CN115079403A - 投影矫正方法及光纤扫描成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种投影矫正方法及光纤扫描成像系统,在光纤扫描成像系统初始化过程中,向扫描显示单元施加快轴驱动信号和快轴矫正信号,遍历快轴矫正信号的矫正相位,矫正显示信息的纵向分量在目前的驱动参数下一定能达到一个最小值,然后,在最小值对应的矫正相位的基础上,反复调节快轴矫正信号的矫正电压和矫正相位,就能够使矫正显示信息的偏离程度满足预设条件,此时,说明光纤扫描成像系统输出的图像不再是随机椭圆,而是一条在设定坐标系中的水平直线,从而解决现有技术中存在的,当给光纤扫描器一定的驱动电压,光纤扫描初始状态为随机椭圆,不能自动实现方正投影的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及投影显示领域,尤其涉及一种投影矫正方法及光纤扫描成像系统。
背景技术
相比传统的投影显示设备,以激光扫描成像为核心光学显示系统的激光扫描成像设备,一个突出优势就是体积更小,可以集成到各种手持设备中,如:嵌入手机、或者做成独立的厘米级别尺寸的微型投影仪,从而方便用户随身携带,随时随地进行投影显示。另一个突出的优势就是,相比于传统显示屏,激光扫描成像的画面大小不受屏幕尺寸的限制,更利于大屏幕显示。
光纤扫描成像是激光扫描成像的一种,光纤扫描器受到水平与垂直两个方向电压以及相位调节驱动,驱使光纤横向以及纵向摆动,实现投影。但由于光纤和致动器(如:压电陶瓷)装配不匹配等细微影响,当给光纤扫描器一定的驱动电压,光纤扫描初始状态为随机椭圆,不能自动实现方正投影。
发明内容
本发明的目的是提供一种投影矫正方法及光纤扫描成像系统,用以解决现有技术中存在的,当给光纤扫描器一定的驱动电压,光纤扫描初始状态为随机椭圆,不能自动实现方正投影的技术问题。
为了实现上述发明目的,本发明实施例第一方面提供投影矫正方法,应用于光纤扫描成像系统中,所述光纤扫描成像系统包括多个扫描显示单元,每个扫描显示单元包括沿横向振动的快轴和沿纵向振动的慢轴,多个所述扫描显示单元输出的显示信息拼接形成投影画面,所述方法包括:
在所述光纤扫描成像系统初始化过程中,针对每个扫描显示单元,向所述扫描显示单元施加快轴驱动信号和快轴矫正信号;
遍历所述快轴矫正信号的矫正相位,采集各个矫正相位处,所述扫描显示单元输出的矫正显示信息,并计算所述矫正显示信息的纵向分量,从各个矫正相位对应的纵向分量中,选择出纵向分量的最小值以及对应的矫正相位;
以所述最小值对应的矫正相位为初始矫正相位,反复调节快轴矫正信号的矫正电压和矫正相位,直到所述矫正显示信息与所述扫描显示单元的理想运动轨迹之间的偏离程度满足预设条件;
调节所述快轴驱动信号的驱动电压和所述快轴矫正信号的矫正电压,直到所述矫正显示信息的尺寸与目标尺寸之间的差值小于尺寸阈值。
可选的,以所述最小值对应的矫正相位为初始矫正相位,反复调节快轴矫正信号的矫正电压和矫正相位,直到所述矫正显示信息与所述扫描显示单元的理想运动轨迹之间的偏离程度满足预设条件,包括:
根据矫正电压调节规则调节所述快轴矫正信号的矫正电压,使得所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度逐渐减小,当所述偏离程度不再减小时,停止调节,并记录当前矫正电压作为下一次调节矫正电压时的初始矫正电压;
以所述最小值对应的矫正相位为初始矫正相位,根据矫正相位调节规则调节所述矫正相位,使得所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度逐渐减小,当所述偏离程度不再减小时,停止调节,并记录当前矫正相位作为下一次调节矫正相位时的初始矫正相位;
反复执行调节所述矫正电压的步骤和调节所述矫正相位的步骤,直到所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度满足预设条件。
可选的,采用偏离程度表征值表征所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度;所述偏离程度表征值包括所述矫正显示信息的开口度和所述矫正显示信息的夹角,和/或,所述偏离程度表征值包括所述矫正显示信息的纵向分量;则所述预设条件为以下两种情况中的一种或两种组合:
所述预设条件是指所述矫正显示信息的开口度小于或等于开口度目标值,且所述矫正显示信息的夹角小于或等于夹角目标值;
所述预设条件是指所述矫正显示信息的纵向分量小于或等于纵向分量目标值。
可选的,所述矫正显示信息为红外波段信息;所述光纤扫描成像系统包括红外采集装置,在采集所述扫描显示单元输出的矫正显示信息时,通过所述红外采集装置采集所述矫正显示信息。
可选的,多个所述扫描显示单元呈阵列式排布,在进行投影矫正时,隔行隔列对阵列中的扫描显示单元进行投影矫正。
本发明实施例第二方面提供一种光纤扫描成像系统,所述光纤扫描成像系统包括多个扫描显示单元、处理器和计算机可读存储介质,每个扫描显示单元包括沿横向振动的快轴和沿纵向振动的慢轴,多个所述扫描显示单元输出的显示信息拼接形成投影画面,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行第一方面所述的方法。
本发明实施例中的一个或者多个技术方案,至少具有如下技术效果或者优点:
本发明实施例的方案中,在光纤扫描成像系统初始化过程中,向扫描显示单元施加快轴驱动信号和快轴矫正信号,遍历快轴矫正信号的矫正相位,矫正显示信息的纵向分量在目前的驱动参数下一定能达到一个最小值,然后,在最小值对应的矫正相位的基础上,反复调节快轴矫正信号的矫正电压和矫正相位,就能够使矫正显示信息的偏离程度满足预设条件,此时,说明光纤扫描成像系统输出的图像不再是随机椭圆,而是一条在设定坐标系中的水平直线。然后,再调节所述快轴驱动信号的驱动电压和所述快轴矫正信号的矫正电压,使得矫正显示信息的尺寸与目标尺寸之间的差值小于尺寸阈值,从而解决现有技术中存在的,当给光纤扫描器一定的驱动电压,光纤扫描初始状态为随机椭圆,不能自动实现方正投影的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图:
图1A-图1B为本发明实施例中的光纤扫描成像系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的运动轨迹外接正矩形的示意图;
图3为本发明实施例提供的投影矫正方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的投影矫正方法的另一流程示意图;
图5为本发明实施例提供的运动轨迹最小面积外包围矩形的示意图;
图6为本发明实施例提供的光纤扫描成像系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本说明书中,首先对光纤扫描成像系统进行说明。光纤扫描成像系统利用光纤扫描器中的致动器带动光纤高速振动,并配合激光调制算法,实现图像信息的显示。如图1A所示,为现有的一种光纤扫描成像系统,其主要包括:处理器100、激光器组110、光纤扫描器120、传输光纤130、光源调制电路140、扫描驱动电路150及合束单元160。
其中,处理器100可以为图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)、中央处理器(Central Processing Unit,CPU)或者其它具有控制功能、图像处理功能的芯片或电路,这里并不进行具体限定。
系统工作时,处理器100可根据待显示的图像数据控制光源调制电路140对激光器组110进行调制。激光器组110中包含多个单色激光器,分别发出不同颜色的光束。从图1A中可见,激光器组中具体可采用红(Red,R)、绿(Green,G)、蓝(Blue,B)三色激光器。激光器组110中各激光器发出的光束经由合束单元160合束为一束激光并耦入至传输光纤130中。
处理器100还可控制扫描驱动电路150驱动光纤扫描器120进行扫动,从而将传输光纤130中传输的光束扫描输出。
由光纤扫描器120扫描输出的光束作用于介质表面上某一像素点位置,并在该像素点位置上形成光斑,便实现了对该像素点位置的扫描。在光纤扫描器120带动下,传输光纤130输出端按照一定扫描轨迹扫动,从而使得光束移动至对应的像素点位置进行扫描。实际扫描过程中,传输光纤130输出的光束将在每个像素点位置形成具有相应图像信息(如:颜色、灰度或亮度)的光斑。在一帧的时间里,光束以足够高的速度遍历每一像素点位置,以完成一帧图像的扫描,由于人眼观察事物存在“视觉残留”的特点,故人眼便无法察觉光束在每一像素点位置上的移动,而是看见一帧完整的图像。
继续参考图1B,为现有的光纤扫描器120的结构,其主要包括:压电致动器121、光纤悬臂122、透镜123、扫描器封装壳124以及固定件125。压电致动器121通过固定件125固定于扫描器封装壳124中,传输光纤130在致动器121的自由端延伸形成光纤悬臂122(也可称为扫描光纤),工作时,压电致动器121在扫描驱动信号的驱动下沿Y轴(慢轴)方向及X轴(快轴)方向振动,受压电致动器121带动,光纤悬臂122的自由端按预设轨迹扫动并出射光束,出射的光束便可透过透镜123在介质表面上扫描。其中,Y轴方向与X轴方向相交,显然,Y轴方向和X轴方向可以垂直。
本发明实施例中的光纤扫描成像系统包括多个扫描显示单元,一个扫描显示单元通常包括如图1B所述的光纤扫描器,以及与该光纤扫描器连接的激光器组、合束器等。多个扫描显示单元输出的显示信息拼接在一起形成投影画面。
光纤扫描显示为通过控制光纤运动轨迹来实现显示的方法,光纤运动轨迹可以分解为两个垂直方向运动的合成,两个垂直方向的运动可以看成两个谐振动的合成。
本发明实施例中,图像矫正的变量可以包含两组变量,分别为横向相关变量与纵向相关变量,其中横向相关变量包含横向矫正驱动与横向矫正相位,控制x轴方向扫描轨迹的长度和横向摆动位姿。纵向相关变量包含纵向矫正驱动和纵向矫正相位,用于控制y轴方向扫描轨迹的长度和纵向摆动位姿。本发明实施例中,以对快轴进行矫正(即,矫正变量为横向相关变量)为例进行说明,在具体实施过程中,可以对快轴和慢轴均进行矫正,或者单独对快轴和慢轴进行矫正,本发明对此不做限制。
以横向快轴矫正为例,快轴加入电压驱动后的运动轨迹可以表示为:
其中,A1表示振幅,为初始横向摆动相位,ω表示横向摆动的角频率,θ1为运动轨迹外接正矩形对角线与x轴的夹角,t为时间,δ1为只加入快轴驱动时,光纤摆动轨迹横向分量与纵向分量的相位差。本说明书中,横向是指x轴方向,纵向是指y轴方向。
快轴矫正加入电压驱动后的运动轨迹可以表示为:
则最终合成的轨迹在x方向上的运动可以表示为:
式中:
Y方向上的运动同样的可以表示为:
式中:
因此,对于调节好的运动轨迹(Ay=0)需满足下述几个条件:
A1 sinθ1=A2 sinθ2
当第一个条件满足时,无法通过任何一个参数来判断,而当第二个条件满足时,Ay在目前的驱动参数下一定能达到最小值
Aymin=A1 sinθ1-A2 sinθ2
因此,本发明实施例中的方案中,直接调节快轴矫正相位,使扫描显示单元满足第二个条件,进而使得Ay达到最小值,再对矫正电压进行进一步调节。请参考图3,为本发明实施例提供的投影矫正方法的流程示意图,包括以下步骤。
步骤301,在所述光纤扫描成像系统初始化过程中,针对每个扫描显示单元,向所述扫描显示单元施加快轴驱动信号和快轴矫正信号。在光纤扫描成像系统的初始化过程中,给每个扫描显示单元一定初始驱动信号和初始矫正信号。
步骤302,遍历所述快轴矫正信号的矫正相位,采集各个矫正相位处,所述扫描显示单元输出的矫正显示信息,并计算所述矫正显示信息的纵向分量,从各个矫正相位对应的纵向分量中,选择出纵向分量的最小值以及对应的矫正相位。
如上述说明书中的分析可知,当满足第二个条件 时,矫正显示信息的纵向分量Ay在目前的驱动参数下一定能达到一个最小值。因此,可以在步骤301施加的快轴驱动信号和快轴矫正信号的基础上,遍历所述快轴矫正信号的矫正相位,通过计算得到各个矫正相位处的纵向分量,然后从中选择出纵向分量的最小值及对应的矫正相位。
在遍历矫正相位的过程中,矫正相位的调节精度可以根据实际需求进行设置,本发明对此不做限制。
步骤303,以所述最小值对应的矫正相位为初始矫正相位,反复调节快轴矫正信号的矫正电压和矫正相位,直到所述矫正显示信息与所述扫描显示单元的理想运动轨迹之间的偏离程度满足预设条件。
在最小值对应的矫正相位的基础上,根据矫正电压调节规则进一步调节快轴驱动信号的矫正电压,可以使矫正显示信息的偏离程度逐渐减小,但不一定能够达到符合需求的程度。并且,由于同时加入快轴驱动电压和快轴矫正电压时,快轴驱动电压和快轴矫正电压带来的轨迹改变不再独立,会出现互耦合现象,需要通过反复调节矫正电压和矫正相位的方式,使得最终的矫正显示信息的偏离程度达到符合需求的程度。
本发明实施例中,对矫正显示信息的偏离程度进行矫正后,执行步骤304,调节所述快轴驱动信号的驱动电压和所述快轴矫正信号的矫正电压,直到所述矫正显示信息的尺寸与目标尺寸之间的差值小于尺寸阈值。至此,完成投影矫正,完成矫正后,扫描显示单元输出的矫正显示信息为水平的直线。
由于不同光纤扫描器的仪器条件(包括材料,装配过程的偏差等)不同,不同扫描显示单元输出的显示信息的形态具有很强的不确定性,偏离后的显示信息一般为椭圆,不同扫描显示单元在启动时或者同一扫描显示单元在不同时间启动的初始状态均不相同,所以得到的椭圆显示信息的形态均不相同,但是,由前述说明书中的分析可知,即使是不同仪器条件的光纤扫描器,对于矫正好的运动轨迹均需要满足以下两个条件。
A1 sinθ1=A2 sinθ2
因此,本发明实施例中,利用调节快轴矫正信号的矫正相位可以使纵向分量达到最小值的原理,直接对扫描显示单元的矫正相位进行调节,然后再调节矫正电压使矫正显示信息的偏离程度逐渐减小,并反复调节矫正相位和矫正电压,直到矫正显示信息的偏离程度符合需求。通过本发明实施例中的方案可以快速对系统中众多扫描显示单元进行投影矫正。
请参考图4,在反复调节矫正电压和矫正相位的过程中,步骤303包括以下步骤。
步骤3031,根据矫正电压调节规则调节所述快轴矫正信号的矫正电压,使得所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度逐渐减小,当所述偏离程度不再减小时,停止调节,并记录当前矫正电压作为下一次调节矫正电压时的初始矫正电压。
步骤3032,以所述最小值对应的矫正相位为初始矫正相位,根据矫正相位调节规则调节所述矫正相位,使得所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度逐渐减小,当所述偏离程度不再减小时,停止调节,并记录当前矫正相位作为下一次调节矫正相位时的初始矫正相位。
步骤3033,判断所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度是否满足预设条件。如果不满足,则返回执行步骤3031和步骤3032,继续对矫正电压和矫正相位进行调节;如果满足,则执行步骤304。
在一种可能的实施方式中,在反复调节的过程中,可以逐渐增大调节精度。对于调节矫正相位而言,每次调节矫正相位时,减小调节间隔,增大相位调节精度;同样的,对于矫正电压而言,也可以在调节过程中,逐渐减小调节间隔,增大电压调节精度,从而将矫正显示信息最终矫正为水平的直线。
在一种可能的实施方式中,可以采用偏离程度表征值表征所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度,所述偏离程度表征值越大,矫正显示信息与理想运动轨迹之间的偏离程度越大,反之,所述偏离程度表征值越小,矫正显示信息与理想运动轨迹之间的偏离程度越小。对于快轴而言,理想运动轨迹是一条在设定坐标系中的水平直线,理想运动轨迹对应的偏离程度表征值为0。所述设定坐标系是指扫描图像所在的世界坐标系。
在一种可能的实施方式中,根据矫正电压调节规则调节矫正电压时,可以增大或减小所述矫正电压,采集所述扫描显示单元输出的矫正显示信息,计算所述矫正显示信息的偏离程度表征值。以增大矫正电压为例,若增大矫正电压时,所述偏离程度表征值随所述矫正电压增大而减小,则继续增大矫正电压,直到所述偏离程度表征值不再减小;若增大矫正电压时,所述偏离程度表征值随所述矫正电压增大而增大,说明减小矫正电压才可以使偏离程度表征值减小,因此,在调节矫正电压时,逐渐减小矫正电压,直到所述偏离程度表征值不再减小。
本发明实施例中,在偏离程度表征值减小到一定程度后,继续调节矫正电压,偏离程度表征值不再减小,可能会开始远离预先设定的目标值,因此,在每次调节所述矫正电压后,采集所述扫描显示单元输出的矫正显示信息,计算所述偏离程度表征值,并判断所述偏离程度表征值是趋近于预先设定的偏离程度目标值,还是远离所述偏离程度目标值;若所述偏离程度表征值趋近于预先设定的偏离程度目标值,则继续调节所述矫正电压;若所述偏离程度表征值远离所述偏离程度目标值,则停止调节所述矫正电压,并记录当前矫正电压,将当前矫正电压作为下一次调节时的初始矫正电压。
在停止调节所述矫正电压后,在当前矫正电压的基础上,调节快轴矫正信号的矫正相位。
在一种可能的实施方式中,根据矫正相位调节规则调节所述矫正相位时,可以增大或减小矫正相位,采集所述扫描显示单元输出的矫正显示信息,计算所述矫正显示信息的偏离程度表征值;以增大矫正相位为例,若增大矫正相位时,所述偏离程度表征值随所述矫正相位增大而减小,则每次调节矫正相位时,逐渐增大矫正相位,使得偏离程度表征值逐渐减小,直到偏离程度表征值不再减小;若增大矫正相位,所述偏离程度表征值随所述矫正相位增大而增大,则说明减小矫正相位才可以使偏离程度表征值减小,因此,在调节矫正相位时,逐渐减小矫正相位,直到所述偏离程度表征值不再减小。
本发明实施例中,在偏离程度表征值减小到一定程度后,继续调节矫正相位,偏离程度表征值不再减小,可能会开始远离预先设定的目标值,因此,在每次调节所述矫正相位后,采集所述扫描显示单元输出的矫正显示信息,计算矫正显示信息的偏离程度表征值,并判断偏离程度表征值是趋近于预先设定的偏离程度目标值,还是远离所述偏离程度目标值;若所述偏离程度表征值趋近于的偏离程度目标值,则继续调节所述矫正相位;若偏离程度表征值远离所述偏离程度目标值,则停止调节所述矫正相位,并记录当前矫正相位,将当前矫正相位作为下一次调节时的初始矫正相位。
本发明实施例中,通过反复调节矫正电压和矫正相位,使得矫正显示信息与理想运动轨迹之间的偏离程度符合需求,即满足所述预设条件,所述预设条件是指偏离程度表征值与预先设置的偏离程度目标值之间的差值小于或等于偏离程度阈值。在偏离程度满足预设条件时,光纤扫描成像系统输出的图像不再是随机椭圆,而是一条在设定坐标系中的水平直线。
本发明实施例中,可以设置一个或多个偏离程度目标值。所述偏离程度表征值包括所述矫正显示信息的开口度和所述矫正显示信息的夹角;所述偏离程度表征值也可以包括所述矫正显示信息的纵向分量;所述偏离程度表征值还可以包括开口度、夹角和纵向分量三个表征值。如图2所示,所述矫正显示信息的纵向分量为矫正显示信息的外接正矩形的宽的一半,如图5所示,图5中的矩形为矫正显示信息的细小面积外包围矩形,所述矫正显示信息的开口度是指所述矫正显示信息的最小面积外包围矩形的宽d,所述矫正显示信息的夹角是指所述矫正显示信息的最小面积外包围矩形的长边与横向方向的夹角A。
在具体实施过程中,矫正显示信息的开口度、夹角和纵向分量都可以用于反映矫正显示信息与理想运动轨迹之间的偏离程度。则预设条件可以设置为以下两种情况中的任一种或者两种结合。
第一种情况,所述预设条件是指所述矫正显示信息的开口度小于或等于开口度目标值,且所述矫正显示信息的夹角小于或等于夹角目标值。举例来讲,通过矫正显示信息的开口度和夹角判断矫正显示信息的偏离程度时,开口度和夹角越大,说明矫正显示信息的偏离程度越大,开口度和夹角越小,说明矫正显示信息的偏离程度越小。
第二种情况,所述预设条件是指所述矫正显示信息的纵向分量小于或等于纵向分量目标值。同样的,通过矫正显示信息的纵向分量判断偏离程度时,纵向分量越大,说明矫正显示信息的偏离程度越大,纵向分量越小,说明矫正显示信息的偏离程度越小。
本发明实施例中,以结合第一种情况和第二种情况进行判断为例进行举例说明,当结合开口度、夹角和纵向分量中三个表征值判断矫正显示信息的偏离程度时,需要在这三个表征值都达到对应的目标值时,才可以确定矫正显示信息与理想运动轨迹之间的偏离程度满足预设条件,从而提高投影矫正的精度。
本发明实施例中,矫正显示信息可以为RGB中的任意波段,从而通过成像光源就可以实现投影矫正。在另一种可能的实施方式中,矫正显示信息可以为红外波段信息;所述光纤扫描成像系统包括红外采集装置,在采集所述扫描显示单元的矫正显示信息时,通过红外采集装置采集所述矫正显示信息。由于红外波段信息不在人眼观察波段范围内,因此,采用红外波段信息进行投影矫正,可以在系统初始化过程中进行而不被用户察觉,进而提升用户体验。
本发明实施例中,在采用红外波段信息进行矫正时,扫描显示单元的激光器组除了R、G、B三色激光器外,还包括红外I激光器,由于矫正显示信息和图像显示信息由同一根光纤扫描输出,因此,通过对矫正显示信息进行采集和矫正,就可以实现图像显示信息的矫正。
本发明实施例中,每个扫描显示单元的初始化过程中的投影矫正是相互独立的,且互不干扰。
对于光纤扫描成像系统而言,一般包括多个扫描显示单元,通过多个扫描显示单元各自输出的子图像拼接在一起形成一幅完整的图像。各个扫描显示单元中的光纤扫描器可以呈阵列式分布,在进行投影矫正时,光纤扫描器阵列需要按照隔行隔列的方式进行矫正,从而避免相邻光纤扫描器输出的图像之间的干扰,保证矫正的准确性。举例来讲,假设光纤扫描器阵列为4*4阵列,则在第一次矫正时,可以对第一行和第三行中,位于第一列和第三列的光纤扫描器进行矫正,第二次矫正时,可以对第一行和第三行中,位于第二列和第四列的光纤扫描器进行矫正,第三次矫正时,可以对第二行和第四行中,位于第一列和第三列的光纤扫描器进行矫正,第四次矫正时,可以对第二行和第四行中,位于第二列和第四列的光纤扫描器进行矫正,从而隔行隔列完成投影矫正。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种光纤扫描成像系统,如图6所示,图6为本发明实施例提供的光纤扫描成像系统的示意图;该光纤扫描成像系统600包括多个扫描显示单元601、处理器602和计算机可读存储介质603,所述计算机可读存储介质603上存储有计算机程序;当所述计算机程序被所述处理器602执行时,使得所述处理器602执行上述任一实施例中的方法。
本发明实施例中的光纤扫描成像系统可以应用至各种投影显示设备中,如:AR(英文全称:Augmented Reality;中文名称:增强现实)设备、激光电视、激光投影仪等等,其应用十分广泛。
本发明实施例中的一个或者多个技术方案,至少具有如下技术效果或者优点:
本发明实施例的方案中,在光纤扫描成像系统初始化过程中,向扫描显示单元施加快轴驱动信号和快轴矫正信号,遍历快轴矫正信号的矫正相位,矫正显示信息的纵向分量在目前的驱动参数下一定能达到一个最小值,然后,在最小值对应的矫正相位的基础上,反复调节快轴矫正信号的矫正电压和矫正相位,就能够使矫正显示信息的偏离程度满足预设条件,此时,说明光纤扫描成像系统输出的图像不再是随机椭圆,而是一条在设定坐标系中的水平直线。然后,再调节所述快轴驱动信号的驱动电压和所述快轴矫正信号的矫正电压,使得矫正显示信息的尺寸与目标尺寸之间的差值小于尺寸阈值,从而解决现有技术中存在的,当给光纤扫描器一定的驱动电压,光纤扫描初始状态为随机椭圆,不能自动实现方正投影的技术问题。
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (6)
1.一种投影矫正方法,应用于光纤扫描成像系统中,所述光纤扫描成像系统包括多个扫描显示单元,每个扫描显示单元包括沿横向振动的快轴和沿纵向振动的慢轴,多个所述扫描显示单元输出的显示信息拼接形成投影画面,其特征在于,所述方法包括:
在所述光纤扫描成像系统初始化过程中,针对每个扫描显示单元,向所述扫描显示单元施加快轴驱动信号和快轴矫正信号;
遍历所述快轴矫正信号的矫正相位,采集各个矫正相位处,所述扫描显示单元输出的矫正显示信息,并计算所述矫正显示信息的纵向分量,从各个矫正相位对应的纵向分量中,选择出纵向分量的最小值以及对应的矫正相位;
以所述最小值对应的矫正相位为初始矫正相位,反复调节快轴矫正信号的矫正电压和矫正相位,直到所述矫正显示信息与所述扫描显示单元的理想运动轨迹之间的偏离程度满足预设条件;
调节所述快轴驱动信号的驱动电压和所述快轴矫正信号的矫正电压,直到所述矫正显示信息的尺寸与目标尺寸之间的差值小于尺寸阈值。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,以所述最小值对应的矫正相位为初始矫正相位,反复调节快轴矫正信号的矫正电压和矫正相位,直到所述矫正显示信息与所述扫描显示单元的理想运动轨迹之间的偏离程度满足预设条件,包括:
根据矫正电压调节规则调节所述快轴矫正信号的矫正电压,使得所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度逐渐减小,当所述偏离程度不再减小时,停止调节,并记录当前矫正电压作为下一次调节矫正电压时的初始矫正电压;
以所述最小值对应的矫正相位为初始矫正相位,根据矫正相位调节规则调节所述矫正相位,使得所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度逐渐减小,当所述偏离程度不再减小时,停止调节,并记录当前矫正相位作为下一次调节矫正相位时的初始矫正相位;
反复执行调节所述矫正电压的步骤和调节所述矫正相位的步骤,直到所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度满足预设条件。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,采用偏离程度表征值表征所述矫正显示信息与所述理想运动轨迹之间的偏离程度;所述偏离程度表征值包括所述矫正显示信息的开口度和所述矫正显示信息的夹角,和/或,所述偏离程度表征值包括所述矫正显示信息的纵向分量;则所述预设条件为以下两种情况中的一种或两种组合:
所述预设条件是指所述矫正显示信息的开口度小于或等于开口度目标值,且所述矫正显示信息的夹角小于或等于夹角目标值;
所述预设条件是指所述矫正显示信息的纵向分量小于或等于纵向分量目标值。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述矫正显示信息为红外波段信息;所述光纤扫描成像系统包括红外采集装置,在采集所述扫描显示单元输出的矫正显示信息时,通过所述红外采集装置采集所述矫正显示信息。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,多个所述扫描显示单元呈阵列式排布,在进行投影矫正时,隔行隔列对阵列中的扫描显示单元进行投影矫正。
6.一种光纤扫描成像系统,所述光纤扫描成像系统包括多个扫描显示单元、处理器和计算机可读存储介质,每个扫描显示单元包括沿横向振动的快轴和沿纵向振动的慢轴,多个所述扫描显示单元输出的显示信息拼接形成投影画面,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1-5中任一项所述的方法。
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