CN115103169A - 投影画面校正方法、装置、存储介质以及投影设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种投影画面校正方法、装置、存储介质以及投影设备，涉及投影技术领域，该方法通过获取目标运动轨迹，根据目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，其中，投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数，图像校正参数用于使得经过图像校正参数校正的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形，在投影设备投射的投影画面按照目标运动轨迹移动的过程中，根据投影校正参数对投影画面进行校正。由此，能够实现在投影设备进行动向投影的过程中，投影设备投射的投影画面始终保持为矩形和/或投影设备的投影焦距始终能够保持最佳焦距，以提高用户在投影设备进行动向投影时的投影观看体验。

Description

投影画面校正方法、装置、存储介质以及投影设备
技术领域
本公开涉及投影技术领域，具体地，涉及一种投影画面校正方法、装置、存储介质以及投影设备。
背景技术
随着投影技术的发展，用户对于投影设备的需求也在变化。例如，目前的便携式投影设备的应用，也推动着用户对投影设备的需求向微型化、可移动、高分辨率的方向发展。
在动向投影的应用场景中，投影设备能够进行多方向投影。但是，在动向投影过程中，投影画面会出现畸变。因此，如何在投影设备进行动向投影时，保证投影画面的质量成为亟需解决的技术问题。
发明内容
本公开公开了一种投影画面校正方法、装置、存储介质以及投影设备，可以实现在投影设备进行动向投影时，对投影画面进行校正。
第一方面，本公开涉及一种投影画面校正方法，包括：
获取目标运动轨迹；
根据目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，其中，投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数，图像校正参数用于使得经过图像校正参数校正的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形；
在投影设备投射的投影画面按照目标运动轨迹移动的过程中，根据投影校正参数对投影画面进行校正。
可选地，目标运动轨迹为投影设备投射的投影画面中的目标点的移动轨迹；
获取目标运动轨迹，包括：
接收终端设备发送的目标运动轨迹，其中，目标运动轨迹是在终端设备上展示的与投影区域对应的虚拟投影区域上绘制得到的。
可选地，根据目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，包括：
在目标运动轨迹中选取多个目标轨迹点；
针对每一目标轨迹点，根据目标轨迹点在虚拟投影区域上的第一坐标信息，确定目标轨迹点映射在投影区域所在空间中的第二坐标信息；
根据第二坐标信息以及投影区域相对于投影设备的第一法向量，确定目标轨迹点对应的投影校正参数；
根据多个目标轨迹点对应的投影校正参数，确定目标移动轨迹对应的投影校正参数。
可选地，根据第二坐标信息以及投影区域相对于投影设备的第一法向量，确定目标轨迹点对应的投影校正参数，包括：
在投影校正参数包括图像校正参数时，根据第二坐标信息，确定投影设备的第一位姿信息；
根据第一位姿信息以及第一法向量，确定目标轨迹点对应的投影画面相对于投影设备的第二位姿信息；
根据第二位姿信息，确定目标轨迹点对应的图像校正参数；
在投影校正参数包括对焦参数时，根据第二坐标信息，确定目标轨迹点对应的对焦参数。
可选地，根据目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，包括：
从数据库中获取与目标运动轨迹对应的投影校正参数，其中，数据库中存储有多个预设运动轨迹以及该预设运动轨迹对应的投影校正参数，投影校正参数是根据投影设备投射在投影区域上的投影画面确定到的。
可选地，预设运动轨迹对应的投影校正参数通过以下步骤获得：
获取投影区域的视频图像，其中，视频图像是在投影设备根据预设运动轨迹向投影区域投射特征图像时，对投影区域进行拍摄而获得的；
从视频图像中提取目标视频帧；
根据目标视频帧中的特征图像，确定预设运动轨迹对应的投影校正参数。
可选地，预设运动轨迹对应的投影校正参数通过以下步骤获得：
控制投影设备根据预设运动轨迹进行投影，并在投影过程中，根据投影区域所在的空间对应的三维模型，确定投影设备投射的投影画面中的目标点的第三坐标信息；
根据第三坐标信息以及投影区域的第二法向量，确定预设运动轨迹对应的投影校正参数，其中，第二法向量是根据三维模型确定到的。
第二方面，本公开涉及一种投影画面校正装置，包括：
获取模块，配置为获取目标运动轨迹；
确定模块，配置为根据目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，其中，投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数，图像校正参数用于使得经过图像校正参数校正的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形；
校正模块，配置为在投影设备投射的投影画面按照目标运动轨迹移动的过程中，根据投影校正参数对投影画面进行校正。
第三方面，本公开涉及一种计算机存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，该程序被处理装置执行时实现第一方面所述方法的步骤。
第四方面，本公开一种投影设备，包括：
光机，配置为投射投影图像；
运动控制单元，配置为带动光机运动；
控制器，配置为：
获取目标运动轨迹；
根据目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，其中，投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数，图像校正参数用于使得经过图像校正参数校正的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形；
控制运动控制单元根据目标运动轨迹带动光机进行转动，并在光机投射的投影画面按照目标运动轨迹移动的过程中，控制光机根据投影校正参数对投影画面进行校正。
可选地，运动控制单元包括：
水平运动机构，用于控制光机在水平方向上进行运动；
垂直运动机构，用于控制光机在垂直方向上进行运动。
可选地，目标运动轨迹为投影设备投射的投影画面中的目标点的移动轨迹；
投影设备还包括：
通信模块，配置为接收终端设备发送的目标运动轨迹，其中，目标运动轨迹是在终端设备上展示的与投影区域对应的虚拟投影区域上绘制得到的。
可选地，控制器具体配置为：
在目标运动轨迹中选取多个目标轨迹点；
针对每一目标轨迹点，根据目标轨迹点在虚拟投影区域上的第一坐标信息，确定目标轨迹点映射在投影区域所在空间中的第二坐标信息；
根据第二坐标信息以及投影区域相对于投影设备的第一法向量，确定目标轨迹点对应的投影校正参数；
根据多个目标轨迹点对应的投影校正参数，确定目标移动轨迹对应的投影校正参数。
可选地，控制器具体配置为：
从数据库中获取与目标运动轨迹对应的投影校正参数，其中，数据库中存储有多个预设运动轨迹以及该预设运动轨迹对应的投影校正参数，投影校正参数是根据投影设备投射在投影区域上的投影画面确定到的。
可选地，投影设备还包括：
拍摄模块，配置为对投影区域进行拍摄；
控制器具体配置为：
控制运动控制单元根据预设运动轨迹带动光机进行转动，并控制光机向投影区域投射特征图像；
在光机根据预设运动轨迹向投影区域投射特征图像时，控制拍摄模块对投影区域进行拍摄，获得视频图像；
从视频图像中提取目标视频帧；
根据目标视频帧中的特征图像，确定预设运动轨迹对应的投影校正参数。
可选地，投影设备还包括：
三维建模单元，配置为对投影区域所在的空间进行建模，获得三维模型；
控制器具体配置为：
控制运动控制单元根据预设运动轨迹带动光机进行转动，并控制光机向投影区域投射投影图像；
根据三维模型，确定光机投射的投影画面中的目标点的第三坐标信息；
根据第三坐标信息以及投影区域的第二法向量，确定预设运动轨迹对应的投影校正参数，其中，第二法向量是根据三维模型确定到的。
本公开涉及一种投影画面校正方法、装置、存储介质以及投影设备。其中，上述方法能够在投影设备投射的投影画面按照目标运动轨迹移动的过程中，根据与目标运动轨迹对应的图像校正参数对投影图像进行校正，以使投影画面呈现为矩形，和/或根据与目标运动轨迹对焦参数对投影设备的投影焦距进行调整，以使投影画面保持为清晰状态。实现在投影设备进行动向投影的过程中，投影设备投射的投影画面始终保持为矩形和/或投影设备的投影焦距始终能够保持最佳焦距，以提高用户在投影设备进行动向投影时的投影观看体验。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例提出的一种投影设备的结构示意图。
图2是根据一示例性实施例提出的一种投影设备的应用场景示意图。
图3是根据一示例性实施例提出的一种投影画面校正方法的流程图。
图4是根据一示例性实施例提出的经过图像校正参数校正后的投影画面的示意图。
图5是根据一示例性实施例提出的绘制目标运动轨迹的示意图。
图6是根据一示例性实施例提出的确定投影校正参数的流程图。
图7是图6所示步骤530的具体流程示意图。
图8是根据一示例性实施例提出的三维模型的示意图。
图9是根据一示例性实施例提出的确定投影校正参数的流程图。
图10是根据一示例性实施例提出的特征图像的示意图。
图11是根据一示例性实施例提出的根据目标视频帧确定图像校正参数的流程图。
图12是根据另一示例性实施例提出的确定投影校正参数的流程图。
图13是根据一示例性实施例提出的一种投影画面校正装置的模块连接示意图。
图14是根据一示例性实施例提出的投影设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
应当理解，本公开的方法实施例中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行和/或并行执行。此外，方法实施例可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施例中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
图1是根据一示例性实施例提出的一种投影设备的结构示意图。如图1所示，投影设备100可以包括运动控制单元101、光机102、控制器103、通信模块104、拍摄模块105以及三维建模单元106。
其中，光机102配置为向投影区域投射投影图像，以形成投影画面，光机102安装在运动控制单元101上，运动控制单元101配置为带动光机102进行运动。运动控制单元101和光机102分别与控制器103连接，控制器103可以向运动控制单元101和光机102发送控制指令。该控制器103可以包括通信连接的中央处理单元1031和协处理器1032。
应当理解的是，中央处理单元1031和协处理器1032可以为独立的两个处理器，也可以集成为一个处理器。
该运动控制单元101至少可以包括水平运动机构1011和垂直运动机构1012，其中，水平运动机构1011与中央处理单元1031连接，用于控制光机102在水平方向上进行运动，垂直运动机构1012与协处理器连接，用于控制光机102在垂直方向上进行运动。
应当理解的是，水平运动机构1011和垂直运动机构1012均可以包括转动轴、电机以及编码器。该电机分别与转动轴和编码器连接，转动轴在电机的作用下，带动光机102转动，编码器则用于记录电机的转动位置。
光机102可以分别与中央处理单元1031和协处理器1032连接，其中，中央处理单元1031中可以设置有图像校正单元，通过图像校正单元输出的图像校正参数对光机102投射的投影图像进行校正，协处理器1032配置为根据对焦参数调整光机102的投影焦距。
通信模块104与中央处理单元1031连接，用于与外界设备进行通信。其中，通信模块104可以为蓝牙模块、WiFi模块等等。
拍摄模块105与协处理器1032连接，配置为对投影区域进行拍摄。其中，拍摄模块105可以是设置在投影设备上的RGB传感器。
三维建模单元106与协处理器1032连接，配置为对投影区域所在的空间进行建模，获得三维模型。其中，三维建模单元106包括深度引擎单元1061以及深度相机1062，该深度引擎单元1061与协处理器1032连接，深度相机1062与深度引擎单元1061连接。深度相机1062配置为采集空间的图像数据和/或点云数据，深度引擎单元106配置为根据深度相机1062采集到的图像数据和/或点云数据构建三维模型。在一些实施例中，深度相机1062可以为飞行时间传感器。
应当理解的是，关于上述投影设备100的各个器件执行的具体功能以及控制逻辑将在后续实施例中进行详细说明。
图2是根据一示例性实施例提出的一种投影设备的应用场景示意图。如图2所示，在投影设备的应用场景中包括投影设备201以及终端设备202。其中，投影设备201与终端设备202通信连接，终端设备202可以向投影设备201发送投影方向调整指令，以根据该投影方向调整指令调整投影设备201的投影方向以及投影角度。当然，终端设备202也可以直接向投影设备201发送运动轨迹，以使投影设备201根据该运动轨迹进行投影。
当然，在另一些应用场景中，用户也可以通过语音指令控制投影设备进行移动，例如，用户可以通过发出上、下、左、右、左上、左下等语言指令控制投影设备进行移动。当然，也可以通过按键控制投影设备进行移动。
下面结合附图对本公开实施例提出的一种投影画面校正方法进行详细说明。
图3是根据一示例性实施例提出的一种投影画面校正方法的流程图。如图3所示，本公开实施例提供一种投影画面校正方法，该方法可以应用于如图1所示的投影设备中，具体可以通过设置于投影设备中的投影画面校正装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，配置于投影设备中。如图3所示，该方法可以包括以下步骤。
在步骤110中，获取目标运动轨迹。
这里，目标运动轨迹可以是指投影画面的移动轨迹，也可以是指投影设备的运动轨迹。其中，当目标运动轨迹是指投影画面的移动轨迹时，该目标运动轨迹是指投影画面在空间中的移动路径，当目标运动轨迹是指投影设备的运动轨迹时，该目标运动轨迹可以为光机的转动方向、转动角度以及单位时间内的转动速度等。应当理解的是，当目标运动轨迹是指投影设备的运动轨迹时，其实际上也可以转换为投影画面的移动轨迹。在投影过程中，投影设备的运动会对应带动投影画面的移动，因此，投影设备的运动轨迹与投影画面的移动轨迹之间是具有关联关系的。
作为一种示例，目标运动轨迹可以是用户通过终端设备向投影设备发送的。例如，用户可以在移动终端上存储的多个预设轨迹中选择目标运动轨迹，并将该目标运动轨迹发送至终端设备。
作为另一种示例，目标运动轨迹可以是用户在投影设备上设置的。例如，用户可以在投影设备上存储的多个预设轨迹中选择目标运动轨迹。
值得说明的是，上述实施方式示出了从预先录制的轨迹中选取目标运动轨迹的被动控制方法。在另一些实施方式中，投影设备可以根据投影区域的形状选择对应的目标运动轨迹进行投影。例如，若投影区域的形状为圆形，则可以将目标运动轨迹设置为圆形，以控制投影画面在投影区域中以圆形轨迹进行投影。当然，投影设备也可以根据投影图像的内容匹配对应的目标运动轨迹。例如，当投影图像的内容为大画幅的图像时，可以选择直线的目标运动轨迹。
其中，投影区域是指用于承载投影画面的介质，该投影区域可以是墙面或幕布等。
在步骤120中，根据目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，其中，投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数，图像校正参数用于使得经过图像校正参数校正的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形。
这里，投影设备在获得目标运动轨迹之后，可以根据目标运动轨迹确定对应的投影校正参数。
在一些实施例中，投影设备从数据库中获取与目标运动轨迹对应的投影校正参数，其中，数据库中存储有多个预设运动轨迹以及该预设运动轨迹对应的投影校正参数，投影校正参数是根据投影设备投射在投影区域上的投影画面确定到的。
例如，可以控制投影设备预设运动轨迹进行动向投影，并在投影设备进行动向投影的过程中，通过编码器记录投影设备根据该预设运动轨迹进行投影时的电机的转动位置，并针对每一转动位置对应的投影画面，确定对应的图像校正参数。在数据库中可以根据“预设运动轨迹---电机转动位置数据---投影校正参数”的存储格式存储不同的预设运动轨迹及其对应的投影校正参数。
当投影设备获取到目标运动轨迹之后，投影设备将目标运动轨迹与数据库中的预设运动轨迹进行匹配查找，获取对应的投影校正参数。
在另一些实施例中，在目标运动轨迹不是预设运动轨迹中的一种轨迹时，投影设备可以根据目标运动轨迹计算得到对应的投影校正参数。
例如，当目标运动轨迹是用户随意绘制的一条运动轨迹时，投影设备接收到该目标运动轨迹之后，投影设备根据该目标运动轨迹计算对应的电机转动位置数据以及投影校正参数。然后，投影设备根据计算得到的电机转动位置数据和投影校正参数进行动向投影。值得说明的是，如何根据目标运动轨迹计算对应的投影校正参数将在后续实施例中进行详细说明。
其中，投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数。
图像校正参数是指用于对投影图像进行校正的参数，该图像校正参数可以是一个透视变换矩阵。经过该图像校正参数校正后的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形。示例性地，可以根据投射在投影区域中的投影画面各个顶点的位置信息以及该投影画面对应的投影图像对应的角点的坐标信息获得图像校正参数。
值得说明的是，图像校正参数并不是指一个数值，该图像校正参数实际上是一个数据集合，目标运动轨迹的不同轨迹点均分别对应一个图像校正参数，在投影画面运动至不同的轨迹点时，投影设备根据该轨迹点对应的图像校正参数对投影图像进行校正。
对焦参数是指投影设备在进行投影时的投影焦距。在投影设备根据目标运动轨迹进行投影时，投影设备的光心与投影区域之间的距离会发生变化，导致投影画面出现模糊。在投影设备进行动向投影时，根据对焦参数对投影设备的投影焦距进行调整，可以使得投影画面在移动过程中也能够保证准确对焦。
值得说明的是，对焦参数并不是指一个数值，该对焦参数实际上是一个数据集合，目标运动轨迹的不同轨迹点均分别对应一个对焦参数，在投影画面运动至不同的轨迹点时，投影设备根据该轨迹点对应的对焦参数对投影焦距进行调整。
图4是根据一示例性实施例提出的经过图像校正参数校正后的投影画面的示意图。如图4所示，投影设备的位置保持不变，并通过运动控制单元控制投影设备投射的投影画面沿着目标运动轨迹400进行移动。
在目标运动轨迹400中包括第一轨迹点A、第二轨迹点B、第三轨迹点C、第四轨迹点D以及第五轨迹点E。投影设备投射的投影画面从第一轨迹点A向第五轨迹点E进行移动。在第一轨迹点A对应第一投影画面401，在第二轨迹点B对应第二投影画面402，在第三轨迹点C对应第三投影画面403，在第四轨迹点D对应第四投影画面404，在第五轨迹点E对应第五投影画面405。
在投影画面的移动过程中，均根据对应的图像校正参数对投影画面对应的投影图像进行校正，以使校正后的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形。如图4所示，在投射的投影画面移动至第三投影画面403的位置上时，根据第三轨迹点C对应的图像校正参数对投影图像进行校正，则在第三轨迹点C上的第三投影画面403也呈现为矩形。当然，在第三轨迹点C处，也可以根据第三轨迹点C对应的对焦参数对投影设备的投影焦距进行调整，以使第三投影画面403保持为清晰状态。
值得说明的是，在图4中，为了便于说明，第一投影画面401、第二投影画面402、第三投影画面403、第四投影画面404以及第五投影画面405的大小设置为一致，但是，在实际应用过程中，第一投影画面401、第二投影画面402、第三投影画面403、第四投影画面404以及第五投影画面405的大小由于图像校正参数的不同而不同，但是其形状均为矩形。当然，在投影画面的移动过程中，也可以根据对焦参数以及投影画面的入射角度确定画面缩放参数，并根据该画面缩放参数对投影画面进行调整，以使在动向投影过程中的投影画面的大小能够保持一致。
在步骤130中，在投影设备投射的投影画面按照目标运动轨迹移动的过程中，根据投影校正参数对投影画面进行校正。
这里，投影设备的运动控制单元根据目标运动轨迹对应的电机转动位置数据控制投影设备进行转动，以使投影设备投射的投影画面按照目标运动轨迹进行移动。在投影画面按照目标运动轨迹进行移动的过程中，投影设备根据对应的图像校正参数对投影图像进行校正和/或根据对焦参数对投影焦距进行调整。
示例性地，在动向投影过程中，投影设备的运动控制单元根据电机转动位置数据调整投影设备的投影方向和投影角度。此时，投影设备可以根据运动控制单元的当前电机转动位置数据调用对应的图像校正参数对投影图像进行校正，和/或调用与当前电机转动位置数据对应的对焦参数对投影焦距进行调整。
由此，在投影设备投射的投影画面按照目标运动轨迹移动的过程中，可以根据与目标运动轨迹对应的图像校正参数对投影图像进行校正，以使投影画面呈现为矩形，和/或根据与目标运动轨迹对焦参数对投影设备的投影焦距进行调整，以使投影画面保持为清晰状态。实现在投影设备进行动向投影的过程中，投影设备投射的投影画面始终保持为矩形和/或投影设备的投影焦距始终能够保持最佳焦距，以提高用户在投影设备进行动向投影时的投影观看体验。
在一些可以实现的实施方式中，目标运动轨迹可以为投影设备投射的投影画面中的目标点的移动轨迹。应当理解的是，该投影画面的移动轨迹也可以转换为投影设备的运动轨迹，在投影过程中，投影设备的运动会对应带动投影画面的移动，因此，投影设备的运动轨迹与投影画面的移动轨迹之间是具有关联关系的。根据这一关联关系，可以将投影画面的移动轨迹和投影设备的运动轨迹进行相互转换。
其中，目标点可以为投影画面的中心点。当然，该目标点也可以是用户在投影画面中选择的任意一点。该目标点表征投影设备在投射对应的投影图像时，投影设备所对焦的焦点。根据用户在投影图像上关注的图像内容不同，目标点可以根据关注的图像内容进行选择。
在一些可以实现的实施方式中，投影设备可以接收终端设备发送的目标运动轨迹。其中，目标运动轨迹是在终端设备上展示的与投影区域对应的虚拟投影区域上绘制得到的。
这里，投影设备可以对投影区域所在的空间进行三维建模，获得投影区域所在空间的三维模型，并将对应的三维模型发送至终端设备。终端设备根据该三维模型构建真实环境下的投影区域对应的虚拟投影区域，并在终端设备上展示该虚拟投影区域，以使用户能够在展示的虚拟投影区域上绘制目标运动轨迹。
例如，用户可以将投影画面的中心点在虚拟投影区域上的移动轨迹作为目标运动轨迹。
示例性地，对投影区域所在的空间进行三维建模具体可以是：在深度相机的起始位置建立全局坐标系，并采集该起始位置对应的图像数据以及点云数据，然后控制深度相机进行旋转并在旋转过程中持续采集图像数据以及点云数据，同时，根据图像数据以及点云数据进行里程计跟踪，获得深度相机的位置变化信息。在深度相机转动360°之后，根据获得的位置变化信息，采用增量式方法将在旋转过程中采集到的图像数据以及点云数据融合到第一帧构建的全局坐标系下的图像数据和点云数据中。在深度相机完成360°旋转后，通过回环检测算法使得所有的点云数据形成闭环，得到投影设备所在的空间的三维模型。
值得说明的是，虚拟投影区域是将真实环境下的投影区域按比例展示在终端设备上的图像，虚拟投影区域上的每一个坐标点均与真实环境下的投影区域上的一个坐标点对应。
图5是根据一示例性实施例提出的绘制目标运动轨迹的示意图。如图5所示，在终端设备501中展示虚拟投影区域502，然后用户在该虚拟投影区域502上绘制目标运动轨迹503。
在绘制得到目标运动轨迹503后，终端设备通过通信链路向投影设备发送目标运动轨迹503，投影设备接收到目标运动轨迹503之后，投影设备根据目标运动轨迹503规划投影设备按照该目标运动轨迹503进行投影时所需的电机转动位置数据以及对应的投影校正参数。然后投影设备根据计算得到的电机转动位置数据控制投影设备转动，以使投影画面的移动轨迹能够与目标运动轨迹503一致，并且在投影过程中，根据对应的投影校正参数对投影画面进行校正。
由此，通过在终端设备上绘制目标运动轨迹，用户可以自定义投影设备的投影轨迹，无需预先录制运动轨迹。用户在使用过程中，仅需对投影区域所在的空间进行一次建模即可随意设置投影画面的目标运动轨迹，能够提高用户在使用动向投影设备时的用户体验。
图6是根据一示例性实施例提出的确定投影校正参数的流程图。如图6所示，投影校正参数可以通过以下步骤确定。
在步骤510中，在目标运动轨迹中选取多个目标轨迹点。
这里，目标轨迹点是在目标运动轨迹中选取到的轨迹点。如图4所示，可以在目标运动轨迹400中选取第一轨迹点A、第二轨迹点B、第三轨迹点C、第四轨迹点D以及第五轨迹点E作为目标轨迹点。
在一些实施例中，可以根据预设距离间隔，在目标运动轨迹中选取多个目标轨迹点。
例如，可以根据投影设备在水平方向上的移动速度与采样时间间隔的乘积确定预设距离间隔。其中，采样时间间隔与投影设备的帧率相关。在动向投影中，投影设备的帧率可以在30fps以上，则采样时间间隔最大为1/30fps＝0.033s。当然，采样时间间隔越小，最终获得的投影校正参数会越准确。因此，在实际应用过程中，预设距离间隔可以根据实际情况进行设置。
在步骤520中，针对每一目标轨迹点，根据目标轨迹点在虚拟投影区域上的第一坐标信息，确定目标轨迹点映射在投影区域所在空间中的第二坐标信息。
这里，在确定到多个目标轨迹点之后，针对每一目标轨迹点，确定该目标轨迹点映射在投影区域所在空间中的第二坐标信息。
在一些实施例中，当目标运动轨迹是在虚拟投影区域中绘制得到的时，根据目标轨迹点在虚拟投影区域中第一坐标信息确定目标轨迹点映射在投影区域中的第二坐标信息。其中，由于虚拟投影区域上的每一个坐标点均与真实环境下的投影区域上的一个坐标点对应，因此，可以根据第一坐标信息确定对应的第二坐标信息。
值得说明的是，第一坐标信息是指目标轨迹点在以虚拟投影区域中的任意一点构建的二维坐标系中的坐标，第二坐标信息是指目标轨迹点在投影区域所在空间的三维坐标系中的坐标信息。
在步骤530中，根据第二坐标信息以及投影区域相对于投影设备的第一法向量，确定目标轨迹点对应的投影校正参数。
这里，第一法向量是投影区域在空间坐标系中的法向量，由于投影区域的位置一般不会发生变化，则当空间坐标系也未发生变化时，第一法向量也不会发生变化。
图7是图6所示步骤530的具体流程示意图。如图7所示，在一些实施例中，在投影校正参数包括图像校正参数时，图像校正参数可以通过以下步骤获得。
在步骤531中，根据第二坐标信息，确定投影设备的第一位姿信息。
这里，投影设备的第一位姿信息可以包括投影设备的偏航角、俯仰角以及滚转角中的至少一种。
图8是根据一示例性实施例提出的三维模型的示意图，如图8所示，在建模过程中，以电机在零位时的深度相机位置作为空间坐标系的坐标原点，以深度相机的方向为Z轴，以右手系构建空间坐标系OXYZ，结合电机、深度相机以及投影设备的内参外参，将深度相机、电机以及投影设备的坐标轴统一在空间坐标系中，即深度相机、电机以及投影设备在空间坐标系中共轴。
如图8所示，投影设备A投射在投影区域902中的投影画面901中的目标轨迹点B在空间坐标系中的第二坐标信息是确定的，假设为B(xc,yc,zc)。由于投影设备的所在位置为空间坐标系的坐标原点，此时，根据目标轨迹点B的第二坐标信息可以确定到投影设备的第一位姿信息。例如，通过以下计算式计算得到第一位姿信息。
γp＝arctan(|xc|/zc)
Figure BDA0003689383460000121
其中，γp为投影设备的偏航角，ρp为投影设备的俯仰角。
值得说明的是，当投影设备在空间坐标系中的位置发生变化时，即投影设备不在空间坐标系的坐标原点上时，可以结合投影设备的当前位置信息计算得到第一位姿信息。
在步骤532中，根据第一位姿信息以及第一法向量，确定目标轨迹点对应的投影画面相对于投影设备的第二位姿信息。
这里，第二位姿信息可以包括投影设备的偏航角、俯仰角以及滚转角中的至少一种。其中，当投影设备在正投影状态进行投影时，在投影区域上的投影画面并未发生畸变，因此，第二位姿信息对应的偏航角、俯仰角以及滚转角均可以理解为0°。当投影设备的第一位姿信息发生变化时，在投影画面入射在投影区域的角度也会发生变化，从而导致在投影区域上的投影画面相对于投影设备的位姿信息发生变化。
示例性地，假设投影区域的第一法向量为n(xn,yn,zn)，可以通过以下计算式计算得到第二位姿信息。
γin＝γp-arctan(|xn|/zn)
Figure BDA0003689383460000122
其中，γin为投影画面相对于投影设备的偏航角，ρin为投影画面相对于投影设备的俯仰角。
在步骤533中，根据第二位姿信息，确定目标轨迹点对应的图像校正参数。
这里，在获得第二位姿信息之后，可以将第二位姿信息作为目标轨迹点对应的图像校正参数。或者，根据第二位姿信息计算得到投影设备投射在投影区域上的投影画面各个顶点的坐标信息，进而根据该投影画面对应的投影图像各个角点在调制平面中的坐标信息以及各个顶点的坐标信息，构建透视变换矩阵。
在计算得到透视变换矩阵之后，根据各个顶点的坐标信息，在投影画面的区域内计算最大内接矩形，并将上述透视变换矩阵和最大内接矩形作为目标轨迹点对应的图像校正参数。应当理解的是，在图像校正参数为第二位姿信息时，其实际上也是根据上述方法计算得到对应的透视变换矩阵和最大内接矩形。
由此，通过目标轨迹点的第二坐标信息以及投影区域的第一法向量即可准确计算得到目标轨迹点对应的图像校正参数。通过该图像校正参数，投影设备向目标轨迹点投射投影画面时，投射的投影画面能够被校正为矩形。
在一些实施例中，在投影校正参数包括对焦参数时，根据第二坐标信息，确定目标轨迹点对应的对焦参数。
这里，对焦参数是投影设备在投影时使用的对焦距离。由于目标轨迹点实际上相当于在虚拟投影区域中的目标点，因此，目标轨迹点实际上也为用户选择的对焦点位。
示例性地，可以通过以下计算式计算得到对焦参数。
Figure BDA0003689383460000131
其中，d为对焦参数，xc为第二坐标信息在X轴上的坐标，yc为第二坐标信息在Y轴上的坐标，zc为第二坐标信息在Z轴上的坐标。
在步骤540中，根据多个目标轨迹点对应的投影校正参数，确定目标移动轨迹对应的投影校正参数。
这里，在获得多个目标轨迹点及其对应的投影校正参数之后，可以通过曲线拟合算法，结合目标运动轨迹，拟合得到目标运动轨迹中的除目标轨迹点外的其他轨迹点对应的投影校正参数，从而获得目标移动轨迹对应的投影校正参数。
应当理解的是，投影设备也可以根据目标轨迹点的第二坐标信息以及投影区域的第一法向量，计算得到投影设备的投影画面移动至目标轨迹点所需的电机转动位置数据，并根据多个目标轨迹点对应电机转动位置数据获得目标运动轨迹对应的电机转动位置数据集合。
在获得目标运动轨迹的电机转动位置数据集合和投影校正参数之后，按照“目标运动轨迹---电机转动位置数据集合---投影校正参数”的存储格式存储电机转动位置数据集合和投影校正参数。当投影设备开始投影时，根据电机转动位置数据集合控制投影设备按照目标运动轨迹进行投影，并在投影的过程中，根据对应的投影校正参数对投影画面进行实时校正，使得投影设备在按照目标运动轨迹进行投影时，投影画面能够时刻保持为矩形和/或投影设备能够准确对焦。
在一些可以实现的实施方式中，当目标运动轨迹为数据库中存储的一个预设运动轨迹时，则从数据库中获取与该预设运动轨迹对应的投影校正参数。
其中，预设运动轨迹对应的投影校正参数可以是根据投影设备投射在投影区域上的投影画面计算得到的。
用户控制投影设备按照预设运动轨迹进行移动，并在移动至每一轨迹点时，根据投影设备在该轨迹点对应的投影画面确定对应的投影校正参数。并且，在移动至每一轨迹点时，还可以记录投影设备运动至该轨迹点时的电机转动位置数据。
在投影设备的动向投影场景，从数据库中存储的多个预设运动轨迹中选取目标运动轨迹，投影设备根据该目标运动轨迹调用对应的电机转动位置数据以及投影校正参数，根据电机转动位置数据控制投影设备转动，并根据投影校正参数对投影画面进行校正。
值得说明的是，当投影设备的空间位置发生变化时，需要重新录制预设运动轨迹以及计算投影校正参数和电机转动位置参数。
图9是根据一示例性实施例提出的确定投影校正参数的流程图。如图9所示，预设运动轨迹对应的投影校正参数可以通过以下步骤确定。
在步骤610中，获取投影区域的视频图像，其中，视频图像是在投影设备根据预设运动轨迹向投影区域投射特征图像时，对投影区域进行拍摄而获得的。
这里，视频图像可以是通过设置在投影设备上的拍摄模块获得的。当投影设备向投影区域投射特征图像并按照预设运动轨迹进行移动时，拍摄模块跟随投影设备进行转动，并对移动的投影画面进行拍摄，获得视频图像。
其中，拍摄模块使用的帧率大于等于投影设备的帧率，例如，当投影设备的帧率为30fps时，拍摄模块使用的帧率大于等于30fps。
图10是根据一示例性实施例提出的特征图像的示意图，如图10所示，该特征图像可以为棋盘格图像。
在步骤620中，从视频图像中提取目标视频帧。
这里，作为一种示例，可以将视频图像中的每一帧视频帧作为目标视频帧。作为另一种示例，可以根据预设间隔，从视频图像中抽取若干视频帧作为目标视频帧。
应当理解的是，从视频图像中提取的目标视频帧的数量可以根据实际情况确定，提取的目标视频帧的数量越大，计算到的投影校正参数越准确，当然计算量也会相应增加。
在步骤630中，根据目标视频帧中的特征图像，确定预设运动轨迹对应的投影校正参数。
这里，针对每一目标视频帧，均根据该目标视频帧中的特征图像计算得到该目标视频帧对应的投影校正参数。
应当理解的是，每一目标视频帧实际上对应预设运动轨迹中的一个轨迹点。当目标视频帧是按照预设间隔从视频图像中提取到的多个视频帧时，针对视频图像中的其他视频帧，其对应的投影校正参数可以基于通过多个目标视频帧对应的投影校正参数进行曲线拟合，得到整个预设运动轨迹对应的投影校正参数。
由此，通过视频图像可以准确获得预设运动轨迹对应的投影校正参数。
图11是根据一示例性实施例提出的根据目标视频帧确定图像校正参数的流程图。如图11所示，在一些实施例中，可以通过以下步骤确定图像校正参数。
在步骤631中，在目标视频帧中确定特征图像的目标特征点。
这里，目标特征点是在特征图像上设置的用于对投影区域进行建模的特征点，该目标特征点可以根据实际情况设定其形式或数量。例如，在特征图像为图10所示的棋盘格图像时，特征图像中的目标特征点是指该棋盘格图像中的黑白格之间的交点。
值得说明的是，可以基于角点检测算法从特征图像中确定目标特征点。
在步骤632中，针对每一目标特征点，根据针对该目标特征点预先标定的映射关系和该目标特征点在目标视频帧上的相机坐标，确定该目标特征点在拍摄空间中的深度信息，以得到该目标特征点在投影空间中的三维坐标，其中，所述映射关系是在不同深度下标定的目标特征点的深度信息与相机坐标的偏移量之间的关联关系。
这里，由于预先在不同深度下标定的目标特征点的深度信息与相机坐标的偏移量之间的关联关系，因此，在目标视频帧中确定到目标特征点的相机坐标后，可以基于该相机坐标以及该映射关系计算得到目标特征点的深度信息。其中，该深度信息指的是投射在投影区域上的特征图像的目标特征点相对于拍摄模块的深度信息。例如，分别在1.2m和1.9m的深度下对投影设备投射的特征图像进行拍摄，确定目标特征点在1.2m和1.9m下的相机坐标，从而计算出同一目标特征点的深度信息与相机坐标之间的关联关系。
示例性地，上述映射关系为：
Figure BDA0003689383460000151
其中，h为目标特征点的深度信息，p1为目标特征点的第一预设标定参数，p2为目标特征点的第二预设标定参数，X为该目标特征点的相机坐标。其中，第一预设标定参数和第二预设标定参数均为常数。
在计算得到目标特征点的相机坐标之后，将该相机坐标代入上述映射关系中，计算得到该目标特征点的深度信息。
在获得目标特征点的深度信息之后，可以将根据目标特征点在特征图像上的相机坐标以及深度信息确定目标特征点在投影空间中的三维坐标。
在步骤633中，根据各个目标特征点的三维坐标，确定投影区域相对于投影设备的第三法向量。
这里，在获得多个目标特征点的三维坐标之后，对多个三维坐标进行拟合，获得投影区域对应的拟合平面，从而获得该投影区域相对于投影设备的第三法向量。
在步骤634中，根据第三法向量以及投影设备的当前位姿信息，确定目标视频帧对应的图像校正参数。
这里，根据第三法向量以及投影设备的当前位姿信息确定投影设备的偏移信息，该偏移信息包括偏航角、俯仰角以及滚转角。然后根据偏移信息计算得到投影设备投射在投影区域上的投影画面各个顶点的第一二维坐标，进而根据该投影画面对应的投影图像各个角点在调制平面中的第二二维坐标以及该第一二维坐标，构建透视变换矩阵。
在计算得到透视变换矩阵之后，根据投影画面的第一二维坐标，在投影画面的区域内计算最大内接矩形。
应当理解的是，图像校正参数可以为上述偏移信息，或者，图像校正参数可以为上述透视变换矩阵和最大内接矩形。在图像校正参数为偏移信息时，其实际上也是根据上述步骤计算得到对应的透视变换矩阵和最大内接矩形。
在投影设备按照目标运动轨迹进行运动时，投影设备运动至目标轨迹点，则根据对应的透视变换矩阵和最大内接矩形对投影图像在调制平面中的坐标进行校正，以使校正后的投影图像呈现在目标轨迹点处呈现的投影画面为矩形。
在一些实施例中，当投影校正参数包括对焦参数时，可以根据目标视频帧，确定投影画面中的一目标点在投影空间中的三维坐标，进而根据该三维坐标计算得到对应的对焦参数。
其中，目标点可以为投影画面的中心点，也可以是用户选择的一个对焦点。该目标点的三维坐标可以通过上述透视变换矩阵计算得到。具体地，根据该目标点映射在投影图像上的映射点在调制平面中的二维坐标，结合预先建立的透视变换矩阵，确定该目标点在投影画面中的二维坐标，对该目标点的二维坐标进行向量分解，获得目标点相对于投影设备的三维坐标。
在获得目标点相对于投影设备的三维坐标之后，可以根据以下预设计算式计算得到对焦参数，该预设计算式为：
Figure BDA0003689383460000161
其中，d为对焦参数，xc为目标点的三维坐标在X轴上的坐标，yc为目标点的三维坐标在Y轴上的坐标，zc为目标点的三维坐标在Z轴上的坐标。
图12是根据另一示例性实施例提出的确定投影校正参数的流程图。如图12所示，预设运动轨迹对应的投影校正参数可以通过以下步骤确定。
在步骤1201中，控制投影设备根据预设运动轨迹进行投影，并在投影过程中，根据投影区域所在的空间对应的三维模型，确定投影设备投射的投影画面中的目标点的第三坐标信息。
这里，预设运动轨迹可以是圆形、三角形等各种形状的运动轨迹。当然，预设运动轨迹也可以是根据用户的控制指令实时生成的运动轨迹，例如，用户通过遥控装置控制投影设备进行上下左右等方向的移动。
在投影设备根据预设运动轨迹进行投影的过程中，根据投影区域所在的空间对应的三维模型，确定投影设备投射的投影画面中的目标点的第三坐标信息。
其中，关于三维模型的构建过程以及目标点的相关含义已在上述实施例中进行了详细说明，在此不再赘述。
在一些实施例中，可以根据投影设备在三维模型中的当前位姿信息，确定投影设备的光心对应的光轴在空间坐标系中的光轴位姿信息，进而根据该光轴位姿信息、投影设备的光机参数信息以及三维模型，确定投影设备投射在投影设备投射的投影画面中的目标点的第三坐标信息。
其中，当目标点为投影画面的中心点时，可以根据光轴位姿信息和三维模型之间的交点，确定目标点的第三坐标信息。
在步骤1202中，根据第三坐标信息以及投影区域的第二法向量，确定预设运动轨迹对应的投影校正参数，其中，第二法向量是根据三维模型确定到的。
这里，在获得第三坐标信息之后，可以根据第三坐标信息以及投影区域的第二法向量和第三坐标信息计算得到对应的投影校正参数。应当理解的是，步骤1202计算投影校正参数的过程与步骤530计算投影校正参数的过程一致，在此不再赘述。
值得说明的是，在投影设备根据预设运动轨迹进行投影的过程中，可以每间隔预设距离时，计算一次投影画面对应的投影校正参数，获得多个投影校正参数，并通过曲线拟合获得预设运动轨迹定的投影校正参数。
由此，通过三维模型，可以准确计算得到投影设备在特定空间中按照预设运动轨迹进行投影时的投影校正参数。
如图1所示，本公开实施例提出一种投影设备，该投影设备100至少包括：
光机102，配置为投射投影图像；
运动控制单元101，配置为带动光机102运动；
控制器103，配置为：
获取目标运动轨迹；
根据目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，其中，投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数，图像校正参数用于使得经过图像校正参数校正的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形；
控制运动控制单元101根据目标运动轨迹带动光机102进行转动，并在光机102投射的投影画面按照目标运动轨迹移动的过程中，控制光机102根据投影校正参数对投影画面进行校正。
这里，光机102安装在运动控制单元101上，运动控制单元101配置为带动光机102进行运动。控制器103获取到目标运动轨迹时，根据目标运动轨迹计算对应的投影校正参数，并控制运动控制单元101按照目标运动轨迹进行运动，以带动光机102运动。并在光机102在光机102投射的投影画面按照目标运动轨迹移动的过程中，控制光机102根据投影校正参数对投影画面进行校正。
值得说明的是，目标运动轨迹可以是指投影画面在投影区域上的移动轨迹，则控制器103可以将该目标运动轨迹转换为运动控制单元101的运动参数，并根据该运动参数控制运动控制单元101运动，以使光机102投射的投影画面的移动轨迹能够与目标运动轨迹相匹配。或者，目标运动轨迹可以是指运动控制单元101的运动参数，控制器接收到目标运动轨迹后，直接根据该目标运动轨迹控制运动控制单元101运动。
可选地，运动控制单元101包括：
水平运动机构1011，用于控制光机102在水平方向上进行运动；
垂直运动机构1012，用于控制光机102在垂直方向上进行运动。
这里，水平运动机构1011和垂直运动机构1012均可以包括转动轴、电机以及编码器。该电机分别与转动轴和编码器连接，转动轴在电机的作用下，带动光机102转动，编码器则用于记录电机的转动位置。
应当理解的是，水平运动机构1011用于控制光机102在偏航角方向上进行运动，垂直运动机构1012用于控制光机102在俯仰角方向上进行运动。当然，在其他实施方式中，运动控制单元101还可以包括用于控制光机102在滚转角方向上进行运动的滚转机构。
可选地，目标运动轨迹为投影设备100投射的投影画面中的目标点的移动轨迹；
投影设备100还包括：
通信模块104，配置为接收终端设备发送的目标运动轨迹，其中，目标运动轨迹是在终端设备上展示的与投影区域对应的虚拟投影区域上绘制得到的。
这里，投影设备100可以通过三维建模单元106对投影设备106所在的空间进行三维建模，并将该空间的三维模型发送至终端设备。终端设备根据该三维模型，在终端设备上展示的与投影区域对应的虚拟投影区域，以使用户能够在终端设备上展示的与投影区域对应的虚拟投影区域上绘制目标运动轨迹，并通过终端设备与投影设备100之间的通信连接，将目标运动轨迹发送至投影设备100。
可选地，控制器103具体配置为：
在目标运动轨迹中选取多个目标轨迹点；
针对每一目标轨迹点，根据目标轨迹点在虚拟投影区域上的第一坐标信息，确定目标轨迹点映射在投影区域所在空间中的第二坐标信息；
根据第二坐标信息以及投影区域相对于投影设备100的第一法向量，确定目标轨迹点对应的投影校正参数；
根据多个目标轨迹点对应的投影校正参数，确定目标移动轨迹对应的投影校正参数。
可选地，控制器103具体配置为：
在投影校正参数包括图像校正参数时，根据第二坐标信息，确定投影设备100的第一位姿信息；
根据第一位姿信息以及第一法向量，确定目标轨迹点对应的投影画面相对于投影设备100的第二位姿信息；
根据第二位姿信息，确定目标轨迹点对应的图像校正参数；
在投影校正参数包括对焦参数时，根据第二坐标信息，确定目标轨迹点对应的对焦参数。
可选地，控制器103具体配置为：
从数据库中获取与目标运动轨迹对应的投影校正参数，其中，数据库中存储有多个预设运动轨迹以及该预设运动轨迹对应的投影校正参数，投影校正参数是根据投影设备100投射在投影区域上的投影画面确定到的。
可选地，投影设备100还包括：
拍摄模块105，配置为对投影区域进行拍摄；
控制器103具体配置为：
控制运动控制单元101根据预设运动轨迹带动光机102进行转动，并控制光机102向投影区域投射特征图像；
在光机102根据预设运动轨迹向投影区域投射特征图像时，控制拍摄模块105对投影区域进行拍摄，获得视频图像；
从视频图像中提取目标视频帧；
根据目标视频帧中的特征图像，确定预设运动轨迹对应的投影校正参数。
可选地，投影设备100还包括：
三维建模单元106，配置为对投影区域所在的空间进行建模，获得三维模型；
控制器103具体配置为：
控制运动控制单元101根据预设运动轨迹带动光机102进行转动，并控制光机102向投影区域投射投影图像；
根据三维模型，确定光机102投射的投影画面中的目标点的第三坐标信息；
根据第三坐标信息以及投影区域的第二法向量，确定预设运动轨迹对应的投影校正参数，其中，第二法向量是根据三维模型确定到的。
这里，三维建模单元106配置为对投影区域所在的空间进行建模，获得三维模型。其中，三维建模单元106包括深度引擎单元1061以及深度相机1062，该深度引擎单元1061与协处理器1032连接，深度相机1062与深度引擎单元1061连接。深度相机1062配置为采集空间的图像数据和/或点云数据，深度引擎单元106配置为根据深度相机1062采集到的图像数据和/或点云数据构建三维模型。在一些实施例中，深度相机1062可以为飞行时间传感器。
在投影设备100所在的空间发生变化时，均可以通过三维建模单元106对该空间进行建模获得三维模型，并将三维模型存储在投影设备100上。
值得说明的是，在上述实施例中，关于上述投影设备100中如控制器103、光机102以及运动控制单元101等模块执行的动作的逻辑，已在关于投影画面校正方法的部分进行了详细说明，在此不再赘述。
图13是根据一示例性实施例提出的一种投影画面校正装置的模块连接示意图。如图13所示，本公开实施例提供一种投影画面校正装置，该装置1300可以包括：
获取模块1301，配置为获取目标运动轨迹；
确定模块1302，配置为根据目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，其中，投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数，图像校正参数用于使得经过图像校正参数校正的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形；
校正模块1303，配置为在投影设备投射的投影画面按照目标运动轨迹移动的过程中，根据投影校正参数对投影画面进行校正。
可选地，目标运动轨迹为投影设备投射的投影画面中的目标点的移动轨迹；
获取模块1301具体配置为：
接收终端设备发送的目标运动轨迹，其中，目标运动轨迹是在终端设备上展示的与投影区域对应的虚拟投影区域上绘制得到的。
可选地，确定模块1302包括：
选取单元，配置为在目标运动轨迹中选取多个目标轨迹点；
第一确定单元，配置为针对每一目标轨迹点，根据目标轨迹点在虚拟投影区域上的第一坐标信息，确定目标轨迹点映射在投影区域所在空间中的第二坐标信息；
第二确定单元，配置为根据第二坐标信息以及投影区域相对于投影设备的第一法向量，确定目标轨迹点对应的投影校正参数；
第三确定单元，配置为根据多个目标轨迹点对应的投影校正参数，确定目标移动轨迹对应的投影校正参数。
可选地，第二确定单元包括：
第一位姿确定子单元，配置为在投影校正参数包括图像校正参数时，根据第二坐标信息，确定投影设备的第一位姿信息；
第二位姿确定子单元，配置为根据第一位姿信息以及第一法向量，确定目标轨迹点对应的投影画面相对于投影设备的第二位姿信息；
图像校正子单元，配置为根据第二位姿信息，确定目标轨迹点对应的图像校正参数；
对焦确定子单元，配置为在投影校正参数包括对焦参数时，根据第二坐标信息，确定目标轨迹点对应的对焦参数。
可选地，确定模块1302具体配置为：
从数据库中获取与目标运动轨迹对应的投影校正参数，其中，数据库中存储有多个预设运动轨迹以及该预设运动轨迹对应的投影校正参数，投影校正参数是根据投影设备投射在投影区域上的投影画面确定到的。
可选地，确定模块1302包括：
视频获取单元，配置为获取投影区域的视频图像，其中，视频图像是在投影设备根据预设运动轨迹向投影区域投射特征图像时，对投影区域进行拍摄而获得的；
提取单元，配置为从视频图像中提取目标视频帧；
第一投影校正单元，配置为根据目标视频帧中的特征图像，确定预设运动轨迹对应的投影校正参数。
可选地，确定模块1302包括：
控制单元，配置为控制投影设备根据预设运动轨迹进行投影，并在投影过程中，根据投影区域所在的空间对应的三维模型，确定投影设备投射的投影画面中的目标点的第三坐标信息；
第二投影校正单元，配置为根据第三坐标信息以及投影区域的第二法向量，确定预设运动轨迹对应的投影校正参数，其中，第二法向量是根据三维模型确定到的。
其中，关于上述装置1300中各个功能模块执行的方法步骤已在关于投影画面校正方法的部分进行了详细说明，在此不再赘述。
在一些实施例中，本公开提出一种计算机存储介质，该存储介质存储有计算机程序，该程序被处理装置执行时实现上述投影画面校正方法的步骤。
在另一示例性实施例中，本公开还提出了一种计算机程序，包括计算机可读代码，当所述计算机可读代码在计算处理设备上运行时，导致所述计算处理设备执行前述的投影画面校正方法。
下面结合附图14对投影设备的结构进行详细说明。
图14是根据一示例性实施例提出的投影设备的结构示意图。如图14所示，投影设备200包括投影部210、驱动投影部210的驱动部220和运动控制单元101(图14中未示出)。投影部210可以形成光学图像，并将光学图像投影至成像媒介SC上。
投影部210包括光源部211、光调制器212以及光学系统213。驱动部220包括光源驱动部221和光调制器驱动部222。
光源部211可包括发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、激光、泵浦灯等固体光源。光源部211可以包括用于提高投射光的光学特性的透镜、偏振片等光学元件，以及调节光通量的调光元件等。
光源驱动部221可根据控制部250的指令，控制光源部211中光源工作，包括点亮和熄灭。
光调制器212包括显示面板215，显示面板215可以是透射式液晶面板(LiquidCrystal Display，LCD)，也可以是反射式硅基液晶面板(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)，还可以是数字微镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)。
光调制器212由光调制器驱动部222驱动，光调制器驱动部222与图像处理部245连接。
图像处理部245向光调制器驱动部222输入图像数据。光调制器驱动部222将所输入的图像数据转换为适于显示面板215动作的数据信号。光调制器驱动部222根据转换后的数据信号，向各显示面板215的各像素施加电压，在显示面板215上绘制出图像。
光学系统213包括使入射的图像光PLA在成像媒介SC上成像的透镜或反射镜等。光学系统213也可包括使投射到成像媒介SC上的图像放大或缩小的变焦机构和进行对焦调整的对焦调整机构等。
投影设备200还包括操作部231、信号接收部233、输入接口235、存储部237、数据接口241、接口部242、帧存储器243、图像处理部245以及控制部250。输入接口235、存储部237、数据接口241、接口部242、图像处理部245以及控制部250经由内部总线207可相互进行数据通信。
操作部231可根据作用于投影设备200壳体表面的各种按钮和开关的操作生成对应的操作信号，并输出到输入接口235。输入接口235包括将从操作部231输入的操作信号输出到控制部250的电路。
信号接收部233接收从控制设备5(如遥控器)发送的信号(如红外信号、蓝牙信号)后，可对接收到的信号解码生成对应的操作信号。信号接收部233将生成的操作信号输出到输入接口235。输入接口235将接收到的操作信号输出到控制部250。
存储部237可以是硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)等磁记录装置、或使用了闪存等半导体存储元件的存储装置。存储部237存储控制部250执行的程序、控制部250处理后的数据、图像数据等。
数据接口241包括连接器以及接口电路，可与其他电子设备100进行有线连接。数据接口241可以是与其他电子设备100执行通信的通信接口。数据接口241从其他电子设备100接收图像数据、声音数据等。在本实施例中，图像数据可以是内容图像。
接口部242是根据以太网标准与其他电子设备100通信的通信接口。接口部242包括连接器、以及处理由该连接器发送的信号的接口电路。接口部242是包括连接器以及接口电路的接口基板且连接到控制部250的主基板，该主基板是安装有处理器253和其他组件的基板。构成接口部242的连接器以及接口电路安装在控制部250的主基板上。接口部242可接收其他电子设备100发送的设定信息或指示信息。
控制部250包括存储器251和处理器253。
存储器251是非易失性地存储处理器253执行的程序和数据的存储装置。存储器251由磁存储装置、闪速只读存储器(Read-Only Memory，ROM)等半导体存储元件或其他种类的非易失性存储装置构成。存储器251也可以包含构成处理器253的工作区的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器251存储由控制部250处理的数据、处理器253执行的控制程序。
处理器253可以由单一的处理器构成，也可以由多个处理组组合而成。处理器253执行控制程序来控制投影设备200的各个部分。例如，处理器253根据操作部231生成的操作信号执行对应的图像处理，并将该图像处理中使用的参数(如对图像进行梯形校正的参数)输出到图像处理部245。另外，处理器253可通过控制光源驱动部221来控制光源部211中光源点亮、熄灭或调整亮度。
图像处理部245和帧存储器243可由集成电路构成。集成电路包含大规模集成电路(Large Scale Integration，LSI)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)，其中PLD可包括现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)。其中，集成电路也可包含一部分模拟电路，或处理器和集成电路的组合。处理器和集成电路的组合被称为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、系统级芯片(System on Chip，SoC)、系统LSI、芯片组等。
图像处理部245可将从数据接口241接收到的图像数据存储在帧存储器243。帧存储器243包括多个存储体，各存储体包括可写入一帧的图像数据的存储容量。帧存储器243可由同步动态随机存取存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory，SDRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)构成。
图像处理部245可对在帧存储器243中存储的图像数据进行图像处理，包括分辨率转换、尺寸调整、畸变校正、形状校正、数字变焦、图像色调调整和图像亮度调整等。
图像处理部245还可将垂直同步信号的输入帧频率转换为绘图频率，并生成具有绘图频率的垂直同步信号，生成的垂直同步信号称为输出同步信号。图像处理部245再将上述输出同步信号输出到光调制器驱动部222。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

Claims (16)

1.一种投影画面校正方法，其特征在于，包括：
获取目标运动轨迹；
根据所述目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，其中，所述投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数，所述图像校正参数用于使得经过所述图像校正参数校正的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形；
在所述投影设备投射的投影画面按照所述目标运动轨迹移动的过程中，根据所述投影校正参数对所述投影画面进行校正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标运动轨迹为所述投影设备投射的投影画面中的目标点的移动轨迹；
所述获取目标运动轨迹，包括：
接收终端设备发送的目标运动轨迹，其中，所述目标运动轨迹是在所述终端设备上展示的与所述投影区域对应的虚拟投影区域上绘制得到的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，包括：
在所述目标运动轨迹中选取多个目标轨迹点；
针对每一所述目标轨迹点，根据所述目标轨迹点在所述虚拟投影区域上的第一坐标信息，确定所述目标轨迹点映射在所述投影区域所在空间中的第二坐标信息；
根据所述第二坐标信息以及所述投影区域相对于所述投影设备的第一法向量，确定所述目标轨迹点对应的投影校正参数；
根据多个所述目标轨迹点对应的投影校正参数，确定所述目标移动轨迹对应的投影校正参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二坐标信息以及所述投影区域相对于所述投影设备的第一法向量，确定所述目标轨迹点对应的投影校正参数，包括：
在所述投影校正参数包括所述图像校正参数时，根据所述第二坐标信息，确定所述投影设备的第一位姿信息；
根据所述第一位姿信息以及所述第一法向量，确定所述目标轨迹点对应的投影画面相对于所述投影设备的第二位姿信息；
根据所述第二位姿信息，确定所述目标轨迹点对应的图像校正参数；
在所述投影校正参数包括所述对焦参数时，根据所述第二坐标信息，确定所述目标轨迹点对应的对焦参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，包括：
从数据库中获取与所述目标运动轨迹对应的投影校正参数，其中，所述数据库中存储有多个预设运动轨迹以及该预设运动轨迹对应的投影校正参数，所述投影校正参数是根据所述投影设备投射在投影区域上的投影画面确定到的。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设运动轨迹对应的投影校正参数通过以下步骤获得：
获取投影区域的视频图像，其中，所述视频图像是在所述投影设备根据预设运动轨迹向所述投影区域投射特征图像时，对所述投影区域进行拍摄而获得的；
从所述视频图像中提取目标视频帧；
根据所述目标视频帧中的所述特征图像，确定所述预设运动轨迹对应的投影校正参数。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设运动轨迹对应的投影校正参数通过以下步骤获得：
控制所述投影设备根据所述预设运动轨迹进行投影，并在投影过程中，根据所述投影区域所在的空间对应的三维模型，确定所述投影设备投射的投影画面中的目标点的第三坐标信息；
根据所述第三坐标信息以及所述投影区域的第二法向量，确定所述预设运动轨迹对应的投影校正参数，其中，所述第二法向量是根据所述三维模型确定到的。
8.一种投影画面校正装置，其特征在于，包括：
获取模块，配置为获取目标运动轨迹；
确定模块，配置为根据所述目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，其中，所述投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数，所述图像校正参数用于使得经过所述图像校正参数校正的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形；
校正模块，配置为在所述投影设备投射的投影画面按照所述目标运动轨迹移动的过程中，根据所述投影校正参数对所述投影画面进行校正。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，该程序被处理装置执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种投影设备，其特征在于，包括：
光机，配置为投射投影图像；
运动控制单元，配置为带动所述光机运动；
控制器，配置为：
获取目标运动轨迹；
根据所述目标运动轨迹，确定对应的投影校正参数，其中，所述投影校正参数包括图像校正参数和/或对焦参数，所述图像校正参数用于使得经过所述图像校正参数校正的投影图像投射在投影区域上的投影画面呈现为矩形；
控制所述运动控制单元根据所述目标运动轨迹带动所述光机进行转动，并在所述光机投射的投影画面按照所述目标运动轨迹移动的过程中，控制所述光机根据所述投影校正参数对所述投影画面进行校正。
11.根据权利要求10所述的投影设备，其特征在于，所述运动控制单元包括：
水平运动机构，用于控制所述光机在水平方向上进行运动；
垂直运动机构，用于控制所述光机在垂直方向上进行运动。
12.根据权利要求10所述的投影设备，其特征在于，所述目标运动轨迹为所述投影设备投射的投影画面中的目标点的移动轨迹；
所述投影设备还包括：
通信模块，配置为接收终端设备发送的目标运动轨迹，其中，所述目标运动轨迹是在所述终端设备上展示的与所述投影区域对应的虚拟投影区域上绘制得到的。
13.根据权利要求12所述的投影设备，其特征在于，所述控制器具体配置为：
在所述目标运动轨迹中选取多个目标轨迹点；
针对每一所述目标轨迹点，根据所述目标轨迹点在所述虚拟投影区域上的第一坐标信息，确定所述目标轨迹点映射在所述投影区域所在空间中的第二坐标信息；
根据所述第二坐标信息以及所述投影区域相对于所述投影设备的第一法向量，确定所述目标轨迹点对应的投影校正参数；
根据多个所述目标轨迹点对应的投影校正参数，确定所述目标移动轨迹对应的投影校正参数。
14.根据权利要求10所述的投影设备，其特征在于，所述控制器具体配置为：
从数据库中获取与所述目标运动轨迹对应的投影校正参数，其中，所述数据库中存储有多个预设运动轨迹以及该预设运动轨迹对应的投影校正参数，所述投影校正参数是根据所述投影设备投射在投影区域上的投影画面确定到的。
15.根据权利要求14所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备还包括：
拍摄模块，配置为对投影区域进行拍摄；
所述控制器具体配置为：
控制所述运动控制单元根据预设运动轨迹带动所述光机进行转动，并控制所述光机向投影区域投射特征图像；
在所述光机根据所述预设运动轨迹向所述投影区域投射特征图像时，控制所述拍摄模块对所述投影区域进行拍摄，获得视频图像；
从所述视频图像中提取目标视频帧；
根据所述目标视频帧中的所述特征图像，确定所述预设运动轨迹对应的投影校正参数。
16.根据权利要求14所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备还包括：
三维建模单元，配置为对所述投影区域所在的空间进行建模，获得三维模型；
所述控制器具体配置为：
控制所述运动控制单元根据预设运动轨迹带动所述光机进行转动，并控制所述光机向投影区域投射投影图像；
根据所述三维模型，确定所述光机投射的投影画面中的目标点的第三坐标信息；
根据所述第三坐标信息以及所述投影区域的第二法向量，确定所述预设运动轨迹对应的投影校正参数，其中，所述第二法向量是根据所述三维模型确定到的。
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