CN116939178A - 一种投影设备的投影校正方法、投影设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种投影设备的投影校正方法、投影设备和存储介质。该方法包括获取投影设备在初始位置与投影平面的初始相对位姿；获取投影设备从初始位置移动至目标位置的移位过程中的实时角速度；基于实时角速度和初始相对位姿，计算投影设备在移位过程中与投影平面的实时相对位姿；利用实时相对位姿对投影设备的原始图像的参数进行校正，并控制校正后的原始图像投影至投影平面。上述实施方式中，能够在不增加额外传感器的情况下，实时预览投影设备侧面投影时的投影画面，提高投影设备侧面投影的显示性能，进而提升产品在不同显示应用场景下的适配性。

Description

一种投影设备的投影校正方法、投影设备和存储介质

技术领域

本申请涉及一种投影技术领域，特别是涉及一种投影设备的投影校正方法、投影设备和存储介质。

背景技术

传统的投影设备中，投影设备需要正对投影平面放置，才能保证投影设备投影在投影平面上的画面是一个正常的矩形。一旦投影设备的投影方向与投影平面发生偏移，将会使得投影出来的画面发生变形，形成一个非规则的四边形。

在现有技术中，投影设备在投影平面投影的画面发生变形时，往往需要用户手动调整投影设备的镜头或者投影设备本身的姿态来校正这个变形，并且在校正的过程中投影设备往往需要一段时间的数据采集或者图像采集才可以进行校正，实时性较差，无法及时反馈当前的校正结果，因此产品的使用体验不佳。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请提供了一种投影设备的投影校正方法、投影设备和存储介质。

为解决上述问题，本申请提供了一种投影设备的投影校正方法，该方法包括：获取所述投影设备在初始位置与投影平面的初始相对位姿；获取所述投影设备从所述初始位置移动至目标位置的移位过程中的实时角速度；基于所述实时角速度和所述初始相对位姿，计算所述投影设备在所述移位过程中与所述投影平面的实时相对位姿；利用所述实时相对位姿对所述投影设备的原始图像的参数进行校正，并控制校正后的原始图像投影至所述投影平面。

为解决上述问题，本申请还提供了一种投影设备，投影设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实现上述的方法。

为解决上述问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现上述的方法。

与现有技术相比，本申请的投影设备的投影校正方法包括获取投影设备在初始位置与投影平面的初始相对位姿；获取投影设备从初始位置移动至目标位置的移位过程中的实时角速度；基于实时角速度和初始相对位姿，计算投影设备在移位过程中与投影平面的实时相对位姿；利用实时相对位姿对投影设备的原始图像的参数进行校正，并控制校正后的原始图像投影至投影平面。上述实施方式中，通过获取的投影设备在移位过程中的实时角速度，确定投影设备与投影平面的实时相对位姿，并利用实时相对位姿对原始图像的参数进行校正，由此能够在不增加额外传感器的情况下，实时预览投影设备侧面投影时的投影画面，提高投影设备侧面投影的显示性能，进而提升产品在不同显示应用场景下的适配性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的投影设备的投影校正方法的一实施例流程示意图；

图2是本申请提供的投影设备从初始位置移动至目标位置后，投射图像至投影平面的一实施例结构示意图；

图3是图1中步骤S101的一实施例流程示意图；

图4是图1中步骤S101的另一实施例流程示意图；

图5是根据目标法向量求取初始相对位姿的一实施例流程示意图；

图6是利用实时相对位姿对原始图像的参数进行校正的一实施例流程示意图；

图7是本申请提供的投影设备的一实施例结构示意图；

图8是本申请提供的计算机存储介质一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

本申请的描述中，需要说明书的是，除非另外明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械来能接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间隔相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况连接上述属于在本申请的具体含义。

本申请提供了一种投影设备的投影校正方法，具体参阅图1，图1是本申请提供的投影设备的投影校正方法的一实施例流程示意图。具体而言，该方法包括如下步骤S101～步骤S104。

步骤S101：获取投影设备在初始位置与投影平面的初始相对位姿。

投影设备可以包括激光投影机、LED投影机、CRT投影机、LCD投影机、DLP投影机、LCOS投影机、传统光源投影机和其它类型的具备投影功能的设备，此处不作限定。

投影平面可以是墙面或者幕布等。投影设备可包括光机和传感器等模块，光机作为投影设备的光学显示模块存在于投影设备中，其能够将特定的显示图像投射到投影平面上，且在投影设备中存储有光机的坐标系、传感器坐标系以及其他模块的坐标系之间的相对位姿关系。投影设备的初始位置可以垂直于投影平面，也即投影设备将显示图像正投影至投影平面；或者投影设备的初始位置也可以与投影平面存在非垂直的夹角，也即投影设备将显示图像侧投至投影平面。投影设备在初始位置与投影平面的初始相对位姿的获取方式可以包括：使用图像获取设备拍摄投影设备投影至投影平面的测试图像得到初始位姿；或者使用3D相机检测得到投影平面的法向量获取初始位姿。

其中，图像获取设备可设置于投影设备的近处或远处，此处不作限定。具体可包括但不限于：相机、摄像头、成像仪、扫描仪和其它类型的具备图像获取功能的设备，此处不作限定。

需要注意的是，位姿通常意义上是指位置和姿态，在本实施例中，由于主要关注不同器件之间的相对角度，因此此处的位姿特指不同坐标系之间的旋转关系，其中，旋转关系可以用旋转矩阵、旋转向量、欧拉角(俯仰角、航向角、旋转角)等数学工具来描述。

步骤S102：获取投影设备从初始位置移动至目标位置的移动过程中的实时角速度。

在一实施例中，可以通过借助外力将投影设备从初始位置移动至目标位置，示例性地，可以是人工挪动投影设备；或者是电机控制投影设备挪动；亦或者是通过电机控制外置工装等方式挪动投影设备。投影设备的初始位置可与投影平面处于正投状态，通过移动投影设备使得投影设备与投影平面处于侧投状态。

可以通过陀螺仪获取投影设备的实时角速度，在一实施例中，可以将陀螺仪作为一种传感器模块设于投影设备的内部，也即陀螺仪随着投影设备的移动而移动，当陀螺仪移动时，能够通过陀螺仪自身的功能检测出其在移动的过程中的实时角速度。在其他实施例中，投影设备的实时角速度也可以通过其他方式获取，例如，通过数据传输的方式将投影设备的实时角速度传输至投影设备。

其中，在获取到陀螺仪的实时角速度之后，可以对实时角速度进行滤波处理，示例性地，可采用均值滤波、中位数滤波、切尾滤波等方式进行处理。

步骤S103：基于实时角速度和初始相对位姿，计算投影设备在移位过程中与投影平面的实时相对位姿。

在明确陀螺仪的实时角速度和投影设备与投影平面的初始相对位姿关系之后，利用相关数据进行实时积分等计算方式，得到投影设备在移位的过程中与投影平面的实时相对位姿。

具体地，步骤S103包括：利用投影设备中角速度传感器与光机的相对位姿关系，将实时角速度转换为光机的实时角速度，利用光机的实时角速度、初始相对位姿以及旋转矩阵计算实时相对位姿。

角速度传感器可以为陀螺仪，陀螺仪与光机的相对位姿关系存储于投影设备的数据存储模块中，包括陀螺仪的坐标系与光机的坐标系之间的相对位姿关系等。可以预先将获取的陀螺仪的实时角速度转换为在光机的坐标系下的实时角速度，以得到光机的实时角速度。利用光机的实时角速度和投影设备与投影平面的初始相对位姿以及旋转矩阵，得到投影设备在移动过程中与投影平面的实时相对位姿。

步骤S104：利用实时相对位姿对投影设备的原始图像的参数进行校正，并控制校正后的原始图像投影至投影平面。

结合图2所示，图2是本申请提供的投影设备投射图像至投影平面的一实施例结构示意图。在图2中，虚线的投影设备可认为是投影设备与投影平面处于初始位置，其与投影平面处于正投状态，也即，正投模式。实线的投影设备可认为是处于目标位置，投影平面和投影设备的光机的出光轴之间存在非垂直的夹角，也即投影设备将显示图像侧投至投影平面，称为侧投模式。在进行数据处理之前，投影设备侧投显示在投影平面的显示图像为非矩形的四边形，此时可能影响用户对画面的观感。

原始图像可以为投影设备的图像信号源所提供的需要显示的图像。在得到投影设备从初始位置移动至目标位置的过程中的实时相对位姿关系之后，能够根据实时相对位姿生成原始图像的校正参数，投影设备利用图像校正参数对原始图像进行校正，并利用校正之后的原始图像投射至投影平面。然而传统的侧投校正方法中，通常是在投影设备移动后利用较长时间来对数据进行采集，再根据采集的数据对图像进行校正，其实时性较差，无法及时反馈当前的校正结果。本方案相对于传统的侧投校正方法能够在不增加额外传感器的情况下，实时校正侧投的预览效果，提高产品的使用价值，并且校正后的显示图像为矩形图像，由此实现无感、大角度、快速的全向侧投。

参见图3，图3是图1中步骤S101的一实施例流程示意图。具体而言，可以包括如下步骤S301～步骤S304。

步骤S301：控制投影设备向投影平面投射测试图像。

投影设备在初始位置时，光机可以根据图像信号源提供的测试图像源，投射测试图像，以在投影平面上显示测试图像。当投影设备为正投模式时，测试图像在投影平面上的形状为矩形；当投影设备为侧投模式时，测试图像在投影平面上的形状为非矩形的四边形。

步骤S302：利用投影设备的第一传感器拍摄测试图像，并识别拍摄后的测试图像的目标特征点。

第一传感器可为图像获取设备，通过图像获取设备拍摄测试图像，并在拍摄后的测试图像中选取目标特征点，其中目标特征点可以为测试图像的多个顶点。其中，图像获取设备可设置于投影设备的近处或远处，此处不作限定。具体可包括但不限于：相机、摄像头、成像仪、扫描仪和其它类型的具备图像获取功能的设备，此处不作限定。

步骤S303：基于目标特征点在第一传感器的坐标系中的坐标值和第一传感器的坐标系与投影设备的光机的坐标系的相对位姿关系，得到目标特征点在光机的坐标系的三维坐标值。

在测试图像中选取目标特征点即可确定目标特征点在第一传感器中的坐标值。第一传感器与光机的相对位姿关系存储于投影设备的数据存储模块中，包括第一传感器的坐标系与光机的坐标系之间的相对位姿关系等。经过坐标系的转换，即可得到目标特征点在光机的坐标系下的三维坐标值。

步骤S304：根据三维坐标值确定初始相对位姿。

由于选取的目标特征点均处于投影平面上，当得到其在光机的坐标系下的坐标值时，可通过计算得到投影平面在光机的坐标系下的目标法向量，以此来确定投影设备与投影平面的初始相对位姿。

具体地，步骤S304可以包括：基于所述三维坐标值确定所述投影平面在所述光机的坐标系下的目标法向量；根据所述目标法向量求取所述初始相对位姿。

其中，可以先将目标特征点的坐标值转换为光机的坐标系下的点云数据，然后利用平面拟合模块对点云数据进行拟合，得到在投影平面在光机的坐标系下的目标法向量。示例性地，可采用最小二乘法的方式对多个目标特征点进行拟合得到目标法向量，或者可以在多个特征点中选择两组起始点和终止点，组成两组相互不平行的矢量，通过计算这组矢量垂直的矢量来得到目标法向量。在投影设备同时获得目标法向量之后，能够确定投影设备相对于投影平面的旋转情况，其可以包括偏航角、俯仰角，以利用内部的位姿推算模块推算出投影设备与投影平面的初始相对位姿。

参见图4，图4是图1中步骤S101的另一实施例流程示意图。具体而言，可以包括如下步骤S401～步骤S404。

步骤S401：获取投影设备与投影平面之间多点的距离参数，距离参数通过第二传感器获得。

第二传感器为投影设备内部的传感器模块，其可以为飞行时间传感器(TimeOfFlight，TOF传感器)。飞行时间传感器可以向外发射激光脉冲，激光脉冲在遇到投影平面之后反射至飞行时间传感器，并通过计算从发射到反射回飞行时间传感器之间的时间差或相位差来测量第二传感器与投影平面之间的距离。

在一实施例中，在获取到距离参数之后可以使用滤波模块对多点距离进行滤波处理，示例性地，可采用均值滤波、中位数滤波、切尾滤波等方式进行处理。

步骤S402：基于多点的距离参数得到投影平面在第二传感器中的平面法向量。

可以将多点的距离参数转化为第二传感器的坐标系的点云数据，然后利用平面拟合模块对点云数据进行拟合，得到在投影平面在第二传感器的坐标系下的平面法向量。示例性地，可采用最小二乘法的方式对多点距离参数进行拟合得到平面法向量，或者可以在多点中选择两组起始点和终止点，组成两组相互不平行的矢量，通过计算这组矢量垂直的矢量来得到平面法向量。

步骤S403：利用投影设备中第二传感器与光机的相对位姿关系将平面法向量转化为目标法向量。

投影设备中存储有第二传感器的坐标系和光机的坐标系之间的相互转换关系，由此在确定第二传感器的坐标系下的平面法向量时，能够利用两者之间的转换关系，将平面法向量转换为光机的坐标系下的目标法向量。

步骤S404：根据目标法向量求取初始相对位姿。

在投影设备获得目标法向量之后，能够确定投影设备相对于投影平面的旋转情况，其可以包括偏航角、俯仰角，以利用内部的位姿推算模块推算出投影设备与投影平面的初始相对位姿。

参见图5，图5是根据目标法向量求取初始相对位姿的一实施例流程示意图。具体而言步骤：根据目标法向量求取初始相对位姿包括如下步骤S501～步骤S503。

步骤S501：获取投影设备中第三传感器的重力加速度在光机的坐标系下的方向向量。

第三传感器为投影设备内部的传感器模块，其可以为加速度传感器。加速度传感器能够测量自身的重力加速度的变化，示例性地，晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化均能够被加速度传感器转换为电信号，然后感应出自身的重力加速度的变化。在投影设备中存储有加速度传感器的坐标系和光机的坐标系的转换关系，当第三传感器测量到其自身加速度时，能够通过投影设备得到该重力加速度在光机的坐标系下的方向向量。

在一实施例中，在获取到重力加速度之后可以对重力加速度进行滤波处理，示例性地，可采用均值滤波、中位数滤波、切尾滤波等方式进行处理。

步骤S502：基于方向向量和目标法向量构建投影平面的三维坐标系。

在构建投影平面的三维坐标系时，同时考虑方向向量、目标法向量和光机的坐标系，能够尽可能降低对投影平面的定义出现歪斜的可能，使得最终推算出的光机和投影设备的相对位姿关系更加准确。

在一实施例中，利用方向向量和目标法向量构建投影平面的三维坐标系的步骤，包括：判断方向向量与目标法向量之间的夹角的角度是否大于预设阈值；若是，则将目标法向量作为三维坐标系的x轴、将方向向量在投影平面上的正投影作为三维坐标系的z轴、以及将同时与三维坐标系的x轴和三维坐标系的z轴垂直的向量作为三维坐标系的y轴。

预设阈值可以根据实际情况设定，示例性地，预设阈值可以介于30°-60°之间，具体可以为30°、40°、45°、50°或60°。当方向向量与目标法向量之间的夹角的角度大于预设阈值时，则目标法向量为投影平面的三维坐标系的x轴，方向向量在投影平面上的正投影作为投影平面三维坐标系的z轴，也即投影平面的三维坐标系中x轴垂直于投影平面，z轴在投影平面的表面上。y轴同时垂直于x轴和y轴，也即y轴也在投影平面的表面上，从而以x轴、y轴和z轴建立投影平面的三维坐标系。

在另一实施例中，利用方向向量和目标法向量构建投影平面的三维坐标系的步骤，包括：判断方向向量与目标法向量之间的夹角的角度是否小于预设阈值；若是，则将光机的坐标系的z轴在投影平面上的正投影作为三维坐标系的z轴、将目标法向量作为三维坐标系的x轴、以及将同时与三维坐标系的x轴和三维坐标系的z轴垂直的向量作为三维坐标系的y轴。

预设阈值可以根据实际情况设定，示例性地，预设阈值可以介于30°-60°之间，具体可以为30°、40°、45°、50°或60°。当方向向量与目标法向量之间的夹角的角度小于预设阈值时，则光机的坐标系的z轴在投影平面上的正投影作为投影平面的三维坐标系的z轴，目标法向量为投影平面的三维坐标系的x轴，y轴同时垂直于x轴和z轴。也即，在本实施例中，投影平面的三维坐标系的z轴和y轴位于投影平面上，x轴垂直于投影平面，从而以x轴、y轴和z轴建立投影平面的三维坐标系。

步骤S503：利用三维坐标系和光机的坐标系推算初始相对位姿。

在构建投影平面的三维坐标系之后，能够利用两者之间的关系推算出投影设备和坐标系的初始相对位姿。具体地，步骤S402可以包括：将三维坐标系的x轴与光机的坐标系的x轴对应，将三维坐标系的y轴与光机的坐标系的y轴对应，将三维坐标系的z轴与光机的坐标系的z轴对应，并基于旋转矩阵推算得到相对位姿关系。

光机的坐标系的x轴可以由光机的镜头的主光轴所决定，y轴可以由光机投影的显示画面的横向方向所决定，z轴可以由光机投影的显示画面的纵向方向所决定，以此由x轴、y轴和z轴组成光机的坐标系。选取投影平面的三维坐标系的三个坐标轴的单位矢量，光机的坐标系的三个坐标轴的单位矢量，并让投影平面的三维坐标系和光机的坐标系的x轴、y轴和z轴分别一一对应，再利用旋转矩阵推算得到投影平面和投影设备的相对位姿关系。

在本实施例中，同时采用目标法向量、方向向量和光机的坐标系推算投影设备与投影平面的初始相对位姿，相对于仅仅采用目标法向量和光机的坐标系推算投影设备与投影平面的初始相对位姿而言，该方案在考虑偏航角和俯仰角的同时，还能够处理投影设备横滚带来的不利影响，以尽可能降低对投影平面的正方向定义出现歪斜的可能。

参见图6，图6是利用实时相对位姿对原始图像的参数进行校正的一实施例流程示意图，具体而言步骤：利用实时相对位姿对投影设备的原始图像的参数进行校正包括如下步骤S601～步骤S604。

步骤S601：基于投影设备的机器参数和实时相对位姿确定光机在投影平面的投影区域。

投影设备的机器参数包括光机的投射比、偏移参数等，投影设备的机器参数存储在投影设备的存储模块中。其中，投射比即为在投影设备正投时，投射的距离与投射画面的宽度的比值，示例性地，当投射比为1.2时，投影的距离可以为1.2米，投射画面的宽度可以为1米。偏移参数即包括含x方向的投射比和含y方向的投射比，其能够在正投时，确定镜头主光轴与屏幕的交点在显示画面的位置，偏移参数＝0代表主光轴在显示画面的中心，Y方向偏移参数＝100％代表主光轴在显示画面的下边缘中点。利用投影设备的上述参数和得到的投影平面与投影设备的相对位姿关系能够确定光机在投影平面的投影区域。

具体地，步骤S601可包括：基于投影设备的机器参数确定形成投影区域的顶点的射线在光机的坐标系下的方向；利用相对位姿参数确定射线与投影平面之间的交点的坐标值，并基于坐标值得到光机在投影平面的投影区域。

投影设备的机器参数可以包括光机的投射比、偏移参数等。在明确投影设备的机器参数之后，可以确定投影设备的光机所投射的原始图像的四个顶点的射线在光机的坐标系下的方向。先将在光机的坐标系下的射线转换至投影平面的三维坐标系下，然后确定四条射线分别与投影平面之间的交点，并能够确定四个交点在投影平面的三维坐标系下的坐标值，四个交点依次相连所形成的区域即为投影区域，在明确四个交点的坐标值之后，即可确定投影区域的形状和大小。

步骤S602：利用投影区域在三维坐标系的顶点坐标以及光机的原始图像在其坐标系下的顶点坐标建立单应性矩阵。

在得到投影平面上的投影区域之后，能够确定投影区域的图形的顶点的具体位置，且顶点为四个。顶点在光机的坐标系下分别具有一坐标值，同时在投影平面的三维坐标系下分别具有一坐标值，在确定上述信息之后，可以建立相应的单应性矩阵。其中，单应性矩阵是射影几何中的概念，又称为射影变换。它是把一个射影平面上的点(三维齐次矢量)映射到另一个射影平面上。假设已知两个图像之间的单应性矩阵，则可以由一个平面的图像转换到另一平面上，通过平面的转换，能在同一个平面上进行投影校正。

步骤S603：从投影区域中选择目标区域，并确定目标区域在三维坐标系下的顶点坐标。

投影区域的面积大于目标区域的面积，目标区域为矩形，也即在投影区域中选择矩形区域作为最终的显示区域。其中，选取的方式可以包括基于目标区域的四个顶点的最大或最小值选取；或者使用遍历搜索的方法获取目标区域；或者使用投影区域的最长边以及与该最长边的相邻边，从所有生成的矩形中查找出面积最大的矩形作为目标区域。在选择目标区域之后可以确定目标区域的四个顶点在投影平面的三维坐标系下的坐标值。

步骤S604：利用目标区域的顶点坐标以及单应性矩阵对投影设备的原始图像的参数进行校正。

在得到目标区域的顶点坐标和投影设备与投影平面的相对位姿关系之后，能够生成图像的校正参数，投影设备利用图像校正参数对投影设备的图像信号源对应的原始图像进行校正，并利用校正之后的原始图像投射至投影平面。

通过上述实施方式，能够在不增加额外传感器的情况下，实时校正侧投的预览效果，提高产品的使用价值，并且校正后的显示图像为矩形图像，由此实现无感、大角度、快速的全向侧投。

为实现上述实施例的投影设备的投影校正方法，本申请提供了一种投影设备。参见图7，图7是本申请提供的投影设备的一实施例结构示意图。

本实施例投影设备70包括处理器71和存储器72。其中，存储器72中存储有计算机程序，处理器71用于执行计算机程序以实现上述投影设备的投影校正方法。

其中，处理器71可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器71还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

其中，投影设备可以包括激光投影机、LED投影机、CRT投影机、LCD投影机、DLP投影机、LCOS投影机、传统光源投影机和其它类型的具备投影功能的设备，此处不作限定。投影设备中可以包括：传感模块、滤波模块、平面拟合模块、位姿推算模块、数据存储模块、投影区域形状推算模块、校正参数计算模块、图像校正模块、图像信号源、投影显示模块。传感模块可以包括飞行时间传感器和加速度传感器。

其中，在本申请的一个实施例，上述的各个模块可以分别或全部合并为一个或若干个单元来构成，或者其中的某个(些)单元还可以再拆分为功能上更小的多个子单元，可以实现同样的操作，而不影响本申请的实施例的技术效果的实现。上述模块是基于逻辑功能划分的，在实际应用中，一个模块的功能也可以由多个单元来实现，或者多个模块的功能由一个单元实现。在本申请的其它实施例中，投影设备也可以包括其它单元，在实际应用中，这些功能也可以由其它单元协助实现，并且可以由多个单元协作实现。

对于图1-图6所示实施例的投影设备的投影校正方法，其可以计算机程序的形式呈现，本申请提出一种承载计算机程序的计算机存储介质，请参阅图8，图8是本申请计算机存储介质一实施例的结构示意图，本实施例计算机存储介质80包括计算机程序81，其可被执行以实现上述投影设备的投影校正方法。

本实施例计算机存储介质80可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等可以存储程序指令的介质，或者也可以为存储有该程序指令的服务器，该服务器可将存储的程序指令发送给其他设备运行，或者也可以自运行该存储的程序指令。

另外，上述功能如果以软件功能的形式实现并作为独立产品销售或使用时，可存储在一个移动终端可读取存储介质中，即，本申请还提供一种存储有程序数据的存储装置，所述程序数据能够被执行以实现上述实施例的方法，该存储装置可以为如U盘、光盘、服务器等。也就是说，本申请可以以软件产品的形式体现出来，其包括若干指令用以使得一台智能终端执行各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

在本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(可以是个人计算机，服务器，网络设备或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种投影设备的投影校正方法，其特征在于，包括：

获取所述投影设备在初始位置与投影平面的初始相对位姿；

获取所述投影设备从所述初始位置移动至目标位置的移位过程中的实时角速度；

基于所述实时角速度和所述初始相对位姿，计算所述投影设备在所述移位过程中与所述投影平面的实时相对位姿；

利用所述实时相对位姿对所述投影设备的原始图像的参数进行校正，并控制校正后的原始图像投影至所述投影平面。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述实时角速度和所述初始相对位姿，计算所述投影设备在所述移位过程中与所述投影平面的实时相对位姿的步骤包括：

利用所述投影设备中的角速度传感器与光机的相对位姿关系，将所述实时角速度转换为所述光机的实时角速度；

利用所述光机的实时角速度、所述初始相对位姿以及旋转矩阵计算所述实时相对位姿。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述投影设备在初始位置与投影平面的初始相对位姿的步骤包括：

控制所述投影设备向所述投影平面投射测试图像；

利用所述投影设备的第一传感器拍摄所述测试图像，并识别拍摄后的所述测试图像的目标特征点；

基于所述目标特征点在所述第一传感器的坐标系中的坐标值和所述第一传感器的坐标系与所述投影设备的光机的坐标系的相对位姿关系，得到所述目标特征点在所述光机的坐标系的三维坐标值；

根据所述三维坐标值确定所述初始相对位姿。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维坐标值确定所述初始相对位姿的步骤包括：

基于所述三维坐标值确定所述投影平面在所述光机的坐标系下的目标法向量；

根据所述目标法向量求取所述初始相对位姿。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述投影设备在初始位置与投影平面的初始相对位姿的步骤包括：

获取投影设备与投影平面之间多点的距离参数，所述距离参数通过第二传感器获得；

基于多点的所述距离参数得到所述投影平面在所述第二传感器中的平面法向量；

利用所述投影设备中所述第二传感器与光机的相对位姿关系将所述平面法向量转化为目标法向量；

根据所述目标法向量求取所述初始相对位姿。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标法向量求取所述初始相对位姿的步骤包括：

获取所述投影设备中第三传感器的重力加速度在所述光机的坐标系下的方向向量；

基于所述方向向量和所述目标法向量构建所述投影平面的三维坐标系；

利用所述三维坐标系和所述光机的坐标系推算所述初始相对位姿。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用所述实时相对位姿对所述投影设备的原始图像的参数进行校正的步骤包括：

基于所述投影设备的机器参数和所述实时相对位姿确定所述光机在所述投影平面的投影区域；

利用所述投影区域在所述三维坐标系的顶点坐标以及所述光机的原始图像在其坐标系下的顶点坐标建立单应性矩阵；

从所述投影区域中选择目标区域，并确定所述目标区域在所述三维坐标系下的顶点坐标；

利用所述目标区域的顶点坐标以及所述单应性矩阵对所述投影设备的原始图像的参数进行校正。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述投影设备的机器参数和所述实时相对位姿确定所述光机在所述投影平面的投影区域的步骤包括：

基于所述投影设备的机器参数确定形成所述投影区域的顶点的射线在所述光机的坐标系下的方向；

利用所述相对位姿参数确定所述射线与所述投影平面之间的交点的坐标值，并基于所述坐标值得到所述光机在所述投影平面的投影区域。

9.一种投影设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实现权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的方法。