CN118158367A - 一种投影设备及投影画面入幕方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种投影设备及投影画面入幕方法，所述投影设备基于直线检测的方法来查找幕布有效边界，幕布有效边界确定的方式无需通过循环二值化和闭合轮廓的方式查找，可以降低有感入幕算法耗时，提升投影设备的入幕速度。在投影设备对粗顶点执行邻域内精顶点检测和匹配时，由于检测和匹配范围小，因此检测精度和匹配精度受环境照度变化、投影角度变化、幕布不平整等因素影响较小，可以提升投影设备自动入幕的鲁棒性。投影设备以精顶点为基准执行入幕过程，可以提升入幕精度和入幕一致性，解决投影设备投影精度低的问题。当幕布因被局部遮挡无法确定精顶点的位置时，投影设备可以通过粗顶点代替精顶点，以避免入幕失败的情况。

Description

一种投影设备及投影画面入幕方法

技术领域

本申请涉及投影设备技术领域，尤其涉及一种投影设备及投影画面入幕方法。

背景技术

在投影过程中，考虑到由用户自行调整投影设备的过程较为繁琐，因此投影设备可以具有自动入幕功能。自动入幕功能指的是投影设备能够自动确定投影介质中的投影区域，并将待投影的图像投射至该投影区域中，从而避免了用户手动调整投影设备的角度和位置，以提高用户的使用体验。

按照在投影过程中是否投射特征图卡，入幕模式可以分为有感入幕和无感入幕。无感入幕虽然入幕速度快，但是其精度可能会受到基于飞行时间(Time of Flight，TOF)原理的距离传感器测距误差的影响，因此，为了保证投影精度，可以使用有感入幕的方式进行投影。投影设备在执行有感入幕时，可以采取如下方式。首先可以将最大投影画面调整到覆盖幕布区域，之后投影设备依次打出白图卡和特征图卡，相机按顺序拍照，通过预设算法识别图像投影区域内幕布有效区域的闭合凸四边形轮廓。影设备还可以对图像内的投影区域进行全局关键点检测，再通过闭合轮廓顶点匹配关键点，得到幕布四个顶点在图像内的位置，最后调整投影区域到幕布四顶点区域，以完成投影设备的有感入幕过程。还可以采取如下方式，首先获取图像投影区域的投影轮廓，再获取投影轮廓顶点标识与幕布边界的位置关系，其中顶点标识的作用包括顶点标识被遮挡情况下，指示顶点标识的被遮挡方向。再根据获取的位置关系和顶点标识指示的遮挡方向，调整投影轮廓移动到幕布边界。

但是，对于上述有感入幕的方式，当投影介质如幕布的边框或角点被局部遮挡时，均会导致投影设备自动入幕失败。而且，入幕后的投影画面边界与幕布区域内边界也不够贴合，入幕的精度比较低。

发明内容

本申请一些实施例提供一种投影设备及投影画面入幕方法，以解决投影设备投影精度低的问题。

第一方面，本申请一些实施例提供一种投影设备，包括：

出光组件，被配置为投射播放内容至投影介质；

图像采集装置，被配置为拍摄投影内容图像；

控制器，被配置为：

获取投影设备的投影区域，以及对所述投影内容图像执行边缘平滑处理，以生成所述投影介质的边框包含的线段；

获取所述投影区域的内缩特征区域，所述内缩特征区域为将所述投影区域的顶点坐标内缩预设数量个像素后形成的投影区域；

根据所述线段与所述内缩特征区域的位置关系生成幕布关键点；

在所述幕布关键点的数量大于预设数量时，根据所述幕布关键点确定所述投影区域中的关键边界线；

根据所述关键边界线所形成的闭合区域在所述投影区域确定幕布有效边界；

根据所述幕布有效边界确定所述投影区域的粗顶点；

对所述粗顶点执行邻域角点检测和亚像素角点提取，以得到所述投影区域的精顶点；

根据所述图像采集装置与所述出光组件之间的单应矩阵和所述精顶点的坐标计算在所述出光组件中对应的目标光机图像坐标，以及控制所述出光组件根据所述目标光机图像坐标投射播放内容至投影介质。

第二方面，本申请一些实施例提供一种投影画面入幕方法，可以应用于第一方面的投影设备，所述投影设备包括出光组件、图像采集装置和控制器，所述投影画面入幕方法包括：

获取投影设备的投影区域，以及对所述投影内容图像执行边缘平滑处理，以生成所述投影介质的边框包含的线段；

获取所述投影区域的内缩特征区域，所述内缩特征区域为将所述投影区域的顶点坐标内缩预设数量个像素后形成的投影区域；

根据所述线段与所述内缩特征区域的位置关系生成幕布关键点；

在所述幕布关键点的数量大于预设数量时，根据所述幕布关键点确定所述投影区域中的关键边界线；

根据所述关键边界线所形成的闭合区域在所述投影区域确定幕布有效边界；

根据所述幕布有效边界确定所述投影区域的粗顶点；

对所述粗顶点执行邻域角点检测和亚像素角点提取，以得到所述投影区域的精顶点；

根据所述图像采集装置与所述出光组件之间的单应矩阵和所述精顶点的坐标计算在所述出光组件中对应的目标光机图像坐标，以及控制所述出光组件根据所述目标光机图像坐标投射播放内容至投影介质。

由以上技术方案可知，本申请一些实施例提供一种投影设备及投影画面入幕方法，方法包括：获取投影区域，以及对投影内容图像执行边缘平滑处理，以生成投影介质的边框包含的线段；再获取投影区域的内缩特征区域，内缩特征区域为将投影区域的顶点坐标内缩预设数量个像素后形成的投影区域；根据线段与内缩特征区域的位置关系生成幕布关键点；在幕布关键点的数量大于预设数量时，根据幕布关键点确定投影区域中的关键边界线；根据关键边界线所形成的闭合区域在投影区域确定幕布有效边界；根据幕布有效边界确定投影区域的粗顶点；对粗顶点执行邻域角点检测和亚像素角点提取，以得到投影区域的精顶点；根据图像采集装置与出光组件之间的单应矩阵和精顶点的坐标计算在出光组件中对应的目标光机图像坐标，以及控制出光组件根据目标光机图像坐标投射播放内容至投影介质。所述投影设备基于直线检测的方法来查找幕布有效边界，幕布有效边界确定的方式无需通过循环二值化和闭合轮廓的方式查找，可以降低有感入幕算法耗时，提升投影设备的入幕速度。在投影设备对粗顶点执行邻域内精顶点检测和匹配时，由于检测和匹配范围小，因此检测精度和匹配精度受环境照度变化、投影角度变化、幕布不平整等因素影响较小，可以提升投影设备自动入幕的鲁棒性。投影设备以精顶点为基准执行入幕过程，可以提升入幕精度和入幕一致性，解决投影设备投影精度低的问题。当幕布因被遮挡无法确定精顶点的位置时，投影设备可以通过粗顶点代替精顶点，以避免入幕失败的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请一些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它的附图。

图1为本申请一些实施例提供的投影设备投影摆放状态示意图；

图2为本申请一些实施例提供的投影设备光路示意图；

图3为本申请一些实施例提供的投影设备的电路架构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的投影设备结构示意图；

图5为本申请一些实施例提供的投影设备的镜头结构示意图；

图6为本申请一些实施例提供的投影设备的距离传感器和图像采集装置结构示意图；

图7为本申请一些实施例提供的投影设备实现显示控制的系统框架示意图；

图8为本申请一些实施例提供的投影设备执行有感入幕方法的流程示意图；

图9为本申请一些实施例提供的一种幕布的示意图；

图10为本申请一些实施例提供的投影区域内线段检查效果示意图；

图11为本申请一些实施例提供的对有效线段执行筛选后生成的边界线段效果示意图；

图12为本申请一些实施例提供的边界线段延长后形成交点的效果示意图；

图13为本申请一些实施例提供的投影设备确定关键边界线的效果示意图；

图14为本申请一些实施例提供的幕布有效边界的效果示意图；

图15为本申请一些实施例提供的投影设备确定投影区域的粗顶点的效果示意图；

图16为本申请一些实施例提供的投影设备得到精顶点的流程示意图；

图17为本申请一些实施例提供的投影设备执行局部角点检测的效果示意图；

图18为本申请一些实施例提供的投影设备根据精顶点投射投影内容的效果示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的和实施方式更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。

术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其他组件。

术语“模块”是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。

本申请实施例可以应用于各种类型的投影设备。下文中将以投影设备为例，对投影设备以及自动调焦方法进行阐述。

投影设备是一种可以将图像或视频投射到屏幕上的显示设备。投影设备可以将特定颜色的激光光线通过光学组件的折射作用，投射到屏幕上形成具体影像。在投影过程中，需要将投影设备与屏幕之间保持一定距离，使屏幕上形成的影像可以符合光学组件的焦距范围，以获得清晰的影像。

投影设备是一种可以将图像或视频投射到屏幕上的设备，投影设备可以通过不同的接口同计算机、广电网络、互联网、VCD(Video Compact Disc：视频高密光盘)、DVD(Digital Versatile Disc Recordable：数字化视频光盘)、游戏机、DV等相连接播放相应的视频信号。投影设备广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所等。

图1为本申请一些实施例提供的投影设备投影摆放状态示意图，图2为本申请一些实施例提供的投影设备光路示意图。

在一些实施例中，参考图1-2，本申请提供的一种投影设备包括投影屏幕1和投影设备2。投影屏幕1固定于第一位置上，投影设备2放置于第二位置上，使得其投影出的画面与投影屏幕1吻合。投影设备包括光源100，出光组件200，镜头300，投影面400。其中，光源100为出光组件200提供照明，出光组件200对光源光束进行调制，并输出至镜头300进行成像，投射至投影面400形成投影画面。

在一些实施例中，投影设备2的光源100包括出光器组件110和光学镜片组件120，出光器组件110发出的光束可透过光学镜片组件120进而为出光组件200提供照明。

需要说明的是，在本申请实施例中，光源100可以是激光光源，也可以为LED光源，也可以为Liquid Crystal Display即液晶显示器LCD光源，对此本申请不作具体限定。例如，以光源100为激光光源为例，当光源100为激光光源时，在一些实施例中，投影设备2的出光组件200可实施为包括蓝色出光组件、绿色出光组件、红色出光组件，还可以包括散热系统、电路控制系统等。图3为本申请一些实施例提供的投影设备的电路架构示意图。在一些实施例中，该投影设备2可以包括显示控制电路10、光源100、至少一个光驱动组件30以及至少一个亮度传感器40，仍以光源100为激光光源为例，当光源100为激光光源时，该光源100可以包括与至少一个光驱动组件30一一对应的至少一个激光器。

基于该电路架构，投影设备2可以实现自适应调整。例如，通过在光源100的出光路径中设置亮度传感器40，使亮度传感器40可以检测激光光源的第一亮度值，并将第一亮度值发送至显示控制电路10。

该显示控制电路10可以获取每个激光器的驱动电流对应的第二亮度值，并在确定该激光器的第二亮度值与该激光器的第一亮度值的差值大于差值阈值时，确定该激光器发生COD故障；则显示控制电路可以调整激光器的对应的激光器驱动组件的电流控制信号，直至该差值小于等于该差值阈值，从而消除该蓝色激光器的COD故障；该投影设备2能够及时消除激光器的COD故障，降低激光器的损坏率，提高投影设备2的图像显示效果。

图4为本申请一些实施例提供的投影设备结构示意图。

在一些实施例中，仍以光源100为激光光源为例，该投影设备2中的光源100可以包括独立设置的蓝色激光器101、红色激光器102和绿色激光器103，当光源100为激光光源时，该投影设备2也可以称为三色投影设备，蓝色激光器101、红色激光器102和绿色激光器103均为模块轻量化(Mirai Console Loader，MCL)封装激光器，其体积小，利于光路的紧凑排布。可以理解的是，上述仅以光源100为激光光源为例进行示例性说明，而并非将光源100限定为激光光源，还可以为LED光源、LCD光源及其他形式的光源等。

在一些实施例中，控制器包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，视频处理器，音频处理器，图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，RAM Random AccessMemory，RAM)，ROM(Read-Only Memory，ROM)，用于输入/输出的第一接口至第n接口，通信总线(Bus)等中的至少一种。

在一些实施例中，投影设备2启动后可以直接进入上次选择的信号源的显示界面，或者信号源选择界面，其中信号源可以是预置的视频点播程序，还可以是HDMI接口，直播电视接口等中的至少一种，用户选择不同的信号源后，投影机可以显示从不同信号源获得的内容。

在一些实施例中，投影设备2可以配置图像采集装置700如相机，用于和投影设备2协同运行，以实现对投影过程的调节控制。例如，投影设备2配置的相机可具体实施为3D相机，或双目相机；在相机实施为双目相机时，具体包括左相机以及右相机；双目相机可获取投影设备2对应的投影介质如幕布，即投影面400所呈现的图像及播放内容，该图像或播放内容由投影设备2内置的出光组件200进行投射。

其中，图像采集装置可以用于拍摄投影面400中显示的图像，可以是摄像头。摄像头可以包括镜头组件，镜头组件中设有感光元件和透镜。透镜通过多个镜片对光线的折射作用，使景物的图像的光能够照射在感光元件上。

图5为本申请一些实施例提供的投影设备的镜头结构示意图。为了支持投影设备2的自动调焦过程，如图5所示，投影设备2的镜头300还可以包括光学组件310和驱动马达320。其中，光学组件310是由一个或多个透镜组成的透镜组，可以对出光组件200发射的光线进行折射，使出光组件200发出的光线能够透射到投影面400上，形成透射内容影像。

光学组件310可以包括镜筒以及设置在镜筒内的多个透镜。根据透镜位置是否能够移动，光学组件310中的透镜可以划分为移动镜片311和固定镜片312，通过改变移动镜片311的位置，调整移动镜片311和固定镜片312之间的距离，改变光学组件310整体焦距。因此，驱动马达320可以通过连接光学组件310中的移动镜片311，带动移动镜片311进行位置移动，实现自动调焦功能。

需要说明的是，本申请部分实施例中所述的调焦过程是指通过驱动马达320改变移动镜片311的位置，从而调整移动镜片311相对于固定镜片312之间的距离，即调整像面位置，因此光学组件310中镜片组合的成像原理，所述调整焦距实则为调整像距，但就光学组件310的整体结构而言，调整移动镜片311的位置等效于调节光学组件310的整体焦距调整。

当投影设备2与投影面400之间相距不同距离时，需要投影设备2的镜头调整不同的焦距从而在投影面400上透射清晰的图像。而在投影过程中，投影设备2与投影面400的间隔距离会受用户的摆放位置的不同而需要不同的焦距。因此，为适应不同的使用场景，投影设备2需要调节光学组件310的焦距。

图6为本申请一些实施例提供的投影设备的距离传感器和图像采集装置结构示意图。如图6所示，投影设备2还可以内置或外接图像采集装置700，图像采集装置700可以对投影设备2投射的画面进行图像拍摄，以获取投影内容图像。距离传感器600，被配置为检测投影面400与出光组件200之间的间隔距离。投影设备2再通过对投射内容图像进行清晰度检测，确定当前镜头焦距是否合适，并在不合适时进行焦距调整。基于图像采集装置700拍摄的投影内容图像进行自动调焦时，投影设备2可以通过不断调整镜头位置并拍照，并通过对比前后位置图片的清晰度找到调焦位置，从而将光学组件中的移动镜片311调整至合适的位置。

图7为本申请一些实施例提供的投影设备实现显示控制的系统框架示意图。

在一些实施例中，投影设备2具备长焦微投的特点，其控制器通过预设算法可对投影光图像进行显示控制，以实现显示画面自动梯形校正、自动入幕、自动避障、自动调焦以及防射眼等功能。

在一些实施例中，投影设备2配置有陀螺仪传感器；设备在移动过程中，陀螺仪传感器可感知位置移动并主动采集移动数据；然后通过系统框架层将已采集数据发送至应用程序服务层，支撑用户界面交互、应用程序交互过程中所需应用数据，采集数据还可用于控制器在算法服务实现中的数据调用。

在一些实施例中，投影设备2配置有飞行时间传感器，在飞行时间传感器采集到相应数据后，所述数据将被发送至服务层对应的飞行时间服务；上述飞行时间服务获取数据后，将采集数据通过进程通信框架发送至应用程序服务层，数据将用于控制器的数据调用、用户界面、程序应用等交互使用。

在一些实施例中，投影设备2配置的图像采集装置700可以是双目相机、深度相机或3D相机等；图像采集装置700采集数据将发送至摄像头服务，然后由摄像头服务将采集图像数据发送至进程通信框架和/或投影设备校正服务；所述投影设备校正服务可接收摄像头服务发送的相机采集数据，控制器针对所需实现的不同功能可在算法库中调用对应的控制算法。

在一些实施例中，通过进程通信框架、与应用程序服务进行数据交互，然后经进程通信框架将计算结果反馈至校正服务；校正服务将获取的计算结果发送至投影设备2操作系统，以生成控制信令，并将控制信令发送至出光组件200控制驱动以控制出光组件200工况、实现显示图像的自动校正。

在一些实施例中，当检测到图像校正指令时，投影设备2可以对投影图像进行校正。对于投影图像的校正，可预先创建距离、水平夹角及偏移角之间的关联关系。然后投影设备2中的控制器通过获取出光组件200至投影面400的当前距离，结合所属关联关系确定该时刻出光组件200与投影面400的夹角，实现投影图像校正。其中，所述夹角具体实施为出光组件200中轴线与投影面400的夹角。

在一些实施例中，投影设备2自动完成校正后重新调焦，控制器将检测自动调焦功能是否开启；当自动调焦功能未开启时，控制器将结束自动调焦业务；当自动调焦功能开启时，投影设备2将通过中间件获取飞行时间传感器的检测距离进行计算。

控制器根据获取的距离查询预设的映射表，以获取投影设备2的焦距；然后中间件将获取焦距设置到投影设备2的出光组件200；其中，中间件为一系列关于调焦控制过程的应用程序。出光组件200以上述焦距进行发出激光后，摄像头将执行拍照指令；控制器根据获取的拍摄图像、评价函数，判定投影设备2的调焦过程是否完成。

如果判定结果符合预设完成条件，则控制自动调焦流程结束；如果判定结果不符合预设完成条件，中间件将微调投影设备2出光组件200的焦距参数，例如可以预设步长逐渐微调焦距，并将调整的焦距参数再次设置到出光组件200；从而实现反复拍照、清晰度评价步骤，最终通过清晰度对比找到最优焦距完成自动调焦。

在投影过程中，考虑到由用户自行调整投影设备2的过程较为繁琐，因此投影设备2可以具有自动入幕功能。自动入幕功能指的是投影设备2能够自动确定投影介质中的投影区域，并将待投影的图像投射至该投影区域中，从而避免了用户手动调整投影设备2的角度和位置，以提高用户的使用体验。

在一些实施例中，投影设备2可以设置有自动入幕模式，用户可以向投影设备2发送自动入幕指令，使得投影设备2进入自动入幕模式，从而令投影设备2开启自动入幕功能。以投影介质为幕布为例，幕布可以有各种规格和类型，对于不同的幕布，投影设备2在进行投影之前需要进行相应的调整，以保证将待投影内容能够较为准确地投影至幕布。通过投影设备2的自动入幕功能，可以使用户无需手动调整画面的相关参数，提升用户的使用体验。

按照在投影过程中是否投射特征图卡，入幕模式可以分为有感入幕和无感入幕。在一些实施例中，在投影过程中，如果无需投射特征图卡，则该入幕模式可以为无感入幕。在投影过程中，如果需要投射特征图卡，则该入幕模式可以为有感入幕。

无感入幕具有入幕速度快的优点，但是，无感入幕需要增加基于飞行时间(Timeof Flight，TOF)原理的距离传感器即TOF传感器，也就是需要额外增加设备。而且，由于受TOF测距误差的影响，无感入幕相较于有感入幕的精度偏低。因此，为了保证投影精度，可以使用有感入幕的方式进行投影。

在一些实施例中，投影设备2在执行有感入幕时，可以采取如下方式。首先可以将最大投影画面调整到覆盖幕布区域，之后投影设备2依次打出白图卡和特征图卡，相机按顺序拍照，通过预设算法识别图像投影区域内幕布有效区域的闭合凸四边形轮廓。影设备2还可以对图像内的投影区域进行全局关键点检测，再通过闭合轮廓顶点匹配关键点，得到幕布四个顶点在图像内的位置，最后调整投影区域到幕布四顶点区域。

在另一些实施例中，投影设备2在执行有感入幕时，可以采取如下方式。首先获取图像投影区域的投影轮廓，再获取投影轮廓顶点标识与幕布边界的位置关系，其中顶点标识的作用包括顶点标识被遮挡情况下，指示顶点标识的被遮挡方向。再根据获取的位置关系和顶点标识指示的遮挡方向，调整投影轮廓移动到幕布边界。

但是，对于上述有感入幕的方式，当投影介质如幕布的边框或角点被局部遮挡时，均会导致投影设备2自动入幕失败。而且，入幕后的投影画面边界与幕布区域内边界也不够贴合，入幕的精度比较低。此外，在上述入幕方式中，固定位姿下多次执行自动入幕功能时，效果也不相同，因此存在入幕不一致的情况，仍然影响投影精度。

为了解决投影设备2自动入幕失败和投影精度低的问题，本申请一些实施例提供一种投影设备2，所述投影设备2可以包括出光组件200、图像采集装置700和控制器500。其中，出光组件200被配置为投射播放内容至投影介质，图像采集装置700被配置为拍摄投影内容图像，控制器500被配置为执行投影设备2的有感入幕方法。在本申请实施例中，当投影设备2执行自动入幕功能时，投影设备2可以基于纯色图卡如白图卡拍摄投影内容图像，例如，通过图像采集装置700对投影区域的投影画面进行拍摄，形成投影内容图像。如果在投影区域内找到完整的幕布有效边界，则将投影区域调整到投影介质的幕布区域。

为了便于对本申请一些实施例中技术方案的理解，下面结合一些具体实施例和附图对各个步骤进行详细说明。图8为本申请一些实施例提供的投影设备执行有感入幕方法的流程示意图，如图8所示，投影设备2在执行有感入幕方法时，可以包括如下步骤S1-S8，具体内容如下：

步骤S1：获取投影设备2的投影区域，以及对投影内容图像执行边缘平滑处理，以生成投影介质的边框包含的线段。

在一些实施例中，当用户开启投影设备2后，投影设备2可以将用户预先设置好的内容投射到投影面400中，所述投影面400可以是墙面，或者其它投影介质，如幕布，投影面400中可以显示出投影图像，以供用户进行观看。

在一些实施例中，以投影介质为幕布为例，幕布可以有各种规格和类型，对于不同的幕布，投影设备2在进行投影之前需要进行相应的调整，以保证将待投影内容能够较为准确地投影至幕布。

图9为本申请一些实施例提供的一种幕布的示意图，如图9所示，在一些实施例中，幕布21可以包括投影区域211和边缘线212。其中，投影区域211用于显示待投影的投影内容，例如，图像、视频等。幕布21可以根据实际需求设置不同的边缘线212。在图9中，幕布21的四周边缘位置均具有深色的边缘线212，例如，幕布21的四个边缘线212可以均为黑色，该深色边缘线212可以具有一定的宽度。对于图9中的幕布21可以将其称为四边幕布。可以理解的是，除了四边幕布外，还存在其他类型的幕布21，本申请对此不作具体限定。

为了执行有感入幕的功能，投影设备2需要确定其投影区域。在一些实施例中，投影设备2可以通过如下方式确定投影区域。首先接收用于投影设备2入幕的入幕指令，响应于入幕指令，获取基于纯色图卡拍摄的投影内容图像，并获取图像采集装置700基于特征图卡拍摄的特征图像。之后根据特征图像计算图像采集装置700与出光组件200之间的单应矩阵，再根据单应矩阵和投影内容图像确定投影设备2的投影区域。

示例性的，可以通过用户或控制系统向投影设备2发送一个入幕指令，入幕指令可以是手动触发的，例如通过一个按钮或者界面操作来触发，也可以是自动触发的，例如可以根据预设的时间或条件自动启动，该入幕指令用于指示投影设备2执行入幕功能。接收到入幕指令后，投影设备2可以先控制光机投射纯色图卡，如白图卡。再通过图像采集装置700拍摄纯色图卡的投影画面，生成投影内容图像。纯色图卡可以提供均匀颜色的背景，便于从投影内容图像上提取投影区域的特征点和边缘信息。之后，投影设备2可以控制光机投射特征图卡，再获取图像采集装置700基于特征图卡拍摄的特征图像。可以理解的是，特征图像具有特定的特征，例如，包含角点、边缘线或特定图案或轮廓等。特征图卡可以用来提供丰富的特征点，以便于根据特征点计算图像采集装置700与出光组件200之间的单应矩阵。单应矩阵计算完成后，可以利用单应矩阵将投影内容图像中的像素坐标映射到实际的投影区域，如映射到幕布上。通过映射过程，即可以确定投影设备2应投射的投影区域。

为了确保投影画面与幕布边框之间的对接效果，在一些实施例中，通过图像采集装置700与出光组件200的单应矩阵获取到投影区域后，投影设备2可以对投影内容图像执行边缘平滑处理，以生成投影介质的边框包含的线段。

示例性的，在投影过程中，更多关注的是投影区域，因此，在一些实施例中，对于非投影区域，可以将非投影区域的像素值置为0。例如，像素值置为0后类似将非投影区域涂黑的效果，这样，在最终的投影效果中，非投影区域将不会出现对应的内容，有助于将用户的注意力集中在投影区域，不会受周围无关区域影响。

在对投影内容图像执行边缘平滑处理时，可以消除幕布黑色边框刮痕或不平整带来的影响。平滑处理可以采用多种图像处理算法，例如，可以高斯模糊、中值滤波或者双边滤波等算法，以减少因幕布边框断裂形成的视觉断裂感。

对投影内容图像执行边缘平滑处理的目的还在于，尽量保证线段与线段在同一水平线上，减少断裂交错的现象。对投影内容图像执行边缘平滑处理后，可以生成幕布边框包含的线段。步骤S1执行完成后，可以执行如下步骤S2。

步骤S2：投影设备2获取投影区域的内缩特征区域。

由于投影内容图像本身存在边框，而该边框并不是用户关注的投影内容。因此，为了确保投影内容能够正确地适配幕布，在一些实施例中，投影设备2需要获取投影区域的内缩特征区域，其中，内缩特征区域为将投影区域的顶点坐标内缩预设数量个像素后形成的投影区域。

示例性的，内缩特征区域可以为内缩感兴趣(Region of Interest，ROI)区域，预设数量个像素可以为3个像素，则内缩ROI区域可以为将投影区域的4个顶点坐标内缩3个像素后形成的感兴趣的特征区域，以避开非感兴趣区域，便于用户查看。步骤S2执行完成后，可以执行如下步骤S2。

步骤S3：投影设备2根据线段与内缩特征区域的位置关系生成幕布关键点。

确定投影介质的边框包含的线段与内缩特征区域后，投影设备2可以通过线段与内缩特征区域的位置关系生成幕布关键点。

为了生成幕布关键点，投影设备2首先可以识别线段与内缩特征区域的位置关系，并剔除位于内缩特征区域范围外的线段，以及保留位于内缩特征区域范围内的线段，以生成有效线段。再根据预设线段长度和预设线段水平角度绝对值对有效线段执行筛选，以保留边界线段，之后再延长边界线段至投影内容图像的边界，并计算延长后的边界线段的交点，再根据边界线段之间形成的夹角和交点与内缩特征区域的位置关系对交点执行筛选，以剔除内缩特征区域外的交点，生成幕布关键点。

示例性的，通过判断线段是否在投影区域的内缩ROI内，可以剔除投影区域边缘的线段，以保留位于内缩特征区域范围内的线段，得到有效线段。出光组件200拍摄过程中，由于投影设备2的摆放位置不一定是完全水平，因此，投影介质的边框包含的线段之间可能会倾斜，存在一定的角度。因此，可以通过预设线段长度和预设线段水平角度绝对值对有效线段执行进一步筛选，以保留边界线段。

在一些实施例中，预设线段长度Distance和预设线段水平角度绝对值angle可以根据实际需求设定。例如，可以结合投影设备2的实际使用距离和侧投角度来设定。图10为本申请一些实施例提供的投影区域内线段检查效果示意图，如图10所示，图10中保留的为位于内缩特征区域范围内的有效线段。图11为本申请一些实施例提供的对有效线段执行筛选后生成的边界线段效果示意图，如图11所示，可以通过预设线段长度和预设线段水平角度绝对值对有效线段执行进一步筛选生成边界线段。

例如，可以按照如下条件对有效线段进行筛选。预设线段长度需满足distance>投影区域上下边界长度平均值的1/6，预设线段水平角度绝对值需满足0°<angle<30°或150°<angle<180°。或者，预设线段长度需distance>投影区域左右边界长度平均值的1/6，60°<angle<120°。以上均是示例性说明，实际使用场景中，可以结合具体需求进行设定。结合图10和图11可以发现，图10左侧的两条有效线段由于长度或角度的因素被剔除掉，最终得到图11中所示的边界线段。

为了获得幕布关键点，得到边界线段后，延长边界线段至投影内容图像的边界，并计算延长后的边界线段的交点。图12为本申请一些实施例提供的边界线段延长后形成交点的效果示意图，如图12所示，延长边界线段至投影内容图像的边界后，多条边界线段之间会形成多个交点。再根据边界线段之间形成的夹角和交点与内缩特征区域的位置关系对交点执行筛选，例如，以使用距离为1.5～3.0m、最大侧投角度为30°的使用场景为例，边界线段之间形成的夹角应该在60°到120°之间，通过判断两条边界线段之间的夹角，以及交点是否落在投影区域的内缩ROI内，可以对交点进行筛选，以剔除内缩特征区域外的交点，得到图12中所示的幕布关键点。步骤S3执行完成后，可以执行如下步骤S4。

步骤S4：投影设备2在幕布关键点的数量大于预设数量时，根据幕布关键点确定投影区域中的关键边界线。

为了确保形成有效的投影区域边界，幕布关键点的数量应大于预设数量。在一些实施例中，预设数量可以为3，这样，幕布关键点的数量应大于3，以通过幕布关键点形成凸四边形。幕布关键点确定完成后，在幕布关键点的数量大于预设数量时，投影设备2可以根据幕布关键点确定投影区域中的关键边界线。

为了确定投影区域中的关键边界线，投影设备2首先可以获取幕布关键点，并记录边界线段上的交点位置和交点数量，再计算边界线段上相邻两个交点之间的最大距离值，以及标记两个交点所在的边界线段为最大距离线段。之后，可以获取最大距离线段的绝对值水平角度，再通过绝对值水平角度和最大距离值确定边界线段中的关键边界线。

示例性的，在获取到幕布关键点后，投影设备2可以记录每条边界线段上的交点位置和交点数量，之后可以寻找每条边界线段上相邻两个交点之间的最大距离值。可以理解的是，这两个交点之间无其他交点。在一些实施例中，可以将上述两个交点之间的距离值记为maxDistance，相邻两个交点之间的最大距离线段记为maxDistanceLine，则针对只有一个交点的边界线段，其maxDistance＝0。

在一些实施例中，在确定边界线段中的关键边界线时，可以获取最大距离线段maxDistanceLine的绝对值水平角度maxDistanceLineAngle，通过绝对值水平角度maxDistanceLineAngle与maxDistance筛选maxDistanceLine。

图13为本申请一些实施例提供的投影设备确定关键边界线的效果示意图，如图13所示，在一些实施例中，在确定关键边界线时，绝对值水平角度可以要求满足0°<maxDistanceLineAngle<30°或150°<maxDistanceLineAngle<180°，maxDistance需满足maxDistance>投影区域上下边界长度平均值的1/3，或者，绝对值水平角度要求满足60°<maxDistanceLineAngle<120，maxDistance需满足maxDistance>投影区域左右边长度平均值的1/3的maxDistanceLine，这样就可以得到图13所示的关键边界线。步骤S4执行完成后，可以执行如下步骤S5。

步骤S5：投影设备2根据关键边界线所形成的闭合区域在投影区域确定幕布有效边界。

确定关键边界线后，投影设备2根据关键边界线所形成的闭合区域在投影区域确定幕布有效边界。

为了获取幕布有效边界，在一些实施例中，可以通过基于OpenCV的cv::findContours接口的轮廓逼近算法来寻找幕布的闭合凸四边形轮廓。而要找到幕布区域的最佳闭合轮廓需要通过循环二值化和闭合轮廓的方式查找，比较耗时，即入幕时间较长。例如，有感入幕大概耗时在6到11秒。而且，该方式的前提还需要保证幕布区域的完整性，当幕布有效区域内存在被障碍物部分遮挡时，就无法找到完整的幕布区域闭合轮廓和被遮挡的幕布顶点，这样就容易出现幕布边框或角点被局部遮挡时，自动入幕失败的情况。

另外，由于受幕布平整性、环境照度均匀性和投影角度的影响，通过上述方式找到的闭合轮廓可能不够切合幕布有效边界，也可能降低全局角点检测的精度，这样就会影响闭合轮廓中轮廓顶点与幕布关键点的匹配精度。或者，通过上述方式可能会存在寻找凸四边形失败的情况，这样就直接导致入幕失败。

综上，通过轮廓逼近算法来寻找幕布的闭合凸四边形轮廓的方式仍存在入幕失败或入幕精度差的问题。

为了解决投影设备2入幕失败或入幕精度差的问题，使找到的幕布有效区域闭合轮廓的边界更好的贴合实际中的幕布边界，以及找到被遮挡的幕布边界和幕布角点，在本申请实施例中，可以采用基于直线检测的方法来查找幕布有效边界。

在一些实施例中，投影设备2首先可以获取多条关键边界线，并识别多条关键边界线中相互连接的四条关键边界线，再确定四条关键边界线形成的闭合区域。也就是说，幕布区域的凸四边形边界是由4条相互连接的关键边界线组成的闭合区域。找到4条相互连接的关键边界线，即可确定其组成的闭合区域。

为了确定幕布有效边界，在一些实施例中，投影设备2可以计算闭合区域的第一区域面积，再计算投影区域的第二区域面积，并计算第一区域面积和第二区域面积的面积比值和判别闭合区域是否为凸四边形，如果面积比值大于预设比值，且闭合区域为凸四边形，则可以确定闭合区域为幕布有效边界。

示例性的，图14为本申请一些实施例提供的幕布有效边界的效果示意图，如图14所示，在一些实施例中，通过判断闭合区域是否为凸四边形及闭合区域占投影区域的面积比值，可以确定闭合区域是否为幕布有效边界。为了便于查看，图14中将幕布有效边界以虚线示出，可以根据实际需求设定预设比值，如果闭合区域与投影区域的面积比值大于预设比值且为凸四边形，即可确定该闭合区域为幕布有效边界。

需要说明的是，上述确定幕布有效边界的方式无需通过循环二值化和闭合轮廓的方式查找，因此可以降低有感入幕算法耗时，提升入幕速度，进而提升用户的使用体验。步骤S5执行完成后，可以执行如下步骤S6。

步骤S6：投影设备2根据幕布有效边界确定投影区域的粗顶点。

幕布有效边界确定完成后，投影设备2就可以根据幕布有效边界确定投影区域的粗顶点。为了确定投影区域的粗顶点，在一些实施例中，投影设备2可以获取幕布有效边界，并根据有效边界确定投影区域的边界顶点，再将边界顶点设置为投影区域的粗顶点。

示例性的，图15为本申请一些实施例提供的投影设备确定投影区域的粗顶点的效果示意图，如图15所示，有了幕布边界线后，就可以通过幕布边界线的顶点确定出幕布的四个粗顶点。由于粗顶点是由延长边界线段之间的交点得到的，而实际中幕布并非绝对平整，粗顶点可能与实际幕布顶点略有偏差，因此，还需要得到更精准的幕布角点。步骤S6执行完成后，可以执行如下步骤S7。

步骤S7：投影设备2对粗顶点执行邻域内角点检测和亚像素角点提取，以得到投影区域的精顶点。

为了得到更加精准的幕布角点，在一些实施例中，投影设备2可以对粗顶点执行邻域内角点检测和亚像素角点提取，以得到投影区域的精顶点。图16为本申请一些实施例提供的投影设备得到精顶点的流程示意图，如图16所示，投影设备2在生成投影区域的精顶点时，首先可以获取粗顶点的坐标，之后设置角点检测邻域范围，再按照角点检测邻域范围、坐标和预设偏移像素值对粗顶点执行邻域角点检测，以生成预备顶点，再对预备顶点执行亚像素角点提取，得到投影区域的精顶点。

示例性的，分别在幕布四个粗顶点周围进行邻域内角点检测。例如，可以在每个粗顶点周围定义一个15x15像素的区域，这个区域用于更精细的角点检测功能。可以在15x15像素的区域内，运行角点检测算法以找到粗顶点对应的预备顶点，之后再对预备顶点执行亚像素角点提取，得到每个粗顶点对应的精顶点。

图17为本申请一些实施例提供的投影设备执行局部角点检测的效果示意图，如图17所示，在一些实施例中，以每个粗顶点通过局部角点检测检测到一个预备顶点为例，局部角点检测只能检测出整型像素级别的顶点，例如，其x、y值均为整型的。因此，为了更准确的提取出精顶点的坐标，投影设备2可以再对预备顶点执行亚像素角点提取，得到浮点型的坐标，其可以提供比局部角点检测更高的定位精度，以使顶点位置更准确，即得到精顶点的准确位置。

需要说明的是，在本申请实施例中，邻域内角点检测由于其范围小，因此精角点的检测精度和匹配精度受环境照度变化、投影角度变化、幕布不平整等因素影响较小，因此可以提升投影设备2自动入幕的鲁棒性。步骤S7执行完成后，可以执行如下步骤S8。

步骤S8：投影设备2根据图像采集装置700与出光组件200之间的单应矩阵和精顶点的坐标计算在出光组件200中对应的目标光机图像坐标，以及控制出光组件200根据目标光机图像坐标投射播放内容至投影介质。

精顶点确定完成后，投影设备2可以根据图像采集装置700与出光组件200之间的单应矩阵和精顶点的坐标计算在出光组件200中对应的目标光机图像坐标，以及控制出光组件200根据目标光机图像坐标投射播放内容至投影介质。

在计算目标光机图像坐标时，也就是投影设备2将投影介质四个精顶点单应到光机图像坐标时，如果计算出的单应矩阵为H，四个精顶点坐标表示为C，则目标光机图像坐标P＝H*C。

在投射播放内容时，首先，投影设备2可以获取目标光机图像坐标，之后根据目标光机图像坐标确定目标投影位置，并将目标投影位置组成的区域确定为投影介质的目标入幕区域，再按照目标入幕区域执行投影设备2的入幕。也就是说，由目标光机图像坐标组成的区域即为幕布21的区域。

图18为本申请一些实施例提供的投影设备根据精顶点投射投影内容的效果示意图，如图18所示，投影设备2在投射投影内容时，会将投影内容图像上的4个幕布的精顶点坐标转换到光机坐标系，在光机坐标系下执行入幕。可以理解的是，在执行入幕之前，可以触发校正等功能，以确保入幕的准确性。

为了确定粗顶点或精顶点的具体位置，投影设备2可以对粗顶点或精顶点执行排序，以通过排序来确定左上角、左下角、右上角及右下角的顶点，再按照具体位置输出各个顶点。在一些实施例中，各个粗顶点或精顶点会形成四边形，可以理解的是，只有其形成的四边形为凸四边形时，才为幕布的有效区域。

需要说明的是，由于投影设备2在投影时是以更精确的浮点型精顶点为基准投射的，因此，可以提升入幕精度。在一些实施例中，当幕布焦点被遮挡时，由于此种场景下可能找不到其精顶点，因此，可以使用粗顶点来代替精顶点，进而解决幕布被遮挡时入幕失败的问题。也就是说，本申请实施例中的投影设备2可以兼容幕布被局部遮挡下的自动入幕功能。

在一些实施例中，由于投影设备2是以精顶点为基准执行有感入幕，因此其入幕的准确率较高。经检测，固定位姿下多次执行入幕时，一致性较高，因此可以提升入幕效果的一致性。

由以上技术方案可知，上述实施例提供一种投影设备，所述投影设备首先获取投影区域，以及对投影内容图像执行边缘平滑处理，以生成投影介质的边框包含的线段；再获取投影区域的内缩特征区域，内缩特征区域为将投影区域的顶点坐标内缩预设数量个像素后形成的投影区域；根据线段与内缩特征区域的位置关系生成幕布关键点；在幕布关键点的数量大于预设数量时，根据幕布关键点确定投影区域中的关键边界线；根据关键边界线所形成的闭合区域在投影区域确定幕布有效边界；根据幕布有效边界确定投影区域的粗顶点；对粗顶点执行邻域内角点检测和亚像素角点提取，以得到投影区域的精顶点；根据图像采集装置与出光组件之间的单应矩阵和精顶点的坐标计算在出光组件中对应的目标光机图像坐标，以及控制出光组件根据目标光机图像坐标投射播放内容至投影介质。所述投影设备基于直线检测的方法来查找幕布有效边界，幕布有效边界确定的方式无需通过循环二值化和闭合轮廓的方式查找，可以降低有感入幕算法耗时，提升投影设备的入幕速度。在投影设备对粗顶点执行邻域内精角点检测和匹配时，由于检测和匹配范围小，因此受环境照度变化、投影角度变化、幕布不平整等因素影响较小，可以提升投影设备自动入幕的鲁棒性。投影设备以精顶点为基准执行入幕过程，可以提升入幕精度和入幕一致性，解决投影设备投影精度低的问题。当幕布因被遮挡无法确定精顶点的位置时，投影设备可以通过粗顶点代替精顶点，以避免入幕失败的情况。

基于上述实施例中的投影设备2，本申请部分实施例还提供一种投影画面入幕方法，可以应用于上述实施例中的投影设备2。在一些实施例中，所述方法可以包括如下内容：

获取投影设备2的投影区域，以及对所述投影内容图像执行边缘平滑处理，以生成所述投影介质的边框包含的线段；

获取所述投影区域的内缩特征区域，所述内缩特征区域为将所述投影区域的顶点坐标内缩预设数量个像素后形成的投影区域；

根据所述线段与所述内缩特征区域的位置关系生成幕布关键点；

在所述幕布关键点的数量大于预设数量时，根据所述幕布关键点确定所述投影区域中的关键边界线；

根据所述关键边界线所形成的闭合区域在所述投影区域确定幕布有效边界；

根据所述幕布有效边界确定所述投影区域的粗顶点；

对所述粗顶点执行局部角点检测和亚像素角点提取，以得到所述投影区域的精顶点；

根据所述图像采集装置700与所述出光组件200之间的单应矩阵和所述精顶点的坐标计算在所述出光组件200中对应的目标光机图像坐标，以及控制所述出光组件200根据所述目标光机图像坐标投射播放内容至投影介质。

由以上技术方案可知，上述实施例提供一种投影画面入幕方法，所述方法基于直线检测的方法来查找幕布有效边界，幕布有效边界确定的方式无需通过循环二值化和闭合轮廓的方式查找，可以降低有感入幕算法耗时，提升投影设备的入幕速度。在投影设备对粗顶点执行邻域内精角点检测和匹配时，由于检测和匹配范围小，因此受环境照度变化、投影角度变化、幕布不平整等因素影响较小，可以提升投影设备自动入幕的鲁棒性。该方法以精顶点为基准执行入幕过程，可以提升入幕精度和入幕一致性，解决投影设备投影精度低的问题。当幕布因被遮挡无法确定精顶点的位置时，所述方法可以通过粗顶点代替精顶点，以避免入幕失败的情况。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参照即可，在此不再赘述。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述示例性的讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理以及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用所述实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。

Claims (10)

1.一种投影设备，其特征在于，包括：

出光组件，被配置为投射播放内容至投影介质；

图像采集装置，被配置为拍摄投影内容图像；

控制器，被配置为：

获取投影设备的投影区域，以及对所述投影内容图像执行边缘平滑处理，以生成所述投影介质的边框包含的线段；

获取所述投影区域的内缩特征区域，所述内缩特征区域为将所述投影区域的顶点坐标内缩预设数量个像素后形成的投影区域；

根据所述线段与所述内缩特征区域的位置关系生成幕布关键点；

在所述幕布关键点的数量大于预设数量时，根据所述幕布关键点确定所述投影区域中的关键边界线；

根据所述关键边界线所形成的闭合区域在所述投影区域确定幕布有效边界；

根据所述幕布有效边界确定所述投影区域的粗顶点；

对所述粗顶点执行邻域角点检测和亚像素角点提取，以得到所述投影区域的精顶点；

根据所述图像采集装置与所述出光组件之间的单应矩阵和所述精顶点的坐标计算在所述出光组件中对应的目标光机图像坐标，以及控制所述出光组件根据所述目标光机图像坐标投射播放内容至投影介质。

2.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置为：

接收用于投影设备入幕的入幕指令；

响应于所述入幕指令，获取基于纯色图卡拍摄的投影内容图像，以及获取图像采集装置基于特征图卡拍摄的特征图像；

根据所述特征图像计算所述图像采集装置与所述出光组件之间的单应矩阵；

根据所述单应矩阵和所述投影内容图像确定所述投影设备的投影区域。

3.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述控制器执行根据所述线段与所述内缩特征区域的位置关系生成幕布关键点，进一步被配置为：

识别所述线段与所述内缩特征区域的位置关系；

剔除位于所述内缩特征区域范围外的所述线段，以及保留位于所述内缩特征区域范围内的所述线段，以生成有效线段；

根据预设线段长度和预设线段水平角度绝对值对所述有效线段执行筛选，以保留边界线段；

延长所述边界线段至所述投影内容图像的边界；

计算延长后的边界线段的交点；

根据所述边界线段之间形成的夹角和所述交点与所述内缩特征区域的位置关系对所述交点执行筛选，以剔除所述内缩特征区域外的交点，生成幕布关键点。

4.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述控制器执行根据所述幕布关键点确定所述投影区域中的关键边界线，进一步被配置为：

获取所述幕布关键点；

记录所述边界线段上的交点位置和交点数量；

计算所述边界线段上相邻两个交点之间的最大距离值，以及标记所述两个交点所在的边界线段为最大距离线段；

获取所述最大距离线段的绝对值水平角度；

通过所述绝对值水平角度和所述最大距离值确定所述边界线段中的关键边界线。

5.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置为：

获取多条所述关键边界线；

识别多条所述关键边界线中相互连接的四条关键边界线；

确定所述四条关键边界线形成的闭合区域。

6.根据权利要求5所述的投影设备，其特征在于，所述控制器执行根据所述关键边界线所形成的闭合区域在所述投影区域确定幕布有效边界，进一步被配置为：

计算所述闭合区域的第一区域面积；

计算所述投影区域的第二区域面积；

计算所述第一区域面积和所述第二区域面积的面积比值；

判别所述闭合区域是否为凸四边形；

如果所述面积比值大于预设比值，且所述闭合区域为凸四边形，确定所述闭合区域为幕布有效边界。

7.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述控制器执行根据所述幕布有效边界确定所述投影区域的粗顶点，进一步被配置为：

获取所述幕布有效边界；

根据所述有效边界确定所述投影区域的边界顶点；

将所述边界顶点设置为所述投影区域的粗顶点。

8.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述控制器执行对所述粗顶点执行局部角点检测和亚像素角点提取，以得到所述投影区域的精顶点，进一步被配置为：

获取所述粗顶点的坐标；

设置角点检测邻域范围；

按照所述角点检测邻域范围、所述坐标和预设偏移像素值对所述粗顶点执行邻域角点检测，以生成预备顶点；

对所述预备顶点执行亚像素角点提取，以生成所述投影区域的精顶点。

9.根据权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述控制器进一步被配置为：

获取所述目标光机图像坐标；

根据所述目标光机图像坐标确定目标投影位置；

将所述目标投影位置组成的区域确定为投影介质的目标入幕区域；

按照所述目标入幕区域执行投影设备的入幕。

10.一种投影画面入幕方法，应用于权利要求1-9任一项所述的投影设备，所述投影设备包括出光组件、图像采集装置和控制器，其特征在于，所述投影画面入幕方法包括：

获取投影设备的投影区域，以及对所述投影内容图像执行边缘平滑处理，以生成所述投影介质的边框包含的线段；

获取所述投影区域的内缩特征区域，所述内缩特征区域为将所述投影区域的顶点坐标内缩预设数量个像素后形成的投影区域；

根据所述线段与所述内缩特征区域的位置关系生成幕布关键点；

在所述幕布关键点的数量大于预设数量时，根据所述幕布关键点确定所述投影区域中的关键边界线；

根据所述关键边界线所形成的闭合区域在所述投影区域确定幕布有效边界；

根据所述幕布有效边界确定所述投影区域的粗顶点；

对所述粗顶点执行邻域角点检测和亚像素角点提取，以得到所述投影区域的精顶点；

根据所述图像采集装置与所述出光组件之间的单应矩阵和所述精顶点的坐标计算在所述出光组件中对应的目标光机图像坐标，以及控制所述出光组件根据所述目标光机图像坐标投射播放内容至投影介质。