WO2021092885A1 - 控制投影模块投影的方法、装置和投影系统 - Google Patents

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WO2021092885A1 PCT/CN2019/118736 CN2019118736W WO2021092885A1 WO 2021092885 A1 WO2021092885 A1 WO 2021092885A1 CN 2019118736 W CN2019118736 W CN 2019118736W WO 2021092885 A1 WO2021092885 A1 WO 2021092885A1
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projection
module
environment
target person
optimal
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杨伟樑
高志强
李文祥
丁明内
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广景视睿科技（深圳）有限公司
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    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
    • H04N9/3185—Geometric adjustment, e.g. keystone or convergence

Definitions

  • projection systems can not only be used as display devices, but also can be adapted to a variety of Dynamic projection of application scenes, such as projection in a home or large stage, requires multi-directional projection, and needs to be synchronized with the projection content, and an immersive experience is constructed through the combination of motion and content.
  • the projection module used to project the image is kept in a fixed state, and the projection image is blindly projected to a fixed position, which is difficult to fit the current state of the user, resulting in a poor viewing experience.
  • the embodiments of the present application aim to provide a method, device, and projection system for controlling projection of a projection module, which can solve the technical problem of blindly projecting a projection screen at a fixed position in the prior art, resulting in poor user experience.
  • An embodiment of the present application proposes a method for controlling projection of a projection module, including:
  • the best projection position in the projection environment is planned.
  • the step of acquiring the projection environment where the projection module is located and determining the position of the target person according to the projection environment includes:
  • the step of planning the best projection position in the projection environment according to the projection environment and the position of the target person includes:
  • the face orientation of the target person is determined, and the intersection of the projection wall surface in the projection environment according to the face orientation of the target person is used as the optimal projection position.
  • the method further includes:
  • the projection rotation angle is calculated according to the projection transfer path, and the projection direction of the projection module is adjusted based on the rotation angle until the projection direction of the projection module faces the optimal projection position.
  • the step of adjusting the image quality of the projection module according to the projection distance includes:
  • the method further includes: controlling the illumination light source of the projection module during the process in which the projection direction of the projection module faces the optimal projection position, so as to control the projection time of the projection module.
  • an embodiment of the present application also proposes an apparatus for controlling projection of a projection module, including:
  • the determining module is used to obtain the projection environment where the projection module is located, and determine the position of the target person according to the projection environment;
  • the planning module is used to plan the best projection position in the projection environment according to the projection environment and the position of the target person.
  • an embodiment of the present application also proposes a projection system, including:
  • Projection module used for projecting screen content
  • the environment collection module is used to collect the projection environment where the projection module is located
  • the embodiment of the present application also proposes a readable storage medium having a computer program stored on the readable storage medium, and when the computer program is executed by a processor, the steps of the method for controlling the projection of the projection module as described above are implemented. .
  • the projection environment in which the projection module is located is acquired, and the position of the target person is determined according to the projection environment; according to the projection environment and the target person The best projection position in the projection environment is planned out.
  • the optimal projection position in the projection environment is planned according to the position of the target person, so that the projection screen projected by the projection module can be adapted to the position of the target person to suit the target person’s position.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of calculating a projection position according to an embodiment of the present application.
  • Fig. 6 is a block diagram of a device for controlling projection of a projection module proposed by an embodiment of the present application
  • one embodiment of the present application proposes a projection system 100, which includes a projection module 10, an environment collection module 20, a rotating mechanism 30 and a controller 40.
  • the controller 40 is respectively connected with the projection module 10, the environment collection module 20 and the rotation mechanism 30.
  • Step S10 acquiring the projection environment in which the projection module 10 is located, and determining the position of the target person according to the projection environment;
  • Step S11 acquiring the projection environment where the projection module 10 is located
  • Step S12 construct a three-dimensional space model according to the projection environment, and determine the position of the target person in the three-dimensional space model.
  • Step S30 acquiring the current projection position of the projection module 10
  • Step S40 identifying obstacles in the projection environment between the current projection position and the best projection position
  • Step S60 Calculate the projection rotation angle according to the projection transfer path, and adjust the projection direction of the projection module 10 based on the rotation angle until the projection direction of the projection module 10 faces the optimal projection position.
  • the required rotation angle is calculated according to the projection transfer path, wherein the rotation mechanism 30 drives the projection direction of the projection module 10 to the optimal projection position according to the rotation angle.
  • this embodiment provides a method for calculating the rotation angle of the rotation mechanism 30 that needs to be rotated.
  • the vertical distance between the projection module 10 and the projection wall is z
  • the coordinates of the point where the projection module 10 faces the projection wall are set to (0, 0)
  • the horizontal to the right is marked as the x axis
  • the vertical The upward direction is recorded as the y-axis.
  • the deflection angle of the projection screen at two adjacent projection positions can be obtained.
  • the rotation angle required by the rotation mechanism 30 can be obtained, so that the rotation mechanism 30 sets its transmission parameters (such as gear reduction ratio) according to the rotation angle, and the projection image Move along the projection transfer path to the best projection position.
  • the projection distance between the projection module 10 and the optimal projection position is calculated in real time, and according to the projection The distance adjusts the projection image of the projection module 10.
  • the projection image projected by the projection module 10 moves along the projection transfer path, the projection image is unstable, and it is easy to produce undesirable projection image quality. Therefore, during the movement, the projection module 10 is adjusted to stabilize the projection image.
  • the projection image projected by the projection module 10 is subjected to keystone correction and/or rotation correction.
  • the projection distance refers to the linear distance between the projection module 10 and the projection position of the projection screen, where the projection distance changes with the movement of the projection screen.
  • the projection distance is detected in real time, and the projection module 10 is automatically adjusted according to the projection distance.
  • the projection module 10 is configured as Corresponding focus adjustment parameters. Taking Figure 5 as an example, the specific implementation process is as follows:
  • the rotating mechanism 30 drives the projection image to move along the projection transfer path
  • the projection distance d is calculated in real time
  • the projection module 10 is configured as a corresponding focus adjustment parameter.
  • the vertical distance z between the projection module 10 and the projection wall at this time, and the deflection angles ⁇ and ⁇ of the projection image relative to the projection wall can be obtained.
  • the coordinates of the center point of the current projected screen are (x p , y p )
  • the distance between the coordinate point (x p , y p ) and the projection module 10 is d
  • the coordinate point (x p , 0) and the projection The distance of the module 10 is l
  • the projection distance d can be calculated by the following relationship:
  • the projection module 10 can realize automatic focusing according to the projection distance detected in real time to keep the projection image clear, and the product use is more flexible.
  • the projection image When correcting and adjusting the projection image, it includes keystone correction and/or rotation correction. Since the three-dimensional space model of the projection environment and the position of the projection module 10 in the three-dimensional space model have been known, the deflection angle of the projection screen (including the horizontal deflection angle ⁇ and the vertical deflection angle ⁇ ) can be calculated, and then The projection image can be corrected and adjusted by the correction algorithm in the prior art.
  • the illumination light source of the projection module 10 is controlled to control the projection time of the projection module 10.
  • the light source control module can control the state of the light source required by the projection module 10, thereby controlling the projection module 10 The projection time.
  • the LED lights of the projection module 10 can be turned off, thereby reducing the power consumption of the projection module 10 and facilitating the design of the heat dissipation function .
  • the control command of the LED light can be set according to the angle of rotation, can also be set according to the rotation time, and can also be determined according to the projection content.
  • the LED light can be controlled by rotating the angle to turn off the LED light of the projection module 10 within a certain specified angle range; for scenes that project specified (random) content at a specified location, or project specified (random) content at a random location Scene, you can control the LED lights by time, turn off the LED lights within the specified time range.
  • an embodiment of the present application also proposes an apparatus 200 for controlling projection of a projection module, which includes a determining module 201 and a planning module 202.
  • the determining module 201 is configured to obtain the projection environment where the projection module 10 is located, and determine the position of the target person according to the projection environment;
  • the planning module 202 is configured to plan the best projection position in the projection environment according to the projection environment and the position of the target person.
  • the determination module 201 is also used to obtain the projection environment in which the projection module 10 is located; construct a three-dimensional space model according to the projection environment, and determine the position of the target person in the three-dimensional space model.
  • the planning module 202 is further configured to determine the face orientation of the target person, and use the intersection point of the projection wall in the projection environment according to the face orientation of the target person as the optimal projection position.
  • the projection device further includes a planning module 203, which is used to obtain the current projection position of the projection module 10; identify obstacles in the projection environment between the current projection position and the optimal projection position Object; calculate a projection transfer path according to the current projection position, the obstacle and the best projection position, wherein the projection transfer path avoids the obstacle; calculate the projection rotation angle according to the projection transfer path, and based on The rotation angle adjusts the projection direction of the projection module 10 until the projection direction of the projection module 10 faces the optimal projection position.
  • a planning module 203 which is used to obtain the current projection position of the projection module 10; identify obstacles in the projection environment between the current projection position and the optimal projection position Object; calculate a projection transfer path according to the current projection position, the obstacle and the best projection position, wherein the projection transfer path avoids the obstacle; calculate the projection rotation angle according to the projection transfer path, and based on The rotation angle adjusts the projection direction of the projection module 10 until the projection direction of the projection module 10 faces the optimal projection position.
  • the projection device further includes a planning module 204, which is used to calculate the projection module 10 and the optimal projection position when the projection direction of the projection module 10 faces the optimal projection position. And adjust the projection image of the projection module 10 according to the projection distance.
  • the planning module 204 is further configured to adjust the focal length of the projection module 10 according to the projection distance to make the image quality clear; and perform keystone correction and/or the projection image projected by the projection module 10 according to the projection distance Rotation correction.
  • the projection device further includes an opening and closing module 205, which is used to control the illumination light source of the projection module 10 when the projection direction of the projection module 10 faces the optimal projection position, so as to Control the projection time of the projection module 10
  • the best projection position in the projection environment is planned according to the position of the target person, so that the projection screen in the projection module 10 can be adapted to change with the position of the target person to suit The current status of the target person to improve the user’s perception experience.
  • each module in the above-mentioned projection device can be implemented in whole or in part by software, hardware, and a combination thereof.
  • the above-mentioned modules may be embedded in the form of hardware or independent of the processor in the computer equipment, or may be stored in the memory of the computer equipment in the form of software, so that the processor can call and execute the operations corresponding to the above-mentioned modules.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a projection system 100 provided by an embodiment of the present application.
  • the projection system 100 includes: a projection module 10, an environment collection module 20, a rotating mechanism 30, and one or more processors 41 And a memory 42, where the controller 40 includes one or more processors 41 and a memory 42.
  • One processor 41 is taken as an example in FIG. 7.
  • the processor 41 and the memory 42 may be connected by a bus or in other ways. In FIG. 7, the connection by a bus is taken as an example.
  • the environment collection module 20 is used to collect environment data of the projection environment where the projection module 10 is located.
  • the environment collection module 20 is a camera, and the image of the projection environment is collected through the camera and analyzed according to the image.
  • Environmental data of the projection environment is collected through the camera and analyzed according to the image.
  • the rotating mechanism 30 is used to adjust the projection direction of the projection module 10.
  • the memory 42 can be used to store non-volatile software programs, non-volatile computer-executable programs and modules, such as program instructions/modules corresponding to the methods in the embodiments of the present application (For example, the determination module 201, the planning module 202, the planning module 203, the planning module 204, and the opening and closing module 205 shown in FIG. 6).
  • the processor 41 executes various functional applications and data processing of the server by running non-volatile software programs, instructions, and modules stored in the memory 42, that is, implements the methods of the foregoing method embodiments.
  • the memory 42 may include a program storage area and a data storage area.
  • the program storage area may store an operating system and an application program required by at least one function; the data storage area may store data created according to the use of the projection device.
  • the memory 42 may include a high-speed random access memory, and may also include a non-volatile memory, such as at least one magnetic disk storage device, a flash memory device, or other non-volatile solid-state storage devices.
  • the memory 42 may optionally include a memory remotely provided with respect to the processor 41, and these remote memories may be connected to the projection device via a network. Examples of the aforementioned networks include, but are not limited to, the Internet, corporate intranets, local area networks, mobile communication networks, and combinations thereof.
  • the one or more modules are stored in the memory 42, and when executed by the one or more processors 41, the method in any of the foregoing method embodiments is executed, for example, the method in FIG. 2 described above is executed Steps S10 to S20 implement the functions of the determining module 201, the planning module 202, the planning module 203, the planning module 204, and the opening and closing module 205 in FIG. 6.
  • terminals of the embodiments of the present application exist in various forms, including but not limited to:
  • Mobile communication equipment This type of equipment is characterized by mobile communication functions, and its main goal is to provide voice and data communications.
  • Such terminals include: smart phones (such as iPhone), multimedia phones, functional phones, and low-end phones.
  • Ultra-mobile personal computer equipment This type of equipment belongs to the category of personal computers, has calculation and processing functions, and generally also has mobile Internet features.
  • Such terminals include: PDA, MID and UMPC devices, such as iPad.
  • Server A device that provides computing services.
  • the structure of a server includes a processor, hard disk, memory, system bus, etc.
  • the server is similar to a general computer architecture, but due to the need to provide highly reliable services, it is in terms of processing capacity and stability. , Reliability, security, scalability, and manageability.
  • processor, bus, and memory of the projection module 10 in this embodiment constitute the controller 40 of the projection module 10 in FIG. 1, which is an implementation of the controller 40 in the projection module 10 in FIG. 1.
  • the embodiment of the present application provides a computer program product, which includes a calculation program stored on a non-volatile computer-readable storage medium.
  • the computer program includes program instructions.
  • the program instructions When the program instructions are executed by a computer, the The computer executes the method in any of the foregoing method embodiments, for example, executes steps S10 to S20 of the method described above in FIG. 2 to implement the determination module 201, the planning module 202, the planning module 203, the planning module 204, and the start-up in FIG. 6 Close the function of the module 205.
  • the device embodiments described above are merely illustrative.
  • the units described as separate components may or may not be physically separated, and the components displayed as units may or may not be physical units, that is, they may be located in One place, or it can be distributed to multiple network units. Some or all of the modules can be selected according to actual needs to achieve the objectives of the solutions of the embodiments.
  • each implementation manner can be implemented by means of software plus a general hardware platform, and of course, it can also be implemented by hardware.
  • a person of ordinary skill in the art can understand that all or part of the processes in the methods of the foregoing embodiments can be implemented by a computer program instructing relevant hardware.
  • the program can be stored in a computer readable storage medium, and the program can be stored in a computer readable storage medium. When executed, it may include the procedures of the above-mentioned method embodiments.
  • the storage medium may be a magnetic disk, an optical disc, a read-only memory (Read-Only Memory, ROM), or a random access memory (Random Access Memory, RAM), etc.

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Abstract

一种控制投影模块(10)投影的方法、装置和投影系统(100)，属于数字投影显示技术领域。其中控制投影模块(10)投影的方法包括：获取投影模块(10)所处的投影环境，并根据投影环境确定目标人物的位置(S10)；根据投影环境和目标人物的位置规划出位于投影环境中的最佳投影位置(S20)。根据目标人物的位置而规划出位于投影环境中的最佳投影位置，以使得投影模块(10)所投射出的投影画面可随着目标人物的位置而做出适应性改变，以贴切于目标人物的当前状态，以提高用户的观感体验。

Description

控制投影模块投影的方法、装置和投影系统 技术领域
本申请实施例涉及数字投影显示技术领域，具体地，涉及一种控制投影模块投影的方法、装置和投影系统。
背景技术
随着数字光处理的投影技术发展迅速，极大地推动了投影系统的快速发展，人们对于投影系统提出更高的要求，例如，投影系统不仅仅可作为显示器件使用，同时也能够适应于多种应用场景的动向投影，例如在家庭或者大型舞台进行投影时，需要进行多方向投影，并且需要与投影内容同步，通过运动和内容的结合构建出沉浸式的体验。
然而，在目前的投影产品中，用于投射画面的投影模块是保持于一固定状态，投影画面盲目性地投射于一固定位置，难以贴切用户的当前状态，导致观感体验差。
发明内容
本申请实施例旨在提供一种控制投影模块投影的方法、装置和投影系统，可解决现有技术中投影画面盲目性地投射于一固定位置，导致用户观感体验差的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例采用以下技术方案：
本申请实施例提出一种控制投影模块投影的方法，包括：
获取投影模块所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置；
根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置。
可选地，所述获取投影模块所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置的步骤，包括：
获取投影模块所处的投影环境；
根据所述投影环境构建三维空间模型，并确定目标人物在所述三维空间模型中的位置。
可选地，所述根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置的步骤，包括：
确定目标人物的面部朝向，并根据目标人物的面部朝向在所述投影环境中的投影墙面的交点以作为所述最佳投影位置。
可选地，所述根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置的步骤之后，所述方法还包括：
获取所述投影模块的当前投影位置；
识别所述投影环境中位于所述当前投影位置和所述最佳投影位置之间的障碍物；
根据所述当前投影位置、所述障碍物和所述最佳投影位置计算投影转移路径，其中所述投影转移路径规避所述障碍物；
根据所述投影转移路径计算投影转动角度，并基于所述转动角度调整所述投影模块的投影方向，直至所述投影模块的投影方向朝向于所述最佳投影位置。
可选地，所述方法还包括：在所述投影模块的投影方向朝向于所述最佳投影位置的过程中，计算所述投影模块与所述最佳投影位置之间的投影距离，并根据所述投影距离对所述投影模块进行投影画面调节。
可选地，所述根据所述投影距离对所述投影模块进行画质调节的步骤，包括：
根据所述投影距离对所述投影模块的焦距进行调节，以使画质清晰；
根据所述投影距离对所述投影模块所投射的投影图像进行梯形校正和/或旋转校正。
可选地，所述方法还包括：在所述投影模块的投影方向朝向于所述最佳投影位置的过程中，控制所述投影模块的照明光源，从而控制所述投影模块的投影时间。
另外地，本申请实施例还提出一种控制投影模块投影的装置，包括：
确定模块，用于获取投影模块所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置；
规划模块，用于根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置。
另外地，本申请实施例还提出一种投影系统，包括：
投影模块，用于投影画面内容；
环境采集模块，用于采集所述投影模块所处的投影环境；
转动机构，用于调整所述投影模块的投影方向；
存储器；
处理器，分别与所述存储器、所述投影模块、所述环境采集模块和所述转动机构连接；以及
存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如上所述的控制投影模块投影的方法的步骤。
另外地，本申请实施例还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的控制投影模块投影的方法的步骤。
与现有技术相比较，在本申请实施例的控制投影模块投影的方法中，获取投影模块所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置；根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置。如此，根据目标人物的位置而规划出位于投影环境中的最佳投影位置，以使得投影模块所投射出的投影画面可随着目标人物的位置而做出适应性改变，以贴切于目标人物的当前状态，以提高用户的观感体验。
附图说明
图1是本申请其中一实施例提出的投影系统的结构示意图；
图2是本申请其中一实施例提出的一种控制投影模块投影的方法的流程图；
图3是本申请实施例提出的计算投影位置的示意图；
图4是本申请实施例提出的计算投影转移路径的示意图；
图5是本申请实施例提出的计算投影画面的偏转角度的示意图；
图6是本申请实施例提出的一种控制投影模块投影的装置的模块图；
图7是本申请实施例提出的一种投影系统的示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本申请其中一实施例提出一种投影系统100，包括投影模块10、环境采集模块20、转动机构30和控制器40。其中，控制器40分别与投影模块10、环境采集模块20和转动机构30连接。
投影模块10用于向投影区域投影显示画面内容，投影画面可采用任何合适图像格式的图像，例如，投影模块10可为任何合适类型的投影模块10，诸如采用CRT、LCD、DLP或DLV技术的投影模块10。
环境采集模块20用于采集投影模块10所处的投影环境的环境数据。在一些实施例中，环境采集模块20包括三维空间建模单元、物体识别单元和人脸识别单元。其中，三维空间建模单元用于获取空间环境信息(例如，空间环境的长度、宽度和高度)，并根据空间环境信息构建三维空间模型，例如，三维空间建模单元包括扫描摄像头，扫描摄像头用于获取三维空间信息。在另一些实施例中，三维空间建模单元还包括红外三维测试仪，通过该红外三维测试仪扫描空间环境，从而可获知三维空间信息。物体识别单元用于对图像特征进行处理识别，以获得障碍物的位置和类型(例如，桌子、柜子、花盆、电视机，等等)。人脸识别单元用于对图像特征进行处理识别，以获得人物的位置和脸部朝向，即确定位于投影环境中的目标人物的人脸偏转角度。
转动机构30用于根据转动角度将投影模块10投射出的投影画面移 动至指定位置(最佳投影位置)或沿指定路径移动。在本实施例中，控制器40接收环境采集模块20反馈的环境信息，并可根据环境信息驱动转动机构30，以使转动机构30将投影模块10的投影方向朝向于某一个投影位置，或沿某一个投影转移路径移动。
可以理解地是，投影系统100可被构造成任意形状以及用于任意合适业务场景中，例如，投影模块10可被构成投影手机、大型投影机、投影电视机等等。
作为本申请实施例的另一方面，本申请实施例还提供一种控制投影模块投影的方法，该控制投影模块投影的方法可作为若干指令的集合，应用于上述实施例提供的投影系统100中，以使该投影系统100执行若干指令，以便实现控制投影模块投影的方法的目的或功能。
本申请基于上述硬件结构，提出本申请方法各个实施例。
请参阅图2，本申请其中一实施例提出一控制投影模块投影的方法，该控制投影模块投影的方法应用于上述硬件环境及应用场景，具体地，所述控制投影模块投影的方法包括以下步骤：
步骤S10，获取投影模块10所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置；
环境采集模块20获取投影模块10所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置。其中，投影环境指的是投影模块10所处的外部环境，投影环境可包括三维空间信息以及位于三维空间内的物体和人物。
在本实施例中，环境采集模块20获取投影模块10所处的投影环境，并根据投影环境的三维空间信息以及位于三维空间内的物体和人物，以确定目标人物在三维空间内的位置。例如，环境采集模块20包括扫描摄像头，扫描摄像头通过扫描空间环境以获知三维空间信息，并通过物体识别单元和人脸识别单元以分别确定位于三维空间内的物体和人物，其中，在对物体进行识别的过程中，可获知物体的类型和位于三维空间内的位置，在对人物进行识别的过程中，可获得人物的脸部朝向和位于三维空间内的位置。可选地，环境采集模块20还包括红外三维测试仪， 通过该红外三维测试仪扫描空间环境，从而可获知三维空间信息。
步骤S20，根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置。
控制器40根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置。其中，目标人物指的是位于投影环境中的人物。投影位置指的是在投影环境中出现投影画面的位置。最佳投影位置是与位于投影环境中的目标人物和障碍物相关的，例如，最佳投影位置是避开障碍物，以及是目标人物的脸部所朝向的位置，其中障碍物指的是在投影环境中除了人物之外的能够阻挡投影画面，以使得投影画面不在同一平整平面显示的物体。
在本实施例中，根据目标人物的脸部朝向和位于投影环境中的障碍物，以规划出投影画面的最佳投影位置。
请参阅图3，在此，本实施例提出一种计算最佳投影位置的方法，具体如下：
在环境采集模块20获取投影环境之后，根据投影环境构建三维空间模型，并确定目标人物在三维空间模型中的位置，以及确定目标人物在三维空间模型中的人脸偏转角度。为了便于解释本方法的原理，以环境采集模块20为原点，构建笛卡尔直角坐标系，例如，环境采集模块20的坐标为(0,0)，目标人物的坐标为(x,y)，目标人物与环境采集模块20在横坐标方向的距离为x，纵坐标方向的距离为-y，其中环境采集模块20感知到的人脸偏转角度为θ，墙面W 1的纵坐标为y w，则B点的坐标为(0,y w)，A点的坐标为(x,y w)，则目标人物距离墙面W 1的距离为y w-y。因此可通过以下关系式：
θ＝θ 1+θ 2；
Figure PCTCN2019118736-appb-000001
Figure PCTCN2019118736-appb-000002
计算得出最佳投影位置P的坐标：
Figure PCTCN2019118736-appb-000003
y p＝y w；
可以理解地是，上述计算最佳投影位置的方法仅是一种示例性的方法，并不对本申请的申请构思构成限定。
在本实施例中，根据目标人物的位置而规划出位于投影环境中的最佳投影位置，以使得投影模块10中的投影画面可随着目标人物的位置而做出适应性改变，以贴切于目标人物的当前状态，以提高用户的观感体验。
进一步地，在上述实施例的基础上，步骤S10，获取投影模块10所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置，具体包括：
步骤S11，获取投影模块10所处的投影环境；
步骤S12，根据所述投影环境构建三维空间模型，并确定目标人物在所述三维空间模型中的位置。
在本实施例中，环境采集模块20获取投影模块10所处的投影环境，并根据该投影环境构建三维空间模型，例如，三维空间建模单元获取空间环境，并基于笛卡尔直角坐标系构建三维空间模型，其中人脸识别单元识别出位于三维空间模型中的人物以作为目标人物。可选地，若投影环境中具有多个人物时，则人脸识别单元分别对多个人物一一进行人脸识别，若其中的一个人物的脸部特征与预存储的脸部特征相匹配时，则将该人物确定为目标人物。进一步地，物体识别单元对投影环境中的物体进行识别，以区别出物体与目标人物。
进一步地，在上述实施例的基础上，步骤S20，所述根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置，具体包括：
步骤S21，确定目标人物的面部朝向，并根据目标人物的面部朝向在所述投影环境中的投影墙面的交点以作为所述最佳投影位置。
在本实施例中，人脸识别单元通过脸部特征识别以确认出目标人物，并根据脸部特征以确定目标人物的面部朝向。可选地，为了方便计算，可基于目标人物在三维空间模型内的位置，以确定出目标人物的脸 部偏转角度，也就是说，可确定出目标人物的面部朝向。
在本实施例中，以目标人物的面部朝向在投影环境中的投影墙面的交点作为最佳投影位置，从而使得投影位置更贴切于人物的当前状态，以提高产品的体验度。
进一步地，在上述实施例的基础上，步骤S20,根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置的步骤之后，包括：
步骤S30，获取所述投影模块10的当前投影位置；
步骤S40，识别所述投影环境中位于所述当前投影位置和所述最佳投影位置之间的障碍物；
步骤S50，根据所述当前投影位置、所述障碍物和所述最佳投影位置计算投影转移路径，其中所述投影转移路径规避所述障碍物；
步骤S60，根据所述投影转移路径计算投影转动角度，并基于所述转动角度调整所述投影模块10的投影方向，直至所述投影模块10的投影方向朝向于所述最佳投影位置。
在本实施例中，环境采集模块20构建三维空间模型，以及确定位于三维空间模型内的障碍物和目标人物之后，便可计算出将投影模块10投射出的投影画面转移至最佳投影位置的投影转移路径。其中，根据当前投影位置、障碍物和最佳投影位置计算投影转移路径，投影转移路径规避障碍物，根据投影转移路径计算投影转动角度，并基于转动角度调整投影模块10的投影方向，直至投影模块10的投影方向朝向于最佳投影位置。
例如，以当前投影画面的投影点作为起点，最佳投影位置作为终点，作以避开所有障碍物且移动距离最短为最佳投影转移路径。
请参阅图4，本实施例提出一种计算投影转移路径的示例性方法。其中，投影墙壁上存在着两个障碍物：电视机和柜子。当前投影画面的投影点A作为起点，而B点作为最佳投影位置，也就是终点。为了便于计算路径，将整个投影墙壁的可投影区域(即除去障碍物以外的区域)划分成若干个方块，然，每个方块存在若干个相邻方块，对于每一个相 邻方块，可以根据方向赋予不同的路径权重，从而可划出从A点到B点的避开障碍物的投影转移路径(如图4所示的虚线)。需要指出的是，对不同方向赋予不同的权重，可能导致不同的最佳路径，图4所示的虚线路径仅是示例性地显示，并不对本申请提出的最佳投影转移路径构成限制。
在本实施例中，根据投影转移路径，从而计算出所需要转动角度，其中转动机构30根据转动角度驱动投影模块10的投影方向朝向于最佳投影位置。
请参阅图5，本实施例提供一种转动机构30所需要转动的转动角度的计算方法。为了方便计算，投影模块10与投影墙面的垂直距离为z，将投影模块10正对投影墙面的点的坐标设为(0，0)，水平向右的方向记为x轴，竖直向上的方向记为y轴。投影画面的中心点位于坐标(0，0)时，则设为投影画面未出现偏转，记投影画面的中心点的坐标为(x p，y p)，则需要将投影画面在水平方向偏转α角度，在竖直方向偏转β角度，根据三角函数关系，可以得到：
Figure PCTCN2019118736-appb-000004
Figure PCTCN2019118736-appb-000005
由此，即可求出相邻两个投影位置的投影画面的偏转角度。
对于相邻两个投影位置，通过计算偏转角度差，即可获得转动机构30所需要的转动角度，从而转动机构30根据转动角度而设置其传动参数(例如齿轮的减速比)，则将投影画面沿投影转移路径移动至最佳投影位置。
进一步地，在驱动所述投影模块10的投影方向朝向于所述最佳投影位置的过程中，实时计算所述投影模块10与所述最佳投影位置之间的投影距离，并根据所述投影距离对所述投影模块10进行投影画面调节。
在本实施例中，投影模块10所投射出的投影画面在沿投影转移路 径移动的过程中，投影画面不稳定，容易产生不理想的投影画质。因此，在移动的过程中，对投影模块10进行调节以使投影画面稳定。
例如，根据所述投影距离对所述投影模块10的焦距进行调节，以使画质清晰；
根据所述投影距离对所述投影模块10所投射的投影图像进行梯形校正和/或旋转校正。
投影距离指的是投影模块10和投影画面所处的投影位置之间的直线距离，其中，投影距离是随着投影画面的移动而改变的。
为了使得投影画质清晰，在将投影画面移动的过程中，实时检测投影距离，并根据投影距离对投影模块10进行自动对焦调节。例如，对于投影机而言，在自动对焦调节的过程中，对焦调节参数仅与投影距离相关，因此可以建立投影距离和对焦调节参数的对应表，对于特定的投影距离，将投影模块10配置为相对应的对焦调节参数。以图5所示为例，具体实现过程如下：
构建投影环境的三维空间模型；
建立投影距离和对焦调节参数的对应表；
转动机构30驱动投影画面沿投影转移路径移动；
根据三维空间模型和确定的转动角度，实时计算投影距离d；
根据投影距离d，将投影模块10配置为相对应的对焦调节参数。
如图5所示，提出一种投影距离d的计算方法，如下：
由于已知三维空间模型和投影画面的转动角度，因此，可以获得此时投影模块10与投影墙面之间的垂直距离z、投影画面相对于投影墙面的偏转角度α和β。假设当前的投影画面中心点的坐标为(x p，y p)，坐标点(x p，y p)与投影模块10的距离(投影距离)为d，坐标点(x p，0)与投影模块10的距离为l，则可通过以下关系式计算投影距离d：
Figure PCTCN2019118736-appb-000006
Figure PCTCN2019118736-appb-000007
在本实施例中，投影模块10可根据实时检测的投影距离，从实现 自动对焦以使投影画面保持清晰，产品使用更灵活。
在对投影画面进行校正调节时，包括有梯形校正和/或旋转校正。由于已经获知投影环境的三维空间模型和投影模块10所处于三维空间模型中的位置，因此可以计算得到投影画面的偏转角度(包括水平方向的偏转角度α和竖直方向的偏转角度β)，进而可以通过现有技术中的校正算法对投影画面进行校正调节。
进一步地，在驱动所述投影模块10的投影方向朝向于所述最佳投影位置的过程中，控制所述投影模块10的照明光源，从而控制所述投影模块10的投影时间。
在本实施例中，转动机构30在驱动投影模块10的投影方向朝向于最佳投影位置的过程中，光源控制模块可对投影模块10所需的光源状态进行控制，从而控制所述投影模块10的投影时间。
例如，当投影画面从一个位置移动至下一个位置时，如果不需要投影内容跟随移动，则可将投影模块10的LED灯关闭，由此可降低投影模块10的功耗，也便于散热功能设计。其中，LED灯的控制指令可以根据转动角度而设定，也可以根据转动时间而设定，还可以根据投影内容确定。例如，可以通过转动角度控制LED灯，在某些指定的角度范围内关闭投影模块10的LED灯；对于在指定位置投影指定(随机)内容的场景，或者在随机位置投影指定(随机)内容的场景，则可通过时间控制LED灯，在指定的时间范围内关闭LED灯。
另外地，请参阅图6，本申请实施例还提出一种控制投影模块投影的装置200，包括确定模块201和规划模块202。
确定模块201用于获取投影模块10所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置；
规划模块202用于根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置。
进一步地，确定模块201还用于获取投影模块10所处的投影环境；根据所述投影环境构建三维空间模型，并确定目标人物在所述三维空间模型中的位置。
进一步地，规划模块202还用于确定目标人物的面部朝向，并根据目标人物的面部朝向在所述投影环境中的投影墙面的交点以作为所述最佳投影位置。
进一步地，投影装置还包括规划模块203，规划模块203用于获取所述投影模块10的当前投影位置；识别所述投影环境中位于所述当前投影位置和所述最佳投影位置之间的障碍物；根据所述当前投影位置、所述障碍物和所述最佳投影位置计算投影转移路径，其中所述投影转移路径规避所述障碍物；根据所述投影转移路径计算投影转动角度，并基于所述转动角度调整所述投影模块10的投影方向，直至所述投影模块10的投影方向朝向于所述最佳投影位置。
进一步地，投影装置还包括规划模块204，规划模块204用于在所述投影模块10的投影方向朝向于所述最佳投影位置的过程中，计算所述投影模块10与所述最佳投影位置之间的投影距离，并根据所述投影距离对所述投影模块10进行投影画面调节。规划模块204还用于根据所述投影距离对所述投影模块10的焦距进行调节，以使画质清晰；根据所述投影距离对所述投影模块10所投射的投影图像进行梯形校正和/或旋转校正。
进一步地，投影装置还包括启闭模块205，启闭模块205用于在所述投影模块10的投影方向朝向于所述最佳投影位置的过程中，控制所述投影模块10的照明光源，从而控制所述投影模块10的投影时间
在本实施例中，根据目标人物的位置而规划出位于投影环境中的最佳投影位置，以使得投影模块10中的投影画面可随着目标人物的位置而做出适应性改变，以贴切于目标人物的当前状态，以提高用户的观感体验。
关于投影装置的具体限定可以参见上文中对于控制投影模块投影的方法的限定，在此不再赘述。上述投影装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
请参阅图1、7，图7是本申请实施例提供的一种投影系统100的示意图，该投影系统100包括：投影模块10、环境采集模块20、转动机构30、一个或多个处理器41以及存储器42，其中控制器40包括一个或多个处理器41以及存储器42。图7中以一个处理器41为例。处理器41和存储器42可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
对于上述的环境采集模块20，环境采集模块20用于采集所述投影模块10所在的投影环境的环境数据，例如：环境采集模块20为摄像头，通过摄像头采集投影环境的图像，并根据图像分析出来投影环境的环境数据。
对于上述的转动机构30，转动机构30用于调整所述投影模块10的投影方向。
存储器42作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的方法对应的程序指令/模块(例如，附图6所示的确定模块201、规划模块202、规划模块203、规划模块204和启闭模块205)。处理器41通过运行存储在存储器42中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的方法。
存储器42可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据投影装置的使用所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器42可选包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至投影装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器42中，当被所述一个或者多个处理器41执行时，执行上述任意方法实施例中的方法，例如， 执行以上描述的图2中的方法步骤S10至步骤S20，实现图6中的确定模块201、规划模块202、规划模块203、规划模块204和启闭模块205的功能。
上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。
本申请实施例的终端以多种形式存在，包括但不限于：
(1)移动通信设备:这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括:智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备:这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括:PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。
(3)服务器:提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
(4)其他具有数据交互功能的电子装置。
本申请实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被电子设备执行上述任意方法实施例中的方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S10至步骤S20，实现图6中的确定模块201、规划模块202、规划模块203、规划模块204和启闭模块205的功能。
值得说明的是：本实施例的投影模块10的处理器、总线和存储器构成图1的投影模块10的控制器40，其是图1的投影模块10中的控制器40的一种实现。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时时，使所述计算机执行上述任意方法实施例 中的方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S10至步骤S20，实现图6中的确定模块201、规划模块202、规划模块203、规划模块204和启闭模块205的功能。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件来实现。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述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。

Claims (10)

  1. 一种控制投影模块投影的方法，其特征在于，包括：
    获取投影模块所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置；
    根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置。
  2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取投影模块所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置的步骤，包括：
    获取投影模块所处的投影环境；
    根据所述投影环境构建三维空间模型，并确定目标人物在所述三维空间模型中的位置。
  3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置的步骤，包括：
    确定目标人物的面部朝向，并根据目标人物的面部朝向在所述投影环境中的投影墙面的交点以作为所述最佳投影位置。
  4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置的步骤之后，所述方法还包括：
    获取所述投影模块的当前投影位置；
    识别所述投影环境中位于所述当前投影位置和所述最佳投影位置之间的障碍物；
    根据所述当前投影位置、所述障碍物和所述最佳投影位置计算投影转移路径，其中所述投影转移路径规避所述障碍物；
    根据所述投影转移路径计算投影转动角度，并基于所述转动角度调 整所述投影模块的投影方向，直至所述投影模块的投影方向朝向于所述最佳投影位置。
  5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    在所述投影模块的投影方向朝向于所述最佳投影位置的过程中，计算所述投影模块与所述最佳投影位置之间的投影距离，并根据所述投影距离对所述投影模块进行投影画面调节。
  6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述投影距离对所述投影模块进行画质调节的步骤，包括：
    根据所述投影距离对所述投影模块的焦距进行调节，以使画质清晰；
    根据所述投影距离对所述投影模块所投射的投影图像进行梯形校正和/或旋转校正。
  7. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    在所述投影模块的投影方向朝向于所述最佳投影位置的过程中，控制所述投影模块的照明光源，从而控制所述投影模块的投影时间。
  8. 一种控制投影模块投影的装置，其特征在于，包括：
    确定模块，用于获取投影模块所处的投影环境，并根据所述投影环境确定目标人物的位置；
    规划模块，用于根据所述投影环境和目标人物的位置规划出位于所述投影环境中的最佳投影位置。
  9. 一种投影系统，其特征在于，包括：
    投影模块，用于投影画面内容；
    环境采集模块，用于采集所述投影模块所处的投影环境；
    转动机构，用于调整所述投影模块的投影方向；
    存储器；
    处理器，分别与所述存储器、所述投影模块、所述环境采集模块和所述转动机构连接；以及
    存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的控制投影模块投影的方法的步骤。
  10. 一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的控制投影模块投影的方法的步骤。
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