WO2022205812A1 - 投影显示方法、装置及投影设备 - Google Patents

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WO2022205812A1
WO2022205812A1 PCT/CN2021/120700 CN2021120700W WO2022205812A1 WO 2022205812 A1 WO2022205812 A1 WO 2022205812A1 CN 2021120700 W CN2021120700 W CN 2021120700W WO 2022205812 A1 WO2022205812 A1 WO 2022205812A1
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coordinate
zoom
zoom position
picture
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PCT/CN2021/120700
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张立造
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成都极米科技股份有限公司
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
    • H04N9/3185—Geometric adjustment, e.g. keystone or convergence
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/317—Convergence or focusing systems

Definitions

  • the present application relates to the field of projection technology, and in particular, to a projection display method, device, and projection equipment.
  • the keystone correction of projection usually has two ways: manual and automatic.
  • Manual means that the user calls up the adjustment setting menu, and adjusts the shape of the picture by manually controlling the positions of several vertices of the projection picture;
  • the module collects the projection surface information, and automatically corrects the picture into a rectangle by automatically compensating for the projection position.
  • digital adjustment to adjust the image, that is, to change the pixel position of the projected picture through a software algorithm.
  • This method has two drawbacks: the adjusted picture resolution and image quality will Loss due to zooming; after adjustment, the normal display content will become smaller, but the internal structure of the optomechanical cannot be completely shielded, so the user can see obvious gray borders around the normal screen content. The smaller the screen is adjusted, the gray borders. Larger, these gray borders greatly affect the user's viewing experience.
  • the embodiments of the present application provide a projection display method, device, and projection device, which realizes the effect of continuously shrinking gray borders around the picture to the user while adjusting the projection picture, which can enhance the user's perception.
  • a projection display method comprising: determining a first coordinate of a first projection picture and a second coordinate of a second projection picture in a projector, wherein the first projection picture is the initial projection picture when the projector is projecting, and the second projection picture is the projection picture corrected by the projector; the third coordinate of the third projection picture is determined according to the first coordinate and the second coordinate , wherein the third projection picture is obtained by performing optical zooming and zooming on the first projection picture; the target zoom position of the optical zoom is determined according to the first coordinate and the third coordinate, and the target zoom position of the optical zoom is determined according to the first coordinate and the third coordinate, and a A preset number of intermediate zoom positions are determined between the first zoom position and the target zoom position; the first zoom position is sequentially adjusted to the target zoom position through the intermediate zoom positions, and after each adjustment, Projects and displays the projected image on the projection plane at the adjusted zoom position.
  • the coordinate information of each corner point of the first projection picture is determined to obtain the first coordinates; the coordinate information of each corner point of the second projection picture is determined to obtain the second coordinates.
  • determining an optical zoom reference point the optical zoom reference point being a preset reference point for performing optical zoom processing on the projection picture; connecting the optical zoom reference point and each of the first projection pictures corner points, multiple line segments are obtained, and the first distance corresponding to each line segment in the multiple line segments is determined; based on each corner point of the second projection picture, a straight line parallel to the boundary of the first projection picture is drawn, intersecting the plurality of line segments at a plurality of intersection points; for any intersection point of the plurality of intersection points, determining a second distance from the intersection point to the optical zoom reference point, and calculating the second distance and the The ratio between the first distances corresponding to the line segment where the intersection point is located; the maximum ratio is determined from the obtained multiple ratios, and the third coordinate of the third projection screen is determined according to the maximum ratio and the first coordinate.
  • the coordinate information of each corner point of the third projection image is determined according to the coordinate information of each corner point of the first projection image and the maximum ratio, and the third coordinate is obtained.
  • the zoom ratio is: for any zoom position, when projecting at the zoom position, the fourth aspect of the obtained fourth projection picture is obtained.
  • a proportional relationship between the first coordinate and the third coordinate is determined, and the target zoom position is determined according to the proportional relationship and the first association relationship.
  • a fifth coordinate of the fifth projection picture corresponding to the intermediate zoom position is determined; and the fifth projection picture is determined according to the first coordinates and the fifth coordinates.
  • the first homography transformation matrix corresponding to the first projection image is mapped; the second coordinate is calculated according to the first homography transformation matrix to obtain the sixth coordinate.
  • a second homography transformation matrix corresponding to when the third projection picture is mapped to the first projection picture is determined according to the first coordinates and the third coordinates; according to the second homography The second coordinate is calculated by the sex transformation matrix to obtain the seventh coordinate.
  • a second association relationship between a zoom position and a control parameter of a zoom control mechanism is determined, wherein the zoom control mechanism is a module in the projector for adjusting the zoom position;
  • the control parameters of the zoom control mechanism are adjusted according to the intermediate zoom position and the second relationship, and the projection plane is projected according to the sixth coordinate corresponding to the intermediate zoom position. Projecting and displaying the projection image; when adjusting the first zoom position to the target zoom position, adjust the control parameters of the optical zoom control mechanism according to the target zoom position and the second relationship, and adjust the control parameters of the optical zoom control mechanism according to the target zoom position and the second relationship.
  • the seventh coordinate is projected to the projection plane and the projection picture is displayed.
  • determining a single zoom step size of a zoom control mechanism in the projector determining a total zoom step size when the zoom control mechanism is adjusted from the first zoom position to the target zoom position; according to the The preset number is determined by the ratio of the total zoom step size to the single zoom step size; the intermediate zoom position is determined according to the preset number and the single zoom step size.
  • a projection display device including: a first determination module configured to determine the first coordinates of the first projection picture and the second coordinates of the second projection picture in the projector , wherein the first projection picture is the initial projection picture when the projector is projecting, and the second projection picture is the corrected projection picture of the projector; a second determining module is used for determining according to the first The coordinates and the second coordinates determine the third coordinates of the third projection picture, wherein the third projection picture is obtained by performing optical zooming and zooming on the first projection picture; A coordinate and the third coordinate determine the target zoom position of the optical zoom, and determine a preset number of intermediate zoom positions between the first zoom position corresponding to the initial projection image and the target zoom position; the adjustment module is used to adjust the The first zoom position is sequentially adjusted to the target zoom position through the intermediate zoom position, and after each adjustment, the adjusted zoom position is projected onto the projection plane and a projection image is displayed.
  • a first determination module configured to determine the first coordinates of the first projection picture and the second coordinates of the second projection picture
  • a projection device including: a processor; a memory connected to the processor and configured to provide the processor with instructions for processing the following processing steps: determining a projector The first coordinates of the first projection picture and the second coordinates of the second projection picture in , wherein the first projection picture is the initial projection picture when the projector projects, and the second projection picture is the The projection image after calibration is obtained; the third coordinate of the third projection image is determined according to the first coordinate and the second coordinate, wherein the third projection image is obtained by performing optical zooming and zooming on the first projection image.
  • a non-volatile storage medium is further provided, the non-volatile storage medium includes a stored program, wherein the non-volatile storage medium is controlled when the program runs
  • the device where the storage medium is located executes the above-mentioned projection display method.
  • the first projection picture in the projector when projected with the minimum projection ratio is determined first, and the second projection picture corresponding to the keystone correction is fitted by an algorithm.
  • the initial projection Determine a preset number of intermediate zoom positions between the first zoom position corresponding to the screen and the target zoom position, adjust the first zoom position through the intermediate zoom positions to the target zoom position in sequence, and use the adjusted zoom position after each adjustment.
  • the position is projected to the projection plane and the projection screen is displayed.
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of a projection display method according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a projected picture in a projector according to an embodiment of the present application
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a projection image corresponding to different zoom positions according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of determining a third projection picture according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a relationship between a zoom position and a zoom ratio according to an embodiment of the present application
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a projection image corresponding to an intermediate zoom position according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a projected picture in a projector according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of a projection display device according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of a projection device according to an embodiment of the present application.
  • Keystone Correction In the actual projection process, in order to ensure that the final projection screen viewed by the user appears as a rectangle under different projection angles and different projection distances, it is necessary to adjust the projection screen area. This process is called projection. keystone correction. Usually, there will be resolution loss and gray-edge effect in the keystone correction process. The larger the correction ratio, the more obvious the resolution loss and gray-edge effect.
  • Optical zoom relies on the structure of the optical lens to achieve zooming.
  • the zoom lens can make the overall projected image larger or smaller by changing the focal length. At this time, all pixels in the projected image are completely displayed, which is different from the keystone correction process. There is no loss of resolution during optical zooming.
  • a projection display method is provided. It should be noted that the steps shown in the flowchart of the accompanying drawings may be executed in a computer system such as a set of computer-executable instructions, and although the flowchart is shown in the flowchart A logical order is shown, but in some cases steps shown or described may be performed in a different order than shown.
  • FIG. 1 is a projection display method according to an embodiment of the present application. As shown in FIG. 1 , the method includes the following steps:
  • Step S102 determining the first coordinates of the first projection picture and the second coordinates of the second projection picture in the projector, wherein the first projection picture is the initial projection picture when the projector is projecting, and the second projection picture is the projector calibration the projected screen after.
  • the relationship between the first projection picture and the second projection picture is shown in FIG. 2 , where 21 represents the first projection picture and 22 represents the second projection picture.
  • the first projection picture 21 is in the shape of a rectangle as a whole, but usually because the projector adopts the side projection method and other reasons, after directly projecting the first projection picture onto the projection plane, the displayed projection picture is non-rectangular; The non-rectangular projection picture is adjusted to a rectangle, and at the same time, effects such as projection obstacle avoidance can be realized.
  • the first projection picture 21 in the projector can be adjusted to the second projection picture 22.
  • the fitted projection image that completes keystone correction and projection obstacle avoidance is used for subsequent calculation processing and will not be projected to the projection plane for display.
  • the coordinate information of each corner point of the first projection picture is determined to obtain the first coordinate; the coordinate information of each corner point of the second projection picture is determined to obtain the second coordinate .
  • the first coordinates are the coordinates of the four corners of the first projection picture, and the second coordinates are the coordinates of the four corners of the second projection picture.
  • Step S104 determining the third coordinate of the third projection image according to the first coordinate and the second coordinate, wherein the third projection image is obtained by performing optical zooming on the first projection image.
  • the projection image can be optically zoomed and zoomed first. Therefore, it is necessary to first determine the smallest projection image that can cover the second projection image after optically zoomed and zoomed the first projection image, that is, the third projection image. screen.
  • the third projection picture and its corresponding third coordinates may be determined through the following steps.
  • Step S1041 Determine an optical zoom reference point, where the optical zoom reference point is a preset reference point for performing optical zoom processing on the projection image.
  • FIG 3 shows the movement trajectory of the corresponding projection picture of the optical zoom lens of the projector during the optical zooming process, wherein 31, 32, 33, 34, 35, and 36 are the projection pictures corresponding to different zoom positions, respectively.
  • o is the optical zoom reference point. It should be noted that the position of the optical zoom center o in the figure is for illustration only. It can be anywhere in the screen or even outside the screen. The actual position is determined according to the specific optical design.
  • Step S1042 connecting the optical zoom reference point and each corner point of the first projection image to obtain a plurality of line segments, and determining a first distance corresponding to each of the plurality of line segments.
  • Fig. 4 Take Fig. 4 as an example, in which, 41 represents the first projection picture, the corresponding four corner points are A, B, C, D, and o is the optical zoom reference point, which is connected to oA, oB, oC, and oD respectively, and determines their respective first distances.
  • Step S1043 drawing a straight line parallel to the boundary of the first projection picture based on each corner point of the second projection picture, and intersecting with a plurality of line segments at a plurality of intersection points.
  • FIG. 4 represents the second projection picture, and through the four corner points A1, B1, C1, D1 of the second projection picture 42, straight lines parallel to the boundaries AB, BC, CD, DA of the first projection picture are drawn, respectively. It intersects with oA at points a, b, c, and d, intersects with oB at points e, f, and g, intersects with oD at points h, i, and intersects with oC at point j.
  • Step S1044 for any intersection point among the plurality of intersection points, determine the second distance from the intersection point to the optical zoom reference point, and calculate the ratio between the second distance and the first distance corresponding to the line segment where the intersection point is located.
  • Step S1045 Determine the maximum scale from the obtained multiple scales, and determine the third coordinate of the third projection screen according to the maximum scale and the first coordinate. Specifically, the coordinate information of each corner point of the third projection picture is determined according to the coordinate information and the maximum scale of each corner point of the first projection picture, and the third coordinates are obtained.
  • Step S106 Determine the target zoom position of the optical zoom according to the first coordinate and the third coordinate, and determine a preset number of intermediate zoom positions between the first zoom position corresponding to the initial projection image and the target zoom position.
  • the zoom ratio is: for any zoom position, use the zoom position During projection, the obtained ratio between the fourth distance from the fourth corner of the fourth projection image to the optical zoom reference point and the first distance corresponding to the line segment where the fourth corner is located.
  • a preset number of intermediate zoom positions may be determined between the first zoom position corresponding to the initial projection image and the target zoom position.
  • the single zoom step size of the zoom control mechanism in the projector is determined; the total zoom step size when the zoom control mechanism is adjusted from the first zoom position to the target zoom position is determined; according to the total zoom step size
  • the ratio of the length to the single zoom step determines the preset number; the intermediate zoom position is determined according to the preset number and the single zoom step.
  • the total zoom step Z1
  • when the zoom control mechanism is adjusted from the first zoom position to the target zoom position denoted as a single zoom step
  • the length is Z2
  • Step S108 the first zoom position is adjusted to the target zoom position sequentially through the intermediate zoom position, and after each adjustment, the adjusted zoom position is projected onto the projection plane and the projection image is displayed.
  • the zoom control mechanism is a module used to adjust the zoom position in the projector.
  • the second correlation relationship between the zoom position and the step angle of the stepping motor in the zoom control mechanism, or the control parameters such as the number of motor steps of the gear motor can be determined, and then according to the intermediate zoom positions b3, b4, the target zoom position b2 and the second relationship adjust the specific control parameters of the zoom control mechanism in turn, and drive the zoom control mechanism to move to the corresponding position, then the first projection screen 61 in FIG. Zoom into the third projection picture 633 .
  • the actual projection area in the projection plane will be smaller than the originally expected projection area, in order to ensure that the final projection area remains unchanged.
  • the coordinate information of the second projection screen needs to be adjusted after each zooming.
  • 61 is the first projection picture before zooming
  • 62 is the second projection picture before zooming.
  • the first projection picture 61 is zoomed into the third projection picture 63, but at this time
  • the second projection picture 62 will also be scaled to a projection picture of 64.
  • Screen 62 overlaps.
  • the fifth coordinate of the fifth projection image corresponding to the intermediate zoom position is determined; Homography transformation matrix; calculate the second coordinate according to the first homography transformation matrix to obtain the sixth coordinate; when adjusting the first zoom position to the middle zoom position, adjust the zoom according to the middle zoom position and the second relationship Control parameters of the control mechanism, and project and display the projection image on the projection plane according to the sixth coordinate corresponding to the intermediate zoom position.
  • the middle zoom position b3 corresponds to the fifth projection picture 731 in FIG.
  • the mature direct linear transformation method DLT and other methods are used to calculate the corresponding homography transformation matrix H1 when the projection picture 731 is mapped to the first projection picture 71, and then the coordinates of the four corners of the second projection picture 72 are calculated according to the transformation matrix H1. Homographic transformation is performed to obtain the sixth coordinate, and the projection image is projected onto the projection plane for display according to the sixth coordinate.
  • a second homography transformation matrix corresponding to when the third projection image is mapped to the first projection image is determined according to the first and third coordinates; the second coordinate is calculated according to the second homography transformation matrix , obtain the seventh coordinate; when adjusting the first zoom position to the target zoom position, adjust the control parameters of the optical zoom control mechanism according to the target zoom position and the second relationship, and project and display the projection screen according to the seventh coordinate to the projection plane .
  • the corresponding homography transformation matrix when the third projection picture 733 is mapped to the first projection picture 71 is calculated H2, and then perform homography transformation on the coordinates of the four corner points of the second projection screen 72 according to the transformation matrix H2 to obtain seventh coordinates, and project the projection screen onto the projection plane for display according to the seventh coordinates.
  • This solution realizes the effect of continuously shrinking gray borders around the screen to the user while adjusting the projection screen, which can enhance the user's perception.
  • a projection display device for implementing the above projection display method is also provided.
  • the device includes a first determination module 80 , a second determination module 82 , a third determination module 84 and Conditioning module 86, wherein:
  • the first determination module 80 is configured to determine the first coordinates of the first projection picture and the second coordinates of the second projection picture in the projector, wherein the first projection picture is the initial projection picture when the projector is projected, and the second projection picture is the initial projection picture when the projector is projected. The picture is the projected picture after the projector has been corrected.
  • the projection image in order to minimize the generated gray borders, can be optically zoomed and zoomed first. Therefore, it needs to be determined that the first projection image can cover the second projection image after being optically zoomed and zoomed.
  • the smallest projected image of the projected image that is, the third projected image.
  • the second determining module 82 is configured to determine the third coordinate of the third projection image according to the first coordinate and the second coordinate, wherein the third projection image is obtained by performing optical zooming and zooming on the first projection image.
  • the projection image in order to minimize the generated gray borders, can be optically zoomed and zoomed first. Therefore, it needs to be determined that the first projection image can cover the second projection image after being optically zoomed and zoomed.
  • the smallest projected image of the projected image that is, the third projected image.
  • an optical zoom reference point is determined, and the optical zoom reference point is a preset reference point for performing optical zoom processing on the projection screen; connecting the optical zoom reference point and each corner point of the first projection screen to obtain a plurality of line segments , and determine the first distance corresponding to each of the multiple line segments; draw a straight line parallel to the boundary of the first projected image based on each corner point of the second projection image, and intersect the multiple line segments at multiple intersections; For any intersection point, determine the second distance from the intersection point to the optical zoom reference point, and calculate the ratio between the second distance and the first distance corresponding to the line segment where the intersection point is located; determine the largest ratio from the obtained multiple ratios, And according to the maximum scale and the first coordinate, the third coordinate of the third projection picture is determined.
  • the third determining module 84 is configured to determine the target zoom position of the optical zoom according to the first coordinate and the third coordinate, and determine a preset number of intermediate zoom positions between the first zoom position corresponding to the initial projection image and the target zoom position.
  • the zoom ratio is: for any zoom position, use the zoom position During projection, the obtained ratio between the fourth distance from the fourth corner of the fourth projection image to the optical zoom reference point and the first distance corresponding to the line segment where the fourth corner is located.
  • the proportional relationship between the first coordinate and the third coordinate can be determined, and the target zoom position is determined according to the proportional relationship and the first association relationship;
  • the user shows the process of reducing the gray border, and after determining the target zoom position, a preset number of intermediate zoom positions may be determined between the first zoom position corresponding to the initial projection image and the target zoom position.
  • the adjustment module 86 is used to adjust the first zoom position to the target zoom position sequentially through the intermediate zoom position, and after each adjustment, project and display the projection image on the projection plane with the adjusted zoom position.
  • the second association relationship between the zoom position and the control parameters of the zoom control mechanism may be determined first, wherein , the zoom control mechanism is a module used to adjust the zoom position in the projector; at the same time, in order to ensure that the final projection area remains unchanged, the coordinate information of the second projection screen needs to be adjusted.
  • the fifth coordinate of the fifth projection image corresponding to the intermediate zoom position is determined; Homography transformation matrix; calculate the second coordinate according to the first homography transformation matrix to obtain the sixth coordinate; when adjusting the first zoom position to the middle zoom position, adjust the zoom according to the middle zoom position and the second relationship Control parameters of the control mechanism, and project and display the projection image on the projection plane according to the sixth coordinate corresponding to the intermediate zoom position.
  • a second homography transformation matrix corresponding to when the third projection image is mapped to the first projection image is determined according to the first and third coordinates; the second coordinate is calculated according to the second homography transformation matrix , obtain the seventh coordinate; when adjusting the first zoom position to the target zoom position, adjust the control parameters of the optical zoom control mechanism according to the target zoom position and the second relationship, and project and display the projection screen to the projection plane according to the seventh coordinate .
  • each module in the projection display device in this embodiment of the present application corresponds to the implementation steps of the projection display method in Embodiment 1. Since Embodiment 1 has been described in detail, some of the modules in this embodiment For details not shown, reference may be made to Embodiment 1, which will not be repeated here.
  • the projection device 90 includes a projector 900 with a zoom control mechanism, a processor 902 and a memory 904, wherein:
  • the memory 904 is connected to the processor 902 and is used for providing the processor 902 with instructions for processing the following processing steps: determining the first coordinates of the first projection picture and the second coordinates of the second projection picture in the projector, wherein the first projection The picture is the initial projection picture when the projector is projected, and the second projection picture is the projection picture corrected by the projector; the third coordinate of the third projection picture is determined according to the first coordinate and the second coordinate, wherein the third projection picture is determined by the first coordinate and the second coordinate.
  • a projection image is obtained by performing optical zooming and zooming; determining the target zoom position of the optical zoom according to the first coordinate and the third coordinate, and determining a preset number of intermediate zooms between the first zoom position corresponding to the initial projection image and the target zoom position position; the first zoom position is sequentially adjusted to the target zoom position through the intermediate zoom position, and after each adjustment, the adjusted zoom position is projected to the projection plane and the projection image is displayed.
  • the projector 900 with a zoom control mechanism is used to receive an instruction from the processor, adjust the control parameters of the zoom control mechanism according to the instruction, and project the projection image onto the projection plane for display.
  • a non-volatile storage medium includes a stored program, wherein when the program runs, the device where the non-volatile storage medium is located is controlled to perform the above-mentioned projection display method.
  • the device where the non-volatile storage medium is located is controlled to perform the following steps: determining the first coordinates of the first projection picture and the second coordinates of the second projection picture in the projector, wherein the first projection The picture is the initial projection picture when the projector is projected, and the second projection picture is the projection picture corrected by the projector; the third coordinate of the third projection picture is determined according to the first coordinate and the second coordinate, wherein the third projection picture is determined by the first coordinate and the second coordinate.
  • a projection image is obtained by performing optical zooming and zooming; determining the target zoom position of the optical zoom according to the first coordinate and the third coordinate, and determining a preset number of intermediate zooms between the first zoom position corresponding to the initial projection image and the target zoom position position; the first zoom position is sequentially adjusted to the target zoom position through the intermediate zoom position, and after each adjustment, the adjusted zoom position is projected to the projection plane and the projection image is displayed.
  • the disclosed technical content can be implemented in other ways.
  • the device embodiments described above are only illustrative, for example, the division of units may be a logical function division, and there may be other division methods in actual implementation, for example, multiple units or components may be combined or integrated into Another system, or some features can be ignored, or not implemented.
  • the shown or discussed mutual coupling or direct coupling or communication connection may be through some interfaces, indirect coupling or communication connection of units or modules, and may be in electrical or other forms.
  • Units described as separate components may or may not be physically separated, and components shown as units may or may not be physical units, that is, may be located in one place, or may be distributed over multiple units. Some or all of the units may be selected according to actual needs to achieve the purpose of the solution in this embodiment.
  • each functional unit in each embodiment of the present application may be integrated into one processing unit, or each unit may exist physically alone, or two or more units may be integrated into one unit.
  • the above-mentioned integrated units may be implemented in the form of hardware, or may be implemented in the form of software functional units.
  • the integrated unit if implemented as a software functional unit and sold or used as a stand-alone product, may be stored in a computer-readable storage medium.
  • the technical solutions of the present application can be embodied in the form of software products in essence, or the parts that contribute to the prior art, or all or part of the technical solutions, and the computer software products are stored in a storage medium , which includes several instructions for causing a computer device (which may be a personal computer, a server, or a network device, etc.) to execute all or part of the steps of the methods in the various embodiments of the present application.
  • the aforementioned storage medium includes: U disk, read-only memory (ROM, Read-Only Memory), random access memory (RAM, Random Access Memory), mobile hard disk, magnetic disk or optical disk and other media that can store program codes .

Landscapes

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  • Multimedia (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
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Abstract

本申请公开了一种投影显示方法、装置及投影设备。其中，该方法包括：确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，第一投影画面为投影仪投影时的初始投影画面，第二投影画面为投影仪校正后的投影画面；依据第一坐标及第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，第三投影画面由第一投影画面进行光学变焦缩放后得到；依据第一坐标和第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置；将第一变焦位置经中间变焦位置依次调节至目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面。

Description

投影显示方法、装置及投影设备 技术领域
本申请涉及投影技术领域，具体而言，涉及一种投影显示方法、装置及投影设备。
背景技术
在实际的投影使用过程中，为了保证在不同投射角度、不同投影距离的情况下，使用户观看到的最终投影画面呈现为矩形，需要对投影画面区域进行调整，该过程称为投影的梯形校正。
在相关技术中，投影的梯形校正通常有手动和自动两种方式，手动即用户调出调校设置菜单，通过手动控制投影画面几个顶点的位置，来调整画面形状；自动方式即通过图像采集模块采集到投影面信息，通过对投影位置的自动补偿来自动将画面校正成矩形。然而无论是手动还是自动，其都是采用数字调校的方式来调节图像，即通过软件算法改变投影出的画面像素位置，这种方式存在两个弊端：调节后的画面分辨率和画质会由于缩放而损失；调节后，正常显示内容会变小，但光机内部结构由于无法做到完全遮光，所以用户能看到正常画面内容四周有明显的灰边，画面调的越小，灰边越大，这些灰边极为影响用户的观看体验。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种投影显示方法、装置及投影设备，实现了在调节投影画面的同时，向用户展示画面周围灰边不断缩小的效果，可以强化用户感知。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种投影显示方法，包括：确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，所述第一投影画面为所述投影仪投影时的初始投影画面，所述第二投影画面为所述投影仪校正后的投影画面；依据所述第一坐标及所述第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，所述第三投影画面由所述第一投影画面进行光学变焦缩放后得到；依据所述第一坐标和所述第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与所述目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置；将所述第一变焦位置经所述中间变焦位置依次调节至所述目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面。
可选地，确定所述第一投影画面的各个角点的坐标信息，得到所述第一坐标；确定所述第二投影画面的各个角点的坐标信息，得到所述第二坐标。
可选地，确定光学缩放参考点，所述光学缩放参考点为预先设定的用于对投影画面进行光学变焦处理的参考点；连接所述光学缩放参考点与所述第一投影画面的各个角点，得到多条线段，并确定所述多条线段中每条线段对应的第一距离；基于所述第二投影画面的各个角点绘制与所述第一投影画面的边界平行的直线，与所述多条线段相交于多个交点；对所述多个交点中的任一交点，确定所述交点至所述光学缩放参考点的第二距离，并计算所述第二距离和所述交点所在的线段对应的第一距离之间的比例；从得到的多个比例中确定最大比例，并依据所述最大比例与所述第一坐标，确定所述第三投影画面的第三坐标。
可选地，依据所述第一投影画面的各个角点的坐标信息以及所述最大比例，确定所述第三投影画面的各个角点的坐标信息，得到所述第三坐标。
可选地，确定变焦位置与缩放比例之间的第一关联关系，其中，所述缩放比例为：对任一变焦位置，以所述变焦位置进行投影时，得到的第四投影画面的第四角点至所述光学缩放参考点的第四距离和所述第四角点所在的线段对应的第一距离之间的比例。
可选地，确定所述第一坐标及所述第三坐标之间的比例关系，依据所述比例关系及所述第一关联关系确定所述目标变焦位置。
可选地，对于任一所述中间变焦位置，确定所述中间变焦位置对应的第五投影画面的第五坐标；依据所述第一坐标和所述第五坐标确定将所述第五投影画面映射为所述第一投影画面时对应的第一单应性变换矩阵；依据所述第一单应性变换矩阵对所述第二坐标进行计算，得到第六坐标。
可选地，依据所述第一坐标和所述第三坐标确定将所述第三投影画面映射为所述第一投影画面时对应的第二单应性变换矩阵；依据所述第二单应性变换矩阵对所述第二坐标进行计算，得到第七坐标。
可选地，确定变焦位置和变焦控制机构的控制参数之间的第二关联关系，其中，所述变焦控制机构为投影仪中用于调节所述变焦位置的模块；在将所述第一变焦位置调节至所述中间变焦位置时，依据所述中间变焦位置及所述第二关联关系调节所述变焦控制机构的控制参数，并依据所述中间变焦位置对应的所述第六坐标向投影平面投射并显示投影画面；在将所述第一变焦位置调节至所述目标变焦位置时，依据所述目标变焦位置及所述第二关联关系调节所述光学变焦控制机构的控制参数，并依据所述第七坐标向投影平面投射并显示投影画面。
可选地，确定所述投影仪中变焦控制机构的单次变焦步长；确定所述变焦控制机 构由所述第一变焦位置调整至所述目标变焦位置时的总变焦步长；依据所述总变焦步长与所述单次变焦步长的比值确定所述预设数量；依据所述预设数量和所述单次变焦步长确定所述中间变焦位置。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种投影显示装置，包括：第一确定模块，用于确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，所述第一投影画面为所述投影仪投影时的初始投影画面，所述第二投影画面为所述投影仪校正后的投影画面；第二确定模块，用于依据所述第一坐标及所述第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，所述第三投影画面由所述第一投影画面进行光学变焦缩放后得到；第三确定模块，用于依据所述第一坐标和所述第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与所述目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置；调节模块，用于将所述第一变焦位置经所述中间变焦位置依次调节至所述目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种投影设备，包括：处理器；存储器，与所述处理器连接，用于为所述处理器提供处理以下处理步骤的指令：确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，所述第一投影画面为所述投影仪投影时的初始投影画面，所述第二投影画面为所述投影仪校正后的投影画面；依据所述第一坐标及所述第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，所述第三投影画面由所述第一投影画面进行光学变焦缩放后得到；依据所述第一坐标和所述第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与所述目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置；将所述第一变焦位置经所述中间变焦位置依次调节至所述目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面；具有变焦控制机构的投影仪，用于接收所述处理器的指令，依据所述指令调节所述变焦控制机构的控制参数，并在投影平面内显示投影画面。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行上述的投影显示方法。
在本申请实施例中，首先确定投影仪中以最小投射比投影时的第一投影画面，并通过算法拟合出梯形校正后对应的第二投影画面，为尽量减小产生的灰边，确定将第一投影画面进行光学变焦缩放后能够覆盖第二投影画面的最小的第三投影画面，并确定对应的目标变焦位置；为了更直观地向用户展示灰边减小的过程，通过在初始投影画面对应的第一变焦位置与目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置，将第一变焦位置经中间变焦位置依次调节至目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变 焦位置向投影平面投射并显示投影画面。该方案实现了在调节投影画面的同时，向用户展示画面周围灰边不断缩小的效果，可以强化用户感知。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种投影显示方法的流程示意图；
图2是根据本申请实施例的一种投影仪中投影画面的示意图；
图3是根据本申请实施例的一种不同变焦位置对应投影画面的示意图；
图4是根据本申请实施例的一种确定第三投影画面的示意图；
图5是根据本申请实施例的一种变焦位置与缩放比例间的关系示意图；
图6是根据本申请实施例的一种中间变焦位置对应的投影画面的示意图；
图7是根据本申请实施例的一种投影仪中投影画面的示意图；
图8是根据本申请实施例的一种投影显示装置的结构示意图；
图9是根据本申请实施例的一种投影设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了更好地理解本申请实施例，对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语翻译解释如下：
梯形校正：在实际的投影使用过程中，为了保证在不同投射角度、不同投影距离的情况下，使用户观看到的最终投影画面呈现为矩形，需要对投影画面区域进行调整，该过程称为投影的梯形校正。通常，梯形校正过程中会存在分辨率损失以及灰边效果，校正比例越大，分辨率损失及灰边效果越明显。
光学变焦：光学变焦是依靠光学镜头结构来实现变焦，变焦镜头通过焦距的改变可以实现投影整体画面变大或者变小，此时投影画面中所有像素都是完整显示的，区别于梯形校正过程，光学变焦过程中没有分辨率损失。
实施例1
根据本申请实施例，提供了一种投影显示方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本申请实施例的投影显示方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，第一投影画面为投影仪投影时的初始投影画面，第二投影画面为投影仪校正后的投影画面。
在本申请一些可选的实施例中，上述第一投影画面和第二投影画面的关系如图2所示，其中21表示第一投影画面，22表示第二投影画面。具体地，第一投影画面21整体呈矩形，但通常由于投影仪采用侧投方式等原因，直接将第一投影画面投射至投影平面后，显示的投影画面为非矩形；为了将投影平面中的非矩形投影画面调整为矩形，同时实现投影避障等效果，可以将投影仪中的第一投影画面21调节为第二投影画面22，需要说明的是，第二投影画面22是投影仪以算法拟合出来的完成梯形校正及投影避障的投影画面，用于后续的计算处理，并不会被投射至投影平面进行显示。
在分别确定第一投影画面和第二投影画面后，再确定第一投影画面的各个角点的坐标信息，得到第一坐标；确定第二投影画面的各个角点的坐标信息，得到第二坐标。具体地，由于投影画面通常为矩形，则第一坐标为第一投影画面的四个角点坐标，第二坐标为第二投影画面的四个角点坐标。
步骤S104，依据第一坐标及第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，第三投影画面由第一投影画面进行光学变焦缩放后得到。
为尽可能减小产生的灰边，可以先将投影画面进行光学变焦缩放，因此，需要先确定将第一投影画面进行光学变焦缩放后能够覆盖第二投影画面的最小投影画面，即第三投影画面。在本申请一些可选的实施例中，可以通过以下步骤确定第三投影画面及其对应的第三坐标。
步骤S1041，确定光学缩放参考点，光学缩放参考点为预先设定的用于对投影画面进行光学变焦处理的参考点。
图3示出了投影仪的光学变焦镜头在光学变焦过程中，对应的投影画面的移动轨迹，其中，31、32、33、34、35、36分别为不同的变焦位置所对应的投影画面，o则为光学缩放参考点，需要说明的是，图中的光学缩放中心o的位置仅为示意，其可以在画面中任意位置，甚至可以在画面外，实际位置根据具体的光学设计决定。
步骤S1042，连接光学缩放参考点与第一投影画面的各个角点，得到多条线段，并确定多条线段中每条线段对应的第一距离。
以图4为例，其中，41表示第一投影画面，其对应的四个角点为A、B、C、D，o为光学缩放参考点，分别连接oA、oB、oC、oD，并确定各自的第一距离。
步骤S1043，基于第二投影画面的各个角点绘制与第一投影画面的边界平行的直线，与多条线段相交于多个交点。
图4中的42表示第二投影画面，经过第二投影画面42的四个角点A1、B1、C1、D1分别绘制与第一投影画面的边界AB、BC、CD、DA平行的直线，分别与oA相交于点a、b、c、d，与oB相交于点e、f、g，与oD相交于点h、i，与oC相交于点j。
步骤S1044，对多个交点中的任一交点，确定交点至光学缩放参考点的第二距离，并计算第二距离和交点所在的线段对应的第一距离之间的比例。
确定图4中oa、ob、oc、od、oe、of、oj、oh、oi、oj的距离，并分别计算oa/oA，ob/oA，oc/oA，od/oA，oe/oB，of/oB，og/oB，oh/oD，oi/oD和oj/oC。
步骤S1045，从得到的多个比例中确定最大比例，并依据最大比例与第一坐标，确定第三投影画面的第三坐标。具体地，依据第一投影画面的各个角点的坐标信息以及最大比例，确定第三投影画面的各个角点的坐标信息，得到第三坐标。
例如，从上述多个比例中找出最大的比例oa/oA，并依据该比例和oA、oB、oC、oD，分别计算出第三投影画面的四个角点A2、B2、C2、D2的坐标信息，其中：oA2＝oA*(oa/oA)；oB2＝oB*(oa/oA)；oC2＝oC*(oa/oA)；oD2＝oD*(oa/oA)。
需要说明的是，在某些特殊情况下，可能存在第一投影画面四个角点至光学缩放 参考点的缩放比例不一致的情况，则确定第三投影画面时需要通过每个角点所对应的最大比例进行计算。
步骤S106，依据第一坐标和第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置。
在本申请一些可选的实施例中，在确定目标变焦位置前，需要先确定变焦位置与缩放比例之间的第一关联关系，其中，缩放比例为：对任一变焦位置，以该变焦位置进行投影时，得到的第四投影画面的第四角点至光学缩放参考点的第四距离和第四角点所在的线段对应的第一距离之间的比例。
以图3为例，上述缩放比例为：在某一变焦位置bn(n>1)下，该变焦位置对应的投影画面的角点Tn至光学缩放参考点的第四距离oTn与对应的oT1之间的比例。可以看出，在光学变焦位置移动时，投影画面四点相对于光学缩放参考点的缩放比例是按同样的比例线性缩放的，因此，第一关联关系可以用如图5所示的线性关系r＝kb+c来表示，其中r代表缩放比例，且r＝OTn/OT1，k，c为曲线参数，b为当前变焦位置。
需要说明的是，如果投影画面的四个角点到光学缩放参考点的距离变化关系不一致，则需要分别拟合四条曲线来表征画面位置；同时，上述拟合曲线包括但不限于图5所示的线性关系。
在确定了变焦位置与缩放比例之间的第一关联关系后，可以确定第一坐标及第三坐标之间的比例关系，依据比例关系及第一关联关系确定目标变焦位置。例如，第一坐标及第三坐标之间的比例为r＝oa/oA，则目标变焦位置b＝(r-c)/k。
为了更直观地向用户展示灰边减小的过程，在确定目标变焦位置后，可以在初始投影画面对应的第一变焦位置与目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置。
在本申请一些可选的实施例中，确定投影仪中变焦控制机构的单次变焦步长；确定变焦控制机构由第一变焦位置调整至目标变焦位置时的总变焦步长；依据总变焦步长与单次变焦步长的比值确定预设数量；依据预设数量和单次变焦步长确定中间变焦位置。
例如，假设第一变焦位置为b1，目标变焦位置为b2，则将变焦控制机构由第一变焦位置调整至目标变焦位置时的总变焦步长Z1＝|b1-b2|，记单次变焦步长为Z2，则总的变焦次数为n＝ceil(Z1/Z2)，其中ceil操作表示向上取整，由于最后一次变焦的位置为目标变焦位置，则需要在第一变焦位置b1和目标变焦位置b2之间确定n-1个中间变焦位置；然后，以第一变焦位置b1为基础，每增加一个单次变焦步长，得到一个中间变焦位置，直至最终得到目标变焦位置b2。图6为n＝3时的投影画面示意图，在b1和b2之间确定2个中间变焦位置b3和b4，其中，61为第一变焦位置b1对应的第一 投影画面，62为第二投影画面，633为目标变焦位置b2对应的第三投影画面，而61和633之间的631和632则分别为中间变焦位置b3、b4对应的投影画面。
步骤S108，将第一变焦位置经中间变焦位置依次调节至目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面。
在本申请一些可选的实施例中，在将第一变焦位置经中间变焦位置依次调节至目标变焦位置时，可以先确定变焦位置和变焦控制机构的控制参数之间的第二关联关系，其中，变焦控制机构为投影仪中用于调节变焦位置的模块。
例如，可以确定变焦位置和变焦控制机构中步进电机的步进角，或是齿轮马达的马达步数等控制参数之间的第二关联关系，然后依据中间变焦位置b3、b4、目标变焦位置b2及第二关联关系依次调整变焦控制机构的具体控制参数，驱动变焦控制机构移动到对应的位置，则此时图6中的第一投影画面61会经过逐渐缩放为投影画面631、632，最终缩放为第三投影画面633。
可以理解地，在进行光学变焦缩放后，假如仍以第二投影画面的坐标信息进行投影显示，则实际在投影平面中的投影区域会小于原先预期的投影区域，为了保证最终的投影区域保持不变，在每次变焦后，均需要对第二投影画面的坐标信息进行调整。以图6为例，其中，61为变焦前的第一投影画面，62为变焦前第二投影画面，经过光学变焦缩放后，第一投影画面61被缩放为第三投影画面63，但此时第二投影画面62也会被缩放为64的投影画面，为了保证最终投影区域不变，需要对原第二投影画面62的角点坐标进行调整，使缩放后得到的投影画面与原第二投影画面62重合。
具体地，对于任一中间变焦位置，确定中间变焦位置对应的第五投影画面的第五坐标；依据第一坐标和第五坐标确定将第五投影画面映射为第一投影画面时对应的第一单应性变换矩阵；依据第一单应性变换矩阵对第二坐标进行计算，得到第六坐标；在将第一变焦位置调节至中间变焦位置时，依据中间变焦位置及第二关联关系调节变焦控制机构的控制参数，并依据中间变焦位置对应的第六坐标向投影平面投射并显示投影画面。
以中间变焦位置b3为例，确定中间变焦位置b3对应图7中的第五投影画面731，依据第五投影画面731的四个角点坐标及第一投影画面71的四个角点坐标，利用成熟的直接线性变换法DLT等方法，计算将投影画面731映射为第一投影画面71时对应的单应性变换矩阵H1，然后将第二投影画面72的四个角点坐标按照变换矩阵H1进行单应性变换，得到第六坐标，并依据第六坐标将投影画面投射至投影平面进行显示。
对于目标变焦位置，依据第一坐标和第三坐标确定将第三投影画面映射为第一投影画面时对应的第二单应性变换矩阵；依据第二单应性变换矩阵对第二坐标进行计算， 得到第七坐标；在将第一变焦位置调节至目标变焦位置时，依据目标变焦位置及第二关联关系调节光学变焦控制机构的控制参数，并依据第七坐标向投影平面投射并显示投影画面。
具体地，依据第三投影画面733的四个角点坐标及第一投影画面71的四个角点坐标，计算将第三投影画面733映射为第一投影画面71时对应的单应性变换矩阵H2，然后将第二投影画面72的四个角点坐标按照变换矩阵H2进行单应性变换，得到第七坐标，并依据第七坐标将投影画面投射至投影平面进行显示。
在本申请实施例中，首先确定投影仪中投影时初始的第一投影画面，并通过算法拟合出校正后对应的第二投影画面，为尽量减小产生的灰边，确定将第一投影画面进行光学变焦缩放后能够覆盖第二投影画面的最小的第三投影画面，并确定对应的目标变焦位置；为了更直观地向用户展示灰边减小的过程，通过在初始投影画面对应的第一变焦位置与目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置，将第一变焦位置经中间变焦位置依次调节至目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面。该方案实现了在调节投影画面的同时，向用户展示画面周围灰边不断缩小的效果，可以强化用户感知。
实施例2
根据本申请实施例，还提供了一种用于实现上述投影显示方法的投影显示装置，如图8所示，该装置包括第一确定模块80，第二确定模块82，第三确定模块84及调节模块86，其中：
第一确定模块80，用于确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，第一投影画面为投影仪投影时的初始投影画面，第二投影画面为投影仪校正后的投影画面。
在本申请一些可选的实施例中，为尽可能减小产生的灰边，可以先将投影画面进行光学变焦缩放，因此，需要先确定将第一投影画面进行光学变焦缩放后能够覆盖第二投影画面的最小投影画面，即第三投影画面。
第二确定模块82，用于依据第一坐标及第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，第三投影画面由第一投影画面进行光学变焦缩放后得到。
在本申请一些可选的实施例中，为尽可能减小产生的灰边，可以先将投影画面进行光学变焦缩放，因此，需要先确定将第一投影画面进行光学变焦缩放后能够覆盖第二投影画面的最小投影画面，即第三投影画面。
具体地，确定光学缩放参考点，光学缩放参考点为预先设定的用于对投影画面进 行光学变焦处理的参考点；连接光学缩放参考点与第一投影画面的各个角点，得到多条线段，并确定多条线段中每条线段对应的第一距离；基于第二投影画面的各个角点绘制与第一投影画面的边界平行的直线，与多条线段相交于多个交点；对多个交点中的任一交点，确定交点至光学缩放参考点的第二距离，并计算第二距离和交点所在的线段对应的第一距离之间的比例；从得到的多个比例中确定最大比例，并依据最大比例与第一坐标，确定第三投影画面的第三坐标。
第三确定模块84，用于依据第一坐标和第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置。
在本申请一些可选的实施例中，在确定目标变焦位置前，需要先确定变焦位置与缩放比例之间的第一关联关系，其中，缩放比例为：对任一变焦位置，以该变焦位置进行投影时，得到的第四投影画面的第四角点至光学缩放参考点的第四距离和第四角点所在的线段对应的第一距离之间的比例。
在确定了变焦位置与缩放比例之间的第一关联关系后，可以确定第一坐标及第三坐标之间的比例关系，依据比例关系及第一关联关系确定目标变焦位置；为了更直观地向用户展示灰边减小的过程，在确定目标变焦位置后，可以在初始投影画面对应的第一变焦位置与目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置。
调节模块86，用于将第一变焦位置经中间变焦位置依次调节至目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面。
在本申请一些可选的实施例中，在将第一变焦位置经中间变焦位置依次调节至目标变焦位置时，可以先确定变焦位置和变焦控制机构的控制参数之间的第二关联关系，其中，变焦控制机构为投影仪中用于调节变焦位置的模块；同时，为了保证最终的投影区域保持不变，需要对第二投影画面的坐标信息进行调整。
具体地，对于任一中间变焦位置，确定中间变焦位置对应的第五投影画面的第五坐标；依据第一坐标和第五坐标确定将第五投影画面映射为第一投影画面时对应的第一单应性变换矩阵；依据第一单应性变换矩阵对第二坐标进行计算，得到第六坐标；在将第一变焦位置调节至中间变焦位置时，依据中间变焦位置及第二关联关系调节变焦控制机构的控制参数，并依据中间变焦位置对应的第六坐标向投影平面投射并显示投影画面。
对于目标变焦位置，依据第一坐标和第三坐标确定将第三投影画面映射为第一投影画面时对应的第二单应性变换矩阵；依据第二单应性变换矩阵对第二坐标进行计算，得到第七坐标；在将第一变焦位置调节至目标变焦位置时，依据目标变焦位置及第二 关联关系调节光学变焦控制机构的控制参数，并依据第七坐标向投影平面投射并显示投影画面。
需要说明的是，本申请实施例中的投影显示装置中的各模块与实施例1中的投影显示方法实施步骤一一对应，由于实施例1中已经进行了详尽的描述，本实施例中部分未体现的细节可以参考实施例1，在此不再过多赘述。
实施例3
根据本申请实施例，还提供了一种投影设备，如图9所示，该投影设备90包括具有变焦控制机构的投影仪900，处理器902及存储器904，其中：
存储器904与处理器902连接，用于为处理器902提供处理以下处理步骤的指令：确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，第一投影画面为投影仪投影时的初始投影画面，第二投影画面为投影仪校正后的投影画面；依据第一坐标及第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，第三投影画面由第一投影画面进行光学变焦缩放后得到；依据第一坐标和第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置；将第一变焦位置经中间变焦位置依次调节至目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面。
具有变焦控制机构的投影仪900，用于接收处理器的指令，依据指令调节变焦控制机构的控制参数，并将投影画面投射至投影平面进行显示。
实施例4
根据本申请实施例，还提供了一种非易失性存储介质，该非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行上述的投影显示方法。
可选地，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行实现以下步骤：确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，第一投影画面为投影仪投影时的初始投影画面，第二投影画面为投影仪校正后的投影画面；依据第一坐标及第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，第三投影画面由第一投影画面进行光学变焦缩放后得到；依据第一坐标和第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置；将第一变焦位置经中间变焦位置依次调节至目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (13)

  1. 一种投影显示方法，其特征在于，包括：
    确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，所述第一投影画面为所述投影仪投影时的初始投影画面，所述第二投影画面为所述投影仪校正后的投影画面；
    依据所述第一坐标及所述第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，所述第三投影画面由所述第一投影画面进行光学变焦缩放后得到；
    依据所述第一坐标和所述第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与所述目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置；
    将所述第一变焦位置经所述中间变焦位置依次调节至所述目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，包括：
    确定所述第一投影画面的各个角点的坐标信息，得到所述第一坐标；
    确定所述第二投影画面的各个角点的坐标信息，得到所述第二坐标。
  3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述第一坐标及所述第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，包括：
    确定光学缩放参考点，所述光学缩放参考点为预先设定的用于对投影画面进行光学变焦处理的参考点；
    连接所述光学缩放参考点与所述第一投影画面的各个角点，得到多条线段，并确定所述多条线段中每条线段对应的第一距离；
    基于所述第二投影画面的各个角点绘制与所述第一投影画面的边界平行的直线，与所述多条线段相交于多个交点；
    对所述多个交点中的任一交点，确定所述交点至所述光学缩放参考点的第二距离，并计算所述第二距离和所述交点所在的线段对应的第一距离之间的比例；
    从得到的多个比例中确定最大比例，并依据所述最大比例与所述第一坐标，确定所述第三投影画面的第三坐标。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，依据所述最大比例与所述第一坐标，确定所述第三投影画面的第三坐标，包括：
    依据所述第一投影画面的各个角点的坐标信息以及所述最大比例，确定所述第三投影画面的各个角点的坐标信息，得到所述第三坐标。
  5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在依据所述第一坐标及所述第三坐标确定目标变焦位置前，所述方法还包括：
    确定变焦位置与缩放比例之间的第一关联关系，其中，所述缩放比例为：对任一变焦位置，以所述变焦位置进行投影时，得到的第四投影画面的第四角点至所述光学缩放参考点的第四距离和所述第四角点所在的线段对应的第一距离之间的比例。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，依据所述第一坐标和所述第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，包括：
    确定所述第一坐标及所述第三坐标之间的比例关系，依据所述比例关系及所述第一关联关系确定所述目标变焦位置。
  7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在初始投影画面对应的第一变焦位置与所述目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置后，所述方法还包括：
    对于任一所述中间变焦位置，确定所述中间变焦位置对应的第五投影画面的第五坐标；
    依据所述第一坐标和所述第五坐标确定将所述第五投影画面映射为所述第一投影画面时对应的第一单应性变换矩阵；
    依据所述第一单应性变换矩阵对所述第二坐标进行计算，得到第六坐标。
  8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面前，所述方法还包括：
    依据所述第一坐标和所述第三坐标确定将所述第三投影画面映射为所述第一投影画面时对应的第二单应性变换矩阵；
    依据所述第二单应性变换矩阵对所述第二坐标进行计算，得到第七坐标。
  9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述第一变焦位置经所述中间变焦位置依次调节至所述目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面，包括：
    确定变焦位置和变焦控制机构的控制参数之间的第二关联关系，其中，所述变焦控制机构为投影仪中用于调节所述变焦位置的模块；
    在将所述第一变焦位置调节至所述中间变焦位置时，依据所述中间变焦位置及所述第二关联关系调节所述变焦控制机构的控制参数，并依据所述中间变焦位置对应的所述第六坐标向投影平面投射并显示投影画面；
    在将所述第一变焦位置调节至所述目标变焦位置时，依据所述目标变焦位置及所述第二关联关系调节所述光学变焦控制机构的控制参数，并依据所述第七坐标向投影平面投射并显示投影画面。
  10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在初始投影画面对应的第一变焦位置与所述目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置，包括：
    确定所述投影仪中变焦控制机构的单次变焦步长；
    确定所述变焦控制机构由所述第一变焦位置调整至所述目标变焦位置时的总变焦步长；
    依据所述总变焦步长与所述单次变焦步长的比值确定所述预设数量；
    依据所述预设数量和所述单次变焦步长确定所述中间变焦位置。
  11. 一种投影显示装置，其特征在于，包括：
    第一确定模块，用于确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，所述第一投影画面为所述投影仪投影时的初始投影画面，所述第二投影画面为所述投影仪校正后的投影画面；
    第二确定模块，用于依据所述第一坐标及所述第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，所述第三投影画面由所述第一投影画面进行光学变焦缩放后得到；
    第三确定模块，用于依据所述第一坐标和所述第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与所述目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置；
    调节模块，用于将所述第一变焦位置经所述中间变焦位置依次调节至所述目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面。
  12. 一种投影设备，其特征在于，包括：
    处理器；
    存储器，与所述处理器连接，用于为所述处理器提供处理以下处理步骤的指 令：确定投影仪中的第一投影画面的第一坐标及第二投影画面的第二坐标，其中，所述第一投影画面为所述投影仪投影时的初始投影画面，所述第二投影画面为所述投影仪校正后的投影画面；依据所述第一坐标及所述第二坐标确定第三投影画面的第三坐标，其中，所述第三投影画面由所述第一投影画面进行光学变焦缩放后得到；依据所述第一坐标和所述第三坐标确定光学变焦的目标变焦位置，并在初始投影画面对应的第一变焦位置与所述目标变焦位置之间确定预设数量个中间变焦位置；将所述第一变焦位置经所述中间变焦位置依次调节至所述目标变焦位置，并在每次调节后，以调节后的变焦位置向投影平面投射并显示投影画面；
    具有变焦控制机构的投影仪，用于接收所述处理器的指令，依据所述指令调节所述变焦控制机构的控制参数，并在投影平面内显示投影画面。
  13. 一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至10中任意一项所述的投影显示方法。
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