基于投影显示的振镜自动同步系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及投影显示技术，解决了现有技术中对振镜与图像帧序列同步的调整不精确的技术问题。技术方案概括为：图像处理模块输出测试图片得到投影画面，图像采集模块连续采集投影画面得到至少一个采集图像，图像分析模块将所有采集图像进行叠加得到待分析图像，然后将待分析图像与测试图片进行对比计算出两者间的偏差值，并根据偏差值的大小判断振镜与帧序列是否同步，图像处理模块根据判断结果调整振镜工作相位。有益效果是：本发明专利技术避免了现有技术中依赖人眼观察投影画面的清晰度，使得对振镜与图像帧序列同步的调整更精确。特别适用于通过增加振镜来扩展显示分辨率的投影设备。

【技术实现步骤摘要】
基于投影显示的振镜自动同步系统和方法
本专利技术涉及投影显示技术，特别涉及通过增加振镜来扩展显示分辨率的投影显示技术。
技术介绍
在一般情况下，投影显示的最高分辨率由光阀的物理分辨率决定，现有技术中在投影光路中增加振镜，可以实现显示分辨率在一个方向或两个方向上的倍增。振镜工作时在某些位置来回进行微小振动，实现光线的来回偏移，图像处理器会将图像数据分成帧序列，某时刻下，当振镜位置与图像帧序列对应，即振镜工作的相位与图像帧序列同步，才能看到清晰的投影画面，实现显示分辨率的扩展，反之，投影画面显示不清晰或显示错误。目前调整振镜与图像帧序列同步时，以人眼观察投影画面为依据，而通过人眼观察的主观性较强，很难做到精确调整，使振镜与图像帧序列同步。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中对振镜与图像帧序列同步的调整不精确的技术问题，提出一种基于投影显示的振镜自动同步系统及其自动同步方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：基于投影显示的振镜自动同步系统，包括图像处理模块、数字光控模块、光阀、振镜控制模块、振镜、成像镜头、图像采集模块和图像分析模块，所述数字光控模块分别与图像处理模块和光阀连接，振镜控制模块分别与图像处理模块和振镜连接，图像分析模块分别与图像采集模块和图像处理模块连接；所述图像处理模块用于将图像数据分割成帧序列发送给数字光控单元，以及根据振镜同步分析模块发送来的信息向振镜控制模块发送相应控制指令；所述数字光控模块用于根据图像帧序列控制光阀显示微图像；所述振镜控制模块用于根据控制指令控制振镜工作；所述振镜用于偏折从光阀出射的光线；所述成像镜头用于将经过振镜偏折处理的微图像放大成像，得到投影画面；所述图像采集模块用于连续采集投影画面得到n个采集图像，并将采集到的n个采集图像发送到图像分析模块；所述图像分析模块用于将n个采集图像进行叠加得到待分析图像，并将待分析图像与预置的标准图像进行对比，得到待分析图像与标准图像间的偏差值，并根据偏差值和预设的偏差阈值判断振镜工作相位与图像帧序列是否同步，然后将判断结果发送到图像处理模块；启动自动同步程序后，图像处理模块输出预置的测试图片，以得到测试图片的投影画面，图像采集模块连续采集测试图片的投影画面得到n个采集图像，图像分析模块将n个采集图像进行叠加得到待分析图像，并计算出待分析图像与标准图像间的偏差值，根据偏差值和偏差阈值判断出振镜工作相位与图像帧序列是否同步，并将判断结果发送到图像处理模块，图像处理模块根据判断结果向振镜控制模块发送相应控制指令来控制振镜工作；其中，所述标准图像为测试图片，n为大于或等于1的整数。作为进一步优化，所述图像分析模块包括图像灰度处理模块、图像归一化模块和图像对比模块，所述图像灰度处理模块用于将n个采集图像都转化为灰度图，图像归一化模块用于将n个采集图像的灰度图进行叠加，并对叠加后的灰度图进行归一化处理得到待分析图像，图像对比模块用于对比待分析图像与标准图像间的偏差，并根据偏差值和预设的偏差阈值判断振镜工作相位与图像帧序列是否同步，然后将判断结果发送到图像处理模块，其中，标准图像是经过灰度处理和归一化处理的图像，灰度处理参数和归一化处理参数与采集图像的灰度处理参数和归一化处理参数相同。在图像对比过程中，将标准图像与显示出的图像都转换成灰度图，并在归一化处理后进行对比，如果振镜与帧序列不同步，显示出的图像就不清楚，显示的图像像素灰度值就与对应的标准图像像素灰度值不同，统计所有像素的灰度值后就能得出两者的偏差。作为进一步优化，所述图像对比模块用于对比待分析图像的灰度直方图与标准图像的灰度直方图之间的偏差。通过统计图像的灰度直方图，反映出所有像素中各个灰度值出现的频率，再将两者的灰度直方图进行对比，能够得出较准确的偏差值。作为进一步优化，所述测试图片中包括多个所处区域相互独立的测试图像，图像采集模块用于对投影画面中能采集到的最清晰的测试图像的投影画面进行采集，则所述标准图像为最清晰的测试图像的投影画面对应的测试图像。图像采集模块采集投影画面时，由于受到相机焦距等因素的影响，拍摄到的整个投影画面可能只有一部分是清晰的，如果对整个画面进行分析，会造成分析结果不准确，因此在测试图片中设置多个测试图像，图像采集模块只采集整个画面中最清晰的一部分，然后再与对应的标准图像进行对比，能得出较准确的结果。作为进一步优化，所述振镜控制模块包括相位延时模块，所述相位延时模块用于调整振镜工作相位与图像帧序列间的相对延时。系统工作过程中，保持图像帧序列时间不变，通过对振镜的工作进行延时来达到调整振镜相位与图像帧序列相对延时的目的，使得两者趋于同步工作，该调整方式容易实现，调整效果较好。基于投影显示的振镜自动同步方法，应用于上述基于投影显示的振镜自动同步系统，包括以下步骤：步骤一、启动自动同步程序后，图像处理模块输出预置在系统内的测试图片，得到测试图片的投影画面；步骤二、图像采集模块连续采集测试图片的投影画面得到n个采集图像，并将n个采集图像发送到图像分析模块；步骤三、图像分析模块将接收到的n个采集图像进行叠加，得到待分析图像，然后将待分析图像与标准图像进行对比，计算出待分析图像与标准图像间的偏差值，若偏差值小于预设的偏差阈值，则向图像处理模块发送振镜同步消息，否则向图像处理模块发送振镜不同步消息；步骤四、图像处理模块若接收到振镜同步消息，则结束自动同步程序，若接收到振镜不同步消息，则通过振镜控制模块调整振镜工作相位，然后跳转到步骤二；其中，所述标准图像为测试图片，n为大于或等于1的整数。作为进一步优化，所述步骤三包括以下步骤：步骤A、图像灰度处理模块将n个采集图像都转化为灰度图；步骤B、图像归一化模块将n个采集图像的灰度图叠加成一幅灰度图像，再对叠加后的灰度图像进行归一化处理，得到待分析图像；步骤C、图像对比模块将待分析图像与标准图像进行对比，计算出待分析图像与标准图像间的偏差值，若偏差值小于预设的偏差阈值，则向图像处理模块发送振镜同步消息，否则向图像处理模块发送振镜不同步消息；其中，标准图像是经过灰度处理和归一化处理的图像，灰度处理参数和归一化处理参数与采集图像的灰度处理参数和归一化处理参数相同。在图像对比过程中，将标准图像与显示出的图像都转换成灰度图，并在归一化处理后进行对比，如果振镜与帧序列不同步，显示出的图像就不清楚，显示的图像像素灰度值就与对应的标准图像像素灰度值不同，统计所有像素的灰度值后就能得出两者的偏差。作为进一步优化，所述步骤C中，图像对比模块对比待分析图像的灰度直方图与标准图像的灰度直方图之间的偏差。通过统计图像的灰度直方图，反映出所有像素中各个灰度值出现的频率，再将两者的灰度直方图进行对比，能够得出较准确的偏差值。作为进一步优化，在预置的测试图片中设置多个所处区域相互独立的测试图像，图像采集模块工作时，对投影画面中能采集到的最清晰的测试图像的投影画面进行采集，则所述标准图像为最清晰的测试图像的投影画面对应的测试图像。图像采集模块采集投影画面时，由于受到相机焦距等因素的影响，拍摄到的整个投影画面可能只有一部分是清晰的，如果对整个画面进行分析，会造成分析结果不准确，因此在测试图片中设置多个测试图像，图像采集模块只采集整个画面中最清晰的一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于投影显示的振镜自动同步系统，包括图像处理模块、数字光控模块、光阀、振镜控制模块、振镜和成像镜头，所述数字光控模块分别与图像处理模块和光阀连接，振镜控制模块分别与图像处理模块和振镜连接，其特征在于：还包括图像采集模块和图像分析模块，所述图像分析模块分别与图像采集模块和图像处理模块连接；所述图像处理模块用于将图像数据分割成帧序列发送给数字光控单元，以及根据振镜同步分析模块发送来的信息向振镜控制模块发送相应控制指令；所述数字光控模块用于根据图像帧序列控制光阀显示微图像；所述振镜控制模块用于根据控制指令控制振镜工作；所述振镜用于偏折从光阀出射的光线；所述成像镜头用于将经过振镜偏折处理的微图像放大成像，得到投影画面；所述图像采集模块用于连续采集投影画面得到n个采集图像，并将采集到的n个采集图像发送到图像分析模块；所述图像分析模块用于将n个采集图像进行叠加得到待分析图像，并将待分析图像与预置的标准图像进行对比，得到待分析图像与标准图像间的偏差值，并根据偏差值和预设的偏差阈值判断振镜工作相位与图像帧序列是否同步，然后将判断结果发送到图像处理模块；启动自动同步程序后，图像处理模块输出预置的测试图片，以得到测试图片的投影画面，图像采集模块连续采集测试图片的投影画面得到n个采集图像，图像分析模块将n个采集图像进行叠加得到待分析图像，并计算出待分析图像与标准图像间的偏差值，根据偏差值和偏差阈值判断出振镜工作相位与图像帧序列是否同步，并将判断结果发送到图像处理模块，图像处理模块根据判断结果向振镜控制模块发送相应控制指令来控制振镜工作；其中，所述标准图像为测试图片，n为大于或等于1的整数。...

【技术特征摘要】
1.基于投影显示的振镜自动同步系统，包括图像处理模块、数字光控模块、光阀、振镜控制模块、振镜和成像镜头，所述数字光控模块分别与图像处理模块和光阀连接，振镜控制模块分别与图像处理模块和振镜连接，其特征在于：还包括图像采集模块和图像分析模块，所述图像分析模块分别与图像采集模块和图像处理模块连接；所述图像处理模块用于将图像数据分割成帧序列发送给数字光控单元，以及根据振镜同步分析模块发送来的信息向振镜控制模块发送相应控制指令；所述数字光控模块用于根据图像帧序列控制光阀显示微图像；所述振镜控制模块用于根据控制指令控制振镜工作；所述振镜用于偏折从光阀出射的光线；所述成像镜头用于将经过振镜偏折处理的微图像放大成像，得到投影画面；所述图像采集模块用于连续采集投影画面得到n个采集图像，并将采集到的n个采集图像发送到图像分析模块；所述图像分析模块用于将n个采集图像进行叠加得到待分析图像，并将待分析图像与预置的标准图像进行对比，得到待分析图像与标准图像间的偏差值，并根据偏差值和预设的偏差阈值判断振镜工作相位与图像帧序列是否同步，然后将判断结果发送到图像处理模块；启动自动同步程序后，图像处理模块输出预置的测试图片，以得到测试图片的投影画面，图像采集模块连续采集测试图片的投影画面得到n个采集图像，图像分析模块将n个采集图像进行叠加得到待分析图像，并计算出待分析图像与标准图像间的偏差值，根据偏差值和偏差阈值判断出振镜工作相位与图像帧序列是否同步，并将判断结果发送到图像处理模块，图像处理模块根据判断结果向振镜控制模块发送相应控制指令来控制振镜工作；其中，所述标准图像为测试图片，n为大于或等于1的整数。2.如权利要求1所述的基于投影显示的振镜自动同步系统，其特征在于：所述图像分析模块包括图像灰度处理模块、图像归一化模块和图像对比模块，所述图像灰度处理模块用于将n个采集图像都转化为灰度图，图像归一化模块用于将n个采集图像的灰度图进行叠加，并对叠加后的灰度图进行归一化处理得到待分析图像，图像对比模块用于对比待分析图像与标准图像间的偏差，并根据偏差值和预设的偏差阈值判断振镜工作相位与图像帧序列是否同步，然后将判断结果发送到图像处理模块，其中，标准图像是经过灰度处理和归一化处理的图像，灰度处理参数和归一化处理参数与采集图像的灰度处理参数和归一化处理参数相同。3.如权利要求2所述的基于投影显示的振镜自动同步系统，其特征在于：所述图像对比模块用于对比待分析图像的灰度直方图与标准图像的灰度直方图之间的偏差。4.如权利要求1所述的基于投影显示的振镜自动同步系统，其特征在于：所述测试图片中包括多个所处区域相...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡静，胥立，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51