投影装置亮度的自适应调节方法及调节系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及投影调节技术领域，实施例具体公开一种投影装置亮度的自适应调节方法及调节系统，本申请通过控制光照度传感器、距离传感器，获得投影装置所处环境光照度以及投影距离，通过大量数据分析建模，寻找环境光照度、投影面照度、投影距离三者间的函数关系。在实际投影过程中，通过传感器采集投影装置工作环境光照度和投影距离，即可推算并调节投影装置至合适亮度，同时保证色点的稳定，提高用户的观影体验，由于无需人为干预，整个过程在极短时间内自动完成，适合广泛推广。

Adaptive adjustment method and system for brightness of projection device

【技术实现步骤摘要】
投影装置亮度的自适应调节方法及调节系统
本专利技术涉及投影调节
，具体涉及一种投影装置亮度的自适应调节方法及调节系统。
技术介绍
目前投影系统和传统的显示屏行业中亮度调节主要使用下面几种方法：1、手动调节：该方法需要人为参与，通过改变交互界面上的亮度等级或单颗LED灯的发光强度进行调节，如传统电视中的亮度自定义模式、情景模式。由于需人为参与，调节时间长，需要多次调节，且用户调节对于投影白平衡的影响是未知的，存在用户调节完毕后投影色彩失真的问题。另外，不同亮度对应的多种情景模式，给用户带来选择和来回切换的负担。2、自动调节：(1)采集环境光调节：传感器(英文名称：transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。亮度自动调节中常使用光照度传感器，而使用方法所有区别，如专利：“CN104360567A-一种自适应投影系统的投影亮度调节方法”，该专利在投影幕布上安装多个光照度传感器，通过采集投影面上多点照度数据估算投影的实际亮度，以此通过控制模块分析估算投影适宜亮度值，再通过亮度控制模块调节亮度。该方法存在几个缺陷：①需要搭配多个光照度传感器进行投影面照度数据的采集，以便准确估算亮度值；此外，安装工作繁琐复杂，不适用于便携投影设备；②多个传感器的使用提高了成本。③在环境上容错性较差，如在较强灯光照射下，通过光照度传感器采集的照度数据会高于实际的投影亮度。该情况下误差较大，亮度调节后效果不佳。另外，专利“CN106133643A-基于用户距离调节显示器亮度”在传统显示屏上利用光照度传感器进行自动亮度调节。该专利使用光照度传感器，获得显示设备所处环境光照度信息，以此为依据调节显示屏的发光强度。同样，该专利在显示屏自发光源对光照度传感器产生的影响并未排除，一定情况下，在光照度传感器采集到的环境信息受到显示屏光线的影响时，调节效果也会产生偏差。(2)测量距离调节：目前一般使用红外光或超声波传感器通过“飞行时间法”计算距离。具体为通过发射特别短的脉冲并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测量时间间隔来计算与物体之间的距离。参考投影的距离信息，距离越近，照度值越大，需要降低投影的发光强度，距离越远，照度值越小，需要提高发光强度。根据距离调节亮度的方法不仅表现在投影系统中，在显示屏上也存在感知用户和显示屏的距离调节显示屏发光强度的应用。上述几种亮度自动调节思路一致，都是通过感知环境数据调节投影系统或显示屏亮度，区别在环境数据的利用细节不同。上述调节方法存在的问题包括：1、调节效率：现有手动亮度调节方法需要人为参与，调节时间较长，效果不佳，需要工作环境发生变化后需要重新调整。2.、稳定性：自动调节中，光感传感器采集的数据容易受到投影画面反射光或者显示屏反射光的影响，导致调节效果不佳。3、可参考用于亮度调节的环境数据信息补充不足，亮度调节的手段未结合使用。4、亮度调节后，投影色坐标发生偏移，导致色彩失真。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种投影装置亮度的自适应调节方法及调节系统，能够解决或者至少部分解决上述存在的问题。为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是一种投影装置亮度的自适应调节方法，包括：S11：采集投影装置的环境光照度值和投影距离值；S12：根据投影面照度值与环境光照度值、投影距离值关系函数，以及获取的投影装置的环境光照度值和投影距离值计算投影装置的投影面照度值；S13：根据投影装置的投影面照度值调节投影装置的亮度。更优的，所述步骤S11中采集环境光照度值的方法包括：S1111：投射第n帧投影图像，n为正整数；S1112：在投射空档期采集至少2次环境光照度值；S1113：判断n是否大于预设投射帧数，若是则进入S1114，若否则n＝n+1，返回S1111；S1114：计算采集的所有环境光照度值的去尾平均数，获得最终的环境光照度值。更优的，所述步骤S11中采集环境光照度值的方法包括：S1121：投射第n帧投影图像，n为正整数；S1122：获取该投影图像的数据源亮度值，同时采集该投影图像的环境光照度值，获得一组数据源亮度值-环境光照度值数据；S1123：判断n是否大于预设投射帧数，若是则进入S1124，若否则n＝n+1，返回S1121；S1124：使用最小二乘法拟合多组数据源亮度值-环境光照度值数据间的关系曲线函数为：L(x)＝ax2+bx+c，x为投影图像的数据源亮度值，L为投影图像的环境光照度值，a、b、c为常数；S1125：根据拟合的关系曲线函数计算当投影图像的数据源亮度值为0时投影图像的环境光照度值，获得最终的环境光照度值。更优的，所述步骤S12的方法包括：S121：获取投影面照度值与环境光照度值、投影距离值关系函数：L(l,d)＝α·l+λ·d+β+r，d为投影距离值，l为环境光照度值，L为投影面照度值，α、λ、β、r为常数；S122：将获取的环境光照度值l和投影距离值d代入投影面照度值与环境光照度值、投影距离值关系函数进行计算，获得投影面照度值。更优的，所述步骤S121的方法包括：S1211：在相同投影距离下，改变环境光照度值，并调节投影至最佳光影效果，记录下对应的投影面照度值，获得多组环境光照度值-投影面照度值数据，通过曲线拟合获得环境光照度值与投影面照度值曲线关系函数l为环境光照度值，L为投影面照度值，β为常数；S1212：在暗室环境下，改变投影距离，并调节投影至最佳光影效果，记录下对应的投影面照度值，获得多组投影距离-投影面照度值数据，通过曲线拟合获得投影距离与投影面照度值曲线关系函数Ld(d)＝κ·d+γ，d为投影距离，L为投影面照度值，κ、γ为常数；S1213：结合环境光照度值与投影面照度值曲线关系函数、投影距离与投影面照度值曲线关系函数，获得投影面照度值与环境光照度值、投影距离值关系函数L(l,d)＝α·l+λ·d+β+r，d为投影距离，l为环境光照度值，L为投影面照度值，α、λ、β、r为常数。更优的，所述步骤S13的方法包括：S131：根据投影面照度值计算发光模块驱动电流值；S132：判断发光模块驱动电流值是否超过发光模块最大驱动电流值，若是，则进入S134，若否，则进入S133；S133：调节发光模块驱动电流至发光模块驱动电流值；S134：调节发光模块驱动电流至最大驱动电流值，根据投影面照度值与光学变焦倍数关系函数调节投影装置的光学变焦倍数。更优的，所述步骤S131的方法包括：根据拟合的红灯、绿灯和蓝灯的驱动电流与色坐标值的曲线关系模型其中I表示对应红灯、绿灯或蓝灯的驱动电流大小，a、b、c、d为常数，F为对应色坐标值；红灯电流与色坐标x的公式记为WRx(IR)，与色坐标y的公式记为WRy(IR)；绿灯电流与色坐标x的公式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影装置亮度的自适应调节方法，其特征在于，包括：/nS11：采集投影装置的环境光照度值和投影距离值；/nS12：根据投影面照度值与环境光照度值、投影距离值关系函数，以及获取的投影装置的环境光照度值和投影距离值计算投影装置的投影面照度值；/nS13：根据投影装置的投影面照度值调节投影装置的亮度。/n

【技术特征摘要】
1.一种投影装置亮度的自适应调节方法，其特征在于，包括：
S11：采集投影装置的环境光照度值和投影距离值；
S12：根据投影面照度值与环境光照度值、投影距离值关系函数，以及获取的投影装置的环境光照度值和投影距离值计算投影装置的投影面照度值；
S13：根据投影装置的投影面照度值调节投影装置的亮度。


2.根据权利要求1所述的投影装置亮度的自适应调节方法，其特征在于，所述步骤S11中采集环境光照度值的方法包括：
S1111：投射第n帧投影图像，n为正整数；
S1112：在投射空档期采集至少2次环境光照度值；
S1113：判断n是否大于预设投射帧数，若是则进入S1114，若否则n＝n+1，返回S1111；
S1114：计算采集的所有环境光照度值的去尾平均数，获得最终的环境光照度值。


3.根据权利要求1所述的投影装置亮度的自适应调节方法，其特征在于，所述步骤S11中采集环境光照度值的方法包括：
S1121：投射第n帧投影图像，n为正整数；
S1122：获取该投影图像的数据源亮度值，同时采集该投影图像的环境光照度值，获得一组数据源亮度值-环境光照度值数据；
S1123：判断n是否大于预设投射帧数，若是则进入S1124，若否则n＝n+1，返回S1121；
S1124：使用最小二乘法拟合多组数据源亮度值-环境光照度值数据间的关系曲线函数为：L(x)＝ax2+bx+c，x为投影图像的数据源亮度值，L为投影图像的环境光照度值，a、b、c为常数；
S1125：根据拟合的关系曲线函数计算当投影图像的数据源亮度值为0时投影图像的环境光照度值，获得最终的环境光照度值。


4.根据权利要求1所述的投影装置亮度的自适应调节方法，其特征在于，所述步骤S12的方法包括：
S121：获取投影面照度值与环境光照度值、投影距离值关系函数：L(l,d)＝α·l+λ·d+β+r，d为投影距离值，l为环境光照度值，L为投影面照度值，α、λ、β、r为常数；
S122：将获取的环境光照度值l和投影距离值d代入投影面照度值与环境光照度值、投影距离值关系函数进行计算，获得投影面照度值。


5.根据权利要求4所述的投影装置亮度的自适应调节方法，其特征在于，所述步骤S121的方法包括：
S1211：在相同投影距离下，改变环境光照度值，并调节投影至最佳光影效果，记录下对应的投影面照度值，获得多组环境光照度值-投影面照度值数据，通过曲线拟合获得环境光照度值与投影面照度值曲线关系函数l为环境光照度值，L为投影面照度值，β为常数；
S1212：在暗室环境下，改变投影距离，并调节投影至最佳光影效果，记录下对应的投影面照度值，获得多组投影距离-投影面照度值数据，通过曲线拟合获得投影距离与投影面照...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟波，肖适，王鑫，古小祥，何建军，
申请(专利权)人：成都极米科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51