一种投影画面防抖方法、装置、投影设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种投影画面防抖方法、装置、投影设备及存储介质，涉及投影显示技术领域。投影画面防抖方法包括：采集陀螺仪数据；根据所述陀螺仪数据，计算旋转角度；将所述旋转角度转换成第一四元数q；计算所述第一四元数q与第二四元数Q的差异值Δq，所述第二四元数Q用于反映目标三维姿态；根据所述差异值Δq，对每个像素重映射得到稳定后的图像。本申请采用陀螺仪四元数的方法来解决投影仪应用场景下的画面投影抖动问题，响应快，成本低。此外，本申请将陀螺仪安装在投影仪光机位置，而不仅仅是机器内部，这样可以更加准确地估计光机的姿态变换。态变换。态变换。

【技术实现步骤摘要】
一种投影画面防抖方法、装置、投影设备及存储介质


[0001]本申请涉及投影显示
，尤其涉及一种投影画面防抖方法、装置、投影设备及存储介质。

技术介绍

[0002]当投影仪不稳定时，往往会由于自身的抖动或摇晃而产生颤动的画面。在投影仪的众多使用场景中，当放置平面如：投影仪的桌面或吊装的天花板发生震动时，都会造成投影仪的摇晃，从而导致投影画面的不稳定。而投影画面的不稳定往往会给观影者造成观影上的不适体验。

技术实现思路

[0003]目前主流的投影仪大多没有防抖措施，即使有防抖措施大多数也是基于机械上的防抖，这种办法对结构设计有较高的要求，同时也提高了相应的成本。有鉴于此，本申请提出了一种软件上电子数码防抖方法，该方法利用投影仪内部的陀螺仪的旋转角度数据计算每帧时刻投影仪的真实三维姿态，同时设定一个稳定的三维姿态，计算真实三维姿态到稳定三维姿态的补偿差量，根据补偿差量对投影仪光机的每帧投影画面进行补偿，从而达到画面稳定的效果。该方法可以快速有效地稳定投影画面，并且相对于机械防抖更加节省成本。
[0004]第一方面，本申请提供一种投影画面防抖方法，包括：
[0005]采集陀螺仪数据；
[0006]根据所述陀螺仪数据，计算旋转角度；
[0007]将所述旋转角度转换成第一四元数q；
[0008]计算所述第一四元数q与第二四元数Q的差异值Δq，所述第二四元数Q用于反映目标三维姿态；
[0009]根据所述差异值Δq，对每个像素重映射得到稳定后的图像。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述采集陀螺仪数据包括：
[0011]根据采集间隔Δt采集陀螺仪在x，y和z三个方向的角速度w
x
，w
y
和w
z
。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述采集陀螺仪数据还包括：
[0013]记录采集陀螺仪数据时对应的系统时间。
[0014]在一种可能的实现方式中，根据投影画面的帧率p确定所述采集间隔Δt，且Δt＝1/p。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述根据所述陀螺仪数据，计算旋转角度包括：
[0016]θ＝w
x1
×
Δt，ψ＝w
z1
×
Δt，或者，
[0017][0018]其中，θ，和ψ分别为x，y和z三个方向的旋转角度，w
x1
，w
y1
和w
z1
分别为相邻两次采集中前一次采集的陀螺仪在x，y和z三个方向的角速度，w
x2
，w
y2
和 w
z2
分别为相邻两次采集
中后一次采集的陀螺仪在x，y和z三个方向的角速度。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述根据所述陀螺仪数据，计算旋转角度包括：
[0020]θ＝w
x1
×
(t2‑
t1)，ψ＝w
z1
×
(t2‑
t1)，或者，
[0021][0022]其中，θ，和ψ分别为x，y和z三个方向的旋转角度，w
x1
，w
y1
和w
z1
分别为相邻两次采集中前一次采集的陀螺仪在x，y和z三个方向的角速度，w
x2
，w
y2
和 w
z2
分别为相邻两次采集中后一次采集的陀螺仪在x，y和z三个方向的角速度， t2和t1分别为相邻两次采集中后一次采集和前一次采集对应的系统时间。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述将所述旋转角度转换成第一四元数q包括根据下式计算第一四元数q：
[0024]其中，a，b，c和d为第一四元数q的四个分量。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述差异值
[0026]在一种可能的实现方式中，所述根据所述差异值Δq，对每个像素重映射得到稳定后的图像包括：
[0027]对每个像素进行如下变换：X
’
＝Δq
‑1XΔq，
[0028]其中，X为原始图像的像素坐标，X
’
为稳定后的图像的像素坐标。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述根据所述差异值Δq，对每个像素重映射得到稳定后的图像包括：
[0030]将所述差异值Δq转换成旋转矩阵R；
[0031]对每个像素进行如下变换：X
’
＝RX，
[0032]其中，X为原始图像的像素坐标，X
’
为稳定后的图像的像素坐标。
[0033]在一种可能的实现方式中，所述旋转矩阵其中Δa，Δb，Δc 和Δd为差异值Δq的四个分量。
[0034]在一种可能的实现方式中，所述目标三维姿态为投影仪稳定状态下的三维姿态，所述第二四元数Q在所述投影仪放置好后计算得到。
[0035]在一种可能的实现方式中，在所述根据所述补偿量，对每个像素重映射得到稳定后的图像之后，还包括：
[0036]对投影画面进行裁剪，并对裁剪后的投影画面缩放至目标显示尺寸。
[0037]在一种可能的实现方式中，所述陀螺仪安装在与光机机体的结构连接处。
[0038]第二方面，本申请提供一种投影画面防抖装置，包括：
[0039]陀螺仪数据采集模块，用于采集陀螺仪数据；
[0040]旋转角度计算模块，用于根据所述陀螺仪数据，计算旋转角度；
[0041]第一四元数转换模块，用于将所述旋转角度转换成第一四元数q；
[0042]差异值计算模块，用于计算所述第一四元数q与第二四元数Q的差异值Δq，所述第二四元数Q用于反映目标三维姿态；
[0043]稳定图像变换模块，用于根据所述差异值Δq，对每个像素重映射得到稳定后的图像。
[0044]在一种可能的实现方式中，还包括：
[0045]第二四元数设定模块，用于计算第二四元数Q。
[0046]在一种可能的实现方式中，还包括：
[0047]画面调整模块，用于对投影画面进行裁剪，并对裁剪后的投影画面缩放至目标显示尺寸。
[0048]第三方面，本申请提供一种投影设备，所述投影设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由所述处理器加载并执行，以实现如第一方面或第一方面的可能的实现方式中所述的投影画面防抖方法。
[0049]第四方面，本申请提供一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由处理器加载并执行，以实现如第一方面或第一方面的可能的实现方式中所述的投影画面防抖方法。
[0050]需要说明的是，本申请中第二方面所述的投影画面防抖装置、第三方面所述的投影设备以及第四方面所述的存储介质，用于实现上述第一方面所提供的方法，因此可以达到与第一方面所述的方法相同的有益效果，本申请实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影画面防抖方法，其特征在于，包括：采集陀螺仪数据；根据所述陀螺仪数据，计算旋转角度；将所述旋转角度转换成第一四元数q；计算所述第一四元数q与第二四元数Q的差异值Δq，所述第二四元数Q用于反映目标三维姿态；根据所述差异值Δq，对每个像素重映射得到稳定后的图像。2.根据权利要求1所述的一种投影画面防抖方法，其特征在于，所述采集陀螺仪数据包括：根据采集间隔Δt采集陀螺仪在x，y和z三个方向的角速度w
x
，w
y
和w
z
。3.根据权利要求2所述的一种投影画面防抖方法，其特征在于，所述采集陀螺仪数据还包括：记录采集陀螺仪数据时对应的系统时间。4.根据权利要求2所述的一种投影画面防抖方法，其特征在于，根据投影画面的帧率p确定所述采集间隔Δt，且Δt＝1/p。5.根据权利要求2所述的一种投影画面防抖方法，其特征在于，所述根据所述陀螺仪数据，计算旋转角度包括：θ＝w
x1
×
Δt，ψ＝w
z1
×
Δt，或者，其中，θ，和ψ分别为x，y和z三个方向的旋转角度，w
x1
，w
y1
和w
z1
分别为相邻两次采集中前一次采集的陀螺仪在x，y和z三个方向的角速度，w
x2
，w
y2
和w
z2
分别为相邻两次采集中后一次采集的陀螺仪在x，y和z三个方向的角速度。6.根据权利要求3所述的一种投影画面防抖方法，其特征在于，所述根据所述陀螺仪数据，计算旋转角度包括：θ＝w
x1
×
(t2‑
t1)，ψ＝w
z1
×
(t2‑
t1)，或者，)，或者，其中，θ，和ψ分别为x，y和z三个方向的旋转角度，w
x1
，w
y1
和w
z1
分别为相邻两次采集中前一次采集的陀螺仪在x，y和z三个方向的角速度，w
x2
，w
y2
和w
z2
分别为相邻两次采集中后一次采集的陀螺仪在x，y和z三个方向的角速度，t2和t1分别为相邻两次采集中后一次采集和前一次采集对应的系统时间。7.根据权利要求5或6所述的一种投影画面防抖方法，其特征在于，所述将所述旋转角度转换成第一四元数q包括根据下式计算第一四元数q：其中，a，b，c和d为第一四元数q的四个分量...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏博文，王鑫，
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：