投影仪校正方法、系统、存储介质以及电子设备技术方案

本公开涉及一种投影仪校正方法、系统、存储介质以及电子设备，涉及投影技术领域，该方法包括：控制投影仪的飞行时间传感器对投影平面进行测量，获得飞行时间传感器照射在投影平面上的多个光点的深度信息；针对每个光点，基于光点的深度信息，确定光点在投影平面上的三维坐标；根据多个光点的三维坐标，确定投影平面相对于飞行时间传感器的第一测量法向量；根据第一测量法向量，得到投影仪的偏移信息；基于偏移信息，对投影仪的原始图像的尺度进行校正，得到校正后的原始图像的尺度；控制投影仪根据校正后的原始图像的尺度进行投影。本公开的有益效果是：在减少投影仪的硬件成本的前提下，实现精准的梯形校正，该方法的校正速度快、计算量更小。计算量更小。计算量更小。

【技术实现步骤摘要】
投影仪校正方法、系统、存储介质以及电子设备


[0001]本公开涉及投影
，具体地，涉及一种投影仪校正方法、系统、存储介质以及电子设备。

技术介绍

[0002]在传统的投影仪中，投影仪需要正对投影平面放置，才能保证投影仪投影在投影平面上的画面是一个正常的矩形。一旦投影仪的投影方向与投影平面发生偏移，将会使得投影出来的画面发生变形，因此，在画面发生变形时，往往需要用户手动调整投影仪的镜头或者投影仪本身的姿态来校正这个变形。
[0003]随着技术的发展，投影仪的梯形校正技术也逐渐被应用，目前在投影仪的梯形校正技术中，主要是以双目校正为主，双目校正往往需要用到两个摄像头或者需要距离传感器来配合摄像头进行使用。然而在投影仪上使用额外的摄像头或者距离传感器，会增加投影仪的硬件成本，而且相关的校正方法通常只对针对长焦、短焦的投影仪进行设计，对于超短焦投影仪而言，由于超短焦投影仪在投射图像时，投射光线存在较大的上扬角度，因此，现有的梯形校正技术并不适用于超短焦投影仪。

技术实现思路

[0004]为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种投影仪校正方法、系统、存储介质以及电子设备。
[0005]根据本公开实施例的第一方面，提供一种投影仪校正方法，包括：控制投影仪的飞行时间传感器对投影平面进行测量，获得所述飞行时间传感器照射在所述投影平面上的多个光点的深度信息；针对每个所述光点，基于所述光点的深度信息，确定所述光点在所述投影平面上的三维坐标；根据多个所述光点的三维坐标，确定所述投影平面相对于所述飞行时间传感器的第一测量法向量；根据所述第一测量法向量，得到所述投影仪的偏移信息；基于所述偏移信息，对所述投影仪的原始图像的尺度进行校正，得到校正后的原始图像的尺度；控制所述投影仪根据校正后的原始图像的尺度进行投影。
[0006]在一些实施例中，所述偏移信息包括偏航角和俯仰角；所述根据所述第一测量法向量，得到所述投影仪的偏移信息，包括：根据所述第一测量法向量、第一标定法向量、第二标定法向量计算得到所述投影仪的偏航角和俯仰角；所述第一标定法向量是在所述投影仪处于水平位置且所述投影仪的投影光线垂直于投影平面的情况下，通过所述飞行时间传感器对该投影平面进行测量得到的该投影平
面的法向量，所述第二标定法向量是将处于所述水平位置的所述投影仪以竖直方向为旋转轴旋转第一预设角度后，通过所述飞行时间传感器对该投影平面进行测量得到的该投影平面的法向量。
[0007]在一些实施例中，所述针对每个所述光点，基于所述光点的深度信息，确定所述光点在所述投影平面上的三维坐标，包括：针对每个所述光点，基于所述光点的深度信息，结合TOF测距模型，得到所述光点在所述投影平面上的三维坐标，其中，所述TOF测距模型为：在所述投影平面上的三维坐标，其中，所述TOF测距模型为：在所述投影平面上的三维坐标，其中，所述TOF测距模型为：其中，x为所述光点在所述投影平面上的X轴坐标，y为所述光点在所述投影平面上的Y轴坐标，z为所述光点在所述投影平面上的Z轴坐标，Dis0为所述光点的深度信息，α为所述光点与所述飞行时间传感器的光心之间的连线与所述飞行时间传感器的投影射线之间的夹角，β为所述光点投影在垂直于所述投影射线且通过所述光心的平面上的投影点与所述光心之间的连线与水平线的夹角。
[0008]在一些实施例中，在控制投影仪的飞行时间传感器对投影平面进行测量，获得所述飞行时间传感器照射在所述投影平面上的多个光点的深度信息之后，所述方法还包括：针对每个所述光点，将所述光点的深度信息与所述飞行时间传感器的测量误差的和作为所述光点的最终的深度信息，其中，所述测量误差是所述飞行时间传感器的测量得到的光点的深度信息与该光点距离所述飞行时间传感器的实际距离之间的差值；其中，所述测量误差通过以下步骤获得：在所述投影仪水平放置且所述投影仪的投影光线垂直于投影平面的情况下，控制所述投影仪以竖直方向为旋转轴、以第二预设角度为旋转角度旋转多次，并在每次旋转后，控制所述飞行时间传感器对所述投影平面进行测量，得到每次旋转后的所述飞行时间传感器照射在所述投影平面的光点的测量深度值；以及基于几何关系计算该光点距离所述飞行时间传感器的真实深度值；计算每次测量到的测量深度值与该测量深度值对应的真实深度值之间的差值；将多次计算得到的所述差值的平均值作为所述测量误差。
[0009]在一些实施例中，所述基于所述偏移信息，对所述投影仪的原始图像的尺度进行校正，得到校正后的原始图像的尺度，包括：基于所述偏移信息，得到所述原始图像投射在所述投影平面上的投影图像的二维成像顶点坐标；基于所述投影图像的二维成像顶点坐标、以及所述投影仪的原始图像的二维成像顶点坐标，建立单应矩阵；从所述投影图像中选取目标矩形，并确定该目标矩形的二维成像顶点坐标；根据所述目标矩形的二维成像顶点坐标，结合所述单应矩阵，得到校正后的原始图像的二维成像顶点坐标，并将所述校正后的原始图像的二维成像顶点坐标作为所述校正后的原始图像的尺度。
[0010]在一些实施例中，所述从所述投影图像中选取目标矩形，包括：
从所述投影图像的任一边上任意选取一点，并以该点作为待构建的矩形的顶点、以所述原始图像的宽高比作为所述待构建的矩形的宽高比，在所述投影图像的区域内生成矩形；从生成的矩形中选取面积最大的矩形作为所述目标矩形。
[0011]根据本公开实施例的第二方面，提供一种投影仪校正系统，包括：测量模块，配置为控制投影仪的飞行时间传感器对投影平面进行测量，获得所述飞行时间传感器照射在所述投影平面上的多个光点的深度信息；三维坐标计算模块，配置为针对每个所述光点，基于所述光点的深度信息，确定所述光点在所述投影平面上的三维坐标；第一测量法向量计算模块，配置为根据多个所述光点的三维坐标，确定所述投影平面相对于所述飞行时间传感器的第一测量法向量；偏移信息确定模块，配置为根据所述第一测量法向量，得到所述投影仪的偏移信息；校正模块，配置为基于所述偏移信息，对所述投影仪的原始图像的尺度进行校正，得到校正后的原始图像的尺度；投影模块，配置为控制所述投影仪根据校正后的原始图像的尺度进行投影。
[0012]在一些实施例中，所述偏移信息包括偏航角和俯仰角；所述偏移信息确定模块具体配置为：根据所述第一测量法向量、第一标定法向量、第二标定法向量计算得到所述投影仪的偏航角和俯仰角；所述第一标定法向量是在所述投影仪处于水平位置且所述投影仪的投影光线垂直于投影平面的情况下，通过所述飞行时间传感器对该投影平面进行测量得到的该投影平面的法向量，所述第二标定法向量是将处于所述水平位置的所述投影仪以竖直方向为旋转轴旋转第一预设角度后，通过所述飞行时间传感器对该投影平面进行测量得到的该投影平面的法向量。
[0013]根据本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任一项所述方法的步骤。
[0014]根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：存储器，其上存储有计算机程序；处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影仪校正方法，其特征在于，包括：控制投影仪的飞行时间传感器对投影平面进行测量，获得所述飞行时间传感器照射在所述投影平面上的多个光点的深度信息；针对每个所述光点，基于所述光点的深度信息，确定所述光点在所述投影平面上的三维坐标；根据多个所述光点的三维坐标，确定所述投影平面相对于所述飞行时间传感器的第一测量法向量；根据所述第一测量法向量，得到所述投影仪的偏移信息；基于所述偏移信息，对所述投影仪的原始图像的尺度进行校正，得到校正后的原始图像的尺度；控制所述投影仪根据校正后的原始图像的尺度进行投影。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏移信息包括偏航角和俯仰角；所述根据所述第一测量法向量，得到所述投影仪的偏移信息，包括：根据所述第一测量法向量、第一标定法向量、第二标定法向量计算得到所述投影仪的偏航角和俯仰角；所述第一标定法向量是在所述投影仪处于水平位置且所述投影仪的投影光线垂直于投影平面的情况下，通过所述飞行时间传感器对该投影平面进行测量得到的该投影平面的法向量，所述第二标定法向量是将处于所述水平位置的所述投影仪以竖直方向为旋转轴旋转第一预设角度后，通过所述飞行时间传感器对该投影平面进行测量得到的该投影平面的法向量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个所述光点，基于所述光点的深度信息，确定所述光点在所述投影平面上的三维坐标，包括：针对每个所述光点，基于所述光点的深度信息，结合TOF测距模型，得到所述光点在所述投影平面上的三维坐标，其中，所述TOF测距模型为：述投影平面上的三维坐标，其中，所述TOF测距模型为：述投影平面上的三维坐标，其中，所述TOF测距模型为：其中，x为所述光点在所述投影平面上的X轴坐标，y为所述光点在所述投影平面上的Y轴坐标，z为所述光点在所述投影平面上的Z轴坐标，Dis0为所述光点的深度信息，α为所述光点与所述飞行时间传感器的光心之间的连线与所述飞行时间传感器的投影射线之间的夹角，β为所述光点投影在垂直于所述投影射线且通过所述光心的平面上的投影点与所述光心之间的连线与水平线的夹角。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制投影仪的飞行时间传感器对投影平面进行测量，获得所述飞行时间传感器照射在所述投影平面上的多个光点的深度信息之后，所述方法还包括：针对每个所述光点，将所述光点的深度信息与所述飞行时间传感器的测量误差的和作为所述光点的最终的深度信息，其中，所述测量误差是所述飞行时间传感器的测量得到的光点的深度信息与该光点距离所述飞行时间传感器的实际距离之间的差值；
其中，所述测量误差通过以下步骤获得：在所述投影仪水平放置且所述投影仪的投影光线垂直于投影平面的情况下，控制所述投影仪以竖直方向为旋转轴、以第二预设角度为旋转角度旋转多次，并在每次旋转后，控制所述飞行时间传感器对所述投影平面进行测量，得到每次旋转后的所述飞行时间传感器照射在所述投影平面的光点的测量深度值；以及基于几何关系计算该光点距离所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙世攀，张聪，胡震宇，
申请(专利权)人：深圳市火乐科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：