一种投影系统辅助装调装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种投影系统辅助装调装置，包括待装调的投影光学系统、投影画面输入控制器、屏幕、相机、计算机和显示器，投影画面输入控制器用于将投射图像输出给投影光学系统，经由所述投影光学系统将图像投射到屏幕上，通过调节投影光学系统与所述屏幕的相对位置，使得所述屏幕能够接收自所述投影光学系统投射出的投影画面，经由相机拍摄该投影画面获得原始图像，计算机内设有图像质量评价单元，所述图像质量评价单元用于获取原始图像，同时对图像质量进行计算并分析，得到图像质量评价结果，通过显示器显示。本发明专利技术能够提高投影光学系统装调的便利性以及装调效率。装调的便利性以及装调效率。装调的便利性以及装调效率。

【技术实现步骤摘要】
一种投影系统辅助装调装置与方法


[0001]本专利技术涉及光学系统辅助
，具体涉及一种投影系统辅助装调装置与方法。

技术介绍

[0002]投影系统是将固定画面或影响投射到屏幕上的光机系统，广泛用于短焦/超短焦投影仪，桌面投影仪，智能显示面板，激光电视等产品中，在信息科技，教育，娱乐领域具有重要作用。目前投影系统的生产主要包括机电控制部分与光学系统部分，其中在光学系统部分中的装调环节，需要通过装调关键光学元件，使得投射出的画面图像质量达到最优，从而确保投影系统的最终使用环节。
[0003]然而，目前的投影系统装调往往依赖于装调人员的经验，且光学装调过程费时费力，需要往复抬头观看投射图像并在装调工位上进行装调，无形中增加了装调人力成本。
[0004]目前，计算机辅助装调和全息图装调是半自动装调的辅助手段，然而，这两类方法所需要的前期调整时间长，所需空间布局复杂，成本高，不利于投影系统生产产线中的装调。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的问题是提供一种投影系统辅助装调装置与方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种投影系统辅助装调装置，包括待装调的投影光学系统、投影画面输入控制器、屏幕、相机、计算机和显示器，投影画面输入控制器用于将投射图像输出给投影光学系统，经由所述投影光学系统将图像投射到屏幕上，所述投影光学系统的投射比为1：K，根据投射比构建板卡与屏幕的映射关系式为其中，x
p
与y
p
表示板卡的宽和高，X，Y表示屏幕图像的宽和高，相机的图像与屏幕图像满足如下映射关系式其中f表示相机焦距，D表示相机与屏幕的距离，x
c
与y
c
表示屏幕图像映射到相机中的相机映射图像尺寸，通过调节投影光学系统与所述屏幕的相对位置，使得所述屏幕能够接收自所述投影光学系统投射出的投影画面，经由相机拍摄该投影画面获得原始图像，计算机内设有图像质量评价单元，所述图像质量评价单元用于获取原始图像，同时对图像质量进行计算并分析，得到图像质量评价结果，通过显示器显示。
[0007]在本专利技术中，优选地，所述投影光学系统包括光学元件和前置光路，所述前置光路
包括同轴布置的若干透镜组，所述光学元件设置为反射镜，操作人员根据图像质量评价结果对所述反射镜的俯仰偏摆或MTF值进行相应装调操作。
[0008]在本专利技术中，优选地，所述相机拍摄的图幅尺寸大于屏幕图像映射到相机的图像尺寸。
[0009]在本专利技术中，优选地，所述相机的畸变量级比所述屏幕畸变的量级小至少一个数量级。
[0010]在本专利技术中，优选地，所述板卡包括特征图案区域，所述特征图案区域包括若干特征图案，所述特征图案设置为条纹、直线、方形、圆形一种或几种的组合。
[0011]以上投影系统辅助装调装置采用的装调方法，包括如下步骤：
[0012]S1：将屏幕与相机同轴等高布置，调节投影光学系统与屏幕的相对位置，使得屏幕恰好能够接收投影光学系统所投射出的投影画面；
[0013]S2：投影画面输入控制器启动工作，将板卡内容输入给投影光学系统；
[0014]S3：调整相机的位置，使得相机能够采集完整的投影画面，采集到的投影画面传输至图像质量评价单元；
[0015]S4：图像质量评价单元调用图像评价策略对投影画面的质量进行分析，输出图像质量评价结果至显示器上；
[0016]S5：根据图像质量评价结果对投影光学系统执行相应动作指令。
[0017]在本专利技术中，优选地，所述图像评价策略具体包括如下步骤：
[0018]S41：确定拍摄的原始图像与投影光学系统投射的板卡之间的对应关系；
[0019]S42：对原始图像进行预处理过程获取各模块灰度矩阵；
[0020]S43：提取特征点坐标，进行边缘检测得到图像评价指标的测量值；
[0021]S44：根据图像评价指标的测量值与设定阈值进行比较，得到图像评价结果；
[0022]S45：输出图像评价结果，若输出图像评价结果不合格，则调用装调策略对投影光学系统执行继续装调的动作指令，返回步骤S1；否则，执行装调完成的动作指令；
[0023]所述装调策略为比较畸变偏差量是否大于清晰度偏差量，是则调整投影光学系统的俯仰偏摆角度，否则调整投影光学系统的MTF值。
[0024]在本专利技术中，优选地，提取特征点坐标具体包括如下步骤：
[0025]选取其一模块灰度矩阵，计算重心坐标；
[0026]将重心坐标记为特征点坐标；
[0027]获取其余各模块灰度矩阵的特征点坐标。
[0028]在本专利技术中，优选地，所述图像评价指标包括线性畸变、梯形畸变、TV畸变和清晰度参数，所述线性畸变包括横向分量和纵向分量，所述梯形畸变包括横向梯形畸变和纵向梯形畸变，所述清晰度图像最大灰度值和图像最小灰度值之差与其之和的比值，所述横向分量、纵向分量、横向梯形畸变、纵向梯形畸变、清晰度参数分别对应一设定阈值，所述横向分量、纵向分量、横向梯形畸变、纵向梯形畸变对应设定阈值与测量值的差值定义为畸变偏差量，所述清晰度参数对应设定阈值与其测量值的差值定义为清晰度偏差量。本专利技术具有的优点和积极效果是：通过待装调的投影光学系统、投影画面输入控制器、屏幕、相机、计算机、显示器与图像质量评价单元之间的相互配合，操作人员只需坐在计算机的位置就可以实现对投影光学系统的迅速装调，无需来回跑动，提高了装调的便利性以及装调效率，且不
再通过肉眼进行投影光学系统装调是否到位的判断依据，克服了现有技术通过人眼判断装调带来的主观性因素偏差导致的装调不准的问题，为装调的准确性提供了可量化的标准与判别方式，图像质量评价的结果更具有客观性与可靠性。
附图说明
[0029]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0030]图1是本专利技术的一种投影系统辅助装调装置的整体结构示意图；
[0031]图2是本专利技术的一种投影系统辅助装调装置的映射关系示意图；
[0032]图3是本专利技术的一种投影系统辅助装调方法的流程示意图；
[0033]图4是本专利技术的一种投影系统辅助装调方法的图像评价策略的流程示意图；
[0034]图5是本专利技术的一种投影系统辅助装调方法的TV畸变示意图。
[0035]图中：1、投影光学系统；2、投影画面输入控制器；3、屏幕；4、相机；5、计算机；6、显示器；7、板卡；8、相机映射图像；11、光学元件；12、前置光路。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影系统辅助装调装置，其特征在于，包括待装调的投影光学系统、投影画面输入控制器、屏幕、相机、计算机和显示器，所述投影画面输入控制器用于将投射图像输出给所述投影光学系统，经由所述投影光学系统将图像投射到所述屏幕上，所述投影光学系统的投射比为1：K，根据投射比构建板卡与屏幕的映射关系式为其中，x
p
与y
p
表示板卡的宽和高，X，Y表示屏幕图像的宽和高，相机的图像与屏幕图像满足如下映射关系式其中f表示相机焦距，D表示相机与屏幕的距离，x
c
与y
c
表示屏幕图像映射到相机中的相机映射图像尺寸，通过调节所述投影光学系统与所述屏幕的相对位置，使得所述屏幕能够接收自所述投影光学系统投射出的投影画面，经由相机拍摄该投影画面获得原始图像，所述计算机内设有图像质量评价单元，所述图像质量评价单元用于获取原始图像，同时对图像质量进行计算并分析，得到图像质量评价结果，通过所述显示器显示，根据图像质量评价结果对所述投影光学系统的俯仰偏摆角度或MTF值进行调整。2.根据权利要求1所述的一种投影系统辅助装调装置，其特征在于，所述投影光学系统包括光学元件和前置光路，所述前置光路包括同轴布置的若干透镜组，所述光学元件设置为反射镜，根据图像质量评价结果对所述反射镜的俯仰偏摆或MTF值进行相应装调操作。3.根据权利要求1所述的一种投影系统辅助装调装置，其特征在于，所述相机拍摄的图幅尺寸大于屏幕图像映射到所述相机的图像尺寸。4.根据权利要求1所述的一种投影系统辅助装调装置，其特征在于，所述相机的畸变量级比所述屏幕畸变的量级小至少一个数量级。5.根据权利要求1所述的一种投影系统辅助装调装置，其特征在于，所述板卡包括特征图案区域，所述特征图案区域包括若干特征图案，所述特征图案设置为条纹、直线、方形、圆形一种或几种的组合。6.一种投影系统辅助装调方法，应用于如权利要求1至5任一项所述的一种投影系统辅助装调装置，其特征在于，包括如下步骤：S1：将所述屏幕与所述相机同轴等高布置，调节所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽骁，闫宁，张效栋，郭跃武，侯健，
申请(专利权)人：沂普光电天津有限公司，
类型：发明
国别省市：