專利名稱：投影儀及其投影圖像校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影技術(shù)，尤其涉及對投影圖像進(jìn)行校正的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
投影儀是一種用來在屏幕上放大顯示圖像的投影裝置，目前已廣泛應(yīng)用于演示和家庭影院中。例如，用于會議室演示以及在家庭中通過連接DVD影碟機(jī)等設(shè)備在大屏幕上觀看電影。如果投影儀的光軸與屏幕表面不垂直，即與屏幕表面成一傾斜角度，則會導(dǎo)致屏幕表面上顯示的圖像發(fā)生畸變。為了對畸變圖像進(jìn)行校正，可以通過投影儀座下的螺絲，調(diào)節(jié)投影儀在水平和垂直方向的傾角，以校正投影圖像。可這種手工調(diào)節(jié)方式，使得投影儀使用起來很不方便。為此，現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種具有自動校正投影圖像功能的投影儀，如圖I所示， 包括校正單元、投影單元、角度傳感器單元。投影儀中的角度傳感器單元自動計算出投影圖像在水平和垂直方向的傾斜角度，校正單元根據(jù)角度傳感器單元計算出的水平和垂直方向的傾斜角度，通過投影單元對投影圖像進(jìn)行校正。這種方法的復(fù)雜之處在于角度傳感器單元由距離傳感器和角度計算單元構(gòu)成，距離傳感器需要獲取屏幕表面上多個測量點距離投影儀的距離，從而角度計算單元根據(jù)測量的距離計算出水平和垂直方向的傾斜角度。為了獲取屏幕表面上多個測量點距離投影儀的距離，則需要將預(yù)定的圖像投射到屏幕上。并且，該方法由于在投影儀內(nèi)設(shè)置了角度傳感器，還具有較高的硬件成本。此外，現(xiàn)有技術(shù)中另一種設(shè)置有攝像頭的投影儀，可以利用攝像頭拍攝投影圖像來實現(xiàn)投影圖像的校正。但是，目前這些投影儀的自動校正方法也需要在校正的過程中，投影一些預(yù)定的特殊的圖像。例如，預(yù)定的特殊的圖像可以是一組具有邊緣特征的圖片背景為黑色，用白色球形點陣沿圖片邊緣均勻排列。在預(yù)定的圖像被投影到屏幕表面后，攝像頭拍攝投影圖像，并依據(jù)邊緣特征計算出畸變，并以此為依據(jù)進(jìn)行校正。雖然，該方法不需要內(nèi)置角度傳感器，降低了硬件成本，但是，在校正過程中還是需要投影預(yù)定的圖像，使得校正過程較為復(fù)雜。綜上所述，目前能夠?qū)崿F(xiàn)自動校正投影圖像的投影儀，在進(jìn)行投影圖像校正過程中都需要投影一些預(yù)定的圖像，這使得校正過程比較繁瑣。并且，在完成校正之后，在進(jìn)行正常投影的過程中，如果出現(xiàn)了投影圖像變形，則由于無法投影預(yù)定的圖像，投影儀不能自動識別變形的投影圖像，也就無法自動再次進(jìn)行校正，除非進(jìn)行人工干預(yù)。即現(xiàn)有技術(shù)的自動校正投影圖像的投影儀不能實現(xiàn)實時的自動校正投影圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種投影儀及其投影圖像校正方法，用以簡化自動校正投影圖像的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種投影圖像校正方法，包括由攝像模塊對投影儀在顯示屏幕上投射出的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝，得到拍攝圖像；校正模塊接收到所述拍攝圖像后，根據(jù)所述拍攝圖像中的投影區(qū)域，確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)；并使用所述幾何校正參數(shù)對需要投影的原始圖像作運算變換，得到校正后的圖像；由投影模塊將所述校正后的圖像投影到顯示屏幕上。較佳地，所述校正模塊根據(jù)所述拍攝圖像中的投影區(qū)域，確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)具體為所述校正模塊根據(jù)所述投影區(qū)域的四個頂點的位置坐標(biāo)，確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)。較佳地，所述根據(jù)所述投影區(qū)域的四個頂點的位置坐標(biāo)，確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)，包括根據(jù)所述投影區(qū)域的四個頂點的位置坐標(biāo)，以及校正矩形的四個頂點的位置坐標(biāo)，計算出幾何校正參數(shù)。較佳地，所述根據(jù)所述投影區(qū)域的四個頂點的位置坐標(biāo)，以及校正矩形的四個頂點的位置坐標(biāo)，計算出幾何校正參數(shù)具體根據(jù)如下公式
權(quán)利要求
1.一種投影圖像校正方法，包括由攝像模塊對投影儀在顯示屏幕上投射出的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝，得到拍攝圖像；校正模塊接收到所述拍攝圖像后，根據(jù)所述拍攝圖像中的投影區(qū)域，確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)；并使用所述幾何校正參數(shù)對需要投影的原始圖像作運算變換來得到校正后的圖像；由投影模塊將所述校正后的圖像投影到顯示屏幕上。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，所述根據(jù)所述拍攝圖像中的投影區(qū)域，確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)為所述校正模塊根據(jù)所述投影區(qū)域的四個頂點的位置坐標(biāo)來確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，所述根據(jù)所述投影區(qū)域的四個頂點的位置坐標(biāo)來確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)包括根據(jù)所述投影區(qū)域的四個頂點的位置坐標(biāo)，以及校正矩形的四個頂點的位置坐標(biāo)，計算出幾何校正參數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，所述根據(jù)所述投影區(qū)域的四個頂點的位置坐標(biāo)，以及校正矩形的四個頂點的位置坐標(biāo)，計算出幾何校正參數(shù)包括利用如下公式來計算幾何校正參數(shù)
5.如權(quán)利要求4所述的方法，所述使用所述幾何校正參數(shù)對需要投影的原始圖像作運算變換來得到校正后的圖像包括根據(jù)下式確定與原始圖像中的像素的位置坐標(biāo)對應(yīng)的校正后的該像素的位置坐標(biāo)
6.一種投影儀，包括攝像模塊，用于對投影儀在顯示屏幕上投射出的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝，得到拍攝圖像；校正模塊，用于根據(jù)所述拍攝圖像中的投影區(qū)域，確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)；并使用所述幾何校正參數(shù)對需要投影的原始圖像作運算變換，得到校正后的圖像；投影模塊，用于將所述校正后的圖像投影到顯示屏幕上。
7.如權(quán)利要求6所述的投影儀，其特征在于，所述校正模塊用于根據(jù)所述拍攝圖像中的投影區(qū)域，確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)包括根據(jù)所述投影區(qū)域的四個頂點的位置坐標(biāo)以及校正矩形的四個頂點的位置坐標(biāo)，計算出幾何校正參數(shù)；其中，所述校正矩形的四個頂點的位置坐標(biāo)為預(yù)先確定；或者，所述校正矩形的四個頂點的位置坐標(biāo)是根據(jù)所述拍攝圖像中投影區(qū)域的四個頂點的位置坐標(biāo)確定。
8.如權(quán)利要求7所述的投影儀，其特征在于，還包括驗證模塊，用于對所述拍攝圖像中投影區(qū)域進(jìn)行幾何失真判斷，并將幾何失真判斷結(jié)果發(fā)送給所述校正模塊；以及，所述校正模塊具體用于在確定所述幾何失真判斷結(jié)果為失真后，確定出所述拍攝圖像中的投影區(qū)域，并確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)；并使用所述幾何校正參數(shù)對需要投影的原始圖像作運算變換，得到校正后的圖像。
9.如權(quán)利要求8所述的投影儀，其特征在于，所述驗證模塊還用于對所述拍攝圖像中投影區(qū)域進(jìn)行顏色失真判斷，并將顏色失真判斷結(jié)果發(fā)送給所述校正模塊。
10.如權(quán)利要求9所述的投影儀，其特征在于，所述校正模塊還用于在確定所述顏色失真判斷結(jié)果為失真后，根據(jù)所述攝像模塊當(dāng)前獲取的拍攝圖像中的投影區(qū)域的背景色在色彩坐標(biāo)系中的色坐標(biāo)和目標(biāo)色彩在色彩坐標(biāo)系中的色坐標(biāo)之間的相對位置，確定待調(diào)整基色；并將確定出的待調(diào)整基色的亮度調(diào)整值發(fā)送給所述投影模塊；所述亮度調(diào)整值為預(yù)先確定；以及，所述投影模塊還用于根據(jù)所述待調(diào)整基色的亮度調(diào)整值調(diào)整光源的相應(yīng)基色的亮度； 以及，所述校正模塊還用于在繼續(xù)獲取所述攝像模塊當(dāng)前拍攝的拍攝圖像，并在確定出所述攝像模塊當(dāng)前獲取的拍攝圖像中的投影區(qū)域的背景色在色彩坐標(biāo)系中的色坐標(biāo)與目標(biāo)色彩在色彩坐標(biāo)系中的色坐標(biāo)之間的相對距離小于設(shè)定值時，繼續(xù)根據(jù)所述攝像模塊當(dāng)前獲取的拍攝圖像中的投影區(qū)域的背景色在色彩坐標(biāo)系中的色坐標(biāo)和目標(biāo)色彩在色彩坐標(biāo)系中的色坐標(biāo)之間的相對位置，確定出待調(diào)整基色；并將確定出的待調(diào)整基色的亮度調(diào)整值發(fā)送給所述投影模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種投影儀及其投影圖像校正方法。所述方法包括由攝像模塊對投影儀在顯示屏幕上投射出的投影區(qū)域進(jìn)行拍攝，得到拍攝圖像；校正模塊根據(jù)所述拍攝圖像中的投影區(qū)域，確定出相應(yīng)的幾何校正參數(shù)；并使用所述幾何校正參數(shù)對需要投影的原始圖像作運算變換，得到校正后的圖像；由投影模塊將所述校正后的圖像投影到顯示屏幕上。由于對拍攝圖像中的投影區(qū)域進(jìn)行分析，來進(jìn)行幾何校正處理或者顏色校正處理，從而不必通過投影具有某種特征的預(yù)定圖像，來進(jìn)行校正操作，從而簡化了校正投影圖像的過程。
文檔編號G03B21/00GK102611822SQ20121006688
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者彭偉倫, 李磊, 郭大勃 申請人:海信集團(tuán)有限公司