技术领域
[0001] 本
发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影方法、投影设备及计算机可读存储介质。
背景技术
[0002] 本部分旨在为
权利要求书中陈述的本发明的具体实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是
现有技术。
[0003] 在日常生活中各种会议以及教学中都会用到投影仪，投影仪在我们的生活中起到了举足轻重的作用。在日常家庭应用场景中，投影机的镜头在工作过程中受热，导致镜头出射到屏幕的画面产生一定程度的偏移，在使用特定尺寸的
银幕时，较大的偏移量会影响客户的观看感受。而且在使用过程中也会因为时间的推移投影仪的投影图像画面也会发生改变，从而影响投影效果。
[0004] 现有技术中，投影仪需要用户人工手动或者通过遥控器逐步地调整投影仪的投影方向以及
角度，缺乏快速有效地对投影仪投射出画面的
位置进行校正的方案，不利于提高用户体验。
发明内容
[0005] 为解决现有技术中投影仪不能自动校正投影图像画面的技术问题，本发明提供一种可以自动调整投影画面位置的投影方法，本发明还提供一种投影设备及计算机可读存储介质。
[0006] 一种投影方法，包括以下步骤：
[0007] 根据采集到的投影图像画面及测得的投影距离，计算所述投影图像画面在投影屏幕上的偏移方向及偏移量，并根据所述偏移方向及所述偏移量，对所述投影图像画面的投影位置进行校正。
[0008] 一种投影设备，包括壳体、设置于所述壳体表面的镜头装置、
图像采集装置、距离
传感器、及设置于所述壳体内部的控制装置及光调制装置；
[0009] 其中，所述控制装置用于控制所述距离传感器测量投影距离；
[0010] 所述控制装置还用于控制所述光调制装置调制光线并出射图像光，所述图像光穿过所述镜头装置照射至投影屏幕形成投影图像画面；
[0011] 所述控制装置以及用于控制所述图像采集装置采集投影图像画面，并根据采集到的投影图像画面及测得的投影距离，计算所述投影图像画面在投影屏幕上的偏移方向及偏移量，以对所述投影图像画面的投影位置进行校正。
[0012] 一种计算机可读存储介质，其中存储有
计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上所述的投影方法。
[0013] 本发明提供的投影设备采用所述投影方法，根据采集到的投影图像画面及测得的投影距离，计算投影图像画面在图像
坐标系下的偏移方向及偏移量，并根据所述偏移方向及所述偏移量，实现所述投影图像画面进行校正。本发明中的投影设备采用所述投影方法不需要人工手动调节且无需经过多次对比调节，使用方便，有利于提高用户体验。
附图说明
[0014] 为了更清楚地说明本发明
实施例/方式技术方案，下面将对实施例/方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例/方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1为本发明第一实施方式提供的投影设备的结构示意图。
[0016] 图2为图1所示的投影设备采用的投影方法的
流程图。
[0017] 图3为本发明第二实施方式提供的投影设备的结构示意图。
[0018] 图4为图3所示的投影设备采用的投影方法的流程图。
[0019] 主要元件符号说明
[0020]投影设备 100、200
壳体 110、210
镜头装置 120、220
图像采集装置 130
距离传感器 140
驱动装置 250
[0021] 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
[0022] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本
申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0024] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的
说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0025] 本发明提供一种投影方法及投影设备，所述投影设备应用所述投影方法，无需人工手动调节且无需经过多次对比调节，可以方便的使用投影仪实现自动的投影图像画面校正。
[0026] 请参阅图1，为本发明第一实施方式提供的投影设备100结构示意图。投影设备100，包括壳体110、设置于壳体表面的镜头装置120、图像采集装置130、距离传感器140、及设置于壳体110内部的控制装置(图未示)及光调制装置(图未示)。其中，所述控制装置用于控制所述光调制装置调制光线并出射图像光，所述图像光穿过镜头装置120照射至屏幕形成投影图像画面；所述控制装置还用于控制图像采集装置130采集投影图像画面，控制距离传感器140测量投影距离，以及采用本发明提供的投影方法进行图像校正。
[0027] 具体地，所述光调制装置为LCD(Liquid Crystal Display，
液晶显示器)、LCOS(Liquid Crystal on Silicon，即液晶附
硅，也叫硅基液晶)、DMD(Digital Mirror Device，Digital Micromirror Device，数字微镜元件)中的一种。一般地，投影设备100还包括
光源装置(图未示)，所述光源装置用于出射光线至所述光调制装置，所述光调制装置包括用于进行光调制的调制区域，所述调制区域中设置有阵列式排布的用于调制光线的多个
像素，所述调制区域用于对入射光线进行调制并出射所述图像光。所述调制区域出射的光线穿过镜头装置120在投影屏幕上形成一投影图像画面。
[0028] 本发明实施方式中，不限定镜头装置120的结构。一般地，镜头装置120包括多个透镜。在一种实施方式中，镜头装置120包括：一反射镜群、具有正屈光度的一第一透镜群及一第二透镜群。其中，所述第二透镜群具有正屈光度且配置于所述第一透镜群的远离所述光调制装置的一侧，所述第二透镜群包括多个透镜。当所述光调制装置出射的图像光经过镜头装置120时，能使所述图像光穿越所述第一透镜群的光轴，并穿越所述第二透镜群的光轴，且所述第二透镜群所产生的一视场角小于100度。所述反射镜群具有负反射屈光度，且位于所述第二透镜群的远离所述第一透镜群的一侧，所述反射镜具有一反射曲面，用以反射通过所述第二透镜群后的图像光。镜头装置120由于所述第一透镜群、所述第二透镜群及反射镜群的配置，通过所述反射镜群提供广角镜群的功能，使得镜头装置120能在维持良好成像
质量的前提下，整体的体积得以缩减，而生产成本也得以降低。
[0029] 图像采集装置130包括
电路板、图像传感器、滤光片和镜头组件，所述图像传感器贴装到所述
电路板中部，所述图像传感器周边的电路板上具有被动元件以及连接图像传感器与被动元件的金线，所述图像传感器的非感光区上形成有一圈包围所述图像传感器的感光区的环形挡边，所述环形挡边外的图像传感器及电路板上通过塑封材料形成有一将所述被动元件及金线包覆在内的塑封体，所述塑封体上侧中部形成有下沉凹槽，所述滤光片周边贴装到所述下沉凹槽内；所述镜头组件安装于所述塑封体的上侧。图像采集装置130为滤光片直接贴合式小型化图像采集装置，通过在图像传感器周边非感光区一周进行点胶并进行干胶，形成一环形挡边，能够阻挡模塑时塑封材料进入图像传感器的感光区，并可防止模塑时模具压伤图像传感器的感光区；通过塑封材料形成的塑封体将所述图像传感器非感光区及四周的被动元件、金线全部浇铸在一起，形成一个整体结构，与传统
支架与电路板结合相比，减少了支架所占用空间，从而达到了减小摄像模组尺寸的目的，且增强了产品的可靠性。
[0030] 距离传感器140包括红外线测距装置或激光测距装置中的一种。在一种实施方式中，距离传感器140采用
相位法测量投影距离，即距离传感器140对发出的光线进行幅度调制并测定出射光线往返一次所述产生的
相位延迟，再根据出射光线的
波长，换算所述相位延迟所代表的距离。在一种实施方式中，距离传感器140采用脉冲法测量第一距离，即距离传感器140对发出的光线经所述投影屏幕的反射后又被距离传感器140接收，距离传感器140记录所述光线往返的时间。根据出射光线的波长，换算出对应所述投影距离的测距结果。另外，距离传感器140可以包括测距传感器与处理器，所述处理器对所述测距传感器的输出
信号进行处理得到所述投影距离。在另一种实施方式中，距离传感器140包括测距传感器，投影设备100中的控制装置对所述测距传感器的
输出信号进行处理得到所述投影距离。
[0031] 进一步地，投影设备100中的控制装置可以是
单片机、中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、
数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、
专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程
门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他
可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立
硬件组件等。通用处理器可以是
微处理器或者所述处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0032] 请参阅图2，为如图1所示的投影设备100采用的投影方法的流程图。本发明中的投影方法根据采集到的投影图像画面及测得的投影距离，计算所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移方向及偏移量，并根据所述偏移方向及所述偏移量，对所述投影图像画面的投影位置进行校正。进一步地，将所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移量转换为所述光调制装置中调制图像的偏移像素量，或者转换为镜头装置120的光轴偏移所述投影图像画面中
心轴轴线的偏移量，并根据所述调制图像的偏移像素量或者所述光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量，对所述投影图像画面的投影位置进行校正。相应地，所述控制装置用于将所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移量转换为所述光调制装置中调制图像的偏移像素量，或者转换为镜头装置120的光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量，并根据所述调制图像的偏移像素量或者所述光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量，对所述投影图像画面的投影位置进行校正。
[0033] 在本实施方式中，利用所述控制装置，实现上述投影方法，包括以下步骤：
[0034] S101：根据采集到的投影图像画面及测得的投影距离，计算所述投影图像画面在投影屏幕上的偏移方向及偏移量。
[0035] 在步骤S101之前，还可以通过图像采集装置130采集投影到所述投影屏幕的投影图像画面，基于所述投影屏幕的边框位置判断所述投影图像画面是否有偏移。若存在偏移，则执行步骤S101，若不存在偏移，则根据指令判断采集到的下一
帧投影图像画面是否有偏移。
[0036] 本发明实施方式中，图像采集装置130用于采集所述投影图像画面，距离传感器140用于测得所述投影距离，所述控制装置用于根据采集到的投影图像画面及测得的投影距离，计算所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移方向及偏移量。
[0037] 在一种优选的实施方式中，图像采集装置130设置于镜头装置120的顶部，距离传感器140设置于镜头装置120的底部，可以理解的是，图像采集装置130与距离传感器140还可以邻近设置，或者设置于镜头装置120的其他位置。
[0038] 需要说明的是，在本发明实施方式中，所述投影屏幕包括边框，边框内区域尺寸为X*Y，则理想情况下，所述投影图像画面在所述投影屏幕中的尺寸为X*Y，单位为长度单位，比如mm或cm。可以理解的是，在其他实施方式中，边框内区域尺寸可以大于X*Y，投影图像画面与所述边框之间还设置有间隔。
[0039] 根据图像采集装置130中相邻感光单元间距△p、放大率β以及探测到的投影图像画面与所述投影屏幕边框间的距离△P与△Q，计算得到所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移量△x与△y。图像采集装置130中包括阵列排布的多个感光单元，每个感光单元用于将入射的
光信号转换为相应的
电信号。相邻感光单元的间距为△p，图像采集装置130探测到的投影图像的偏移像素量为△P*△Q，具有像素单位。△P与△Q是指所述控制装置采集到的投影图像画面中，探测到的投影图像画面与所述投影屏幕边框间的距离，[0040] △x＝△P*△p*β；
[0041] △y＝△Q*△p*β。
[0042] 本实施方式中，投影距离为测得的图像采集装置130与所述投影屏幕间的距离L，图像采集装置130的焦距为f，其中透镜组件的光学长度为d，前焦距为f1，后焦距为f2，上述参数均为已知量，则能够计算出图像采集装置130的图像放大率β：
[0043]
[0044] A＝L-d-f1-f2。
[0045] 根据以上各式，根据采集到的投影图像画面及测得的投影距离L，进一步的，是根据投影设备100中图像采集装置130相邻感光单元间距△p、放大率β，以及探测到的投影图像画面与所述投影屏幕边框间的距离△P与△Q，计算得到所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移量△x与△y。
[0046] S102：将所述投影图像画面在所述投影屏幕上偏移量△x、△y转换为所述光调制装置中调制图像的偏移像素量△S、△T。
[0047] 具体地，根据所述投影图像画面的尺寸X、Y及偏移量△x、△y，及所述调制区域中像素的数量M*N，计算得到所述调制图像的偏移像素量△S、△T，如下公式所示：
[0048]
[0049]
[0050] S103：根据所述调制图像的偏移像素量对所述调制图像进行压缩处理，然后控制经压缩处理的调制图像在所述光调制装置的调制区域中沿与所述投影图像画面偏移方向相反的方向移动。
[0051] 移动后的调制区域出射的图像光穿过镜头装置120成像于所述投影屏幕，所述投影图像画面完全落入所述投影屏幕边框围成的区域中。
[0052] 本发明实施方式中提供的投影设备100采用所述投影方法，根据采集到的投影图像画面及测得的投影距离，计算投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移方向及偏移量，并根据所述偏移方向及所述偏移量，计算得到对应的光调制装置中的调制图像的偏移像素量，从而实现所述投影图像画面的投影位置进行校正。投影设备100采用所述投影方法不需要人工手动调节并且不需要多次对比调节，使用方便，有利于提高用户体验。
[0053] 请参阅图3，为本发明第二实施方式提供的投影设备200的结构示意图。本发明实施方式提供的投影设备200与投影设备100的区别主要在于，投影设备200还包括连接于镜头装置220及控制装置之间的驱动装置250。所述控制装置根据镜头装置200的光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量发出
控制信号，驱动装置250根据所述控制信号驱动镜头装置220的光轴超所述投影图像画面中心轴轴线的方向移动。需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第一实施方式中的各具体方案也可以相应的适用于第二实施方式中，为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。
[0054] 请参阅图本实施方式中的投影方法，与所述第一实施方式相同的是，根据投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移方向及偏移量，对所述投影图像画面的投影位置进行校正。
[0055] 请参阅图4，为图3所示的投影设备200采用的投影方法流程图。本发明中的投影方法，包括将所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移量转换为所述光调制装置中调制图像的偏移像素量，或者转换为镜头装置220的光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量，并根据所述调制图像的偏移像素量或者所述光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量，对所述投影图像画面的投影位置进行校正。相应地，所述控制装置用于将所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移量转换为所述光调制装置中调制图像的偏移像素量，或者转换为镜头装置220的光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量，并根据所述调制图像的偏移像素量或者所述光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量，对所述投影图像画面的投影位置进行校正。
[0056] 在本实施方式中，所述投影方法，包括：
[0057] S201：根据采集到的投影图像画面及测得的投影距离，计算所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移方向及偏移量△x、△y。步骤S201与步骤S101相同，在这里不做赘述。
[0058] S202：将所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移量△x、△y，转换为镜头装置220的光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量△u、△v。
[0059] 根据光调制装置的像素间隔△q、用于调制图像的像素数量M*N，及所述投影图像画面的尺寸X、Y，计算得到镜头装置220的放大率γ，
[0060] γ＝X/(△q*M)。
[0061] 根据所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移量△x、△y，及镜头装置220的放大率γ，计算得到所述光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量△u、△v：
[0062] △u＝△x/γ
[0063] △v＝△y/γ。
[0064] S203：根据所述光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量，驱动镜头装置220的光轴朝所述投影图像画面中心轴轴线的方向移动。
[0065] 在一种实施方式中，所述控制装置计算得到所述光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量后，输出与所述光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量对应的脉冲信号。
[0066] 其中，驱动装置250包括驱动芯片及步进
马达，所述驱动芯片根据所述脉冲信号输出对应的驱动信号，所述步进马达接收所述驱动信号带动镜头装置220移动。移动后的镜头装置220成像于投影屏幕，所述投影图像画面完全落入所述投影屏幕的边框围成的区域中。
[0067] 本实施方式中，投影设备200采用上述投影方法，根据采集到的投影图像画面及测得的投影距离，计算所述投影图像画面在所述投影屏幕上的偏移方向及偏移量，并根据所述投影图像画面在所述投影屏幕上偏移量，计算得到镜头装置220的光轴偏移所述投影图像画面中心轴轴线的偏移量，从而实现对所述投影图像画面的投影位置进行校正。投影设备200采用所述投影方法不需要人工手动调节并且不需要多次对比调节，使用方便，有利于提高用户体验。
[0068] 以上步骤中的标号S101-S103及S201-S203，不用于限定步骤之间的先后顺序，步骤之间的顺序可以相互调换，在上述步骤之间还可以添加其他步骤或删除相应步骤。
[0069] 本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上所述的投影方法。
[0070] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个装置也可以由同一个装置或系统通过
软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
[0071] 最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行
修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
