[发明专利]投影设备及基于光机相机标定的投影图像校正方法

说明书

本申请涉及显示设备技术领域，特别地，涉及一种投影设备及基于光机相机标定的投影图像校正方法，一定程度上可以解决投影仪零部件装配误差导致的设备参数误差大、投影图像校正结果精度低、效果差的问题，所述投影设备包括：光机；相机；控制器，被配置为：检测到投影设备移动后，控制光机投射标定图卡至所述标定板的所述空白区域以确定标定参数；基于所述标定参数，和所述相机获取的所述标定板图像在相机坐标系下的坐标，确定世界坐标系和光机坐标系之间的转换矩阵；根据上述转换矩阵，将所述世界坐标系下所述预设投影区域顶点的第一坐标转换至所述光机坐标系得到第二坐标，并控制所述光机投射播放内容至所述第二坐标。

本申请要求在2021年11月16日提交中国专利局、申请号为202111355866.0、发明名称为″一种投影设备及基于几何校正的显示控制方法″的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及显示设备技术领域，特别地，涉及一种投影设备及基于光机相机标定的投影图像校正方法。

背景技术

投影仪移动后引起投射角度、投射距离的偏差，会导致投影图像不能完全投射至预设投影区域，而形成畸形投影图像；通过投影仪配置的投影图像校正功能，可修正畸形投影图像的显示位置、及显示形状，使投影图像完整、准确的显示在预设投影区域。

在一些投影图像校正的实现中，通常需要调用投影仪在制造出厂时已标注为设备参数的光机内参、及光机相机间的外参，然后测算光机平面与投影面夹角，最后调用校正计算模型实现投影图像校正。

然而，由于投影仪实际生产组装过程中必然存在加工、组装误差，从而使上述内参、外参的实际值与理论值不一致，导致投影仪在投影图像校正时精度下降。

发明内容

为了解决投影仪零部件装配误差导致设备参数误差大、投影图像校正精度低、效果差的问题，本申请提供了一种投影设备及基于光机相机标定的投影图像校正方法。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的第一方面提供一种投影设备，包括：光机，用于投射播放内容至投影面的预设投影区域；相机，用于获取标定板图像，所述标定板包含标定图卡和空白区域，所述标定板设置于所述投影面；控制器，被配置为：检测到投影设备移动后，控制光机投射标定图卡至所述标定板的所述空白区域以确定标定参数；基于所述标定参数，和所述相机获取的所述标定板图像在相机坐标系下的坐标，确定世界坐标系和光机坐标系之间的转换矩阵；根据上述转换矩阵，将所述世界坐标系下所述预设投影区域顶点的第一坐标转换至所述光机坐标系得到第二坐标，并控制所述光机投射播放内容至所述第二坐标。

本申请实施例的第二方面提供一种基于光机相机标定的投影图像校正方法，所述方法包括：检测到投影设备移动后，投射标定图卡至标定板的空白区域以确定标定参数，所述标定参数包括光机内参、及光机相机间的外参，所述标定板包含标定图卡和空白区域，所述标定板设置于投影面；基于所述标定参数，和获取的标定板图像在相机坐标系下的坐标，确定世界坐标系和光机坐标系之间的转换矩阵，所述世界坐标系原点在所述光机坐标系原点处，其XOY面平行于所述投影面；将预设投影区域的矩形顶点在世界坐标系下的第一坐标基于上述转换矩阵转换为所述光机坐标系下的第二坐标，并投射播放内容至所述第二坐标。

本申请的有益效果：通过投射标定图卡至标定板，可实现标定参数实际值的获取；进一步通过构建转换矩阵，可实现世界坐标系中的预设投影区域转换至光机坐标系；进一步通过投射播放内容至第二坐标，可实现投影图像的位置校正，可提高标定参数的精度、提升投影图像的校正效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。