CN111970500A - 用于投影设备的自动距步校准方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于投影设备的自动距步校准方法及***，涉及投影仪领域。该方法包括：测量投影设备与投射画面之间的投影距离；对投射画面进行调焦，依次记录投影画面的清晰度，以及对应的马达步数；根据得到的全部清晰度确定最大清晰度对应的目标马达步数，将目标马达步数与投影距离进行关联，得到距步映射关系；调整投影设备的位置，直到得到N个投影距离的距步映射关系，根据N个投影距离的距步映射关系生成距步映射模型。本发明具有自动对焦速度快且对焦精度高的优点，提高了距步校准的可操作性，为实现快速自动对焦功能提供基础保障，从而能够在投影设备的生产阶段自动检测拦截不合格产品，提高产品质量。

Description

用于投影设备的自动距步校准方法及***

技术领域

本发明涉及投影仪领域，尤其涉及用于投影设备的自动距步校准方法及***。

背景技术

对于投影仪而言，在出厂前不会进行距步校准，因此，在进行自动对焦时，由于投影距离和调焦马达之间的关系不确定，导致自动对焦速度慢，对焦效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供用于投影设备的自动距步校准方法及***。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于投影设备的自动距步校准方法，包括：

S1，通过投影设备向成像区域投影，测量所述投影设备与投射画面之间的投影距离；

S2，按照预设步数间隔通过所述投影设备的调焦马达对所述投射画面进行调焦，依次记录所述投影画面的清晰度，以及对应的马达步数；

S3，根据得到的全部所述清晰度确定最大清晰度对应的目标马达步数，将所述目标马达步数与所述投影距离进行关联，得到距步映射关系；

S4，调整所述投影设备的位置，重复步骤S1至S3，直到得到N个投影距离的距步映射关系，根据所述N个投影距离的距步映射关系生成距步映射模型，N≥1。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种用于投影设备的自动距步校准***，包括：

测距装置，用于通过投影设备向成像区域投影，测量所述投影设备与投射画面之间的投影距离；

调焦装置，用于按照预设步数间隔通过所述投影设备的调焦马达对所述投射画面进行调焦，依次记录所述投影画面的清晰度，以及对应的马达步数；

处理装置，用于根据得到的全部所述清晰度确定最大清晰度对应的目标马达步数，将所述目标马达步数与所述投影距离进行关联，得到距步映射关系；

移动装置，用于调整所述投影设备的位置，重复步骤S1至S3，直到得到N个投影距离的距步映射关系，根据所述N个投影距离的距步映射关系生成距步映射模型，N≥1。

本发明的有益效果是：本发明通过建立距步映射模型，距步映射模型中存储有投影画面最清晰时投影距离与调焦马达的步数对应关系，因此在进行自动对焦时，只需要通过距步映射模型查找与投影距离的马达步数，就能够实现快速准确对焦，具有对焦速度快且校准精度高的优点，提高了距步校准的可操作性，为实现快速自动对焦功能提供基础保障，从而能够在投影设备的生产阶段自动检测拦截不合格产品，提高产品质量。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明自动距步校准方法的实施例提供的流程示意图；

图2为本发明自动距步校准方法的其他实施例提供的校准实例流程示意图；

图3为本发明自动距步校准***的实施例提供的结构框架图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明自动距步校准方法的实施例提供的流程示意图，该自动距步校准方法适用于投影设备的自动距步校准，包括：

S1，通过投影设备向成像区域投影，测量投影设备与投射画面之间的投影距离；

S2，按照预设步数间隔通过投影设备的调焦马达对投射画面进行调焦，依次记录投影画面的清晰度，以及对应的马达步数；

S3，根据得到的全部清晰度确定最大清晰度对应的目标马达步数，将目标马达步数与投影距离进行关联，得到距步映射关系；

S4，调整投影设备的位置，重复步骤S1至S3，直到得到N个投影距离的距步映射关系，根据N个投影距离的距步映射关系生成距步映射模型，N≥1。

得到距步映射模型后，在自动对焦时，只需要检测投影距离，就能够快速通过距步映射模型得到调焦的马达步数，从而提高自动对焦效率。

需要说明的是，距步映射模型中存储的是投影距离与调焦马达的步数的对应关系，是把投影设备与成像区域之间的物理距离转换成对焦清晰时的马达步数，如表1所示，给出了一种示例性的距步映射模型。

表1

应理解，如投影仪等投影设备上的调焦马达有一个固定总行程，例如800。投影仪的投射距离与马达行程成一定的比例关系，当投射距离增大或减小时，投影画面清晰时的马达步数也随之增大或减少，那么结合表1中所示的距步映射模型，根据不同位置的实际投射距离，自动逐步调整投射画面的清晰度，同时确认最清晰画面后即记录下此时的马达步数，以此获得距离与马达步数的映射关系。

例如，在测量得到投影设备与成像区域之间的物理距离后，可以通过查找表1的方式确定调焦马达的步数，例如，假设物理距离为1，那么可以将调焦马达的步数调整为100步。

具体地，可以从调校马达的最小步数开始，直到调到调校马达的最大行程，预设步数间隔可以根据实际需求设置，可以根据时间和对焦效果适时调整，例如，可以为30步。

本实施例通过建立距步映射模型，距步映射模型中存储有投影画面最清晰时投影距离与调焦马达的步数对应关系，因此在进行自动对焦时，只需要通过距步映射模型查找与投影距离的马达步数，就能够实现快速对焦，具有对焦速度快且校准精度高的优点，提高了距步校准的可操作性，为实现快速自动对焦功能提供基础保障，从而能够在投影设备的生产阶段自动检测拦截不合格产品，提高产品质量。

可选地，在一些可能的实施方式中，依次记录投影画面的清晰度，具体包括：

通过摄像设备拍摄投影画面的图片，通过灰度方差评价法确定投影画面的清晰度。

通过灰度方差评价法能够快速确定投影画面的清晰度，提高校准效率。

可选地，还可以通过Brenner梯度函数、Laplacian梯度函数等函数描述投影画面的清晰度。

可选地，在一些可能的实施方式中，通过灰度方差评价法确定投影画面的清晰度，具体包括：

对投影画面的图片进行灰度化处理，得到灰度图片；

检测灰度图片中投影画面的边缘的黑色像素与相邻像素的灰度差值；

根据灰度差值确定投影画面的清晰度。

应理解，灰度指的是用黑色作为基准色来表示物体，每个灰度对象都有从0％-100％的灰度值，对于同一张黑白图像来说，拍摄出来的清晰的图像中能显示出各个物体的清晰边缘线条，这种情况下，物体边缘占据的黑色像素较少，而拍摄出来的模糊图像中的物体边缘占据的黑色像素会相对较多。因此，清晰图片中物体边缘的黑色像素与相邻像素的灰度差值会更大，这部分差值就可以通过方差计算来体现。

也就是说，灰度值方差越大，说明拍摄的图片的物体边缘线条越清晰，画面越清晰，通过对比马达行程中的灰度值方差，方差最大值对应的马达步数就是清晰马达步数，对应最清晰的投影画面。

假如，假设物理投射距离1m，首先可以执行马达运行一个完整的行程，假设按照每次马达走30步拍一次照片，计算清晰度，并记录：清晰度-步数。

当整个马达行程完成后，会获取到一组清晰度值和对应的马达步数，然后从这组数据中提取最大清晰度值对应的马达步数，根据最大清晰度值对应的马达步数形成与物理距离对应关系，从而形成映射关系，并完成此距离的校准过程。

通过上述方法确定投影画面的清晰度，具有过程简单的优点，且识别效率高，识别精度也能够满足要求，能够在产业中实现，从而在生产线中拦截不合格产品，提高产品质量。

可选地，在一些可能的实施方式中，还包括：

使用距步映射模型进行自动对焦。

通过距步映射模型进行自动对焦，具有对焦速度快的优点，在测量得到投影距离后，就能够实现自动对焦，提高对焦速度和精度，提高用户体验度。

可选地，在一些可能的实施方式中，使用距步映射模型进行自动对焦，具体包括：

确定待校准的投影设备的第一投影距离；

从距步映射模型中查找与第一投影距离对应的第一马达步数；

根据第一马达步数对待校准的投影设备的调焦马达的步数进行调整。

通过预先建立的距步映射模型进行自动校准，具有校准速度快、校准精度高的优点，可以将距步映射模型存储在存储介质中，便于移动和执行。

如图2所示，提供了一种距步校准实例流程图，通过控制马达调整画面清晰度、摄像头采集画、TOF实现距离判定，三个模块实现特定距离下最清晰画面的马达步数采集，即距步校准，结合图2，具体逻辑过程说明如下。

首先，向校准装置输入测试距离、测试次数和一致性阈值，一致性阈值可以为多次测试结果之间马达步数的最大差值。

然后，控制TOF模块进行实际距离的判定，读取TOF模块的校准数据：如果数据为空或者无效，说明没有校准，停止测试；如果读取到有效数据，调用TOF模块的测距功能，并读取测量结果。

将输入的测试距离与测量结果进行比对：超过阈值范围，停止测试；在阈值范围内，说明机器位置正确，可以继续执行后续测试。

其次，控制摄像头和马达进行画面清晰度的调整，通过摄像头模块确认摄像头功能是否正常：摄像头功能异常，停止测试；摄像头功能正常，继续进行马达功能测试。

通过马达模块确认马达功能是否正常：马达功能异常，停止测试；马达功能正常，继续进行以下测试。

摄像头与马达协作找出最清晰的点：

1.复位马达到0点

2.控制马达模块转动到特定步数

3.打开摄像头，采集DUT的投射画面

4.计算图片灰度值并与马达步数关联

5.重复2—4步，搜集灰度值与马达步数的曲线，直到马达步数转到最大

6.分析曲线，找出灰度值最优的点

7.输出最优点的马达步数

最后，根据输入的测试次数，重复执行上述过程，并记录每次输出的马达步数，将多次测试获得的马达步数与输入的一致性阈值进行分析，如果超出阈值，测试过程可能被干扰，停止测试；在阈值范围，测试通过，记录测试距离-步数，完成校准。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。

如图3所示，为本发明自动距步校准***的实施例提供的结构框架图，该自动距步校准***适用于投影设备的自动距步校准，包括：

测距装置1，用于通过投影设备向成像区域投影，测量投影设备与投射画面之间的投影距离；

调焦装置2，用于按照预设步数间隔通过投影设备的调焦马达对投射画面进行调焦，依次通过摄像头记录投影画面的清晰度，以及对应的马达步数；

处理装置3，用于根据得到的全部清晰度确定最大清晰度对应的目标马达步数，将目标马达步数与投影距离进行关联，得到距步映射关系；

移动装置，用于调整投影设备的位置，重复步骤S1至S3，直到得到N个投影距离的距步映射关系，根据N个投影距离的距步映射关系生成距步映射模型，N≥1。

应理解，测距装置可以为TOF测距装置，调焦装置可以通过投影仪内部的调焦程序实现对调焦马达的控制，移动装置可以通过具有机械传动功能的装置实现，例如机械臂、传送带等，这些属于本领域的公知结构，在此不再赘述。

可选地，在一些可能的实施方式中，调焦装置2具体用于通过摄像设备拍摄投影画面的图片，通过灰度方差评价法确定投影画面的清晰度。

可选地，在一些可能的实施方式中，调焦装置2具体用于对投影画面的图片进行灰度化处理，得到灰度图片；检测灰度图片中投影画面的边缘的黑色像素与相邻像素的灰度差值；根据灰度差值确定投影画面的清晰度。

可选地，在一些可能的实施方式中，还包括：

自动对焦装置，用于使用距步映射模型进行自动对焦。

可选地，在一些可能的实施方式中，自动对焦装置具体用于确定待校准的投影设备的第一投影距离；从距步映射模型中查找与第一投影距离对应的第一马达步数；根据第一马达步数对待校准的投影设备的调焦马达的步数进行调整。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。

需要说明的是，上述各实施方式是与在先方法实施例对应的产品实施例，对于产品实施方式的说明可以参考上述各方法实施方式中的对应说明，在此不再赘述。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。

上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于投影设备的自动距步校准方法，其特征在于，包括：

S1，通过投影设备向成像区域投影，测量所述投影设备与投射画面之间的投影距离；

S2，按照预设步数间隔通过所述投影设备的调焦马达对所述投射画面进行调焦，依次记录所述投影画面的清晰度，以及对应的马达步数；

S3，根据得到的全部所述清晰度确定最大清晰度对应的目标马达步数，将所述目标马达步数与所述投影距离进行关联，得到距步映射关系；

S4，调整所述投影设备的位置，重复步骤S1至S3，直到得到N个投影距离的距步映射关系，根据所述N个投影距离的距步映射关系生成距步映射模型，N≥1。

2.根据权利要求1所述的用于投影设备的自动距步校准方法，其特征在于，依次记录所述投影画面的清晰度，具体包括：

通过摄像设备拍摄所述投影画面的图片，通过灰度方差评价法确定所述投影画面的清晰度。

3.根据权利要求2所述的用于投影设备的自动距步校准方法，其特征在于，通过灰度方差评价法确定所述投影画面的清晰度，具体包括：

对所述投影画面的图片进行灰度化处理，得到灰度图片；

检测所述灰度图片中所述投影画面的边缘的黑色像素与相邻像素的灰度差值；

根据所述灰度差值确定所述投影画面的清晰度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于投影设备的自动距步校准方法，其特征在于，还包括：

使用所述距步映射模型进行自动对焦。

5.根据权利要求4所述的用于投影设备的自动距步校准方法，其特征在于，使用所述距步映射模型进行自动对焦，具体包括：

确定待校准的投影设备的第一投影距离；

从所述距步映射模型中查找与所述第一投影距离对应的第一马达步数；

根据所述第一马达步数对所述待校准的投影设备的调焦马达的步数进行调整。

6.一种用于投影设备的自动距步校准***，其特征在于，包括：

测距装置，用于通过投影设备向成像区域投影，测量所述投影设备与投射画面之间的投影距离；

调焦装置，用于按照预设步数间隔通过所述投影设备的调焦马达对所述投射画面进行调焦，依次记录所述投影画面的清晰度，以及对应的马达步数；

处理装置，用于根据得到的全部所述清晰度确定最大清晰度对应的目标马达步数，将所述目标马达步数与所述投影距离进行关联，得到距步映射关系；

移动装置，用于调整所述投影设备的位置，重复步骤S1至S3，直到得到N个投影距离的距步映射关系，根据所述N个投影距离的距步映射关系生成距步映射模型，N≥1。

7.根据权利要求6所述的用于投影设备的自动距步校准***，其特征在于，所述调焦装置具体用于通过摄像设备拍摄所述投影画面的图片，通过灰度方差评价法确定所述投影画面的清晰度。

8.根据权利要求7所述的用于投影设备的自动距步校准***，其特征在于，所述调焦装置具体用于对所述投影画面的图片进行灰度化处理，得到灰度图片；检测所述灰度图片中所述投影画面的边缘的黑色像素与相邻像素的灰度差值；根据所述灰度差值确定所述投影画面的清晰度。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的用于投影设备的自动距步校准***，其特征在于，还包括：

自动对焦装置，用于使用所述距步映射模型进行自动对焦。

10.根据权利要求9所述的用于投影设备的自动距步校准***，其特征在于，所述自动对焦装置具体用于确定待校准的投影设备的第一投影距离；从所述距步映射模型中查找与所述第一投影距离对应的第一马达步数；根据所述第一马达步数对所述待校准的投影设备的调焦马达的步数进行调整。

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