CN113141489A - 一种投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种投影装置，包括按照设定阵列排布的若干投影机，相邻两部投影机投影的两幅投影图像之间形成融合带；标记模块在第一投影图像的融合带区域标记第一标记，和在第二投影图像的融合带区域标记第二标记，以构成一组标记对；校正模块移动和/或旋转第一投影图像和/或第二投影图像，以使第一标记与第二标记重合；校正控制模块控制标记模块在第一投影图像的融合带区域的四角位置分别标注第一标记，和在第二投影图像的融合带区域的四角位置分别标注第二标记，以在融合带的四角位置构成四组标记对，调用校正模块对四组标记对分别校正，使融合带四角像素重合，实现两幅投影图像融合带边界的自动校正。

Description

一种投影装置

技术领域

本发明涉及投影工程技术领域，尤其涉及一种投影装置。

背景技术

目前在大屏图像显示领域，主要有DLP（Digital Light Processing，数字光处理）背投拼接、小间距LED屏拼接、投影融合拼接等三种显示技术；其中，投影融合拼接大屏因其无拼缝、低辐射、护眼等优点备受市场青睐。

投影融合拼接的业内主流实现方法为：将多台投影机按需求排成阵列，使各投影图像间有20%左右的重叠部分（称之为融合带），如图1所示，第一投影机1投射的投影图像11和第二投影机2投射的投影图像12之间形成重叠部分2，进而使用拼接融合器的图像处理功能，将相邻两幅投影图像重叠部分2的像素点重叠，以此达到相邻图像画面衔接的目的。

投影融合大屏显示中最常见的问题是：1、图像重叠部分，也即融合带的校正：由于专业性强，通常需要专业人员手动操作，过程繁琐且低效；2、错位后的恢复：在校正后的使用过程中，会发生吊装投影机的吊架受重力发生轻微形变或者不慎触动到了投影机的情况，这些均会使融合带上的重叠像素点错位，导致图像模糊；用户需要找专业人员到现场进行调试，如此不仅有额外的维护费用，而且难以在第一时间解决故障，影响展览展示。

发明内容

为解决融合带上重叠像素点的校正或错位恢复中存在的低效问题，本发明提供一种投影装置，在融合带标注参考图标，针对参考图标进行自动校正以及错位恢复，实现融合带重叠像素的高效校正或错位恢复，无需专业人员操作。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种投影装置，包括：按照设定阵列排布的若干投影机；其中，相邻的第一投影机和第二投影机分别投射第一投影图像和第二投影图像，且第一投影图像和第二投影图像之间形成融合带；还包括：标记模块，用于在所述第一投影图像的融合带区域标记第一标记，和在所述第二投影图像的融合带区域标记第二标记，以构成一组标记对；校正模块，用于移动和/或旋转所述第一投影图像和/或所述第二投影图像，以使所述第一标记与所述第二标记重合；校正控制模块，用于控制所述标记模块在所述第一投影图像的融合带区域的四角位置分别标注所述第一标记，和在所述第二投影图像的融合带区域的四角位置分别标注所述第二标记，以在所述融合带的四角位置构成四组标记对；以及，调用所述校正模块对四组标记对分别校正。

本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：本发明提出的投影装置，标记模块在第一投影图像的融合带区域的四角位置分别标记第一标记，以及在第二投影图像的融合带区域的四角位置分别标记第二标记，在融合带区域的四角位置构成四组标记对，校正模块则采用移动和/或旋转第一投影图像和/或第二投影图像的方式分别针对四组标记对进行校正，使融合带四角像素重合，实现两幅投影图像融合带边界的校正，以自动校正或错位恢复的方式，解决现有以手动方式实现融合带重叠像素点校正或错位恢复需要专业人员，导致校正或错位恢复低效的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有投影融合拼接的实现方式示意图；

图2为本发明提出的投影装置的的装置架构示意图；

图3为本发明提出的投影装置投影的校正标记示意图；

图4为本发明提出的投影装置投影的校正标记又一示意图；

图5为本发明实施例一给出的投影装置的装置架构图；

图6为本发明实施例一中微调模块的标记示意图；

图7为本发明实施例一中微调模块的标记示意图；

图8为本发明实施例二给出的投影装置的装置架构图；

图9为本发明实施例二的校正示意图；

图10为本发明实施例二的校正示意图；

图11为本发明实施例二的校正示意图；

图12为本发明实施例三的校正示意图；

图13为本发明实施例六摄像头拍摄范围示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提出的投影装置包括按照设定阵列排布的若干投影机，其中参考图1所示，相邻的第一投影机1和第二投影机2分别投射第一投影图像11和第二投影图像12，且第一投影图像11和第二投影图像之间形成融合带2；如图2所示，还包括标记模块3、校正模块4和校正控制模块5；如图3和图4所示，标记模块3用于在第一投影图像11的融合带区域标记第一标记111，和在第二投影图像12的融合带区域标记第二标记121，以构成一组标记对；校正模块4用于移动和/或旋转第一投影图像11和/或第二投影图像12，以使第一标记111与第二标记121重合；校正控制模块5用于控制标记模块3在第一投影图像11的融合带区域的四角位置分别标注第一标记111，和在第二投影图像12的融合带区域的四角位置分别标注第二标记121，以在融合带的四角位置构成四组标记对；以及，调用校正模块4对四组标记对分别进行校正，使每一组的标记对中的第一标记和第二标记重合；这其中，若融合带上的重叠像素点错位仅包括位移变化，则通过移动投影图像来实现校正；若融合带上的重叠像素点错位仅包含角度变化，则通过旋转投影图像实现校正，若融合带上的重叠像素点错位即发生位移变化又发生角度变化，则需结合移动+旋转投影图像来实现校正。

当融合带2的四个顶角的标记对均重合后，第一投用图像11和第二投影图像12的融合带2四角像素重合，实现两幅投影图像融合带边界的校正，以自动校正或错位恢复的方式，解决现有以手动方式实现融合带重叠像素点校正或错位恢复需要专业人员，导致校正或错位恢复低效的问题。

下面以几个具体实施例对本发明提出的投影装置实现自动融合带校正或错位恢复进行详细说明。

实施例一

上述，当校正控制模块5调用校正模块4对四组标记对分别进行校正，实现融合带2四个顶角像素的重合后，融合带边界已经确定，基本上实现了融合带的自动校正或错位恢复，有时在融合带内部区域，像素点还存在微小的偏差，本实施例中，如图5所示，以微调模块6实现对融合带内部像素点的精细校正或错位恢复。

具体的，微调模块6用于在校正控制模块5调用校正模块4对四组标记对分别校正之后，继续控制标记模块3在融合带内部标注若干组标记对，如图6和图7所示，标记M行N列的标记对，每组标记对包含一个标记在第一投影图像11的融合带区域内部的第一标记，以及一个标记在第二投影图像12的融合带区域内部的第二标记；标记模块3标记完成后，微调模块6调用校正模块5对每组标记对分别进行校正。

经过微调模块6的调整，两台投影机投射的两幅投影图像的融合带内部像素点重合，实现了重合带的精准校正或错位恢复。

实施例二

本实施例对校正模块4的具体校正方法予以举例说明。

如图8所示，校正模块4包括移动单元41和旋转单元42，移动单元41，用于移动第一投影图像11和/或第二投影图像12，以使第一标记111的中心点与第二标记121的中心点重合。

如图9所示，以第一标记为第一横线标记111和第二标记为第二横线标记121为例（图中均以包含有横线的十字标记表示），第一横线标记111和第二横线标记121的中心点连线L与第一横线标记本体形成第一夹角a，第一横线标记111和第二横线标记121的中心点连线L与第二横线标记本体形成第二夹角b；旋转单元42则判断第一夹角a和第二夹角b的大小关系，在第一夹角a与第二夹角b不相等时，旋转第一投影图像11和/或第二投影图像12，以使第一横线标记111与第二横线标记121重叠。

校正的目的在于实现两个横线标记完全重合，因此，可以是两个横线标记相对一起移动和/或旋转，或者，一个横线标记向另一个横线标记移动或相对其旋转。

首先，如图9所示，校正模块4计算出第一横线标记111的中心点O1和第二横线标记121的中心点O2之间的距离D，在距离D大于零时，移动单元41移动第一投影图像11和第二投影图像12沿着两个中心点连线相对一起移动D/2的距离，或者，第一横线标记111不移动，第二横线标记121沿中心点连线L向第一横线标记111移动D距离，或者，第二横线标记121不移动，第一横线标记111沿中心点连线L向第二横线标记121移动D距离，实现了中心点O1与中心点O2的重合。

此时，若第一夹角a与第二夹角b相等，则旋转单元42无需执行任何动作，第一横线标记111的中心点O1与第二横线标记121的中心点O2重合时，第一横线标记111与第二横线标记121也即重叠，从而实现了第一横线标记111与第二横线标记121的重合。

若第一夹角a大于第二夹角b，如图10所示的情况下，旋转单元42逆时针方向旋转第二横线标记121（a-b），或者，第一横线标记111顺时针方向旋转（a-b）/2同时第二横线标记121逆时针方向旋转（a-b）/2，实现第一横线标记111与第二横线标记121的重叠，从而实现了第一横线标记111与第二横线标记121的重合。

若第一夹角a小于第二夹角b，如图11所示的情况下，旋转单元42顺时针方向旋转第二横线标记121（b-a），或者，第一横线标记111逆时针方向旋转（b-a）/2同时第二横线标记121顺时针方向旋转（b-a）/2，实现第一横线标记111与第二横线标记121的重叠，从而实现了第一横线标记111与第二横线标记121的重合。

实施例三

本实施例中，校正模块4包括移动单元41，用于移动第一投影图像11和/或第二投影图像12，以使第一标记111的中心点与第二标记121的中心点重合。

本实施例中，如图4所示，以第一标记为第一圆形标记111和第二标记为第二圆形标记121为例，校正的目的在于实现两个圆形标记完全重合，因此，可以是两个圆形一起移动，或者一个圆形相对另一个圆形移动，移动方向为两个圆形圆心的连线方向。

第一圆形标记111和第二圆形标记121的最远端间的像素距离为L，以圆形直径像素距离为S，则在两个圆形标记沿圆心连线方向相对移动时，移动距离为（L-S）/2，在一个圆形沿圆心连线方向向另一个圆形移动时，移动距离为（L-S）。

实际校正中，如图12所示，可在识别出两个圆形标记后使用一个矩形框将二者圈出，由此可计算出两个圆形标记最远端间的像素距离L，在移动过程中，可沿两个圆形标记的圆心连线方向，也可沿矩形框长边的倾斜方向，也可沿两个圆形标记最远端连线方向，本实施例不予具体限定。

实施例四

本实施例中，给出校正或错位恢复的两种具体实施方式。

1、先采用如实施例二给出的横线标记的校正方式，进行第一轮移动+旋转校正，实现两幅投影图像融合带边界的校正；接着采用如实施例二给出的横线标记的校正方式结合实施一给出的微调方案，实现精准校正。

2、先采用如实施例三给出的圆形标记方式，进行第一轮移动校正，实现两幅投影图像融合带边界的校正；接着采用如实施例三给出的圆形标记方式结合实施例一给出的微调方案，进行第二轮微调校正，实现精准校正。

实施例五

本实施例中，给出一个优选的校正或错位恢复的整合方案。

1、采用如实施例三给出的圆形标记方式，进行第一轮移动校正，实现两幅投影图像融合带边界的校正；

2、接着采用如实施例二给出的横线标记的校正方式结合实施一给出的微调方案，实现精准校正。

实施例六

本实施例在上述各实施例基础上实施，应用在投影装置校正后的使用过程中，当融合带图像发生错位情况实施自动错位恢复。

首先，在投影机上安装摄像头来获取融合带2的图像，具体的，如图13所示，摄像头摄像范围略大于投影画面即可拍到相邻两台投影机投影画面的重叠区域，如图中实线为投影区域，虚线为拍摄区域。

拍摄的图像一方面用于校正模块4，在校正模块4的校正过程中，基于摄像头获取的图像判断校正结果以及效果，另一方面，在实施自动校正之前，用于判断融合带图像发生形变的情况。

具体的，在本实施例的投影装置中包括有校正范围计算模块7和手动校正提醒模块8；校正范围计算模块7用于在实施自动校正初期，获取摄像头拍摄的图像，计算融合带图像发生形变的比例，在形变比例小于设定值时，例如10%，则向校正控制模块5发送一个启动指令，校正控制模块5在接收到启动指令后，启动标记模块3和校正模块4实施自动校正，若形变比例大于设定值，则通过手动校正提醒模块8发出手动校正提醒信息，用户在接收到该提醒信息后，需要手动调整投影机的位置直至不再有手动校正提醒信息发出，以使形变比例小于设定值，之后投影装置基于实施例一或实施例二的方式实现自动错位恢复。

实施例七

本实施例在前五个实施例基础上实施，在校正融合带时，校正控制模块5控制第一投影机和第二投影机投影白色图像，并在融合带中用彩色显示第一横线标记和第二横线标记，且第一横线标记与第二横线标记采用不同颜色标记，以使校正更准确。

上述，本发明提出的投影装置，在入户初期可由专业人员现场手动校正，也可由用户手动调整投影机位置使融合带形变范围小于设定值后，由投影装置实现自动校正；后期使用过程中，当由于吊装投影机的吊架受重力发生轻微形变、或者触动到投影机导致投影图像发生形变，均可基于本发明提出的方式简便、快速的完成自动错位恢复，无需等待专业人员调试，提高了校正效率。

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，可轻易想到的变化或替换，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 (9)

1.一种投影装置，包括：

按照设定阵列排布的若干投影机；

其中，相邻的第一投影机和第二投影机分别投射第一投影图像和第二投影图像，且第一投影图像和第二投影图像之间形成融合带；

其特征在于，还包括：

标记模块，用于在所述第一投影图像的融合带区域标记第一标记，和在所述第二投影图像的融合带区域标记第二标记，以构成一组标记对；

校正模块，用于移动和/或旋转所述第一投影图像和/或所述第二投影图像，以使所述第一标记与所述第二标记重合；

校正控制模块，用于控制所述标记模块在所述第一投影图像的融合带区域的四角位置分别标注所述第一标记，和在所述第二投影图像的融合带区域的四角位置分别标注所述第二标记，以在所述融合带的四角位置构成四组标记对；以及，调用所述校正模块对四组标记对分别校正。

2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置还包括：

微调模块，用于在所述校正控制模块调用所述校正模块对四组标记对分别校正之后，控制所述标记模块在所述融合带内部标注若干组标记对，并调用所述校正模块对若干组标记对分别校正。

3.根据权利要求2所述的投影装置，其特征在于，所述融合带内部标注的若干组标记对呈M行N列排布。

4.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述校正模块包括：

移动单元，用于移动所述第一投影图像和/或所述第二投影图像，以使所述第一标记的中心点与所述第二标记的中心点重合。

5.根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，所述第一标记为第一横线标记，所述第二标记为第二横线标记；则所述第一横线标记和所述第二横向标记的中心点连线与所述第一横线标记本体形成第一夹角，所述第一横线标记和所述第二横线标记的中心点连线与所述第二横线标记本体形成第二夹角；

所述校正模块还包括：

旋转单元，用于在所述第一夹角与所述第二夹角不相等时，旋转所述第一投影图像和/或所述第二投影图像，以使所述第一横线标记与所述第二横线标记重叠。

6.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述装置还包括：

摄像头 ，用于获取所述融合带图像；

校正范围计算模块，用于计算所述融合带图像发生形变的比例，在形变比例小于设定值时，向所述校正控制模块发送启动指令。

7.根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述手动校正提醒模块，在所述校正范围计算模块计算所述融合带图像发生形变的比例大于所述设定值时，发出手动校正提醒信息。

8.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述校正控制模块还用于：

控制所述第一投影机和所述第二投影机投影白色图像。

9.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述校正控制模块还用于：

将所述第一横线标记和所述第二横线标记显示为不同颜色。

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