CN115914597A - 一种投影设备及其长期使用后的投影精度校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影设备及其长期使用后的投影精度校正方法，方法包括：获取投影设备的投影距离D和对应的马达移动步数K的映射关系式K＝F(D)；获取当前马达位置K1和当前投影距离D2，根据映射关系式K＝F(D)获得当前马达位置对应的上一时刻投影距离D1，以及当前投影距离对应的目标马达位置K2；判断当前投影距离D2与上一时刻投影距离D1的大小，以设置调焦方向；比较所设置的调焦方向与上一时刻调焦方向是否一致，以确定驱动马达移动步数；再通过清晰度对比法进行优化调焦，驱动马达使投影图像达到清晰度要求值M。本发明既保证了测距法自动调焦的快捷性，同时也保证了投影设备长期使用后调焦效果的准确性和稳定性。

Description

一种投影设备及其长期使用后的投影精度校正方法

技术领域

本发明涉及投影设备调焦技术领域，具体涉及一种投影设备及其长期使用后的投影精度校正方法。

背景技术

市面上投影产品，自动调焦功能大多采用像检法自动调焦或测距法自动调焦。

基于像检法的自动调焦方式，是利用图像清晰度作为判断成像是否清晰的判据，调焦时需要特殊的图像画面，会中断用户的实时播放，并反复对比清晰度，从而导致的占用计算资源大，调焦时间长，影响用户体验感。

基于测距法的主动调焦方式，通常是通过一距离传感器获取投影设备的投影距离，利用距离信息去计算调焦马达位置，一次计算就能实现调焦。基于测距法的调焦方式虽然非常迅速，但是，调焦马达、调焦镜头在长期使用后都会存在不同的磨损和位移，因此，测距法的初始数据和对应关系也会发生相应变化，从而影响调焦精度，使调焦精度下降，影响自动调焦的效果，造成图像模糊，从而失去自动调焦带来的便利性。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种投影设备及其长期使用后的投影精度校正方法，根据投影设备自动调焦使用次数和使用时间，采用图像采集法，通过清晰度对比法对调焦精度进行校正。既保证了测距法自动调焦的快捷性，同时也保证了投影设备长期使用后调焦效果准确性和稳定性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，投影设备内预存有清晰度要求值M和反向补偿步数A，所述投影精度矫正方法，包括：

获取投影设备的投影距离D和对应投影画面清晰时的马达移动步数K的映射关系式K＝F(D)；

获取当前马达位置K1和当前投影距离D2，根据投影距离与马达位置映射关系式K＝F(D)，获得当前马达位置对应的上一时刻投影距离D1，以及当前投影距离对应的目标马达位置K2；

判断当前投影距离D2与上一时刻投影距离D1的大小，以设置调焦方向；

获取上一时刻调焦方向，比较所设置的调焦方向与上一时刻调焦方向是否一致，以确定驱动马达移动步数；

再通过清晰度对比法进行优化调焦，驱动马达使投影图像达到清晰度要求值M。

进一步地技术方案是：所述反向补偿步数A的获取方法包括：

将投影设备固定在某一投影距离位置上；

沿某一移动方向移动马达使投影图像清晰度达到最高；

继续沿移动方向调节马达移动步数P，投影图像清晰度偏离最高点；

反向移动马达使投影图像清晰度回到最高点，记录马达移动的步数Q；

将所述马达移动步数P与所述马达移动的步数Q的差值作为反向补偿步数A。

进一步地技术方案是：所述投影距离与马达位置映射关系式K＝F(D)的获取方法包括：

将投影设备放置在投影距离为D的位置上；

取第一移动方向的起点为马达步数的零点；

调节马达转动至投影画面清晰；

记录投影画面清晰时，马达转动的步数K；

对投影距离范围内的不同投影距离D和对应的马达步数K用最小二乘法拟合得到调整关系K＝F(D)。

进一步地技术方案是：确定所述驱动马达移动步数的方法为：

当所设置的调焦方向与上一时刻调焦方向一致时，驱动马达移动步数为|K2-K1|；

当所设置的调焦方向与上一时刻调焦方向相反时，驱动马达移动步数为|K2-K1|+A。

进一步地技术方案是：所述清晰度对比法包括：

S161.获取当前投影图像清晰度，判断当前投影图像清晰度是否达到预设清晰度要求值M，如果小于，进行S162，否则本次调焦结束；

S162.驱动马达向当前所设置的调焦方向移动1步，获取当前投影图像清晰度，判断当前投影图像清晰度是否达到预设清晰度要求值M，如果达到则本次调焦结束，否则进行S163；

S163.判断当前投影图像清晰度是否优于上一帧投影图像清晰度，若是则返回S162，否则进行S164；

S164.设置调焦方向反向，并驱动马达反向移动1+A步；

S165.驱动马达移动1步；

S165.获取当前投影图像清晰度，判断当前投影图像清晰度是否达到预设清晰度要求值M，如果达到则本次调焦结束，否则返回S165。

进一步地技术方案是：所述投影设备内还设定有开机次数JS和使用时间天数TS的触发条件，通过获取投影设备的开机次数JS和使用时间天数TS，并以开机次数JS和使用时间天数TS任一个达到所设定的触发条件，开始进行自动调焦。

另一方面，本发明还提供了：

一种投影设备，运行如上所述一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，其特征在于，包括存储模块、软件处理模块、马达驱动模块、距离传感器模块和摄像头模块；

存储模块，用于存储清晰度要求值M、反向补偿步数A、记录马达位置、记录调焦方向以及记录图像清晰度；

软件处理模块，用于根据当前马达位置K1、当前投影距离D2、以及投影距离与马达位置映射关系式K＝F(D)获得上一时刻投影距离D1和目标马达位置K2；对比当前投影距离D2与上一时刻投影距离D1的大小判定设置调焦方向；通过上一时刻调焦方向，比较所设置的调焦方向与上一时刻调焦方向是否一致，以确定驱动马达移动步数发送驱动马达指令；并获取图像清晰度以及对比清晰度，以通过清晰度对比法进行优化调焦，驱动马达使投影图像达到清晰度要求值M；

马达驱动模块，用于驱动马达按照软件处理模块发送的驱动马达指令进行移动，且驱动马达指令包括调焦方向和移动步数；

距离传感器模块，用于测量投影设备与投影图像之间的距离D2，以使软件处理模块根据投影距离和马达位置的映射关系K＝F(D)获得目标马达位置K2；

摄像头模块，用于获取投影图像提供给软件处理模块处理获取投影图像清晰度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明考虑投影设备的图像大小会随着投影设备的移动以及使用而变化，根据投影设备自动调焦使用次数和使用时间，采用图像采集法，通过清晰度对比法对调焦精度进行校正，既保证了测距法自动调焦的快捷性，同时也保证了投影设备长期使用后调焦效果准确性和稳定性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的投影设备自动调焦的方法流程图；

图2为本申请实施例提供的投影精度校正方法流程示意图；

图3为本申请实施例提供的清晰度对比法优化调焦的方法流程示意图；

图4为本申请实施例提供的驱动马达移动调焦的方法流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种投影设备的结构框图；

图6为本申请实施例提供的生成测距法新数据的流程示意图。

附图标记：

21-存储器模块；22-软件处理模块；23-马达驱动模块；24-距离传感器模块；25-摄像头模块。

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。

如图1所示，本发明实施例提供一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，运用于包括光机、摄像头、测距传感器以及调焦马达的投影设备，投影设备内预存有开机次数JS和使用时间天数TS，包括：

获取投影设备的开机次数JS和使用时间天数TS，并以开机次数JS和使用时间天数计数TS最先达到软件设定的触发条件，开始进行自动调焦精度校正。

具体的，本实施例中，投影设备内设置有计数软件、计时软件和比较软件，通过计数软件获取投影设备的开机次数，通过计时软件获取投影设备的使用时间天数，通过比较软件对开机次数JS和预存的触发次数YJS进行对比，以及对使用时间天数计数TS和预存的触发使用时间天数YTS进行比对，确定是否达到软件设定的触发条件。

本实施例仅需开机次数JS和使用时间天数TS其一达到软件设定的触发条件，便开始进行自动调焦精度校正。

如图2所示，本发明实施例提供的一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，可通过图1所示的方法实现自动调焦的开启，当然，也可进行手动调焦；同样适用于包括光机、摄像头、测距传感器以及调焦马达的投影设备，投影设备内还预存有清晰度要求值M、反向补偿步数A等，具体投影精度校正方法步骤包括：

步骤S11、获取投影设备的投影距离D和对应投影画面清晰时的马达移动步数K的映射关系K＝F(D)；

本实施例中，具体的获取步骤如下：

将投影设备放置在投影距离为D的位置上；

取所述第一移动方向的起点为马达步数的零点；

调节马达转动至投影画面清晰；

记录投影画面清晰时，马达转动的步数K；

对投影距离范围内的不同投影距离D和对应的马达步数K用最小二乘法拟合得到调整关系K＝F(D)。

步骤S12、获取当前马达位置K1，根据投影距离D与马达位置映射关系K＝f(D)，获得当前马达位置K1对应的上一时刻投影距离D1；

需要说明的是，步骤S12中，获取当前马达位置K1的方法，当前马达位置即为上一次调焦完成后的马达位置，考虑到手动和自动会穿插进行，投影设备应实时记录马达的位置，当前马达位置可以从投影设备中读取。

需要说明的是，由于马达齿轮往一个方向移动一定步数后，立即反向移动相同步数，齿轮不能回到原来的位置，需要补偿一定的步数A才能回到原位置。并且每个调焦马达齿轮咬合程度存在差异，需要补偿的步数也会有差异，本发明在软件模块可开通选择菜单，开通多个反向补偿步数值可选，以适配不同调焦马达。

步骤S13、获取当前投影距离D2，根据投影距离D与马达位置映射关系K＝f(D)，获得当前投影距离对应的马达位置K2；

步骤S14、判断D1是否小于D2，是则设置调焦方向为第一移动方向，否则设置调焦方向为第二移动方向。

具体的，

当所述当前投影距离D2大于所述上一时刻投影距离D1时，设置调焦方向为第一移动方向。

当所述当前投影距离D2小于所述上一时刻投影距离D1时，设置调焦方向为第二移动方向。

需要说明的是，步骤S14中，调焦方向为第一移动方向时，即马达向第一移动方向移动时对应着投影距离变远；调焦方向为第二移动方向时，即马达向第二移动方向移动时对应着投影距离变近。

步骤S15、获取上一时刻调焦方向，即最后依次调焦方向；并判断调焦方向与上一时刻调焦方向之间的关系，以确定驱动马达移动步数。

具体的，本实施例中，

当步骤S14所设置的调焦方向与所述上一时刻调焦方向一致时，驱动马达移动步数为|K2-K1|；

当步骤S14所设置的调焦方向与所述上一时刻调焦方向相反时，驱动马达移动步数为|K2-K1|+A；

步骤S16、通过清晰度对比法进行优化调焦，驱动马达遍历一定的位置使投影图像达到清晰度要求值M。

具体的，如图3所示，通过获取上一时刻投影距离D1和当前投影距离D2判断调焦方向，通过获取当前马达位置K1和目标马达位置K2获取调焦量。根据调焦方向和调焦量驱动马达移动到位置K2或K2’。然后，通过对比清晰度遍历几个位置便可到达清晰度最佳位置。

如图4所示，需要说明的是，所述清晰度对比法进行优化调焦的方法，包括：

步骤S161、获取当前调焦图像清晰度，判断图像清晰度是否小于清晰度要求值，是则进行下一步，否则调焦完成；

步骤S162、驱动马达向当前设置的调焦方向移动1步，获取当前调焦图像清晰度，判断图像清晰度是否小于清晰度要求值，是则进行下一步，否则调焦完成；

步骤S163、判断当前图像清晰度是否大于上一帧图像清晰度，是则返回上一步，否则进行下一步；

步骤S164、设置调焦方向反向，驱动马达移动1+A步；

步骤S165、驱动马达移动1步；

步骤S166、获取当前投影图像清晰度，判断图像清晰度是否小于清晰度要求值，是则返回上一步，否则调焦完成。

优选地，所述反向补偿步数A可通过以下方法获得：

将所述投影设备固定在某一投影距离位置上；

沿某一移动方向移动马达使投影图像清晰度达到最高；

进一步地，继续沿该移动方向调节马达移动步数P，投影图像清晰度偏离最点；

进一步地，反向移动马达使投影图像清晰度回到最高点，记录马达移动的步数Q；

将所述马达步数P与所述马达步数Q的差值作为所述反向补偿步数A。

如图5所示，本发明还提供了一种复合调焦装置，包括存储模块21、软件处理模块22、马达驱动模块23、距离传感器模块24和摄像头模块25，

存储模块21与软件处理模块22相交互，用于存储清晰度要求值M、反向补偿步数A、记录马达位置、记录调焦方向以及记录图像清晰度。

软件处理模块22分别与存储模块21、马达驱动模块23、距离传感器模块24和摄像头模块25相通信，用于计算上一时刻投影距离D1和目标马达位置K2、判定调焦方向、发送驱动马达指令、获取图像清晰度以及对比清晰度。

具体的，软件处理模块可根据当前马达位置K1、当前投影距离D2、以及投影距离与马达位置映射关系式K＝F(D)获得上一时刻投影距离D1和目标马达位置K2；对比当前投影距离D2与上一时刻投影距离D1的大小判定设置调焦方向；通过上一时刻调焦方向，比较所设置的调焦方向与上一时刻调焦方向是否一致，以确定驱动马达移动步数发送驱动马达指令；并获取图像清晰度以及对比清晰度，以通过清晰度对比法进行优化调焦，驱动马达使投影图像达到清晰度要求值M。

马达驱动模块23用于按照软件处理模块发送的调焦信息作为驱动马达指令进行驱动马达移动，调焦信息包括调焦方向和移动步数。

距离传感器模块24用于测量投影设备与投影图像之间的距离D2，进而根据投影距离与马达位置的映射关系K＝F(D)获得目标马达位置K2。

摄像头模块25用于获取投影图像，并提供给软件处理模块处理获取投影图像清晰度。

如图6所示，软件处理模块22，将测距法测量读取的数值和马达的位置与原始存储的对应关系进行对比，将差值通过软件算法，生成新的投影距离与调焦马达对应关系，并存于存储器模块21中，以取代原有数据。

本发明弥补了市面上投影产品的自动调焦功能不管是采用像检法自动调焦还是测距法自动调焦都存在的不足，既保证了测距法自动调焦的快捷性，同时，也保证了投影产品长期使用后调焦效果准确性和稳定性。

上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，其特征在于，投影设备内预存有清晰度要求值M和反向补偿步数A，所述投影精度矫正方法，包括：

获取投影设备的投影距离D和对应投影画面清晰时的马达移动步数K的映射关系式K＝F(D)；

获取当前马达位置K1和当前投影距离D2，根据投影距离与马达位置映射关系式K＝F(D)，获得当前马达位置对应的上一时刻投影距离D1，以及当前投影距离对应的目标马达位置K2；

判断当前投影距离D2与上一时刻投影距离D1的大小，以设置调焦方向；

获取上一时刻调焦方向，比较所设置的调焦方向与上一时刻调焦方向是否一致，以确定驱动马达移动步数；

再通过清晰度对比法进行优化调焦，驱动马达使投影图像达到清晰度要求值M。

2.根据权利要求1所述一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，其特征在于，所述反向补偿步数A的获取方法包括：

将投影设备固定在某一投影距离位置上；

沿某一移动方向移动马达使投影图像清晰度达到最高；

继续沿移动方向调节马达移动步数P，投影图像清晰度偏离最高点；

反向移动马达使投影图像清晰度回到最高点，记录马达移动的步数Q；

将所述马达移动步数P与所述马达移动的步数Q的差值作为反向补偿步数A。

3.根据权利要求1所述一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，其特征在于，所述投影距离与马达位置映射关系式K＝F(D)的获取方法包括：

将投影设备放置在投影距离为D的位置上；

取第一移动方向的起点为马达步数的零点；

调节马达转动至投影画面清晰；

记录投影画面清晰时，马达转动的步数K；

对投影距离范围内的不同投影距离D和对应的马达步数K用最小二乘法拟合得到调整关系K＝F(D)。

4.根据权利要求1所述一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，其特征在于，确定所述驱动马达移动步数的方法为：

当所设置的调焦方向与上一时刻调焦方向一致时，驱动马达移动步数为|K2-K1|；

当所设置的调焦方向与上一时刻调焦方向相反时，驱动马达移动步数为|K2-K1|+A。

5.根据权利要求1所述一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，其特征在于，所述清晰度对比法包括：

S161.获取当前投影图像清晰度，判断当前投影图像清晰度是否达到预设清晰度要求值M，如果小于，进行S162，否则本次调焦结束；

S162.驱动马达向当前所设置的调焦方向移动1步，获取当前投影图像清晰度，判断当前投影图像清晰度是否达到预设清晰度要求值M，如果达到则本次调焦结束，否则进行S163；

S163.判断当前投影图像清晰度是否优于上一帧投影图像清晰度，若是则返回S162，否则进行S164；

S164.设置调焦方向反向，并驱动马达反向移动1+A步；

S165.驱动马达移动1步；

S165.获取当前投影图像清晰度，判断当前投影图像清晰度是否达到预设清晰度要求值M，如果达到则本次调焦结束，否则返回S165。

6.根据权利要求1-5任一项所述一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，其特征在于，所述投影设备内还设定有开机次数JS和使用时间天数TS的触发条件，通过获取投影设备的开机次数JS和使用时间天数TS，并以开机次数JS和使用时间天数TS任一个达到所设定的触发条件，开始进行自动调焦。

7.一种投影设备，运行如权利要求1所述一种投影设备长期使用后的投影精度校正方法，其特征在于，包括存储模块、软件处理模块、马达驱动模块、距离传感器模块和摄像头模块；

存储模块，用于存储清晰度要求值M、反向补偿步数A、记录马达位置、记录调焦方向以及记录图像清晰度；

软件处理模块，用于根据当前马达位置K1、当前投影距离D2、以及投影距离与马达位置映射关系式K＝F(D)获得上一时刻投影距离D1和目标马达位置K2；对比当前投影距离D2与上一时刻投影距离D1的大小判定设置调焦方向；通过上一时刻调焦方向，比较所设置的调焦方向与上一时刻调焦方向是否一致，以确定驱动马达移动步数发送驱动马达指令；并获取图像清晰度以及对比清晰度，以通过清晰度对比法进行优化调焦，驱动马达使投影图像达到清晰度要求值M；

马达驱动模块，用于驱动马达按照软件处理模块发送的驱动马达指令进行移动，且驱动马达指令包括调焦方向和移动步数；

距离传感器模块，用于测量投影设备与投影图像之间的距离D2，以使软件处理模块根据投影距离和马达位置的映射关系K＝F(D)获得目标马达位置K2；

摄像头模块，用于获取投影图像提供给软件处理模块处理获取投影图像清晰度。

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