CN117676107B - 图像激光投影方法以及激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种图像激光投影方法以及激光投影设备，激光投影设备包括：图像分割模块以及并行的多个激光投影模块；该方法包括：图像分割模块将待投影图像分割为多个子图像，并将各子图像分别发送给各激光投影模块；激光投影模块根据子图像中各像素点对应的原始灰度值、子图像对应的灰度级以及待投影图像对应的灰度级，确定子图像中各像素点对应的目标灰度值；激光投影模块根据子图像的像素点数量控制激光投影设备中的激光反射模块进行周期性角度运动，并在激光反射模块进行周期性角度运动的过程中根据子图像中各像素点对应的目标灰度值控制激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭。提高激光投影的分辨率以及投影效率。

Description

图像激光投影方法以及激光投影设备

技术领域

本申请涉及激光投影技术领域，具体而言，涉及一种图像激光投影方法以及激光投影设备。

背景技术

利用激光投影设备进行激光投影时，需对待投影的图像中的各像素一一进行激光投射。

目前，相邻像素之间光斑的投射，因为各相邻像素之间的距离较近，投射位置以及激光投射的时序之间存在误差，容易造成相邻像素之间光斑的干涉，导致图像的分辨率下降。且在投射大分辨率图像时扫描像素的速度较低，影响激光投影的效率。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种图像激光投影方法以及激光投影设备，以解决现有技术中图像激光投影的分辨率下降以及投影效率低的实际需要的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种图像激光投影方法，应用于激光投影设备，所述激光投影设备包括：图像分割模块以及并行的多个激光投影模块；所述方法包括：

所述图像分割模块将待投影图像分割为多个子图像，并将各子图像分别发送给各所述激光投影模块；

所述激光投影模块根据所述子图像中各像素点对应的原始灰度值、所述子图像对应的灰度级以及所述待投影图像对应的灰度级，确定所述子图像中各像素点对应的目标灰度值；

所述激光投影模块根据所述子图像的像素点数量控制所述激光投影设备中的激光反射模块进行周期性角度运动，并在所述激光反射模块进行周期性角度运动的过程中根据所述子图像中各像素点对应的目标灰度值控制所述激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭。

作为一种可选的实现方式，所述图像分割模块将待投影图像分割为多个子图像，包括：

所述图像分割模块根据预设的分割策略，将所述待投影图像分割为多个子图像，并根据子图像与激光投影模块的对应关系，将各子图像分别发送给对应的激光投影模块。

作为一种可选的实现方式，所述激光投影模块中包括：灰度值处理模块、时序控制模块以及激光驱动模块；

所述激光投影模块根据所述子图像中各像素点对应的原始灰度值、所述子图像对应的灰度级以及所述待投影图像对应的灰度级，确定所述子图像中各像素点对应的目标灰度值，包括：

所述灰度值处理模块根据所述子图像中各像素点对应的原始灰度值、所述子图像对应的灰度级以及所述待投影图像对应的灰度级，确定所述子图像中各像素点对应的目标灰度值，并将所述子图像中各像素点对应的目标灰度值发送给所述时序控制模块。

作为一种可选的实现方式，所述灰度值处理模块根据所述子图像中各像素点对应的原始灰度值、所述子图像对应的灰度级以及所述待投影图像对应的灰度级，确定所述子图像中各像素点对应的目标灰度值，包括：

所述灰度值处理模块根据所述待投影图像对应的灰度级与所述子图像对应的灰度级的差值，确定目标参数值；

所述灰度值处理模块将所述目标参数值与各像素点对应的原始灰度值的乘积作为各像素点对应的目标灰度值。

作为一种可选的实现方式，所述激光投影模块根据所述子图像的像素点数量控制所述激光投影设备中的激光反射模块进行周期性角度运动，并在所述激光反射模块进行周期性角度运动的过程中根据所述子图像中各像素点对应的目标灰度值控制所述激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭，包括：

所述时序控制模块根据预设的时间间隔、所述子图像中的像素点数量以及所述待投影图像对应的灰度级，向所述激光反射模块周期性发送反射控制信号，以使得所述激光反射模块进行周期性角度运动；

所述时序控制模块在所述激光反射模块进行周期性角度运动的过程中，根据所述激光反射模块当前所处的周期以及所述各像素点对应的目标灰度值，确定激光器是否点亮，若是，则向所述激光驱动模块发送激光控制信号，以使得所述激光驱动模块驱动激光器点亮。

作为一种可选的实现方式，所述时序控制模块根据预设的时间间隔、所述子图像中的像素点数量以及所述待投影图像对应的灰度级，向所述激光反射模块周期性发送反射控制信号，以使得所述激光反射模块进行周期性角度运动，包括：

所述时序控制模块根据所述待投影图像对应的灰度级，确定周期性运动次数；

所述时序控制模块按照所述周期性运动次数、所述预设的时间间隔以及所述子图像中的像素点数量，向所述激光反射模块周期性发送反射控制信号，以使得所述激光反射模块执行所述周期性运动次数的周期性运动，并且在每个周期性运动的周期内，按照所述时间间隔执行所述像素点数量次的角度运动。

作为一种可选的实现方式，所述时序控制模块在所述激光反射模块进行周期性角度运动的过程中，根据所述激光反射模块当前所处的周期以及所述各像素点对应的目标灰度值，确定激光器是否点亮，包括：

若所述激光反射模块当前处于所述周期性运动的第i个周期，且处于所述第i个周期内的第j次角度运动，则所述时序控制模块确定所述子图像中第j个像素点的目标灰度值是否大于i，若是，确定激光器点亮，其中，i和j为大于或等于0的整数。

作为一种可选的实现方式，所述激光控制信号的宽度小于所述时间间隔的一半，且所述激光控制信号与所述时间间隔的中心对齐。

第二方面，本申请实施例提供一种激光投影设备，所述激光投影设备包括：图像分割模块、并行的多个激光投影模块、激光反射模块以及激光器；

所述图像分割模块用于执行上述第一方面任一项的方法步骤以进行图像分割；

各所述激光投影模块用于执行上述第一方面任一项的方法步骤以控制所述激光反射模块以及所述激光器实现激光投影。

作为一种可选的实现方式，所述激光投影模块中包括：灰度值处理模块、时序控制模块以及激光驱动模块；

所述灰度值处理模块用于执行上述第一方面的方法步骤以进行灰度值处理；

所述时序控制模块用于执行权利上述第一方面的方法步骤以向所述激光驱动模块以及所述激光反射模块输出控制信号；

所述激光驱动模块用于在所述时序控制模块的控制下驱动所述激光器点亮或熄灭。

本申请的有益效果是：

本申请实施例提供了一种图像激光投影方法以及激光投影设备，图像分割模块根据激光投影设备中预先设置的并行的激光投影模块的数量，将待投影图像分割为多个子图像，将多个子图像分别发送至各激光投影模块。各激光投影模块根据各子图像中各像素点对应的原始灰度值、子图像对应的灰度级以及预设的待投影图像对应的灰度级，通过灰度级的换算处理，得到各子图像中各像素点对应的目标灰度值。激光投影模块根据子图像中像素点的数量，控制与激光投影模块连接的激光反射模块进行周期性角度运动，控制与激光投影模块连接的激光器在激光反射模块进行周期性角度运动时点亮或熄灭激光，以将激光反射至各像素点对应的位置。激光投影模块基于各子图像中各像素点对应的目标灰度值确定激光的点亮或熄灭，使得各像素点对应的灰度值达到目标灰度值，实现对各像素点的一一投射，且在投射过程中通过控制激光反射模块运动和激光器点亮激光的时间位置，确保各相邻像素点之间不存在光斑干涉现象，提高了图像激光投影的分辨率。且并行的多个激光投影模块分别对各子图像中的各像素进行投影，提高了图像激光投影的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的激光投影设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的图像激光投影方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的图像激光投影方法的确定子图像中各像素点对应的目标灰度值的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的图像激光投影方法的控制激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的图像激光投影方法的控制激光反射模块进行周期性角度运动的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的图像激光投影方法的反射控制信号的周期示意图；

图7为本申请实施例提供的图像激光投影方法的反射控制信号以及激光控制信号的周期示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限定要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前，由于图像各相邻像素之间的位置距离较近，投射位置以及激光投射的时序之间存在误差，容易造成相邻像素之间光斑的干涉，在利用激光投影设备对待投影的图像进行激光投影时，存在图像的分辨率下降的弊端。且在投影大分辨率的图像时扫描像素的速度较低，影响激光投影的效率。

本实施例基于上述问题，提出一种图像激光投影方法以及激光投影设备，通过激光投影设备中的图像分割模块将输入的待投影图像分割为多个子图像，并通过激光投影设备中并行的多个激光投影模块分别对各子图像进行灰度值处理，激光投影模块中的时序控制模块根据各子图像中处理后各像素点对应的目标灰度值以及像素点数量控制激光反射模块反射激光器点亮时发出的激光，完成对整幅待投影图像的投影。对各像素点一一投射时，严格控制激光反射模块反射激光的时间以及激光器点亮的时间，避免了相邻像素点光斑干涉的现象发生，提高了图像激光投影的分辨率。并行的多个激光投影模块分别对各子图像进行投影，提高了投影效率。

图1为本实施例提供的激光投影设备的结构示意图，如图1所示，激光投影设备包括：图像分割模块101、并行的多个激光投影模块102、激光反射模块103以及激光器104。其中，激光投影模块102包括：灰度值处理模块1021、时序控制模块1022以及激光驱动模块1023。

参照图1，图像分割模块101分别与并行的多个激光投影模块102连接，各激光投影模块102分别连接各激光反射模块103以及激光器104。具体地，图像分割模块101分别与并行的多个激光投影模块102中的灰度值处理模块1021连接，图像分割模块101对待投影图像进行分割处理，将分割后的多个子图像分别发送至各激光投影模块102中的灰度值处理模块1021。灰度值处理模块1021连接时序控制模块1022，灰度值处理模块1021对子图像进行灰度值处理，确定子图像中各像素点对应的目标灰度值，以将子图像中各像素点对应的目标灰度值发送至时序控制模块1022。时序控制模块1022分别连接激光驱动模块1023以及激光反射模块103，以根据子图像中各像素点对应的目标灰度值分别控制激光反射模块103反射激光以及激光器104进行点亮或熄灭激光。

图2为本申请实施例提供的图像激光投影方法的流程示意图，该方法的执行主体为激光投影设备，激光投影设备包括：图像分割模块以及并行的多个激光投影模块。如图2所示，该方法包括：

S201、图像分割模块将待投影图像分割为多个子图像，并将各子图像分别发送给各激光投影模块。

可选地，图像分割模块101接收待投影图像，根据激光投影设备中预先设置的并行的激光投影模块102的数量，将待投影图像分割为与激光投影模块102的数量相等的多个子图像，并将多个子图像分别发送至与图像分割模块101连接的各激光投影模块102，各激光投影模块102分别投影各子图像中的各像素点。

示例性地，若在激光投影设备中预先设置4个并行的激光投影模块102，则图像分割模块101将接收到的待投影图像分割为4个子图像，并将第一个子图像、第二个子图像、第三个子图像以及第四个子图像分别发送至第一个激光投影模块102、第二个激光投影模块102、第三个激光投影模块102以及第四个激光投影模块102。其中，图像分割模块101分别连接4个并行的激光投影模块102。

S202、激光投影模块根据子图像中各像素点对应的原始灰度值、子图像对应的灰度级以及待投影图像对应的灰度级，确定子图像中各像素点对应的目标灰度值。

可选地，灰度值和灰度级都用于描述图像灰度，灰度值指的是图像中每个像素点的亮度值大小，表示激光反射到该像素点对应位置的次数，灰度值越大代表激光反射到该像素点对应位置的次数越多，该像素点的亮度越高，灰度值越小代表激光反射到该像素点对应位置的次数越少，该像素点的亮度越低。灰度级用级别或分段来表示，例如，8位灰度级表示图像中灰度值分成2⁸即256个级别，这些级别用灰度值0~255表示，灰度值为0时表示黑色，激光反射到该像素点对应位置的次数为0，灰度值为255时表示白色，激光反射到该像素点对应位置的次数为255，且0~255均用8位二进制数表示。再例如，6位灰度级表示图像中灰度值分成2⁶即64个级别，这些级别用灰度值0~63表示，灰度值为0时表示黑色，激光反射到该像素点对应位置的次数为0，灰度值为63时表示白色，激光反射到该像素点对应位置的次数为63，且0~63均用6位二进制数表示。图像对应的灰度级越高，图像可显示的灰度范围就越广，图像的清晰度和明暗细节的对比度也就越高。

激光投影设备接收待投影图像时，自动识别待投影图像中各像素点的原始灰度值以及对应的原始灰度级a。分割后的各子图像中均包括个像素点，各子图像中各像素点的原始灰度值/>与待投影图像中对应的各像素点的原始灰度值相同，子图像对应的灰度级与分割前的待投影图像对应的原始灰度级a相同。

各激光投影模块102接收图像分割模块101发送的各子图像后，识别各子图像中个像素点对应的灰度值作为/>个像素点对应的原始灰度值/>，并识别子图像对应的灰度级a。

用户可以根据投影显示需求以及激光投影设备的性能，预设适当的灰度级作为待投影图像对应的灰度级b，使得投影后的待投影图像明暗对比的显示效果更佳。其中，预设待投影图像对应的灰度级b使得投影后b位灰度级表示图像中灰度值分成个级别，这些级别用灰度值/>表示，其中灰度值为0时表示黑色，灰度值为/>时表示白色，且数字/>均用b位二进制数表示。

激光投影模块102接收用户预设的待投影图像对应的灰度级b，并根据子图像中个像素点对应的原始灰度值/>、子图像对应的灰度级a以及待投影图像对应的灰度级，确定子图像中/>个像素点对应的目标灰度值/>。即对子图像中/>个像素点进行灰度级的换算处理，将子图像中对应的灰度级从a转换为待投影图像对应的灰度级b之后，子图像中m个像素点对应的灰度值作为目标灰度值/>，并计算目标灰度值/>。

S203、激光投影模块根据子图像的像素点数量控制激光投影设备中的激光反射模块进行周期性角度运动，并在激光反射模块进行周期性角度运动的过程中根据子图像中各像素点对应的目标灰度值控制激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭。

可选地，继续参照图1，激光投影设备中还包括多个激光反射模块103以及激光器104，且激光反射模块103以及激光器104的数量与预先设置的激光投影模块102的数量相同。且各激光投影模块102分别与一个激光反射模块103以及一个激光器104连接。其中，激光反射模块103可以为微型电子机械***（Micro-Electro-Mechanical Systems，简称MEMS）镜，作为一个微型反射镜，用于激光偏转，通过MEMS镜的偏转运动将激光反射向不同的角度。

激光投影模块102根据接收到的子图像中像素点的数量，控制与激光投影模块102连接的激光反射模块103进行周期性角度运动，控制与激光投影模块102连接的激光器104在激光反射模块103进周期性角度运动时点亮或熄灭激光，以将激光反射至/>个像素点对应的位置。且激光投影模块102是基于各子图像中m个像素点对应的目标灰度值/>确定激光的点亮或熄灭，使得各像素点对应的灰度值达到前述实施例中的目标灰度值，实现对各像素点的一一投射，且在投射过程中严格控制激光反射模块103运动和激光器104点亮激光的时间位置。

本实施例中，图像分割模块根据激光投影设备中预先设置的并行的激光投影模块的数量，将待投影图像分割为多个子图像，将多个子图像分别发送至各激光投影模块。各激光投影模块根据各子图像中各像素点对应的原始灰度值、子图像对应的灰度级以及预设的待投影图像对应的灰度级，通过灰度级的换算处理，得到各子图像中各像素点对应的目标灰度值。激光投影模块根据子图像中像素点的数量，控制与激光投影模块连接的激光反射模块进行周期性角度运动，控制与激光投影模块连接的激光器在激光反射模块进行周期性角度运动时点亮或熄灭激光，以将激光反射至各像素点对应的位置。激光投影模块基于各子图像中各像素点对应的目标灰度值确定激光的点亮或熄灭，使得各像素点对应的灰度值达到目标灰度值，实现对各像素点的一一投射，且在投射过程中通过控制激光反射模块运动和激光器点亮激光的时间位置，确保各相邻像素点之间不存在光斑干涉现象，提高了图像激光投影的分辨率。且并行的多个激光投影模块分别对各子图像中的各像素进行投影，提高了图像激光投影的效率。

作为一种可选的实施方式，上述步骤S201中图像分割模块将待投影图像分割为多个子图像的步骤，包括：

图像分割模块根据预设的分割策略，将待投影图像分割为多个子图像，并根据子图像与激光投影模块的对应关系，将各子图像分别发送给对应的激光投影模块。

可选地，图像分割模块101接收用户预先设置的分割策略，例如，将待投影图像按照行数或列数平均分割为与激光投影模块102的数量相同的子图像的策略，对待投影图像进行分割处理。各子图像与激光投影设备中各激光投影模块102存在唯一的对应关系，图像分割模块101根据该对应关系，分别将各子图像发送至与各子图像对应的各激光投影模块102。

示例性地，若在激光投影设备中预先布置8个激光投影模块，以实现对待投影的720P图像的快速投射，其中，待投影的720P图像中包括1280×720=921600个像素。预设的分割策略可以为将待投影的720P图像按照行数平均分割为8个子图像，图像分割模块101按照该分割策略将对待投影的720P图像分割为1-90行的第一个子图像、91-180行的第二个子图像、181-270行的第三个子图像、271-360行的第四个子图像、361-450行的第五个子图像、451-540行的第六个子图像、541-630行的第七个子图像以及631-720行的第八个子图像。并根据8个子图像与8个激光投影模块102的对应关系，将1-90行的第一个子图像发送至第一个激光投影模块102，将91-180行的第二个子图像发送至第二个激光投影模块102，以此类推，将631-720行的第八个子图像发送至第八个激光投影模块102。其中，8个子图像中均包含1280×90=115200个像素，8个激光投影模块102分别对8个子图像中的115200个像素一一进行激光投射，完成8个子图像的投影，从而得到投影后的整幅图像。

本实施例中，图像分割模块按照预设的分割策略对待投影的图像进行分割处理，将待投影图像平均分割为与激光投影模块数量相同的多个子图像，并根据各子图像与激光投影设备中各激光投影模块存在的唯一对应关系，分别将各子图像发送至与各子图像对应的各激光投影模块，以使得各激光投影模块对各子图像中的所有像素进行一一投射，进而得到投影后的完整图像。图像分割模块通过对待投影图像进行分割处理，使得各并行的激光投影模块对分割后的各子图像进行并行投影处理，提高激光投影效率。

作为一种可选的实施方式，激光投影模块中包括：灰度值处理模块、时序控制模块以及激光驱动模块。

上述步骤S202中激光投影模块根据子图像中各像素点对应的原始灰度值、子图像对应的灰度级以及待投影图像对应的灰度级，确定子图像中各像素点对应的目标灰度值的步骤，包括：

灰度值处理模块根据子图像中各像素点对应的原始灰度值、子图像对应的灰度级以及待投影图像对应的灰度级，确定子图像中各像素点对应的目标灰度值，并将子图像中各像素点对应的目标灰度值发送给时序控制模块。

可选地，继续参照图1，激光投影模块102中包括灰度值处理模块1021、时序控制模块1022以及激光驱动模块1023，灰度值处理模块1021与时序控制模块1022通信连接。

激光投影模块102中的灰度值处理模块1021连接图像分割模块101，用于接收图像分割模块101发送的子图像，灰度值处理模块1021识别子图像中个像素点对应的原始灰度值/>以及子图像对应的灰度级a。灰度值处理模块1021还接收用户预设的待投影图像对应的灰度级b，对子图像进行灰度级换算处理，计算将子图像的灰度级从a转换为b后子图像中/>个像素点对应的目标灰度值/>。灰度值处理模块1021将换算后子图像中/>个像素点对应的目标灰度值/>发送至与灰度值处理模块1021连接的时序控制模块1022，便于时序控制模块1022根据图像中/>个像素点对应的目标灰度值/>控制激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭。

示例性地，若第一个家激光投影模块102中的灰度值处理模块识别1-90行的第一个子图像中个像素点对应的原始灰度值为/>，第一个子图像对应的灰度级为6，接收用户预设的待投影图像对应的灰度级为8，则灰度值处理模块进行灰度级换算处理，计算第一个子图像对应的灰度级从6变为8后，第一个子图像中/>个像素点的目标灰度值/>，并将目标灰度值/>发送至时序控制模块1022。

本实施例中，激光投影模块中的灰度值处理模块连接时序控制模块。灰度值处理模块识别子图像中各像素点对应的原始灰度值以及子图像对应的灰度级，接收预设的待投影图像对应的灰度级，通过灰度级换算处理计算子图像中各像素点对应的目标灰度值，并将子图像中各像素点对应的目标灰度值发送至时序控制模块。通过灰度值处理模块对子图像进行灰度级换算处理，提高了待投影图像的投影效果，使得待投影图像激光投影后的明暗对比效果更佳。灰度值处理模块将灰度级换算后子图像中各像素点对应的目标灰度值发送给时序控制模块，以使得时序控制模块控制激光器的点亮或熄灭，实现子图像中各像素点的激光投射。

以下，对灰度值处理模块根据子图像中各像素点对应的原始灰度值、子图像对应的灰度级以及待投影图像对应的灰度级，确定子图像中各像素点对应的目标灰度值的过程进行详细说明。

图3为本申请实施例提供的图像激光投影方法的确定子图像中各像素点对应的目标灰度值的流程示意图，如图3所示，上述灰度值处理模块根据子图像中各像素点对应的原始灰度值、子图像对应的灰度级以及待投影图像对应的灰度级，确定子图像中各像素点对应的目标灰度值的步骤，包括：

S301、灰度值处理模块根据待投影图像对应的灰度级与子图像对应的灰度级的差值，确定目标参数值。

可选地，各像素点的灰度值通过二进制数字进行表示，因此各像素点对应的灰度值用2的指数次幂表示，换算灰度级时，计算灰度值处理模块1021计算待投影图像对应的灰度级b与子图像对应的灰度级a的差值b-a，将该差值作为以2为底数的指数函数中的指数，则目标参数值

示例性地，若1-90行的第一个子图像对应的灰度级为6，用户预设的待投影图像对应的灰度级为8，则第一个子图像中各像素点对应的灰度值最大值为即64。将第一个子图像对应的灰度级从6转换为8时，目标参数值/>。

S302、灰度值处理模块将目标参数值与各像素点对应的原始灰度值的乘积作为各像素点对应的目标灰度值。

可选地，灰度值处理模块1021将目标参数值作为灰度级转换的比例系数，m个像素点对应的原始灰度值/>以及m个像素点对应的目标灰度值/>之间的关系式可以表示为的正比例函数，即通过计算目标参数值/>与m个像素点对应的原始灰度值的乘积，得到m个像素点对应的目标灰度值/>。其中，目标参数值/>。

示例性地，投影1-90行的第一个子图像时，第一个激光投影模块102中的灰度值处理模块1021根据识别的第一个子图像中115000个像素对应的原始灰度值以及目标参数值4，计算得到第一个子图像中115000个像素对应的目标灰度值为各像素对应的原始灰度值的4倍。同理，其余七个激光投影模块102中的灰度值处理模块1021并行处理灰度级换算，得到其余七个子图像中115200个像素对应的目标灰度值。

本实施例中，激光投影模块中的灰度值处理模块将待投影图像对应的灰度级与子图像对应的灰度级的差值作为以2为底数的指数函数中的指数，计算得到目标参数值。再计算目标参数值与各像素点对应的原始灰度值的乘积，得到各像素点对应的目标灰度值。通过并行的灰度值换算处理，提高了图像投影的显示效果以及投影效率。

以下，对激光投影模块根据子图像的像素点数量控制激光投影设备中的激光反射模块进行周期性角度运动，并在激光反射模块进行周期性角度运动的过程中根据子图像中各像素点对应的目标灰度值控制激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭的过程进行详细说明。

图4为本申请实施例提供的图像激光投影方法的控制激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭的流程示意图，如图4所示，上述步骤S203中激光投影模块根据子图像的像素点数量控制激光投影设备中的激光反射模块进行周期性角度运动，并在激光反射模块进行周期性角度运动的过程中根据子图像中各像素点对应的目标灰度值控制激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭的步骤，包括：

S401、时序控制模块根据预设的时间间隔、子图像中的像素点数量以及待投影图像对应的灰度级，向激光反射模块周期性发送反射控制信号，以使得激光反射模块进行周期性角度运动。

可选地，继续参照图1，激光投影模块102中的时序控制模块1022分别连接灰度值处理模块1021以及激光反射模块103。

时序控制模块1022接收灰度值处理模块1021发送的经过灰度级换算处理后的子图像，在高频时钟的驱动下，根据该子图像中的像素点数量、用户预设的待投影图像对应的灰度级b以及用户预设的时间间隔/>，生成反射控制信号，并将反射控制信号发送至与时序控制模块1022连接的激光反射模块103，激光反射模块103还连接激光器104，以使得激光反射模块103以固定时间间隔/>进行周期性角度运动，通过角度偏转，将激光器104中点亮的激光一一反射至各像素点对应的位置。

S402、时序控制模块在激光反射模块进行周期性角度运动的过程中，根据激光反射模块当前所处的周期以及各像素点对应的目标灰度值，确定激光器是否点亮，若是，则向激光驱动模块发送激光控制信号，以使得激光驱动模块驱动激光器点亮。

可选地，继续参照图1，时序控制模块1022还连接激光驱动模块1023，激光驱动模块1023与激光投影设备中的激光器104连接。在对各像素点进行一一投射时，时序控制模块1022在高频时钟的驱动下，先发出反射控制信号控制激光反射模块103进行周期性角度运动，使得激光反射模块103偏转到该像素点对应的位置上后。再根据激光反射模块103当前所处的周期以及各像素点对应的目标灰度值判断是否需要点亮激光，若是，则时序控制模块1022生成激光控制信号，并将激光控制信号发送至与时序控制模块1022连接的激光驱动模块1023。激光驱动模块1023内部的高速开关电路根据激光控制信号，驱动激光器104点亮激光，此时，激光反射模块103将激光器104点亮的激光反射到该像素点对应的位置上，完成对该像素点的投射。

本实施例中，时序控制模块根据接收到的灰度级换算处理后的子图像中的像素点数量、预设的时间间隔以及预设的待投影图像对应的灰度级，生成反射控制信号并发送至激光反射模块，使得激光反射模块以固定时间间隔进行周期性角度运动。在对各像素点进行一一投射时，时序控制模块先发出反射控制信号控制激光反射模块进行周期性角度运动，使得激光反射模块偏转到该像素点对应的位置上后，再根据激光反射模块当前所处的周期以及各像素点对应的目标灰度值判断是否需要点亮激光，若是，则生成激光控制信号并发送至激光驱动模块，激光驱动模块根据激光控制信号驱动激光器点亮激光。激光反射模块将激光器点亮的激光反射到该像素点对应的位置上，完成对该像素点的投射。通过时序控制模块发出的反射控制信号以及激光控制信号，严格控制激光反射模块的运动时间以及激光点亮的时间，使得激光反射模块先偏转到各像素点对应的位置后再反射激光，确保将激光器点亮的激光精准反射至各像素点对应的位置，避免由于相邻像素点的投射位置以及激光点亮的时间之间的误差导致的光斑干涉现象发生，提高图像激光投影的效果。

以下，对时序控制模块根据预设的时间间隔、子图像中的像素点数量以及待投影图像对应的灰度级，向激光反射模块周期性发送反射控制信号，以使得激光反射模块进行周期性角度运动的过程进行详细说明。

图5为本申请实施例提供的图像激光投影方法的控制激光反射模块进行周期性角度运动的流程示意图，如图5所示，上述步骤S401中时序控制模块根据预设的时间间隔、子图像中的像素点数量以及待投影图像对应的灰度级，向激光反射模块周期性发送反射控制信号，以使得激光反射模块进行周期性角度运动的步骤，包括：

S501、时序控制模块根据待投影图像对应的灰度级，确定周期性运动次数。

可选地，对子图像中的各像素点进行一一投射时，激光反射模块103从该子图像中的第一个像素点到最后一个像素点依次进行激光反射，使得各像素点对应的灰度值达到目标灰度值，各像素点对应的灰度值表示该像素点的亮度，为激光反射到该像素点对应位置的次数，因此激光反射模块103进行周期性运动的次数取决于各像素点的目标灰度值。由于各像素点的灰度值通过二进制数字进行表示，因此，激光反射模块103进行周期性运动的次数与待投影图像对应的灰度级b有关。

时序控制模块1022根据用户预设的待投影图像对应的灰度级b，确定周期性运动次数。具体地，当用户预设待投影图像对应的灰度级为b时，激光反射模块103需要进行周期性运动的次数为。示例性地，对前述0-90行的第一个子图像进行激光投影，若用户预设的待投影图像对应的灰度级为8，则激光反射模块103需要进行周期性运动的次数为次。

S502、时序控制模块按照周期性运动次数、预设的时间间隔以及子图像中的像素点数量，向激光反射模块周期性发送反射控制信号，以使得激光反射模块执行周期性运动次数的周期性运动，并且在每个周期性运动的周期内，按照时间间隔执行像素点数量次的角度运动。

可选地，时序控制模块1022在高频时钟的驱动下，根据周期性运动次数为、预设的时间间隔为t以及子图像中的像素点数量为m，生成反射控制信号并发送至与时序控制模块1022连接的激光反射模块103。图6为本申请实施例提供的图像激光投影方法的反射控制信号的周期示意图，如图6所示，时序控制模块1022生成的反射控制信号的周期时间间隔为预设的时间间隔t。激光反射模块103接收该反射控制信号，在反射控制信号的控制下，以固定时间间隔t进行/>次的周期性运动，每个周期内激光反射模块103进行预设角度的m次角度偏转运动，以在角度偏转运动下偏转到各像素点对应的位置。

示例性地，对前述0-90行的第一个子图像进行激光投影，当用户预设的时间间隔为100纳秒，预设的待投影图像对应的灰度级为8时，时序控制模块1022生成控制激光反射模块103以固定时间间隔100纳秒进行128次的周期性运动，每个周期内激光反射模块103进行115200次角度偏转运动，即偏转到115200个像素点对应的位置。

本实施例中，时序控制模块根据用户预设的待投影图像对应的灰度级，得到激光反射模块的周期性运动次数。根据周期性运动次数、预设的时间间隔以及子图像中的像素点数量，生成反射控制信号并发送至与时序控制模块连接的激光反射模块。激光反射模块在反射控制信号的控制下，以固定时间间隔进行周期性运动次数的周期性运动，每个周期内激光反射模块进行预设角度的与像素点数量相同的次数的角度偏转运动，偏转到各像素点对应的位置。

作为一种可选的实施方式，上述步骤S402中时序控制模块在激光反射模块进行周期性角度运动的过程中，根据激光反射模块当前所处的周期以及各像素点对应的目标灰度值，确定激光器是否点亮的步骤，包括：

若激光反射模块当前处于周期性运动的第i个周期，且处于第i个周期内的第j次角度运动，则时序控制模块确定子图像中第j个像素点的目标灰度值是否大于i，若是，确定激光器点亮，其中，i和j为大于或等于0的整数。

可选地，时序控制模块1022根据激光反射模块103当前所处的周期以及各像素点对应的目标灰度值，判断激光反射模块103偏转到各像素点对应的位置时，是否需要点亮激光以达到各像素点对应的目标灰度值。具体地，若激光反射模块当前处于周期性运动的第i个周期，且处于第i个周期内的第j次角度运动，即激光反射模块第i次偏转到图像中的第j个像素点，比较子图像中此时该像素点的目标灰度值与i的大小关系，若/>i，表示图像中的第j个像素点对应的位置被激光反射的次数小于目标灰度值/>对应的激光反射的次数，需要激光器104点亮激光，激光反射模块103将激光反射至第j个像素点对应的位置，以便于后续达到该像素点对应目标灰度值/>。若/>i，表示图像中的第j个像素点对应的位置被激光反射的次数达到了目标灰度值/>对应的激光反射的次数，此时激光器104熄灭激光，该像素点对应的位置无法被激光点亮。

本实施例中，通过时序控制模块判断当激光反射模块当前处于周期性运动的第i个周期，且处于第i个周期内的第j次角度运动时，子图像中第j个像素点的目标灰度值与周期次数i的大小关系，确定是否向激光驱动模块发送激光控制信号以驱动激光器点亮激光。若第j个像素点的目标灰度值大于i，表示第j个像素点对应的位置被激光反射的次数小于目标灰度值对应的激光反射的次数，需要向激光驱动模块发送激光控制信号以驱动激光器点亮激光。保证图像投影时各像素点的明暗对比度的正确显示，实现图像中各像素点的投影。

作为一种可选的实施方式，激光控制信号的宽度小于时间间隔的一半，且激光控制信号与时间间隔的中心对齐。

可选地，为了确保激光反射模块103将激光器104点亮的激光精准反射到各像素点对应的位置上，需严格控制激光反射模块103进行偏转角度运动的时间以及激光器104点亮激光的时间，设置激光控制信号的宽度小于预设的时间间隔的一半，且激光控制信号的中心与时间间隔/>的中心对齐。

示例性地，若用户预设的时间间隔为100纳秒，则设置激光控制信号的宽度小于50纳秒，且激光控制信号的中心与时间间隔100纳秒的中心对齐，即在激光反射模块103运动的100纳秒中的45-55纳秒时，时序控制模块1022向激光驱动模块1023发送激光控制信号控制激光器104点亮激光。

图7为本申请实施例提供的图像激光投影方法的反射控制信号以及激光控制信号的周期示意图，如图7所示，激光控制信号的宽度小于时间间隔的一半，且激光控制信号与时间间隔t的中心对齐。

本实施例中，通过设置时序控制模块向激光驱动模块发送激光控制信号的时间中心与预设时间间隔的中心对齐，且激光控制信号的宽度小于时间间隔的一半，保证了激光反射模块将激光器点亮的激光精准反射到各像素点对应的位置上，而避免产生光斑干涉现象，提升图像投影的分辨率。

本申请实施例还提供了一种激光投影设备，图1为本申请实施例提供的激光投影设备的结构示意图，如图1所示，激光投影设备包括图像分割模块101、并行的多个激光投影模块102、激光反射模块103以及激光器104。

图像分割模块101用于执行前述实施例中的方法步骤以进行图像分割。

各激光投影模块102用于执行前述实施例中的方法步骤以控制激光反射模块103以及激光器104实现激光投影。

作为一种可选的实施方式，继续参照图1，激光投影模块102中包括：灰度值处理模块1021、时序控制模块1022以及激光驱动模块1023。

灰度值处理模块1021用于执行前述实施例中的方法步骤以进行灰度值处理。

时序控制模块1022用于执行前述实施例中的方法步骤以向激光驱动模块1023以及激光反射模块103输出控制信号。

激光驱动模块1023用于在时序控制模块1022的控制下驱动激光器104点亮或熄灭。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。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。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，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，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能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，本申请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）执行本申请各个实施例所述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-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种图像激光投影方法，其特征在于，应用于激光投影设备，所述激光投影设备包括：图像分割模块以及并行的多个激光投影模块；所述激光投影模块中包括：时序控制模块以及激光驱动模块，所述方法包括：

所述图像分割模块将待投影图像分割为多个子图像，并将各子图像分别发送给各所述激光投影模块；

所述激光投影模块根据所述子图像中各像素点对应的原始灰度值、所述子图像对应的灰度级以及所述待投影图像对应的灰度级，确定所述子图像中各像素点对应的目标灰度值；

所述激光投影模块根据所述子图像的像素点数量控制所述激光投影设备中的激光反射模块进行周期性角度运动，并在所述激光反射模块进行周期性角度运动的过程中根据所述子图像中各像素点对应的目标灰度值控制所述激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭；

所述激光投影模块根据所述子图像的像素点数量控制所述激光投影设备中的激光反射模块进行周期性角度运动，并在所述激光反射模块进行周期性角度运动的过程中根据所述子图像中各像素点对应的目标灰度值控制所述激光投影设备中的激光器进行点亮或熄灭，包括：

所述时序控制模块根据预设的时间间隔、所述子图像中的像素点数量以及所述待投影图像对应的灰度级，向所述激光反射模块周期性发送反射控制信号，以使得所述激光反射模块进行周期性角度运动；

所述时序控制模块在所述激光反射模块进行周期性角度运动的过程中，根据所述激光反射模块当前所处的周期以及所述各像素点对应的目标灰度值，确定激光器是否点亮，若是，则向所述激光驱动模块发送激光控制信号，以使得所述激光驱动模块驱动激光器点亮；

所述时序控制模块在所述激光反射模块进行周期性角度运动的过程中，根据所述激光反射模块当前所处的周期以及所述各像素点对应的目标灰度值，确定激光器是否点亮，包括：

若所述激光反射模块当前处于所述周期性运动的第i个周期，且处于所述第i个周期内的第j次角度运动，则所述时序控制模块确定所述子图像中第j个像素点的目标灰度值是否大于i，若是，确定激光器点亮，其中，i和j为大于或等于0的整数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像分割模块将待投影图像分割为多个子图像，包括：

所述图像分割模块根据预设的分割策略，将所述待投影图像分割为多个子图像，并根据子图像与激光投影模块的对应关系，将各子图像分别发送给对应的激光投影模块。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光投影模块中还包括：灰度值处理模块；

所述激光投影模块根据所述子图像中各像素点对应的原始灰度值、所述子图像对应的灰度级以及所述待投影图像对应的灰度级，确定所述子图像中各像素点对应的目标灰度值，包括：

所述灰度值处理模块根据所述子图像中各像素点对应的原始灰度值、所述子图像对应的灰度级以及所述待投影图像对应的灰度级，确定所述子图像中各像素点对应的目标灰度值，并将所述子图像中各像素点对应的目标灰度值发送给所述时序控制模块。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述灰度值处理模块根据所述子图像中各像素点对应的原始灰度值、所述子图像对应的灰度级以及所述待投影图像对应的灰度级，确定所述子图像中各像素点对应的目标灰度值，包括：

所述灰度值处理模块根据所述待投影图像对应的灰度级与所述子图像对应的灰度级的差值，确定目标参数值；

所述灰度值处理模块将所述目标参数值与各像素点对应的原始灰度值的乘积作为各像素点对应的目标灰度值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时序控制模块根据预设的时间间隔、所述子图像中的像素点数量以及所述待投影图像对应的灰度级，向所述激光反射模块周期性发送反射控制信号，以使得所述激光反射模块进行周期性角度运动，包括：

所述时序控制模块根据所述待投影图像对应的灰度级，确定周期性运动次数；

所述时序控制模块按照所述周期性运动次数、所述预设的时间间隔以及所述子图像中的像素点数量，向所述激光反射模块周期性发送反射控制信号，以使得所述激光反射模块执行所述周期性运动次数的周期性运动，并且在每个周期性运动的周期内，按照所述时间间隔执行所述像素点数量次的角度运动。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光控制信号的宽度小于所述时间间隔的一半，且所述激光控制信号与所述时间间隔的中心对齐。

7.一种激光投影设备，其特征在于，所述激光投影设备包括：图像分割模块、并行的多个激光投影模块、激光反射模块以及激光器；

所述图像分割模块用于执行权利要求1-6任一项的方法步骤以进行图像分割；

各所述激光投影模块用于执行权利要求1-6任一项的方法步骤以控制所述激光反射模块以及所述激光器实现激光投影。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述激光投影模块中包括：灰度值处理模块、时序控制模块以及激光驱动模块；

所述灰度值处理模块用于执行权利要求3-6任一项的方法步骤以进行灰度值处理；

所述时序控制模块用于执行权利要求1-6任一项的方法步骤以向所述激光驱动模块以及所述激光反射模块输出控制信号；

所述激光驱动模块用于在所述时序控制模块的控制下驱动所述激光器点亮或熄灭。