專利名稱：投影儀及其梯形失真校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)設(shè)備及其圖像失真校正方法，特別是關(guān)于一種投影儀及其梯形失真校正方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)使用投影儀將圖像畫面顯示投射到投影區(qū)域(例如屏幕或墻面)上時，往往由于投影儀與投影區(qū)域的相對位置關(guān)系使得顯示在投影區(qū)域上的圖像畫面產(chǎn)生梯形失真。通常，使用者通過手動調(diào)節(jié)投影儀與投影區(qū)域的相對位置來校正梯形失真，例如通過操作投影儀上的按鍵進(jìn)行梯形失真校正，或者使用遙控器遠(yuǎn)程遙控完成梯形失真校正。這種手動操作按鍵校正梯形失真的方式相對不方便，而且不能保證完全消除梯形失真現(xiàn)象，從而無法能獲得最佳的畫面投影效果。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種投影儀及其梯形失真校正方法，能夠?qū)ν队皟x在畫面投影過程中產(chǎn)生的梯形失真進(jìn)行自動校正，以便獲得最佳畫面的投影效果。所述的投影儀包括投射鏡頭、驅(qū)動單元、存儲單元、攝像單元以及梯形校正單元。 該梯形校正單元包括初始化模塊，用于從存儲單元內(nèi)讀取一幅內(nèi)白外黑的正方形圖片，以及控制投射鏡頭在所述投射區(qū)域內(nèi)投射該內(nèi)白外黑的正方形圖片；行校正模塊，用于控制投射鏡頭在每一梯形行校正等級下向投射區(qū)域投射正方形圖片，通過攝像單元在每一梯形行校正等級下從投射區(qū)域內(nèi)攝取影像，以及通過比較每一幅影像的每一行白色像素點的開始位置來對梯形失真進(jìn)行梯形行校正；列校正模塊，用于用于控制投射鏡頭在每一梯形列校正等級下向投射區(qū)域投射正方形圖片，通過攝像單元在每一梯形列校正等級下從投射區(qū)域內(nèi)攝取影像，以及通過比較每一幅影像的每一列白色像素點的開始位置來對梯形失真進(jìn)行梯形列校正。所述的投影儀的梯形校正方法包括步驟從存儲單元內(nèi)讀取一幅內(nèi)白外黑的正方形圖片，并控制投射鏡頭在使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)投射該內(nèi)白外黑的正方形圖片；控制投射鏡頭在每一梯形行校正等級下向投射區(qū)域投射正方形圖片；通過攝像單元在每一梯形行校正等級下從投射區(qū)域內(nèi)攝取影像；通過比較每一幅影像的每一行白色像素點的開始位置來對梯形失真進(jìn)行梯形行校正；控制投射鏡頭在每一梯形列校正等級下向投射區(qū)域投射正方形圖片；通過攝像單元在每一梯形列校正等級下從投射區(qū)域內(nèi)攝取影像；通過比較每一幅影像的每一列白色像素點的開始位置來對梯形失真進(jìn)行梯形列校正。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的投影儀及其梯形失真校正方法能夠?qū)ν队皟x在畫面投影過程中產(chǎn)生的梯形失真進(jìn)行自動校正，以便獲得最佳畫面的投影效果。
圖1是本發(fā)明投影儀較佳實施例的架構(gòu)圖。
圖2是投影儀在投影區(qū)域上的投射畫面時產(chǎn)生梯形失真的示意圖。圖3是本發(fā)明投影儀的梯形失真校正的梯形行校正方法較佳實施例的流程圖。圖4是本發(fā)明投影儀的梯形失真校正的梯形列校正方法較佳實施例的流程圖。主要元件符號說明投影儀100
梯形校正單元1
初始化模塊11
行校正模塊12
列校正模塊13
投射鏡頭2
驅(qū)動單元3
攝像單元4
存儲單元5
微處理器具體實施例方式如圖1所示，是本發(fā)明投影儀100較佳實施例的架構(gòu)圖。在本實施例中，該投影儀 100包括梯形校正單元1、投射鏡頭2、驅(qū)動單元3、攝像單元4、存儲單元5以及微處理器6。 當(dāng)投影儀100通過投射鏡頭2投射圖像畫面(例如圖2A所示的正方形圖片)到投影區(qū)域 (例如屏幕或墻面)上時，往往由于投影儀100與投影區(qū)域的相對位置關(guān)系使得顯示在投影區(qū)域上的圖像畫面會產(chǎn)生梯形失真(例如圖2B所示的梯形圖片)。所述的梯形校正單元1 用于對投射鏡頭2在畫面投影過程中產(chǎn)生的梯形失真進(jìn)行自動校正，例如將圖2B所示的梯形圖片校正還原為2A所示的正方形圖片，以便獲得最佳畫面的投影效果。所述的投射鏡頭2是指一種具有校正梯形失真功能的光學(xué)控制鏡頭，能夠?qū)μ菪问д鎴D像(例如圖2B所示的梯形圖片)進(jìn)行梯形失真校正，其包括梯形行校正以及梯形列校正。在本實施例中，投射鏡頭2的梯形行校正以及列校正均包括-10至+10共20個校正
等級，例如-10至-9為第一等級、-9至-8為第二等級......9至10為第二十等級。其中，
最小校正等級為第一等級，最大校正等級為第二十等級。所述的驅(qū)動單元3為一種驅(qū)動馬達(dá)，其用于控制投射鏡頭2在校正梯形等級范圍內(nèi)移動來調(diào)節(jié)投射鏡頭2的梯形校正等級，從而自動對投射鏡頭2投射在投影區(qū)域內(nèi)圖像畫面產(chǎn)生的梯形失真進(jìn)行校正。所述的攝像單元4為一種具有攝像功能的攝像裝置，例如攝像頭。該攝像單元4 用于從投射區(qū)域內(nèi)的投影畫面攝取影像，并將該影像發(fā)送給梯形校正單元1進(jìn)行梯形失真校正。所述的存儲單元5為一種內(nèi)部閃存(Flash Memory)或者為外部存儲卡。該存儲單元5用于存儲所需投射在投影區(qū)域內(nèi)的固定形狀的圖形，例如正方形圖片。在本實施例中，該正方形圖片是為一幅內(nèi)白外黑，例如圖2A所示的正方形圖片。所述的梯形校正單元1包括初始化模塊11、行校正模塊12以及列校正模塊13。本發(fā)明所稱的模塊可以是由多個電子元器件構(gòu)成的硬件電路，也可以是由一系列計算指令組成的計算機程序程序段。在本實施例中，所述的模塊是一種能夠被微處理器6所執(zhí)行并且能夠完成固定功能的計算機程序段，其存儲在所述的存儲單元5中。所述的初始化模塊11用于在投影儀100加電開機時通過驅(qū)動單元3啟動投射鏡頭2將梯形行校正等級移動到最小行校正等級，或者將梯形列校正等級移動到最小列校正等級的位置處，例如行校正等級[-10至-9]處，或者列校正等級[-10至-9]處。該初始化模塊11還用于從存儲單元5內(nèi)讀取一幅內(nèi)白外黑的正方形圖片，以及控制投射鏡頭2在使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)投射該正方形圖片。所述的行校正模塊12用于控制投射鏡頭2在每一梯形行校正等級下向投射區(qū)域內(nèi)投射正方形圖片，通過攝像單元4在每一梯形行校正等級下從投射區(qū)域內(nèi)攝取影像，以及通過比較每一幅影像的每一行白色像素點的開始位置來對梯形失真進(jìn)行梯形行校正。在本實施例中，所述的影像均是由黑色像素點和白色像素點組成的內(nèi)白外黑影像，其中黑色像素點的RGB值0-50，白色像素點的RGB值50-255。在正常室內(nèi)光線下，當(dāng)黑色像素點的 RGB值高于50時，人眼就不宜分辨出影像的黑色像素點，此時像素點的RGB值就認(rèn)為是白色像素點的開始位置，例如圖2B所示的PI、P2、P3、. . . Pn點。其具體的梯形行校正方法，請參照圖3所示說明。所述的列校正模塊13用于控制投射鏡頭2在每一梯形列校正等級下向投射區(qū)域內(nèi)投射正方形圖片，通過攝像單元4在每一梯形列校正等級下從投射區(qū)域內(nèi)攝取影像，以及通過比較每一幅影像的每一列白色像素點的開始位置來對梯形失真進(jìn)行梯形列校正。其具體的梯形列校正方法，請參照圖4所示說明。如圖3所示，是本發(fā)明投影儀梯形失真的梯形行校正方法較佳實施例的流程圖。 在本實施例中，該梯形行校正方法能夠自動對投射鏡頭2在畫面投影過程中產(chǎn)生的梯形失真進(jìn)行梯形行校正。步驟S30，初始化模塊11從存儲單元5內(nèi)讀取一幅內(nèi)白外黑的正方形圖片(例如圖2A所示的正方形圖片)，并通過投射鏡頭2在使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)投射該內(nèi)白外黑的正方形圖片，此時投射鏡頭2投射出的正方形圖片會產(chǎn)生梯形失真，例如圖2B所示的梯形圖片。步驟S31，初始化模塊11通過驅(qū)動單元3驅(qū)動投射鏡頭2將梯形行校正等級移動到最小行校正等級，例如行校正等級[-10至-9]處。步驟S32，行校正模塊12通過攝像單元4從投射區(qū)域攝取第一影像，并將該第一影像的每一行白色像素點的開始位置(S卩，第一影像的每一行首先出現(xiàn)白色像素點的RGB值，例如圖2B所示的PI、P2、P3、. . . Pn點的RGB 值)放入第一行數(shù)組。步驟S33，行校正模塊12在第一行數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并將最大值減去最小值計算出該最大值與最小值之間的第一差值。步驟S34，行校正模塊12控制驅(qū)動單元3驅(qū)動投射鏡頭2將梯形行校正等級增加一個行校正等級，例如將梯形行校正等級移動到行校正等級[_9至-8]處。步驟S35，行校正模塊12通過攝像單元4從投射區(qū)域內(nèi)攝取第二影像(S卩，第二影像的每一行首先出現(xiàn)白色像素點的RGB值，例如圖2B所示的P1、P2、P3、. . . Pn點的RGB值)，并將該第二影像每一行白色像素點的開始位置放入第二行數(shù)組。步驟S36，行校正模塊12在第二行數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并計算該最大值與最小值之間的第二差值。步驟S37，行校正模塊12判斷第二差值是否大于第一差值。若第二差值大于第一
7差值，步驟S38，行校正模塊12將第二差值作為第一差值存儲在存儲單元5中，而后執(zhí)行步驟S34。若第二差值小于第一差值，步驟S39，行校正模塊12控制驅(qū)動單元3驅(qū)動投射鏡頭 2將梯形行校正等級回退一個行校正等級，并將此時的行校正等級作為最佳行校正等級。如圖4所示，是本發(fā)明投影儀梯形失真的梯形列校正方法較佳實施例的流程圖。 在本實施例中，該梯形列校正方法能夠自動對投射鏡頭2在畫面投影過程中產(chǎn)生的梯形失真進(jìn)行梯形列校正。步驟S40，初始化模塊11從存儲單元5內(nèi)讀取一幅內(nèi)白外黑的正方形圖片(例如圖2A所示的正方形圖片)，并通過投射鏡頭2在使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)投射該內(nèi)白外黑的正方形圖片，此時投射鏡頭2投射出的正方形圖片會產(chǎn)生梯形失真，例如圖2B所示的梯形圖片。步驟S41，初始化模塊11通過驅(qū)動單元3驅(qū)動投射鏡頭2將梯形列校正等級移動到最小列校正等級，例如列校正等級[-10至-9]處。步驟S42，列校正模塊13通過攝像單元4從投射區(qū)域內(nèi)攝取第一影像，并將該第一影像的每一列白色像素點的開始位置(S卩，第二影像的每一行首先出現(xiàn)白色像素點的RGB值，例如圖2B所示的L1、L2、L3、... Ln點的RGB 值)放入第一列數(shù)組。步驟S43，列校正模塊13在第一列數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并將最大值減去最小值計算出該最大值與最小值之間的第一差值。步驟S44，列校正模塊13控制驅(qū)動單元3驅(qū)動投射鏡頭2將梯形列校正等級增加一個列校正等級，例如將梯形列校正等級移動到列校正等級[_9至-8]處。步驟S45，列校正模塊13通過攝像單元4從投射區(qū)域內(nèi)攝取第二影像，并將該第二影像每一列白色像素點的開始位置(即，第二影像的每一行首先出現(xiàn)白色像素點的RGB值，例如圖2B所示的Li、 L2、L3、. . . Ln點的RGB值)放入第二列數(shù)組。步驟S46，列校正模塊13在第二列數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并將最大值減去最小值計算出該最大值與最小值之間的第二差值。步驟S47,列校正模塊13判斷第二差值是否大于第一差值。若第二差值大于第一差值，步驟S48，列校正模塊13將第二差值作為第一差值存儲在存儲單元5中，而后執(zhí)行步驟S44。若第二差值小于第一差值，步驟S49，列校正模塊13控制驅(qū)動單元3驅(qū)動投射鏡頭 2將梯形列校正等級回退一個列校正等級，并將此時的列校正等級作為最佳列校正等級。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照以上較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換都不應(yīng)脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有梯形校正功能的投影儀，該投影儀包括投射鏡頭、驅(qū)動單元以及存儲單元， 其特征在于，該投影儀還包括攝像單元，用于從使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)攝取影像； 梯形校正單元，該梯形校正單元包括初始化模塊，用于從存儲單元內(nèi)讀取一幅內(nèi)白外黑的正方形圖片，以及控制投射鏡頭在所述投射區(qū)域內(nèi)投射該內(nèi)白外黑的正方形圖片；行校正模塊，用于控制投射鏡頭在每一梯形行校正等級下向投射區(qū)域投射所述的正方形圖片，通過攝像單元在每一梯形行校正等級下從投射區(qū)域內(nèi)攝取影像，以及通過比較每一幅影像的每一行白色像素點的開始位置來對梯形失真進(jìn)行梯形行校正；以及列校正模塊，用于用于控制投射鏡頭在每一梯形列校正等級下向投射區(qū)域投射正方形圖片，通過攝像單元在每一梯形列校正等級下從投射區(qū)域內(nèi)攝取影像，以及通過比較每一幅影像的每一列白色像素點的開始位置來對梯形失真進(jìn)行梯形列校正。
2.如權(quán)利要求1所述的投影儀，其特征在于，所述的梯形行校正等級和梯形列校正等級分別包括-10至+10共20個校正等級。
3.如權(quán)利要求1所述的投影儀，其特征在于，所述的初始化模塊還用于在投影儀加電開機時通過驅(qū)動單元啟動投射鏡頭將梯形行校正等級移動到最小行校正等級處，或者將梯形列校正等級移動到最小列校正等級處。
4.如權(quán)利要求3所述的投影儀，其特征在于，所述的行校正模塊對梯形失真進(jìn)行梯形行校正的步驟包括(al)當(dāng)投射鏡頭的梯形行校正等級處于最小行校正等級時，通過攝像單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第一影像，并將該第一影像的每一行白色像素點的開始位置放入第一行數(shù)組；(a2)在第一行數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并計算該最大值與最小值之間的第一差值；(a3)控制驅(qū)動單元驅(qū)動投射鏡頭將梯形行校正等級增加一個等級； (a4)通過攝像單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第二影像，并將該第二影像每一行白色像素點的開始位置放入第二行數(shù)組；(a5)在第二行數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并計算該最大值與最小值之間的第二差值；(a6)判斷第二差值是否大于第一差值，若第二差值大于第一差值，將第二差值作為第一差值并執(zhí)行步驟(a3)，若第二差值小于第一差值，控制驅(qū)動單元驅(qū)動投射鏡頭將梯形行校正等級回退一個等級，并將此時的行校正等級作為最佳行校正等級。
5.如權(quán)利要求3所述的投影儀，其特征在于，所述的列校正模塊對梯形失真進(jìn)行梯形列校正的步驟包括(bl)當(dāng)投射鏡頭的梯形列校正等級處于最小列校正等級時，通過攝像單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第一影像，并將該第一影像的每一列白色像素點的開始位置放入第一列數(shù)組；(b2)在第一列數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并計算該最大值與最小值之間的第一差值；(b3)控制驅(qū)動單元驅(qū)動投射鏡頭將梯形列校正等級增加一個等級； (b4)通過攝像單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第二影像，并將該第二影像每一列白色像素點的開始位置放入第二列數(shù)組；(b5)在第二列數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并計算該最大值與最小值之間的第二差值；(b6)判斷第二差值是否大于第一差值，若第二差值大于第一差值，將第二差值作為第一差值并執(zhí)行步驟(b3)，若第二差值小于第一差值，控制驅(qū)動單元驅(qū)動投射鏡頭將梯形列校正等級回退一個等級，并將此時的列校正等級作為最佳列校正等級。
6.一種投影儀的梯形校正方法，該投影儀包括投射鏡頭、驅(qū)動單元以及存儲單元，其特征在于，該方法包括步驟從存儲單元內(nèi)讀取一幅內(nèi)白外黑的正方形圖片，以及控制投射鏡頭在使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)投射該內(nèi)白外黑的正方形圖片；控制投射鏡頭在每一梯形行校正等級下向投射區(qū)域投射正方形圖片；通過攝像單元在每一梯形行校正等級下從投射區(qū)域內(nèi)攝取影像；通過比較每一幅影像的每一行白色像素點的開始位置來對梯形失真進(jìn)行梯形行校正；控制投射鏡頭在每一梯形列校正等級下向投射區(qū)域投射正方形圖片；通過攝像單元在每一梯形列校正等級下從投射區(qū)域內(nèi)攝取影像；通過比較每一幅影像的每一列白色像素點的開始位置來對梯形失真進(jìn)行梯形列校正。
7.如權(quán)利要求6所述的投影儀的梯形校正方法，其特征在于，所述的梯形行校正等級和梯形列校正等級分別包括-10至+10共20個校正等級。
8.如權(quán)利要求6所述的投影儀的梯形校正方法，其特征在于，所述的對梯形失真進(jìn)行梯形行校正的步驟包括(al)當(dāng)投射鏡頭的梯形行校正等級處于最小行校正等級時，通過攝像單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第一影像，并將該第一影像的每一行白色像素點的開始位置放入第一行數(shù)組；(a2)在第一行數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并計算該最大值與最小值之間的第一差值；(a3)控制驅(qū)動單元驅(qū)動投射鏡頭將梯形行校正等級增加一個等級； (a4)通過攝像單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第二影像，并將該第二影像每一行白色像素點的開始位置放入第二行數(shù)組；(a5)在第二行數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并計算該最大值與最小值之間的第二差值；(a6)判斷第二差值是否大于第一差值，若第二差值大于第一差值，將第二差值作為第一差值并執(zhí)行步驟(a3)，若第二差值小于第一差值，控制驅(qū)動單元驅(qū)動投射鏡頭將梯形行校正等級回退一個等級，并將此時的行校正等級作為最佳行校正等級。
9.如權(quán)利要求6所述的投影儀的梯形校正方法，其特征在于，所述的對梯形失真進(jìn)行梯形列校正的步驟包括(bl)當(dāng)投射鏡頭的梯形列校正等級處于最小列校正等級時，通過攝像單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第一影像，并將該第一影像的每一列白色像素點的開始位置放入第一列數(shù)組；(b2)在第一列數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并計算該最大值與最小值之間的第一差值(b3)控制驅(qū)動單元驅(qū)動投射鏡頭將梯形列校正等級增加一個等級； (b4)通過攝像單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第二影像，并將該第二影像每一列白色像素點的開始位置放入第二列數(shù)組；(b5)在第二列數(shù)組中找出白色像素點的開始位置最大值與最小值，并計算該最大值與最小值之間的第二差值；(b6)判斷第二差值是否大于第一差值，若第二差值大于第一差值，將第二差值作為第一差值并執(zhí)行步驟(b3)，若第二差值小于第一差值，控制驅(qū)動單元驅(qū)動投射鏡頭將梯形列校正等級回退一個等級，并將此時的列校正等級作為最佳列校正等級。
全文摘要
一種投影儀及其梯形失真校正方法，該投影儀包括投射鏡頭、驅(qū)動單元、存儲單元、攝像單元以及梯形校正單元。該梯形校正單元包括初始化模塊、行校正模塊以及列校正模塊。該梯形校正單元能夠?qū)ν队皟x在畫面投影過程中產(chǎn)生的失真梯形進(jìn)行梯形行校正及梯形行校正，自動消除投影儀的梯形失真現(xiàn)象，從而能獲得最佳畫面投影的效果。
文檔編號H04N5/74GK102404532SQ20101027829
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者王光建 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司