一种投影触摸校准和梯形校正的方法、装置和智能投影仪

摘要

本发明公开了一种投影触摸校准和梯形校正的方法、装置和智能投影仪，该方法包括：利用投影装置在目标投影面上投射四个控制点；利用摄像机模组获取四个控制点的坐标信息，根据四个控制点的坐标信息将四个控制点区分为第一类控制点和第二类控制点；利用摄像机模组判断被触摸的控制点，在第一类控制点被触摸时，启动梯形校正算法进行梯形校正，然后启动触摸校准算法进行触摸校准；在第二类控制点被触摸时，启动触摸校准算法进行触摸校准，且在进行触摸校准时保持该第二类控制点的光学投射比和光学偏移量不变；当四个控制点均被触摸后，结束目标投影面的触摸校准和梯形校正，同时实现梯形校正和触摸校准，简化校准流程，节省时间，提升用户体验。

说明书

技术领域

本发明涉及智能投影仪领域，特别涉及一种投影触摸校准和梯形校正的方法、装置和智能投影仪。

背景技术

在投影仪的日常使用中，投影仪的位置尽可能要与投影屏幕成直角才能保证投影效果，如果无法保证二者的垂直，画面就会产生梯形。梯形校正通常有二种方法:光学梯形校正和数码梯形校正，光学梯形校正是指通过调整镜头的物理位置来达到调整梯形的目的，另一种数码梯形校正是通过软件的方法来实现梯形校正，目前几乎所有的投影仪厂商都采用了数码梯形校正技术。另外，投影仪投出来的屏幕可以触摸，因触摸屏不可避免的存在着一定的误差等原因，如旋转，平移，在使用过程中需要对屏幕进行触摸校准。

目前市场上的智能投影仪都是先实现触摸校准，然后再实现投影仪的梯形校正，这样就会造成梯形校正后，由于光学投比的改变，光学偏移的改变，触摸校准不灵敏，重新触摸校准的问题。

发明内容

本发明提供的一种投影触摸校准和梯形校正的方法、装置和智能投影仪，以解决或部分解决上述的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种投影触摸校准和梯形校正的方法，所述方法包括：

利用投影装置在目标投影面上投射四个控制点；

利用摄像机模组获取所述四个控制点的坐标信息，根据所述四个控制点的坐标信息将所述四个控制点区分为第一类控制点和第二类控制点；

利用摄像机模组判断被触摸的控制点，在第一类控制点被触摸时，启动梯形校正算法进行梯形校正，当该第一类控制点被校正成矩形时，进一步启动触摸校准算法进行触摸校准；在第二类控制点被触摸时，启动触摸校准算法进行触摸校准，且在进行触摸校准时保持该第二类控制点的光学投射比和光学偏移量不变；

当所述四个控制点均被触摸后，结束所述目标投影面的触摸校准和梯形校正。

可选地，所述根据所述四个控制点的坐标信息将所述四个控制点区分为第一类控制点和第二类控制点包括：

根据所述四个控制点的坐标信息计算两两相邻的两个控制点的相对距离，根据每个控制点与其前后相邻的两个控制点的相对距离，计算每个控制点与其前后相邻的两个控制点形成的角度，若为钝角则将该控制点区分为第一类控制点，若为锐角则将该控制点区分为第二类控制点。

可选地，所述利用摄像机模组判断被触摸的控制点包括：

利用摄像机模组获取触摸点的触摸点坐标信息；

根据所述触摸点坐标信息与所述四个控制点的坐标信息，计算所述触摸点与所述四个控制点之间的最小距离，

若所述最小距离小于距离阈值，则启动计时，并在计时时间达到时间阈值时判断所述最小距离对应的控制点被触摸；

若所述最小距离不小于距离阈值或者所述计时时间未达到时间阈值，则提示用户移动触摸点并利用摄像机模组重新判断。

可选地，在所述目标投影面上建立直角坐标系，利用摄像机模组获取的所述四个控制点的坐标信息，以及利用摄像机模组获取的所述触摸点坐标信息均为在所述直角坐标系上的坐标信息。

可选地，所述方法还包括：当所述四个控制点均被触摸后，检测所述目标投影面的图像边缘特征，将检测结果显示在所述目标投影面并弹出对话框提示用户继续或者结束，根据用户的选择确定是否结束所述目标投影面的触摸校准和梯形校正。

根据本发明的另一个方面，提供了一种投影触摸校准和梯形校正的装置，所述装置包括：

投射单元，被配置为利用投影装置在目标投影面上投射四个控制点；

控制点区分单元，被配置为利用摄像机模组获取所述四个控制点的坐标信息，根据所述四个控制点的坐标信息将所述四个控制点区分为第一类控制点和第二类控制点；

触摸点判断单元，被配置为利用摄像机模组判断被触摸的控制点；

触摸校准和梯形校正单元，被配置为在第一类控制点被触摸时，启动梯形校正算法进行梯形校正，当该第一类控制点被校正成矩形时，进一步启动触摸校准算法进行触摸校准；在第二类控制点被触摸时，启动触摸校准算法进行触摸校准，且在进行触摸校准时保持该第二类控制点的光学投射比和光学偏移量不变；

结束单元，被配置为当所述四个控制点均被触摸后，结束所述目标投影面的触摸校准和梯形校正。

可选地，所述控制点区分单元具体被配置为：根据所述四个控制点的坐标信息计算两两相邻的两个控制点的相对距离，根据每个控制点与其前后相邻的两个控制点的相对距离，计算每个控制点与其前后相邻的两个控制点形成的角度，若为钝角则将该控制点区分为第一类控制点，若为锐角则将该控制点区分为第二类控制点。

可选地，所述触摸点判断单元具体被配置为：

利用摄像机模组获取触摸点的触摸点坐标信息，根据所述触摸点坐标信息与所述四个控制点的坐标信息，计算所述触摸点与所述四个控制点之间的最小距离，若所述最小距离小于距离阈值，则启动计时，并在计时时间达到时间阈值时判断所述最小距离对应的控制点被触摸；若所述最小距离不小于距离阈值或者所述计时时间未达到时间阈值，则提示用户移动触摸点并利用摄像机模组重新判断；

其中，在所述目标投影面上建立直角坐标系，利用摄像机模组获取的所述四个控制点的坐标信息，以及利用摄像机模组获取的所述触摸点坐标信息均为在所述直角坐标系上的坐标信息。

可选地，所述装置还包括：检测显示单元，被配置为当所述四个控制点均被触摸后，检测所述目标投影面的图像边缘特征，将检测结果显示在所述目标投影面并弹出对话框提示用户继续或者结束，根据用户的选择确定是否结束所述目标投影面的触摸校准和梯形校正。

根据本发明的又一个方面，提供了一种智能投影仪，包括投影装置、摄像机模组、存储器和处理器，所述存储器存储有梯形校正算法、触摸校准算法和控制算法，所述控制算法被所述处理器执行时能够实现上述的投影触摸校准和梯形校正的方法步骤。

本发明实施例的有益效果是：利用投影装置在目标投影面上投射四个控制点；利用摄像机模组获取四个控制点的坐标信息，根据四个控制点的坐标信息将四个控制点区分为第一类控制点和第二类控制点；利用摄像机模组判断被触摸的控制点，在第一类控制点被触摸时，启动梯形校正算法进行梯形校正，当该第一类控制点被校正成矩形时，进一步启动触摸校准算法进行触摸校准；在第二类控制点被触摸时，启动触摸校准算法进行触摸校准，且在进行触摸校准时保持该第二类控制点的光学投射比和光学偏移量不变；当四个控制点均被触摸后，结束目标投影面的触摸校准和梯形校正。该方法提供了既是触摸校准也是梯形校正的控制点，在保持光学投射比，光学偏移不变的情况下，实现梯形校正的同时完成触摸校准，无需在进行梯形校正后再次进行触摸校准，简化了校准流程，节省了时间，提升了用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种投影触摸校准和梯形校正的方法流程图；

图2为坐标系建立示意图；

图3为投影面梯形畸变示意图；

图4为本发明实施例提供的一种投影触摸校准和梯形校正的装置图；

图5为本发明实施例提供的一种智能投影仪示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

图1为本发明实施例提供的一种投影触摸校准和梯形校正的方法流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S11：利用投影装置在目标投影面上投射四个控制点；

步骤S12：利用摄像机模组获取四个控制点的坐标信息，根据四个控制点的坐标信息将四个控制点区分为第一类控制点和第二类控制点；具体为根据四个控制点的坐标信息计算两两相邻的两个控制点的相对距离，根据每个控制点与其前后相邻的两个控制点的相对距离，计算每个控制点与其前后相邻的两个控制点形成的角度，若为钝角则将该控制点区分为第一类控制点，若为锐角则将该控制点区分为第二类控制点。

步骤S13：利用摄像机模组判断被触摸的控制点，在第一类控制点被触摸时，启动梯形校正算法进行梯形校正，当该第一类控制点被校正成矩形时，进一步启动触摸校准算法进行触摸校准；在第二类控制点被触摸时，启动触摸校准算法进行触摸校准，且在进行触摸校准时保持该第二类控制点的光学投射比和光学偏移量不变；

步骤S14：当四个控制点均被触摸后，结束目标投影面的触摸校准和梯形校正。

其中，步骤S13中利用摄像机模组判断被触摸的控制点具体为：利用摄像机模组获取触摸点的触摸点坐标信息；根据触摸点坐标信息与四个控制点的坐标信息，计算触摸点与四个控制点之间的最小距离，若最小距离小于距离阈值，则启动计时，并在计时时间达到时间阈值时判断最小距离对应的控制点被触摸；若最小距离不小于距离阈值或者计时时间未达到时间阈值，则提示用户移动触摸点并利用摄像机模组重新判断。

在目标投影面上建立直角坐标系，利用摄像机模组获取的四个控制点的坐标信息，以及利用摄像机模组获取的触摸点坐标信息均为在直角坐标系上的坐标信息。

该方法还包括：当四个控制点均被触摸后，检测目标投影面的图像边缘特征，将检测结果显示在目标投影面并弹出对话框提示用户继续或者结束，根据用户的选择确定是否结束目标投影面的触摸校准和梯形校正。

投影装置以投影仪为例，目标投影面为桌面。首先投影仪投影至桌面，在桌面上形成投影面，然后投影仪在该投影面上投射四个控制点；投影仪中设置有摄像机模组，利用该摄像机模组获取四个控制点，以其中一个控制点为坐标原点建立直角坐标系，从而获得四个控制点的坐标信息，如图2所示，图2为直角坐标系建立示意图，其中201、202、203、204为四个控制点，203为坐标原点。依次计算相邻的两个控制点的相对距离，根据每个控制点与其前后相邻的两个控制点的相对距离，计算每个控制点与其前后相邻的两个控制点形成的角度，若为钝角则将该控制点区分为第一类控制点，若为锐角则将该控制点区分为第二类控制点。图3为投影面梯形畸变示意图，如图2左图所示，位于钝角区域的第一控制点201和202在梯形上半部分，位于锐角区域的第二控制点203和204在梯形下半部分，此时发生的是上梯形畸变，如图3右图所示，位于钝角区域的第一控制点301和302在梯形下半部分，位于锐角区域303和304的第二控制点在梯形上半部分，此时发生的是下梯形畸变。首先依次触摸第一控制点201和202或301和302，启动梯形校正算法进行梯形校正，当该第一类控制点201和202或301和302被校正成矩形后，启动触摸校准算法对第一控制点201和202或301和302进行触摸校准；然后依次触摸第二控制点203和204或303和304，启动触摸校准算法进行触摸校准，在进行触摸校准的时保持该第二类控制点203和204的光学投射比和光学偏移量不变。

触摸控制点时，利用摄像机模组获取触摸点在直角坐标系中的坐标信息，记为触摸点坐标信息，根据得到的触摸点坐标信息与四个控制点的坐标信息，计算触摸点与四个控制点之间的最小距离，若最小距离小于预设的距离阈值，此刻启动计时，当计时时间达到预设的时间阈值时判断最小距离对应的控制点被有效触摸；若最小距离不小于预设的距离阈值，说明控制点并没有被触摸到，或者计时时间未达到预设的时间阈值，说明控制点被触摸的时间过短，此刻在投影面上显示提示见面提示用户重新校正或校准，当用户重新触摸控制点时利用摄像机模组重新判断。当四个控制点均被有效触摸后，检测投影面的图像边缘特征，当投影面的图像边缘特征满足矩形特征时，说明同时完成了梯形校正和触摸校准，则在投影面弹出对话框提示用户已完成梯形校正和触摸校准；当投影面的图像边缘特征不满足矩形特征时，说明梯形校正和触摸校准出现偏差，则在投影面弹出对话框提示用户重新进行梯形校正和梯形校准，然后根据用户的选择确定是否结束投影面的触摸校准和梯形校正。

图4为本发明实施例提供的一种投影触摸校准和梯形校正的装置图，如图3所示，该装置40包括：

投射单元401，被配置为利用投影装置在目标投影面上投射四个控制点；

控制点区分单元402，被配置为利用摄像机模组获取所述四个控制点的坐标信息，根据四个控制点的坐标信息将四个控制点区分为第一类控制点和第二类控制点；具体被配置为：根据所述四个控制点的坐标信息计算两两相邻的两个控制点的相对距离，根据每个控制点与其前后相邻的两个控制点的相对距离，计算每个控制点与其前后相邻的两个控制点形成的角度，若为钝角则将该控制点区分为第一类控制点，若为锐角则将该控制点区分为第二类控制点。

触摸点判断单元403，被配置为利用摄像机模组判断被触摸的控制点；具体被配置为：利用摄像机模组获取触摸点的触摸点坐标信息，根据触摸点坐标信息与四个控制点的坐标信息，计算触摸点与四个控制点之间的最小距离，若最小距离小于距离阈值，则启动计时，并在计时时间达到时间阈值时判断最小距离对应的控制点被触摸；若最小距离不小于距离阈值或者计时时间未达到时间阈值，则提示用户移动触摸点并利用摄像机模组重新判断；其中，在目标投影面上建立直角坐标系，利用摄像机模组获取的四个控制点的坐标信息，以及利用摄像机模组获取的触摸点坐标信息均为在直角坐标系上的坐标信息。

触摸校准和梯形校正单元404，被配置为在第一类控制点被触摸时，启动梯形校正算法进行梯形校正，当该第一类控制点被校正成矩形时，进一步启动触摸校准算法进行触摸校准；在第二类控制点被触摸时，启动触摸校准算法进行触摸校准，且在进行触摸校准时保持该第二类控制点的光学投射比和光学偏移量不变；

结束单元405，被配置为当四个控制点均被触摸后，结束目标投影面的触摸校准和梯形校正。

该装置还包括：检测显示单元，被配置为当四个控制点均被触摸后，检测目标投影面的图像边缘特征，将检测结果显示在目标投影面并弹出对话框提示用户继续或者结束，根据用户的选择确定是否结束目标投影面的触摸校准和梯形校正。

图5为本发明实施例提供的一种智能投影仪示意图，如图4所示，该智能投影仪50包括投影装置501、摄像机模组502、存储器503和处理器504，其中处理器504与投影装置501、摄像机模组502三者构成一个闭环控制，存储器503存储有梯形校正算法、触摸校准算法和控制算法，其中控制算法被处理器504执行时能够实现上述的投影触摸校准和梯形校正的方法步骤，该方法在图1给出的实施例中已经作了详细阐述，在此不再赘述。

在不同的实施例中，存储器503可以是内存或者非易失性存储器。其中非易失性存储器可以是：存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、DVD等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。内存可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存。进一步，非易失性存储器和内存作为机器可读存储介质，其上可存储由处理器404执行的计算机程序。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

综上所述，利用投影装置在目标投影面上投射四个控制点；利用摄像机模组获取四个控制点的坐标信息，根据四个控制点的坐标信息将四个控制点区分为第一类控制点和第二类控制点；利用摄像机模组判断被触摸的控制点，在第一类控制点被触摸时，启动梯形校正算法进行梯形校正，当该第一类控制点被校正成矩形时，进一步启动触摸校准算法进行触摸校准；在第二类控制点被触摸时，启动触摸校准算法进行触摸校准，且在进行触摸校准时保持该第二类控制点的光学投射比和光学偏移量不变；当四个控制点均被触摸后，检测目标投影面的图像边缘特征，并将检测结果显示在目标投影面上，根据用户指令确定是否结束目标投影面的触摸校准和梯形校正。该方法提供了既是触摸校准也是梯形校正的控制点，在保持光学投射比，光学偏移不变的情况下，实现梯形校正的同时完成触摸校准，无需在进行梯形校正后再次进行触摸校准，简化了校准流程，节省了时间，提升了用户体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。