[发明专利]对投影仪投影图像失真校正的方法

说明书

技术领域

本发明属于投影仪领域，尤其涉及对投影仪投影图像失真校正的方法。

背景技术

如图1所示，使用投影仪时，在投影仪的投影镜头1'和投射屏幕2'于一个垂直角度时，屏幕上能得到一个标准的矩形的投影图像3'。

但在很多情况下，如图2所示，投影镜头1'并不能完全垂直于投射屏幕2'，这样可能会导致投影图像3'为梯形，此种情况在本领域中公知地称为“梯形”失真，此时，为了投射标准矩形投影图像，就需要对投影仪投影图像进行水平梯形校正；而当投射屏幕2'相对投影镜头1'为凹面时（例如影院等场所），直接投射时就会出现中间凸起两侧微缩的“鱼泡眼”投影图像3'（如图3所示）;当投射屏幕2'相对投影镜头1'为凸面时（例如球形投影等场所），直接投射就会出现中间凹陷两侧凸起的“枕形”投影图像3'（如图4所示），后面这两种情况同样需要对投影图像进行校正，在本领域内通常称之为“弧形”校正。

现有技术中，水平梯形校正基本上是通过手动来调整实现的，但手动调整通常需要多次调整，较为耗费时间，且调整出的结果不尽如人意，而弧形校正需要通过专用的弧形投影融合设备和软件拟合实现，成本相当的昂贵，不利于推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种能对投影仪投影图像失真进行自动校正的方法，其使用成本相对较低。

本发明的技术方案是：一种对投影仪投影图像失真校正的方法，用于对投影仪投影图像进行水平梯形校正或弧形校正，将两束激光分别以扇形发射形式投射至投射屏幕，所述两束激光发射形成两扇形光线，所述两扇形光线具有的扇面分别平行于所述投影仪的水平面和垂直于所述投影仪的水平面，其中，平行于所述投影仪水平面的扇形光线在上下方向上对所述投射屏幕来回往复扫描，垂直于所述投影仪水平面的扇形光线在左右方向上对所述投射屏幕来回往复扫描；

根据激光入射和反射接收的时差，得到所述投影仪的投影镜头与所述投射屏幕的相对距离和角度；

CPU根据所述相对距离和角度分析所述投影仪投影镜头与所述投射屏幕的相对位置关系，判定相对位置关系后对投影图像信号相应进行变形、抽帧、压缩或插值计算；

对投影于所述投射屏幕之前的失真投影图像进行压缩、校正，从而在所述投射屏幕上得到标准的矩形投影图像。

具体地，所述投影仪的投影镜头与投射屏幕的相对位置关系包括：所述投影仪投影镜头的光轴中线是否与投射屏幕垂直、所述投影仪的投影镜头的光轴中线与投射屏幕的倾斜角度或者所述投射屏幕的截面为弧形时其弧形截面相对于投影仪的投影镜头的中心的开口角度。

具体地，采用下述表达式分析所述投影仪的投影镜头与投射屏幕的相对位置关系：

设定光以速度c在空气中传播，在激光光源A与投射屏幕上的某一投影点B之间往返一次所需要的时间为t，则A、B两点间距离D用下式表示，

D=c/4f(N+ΔN)

式中：

N——测线所包含调制半波长个数；

ΔN——测线所包含调制波不足半波长的小数部分；

ΔN=φ/ω；

φ——信号往返测试一次产生的总的相位延迟；

ω——调制信号的角频率，ω=2πf；

在给定调制和标准大气条件下，频率c/4f为常数。

更具体地，所述水平梯形校正实现方法如下：

（1）根据投影仪投影镜头的角度，通过所述两束扇形激光分别以扇面平行于所述投影仪的水平面的方向和垂直于所述投影仪的水平面的方向对所述投射屏幕进行扫描，根据相位式激光测距原理测出所述投影仪投影镜头的中心距离所述投射屏幕的最短投射距离L和角度θ，其中θ为最短投射光线在竖直截面上与最边缘处的投射光线的夹角。

（2）根据所述扇形激光反馈的L和θ两个参数，由CPU对投影图像进行校正，得到标准的矩形投影图像。

具体地，所述弧形校正实现方法如下：

a、根据投影仪投影镜头角度，通过所述两束扇形激光分别以扇面平行于所述投影仪的水平面的方向和垂直于所述投影仪的水平面的方向对所述投射屏幕进行扫描，得到所述投影镜头距离所述投射屏幕的三个距离L1、L2和L3，以及两个角度θ1和θ2，其中，L1和L3为光开口角度最大时，投射光线截面上位于最边缘处的两条投射光线的长度，L2为所述投影仪投影镜头的中心距离所述投射屏幕的距离，θ1和θ2为所述投影镜头的光轴中线分别与所述最大开口角度的投射光线扇形截面的两最边缘投射光线的夹角；