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专利号: 2024117907838
申请人: 深圳市大屏影音技术有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于投影设备的智能调节方法,其特征在于:智能调节方法包括以下步骤:步骤S1、通过投影设备对预投影区域的局部投射检测图案,并利用图像传感器对预投影区域的检测图案进行数据采集,提取出无异物状态下的图像数据并保存为参考图像;

步骤S2、对预投影区域进行全局图像数据采集构建全局图像数据,并对全局图像数据构建二维坐标,根据参考图像对全局图像数据进行异物识别,并构建投影异物集合存储识别结果;

步骤S3、根据投影异物集合进行投影综合分析,所述投影综合分析包括异物颜色影响、面积影响和异物位置影响,选取出进行投影的最佳投影区域;

步骤S4、获取投影设备的投影距离,结合投影设备的投影距离和投影偏移量计算出投影设备当前位置投影区域与最佳投影区域的匹配度,所述投影偏移量包括平移偏移量和角度调整量,并反馈出投影设备的位置调整范围;

步骤S5、根据投影设备调整后的位置,获取投影设备的投影距离,结合最佳投影区域的投影原点对投影设备进行投影偏移调整。

2.根据权利要求1所述的一种用于投影设备的智能调节方法,其特征在于:所述步骤S1的具体步骤如下:步骤S1‑1、选取预投影区域的任意局部区域,所述预投影区域表示为投影设备在进行实际投影前,通过图像传感器所定义的待投影区域;使用投影设备投射检测图案,所述检测图案为多个n*m网格;

步骤S1‑2、通过图像传感器对预投影区域的检测图案进行图像数据采集提取出无异物状态下的图像数据,所述无异物状态表示为没有干扰物影响投影的投影环境;将灰度值相同最多的n*m网格进行标记,将标记的连续多个n*m网格组成的图像数据保存为参考图像。

3.根据权利要求2所述的一种用于投影设备的智能调节方法,其特征在于:所述步骤S2的具体步骤如下:步骤S2‑1、通过图像传感器对预投影区域进行全方位图像采集,所述全方位图像采集表示为对预投影区域内用于投影的全部区域进行图像采集,获取投影设备对预投影区域投射的检测图案数据,生成覆盖预投影区域的完整图像数据,构建全局图像数据,所述全局图像数据包括预投影区域内所有n*m网格的像素信息;

步骤S2‑2、在全局图像数据中,将每个n*m网格作为一个单位,并为其分配唯一的二维坐标,以预投影区域的其中一角为原点,沿水平方向构建横坐标,竖直方向构建纵坐标,根据n*m网格的排列顺序依次赋予坐标值;

步骤S2‑3、构建投影异物集合,根据参考图像对全局图像数据进行异物识别,并将识别结果存储至投影异物集合中。

4.根据权利要求3所述的一种用于投影设备的智能调节方法,其特征在于:所述步骤S2‑3的具体步骤如下:步骤S2‑3‑1、以参考图像的n*m网格灰度值为基准,结合灰度共生矩阵提取出预投影区域中的异物数据,并获取异物所在的网格二维坐标数据;

步骤S2‑3‑2、构建投影异物集合,通过灰度共生矩阵识别出预投影区域中的异物,其中每个灰度共生矩阵包括多个n*m网格,一个n*m网格对应灰度共生矩阵的一个元素,根据灰度共生矩阵计算出预投影区域内n*m网格的对比度,对比度的计算公式如下:;

式中,D表示为灰度共生矩阵多个n*m网格的对比度;B表示为灰度等级总数;P(i,j)表示为灰度共生矩阵中灰度值为i和j在给定方向和距离下出现的频率;i和j分别表示为灰度2

共生矩阵中行和列的索引,表示图像中某个像素的灰度值;(i‑j)表示为灰度共生矩阵中灰度值变化的强度值;

根据灰度共生矩阵计算出预投影区域内n*m网格的能量,能量的计算公式如下:;

2

式中,E表示为预投影区域内图像纹理的复杂值;P(i‑j)表示为灰度共生矩阵中灰度值为i和j出现频率的强度;

根据灰度共生矩阵计算出预投影区域内n*m网格的熵值,熵值的计算公式如下:;

式中,C表示为预投影区域内图像灰度值分布的随机性强度;log2P(i,j)表示为用于图像的量化计算;

对预投影区域内n*m网格的颜色影响值进行计算,计算使用如下公式:;

式中,Greal表示为预投影区域内n*m网格对投影设备投影的颜色影响值;w1、w2和w3表示为每个特征值对总影响值的权重;

根据参考图像计算出参考图像颜色影响值的平均值g和标准差b,根据平均值g和标准差b设置异物判断阈值Gmax,设置使用如下公式:Gmax=Q*b;

式中,Gmax表示为n*m网格内的颜色影响波动的最大值;Q表示为颜色影响系数;

当丨Greal‑g丨≥Gmax时,表示为n*m网格内的图像数据为异物图像数据;

当丨Greal‑g丨<Gmax时,表示为n*m网格内的图像数据为无异物图像数据;

G=Greal‑g;

式中,G表示为预投影区域内n*m网格对投影设备投影的颜色影响值;

步骤S2‑3‑3、构建投影异物集合,计算出n*m网格对投影设备投影的颜色影响值G后,获取对应的二维坐标数据,将每个网格的颜色影响值G和对应的二维坐标数据存入投影异物集合,所述投影异物集合包括n*m网格对投影设备投影的颜色影响值G和二维坐标数据。

5.根据权利要求4所述的一种用于投影设备的智能调节方法,其特征在于:所述步骤S3的具体步骤如下:步骤S3‑1、根据投影异物集合进行投影综合分析,所述投影综合分析包括异物颜色影响、面积影响和异物位置影响,颜色影响的值为颜色影响值G;

面积影响的计算公式如下:

式中,Scolor,C表示为颜色影响值为G位置相邻的网格总面积;HC表示为颜色影响值为G位置相邻的网格数量;n表示为网格的长度;m表示为网格的宽度;

对投影异物集合进行分析计算,得到异物的几何中心坐标,结合投影原点计算出异物的位置影响,具体计算过程如下:异物的几何中心横坐标为颜色影响值为G,且位置相邻的网格的横坐标平均值;

异物的几何中心纵坐标为颜色影响值为G,且位置相邻的网格的纵坐标平均值;

异物位置影响计算结合投影原点计算,使用如下公式:

式中,A表示为预投影区域内n*m网格对投影设备投影的位置影响值;R表示为控制影响值大小的系数;x0表示为投影原点的横坐标;y0表示为投影原点的纵坐标;xcenter表示为异物的横坐标,ycenter表示为异物的纵坐标;p表示为异物位置距离投影原点的衰减指数;

步骤S3‑2、根据颜色影响值G、面积影响Scolor,C和异物位置影响A计算预投影区域内异物影响最小的区域,作为最佳投影区域,对预投影区域进行综合异物影响计算,计算使用如下公式:;

式中,Z表示为预投影区域内异物的影响值;wG表示为颜色影响值的权重;wS表示为面积影响值的权重;wA表示为位置影响值的权重;

选取出Z值最小的区域作为最佳投影区域。

6.根据权利要求5所述的一种用于投影设备的智能调节方法,其特征在于:所述步骤S4的具体步骤如下:步骤S4‑1、通过传感器获取投影设备的投影距离,根据投影设备的投影原点和投影偏移量计算出投影设备当前位置投影区域与最佳投影区域的匹配度,匹配度计算公式如下:;

式中,F表示为当使用当前投影设备的位置进行投影时,匹配度达到的最大值;xnow表示为最佳投影区域投影原点的横坐标;ynow表示为最佳投影区域投影原点的纵坐标;xobj当前投影设备的位置投影与最佳投影区域的匹配度达到最大值时,当前投影设备的投影原点的横坐标;yobj当前投影设备的位置投影与最佳投影区域的匹配度达到最大值时,当前投影设备的投影原点的纵坐标;

步骤S4‑2、对计算出的匹配度进行判断,判断过程如下:

当F=0时,判断投影设备当前位置,通过调整平移偏移量和角度调整量可以完全匹配最佳投影区域,则直接进行投影;

当F≠0时,判断投影设备当前位置,不能通过调整平移偏移量和角度调整量实现完全匹配最佳投影区域,发出位置调整信号。

7.根据权利要求6所述的一种用于投影设备的智能调节方法,其特征在于:所述步骤S5的具体步骤如下:步骤S5‑1、获取投影设备位置调整后对应的二维坐标信息,通过传感器再次获取投影设备位置调整后的投影距离;

步骤S5‑2、根据投影设备位置调整后对应的二维坐标信息和最佳投影区域的投影原点坐标控制投影设备的投影原点调整,最终使位置调整后投影设备的投影原点与最佳投影区域的投影原点重合。

8.一种用于投影设备的智能调节系统,其应用于权利要求1‑7任意一项所述的一种用于投影设备的智能调节方法,其特征在于:所述智能调节系统包括基准图像采集模块、全局图像坐标模块、异物识别模块、投影智能选取模块和投影偏移调整模块;

所述基准图像采集模块用于对预投影区域的局部进行检测图案投射,并分析提取出无异物状态下的图像数据;所述全局图像坐标模块用于对预投影区域进行全面图像数据采集,并构建二维坐标为每个网格分配唯一的二维坐标;所述异物识别模块用于识别预投影区域的异物信息;所述投影智能选取模块用于从预投影区域中选取出最佳投影区域;所述投影偏移调整模块用于对投影设备的投影偏移量进行控制;

所述基准图像采集模块的输出端电性连接全局图像坐标模块的输入端;所述全局图像坐标模块的输出端电性连接异物识别模块的输入端;所述异物识别模块的输出端电性连接投影智能选取模块的输入端;所述投影智能选取模块的输出端电性连接投影偏移调整模块的输入端。

9.根据权利要求8所述的一种用于投影设备的智能调节系统,其特征在于:所述基准图像采集模块包括局部图像采集单元和参考图像生成单元;所述局部图像采集单元用于采集检测图案;所述参考图像生成单元用于提取无异物状态下的图像,生成参考图像;

所述全局图像坐标模块包括全局图像采集单元和坐标管理单元;所述全局图像采集单元用于采集预投影区域全方位图像;所述坐标管理单元用于根据投射的检测图案生成二维坐标;

所述异物识别模块包括异物识别单元和异物坐标单元;所述异物识别单元用于识别预投影区域中的异物数据;所述异物坐标单元用于计算异物的几何中心坐标。

10.根据权利要求8所述的一种用于投影设备的智能调节系统,其特征在于:所述投影智能选取模块包括异物影响计算单元和最佳投影原点单元;所述异物影响计算单元用于根据异物的颜色、面积和位置计算综合投影影响值;所述最佳投影原点单元用于管理最佳投影区域的投影原点坐标数据;

所述投影偏移调整模块包括投影原点调整单元和投影偏移校正单元;所述投影原点调整单元用于调整当前投影设备的投影原点对齐最佳区域的投影原点坐标;所述投影偏移校正单元用于控制平移偏移量和角度调整量。