[发明专利]基于对比度加直方图的多元化投影仪自动对焦方法

说明书

本发明公开了基于对比度加直方图的多元化投影仪自动对焦方法，包括摄像头、投影光机、主控电路板和幕布；摄像头用于提取投影成像目标的图像；投影光机用于输出聚焦标定画面到幕布上；主控电路板进行自动对焦的程序控制，读取摄像头图像中的Y通道图像分量，以计算图像对比度和直方图灰度面积，通过对比度加直方图来衡量图像清晰度。本发明的优点在于，采用对比度加直方图的算法，可有效解决投影设备由于曝光过度带来的聚焦失败问题，减小了投影机自动聚焦功能对环境光线的要求，同时也降低了该功能对摄像头的等级要求。

技术领域

本发明涉及投影技术领域，特别是一种基于对比度加直方图的多元化投影仪自动对焦方法。

背景技术

投影仪是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备。目前在投影机领域常用的对焦评价函数主要有三种评判方法，灰度方差法，评判图像灰度的变化程度；边缘评判法，通过对图像进行边缘检测，比如sobel，prewitt，roberts等等各种边缘检测，然后找出边缘最丰富的那一张图片；对比度法，图像细节越丰富，傅里叶分解后的频率肯定越多，所以对比度也能作为一种评判标准。以上三种方法在理想投影亮度和环境光线下表现良好，但如果投射距离比较近，或者投影机亮度过高的情况下，摄像头捕捉回的画面就存在曝光过度问题，使自动对焦功能无法准确完成。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于对比度加直方图的多元化投影仪自动对焦方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于对比度加直方图的多元化投影仪自动对焦方法，包括摄像头、投影光机、主控电路板和幕布；所述摄像头用于提取投影成像目标的图像；所述投影光机用于输出聚焦标定画面到幕布上；主控电路板进行自动对焦的程序控制，具体的自动对焦方法是：

（1）打开摄像头和投影机，驱动焦距回到初始位置；

（2）摄像头修正常数a测定：

(a)调整投影距离至摄像头的曝光临界位置，然后手动调整投影光机使其对焦正常；

(b)读取摄像头图像并提取Y通道图像分量，并计算图像的对比度c和直方图的灰度面积N，对比度，直方图的灰度面积，修正常数；

其中，i表示像素在图像中的横向位置，j表示像素在图像中的纵向位置，

表示相邻像素间的灰度差，

为相邻像素灰度差为的像素分布概率，

k表示像素值，范围在0~255，为像素值为k的像素个数；

(c)把摄像头修正常数a储存到投影设备；

（3）自动对焦：

(a)调整投影设备与幕布之间的距离至正常投影距离；

(b)发送控制命令将投影机镜头焦距调至起点；

(c)读取摄像头图像并提取Y通道图像分量并进行清晰度的计算，计算公式为，储存清晰度数据；

(d)若是前2次储存清晰度的数值，进入步骤（f）；若否，则进入步骤（e）进行清晰度对比；

(e)将本次清晰度数值与上一次清晰度数值进行对比，若本次清晰度数值不小于上一次清晰度数值，则进入步骤（f）；若否，则上一次清晰度数值为最大清晰度值，调节焦距返回最大清晰度值，结束自动聚焦；

(f)移动焦距，判断是否达到最大限位，若是，结束自动聚焦；若否，返回到步骤（c）。

上述技术方案中，摄像头修正常数a测定和自动对焦步骤中，读取摄像头图像并提取Y通道图像分量后，还要对Y通道图像进行裁剪，提取中间区域的图像。