[发明专利]梯形校正系统、方法以及投影仪

说明书

本发明公开了一种梯形校正系统、方法及投影仪，所述梯形校正系统包括投影模块，用于投影包括多个特征角点的预设图案；摄像头模块，用于拍摄图像；处理器，用于获取预设图案中的特征角点以及系统的标定参数，控制摄像头模块拍摄图像，并从所述摄像头模块拍摄的图像中识别特征角点，匹配预设图案和摄像头模块所拍摄的图像中的特征角点的点对，接着根据所述点对和系统标定参数得到投影墙面的法向量；将法向量输入经过训练的神经网络中，得到角点校正参数；根据所述角点校正参数修正投影模块的投影画面。本发明可以通过一个摄像头实现梯形校正，相对于现有技术，节省了如测距仪等部件，成本更低。本发明可以广泛应用于梯形校正技术领域。

技术领域

本发明涉及梯形校正技术领域，尤其是一种梯形校正系统、方法及投影仪。

背景技术

投影仪是一种通过光学投影将图像投影到墙壁或者投影幕的设备。与显示器不一样的是投影仪的显示面积大小不受投影仪体积所限制，很小的投影仪都可以投影出数百寸的显示面积。在需要巨大的显示面积的场景下，投影仪以相对低廉的成本成为了首选方案。

在传统的投影仪中，投影仪需要正对墙面，才能保证投影出来的画面是一个正常的矩形。一旦投影仪的投影方向与墙面不是垂直，将会使投影出来的画面发生变形。这时候人们需要通过手动调整投影仪的镜头或者投影仪本身的姿态来校正这个变形。

而随着技术的发展投影仪的梯形校正技术诞生了，目前在投影仪的梯形校正技术中，主要是以双目校正为主，然而双目校正需要用到两个摄像头或者需要距离传感器来配合摄像头，而额外的摄像头或者距离传感器，对于投影仪来说会增加硬件成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种梯形校正系统、方法及投影仪，以通过单摄像头实现梯形校正，降低梯形校正系统或者投影仪的硬件成本。

本发明实施例的第一方面提供了：

一种梯形校正系统，包括：

投影模块，用于投影包括多个特征角点的预设图案；

摄像头模块，用于拍摄图像；

处理器，用于获取预设图案中的特征角点以及系统的标定参数，控制摄像头模块拍摄图像，并从所述摄像头模块拍摄的图像中识别特征角点，匹配预设图案和摄像头模块所拍摄的图像中的特征角点的点对，接着根据所述点对和系统标定参数得到投影墙面的法向量；将法向量输入经过训练的神经网络中，得到角点校正参数；根据所述角点校正参数修正投影模块的投影画面。

进一步，所述匹配预设图案和摄像头模块所拍摄的图像中的特征角点的点对，接着根据所述点对和系统标定参数得到投影墙面的法向量，其具体包括：

匹配预设图案和摄像头模块所拍摄的图像中的特征角点的点对，得到多个特征角点的点对；

根据每个特征角点的点对计算每个特征角点的深度坐标，得到每个特征角点的3D坐标；

根据多个特征角点的3D坐标得到投影墙面的法向量。

进一步，从摄像头模块拍摄的图像中识别特征角点时，采用SURF算法。

进一步，采用蛮力算法对预设图案和摄像头模块所拍摄的图像中的特征角点的点对进行匹配，然后通过RANSAC算法过滤掉无效的特征角点的点对。

本发明实施例的第二方面提供了：

一种梯形校正方法，包括以下步骤：

获取预设图案中的特征角点以及系统的标定参数；

控制摄像头模块拍摄图像，并从所述摄像头模块拍摄的图像中识别特征角点；

匹配预设图案和摄像头模块所拍摄的图像中的特征角点的点对；