[发明专利]基于双路激光定夹角测距的投影仪及其水平梯形校正方法

权利要求书

1.基于双路激光定夹角测距的投影仪，其特征在于：包括投影仪主体，投影仪主体的投影端设有投影光机和双路激光测距模块，投影光机和双路激光测距模块的光路中心均垂直于投影仪主体，投影仪主体内置主控系统，主控系统分别与投影光机和双路激光测距模块电连接；所述双路激光测距模块包括左右对称的两个激光传感器，形成激光光路夹角∠r；所述投影光机的水平投影夹角为∠e，垂直投影夹角∠v沿水平面上偏置，水平投影夹角为∠e大于激光光路夹角∠r。

2.根据权利要求1所述的基于双路激光定夹角测距的投影仪，其特征在于：所述投影光机的水平投影夹角∠e为44°，投影光机的垂直投影夹角∠v为23°，所述双路激光测距模块的激光光路夹角∠r为30°。

3.根据权利要求1所述的基于双路激光定夹角测距的投影仪，其特征在于：所述投影光机的中心位置与所述双路激光测距模块的中心位置之间距离为5cm~20cm，所述投影光机和所述双路激光测距模块的投影距离为1m~4m。

4.根据权利要求3所述的基于双路激光定夹角测距的投影仪，其特征在于：所述投影光机与所述双路激光测距模块之间距离为10cm。

5.根据权利要求1所述的基于双路激光定夹角测距的投影仪，其特征在于：所述投影光机的宽度像素为1920像素，高度像素为1080像素。

6.基于双路激光定夹角测距的投影仪的水平梯形校正方法，使用权利要求1~5中任意一项权利要求的基于双路激光定夹角测距的投影仪，其具体步骤为：

（1）计算投影画面上边的斜边斜率

①比较左激光传感器测得距离Lx和右激光传感器测得距离Rx：

若Lx>Rx，投影画面为左倾斜；若Lx<Rx，投影画面为右倾斜，将Lx和Rx数值对换；

②根据余弦定理计算投影画面上两激光点的距离CD：

CD = sqrt(Lx² + Rx² – 2*Lx*Rx*cos(r))；

③由三角函数公式计算出激光点所在的左投射画面高度AC和右投射画面高度BD：

AC = tg(v) *Lx；

BD = tg(v) *Rx；

④由三角函数公式计算出投影画面顶线的斜率tg(b)：

tg(b)= （AC – BD）/ CD，即

tg(b)=（tg(v) *Lx-tg(v) *Rx）/ sqrt(Lx² + Rx² – 2*Lx*Rx*cos(r))；

（2）计算投影光机的投影画面左边A”C”与投影画面右边 B”D”的高度差h：

①计算光机到墙面的垂直距离OE：

根据海伦公式，计算出三角形COD的面积S：

p=(Lx+Rx+CD)/2；

S=sqrt(p*(p-Lx)*(p-Rx)*(p-CD))；

OE = 2*S/CD；

②计算投影光机的投影面底边长C”D”：

设∠f为光机到墙面的垂直距离OE与右激光传感器测得距离Rx的夹角，∠c为光机到墙面的垂直距离OE与投影光机光路中心的夹角；

∠f = arccos(OE/Rx)；

∠c = r/2-∠f；

C”D” = tg(e/2+c)*OE+ tg(e/2-c)*OE；

③计算高度差h：

h = tg(b)*C”D”；

（3）进行梯形校正

①判断投影仪的水平偏移情况并校正：

当Lx=Rx时，投影仪正投，水平方向无需进行校正；

当Lx>Rx时，投影仪水平向左偏移，投影画面最左上角的投影点A”需要向下校正h步长；

当Lx<Rx时，投影仪水平向右偏移，投影画面最右上角的投影点B”需要向下校正h步长；

②投影光机内置宽度像素FHW和高度像素FVW参数，根据原始宽高比FHW：FVW，对校正后的图像进行等比例宽度方向缩短变换，完成水平梯形校正。