[发明专利]一种投影对焦方法及投影对焦装置

说明书

本申请公开了一种投影对焦方法及投影对焦装置，该方法包括获取训练数据，训练数据包括多张投影图像的清晰度；利用训练数据定义动作空间、状态空间以及奖励函数，状态空间包括清晰度的梯度、电机的移动步长以及电机的转动方向的标识值；利用训练数据、动作空间、状态空间以及奖励函数，训练强化学习模型；利用摄像装置获取当前投影图像，并识别当前投影图像的清晰度，将当前投影图像的清晰度输入强化学习模型，得到电机的当前移动步长；控制电机移动当前移动步长，以使得电机驱动投影装置移动；在对焦未成功时继续控制电机移动。通过上述方式，本申请能够利用强化学习模型对电机进行控制，减少投影装置到达最佳对焦位置的时间。

技术领域

本申请涉及投影技术领域，具体涉及一种投影对焦方法及投影对焦装置。

背景技术

目前对焦大多采用测距法和清晰度对比法，测距法是通过传感器获得投影机与投影平面的距离信息，然后根据预先所存储的距离与最佳对焦位置对照表，直接计算得出镜头所需移动到最佳对焦位置的距离，然后驱动电机带动镜头移动，其优点是速度较快，所需时间只有电机移动到最佳位置的时间，但精度不够，且无法解决投影机热失焦的问题，在投影热失焦时，镜头的位置并没有改变，但所对应的最佳对焦位置因为光学仪器的膨胀而发生了位移，此时便失去了能够参考的距离信息，导致测距法失效。

清晰度对比法的依据是图像的清晰度在镜头移动范围内的分布具有单峰性，通过爬山搜索的方法可以控制电机，让镜头位置逼近最佳对焦位置，要达到比较理想的对焦位置，镜头会在最佳对焦位置附近来回震荡几次，由于清晰度曲线存在局部鞍点，若电机步长过小，则镜头容易陷入鞍点中，导致对焦失败，若步长过大，则会增大镜头在最佳对焦位置来回震荡的次数，减慢对焦速度；因此，一种比较高效的做法是动态地改变电机移动的步长，让镜头在距离最佳对焦位置较远时，电机大步长移动；当镜头在距离最佳对焦位置较近时，减小电机步长，然而步长的变化参数依然需要人根据经验设置，且泛化性远远不够。

发明内容

本申请提供一种投影对焦方法及投影对焦装置，能够利用强化学习模型对电机进行控制，减少投影装置到达最佳对焦位置的时间。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：提供一种投影对焦方法，该方法包括：获取训练数据，训练数据包括多张投影图像的清晰度；利用训练数据定义动作空间、状态空间以及奖励函数，其中，动作空间包括当前时间段电机的移动步长，状态空间包括清晰度的梯度与当前时间段的上一时间段的动作，奖励函数用于对所执行的动作进行评估；利用训练数据、动作空间、状态空间以及奖励函数，训练强化学习模型，其中，强化学习模型的输入包括投影图像的清晰度，强化学习模型的输出包括电机的移动步长；利用摄像装置获取当前投影图像，并识别当前投影图像的清晰度，将当前投影图像的清晰度输入强化学习模型，得到电机的当前移动步长；控制电机移动当前移动步长，以使得电机驱动投影装置移动；判断是否对焦成功，若对焦未成功，则返回利用摄像装置获取当前投影图像，并识别当前投影图像的清晰度，将当前投影图像的清晰度输入强化学习模型，得到电机的当前移动步长的步骤，直至对焦成功。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：提供一种投影对焦装置，该投影对焦装置包括互相连接的存储器和处理器，其中，存储器用于存储计算机程序，计算机程序在被处理器执行时，用于实现上述的投影对焦方法。

通过上述方案，本申请的有益效果是：先获取训练数据，然后基于收集的训练数据定义动作空间与状态空间，并设计奖励函数；再基于所收集的训练数据、所定义的动作空间、状态空间以及奖励函数，构建强化学习模型，然后进行训练得到强化学习模型；在实际使用时，可将当前投影图像的清晰度输入该强化学习模型中，从而得到当前电机需要移动的步长，电机带动投影装置移动，能够有效地减少投影装置移动的时间，从而快速达到对焦效果。

附图说明