[发明专利]投影图像自动匹配幕布区域的方法及装置，投影仪

说明书

本发明公开了投影仪技术领域的一种投影图像自动匹配幕布区域的方法，该投影图像自动匹配幕布区域的方法包括如下步骤：首先基于ArUco库制作四个二进制平方标记，并记录每个标记的ID，制作完成后依次将标记复制到的纯白图像的指定位置，该纯白图像的尺寸为投影装投射的原始画面的尺寸，本发明能够自动识别幕布区域，并将投影画面投射至目标区域内，因此能够自动适配各种比例的幕布，同时，对使用环境的要求不高，能够弥补现有自动梯形矫正算法面临的上述缺陷。此外，本发明只需要借助摄像头采集图像，在现有投影仪的硬件基础上，不需要增加额外的硬件成本，以及矫正投影画面时不需要进行相关的标定，操作简单，快捷。

技术领域

本发明涉及投影仪技术领域，具体为一种投影图像自动匹配幕布区域的方法。

背景技术

随着家用智能投影仪市场的高速发展，其个性化需求也日益增长。但是投影仪投射的画面很容易发生梯形畸变，为了提升用户的使用体验，自动梯形矫正技术也在飞速发展。自动梯形矫正技术需要在使用前对投影仪中的传感器(影像传感器或者距离传感器)进行相关标定，在使用时，自动梯形矫正算法根据传感器获取的信息，结合标定的参数，自动计算投影仪与目标幕布的相对位置关系，进而根据位置关系计算矫正的参数，并通过矫正模块对投影画面进行矫正。

现有自动梯形矫正技术，是将投影装置投射的画面矫正为固定比例的矩形画面，但是这种梯形矫正技术存在如下缺陷：第一，此种矫正方法对接收投影画面的区域面积要求比较高，因为当投影仪距离墙面超过250厘米时，投影画面的尺寸接近100寸，提供如此大面积的区域去接收投影画面成本比较高；第二，现有自动梯形矫正技术，矫正后的画面位置是通过算法计算后得出，位置存在一定的随机性，当需要将画面投射至指定的区域时，现有梯形矫正算法无法完全自动将画面恰好投影至目标区域；第三，经过现有梯形矫正技术矫正后的画面比例固定，当目标投影区域的比例与矫正后的画面不一致时，会影响投影仪的显示效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投影图像自动匹配幕布区域的方法，以解决上述背景技术中提出的现有自动梯形矫正技术，是将投影装置投射的画面矫正为固定比例的矩形画面，但是这种梯形矫正技术存在如下缺陷：第一，此种矫正方法对接收投影画面的区域面积要求比较高，因为当投影仪距离墙面超过250厘米时，投影画面的尺寸接近100寸，提供如此大面积的区域去接收投影画面成本比较高；第二，现有自动梯形矫正技术，矫正后的画面位置是通过算法计算后得出，位置存在一定的随机性，当需要将画面投射至指定的区域时，现有梯形矫正算法无法完全自动将画面恰好投影至目标区域；第三，经过现有梯形矫正技术矫正后的画面比例固定，当目标投影区域的比例与矫正后的画面不一致时，会影响投影仪的显示效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种投影图像自动匹配幕布区域的方法，该投影图像自动匹配幕布区域的方法包括如下步骤：

S1：首先基于ArUco库制作四个二进制平方标记，并记录每个标记的ID，制作完成后依次将标记复制到的纯白图像的指定位置，该纯白图像的尺寸为投影装投射的原始画面的尺寸；

S2：利用投射装置依次投射带二进制平方标记的图像和纯白图像，依次采集带二进制平方标记的图像以及只含有幕布区域的图像；

S3：基于ArUco建立二进制平方标记检测方法，检测的模板与创建二进制平方标记时所用的尺寸保持一致，用该方法对步骤S2中采集到的带有二进制平方标记的图像进行检测，按照步骤S1中记录标记顶点坐标的顺序，依次记录这里检测到的二进制平方标记的顶点坐标；

S4：提取步骤S3中提取到的标记顶点坐标与步骤S1中记录的原始图像标记点的顶点坐标，计算图像采集装置采集到的带标记图像到投影装置投射的带标记原始图像的透视变换关系，并利用该变换关系，对步骤S2中采集到的只含有幕布区域的图像做透视变换，至此，完成从图像中提取只含有幕布区域的图像；