專利名稱：方向矯正裝置、投影發(fā)射裝置、投影圖像矯正系統(tǒng)和投影圖像矯正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及對投影發(fā)射裝置的投影方向進(jìn)行機械矯正的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
日常生活中，經(jīng)常會遇到對目標(biāo)裝置的指向進(jìn)行精確調(diào)整的情況。例如，在用投影機投射圖像時，為了避免失真，需要將投影鏡頭垂直于投影屏幕投射。但是，在初次安裝或者更改投影機的安裝位置吋，會存在投影鏡頭擺放位置不與投影屏幕垂直的情況。源圖像由投影鏡頭發(fā)出，由于擺放位置角度等問題，投影在投影屏幕上的效果為失真圖像。在現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前具有自動矯正的投影設(shè)備通過重力傳感器，矯正畫面垂直角度的梯形失真，其他方向的失真則需要手動進(jìn)行調(diào)整，操作不太方便，安裝調(diào)試耗費時間。另外，進(jìn)行投影設(shè)備圖像失真矯正時必須要在投影鏡頭投射圖像的情況下進(jìn)行， 操作不便。另外，目前的投影技術(shù)通常是檢測到失真角度之后，通過對信號處理電路對輸出信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，矯正輸出的投影發(fā)生的形狀畸變。但在進(jìn)行圖像信號處理的同時，輸出的圖像信號與原始的圖像信號相比會有變化，不能完全真實地再現(xiàn)原有的圖像信號。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題以及其他問題，本發(fā)明的實施例提供了ー種新的方向矯正裝置，包括圖像采集単元，圖像分析處理單元，方向矯正單元。圖像采集単元的周圍(如四周或附近)安裝有光束發(fā)射單元，光束發(fā)射單元可以發(fā)射出呈一定幾何形狀的光束，例如所述光束在與光束發(fā)射方向向垂直的截面上的投影形狀為環(huán)形、圓形，或者由多個圍繞光束發(fā)射單元的中心點呈環(huán)形分布的點狀圖形結(jié)構(gòu)。所述光束可以由平行光組成，也可以由發(fā)散的光組成。圖像采集単元接收所述光束發(fā)射單元投射到投影平面的光斑信息。圖像分析處理單元，將所述光束發(fā)射單元投射到投影平面的光斑信息與標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比對，得到方向矯正控制信號，控制控制待調(diào)整方向的裝置(如投影鏡頭或投影屏幕)所指的方向。本裝置可以應(yīng)用于對目標(biāo)裝置(如投影鏡頭或投影屏幕)進(jìn)行角度調(diào)整。此外，本發(fā)明還提供了一種相應(yīng)的投影發(fā)射裝置、投影圖像矯正系統(tǒng)和投影圖像矯正方法。本發(fā)明可在不對視頻輸出信號進(jìn)行處理的情況下對投影圖像進(jìn)行圖像失真矯正， 具有操作簡便、圖像失真度小的特點。此外，在本發(fā)明所提供的部分實施例中，方向矯正裝置的工作方式可以不依賴于投影發(fā)射裝置的工作方式而獨立工作，可以在投影發(fā)射裝置沒有圖像輸出的情況下對投影鏡頭的方向進(jìn)行調(diào)整，因而可以節(jié)約電能。


圖Ia為本發(fā)明的實施例1中所述的光束發(fā)射單元發(fā)射光束為平行光情況下的光路及其投射方向與投影屏幕的偏轉(zhuǎn)角度示意圖；圖Ib為本發(fā)明的實施例1中所述的光束發(fā)射單元發(fā)射光束為平行光情況下的光路及其投射方向與投影屏幕的偏轉(zhuǎn)角度矯正情況示意圖；圖2為本發(fā)明的實施例2中所述的光束發(fā)射單元發(fā)射光束的光路及其投射方向與投影屏幕的偏轉(zhuǎn)角度矯正情況示意圖；圖3a為本發(fā)明的實施例5中所述的光束發(fā)射單元發(fā)射光束為發(fā)散光情況下的光路及其投射方向與投影屏幕的偏轉(zhuǎn)角度示意圖；圖北為本發(fā)明的實施例5中所述的光束發(fā)射單元發(fā)射的光束為發(fā)散光情況下的光路及其投射方向與投影屏幕的偏轉(zhuǎn)角度矯正情況示意圖；圖4為本發(fā)明的實施例11中所述的投影發(fā)射裝置的系統(tǒng)框圖；圖fe為本發(fā)明的實施例12中所述的投影圖像矯正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖恥為本發(fā)明的實施例13中所述的投影圖像矯正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖6為本發(fā)明的實施例14中所述的投影圖像的矯正方法的流程圖。圖7至圖10為本發(fā)明的實施例15或本發(fā)明實施例16中所述的在投影機鏡頭蓋上開孔的方式來代替光束發(fā)射單元的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚，下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例1本發(fā)明的實施例1提供了ー種方向矯正裝置，包括圖像采集単元，如攝像頭，圖像采集單元的四周安裝有光束發(fā)射單元，如紅外光激光器、可見光激光器或者其它發(fā)射高能量光束的裝置。光束發(fā)射單元發(fā)射出的光束在與光束發(fā)射方向向垂直的截面上的投影形狀為環(huán)形，光束發(fā)射單元與圖像采集単元的中心點位置在同一軸線上，所述光束發(fā)射單元發(fā)射的光束互相平行。首先光束發(fā)射單元將發(fā)射光束投射到投影平面上，圖像采集單元采集光束發(fā)射單元發(fā)射到投影平面上的光斑信息，并將光斑信息發(fā)送到圖像分析處理單元。圖像分析處理單元提取光斑的形狀信息，并利用以下方法構(gòu)建運算模型。假設(shè)環(huán)形光斑的外徑為AB，且光束發(fā)射單元的投射方向不與投影平面垂直或平行吋，光束發(fā)射單元在投影平面上形成的光斑形狀將是ー個橢圓形，如圖Ia所示，光束發(fā)射単元的發(fā)光體位置是圖1下方的圓環(huán)101，光束發(fā)射單元在投影平面上形成的光斑形狀為圖1上方的橢圓環(huán)102，其中心位置是0點，Ab是橢圓102的長軸，A點是橢圓102長軸上的的ー個端點，矢量AB所在的圓是投射光束在過A點與投射光束相垂直的平面上的投影， 稱為標(biāo)準(zhǔn)圖形，矢量AB是矢量Ab在上述平面上的投影。為了使光束發(fā)射單元的投射方向與投影平面垂直，在投影平面不變的情況下，圖像分析處理單元通過以下運算方法，得到控制信息，并將控制信息發(fā)送到待調(diào)整裝置上的方向矯正單元(所述待調(diào)整裝置可以是方向矯正裝置本身，也可以是與方向矯正裝置固定連接的其他裝置，例如投影鏡頭)，對待調(diào)整裝置的方向進(jìn)行調(diào)整。下面以待調(diào)整裝置為投影鏡頭，且投影鏡頭的中心點與方向矯正裝置上的光束發(fā)射單元的中心點在同一軸線上進(jìn)行說明。由于投影鏡頭的中心點與方向矯正裝置上的光束發(fā)射單元的中心點在同一軸線上，因此，投影鏡頭投射圖像的中心點必然也與方向矯正裝置投射圖像的中心點重合，投影鏡頭的投射方向即方向矯正裝置的投射方向，此時，對投影鏡頭方向的調(diào)整與對方向矯正裝置的光束發(fā)射單元的調(diào)整是一致的。首先給出角度判斷的定義。以Z bAB為例，如果b點在B點的上方，即b點位于圓 103所在平面的后方，定義為Z bAB > 0 ；如果b點在B點的下方，即b點位于圓103所在平面的前方，定義為Z bAB < 0。如果b點與B點重合，定義為Z Bab = 0 (以下對于角度的定義與此相同，不再贅述)。當(dāng)Z bAB > 0吋，如圖Ib所示，圖像分析處理單元向方向矯正單元發(fā)出方向矯正控制信號，使方向矯正裝置的投射方向即投影鏡頭的投射方向XP沿矢量bA的方向旋轉(zhuǎn)角度Z bAB (直至指向Xp)，即將光束發(fā)射單元由101的位置調(diào)整到圖Ia中虛線環(huán)104的位置， 即使光束發(fā)射單元投射的光束在投影平面上的光斑位置為虛線圓105，其中心點為ο點。此吋，投影鏡頭的方向即與投影平面相垂直。當(dāng)Z bAB < 0吋，按照類似的方法進(jìn)行反方向調(diào)整即可，不再贅述。當(dāng)Z bAB = 0吋，則說明使投影鏡頭的方向已經(jīng)與投影平面相垂直，不需要調(diào)整。當(dāng)投影鏡頭的方向自XP旋轉(zhuǎn)到垂直于屏幕的Xp方向之后，如果光束發(fā)射單元的位置及投影平面的位置不變，所投射圖像的中心點也會從原來的橢圓102的中心點0點轉(zhuǎn)移到新的投影位置(即圓105的圓心ο點)。如果仍然希望投影圖像的中心點位置在0點， 可以在不調(diào)整屏幕位置的前提下，將光束發(fā)射單元在與投影屏幕相平行的平面上沿矢量oO 的方向進(jìn)行平移，直到投影的中心點與0點重合。投射光束的截面形狀也可以為為圓形，或者由多個圍繞光束發(fā)射單元的中心點呈環(huán)形分布的點狀圖形結(jié)構(gòu)，此時對投影鏡頭進(jìn)行調(diào)整的方法的情況與本實施例類似，不再贅述。(當(dāng)然，也可以是圓形其原理與實現(xiàn)方式大致相同，后面不再一一列挙)如果光束發(fā)射單元的中心點與圖像采集単元的中心點相鄰近但不重合吋，例如， 光束發(fā)射單元位于圖像采集單元的下方，由于光束發(fā)射單元的中心點與圖像采集単元的中心點之間的距離相對于方向矯正裝置與投影平面距離來說非常小，因此由此帶來的誤差可忽略不計，仍可按照本實施例的技術(shù)方案實現(xiàn)。投射光束的截面形狀也可以為為圓形，或者由多個圍繞光束發(fā)射單元的中心點呈環(huán)形分布的點狀圖形結(jié)構(gòu)，此時對投影鏡頭進(jìn)行調(diào)整的方法的情況與本實施例類似，不再贅述。(當(dāng)然，也可以是圓形其原理與實現(xiàn)方式大致相同，后面不再一一列挙)如果光束發(fā)射單元的中心點與圖像采集単元的中心點相鄰近但不重合吋，例如， 光束發(fā)射單元位于圖像采集單元的下方，由于光束發(fā)射單元的中心點與圖像采集単元的中心點之間的距離相對于方向矯正裝置與投影平面距離來說非常小，因此由此帶來的誤差可忽略不計，仍可按照本實施例的技術(shù)方案實現(xiàn)。如果投影鏡頭的中心點與方向矯正裝置上的光束發(fā)射單元的中心點不在同一軸線上，在對投影鏡頭進(jìn)行矯正吋，為了將投影圖像的位置置于投影屏幕的中心點，需要根據(jù)兩個中心點的位置差異對投影圖像的中心位置進(jìn)行平移、補償。例如，當(dāng)圖像采集単元的中心點位于投影鏡頭中心點位置上方5cm時，在將投影方向調(diào)整到與投影屏幕相垂直之后，還需將投影鏡頭向上平移5cm，或?qū)⑼队捌聊幌蛳缕揭?cm。實施例2 在實施例1中，當(dāng)光束發(fā)射單元的投射方向即投影鏡頭的方向自XP旋轉(zhuǎn)到垂直于屏幕的Xp方向之后，如果光束發(fā)射單元的位置及投影平面的位置不變，所投射圖像的中心點也會從原來的橢圓102的中心點0點轉(zhuǎn)移到新的投影位置(即圓105的圓心ο點)。如果在不調(diào)整屏幕位置及光束發(fā)射單元的位置的前提下，仍然希望投影圖像的中心點位置在0點，可以通過調(diào)整屏幕角度的方法進(jìn)行調(diào)整。具體實現(xiàn)方案如下為了使方向矯正裝置的投射方向即投影鏡頭的方向與投影平面垂直，在投影發(fā)射裝置的位置，即光束發(fā)射單元不變的情況下，圖像分析處理單元通過以下運算方法，得到控制信息，并將控制信息發(fā)送到位于投影屏幕上的屏幕角度調(diào)整單元，對屏幕的角度進(jìn)行調(diào)離
iF. ο具體而言，首先判斷Z bAB。如果Z bAB > 0，屏幕角度調(diào)整單元對投影屏幕上的角度調(diào)整裝置發(fā)出方向矯正控制信號，使投影屏幕以0點為中心，沿矢量bB方向旋轉(zhuǎn)Z bAB，即旋轉(zhuǎn)到圖Ib中虛線圓106所在的平面上(虛線圓106所在的平面實際上就是過0點與圓101平行且全等的圓)，這時，新的投影平面所處方向即與投影方向矢量XP垂直。(如圖2所示)如果ZbAB < 0，按照類似的方法進(jìn)行反方向調(diào)整即可，不再贅述。如果b點與B點重合，則說明投影鏡頭的投射方向已經(jīng)與投影平面相垂直，不需要調(diào)整。實施例3實施例1中所述的光束發(fā)射單元也可以是一個圍繞旋轉(zhuǎn)軸心旋轉(zhuǎn)的點狀激光發(fā)射裝置。此時，圖像采集單元還包括一個圖像信息存儲單元，可以每隔一定時間存儲一次圖像采集單元采集到的上述光束發(fā)射單元的光斑位置信息，并將相關(guān)信息發(fā)送到圖像分析處理單元。圖像分析處理單元對光斑在不同時間的位置進(jìn)行分析、計算，合成其運動軌跡。如果其運動軌跡是正圓形，說明當(dāng)前的投影方向與投影屏幕垂直，不需要調(diào)整；如果其運動軌跡是橢圓形，說明當(dāng)前的投影方向與投影屏幕不垂直，需要調(diào)整。具體的調(diào)整方法可分別參照實施例1和實施例2，將實施例1或?qū)嵤├?中光束在投影平面上形成的橢圓投影圖形的外輪廓用光斑的運動軌跡代替即可。實施例4實施例1中所述的光束發(fā)射單元也可以是兩個圍繞旋轉(zhuǎn)軸心旋轉(zhuǎn)的點狀激光發(fā)射裝置，這兩個點狀激光發(fā)射裝置距離旋轉(zhuǎn)中心的距離相等，且分別處于旋轉(zhuǎn)軌跡中一條直徑的兩個端點。此時，圖像采集單元還包括一個圖像信息存儲單元，可以每隔一定時間存儲一次圖像采集單元采集到的上述光束發(fā)射單元的光斑位置信息，并將相關(guān)信息發(fā)送到圖像分析處理單元。圖像分析處理單元對兩個光斑在不同時間的距離進(jìn)行分析。如果兩點之間的距離始終相等，說明當(dāng)前的投影方向與投影屏幕垂直，不需要調(diào)整；如果兩點之間的距離在最大值和最小值之間變化，說明當(dāng)前的投影方向與投影屏幕不垂直，需要調(diào)整。具體的調(diào)整方法可以參照實施例1或?qū)嵤├?，將實施例1或?qū)嵤├?中光束在投影平面上形成的橢圓投影圖形的外輪廓用光斑的運動軌跡代替即可。此外，也可以根據(jù)光斑之間距離的大小隨光斑所在的位置的變化規(guī)律，判斷投影角度的偏差情況，并進(jìn)行對投影角度進(jìn)行調(diào)整。實施例5針對以上實施例，當(dāng)所述光束發(fā)射單元發(fā)出的光不是平行光時，例如，光束發(fā)射單元發(fā)出的光是呈發(fā)散狀態(tài)的光時，仍然可以采用上述實施例中的方法進(jìn)行調(diào)整。下面以實施例1為例進(jìn)行說明。首先，圖像采集單元采集光束發(fā)射單元發(fā)射到投影平面上的光斑信息，并將光斑信息發(fā)送到圖像分析處理單元。圖像分析處理單元提取光斑的形狀信息，并利用以下方法構(gòu)建運算模型。如果光束發(fā)射單元發(fā)出的光是呈發(fā)散狀態(tài)，且當(dāng)投射光束的垂直截面的投影形狀為環(huán)形(說明投射光束的截面形狀為圓形或呈環(huán)形分布的點狀圖形結(jié)構(gòu)的情況與本實施例類似)，投影鏡頭的中心點與方向矯正裝置上的光束發(fā)射單元的中心點在同一軸線上，且光束發(fā)射單元的投影方向與投影鏡頭方向相同，且不與投影平面垂直或平行時，如圖3a所示，光束發(fā)射單元的發(fā)光體位置是圖1下方的圓環(huán)301，光束發(fā)射單元在投影平面上形成的光斑形狀為圖1上方的橢圓環(huán)302，其中心位置是0點，Ab是橢圓302的長軸，A點是橢圓302長軸上的的一個端點，矢量AB所在的圓是投射光束在過A點與投射光束相垂直的平面上的投影，稱為標(biāo)準(zhǔn)圖像，矢量AB是矢量Ab在上述平面上的投影。為了使光束發(fā)射單元的投射方向即投影鏡頭的方向與投影平面垂直，在投影平面不變的情況下，圖像分析處理單元通過以下運算方法，得到控制信息，并將控制信息發(fā)送到方向矯正單元，對投影鏡頭的方向進(jìn)行調(diào)整。具體而言，首先判斷Z bAB。如果ZbAB >0，如圖3a所示，說明b點位置在圓103的后方。圖像分析處理單元向方向矯正單元發(fā)出方向矯正控制信號，使投影鏡頭的方向XP沿矢量bA的方向旋轉(zhuǎn)角度ZbAB (直至指向Xp)，即將光束發(fā)射單元由301的位置調(diào)整到圖Ia中虛線環(huán)304的位置，即使投影鏡頭投射的光束在投影平面上的光斑位置為虛線圓305，其中心點為ο點。此時，投影鏡頭的投射方向即與投影平面相垂直(如圖北所示)。如果b點在B點的下方，按照類似的方法進(jìn)行反方向調(diào)整即可，不再贅述。如果b點與B點重合，則說明投影鏡頭的投射方向已經(jīng)與投影平面相垂直，不需要調(diào)整。當(dāng)投影鏡頭方向自XP旋轉(zhuǎn)到垂直于屏幕的Xp方向之后，如果投影發(fā)射裝置位置及投影平面的位置不變，所投射圖像的中心點也會從原來的橢圓302的中心點0點轉(zhuǎn)移到新的投影位置(即圓305的圓心0點)。如果仍然希望投影圖像的中心點位置在0點，可以在不調(diào)整屏幕位置的前提下，將投影鏡頭在與投影屏幕相平行的平面上沿矢量oO的方向進(jìn)行平移，直到投影的中心點與0點重合。實施例6實施例6提供了一種投影鏡頭蓋，投影鏡頭蓋上包含有圖像采集單元。該圖像采集單元與位于投影鏡頭或投影發(fā)射裝置其他位置上的環(huán)形或呈環(huán)形分布的光束發(fā)射單元一起，按照上述實施例中提供的方法，對投影發(fā)射裝置的投射方向進(jìn)行矯正。這樣，可以不打開鏡頭蓋的情況下實現(xiàn)對投影發(fā)射裝置的投射方向進(jìn)行矯正的目的。實施例7實施例7提供了一種投影鏡頭蓋，圍繞投影鏡頭蓋的中心安裝有環(huán)形或呈環(huán)形分布的光束發(fā)射單元。該光束發(fā)射單元與位于鏡頭蓋或者投影發(fā)射裝置上的圖像采集單元一起，按照上述實施例中提供的方法，對投影發(fā)射裝置的投射方向進(jìn)行矯正。這樣，可以不打開鏡頭蓋的情況下實現(xiàn)對投影發(fā)射裝置的投射方向進(jìn)行矯正的目的。實施例8實施例8提供了一種投影鏡頭蓋，以投影鏡頭蓋的中心點為中心開有圓形、環(huán)形或呈環(huán)形分布的小孔，當(dāng)投影鏡頭蓋蓋在投影鏡頭上，投影鏡頭投射出光束時，所述光束通過小孔形成具有特定形狀的光束。該鏡頭蓋與位于鏡頭蓋或者投影發(fā)射裝置上的圖像采集單元一起，在投影鏡頭發(fā)光時，按照上述實施例中提供的方法，對投影發(fā)射裝置的投射方向進(jìn)行矯正。實施例9實施例9提供了一種投影發(fā)射裝置，包括上述實施例中所述的方向矯正裝置，所述方向矯正裝置與投影鏡頭的位置相對固定，且其投射方向與投影鏡頭的投射方向平行。當(dāng)投影鏡頭的中心點與方向矯正裝置上的光束發(fā)射單元的中心點在同一軸線上時，通過上述實施例中所述的技術(shù)方案，將方向矯正裝置的投射方向調(diào)整到與投影屏幕垂直時，即可實現(xiàn)對投影發(fā)射裝置的投射方向進(jìn)行矯正的目的。當(dāng)投影鏡頭的中心點與方向矯正裝置上的光束發(fā)射單元的中心點不在同一軸線上時，在對投影鏡頭進(jìn)行矯正時，為了將投影圖像的位置置于投影屏幕的中心點，需要根據(jù)兩個中心點的位置差異對投影圖像的中心位置進(jìn)行平移、補償。例如，當(dāng)圖像采集單元的中心點位于投影鏡頭中心點位置上方5cm時，在將投影方向調(diào)整到與投影屏幕相垂直之后，還需將投影鏡頭向上平移5cm，或?qū)⑼队捌聊幌蛳缕揭?cm。實施例10實施例10提供了一種投影發(fā)射裝置，包含圖像采集單元，投影鏡頭。所述投影鏡頭可以發(fā)射出特定形狀的投影圖像信號，如以圖像中心點為圓心的圓形、環(huán)形圖形圖像或呈環(huán)形分布的多個離散點狀圖形圖像，或者繞圖像中心點運動的點狀圖形圖像。這時，可利用上述實施例中提供的相關(guān)技術(shù)方案，對投影鏡頭的投射方向進(jìn)行矯正。實施例11實施例11提供了一種投影發(fā)射裝置，包括投影發(fā)射裝置、圖像采集單元和光束發(fā)射單元、圖像分析處理單元及方向矯正單元，利用上述實施例中提供的相關(guān)技術(shù)方案，對投影發(fā)射裝置的投射方向進(jìn)行矯正。實施例12實施例12提供了一種投影圖像矯正系統(tǒng)，包括投影發(fā)射裝置，投影屏幕，方向矯正裝置，方向矯正單元，所述方向矯正單元位于投影發(fā)射裝置上，可根據(jù)所述圖像分析處理單元發(fā)出的方向矯正控制信號控制投影發(fā)射裝置上的投影鏡頭的指向。所述方向矯正控制信號是按照前面所述的實施例中所提供的相關(guān)技術(shù)方案得到的。實施例13實施例13提供了一種投影圖像矯正系統(tǒng)，包括投影發(fā)射裝置，投影屏幕，方向矯正裝置，方向矯正單元，所述方向矯正單元位于投影屏幕上，所述投影屏幕上設(shè)有屏幕角度調(diào)整單元，可根據(jù)圖像分析處理單元發(fā)出的方向矯正控制信號調(diào)整投影屏幕的角度。所述方向矯正控制信號是按照前面所述的實施例中所提供的相關(guān)技術(shù)方案得到的。
實施例14實施例14提供了一種投影圖像矯正方法，包括光束發(fā)射單元將一定幾何形狀的圖像通過光束發(fā)射單元投射到投影平面上；所述一定幾何形狀的圖像包括環(huán)形、圓形，圍繞光束發(fā)射單元的中心點呈環(huán)形分布的點狀圖形結(jié)構(gòu)。圖像采集單元采集投影平面上的圖像信息；圖像分析處理單元按照前述實施例中提供的相關(guān)技術(shù)方案，將所述圖像信息與標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比對，得到方向矯正控制信號；方向矯正單元根據(jù)所述方向矯正控制信號，對投影鏡頭的投射角度或投影屏幕的擺放角度進(jìn)行矯正，使投影鏡頭的投射角度與所述投影平面垂直。實施例15如圖7至圖10所示，實施例15提供了一種投影機，包括鏡頭蓋401，鏡頭蓋上開有小孔402。所述小孔402可以有一個，且位于靠近鏡頭蓋邊緣位置；所述鏡頭蓋上連接有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機可以驅(qū)動鏡頭蓋圍繞鏡頭蓋的中心軸旋轉(zhuǎn)(如圖9所示)；所述小孔402也可以有多個，其形狀可以為任意平面幾何形狀，例如，小孔可以為以鏡頭蓋的中心為圓心的圓環(huán)上的弧孔或圓孔(如圖7所示)；所述小孔402也可以僅有一個，且位于投影機鏡頭蓋的中心位置(如圖10所示)；所述投影機還包括圖像采集單元403，所述圖像采集單元可以位于鏡頭蓋401的軸心位置，也可以位于投影機鏡頭蓋401的四周(如圖10所示)。投影鏡頭透過鏡頭蓋401向屏幕投射光束，圖像采集單元403接收投影鏡頭投射到屏幕上的光斑信息。所述投影機還包括還包括圖像分析處理單元，依照本發(fā)明上述相關(guān)實施例中提供的技術(shù)方案，將所述光束發(fā)射單元投射到投影平面的光斑信息與標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比對，得到方向矯正控制信號。所述投影機還可以包括方向矯正單元，所述方向矯正單元與投影機鏡頭固定連接，用以控制投影機鏡頭所指的方向。實施例16與實施例15相對應(yīng)，實施例16提供了一種投影機鏡頭蓋，所述鏡頭蓋上開有小孔。特別地，鏡頭蓋上還包括圖像采集單元，所述圖像采集單元位于鏡頭蓋的軸心位置。需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種方向矯正裝置，包括圖像采集単元，其特征在干，圖像采集単元的周圍安裝有光束發(fā)射單元，圖像采集単元接收所述光束發(fā)射單元投射到投影平面的光斑信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方向矯正裝置，其特征在干，所述光束在與光束發(fā)射方向向垂直的截面上的投影形狀為環(huán)形、圓形，或者由多個圍繞光束發(fā)射單元的中心點呈環(huán)形分布的點狀圖形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方向矯正裝置，其特征在干，所述光束發(fā)射單元可以沿指定的中心點旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任意一項所述的方向矯正裝置，其特征在于，還包括圖像分析處理單元，用于將所述光束發(fā)射單元投射到投影平面的光斑信息與標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比對，得到方向矯正控制信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方向矯正裝置，其特征在于，還包括方向矯正單元，所述方向矯正單元與待調(diào)整方向的裝置固定連接，用以控制待調(diào)整方向的裝置所指的方向。
6.ー種投影發(fā)射裝置，包括權(quán)利要求4所述的方向矯正裝置及方向矯正單元，其特征在干，所述方向矯正裝置中的光束發(fā)射單元即投影發(fā)射裝置的投影鏡頭。
7.ー種投影發(fā)射裝置，包括權(quán)利要求4所述的方向矯正裝置，投影鏡頭，以及方向矯正単元。所述方向矯正單元根據(jù)所述圖像分析處理單元發(fā)出的方向矯正控制信號控制所述投影鏡頭所指的方向。
8.ー種投影圖像矯正系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求4所述的方向矯正裝置，投影發(fā)射裝置，投影屏幕，方向矯正單元，所述方向矯正單元位于投影發(fā)射裝置上，可根據(jù)所述圖像分析處理單元發(fā)出的方向矯正控制信號控制投影發(fā)射裝置上的投影鏡頭的指向。
9.ー種投影圖像矯正系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求4所述的方向矯正裝置，投影發(fā)射裝置，投影屏幕，方向矯正單元，所述方向矯正單元位于投影屏幕上，所述投影屏幕上設(shè)有屏幕角度調(diào)整單元，可根據(jù)圖像分析處理單元發(fā)出的方向矯正控制信號調(diào)整投影屏幕的角度。
10.ー種投影圖像的矯正方法，包括光束發(fā)射單元將一定幾何形狀的圖像通過光束發(fā)射單元投射到投影平面上；圖像采集單元采集投影平面上的圖像信息；圖像分析處理單元將所述圖像信息與標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比對，得到方向矯正控制信號；方向矯正單元根據(jù)所述方向矯正控制信號，對投影鏡頭的投射角度或投影屏幕的擺放角度進(jìn)行矯正，使投影鏡頭的投射角度與所述投影平面垂直。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種方向矯正裝置，包括圖像采集單元，圖像分析處理單元，方向矯正單元。圖像采集單元的周圍安裝有光束發(fā)射單元，圖像采集單元接收所述光束發(fā)射單元投射到投影平面的光斑信息。圖像分析處理單元，將所述光束發(fā)射單元投射到投影平面的光斑信息與標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比對，得到方向矯正控制信號，控制待調(diào)整方向的裝置所指的方向。本裝置可以應(yīng)用于對目標(biāo)裝置進(jìn)行角度調(diào)整。本發(fā)明還提供了一種相應(yīng)的投影發(fā)射裝置、投影圖像矯正系統(tǒng)和投影圖像矯正方法。本發(fā)明可在不對視頻輸出信號進(jìn)行處理的情況下進(jìn)行圖像失真矯正，具有操作簡便、圖像失真度小的特點。
文檔編號H04N5/74GK102572347SQ20111045505
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者郭一冰, 高原 申請人:高原