本申請(qǐng)涉及光學(xué)處理，更為具體地說(shuō)，涉及一種獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法和光譜成像設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、投影設(shè)備，又稱投影儀或投影機(jī)，是一種可以將圖像內(nèi)容投影到目標(biāo)區(qū)域(例如，投影幕布區(qū)域、墻壁空白區(qū)域等)上的電子設(shè)備。目前，在通過投影設(shè)備將圖像內(nèi)容投影到目標(biāo)區(qū)域之前，需要對(duì)投影設(shè)備進(jìn)行調(diào)光，以保證準(zhǔn)確的顯示。

2、目前影響投影設(shè)備的投影效果的主要兩大外界因素：環(huán)境光以及投射到的目標(biāo)區(qū)域的投射面的情況，因此，如果能夠準(zhǔn)確地獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)，將可以顯著提高投影設(shè)備的投影效果。

3、因此，期望提供一種獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法和光譜成像設(shè)備，其能夠基于包括多個(gè)色塊的設(shè)定圖像在投射面的不同區(qū)域的反射譜來(lái)計(jì)算環(huán)境光和投射面的參數(shù)，從而方便和準(zhǔn)確地獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)。

2、根據(jù)本申請(qǐng)的一方面，提供了一種獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法，包括：確定設(shè)定圖像的基底光光譜，所述設(shè)定圖像包括多個(gè)不同亮度的任意顏色的色塊；向投射面的目標(biāo)區(qū)域投射所述設(shè)定圖像，并獲取從所述投射面的目標(biāo)區(qū)域反射的所述設(shè)定圖像的反射譜；以及，基于所述設(shè)定圖像的所述多個(gè)色塊對(duì)應(yīng)的反射譜獲取環(huán)境光光譜和投射面的反射譜。

3、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，所述設(shè)定圖像是包括多個(gè)不同亮度的任意顏色的色塊的單張圖像，或者是分別包含多個(gè)不同亮度的任意顏色的色塊的多張圖像，所述多張圖像中的每張圖像包含一個(gè)或多個(gè)色塊，且所述一個(gè)或多個(gè)色塊為相同或者不同亮度和相同或者不同顏色。

4、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，確定至少一設(shè)定圖像的基底光色包括：將已知光譜的基底光投射到投射面的目標(biāo)區(qū)域；以及，獲取所述基底光在所述投射面的目標(biāo)區(qū)域的反射譜以作為所述基底光光譜。

5、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，所述已知光譜的基底光的rgb顏色為(0，0，0)顏色。

6、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，所述已知光譜的基底光的rgb顏色可調(diào)整。

7、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，所述基底光的已知光譜是通過顏色空間映射得到的光譜信息參數(shù)。

8、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，所述設(shè)定圖像的反射譜包括所述基底光的反射譜，所述設(shè)定圖像中的多個(gè)色塊的反射譜和環(huán)境光的反射譜。

9、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，基于所述設(shè)定圖像的所述多個(gè)色塊對(duì)應(yīng)的反射譜獲取環(huán)境光光譜和投射面的反射譜包括：基于所述設(shè)定圖像的反射譜，定義與所述多個(gè)色塊中的各個(gè)色塊對(duì)應(yīng)的各個(gè)區(qū)域的反射譜。

10、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，所述每個(gè)色塊的反射譜通過光譜成像傳感器獲取，或者為預(yù)設(shè)光譜。

11、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，基于所述設(shè)定圖像的所述多個(gè)色塊對(duì)應(yīng)的反射譜獲取環(huán)境光光譜和投射面的反射譜包括：

12、確定每個(gè)色塊對(duì)應(yīng)的區(qū)域的反射譜關(guān)系為：

13、反射譜n＝(基底光光譜+環(huán)境光光譜)*反射率；

14、反射譜1＝(區(qū)域1光譜+環(huán)境光光譜)*反射率；

15、反射譜2＝(區(qū)域2光譜+環(huán)境光光譜)*反射率；

16、……

17、反射譜n-1＝(區(qū)域n-1光譜+環(huán)境光光譜)*反射率。

18、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，基于所述設(shè)定圖像的所述多個(gè)色塊對(duì)應(yīng)的反射譜獲取環(huán)境光光譜和投射面的反射譜進(jìn)一步包括：

19、定義損失函數(shù)loss為：

20、loss＝||反射譜1-(區(qū)域2光譜+環(huán)境光光譜)*反射率||+||反射譜2-(區(qū)域2光譜+環(huán)境光光譜)*反射率||+……+||反射譜n-1-(區(qū)域n-1光譜+環(huán)境光光譜)*反射率||+||反射譜n-(基底光光譜+環(huán)境光光譜)*反射率||，其中||·||表示向量或者矩陣的范數(shù)；

21、通過以最小二乘法求損失函數(shù)loss最小，以計(jì)算出所述環(huán)境光光譜和所述投射面的目標(biāo)區(qū)域的反射率的最佳估計(jì)值。

22、在上述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法中，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模法從所述關(guān)系求解所述環(huán)境光光譜和所述投射面的目標(biāo)區(qū)域的反射率。

23、根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，提供了一種光譜成像設(shè)備，應(yīng)用于如上所述的獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法，用于獲取設(shè)定圖像的基底光光譜和/或所述設(shè)定圖像的反射譜。

24、在如上所述的光譜成像設(shè)備中，獲取設(shè)定圖像的基底光光譜和/或所述設(shè)定圖像的反射譜包括：

25、確定關(guān)系式：

26、ck＝∫s(λ)ρ(λ)τ(λ)fk(λ)α(λ)dλ；

27、其中：ck表示所述光譜成像設(shè)備的第k個(gè)通道的像素值；s(λ)表示環(huán)境光光譜；ρ(λ)表示投射面的目標(biāo)區(qū)域的反射率；τ(λ)表示所述光譜成像設(shè)備鏡頭的透射率；fk(λ)表示所述光譜成像設(shè)備的光譜成像傳感器的第k個(gè)結(jié)構(gòu)的透射率；α(λ)表示光譜成像設(shè)備的光譜成像傳感器本身的光譜靈敏度；

28、上述參數(shù)滿足關(guān)系式：

29、s(λ)ρ(λ)＝x；

30、τ(λ)fk(λ)α(λ)＝t；

31、ck＝y(tǒng)；

32、其中，xk是輸入光譜在第k個(gè)結(jié)構(gòu)處的光譜圖像值，y是輸出的對(duì)應(yīng)該結(jié)構(gòu)處的響應(yīng)，得到：

33、y＝tx。

34、在如上所述的光譜成像設(shè)備中，預(yù)先對(duì)所述設(shè)定圖像的已知的多個(gè)色塊進(jìn)行標(biāo)定，以通過已知的光譜成像設(shè)備的t及獲得輸出的響應(yīng)y，來(lái)計(jì)算出輸入光光譜x，所述輸入光為所述基底光和/或所述反射光。

35、根據(jù)本申請(qǐng)的又一方面，提供了一種終端設(shè)備，包括如上所述的光譜成像設(shè)備。

36、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法和光譜成像設(shè)備，可以基于包括多個(gè)色塊的設(shè)定圖像在投射面的不同區(qū)域的反射譜來(lái)計(jì)算環(huán)境光和投射面的參數(shù)，從而方便和準(zhǔn)確地獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述設(shè)定圖像是包括多個(gè)不同亮度的任意顏色的色塊的單張圖像，或者是分別包含多個(gè)不同亮度的任意顏色的色塊的多張圖像，所述多張圖像中的每張圖像包含一個(gè)或多個(gè)色塊，且所述一個(gè)或多個(gè)色塊為相同或者不同亮度和相同或者不同顏色。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定至少一設(shè)定圖像的基底光色包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述已知光譜的基底光的rgb顏色為(0，0，0)顏色。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述已知光譜的基底光的rgb顏色可調(diào)整。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述基底光的已知光譜是通過顏色空間映射得到的光譜信息參數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述設(shè)定圖像的反射譜包括所述基底光的反射譜，所述設(shè)定圖像中的多個(gè)色塊的反射譜和環(huán)境光的反射譜。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所述設(shè)定圖像的所述多個(gè)色塊對(duì)應(yīng)的反射譜獲取環(huán)境光光譜和投射面的反射譜包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述每個(gè)色塊的反射譜通過光譜成像傳感器獲取，或者為預(yù)設(shè)光譜。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，基于所述設(shè)定圖像的所述多個(gè)色塊對(duì)應(yīng)的反射譜獲取環(huán)境光光譜和投射面的反射譜包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，基于所述設(shè)定圖像的所述多個(gè)色塊對(duì)應(yīng)的反射譜獲取環(huán)境光光譜和投射面的反射譜進(jìn)一步包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模法從所述關(guān)系求解所述環(huán)境光光譜和所述投射面的目標(biāo)區(qū)域的反射率。

13.一種光譜成像設(shè)備，應(yīng)用于如權(quán)利要求1到12中任意一項(xiàng)所述的獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法，用于獲取設(shè)定圖像的基底光光譜和/或所述設(shè)定圖像的反射譜。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光譜成像設(shè)備，其中，獲取設(shè)定圖像的基底光光譜和/或所述設(shè)定圖像的反射譜包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光譜成像設(shè)備，其中，預(yù)先對(duì)所述設(shè)定圖像的已知的多個(gè)色塊進(jìn)行標(biāo)定，以通過已知的光譜成像設(shè)備的t及獲得輸出的響應(yīng)y，來(lái)計(jì)算出輸入光光譜x，所述輸入光為所述基底光和/或所述反射光。

16.一種終端設(shè)備，包括如權(quán)利要求13到15中任意一項(xiàng)所述的光譜成像設(shè)備。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法和光譜成像設(shè)備。所述獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)的方法包括：確定設(shè)定圖像的基底光光譜，所述設(shè)定圖像包括多個(gè)不同亮度的任意顏色的色塊；向投射面的目標(biāo)區(qū)域投射所述設(shè)定圖像，并獲取從所述投射面的目標(biāo)區(qū)域反射的所述設(shè)定圖像的反射譜；以及，基于所述設(shè)定圖像的所述多個(gè)色塊對(duì)應(yīng)的反射譜獲取環(huán)境光光譜和投射面的反射譜。這樣，可以方便和準(zhǔn)確地獲取環(huán)境光和投射面的參數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：方勇,黃志雷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京與光科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30