[發明專利]投影機轉動投影和自動調試圖像成像系統及其成像方法

有效

• 申請號: 201210480950.X
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102929084A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 徐建榮
• 申請（專利權）人: 西安靈境科技有限公司
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;G03B21/54;G03B21/53;H04N5/74
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

技術領域

本發明涉及圖像成像技術領域，特別涉及一種投影機轉動投影和自動調試圖像成像系統及其成像方法，即投影機轉動投影同時自動聚焦以及圖像自動曲面矯正的成像系統及其成像方法，尤其能實現軟硬件結合，自動控制免人工調試圖像的成像系統及其成像方法。

背景技術

目前現有的投影式成像系統構造由投影機和投影幕等基本要素組成。投影機投影，畫面成在投影幕上，如果投影機的安裝位置不準確，投影畫面成梯形或者投影畫面大小不合適，需要手動梯形校正和投影機調焦；成像幕表面凹凸曲率變化，投影畫面沒有同成像幕表面切合，需要曲面校正。現有投影機自動調焦技術能夠通過軟件控制實現自動調焦，但調焦和畫面的匹配性還有待提高；而現有曲面校正需要提供的條件是:保證投影機位置準確不動情況下進行人工調試，費時費力。

發明內容

本發明提供一種投影機轉動投影和自動調試圖像成像系統及其成像方法，通過包括投影機以及在投影機投影范圍內的投影面，所述的投影機上設置帶有攝像采集裝置的旋轉云臺，并且投影機同攝像采集裝置能隨旋轉云臺同步轉動，投影機同攝像采集裝置還同控制電腦通信控制連接。結合其成像方法可實現投影機自動生成與投影面匹配的圖像，使圖像和場景的結合更加緊密，更加真切。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種投影機轉動投影和自動調試圖像成像系統，包括投影機5以及在投影機5投影范圍內的投影面1，所述的投影機5上設置帶有攝像采集裝置3的旋轉云臺4，并且投影機5同攝像采集裝置3能隨旋轉云臺4同步轉動，投影機5同攝像采集裝置3還同控制電腦6通信控制連接，控制電腦6還通信控制連接激光測距儀，激光測距儀能夠隨旋轉云臺4同步轉動，投影機5還帶有電動變焦聚焦鏡頭。

所述的控制電腦6內包括云臺控制模塊、激光數據采集分析模塊、投影圖像處理模塊、運動軌跡編輯模塊、電動變焦鏡頭采集分析模塊以及曲面矯正模塊。

所述的旋轉云臺4為二維旋轉平臺，能實現360度旋轉。

所述的投影面1的幕布邊緣能使控制電腦6通過攝像采集裝置3得到視頻流，控制電腦6通過視頻流能獲取幕布的實際尺寸。

所述的投影機轉動投影和自動調試圖像成像系統的成像方法為當控制電腦6根據運動軌跡編輯模塊內預先編輯設定的運動軌跡通過云臺控制模塊控制旋轉云臺4運行，也即二維旋轉平臺運行來移動投影機5演繹多媒體內容，同步啟動攝像采集裝置3和激光測距儀同二維旋轉平臺也相對同步運動，如此就進行現場實時的曲面投影幾何校正階段，即利用攝像采集裝置3實時獲取現場投影面1的信息，控制電腦6通過激光測距儀對投影機5投影到投影面1的距離以及投影面1的幕布的高度進行標定得到相關標定數據，并且在投影機5運動過程中能根據激光測距儀和相關標定數據從而經由激光數據采集分析模塊導出投影機5與幕布之間的距離以及經由投影圖像處理模塊投影面1與幕布之間的幾何關系得到對應的投影曲面的節點，激光測距數據采集分析模塊采集投影儀主光軸與投影面之間的距離PDD，電動變焦鏡頭采集分析模塊采集當前焦距CF，通過這兩個主光軸與投影面之間的距離PDD和當前焦距CF導出在當前焦距下投影畫面的大小CPPD，通過恒定的實際要求的投影面的大小RPPD和當前投影距離導出當前實際要求的焦距RF，控制電動變焦鏡頭調節焦距使得投影面1和幕布的高度保持預設的比例關系，隨后重新獲取當前焦距CF，并實現自動聚焦以保障投影畫面2的清晰，另外投影機5與投影面1之間的左邊緣距離為R0，激光測距焦點為激光測距儀針對投影面1的中點所測得的距離為R8，即曲面校正系統的中軸線，投影機5與投影面1之間的右邊緣距離為Rg，而R0對應的投影面1的高度為H0，RgH對應的投影面1的高度為Hg，R8對應的投影面1的高度為H8，再根據R8與H8與標定的幕布高度以及恒定的實際要求的投影面的大小RPPD之間進行比對，并采取對應的曲目校正策略，通過關鍵節點進行校正操作達到曲面校正的自動化，即控制電腦5通過曲面矯正模塊對對應的投影曲面的節點計算進行曲面調整從而完成實現自動曲面校正的過程，其中R0、R8、Rg、H0、Hg以及H8為大于0的實數。

通過包括投影機以及在投影機投影范圍內的投影面，所述的投影機上設置帶有攝像采集裝置的旋轉云臺，并且投影機同攝像采集裝置能隨旋轉云臺同步轉動，投影機同攝像采集裝置還同控制電腦通信控制連接。結合其成像方法可實現投影機自動生成與投影面匹配的圖像，使圖像和場景的結合更加緊密，更加真切。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。