[發明專利]一種全自由度調整投影畫面位置及尺寸的方法

有效

• 申請號: 201310079185.5
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103220482A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 汪金波;劉興旺
• 申請（專利權）人: 廣東威創視訊科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/74
• 分類號: H04N5/74;H04N9/31;G03B21/26;G03B21/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

技術領域

本發明涉及光學投影系統領域，具體涉及一種全自由度調整投影畫面位置及尺寸的方法。

背景技術

數字光處理技術（Digital?Lighting?Processing-DLP）是基于微機電系統的器件，它是一種采用半導體制造技術、由高速數字式光反射開關陣列組成的器件，采用二進制脈寬調制技術精確地控制光的灰度等級，加上圖像處理、存儲器、光源和光學系統的共同作用，把圖像投射到大屏幕，能產生高亮度、高對比度、無縫的彩色圖像。但是為了保證投影圖像能夠無畸變的全屏的正確顯示在屏幕上，需要精確的調整光機與大屏幕的相對位置。

目前對光機的調整方法主要是通過手動六軸調整或電動六軸調整來實現。1、手動六軸調整，將DLP固定在精密機械六軸調整臺上，根據投影畫面在屏幕上的相對位置，手動調整六軸調整臺在空間六個方向（上下左右前后旋轉）的偏移量；2、電動六軸調整，電動六軸有A、B、C、D、E、F六個軸，A軸調整圖像的垂直位置，B軸調整圖像水平位置，C軸縮放調整，D軸旋轉圖像，E軸垂直斜度調整，F軸調整畫面垂直梯度，各個軸的作用如圖1所示，每個軸對應一個電機進行驅動調整；將DLP固定在電動六軸調整臺上，根據投影畫面在屏幕上的相對位置，用戶通過命令控制電機轉動調整六軸調整臺在空間六個方向（上下左右前后旋轉）的偏移量。

目前這兩種方法都需要測試人員通過觀察屏幕投影畫面來對六軸進行調整，一般需要很長時間才能調整到預期的效果，即費時又費力。而且由于視覺差異性，不同的測試人員調出的結果也會不一樣。

發明內容

本發明解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種自動調整光機與投影屏幕相對位置的全自由度調整投影畫面位置及尺寸的方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種全自由度調整投影畫面位置及尺寸的方法，包括如下步驟：

（1）通過DLP投影標準測試圖；

（2）通過CCD正對投影屏幕拍攝投影畫面；

（3）通過計算機處理拍攝的數據獲取縮放調整的調整量，利用縮放調整對應的旋鈕對投影畫面進行調整；

（4）依次以旋轉調整、垂直斜度調整、水平位移調整和垂直位移調整作為調整對象，循環執行如下步驟完成對投影畫面的調整：

（41）通過CCD正對投影屏幕拍攝投影畫面，通過計算機利用逼近算法對拍攝到的數據進行分析處理，獲取調整對象對應的調整量和調整方向，計算機根據調整對象對應的調整量和調整方向自動控制對應旋鈕進行調整。本發明依次進行五個軸的調整，包括縮放調整、旋轉調整、垂直斜度調整、水平位移調整和垂直位移調整，而無需水平傾斜調整，簡化了調整操作，既可以使用現有的六軸調整架實現投影畫面的調整，在重新設計光機調整架時也可只需設計五軸調整架，這使得調整架更加簡單，而且能夠降低成本。此外，本發明還利用逼近算法求取調整對象的調整量，使得調整更加精確。

作為一種優選方案，所述步驟（3）的具體步驟為：

通過計算機對拍攝到的數據進行縮放分析處理，將投影畫面圖像中的每個像素賦予一個坐標（x，y），判斷投影畫面圖像的第一行像素與最后一行像素、第一列像素與最后一列像素的亮度值f(x，y)是否都為0，若是則不執行任何操作，否則計算機自動控制用于縮放調整的旋鈕對圖像進行縮小直至投影畫面圖像的第一行像素與最后一行像素、第一列像素與最后一列像素的亮度值f(x，y)都為0為止。

作為一種優選方案，逼近算法具體為：

預先將調整對象對應旋鈕任意旋轉兩個角度增量θ_旋鈕1、θ_旋鈕2，并求出對應旋鈕旋轉后所對應的圖像調整增量θ_圖像1、θ_圖像2，代入方程θ_旋鈕=αθ_圖像+β求出α、β的值，其中θ_旋鈕表示旋鈕旋轉的角度增量，θ_圖像為圖像調整增量；

將對拍攝到的投影畫面圖像進行分析處理獲取到的對應調整量θ₁作為θ_圖像代入方程θ_旋鈕=αθ_圖像+β求取對應的θ_旋鈕,根據求取的θ_旋鈕調節對應的旋鈕；

在對下一次拍攝的投影畫面圖像進行分析處理時計算獲取到的新調整量θ₂；