[發明專利]激光傾斜投影圖像的校正方法

在審

• 申請號: 201310504735.3
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103561224A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 陳持平;郁明
• 申請（專利權）人: 上海明泰照明電器有限公司
• 主分類號: H04N5/74
• 分類號: H04N5/74;G03B21/14
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 陳淑章

技術領域

本發明涉及激光投影領域，特別是涉及一種對激光傾斜投影圖像失真的校正方法。?

背景技術

激光投影是通過振鏡對激光束進行掃描成像，其無需借助透鏡成像，因此它不受像平面位置的限制，只要照度足夠，在任意位置都可成像。其投射的幅面大小和投射距離成正比，如圖1所示，其中投影在屏幕上的幅面寬度W與其振鏡的掃描角度a和投影機與屏幕間的距離d相關：?

W=2*d*tan(a/2)?

在振鏡掃描角度一定的情況下，要想獲得足夠大的幅面，就必須有足夠大的投射距離。?

激光投影出現之后，人們就設想將其用于屏幕廣告，但是由于屏幕可利用的投射距離有限（投射距離小于投影幅面寬度），導致投射的幅面有限。以及投影機與屏幕直接不能有遮擋物，這些都使之難以實用化。而在傾斜投影時，在投影屏上的圖像將呈上小下大的梯形，隨著傾斜角度增大，梯形變形也變得越來越嚴重。同時，部分光束由于和屏幕呈掠入射（甚至無法相交），導致無法成像，如圖2所示。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種實現傾斜投影的激光傾斜投影圖像校正方法。?

為解決上述技術問題，本發明的激光傾斜投影圖像校正方法，采用以下公式對投影圖像數據在Ｘ方向和Ｙ方向上進行校正，?

在X方向上：?

X’=(X+Y*sin(a)*tan(w))*h/(2*y*sin(a)*tan(w)+h)?

在Y方向上：?

Y’=((cot(a)+tan(w))*Y*h*sin(a))/(2*Y*sin(a)*tan(w)+h)?

其中a是理想投影屏與傾斜屏之間的夾角，h是振鏡最大掃描角對應在理想投影屏上的投影高度，w是投影軸線OO’與最大掃描邊沿線OC之間的夾角。?

本發明激光傾斜投影圖像方法由投影機通過D/A變化來控制振鏡掃描，通過對輸出圖形數據進行修正，使得在投影機傾斜放置時產生的梯形變形得以矯正。?

附圖說明

圖1為現有技術中的激光投影機的正向投影；?

圖2為現有技術中的激光投影機的傾斜投影；?

圖3為本發明激光傾斜投影圖像校正方法中矯正算法的Y方向示意圖；?

圖4為本發明激光傾斜投影圖像校正方法中矯正算法的X方向示意圖。?

本發明激光傾斜投影圖像方法附圖中附圖標記說明：?

1-理想投影屏???2-傾斜屏???3-激光投影機???4-投影屏幕?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明激光傾斜投影圖像校正方法作進一步詳細說明。?

為了使得在投影機傾斜放置時產生的梯形變形得以矯正，可通過對輸出圖形數據進行修正。激光投影機一般是由計算機通過D/A變化來控制振鏡掃描的，振鏡的掃描角一般為±20°或±30°，圖3示出了本發明激光傾斜投影圖像校正方法中矯正算法的Y方向示意圖。當激光正入射投影到理想投影屏上A的光線在傾斜的投影屏上落在了A’,而在理想投影屏1上投射在C點（振鏡投射的下邊沿點）的光線在傾斜屏2上同樣落在C點。顯然在傾斜屏2上的直線CA’顯然要大于理想投影屏1上的直線CA，從而引起圖形的變形。要使得在傾斜屏2上得到一個如同理想投影屏1上同樣的圖形，原本落在A’的激光束應該落在傾斜屏2的B’上，它沿傾斜屏2距離C點的距離同A點到C點的距離同樣為Y。而到達B’的激光束與理想投影屏1上的交點為B，它與C點的距離設為Y’，這也是在計算機中A點的修正目標值。?

根據圖3所示的幾何關系，可以得到如下公式：?

(Y*cos(a)–Y’)/(Y*sin(a))=(Y’–h/2)*tan(w)/(h/2)???（1）?

其中a是理想投影屏與傾斜屏之間的夾角；h是振鏡最大掃描角對應在理想投影屏上的投影高度；w是投影軸線OO’與最大掃描邊沿線OC之間的夾角。經過整理可得Y方向上的校正公式：?

Y’=((cot(a)+tan(w))*Y*h*sin(a))/(2*Y*sin(a)*tan(w)+h)???(2)?

圖4示出了本發明激光傾斜投影圖像校正方法中矯正算法的X方向示意圖，根據圖4所示的幾何關系以及推到Y’值的同樣原理，可得以下公式：?

(X’–h/2)*tan(w)/(h/2)=(X–X’)/（Y*sin(a)）???(3)?經整理得：?

X’=(X+Y*sin(a)*tan(w))*h/(2*y*sin(a)*tan(w)+h)???(4)?