投影仪的转向控制方法、投影仪及存储介质与流程

专利2025-04-11  20


本发明涉及投影设备,尤其涉及一种投影仪的转向控制方法、投影仪及存储介质。


背景技术:

1、投影仪的使用越来越广泛,使用场景也越加丰富,用户在使用投影仪的过程中通常可能需要调节投影画面的投影位置,这也使得包含支架的投影设备更加受到青睐,因为通过将投影设备的机体连接在可调节支架上,能够方便地对投影画面的投影位置及角度进行调节,然而现有技术中,当用户需要调节投影画面的投影位置及角度时,通常只能采用手动调节来达到所需要的位置或角度,使用起来非常不便。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明提出一种投影仪的转向控制方法、投影仪及存储介质,只需通过将指示光点指在想要投影的位置,即可使得投影仪自动跟随转动,使投影画面投射到相应的指示光点的位置。

2、为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:

3、第一方面,本发明公开了一种投影仪的转向控制方法,包括以下步骤:

4、获取投影仪相对目标投影面的投影距离以及所述投影仪的姿态角,并根据所述投影距离和所述姿态角建立空间坐标系;

5、获取拍摄画面,并识别所述拍摄画面中的指示光点坐标;

6、根据预设的投影光路视场角、所述投影距离、所述姿态角以及所述拍摄画面与投影原图之间的主转换矩阵,确定所述指示光点坐标在所述空间坐标系中的目标坐标;

7、根据所述空间坐标系中投影画面的参考点与所述目标坐标之间的相对空间关系,计算所述投影仪的调节角度;

8、指示所述投影仪转动所述调节角度。

9、优选地,所述获取拍摄画面,并识别所述拍摄画面中的指示光点坐标包括:获取红外拍摄画面,并识别所述红外拍摄画面中的指示光点坐标;对应地,所述主转换矩阵包括预置的第一子转换矩阵和第二子转换矩阵,所述第一子转换矩阵包括红外拍摄画面与可见光拍摄画面中的坐标转换关系,所述第二子转换矩阵包括可见光拍摄画面与投影原图中的坐标转换关系,所述第二子转换矩阵的获得方法包括:向目标投影面投射特征图,并获取可见光拍摄画面,所述可见光拍摄画面包含所述特征图,基于所述特征图分别在投影原图和可见光拍摄画面中的坐标对应关系,得到所述第二子转换矩阵。

10、优选地,所述获取拍摄画面,并识别所述拍摄画面中的指示光点坐标包括:获取可见光拍摄画面,并识别所述可见光拍摄画面中的指示光点坐标;对应地,所述主转换矩阵的获得方法包括:向所述目标投影面投射特征图,并获取可见光拍摄画面,所述可见光拍摄画面包含所述特征图,基于所述特征图分别在投影原图和可见光拍摄画面中的坐标对应关系,得到所述主转换矩阵。

11、优选地,所述根据预设的投影光路视场角、所述投影距离、所述姿态角以及所述拍摄画面与投影原图之间的主转换矩阵,确定所述指示光点坐标在所述空间坐标系中的目标坐标包括:

12、获取所述拍摄画面与投影原图之间的主转换矩阵,并基于所述指示光点坐标与所述主转换矩阵的运算,确定所述指示光点坐标在所述投影原图中所对应的映射坐标;根据预设的投影光路视场角、所述投影距离、所述姿态角,确定所述目标投影面上的投影画面在所述空间坐标系中对应的投影区域;根据所述映射坐标在所述投影原图中的相对位置,确定所述指示光点坐标在所述投影区域中的相对位置;并根据所述指示光点坐标在所述投影区域中的相对位置及所述投影区域在所述空间坐标系中的坐标,得到所述指示光点坐标在所述空间坐标系中的目标坐标。

13、优选地,所述根据所述空间坐标系中投影画面的参考点与所述目标坐标之间的相对空间关系,计算所述投影仪的调节角度包括:

14、根据所述空间坐标系中投影画面的参考点与所述目标坐标之间的相对空间关系,计算让所述参考点移动至与所述目标坐标重合时所述投影仪的调节角度。

15、优选地,所述根据所述空间坐标系中投影画面的参考点与所述目标坐标之间的相对空间关系,计算所述投影仪的调节角度包括:

16、获取所述空间坐标系中所述投影画面的参考点在竖直方向上对应的第一竖直投影坐标以及所述目标坐标在竖直方向上对应的第二竖直投影坐标,所述第一竖直坐标和所述第二竖直坐标位于所述空间坐标系中的同一垂线上;根据所述第一竖直投影坐标与所述第二竖直投影坐标在所述空间坐标系中相对所述投影仪于竖直方向的空间关系,确定所述投影仪的调节俯仰角。

17、优选地,所述姿态角包括垂直俯仰角,所述投影光路视场角包括垂直视场角,所述根据所述第一竖直投影坐标与所述第二竖直投影坐标在所述空间坐标系中相对所述投影仪于竖直方向的空间关系,确定所述投影仪的调节俯仰角包括:

18、根据所述投影距离、所述姿态角及三角计算关系,得到在所述空间坐标系中所述投影仪至所述目标投影面的第一水平距离;根据所述第二竖直投影坐标相对所述空间坐标系中的水平坐标平面的高度、所述第一水平距离、所述垂直视场角及三角计算关系,得到垂直目标夹角;基于所述垂直目标夹角与所述垂直俯仰角之差,得到所述投影仪的调节俯仰角。

19、优选地,所述根据所述空间坐标系中投影画面的参考点与所述目标坐标之间的相对空间关系,计算所述投影仪的调节角度包括:

20、获取所述空间坐标系中所述投影画面的参考点在水平方向上对应的第一水平投影坐标以及所述目标坐标在水平方向上对应的第二水平投影坐标,所述第一水平投影坐标和所述第二水平投影坐标位于所述空间坐标系中的同一水平面上;根据所述第一水平投影坐标与所述第二水平投影坐标在所述空间坐标系中相对所述投影仪于水平方向的空间关系,确定所述投影仪的调节偏航角。

21、优选地,所述姿态角包括所述投影仪相对所述目标投影面的水平倾斜角,所述根据所述第一水平投影坐标与所述第二水平投影坐标在所述空间坐标系中相对所述投影仪于水平方向的空间关系,确定所述投影仪的调节偏航角包括:

22、根据所述投影距离、所述姿态角及三角计算关系,得到在所述空间坐标系中所述投影仪至所述第一水平投影坐标的第二水平距离;根据所述水平倾斜角、所述第二水平距离及三角计算关系,得到所述投影仪正对所述目标投影面时所述目标投影面上的正投对应坐标;根据所述投影仪与所述正投对应坐标之间的距离、所述第二水平投影坐标与所述正投对应坐标之间的距离及三角计算关系,得到所述投影仪至所述第二水平投影坐标与至所述正投对应坐标之间的水平目标夹角;根据所述水平目标夹角与所述水平倾斜角之差,得到所述投影仪的调节偏航角。

23、第二方面,本发明公开了一种投影仪,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序能够被所述处理器读取以执行以实现如第一方面所述的投影仪的转向控制方法。

24、第三方面,本发明公开了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为可被一处理器运行以执行第一方面所述的投影仪的转向控制方法。

25、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明提出的投影仪的转向控制方法、投影仪及存储介质,其中通过获取拍摄画面来获取指示光点坐标,并根据投影光路视场角、投影距离、姿态角以及主转换矩阵,将拍摄画面上的指示光点坐标转换到空间坐标系,再根据投影画面的参考点与指示光点在空间坐标系中的目标坐标的相对空间关系,来计算投影仪的调节角度,并进一步指示投影仪转动相应的调节角度,使得用户可以不需操作电动云台控制转向,只需通过在想要投影的位置发射出指示光点,电动云台即可自动跟随转动,使投影画面投射到相应的指向位置,使用方便,且提高用户体验度。

26、在进一步的方案中,本发明的投影仪的转向控制方法,其中计算投影仪的调节角度分为计算投影仪的调节俯仰角和调节偏航角,且调节俯仰角和调节偏航角分别是基于参考点与指示光点的投影坐标、投影距离、姿态角以及三角计算关系等来进行运算的,获取的结果相比积分推算等方法更加精确。


技术特征:

1.一种投影仪的转向控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的投影仪的转向控制方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的投影仪的转向控制方法,其特征在于,所述根据预设的投影光路视场角、所述投影距离、所述姿态角以及所述拍摄画面与投影原图之间的主转换矩阵,确定所述指示光点坐标在所述空间坐标系中的目标坐标包括:

4.根据权利要求1所述的投影仪的转向控制方法,其特征在于,所述根据所述空间坐标系中投影画面的参考点与所述目标坐标之间的相对空间关系,计算所述投影仪的调节角度包括:

5.根据权利要求4所述的投影仪的转向控制方法,其特征在于,所述根据所述空间坐标系中投影画面的参考点与所述目标坐标之间的相对空间关系,计算所述投影仪的调节角度包括:

6.根据权利要求5所述的投影仪的转向控制方法,其特征在于,所述姿态角包括垂直俯仰角,所述投影光路视场角包括垂直视场角,所述根据所述第一竖直投影坐标与所述第二竖直投影坐标在所述空间坐标系中相对所述投影仪于竖直方向的空间关系,确定所述投影仪的调节俯仰角包括:

7.根据权利要求4所述的投影仪的转向控制方法,其特征在于,所述根据所述空间坐标系中投影画面的参考点与所述目标坐标之间的相对空间关系,计算所述投影仪的调节角度包括:

8.根据权利要求7所述的投影仪的转向控制方法,其特征在于,所述姿态角包括所述投影仪相对所述目标投影面的水平倾斜角,所述根据所述第一水平投影坐标与所述第二水平投影坐标在所述空间坐标系中相对所述投影仪于水平方向的空间关系,确定所述投影仪的调节偏航角包括:

9.一种投影仪,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序能够被所述处理器读取以执行以实现如权利要求1至8任一项所述的投影仪的转向控制方法。

10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为可被一处理器运行以执行权利要求1至8任一项中所述的投影仪的转向控制方法。


技术总结
本发明公开了一种投影仪的转向控制方法、投影仪及存储介质,该投影仪的转向控制方法包括以下步骤:获取投影仪相对目标投影面的投影距离以及投影仪的姿态角,并根据投影距离和姿态角建立空间坐标系;获取拍摄画面,并识别拍摄画面中的指示光点坐标;根据预设的投影光路视场角、投影距离、姿态角以及拍摄画面与投影原图之间的主转换矩阵,确定指示光点坐标在空间坐标系中的目标坐标;根据空间坐标系中投影画面的参考点与目标坐标之间的相对空间关系,计算投影仪的调节角度;指示投影仪转动调节角度。本发明只需通过将指示光点指在想要投影的位置,即可使得投影仪自动跟随转动,使投影画面投射到相应的指示光点的位置。

技术研发人员:金凌琳,余锋,谢子恒
受保护的技术使用者:深圳市当智科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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