CN116033131B - 图像矫正方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种图像矫正方法、装置、电子设备及可读存储介质，图像矫正方法包括：响应于自动校准指令，投射预制图像；若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变；根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像。本申请为投影仪提供了一种低成本的全方位自动矫正图像的方法。

Description

图像矫正方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像矫正方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

投影仪是一种通过光学投影将输入到其自身光机镜头中的图像投射至墙面或幕布上的一种设备。由投影仪光机镜头发射出的光线沿着直线传播，根据光学成像原理，投影仪的光机镜头必须要与墙面保持平行正投影到墙面，投射出来的画面才会是标准的矩形。一旦投影仪的位姿相对于墙面有某个方向的偏转，将会使得投影图像画面发生形变。

当投影仪摆放位置偏斜时，可通过手动矫正投影仪参数或者投影仪摆放位置，对投影仪进行调整，一部分投影仪根据陀螺仪提供的投影仪的翻滚和俯仰两个方向的位姿信息，能够对这两个方向的投影梯形实现矫正，但水平矫正无法实现，只能手动调节。目前，在投影仪的梯形校正技术中，同时实现翻滚角俯仰角和偏航角三个方向下的投影梯形自动矫正多数采用双目摄像头，或者单目摄像头和距离传感器来配合，这样就会额外增加摄像头或者距离传感器，会增加硬件成本，且标定的参数较多，复杂度较高。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种图像矫正方法、装置、电子设备及可读存储介质，旨在为投影仪提供一种低成本的全方位自动矫正图像的方法，

为实现上述目的，本申请提供一种图像矫正方法，所述图像矫正方法包括：

响应于自动校准指令，投射预制图像；

若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变；

根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像。

为实现上述目的，本申请还提供一种图像校正装置，所述图像校正装置包括：

响应模块，用于响应于自动校准指令，投射预制图像；

检测模块，若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变；

矫正模块，根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像。

本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的所述图像矫正方法的程序，所述图像矫正方法的程序被处理器执行时可实现如上述的图像矫正方法的步骤。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有实现图像矫正方法的程序，所述图像矫正方法的程序被处理器执行时实现如上述的图像矫正方法的步骤。

本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的图像矫正方法的步骤。

本申请提供了一种图像矫正方法、装置、电子设备及可读存储介质，所述图像矫正方法包括，响应于自动校准指令，投射预制图像；若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变；根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像。当所述预制图形存在图像形变时，能根据所述初始标定信息，对预制图像进行矫正，进而可以得到正立矩形图像，实现自动矫正，又因为所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变中的一种，所以在本申请中可以对存在所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变的预制图像进行矫正，从而可以实现对预制图像的全方位自动矫正，且在本申请中无需额外增加距离传感器或者摄像头来获取初始标定信息，也即无需额外增加距离传感器或者摄像头来获取校准预制图像的参数，进而降低了硬件成本，降低了矫正难度。所述本申请解决了难以低成本的实现图像全方位自动矫正的技术问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，表示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请图像矫正方法第一实施例的流程示意图；

图2为本申请图像矫正方法第二实施例的流程示意图；

图3为本申请图像矫正方法第三实施例的流程示意图；

图4为本申请图像矫正方法一实施例中投影光学立体四棱锥的示意图；

图5为本申请图像矫正方法一实施例中俯仰角的示意图；

图6为本申请图像校正装置一实施例的结构示意图；

图7为本申请实施例中图像矫正方法涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。

本申请目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本申请保护的范围。

实施例一

参照图1，本申请实施例提供一种图像矫正方法，在本申请图像矫正方法的第一实施例中，所述图像矫正方法包括：

步骤S10，响应于自动校准指令，投射预制图像；

步骤S20，若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变；

步骤S30，根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像。

在本实施例中，需要说明的是，投影仪输出的图像之所以发生形变是因为，投影仪的位姿相对于投影屏幕有某个方向的偏转，就会使得投影图像画面发生形变，虽然投影图像画面发生形变，但投影仪内部的画面是正立的矩形形状，也即没有发生形变。在对输出的图像进行矫正时，投影仪的内部画面会发生形变，形变的内部画面输出到投影屏幕后，得到的是矫正之后的画面，也即为无形变的画面，其中，投影屏幕可以为墙面。所述预制图像为棋盘格图像，且所述预制图像有预设的分块区域，所述预制图像可以分为五块区域，分别为四个顶点对应的各区域以及所述预制图像对应的中心区域。所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变以及水平形变中的一种。所述初始标定信息和所述图像形变信息用于为矫正预制图像提供矫正参数，例如，矫正预制图像时所需的角的值。在对投影仪输出的图像进行校准前，要对投影仪进行标定，确定投影仪的参数，以获取初始标定信息。所述正立矩形图像为无形变的预制图像。

另外，还需要说明的是，在对预制图像进行矫正前，要对投影仪进行标定，也即对投影到投影屏幕的投影图像进行标定，先确定投影仪至投影屏幕的距离，该距离为校准像距，投影仪输出正投影画面，待正投影画面对焦清晰后，测量正投影画面中某条线段的长度并标记，实现对正投影画面的标定，根据正投影标定下的校准像距、投影仪距离和投影宽度的投射比以及投影画面的宽高比，获取标准像距对应的像宽度以及像高度，从而通过像宽度和像高度，获取水平半视场角以及垂直半视场角，进而根据所述水平半视场角和所述垂直半视场角，获取所述四棱锥水平棱夹角以及所述四棱锥垂直棱夹角，其中，所述像宽度以及像高度可以为投影画面的宽和高的值，所述投影仪距离和投影宽度的投射比和所述投影画面的宽高比可以通过投影仪的参数获得，其中，所述投影仪的光机与光机投射到投影屏幕的正投影构建投影光学立体四棱锥。另外，当所述校准像距发生变化时，所述水平半视场角、所述垂直半视场角、所述四棱锥水平棱夹角以及所述四棱锥垂直棱夹角也会改变。其中，可以通过正切函数以及反正切函数，计算所述垂直半视场角以及所述水平半视场角，可以通过余弦定理，计算所述四棱锥水平棱夹角以及所述四棱锥垂直棱夹角。

作为一种示例，计算垂直半视场角、水平半视场角、四棱锥水平棱夹角以及四棱锥垂直棱夹角的过程如下：

alpha＝arctan(W/2v)

bata＝arctan(H/2v)

alpha为水平半视场角，W为像宽度，H为像高度，v为像距，bata为垂直半视场角，theta1为四棱锥垂直棱夹角，theta2为四棱锥水平棱夹角，a和b为投影光学立体四棱锥的棱长，c为投影屏幕的水平方向上的投影线，其中，a、b和c构成三角形，x和y为第一光学立体四棱锥的棱长，y为投影屏幕上垂直方向上的投影线，其中，x、y和z构成三角形。

作为一种示例，参照图4，图4为投影光学立体四棱锥，四边形ABCD所在的平面为投影屏幕，四边形ABCD为投影仪投射的投影图像的上半部分，O为所述投影仪光机的位置，O1为投影图像的中心点，OO1为所述投影仪光机到投影屏幕的垂直距离，可以用z表示，E为AB的中点，AB为投影屏幕上水平方向的投影线，beta为垂直半视场角，也即OE与OO1的夹角。alpha为水平半视场角，也即OO1与OC之间的夹角。

作为一种示例，步骤S10至步骤S30包括：响应于自动矫正指令，将所述预制图像投射到投影屏幕上；判断所述预制图像是否存在所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变中的一种或多种；若判定所述预制图像存在所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变中的一种或多种，则获取初始标定信息以及所述预制图像对应的图像形变信息；根据所述初始标定信息以及所述图像形变信息，对所述预制图像进行矫正，得到正立矩形图像。

其中，所述若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变，所述图像矫正方法还包括：

步骤X10，判断所述俯仰角、所述翻滚角以及所述偏航角是否为零；

步骤X20，若判定所述俯仰角、所述翻滚角和/或所述偏航角不为零，则所述预制图像存在图像形变，获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息。

在本实施例中，需要说明的是，所述俯仰形变包括俯仰角，所述翻滚形变包括翻滚角，所述水平形变包括偏航角，可以通过检测所述俯仰角、所述翻滚角以及所述偏航角是否为零，判断所述预制图像是否存在图像形变。当所述俯仰角不为零时，所述预制图像存在俯仰形变，当所述翻滚角不为零时，所述预制图像存在翻滚形变，当所述偏航角不为零时，所述预制图像存在水平形变。所述俯仰形变包括俯仰角，所述翻滚形变包括翻滚角，所述水平形变包括偏航角，所述俯仰角和所述翻滚角由所述投影仪的陀螺仪获取，所述偏航角通过投影仪对焦的清晰度获得，也即可以通过所述投影仪分别对焦所述预制图像的四个顶点，确定四个顶点到投影仪的实际像距是否相同，当四个顶点到投影仪光机的实际像距相同，则偏航角为零，当四个顶点到投影仪光机的实际像距不相同，则偏航角不为零。其中，实际像距为所述投影仪对焦目标区域，当目标区域对焦清晰时，根据所述投影仪的马达圈数以及第一映射关系确定马达圈数。

作为一种示例，步骤X10值步骤X20包括：判断所述俯仰角、所述翻滚角以及所述偏航角是否为零；若所述俯仰角为零，所述翻滚角和所述偏航角不为零，则判定所述预制图像存在所述翻滚形变以及所述水平形变，矫正所述翻滚形变后再矫正水平形变；若所述俯仰角以及所述偏航角不为零，所述翻滚角为零，则判定所述预制图像存在所述俯仰形变以及所述水平形变，矫正所述俯仰形变后再矫正水平形变；若所述俯仰角以及所述翻滚角不为零，所述偏航角为零，则所述预制图像存在所述俯仰形变以及所述翻滚形变，此时不限定俯仰形变和翻滚形变的矫正顺序；若所述俯仰角、所述翻滚角以及所述偏航角均不为零，则判定所述预制图像存在所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变。其中，当预制图像存在所述图像形变时，则获取初始标定信息以及所述预制图像对应的图像形变信息。

本申请提供了一种图像矫正方法，所述图像矫正方法包括，响应于自动校准指令，投射预制图像；若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变；根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像。当所述预制图形存在图像形变时，能根据所述初始标定信息，对预制图像进行矫正，进而可以得到正立矩形图像，实现自动矫正，又因为所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变以及水平形变中的一种，所以在本申请中可以对存在所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变的预制图像进行矫正，从而可以实现对预制图像的全方位自动矫正，且在本申请中无需额外增加距离传感器或者摄像头来获取初始标定信息，也即无需额外增加距离传感器或者摄像头来获取校准预制图像的参数，进而降低了硬件成本，降低了矫正难度。

实施例二

进一步地，参照图2，基于本申请上述实施例，在本申请另一实施例中，与上述实施例相同或相似的内容，可以参考上文介绍，后续不再赘述。在此基础上，所述根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像的步骤包括：

步骤Y10，根据所述初始标定信息以及所述俯仰像距信息，获取所述俯仰形变对应的垂直梯形信息，根据所述垂直梯形信息对俯仰形变进行矫正，得到第一矫正图像；

步骤Y20，对所述翻滚形变进行矫正，得到第二矫正图像，其中，所述第二矫正图像为对俯仰形变和翻滚形变进行矫正后的图像；

步骤Y30，根据所述初始标定信息以及所述水平像距信息，获取所述水平形变对应的水平梯形信息；

步骤Y40，根据所述水平梯形信息对所述第二矫正图像进行矫正，输出正立矩形图像。

在本实施例中，需要说明的是，所述俯仰形变是预制图像为垂直方向上的梯形形状，所述水平形变是当预制图像为水平方向上的梯形形状，所述垂直梯形信息为垂直梯形对应的各边边长，所述水平梯形信息为水平梯形对应的各边边长，其中，通过构建光学立体四棱锥，进而计算得到垂直梯形信息以及水平梯形信息。所述第一矫正图像为对俯仰形变进行矫正后的预制图像，当同时存在俯仰形变、翻滚形变以及水平形变时，将第一矫正图像输出后，得到的是存在翻滚形变和水平形变的预制图像，所述第二矫正图像为俯仰形变和翻滚形变进行矫正后的预制图像，当同时存在俯仰形变、翻滚形变以及水平形变时，将第二矫正图像输出后，得到的是存在水平形变的预制图像，所述第一矫正图像和第二矫正图像为投影仪内部屏幕的图像。所述初始标定信息包括水平半视场角、垂直半视场角、四棱锥水平棱夹角以及四棱锥垂直棱夹角，所述初始标定信息用于确定垂直梯形信息以及水平梯形信息。在对投影仪输出的图像进行校准前，要对投影仪进行标定，确定投影仪的参数，以获取初始标定信息。所述图像形变信息包括俯仰像距信息以及水平像距信息。在对预制图像进行矫正时，投影仪的内部画面会发生形变，形变的内部画面输出到墙面后，得到的是矫正之后的预制图像，也即为无形变的预制图像，所以所述第一矫正图像以及第二矫正图像为投影仪内部的图像，但所述第一矫正图像输出到投影屏幕后，是俯仰形变矫正后的预制图像、所述第二矫正图像输出到投影屏幕后，得到的是俯仰形变和翻滚形变矫正后的预制图像。

作为一种示例，步骤Y10至步骤Y40包括：判断所述预制图像是否存在俯仰形变、翻滚形变以及水平形变；若判定所述预制图像存在所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变，则根据初始标定信息以及俯仰像距信息，计算所述俯仰形变对应的垂直梯形信息；根据垂直梯形信息获取垂直梯形信息的边长，对垂直梯形信息的边长进行矫正，获取所述俯仰形变对应的垂直梯形信息；对所述垂直梯形信息进行矫正，得到第一矫正图像；对翻滚形变进行矫正，得到第二矫正图像，其中，所述第二矫正图像为对俯仰形变和翻滚形变矫正后的图像；根据所述初始标定信息以及水平像距信息，获取所述水平形变对应的水平梯形信息；根据水平梯形信息获取水平梯形信息对应的边长，根据水平梯形信息对应的边长对第二矫正图像进行矫正，输出正立矩形图像。其中，在本申请实施例中，当同时存在所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变时，所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变三者之间的矫正顺序可以为，依次校准所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变，也可以为依次校准所述翻滚形变、所述俯仰形变以及所述水平形变，其中，不限定所述俯仰形变和所述翻滚形变的矫正顺序，在本实施例中，水平形变在俯仰形变和翻滚形变都矫正后再矫正，因为俯仰角和翻滚角可以通过所述投影仪的陀螺仪获取，所述偏航角通过清晰度判断像距的方式获取，而偏航角对应的是水平的正梯形的投影，当所述偏航角和所述俯仰角和所述翻滚角都不为零时，所述预制图像为不规则的四边形，不利于检测偏航角，所以，水平形变一般在矫正完俯仰形变和翻滚形变后再矫正。另外，当预制图像出现所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变中的任意一种形变或多种形变时，所述投影仪均可以自动矫正。其中，可以对水平梯形信息进行反透射变换得到反透射矩阵，进而根据反透射矩阵对第二矫正图像进行补偿，第二矫正图像进行补偿后，输出到投影屏幕上的是正立的矩形形状，也即无形变的图像。

其中，所述根据初始标定信息以及所述俯仰像距信息，获取俯仰形变对应的垂直梯形信息，根据所述垂直梯形信息对所述俯仰形变进行矫正，得到第一矫正图像的步骤包括：

步骤A10，根据所述俯仰像距信息以及所述俯仰角，确定所述投影仪的光机到投影屏幕的垂直距离；

步骤A20，根据所述垂直距离、所述俯仰角以及所述垂直半视场角，获取第一光学立体四棱锥的棱长；

步骤A30，根据所述第一光学立体四棱锥的棱长以及所述四棱锥水平棱夹角，获取所述俯仰角对应的垂直梯形信息；

步骤A40，根据所述垂直梯形信息对所述俯仰形变进行补偿，得到第一矫正图像。

在本实施例中，需要说明的是，所述俯仰形变包括俯仰角，所述初始标定信息至少包括垂直半视场角以及四棱锥水平棱夹角中的一种，所述俯仰角为所述俯仰形变对应的角，所述投影屏幕为所述投影仪投射的画面的载体，所述投影屏幕可以为墙面，所述俯仰像距信息为当所述投射到投影屏幕上的预制图像对焦清晰时，所述投影仪的马达的当前位移对应的像距信息，也可以是当投射出去的图像清晰时，俯仰形变对应的俯仰像距信息，所述俯仰像距信息是投影仪的光机与预制图像的中心位置之间的距离，所述俯仰像距信息用于计算第一光学立体四棱锥的棱长，所述第一光学立体四棱锥是以投影仪的光机为顶点，以预制图像为底形成的第一光学立体四棱锥，所述第一光学立体四棱锥的棱长用于计算所述俯仰形变对应的垂直梯形信息，所述四棱锥水平棱夹角是指在水平方向上的棱之间的夹角。

作为一种示例，步骤A10至步骤A40包括：根据所述俯仰像距信息以及所述俯仰角，计算投影仪的光机到投影屏幕的垂直距离；根据所述垂直距离、所述俯仰角、以及所述垂直半视场角，计算第一光学立体四棱锥的棱长；根据所述第一光学立体四棱锥的棱长以及所述四棱锥水平棱夹角，计算所述俯仰角对应的垂直梯形的边长；通过对垂直梯形进行反透射变换，得到第一矫正图像。其中，可以根据俯仰像距信息以及所述俯仰角，可以通过余弦定理计算出投影仪光机到投影屏幕之间的垂直距离，由于俯仰形变对应的预制图像为垂直方向上的正梯形图像，所以所述第一光学立体四棱锥的棱长两两相等，因此，可以通过余弦定理计算第一光学立体四棱锥的棱长，进一步的可以进行三角形分析计算得到垂直梯形的边长。所述反透射变换是透射变换的逆推，反透射变化作用于投影仪的内部画面，进而对投影仪的内部画面进行矫正，得到第一矫正图像，将第一矫正图像输出后得到俯仰形变矫正后的图像。

作为一种示例，计算第一光学立体四棱锥棱长的过程如下：

zz＝zcos(delta2)

v1＝v2＝zz/(cos(bata+delta2))

v3＝v4＝zz/(cos(abs(bata-delta2)))

zz为光机到投影屏幕的垂直距离，z为俯仰像距信息，delta2为俯仰角，v1、v2、v3以及v4分别为第一光学立体四棱锥棱长，bata为垂直半视场角。

作为一种示例，参照图5，图5为仰视时俯仰角小于垂直半视场角的截面示意图，OA和OB为第一光学立体四棱锥的棱，OA可以用V1表示，OB可以用V3表示，AB为所述预制图像的高，C为预制图像的中心，OO1为光机到投影屏幕的垂直距离，OO1也可以用zz表示，OC为光机到预制图像中心的距离，也即实际像距，可以用z表示，在图6中OC与OO1之间的夹角为俯仰角，OB与OC之间的夹角以及OA与OC之间的夹角都为投射角。

其中，所述对所述翻滚形变进行矫正，得到第二矫正图像，其中，所述第二矫正图像为对所述俯仰形变和所述翻滚形变进行矫正后的图像的步骤包括：

步骤B10，对所述翻滚角进行仿射变换，得到第二矫正图像。

在本实施例中，需要说明的是，所述翻滚形变包括翻滚角，所述对翻滚形变进行矫正，实际上是通过仿射变换，将翻滚角置为零。

作为一种示例，步骤B10包括：对所述翻滚角进行仿射变换，作用于投影仪的内部图像，得到第二矫正图像，所述第二矫正图像为对所述俯仰形变和所述翻滚形变进行矫正后的图像。其中，当同时存在所述翻滚形变和所述俯仰形变时，两者矫正的先后顺序不做限定，但因为所述俯仰形变对应的投影出去的预制图像为垂直方向上的正梯形，所以先矫正俯仰形变有利于提高矫正效率。

其中，所述根据所述初始标定信息以及所述水平像距信息，获取水平形变对应的水平梯形信息的步骤包括：

步骤C10，根据所述第一像距、所述第二像距、所述第三像距以及所述第四像距，确定第二光学立体四棱锥的棱长；

步骤C20，根据所述第二光学立体四棱锥的棱长以及所述水平半视场角，获取所述偏航角对应的水平梯形信息。

在本实施例中，需要说明的是，若投影仪向右偏转，则实际在投影屏幕上的投影是左小右大的梯形形状，若投影仪向左偏转，则实际在投影屏幕上的投影是左大右小的梯形形状，所述第一像距、所述第二像距、所述底三像距以及所述第四像距为投影仪光机与水平形变的预制图像的各顶点之间的距离，可以通过对水平形变的预制图像的四个角进行对焦，当对焦清晰时即可确定对应的像距，所述水平梯形信息为水平梯形的各边长。

作为一种示例，步骤C10至步骤C20包括：根据所述第一像距、所述第二像距、所述第三像距以及所述第四像距，计算得到第二光学立体四棱锥的棱长；根据所述第二光学立体四棱锥的棱长以及所述水平半视场角，计算得到水平梯形的边长，也即确定所述水平梯形信息。其中，可以通过余弦定理计算第二光学立体四棱锥的棱长。

在本申请实施例中能根据初始标定信息和俯仰像距信息，确定在预制图像存在俯仰形变时，俯仰形变对应的垂直梯形信息，进而可以通过矫正垂直梯形信息，从而矫正俯仰形变，进一步的还能根据初始标定信息和水平像距信息，确定水平形变对应的水平梯形信息，进而矫正水平形变。又因为在本申请实施例中可以通过初始标定信息和像距信息获得俯仰形变和水平形变对应的梯形，所以可以根据梯形的形状对投影图像进行校准，无需额外增加距离传感器或者摄像头来获取校准投影图像的参数，降低了硬件成本，降低了矫正难度，另外，在申请中可以同时对俯仰形变、翻滚形变以及水平形变的自动矫正，实现了全方位的自动矫正，无需用户自动矫正，提高了矫正效率，也提高了用户的体验度。

实施例三

进一步地，参照图3，基于本申请上述实施例，在本申请另一实施例中，与上述实施例相同或相似的内容，可以参考上文介绍，后续不再赘述。在此基础上，所述响应于自动校准指令，投射预制图像的步骤之前，所述图像矫正方法还包括：

步骤E10，对所述投影仪的马达位移和像距进行标定，得到所述马达位移与所述像距之间的第一映射关系，其中，所述第一映射关系用于确定所述俯仰像距信息以及所述水平像距信息。

在本实施例中，需要说明的是，马达位移为马达转动的圈数，所述像距为当投影图像对焦清晰时对应的像距，通过获取多组马达位移与像距之间的对应关系，拟合马达位移与像距之间的关系式，得到第一映射关系，由于在投影仪中，马达位移时可以直接获取的，所以可以通过马达位移和第一映射关系，获取投影仪的光机到预制图像中心之间的像距。所以俯仰像距信息可以根据当前马达位移，获取当前马达位移对应的俯仰像距信息，所述俯仰像距信息为投影仪的光机到俯仰形变的预制图像的中心位置的距离，所述水平像距信息包括第一像距、第二像距、第三像距、第四像距，当水平形变的预制图像的四个角分别对焦清晰时，标记每个角对应的马达位移，进而根据各马达位移，确定所述第一像距、所述第二像距、所述第三像距以及所述第四像距。

另外，还需要说明的是，所述第一映射关系，需要在投影仪输出为正投影图像时确定，当投影与输出为正投影时，像距可以通过测量得到，马达位移也可直接获取，所以可以通过获取多组马达位移与像距之间的对应关系，确定第一映射关系。可以根据所述第一映射关系和当前马达位移可以获取俯仰形变下预制图像中心到投影仪光机之间的实际像距，也即俯仰像距信息，可以根据所述第一映射关系和当前马达位移获取水平形变下预制图像四个角到投影仪光机之间的各实际像距，也即水平像距信息。

作为一种示例，步骤E10包括：获取投影仪的马达位移对应的像距；根据马达位移与像距之间的对应关系，确定马达位移与像距之间的第一映射关系。其中，马达位移可以为马达移动转数，像距可以为实际像距。

作为一种示例，当投影仪与投影屏幕的最近距离为1.3米时，可以从1.3米开始逐次移动投影仪来标定像距，标定次数越多越精确。本实施例在1.3～2.3之间取10cm为一个距离步长，来计算像距v和马达移动转数s的关系，正投影下在1.3～2.3之间取10cm为一个距离步长，测11个像距vi，在每一个vi下调节马达使得成像清晰，其中清晰度可由清晰度评估算法判断，本实施例实时读取摄像头实现实时清晰度评估，记录11组对应的马达移动转数si，得到11组像距与马达之间的关系(vi，si)。因为投影仪的物距u和马达位移有一定的光学关系，而马达位移与像距v没有直接的关系，为消除马达距离误差，此处的马达位移表征为马达电机所转圈数。可以通过光机的焦距以及物距，间接得到马达移动转数与实际像距之间的第一映射关系。第一映射关系即像距与马达位移的映射关系如下，v表示为像距，s为马达移动转数：

在本申请实施例中通过多组马达位移和像距之间的对应关系，确定所述第一映射关系，从而在矫正所述俯仰形变、所述翻滚形变和所述水平形变时能通过马达位移，确定实际像距，从而通过实际像距以及所述初始标定信息，对所述俯仰形变、所述翻滚形变以及所述水平形变进行矫正，进而提高了矫正精度。

实施例四

参照图6，本申请实施例还提供一种图像校正装置，所述图像校正装置包括：

响应模块10，用于响应于自动校准指令，投射预制图像；

检测模块20，若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变；

矫正模块30，根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像。

可选地，所述矫正模块30还用于：

根据所述初始标定信息以及所述俯仰像距信息，获取所述俯仰形变对应的垂直梯形信息，根据所述垂直梯形信息对所述俯仰形变进行矫正，得到第一矫正图像；

对所述翻滚形变进行矫正，得到第二矫正图像，其中，所述第二矫正图像为对所述俯仰形变和所述翻滚形变进行矫正后的图像；

根据所述初始标定信息以及所述水平像距信息，获取所述水平形变对应的水平梯形信息；

根据所述水平梯形信息对所述第二矫正图像进行矫正，输出正立矩形图像。

可选的，所述矫正模块30还用于：

根据所述俯仰像距信息以及所述俯仰角，确定所述投影仪的光机到投影屏幕的垂直距离；

根据所述垂直距离、所述俯仰角以及所述垂直半视场角，获取第一光学立体四棱锥的棱长；

根据所述第一光学立体四棱锥的棱长以及所述四棱锥水平棱夹角，获取所述俯仰角对应的垂直梯形信息；

对所述垂直梯形信息进行补偿，得到第一矫正图像。

可选地，所述矫正模块30还用于：

对所述翻滚角进行仿射变换，得到第二矫正图像。

可选地，所述矫正模块30还用于：

根据所述第一像距、所述第二像距、所述第三像距以及所述第四像距，确定第二光学立体四棱锥的棱长；

根据所述第二光学立体四棱锥的棱长以及所述水平半视场角，获取所述偏航角对应的水平梯形信息。

可选地，所述响应模块10还用于：

对所述投影仪的马达位移和像距进行标定，得到所述马达位移与所述像距之间的第一映射关系，其中，所述第一映射关系用于确定所述俯仰像距信息以及所述水平像距信息。

可选地，所述检测模块20还用于：

判断所述俯仰角、所述翻滚角以及所述偏航角是否为零；

若判定所述俯仰角、所述翻滚角和/或所述偏航角不为零，则所述预制图像存在图像形变，并获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息。

本申请提供的图像校正装置，采用上述实施例中的图像矫正方法，解决了难以低成本的实现图像全方位自动矫正的技术问题。与现有技术相比，本申请实施例提供的图像矫正方法的有益效果与上述实施例提供的图像矫正方法的有益效果相同，且该图像校正装置中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同，在此不做赘述。

实施例五

本发明实施例提供一种电子设备，电子设备包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述实施例一中的平台接口流量控制方法。

下面参考图7，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。本公开实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图7示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，电子设备可以包括处理装置1001(例如中央处理器、图形处理器等)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的程序或者从存储装置1003加载到随机访问存储器(RAM)1004中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM1004中，还存储有电子设备操作所需的各种程序和数据。处理装置1001、ROM1002以及RAM1004通过总线1005彼此相连。输入/输出(I/O)接口1006也连接至总线。

通常，以下系统可以连接至I/O接口1006：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、图像传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置1007；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置1008；包括例如磁带、硬盘等的存储装置1003；以及通信装置1009。通信装置可以允许电子设备与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图中示出了具有各种系统的电子设备，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的系统。可以替代地实施或具备更多或更少的系统。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置1009从网络上被下载和安装，或者从存储装置1003被安装，或者从ROM1002被安装。在该计算机程序被处理装置1001执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

本发明提供的电子设备，采用上述实施例中的图像矫正方法，解决了难以低成本的实现图像全方位自动矫正的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的电子设备的有益效果与上述实施例提供的图像矫正方法的有益效果相同，且该电子设备中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同，在此不做赘述。

应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

实施例六

本实施例提供一种计算机可读存储介质，具有存储在其上的计算机可读程序指令，计算机可读程序指令用于执行上述实施例一中的噪声联合处理的方法。

本申请实施例提供的计算机可读存储介质例如可以是U盘，但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的设备、设备或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行设备、设备或者器件使用或者与其结合使用。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：位移状态信息、距离补偿信息以及方位补偿信息，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读存储介质可以是电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入电子设备中。

上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被电子设备执行时，使得电子设备：响应于自动校准指令，投射预制图像；若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变；根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的设备、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的设备来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本申请提供的计算机可读存储介质，存储有用于执行上述图像矫正方法的计算机可读程序指令，解决了难以低成本的实现图像全方位自动矫正的技术问题。与现有技术相比，本申请实施例提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述实施例提供的图像矫正方法的有益效果相同，在此不做赘述。

实施例七

本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的噪声联合处理预测方法的步骤。

本申请提供的计算机程序产品解决了难以低成本的实现图像全方位自动矫正的技术问题。与现有技术相比，本申请实施例提供的计算机程序产品的有益效果与上述实施例提供的图像矫正方法的有益效果相同，在此不做赘述。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利处理范围内。

Claims (9)

1.一种图像矫正方法，其特征在于，应用于投影仪，所述图像矫正方法包括：

响应于自动校准指令，投射预制图像；

若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变至少包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变；所述俯仰形变包括俯仰角，所述翻滚形变包括翻滚角，所述水平形变包括偏航角，所述俯仰角和所述翻滚角由所述投影仪的陀螺仪获取，所述偏航角通过投影仪对焦的清晰度获得，所述俯仰形变是预制图像为垂直方向上的梯形形状，所述水平形变是当预制图像为水平方向上的梯形形状；

根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像；

所述图像形变信息包括俯仰像距信息以及水平像距信息；

所述根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像的步骤包括：

根据所述初始标定信息以及所述俯仰像距信息，获取所述俯仰形变对应的垂直梯形信息，根据所述垂直梯形信息对所述俯仰形变进行矫正，得到第一矫正图像，其中，所述俯仰像距信息为投影仪的光机到俯仰形变的预制图像的中心位置的距离；

对所述翻滚形变进行矫正，得到第二矫正图像，其中，所述第二矫正图像为对所述俯仰形变和所述翻滚形变进行矫正后的图像；

根据所述初始标定信息以及所述水平像距信息，获取所述水平形变对应的水平梯形信息，所述垂直梯形信息为垂直梯形对应的各边边长，所述水平梯形信息为水平梯形对应的各边边长，其中，通过构建光学立体四棱锥，计算得到垂直梯形信息以及水平梯形信息，所述初始标定信息包括水平半视场角、垂直半视场角、四棱锥水平棱夹角以及四棱锥垂直棱夹角，所述初始标定信息用于确定垂直梯形信息以及水平梯形信息；

所述水平像距信息包括第一像距、第二像距、第三像距和第四像距；

其中，确定所述水平像距信息的步骤包括：

在水平形变的预制图像的四个角分别对焦清晰时的情况下，标记每个角对应的马达位移，根据各马达位移和第一映射关系，分别确定所述第一像距、所述第二像距、所述第三像距以及所述第四像距，所述第一映射关系为像距与马达位移之间的映射关系；

基于所述第一映射关系和当前马达位移获取水平形变下预制图像四个角到投影仪光机之间的各实际像距确定；

根据所述水平梯形信息对所述第二矫正图像进行矫正，输出正立矩形图像。

2.如权利要求1所述图像矫正方法，其特征在于，所述俯仰形变包括俯仰角，所述初始标定信息至少包括垂直半视场角以及四棱锥水平棱夹角中的一种；

所述根据所述初始标定信息以及所述俯仰像距信息，获取俯仰形变对应的垂直梯形信息，根据所述垂直梯形信息对所述俯仰形变进行矫正，得到第一矫正图像的步骤包括：

根据所述俯仰像距信息以及所述俯仰角，确定所述投影仪的光机到投影屏幕的垂直距离；

根据所述垂直距离、所述俯仰角以及所述垂直半视场角，获取第一光学立体四棱锥的棱长；

根据所述第一光学立体四棱锥的棱长以及所述四棱锥水平棱夹角，获取所述俯仰角对应的垂直梯形信息；

根据所述垂直梯形信息对所述俯仰形变进行补偿，得到第一矫正图像。

3.如权利要求1所述图像矫正方法，其特征在于，所述翻滚形变包括翻滚角；

所述对所述翻滚形变进行矫正，得到第二矫正图像的步骤包括：

对所述翻滚角进行仿射变换，得到第二矫正图像。

4.如权利要求1所述图像矫正方法，其特征在于，所述水平形变包括偏航角，所述初始标定信息包括水平半视场角，所述水平像距信息至少包括第一像距、第二像距、第三像距以及第四像距中的一种；

所述根据所述初始标定信息以及所述水平像距信息，获取水平形变对应的水平梯形信息的步骤包括：

根据所述第一像距、所述第二像距、所述第三像距以及所述第四像距，确定第二光学立体四棱锥的棱长，其中，在水平形变的预制图像的四个角分别对焦清晰时的情况下，标记每个角对应的马达位移，根据各马达位移和第一映射关系，分别确定所述第一像距、所述第二像距、所述第三像距以及所述第四像距，所述第一映射关系为像距与马达位移之间的映射关系；

根据所述第二光学立体四棱锥的棱长以及所述水平半视场角，获取所述偏航角对应的水平梯形信息。

5.如权利要求1所述图像矫正方法，其特征在于，所述响应于自动校准指令，投射预制图像的步骤之前，所述图像矫正方法还包括：

对所述投影仪的马达位移和像距进行标定，得到所述马达位移与所述像距之间的第一映射关系，其中，所述第一映射关系用于确定俯仰像距信息以及水平像距信息。

6.如权利要求1所述图像矫正方法，其特征在于，所述俯仰形变包括俯仰角，所述翻滚形变包括翻滚角，所述水平形变包括偏航角；

所述若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息的步骤之前，所述图像矫正方法还包括：

判断所述俯仰角、所述翻滚角以及所述偏航角是否为零；

若判定所述俯仰角、所述翻滚角和/或所述偏航角不为零，则所述预制图像存在图像形变，并获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息。

7.一种图像矫正装置，所述图像矫正装置包括：

响应模块，用于响应于自动校准指令，投射预制图像；

检测模块，用于若检测到所述预制图像存在图像形变，则获取初始标定信息和所述预制图像对应的图像形变信息，其中，所述图像形变包括俯仰形变、翻滚形变或水平形变；所述俯仰形变包括俯仰角，所述翻滚形变包括翻滚角，所述水平形变包括偏航角，所述俯仰角和所述翻滚角由投影仪的陀螺仪获取，所述偏航角通过投影仪对焦的清晰度获得，所述俯仰形变是预制图像为垂直方向上的梯形形状，所述水平形变是当预制图像为水平方向上的梯形形状；

矫正模块，用于根据所述初始标定信息和所述图像形变信息，将所述预制图像矫正为正立矩形图像，所述图像形变信息至少包括俯仰像距信息以及水平像距信息中的一种；

矫正模块，还用于根据所述初始标定信息以及所述俯仰像距信息，获取所述俯仰形变对应的垂直梯形信息，根据所述垂直梯形信息对所述俯仰形变进行矫正，得到第一矫正图像，其中，所述俯仰像距信息为投影仪的光机到俯仰形变的预制图像的中心位置的距离；

矫正模块，还用于对所述翻滚形变进行矫正，得到第二矫正图像，其中，所述第二矫正图像为对所述俯仰形变和所述翻滚形变进行矫正后的图像；

矫正模块，还用于根据所述初始标定信息以及所述水平像距信息，获取所述水平形变对应的水平梯形信息；所述垂直梯形信息为垂直梯形对应的各边边长，所述水平梯形信息为水平梯形对应的各边边长，其中，通过构建光学立体四棱锥，计算得到垂直梯形信息以及水平梯形信息，所述初始标定信息包括水平半视场角、垂直半视场角、四棱锥水平棱夹角以及四棱锥垂直棱夹角，所述初始标定信息用于确定垂直梯形信息以及水平梯形信息；

其中，所述初始标定信息包括水平半视场角、垂直半视场角、四棱锥水平棱夹角以及四棱锥垂直棱夹角，所述初始标定信息用于确定垂直梯形信息以及水平梯形信息；所述水平像距信息包括第一像距、第二像距、第三像距和第四像距；

矫正模块，还用于在水平形变的预制图像的四个角分别对焦清晰时的情况下，标记每个角对应的马达位移，根据各马达位移和第一映射关系，分别确定所述第一像距、所述第二像距、所述第三像距以及所述第四像距，所述第一映射关系为像距与马达位移之间的映射关系；基于所述第一映射关系和当前马达位移获取水平形变下预制图像四个角到投影仪光机之间的各实际像距确定；

矫正模块，还用于根据所述水平梯形信息对所述第二矫正图像进行矫正，输出正立矩形图像。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；

以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至6中任一项所述图像矫正方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有实现图像矫正方法的程序，所述实现图像矫正方法的程序被处理器执行以实现如权利要求1至6中任一项所述图像矫正方法的步骤。