投影方法、系统、投影设备及存储介质与流程

1.本公开涉及投影展示技术领域，具体涉及一种投影方法、系统、投影设备及存储介质。


背景技术：

2.随着科技的发展，投影设备在人们生活、学习及工作中的各个场景得到广泛应用，如会议投影、学习投影、运动投影等。然而，在室内环境下，通常都是在固定的投影区域进行投影，这对于不同场景的使用，存在一定的局限性；或者通过人工移动投影设备并选择投影区域进行投影，这在一定程度增加了用户操作的繁琐性，并且人工选择的投影区域难以保证投影效果，不具有智能性，且影响投影效果。


技术实现要素：

3.本公开实施例提供一种投影方法、系统、投影设备及存储介质，以解决投影内容与投影区域不适配导致的投影效果不佳的技术问题。
4.一方面，本公开提供一种投影方法，应用于投影设备，包括：
5.从空间中确定目标投影区域，以及所述目标投影区域的墙面类型；
6.获取投影画面，所述投影画面的内容与所述目标投影区域的墙面类型相适配；
7.在所述目标投影区域投影展示对应的投影画面。
8.可选地，在所述在所述目标投影区域投影展示对应的投影画面的步骤之后，还包括：
9.根据所述投影设备的当前位姿，以及所述目标投影区域的位置信息，确定所述投影画面的斜投角度；
10.基于所述斜投角度，确定第一调整角度，并根据所述第一调整角度对所述投影画面进行调整。
11.可选地，在所述在所述目标投影区域投影展示对应的投影画面的步骤之后，还包括：
12.获取人眼的三维坐标数据；
13.根据所述人眼的三维坐标数据，以及所述目标投影区域的位置信息，确定第二调整角度；
14.根据所述第二调整角度对所述投影画面进行调整。
15.可选地，在所述从空间中确定目标投影区域，以及所述目标投影区域的墙面类型的步骤之前，还包括：
16.获取空间中的点云信息；
17.对所述点云信息进行聚类计算，得到所述空间的平面；
18.对所述平面进行筛选，得到多个可投影区域，所述目标投影区域为其中一个所述可投影区域。
19.可选地，在所述对所述平面进行筛选，得到多个可投影区域的步骤之后，还包括：
20.根据所述点云信息确定各个所述可投影区域在所述空间中的位置信息；
21.基于所述位置信息确定各个所述可投影区域对应的投影参数。
22.可选地，在所述对所述平面进行筛选，得到多个可投影区域的步骤之后，还包括：
23.分别对多个所述可投影区域进行投影，记录每个所述可投影区域对应的所述投影参数以及墙面类型。
24.可选地，所述从空间中确定目标投影区域的步骤，包括：
25.获取待投影内容，根据所述待投影内容确定对应的墙面类型；
26.根据所述墙面类型，从多个所述可投影区域中筛选所述目标投影区域。
27.可选地，所述从空间中确定目标投影区域的步骤，包括：
28.基于接收到的指令选择所述目标投影区域；
29.所述获取投影画面包括：
30.根据所述目标投影区域的所述墙面类型选择对应的投影画面。
31.一方面，本公开提供一种投影系统，应用于投影设备，包括：
32.确定模块，用于从空间中确定目标投影区域，以及所述目标投影区域的墙面类型；
33.获取模块，用于获取投影画面，所述投影画面的内容与所述目标投影区域的墙面类型相适配；
34.投影模块，用于在所述目标投影区域投影展示对应的投影画面。
35.一方面，本公开提供一种投影设备，所述投影设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现上述投影方法中的步骤。
36.一方面，本公开提供一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述投影方法中的步骤。
37.本公开实施例提供了一种投影方法、系统、投影设备及存储介质，其中方法包括：从空间中确定目标投影区域，以及目标投影区域的墙面类型，获取投影画面，投影画面的内容与目标投影区域的墙面类型相适配，最后，在目标投影区域投影展示对应的投影画面，实现了自动化投影，由于对应的投影画面与目标投影区域是相适配的，使得投影画面具有较佳的投影效果，提升了用户观看体验，同时，该投影过程无需用户参与操作，大大提高了投影智能化程度和投影效率。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.其中：
40.图1为一个实施例中投影方法的流程图；
41.图2为另一个实施例中投影方法的流程图；
42.图3为一个实施例中投影系统的结构框图；
43.图4为一个实施例中投影设备的结构框图。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.请参阅图1，图1是本公开实施例提供的一种投影方法的流程图。如图1所示，在一个实施例中，提供了一种投影方法，该投影方法应用于投影设备，该投影方法具体包括以下步骤：
46.步骤102，从空间中确定目标投影区域，以及目标投影区域的墙面类型。
47.其中，本实施例中的投影设备可旋转或可通过其他外置设备(如云台)旋转。目标投影区域是指从空间中选取的用于进行投影的平面区域，例如，厨房墙面、卧室墙面、形状为长方形的墙面等，墙面类型是根据目标投影区域所在墙面的功能和尺寸进行划分的，例如，长宽比超过3:1，且窄边距离小于60厘米的卧室墙面，可定义墙面类型为音乐功能墙、天花墙面可定义墙面类型为观景功能墙等。具体地，可以根据接收到的指令，获取目标投影区域对应的平面区域的标识，从空间中如室内的平面区域(如天花板、墙面、桌面等)，根据标识确定目标投影区域和目标投影区域的墙面类型。
48.步骤104，获取投影画面，投影画面的内容与目标投影区域的墙面类型相适配。
49.其中，投影画面是指通过投影设备进行投影后输出的画面，且该投影画面的内容与目标投影区域的墙面类型相适配，即投影画面与目标投影区域匹配，也即，该投影画面在该目标投影区域具有较佳的投影效果。具体地，可以根据目标投影区域的墙面类型选择对应的投影画面，以使得投影画面的内容与目标投影区域的墙面类型相适配，进而提高投影效果。上述投影画面的内容与目标投影区域的墙面类型相适配，包括：投影画面的尺寸与目标投影区域所在墙面的尺寸适配、投影画面的内容与目标投影区域所在墙面的功能相适配(例如，目标投影区域所在墙面为厨房的墙面，则投影画面的内容可为菜谱等)。
50.步骤106，在目标投影区域投影展示对应的投影画面。
51.具体地，投影设备在目标投影区域投影展示对应的投影画面，由于对应的投影画面与目标投影区域是相适配的，使得投影画面具有较佳的投影效果，提升了用户观看体验，同时，该投影过程无需用户参与操作，大大提高了投影智能化程度和投影效率。
52.上述投影方法，从空间中确定目标投影区域，以及目标投影区域的墙面类型，获取投影画面，投影画面的内容与目标投影区域的墙面类型相适配，最后，在目标投影区域投影展示对应的投影画面，能够实现投影画面的尺寸与目标投影区域尺寸相适配，投影画面的内容与目标投影区域的功能相适配，实现了在不同区域投影不同内容的智能化投影，由于对应的投影画面与目标投影区域是相适配的，使得投影画面具有较佳的投影效果，提升了用户观看体验，同时，该投影过程无需用户参与操作，大大提高了投影智能化程度和投影效率。
53.请参阅图2，图2是本公开实施例提供的另一种投影方法的流程图。如图2所示，在一个实施例中，在目标投影区域投影展示对应的投影画面的步骤之后，还包括：
54.步骤108，根据投影设备的当前位姿，以及目标投影区域的位置信息，确定投影画面的斜投角度；
55.步骤110，基于斜投角度，确定第一调整角度，并根据第一调整角度对投影画面进行调整。
56.其中，位姿是指投影设备在空间中的位置及姿态信息，例如，当前位姿为投影设备正对目标投影区域的中心位置；具体的，投影设备的位置以投影设备在空间中的三维坐标表示；投影设备的姿态信息以投影设备的偏航角、俯仰角以及滚转角表示。目标投影区域的位置信息是指目标投影区域在空间中的三维坐标位置。该位置信息可以是目标投影区域的点云信息的中心点(质心)，该中心点可以是将目标投影区域的所有点云信息对应的点云坐标累加后取平均计算得到；也可以是将目标投影区域的所有点云信息对应的点云坐标的中位数坐标确定；还可以是将目标投影区域的所有点云信息的包围盒的中心点，即三个维度(x维、y维、z维)上最大值和最小值的平均值组成的坐标点。需要说明的是，当前位姿与位置信息是在空间中基于同一坐标系确定的，即投影设备在空间中的三维坐标和目标投影区域在空间中的三维坐标是同一坐标系下的。
57.具体地，当投影设备投射出的光的光轴与目标投影区域不垂直时，即判定投影设备斜投。当斜投角度较大时(投影设备的光轴与目标投影区域的夹角越小表示斜投角度越大)，投影画面远离投影设备的一端往往会出现虚焦，画面不清晰的情况。因此，当投影设备的斜投角度较大时，可适当回调、减小投影设备的斜投角度。
58.根据目标投影区域的位置信息和投影设备的当前位姿，可确定投影设备与目标投影区域之间的相对位置关系，进而投影画面的斜投角度。
59.在一个实施例中，可以以投影设备的偏航角作为斜投角度，当上述斜投角度大于第一阈值时，判定需要回调，然后根据斜投角度确定第一调整角度。例如，第一阈值为45
°
，当投影设备的偏航角大于45
°
时，判定需要回调，取该第一调整角度为斜投角度的1/4，接着，根据第一调整角度，控制投影设备旋转，减小偏航角，实现对投影画面的调整，从而提高了投影画面的质量，并且本实施例中通过斜投角度调整投影画面，相较于传统的梯形校对的调整方式，避免了调整后的投影画面的失焦的问题，进一步提高了投影画面的质量。
60.在一个具体实施方式，以投影设备的位置坐标为原点(0，0，0)建立三维坐标系，目标投影区域的中心点的坐标为(x，y，z)，则斜投角度投影设备的俯仰角其中的俯仰角pitch用于确定投影设备在z轴上的角度，也即投影设备抬起的角度。
61.如图2所示，在一个实施例中，在目标投影区域投影展示对应的投影画面的步骤之后，还包括：
62.步骤112，获取人眼的三维坐标数据；
63.步骤114，根据人眼的三维坐标数据，以及目标投影区域的位置信息，确定第二调整角度；
64.步骤116，根据第二调整角度对投影画面进行调整。
65.其中，人眼的三维坐标数据是指用户眼睛观看投影画面在空间中的坐标，更具体地，该人眼的三维坐标数据为人眼高度在空间中的坐标信息，由于用户观看画面的姿势及用户身高不同，为了提升用户观看投影画面体验，因此，根据人眼高度对投影画面进行调整。具体地，投影设备中安装有深度摄像头，可通过投影设备旋转拍照识别用户，再通过投影设备旋转角度以及深度摄像头获取的用户相对于投影设备的深度，得到用户相对于投影设备的位置信息，进而得到用户在空间中的三维坐标，再获取人眼高度即可得到人眼的三维坐标数据。其中，人眼高度可以预先设定，例如设为1.5m，也可以根据人眼识别模型或人体识别模型直接识别的真实的人眼高度。然后由人眼的三维坐标数据以及投影画面的位置信息可以确定人眼到目标投影区域的距离，根据人眼到目标投影区域的距离及人眼三维坐标数据，采用公式h＝e arctanα*z计算得到第二调整角度，其中，h为第二调整角度，e为人眼的三维坐标数据，z为人眼与目标投影区域的距离，α为符合人眼观看的仰视角度，如α＝30
°
，通过根据第二调整角度，控制投影设备旋转实现对投影画面的调整，能够使投影画面在用户仰视范围内，能够使用户比较舒适的观看投影画面，提高了用户对投影画面的观看体验。
66.如图2所示，在一个实施例中，在从空间中确定目标投影区域，以及目标投影区域的墙面类型的步骤之前，还包括：
67.步骤118，获取空间中的点云信息；
68.步骤120，对点云信息进行聚类计算，得到空间的平面；
69.步骤122，对平面进行筛选，得到多个可投影区域，目标投影区域为其中一个可投影区域。
70.其中，可投影区域是指空间中能够进行投影的平面区域，例如，天花板、幕布、墙面、桌面等。点云信息是指在一个三维坐标系统中的一组向量的集合，点云信息除了具有几何位置以外，有的还有颜色信息，可以通过3d扫描仪或者深度相机采集获取。本公开中，将rgb-d(rgb depth map，带色彩的深度相机)相机和投影设备设置于云台上，控制云台旋转扫描并重建空间中的点云信息，其具体过程为：通过rgb-d相机(rgb相机与深度相机帧同步)采集单帧图像及点云信息；根据采集的彩色图像和点云信息的特征，结合imu(inertial measurement unit，惯性测量单元)传感器融合进行里程计跟踪，估计rgb-d相机位姿；控制云台转动一圈，将新采集的每帧彩色图像和点云信息融合到单帧图像构建的全局带纹理的点云信息中；在云台转动完成后，加入回环检测算法，使得转动一圈的点云信息闭合，得到完整的点云信息。然后，针对点云信息中的颜色信息，即通过颜色差值的区域聚类方法提取空间中平面，然后从平面中筛选出多个可投影区域。其中可根据预设规则对平面进行筛选，如剔除面积过小，距离投影设备光机过远，墙面中心与光机的连线和墙面法向夹角过大的(斜投角度过大)、墙面不平整的平面。步骤102中的目标投影区域为其中一个可投影区域，从而保证了目标投影区域的质量。
71.如图2所示，在一个实施例中，在对平面进行筛选，得到多个可投影区域的步骤之后，还包括：
72.步骤124，根据点云信息确定各个可投影区域在空间中的位置信息；
73.步骤126，基于位置信息确定各个可投影区域对应的投影参数。
74.具体地，根据点云信息利用三维重建模型确定各个可投影区域在空间中的位置信
息，并根据各个可投影区域在空间中的位置信息，确定各个投影区域的对应的投影中心点，基于对应的投影中心点，在获取投影设备的当前位姿后，即可获取投影设备投射到各个可投影区域时的投影参数，包括：避障、梯形校正、dewarping(扭曲恢复)调整算法等。
75.本实施例中，通过可投影区域在空间中的位置信息，可实现投影设备在空间中任意位置时，只需获取投影设备在空间中的位置，即可得到对应的投影参数，输出投影画面调整结果；无需投影设备采集可投影区域信息，提高投影画面调整的实时性，用户无需花费时间等待投影画面调整，提高用户体验。
76.在一个实施例中，在对平面进行筛选，得到多个可投影区域的步骤之后，还包括：分别对多个可投影区域进行投影，记录每个可投影区域对应的投影参数以及墙面类型。
77.具体地，分别对各个可投影区域进行投影，从而获取每个可投影区域对应的投影参数以及墙面类型，并记录每个可投影区域对应的投影参数以及墙面类型，以便在投影设备重新开机或者下次使用时，自动选取合适的可投影区域或者根据投影参数和墙面类型自动投影，提高了投影效率。
78.在一个实施例中，从空间中确定目标投影区域的步骤，包括：获取待投影内容，根据待投影内容确定对应的墙面类型；根据墙面类型，从多个可投影区域中筛选目标投影区域。
79.其中，待投影内容是指需要进行投影的内容，具体地，可以根据打开的app(appl icat ion，应用程序)确定待投影内容，例如可以根据运动app确定待投影内容为运动。然后，根据待投影内容确定对应的墙面类型，例如，对于待投影内容为运动，其对应的墙面类型为客厅的墙面，根据墙面类型，从多个可投影区域中筛选与该墙面类型一致的可投影区域，即为目标投影区域。在一个具体实施方式，例如，针对细条型墙面(如长宽比超过3:1，且窄边距离小于60厘米)，关联音乐的墙面，当选择该类墙面投影时，用于投影歌词序列；针对天花墙面(如水平平面面积最大且连续平整，80％墙面点到拟合平面的距离小于5厘米)，关联观景的墙面，用于投影星空，自然美景以及动态图片；针对客厅或者房间大墙面(如垂直平面面积最大且连续平整)，关联影音的墙面，用投影视频。进一步地，还可以空间进行更细分的可投影区域的识别，例如，厨房的可投影区域，关联厨房的墙面，用于投影菜谱教程等。更进一步地，用户可根据实际需求，增加新的可投投影区域及对应的墙面类型，进一步提高投影的智能化程度。
80.在一个实施例中，从空间中确定目标投影区域的步骤，包括：基于接收到的指令选择目标投影区域；获取投影画面包括：根据目标投影区域的墙面类型选择对应的投影画面。
81.其中，指令是指用户端发送的用于进行投影的命令，具体地，用户端可以通过语音或者点击按钮的方式发送该指令，也可以通过打开投影app并输入目标投影区域发送该指令。在确定了目标投影区域后，并根据投影区域的墙面类型选择对应的投影画面，使得投影画面的内容与目标投影区域相适配，不仅提高了投影画面的质量，还实现了自动化投影，提高了投影效率。
82.请参阅图3，图3是本公开实施例提供的一种投影系统的结构框图。如图3所示，在一个实施例中，提出了一种投影系统30，应用于投影设备，包括：
83.确定模块302，用于从空间中确定目标投影区域，以及所述目标投影区域的墙面类型；
84.获取模块304，用于获取投影画面，所述投影画面的内容与所述目标投影区域的墙面类型相适配；
85.投影模块306，用于在所述目标投影区域投影展示对应的投影画面。
86.在一个实施例中，该投影系统还包括：
87.第一确定模块308，用于根据所述投影设备的当前位姿，以及所述目标投影区域的位置信息，确定所述投影画面的斜投角度；
88.第一调整模块310，用于基于所述斜投角度，确定第一调整角度，并根据所述第一调整角度对所述投影画面进行调整。
89.在一个实施例中，该投影系统还包括：
90.第一获取模块312，用于获取人眼的三维坐标数据；
91.第二确定模块314，用于根据所述人眼的三维坐标数据，以及所述目标投影区域的位置信息，确定第二调整角度；
92.第二调整模块316，用于根据所述第二调整角度对所述投影画面进行调整。
93.在一个实施例中，该投影系统还包括：
94.第二获取模块318，用于获取空间中的点云信息；
95.聚类模块320，用于对所述点云信息进行聚类计算，得到所述空间的平面；
96.筛选模块322，用于对所述平面进行筛选，得到多个可投影区域，所述目标投影区域为其中一个所述可投影区域。
97.在一个实施例中，该投影系统还包括：
98.第三确定模块324，用于根据所述点云信息确定各个所述可投影区域在所述空间中的位置信息；
99.第四确定模块326，用于基于所述位置信息确定各个所述可投影区域对应的投影参数。
100.在一个实施例中，该投影系统还包括：
101.投影模块，用于分别对多个所述可投影区域进行投影，记录每个所述可投影区域对应的所述投影参数以及墙面类型。
102.在一个实施例中，获取模块包括：
103.获取单元，用于获取待投影内容，根据所述待投影内容确定对应的墙面类型；
104.筛选单元，用于根据所述墙面类型，从多个所述可投影区域中筛选所述目标投影区域。
105.在一个实施例中，获取模块包括：
106.第一选择单元，用于基于接收到的指令选择所述目标投影区域；
107.投影模块包括：
108.第二选择单元，用于根据所述目标投影区域的所述墙面类型选择对应的投影画面。
109.图4示出了一个实施例中投影设备的内部结构图。该投影设备具体可以是服务器，所述服务器包括但不限于高性能计算机和高性能计算机集群。如图4所示，该投影设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该投影设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算
机程序被处理器执行时，可使得处理器实现投影方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行投影方法。本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本公开方案相关的部分结构的框图，并不构成对本公开方案所应用于其上的投影设备的限定，具体的投影设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
110.在一个实施例中，本公开提供的投影方法可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图4所示的投影设备上运行。投影设备的存储器中可存储组成投影系统的各个程序模板。比如，确定模块302，获取模块304，投影模块306。
111.一种投影设备，投影设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述投影方法中的步骤。
112.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述投影方法中的步骤。
113.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本公开所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
114.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
115.以上所述实施例仅表达了本公开的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本公开专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本公开的保护范围。因此，本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。