一种自动跟随投影方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及智能投影的技术领域，具体涉及一种自动跟随投影方法、装置及电子设备。

背景技术

投影仪是一种非常常见的视听设备，它可以将图像或视频投射到幕布或者墙面上，相比传统电视，投影仪的显示面积更大，观看体验更加舒适。投影仪广泛应用于教育、商业、娱乐等领域，是现代生活中不可或缺的设备之一。

目前，使用常见的投影仪进行观看时，用户需要在特定位置以特定角度进行观看，才能达到最佳的观赏效果。如果用户的位置发生移动时，需要手动调整投影仪的位置，从而改变投影角度，极大地影响了观赏体验。因此，需要一种方法能够根据用户观看角度实时调整投影仪的投影位置。

发明内容

本申请提供一种自动跟随投影方法、装置及电子设备，具有能够根据用户观看角度实时调整投影仪的投影位置的效果。

在本申请的第一方面提供了一种自动跟随投影方法，所述方法应用于服务器，所述方法包括：

实时获取用户的视线落点，所述视线落点为用户观看投影墙面时，视线与所述投影墙面相交的点；

获取所述视线落点的第一位置信息；

实时获取投影仪的投影点的第二位置信息，所述投影点为所述投影仪将投影画面投影到所述投影墙面时，所述投影画面的中心点；

基于所述第一位置信息和所述第二位置信息，计算所述视线落点和所述投影点的第一距离；

判断所述第一距离与预设的第一阈值的大小关系，若确定所述第一距离小于或等于所述第一阈值，则将所述投影仪当前所处位置设为投影位置；

发送位置调整信号至所述投影仪，以使所述投影仪移动至所述投影位置。

通过采用上述技术方案，用户在观看投影墙面的投影画面时，若用户位置发生移动，从而用户在投影墙面的视线落点发生变化，服务器根据用户观看投影墙面时的视线落点，计算投影仪需要将画面投影到的位置，进而再调整投影仪的位置，从而使得用户移动位置后仍能正常观看投影画面，达到能够根据用户观看角度实时调整投影仪的投影位置的效果。

可选的，所述获取所述视线落点的第一位置信息，具体包括：

建立第一坐标系，所述第一坐标系为以所述投影墙面的中心点为原点，以所述投影墙面水平方向为X轴，以所述投影墙面竖直方向为Y轴的坐标系；

获取所述视线落点在所述第一坐标系的第一坐标，所述第一坐标为所述第一位置信息。

通过采用上述技术方案，服务器基于投影墙面建立第一坐标系，能够通过坐标的方式精确表示视线落点的位置。

可选的，所述获取所述投影仪的投影点的第二位置信息，具体包括：

获取所述投影点在所述第一坐标系的第二坐标，所述第二坐标为所述第二位置信息。

通过采用上述技术方案，服务器在第一坐标系中以坐标方式表示投影点的位置，便于后续结合视线落点的位置计算投影画面需要移动的距离。

可选的，所述基于所述第一位置信息和所述第二位置信息，计算所述视线落点和所述投影点的第一距离，具体包括：

基于所述第一坐标和所述第二坐标，计算所述第一距离。

通过采用上述技术方案，服务器基于第一坐标和第二坐标计算第一距离，第一距离即投影画面中心点与用户观察的视线落点的偏差距离。服务器得到第一距离便于后续根据第一距离调整投影画面。

可选的，所述实时获取用户的视线落点，具体包括：

实时获取用户的眼部图像；

对所述眼部图像进行识别，获取瞳孔的运动信息；

基于所述瞳孔信息，获取用户的观察视线；

对所述观察视线进行延长，直至与所述投影墙面相交得到相交点，将所述相交点设为所述视线落点。

通过采用上述技术方案，服务器对用户进行瞳孔识别，获取用户的观察视线，根据视线得到用户的视线落点，即用户观看的投影墙面的位置，便于后续根据视线落点调整投影仪的投影位置。

可选的，所述确定所述第一距离小于或等于所述第一阈值之后，所述方法还包括：

获取投影角的角度，并判断所述投影角的角度与预设的第二阈值的大小关系，所述投影角为用户视线与投影线的夹角；

若确定所述投影角的角度小于或等于所述第二阈值，将所述投影仪当前所处位置设为投影位置。

通过采用上述技术方案，服务器通过计算使投影点与视线落点靠近后，即使投影画面靠近用户观察的视线落点，再控制投影仪调整投影角度，防止投影角度大于第二阈值时，降低因投影角度过大导致投影画面发生严重畸变的概率。

可选的，所述获取所述视线落点的第一位置信息之后，所述方法还包括：

获取所述视线落点位于第一区域内的时长，所述第一区域为以第一位置为圆心，以预设长度为半径的圆形区域；

判断所述时长是否大于预设的第三阈值，若确定所述时长大于所述第三阈值，则确定所述第一位置为所述视线落点的位置。

通过采用上述技术方案，当用户观看第一区域的时长大于第三阈值时，表明用户观看投影墙面第一区域的时间较长，需要调整投影画面的位置。通过设置第三阈值，降低因用户短时间视线转移造成画面移动频率过高的概率。

可选的，所述基于所述第一坐标与所述第二坐标的相对距离，调整投影仪的位置，得到最佳投影位置之后，所述方法还包括：

获取投影仪在所述投影墙面的投影画面；

识别所述投影画面的形状，判断所述投影画面的形状是否为矩形；

若所述投影画面的形状不是矩形，则将所述投影画面的形状矫正为矩形。

通过采用上述技术方案，服务器基于投影画面的形状对投影画面进行矫正，能够提升用户的观赏效果。

在本申请的第二方面提供了一种自动跟随投影装置，所述装置为服务器，包括获取模块、处理模块以及输出模块，其中：

所述获取模块，用于实时获取用户的视线落点，所述视线落点为用户观看投影墙面时，视线与所述投影墙面相交的点；以及，

获取所述视线落点的第一位置信息；以及，

实时获取投影仪的投影点的第二位置信息，所述投影点为所述投影仪将投影画面投影到所述投影墙面时，所述投影画面的中心点；

所述处理模块，用于基于所述第一位置信息和所述第二位置信息，计算所述视线落点和所述投影点的第一距离；以及，

判断所述第一距离与预设的第一阈值的大小关系，若确定所述第一距离小于或等于所述第一阈值，则将所述投影仪当前所处位置设为投影位置；

所述输出模块，用于发送位置调整信号至所述投影仪，以使所述投影仪移动至所述投影位置。

在本申请的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口以及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和所述网络接口均用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如上述任意一项所述的方法。

综上所述，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

用户在观看投影墙面的投影画面时，若用户位置发生移动，从而用户在投影墙面的视线落点发生变化，服务器根据用户观看投影墙面时的视线落点，计算投影仪需要将画面投影到的位置，进而再调整投影仪的位置，从而使得用户移动位置后仍能正常观看投影画面，达到能够根据用户观看角度实时调整投影仪的投影位置的效果。

附图说明

图1是本申请实施例公开的一种自动跟随投影方法的流程示意图。

图2是本申请实施例公开的一种自动跟随投影方法的应用场景图。

图3是本申请实施例公开的一种自动跟随投影装置的结构示意图。

图4是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。

附图标记说明：301、获取模块；302、处理模块；303、输出模块；401、处理器；402、通信总线；403、用户接口；404、网络接口；405、存储器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中，“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本实施例公开了一种自动跟随投影方法，方法应用于服务器，参照图1，包括如下步骤：

S110，实时获取用户的视线落点，视线落点为用户观看投影墙面时，视线与投影墙面相交的点。

具体地，本实施例中，对于视线的定义为：用户观察某一个特定点时，将用户双目的瞳孔进行连接，得到双目连接线，再将特定点与双目连接线的中点进行连接，得到的连接线即用户的视线。对于投影墙面的定义为：用户所处房间的某一空白墙面，且在投影墙面上没有任何物体遮挡投影的画面。

在一种可能的实施方式中，实时获取用户的视线落点，具体包括：实时获取用户的眼部图像。对眼部图像进行识别，获取瞳孔的运动信息。基于瞳孔信息，获取用户的观察视线。对观察视线进行延长直至与投影墙面相交得到相交点，将相交点设为视线落点。

具体地，通过使用摄像头或传感器等设备来捕捉用户眼部的实时图像。将捕捉的实时图像发送至服务器，服务器通过计算机视觉技术对实时图像进行处理和分析，以获取瞳孔的运动信息。例如，通过采用瞳孔跟踪算法来跟踪瞳孔的运动，以及检测并跟踪瞳孔的位置和大小，并在瞳孔运动时更新其位置。服务器通过分析瞳孔的运动模式，可以确定用户的视线方向和注视点。最后，服务器将观察视线延长直至与投影墙面相交得到相交点，将相交点设为视线落点。

S120，获取视线落点的第一位置信息。

在一种可能的实施方式中，获取视线落点的第一位置信息，具体包括：建建立第一坐标系，第一坐标系为以投影墙面的中心点为原点，以投影墙面水平方向为X轴，以投影墙面竖直方向为Y轴的坐标系。获取视线落点在第一坐标系的第一坐标，第一坐标为第一位置信息。

具体地：服务器对用户视线的计算与模拟，以及视线落点的计算与模拟均在世界坐标系进行的，世界坐标系即基于用户所处现实世界建立的坐标系。在获取世界坐标系中的视线落点后，需要进行坐标转换，将世界坐标系中的视线落点的坐标转换为第一坐标系中的坐标，进而得到第一坐标，第一坐标即第一位置信息。其中，对于坐标的转换为相关技术领域的常规技术手段，在此不再做进一步赘述。

S130，实时获取投影仪的投影点的第二位置信息，投影点为投影仪将投影画面投影到投影墙面时，投影画面的中心点。

在一种可能的实施方式中，获取投影仪的投影点的第二位置信息，具体包括：获取投影点在第一坐标系的第二坐标，第二坐标为第二位置信息。

具体地，通过投影仪内置UWB定位模块，利用超宽带脉冲信号实现厘米级别的高精度定位，从而获取投影仪镜头的具体位置。再通过激光测距技术，获取投影画面与投影仪的距离，并结合已知的投影角度，即可获取投影点的精确位置。最后将世界坐标系中的投影点的坐标转换为第一坐标系中的坐标，即可得到第二坐标，即获取投影点的第二位置信息。

S140，基于第一位置信息和第二位置信息，计算视线落点和投影点的第一距离。

在一种可能的实时方式中，基于第一位置信息和第二位置信息，计算视线落点和投影点的第一距离，具体包括：基于第一坐标和第二坐标，计算第一距离。

具体地，服务器获取视线落点的第一坐标和投影点的第二坐标后，由于第一坐标和第二坐标均为第一坐标系中的二维坐标，因此，可通过两点间的距离公式计算出第一距离。

S150，判断第一距离与预设的第一阈值的大小关系，若确定第一距离小于或等于第一阈值，则将投影仪当前所处位置设为投影位置。

具体地，投影点与视线落点的距离小于或等于第一阈值时，对应的投影仪与用户的距离较近，此时投影仪将画面投影至用户正前方时，投影画面的畸变程度较小，对于投影效果的影响较小。其中，对于第一阈值的具体数值本实施例不做具体限定，其他实施例可根据实际情况调整。

在一种可能的实施方式中，确定第一距离小于或等于第一阈值之后，方法还包括：获取投影角的角度，并判断投影角的角度与预设的第二阈值的大小关系，投影角为用户视线与投影线的夹角。若确定投影角的角度小于或等于第二阈值，将投影仪当前所处位置设为投影位置。

具体地，参照图2，本实施例中，对于投影线L1的定义为：投影仪镜头中心点与投影点a的连线。对应的投影线L1与视线L2的夹角为投影角α。当投影角α小于或等于第二阈值时，并且投影点a与视线落点b的第一距离小于或等于第一阈值时，投影画面畸变程度较小，对于投影效果的影响较小。其中，对于第二阈值的具体数值本实施例不做具体限定，其他实施例可根据实际情况调整。

在一种可能的实施方式中，获取视线落点的第一位置信息之后，方法还包括：获取视线落点位于第一区域内的时长，第一区域为以第一位置为圆心，以预设长度为半径的圆形区域。判断时长是否大于预设的第三阈值，若确定时长大于第三阈值，则确定第一位置为视线落点的位置。

具体地，由于服务器是实时监测用户的视线落点，若投影点的位置根据视线落点的位置实时调整，会造成画面移动频率过高，容易造成视觉眩晕。因此需要在实时获取视线落点的第一位置信息后，服务器需要获取视觉落点位于第一区域内的时长，当视线落点位于第一区域内的时长大于预设的第三阈值，可以判定为用户调整位置或者更换观看姿势，从而使得视线落点位置改变，最后，服务器将第一位置设为视线落点的位置。其中，第三阈值可以为2秒，也可以为10秒，还可以为30秒，本实施例优选为10秒，其他实施例可根据实际情况调整。

在一种可能的实施方式中，通过分析瞳孔的运动和头部的姿态，确定用户视线的方向和位置。

具体地，首先，通过计算瞳孔位置和大小的变化，以及头部的姿态，确定用户眼睛所注视的区域。例如，当瞳孔在一个区域内停留的时间大于一定阈值时，可以认为用户眼睛所注视的区域为视线落点的候选区域。再在候选区域中进一步确定用户注视的具体点。通过分析瞳孔的运动轨迹和时间序列数据来实现。例如，当瞳孔注视一个区域内的时间大于一定阈值时，可以确定用户注视的具体点为视线落点。

在一种可能的实施方式中，基于第一坐标与第二坐标的相对距离，调整投影仪的位置，得到最佳投影位置之后，具体还包括：获取投影仪在投影墙面的投影画面。识别投影画面的形状，判断投影画面的形状是否为矩形；若投影画面的形状不是矩形，则将投影画面的形状矫正为矩形。

具体地，当投影仪镜头中心点与投影点在水平方向上和/或竖直方向上的距离大于第二阈值时，说明画面进行投影的角度与拍摄的角度不一致，导致画面产生畸变，因此需要对畸变的画面进行矫正。首先，服务器获取投影仪在投影墙面的投影画面，然后识别投影画面的形状，判断投影画面是否为矩形，若投影画面是矩形，表明投影画面不存在畸变的现象。若投影画面的形状不是矩形，表明投影画面存在畸变的现象。最后，服务器根据画面的形状将画面矫正为矩形，并发送矫正后的投影画面至投影仪。其中，对投影画面进行矫正所涉及的技术仅为相关领域的常规手段，在此不做进一步赘述。

本实施例还公开了一种自动跟随投影装置，装置为服务器，包括获取模块301、处理模块302以及输出模块303，其中：

获取模块301，用于实时获取用户的视线落点，视线落点为用户观看投影墙面时，视线与投影墙面相交的点；以及，

获取视线落点的第一位置信息；以及，

实时获取投影仪的投影点的第二位置信息，投影点为投影仪将投影画面投影到投影墙面时，投影画面的中心点；

处理模块302，用于基于第一位置信息和第二位置信息，计算视线落点和投影点的第一距离；以及，

判断第一距离与预设的第一阈值的大小关系，若确定第一距离小于或等于第一阈值，则将投影仪当前所处位置设为投影位置；

输出模块303，用于发送位置调整信号至投影仪，以使投影仪移动至投影位置。

在一种可能的实施方式中，服务器用于建立以投影墙面的中心点为原点，以投影墙面水平方向为X轴，以投影墙面竖直方向为Y轴的第一坐标系；

将视线落点置入第一坐标系，获取视线落点在第一坐标系的第一坐标，设为第一位置信息。

在一种可能的实施方式中，服务器用于将投影点置入第一坐标系，获取投影点在第一坐标系的第二坐标，设为第二位置信息。

在一种可能的实施方式中，服务器用于基于第一坐标和第二坐标，计算第一距离。

在一种可能的实施方式中，服务器用于实时获取用户的眼部图像；

对眼部图像进行识别，获取瞳孔的运动信息；

基于瞳孔信息，获取用户的观察视线；

对观察视线进行延长，直至与投影墙面相交得到相交点，将相交点设为视线落点。

在一种可能的实施方式中，服务器用于获取投影角的角度，并判断投影角的角度与预设的第二阈值的大小关系，投影角为用户视线与投影线的夹角；

若确定投影角的角度小于或等于第二阈值，将投影仪当前所处位置设为投影位置。

在一种可能的实施方式中，服务器用于获取视线落点位于第一区域内的时长，第一区域为以第一位置为圆心，以预设长度为半径的圆形区域；

判断时长是否大于预设的第三阈值，若确定时长大于第三阈值，则确定第一位置为视线落点的位置。

在一种可能的实施方式中，服务器用于获取投影仪在投影墙面的投影画面；

识别投影画面的形状，判断投影画面的形状是否为矩形；

若投影画面的形状不是矩形，则将投影画面的形状矫正为矩形。

本实施例还公开了一种电子设备，参照图3，电子设备可以包括：至少一个处理器401，至少一个通信总线402，用户接口403，网络接口404，至少一个存储器405。

其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口403可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口404可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。

其中，处理器401可以包括一个或者多个处理核心。处理器401利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器405内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器405内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器401可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable LogicArray，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器401可集成中央处理器401（CentralProcessing Unit，CPU）、图像处理器401（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器401中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器405可以包括随机存储器405（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器405（Read-Only Memory）。可选的，该存储器405包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器405可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器405可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器405可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。如图所示，作为一种计算机存储介质的存储器405中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口403模块以及一种自动跟随投影方法的应用程序。

在图3所示的电子设备中，用户接口403主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器401可以用于调用存储器405中存储一种自动跟随投影方法的应用程序，当由一个或多个处理器401执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个的方法。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器405中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器405中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器405包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。