摘要：针对超短焦投影仪投影畸变画面校正复杂以及校正精度低的问题,对投影姿态、畸变区域和最优校正区域特征点信息的获取进行了分析和研究,提出了一种高精度的超短焦投影畸变智能调校系统。首先,研究了投影原理和姿态引起的畸变画面形状类型,得到了临界校正角度和校正方案;其次,利用空间散点拟合法获取的测距平面,计算出了投影仪姿态信息,用于后续的畸变区域获取;最后,结合投影面、数字微镜设备与投影光线几何关系和最优搜索方法,设计了畸变区域顶点信息获取算法、最优校正投影区域搜索算法和数字微镜顶点位置信息获取算法,获取了用于改变空间光调制器矩阵的四顶点信息,实现了畸变校正的目的,并通过仿真和校正实验,对调校精度、调校时长、画面尺寸和数字微镜设备利用率进行了分析。研究结果表明:角度校准偏差≤0.1°,调校时间≤2 s,与基于摄像头的智能校正法相比,智能调校系统的校正速度提高了3倍,满足了调校系统操作简单、精度高、响应快等要求;该系统亦可推广应用于中长焦投影仪畸变画面的智能调校。

摘要：曲面反光杯的调校直接影响超短焦投影的投射比、视场、图像质量等关键参数。针对人工调校效率低、联动性差、性能不稳定等问题,设计了一种新型的智能调校装置,制作了原理样机并进行了实验测试。装置由三轴移动平台及调校螺丝刀组成,其中三轴移动平台采用滚珠丝杆直线模组搭建,定位精度高,可让调校螺丝刀沿X,Y,Z三个方向运动,以适用于不同安装位置的曲面反光杯;螺丝刀头部凹槽设计成外圆内方结构,通过3D打印成型,由伺服电机驱动,能与反光杯调校螺母自动对中。样机测试结果表明,装置运行稳定、联动性好、可根据投影图像畸变信息,60 s内自动完成调校过程,相比人工调校,效率至少提高了50%。