CN102193287B

CN102193287B - 投影方法与投影系统

Info

Publication number: CN102193287B
Application number: CN201010134236.6A
Authority: CN
Inventors: 黄士挺; 陈信宇
Original assignee: Acer Inc
Current assignee: Acer Inc
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2030-03-11
Also published as: CN102193287A

Abstract

一种投影方法与投影系统。上述投影方法包括依据画面数据将一画面投影在投影区域中。另外，可拍摄投影区域与使用者藉以产生一影像，此影像包括对应于上述画面的一画面区域与对应于使用者的一使用者区域。此外，依据画面区域与使用者区域的相对位置关系，调整画面投影在投影区域的位置。如此一来可改善画面投影在使用者身上的情况。

Description

投影方法与投影系统

技术领域

本发明涉及一种投影技术，特别是涉及一种可改善投影画面被使用者遮蔽的情形的投影技术。

背景技术

目前要制造大尺寸的显示器是有相当的难度，而且其显示效果不但不好，成本与售价也相当昂贵。因此，在演讲或授课环境中，演讲者通常会使用投影机将所要分享内容投影至大屏幕或墙壁上，达到更佳的分享环境。

由于要调整画面投影在屏幕上的位置仅能通过移动或手动校正投影机来实现，而且相当耗费时间。因此在演讲之前通常会先将投影机配置在特定位置，例如固定于天花板或摆置于桌上，使投影机的能准确地将画面投影在大屏幕或墙壁上。在演讲期间，为了维持演讲的流畅性，通常不会再去更动投影机的投影位置。

值得一提的是，在演讲过程中，有些演讲者会因环境或其它因素而站在屏幕之前。如此会造成投影画面被演讲者挡住，台下观众也连带受到影响，无法清楚看到投影画面的内容。不仅如此，投影画面的强光照射在演讲者的眼睛上，不但会干扰到演讲者进行演讲。长期如此，还可能造成演讲者的视力受损，甚至有失明之虞。

发明内容

本发明提供一种投影方法，可改善使用者挡到投影画面的情况。

本发明提供一种投影系统，可改善投影画面投影在使用者身上的情况。

本发明提出一种投影方法，其包括依据画面数据将一画面投影在投影区域中。另外，可拍摄投影区域与位于投影区域前的使用者藉以产生一影像，此影像包括对应于上述画面的一画面区域与对应于使用者的一使用者区域。此外，依据画面区域与使用者区域的相对位置关系，调整画面投影在投影区域的位置。

在本发明的一实施例中，依据画面区域与使用者区域的相对位置关系，调整画面投影在投影区域的位置的步骤包括当画面区域与使用者区域发生重迭时，调整画面投影在投影区域的位置。

在本发明的一实施例中，调整画面投影在投影区域的位置的步骤包括移动上述画面投影在投影区域的位置，以减少画面区域与使用者区域相互重迭的一重迭区域。

在本发明的一实施例中，调整画面投影在投影区域的位置的步骤包括对上述画面投影在上述投影区域的面积进行缩小，以减少画面区域与使用者区域相互重迭的重迭区域。另外，可对上述画面投影在投影区域的面积进行放大，以有效利用投影区域。

在本发明的一实施例中，其中调整画面投影在投影区域的位置的步骤包括分割画面藉以产生多个分割画面，另外，可调整上述分割画面的位置，以减少画面区域与使用者区域相互重迭的重迭区域。

在本发明的一实施例中，依据画面数据将上述画面投影在投影区域中的步骤包括对画面数据进行分群处理，藉以产生分群画面数据。另外，依据分群画面数据将多个分离画面分散投影在投影区域中，其中上述画面由上述多个分离画面所组成。在另一实施例中，调整上述画面投影在投影区域的位置的步骤包括调整各分离画面投影在投影区域的位置。

在本发明的一实施例中，投影方法还包括分析使用者区域，藉以产生指令特征。另外，可依据指令特征调整画面投影在投影区域的位置。

在本发明的一实施例中，投影方法还包括在使用者区域中定义眼睛区域与非眼睛区域，其中使用者的眼睛位于眼睛区域而不位于非眼睛区域。另外，可降低画面中眼睛区域的亮度。此外，提升画面中非眼睛区域的亮度。

在本发明的一实施例中，投影方法还包括利用人物检测算法检测影像中的使用者区域。另外，可判别使用者区域是否横跨画面区域的下边界的延伸线，藉以确认使用者区域是否为误判。

从另一角度来看，本发明提出一种投影系统，其包括投影模块、影像撷取模块、影像处理模块与控制模块。投影模块可依据画面数据将一画面投影在投影区域中。影像撷取模块拍摄投影区域与位于投影区域前的使用者藉以产生影像，此影像包括对应于上述画面的画面区域与对应于使用者的使用者区域。影像处理模块耦接影像撷取模块，可依据影像定义对应于画面的画面区域与对应于使用者的使用者区域，并分析画面区域与使用者区域的相对位置关系。控制模块耦接投影模块与影像处理模块，可依据相对位置关系调整画面投影在投影区域的位置。

基于上述，本发明可拍摄包括画面与使用者的一影像，并依据上述影像中画面区域与使用者区域的相对位置关系，调整画面投影在投影区域的位置。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的一种投影系统的示意图。

图2是依照本发明的一实施例的一种投影方法的流程图。

图3～12是依照本发明的一实施例的一种影像撷取模块所拍摄的影像示意图。

图13是依照本发明的另一实施例的一种影像撷取模块所拍摄的影像示意图。

图14是依照本发明的又一实施例的一种影像撷取模块所拍摄的影像示意图。

附图符号说明

10：投影系统

20：投影模块

30：影像撷取模块

40：影像处理模块

50：控制模块

60：屏幕

60’：投影区域

70：移动后的使用者区域

70’：移动前的使用者区域

71：误判的使用者区域

80、80A～80D：调整后的画面区域

80’、80A’～80D’：调整前的画面区域

81：物件

90：举手特征

91：眼睛区域

92：非眼睛区域

CS：控制讯号

IM：影像

S201～S203：投影方法的各步骤

具体实施方式

在现有的投影技术中，投影画面投影在演讲者身上时，不但会干扰到演讲者进行演讲，也会妨碍观众观看投影的画面。

有鉴于此，本发明的实施例提出一种智能型投影技术，可利用影像撷取技术与影像处理技术，检测使用者(演讲者)是否有挡到投影的画面。当使用者挡到投影画面时，可适应性地调整投影画面的位置。如此一来可有效改善投影画面被使用者挡到的情况。下面将参考附图详细阐述本发明的实施例，附图举例说明了本发明的示范实施例，其中相同标号指示同样或相似的步骤。

图1是依照本发明的一实施例的一种投影系统的示意图。请参照图1，投影系统10包括投影模块20、影像撷取模块30、影像处理模块40与控制模块50。投影模块20可依据画面数据将画面投影在屏幕60。影像撷取模块30可对着屏幕60拍摄，藉以获得影像IM。影像处理模块40耦接影像撷取模块30，可对影像IM进行分析，以进一步判别是否发生使用者挡住投影的画面。控制模块50耦接影像处理模块40与投影模块20。当使用者挡住投影的画面时，控制模块50可产生控制讯号CS来控制投影模块20，藉以调整画面投影在屏幕60的位置。以下结合流程图作更详细的说明。

图2是依照本发明的一实施例的一种投影方法的流程图。图3～12是依照本发明的一实施例的一种影像撷取模块所拍摄的影像示意图。请先合并参照图1～图3，本实施例中假设投影模块20在不移动的情况下，其投影区域60’与屏幕60一样大，影像IM中投影区域60’对应于屏幕60。

首先可由步骤S201，投影模块20可依据画面数据将画面投影在屏幕60上(投影区域中)。接着，可由步骤S202，影像撷取模块30拍摄投影区域与位于投影区域之前的使用者，藉以产生影像IM(如图3所示)。影像处理模块40可对影像IM进行分析与影像处理，藉以定义出影像IM中的各区域。在本实施例中，影像IM包括画面区域80、使用者区域70、投影区域60’。以下提供几种定义影像IM中的各区域的实施方式，以本领域技术人员参详。

举例来说，可利用人物检测算法，来获得使用者区域70。首先可用人脸检测算法，对影像IM进行检测，如此可检测得到使用者区域70的头部。由于身体位于头部之下，因此可再从使用者区域70的头部往下检测使用者区域70的身体。另外可配合边界检测算法即可轻易地获得使用者区域70。

值得一提的是，影像撷取模块30可撷取连续影像，而且使用者站在屏幕60前，并不会突然消失。因此影像处理模块40也可依据影像IM及其前一张影像，进行人物动态追踪，如此可提升定义使用者区域70的准确度。

另一方面，投影区域60’一般为白底的屏幕60，屏幕60通常为方形，而且投影区域60’的中心点大致会位于影像IM的中心点。因此依据上述影像特征设计检测算法及轻易地检测出影像IM投影区域60’。

另外，画面区域80通常会位于投影区域60’之中。因此只要在投影区域60’的范围内进行边界检测算法，即可轻易地获得画面区域80。请注意，上述定义投影区域60’、使用者区域70与画面区域80的方式仅是一种选择实施例，本发明并不以此为限。本领域技术人员可依其需求采用其它的定义方式。

在步骤S202之后可接续执行步骤S203，控制模块50可依据使用者区域70与画面区域80的相对位置关系，藉以产生控制讯号CS来控制投影模块20，藉以调整画面投影在投影区域60’的位置。更具体地说，当使用者区域70与画面区域80发生重迭时，画面区域80的位置会在投影区域60’的范围中，适应性地被调整。如此即可改善使用者挡到投影画面的情况。

举例来说，影像处理模块40可利用使用者区域70与画面区域80的边界来判断使用者区域70与画面区域80是否发生重迭。若使用者区域70与画面区域80的边界彼此连接，则可视为使用者区域70与画面区域80是否发生重迭。请注意，若使用者没有挡到投影的画面，画面区域80的边界大致会呈现四方形；反之，若使用者挡到投影的画面，画面区域80的边界则会被破坏而不会呈现四方形。因此，在另一实施例中，也可利用画面区域80的边界是否呈现四方形来判断使用者区域70与画面区域80是否发生重迭。

在图3中，使用者区域70与画面区域80没有发生重迭，因此可以不用对画面区域80的位置进行调整。

在图4中，使用者区域70’代表使用者移动前的位置，使用者区域70代表使用者移动后的位置。从图4可清楚看出，当使用者移动后，使用者区域70已经与画面区域80发生重迭。因此控制模块50可发出控制讯号CS给投影模块20，藉以调整画面区域80的位置。以下揭示几种调整画面区域80的实施方式供本领域技术人员参详。

平移画面区域

承接上述，在图5中，画面区域80’代表投影的画面在调整前的位置，画面区域80代表投影的画面在调整后的位置。在本实施例中，投影模块20可对投影的画面进行水平平移，但本发明并不限于此。在其它实施例中，投影模块20也可对投影的画面进行垂直及/或水平平移。请注意，调整画面区域80的位置之后，画面区域80不会与使用者区域70发生重迭。这意味着，使用者此时不会挡到投影的画面。故，可有效改善现有的投影画面投影在使用者身上所造成的影响。

缩小或放大画面区域

请参照图6与图7，在本实施例中，当使用者区域70与画面区域80发生重迭时(如图6)，控制模块50可通过投影模块20对投影的画面进行缩小。画面区域80的位置在调整之后(如图7)，画面区域80不会与使用者区域70发生重迭。如此亦可改善现有的投影画面投影在使用者身上所造成的影响。需注意的是，当使用者区域70与画面区域80之间的距离大过一默认值时，可适当地再对投影的画面进行放大，以便于观众观看。

分离画面区域

请参照图8与图9，在本实施例中，当使用者区域70与画面区域80发生重迭时(如图8)，控制模块50可通过投影模块20对投影的画面进行分离，以产生画面区域80A、80B，如此画面区域80A、80B所组成的画面区域80则不会与使用者区域70发生重迭。需注意的是，分离画面区域80可能会使画面内容中的对象(例如81)，呈现不连续的情况。

依据动作特征调整画面区域

有鉴于此，在另一实施例中，影像处理模块40可针对使用者区域70进行动作特征辨识。当影像处理模块40检测到预设动作特征，例如举手特征90(如图10)，控制模块50与投影模块20可依据举手特征90产生画面区域80A、80B。如此可避免对象81发生不连续的情况。值得一提的是，举手特征90仅是一种选择实施例，本发明不限于此。另外，动作特征也可作为其它调整画面区域80位置的指令。

对画面数据进行分群

请参照图11与图12，控制模块50与投影模块20可事先对画面数据进行分群。更具体地说可针对画面数据中的各对象进行分群，以使画面区域80可分成多个画面区域(80A、80B、80C、80D)。控制模块50与投影模块20可分别调整画面区域80A、80B、80C、80D的位置。当使用者区域70与画面区域80发生重迭时(如图12)，控制模块50与投影模块20可移动画面区域80A、80B、80C、80D的位置，如此画面区域80A、80B、80C、80D所组成的画面区域80则不会与使用者区域70发生重迭。

虽然上述实施例中已经对投影系统与投影方法描绘出了一个可能的型态，但本领域的技术人员应当知道，各厂商对于投影系统与投影方法的设计都不一样，因此本发明的应用当不限制于此种可能的型态。换言之，只要是利用影像撷取与处理技术检测使用者是否挡到投影的画面，并据以调整投影画面的位置，就已经是符合了本发明的精神所在。以下再举几个实施方式以便本领域的技术人员能够更进一步的了解本发明的精神，并实施本发明。

在上述实施例中，调整画面区域的位置之后，使用者挡到投影画面的情况仍有可能无法完全改善。为了降低投影画面对使用者的干扰，可对对投影的画面进行局部区域的亮度调整。

调整画面区域的局部区域亮度

图13是依照本发明的另一实施例的一种影像撷取模块所拍摄的影像示意图。请结合参照图1与图13，在本实施例中，当使用者区域70与画面区域80发生重迭时，影像处理模块40可进一步地从使用者区域70中定义出眼睛区域91与非眼睛区域92。接着，控制模块50与投影模块20可调整画面数据中眼睛区域91与非眼睛区域92的亮度。更详细地说，可降低眼睛区域91的亮度或对眼睛区域91进行插黑处理，藉以降低投影画面的强光对使用者的眼睛造成影响。

承接上述，由于使用者穿的衣服通常是由散射效果不佳的材料所制成，因此投影模块20将画面投影在使用者的衣服上时，其投影效果会大受影响。因此在本实施例中，可提升非眼睛区域92的亮度，藉以加强非眼睛区域92的投影效果。

另外，在上述实施例中，利用人物检测算法来检测使用者区域的方式，若投影的画面的内容也有人物时，有可能造成使用者区域的误判。以下提供几种可降低使用者区域误判情况的实施方式供本领域技术人员参详。

图14是依照本发明的又一实施例的一种影像撷取模块所拍摄的影像示意图。请参照图1与图14，由于投影画面中的人物必定落于画面区域80的范围中，且使用者区域通常不会完全落于画面区域80的范围中，且使用者区域通常会横跨画面区域80的下边界的延伸线VL。因此在本实施例中，找到使用者区域70、71之后，可对使用者区域70、71进行进一步地确认。举例来说，使用者区域71完全落于画面区域80的范围之中，代表使用者区域71为投影画面中的内容之机率很高，可视为误判。使用者区域70横跨画面区域80的下边界的延伸线VL，代表使用者区域71为使用者的机率很高，可视为没有发生误判。

此外，图1的投影系统的架构仅是一种选择实施例，本发明并不限于此。本领域技术人员可依其需求改变投影系统的架构。举例来说，投影系统10可包括投影机与计算机组成。投影模块20可配置于投影机中。影像撷取模块30、影像处理模块40与控制模块50可一并或分散整合在投影机与计算机中。

综上所述，本发明利用影像撷取与处理技术，检测画面是否投影在使用者身上，若是，则适应性地调整画面的投影位置。如此可改善画面投影在使用者身上的情形。另外，本发明的实施例还具有下列功效：

1.若画面投影在使用者身上时，可调降画面中使用者眼睛区域的亮度，以避免强光干扰到使用者或伤害到使用者的眼睛。

2.若画面投影在使用者身上时，可提升画面中使用者非眼睛区域的亮度，加强投影效果。

3.可依据画面中各对象来对画面数据进行分群。如此一来，当使用者区域与画面区域发生重迭时，可分别对画面中各子画面的位置进行调整，可改善各子画面中对象不连续的情形。

4.可检测拍摄影像中使用者的动作特征，藉以作为调整画面的投影位置之控制指令。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims

1.一种投影方法，包括：

依据一画面数据将一画面投影在一投影区域中；

拍摄上述投影区域与位于上述投影区域前的一使用者藉以产生一影像，上述影像包括对应于上述画面的一画面区域与对应于上述使用者的一使用者区域；以及

依据上述画面区域与上述使用者区域的一相对位置关系，调整上述画面投影在上述投影区域的位置，其中调整上述画面投影在上述投影区域的位置的步骤，包括：对上述画面投影在上述投影区域的面积进行缩小，以减少上述画面区域与上述使用者区域相互重迭的一重迭区域。

2.一种投影方法，包括：

依据一画面数据将一画面投影在一投影区域中；

依据上述画面区域与上述使用者区域的一相对位置关系，调整上述画面投影在上述投影区域的位置，其中调整上述画面投影在上述投影区域的位置的步骤，包括：对上述画面投影在上述投影区域的面积进行放大，以有效利用上述投影区域。

3.一种投影方法，包括：

依据一画面数据将一画面投影在一投影区域中；

依据上述画面区域与上述使用者区域的一相对位置关系，调整上述画面投影在上述投影区域的位置，其中调整上述画面投影在上述投影区域的位置的步骤，包括：

分割上述画面藉以产生多个分割画面；以及

调整所述分割画面的位置，以减少上述画面区域与上述使用者区

域相互重迭的一重迭区域。

4.一种投影方法，包括：

依据一画面数据将一画面投影在一投影区域中；

依据上述画面区域与上述使用者区域的一相对位置关系，调整上述画面投影在上述投影区域的位置，其中依据上述画面数据将上述画面投影在上述投影区域中的步骤，包括：

对上述画面数据进行分群处理，藉以产生一分群画面数据；以及

依据上述分群画面数据将多个分离画面分散投影在上述投影区域中，其中上述画面由所述分离画面所组成。

5.如权利要求4所述的投影方法，其中调整上述画面投影在上述投影区域的位置的步骤，包括：

调整所述分离画面投影在上述投影区域的位置。

6.一种投影方法，包括：

依据一画面数据将一画面投影在一投影区域中；

拍摄上述投影区域与位于上述投影区域前的一使用者藉以产生一影像，上述影像包括对应于上述画面的一画面区域与对应于上述使用者的一使用者区域；

依据上述画面区域与上述使用者区域的一相对位置关系，并且分析上述使用者区域，藉以产生一指令特征；以及

依据上述指令特征调整上述画面投影在上述投影区域的位置。

7.一种投影方法，包括：

依据一画面数据将一画面投影在一投影区域中；

依据上述画面区域与上述使用者区域的一相对位置关系，调整上述画面投影在上述投影区域的位置；

在上述使用者区域中定义一眼睛区域与一非眼睛区域，其中上述使用者的眼睛位于上述眼睛区域而不位于上述非眼睛区域；

降低上述画面中上述眼睛区域的亮度；以及

提升上述画面中上述非眼睛区域的亮度。

8.一种投影方法，包括：

依据一画面数据将一画面投影在一投影区域中；

利用人物检测算法检测上述影像中的上述使用者区域；以及

判别上述使用者区域是否横跨上述画面区域的一下边界的延伸线，藉以确认上述使用者区域是否为误判。

9.一种投影系统，包括：

一投影模块，依据一画面数据将一画面投影在一投影区域中；

一影像撷取模块，拍摄上述投影区域与位于上述投影区域前的一使用者藉以产生一影像，上述影像包括对应于上述画面的一画面区域与对应于上述使用者的一使用者区域；

一影像处理模块，耦接上述影像撷取模块，依据上述影像定义对应于上述画面的一画面区域与对应于上述使用者的一使用者区域，并分析上述画面区域与上述使用者区域的一相对位置关系，以对上述画面数据进行分群处理或分割上述画面藉以产生多个分割画面；以及

一控制模块，耦接上述投影模块与上述影像处理模块，依据上述相对位置关系调整上述画面投影在上述投影区域的位置。