CN102760011B - 互动投影系统及投影系统的互动方法 - Google Patents

Abstract

一种互动投影系统，用以执行互动方法。互动投影系统包含投影装置、数据处理装置及影像撷取装置。投影装置用以投射影像画面至投影平面。数据处理装置用以产生影像画面以传送至投影装置，且数据处理装置可产生命令标记，并于像画面中插入命令标记。影像撷取装置用以撷取投影至投影平面上的影像画面，而传送至数据处理装置。其中，数据处理装置于触发事件发生之后，于影像撷取装置所撷取的影像画面中辨识命令标记，并依据命令标记执行对应的触发作业。

Description

互动投影系统及投影系统的互动方法

技术领域

本发明有关于投影画面的互动操作，特别是关于一种互动投影系统及投影系统的互动方法。

背景技术

以电脑装置及投影装置进行简报时，使用者常面临的问题是，光笔与投影画面之间，并无互动关系，因此无法透过光笔于投影画面中的移动对电脑装置产生操作命令。

为了解决问题，已知技术提出不同方式，以使电脑装置取得光笔对应于投影画面的座标。其中一种方式以额外设置的感测器，感测光笔的位置或是光笔的移动状态，而产生一对应于影像画面的座标的座标值。但电脑装置无法自行由感测器取得影像画面的实际投影范围。而且每一次架设投影装置之后，影像画面的位置/大小/倾斜等条件也不断变化。因此，于每一次架设投影装置之后，都透过人力进行校正，以提供参考数据至电脑装置，建立影像画面中的座标。

另一种方式是持续于投影影像中插入影像编码图，其携带有座标编码，透过一影像撷取装置持续撷取投影画面，以供电脑装置分析该影像编码图。但，电脑装置持续分析该影像编码图，因而使得电脑装置运算资源被消耗，而影响其他作业的正常执行。

若不取得光笔与投影画面中的位置以产生互动操作，则使用者就必须滑鼠点选或以键盘输入命令。但在使用投影装置时，使用者通常位于投影画面前，且远离桌上的键盘滑鼠，而以光笔指示投影画面的特定位置以进行解说。此时，远离使用者的键盘滑鼠将不利于操作。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出一种互动投影系统及投影系统的互动方法，可降低取得光笔座标所需消耗的运算资源，且可透过光笔输入命令以驱动数据处理装置执行之。

本发明提出一种互动投影系统，用以于一触发事件后，执行至少一触发作业。互动投影系统包含一投影装置、一数据处理装置及一影像撷取装置。

其中，投影装置用以投射一影像画面至一投影平面。数据处理装置，用以产生影像画面以传送至投影装置，且数据处理装置可产生一命令标记，并于影像画面中插入命令标记。影像撷取装置用以撷取投影至投影平面上的影像画面，而传送至数据处理装置。

数据处理装置于触发事件发生之后，于影像撷取装置所撷取的影像画面中辨识命令标记，并依据该命令标记执行该触发作业。

本发明更提出一种投影系统的互动方法，用以驱动一互动投影系统于一触发事件发生之后，执行至少一触发作业。互动方法包含：

投射一影像画面至一投影平面；

持续判断该触发事件是否发生；

持续撷取该影像画面的至少一部分，以于该影像画面中取得一命令标记；

比对该命令标记是否符合该触发作业；及

当该命令标记符合该触发作业，执行该触发作业。

命令标记可为文字指令或携带座标信息的图像编码，用以供数据处理装置执行预设的触发作业，例如执行预设指令或是进行光笔的座标定位。

触发事件可为光笔或可移动影像撷取装置接触投影平面的事件。数据处理装置仅在触发事件发生后，才开始辨识命令标记，藉以避免其运算资源被过度消耗，而维持良好的系统运作状态。

附图说明

图1为本发明第一实施例的互动投影系统的示意图。

图2为本发明第一实施例中，投影系统的互动方法的方法流程图。

图3为本发明第二实施例的互动投影系统的示意图。

图4为本发明第二实施例中，包含数个座标图块的命令标记的示意图。

图5为本发明第二实施例中，投影系统的互动方法的方法流程图。

图6为本发明第三实施例的互动投影系统的示意图。

图7为本发明第三实施例中，投影系统的互动方法的方法流程图。

图8为本发明第四实施例的互动投影系统的示意图。

图9为本发明第四实施例中，投影系统的互动方法的方法流程图。

主要元件符号说明

100互动投影系统

110投影装置

120数据处理装置

130影像撷取装置

131摄影头

140光笔

141触发开关

S影像画面

P投影平面

M命令标记

T触发信号

C座标图块

I光点

具体实施方式

请参阅「图1」所示，为本发明第一实施例所揭露的一种互动投影系统100，用以于一触发事件后，执行至少一触发作业。互动投影系统100包含一投影装置110、一数据处理装置120及一影像撷取装置130。

投影装置110用以投射一影像画面S至一投影平面P。

数据处理装置120用以产生影像画面S以传送至投影装置110，且该数据处理装置120可产生一命令标记M，并于该影像画面S中插入该命令标记M。

一影像撷取装置130，用以撷取投影至该投影平面P上的该影像画面S，而传送至该数据处理装置120。

其中，当数据处理装置120于该触发事件发生之后，于影像撷取装置130所撷取的影像画面S中辨识该命令标记M，并依据该命令标记M执行该触发作业。

请参阅「图2」所示，为本发明所揭露的一种投影系统的互动方法，用以驱动互动投影系统100于触发事件发生之后，执行至少一触发作业。

依据此方法，数据处理装置120持续以一投影装置110，投射一影像画面S至一投影平面P，如S1所示。

接着，数据处理装置120持续判断触发事件是否发生，如S2所示。

当触发事件发生之后，数据处理装置120驱动影像撷取装置130，持续撷取该影像画面S的至少一部分，以于该影像画面S中取得命令标记M，如S3所示。

前述的命令标记M，可为一完整的全萤幕画面，而插入该影像画面S的串流中作为一短暂显示的画框(frame)，例如影像画面S的串流包含每秒60个画框(60FPS)，则该命令标记M可为单一画框，仅出现60分的一秒，或持续循环地于每一秒钟的内显示一次，每次显示60分的一秒。

命令标记M亦可为局部画面，重迭或取代的方式显示于该影像画面S的局部，例如以光笔140书写的文字，重迭于该影像画面S的局部，而持续地与影像画面S同时被显示。

当该取样画面中出现该命令标记M，则该数据处理装置120比对该命令标记M是否符合一预设的触发作业，如S4所示。

当该命令标记M符合预设的触发作业其中之一，则数据处理装置120执行该对应的触发作业，如S5所示。

数据处理装置120仅在触发事件发生后，才开始辨识命令标记M，藉以避免其运算资源被过度消耗，而维持良好的系统运作状态。

请参阅「图3」所示，为本发明第二实施例所揭露的一种互动投影系统100，用以于一触发事件后，执行一触发作业。互动投影系统100包含一投影装置110、一数据处理装置120、一影像撷取装置130及一光笔140。

投影装置110用以接收一影像信号，而投射该影像画面S至一投影平面P，以呈现一应用程式的数据内容。

光笔140用以供一使用者持握，而于该投影平面P上产生一书写轨迹。其中光笔140接触投影平面P时，数据处理装置120产生触发事件。

数据处理装置120用以产生该影像画面S以传送至投影装置110。数据处理装置120具有一触发手段，用以于光笔140接触投影平面P时产生触发事件。触发手段可为但不限定于一触发开关141，设置于该光笔140上，用以随着光笔140碰触投影平面P，而产生一触发信号T。而数据处理装置120依据触发信号T产生触发事件。

同时，数据处理装置120于该触发事件发生之后，产生命令标记M，并于影像画面S中插入该命令标记M。

如「图4」所示，前述的命令标记M可为全萤幕图档，占有该影像画面S的所有显示区域。其中，命令标记M包含数个座标图块C，每一座标图块C以图像编码携带座标信息。

如「图4」所示，该命令标记M中包含数个棋盘格区域，每一区域由数个条码图块所组成，该些条码图块即为前述的座标图块C，用以携带其所在位置的座标信息。

如「图3」所示，影像撷取装置130用以撷取投影至投影平面P上的影像画面S，而传送至数据处理装置120。

当影像撷取装置130所接取的影像画面S包含命令标记M的局部或全部时，数据处理装置120依据命令标记M执行对应的触发作业。

前述的该触发手段亦可为一影像辨识软体，执行于该数据处理装置120，用以辨识影像撷取装置130所撷取的影像画面，以判断该光笔140是否接触该投影平面P，从而产生该触发事件。

于第二实施例中，数据处理装置120依据影像撷取装置130所撷取的影像画面，找出光笔140及对应光笔140的座标图块C，撷取座标信息，而取得对应光笔140位置的座标。此一座标可以至影像画面S，例如于该影像画面S上产生一光点I以标示光笔140所在位置。

而当光笔140持续接触投影平面P且持续于投影平面P上移动时，该光笔140持续产生触发信号T，而使得数据处理装置120持续取得光笔140于影像画面S上的位置，而于影像画面S上产生书写轨迹。

参阅「图5」所示，为本发明所揭露的一种投影系统的互动方法，用以驱动互动投影系统100于触发事件发生之后，执行至少一触发作业。所述触发事件可为光笔140接触投影平面P，所述触发作业可为一座标定位作业。该互动式投影系统包含一投影装置110、一光笔140、一数据处理装置120及一影像撷取装置130。

首先，投影装置110接收一影像信号，而投射该影像画面S至一投影平面P，以呈现一应用程式的数据内容，如步骤S1所示。

接着，数据处理装置120持续判断该光笔140是否接触该投影平面P，如S21所示。

当该光笔140接触该投影平面P时，该数据处理装置120产生该触发事件，S22。

数据处理装置120于该触发事件发生之后，产生命令标记M，并于影像画面S中插入该命令标记M，如步骤S23所示。

当触发事件发生，数据处理装置120驱动影像撷取装置130，持续撷取该影像画面S的至少一部分，以于该影像画面S中取得命令标记M，如S3所示。

如「图4」所示，前述的命令标记M为全萤幕图档，占有该影像画面S的所有显示区域。其中，命令标记M包含数个座标图块C，每一座标图块C以图像编码携带座标信息。

当该取样画面中出现该命令标记M，则该数据处理装置120比对该命令标记M是否包含座标图块C，如S41所示。

当该命令标记M由数个座标图块C所组成，则数据处理装置120执行座标定位作业，解译出光笔140当前位置对应于该影像画面S的座标，如S51所示。

前述的座标定位作业所取得的座标，可作为光笔140的起始点座标(Ox，Oy)。而光笔140若持续接触投影平面P，数据处理装置120可以直接比对取样画面中的前后画面，取得光笔140所移动的相对座标(dx，dy)，而以起始点座标(Ox，Oy)及相对座标(dx，dy)计算取得光笔140投影座标(Px，Py)为(Ox+dx，Oy+dy)，而不需重复地插入命令标记M以取得光笔140在每一时点的绝对座标(依据座标图块C取得的座标)。

数据处理装置120仅在触发事件发生后，才开始辨识命令标记M，而非持续地解析座标图块C的图像编码，藉以避免数据处理装置120的运算资源被过度消耗，而维持良好的系统运作状态。

请参阅「图6」所示，为本发明第三实施例所揭露的一种互动投影系统100，包含一投影装置110、一数据处理装置120及一影像撷取装置130。

其中，投影装置110及数据处理装置120大致与第一实施例相同，其差异在于，该影像撷取装置130为一可移动影像撷取装置，特别是设计成笔形的影像撷取装置130，用以供使用者持握以取代光笔140。影像撷取装置130具有一摄影头131，用以朝向该投影平面P以撷取该影像画面S的至少局部。

触发手段用以侦测该摄影头131是否接触该投影平面P。该触发手段可为但不限定于一触发开关，设置于该影像撷取装置130上，用以随着该摄影头131碰触该投影平面P，而产生该触发信号T，藉以使触发事件发生。同时，数据处理装置120于该触发事件发生之后，产生一命令标记M，并于影像画面S中插入命令标记M。

该命令标记M中包含数个座标图块C，用以携带座标信息。

该摄影头131用以撷取至少一座标图块C的局部，而传送至该数据处理装置120。该数据处理装置120依据该座标图块C，撷取该座标信息，而以该座标信息作为该摄影头131于影像画面S上的位置，而反馈该摄影头131的位置至该影像画面S，例如于该影像画面S上产生一光点I以标示摄影头131所在位置。而当摄影头131持续接触投影平面P且持续于投影平面P上移动时，使得数据处理装置120持续取得摄影头131于影像画面S上的位置，而于该影像画面S上产生书写轨迹。

参阅「图7」所示，为本发明的所揭露的一种投影系统的互动方法，用以驱动互动投影系统100于触发事件发生之后，执行至少一触发作业。所述触发事件可为影像撷取装置130的摄影头131接触投影平面P，所述触发作业可为一座标定位作业。

依据此方法，数据处理装置120持续以一投影装置110，投射一影像画面S至一投影平面P，以呈现一应用程式的数据内容，如S1所示。

接着，数据处理装置120持续判断影像撷取装置130是否接触该投影平面P，如S24所示。

当该影像撷取装置130接触该投影平面P时，该数据处理装置120产生该触发事件，如步骤S25所示。

数据处理装置120于该触发事件发生之后，产生命令标记M，并于影像画面S中插入该命令标记M，如步骤S26所示。

当触发事件发生，数据处理装置120驱动影像撷取装置130，持续撷取该影像画面S的至少一部分，以于该影像画面S中取得命令标记M，如S3所示。

如「图4」所示，前述的命令标记M为全萤幕图档，占有该影像画面S的所有显示区域。其中，命令标记M包含数个座标图块C，每一座标图块C以图像编码携带座标信息。此时，由于影像撷取装置130的摄影头131贴近投影平面P，因此其所取得的取样仅有命令标记M的局部

当该取样画面中出现该命令标记M的局部，则该数据处理装置120比对该命令标记M是否包含座标图块C，如S41所示。

当该命令标记M由数个座标图块C所组成，则数据处理装置120执行座标定位作业，解译出影像撷取装置130当前位置对应于该影像画面S的座标，如S51所示。

前述的座标定位作业所取得的座标，可作为影像撷取装置130的起始点座标(Ox，Oy)。而影像撷取装置130若持续接触投影平面P，数据处理装置120可以直接比对取样画面中的前后画面，取得影像撷取装置130所移动的相对座标(dx，dy)，而以起始点座标(Ox，Oy)及相对座标(dx，dy)计算取得影像撷取装置130投影座标(Px，Py)为(Ox+dx，Oy+dy)，而不需重复地插入命令标记M以取得影像撷取装置130在每一时点的绝对座标(依据座标图块C取得的座标)。

数据处理装置120仅在触发事件发生后，才开始辨识命令标记M，而非持续地解析座标图块C的图像编码，藉以避免数据处理装置120的运算资源被过度消耗，而维持良好的系统运作状态。

请参阅「图8」所示，为本发明第四实施例所述的一种互动投影系统100，用以于一触发事件后，执行一触发作业。互动投影系统100，包含一投影装置110、一光笔140、一数据处理装置120及一影像撷取装置130。

投影装置110用以接收一影像信号，而投射该影像画面S至一投影平面P，以呈现一应用程式的数据内容。

光笔140用以供一使用者持握，而于该投影平面P上产生一书写轨迹。

数据处理装置120用以产生影像画面S，以传送至投影装置110。

且数据处理装置120依据各种轨迹追踪方式，例如第一实施例所揭露的轨迹追踪方式，追踪该光笔140于该投影平面P上产生的书写轨迹，而产生命令标记M，并于影像画面S中插入该命令标记M，以显示该书写轨迹。亦即，所述命令标记M即为该书写轨迹。

影像撷取装置130用以撷取至少包含命令标记M所在位置的影像画面S，而传送至该数据处理装置120。

该数据处理装置120以该命令标记M出现于影像撷取装置130所接取影像画面S的事件为触发事件，而执行文字辨识及比对作业作为触发作业。

于文字辨识及比对作业中，数据处理装置120对该命令标记M进行文字辨识，并比对辨识结果对应的文字与数个预设指令，找出与该命令标记M相符合的预设指令。

例如预设指令可为「#POWERDOWN#＝电脑关机」、「#Calc＝开启小算盘程式」、「#Mail#＝开启E-mail程式」。若数据处理装置120经比对后判定该命令标记M的文字辨识结果符合「#Mail#」，则数据处理装置120载入并执行电子邮件程式。

前述的标头或结尾的「#」字串用以供数据处理装置120快速判断影像画面S上的命令标记M是否与预设指令相关。若命令标记M无标头或结尾，则直接判定影像画面S上的命令标记M与预设指令无关，而结束文字辨识及比对作业。

当数据处理装置120依据命令标记M执行对应的预设指令之后，则数据处理装置120消除影像画面S上的命令标记M，以复原影像画面S，并让使用者得知该命令标记M对应的作业已经被执行。若执行文字辨识及比对作业之后无相符合的预设指令，则数据处理装置120执行一错误警告作业，而于该影像画面S上显示所输入的命令错误。

参阅「图9」所示，为本发明的所揭露的一种投影系统的互动方法，用以驱动互动投影系统100于触发事件发生之后，执行至少一触发作业。所述触发事件可为光笔140接触投影平面P并产生一书写轨迹，所述触发作业可为执行一预设指令。该互动式投影系统包含一投影装置110、一光笔140、一数据处理装置120及一影像撷取装置130。

依据此方法，数据处理装置120持续以一投影装置110，投射一影像画面S至一投影平面P，以呈现一应用程式的数据内容，如S1所示。

当该光笔140接触该投影平面P时，使用者可书写产生一书写轨迹。数据处理装置120追踪该光笔140于该投影平面P上产生的书写轨迹，而产生命令标记M，并于影像画面S中插入该命令标记M，以显示该书写轨迹，如步骤S23所示。

数据处理装置120驱动影像撷取装置130，持续撷取该影像画面S的至少一部分，如步骤S27所示。

接着，数据处理装置120持续判断影像撷取装置130影像撷取装置130撷取该影像画面S中，是否有书写轨迹出现于特定区域，如S28所示。

当该影像撷取装置130接触该投影平面P时，该数据处理装置120产生该触发事件，如步骤S29所示。

当触发事件发生，数据处理装置120驱动影像撷取装置130，持续撷取该影像画面S的至少一部分，以书写轨迹作为命令标记M，如S31所示。

接着该数据处理装置120对该命令标记M进行文字辨识及比对作业，如S45所示。

接着，数据处理装置120依据文字辨识结果，判断命令标记M是否与数个预设指令其中之一相符合，如S46所示。

当该命令标记M符合预设指令其中之一，则数据处理装置120执行对应的预设指令，如S53所示。

例如预设指令可为「#POWERDOWN#＝电脑关机」、「#Calc＝开启小算盘程式」、「#Mail#＝开启E-mail程式」。若数据处理装置120经比对后判定该命令标记M的文字辨识结果符合「#Mail#」，则载入并执行电子邮件程式。

若于步骤S44之后无对应的预设指令，则数据处理装置120执行一错误警告作业，而于该影像画面S上显示所输入的命令错误，如步骤S54。

当数据处理装置120依据命令标记M执行对应的预设指令之后或执行错误警告作业之后，则数据处理装置120消除影像画面S上的命令标记M，以复原影像画面S，并让使用者得知该命令标记M对应的作业已经被执行，如步骤S55。

透过光笔140产生特定的书写轨迹，即可取代滑鼠键盘以执行指令。因此，在执行简报时，使用者单以光笔140就可以完成大多数所需要的操作，不需使用滑鼠键盘，改善使用者与投影系统之间的互动。

Claims (12)

1.一种互动投影系统，用以于一触发事件后，执行至少一触发作业，其特征在于，该互动投影系统包含：

一投影装置，用以投射一影像画面至一投影平面；

一数据处理装置，用以产生该影像画面以传送至该投影装置，且该数据处理装置可产生一命令标记，并于该影像画面中插入该命令标记，该命令标记包含数个座标图块，每一该座标图块以图像编码携带座标信息；及

一影像撷取装置，用以撷取投影至该投影平面上的该影像画面，而传送至该数据处理装置；

其中，该数据处理装置仅于该触发事件发生之后，于影像撷取装置所撷取的影像画面中辨识该命令标记，并依据该命令标记执行该触发作业。

2.如权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于该数据处理装置于该触发事件发生之后，产生该命令标记，并于该影像画面中插入该命令标记。

3.如权利要求2所述的互动投影系统，其特征在于：

该互动投影系统更包含一光笔，用以接触投影平面；

该触发作业为找出该光笔及对应该光笔的座标图块，以撷取座标信息，而取得对应该光笔位置的座标；及

该数据处理装置更具有一触发手段，用以于该光笔接触该投影平面时产生该触发事件。

4.如权利要求2所述的互动投影系统，其特征在于：

该影像撷取装置为一可移动影像撷取装置，具有一摄影头，用以朝向该投影平面以撷取该影像画面的至少局部；

该数据处理装置更具有一触发手段，用以侦测该摄影头是否接触该投影平面；及

该触发作业依据该摄影头所撷取的座标图块取得座标信息，而以该座标信息作为该摄影头于影像画面上的位置。

5.如权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于：

该互动投影系统更包含一光笔，用以于该投影平面上产生一书写轨迹；

该数据处理装置追踪该光笔于该投影平面上产生的书写轨迹，而产生该命令标记，并于影像画面中插入该命令标记，以显示该书写轨迹；

该触发事件为该命令标记出现于该影像撷取装置所接取影像画面的事件为触发事件；及

该触发作业为该数据处理装置对该命令标记行文字辨识，并比对辨识结果对应的文字与数个预设指令，找出与该命令标记符合的预设指令并执行之。

6.如权利要求5所述的互动投影系统，其特征在于当该数据处理装置依据该命令标记执行对应的预设指令之后，则该数据处理装置消除该影像画面上的命令标记。

7.一种投影系统的互动方法，用以驱动一互动投影系统仅于一触发事件发生之后，执行至少一触发作业，其特征在于，该互动方法包含：

投射一影像画面至一投影平面；

持续判断该触发事件是否发生；

持续撷取该影像画面的至少一部分，以于该影像画面中取得一命令标记，该命令标记包含数个座标图块，每一该座标图块以图像编码携带座标信息；

比对该命令标记是否符合该触发作业；及

当该命令标记符合该触发作业，执行该触发作业。

8.如权利要求7所述的互动方法，其特征在于更包含于该触发事件发生之后，产生该命令标记，并于影像画面中插入该命令标记。

9.如权利要求8所述的互动方法，其特征在于更包含：

以一光笔接触该投影平面以产生该触发事件；

其中，该触发作业为找出该光笔及对应该光笔的座标图块，以撷取座标信息，而取得对应该光笔位置的座标。

10.如权利要求9所述的互动方法，其特征在于更包含：

以一影像撷取装置的摄影头接触该投影平面以产生该触发事件，并持续撷取该影像画面的至少一部分；

其中，该触发作业依据该摄影头所撷取的座标图块取得座标信息，而以该座标信息作为该摄影头于影像画面上的位置。

11.如权利要求10所述的互动方法，其特征在于更包含：

以一光笔于该投影平面上产生一书写轨迹；及

追踪该光笔于该投影平面上产生的书写轨迹，而产生该命令标记，并于影像画面中插入该命令标记，以显示该书写轨迹；

其中，该触发事件为该命令标记出现于该影像撷取装置所接取影像画面的事件为触发事件；且该触发作业为一数据处理装置对该命令标记行文字辨识，并比对辨识结果对应的文字与数个预设指令，找出与该命令标记符合的预设指令并执行之。

12.如权利要求11所述的互动方法，其特征在于依据该命令标记执行对应的预设指令之后，消除该影像画面上的命令标记。