CN104410805A - 一种投影装置自动校正方法和使用该方法的投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影装置自动校正方法和使用该方法的投影装置，用于调整投影装置投影目标图像至目标区域形成的投影影像，该方法包括：插入侦测图像于该目标图像中；于投影该目标图像时，投影该侦测图像至该目标区域；捕获包括该目标区域的第一图像；以及依据该第一图像判断是否校正该投影影像。以提高投影装置执行投影影像校正功能的准确性和实时性，同时能达到降低成本的目的。

Description

一种投影装置自动校正方法和使用该方法的投影装置

技术领域

本发明涉及投影装置领域，尤其涉及利用捕获投影影像来实现投影装置自动校正的方法。

背景技术

目前市场上所使用的DLP(Digital Light Procession，数字光处理)投影仪，即为数字光处理投影仪，也就是说这种技术要先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于TI(美国德州仪器)公司开发的数字微镜元件——DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件)来完成可视数字信息显示的技术。

现有的投影仪在执行一些特殊功能时会需要侦测投影仪的状态，如机体位置是否移动，是否有变更投影的角度，是否有变更投影尺寸等，传统做法是通过增加一重力传感元件感测机体的晃动、上升、下降等各种移动变化过程中产生的加速度，用感测的该加速度来判断上述状态的变化，并触发投影仪执行梯形校正或者调焦等校正功能，然这种检测校正方法需要增加额外的该重力传感元件，且其感测效果受限于该重力感测元件，不利于提升产品性能。

因此，有必要设计一种新型的投影装置自动校正方法和使用该方法的投影装置，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投影装置自动校正方法和使用该方法的投影装置，其能够通过捕获侦测图像来校正投影影像，以保证投影效果。

为达到上述目的，本发明提供一种投影装置自动校正方法，用于调整投影装置投影目标图像至目标区域形成的投影影像，该投影装置自动校正方法包括：插入侦测图像于该目标图像中；于投影该目标图像时，投影该侦测图像至该目标区域；捕获包括该目标区域的第一图像；以及依据该第一图像判断是否校正该投影影像。

较佳的，插入该侦测图像于该目标图像中的步骤包括：插入该侦测图像于该目标图像的相邻两帧之间。

较佳的，插入该侦测图像于该目标图像中的步骤包括：将检测图形插入其中一帧该目标图像以形成该侦测图像。

较佳的，投影该侦测图像至该目标区域的步骤包括：发射同步信号；捕获包括该目标区域的该第一图像的步骤包括：接收该同步信号。

较佳的，依据该第一图像判断是否校正该投影影像的步骤包括：判断该侦测图像在该目标区域的投影参数与存储参数是否相符,若不相符则校正该投影影像。

较佳的，依据该第一图像判断是否校正该投影影像的步骤包括：执行梯形校正及/或调焦以校正该投影影像。

为达到上述目的，本发明还提供一种投影装置，包括投影单元，用于投影目标图像至目标区域以形成投影影像，该投影装置还包括：捕获单元以及处理单元，该处理单元藕接该投影单元和该捕获单元；其中，于投影该目标图像至该目标区域时，该投影单元先投影侦测图像至该目标区域，该捕获单元再捕获包括该目标区域的第一图像，该处理单元再依据该第一图像判断是否校正该投影影像。

较佳的，该侦测图像插入该目标图像的相邻两帧之间，并在投影该目标图像的过程中，依序投影至目标区域。

较佳的，该侦测图像由检测图形插入其中一帧该目标图像形成，并在投影该目标图像的过程中，依序投影至目标区域。

较佳的，该投影单元投影该侦测图像于该目标区域的同时，该处理单元发出同步信号，该捕获单元接收该同步信号并捕获包括该目标区域的该第一图像。

与现有技术相比，本发明通过投影帧侦测图像并捕获包括投影目标区域的图像，再依据该图像判断是否需执行校正功能，无需检测机体移动过程中加速度的变化，提高了准确度和时效性，提高性能的同时简化结构，从而降低成本，且在侦测过程中不影响使用者的视觉效果。

附图说明

图1为本发明第一实施例的投影装置的结构框图；

图2为本发明第一实施例的处理单元的结构框图；

图3为本发明实施例侦测图像插入目标图像相邻两帧之间的示意图；

图4为本发明另一实施例的侦测图像插入目标图像其中一帧的示意图；

图5a和图5b为本发明实施例投影装置投影侦测图像至目标区域的示意图；

图6为本发明第二实施例的投影装置自动校正方法的流程图；

图7为本发明另一实施例的投影装置自动校正方法的流程图；

图8为本发明又一实施例的投影装置自动校正方法的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

参照图1至图2所示，揭示了本发明投影装置的第一实施例的结构示意图，该投影装置用于投射目标图像至目标区域以形成投影影像，投影装置100包括投影单元1、捕获单元2以及处理单元3，该处理单元3藕接该投影单元1与该捕获单元2。

投影单元1，用于投影存储在投影装置100中的该目标图像至该目标区域，该目标区域为实际使用中所需投影的一指定区域，该指定区域可以是屏幕、投影墙等。该目标图像由多个帧画面构成，该多个帧画面的相邻两帧画面之间的投影时间间隔大于1/24秒，以让使用者在观看过程中能看到一连续画面。

捕获单元2，用于捕获第一图像，该第一图像包括投影单元1将所述帧画面投影至目标区域时的投影影像和该目标区域，另选的，该第一图像亦可包括投射在该目标区域上的部分投影影像和该目标区域，该部分投影影像为落在该目标区域内的该投影影像。于实际应用中，该捕获单元2为该投影装置100的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器芯片，省去新增其它感测元件，简化结构、降低成本。

处理单元3，具有存储单元31和校正单元32；该存储单元31藕接该投影单元1，用于存储该目标图像，另选的，该存储单元31亦可为独立于与该处理单元3的存储元件，藕接该处理单元3以提供该目标图像的数据交换。于本实施例中，该校正单元32可以为梯形校正单元或调焦单元，用于校正该目标图像在该目标区域的投影影像效果。

其中，在投影该目标图像至该目标区域的过程中，该投影单元1先投影侦测图像至该目标区域，同时该处理单元1发出同步信号给该捕获单元2，该捕获单元2接收到该同步信号即执行捕获该第一图像，该处理单元3再依据该第一图像判断是否执行校正功能以调整该投影影像，这里调整该投影影像可以是调整该目标图像投影至该目标区域的投影参数，如位于该目标区域的坐标参数等。

参见图3，图3为本发明实施例的侦测图像插入目标图像相邻两帧之间的示意图；该侦测图像202a具有检测图形2021对称分布在该侦测图像202a的四个对角上，形成一矩形结构,当然该检测图像亦可以是圆形、方形、点阵等其他图形，对称分布于该侦测图像202a的四角，以形成该矩形结构，当该投影装置100任何位置发生细微移动即可检测出四个该检测图形2021相对于该目标区域存在畸变参数，提高了检测的精确度，进一步的，该畸变参数为该检测图形2021上的一个或多个点位于该目标区域内的坐标参数。该侦测图像202a插入在该目标图像200的其中相邻两帧画面之间，如图3所示例的第一帧画面2011与第二帧画面2012之间插入侦测图像202a，该投影装置100的投影单元1在t时间内依次于第一时间t1投影第一帧画面2011，于第二时间t2投影侦测图像202a，于第三时间t3投影第二帧画面2012，依次顺序投影该目标图像200的帧画面至第N时间tn投影第M帧画面201m(m、n为整数，且n-m＝1)；其中，t1与t3的时间间隔大于1/24秒，以大于人眼可视帧数24帧，优选的，t1与t3的时间间隔为1/60秒，以达到不闪屏的效果。该侦测图像202a预存在该存储单元31中，于实际应用中，可在目标图像中相隔预定时间插入一侦测图像以达到使用过程中实时侦测投影装置与目标区域的位置变化，实时调整投影效果，保证观看者的视觉感受。

另选的，参见图4，图4为本发明另一实施例侦测图像插入目标图像200’其中一帧的示意图，于上述实施例的区别在于，在t2时间投射的侦测图像包含该目标图像200’的第二帧画面与该检测图形2021，t1与t2的时间间隔大于1/24秒，以大于人眼可视帧数24帧，优选的，t1与t3的时间间隔为1/60秒，以达到不闪屏的效果。

参见图5a和图5b，揭示了本发明实施例投影装置100投影侦测图像202a至目标区域D的示意图。参见图5a,由于投影装置100与目标区域D之间的相对位置发生变化，投影装置100投影侦测图像202a未完全投射在目标区域D上，而产生了偏移，此时，该捕获单元2捕获目标区域D和投影影像202b作为该第一图像，处理单元3接收该第一图像，并通过查表将该畸变参数与存储参数进行对比，得出校正参数，再触发梯形校正及/或调焦功能。参见图5b,为由于投影装置100与目标区域D之间的相对位置未发生变化，投影装置100投影侦测图像202a完全投射在目标区域D上，此时，该捕获单元2捕获目标区域D和投影影像202b作为该第一图像，处理单元3接收该第一图像，并通过查表对比分析不存在该畸变参数，继续投影下一帧图像，经过一预定时间再投射一侦测图像。

参照图6，揭示了发明第二实施例的投影装置自动校正方法的流程图；该投影装置自动校正方法用于调整第一实施例的投影装置100投射目标图像至目标区域形成的投影影像，其结构和功能与上述实施例相同，此处不再赘述。参见图6，该投影装置自动校正方法包括以下步骤：

步骤S000：插入侦测图像于该目标图像中；

步骤S001：于投影该目标图像时，投影该侦测图像至该目标区域；

步骤S002：捕获包括该目标区域的第一图像；以及

步骤S003：依据该第一图像判断是否校正该投影影像。

该方法通过投影装置100的投影单元1投射侦测图像202a于该目标区域D，再通过捕获单元捕获包括投影目标区域D的该第一图像，依据该第一图像判断是否需执行校正功能，无需检测机体加速度的的变化来判断是否产生移动，提高了准确度和时效性，同时省去使用重力传感器，提高性能的同时简化结构、降低成本。进一步的，该步骤S003包括：执行梯形校正及/或调焦以校正该投影影像。当然也可以是其它校正功能，以实现校正该投影影像的效果。

优选的，参见图7，该方法包括步骤S000’：插入该侦测图像于该目标图像的相邻两帧之间，并预存该侦测图像；步骤S001’：在投影该目标图像时，投影该侦测图像至该目标区域，并发送同步信号；步骤S002’：接收该同步信号，捕获包括该目标区域的第一图像；步骤S003’：依据该第一图像判断该侦测图像在该目标区域的投影参数与存储参数是否相符，若相符则返回步骤S000’，若不相符则执行步骤S004’；以及步骤S004’：校正该投影影像。另选的，于步骤S003’中，若该投影参数与该存储参数相符，则经过一预定时间间隔再返回步骤S000’。借此，可达到侦测该投影装置是否发生移动的目的，及时调整投影偏置，保证观看者的视觉效果。

另选的，参见图8该方法的步骤S000’亦可用步骤S000”替代，该步骤S000”包括：将检测图形插入其中一帧该目标图像以形成该侦测图像，并预存该侦测图像。在投影该目标图像的过程中，该检测图形随该目标图像的其中一帧图像投影至目标区域上，可以通过信息运算，将该检测图形隐藏在该帧图像中。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种投影装置自动校正方法，用于调整投影装置投影目标图像至目标区域形成的投影影像，其特征在于，该方法包括：

插入侦测图像于该目标图像中；

于投影该目标图像时，投影该侦测图像至该目标区域；

捕获包括该目标区域的第一图像；以及

依据该第一图像判断是否校正该投影影像。

2.如权利要求1所述的投影装置自动校正方法，其特征在于，插入该侦测图像于该目标图像中的步骤包括：插入该侦测图像于该目标图像的相邻两帧之间。

3.如权利要求1所述的投影装置自动校正方法，其特征在于，插入该侦测图像于该目标图像中的步骤包括：将检测图形插入其中一帧该目标图像以形成该侦测图像。

4.如权利要求1、2或3所述的投影装置自动校正方法，其特征在于，投影该侦测图像至该目标区域的步骤包括：发射同步信号；

捕获包括该目标区域的该第一图像的步骤包括：接收该同步信号。

5.如权利要求1、2或3所述的投影装置自动校正方法，其特征在于，依据该第一图像判断是否校正该投影影像的步骤包括：判断该侦测图像在该目标区域的投影参数与存储参数是否相符,若不相符则校正该投影影像。

6.如权利要求1、2或3所述的投影装置自动校正方法，其特征在于，依据该第一图像判断是否校正该投影影像的步骤包括：执行梯形校正及/或调焦以校正该投影影像。

7.一种投影装置，包括投影单元，用于投影目标图像至目标区域以形成投影影像，其特征在于，该投影装置还包括：

捕获单元；以及

处理单元，藕接该投影单元和该捕获单元；

其中，于投影该目标图像至该目标区域时，该投影单元先投影侦测图像至该目标区域，该捕获单元再捕获包括该目标区域的第一图像，该处理单元再依据该第一图像判断是否校正该投影影像。

8.如权利要求7所述的投影装置，其特征在于：该侦测图像插入该目标图像的相邻两帧之间，并在投影该目标图像的过程中，依序投影至目标区域。

9.如权利要求7所述的投影装置，其特征在于还包括：该侦测图像由检测图形插入其中一帧该目标图像形成，并在投影该目标图像的过程中，依序投影至目标区域。

10.如权利要求7、8或9所述的投影装置，其特征在于，该投影单元投影该侦测图像于该目标区域的同时，该处理单元发出同步信号，该捕获单元接收该同步信号并捕获包括该目标区域的该第一图像。