CN104660947A - 投影机及其校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种投影机及其校正方法，包含：容置槽、影像撷取装置、校正装置以及处理器。容置槽容置有流体；影像撷取装置朝向该容置槽，用以撷取该容置槽内的该流体的流体影像；校正装置耦接于该影像撷取装置；处理器电连接该校正装置及该影像撷取装置。其中，该处理器依据该流体影像，取得该容置槽在一轴向上对应于第一侧的第一水位及对应于第二侧的第二水位，该处理器依据该第一水位及该第二水位，控制该校正装置校正该投影机在该轴向上的倾斜角度。
Description
技术领域
本发明描述一种投影机及其校正方法，尤指一种水冷式投影机校正倾斜角度的方法。
背景技术
随着投影机的发展，具备各式功能的投影机逐渐问世。一般而言，投影机分为壁挂式投影机(又称为固定式投影机)以及可携式投影机(直接摆放于平台)。无论是哪一种投影机，当投影机投影影像至屏幕时，若投影机的水平与屏幕不一致，会造成影像光线投影至屏幕上的距离不一致而发生画面变形的情况。举例来说，当投影机的机身发生左右倾斜时，投影到屏幕上的影像会被旋转。当投影机的机身发生前后倾斜时，投影到屏幕上的影像会变型为梯形。
目前投影机校正机身倾斜的方法分为两种，一种为手动调整，另一种为自动调整。而手动调整机身倾斜的步骤为藉由使用者的视觉感受，以手动的方式调整投影机的水平线以缓和屏幕上影像的旋转或变形。而自动调整机身倾斜的步骤为利用投影机内部的角度感测器或是重力感测器(G-Sensor)等装置，通过感测器侦测倾斜角度的变化，再藉由角度资料去自动校正屏幕上影像的旋转或变形。然而，手动调整机身倾斜的方式费时费力，且精确度不足。利用角度感测器或是重力感测器自动调整机身倾斜的方式，除了高成本之外，角度感测器或是重力感测器必须常常维护且进行重置(Reset)校正，以确保每次感测的准确度，故便利性亦不足。
因此，发展一种自动化、低成本以及不需重置的校正方法，能准确地校正投影机机身的倾斜角度是非常重要的。
发明内容
本发明提供一种投影机及其校正方法，以解决上述问题。
一方面，本发明提供一种投影机的校正方法，用于投影机，包含以下步骤：
影像撷取装置撷取该投影机中容置槽内的第一流体影像；
依据该第一流体影像，取得该容置槽在第一轴向的第一侧的第一水位；
依据该第一流体影像，取得该容置槽在该第一轴向的第二侧的第二水位；及
校正装置依据该第一水位及该第二水位，校正该投影机在该第一轴向的第一倾斜角度。
较佳的，该校正装置依据该第一水位及该第二水位，校正该投影机在该第一轴向的该第一倾斜角度的步骤包括：
将该第一水位减去该第二水位，以产生该容置槽的第一水位差；
该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向的该第一倾斜角度。
较佳的，该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向的该第一倾斜角度的步骤包含：若该第一水位差为负数，则该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向于该第一侧的倾斜俯角。
较佳的，该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向的该第一倾斜角度的步骤包含：若该第一水位差为正数，则该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向于该第二侧的倾斜俯角。
较佳的，该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向的该第一倾斜角度的步骤包含：
该校正装置依据该第一水位差，将该投影机于该第一轴向以第一角度校正；
该投影机以该第一角度校正后，该影像撷取装置撷取该容置槽内的第二流体影像，并更新该第一水位及该第二水位分别为第五水位及第六水位；及
依据该第五水位及该第六水位，产生该容置槽的第三水位差；
其中，若该第三水位差在预定范围内，该校正装置停止校正该投影机于该第一轴向的该第一倾斜角度。
较佳的，另包含：
该影像撷取装置依据该第一流体影像，取得该容置槽在第二轴向的第三侧的第三水位；
该影像撷取装置依据该流体状态的影像，取得该容置槽在第二轴向的第四侧的第四水位；
将该第三水位减去该第四水位，以产生该容置槽的第二水位差；及
该校正装置根据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向上的第二倾斜角度。
较佳的，该校正装置依据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向的该第二倾斜角度的步骤包含：若该第二水位差为负数，则该校正装置依据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向上于该第三侧的倾斜俯角。
较佳的，该校正装置依据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向的该第二倾斜角度的步骤包含：若该第二水位差为正数，则该校正装置根据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向上于该第四侧的倾斜俯角。
较佳的，该校正装置依据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向的该第二倾斜角度的步骤包含：
该校正装置根据该第二水位差，将该投影机在该第二轴向以第二角度校正；
该投影机以该第二角度校正后，该影像撷取装置撷取该容置槽内的第二流体影像，并更新该第三水位及该第四水位分别为第七水位及第八水位；及
依据该第七水位及该第八水位，产生该容置槽的第四水位差；
其中，若该第四水位差在预定范围内，该校正装置停止校正该投影机在该第二轴向的该第二倾斜角度。
另一方面，本发明提供一种投影机，包含：容置槽、影像撷取装置、校正装置以及处理器。容置槽容置有流体；影像撷取装置朝向该容置槽，用以撷取该容置槽内的流体影像；校正装置耦接于该影像撷取装置；处理器电连接该校正装置及该影像撷取装置。其中，该处理器依据该流体影像，取得该容置槽在一轴向上对应于第一侧的第一水位及对应于第二侧的第二水位，该处理器依据该第一水位及该第二水位，控制该校正装置校正该投影机在该轴向上的倾斜角度。
本发明揭露一种投影机及其校正机身倾斜角度方法，其观念为利用投影机内部容置槽内流体水平面与地平线平行的特性，并利用影像撷取装置及时撷取容置槽内流体影像。处理器将流体影像进行处理后，依照水平面偏斜程度取得水位差，再操作校正装置逐步校正倾斜。因此，相较于传统投影机需要角度感测器或是重力感测器(G-Sensor)等装置侦测倾斜角度，本发明的投影机不需要额外昂贵且需要重置的装置，即可以全自动化的程序使投影机获得高准确度的倾斜角度的校正。
附图说明
图1为本发明实施例的投影机的元件方块图；
图2为图1实施例的投影机的流体影像，在机身为左高右低的倾斜角度时的示意图；
图3为图1实施例的投影机的流体影像，在机身为左低右高的倾斜角度时的示意图；
图4为图1实施例的投影机的流体影像，在机身同时于两轴倾斜时的示意图；
图5为图1实施例的投影机使用渐进式倾斜校正的示意图；
图6为图1实施例的投影机校正倾斜角度的流程图。
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。
图1为本发明实施例的投影机100的元件方块图。如图1所示，投影机100包含容置槽10、影像撷取装置11、处理器12及校正装置13。本实施例中的投影机100为水冷式投影机，而容置槽10用以容置流体，以使投影机100经由水冷式循环降温。容置槽10内的流体不限于纯水，亦可为液态冷却剂或液化气体等。影像撷取装置11设置投影机100内，其镜头朝向容置槽10，用以撷取容置槽10内的流体影像。校正装置13用来校正投影机100于第一轴向及第二轴向的倾斜角度。处理器12电连接于校正装置13，且位于影像撷取装置11之内，处理器12用以控制校正装置13校正投影机100在两个轴向上的倾斜角度。本实施例的处理器12可为逻辑控制单元(Logical Control Unit)、微处理器(Micro-Processor)、微控制单元(Micro-Control Unit)或任何具备运算能力的元件。虽然本实施例中的处理器12设置于影像撷取装置11之内，然而本发明却不限于此，其它实施例中的处理器12可为设置于投影机100内的任何空间，且电连于影像撷取装置11及校正装置13，甚至处理器12可为经由投影机100外部连网的处理器，例如投影机100可连线于云端机台上的处理装置。本发明的投影机100的影像撷取装置11具有撷取容置槽10内的流体影像的能力，例如微型相机、微型摄影机、或微型录影机等等。而处理器12将流体影像进行分析及影像处理后，能自动控制校正装置13校正投影机100的倾斜角度。以下将详细说明投影机100在机身倾斜角度不同时所对应的流体影像，以及根据流体影像如何校正机身倾斜角度的过程。
图2为图1实施例的投影机100的流体影像，在机身为左高右低的倾斜角度时的示意图。而图3为图1实施例的投影机100的流体影像，在机身为左低右高的倾斜角度时的示意图。为了简化说明，在此先考虑投影机100于第一轴向的左右倾斜状况。在图2中，容置槽10的形状为立方体，但本发明的容置槽的形状可为任何形状。当投影机的机身向右倾斜时，容置槽10内流体的水平面L仍会平行于放置投影机100的地平面。在图2中，因投影机100为左高右低倾斜，故流体在容置槽10内右侧面的水位高度HR会比左侧面的水位高度HL要高，即HR>HL。此时，影像撷取装置11撷取的位于容置槽10内部的流体影像即如图2所示。随后，影像撷取装置11内的处理器12会对流体影像进行影像处理以增加校正的准确度，例如处理器12会将流体影像锐化(Sharpen)、去杂讯(Denoise)、缩放(Resize)以估测出实际的水位高度HR以及水位高度HL。处理器12根据流体影像取得实际的水位高度HR以及水位高度HL后，会进一步将水位高度HR与水位高度HL相减以得出一个水位差ΔH1，即ΔH1＝HR-HL。在图2中，因投影机100为考虑机身为左高右低的倾斜角度时的情况，故HR>HL，导致ΔH1为正数。处理器12依据正数的水位差ΔH1判定投影机100的倾斜角度为左高右低，再进一步根据水位差ΔH1计算投影机100于第一轴向上的倾斜角度，并控制校正装置13校正投影机100于第一轴向上的倾斜角度。
在图3中，在投影机100于第一轴向上为左低右高的倾斜时，影像撷取装置11撷取的位于容置槽10内部的流体影像，其流体在容置槽10内右侧面的水位高度HR会比左侧面的水位高度HL要低，即HR<HL。处理器12对流体影像进行影像处理后，将水位高度HR与水位高度HL相减以得出一个负数的水位差ΔH1，即ΔH1＝HR-HL且ΔH1<0。处理器12依据负数的水位差ΔH1判定投影机100的倾斜角度为左低右高，再进一步根据水位差ΔH1计算投影机100于第一轴向上的倾斜角度，并控制校正装置13校正投影机100于第一轴向上的倾斜角度。
虽然本实施例描述了投影机100根据流体影像中的水位差校正第一轴向上倾斜角度的方法，但本发明却不以此为限。在其它实施例中，投影机100将根据流体影像中的水位差，可同时校正第一轴向及第二轴向上倾斜角度。图4为图1实施例的投影机的流体影像，在机身同时于两轴倾斜时的示意图。在图4中，影像撷取装置11撷取投影机100中容置槽10内部的流体影像，并通过处理器12将流体影像作影像处理后，处理器12会取得容置槽10内流体在第一轴向(左右轴向)的左侧面的水位高度HL及右侧面的水位高度HR，以及第二轴向(前后轴向)的前侧面的水位高度HF及后侧面的水位高度HB。随后，处理器12会将水位高度HR与水位高度HL相减以得出一个对应于第一轴向的水位差ΔH1，并将水位高度HF与水位高度HB相减以得出一个对应于第二轴向的水位差ΔH2，即ΔH1＝HR-HL且ΔH2＝HF-HB。处理器12进一步通过水位差ΔH1及水位差ΔH2的极性，判断投影机100于第一轴向及第二轴向的倾斜方向。举例来说，当ΔH1>0时，处理器12判断投影机100于第一轴向为左高右低的倾斜。当ΔH1<0时，处理器12判断投影机100于第一轴向为左低右高的倾斜。当ΔH2>0时，处理器12判断投影机100于第二轴向为前低后高的倾斜。当ΔH2<0时，处理器12判断投影机100于第二轴向为前高后低的倾斜。随后，处理器12将依据水位差ΔH1及水位差ΔH2，控制校正装置13校正投影机100于第一轴向及第二轴向上的倾斜角度。以下将描述投影机100中的处理器12如何控制校正装置13对投影机100进行倾斜校正的步骤。
图5为图1实施例的投影机100使用渐进式倾斜校正的示意图。本实施例中，校正装置13以渐进式的方法校正投影机100的倾斜角度，而渐进式校正投影机100的倾斜角度是使用连续性的校正，以使投影机100校正后的水位差满足预定范围，以保证机身倾斜角度的误差量是可以被接受的。流程详述于下。在图5中，Y轴表示处理器12取得第一轴向上的流体的水位差(第二轴向的校正机制与第一轴向类似，因此可类比于第一轴向的校正方法，本发明实施例于此不再赘述)，X轴为时间轴。时间点P1的水位差为ΔH1(1)，时间点P2的水位差为ΔH1(2)，时间点P3的水位差为ΔH1(3)，时间点P4的水位差为ΔH1(4)，时间点P5的水位差为ΔH1(5)。在本实施例中，投影机100倾斜校正过程中，水位差随时间的函数值ΔH1(·)变化为收敛(Convergence)。在时间点P1时，处理器12控制校正装置13根据水位差ΔH1(1)对投影机100进行校正。投影机100在时间点P1至时间点P2间进行校正操作后，在时间点P2仍存在一个水位差ΔH1(2)，处理器12比较水位差ΔH1(1)于时间点P1及水位差ΔH1(2)于时间点P2的数值后，判定水位差ΔH1(1)与水位差ΔH1(2)不相等，且水位差ΔH1(2)不在预定范围内，故表示投影机100的水位差随时间的函数值变化尚未收敛，且于时间点P2的水位差ΔH1(2)仍具有高误差值，因此处理器12于时间点P2后将对投影机100继续校正。投影机100在时间点P2至时间点P3间再次进行校正操作后，于时间点P3仍存在一个水位差ΔH1(3)，处理器12比较水位差ΔH1(2)于时间点P2及水位差ΔH1(3)于时间点P3的数值后，判定水位差ΔH1(2)与水位差ΔH1(3)不相等，且水位差ΔH1(3)不在预定范围内，表示投影机100的水位差随时间的函数值变化仍尚未收敛，且于时间点P3的水位差ΔH1(3)仍具有高误差值，因此处理器12于时间点P3后将会对投影机100继续校正。依此类推，当投影机100在时间点P4至时间点P5间进行校正操作后，处理器12比较水位差ΔH1(4)于时间点P4及水位差ΔH1(5)于时间点P5的数值后，判定水位差ΔH1(4)与水位差ΔH1(5)近乎相等，且水位差ΔH1(5)在预定范围内，表示投影机100的水位差随时间的函数值变化已经收敛，等同于机身倾斜角度的误差量已校正为可接受的范围，因此处理器12将会停止对投影机100继续校正。
图6为图1实施例的投影机100校正倾斜角度的流程图。在图5中，投影机100校正倾斜角度的方法包含步骤S1至步骤S5，如下：
S1：影像撷取装置11撷取投影机100中容置槽10内的流体影像；
S2：影像撷取装置11中的处理器12依据流体影像，分别取得容置槽10在第一轴向的第一侧的水位HR及第二侧的水位HL；
S3：影像撷取装置11中的处理器12依据流体影像，分别取得容置槽10在第二轴向的第三侧的水位HF及第四侧的水位HB；
S4：处理器12操作校正装置13，依据水位HR、水位HL、水位HF及水位HB校正投影机100在第一轴向及第二轴向的倾斜角度；
S5：处理器12检查水位差ΔH1及ΔH2随时间的函数值变化是否收敛，及校正之后的水位差ΔH1及ΔH2是否落于预定范围内；及
S6：若水位差ΔH1及ΔH2随时间的函数值变化为收敛，且校正后的水位差ΔH1及ΔH2落于预定范围内，则处理器12将会结束对投影机100的校正程序。
藉由上述步骤S1至步骤S6的校正流程，投影机100将由原本较大的倾斜角度校正为可接收范围的倾斜角度，且步骤S1至步骤S6是为全自动化的校正，使用者不需要对投影机100执行校正角度重置的行为。
综上所述，本发明揭露一种投影机及其校正机身倾斜角度方法，其观念为利用投影机内部容置槽内流体水平面与地平线平行的特性，并利用影像撷取装置及时撷取容置槽内流体影像。处理器将流体影像进行处理后，依照水平面偏斜程度取得水位差，再操作校正装置逐步校正倾斜。因此，相较于传统投影机需要角度感测器或是重力感测器(G-Sensor)等装置侦测倾斜角度，本发明的投影机不需要额外昂贵且需要重置的装置，即可以全自动化的程序使投影机获得高准确度的倾斜角度的校正。
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)
1.一种投影机的校正方法，用于投影机，其特征在于，包含以下步骤：
影像撷取装置撷取该投影机中容置槽内的第一流体影像；
依据该第一流体影像，取得该容置槽在第一轴向的第一侧的第一水位；
依据该第一流体影像，取得该容置槽在该第一轴向的第二侧的第二水位；及
校正装置依据该第一水位及该第二水位，校正该投影机在该第一轴向的第一倾斜角度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该校正装置依据该第一水位及该第二水位，校正该投影机在该第一轴向的该第一倾斜角度的步骤包括：
将该第一水位减去该第二水位，以产生该容置槽的第一水位差；
该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向的该第一倾斜角度。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向的该第一倾斜角度的步骤包含：若该第一水位差为负数，则该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向于该第一侧的倾斜俯角。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向的该第一倾斜角度的步骤包含：若该第一水位差为正数，则该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向于该第二侧的倾斜俯角。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该校正装置依据该第一水位差，校正该投影机在该第一轴向的该第一倾斜角度的步骤包含：
该校正装置依据该第一水位差，将该投影机于该第一轴向以第一角度校正；
该投影机以该第一角度校正后，该影像撷取装置撷取该容置槽内的第二流体影像，并更新该第一水位及该第二水位分别为第五水位及第六水位；及
依据该第五水位及该第六水位，产生该容置槽的第三水位差；
其中，若该第三水位差在预定范围内，该校正装置停止校正该投影机于该第一轴向的该第一倾斜角度。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，另包含：
该影像撷取装置依据该第一流体影像，取得该容置槽在第二轴向的第三侧的第三水位；
该影像撷取装置依据该流体状态的影像，取得该容置槽在第二轴向的第四侧的第四水位；
将该第三水位减去该第四水位，以产生该容置槽的第二水位差；及
该校正装置根据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向上的第二倾斜角度。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该校正装置依据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向的该第二倾斜角度的步骤包含：若该第二水位差为负数，则该校正装置依据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向上于该第三侧的倾斜俯角。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该校正装置依据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向的该第二倾斜角度的步骤包含：若该第二水位差为正数，则该校正装置根据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向上于该第四侧的倾斜俯角。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该校正装置依据该第二水位差，校正该投影机在该第二轴向的该第二倾斜角度的步骤包含：
该校正装置根据该第二水位差，将该投影机在该第二轴向以第二角度校正；
该投影机以该第二角度校正后，该影像撷取装置撷取该容置槽内的第二流体影像，并更新该第三水位及该第四水位分别为第七水位及第八水位；及
依据该第七水位及该第八水位，产生该容置槽的第四水位差；
其中，若该第四水位差在预定范围内，该校正装置停止校正该投影机在该第二轴向的该第二倾斜角度。
10.一种投影机，其特征在于，包含：
容置槽，容置有流体；
影像撷取装置，该影像撷取装置朝向该容置槽，用以撷取该容置槽内的该流体的流体影像；
校正装置，耦接于该影像撷取装置；及
处理器，电连接该校正装置及该影像撷取装置；
其中，该处理器依据该流体影像，取得该容置槽在一轴向上对应于第一侧的第一水位及对应于第二侧的第二水位，该处理器依据该第一水位及该第二水位，控制该校正装置校正该投影机在该轴向上的倾斜角度。
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| WO2017054334A1 (zh) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种投影方法、装置、终端及计算机存储介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150527 |