CN105607395A - 投影装置及其校正方法 - Google Patents

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CN105607395A CN201610130030.3A CN201610130030A CN105607395A CN 105607395 A CN105607395 A CN 105607395A CN 201610130030 A CN201610130030 A CN 201610130030A CN 105607395 A CN105607395 A CN 105607395A
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王静慧
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Qisda Optronics Suzhou Co Ltd
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    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
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Abstract

本发明公开一种投影装置及其校正方法，通过发射基准点至该成像区域，获取具有该基准点的影像，根据该影像得到该基准点的位置，并根据该基准点的位置校正该投影画面，以呈现清晰的投影画面。

Description

投影装置及其校正方法
技术领域
本发明关于一种投影装置及其校正方法，尤其涉及通过发射基准点至成像区域并根据该基准点的位置进行投影画面校正的投影装置以及其校正方法。
背景技术
随着生活水平的日益提高和视频技术的不断发展，投影装置广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所。在使用投影装置的时候，为了使投影装置在投影屏幕上投影清晰的影像，使用者需要对投影装置投影的画面进行校正。
现有技术中，对投影装置的对焦和梯形校正多利用手动方式，即将所需要播放的影像投影到投影屏幕上后，使用者通过眼睛对投影屏幕上的画面的清晰度和画面形状进行判断，并根据判断结果调节投影装置的焦距和画面的形状(根据调节后的画面的清晰度和形状来对画面进行修正)，如此反复，直至使用者认为画面清晰且形状不发生形变，因此手动对焦和梯形校正操作起来相对繁琐，并且，每次投影装置的位置发生移动，都需要对投影装置的画面进行对焦和梯形校正，此种手动调节的方式进一步给使用者带来不便，降低用户体验。此外，通过眼睛来判断画面的清晰度和画面的形状是存在误差的，使得使用者很难得到理想的画面。
因此，有必要设计一种新的投影装置及其校正方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种投影装置及其校正方法，其可通过发射基准点至成像区域，并根据该基准点的位置进行投影画面校正，以获得清晰的投影画面。
为达到上述目的，本发明提供一种投影装置的校正方法，该投影装置用于投影画面至成像区域，该方法包括以下步骤：
步骤S101，发射基准点至该成像区域；
步骤S102，获取具有该基准点的影像；
步骤S103，根据该影像得到该基准点的位置，并根据该基准点的位置校正该投影画面。
较佳的，该步骤S103还包括，根据该影像上的该基准点于该影像的坐标位置确定该基准点的位置。
较佳的，该步骤S103还包括，根据该基准点的位置和公式F得到对应的投影距离，并根据该投影距离对该投影画面进行对焦，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为已知常数，Y为基准点的位置，X为投影距离。
较佳的，该步骤S101包括，同时发射至少两个基准点至该成像区域；该步骤S102包括，获取具有该至少两个基准点的影像；该步骤S103包括，根据该影像确定该至少两个基准点的位置，根据该至少两个基准点的位置和对应的公式F得到该至少两个基准点对应的投影距离，进而根据该至少两个基准点对应的投影距离对该投影画面进行校正，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为已知常数，Y为该基准点的位置，X为投影距离。
较佳的，该步骤S103还包括，若该至少两个基准点对应的投影距离相同，则根据该至少两个基准点对应的投影距离对该投影画面进行对焦；若该至少两个基准点对应的投影距离不全相同，则根据该至少两个基准点对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，进而根据该至少两个基准点对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。
较佳的，该发光装置发射至少两束光线至该成像区域以于该成像区域形成该至少两个基准点，其中，该至少两束光线相交或者平行。
为达上述目的，本发明还提供一种投影装置，用于投影画面至成像区域，该投影装置包含：
发光装置，用于发射基准点至该成像区域；
影像捕获装置，用于获取具有该基准点的影像；
处理模块，耦接于该影像捕获装置，用以接收并分析该影像捕获装置发送的该影像；
校正单元，耦接于该处理模块，用以对投影画面进行校正；
其中，该处理模块根据该影像得到该基准点的位置，并根据该基准点的位置控制该校正单元校正该投影画面。
较佳的，该处理模块根据该影像上的该基准点于该影像的坐标位置确定该基准点的位置。
较佳的，该处理模块是根据该基准点的位置和公式F得到对应的投影距离，进而根据该投影距离控制该校正单元对该投影画面进行对焦，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为已知常数，Y为基准点的位置，X为投影距离。
较佳的，该发光装置具有至少两个发光单元，该至少两个发光单元同时发射至少两个基准点至该成像区域；该影像捕获装置获取具有该至少两个基准点的影像，并发送给该处理模块，该处理模块根据该影像确定该至少两个基准点的位置，根据该至少两个基准点的位置和对应的公式F得到该至少两个基准点对应的投影距离，进而控制该校正单元根据该投影距离对投影画面进行校正，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为常数，Y为该基准点的位置，X为投影距离。
较佳的，若该至少两个基准点对应的投影距离相同，则该处理模块控制该校正单元根据该至少两个基准点对应的投影距离对该投影画面进行对焦；若该至少两个基准点对应的投影距离不全相同，则该处理模块根据该至少两个基准点对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制该校正单元根据该至少两个基准点对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。
较佳的，该至少两个发光单元同时发射光线至该成像区域以于该成像区域形成该至少两个基准点，其中，该至少两个发光单元发射的至少两束光线相交或者平行。
与现有技术相比，本发明提供一种投影装置及其校正方法，通过发射基准点至该成像区域，获取具有该基准点的影像，根据该影像得到该基准点的位置，并根据该基准点的位置对该投影画面进行校正，以呈现清晰的投影画面，提高用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的投影装置100的功能方块示意图。
图2A为本发明实施例所提供的投影装置100的使用状态示意图。
图2B为图2A中使用状态下获得的影像示意图。
图3A为本发明另一实施例所提供的投影装置100于不同距离成像区域SC的使用状态俯视图。
图3B、图3C和图3D分别为对应于图3A中不同距离成像区域SC的使用状态下获得的影像示意图。
图4A为本发明另一实施例所提供的投影装置100于不同距离成像区域SC的使用状态俯视图。
图4B、图4C和图4D分别为对应于图4A中不同距离成像区域SC的使用状态下获得的影像示意图。
图5A为本发明另一实施例所提供的投影装置100于不同距离成像区域SC的使用状态俯视图。
图5B、图5C和图5D分别为对应于图5A中不同距离成像区域SC的使用状态下获得的影像示意图。
图6A为本发明另一实施例所提供的投影装置100于不同成像区域SC的使用状态俯视图。
图6B和图6C分别为对应于图6A中不同成像区域SC的使用状态下获得的影像示意图。
图7为本发明第一实施例所提供的投影装置100的校正方法的流程图。
图8为本发明第二实施例所提供的投影装置100的校正方法的流程图。
图9为本发明第三实施例所提供的投影装置100的校正方法的流程图。
图10为本发明第四实施例所提供的投影装置100的校正方法的流程图。
图11为本发明第五实施例所提供的投影装置100的校正方法的流程图。
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。
在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的「包含」为开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。
参照图1至图2B，图1揭示了本发明提供的投影装置100的功能方块示意图，图2A为本发明实施例所提供的投影装置100的使用状态示意图，图2B为图2A中使用状态下获得的影像示意图。本发明投影装置100用于投影画面至成像区域SC，投影装置100包括发光装置11、影像捕获装置12、处理模块13和校正单元14，处理模块13耦接发光装置11、影像捕获装置12和校正单元14。
发光装置11用于发射基准点至成像区域SC。发光装置11可以为红外线发光装置，但不以此为限，发光装置11亦可以是用以发射任何影像捕获装置12可捕获并用于该投影画面校正的基准点的发光装置，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。进一步的，发光装置11可以设置于投影装置100的本体上，亦可以设置于投影装置100的本体的周边区域，具体由设计人员根据实际情况而定，本发明发光装置11设置于投影装置100的本体上，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。
影像捕获装置12用于获取具有该基准点的影像。进一步的，影像捕获装置12例如为电荷耦合元件(CCD,Charge-coupledDevice)或者互补金属氧化物半导体(CMOS,ComplementaryMetalOxideSemiconductor)，但不以此为限，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。
处理模块13耦接于发光装置11和影像捕获装置12，处理模块13用以控制发光装置11发射基准点至成像区域SC以及接收并分析影像捕获装置12发送的该影像。
校正单元14耦接于处理模块13，用以对该投影画面进行校正。
其中，处理模块13根据该影像得到该基准点的位置，并根据该基准点的位置控制校正单元14进行该投影画面的校正。
例如，影像捕获装置12的可视范围可以覆盖成像区域SC，亦可以位于成像区域SC范围内，本实施例中，影像捕获装置12的可视范围与成像区域SC重合，具体由设计人员根据实际情况而定，以可获取具有该基准点的影像为准，在此不再赘述。
进一步的，处理模块13根据该影像上的该基准点于该影像的坐标位置确定该基准点的位置。
进一步的，处理模块13是根据该基准点的位置和公式F得到对应的投影距离，进而根据该投影距离控制该校正单元对该投影画面进行对焦，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为已知常数，Y为基准点的位置，X为该基准点对应的投影距离。
请参见图3A至图3D，图3A为本发明另一实施例所提供的投影装置100于不同距离成像区域SC的使用状态俯视图，图3B、图3C和图3D分别为对应于图3A中不同距离成像区域SC的使用状态下获得的影像示意图。如图3A至图3D所示，发光装置11具有至少两个发光单元111，至少两个发光单元111同时发射至少两个基准点至成像区域SC；影像捕获装置12获取具有至少两个基准点的影像，并发送给处理模块13，处理模块13根据该影像确定至少两个基准点的位置，根据该至少两个基准点的位置和对应的公式F得到该至少两个基准点对应的投影距离，进而控制校正单元14根据该投影距离对投影画面进行校正，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为常数，Y为该基准点的位置，X为基准点对应的投影距离。
需要特别说明的是，不同的发光单元111具有不同的公式F，即具有不同的a值和b值。某一发光单元111的a值和b值的确定是在该发光单元111的已知对应的两组Y和X值的情况下，得到两个二元一次方程，解该两个二元一次方程得到对应的a值和b值，进而得到该发光单元111的对应的公式F。具体而言，首先确定投影距离X1，且该投影距离对应一个清晰聚焦且不发生形变的投影画面，然后该发光装置11在此状态下投射基准点至成像区域SC，确定该基准点的位置Y1，从而得到一组X1和Y1，将该组X1和Y1代入公式F，得到Y1＝aX1+b；然后，重新确定投影距离X2(X2不等于X1)，且该投影距离对应一个清晰聚焦且不发生形变的投影画面，然后该发光装置11在此状态下投射基准点至成像区域SC，确定该基准点的位置Y2，从而得到另一组X2和Y2，将该组X2和Y2代入公式F，得到Y2＝aX2+b，解该两个二元一次方程得到对应的a值和b值，进而得到该发光单元111的对应的公式F。其中，一组中的Y1和X1以及X2和Y2是相互对应且是唯一的，在发光装置11和投影距离(X)一定的情况下，基准点的位置(Y)也是唯一的。并且，同一发光单元111相对投影装置100的本体的位置发生变化后，需要重新确定a值和b值，但不以此为限。
于实际应用中，若该至少两个基准点对应的投影距离相同，则处理模块13控制校正单元14根据该两个基准点对应的投影距离对该投影画面进行对焦；若该至少两个基准点对应的投影距离不全相同，则处理模块13根据该至少两个基准点对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制校正单元14根据该至少两个基准点对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。
进一步的，至少两个发光单元111同时发射光线至成像区域SC，以于成像区域SC形成至少两个基准点，其中，至少两个发光单元111发射的至少两束光线相交或者平行。进一步的，通过调整该至少两个发光单元111的位置来调整该至少两束光线的相对位置关系，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。
下面将结合具体的实施例，对本发明投影装置100的工作原理进行描述。
实施例一
具体请参照图2A，于本实施例中，发光装置11发射一个基准点A1至成像区域SC,影像捕获装置12获取具有基准点A1的影像(参见图2B)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的基准点A1于该影像的坐标位置确定基准点A1的位置(Y(A1))，处理模块13根据基准点A1的位置(Y(A1))和公式F得到对应的投影距离(X(A1))，进而根据投影距离控制校正单元14对该投影画面进行对焦，以获得清晰的投影画面。
实施例二
具体请参照图3A,于本实施例中，发光装置11包括两个发光单元111，两个发光单元111同时发射基准点至成像区域SC，并于成像区域SC形成两个基准点B1、C1，影像捕获装置12获取具有两个基准点B1、C1的影像(参见图3B)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的两个基准点B1、C1于该影像的坐标位置确定两个基准点B1、C1的位置，处理模块13根据两个基准点B1、C1的位置和对应的公式F(即两个基准点B1、C1分别对应的发光单元111对应的公式F)得到对应的投影距离，进而根据投影距离控制校正单元14对该投影画面进行校正，以获得清晰的投影画面。具体而言，处理模块13首先根据该影像上的两个基准点B1、C1于该影像的坐标位置分别得到两个基准点B1、C1的位置(Y(B1)和Y(C1))(参见图3B)，接着将Y(B1)代入对应的公式F，得到基准点B1对应的投影距离(X(B1))，然后再将Y(C1)代入对应的公式F，得到基准点C1对应的投影距离(X(C1))；比较基准点B1对应的投影距离(X(B1))和基准点C1对应的投影距离(X(C1))，若基准点B1对应的投影距离(X(B1))和基准点C1对应的投影距离(X(C1))相同，则说明投影装置100投影时的歪斜投影角为0，只要根据基准点B1对应的投影距离(X(B1))或者基准点C1对应的投影距离(X(C1))对该投影画面进行对焦即可获得清晰的投影画面。进一步的，若基准点B1对应的投影距离(X(B1))和基准点C1对应的投影距离(X(C1))不相同，处理模块13根据两个基准点B1、C1对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制校正单元14根据两个基准点B1、C1对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。其中，图3A是以基准点B1对应的投影距离(X(B1))和基准点C1对应的投影距离(X(C1))相同为例进行说明。
进一步的，当成像区域SC位于图3A中离投影装置100更远一点的位置时，两个发光单元111于成像区域SC上形成的两个基准点B1’、C1’重合，即形成交汇点，影像捕获装置12获取具有两个基准点B1’、C1’的影像(参见图3C)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的基准点B1’或者基准点C1’于该影像的坐标位置确定基准点B1’或者基准点C1’的位置，进而根据投影距离控制校正单元14对该投影画面进行校正，以获得清晰的投影画面。需要特别说明的是，由于基准点B1’和基准点C1’重合，因此，可以根据基准点B1’和基准点C1’中的任意一个来计算对应的投影距离，因为基准点B1’对应的投影距离(X(B1’))和基准点C1对应的投影距离(X(C1’))是相同的。
进一步的，当成像区域SC位于图3A中离投影装置100更远一点的位置时，两个发光单元111同时发射的两束光线于成像区域SC上形成两个基准点B1”、C1”，影像捕获装置12获取具有两个基准点B1”、C1”的影像(参见图3D)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的两个基准点B1”、C1”于该影像的坐标位置确定两个基准点B1”、C1”的位置，进而根据投影距离控制校正单元14对该投影画面进行校正，以获得清晰的投影画面。具体而言，处理模块13首先根据该影像上的两个基准点B1”、C1”于该影像的坐标位置分别得到两个基准点B1”、C1”的位置(Y(B1”)和Y(C1”))(参见图3D)，接着将Y(B1”)代入对应的公式F(即基准点B1”对应的发光单元111对应的公式F)，得到基准点B1”对应的投影距离(X(B1”))，然后再将Y(C1”)代入对应的公式F(即基准点C1”对应的发光单元111对应的公式F)，得到基准点C1”对应的投影距离(X(C1”))；比较基准点B1”对应的投影距离(X(B1”))和基准点C1”对应的投影距离(X(C1”))，若基准点B1”对应的投影距离(X(B1”))和基准点C1”对应的投影距离(X(C1”))相同，则说明投影装置100投影时的歪斜投影角为0，只要根据基准点B1”对应的投影距离(X(B1”))或者基准点C1”对应的投影距离(X(C1”))对该投影画面进行对焦即可获得清晰的投影画面。进一步的，若基准点B1”对应的投影距离(X(B1”))和基准点C1”对应的投影距离(X(C1”))不相同，处理模块13根据两个基准点B1”、C1”对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制校正单元14根据两个基准点B1”、C1”对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。其中，图3A是以基准点B1”对应的投影距离(X(B1”))和基准点C1”对应的投影距离(X(C1”))相同为例进行说明。
实施例三
具体请参照图4A，为本发明另一实施例所提供的投影装置100于不同距离成像区域SC的使用状态俯视图。本实施例中，如图4A所示，两个发光单元111发出的光束相互平行(可以通过移动两个发光单元111的位置或者方向实现)，并于成像区域SC形成两个基准点B2、C2，影像捕获装置12获取具有两个基准点B2、C2的影像(参见图4B)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的两个基准点B2、C2于该影像的坐标位置确定两个基准点B2、C2的位置，处理模块13根据两个基准点B2、C2的位置和对应的公式F(即两个基准点B2、C2对应的发光单元111对应的公式F)得到对应的投影距离，进而根据投影距离控制校正单元14对该投影画面进行校正，以获得清晰的投影画面。具体而言，处理模块13首先根据该影像上的两个基准点B2、C2于该影像的坐标位置分别得到两个基准点B2、C2的位置(Y(B2)和Y(C2))(参见图4B)，接着将Y(B2)代入对应的公式F，得到基准点B2对应的投影距离(X(B2))，然后再将Y(C2)代入对应的公式F，得到基准点C2对应的投影距离(X(C2))；比较基准点B2对应的投影距离(X(B2))和基准点C2对应的投影距离(X(C2))，若基准点B2对应的投影距离(X(B2))和基准点C2对应的投影距离(X(C2))相同，则说明投影装置100投影时的歪斜投影角为0，只要根据基准点B2对应的投影距离(X(B2))或者基准点C2对应的投影距离(X(C2))对该投影画面进行对焦即可获得清晰的投影画面。进一步的，若基准点B2对应的投影距离(X(B2))和基准点C2对应的投影距离(X(C2))不相同，处理模块13根据两个基准点B2、C2对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制校正单元14根据两个基准点B2、C2对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。其中，图4A是以基准点B2对应的投影距离(X(B2))和基准点C2对应的投影距离(X(C2))相同为例进行说明。
进一步的，当成像区域SC位于图4A中离投影装置100更远一点的位置时，两个发光单元111于成像区域SC上形成的两个基准点B2’、C2’重合，即形成交汇点，影像捕获装置12获取具有两个基准点B2’、C2’的影像(参见图4C)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的两个基准点B2’、C2’于该影像的坐标位置分别确定两个基准点B2’、C2’的位置，进而根据投影距离控制校正单元14对该投影画面进行校正，以获得清晰的投影画面。具体而言，处理模块13首先根据该影像上的两个基准点B2’、C2’于该影像的坐标位置得到两个基准点B2’、C2’的位置(Y(B2’)和Y(C2’))(参见图4C)，接着将Y(B2’)代入对应的公式F(即基准点B2’对应的发光单元111对应的公式F)，得到基准点B2’对应的投影距离(X(B2’))，然后再将Y(C2’)代入公式F(即基准点C2’对应的发光单元111对应的公式F)，得到基准点C2’对应的投影距离(X(C2’))；比较基准点B2’对应的投影距离(X(B2’))和基准点C2对应的投影距离(X(C2’))，若基准点B2’对应的投影距离(X(B2’))和基准点C2’对应的投影距离(X(C2’))相同，则说明投影装置100投影时的歪斜投影角为0，只要根据基准点B1对应的投影距离(X(B2’))或者基准点C2对应的投影距离(X(C2’))对该投影画面进行对焦即可获得清晰的投影画面。进一步的，若基准点B2对应的投影距离(X(B2’))和基准点C2’对应的投影距离(X(C2’))不相同，处理模块13根据两个基准点B2’、C2’对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制校正单元14根据两个基准点B2’、C2’对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。其中，图4A是以基准点B2’对应的投影距离(X(B2’))和基准点C2’对应的投影距离(X(C2’))相同为例进行说明。
进一步的，当成像区域SC位于图4A中离投影装置100更远一点的位置时，两个发光单元111同时发射的两束光线于成像区域SC上形成两个基准点B2”、C2”，影像捕获装置12获取具有两个基准点B2”、C2”的影像(参见图4D)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的两个基准点B2”、C2”于该影像的坐标位置分别确定两个基准点B2”、C2”的位置，进而根据投影距离控制校正单元14对该投影画面进行校正，以获得清晰的投影画面。具体而言，处理模块13首先根据该影像上的两个基准点B2”、C2”于该影像的坐标位置得到两个基准点B2”、C2”的位置(Y(B2”)和Y(C2”))(参见图4D)，接着将Y(B2”)代入对应的公式F(即基准点B1”对应的发光单元111对应的公式F)，得到基准点B2”对应的投影距离(X(B2”))，然后再将Y(C1”)代入对应的公式F(即基准点C1”对应的发光单元111对应的公式F)，得到基准点C2”对应的投影距离(X(C2”))；比较基准点B2”对应的投影距离(X(B2”))和基准点C2”对应的投影距离(X(C2”))，若基准点B2”对应的投影距离(X(B2”))和基准点C2”对应的投影距离(X(C2”))相同，则说明投影装置100投影时的歪斜投影角为0，只要根据基准点B2”对应的投影距离(X(B2”))或者基准点C2”对应的投影距离(X(C2”))对该投影画面进行对焦即可获得清晰的投影画面。进一步的，若基准点B1”对应的投影距离(X(B2”))和基准点C2”对应的投影距离(X(C2”))不相同，处理模块13根据两个基准点B2”、C2”对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制校正单元14根据两个基准点B2”、C2”对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。其中，图4A是以基准点B2”对应的投影距离(X(B2”))和基准点C2”对应的投影距离(X(C2”))相同为例进行说明。
实施例四
具体请参照图5A，为本发明另一实施例所提供的投影装置100于不同距离成像区域SC的使用状态俯视图。本实施例中，如图5A所示，两个发光单元111发出的光束相互不断远离(可以通过移动两个发光单元111的位置或者方向实现)，并于成像区域SC形成两个基准点B3、C3，影像捕获装置12获取具有两个基准点B3、C3的影像(参见图5B)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的两个基准点B3、C3于该影像的坐标位置确定两个基准点B3、C3的位置，处理模块13根据两个基准点B3、C3的位置和对应的公式F(即两个基准点B3、C3对应的发光单元111对应的公式F)得到对应的投影距离，进而根据投影距离控制校正单元14对该投影画面进行校正，以获得清晰的投影画面。具体而言，处理模块13首先根据该影像上的两个基准点B3、C3于该影像的坐标位置得到两个基准点B3、C3的位置(Y(B3)和Y(C3))(参见图5B)，接着将Y(B3)代入对应的公式F，得到基准点B3对应的投影距离(X(B3))，然后再将Y(C3)代入对应的公式F，得到基准点C3对应的投影距离(X(C3))；比较基准点B3对应的投影距离(X(B3))和基准点C3对应的投影距离(X(C3))，若基准点B3对应的投影距离(X(B3))和基准点C3对应的投影距离(X(C3))相同，则说明投影装置100投影时的歪斜投影角为0，只要根据基准点B3对应的投影距离(X(B3))或者基准点C3对应的投影距离(X(C3))对该投影画面进行对焦即可获得清晰的投影画面。进一步的，若基准点B2对应的投影距离(X(B3))和基准点C3对应的投影距离(X(C3))不相同，处理模块13根据两个基准点B3、C3对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制校正单元14根据两个基准点B3、C3对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。其中，图5A是以基准点B3对应的投影距离(X(B3))和基准点C3对应的投影距离(X(C3))相同为例进行说明。
进一步的，当成像区域SC位于图5A中离投影装置100更远一点的位置时，两个发光单元111于成像区域SC上形成的两个基准点B3’、C3’，影像捕获装置12获取具有两个基准点B3’、C3’的影像(参见图5C)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的两个基准点B3’、C3’于该影像的坐标位置确定两个基准点B3’、C3’的位置，进而根据投影距离控制校正单元14对该投影画面进行校正，以获得清晰的投影画面。具体而言，处理模块13首先根据该影像上的两个基准点B3’、C3’于该影像的坐标位置得到两个基准点B3’、C3’的位置(Y(B3’)和Y(C3’))(参见图5C)，接着将Y(B3’)代入对应的公式F(即基准点B3’对应的发光单元111对应的公式F)，得到基准点B2’对应的投影距离(X(B3’))，然后再将Y(C3’)代入对应的公式F(即基准点C3’对应的发光单元111对应的公式F)，得到基准点C3’对应的投影距离(X(C3’))；比较基准点B3’对应的投影距离(X(B3’))和基准点C3对应的投影距离(X(C3’))，若基准点B3’对应的投影距离(X(B3’))和基准点C3’对应的投影距离(X(C3’))相同，则说明投影装置100投影时的歪斜投影角为0，只要根据基准点B1对应的投影距离(X(B3’))或者基准点C3对应的投影距离(X(C3’))对该投影画面进行对焦即可获得清晰的投影画面。进一步的，若基准点B3对应的投影距离(X(B3’))和基准点C3’对应的投影距离(X(C3’))不相同，处理模块13根据两个基准点B3’、C3’对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制校正单元14根据两个基准点B3’、C3’对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。其中，图5A是以基准点B3’对应的投影距离(X(B3’))和基准点C3’对应的投影距离(X(C3’))相同为例进行说明。
进一步的，当成像区域SC位于图5A中离投影装置100更远一点的位置时，两个发光单元111同时发射的两束光线于成像区域SC上形成两个基准点B3”、C3”，影像捕获装置12获取具有两个基准点B3”、C3”的影像(参见图5D)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的两个基准点B3”、C3”于该影像的坐标位置确定两个基准点B3”、C3”的位置，进而根据投影距离控制校正单元14对该投影画面进行校正，以获得清晰的投影画面。具体而言，处理模块13首先根据该影像上的两个基准点B3”、C3”于该影像的坐标位置得到两个基准点B3”、C3”的位置(Y(B3”)和Y(C3”))(参见图5D)，接着将Y(B3”)代入对应的公式F(即基准点B3”对应的发光单元111对应的公式F)，得到基准点B3”对应的投影距离(X(B3”))，然后再将Y(C3”)代入对应的公式F(即基准点C3”对应的发光单元111对应的公式F)，得到基准点C3”对应的投影距离(X(C3”))；比较基准点B3”对应的投影距离(X(B3”))和基准点C3”对应的投影距离(X(C3”))，若基准点B3”对应的投影距离(X(B3”))和基准点C3”对应的投影距离(X(C3”))相同，则说明投影装置100投影时的歪斜投影角为0，只要根据基准点B3”对应的投影距离(X(B3”))或者基准点C3”对应的投影距离(X(C3”))对该投影画面进行对焦即可获得清晰的投影画面。进一步的，若基准点B1”对应的投影距离(X(B3”))和基准点C3”对应的投影距离(X(C3”))不相同，处理模块13根据两个基准点B3”、C3”对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制校正单元14根据两个基准点B3”、C3”对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。其中，图5A是以基准点B3”对应的投影距离(X(B3”))和基准点C3”对应的投影距离(X(C3”))相同为例进行说明。
实施例五
具体请参照图6A，图6A为本发明另一实施例所提供的投影装置100于不同成像区域SC的使用状态俯视图。于本实施例中,如图6A所示，发光装置11包括两个发光单元111，两个发光单元111同时发射基准点至成像区域SC，并于成像区域SC形成两个基准点B4、C4，影像捕获装置12获取具有两个基准点B4、C4的影像(参见图6B)并发送给处理模块13，处理模块13接收并分析影像捕获装置12发送的该影像，根据该影像上的两个基准点B4、C4于该影像的坐标位置确定两个基准点B4、C4的位置，处理模块13根据两个基准点B4、C4的位置和对应的公式F(即两个基准点B4、C4对应的发光单元111对应的公式F)得到对应的投影距离。具体而言，处理模块13首先根据该影像上的两个基准点B4、C4于该影像的坐标位置得到两个基准点B4、C4的位置(Y(B4)和Y(C4))(参见图6B)，接着将Y(B4)代入对应的公式F，得到基准点B4对应的投影距离(X(B4))，然后再将Y(C4)代入对应的公式F，得到基准点C4对应的投影距离(X(C4))；比较基准点B4对应的投影距离(X(B4))和基准点C4对应的投影距离(X(C4))，若基准点B4对应的投影距离(X(B4))和基准点C1对应的投影距离(X(C4))相同，则说明投影装置100投影时的歪斜投影角为0，只要根据基准点B1对应的投影距离(X(B1))或者基准点C1对应的投影距离(X(C1))对该投影画面进行对焦即可获得清晰的投影画面。本实施例中，基准点B4对应的投影距离(X(B4))和基准点C4对应的投影距离(X(C4))不相同，且X(B4)>X(C4)，即投影装置100相对成像区域SC向第一方向倾斜，处理模块13根据两个基准点B4、C4对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制校正单元14根据两个基准点B4、C4对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。其中，图6A是以基准点B4对应的投影距离(X(B4))和基准点C4对应的投影距离(X(C4))不相同为例进行说明。请继续参照图6A所示，当投影装置100相对成像区域SC向第二方向倾斜时，其中，该第二方向与该第一方向相反，两个发光单元111于成像区域SC发射两个基准点B4’和C4’,基准点B4’对应的投影距离(X(B4’))和基准点C4’对应的投影距离(X(C4’))不相同，且X(B4’)X(C4’)，具体的计算方式和校正原理同上，在此不再赘述。
需要特别说明的是，上述实施例都是以发射一个或者两个基准点至成像区域SC进行画面校正为例进行说明，而同时发射多个基准点，例如三个、四个或者五个的画面校正原理同上，在此不再赘述。
综上，本发明提供一种投影装置，该投影装置用于投影画面至成像区域，通过发射基准点至该成像区域，并获取具有该基准点的影像，根据该影像确定该基准点的位置，进而根据该基准点的位置校正投影画面，以呈现清晰的投影画面。
请参照图7，为本发明实施例所提供的投影装置100的校正方法的流程图。图7中的投影装置100的校正方法可利用上述投影装置100来实现，本实施例所提供的投影装置100的校正方法包括下述步骤：
步骤S101，发射基准点至该成像区域；
步骤S102，获取具有该基准点的影像；
步骤S103，根据该影像得到该基准点的位置，并根据该基准点的位置校正该投影画面。
进一步的，如图8所示，该步骤S103还包括，根据该影像上的该基准点于该影像的坐标位置确定该基准点的位置。其中，影像捕获装置12的可视范围可以覆盖成像区域SC，亦可以位于成像区域SC范围内，本实施例中，影像捕获装置12的可视范围与成像区域SC重合，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。
进一步的，如图9所示，该步骤S103还包括，根据该基准点的位置和公式F得到对应的投影距离，并根据该投影距离对该投影画面进行对焦，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为已知常数，Y为基准点的位置，X为投影距离。
于实际应用中，如图10所示，该步骤S101包括，同时发射至少两个基准点至该成像区域；该步骤S102包括，获取具有该至少两个基准点的影像；该步骤S103包括，根据该影像确定该至少两个基准点的位置，根据该至少两个基准点的位置和对应的公式F得到该至少两个基准点对应的投影距离，进而根据该两个基准点对应的投影距离对该投影画面进行校正，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为已知常数，Y为该基准点的位置，X为投影距离。
需要特别说明的是，不同的发光单元111具有不同的公式F，即具有不同的a值和b值。某一发光单元111的a值和b值的确定是在该发光单元111的已知对应的两组Y和X值的情况下，得到两个二元一次方程，解该两个二元一次方程得到对应的a值和b值，进而得到该发光单元111的对应的公式F。具体而言，首先确定投影距离X1，且该投影距离对应一个清晰聚焦且不发生形变的投影画面，然后该发光装置11在此状态下投射基准点至成像区域SC，确定该基准点的位置Y1，从而得到一组X1和Y1，将该组X1和Y1代入公式F，得到Y1＝aX1+b；然后，重新确定投影距离X2(X2不等于X1)，且该投影距离对应一个清晰聚焦且不发生形变的投影画面，然后该发光装置11在此状态下投射基准点至成像区域SC，确定该基准点的位置Y2，从而得到另一组X2和Y2，将该组X2和Y2代入公式F，得到Y2＝aX2+b，解该两个二元一次方程得到对应的a值和b值，进而得到该发光单元111的对应的公式F。其中，一组中的Y1和X1以及X2和Y2是相互对应且是唯一的，在发光装置11和投影距离(X)一定的情况下，基准点的位置(Y)也是唯一的。并且，同一发光单元111相对投影装置100的本体的位置发生变化后，需要重新确定a值和b值，但不以此为限。
进一步的，如图11所示，该步骤S103还包括，比较该至少两个基准点对应的投影距离，若该至少两个基准点对应的投影距离相同，则根据该至少两个基准点对应的投影距离对该投影画面进行对焦；若该至少两个基准点对应的投影距离不全相同，则根据该至少两个基准点对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，进而根据该至少两个基准点对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。
进一步的，发光装置11包括至少两个发光单元11，至少两个发光单元111同时发射光线至成像区域SC，以于成像区域SC形成至少两个基准点，其中，至少两个发光单元111发射的至少两束光线相交或者平行。进一步的，通过调整该至少两个发光单元111的位置来调整该至少两束光线的相对位置关系，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。
进一步的，发光装置11可以是红外发光装置，但不以此为限，于其它实施例中，发光装置11可以是发射影像捕获装置12可捕获到的基准点的发光装置，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。
需要特别说明的是，上述实施例都是以发射一个或者两个基准点至成像区域SC进行画面校正为例进行说明，而同时发射多个基准点，例如三个、四个或者五个的画面校正原理同上，在此不再赘述。于实际应用中，设计人员可将投影装置设计成既可以发射一个基准点也可以发射多个基准点，用户可以根据需要选择所需基准点的数量，以满足不同客户的需求，但不以此为限，具体由设计人员根据实际情况而定。
综上，本发明提供一种投影装置校正方法，投影装置用于投射画面至成像区域，本发明通过发射基准点至该成像区域，获取具有该基准点的影像，根据该影像得到该基准点的位置，并根据该基准点的位置校正该投影画面，以呈现清晰的投影画面。
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 (12)

1.一种投影装置的校正方法，该投影装置用于投影画面至成像区域，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S101，发射基准点至该成像区域；
步骤S102，获取具有该基准点的影像；
步骤S103，根据该影像得到该基准点的位置，并根据该基准点的位置校正该投影画面。
2.如权利要求1所述的投影装置的校正方法，其特征在于，该步骤S103还包括，根据该影像上的该基准点于该影像的坐标位置确定该基准点的位置。
3.如权利要求1或者2所述的投影装置的校正方法，其特征在于，该步骤S103还包括，根据该基准点的位置和公式F得到对应的投影距离，并根据该投影距离对该投影画面进行对焦，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为已知常数，Y为基准点的位置，X为投影距离。
4.如权利要求1所述的投影装置的校正方法，其特征在于，该步骤S101包括，同时发射至少两个基准点至该成像区域；该步骤S102包括，获取具有该至少两个基准点的影像；该步骤S103包括，根据该影像确定该至少两个基准点的位置，根据该至少两个基准点的位置和对应的公式F得到该至少两个基准点对应的投影距离，进而根据该至少两个基准点对应的投影距离对该投影画面进行校正，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为已知常数，Y为该基准点的位置，X为投影距离。
5.如权利要求4所述的投影装置的校正方法，其特征在于，该步骤S103还包括，比较该至少两个基准点对应的投影距离，若该至少两个基准点对应的投影距离相同，则根据该至少两个基准点对应的投影距离对该投影画面进行对焦；若该至少两个基准点对应的投影距离不全相同，则根据该至少两个基准点对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，进而根据该至少两个基准点对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。
6.如权利要求4所述的投影装置的校正方法，其特征在于，该发光装置发射至少两束光线至该成像区域以于该成像区域形成该至少两个基准点，其中，该至少两束光线相交或者平行。
7.一种投影装置，用于投影画面至成像区域，其特征在于，该投影装置包含：
发光装置，用于发射基准点至该成像区域；
影像捕获装置，用于获取具有该基准点的影像；
处理模块，耦接于该影像捕获装置，用以接收并分析该影像捕获装置发送的该影像；
校正单元，耦接于该处理模块，用以对投影画面进行校正；
其中，该处理模块根据该影像得到该基准点的位置，并根据该基准点的位置控制该校正单元校正该投影画面。
8.如权利要求7所述的投影装置，其特征在于，该处理模块根据该影像上的该基准点于该影像的坐标位置确定该基准点的位置。
9.如权利要求7或者8所述的投影装置，其特征在于，该处理模块是根据该基准点的位置和公式F得到对应的投影距离，进而根据该投影距离控制该校正单元对该投影画面进行对焦，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为已知常数，Y为基准点的位置，X为投影距离。
10.如权利要求7所述的投影装置，其特征在于，该发光装置具有至少两个发光单元，该至少两个发光单元同时发射至少两个基准点至该成像区域；该影像捕获装置获取具有该至少两个基准点的影像，并发送给该处理模块，该处理模块根据该影像确定该至少两个基准点的位置，根据该至少两个基准点的位置和对应的公式F得到该至少两个基准点对应的投影距离，进而控制该校正单元根据该投影距离对投影画面进行校正，其中公式F为：Y＝aX+b，其中a和b为常数，Y为该基准点的位置，X为投影距离。
11.如权利要求10所述的投影装置，其特征在于，若该至少两个基准点对应的投影距离相同，则该处理模块控制该校正单元根据该至少两个基准点对应的投影距离对该投影画面进行对焦；若该至少两个基准点对应的投影距离不全相同，则该处理模块根据该至少两个基准点对应的投影距离确定投影的歪斜投影角，并控制该校正单元根据该至少两个基准点对应的投影距离和该歪斜投影角对该投影画面进行梯形校正和对焦。
12.如权利要求10所述的投影装置，其特征在于，该至少两个发光单元同时发射光线至该成像区域以于该成像区域形成该至少两个基准点，其中，该至少两个发光单元发射的至少两束光线相交或者平行。
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