CN106210679B - 多影像输出装置校正系统及其校正方法 - Google Patents

多影像输出装置校正系统及其校正方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多影像输出装置校正系统及其校正方法，上述多影像输出装置校正系统包含一校正系统、一控制装置及耦接于控制装置且由多个影像输出装置所产生的一显示区。上述多影像拼接校正方法包含下列步骤：使控制装置将含有位置资讯的一校正图像分成多个校正图像区块输出至该些影像输出装置，使显示区显示一输出图像；校正系统撷取显示区所显示的输出图像；以及校正系统对撷取的输出图像以及校正图像进行一比对程序，产生一调整参数用以对输出图像进行调整。利用简单的硬件设备及简易的演算法即能对多荧幕拼接装置的输出画面进行自动校正。

Description

多影像输出装置校正系统及其校正方法
技术领域
本发明有关一种多影像输出装置校正系统及其校正方法。具体来说，特别是一种关于多影像输出装置拼接的校正系统及其校正方法。
背景技术
科技日新月异，随着投影机以及显示装置渐渐朝向轻薄、大尺寸及超高解析度(例如4K2K)的方向发展，使得电视墙等应用愈来愈普及化且其架设方式也更多元(例如不规则排列或曲面拼接)。
然而，显示装置愈大、愈多以及更多元的架设方式也代表着显示装置的融合、去边框等设定更为繁杂。
发明内容
有鉴于此，本发明的一实施例在于提供一种多影像拼接校正方法，用于一多影像输出装置校正系统，上述系统包含一校正系统，一控制装置，以及耦接于上述控制装置且由多个影像输出装置所产生的显示区；上述方法包含下列步骤：(S1)使上述控制装置将含有位置资讯的一校正图像分成多个校正图像区块输出至该些影像输出装置，使上述显示区显示一输出图像；(S2) 上述校正系统撷取上述显示区所显示的输出图像；(S3)上述校正系统对撷取的上述输出图像以及上述校正图像进行一比对程序，产生一调整参数用以对上述输出图像进行调整；(S4)传输上述调整参数给上述控制装置；以及(S5) 上述控制装置根据上述调整参数以对其中至少一校正图像区块进行一调整后再输出给至少一影像输出装置。
于一实施例中，上述调整参数作为旋转上述校正图像区块、水平或垂直翻转上述校正图像区块、放大或缩小上述校正图像区块、改变至少一个校正图像区块输出的影像输出装置、梯形校正上述校正图像区块或者是水平或垂直移动上述校正图像区块。
本发明的另一实施例在于提供一种多影像拼接校正方法，用于一多影像输出装置校正系统，上述多影像输出装置校正系统包含一校正系统、一控制装置及耦接于上述控制装置且由多个影像输出装置所产生的一显示区。上述多影像拼接校正方法包含下列步骤：(A1)使上述控制装置将含有位置资讯的一校正图像分成多个校正图像区块输出至该些影像输出装置，使上述显示区显示一输出图像；(A2)上述校正系统撷取上述显示区所显示的输出图像； (A3)上述校正系统对撷取的上述输出图像以及上述校正图像进行一比对程序，产生一调整参数用以对上述输出图像进行调整；(A4)传输上述调整参数给上述控制装置；(A5)上述控制装置将上述调整参数传输至其中的至少一影像输出装置；以及(A6)接收到调整参数的影像输出装置根据上述调整参数以对相应的校正图像区块进行调整后再输出。
于一实施例中，还包含下列步骤：利用上述校正系统的一传感器取得关于上述显示区的一第一位置配置资讯；利用上述校正系统的上述传感器取得撷取上述显示区当时，上述校正系统自身的一第二位置配置资讯；以及上述校正系统根据上述第一与第二位置配置资讯进行上述比对程序。
于一实施例中，取得关于上述显示区第一位置配置资讯还包含下列步骤：
使上述校正系统与上述显示区的代表平面对齐；以及使上述传感器量测一位置资讯或者是一重力方向信号。
于一实施例中，上述传感器为一重力传感器、一加速度传感器、一位置传感器、一高度传感器或者是一方位传感器。
于一实施例中，上述校正图像具有在至少一方向上随着位置而改变的一图案特征。
于一实施例中，上述图案特征为颜色、条纹宽度、相邻条纹的间隔以及条纹宽度与相邻条纹的间隔的组合其中之一。
于一实施例中，上述校正图像由上述校正系统产生传输给上述控制装置或由上述控制装置自行产生。
本发明的另一实施例在于提供一种多影像拼接校正方法，用于一多影像输出装置校正系统，上述多影像输出装置校正系统包含一校正系统、一控制装置及耦接于上述控制装置且由多个影像输出装置所产生的一显示区。上述多影像拼接校正方法包含下列步骤：(B1)使该些影像输出装置分别耦接于一位置调整系统上；(B2)使上述控制装置将含有位置资讯的一校正图像分成多个校正图像区块输出至该些影像输出装置，使上述显示区显示一输出图像；(B3)上述校正系统撷取上述显示区所显示的输出图像；(B4)上述校正系统对撷取的上述输出图像以及上述校正图像进行一比对程序，产生一调整参数用以对上述输出图像进行调整；(B5)传输上述调整参数给上述位置调整系统；以及(B6)上述位置调整系统根据上述调整参数调整至少一影像输出装置的位置。
于一实施例中，还包含下列步骤：使该些影像输出装置分别耦接于一位置调整系统上；传输上述调整参数给上述位置调整系统；以及上述位置调整系统根据上述调整参数调整至少一影像输出装置的位置。
本发明的另一实施例在于提供一种多影像输出装置校正系统，包含：多个影像输出装置，用以产生一显示区；一控制装置，用以将含有位置资讯的一校正图像分成多个校正图像区块输出至该些影像输出装置，使上述显示区显示一输出图像；以及一校正系统，具有一影像撷取模块以及一处理模块，上述影像撷取模块用以撷取上述输出图像，上述处理模块对撷取的上述输出图像以及上述校正图像进行比对，产生一调整参数用以对上述输出图像进行调整。
于一实施例中，上述控制装置接收上述调整参数并且根据上述调整参数对其中至少一校正图像区块进行旋转、水平或垂直翻转、放大或缩小、水平或垂直移动、梯形调整或者是改变至少一个图像校正区块所输出的影像输出装置。
于一实施例中，上述控制装置接收上述调整参数并且将上述调整参数传输给至少一影像输出装置，上述影像输出装置根据上述调整参数对相应的校正图像区块进行旋转、水平或垂直翻转、放大或缩小、水平或垂直移动、或者是梯形调整。
于一实施例中，还包含一位置调整系统与该些影像输出装置耦接，上述位置调整系统根据上述调整参数控制至少一影像输出装置的位置。
于一实施例中，上述校正系统还具有至少一传感器，用以量测关于上述显示区的一代表平面的至少一方位信号、位置信号、高度信号或者是重力信号，或者是于上述影像撷取模块撷取上述输出图像时，量测关于上述影像撷取模块的至少一方位信号、位置信号、高度信号。
于一实施例中，上述传感器为一重力传感器、一加速度传感器、一位置传感器、一高度传感器或者是一方位传感器。
于一实施例中，上述校正图像具有在至少一方向上随着位置而改变的一图案特征。
于一实施例中，上述图案特征为颜色、条纹宽度、相邻条纹的间隔以及条纹宽度与相邻条纹的间隔的组合其中之一。
于一实施例中，上述校正图像由上述校正系统产生传输给上述控制装置或由上述控制装置自行产生。
相较于现有技术，本发明的“多影像输出装置校正系统及其校正方法”具有下列优点：(1)利用简单的硬件设备及简易的演算法即能自动校正多荧幕拼接装置的画面；(2)本发明可应用于包含多投影机及荧幕的显示技术的场合；(3)本发明亦可同时应用于任意的荧幕排列，包含平面(全画面设定) 及曲面(部分画面设定)。
附图说明
图1A为本发明多影像输出装置校正系统的一实施例示意图。
图1B为图1A的实施例方块图。
图2为本发明的一实施例流程图。
图3A及图3B为本发明的一实施例示意图。
图3C为图3A的另一实施例示意图。
图4为本发明的另一实施例示意图。
图5为本发明的另一实施例示意图。
图6为本发明的另一实施例示意图。
图7为本发明的另一实施例示意图。
图8为本发明的另一实施例流程图。
图9为本发明的另一实施例流程图。
主要组件符号说明
1 多影像输出装置校正系统
11 显示区
12 控制装置
13 校正系统
131 处理模块
132 影像撷取模块
D1～D4 影像输出装置
P 位置资讯
C1 校正图像
C11～C12 校正图像区块
具体实施方式
以下将以附图配合文字叙述公开本发明的实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。此外，为简化附图起见，一些公知的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘出。
本发明的一实施例提供一种多影像拼接校正方法，其适用用于影像输出系统。如图1A及图1B所示，影像输出系统1包含校正系统13、控制装置 12，以及耦接于控制装置12的多个影像输出装置D1～D4，且多个影像输出装置D1～D4拼接所呈现的画面区域用以作为显示区11。校正系统13内可以设置有处理模块131以及影像撷取模块132。
需说明的是，于本发明的实施例中，影像输出装置D1～D4为显示荧幕，于其他实施例中也可以是投影机。显示区11代表由影像输出装置D1～D4所拼接而成的电视墙上可以显示画面的区域，于其他实施例中，也可以是由多个投影机所投射出来的画面拼接而成的区域。校正系统13为一种手机，亦不以此为限。
请参阅图2中的步骤，并请一并参考图3A、图3B及图4的示意图。步骤(S1)：使上述控制装置将含有位置资讯的一校正图像分成多个校正图像区块输出至该些影像输出装置，使上述显示区显示一输出图像。如图3A所示，控制装置会产生一种含有位置资讯P的校正图像C1，于此实施例中，校正图像C1由控制装置自行产生，但是于其他实施例中也可以由校正系统来产生再传输给控制装置。
值得一提的是，所谓的位置资讯，可以视为是一种容易辨别的图像特征。举例来说，简单的例子就是以图样颜色强度或亮度形成的一种周期波，如图 3A所示，可以是正弦波(频率向右渐增)，但不以此为限，在其他实施例中也可以是方波、调幅信号等。如图3B所示，校正图像C1是由亮度、颜色强度变化构成不同渐层条纹宽度的图案特征，条纹宽度愈往右愈细，即代表频率愈来愈高。将带有此位置资讯P的校正图像C1分成多个校正图像区块C11、C12输出至多个影像输出装置D1、D2(图未示)，使得显示区11显示由校正图像区块C11、C12所组成的输出图像，使整个画面充满类似于此的图案特征。且由于校正图像的图案特征在显示区的每个地方都不相同，因此能够易于被判读。
于本实施例中，为简单说明，部分图案仅使用单一方向且单色系的图案特征。然而，于其他实施例中，图案特征也可以是不同颜色、不同的相邻条纹的间隔或相邻条纹的间隔与条纹宽度的组合等等；其中，颜色可为强度或亮度变化，条纹可为连续波形或非连续波形，但不限于此。举例而言，如图 3C所示，校正图像也可以是由沿X轴及Y轴方向交错的图案特征所形成、也可以是由沿X轴、Y轴以及与X轴、Y轴夹45度角方向交错的图案特征所形成，如此一来可以同时做不同方向的校正，也可提高校正的精确度。
在此，需说明的是，在进行步骤(S2)之前，由于显示输出装置的排列不一定是以常见的矩阵方式排列，也有可能是其他的排列方式。因此，我们可以先通过校正系统对显示输出装置建立基准坐 标。例如，利用校正系统的传感器取得关于显示区的第一位置配置资讯，于此实施例中，可以利用校正系统与显示区的代表平面切齐，例如在荧幕某角落的平面切齐，此时校正系统内部的传感器，例如重力传感器及电子罗盘，会量测到一个位置资讯或是重力方向信号。然而在其他实施例中，传感器也可以是加速度传感器、位置传感器、高度传感器或是方位传感器等，据此，所测得的信号即为加速度信号、位置信号、高度信号或方位信号等。
步骤(S2)：上述校正系统撷取上述显示区所显示的输出图像。亦即，利用控制系统的影像撷取模块(例如利用手机的前镜头或后镜头)对显示区的输出图像进行拍摄或拍照。于此同时，校正系统在撷取显示区的输出图像当下，其本身会具有一个第二位置配置资讯，例如另一个位置资讯或另一个重力方向信号。
接者，进行步骤(S3)：上述校正系统对撷取的上述输出图像以及上述校正图像进行一比对程序，产生一调整参数用以对上述输出图像进行调整。亦即，校正系统根据先前测得的第一位置配置资讯与第二位置配置资讯，对所撷取的输出图像以及校正图像进行比对，具体来说，校正系统可以通过简单的演算法(例如傅立叶转换，但不以此为限)来产生用以调整输出图像的调整参数(例如补偿值)。
步骤(S4)：传输上述调整参数给上述控制装置；以及步骤(S5)：上述控制装置根据上述调整参数以对其中至少一校正图像区块进行一调整后再输出给对应的影像输出装置。举例来说，如图4所示，影像输出装置D1与D2 的位置装错时，如此一来，显示区所呈现的输出图像会产生错误，因为原始的校正图像应该是频率愈往右愈高，但由图示来看却刚好相反。此时，通过上述的撷取过程与比对程序，校正系统将产生的调整参数传输至控制装置，控制装置再根据调整参数对显示输出装置D1及D2所应输出的校正图像区块进行调整(例如对调)，从而可将正确的校正图像区块输出至影像输出装置 D1、D2。此时，即完成整个自动校正的过程。值得一提的是，本实施例中的控制装置也可以经由无线基地台与校正系统进行通信连接，但不以此限制。
在其他实施例中，如图5所示，是影像输出装置D1装反的情形，同样的，也可以通过上述的校正程序对影像输出装置D1进行校正而输出正确的校正图像区块(例如旋转180度)。
在其他实施例中，如图6所示，是当影像输出装置有偏移时的情形，同样地，也可以通过上述的校正程序对影像输出装置D1或D2进行校正并输出正确的校正图像区块(例如水平移动)。值得一提的是，本发明除了上述提到的调整方式，于其他实施例中，也可以对校正图像区块进行旋转、水平翻转、放大、缩小、梯形校正(例如用于投影机)或垂直移动。
如前述所提，本发明也可以应用在影像输出装置为不规则排列时的状况，例如图7所示的情形，其校正程序如同前面实施例，故不在此赘述。
本发明的另一实施例，如图8所示，步骤(A1)：使上述控制装置将含有位置资讯的一校正图像分成多个校正图像区块输出至该些影像输出装置，使上述显示区显示一输出图像；步骤(A2)：上述校正系统撷取上述显示区所显示的输出图像；步骤(A3)：上述校正系统对撷取的上述输出图像以及上述校正图像进行一比对程序，产生一调整参数用以对上述输出图像进行调整；步骤(A4)：传输上述调整参数给上述控制装置；步骤(A5)：上述控制装置将上述调整参数传输至其中的至少一影像输出装置；以及步骤(A6)：接收到调整参数的影像输出装置根据上述调整参数以对相应的校正图像区块进行调整后再输出。本实施例与前述实施例的差异在于，本实施例为控制装置直接将调整参数传至影像输出装置，而校正图像区块的调整亦由影像输出装置根据调整参数直接进行调整。其余校正细节如同前述实施例作相对应变化，不另行赘述。
本发明的另一实施例，如图9所示，步骤(B1)：使该些影像输出装置分别耦接于一位置调整系统上；步骤(B2)：使上述控制装置将含有位置资讯的一校正图像分成多个校正图像区块输出至该些影像输出装置，使上述显示区显示一输出图像；步骤(B3)：上述校正系统撷取上述显示区所显示的输出图像；步骤(B4)：上述校正系统对撷取的上述输出图像以及上述校正图像进行一比对程序，产生一调整参数用以对上述输出图像进行调整；步骤(B5)：传输上述调整参数给上述位置调整系统；以及步骤(B6)：上述位置调整系统根据上述调整参数调整至少一影像输出装置的位置。本实施例主要是将影像输出装置装设在位置调整系统上，校正系统产生调整参数后，将调整参数传输至位置调整系统，位置调整系统再根据调整参数调整影像输出装置的位置，例如将影像输出装置对调、位移、旋转等。其余校正细节如同前述实施例作相对应变化，亦不在此赘述。
相较于现有技术，本发明所公开的“多影像输出装置校正系统及其校正方法”具有下列优点：(1)利用简单的硬件设备及简易的演算法即能自动校正多荧幕拼接装置的画面；(2)本发明可应用于包含多投影机及荧幕的显示技术的场合；(3)本发明亦可同时应用于任意的荧幕排列，包含平面(全画面设定)及曲面(部分画面设定)。
通过以上具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视上述的权利要求所界定者为准。

Claims (20)

1.一种多影像输出装置的校正方法，用于一多影像输出装置校正系统，其特征在于，上述多影像输出装置校正系统包含一校正系统、一控制装置及耦接于上述控制装置且由多个影像输出装置所产生的一显示区，上述校正系统为一手机且具有一影像撷取模块、一处理模块及至少一传感器，上述多影像输出装置的校正方法包含下列步骤：
使上述控制装置将含有位置资讯的一校正图像分成多个校正图像区块输出至该些影像输出装置，使上述显示区显示一输出图像；
上述校正系统先对该些影像输出装置所产生的上述显示区建立一基准坐标并由上述传感器取得关于上述显示区的一第一位置配置资讯；
当上述影像撷取模块撷取上述显示区所显示的输出图像时，上述传感器取得关于上述影像撷取模块的一第二位置配置资讯；以及
上述处理模块依据上述第一位置配置资讯及上述第二位置配置资讯对撷取的上述输出图像以及上述校正图像进行一比对程序，以产生一调整参数，上述校正系统经由一无线基地台与上述控制装置进行通信连接并将上述调整参数无线传输至上述控制装置，以依据上述调整参数对上述输出图像进行调整。
2.如权利要求1所述的多影像输出装置的校正方法，其特征在于，还包含下列步骤：
上述控制装置根据上述调整参数以对其中至少一校正图像区块进行一调整后再输出给至少一影像输出装置。
3.如权利要求1所述的多影像输出装置的校正方法，其特征在于，上述控制装置根据上述调整参数旋转上述校正图像区块、水平或垂直翻转上述校正图像区块、放大或缩小上述校正图像区块、改变至少一个校正图像区块输出的影像输出装置、梯形校正上述校正图像区块或者是水平或垂直移动上述校正图像区块。
4.如权利要求1所述的多影像输出装置的校正方法，其特征在于，还包含下列步骤：
上述控制装置将上述调整参数传输至其中的至少一影像输出装置；以及
接收到调整参数的影像输出装置根据上述调整参数以对相应的校正图像区块进行调整后再输出。
5.如权利要求1所述的多影像输出装置的校正方法，其特征在于，还包含下列步骤：
使该些影像输出装置分别耦接于一位置调整系统上；
传输上述调整参数给上述位置调整系统；以及
上述位置调整系统根据上述调整参数调整至少一影像输出装置的位置。
6.如权利要求1所述的多影像输出装置的校正方法，其特征在于，该些影像输出装置以矩阵方式排列或不规则排列。
7.如权利要求1所述的多影像输出装置的校正方法，其特征在于，取得关于上述显示区的上述第一位置配置资讯还包含下列步骤：
使上述校正系统与上述显示区的代表平面对齐；以及
使上述传感器量测一位置资讯或者是一重力方向信号。
8.如权利要求1所述的多影像输出装置的校正方法，其特征在于，上述传感器为一重力传感器、一加速度传感器、一位置传感器或者是一高度传感器。
9.如权利要求1所述的多影像输出装置的校正方法，其特征在于，上述校正图像具有在至少一方向上随着位置而改变的一图案特征。
10.如权利要求9所述的多影像输出装置的校正方法，其特征在于，上述图案特征为颜色、条纹宽度、相邻条纹的间隔以及条纹宽度与相邻条纹的间隔的组合其中之一。
11.如权利要求1所述的多影像输出装置的校正方法，其特征在于，上述校正图像由上述校正系统产生传输给上述控制装置或由上述控制装置自行产生。
12.一种多影像输出装置校正系统，其特征在于，包含：
多个影像输出装置，用以产生一显示区；
一控制装置，用以将含有位置资讯的一校正图像分成多个校正图像区块输出至该些影像输出装置，使上述显示区显示一输出图像；以及
一校正系统，为一手机且具有一影像撷取模块、一处理模块及至少一传感器，上述校正系统先对该些影像输出装置所产生的上述显示区建立一基准坐标并由上述传感器取得关于上述显示区的一第一位置配置资讯，当上述影像撷取模块撷取上述显示区所显示的上述输出图像时，上述传感器取得关于上述影像撷取模块的一第二位置配置资讯，上述处理模块依据上述第一位置配置资讯及上述第二位置配置资讯对撷取的上述输出图像以及上述校正图像进行比对，以产生一调整参数，上述校正系统经由一无线基地台与上述控制装置进行通信连接并将上述调整参数无线传输至上述控制装置，以依据上述调整参数对上述输出图像进行调整。
13.如权利要求12所述的多影像输出装置校正系统，其特征在于，上述控制装置接收上述调整参数并且根据上述调整参数对其中至少一校正图像区块进行旋转、水平或垂直翻转、放大或缩小、水平或垂直移动、梯形调整或者是改变至少一个图像校正区块所输出的影像输出装置。
14.如权利要求12所述的多影像输出装置校正系统，其特征在于，上述控制装置接收上述调整参数并且将上述调整参数传输给至少一影像输出装置，上述影像输出装置根据上述调整参数对相应的校正图像区块进行旋转、水平或垂直翻转、放大或缩小、水平或垂直移动、或者是梯形调整。
15.如权利要求12所述的多影像输出装置校正系统，其特征在于，还包含一位置调整系统与该些影像输出装置耦接，上述位置调整系统根据上述调整参数控制至少一影像输出装置的位置。
16.如权利要求12所述的多影像输出装置校正系统，其特征在于，关于上述显示区的上述第一位置配置资讯为上述显示区的一代表平面的至少一位置信号、高度信号或者是重力信号，关于上述影像撷取模块的上述第二位置配置资讯为至少一位置信号、高度信号。
17.如权利要求12所述的多影像输出装置校正系统，其特征在于，上述传感器为一重力传感器、一加速度传感器、一位置传感器或者是一高度传感器。
18.如权利要求12所述的多影像输出装置校正系统，其特征在于，上述校正图像具有在至少一方向上随着位置而改变的一图案特征。
19.如权利要求18所述的多影像输出装置校正系统，其特征在于，上述图案特征为颜色、条纹宽度、相邻条纹的间隔以及条纹宽度与相邻条纹的间隔的组合其中之一。
20.如权利要求12所述的多影像输出装置校正系统，其特征在于，上述校正图像由上述校正系统产生传输给上述控制装置或由上述控制装置自行产生。
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