CN108718404A - 影像校正方法及影像校正系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种影像校正方法和影像校正系统，该影像校正方法包含投影机投影影像至影像平面，以使影像平面显示投射影像；产生投射影像的第一边缘转折影像；产生投射影像的第二边缘转折影像；依据第一边缘转折影像，侦测投射影像的第一边及第二边所夹的第一夹角；依据第二边缘转折影像，侦测投射影像的第三边及第四边所夹的第二夹角；及依据第一夹角及第二夹角校正投射影像，以产生校正后的投射影像，藉此实现投射影像失真的校正。

Description

影像校正方法及影像校正系统

技术领域

本发明揭露一种影像校正方法及影像校正系统，尤指一种具有自动更正投射影像失真功能的影像校正方法及影像校正系统。

背景技术

随着科技日新月异，各种显示技术也越来越发达。高分辨率的显示器以及机动性高的投影设备也广泛应用在日常生活中。投影技术可扩展一般屏幕显示器之外的显示应用，像是空间艺术、扩增实境以及死角消减应用等等。如今，许多立体投影技术通过光学科技，并结合设计概念的创新呈现下，可创造出更令人惊艳的视觉传达效果，以呈现出具超现实的场域空间影像。此外，在现今空间利用率紧绷的环境中，当我们需要大尺寸的显示画面时，短距离的投影设备就显得相当实用。短距离的投影设备可以应用于各种空间，特别是小型的会议室。短距离的投影设备也称为短焦投影机。这种短焦投影机的成像距离较短，因此投影机的光线照射距离不会太长，可以保护使用者的眼睛。并且，短焦投影机所投影的画面亮度，也比较不会随着投影面积的加大而快速递减。因此，短焦投影机也具有节能环保、护眼以及降低后期维护成本的优势。

然而，投射画面容易扭曲是短焦投影机容易出现的问题，原因是成像距离越短，经光学原理产生的影像变形也较明显。特别是当短焦投影机发生水平旋转或是垂直旋转偏移时，投射画面将会产生梯形失真。目前投射画面的梯形失真可以使用手动的方式调整投影机的水平轴以及垂直轴来校正，或是利用投影机内建的自动梯形校正功能来校正投射画面。然而，因短焦投影机的成像距离短，因此当投射画面的宽度很大时，投射比(ThrowRatio)会变得很小。这将导致投影机无法自动侦测到投射画面失真的部分，而导致校正质量较低。因此，目前短焦投影机的投射画面校正的方法仍需要改良。

发明内容

本发明的目的在于提供一种影像校正方法及影像校正系统，其可自动更正投射影像失真功能。

为达到上述目的，本发明提供一种影像校正方法，包含：

投影机投影影像至影像平面，以使该影像平面显示投射影像；

产生该投射影像的第一边缘转折影像；

产生该投射影像的第二边缘转折影像；

依据该第一边缘转折影像，侦测该投射影像的第一边及第二边所夹的第一夹角；

依据该第二边缘转折影像，侦测该投射影像的第三边及第四边所夹的第二夹角；及

依据该第一夹角及该第二夹角校正该投射影像，以产生校正后的投射影像；

其中该投射影像的形状为四边形，该校正后的投射影像的形状为矩形，且该第一夹角及该第二夹角为该投射影像的一相对的两个夹角。

较佳的，还包含：

第一相机撷取该投射影像的第一边缘转折区域的第一撷取影像；

依据该投影机与该第一相机的第一相对位置，产生第一调整参数，其中该第一边缘转折影像依据该第一调整参数及该第一撷取影像产生；

第二相机撷取该投射影像的第二边缘转折区域的第二撷取影像；及

依据该投影机与该第二相机的第二相对位置，产生第二调整参数，其中该第二边缘转折影像依据该第二调整参数及该第二撷取影像产生。

较佳的，依据该第一夹角及该第二夹角校正该投射影像，以产生该校正后的投射影像的步骤包含：

依据该第一夹角，调整该投射影像的该第一边及该第二边，以产生互相垂直的调整后的第一边及调整后的第二边；

依据该第二夹角，调整该投射影像的该第三边及该第四边，以产生互相垂直的调整后的第三边及调整后的第四边；及

依据该调整后的第一边、该调整后的第二边、该调整后的第三边及该调整后的第四边，产生该校正后的投射影像。

较佳的，该投影机的投射比为0.3～0.45，且该投射比为该投影机至该影像平面的距离与该校正后的投射影像的宽度的比值。

较佳的，若该投影机在水平轴发生转动偏移而在垂直轴不发生转动偏移，则该影像平面上的该投射影像中的该第一边及该第四边平行，该第二边及该第三边不平行，且该第一夹角及该第二夹角中的至少一个不为直角。

较佳的，依据该第一夹角及该第二夹角校正该投射影像的步骤包含：

依据该第一夹角及该第二夹角调整该第二边及该第三边，以产生该校正后的投射影像的调整后的第二边及调整后的第三边；其中该调整后的第二边及该调整后的第三边互相平行；

依据该调整后的第二边及该调整后的第三边来调整该第一边和该第四边。

较佳的，若该投影机在垂直轴发生转动偏移而在水平轴不发生转动偏移，则该影像平面上的该投射影像中的该第二边及该第三边平行，该第一边及该第四边不平行，且该第一夹角及该第二夹角中的至少一个不为直角。

较佳的，依据该第一夹角及该第二夹角校正该投射影像的步骤包含：

依据该第一夹角及该第二夹角调整该第一边及该第四边，以产生该校正后的投射影像的调整后的第一边及调整后的第四边；其中该调整后的第一边及该调整后的第四边互相平行；

依据该调整后的第一边及该调整后的第四边来调整该第二边和该第三边。

较佳的，该投影机为短焦投影机，该第一相机及该第二相机为非广角镜头相机。

为达上述目的，本发明还提供一种影像校正系统，包含：

投影机，用以将影像投影至影像平面；

屏幕，面对于投影机，该屏幕用以提供该影像平面以显示投射影像；

第一相机，耦接于该投影机，该第一相机用以撷取该投射影像的第一边缘转折区域的第一撷取影像；及

第二相机，耦接于该投影机，该第二相机用以撷取该投射影像的第二边缘转折区域的第二撷取影像；

其中，该投影机依据该第一相机、该第二相机与该投影机的相对位置将该第一撷取影像及该第二撷取影像转变产生该第一边缘转折影像及该第二边缘转折影像，并依据该第一边缘转折影像来侦测该投射影像的第一边及第二边所夹的第一夹角，以及依据该第二边缘转折影像来侦测该投射影像的第三边及第四边所夹的第二夹角，依据该第一夹角及该第二夹角校正该投射影像，以产生校正后的投射影像，并将该校正后的投射影像投影至该影像平面。

较佳的，该投影机依据该第一夹角调整该投射影像的该第一边及该第二边，以产生互相垂直的调整后的第一边及调整后的第二边，以及该投影机依据该第二夹角调整该投射影像的该第三边及该第四边，以产生互相垂直的调整后的第三边及调整后的第四边，且依据该调整后的第一边、该调整后的第二边、该调整后的第三边及该调整后的第四边，产生该校正后的投射影像。

较佳的，投影机的投射比为0.3～0.45，且该投射比为该投影机至该影像平面的距离与该校正后的投射影像的宽度的比值。

较佳的，若该投影机在水平轴发生转动偏移而在水平轴不发生转动偏移时，则该影像平面上的该投射影像中的该第一边及该第四边平行，该第二边及该第三边不平行，且该第一夹角及该第二夹角中的至少一个不为直角。

较佳的，该投影机依据该第一夹角及该第二夹角调整该第二边及该第三边，以产生该校正后的投射影像的调整后的第二边及调整后的第三边，且该调整后的第二边及该调整后的第三边互相平行，并依据该调整后的第二边及该调整后的第三边来调整该第一边和该第四边。

较佳的，若该投影机在垂直轴发生转动偏移而在水平轴不发生转动偏移，则该影像平面上的该投射影像中的该第二边及该第三边平行，该第一边及该第四边不平行，且该第一夹角及该第二夹角中的至少一个不为直角。

较佳的，该投影机依据该第一夹角及该第二夹角调整该第一边及该第四边，以产生该校正后的投射影像的调整后的第一边及调整后的第四边，且该调整后的第一边及该调整后的第四边互相平行，并依据该调整后的第一边及该调整后的第四边来调整该第二边和该第三边。

较佳的，该投影机为短焦投影机，该第一相机及该第二相机为非广角镜头相机。

与现有技术相比，本发明提供一种影像校正方法及影像校正系统，可应用于短焦投影机产生的投射影像的失真校正。影像校正系统可引入了一个或者多个的非广角相机来侦测投射影像的对角线的两个夹角，影像校正系统可依据投射影像的对角线的两个夹角来修正投射影像的四个边，以产生矩形的修正后的投射影像。并且，由于影像校正系统引入的相机为非广角相机，因此相机所撷取的影像不会受到广角变形或是广角失真的影响。非广角相机的制程也较为简单，且成本低廉。并且，影像校正系统的相机只要撷取到投射影像的对角线的两个夹角的影像即可，不需要撷取到全幅的投射影像，故影像校正系统的校正功能不会受到传统广角相机的视野限制。因此，本发明的影像校正系统，除了具有制程简单且成本低廉的优点外，也具有很高的投射影像校正质量。

附图说明

图1为本发明的影像校正系统的实施例的示意图。

图2为图1的影像校正系统中，第一相机所取得的第一撷取影像的示意图。

图3为图1的影像校正系统中，第二相机所取得的第二撷取影像的示意图。

图4为图1的影像校正系统中，投影机在水平轴发生转动偏移而使投射影像失真的示意图。

图5为图1的影像校正系统中，投影机在垂直轴发生转动偏移而使投射影像失真的示意图。

图6为图1的影像校正系统中，投射影像同时发生水平方向失真以及垂直方向失真的示意图。

图7为图1的影像校正系统中，投影机将投射影像校正，以产生校正后的投射影像的示意图。

图8为图1的影像校正系统中，影像校正方法的流程图。

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。

图1为本发明的影像校正系统100的实施例的示意图。影像校正系统100包含投影机10、屏幕11、第一相机12及第二相机13。投影机10用以将影像投影至影像平面。在影像校正系统100中，投影机10可为短焦投影机或是一般的投影机。影像平面可为任何光线吸收率低于100％的平面。例如，屏幕11可提供影像平面或是单色的墙壁也可提供影像平面。在本实施例中，屏幕11面对于投影机10，用以提供影像平面以显示投射影像。例如，投影机10可以将像素为1024×768的影像，依据投影方向D1投影到屏幕11，以产生投射影像PIMG。投射影像PIMG的形状可为四边形。然而，投射影像PIMG的形状可能会因为投影机10位置的偏移或旋转而失真。例如，投射影像PIMG的形状可能失真为梯形或是任何非矩形的四边形。第一相机12耦接于投影机10，用以取得第一撷取影像(如图2的第一撷取影像CAP1)。第一撷取影像包含投射影像PIMG的第一边缘转折区域R1。然而，第一撷取影像可利用第一相机12，沿着第一撷取方向C1而产生，故第一撷取方向C1与投影方向D1的差异性会造成第一撷取影像的歪斜。第二相机13耦接于投影机10，用以取得第二撷取影像(如图3的第二撷取影像CAP2)。第二撷取影像包含投射影像PIMG的第二边缘转折区域R2。然而，第二撷取影像可利用第二相机13，沿着第二撷取方向C2而产生，故第二撷取方向C2与投影方向D1的差异性会造成第二撷取影像的歪斜。在影像校正系统100中，投影机10可将该第一撷取影像及该第二撷取影像，依据第一相机12、第二相机13与投影机10的相对位置，转变产生第一边缘转折影像EIMG1及第二边缘转折影像EIMG2。即，投影机10可依据第一相机12与投影机10的相对位置将该第一撷取影像转变产生第一边缘转折影像EIMG1，以及投影机10可依据第二相机13与投影机10的相对位置将该第二撷取影像转变产生第二边缘转折影像EIMG2。然而，本发明并未被此限制。例如，第一相机12以及第二相机13可以各自产生第一边缘转折影像EIMG1及第二边缘转折影像EIMG2，再将第一边缘转折影像EIMG1及第二边缘转折影像EIMG2的讯息传送至投影机10。任何合理的技术变更都属于本发明所揭露的范畴。投影机10可依据第一边缘转折影像EIMG1来侦测投射影像PIMG的第一边及第二边所夹的第一夹角，以及依据第二边缘转折影像EIMG2来侦测投射影像PIMG的第三边及第四边所夹的第二夹角，其中，该第一边、该第二边、该第三边及该第四边围设形成投射影像PIMG。并且，投影机10可依据该第一夹角及该第二夹角校正投射影像PIMG，以产生校正后的投射影像，再将校正后的投射影像投影至影像平面(由屏幕11提供)。当然，于其他实施例中，若第一撷取方向C1、投影方向D1及第二撷取方向C2三者方向相同(即相互重合)，则第一撷取影像即为第一边缘转折影像EIMG1以及第二撷取影像即为第二边缘转折影像EIMG2而无需依据第一相机12、第二相机13与投影机10的相对位置进行转变。下文将详述影像校正系统100校正影像的方法以及原理。

图2为影像校正系统100中，第一相机12所取得的第一撷取影像CAP1的示意图。图3为影像校正系统100中，第二相机13所取得的第二撷取影像CAP2的示意图。第一相机12可与投影机10分离设置，并利用有线或无线的方式进行数据传输。因此，第一相机12与投影机10会产生第一相对位置。第一相对位置的定义可为以投影机10为原点时第一相机12相对于该原点的空间三轴方向以及距离。如前述提及，由于第一相机12依据第一影像撷取方向C1撷取包含投射影像PIMG的第一边缘转折区域R1的第一撷取影像CAP1，且第一相机12与投影机10之间具有该第一相对位置，因此第一影像撷取方向C1与投影方向D1不同。这将导致第一相机12所撷取的第一撷取影像CAP1内的第一边缘转折区域R1的结构发生歪斜，例如转折区域的夹角影像出现失真的情况。因此，投影机10会依据投影机10与第一相机12的该第一相对位置，产生第一调整参数。例如，投影机10可利用该第一调整参数，将第一撷取影像CAP1的影像撷取方向校正为与投影方向D1一致，使第一撷取影像CAP1接近于屏幕11所呈现的投射影像PIMG的第一边缘转折影像EIMG1。类似地，第二相机13可与投影机10分离设置，并利用有线或无线的方式进行数据传输。因此第二相机13与投影机10会产生第二相对位置。该第二相对位置的定义可为以投影机10为原点时第二相机13相对于该原点的空间三轴方向以及距离。如前述提及，由于第二相机13依据第二影像撷取方向C2撷取包含投射影像PIMG的第二边缘转折区域R2的第二撷取影像CAP2，且第二相机13与投影机10之间具有该第二相对位置，因此第二影像撷取方向C2与投影方向D1不同。这将导致第二相机13所撷取的第二撷取影像CAP2内的第二边缘转折区域R2的结构发生歪斜，例如转折区域的夹角影像出现失真的情况。因此，投影机10会依据投影机10与第二相机13的该第二相对位置，产生第二调整参数。例如，投影机10可利用该第二调整参数，将第二撷取影像CAP2的影像撷取方向校正为与投影方向D1一致，使第二撷取影像CAP2接近于屏幕11所呈现的投射影像PIMG的第二边缘转折影像EIMG2。

然而，本发明不限制由第一相机12以及第二相机13撷取投射影像PIMG的部分影像区域，再经过图像处理之后产生第一边缘转折影像EIMG1以及第二边缘转折影像EIMG2。例如，影像校正系统100也可以仅利用单一相机，以转动的方式于两个不同的时间内，撷取投射影像PIMG的两个不同部分的影像区域，并依序产生第一边缘转折影像EIMG1以及第二边缘转折影像EIMG2。任何合理的技术变更都属于本发明所揭露的范畴。并且，如前述提及，投影机10可为短焦投影机，第一相机12以及第二相机13可为非广角镜头相机。由于第一相机12以及第二相机13可为非广角镜头相机，因此撷取到的影像不会有广角变形。并且，第一相机12以及第二相机13也具备制程容易且价格低廉的优点。

图4为影像校正系统100中，投影机10仅在水平轴H发生转动偏移而使投射影像PIMG失真的示意图。如前述，投射影像PIMG的形状可能会因为投影机10的转动而失真。例如，当投影机10在水平轴H发生转动偏移时(例如往下或往上倾斜)，投影机10投影在屏幕11的投射影像PIMG会产生梯形失真。例如，投射影像PIMG中的第一边L1及第四边L4平行，第二边L2及第三边L3不平行，且第一夹角A1及第二夹角A2中至少一个不为直角。原理解释如下。当投影机10在水平轴H发生转动偏移时，投影机10所发出的影像上侧的光束长度会与影像下侧的光束长度不一致。例如，影像上侧的光束比较短，投影到屏幕11的投射影像PIMG的第一边L1就会比较短。影像下侧的光束比较长，投影到屏幕11的投射影像PIMG的第四边L4就会比较长。因此，投射影像PIMG会变为第一边L1较短而第四边L4较长的梯形。由于投射影像PIMG失真为梯形，因此第一边缘转折影像EIMG1内的投射影像PIMG的第一夹角A1不为直角，且第一边缘转折影像EIMG2内的投射影像PIMG的第二夹角A2不为直角。当第一夹角A1或第二夹角A2不为直角时，投影机10将判断投射影像PIMG为失真的情况，而进入影像校正的步骤。例如，投影机10可依据第一夹角A1及第二夹角A2，调整投射影像PIMG的第二边L2及第三边L3，以产生校正后的投射影像的调整后的第二边及调整后的第三边。该调整后的第二边及该调整后的第三边互相平行。并且，虽然投射影像PIMG的第一边L1以及第四边L4为平行，但因为第二边L2及第三边L3需要调整，因此第一边L1或第四边L4的长度也需要调整，以使投射影像PIMG为矩形，且符合在投射焦距下的默认影像输出尺寸。例如，第四边L4会被缩减到与第一边L1相同的长度，以使投射影像PIMG的四个端点的角度为直角。因此，影像校正系统100具有垂直梯形影像校正(V-Keystone)的功能。

图5为影像校正系统100中，投影机10仅在垂直轴V发生转动偏移而使投射影像PIMG失真的示意图。如前述，投射影像PIMG的形状可能会因为投影机10的转动而失真。例如，当投影机10在垂直轴V发生转动偏移时(例如往左或往右倾斜)，投影机10投影在屏幕11的投射影像PIMG会产生梯形失真。例如，投射影像PIMG中的第二边L2及第三边L3平行，第一边L1及第四边L4不平行，且第一夹角A1及第二夹角A2中的至少一个不为直角。原理解释如下。当投影机10在垂直轴V发生转动偏移时，投影机10所发出的影像左侧的光束长度会与影像右侧的光束长度不一致。例如，影像左侧的光束比较短，投影到屏幕11的投射影像PIMG的第二边L2就会比较短。影像右侧的光束比较长，投影到屏幕11的投射影像PIMG的第三边L3就会比较长。因此，投射影像PIMG会变为第二边L2较短及第三边L3较长的梯形。由于投射影像PIMG失真为梯形，因此第一边缘转折影像EIMG1内的投射影像PIMG的第一夹角A1不为直角，且第二边缘转折影像EIMG2内的投射影像PIMG的第二夹角A2不为直角。当第一夹角A1或第二夹角A2不为直角时，投影机10将判断投射影像PIMG为失真的情况，而进入影像校正的步骤。例如，投影机10可依据第一夹角A1及第二夹角A2，调整投射影像PIMG的第一边L1及第四边L4，以产生校正后的投射影像的调整后的第一边及调整后的第四边。该调整后的第一边及该调整后的第四边互相平行。并且，虽然投射影像PIMG的第二边L2以及第三边L3为平行，因为第一边L1及第四边L4需要调整，因此第二边L2或第三边L3的长度也需要调整，以使投射影像PIMG为矩形，且符合在投射焦距下的默认影像输出尺寸。例如，第三边L3会被缩减到与第二边L2相同的长度，以使投射影像PIMG的四个端点的角度为直角。因此，影像校正系统100具有水平梯形影像校正(H-Keystone)的功能。

图6为影像校正系统100中，投射影像PIMG同时发生水平方向失真以及垂直方向失真的示意图。图7为影像校正系统100中，投影机10将投射影像PIMG校正，以产生校正后的投射影像CIMG的示意图。在影像校正系统100中，如前述提及，投射影像PIMG可以利用水平梯形影像校正或是垂直梯形影像校正的功能校正影像失真。并且，当投影机10在垂直轴V以及水平轴H同时发生转动偏移而使投射影像PIMG失真时，影像校正系统100也可以将失真的投射影像PIMG校正为矩形，说明如下。当投影机10在垂直轴V以及水平轴H同时发生转动偏移而使投射影像PIMG失真时，投射影像PIMG的四个边都可能都会产生歪斜，导致投射影像PIMG的四个端点的夹角都不是直角。例如，在图6中，投影机10依据第一边缘转折影像EIMG1内的第一夹角A1以及依据第二边缘转折影像EIMG2内的第二夹角A2，侦测出第一边L1及第四边L4不平行，且第二边L2及第三边L3不平行。因此，投影机10可依此判断投射影像PIMG同时发生了水平影像失真以及垂直影像失真。接着，投影机10可依据第一夹角A1，调整投射影像PIMG的第一边L1及第二边L2，以产生互相垂直的调整后的第一边L1’及调整后的第二边L2’。以及，投影机10可依据第二夹角A2，调整投射影像PIMG的第三边L3及第四边L4，以产生互相垂直的调整后的第三边L3’及调整后的第四边L4’。并且，如前述提及，由于投射影像PIMG为四个边所围成的影像，属于一个封闭的影像范围。因此，调整投射影像PIMG的第一边L1、第二边L2、第三边L3以及第三边L4的斜率时，也要同时调整第一边L1、第二边L2、第三边L3以及第三边L4的长度。如此，调整后的第一边L1’、调整后的第二边L2’、调整后的第三边L3’以及调整后的第四边L4’可围成如图7所示的矩形区域，即产生校正后的投射影像CIMG。并且，调整后的第一边L1’的长度等于调整后的第四边L4’的长度，且调整后的第二边L2’的长度等于调整后的第三边L3’的长度。需要特别说明的是，上述当投射影像PIMG同时发生水平方向失真以及垂直方向失真的调整方法(即，同时调整第一边L1、第二边L2、第三边L3以及第四边L4的方法)可以作为影像校正系统100的通用调整方法，即无需在判断投射影像PIMG同时在水平轴H和垂直轴V发生转动偏移的前提条件下执行，而是可以无需判断直接执行，即执行如下步骤：先依据该第一夹角，调整该投射影像的该第一边及该第二边，以产生互相垂直的调整后的第一边及调整后的第二边，接着依据该第二夹角调整该投射影像的该第三边及该第四边，以产生互相垂直的调整后的第三边及调整后的第四边，再依据该调整后的第一边、该调整后的第二边、该调整后的第三边及该调整后的第四边产生该校正后的投射影像。其中，当遇到无需调整的该第一边、和/或该第二边、和/或该第三边、和/或该第四边时，则无需调整对应的边，或者直接将对应的边作为调整后的边。

在影像校正系统100中，投影机10可为短焦投影机，投射比(Throw Ratio)可为0.3～0.45。投射比以数学式表示可为d/W，其中d为投影机10与影像平面(屏幕11)之间的距离，而W为校正后的投射影像CIMG的宽度。然而，本发明却不被特定的投射比所局限。例如，投影机10可支持更小的投射比，以更节省投影空间并能产生更宽敞的投射影像。

图8为影像校正系统100中，影像校正方法的流程图。影像校正方法的流程包含步骤S801至步骤S806。任何合理的步骤变更都属于本发明所揭露的范畴，步骤S801至步骤S806说明如下。

步骤S801，投影机10投影影像至影像平面，以使影像平面显示投射影像PIMG；

步骤S802，产生投射影像PIMG的第一边缘转折影像EIMG1；

步骤S803，产生投射影像PIMG的第二边缘转折影像EIMG2；

步骤S804，依据第一边缘转折影像EIMG1，侦测投射影像PIMG的第一边L1及第二边L2所夹的第一夹角A1；

步骤S805，依据第二边缘转折影像EIMG2，侦测投射影像PIMG的第三边L3及第四边L4所夹的第二夹角A2；

步骤S806，依据第一夹角A1及第二夹角A2校正投射影像PIMG，以产生校正后的投射影像CIMG。

步骤S801至步骤S806的详细说明已于前文中详述，故于此将不再赘述。在影像校正系统100中，第一夹角A1及第二夹角A2可为投射影像PIMG的相对的两个夹角，且第一夹角A1的端点及第二夹角A2的端点的连线为投射影像PIMG的对角线。例如，上述实施例中，第一边缘转折影像EIMG1内的第一夹角A1，即为投射影像PIMG左上端点对应的夹角。第二边缘转折影像EIMG2内的第二夹角A2，即为投射影像PIMG右下端点对应的夹角。然而，影像校正系统100也可以利用投射影像PIMG右上端点对应的夹角以及左下端点对应的夹角来校正投射影像PIMG。并且，影像校正系统100计算夹角的方式可依据夹角两边的斜率来计算。例如，于图6中，于第一边缘转折影像EIMG1被产生后，影像校正系统100可以取得通过第一边L1的两点坐标，以使第一边L1符合线性方程式Y＝AL1×X+BL1，其中AL1为第一边L1的斜率，BL1为第一边L1对原点的偏移量，Y和X为直角坐标系中的垂直轴和水平轴的坐标。类似地，影像校正系统100可以取得通过第二边L2的两点坐标，以使第二边L2符合线性方程式Y＝AL2×X+BL2，其中AL2为第二边L2的斜率，BL2为第二边L2对原点的偏移量，Y和X为直角坐标系中的垂直轴和水平轴的坐标。影像校正系统100可利用第一边L1以及第二边L2的斜率，检测第一边L1以及第二边L2的第一夹角A1是否垂直。然而，影像校正系统100可以用任何影像辨识或是数值计算的方式来侦测第一夹角A1以及第二夹角A2，本发明并不被上述的算法所局限。

综上所述，本发明描述了一种影像校正方法及影像校正系统，可应用于短焦投影机产生的投射影像的失真校正。影像校正系统可引入了一个或者多个的非广角相机来侦测投射影像的对角线的两个夹角，影像校正系统可依据投射影像的对角线的两个夹角来修正投射影像的四个边，以产生矩形的修正后的投射影像。并且，由于影像校正系统引入的相机为非广角相机，因此相机所撷取的影像不会受到广角变形或是广角失真的影响。非广角相机的制程也较为简单，且成本低廉。并且，影像校正系统的相机只要撷取到投射影像的对角线的两个夹角的影像即可，不需要撷取到全幅的投射影像，故影像校正系统的校正功能不会受到传统广角相机的视野限制。因此，本发明的影像校正系统，除了具有制程简单且成本低廉的优点外，也具有很高的投射影像校正质量。

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 (17)

1.一种影像校正方法，其特征在于，包含：

投影机投影影像至影像平面，以使该影像平面显示投射影像；

产生该投射影像的第一边缘转折影像；

产生该投射影像的第二边缘转折影像；

依据该第一边缘转折影像，侦测该投射影像的第一边及第二边所夹的第一夹角；

依据该第二边缘转折影像，侦测该投射影像的第三边及第四边所夹的第二夹角；及

依据该第一夹角及该第二夹角校正该投射影像，以产生校正后的投射影像；

其中该投射影像的形状为四边形，该校正后的投射影像的形状为矩形，且该第一夹角及该第二夹角为该投射影像的一相对的两个夹角。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：

第一相机撷取该投射影像的第一边缘转折区域的第一撷取影像；

依据该投影机与该第一相机的第一相对位置，产生第一调整参数，其中该第一边缘转折影像依据该第一调整参数及该第一撷取影像产生；

第二相机撷取该投射影像的第二边缘转折区域的第二撷取影像；及

依据该投影机与该第二相机的第二相对位置，产生第二调整参数，其中该第二边缘转折影像依据该第二调整参数及该第二撷取影像产生。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，依据该第一夹角及该第二夹角校正该投射影像，以产生该校正后的投射影像的步骤包含：

依据该第一夹角，调整该投射影像的该第一边及该第二边，以产生互相垂直的调整后的第一边及调整后的第二边；

依据该第二夹角，调整该投射影像的该第三边及该第四边，以产生互相垂直的调整后的第三边及调整后的第四边；及

依据该调整后的第一边、该调整后的第二边、该调整后的第三边及该调整后的第四边，产生该校正后的投射影像。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该投影机的投射比为0.3～0.45，且该投射比为该投影机至该影像平面的距离与该校正后的投射影像的宽度的比值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若该投影机在水平轴发生转动偏移而在垂直轴不发生转动偏移，则该影像平面上的该投射影像中的该第一边及该第四边平行，该第二边及该第三边不平行，且该第一夹角及该第二夹角中的至少一个不为直角。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，依据该第一夹角及该第二夹角校正该投射影像的步骤包含：

依据该第一夹角及该第二夹角调整该第二边及该第三边，以产生该校正后的投射影像的调整后的第二边及调整后的第三边；其中该调整后的第二边及该调整后的第三边互相平行；

依据该调整后的第二边及该调整后的第三边来调整该第一边和该第四边。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若该投影机在垂直轴发生转动偏移而在水平轴不发生转动偏移，则该影像平面上的该投射影像中的该第二边及该第三边平行，该第一边及该第四边不平行，且该第一夹角及该第二夹角中的至少一个不为直角。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，依据该第一夹角及该第二夹角校正该投射影像的步骤包含：

依据该第一夹角及该第二夹角调整该第一边及该第四边，以产生该校正后的投射影像的调整后的第一边及调整后的第四边；其中该调整后的第一边及该调整后的第四边互相平行；

依据该调整后的第一边及该调整后的第四边来调整该第二边和该第三边。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该投影机为短焦投影机，该第一相机及该第二相机为非广角镜头相机。

10.一种影像校正系统，其特征在于，包含：

投影机，用以将影像投影至影像平面；

屏幕，面对于投影机，该屏幕用以提供该影像平面以显示投射影像；

第一相机，耦接于该投影机，该第一相机用以撷取该投射影像的第一边缘转折区域的第一撷取影像；及

第二相机，耦接于该投影机，该第二相机用以撷取该投射影像的第二边缘转折区域的第二撷取影像；

其中，该投影机依据该第一相机、该第二相机与该投影机的相对位置将该第一撷取影像及该第二撷取影像转变产生该第一边缘转折影像及该第二边缘转折影像，并依据该第一边缘转折影像来侦测该投射影像的第一边及第二边所夹的第一夹角，以及依据该第二边缘转折影像来侦测该投射影像的第三边及第四边所夹的第二夹角，依据该第一夹角及该第二夹角校正该投射影像，以产生校正后的投射影像，并将该校正后的投射影像投影至该影像平面。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，该投影机依据该第一夹角调整该投射影像的该第一边及该第二边，以产生互相垂直的调整后的第一边及调整后的第二边，以及该投影机依据该第二夹角调整该投射影像的该第三边及该第四边，以产生互相垂直的调整后的第三边及调整后的第四边，且依据该调整后的第一边、该调整后的第二边、该调整后的第三边及该调整后的第四边，产生该校正后的投射影像。

12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，投影机的投射比为0.3～0.45，且该投射比为该投影机至该影像平面的距离与该校正后的投射影像的宽度的比值。

13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，若该投影机在水平轴发生转动偏移而在水平轴不发生转动偏移时，则该影像平面上的该投射影像中的该第一边及该第四边平行，该第二边及该第三边不平行，且该第一夹角及该第二夹角中的至少一个不为直角。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，该投影机依据该第一夹角及该第二夹角调整该第二边及该第三边，以产生该校正后的投射影像的调整后的第二边及调整后的第三边，且该调整后的第二边及该调整后的第三边互相平行，并依据该调整后的第二边及该调整后的第三边来调整该第一边和该第四边。

15.如权利要求10所述的系统，其特征在于，若该投影机在垂直轴发生转动偏移而在水平轴不发生转动偏移，则该影像平面上的该投射影像中的该第二边及该第三边平行，该第一边及该第四边不平行，且该第一夹角及该第二夹角中的至少一个不为直角。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，该投影机依据该第一夹角及该第二夹角调整该第一边及该第四边，以产生该校正后的投射影像的调整后的第一边及调整后的第四边，且该调整后的第一边及该调整后的第四边互相平行，并依据该调整后的第一边及该调整后的第四边来调整该第二边和该第三边。

17.如权利要求10所述的系统，其特征在于，该投影机为短焦投影机，该第一相机及该第二相机为非广角镜头相机。