CN111131799B - 影像拼接融合方法、投影系统与其处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种影像拼接融合方法，用于多个投影机与处理装置，多个投影机连接处理装置。所述方法包括分别投影多个影像至投影表面上，其中被投影在投影表面的第一影像的第一部分的影像与第二影像的第一部分的影像重叠于投影表面上的第一重叠区域；以及根据第一非重叠区域的位置与第二非重叠区域的位置来调整第一非重叠区域与第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使第一影像的第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与第二影像的第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度接近于第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度。本发明可获得简捷的调整方式与较佳的影像拼接融合效果。

Description

影像拼接融合方法、投影系统与其处理装置
技术领域
本发明是有关于一种投影方法，且特别是有关于一种影像拼接融合方法、投影系统以及其处理装置。
背景技术
目前进行投影机拼接融合(Blending)应用时，当多个投影机所投影的多个影像拼接融合时，在重叠处的影像的黑阶亮度会高于非重叠处的影像的黑阶亮度。
然而，一般已知的暗场补偿(Dark field compensation)方式会借由控制每一个投影机输出一个或多个固定的矩形范围，调整每个所述矩形范围以使所有矩形范围可以覆盖对应之投影机所投影的影像的非重叠处，或是使用各别的非重叠区域设定黑阶亮度的流程来完成黑化功能。
图1是已知的一种影像拼接融合操作的示意图。请参照图1，举例来说，假设投影机10与投影机20分别用于投影为全黑影像的第一影像IMG01与第二影像IMG02。应注意的是，第一影像IMG01与第二影像IMG02之间的重叠处的重叠影像OIMG的黑阶亮度会较亮。传统作法为，利用投影机10在第一影像IMG01中设定一个矩形区域RA1来覆盖第一影像IMG01中的重叠影像OIMG上方的非重叠区影像IMG01(1)，并且设定另一个矩形区域RA2来覆盖第一影像IMG01中的重叠影像OIMG左方的非重叠区影像IMG01(2)。接着，投影机10会调升非重叠区影像IMG01(1)、IMG01(2)的所有像素的灰阶值，以使非重叠区影像IMG01(1)、IMG01(2)的黑阶亮度接近或等同重叠区的重叠影像OIMG的黑阶亮度。相似地，传统作法还利用另一投影机20在第二影像IMG02中设定一个矩形区域RA3来覆盖第二影像IMG02中的重叠影像OIMG下方的非重叠区影像IMG02(1)，并且设定另一个矩形区域RA4来覆盖第一影像IMG02中的重叠影像OIMG右方的非重叠区影像IMG02(2)。接着，投影机10会调升非重叠区影像IMG01(1)、IMG01(2)的所有像素的灰阶值，以使非重叠区影像IMG01(1)、IMG01(2)的黑阶亮度接近或等同重叠区的重叠影像OIMG的黑阶亮度。
但是，上述的黑化方式会因为需要四个矩形来覆盖所有非重叠处的影像，且需要各别设定投影的非重叠区黑阶亮度。因此，传统做法会执行四次的矩形区域的设定或是各别操作投影机内的黑阶亮度设定，以设定四个矩形或分别设定投影机而导致了过多的调整操作，降低了影像拼接融合操作的效率。因此，如何提升用于多个投影机所投影出的多个影像的影像拼接融合操作的效率，实为本领域相关人员所关注的焦点。
“背景技术”部分只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”部分所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”部分所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种影像拼接融合方法、投影系统及其处理装置，用于利用设定一个共同的重叠区域来控制多个控制图案去匹配多个投影机所投影的多个影像中的重叠区域，以调整非重叠区域中的影像的影像参数，进而获得简捷的调整方式与较佳的影像拼接融合效果。
本发明的一实施例提供一种影像拼接融合方法，适用于多个投影机所投影的多个影像。方法包括经由第一投影机、第二投影机和第三投影机各自投影第一影像、第二影像和第三影像至投影表面上，其中被投影在投影表面的第一影像的第一部分的影像与第二影像的第一部分的影像重叠于投影表面上的第一重叠区域，以及被投影在投影表面的第二影像的第二部分的影像与第三影像的第一部分的影像重叠于投影表面上的第二重叠区域。经由处理装置计算并绘制第一控制图案，并且经由影像分割器与第一投影机投影第一控制图案至第一影像上。经由处理装置根据施加于处理装置的第一输入操作来调整第一影像中的第一控制图案，以使第一控制图案的第一控制图案边框匹配第一重叠区域的边界。经由处理装置根据所匹配的第一控制图案边框的位置来辨识第一影像中的第一非重叠区域的位置。经由处理装置计算并绘制第二控制图案，并且经由影像分割器与第二投影机投影第二控制图案至第二影像上。经由处理装置根据施加于处理装置的第二输入操作来调整第二影像中的第二控制图案，以使第二控制图案的第二控制图案边框匹配第一重叠区域的边界。经由处理装置根据所匹配的第二控制图案边框的位置来辨识第二影像中的第二非重叠区域的位置。经由处理装置计算并绘制第三控制图案，并且经由影像分割器与第三投影机投影第三控制图案至第三影像上。经由处理装置根据施加于处理装置的第三输入操作来调整第三影像中的第三控制图案，以使第三控制图案的第三控制图案边框匹配第二重叠区域的边界。经由处理装置根据施加于处理装置的第三输入操作来调整第三影像中的第三控制图案。经由处理装置根据所匹配的第三控制图案边框的位置来辨识第三影像中的第三非重叠区域的位置。经由处理装置根据第一非重叠区域的位置与第二非重叠区域的位置来调整第一非重叠区域与第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使第一影像的第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与第二影像的第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度对应于第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度；以及经由处理装置根据第二非重叠区域的位置与第三非重叠区域的位置来调整第二非重叠区域与第三非重叠区域的所有像素的影像参数，以使第二影像的第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度与第三影像的第三非重叠区域中的第三非重叠影像的黑阶亮度对应于第二重叠区域中的第二重叠影像的黑阶亮度，其中第三非重叠影像的黑阶亮度调整接近至第一非重叠影像与第二非重叠影像的黑阶亮度。
本发明的一实施例提供一种投影系统。投影系统包括第一投影机、第二投影机、第三投影机、影像分割器以及处理装置。影像分割器与第一投影机、第二投影机以及第三投影机连接。处理装置与影像分割器连接。影像分割器用于根据处理装置的投影指令来传送对应投影指令的影像资料至第一投影机、第二投影机以及第三投影机，其中第一投影机根据第一影像资料投影第一影像至投影表面上，第二投影机根据第二影像资料投影第二影像至投影表面上，并且第三投影机根据第三影像资料投影第三影像至投影表面上，其中被投影在投影表面的第一影像的第一部分的影像与第二影像的第一部分的影像重叠于投影表面上的第一重叠区域，以及被投影在投影表面的第二影像的第二部分的影像与第三影像的第一部分的影像重叠于投影表面上的第二重叠区域，其中处理装置计算并绘制第一控制图案，并且经由影像分割器与第一投影机投影第一控制图案至第一影像上，其中处理装置还用于根据施加于处理装置的第一输入操作来调整第一影像中的第一控制图案，以使第一控制图案的第一控制图案边框匹配第一重叠区域的边界，其中处理装置还用于根据所匹配的第一控制图案边框的位置来辨识第一影像中的第一非重叠区域的位置，其中处理装置计算并绘制第二控制图案，并且经由影像分割器与第二投影机投影第二控制图案至第二影像上，其中处理装置还用于根据施加于处理装置的第二输入操作来调整第二影像中的第二控制图案，以使第二控制图案的第二控制图案边框匹配第一重叠区域的边界，其中处理装置还用于根据所匹配的第二控制图案边框的位置来辨识第二影像中的第二非重叠区域的位置，其中处理装置计算并绘制第三控制图案，并且经由影像分割器与第三投影机投影第三控制图案至第三影像上，其中处理装置还用于根据施加于处理装置的第三输入操作来调整第三影像中的第三控制图案，以使第三控制图案的第三控制图案边框匹配第二重叠区域的边界，其中处理装置根据施加于处理装置的第三输入操作来调整第三影像中的第三控制图案，其中处理装置还用于根据所匹配的第三控制图案边框的位置来辨识第三影像中的第三非重叠区域的位置，其中处理装置还用于根据第一非重叠区域的位置与第二非重叠区域的位置来调整第一非重叠区域与第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使第一影像的第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与第二影像的第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度接近于第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度，以及处理装置还用于根据第二非重叠区域的位置与第三非重叠区域的位置来调整第二非重叠区域与第三非重叠区域的所有像素的影像参数，以使第二影像的第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度与第三影像的第三非重叠区域中的第三非重叠影像的黑阶亮度接近于第二重叠区域中的第二重叠影像的黑阶亮度，其中第三非重叠影像的黑阶亮度调整接近至第一非重叠影像与第二非重叠影像的黑阶亮度。
本发明的一实施例提供另一种影像拼接融合方法，适用于多个投影机所投影的多个影像。方法包括经由第一投影机和第二投影机各自投影第一影像和第二影像至投影表面上，其中被投影在投影表面的第一影像的第一部分的影像与第二影像的第一部分的影像重叠于投影表面上的第一重叠区域。以及经由处理装置根据第一非重叠区域的位置与第二非重叠区域的位置来调整第一非重叠区域与第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使第一影像的第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与第二影像的第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度接近于第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度。
本发明的一实施例提供另一种投影系统。投影系统包括第一投影机、第二投影机、影像分割器以及处理装置。影像分割器与第一投影机以及第二投影机连接。处理装置与影像分割器连接。影像分割器用于根据处理装置的投影指令来传送对应投影指令的影像资料至第一投影机以及第二投影机，其中第一投影机根据第一影像资料投影第一影像至投影表面上，并且第二投影机根据第二影像资料投影第二影像至投影表面上，其中被投影在投影表面的第一影像的第一部分的影像与第二影像的第一部分的影像重叠于投影表面上的第一重叠区域，其中经由处理装置根据第一非重叠区域的位置与第二非重叠区域的位置来调整第一非重叠区域与第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使第一影像的第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与第二影像的第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度接近于第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度。
基于上述，本发明实施例所提供的影像拼接融合方法、投影系统及其处理装置，可投影多个控制图案，经由处理装置来调整多个控制图案以匹配至被多个投影机所投影的多个影像之间的重叠区域，并且藉此辨识所述多个影像中的多个非重叠区域，进而调整所述多个非重叠区域中的影像的影像参数，以使所有被投射的所述多个影像的黑阶亮度均匀一致或接近。如此一来，除了可简化影像拼接操作中的黑化程序的多个步骤，还可有效率地辨识不规则形状的非重叠区域，减少了用于多个投影影像的影像拼接融合操作所耗费的时间，进而增进了投影系统整体的工作效率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是已知的一种影像拼接融合操作的示意图。
图2A是根据本发明的一实施例所绘示的投影系统的示意图。
图2B是根据本发明的一实施例所绘示的投影机的方块示意图。
图2C是根据本发明的一实施例所绘示的影像分割器的方块示意图。
图3是根据本发明的一实施例所绘示的处理装置的方块示意图。
图4A、图4B是根据本发明的一实施例所绘示的第一投影机所执行的影像拼接融合操作的示意图。
图5A、图5B、图5C是根据本发明的一实施例所绘示的第二投影机所执行的影像拼接融合操作的示意图。
图6A、图6B是根据本发明的一实施例所绘示的第三投影机所执行的影像拼接融合操作的示意图。
图7是根据本发明的一实施例所绘示的投影系统所完成的影像拼接融合操作的示意图。
图8是根据本发明的一实施例所绘示的影像拼接融合方法的流程图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图2A是根据本发明的一实施例所绘示的投影系统的示意图。请参照图2A，投影系统1包括多个投影机，本实施例中投影系统1包括三个投影机(如，投影机10、投影机20、投影机30)，影像分割器40以及处理装置50。用户可经由处理装置50的输入装置(如，键盘501与鼠标502)来执行输入操作，以触发处理装置50执行影像拼接操作(或称，黑化操作)。
影像分割器(Image cropping device)40耦接至处理装置50，影像分割器40接收由处理装置50提供的投影指令以及影像资料(欲投影的影像的资料)，并且影像分割器40用于根据处理装置50提供的投影指令分别传送对应投影指令的影像资料至第一投影机10,第二投影机20及第三投影机30。投影指令包括一个或多个影像分割指令。处理装置50可传送投影指令至影像分割器40，并且影像分割器40可借由投影指令中的多个影像分割指令来撷取影像资料的多个部分成为对应多个子影像的多个子影像资料，并且影像分割器40将多个子影像资料分别传送至多个投影机来进行投影，其中每个投影机根据所接收的子影像资料投射出对应的子影像(如，第一投影机10投影第一影像IMG01；第二投影机20投影第二影像IMG02；第三投影机30投影第三影像IMG03)。应注意的是，多个子影像中对应邻近两个投影机投射的两个子影像可具有部分相同的影像/画面或是皆具有相同的影像/画面。
由于投影机20、30的硬件组成可相同于投影机10，以下仅借由图2B对投影机10的硬件元件进行说明。
图2B是根据本发明的一实施例所绘示的投影机的方块示意图。请参照图2A与2B，投影机10(亦称，第一投影机)包括处理器100(亦称，第一处理器)、投影模块110(亦称，第一投影模块)、电源管理电路单元120(亦称，第一电源管理电路单元)、储存装置130(亦称，第一储存装置)、显示器140(亦称，第一显示器)、输入界面150(亦称，第一输入界面)以及连接界面160(亦称，第一连接界面)。处理器100耦接至投影模块110、电源管理电路单元120、储存装置130、显示器140、输入界面150以及连接界面160。
在另一实施例中，投影机10还包括耦接至处理器100的通讯电路单元170(亦称，第一通讯电路单元)，通讯电路单元170用于借由有线或无线的方式连接至其他投影机或网际网路，以存取资料或指令。
在本实施例中，处理器100为具备运算能力的硬件或者包括执行程序，用于管理投影机10的整体运作。在本实施例中，处理器100，例如是一核心或多核心的中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、可编程之微处理器(微处理器(Micro-processor))、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可编程控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可编程逻辑装置(ProgrammableLogic Device，PLD)或其他类似装置。
投影模块110用于接收来自处理器100的影像资料，例如，从外部的资料端(例如处理装置50)所提供的第一影像资料给投影机10的处理器100或者第一影像资料储存于储存装置130，再传递给投影模块110。此外，处理器100所提供的控制图案的影像资料，此控制图案的影像资料可以是来自储存装置130或者是外部的资料端，并且根据影像资料投射出影像光束，以形成被投影在投影平面(例如屏幕或墙壁)上的对应影像资料的第一影像。投影模块110包括光源模块以及光学引擎。光学引擎包括光阀及投影镜头。光源模块用于提供照明光束。光阀例如是反射式或透射式的空间光调制器，以反射式空间光调制器为例，例如是数字微镜元件(digital micro-mirror device，DMD)或者反射式的硅基液晶(LiquidCrystal on Silicon，LCOS)等；透射式的空间光调制器，例如透光液晶面板(TransparentLiquid Crystal Panel)。另外，依据输入控制信号方式的不同，空间光调制器例如是光定址空间光调制器(Optically addressed spatial light modulator，OASLM)或者是电定址的空间光调制器(Electrically addressed spatial light modulator，EASLM)，本发明对光阀的型态及其种类并不加以限制。
此外，光阀配置于照明光束的传递路径上且用于将照明光束转换为影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上且用于将影像光束投射出投影模块110。
电源管理电路单元120用于管理投影机10的电力，电源管理电路单元120还用于从外部接收电源(如，市电，或其他形式的外接电源)。电源管理电路单元120中还可具备独立的内部电源，如，电池。
储存装置130用于借由处理器100的指示来暂存资料，资料包括用于管理投影机10的资料、从外部的处理装置50所传送的资料或是其他类型的资料，本发明不限于此，上述的资料例如包括投影机各元件的控制参数或者是影像讯号等。除此之外，储存装置130还可以借由处理器100的指示来记录一些需要长时间储存的资料，例如，对应影像拼接融合的相关资讯或记录资料、管理投影机10的轫体或是软体。值得一提的是，储存装置130可以是任意形式的非挥发性存储器储存装置或挥发性存储器储存装置。举例而言，储存装置130例如是可移动随机存取存储器(random access memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、快闪存储器(flash memory)或类似元件或上述元件的组合。
显示器140用于显示投影机之对应操作功能的影像或文字内容。例如，显示器140可以是液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、发光二极管(Light-Emitting Diode；LED)显示器、场发射显示器(Field Emission Display，FED)。显示器140设置于投影机10的外壳上。
输入界面150用于接收用户施加于输入界面的输入操作，以产生对应的控制讯号。处理器100可根据输入讯号来执行对应的功能或操作。输入界面150可包括对应不同功能的多个按钮(按键)、开关或旋钮，设置于投影机10的外壳上。输入界面150还可连接至其他外部输入装置(如，键盘、鼠标等)。在另一实施例中，输入界面150还具有红外线接收器，以接收来自遥控器180的红外线(亦称，遥控输入操作)，进而产生对应的控制讯号给处理器100，以执行对应的功能。应注意的是，本发明并不限定在下列实施例中所揭露之多个输入操作的具体形式。多个输入操作可以借由按压按钮、使用触控屏幕、点击鼠标，使用键盘等方式或其组合来实现。
在一实施例中，显示器140亦可与输入界面150整合为例如是电阻式(resistive)、电容式(capacitive)或光学式(optical)等触控面板所组成的触控屏幕，以同时提供显示及触控输入功能。
请同时参考图2A与图2B，连接界面160用于连接至资料端(处理装置50)，以从资料端接收影像资料。资料端例如是可输出影像资料的任意的电子装置，处理装置50例如是个人电脑、笔记本电脑、伺服器主机外接式储存装置、智能手机、平版电脑等。连接界面160为包括多个输入接口的电路界面。输入接口例如是符合视讯图形阵列(Video GraphicsArray，VGA)标准、数字视讯界面(Digital Visual Interface，DVI)标准、高画质清晰度多媒体界面(High Definition Multimedia Interface，HDMI)标准或其他适合的标准(例如，DisplayPort标准、3G-SDI、HDBaseT)的输入接口。然而，本发明不限于此。例如，在另一实施例中，连接界面160还可包括相容于序列先进附件(Serial Advanced TechnologyAttachment，SATA)标准。然而，必须了解的是，本发明不限于此，连接界面160亦可以是符合并列先进附件(Parallel Advanced Technology Attachment，PATA)标准、电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronic Engineers,IEEE)1394标准、高速周边零件连接界面(Peripheral Component Interconnect Express，PCI Express)标准、通用序列汇流排(Universal Serial Bus，USB)标准、超高速一代(Ultra High Speed-I，UHS-I)界面标准、超高速二代(Ultra High Speed-II，UHS-II)界面标准、安全数字(SecureDigital，SD)界面标准、记忆棒(Memory Stick，MS)界面标准、多媒体储存卡(Multi MediaCard，MMC)界面标准、小型快闪(Compact Flash，CF)界面标准、整合式驱动电子界面(Integrated Device Electronics，IDE)标准或其他适合的标准的界面电路单元。投影机10可经由连接界面160与影像分割器40建立连线。
通讯电路单元170可具有一无线通讯模块(未绘示)，并支援无线相容认证(Wireless Fidelity，WiFi)系统、蓝牙(bluetooth)通讯技术的其中之一或其组合，且不限于此。此外，通讯电路单元170还可包括网路界面卡(network interface card，NIC)，其借由所连接之网路线连接至网路。换句话说，通讯电路单元170可利用无线或有线方式来连接至区域网路或网际网路，以存取资料或指令。投影机10可经由通讯电路单元170与影像分割器40建立连线。
值得一提的是，上述投影机10各部件的功能说明仅为示例性，并不用于限定本发明。如上所述，投影机20、30的硬件构造相同于投影机10，例如，投影机20(亦称，第二投影机)包括第二处理器、第二投影模块、第二电源管理电路单元、第二储存装置、第二显示器、第二输入界面以及第二连接界面；投影机20(亦称，第三投影机)包括第三处理器、第三投影模块、第三电源管理电路单元、第三储存装置、第三显示器、第三输入界面以及第三连接界面。此外，在另一实施例中，投影机20、30还包括耦接至第二处理器、第三处理器的第二通讯电路单元、第三通讯电路单元。上述第二投影机20与第三投影机30的硬件细节不再赘述于此。
在本实施例中，参考图2A，影像切割器40例如是输入影像资料并借由投影指令而具有切割影像的装置。影像切割器例如是显卡或者奥图码(Optoma)的GB-200影像拼接融合器，本发明不限于上述装置。此外，影像切割器40还用于执行影像拼接融合的影像处理操作。
图2C是根据本发明的一实施例所绘示的影像切割处理装置的方块示意图。请参照图2C，影像切割器40包括电源管理单元400、连接界面410、影像切割处理器420、影像分割管理模块430、第一输出界面440、第二输出界面450、第三输出界面460、第四输出界面470、连接界面480、储存装置480。影像切割处理器420耦接至连接界面410、电源管理单元400、影像分割管理模块430、第一输出界面440、第二输出界面450、第三输出界面460、第四输出界面470以及储存装置480。
影像切割处理器420为具备处理影像能力的硬件，用于处理(process)由处理装置50所输入的影像资料。在本实施例中，影像切割处理器420，例如是一核心或多核心的中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、图像处理单元(Graphic Processing Unit，GPU)、可编程之微处理器(微处理器(Micro-processor))、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、可编程控制器、特殊应用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuits，ASIC)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置。此外，影像分割管理模块430控制图案的切割设定来执行相应的操作(如，影像分割操作等)，以实现本发明实施例所提供的影像拼接融合方法(或黑化方法)。
连接界面410连接处理装置50，连接界面410接收从处理装置50传递的影像资料与投影指令。连接界面410为输入接口的电路界面。输入接口例如是符合视讯图形阵列(VideoGraphics Array，VGA)标准、数字视讯界面(Digital Visual Interface，DVI)标准、高画质清晰度多媒体界面(High Definition Multimedia Interface，HDMI)标准或其他适合的标准(例如，DisplayPort标准、3G-SDI、HDBaseT)的输入接口。而第一输出界面440、第二输出界面450、第三输出界面460、第四输出界面470例如为多个输出接口的电路界面。输出接口例如是符合视讯图形阵列(Video Graphics Array，VGA)标准、数字视讯界面(DigitalVisual Interface，DVI)标准、高画质清晰度多媒体界面(High Definition MultimediaInterface，HDMI)标准或其他适合的标准(例如，DisplayPort标准、3G-SDI、HDBaseT)的输出接口。在本发明中并不限制于上述输入或输出的界面规格。此外，储存装置480例如是可移动随机存取存储器(random access memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、快闪存储器(flash memory)或类似元件或上述元件的组合。
在本实施例中，处理装置50例如是可输出影像资料的任意的电子装置(亦称，资料端)，如，个人电脑、笔记本电脑、伺服器主机外接式储存装置、智能手机、平版电脑等。此外，处理装置50还用于执行影像拼接操作与影像拼接融合方法(或黑化方法)。所谓黑化就是让拼接融合的影像画面在呈现黑画面时，在用户的视觉感知上认为拼接融合的影像画面的灰阶值呈现大体一致的视觉感觉。
图3是根据本发明的一实施例所绘示的处理装置的方块示意图。请参照图3，处理装置50包括主处理器500、主存储器510、电源管理电路单元520、储存装置530、显示器540、输入界面550、连接界面560、通讯电路单元570。主处理器500耦接至主存储器510、电源管理电路单元520、储存装置530、显示器540、输入界面550、连接界面560、通讯电路单元570。
电源管理电路单元520、显示器540、输入界面550、连接界面560、通讯电路单元570的功能相似于上述电源管理电路单元120、显示器140、输入界面150、连接界面160与通讯电路单元170，不再赘述于此。
储存装置130用于记录一些需要长时间储存的资料，例如，对应影像拼接融合的相关资讯或记录资料、多笔影像资料、用于管理投影机10的轫体或是软体。值得一提的是，储存装置130可以是任意形式的非挥发性存储器储存装置(如，硬碟或是固态硬碟)。在本实施例中，储存装置530还用于储存多个程序码/应用程序，并且主处理器500可存取程序码/应用程序以执行各种操作。多个程序码包括影像拼接融合管理模块531(亦称，影像拼接应用程序)。影像拼接融合管理模块531包括影像分割管理模块5311、控制图案设定模块5312与黑化管理模块5313。
主处理器500为具备运算能力的硬件，用于管理处理装置50的整体运作。在本实施例中，主处理器500，例如是一核心或多核心的中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、可编程之微处理器(微处理器(Micro-processor))、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、可编程控制器、特殊应用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuits，ASIC)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置。主处理器500可存取且执行影像拼接融合管理模块531、影像分割管理模块5311、控制图案设定模块5312与黑化管理模块5313来执行相应的操作(如，影像分割管理操作、影像拼接融合操作、黑化程序等…)，以实现本发明实施例所提供的影像拼接融合方法(或黑化方法)。影像分割管理模块5311用于管理传输到影像分割器40的影像资料；控制图案设定模块5312用于设定并计算并绘制(Render)控制图案至选定的投影机，并且辨识重叠区域与非重叠区域；黑化管理模块5313用于调整传送至所选定的投影机的影像资料的影像参数。
主存储器510用于经由主处理器500的指示来暂存资料或各种控制处理装置50的指令。资料包括用于管理处理装置50的资料，且用于传送至影像分割器40的影像资料或是投影指令，本发明不限于此。应注意的是，主处理器500可自储存装置530载入影像拼接融合管理模块531至主存储器510，以借由主存储器510来执行影像拼接融合管理模块531。
值得一提的是，输入界面550可耦接至键盘501与鼠标502，以使用户可借由键盘501与鼠标502来执行输入操作，进而主处理器500可根据输入操作(如，接收对应输入操作的输入讯号)来下达相应的指令或执行相应的程序码。此外，若处理装置50为平板电脑、或智能手机等类似的电子装置，显示器540可与输入界面550整合为触控屏幕；若处理装置50为笔记本电脑，输入界面550可具有键盘与触控板。
应注意的是，在一实施例中，影像分割器40可与处理装置50整合。例如，处理装置50可具有显示卡，其包括了影像分割器40与图形处理器(Graphics processing unit，GPU)。图形处理器又称显示核心、视觉处理器、显示晶片或绘图晶片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些行动装置(如平板电脑、智能手机等)上执行绘图运算工作的微处理器。显示卡可经由连接界面560耦接至主处理器500。
以下借由多个图式来详细说明本发明所提供的影像拼接融合方法与使用此方法的投影系统1和处理装置50(以及影像拼接融合管理模块531的功能)。
请参照图2A，举例来说，假设投影系统1包括了第一投影机10、第二投影机20与第三投影机30，第一投影机10、第二投影机20与第三投影机30皆连接至影像分割器40，影像分割器40连接至处理装置50，并且目前用户想要进行影像拼接融合操作(或黑化程序)。
反应于触发影像拼接融合操作(或黑化程序)的输入操作(例如，用户利用鼠标503点击表示开始执行影像拼接操作的按钮)，处理装置50的主处理器500可反应于此输入操作所产生的讯号，开始执行影像拼接融合操作(经由执行影像拼接融合管理模块531)。
接着，主处理器500(如，经由执行影像分割管理模块5311)传送第一投影指令、第二投影指令与第三投影指令至影像分割器40，其中影像分割器根据第一投影指令将第一影像资料传送给第一投影机10，根据第二投影指令将第二影像资料传送给第二投影机20，并且根据第三投影指令将第三影像资料传送给第三投影机30，其中第一投影机10根据第一影像资料投影第一影像IMG01至投影表面SC1上，第二投影机20根据第二影像资料投影第二影像IMG02至投影表面SC1上，并且第三投影机30根据第三影像资料投影第三影像IMG03至投影表面SC1上。在本实施例中，第一影像IMG01、第二影像IMG02与第三影像IMG03皆为独立的主影像，并且主影像为用于黑化程序的预设影像。更详细来说，第一影像资料用以指示第一影像为纯黑色影像(纯黑的满屏画面，黑画面)；第二影像资料用于指示第二影像为纯黑色影像；第三影像资料用于指示第三影像为纯黑色影像(纯黑的满屏画面)。应注意的是，本发明并不限制于主影像的类型。例如，在一实施例中，主影像(即，第一影像、第二影像与第三影像)可为其他颜色的画面(如，纯灰色画面、显示三原色的其中之一的单一原色画面)。又例如，在另一实施例中，主影像(即，第一影像、第二影像与第三影像)的边界还具有纯色边框例如白色边框(边框的颜色不同于边框内的影像的颜色)，以使用户可清晰辨识被投射出的多个影像的边界与重叠区域。
被投影在投影表面SC1的第一影像IMG01的第一部分的影像与第二影像IMG02的第一部分的影像重叠于投影表面SC1上的重叠区域(如图2A所绘示之第一影像与第二影像交界处的浅色区域)的重叠影像OIMG1，并且于重叠区域的重叠影像OIMG1的黑阶亮度会较其他部分的第一影像IMG01与第二影像IMG02高。此外，被投影在投影表面SC1的第三影像IMG03的第一部分的影像与第二影像IMG02的第二部分的影像重叠于投影表面SC1上的重叠区域(如图2A所绘示之第三影像与第二影像交界处的浅色区域)的重叠影像OIMG2，并且于重叠区域的重叠影像OIMG2的黑阶亮度会较其他部分的第三影像与第二影像高。值得一提的是，投影平面SC1可为任意形式的平坦表面(如，布幕、墙面)，其中较佳者为特制的白色投影幕。
在第一影像IMG01、第二影像IMG02与第三影像IMG03皆被投影至投影平面SC1后，用户可选择先经由第一投影机10(如，图4A、4B所绘示)、第二投影机20(如，图5A、5B、5C所绘示)、或第三投影机30(如，图6A、6B所绘示)来执行控制图案的设定操作与对应的影像拼接融合操作(或黑化程序)。
为了方便说明，假设用户先选择了第一投影机10来执行控制图案的设定操作。
图4A、图4B是根据本发明的一实施例所绘示的第一投影机所执行的影像拼接融合操作的示意图。请参照图4A，反应于接收到用于表示执行控制图案的设定的输入操作(如，接收到所述输入操作的输入讯号，其用于指示开始执行控制图案的设定)，主处理器500计算并绘制(Render)第一控制图案PA01(如，经由控制图案设定模块5312)，并且经由影像分割器40使第一投影机投影第一控制图案PA01至第一影像IMG01上。在本实施例中，第一控制图案PA01例如是轮廓为多边形的第一二维区块(如，图5A所绘示的矩形区块，其具有四个可被调整的第一边界PL01(1)～PL01(4))，其中第一二维区块的形状与范围为可调整的，并且第一二维区块可被拖曳。具体来说，在本实施例中，为了让用户可清楚辨识控制图案所覆盖的区域，控制图案被预设为透明区域也可设置为纯色色块。边界PL01(1)～PL01(4)(即，第一控制图案的所有边界)会形成第一控制图案边框PF01。所谓计算并绘制(Render)就是指透过一程序制作出控制图案的影像可以迭加到原影像上的程序操作。其中，第一控制图案PA01例如储存于控制图案设定模块5312中。
在计算并绘制第一控制图案PA01至第一影像IMG01后，主处理器500根据用户所施行的第一输入操作(如，经由控制鼠标/键盘等输入装置所执行的输入操作)，来调整第一影像IMG01中的第一控制图案PA01的位置、形状、大小(经由执行控制图案设定模块5312)。举例来说，用户可经由连接至输入界面550的输入装置(如，鼠标)来进行对第一控制图案PA01的调整。如，用户可利用鼠标游标来点击第一控制图案PA01中间部分(非边界的部分)来拖曳第一控制图案PA01至第一影像IMG01中的任意位置；用户可利用游标在分别四个可被调整的第一边界PL01(1)～PL01(4)上往外延伸/往内收缩所选择的边界，以改变第一控制图案的形状；用户可控制任意边界的斜率(如，旋转所选定边界)；用户可调整每个第一控制图案的顶点(每个边界之间的交会点)的位置；用户可经由新增顶点至一个边界中，以将此第一边界分割为两个第一边界，进而改变此第一控制图案的形状(例如，从四边形变成五边形)。值得一提的是，以上仅为关于「调整第一控制图案」的部分实施方式，并不用于限制本发明。第一控制图案还可经由其他种类的输入操作来被改变形状、大小与位置。
此外，应注意的是，本发明的控制图案并不限定于区块。例如，在另一实施例中，第一控制图案包括多个第一圆点与连接多个第一圆点的多个第一直线PL01(1)～PL01(4)。其中，多个第一直线形成第一多边形，多个第一圆点为第一多边形的多个顶点。应注意的是，在此另一实施例中，第一控制图案的各元件(即，多个第一圆点与多个第一直线各自可被选择以执行移动操作)。此外，主处理器500可一次选择所有第一圆点或一次选择所有第一直线来进行移动。
在本实施例中，主处理器500可(经由执行控制图案设定模块5312)持续辨识与记录对应第一控制图案PA01的所有像素于第一影像中的位置(坐标)。此外，第一控制图案PA01预设被计算并绘制至第一影像IMG01中的第一初始位置。第一初始位置可被预先设定为第一影像IMG01的任意位置(如，第一影像IMG01的中央)。用户可利用输入操作来设定每次用于影像拼接融合操作的第一控制图案PA01的第一初始位置。例如，用户可直接利用鼠标游标位置来设定第一控制图案PA01首次被计算并绘制至第一影像IMG01时，出现于接近重叠区域OA1的第一影像IMG01的中间或右半部。
请参照图4B，用户可调整第一控制图案PA01，以使调整后的第一控制图案PA01’的第一控制图案边框PF01匹配重叠区域OA1的边界OAF1。即，主处理器500可根据一连串的第一输入操作来调整第一控制图案PA01成为调整后第一控制图案PA01’(如，箭头A41所示)。
接着，在完成第一控制图案PA01的调整后(用户还可利用特定的输入操作来指示主处理器500第一控制图案已经完成匹配，并且开始辨识第一影像IMG01的非重叠区域)，主处理器500可(经由执行控制图案设定模块5312)根据调整后第一控制图案PA01’(或第一控制图案边框PF01)的所有像素于第一影像IMG01中的多个坐标来判定第一控制图案PA01’所覆盖的区域，即为第一影像IMG01与其他影像重叠的区域(即，重叠区域OA1)，并且主处理器500可辨识(经由执行控制图案设定模块5312)在第一影像IMG01中调整后第一控制图案PA01’(或第一控制图案边框PF01)以外的其他区域为非重叠区域NA01(亦称，第一非重叠区域)(如，箭头A42所示)。此外，第一非重叠区域NA01中的部分的第一影像IMG01被辨识为第一非重叠影像NIMG01。
应注意的是，由于第一影像IMG01仅具有一个重叠区域，因此，用户仅设定了一个第一控制图案以匹配一个重叠区域。然而，本发明并不限定于此。例如，对于具有多个重叠区域的影像，可根据多个重叠区域的总数来设定相同数量的控制图案，以使每个控制图案都可各自匹配一个重叠区域。如此一来，主处理器500可完整辨识影像中的所有重叠区域的范围与位置，进而辨识出影像的非重叠区域的位置与范围。
举例来说，用户选择第二投影机20所投影的第二影像IMG02来进行黑化程序。应注意的是，第二影像IMG02具有分别和第一影像IMG01与第三影像IMG03重叠的区域OA1(第一重叠区域)、OA2(第二重叠区域)。
图5A、图5B、图5C是根据本发明的一实施例所绘示的第二投影机所执行的影像拼接融合操作的示意图。请参照图5A，相似地，反应于接收到用于表示对第二影像IMG02执行控制图案的设定的输入操作，主处理器500先计算并绘制一个第二控制图案PA02_1至第二影像IMG02中，并且经由影像分割器40使第二投影机投影第二控制图案PA02_1至第二影像IMG02上。第二控制图案PA02_1例如为具有多个第二边界PL02_1(1)～(4)的二维区块。
请参照图5B，在计算并绘制第二控制图案PA02_1至第二影像IMG02后，主处理器500根据用户所施行的第二输入操作，来调整第二影像IMG02中的第二控制图案PA02_1的位置、形状、大小，以使调整后的第二控制图案PA02_1’的第二控制图案边框PF02_1匹配重叠区域OA1的边界。即，主处理器500可根据一连串的第二输入操作来调整第二控制图案PA02_1成为调整后第二控制图案PA02_1’(如，箭头A51所示)。
接着，在完成第二控制图案PA02_1的调整后，由于尚有另一个重叠区域OA2尚未被匹配。用户可继续设定另一个第二控制图案PA02_2以匹配至第二影像IMG02中。即，主处理器500可在尚未接收到对应完成所有控制图案的设定的输入操作之前，主处理器500可根据再次接收到的第二输入操作来计算并绘制另一第二控制图案PA02_2至第二影像IMG02中(如，箭头A52所示)。第二控制图案PA02_2例如为具有多个第二边界PL02_2(1)～(4)的二维区块。
接着，请参照图5C，在计算并绘制第二控制图案PA02_2至第二影像IMG02后，主处理器500根据用户所施行的第二输入操作，来调整第二影像IMG02中的第二控制图案PA02_2的位置、形状、大小，以使调整后的第二控制图案PA02_2’的第二控制图案边框PF02_2匹配重叠区域OA2的边界。即，主处理器500可根据一连串的第二输入操作来调整第二控制图案PA02_2成为调整后第二控制图案PA02_2’(如，箭头A53所示)。
接着，在完成第二控制图案PA02_2的调整后(用户还可利用特定的输入操作来指示主处理器500所有第二控制图案已经完成匹配，并且开始辨识第二影像IMG02的非重叠区域)，主处理器500可(经由执行控制图案设定模块5312)根据调整后第二控制图案PA02_1’(或第二控制图案边框PF02_1)与调整后第二控制图案PA02_2’(或第二控制图案边框PF02_2)的所有像素于第二影像IMG02中的多个坐标来判定第二控制图案PA02_1’、PA02_2’所覆盖的区域，即为第二影像IMG02与其他影像重叠的区域(即，重叠区域OA1、OA2)，并且主处理器500可辨识(经由执行控制图案设定模块5312)在第二影像IMG02中调整后第二控制图案PA02_1’(或第二控制图案边框PF02_1)与调整后第二控制图案PA02_2’(或第二控制图案边框PF02_2)以外的其他区域为非重叠区域NA02(亦称，第二非重叠区域)(如，箭头A54所示)。此外，第二非重叠区域NA02中的部分的第二影像IMG02被辨识为第二非重叠影像NIMG02。
接着，用户选择第三投影机30所投影的第三影像IMG03来进行黑化程序。
图6A、图6B是根据本发明的一实施例所绘示的第三投影机所执行的影像拼接融合操作的示意图。请参照图6A，反应于用于接收到用于表示执行控制图案的设定的输入操作，主处理器500用以计算并绘制(Render)第三控制图案PA03(如，经由控制图案设定模块5312)，并且经由影像分割器40使第三投影机30投影所述第三控制图案PA03至第三影像IMG03上。
请参照图6B，在计算并绘制第三控制图案PA03至第三影像IMG03后，主处理器500根据用户所施行的第三输入操作(如，经由控制鼠标/键盘等输入装置所执行的输入操作)，来调整第三控制图案PA03，以使调整后的第三控制图案PA03’的第三控制图案边框PF03匹配重叠区域OA2的边界OAF2。即，主处理器500可根据一连串的第三输入操作来调整第三控制图案PA03成为调整后第一控制图案PA03’(如，箭头A61所示)。
接着，在完成第三控制图案PA03的调整后(用户还可利用特定的输入操作来指示主处理器500第三控制图案已经完成匹配，并且开始辨识第三影像IMG03的非重叠区域)，主处理器500可(经由执行控制图案设定模块5312)根据调整后第三控制图案PA03’(或第三控制图案边框PF03)的所有像素于第三影像IMG02中的多个坐标来判定第三控制图案PA03’所覆盖的区域，即为第三影像与其他影像重叠的区域(即，重叠区域OA2)，并且主处理器500可辨识(经由执行控制图案设定模块5312)在第三影像IMG03中调整后第三控制图案PA03’(或第三控制图案边框PF03)以外的其他区域为非重叠区域NA03(亦称，第三非重叠区域)(如，箭头A62所示)。此外，第三非重叠区域NA03中的部分的第三影像IMG03被辨识为第三非重叠影像NIMG03。
此时，所有影像的非重叠区域已经被辨识完毕，用户可进一步施行另一输入操作，以指示主处理器500来调整所有非重叠区域的像素的影像参数。
图7是根据本发明的一实施例所绘示的投影系统所完成的影像拼接融合操作的示意图。影像参数包括灰阶值或三原色光(RGB)值。在另一实施例中，影像参数还可以是包括亮度值或灰阶数值等。
请参照图7，主处理器500可根据第一非重叠区域NA01、第二非重叠区域NA02与第三非重叠区域NA03的位置(坐标)来调整第一非重叠区域NA01、第二非重叠区域NA02与第三非重叠区域NA03的所有像素的影像参数，以使第一影像IMG01的第一非重叠区域NA01中的第一非重叠影像NIMG01的黑阶亮度、第二影像IMG02的第二非重叠区域NA02中的第二非重叠影像NIMG02的黑阶亮度以及第三影像IMG03的第三非重叠区域NA03中的第三非重叠影像NIMG03的黑阶亮度对应于(近似)重叠区域OA1、OA2中的重叠影像OIMG1、OIMG2的黑阶亮度。所谓黑阶亮度指的是当投射黑画面时，用户所观看到的拼接融合影像画面的亮度。也就是，第一非重叠影像NIMG01、第二非重叠影像NIMG02、第三非重叠影像NIMG03以及重叠影像OIMG1、OIMG2的亮度，在用户的视觉感知上呈现大体一致的亮度值(灰阶值)。此外，上述第一控制图案与第二控制图案可具有更多的圆点与连接多个圆点的多个直线。借由处理装置50选择控制图案具有几个圆点的选项，例如可选择2X2、3X3或者9X9的圆点数目作为控制图案，但投射出的控制图案仅会显现在边框上的圆点，内部的圆点不需显现。当使用多个圆点数时，可以取得较精细的重叠区域OA的位置(坐标)。
更详细来说，上述步骤还可被实施为共同调整方式。在一实施例中，共同调整方式中，主处理器500可根据用户所施行的输入操作(如，点击影像参数增加/减少的按钮)来同时调整多个影像的非重叠区域的影像参数。例如，主处理器500执行下列步骤：主处理器500根据施加于处理装置50的第一输入操作(点击影像参数增加的按钮)，一同将第一影像资料中对应第一非重叠影像NIMG01、第二非重叠影像NIMG02与第三非重叠影像NIMG03中的所有像素的影像参数从第一数值调整至第二数值，其中第二数值大于第一数值，并且对应第二数值的非重叠影像NIMG01～NIMG03的黑阶亮度大于对应第一数值的非重叠影像NIMG01～NIMG03的黑阶亮度。举例而言，第一数值与第二数值例如为灰阶值，像素的灰阶值由0～255阶，因此当用户要调整时，借由处理装置50的黑化管理模块5313每次可调整一个位阶值。
如箭头A71所示，在完成非重叠影像NIMG01～NIMG03的所有像素的影像参数的调整后，非重叠影像NIMG01～NIMG03的黑阶亮度会相等于重叠影像OIMG1、OIMG2(无法辨识较暗的区域)。如此一来，影像拼接操作中的黑化程序也完成了。
在另一实施例中，本发明具有另一调整方式，主处理器500可根据用户所施行的输入操作(如，点击影像参数增加/减少的按钮)来调整多个影像的非重叠区域的影像参数。例如，主处理器500执行下列步骤：主处理器500根据施加于处理装置50的第一输入操作(点击影像参数增加的按钮)，将第一影像资料中对应第一非重叠影像NIMG01、第二非重叠影像NIMG02中的所有像素的影像参数从第一数值调整至第二数值，而第一影像资料中对应第三非重叠影像NIMG03中的所有像素的影像参数从第一数值调整至第三数值，其中第二数值大于第一数值且第三数值大于第一数值。在一实施例中，第二数值近似第三数值。对应第二数值的非重叠影像NIMG01～NIMG02的黑阶亮度大于对应第一数值的非重叠影像NIMG01～NIMG02的黑阶亮度。对应第三数值的非重叠影像NIMG03的黑阶亮度大于对应第三数值的非重叠影像NIMG03的黑阶亮度。其中第一非重叠影像NIMG01、第二非重叠影NIMG02与第三非重叠影像NIMG03可分别具有不同的第一数值或者相同的第一数值。更值得一提的是，第二数值与第三数值皆大于第一数值。举例而言，第一数值、第二数值例与第三数值如为灰阶值，像素的灰阶值由0～255阶，因此当用户要调整时，借由处理装置50的黑化管理模块5313每次可调整一个位阶值。如箭头A71所示，在完成非重叠影像NIMG01～NIMG03的所有像素的影像参数的调整后，非重叠影像NIMG01～NIMG03的黑阶亮度会相等于重叠影像OIMG1、OIMG2(无法辨识较暗的区域)。如此一来，影像拼接操作中的黑化程序也完成了。
图8是根据本发明的一实施例所绘示的影像拼接融合方法的流程图。请参照图8，在步骤S301中，经由第一投影机与第二投影机各自投影第一影像与第二影像至投影表面上，其中被投影在投影表面的第一影像的第一部分的影像与第二影像的第二部分的影像重叠于投影表面上的重叠区域。在步骤S302中，经由处理装置计算并绘制第一控制图案，并且经由影像分割器与第一投影机投影第一控制图案至第一影像上。在步骤S303中，经由处理装置根据施加于处理装置的第一输入操作来调整第一影像中的第一控制图案，以使第一控制图案的第一控制图案边框匹配重叠区域的边界。在步骤S304中，经由处理装置根据所匹配的第一控制图案边框的位置来辨识第一影像中的第一非重叠区域的位置，其中第一影像的第一非重叠区域不重叠于第二影像。在步骤S305中，经由处理装置计算并绘制(Render)第二控制图案，并且经由影像分割器与第二投影机投影第二控制图案至第二影像上。在步骤S306中，经由处理装置根据施加于处理装置的第二输入操作来调整第二影像中的第二控制图案，以使第二控制图案的第二控制图案边框匹配重叠区域的边界。在步骤S307中，经由处理装置根据所匹配的第二控制图案边框的位置来辨识第二影像中的第二非重叠区域的位置，其中第二影像的第二非重叠区域不重叠于第一影像。在步骤S308中，经由处理装置根据第一非重叠区域的位置与第二非重叠区域的位置来调整第一非重叠区域与第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使第一影像的第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与第二影像的第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度对应于重叠区域中的重叠影像的黑阶亮度。
值得一提的是，本发明之实施例的影像拼接融合方法可以由图1至图8实施例之叙述中获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。此外，应注意的是，上述流程步骤是针对具有两个以上投影机的投影系统，但本发明并不限定投影系统中的投影机的个数，应用本发明的影像拼接融合方法的投影系统可具有2个以上的投影机(如，图2所绘示的投影系统)。
此外，在一实施例中，主处理器500在辨别出每个影像之间的重叠区域的范围与位置之后，主处理器500还可记录(例如，利用影像分割管理模块5311)所有影像的拼接融合关系，例如，以更大的坐标系来一次记录所有非重叠区域与重叠区域的位置，进而使尔后的影像分割操作或影像拼接融合操作可基于此影像重叠关系来进行。
应注意的是，在上述的实施例中，包括影像分割管理模块5311、控制图案设定模块5312与黑化管理模块5313的影像拼接融合管理模块531是以软体的形式来实施，但本发明不限于此。例如，在另一实施例中，影像拼接融合管理模块531可以硬件方式来实施，成为耦接至主处理器500的具有影像拼接融合管理模块531功能的影像拼接融合管理电路单元，其中影像分割管理模块5311可实做为具有影像分割管理模块5311功能的影像分割管理电路单元，控制图案设定模块5312可实做为具有控制图案设定模块5312功能的控制图案设定电路单元，并且黑化管理模块5313可实做为具有黑化管理模块5313功能的黑化管理电路单元。
综上所述，本发明实施例所提供的影像拼接方法、投影系统及其处理装置，可投影多个控制图案，经由处理装置来调整多个控制图案以匹配至被多个投影机所投影的多个影像之间的重叠区域，并且藉此辨识多个影像中的多个非重叠区域，进而调整多个非重叠区域中的影像的影像参数，以使所有被投射的多个影像的黑阶亮度均匀一致。如此一来，除了可简化影像拼接融合操作中的黑化程序的多个步骤，还可有效率地辨识不规则形状的非重叠区域，减少了用于多个投影影像的影像拼接融合操作所耗费的时间，进而增进了投影系统整体的工作效率。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
附图标记说明：
1：投影系统
10、20、30：投影机
40：影像分割器
50：处理装置
501：键盘
502：鼠标
RA1～RA4：矩形区域
NA01、NA02、NA03：非重叠区域
OA1、OA2：重叠区域
IMG01、IMG01(1)～IMG01(2)、IMG02(1)～IMG02(2)、IMG02、OIMG1、OIMG2、NIMG01、NIMG02、NIMG03、IMG03：影像
100：处理器
110：投影模块
120、510：电源管理电路单元
130、530：储存装置
140、540：显示器
150、550：输入界面
160、560：连接界面
170、570：通讯电路单元
180：遥控器
500：主处理器
510：主存储器
531：影像拼接融合管理模块
5311：影像分割管理模块
5312：控制图案设定模块
5313：黑化管理模块
S301、S302、S303、S304、S305、S306、S307、S308：影像拼接方法的流程步骤
SC1：投影平面
PL01(1)～PL01(4)、PL02_1(1)～PL02_1(4)、PL02_2(1)～PL02_2(4)、PL03(1)～PL03(4)：直线/边界
PA01、PA01’、PA02_1、PA02_1’、PA02_2、PA02_2’、PA03、PA03’：控制图案
A51、A52、A61、A62、A63、A64、A71、A72、A81：箭头
PF01、PF02_1、PF02_2、PF03、OAF1、OAF2：边框/边界。

Claims (20)

1.一种影像拼接融合方法，用于多个投影机所投影的多个影像，其特征在于，所述影像拼接融合方法包括：经由第一投影机、第二投影机和第三投影机各自投影第一影像、第二影像和第三影像至投影表面上，其中被投影在所述投影表面的所述第一影像的第一部分的影像与所述第二影像的第一部分的影像重叠于所述投影表面上的第一重叠区域，以及被投影在所述投影表面的所述第二影像的第二部分的影像与所述第三影像的第一部分的影像重叠于所述投影表面上的第二重叠区域；经由处理装置计算并绘制第一控制图案，并且经由影像分割器与所述第一投影机投影所述第一控制图案至所述第一影像上，所述第一控制图案的预设被计算并绘制至所述第一影像中的第一初始位置；经由所述处理装置根据施加于所述处理装置的第一输入操作来将所述第一影像中的所述第一控制图案从所述第一初始位置移动到所述第一重叠区域，以使所述第一控制图案的第一控制图案边框匹配所述第一重叠区域的边界；经由所述处理装置根据所匹配的所述第一控制图案边框的位置来辨识所述第一影像中的第一非重叠区域的位置；经由所述处理装置计算并绘制第二控制图案，并且经由所述影像分割器与所述第二投影机投影所述第二控制图案至所述第二影像上；经由所述处理装置根据施加于所述处理装置的第二输入操作来调整所述第二影像中的所述第二控制图案，以使所述第二控制图案的第二控制图案边框匹配所述第一重叠区域的所述边界；经由所述处理装置根据所匹配的所述第二控制图案边框的位置来辨识所述第二影像中的第二非重叠区域的位置；经由处理装置计算并绘制第三控制图案，并且经由所述影像分割器与所述第三投影机投影所述第三控制图案至所述第三影像上；经由所述处理装置根据施加于所述处理装置的第三输入操作来调整所述第三影像中的所述第三控制图案，以使所述第三控制图案的第三控制图案边框匹配所述第二重叠区域的边界；经由所述处理装置根据所匹配的所述第三控制图案边框的位置来辨识所述第三影像中的第三非重叠区域的位置；经由所述处理装置根据所述第一非重叠区域的所述位置与所述第二非重叠区域的所述位置来调整所述第一非重叠区域与所述第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使所述第一影像的所述第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与所述第二影像的所述第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度对应于所述第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度；以及经由所述处理装置根据所述第二非重叠区域的所述位置与所述第三非重叠区域的所述位置来调整所述第二非重叠区域与所述第三非重叠区域的所有像素的影像参数，以使所述第二影像的所述第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度与所述第三影像的所述第三非重叠区域中的第三非重叠影像的黑阶亮度对应于所述第二重叠区域中的第二重叠影像的黑阶亮度，其中所述第三非重叠影像的黑阶亮度调整接近至所述第一非重叠影像与所述第二非重叠影像的黑阶亮度。
2.根据权利要求1所述的影像拼接融合方法，其特征在于，所述影像参数包括灰阶值或三原色光（RGB）值。
3.根据权利要求1所述的影像拼接融合方法，其特征在于，所述第一控制图案包括：多边形的第一二维区块，其中所述第一二维区块的形状与范围为可调整的，并且所述第一二维区块可被拖曳至所述第一重叠区域，其中所述第二控制图案包括：多边形的第二二维区块，其中所述第二二维区块的形状与范围为可调整的，并且所述第二二维区块可被拖曳至所述第一重叠区域。
4.根据权利要求1所述的影像拼接融合方法，其特征在于，所述第一影像、所述第二影像及所述第三影像包括：纯黑色画面；纯灰色画面；或单一原色画面。
5.根据权利要求4所述的影像拼接融合方法，其特征在于，所述第一影像、所述第二影像与所述第三影像的边界还具有纯色边框。
6.根据权利要求1所述的影像拼接融合方法，其特征在于，上述根据所匹配的所述第一控制图案边框的所述位置来辨识所述第一影像中的所述第一非重叠区域的所述位置的步骤包括：根据所述第一影像中的所述第一控制图案边框的所述位置，辨识所述第一影像中的所述第一控制图案边框之外的区域为所述第一非重叠区域，其中根据所匹配的所述第二控制图案边框的所述位置来辨识所述第二影像中的所述第二非重叠区域的所述位置的步骤包括：根据所述第二影像中的所述第二控制图案边框的所述位置，辨识所述第二影像中的所述第二控制图案边框之外的区域为所述第二非重叠区域。
7.根据权利要求1所述的影像拼接融合方法，其特征在于，所述处理装置还用于根据所述第一非重叠区域的所述位置与所述第二非重叠区域的所述位置来调整所述第一非重叠区域与所述第二非重叠区域的所有像素的所述影像参数，以及所述处理装置还用于根据所述第二非重叠区域的所述位置与所述第三非重叠区域的所述位置来调整所述第二非重叠区域与所述第三非重叠区域的所有像素的所述影像参数的步骤包括：所述处理装置根据施加于所述处理装置的第一输入操作，将第一影像资料中对应所述第一非重叠影像中的所有像素的所述影像参数从第一数值调整至第二数值，其中所述第二数值大于所述第一数值，并且对应所述第二数值的所述第一非重叠影像的黑阶亮度大于对应所述第一数值的所述第一非重叠影像的黑阶亮度；根据施加于所述处理装置的第二输入操作，将第二影像资料中对应所述第二非重叠影像中的所有像素的所述影像参数从所述第一数值调整至所述第二数值，其中所述第二数值大于所述第一数值，并且对应所述第二数值的所述第二非重叠影像的黑阶亮度大于对应所述第一数值的所述第二非重叠影像的黑阶亮度；以及根据施加于所述处理装置的第三输入操作，将第三影像资料中对应所述第三非重叠影像中的所有像素的所述影像参数从所述第一数值调整至第三数值，其中所述第三数值大于所述第一数值，且所述第二数值近似所述第三数值，并且对应所述第三数值的所述第三非重叠影像的黑阶亮度大于对应所述第一数值的所述第三非重叠影像的黑阶亮度。
8.一种投影系统，其特征在于，所述投影系统包括第一投影机、第二投影机、第三投影机、影像分割器以及处理装置，其中：所述影像分割器与所述第一投影机、所述第二投影机以及所述第三投影机连接；以及所述处理装置与所述影像分割器连接，其中所述影像分割器用于根据所述处理装置的投影指令来传送对应所述投影指令的影像资料至所述第一投影机、所述第二投影机以及所述第三投影机，其中所述第一投影机根据第一影像资料投影第一影像至投影表面上，所述第二投影机根据第二影像资料投影第二影像至所述投影表面上，并且所述第三投影机根据第三影像资料投影第三影像至所述投影表面上，其中被投影在所述投影表面的所述第一影像的第一部分的影像与所述第二影像的第一部分的影像重叠于所述投影表面上的第一重叠区域，以及被投影在所述投影表面的所述第二影像的第二部分的影像与所述第三影像的第一部分的影像重叠于所述投影表面上的第二重叠区域，其中所述处理装置计算并绘制第一控制图案，并且经由所述影像分割器与所述第一投影机投影所述第一控制图案至所述第一影像上，所述第一控制图案的预设被计算并绘制至所述第一影像中的第一初始位置，其中所述处理装置还用于根据施加于所述处理装置的第一输入操作来将所述第一影像中的所述第一控制图案从所述第一初始位置移动到所述第一重叠区域，以使所述第一控制图案的第一控制图案边框匹配所述第一重叠区域的边界，其中所述处理装置还用于根据所匹配的所述第一控制图案边框的位置来辨识所述第一影像中的第一非重叠区域的位置，其中所述处理装置计算并绘制第二控制图案，并且经由所述影像分割器与所述第二投影机投影所述第二控制图案至所述第二影像上，其中所述处理装置还用于根据施加于所述处理装置的第二输入操作来调整所述第二影像中的所述第二控制图案，以使所述第二控制图案的第二控制图案边框匹配所述第一重叠区域的所述边界，其中所述处理装置还用于根据所匹配的所述第二控制图案边框的位置来辨识所述第二影像中的第二非重叠区域的位置，其中所述处理装置计算并绘制第三控制图案，并且经由所述影像分割器与所述第三投影机投影所述第三控制图案至所述第三影像上，其中所述处理装置还用于根据施加于所述处理装置的第三输入操作来调整所述第三影像中的所述第三控制图案，以使所述第三控制图案的第三控制图案边框匹配所述第二重叠区域的所述边界，其中所述处理装置还用于根据所匹配的所述第三控制图案边框的位置来辨识所述第三影像中的第三非重叠区域的位置，其中所述处理装置还用于根据所述第一非重叠区域的所述位置与所述第二非重叠区域的所述位置来调整所述第一非重叠区域与所述第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使所述第一影像的所述第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与所述第二影像的所述第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度接近于所述第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度，以及所述处理装置还用于根据所述第二非重叠区域的所述位置与所述第三非重叠区域的所述位置来调整所述第二非重叠区域与所述第三非重叠区域的所有像素的影像参数，以使所述第二影像的所述第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度与所述第三影像的所述第三非重叠区域中的第三非重叠影像的黑阶亮度接近于所述第二重叠区域中的第二重叠影像的黑阶亮度，其中所述第三非重叠影像的黑阶亮度调整接近至所述第一非重叠影像与所述第二非重叠影像的黑阶亮度。
9.根据权利要求8所述的投影系统，其特征在于，所述影像参数包括灰阶值或三原色光（RGB）值。
10.根据权利要求8所述的投影系统，其特征在于，所述第一控制图案包括：多边形的第一二维区块，其中所述第一二维区块的形状与范围为可调整的，并且所述第一二维区块可被拖曳至所述第一重叠区域，其中所述第二控制图案包括：多边形的第二二维区块，其中所述第二二维区块的形状与范围为可调整的，并且所述第二二维区块可被拖曳至所述第一重叠区域，其中所述第三控制图案包括：多边形的第三二维区块，其中所述第三二维区块的形状与范围为可调整的，并且所述第三二维区块可被拖曳至所述第二重叠区域。
11.根据权利要求8所述的投影系统，其特征在于，所述第一影像、所述第二影像及所述第三影像包括：纯黑色画面；纯灰色画面；或单一原色画面。
12.根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于，所述第一影像、所述第二影像与所述第三影像的边界还具有纯色边框。
13.根据权利要求8所述的投影系统，其特征在于，在所述处理装置还用于根据所匹配的所述第一控制图案边框的所述位置来辨识所述第一影像中的所述第一非重叠区域的所述位置的运作中，所述处理装置根据所述第一影像中的所述第一控制图案边框的所述位置，辨识所述第一影像中的所述第一控制图案边框之外的区域为所述第一非重叠区域，其中在所述处理装置还用于根据所匹配的所述第二控制图案边框的所述位置来辨识所述第二影像中的所述第二非重叠区域的所述位置的运作中，所述处理装置根据所述第二影像中的所述第二控制图案边框的所述位置，辨识所述第二影像中的所述第二控制图案边框之外的区域为所述第二非重叠区域，其中在所述处理装置还用于根据所匹配的所述第三控制图案边框的所述位置来辨识所述第三影像中的所述第三非重叠区域的所述位置的运作中，所述处理装置根据所述第三影像中的所述第三控制图案边框的所述位置，辨识所述第三影像中的所述第三控制图案边框之外的区域为所述第三非重叠区域。
14.根据权利要求8所述的投影系统，其特征在于，所述处理装置还用于根据所述第一非重叠区域的所述位置与所述第二非重叠区域的所述位置来调整所述第一非重叠区域与所述第二非重叠区域的所有像素的所述影像参数的运作中，以及所述处理装置还用于根据所述第二非重叠区域的所述位置与所述第三非重叠区域的所述位置来调整所述第二非重叠区域与所述第三非重叠区域的所有像素的所述影像参数的运作中，所述处理装置根据施加于所述处理装置的第一输入操作，将第一影像资料中对应所述第一非重叠影像中的所有像素的所述影像参数从第一数值调整至第二数值，其中所述第二数值大于所述第一数值，并且对应所述第二数值的所述第一非重叠影像的黑阶亮度大于对应所述第一数值的所述第一非重叠影像的黑阶亮度，所述处理装置根据施加于所述处理装置的第二输入操作，将第二影像资料中对应所述第二非重叠影像中的所有像素的所述影像参数从所述第一数值调整至所述第二数值，其中所述第二数值大于所述第一数值，并且对应所述第二数值的所述第二非重叠影像的黑阶亮度大于对应所述第一数值的所述第二非重叠影像的黑阶亮度，以及所述处理装置根据施加于所述处理装置的第三输入操作，将第三影像资料中对应所述第三非重叠影像中的所有像素的所述影像参数从所述第一数值调整至第三数值，其中所述第三数值大于所述第一数值，且所述第二数值近似所述第三数值，并且对应所述第三数值的所述第三非重叠影像的黑阶亮度大于对应所述第一数值的所述第三非重叠影像的黑阶亮度。
15.一种影像拼接融合方法，用于多个投影机所投影的多个影像与处理装置，所述多个投影机连接所述处理装置，其特征在于，所述影像拼接融合方法包括：经由第一投影机和第二投影机各自投影第一影像和第二影像至投影表面上，其中被投影在所述投影表面的所述第一影像的第一部分的影像与所述第二影像的第一部分的影像重叠于所述投影表面上的第一重叠区域；经由所述处理装置计算并绘制第一控制图案，并且经由影像分割器与所述第一投影机投影所述第一控制图案至所述第一影像上，所述第一控制图案的预设被计算并绘制至所述第一影像中的第一初始位置；经由所述处理装置根据施加于所述处理装置的第一输入操作来将所述第一影像中的所述第一控制图案从所述第一初始位置移动到所述第一重叠区域，以使所述第一控制图案的第一控制图案边框匹配所述第一重叠区域的边界；以及经由所述处理装置根据第一非重叠区域的位置与第二非重叠区域的位置来调整所述第一非重叠区域与所述第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使所述第一影像的所述第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与所述第二影像的所述第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度接近于所述第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度。
16.根据权利要求15所述的影像拼接融合方法，其特征在于，还包括：经由所述处理装置根据所匹配的所述第一控制图案边框的位置来辨识所述第一影像中的所述第一非重叠区域的位置；经由所述处理装置计算并绘制第二控制图案，并且经由所述影像分割器与所述第二投影机投影所述第二控制图案至所述第二影像上；经由所述处理装置根据施加于所述处理装置的第二输入操作来调整所述第二影像中的所述第二控制图案，以使所述第二控制图案的第二控制图案边框匹配所述第一重叠区域的所述边界；经由所述处理装置根据所匹配的所述第二控制图案边框的位置来辨识所述第二影像中的所述第二非重叠区域的位置；经由所述处理装置根据所述第一非重叠区域的所述位置与所述第二非重叠区域的所述位置来调整所述第一非重叠区域与所述第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使所述第一影像的所述第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与所述第二影像的所述第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度接近于所述第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度。
17.一种投影系统，其特征在于，所述投影系统包括第一投影机、第二投影机、影像分割器以及处理装置，其中：所述影像分割器与所述第一投影机以及所述第二投影机连接；以及所述处理装置与所述影像分割器连接，其中所述影像分割器用于根据所述处理装置的投影指令来传送对应所述投影指令的影像资料至所述第一投影机以及所述第二投影机，其中所述第一投影机根据第一影像资料投影第一影像至投影表面上，并且所述第二投影机根据第二影像资料投影第二影像至所述投影表面上，其中被投影在所述投影表面的所述第一影像的第一部分的影像与所述第二影像的第一部分的影像重叠于所述投影表面上的第一重叠区域，经由所述处理装置计算并绘制第一控制图案，并且经由影像分割器与所述第一投影机投影所述第一控制图案至所述第一影像上，所述第一控制图案的预设被计算并绘制至所述第一影像中的第一初始位置，经由所述处理装置根据施加于所述处理装置的第一输入操作来将所述第一影像中的所述第一控制图案从所述第一初始位置移动到所述第一重叠区域，以使所述第一控制图案的第一控制图案边框匹配所述第一重叠区域的边界，其中经由所述处理装置根据第一非重叠区域的位置与第二非重叠区域的位置来调整所述第一非重叠区域与所述第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使所述第一影像的所述第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与所述第二影像的所述第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度接近于所述第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度。
18.根据权利要求17所述的投影系统，其特征在于， 经由所述处理装置根据所匹配的所述第一控制图案边框的位置来辨识所述第一影像中的所述第一非重叠区域的位置；经由所述处理装置计算并绘制第二控制图案，并且经由所述影像分割器与所述第二投影机投影所述第二控制图案至所述第二影像上；经由所述处理装置根据施加于所述处理装置的第二输入操作来调整所述第二影像中的所述第二控制图案，以使所述第二控制图案的第二控制图案边框匹配所述第一重叠区域的所述边界；经由所述处理装置根据所匹配的所述第二控制图案边框的位置来辨识所述第二影像中的所述第二非重叠区域的位置；经由所述处理装置根据所述第一非重叠区域的所述位置与所述第二非重叠区域的所述位置来调整所述第一非重叠区域与所述第二非重叠区域的所有像素的影像参数，以使所述第一影像的所述第一非重叠区域中的第一非重叠影像的黑阶亮度与所述第二影像的所述第二非重叠区域中的第二非重叠影像的黑阶亮度接近于所述第一重叠区域中的第一重叠影像的黑阶亮度。
19.根据权利要求18所述的投影系统，其特征在于，所述第一控制图案包括：多边形的第一二维区块，其中所述第一二维区块的形状与范围为可调整的，并且所述第一二维区块可被拖曳至所述第一重叠区域，其中所述第二控制图案包括：多边形的第二二维区块，其中所述第二二维区块的形状与范围为可调整的，并且所述第二二维区块可被拖曳至所述第一重叠区域。
20.根据权利要求17所述的投影系统，其特征在于，所述第一影像及所述第二影像包括：纯黑色画面；纯灰色画面；或单一原色画面。
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