CN113518211A - 投影系统以及投影操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种投影系统及投影操作方法。投影操作方法用于使设置于生物造型壳体内部的投影装置投影脸部影像至生物造型壳体的脸部投影区域。脸部投影区域具有透光性且为曲面。控制器识别收音装置接收的语音信号。当控制器获得识别结果时，若储存于储存装置中的投影数据包含对应识别结果的目标投影数据，则控制器控制投影装置根据目标投影数据投影脸部影像，或者，若储存于储存装置中的投影数据不包含目标投影数据，则控制器控制通信装置自外部装置接收目标投影数据并将其储存于储存装置。控制器控制投影装置根据目标投影数据投影脸部影像。本发明的投影系统及投影操作方法具有声控改变立体模型的脸部影像以及提供多种不同的脸部影像的功能。

Description

投影系统以及投影操作方法
技术领域
本发明涉及一种投影显示技术，且特别是涉及一种投影系统以及投影操作方法，用于使设置于生物造型壳体内部的投影装置投影脸部影像至生物造型壳体的脸部投影区域。
背景技术
一般的立体生物模型的脸部表情或外貌都是固定的，无法任意改变，也无法展现动态的显示效果。因此如果能提出一种随使用者的意愿改变表情或相貌并且具有动态/静态显示的功能的立体生物模型，会让立体生物模型更加生动，有助于提升使用体验。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中普通技术人员所知道的现有技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，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所属技术领域中普通技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种投影系统以及投影操作方法，具有声控改变立体模型的脸部影像以及提供多种不同的脸部影像的功能。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达成上述的一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影系统。投影系统包括生物造型壳体、投影装置、收音装置、控制器、通信装置与储存装置。生物造型壳体包括脸部投影区域。脸部投影区域具有透光性且为曲面。投影装置设置于生物造型壳体内部，且用以投影脸部影像至脸部投影区域。收音装置用以接收语音信号。储存装置用以储存多个投影数据。控制器电连接投影装置、收音装置、通信装置与储存装置。控制器用以识别语音信号，且当控制器根据语音信号获得识别结果时，若这些投影数据包含对应识别结果的目标投影数据，则控制器从这些投影数据中选择目标投影数据并控制投影装置根据目标投影数据投影脸部影像，或者，若这些投影数据不包含目标投影数据，则控制器控制通信装置自外部装置接收目标投影数据并将目标投影数据储存于储存装置，且控制器控制投影装置根据目标投影数据投影脸部影像。
为达成上述的一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影操作方法，用于投影脸部影像。投影操作方法包括以下步骤：通过收音装置接收语音信号；通过控制器识别语音信号；当通过控制器根据语音信号获得识别结果时，若储存于储存装置中的多个投影数据包含对应识别结果的目标投影数据，则通过控制器从这些投影数据中选择目标投影数据，或者若这些投影数据不包含目标投影数据，则通过控制器控制通信装置自外部装置接收目标投影数据并将目标投影数据储存于储存装置；以及通过控制器控制投影装置根据目标投影数据来投影脸部影像至脸部投影区域，其中脸部投影区域位于生物造型壳体，且脸部投影区域具有透光性且为曲面，其中投影装置设置于生物造型壳体内部。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本发明的投影系统以及投影操作方法通过收音装置来获得语音信号，并且根据语音信号选择要投影的目标投影数据。当目标投影数据并未内置于投影系统中时，通过通信装置主动从外部装置下载语音信号所对应目标投影数据，并且将下载的目标投影数据储存在储存装置中。因此，本发明的投影系统以及投影操作方法具有声控改变立体模型的脸部影像以及提供多种不同的脸部影像的功能。
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是依据本发明的一实施例的投影系统的方块图。
图2是图1的投影系统100的投影状态示意图。
图3A是依据本发明的一实施例的脸部影像的示意图。
图3B是依据本发明的另一实施例的脸部影像的示意图。
图4A与图4B是依据本发明的另外两个实施例的脸部影像的示意图。
图5是依据本发明一实施例的投影系统的投影操作方法的流程图。
图6是依据本发明另一实施例的投影系统的投影操作方法的流程图。
图7是依据本发明另一实施例的投影系统的投影操作方法的流程图。
图8是依据本发明另一实施例的投影系统的投影操作方法的流程图。
图9是依据本发明另一实施例的投影系统的投影操作方法的流程图。
附图标记说明
100：投影系统
110：投影装置
112：图像处理器
120：收音装置
130：控制器
140：储存装置
150：通信装置
160：温度感测装置
300、301、302、303、400：投影操作方法
S：生物造型壳体
PA：脸部投影区域
S310、S320、S330、S332、S334、S336、S340、S342、S344、S350、S360、S370、S410、S420：投影操作方法的步骤。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合附图的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1是依据本发明的一实施例的一种投影系统的方块图，图2是图1的投影系统100的投影状态示意图。请一并参照图1与图2，投影系统100至少包括生物造型壳体S、投影装置110、收音装置120、控制器130、储存装置140与通信装置150，其中控制器130电连接投影装置110、收音装置120、通信装置150与储存装置140。为了简化示意，图2未显示收音装置120、控制器130、储存装置140与通信装置150。为了清楚表示生物造型壳体S内部的元件，将生物造型壳体S以虚线表示。在本实施例中，生物造型壳体S的外观为人类形状，包括人体头部。在其他实施例中，生物造型壳体S的外型可以为动物或是卡通人物的头部。本发明不限制生物造型壳体S的外型。
进一步说明，在图1中，元件120～150都显示于生物造型壳体S的内部，但这并非必须。在其他实施例中，控制器130、储存装置140与通信装置150可以配置于生物造型壳体S的底部基台或是生物造型壳体S的外部，通过有线或无线通信的方式连接投影装置110与收音装置120。另外，收音装置120可以配置于生物造型壳体S的任一部位或是在生物造型壳体S的外部，本发明也不对此限制。
具体而言，控制器130例如为中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可编程的通用或专用的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、可编程控制器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)或其他类似元件或上述元件的组合，本发明并不限于此。储存装置140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)、闪存(flash memory)或类似元件或上述元件的组合。储存装置140用以储存多个投影数据，以及其他用于执行投影系统100的数据或程序代码。上述的投影数据可以是静态影像或动态影像。
请参考图2，生物造型壳体S包括脸部投影区域PA，亦即，脸部投影区域PA位于生物造型壳体S。投影装置110设置于生物造型壳体S内部，并且投影脸部影像至脸部投影区域PA。脸部投影区域PA例如位于生物造型壳体S的头部，且脸部投影区域PA具有透光性且为曲面。举例来说，投影装置110是背投式投影装置，而脸部投影区域PA为具有立体五官轮廓的背投光学膜，如图2中的局部放大示意图所示。
收音装置120用以接收用户发出的语音信号(声音)，例如是麦克风。控制器130可以识别收音装置120接收的语音信号。当控制器130根据语音信号获得识别结果时，若储存装置140内的这些投影数据包含对应识别结果的目标投影数据，则控制器130从这些投影数据中选择目标投影数据并控制投影装置130根据目标投影数据投影脸部影像。若储存装置140内的这些投影数据不包含目标投影数据，则控制器130控制通信装置150自外部装置200(示于图1)接收目标投影数据并将目标投影资储存于储存装置140中。控制器130还会控制投影装置110根据目标投影数据投影脸部影像。
详言之，储存装置140还储存查找表。上述的查找表可以纪录预设语音指令以及要对应放映的投影数据。控制器130在获得语音信号的识别结果后可以通过查找表选择对应该识别结果的目标投影数据。语音信号的内容例如包括表情描述、外貌描述、情绪描述或角色等等。表情描述例如是挑眉、皱眉、微笑、大笑、哭泣等。外貌描述例如包括肤色、五官、性别等。情绪描述例如包括喜、怒、哀、乐等。角色例如包括卡通人物或是真人。
图3A是依据本发明的一实施例的一种脸部影像的示意图，图3B是依据本发明的另一实施例的一种脸部影像的示意图。在一实施例中，查找表记录多个表情描述以及多个投影数据之间的对应关系，如下面表一所显示。
表一
语音信号 皱眉 哭泣 微笑 大笑
投影数据编号 #001 #002 #003 #004
出于成本的考虑，储存装置140的容量可能有限，因此储存装置140没有储存查找表中所有的投影数据，例如仅储存投影数据#001、#002、#003，没有储存投影数据#004。在图3A的实施例中，用户对收音装置120下达指令后，控制器130识别出语音信号包括关键词“微笑”，控制器130通过查找表获得目标投影数据#003。接着，控制器130从储存装置140读取目标投影数据#003，并且控制投影装置110根据目标投影数据#003投影微笑的脸部影像至生物造型壳体S的脸上。在图3B的实施例中，用户对收音装置120说出关键词“大笑”，控制器130识别语音信号并通过查找表找出目标投影数据为投影数据#004。然而，目标投影数据#0004未储存在储存装置140中，因此控制器130进一步控制通信装置150通过网络连接外部装置200，并且从外部装置200下载投影数据#004。最后，控制器130控制投影装置110根据目标投影数据#004投影大笑的脸部影像至生物造型壳体S的脸上。
在此，通信装置150例如为支持蓝芽(Bluetooth)、WiFi、全球微波接入互操作性(WiMax)、近场通信(Near Field Communication；NFC)、长期演进技术(LTE)等各种无线通信标准的无线通信装置，或者为支持以太网络(Ethernet)的有线通信装置。外部装置200例如是云端服务器或是计算机主机等电子装置。本发明并不加以限制。
通过声控的方式，使用者可以根据需求改变生物造型壳体S的表情或是外貌。除此之外，由于投影数据可以是动态影像数据。在一实施例中，投影系统100可以显示人体模型从微笑(如图3A)到大笑(如图3B)的表情变化过程。
在另一实施例中，储存装置140所储存的投影数据为一个脸部表情模块。上述的脸部表情模块包括同一角色的各种不同情绪表情、多个绘画形式表情或多个真人表情。举例来说，一个脸部表情模块可能包括同一个人物角色的各种表情、喜怒哀乐之类。控制器130可以通过通信装置150替换储存装置140中的脸部表情模块。举例来说，使用者可以通过声控来改变生物造型壳体S的脸部影像，例如变换角色脸部影像。又或者，生物造型壳体S原本呈现卡通脸部影像(即，绘画形式表情)，用户可以选择将生物造型壳体S的外貌换成真人表情等。
藉此，即使储存装置140的容量有限，投影系统100还可以在生物造型壳体S的脸部投影区域PA展现多种样貌，而不是仅提供少数选择给使用者。
在一实施例中，如图1所示，投影系统100还包括温度感测装置160。温度感测装置160电连接控制器130并且用以感测环境温度。投影装置110可以包括图像处理器112。控制器130根据温度感测装置160所感测的环境温度控制图像处理器112以调整脸部影像的色温(color temperature)。具体来说，当环境温度变高时，经调整后的脸部图像对应的色温值变低；当环境温度变低时，经调整后的脸部影像的色温值变高。
图4A与图4B是依据本发明的另外两个实施例的脸部影像的示意图。在图4A的实施例中，控制器130判断环境温度升高，因此图像处理器112会将目标投影数据对应的色温调低，例如从5500K调至5000K，使得脸部投影区域PA最后呈现的脸色向暖色调偏移。在图4B的实施例中，控制器130判断环境温度降低，因此图像处理器112会将目标投影数据对应的色温调升，例如从5500K调至6000K，使得脸部投影区域PA最后呈现的脸色向冷色调偏移。藉此，本实施例的投影系统100可以响应环境温度而主动调整脸部影像的色温，带给人不同的视觉感受。当天气变热时，人体模型的脸色也会偏红润，而天气变冷时，人体模型的脸色也会发白，让人体模型更具有拟真感。
在另一实施例中，当环境温度变高时，经调整后的脸部图像对应的色温值变高，而且当环境温度变低时，经调整后的脸部影像的色温值也变低。在另一实施例中，控制器130可以根据环境温度控制图像处理器112来调整目标投影数据的色调。本领域普通技术人员可以根据上述的教示以及使用需求来进行调整，本发明并不限制于此。
图5是依据本发明一实施例的投影系统的投影操作方法300的流程图。投影操作方法300可适用于上述的投影系统100。以下配合上述实施例的元件符号说明投影操作方法300的步骤。
在步骤S310中，投影系统100通过收音装置120接收语音信号。在步骤S320中，投影系统100通过控制器130识别语音信号，且在步骤S330中，投影系统100通过控制器130根据语音信号获得识别结果。接着，当获得识别结果，在步骤S340中，判断储存于储存装置140中的投影数据是否包括对应识别结果的目标投影数据。若储存装置140中的投影数据包括对应识别结果的目标投影数据，表示目标投影数据已经储存在储存装置140中，则进行步骤S350，投影系统100通过控制器130从储存装置140中的投影数据中选择该目标投影数据，具体而言，可借由前述查找表来选择对应识别结果的目标投影数据。接着进行步骤S370，通过控制器130控制投影装置110根据目标投影数据来投影脸部影像至脸部投影区域PA。
然而，若储存装置140中的投影数据不包括对应识别结果的目标投影数据，表示此时目标投影数据不存在于储存装置140，则进行步骤S360，控制器130控制通信装置160自外部装置200接收对应识别结果的目标投影数据，并且将目标投影数据储存于储存装置140。接着，便可进行步骤S370以根据目标投影数据来投影脸部影像。
图6至图8是依据本发明其他实施例的投影系统的投影操作方法的流程图，进一步而言，图6至图8呈现图5的投影操作方法300所延伸出的投影操作方法301至303，其中相同的附图标记代表相同的步骤，故不再详述。
在另一实施例中，例如在背景噪音过大、控制器130不支持识别语音信号中所包含语言或词汇数据等情况下，控制器130有可能无法识别语音信号，而无法获得识别结果。因此，如图6所示，前述的投影操作方法300可延伸为投影操作方法301，相较于投影操作方法300，投影操作方法301可包括在前述步骤S310中接收语音信号及步骤S320中识别语音信号之后所执行的步骤S332及S334。在步骤S332中，通过控制器130根据语音信号无法获得识别结果，接着进行步骤S334，通过控制器130控制投影装置110投影错误提示影像，表示识别失败，以使使用者可获得识别失败的信息，进而可考虑提供其他语音信号。
在另一实施例中，如图7所示，前述的投影操作方法300可延伸为投影操作方法302，相较于投影操作方法300，投影操作方法302可包括在前述步骤S310、S320及S330之后所执行的步骤S342及S344。如图7所示，在获得识别结果之后，在步骤S342中，通过控制器130判断储存装置140中的投影数据不包含目标投影数据，接着，在由控制器130控制通信装置160自外部装置200接收目标投影数据并将目标投影数据储存于储存装置140的步骤S360之前，进行步骤S344，通过控制器130控制投影装置110投影请求下载提示影像，以通知并提醒用户即将进行下载数据的步骤。
在另一实施例中，如图8所示，前述的投影操作方法300可延伸为投影操作方法303，相较于投影操作方法300，投影操作方法303可包括在前述步骤S310、S320及S330之后所执行的步骤S336。当获得识别结果，在尚未进行判断储存装置140中的投影数据是否包含目标投影数据的情况下，如图8所示，可先执行步骤S336，通过控制器130判断语音信号的内容包括下载指令，接着执行前述的步骤S360及S370。具体而言，用户例如在预先知道目标投影数据不存在于储存装置140的情况下，可以直接对投影系统100发出下载指令(例如，“下载大笑”)，让投影系统100不须先通过控制器130判断目标投影数据是否存在于储存装置140，即可直接自外部装置200下载目标投影数据(例如，对应“大笑”的目标投影数据)，节省控制器130查找目标投影数据的时间。
图9是依据本发明另一实施例的投影系统的投影操作方法400的流程图。投影操作方法400可适用于上述的投影系统100。以下配合上述实施例的元件符号说明投影操作方法300的步骤。投影操作方法400可包括步骤S410及S420，在步骤S410中，通过温度感测装置160感测环境温度。接着在步骤S420中，通过图像处理器112根据步骤S410中所感测到的环境温度来调整脸部影像的色温。此外，投影操作方法400可与前述投影操作方法300并行，本发明并不限制于此。
本领域普通技术人员可以参照图1至图4的实施例来了解投影操作方法300、301、302、303及400的实施细节。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本发明的投影系统以及投影操作方法通过收音装置让用户下达指令以轻松改变生物造型壳体的脸部影像。此外，通过自动从外部装置下载目标投影数据的功能，让投影系统的脸部影像多样化，而不需要耗费存储器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求的方案不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (16)

1.一种投影系统，其特征在于，所述投影系统包括生物造型壳体、投影装置、收音装置、通信装置、储存装置以及控制器，其中：
所述生物造型壳体包括脸部投影区域，所述脸部投影区域具有透光性且为曲面；
所述投影装置设置于所述生物造型壳体内部，且用于投影脸部影像至所述脸部投影区域；
所述收音装置用于接收语音信号；
所述储存装置用于储存多个投影数据；以及
所述控制器电连接所述投影装置、所述收音装置、所述通信装置与所述储存装置，
其中所述控制器用于识别所述语音信号，且当所述控制器根据所述语音信号获得识别结果时，
若所述多个投影数据包含对应所述识别结果的目标投影数据，则所述控制器从所述多个投影数据中选择所述目标投影数据并控制所述投影装置根据所述目标投影数据投影所述脸部影像，或者
若所述多个投影数据不包含所述目标投影数据，则所述控制器控制所述通信装置自外部装置接收所述目标投影数据并将所述目标投影数据储存于所述储存装置，且所述控制器控制所述投影装置根据所述目标投影数据投影所述脸部影像。
2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影系统还包括温度感测装置，所述温度感测装置电连接所述控制器，用于感测环境温度，
其中所述投影装置包括图像处理器，
其中所述控制器根据所述环境温度控制所述图像处理器以调整所述脸部影像的色温。
3.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，当所述环境温度变高时，经调整后的所述脸部图像对应的色温变低。
4.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述储存装置还储存查找表，其中所述控制器通过所述查找表选择对应所述识别结果的所述目标投影数据。
5.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述语音信号的内容包括表情描述、外貌描述、情绪描述或角色。
6.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述多个投影数据为脸部表情模块，且所述控制器用于通过所述通信装置替换所述储存装置中的所述脸部表情模块，其中所述脸部表情模块包括同一角色的各种不同情绪表情、多个绘画形式表情或多个真人表情。
7.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，当所述控制器根据所述语音信号无法获得所述识别结果时，所述控制器控制所述投影装置投影错误提示影像。
8.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，当所述控制器根据所述语音信号获得所述识别结果且所述控制器判断所述多个投影数据不包含所述目标投影数据时，所述控制器控制所述投影装置投影一请求下载提示影像。
9.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，当所述控制器根据所述语音信号获得所述识别结果且所述控制器判断所述语音信号的内容包括下载指令时，所述控制器根据所述下载指令控制所述通信装置自所述外部装置接收对应所述识别结果的所述目标投影数据，并将所述目标投影数据储存于所述储存装置。
10.一种投影操作方法，用于投影脸部影像，其特征在于，所述投影操作方法包括：
通过收音装置接收语音信号；
通过控制器识别所述语音信号；
当通过所述控制器根据所述语音信号获得识别结果时，
若储存于储存装置中的多个投影数据包含对应所述识别结果的目标投影数据，则通过所述控制器从所述多个投影数据中选择所述目标投影数据，或者
若所述多个投影数据不包含所述目标投影数据，则通过所述控制器控制通信装置自外部装置接收所述目标投影数据并将所述目标投影数据储存于所述储存装置；以及
通过所述控制器控制投影装置根据所述目标投影数据来投影所述脸部影像至脸部投影区域，其中所述脸部投影区域位于生物造型壳体，且所述脸部投影区域具有透光性且为曲面，其中所述投影装置设置于所述生物造型壳体内部。
11.根据权利要求10所述的投影操作方法，其特征在于还包括：
通过温度感测装置感测环境温度；以及
通过图像处理器根据所述环境温度来调整所述脸部影像的色温，
其中当所述环境温度变高时，调降所述脸部图像对应的色温。
12.根据权利要求10所述的投影操作方法，其特征在于，所述语音信号的内容包括表情描述、外貌描述、情绪描述或角色。
13.根据权利要求10所述的投影操作方法，其特征在于还包括：
所述多个投影数据为脸部表情模块；以及
通过所述通信装置替换所述储存装置中的所述脸部表情模块，其中所述脸部表情模块包括同一角色的各种不同情绪表情、多个绘画形式表情或多个真人表情。
14.根据权利要求10所述的投影操作方法，其特征在于，当通过所述控制器根据所述语音信号无法获得所述识别结果时，通过所述控制器控制所述投影装置投影一错误提示影像。
15.根据权利要求10所述的投影操作方法，其特征在于，当通过所述控制器根据所述语音信号获得所述识别结果且通过所述控制器判断所述多个投影数据不包含所述目标投影数据时，在由所述控制器控制所述通信装置自所述外部装置接收所述目标投影数据并将所述目标投影数据储存于所述储存装置的步骤之前，通过所述控制器控制所述投影装置投影一请求下载提示影像。
16.根据权利要求10所述的投影操作方法，其特征在于，当通过所述控制器根据所述语音信号获得所述识别结果且通过所述控制器判断所述语音信号的内容包括下载指令时，所述控制器根据所述下载指令控制所述通信装置自所述外部装置接收对应所述识别结果的所述目标投影数据并将所述目标投影数据储存于所述储存装置。
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