CN113934089A - 投影定位系统与其投影定位方法 - Google Patents

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Abstract

一种投影定位系统与其投影定位方法。投影装置基于投影范围于不同时间投影第一测试画面与第二测试画面于投影幕上。感光元件设置于投影幕上。反应于投影第一测试画面，依据感光元件所感测的第一光学参数值其中一者所对应的第一子画面区域，运算装置分割第一测试画面的第一子画面区域以产生第二测试画面。反应于投影第二测试画面，依据感光元件所感测的第二光学参数值其中一者所对应的第二子画面区域，运算装置决定感光元件相对于投影范围的定位资讯。投影装置依据定位资讯执行调整投影功能。本发明可有效率地且准确地将投影画面中的影像内容定位于感光元件所定义的位置上。

Description

投影定位系统与其投影定位方法
技术领域
本发明是有关于一种投影技术，且特别是有关于一种投影定位系统与其投影定位方法。
背景技术
投影机为一种用以产生大尺寸画面的显示装置。投影机的成像原理是将光源模块所产生的照明光束借由光阀装置转换成影像光束，再将影像光束通过镜头投射到投影幕或墙面上以形成影像。随着投影技术的进步及制造成本的降低，投影机的使用已拓展至各种应用场合中。于一些应用场合中，投影画面的边界或投影位置需要因应投影环境的需求进行调整。举例而言，在触控投影系统中，使用者需要对投影机的投影画面以及投影幕所提供的触控区域进行对齐校正，以使投影机可正确地反应触控投影幕所接收的触控操作来执行后续动作，进而让使用者与触控投影系统可顺利地进行互动。更具体而言，投影幕上触控区域的触控边界需要与投影画面中的影像内容边界准确对齐，触控投影系统才可精准地针对触控操作的触控位置提供符合使用者预期的功能。
于一种传统校正方法中，投影系统可透过相机拍摄投影结果来定位出目标投影位置，但此方法需要一并考虑相机参数与相机校正，否则将无法准确地定位出目标投影边界。又或者，于另一种传统校正方法中，使用者可手动操控投影画面中的影像内容边界移动来定位出目标投影位置，但此种方式的手动操作步骤繁琐且耗时，对于使用者来说相当不便利。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种投影定位系统与其投影定位方法，其可有效率地且准确地将投影画面中的影像内容定位于感光元件所定义的位置上。
本发明实施例提供一种投影定位系统，其包括投影装置、至少一感光元件以及运算装置。投影装置基于一投影范围于不同时间投影第一测试画面与第二测试画面于一投影幕上。至少一感光元件设置于投影幕上。运算装置耦接至少一感光元件与投影装置。第一测试画面包括多个第一子画面区域，且这些第一子画面区域分别对应多个第一光学参数值。第二测试画面包括多个第二子画面区域，且这些第二子画面区域分别对应多个第二光学参数值。反应于投影装置投影第一测试画面，依据至少一感光元件所感测的第一光学参数值其中一者所对应的第一子画面区域，运算装置分割第一子画面区域，以产生第二测试画面。反应于投影装置投影第二测试画面，依据至少一感光元件所感测的第二光学参数值其中一者所对应的第二子画面区域，运算装置决定至少一感光元件相对于投影范围的定位资讯。投影装置依据定位资讯执行一调整投影功能。
本发明实施例提供一种投影定位方法，其包括下列步骤。借由一投影装置基于一投影范围投影第一测试画面于一投影幕上。第一测试画面包括多个第一子画面区域，且第一子画面区域分别对应多个第一光学参数值。反应于投影装置投影第一测试画面，依据至少一感光元件所感测的第一光学参数值其中一者所对应的第一子画面区域，分割第一子画面区域以产生一第二测试画面。借由投影装置基于投影范围投影第二测试画面于投影幕上，其中该第二测试画面包括多个第二子画面区域且该些第二子画面区域分别对应多个第二光学参数值。反应于投影装置投影第二测试画面，依据至少一感光元件所感测的第二光学参数值其中一者所对应的第二子画面区域，决定至少一感光元件相对于该投影范围的一定位资讯。依据定位资讯执行一调整投影功能。
基于上述，于本发明的实施例中，投影装置会于不同时间投影多张测试画面于投影幕上，而这些测试画面各自包括对应于不同光学参数值的多个子画面区域。这些测试画面中的子画面区域的位置与尺寸将随着测试画面的切换而改变。当投影装置依序投影这些测试画面于投影幕上时，设置于投影幕上的感光元件将依序感测到每一张测试画面中某一子画面区域对应的光学参数值。于此，投影定位系统将依据感光元件针对当前测试画面的感测结果来决定下一张测试画面中的子画面区域的位置。由于子画面区域的位置与尺寸将随着测试画面的切换而改变，因此可依据感测到的光学参数值来获取感光元件相对于投影范围的定位资讯，从而依据感光元件的定位资讯来调整投影内容。借此，可提供一种有效率且便利的投影定位方法，从而大幅提升投影装置的操作便利性。
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是依据本发明一实施例绘示的投影定位系统的示意图。
图2是依据本发明一实施例绘示的投影定位方法的流程图。
图3A是依据本发明一实施例所绘示的第一测试画面的范例。
图3B是依据图3A实施例所绘示的第二测试画面的范例。
图4A与图4B是依据本发明一实施例绘示的投影定位方法的示意图。
图5为依据图4范例所绘示的依据子画面区域定位感光元件的范例。
具体实施方式
本发明的部分实施例接下来将会配合附图来详细描述，以下的描述所引用的元件符号，当不同附图出现相同的元件符号将视为相同或相似的元件。这些实施例只是本发明的一部分，并未揭示所有本发明的可实施方式。更确切的说，这些实施例只是本发明的专利申请范围中的系统与方法的范例。
图1是依据本发明一实施例绘示的投影定位系统的示意图。请参照图1，投影定位系统10包括投影装置110、至少一感光元件、投影幕S1，以及运算装置130。以下以配置四个感光元件120_1～120_4为例进行说明，而感光元件也可以仅配置一个。
投影装置110可将影像投影于投影幕S1上，其可以为液晶投影机(Liquid CrystalProjector，LCP)、数字光学处理(Digital Light Processing，DLP)投影机，或反射式液晶(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)投影显示装置等等。在本实施例中，投影装置110还可包括光源模块、光机模块、镜头模块以及相关光学及电路控制元件等等。例如，投影装置110还可以包括用以进行影像处理的影像处理电路。于一实施例中，投影装置110可基于投影范围R1于不同时间依序投影多张测试画面(即第一测试画面与第二测试画面)于投影幕S1上。投影范围R1取决于投影装置110与投影幕S1之间的距离、投影装置110的投影方向，以及内部光学元件的光学特性等等因素。
投影幕S1用以显示投影装置110投射出来的投影画面。在一实施例中，投影幕S1具有边框F1。在一实施例中，触控式的投影幕S1可包括边框F1以及嵌于边框F1内的触控面板。触控式的投影幕S1可依据投影装置110投射的影像光束显示投影画面并侦测使用者下达的触控操作。或者，在一实施例中，投影幕S1也可包括边框F1以及嵌于边框F1内且不具备触控功能的其他显示媒介，例如嵌于边框F1且被边框F1围绕的投影布幕或白板等等。然而，虽然图1是以投影幕S1包括边框F1为例进行说明，但本发明并不限制于此。在其他实施例中，投影幕S1可不具有边框。
感光元件120_1～120_4设置于投影幕S1上。感光元件120_1～120_4可用以感测投影画面的光学参数值。感光元件120_1～120_4可包括颜色感测器或亮度感测器。感光元件120_1～120_4例如是电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)、互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)元件或其他元件。在一实施例中，感光元件120_1～120_4分别位于投影幕S1的边框F1的多个角点上，且投影装置110的投影范围R1至少涵盖边框F1。或者，于其他实施例中，感光元件120_1～120_4可分别位于投影幕S1的边框F1内的多个特定位置上，且投影装置110的投影范围R1涵盖投影幕S1上的感光元件120_1～120_4。
然而，需说明的是，图1系以4个感光元件120_1～120_4且分别位于投影幕S1的边框F1的4个角点上为例进行说明，但本发明对于感光元件的数量与设置位置并不加以限制，其可视实际需求而设置。像是，感光元件的数目也可能是其他数量，例如1个、2个或8个等等。在一实施例中，为了依据感光元件产生的感测结果获取边框F1所界定的矩形边界，感光元件的数目至少要2个且分别位于边框F1之对角线的两个角点上。在一实施例中，为了将特定图案定锚投影于投影画面中的特定位置，感光元件的数目至少要1个。
运算装置130耦接投影装置110与多个感光元件120_1～120_4，其包括存储器以及耦接至存储器的至少一个处理器。运算装置130可以是桌上电脑、笔记本电脑、工作站(workstation)、工业电脑、伺服器主机等具有运算能力的电脑控制系统。所述存储器可以是任意型式的非暂态性、挥发性、非挥发性的资料储存装置，其用以储存缓冲资料、永久资料以及用来执行运算装置130的功能的编译程序。所述处理器可以是场式可编程闸阵列(FieldProgrammable Array，FPGA)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、其他类似装置或这些装置的组合。处理器亦可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)或是其他可编程之一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)、其他类似装置或这些装置的组合。
于一实施例中，透过控制投影装置110投影经过设计的多张测试画面以及于投影幕S1上设置感光元件120_1～120_4进行感测，运算装置130可依据感光元件120_1～120_4回报的感测结果来获取出感光元件120_1～120_4于投影范围R1中的定位资讯。借此，投影装置110可依据感光元件120_1～120_4的定位资讯来执行调整投影功能，像是让投影内容的边界与边框F1对齐或投影特定图腾于特定位置等等。以下将列举实施例以详细说明。
图2是依据本发明一实施例绘示的投影定位方法的流程图，而图2的方法流程可以由图1的投影定位系统10的各元件实现。请同时参照图1及图2，以下即搭配图1中投影定位系统10的各项元件，说明本实施例之投影定位方法的步骤。
须先说明的是，投影装置110可于不同时间投影第一测试画面与第二测试画面于投影幕S1上。第一测试画面可包括对应至不同第一光学参数的多个第一子画面区域，而第二测试画面可包括对应至不同第二光学参数的多个第二子画面区域。第一光学参数值与第二光学参数值可包括颜色感测值或亮度感测值。举例而言，第一光学参数值与第二光学参数值可以是灰阶值或色彩通道值(例如RGB通道值)。当感光元件120_1～120_4为颜色感测器时，第一光学参数值与第二光学参数值为颜色感测值。当感光元件120_1～120_4为亮度感测器时，第一光学参数值与第二光学参数值为亮度感测值。于此，第二测试画面中的多个第二子画面区域是透过选择第一子画面区域其中之一进行分割而产生，而运算装置130可依据感光元件120_1～120_4的感测结果来决定被分割的第一子画面区域。为了清楚说明，以下图2流程将先以定位感光元件120_1为例进行说明。
于步骤S201，借由投影装置110基于投影范围R1投影第一测试画面于一投影幕S1上。投影装置110投射影像光束于投影幕S1上，且在投影范围R1内由投影装置110所投影的第一测试画面会覆盖感光元件120_1。此外，第一测试画面包括多个第一子画面区域，且这些第一子画面区域分别对应多个第一光学参数值，该些第一光学参数值彼此不同。
举例而言，图3A是依据本发明一实施例所绘示的第一测试画面的范例。请参照图3A，第一测试画面It1可以是灰阶画面或彩色画面，并可包括四个第一子画面区域SZ1～SZ4。第一子画面区域SZ1～SZ4可呈矩阵排列，即两列两行(2*2)矩阵排列的四个矩形区块。第一子画面区域SZ1～SZ4分别对应至不同的第一光学参数值。具体而言，第一测试画面It1可包括分别对应至四种颜色或四个灰阶值的四个第一子画面区域SZ1～SZ4。举例而言，第一子画面区域SZ1可对应至RGB通道值(0,0,0)，而呈现为一个黑色区块。第一子画面区域SZ2可对应至RGB通道值(255,0,0)，而呈现为一个红色区块。第一子画面区域SZ3可对应至RGB通道值(0,255,0)，而呈现为一个绿色区块。第一子画面区域SZ4可对应至RGB通道值(0,0,255)，而呈现为一个蓝色区块。或者，第一子画面区域SZ1～SZ4可分别对应至不同的四个灰阶值，而呈现为深浅程度不同的四个灰阶区块。
需说明的是，于图3A中，反应于投影装置110朝投影幕S1投影第一测试画面It1，第一子画面区域SZ1～SZ4其中一者(即第一子画面区域SZ1)重叠于感光元件120_1，而感光元件120_1感测到第一子画面区域SZ1～SZ4其中一者(即第一子画面区域SZ1)所对应的第一光学参数值其中一者。举例而言，假设第一子画面区域SZ1对应至RGB通道值(0,0,0)而呈现为一个黑色区块，则感光元件120_1所感测的第一光学参数值为RGB通道值(0,0,0)。
然而，图3A的第一测试画面It1仅为一示范性说明，并非用以限定本发明。第一子画面区域的数目、排列方式与各自对应的第一光学参数值可视实际需求而配置。像是，于其他实施例中，第一测试画面It1可包括三列三行(3*3)矩阵排列的九个第一子画面区域，或第一测试画面It1也可包括一列二行(1*2)矩阵排列的二个第一子画面区域。
于步骤S202，反应于投影装置110投影第一测试画面，依据感光元件120_1所感测的第一光学参数值其中一者所对应的第一子画面区域，运算装置130分割第一子画面区域，以产生一第二测试画面。具体而言，当投影装置110投影第一测试画面时，由于感光元件120_1位于第一子画面区域其中之一内，因此感光元件120_1可感测到第一子画面区域其中之一所对应的第一光学参数值。换言之，依据感光元件120_1所感测的光学参数值，运算装置130可选择对应至感光元件120_1的该第一子画面区域来进行分割，以产生第二测试画面。运算装置130分割对应至感光元件120_1的该第一子画面区域而产生第二测试画面中的多个第二子画面区域。由此可知，该些第二子画面区域于第二测试画面中的范围对应至第一测试画面中对应至该感光元件120_1的该第一子画面区域的范围，而第二测试画面也包括多个第二子画面区域，且这些第二子画面区域分别对应多个第二光学参数值。
举例而言，图3B是依据图3A实施例所绘示的第二测试画面的范例。参照图3A与图3B，反应于感测元件120_1感测到第一子画面区域SZ1所对应的第一光学参数值，运算装置130分割第一子画面区域SZ1来产生第二测试画面It2。请参照图3B，第二测试画面It2可以是灰阶画面或彩色画面，并可包括四个第二子画面区域SZ5～SZ8，且四个第二子画面区域SZ5～SZ8的范围对应于第一测试画面It1中第一子画面区域SZ1的范围。第二子画面区域SZ5～SZ8可呈矩阵排列，即2*2矩阵排列的四个矩形区块。第二子画面区域SZ5～SZ8分别对应至不同的第二光学参数值，即第二测试画面It2可包括分别对应至四种颜色或四个灰阶值的四个第二子画面区域SZ5～SZ8。也就是说，运算装置130分割第一子画面区域SZ1来产生第二测试画面It2中的四个第二子画面区域SZ5～SZ8。第二测试画面It2中的第二子画面区域SZ5～SZ8的尺寸会小于第一测试画面It1中的第一子画面区域SZ1～SZ4的尺寸。于此范例中，假设第一子画面区域SZ1～SZ4的尺寸为M*N(单位像素)，则第二子画面区域SZ5～SZ8的尺寸为M/2*N/2。
然而，图3B的第二测试画面It2仅为一示范性说明，并非用以限定本发明。第二子画面区域的数目、排列方式与各自对应的第二光学参数值可视实际需求而配置。此外，第二测试画面中第二子画面区域的数目可相同或相异于第一测试画面中第一子画面区域，本发明对此不限制。此外，第二子画面区域所对应第二光学参数可相同或相异于第一子画面区域所对应第一光学参数，本发明对此不限制。
于步骤S203，借由投影装置110基于投影范围R1投影第二测试画面于投影幕S1上。接着，于步骤S204，反应于投影装置110朝投影幕S1投影第二测试画面，依据至少一感光元件120_1所感测的第二光学参数值其中一者所对应的第二子画面区域，运算装置130决定感光元件120_1相对于投影范围的定位资讯。举例而言，参照图3B，反应于投影装置110投影第二测试画面It2，第二子画面区域SZ5～SZ8其中一者(即第二子画面区域SZ5)重叠于感光元件120_1，感光元件120_1会感测到第二子画面区域SZ5～SZ8其中一者(即第二子画面区域SZ5)所对应的第二光学参数值其中一者，运算装置130可依据第二子画面区域SZ5～SZ8其中一者(即第二子画面区域SZ5)于第二测试画面It2中的位置资讯决定感光元件120_1相对于投影范围R1的定位资讯。
基此，依据感光元件120_1于投影第二测试画面It2时所感测到第二光学参数值，运算装置130可判定感光元件120_1位于某一个第二子画面区域，进而依据此第二子画面区域的像素位置资讯来定位感光元件120_1。运算装置130可依据某一个第二子画面区域中的像素位置资讯来决定感光元件120_1的定位资讯。由此可知，第二子画面区域的尺寸越小，运算装置130可获取更准确的定位结果。感光元件120_1的定位资讯可包括一个像素坐标或一个定位区域。
于一实施例中，运算装置130还可重复地分割子画面区域来产生下一张测试画面，以依据越来越小的子画面区域更准确地获取感光元件120_1相对于投影范围的定位结果。因此，于一实施例中，运算装置130可判定第二子画面区域的尺寸是否符合一最小分割单位，而最小分割单位例如是1*1个像素或a*b个像素。反应于运算装置130判定第二子画面区域的尺寸符合一最小分割单位，运算装置130可依据感光元件120_1的感测结果决定感光元件120_1相对于投影范围R1的定位资讯。举例而言，当第二子画面区域的尺寸为a*b个像素时，运算装置130可取感测结果所对应的第二子画面区域中的某一个像素位置作为感光元件120_1的定位资讯。或者，当第二子画面区域的尺寸为1*1个像素时，运算装置130可取感测结果所对应的第二子画面区域中的特定一个像素位置作为感光元件120_1的定位资讯。或者，当第二子画面区域的尺寸为a*b个像素时，运算装置130可依据感测结果所对应的第二子画面区域的四个角落的四个像素位置统计运算出感光元件120_1的定位资讯。
需说明的是，基于相同的原理与流程，运算装置130也可获取其他感光元件120_2～120_4的定位资讯。最后，于步骤S205，投影装置110依据一或多个感光元件120_1～120_4的定位资讯执行调整投影功能。换言之，投影装置110可依据感光元件120_1～120_4的定位资讯来调整投影内容或投影参数。于一实施例中，依据感光元件120_1～120_4的定位资讯，投影装置110所执行的调整投影功能为于感光元件120_1～120_4于投影幕S1上所围绕的特定封闭范围内进行投影。基此，当感光元件120_1～120_4设置于边框F1的四个角点上，投影装置110可依据感光元件120_1～120_4的定位资讯来获取边框F1于投影范围R1中所界定出的理想显示边界，并据以调整投影内容(像是进行影像缩放处理或梯形校正等等)，以使投影内容可对齐边框F1。
需说明的是，图1是以感光元件120_1～120_4排列为矩形为例，因此投影装置110可依据感光元件120_1～120_4的定位资讯而于矩形范围内进行投影。于其他实施例中，假设多个感光元件排列为八边形，则投影装置110可依据8个感光元件的定位资讯而于八边形范围内进行投影。
或者，于一实施例中，依据单一个感光元件120_1的定位资讯，投影装置110所执行的调整投影功能为投影一特定图腾于感光元件120_1的所在位置上。举例而言，使用者可于投影幕S1上的特定位置设置一个感光元件，在运算装置130获得感光元件的定位资讯之后，投影装置110可依据感光元件的定位位置而定锚投影出厂商标志、广告标志或其他预设图腾，即投影装置10所投射出的画面中该特定图腾覆盖感光元件。
基于上述说明可知，投影装置110所投影的多张测试画中子画面区域的位置与尺寸是变动的。换言之，当投影装置110自投影第一测试画面之后接续投影第二测试画面时，对应至不同光学参数值的多个子画面区域的位置与尺寸将会发生改变。如图3A的第一测试画面It1中四个第一子画面区域SZ1～SZ4的尺寸例如分别是第一测试画面It1的四分之一，而如图3B的第一测试画面It2中四个第二子画面区域SZ5～SZ8的尺寸例如分别是其对应的第一子画面区域的四分之一，但本发明不限于此。透过逐渐缩减各测试画面中子画面区域的尺寸与调整子画面区域的位置，运算装置130可依据感光元件所感测的光学参数值来获取感光元件的定位资讯。
为了更详细说明本发明原理，图4A与图4B是依据本发明一实施例绘示的投影定位方法的示意图。请参照图4A与图4B，于本范例中，是以估测一个感光元件120_1的定位资讯为例进行说明，但相同的原理可实施为定位出多个感光元件。此外，图4A与图4B是以每次分割而产生的子画面区域的数量皆等于4且光学参数值分别为黑色的RGB通道值、红色的RGB通道值、绿色的RGB通道值、与蓝色的RGB通道值为范例进行说明，但本发明不限制于此。
请参照图4A，测试画面It3可包括矩阵排列的四个子画面区域SZ9～SZ12，且子画面区域SZ9～SZ12对应于不同的RGB通道值而分别呈现为黑色、红色、绿色与蓝色。换言之，投影装置110是依据RGB通道值(0,0,0)投影出子画面区域SZ9；投影装置110是依据RGB通道值(255,0,0)投影出子画面区域SZ10；投影装置110是依据RGB通道值(0,255,0)投影出子画面区域SZ11；投影装置110是依据RGB通道值(0,0,255)投影出子画面区域SZ12。
当于时间点t1投影测试画面It3时，由于感光元件120_1位于子画面区域SZ9之内，所以感光元件120_1可感测到子画面区域SZ9所对应的光学参数值(即黑色的RGB通道值)。对应的，依据感光元件120_1回报的感测结果，运算装置130可得知感光元件120_1位于子画面区域SZ9的涵盖范围中。于是，运算装置130可分割子画面区域SZ9产生下一张测试画面It4中的子画面区域SZ13～SZ16。相似的，测试画面It4可包括矩阵排列的四个子画面区域SZ13～SZ16，且子画面区域SZ13～SZ16对应于不同的RGB通道值而分别呈现为黑色、红色、绿色与蓝色。
请参照图4A与图4B，当于时间点t2投影测试画面It4时，由于感光元件120_1位于子画面区域SZ13之内，所以感光元件120_1可感测到子画面区域SZ9所对应的光学参数值(即黑色的RGB通道值)。对应的，依据感光元件120_1回报的感测结果，运算装置130可得知感光元件120_1位于子画面区域SZ13的涵盖范围中。于是，运算装置130可分割子画面区域SZ13产生下一张测试画面It5中的子画面区域SZ17～SZ20。相似的，测试画面It5可包括矩阵排列的四个子画面区域SZ17～SZ20，且子画面区域SZ17～SZ20对应于不同的RGB通道值而分别呈现为黑色、红色、绿色与蓝色。
请参照图4B，当于时间点t3投影测试画面It5时，由于感光元件120_1位于子画面区域SZ19之内，所以感光元件120_1可感测到子画面区域SZ19所对应的光学参数值(即绿色的RGB通道值)。对应的，依据感光元件120_1回报的感测结果，运算装置130可得知感光元件120_1位于子画面区域SZ19的涵盖范围中。于是，运算装置130可分割子画面区域SZ19产生下一张测试画面中的子画面区域。
依此类推，透过重复地依据感测结果来分割子画面区域以及依序投影多张测试画面，逐渐缩小的子画面区域的位置资讯会逐渐逼近于感光元件于投影画面中的真实位置。需说明的是，于本范例中，运算装置130可判定子画面区域的尺寸是否符合一最小分割单位，而最小分割单位可为3*2个像素。于时间点tn，当投影测试画面Itn时，依据感光元件120_1回报的感测结果(即蓝色的RGB通道值)，运算装置130可得知感光元件120_1位于子画面区域SZT的涵盖范围中。反应于运算装置130判定子画面区域SZT的尺寸符合最小分割单位(即3*2个像素)，运算装置130可依据子画面区域SZT的像素位置决定感光元件120_1相对于投影范围R1的定位资讯。定位资讯可包括第一轴向(X轴)上的第一定位位置与第二轴向(Y轴)上的第二定位位置，即感光元件120_1的定位资讯可为像素坐标(X1,Y1)。举例而言，参照图5，图5为依据图4范例所绘示的依据子画面区域定位感光元件的范例。运算装置130可获取于子画面区域SZT其中一个像素P1的像素位置(X1,Y1)作为感光元件120_1的定位资讯。
值得一提的是，当投影装置110于不同环境中进行投影时，
呈现于投影幕S1上的色彩与亮度也会因为不同的环境而有所变化。因此，为了确保运算装置130可依据感光元件的亮度感测结果或颜色感测结果来得知感光元件的定位位置，于一实施例中，投影定位系统10可于定位感光元件的位置之前进行感测值校正程序。也就是说，于一实施例中，投影装置110还依序投影分别对应至多个颜色的多张预设校正画面。具体而言，投影装置120可依序投影对应于不同灰阶值的多张预设校正画面，或依序投影对应于不同RGB通道值的多张预设校正画面。感光元件120_1～120_4可于投影装置110投影该些预设校正画面时依序感测多个校正感测值，并依据校正感测值取得一感测校正函数。此感测校正函数用以将感光元件120_1～120_4的实际感测值转换为对应的光学参数值(即第一光学参数值与第二光学参数值)，感测校正函数可实现为一查找表或数学函式，本发明对此不限制。换言之，运算装置130可依据感测校正函数而将感光元件120_1～120_4的实际感测值转换为第一光学参数值与第二光学参数值，以利后续判断感光元件120_1～120_4的位置。于其他实施例中，在进行感测值校正程序时，仅需要一个感光元件120_1来感测投影装置110所依序投射出的该些预设校正画面，并获得多个校正感测值，接续依据校正感测值取得感测校正函数，本发明不限制在感测值校正程序时进行感测的感光元件数量。
由此可知，借由投影定位系统10的感测值校正程序，除了可确认投影装置110的投影范围R1是否涵盖感光元件120_1～120_4之外，运算装置130可于实际投影环境所量测的实际感测值转换为各子画面区域所对应的光学参数值。举例而言，于图4A与图4B的范例中，各子画面区域的光学参数值分别为对应至的黑色、红色、绿色、蓝色的四组RGB通道值。因此，于感测值校正程序中，投影装置110将依序投影分别对应至RGB通道值(0,0,0)、RGB通道值(255,0,0)、RGB通道值(0,255,0)、RGB通道值(0,0,255)的四张预设校正画面。基于此，当投影装置110投影黑色的预设校正画面时，运算装置130可依据感光元件120_1～120_4所感测的校正感测值来取得RGB通道值(0,0,0)所对应的校正感测值V1。当投影装置110投影红色的预设校正画面时，运算装置130可依据感光元件120_1～120_4所感测的校正感测值来取得RGB通道值(255,0,0)所对应的校正感测值V2。当投影装置110投影绿色的预设校正画面时，运算装置130可依据感光元件120_1～120_4所感测的校正感测值来取得RGB通道值(0,255,0)所对应的校正感测值V3。当投影装置110投影蓝色的预设校正画面时，运算装置130可依据感光元件120_1～120_4所感测的校正感测值来取得RGB通道值(0,0,255)所对应的校正感测值V4。因此，运算装置130可依据校正感测值V1～V4产生一校正查找表，并依据此校正查找表来决定感光元件于定位过程中所感测的光学参数值。借由投影定位系统10的感测值校正程序，投影装置110可在不同环境中准确执行投影定位方法。
综上所述，于本发明实施例中，由于使用者无需手动进行投影画面的校正步骤且无须考虑相机参数与相机校正，因而提供一种更便利且快速的投影定位方法。并且，借由逐步分割子画面区域与利用感光元件感测光学参数值，可获取精确的感光元件的定位资讯，因此更进一步提升投影装置的显示品质与使用便利性。再者，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。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，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：
10:投影定位系统
110:投影装置
120_1～120_4:感光元件
130:运算装置
S1:投影幕
F1:边框
R1:投影范围
SZ1～SZ20、SZT:子画面区域
It1～It5、Itn:测试画面
t1～t3、tn:时间点
P1:像素
X1、Y1:像素坐标
S201～S205:步骤。

Claims (20)

1.一种投影定位系统，其特征在于，所述投影定位系统包括投影装置、至少一感光元件以及运算装置，其中：
所述投影装置基于投影范围于不同时间投影第一测试画面与第二测试画面于投影幕上；
所述至少一感光元件设置于所述投影幕上；以及
所述运算装置耦接所述至少一感光元件与所述投影装置，
其中，所述第一测试画面包括多个第一子画面区域且所述多个第一子画面区域分别对应多个第一光学参数值，所述第二测试画面包括多个第二子画面区域且所述多个第二子画面区域分别对应多个第二光学参数值，
其中，反应于所述投影装置投影所述第一测试画面，依据所述至少一感光元件所感测的所述多个第一光学参数值其中一者所对应的所述第一子画面区域，所述运算装置分割所述第一子画面区域，以产生所述第二测试画面，以及
其中，反应于所述投影装置投影所述第二测试画面，依据所述至少一感光元件所感测的所述多个第二光学参数值其中一者所对应的所述第二子画面区域，所述运算装置决定所述至少一感光元件相对于所述投影范围的定位资讯，而所述投影装置依据所述定位资讯执行调整投影功能。
2.根据权利要求1所述的投影定位系统，其特征在于，依据所述至少一感光元件的所述定位资讯，所述投影装置所执行的所述调整投影功能为于所述至少一感光元件于所述投影幕上所围绕的特定封闭范围内进行投影。
3.根据权利要求1所述的投影定位系统，其特征在于，依据所述至少一感光元件的所述定位资讯，所述投影装置所执行的所述调整投影功能为投影特定图腾于所述至少一感光元件的所在位置上。
4.根据权利要求1所述的投影定位系统，其特征在于，所述多个第二子画面区域的尺寸小于所述多个第一子画面区域的尺寸。
5.根据权利要求4所述的投影定位系统，其特征在于，反应于所述运算装置判定所述多个第二子画面区域的尺寸符合最小分割单位，所述运算装置决定所述至少一感光元件相对于所述投影范围的所述定位资讯。
6.根据权利要求1所述的投影定位系统，其特征在于，第一子画面区域与所述多个第二子画面区域分别呈矩阵排列，且所述定位资讯包括第一轴向上的第一定位位置与第二轴向上的第二定位位置。
7.根据权利要求1所述的投影定位系统，其特征在于，所述多个第一光学参数值与所述多个第二光学参数值包括颜色感测值或亮度感测值，而所述至少一感光元件包括颜色感测器或亮度感测器。
8.根据权利要求1所述的投影定位系统，其特征在于，反应于所述投影装置投影所述第一测试画面，所述多个第一子画面区域其中一者重叠于所述至少一感光元件，而所述至少一感光元件感测到所述多个第一子画面区域其中一者所对应的所述多个第一光学参数值其中一者。
9.根据权利要求1所述的投影定位系统，其特征在于，反应于所述投影装置投影所述第二测试画面，所述多个第二子画面区域其中一者重叠于所述至少一感光元件，所述至少一感光元件感测到所述多个第二子画面区域其中一者所对应的所述多个第二光学参数值其中一者，所述运算装置依据所述多个第二子画面区域其中一者于所述第二测试画面中的位置资讯决定所述至少一感光元件相对于所述投影范围的所述定位资讯。
10.根据权利要求1所述的投影定位系统，其特征在于，所述投影装置还投影分别对应至多个颜色的多张预设校正画面，所述至少一感光元件于所述投影装置投影所述多张预设校正画面时依序感测多个校正感测值，并依据所述多个校正感测值取得感测校正函数，其中所述感测校正函数用以将所述至少一感光元件的实际感测值转换为所述多个第一光学参数值与所述多个第二光学参数值。
11.一种投影定位方法，其特征在于，所述方法包括：
借由投影装置基于投影范围投影第一测试画面于投影幕上，其中所述第一测试画面包括多个第一子画面区域且所述多个第一子画面区域分别对应多个第一光学参数值；
反应于所述投影装置投影所述第一测试画面，依据所述至少一感光元件所感测的所述多个第一光学参数值其中一者所对应的所述第一子画面区域，分割所述第一子画面区域，以产生第二测试画面；
借由所述投影装置基于所述投影范围投影所述第二测试画面于所述投影幕上，其中所述投影装置于不同时间投影所述第一测试画面与所述第二测试画面，所述第二测试画面包括多个第二子画面区域且所述多个第二子画面区域分别对应多个第二光学参数值；
反应于所述投影装置投影所述第二测试画面，依据所述至少一感光元件所感测的所述多个第二光学参数值其中一者所对应的所述第二子画面区域，决定所述至少一感光元件相对于所述投影范围的定位资讯；以及
依据所述定位资讯执行调整投影功能。
12.根据权利要求11所述的投影定位方法，其特征在于，依据所述定位资讯执行所述调整投影功能的步骤包括：
依据所述至少一感光元件的所述定位资讯，借由所述投影装置于所述至少一感光元件于所述投影幕上所围绕的特定封闭范围内进行投影。
13.根据权利要求11所述的投影定位方法，其特征在于，依据所述定位资讯执行所述调整投影功能的步骤包括：
依据所述至少一感光元件的所述定位资讯，借由所述投影装置投影特定图腾于所述至少一感光元件的所在位置上。
14.根据权利要求11所述的投影定位方法，其特征在于，所述多个第二子画面区域的尺寸小于所述多个第一子画面区域的尺寸。
15.根据权利要求14所述的投影定位方法，其特征在于，反应于所述投影装置投影所述第二测试画面，依据所述至少一感光元件所感测的所述多个第二光学参数值其中一者所对应的所述第二子画面，决定所述至少一感光元件相对于所述投影范围的所述定位资讯的步骤包括：
反应于判定所述多个第二子画面区域的尺寸符合最小分割单位，决定所述至少一感光元件相对于所述投影范围的所述定位资讯。
16.根据权利要求11所述的投影定位方法，其特征在于，第一子画面区域与所述多个第二子画面区域分别呈矩阵排列，且所述定位资讯包括第一轴向上的第一定位位置与第二轴向上的第二定位位置。
17.根据权利要求11所述的投影定位方法，其特征在于，所述多个第一光学参数值与所述多个第二光学参数值包括颜色感测值或亮度感测值，而所述至少一感光元件包括颜色感测器或亮度感测器。
18.根据权利要求11所述的投影定位方法，其特征在于，反应于所述投影装置投影所述第一测试画面，所述多个第一子画面区域其中一者重叠于所述至少一感光元件，而所述至少一感光元件感测到所述多个第一子画面区域其中一者所对应的所述多个第一光学参数值其中一者。
19.根据权利要求11所述的投影定位方法，其特征在于，反应于所述投影装置投影所述第二测试画面，所述多个第二子画面区域其中一者重叠于所述至少一感光元件，而所述至少一感光元件感测到所述多个第二子画面区域其中一者所对应的所述多个第二光学参数值其中一者，
其中决定所述至少一感光元件相对于所述投影范围的所述定位资讯的步骤包括：
依据所述多个第二子画面区域其中一者于所述第二测试画面中的位置资讯决定所述至少一感光元件相对于所述投影范围的所述定位资讯。
20.根据权利要求11所述的投影定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
借由所述投影装置投影分别对应至多个颜色的多张预设校正画面；以及
借由所述至少一感光元件于投影所述多张预设校正画面时依序感测多个校正感测值，以依据所述多个校正感测值取得感测校正函数，其中所述感测校正函数用以将所述至少一感光元件的实际感测值转换为所述多个第一光学参数值与所述多个第二光学参数值。
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