CN114449233A - 投影装置与其梯形校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种投影装置与其梯形校正方法。梯形校正方法适用于投影装置并包括下列步骤。获取第一图像。依据第一目标边缘长度与第二目标边缘长度之间的比例值，决定第一取线位置参数。依据第一取线位置参数从第一图像中撷取沿第一方向排列的至少一排输入像素。依据第一图像中至少一排输入像素进行关联于第一方向的第一缩放处理而产生第二图像中沿第一方向排列的一排输出像素。投影装置将第二图像投影至投影幕而显示矩形投影画面。

Description

投影装置与其梯形校正方法
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装置与其梯形校正方法。
背景技术
随着科技的进步，各式各样的投影装置已广泛的被应用于各种场合，如简报、演讲、戏院、视听教学、互动式教学与家庭剧院组等等。投影装置为一种用以产生投影画面的显示装置。投影装置的成像原理是将照明系统所产生的照明光束通过光阀转换成图像光束，再将图像光束通过投影镜头投射到投影幕或墙面上，以形成投影画面。
需说明的是，当投影装置的镜头光轴不与投影幕或墙面垂直(perpendicular)时，投影幕或墙面上的投影画面将具有梯形失真(keystone distortion)的现象，这会降低投影品质。也就是说，投影装置的摆设必须使其镜头光轴垂直于投影表面，则所投放出来的投影画面才不会有扭曲现象。因此，使用者可自行手动调整投影装置的摆放位置与摆放方式，但可能受到环境限制而无法将投影画面调整至理想状态，且需花费时间进行繁琐地调整作业。目前，为了改善梯形失真的现象，已有不少解决梯形失真的方法被提出。像是，投影画面的梯形失真可以光学方式来校正，或可利用投影装置内部的图像处理芯片执行图像预变形处理来实现梯形校正。然而，光学方式的梯形校正提高了投影装置的成本且实施难度较高。因此，如何实现低成本与校正效果良好的图像预变形处理实为本领域技术人员关心的议题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种投影装置与其梯形校正方法，其可抑制梯形校正后的投影画面发生变形或失真，从而提升投影质量。
本发明实施例提供一种梯形校正方法，适用于投影装置。所述方法包括下列步骤。获取第一图像。依据第一目标边缘长度与第二目标边缘长度之间的比例值，决定第一取线位置参数。依据第一取线位置参数从第一图像中撷取沿第一方向排列的至少一排输入像素。依据第一图像中至少一排输入像素进行关联于第一方向的第一缩放处理而产生第二图像中沿第一方向排列的一排输出像素。投影装置将第二图像投影至投影幕而显示矩形投影画面。
本发明实施例提供一种投影装置，其包括图像处理电路与投影模块。图像处理电路经配置以执行下列步骤。获取第一图像。依据第一目标边缘长度与第二目标边缘长度之间的比例值，决定第一取线位置参数。依据第一取线位置参数从第一图像中撷取沿第一方向排列的至少一排输入像素。依据第一图像中至少一排输入像素进行关联于第一方向的第一缩放处理而产生第二图像中沿第一方向排列的一排输出像素。投影模块耦接图像处理电路，将将第二图像投影至投影幕而显示矩形投影画面。
基于上述，于本发明的实施例中，在进行对应于某一方向的图像缩放处理之前，先依据两个目标边缘长度之间的比例值决定取线位置参数。接着，才依据取线位置参数撷取输入图像中的输入像素进行垂直缩放处理或水平缩放处理而产生第二图像中的某一行或某一列输出像素。如此一来，通过依循非线性对应规则撷取输入图像中的输入像素来产生经图像缩放处理后的输出像素，可避免梯形校正后所产生的投影画面出现失真或变形，从而提升投影画面质量。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举具体实施方式，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1A是依照本发明一实施例所绘示的投影装置进行投影的示意图；
图1B是依照本发明一实施例所绘示的投影装置的示意图；
图2是依照本发明一实施例所绘示的图像处理电路的示意图；
图3A是依照本发明一实施例所绘示的水平缩放处理的示意图；
图3B是依照本发明一实施例所绘示的垂直缩放处理的示意图；
图4是依据本发明一实施例所绘示的梯形校正方法的流程图；
图5为依据本发明一实施例所绘示的水平缩放处理的示意图；
图6为依据本发明一实施例所绘示的垂直缩放处理的示意图；
图7是依照本发明一实施例所绘示的梯形校正方法的流程图。
附图标号说明
100:投影装置；
110:图像处理电路；
120:投影模块；
111:第一缩放模块；
112:第二缩放模块；
S1:投影幕；
Img_ori:原始图像；
Img_F:结果图像；
R1～R4:矩形定位点；
KF1:投影画面；
SF1:矩形投影画面；
Img_int:中间图像；
UB1、UB3:上半图像区块；
DB1、DB3:下半图像区块；
Img_i:输入图像；
Img_o:输出图像；
TB1、TB2、T1、T2:目标梯形图像区块；
LB1、LB3:左半图像区块；
RB1、RB3:右半图像区块；
Img1:第一图像；
Img2:第二图像；
S401～S404、S701～S711:步骤。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
图1A是依照本发明一实施例所绘示的投影装置进行投影的示意图。图1B是依照本发明一实施例所绘示的投影装置的示意图。请参照图1A与图1B，投影装置100可将图像投影于投影幕S1上，其可以为液晶投影机(Liquid Crystal Projector，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)投影显示设备等等。在本实施例中，投影装置100可包括图像处理电路110以及投影模块120。投影模块120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组件等等。投影装置100可经由数据传输接口接收原始图像Img_ori，图像处理电路110用以对原始图像Img_ori进行图像处理，投影模块120再将经图像处理而产生的结果图像Img_F投影至投影幕S1上。通过
需说明的是，当投影装置100的镜头光轴不与投影幕S1垂直时，投影装置100所投影的投影画面KF1具有梯形失真的现象。于本发明的实施例中，为了实现梯形校正功能，图像处理电路110可对原始图像Img_ori进行图像预变形处理，致使投影装置100可于投影幕S1上投影出矩形投影画面SF1。图像处理电路110是通过对原始图像Img_ori进行水平缩放处理或/与垂直缩放处理来实现梯形校正的图像预变形处理。更详细而言，图像处理电路110可依据矩形定位点R1～R4的坐标信息来对原始图像Img_ori进行图像缩放处理而产生结果图像Img_F。因此，当投影模块120投影经过图像缩放处理而产生的结果图像Img_F时，可于投影幕S1上显示出矩形投影画面SF1。
图2是依照本发明一实施例所绘示的图像处理电路的示意图。请参照图2，图像处理电路110可包括第一缩放模块111以及第二缩放模块112。于本实施例中，第一缩放模块111可对中间图像Img_int(即第一图像)进行关联于第一方向的第一缩放处理而产生结果图像Img_F(即第二图像)。此外，第二缩放模块112可对原始图像Img_ori(即第三图像)进行关联于第二方向的第二缩放处理而产生中间图像Img_int。第一方向垂直于第二方向。亦即，若第一方向为垂直方向，则第二方向为水平方向。若第一方向为水平方向，则第二方向为垂直方向。于图2的实施范例中，第二缩放模块112执行水平缩放处理，而第一缩放模块111进行垂直缩放处理。然而，本发明对于水平缩放处理与垂直缩放处理的顺序并不加以限制，于其他实施例中，可由第二缩放模块112先进行垂直缩放处理，再由第一缩放模块111进行水平缩放处理。
附带一提的是，于本实施例中，中间图像Img_int(即第一图像)是对原始图像Img_ori(即第三图像)进行水平缩放处理或垂直缩放处理其中之一而产生的图像，结果图像Img_F(即第二图像)是对中间图像Img_int(即第一图像)经水平缩放处理或垂直缩放处理其中之另一而产生的图像。
此外，需说明的是，第一缩放模块111与第二缩放模块112对于各行像素或各列像素的缩小倍率并非为固定值，因此第一缩放模块111与第二缩放模块112都会将矩形输入图像扭曲转换为梯形图像区块。接着，每当进行完垂直缩放处理或水平缩放处理后，第一缩放模块111与第二缩放模块112皆填补外围背景色区块于梯形图像区块四周。如图2范例所示，第二缩放模块112对原始图像Img_ori进行第二缩放处理后，将填补外围背景色区块于梯形图像区块四周(即图2所示的斜线区域)而产生中间图像Img_int。同理，第一缩放模块111对中间图像Img_int进行第一缩放处理后，将填补外围背景色区块于梯形图像区块四周而产生结果图像Img_F。基此，当投影装置100的投影模块120将结果图像Img_F投影至投影幕S1上，结果图像Img_F的外围背景色区块不会呈现任何画面内容。因此，当投影装置100的投影模块120将结果图像Img_F投影至投影幕S1上，于投影幕S1上显示出矩形投影画面SF1，进而达成梯形校正的功能。上述外围背景色区块可以是黑色或其他颜色，本发明对此不限制。
值得一提的是，于本发明一实施例中，在水平缩放处理与垂直缩放处理的过程中，第一缩放模块111与第二缩放模块112是依循非线性对应规则撷取输入图像中的输入像素来产生输出像素。详细而言，图3A是依照本发明一实施例所绘示的水平缩放处理的示意图。请参照图3A，当执行水平缩放处理时，图像处理电路110中的第一缩放模块111或第二缩放模块112会依据输入图像Img_i的上半图像区块UB1来产生输出图像Img_o中目标梯形图像区块TB1的上半图像区块UB3，其中输入图像Img_i的上半图像区块UB1的区块高度h/2相异于目标梯形图像区块TB1的上半图像区块UB3的区块高度h1。此外，当执行水平缩放处理时，图像处理电路110中的第一缩放模块111或第二缩放模块112是依据输入图像Img_i的下半图像区块DB1来产生输出图像Img_o中目标梯形图像区块TB1的下半图像区块DB3，其中输入图像Img_i的下半图像区块DB1的区块高度h/2相异于目标梯形图像区块TB1的下半图像区块DB3的区块高度h2。
同理，图3B是依照本发明一实施例所绘示的垂直缩放处理的示意图。请参照图3B，当执行垂直缩放处理时，图像处理电路110中的第一缩放模块111或第二缩放模块112会依据输入图像Img_i的左半图像区块LB1来产生输出图像Img_o中目标梯形图像区块TB2的左半图像区块LB3，其中输入图像Img_i的左半图像区块LB1的区块宽度w/2相异于目标梯形图像区块TB2的左半图像区块LB3的区块高度w1。此外，当执行垂直缩放处理时，图像处理电路110中的第一缩放模块111或第二缩放模块112是依据输入图像Img_i的右半图像区块RB1来产生输出图像Img_o中目标梯形图像区块TB2的右半图像区块RB3，其中输入图像Img_i的右半图像区块RB1的区块宽度w/2相异于目标梯形图像区块TB2的右半图像区块RB3的区块宽度w2。于此，图3A与图3B所示的输入图像Img_i可为图2所示的原始图像Img_ori或中间图像Img_int。
以下将列举实施例以详细说明图像处理电路110进行图像缩放处理的实施细节。
请参照图4，图4是依据本发明一实施例所绘示的梯形校正方法的流程图，而图4的方法流程可以由图1B与图2的图像处理电路110实现。首先，于步骤S401，图像处理电路110的第一缩放模块111获取第一图像(例如图2的中间图像Img_int)。于步骤S402，图像处理电路110依据第一目标边缘长度与第二目标边缘长度之间的比例值，决定第一取线位置参数。于此，当要产生沿第一方向排列的一排输出像素时，第一取线位置参数用以决定图像缩放处理的输入像素于第一方向上的坐标位置(例如输入像素的X坐标分量或Y坐标分量)。需说明的是，第一目标边缘长度与第二目标边缘长度分别为目标梯形图像区块的两条底边的长度，而图像处理电路110的第一缩放模块111是将第一图像经由第一缩放处理而转换为目标梯形图像区块。图像处理电路110将依据目标梯形图像区块的两底边的长度之间的比例值决定第一取线位置参数。于一实施例中，目标梯形图像区块的是依据图1A所示之矩形定位点R1～R4的坐标信息而决定。更详细而言，图像处理电路110可依据矩形定位点R1～R4的坐标信息与透视关系关系而决定目标梯形图像区块。
举例而言，假设第一缩放处理为水平缩放处理，图5为依据本发明一实施例所绘示的水平缩放处理的示意图。请参照图5，假设第一图像Img1的预定图像高度为H且预定图像宽度为W。第一缩放模块111是将第一图像Img1经由水平缩放处理而转换为目标梯形图像区块T1，并于目标梯形图像区块T1的周围填补外围背景色区块而产生第二图像Img2。目标梯形图像区块T1的两底边的长度分别为第一目标边缘长度z1与第二目标边缘长度z2。图像处理电路110可依据第一目标边缘长度z1与第二目标边缘长度z2之间的比例值计算出第一取线位置参数，使得第一缩放模块111于后续步骤中依据第一取线位置参数决定取哪些输入像素产生某一行(row)输入像素。此外，假设第一缩放处理为垂直缩放处理，图6为依据本发明一实施例所绘示的垂直缩放处理的示意图。请参照图6，假设第一图像Img1的预定图像高度为H且预定图像宽度为W。第一缩放模块111是将第一图像Img1经由垂直缩放处理而转换为目标梯形图像区块T2，并于目标梯形图像区块T2的周围填补外围背景色区块而产生第二图像Img2。目标梯形图像区块T2的两底边的长度分别为第一目标边缘长度k1与第二目标边缘长度k2。图像处理电路110可依据第一目标边缘长度k1与第二目标边缘长度k2之间的比例值计算出第一取线位置参数，使得第一缩放模块111于后续步骤中依据第一取线位置参数决定取哪些输入像素产生某一列(column)输入像素。类似地，上述外围背景色区块可为黑色或其他颜色，本发明对此不限制。
于步骤S403，图像处理电路110的第一缩放模块111依据第一取线位置参数从第一图像中撷取沿第一方向排列的至少一排输入像素。需说明的是，当第一缩放模块111进行水平缩放处理，第一方向为水平方向，而至少一排输入像素包括第一图像中的至少一行(row)输入像素。当第一缩放模块111进行垂直缩放处理，第一方向为垂直方向，而至少一排输入像素包括第一图像中的至少一列(column)输入像素。
于步骤S404，图像处理电路110的第一缩放模块111依据第一图像中至少一排输入像素进行关联于第一方向的第一缩放处理而产生第二图像中沿第一方向排列的一排输出像素。于一实施例中，第一缩放模块111至少依据第一图像的第m排输入像素进行第一缩放处理而产生第二图像的第n排输出像素，其中n为大于等于1且小于等于s的一整数。当n为大于1且小于s的一整数时，n不等于m；当n等于1或n等于s时，m等于n。并且，当第一方向为水平方向，s等于预定图像高度；当第一方向为垂直方向，s等于预定图像宽度。以图5为例，当要产生第二图像Img2中沿水平方向排列的第n行输出像素时，第一缩放模块111是基于第一取线位置参数而决定撷取第一图像的第m行输入像素(或者第m行输入像素与第(m+1)行输入像素)。之后，第一缩放模块111依据第一图像的第m行输入像素(或者第m行输入像素与第(m+1)行输入像素)进行水平缩放处理以产生第二图像Img2中沿水平方向排列的第n行输出像素。亦即，参照图3A与图5中水平缩放处理的范例，于一实施例中，若第一方向为水平方向，第二图像的一图像区块是通过对第一图像的另一图像区块进行关联于水平方向的第一缩放处理而产生，且图像区块的图像区块高度相异于另一图像区块的图像区块高度。
以图6为例，当要产生第二图像Img2中沿垂直方向排列的第n列输出像素时，第一缩放模块111是基于第一取线位置参数而决定撷取第一图像的第m列输入像素(或者第m列输入像素与第(m+1)列输入像素)。之后，第一缩放模块111依据第一图像的第m列输入像素(或者第m列输入像素与第(m+1)列输入像素)进行垂直缩放处理以产生第二图像Img2中沿水平垂直排列的第n行输出像素。亦即，参照图3B与图6中水平缩放处理的范例，于一实施例中，若第一方向为垂直方向，第二图像的图像区块是通过对第一图像的另一图像区块进行关联于垂直方向的第一缩放处理而产生，且图像区块的图像区块宽度相异于另一图像区块的图像区块宽度。
然而，本发明对于水平缩放处理与垂直缩放处理的像素插补算法并不加以限制，其可视实际应用而设置。通过重复执行步骤S402至步骤S404，图像处理电路110可产生第二图像中的每一排输出像素。接着，投影装置100可将第二图像投影至投影幕而显示矩形投影画面。
以下将说明决定第一取线位置参数的实施细节。
于一实施例中，图像处理电路110可将第一目标边缘长度与第二目标边缘长度之间的比例值、预定图像尺寸以及一排输出像素于第二方向上的坐标位置输入一预定函式而获取第一取线位置参数。于一实施例中，若第一取线位置参数为整数，则至少一排输入像素于第二方向上的坐标位置(X坐标分量或Y坐标分量)等于第一取线位置参数；若第一取线位置参数为一非整数且包括整数部份，则至少一排输入像素于第二方向上的坐标位置等于第一取线位置参数的整数部份与整数部份加一。换言之，若第一取线位置参数为i且i为整数，图像处理电路110取第一图像中的第i排输入像素进行第一缩放处理而产生第二图像中的一排输出像素。若第一取线位置参数为i且i为非整数，图像处理电路110取第一图像中的第i排输入像素与第(i+1)排输入像素进行第一缩放处理而产生第二图像中的一排输出像素。
更具体而言，当进行水平缩放处理，预定图像尺寸为输入图像的预定图像高度，而所述预定函式可表示如下列公式(1)。
yrort＝(yrob*(h-1))/((h-1)*k-yrob*(k-1)) 公式(1)
其中，yrori代表本实施例中的第一取线位置参数；yrob代表输出图像的Y坐标分量；h为输入图像的预定图像高度；k代表第一目标边缘长度与第二目标边缘长度之间的比例值。以图5为例，假设k等于z1/z2＝0.8且h＝1080。当要产生第二图像Img2中Y坐标分量为0的一行输出像素时，yrob＝0代入公式(1)，则第一取线位置参数yrori＝0，图像处理电路110是取第一图像Img1中Y坐标分量为0的一行输出像素进行水平缩放处理来产生Img2中Y坐标分量为0的一行输出像素。当要产生第二图像Img2中Y坐标分量为1的一行输出像素时，yrob＝1代入公式(1)，则第一取线位置参数yrori＝1.12497，图像处理电路110是取第一图像Img1中Y坐标分量为1与2的两行输出像素进行水平缩放处理来产生Img2中Y坐标分量为1的一行输出像素。依此类推。
另一方面，当进行垂直缩放处理，预定图像尺寸为输入图像的预定图像宽度，而所述预定函式可表示如下列公式(2)。
xrori＝(xrob*(w-1))/((w-1)*k-xrob*(k-1)) 公式(2)
其中，xrori代表本实施例中的第一取线位置参数；xrob代表输出图像的X坐标分量；w为输入图像的预定图像宽度；k代表第一目标边缘长度与第二目标边缘长度之间的比例值。以图6为例，k等于k1/k2。同理，图像处理电路110可利用公式(2)计算出第一取线位置参数，进而决定取哪些输入像素来进行垂直缩放处理而产生输出像素。此处操作与前述水平缩放处理相似，于此不再赘述。
上述利用预定函式决定第一取线位置参数的方式仅为一实施例，以下说明另一决定第一取线位置参数的其他实施例。
于一实施例中，图像处理电路110可依据第一目标边缘长度与第二目标边缘长度之间的比例值与预定图像尺寸计算出第一图像尺寸参数与第二图像尺寸参数。以图5为例进行说明，当进行水平缩放处理时，第一图像尺寸参数为图像区块高度h1且第二图像尺寸参数为图像区块高度h2。图像区块高度h1与图像区块高度h2之间的比例值等于第一目标边缘长度z1与第二目标边缘长度z2之间的比例值。因此，图像处理电路110可依据第一目标边缘长度z1与第二目标边缘长度z2之间的比例值以及预定图像高度H计算出第一图像尺寸参数与第二图像尺寸参数。
接着，图像处理电路110可依据第一图像尺寸参数与预定图像尺寸计算第一取线步长值，并依据第二图像尺寸参数与预定图像尺寸计算第二取线步长值。当进行水平缩放处理，以图5进行说明，图像处理电路110可依据下列公式(3)与公式(4)计算第一取线步长值incr1与第二取线步长值incr2。
incr1＝h/(2*h1) 公式(3)
incr2＝h/(2*h2) 公式(4)
接着，图像处理电路110再依据第一取线步长值、第二取线步长值以及一排输出像素于第二方向上的坐标位置计算决定第一取线位置参数。于一实施例中，当进行水平缩放处理，图像处理电路110可依据下列公式(5)至公式(8)计算出第一取线位置参数yori。
Δincr＝(incr2-incr1)/(h/2) 公式(5)
incrstart＝incr1-Δincr*(h1/2) 公式(6)
incrn＝incrstart+Δincr*(n-1) 公式(7)
Figure BDA0002751576630000101
其中，n为输出像素的Y坐标分量。
基此，图像处理电路110可依据第一取线位置参数yori决定取输入图像的至少一行输入像素来产生输出图像的一行输出像素。相似于前述实施例，若第一取线位置参数为整数，则至少一排输入像素的Y坐标分量等于第一取线位置参数；若第一取线位置参数为一非整数且包括整数部份，则至少一排输入像素的Y坐标分量等于第一取线位置参数的整数部份与整数部份加一。以图5为例，假设k等于z1/z2＝0.8且h＝1080。当要产生第二图像Img2中Y坐标分量为0的一行输出像素时，第一取线位置参数yrori＝0，图像处理电路110是取第一图像Img1中Y坐标分量为0的一行输出像素进行水平缩放处理来产生Img2中Y坐标分量为0的一行输出像素。当要产生第二图像Img2中Y坐标分量为1的一行输出像素时，则n＝1且第一取线位置参数yrori＝incr1＝incrstart＝1.2250，图像处理电路110是取第一图像Img1中Y坐标分量为1与2的两行输出像素进行水平缩放处理来产生Img2中Y坐标分量为1的一行输出像素。依此类推。
同理，以图6为例进行说明，当进行垂直缩放处理时，第一图像尺寸参数为图像区块宽度w1且第二图像尺寸参数为图像区块宽度w2。图像区块高度w1与图像区块高度w2之间的比例值等于第一目标边缘长度k1与第二目标边缘长度k2之间的比例值。因此，图像处理电路110可依据第一目标边缘长度k1与第二目标边缘长度k2之间的比例值以及预定图像宽度W计算出第一图像尺寸参数与第二图像尺寸参数。
当进行垂直缩放处理，以图6进行说明，图像处理电路110可依据下列公式(9)与公式(10)计算第一取线步长值incr1与第二取线步长值incr2。
incr1＝w/(2*w1) 公式(9)
incr2＝w/(2*w2) 公式(10)
接着，图像处理电路110可依据下列公式(11)至公式(14)计算出计算出第一取线位置参数xori。
Δincr＝(incr2-incr1)/(w/2) 公式(11)
incrstart＝incr1-Δincr*(w1/2) 公式(12)
incrn＝incrstart+Δincr*(n-1) 公式(13)
Figure BDA0002751576630000111
其中，n为输出像素的X坐标分量。基此，图像处理电路110可依据第一取线位置参数xori决定取输入图像的至少一列输入像素来产生输出图像的一列输出像素。此处操作与前述水平缩放处理相似，于此不再赘述。
图7是依照本发明一实施例所绘示的梯形校正方法的流程图。此外，本实施例的梯形校正方法的相关实施细节以及相关装置特征可由上述关于图1A至图6的各实施例的叙述当中，获得足够的教示、建议以及实施方式，在此不再加以赘述。
于步骤S701，图像处理电路110的第二缩放模块112获取第三图像。于步骤S702，图像处理电路110依据第三目标边缘长度与第四目标边缘长度之间的比例值，决定第二取线位置参数。需说明的是，第三目标边缘长度与第四目标边缘长度分别为目标梯形图像区块的两条底边的长度，而图像处理电路110的第二缩放模块112是将第三图像经由第二缩放处理而转换为目标梯形图像区块。于步骤S703，图像处理电路110的第二缩放模块112依据第二取线位置参数从第三图像中撷取沿第二方向排列的至少一排输入像素。于步骤S704，图像处理电路110的第二缩放模块112依据第三图像中至少一排输入像素进行关联于第二方向的第二缩放处理而产生第一图像中沿第二方向排列的一排输出像素。
于步骤S705，图像处理电路110判断是否产生第一图像的每一排输出像素。若否，重复执行步骤S702～步骤S704。若是，于步骤S706，图像处理电路110获取第一图像。于步骤S707，图像处理电路110依据第一目标边缘长度与第二目标边缘长度之间的比例值，决定第一取线位置参数。于步骤S708，图像处理电路110的第一缩放模块111依据第一取线位置参数从第一图像中撷取沿第一方向排列的至少一排输入像素。于步骤S709，图像处理电路110的第一缩放模块111依据第一图像中至少一排输入像素进行关联于第一方向的第一缩放处理而产生第二图像中沿第一方向排列的一排输出像素。于步骤S710，图像处理电路110判断是否产生第二图像的每一排输出像素。若否，重复执行步骤S707～步骤S709。若是，于步骤S711，投影模块110投影第二图像。
需说明的是，当图像处理电路110系于步骤S702～步骤S704执行水平缩放处理时(例如图5所示的水平缩放处理)，图像处理电路110系于步骤S707～步骤S709执行垂直缩放处理(例如图6所示的垂直缩放处理)。当图像处理电路110系于步骤S702～步骤S704执行垂直缩放处理时(例如图6所示的垂直缩放处理)，图像处理电路110系于步骤S707～步骤S709执行水平缩放处理(例如图5所示的水平缩放处理)。
值得注意的是，在不同的实施例中，上述图像处理电路110的相关功能可以利用一般的编程语言(programming languages，例如C或C++)、硬件描述语言(hardwaredescription languages，例如Verilog HDL或VHDL)或其他合适的编程语言来实现为软件、韧体或硬件。可执行所述相关功能的软件(或韧体)可以被布置为任何已知的计算器可存取媒体(computer-accessible medias)，例如磁带(magnetic tapes)、半导体(semiconductors)内存、磁盘(magnetic disks)或光盘(compact disks，例如CD-ROM或DVD-ROM)。所述软件(或韧体)可以被存放在计算器的可存取媒体(例如内存)中，以便于由计算器的处理器来存取/执行所述软件(或韧体)的编程码(programming codes)，以执行所述相关功能。
综上所述，于本发明的实施例中，投影装置可通过进行水平缩放处理与垂直缩放处理来实现图像预变形处理，接着再将经过图像缩放处理而产生的结果图像投影至投影幕，以使观看者可从投影幕上观看到矩形投影画面。尤其是，通过依据目标梯形图像区块的底边长度先计算取线位置参数，再依据取线位置参数决定图像缩放处理的输入像素，本发明可避免梯形校正后的投影画面出现失真或变形的现象。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种梯形校正方法，适用于投影装置，其特征在于，包括：
获取第一图像；
依据第一目标边缘长度与第二目标边缘长度之间的比例值，决定第一取线位置参数；
依据所述第一取线位置参数从所述第一图像中撷取沿第一方向排列的至少一排输入像素；以及
依据所述第一图像中所述至少一排输入像素进行关联于所述第一方向的第一缩放处理而产生第二图像中沿所述第一方向排列的一排输出像素，其中所述投影装置将所述第二图像投影至投影幕而显示矩形投影画面。
2.根据权利要求1所述的梯形校正方法，其特征在于，所述第一方向包括水平方向，而所述至少一排输入像素包括所述第一图像中的至少一行输入像素。
3.根据权利要求1所述的梯形校正方法，其特征在于，所述第一方向包括垂直方向，而所述至少一排输入像素包括所述第一图像中的至少一列输入像素。
4.根据权利要求1所述的梯形校正方法，其特征在于，在获取所述第一图像的步骤之前，所述方法更包括：
获取第三图像；
依据第三目标边缘长度与第四目标边缘长度，决定第二取线位置参数；以及
依据所述第二取线位置参数从所述第三图像中撷取沿第二方向排列的至少一排输入像素，并依据所述第三图像中所述至少一排输入像素进行关联于所述第二方向的第二缩放处理而产生所述第一图像中沿所述第二方向排列的一排像素，其中所述第一方向垂直于所述第二方向。
5.根据权利要求1所述的梯形校正方法，其特征在于，依据所述第一目标边缘长度与所述第二目标边缘长度之间的所述比例值，决定所述第一取线位置参数的步骤包括：
将所述比例值、预定图像尺寸以及所述一排输出像素于第二方向上的座标位置输入预定函式而获取所述第一取线位置参数。
6.根据权利要求5所述的梯形校正方法，其特征在于，若所述第一取线位置参数为整数，所述至少一排输入像素于第二方向上的座标位置等于所述第一取线位置参数；若所述第一取线位置参数为非整数且包括整数部份，所述至少一排输入像素于第二方向上的座标位置等于所述整数部份与所述整数部份加一。
7.根据权利要求1所述的梯形校正方法，其特征在于，依据所述第一目标边缘长度与所述第二目标边缘长度之间的所述比例值，决定所述第一取线位置参数的步骤包括：
依据所述比例值与预定图像尺寸计算出第一图像尺寸参数与第二图像尺寸参数；
依据所述第一图像尺寸参数与所述预定图像尺寸计算第一取线步长值，并依据所述第二图像尺寸参数与所述预定图像尺寸计算第二取线步长值；以及
依据所述第一取线步长值、所述第二取线步长值以及所述一排输出像素于第二方向上的座标位置计算决定所述第一取线位置参数。
8.根据权利要求1所述的梯形校正方法，其特征在于，其中若所述第一方向为水平方向，所述第二图像的图像区块是通过对所述第一图像的另一图像区块进行关联于所述水平方向的所述第一缩放处理而产生，且所述图像区块的图像区块高度相异于所述另一图像区块的图像区块高度；若所述第一方向为垂直方向，所述第二图像的所述图像区块是通过对所述第一图像的所述另一图像区块进行关联于所述垂直方向的所述第一缩放处理而产生，且所述图像区块的图像区块宽度相异于所述另一图像区块的图像区块宽度。
9.根据权利要求1所述的梯形校正方法，其特征在于，其依据所述第一图像中所述至少一排输入像素进行关联于所述第一方向的所述第一缩放处理而产生所述第二图像中沿所述第一方向排列的所述一排输出像素的步骤包括：
至少依据所述第一图像的第m排输入像素进行所述第一缩放处理而产生所述第二图像的第n排输出像素，其中当n为大于1且小于s的一整数，则n不等于m，
其中，当所述第一方向为水平方向，s等于预定图像高度；当所述第一方向为垂直方向，s等于预定图像宽度。
10.一种投影装置，其特征在于，包括：
图像处理电路，经配置以：
获取第一图像；
依据第一目标边缘长度与目标图像边缘长度之间的比例值，决定一第一取线位置参数；
依据所述第一取线位置参数从所述第一图像中撷取沿第一方向排列的至少一排输入像素；以及
依据所述第一图像中所述至少一排输入像素进行关联于所述第一方向的第一缩放处理而产生第二图像中沿所述第一方向排列的一排输出像素；以及
投影模块，耦接所述图像处理电路，将所述第二图像投影至投影幕而显示矩形投影画面。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114449236B (zh) * 2020-10-30 2024-04-09 扬智科技股份有限公司 投影装置与其投影画面校正方法
CN114845091B (zh) * 2021-02-01 2023-11-10 扬智科技股份有限公司 投影装置与其梯形校正方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5355188A (en) * 1993-09-09 1994-10-11 In Focus Systems, Inc. Method and apparatus for distortion correction in optical projectors
US20080316146A1 (en) * 2007-06-25 2008-12-25 Seiko Epson Corporation Projector and image processing apparatus
CN102148949A (zh) * 2011-05-03 2011-08-10 苏州佳世达光电有限公司 一种投影机图像校正方法、系统及投影机
US20120062855A1 (en) * 2010-09-15 2012-03-15 Seiko Epson Corporation Projector and method of controlling projector
JP2014157174A (ja) * 2013-02-14 2014-08-28 Jvc Kenwood Corp 投射装置および投射方法
JP2016134686A (ja) * 2015-01-16 2016-07-25 オリンパス株式会社 撮像装置及び撮像方法
CN106101675A (zh) * 2016-07-20 2016-11-09 Tcl集团股份有限公司 一种基于投影电视的自动梯形校正方法及系统
CN107238996A (zh) * 2016-03-28 2017-10-10 中强光电股份有限公司 投影系统以及投影画面的校正方法
CN107493463A (zh) * 2017-09-19 2017-12-19 歌尔股份有限公司 投影仪梯形校正方法及系统
WO2018120011A1 (zh) * 2016-12-30 2018-07-05 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 投影图像校正方法、校正装置及机器人
CN109151418A (zh) * 2018-10-09 2019-01-04 四川长虹电器股份有限公司 一种自动校正投影图像几何失真的系统及方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7380946B1 (en) * 2003-01-28 2008-06-03 Pixelworks, Inc. Semiautomatic keystone correction system and method
US20060203207A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Ikeda Roger M Multi-dimensional keystone correction projection system and method
US7441906B1 (en) * 2005-07-05 2008-10-28 Pixelworks, Inc. Keystone correction system and method
US8396322B1 (en) * 2008-06-11 2013-03-12 Pixelworks, Inc. Optical distortion correction in digital video processing applications
JP6155717B2 (ja) * 2013-03-14 2017-07-05 セイコーエプソン株式会社 画像処理装置、プロジェクター及び画像処理方法
JP6205777B2 (ja) * 2013-03-22 2017-10-04 カシオ計算機株式会社 投影装置、投影方法、及び投影のためのプログラム
US20200389632A1 (en) * 2019-06-10 2020-12-10 Coretronic Corporation Projection calibration system and projection calibration method thereof

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5355188A (en) * 1993-09-09 1994-10-11 In Focus Systems, Inc. Method and apparatus for distortion correction in optical projectors
US20080316146A1 (en) * 2007-06-25 2008-12-25 Seiko Epson Corporation Projector and image processing apparatus
US20120062855A1 (en) * 2010-09-15 2012-03-15 Seiko Epson Corporation Projector and method of controlling projector
CN102148949A (zh) * 2011-05-03 2011-08-10 苏州佳世达光电有限公司 一种投影机图像校正方法、系统及投影机
JP2014157174A (ja) * 2013-02-14 2014-08-28 Jvc Kenwood Corp 投射装置および投射方法
JP2016134686A (ja) * 2015-01-16 2016-07-25 オリンパス株式会社 撮像装置及び撮像方法
CN107238996A (zh) * 2016-03-28 2017-10-10 中强光电股份有限公司 投影系统以及投影画面的校正方法
CN106101675A (zh) * 2016-07-20 2016-11-09 Tcl集团股份有限公司 一种基于投影电视的自动梯形校正方法及系统
WO2018120011A1 (zh) * 2016-12-30 2018-07-05 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 投影图像校正方法、校正装置及机器人
CN107493463A (zh) * 2017-09-19 2017-12-19 歌尔股份有限公司 投影仪梯形校正方法及系统
CN109151418A (zh) * 2018-10-09 2019-01-04 四川长虹电器股份有限公司 一种自动校正投影图像几何失真的系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
史守正;石忆邵;赵伟;: "椭球面上图斑面积计算方法的改进", 武汉大学学报(信息科学版), no. 05 *

Also Published As

Publication number Publication date
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