CN115343898A - 投影系统及投射影像叠加方法 - Google Patents

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CN115343898A CN202110457313.XA CN202110457313A CN115343898A CN 115343898 A CN115343898 A CN 115343898A CN 202110457313 A CN202110457313 A CN 202110457313A CN 115343898 A CN115343898 A CN 115343898A
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Abstract

本发明提供一种投影系统及投射影像叠加方法。在这方法中，识别多张捕捉影像中的每一者的局域代表位置。这些捕捉影像是分别对多台投影机所投影的区域捕捉所取得，且每一局域代表位置相关于对应这些投影机的每一者所投影的画面内容。在区域中设定全域代表位置。依据每一局域代表位置与全域代表位置之间的距离差异位移多台投影机的每一者的投影镜头。借此，可快速位移投影镜头，还能进一步应用于叠加作业。本发明通过遥控器或投影机控制界面的按键控制，可使得多台投影机的操作和单台投影机的操作一样方便。

Description

投影系统及投射影像叠加方法
技术领域
本发明涉及一种投影技术，尤其是，还涉及一种投影系统及投射影像叠加方法。
背景技术
对多台投影机所投影的影像全画面叠加(stacking)以提升影像亮度为业界已知的做法。然而，在对多台投影机的影像画面重叠调整时，现有技术通常先以人工手动方式校正并进行投影镜头位移(projection lens shifting)粗调后投影出测试图样，再通过运算影像变形调整的自动更正。以人工调整进行投影镜头位移的方式，在架设多台投影机时需花较长的校正时间，且人眼判断的方式缺乏准确性。此外，若投影镜头在使用者使用阶段的过程中有位置偏移，则将无法方便地再度快速校正。对于用户相当不便利或是造成影像画面无法有效利用的问题。举例来说，多投影机系统包括多台投影机与一台(或更多)相机。以四台投影机的影像重叠为例，四台投影机可以用叠加(stacking)方式增加投影画面呈现的亮度。当投影机需要叠加时，首先要人工手动调整投影机的高低及角度，或是使用投影镜头位移将画面大略地叠在一起。然后，自动拼接软件(software)可令各投影机投射出测试图样，再通过运算使测试图样变形,最终达到叠加的效果。
“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”段落所公开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已知技术。在“背景技术”段落所公开的内容，不代表所述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
本发明是针对一种投影系统及投射影像叠加方法，可自动位移投影镜头，快速得出画面最大重叠，进而节省时间且提升精准度。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为实现上述的一或部分或全部目的或是其他目的，根据本发明的实施例，投射影像叠加方法包括(但不仅限于)下列步骤：识别多张捕捉影像中的每一者的局域代表位置。这些捕捉影像是分别对多台投影机所投影的区域捕捉所取得，且每一局域代表位置相关于对应这些投影机的每一者所投影的画面内容。在区域中设定全域代表位置。依据每一局域代表位置与全域代表位置之间的距离差异位移多台投影机的每一者的投影镜头。
为实现上述的一或部分或全部目的或是其他目的，根据本发明的实施例，投影系统包括(但不仅限于)多台投影机、影像捕获设备及处理器。多台投影机用于投射多个画面。影像捕获设备用于对这些投影机所投影的区域捕捉多张捕捉影像。处理器经配置用于识别这些捕捉影像中的每一者的局域代表位置，在区域中设定全域代表位置，并依据每一局域代表位置与全域代表位置之间的距离差异位移这些投影机的每一者的投影镜头。这些捕捉影像是影像捕获设备分别对这些投影机所投影的区域捕捉所取得，且每一局域代表位置相关于对应这些投影机的每一者所投影的画面内容。
基于上述，根据本发明实施例的投影系统及投射影像叠加方法，通过影像识别多台投影机所投射影像确定个别的局域代表位置及整体的全域代表位置，并据以位移投影镜头，使所投射的影像中的各局域代表位置重叠或接近全域代表位置。从而，可快速且自动地叠加影像，并改进人为缺陷。例如使用者借由遥控器或投影机控制界面(controlinterface)的按键的控制，可使得多台投影机的操作和单台投影机的操作一样方便，且让投影机具有低成本及可弹性任意组合的优势。
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。附图用于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为根据本发明实施例的投影系统的示意图；
图1B为根据本发明实施例的投影叠加的示意图；
图2为根据本发明实施例的整体投影叠加程序的流程图；
图3为根据本发明实施例的设定群组的流程图；
图4为根据本发明实施例的设定群组接口的示意图；
图5为根据本发明实施例的投影影像叠加方法的流程图；
图6为根据本发明实施例的四台投影机所投影出的画面的示意图；
图7为根据本发明实施例的测试图样的示意图；
图8为根据本发明实施例的代表位置的示意图；
图9为根据本发明实施例的投影位移的流程图；
图10A为根据本发明实施例的代表位置的位置关系的示意图；
图10B为根据本发明实施例的代表位置重叠的示意图；
图11为根据本发明实施例的变形调整的流程图；
图12为根据本发明实施例的全格点图样的示意图。
附图标号说明
1:投影系统；
10:投影机；
11:通讯收发器；
13:处理器；
30:影像捕获设备；
50:运算装置；
51:通讯收发器；
53:处理器；
70:网关装置；
A:区域；
F、F1～F4:投影画面；
S101～S105、S201～S205、S501～S503、S901～S906、S111～S119：步骤；
401:投影机列表
403:群组标示符
TP1～TP3:测试图样；
P1～P4:局域代表位置；
P5:全域代表位置；
x1:水平距离；
y1:垂直距离。
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。并且，以下实施例中所提到的“耦接”一词可指任何直接或间接的连接手段。此外，“信号”一词可指至少一电流、电压、电荷、温度、数据、电磁波或任何其他一或多个信号。
图1A为根据本发明实施例的投影系统1的示意图。请参照图1A，投影系统1包括(但不仅限于)具有多台的投影机10、影像捕获设备30、运算装置50及网关装置70。
投影机10可以是数字光处理(Digital Light Processing，DLP)、液晶显示(Liquid-Crystal Display，LCD)、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)或其他投影显像技术的视频播放设备。投影机10包括(但不仅限于)通讯收发器11及处理器13。
通讯收发器11可以是支持Wi-Fi、蓝牙、红外线、第四代(4G)或更后世代移动通讯等无线通信技术的无线收发器，也可以是支持USB、以太网(Ethernet)或其他有线通信技术的有线收发器。
处理器13耦接通讯收发器11，并可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微控制器、芯片可编程控制器、专用集成电路(Application-Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或其他类似组件或上述组件的组合。
须说明的是，投影机10还包括光源、投影镜头(projection lens)、马达和其他组件(图未示)。其中投影镜头是具有多个透镜(lens)组成的。
影像捕获设备30可以是单色相机、彩色相机、深度相机、摄影机或其它能够捕获影像的影像感测设备。
图1B为根据本发明实施例的投影叠加的示意图。请参照图1B，在一实施例中，影像捕获设备30用于对多台投影机10所投影的区域A捕捉，以获得一张或更多张捕捉影像。若投影机10所投影的投影画面F在呈现区域A上，则捕捉影像可捕捉到投影机10的投影画面F。
运算装置50可以是桌面计算机、笔记本电脑、一体型(All In One,AIO)计算机、智能型手机、平板电脑、或服务器等装置。运算装置50包括(但不仅限于)通讯收发器51及处理器53。
通讯收发器51耦接处理器53。通讯收发器51的实施态样可参照通讯收发器11，在此不再赘述。处理器53的实施态样可参照处理器13，在此不再赘述。
网关装置(Gateway)70可以是路由器、网关、或交换机。在一实施例中，网关装置70用于连接运算装置50、影像捕获设备30和/或投影机10，并使这些装置可相互传送数据。在一实施例中，运算装置50、影像捕获设备30和/或投影机10可彼此直接有线或无线地连线。在一实施例中，运算装置50、影像捕获设备30和/或投影机10中的部分或全部可整合成一台装置。
为了方便理解本发明实施例的操作流程，以下将举诸多实施例详细说明本发明实施例中投影系统1的运作流程。下文中，将搭配投影系统1中的各装置和其各项组件说明本发明实施例所述的方法。本方法的各个流程可依照实施情形而随着调整，且并不仅限于此。
图2为根据本发明实施例的整体投影叠加程序的流程图。请参照图2，运算装置50的处理器53可对多台投影机10设定一个或多个群组(步骤S101)。在一实施例中，那些投影机10可通过网关装置70形成一个或多个局域网(Local Area Network，LAN)。而群组可由相同局域网内的多台投影机10所组成，且群组用于实现后续作业的共同运作。在其他实施例中，可以由多台投影机10的其中一台做为主(master)投影机10，借由主投影机的处理器13控制其他台从(slave)投影机10。也就是，主投影机的处理器13具有运算装置50的处理器53相同功能，以下以运算装置50的处理器53为例。在其它实施例中，可以借由主投影机10的处理器13来实施。
图3为根据本发明实施例的设定群组的流程图。请参照图3，在进行投影叠加程序之前，处理器53可通过显示器(例如，LCD或LED显示器)显示屏幕显示(On-Screen Display,OSD)或网页，或者是由主投影机10投射屏幕显示或网页，以提供群组设定接口(Interface)(步骤S201)。接口是提供给用户设定群组或其他程序的用户接口。例如，图4为根据本发明实施例的设定群组接口的示意图。请参照图4，用户接口包括投影机列表401和群组标示符403(其详细内容待后续实施例说明)。须说明的是，图4中所示的内容仅作为范例说明，且在其他实施例中可能有其他内容或设计，本发明实施例不加以限制。
以运算装置50的处理器53为例，处理器53可搜寻局域网内的多台投影机10，并显示投影机列表(步骤S202)。例如是图4的投影机列表401包括这些投影机10的相关信息(例如，网络地址、标识符等)。其中，这些投影机10的网络地址可同属相同局域网。例如，处理器53可基于以太网协议并经由网关装置70获得局域网信息(例如，装置信息、或网络地址等)。
在一实施例中，处理器53可确定是否已存在群组标示符。这群组标示符是代表已形成群组的那些投影机的标示符(例如，通用唯一标识符(Universally UniqueIdentifier，UUID)、二维码或其他代码)。例如是图4的群组标示符403为UUID。若已存在群组标示符(代表先前已设定群组)，则处理器53可直接显示这群组标示符对应的投影机列表。如图4所示，投影机列表401中的部分投影机10已被选择(图中以勾号“√”表示)。若尚未存在群组标示符(代表先前已设定群组)，则处理器53可显示局域网内的多台投影机10对应的投影机列表。在其他实施例中，无论是否存在群组标示符，局域网内或其他局域网的所有投影机10都可显示在用户接口上。
处理器53可确定已存在群组标示符的群组是否正确(步骤S203)。例如，处理器53确定所选的投影机10是否正确或所显示的群组标示符是否正确。若使用者确认群组正确，则完成群组设定。若群组不正确，则处理器53可反应于使用者操作而选择那些投影机中的至少两者(步骤S204)。例如，使用者操作为通过鼠标、键盘、触摸板、其他输入设备或投影机的控制介面所接收到针对特定投影机10的选择操作(例如，点击、按压、或滑动)。另以图4为例，若用户选择网络地址为“192.168.0.103”的投影机10，则处理器53可在投影机列表401中勾选这些投影机10。须说明的是，若已存在群组标识符的情况下，部分投影机10可能已被选择，处理器53并可反应于用户操作或其他断线/异常情况而取消选择受选择的投影机10。
若当前群组设定为新创群组(尚未存在群组标识符)或更新群组(已存在群组标识符)，则处理器53可将群组标识符赋予给受选择的多台投影机10(步骤S205)。群组标识符可以是依据随机数生成或特定规则生成。群组标识符与受选的投影机的群组关系可记录在运算装置50的存储器或投影机10的存储器中，以供下次开机后加载，并供用户确认或修改。
在其他实施例中，处理器53可将局域网内或已连线的所有或部分投影机自动设定为相同群组。在一些实施例中，设定群组S101可被忽略或禁能，可根据使用者的需求而定。
请再参照图2，处理器53或处理器13，可重置群组中已连线的多台投影机10的每一者的投影镜头，使投影镜头的步数归零(步骤S102)。例如，处理器53可对这些投影机10传送位移重置指令或信息。又例如，处理器53可在用户接口上提示用户关于手动重置位置的信息。从而，可方便后续影像叠加的计算及校正。举例而言，处理器53或处理器13传送位移重置指令或信息至马达(例如步进马达)，借由马达与机构件的驱动让投影镜头可以进行投影方向的调整，例如水平、垂直方向的位移。
处理器53可对投影镜头进行反馈校正，用于控制投影镜头位移(步骤S103)。具体而言，图5为根据本发明实施例的投影影像叠加方法的流程图。请参照图5，影像叠加的多个目标中的一者是将投影机10所投影出的画面有最大的重叠，进而达成较高或最大画面、亮度和/或彩度。图6为根据本发明实施例的四台投影机10所投影出的画面的示意图。请参照图6，投影机10的投影画面F1～F4仍有部分未重叠，并需要进一步位移投影镜头以达成最大或较大的重叠度。
影像捕获设备30捕捉到的多张捕捉影像，传递至处理器53，处理器53可识别多张捕捉影像中的每一者的局部区域(局域)代表位置(步骤S501)。具体而言，如图1B所示，这些捕捉影像是分别对多台投影机10所投影的区域捕捉所取得。每一局域代表位置相关于对应多台投影机10的每一者所投影的画面内容。换句而言，每一局域代表位置是对应投影机10的投影画面的代表位置，且画面内容用于指示该代表位置。
在一实施例中，处理器53可控制多台投影机10的测试者(其中一台)投影第一画面且多台投影机中的其他者投影第二画面。第一画面包括测试图样TP1，而第二画面是单色画面(例如，单一素色、特定底纹或其他遮蔽(shutter))。例如，图7为根据本发明实施例的测试图样TP1的示意图。请参照图7，第一画面的背景为黑色，测试图样TP1为白色的十字形状。测试图样TP1位于第一画面的质心位置(作为局域代表位置)。即，测试图样TP1大致位于测试者所投影的第一画面中的质心位置。第二画面为黑色画面。这时，多台投影机10所投影的画面的整体包括黑色背景和测试图样TP1。
须说明的是，图7中局域代表位置以质心位置为例，质心位置包括几何中心。但在其他实施例中可使用形心、重心、边角、边缘或画面中的任一指定位置作为测试图样以及局域代表位置。也就是说，测试图样TP1可能位于第一画面中的任何指定位置。此外，第一画面中的测试图样TP1不以十字形状为限，圆形、正方形、靶心、叉号或其他图形都可能实现。
在一实施例中，处理器53可依序控制多台投影机10中的一者作为测试者(即，先投影出第一画面)。投射顺序可以是随机的或依据特定规则(例如，网络地址的顺序、标识符的顺序等)，在这不加以限制。同一时间，只有一台投影机10作为测试者。另一方面，多台投影机10投射第一画面和第二画面的过程中，处理器53可通过影像捕获设备30对多台投影机10所投影的区域捕捉，以取得多张捕捉影像中的第一捕抓影像。例如，第一台投影机10作为测试者并投影测试图样TP1，其他台投影机10投影第二画面，则依时序影像捕获设备30捕捉对应于第一台投影机10的第一捕抓影像；接着，第二台投影机10作为测试者并投影测试图样TP1，则影像捕获设备30捕捉对应于第二台投影机10的第一捕抓影像，其余依此类推。须说明的是，每一台投影机10作为测试者所投影的测试图样可能相同也可能不同。
处理器53可依据第一捕捉影像中的测试图样确定测试者的局域代表位置。例如，处理器53可基于影像识别技术(例如，特征比对、神经网络推论等，并可通过OpenCV函数库或其他图像处理软件实现)识别第一捕捉影像中测试图样的质心、重心、边角、边缘或其他指定位置，并据以作为测试者的局域代表位置。
在其他实施例中，处理器53也可直接基于影像识别技术直接识别第一画面的边角或其他指定位置，而未采用图样。以图6为例，投影画面F1～F4显示其边缘，且处理器53识别投影画面F1～F4的左上边角，并据以作为这些投影机10的局域代表位置。
图8为根据本发明实施例的代表位置的示意图。请参照图8，以质心位置为例，处理器53可获得投影画面F1～F4的局域代表位置。在一实施例中，处理器53可对这些投影机10所投影的区域形成坐标系，并进一步确定这些局域代表位置在这坐标系上的坐标位置。在一实施例中，处理器53可确定这些局域代表位置在捕捉影像中的像素位置。
请参照图5，处理器53可在投影机10所投影的区域中设定全域代表位置(步骤S502)。具体而言，全域代表位置是多台投影机10的投影镜头位移后对应的局域代表位置所欲接近或重叠的目标位置。在一实施例中，处理器53可依据多台投影机10的每一者对应的局域代表位置的共同质心确定全域代表位置。例如，处理器53将多个局域代表位置所形成的几何形状的质心作为全域代表位置。以图8为例，局域代表位置P1～P4的质心位置为全域代表位置P5。在一实施例中，处理器53可对这些局域代表位置所形成的几何形状中的特定边角、形心、重心或其他位置计算出质心位置作为全域代表位置。
处理器53可依据每一局域代表位置与全域代表位置之间的距离差异，位移多台投影机10的每一者的投影镜头(步骤S503)。在一实施例中，距离差异包括水平距离差异及垂直距离差异。即，每一局域代表位置与全域代表位置在水平和垂直方向上的距离差异。在一实施例中，距离差异包括向量。即，每一局域代表位置与全域代表位置的向量(包括位移和方向)。而处理器53的多个目标中的一者是最小化或缩小每一局域代表位置相对于全域代表位置的距离差异。处理器53可控制每一投影机10的投影镜头位移的马达步数，使对应投影画面移动，也使每一局域代表位置移动。
图9为根据本发明实施例的投影位移的流程图。请参照图9，为了加快局域代表位置的移动速度，处理器53可让投影机10的投影镜头先以粗调(即，马达步数较多)再走逐步微调(即，马达步数较少)以校正位置。处理器53可依据默认步数位移对应投影机10的投影镜头(步骤S901)。默认步数可以是任何指定的马达步数。另一方面，处理器53可依序控制作为测试者的投影机10呈现/投影测试图样(可能与前述确定代表位置相同或不同)并通过影像捕获设备30对投影机10所投影的区域捕捉影像，以取得多张捕捉影像中的第二捕捉影像(步骤S902)。针对作为测试者的每一台投影机10的调整，在调整投影镜头的过程中，那些投影机10的其他者的投影画面不显示(例如，关闭光源或是显示全黑画面或其他素色画面)，可方便确定测试者更新距离的差异。例如，当在调整投影机10的投影镜头时，马达每走几步，处理器53就依测试图样的投影画面所代表的局域代表位置和原来的全域代表位置比对。而在投影机10调整的过程中，影像捕获设备30拍照时，其他投影机10关闭光源或投射第二画面，这时测试者的投影画面才会清楚地被影像捕获设备30所捕捉，进而有助于计算更新的局域代表位置与全域代表位置的距离差异。
处理器53可依据距离差异确定局域代表位置的位移与对应投影镜头的马达步数的位移关系(步骤S903)。假设投影镜头的马达每一步驱动局域代表位置在区域中相同方向(例如，水平、垂直或其他方向)上行进的距离大致相等。这时，位移关系为马达步数与局域代表位置的位移距离的关系。例如，当马达步数为一步时，局域代表位置在捕捉影像中或在区域中位移的距离。
在一实施例中，处理器53可确定局域代表位置反应于默认步数而在区域中的位移量(即，位移距离)。也就是说，位移距离为马达移动默认步数而驱动局域代表位置行进的位移量。处理器53可依据默认步数与位移量确定位移关系。例如，位移关系为马达步数与局域代表位置的位移量的比例。
举例而言，图10A为根据本发明实施例的代表位置的位置关系的示意图。请参照图10A，处理器53可计算局域代表位置P3与全域代表位置P5在水平方向上的距离差异为x1，且在垂直方向上的距离差异为y1。处理器53可将投影机10的投影镜头在水平及垂直方向上分别移动马达步数为a1步及b1步(即，默认步数)，再通过投影机10投射出测试图样并通过影像捕获设备30取得第二捕捉影像。处理器53识别局域代表位置P3在第二捕捉影像中的水平及垂直方向上的位移量，并将相同方向上的位移量与默认步数的比例作为位移关系。
处理器53可依据这位移关系位移对应投影镜头，以缩小距离差异(步骤S904)。例如，处理器53可依据位移量与默认步数的比例确定更新后的距离差异(即，移动后的局域代表位置与全域代表位置之间的距离差异)对应的马达步数，并使用这马达步数移动投影镜头。例如，投影镜头在水平及垂直方向上分别移动马达步数为a2步及b2步。
每当投影镜头移动后，处理器53可控制作为测试者的投影机10再次呈现/投影测试图样并通过影像捕获设备30对投影机10所投影的区域捕捉影像第二捕捉影像(步骤S905)。
处理器53可进一步确定位移后的局域代表位置与全域代表位置之间的更新的距离差异，并依据更新的距离差异与容许距离的比较结果停止位移对应投影镜头。具体而言，处理器53将更新的距离差异与容许距离比较(步骤S906)。这容许距离相关于局域代表位置反应于马达每一步所行进的距离。值得注意的是，马达齿隙可能有公差，因此位移后的局域代表位置可能不会直接重叠于全域代表位置。为了确认距离差异已是马达无法调整到的最近距离。容许距离可能小于局域代表位置经马达驱动一步所行进的距离。例如，若马达步数为一步可使局域代表位置的位移量为一公分，则容许距离可以是0.5、0.8或0.2公分。
比较结果包括更新的距离差异未大于或大于容许距离。若比较结果为更新的距离差异未大于容许距离(图9所示的“是”)，则处理器53可结束对这测试者的投影镜头位移(即，停止位移这台投影机10的投影镜头)。若比较结果为更新的距离差异大于容许距离(图9所示的“否”)，则处理器53可继续位移这测试者的投影镜头。
图10B为根据本发明实施例的代表位置重叠的示意图。请参照图10B，所有投影机10的投影镜头位移后，四张投影画面F1～F4的局域代表位置可能重叠于全域代表位置P5。
须说明的是，在其他实施例中，处理器53可能先控制马达移动随机步数而不使用默认步数。在一些实施例中，位移关系为固定且已知，则处理器53可直接使用该位移关系位移投影镜头。
请参照图2，在一实施例中，处理器53可进一步对画面叠加的变形修正(步骤S104)。具体而言，图11为根据本发明实施例的变形调整的流程图。请参照图11，处理器53可依序控制多台投影机10分别投影多个单色画面(例如，黑画面、白画面或其他素色画面)(步骤S111及S113)，并依据对这些单色画面捕捉所得的多张捕捉影像中的第三捕捉影像获得多台投影机10的画面范围，而确定最大叠加区域。最大叠加区域相关于这些单色画面呈现在区域A上的画面范围。即，最大叠加区域为这些单色画面在第三捕捉影像中的最远的边界。若任一张单色画面的边缘在第三捕捉影像中更接近第三捕捉影像的边缘，则这张单色画面的边缘可作为最远边界。
处理器53可控制多台投影机10投影多个格点画面，用于取得这些投影机10投影画面的坐标位置，并对这些投影机10所投影的那些格点画面在最大叠加区域内变形(即，变化画面)(步骤S115)。图12为根据本发明实施例的全格点图样的示意图。请参照图12，全格点的测试图样TP2、TP3分别包括正方形及圆形格点，但本发明实施例不以此为限。投影多个格点画面后，处理器53可通过影像捕获设备30对这些测试图样捕捉以取得的多张捕捉影像中的第四捕捉影像。处理器53可调整图样在第四捕捉影像中的外形和/或位置。例如，处理器53可将各格点画面的边角对齐最大叠加区域的对应边角。处理器53可将多台投影机10所投影的多个格点画面完全重叠以取得每一台投影机10所投影的格点画面的变形量。例如，完全重叠是各投影机10所投影的测试图样TP2的位置及形状大致相同。而变形量为缩放比例或位移距离。而经过步骤S103的位移，本步骤104无须过多的调整，也不用牺牲过多的画面分辨率，即可提升画面质量。
处理器53可依据格点画面在最大叠加区域内的变形量(即，画面变化的幅度/程度)产生变形表(步骤S117)。即，变形表记录各投影机10的变形量。此外，变形表可存储在处理器53的存储器或投影机10的存储器中，以供后续直接加载且套用。此外，处理器53可进一步将变形表中的每一个变形量写入对应投影机10中(步骤S119)。
请参照图2，在一实施例中，处理器53可进一步微调叠加画面(步骤S105)。具体而言，投影系统1中的那些投影机10可以是单色投影机。例如，一台投影机10只投影红色画面，另一台投影机10只投影蓝色画面，且两台投影机只投影绿色画面。经过步骤S103的位移，这些投影机10的投影画面会组合成全彩画面。
须说明的是，前述处理器53的所有或部分操作可由多台投影机10中的任一者或更多者的处理器13实现，且相关影像、代表位置、位移指令等数据可通过有线、无线传输或电路间/内信号传递而获得。
综上所述，在本发明实施例的投影系统及投射影像叠加方法中，利用影像辨识确定投影机的投影画面的局域代表位置，并基于局域代表位置与全域代表位置之间的距离差异位移投影镜头，以快速调整各投影机的投影镜头位移，进而方便多台投影机的叠加应用。本发明通过遥控器或投影机控制界面(control interface)的按键的控制，可使得多台投影机的操作和单台投影机的操作一样方便。再者，本发明实施例结合自动拼接，可使得多台投影机用起来和单台投影机一样方便，还具有低成本及可弹性任意组合的优势。
以上所述内容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，即大凡依本发明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不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用于命名组件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量上的上限或下限。

Claims (20)

1.一种投射影像叠加方法，其特征在于，包括：
识别多张捕捉影像中的每一者的局域代表位置，其中所述多张捕捉影像是分别对多台投影机所投影的区域捕捉所取得，且每一所述局域代表位置相关于对应所述多台投影机的每一者所投影的画面内容；
在所述区域中设定全域代表位置；以及
依据每一所述局域代表位置与所述全域代表位置之间的距离差异位移所述多台投影机的每一者的投影镜头。
2.根据权利要求1所述的投射影像叠加方法，其特征在于，识别所述多张捕捉影像中的每一者的所述局域代表位置的步骤包括：
控制所述多台投影机的测试者投影第一画面且所述多台投影机中的其他者投影第二画面，其中所述第一画面包括测试图样，且所述第二画面是单色画面；
对所述区域捕捉，以取得所述多张捕捉影像中的第一捕捉影像；以及
依据所述第一捕捉影像中的所述测试图样确定所述测试者的所述局域代表位置。
3.根据权利要求2所述的投射影像叠加方法，其特征在于，所述测试图样位于所述测试者所投影的所述第一画面中的质心位置。
4.根据权利要求1所述的投射影像叠加方法，其特征在于，在所述区域中设定所述全域代表位置的步骤包括：
依据所述多台投影机的每一者对应的所述局域代表位置的共同质心确定所述全域代表位置。
5.根据权利要求1所述的投射影像叠加方法，其特征在于，依据每一所述局域代表位置与所述全域代表位置之间的所述距离差异位移所述多台投影机的每一者的所述投影镜头的步骤包括：
依据所述距离差异确定所述局域代表位置的位移与对应所述投影镜头的马达步数的位移关系，其中所述投影镜头的马达每一步使得所述局域代表位置在所述区域中相同方向上行进的距离相等；以及
依据所述位移关系位移对应所述投影镜头，以缩小所述距离差异。
6.根据权利要求5所述的投射影像叠加方法，其特征在于，依据每一所述局域代表位置与所述全域代表位置之间的所述距离差异位移所述多台投影机的每一者的所述投影镜头的步骤包括：
依据默认步数位移对应所述投影镜头；
确定所述局域代表位置反应于所述默认步数而在所述区域中的位移量；以及
依据所述默认步数与所述位移量确定所述位移关系。
7.根据权利要求5所述的投射影像叠加方法，其特征在于，依据所述位移关系位移对应所述多台投影机的每一者的所述投影镜头的步骤包括：
确定位移后的所述局域代表位置与所述全域代表位置之间的更新的距离差异；以及
依据所述更新的距离差异与容许距离的比较结果停止位移对应所述投影镜头，其中所述容许距离相关于所述局域代表位置反应于所述马达每一步所行进的距离，且所述比较结果包括所述更新的距离差异未大于所述容许距离。
8.根据权利要求1所述的投射影像叠加方法，其特征在于，识别所述多张捕捉影像中的每一者的所述局域代表位置的步骤之前，还包括：
搜寻局域网内的所述多台投影机；
选择所述多台投影机中的至少两者；以及
将群组标识符赋予给受选择的所述多台投影机。
9.根据权利要求1所述的投射影像叠加方法，其特征在于，依据每一所述局域代表位置与所述全域代表位置之间的所述距离差异位移所述多台投影机的每一者的所述投影镜头的步骤之后，还包括：
依序控制所述多台投影机分别投影多个单色画面，并依据对所述多个单色画面捕捉所得的所述多张捕捉影像确定最大叠加区域，其中所述最大叠加区域相关于所述多个单色画面呈现在所述区域上的画面范围；
控制所述多台投影机投影多个格点画面，并对所述多台投影机所投影的所述多个格点画面在所述最大叠加区域内变形；以及
将所述多台投影机所投影的所述多个格点画面重叠以取得每一所述多个格点画面的变形量。
10.根据权利要求1所述的投射影像叠加方法，其特征在于，识别所述多张捕捉影像中的每一者的所述局域代表位置的步骤之前，还包括：
重置所述多台投影机的每一者的所述投影镜头，使所述投影镜头的步数归零。
11.一种投影系统，其特征在于，包括多台投影机、影像捕获设备及处理器，其中，
所述多台投影机用于投射多个画面；所述影像捕获设备对所述多台投影机所投影的区域捕捉多张捕捉影像；以及
所述处理器经配置用于识别所述多张捕捉影像中的每一者的局域代表位置，在所述区域中设定全域代表位置，并依据每一所述局域代表位置与所述全域代表位置之间的距离差异位移所述多台投影机的每一者的投影镜头，其中所述多张捕捉影像是所述影像捕获设备分别对所述多台投影机所投影的所述区域捕捉所取得，且每一所述局域代表位置相关于对应所述多台投影机的每一者所投影的画面内容。
12.根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于，所述处理器还经配置用于：
控制所述多台投影机的测试者投影第一画面且所述多台投影机中的其他者投影第二画面，其中所述第一画面包括测试图样，且所述第二画面是单色画面；
通过所述影像捕获设备对所述区域捕捉，以取得所述多张捕捉影像中的第一捕捉影像；以及
依据所述第一捕捉影像中的所述测试图样确定所述测试者的所述局域代表位置。
13.根据权利要求12所述的投影系统，其特征在于，所述测试图样位于所述测试者所投影的所述第一画面中的质心位置。
14.根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于，所述处理器还经配置用于：
依据所述多台投影机的每一者对应的所述局域代表位置的共同质心确定所述全域代表位置。
15.根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于，所述处理器还经配置用于：
依据所述距离差异确定所述局域代表位置的位移与对应所述投影镜头的马达步数的位移关系，其中所述投影镜头的马达每一步使得所述局域代表位置在所述区域中相同方向上行进的距离相等；以及
依据所述位移关系位移对应所述投影镜头，以缩小所述距离差异。
16.根据权利要求15所述的投影系统，其特征在于，所述处理器还经配置用于：
依据默认步数位移对应所述投影镜头；
确定所述局域代表位置反应于所述默认步数而在所述区域中的位移量；以及
依据所述默认步数与所述位移量确定所述位移关系。
17.根据权利要求15所述的投影系统，其特征在于，所述处理器还经配置用于：
确定位移后的所述局域代表位置与所述全域代表位置之间的更新的距离差异；以及
依据所述更新的距离差异与容许距离的比较结果停止位移对应所述投影镜头，其中所述容许距离相关于所述局域代表位置反应于所述马达每一步所行进的距离，且所述比较结果包括所述更新的距离差异未大于所述容许距离。
18.根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于，所述处理器还经配置用于：
搜寻局域网内的所述多台投影机；
选择所述多台投影机中的至少两者；以及
将群组标识符赋予给受选择的所述多台投影机。
19.根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于，所述处理器还经配置用于：
依序控制所述多台投影机分别投影多个单色画面，并依据对所述多个单色画面捕捉所得的所述多张捕捉影像确定最大叠加区域，其中所述最大叠加区域相关于所述多个单色画面呈现在所述区域上的画面范围；
控制所述多台投影机投影多个格点画面，并对所述多台投影机所投影的所述多个格点画面在所述最大叠加区域内变形；以及
将所述多台投影机所投影的所述多个格点画面重叠以取得每一所述多个格点画面的变形量。
20.根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于，所述处理器还经配置用于：
重置所述多台投影机的每一者的所述投影镜头，使所述投影镜头的步数归零。
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