TW201502874A - 互動式投影系統及其互動式投影方法 - Google Patents

Abstract

本發明實施例提供一種互動式投影系統，互動式投影系統包括輸入裝置與投影裝置。輸入裝置包括色碼與觸碰部。投影裝置包括投影模組、第一影像擷取模組、第二影像擷取模組與處理模組。色碼為由顏色資料與位置資料所組成並且色碼界定輸入裝置之功能。據此，互動式投影系統能夠以色碼的方式來區分不同的輸入裝置。

Description

互動式投影系統及其互動式投影方法

本發明乃是關於一種互動式投影系統，特別是指一種透過輸入裝置上的色碼來界定輸入裝置之功能之互動式投影系統。

在現今資訊時代中，人類對於電子產品之依賴性與日俱增。筆記型電腦、行動電話、數位隨身聽、光學投影機等電子產品均已成為現代人生活及工作中不可或缺之應用工具。上述之電子產品均具有一輸入介面，用以輸入使用者所須指令，以使電子產品之內部系統自動執行此項指令。

在科技越趨發達的現在，桌上型電腦以及筆記型電腦等之類的主機裝置皆已成為求學或工作中不可或缺的一部份。此外，由於簡報軟體的問世，使得許多人會將報告資料預先編輯好並儲存在主機裝置中，以在報告時將報告資料呈現於主機裝置的螢幕影像。為了使報告資料可以呈現於台下眾多聽眾面前，可以透過電性連接主機裝置的投影裝置，使得投影裝置可以在屏幕上投射影像，據以產生對應螢幕影像的投影畫面。如此一來，投影裝置除了可以使報告者有效且生動地將報告資料呈現給聽眾外，更加方便讓聽眾對報告資料進行提問與討論外。

在先前技術下，雖然觸控板已漸行趨勢且朝多點觸控發展，但是多點時序處理，並沒有編號之分別，所以每一觸控點的權位都一樣。故，先前技術為了達到不同編號之光筆，通常要要在光 筆上發射出特定之訊息，如射頻、紅外線、或其它主動發射之電磁波。然而，這會導致較高的成本且在長時耗電下較容易使得電池壽命較差。

本發明實施例提供一種互動式投影系統，所述互動式投影系統包括M個輸入裝置與投影裝置。每一輸入裝置包括色碼與觸碰部。投影裝置包括投影模組、第一影像擷取模組、第二影像擷取模組與處理模組。所述色碼為由顏色資料與位置資料所組成並且色碼界定輸入裝置之功能，其中M為大於等於1之正整數。觸碰部鄰接於色碼之編碼區域。投影模組透過傳輸通道連接至主機裝置以接收主機裝置的螢幕影像，並將螢幕影像投射至屏幕以產生投影畫面。第一影像擷取模組用以擷取輸入裝置之影像，並且第二影像擷取模組用以擷取輸入裝置之影像。處理模組連接第一及第二影像擷取模組，在一校正模式下，所述處理模組透過第一及第二影像擷取模組以將輸入裝置之觸碰部定義為圓心，並據此來設定對應於位置資料之第一半徑與第二半徑，並且將觸碰部予以定位以進行座標校正，其中，處理模組將輸入裝置之色碼與查找表進行比較並據此傳送功能辨識資料至主機裝置，以決定輸入裝置之功能。

在本發明其中一個實施例中，當互動式投影系統進入正常模式時，透過投影裝置將輸入裝置在投影畫面之移動軌跡對應地顯示於螢幕影像。

在本發明其中一個實施例中，處理模組透過第一及第二影像擷取模組來對輸入裝置之色碼之顏色資料進行色彩過濾判斷。

在本發明其中一個實施例中，查找表配置於儲存單元，並且查找表定義色碼與輸入裝置之功能的對應關係，其中儲存單元為光罩唯讀記憶體(Mask ROM)、可抹除式唯讀記憶體(EPROM)、 電氣式可抹除唯讀記憶體(EEPROM)或快閃記憶體(Flash Memory)。

在本發明其中一個實施例中，傳輸通道為傳輸纜線或利用無線通訊協定之無線傳輸通道。

在本發明其中一個實施例中，觸碰部為發光部，並且發光部包括發光模組、電池單元與觸碰感應單元。發光模組用以發射可見光或不可見光。電池單元電性連接發光模組，所述電池單元用以提供發光模組工作時所需之電能。觸碰感應單元電性連接發光模組，所述觸碰感應單元用以判斷輸入裝置是否觸碰到屏幕，其中如果觸碰感應單元觸碰到屏幕，則所述觸碰感應單元傳送發光訊號至發光模組以觸發發光模組進行發光。

本發明實施例提供一種用於一互動式投影系統之互動式投影方法。互動式投影系統包括M個輸入裝置與投影裝置，其中每一輸入裝置包括色碼與鄰接於色碼之編碼區域之觸碰部，並且投影裝置包括投影模組、第一影像擷取模組、第二影像擷取模組與處理模組，所述投影模組透過傳輸通道連接至主機裝置，處理模組連接第一及第二影像擷取模組，其中色碼由顏色資料與位置資料所組成且其界定輸入裝置之功能，所述互動式投影方法包括：接收主機裝置的螢幕影像，並將螢幕影像投射至屏幕以產生投影畫面；透過第一及第二影像擷取模組來擷取輸入裝置之影像；在校正模式下，處理模組透過第一及第二影像擷取模組以將輸入裝置之觸碰部定義為圓心；透過處理模組設定對應於位置資料之第一半徑與第二半徑，並且將觸碰部予以定位以進行座標校正；以及透過處理模組將輸入裝置之色碼與查找表進行比較並據此傳送功能辨識資料至主機裝置，以決定輸入裝置之功能，其中M為大於等於1之正整數。

綜上所述，本發明實施例所提出之互動式投影系統及其互動式投影方法，透過輸入裝置上的色碼來定義或辨識輸入裝置之功 能，並且透過改變顏色資料與位置資料來形成不同的色碼以對應不同的輸入裝置的功能且能夠進一步地區別不同功能的輸入裝置據此，能夠降低成本並且符合人性化的使用。再者，本發明實施例能夠適用於多個輸入裝置同時使用，並無侷限輸入裝置之數量。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

100‧‧‧互動式投影系統

110‧‧‧輸入裝置

112‧‧‧編碼區域

114‧‧‧觸碰部

1141‧‧‧發光模組

1142‧‧‧電池單元

1143‧‧‧觸碰感應單元

120‧‧‧投影裝置

122‧‧‧投影模組

124‧‧‧第一影像擷取模組

126‧‧‧第二影像擷取模組

127‧‧‧處理模組

128‧‧‧查找表

130‧‧‧主機裝置

140‧‧‧屏幕

150‧‧‧傳輸通道

BV‧‧‧電能

FD‧‧‧功能辨識資料

LS‧‧‧發光訊號

r1‧‧‧第一半徑

r2‧‧‧第二半徑

SI‧‧‧螢幕影像

S410、S420、S430、S440、S450‧‧‧步驟

圖1為根據本發明例示性實施例所繪示之互動式投影系統之示意圖。

圖2為根據本發明例示性實施例所繪示之互動式投影系統之區塊示意圖。

圖3A與3B為根據本發明例示性實施例所繪示之辨識輸入裝置之功能之示意圖。

圖4為根據本發明例示性實施例所繪示之互動式投影方法之流程圖。

在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。

應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以 區分一元件與另一元件。因此，下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。

〔互動式投影系統的實施例〕

請同時參照圖1與圖2，圖1為根據本發明例示性實施例所繪示之互動式投影系統之示意圖。圖2為根據本發明例示性實施例所繪示之互動式投影系統之區塊示意圖。互動式投影系統100包括M個輸入裝置110與投影裝置120，其中M為大於等於1之正整數並且圖1僅是示意實際操作的環境，本發明並不加以限定。每一輸入裝置110包括色碼與觸碰部114。投影裝置120包括投影模組122、第一影像擷取模組124、第二影像擷取模組126與處理模組127。觸碰部114鄰接於色碼之編碼區域112。投影模組122透過傳輸通道150連接至主機裝置130，進一步來說，主機裝置130透過傳輸通道150與投影裝置120進行資料傳輸，而使主機裝置130內所儲存的資料可以透過投影裝置120將主機裝置130的螢幕影像SI投射至屏幕140，據以產生對應的投影畫面。處理模組127連接第一影像擷取模組124及第二影像擷取模組126。一般來說，屏幕140通常設置在投影裝置120的投射孔前方，且背景通常為白色，以利投影裝置120進行投射而產生投影畫面。但是，由於屏幕140沒有實際的作動，而是僅為一種可被投射之平面，因此未繪示於圖2的功能方塊圖中，但並不代表此互動投影系統100不需要使用屏幕140。

在本實施例中，色碼(color code)為由顏色資料與位置資料所組成並且互動式投影系統100能夠透過色碼界定輸入裝置110之功能，其中顏色資料可以例如是紅色、黃色或綠色，但並不以列舉者為限。具體來說，在一實施例中，輸入裝置110之外型通常會設計為一筆型殼體以利使用者的操作使用，而本揭露內容透過將一色環(color ring)套裝在該輸入裝置110之編碼區域112，並且透過色環在編碼區域112的不同位置與色環本身的顏色來定義不同的色 碼(亦即進行編碼)，而且不同的色碼會界定輸入裝置110之不同功能，其色碼與輸入裝置110之功能的對應關係內建於查找表128。也就是說，在同一輸入裝置110下，如果改變其色碼(亦即改變顏色資料與位置資料其中至少之一)，則會將輸入裝置110之原本功能切換至另一特定功能。

此外，投影模組122透過傳輸通道150連接至主機裝置130以接收主機裝置130所傳送的螢幕影像SI，並且投影模組122將螢幕影像SI投射至一屏幕140以產生一投影畫面，其中傳輸通道150為一傳輸纜線或利用無線通訊協定之一無線傳輸通道。舉例來說，當投影裝置120與主機裝置130之間的信號連結方式為有線的電性連接時，投影裝置1200具有影像傳輸線(未繪示)，而主機裝置130具有對應此影像傳輸線的連接埠(port，未繪示)，其中連接埠例如是VGA連接埠或HDMI連接埠。透過上述影像傳輸線與連接埠之間的插接，主機裝置130能電性連接投影裝置120，從而能傳遞電信號至投影裝置120。當投影裝置120與主機裝置130之間的信號連結方式為無線連接時，投影裝置120與主機裝置130之間可以透過藍芽(bluetooth)或無線網路而建立無線連接。如此，投影裝置120能接收來自主機裝置130的無線信號而投影對應此無線信號的影像在屏幕140上，無線訊號可以是射頻(radio frequency，RF)的形式，其典型使用頻段範圍可分30KHz~300KHz的低頻頻段、300KHz~3MHz的中頻頻段以及3MHz~30MHz的高頻頻段。於所屬技術領域具通常知識者更可以視情況，而使用3KHz~30KHz的甚低頻頻段至30GHz~300GHz的極高頻頻段，故本發明在此不加以限制。

一般來說，主機裝置130的螢幕影像SI可以透過電性連接主機裝置130的液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)或陰極射線管(cathode ray tube，CRT)諸如此類之顯示裝置(未繪示於圖2)來進行呈現。另外，螢幕影像SI可以不需透過顯示裝置呈現，而是直接透過投影裝置10投射於屏幕12來進行呈現。舉例來說，當主機 裝置130為桌上型電腦時，操作者不一定要將桌上型電腦電性連接液晶顯示器，而是可以直接將桌上型電腦電性連接投影裝置120，即可順利進行桌上型電腦的操作，使得投影裝置120所產生的投影畫面亦等同於螢幕影像SI，因此本發明在此不加以限定是否需要使用顯示裝置。

第一及第二影像擷取模組124與126用以擷取輸入裝置110之影像。於實務上，第一及第二影像擷取模組124與126可以為一種由電荷耦合元件(charge coupled device，CCD)或是互補式金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)所製成且可感測影像的元件，但本發明不以此為限。在一實施例中，輸入裝置110的觸碰部114為一發光部，並且發光部包括發光模組1141、電池單元1142與觸碰感應單元1143。發光模組1141用以發射可見光或不可見光(例如紅外線)，電池單元1142電性連接發光模組1141，電池單元1142用以提供發光模組1141工作時所需之電能BV。觸碰感應單元1143電性連接發光模組1141，觸碰感應單元1143用以判斷輸入裝置110是否觸碰到屏幕140，其中如果觸碰感應單元1143觸碰到屏幕140，則觸碰感應單元1143傳送發光訊號LS至發光模組1141以觸發發光模組1141進行發光。

接下來要教示的，是進一步說明互動式投影系統100的工作原理。

請同時參照圖3A與3B，圖3A與3B為根據本發明例示性實施例所繪示之辨識輸入裝置之功能之示意圖。當互動式投影系統100在校正模式(calibration mode)下，處理模組127會透過第一及第二影像擷取模組124與126以將輸入裝置110之觸碰部114定義為圓心，並據此來設定對應於位置資料之第一半徑r1與第二半徑r2，並且將觸碰部114所在之位置予以定位以進行座標校正，其中第二半徑r2大於第一半徑r1。接著，處理模組127會開始辨識輸入裝置110上的色碼。進一步來說，處理模組127會透過第一及第二影像擷取模組 124與126會依序在第一圈內(亦即第一半徑r1內)與第二圈內(亦即第二半徑r2減去第一半徑r1)尋找顏色資料(亦即對輸入裝置110之色碼之顏色資料進行色彩過濾判斷)，以將輸入裝置110之色碼與查找表128進行比較，並據此傳送功能辨識資料FD至主機裝置130，以決定輸入裝置110之功能。須注意的是，本揭露內容主要是以顏色資料與位置資料所形成的色碼來定義輸入裝置110之功能，因此並不以顏色之數量與位置資料之數量作為限制，並且所述第一圈為表示第一位置的位置資料，第二圈為表示第二位置之位置資料。據此，互動式投影系統100能夠以色碼的方式來區分不同的輸入裝置以降低成本並且符合人性化的使用，並且適用於多個輸入裝置同時使用，並無侷限輸入裝置之數量。

當互動式投影系統100進入正常模式時，本實施例能夠透過投影裝置120將輸入裝置110在投影畫面之移動軌跡對應地顯示於螢幕影像。舉例來說，當輸入裝置110之色碼為定義為紅色書寫筆時，則使用者利用輸入裝置110在屏幕140上之移動軌跡，會呈現出紅色的移動軌跡。同理，當輸入裝置110之色碼為定義為黃色書寫筆時，則使用者利用輸入裝置110在屏幕140上之移動軌跡，會呈現出黃色的移動軌跡。

值得一提的是，查找表128為配置於儲存單元，並且在本實施例中，查找表128定義為色碼與輸入裝置110之功能的對應關係，其中儲存單元為光罩唯讀記憶體(Mask ROM)、可抹除式唯讀記憶體(EPROM)、電氣式可抹除唯讀記憶體(EEPROM)或快閃記憶體(Flash Memory)。

〔互動式投影方法的一實施例〕

請參照圖4，圖4為根據本發明例示性實施例所繪示之互動式投影方法之流程圖。本實施例所述之例示步驟流程可利用如圖2所示的互動式投影系統100實施，故請一併參照圖2以利說明及理解。互動式投影方法包括下列步驟：接收主機裝置的螢幕影像，並將螢幕 影像投射至屏幕以產生投影畫面(步驟S410)。透過第一及第二影像擷取模組來擷取輸入裝置之影像(步驟S420)；在校正模式下，處理模組透過第一及第二影像擷取模組以將輸入裝置之觸碰部定義為圓心(步驟S430)；透過處理模組設定對應於位置資料之第一半徑與第二半徑，並且將觸碰部予以定位以進行座標校正(步驟S440)；以及透過處理模組將輸入裝置之色碼與查找表進行比較並據此傳送功能辨識資料至主機裝置，以決定輸入裝置之功能(步驟S450)，其中M為大於等於1之正整數。

關於互動式投影系統之互動式投影方法之各步驟的相關細節在上述圖1~圖3A與3B實施例已詳細說明，在此恕不贅述。

在此須說明的是，圖4實施例之各步驟僅為方便說明之須要，本發明實施例並不以各步驟彼此間的順序作為實施本發明各個實施例的限制條件。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例所提出之互動式投影系統及其互動式投影方法，透過輸入裝置上的色碼來定義或辨識輸入裝置之功能，並且透過改變顏色資料與位置資料來形成不同的色碼以對應不同的輸入裝置的功能且能夠進一步地區別不同功能的輸入裝置據此，能夠降低成本並且符合人性化的使用。

在本揭露內容多個實施例中至少一實施例，能夠適用於多個輸入裝置同時使用，並無侷限輸入裝置之數量。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

100‧‧‧互動式投影系統

110‧‧‧輸入裝置

114‧‧‧觸碰部

1141‧‧‧發光模組

1142‧‧‧電池單元

1143‧‧‧觸碰感應單元

120‧‧‧投影裝置

122‧‧‧投影模組

124‧‧‧第一影像擷取模組

126‧‧‧第二影像擷取模組

127‧‧‧處理模組

128‧‧‧查找表

130‧‧‧主機裝置

150‧‧‧傳輸通道

BV‧‧‧電能

FD‧‧‧功能辨識資料

LS‧‧‧發光訊號

SI‧‧‧螢幕影像

Claims (10)

1. 一種互動式投影系統，包括：M個輸入裝置，每一該輸入裝置包括：一色碼，該色碼由一顏色資料與一位置資料所組成且其界定該輸入裝置之功能，其中M為大於等於1之正整數；以及一觸碰部，鄰接於該色碼之一編碼區域；以及一投影裝置，包括：一投影模組，透過一傳輸通道連接至一主機裝置以接收該主機裝置的該螢幕影像，並將該螢幕影像投射至一屏幕以產生一投影畫面；一第一影像擷取模組，用以擷取該輸入裝置之影像；一第二影像擷取模組，用以擷取該輸入裝置之影像；以及一處理模組，連接該第一及該第二影像擷取模組，在一校正模式下，該處理模組透過該第一及該第二影像擷取模組以將該輸入裝置之該觸碰部定義為圓心，並據此來設定對應於該位置資料之一第一半徑與一第二半徑，並且將該觸碰部予以定位以進行座標校正，其中，該處理模組將該輸入裝置之該色碼與一查找表進行比較並據此傳送一功能辨識資料至該主機裝置，以決定該指示裝置之功能。
2. 如請求項1所述之互動式投影系統，其中當該互動式投影系統進入一正常模式時，透過該投影裝置將該輸入裝置在該投影畫面之移動軌跡對應地顯示於該螢幕影像。
3. 如請求項1所述之互動式投影系統，其中該處理模組透過該第一及該第二影像擷取模組來對該輸入裝置之該色碼之該顏色資料進行色彩過濾判斷。
4. 如請求項1所述之互動式投影系統，其中該查找表配置於一儲 存單元，並且該查找表定義該色碼與該輸入裝置之功能的對應關係，其中該儲存單元為光罩唯讀記憶體(Mask ROM)、可抹除式唯讀記憶體(EPROM)、電氣式可抹除唯讀記憶體(EEPROM)或快閃記憶體(Flash Memory)。
5. 如請求項1所述之互動式投影系統，其中該傳輸通道為一傳輸纜線或利用無線通訊協定之一無線傳輸通道。
6. 如請求項1所述之互動式投影系統，其中該觸碰部為一發光部，並且該發光部包括：一發光模組，用以發射一可見光或一不可見光；一電池單元，電性連接該發光模組，該電池單元用以提供該發光模組工作時所需之電能；以及一觸碰感應單元，電性連接該發光模組，該觸碰感應單元用以判斷該輸入裝置是否觸碰到該屏幕，其中如果該觸碰感應單元觸碰到該屏幕，則該觸碰感應單元傳送一發光訊號至該發光模組以觸發該發光模組進行發光。
7. 一種互動式投影方法，用於一互動式投影系統，該互動式投影系統包括M個輸入裝置與一投影裝置，其中每一該輸入裝置包括一色碼與鄰接於該色碼之一編碼區域之一觸碰部，並且該投影裝置包括一投影模組、一第一影像擷取模組、一第二影像擷取模組與一處理模組，該投影模組透過一傳輸通道連接至一主機裝置，該處理模組連接該第一及該第二影像擷取模組，其中該色碼由一顏色資料與一位置資料所組成且其界定該輸入裝置之功能，該互動式投影方法包括：接收該主機裝置的該螢幕影像，並將該螢幕影像投射至一屏幕以產生一投影畫面；透過該第一及該第二影像擷取模組來擷取該輸入裝置之影像；在一校正模式下，該處理模組透過該第一及該第二影像擷取模組以將該輸入裝置之該觸碰部定義為圓心； 透過該處理模組設定對應於該位置資料之一第一半徑與一第二半徑，並且將該觸碰部予以定位以進行座標校正；透過該處理模組將該輸入裝置之該色碼與一查找表進行比較並據此傳送一功能辨識資料至該主機裝置，以決定該輸入裝置之功能，其中M為大於等於1之正整數。
8. 如請求項7所述之互動式投影方法，其中當該互動式投影系統進入一正常模式時，透過該投影裝置將該輸入裝置在該投影畫面之移動軌跡對應地顯示於該螢幕影像。
9. 如請求項7所述之互動式投影方法，其中該觸碰部為一發光部，並且該發光部包括：一發光模組，用以發射一可見光或一不可見光；一電池單元，電性連接該發光模組，該電池單元用以提供該發光模組工作時所需之電能；以及一觸碰感應單元，電性連接該發光模組，該觸碰感應單元用以判斷該輸入裝置是否觸碰到該屏幕，其中如果該觸碰感應單元觸碰到該屏幕，則該觸碰感應單元傳送一發光訊號至該發光模組以觸發該發光模組進行發光。
10. 一種輸入裝置，用於一互動式投影系統，該輸入裝置包括：一色碼，該色碼由一顏色資料與一位置資料所組成且其界定該輸入裝置之功能，其中M為大於等於1之正數；以及一觸碰部，鄰接於該色碼之一編碼區域，其中該互動式投影系統包括一投影裝置，並且該投影裝置包括：一投影模組，透過一傳輸通道連接至一主機裝置以接收該主機裝置的該螢幕影像，並將該螢幕影像投射至一屏幕以產生一投影畫面；一第一影像擷取模組，用以擷取該輸入裝置之影像；一第二影像擷取模組，用以擷取該輸入裝置之影像；以及 一處理模組，連接該第一及該第二影像擷取模組，在一校正模式下，該處理模組透過該第一及該第二影像擷取模組以將該輸入裝置之該觸碰部定義為圓心，並據此來設定對應於該位置資料之一第一半徑與一第二半徑，並且將該觸碰部予以定位以進行座標校正，其中，該處理模組將該輸入裝置之該色碼與一查找表進行比較並據此傳送一功能辨識資料至該主機裝置，以決定該指示裝置之功能。