TW202042548A

TW202042548A - 投影系統、投影裝置以及其顯示影像的校正方法

Info

Publication number: TW202042548A
Application number: TW108119422A
Authority: TW
Inventors: 鄭喆夫; 張蕾芝
Original assignee: 中強光電股份有限公司
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2020-11-16
Also published as: US11076138B2; JP7372199B2; TWI719493B; CN111935465B; US20200366877A1; JP2020187358A; CN111935465A

Abstract

一種投影系統、投影裝置以及其顯示影像的校正方法。校正方法包括：藉由投影裝置，將校正影像投射成成像影像，其中校正影像具有至少四個識別圖案；藉由攝像裝置，提供多軸角度資訊，並擷取包含成像影像的擷取影像；藉由運算器，依據多軸角度資訊，在擷取影像中計算出一參考區域範圍，並依據校正影像的識別圖案以及擷取影像中的識別圖案計算出座標轉換資訊；藉由運算器，依據參考區域範圍的參考座標值以及座標轉換資訊，計算出邊界校正資訊；以及，藉由投影裝置，依據邊界校正資訊以及座標轉換資訊，調整成像影像的尺寸。

Description

投影系統、投影裝置以及其顯示影像的校正方法

本發明是有關於一種投影系統、投影裝置以及其顯示影像的校正方法，且特別是有關於一種可自動校正成像影像的投影系統、投影裝置以及其顯示影像的校正方法。

在習知的投影系統中，投影裝置投射投影光束在投影布幕上以形成影像，然而，未經校正的投影裝置所投射出來的成像影像未必能完整的被顯示在投影布幕上，也未必能呈現為正確的形狀(矩形)。因此，使用者須透過手動的方式來進行投影裝置的至少四種方向的調整動作方能達成成像影像的校正動作。

另一方面，在習知技術中，可利用偵測投影布幕所具有的特殊結構的影像來做為主動校正機制的依據。然而，在投影系統的使用環境中，常發生無法設置投影布幕的情況，或者針對投影布幕所產生的擷取影像中，投影布幕的邊界難以識別。在這些情況發生時，影像的主動校正機制的精準度將會大幅的降低。

本“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本發明提供一種投影裝置、投影系統以及其顯示影像的校正方法，可針對所產生的成像影像進行校正。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明提供一種顯示影像的校正方法，適用於投影系統。其中投影系統包括投影裝置、攝像裝置以及運算器。校正方法包括：藉由投影裝置，將校正影像投射成成像影像，其中校正影像具有至少四個識別圖案；藉由攝像裝置，提供多軸角度資訊，並擷取包含成像影像的擷取影像；藉由運算器，依據多軸角度資訊，在擷取影像中計算出一參考區域範圍，並依據校正影像的識別圖案以及擷取影像中的多個識別圖案計算出座標轉換資訊；藉由運算器，依據參考區域範圍的多個參考座標值以及座標轉換資訊，計算出邊界校正資訊；以及，藉由投影裝置，依據邊界校正資訊以及座標轉換資訊，調整成像影像的尺寸。

在本發明的一實施例中，顯示影像的校正方法藉由運算器依據校正影像的識別圖案建立第一座標資訊，依據擷取影像中的識別圖案建立第二座標資訊，並依據第一座標資訊以及第二座標資訊計算出該座標轉換資訊。

在本發明的一實施例中，顯示影像的校正方法藉由運算器依據校正影像以建立第一座標系統，並且依據校正影像的識別圖案的幾何中心在第一座標系統的座標值以建立第一座標資訊。

在本發明的一實施例中，顯示影像的校正方法藉由運算器依據擷取影像以建立第二座標系統，並且依據擷取影像中的識別圖案的幾何中心在第二座標系統的座標值以建立第二座標資訊。

在本發明的一實施例中，顯示影像的校正方法藉由運算器計算參考區域範圍的多個邊角在第二座標系統的參考座標值，並依據座標轉換資訊轉換參考座標值以獲得邊界校正資訊。

在本發明的一實施例中，顯示影像的校正方法藉由投影裝置依據邊界校正資訊來對投射影像的影像資訊的一原始尺寸進行縮小或放大動作，以獲得調整後影像資料，並且依據調整後影像資料進行投影動作。

在本發明的一實施例中，顯示影像的校正方法藉由攝像裝置以提供多軸角度偵測器，並藉由多軸角度偵測器偵測攝像裝置的靜態重力狀態以產生多軸角度資訊。

在本發明的一實施例中，顯示影像的校正方法藉由運算器依據擷取影像中的識別圖案的位置以調整參考區域範圍的位置以及尺寸的至少其中之一。

在本發明的一實施例中，上述的投影系統還包括顯示屏幕，顯示影像的校正方法藉由顯示屏幕以顯示擷取影像以及參考區域範圍。

在本發明的一實施例中，上述的識別圖案在校正影像的多個角落。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的投影系統包括投影裝置、攝像裝置以及運算器。投影裝置將校正影像投射成一成像影像，並依據邊界校正資訊以及座標轉換資訊，對成像影像的尺寸進行調整，其中校正影像具有至少四個識別圖案。攝像裝置提供多軸角度資訊，並擷取包含成像影像的擷取影像。運算器耦接至該投影裝置以及該攝像裝置，依據多軸角度資訊，在擷取影像中計算出參考區域範圍，並依據參考區域範圍的多個參考座標值以及座標轉換資訊，計算出邊界校正資訊。其中運算器依據多軸角度資訊，計算出參考區域範圍。運算器另依據校正影像的識別圖案以及擷取影像中的識別圖案，計算出座標轉換資訊。

在本發明的一實施例中，上述的運算器依據校正影像的多個識別圖案建立第一座標資訊，依據擷取影像中的識別圖案建立第二座標資訊，並依據第一座標資訊以及第二座標資訊計算出座標轉換資訊。

在本發明的一實施例中，上述的運算器依據校正影像以建立第一座標系統，並且依據校正影像的多個識別圖案的幾何中心在第一座標系統的座標值以建立第一座標資訊。

在本發明的一實施例中，上述的運算器依據擷取影像以建立第二座標系統，並且依據擷取影像中的多個識別圖案的幾何中心在第二座標系統的座標值以建立第二座標資訊。

在本發明的一實施例中，上述的運算器計算參考區域範圍的多個邊角在第二座標系統的些參考座標值，並依據座標轉換資訊轉換些參考座標值以獲得邊界校正資訊。

在本發明的一實施例中，上述的投影裝置依據邊界校正資訊來對投射影像的影像資訊的原始尺寸進行縮小或放大動作，以獲得調整後影像資料，並依據調整後影像資料進行投影動作。

在本發明的一實施例中，上述的攝像裝置包括多軸角度偵測器，多軸角度偵測器依據攝像裝置的靜態重力狀態，投影系統還依據攝像裝置的靜態重力狀態以產生參考區域範圍。

在本發明的一實施例中，上述的運算器還依據擷取影像中的多個識別圖案的位置以調整參考區域範圍的位置以及尺寸的至少其中之一。

在本發明的一實施例中，上述的攝像裝置還包括顯示屏幕以及訊號傳輸介面，其中顯示屏幕用以顯示參考區域範圍，訊號傳輸介面用以傳送座標轉換資訊至投影裝置。

在本發明的一實施例中，上述的訊號傳輸介面為有線訊號傳輸介面或無線訊號傳輸介面。

在本發明的一實施例中，上述的攝像裝置以及運算器可設置在手持式電子裝置中。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的投影裝置包括攝像裝置以及運算器。攝像裝置提供多軸角度資訊，並擷取包含成像影像的擷取影像。運算器耦接至攝像裝置，控制投影鏡頭將校正影像投射為成像影像，並依據邊界校正資訊以及座標轉換資訊，對成像影像的尺寸進行調整。其中，校正影像具有至少四個識別圖案，運算器依據參考區域範圍的多個參考座標值以及座標轉換資訊，計算出邊界校正資訊，運算器依據多軸角度資訊，計算出該參考區域範圍，以及，運算器依據該校正影像的該些識別圖案以及該擷取影像中的該些識別圖案，計算出座標轉換資訊。

基於上述，本發明實施例透過攝像裝置擷取投影裝置依據校正影像所產生的成像影像，並獲得擷取影像。運算器依據校正影像的識別圖案以及擷取影像中的識別圖案，計算出座標轉換資訊。運算器並依據攝像裝置的多軸角度資訊以產生參考區域範圍。運算器還依據參考區域範圍的多個參考座標值以及座標轉換資訊來計算出邊界校正資訊。如此一來，投影裝置可依據邊界校正資訊以及座標轉換資訊，對成像影像的尺寸進行調整，以調正成像影像。本發明實施例不需利用投影布幕來做為調整基準，可提升投影系統使用上的便利性，並提升成像影像的調整的精確度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

以下請參照圖1，圖1繪示本發明實施例的投影系統的示意圖。投影系統500包括投影裝置510、攝像裝置520以及運算器530。投影裝置510將校正影像投射於投影目標上而成為成像影像PIMG。攝像裝置520用以擷取成像影像PIMG以獲得擷取影像CIMG。攝像裝置520並具有多軸角度偵測器，以依據攝像裝置520的靜態重力狀態以產生多軸角度資訊AF。多軸角度偵測器可以例如為重力感測器（Gravity sensor）、地磁感測器(Magnetic sensor）或任一本領域具通常知識者所熟知可感測裝置的水平傾角的感測器，本發明沒有特定的限制。投影裝置510例如是投影機(projector)，攝像裝置520例如是相機(camera)等，投影目標例如是投影屏幕(screen)或者是牆壁等。

在本實施例中，運算器530耦接(電連接)至投影裝置510以及攝像裝置520。攝像裝置520傳送多軸角度資訊AF以及擷取影像CIMG的相關資訊至運算器530。運算器530依據多軸角度資訊AF，計算出在擷取影像CIMG中的參考區域範圍。運算器530依據校正影像的識別圖案以及擷取影像CIMG中的識別圖案計算出座標轉換資訊，並依據參考區域範圍的多個參考座標值以及座標轉換資訊，來計算出邊界校正資訊CCF。運算器530並傳送邊界校正資訊CCF至投影裝置510，以使投影裝置510依據邊界校正資訊CCF來調整所要投射的成像影像PIMG的尺寸與形狀。

請參照圖2，圖2繪示本發明一實施例的顯示影像的校正方法的流程圖。圖2的顯示影像的校正方法適用於投影系統500。在圖2中，步驟S110中藉由投影裝置510將校正影像投射於投影目標上而形成成像影像PIMG，其中校正影像具有至少四個識別圖案。在此請同步參照圖2以及圖3，其中圖3繪示本發明實施例的校正影像210的示意圖。校正影像210可預先被設置(儲存)，並儲存在投影裝置510的儲存裝置中，儲存裝置例如是記憶體裝置(Memory Device)等。校正影像210中可包括至少四個識別圖案211~214，識別圖案211~214分別具有多個幾何中心C11、C12、C21以及C22。投影裝置510將校正影像210投射出來以產生成像影像PIMG，因此成像影像PIMG也包括至少四個識別圖案211~214，但可能因投影裝置510與投射目標的相對位置而產生影像的歪斜。舉例而言，校正影像210可為預設的矩形，且校正影像中的識別圖案211~214配置於矩形的四個角落，即識別圖案211~214分別設置在校正影像的四個角落，而經過投影裝置510投射於投射目標上後，成像影像PIMG的四個角落也包含識別圖案211’~214’，但成像影像PIMG可能為歪斜的梯形。在一實施例中，校正影像可為預設的矩形，並具有紋路，例如是棋盤紋路或是不規則散佈的點狀紋路，識別圖案可為紋路中的特定位置的影像特徵。在一實施例中，幾何中心C11、C12、C21以及C22可以不為幾何中心，而可以是校正影像中任一形式的影像特徵，例如四邊形形狀的頂點等。

在另一方面，相對於識別圖案211~214，校正影像210可另具有背景圖案，且識別圖案211~214相對於背景圖案具有相對高的對比度，例如黑白圖案。

接著，步驟S120中藉由攝像裝置520以提供多軸角度資訊AF，並擷取包含被投影裝置510投射出的校正影像210所產生的成像影像PIMG的擷取影像CIMG。在此請同步參照圖2以及圖4，圖4繪示本發明實施例的攝像裝置520所擷取的擷取影像CIMG的示意圖。攝像裝置520例如為但不限於手持式電子裝置（例如為智慧型行動電話），並用以對成像影像PIMG進行影像擷取動作，以獲得擷取影像CIMG。其中，擷取影像CIMG中包含成像影像PIMG，且成像影像PIMG具有多個識別圖案211’~214’，識別圖案211’~214’並分別具有多個幾何中心C11’、C12’、C21’以及C22’。在一實施例中，C11’、C12’、C21’以及C22’可以不為幾何中心，而可以是與校正影像中任一形式的影像特徵相對應的影像特徵。此外，攝像裝置310中並可具有多軸角度偵測器，用以依據攝像裝置520的靜態重力狀態下，產生多軸角度資訊AF。

請參考圖1以及圖4，步驟S130中藉由運算器530，依據多軸角度資訊AF，計算出在擷取影像中的參考區域範圍REFR，運算器530並依據校正影像的識別圖案以及擷取影像CIMG中的識別圖案211’~214’計算出座標轉換資訊，其中參考區域範圍REFR的最大範圍及最小範圍相關於投影裝置510的硬體規格例如是投影範圍，舉例而言，區域範圍REFR的最大範圍不會大於投影裝置510的最大投影面積。

步驟S140中藉由運算器530，依據參考區域範圍REFR上的多個參考座標值以及座標轉換資訊，計算出邊界校正資訊CCF。在此，參考區域範圍REFR上的多個參考座標值可以依據參考區域範圍REFR的多個角落來產生。以參考區域範圍REFR為矩形為例，參考區域範圍REFR的多個參考座標值可以為參考區域範圍REFR的四個頂點AP11、AP12、AP21以及AP22的座標值。

細節上，運算器530可依據由投影裝置510提供的校正影像的識別圖案211~214建立第一座標資訊，依據擷取影像CIMG中的識別圖案211’~214’建立第二座標資訊，並依據第一座標資訊以及第二座標資訊計算出座標轉換資訊。在本發明另一實施例中，運算器530可依據校正影像210的識別圖案211~214的幾何中心C11、C12、C21以及C22的座標值來建立第一座標資訊，並依據擷取影像CIMG的識別圖案211’~214’的幾何中心C11’、C12’、C21’以及C22’的座標值來建立第二座標資訊。

值得一提的，校正影像的識別圖案211~214以及擷取影像CIMG中的識別圖案211’~214’的形狀可以不必要是圓形的。在本發明其他實施例中，識別圖案211~214以及識別圖案211’~214’也可以是其他形狀。而運算器530也不必要依據識別圖案211~214以及識別圖案211’~214’的幾何中心來分別建立第一座標資訊以及第二座標資訊。在本發明其他實施例中，運算器530可針對各識別圖案211~214以及各識別圖案211’~214’中的任一位置設定參考點，並依據參考點的座標值來建立第一座標資訊以及第二座標資訊。

如此一來，依據校正影像的識別圖案211~214在第一座標系統中的第一座標資訊以及擷取影像CIMG中的識別圖案211’~214’的第二座標資訊，運算器530可計算出第一座標系統與第二座標系統間的座標轉換資訊。

進一步使用具體數值來說明上述步驟S130以及S140的實施方式，以下數值及其計算方式僅用於解釋但不限制本發明。

假設識別圖案211~214在第一座標系統中的幾何中心C11、C12、C21以及C22的座標值分別為（538, 786）、（2600, 709）、（530, 1779）、（2687, 1683），擷取影像CIMG中的識別圖案211’~214’在第二座標系統中的幾何中心C11’、C12’、C21’以及C22’的座標值分別為（260, 203）、（1674, 203）、（260, 890）、（1674, 890），計算出第一座標系統與第二座標系統間的座標轉換資訊，例如矩陣，如下所示：

。

關於邊界校正資訊CCF的計算，在動作細節上，運算器530依據攝像裝置520提供的多軸角度資訊AF產生參考區域範圍REFR，並計算出參考區域範圍REFR的四個頂點AP11、AP12、AP21以及AP22在第二座標系統中的座標值。運算器520並使參考區域範圍REFR的四個頂點AP11、AP12、AP21以及AP22在第二座標系統中的座標值代入上述的座標轉換資訊以進行運算，便可獲得在第一座標系統中參考區域範圍REFR的四個頂點AP11、AP12、AP21以及AP22的邊界資訊，在本實施例中可得知參考區域範圍REFR在第一座標系統中四個邊角的座標值。在一實施例中，多軸角度資訊可用來校正第二座標，特別是關於攝像裝置520與地面的傾角所造成擷取影像CIMG的歪斜。

舉例來說明，當參考區域範圍REFR的四個邊角AP11、AP12、AP21、AP22的座標值分別為（300, 561）、（2794, 466）、（346, 1979）、（2862, 1852）時，透過使邊角AP11、AP12、AP21以及AP22的座標值分別與座標轉換資訊進行運算（例如乘法運算），可計算出在第一座標系統中參考區域範圍REFR的四個邊角的座標值，可分別為（96, 32）、（1826, 27）、（143, 1016）、（1779, 1008）。

在獲知在第一座標系統中參考區域範圍REFR的邊界校正資訊CCF後，投影裝置520可依據邊界校正資訊CCF針對後續所要投射的成像影像進行預先的影像處理的動作，並藉由影像處理的方式調整投射影像的尺寸（re-scale），來產生調整後的影像資料，並產生調整後的成像影像。上述的影像處理為本技術領域的人員可透過相關軟體或處理影像電路可達到識別或判斷在影像中物件的座標資訊的處理方式以及調整影像顯示的尺寸。

值得一提的，運算器520在產生參考區域範圍REFR時，除依據攝像裝置的多軸角度資訊外，另可依據擷取影像CIMG中的識別圖案211’~214’的位置來調整參考區域範圍REFR的位置以及尺寸的至少其中之一。其中，運算器可使參考區域範圍REFR中的四個頂點AP11、AP12、AP21以及AP22與分別對應識別圖案211’~214’的距離在一合適的距離範圍中，可提升邊界校正資訊CCF的準確度。

以下請參照圖5，其中圖5繪示本發明實施例的成像影像的尺寸調整動作示意圖。在圖5中，當投影裝置所產生的成像影像420(即未校正的成像影像PIMG)的形狀不是預設的矩形（為非理想的不規則四邊形），且成像影像420的尺寸也非預設的尺寸時。在此，藉由執行步驟S150，可針對成像影像420的影像資料的原始尺寸進行調整/補償（局部放大以及局部縮小），以獲得一調整後成像影像410(即校正後的成像影像PIMG)，使調整後的成像影像410的形狀為預設的矩形，並使調整後的成像影像410的尺寸為預設的尺寸。在本實施例中，調整後成像影像410的形狀以及尺寸為依據參考區域範圍REFR所產生。

當然，關於成像影像420的尺寸調整動作，也可以針對成像影像420的原始尺寸進行全面放大或全面縮小來完成。且上述的影像尺寸調整動作，並非必要針對成像影像420的每一個邊都進行等比例的縮放調整，而是對應參考區域範圍REFR的四個邊（四個邊角）來進行尺寸調整動作。

如圖1所示，關於投影裝置510、攝像裝置520以及運算器530的動作細節，在前述的實施例以及實施方式中已有詳盡的說明，在此恕不多贅述。

請再參照圖1，在投影系統500的硬體架構方面，投影裝置510可以為任意形式投影機，例如是DLP投影機、液晶投影機等，攝像裝置520則可以為具有攝像功能的任意形式的電子裝置，例如是相機或攝像機等。運算器530可以為具運算能力的處理器。或者，運算器530可以是透過硬體描述語言（Hardware Description Language, HDL）或是其他任意本領域具通常知識者所熟知的數位電路的設計方式來進行設計，並透過現場可程式邏輯門陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA）、複雜可程式邏輯裝置（Complex Programmable Logic Device, CPLD）或是特殊應用積體電路（Application-specific Integrated Circuit, ASIC）的方式來實現的硬體電路。

以下請參照圖6，圖6繪示本發明實施例的投影系統600的示意圖。投影系統600包括投影裝置610、攝像裝置620、運算器630以及顯示屏幕640。在本實施例中，攝像裝置620包括多軸角度偵測器621以及訊號傳輸介面622。攝像裝置620可透過多軸角度偵測器621來獲得多軸角度資訊AF，多軸角度資訊AF可包含水平傾角等資訊，多軸角度偵測器621例如是重力感測器、地磁感測器等裝置。攝像裝置620可透過訊號傳輸介面622來與運算器630間進行訊號傳輸動作。在本發明實施例中，攝像裝置620也可透過訊號傳輸介面622來與投影裝置610進行訊號傳輸動作，訊號傳輸介面622可以為無線的訊號傳輸介面，例如但不限定為採用藍牙（Bluetooth）、無線保真（Wi-Fi）、紫蜂（Zigbee）或其它無線傳輸介面進行傳輸，或也可以為有線的訊號傳輸介面，例如是高畫質多媒體介面（High Definition Multimedia Interface，HDMI）、行動高畫質連結技術（Mobile High-Definition Link，MHL）或其它有線傳輸介面進行傳輸，本發明不侷限於此。

值得一提的，在本實施例中，運算器630可傳輸擷取影像CIMG以及參考區域範圍REFR的相關資訊至顯示屏幕640。顯示屏幕640可用以顯示擷取影像CIMG以及參考區域範圍REFR。其中，透過顯示屏幕640所顯示的參考區域範圍REFR，使用者可針對成像影像PIMG，依據較佳的位置及角度來進行影像擷取動作，並獲得較佳的擷取影像CIMG。

在此請注意，本發明實施例中，攝像裝置620、運算器630以及顯示屏幕640可整合在相同的電子裝置中，上述的電子裝置可以為手持式的電子裝置。或者，攝像裝置620、運算器630以及顯示屏幕640也可分別設置在不同的電子裝置中。顯示屏幕640例如為顯示器。

以下請參照圖7，圖7繪示本發明實施例的投影系統的一實施方式的示意圖。在圖7中，攝像裝置740、運算器720以及顯示屏幕750共同被設置在手持式電子裝置700中。手持式電子裝置700另包含多軸角度偵測器710以及訊號傳輸介面730。

運算器720耦接至多軸角度偵測器710、訊號傳輸介面730、攝像裝置740以及顯示屏幕750。多軸角度偵測器710用以偵測手持式電子裝置700的靜態重力狀態以產生多軸角度資訊。攝像裝置740用以擷取成像影像PIMG以產生擷取影像CIMG。訊號傳輸介面730則透過無線或有線的方式，來與投影裝置執行訊號傳輸動作。顯示屏幕750可用以顯示擷取影像CIMG，在本發明實施例中，顯示屏幕750也可用以顯示依據多軸角度資訊所產生的參考區域範圍。

附帶一提的，在本發明部分實施例中，參考區域範圍可以不必要顯示於顯示屏幕750上。

請參照圖8A以及圖8B，圖8A以及圖8B繪示本發明實施例的參考區域範圍的顯示方式的示意圖。在圖8A中，手持式電子裝置800透過顯示屏幕810以顯示參考區域範圍REFR。其中，顯示屏幕810透過虛線的方框來顯示參考區域範圍REFR，以供使用者作為擷取成像影像PIMG以獲得擷取影像CIMG的參考依據。在圖8B中，手持式電子裝置800透過顯示屏幕810，透過顯示四個邊角來呈現參考區域範圍REFR，並不需要顯示出參考區域範圍REFR完整的範圍。

當然，圖8A及圖8B的參考區域範圍REFR的顯示方式僅只是一個範例。本領域具通常知識者可透過其他的方式來進行參考區域範圍REFR的顯示動作，沒有固定的限制。

請參照圖9，圖9繪示本發明一實施例的投影裝置的示意圖。投影裝置900包括攝像裝置910、投影鏡頭920、運算器930以及儲存裝置940。攝像裝置910耦接至運算器930。運算器930控制儲存裝置940匯出校正影像，再藉由投影鏡頭920投射出校正影像以產生成像影像PIMG。攝像裝置910用以擷取成像影像PIMG以獲得擷取影像CIMG。攝像裝置910中並可具有多軸角度偵測器，並用以偵測攝像裝置910的多軸角度資訊。運算器930則可依據多軸角度資訊來產生參考區域範圍。另外，透過校正影像中的識別圖案以及擷取影像CIMG中的識別圖案，運算器930可計算出座標轉換資訊，再透過座標轉換資訊以針對參考區域範圍的多個參考座標值進行計算，運算器930可計算出邊界校正資訊CCF。

如此一來，投影裝置900可依據邊界校正資訊CCF，透過投影鏡頭920以針對成像影像PIMG的尺寸進行調整。

在實施例中，攝像裝置910、投影鏡頭920以及運算器930整合在相同的投影裝置900中，而關於多軸角度資訊、座標轉換資訊以及邊界校正資訊CCF的產生細節，則與前述實施例的實施方式相類似，此處不多贅述。

附帶一提的，在本發明實施例中，投影裝置900以及攝像裝置910可應用單一的運算器930來執行相關的運算動作。或者，運算器930也可透過兩個運算晶片的實施，並分別對應投影裝置900以及攝像裝置910。

綜上所述，本發明藉由攝像裝置擷取投影裝置依據校正影像投射出的成像影像。藉由擷取影像中的識別圖案以及校正影像中的識別圖案來計算出座標轉換資訊。本發明另依據攝像裝置的多軸角度資訊以產生參考區域範圍，並依據參考區域範圍以及座標轉換資訊計算出邊界校正資訊。本發明的投影裝置依據邊界校正資訊來調整成像影像的尺寸，以完成成像影像的校正動作。如此一來，投影系統不需要藉由投影布幕做為參考依據，也可有效完成成像影像的校正動作，提升投影系統的使用效能。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

S110~S150:顯示影像的校正方法的步驟 210:校正影像 211~214、211’~214’:識別圖案 520、620、740、910:攝像裝置 410:調整後成像影像 420、PIMG:成像影像 500、600:投影系統 510、610、900:投影裝置 530、630、720、930:運算器 621:多軸角度偵測器 622:訊號傳輸介面 640、750、810:顯示屏幕 700、800:手持式電子裝置 920:投影鏡頭 940:儲存裝置 AF:多軸角度資訊 AP11~AP22:頂點 C11~C14、C11’~C14’:幾何中心 CCF:邊界校正資訊 CIMG:擷取影像 REFR:參考區域範圍。

圖1繪示本發明實施例的投影系統的示意圖。圖2繪示本發明一實施例的顯示影像的校正方法的流程圖。圖3繪示本發明實施例的校正影像的示意圖。圖4繪示本發明實施例的攝像裝置所擷取的擷取影像的示意圖。圖5繪示本發明實施例的成像影像的尺寸調整動作示意圖。圖6繪示本發明實施例的投影系統的示意圖。圖7繪示本發明實施例的投影系統的一實施方式的示意圖。圖8A以及圖8B繪示本發明實施例的參考區域範圍的顯示方式的示意圖。圖9繪示本發明一實施例的投影裝置的示意圖。

S110~S150:顯示影像的校正方法的步驟

Claims

一種顯示影像的校正方法，適用於一投影系統，其中該投影系統包括一投影裝置、一攝像裝置以及一運算器，該校正方法包括：藉由該投影裝置，將一校正影像投射成一成像影像，其中該校正影像具有至少四個識別圖案；藉由該攝像裝置，提供一多軸角度資訊，並擷取包含該成像影像的一擷取影像；藉由該運算器，依據該多軸角度資訊，在擷取影像中計算出一參考區域範圍，並依據該校正影像的該些識別圖案以及該擷取影像中的多個識別圖案計算出一座標轉換資訊；藉由該運算器，依據該參考區域範圍的多個參考座標值以及該座標轉換資訊，計算出一邊界校正資訊；以及藉由該投影裝置，依據該邊界校正資訊以及該座標轉換資訊，調整該成像影像的尺寸。
如申請專利範圍第1項所述的顯示影像的校正方法，其中藉由該運算器，依據該校正影像的該些識別圖案建立一第一座標資訊，依據該擷取影像中的該些識別圖案建立一第二座標資訊，並依據該第一座標資訊以及該第二座標資訊計算出該座標轉換資訊。
如申請專利範圍第2項所述的顯示影像的校正方法，其中藉由該運算器，依據該校正影像以建立一第一座標系統，並且依據該校正影像的該些識別圖案的幾何中心在該第一座標系統的座標值以建立該第一座標資訊。
如申請專利範圍第2項所述的顯示影像的校正方法，其中藉由該運算器，依據該擷取影像以建立一第二座標系統，並且依據該擷取影像中的該些識別圖案的幾何中心在該第二座標系統的座標值以建立該第二座標資訊。
如申請專利範圍第4項所述的顯示影像的校正方法，其中藉由該運算器，計算該參考區域範圍的多個邊角在該第二座標系統的該些參考座標值，並依據該座標轉換資訊轉換該些參考座標值以獲得該邊界校正資訊。
如申請專利範圍第4項所述的顯示影像的校正方法，其中藉由該投影裝置，依據該邊界校正資訊來對該投射影像的影像資訊的一原始尺寸進行縮小或放大動作，以獲得一調整後影像資料，並且依據該調整後影像資料進行投影動作。
如申請專利範圍第1項所述的顯示影像的校正方法，其中藉由該攝像裝置以提供一多軸角度偵測器，並藉由該多軸角度偵測器偵測該攝像裝置的靜態重力狀態以產生該多軸角度資訊。
如申請專利範圍第1項所述的顯示影像的校正方法，其中藉由該運算器，依據該擷取影像中的該些識別圖案的位置以調整該參考區域範圍的位置以及尺寸的至少其中之一。
如申請專利範圍第1項所述的顯示影像的校正方法，該投影系統還包括一顯示屏幕，藉由該顯示屏幕以顯示該擷取影像以及該參考區域範圍。
如申請專利範圍第1項所述的顯示影像的校正方法，其中該些識別圖案在該校正影像的多個角落。
一種投影系統，包括：一投影裝置，將一校正影像投射成一成像影像，並依據一邊界校正資訊以及一座標轉換資訊，對該成像影像的尺寸進行調整，其中該校正影像具有至少四個識別圖案；一攝像裝置，提供一多軸角度資訊，並擷取包含該成像影像的一擷取影像；以及一運算器，耦接至該投影裝置以及該攝像裝置，依據該多軸角度資訊，在擷取影像中計算出一參考區域範圍，並依據該參考區域範圍的多個參考座標值以及該座標轉換資訊，計算出該邊界校正資訊，其中該運算器依據該多軸角度資訊，計算出該參考區域範圍，其中該運算器依據該校正影像的該些識別圖案以及該擷取影像中的該些識別圖案，計算出一座標轉換資訊。
如申請專利範圍第11項所述的投影系統，其中該運算器依據該校正影像的該些識別圖案建立一第一座標資訊，依據該擷取影像中的該些識別圖案建立一第二座標資訊，並依據該第一座標資訊以及該第二座標資訊計算出該座標轉換資訊。
如申請專利範圍第12項所述的投影系統，其中該運算器依據該校正影像以建立一第一座標系統，並且依據該校正影像的該些識別圖案的幾何中心在該第一座標系統的座標值以建立該第一座標資訊。
如申請專利範圍第12項所述的投影系統，其中該運算器依據該擷取影像以建立一第二座標系統，並且依據該擷取影像中的該些識別圖案的幾何中心在該第二座標系統的座標值以建立該第二座標資訊。
如申請專利範圍第14項所述的投影系統，其中該運算器計算該參考區域範圍的多個邊角在該第二座標系統的該些參考座標值，並依據該座標轉換資訊轉換該些參考座標值以獲得該邊界校正資訊。
如申請專利範圍第15項所述的投影系統，其中該投影裝置依據該邊界校正資訊來對該投射影像的影像資訊的一原始尺寸進行縮小或放大動作，以獲得一調整後影像資料，並依據該調整後影像資料進行投影動作。
如申請專利範圍第11項所述的投影系統，其中該攝像裝置包括：一多軸角度偵測器，依據該攝像裝置的靜態重力狀態，其中該投影系統還依據該攝像裝置的靜態重力狀態以產生該參考區域範圍。
如申請專利範圍第11項所述的投影系統，其中該運算器還依據該擷取影像中的該些識別圖案的位置以調整該參考區域範圍的位置以及尺寸的至少其中之一。
如申請專利範圍第18項所述的投影系統，其中該攝像裝置還包括：一顯示屏幕，用以顯示該參考區域範圍；以及一訊號傳輸介面，用以傳送該座標轉換資訊至該投影裝置。
如申請專利範圍第19項所述的投影系統，其中該訊號傳輸介面為有線訊號傳輸介面或無線訊號傳輸介面。
如申請專利範圍第11項所述的投影系統，其中該攝像裝置以及該運算器可設置在一手持式電子裝置中。
一種投影裝置，包括：一攝像裝置，提供一多軸角度資訊，並擷取包含一成像影像的一擷取影像；以及一運算器，耦接至該攝像裝置，控制一投影鏡頭將一校正影像投射成該成像影像，並依據一邊界校正資訊以及一座標轉換資訊，對該成像影像的尺寸進行調整，其中該校正影像具有至少四個識別圖案，其中該運算器依據一參考區域範圍的多個參考座標值以及該座標轉換資訊，計算出該邊界校正資訊，其中該運算器依據該多軸角度資訊，計算出該參考區域範圍，其中該運算器依據該校正影像的該些識別圖案以及該擷取影像中的該些識別圖案，計算出該座標轉換資訊。