TWI477880B - 投影機光線調整系統及方法 - Google Patents

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投影機光線調整系統及方法
本發明涉及一種投影機光線調整系統及方法。
投影機(又稱投影儀)是日常工作中比較常用的設備。通常，使用投影機做簡報時，偶而會有人經過投影螢幕前方，此時，若投影機燈光過強，人眼直視鏡頭易感覺不適，會傷及視力。
鑒於以上內容，有必要提供一種投影機光線調整系統及方法，可以當人經過投影螢幕前方時，自動關閉所經過區域的燈光，避免投影機燈光傷及人的視力。
一種投影機光線調整系統，該投影機包括攝像機、DMD晶片及投影透鏡，該系統包括：發送模組，用於發送控制指令給攝像機，使攝像機即時拍攝投影機到螢幕之間物體的影像，及獲取影像中該物體在投影範圍內各圖元的座標；判斷模組，用於判斷所述拍攝的物體的影像中是否有人的形狀；轉換模組，用於當所拍攝的物體的影像中有人的形狀時，將物體的影像在投影範圍內各圖元的座標轉換成在DMD晶片上對應圖元的座標；調整模組，用於調整上述組成物體的影像的圖元在DMD晶片上的座標所對應的小反射鏡的角度，使小反射鏡接收的光不通過投影透鏡。
一種投影機光線調整方法，該投影機包括攝像機、DMD晶片及投影透鏡，該方法包括步驟：發送控制指令給攝像機，使攝像機即時拍攝投影機到螢幕之間物體的影像，及獲取影像中該物體在投影範圍內各圖元的座標；判斷所述拍攝的物體的影像中是否有人的形狀；當所拍攝的物體的影像中有人的形狀時，將物體的影像在投影範圍內各圖元的座標轉換成在DMD晶片上對應圖元的座標；調整上述組成物體的影像的圖元在DMD晶片上的座標所對應的小反射鏡的角度，使小反射鏡接收的光不通過投影透鏡。
相較於習知技術，所述的投影機光線調整系統及方法，可以當人經過投影螢幕前方時，自動關閉所經過區域的燈光，避免投影機燈光傷及人的視力。
1‧‧‧投影機
10‧‧‧投影機主體
110‧‧‧光源
120‧‧‧轉光鏡
130‧‧‧攝像機
140‧‧‧DMD晶片
150‧‧‧投影透鏡
20‧‧‧投影機光線調整系統
200‧‧‧發送模組
210‧‧‧判斷模組
220‧‧‧轉換模組
230‧‧‧調整模組
30‧‧‧螢幕
300‧‧‧投影範圍
400‧‧‧影像範圍
1400‧‧‧小反射鏡
圖1係本發明投影機光線調整系統較佳實施例的應用環境圖。
圖2係本發明圖1中投影機光線調整系統較佳實施例的功能模組圖。
圖3係本發明投影機光線調整方法的較佳實施例的流程圖。
圖4係圖1中螢幕及在該螢幕上投影區域的示意圖。
圖5係圖1中攝像機所拍攝的物體影像的示意圖。
圖6係圖1中攝像機所拍攝的物體影像在投影區域的示意圖。
圖7係本發明圖1中的DMD晶片上的小反射鏡在正常情況下的光線傳播的示意圖。
圖8係本發明圖1中的DMD晶片上的小反射鏡在調整之後的光線傳 播的示意圖。
如圖1所示，係本發明投影機較佳實施例的應用環境圖。該投影機1包括一投影機主體10及一投影機光線調整系統20。所述投影機1正常工作時，將影像投影到螢幕30的投影範圍300內，如圖4所示。在本較佳實施例中，所述投影機1為數位光學處理(Digital Light Processing，DLP)投影機。
該投影機主體10包括一光源110、一轉光鏡120、一攝像機130、一數位微鏡組顯示(Digital Micro-mirror Display,DMD)晶片140及一投影透鏡150。
所述光源110用於產生光，並將所產生的光投向位於光源110前方的轉光鏡120。所述光源110可以為發光二極體(Light Emitting Diode，LED)、鐳射二級管、有機EL元件以及其他任意能夠生產光的裝置。在本較佳實施例中，所述的光源110為發光二極體。
所述轉光鏡120用於將從光源110產生的光投射到DMD晶片140上。另外，根據投影機1內部的不同設計，所述轉光鏡120可以省略，也可以保留，若省略轉光鏡120，則投影機1內部的光源110所產生的光直接投射到DMD晶片140上。
所述DMD晶片140上有多個小反射鏡1400將接收到的光通過投影透鏡150投射到位於投影機1前方的螢幕30上。如圖7所示，DMD晶片140上的一個小反射鏡1400接收從轉光鏡120投射過來的光，並將接收過來的光傳送到投影透鏡150上。具體而言，DMD晶片140上有多個小反射鏡1400，每一個小反射鏡1400都具有獨立控制光線 的開關能力，即每個小反射鏡1400都可以獨立向正負方向翻轉一定的角度(例如，10度)。每個小反射鏡1400代表一個圖元，若DMD晶片的解析度為1024×768，說明DMD晶片140上有1024×768個小反射鏡1400。
所述投影透鏡150用於將DMD晶片140上小反射鏡1400傳送的光投射到螢幕30上的投影範圍300內，從而形成放大的影像。
所述攝像機130用於當螢幕30上有影像播放時，即時拍攝從攝像機130到螢幕30之間物體的影像。所拍攝到的影像如圖5所示，其中，所拍攝的影像範圍400並不是螢幕30的範圍，一般而言，所拍攝的影像範圍400小於螢幕30的範圍。此外，該攝像機130拍攝的影像範圍400至少包括投影範圍300。在本較佳實施中，所述攝像機130主要拍攝人的影像。
所述投影機光線調整系統20與攝像機130和DMD晶片140相連，該投影機光線調整系統20的具體功能將在圖2中做詳細描述。
如圖2所示，係本發明投影機光線調整系統20的功能模組圖。所述投影機光線調整系統20包括發送模組200、判斷模組210、轉換模組220及調整模組230。本發明所稱的模組是完成一特定功能的用戶終端程式段，比程式更適合於描述軟體在用戶終端中的執行過程，因此在本發明以下對軟體描述都以模組描述。
所述發送模組200用於發送控制指令給攝像機130，使攝像機130即時拍攝投影機1到螢幕30之間物體的影像，及獲取影像中該物體在投影範圍300內各圖元的座標。具體而言，所述攝像機130拍攝從攝像機130到螢幕30之間物體的影像，圖5為攝像機130所拍 攝的影像，其中圖5中的黑色區域為所拍攝到的物體在影像範圍400內的影像。所述攝像機130還獲取影像中該物體在投影範圍300內(即圖6中的黑色區域)各圖元的座標。
所述判斷模組210用於判斷所述拍攝的影像中是否有人的形狀。所述判斷的方法為透過人形識別處理技術來實現，即攝像機130中存儲有標準的人的形狀圖形，所述判斷模組210將所拍攝的物體的影像中物體的形狀與該標準的人的形狀圖形進行比對，進而得出所拍攝的物體的影像中是否有人的形狀。具體而言，如圖5所示，判斷所拍攝的物體的影像中的黑色區域是否為人的形狀。
所述轉換模組220用於當所拍攝的物體的影像中有人的形狀時，將物體的影像在投影範圍300內各圖元的座標轉換成在DMD晶片140上對應圖元的座標。具體而言，如圖6所示，假設攝像機130拍攝的物體的影像範圍400為L*K個圖元，而其中投影範圍300為W*H個圖元，投影範圍300距離影像範圍400左下角的長為A個圖元、寬為B個圖元，DMD晶片140的解析度為M*N個圖元。
轉換的計算公式為：X2=((X1-A)/W)*M，Y2=((Y1-B)/H)*N
其中，(X1，Y1)為所拍攝的物體的影像的圖元的座標，(X2，Y2)為(X1，Y1)轉換之後DMD晶片140的對應圖元的座標。
所述調整模組230用於調整上述組成物體的影像的圖元在DMD晶片140上的座標所對應的小反射鏡1400的角度，使小反射鏡1400接收的光不通過投影透鏡150，如圖8所示。
如圖3所示，係本發明投影機光線調整方法較佳實施例的流程圖。
步驟S10，發送模組200發送控制指令給攝像機130，使攝像機130即時拍攝投影機1到螢幕30之間物體的影像，及獲取影像中該物體在投影範圍300內各圖元的座標。具體而言，所述攝像機130拍攝從攝像機130到螢幕30之間物體的影像，圖5為攝像機130所拍攝的影像，其中圖5中的黑色區域為所拍攝到的物體在影像範圍400內的影像。所述攝像機130還獲取影像中該物體在投影範圍300內(即圖6中的黑色區域)各圖元的座標。
步驟S20，判斷模組210判斷所述拍攝的物體的影像中是否有人的形狀。所述判斷的方法為透過人形識別處理技術來實現，即攝像機130中存儲有標準的人的形狀圖形，將拍攝的物體的影像中物體的形狀與該標準的人的形狀圖形進行比對，進而得出所拍攝的物體的影像中是否有人的形狀。當判斷結果為所述拍攝的物體的影像中有人的形狀時，進入步驟S30。當判斷結果為所述拍攝的物體的影像中沒有人的形狀時，直接結束流程。
步驟S30，將物體的影像在投影範圍300內各圖元的座標轉換成在DMD晶片140上對應圖元的座標。具體而言，如圖6所示，假設攝像機130拍攝的影像範圍400為L*K個圖元，而其中投影範圍300為W*H個圖元，投影範圍300距離影像範圍400左下角的長為A個圖元、寬為B個圖元，DMD晶片140的解析度為M*N個圖元。
轉換的計算公式為：X2=((X1-A)/W)*M，Y2=((Y1-B)/H)*N
其中，(X1，Y1)為所拍攝的物體影像的圖元的座標，(X2，Y2)為(X1，Y1)轉換之後DMD晶片140的對應圖元的座標。
步驟S40，調整模組230調整上述組成物體影像的圖元在DMD晶片 140上的座標所對應的小反射鏡1400的角度，使小反射鏡1400接收的光不通過投影透鏡150，具體如圖8所示。
1‧‧‧投影機
10‧‧‧投影機主體
110‧‧‧光源
120‧‧‧轉光鏡
130‧‧‧攝像機
140‧‧‧DMD晶片
150‧‧‧投影透鏡
20‧‧‧投影機光線調整系統
30‧‧‧螢幕

Claims (8)

  1. 一種投影機光線調整系統，該系統包括：發送模組，用於發送控制指令給投影機的攝像機，使攝像機即時拍攝投影機到螢幕之間物體的影像，及獲取影像中該物體在投影範圍內各圖元的座標；判斷模組，用於判斷所述拍攝的物體的影像中是否有人的形狀；轉換模組，用於當所拍攝的物體的影像中有人的形狀時，將物體的影像在投影範圍內各圖元的座標轉換成在投影機的DMD晶片上對應圖元的座標，所述DMD晶片上有多個小反射鏡，每一個小反射鏡都具有獨立控制光線的開關能力，每個小反射鏡代表一個圖元；及調整模組，用於調整上述組成物體的影像的圖元在DMD晶片上的座標所對應的小反射鏡的角度，使小反射鏡接收的光不通過投影透鏡。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之投影機光線調整系統，其中，所述投影機為數位光學處理投影機。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之投影機光線調整系統，其中，所述判斷所述拍攝的物體的影像中是否有人的形狀是透過人形識別處理技術來實現。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之投影機光線調整系統，其中，所述將物體的影像在投影範圍內各圖元的座標轉換成在DMD晶片上對應圖元的座標的計算公式為：X2=((X1-A)/W)*M，Y2=((Y1-B)/H)*N其中，(X1，Y1)為所拍攝物體的影像的像數點的座標，(X2，Y2)為(X1，Y1)轉換之後在DMD晶片上的對應圖元的座標，投影範圍為W*H個圖元，投影範圍距離影像範圍左下角的長為A個圖元、寬為B個圖元，DMD 晶片的解析度為M*N個圖元。
  5. 一種投影機光線調整方法，該方法包括步驟：發送控制指令給投影機的攝像機，使攝像機即時拍攝投影機到螢幕之間物體的影像，及獲取影像中該物體在投影範圍內各圖元的座標；判斷所述拍攝的物體的影像中是否有人的形狀；當所拍攝的物體的影像中有人的形狀時，將物體的影像在投影範圍內各圖元的座標轉換成在投影機的DMD晶片上對應圖元的座標；及調整上述組成物體的影像的圖元在DMD晶片上的座標所對應的小反射鏡的角度，使小反射鏡接收的光不通過投影透鏡。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之投影機光線調整方法，其中，所述投影機為數位光學處理投影機。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之投影機光線調整方法，其中，所述判斷所述拍攝的物體的影像中是否有人的形狀是透過人形識別處理技術來實現。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之投影機光線調整方法，其中，所述將物體的影像在投影範圍內各圖元的座標轉換成在DMD晶片上對應圖元的座標的計算公式為：X2=((X1-A)/W)*M，Y2=((Y1-B)/H)*N其中，(X1，Y1)為所拍攝物體的影像的像數點的座標，(X2，Y2)為(X1，Y1)轉換之後在DMD晶片上的對應圖元的座標，投影範圍為W*H個圖元，投影範圍距離影像範圍左下角的長為A個圖元、寬為B個圖元，DMD晶片的解析度為M*N個圖元。
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