TWI731713B

TWI731713B - 投影系統及其自適應性調整方法

Info

Publication number: TWI731713B
Application number: TW109119792A
Authority: TW
Inventors: 涂勛城; 彭健鈞; 林奇葳
Original assignee: 中強光電股份有限公司
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-06-12
Publication date: 2021-06-21
Also published as: US20210377501A1; TW202145776A; US11546564B2; CN113747131A

Abstract

本發明提出一種投影系統及其自適應性調整方法。投影系統包括投影裝置、取像裝置以及處理裝置。投影裝置依序地投射格點陣列的多個子格點陣列至投影面的投影區域。取像裝置依序地拍攝投射在投影面上的多個子格點陣列，以輸出多個格點影像。處理裝置分析多個格點影像，以取得每一多個格點影像中的多個投影格點的多個格點座標以及格點排序。處理裝置依據多個格點座標以及格點排序來判斷多個投影格點的至少一部分為多個有效格點，並且依據多個有效格點來調整投影裝置。本發明提出的投影系統及其自適應性調整方法具有提供良好投影品質的效果。

Description

投影系統及其自適應性調整方法

本發明是有關於一種顯示技術，且特別是有關於一種投影系統及其自適應性調整方法。

目前關於投影機的投影校正，一般採用的手段是，由投影裝置投射格點陣列至投影面（可為非平面）上，並由取像裝置取得投影面的格點陣列影像。接著，處理裝置對取像裝置所取得的格點陣列影像中的各個投影格點的格點座標與格點陣列的各個原始格點座標進行比對，以取得影像在投影面的形變資料。最後，處理裝置可依據影像在投影面的形變資料來對應調整投影裝置或投影畫面，以使經調整後的投影裝置或投影畫面可在非平面的投影面上投射出平順的投影畫面。然而，在某些情況下，由於投影面可能具有大幅度的起伏變化，而使得投影裝置所投射格點陣列中的多個格點位置錯置、重疊或模糊，而導致處理裝置無法有效取得格點座標及/或正確的格點排序。

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系統及其自適應性調整方法可使投影系統能夠自動地調整投影設定，以在任意的投影面上皆可提供良好投影效果。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一種投影系統包括第一投影裝置、取像裝置以及處理裝置。第一投影裝置用以依序地投射第一格點陣列的多個第一子格點陣列至投影面的第一投影區域，每一所述多個第一子格點陣列包含多個第一格點。取像裝置用以依序地拍攝投射在投影面上的所述多個第一子格點陣列，以輸出多個第一格點影像。處理裝置耦接第一投影裝置以及取像裝置，並且用以分析所述多個第一格點影像，以取得每一所述多個第一格點影像中的多個第一投影格點的多個第一格點座標以及第一格點排序。處理裝置依據所述多個第一格點座標以及第一格點排序來判斷所述多個第一投影格點的至少一部分為多個第一有效格點，並且依據所述多個第一有效格點來調整第一投影裝置。

在本發明的一實施例中，上述的第一投影裝置任相鄰兩次投射的所述多個第一格點的兩格點圓心連線的最小距離小於第一格點的格點直徑。

在本發明的一實施例中，上述的每一所述多個第一子格點陣列為第一格點陣列中的不同列。

在本發明的一實施例中，上述的每一所述多個第一子格點陣列為第一格點陣列中的不同行及不同列。

在本發明的一實施例中，上述的每一所述多個第一子格點陣列的所述多個第一格點在格點陣列中彼此不相鄰。

在本發明的一實施例中，上述的處理裝置依據所述多個第一有效格點來決定第一投影裝置的第一有效投影範圍。

在本發明的一實施例中，上述的處理裝置依據所述多個第一有效格點來調整第一投影裝置所投射的第一投影畫面，以使第一投影畫面被調整以對應於投影面在第一投影區域內的形變結果。

在本發明的一實施例中，上述的投影系統更包括第二投影裝置。第二投影裝置用以依序地投射第二格點陣列的多個第二子格點陣列至投影面的第二投影區域。每一所述多個第二子格點陣列包含多個第二格點。第一投影區域部分重疊第二投影區域。取像裝置更用以依序地拍攝投射在投影面上的所述多個第二子格點陣列，以輸出多個第二格點影像。處理裝置更用以分析所述多個第二格點影像，以取得每一所述多個第二格點影像中的多個第二投影格點的多個第二格點座標以及第二格點排序。處理裝置依據所述多個第二格點座標以及第二格點排序來判斷所述多個第二投影格點的至少一部分為多個第二有效格點，並且依據所述多個第二有效格點來調整第二投影裝置。

在本發明的一實施例中，上述的處理裝置依據所述多個第一有效格點以及所述多個第二有效格點來排序全畫面的多個全畫面有效格點。處理裝置依據所述多個全畫面有效格點來決定第一投影裝置及第二投影裝置的融合投影區域的邊框。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一種投影系統的自適應性調整方法包括以下步驟：藉由第一投影裝置依序地投射取自第一格點陣列的多個第一子格點陣列至投影面的第一投影區域，其中每一所述多個第一子格點陣列包含多個第一格點；藉由取像裝置依序地拍攝投射在投影面上的所述多個第一子格點陣列，以輸出多個第一格點影像；分析所述多個第一格點影像，以取得每一所述多個第一格點影像中的多個第一投影格點的多個第一格點座標以及第一格點排序；以及依據所述多個第一格點座標以及第一格點排序來判斷所述多個第一投影格點的至少一部分為多個第一有效格點，並且依據所述多個第一有效格點來調整第一投影裝置。

在本發明的一實施例中，上述的第一投影裝置任相鄰兩次投射的所述多個第一格點的兩格點連線的最小距離小於第一格點的格點直徑。

在本發明的一實施例中，上述的依據所述多個第一有效格點來調整第一投影裝置的步驟包括以下步驟：依據所述多個第一有效格點來決定第一投影裝置的第一有效投影範圍。

在本發明的一實施例中，上述的依據所述多個第一有效格點來調整第一投影裝置的步驟包括：依據所述多個第一有效格點來調整第一投影裝置所投射的第一投影畫面，以使第一投影畫面被調整以對應於投影面在第一投影區域內的形變結果。

在本發明的一實施例中，上述的自適應性調整方法更包括以下步驟：藉由第二投影裝置依序地投射第二格點陣列的多個第二子格點陣列至投影面的第二投影區域，其中每一所述多個第二子格點陣列包含多個第二格點，第一投影區域部分重疊第二投影區域；藉由取像裝置依序地拍攝投射在投影面上的所述多個第二子格點陣列，以輸出多個第二格點影像；分析所述多個第二格點影像，以取得每一所述多個第二格點影像中的多個第二投影格點的多個第二格點座標以及第二格點排序；以及依據所述多個第二格點座標以及第二格點排序來判斷所述多個第二投影格點的至少一部分為多個第二有效格點，並且依據所述多個第二有效格點來調整第二投影裝置。

在本發明的一實施例中，上述的自適應性調整方法更包括以下步驟：依據所述多個第一有效格點以及所述多個第二有效格點來排序全畫面的多個全畫面格點；以及依據所述多個全畫面有效格點來決定第一投影裝置及第二投影裝置的融合投影區域的邊框。

基於上述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。本發明的投影系統及其自適應性調整方法可藉由投影裝置分時且依序投射格點陣列的多個子格點陣列，以使處理裝置可透過取像裝置取得正確的多個格點座標以及格點排序，以便於處理裝置進行有效的投影校正操作。換言之，本發明的投影系統及其自適應性調整方法可對具有形變的投影面進行相對的投影調整，而提供良好投影效果。

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。

圖1是依照本發明的一實施例的投影系統的投影示意圖。請參考圖1，投影系統100包括處理裝置110、投影裝置120以及取像裝置130。處理裝置110耦接投影裝置120以及取像裝置130。在本實施例中，當投影系統100經啟動而進行投影時，投影系統100可自動地進行自適應性的調整操作。具體而言，投影裝置120可分時且依序地投射取自格點陣列的多個子格點陣列至投影面101的投影區域121，舉例來說，格點陣列包含多個格點，每一格點具有格點位置，並且多個格點的一部分組成一個子格點陣列，多個格點的另一部分組成另一個子格點陣列，亦即每一子格點陣列包含多個格點中的部分格點，本發明的子格點陣列不限於2個，可依不同實施例而設置多個子格點陣列。投影區域121的範圍可大於或小於投影面101上的預設投影區域102的範圍，但本發明並不限於此。預設投影區域102是投影裝置120進行調整後投影的目標區域，可為投影面101的一部分或為另外的投影屏幕的範圍，本發明並不加以限制。接著，取像裝置130可對應於投影裝置120的每一次投射而依序地從取像區域131拍攝投射在投影面101上的多個子格點陣列的影像，並將每一個子格點陣列的影像輸出為格點影像132，其中每一個子格點陣列的影像對應一個格點影像132。投影面101中的預設投影區域102可為平面、非平面或具有特定曲率變化。在本實施例中，處理裝置110可藉由分析每一個格點影像132，來有效地取得可用於調整投影裝置120的投影設定的每一個格點影像132中的多個投影格點的多個格點座標以及格點排序。

舉例而言，處理裝置110可例如依據多個投影格點的多個格點座標來進行投影裝置120的變形校正或梯形校正（Keystone adjustment）。處理裝置110可依據多個格點座標來比對格點陣列中的多個格點的格點位置，以依據多個格點的偏移結果來對應調整投影畫面或投影裝置120的光機，以使經調整後的投影裝置120所投射的投影畫面可匹配於投影面101的形變而在投影面101上顯示為平順且完整的投影結果，並且經調整後的投影裝置120所投射的投影畫面的範圍可完全地在符合預設投影區域102的範圍。值得一提的是，處理裝置110取得正確的格點排序的目的在於，若投影面101例如具有大幅度的曲率變化，而導致投影裝置120所投射的部分格點在投影面101變形或與其他格點錯位、重疊時，處理裝置110可依據格點排序來校正此一情況而正確的調整投影裝置120。

在本實施例中，處理裝置110可例如是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）、其他類似處理裝置或這些裝置的組合。並且，投影系統100還可包括記憶體（Memory）。所述記憶體可用於記錄本發明各實施例所述的影像資料及影像分析模組等，以供處理裝置110存取並執行。

在本實施例中，投影裝置120可包括光源模組（未繪示）、光機模組（未繪示）、投影鏡片組（未繪示）以及影像傳輸介面（未繪示）等，諸如此類的相關電路元件。光源模組可包括放電燈泡、發光二極管或者雷射光源的發光單元。光機模組可包括反射式的空間光調製器或透射式的空間光調製器。反射式空間光調製器可例如是反射式的矽基液晶（Liquid Crystal on Silicon，LCOS）或者數位微鏡元件（Digital Micro-mirror Device，DMD）。透射式的空間光調製器可例如是透光液晶面板（Transparent Liquid Crystal Panel）。投影鏡片組可包括多個鏡片，並且所述多個鏡片可形成投影光路。

在本實施例中，取像裝置130可包括一個或多個攝影機（Camera）。值得注意的是，取像裝置130在投影面101上進行取像的取像區域131的範圍可大於或等於投影裝置120在投影面101上進行投影的投影區域121的範圍。另外，處理裝置110、投影裝置120以及取像裝置130可整合在同一個投影機設備中，或是分離設置在不同設備中，本發明並不加以限制。

本發明的投影系統及自適應性調整方法詳細說明如下。圖2A是依照本發明的格點陣列及子格點陣列的第一實施例的排列示意圖。參考圖1以及圖2A，格點陣列210包括陣列排列的多個格點201，格點陣列210可劃分為多個子格點陣列211~214。具體而言，投影裝置120分時且依序地投射子格點陣列211~214至投影面101的投影區域121中。子格點陣列211~214分別包括多個格點201A~201D，並且每一子格點陣列211~214取自格點陣列210的不同行（Column）的格點201。並且，格點陣列210的每一格點201在子格點陣列211~214當中出現的次數相同。值得注意的是，投影裝置120可依序投射子格點陣列211~214，也可以是依序投射子格點陣列211、子格點陣列213、子格點陣列212及子格點陣列214，本發明並不加以限制子格點陣列的投影順序。

在本實施例中，以格點201為圓形為例，子格點陣列211的每一格點201A與相鄰的子格點陣列212的每一格點201B彼此分離，但本發明不限於此。在其他實施例中，在格點陣列210中距離最近的相鄰兩格點201可部分重疊，舉例來說，投影裝置120任相鄰兩次投射的子格點陣列的格點201的兩格點圓心連線的最小距離可以小於格點201的格點直徑。例如，子格點陣列211的每一格點201A與子格點陣列212的每一格點201B的兩格點圓心連線的最小距離小於格點201的格點直徑。換言之，子格點陣列211的每一格點201A與相鄰的子格點陣列212的每一格點201B可部分重疊。值得注意的是，本發明的格點形狀並不限於圓形，格點的形狀可為三角形、方形或其他形狀，並且上述的格點直徑可為格點寬度（或長度），因此其他形狀或形式的格點形狀亦可適用於本發明的自適應性調整操作。

請繼續參考圖1及圖2A，在投影裝置120分時且依序地投射子格點陣列211~214至投影面101的投影區域121時，取像裝置130相應地逐次拍攝子格點陣列211~214投射於投影面101的影像（即格點影像132），處理裝置110可對取像裝置130的逐次拍攝結果（即格點影像132）進行分析，以取得取像裝置130所拍攝的格點影像132中的多個投影格點的多個格點座標以及格點排序，其中投影格點是指各格點201A~201D投射於投影面101被取像裝置130拍攝到的影像。或者，處理裝置110可將依序投射的格點201A~201D重新組合排序成類似格點陣列（類似於格點陣列210，但可能有變形）。對此，處理裝置110可依據多個格點座標以及格點排序來判斷這些投影格點的至少一部分為多個有效格點。有效格點是指位於預設投影區域102的範圍內，且可被取像裝置130正確地取像且排序的格點。反之，若某格點被投射而超出預設投影區域102的範圍，或無法正確取像且排序，則此某格點將被處理裝置110定義為無效格點。因此，處理裝置110可依據多個有效格點來決定投影裝置120在預設投影區域102的範圍內的有效投影範圍，並且對應調整投影裝置120，使投影畫面以對應於投影面101的形變結果。

圖2B是依照本發明的格點陣列及子格點陣列的第二實施例的排列示意圖。參考圖1以及圖2B，格點陣列220包括多個陣列排列的多個格點202，格點陣列220可劃分為多個子格點陣列221~224。具體而言，投影裝置120分時且依序地投射子格點陣列221~224至投影面101的投影區域121中。子格點陣列221~224分別包括多個格點202A~202D，並且每一子格點陣列221~224取自格點陣列220的不同列（Row）的多個格點202。並且，格點陣列220的每一格點202在子格點陣列221~224當中出現的次數相同。

相較於上述圖2A，本實施例的投影裝置120是以逐列投射格點陣列220的子格點陣列221~224的方式，來避免格點陣列220的多個格點座標以及排序因投影面101形變，而使處理裝置110誤判，但本實施例的格點陣列220的格點特徵亦可參考上述實施例的說明而不多加贅述。另外，本發明的投影裝置120亦不限於僅逐行或逐列投射格點陣列中的子格點陣列。在一實施例中，投影裝置120亦可先逐行投射如圖2A的子格點陣列211~214，接著再逐列投射如圖2B的子格點陣列221~224，且格點陣列的每一格點在子格點陣列211~214及221~224當中出現的次數相同（例如每一格點均出現2次），例如每一子格點陣列為格點陣列210中的不同行及不同列，以使處理裝置110可藉由取像裝置130拍攝投影子格點陣列影像，以進行每個格點的多次校對後，而可取得更為正確的多個投影格點的多個格點座標以及格點排序。

圖2C是依照本發明的格點陣列及子格點陣列的第三實施例的排列示意圖。參考圖1以及圖2C，格點陣列230包括多個陣列排列的多個格點203。具體而言，投影裝置120分時且依序地投射子格點陣列231、232至投影面101的投影區域121中。子格點陣列231、232分別包括多個格點203A、203B，並且每一子格點陣列231、232的格點203在格點陣列230中彼此不相鄰，例如子格點陣列231取自格點陣列230的奇數排的第奇數個格點以及偶數排的第偶數個格點，子格點陣列232取自格點陣列230的奇數排的第偶數個格點以及偶數排的第奇數個格點，但本發明不限於此。

相較於上述圖2A及圖2B，本實施例的投影裝置120是透過分別投射奇數格點以及偶數格點的方式，來避免格點陣列230的多個格點座標以及排序因投影面101形變，而使處理裝置110誤判，但本實施例的格點陣列230的格點特徵亦可參考上述實施例的說明而不多加贅述。

圖3是依照本發明的圖1實施例的投影系統的自適應性調整方法的流程圖。參考圖1、圖2A以及圖3，本實施例的自適應性調整方法可至少適用於圖1的投影系統，並且以圖2A的子格點陣列的排列方式為例。在步驟S310中，投影裝置120依序地投射取自格點陣列210的多個子格點陣列211~214至投影面101的投影區域121，其中每一子格點陣列211~214包含多個格點201A~201D。在步驟S320中，取像裝置130依序地拍攝投射在投影面101上的子格點陣列211~214 ，以輸出多個格點影像132。舉例來說，投影裝置120投射子格點陣列211後，取像裝置130拍攝投射在投影面101上的子格點陣列211的影像，拍攝完成後投影裝置120投射子格點陣列212，之後依序進行子格點陣列的投射及拍攝。在步驟S330中，處理裝置110分析這些格點影像132，以取得每一格點影像132中的多個投影格點的多個格點座標以及格點排序。在步驟S340中，處理裝置110依據多個格點座標以及格點排序來判斷多個投影格點的至少一部分為多個有效格點，並且依據多個有效格點來調整投影裝置120，例如使投影區域121符合預設投影區域102的範圍並顯示為平順且完整的投影畫面。因此，本實施例的自適應性調整方法可使投影系統100進行自動且有效的自適應性調整後，可提供良好的投影效果。

然而，關於本實施例的投影系統100的裝置特徵、投影方式以及實施細節可參考上述圖1及圖2A實施例的說明，而可獲致足夠的教示、建議以及實施說明，因此不多加贅述。

圖4是依照本發明的另一實施例的投影系統的投影示意圖。投影系統400包括處理裝置410、投影裝置420~440以及取像裝置450。特別說明的是，在本實施例中以三台投影裝置為例說明，但不限定本發明僅適用於三台投影裝置，在其他的實施例中投影裝置可為兩台或四台以上。處理裝置410耦接第一投影裝置420、第二投影裝置430、第三投影裝置440以及取像裝置450。在本實施例中，第一投影裝置420、第二投影裝置430以及第三投影裝置440用以依序朝投影面401進行投影。預設投影區域402是各投影裝置進行調整後投影的目標區域，可為投影面401的一部分或為投影屏幕的範圍，本發明並不加以限制。第一投影裝置420、第二投影裝置430以及第三投影裝置440可分別採用如上述圖2A~2C實施例所述的其中一種子格點陣列的投射方式。以圖2A實施例的子格點陣列投射方式為例，請同時參考圖2A及圖4，第一投影裝置420可分時且依序投射具有多個第一格點201的第一格點陣列210的多個第一子格點陣列211~214至投影面401（一次投射一行）的第一投影區域421中，並且取像裝置450依序拍攝而輸出多個第一格點影像451。處理裝置410可分析多個第一格點影像451中的多個第一投影格點，以取得每一第一格點影像451中的多個第一投影格點的多個第一格點座標以及第一格點排序。以此類推，第二投影裝置430以及第三投影裝置440亦在第二投影區域431以及第三投影區域441內進行同樣的第二格點陣列的多個第二格點以及第三格點陣列的多個第三格點的分時投影操作（例如分別以圖2A的子格點陣列211~214進行分時依序投影），其中第一投影區域421部分重疊第二投影區域431，第二投影區域431部分重疊第三投影區域441，並且處理裝置410可對應取得第二投影裝置430及第三投影裝置440所投射的多個第二格點影像452以及多個第三格點影像453的多個第二格點座標、多個第三格點座標、第二格點排序以及第三格點排序。

在本實施例中，處理裝置410可例如依據多個第一至第三格點座標以及第一至第三格點排序來各別對第一投影裝置420、第二投影裝置430以及第三投影裝置440進行變形校正或梯形校正（Keystone adjustment），以使經調整後的第一投影裝置420、第二投影裝置430以及第三投影裝置440所分別投射的第一投影畫面、第二投影畫面以及第三投影畫面可分別匹配於投影面401的形變而在投影面401上的投影畫面間的重疊區域顯示為平順且完整的投影結果，或使第一投影畫面、第二投影畫面以及第三投影畫面符合投影面401上的預設投影區域402且顯示為平順且完整的投影結果（例如將第一投影裝置420至第三投影裝置440的第一投影區域421至第三投影區域441調整為匹配預設投影區域402，或將超出預設投影區域402的投影區域設定為非投影影像區域）。舉例來說，可依據第一格點排序及/或多個第一格點座標以確定第一投影區域421與第二投影區域431間重疊的格點，再依據第二格點排序及/或多個第二格點座標以確定第一投影區域421與第二投影區域431間重疊的格點，以及依據多個重疊格點的多個第一格點座標及/或第二格點座標調整第一投影裝置420及/或第二投影裝置430所分別投射的第一投影畫面及第二投影畫面，但本發明不以此為限，在其他實施例中，可依據第一格點排序及多個第一格點座標，即可調整第一投影裝置420所投射的第一投影畫面。然而，關於本實施例的第一投影裝置420、第二投影裝置430、第三投影裝置440的各別格點陣列的投影方式以及各別的投影畫面的調整方法可參考上述圖1至圖3實施例的說明，而可獲致足夠的教示、建議以及實施說明，因此不多加贅述。

具體來說，圖5是圖4實施例的多個格點影像的融合示意圖。圖6是圖4實施例的融合投影區域的示意圖。請同時參考圖4至圖6，當處理裝置410接收到第一格點影像451、第二格點影像452及第三格點影像453之後，且例如是在進行變形校正或梯形校正之前，處理裝置410可將這些格點影像451~453融合為對應的第一完整格點影像521、第二完整格點影像531以及第三完整格點影像541。並且，如圖5及圖6所示，處理裝置410可逐一比對第一完整格點影像521、第二完整格點影像532以及第三完整格點影像541的多個第一投影格點522、多個第二投影格點532以及多個第三投影格點542是否位於預設投影區域402內，來決定多個第一有效格點523、第二有效格點533以及第三有效格點543，並且依據多個第一有效格點523、第二有效格點533以及第三有效格點543來調整第一投影裝置420、第二投影裝置430及第三投影裝置440。

進一步來說，在本實施例中，在調整第一投影裝置420、第二投影裝置430及第三投影裝置440進行變形校正或梯形校正之後，處理裝置410可將多個第一有效格點523、第二有效格點533以及第三有效格點543排序為全畫面的多個全畫面有效格點，並且處理裝置410依據全畫面有效格點來決定第一投影裝置420、第二投影裝置430以及第三投影裝置440的融合投影區域403的邊框，並調整融合投影區域403的邊框符合預設投影區域402的範圍。對此，融合投影區域403位於預設投影區域402的範圍內。因此，投影系統400可有效地對第一投影裝置420、第二投影裝置430以及第三投影裝置440進行變形校正或梯形校正後，還可對多投影畫面進行自動邊框操作，而提供良好的全畫面（多畫面拼接結果）投影效果，但本發明不限於此。在其他的實施例中，變形校正及自動邊框的步驟可同時操作，亦可調換操作的順序。

圖7是圖4實施例的投影系統的自適應性調整方法的流程圖。請同時參考圖4至圖7，本實施例的自適應性調整方法可至少適用於圖4的投影系統400。在步驟S701中，第一投影裝置420依序地投射取自第一格點陣列（例如格點陣例210）的多個第一子格點陣列（例如子格點陣列211~214）至投影面401的第一投影區域421，其中每一所述多個第一子格點陣列包含多個第一格點。在步驟S702中，取像裝置450依序地拍攝投射在投影面401上的多個第一子格點陣列，以輸出多個第一格點影像451。在步驟S703中，處理裝置410分析多個第一格點影像451，以取得每一多個第一格點影像451中的多個第一投影格點522的多個第一格點座標以及第一格點排序。在步驟S704中，處理裝置410依據多個第一格點座標以及第一格點排序來判斷多個第一投影格點522的至少一部分為多個第一有效格點523，並且依據多個第一有效格點523來調整第一投影裝置420。

在步驟S705中，第二投影裝置430依序地投射取自第二格點陣列（例如格點陣例210）的多個第二子格點陣列（例如子格點陣列211~214）至投影面401的第二投影區域431，其中每一多個第二子格點陣列包含多個第二格點。在步驟S706中，取像裝置450依序地拍攝投射在投影面401上的多個第二子格點陣列，以輸出多個第二格點影像452。在步驟S707中，處理裝置410分析多個第二格點影像452，以取得每一多個第二格點影像452中的多個第二投影格點532的多個第二格點座標以及第二格點排序。在步驟S708中，處理裝置410依據多個第二格點座標以及第二格點排序來判斷多個第二投影格點532的至少一部分為多個第二有效格點533，並且依據多個第二有效格點533來調整第二投影裝置430。

在步驟S709中，第三投影裝置440依序地投射取自第三格點陣列（例如格點陣例210）的多個第三子格點陣列（例如子格點陣列211~214）至投影面401的第三投影區域441，其中每一多個第三子格點陣列包含多個第三格點。在步驟S710中，取像裝置450依序地拍攝投射在投影面401上的多個第三子格點陣列，以輸出多個第三格點影像453。在步驟S711中，處理裝置410分析多個第三格點影像453，以取得每一多個第三格點影像453中的多個第三投影格點542的多個第三格點座標以及第三格點排序。在步驟S712中，處理裝置410依據多個第三格點座標以及第三格點排序來判斷多個第三投影格點542的至少一部分為多個第三有效格點543，並且依據多個第三有效格點543來調整第三投影裝置440。上述步驟S701~S712可使得第一投影畫面、第二投影畫面以及第三投影畫面的重疊區域的畫面為平順且完整的投影畫面，或使第一投影畫面、第二投影畫面以及第三投影畫面符合投影面401上的預設投影區域402且顯示為平順且完整的投影結果。

進一步來說，本實施例更可包含步驟S713及步驟S714。在步驟S713中，處理裝置410依據多個第一有效格點523、多個第二有效格點533以及多個第三有效格點543來排序全畫面的多個全畫面格點。在步驟S714中，處理裝置410依據多個全畫面有效格點來決定第一投影裝置420、第二投影裝置430以及第三投影裝置440的融合投影區域403的邊框，並且例如調整融合投影區域403的邊框符合預設投影區域402的範圍。因此，本實施例的自適應性調整方法可自動地對第一投影裝置420、第二投影裝置430以及第三投影裝置440進行自適應性調整，以提供良好的全畫面（多畫面拼接結果）投影效果。然而，關於本實施例的投影系統400的裝置特徵、投影方式以及實施細節可參考上述圖1至圖6實施例的說明，而可獲致足夠的教示、建議以及實施說明，因此不多加贅述。

綜上所述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。本發明的投影系統及其自適應性調整方法為了避免用於校正投影裝置所投射至投影面的格點陣列中的多個格點隨著投影面的形變而錯位，而導致取像裝置取像錯誤，本發明的投影裝置是以分時地投影多個子格點陣列的方式，以藉由取像裝置拍攝多個格點影像，而使處理裝置可分批取得多個格點的正確的多個格點座標以及正確的格點排序。因此，本發明的投影系統可依據正確的多個格點座標以及格點排序來進行有效的投影校正，以提供良好的投影效果。

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，本說明書或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。

100、400:投影系統 101、401:投影面 102、402:預設投影區域 110、410:處理裝置 120、420、430、440:投影裝置 121、421、431、441:投影區域 130、450:取像裝置 131:取像區域 210、220、230:格點陣列 201~203、201A~201D、202A~202D、203A、203B:格點 211~214、221~224、231~232:子格點陣列 132:格點影像 S310~S340、S701~S714:步驟 403:融合投影區域 451:第一格點影像 452:第二格點影像 453:第三格點影像 521、531、541:完整格點影像 522、532、542:投影格點 523、533、543:有效格點

圖1是依照本發明的一實施例的投影系統的投影示意圖。圖2A是依照本發明的格點陣列及子格點陣列的第一實施例的排列示意圖。圖2B是依照本發明的格點陣列及子格點陣列的第二實施例的排列示意圖。圖2C是依照本發明的格點陣列及子格點陣列的第三實施例的排列示意圖。圖3是依照本發明的圖1實施例的投影系統的自適應性調整方法的流程圖。圖4是依照本發明的另一實施例的投影系統的投影示意圖。圖5是圖4實施例的多個格點影像的融合示意圖。圖6是圖4實施例的融合投影區域的示意圖。圖7是圖4實施例的投影系統的自適應性調整方法的流程圖。

100:投影系統

101:投影面

102:預設投影區域

110:處理裝置

120:投影裝置

121:投影區域

130:取像裝置

131:取像區域

132:格點影像

Claims

一種投影系統，包括：一第一投影裝置，用以依序地投射一第一格點陣列的多個第一子格點陣列至一投影面的一第一投影區域，其中每一該些第一子格點陣列包含多個第一格點；一取像裝置，用以依序地拍攝投射在該投影面上的該些第一子格點陣列，以輸出多個第一格點影像；以及一處理裝置，耦接該第一投影裝置以及該取像裝置，並且用以分析該些第一格點影像，以取得每一該些第一格點影像中的多個第一投影格點的多個第一格點座標以及一第一格點排序，其中該處理裝置依據該些第一格點座標以及該第一格點排序來判斷該些第一投影格點的至少一部分為多個第一有效格點，並且依據該些第一有效格點來調整該第一投影裝置，其中每一該些第一子格點陣列為該第一格點陣列中的不同列、每一該些第一子格點陣列為該第一格點陣列中的不同行及不同列、或每一該些第一子格點陣列的該些第一格點在該第一格點陣列中彼此不相鄰且不重疊。
一種投影系統，包括：一第一投影裝置，用以依序地投射一第一格點陣列的多個第一子格點陣列至一投影面的一第一投影區域，其中每一該些第一子格點陣列包含多個第一格點；一取像裝置，用以依序地拍攝投射在該投影面上的該些第一子格點陣列，以輸出多個第一格點影像；以及一處理裝置，耦接該第一投影裝置以及該取像裝置，並且用以分析該些第一格點影像，以取得每一該些第一格點影像中的多個第一投影格點的多個第一格點座標以及一第一格點排序，其中該處理裝置依據該些第一格點座標以及該第一格點排序來判斷該些第一投影格點的至少一部分為多個第一有效格點，並且依據該些第一有效格點來調整該第一投影裝置，其中該第一投影裝置任相鄰兩次投射的該些第一格點的兩格點圓心連線的最小距離小於該第一格點的一格點直徑。
如請求項1所述的投影系統，其中該處理裝置依據該些第一有效格點來決定該第一投影裝置的一第一有效投影範圍。
如請求項1所述的投影系統，其中該處理裝置依據該些第一有效格點來調整該第一投影裝置所投射的一第一投影畫面，以使該第一投影畫面被調整以對應於該投影面在該第一投影區域內的一形變結果。
如請求項1所述的投影系統，更包括：一第二投影裝置，用以依序地投射一第二格點陣列的多個第二子格點陣列至該投影面的一第二投影區域，其中每一該些第二子格點陣列包含多個第二格點，其中該第一投影區域部分重疊該第二投影區域，並且該取像裝置更用以依序地拍攝投射在該投影面上的該些第二子格點陣列，以輸出多個第二格點影像，其中該處理裝置更用以分析該些第二格點影像，以取得每一該些第二格點影像中的多個第二投影格點的多個第二格點座標以及一第二格點排序，其中該處理裝置依據該些第二格點座標以及該第二格點排序來判斷該些第二投影格點的至少一部分為多個第二有效格點，並且依據該些第二有效格點來調整該第二投影裝置。
一種投影系統，包括：一第一投影裝置，用以依序地投射一第一格點陣列的多個第一子格點陣列至一投影面的一第一投影區域，其中每一該些第一子格點陣列包含多個第一格點；一取像裝置，用以依序地拍攝投射在該投影面上的該些第一子格點陣列，以輸出多個第一格點影像；以及一處理裝置，耦接該第一投影裝置以及該取像裝置，並且用以分析該些第一格點影像，以取得每一該些第一格點影像中的多個第一投影格點的多個第一格點座標以及一第一格點排序，其中該處理裝置依據該些第一格點座標以及該第一格點排序來判斷該些第一投影格點的至少一部分為多個第一有效格點，並且依據該些第一有效格點來調整該第一投影裝置，前述投影系統更包括：一第二投影裝置，用以依序地投射一第二格點陣列的多個第二子格點陣列至該投影面的一第二投影區域，其中每一該些第二子格點陣列包含多個第二格點，其中該第一投影區域部分重疊該第二投影區域，並且該取像裝置更用以依序地拍攝投射在該投影面上的該些第二子格點陣列，以輸出多個第二格點影像，其中該處理裝置更用以分析該些第二格點影像，以取得每一該些第二格點影像中的多個第二投影格點的多個第二格點座標以及一第二格點排序，其中該處理裝置依據該些第二格點座標以及該第二格點排序來判斷該些第二投影格點的至少一部分為多個第二有效格點，並且依據該些第二有效格點來調整該第二投影裝置，其中該處理裝置依據該些第一有效格點以及該些第二有效格點來排序一全畫面的多個全畫面有效格點，並且該處理裝置依據該些全畫面有效格點來決定該第一投影裝置及該第二投影裝置的一融合投影區域的邊框。
一種投影系統的自適應性調整方法，包括：藉由一第一投影裝置依序地投射取自一第一格點陣列的多個第一子格點陣列至一投影面的一第一投影區域，其中每一該些第一子格點陣列包含多個第一格點；藉由一取像裝置依序地拍攝投射在該投影面上的該些第一子格點陣列，以輸出多個第一格點影像；分析該些第一格點影像，以取得每一該些第一格點影像中的多個第一投影格點的多個第一格點座標以及一第一格點排序；以及依據該些第一格點座標以及該第一格點排序來判斷該些第一投影格點的至少一部分為多個第一有效格點，並且依據該些第一有效格點來調整該第一投影裝置，其中每一該些第一子格點陣列為該第一格點陣列中的不同列、每一該些第一子格點陣列為該第一格點陣列中的不同行及不同列、或每一該些第一子格點陣列的該些第一格點在該第一格點陣列中彼此不相鄰且不重疊。
一種投影系統的自適應性調整方法，包括：藉由一第一投影裝置依序地投射取自一第一格點陣列的多個第一子格點陣列至一投影面的一第一投影區域，其中每一該些第一子格點陣列包含多個第一格點；藉由一取像裝置依序地拍攝投射在該投影面上的該些第一子格點陣列，以輸出多個第一格點影像；分析該些第一格點影像，以取得每一該些第一格點影像中的多個第一投影格點的多個第一格點座標以及一第一格點排序；以及依據該些第一格點座標以及該第一格點排序來判斷該些第一投影格點的至少一部分為多個第一有效格點，並且依據該些第一有效格點來調整該第一投影裝置，其中該第一投影裝置任相鄰兩次投射的該些第一格點的兩格點連線的最小距離小於該第一格點的一格點直徑。
如請求項7所述的自適應性調整方法，其中依據該些第一有效格點來調整該第一投影裝置的步驟包括：依據該些第一有效格點來決定該第一投影裝置的一第一有效投影範圍。
如請求項7所述的自適應性調整方法，其中依據該些第一有效格點來調整該第一投影裝置的步驟包括：依據該些第一有效格點來調整該第一投影裝置所投射的一第一投影畫面，以使該第一投影畫面被調整以對應於該投影面在該第一投影區域內的一形變結果。
如請求項7所述的自適應性調整方法，更包括：藉由一第二投影裝置依序地投射一第二格點陣列的多個第二子格點陣列至該投影面的一第二投影區域，其中每一該些第二子格點陣列包含多個第二格點，該第一投影區域部分重疊該第二投影區域；藉由該取像裝置依序地拍攝投射在該投影面上的該些第二子格點陣列，以輸出多個第二格點影像；分析該些第二格點影像，以取得每一該些第二格點影像中的多個第二投影格點的多個第二格點座標以及一第二格點排序；以及依據該些第二格點座標以及該第二格點排序來判斷該些第二投影格點的至少一部分為多個第二有效格點，並且依據該些第二有效格點來調整該第二投影裝置。
一種投影系統的自適應性調整方法，包括：藉由一第一投影裝置依序地投射取自一第一格點陣列的多個第一子格點陣列至一投影面的一第一投影區域，其中每一該些第一子格點陣列包含多個第一格點；藉由一取像裝置依序地拍攝投射在該投影面上的該些第一子格點陣列，以輸出多個第一格點影像；分析該些第一格點影像，以取得每一該些第一格點影像中的多個第一投影格點的多個第一格點座標以及一第一格點排序；依據該些第一格點座標以及該第一格點排序來判斷該些第一投影格點的至少一部分為多個第一有效格點，並且依據該些第一有效格點來調整該第一投影裝置，該投影系統的自適應性調整方法更包括：藉由一第二投影裝置依序地投射一第二格點陣列的多個第二子格點陣列至該投影面的一第二投影區域，其中每一該些第二子格點陣列包含多個第二格點，該第一投影區域部分重疊該第二投影區域；藉由該取像裝置依序地拍攝投射在該投影面上的該些第二子格點陣列，以輸出多個第二格點影像；分析該些第二格點影像，以取得每一該些第二格點影像中的多個第二投影格點的多個第二格點座標以及一第二格點排序；以及依據該些第二格點座標以及該第二格點排序來判斷該些第二投影格點的至少一部分為多個第二有效格點，並且依據該些第二有效格點來調整該第二投影裝置，該投影系統的自適應性調整方法更包括：依據該些第一有效格點以及該些第二有效格點來排序一全畫面的多個全畫面格點；以及依據該些全畫面有效格點來決定該第一投影裝置及該第二投影裝置的一融合投影區域的邊框。