一種投影裝置自動校正方法和使用該方法的投影裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種投影裝置自動校正方法和使用該方法的投影裝置，用于調(diào)整投影裝置投影目標圖像至目標區(qū)域形成的投影影像，該方法包括：插入偵測圖像于該目標圖像中；于投影該目標圖像時，投影該偵測圖像至該目標區(qū)域；捕獲包括該目標區(qū)域的第一圖像；以及依據(jù)該第一圖像判斷是否校正該投影影像。以提高投影裝置執(zhí)行投影影像校正功能的準確性和實時性，同時能達到降低成本的目的。
【專利說明】一種投影裝置自動校正方法和使用該方法的投影裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及投影裝置領(lǐng)域，尤其涉及利用捕獲投影影像來實現(xiàn)投影裝置自動校正的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上所使用的DLP(Digital Light Process1n,數(shù)字光處理)投影儀，即為數(shù)字光處理投影儀，也就是說這種技術(shù)要先把影像信號經(jīng)過數(shù)字處理，然后再把光投影出來。它是基于TI (美國德州儀器)公司開發(fā)的數(shù)字微鏡元件-DMD (Digital Micromirror
Device，數(shù)字微鏡器件)來完成可視數(shù)字信息顯示的技術(shù)。
[0003]現(xiàn)有的投影儀在執(zhí)行一些特殊功能時會需要偵測投影儀的狀態(tài)，如機體位置是否移動，是否有變更投影的角度，是否有變更投影尺寸等，傳統(tǒng)做法是通過增加一重力傳感元件感測機體的晃動、上升、下降等各種移動變化過程中產(chǎn)生的加速度，用感測的該加速度來判斷上述狀態(tài)的變化，并觸發(fā)投影儀執(zhí)行梯形校正或者調(diào)焦等校正功能，然這種檢測校正方法需要增加額外的該重力傳感元件，且其感測效果受限于該重力感測元件，不利于提升廣品性能。
[0004]因此，有必要設(shè)計一種新型的投影裝置自動校正方法和使用該方法的投影裝置，以克服上述缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種投影裝置自動校正方法和使用該方法的投影裝置，其能夠通過捕獲偵測圖像來校正投影影像，以保證投影效果。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明提供一種投影裝置自動校正方法，用于調(diào)整投影裝置投影目標圖像至目標區(qū)域形成的投影影像，該投影裝置自動校正方法包括:插入偵測圖像于該目標圖像中；于投影該目標圖像時，投影該偵測圖像至該目標區(qū)域；捕獲包括該目標區(qū)域的第一圖像；以及依據(jù)該第一圖像判斷是否校正該投影影像。
[0007]較佳的，插入該偵測圖像于該目標圖像中的步驟包括:插入該偵測圖像于該目標圖像的相鄰兩幀之間。
[0008]較佳的，插入該偵測圖像于該目標圖像中的步驟包括:將檢測圖形插入其中一幀該目標圖像以形成該偵測圖像。
[0009]較佳的，投影該偵測圖像至該目標區(qū)域的步驟包括:發(fā)射同步信號；捕獲包括該目標區(qū)域的該第一圖像的步驟包括:接收該同步信號。
[0010]較佳的，依據(jù)該第一圖像判斷是否校正該投影影像的步驟包括:判斷該偵測圖像在該目標區(qū)域的投影參數(shù)與存儲參數(shù)是否相符，若不相符則校正該投影影像。
[0011]較佳的，依據(jù)該第一圖像判斷是否校正該投影影像的步驟包括:執(zhí)行梯形校正及/或調(diào)焦以校正該投影影像。
[0012]為達到上述目的，本發(fā)明還提供一種投影裝置，包括投影單元，用于投影目標圖像至目標區(qū)域以形成投影影像，該投影裝置還包括:捕獲單元以及處理單元，該處理單元藕接該投影單元和該捕獲單元；其中，于投影該目標圖像至該目標區(qū)域時，該投影單元先投影偵測圖像至該目標區(qū)域，該捕獲單元再捕獲包括該目標區(qū)域的第一圖像，該處理單元再依據(jù)該第一圖像判斷是否校正該投影影像。
[0013]較佳的，該偵測圖像插入該目標圖像的相鄰兩幀之間，并在投影該目標圖像的過程中，依序投影至目標區(qū)域。
[0014]較佳的，該偵測圖像由檢測圖形插入其中一幀該目標圖像形成，并在投影該目標圖像的過程中，依序投影至目標區(qū)域。
[0015]較佳的，該投影單元投影該偵測圖像于該目標區(qū)域的同時，該處理單元發(fā)出同步信號，該捕獲單元接收該同步信號并捕獲包括該目標區(qū)域的該第一圖像。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過投影幀偵測圖像并捕獲包括投影目標區(qū)域的圖像，再依據(jù)該圖像判斷是否需執(zhí)行校正功能，無需檢測機體移動過程中加速度的變化，提高了準確度和時效性，提高性能的同時簡化結(jié)構(gòu)，從而降低成本，且在偵測過程中不影響使用者的視覺效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明第一實施例的投影裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2為本發(fā)明第一實施例的處理單元的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實施例偵測圖像插入目標圖像相鄰兩幀之間的示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明另一實施例的偵測圖像插入目標圖像其中一幀的示意圖；
[0021]圖5a和圖5b為本發(fā)明實施例投影裝置投影偵測圖像至目標區(qū)域的示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明第二實施例的投影裝置自動校正方法的流程圖；
[0023]圖7為本發(fā)明另一實施例的投影裝置自動校正方法的流程圖；
[0024]圖8為本發(fā)明又一實施例的投影裝置自動校正方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0025]為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進一步的了解，茲配合實施例詳細說明如下。
[0026]參照圖1至圖2所示，揭示了本發(fā)明投影裝置的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該投影裝置用于投射目標圖像至目標區(qū)域以形成投影影像，投影裝置100包括投影單元1、捕獲單元2以及處理單元3，該處理單元3藕接該投影單元1與該捕獲單元2。
[0027]投影單元1，用于投影存儲在投影裝置100中的該目標圖像至該目標區(qū)域，該目標區(qū)域為實際使用中所需投影的一指定區(qū)域，該指定區(qū)域可以是屏幕、投影墻等。該目標圖像由多個幀畫面構(gòu)成，該多個幀畫面的相鄰兩幀畫面之間的投影時間間隔大于1/24秒，以讓使用者在觀看過程中能看到一連續(xù)畫面。
[0028]捕獲單元2，用于捕獲第一圖像，該第一圖像包括投影單元1將所述幀畫面投影至目標區(qū)域時的投影影像和該目標區(qū)域，另選的，該第一圖像亦可包括投射在該目標區(qū)域上的部分投影影像和該目標區(qū)域，該部分投影影像為落在該目標區(qū)域內(nèi)的該投影影像。于實際應(yīng)用中，該捕獲單元2為該投影裝置100的CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor,互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器芯片，省去新增其它感測元件，簡化結(jié)構(gòu)、降低成本。
[0029]處理單元3，具有存儲單元31和校正單元32 ;該存儲單元31藕接該投影單元1，用于存儲該目標圖像，另選的，該存儲單元31亦可為獨立于與該處理單元3的存儲元件，藕接該處理單元3以提供該目標圖像的數(shù)據(jù)交換。于本實施例中，該校正單元32可以為梯形校正單元或調(diào)焦單元，用于校正該目標圖像在該目標區(qū)域的投影影像效果。
[0030]其中，在投影該目標圖像至該目標區(qū)域的過程中，該投影單元1先投影偵測圖像至該目標區(qū)域，同時該處理單元1發(fā)出同步信號給該捕獲單元2，該捕獲單元2接收到該同步信號即執(zhí)行捕獲該第一圖像，該處理單元3再依據(jù)該第一圖像判斷是否執(zhí)行校正功能以調(diào)整該投影影像，這里調(diào)整該投影影像可以是調(diào)整該目標圖像投影至該目標區(qū)域的投影參數(shù),如位于該目標區(qū)域的坐標參數(shù)等。
[0031]參見圖3，圖3為本發(fā)明實施例的偵測圖像插入目標圖像相鄰兩幀之間的示意圖；該偵測圖像202a具有檢測圖形2021對稱分布在該偵測圖像202a的四個對角上，形成一矩形結(jié)構(gòu)，當然該檢測圖像亦可以是圓形、方形、點陣等其他圖形，對稱分布于該偵測圖像202a的四角，以形成該矩形結(jié)構(gòu)，當該投影裝置100任何位置發(fā)生細微移動即可檢測出四個該檢測圖形2021相對于該目標區(qū)域存在畸變參數(shù)，提高了檢測的精確度，進一步的，該畸變參數(shù)為該檢測圖形2021上的一個或多個點位于該目標區(qū)域內(nèi)的坐標參數(shù)。該偵測圖像202a插入在該目標圖像200的其中相鄰兩幀畫面之間，如圖3所示例的第一幀畫面2011與第二幀畫面2012之間插入偵測圖像202a，該投影裝置100的投影單元1在t時間內(nèi)依次于第一時間tl投影第一幀畫面2011，于第二時間t2投影偵測圖像202a，于第三時間t3投影第二幀畫面2012，依次順序投影該目標圖像200的幀畫面至第N時間tn投影第Μ幀畫面201m(m、n為整數(shù)，且n-m= 1);其中，tl與t3的時間間隔大于1/24秒，以大于人眼可視幀數(shù)24幀，優(yōu)選的，tl與t3的時間間隔為1/60秒，以達到不閃屏的效果。該偵測圖像202a預(yù)存在該存儲單元31中，于實際應(yīng)用中，可在目標圖像中相隔預(yù)定時間插入一偵測圖像以達到使用過程中實時偵測投影裝置與目標區(qū)域的位置變化，實時調(diào)整投影效果，保證觀看者的視覺感受。
[0032]另選的，參見圖4，圖4為本發(fā)明另一實施例偵測圖像插入目標圖像200’其中一幀的示意圖，于上述實施例的區(qū)別在于，在t2時間投射的偵測圖像包含該目標圖像200’的第二幀畫面與該檢測圖形2021，tl與t2的時間間隔大于1/24秒，以大于人眼可視幀數(shù)24幀，優(yōu)選的，tl與t3的時間間隔為1/60秒，以達到不閃屏的效果。
[0033]參見圖5a和圖5b，揭示了本發(fā)明實施例投影裝置100投影偵測圖像202a至目標區(qū)域D的示意圖。參見圖5a，由于投影裝置100與目標區(qū)域D之間的相對位置發(fā)生變化，投影裝置100投影偵測圖像202a未完全投射在目標區(qū)域D上，而產(chǎn)生了偏移，此時，該捕獲單元2捕獲目標區(qū)域D和投影影像202b作為該第一圖像，處理單元3接收該第一圖像，并通過查表將該畸變參數(shù)與存儲參數(shù)進行對比，得出校正參數(shù)，再觸發(fā)梯形校正及/或調(diào)焦功能。參見圖5b，為由于投影裝置100與目標區(qū)域D之間的相對位置未發(fā)生變化，投影裝置100投影偵測圖像202a完全投射在目標區(qū)域D上，此時，該捕獲單元2捕獲目標區(qū)域D和投影影像202b作為該第一圖像，處理單元3接收該第一圖像，并通過查表對比分析不存在該畸變參數(shù)，繼續(xù)投影下一幀圖像，經(jīng)過一預(yù)定時間再投射一偵測圖像。
[0034]參照圖6，揭示了發(fā)明第二實施例的投影裝置自動校正方法的流程圖；該投影裝置自動校正方法用于調(diào)整第一實施例的投影裝置100投射目標圖像至目標區(qū)域形成的投影影像，其結(jié)構(gòu)和功能與上述實施例相同，此處不再贅述。參見圖6，該投影裝置自動校正方法包括以下步驟:
[0035]步驟S000:插入偵測圖像于該目標圖像中；
[0036]步驟S001:于投影該目標圖像時，投影該偵測圖像至該目標區(qū)域；
[0037]步驟S002:捕獲包括該目標區(qū)域的第一圖像；以及
[0038]步驟S003:依據(jù)該第一圖像判斷是否校正該投影影像。
[0039]該方法通過投影裝置100的投影單元1投射偵測圖像202a于該目標區(qū)域D，再通過捕獲單元捕獲包括投影目標區(qū)域D的該第一圖像，依據(jù)該第一圖像判斷是否需執(zhí)行校正功能，無需檢測機體加速度的的變化來判斷是否產(chǎn)生移動，提高了準確度和時效性，同時省去使用重力傳感器，提高性能的同時簡化結(jié)構(gòu)、降低成本。進一步的，該步驟S003包括:執(zhí)行梯形校正及/或調(diào)焦以校正該投影影像。當然也可以是其它校正功能，以實現(xiàn)校正該投影影像的效果。
[0040]優(yōu)選的，參見圖7，該方法包括步驟S000’:插入該偵測圖像于該目標圖像的相鄰兩幀之間，并預(yù)存該偵測圖像；步驟S001’:在投影該目標圖像時，投影該偵測圖像至該目標區(qū)域，并發(fā)送同步信號；步驟S002’:接收該同步信號，捕獲包括該目標區(qū)域的第一圖像；步驟S003’:依據(jù)該第一圖像判斷該偵測圖像在該目標區(qū)域的投影參數(shù)與存儲參數(shù)是否相符，若相符則返回步驟S000’，若不相符則執(zhí)行步驟S004’ ；以及步驟S004’:校正該投影影像。另選的，于步驟S003’中，若該投影參數(shù)與該存儲參數(shù)相符，則經(jīng)過一預(yù)定時間間隔再返回步驟S000’。借此，可達到偵測該投影裝置是否發(fā)生移動的目的，及時調(diào)整投影偏置，保證觀看者的視覺效果。
[0041]另選的，參見圖8該方法的步驟S000’亦可用步驟S000”替代，該步驟S000”包括:將檢測圖形插入其中一幀該目標圖像以形成該偵測圖像，并預(yù)存該偵測圖像。在投影該目標圖像的過程中，該檢測圖形隨該目標圖像的其中一幀圖像投影至目標區(qū)域上，可以通過信息運算，將該檢測圖形隱藏在該幀圖像中。
[0042]本發(fā)明已由上述相關(guān)實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種投影裝置自動校正方法，用于調(diào)整投影裝置投影目標圖像至目標區(qū)域形成的投影影像，其特征在于，該方法包括: 插入偵測圖像于該目標圖像中； 于投影該目標圖像時，投影該偵測圖像至該目標區(qū)域； 捕獲包括該目標區(qū)域的第一圖像；以及 依據(jù)該第一圖像判斷是否校正該投影影像。
2.如權(quán)利要求1所述的投影裝置自動校正方法，其特征在于，插入該偵測圖像于該目標圖像中的步驟包括:插入該偵測圖像于該目標圖像的相鄰兩幀之間。
3.如權(quán)利要求1所述的投影裝置自動校正方法，其特征在于，插入該偵測圖像于該目標圖像中的步驟包括:將檢測圖形插入其中一幀該目標圖像以形成該偵測圖像。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的投影裝置自動校正方法，其特征在于，投影該偵測圖像至該目標區(qū)域的步驟包括:發(fā)射同步信號； 捕獲包括該目標區(qū)域的該第一圖像的步驟包括:接收該同步信號。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的投影裝置自動校正方法，其特征在于，依據(jù)該第一圖像判斷是否校正該投影影像的步驟包括:判斷該偵測圖像在該目標區(qū)域的投影參數(shù)與存儲參數(shù)是否相符，若不相符則校正該投影影像。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的投影裝置自動校正方法，其特征在于，依據(jù)該第一圖像判斷是否校正該投影影像的步驟包括:執(zhí)行梯形校正及/或調(diào)焦以校正該投影影像。
7.一種投影裝置，包括投影單元，用于投影目標圖像至目標區(qū)域以形成投影影像，其特征在于，該投影裝置還包括: 捕獲單元；以及 處理單元，藕接該投影單元和該捕獲單元； 其中，于投影該目標圖像至該目標區(qū)域時，該投影單元先投影偵測圖像至該目標區(qū)域，該捕獲單元再捕獲包括該目標區(qū)域的第一圖像，該處理單元再依據(jù)該第一圖像判斷是否校正該投影影像。
8.如權(quán)利要求7所述的投影裝置，其特征在于:該偵測圖像插入該目標圖像的相鄰兩幀之間，并在投影該目標圖像的過程中，依序投影至目標區(qū)域。
9.如權(quán)利要求7所述的投影裝置，其特征在于還包括:該偵測圖像由檢測圖形插入其中一幀該目標圖像形成，并在投影該目標圖像的過程中，依序投影至目標區(qū)域。
10.如權(quán)利要求7、8或9所述的投影裝置，其特征在于，該投影單元投影該偵測圖像于該目標區(qū)域的同時，該處理單元發(fā)出同步信號，該捕獲單元接收該同步信號并捕獲包括該目標區(qū)域的該第一圖像。
【文檔編號】H04N5/74GK104410805SQ201410659323
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】黃偉鈞 申請人:蘇州佳世達光電有限公司, 佳世達科技股份有限公司