CN102109744A - 增强显示颜色的投影***及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强显示颜色的投影***及其方法,其中,所述投影***具有存储在存储器的执行图像数据分析的指示程序。所述图像数据分析包括三原色色调检测和图像亮度灰度分布计算。所述投投影***利用微波脉冲选择算法动态地比较数据,以动态地从存储器中的微波脉冲数据表选择适当的微波脉冲。其达成的效果为所述投影***持续地改变驱动微波脉冲,以使用最适合投影图像内容的光源。通过动态微波脉冲改变光源,选定颜色区域的亮度被增益,以用于增加投影图像的鲜艳度。

Description

增强显示颜色的投影***及其方法
技术领域
本发明涉及一种投影机,特别是涉及一种通过动态调整光源的微波脉冲以增强投影显示颜色的方法和装置。
背景技术
已在近年内不断的改进将图像投影到物体表面的技术,相关从业人员也不断地寻求将图像显示颜色增强的方法。因此,追求更鲜艳的投影机图像颜色或影片颜色是一个长期存在的需求。
一般已知的增强投影颜色显示表现的方法包括诸如发明人为Miyazawa,公开号为US2008/0106703 A1的申请中提供的方法。然而,仅管有许多适合的方法,关于增强投影机颜色显示表现的方法仍有许多进步的空间。因此,提供增强投影表面上的静态图像颜色或动态影片颜色的方法与装置仍是一个长期存在的需求。
此处所引用的所有参考专利、申请及参考文献均参考其整体性。此外,如在参考案中所提及术语的定义和用法与本案中提供的定义不一致或相反,该术语使用本案中的定义,而不使用由参考文献中定义。本发明试图满足一个或多个前述的期望解决的问题。虽然本发明可解决一个或多个前述的期望解决的问题,然而,必须了解的是,本发明的某些实施例并不需要完全解决所有问题。
发明内容
由于现有技术中存在如上的问题,本发明的一个目的是提供一种投影***,所述投影***根据图像分析结果通过改变光源的输入微波脉冲(Microwave)信号来达到增强投影显示颜色的效果。
根据本发明的目的,提出一种输出视觉颜色的投影***,所述***包括:壳体,色轮、光源、设置在壳体内的处理器、用于与处理器进行通信的存储器和存储在存储器内的指示程序,所述指示程序用于执行图像数据分析。此外,图像数据分析可在输入图像数据的至少一个单一画面的多个区域中检测三原色色调。
更进一步,指示程序还可在输入图像数据的至少一个单一画面中执行图像亮度灰度分布计算。投影***还可包括存储在存储器中的微波脉冲算法。
本发明的投影***还包括模数解码器(analog-to-digital decoder),在壳体内具有定标器(scaler)和指示程序,所述指示程序指挥模数解码器以执行图像数据分析或赋予其执行图像数据分析的能力。另一方面,指示程序指挥定标器或赋予其执行图像亮度灰度分布运算的能力。
此外,投影***还可包括存储在存储器中的微波脉冲表,所述微波脉冲表包括微波脉冲选项以优化视觉输出的颜色鲜艳度。所述微波脉冲选项中的每一个微波脉冲改变光源,这样光源与光轮一起工作,以集中在选择的颜色区域/群组。
根据本发明的目的,还提出一种增强投影***中视觉输出的光学颜色的方法。在此实施例中,所述方法包括:提供具有色轮和灯具的投影***,输入图像数据,提供逻辑电路以执行动态模式,执行图像数据的内容分析和选择动态微波脉冲。另外,在此实施例中,增强的视觉输出可以是静止图像或影片/动作图像。
此外,所述方法动态地调整或改变光源的微波脉冲,以根据输入图像的内容形式和内容数据增强颜色鲜艳度。在通过色轮前,调整微波脉冲的行为主动地控制光源的输出,以选择性地改变某些颜色的亮度。此外,增强的视觉输出形式可以是静止图像或影片/动作图像。
本发明的另一实施例的增强颜色的方法包括执行内容分析,其包括通过模数解码器传递VGA信号(video graphics array signal),以检测图像数据的单一画面中的三原色(红、绿、蓝)色调。在此过程中,所述单一画面在检测窗口中进行分析,其中,所述检测窗口通过极板网栅(Grid)分割为多个检测区域。较佳地是,对每一个检测区域进行分析,以得到每一检测区域的三原色色调。值得注意的是,“检测窗口”是概念,并且较佳的是非实体窗口,其表示单一画面以区块或区域划分后,区块或区域被分别侦测。
进一步,增强颜色的方法可包括利用定标器计算图像数据的统计计算。即,在较佳实施例中,所述方法还包括这样的步骤,该步骤通过比较由内容分析中提取的第一数值和由统计计算提取的第二数值,和进一步比较以上所述的数据和微波选择算法后,选择与图像数据对应的微波脉冲指数。
以上方法较佳的是,包括:从存储在处理器中的存储器中的微波脉冲数据表中选择对应的微波脉冲,以增强视觉输出的颜色鲜艳度。
通过参照附图进行的以下实施方式的描述,将会更加明确本发明的各种目的、特点、观念和及优点,其中,相同编号表示相同对象。
附图说明
图1是本发明的数字光处理投影机的组件的分解图;
图2是本发明的数字光处理的色轮和灯微波脉冲的示意图;
图3是本发明的增强显示颜色的投影***的示意图;
图4A是本发明的通过极板栅网将检测窗口分割为九个检测区域的示意图;
图4B是本发明的通过极板栅网将检测窗口分割为十六个检测区域的示意图;
图5是本发明的增强显示颜色的投影***的流程图。
主要组件符号说明:100为投影机,101为进入光,102为光源,103为狭缝,104为色轮,105为匀光杆,106为光学镜片,107为数字微镜装置,108为投射镜片,109为视觉输出,200为屏幕,130为处理器,140为存储器,150为指示程序/逻辑电路,160为微波脉冲选择算法,170为微波脉冲数据表,110为壳体,112为模数解码器,114为定标器,301为图像数据,302为前端模数解码器:三原色色调,303为后端定标器:图像亮度灰度分布计算,305为微波脉冲数据表,306为图像显示,304为微波脉冲选择算法。
具体实施方式
可通过下列较佳实施例来更好地理解本发明及其各种实施方式,其中,以权利要求范围定义的详细描述范例来表示实施例。此处必须了解的是,如同权利要求范围定义的本发明可以具有比下列实施例更宽的范围,同样,必须了解的是,本说明书的附图仅是简化后的附图,其并非以精确的尺寸表示。
在此为了方便和清楚地公开本发明,将描述方向的用语,例如,顶部、底部、左、右、上、下、超过、低于、在其之下、后、前、末梢以及近侧的,用于描述附图。这些描述方向性的用语不应以各种方式用于限制本发明的范围。
在较佳发明中,投影***提供颜色视觉输出,其中,增强颜色鲜艳度和视觉输出表现。所述颜色视觉输出可包括静止图像和影片图像。
图1详细描述数字光处理投影机。从白光产生视觉输出的颜色,穿过狭缝103和色轮104的光源(例如,灯光102)产生所述白光。通过旋转所述色轮104,入射光101被过滤为各种颜色(青色、洋红色、黄色和白色)。入射光101还穿过匀光杆105和光学镜片106。经过滤光后的入射光从数字微镜装置107(Digital Micromirror Device)的表面反射,并通过投射镜片108投射至表面(如,屏幕200)。
本发明目的的重要特征是通过动态地控制光源102来增强光学表现。
本发明目的的另一重要特征是根据输入图像内容进行***的电源管理。
本发明期望达到的投影***及其方法使投影机100自动地决定输入图像数据的内容(如静止图像或影片图像)。以及根据输入数据的内容,投影机100可控制色调以选择性地增强视觉输出109的颜色,视觉输出109就是投影图像。在进一步期望达到的实施例中,根据输入图像数据的内容,以及根据图像数据画面中不同区域的检测值,投影机100自动地和选择性地调整投影灯的交流电压微波脉冲,以提供图像内容。投影机100基本上自动地和动态地调整色轮104中每一色块的亮度,以增强视觉输出的颜色鲜艳度。
在一些实施例中,光源102可通过主动地改变光照度强度定义的微波脉冲(AC pulse waveform),以将能量集中在色轮104的不同部分。另一期望达到的目的是通过调整微波脉冲,来达到视觉输出109的特殊需求。例如,为了增加投影机视觉输出109中白色的亮度,将大多数微波脉冲集中在色轮104的白色部分。另一示例中,为了增加颜色鲜艳度,将大量的微波脉冲焦注在色轮104的特殊颜色部分。换句话说,投影机100主动地调整微波脉冲,以控制通过色轮104的光源输出,从而选择性地改变某些颜色的亮度。
在一些更进一步的实施例中,多个驱动微波脉冲控制光源102或光发射组件,以动态地制造不同颜色强度。最佳的是,依照微波脉冲选择算法,从所述多个驱动微波脉冲动态地选择适当的驱动微波脉冲,以增强不同颜色强度。
在本领域中具有通常知识的技术人员一般可知的,稳定物可用于调整亮度和颜色图像的颜色表现。此外,灯驱动器可根据某些驱动微波脉冲以驱动灯泡,如公开号为US2009/0251667 A1的美国申请所公开的内容,其中在此参考其整体性。
图2是示出本发明的数字光处理投影机的色轮和灯微波脉冲的示意图。在图2中,上方是投影机分色的色轮(color wheel),下方是灯泡微波脉冲(waveform)。如图所示,本发明可在某些特定颜色区段加强微波脉冲,或在某些特定颜色区段降低微波脉冲,以动态地增强不同输出颜色强度。
在图1和图3的较佳实施例中,投影***100具有壳体110,并且在壳体110中设置有色轮104、灯的光源102和处理器130。此投影***100进一步包含与处理器130进行通信的存储器140,在此存储器中存储有指示程序或逻辑电路150。所述指示程序使投影***100执行输入图像数据的图像数据分析。
在操作过程中,至少图像数据的单一画面首先被分析。此分析包括通过位于壳体110的模数解码器112(analog-to-digital decoder),检测三原色色调。此外,检测窗口检测每一个图像画面,并且所述检测窗口被极板栅网(grid)分割为多个检测区域,如图4A和图4B。图4A示出,检测窗口120具有极板栅网定义的九个检测区域。图4B示出,检测窗口120具有极板栅网定义的十六个检测区域。
这样,可通过分析每一个检测区域来获得每一个检测区域122的三原色色调,此数据经收集并被纪录。例如,当该输入图像由模拟接口VGA信号组成时,前端模数(ADC)解码器将执行三原色信号源的模数转换过程,即,红、绿和蓝(RGB)。
在转换过程中,在每一个单一画面中检测三原色信号的最大值和最小值。接着,该输入画面将根据信号检测窗口被分割为九个区域,因此,三原色检测程度将被记录为(Rmax、Gmax、Bmax)1-9和(Rmin、Gmin、Bmin)1-9。通过微波脉冲选择算法160找出相关的参数,可计算相对应的图像数据的微波脉冲。
在图4A示出的实施例中,检测窗口被分割为九个区域,这样,三原色检测程度被收集并被记录为(Rmax、Gmax、Bmax)1-9和(Rmin、Gmin、Bmin)1-9
如具有通常知识者可以理解的,可由特殊化及改良的需求被容易地变更(减少或增加)这些检测窗口120中的检测区域122的数量。例如,在图4B示出的实施例中,检测窗口被分割为十六个区域,这样,三原色检测程度被接收并被记录为(Rmax、Gmax、Bmax)1~16和(Rmin、Gmin、Bmin)1~16
预计达成本发明效果的指示程序150还可利用位于壳体110中的定标器(scaler)114来执行图像亮度灰度分布计算或赋予其执行图像亮度灰度分布计算的能力。
预计达成本发明功效的定标器114可修改图像数据的三原色比例。定标器114可执行图像处理和数据计算,例如,计算图像亮度灰度分布。图像亮度灰度分布是一种统计分析,其处理图像色调分布的图像表现。所述统计分析对每一色调值内的像素数量进行规划。所述特殊图像计算统计分析提供图像整体色调分布的概观。
较佳的是,定标器114可计算灰度统计计算分布,以代表信号亮度的分布H0~255(Y)。最佳的是,定标器114可分析三原色信号的亮度分布,如H0~ 255(R)、H0~255(G)、H0~255(B)。
当从三原色分析和图像亮度灰度分布计算得到结果后,微波脉冲选择算法160用于寻找对应的微波脉冲曲线。较佳的是,可将微波脉冲选择算法160存储在存储器140并且指示程序150执行所述微波脉冲选择算法160。如下面的更详细的解释,在本发明的一些实施例中,指示程序150将微波脉冲选择算法160的应用程序指示到从三原色分析和图像亮度灰度分布计算获得的结果。较佳的是,根据三原色程度和图像亮度灰度分布寻找适当的微波脉冲指数。
预计达到本发明效果的投影***具有存储在存储器140中的微波脉冲数据表170,所述微波脉冲数据表170具有微波脉冲选择以优化投影机视觉输出的颜色鲜艳度。所述微波脉冲数据表170可包含以下数据:
1)在具有大量白色区域的图像中,增加白色区域的微波脉冲;
2)在颜色静止图像中,将微波脉冲平均地分配给所有颜色静止区域;
3)在影片图像中,将微波脉冲平均地分配给三原色区域并降低白色区域的微波脉冲;
4)a.在具有大量暖色区域的图像中,增加红色和黄色区域的微波脉冲;
b.在具有大量青绿色和绿色区域的图像中,增加绿色区域的微波脉冲;
c.在具有大量冷色区域的图像中,增加蓝色区域的微波脉冲。
如本技术领域中公知的,暖色指的是红色、橙色和黄色。冷色指的是蓝色、绿色和紫色。
可如下解释微波脉冲选择过程:当算法160应用于三原色色调和图像亮度灰度分布,并且三原色色调和图像亮度灰度分布两者均高时,此算法将执行指数1微波脉冲以增加白色区域中的微波脉冲。三原色色调和图像亮度灰度分布两者均高与图像具有大量白色有关。实际上,光源102和色轮104共同工作,以集中在白色输出,制造白色区域中增强的鲜艳图像。
如果三原色色调平均地分布并且并无显著地随着时间变动,则将选择指数2微波脉冲,这样,光源102和色轮104将微波脉冲平均地分布到所有区域。平均分布并无显著地随着时间变动的三原色的影像,通常与静止图像和一般简报图像有关联。
如果检测窗口120中的上部区域124和下部区域126检测到该三原色色调是低,并且检测窗口的中间区域125的三原色色调随着时间变动,则算法160将会选择指数3微波脉冲。此模式通常与影片图像有关联。实际上,光源102和色轮104共同工作,以平均地集中在红色、绿色和蓝色区域,降低白色区域的亮度以制造增强的鲜艳图像。
如果检测到的三原色色调具有固定颜色模式(如,静止图像),算法160将会选择指数4a、4b或4c微波脉冲以增强某些颜色群组。
在实施例中,对于微波脉冲指数1至4,“大量”或“主要”定义为超过51%;更佳的是,大于70%;甚至更佳的是大于85%;最佳的是大于90%。
当投影机从一个微波脉冲切换至另一微波脉冲时,出现图像闪烁的不理想的状态,特别是影片图像。因此,预计达到本发明的效果包括可利用软件来控制切换以减少该闪烁现象。
预计达到本发明效果的目的也包含增强投影***视觉输出中光学颜色的方法,其中,该视觉输出包含静态图像和影片图像。
参照图3和图5,在一些较佳实施例中,实施本发明的方法300的步骤应用于具有色轮和灯的投影***;在步骤301中输入图像数据;提供逻辑电路150以执行动态模式;执行图像数据内容分析,如在步骤302中,通过前端模数解码器获得三原色色调;在步骤304中选择动态的微波脉冲。
为了达到本发明的功效,动态模式动态地调整微波脉冲,以根据内容形式增强颜色鲜艳度。同样地,较佳的是,此方法应用于静止图像和影片图像。
关于执行内容分析的步骤,期望达到本发明效果的方法包括:通过模数解码器112传递VGA信号,以检测图像数据中的至少一个单一画面的三原色(红、绿、蓝)色调。这样,图像数据的至少一个单一画面在一个检测窗口120中被分析(参照附图4A和4B),其中,所述检测窗口具有极板网栅,以定义多个检测区域,其中,通过分析所述多个侦测区域中的每一个获得每一个检测区域的三原色色调,详细描述如下。
此外,较佳实施例可进一步包含步骤303,其利用定标器114计算图像数据的图像亮度灰度分布。
此外,应被理解的是,可通过许多方式达到在此获得三原色色调数据和图像亮度灰度分布的方法,也可通过其它已知或尚未发现的装置或方法。虽然在此并没有讨论解释图像亮度灰度分布的方法,具有一般知识的技术人员可理解解释图像亮度灰度分布的方法。
接着,此方法300包括,通过比较从内容分析提取的第一数值和从图像亮度灰度分布提取的第二数值,选择与图像数据对应的微波脉冲指数。其中,利用微波脉冲选择算法160得到第一和第二数值。此外,此方法包括从微波脉冲数据表170中选择对应的微波脉冲的步骤305,以增强视觉输出的颜色鲜艳度。最终,在步骤306中,显示增强颜色鲜艳度后的图像。
最佳的是,存储在存储器140中的逻辑电路150,通过比较第一数值和第二数值,执行与图像数据的对应的微波脉冲指数的选择,其中,利用存储在存储器140的微波脉冲选择算法160得到第一和第二数值。逻辑电路150还可从微波脉冲数据表170选择对应的微波脉冲。
因此,通过微波脉冲增强投影颜色的方法和装置,上述说明已清楚地公开其详细实施例和应用方式。然而,以上所述仅为示例性的,而不是限制性的。任何未脱离本发明的精神和范围,而对其进行的等效修改或变更,均应包含在权利要求范围内。

Claims (14)

1.一种输出视觉颜色的投影***,其特征在于,包括:
壳体;
色轮,设置在壳体内;
光源,设置在壳体内;
处理器,设置在壳体内;
存储器,与处理器进行通信;
指示程序,存储在存储器中,用于执行图像数据分析,其中,所述图像数据分析包括在图像数据的单一画面中检测三原色色调,所述指示程序还执行统计计算;以及
微波脉冲选择算法,存储在存储器中,所述微波脉冲选择算法动态地和选择性地将微波脉冲应用到光源,以增强选择的颜色。
2.如权利要求1所述的输出视觉颜色的投影***,还包括:模数解码器和定标器,所述模数解码器和定标器均设置在壳体内,其中,所述指示程序指示模数解码器执行图像数据分析且指示定标器执行所述统计计算。
3.如权利要求2所述的输出视觉颜色的投影***,还包括:存储在存储器中的微波脉冲数据表,所述微波脉冲数据表包括微波脉冲选项,以优化视觉输出颜色鲜艳度,其中,所述微波脉冲选项包括下列至少一种方法:
a.在具有大量白色区域的图像中,增加白色区域的微波脉冲;
b.在颜色静止图像中,将微波脉冲平均地分配给所有颜色静止区域;
c.在影片图像中,将微波脉冲平均地分配给三原色区域并降低白色区域的微波脉冲;
d.在具有大量暖色区域的图像中,增加红色和黄色区域的微波脉冲;
e.在具有大量青绿色和绿色区域的图像中,增加绿色区域的微波脉冲;
f.在具有大量冷色区域的图像中,增加蓝色区域的微波脉冲。
4.如权利要求3所述的输出视觉颜色的投影***,其中,在从所述微波脉冲选项选择至少一种微波脉冲之前,所述指示程序将所述微波脉冲选择算法应用到所述统计计算中的第一图像数据分析值和第二图像数据分析值。
5.如权利要求2所述的输出视觉颜色的投影***,还包括:具有极板网栅定义的多个检测区域的检测窗口,在所述每个画面的每一个检测区域中执行所述图像数据分析。
6.一种增强投影***中视觉输出的光学颜色的方法,其特征在于,包括下列步骤:
提供具有色轮和光源的投影***;
输入图像数据;
提供逻辑电路,以执行动态模式;
执行所述图像数据的内容分析;
从微波脉冲数据表中选择动态微波脉冲;以及
将选择的所述微波脉冲应用到光源;
其中,从静止图像和动作图像选择所述视觉输出。
7.如权利要求6所述的增强投影***中视觉输出的光学颜色的方法,其中,逻辑电路动态地改变所述微波脉冲,将所述微波脉冲从选择的微波脉冲改变为另一选择的微波脉冲,根据图像数据的内容形式增强颜色鲜艳度,其中,所述内容形式包括静止图像和运动图像。
8.如权利要求7所述的增强投影***中视觉输出的光学颜色的方法,其中,所述执行所述图像数据的内容分析的步骤包括:通过模数解码器传递视频图形阵列信号,以检测至少一个图像数据的单一画面的三原色色调,其中,在检测窗口中分析所述至少一个单一画面,所述检测窗口具有极板网栅,所述极板网栅用于定义多个检测区域,通过分析所述多个检测区域中的每一个得到所述检测区域中的每一个的三原色色调。
9.如权利要求8所述的增强投影***中视觉输出的光学颜色的方法,还包括:利用定标器计算图像数据的统计计算的步骤。
10.如权利要求9所述的增强投影***中视觉输出的光学颜色的方法,其中,所述选择的步骤还包括:将微波脉冲选择算法应用到从内容分析提取的第一数值和从图像亮度灰度分布提取的第二数值。
11.一种输出视觉颜色的投影***,其特征在于,包括:
壳体;
发光组件,设置在壳体内;
色轮,设置在壳体内;
处理器,设置在壳体内;
存储器,与处理器进行通信;
指示程序,存储在存储器内,用于执行图像数据分析;以及
微波脉冲选择算法,存储在存储器;
其中,多个驱动光轮控制发光组件,以增强不同颜色的强度。
12.如权利要求11所述的投影***,其中,根据所述微波脉冲选择算法动态地选择驱动微波脉冲。
13.一种用于投影***的输出颜色调整方法,其特征在于,包括下列步骤:
在投影***中,将多个驱动微波脉冲提供给发光组件;
通过从所述多个驱动微波脉冲动态地选择各种驱动微波脉冲,产生不同的颜色强度以自动地调整不同颜色强度;以及
投影***根据不同显示内容进行颜色增强。
14.如权利要求13所述的用于投影***的输出颜色调整方法,还包括:执行图像数据分析的步骤,其中,所述图像数据分析包括在图像数据的单一画面中的多个检测区域中检测三原色色调。
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