TWI666940B

TWI666940B - 投影系統及其自動設定方法

Info

Publication number: TWI666940B
Application number: TW106136040A
Authority: TW
Inventors: 林奇葳; 彭健鈞; 劉詠喬
Original assignee: 中強光電股份有限公司
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2019-07-21
Also published as: US10652510B2; CN109587459A; TW201916675A; CN109587459B; US20190104289A1

Abstract

本發明提出一種投影系統包括處理裝置以及第一投影機。所述第一投影機包括第一投影單元以及第一影像擷取單元。所述第一投影單元用以依序投射第一參考影像以及第二參考影像至投影面上。第一影像擷取單元用以依序取得第一擷取影像以及第二擷取影像。所述處理裝置比較所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像，以取得在所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像當中具有像素值變化的影像區塊的位置。所述處理裝置定義具有像素值變化的所述影像區塊的位置為有效辨識區塊。另外，一種自動設定方法亦被提出。

Description

投影系統及其自動設定方法

本發明是有關於一種投影技術，且特別是有關於一種投影系統及其自動設定方法。

一般而言，多個投影機整合為投影系統用於投射大面積的拼接影像畫面。也就是說，這些投影機可分別投射多個部分影像畫面，並藉由這些部分影像畫面於投影面上來整合顯示一個完整的大面積的影像畫面。然而，在現有技術中，一般的投影系統需要架設大量的裝置且需要對於多個投影機進行繁雜的手動設定，以手動調整每一投影機的設定參數。導致由於需要花費大量時間來架設投影系統，而造成投影系統的架設成本的增加。因此，如何使投影系統具有便捷的架設優點，並且使投影系統能夠以自動設定的方式來自動調整這些投影機的相關設定參數，以使這些投影機可準確地於投影面上投射這些部分影像畫面來整合為完整的大面積的影像畫面，是目前重要課題中之一。

“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，不代表所述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動設定方法可自動判斷投影系統的這些投影機擷取的擷取影像的有效辨識區域，且可自動調整這些投影機的投影影像範圍，以整合這些投影機的多個投影影像為具有良好投影品質的完整投影影像。

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，本發明的一實施例提出一種自動設定方法適用於投影系統。所述投影系統包括處理裝置以及第一投影機。所述第一投影機包括第一投影單元以及第一影像擷取單元，所述方法包括：藉由所述第一投影單元投射第一參考影像至投影面上，並且藉由所述第一影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第一參考影像，以取得第一擷取影像；藉由所述第一投影單元投射第二參考影像至所述投影面上，並且藉由所述第一影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第二參考影像，以取得第二擷取影像；以及比較所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像，以取得在所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像當中具有像素值變化的影像區塊的位置，並且定義具有像素值變化的所述影像區塊的位置為有效辨識區塊。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種投影系統包括處理裝置以及第一投影機。所述第一投影機耦接所述處理裝置。所述第一投影機包括第一投影單元以及第一影像擷取單元。第一投影單元用以投射第一參考影像至投影面上。第一影像擷取單元用以擷取所述投影面上的所述第一參考影像，以取得第一擷取影像。所述處理裝置藉由所述第一投影單元投射第二參考影像至所述投影面上。所述處理裝置藉由所述第一影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第二參考影像，以取得第二擷取影像。所述處理裝置比較所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像，以取得在所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像當中具有像素值變化的影像區塊的位置。所述處理裝置定義具有像素值變化的所述影像區塊的位置為有效辨識區塊。

基於上述，本發明的投影系統及其自動設定方法可有效判斷投影機擷取的擷取影像當中的有效辨識區塊，以使有效節省處理裝置執行影像分析所需的運算時間以及資料運算量。並且，本發明的投影系統及其自動設定方法可自動整合這些投影機的投影影像為具有良好投影品質的完整投影影像。

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。並且，以下實施例中所提到的「耦接」一詞可指任何直接或間接的連接手段。此外，「信號」一詞可指至少一電流、電壓、電荷、溫度、資料、電磁波或任何其他一或多個信號。

圖1繪示本發明一實施例的投影系統的示意圖。參考圖1，投影系統100包括處理裝置110以及多個投影機120_1、120_2~120_N，其中N為大於零的正整數。處理裝置110包括控制器111以及影像處理器112。投影機120_1、120_2~120_N分別包括投影單元121_1、121_2~121_N以及影像擷取單元122_1、122_2~122_N。在本實施例中，投影單元121_1、121_2~121_N可進一步包括光源模組(例如具有放電燈泡、發光二極管或者雷射光元的發光裝置)、光機(具有光调制器，例如是反射式或透射式的空间光调制器，以反射式空间光调制器为例，反射式的硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)或者数字微镜组件(Digital Micro-mirror Device, DMD)等；透射式的空间光调制器，例如透光液晶面板(Transparent Liquid Crystal Panel)。另外，依據輸入控制信號方式的不同，光調製器例如是光定址空間光調製器(Optically addressed spatial light modulator，OASLM)或者是電定址的空間光調製器(Electrically addressed spatial light modulator，EASLM)、投影鏡片組(包括複數個鏡片)以及影像輸出單元(例如輸出訊號的出口介面(I/O port 或是interface)，通過藍牙(Bluetooth)、無線保真(Wi-Fi)、紫蜂(Zigbee)或其它無線的方式傳輸影像內容訊號(video signal)或控制訊號(control signal)，也可採用光纖或其它有線(wire)傳輸介面進行傳輸)等。影像擷取單元122_1、122_2~122_N可為攝像機(Camera)。在本實施例中，投影系統100藉由投影機120_1、120_2~120_N投射多個影像畫面，並且藉由這些影像畫面整合呈現一個完整影像畫面。投影系統100藉由影像擷取單元122_1、122_2~122_N於投影面(如圖3A)上各別的影像擷取區域中擷取多個擷取影像。因此，處理裝置110分析影像擷取單元122_1、122_2~122_N所擷取的這些擷取影像，並且與對應的投影機120_1、120_2~120_N所投射的多個影像畫面進行比對，以調整投影機120_1、120_2~120_N的相關投影設定。此外，影像擷取單元122_1、122_2~122_N所擷取的範圍大於投影機120_1、120_2~120_N所投射的範圍。

在本實施例中，控制器111可例如是配置於桌上型電腦(Desktop Computer)、個人電腦(Personal Computer, PC)、攜帶式終端產品(Portable Terminal Product)、個人數位化助理(Personal Digital Assistor, PDA)以及平板電腦(Tablet PC)等。此外，控制器111可包括具有影像資料處理以及運算功能的中央處理單元(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)、數位信號處理器(Digital Signal Processor, DSP)、影像處理器(Image Processing Unit, IPU)、圖形處理器(Graphics Processing Unit, GPU)、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結合。

在本實施例中，控制器111以及影像處理器112可分別進一步包括儲存裝置，其中儲存裝置可用於儲存本發明各實施例所述的影像處理程式、影像資料、資料運算程式或座標轉換方程式等。在本實施例中，控制器111可用於執行本發明各實施例的擷取影像的分析操作、影像畫面的整合操作以及各種影像處理操作。在本實施例中，影像處理器112例如為影像融合器(Blending box，例如Optoma, GB-200多功能影像拼接融合處理器)。此外，影像處理器112可設置於控制器111的外部或是與控制器111整合為同一裝置，但本發明並不加以限制。

在本實施例中，影像處理器112耦接控制器111。控制器111用於輸出影像畫面資料、控制信號以及影像畫面整合設定值至影像處理器112，以使影像處理器112根據影像畫面整合設定值，將控制器111所提供的影像畫面資料進行分配，影像處理器112將已分配的影像畫面資料以及相關投影設定值分別傳遞至投影機120_1、120_2~120_N，以使投影機120_1、120_2~120_N分別投射部分的影像畫面相對於已分配的影像畫面資料，可呈現一個完整的影像畫面。其中，影像畫面資料即所預定要投射的影像內容檔案或者圖像檔案，而控制信號則是用於控制投影機以及影像擷取單元的運作。

在另一實施例中，控制器111耦接影像處理器112，控制器111用於輸出影像畫面資料至影像處理器112，影像處理器112將影像畫面資料傳遞給投影機120_1、120_2~120_N分別投射相對於影像畫面資料的影像畫面。此外，控制器111分別耦接投影機120_1、120_2~120_N透過其他傳遞方式(例如RJ-45)提供控制信號至影像處理器112以及投影機120_1、120_2~120_N，以控制影像處理器112以及投影機120_1、120_2~120_N的操作。

在其他實施例中，控制器111耦接影像處理器112，控制器111用於輸出影像畫面資料與控制信號至影像處理器112，之後影像處理器112將影像畫面資料傳遞給投影機120_1、120_2~120_N分別投射相對於影像畫面資料的影像畫面。

具體而言，當投影系統100執行正常投影工作前，投影系統100可預先利用控制器111來自動設定投影機120_1、120_2~120_N以及自動設定影像畫面整合設定值。當投影系統100執行正常投影工作時，影像處理器112可依據自動設定好的影像畫面整合設定值來對控制器111提供的影像畫面資料進行處理，以驅動投影機120_1、120_2~120_N投射影像畫面。在本實施例中，投影機120_1、120_2~120_N可投射多個影像畫面至投影面上的相同位置或不同位置。

圖2繪示本發明一實施例的自動設定方法的流程圖。參考圖1以及圖2，圖2的自動設定方法適用於圖1的投影系統100。在步驟S210中，投影單元121_1、121_2~121_N投射多個影像畫面至投影面上，其中這些影像畫面分別包括格點陣列。在步驟S220中，影像擷取單元122_1、122_2~122_N依據多個設定參數分別擷取投影面上的這些影像畫面，以取得對應於所述多個設定參數的多個擷取影像。在步驟S230中，處理裝置110可分析這些擷取影像，以分別判斷這些擷取影像是否符合影像條件。在步驟S240中，當這些擷取影像的其中之一符合預設的影像條件時，處理裝置110選擇符合所述影像條件的所述多個擷取影像的其中之一為期望擷取影像。在步驟S250中，處理裝置110設定對應於期望擷取影像的多個設定參數的其中之一為期望設定參數，並且依據期望設定參數設定影像擷取單元。在製造上，每台影像擷取單元122_1、122_2~122_N的擷取影像功能並不會一致，因此，藉由上述方法，處理裝置110可自動個別設定影像擷取單元122_1、122_2~122_N，以使影像擷取單元122_1、122_2~122_N可分別擷取畫面品質良好的多個擷取畫面，有利於處理裝置110可有效地與精確地分析這些擷取畫面。

也就是說，在本實施例中，投影系統100的投影機120_1、120_2~120_N可分別預先執行影像擷取單元122_1、122_2~122_N的設定參數，以使影像擷取單元122_1、122_2~122_N可取得影像品質良好的多個擷取影像。因此，投影機120_1、120_2~120_N可各別自動執行影像畫面的調整操作，以使處理裝置110可有效分析或比對投影機120_1、120_2~120_N提供的這些擷取影像以及分別對應的多個影像畫面，而有效避免誤判的情況。以下利用圖3A至圖4D的範例示意圖來具體說明之。

圖3A繪示本發明一實施例的投影機的側面示意圖。參考圖3A，在本實施例中，投影機320可裝設於固定物件B上，並且投影機320設置在投影面S1上方，以使投影機320由上往下投射影像光源PI至投影面S1，其中投影面S1可延伸於第二方向P2以及第三方向P3所形成的平面上。在本實施例中，固定物件B可延伸於第一方向P1以及第三方向P3所形成的平面上，並且固定物件B可例如是天花板或支撐固件等，投影面S1可為布幕或者牆壁等。在其他實施例中，Ｂ物件也可延伸於第二方向P2以及第三方向P3所形成的平面上，本發明並不加以限制。第一方向P1、第二方向P2以及第三方向P3之間彼此相互垂直。值得注意的是，本發明各實施例所述的投影機的設置方式不限於圖3A所示。在一實施例中，投影機320亦可以是設置在投影面S1下方，以使投影機320由下往上投射影像光源PI至投影面S1。

圖3B繪示本發明一實施例的影像畫面的示意圖。圖3C繪示本發明一實施例的擷取影像的示意圖。參考圖2至圖3C，在本實施例中，處理裝置310耦接投影機320。首先，投影機320的投影單元投射如圖3C所示的影像畫面301至投影面S1上，其中影像畫面301包括格點陣列302。在本實施例中，格點陣列302由多個格點依序排列形成，並且這些格點為相同大小且彼此間隔相同距離。接著，投影機320的影像擷取單元依據多個設定參數分別擷取投影面S1上的影像畫面，以取得對應於這些設定參數的多個擷取影像，其中這些擷取影像可例如是圖3C所示的擷取影像303。須注意的是，投影機320的投影單元投射影像畫面301由正視的角度觀看如圖3B所示。投影機320的影像擷取單元是由投影機320的位置擷取到擷取影像303，因此擷取影像303中的影像畫面301’以及格點陣列302’為傾斜一角度的畫面。在本實施例中，擷取影像303的尺寸範圍大於影像畫面301的尺寸範圍。

舉例而言，圖4A~圖4D繪示本發明另一實施例的擷取影像的示意圖。參考圖2至圖4D，投影機320的影像擷取單元依據這些設定參數取得的這些擷取影像可例如是圖4A至圖4D所示的擷取影像303A、303B、303C、303D。值得注意的是，投影機320的影像擷取單元可依據設定參數，例如不同的曝光值(Exposure value)或快門擷取速度(Shutter capture speed)來依序取得擷取影像303A、303B、303C、303D。在本實施例中，處理裝置310分析這些擷取影像，以分別判斷這些擷取影像是否符合預設的影像條件。

在本實施例中，預設的影像條件可例如是計算或分析擷取影像303A、303B、303C、303D各別的多個灰階平均值、各別的多個格點數量或是各別的光帶面積。處理裝置310可藉由判斷這些灰階平均值是否高於門檻值、可藉由判斷這些格點數量是否等於一預設數量，或是可藉由判斷各別的光帶面積是否等於預設面積，來決定這些擷取影像303A、303B、303C、303D的畫面清晰程度，其中光帶面積是以擷取影像中所有灰階值高於門檻值所占的面積是否等於預設面積。在其他的實施例中，預設的影像條件也可以是預設的影像條件。因此，處理裝置310可依據上述的預設的影像條件選擇擷取影像303A、303B、303C、303D的其中之一為期望擷取影像，並且處理裝置310設定對應於期望擷取影像的設定參數(例如，曝光值或快門擷取速度等設定)為期望設定參數，並且依據期望設定參數設定影像擷取單元。

詳細而言，擷取影像303C以及擷取影像303D由於曝光的原因而造成部分格點連在一起，導致難以辨識。擷取影像303A以及擷取影像303B雖然格點數量相同，但是擷取影像303B的各個格點的灰階平均值高於門檻值，而擷取影像303A的各個格點的灰階平均值低於門檻值。因此，處理裝置310判斷擷取影像303B的畫面品質優於擷取影像303A。在此例中，處理裝置310選擇擷取影像303B為期望擷取影像，並將對應於擷取影像303B的設定參數設定為期望設定參數。據此，本實施例的處理裝置310可自動調整投影機320的影像擷取單元。然而，在一實施例中，若全部的擷取影像303A、303B、303C、303D皆不符合預設的影像條件時，處理裝置310也可藉由投影機320的投影單元投射提示影像至投影面S1上，以提醒使用者須以手動調整的方式來調整投影機320的設定參數或者調整環境變因，所述環境變因可以是環境光源或其他可能影響投影的因素，例如調整環境光源的亮度大小等，在本發明並不加以限制。

圖5繪示本發明另一實施例的自動設定方法的流程圖。參考圖1以及圖5，圖5的自動設定方法適用於圖1的投影系統100。在步驟S510中，處理裝置110依據所述多個投影機各別的韌體設定來各別判斷所述多個投影機是下投模式或上投模式，也就是將投影機上下顛倒的擺放方式或者是投影機一般擺放方式，可知道所述多個投影機為設置在投影面上方還是投影面下方。在步驟S520中，處理裝置110藉由設置在投影面上方的投影機120_1、120_2~120_N的部分，依序投射投影模式判斷影像，其中投影模式判斷影像包括多個格點。在步驟S530中，當設置在投影面上方的這些投影機120_1、120_2~120_N的其中之一投射投影模式判斷影像時，其他的每一投影機120_1、120_2~120_N的影像擷取單元122_1、122_2~122_N，在投影面上各別的影像擷取區域取得各別的擷取影像。在步驟S540中，處理裝置110分析設置在投影面上方還是投影面下方的其他的每一投影機120_1、120_2~120_N的各別的影像擷取區域所擷取的擷取影像，以判斷投影機120_1、120_2~120_N的投影模式。因此，處理裝置110可自動判斷影像擷取單元122_1、122_2~122_N是否重疊投影同一影像畫面或分開投影不同的影像畫面，以自動設定這些投影機120_1、120_2~120_N投射的影像畫面的內容。

此外，在本實施例中，處理裝置110還可以判斷投影機120_1、120_2~120_N的設置順序。在本實施例中，處理裝置110可分析設置在投影面上方還是投影面下方的其他的每一投影機120_1、120_2~120_N的各別的影像擷取區域所擷取的擷取影像當中的投影模式判斷影像的這些格點的至少其中之一的位置，以判斷投影機120_1、120_2~120_N的設置順序。也就是說，當使用者架設投影系統100的投影機120_1、120_2~120_N時，使用者無須依據每一投影機120_1、120_2~120_N的設置位置來手動投影機120_1、120_2~120_N分別投射的影像畫面的內容。本發明的投影系統100可自動判斷各個投影機120_1、120_2~120_N的設置位置以及投影模式。

以下利用圖6A至圖6D的範例示意圖搭配圖5的自動設定方法來具體說明之。

圖6A繪示本發明一實施例的投影系統的第一投影模式的示意圖。參考圖5以及圖6A，在本實施例中，處理裝置610耦接投影機620_1~620_6。投影機620_1~620_6依序在投影面S1上的分別對應的影像擷取區域601_1~601_6投射各別的影像畫面。在本實施例中，投影機620_1~620_6設置投影面S1上方，但本發明並不限於此。在一實施例中，投影機620_1~620_6也可設置投影面S1下方。

在本實施例中，首先，處理裝置610執行步驟S510，以使投影機620_1~620_6可依據各別預設的韌體設定來判斷投影機620_1~620_6設置的位置是在投影面S1上方或投影面S1下方，其中上述的韌體設定可由使用者經由投影機的視控調整功能(On Screen Display，OSD)或遙控器等預設或由投影機620_1~620_6分別自動判定。接著，處理裝置610執行步驟S520，以使投影機620_1~620_6依序在對應的影像擷取區域601_1~601_6投射投影模式判斷影像。並且，處理裝置610執行步驟S530，當投影機620_1~620_6的其中之一投射投影模式判斷影像時，其他的每一投影機620_1~620_6在投影面S1上的各別的影像擷取區域601_1~601_6取得各別的擷取影像。最後，處理裝置610執行步驟S540，處理裝置610分析設置在投影面S1上方的其他的每一投影機620_1~620_6在各別的影像擷取區域所擷取的各別的擷取影像，以判斷投影機620_1~620_6的投影模式。

舉例而言，當投影機620_3於對應的影像擷取區域601_3投射投影模式判斷影像時，其他的投影機620_1、620_2、620_4、620_5、620_6將對各自的影像擷取區域601_1、601_2、601_4、601_5、601_6同時取得擷取影像。須注意的是，在本實施例中，投影模式判斷影像可如圖6A所示的影像擷取區域601_3上的影像畫面，其中投影模式判斷影像於左側區塊以及右側區塊可分別具有多個格點GP。因此，處理裝置610可分析其他的投影機620_1、620_2、620_4、620_5、620_6於分別對應的影像擷取區域601_1、601_2、601_4、601_5、601_6所擷取的擷取影像。在本實施例中，由於其他的投影機620_1、620_2、620_4、620_5、620_6所擷取的擷取影像當中皆不會出現投影模式判斷影像的全部格點GP，因此處理裝置610可判斷投影機620_3與投影機620_1、620_2、620_4、620_5、620_6之間並未有重疊投影的情況。以此類推，處理裝置610可判斷投影機620_1~620_6之間的投影模式。

圖6B繪示本發明一實施例的投影系統的第二投影模式的示意圖。參考圖5以及圖6B，在本實施例中，處理裝置710耦接投影機720_1~720_6。投影機720_1~720_6依序在投影面S1上的分別對應的影像擷取區域701_1~701_6投射影像畫面。在本實施例中，投影機720_1~720_3設置投影面S1上方，但本發明並不限於此。在一實施例中，投影機720_1~720_6也可設置投影面S1下方。

在本實施例中，首先，處理裝置710執行步驟S510，以使投影機720_1~720_6可依據各別預設的韌體設定來判斷投影720_1~720_6設置的位置是在投影面S1上方還是投影面S1下方。接著，處理裝置710執行步驟S520，以使投影機720_1~720_6依序在對應的影像擷取區域701_1~701_6投射投影模式判斷影像。並且，處理裝置710執行步驟S530，當投影機720_1~720_6的其中之一投射投影模式判斷影像時，其他的每一投影機720_1~720_6在投影面S1上的各別的影像擷取區域701_1~701_6取得擷取影像。最後，處理裝置710執行步驟S540，處理裝置710分析設置在投影面S1上方的其他的每一投影機720_1~720_6在各別的影像擷取區域所擷取的各別的擷取畫面，以判斷投影機720_1~720_6的投影模式。

詳細而言，當投影機720_3於對應的影像擷取區域701_3投射投影模式判斷影像時，其他的投影機720_1、720_2、720_4、720_5、720_6將對各自的影像擷取區域701_1、701_2、701_4、701_5、701_6同時或依序取得擷取影像。須注意的是，在本實施例中，投影模式判斷影像可如圖6B所示的影像擷取區域701_3上的影像畫面，其中投影模式判斷影像於左側區塊以及右側區塊可分別具有多個格點。因此，處理裝置710可分析其他的投影機720_1、720_2、720_4、720_5、720_6於分別對應的影像擷取區域701_1、701_2、701_4、701_5、701_6所擷取的擷取影像。在本實施例中，由於投影機720_4所擷取的擷取影像當中會出現投影模式判斷影像的全部格點GP，因此處理裝置710可判斷投影機720_3與投影機720_4有重疊投影的情況。但是，由於投影機720_1、720_2、720_5、720_6所擷取的擷取影像當中不會出現投影模式判斷影像的全部格點GP，因此處理裝置710可判斷投影機720_1、720_2、720_5、720_6與投影機720_3、720_4未有重疊投影的情況。以此類推，處理裝置710可判斷投影機720_1~720_6之間的投影模式。附帶一提的是，兩台投影機重複投影的應用可適用於特殊投影環境上，例如較暗的投影環境或反光程度較差的投影面。兩台投影機重複投影相同影像畫面於同一影像投影區域可增加影像畫面的亮度或清晰度。

並且，在此例中，處理裝置710可進一步分析其他的投影機720_1、720_2、720_4、720_5、720_6於分別對應的影像擷取區域701_1、701_2、701_4、701_5、701_6所擷取的擷取影像。在此例中，由於投影機720_1、720_2投射於重疊位置的影像擷取區域701_1、701_2，因此投影機720_1、720_2可視為一組，而無順序之分。同理，投影機720_3、720_4可視為一組，且投影機720_5、720_6可視為一組。也就是說，由於投影機720_1、720_2、720_5、720_6的影像擷取單元於分別對應的影像擷取區域701_1、701_2、701_3、701_4所擷取的擷取影像當中分別具有投影機702_3投射的投影模式判斷影像的部分格點GP，因此處理裝置710可判斷這些部分格點GP出現在投影機720_1、720_2、720_5、720_6擷取的擷取影像當中的位置，以判斷投影機720_1、720_2、720_5、720_6投射的影像畫面是否重疊。

圖6C繪示本發明一實施例的投影系統的第三投影模式的示意圖。圖6D繪示本發明一實施例的投影系統的第四投影模式的示意圖。參考圖5、圖6C以及圖6D，在本實施例中，處理裝置810耦接投影機820_1~820_6。投影機820_1~820_6依序在投影面S1上的分別對應的影像擷取區域801_1~801_6投射影像畫面。在本實施例中，投影機820_1~820_3設置投影面S1上方，並且投影機820_4~820_6設置投影面S1下方。

在本實施例中，首先，處理裝置810執行步驟S510，以使投影機820_1~820_6可依據各別預設的韌體設定來判斷投影820_1~820_6設置的位置是在投影面S1上方還是投影面S1下方。接著，處理裝置810執行步驟S520，以使投影機820_1~820_6依序在對應的影像擷取區域801_1~801_6投射投影模式判斷影像。並且，處理裝置810執行步驟S530，當投影機820_1~820_6的其中之一投射投影模式判斷影像時，其他的每一投影機820_1~820_6在投影面S1上的各別的影像擷取區域801_1~801_6取得擷取影像。最後，處理裝置810執行步驟S540，處理裝置810分析設置在投影面S1上方的其他的每一投影機820_1~820_6在各別的影像擷取區域所擷取的擷取畫面，以判斷投影機820_1~820_6的投影模式。

詳細而言，當投影機820_2於對應的影像擷取區域801_2投射投影模式判斷影像時，其他的投影機820_1、820_3、820_4、820_5、820_6將對各自的影像擷取區域801_1、801_3、801_4、801_5、801_6同時取得擷取影像。須注意的是，在本實施例中，投影模式判斷影像可如圖6C所示的影像擷取區域801_2上的影像畫面，其中投影模式判斷影像於左側區塊、右側區塊以及下側區塊可分別具有多個格點GP，此多個格點GP排列為L型排列。因此，處理裝置810可分析其他的投影機820_1、820_3、820_4、820_5、820_6於分別對應的影像擷取區域801_1、801_3、801_4、801_5、801_6所擷取的擷取影像。在本實施例中，由於投影機820_1、820_3、820_4、820_5、820_6所擷取的擷取影像當中不會出現投影模式判斷影像的全部格點GP。

並且，在此例中，處理裝置810可進一步分析其他的投影機820_1、820_3、820_4、820_5、820_6於分別對應的影像擷取區域801_1、801_3、801_4、801_5、801_6所擷取的擷取影像。在此例中，由於投影機820_1、820_3的影像擷取單元於分別對應的影像擷取區域801_1、801_3所擷取的擷取影像當中分別具有投影機820_2投射的投影模式判斷影像的部分格點GP，因此處理裝置810可判斷這些部分格點GP出現在投影機820_1、820_3擷取的擷取影像當中的右側位置以及左側位置，以判斷投影機820_1、820_3分別位於投影機820_2的左側以及右側。在此例中，由於投影機820_4、820_6的影像擷取單元於分別對應的影像擷取區域801_4、801_6所擷取的擷取影像當中分別具有投影機820_2投射的投影模式判斷影像的部分格點GP，因此處理裝置810可判斷這些部分格點出現在投影機820_4、820_6擷取的擷取影像當中的上側位置，以判斷投影機820_4、820_6分別位於投影機820_2的下側。此外，投影機820_5於對應的影像擷取區域801_5，投影機820_5擷取的擷取影像當中的格點GP比其他投影機擷取的格點GP多，且在擷取的擷取影像當中的格點GP位於上側，以判斷投影機820_5位於投影機820_2的正下方。

參考圖6D，在此例中，當投影機820_5於對應的影像擷取區域801_5投射投影模式判斷影像時，其他的投影機820_1、820_2、820_3、820_4、820_6將對各自的影像擷取區域801_1、820_2、801_3、801_4、801_6同時或依序取得擷取影像。在本實施例中，投影模式判斷影像可如圖6D所示的影像擷取區域801_5上的影像畫面，其中投影模式判斷影像於左側區塊、右側區塊以及上側區塊可分別具有多個格點GP，此多個格點GP排列為L型排列。由於投影機820_2的影像擷取單元於對應的影像擷取區域801_2所擷取的擷取影像當中具有投影機820_5投射的投影模式判斷影像的部分格點GP，因此處理裝置810可判斷這些部分格點GP出現在投影機820_2擷取的擷取影像當中的下側位置，透過這些部分格點GP的多寡與位置，以判斷投影機820_2位於投影機820_5的正上方。因此處理裝置810可判斷這些部分格點GP出現在投影機820_4、820_6擷取的擷取影像當中的右側位置以及左側位置，以判斷投影機820_4、820_6分別位於投影機820_5的左側以及右側。在此例中，由於投影機820_1、820_3的影像擷取單元於分別對應的影像擷取區域801_1、801_3所擷取的擷取影像，其中投影機820_1並無擷取到投影機820_5所投射的投影模式判斷影像的部分格點GP，但投影機820_3的影像擷取單元於分別對應的影像擷取區域801_3所擷取的擷取影像，可擷取到投射的投影模式判斷影像的部分格點GP，因此處理裝置810可判斷這些部分格點出現在投影機820_3擷取的擷取影像當中的下側位置，以判斷投影機820_3分別位於投影機820_5的上側。以此類推，當投影機820_1~820_6依序投射投影模式判斷影像後，處理裝置810可判斷投影機820_1~820_6之間的設置關係，以判斷投影機820_1~820_6的設置順序。

圖7繪示本發明另一實施例的自動設定方法的流程圖。參考圖1以及圖7，圖7的自動設定方法適用於圖1的投影系統100。在本實施例中，投影機120_1包括投影單元121_1以及影像擷取單元122_1。在步驟S910中，處理裝置110藉由投影單元121_1投射第一參考影像至投影面上，並且藉由影像擷取單元122_1擷取投影面上的第一參考影像，以取得第一擷取影像。在步驟S920中，處理裝置110藉由投影單元121_1投射第二參考影像至投影面上，並且藉由影像擷取單元122_1擷取投影面上的第二參考影像，以取得第二擷取影像。在步驟S930中，處理裝置110比較第一擷取影像以及第二擷取影像，以取得在第一擷取影像以及第二擷取影像當中像素值(pixel value)的變化值，且變化值大於預設值的影像區塊的位置，並且定義具有像素值變化的影像區塊的位置為有效辨識區塊。以此類推，投影機120_2~120_N也可執行相同操作，其中像素值為此技術領域人員熟知的技術名稱，例如包括灰階值等，但不以此為限。

也就是說，由於影像擷取單元122_1所擷取的擷取影像的範圍大於投影單元121_1投射的影像畫面的範圍，因此影像擷取單元122_1所擷取的擷取影像可能包括影像畫面周圍的背景影像。在本實施例中，處理裝置110可自動判斷影像擷取單元122_1所擷取的擷取影像當中的有效辨識區塊，以使當處理裝置110在分析影像擷取單元122_1所擷取的擷取影像時，處理裝置110可以僅處理有效辨識區塊的影像，而無須計算全部的擷取影像。因此，本實施例的處理裝置110可有效節省影像分析以及運算的時間以及資料運算量。

以下利用圖8A至圖8B的範例示意圖搭配圖7的自動設定方法來具體說明之。

圖8A繪示本發明一實施例的第一參考影像的示意圖。參考圖7、圖8A以及圖8B，處理裝置1010耦接投影機1020。首先，在圖8A中，投影機1020的投影單元於投影面上投射第一參考影像1001A。在本實施例中，第一參考影像1001A可例如是全白色影像或全黑色影像。並且，在本實施例中，投影機1020的影像擷取單元擷取投射於投影面上的影像畫面，以取得對應的第一擷取影像。接著，在圖8B中，投影機1020的投影單元於投影面S1上投射第二參考影像1001B。在本實施例中，第二參考影像1001B可例如是相異於第一參考影像1001A的全黑色影像或全白色影像。並且，在本實施例中，投影機1020的影像擷取單元擷取投射於投影面上的影像畫面，以取得對應的第二擷取影像。

在本實施例中，如圖8A以及圖8B所示，由於處理裝置1010取得的第一擷取影像以及第二擷取影像，第一擷取影像包括第一參考影像1001A與背景影像BI以及第二擷取影像包括第二參考影像1001B與背景影像BI。因此處理裝置1010可將第一擷取影像以及第二擷取影像的各個像素的像素值相減，以取得像素相減影像。並且，處理裝置1010可分析像素相減影像，以判斷在像素相減影像當中的像素值的變化值高於預設值的一區塊，並且定義像素值的變化值高於預設值的所述區塊為有效辨識區塊。相對的，處理裝置1010可分析像素相減影像，以判斷在像素相減影像當中的像素值的變化值低於預設值的一區塊，並且定義像素值的變化值低於預設值的所述區塊為非有效辨識區塊。因此，本實施例的處理裝置1010可自動判斷投影機1020的影像擷取單元所擷取的擷取影像的有效辨識區塊。

圖9繪示本發明另一實施例的自動設定方法的流程圖。參考圖1以及圖9，圖9的自動設定方法適用於圖1的投影系統100。須注意的是圖9的自動設定方法可接續圖7的步驟S930而執行之，但本發明並不限於此。在一實施例中，圖9的自動設定方法也可是獨立執行。在本實施例中，投影機120_1包括投影單元121_1以及影像擷取單元122_1。在步驟S1110中，處理裝置110藉由投影單元121_1投射第三參考影像至投影面上對應於有效辨識區塊的位置。在步驟S1120中，處理裝置110藉由影像擷取單元122_1擷取投影面上的第三參考影像，以取得第三擷取影像，其中第三參考影像具有排列為四邊形的四個參考格點，且位於有效辨識區塊中。在步驟S1130中，處理裝置110分析第三擷取影像，以取得在第三擷取影像當中的四個參考格點的四個參考座標。在步驟S1140中，處理裝置110依據四個參考格點的四個參考座標來產生全格點影像，並且藉由投影單元121_1投射全格點影像至投影面上，其中全格點影像包括由多個格點形成的格點陣列。在另一實施例中，四個參考格點可為全格點影像的一部分，而全格點影像是處理裝置中所預先設定好的，是根據投影機的解析度所設定的影像。在步驟S1150中，處理裝置110藉由影像擷取單元122_1擷取投影面的第四擷取影像，並且分析第四擷取影像，以取得在第四擷取影像當中的多個格點的多個格點座標。在步驟S1160中，處理裝置110依據這些格點座標來建立投影單元121_1與影像擷取單元122_1的座標轉換關係。因此，當處理裝置110於分析擷取影像以及影像畫面時，處理裝置110可轉換擷取影像以及影像畫面之間的座標關係。以此類推，投影機120_2~120_N也可執行相同操作。

以下利用圖10A至圖10B的範例示意圖搭配圖7的自動設定方法來具體說明。

圖10A繪示本發明一實施例的第三參考影像的示意圖。圖10B繪示本發明一實施例的第四參考影像的示意圖。參考圖9、圖10A以及圖10B，投影機1120可耦接如上述實施例所述的處理裝置。首先，在圖10A中，處理裝置執行步驟S1110，以驅動投影機1120投射第三參考影像1101A於投影面上對應於有效辨識區塊的位置。在本實施例中，處理裝置執行步驟S1120，以驅動投影機1120擷取投影面上的第三參考影像1101A，以取得第三擷取影像1103A，其中第三參考影像1101A包括排列為四邊形的四個參考格點1102A。因此，第三擷取影像1103A當中具有傾斜的第三參考影像1101A’以及四個參考格點1102A’。在本實施例中，處理裝置執行步驟S1130，以分析第三擷取影像1103A，以取得在第三擷取影像1103A當中的四個參考格點1102A’的四個參考座標。因此，處理裝置可建立第三參考影像1101A的四個參考格點1102A以及第三擷取影像1103A的四個參考格點1102A’的座標轉換。

接著，在圖10B中，處理裝置執行步驟S1140，處理裝置產生全格點影像1101B，並且藉由投影機1120投射全格點影像1101B至投影面上，其中全格點影像1101B包括由多個格點形成的格點陣列1102B。在本實施例中，處理裝置執行步驟S1150，以驅動投影機1120的影像擷取單元擷取投影面的第四擷取影像1103B，並且分析第四擷取影像1103B，以取得在第四擷取影像1103B當中的全格點影像1101B’的格點陣列1102B’的每一個格點座標。在本實施例中，處理裝置執行步驟S1160。處理裝置依據這些格點座標來建立投影機1120的投影單元與影像擷取單元之間的座標轉換關係。也就是說，由於投影機1120的投影單元投射的影像畫面與影像擷取單元擷取的擷取影像之間非相同，因此當處理裝置分析擷取影像時，處理裝置可依據上述取得的各個座標轉換關係來將擷取影像的有效辨識區域當中各點座標位置轉換為對應於影像畫面的座標位置。

圖11繪示本發明一實施例的兩個投影機的示意圖。圖12繪示圖11實施例的座標整合的示意圖。須注意的是，上述圖9實施例所述的自動設定方法也可套用於多台投影機之間的座標系的建立。參考圖11以及圖12，處理裝置1210耦接投影機1220_1、1220_2，以兩台投影機為例。在圖11中，投影機1220_1的影像投影區域1411部分重疊於投影機1220_2的影像投影區域1421。影像投影區域1411以及影像投影區域1421之間具有重疊區域1431A。在圖12中，投影機1220_1的影像擷取單元取得擷取影像1310~1330，並且投影機1220_2的影像擷取單元取得擷取影像1340~1390。

以下以圖12的擷取影像1310~1390來詳細說明之。在本實施例中，投影機1220_1投射第一參考影像時，投影機1220_1的影像擷取單元擷取到擷取影像1310，同時投影機1220_2的影像擷取單元擷取到投影機1220_1所投射的第一參考影像形成擷取影像1340，之後投影機1220_1投射具有參考格點1321的影像畫面，同時投影機1220_2的影像擷取單元擷取到投影機1220_1所投射的具有參考格點1321的影像畫面形成擷取影像1350，以此類推，如圖12所示。

處理裝置1210分析擷取影像1310當中的有效辨識區塊，並且處理裝置1210分析由投影機1220_2的影像擷取單元所擷取的擷取影像1340當中的有效辨識區塊。在本實施例中，投影機1220_1投射具有四個參考格點的影像畫面，其中四個參考格點的位置較靠近擷取影像1320的右側。投影機1220_2未投射影像畫面，但投影機1220_2的影像擷取單元則擷取到擷取影像1350。因此，擷取影像1320、1350分別具有各四個參考格點1321、1351。在本實施例中，處理裝置1210分析擷取影像1320、1350當中的各四個參考格點1321、1351，以取得這四個參考格點1321、1351分別在投影機1220_1、1220_2的座標系當中的四個參考座標以及另四個參考座標。在本實施例中，投影機1220_1投射全格點影像，其中投影機1220_2未投射影像畫面，但投影機1220_2的影像擷取單元則擷取到擷取影像1360。因此，擷取影像1330、1360分別具有全格點影像1331、1361。在本實施例中，投影機1220_1、1220_2分別分析擷取影像1330、1360當中的全格點影像1331、1361的每一個格點，以取得全格點影像1331、1361的每一個格點的多個格點座標以及另多個格點座標。

在本實施例中，投影機1220_2接續投射影像畫面，以執行如同上述投影機1220_1分析擷取影像1310~1330的操作。在本實施例中，處理裝置1210分析擷取影像1380當中的四個參考格點1381，以取得這四個參考格點1381在投影機1220_2的座標系當中的四個參考座標。並且，處理裝置1210分析擷取影像1390當中的全格點影像1391的每一個格點，以取得全格點影像1391的每一個格點的多個格點座標。

也就是說，在本實施例中，處理裝置1210可利用上述取得的這些格點座標，來進行座標矩陣運算，以取得投影機1220_1的投影單元以及影像擷取單元的座標轉換關係、投影機1220_2的投影單元以及影像擷取單元的座標轉換關係，以及投影機1220_1、1220_2之間的座標轉換關係。並且，在本實施例中，處理裝置1210可將投影機1220_1的影像投影區域1411以及投影機1220_2的影像投影區域1421整合至相同的一個座標系。然而，關於本發明各實施例所述的座標轉換關係可依據所述技術領域的通常知識而獲致足夠的教示、建議以及實施說明，因此不加以贅述。

值得注意的是，在本實施例中，處理裝置1210可藉由上述各座標轉換關係，將投影機1220_1、1220_2取得的擷取影像進行座標轉換，並調整擷取影像如圖13A、圖13B，以利進行以下實施例的影像分析。

圖13A繪示圖11實施例的兩個影像投影區域的重疊示意圖。圖13B繪示圖11實施例的完整影像畫面區域的示意圖。參考圖11、圖13A以及圖13B，在本實施例中，投影機1220_1、1220_2的影像擷取區域1410、1420部分重疊，且影像投影區域1411、1421(以實線繪製)具有重疊區域1411A/1421A。在圖13A中，在投影機1220_1、1220_2尚未整合於同一座標系之前，影像擷取區域1410的四個頂點座標分別為(X1,Y1)、(X2,Y1)、(X1,Y2)、(X2,Y2)。影像擷取區域1420的四個頂點座標分別為(X3,Y1)、(X4,Y1)、(X3,Y2)、(X4,Y2)。對於處理裝置1210來說，投影機1220_1的影像擷取區域1410的座標系不同於投影機1220_2的影像擷取區域1420。

舉例而言，影像擷取區域1410與影像擷取區域1420在水平方向上位於同一高度，但不以此為限。投影機1220_1、1220_2的影像擷取單元的解析度分別是752×480畫素。也就是說，影像擷取區域1410的頂點座標(X1,Y1)、(X2,Y1)、(X1,Y2)、(X2,Y2)可分別為(0,0)、(752,0)、(0,480)、(752,480)，並且影像擷取區域1420的(X3,Y1)、(X4,Y1)、(X3,Y2)、(X4,Y2)也可分別為(0,0)、(752,0)、(0,480)、(752,480)。在此例中，影像投影區域1411與影像投影區域1412在水平方向上並非位於同一高度，並且影像投影區域1411與影像投影區域1412具有重疊區域1411A/1421A。

在此例中，影像投影區域1411以及影像投影區域1412的大小為480×360。以影像擷取區域1410的座標系來說，影像投影區域1411的左右兩邊界例如是位於影像擷取區域1410的座標系當中的邊界a1=136以及邊界a2=616的位置，並且影像投影區域1411的上下兩邊界例如是位於影像擷取區域1410的座標系當中的邊界b1=100以及邊界b2=460的位置。以影像擷取區域1420的座標系來說，影像投影區域1421的左右兩邊界例如是位於影像擷取區域1420的座標系當中的邊界a3=136以及邊界a4=616的位置，並且影像投影區域1421的上下兩邊界例如是位於影像擷取區域1410的座標系當中的邊界b3=60以及邊界b4=420的位置。

在此例中，處理裝置1210可判斷影像投影區域1411與影像投影區域1421在水平方向上具有影像重疊區域1411A/1421A，並且處理裝置1210分別調整在影像重疊區域1411A/1421A中由投影機1220_1投射的部分影像畫面(影像投影區域1411的影像重疊區域1411A)的亮度值以及由投影機1220_2投射的另一部分影像畫面(影像投影區域1421的影像重疊區域1421A)的亮度值。也就是說，處理裝置1210可判斷影像重疊區域1411A/1421A分別占有影像投影區域1411與影像投影區域1421當中的面積大小，而分別調暗投影機1220_1、1220_2於影像重疊區域1411A/1421A當中的影像畫面的亮度值，以避免在影像重疊區域1411A/1421A當中的影像畫面的亮度過亮。

並且，處理裝置1210可進一步判斷影像投影區域1411與影像投影區域1421的分別在水平方向上以及垂直方向上的各別的最小水平距離(由a1至a4)以及最小垂直距離(由b1至b4)。因此，在此例中，處理裝置1210依據最小水平距離(由a1至a4)以及最小垂直距離(由b1至b4)來決定如圖13B的完整影像畫面區域1431。

具體而言，處理裝置1210可執行如上述圖12的座標系整合操作，以將影像擷取區域1410以及影像擷取區域1420的整合為影像擷取區域1430。在此例中，影像擷取區域1430的大小為1072×480，並且完整影像畫面區域1431的大小為800×280。影像投影區域1431的左右兩邊界例如是位於影像擷取區域1430的座標系當中的邊界a1’=136以及邊界a4’=936的位置，並且影像投影區域1411的上下兩邊界例如是位於影像擷取區域1410的座標系當中的邊界b1’=100以及邊界b4’=380的位置。並且，影像重疊區域1431A的左右兩邊界例如是位於影像擷取區域1430的座標系當中的邊界a3’=456以及邊界a2’=616的位置。也就是說，處理裝置1210可自動整合投影機1220_1、1220_2分別的影像投影區域1411、1421為完整影像畫面區域1431，以使於投影面上可呈現一個完整影像畫面。並且，在本實施例中，處理裝置1210可運算影像重疊區域1431A在水平方向上影像重疊的比例為20%(即(616-456)/(936-136))。依據影像重疊區域1431A在水平方向上影像重疊的比例，處理裝置1210可自動調整影像投影區域1411的右邊20%區域的影像畫面的亮度，以及可自動調整影像投影區域1412的左邊20%區域的影像畫面的亮度，以使完整影像畫面區域1431呈現的完整影像畫面可具有均勻的亮度效果。

綜上所述，本發明的投影系統及其自動設定方法可自動設定投影系統的多個投影機的各別設定參數，且可自動判斷這些投影機的投影模式以及設置順序，以使投影系統可依據各式投影需求而便利的架設。並且，本發明的投影系統及其自動設定方法還可自動整合投影系統的這些投影機的影像畫面，且可自動調整這些投影機的影像畫面的尺寸範圍，以整合這些投影機的多個影像畫面為具有良好投影品質的完整影像畫面。

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‧‧‧投影系統

110、310、610、710、810、1010、1210‧‧‧處理裝置

111‧‧‧控制器

112‧‧‧影像處理器

120_1、120_2、120_N、320、620_1、620_2、620_3、620_4、620_5、620_6、720_1、720_2、720_3、720_4、720_5、720_6、820_1、820_2、820_3、820_4、820_5、820_6、1020、1120、1220_1、1220_2‧‧‧投影機

121_1、121_2、121_N‧‧‧投影單元

122_1、122_2、122_N‧‧‧影像擷取單元

301、301’‧‧‧影像畫面

302、302’‧‧‧格點陣列

303、303A、303B、303C、303D、1103A、1103B、1310、1320、1340、1350、1360、1370、1380、1390‧‧‧擷取影像

601_1、601_2、601_3、601_4、601_5、601_6、701_1、701_2、701_3、701_4、701_5、701_6、801_1、801_2、801_3、801_4、801_5、801_6、1410、1420、1430‧‧‧影像擷取區域

1001A、1001B、1101A、1101B、1101A’、110B’‧‧‧參考影像

1331、1361、1391‧‧‧全格點影像

1411、1421、1431‧‧‧影像投影區域

1411A、1421A、1431A‧‧‧重疊區域

a1、a2、a3、a4、a1’、a2’、a3’、a4’、b1、b2、b3、b4、b1’、b4’‧‧‧邊界

B‧‧‧固定物件

BI‧‧‧背景影像

S1‧‧‧投影面

S210~S250、S510~S540、S910~S930、S1110~S1160‧‧‧步驟

PI‧‧‧影像光源

P1‧‧‧第一方向

P2‧‧‧第二方向

P3‧‧‧第三方向

GP、1102A、1102A’、1321、1351、1381‧‧‧格點

圖1繪示本發明一實施例的投影系統的示意圖。圖2繪示本發明一實施例的自動設定方法的流程圖。圖3A繪示本發明一實施例的投影機的側面示意圖。圖3B繪示本發明一實施例的影像畫面的示意圖。圖3C繪示本發明一實施例的擷取影像的示意圖。圖4A~圖4D繪示本發明另一實施例的擷取影像的示意圖。圖5繪示本發明另一實施例的自動設定方法的流程圖。圖6A繪示本發明一實施例的投影系統的第一投影模式的示意圖。圖6B繪示本發明一實施例的投影系統的第二投影模式的示意圖。圖6C繪示本發明一實施例的投影系統的第三投影模式的示意圖。圖6D繪示本發明一實施例的投影系統的第四投影模式的示意圖。圖7繪示本發明另一實施例的自動設定方法的流程圖。圖8A繪示本發明一實施例的第一參考影像的示意圖。圖8B繪示本發明一實施例的第二參考影像的示意圖。圖9繪示本發明另一實施例的自動設定方法的流程圖。圖10A繪示本發明一實施例的第三參考影像的示意圖。圖10B繪示本發明一實施例的第四參考影像的示意圖。圖11繪示本發明一實施例的兩個投影機的示意圖。圖12繪示圖11實施例的座標整合的示意圖。圖13A繪示圖11實施例的兩個影像投影區域的重疊示意圖。圖13B繪示圖11實施例的完整影像畫面區域的示意圖。

Claims

一種自動設定方法，適用於一投影系統，其中所述投影系統包括一處理裝置以及一第一投影機，並且所述第一投影機包括一第一投影單元以及一第一影像擷取單元，所述方法包括：藉由所述第一投影單元投射一第一參考影像至一投影面上，並且藉由所述第一影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第一參考影像，以取得一第一擷取影像；藉由所述第一投影單元投射一第二參考影像至所述投影面上，並且藉由所述第一影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第二參考影像，以取得一第二擷取影像；以及比較所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像，以取得在所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像當中具有像素值變化的一影像區塊的位置，並且定義具有像素值變化的所述影像區塊的位置為一有效辨識區塊。
如申請專利範圍第1項所述的自動設定方法，其中所述第一參考影像為一全白色影像，並且所述第二參考影像為一全黑色影像。
如申請專利範圍第2項所述的自動設定方法，其中比較所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像，以取得在所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像當中具有像素值變化的所述影像區塊的位置，並且定義具有像素值變化的所述影像區塊的位置為所述有效辨識區塊的步驟包括：將所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像的多個像素的像素值相減，以取得一像素相減影像；以及分析所述像素相減影像，以判斷在所述像素相減影像當中的像素值不等於0的一區塊，並且定義像素值不等於0的所述區塊為所述有效辨識區塊。
如申請專利範圍第3項所述的自動設定方法，其中比較所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像，以取得在所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像當中具有像素值變化的所述影像區塊的位置，並且定義具有像素值變化的所述影像區塊的位置為所述有效辨識區塊的步驟包括：分析所述像素相減影像，以判斷在所述像素相減影像當中的像素值等於0的一區塊，並且定義像素值等於0的所述區塊為一非有效辨識區塊。
如申請專利範圍第1項所述的自動設定方法，更包括：藉由所述第一投影單元投射一第三參考影像至所述投影面上對應於所述有效辨識區塊的位置；藉由所述第一影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第三參考影像，以取得一第三擷取影像，其中所述第三參考影像具有排列為四邊形的四個參考格點；分析所述第三擷取影像，以取得在所述第三擷取影像當中的所述四個參考格點的四個參考座標；依據所述四個參考格點的所述四個參考座標來產生一全格點影像，並且藉由所述投影單元投射所述全格點影像至所述投影面上，其中所述全格點影像包括由多個格點形成的一格點陣列；藉由所述第一影像擷取單元擷取所述投影面的一第四擷取影像，並且分析所述第四擷取影像，以取得在所述第四擷取影像當中的所述多個格點的多個格點座標；以及依據所述多個格點座標來建立所述第一投影單元與所述第一影像擷取單元的一第一座標轉換關係。
如申請專利範圍第5項所述的自動設定方法，其中所述投影系統更包括一第二投影機，並且所述第二投影機包括一第二投影單元以及一第二影像擷取單元，其中所述第一投影機的一第一影像投影區域部分重疊於所述第二投影機的一第二影像投影區域，所述自動設定方法更包括：藉由所述第二影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第三參考影像的一部分，以取得一第五擷取影像；分析所述第五擷取影像，以取得在所述第五擷取影像當中的所述四個參考格點的另四個參考座標；以及依據所述四個參考格點的所述四個參考座標以及另四個參考座標來建立所述第一投影機與所述第二投影機之間的一第二座標轉換關係。
如申請專利範圍第6項所述的自動設定方法，更包括：藉由所述第二影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第四參考影像，以取得一第六擷取影像；分析所述第六擷取影像，以取得在所述第六擷取影像當中的所述多個格點的另多個格點座標；以及依據所述座標轉換關係來將所述第一影像投影區域的所述多個格點座標以及所述第二影像投影區域的另所述多個格點座標整合至相同的一座標系。
如申請專利範圍第7項所述的自動設定方法，更包括：判斷所述第一影像投影區域與所述第二影像投影區域的一影像重疊區域，以分別調整在所述影像重疊區域中由所述第一投影機投射的一部分投影影像的一第一亮度值以及由所述第二投影機投射的一另一部分投影影像的一第二亮度值。
如申請專利範圍第8項所述的自動設定方法，更包括：判斷所述第一影像投影區域與所述第二影像投影區域的分別在一水平方向上以及一垂直方向上的各別的一最小水平距離以及一最小垂直距離；以及依據所述最小水平距離以及最小垂直距離來決定一完整投影影像區域。
一種投影系統，包括：一處理裝置；以及一第一投影機，耦接所述處理裝置，並且所述第一投影機包括：一第一投影單元，用以投射一第一參考影像至一投影面上；以及一第一影像擷取單元，用以擷取所述投影面上的所述第一參考影像，以取得一第一擷取影像，其中所述處理裝置藉由所述第一投影單元投射一第二參考影像至所述投影面上，並且所述處理裝置藉由所述第一影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第二參考影像，以取得一第二擷取影像，其中所述處理裝置比較所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像，以取得在所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像當中具有像素值變化的一影像區塊的位置，並且所述處理裝置定義具有像素值變化的所述影像區塊的位置為一有效辨識區塊。
如申請專利範圍第10項所述的投影系統，其中所述第一參考影像為一全白色影像，並且所述第二參考影像為一全黑色影像。
如申請專利範圍第11項所述的投影系統，其中所述處理裝置將所述第一擷取影像以及所述第二擷取影像的多個像素的像素值相減，以取得一像素相減影像，並且所述處理裝置分析所述像素相減影像，以判斷在所述像素相減影像當中的像素值不等於0的一區塊，所述處理裝置定義像素值不等於0的所述區塊為所述有效辨識區塊。
如申請專利範圍第12項所述的投影系統，其中所述處理裝置分析所述像素相減影像，以判斷在所述像素相減影像當中的像素值等於0的一區塊，所述處理裝置定義像素值等於0的所述區塊為一非有效辨識區塊。
如申請專利範圍第10項所述的投影系統，其中所述處理裝置藉由所述第一投影單元投射一第三參考影像至所述投影面上對應於所述有效辨識區塊的位置，其中所述處理裝置藉由所述第一影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第三參考影像，以取得一第三擷取影像，其中所述第三參考影像具有排列為四邊形的四個參考格點，其中所述處理裝置分析所述第三擷取影像，以取得在所述第三擷取影像當中的所述四個參考格點的四個參考座標，其中所述處理裝置依據所述四個參考格點的所述四個參考座標來產生一全格點影像，並且藉由所述投影單元投射所述全格點影像至所述投影面上，其中所述全格點影像包括由多個格點形成的一格點陣列，其中所述處理裝置藉由所述第一影像擷取單元擷取所述投影面的一第四擷取影像，並且分析所述第四擷取影像，以取得在所述第四擷取影像當中的所述多個格點的多個格點座標，其中所述處理裝置依據所述多個格點座標來建立所述第一投影單元與所述第一影像擷取單元的一第一座標轉換關係。
如申請專利範圍第14項所述的投影系統，更包括：一第二投影機，耦接所述處理裝置，並且所述第二投影機包括：一第二投影單元；以及一第二影像擷取單元，用以擷取所述投影面上的所述第三參考影像的一部分，以取得一第五擷取影像，其中所述處理裝置分析所述第五擷取影像，以取得在所述第五擷取影像當中的所述四個參考格點的另四個參考座標，其中所述處理裝置依據所述四個參考格點的所述四個參考座標以及另四個參考座標來建立所述第一投影機與所述第二投影機之間的一第二座標轉換關係。
如申請專利範圍第15項所述的投影系統，其中所述處理裝置藉由所述第二影像擷取單元擷取所述投影面上的所述第四參考影像，以取得一第六擷取影像，其中所述處理裝置分析所述第六擷取影像，以取得在所述第六擷取影像當中的所述多個格點的另多個格點座標，其中所述處理裝置依據所述座標轉換關係來將所述第一影像投影區域的所述多個格點座標以及所述第二影像投影區域的另所述多個格點座標整合至相同的一座標系。
如申請專利範圍第16項所述的投影系統，其中所述處理裝置判斷所述第一影像投影區域與所述第二影像投影區域的一影像重疊區域，以分別調整在所述影像重疊區域中由所述第一投影機投射的一部分投影影像的一第一亮度值以及由所述第二投影機投射的一另一部分投影影像的一第二亮度值。
如申請專利範圍第17項所述的投影系統，其中所述處理裝置判斷所述第一影像投影區域與所述第二影像投影區域的分別在一水平方向上以及一垂直方向上的各別的一最小水平距離以及一最小垂直距離，其中所述處理裝置依據所述最小水平距離以及最小垂直距離來決定一完整投影影像區域。