TW201325233A - 投影裝置及其影像校準方法 - Google Patents

Abstract

一種投影裝置包括一影像產生模組、一擷取模組、一控制單元及一校準模組。控制單元與擷取模組電性連接，校準模組電性與控制單元電性連接，校準模組與影像產生模組相連接。影像產生模組投射出一投影影像，投影影像與影像產生模組之間具有一投影距離。擷取模組擷取投影影像，並轉換成一圖像訊號。控制單元接收圖像訊號，依據投影距離計算出一投影比例，控制單元以投影比例與圖像訊號進行比對，以對應產生一校準訊號。校準模組接收校準訊號，根據校準訊號調整影像產生模組之投影設定。

Description

投影裝置及其影像校準方法

本發明係關於一種投影裝置，特別是一種具自動校準功能之數位投影裝置及其影像校準方法。

數位投影裝置為時下常用之影像產生設備，因其可與電腦連接並可將電腦之畫面直接投射出來，同時具有方便攜帶之便利性，因此廣泛被公司、學校等團體所採用。

一般而言，數位投影裝置在投射影像時都會內建有最理想的預設投射距離及預設投影角度，當影像被投射在此預設的投影距離，且符合預設的投影角度時，投影影像是清晰且沒有變形的。然而，因為受限於室內空間大小及數位投影裝置之擺設位置不同，無法使影像被投射在預設的投影距離及投影角度，導致投影影像變得模糊或是形成梯型失真，此時必須調整數位投影裝置之投影焦距及投射角度，以達到最佳投影效果。

目前市面上之數位投影裝置仍仰賴人為設定之方式去調整焦距及校準梯型失真，極為不便。同時，人為之設定方式仍不夠精確，時常必須經過許多次的設定才能調整至符合需求之投影效果。或者是，使用數位投影裝置的空間不夠時，則無法調整數位投影裝置的擺放位置，以達到最佳的投影效果。

此外，數位投影裝置之投影影像因鏡頭或裝置本身的上下傾斜角度過大所形成之梯形失真，以目前習知真對梯型失真的校準技術皆採用數位校正的方式，在校準過程中必須犧牲畫面品質，無法兼顧維持投影效果。

鑒於以上的問題，本發明提供一種數位投影機及其影像校準方法，藉以解決習用必須仰賴人為設定之方式去調整數位投影裝置之焦距及校準梯型失真的問題。

本發明揭露一種投影裝置，包括一影像產生模組、一擷取模組、一控制單元及一校準模組。控制單元與擷取模組電性連接，校準模組與控制單元電性連接，校準模組與影像產生模組相連接。影像產生模組投射出一投影影像，投影影像與影像產生模組之間具有一投影距離。擷取模組擷取投影影像，並轉換成一圖像訊號。控制單元接收圖像訊號，依據投影距離計算出一投影比例，控制單元以投影比例與圖像訊號進行比對，以對應產生一校準訊號。校準模組接收校準訊號，根據校準訊號調整影像產生模組之投影設定。

本發明同時揭露一種數位投影裝置之影像校準方法，包括以下步驟：以一影像產生模組投射一投影影像，以一擷取模組擷取投影影像，並轉換為一圖像訊號，擷取模組傳送圖像訊號至一控制單元。控制單元依據投影影像與影像產生模組間之一投影距離計算出一投影比例，比對投影比例與圖像訊號是否符合，若投影比例與圖項訊號不符合，控制單元執行計算影像校準，並對應產生一校準訊號傳送至一校準模組。校準模組依據校準訊號調整影像產生模組之投影設定。

本發明之功效在於，數位投影裝置可藉由擷取模組截取影像產生模組投射之投影影像，並轉換為圖像訊號，控制單元接受圖像訊號，與依據投影影像與影像產生模組間之投影距離計算出之投影比例比對，並對應產生校準訊號，校準模組依照校準訊號調整影像產生模組之投影焦距及投影角度，毋須透過人為設定之方式，數位投影裝置即可自動進行校準工作，達到最佳投影效果，減少人為校準之誤差及麻煩，亦可減少調整數位投影裝置的時間，進而提昇數位投影裝置使用上之便利性。此外，本發明所揭露梯形失真之校準方式則是透過調整影像產生模組投射角度之方式，不會造成損失投影畫面品質。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

10．．．投影裝置

100．．．影像產生模組

200．．．擷取摸組

300．．．控制單元

400．．．校準模組

第1圖為本發明一實施例之數位投影裝置之示意圖。

第2圖為本發明一實施例之數位投影裝置影像校準方法的步驟流程圖。

第3A圖及第3B圖為本發明一實施例之計算影像校準方法之調整原理示意圖。

第4A圖及第4B圖為本發明一實施例所揭露計算影像校準方法之另一調整原理示意圖。

10．．．投影裝置

100．．．影像產生模組

200．．．擷取模組

300．．．控制單元

400．．．校準模組

Claims (9)

1. 一種投影裝置，包括：
   一影像產生模組，係投射出一投影影像，該投影影像與該影像產生模組之間具有一投影距離；
   一擷取模組，該擷取模組擷取該投影影像，並轉換成一圖像訊號；
   一控制單元，該控制單元與該擷取模組電性連接，該控制單元接收該圖像訊號，該控制單元依據該投影距離計算出一投影比例，該控制單元以該投影比例與該圖像訊號進行比對，以對應產生一校準訊號；以及
   一校準模組，電性連接該控制單元，且該校準模組接收該校準訊號，該校準模組與該影像產生模組相連接，該校準機構根據該校準訊號調整該影像產生模組之投影設定。
2. 如請求項第1項所述之數位投影裝置，其中該影像產生模組與該投影影像之距離相等於該擷取模組與該投影影像之距離。
3. 如請求項第1項所述之數位投影裝置，其中該校準模組根據該設定訊號調整該影像產生模組之投影設定包含投影焦距及投影角度。
4. 如請求項第3項所述之數位投影裝置，其中該校準模組為一伺服馬達或是一伺服驅動器，該校準模組嚙合於該影像產生模組，該校準模組根據該設定訊號作動，並連動該影像產生模組，以調整該影像產生模組之投影焦距及投影角度。
5. 一種數位投影裝置之影像校準方法，包括以下步驟：
   以一影像產生模組投射一投影影像；
   以一擷取模組擷取該投影影像，並轉換為一圖像訊號，該擷取模組傳送該圖像訊號至一控制單元；
   該控制單元依據該投影影像與該影像產生模組間之一投影距離計算出一投影比例，比對該投影比例與該圖像訊號是否符合，若該投影比例與該圖像訊號不符合，該控制單元執行計算影像校準，並對應產生一校準訊號傳送至一校準模組；以及
   該校準模組依據該校準訊號調整該影像產生模組之投影焦距及投影角度。
6. 如請求項第5項所述之數位投影裝置之影像校準方法，其中該控制單元計算影像校準更包括以下步驟：
   該控制單元依據該圖像訊號判斷該投影影像為一矩形，且該投影影像之尺寸大於該投影比例之尺寸；
   該控制單元分別計算該投影影像對角線長度倒數與該投影比例對角線長度倒數之一差值；以及
   該控制單元以該差值乘以該投影距離與該影像產生模組鏡頭尺寸之乘積為該影像產生模組之一焦距值，並對應產生一設定訊號。
7. 如請求項第5項所述之數位投影裝置之影像校準方法，其中該控制單元計算影像校準更包括以下步驟：
   該控制單元依據該圖像訊號判斷該投影影像為一矩形，且該投影影像之尺寸皆小於該投影比例之尺寸；
   該控制單元分別計算該投影影像對角線長度倒數與該投影比例對角線長度倒數之一差值；以及
   該控制單元以該差值乘以該投影距離與該影像產生模組鏡頭尺寸之乘積為該影像產生模組之一焦距值，並對應產生一設定訊號。
8. 如請求項第5項所述之數位投影裝置之影像校準方法，其中該控制單元計算影像校準更包括以下步驟：
   該控制單元依據該圖像訊號判斷該投影影像為一梯形，該梯形之一上底長大於該投影比例邊長之值且該梯形之一下底長小於該投影比例邊長之值；
   該控制單元分別計算該梯形之上底長及下底長與該投影比例邊長之差值；以及
   該控制單元以該梯形之上底長及下底長與該投影比例邊長差值之乘積為參數計算一投影角度降低值。
9. 如請求項第5項所述之數位投影裝置之影像校準方法，其中該控制單元計算影像校準更包括以下步驟：
   該控制單元依據該圖像訊號判斷該投影影像為一梯形，該梯形之一上底長小於該投影比例之邊長值且該梯形之一下底長大於該投影比例邊長值；
   該控制單元分別計算該梯形之上底長及下底長與該投影比例邊長之差值；以及
   該控制單元以該梯形之上底長及下底長與該投影比例邊長差值之乘積為參數計算一投影角度升高值。