投影系统及投影影像的变形修正方法技术方案

本发明专利技术提供一种投影系统及投影影像的变形修正方法。该变形修正方法包括：将原始影像数据显示为符合第一边界特征的第一影像；将第一影像投射为投影影像；分析投影影像的边界形状与未调整的第一边界特征之间的差别；根据投影影像的边界形状与未调整的第一边界特征之间的差别，调整第一边界特征直到投影影像的边界形状符合未调整的第一边界特征为止；以及在投影影像的边界形状符合未调整的第一边界特征时，将当时的第一边界特征记录为第二边界特征。该第一边界特征为第一影像的至少一条外围显示界线的形状。本发明专利技术所提供的投影系统及投影影像的变形修正方法通过调整即将投射的影像的形状，借此达到调整投影影像形状、修正投影影像变形的目的。

Distortion correction method for projection and projection images

The invention provides a distortion correction method for the projection system and the projection image. Including the distortion correction method: display the original image data as the first image accords with the first boundary feature; the first image projection projection image; feature analysis of boundary between the first projection image boundary shape and did not adjust the difference between the first boundary; according to the characteristic boundary shape of projection image with unadjusted difference adjustment the first boundary feature until the projection image boundary shape with first boundary feature unadjusted so far; and in the projection image boundary shape accords with the first boundary feature not adjusted when the boundary characteristics recorded at the time of the second boundary characteristics. The first boundary is characterized by the shape of at least one peripheral display boundary of the first image. The deformation correction method of projection system and projection image provided by the invention adjusts the shape of the projected image, so as to achieve the purpose of adjusting the shape of the projection image and correcting the deformation of the projection image.

【技术实现步骤摘要】
投影系统及投影影像的变形修正方法
本专利技术是有关于投影修正的
，特别是有关于一种投影系统及投影影像的变形修正方法。
技术介绍
在现有的生活中，投影成像已经是很惯用的手段。然而，在投影成像的技术中，经过投影而得的影像与原本的影像常出现不同程度的变形。因此，这就使得一般的投影器材必须提供适当的影像修正手段，才能视情况需求来提供一些补救措施。举例来说，一般的投影器材大概都会提供梯形修正(keystoneadjustment)的技术。此种梯形修正的技术是通过调整机内投影角度而实现修正梯形画面的目的。以现有的应用层面来看，正逐渐被广泛使用于行车过程的抬头显示系统会利用汽车的挡风玻璃或安全帽的前盖而成影。但由于汽车的挡风玻璃或安全帽的前盖都是曲面，因此当画面被投射在挡风玻璃或安全帽的前盖上之后，就会因为成影平面是曲面而造成投影影像出现扭曲变形的状况。这种投影影像扭曲变形的问题无法单纯的以前述的梯形修正的技术来解决。一般常见的手段是利用不同光学元件的搭配或光学元件的光学参数的调整来达到影像修正的目的。但是，只要成影平面的曲率发生变化，光学元件的搭配方式就要改变，或者光学元件的光学参数就要重新计算设计。这无疑对投影系统的进一步推广造成了不小的阻碍。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种投影系统及投影影像的变形修正方法。此投影系统通过调整投影前的影像形状来改变投影影像、不需要使用复杂的光学补偿机构设计或光学参数调整，因此可以降低投影时校正投影影像所需的成本。从一个方面来看，本专利技术实施例提供一种投影影像的变形修正方法，适用于修正将影像从投射装置进行投射的时候所产生的影像变形。此投影影像的变形修正方法包括：将原始影像数据显示为符合第一边界特征的第一影像；使用投射装置投射第一影像为投影影像；分析投影影像的边界形状与未调整的第一边界特征之间的差别；根据投影影像的边界形状与未调整的第一边界特征之间的差别，调整第一边界特征直到投影影像的边界形状符合未调整的第一边界特征为止；以及在投影影像的边界形状符合未调整的第一边界特征时，将当时的第一边界特征记录为第二边界特征。其中，第一边界特征为第一影像的至少一条外围显示界线的形状。在一个实施例中，前述的分析该投影影像的该边界形状与未调整的该第一边界特征之间的差别的步骤，包括：在原始影像数据中用以显示为第一边界特征的至少一条外围显示界线的数据中，取多个原始影像参考点；设定符合未调整的第一边界特征的一个期望投影影像的边界；估计至少一个原始影像参考点在被显示为第一影像时所对应的至少一个参考点显示位置；估计所得到的至少一个参考点显示位置在投影影像上所对应的至少一个参考点投影位置；以及自前述的至少一个参考点投影位置中选取适当者，估计每一个被选取的参考点投影位置与期望投影影像的边界之间所对应的距离，并记录此距离为被选取的参考点投影位置所对应的参考点位移量。在一个实施例中，前述根据投影影像的边界形状与未调整的第一边界特征之间的差别，调整第一边界特征直到投影影像的边界形状符合未调整的第一边界特征为止的步骤，包括：判断每一个被选取的参考点投影位置所对应的参考点位移量是否小于或等于某一预设值；当每一个被选取的参考点投影位置所对应的参考点位移量皆小于或等于此预设值，判断为投影影像的边界形状符合未调整过的第一边界特征；以及当任何一个被选取的参考点投影位置所对应的参考点位移量大于此预设值，则调整当前的第一边界特征、将原始影像数据显示为符合当前的第一边界特征的第一影像，以及使用投射装置将第一影像投射为投影影像。在一个实施例中，前述调整当前的第一边界特征的步骤包括：保持原始影像参考点的位置不变并调整至少一个参考点显示位置，使参考点显示位置在投影影像上对应的参考点投影位置比之前更接近期望投影影像的边界；以每两个相邻的参考点显示位置为参数，使用三次样条法取得所选的两个相邻的参考点显示位置之间的一个三次样条函数；以及以所取得的所有三次样条函数的集合作为当前的第一边界特征。在一个实施例中，此投影影像的变形修正方法更包括：在后续投影时以该第二边界特征显示该原始影像数据。在一个实施例中，前述在后续投影时以该第二边界特征显示该原始影像数据的步骤，包括：计算第二边界特征中位于第一设定方向上的相对的两条外围显示界线之间的每一列中可允许显示的像素数量；计算第二边界特征中位于第二设定方向上的相对的两条外围显示界线之间的每一栏中可允许显示的像素数量；根据计算得到的每一列中可允许显示的像素数量，缩放原始影像数据中相对应的每一列的影像数据；以及根据计算得到的每一栏中可允许显示的像素数量，缩放原始影像数据中相对应的每一栏的影像数据。在一个实施例中，前述的第一影像的周围以两两相交的四条外围显示界线为边界，且这些原始影像参考点对应显示在每一条外围显示界线上的数量不完全相同。从另一个方面来看，本专利技术提供一种投影系统，包括一个投影校正装置。投影校正装置包括：第一影像数据源、第一中介显示装置、第一投影装置、一个影像撷取装置以及一个处理装置。其中，第一影像数据源提供原始影像数据；第一中介显示装置电性耦接至第一影像数据源以接收原始影像数据，并将原始影像数据显示为符合第一边界特征的第一影像；第一投影装置投射第一影像而得投影影像；影像撷取装置撷取投影影像；处理装置电性耦接至中介显示装置及影像撷取装置，且处理装置从影像撷取装置取得投影影像，分析投影影像的边界形状与未调整的第一边界特征之间的差别，并根据投影影像的边界形状与未调整的第一边界特征之间的差别，调整第一边界特征以改变第一影像的边界形状，直到投影影像的边界形状符合未调整的第一边界特征为止。再者，在投影影像的边界形状符合未调整的第一边界特征时，处理装置还会将当时的第一边界特征记录并输出为第二边界特征。在一个实施例中，前述的投影系统更包括一个正常投影装置。此正常投影装置包括：第二影像数据源、第二中介显示装置以及第二投影装置。其中，第二影像数据源提供影像数据；第二中介显示装置电性耦接至第二影像数据源以接收影像数据，并将影像数据显示为符合第二边界特征的第二影像；第二投影装置投影第二影像。在一个实施例中，前述的第一影像与第二影像被投射于可反光的曲面物体。另一个方面来看，本专利技术还提供一种投影影像的变形修正方法，其适用于修正将影像从投射装置向外投射的时候所产生的影像变形。此投影影像的变形修正方法包括：将原始影像数据显示为第一影像；将第一影像投射为投影影像；分析投影影像的边界形状与未调整的第一影像的形状之间的差别；在不改变原始影像数据的形状的条件下，根据投影影像的边界形状与未调整的第一影像的形状之间的差别，调整第一影像的形状直到投影影像的边界形状符合未调整的第一影像的形状为止；以及在投影影像的边界形状符合未调整的第一影像的形状时，记录并输出当时的第一影像的形状。根据上述，本专利技术所提供的投影系统及投影影像的变形修正方法系调整即将投射的影像的形状，以借此达到调整投影影像形状、修正投影影像变形的目的。由于不需要使用到光学元件来修正投影影像的变形，因此成本相对低廉，适于广泛地运用于各种应用层面上。更可贵的，比之使用硬件必须随投影介质的特性不同(例如投影平面的曲度等)而变更光学元件的各类参数才能修正变形而言，本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影影像的变形修正方法，适用于修正从一投射装置投射影像的时候所产生的影像变形，其特征在于，该投影影像的变形修正方法包括下列步骤：将一原始影像数据显示为符合一第一边界特征的一第一影像；使用该投射装置投射该第一影像以获得一投影影像；分析该投影影像的一边界形状与未调整的该第一边界特征之间的差别；根据该投影影像的该边界形状与未调整的该第一边界特征之间的差别，调整该第一边界特征直到该投影影像的该边界形状符合未调整的该第一边界特征为止；以及在该投影影像的该边界形状符合未调整的该第一边界特征时，将当时的该第一边界特征记录为一第二边界特征，其中，该第一边界特征为该第一影像的至少一条外围显示界线的形状。

【技术特征摘要】
1.一种投影影像的变形修正方法，适用于修正从一投射装置投射影像的时候所产生的影像变形，其特征在于，该投影影像的变形修正方法包括下列步骤：将一原始影像数据显示为符合一第一边界特征的一第一影像；使用该投射装置投射该第一影像以获得一投影影像；分析该投影影像的一边界形状与未调整的该第一边界特征之间的差别；根据该投影影像的该边界形状与未调整的该第一边界特征之间的差别，调整该第一边界特征直到该投影影像的该边界形状符合未调整的该第一边界特征为止；以及在该投影影像的该边界形状符合未调整的该第一边界特征时，将当时的该第一边界特征记录为一第二边界特征，其中，该第一边界特征为该第一影像的至少一条外围显示界线的形状。2.如权利要求1所述的投影影像的变形修正方法，其特征在于，所述分析该投影影像的该边界形状与未调整的该第一边界特征之间的差别的步骤，包括下列步骤：在该原始影像数据中用以显示为该第一边界特征的该至少一条外围显示界线的数据中，取多个原始影像参考点；设定符合未调整的该第一边界特征的一期望投影影像的边界；估计该多个原始影像参考点中的至少一者在被显示为符合当前的该第一边界特征的该第一影像时所对应的至少一个参考点显示位置；估计该至少一个参考点显示位置在该投影影像上所对应的至少一个参考点投影位置；以及自该至少一个参考点投影位置中选取适当者，估计每一个被选取的该参考点投影位置与该期望投影影像的边界之间所对应的一距离，并记录该距离为被选取的该参考点投影位置所对应的一参考点位移量。3.如权利要求2所述的投影影像的变形修正方法，其特征在于，所述根据该投影影像的该边界形状与未调整的该第一边界特征之间的差别，调整该第一边界特征直到该投影影像的该边界形状符合未调整的该第一边界特征为止的步骤，包括下列步骤：判断每一个被选取的该参考点投影位置所对应的该参考点位移量是否小于或等于一预设值；当任一个被选取的该参考点投影位置所对应的该参考点位移量大于该预设值，进行下列步骤：调整当前的该第一边界特征；将该原始影像数据显示为符合当前的该第一边界特征的该第一影像；以及使用该投射装置投射该第一影像以获得该投影影像；以及当每一个被选取的该参考点投影位置所对应的该参考点位移量皆小于或等于该预设值，判断为该投影影像的该边界形状符合未调整的该第一边界特征。4.如权利要求3所述的投影影像的变形修正方法，其特征在于，所述调整当前的该第一边界特征的步骤包括下列步骤：保持该多个原始影像参考点的位置不变，并调整至少一个该参考点显示位置，使该参考点显示位置在该投影影像上对应的该参考点投影位置比之前更接近该期望投影影像的边界；以每两个相邻的该参考点显示位置为参数，使用三次样条法取得所选的两个相邻的该参考点显示位置之间的一个三次样条函数；以及以所取得的所有该三次样条函数的集合作为当前的该第一边界特征。5.如权利要求4所述的投影影像的变形修正方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张修诚，
申请(专利权)人：张修诚，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71