• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    一種投影系統，包括投影模組、攝影模組及處理模組。投影模組投射第一影像至物體表面。攝影模組拍攝物體表面以擷取含有第一影像與指示點之第二影像，其中指示點是由外部裝置投射光線至物體表面而形成。處理模組分析第二影像以獲得指示點於第二影像之座標，進行直線逼近方法以獲得特徵點於第二影像之座標，使用雙維座標轉換公式將指示點於第二影像之座標轉換為指示點於第一影像之座標。
    公开号:TW201305856A
    申请号:TW100126797
    申请日:2011-07-28
    公开日:2013-02-01
    发明作者:Yung-Ching Hung；Meng-Chiou Liao
    申请人:Aptos Technology Inc；
    IPC主号:G06F3-00
    专利说明:
    投影系統與其影像處理方法
    本發明是有關於一種顯示系統，且特別是有關於一種投影系統及其影像處理方法。
    一般而言，進行電子簡報時，簡報者利用電腦連接投影機將預先製作好之簡報內容儲存至電腦中，利用投影機將簡報內容投影至屏幕上。在簡報的進行中，簡報者通常會利用簡報筆或是滑鼠控制簡報的流程及內容，若是在講解的段落需要指示位置的情況，簡報者通常會利用雷射筆或是滑鼠的游標作為指示之用。
    然而，當簡報者欲在一邊講解一邊在簡報上註記內容時，就必須使用電子簡報軟體之內建功能，例如微軟公司(Microsoft Corp.)的Powerpoint軟體中，使用滑鼠游標配合滑鼠左鍵點按的功能。但在簡報過程中使用滑鼠及滑鼠左鍵並不便利，例如，簡報者身旁需要有平坦的桌面或是得一直待在電腦附近等不便。即使是利用簡報筆控制滑鼠游標的情況，使用操作起來仍然沒有辦法像利用雷射筆直接指示來的方便。
    本發明提供一種投影系統及其影像處理方法，可利用攝影模組拍攝得到投影之影像並辨識投影之影像中特徵點與指示點之位置。
    本發明提出一種投影系統，包括投影模組、攝影模組及處理模組。投影模組投射第一影像至物體表面，其中第一影像包括多個特徵點。攝影模組拍攝物體表面以擷取含有第一影像與指示點之第二影像，其中指示點是由外部裝置投射光線至該物體表面而形成。處理模組分析第二影像以獲得指示點於第二影像之座標，進行直線逼近方法以獲得特徵點於第二影像之座標，以及使用雙維座標轉換公式將指示點於第二影像之座標轉換為指示點於該第一影像之座標。
    本發明提出一種投影系統的影像處理方法，所述方法之步驟包括：投射一第一影像至一物體表面，其中第一影像包括多數個特徵點。拍攝物體表面，以擷取含有第一影像與一指示點之一第二影像，其中指示點是由一外部裝置投射光線至物體表面而形成。分析第二影像以獲得指示點於第二影像之座標。進行一直線逼近方法以獲得特徵點於第二影像之座標。使用一雙維座標轉換公式將指示點於第二影像之座標轉換為指示點於該第一影像之座標。
    基於上述，本發明提供了一種投影系統及其適用之影像處理方法，可使得投影之影像可透過攝影模組拍攝擷取得到在影像中之特徵點及指示點的位置，並透過座標轉換得到指示點在投影之影像上的對應位置。
    為讓本發明之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。
    圖1繪示為本發明一實施例之投影系統的裝置方塊圖。請參照圖1，在此實施例中，投影系統10包括投影模組101、攝影模組102及處理模組103。投影模組101與處理模組103連接，用以投射第一影像201於一物體表面104上，其中，所述之物體104可為屏幕、白牆等能使第一影像201清楚顯現的物體，但並不限於上述。攝影模組102與處理模組103連接，用以拍攝物體表面104得到第二影像210，其中第二影像210中包括第一影像201及一指示點，指示點由外部裝置投射光線至物體表面104所形成，而所述的外部裝置可以為雷射筆或簡報筆或是其他光束投射器，但本發明並不限於上述。
    圖2繪示為本發明一示範實施例中，第一影像及第二影像的示意圖。請參照圖1及圖2，在本實施例中，當投影模組101將第一影像201投影至物體表面104後，攝影模組102再拍攝物體表面104而得到第二影像210，其中第二影像210包括投影後之第一影像201’及由外部裝置(例如雷射筆)投射光線至物體表面104而形成的指示點212。第一影像201包括多個特徵點P01～P04。特徵點P01～P04經攝影模組102拍攝後獲得投影後之特徵點P01’～P04’，如圖2所示。
    由於投影模組101之投射方向與所述物體表面104之法線方向二者夾角、攝影模組102的拍攝角度、及/或其他因素，投射後的第一影像201’與原始之第一影像201相較之下可能會有形變及大小上的差別。因此，欲求得指示點212在原始之第一影像201中的位置必須先求得投射後的第一影像201’與原始之第一影像201之間的轉換關係才行，也就是必須先求得第二影像210與第一影像201之間的轉換關係。
    處理模組103從攝影模組102接收到第二影像210，並藉由分析第二影像210得到指示點212於第二影像210的座標。特徵點P01～P04在此用以求得在第二影像中之第一影像201’與原始之第一影像201之間的一轉換關係。在此實施例中，特徵點P01～P04設定為第一影像201的四個頂點。接著，處理模組103使用直線逼近方法以獲得特徵點P01～P04在第二影像210中的座標。所述的直線逼近方法包括以下動作：處理模組103將第二影像210進行閥值二值化，以獲得一第三影像；以及處理模組103使用一或多個直線方程式於第三影像中移動，以找出特徵點P01～P04於第二影像210之座標。以下將佐以圖式詳細說明上述之步驟。
    直線逼近方法中，將第二影像210進行閥值二值化之步驟更包括：由處理模組103定義第一閥值；處理模組103將第二影像210中大於第一閥值之多個像素資料修改為一亮灰階值(例如最大灰階值或白色灰階值)；以及處理模組103將第二影像210中小於第一閥值之多個像素資料修改為暗灰階值(例如最小灰階值或黑色灰階值)，並在完成上述步驟後，獲得第三影像。處理模組103對第二影像210進行閥值二值化之動作的功用在於，在第二影像210中區分出投影後的第一影像201’之區域以及無投影的區域。
    圖3A繪示為本發明一示範實施例中，對第二影像210進行完閥值二值化後所得之第三影像310之示意圖。請參照圖2及圖3A，其中，由亮灰階值像素所形成之亮灰階值區域311可以對應至第二影像210中投影後之第一影像201’的區域，而暗灰階值區域312則對應至第二影像210中無投影影像之區域。
    圖3B所繪示為本發明一示範實施例中，直線逼近方法中，使用一或多個直線方程式於第三影像中移動，以找出特徵點於第二影像之座標之動作的示意圖。請參照圖3B，在本實施例中，所要找尋的特徵點P01’～P04’為二值化後之第一影像311之四個頂點，於是使用四個直線方程式301、302、303及304在第三影像310移動。在本實施例中，四個直線方程式301、302、303及304之方程式分別為：
    直線方程式301：y=-x+c
    直線方程式302：y=x-sizex+c
    直線方程式303：y=x+sizey-c
    直線方程式304：y=-x+sizex+sizey-c
    其中，參數sizex為第三影像310之寬度，即第三影像310於X軸(橫軸)方向的大小。參數sizey為第三影像310之高度，即第三影像310於Y軸(縱軸)方向的大小。參數c為直線方程式301、302、303或304在第三影像310上移動時所改變的截距參數，如圖3B所示。
    請繼續參照圖2及圖3B，當參數c為0，則直線方程式301、302、303及304各自通過第三影像310之四個角落。隨著增加參數c，直線方程式301、302、303及304各自從第三影像310之四個角落起始而往第三影像310之中央方向移動。在移動的過程中，檢查在直線方程式301、302、303及304上多個座標位置的灰階亮度。分別在直線方程式301、302、303及304之多個座標位置中第一次發現灰階亮度大於第二閥值的座標位置視為特徵點的座標。由於第二影像210及第三影像310之大小相同並有對應的內容，由上述步驟找出之四個特徵點在第三影像310的座標亦等於此四個特徵點於第二影像之座標。
    圖3C繪示為本發明一示範實施例，直線逼近方法中決定特徵點P04’於第三影像310上之座標時，第三影像310之局部放大示意圖。圖3C僅以直線方程式303為說明例。其他直線方程式301、302、304可以參照直線方程式303的相關說明。請參照圖3C，每使參數c增加一個步階，直線方程式303便會朝向第三影像310的中央移動一個步階。每次第三影像310完成一個步階的移動後，處理模組103便會檢查在直線方程式303上多個座標位置的灰階亮度。由於第三影像310已經被二值化，因此在直線方程式303接觸到二值化後之第一影像311之前，直線方程式303上每一個像素的灰階值均為「暗灰階值」。在直線方程式303朝中央移動時，若在直線方程式303上的多個像素中第一次出現亮灰階值區段，表示直線方程式303已經接觸到特徵點P04’。例如，當直線方程式303移動至圖3C所示位置時，若處理模組103檢查到在直線方程式303上像素320、321和322的灰階值分別為暗灰階值、亮灰階值和暗灰階值，則亮灰階值像素321可以視為特徵點P04’。因此，像素321的座標位置可以視為特徵點P04’於第二影像210之座標。需要特別一提的是，在此的高灰階值點及低灰階值點之判斷皆是與第二閥值比較後判斷所得之結果。
    上述雖以連續三個像素之灰階值為暗灰階值、亮灰階值和暗灰階值的情況作為實施範例，然而實際的情況不限於此。在其他實施例中，在直線方程式303朝中央移動而第一次接觸到二值化後之第一影像311時，在直線方程式303上的亮灰階值區段可能有多個像素。基於直線方程式303每一個步階的移動量(例如每次移動5個像素之距離)，當直線方程式303上的多個像素中第一次出現亮灰階值區段時，直線方程式303可能不會剛好通過特徵點P04’。因此，處理模組103可以檢查在直線方程式303上首次出現亮灰階值區段中的像素數量是否小於一預設值。若亮灰階值區段中像素的數量小於預設值，表示直線方程式303與特徵點P04’的距離還在可容忍的誤差範圍內，因此處理模組103可以用亮灰階值區段中央像素的座標位置視為特徵點P04’於第二影像210之座標。若亮灰階值區段中像素的數量大於預設值，則直線方程式303以較小的步階移動量(例如每次移動1個像素之距離)後退(朝第三影像310中央的反方向移動)，直到亮灰階值區段中像素的數量小於預設值。
    請繼續參照圖1及圖2，在得知特徵點於第二影像210上之座標後，處理模組103便接著定位指示點212在第二影像210上的座標。在本發明之一實施例中，一顏色濾鏡被配置於攝影模組102的攝影光路中，例如，若指示點由特定顏色(例如紅色)的光線投射而成，則配置紅色的顏色濾鏡於攝影模組102的攝影光路中，以凸顯出指示點212於第二影像210之對比。在其他實施例中，投影模組101可以在投影第一影像201時，在每一個特徵點的位置配置一個高亮度紅色點。如此一來，在經過紅色濾鏡後拍攝之第二影像210中，特徵點P01’～P04’亦被凸顯。相似於這個利用顏色濾鏡凸顯指示點及特徵點的方法，上述濾去其他顏色以凸顯指示點及特徵點之動作亦可利用處理模組103中的軟體函式達成，但本發明並不限定於上述。
    請繼續參照圖1及圖2，在本發明之另一實施例中，處理模組103將第二影像210的多個像素資料轉換為多個亮度資料，例如從紅綠藍(Red Green Blue,RGB)組成之色彩空間轉換到由明亮度、色度及濃度(Luminance Chrominance Chroma,YUV)組成之色彩空間，並擷取其中明亮度的色彩分量成為亮度資料。由於指示點212之亮度應大於第二影像210中任一像素的亮度，所以處理模組103可以設定一第三閥值，以及比較第三閥值與第二影像210的所有亮度資料。處理模組103將第二影像210中亮度資料中大於第三閥值的座標位置視為指示點212於第二影像210之座標，但本發明中定位指示點212的實現方式並不限定於上述。
    圖4繪示為本發明一示範實施例中，圖像座標轉換之示意圖。請參照圖1及圖4，特徵點P01、P02、P03及P04於第一影像201中的座標分別為(x 1,y 1)、(x 2,y 2)、(x 3,y 3)與(x 4,y 4)。特徵點P01、P02、P03及P04對應於第二影像210中特徵點P01’、P02’、P03’及P04’，而特徵點P01’、P02’、P03’及P04’於第二影像210中之座標分別為(x'1,y'1)、(x'2,y'2)、(x'3,y'3)與(x'4,y'4)。在此定義第一影像201的寬度(X軸方向的大小)為sx，而第一影像201的高度(Y軸方向的大小)為sy。若特徵點P01於第一影像201中的座標(x 1,y 1)為(0,0)，則第一影像201中之特徵點P01、P02、P03及P04的座標分別為：
    P01:(x 1,y 1)=(0,0)
    P02:(x 2,y 2)=(sx,0)
    P03:(x 3,y 3)=(sx,sy)
    P04:(x 4,y 4)=(0,sy)
    處理模組103得到指示點212及特徵點P01’、P02’、P03’及P04’於第二影像210中的座標後，可利用一雙維座標轉換公式(1)與(2)在第一影像201及第二影像210之間進行轉換：

    其中x與y分別為像素在第一影像201中X軸與Y軸之位置座標，而x’與y’分別為像素在第二影像210中X軸與Y軸之位置座標。係數ajk、bjk為實數，而係數m為整數。係數ajk、bjk由第一影像201與第二影像210各自的一個對應點求出。例如，若m=0，由特徵點P01於第一影像201中的座標(x 1,y 1)以及特徵點P01’於第二影像210中之座標(x'1,y'1)求出係數ajk、bjk。
    越高數值的m可處理較高變化的幾何失真。例如，在本實施例中使用m=1，但不局限於m=1。以m=1代入公式(1)與(2)，可以獲得公式(3)與(4)：
    x'=a×x+b×y+c×x×y+d　(3)
    y'=e×x+f×y+g×x×y+h　(4)
    其中(x,y)為像素在第一影像201中之位置座標，而(x',y')為像素在第二影像210中之位置座標。將特徵點P01、P02、P03及P04於第一影像201中的座標(x 1,y 1)、(x 2,y 2)、(x 3,y 3)與(x 4,y 4)以及特徵點P01’、P02’、P03’及P04’於第二影像210中之座標(x'1,y'1)、(x'2,y'2)、(x'3,y'3)與(x'4,y'4)代入公式(3)與(4)可以求出係數a、b、c、d、e、f、g、h。於此雙維座標轉換公式(3)和(4)中之參數分別為：
    d=x'1
    h=y'1


    由於上述之雙線式內插公式(3)和(4)較適用於由第一影像201的座標(x,y)轉換為第二影像210的座標(x',y')，若要從第二影像210之座標(x',y')轉換回第一影像201的座標(x,y)之計算則稍嫌複雜。因此，在本發明之一實施例中，處理模組103可以使用二分逼近法之方法求得指示點212於第一影像201上的對應座標。
    圖5繪示為本發明一示範實施例中，二分逼近法之示意圖。請參照圖1及圖5，首先，處理模組103將第一影像201上之特徵點P01、P02、P03及P04之座標位置平均，得到計算點座標P1，再將計算點P1的座標透過前述之雙維座標轉換公式(3)和(4)轉換為第二影像210上對應之座標P1’。接著，於第二影像210上比較計算點P1’之座標與指示點212之座標的位置，得到在第二影像210上指示點212與計算點P1’之相對象限位置(即指示點212在計算點P1’的左下方)，因此指示點212的可能範圍即縮小了四分之一。
    由圖5所示，由於指示點212落於計算點P1’之第三象限的區域，於是在第一影像201中藉由計算點P1之座標與特徵點P01之座標平均，得到下一個計算點P2。接著，處理模組103再次使用雙維座標轉換公式(3)和(4)將於第一影像201中計算點P2之座標轉換為於第二影像210中計算點P2’之座標。處理模組103比較於第二影像210中計算點P2’之座標與指示點212之座標後，得知指示點212落於計算點P2'之第一象限區域。
    以此類推，處理模組103在第一影像201中藉由計算點P2之座標與計算點P1之座標平均，得到下一個計算點P3，接著處理模組103再次使用雙維座標轉換公式(3)和(4)將於第一影像201中計算點P3之座標轉換為於第二影像210中計算點P3’之座標。處理模組103比較於第二影像210中計算點P3’之座標與指示點212之座標後，得知指示點212落於計算點P3’之第二象限區域。處理模組103運用與上述同樣的二分逼近方法移動計算點，直到於第二影像210中計算點Pn(未繪示)與指示點212的距離小於第四閥值，則處理模組103以於第一影像201中最後一個計算點Pn之座標作為指示點212於第一影像201中之座標。
    請繼續參照圖1及圖5，在本發明的一實施例中，當處理模組103得到於第一影像201中指示點212之座標後，若處理模組103判斷指示點212位於第一影像的預設區域內時，則處理模組103則觸發該預設區域所對應之預設功能。例如，第一影像201中包括一虛擬按鍵，則在指示點212指向虛擬按鍵的區域時，即可觸發例如翻頁、放大縮小等功能；或是直接利用指示點212所在之位置，觸發與滑鼠點擊該區域所具有之相同的功能。但本發明並不限定於上述。
    當使用者移動指示點212時，處理模組103持續偵測指示點212於第一影像201之座標以獲得多個軌跡點(未繪示)。處理模組103根據時間的順序而將這些軌跡點相互的連線，成為指示點212的移動軌跡。另外，處理模組103亦設定一時間閥值，以及計數在時間順序上相鄰的二個軌跡點之間隔時間。當時間順序相鄰的兩個軌跡點之間隔時間大於所述時間閥值，則所述之兩個相鄰之軌跡點不相互連線。
    另外，當處理模組103持續偵測移動軌跡的同時，處理模組103亦將移動軌跡繪示於一透明層上。接著，處理模組103將透明層疊置於第一影像201上，並且透過投影模組103將重疊後的透明層與第一影像201一起投射至物體表面104。也就是說，投影系統10會將指示點212的移動軌跡以疊加的方式顯示於第一影像201中。此外，在本發明的一實施例中，處理模組103依據第一簡報檔案將第一影像201經由投影模組103投射至物體表面，處理模組103在獲得指示點212的移動軌跡後，將含有移動軌跡之透明層儲存於第二簡報檔案中。值得一提的是，本實施例可偵測一或多個指示點，分別持續的偵測各個指示點並紀錄其移動軌跡且繪示於透明層中，一併紀錄於第二簡報檔案中。
    圖6繪示為本發明一示範實施例中，投影系統的影像處理方法的方法流程圖。請參照圖6，所述方法包含以下步驟。投射第一影像至物體表面(S601)，其中第一影像包括多數個特徵點。拍攝物體表面，以擷取含有第一影像與指示點之第二影像(S602)，其中指示點是由外部裝置投射光線至物體表面而形成。分析第二影像以獲得指示點於第二影像之座標(S603)。進行直線逼近方法以獲得特徵點於第二影像之座標(S604)。使用雙維座標轉換公式將指示點於第二影像之座標轉換為指示點於第一影像之座標(S605)。另外，關於上述步驟中的實施細節，在前述的實施例以及實施方式都有詳細的說明，以下恕不贅述。
    圖7繪示為本發明之一示範實施例中，投影系統的一種實施方式，請參照圖1及圖7。本實施例中是以屏幕700實現物體表面104，以投影機701實現投影模組101，以攝影機702實現攝影模組102，並且以個人電腦703實現處理模組103。投影機701與個人電腦703相接，將從個人電腦703的影像資料(即第一影像201)投影至屏幕700上。鏡頭前方可置放顏色濾鏡704的攝影機702連接至個人電腦703，拍攝並紀錄屏幕700上之內容，也就是前述之第二影像210。另外，雷射筆705投射光線至屏幕700產生指示點712。在其他實施例中，投影模組101、攝影模組102及/或處理模組103亦可整合於同一裝置中。例如，攝影模組102與處理模組103可整合為一台具有攝影機功能之筆記型電腦或智慧型手機。又例如，投影系統10為一台智慧型手機，而此智慧型手機內嵌有微型投影機(投影模組101)與照相機(攝影模組102)。無論如何，本發明不限定於上述實施方式。
    綜上所述，本發明提供了一種投影系統及其適用之影像處理方法，使得在不需要額外之特殊裝置之情況下，即可提高在利用投影設備簡報時之便利性。本發明可直接偵測由外部裝置投射之指示點的位置並紀錄其軌跡，相當於可直接利用指示點註記簡報之內容且儲存於檔案中。另外，本發明亦可利用指示點的位置直接觸發預設之功能，例如代替滑鼠的點擊功能等，讓使用者得以以更直覺的方式在簡報的過程中進行說明及操控。
    雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    10．．．投影系統
    101．．．投影模組
    102．．．攝影模組
    103．．．處理模組
    104．．．物體表面
    201．．．第一影像
    210．．．第二影像
    201’．．．投影後之第一影像
    212、712．．．指示點
    310．．．第三影像
    311．．．亮灰階值區域
    312．．．暗灰階值區域
    301～304．．．直線方程式
    320、321、322．．．點
    700．．．屏幕
    701．．．投影機
    702．．．攝影機
    703．．．個人電腦
    704．．．顏色濾鏡
    P01～P04、P01’～P04’．．．特徵點
    P1～P3、P1’～P3’．．．計算點
    S601～S605．．．步驟
    圖1繪示為本發明一示範實施例之投影系統的裝置方塊圖。
    圖2繪示為本發明一示範實施例中，第一影像及第二影像的示意圖。
    圖3A、圖3B及圖3C繪示為本發明一示範實施例中，直線逼近方法之示意圖。
    圖4繪示為本發明一示範實施例中，圖像座標轉換之示意圖。
    圖5繪示為本發明一示範實施例中，二分逼近法之示意圖。
    圖6繪示為本發明一示範實施例中，投影系統的影像處理方法的方法流程圖。
    圖7繪示為本發明之一示範實施例中，投影系統的一種實施方式。
    10．．．投影系統
    101．．．投影模組
    102．．．攝影模組
    103．．．處理模組
    104．．．物體表面
    201．．．第一影像
    210．．．第二影像
    权利要求:
    Claims (30)
    [1] 一種投影系統，包括：一投影模組，投射一第一影像至一物體表面，其中該第一影像包括多數個特徵點；一攝影模組，拍攝該物體表面以擷取含有該第一影像與一指示點之一第二影像，其中該指示點是由一外部裝置投射光線至該物體表面而形成；以及一處理模組，分析該第二影像以獲得該指示點於該第二影像之座標，進行一直線逼近方法以獲得該些特徵點於該第二影像之座標，使用一雙維座標轉換公式將該指示點於該第二影像之座標轉換為該指示點於該第一影像之座標。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之投影系統，其中該直線逼近方法包括：將該第二影像進行閥值二值化，以獲得一第三影像；以及使用至少一直線方程式於該第三影像中移動，以找出該些特徵點於該第二影像之座標。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之投影系統，其中所述將該第二影像進行閥值二值化之步驟包括：定義一第一閥值；將該第二影像中大於該第一閥值的多個像素資料修改為一亮灰階值；以及將該第二影像中小於該第一閥值的多個像素資料修改為一暗灰階值。
    [4] 如申請專利範圍第2項所述之投影系統，其中所述至少一直線方程式從該第三影像的一個角落起始而往該第三影像的中央方向移動；在所述移動過程中，檢查在所述至少一直線方程式上多個座標位置的灰階亮度；以及在所述移動過程中，將第一次發現在所述至少一直線方程式之多個座標位置中灰階亮度大於一第二閥值的座標位置，視為該些特徵點中的一個特徵點於該第二影像之座標。
    [5] 如申請專利範圍第2項所述之投影系統，其中該直線逼近方法更包括：使該投影模組提高該些特徵點的亮度。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之投影系統，其中該攝影模組於攝影光路中配置一顏色濾鏡，以突顯該指示點與該些特徵點。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之投影系統，其中該處理模組將該第二影像的多個像素資料轉換為多個亮度資料，以及將該些亮度資料中大於一第三閥值的座標位置視為該指示點於該第二影像之座標。
    [8] 如申請專利範圍第1項所述之投影系統，其中該雙維座標轉換公式為以及，其中x與y表示於該第一影像中之座標，x’與y’表示於該第二影像中之座標，係數ajk、bjk為實數，係數m為整數。
    [9] 如申請專利範圍第1項所述之投影系統，其中該雙維座標轉換公式為x’=a×x+b×y+c×x×y+d以及y’=e×x+f×y+g×x×y+h，其中x與y表示於該第一影像中之座標，x’與y’表示於該第二影像中之座標，d=x1’，h=y1’，a=(x2’-d)÷sx，e=(y2’-h)÷sy，b=(x3’-a×sx-b×sy-d)÷(sx×sy)，g=(y3’-e×sx-f×sy-h)÷(sx×sy)，x1’與y1’為該些特徵點中的一第一特徵點於該第二影像中之座標，x2’與y2’為該些特徵點中的一第二特徵點於該第二影像中之座標，x3’與y3’為該些特徵點中的一第三特徵點於該第二影像中之座標，sx為於該第一影像中該第一特徵點至該第二特徵點的距離，而sy為於該第一影像中該第二特徵點至該第三特徵點的距離。
    [10] 如申請專利範圍第9項所述之投影系統，其中該處理模組使用該雙維座標轉換公式將一計算點於該第一影像中之座標轉換為該計算點於該第二影像中之座標，比較該計算點於該第二影像中之座標與該指示點於該第二影像中之座標，以二分逼近法移動該計算點以使該計算點逼近該指示點，並且以該計算點於該第一影像中之座標作為該指示點於該第一影像中之座標。
    [11] 如申請專利範圍第1項所述之投影系統，其中該處理模組持續偵測該指示點於該第一影像之座標以獲得多個軌跡點，以及將該些軌跡點依據時間順序相互連線。
    [12] 如申請專利範圍第11項所述之投影系統，其中該處理模組計數在時間順序上相鄰的二個軌跡點之一間隔時間，若該間隔時間大於一時間閥值，則所述相鄰的二個軌跡點不相互連線。
    [13] 如申請專利範圍第1項所述之投影系統，其中當該處理模組判斷該指示點位於該第一影像之一預設區域內時，該處理模組觸發該預設區域所對應的一預設功能。
    [14] 如申請專利範圍第1項所述之投影系統，其中該處理模組持續偵測該指示點於該第一影像之移動軌跡，將該移動軌跡繪示於一透明層，以及將該透明層經由該投影模組投射至該物體表面，其中該透明層疊置於該第一影像上。
    [15] 如申請專利範圍第14項所述之投影系統，其中該處理模組依據一第一簡報檔案將該第一影像經由該投影模組投射至該物體表面，以及該處理模組將含有該移動軌跡的該透明層儲存於一第二簡報檔案。
    [16] 一種投影系統的影像處理方法，包括：投射一第一影像至一物體表面，其中該第一影像包括多數個特徵點；拍攝該物體表面，以擷取含有該第一影像與一指示點之一第二影像，其中該指示點是由一外部裝置投射光線至該物體表面而形成；分析該第二影像以獲得該指示點於該第二影像之座標；進行一直線逼近方法以獲得該些特徵點於該第二影像之座標；以及使用一雙維座標轉換公式將該指示點於該第二影像之座標轉換為該指示點於該第一影像之座標。
    [17] 如申請專利範圍第16項所述投影系統的影像處理方法，其中該直線逼近方法包括：將該第二影像進行閥值二值化，以獲得一第三影像；以及使用至少一直線方程式於該第三影像中移動，以找出該些特徵點於該第二影像之座標。
    [18] 如申請專利範圍第17項所述投影系統的影像處理方法，其中所述將該第二影像進行閥值二值化之步驟包括：定義一第一閥值；將該第二影像中大於該第一閥值的多個像素資料修改為一亮灰階值；以及將該第二影像中小於該第一閥值的多個像素資料修改為一暗灰階值。
    [19] 如申請專利範圍第17項所述投影系統的影像處理方法，其中所述找出該些特徵點於該第二影像之座標之步驟包括：將所述至少一直線方程式從該第三影像的一個角落起始而往該第三影像的中央方向移動；在所述移動過程中，檢查在所述至少一直線方程式上多個座標位置的灰階亮度；以及在所述移動過程中，將第一次發現在所述至少一直線方程式之多個座標位置中灰階亮度大於一第二閥值的座標位置，視為該些特徵點中的一個特徵點於該第二影像之座標。
    [20] 如申請專利範圍第17項所述投影系統的影像處理方法，其中該直線逼近方法更包括：使該投影模組提高該些特徵點的亮度。
    [21] 如申請專利範圍第16項所述投影系統的影像處理方法，更包括：配置一顏色濾鏡於該攝影模組的攝影光路中，以突顯該指示點與該些特徵點。
    [22] 如申請專利範圍第16項所述投影系統的影像處理方法，更包括：將該第二影像的多個像素資料轉換為多個亮度資料；以及將該些亮度資料中大於一第三閥值的座標位置視為該指示點於該第二影像之座標。
    [23] 如申請專利範圍第16項所述投影系統的影像處理方法，其中該雙維座標轉換公式為以及，其中x與y表示於該第一影像中之座標，x’與y’表示於該第二影像中之座標，係數ajk、bjk為實數，係數m為整數。
    [24] 如申請專利範圍第16項所述投影系統的影像處理方法，其中該雙維座標轉換公式為x’=a×x+b×y+c×x×y+d以及y’=e×x+f×y+g×x×y+h，其中x與y表示於該第一影像中之座標，x’與y’表示於該第二影像中之座標，d=x1’，h=y1’，a=(x2’-d)÷sx，e=(y2’-h)÷sy，b=(x3’-a×sx-b×sy-d)÷(sx×sy)，g=(y3’-e×sx-f×sy-h)÷(sx×sy)，x1’與y1’為該些特徵點中的一第一特徵點於該第二影像中之座標，x2’與y2’為該些特徵點中的一第二特徵點於該第二影像中之座標，x3’與y3’為該些特徵點中的一第三特徵點於該第二影像中之座標，sx為於該第一影像中該第一特徵點至該第二特徵點的距離，而sy為於該第一影像中該第二特徵點至該第三特徵點的距離。
    [25] 如申請專利範圍第24項所述投影系統的影像處理方法，其中所述使用一雙維座標轉換公式之步驟包括：使用該雙維座標轉換公式將一計算點於該第一影像中之座標轉換為該計算點於該第二影像中之座標；比較該計算點於該第二影像中之座標與該指示點於該第二影像中之座標；以二分逼近法移動該計算點，以使該計算點逼近該指示點；以及以該計算點於該第一影像中之座標作為該指示點於該第一影像中之座標。
    [26] 如申請專利範圍第16項所述投影系統的影像處理方法，更包括：持續偵測該指示點於該第一影像之座標，以獲得多個軌跡點；以及將該些軌跡點依據時間順序相互連線。
    [27] 如申請專利範圍第26項所述投影系統的影像處理方法，更包括：計數在時間順序上相鄰的二個軌跡點之一間隔時間；以及若該間隔時間大於一時間閥值，則所述相鄰的二個軌跡點不相互連線。
    [28] 如申請專利範圍第16項所述投影系統的影像處理方法，更包括：當該指示點位於該第一影像之一預設區域內時，觸發該預設區域所對應的一預設功能。
    [29] 如申請專利範圍第16項所述投影系統的影像處理方法，更包括：持續偵測該指示點於該第一影像之移動軌跡；將該移動軌跡繪示於一透明層；以及將該透明層投射至該物體表面，其中該透明層疊置於該第一影像上。
    [30] 如申請專利範圍第29項所述投影系統的影像處理方法，其中該第一影像為一第一簡報檔案之內容，以及所述影像處理方法更包括：將含有該移動軌跡的該透明層儲存於一第二簡報檔案。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    JP5680976B2|2015-03-04|電子黒板システム及びプログラム
    JP6417702B2|2018-11-07|画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム
    JP6089722B2|2017-03-08|画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム
    JP5938638B2|2016-06-22|インタラクティブプレゼンシステム
    US20140253511A1|2014-09-11|System, information processing apparatus, and information processing method
    TWI441060B|2014-06-11|一種光學觸控系統之影像處理方法
    TWI446225B|2014-07-21|投影系統與其影像處理方法
    JP2012160175A5|2015-02-05|
    JP2014029656A|2014-02-13|画像処理装置および画像処理方法
    JP2012238293A|2012-12-06|入力装置
    JP5510907B2|2014-06-04|タッチ位置入力装置及びタッチ位置入力方法
    US20140306934A1|2014-10-16|Optical touch panel system, optical apparatus and positioning method thereof
    KR100968205B1|2010-07-06|적외선 카메라 방식의 공간 터치 감지 장치, 방법 및스크린 장치
    KR100917615B1|2009-09-17|한 대의 카메라를 이용한 최소 오차를 갖는 레이저 빔의위치 검출 방법 및 장치
    JP2013134549A|2013-07-08|データ入力装置およびデータ入力方法
    TWI345413B|2011-07-11|Document camera and its method for sharpening partial image on projected image
    US10474020B2|2019-11-12|Display apparatus and method for controlling display apparatus to display an image with an orientation based on a user's position
    US10055026B2|2018-08-21|Interactive projector and method of controlling interactive projector
    CN102929434B|2015-11-11|投影系统与其影像处理方法
    US10073561B2|2018-09-11|Touch apparatus and correction method thereof
    TWI394063B|2013-04-21|應用影像辨識之指令輸入系統以及方法
    TWI543046B|2016-07-21|光學觸控系統
    Alex et al.2013|LampTop: Touch detection for a projector-camera system based on shape classification
    TWI462033B|2014-11-21|觸控系統及觸控系統的繪圖方法
    JP2020160808A|2020-10-01|位置検出方法、位置検出装置、及び、インタラクティブプロジェクター
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    TWI446225B|2014-07-21|
    US20130027599A1|2013-01-31|
    US8752967B2|2014-06-17|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    US5235363A|1991-05-10|1993-08-10|Nview Corporation|Method and apparatus for interacting with a computer generated projected image|
    US6411898B2|2000-04-24|2002-06-25|Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.|Navigation device|
    US6802611B2|2002-10-22|2004-10-12|International Business Machines Corporation|System and method for presenting, capturing, and modifying images on a presentation board|
    JP4643271B2|2002-11-15|2011-03-02|サンフィッシュスタジオエルエルシー|区間解析を使用するコンピュータ・グラフィックスの際の可視面決定システムおよび方法|
    US7693325B2|2004-01-14|2010-04-06|Hexagon Metrology, Inc.|Transprojection of geometry data|
    US20080018591A1|2006-07-20|2008-01-24|Arkady Pittel|User Interfacing|
    JP5386894B2|2008-09-09|2014-01-15|ソニー株式会社|画像位置認識装置、画像位置認識方法、プログラムおよび画像表示装置の補正データ設定装置|CN104618698A|2013-11-04|2015-05-13|中国移动通信集团公司|一种终端操控方法及装置|
    JP2017021237A|2015-07-13|2017-01-26|キヤノン株式会社|画像投影装置、画像投影システム、表示装置、および、表示システム|
    CN110784692A|2018-07-31|2020-02-11|中强光电股份有限公司|投影装置、投影系统及影像校正方法|
    CN110516660A|2019-09-10|2019-11-29|广东小天才科技有限公司|基于图像特征的书页内容读取方法及装置|
    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    TW100126797A|TWI446225B|2011-07-28|2011-07-28|投影系統與其影像處理方法|TW100126797A| TWI446225B|2011-07-28|2011-07-28|投影系統與其影像處理方法|
    US13/272,225| US8752967B2|2011-07-28|2011-10-13|Projection system and image processing method thereof|
    [返回顶部]