投影系統(tǒng)及其投影方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種投影系統(tǒng)及其投影方法，該系統(tǒng)包括控制模塊、第一影像提取模塊、第二影像提取模塊、影像處理模塊及投影模塊。第一及第二影像提取模塊皆與控制模塊相連接，且分別包括相連接的第一感光元件與第一透鏡及相連接的第二感光元件與第二透鏡，以提取影像。影像處理模塊與控制模塊、第一及第二影像提取模塊相連接，用以將影像轉換為三維視頻信號。其中，控制模塊選擇性控制第一感光元件及第二感光元件提取影像，并對三維視頻信號進行視頻處理及信號轉換，以通過投影模塊進行投影工作，可有效呈現物體的真實性及空間感并精準表現實際尺寸及大小比例。
【專利說明】投影系統(tǒng)及其投影方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明關于一種投影系統(tǒng)，且特別關于一種能模擬人眼視覺的三維立體實物投影系統(tǒng)及其投影方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技的演進，各式各樣的投影設備，例如投影機(Projector)已被廣泛地應用于家庭、學校或者各種商務場合中，以用于將一影像信號源所提供的影像信號放大顯示于屏幕。近年來，由于科技水準不斷提升，消費者需求也逐漸提高，進而期待投影設備除具備二維平面投影的功能外，更具備有三維立體影像投影的功能。
[0003]目前市面上已出現部分的實物投影機，其所采用的投影系統(tǒng)系通過感光元件直接提取立體實物的影像，并經由投影模塊進行投影。請參閱圖1及圖2，其分別為傳統(tǒng)實物投影機的投影系統(tǒng)的架構方塊圖以及傳統(tǒng)實物投影機的投影方法流程圖。如圖1及圖2所示，傳統(tǒng)實物投影機的投影系統(tǒng)I包含影像提取及處理模塊11、控制模塊12及投影模塊13。其中影像提取及處理模塊11包含控制單元111、感光元件112、透鏡113及二維影像處理單元114，且控制模塊12包含驅動信號轉換器121。投影系統(tǒng)I所采用的投影方法的流程系先如步驟SI所示，影像提取及處理模塊11的控制單元111控制感光元件112通過透鏡113提取立體實物的一影像；其次，如步驟S2所示，影像提取及處理模塊11的二維影像處理單元114對該影像進行最佳化，以產生一視頻信號；然后，如步驟S3所示，控制模塊12對該視頻信號進行視頻處理，以產生一投影數據；最后，如步驟S4所示，控制模塊12的驅動信號轉換器121轉換該投影數據為投影模塊13相容的信號格式，并輸出至投影模塊13，以通過投影模塊13進行投影工作。
[0004]一般而言，上述的傳統(tǒng)實物投影機的投影系統(tǒng)I及其投影方法可將欲取樣的立體實物投影呈現，也即投影來源物件不限于以往常見的投影片或文件等，而可為立體物件。然而，該投影方法通過單一感光元件112進行影像提取，并經二維影像處理單元114進行影像最佳化，故即使提取的投影來源物件為立體實物，投影模塊13實際投影呈現的影像仍為二維的平面影像，并非如其字面上所示而投影呈現三維立體影像，自無法滿足現今的使用者需求。此外，于一些實物展示、教育學習或醫(yī)療用途上，二維立體影像更具有無法有效呈現物體的真實性及空間感，且受限于影像提取的角度、距離及感光能力而無法精準呈現物體的實際尺寸及大小比例等缺點。
[0005]因此，如何發(fā)展一種可改善上述現有技術缺失，能模擬人眼視覺并實際投影呈現三維立體影像的投影系統(tǒng)及其投影方法，實為目前尚待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的主要目的為提供一種投影系統(tǒng)及其投影方法，以解決習用實物投影機的投影系統(tǒng)無法投影立體影像，而無法滿足使用者需求，且無法有效呈現物體的真實性及空間感，并因受限于影像提取的角度、距離及感光能力而無法精準表現物體的實際尺寸及大小比例等缺點。
[0007]本發(fā)明的另一目的為提供一種投影系統(tǒng)及其投影方法，通過第一影像提取模塊、第二影像提取模塊及影像處理模塊提取影像并轉換為三維視頻信號，進而可投影三維立體影像，以達到滿足使用者需求并有效呈現物體的真實性及空間感的功效。
[0008]本發(fā)明的另一目的為提供一種投影系統(tǒng)及其投影方法，通過第一影像提取模塊及第二影像提取模塊配置的二組感光元件及透鏡，而能模擬人眼視覺，進而可達到精準表現物體的實際尺寸及大小比例等功效。
[0009]為達上述目的，本發(fā)明的一較佳實施態(tài)樣為提供一種投影系統(tǒng)，至少包括:一控制模塊；一第一影像提取模塊，與該控制模塊相連接，且包括一第一感光元件及一第一透鏡，其中該第一感光元件與該第一透鏡相連接，用以提取一影像；一第二影像提取模塊，與該控制模塊相連接，且包括一第二感光元件及一第二透鏡，其中該第二感光元件系與該第一透鏡相連接，用以提取該影像；一影像處理模塊，與該控制模塊、該第一影像提取模塊及該第二影像提取模塊相連接，用以將該影像轉換為一三維視頻信號；以及一投影模塊，系與該控制模塊相連接，用以進行一投影工作；其中，該控制模塊選擇性地控制該第一感光元件及該第二感光元件分別通過該第一透鏡及該第二透鏡提取該影像，并對該影像處理模塊轉換后的該三維視頻信號進行視頻處理及信號轉換，以該投影模塊進行該投影工作。
[0010]為達上述目的，本發(fā)明的另一較佳實施態(tài)樣為提供一種投影方法，至少包括步驟:提供一立體實物以及一投影系統(tǒng)，該投影系統(tǒng)包括一第一影像提取模塊、一第二影像提取模塊、一影像處理模塊、一控制模塊及一投影模塊；該第一影像提取模塊及該第二影像提取模塊提取該立體實物的一影像；該影像處理模塊將該影像轉換為一三維視頻信號；該控制模塊對該三維視頻信號進行視頻處理及信號轉換；以及該投影模塊進行一投影工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為傳統(tǒng)實物投影機的投影系統(tǒng)的架構方塊圖。
[0012]圖2為傳統(tǒng)實物投影機的投影方法流程圖。
[0013]圖3為本發(fā)明較佳實施例的投影系統(tǒng)的架構方塊圖。
[0014]圖4為本發(fā)明較佳實施例的投影系統(tǒng)的具體架構方塊圖。
[0015]圖5為本發(fā)明較佳實施例的投影方法流程圖。
[0016]其中，附圖標記說明如下:
[0017]2:投影系統(tǒng)
[0018]21:控制模塊
[0019]211:控制單元
[0020]212:驅動信號轉換器
[0021]22:第一影像提取模塊
[0022]221:第一感光元件
[0023]222:第一透鏡
[0024]23:第二影像提取模塊
[0025]231:第二感光元件
[0026]232:第二透鏡[0027]24:影像處理模塊
[0028]241:影像處理單元
[0029]25:投影模塊
[0030]SrS4:步驟
[0031]S10(TS500:步驟
【具體實施方式】
[0032]體現本發(fā)明特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理解的是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，然其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖式在本質上當作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。
[0033]請參閱圖3，其為本發(fā)明較佳實施例的投影系統(tǒng)的架構方塊圖。如圖3所示，本發(fā)明的投影系統(tǒng)2適用于三維立體實物投影機(3D Real Object Projector)，且包括控制模塊21、第一影像提取模塊22、第二影像提取模塊23、影像處理模塊24以及投影模塊25。其中，控制模塊21與第一影像提取模塊22、第二影像提取模塊23、影像處理模塊24及投影模塊25相連接，以架構于控制投影系統(tǒng)2的整體運作，且投影模塊25用以進行投影工作。第一影像提取模塊22包括第一感光兀件221及第一透鏡222,第一感光兀件221與第一透鏡222相連接，用以提取立體實物為影像，第二影像提取模塊23包括第二感光元件231及第二透鏡232，第二感光元件231與第二透鏡232相連接，用以提取立體實物為影像，且控制模塊21選擇性地控制第一感光元件221及第二感光元件231分別通過第一透鏡222及第二透鏡232提取立體實物為影像。影像處理模塊24與控制模塊21、第一影像提取模塊22及第二影像提取模塊23相連接，用以將第一感光元件221或第二感光元件231提取的該影像轉換為三維視頻信號，且控制模塊21系對影像處理模塊24轉換后的該三維視頻信號進行視頻處理及信號轉換，以建構三維立體影像的定位、深度、視角、尺寸及大小比例等數據，并轉換為投影模塊25相容的信號格式，以投影模塊25進行投影工作，以呈現即時(Real time)的三維立體影像投影。由于本發(fā)明的投影系統(tǒng)2可投影三維立體影像，故可達到滿足使用者需求并有效呈現物體的真實性及空間感的功效。
[0034]請參閱圖4，其為本發(fā)明較佳實施例的投影系統(tǒng)的具體架構方塊圖。如圖4所示，本發(fā)明的控制模塊21還包括控制單元211及驅動信號轉換器212。其中，控制模塊21的驅動信號轉換器212用以對三維視頻信號進行信號轉換，以轉換為投影模塊25相容的信號格式?？刂茊卧?11與第一影像提取模塊22的第一感光元件221及第二影像提取模塊23的第二感光元件231相連接，以控制第一感光元件221通過第一透鏡222提取影像或控制第二感光元件231通過第二透鏡232提取影像。于此實施例中，第一影像提取模塊22的第一感光元件221及第二影像提取模塊23的第二感光元件231可為例如但不限于CMOS感光元件，并可通過控制單元211的控制選擇性地提取一完整影像或停用，或分別提取部分影像。
[0035]于一些實施例中，第一影像提取模塊22通過控制單元211控制第一感光元件221通過第一透鏡222或控制第二感光元件231通過第二透鏡232提取影像，并將提取的影像傳送至影像處理模塊24，再經影像處理模塊24轉換為三維視頻信號。于三維視頻信號轉換完成后，控制模塊21接收三維視頻信號，并對三維視頻信號進行視頻處理，例如建構三維立體影像的定位、深度、視角、尺寸及大小比例等數據，但不以此為限，再通過驅動信號轉換器212將建構完成的三維立體影像數據轉換為投影模塊25相容而可進行投影的信號格式，最后再由投影模塊25進行投影工作，以呈現即時的三維立體影像投影。
[0036]根據本發(fā)明的構想，影像處理模塊24還包括影像處理單元241，例如但不限于二維轉三維影像處理單元(2D to 3D Video Processing Unit),且第一影像提取模塊22、第二影像提取模塊23及影像處理模塊24提取影像并將該影像轉換為三維視頻信號的方式，可為提取二維平面影像，并通過影像處理單元241以例如演算法的轉換方法，將該二維平面影像轉換為三維視頻信號，再交由控制模塊21及投影模塊25完成投影工作，但不以此為限。
[0037]于一些實施例中，本發(fā)明可模擬人眼左右眼視覺以建構深度及定位更為精確的三維立體影像。也即，該影像可由一第一側影像及一第二側影像建構而成。其中，控制模塊21系控制第一影像提取模塊22的第一感光元件221及第二影像提取模塊23的第二感光元件231選擇性地同時啟動，第一感光元件221通過第一透鏡222提取立體實物為第一側影像，例如一左眼視覺側影像，且第二感光元件231系通過第二透鏡232提取立體實物為第二側影像，例如一右眼視覺側影像，并以第一側影像及第二側影像建構該影像，然皆不以此為限。影像處理模塊24的影像處理單元241遂根據第一側影像及第二側影像將影像轉換為三維視頻信號，例如于接收第一影像提取模塊22及第二影像提取模塊23傳送的第一側影像及第二側影像后，根據第一側影像及第二側影像建構影像，并轉換為三維視頻信號。于三維視頻信號轉換完成后，控制模塊21系接收三維視頻信號，并對三維視頻信號進行視頻處理，例如建構三維立體影像的定位、深度、視角、尺寸及大小比例等數據，但不以此為限，再通過驅動信號轉換器212將建構完成的三維立體影像數據轉換為投影模塊25相容而可進行投影的信號格式，最后再由投影模塊25進行投影工作，以呈現即時的三維立體影像投影。
[0038]于此實施例中，影像處理模塊24的影像處理單元241系可為例如但不限于三維影像處理單元(3D Video Processing Unit),且第一影像提取模塊22、第二影像提取模塊23及影像處理模塊24提取影像并將該影像轉換為三維視頻信號的方式，為提取第一側影像及第二側影像，例如左眼視覺側影像及右眼視覺側影像，并通過影像處理單元241將左眼視覺側影像及右眼視覺側影像轉換為三維格式，并通過例如堆疊、重合、空間定位、深度及視角演算等方式，將包括第一側影像及第二側影像的影像轉換為三維視頻信號，再交由控制模塊21及投影模塊25完成投影工作，但不以此為限。藉此，本發(fā)明的投影系統(tǒng)2能模擬人眼視覺，進而可達到精準表現物體的實際尺寸及大小比例等功效。
[0039]根據本發(fā)明的構想，投影系統(tǒng)2可依需求停用一組感光元件及透鏡，例如通過控制模塊21控制第一感光元件221及第一透鏡222或第二感光元件231及第二透鏡232選擇性地停用，并以第二感光元件231及第二透鏡232或以第一感光元件221及第一透鏡222提取影像，但不以此為限。舉例而言，當使用者欲使用投影系統(tǒng)2進行文件投影，例如但不限于進行投影片、論文或課本投影時，由于其不具有定位、深度、視角及空間感等特性，故可選擇性停用第一影像提取模塊22的第一感光元件221及第一透鏡222，或停用第二影像提取模塊23的第二感光元件231及第二透鏡232，而以第二影像提取模塊23的第二感光元件231及第二透鏡232或以第一影像提取模塊22的第一感光元件221及第一透鏡222進行影像提取，并經影像處理模塊24轉換為三維視頻信號，再交由控制模塊21及投影模塊25完成投影工作。由于投影來源物件系為二維的平面文件，故該三維視頻信號實質上為一維固定的視頻信號，且于投影的成像上為顯示于立體空間中一軸固定的二維立體影像，例如垂直于地平面的一文件投影影像，但不以此為限。
[0040]當然，本發(fā)明的投影系統(tǒng)2于進行三維立體實物投影時，也可依需求停用一組感光元件及透鏡，并通過前述實施例的方式，通過影像處理單元241以例如演算法的轉換方法，將第一感光元件221及第一透鏡222或第二感光元件231及第二透鏡232提取的影像轉換為三維視頻信號，再交由控制模塊21及投影模塊25完成投影工作。
[0041]請參閱圖5并配合圖3，其中圖5為本發(fā)明較佳實施例的投影方法流程圖。如圖3及圖5所示，本發(fā)明的投影方法至少包括步驟:首先，如步驟SlOO所示，提供立體實物以及投影系統(tǒng)2，其中投影系統(tǒng)2包括第一影像提取模塊22、第二影像提取模塊23、影像處理模塊24、控制模塊21及投影模塊25 ;然后，如步驟S200所示，第一影像提取模塊22及第二影像提取模塊23提取立體實物的一影像，且于一些實施例中，影像包括第一側影像及第二側影像，第一影像提取模塊22提取第一側影像，第二影像提取模塊23提取第二側影像，但不以此為限；接著，如步驟S300所示，影像處理模塊24將該影像轉換為一三維視頻信號；再來，如步驟S400所示，控制模塊21對該三維視頻信號進行視頻處理及信號轉換；最后，如步驟S500所示，以投影模塊25進行一投影工作。
[0042]綜上所述，本發(fā)明提供一種投影系統(tǒng)及其投影方法，通過第一影像提取模塊、第二影像提取模塊及影像處理模塊提取影像并轉換為三維視頻信號，進而可投影三維立體影像，以達到滿足使用者需求并有效呈現物體的真實性及空間感的功效。此外，通過第一影像提取模塊及第二影像提取模塊配置的二組感光元件及透鏡，能模擬人眼視覺，進而達到精準表現物體的實際尺寸、定位、深度、視角及大小比例等功效。
[0043]縱使本發(fā)明已由上述的實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利范圍所欲保護者。
【權利要求】
1.一種投影系統(tǒng)，至少包括: 一控制模塊； 一第一影像提取模塊，與該控制模塊相連接，且包括一第一感光元件及一第一透鏡，其中該第一感光元件與該第一透鏡相連接，用以提取一影像； 一第二影像提取模塊，與該控制模塊相連接，且包括一第二感光元件及一第二透鏡，其中該第二感光元件與該第一透鏡相連接，用以提取該影像； 一影像處理模塊，與該控制模塊、該第一影像提取模塊及該第二影像提取模塊相連接，用以將該影像轉換為一三維視頻信號；以及 一投影模塊，與該控制模塊相連接，用以進行一投影工作； 其中，該控制模塊選擇性地控制該第一感光元件及該第二感光元件分別通過該第一透鏡及該第二透鏡提取該影像，并對該影像處理模塊轉換后的該三維視頻信號進行視頻處理及信號轉換，以通過該投影模塊進行該投影工作。
2.如權利要求1所述的投影系統(tǒng)，其中該控制模塊還包括一控制單元，該控制單元與該第一影像提取模塊的該第一感光元件及該第二影像提取模塊的該第二感光元件相連接，以控制該第一感光元件通過該第一透鏡提取該影像或控制該第二感光元件通過該第二透鏡提取該影像。
3.如權利要求1所述的投影系統(tǒng)，其中該影像處理模塊還包括一影像處理單元，該影像處理單元以演算法將該影像轉換為該三維視頻信號。
4.如權利要求1所述的投影系統(tǒng)，其中該第一感光元件以及該第二感光元件選擇性地同時啟動以提取該影像，該第一感光元件通過該第一透鏡提取一第一側影像，且該第二感光元件通過該第二透鏡提`取一第二側影像，并以該第一側影像及該第二側影像建構該影像。
5.如權利要求4所述的投影系統(tǒng)，其中該影像處理模塊還包括一影像處理單元，該影像處理單元根據該第一側影像及該第二側影像將該影像轉換為三維視頻信號。
6.如權利要求1所述的投影系統(tǒng)，其中該第一感光元件及該第一透鏡或該第二感光元件及該第二透鏡選擇性地停用，并以該第二感光元件及該第二透鏡或該第一感光元件及該第一透鏡提取該影像。
7.如權利要求6所述的投影系統(tǒng)，其中該三維視頻信號為一維固定的一視頻信號。
8.如權利要求1所述的投影系統(tǒng)，其中該控制模塊還包括一驅動信號轉換器，該驅動信號轉換器將該三維視頻信號轉換為該投影模塊相容的一信號格式，以使該投影模塊進行即時的該投影工作。
9.一種投影方法，至少包括步驟: 提供一立體實物以及一投影系統(tǒng)，該投影系統(tǒng)包括一第一影像提取模塊、一第二影像提取模塊、一影像處理模塊、一控制模塊及一投影模塊； 該第一影像提取模塊及該第二影像提取模塊提取該立體實物的一影像； 該影像處理模塊將該影像轉換為一三維視頻信號； 該控制模塊對該三維視頻信號進行視頻處理及信號轉換；以及 該投影模塊進行一投影工作。
10.如權利要求9所述的投影方法，其中該第一影像提取模塊及該第二影像提取模塊選擇性地停用其中之一或同時啟動，當該第一影像提取模塊或該第二影像提取模塊選擇性地停用時，該投影系統(tǒng)以該第二影像提取模塊或該第一影像提取模塊提取該影像，且當該第一影像提取模塊及該第二影像提取模塊選擇性地同時啟動時，該投影系統(tǒng)以該第一影像提取模塊及該第二影像提取模塊分別提取一第一側影像及一第二側影像，并以該第一側影像及該第二側影像建構該影像。`
【文檔編號】H04N9/31GK103873801SQ201210557184
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月18日 優(yōu)先權日:2012年12月18日
【發(fā)明者】許芫銘 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司