可攜式投影儀背景顏色校正方案的製作方法
2023-05-09 19:18:26
專利名稱：可攜式投影儀背景顏色校正方案的製作方法
可攜式投影儀背景顏色校正方案優先權本申請要求2007年12月14日提交的美國專利申請12/002，206的優先權，其內
容全部引用在此作為參考。
背景技術：
本發明的實施方式涉及用於控制圖像投影儀的方法，更具體地講，涉及用於控制 圖像投影儀以校正投影圖像中的顏色失真的方法。
發明內容
根據本發明的一個實施方式，一種用於控制包括多色雷射源、投影光學器件、圖像 傳感器和移動檢測設備的圖像投影儀的方法包括使用多色雷射源和投影光學器件將圖像 投影到顯示表面上。該方法也包括監控由移動檢測設備所產生的移動信號，其中該移動信 號表示圖像投影儀的位移；以及使用多色雷射源和投影光學器件將測試圖案圖像投影到顯 示表面上，其中根據所監控的移動信號啟動測試圖案圖像投影。之後，該方法包括使用圖 像傳感器從顯示表面中捕獲所投影的測試圖案圖像；以及使用所投影的測試圖案圖像數據 與所捕獲的測試圖案圖像數據的比較結果來修改使用圖像投影儀的多色雷射源和投影光 學器件對後續圖像進行投影的方式從而校正所捕獲的測試圖案圖像中所代表的顏色失真。本發明並不限於上文所提供的特定實施方式或本文所描述的其它實施方式。預 期，通過對所揭示的實施方式作出各種修改和變動，可能得到額外的實施方式。這種修改和 變動是允許的，且不背離說明書所描述的和權利要求書所限定的本發明的範圍。
應該相信，結合附圖根據下面的描述可以更佳地理解本發明的實施方式。圖1是描繪圖像投影儀的示意圖；以及圖2是描繪圖像幀的示意圖。附圖中的闡明的實施方式是示例性的，並不旨在限制由權利要求書定義的本發 明。此外，根據詳細說明可以更完整清晰地理解附圖和本發明的各個方面。
具體實施例方式先參照圖1的示意圖，示出了根據本發明的一個實施方式的圖像投影儀10。該圖 像投影儀包括多色雷射源和投影光學器件12、圖像傳感器14以及移動檢測設備16。通常， 圖像投影儀10也包括可編程控制器，被配置成發出命令以操作圖像投影儀10的各種部件， 如本文所描述的那樣。在一個實施方式中，該圖像投影儀位於一個可攜式平臺中。此處，圖 像投影儀10的多色雷射源、投影光學器件12、圖像傳感器14和移動檢測設備16機械地耦 合到所述可攜式平臺。如圖1所示意地示出，可攜式平臺可以位於行動電話中。本發明的實施方式一般涉及用於控制圖像投影儀10(比如圖1所示的那種)的方
5法。在一個實施方式中，該方法包括使用圖像投影儀10的多色雷射源和投影光學器件12 將圖像20投影到顯示表面18上。如圖1和2所示，通過使多色雷射源12的多個光束在 圖像幀22上進行掃描，可以將圖像20投影到顯示表面18上。多色雷射源12可以按各種 顏色和強度提供多個光束，比如但不限於紅色、綠色和藍色以及它們的組合或者青色、品紅 色、黃色和黑色以及它們的組合。通過產生多個連續的圖像幀22，可以將圖像20投影到顯 示表面18上。如圖2所示，每個圖像幀22 —般由一個或多個像素24構成，可以將像素分 類成多個相鄰像素的組26。在一個實施方式中，通過使用包括多軸掃描鏡的投影光學器件， 將圖像20投影到顯示表面18上。然而，預計到，該方法或本文所描述的顏色校正方案可以 應用於任何投影方法，不管是通過多軸掃描還是其它方式。該方法一般還包括監控由圖像投影儀10的移動檢測設備16所產生的移動信號。 這種由圖像投影儀10執行的移動信號的監控是與將圖像20投影到顯示表面18上的操作 同時進行的。更具體地講，當圖像投影儀10將圖像20投影到顯示表面18上時，移動檢測 設備16產生用於表示圖像投影儀10的位移的移動信號。這種移動檢測設備可以是加速度 計、與全球定位系統協作的部件或者任何常規的或待開發的能產生用於表示投影儀10的 位移的信號的設備。監控上述移動信號，以確定圖像投影儀10的位移。在一個實施方式中，將移動檢 測設備16配置成產生移動信號，所述移動信號包括用於表示圖像投影儀10的位移程度的 一系列數值。例如，移動檢測設備16所產生的位移數值可以等於零，從而表示圖像投影儀 是靜止的，或者可以是大於零的某一個數值，從而表示圖像投影儀10已經或正在從先前靜 止的位置發生位移，這種位移按照各種形式和/或位移距離之一發生且還依據分配給所述 位移數值的可能的解析度。例如，位移的形式可以包括振動、旋轉、形成角度或其它移動，而 位移距離可以是任何長度度量。在另一個實施方式中，將移動檢測設備16配置成產生移動信號，所述移動信號更 簡單地表示投影儀10是靜止的或已經移動。無論哪種情況，由移動信號所表示的位移包括 靜止的數值或發生位移的數值，該靜止的數值表示靜止的圖像投影儀，該發生位移的數值 表示發生位移的圖像投影儀。例如，靜止的數值可以等於零，而發生位移的數值可以等於 一，意味著圖像投影儀已經按某一種移動形式移動了。當移動信號表示圖像投影儀10是靜止的時候，圖像投影儀10繼續將圖像投影到 顯示表面18上。然而，當移動信號表示圖像投影儀10已經移動或正在移動的時候，上述方 法還包括使用多色雷射源和投影光學器件12將測試圖案圖像投影到顯示表面18上。由此， 根據所監控的移動信號，啟動測試圖案圖像的投影。例如，當所監控的移動信號表示圖像投 影儀10的位移或位移程度時，就可以啟動測試圖案圖像投影。在本文中，「測試圖案圖像」 是指所產生和投影的任何圖像或圖像巾貞，可以使用這種圖像或圖像幀來評估並修改由圖像 投影儀10所投影的後續圖像的投影過程。測試圖案圖像可以與圖像投影儀10所投影的前 一個圖像或圖像幀完全一樣，或稍有變化，或完全不同。此外，測試圖案圖像可以包括像素 的編繪，這種編繪在顏色方面是大致均勻的或者可以定義變化的顏色分布。如標準投影情 況那樣，通過使多色雷射源12的一個或多個光束在測試圖案圖像幀上進行掃描，可以將測 試圖案圖像投影到顯示表面18上，其中測試圖案圖像幀可以與標準投影幀相鄰或者可以 不相鄰。
在測試圖案圖像的投影之後，可以使用圖像傳感器14從顯示表面18中捕獲測試 圖案圖像。圖1所示的圖像傳感器14可以是照相機、電荷耦合檢測器或配置成從顯示表面 中捕獲光強度和顏色的任何其它圖像感測設備。通常，所投影的測試圖案圖像是作為像素 的編繪而被捕獲的，或者作為用於代表測試圖案圖像的平均顏色和強度的單一圖像而被捕 獲的。在已經用圖像傳感器14捕獲所投影的測試圖案圖像之後，就利用所投影的測試 圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據的比較結果來修改用圖像投影儀10對後續圖 像進行投影的方式從而校正所捕獲的測試圖案圖像中代表的顏色失真。從圖像數據和校正 數據的組合中獲得對圖像20和任何後續圖像進行投影所使用的投影數據。該圖像數據是 待投影的圖像20所特有的，並且從所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像 數據的比較結果中獲得校正數據。在一個實施方式中，通過使用所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖 像數據的比較結果產生偏調顏色強度數值表，可以修改對後續圖像進行投影的方式。該偏 調顏色強度數值表可以用作上述的校正數據。將這些偏調顏色強度數值加到相應的像素的 顏色強度數值，或者從相應的像素的顏色強度數值中減去這些偏調顏色強度數值，從而校 正所捕獲的測試圖案圖像中所代表的顏色失真。在一個實施方式中，逐個像素地對所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖 案圖像數據進行比較。因此，可以逐個像素地修改由圖像投影儀對後續圖像進行投影的方 式。在另一個實施方式中，通過共同地參照測試圖案圖像中多個相鄰的像素，對所投 影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據進行比較。之後，通過在後續圖像中 共同地修改多個相鄰的像素，可以修改對後續圖像進行投影的方式。在另一個實施方式中，通過參照測試圖案圖像中再細分的像素，對所投影的測試 圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據進行比較。之後，通過修改後續圖像中再細分 的像素，可以修改對後續圖像進行投影的方式。在另一個實施方式中，通過參照測試圖案圖像的平均顏色強度數值，對所投影的 測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據進行比較。之後，通過修改後續圖像中的 平均顏色強度數值，可以修改對後續圖像進行投影的方式。例如，通過修改多個像素的多個 顏色強度數值所定義的平均顏色強度數值，或者通過修改基本上所有像素的所有顏色強度 數值所定義的平均顏色強度數值，就可以實現上述這一點。當然，預期，如果所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據完全 一樣，則就沒必要修改對後續圖像進行投影的方式。在這種情況下，圖像投影儀可以繼續投 影圖像，而不修改其投影過程。另外，預期，在投影儀10啟動期間，也可以啟動用於校正顏色失真的上述步驟。儘管上文已經描述了一種特定的顏色校正方案，但是與啟動圖像投影的顏色校正 的方式有關的本發明的諸多概念並不限於任何特定的顏色校正方案。更具體地講，預期，通 過本文所描述的方法的實施方式，可以啟動各種其它的顏色校正方案。例如，本申請所描述 的方法的各種實施方式可以啟動如下專利或專利申請所描述的顏色校正方案=Ioka的美 國專禾Ij 6，814，448 ；Sung-Dae Cho的美國專利申請2007/0154086 ；Nayar的美國專利申請2004/0070565 ；以及 Yamaguchi 的美國專利申請 2007/0091334。注意到，在本文中，將本發明的部件以特定方式「配置」或「配置成」以具體方式實 施特定性質或功能等引述都是結構性的引述，而非關於用途的引述。更具體地講，本文所引 述的對組件進行「配置」的方式是指該組件的現有的物理條件，並且被視為該組件的結構性 特徵的明確引述。注意到，在本文中，像「一般」和「典型地」等術語並不旨在限制本發明的範圍或暗 指某些特徵對於本發明的結構和功能而言是關鍵性的、必不可少的或甚至很重要的。相反， 這些術語僅僅旨在標識本發明實施方式的特定方面，或強調本發明特定實施方式中可能使 用或不使用的備選或額外的特徵。為了描述並限定本發明，注意到，本文用「基本上」一詞來表示任何定量比較、值、 測量、或其它表示的固有的不確定性程度。本文還用「基本上」 一詞來表示某一定量表示在 不導致所討論主題的基本功能產生變化的情況下可能與所陳述的參考值有偏離的程度。上文已詳細描述了本發明並且參照了具體的實施方式，很明顯，在不背離所附的 權利要求書所限定的本發明的範圍的情況下各種修改和變更都是可能的。更具體地講，盡 管可以將本發明的一些方面標識為較佳的、有優勢的或期望的，但是可以預期，本發明並不 必然限定於本發明的這些較佳方面。注意到，下列一個或多個權利要求使用了術語「其中」作為過渡短語。為了限定本 發明，注意到，在權利要求中引入該術語是作為用於引入一系列結構特徵的引用的開放式 過渡語的，並且應該以與更常使用的開放式前導術語「包括」相同的方式來解釋。
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權利要求
一種用於控制圖像投影儀的方法，所述圖像投影儀包括多色雷射源、投影光學器件、圖像傳感器和移動檢測設備，所述方法包括使用所述圖像投影儀的多色雷射源和投影光學器件將圖像投影到顯示表面上；監控由移動檢測設備所產生的移動信號，其中所述移動信號表示所述圖像投影儀的位移；使用多色雷射源和投影光學器件將測試圖案圖像投影到顯示表面上，其中根據所監控的移動信號啟動測試圖案圖像投影過程；使用圖像傳感器從顯示表面中捕獲所投影的測試圖案圖像；以及使用所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據的比較結果來修改使用所述圖像投影儀的多色雷射源和投影光學器件對後續圖像進行投影的方式從而校正所捕獲的測試圖案圖像中所代表的顏色失真。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過使多色雷射源的多個光束在圖像幀上進行掃描，將所述圖像投影到顯示表面上，以及通過產生多個連續的圖像幀，對所述圖像進行投影。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，對所述圖像和後續圖像進行投影所使用的投影數據是從待投影的圖像所特有的圖像 數據與校正數據的組合中獲得的，其中所述校正數據是從所投影的測試圖案圖像數據與所 捕獲的測試圖案圖像數據的比較結果中獲得的。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述移動信號所表示的位移包括用於表示所述圖像投影儀的位移程度的一系列數值。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述移動信號所表示的位移包括靜止的數值或發生位移的數值，所述靜止的數值表示 靜止的圖像投影儀，所述發生位移的數值表示發生位移的圖像投影儀。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過使多色雷射源的一個或多個光束在測試圖案圖像幀上進行掃描，將所述測試圖案 圖像投影到顯示表面上。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述測試圖案圖像包括像素的編繪，這種像素的編繪在顏色方面是大致均勻的或者定 義變化的顏色分布。
8 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述測試圖案圖像是作為像素的編繪被投影的；以及 所投影的測試圖案圖像是作為像素的編繪被捕獲的。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，逐個像素地對所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據進行比較。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於， 逐個像素地修改對後續圖像進行投影的方式。
11.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，通過共同地參照測試圖案圖像中多個相鄰的像素，對所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據進行比較。
12.如權利要求11所述的方法，其特徵在於，通過在後續圖像中共同地修改多個相鄰的像素，修改對後續圖像進行投影的方式。
13.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，通過參照測試圖案圖像中再細分的像素，對所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測 試圖案圖像數據進行比較。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，通過修改後續圖像中再細分的像素，修改對後續圖像進行投影的方式。
15.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，通過參照測試圖案圖像的平均顏色強度數值，對所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲 的測試圖案圖像數據進行比較。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，通過修改後續圖像中的平均顏色強度數值，修改對後續圖像進行投影的方式。
17.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過使用所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據的比較結果產生 偏調顏色強度數值表，修改對後續圖像進行投影的方式。
18.如權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述偏調顏色強度數值被加到相應的像素的顏色強度數值，或者從相應的像素的顏色 強度數值中減去所述偏調顏色強度數值，從而校正所捕獲的測試圖案圖像中所代表的顏色失真。
19.如權利要求1所述的方法，其特徵在於， 逐個像素地修改對後續圖像進行投影的方式。
20.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過修改後續圖像中再細分的像素，修改對後續圖像進行投影的方式。
21.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過修改多個像素的多個顏色強度數值所定義的平均顏色強度數值，修改對後續圖像 進行投影的方式。
22.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過修改基本上所有像素的所有顏色強度數值所定義的平均顏色強度數值，修改對後 續圖像進行投影的方式。
23.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述圖像投影儀的多色雷射源、投影光學器件、圖像傳感器和移動檢測設備機械地耦 合到共同的可攜式平臺，以及所述可攜式平臺位於行動電話中。
24.一種圖像投影儀，所述圖像投影儀包括多色雷射源、投影光學器件、圖像傳感器、移 動檢測設備和可編程控制器，它們被共同地配置成使用所述圖像投影儀的多色雷射源和投影光學器件將圖像投影到顯示表面上； 監控由移動檢測設備所產生的移動信號，其中所述移動信號表示所述圖像投影儀的位移；使用多色雷射源和投影光學器件將測試圖案圖像投影到顯示表面上，其中根據所監控 的移動信號啟動測試圖案圖像投影過程；使用圖像傳感器從顯示表面中捕獲所投影的測試圖案圖像；以及 使用所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據的比較結果來修改使 用所述圖像投影儀的多色雷射源和投影光學器件對後續圖像進行投影的方式從而校正所 捕獲的測試圖案圖像中所代表的顏色失真。
25.如權利要求24所述的圖像投影儀，其特徵在於，所述圖像投影儀位於可攜式平臺中，所述圖像投影儀的多色雷射源、投影光學器件、圖 像傳感器和移動檢測設備機械地耦合到所述可攜式平臺，以及 所述可攜式平臺位於行動電話中。
全文摘要
根據本發明的一個實施方式，一種用於控制包括多色雷射源、投影光學器件、圖像傳感器和移動檢測設備的圖像投影儀的方法包括使用該圖像投影儀將圖像投影到顯示表面上。在投影期間，監控由移動檢測設備所產生的移動信號，該移動信號表示圖像投影儀的位移。使用圖像投影儀將測試圖案圖像投影到顯示表面上，其中根據所監控的移動信號啟動測試圖案圖像投影過程。之後，使用圖像傳感器從顯示表面中捕獲所投影的測試圖案圖像。用所投影的測試圖案圖像數據與所捕獲的測試圖案圖像數據的比較結果來修改對後續圖像進行投影的方式從而校正所捕獲的測試圖案圖像中所代表的顏色失真。
文檔編號G09G5/02GK101911177SQ200880125026
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月9日 優先權日2007年12月14日
發明者S·R·米克森 申請人:康寧股份有限公司