一種投影顯示系統及方法
2023-05-20 00:00:21 3
專利名稱：一種投影顯示系統及方法
技術領域：
本發明涉及投影顯示領域，特別涉及一種帶有攝像功能的投影顯示系統及方法。
背景技術：
隨著經濟技術的發展，各種投影顯示技術也逐步走向成熟和應用，投影機被廣泛應用，如路沿、人行道、大樓外牆、一般牆面、玻璃幕牆、大型超市入口、賓館影劇院大堂地面、櫥窗、店內地面等場所。在一般的櫥窗應用環境中，商家會將商品圖片投影至店鋪玻璃上，路過的行人都可以很直接的看到所展示的商品及各類信息，或者是該商品的視頻廣告。在投影顯示的區域中，有部分內容只是背景圖像，是用戶是所不在意的，但在傳統的投影顯示系統中，投影的區域主要是正方形或長方形，形狀固定，投影處理的畫面形狀也是固定的，背景圖像內容沒辦法去除。如果要投影出特殊形狀的畫面，必須在投影的屏幕上粘貼相同形狀的特殊材料，投影圖像顯示在特殊材料所構成的特殊形狀上投影內容才能被用戶看到，以達到顯示特殊形狀視頻的目的，光線在沒有材料的區域只能完全反射或穿透，以達到過濾其他區域的目的，但是這種方式需要增加額外成本，形狀單一，而且特殊材料一旦定型，其形狀將不能改變，在播放動態視頻時可能出現缺少部分區域圖像的現象。
發明內容
本發明解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能夠在普通投影屏幕上顯示任意形狀的圖像或動態視頻的投影顯示系統。本發明還提供一種能夠在普通投影屏幕上顯示任意形狀的圖像或動態視頻的投影顯示方法。本發明第一個發明目的的技術方案如下 一種投影顯示系統，包括
投影模塊，用於投影顯示由控制器模塊輸出的預定顯示圖像和經處理後的目標顯示對
象；
攝像模塊，用於拍攝投影模塊的屏幕區域獲得屏幕圖像以及拍攝投影模塊投影顯示預定顯示圖像時在屏幕上所顯示的畫面獲得顯示圖像；
控制器模塊，用於輸出預定顯示圖像到投影模塊，根據攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像獲得用於標定顯示區域的顯示圖像輪廓數據，控制模塊通過外部顯示對象源獲取目標顯示對象，根據顯示圖像輪廓數據將目標顯示對象中位於標定顯示區域外的區域圖像用屏幕圖像中對應區域圖像代替，獲得處理後的目標顯示對象發送至投影模塊進行顯示；
其中投影模塊和攝像模塊分別與控制模塊連接，控制模塊還連接提供目標顯示對象的外部顯示對象源。上述方案中，所述控制模塊包括 存儲模塊，用於存儲預定顯示圖像；
輸出模塊，用於向投影模塊輸出預定顯示圖像和處理後的目標顯示對象；
4接收模塊，用於接收攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像； 輪廓獲取模塊，用於根據攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像獲得用於標定顯示區域的顯示圖像輪廓數據；
處理模塊，通過外部顯示對象源獲取目標顯示對象，根據顯示圖像輪廓數據將目標顯示對象中位於標定顯示區域外的區域圖像用屏幕圖像中對應區域圖像代替，獲得處理後的目標顯示對象發送至投影模塊進行顯示；
所述輸出模塊、處理模塊、輪廓獲取模塊與存儲模塊連接，接收模塊與輪廓獲取模塊連接，輪廓獲取模塊與處理模塊連接，接收模塊與外部顯示對象源連接。上述方案中，所述顯示圖像輪廓數據是輪廓獲取模塊根據顯示圖像和屏幕圖像計算獲取的顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係以及顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係。上述方案中，存儲模塊還用於存儲屏幕圖像；
存儲模塊還用於存儲目標顯示對象的背景色彩範圍數據和其顯示內容的色彩範圍數據；所述顯示圖像輪廓數據是處理模塊根據顯示圖像和屏幕圖像結合預定顯示圖像中的背景色彩範圍數據和顯示內容的色彩範圍數據計算獲取的顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係以及顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係； 存儲模塊還用於存儲內置的顯示對象作為目標顯示對象。上述方案中，所述目標顯示對象為圖像或視頻，所述視頻解碼成圖像後再由控制模塊進行處理。本發明第二個發明目的的技術方案如下 一種投影顯示方法，包括如下步驟
(1)控制器模塊控制攝像模塊拍攝屏幕圖像；
(2)控制模塊接收屏幕圖像並存儲；
(3)控制模塊將預定顯示圖像發送至投影模塊投影顯示；
(4)攝像模塊拍攝預定顯示圖像投影顯示時在屏幕上所顯示的畫面獲得顯示圖像傳送至控制模塊；
(5)控制模塊根據攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像獲得用於標定顯示區域的顯示圖像輪廓數據；
(6)控制模塊通過外部顯示對象源獲取目標顯示對象，根據顯示圖像輪廓數據將目標顯示對象中位於標定顯示區域外的區域圖像用屏幕圖像中對應區域圖像代替，獲得處理後的目標顯示對象發送至投影模塊進行顯示。上述方案中，所述控制模塊根據攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像獲得用於標定顯示區域的顯示圖像輪廓數據的具體步驟是根據顯示圖像和屏幕圖像計算顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係以及顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係作為顯示圖像輪廓數據。上述方案中，控制模塊還通過預先存儲目標顯示對象的背景色彩範圍數據和其顯示內容的色彩範圍數據結合顯示圖像和屏幕圖像計算顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係以及顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係作為顯示圖像輪廓數據。
上述方案中，所述目標顯示對象為圖像或視頻；所述視頻解碼成圖像後再由控制模塊進行處理；控制模塊中還內置顯示對象作為目標顯示對象。上述方案中，所述方法還包括
當屏幕顯示形狀為靜態時，由控制模塊控制循環執行步驟(6)對目標顯示對象進行處
理；
當屏幕顯示形狀為動態變化時，則當投影模塊投影顯示完一個或一幀目標顯示對象後由控制模塊控制循環執行步驟(1)、步驟(2 )、步驟(5 )和步驟(6 )。與現有技術相比，本發明技術方案的有益效果是
本發明利用攝像模塊拍攝屏幕圖像，將屏幕圖像與要投影顯示的內容進行融合，去除不相關內容，增強了顯示效果；而且用戶可以任意設定投影模塊的外形顯示輪廓，可以達到在任何顯示屏幕上顯示任意形狀的圖像或視頻，還可以根據需要將圖像或視頻內容進行多種外形輪廓組合，動態切換顯示，使用戶得到全新的體驗。
圖1為本發明中投影顯示系統的原理示意圖； 圖2為本發明中投影顯示方法的流程圖3為是傳統的投影顯示效果示意圖； 圖4為本發明實施方式的效果示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明的技術方案做進一步的說明。如圖1所示，為本發明中一種投影顯示系統的原理示意圖，所述系統包括投影模塊、攝像模塊和控制模塊，投影模塊和攝像模塊分別與控制模塊連接，控制模塊還連接提供目標顯示對象的外部顯示對象源。投影模塊，用於投影顯示由控制器模塊輸出的預定顯示圖像和經處理後的目標顯示對象；預定顯示圖像應能標記投影模塊能顯示的最大區域、目標顯示對象中重點顯示內容的顯示輪廓，以便攝像模塊能夠採集和存儲顯示圖像並傳送給控制模塊處理；如果設定的投影模塊的顯示輪廓有多種，則需要多次採集並存儲。攝像模塊，用於拍攝投影模塊的屏幕區域獲得屏幕圖像以及拍攝投影模塊投影顯示預定顯示圖像時在屏幕上所顯示的畫面獲得顯示圖像；所述屏幕圖像用於標記投影模塊為進行工作之前屏幕各個位置的顏色和形狀。控制器模塊包括存儲模塊、輸出模塊、接收模塊、輪廓獲取模塊和處理模塊，輸出模塊、輪廓獲取模塊、處理模塊與存儲模塊連接，接收模塊與輪廓獲取模塊連接，輪廓獲取模塊與處理模塊連接，接收模塊還連接外部顯示對象源，目標顯示對象由控制模塊內置的顯示對象提供或者由外部顯示對象源提供，目標顯示對象為圖像或視頻，目標顯示對象為視頻時解碼成圖像後再由控制模塊進行處理。其中
存儲模塊，用於存儲預定顯示圖像、屏幕圖像、內置的顯示對象、存儲目標顯示對象的背景色彩範圍數據和其顯示內容的色彩範圍數據；輸出模塊，用於向投影模塊輸出預定顯示圖像和處理後的目標顯示對象； 接收模塊，用於接收攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像； 輪廓獲取模塊，用於根據攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像計算獲取顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係、顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係， 顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係、顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係作為用於標定顯示區域的顯示圖像輪廓數據；顯示圖像的輪廓數據也可以根據預定顯示圖像的內容實時計算，此時輪廓獲取模塊需要調用目標顯示對象的背景色彩範圍數據和顯示內容的色彩範圍數據結合顯示圖像和屏幕圖像獲取顯示圖像的輪廓數據。處理模塊，通過外部顯示對象源或者存儲模塊中內置的顯示對象獲取目標顯示對象，根據顯示圖像輪廓數據將目標顯示對象中位於標定顯示區域外的區域圖像用屏幕圖像中對應區域圖像代替，獲得處理後的目標顯示對象發送至投影模塊進行顯示；
如圖2所示，為本發明中一種投影顯示方法的流程圖，所述方法包括如下步驟 (Si)控制器模塊控制攝像模塊拍攝屏幕圖像；拍攝屏幕圖像的目的是為了取得在投影模塊未工作之前的屏幕各個位置的顏色及形狀。(S2)控制模塊接收屏幕圖像並存儲；
(53)控制模塊將預定顯示圖像發送至投影模塊投影顯示；
(54)攝像模塊拍攝預定顯示圖像投影顯示時在屏幕上所顯示的畫面獲得顯示圖像傳送至控制模塊；預定顯示圖像應能標記投影模塊能顯示的最大區域、目標顯示對象中重點顯示內容的顯示輪廓，以便攝像模塊能夠採集和存儲顯示圖像並傳送給控制模塊處理；如果設定的投影模塊的顯示輪廓有多種，則需要多次採集並存儲。(S5)控制模塊根據攝像模塊所拍攝的顯示圖像和屏幕圖像計算顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係以及顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係作為顯示圖像輪廓數據。顯示圖像的輪廓數據也可以根據預定顯示圖像的內容實時計算，此時輪廓獲取模塊需要調用目標顯示對象的背景色彩範圍數據和顯示內容的色彩範圍數據結合顯示圖像和屏幕圖像獲取顯示圖像的輪廓數據。( S6 )控制模塊通過外部顯示對象源或者其自身內置的顯示對象獲取目標顯示對象，根據顯示圖像輪廓數據將目標顯示對象中位於標定顯示區域外的區域圖像用屏幕圖像中對應區域圖像代替，獲得處理後的目標顯示對象發送至投影模塊進行顯示。其中目標顯示對象為圖像或視頻；目標顯示對象為視頻時則將其解碼成圖像後再由控制模塊進行處理；對於動態變化的視頻，針對視頻中每幅圖像都獲取一個圖像輪廓數據，所述視頻所有圖像輪廓數據可以一次性通過步驟S4和S5獲取完成並存儲在控制模塊中，當視頻被解碼後得到圖像，控制模塊相應地讀取每幅圖像的圖像輪廓數據，並執行步驟S6進行處理。對於屏幕顯示形狀為靜態的情況，可以由控制模塊控制循環執行步驟(6)對目標顯示對象進行處理，在投影模塊上循環顯示相同或者不同的目標顯示對象；
對於屏幕顯示形狀為動態變化的情況，則當投影模塊投影顯示完一個圖像或一幀視頻後由控制模塊控制循環執行步驟(Si)、步驟(S2)、步驟(S5)和步驟(S6)，重新採集最新的屏幕圖像，並將屏幕圖像與顯示圖像進行融合獲取新的顯示圖像輪廓數據，再對目標顯示對象進行處理及顯示。下面結合具體的實施例對本發明的投影顯示系統及方法加以詳細說明，應指出的
7是，所描述的實施例旨在便於對本發明的理解，對本發明不起限定作用。如圖3所示，為傳統的投影顯示效果示意圖，其包括屏幕201、投影模塊所能顯示的最大區域202、目標顯示對象中重點要顯示的內容203，從圖中可以看出，屏幕201和投影模塊所能顯示的最大區域202中的背景有明顯的顏色差別。如圖4所示，為本發明的投影顯示系統及方法的效果示意圖，其中包括攝像模塊拍攝的屏幕圖像301，目標顯示對象302，標定顯示區域303，經過控制模塊處理後的目標顯示對象304，目標顯示對象304中的重點需要顯示的內容305，將經處理後的目標顯示對象 304送往投影模塊行投影后，最終的觀看效果是在屏幕上只能看到目標顯示對象中的重點需要顯示內容305，及圖中的車，而並不會出現原圖中的背景。本發明利用攝像模塊拍攝屏幕圖像，將顯示屏幕的圖像與要投影顯示內容進行融合，去除了不相關內容，可以達到顯示任意形狀的圖像，增強了顯示效果，提高了用戶體驗。
權利要求
1.一種投影顯示系統，其特徵在於，包括投影模塊，用於投影顯示由控制器模塊輸出的預定顯示圖像和經處理後的目標顯示對象；攝像模塊，用於拍攝投影模塊的屏幕區域獲得屏幕圖像以及拍攝投影模塊投影顯示預定顯示圖像時在屏幕上所顯示的畫面獲得顯示圖像；控制器模塊，用於輸出預定顯示圖像到投影模塊，根據攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像獲得用於標定顯示區域的顯示圖像輪廓數據，控制模塊通過外部顯示對象源獲取目標顯示對象，根據顯示圖像輪廓數據將目標顯示對象中位於標定顯示區域外的區域圖像用屏幕圖像中對應區域圖像代替，獲得處理後的目標顯示對象發送至投影模塊進行顯示；其中投影模塊和攝像模塊分別與控制模塊連接，控制模塊還連接提供目標顯示對象的外部顯示對象源。
2.根據權利要求1所述的投影顯示系統，其特徵在於，所述控制模塊包括 存儲模塊，用於存儲預定顯示圖像；輸出模塊，用於向投影模塊輸出預定顯示圖像和處理後的目標顯示對象； 接收模塊，用於接收攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像； 輪廓獲取模塊，用於根據攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像獲得用於標定顯示區域的顯示圖像輪廓數據；處理模塊，通過外部顯示對象源獲取目標顯示對象，根據顯示圖像輪廓數據將目標顯示對象中位於標定顯示區域外的區域圖像用屏幕圖像中對應區域圖像代替，獲得處理後的目標顯示對象發送至投影模塊進行顯示；所述輸出模塊、處理模塊、輪廓獲取模塊與存儲模塊連接，接收模塊與輪廓獲取模塊連接，輪廓獲取模塊與處理模塊連接，接收模塊與外部顯示對象源連接。
3.根據權利要求2所述的投影顯示系統，其特徵在於，所述顯示圖像輪廓數據是輪廓獲取模塊根據顯示圖像和屏幕圖像計算獲取的顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係以及顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係。
4.根據權利要求2所述的投影顯示系統，其特徵在於，存儲模塊還用於存儲屏幕圖像； 存儲模塊還用於存儲目標顯示對象的背景色彩範圍數據和其顯示內容的色彩範圍數據；所述顯示圖像輪廓數據是輪廓獲取模塊根據顯示圖像和屏幕圖像結合預定顯示圖像中的背景色彩範圍數據和顯示內容的色彩範圍數據計算獲取的顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係以及顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係； 存儲模塊還用於存儲內置的顯示對象作為目標顯示對象。
5.根據權利要求1至4任一項所述的投影顯示系統，其特徵在於，所述目標顯示對象為圖像或視頻，所述視頻解碼成圖像後再由控制模塊進行處理。
6.一種投影顯示方法，其特徵在於，包括如下步驟(1)控制器模塊控制攝像模塊拍攝屏幕圖像；(2)控制模塊接收屏幕圖像並存儲；(3)控制模塊將預定顯示圖像發送至投影模塊投影顯示；(4)攝像模塊拍攝預定顯示圖像投影顯示時在屏幕上所顯示的畫面獲得顯示圖像傳送至控制模塊；(5)控制模塊根據攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像獲得用於標定顯示區域的顯示圖像輪廓數據；(6)控制模塊通過外部顯示對象源獲取目標顯示對象，根據顯示圖像輪廓數據將目標顯示對象中位於標定顯示區域外的區域圖像用屏幕圖像中對應區域圖像代替，獲得處理後的目標顯示對象發送至投影模塊進行顯示。
7.根據權利要求6所述的投影顯示方法，其特徵在於，所述控制模塊根據攝像模塊所拍攝的屏幕圖像和顯示圖像獲得用於標定顯示區域的顯示圖像輪廓數據的具體步驟是根據顯示圖像和屏幕圖像計算顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係以及顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係作為顯示圖像輪廓數據。
8.根據權利要求7所述的投影顯示方法，其特徵在於，控制模塊還通過預先存儲目標顯示對象的背景色彩範圍數據和其顯示內容的色彩範圍數據結合顯示圖像和屏幕圖像計算顯示圖像的像素與屏幕物理位置的對應關係以及顯示圖像的投影顯示形狀與屏幕物理位置的對應關係作為顯示圖像輪廓數據。
9.根據權利要求6至8任一項所述的投影顯示方法，其特徵在於，所述目標顯示對象為圖像或視頻；所述視頻解碼成圖像後再由控制模塊進行處理；控制模塊中還內置顯示對象作為目標顯示對象。
10.根據權利要求9所述的投影顯示方法，其特徵在於，所述方法還包括當屏幕顯示形狀為靜態時，由控制模塊控制循環執行步驟(6)對目標顯示對象進行處理；當屏幕顯示形狀為動態變化時，則當投影模塊投影顯示完一個或一幀目標顯示對象後由控制模塊控制循環執行步驟(1)、步驟(2 )、步驟(5 )和步驟(6 )。
全文摘要
本發明公開了一種投影顯示系統及方法。系統包括投影模塊用於投影顯示預定顯示圖像和處理後的目標顯示對象；攝像模塊用於拍攝投影模塊的屏幕區域獲得屏幕圖像以及拍攝投影顯示預定顯示圖像時在屏幕上顯示的畫面獲得顯示圖像；控制器模塊用於輸出預定顯示圖像到投影模塊，根據屏幕圖像和顯示圖像獲得標定顯示區域的顯示圖像輪廓數據，根據顯示圖像輪廓數據將目標顯示對象中位於標定顯示區域外的區域圖像用屏幕圖像中對應區域圖像代替，獲得處理後的目標顯示對象發送至投影模塊進行顯示；控制模塊連接投影模塊、攝像模塊、提供目標顯示對象的外部顯示對象源。本發明可在任何顯示屏幕上顯示任意形狀的圖像或視頻，並同時去除背景內容。
文檔編號G09F19/18GK102568352SQ20121003644
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月17日 優先權日2012年2月17日
發明者徐響林 申請人:廣東威創視訊科技股份有限公司