投影系統以及投影畫面的校正方法與流程

2023-05-03 10:48:26

本發明涉及一種投影系統，且特別涉及一種投影系統以及投影畫面的校正方法。

背景技術：

目前而言，光軸校正是投影系統組裝中相當重要的一環，特別是對於嵌入式的投影模組，必須在組裝時調整投影機與投影面的相對位置，以使得在實際使用時投影機的投影畫面能在投影面正確的位置上呈現。然而，光軸校正的過程既費時又費力，其必須由專業人員以調整工具將投影系統逐臺地進行調整。此外，若投影系統在出廠後需另行組裝，則投影系統在出廠後還必須進行微調。若投影機以模組的方式交貨予客戶，則客戶端在進行投影系統的組裝時，投影系統亦必須再作微調。除此之外，投影系統無論是經過長時間的使用還是機器經維修而重新組裝皆需進行校正，而每次的校正皆需如此費時又費力的方式進行，使得投影系統的維護不便。因此，如何以更簡便的方式進行投影系統的校正，而使得投影機投射出的投影畫面能在投影面上正確的位置呈現，實為本領域相關人員關注的重點之一。

「背景技術」段落只是用來幫助了解本

技術實現要素：
，因此在「背景技術」段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中普通技術人員所知道的公知技術。在「背景技術」段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中普通技術人員所知曉或認知。

發明內容

本發明提供一種投影系統，其可以實現投影畫面的自動校正。

本發明提供一種投影畫面的校正方法，其可以實現投影系統的投影畫面的自動校正。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種投影系統，其包括投影目標以及投影裝置。投影目標包括參考圖案，並且適於接收影像光束，以配合影像光束顯示投影畫面。投影裝置適於將影像光束投影至投影目標。影像擷取裝置擷取投影畫面且產生擷取影像，並輸出擷取影像至投影裝置。投影裝置依據擷取影像中的投影畫面來調整影像光束的投影參數。基於調整後的投影參數，影像光束顯示校正的投影畫面對應參考圖案。

為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種投影畫面的校正方法。投影畫面的校正方法適於投影系統，且投影系統包括投影目標以及投影裝置。投影畫面的校正方法包括將影像光束投影至投影目標，以讓影像光束配合投影目標顯示投影畫面，其中投影目標包括參考圖案。擷取投影畫面且產生擷取影像，並且依據擷取影像中的投影畫面來調整影像光束的投影參數，其中基於調整後的投影參數，影像光束顯示校正後的投影畫面搭對應參考圖案。

基於上述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。本發明的實施例中，投影系統的投影目標還包括立體特徵，並且適於接收影像光束，以配合影像光束顯示投影畫面。投影系統的影像擷取裝置擷取投影畫面且產生擷取影像，並輸出擷取影像至投影裝置。投影裝置依據擷取影像中的投影畫面來調整影像光束的投影參數。基於調整後的投影參數，影像光束顯示校正後的投影畫面搭配立體特徵。此外，本發明的實施例的投影畫面的校正方法適用於上述的投影系統。通過上述的投影畫面的校正方法搭配上述的投影系統，投影系統的投影畫面能落在投影目標上對應的正確位置，而實現投影畫面的自動校正。因此，投影系統具備良好的校正便利性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的投影系統的立體示意圖。

圖2a是圖1實施例的投影系統中預定的投影畫面。

圖2b是圖1實施例的投影系統的投影目標。

圖2c是圖1實施例的影像擷取裝置擷取具有投影畫面的擷取影像。

圖2d是圖1實施例中經調整投影參數的影像光束所對應的預定的投影畫面。

圖2e是圖1實施例中校正後在擷取投影畫面的投影畫面搭配立體特徵的示意圖。

圖3是本發明一實施例的投影畫面的校正方法。

圖4是本發明的另一實施例的投影系統的立體示意圖。

圖5是圖4實施例的投影系統中預定的投影畫面。

圖6是圖4實施例的投影系統的投影目標。

圖7是圖4實施例的影像擷取裝置擷取具有投影畫面的擷取影像。

圖8是圖4實施例中經調整投影參數的影像光束所對應的預定的投影畫面。

圖9是圖4實施例中校正後的投影畫面的示意圖。

圖10是本發明另一實施例的投影畫面的校正方法。

具體實施方式

有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考附圖的一優選實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1是本發明一實施例的投影系統的立體示意圖。在本實施例中，投影系統100包括投影目標110以及投影裝置120。投影裝置120適於將影像光束il投影至投影目標110上，而投影目標110適於接收影像光束il，以配合影像光束il顯示投影畫面pi。具體而言，投影目標110包括立體特徵112以及參考圖案ri，而投影裝置120適於將影像光束il對應地投影至投影目標110的立體特徵112上。投影裝置120例如是一投影機，而投影目標110選自立體物件或者包括立體特徵112的平面或曲面的投影屏幕。

圖2a是圖1實施例的投影系統中預定的投影畫面，而圖2b是圖1實施例的投影系統的投影目標。參考圖1、圖2a以及圖2b，投影裝置120包括投影元件124，適於將影像光束il投影至投影目標110，而使得預定的投影畫面ppi投影至投影目標110上。投影元件124例如是投影鏡頭，而投影目標110例如包括立體特徵112以及參考圖案ri的平面投影屏幕，參考圖案ri於後面內容中詳細描述。在本實施例中，預定的投影畫面ppi(投影畫面pi)例如是一人物影像，而投影目標110上的立體特徵112例如是對應預定的投影畫面ppi(投影畫面pi)中上述人物影像中人物的全部或者部分輪廓的立體浮雕，舉例而言，立體特徵112可以是部分輪廓的立體浮雕如上述人臉缺少嘴巴輪廓，通過投影預定的投影畫面ppi，可以在嘴巴的地方，做出影像變化的效果，例如形成哭臉或笑臉。在實施例中，當使用者操作投影裝置120將影像光束il通過投影元件124投射至投影目標110時，經由適當的調整，投影畫面pi中此人物影像可以與投影目標110上人物的輪廓的立體浮雕相搭配且線條吻合。然而在其他實施例中，投影目標110可以是立體物件，例如是立體雕塑，或者是曲面的投影屏幕。另外，可以依據實際需求，選擇性地搭配投影畫面pi來預先於投影目標110上設置立體特徵112，本發明並不限於此。

圖2c是圖1實施例的影像擷取裝置擷取投影畫面且產生的擷取影像。參考圖1以及圖2c，在本實施例中，投影裝置120更包括影像擷取裝置122以及處理元件126，且處理元件126分別電連接至影像擷取裝置122和投影元件124。影像擷取裝置122例如是一攝像鏡頭，設置在投影裝置120的表面上，並且與投影元件124位於投影裝置120相同的一側表面，用以朝向投影目標110擷取投影元件124所投射出的投影畫面pi。具體而言，影像擷取裝置122擷取具有投影畫面pi的擷取影像ci(如圖2c示出的擷取影像ci)，並輸出擷取影像ci至投影裝置120的處理元件126。另外，投影裝置120依據擷取影像ci中的投影畫面pi來調整影像光束il的投影參數。詳細而言，投影裝置120的處理元件126接收來自影像擷取裝置122的擷取影像ci且適於依據影像分析方法來分析擷取影像ci中的投影畫面pi，並且依據分析結果來調整影像光束il的投影參數。在本實施例中，處理元件126例如包括中央處理單元(centralprocessingunit，cpu)、微處理器(microprocessor)、數位訊號處理器(digitalsignalprocessor，dsp)、可編程化控制器、可編程化邏輯裝置(programmablelogicdevice，pld)或其他類似裝置或這些裝置的組合，本發明並不加以限制。處理元件126的內部電路結構及其實施方式可以由所屬技術領域的通常知識獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。此外，在其他一些實施例中影像擷取裝置122亦可以設置在投影裝置120的內部。或者，投影裝置120可以不包括影像擷取裝置122，且影像擷取裝置122獨立設置在投影裝置120之外。舉例而言，影像擷取裝置122是以有線或者無線的方式，外接於投影裝置120，本發明並不限於此。

參考圖2b以及圖2c，並且對照圖1。在本實施例中，投影目標110包括參考圖案ri，而投影裝置120的處理元件126依據投影目標110的參考圖案ri來調整影像光束il的投影參數。具體而言，參考圖案ri例如是彼此不重疊的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4，且參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3、定位點pp4不同於投影目標110上的立體特徵112。並且，影像擷取裝置122擷取具有投影畫面pi的擷取影像ci中亦包括投影目標110上的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4。其中，定位點之間的連線是讓閱讀者容易理解相關範圍的區隔，實際上非必要的線段，不限於此。

參考圖2a及圖2c，在本實施例中，由於投影裝置120與投影目標110之間例如是因組裝因素而易於產生公差、投影裝置120的投影元件124的光軸相對於投影目標110傾斜、或投影目標110為曲面或立體物件等，因此，當投影裝置120將影像光束il投影至投影目標110上，且投影目標110配合影像光束il顯示投影畫面pi時，於投影目標110上所顯示的投影畫面pi的形狀或大小可能不同於預定的投影畫面ppi的形狀或大小，而無法符合使用者預期的投影效果。舉例而言，從投影元件124投射出的影像光束il的光軸可能未垂直於投影目標110的表面，而使得投影畫面pi呈現梯形或不規則四邊形，而不符合原本預定的投影畫面ppi的矩形狀。再舉例而言，投影目標110可能沿著影像光束il的光軸具有旋轉角度，而使得投影畫面pi的四邊分別和投影目標110對應的邊緣產生夾角，造成不符合使用者預期的投影效果。

參考圖1、圖2a、圖2b以及圖2c，本實施例中預定的投影畫面ppi為一矩形且具有對應投影目標110的立體特徵112的圖案，而矩形的預定的投影畫面ppi具有四個角落；投影目標110上參考圖案ri例如為一四邊形，參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4形成該四邊形的四個點。當投影裝置120因組裝因素而產生公差，或者投影裝置120與投影目標110之間距離的變化，如圖2c所示，投影畫面pi投射到投影目標110時，影像擷取裝置122所擷取的擷取影像ci中參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4形成變形的四邊形的四個點，即擷取影像ci中的參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4所構成的四邊形不同於投影目標110的參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4所構成的四邊形。在擷取影像ci中可知，從投影裝置120的投影元件124所投射出的投影畫面pi的四個角落並未落在投影目標110上參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4，即投影畫面pi的至少一個角落沒有重疊於參考圖案ri對應的定位點上。同時，擷取影像ci的投影畫面pi中對應投影目標110的立體特徵112的圖案(人物影像)亦未與投影目標110上人物的輪廓的立體浮雕(立體特徵112)相搭配。因此，使用者會看到混亂的畫面。舉例而言，由於投影畫面pi中人物的雙眼未投影在投影目標110的立體特徵112中人物的雙眼的位置上，因此使用者會在投影目標110上看到投影畫面pi中人物的雙眼與立體特徵112中人物的雙眼位於不同的位置，而感到畫面混亂。

圖2d是圖1實施例中經調整投影參數的影像光束所對應的預定的投影畫面，且圖2e是圖1實施例中校正後的投影畫面搭配立體特徵的示意圖，並參考圖1、圖2c以及圖2d以及圖2e。在本實施例中，投影裝置120的處理元件126依據擷取影像ci中的投影畫面pi來調整影像光束il的投影參數，且基於調整後的投影參數，影像光束il顯示校正後的投影畫面pi』搭配投影目標110上的立體特徵112。具體而言，處理元件126設置有影像識別引擎，來分析擷取影像ci中影像光束il投影至投影目標110的位置以及投影目標110的參考圖案ri的位置，以取得在擷取影像ci中投影畫面pi的四個角落及參考圖案ri定位點的坐標信息，例如是定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4在擷取影像ci中的坐標值。接著，處理元件126利用影像校正引擎將影像光束il投影至投影目標110上，則校正後的影像光束il於投影目標110上所呈現的投影畫面pi』的四個角落可分別對應參考圖案ri的四個定位點的坐標信息，且投影畫面pi』中的對應投影目標110的立體特徵112的圖案(人物影像)調整至對應投影目標110上人物的輪廓的立體浮雕(立體特徵112)的位置。

處理元件126利用影像校正引擎將影像光束il投影至投影目標110上的坐標信息進行調整，而形成經調整的預定的投影畫面ppi』(如圖2d所示)。經調整的預定的投影畫面ppi』，通過投影裝置120投射至投影目標110時，在影像擷取裝置122擷取的擷取影像ci中，呈現的投影畫面pi』的四個角落分別重疊於參考圖案ri的四個定位點的坐標信息，並且可以對應地搭配至立體特徵112的位置(如圖2e所示)。舉例而言，處理元件126可以利用影像校正引擎將預定的投影畫面ppi進行調整，而形成經調整的預定的投影畫面ppi』，其中預定的投影畫面ppi』的形狀調整是根據在擷取影像ci中投影目標110的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4的坐標信息。因此，當經校正的投影畫面pi』顯示於投影目標110時，校正後的投影畫面pi』的四個角落會對應地落在投影目標110上參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4。此時，經校正後的投影畫面pi』中的人物影像便可以與投影目標110上人物的輪廓的立體浮雕(立體特徵112)相搭配。因此，投影系統100經校正後的投影畫面pi』能落在投影目標110上對應的正確位置，以及人物影像能準確地疊合至投影目標110的立體特徵112上，藉此，使用者不會看到混亂的畫面。具體而言，投影系統100可以實現其投影畫面的自動校正，而不必通過人工的方式來校正。因此，投影系統100具備良好的校正便利性。

在本實施例中，影像校正引擎可以例如是通過硬體或軟體的方式實現，其具體的實現方式可以由所屬技術領域的通常知識獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。此外，在一些實施例中，可以選擇性地採用不同數量的定位點來校正投影畫面，本發明並不限於此。另外，在本實施例中，立體特徵112並不包括參考圖案ri(即這些定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4)，且參考圖案ri不同於立體特徵112的圖案。然而在一些實施例中，立體特徵112亦可以是包括參考圖案ri，且參考圖案ri屬於立體特徵112的一部分。舉例而言，可以將立體特徵112中人物的五官或其他特徵作為用以校正投影畫面的定位點，本發明並不限於此。

此外，在本實施例中，影像光束il的投影參數包括影像光束il投影至投影目標110的位置，例如是影像光束il投影至投影目標110上所呈現的投影畫面pi的四個角落的坐標信息。然而，在其他實施例中，影像光束il的投影參數亦可以包括投影裝置120的對焦位置。具體而言，通過分析擷取影像ci上立體特徵112的顏色、形狀或特徵間距，可獲得投影裝置120的對焦位置。於另一實施例中，通過分析擷取影像ci上參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4中任一點的顏色、形狀或任二點的間距，也可獲得投影裝置120的對焦位置。在這些實施例中，藉由獲得投影裝置120的對焦位置，投影裝置120可以讓影像光束il顯示校正後的投影畫面，且此投影畫面清晰。

圖3是本發明一實施例的投影畫面的校正方法。所述投影畫面的校正方法至少例如是應用在圖1的投影系統100。所述投影畫面的校正方法如下步驟。在步驟s300中，將影像光束投影至投影目標，以讓影像光束配合投影目標顯示投影畫面，其中投影目標包括立體特徵。接著，在步驟s310中，擷取具有投影畫面的擷取影像，並且依據擷取影像中的投影畫面來調整影像光束的投影參數，其中基於調整後的投影參數，影像光束顯示校正後的投影畫面搭配立體特徵。

舉例而言，以圖1的投影系統100為例，在步驟s310中，影像擷取裝置122可以朝向投影目標110拍攝影像。每當影像擷取裝置122拍攝一張影像，影像擷取裝置122便輸出一擷取影像ci至投影裝置120的處理元件126。另外，處理元件126利用影像辨識引擎找出擷取影像ci中投影畫面pi的位置、特定顏色與特定形狀的定位點以及投影目標110的參考圖案ri，以得到投影畫面pi的特定定位點及參考圖案ri的這些定位點在擷取影像ci中的坐標信息，例如利用影像辨識引擎找出擷取影像ci中四邊形的投影畫面pi的四個角落以及參考圖案ri的四個定位點的坐標信息。具體而言，處理元件126可以得到如圖2c所示的投影畫面pi在擷取影像ci中的四個角落的坐標值及定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4在擷取影像ci中的坐標值。

接著，處理元件126計算出擷取影像ci中參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4的這些坐標值所形成的矩陣，並且處理元件126根據上述矩陣以及預定的投影畫面ppi的四個角落所形成的矩陣來計算出一轉換矩陣。通過此轉換矩陣，處理元件126便可以調整影像光束il投影至投影目標110上所形成的投影畫面的位置，以將預定的投影畫面ppi轉換為經調整的預定的投影畫面ppi』。經調整的預定的投影畫面ppi』可以對應投影目標110上參考圖案ri的定位點及立體特徵112的位置，以讓影像光束il顯示校正後的投影畫面pi』搭配投影目標110上參考圖案ri的定位點及立體特徵112。

經調整影像光束il之後，影像擷取裝置122可以再拍攝一張影像，且輸出一另一擷取影像ci至處理元件126。另外，處理元件126便可以根據此擷取影像ci以上述的方法再次調整影像光束il投影至投影目標110的位置。經由不斷重複上述的步驟，投影畫面在投影目標110上的位置便可以不斷地被校正，直到投影畫面對應的誤差值落在容許的誤差值範圍內。具體而言，此誤差值例如是擷取影像ci中，與參考圖案ri的一定位點對應的投影畫面的一角落與此定位點的偏移值。另外，可以依據實際的投影需求，規範投影畫面對應的誤差值的定義，以及規範容許的誤差值範圍，本發明並不限於此。

此外，在本實施例中，上述的自動校正速度可以依據影像擷取裝置122的拍攝速度以及處理元件126的處理速度而決定。舉例而言，當影像擷取裝置122以每秒n張的速度拍攝擷取影像，且當處理元件126以每秒n張的速度校正擷取影像中投影畫面在投影目標110上的位置時，投影系統100便可實現以每秒n次的速度進行自動校正。

在本實施例中，投影畫面的校正方法亦可以應用於投影系統100的自動對焦。舉例而言，以圖1的投影系統100為例，在步驟s310中，影像擷取裝置122可以拍攝影像並輸出擷取影像ci至處理元件126。另外，處理元件126可以利用影像辨識引擎找出擷取影像ci中參考圖案ri的位置、特定顏色與特定形狀的定位點，以得到參考圖案ri的這些定位點構成的平面。具體而言，處理元件126可以得到如圖2c所示的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4所構成的平面。詳細而言，影像擷取裝置122以每秒n張的速度連續拍攝擷取影像，再傳遞給處理元件126，而處理元件126利用影像辨識引擎以每秒n張的速度，找尋擷取影像中參考圖案ri的位置、特定顏色與特定形狀的定位點，獲得此定位點所形成的平面，其中n值為正整數，且為不固定值。

接著，處理元件126依據此平面，而對預定的投影畫面ppi進行處理，將此平面映射為與投影方向垂直的平面。並且，處理元件126依據此平面的定位點間距的變化，推算出投影距離的變化。藉由推算出投影距離的變化，投影裝置120便可以藉由投影元件124的對焦功能，而讓影像光束il顯示校正後的投影畫面，且使顯示於投影目標110上的投影畫面清晰。在本實施例中，上述的自動對焦速度亦可以依據影像擷取裝置122的拍攝速度以及處理元件126的處理速度而決定。

另外，本發明的實施例的投影畫面的校正方法可以由圖1至圖2e的實施例的敘述中獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。

另外，提出本發明的另一實施例的投影系統的立體示意圖，如圖4。在本實施例中，投影系統100』的設置與圖1示出的投影系統的立體示意圖相似，不加以贅述，並沿用圖1的編號，差異在於投影目標110可為牆壁、平面或曲面的投影屏幕，且投影目標110包括參考圖案ri。參考圖案ri可為預設的多個定位點，或者是投影目標110的四個角落，但不限於此。

圖5是圖4實施例的投影系統中預定的投影畫面。圖6是圖1實施例的投影系統的投影目標。請參考圖4、圖5以及圖6，投影裝置120包括投影元件124，適於將影像光束il投影至投影目標110，而使得預定的投影畫面ppi投影至投影目標110上。投影目標110例如包括參考圖案ri的平面投影屏幕，其中參考圖案ri例如是彼此不重疊的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4。另一實施例中，這些定位點可以設置於投影目標110的四個角落。而在本實施例中，如圖5所示，預定的投影畫面ppi(投影畫面pi)例如是一人物影像。

圖7是圖4實施例的影像擷取裝置擷取投影畫面且產生的擷取影像。參考圖4以及圖7，在本實施例中，投影裝置120的影像擷取裝置122以及處理元件126。影像擷取裝置122例如是一攝像鏡頭，用以朝向投影目標110擷取投影元件124所投射出的投影畫面pi。具體而言，影像擷取裝置122擷取具有投影畫面pi的擷取影像ci(如圖7示出的擷取影像ci)，並輸出擷取影像ci至投影裝置120的處理元件126。另外，投影裝置120依據擷取影像ci中的投影畫面pi來調整影像光束il的投影參數。詳細而言，投影裝置120的處理元件126接收來自影像擷取裝置122的擷取影像ci且適於依據影像分析方法來分析擷取影像ci中的投影畫面pi，並且依據分析結果來調整影像光束il的投影參數。

再次參照圖5與圖7，在本實施例中預定的投影畫面ppi為一矩形的人物影像，而矩形的預定的投影畫面ppi具有四個角落；投影目標110上參考圖案ri例如為一四邊形，參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4形成該四邊形的四個點。當投影裝置120因組裝因素而產生公差，或者投影裝置120與投影目標110之間距離的變化，如圖7所示，在擷取影像ci中，從投影裝置120的投影元件124所投射出的投影畫面pi的四個角落並未落在投影目標110上參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4，即投影畫面pi的至少一角落沒有重疊於參考圖案ri對應的定位點上。

圖8是圖4實施例中經調整投影參數的影像光束所對應的預定的投影畫面，且圖9是圖1實施例中校正後的投影畫面的示意圖。在本實施例中，處理元件126利用影像校正引擎將影像光束il投影至投影目標110上的坐標信息進行調整，而形成經調整的預定的投影畫面ppi』(如圖8所示)。經調整的預定的投影畫面ppi』，通過投影裝置120投射至投影目標110時，在影像擷取裝置122擷取的擷取影像ci中，呈現的投影畫面pi』的四個角落分別重疊於參考圖案ri的四個定位點的坐標信息，如圖9所示。

具體而言，投影裝置120的處理元件126依據擷取影像ci中的投影畫面pi來調整影像光束il的投影參數，且基於調整後的投影參數，影像光束il顯示校正後的投影畫面pi』。具體而言，處理元件126設置有影像識別引擎，來分析擷取影像ci中影像光束il投影至投影目標110的位置以及投影目標110的參考圖案ri的位置，以取得在擷取影像ci中投影畫面pi的四個角落及參考圖案ri定位點的坐標信息，例如是定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4在擷取影像ci中的坐標值。接著，處理元件126利用影像校正引擎將影像光束il投影至投影目標110上，則校正後的影像光束il於投影目標110上所呈現的投影畫面pi』的四個角落可分別對應參考圖案ri的四個定位點的坐標信息，使得投影畫面pi』的角落對應到投影目標110的四個定位點。藉此，投影系統100』可以實現其投影畫面的自動校正，而不必通過人工的方式來校正。因此，投影系統100』具備良好的校正便利性。

圖10是本發明另一實施例的投影畫面的校正方法。所述投影畫面的校正方法至少例如是應用在圖4的投影系統100』。所述投影畫面的校正方法如下步驟。在步驟s400中，將影像光束投影至投影目標，以讓影像光束配合投影目標顯示投影畫面，其中投影目標包括預設的參考圖案，例如多個定位點。接著，在步驟s410中，擷取具有投影畫面的擷取影像，並且依據擷取影像中的投影畫面來調整影像光束的投影參數，其中基於調整後的投影參數，影像光束顯示校正後的投影畫面對應參考圖案。

舉例而言，以圖4的投影系統100』為例，在步驟s410中，每當影像擷取裝置122拍攝一張影像，影像擷取裝置122便輸出一擷取影像ci至投影裝置120的處理元件126。另外，處理元件126利用影像辨識引擎找出擷取影像ci中投影畫面pi的位置、特定顏色與特定形狀的定位點以及投影目標110的參考圖案ri，以得到投影畫面pi的特定定位點及參考圖案ri的這些定位點在擷取影像ci中的坐標信息，例如利用影像辨識引擎找出擷取影像ci中四邊形的投影畫面pi的四個角落以及參考圖案ri的四個定位點的坐標信息。具體而言，處理元件126可以得到如圖2c所示出的投影畫面pi在擷取影像ci中的四個角落的坐標值及定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4在擷取影像ci中的坐標值。

接著，處理元件126計算出擷取影像ci中參考圖案ri的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4的這些坐標值所形成的矩陣，並且處理元件126根據上述矩陣以及預定的投影畫面ppi的四個角落所形成的矩陣來計算出一轉換矩陣。通過此轉換矩陣，處理元件126便可以調整影像光束il投影至投影目標110上所形成的投影畫面的位置，以將預定的投影畫面ppi轉換為經調整的預定的投影畫面ppi』。經調整的預定的投影畫面ppi』可以對應投影目標110上參考圖案ri定位點的位置，以讓影像光束il顯示校正後的投影畫面pi』搭配投影目標110上參考圖案ri的定位點。

經調整影像光束il之後，影像擷取裝置122可以再拍攝一張影像，且輸出一另一擷取影像ci至處理元件126。另外，處理元件126便可以根據此擷取影像ci以上述的方法再次調整影像光束il投影至投影目標110的位置。經由不斷重複上述的步驟，投影畫面在投影目標110上的位置便可以不斷地被校正，直到投影畫面對應的誤差值落在容許的誤差值範圍內。具體而言，此誤差值例如是擷取影像ci中，與參考圖案ri的一定位點對應的投影畫面的一角落與此定位點的偏移值。

此外，在本實施例中，上述的自動校正速度可以依據影像擷取裝置122的拍攝速度以及處理元件126的處理速度而決定。舉例而言，當影像擷取裝置122以每秒n張的速度拍攝擷取影像，且當處理元件126以每秒n張的速度校正擷取影像中投影畫面在投影目標110上的位置時，投影系統100便可實現以每秒n次的速度進行自動校正。

在本實施例中，投影畫面的校正方法亦可以應用於投影系統100的自動對焦。舉例而言，以圖4的投影系統100』為例，在步驟s410中，影像擷取裝置122可以拍攝影像並輸出擷取影像ci至處理元件126。另外，處理元件126可以利用影像辨識引擎找出擷取影像ci中參考圖案ri的位置、特定顏色與特定形狀的定位點，以得到參考圖案ri的這些定位點構成的平面。處理元件126可以得到如圖7所示出的定位點pp1、定位點pp2、定位點pp3以及定位點pp4所構成的平面。詳細而言，影像擷取裝置122以每秒n張的速度連續拍攝擷取影像，再傳遞給處理元件126，而處理元件126利用影像辨識引擎以每秒n張的速度，找尋擷取影像中參考圖案ri的位置、特定顏色與特定形狀的定位點，獲得此定位點所形成的平面，其中n值為正整數，且為不固定值。

接著，處理元件126依據此平面，而對預定的投影畫面ppi進行處理，將此平面映射為與投影方向垂直的平面。並且，處理元件126依據此平面的定位點間距的變化，推算出投影距離的變化。藉由推算出投影距離的變化，投影裝置120便可以藉由投影元件124的對焦功能，而讓影像光束il顯示校正後的投影畫面，且使顯示於投影目標110上的投影畫面清晰。在本實施例中，上述的自動對焦速度亦可以依據影像擷取裝置122的拍攝速度以及處理元件126的處理速度而決定。

綜上所述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。本發明的一實施例中，投影系統的投影目標包括立體特徵，並且適於接收影像光束，以配合影像光束顯示投影畫面。投影系統的影像擷取裝置擷取具有投影畫面的擷取影像，並輸出擷取影像至投影裝置。投影裝置依據擷取影像中的投影畫面來調整影像光束的投影參數。基於調整後的投影參數，影像光束顯示校正後的投影畫面對應參考圖案，或者讓影像光束顯示校正後的投影畫面搭配立體特徵。此外，本發明的實施例的投影畫面的校正方法適用於上述的投影系統。通過上述的投影畫面的校正方法搭配上述的投影系統，投影系統的投影畫面能落在投影目標上對應的正確位置，而實現投影畫面的自動校正。因此，投影系統具備良好的校正便利性。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，不能以此限定本發明實施的範圍，凡依本發明權利要求及發明內容所作的簡單的等效變化與修改，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。另外本發明的任一實施例或權利要求不須達成本發明所揭露的全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件檢索之用，並非用來限制本發明的權利範圍。此外，本說明書或權利要求中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

【符號說明】

100、100』：投影系統

110：投影目標

112：立體特徵

120：投影裝置

122：影像擷取裝置

124：投影元件

126：處理元件

ci：擷取影像

il：影像光束

ppi、ppi』：預定的投影畫面

pp1、pp2、pp3、pp4：定位點

pi、pi』：投影畫面

ri：參考圖案

s300、s310、s400、s410：投影畫面的校正方法。