投影裝置及投影方法
【技術領域】
[0001]本發明關于一種投影裝置及投影方法，尤指一種可將投影影像投射于具有相同深度的投影平面上的投影裝置及投影方法。
【背景技術】
[0002]近來，投影機的應用愈來愈廣泛。投影機除了用在一般辦公室的會議報告外，由于具備視聽播放功能，亦經常于各種專題討論或學術課程中使用。請參閱圖1，圖1為先前技術的投影機將投影影像10投射于具有不同深度的平面12a、12b、12c上的示意圖。如圖1所示，當投影機(未顯示)的投影方向存在具有不同深度的平面12a、12b、12c時，投影機投射出的投影影像10便有可能同時落在具有不同深度的平面12a、12b、12c上，使得投影影像10產生扭曲變形，進而影響使用者的觀感。
【發明內容】
[0003]本發明的目的之一在于提供一種可將投影影像投射于具有相同深度的投影平面上的投影裝置及投影方法，以解決上述問題。
[0004]第一方面，本發明提供一種投影裝置，包含:
[0005]投影單元，用以朝投影方向投射出投影影像；
[0006]N個影像擷取單元，每一該影像擷取單元用以朝該投影方向擷取參考影像，以使得該N個影像擷取單元擷取N張參考影像，N為正整數；以及
[0007]處理單元，電性連接于該投影單元與該N個影像擷取單元，該處理單元用以分析該N張參考影像以獲得深度資訊，根據該深度資訊決定具有相同深度的投影平面，且控制該投影單元將該投影影像投射于該投影平面上。
[0008]較佳的，N大于或等于2，該投影影像包含圖案，該圖案由多個標記組成，N張該參考影像包含該圖案，該處理單元計算該多個標記的絕對坐標作為該深度資訊，以該多個標記的其中之一作為基準點，自該基準點向四周延伸以找出與該基準點具有相同深度的該多個標記，且以與該基準點具有相同深度的該多個標記決定該投影平面。
[0009]較佳的，該處理單元以對應該投影影像的長寬比的矩形框自該基準點向四周延伸，以找出與該基準點具有相同深度的該多個標記，使得該投影平面的長寬比等于該投影影像的長寬比。
[0010]較佳的，N等于1，該處理單元自該參考影像中找出消失線，且根據該消失線獲得該深度資訊。
[0011]較佳的，該影像擷取單元擷取包含該投影平面與該投影影像的目前影像，該處理單元分析該目前影像以判斷該投影影像是否超出該投影平面，若該投影影像超出該投影平面，該處理單元控制該投影單元將該投影影像調整至該投影平面中。
[0012]第二方面，本發明提供一種投影方法，包含以下步驟:
[0013]朝投影方向投射出投影影像；
[0014]朝該投影方向擷取N張參考影像，N為正整數；
[0015]分析該N張參考影像以獲得深度資訊；
[0016]根據該深度資訊決定具有相同深度的投影平面；以及
[0017]將該投影影像投射于該投影平面上。
[0018]較佳的，N大于或等于2，該投影影像包含圖案，該圖案由多個標記組成，該N張參考影像包含該圖案；分析該N張參考影像以獲得該深度資訊的步驟包括:
[0019]計算該多個標記的絕對坐標，并將該多個標記的絕對坐標作為該深度資訊；
[0020]根據該深度資訊決定具有相同深度的該投影平面的步驟包括:
[0021]以該多個標記的其中之一作為基準點；
[0022]根據該深度資訊自該基準點向四周延伸以找出與該基準點具有相同深度的該多個標記；以及
[0023]以與該基準點具有相同深度的該多個標記決定該投影平面。
[0024]較佳的，根據該深度資訊自該基準點向四周延伸以找出與該基準點具有相同深度的該多個標記的步驟包括:
[0025]根據該深度資訊以對應該投影影像的長寬比的矩形框自該基準點向四周延伸，以找出與該基準點具有相同深度的該多個標記，且使得該投影平面的長寬比等于該投影影像的長寬比。
[0026]較佳的，N等于1，分析該N張參考影像以獲得深度資訊的步驟包括:
[0027]自該參考影像中找出消失線；
[0028]根據該消失線獲得該深度資訊。
[0029]較佳的，將該投影影像投射于該投影平面上的步驟包括:
[0030]擷取包含該投影平面與該投影影像的目前影像；
[0031]分析該目前影像以判斷該投影影像是否與該投影平面相符；
[0032]若該投影影像與該投影平面不符，控制該投影單元將該投影影像調整為與該投影平面相符。
[0033]與現有技術相比，本發明利用影像擷取單元朝投影方向擷取參考影像，再分析參考影像以獲得深度資訊。接著，即可根據深度資訊決定具有相同深度的投影平面，進而控制投影單元將投影影像投射于具有相同深度的投影平面上。藉此，即使投影裝置的投影方向存在具有不同深度的平面，本發明仍可確保投影影像投射于具有相同深度的投影平面上，以避免投影影像產生扭曲變形。
【附圖說明】
[0034]圖1為先前技術的投影機將投影影像投射于具有不同深度的平面上的示意圖；
[0035]圖2為根據本發明一實施例的投影裝置的示意圖；
[0036]圖3為圖2中的投影裝置的功能方塊圖；
[0037]圖4為自基準點向四周延伸以找出與基準點具有相同深度的標記的示意圖；
[0038]圖5為投影影像投射于具有相同深度的投影平面上的示意圖；
[0039]圖6為根據本發明一實施例的投影方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0040]為使對本發明的目的、構造、特征、及其功能有進一步的了解，茲配合實施例詳細說明如下。
[0041]請參閱圖2至圖5，圖2為根據本發明一實施例的投影裝置3的示意圖，圖3為圖2中的投影裝置3的功能方塊圖，圖4為自基準點P向四周延伸以找出與基準點P具有相同深度的標記362的示意圖，圖5為投影影像40投射于具有相同深度的投影平面38a上的示意圖。
[0042]如圖2與圖3所示，投影裝置3包含投影單元30、N個影像擷取單元32以及處理單元34，其中處理單元34電性連接于投影單元30與N個影像擷取單元32，且N為正整數。圖2與圖3的實施例是繪示兩個影像擷取單元32 (亦即，N等于2)，然而，影像擷取單元32的數量并不以兩個為限，亦可根據實際應用而設計為兩個以上(亦即，N可大于2)。于實際應用中，投影裝置3可為投影機或其它具有投影功能的電子裝置；投影單元30可為投影鏡頭；影像擷取單元32可為包含電荷親合元件(Charge-coupled Device, CCD)感測器或互補式金屬氧化半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)感測器的相機模組；處理單元34可為具有資料處理功能的處理器或控制器。一般而言，投影裝置3中還會設有運作時必要的軟硬件元件，如記憶體、電源供應器、應用程式、通訊模組等，視實際應用而定。
[0043]如圖2與圖4所示，投影單元30用以朝投影方向D投射出投影影像36，其中投影方向D存在三個具有不同深度的平面38a、38b、38c。投影影像36可包含圖案360，且圖案360可由多個標記362組成。于此實施例中，標記362呈十字形，但不以此為限。本發明可根據實際應用將標記362設計成其它形狀。
[0044]如圖4所示，投影影像36同時落在具有不同深度的平面38a、38b、38c上。接著，每一個影像擷取單元32朝投影方向D擷取參考影像。于此實施例中，影像擷取單元32的數量等于2，因此，參考影像的數量亦等于2。接著，處理單元34分析兩張參考影像以獲得深度資訊。由于投影影像36包含由多個標記362組成的圖案360，因此，每一個影像擷取單元32所擷取的參考影像亦包含由多個標記362組成的圖案360。于此實施例中，處理單元34可計算所有標記362的絕對坐標，將所有標記362的絕對坐標作為上述的深度資訊。針對投影裝置3，由于兩個影像擷取單元32之間的距離以及兩個影像擷取單元32的焦距為已知，本發明可根據兩個影像擷取單元32之間的距離、兩個影像擷取單元32的焦距以及標記362投射到兩個影像擷取單元32的影像，藉由三角幾何關系推導出標記362相對于投影裝置3的絕對坐標。
[0045]在計算出所有標記362的絕對坐標后，處理單元34可以標記362的其中之一作為基準點P。如圖4所示，處理單元34可自基準點P向四周延伸以找出與基準點P具有相同深度的標記362，且以與基準點P具有相同深度的標記362決定具有相同深度的投影