[發明專利]圖像投影方法和采用該方法的交互輸入/投影系統

無效

• 申請號: 200980151878.2
• 申請日: 2009-10-26
• 公開（公告）號: CN102257424A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 杰拉爾德·D·莫里森;保羅·安東尼·奧格;馬克·安德魯·弗萊徹;格雷戈里·戈登·福里斯特;霍利·皮卡奧
• 申請（專利權）人: 智能技術無限責任公司
• 主分類號: G02B27/18
• 分類號: G02B27/18;G03B21/00;G06F3/01;G06F3/14;H04N5/74
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 關兆輝;謝麗娜

技術領域

本說明書總體上涉及交互輸入/投影系統，并且具體地，涉及圖像投影方法和采用該方法的交互輸入/投影系統。

背景技術

允許用戶使用主動指示器(例如，發出光、聲音或其他信號的指示器)、被動指示器(例如，手指、柱體或其他物體)或諸如鼠標或軌跡球的其他適當的輸入裝置來向應用程序注入輸入(例如，數字墨水、鼠標事件等)的交互輸入系統是公知的。這些交互輸入系統包括但是不限于：包括觸摸板的觸摸系統，該觸摸板使用模擬電阻或機器視覺技術來記錄指示器輸入，諸如在美國專利No.5,448,263、6,141,000、6,337,681、6,747,636、6,803,906、7,232,986、7,236,162和7,274,356中和在美國專利申請公開No.2004/0179001中公開的那些，這些美國專利被轉讓給本申請的受讓方加拿大的Alberta的SMART?Technologies?ULC?of?Calgary，其內容通過引用被包含；包括觸摸板的觸摸系統，該觸摸板使用電磁、電容、聲學或其他技術來記錄指示器輸入；平板個人計算機(PC)；膝上型PC；個人數字助理(PDA)；以及，其他類似裝置。

當在教學或演示環境中使用交互輸入系統時，通常將觸摸板安裝在墻壁表面上或將觸摸板支撐在支架上等等，并且使用投影儀在觸摸板的觸摸表面上投影計算機產生的圖像。經常地，觸摸板被固定在適應于平均高度的用戶的高度處的位置。這顯然會產生人體工程學問題，因為高的用戶必須彎腰來使用觸摸板，而且矮的用戶必須伸展來使用觸摸板。長時間的彎腰會導致背部問題，長時間的伸展會導致肩膀的問題。提供調整觸摸板的垂直高度的能力有助于解決這些問題，并且也允許觸摸板由顯著不同高度的用戶使用，如在教師和年紀小的學生都需要與觸摸板交互的學校環境中常見的情況。可以明白，當將觸摸板定位得便利教師的使用時，大多數年紀小的學生完全夠不到觸摸板的上區域。雖然允許觸摸板垂直地移動以適應于不同高度的用戶有所幫助，但是問題在于：每次移動觸摸板時，必須將投影儀圖像與觸摸板重新對準。包括可調整的透鏡組件以使得投影圖像能夠跟蹤觸摸板的移動的投影儀極其昂貴，并且因此已經被證明完全不適合。

已經考慮了包括觸摸板和在一端支撐投影儀的吊桿的交互輸入系統，其中該觸摸板和吊桿被集成以形成單個組件。在這個交互輸入系統中，當調整觸摸板的垂直高度時，吊桿隨著觸摸板移動，由此保持投影儀圖像與觸摸板的對準。雖然這個交互輸入系統處理了如上所述的對準問題，但是集成觸摸板和吊桿組件在機械上復雜，使得它昂貴。而且，為了最小化吊桿的尺寸，需要昂貴的短程投影儀。在諸如教學環境的、其中成本是主要問題的環境中，這種類型的交互輸入系統也被證明是不令人滿意的。而且，在諸如小學的、其中觸摸板需要顯著降低以適應于很小用戶的環境中，吊桿可能被降低到它對于教師和其他較高用戶引起危險的位置。

由Lee等人編寫的題目為“Automatic?Projector?Calibration?with?Embedded?Light?Sensors”的出版物(UIST?October?2004，Santa?Fe，New?Mexico)公開了一種校準系統，包括投影儀、在投影屏幕的目標表面中嵌入的一組光傳感器和用于向投影儀發送預先扭曲的圖像的計算機。在允許每一個傳感器發現其位置的投影屏幕上一系列投影結構化的光圖案。將這個傳感器位置數據報告至計算機，該計算機繼而預先扭曲向投影儀傳送的圖像數據，使得投影的圖像與投影屏幕對應。雖然這個參考文獻公開了一種用于調整投影圖像使得它適配在投影屏幕上的技術，但是仍存在改進交互輸入/投影系統的需要。

因此，本發明的目的是提供一種新穎的圖像投影方法和采用該方法的交互輸入/投影系統。

發明內容

因此，在一個方面，提供了一種圖像投影方法，包括：基于投影表面的至少一個圖像來在至少一個投影儀的投影區域內確定所述投影表面的位置，所述投影區域被調整大小以涵蓋多個表面位置；以及，修改向所述至少一個投影儀輸出的視頻圖像數據，以使得所述投影的圖像大體上與所述投影表面對應。

在一個實施例中，所述投影區域被調整大小以涵蓋所述投影表面的不同的垂直和/或水平位置。所述確定包括：檢測與所述投影表面相關聯的標記。所述標記被安裝在所述投影表面的外周附近。所述檢測包括：處理標記輸出，以檢測所述標記的位置。所述修改包括：向所述檢測到的、所述標記的位置移動所述投影的圖像。