[发明专利]特征表面投影系统及特征表面的投影方法

说明书

一种特征表面投影系统，包括投影机、相机及控制器。投影机用于在不同时间分别投射出结构光与影像光束至特征表面，其中结构光在特征表面上形成结构光图案，且影像光束在特征表面形成影像。相机用于在不同时间分别拍摄结构光图案与影像。控制器电连接至投影机与相机，用于根据结构光图案计算出特征表面的特征点位置，且用于通过判断影像的特征点位置与特征表面的特征点位置的差异，来决定是否对影像光束进行调整。一种特征表面的投影方法也被提出。上述的特征表面投影系统具有投影内容与特征表面之间的自动对位功能。

【技术领域】

本发明是有关于一种投影系统，且特别是有关于一种特征表面投影系统。

【背景技术】

近几年来投影机广泛的运用在脸部投影，如服务型机器人的动态表情、电影数字彩妆、人脸艺术创作等。使用投射内容的方式大幅增加了应用端的扩展性，可以产生动态的表情，增加互动性、简化试妆程序、也可以用来做为艺术创作和演唱表演。

脸部投影的原理为使用投影机投射内容在人脸或面罩上，其可分为前投影和背投影两种方式，以屏幕为界线，观测者和投影机在同一侧为前投影，不同侧为背投影。

在这样的应用中，投射出的内容需精确映像到实体人脸或面罩，投影机和人脸或面罩的相对位置变得相当重要。在前投影的应用中，如果人脸移动或人体有位置变换，则需要重新再调整投影模块位置，否则无法达到动态映像的效果。而不管前投影或背投影的应用中，都需要调整机制，使得投影内容精确映像至人脸或面罩。然而，这样的调整费时，且当人体和面罩移动时，需要重新调整，无法实现自动对位的功能。

【发明内容】

本发明提供一种特征表面投影系统，其具有投影内容与特征表面之间的自动对位功能。

本发明提供一种特征表面的投影方法，其能够使投影内容与特征表面对位。

本发明的一实施例提出一种特征表面投影系统，包括投影机、相机及控制器。投影机用于在不同时间分别投射出结构光与影像光束至特征表面，其中结构光在特征表面上形成结构光图案，且影像光束在特征表面形成影像。相机用于在不同时间分别拍摄结构光图案与影像。控制器电连接至投影机与相机，用于根据结构光图案计算出特征表面的特征点位置，且用于通过判断影像的特征点位置与特征表面的特征点位置的差异，来决定是否对影像光束进行调整，其中当控制器判断影像的特征点位置与特征表面的特征点位置的差异落于预设范围内时，且控制器不调整投影机与特征表面的相对位置或方位以后，投影机就停止投射结构光但继续投射影像光束，且相机停止拍摄。

本发明的一实施例提出一种特征表面的投影方法，包括：通过投影机在不同时间分别投射出结构光与影像光束至特征表面，其中结构光在特征表面上形成结构光图案，且影像光束在特征表面形成影像；通过相机在不同时间分别拍摄结构光图案与影像；根据结构光图案计算出特征表面的特征点位置；以及通过判断影像的特征点位置与特征表面的特征点位置的差异，来决定是否对影像光束进行调整，其中当影像的特征点位置与特征表面的特征点位置的差异落于预设范围内时，且不调整投影机与特征表面的相对位置或方位以后，停止投射结构光但继续投射影像光束，且停止拍摄。

在本发明的实施例的特征表面投影系统与特征表面的投影方法中，由于在不同时间分别投射结构光与影像光束至特征表面，且在不同时间分别拍摄结构光图案与影像，因此可以实现投影内容与特征表面之间的对位，进而提升投影影像的正确性与视觉效果。

【附图说明】

图1为本发明的一实施例的特征表面投影系统的示意图。

图2为本发明的另一实施例的特征表面投影系统的示意图。

图3为图1或图2中结构光为红外光的情况下的投影机的光路示意图。

图4为图3中的发光元件的驱动信号示意图。

图5示出了本发明的一实施例的特征表面的投影方法的流程细节。