投影設(shè)備、投影系統(tǒng)和投影方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子設(shè)備的領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種投影設(shè)備、投影系統(tǒng)和投影方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，投影交互設(shè)備已經(jīng)越來越普及。用戶通過在投影的內(nèi)容上執(zhí)行操作，方便地實現(xiàn)交互。然而，目前在投影面上的用戶自然輸入很難方便地被檢測?，F(xiàn)有技術(shù)中通常通過增加相機(jī)或深度相機(jī)的方式來檢測。然而，這導(dǎo)致體積較大并且可用性較差。
[0003]為此，期望提供一種投影設(shè)備、投影系統(tǒng)和投影方法，其能夠方便地檢測用戶交互輸入而不需要提供額外的相機(jī)部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明一個實施例，提供了一種投影設(shè)備，包括:
[0005]光源，用于發(fā)射第一光束；
[0006]光學(xué)系統(tǒng)，用于以預(yù)定幀速率將來自光源的第一光束投射到投影目標(biāo)上以形成每幀圖像的每個像素點；
[0007]光傳感器，用于檢測從每個像素點反射的第二光束的光強(qiáng)以獲取每個像素點的第一反射光強(qiáng)值，所述第二光束與所述第一光束的光軸相同并且方向相反；以及
[0008]控制單元，用于根據(jù)當(dāng)前像素點的第一反射光強(qiáng)值的變化確定當(dāng)前像素點是否存在交互輸入。
[0009]優(yōu)選地，所述控制單元進(jìn)一步用于:
[0010]從所述第一光束獲取每個像素點的入射光強(qiáng)值；
[0011]計算當(dāng)前像素點的第一反射光強(qiáng)值與當(dāng)前像素點的入射光強(qiáng)值的第一比值；
[0012]將所述第一比值與基準(zhǔn)值比較，其中所述基準(zhǔn)值為在沒有交互輸入的情況下計算獲得的每個像素點的反射光強(qiáng)值與入射光強(qiáng)值的比值；
[0013]當(dāng)所述第一比值與基準(zhǔn)值的差的絕對值大于預(yù)定閾值時，確定當(dāng)前像素點存在交互輸入。
[0014]優(yōu)選地，所述控制單元進(jìn)一步用于:
[0015]當(dāng)確定存在交互輸入時，利用所述光傳感器檢測的每個像素點的反射光強(qiáng)，形成與每幀圖像對應(yīng)的每幀反射圖像；
[0016]對每幀反射圖像執(zhí)行預(yù)定圖像處理，從而解析與所述交互輸入對應(yīng)的交互指令。
[0017]優(yōu)選地，所述第一光束包括用于顯示投影內(nèi)容的變化的第一顏色分量、第二顏色分量和第三顏色分量以及固定大小的第四顏色分量，
[0018]所述控制單元進(jìn)一步用于:
[0019]從所述第一光束獲取每個像素點的第四顏色分量的入射光強(qiáng)值；
[0020]計算當(dāng)前像素點的反射光中的第四顏色分量的第二反射光強(qiáng)值；
[0021]將所述第二反射光強(qiáng)值與基準(zhǔn)值比較，其中所述基準(zhǔn)值為在沒有交互輸入的情況下獲得的每個像素點的第四顏色分量的反射光強(qiáng)值；
[0022]當(dāng)所述第二反射光強(qiáng)值與基準(zhǔn)值的差的絕對值大于預(yù)定閾值時，確定當(dāng)前像素點存在交互輸入。
[0023]優(yōu)選地，所述控制單元進(jìn)一步用于:
[0024]當(dāng)確定存在交互輸入時，利用所述光傳感器檢測的每個像素點的反射光強(qiáng)，形成與每幀圖像對應(yīng)的每幀反射圖像；
[0025]對每幀反射圖像執(zhí)行預(yù)定圖像處理，從而解析與所述交互輸入對應(yīng)的交互指令。
[0026]優(yōu)選地，所述的投影設(shè)備還包括:
[0027]模式切換單元，用于切換所述投影設(shè)備的操作模式，其中，所述投影設(shè)備的操作模式包括投影模式和交互模式，在投影模式中，所述光傳感器不檢測反射光強(qiáng)，在交互模式中，所述光傳感器檢測反射光強(qiáng)。
[0028]優(yōu)選地，所述光學(xué)系統(tǒng)包括:
[0029]第一可控透鏡，其設(shè)置在發(fā)出的第一光束的光路上，并且在投影模式中控制所述第一可控透鏡為全反射鏡，在交互模式中，控制所述第一可控透鏡為半透半反射鏡；
[0030]固定的第一全反射鏡，其設(shè)置在所述第一光束的光路上，用于全反射所述第一光束；
[0031]可移動的第二全反射鏡，其設(shè)置在所述第一光束的光路上，用于全反射所述第一光束，并且通過位置移動以預(yù)定幀速率將所述第一光束投射到投影目標(biāo)上以形成每幀圖像的每個像素點，以及
[0032]其中，所述光傳感器設(shè)置在所述第二光束的光路上、所述第一可控透鏡的位置的后面，并且在交互模式中，能夠檢測從所述第一可控透鏡透射的第二光束的光強(qiáng)以獲取每個像素點的第一反射光強(qiáng)值。
[0033]根據(jù)本發(fā)明另一實施例，提供了一種投影系統(tǒng)，包括:
[0034]投影設(shè)備，所述投影設(shè)備具有上面描述的任一投影設(shè)備的配置；以及
[0035]顯示單元，其設(shè)置在所述投影設(shè)備的投影目標(biāo)上，并且具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)下，所述顯示單元處于透明狀態(tài)，在所述第二狀態(tài)下，所述顯示單元根據(jù)所述投影設(shè)備發(fā)射的光操作，從而在投影目標(biāo)上顯示投影內(nèi)容。
[0036]優(yōu)選地，所述顯示單元包括透射型顯示單元，其以所述投影設(shè)備發(fā)射的可見光作為背光光源執(zhí)行顯示操作，從而在投影目標(biāo)上顯示投影內(nèi)容。
[0037]優(yōu)選地，所述顯示單元包括透明激發(fā)膜，其以從所述投影設(shè)備發(fā)射的激發(fā)光作為光源執(zhí)行顯示操作。
[0038]根據(jù)本發(fā)明另一實施例，提供了一種交互投影方法，包括:
[0039]以預(yù)定幀速率將來自光源的第一光束投射到投影目標(biāo)上以形成每幀圖像的每個像素點；
[0040]檢測從每個像素點反射的第二光束的光強(qiáng)以獲取每個像素點的第一反射光強(qiáng)值，所述第二光束與所述第一光束的光軸相同并且方向相反；以及
[0041]根據(jù)當(dāng)前像素點的第一反射光強(qiáng)值的變化確定當(dāng)前像素點是否存在交互輸入。
[0042]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0043]從所述第一光束獲取每個像素點的入射光強(qiáng)值；
[0044]計算當(dāng)前像素點的第一反射光強(qiáng)值與當(dāng)前像素點的入射光強(qiáng)值的第一比值；
[0045]將所述第一比值與基準(zhǔn)值比較，其中所述基準(zhǔn)值為在沒有交互輸入的情況下計算獲得的每個像素點的反射光強(qiáng)值與入射光強(qiáng)值的比值；
[0046]當(dāng)所述第一比值與基準(zhǔn)值的差的絕對值大于預(yù)定閾值時，確定當(dāng)前像素點存在交互輸入。
[0047]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0048]當(dāng)確定存在交互輸入時，利用所述光傳感器檢測的每個像素點的反射光強(qiáng)，形成與每幀圖像對應(yīng)的每幀反射圖像；
[0049]對每幀反射圖像執(zhí)行預(yù)定圖像處理，從而解析與所述交互輸入對應(yīng)的交互指令。
[0050]優(yōu)選地，所述第一光束包括用于顯示投影內(nèi)容的變化的第一顏色分量、第二顏色分量和第三顏色分量以及固定大小的第四顏色分量，
[0051]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0052]從所述第一光束獲取每個像素點的第四顏色分量的入射光強(qiáng)值；
[0053]計算當(dāng)前像素點的反射光中的第四顏色分量的第二反射光強(qiáng)值；
[0054]將所述第二反射光強(qiáng)值與基準(zhǔn)值比較，其中所述基準(zhǔn)值為在沒有交互輸入的情況下獲得的每個像素點的第四顏色分量的反射光強(qiáng)值；
[0055]當(dāng)所述第二反射光強(qiáng)值與基準(zhǔn)值的差的絕對值大于預(yù)定閾值時，確定當(dāng)前像素點存在交互輸入。
[0056]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0057]當(dāng)確定存在交互輸入時，利用光傳感器檢測的每個像素點的反射光強(qiáng)，形成與每幀圖像對應(yīng)的每幀反射圖像；
[0058]對每幀反射圖像執(zhí)行預(yù)定圖像處理，從而解析與所述交互輸入對應(yīng)的交互指令。
[0059]因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的投影設(shè)備、投影系統(tǒng)和投影方法，能夠方便地檢測用戶交互輸入而不需要提供額外的相機(jī)部件。
【附圖說明】
[0060]圖1是說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的投影設(shè)備的功能配置框圖；
[0061]圖2A和2B是說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的投影設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的配置圖；
[0062]圖3A-3C是說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的投影設(shè)備的交互指令的識別的說明圖；
[0063]圖4是說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的投影設(shè)備的功能配置框圖；
[0064]圖5A和5B是說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0065]圖6A和6B是說明根據(jù)本發(fā)明第四實施例的投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0066]圖7是說明根據(jù)本發(fā)明第五實施例的投影方法的流程圖；以及
[0067]圖8是說明根據(jù)本發(fā)明第六實施例的投影方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0068]下面，將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施例的投影設(shè)備、投影系統(tǒng)和投影方法。
[0069]<第一實施例>
[0070]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的投影設(shè)備100包括:
[0071]光源101,用于發(fā)射第一光束；
[0072]光學(xué)系統(tǒng)102，用于以預(yù)定幀速率將來自光源的第一光束投射到投影目標(biāo)上以形成每幀圖像的每個像素點；
[0073]光傳感器103，用于檢測從每個像素點反射的第二光束的光強(qiáng)以獲取每個像素點的第一反射光強(qiáng)值，所述第二光束與所述第一光束的光軸相同并且方向相反；以及
[0074]控制單元104，用于根據(jù)當(dāng)前像素點的第一反射光強(qiáng)值的變化確定當(dāng)前像素點是否存在交互輸入。
[0075]光源101根據(jù)不同的需求可以包括一個或多個子光源。
[0076]例如，在一個實施例中，光源101可以包括一個子光源，從而進(jìn)行單色顯示。
[0077]在另一個實施例中，光源101可以包括三個子光源(如，R(紅色)、G(綠色)和B (藍(lán)色)子光源)，用于進(jìn)行彩色顯示。
[0078]在根據(jù)第一實施例的投影設(shè)備100中，光源101包括三個子光源，即，R、G和B三個子光源。三個子光源分別發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的光，并且在光調(diào)制器(未示出)的控制下，根據(jù)輸入的信號調(diào)制三個子光源發(fā)出的光的光強(qiáng)，并且通過光學(xué)系統(tǒng)照射在投影目標(biāo)上