校正方法及电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种互动感测技术，且特别是有关于一种基于三维空间操控的校正方法及电子装置。
【背景技术】
[0002]近年来非接触式人机互动系统(即，三维互动系统)研究成长十分快速。相较于二维的触控装置而言，三维互动系统可提供更加符合使用者日常生活感受或动作的体感操作，进而令使用者可获得较佳的操控感受。
[0003]—般而言,三维互动系统会利用深度摄影机(depth camera)或立体摄影机来获取带有深度信息的图像，以通过所获取的深度信息来建立三维的感测空间，因此三维互动系统得以通过检测使用者在感测空间中的动作来执行对应的操作，以达到空间三维互动(spatial 3D interact1n)的目的。
[0004]例如，就现有的三维互动系统来说，深度摄影机或立体摄影机一般仅能以正对使用者的方向配置(即沿着显示器的显示方向)，以使所检测到的动作位置可与显示画面的位置相互对应。然而，由于深度摄影机或立体摄影机皆有其图像获取的最大范围，因此使用者仅能在深度摄影机前方的特定区域内进行操控的动作。换言之，在现有的三维互动系统中，使用者无法在邻近于显示器的区域内进行操控的动作。
[0005]如此一来，使用者在使用三维互动系统时，其势必会遮蔽显示画面，使得后方观赏者无法观看到显示画面的内容。在许多会有多人同时观看显示画面的应用情境之下，传统的三维互动系统皆无法满足需求。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种校正方法及电子装置，其可适应性地根据使用者的需求在空间中定义操控平面。
[0007]本发明的校正方法，用于在空间中定义操控平面，其包括以下步骤:通过一取像单元获取图像序列；在显示画面中依序提示多个定位消息；分析图像序列，藉以检测指定物件分别对应上述定位消息的多个位置信息，而以上述位置信息作为校正信息；基于校正信息，在空间中建立对应于显示画面的操控平面，其中操控平面的大小与显示画面的尺寸具有比例关系；以及依据比例关系建立操控平面与显示画面的每一坐标位置之间的对应关系O
[0008]在本发明一实施例中，上述分析图像序列的步骤还包括:上述显示画面的周围定义有多个定位点，且在各定位点设置有指定物件，而上述分析图像序列的步骤包括:检测各定位点的指定物件的位置信息，其中上述图像信息为位置信息。
[0009]在本发明一实施例中，所述多个定位消息分别对应至显示画面的多个边界位置。
[0010]在本发明一实施例中，所述校正方法还包括:基于预先所定义的操控平面的形状，提示定位消息。
[0011]在本发明一实施例中，上述基于校正信息建立对应于显示画面的操控平面的步骤包括:依据所述位置信息定义操控平面的多个边界；计算各个边界的边界长度；以及依据所述多个边界长度与显示画面的尺寸，计算比例关系。
[0012]本发明的电子装置用于控制显示单元的显示画面的内容。上述电子装置包括取像单元以及处理单元。取像单元配置于显示画面的周围，其用以获取图像序列。处理单元耦接至显示单元与取像单元。处理单元在显示画面中提示上述定位消息，并且分析图像序列，藉以检测指定物件分别对应上述定位消息的多个位置信息，而以上述位置信息作为校正信息，并基于校正信息建立对应于显示画面的操控平面，以及依据操控平面与显示画面之间的比例关系，建立操控平面与显示画面的每一坐标位置之间的对应关系。
[0013]基于上述，本发明可令使用者进行操作之前，自行在空间中选取一个特定区块来作为操控平面，使得使用者可依据其应用情境的需求而适应性地定义操控平面的尺寸、位置、角度等，从而大大地提高使用者在空间中对显示画面进行操作的便利性。
[0014]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0015]图1A为本发明第一实施例的电子装置的功能方块示意图；
[0016]图1B为本发明第一实施例的三维互动系统的配置示意图；
[0017]图2为本发明第一实施例的校正方法的流程图；
[0018]图3为本发明第二实施例的校正方法的流程图；
[0019]图4A?4E为本发明第二实施例的三维互动系统的校正流程示意图；
[0020]图5A?5C为本发明第二实施例的三维互动系统的另一校正流程示意图；
[0021]图6为本发明第三实施例的校正方法的流程图；
[0022]图7为本发明第三实施例的三维互动系统的校正示意图；
[0023]图8为本发明第四实施例的三维互动系统的操作示意图；
[0024]图9为本发明第五实施例的三维互动系统的操作示意图；
[0025]图1OA与1B为本发明第六实施例的三维互动系统的操作示意图。
[0026]附图标记说明:
[0027]100:电子装置；
[0028]110:显示单元；
[0029]120:取像单元；
[0030]130:处理单元；
[0031]Θ:夹角；
[0032]a、b、A、B:坐标位置；
[0033]DBl ?DB4、TBl ?TB4:边界；
[0034]DS:显示画面；
[0035]F:指定物件；
[0036]LB1、LB2:定位信标；
[0037]ND1、ND2:法线方向；
[0038]PMl?PM4:定位消息；
[0039]TP:操控平面；
[0040]H1、H2:高度；
[0041]W1、W2:宽度；
[0042]Vl ?V4:顶点；
[0043]DL:对角线；
[0044]S200 ?S230、S310 ?S360、S610 ?S660:校正方法的各步骤。
【具体实施方式】
[0045]为了使本实施例的内容可以被更容易明了，以下特举实施例作为本实施例确实能够据以实施的范例。在此，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件、构件或步骤，是代表相同或类似部件。另外，在实施方式中所涉及的“上”、“下”、“左”、“右”等叙述皆参照附图所示出的方向而言，其并非用以限定本发明，在此先说明。
[0046]第一实施例
[0047]图1A为本发明第一实施例的电子装置的功能方块示意图。图1B为本发明第一实施例的三维互动系统的配置示意图。
[0048]在图1A中，电子装置100包括取像单元120以及处理单元130。电子装置100可用以控制如图1B所示的显示单元110中的显示画面DS。在本实施例中，显示单元110可为任一类型的显示器，例如为平面显示器、投影显示器或柔性显示器(soft display)等。倘若显示单元110为液晶显示器(Liquid Crystal Display,简称:LCD)或发光二极管(LightEmitting D1de,简称:LED)等平面显示器，则显示画面DS会呈现于显示器上的显示区(display area)之中。若显示单元110为投影显示器,贝U显示画面DS会呈现在投影显示器的投影平面上。另外，若显示单元110为柔性显示器，则显示画面DS则会随着显示单元110被挠曲而成为一曲面。
[0049]取像单元120配置于显示画面DS的周边(在附图中是以配置在显示画面DS的上侧为例，但不局限于此)。其中，取像单元120例如可以是深度摄影机(depth camera)、具有多镜头的立体摄影机、用以建构三维图像的多个摄影机的组合或其他可检测三维空间信息的图像传感器，其可沿特定方向(视取像单元120的配置位置/角度而定)获取一图像序列，即，连续获取多张图像，并将图像序列提供给处理单元130。
[0050]举例而言，取像单元120的取像方向与显示画面DS的法线方向的夹角的角度范围例如为90° 土 Θ，上述Θ是根据取像单元120的镜头种类而决定。例如，镜头的广角越大，则上述Θ越大。例如，上述角度范围为90° ±45°，即，45°?135° ;或者上述角度范围为90。±30°，即60°?120°。另外，取像单元120的取像方向与显示画面DS的法线方向之间的夹角较佳为90度(但不限于此)。
[0051]处理单元130耦接至显示单元110与取像单元120。处理单元130对取像单元120所获取的图像序列进行图像处理与分析，藉以检测指定物件F(例如手指或其他触控媒介)的位置，并且根据指定物件F的位置来进行互动控制或校正动作。在本实施例中，处理单元130例如为中央处理单兀(Central Processing Unit,简称:CPU)、图形处理单兀(GraphicsProcessing Unit,简称:GPU),或是其他可编程的微处理器(Microprocessor)等装置。
[0052]在电子装置100运作的初期，处理单元130会先进行一校正动作以建立可供使用者与显示画面DS内容进行互动的操控平面TP，其中进行校正动作的步骤如图2所示。
[0053]图2为本发明第一实施例的校正方法的流程图。请一并参照图1A、1B与2，首先，通过取像单元120获取一图像序列(步骤S200)。之后，通过处理单元130来分析图像序列，藉以获得指定物件F在图像序列中的图像信息，而以此图像信息作为校正信息(步骤S210)。接着，处理单元130会基于上述校正信息来建立对应于显