CN100418371C - 图像处理系统、投影机及图像处理方法 - Google Patents

图像处理系统、投影机及图像处理方法 Download PDF

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CN100418371C CNB2006100032864A CN200610003286A CN100418371C CN 100418371 C CN100418371 C CN 100418371C CN B2006100032864 A CNB2006100032864 A CN B2006100032864A CN 200610003286 A CN200610003286 A CN 200610003286A CN 100418371 C CN100418371 C CN 100418371C
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Abstract

本发明目的是提供更适当地执行在投影图像的畸变校正处理时的环境影响减轻处理的图像处理系统。本发明的投影机包含通过对包含投影到投影对象区域的投影图像中的至少一部分区域拍摄而生成拍摄信息的拍摄部(180),根据拍摄信息,生成投影对象区域信息的投影对象区域信息生成部(101),根据拍摄信息和投影区域信息生成投影区域信息的投影区域信息生成部(102),根据投影对象区域信息和投影区域信息,在校正投影图像的畸变时生成表示该校正的程度的校正信息的图像畸变校正部(103),根据投影区域信息和校正信息生成显示区域信息的显示区域信息生成部(104)和根据拍摄信息和显示区域信息生成执行减轻环境影响的处理的环境影响减轻部(105)。

Description

图像处理系统、投影机及图像处理方法技术领域本发明涉及执行投影图像的畸变校正处理和减轻环境影响的处理的图 像处理系统、投影机及图像处理方法。背景技术近年,提出通过利用具有传感器的投影机将图像投影到屏幕,借助传 感器对投影的投影图像进行拍摄而执行图像处理来减轻投影图像的畸变校 正及环境影响(外光影响、屏幕的颜色的影响等等)的投影机。现有的投影机,分开设置进行投影图像的畸变的校正的传感器和用来减轻环境影响的传感器(比如,精工-爱普生公司的EMP-835等),分开执行 投影图像的畸变校正用的处'理和减轻环境影响用的处理。因此,现有的投影机,需要时间来进行投影图像的畸变校正处理及环 境影响减轻处理。为了缩短这种校准处理所需时间,比如,在专利文献l中记述的是, 投影机,通过生成观看环境下推定数据,减少必需的校准图像的投影次数, 缩短环境影响减轻处理所需时间。然而,在进行投影图像的畸变校正的场合,有时原来显示投影图像的 部分由于畸变校正而变得不能显示。在这种场合,可以认为,即使是利用 该部分的拍摄信息执行环境影响减轻处理,畸变校正后的投影图像也有成 为不能适当减轻环境影响的图像的场合。比如,在专利文献2中记述的是,由于投影到不存在障碍物的区域, 投影机,根据与选择的投影区域相应的部分的感测信息,掌握该投影区域 的观看环境而进行图像校正。专利文献1:日本特开2003-339056号^H1 专利文献2:日本特开2004-48694号公报然而,可以认为,专利文献2的投影机,在进行投影图像的畸变校正 的场合,由于不具有判断畸变校正后的投影图像的位置及形状的机构,被 认为也有不能适当减轻环境影响的场合。另外,也考虑到利用变焦功能改变投影图像的位置及形状的场合,即 使是在这种场合,投影机,也必须更适当地执行环境影响减轻处理。发明内容本发明系有鉴于上迷问题而完成的发明,其目的在于提供可以更适当 地执行在进行投影图像的畸变校正处理的场合的环境影响减轻处理的图像 处理系统、投影机及图像处理方法。为解决上述问题,本发明的图像处理系统的特征在于包含:通过对包含投影到投影对象区域的投影图像中的至少一部分的区域进 行拍摄而生成拍摄信息的拍摄部,根据上述拍摄信息,生成表示关于上述拍摄部的拍摄区域中的上述投 影图像的位置的信息的投影区域信息的投影区域信息生成部,在对上述投影图像的畸变进行校正的同时生成表示该校正的程度的校 正信息的图像畸变校正部,根据上述投影区域信息和上述校正信息,生成表示上述拍摄区域中的 上述投影图像的畸变校正后的显示区域的显示区域信息的显示区域信息生 成部,以及才艮据上述拍摄信息和上述显示区域信息,利用包含于上迷拍4聂信息中 的上述显示区域内的信息执行减轻由于理想环境与实际的使用环境的差别 而产生的环境影响的处理的环境影响减轻部。另外,本发明的投影机的特征在于具有上述图像处理系统。 另外,本发明的图像处理方法是利用具有拍摄部和处理部的计算机的 图象处理方法,其特征在于:上述拍摄部,通过对包含投影到投影对象区域的投影图像的至少 一部 分的区域进行拍摄而生成拍才聂信息, 上述处理部,根据上述拍摄信息,生成表示有关上述拍摄部的拍摄区域中的上述投 影图像的位置的信息的投影区域信息, 对上述投影图像的畸变进行校正, 生成表示该校正的程度的校正信息,根据上述投影区域信息和上述校正信息,生成表示上述拍摄区域中的 上述投影图像的畸变校正后的显示区域的显示区域信息,以及根据上述拍摄信息和上述显示区域信息,利用包含于上述拍摄信息中 的上述显示区域内的信息执行减轻由于理想环境与实际的使用环境的差别 而产生的环境影响的处理。根据本发明,图像处理系统等,可以通过利用畸变校正后的显示区域 内的拍摄信息执行环境影响减轻处理,更适当地执行在进行投影图像的畸 变校正处理的场合的环境影响减轻处理。另外,本发明的图像处理系统,其特征在于: 其构成包括:通过对包含投影到投影对象区域的投影图像的至少 一部分的区域进行 拍摄而生成拍摄信息的拍摄部,根据上述拍摄信息,生成表示关于上述拍摄部的拍摄区域中的上述投 影图像的位置的信息的投影区域信息的投影区域信息生成部,在对上述投影图像的畸变进行校正的同时生成表示该校正的程度的校 正信息的图像畸变校正部,执行减轻由于理想环境与实际的使用环境的差别而产生的环境影响的 处理的环境影响减轻部,在不同的时刻将红色的单色图像,绿色的单色图像,蓝色的单色图像, 黑色的单色图^象和包含红色、绿色、蓝色中的任何一种单色和黑色的多色 图像作为上述投影图像进行投影的投影部,生成根据上述多色图像的拍摄信息和红色、绿色、蓝色、黑色中的4壬 何一种单色图像的拍摄信息的差分图像的差分图像生成部,上迷多色图像,由位于该多色图像的中央附近的中央图像及位于该中 央图像的周围的周围图像、上述中央图像及上述周围图像以外的背景图像 构成,上述中央图像及上述周围图像是黑色,上述背景图像是黑色以外的单 色,或者上述中央图像及上述周围图像是黑色以外的单色,上述背景图寸象 是黑色,上述投影区域信息生成部,在根据上述差分图像生成有关上述拍摄区 域中的上述中央图像的位置的中央区域信息和有关上述拍摄区域中的上述 周围图像的位置的周围区域信息的同时,根据上述中央区域信息及上述周 围区域信息生成上述投影区域信息,上述环境影响减轻部,根据上述拍才聂信息、上述校正信息和上述中央 区域信息,利用包含于上述拍摄信息中的上述畸变经过校正的状态的上述 中央图像内的信息执行减轻上述环境影响的处理。另外,本发明的投影机的特征在于具有上述图像处理系统。另外,本发明的图像处理方法是利用具有拍摄部、处理部和投影部的计算机的图象处理方法,其特征在于:上述投影部,在不同的时刻将红色的单色图像,绿色的单色图像,蓝 色的单色图像,黑色的单色图像和包含红色、绿色、蓝色中的任何一种单 色和黑色的多色图像作为投影图像进行投影,上述多色图像,由位于该多色图像的中央附近的中央图像及位于该中 央图像的周围的周围图像、上述中央图像及上述周围图像以外的背景图像 构成,上述中央图像及上述周围图像是黑色,上述背景图像是黑色以外的单 色,或者上述中央图像及上述周围图像是黑色以外的单色,上述背景图像 是黑色,上述拍摄部,通过对包含投影到投影对象区域的备投影图像的至少一部的区域进行拍摄而生成拍摄信息, 上述处理部,生成根据上述多色图像的拍摄信息和红色、绿色、蓝色、黑色中的任 何一种单色图像的拍摄信息的差分图像,根据上述差分图像,生成有关上述拍摄部的拍摄区域中的上述中央图 像的位置的中央区域信息和有关上述拍摄区域中的上述周围图像的位置的 周围区域信息,根据上述中央区域信息及上述周围区域信息,生成表示有关上述拍損L 区域中的上述投影图像的位置的信息的投影区域信息, 校正上述投影图像的畸变, 生成表示该畸变的程度的校正信息,根据上述拍摄信息、上述校正信息和上述中央区域信息,利用包含于 上述拍摄信息中的上述畸变经过校正的状态的上述中央图像内的信息执行 减轻由于理想环境与实际的使用环境的差别而产生的环境影响的处理。根据本发明,图像处理系统等,可以通过利用畸变校正后的中央区域 内的拍摄信息执行环境影响减轻处理,更适当地执行在进行投影图像的畸 变校正处理的场合的环境影响减轻处理。另外,在上述图像处理系统及上述投影机中,包含为了根据上述显示 区域信息,以对于与上述投影对象区域内的上述显示区域相当的区域的最 佳大小将上述投影图《象进行投影,在对调整上述投影图像的大小的变焦部 进行控制的同时,生成表示该调整的程度的调整信息的控制部,上述环境影响减轻部,也可以包含:通过根据上述调整信息,判别由于上述调整引起的上述投影图像的亮 度的变化,并相应于该亮度的变化对包含于上述拍摄信息中的上述显示区 域内的信息进行校正而生成校正拍摄信息的拍摄信息校正部,以及根据上述校正拍摄信息,对图像信息进行校正以使上述投影图像的颜 色及亮度变成理想状态的图像信息校正部。据此,图像处理系统等,通过利用大小调整后的显示区域内的拍損M言 息执行环境影响减轻处理,可以更适当地执行在调整投影图像的大小的场 合的环境影响减轻处理。另外,在上述图像处理系统、上述投影机及上述图像处理方法中,上 述图像信息校正部,也可以包含:根据表示理想的颜色的理想颜色信息和上迷校正拍摄信息,为了以上 述理想的颜色对上述投影图像进行投影而对图像信息进行校正的颜色校正 部,以及根据表示理想的亮度的理想的亮度信息、上迷校正拍^H言息和上迷显 示区域信息,为了以上述理想的亮度对上述投影图像进行投影而对利用上 述颜色校正部校正过的图像信息进行校正的亮度校正部。据此,图像处理系统等,可以生成对颜色和亮度进行调整的适当的图像。另外,上述图像处理系统、上述投影机及上述图像处理方法,包含: 在不同的时刻将红色的单色图像,绿色的单色图像,蓝色的单色图像,黑色的单色图像和包含红色、绿色、蓝色中的任何一种单色和黑色的多色图像作为上述投影图像进行投影的投影部,生成根据上述多色图像的拍摄信息和红色、绿色、蓝色、黑色中的任 何一种单色图像的拍摄信息的差分图像的差分图像生成部,上述多色图像,由位于该多色图像的中央附近的中央图像及位于该中 央图像的周围的周围图像、上述中央图像及上述周围图像以外的背景图像 构成,上述中央图像及上述周围图像是黑色,上述背景图像是黑色以外的单 色,或者上述中央图像及上述周围图像是黑色以外的单色,上述背景图像 是黑色,上述投影区域信息生成部,也可以在根据上迷差分图像生成有关上述 拍摄区域中的上述中央图像的位置的中央区域信息和有关上述拍摄区域中的上迷周围图像的位置的周围区域信息的同时,根据上述中央区域信息及 上述周围区域信息生成上述投影区域信息。据此,图像处理系统等,由于可以通过进行5种的图像的投影和拍摄 而执行投影图像的畸变校正处理和环境影响減轻处理,可以更有效地执4亍 图像处理。另外,在上述图像处理系统、上述投影机及上述图像处理方法中,上 述拍摄信息校正部,也可以根据红色、绿色、蓝色及黑色的各单色图像的 拍摄信息,生成红色、绿色、蓝色及黑色的各单色图像的校正拍摄信息,上述颜色校正部,根据红色、绿色、蓝色及黑色的各单色图像的校正 拍摄信息,对上迷图像信息进行校正,上述亮度校正部,根据红色、绿色、蓝色及黑色的各单色图像的拍摄 信息,在生成白色的单色图像的校正拍摄信息的同时,利用该白色的单色 图像的校正拍摄信息,对由上述颜色校正部校正过的图像信息进行校正。据此,图像处理系统等,由于可以根据红色、绿色、蓝色及黑色的各 单色图像的校正拍摄信息,通过生成白色的单色图像的校正拍摄信息,借 助进行5种的图像的投影和拍摄而执行投影图像的畸变校正处理和环境影 响减轻处理,可以更有效地执行图像处理。另外,在上述图像处理系统、上述投影机及上述图像处理方法中,上 述拍摄信息校正部,也可以根据红色、绿色、蓝色及黑色的各单色图像的 每个拍摄信息,对包含在上述拍摄信息中的构成上述显示区域的全部像素 的图像信号值的平均值按照该图像信号值的每个类别进行运算的同时,通 过相应于上述亮度的变化对上述图像信号值的每个类别的平均值进行校 正,生成表示校正后的平均值的信息作为上述校正拍才聂信息。据此,图像处理系统,通iW显示区域的全部像素的图像信号值的平 均值进行运算,可以更有效和适当地执行图像处理。另外,在上述图像处理系统、上述投影机及上述图像处理方法中,上 述投影部,也可以在上述投影图像的投影前将具有与上述多色图像或上述 中央图^^目当的区域的图像作为位置确认图像进行投影,由使用者确认相当于上述中央图像的区域是否投影到上述投影对象区域。据此,图像处理系统,通过由使用者利用位置确认图像对于与中央图 寸科目当的区域是否进入投影对象区域予以确认,可以在中央囝像确实包含 于拍摄信息中的状态中进行拍摄。结果,图像处理系统等,可以利用适当 的拍摄信息执行图像处理。另外,上述图像处理系统、上述投影机及上述图像处理方法,包含根 据上迷拍摄信息,生成表示关于上述拍摄区域中的上述投影对象区域的位 置的信息的投影对象区域信息的投影对象区域信息生成部,上述图像畸变校正部,也可根据上述投影对象区域信息和上述投影区 域信息对上述投影图像的畸变进行校正。另外,在上述图像处理系统、上述投影机及上述图像处理方法中,上 述图像畸变校正部,根据上迷拍摄信息和上述投影区域信息,检测上述投 影区域内的亮度指标值(比如,辉度值、照度值等)的峰值位置,根据该峰 值位置,对投影图像的畸变进行校正。附图说明图1为示出实施例1中的图像投影情况的概略图。图2为实施例1中的投影机的功能框图。 图3为实施例1中的投影机的硬件框图。图4为示出从实施例1中的前处理到投影对象区域信息生成为止的图 像处理的流程的流程图。图5为示出实施例1中的方格图形图像的示图。图6为示出从实施例1中的校正信息生成到图像投影为止的图像处理 的流程的流程图。具体实施方式以下,参照附图对于将本发明应用于具有图像处理系统的投影机的场 合予以说明。另外,以下所示的实施例,对于在专利申请的范围中记栽的发明的内容并无任何限制。另外,在以下的实施例中示出的结构的全部, 作为在专利申请的范围中记载的发明的解决手段并不一定都是必需的。 (实施例1)首先,作为实施例1,对利用图像畸变校正后的显示区域内的拍摄^f言 息的图像处理予以说明。图1为示出实施例1中的图像投影情况的概略图。投影机20,将图像投影到具有投影对象区域的屏幕IO。结果,在屏幕 10上显示投影图像12。另夕卜,在本实施例中,如图l所示,屏幕10的一部分,处于受到外光 80产生的影响(环境影响)的状态。另外,投影机20,由于是从斜向位置对 屏幕10进行投影,投影图像12成为畸变状态,所谓的梯形畸变。此外, 如图l所示,投影图像12的一部分,处于从屏幕10超出的状态。在本实施例中,在投影机20中设置传感器60,而传感器60,通过对 包含投影到屏幕10上的投影图像12(也可以是投影图像12的一部分)的感 测区域14进行拍摄,投影机20,通过执行基于拍摄信息的图像处理,几 乎同时执行投影图像12的畸变校正和环境影响减轻处理。下面对用来装:^殳这种功能的投影机20的功能框图进行说明。图2为实施例1中的投影机20的功能框图。投影机20的构成包含对投影到屏幕10上的投影图像12进行拍摄而生 成拍摄信息的拍摄部180、存储拍摄信息的存储部160、根据拍摄信息执行 图像处理的处理部100以及根据来自处理部100的图像信息将图像进行投 影的投影部l卯。另外,拍摄部180包含传感器60。另外,处理部100,其构成包含根据拍摄信息生成表示关于拍摄部180 的拍摄区域中的屏幕10的位置的信息的投影对象区域信息的投影对象区 域信息生成部101、根据拍摄信息生成表示关于拍摄区域中的投影图像12 的位置的信息的投影区域信息的投影区域信息生成部102、根据投影对象 区域信息和投影区域信息在校正投影图像12的畸变的同时生成表示该校 正的程度的校正信息的图像畸变校正部103、根据投影区域信息和校正信息生成表示拍摄信息中的投影图像12的畸变校正后的显示区域的显示区 域信息的显示区域信息生成部104以及根据拍摄信息和显示区域信息利用 包含于拍摄信息中的显示区域内的信息执行减轻由于理想环境和实际的使 用环境的差别而产生的环境影响的处理的环境影响减轻部105。另外,处理部100,其构成包含在输入来自PC等的图像信息(数字RGB 信号等)而输出到环境影响减轻部105的同时具有图像畸变校正部103的图 像信息输入部110、输入来自环境影响减轻部105的图像信息而输出到投 影部l卯的图像信息输出部140、生成用来投影校准用的投影图像12的校 准信息的校准信息生成部150以及根据存储在存储部160中的多种拍才聂信 息生成差分图像的差分图像生成部106。另外,投影机20,具有用来调整投影图像12的大小的变焦功能。因 此,投影部1卯,除了空间光调制器192、透镜196之外,还具有用来调整 投影图像12的大小的变焦部194。另外,处理部IOO,具有在控制变焦部 194的同时生成表示该调整的程度的调整信息的控制部107。另外,环境影响减轻部105,其构成包含通过才艮据来自控制部107的 调整信息,判别由于调整产生的投影图像12的亮度的变化并相应于该亮度 的变化通过对包含于拍摄信息中的显示区域内的信息进行校正而生成校正 拍摄信息的拍摄信息校正部130以及根据校正拍摄信息对图像信息进行校 正以便使投影图像12的颜色及亮度变成理想状态的图像信息校正部120。另外,图像信息校正部120,其构成包含根据表示理想颜色的理想颜 色信息及校正拍摄信息对图像信息进行校正以便以理想颜色对投影图像 12进行投影的颜色校正部122以及通过根据表示理想亮度的理想亮度信息 及校正拍摄信息对利用颜色校正部122校正过的图像信息进行校正以便以 理想亮度对投影图像12进行投影的亮度校正部124。另外,在亮度校正部 124的亮度校正中包含在受到环境影响的状态中对图像信息进行校正以便 以理想的灰阶(灰度等级)对投影图像12进行投影的灰阶校正。另夕卜,作为用来装设上述投影机20的各部功能的硬件,比如,可以利 用以下的部件。图3为实施例1中的投影机20的硬件框图。比如,作为图像信息输入部110,比如,可以利用装设A/D变换器930、 图像处理电路970等,作为存储部160,比如,可以利用装设RAM950等, 作为投影对象区域信息生成部101、投影区域信息生成部102及差分图像 生成部106,比如,可以利用装设图像处理电路970等,作为图像畸变校 正部103、显示区域信息生成部104、控制部107及拍摄信息校正部130, 比如,可以利用装i殳CPU910等,作为校准信息生成部150,比如,可以 利用装设图像处理电路970、 RAM950等,作为图像信息输出部140,比 如,可以利用装设D/A变换器940等,作为空间光调制器192,比如,可 以利用装设液晶屏920等,作为颜色校正部122,比如,可以利用装设存 储理想颜色信息的ROM960、颜色校正用的三维查看表(3D-LUT)的 RAM950、校正3D-LUT的图像处理电路970等,作为亮度校正部124, 可以利用装设存储理想亮度信息的ROM960、存储亮度校正用的一维查看 表(1D-LUT)的RAM950、校正1D-LUT的图像处理电路970等。另外,作为拍摄部180,比如,可以利用CCD相机、CMOS相机等 进行装设。另外,这些各个部分,可以经系统总线980互相交换信息。另外,这些各个部分,既可以如电路那样以硬件方式装设,也可以如驱动器那样以软件方式装设。此外,也可以从存储用来使计算机工作的程序的信息存,体卯O中读出程序并将图像畸变校正部103等的功能装设到计算机中作为图像畸变校正部103等。作为这种信息存储媒体900,比如,可以应用CD-ROM、 DVD-ROM、 ROM、 RAM、 HDD等,其程序的读出方式,既可以是接触方式,也可以 是非接触方式。另外,代替信息存^f某体卯0,也可以经传送路径从主机装置等下载 用来装设上述各功能的程序等来装设上述各功能。以下,对利用这些各个部分的图像处理予以说明。图4为示出从实施例1中的前处理到投影对象区域信息生成为止的图 像处理的流程的流程图。首先,投影机20,执行前处理(步骤S1)。具体言之,比如,在使用者 启动投影纟几20的场合,控制部107,控制变焦部194变成变焦初始状态。 于是,校准信息生成部150,生成位置确认图像用的校准信息,投影部190, 根据经环境影响减轻部105、图像信息输出部140输入的该校准信息,将 位置确认图像予以投影。另外,作为位置确认图像,比如,具有将整个图 像进行9等分的场合的中央区域的图像、后述的方格图形图像是符合的。 投影机20,使使用者确认位置确认图像的中央的区域是否投影到屏幕10, 并且在未投影的场合,通过使使用者对投影机20的位置等进行调整,可以 使中央区域变成可靠地投影到屏幕10的状态。前处理结束后,在使用者按下投影机20的校正按钮时,投影机20执 行投影图像12的畸变校正处理和环境影响减轻处理。首先,校准信息生成部150,生成整个图像投影绿色单色图像(G图l象) 用的校准信息。投影部190,根据该校准信息生成G图像。拍摄部180,以自动曝光方式对G图像投影到屏幕10上的状态的感 测区域14进行拍摄,生成第1拍摄信息(步骤S2)。存储部160,存储第1 拍摄信息。其次,校准信息生成部150,生成将整个图^f象投影绿色和黑色的方格 图形构成的多色图像(方格图形图像)用的校准信息。图5为示出实施例1中的方格图形图像16的示图。方格图形图像16,是在将整个图像进行9等分的9个区域之中,中央 图像和四角的4个周围图像为黑色,其以外的4个的背景图像为绿色。投影部190,根据方格图形图像16用的校准信息,投影方格图形图像16。拍摄部180,对将方格图形图像16投影到其上的屏幕10上的感测区 域14,以G图像拍摄时的曝光进行拍摄,生成笫2拍摄信息(步骤S3)。存 储部160,存储第2拍摄信息。之后,校准信息生成部150,生成用来将整个图4象投影为红色的单色 图像(R图像)用的校准信息。投影部190,根据该校准信息投影R图像。拍摄部180,对R图像投影到屏幕10上的状态的感测区域14以G图 像拍摄时的曝光进行拍摄,生成第3拍摄信息(步骤S4)。存储部160,存 储第3拍摄信息。之后,校准信息生成部150,生成用来将整个图像投影为蓝色的单色 图像(B图像)用的校准信息。投影部190,根据该校准信息,投影B图像。拍摄部180,对B图像投影到屏幕10上的状态的感测区域14以G图 像拍摄时的曝光进行拍摄,生成第4拍摄信息(步骤S5)。存储部160,存 储第4拍摄信息。之后,校准信息生成部150,生成用来将整个图《象投影为黑色的单色 图像(K图像)用的校准信息。投影部190,根据该校准信息,投影K图像。拍摄部180,对K图像投影到屏幕10上的状态的感测区域14以G图 像拍摄时的曝光进行拍摄,生成第5拍摄信息(步骤S6)。存储部160,存 储第5拍摄信息。差分图像生成部106,生成以第1拍摄信息表示的G图像的拍摄图像 和以第5拍摄信息表示的K图像的拍摄图像的差分图像(GK差分图像)(步 骤S7)。存储部160,存储GK差分图像的信息。另外,差分图像生成部106,生成以第1拍摄信息表示的G图像的拍 摄图像和以第2拍摄信息表示的方格图形图像16的拍摄图像的差分图像 (方格差分图像)(步骤S8)。存储部160,存储方格差分图像的信息。投影区域信息生成部102,在根据方格差分图^f象的信息生成关于传感 器60的拍摄区域中的中央图像的区域(中央区域)的位置的中央区域信息和 拍摄区域中的周围图像的区域(周围区域)的位置的周围区域信息的同时, 根据中央区域信息及周围区域信息,生成关于拍摄区域中的投影图像12(投 影区域)的位置的投影区域信息(步骤S9)。具体言之,比如,投影区域信息生成部102,通过判別方格差分图像 的各像素的值(差分值)变化的点,检测中央区域的多个中夹基准位置和包含在方格差分图像中的周围区域的周围基准位置。于是,投影区域信息生成部102,根据这些基准位置,确定中央区域的四角的位置,根据该位置 确定投影区域的四角的位置。另外,作为投影区域信息,比如,相当于表 示拍摄区域中的投影区域的四角的位置的信息等。另外,投影对象区域信息生成部101,根据GK差分图像的信息和投 影区域信息,生成关于拍摄区域中的屏幕10的位置的投影对象区域信息(步 骤SIO)。具体言之,比如,投影对象区域信息生成部101,通过从基于投影区 域信息的中央区域的四角的位置向着外侧进行GK差分图像内的边*测 来确定边界线而生成投影对象区域信息。另外,作为投影对象区域信息, 比如,相当于表示拍摄区域中的屏幕10的四角的位置的信息等。图6为示出从实施例1中的校正信息生成到图像投影为止的图像处理 的流程的流程图。图像畸变校正部103,根据投影区域信息和投影对象区域信息,生成 表示校正投影图像12的畸变的程度的校正信息(步骤Sll)。显示区域信息生成部104,根据校正信息和投影区域信息,生成表示 拍摄区域中的畸变经过校正的投影图像12的显示区域的显示区域信息(步 骤S12)。更具体言之,显示区域信息生成部104,根据投影区域信息和投影对 象区域信息,判别各区域的形状的差别,相应于该差别对投影图像12的畸 变进行校正,并生成校正信息以便使投影图像12成为所要求的宽高比(纵 横比)。另外,由于投影对象区域信息生成部101、投影区域信息生成部102、 图像畸变校正部103的更具体的步骤,比如,可以采用在日本专利申请 2005-341139号中记栽的方法,所以在本实施例中将说明省略。控制部107,根据显示区域信息,判别畸变校正后的最佳变焦状态, 对变焦部194进行控制以便变成最佳变焦状态(步骤S13)。拍摄信息校正部130,根据来自控制部107的表示初始变焦状态的信息^示最佳变焦状态的信息、第l、笫3、第4、第5拍摄信息及显示区 域信息生成表示构成最佳变焦状态中的显示区域中的全部像素的三激励值 的每一类别的平均值的校正拍摄信息(步骤S14)。更具体言之,拍摄信息校正部130,生成表示R图像的拍摄信息的R、 G、 B各自的平均值,G图《象的拍4聂信息的R、 G、 B各自的平均值,B图 像的拍摄信息的R、 G、 B各自的平均值及K图像的拍摄信息的R、 G、 B 各自的平均值的校正拍摄信息。另外,颜色校正部122,根据表示理想的颜色的理想颜色信息和校正 拍摄信息,生成3D-LUT以便以理想的颜色对投影图像12进行投影(步骤 S15)。另外,亮度校正部124,通过R图像的校正拍摄信息、G图^f象的校正 拍摄信息及B图像的校正拍摄信息之和的运算,生成白色图像(W图像)的 校正拍摄信息(步骤S16)。更具体言之,比如,亮度校正部124,将从R图 像的校正拍摄信息、G图像的校正拍摄信息及B图像的校正拍摄信息之和 中两次减去K图像的校正拍摄信息所得到的值作为W图像的校正拍摄信 息生成。另外,之所以两次减去K图像的校正拍摄信息,是为了通过3个 值相加从成为3重的外光成分中除去2个量的外光成分。于是,亮度校正部124,根据来自拍摄信息校正部130的校正拍摄信 息、W图像的校正拍摄信息和表示理想的亮度的理想亮度信息,生成 1D-LUT以便以理想的亮度对投影图像12进行投影(步骤S17)。投影机20,通过以上的步骤变成图像信息的校正准备完成的状态。于是,在从PC输入图像信息的场合,图像畸变校正部103,为了对 投影图像12的畸变进行校正,根据校正信息对图像信息进行校正(步骤 S18)。另外,颜色校正部122,为了对投影图像12颜色进行校正,对经过图 像畸变校正部103校正的图像信息利用3D-LUT进行校正(步骤S19)。另外,亮度校正部124,为了对投影图像12的亮度进行校正,对经过 颜色校正部l"校正的图像信息利用1D-LUT进行校正(步骤S20)。图像信息输出部140,将进行了图像畸变校正处理和环境影响减轻处 理的图像信息输出到投影部190。投影部190,根据该图像信息对图像进行 投影(步骤S21)。如上所述,根据本实施例,投影机20,通过利用畸变校正后的显示区 域内的拍摄信息执行环境影响减轻处理,可以更适当地执行在进行投影图 像12的畸变校正处理场合的环境影响减轻处理。另外,投影机20,通过对利用变焦部194进行大小调整后的显示区域 内的拍摄信息执行环境影响减轻处理,可以更适当地执行在进行投影图像 12的大小调整场合的环境影响减轻处理。另外,根据本实施例,投影机20,通过使图像畸变校正用的校准图像 和颜色亮度校正用的校准图像共用化而对5种校准图像进行投影和拍摄, 就可以高效地执行图像处理。就是说,根据本实施例,投影机20,可以大 致同时进行图像畸变校正和考虑外光80及屏幕10的颜色的影响的颜色及 亮度的校正。结果,投影机20,可以减少校准处理所需要的时间而给予佳_ 用者高度的满足感。另外,根据本实施例,投影机20,通过由使用者利用位置确认图像对 于与中央图^^目当的区域是否ii/^幕10予以确认,可以在方格图形图像 16的中央图像内的拍摄信息确实包含于拍摄信息中的状态中进行拍摄。结 果,投影机20,可以利用适当的拍摄信息执行图像处理。另外,根据本实施例,投影机20,通过以一度自动曝光设定来对辉度 值最高的G图像进行拍摄,可以以适适当用环境的膝光生成第1拍摄信息。 另外,投影机20,通过以G图像的拍摄时的曝光生成第2〜第5拍摄信息, 可以以适合差分图像的生成、W图像的校正拍摄信息生成、环境影响校正 (颜色校正、亮度校正)的曝光来生成第2~第5拍摄信息。另夕卜,根据本实施例,投影机20,由于可以通过只利用一个传感器60 同时执行图像畸变校正处理和环境影响减轻处理,所以可以以更简易的结 构高效地执行图像处理。(实施例2)其次,作为实施例2,对利用图像畸变校正后的中央区域内的拍摄信 息的图像处理予以说明。在实施例1中,拍摄信息校正部130使用整个显示区域的像素的拍摄 信息。与此相对,在实施例2中,拍才聂信息校正部130使用上述的中央区 域内的像素的拍摄信息。在此场合,拍摄信息校正部130,通过使用来自 投影区域信息生成部102的投影区域信息来代替显示区域信息,可以把握 中央区域的四角的位置,可以使用中央图像内的拍摄信息。投影机20,也可以利用以这种方法进行畸变校正后的投影图像12的 拍才聂信息,可以利用适当的拍摄信息执行图像处理。特别是,通过利用位置确认图像使使用者确认与中央图《"目当的区域 是否进入投影对象区域,可以在方格图形图像16的中央图像内的拍摄信息 可靠地包含在拍摄信息中的状态下进行拍摄。(变形例)以上说明的是应用本发明的优选实施例,但本发明的应用并不限定于 上述实施例。比如,在上述实施例中,投影机20,利用的是绿色和黑色的方格图形 图像16,但是,比如,也可以利用绿色以外的单色(红色或蓝色)和黑色的 方格图形图像。另外,构成方格图形图像16的颜色的图形也可以相反。另外,在上述实施例中,投影机20,未利用白色的单色图像,但是, 也可以在上述的单色图像之外利用白色的单色图像,也可以利用白色和黑 色的方格图形图像代替方格图形图像16。据此,投影机20,需要对新的白色的单色图像进行投影并进行拍摄处 理,但可以不需要生成白色的校正拍摄信息的处理。另外,在上述实施例中,投影机20,是根据投影对象区域信息和投影 区域信息进行图像的畸变的校正,但也可以进行除此之外的图像畸变校正。 比如,图像畸变校正部103,也可以根据拍摄信息检测出拍摄图像内的辉 度值的峰值位置,根据该峰值位置对图像的畸变进行校正。据此,投影机20,由于不需要投影对象区域信息,在不能检测屏幕IO等的四角的场合也可以校正图^f象的畸变。另外,在投影部l卯具有透镜移动部的场合,图像畸变校正部,通过 控制透镜移动部就可以控制图像的畸变使其不会发生。另外,比如,有时在处理部100中设置外光影响去除部,外光影响去 除部,在K图像的拍摄信息中具有大于等于规定值的辉度值的像素区域时, 将GK差分图像中的该像素区域的辉度值变换为GK差分图像中的该像素 区域附近的辉度值,并将变换后的拍摄信息作为K图像的拍摄信息存储于 存储部160也是可以的。据此,投影机20,可以去除部分外光80的影响,执行适当的图像处理。另夕卜,也不一定需要图4所示的前处理(步骤S1),投影机20也可以在 启动之后立即执行步骤S2以下的处理。另外,在投影部190不具有变焦功能的场合,图像信息校正部120, 也可以利用显示区域内的拍摄信息来代替利用校正拍摄信息而生成 3D-LUT及1D-LUT。另外,在上述实施例中,传感器60,是利用K图像生成第5拍摄4言 息,但作为变形例,也可以对非投影时的屏幕10进行拍摄生成第5拍摄信 息。另外,投影图像12与屏幕10的位置关系并不限定于图1所示的示例。 比如,投影图像12的整个外框既可以在屏幕10的外框的外侧,也可以在 内侧。另外,方格图形图像16,并不限定于上述实施例。比如,中央图像及 周围图像的形状并不限定于矩形,也可以是圓形、三角形等等。另夕卜,在将图《象投影到屏幕10以外的黑板、白板等之中的投影对象区 域的场合本发明也有效。另外,比如,在上述实施例中,说明的是将图像处理系统装设于投影 机20中的示例,但也可以装设于投影机20以外的CRT(阴极射线管)等投 影机20以外的图像处理系统中。另外,作为投影机20,在液晶投影机以外,比如,也可以利用采用DMD(数字微镜器件)的投影机等。另夕卜,DMD 是美国Texas Instruments公司的商才示。另外,上述投影机20的功能,比如,既可以在投影机羊体中装设,也 可以在多个处理装置中分散(比如,在投影机和PC中分散处理)装设。此外,在上述实施例中,是将传感器60内置于投影机20中的结构, 但也可以是制作成为将传感器60与投影机20分开的独立的装置。

Claims (11)

1. 一种图像处理系统,其特征在于包括: 通过对包含投影于投影对象区域的投影图像的至少一部分的区域进行拍摄而生成拍摄信息的拍摄部, 根据上述拍摄信息,生成表示关于上述拍摄部的拍摄区域中的上述投影图像的位置的信息的投影区域信息的投影区域信息生成部, 对上述投影图像的畸变进行校正并生成表示该校正的程度的校正信息的图像畸变校正部, 根据上述投影区域信息和上述校正信息,生成表示上述拍摄区域中的上述投影图像的畸变校正后的显示区域的显示区域信息的显示区域信息生成部,以及 根据上述拍摄信息和上述显示区域信息,利用包含于上述拍摄信息中的上述显示区域内的信息执行减轻由于理想环境与实际的使用环境的差别而产生的环境影响的处理的环境影响减轻部。
2. 如权利要求1所述的图像处理系统,其特征在于: 包括对调整上述投影图像的大小的变焦部进行控制,并生成表示该调整的程度的调整信息的控制部,使得根据上述显示区域信息,以相当于上 述投影对象区域内的上述显示区域的区域的最佳大小将上述投影图像进行 投影,上述环境影响减轻部包括:通过才艮据上述调整信息,判别由于上述调整引起的上述投影图像的亮 度的变化,并相应于该亮度的变化对包含于上述拍摄信息中的上述显示区 域内的信息进行校正而生成校正拍摄信息的拍摄信息校正部,以及根据上述校正拍摄信息,对图像信息进行校正以使上述投影图像的颜 色及亮度变成理想状态的图像信息校正部。
3. 如权利要求2所述的图像处理系统,其特征在于: 上述图 <象信息校正部包括:根据表示理想的颜色的理想颜色信息和上述校正拍摄信息,对图像信 息进行校正的颜色校正部,使得以上述理想的颜色对上述投影图像进4亍投 影,以及根据表示理想的亮度的理想的亮度信息和上述校正拍摄信息,对利用 上述颜色校正部校正了的图像信息进行校正的亮度校正部,使得以上述理 想的亮度对上述投影图像进行投影。
4. 如权利要求3所述的图像处理系统,其特征在于: 包括在不同的时刻分别将红色的单色图像、绿色的单色图像、蓝色的单色图像、黑色的单色图像和包含红色、绿色、蓝色中的任何一种单色及 黑色的多色图像作为上述投影图像进行投影的投影部,生成根据上述多色图像的拍摄信息和红色、绿色、蓝色、黑色中的任 何一种单色图 <象的拍才聂信息的差分图 <象的差分图4象生成部,上述多色图像,由位于该多色图像的中央附近的中央图像、位于该中 央图像的周围的周围图像和上述中央图像及上述周围图像以外的背景图4象 构成,上述中央图像及上述周围图像是黑色,上述背景图像是黑色以外的单 色,或者上述中央图像及上述周围图像是黑色以外的单色,上述背景图像 是黑色,上述投影区域信息生成部,根据上述差分图像生成有关上述拍摄区域 中的上述中央图像的位置的中央区域信息和有关上述拍摄区域中的上述周 围图像的位置的周围区域信息,并根据上述中央区域信息及上述周围区域 信息生成上述投影区域信息。
5. 如权利要求4所述的图像处理系统,其特征在于: 上述拍摄信息校正部,根据红色、绿色、蓝色及黑色的各单色图像的拍摄信息,生成红色、绿色、蓝色及黑色的各单色图像的校正拍摄信息, 上述颜色校正部,根据红色、绿色、蓝色及黑色的各单色图像的校正拍摄信息,对上述图像信息进行校正,上述亮度校正部,根据红色、绿色、蓝色及黑色的各单色图像的校正拍摄信息,生成白色的单色图像的校正拍摄信息,并利用该白色的单色图 像的校正拍摄信息,由上述颜色校正部对经过校正的图像信息进行校正。
6. 如权利要求4所述的图像处理系统,其特征在于: 上述拍摄信息校正部,对于红色、绿色、蓝色及黑色的各单色图像的每个拍摄信息,对包含在上述拍摄信息中的构成上述显示区域的全部像素 的图像信号值的平均值按照该图像信号值的每个类别进行运算,并通it^目 应于上述亮度的变化对上述图像信号值的每个类别的平均值进行校正,生 成表示校正后的平均值的信息作为上述校正拍摄信息。
7. —种图像处理系统,其特征在于,包括:通过对包含投影于投影对象区域的投影图像的至少 一部分的区域进行 拍摄而生成拍摄信息的拍摄部,根据上述拍摄信息,生成表示关于上述拍摄部的拍摄区域中的上述投 影图像的位置的信息的投影区域信息的投影区域信息生成部,对上述投影图像的畸变进行校正并生成表示该校正的程度的校正信息 的图像畸变校正部, '执行减轻由于理想环境与实际的使用环境的差别而产生的环境影响的 处理的环境影响减轻部,在不同的时刻分别将红色的单色图像、绿色的单色图像、蓝色的单色 图像、黑色的单色图像和包含红色、绿色、蓝色中的任何一种单色和黑色 的多色图像作为上述投影图像进行投影的投影部,生成根据上述多色图像的拍摄信息和红色、绿色、蓝色、黑色中的任 何一种单色图像的拍摄信息的差分图像的差分图像生成部,上述多色图像,由位于该多色图像的中央附近的中央图像、位于该中 央图像的周围的周围图像和上迷中央图卩象及上述周围图像以外的背景图像 构成,上述中央图像及上述周围图像是黑色,上述背景图像是黑色以外的单 色,或者上述中央图像及上迷周围图像是黑色以外的单色,上述背景图像 是黑色,上述投影区域信息生成部,根据上述差分图像生成有关上述拍摄区域 中的上述中央图像的位置的中央区域信息和有关上述拍摄区域中的上述周 围图像的位置的周围区域信息,并根据上述中央区域信息及上述周围区域 信息生成上述投影区域信息,上述环境影响减轻部,4艮据上述拍摄信息、上述校正信息和上述中央 区域信息,利用包含于上述拍摄信息中的上述畸变经过校正的状态的上述 中央图像内的信息执行减轻上述环境影响的处理。
8. 如权利要求7所述的图像处理系统,其特征在于: 上述投影部,在上述投影图像的投影前将具有与上述多色图像或上述中央图^^目当的区域的图像作为位置确认图像进行投影,以便由使用者确 认是否相当于上述中央图像的区域是否投影到上述投影对象区域。
9. 一种投影机,其特征在于具有如权利要求1〜8中任何一项所述的图 像处理系统。
10. —种利用具有拍摄部和处理部的计算机的图像处理方法,其特征在于:上述拍摄部,通过对包含投影于投影对象区域的投影图像的至少 一部 分的区域进行拍摄而生成拍摄信息, 上述处理部,根据上述拍摄信息,生成表示有关上述拍摄部的拍摄区域中的上述投 影图像的位置的信息的投影区域信息, 对上述投影图像的畸变进行校正, 生成表示该校正的程度的校正信息,根据上述投影区域信息和上述校正信息,生成表示上迷拍摄区域中的 上述投影图像的畸变校正后的显示区域的显示区域信息,以及根据上述拍摄信息和上述显示区域信息,利用包含于上述拍摄信息中 的上述显示区域内的信息执行减轻由于理想环境与实际的使用环境的差别 而产生的环境影响的处理。
11. 一种利用具有拍摄部、处理部和投影部的计算机的图像处理方法,其特征在于:上述投影部,在不同的时刻分别将红色的单色图像、绿色的单色图像、 蓝色的单色图像、黑色的单色图像和包含红色、绿色、蓝色中的任何一种 单色及黑色的多色图像作为投影图像进行投影,上述多色图像,由位于该多色图像的中央附近的中央图像、位于该中 央图像的周围的周围图像和上述中央图像及上述周围图像以外的背景图像 构成,上述中央图像及上述周围图像是黑色,上述背景图像是黑色以外的单 色,或者上述中央图像及上述周围图像是黑色以外的单色,上述背景图像 是黑色,上述拍摄部,通过对包含投影于投影对象区域的各投影图像的至少一 部分的区域进行拍摄而生成拍摄信息, 上述处理部,生成根据上述多色图像的拍摄信息和红色、绿色、蓝色、黑色中的任何一种单色图像的拍摄信息:的差分图像,根据上述差分图像,生成有关上述拍摄部的拍撮区域中的上述中央图 像的位置的中央区域信息和有关上述拍摄区域中的上述周围图像的位置的 周围区域信息,根据上述中央区域信息及上述周围区域信息,生成表示有关上述拍摄 区域中的上述投影图像的位置的信息的投影区域信息, 校正上述投影图像的畸变, 生成表示该校正的程度的校正信息,根据上述拍摄信息、上述校正信息和上述中央区域信息,利用包含于 上述拍摄信息中的上述畸变经过校正的状态的上述中央图像内的信息,执 行减轻由于理想环境与实际的使用环境的差别而产生的环境影响的处理。
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