CN102457692A - 投影仪以及投影仪的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种朝投射面投射图像的投影仪和投影仪的控制方法，该投影仪具备：投射上述图像的投射部；使上述投射部投射包含移动检测用的特征图像的图像的投射控制部；拍摄上述投射面的摄像部；图像处理部，该图像处理部基于在利用上述投射部投射上述特征图像的过程中利用上述摄像部拍摄而取得的拍摄图像生成参照图像，基于在投射上述特征图像的过程中、在与拍摄上述拍摄图像的时间点不同的时间点利用上述摄像部拍摄而取得的拍摄图像生成比较用图像；以及移动检测部，该移动检测部使用利用上述图像处理部生成的上述参照图像和上述比较用图像来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

Description

投影仪以及投影仪的控制方法

技术领域

本发明涉及朝投射面投射图像的投影仪、以及投影仪的控制方法。

背景技术

公知在利用投影仪朝屏幕等的投射面投射图像的情况下，投射面的图像因投影仪的投射角发生形变。以往的投影仪具有使所投射的图像变形以使图像在投射面中成为正确的形状的梯形形变修正功能。若在进行该梯形形变修正之后投影仪移动，则投射角变化，投射图像再次产生形变。因此，以往，提出有如下的技术：具备检测设置角度的功能的投影仪在检测到设置角度的变化的情况下再次执行梯形形变修正(例如参照专利文献1)。专利文献1所记载的投影仪具有利用加速度传感器检测倾斜角的功能，在投影仪的角度变化3度以上的情况下自动地进行梯形形变修正。

专利文献1：日本特开2003-283963号公报

然而，投射图像的形变不仅受投影仪的倾斜角的影响，而且受水平面内的投射角的影响，因此，在投影仪相对于投射面的相对位置变化的情况下，存在投射图像产生形变的可能性。因此，为了应对投射中的投射图像的形变，期望对投影仪的朝向各个方向的移动、朝向投射面侧的移动进行检测，但在以往的方法中难以检测上述的所有的移动。

发明内容

本发明就是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，提供一种能够可靠地检测投射角变化这样的、投影仪相对于投射面的相对位置的变化的投影仪，以及该投影仪的控制方法。

为了达成上述目的，本发明提供朝投射面投射图像的投影仪，其特征在于，上述投影仪具备：投射部，该投射部投射上述图像；投射控制部，该投射控制部使上述投射部投射包含移动检测用的特征图像的图像；摄像部，该摄像部拍摄上述投射面；图像处理部，该图像处理部基于第一拍摄图像生成参照图像，并基于第二拍摄图像生成比较用图像，该第一拍摄图像是在由上述投射部投射上述特征图像的过程中利用上述摄像部拍摄而取得的，该第二拍摄图像是在投射上述特征图像的过程中、在与拍摄上述第一拍摄图像的时间点不同的时间点利用上述摄像部拍摄而取得的；以及移动检测部，该移动检测部使用利用上述图像处理部生成的上述参照图像和上述比较用图像来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

根据本发明，通过使用基于在将包含移动检测用的特征图像的图像投射于投射面的状态下拍摄投射面而得到的拍摄图像的参照图像、和基于在将包含特征图像的图像投射于投射面的状态下在与上述拍摄不同的时间点拍摄的拍摄图像的比较用图像，检测投影仪相对于投射面的相对位置的变化。由于将包含特征图像的图像投射于投射面而进行拍摄，并对基于拍摄图像的参照图像和比较用图像进行比较，因此能够不受投射面的状态等影响地进行比较，能够可靠地检测移动。由此，即便是在投射面与投影仪的任一方移动的情况下，无论移动方向如何，均能够可靠地检测移动。例如能够检测使投射角变化这样的投影仪的位置变化。因此，能够进行自动地进行投射面的图像的形变修正等的处理，能够期待便利性的提高。

并且，根据本发明，能够不受投射面的状态等影响地可靠地检测参照图像与比较用图像之间的差，能够可靠地检测投影仪相对于投射面的相对位置的变化。

并且，根据本发明，通过使用框形状的特征图像，能够更可靠地检测参照图像与比较用图像之间的差。

并且，根据本发明，由于以不与投射图像重叠的方式投射特征图像，因此能够不受投射中的投射图像的制约地投射特征图像，并且，能够更可靠地检测参照图像与比较用图像之间的差。

并且，根据本发明，由于利用显示部的可显示区域中的非显示部分，以不与投射图像重叠的方式投射特征图像，因此能够不受投射中的投射图像的制约地投射特征图像，并且，能够更可靠地检测参照图像与比较用图像之间的差。

并且，根据本发明，由于在检测到投射面与投影仪之间的相对位置的变化的情况下对所投射的图像的梯形形变进行修正，因此能够将投射于投射面的图像保持在形变少的良好的状态。

并且，为了达成上述目的，本发明提供一种具备朝投射面投射图像的投射部的投影仪的控制方法，其特征在于，利用上述投射部投射包含移动检测用的特征图像的图像，基于在投射上述特征图像的过程中利用上述摄像部拍摄而取得的第一拍摄图像生成参照图像，利用在投射上述特征图像的过程中、在与上述第一拍摄图像所被拍摄的时间点不同的时间点利用上述摄像部拍摄而取得的第二拍摄图像生成比较用图像，使用所生成的上述参照图像和上述比较用图像来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

通过执行本发明的控制方法，投影仪通过使用基于在将包含移动检测用的特征图像的图像投射于投射面的状态下拍摄投射面而得到的拍摄图像的参照图像、和基于在将包含特征图像的图像投射于投射面的状态下在与上述拍摄不同的时间点拍摄的拍摄图像的比较用图像，检测投影仪相对于投射面的相对位置的变化。由于将包含特征图像的图像投射于投射面而进行拍摄，并对基于拍摄图像的参照图像和比较用图像进行比较，因此能够不受投射面的状态等影响地进行比较，能够可靠地检测移动。由此，即便是在投射面与投影仪的任一方移动的情况下，无论移动方向如何，均能够可靠地检测移动。例如能够检测使投射角变化这样的投影仪的位置变化。因此，能够进行自动地进行投射面的图像的形变修正等的处理，能够期待便利性的提高。

并且，根据本发明，由于投影仪在检测到投射面与投影仪之间的相对位置的变化的情况下对梯形形变进行修正，因此能够将投射于投射面的图像保持在形变少的良好的状态。

并且，为了达成上述目的，本发明提供一种朝投射面投射图像的投影仪，其特征在于，上述投影仪具备：投射部，该投射部投射上述图像；摄像部，该摄像部拍摄上述投射面；图像处理部，该图像处理部基于利用上述摄像部拍摄而取得的第一拍摄图像生成参照图像，并且，基于在与上述第一拍摄图像所被拍摄的时间点不同的时间点利用上述摄像部拍摄而取得的第二拍摄图像生成比较用图像；以及移动检测部，该移动检测部对利用上述图像处理部生成的上述参照图像和上述比较用图像进行比较，通过检测因位于上述摄像部的拍摄范围的特征物在图像中的位置的变化而引起的图像的差来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

根据本发明，对基于拍摄投射面得到的拍摄图像而生成的参照图像和比较用图像进行比较，通过检测因位于拍摄范围的特征物在图像中的位置的变化而引起的图像的差来检测投影仪相对于投射面的相对位置的变化。由此，即便投射面和投影仪的任一方移动，无论移动方向如何，均能够可靠地检测移动。例如能够可靠地检测使投射角变化这样的投影仪相对于投射面的位置变化。因此，能够进行自动地进行投射面的图像的形变修正等的处理，能够提高便利性。

并且，根据本发明，能够可靠地检测参照图像与比较用图像之间的图像差。

并且，根据本发明，能够利用朝屏幕投射图像的投影仪迅速地检测基于拍摄屏幕所设置的投射面而得到的拍摄图像而生成的参照图像与比较用图像之间的差，能够迅速且可靠地检测投影仪相对于屏幕的相对位置的变化。

并且，根据本发明，通过对除了屏幕的框的内侧的范围的图像进行比较，能够不受朝屏幕投影中的图像的影响地检测参照图像以及比较用图像的差。因此，即便是在朝屏幕投影图像的过程中，也能够迅速且可靠地检测投影仪相对于屏幕的相对位置的变化。

并且，根据本发明，不会受在屏幕的周围移动的人影的影响等地检测参照图像以及比较图像的差，从而能够迅速且可靠地检测投影仪相对于屏幕的相对位置的变化。

并且，根据本发明，由于在检测到投射面与投影仪之间的相对位置的变化的情况下，对所投射的图像的梯形形变进行修正，因此能够将投射于投射面的图像保持在形变少的良好的状态。

并且，为了达成上述的目的，本发明提供一种具有摄像部、且朝投射面投射图像的投影仪的控制方法，其特征在于，基于利用上述摄像部拍摄上述投射面而得到的第一拍摄图像生成参照图像，基于在与拍摄上述第一拍摄图像的时间点不同的时间点利用上述摄像部拍摄上述投射面而得到的第二拍摄图像生成比较用图像，对上述参照图像以及上述比较用图像进行比较，通过检测因位于上述摄像部的拍摄范围的特征物在图像中的位置的变化而引起的图像的差来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

通过执行本发明的控制方法，投影仪对基于拍摄投射面而得到的拍摄图像生成的参照图像、和基于在不同的时间点拍摄的拍摄图像生成的比较用图像进行比较，检测因位于摄像范围的特征物在图像中的位置的变化而引起的图像的差，由此来检测投影仪相对于投射面的相对位置的变化。由此，即便投射面和投影仪的任一方移动，无论移动方向如何，均能够可靠地检测移动。例如能够可靠地检测使投射角变化这样的投影仪相对于投射面的相对位置变化。因此，能够进行自动地进行投射面的图像的形变修正等的处理，能够提高便利性。

并且，根据本发明，由于投影仪在检测到投射面与投影仪之间的相对位置的变化的情况下对梯形形变进行修正，因此能够将投射于投射面的图像保持在形变少的良好的状态。

根据本发明，不会受投射面的状态等影响，即便投射面和投影仪中的任一方移动，无论移动方向如何，均能够可靠地检测移动。

附图说明

图1是示出应用了本发明的第一实施方式所涉及的投影仪的结构的框图。

图2是示出投影仪的动作的流程图。

图3是示出投影仪的梯形形变修正处理的流程图。

图4中，图4A、图4B、图4C以及图4D是示出基于梯形形变修正的显示状态的变化的图，图4A示出修正前的投射图像的例子，图4B示出修正前的液晶面板的可显示区域，图4C示出修正后的投射图像的例子，图4D示出修正后的液晶面板的可显示区域。

图5是示出基于框检测的动作检测处理的流程图。

图6是示出使用测量图案进行的动作检测处理的流程图。

图7中，图7A、图7B以及图7C是示出投射于屏幕的测量图案的例子的图，图7A示出投射图像的例子，图7B示出测量图案的例子，图7C示出将测量图案重叠于图像进行投射的例子。

图8中，图8A以及图8B是示出投射于屏幕的测量图案的其他例的图，图8A示出框形状的测量图案的例子，图8B示出将框形状的测量图案重叠于图像进行投射的例子。

图9是示出投射于屏幕的测量图案的其他例的图，示出将时刻显示形状的测量图案重叠于图像进行投射的例子。

图10是示出应用了本发明的第二实施方式所涉及的投影仪的结构的框图。

图11是示出投影仪的动作的流程图。

图12是详细地示出梯形形变修正处理的流程图。

图13中，图13A以及图13B是示出利用投影仪生成的参照图像以及掩膜图像的具体例的图，图13A示出参照图像的例子，图13B示出掩膜图像的例子。

标号说明

100、100A：投影仪；120：CPU；127：图像处理部；128：动作检测部(移动检测部)；129：图案投射控制部(投射控制部)；130：液晶面板(显示部、投射部)；132：液晶面板驱动部；134：影像用处理器；136：梯形形变修正部；140：照明光学系统(投射部)；150：投射光学系统(投射部)；160：RAM；161：参照图像存储部；162：比较用图像存储部；170：ROM；171：调整用图像存储部；172：测量图案存储部；180：摄像部；181：CCD相机；182：拍摄图像存储器；SC：屏幕(投射面)。

具体实施方式

第一实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出第一实施方式所涉及的投影仪100的整体结构的框图。从内置的存储装置所存储的映像源(省略图示)、或者是个人计算机、各种影音播放器等外部的图像供给装置(省略图示)朝投影仪100输入图像信号。投影仪100将基于输入的图像信号调制后的光投射至屏幕SC等的投射面上，并使其作为图像(以下称作“投射图像”)显示。在本实施例中，屏幕SC大致直立，屏幕面呈矩形形状。输入到投影仪100的图像可以是动态图像(影像)和静态图像中的任一方，投影仪100能够将影像投射于屏幕SC、也可以将静态图像持续投射于屏幕SC。在以下的实施方式中，以基于从外部输入的影像信号投射影像的情况为例进行说明。

投影仪100大体包括进行光学图像的形成的光学系统和进行电气处理影像信号的图像处理系统。作为投射部发挥功能的光学系统由照明光学系统140、液晶面板130、以及投射光学系统150构成。照明光学系统140具备由氙灯、超高压汞灯、LED等构成的光源。照明光学系统140可以具备将光源所发出的光引导至液晶面板130的反射器以及辅助反射器，也可以具备用于提高投射光的光学特性的透镜组(省略图示)、偏光板、或者是使光源所发出的光在到达液晶面板130的路径上减弱的调光元件等。

液晶面板130(显示部)接受来自后述的图像处理系统的信号，在面板面形成图像。液晶面板130构成为具备与RGB的三原色对应的3片液晶面板，以进行彩色的投影。来自照明光学系统140的光被分离成RGB这三种颜色的色光，各种颜色的光入射至对应的各液晶面板。通过各液晶面板而被调制后的色光由正交二向色棱镜等合成光学系统合成，并朝投射光学系统150射出。

投射光学系统150具备：进行所投射的图像的放大/缩小以及焦点的调整的变焦透镜152，调整变焦的程度的变焦调整用马达156，以及进行对焦的调整的对焦调整用马达157。由液晶面板130调制后的光入射至投射光学系统150，使用变焦透镜152将投射图像成像在屏幕SC上。变焦透镜152中，透镜的位置等由变焦调整用马达156和对焦调整用马达157调整，以进行变焦调整和对焦调整，在变焦调整中，进行屏幕SC上的投射图像的放大/缩小，在对焦调整中，使投射图像恰当地成像在屏幕SC上。

图像处理系统以对投影仪100整体进行统一控制的CPU 120和影像用处理器134为中心构成，具备：A/D转换部110、液晶面板驱动部132、透镜驱动部155、RAM 160、包括形变调整用图像存储部171和测量图案存储部172的ROM 170、具备CCD相机181的摄像部180、拍摄图像存储器182、遥控控制部190、遥控191、操作部195等。上述的构成图像处理系统的各要素经由总线102相互连接。

A/D转换部110是对从上述的外部的图像供给装置经由缆线200输入的模拟输入信号进行A/D转换的器件，并将转换后的数字信号朝影像用处理器134输出。影像用处理器134对从A/D转换部110输入的数字信号进行调整亮度、对比度、颜色的浓度、色调、投射图像的形状等的图像的显示状态的处理，之后对液晶面板驱动部132输出处理后的影像信号。液晶面板驱动部132基于从影像用处理器134输入的影像信号驱动液晶面板130。由此，在液晶面板130上形成与输入到A/D转换部110的影像信号对应的影像，该图像经由投射光学系统150作为投射图像形成在屏幕SC上。

作为影像用处理器134所进行的图像处理，除了包括上述的亮度、对比度、色调等的修正之外，还包括梯形形变修正。在图1中，特意将进行梯形形变修正的回路作为梯形形变修正部136示出。梯形形变修正部136基于由CPU 120所具备的处理部算出的投射距离以及投影投射角的值对数字信号进行梯形形变修正。

并且，影像用处理器134对上述的梯形形变修正中的特定的形变检测用图像的显示进行控制。影像用处理器134可以使用作为梯形形变修正用的DSP(数字信号处理器)销售的通用的处理器构成，也可以使用专用的ASIC构成。

此外，在从CPU 120对影像用处理器134输入后述的测量图案以及命令的情况下，影像用处理器134使该测量图案的图像与从A/D转换部110输入的图像重叠，并利用液晶面板驱动部132进行显示。影像用处理器134还能够根据CPU 120的控制停止显示从A/D转换部110输入的图像而仅显示测量图案。

CPU 120与影像用处理器134一起进行投影仪100中的图像处理。CPU 120具备：变焦比算出部123、焦距算出部124、三维测量部125、投射角算出部126、图像处理部127、动作检测部128、图案投射控制部129(投射控制部)。上述各部通过CPU 120执行预先存储于ROM 170的特定的程序来实现。

变焦比算出部123、焦距算出部124、三维测量部125、以及投射角算出部126的各处理部进行为了算出投影仪100与屏幕SC之间的相对距离(以下称作投射距离)、屏幕SC相对于从投影仪100投射的投射光的光轴的倾斜亦即投射角(以下称作投影投射角)所需要的处理。

CPU 120，在通过上述各处理部的动作算出投影投射角以及投射距离时，将与投影投射角对应的信号输出至影像用处理器134，将与投射距离对应的信号输出至透镜驱动部155。当从CPU 120对影像用处理器134输入与投影投射角对应的信号后，影像用处理器134基于该信号进行梯形形变修正。当确定了投影仪100的光学系统的光轴与屏幕SC之间的夹角亦即投影投射角时，能够求出影像的形变方式。当与投影投射角对应的参数被设定后，影像用处理器134对从A/D转换部110输入的图像进行修正，以对投射图像的形变进行修正，并将修正后的影像信号输出至液晶面板驱动部132。显示于液晶面板130的图像，利用该梯形形变修正部136的功能变形以对梯形形变进行修正。

并且，如后所述，CPU 120所具备的图像处理部127以及图案投射控制部129生成用于检测屏幕SC与投影仪100之间的相对位置的变化的参照图像以及比较用图像，动作检测部128基于所生成的参照图像和比较用图像来检测投影仪100相对于屏幕SC的相对位置的变化。

图像处理部127取得由摄像部180拍摄并收纳于拍摄图像存储器182的拍摄图像，对该拍摄图像进行Y成分的提取、轮廓强调、除噪、顶点算出等处理，从而生成参照图像。并且，图像处理部127取得由摄像部180拍摄并收纳于拍摄图像存储器182的拍摄图像，与参照图像同样对该拍摄图像进行Y成分的提取、轮廓强调、除噪、顶点算出等处理，从而生成比较用图像。作为参照图像的基础的拍摄图像和作为比较用图像的基础的拍摄图像是在不同时刻拍摄的图像。图像处理部127以预先设定的周期取得拍摄图像从而生成比较用图像。图像处理部127所生成的参照图像被存储于RAM 160所具备的参照图像存储部161。并且，图像处理部127所生成的比较用图像被收纳于RAM 160所具备的比较用图像存储部162。

并且，作为参照图像以及比较用图像，存在如下的情况：在将测量图案投射于屏幕SC的状态下利用摄像部180拍摄屏幕SC，以该拍摄图像为基础生成参照图像以及比较用图像。在该情况下，在参照图像以及比较用图像中包括测量图案的图像。例如在利用白色的墙面作为屏幕SC的情况等中，在摄像部180的拍摄图像未映现出具有特征的部分的情况下，难以对参照图像和比较用图像进行比较。在这种情况下，通过将测量图案投射于屏幕SC，能够利用该测量图案的图像正确地对参照图像和比较用图像进行比较。

具体而言，利用CPU 120所具备的图案投射控制部129的功能来读取存储于测量图案存储部172的测量图案(特征图像)，并与命令一起输出至影像用处理器134。影像用处理器134根据输入的命令将所输入的测量图案重叠于投射图像并利用液晶面板驱动部132显示。在以这种方式朝屏幕SC投射测量图案的状态下，摄像部180进行拍摄。在用于生成参照图像的拍摄时、以及用于生成比较用图像的拍摄时的任一时刻均进行测量图案的投射。

如后所述，动作检测部128对图像处理部127所生成的参照图像和比较用图像进行比较，由此来检测投影仪100相对于屏幕SC的相对位置的变化。

当从CPU 120对透镜驱动部155输入与投射距离相当的信号时，透镜驱动部155基于该信号驱动对焦调整用马达157而进行对焦调整。为了进行对焦调整，需要知道变焦透镜152的变焦比。该变焦比例如可以根据基于变焦调整用马达156的对变焦透镜152的驱动量算出，也能够根据基于摄像部180的拍摄图像算出。

RAM 160形成临时收纳CPU 120所执行的程序、数据的工作区域。另外，影像用处理器134作为内置RAM具备执行自身所进行的图像的显示状态的调整处理等各处理时所需要的工作区域。RAM 160具备：存储图像处理部127所生成的参照图像的参照图像存储部161、以及存储图像处理部127所生成的比较用图像的比较用图像存储部162。

并且，ROM 170存储为了实现上述的各处理部而由CPU 120执行的程序、该程序所涉及的数据等。并且，ROM 170利用后述的梯形形变修正处理将投射至屏幕SC的调整用图像的数据存储于调整用图像存储部171。

遥控控制部190接收从投影仪100的外部的遥控器191发送的无线信号。遥控器191具备由用户操作的操作单元(省略图示)，并将与针对操作单元的操作对应的操作信号作为红外线信号或者是作为使用了规定频率的电波的无线信号发送。遥控控制部190具备接收红外线信号的受光部(省略图示)、接收无线信号的接收回路(省略图示)，接收从遥控器191发送的信号并进行解析，生成表示基于用户的操作内容的信号并输出至CPU 120。

操作部195具备操作单元(省略图示)，将与针对操作单元的操作对应的操作信号输出至CPU 120。作为该操作单元，存在指示电源ON/OFF的开关、指示梯形形变修正开始的开关、指示开始后述的再修正处理的开始的开关等。

摄像部180具备使用公知的图像传感器亦即CCD的CCD相机181。摄像部180设置于投影仪100的前表面，亦即设置于能够利用CCD相机181拍摄投影光学系统150朝屏幕SC投射影像的方向的位置。摄像部180以在推荐的投影距离中使投影于屏幕SC的投射图像的整体至少进入拍摄范围内的方式设定CCD相机181的相机方向以及角度。CCD相机181除了具备CCD之外，还具备在CCD上形成影像的单焦点透镜、对入射至CCD的光量进行调整的自动光圈等机构，还具备从CCD读取影像信号的控制电路等。自动光圈的机构从控制电路接收与来自CCD相机181的影像的亮度的累计值相当的信号，并以使亮度的累计值进入规定的范围的方式自动地对设置于单焦点透镜的光圈(iris)进行调整。

由自动光圈进行了亮度调整后的图像从摄像部180输出至拍摄图像存储器182，并反复写入拍摄图像存储器182的规定的区域。拍摄图像存储器182在一个画面的量的图像的写入完毕后使规定的区域的标记依次反转，因此，CPU 120通过参照该标记就能够获知使用摄像部180进行的拍摄是否已完毕。CPU 120参照该标记访问拍摄图像存储器182，以取得所需要的拍摄图像。

接着，对投影仪100的动作进行说明。

图2以及图3是示出投影仪100的动作的流程图，图2示出整体的动作，图3详细地示出图2的步骤S13所示的梯形形变修正处理。

投影仪100在电源被接通后基于从外部输入的影像信号开始投射图像的投射(步骤S11)，在利用控制器191或者操作部195的操作单元的操作指示执行设置(setup)后(步骤S12)，执行梯形形变修正处理(步骤S13)。通过该梯形形变修正处理，投射至屏幕SC的投射图像，因投影仪100的投影投射角造成的变形被修正，大致成为本来的形状。

此处，对梯形形变修正处理进行说明。

如图3所示，投影仪100的CPU 120对影像用处理器134进行控制，停止从A/D转换部110输入至影像用处理器134的影像信号的显示。此外，CPU 120读取存储于调整用图像存储部171的调整用图像，并将该调整用图像与命令一起输出至影像用处理器134，使之显示于液晶面板130，并将之投射于屏幕SC(步骤S21)。

其次，CPU 120在调整用图像被投射至屏幕SC的状态下利用摄像部180拍摄投射图像(步骤S22)。该拍摄图像通过CPU 120的控制被保存于拍摄图像存储器182。

CPU 120从拍摄图像存储器182取得在投射调整用图像的过程中拍摄的拍摄图像，并基于该拍摄图像算出利用梯形形变修正部136对梯形形变进行修正的参数(步骤S23)。

在该步骤S23中，CPU 120利用三维测量部125的功能执行三维测量处理。该三维测量处理是检测以投影仪100的变焦透镜152的主点为原点的三维坐标系(以下称作“透镜坐标系”)中的、包含屏幕SC的平面的三维状态的处理。即，检测屏幕SC相对于投影仪100中的投射光学系统150的光轴的三维倾斜。在该处理中，使从拍摄图像存储器182取得的拍摄图像离散化，求出拍摄图像所包含的16个四边形的中心作为测定点。接着，CPU 120从测定点中选择能够定义成平面的3点，并检测所选择的3个测定点在透镜坐标系中的三维坐标。CPU 120基于检测到的3个测定点的三维坐标算出与包含屏幕SC的平面近似的近似平面。接着，CPU 120利用投射角算出部126的功能算出利用三维测量处理检测到的屏幕平面的近似平面与从投影仪100投射的投射光的光轴之间的角度亦即投影投射角。接着，CPU 120以算出的投影投射角为基础求出液晶单元130的可显示区域131中的修正后的图像的形状。进而，CPU 120算出将液晶面板130的可显示区域131中的修正前的图像的形状转换成修正后的图像的形状的转换系数(参数)。

CPU 120将求出的参数设定于梯形形变修正部136，利用梯形形变修正部136执行梯形形变修正(步骤S24)。梯形形变修正部136使用所设定的参数对输入的数字信号进行转换，并将转换后的结果朝液晶面板驱动部132输出。即，梯形形变修正部136对从A/D转换部110输入的数字信号针对各像素的坐标反复进行矢量运算，使显示于液晶面板130的图像变形以对梯形形变进行修正。在该梯形形变修正过程中，在通常为矩形的液晶面板130的可显示范围显示变形成以上述参数规定的大致梯形的影像，以对屏幕SC的投射图像的变形进行修正。

在开始进行该梯形形变修正处理后，CPU 120恢复由影像用处理器134进行的影像的投射(步骤S25)，结束该梯形形变修正处理。

图4A～图4D是示出基于梯形形变修正的显示状态的变化的图，图4A示出修正前的屏幕SC上的投射图像的例子，图4B示出修正前的液晶面板130的可显示区域，图4C示出修正后的屏幕SC上的投射图像的例子，图4D示出修正后的液晶面板130的可显示区域。

图4A中示出因投影仪100的投影投射角而导致屏幕SC上的投射图像产生形变的例子。该例子是将投影仪100设置于屏幕SC的正面、且朝向上方进行投射的情况下的典型的例子，本应以矩形显示的投射图像300因形变而大致呈梯形。在该图4A所示的状态下，在液晶面板130中，如图4B所示，在矩形的可显示区域131的整个面显示图像137。

利用在图3中说明的处理算出形变修正用的参数，并基于该参数进行梯形形变修正后，如图4C所示，在屏幕SC投射有矩形的投射图像301。在该情况下，如图4D所示，在液晶面板130中，在可显示区域131显示有以对梯形形变进行修正的方式变形后的形变修正后图像138。为了在矩形的可显示区域131显示梯形的形变修正后图像138，形变修正后图像138以比图4B所示的状态小的方式显示，在该形变修正后图像138的周围产生未用于显示的非使用区域139。非使用区域139的像素显示为黑。由于形变修正后图像138比图像137(图4B)小，因此，在执行梯形形变修正时可以利用变焦调整用马达156(图1)驱动变焦透镜152(图1)，使变焦率增大，以便将形变修正后图像138放大。

在图3的梯形形变修正处理之后，CPU 120返回图2，使摄像部180执行拍摄，并从拍摄图像存储器182取得拍摄图像(步骤S14)。CPU 120辨别是否能够在所取得的拍摄图像中检测到屏幕SC的框(步骤S15)。

在后述的动作检测处理中，利用摄像部180以规定的时间间隔进行拍摄，对依据拍摄图像生成的参照图像和比较用图像进行比较，从而检测投影仪100的动作。当对参照图像与比较用图像进行比较时，若参照图像和比较用图像两方包含共通特征物的图像，则容易进行比较。作为具体例能够举出屏幕SC的框。因此，在步骤S15中，作为能够在图像的比较中利用的特征物，辨别是否为屏幕SC的框映现于拍摄图像的状态。在使用具有黑色的框的屏幕SC的情况下、或将白板作为屏幕SC使用的情况下，屏幕SC的框能够目视确认地映现于摄像部180的拍摄图像，但是，在将墙面用作屏幕SC等情况下，屏幕SC的框并不映现于拍摄图像。

当辨别为能够在拍摄图像中检测到屏幕SC的框的图像的情况下(步骤S15：Yes)，CPU 120执行基于框检测的动作检测处理(步骤S16)。并且，当辨别为无法在拍摄图像中检测到屏幕SC的框的图像的情况下(步骤S15：No)，CPU 120执行使用测量图案进行的动作检测处理(步骤S17)。

步骤S16、S17的动作检测处理是在投影仪100相对于屏幕SC的相对位置变化的情况下检测该变化的处理。在投影仪100或者屏幕SC移动从而该位置关系变化的情况下，在步骤S13的梯形形变修正处理中求出的投影投射角变化，因此梯形形变修正的参数也变化。因此，投射至屏幕SC的投射图像的形变的修正变得不充分。因此，为了保持投影图像的形变被恰当地修正的状态，在投影仪100相对于屏幕SC的相对位置变化的情况下，CPU 120进行用于检测该变化的动作检测处理，每当检测到规定以上的位置的变化时就进行梯形形变修正。

图5是示出基于框检测的动作检测处理的流程图。

CPU 120首先使摄像部180进行拍摄，从拍摄图像存储器182取得拍摄图像(第一拍摄图像)(步骤S31)。接着，CPU 120利用图像处理部127的功能以在拍摄图像中强调屏幕SC的框的方式进行图像处理。即，CPU 120从所取得的拍摄图像提取Y成分的图像(步骤S32)，得到仅将亮度成分(Y)取出了的灰度图像(grayscale image)。接着，CPU120对从拍摄图像提取出的灰度图像实施轮廓强调处理(步骤S33)以及基于除噪滤波器的处理(步骤S34)。通过进行这些处理，得到对拍摄图像的轮廓进行了强调的单色2值或者灰度的图像。当在拍摄图像映现有屏幕SC的框的情况下，通过上述的图像处理，屏幕SC的框作为四边形的框线的图像被强调。

其次，CPU 120在通过步骤S32～S34的处理得到的图像中检测屏幕SC的框的图像(步骤S35)，并进行求出检测到的框的4个角(顶点)的位置的处理(步骤S36)。

并且，CPU 120将通过步骤S32～S34的处理得到的图像作为参照图像，并将其存储于参照图像存储部161(图1)(步骤S37)。

然后，CPU 120利用图像处理部127的功能生成掩膜图像，并将其存储于参照图像存储部161(步骤S38)，掩膜图像掩盖在步骤S36中存储的参照图像中的在步骤S35检测到的框的内侧和从框离开规定距离的区域。

掩膜图像是参照图像的一部分被掩盖的图像，被掩盖的部分被排除在与比较用对象进行比较的处理的对象之外。通过不对参照图像与比较用图像进行比较，而对掩盖了参照图像的一部分的掩膜图像与比较用图像进行比较，具有能够减轻对动作进行检测时的处理负荷、并且能够正确地对动作进行检测的优点。

在此，CPU 120待机预先设定的检测时间(步骤S39)。该检测时间会影响检测投影仪100相对于屏幕SC的相对位置的变化的频率，若使检测时间变短则能够更敏锐地察觉到相对位置的变化，若使检测时间变长则能够减轻检测所需要的运算处理的负荷。检测时间例如能够为1秒或0.5秒的程度，也可以为几秒的程度或者0.1秒以下。

在待机后，CPU 120利用摄像部180执行拍摄，并从拍摄图像存储器182取得拍摄图像(步骤S40)。接着，CPU 120通过图像处理部127的功能对所取得的拍摄图像(第二拍摄图像)利用图像处理部127进行与在步骤S32～S34中执行的图像处理同样的处理，生成比较用图像，并将其存储于比较用图像存储部162(步骤S41)。该第二拍摄图像是在与第一拍摄图像被拍摄的时间点不同的时间点拍摄的图像。在此生成的比较用图像是与在步骤S37中生成的参照图像同样的图像。

CPU 120利用图像处理部127的功能对存储于比较用图像存储部162的比较用图像设定掩盖区域(步骤S42)。在此设定的掩盖区域是与在步骤S38中生成的掩膜图像所掩盖的区域相同的位置。

进而，CPU 120利用动作检测部128的功能检测存储于参照图像存储部161的参照图像(掩膜图像)与在步骤S42中设定了掩盖区域的比较用图像之间的差分(步骤S43)。在该步骤S43中，例如，针对要比较的2个图像，基于除去被掩盖的区域之外的部分的各像素的像素数据算出差分绝对值和或者是差分平方和。

在此，CPU 120利用动作检测部128的功能辨别求出的差分是否超过临界值(步骤S44)，在超过临界值的情况下，投影仪100相对于屏幕SC的相对位置变化，因此，执行与图3所示的处理同样的梯形形变修正(步骤S45)。在进行梯形形变修正之后，CPU 120返回步骤S31，再次生成参照图像。另外，由于利用步骤S37生成的参照图像和利用步骤S41生成的比较用图像是同样的图像，因此，也可以在进行步骤S45的梯形形变修正处理之后将存储于比较用图像存储部162的比较用图像作为参照图像存储于参照图像存储部161。在该情况下，具有能够省略步骤S31～S36的处理的优点。

另一方面，在步骤S43中求出的差分未超过临界值的情况下(步骤S44：No)，CPU 120辨别是否结束投射(步骤S46)，在不结束投射的情况下返回步骤S39。在步骤S39中，待机检测时间，并再次执行步骤S40～S44的处理。即，取入拍摄图像，生成比较用图像，并将该比较用图像与参照图像进行比较。此时，与比较用图像进行比较的掩膜图像是存储于参照图像存储部161的掩膜图像。即，直到在步骤S44中差分超过临界值为止，都持续使用在步骤S37中生成的参照图像。进而，直到该参照图像与在步骤S41中生成的比较用图像之间的差分超过临界值为止，每隔检测时间反复执行步骤S40～S44的处理。

通过图5所示的动作检测处理，投影仪100开始投影后就根据遥控器191或者操作部195的操作执行梯形形变修正处理，在投影仪100相对于屏幕SC的相对位置变化，且因该变化而导致摄像部180所拍摄的拍摄图像发生变化的情况下，再次进行梯形形变修正处理。由此，在投射图像的形变被修正之后，当需要再次进行修正的情况下，能够迅速地对投射图像进行修正，从而使投射图像的状态保持良好。

并且，在利用动作检测部128的功能进行步骤S43～S44的处理的情况下，对基于刚刚在步骤S13(图2)或者步骤S45进行梯形形变修正之后的拍摄图像的参照图像(掩膜图像)与在步骤S42进行了掩盖处理的比较用图像进行比较。因此，CPU 120能够检测进行最后的(最近的)梯形形变修正之后的相对位置的变化，因此能够正确地辨别是否需要对因投影仪100与屏幕SC的相对位置的变化而导致的投射图像的形变进行修正。

图6是示出使用测量图案的动作检测处理的流程图。

CPU 120利用图案投射控制部129的功能读取存储于测量图案存储部172的测量图案的图像数据，与命令一起输出至影像用处理器134，将该测量图案重叠于显示中的图像而进行投射(步骤S51)。接着，CPU120在投射测量图案的状态下使摄像部180进行拍摄，从拍摄图像存储器182取得拍摄图像(步骤S52)。

CPU 120提取所取得的拍摄图像中的测量图案(步骤S53)，将提取出的图像作为参照图像存储于参照图像存储部161(图1)(步骤S54)。

此外，CPU 120利用图像处理部127的功能生成在步骤S54中存储的参照图像中，掩盖了距提取测量图案的区域规定距离的外侧的区域的掩膜图像，并将其存储于参照图像存储部161(步骤S55)。在该步骤S55中，参照图像中对测量图案无影响的部分被掩盖。被掩盖的区域可以根据在步骤S53提取的测量图案的位置决定，也可以是预先设定的位置。并且，当在测量图案存储部172存储有多个测量图案的情况下，可以与各测量图案对应地设定掩盖区域，并将其存储于ROM 170。

在此，CPU 120待机预先设定的检测时间(步骤S56)，在经过检测时间之后，再次朝屏幕SC投射与步骤S51相同的测量图案(步骤S57)，并使摄像部180执行拍摄，从拍摄图像存储器182取得拍摄图像(步骤S58)。CPU 120利用图像处理部127的功能以与步骤S53同样的方式对所取得的拍摄图像进行提取测量图案的处理(步骤S59)，并将提取出的图像作为比较用图像存储于比较用图像存储部162(步骤S60)。在此生成的比较用图像是与在步骤S54中生成的参照图像同样的图像。

并且，CPU 120利用图像处理部127的功能对存储于比较用图像存储部162的比较用图像设定掩盖区域(步骤S61)。在此设定的掩盖区域是与在步骤S55生成的掩膜图像中被掩盖的区域相同的位置。

进而，CPU 120利用动作检测部128的功能检测存储于参照图像存储部161的参照图像(掩膜图像)与在步骤S61中设定了掩盖区域的比较用图像之间的差分(步骤S62)。在该步骤S62中，以与步骤S43(图5)相同的方式算出例如差分绝对值和或者差分平方和。

在此，CPU 120利用动作检测部128的功能辨别所求出的差分是否超过了临界值(步骤S63)，在超过临界值的情况下，投影仪100相对于屏幕SC的相对位置变化，因此，执行与图3所示的处理相同的梯形形变修正处理(步骤S64)。在进行梯形形变修正之后，CPU 120返回步骤S51，再次生成参照图像。另外，由于在步骤S54生成的参照图像和在步骤S60生成的比较用图像是同样的图像，因此，在进行步骤S64的梯形形变修正处理之后，也可以省略步骤S51～S53的处理，将存储于比较用图像存储部162的比较用图像作为参照图像存储于参照图像存储部161。

另一方面，当在步骤S62求出的差分未超过临界值的情况下(步骤S63：No)，CPU 120辨别是否结束投射(步骤S65)，在不结束投射的情况下返回步骤S56。在步骤S56中，待机检测时间，再次执行步骤S57～S63的处理。在该处理中，与比较用图像进行比较的掩膜图像是存储于参照图像存储部161的掩膜图像。即，直到在步骤S63中差分超过临界值为止，都持续使用在步骤S54中生成的参照图像。进而，直到该参照图像与在步骤S60中生成的比较用图像之间的差分超过临界值为止，每隔检测时间就反复执行步骤S57～S63的处理。

通过该图6所示的动作检测处理，投影仪100开始投影后就根据遥控器191或者操作部195的操作执行梯形形变修正处理，当投影仪100相对于屏幕SC的相对位置变化，且因该变化而导致摄像部180所拍摄的拍摄图像发生变化的情况下，再次进行梯形形变修正处理。在该处理中，CPU 120在朝屏幕SC投射测量图案的状态下从摄像部180所拍摄的拍摄图像提取测量图案而生成参照图像和比较用图像，并对参照图像和比较用图像进行比较，因此，无需使用屏幕SC的框等、并且不会受到投射图像的影响，能够正确地检测参照图像与比较用图像之间的差。由此，在投射图像的形变被修正之后，当需要再次进行修正的情况下，能够迅速对投射图像进行修正，从而使投射图像的状态保持良好。

并且，利用动作检测部128的功能，对基于刚刚在步骤S13(图2)或者步骤S64中进行梯形形变修正之后的摄像图像的参照图像(掩膜图像)、与在步骤S61中进行掩盖处理后的比较用图像进行比较。因此，CPU 120能够检测进行最后的(最近的)梯形形变修正之后的相对位置的变化，因此能够正确地辨别是否需要对因投影仪100与屏幕SC的相对位置的变化而导致的投射图像的形变进行修正。

图7A～图7C是示出投射于屏幕SC的测量图案的例子的图，图7A示出投射图像的例子，图7B示出测量图案的例子，图7C示出将测量图案重叠于图像进行投射的例子。

在该图7A～图7C中，以在与投射图像重叠的位置显示的测量图案为例进行显示。如图7A所示，当在屏幕SC的大致中央显示(投射)矩形的投射图像311的情况下，如图7B所示，若重叠与投射图像311大小大致相同、且在相同位置显示的测量图案，则以图7C所示的方式投射。测量图案321在液晶面板130的可显示区域显示于与投射图像311相同的区域。像该测量图案321那样，使用与显示(投射)投射图像311的区域重叠的测量图案，由此，即便是在液晶面板130的可显示区域狭窄的情况下、或在可投射的屏幕SC的尺寸小的情况下，也能够在尽可能广的范围较大地显示测量图案，能够正确地检测参照图像与比较用图像之间的差。

图7C的重叠图像312在相同的范围重叠有投射图像311和测量图案321，但是，由于测量图案321重叠在上方，因此，在利用摄像部180拍摄该测量图案321的情况下，能够容易地将测量图案321从拍摄图像提取出来。

并且，图8A以及图8B是示出投射于屏幕SC的测量图案的其他例的图，图8A示出框形状的测量图案的例子，图8B示出将框形状的测量图案重叠于图像进行投射的例子。

该图8A所示的测量图案322呈形成投射于屏幕SC的图像的框的形状。在将测量图案322重叠于投射图像的情况下，如图8B所示，形成在投射图像附加有框的重叠图像313。该测量图案322几乎不会对投射图像的目视确认性造成影响，能够重叠于投射图像进行投射，因此，如果使用图6中说明的动作检测处理，则无需中断图像的投射就能够执行动作检测处理。如图8B所示，在将框形状的测量图案322重叠于投射图像的情况下，CPU 120可以对影像用处理器134进行控制而使投射图像缩小。如果将投射图像缩小测量图案322的框的粗细，则投射图像不会被测量图案掩蔽，因此能够基本消除对投射图像的目视确认性的影响。

此外，像测量图案322那样在投射图像的外侧显示的测量图案也可以利用液晶面板130的非可显示区域来显示。即，如图4D所示，进行梯形形变修正后，会在液晶面板130的可显示区域131产生不显示图像的非使用区域139，因此，可以将测量图案322这样的测量图案显示于该非使用区域139。在该情况下，即便不缩小投射图像，也能够不对投射图像的目视确认性产生影响地重叠测量图案。

图9是示出投射于屏幕SC的测量图案的另外的例子的图，示出与投射图像一起投射测量图案的状态。

如该图9所示，如果使用位于比投射图像311的显示位置靠外侧的测量图案323，则能够不对投射图像的目视确认性产生影响而使测量图案重叠。该测量图案323在投射图像311的外侧仅显示于一部分，因此，能够显示于利用梯形形变修正在可显示区域131产生的非使用区域139。虽然根据投影仪100的投影投射角不同非使用区域139有时很小，但是，如图9举例示出的测量图案323，若测量图案仅显示于投射图像311的外侧的一部分，则可以毫无问题地进行显示。

图9所示的测量图案323是显示当前时刻的图案，因此，即便与投射图像一起投射于屏幕SC也不会给予观察投射图像的人不协调感。另外，在像该测量图案323那样显示可变的图案的情况下，只要将图像数据制作用的程序预先存储于ROM 170，由CPU 120执行该程序，即可随时制作测量图案的图像数据并输出至影像用处理器134。

如上述说明，根据应用了本发明的实施方式所涉及的投影仪100，该投影仪100朝屏幕SC投射图像，具备：图案投射控制部129，该图案投射控制部129投射包含移动检测用的测量图案的图像；摄像部180，该摄像部180对屏幕SC进行拍摄；图像处理部127，该图像处理部127基于在投射测量图案的过程中利用摄像部180拍摄而取得的第一拍摄图像生成参照图像，并且，基于在投射测量图案的过程中、在与上述的拍摄不同的时间点利用摄像部180拍摄而取得的第二拍摄图像生成比较用图像；以及动作检测部128，该动作检测部128使用利用图像处理部127生成的参照图像和比较用图像来检测投影仪100相对于屏幕SC的相对位置的变化，当在摄像部180的拍摄图像中无法检测到屏幕SC的框的情况下，使用参照图像和比较用图像来检测投影仪100相对于屏幕SC的相对位置的变化。在此，所谓包含测量图案的图像包括：使测量图案与本来的投射图像重叠的图像、使测量图案与其他的图像重叠的图像、以及仅由测量图案构成的图像。

由此，通过对参照图像与比较用图像进行比较，不会受屏幕SC的状态等影响，无论屏幕SC和投影仪100中的哪一方移动，都能够不受移动方向影响而可靠地检测移动。因此，能够可靠地检测使投射角变化这样的投影仪100的位置变化。

并且，动作检测部128检测因测量图案的位置的变化而引起的参照图像与比较用图像的差分，由此，不会受屏幕SC的状态等影响，能够可靠地检测投影仪100相对于屏幕SC的相对位置的变化。

并且，在利用图案投射控制部129的功能，像图8A所示的测量图案322那样，投射包围投射图像的周围的框形状的测量图案的情况下，通过朝屏幕SC投射大的测量图案，能够在参照图像以及比较用图像中较大地映现测量图案，因此，能够更可靠地检测参照图像与比较用图像之间的差。

此外，也可以利用图案投射控制部129的功能，使投射于屏幕SC的图像缩小，并在该缩小后的图像的周围投射测量图案322那样的框形状的测量图案，在该情况下，能够不受投射中的投射图像的制约、并且能够不对投射中的投射图像的目视确认性产生影响地投射测量图案。

进而，投影仪100在利用动作检测部128的功能检测到参照图像与比较用图像之间的差的情况下，进行梯形形变修正处理。即，能够正确地辨别是否需要对因投影仪100与屏幕SC的相对位置的变化而导致的投射图像的形变进行修正，在需要进行修正的情况下进行梯形形变修正，因此，能够将投射于屏幕SC的图像保持在形变少的良好的状态。并且，在投影仪100与屏幕SC的相对位置变化从而产生了重新进行梯形形变修正的需要的情况下，由于不需要指示进行梯形形变修正的操作，因此能够实现便利性的提高。

另外，在上述的实施方式中，将测量图案重叠显示于投射图像并利用摄像部180进行拍摄，以拍摄图像为基础生成参照图像与比较用图像，但是，也可以使影像用处理器134停止从A/D转换部110输入的图像的显示，仅将测量图案投射于屏幕SC。在该情况下，依据仅映现有测量图案的拍摄图像生成参照图像和比较用图像的处理容易进行，因此，能够更高速地、且以小的负荷检测投影仪100的相对位置的变化。

并且，投影仪100具备：液晶面板130，该液晶面板130在规定的可显示区域131显示图像；以及投射光学系统150，该投射光学系统150将显示于液晶面板130的图像投射于屏幕SC，利用梯形形变修正部136的功能，通过使显示于可显示区域131的图像变形来进行对投射于屏幕SC的图像的变形进行修正的形变修正。进而，像图8A所示的测量图案322、图9所示的测量图案323那样，在因该形变修正功能在液晶面板130的可显示区域131内产生的非使用区域139显示测量图案的情况下，由于以不与投射图像重叠的方式投射测量图案，因此，能够不受投射图像的制约、并且不对投射中的投射图像的目视确认性产生影响地投射测量图案。

第二实施方式

其次，参照附图对本发明的第二实施方式进行说明。

本实施方式所涉及的投影仪100A在并不具备图案投射控制部129这点上与第一实施方式所涉及的投影仪100不同。

并且，在本实施方式所涉及的投影仪100A中进行的处理与在第一实施方式所涉及的投影仪100中进行的处理不同。

在上述的第一实施方式中，利用图案投射控制部129读取的测量图案重叠于投射图像进行显示，摄像部180在上投射有测量图案的状态下进行拍摄，CPU 120对所取得的拍摄图像进行提取测量图案的处理。

另一方面，在本实施方式中，取代检测拍摄图像中所含的测量图案的图像，改为检测拍摄图像中所含的特征物(屏幕SC的框等)的图像。

以下，省略对与第一实施方式共通的结构的详细说明，主要对与第一实施方式的不同点进行说明。

图10是示出第二实施方式所涉及的投影仪100A的整体结构的框图。投影仪100A除了不具备图案投射控制部129这点、ROM 171不包含测量图案存储部172这点等以外，基本结构与第一实施方式所涉及的投影仪100共通。

投影仪100A的CPU 120所具备的图像处理部127生成用于检测屏幕SC与投影仪100A的相对位置的变化的参照图像以及比较用图像。

接着，对投影仪100A的动作进行说明。

图11以及图12是示出投影仪100A的动作的流程图，图11示出整体的动作，图12详细地示出图11的步骤S73所示的梯形形变修正处理。

投影仪100A在电源被接通后基于从外部输入的影像信号开始投射图像的投射(步骤S71)，在利用控制器191或者操作部195的操作单元的操作指示执行设置(setup)后(步骤S72)，执行梯形形变修正处理(步骤S73)。通过该梯形形变修正处理，投射至屏幕SC的投摄图像，因投影仪100A的投影投射角造成的变形被修正，大致成为本来的形状。

此处，对梯形形变修正处理进行说明。

图12是示出在梯形形变修正处理中进行的处理的流程图。该梯形形变修正处理中的步骤S91～S95分别是与第一实施方式中的步骤S21～S25同样的处理。

如图12所示，投影仪100A的CPU 120将调整用图像投射于屏幕SC(步骤S91)，在将调整用图像投射于屏幕SC的状态下使摄像部180拍摄投射图像(步骤S92)。该拍摄图像通过CPU 120的控制被保存于拍摄图像存储器182。

其次，CPU 120从拍摄图像存储器182取得在投射调整用图像的过程中拍摄到的拍摄图像，并基于该拍摄图像算出利用梯形形变修正部136对梯形形变进行修正的参数(步骤S93)。

在该步骤S93中，CPU 120与第一实施方式的步骤S23同样算出将液晶面板130的可显示区域131中的修正前的图像的形状转换成修正后的图像的形状的转换系数(参数)。

CPU 120与步骤S24同样将求出的参数设定于梯形形变修正部136，并使梯形形变修正部136执行梯形形变修正(步骤S94)。

在开始进行该梯形形变修正处理后，CPU 120恢复基于影像用处理器134进行的影像的投射(步骤S95)，结束该梯形形变修正处理。

在进行图12的梯形形变修正处理之后，CPU 120返回图11开始动作检测处理(步骤S74)。该动作检测处理是在投影仪100A相对于屏幕SC的相对位置变化的情况下检测该变化的处理。在投影仪100A或者屏幕SC移动从而该位置关系变化的情况下，因在步骤S73的梯形形变修正处理中求出的投影投射角变化，所以梯形形变修正中的参数也变化。因此，投射至屏幕SC的投射图像的形变的修正变得不充分。因此，为了保持投影图像的形变被修正的状态，在投影仪100A相对于屏幕SC的相对位置变化的情况下，CPU 120重新进行步骤S73的梯形形变修正处理，因此，在步骤S74开始检测投影仪100A相对于屏幕SC的相对位置的变化的动作检测处理。

在开始动作检测处理之后，CPU 120首先利用摄像部180进行拍摄，从拍摄图像存储器182取得拍摄图像(第一拍摄图像)(步骤S75)。接着，CPU 120利用图像处理部127的功能以在拍摄图像中强调屏幕SC的框(特征物)的方式进行图像处理。即，CPU 120从所取得的拍摄图像提取Y成分的图像(步骤S76)，得到仅将亮度成分(Y)取出了的灰度图像。接着，CPU 120对从拍摄图像提取出的灰度图像实施轮廓强调处理(步骤S77)以及基于除噪滤波器的处理(步骤S78)。通过进行这些处理，得到对拍摄图像的轮廓进行了强调的单色2值或者灰度的图像。当在拍摄图像映现有屏幕SC的框的情况下，通过上述的图像处理，屏幕SC的框作为四边形的框线的图像被强调。

其次，CPU 120在通过步骤S76～S78的处理得到的图像中，检测屏幕SC的框的图像(步骤S79)，并进行求出检测到的框的4个角(顶点)的位置的处理(步骤S80)。

并且，CPU 120将通过步骤S76～S78的处理得到的图像作为参照图像，并将其存储于参照图像存储部161(图10)(步骤S81)。

然后，CPU 120利用图像处理部127的功能生成掩膜图像，并将其存储于参照图像存储部161(步骤S82)，掩膜图像掩盖在步骤S80中存储的参照图像中的在步骤S79检测到的框的内侧和从框离开规定距离的区域。

掩膜图像是参照图像的一部分被掩盖的图像，被掩盖的部分被排除在与比较用对象进行比较的处理的对象之外。通过不将参照图像与比较用图像进行比较，而将掩盖了参照图像的一部分的掩膜图像与比较用图像进行比较，具有能够减轻对动作进行检测时的处理负荷、并且能够正确地对动作进行检测的优点。

然后，CPU 120与第一实施方式中的步骤S39同样待机预先设定的检测时间(步骤S83)。

在待机检测时间之后，CPU 120使摄像部180进行拍摄，并从拍摄图像存储器182取得拍摄图像(第二拍摄图像)(步骤S84)。该第二拍摄图像是在与第一拍摄图像被拍摄的时间点不同的时间点拍摄的图像。接着，CPU 120利用图像处理部127的功能，利用图像处理部127对所取得的第二拍摄图像进行与在步骤S76～S78执行的图像处理同样的处理，生成比较用图像，并将其存储于比较用图像存储部162(步骤S85)。此处生成的比较用图像是与在步骤S81生成的参照图像同样的图像。

CPU 120利用图像处理部127的功能对存储于比较用图像存储部162的比较用图像设定掩盖区域(步骤S86)。在此设定的掩盖区域是与在步骤S82中生成的掩膜图像中所掩盖的区域相同的位置。

进而，CPU 120利用动作检测部128的功能检测存储于参照图像存储部161的参照图像(掩膜图像)与在步骤S86中设定了掩盖区域的比较用图像之间的差分(步骤S87)。在该步骤S87中，例如，针对要比较的2个图像，基于除去被掩盖的区域之外的部分的各像素的像素数据算出差分绝对值和或者是差分平方和。

在此，CPU 120利用动作检测部128的功能辨别求出的差分是否超过临界值(步骤S88)，在超过临界值的情况下，投影仪100A相对于屏幕SC的相对位置变化，因此，返回步骤S73而执行梯形形变修正。

另一方面，在步骤S87中求出的差分并未超过临界值的情况下(步骤S88：No)，CPU 120辨别是否结束投射(步骤S89)，在不结束投射的情况下返回步骤S83。在步骤S83中，待机检测时间，并再次执行步骤S84～S88的处理。即，取入拍摄图像，生成比较用图像，并将该比较用图像与参照图像进行比较。此时，与比较用图像进行比较的掩膜图像是存储于参照图像存储部161的掩膜图像。即，直到在步骤S88中差分超过临界值为止，都持续使用在步骤S81中生成的参照图像。进而，直到该参照图像与在步骤S85中生成的比较用图像之间的差分超过临界值为止，每隔检测时间反复执行步骤S84～S88的处理。

通过以上的处理，投影仪100A在开始投影后根据遥控器191或者操作部195的操作执行梯形形变修正处理，在投影仪100A相对于屏幕SC的相对位置变化，且因该变化而导致摄像部180所拍摄的拍摄图像发生变化的情况下，再次进行梯形形变修正处理。由此，在投射图像的形变被修正之后，当需要再次进行修正的情况下，能够迅速地对投射图像进行修正，从而使投射图像的状态保持良好。

并且，在利用动作检测部128的功能进行步骤S87～S88的处理的情况下，对基于刚刚在步骤S73进行梯形形变修正之后的拍摄图像的参照图像(掩膜图像)与在步骤S86进行了处理的比较用图像进行比较。因此，能够检测进行最后的(最近的)梯形形变修正之后的相对位置的变化，因此能够正确地辨别是否需要对因投影仪100A与屏幕SC的相对位置的变化而导致的投射图像的形变进行修正。

图13A以及图13B是示出掩膜图像的具体例的图，图13A示出参照图像的例子，图13B示出掩膜图像的例子。

图13A所示的参照图像211是将利用摄像部180对拍摄对象范围123进行拍摄得到的拍摄图像形成为灰度图像，并实施了轮廓强调处理和基于除噪滤波器的处理之后的图像。在参照图像211中，映现出屏幕SC的框214和投射于框214的框内的投射图像215的轮廓。

图13B所示的掩膜图像212是对参照图像211的一部分进行掩盖后的图像，被掩盖的区域示意性地以斜线示出。另外，在实际的掩膜图像中并不使用斜线，而是例如将被掩盖的区域涂白或者涂黑，或者是使表示从比较的对象排除的数据和指定被掩盖的区域的坐标等的数据与掩膜图像对应。

在掩膜图像212中，框214的内侧被掩盖。虽然在框214的内侧映现有投射图像215，但由于投射图像215多随着时间的推移而大幅变化，因此优选不在比较处理中使用。并且，在掩膜图像212中，在框214的外侧，以包围框214的方式设置有带状的比较区域217，比该比较区域217靠外侧的部分被掩盖。例如在进行演讲的情况下等，在投影仪100A投射图像的期间，在框214的附近有人、或者是人在框214的附近移动，因此，在拍摄图像中，很多情况下在框214的附近映现有人影。映现于拍摄图像的人影随时间的推移而大幅移动的可能性高，因此优选不在比较处理中使用。因此，如图13B所示，将从框214离开规定距离以上的部分作为外侧掩盖区域216进行掩盖是有效的。但是，并不需要如该图13B所示将框214的上下左右整体都形成为外侧掩盖区域216，只要在容易映现出人影的框214的左右的侧方和框214的下方中的至少任意一方设置外侧掩盖区域216就能够降低由人影导致的影响。

从框214的图像到外侧掩盖区域216的规定的距离、即设置在框214的图像的周围的比较区域217的大小是任意的。在比较区域217小(宽度窄)、比较区域217所含的像素数少的情况下，存在能够抑制动作检测处理中的运算量的优点。并且，在比较区域217小的情况下，当投影仪100A相对于屏幕SC的相对位置变化时，存在屏幕SC的框214伸出至比比较用区域217靠外的位置的可能性，但是，在框214从比较区域217脱离的情况下，比较区域217的差分变大而超过临界值。因此，即便框214从比较区域217脱离，也不存在无法检测投影仪100A以及屏幕SC移动的忧虑。但是，当比较区域217所含的像素数极少时，参照图像与比较用图像的差分的值容易成为极端的值，因此，优选在比较区域217包含一定程度的像素数。

另外，图13A以及图13B中示出了参照图像的例子，但是，在步骤S86(图11)设定了掩盖区域的比较用图像也是同样的状态。在图11的步骤S87中，在参照图像和比较用图像中对相同位置的像素进行比较而求出差分，因此，需要使被掩盖的区域为相同位置、相同大小。

因此，当在步骤S88中辨别出差分超过临界值、从而转至步骤S73的情况下，在步骤S73进行梯形形变修正处理之后，也可以不进行步骤S75～S78的处理，改将在步骤S85生成的比较用图像作为参照图像存储于参照图像存储部161。该比较用图像是对摄像部180的拍摄图像实施了与参照图像相同的图像处理的图像，因此能够转用。并且，在步骤S84中摄像部180进行拍摄后紧接着在步骤S75中进行拍摄，两者时间短，在此期间投影仪100A与屏幕SC的相对位置发生变化的可能性不高，因此，几乎不存在将比较用图像转用作参照图像的缺点，能够省略包含拍摄的步骤S75～S78的处理的优点大。

如上所述，根据应用了本发明的实施方式所涉及的投影仪100A，投影仪100A具备：摄像部180，该摄像部180拍摄屏幕SC；图像处理部127，该图像处理部127基于利用摄像部180拍摄的第一拍摄图像生成参照图像，并基于在与该第一拍摄图像不同的时间点利用摄像部180进行拍摄而取得的第二拍摄图像生成比较用图像；以及动作检测部128，该动作检测部128对由图像处理部127生成的参照图像以及比较用图像进行比较，检测因屏幕SC的图像中的位置的变化而引起的图像的差，由此来检测屏幕SC与投影仪100A的相对位置的变化。由此，在从拍摄用于生成参照图像的拍摄图像时到拍摄用于生成比较用图像的拍摄图像时为止的期间，在投影仪100A以及屏幕SC的任一个移动的情况下，能够检测参照图像与比较用图像中的屏幕SC的位置因该相对位置的变化而变化所导致的参照图像与比较用图像的差，能够可靠地检测相对位置的变化。由此，能够可靠地检测使屏幕SC的投射图像变化这样的相对位置的变化。

投影仪100A利用摄像部180拍摄包含屏幕SC在内的拍摄范围而取得拍摄图像，图像处理部127对利用摄像部180拍摄而取得的拍摄图像实施强调屏幕SC的框的图像处理而生成参照图像以及比较用图像，动作检测部128通过求出参照图像与比较图像的每个像素的差分来检测各像素的差。因此，能够迅速且可靠地检测屏幕SC与投影仪100A之间的相对位置的变化。

并且，投影仪100A掩盖参照图像以及比较图像的一部分，对未被掩盖的部分进行比较而求出差分。通过掩盖屏幕SC的框的内侧，能够不受朝屏幕SC投影中的图像的影响地检测图像的差。并且，通过掩盖从屏幕SC的框离开规定距离以上的区域，能够不受在屏幕SC的周围移动的人影的影响等地检测图像的差。因此，能够不受投射图像的变化、屏幕SC的周围的人的移动的影响地，迅速且可靠地检测屏幕SC与投影仪100A之间的相对位置的变化。

进而，投影仪100A在利用动作检测部128的功能检测到参照图像与比较用图像的差的情况下进行梯形形变修正处理。即，正确地辨别是否需要对因投影仪100A与屏幕SC的相对位置的变化而导致的投射影图像的形变进行修正，在需要进行修正的情况下进行梯形形变修正，因此，能够将投射于屏幕SC的图像保持在形变少的良好的状态。并且，在投影仪100A和屏幕SC的相对位置变化从而产生了需要重新进行梯形形变修正的情况下，由于不需要进行指示梯形形变修正的操作，因此能够实现便利性的提高。

另外，上述的实施方式只不过是应用了本发明的具体的实施方式的例子，并不限定本发明，能够以与上述实施方式不同的方式应用本发明。例如，在上述第一实施方式中，通过求出参照图像与比较用图像之间的像素数据的差分，并进一步对差分绝对值和、差分平方和与临界值进行比较，由此形成检测投影仪100相对于屏幕SC的相对位置的变化的结构，但本发明并不限定于此，也可以检测比较用图像中的测量图案的位置(坐标)，并基于该位置(坐标)与在参照图像中检测到的测量图案的位置(坐标)之差是否超过临界值来检测相对位置的变化。并且，在上述第一实施方式中，参照图像以及比较用图像是从拍摄图像提取测量图案而得到的图像，但此外也可以是实施了轮廓强调、轮廓提取处理的图像。或者，也可以将参照图像以及比较用图像的实际状态作为表示提取出的测量图案的轮廓线的位置坐标的坐标数据。并且，测量图案的颜色是任意的，也可以通过使用由人眼难以看到的颜色构成的测量图案来抑制对投射图像的影响。

并且，在上述第二实施方式中，通过求出参照图像与比较用图像之间的像素数据的差分、进一步对差分绝对值和、差分平方和与临界值进行比较，由此形成检测投影仪100A相对于屏幕SC的相对位置的变化的结构，但是本发明并不限定于此，也可以检测比较用图像中的屏幕SC的框的位置(坐标)，基于该位置(坐标)与在参照图像中检测到的屏幕SC的框的位置(坐标)之差是否超过临界值来检测相对位置的变化。并且，在上述第二实施方式中，形成为以作为特征物容易检测屏幕SC的框的方式进行图像处理的结构，但是本发明并不限定于此，也可以将设置于屏幕SC的周围的钟表、窗户等设备或者设置物作为特征物。

并且，在上述第一实施方式或者第二实施方式中，对于摄像部180，作为具有具备CCD图像传感器的CCD相机181的结构进行了说明，但是本发明并不限定于此，作为摄像部180的图像传感器也可以使用CMOS传感器。

并且，在上述实施方式中，作为对光源所发出的光进行调制的显示部，以使用与RGB的各种颜色对应的3片透射型或者反射型的液晶面板130的结构为例进行了说明，但是本发明并不限定于此，例如也可以由以下方式构成：组合1片液晶面板和色轮的方式、使用3片数字反射镜设备(DMD)的方式、组合1片数字反射镜设备和色轮的DMD方式等。在此，在作为显示部仅使用1片液晶面板或者DMD的情况下，不需要正交二向色棱镜等相当于合成光学系统的部件。并且，除了液晶面板以及DMD以外，只要是能够对光源所发出的光进行调制的结构，均可毫无问题地采用。

并且，图1或者图10所示的各功能部仅示出投影仪100或者投影仪100A的功能性结构，并不特意限制具体的实施方式。即，不需要一定安装与各功能部单独对应的硬件，当然也可以形成为通过一个处理器执行程序来实现多个功能部的功能的结构。并且，也可以在上述实施方式中将用软件实现的功能的一部分用硬件实现，或者，也可以将用硬件实现的功能的一部分用软件实现。

Claims (16)

1.一种投影仪，其特征在于，

该投影仪是朝投射面投射图像的投影仪，其具备：

投射部，该投射部投射上述图像；

投射控制部，该投射控制部使上述投射部投射包含移动检测用的特征图像的图像；

摄像部，该摄像部拍摄上述投射面；

图像处理部，该图像处理部基于第一拍摄图像生成参照图像，并基于第二拍摄图像生成比较用图像，该第一拍摄图像是在由上述投射部投射上述特征图像的过程中利用上述摄像部拍摄而取得的，该第二拍摄图像是在投射上述特征图像的过程中、在与拍摄上述第一拍摄图像的时间点不同的时间点利用上述摄像部拍摄而取得的；以及

移动检测部，该移动检测部使用利用上述图像处理部生成的上述参照图像和上述比较用图像来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，

上述移动检测部针对上述参照图像和上述比较用图像检测因上述特征图像的位置的变化而引起的图像的差，由此来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

3.根据权利要求1或2所述的投影仪，其特征在于，

上述投射控制部使上述投射部投射包围投射至上述投射面的图像的周围的框形状的上述特征图像。

4.根据权利要求3所述的投影仪，其特征在于，

上述投射控制部使利用上述投射部投射至上述投射面的图像缩小，并使上述投射部在该缩小的图像的周围投射框形状的上述特征图像。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的投影仪，其特征在于，

上述投射部具备：显示部，该显示部在规定的可显示区域显示图像；以及投射光学系统，该投射光学系统将显示于上述显示部的图像投射至上述投射面，

上述投射控制部具有通过使显示于上述显示部的可显示区域的图像变形而对投射至上述投射面的图像的变形进行修正的形变修正功能，并且，在通过该形变修正功能在上述显示部的可显示区域内产生的非显示部分显示上述特征图像。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的投影仪，其特征在于，

具备梯形形变修正部，该梯形形变修正部使利用上述投射部投射的图像变形从而进行形变修正，

上述梯形形变修正部在利用上述移动检测部检测到上述投影仪的相对位置的变化的情况下进行形变修正。

7.一种投影仪的控制方法，其特征在于，

上述投影仪的控制方法是具备朝投射面投射图像的投射部的投影仪的控制方法，

利用上述投射部投射包含移动检测用的特征图像的图像，基于在投射上述特征图像的过程中利用上述摄像部拍摄而取得的第一拍摄图像生成参照图像，

基于在投射上述特征图像的过程中、在与拍摄上述第一拍摄图像的时间点不同的时间点利用上述摄像部拍摄而取得的第二拍摄图像生成比较用图像，

使用所生成的上述参照图像和上述比较用图像来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

8.根据权利要求7所述的投影仪的控制方法，其特征在于，

上述投影仪具备使利用上述投射部投射的图像变形来进行形变修正的梯形形变修正功能，

在检测到上述投影仪的相对位置的变化的情况下，利用梯形形变修正功能进行形变修正。

9.一种投影仪，其特征在于，

该投影仪朝投射面投射图像，其具备：

投射部，该投射部投射上述图像；

摄像部，该摄像部拍摄上述投射面；

图像处理部，该图像处理部基于利用上述摄像部拍摄而取得的第一拍摄图像生成参照图像，并且，基于在与拍摄上述第一拍摄图像的时间点不同的时间点利用上述摄像部拍摄而取得的第二拍摄图像生成比较用图像；以及

移动检测部，该移动检测部对利用上述图像处理部生成的上述参照图像和上述比较用图像进行比较，通过检测因位于上述摄像部的拍摄范围的特征物在图像中的位置的变化而引起的图像的差来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

10.根据权利要求9所述的投影仪，其特征在于，

上述移动检测部基于构成上述参照图像的像素与构成上述比较用图像的像素之间的差分来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

11.根据权利要求10所述的投影仪，其特征在于，

上述摄像部拍摄包含设置于上述投射面的屏幕的拍摄范围而取得拍摄图像，

上述图像处理部对利用上述摄像部拍摄而取得的拍摄图像实施强调上述屏幕的框的处理，从而生成上述参照图像和上述比较用图像，

上述移动检测部检测因上述屏幕的框的位置的变化而引起的图像的差，由此来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

12.根据权利要求11所述的投影仪，其特征在于，

上述移动检测部针对上述参照图像和上述比较用图像，对除了上述屏幕的框的内侧以外的范围的图像进行比较，由此来检测因上述屏幕的框的位置的变化而引起的图像的差。

13.根据权利要求11或12所述的投影仪，其特征在于，

上述移动检测部针对上述参照图像和上述比较用图像，对除了从上述屏幕的框离开规定距离以上的部分以外的范围的图像进行比较，由此来检测因上述屏幕的框的位置的变化而引起的图像的差。

14.根据权利要求9至13中的任一项所述的投影仪，其特征在于，

具备梯形形变修正部，该梯形形变修正部使利用上述投射部投射的图像变形从而进行形变修正，

上述梯形形变修正部在利用上述移动检测部检测到上述投影仪的相对位置的变化的情况下进行形变修正。

15.一种投影仪的控制方法，其特征在于，

是具备摄像部、且朝投射面投射图像的投影仪的控制方法，

基于利用上述摄像部拍摄上述投射面而得到的第一拍摄图像生成参照图像，

基于在与拍摄上述第一拍摄图像的时间点不同的时间点利用上述摄像部拍摄上述投射面而得到的第二拍摄图像生成比较用图像，

对上述参照图像以及上述比较用图像进行比较，通过检测因位于上述摄像部的拍摄范围的特征物在图像中的位置的变化而引起的图像的差来检测上述投影仪相对于上述投射面的相对位置的变化。

16.根据权利要求15所述的投影仪的控制方法，其特征在于，

上述投影仪具备使利用上述投射部投射的图像变形而进行形变修正的梯形形变修正功能，

在检测到上述投影仪的相对位置的变化的情况下，利用梯形形变修正功能进行形变修正。

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