CN103428509A - 用于图像调整的设备、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于图像调整的设备，包括获取单元、检测单元和校正单元。所述获取单元获得能够通过由成像设备拍摄的参考图案图像而获得的参考图像。所述参考图案图像通过多个投影机中的任何单个投影机投影为图案图像的合成图像，图案图像可以被所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色。所述参考图案图像具有不同颜色的组合颜色。所述检测单元基于所述参考图像的数据来检测得出色(像)差的位置偏差，所述得出色(像)差的位置偏差是所述图案图像中对应于由于所述成像设备的原因导致出现的色(像)差的位置偏差。所述校正单元使用所述得出色(像)差的位置偏差的数据来校正每一个被所述对应的投影机投影的所述图案图像的位置偏差。

Description

用于图像调整的设备、系统和方法
技术领域
本公开涉及诸如用于图像调整的设备的技术，该设备调整从多个投影机投影的图像。
背景技术
从过去，存在一种技术，其中，在屏幕上合成从多个投影机投影的多个图像，以用于实现图像的高清晰度或高亮度。而且，也已经提出了在屏幕上对齐每一个投影图像的方法，即，用于调整位置偏差的方法。
例如，在日本公开专利申请No.2011-182291中描述的、调整位置以通过投影机显示图像的方法中，通过使用四个相机，通过对应的相机来拍摄矩形屏幕的四角的每一个，并且，检测从两个投影机投影的图像之间的位置偏差。而且，在该调整方法中，计算与相对于投影图像中的参考像素位置的误差量对应的校正值。基于该校正值，调整用于显示投影图像的位置（例如，参考日本公开专利申请No.2011-182291等的段落[0070]和[0078]）。
发明内容
通过诸如相机的成像设备获得的图像可以出现由于成像设备的位置设置和诸如视角和缩放比例的各种参数导致的色(像)差。在基于由成像设备获得的图像来执行从相应的投影机投影的图像的位置调整的系统中，当色(像)差已经出现时，变得难以以高精度进行图像的位置调整。
鉴于上述情况，期望提供一种用于图像调整的设备、系统和方法，它们可以即使在可能出现色(像)差的情况下也以高精度校正投影图像的位置偏差。
根据本公开的一个实施例，提供了一种用于图像调整的设备，包括获取单元、检测单元和校正单元。
所述获取单元被配置为获得能够通过由成像设备拍摄的参考图案图像而获得的参考图像。所述参考图案图像是通过多个投影机中的任何单个投影机投影为图案图像的合成图像的图像，每一个图案图像可以被所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色，并且所述参考图案图像是具有所述图案图像的不同颜色的组合颜色的图像。
所述检测单元被配置为基于所述参考图像的数据来检测得出色(像)差的位置偏差，所述得出色(像)差的位置偏差被定义为：与由于所述成像设备的原因导致出现的色(像)差对应的在所述图案图像中的位置偏差。
所述校正单元被配置为使用所述得出色(像)差的位置偏差的数据来校正每一个被所述对应的投影机投影的所述图案图像的位置偏差。
在本公开中，通过允许一个投影机投影具有可以被所述多个投影机投影的所述图案图像的所述组合颜色的所述参考图案图像，它允许该参考图案图像被看作其中从所述投影机投影的各自的图案图像的位置重合的图像。通过经由所述成像设备拍摄这个参考图案图像，允许其中每一个被包括在所拍摄的参考图像中的所述图案图像的位置偏差被看作是由于色(像)差导致的位置偏差。通过使用这个得出色(像)差的位置偏差，所述校正单元能够以高精度校正其中每一个实际上被投影的所述图案图像的位置偏差。
所述检测单元可以被配置为通过下述方式检测所述得出色(像)差的位置偏差：从所述参考图像的所述数据提取在所述得出色(像)差的位置偏差的方向上彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述参考图像的所述数据获得的峰值像素值；并且，产生所提取的像素值的比较数据。
通过允许所述检测单元产生用于将用于彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值彼此作比较的比较数据，下面的部分变得可能。即，即使在所述参考图像的所述数据中的因为色(像)差导致可能出现的图案图像内的峰值亮度值（峰值像素值）的峰值位置彼此太接近，也可以通过使用所述比较数据检测其得出色(像)差的位置偏差。结果，可以执行具有高精度的图像调整。
所述检测单元可以被配置为提取与所述峰值像素相邻的至少两个像素的像素值作为像素值。
替代地，所述检测单元可以被配置为提取在所述得出色(像)差的位置偏差的方向上、所述峰值像素的至少两侧上与所述峰值像素连续（contiguous）的多个像素的像素值。通过提取在所述峰值像素的两侧上与所述峰值像素连续的所述多个像素的所述像素值，可以以高精度来执行所述位置偏差的检测。
所述检测单元可以被配置为通过使用预定算法、基于所提取的像素值进行计算来获得所述比较数据。
所述获取单元可以被配置为获得通过经由所述成像设备拍摄的所述参考图案图像而能够获得的图像，作为所述参考图像，所述参考图案图像具有第三颜色。所述第三颜色是从所述图案图像中的第一图案图像的第一颜色和第二图案图像的第二颜色合成的颜色，所述图案图像的每一个可以被对应的投影机投影。
在该情况下，所述检测单元可以被配置为对所述连续像素的每一个提取所述第一图案图像的所述第一颜色的像素值和所述第二图案图像的所述第二颜色的像素值。而且，所述检测单元可以被配置为基于所述多个像素的所述第一颜色的所述像素值与所述第二颜色的所述像素值的比率的反正切值的和来获得所述比较数据。替代地，所述检测单元可以被配置为基于所述多个像素的所述第一颜色的像素值和所述第二颜色的像素值之间的差或比率的和来获得所述比较数据。结果，所述检测单元可以通过简单的计算以高精度检测所述位置偏差。
所述获取单元可以被配置为进一步获得通过经由所述成像设备拍摄由所述对应的投影机投影的所述图案图像的每一个而能够获得的拍摄图像。而且，所述检测单元可以被配置为通过下述方式来检测所述位置偏差：对于在所述位置偏差的方向上彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素，从所述拍摄图像的数据提取像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；并且，产生所提取的像素值的比较数据。结果，即使在可能出现于所述拍摄图像的所述数据中的每一个所述图案图像内的峰值亮度值（峰值像素值）的峰值位置彼此太接近，也可以通过使用所述比较数据来检测其实际位置偏差。
所述校正单元可以被配置为计算在从对应于所述位置偏差的值减去对应于所述得出像差的位置偏差的值后的值，作为实际位置偏差。结果，可以执行具有较高精度的图像调整。
所述检测单元可以被配置为对所述参考图像中的至少预定部分区域执行检测处理。该部分区域可以是一个部分区域或者是多个部分区域。
现在，不论是否将出现因为所述成像装置的原因导致的所述色(像)差，随着近些年来的更高图像质量的趋势，需要以高精度来执行图像调整。
鉴于这一点，根据本公开的另一个实施例，提供了另一种用于图像调整的设备，包括获取单元、检测单元和校正单元。
获取单元被配置为获得能够通过由成像设备拍摄图案图像而获得的拍摄图像，所述图案图像的每一个被多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色。
检测单元被配置为通过下述方式检测位置偏差：提取在所述图案图像中的所述位置偏差的方向上彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；并且，产生所提取的像素值的比较数据。
校正单元被配置为校正所检测的位置偏差。
通过允许所述检测单元产生用于将彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值彼此作比较的比较数据，下面的部分变得可能。即，即使在所述拍摄图像的所述数据中可能出现的所述图案图像内的所述峰值亮度值（峰值像素值）的峰值位置彼此太接近，也可以通过使用所述比较数据检测其位置偏差。结果，可以执行具有高精度的图像调整。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种用于图像调整的系统，所述系统包括多个投影机、成像设备和用于图像调整的设备。
所述成像设备被配置为拍摄参考图案图像。所述参考图案图像被所述多个投影机中的任何单个投影机投影为图案图像的合成图像，所述图案图像的每一个可以被所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色，并且所述参考图案图像具有所述图案图像的所述不同颜色的组合颜色。
所述用于图像调整的设备包括获取单元、检测单元和校正单元。所述获取单元被配置为获得能够通过被所述成像设备拍摄而获得的参考图像。所述检测单元被配置为基于所述参考图像的数据而检测得出色(像)差的位置偏差，所述得出色(像)差的位置偏差被定义为：与由于所述成像设备的原因导致出现的色(像)差对应的在所述图案图像中的位置偏差。所述校正单元被配置为使用所述得出色(像)差的位置偏差的数据来校正每一个被所述对应的投影机投影的所述图案图像的位置偏差。
根据本公开的另一个实施例，提供了另一种用于图像调整的系统，所述系统包括多个投影机、成像设备和用于图像调整的设备。
所述成像设备被配置为拍摄图案图像，所述图案图像的每一个被所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色。
所述用于图像调整的设备包括获取单元、检测单元和校正单元。所述获取单元被配置为获得能够通过所述成像设备的拍摄而获得的拍摄图像。所述检测单元被配置为通过下述方式来检测位置偏差：提取在所述图案图像的所述位置偏差的方向上彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；并且，产生所提取的像素值的比较数据。所述校正单元被配置为校正所检测的位置偏差。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种用于图像调整的方法，所述方法包括：通过多个投影机中的任何单个投影机将参考图案图像投影为图案图像的合成图像，每一个所述图案图像可以被所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色，所述参考图案图像具有所述图案图像的所述不同颜色的组合颜色。
所述参考图案图像被成像设备拍摄。
获得能够通过所述成像设备的拍摄获得的参考图像。
基于所述参考图像的数据，检测得出色(像)差的位置偏差，所述得出色(像)差的位置偏差被定义为：与由于所述成像设备的原因导致出现的色(像)差对应的在所述图案图像中的位置偏差。
使用所述得出色(像)差的位置偏差的数据，校正其中每一个被所述对应的投影机投影的所述图案图像的所述位置偏差。
根据本公开的另一个实施例，提供了另一种用于图像调整的方法，所述方法包括：通过多个投影机投影图案图像，每一个所述图案图像具有彼此不同的颜色，并且要被所述多个投影机中的对应的投影机投影。
所述投影的图案图像被成像设备拍摄。
获得能够通过由所述成像设备的所述拍摄获得的拍摄图像。
提取在所述图案图像中的所述位置偏差的方向上位于峰值像素的两侧上的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值。
通过产生所提取的像素值的比较数据来检测所述位置偏差。
校正所检测的位置偏差。
如上所述，根据本公开的所述实施例，即使在其中色(像)差可能出现的情况下，可以以高精度来校正所述投影图像的位置偏差。
根据如附图所示的本公开的最佳模式实施例的下面的详细说明，本公开的这些和其他目的、特征和优点将变得更清楚。
附图说明
图1是示出根据本公开的一个实施例的用于图像调整的系统的配置的框图；
图2示出图像存储设备经由投影机输出的测试图案图像（图案图像），该图案图像具有彼此不同的颜色；
图3示出用于检测位置偏差的在测试图案图像中的一些区域；
图4示出在测试图案图像中的失真和位置偏差的示例和与它们的各种对应的校正命令的示例；
图5是示出用于图像调整的系统的操作的流程图；
图6示出其中通过任何单个投影机来投影参考图案图像的形式；
图7示出在从投影机投影的图像中的预定区域中的、具有绿色光和红色光的峰值亮度的区域，并且示出它们的峰值亮度的分布；
图8A至图8C是说明在从投影机投影的图像中的绿色光包含红色光的分量并且这些难以彼此分离的情况的图；
图9A和图9B示出用于红色峰值像素和用于在中心处从峰值像素起的水平方向上与其相邻的连续像素的像素值，其中，峰值像素和连续像素在通过用于图像调整的设备获得的拍摄图像内；
图10是说明比较数据的产生的图。
具体实施方式
以下，将参考附图描述本公开的实施例。
[用于图像调整的系统的配置]
图1是根据本公开的一个实施例的图像调整系统100的配置的框图。
图像调整系统100包括：作为多个投影机的两个投影机A和B；作为成像设备的相机10；图像调整设备20；以及，图像存储设备30。
图像存储设备30具有测试图案图像产生单元35，该测试图案图像产生单元35被配置为产生（或预先存储）用于图像调整的测试图案图像，将在下面描述该测试图案图像。图像存储设备30被配置为向投影机A和B的每一个输出所产生的测试图案图像。
另外，在通过图像调整系统100结束图像调整后，作为使用投影机A和B的用户的观众能够观看图像（其可以包括视频等），该图像被从图像存储设备30输出，并且被从投影机A和B投影在屏幕S上。可以作为图像存储设备30应用的设备的示例包括硬盘记录器和被配置为存储图像和输出图像的其他设备。从图像存储设备输出的图像可以是2D（维度）图像或者是3D图像。在图像是3D图像的情况下，从两个投影机的对应一个投影具有视差的每一个图像。以下述方式来布置投影机A和B：从投影机A和B投影的图像的每一个位置理想上在屏幕S上彼此重合。
相机10通常通过诸如USB（通用串行总线）的接口连接到图像调整设备20。相机10被配置为拍摄在屏幕S上投影的整个图像（上述的测试图案图像）。期望相机10的分辨率几乎等于或高于投影机A和B的分辨率。
图像调整设备20和投影机A通常通过诸如S232C的接口而彼此连接。
图像调整设备20具有功能块：图像获取单元21、位置偏差检测单元22和校正命令产生单元23。这些功能块可以或者被硬件单独实现或通过硬件和软件的合作实现。
图像获取单元21作为被配置为获得由相机10拍摄的图像的获取单元。位置偏差检测单元22作为被配置为分析该拍摄图像并且检测从投影机A和B的对应一个投影在屏幕S上的每一个测试图案图像的相对位置偏差的检测单元。校正命令产生单元23作为校正单元，该校正单元被配置为产生用于校正位置偏差的校正命令，并且向投影机A发送该校正命令。投影机A接收这个校正命令，允许根据校正命令来将图像电子地变形，并且投影该图像。
即，校正命令产生单元23向投影机A输出作为校正命令的信号，该信号允许以下述方式来将从投影机A投影的测试图案图像变形：从投影机A投影的测试图案图像与从投影机B投影的测试图案图像重合。在这个实施例中，从投影机B投影的测试图案图像IB作为基准，并且从投影机A投影的测试图案图像IA被控制得接近该测试图案图像IB。
图像调整设备20由例如计算机构成，该计算机使用在附图中未示出的诸如CPU（中央处理单元）、RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）的硬件作为上述硬件。可以取代诸如CPU的硬件提供：PLD（可编程逻辑器件），诸如FPGA（现场可编程门阵列）；以及，其他装置，诸如ASIC（专用集成电路）。作为典型的示例，可以将PC（个人计算机）用作图像调整设备20。
[测试图案图像]
图2示出图像存储设备30经由投影机A和B输出的测试图案图像（图案图像）IA和IB，该图案图像的每一个具有彼此不同的颜色。测试图案图像IA和IB的每一个具有其中在矩形框内布置十字的形状，并且理想上具有彼此相同的大小和形状。要被用作这些测试图案图像IA和IB的颜色的颜色示例一般是从三个基色（红色、绿色和蓝色）选择的颜色。从投影机A投影的测试图案图像IA的颜色是红色（例如，第一颜色），并且从投影机B投影的测试图案图像IB的颜色是绿色（例如，第二颜色）。
图3示出用于检测位置偏差的测试图案图像IA和IB中的一些区域。如上所述的相机10拍摄屏幕S上的测试图案图像IA和IB的整个图像。图像调整设备20被配置为通过下述方式检测测试图案图像IA和IB的位置偏差：在整个图像中的四个角部区域、在中心的一个区域和十字形区域的四个端部的总共9个区域的每一个中执行检测。在图3中，通过LU、LC、LD、CU、CC、CD、RU、RC和RD来表示该9个检测区域。将粗略调整的“位置偏差”的示例定义如下。
“LUx”：测试图案图像IA中的检测点（左上角的坐标）在x方向上相对于测试图案图像IB的位置偏差。如果该检测点位于在x方向上相对于测试图案图像IB的左侧，则LUx是正的。在相反的情况下，LUx是负的。
“LUy”：测试图案图像IA中的检测点（左上角的坐标）在y方向上相对于测试图案图像IB的位置偏差。如果该检测点位于在y方向上相对于测试图案图像IB的上侧，则LUy是正的。在相反的情况下，LUy是负的。
即，这个实施例中的“位置偏差”表示一个测试图案图像IA的预定区域（预定检测点）相对于另一个测试图案图像IB的偏差方向（正或负）。
图4示出测试图案图像中的变形和位置偏差的示例和它们的各种对应的校正命令的示例。在粗略调整下，对于位置偏差的校正命令可以被设置如下。
“H Centering（H中心）”：纵向中线在水平方向上的位置偏差
“V Centering（V中心）”：纵向中线在垂直方向上的位置偏差
“V Keystone（V梯形失真）”：四个角（四个点）在水平方向上的位置偏差
“H Size（H大小）”：纵线在水平方向上的两端在水平方向上的位置偏差
“V Linearity（V线性）”：水平线在垂直方向上的两端在垂直方向上的位置偏差
例如，可以在下述情况下发出被称为“H_Centering_Left（中心向左）”的校正命令：在测试图案图像IA的检测区域CC中的检测点（垂直中线和水平中线的焦点CCx）是负的。它是负的情况例如是检测点CCx相对于在测试图案图像IB中的检测区域CC中的对应点（垂直中线和水平中线的交点）向右移位，在该情况下可以发出命令。又如，在测试图案图像IA中的(LUx-RUx)-(LDx-RDx)是负的情况下，可以发出被称为“V_Keystone_Plus（梯形失真增强）”的校正命令。
共同执行校正处理的上面六种模式，在粗略调整中，图像调整设备将测试图案图像IA和IB的位置在一定程度上对齐。在粗略调整后，执行精细调整，如下所述。
[用于图像调整的系统的操作]
以下，将描述图像调整系统100的操作。图5是示出这个操作的流程图，主要示出了图像调整设备20的处理。
由相机10拍摄的图像可以出现因为相机10的位置、相机镜头和诸如变焦和视角的各种参数上的个体差异导致的色(像)差（chromatic aberrations）。为了使能高精度图像调整，应当考虑这样的色(像)差。鉴于这一点，图像调整设备20允许作为多个投影机中的任何单个投影机并且在该情况下是投影机B的投影机输出参考图案图像Iref（步骤101）。
如图6中所示，参考图案图像Iref是分别由投影机A和B投影的测试图案图像IA和IB的合成图像，并且例如是从绿色和红色合成的黄色的图像。换句话说，参考图案图像Iref具有与测试图案图像IA和IB相同的大小和相同的形状，并且具有这些测试图案图像的组合颜色。即，可以将参考图案图像Iref看作是测试图案图像IA和IB预先完全重合的图像。
图像调整设备20通过相机10拍摄这个参考图案图像Iref，并且拍摄作为其拍摄图像的参考图像（步骤102）。换句话说，相机10拍摄作为测试图案图像IA和IB的理想重合图像的参考图案图像Iref。结果，可以将参考图案图像看作具有仅对应于由于相机10而出现的色(像)差的位置偏差的图像。以下，将与色(像)差对应的位置偏差称为“得出色(像)差的位置偏差”。
图像调整设备20在上面的9个区域中的预定区域中检测该得出色(像)差的位置偏差（步骤103），并且向存储器等存储所检测的得出色(像)差的位置偏差的数据。作为预定区域，可以根据情况例如设置：诸如全部9个区域的一个或多个区域；6个区域LU、LC、LD、RU、RC和RD；或者，四个角区域LU、LD、RU和RD。
其中已经出现得出色(像)差的位置偏差的拍摄图像的状态等同于例如在拍摄图像（从每一个区域看）局部的、其中每一个由投影机A和B的对应一个输出的测试图案图像的位置偏差的状态，如图2中所示。具体地说，得出色(像)差的位置偏差在更接近于图像边缘的区域处变得更大。如下所述，可以通过下述方式来检测得出色(像)差的位置偏差：从在中心处具有峰值亮度的像素产生比较数据，该比较数据指示在位置偏差方向上的相位角（phase angle）平衡。
由随后的步骤104至110进行的调整是粗略调整，并且图像调整设备执行上述的图4的校正处理。图像调整设备允许测试图案图像IA和IB实际上分别被投影机A和B投影在屏幕上（步骤104）。图像调整设备20通过相机10拍摄测试图案图像IA和IB，并且获得包括所拍摄的测试图案图像IA和IB的拍摄图像（步骤105）。
图像调整设备20从上述拍摄图像的9个区域选择用于执行上述校正处理的6个模式中的一个预定校正处理所需的一个或多个区域，并且检测位置偏差，以用于该校正处理的执行（步骤106）。
在执行对位置偏差“H Centering”和“V Centering”的检测的情况下，可以选择区域CC。在执行位置偏差“V Keystone”的检测的情况下，可以选择四个角区域LU、LD、RU和RD。在执行对位置偏差“H Size”的检测的情况下，可以选择区域LC和RC。在执行对位置偏差“V Linearity”的检测的情况下，可以选择区域CU、CD和CC。
图像调整设备20确定所检测的位置偏差的量是否等于或小于阈值（步骤107）。该阈值被设置为几乎不防止测试图案图像IA和IB的颜色彼此吸收的距离。如果位置偏差的量大于阈值，则图像调整设备20向投影机A发送对应于校正处理的校正命令（步骤108）。通过单个校正处理进行的以长度计的校正量可以如上那样恒定，或可以是可变的。在校正量可变的情况下，校正命令产生单元23可以采用一种算法，使得在重复步骤105至106的循环时每次的校正量变小。
图像调整设备20重复步骤105至108的处理，直到位置偏差变得等于或小于阈值。
图像调整设备20以类似的方式执行所有其他校正处理，或换句话说，逐个地执行剩余的5个校正处理。如果完成了所有的校正处理（步骤109的“是”），则完成粗略调整。
应当注意，上述6个校正处理的顺序不被限制，而是通常可以在“HCentering”和“V Centering”的校正处理后执行“V Keystone”、“H Size”和“V Linearity”的校正处理。在这样的情况下，不限制“H Centering”和“VCentering”的校正处理的顺序，并且不限制“V Keystone”、“H Size”和“VLinearity”的校正处理的顺序。
在完成上面的粗略调整后，图像调整设备20在步骤110和随后的步骤中执行精细调整。
图像调整设备20通过相机拍摄在粗略调整后的测试图案图像IA和IB，并且获得其拍摄图像（步骤110）。图像调整设备20检测在拍摄图像中的上述9个区域中的预定区域中的位置偏差（步骤111）。作为预定区域，可以根据情况例如设置：一个或多个区域，诸如所有9个区域；6个区域LU、LC、LD、RU、RC和RD；或者，四个角区域LU、LD、RU和RD。作为校正对象的这些区域通常对应于具有如上所述的得出色(像)差的位置偏差的一个或多个区域。
在步骤111中，图像调整设备20通过下述方式进行检测，如下所述：从在中心处具有峰值亮度的像素产生用于指示在位置偏差方向上的相位角平衡的比较数据。
图像调整设备20将从步骤111检测的位置偏差的量（对应于位置偏差的值）减去上面步骤103中检测的得出色(像)差的位置偏差的量（对应于得出色(像)差的位置偏差的值）后的位置偏差的值设置为实际位置偏差的量（步骤112）。后面将详细描述该处理方法。而且，图像调整设备20发送用于通过下述方式来执行校正的命令：以使得实际位置偏差量接近于零的方式来将测试图案图像IA变形（步骤113）。
图像调整设备20对其他区域执行步骤110至112，并且如果完成这些（步骤114的“是”），则它结束图像调整的处理。
如上所述，在这个实施例中，通过由相机10拍摄从单个投影机B投影的参考图案图像Iref，它允许将在拍摄的参考图像中包括的测试图案图像的位置偏差看作由于色(像)差导致的位置偏差。通过相对于其中每一个实际上被投影在屏幕S上的图案图像IA和IB的位置偏差，补偿这个得出色(像)差的位置偏差，图像调整设备20能够自动地以高精度校正其中每一个实际上被投影的测试图案图像IA和IB的位置偏差。
在这个实施例中，通过由相机10拍摄整个图案图像，单个相机10足以在图像调整系统100中如此作为，并且因此它可以降低成本。
[检测位置偏差的方法]
关于图像调整设备20在上面的处理中的步骤111，将描述测试图案图像IA和IB的位置偏差量和及其检测方法。
图像调整设备20一般以下面的方式来检测位置偏差。图像调整设备20检测在测试图案图像IB中具有绿色的峰值亮度值的像素（峰值像素），并且检测在测试图案图像IA中的具有红色的峰值亮度值的像素（峰值像素）。图像调整设备20然后执行控制，使得两个峰值像素的位置（坐标）变得在屏幕S上重合（参见图7）。
图7中所示的放大区域被示出为除了上面9个区域之外的区域；并且，为了容易明白，这以放大的方式示出了具有峰值亮度的任何区域的示例。
图8A示出了从投影机B投影的图像上的绿色光包含红色光的分量的情况。如图8B中所示，理想上，可以将红色和绿色的峰值像素的位置彼此分开。然而，实际上，当绿色光包含红色光的分量时，如图8C中所示，如果绿色和红色的峰值像素变得彼此更接近，则红色峰值像素和周围像素的位置将被吸收到绿色峰值像素和周围像素的位置内。
图9A和图9B示出在从中心处的峰值像素起的水平方向上的红色峰值像素和与其相邻的连续像素的像素值，其中，该峰值像素和连续像素在由图像调整设备20获得的拍摄图像内。在图9A中，由阴影部分示出的像素表示峰值像素，其中，被示出为红色子像素的数据的值是240，绿色子像素的数据是245，并且蓝色子像素的数据是158。用于这个峰值像素和在与这个峰值像素相邻的两侧处的像素的红色（R）和绿色（G）的值被示出是作为红色的峰值的240左右。图9B是示出在图9A中所示的像素的像素值的图形。
根据如上所述的情况，难以仅通过比较峰值像素的位置而使得图像很精确地重合。鉴于这一点，在本公开中，执行下面的精细调整。图10是说明该调整的图。
图像调整设备20从拍摄图像提取在拍摄图像中的预定区域中在位置偏差方向上彼此位于峰值像素两侧处的至少两个像素的像素值，并且产生所提取的像素值的比较数据。具体地说，如图10中所示，图像调整设备20从拍摄图像提取峰值像素的像素值以及包括与峰值像素相邻的像素的、在峰值像素的每侧上与峰值像素连续的10个像素（两侧总共20个像素）的像素值，该与峰值像素相邻的像素在水平方向上彼此位于峰值像素的两侧上。
在这个示例中，将在水平方向上的一组像素描述为要被获得，并且这是为了说明对于水平方向上的测试图案图像IA和IB的位置偏差的校正处理。在对于垂直方向上的位置偏差的校正处理中，图像调整设备20从拍摄图像提取在拍摄图像中的预定区域中在垂直方向上彼此位于在峰值像素两侧上的至少两个像素的像素值。
图像调整设备20比如用公式（1）计算用于在中心处的峰值像素的左侧上的10个像素的每一个和用于右侧上的10个像素的每一个的红色像素值与绿色像素值的比率的反正切（arctangent）值。
arctan[Data_R(n)/Data_G(n)]...(1)
其中，n表示要提取的像素的数量（在这个示例中，数量n是10）
图像调整设备20计算用于左侧像素的上面的反正切值和用于右侧的像素的反正切值的和，如在公式（2）和（3）中所示。这些和的值每一个将被定义为“Error_Left（左侧差值）”和“Error_Right（右侧差值）”的对应一个。Error_Left值和Error_Right值作为比较数据。
Error_Left=Σarctan[Data_R(x-n)/Data_G(x-n)]...(2)
Error_Right=Σarctan[Data_R(x+n)/Data_G(x+n)]...(3)
即，比较数据表示在相对于中心处的峰值像素的左和右之间的相位角平衡。较大的Error_Left值（Error_Right值）表示红色的影响（contribution）更大。
图像调整设备20计算上面所计算的左和右的值之间的差，并且将所获得的值除以2n以归一化，如公式（4）中所示。
Error=(Error_Right-Error_Left)/2n...(4)
当这个Error（差）值变得更接近零时，在相对于中心处的峰值像素的左侧上的红色的影响变得更接近与右侧的红色影响相同，这表示测试图案图像IA和IB的位置偏差变得更接近于零。
位置偏差的上面的检测也可以被应用到在步骤103中的“得出色(像)差的位置偏差”的检测。即，可以通过使用在步骤103和111之间的相同算法来检测位置偏差。
而且，图像调整设备20将由于相机10导致出现的得出像差的位置偏差设置为补偿值，如在步骤112中所示。换句话说，如公式（5）中所示，通过从由公式（4）获得的Error值减去该补偿值，获得所计算的实际位置偏差Error_R。
Error_R=Error-Offset...(5)
如上所述，通过图像调整设备20通过使用表示在相对于中心处具有峰值亮度的峰值像素的位置偏差的方向上的相位角平衡的比较数据，来检测位置偏差（和得出色(像)差的位置偏差），可以执行具有很高精度的图像调整。
而且，利用通过使用相同算法进行的位置偏差和得出色(像)差的位置偏差的检测，可以降低计算成本。
[其他实施例]
本公开不限于如上所述的实施例，并且可以实现各种其他实施例。
红色图像和绿色图像被用作在上面的实施例中的两个测试图案图像。然而，绿色和蓝色或者红色和蓝色也可以被用作图像的颜色。
在上面的实施例中，图像调整设备20和图像存储设备30是彼此分离的设备，但是它们也可以是其集成设备。另外，相机10可以与图像调整设备20和图像存储设备30的至少一个集成。而且，多个投影机的任何单个投影机可以拥有图像调整设备20和图像存储设备30的功能的至少一个。
在上面的实施例中，在校正位置偏差和校正得出色(像)差的位置偏差中，图像调整设备20产生校正命令，并且将其发送到投影机A。然而，用于图像调整的设备可以基于由位置偏差检测单元22执行的检测来将图像变形（校正），并且可以向投影机A输出校正的图像。
图像调整设备20使用第一颜色的像素值与第二颜色的像素值的比率的反正切值，如在上述公式（1）中所示。然而，取代使用公式（1），其中使用每个像素的第一颜色的像素值与第二颜色的像素值之间的差的实施例，例如，其中计算[Data（数据）_R(n)-Data_G(n)]/[Data_R(n)+Data_G(n)]的一个实施例也是可以的。而且，取代使用公式（1），可以简单地计算每个像素的第一颜色的像素值和第二颜色的像素值之间的比率，或者换句话说是计算Data_R(n)/Data_G(n)。
存在两个投影机，但是也可以使用三个或更多投影机。在其中存在三个或更多投影机的情况下，用于图像调整的设备被配置为以下述方式来执行校正处理：对于一个测试图案图像，多个其他测试图案图像变得像与该测试图案图像重合。
在上面的实施例中仅提供了作为相机的一个成像设备。然而，可以提供多个成像设备。例如，三个相机可以每一个被提供来拍摄屏幕S上的图像的左边部分、中央部分和右边部分的每一个，并且通过与在上面的实施例中相同的处理，用于图像调整的设备可以校正由对应的相机拍摄的每一个图像。
可以组合上面的实施例的特征部分中的至少两个特征部分。
本公开可以采用下面的配置。
（1）一种用于图像调整的设备，包括：
获取单元，被配置为获得能够通过由成像设备拍摄的参考图案图像而获得的参考图像，
所述参考图案图像通过多个投影机中的任何单个投影机投影为图案图像的合成图像，每一个图案图像能够被所述多个投影机中的对应投影机投影，并且具有彼此不同的颜色，并且
所述参考图案图像具有所述图案图像的不同颜色的组合颜色；
检测单元，被配置为基于所述参考图像的数据来检测得出色(像)差的位置偏差，所述得出色(像)差的位置偏差被定义为：与由于所述成像设备的原因导致出现的色(像)差对应的在所述图案图像中的位置偏差；以及
校正单元，被配置为使用所述得出色(像)差的位置偏差的数据来校正每一个被所述对应的投影机投影的所述图案图像的位置偏差，。
（2）根据（1）的用于图像调整的设备，其中
所述检测单元被配置为通过下述方式检测所述得出色(像)差的位置偏差：
从所述参考图像的所述数据提取在所述得出色(像)差的位置偏差的方向上、彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值，其中所述峰值像素具有能够从所述参考图像的所述数据获得的峰值像素值；并且，
产生所提取的像素值的比较数据。
（3）根据（2）的用于图像调整的设备，其中
所述检测单元被配置为提取与所述峰值像素相邻的至少两个像素的像素值作为所述像素值。
（4）根据（2）的用于图像调整的设备，其中
所述检测单元被配置为提取在所述得出色(像)差的位置偏差的方向上、在所述峰值像素的至少两侧上与所述峰值像素连续的多个像素的像素值。
（5）根据（4）的用于图像调整的设备，其中
所述检测单元被配置为通过使用预定算法、基于所提取的像素值计算来获得所述比较数据。
（6）根据（5）的用于图像调整的设备，其中
所述获取单元被配置为获得通过经由所述成像设备拍摄的所述参考图案图像而能够获得的图像，作为所述参考图像，
所述参考图案图像具有从所述图案图像中的第一图案图像的第一颜色和第二图案图像的第二颜色合成的第三颜色，所述图案图像的每一个能够被所述对应的投影机投影，并且
所述检测单元被配置为
对于所述连续像素的每一个，提取所述第一图案图像的所述第一颜色的像素值和所述第二图案图像的所述第二颜色的像素值，而且
基于所述多个像素的所述第一颜色的所述像素值与所述第二颜色的像素值的比率的反正切值的和，来获得所述比较数据。
（7）根据（5）的用于图像调整的设备，其中
所述获取单元被配置为获得通过经由所述成像设备拍摄的所述参考图案图像而能够获得的图像，作为所述参考图像，
所述参考图案图像具有从所述图案图像中的第一图案图像的第一颜色和第二图案图像的第二颜色合成的第三颜色，所述图案图像的每一个能够被所述对应的投影机投影，并且
所述检测单元被配置为
对于所述连续像素的每一个，提取所述第一图案图像的所述第一颜色的像素值和所述第二图案图像的所述第二颜色的像素值，而且
基于在所述多个像素的所述第一颜色的像素值和所述第二颜色的像素值之间的差或比率的和，来获得所述比较数据。
（8）根据（1）的用于图像调整的设备，其中
所述获取单元被配置为进一步获得通过经由所述成像设备拍摄由所述对应的投影机投影的所述图案图像的每一个而能够获得的拍摄图像，而且
所述检测单元被配置为通过下述方式来检测所述位置偏差：
对于在所述位置偏差方向上的、彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素，从所述拍摄的图像的数据提取像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；并且
产生所提取的像素值的比较数据。
（9）根据（8）的用于图像调整的设备，其中
所述校正单元被配置为计算在从对应于所述位置偏差的值减去对应于所述得出色（像）差的位置偏差的值后的值，作为实际位置偏差。
（10）根据（1）至（8）的任何一项的用于图像调整的设备，其中
所述检测单元被配置为对所述参考图像中的至少预定部分区域执行检测处理。
（11）一种用于图像调整的设备，包括：
获取单元，被配置为获得能够通过由成像设备拍摄图案图像而获得的拍摄图像。所述图案图像的每一个被多个投影机中的对应投影机投影，并且具有彼此不同的颜色。
检测单元，被配置为通过下述方式检测位置偏差：
提取在所述图案图像中的所述位置偏差的方向上彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；并且
产生所提取的像素值的比较数据；以及
校正单元，被配置为校正所检测的位置偏差。
（12）一种用于图像调整的系统，包括：
多个投影机；
成像设备，被配置为拍摄参考图案图像，
所述参考图案图像被所述多个投影机中的任何单个投影机投影为图案图像的合成图像，所述图案图像的每一个能够被所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色，并且
所述参考图案图像具有所述图案图像的所述不同颜色的组合颜色。用于图像调整的设备，包括
获取单元，被配置为获得能够通过被所述成像设备拍摄而获得的参考图像；
检测单元，被配置为基于所述参考图像的数据而检测得出色(像)差的位置偏差，所述得出色(像)差的位置偏差被定义为：与由于所述成像设备的原因导致出现的色(像)差对应的在所述图案图像中的位置偏差，以及
校正单元，被配置为使用所述得出色(像)差的位置偏差的数据，来校正每一个被所述对应的投影机投影的所述图案图像的位置偏差。
（13）一种用于图像调整的系统，包括：
多个投影机；
成像设备，被配置为拍摄图案图像，所述图案图像的每一个被多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色，以及
用于图像调整的设备，其包括
获取单元，被配置为获得能够通过所述成像设备的拍摄而获得的拍摄图像，
检测单元，被配置为通过下述方式来检测位置偏差：
提取在所述图案图像的所述位置偏差的方向上彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；并且，
产生所提取的像素值的比较数据，以及
校正单元，被配置为校正所检测的位置偏差。
（14）一种用于图像调整的方法，包括：
通过多个投影机中的任何单个投影机将参考图案图像投影为图案图像的合成图像，
每一个所述图案图像能够被所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色，
所述参考图案图像具有所述图案图像的所述不同颜色的组合颜色；
通过成像设备拍摄所述参考图案图像；
获得能够通过所述成像设备的拍摄获得的参考图像；
基于所述参考图像的数据，检测得出色(像)差的位置偏差，所述得出色(像)差的位置偏差被定义为：与由于所述成像设备的原因导致出现的色(像)差对应的在所述图案图像中的位置偏差；并且
使用所述得出色(像)差的位置偏差的数据，校正其中每一个被所述对应的投影机投影的所述图案图像的所述位置偏差。
（15）一种用于图像调整的方法，包括：
通过多个投影机投影图案图像，每一个所述图案图像具有彼此不同的颜色，并且要被所述多个投影机中的对应的投影机投影；
通过成像设备拍摄所投影的图案图像；
获得能够通过由所述成像设备的所述拍摄获得的拍摄图像；
提取在所述图案图像中的所述位置偏差的方向上位于峰值像素的至少两侧上的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；
通过产生所提取的像素值的比较数据来检测所述位置偏差；并且
校正所检测的位置偏差。
本公开包含与2012年5月21日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2012-115392中公开的主题相关的主题，其全部内容通过引用包含在此。
本领域内的技术人员应当明白，可以根据设计要求和其他因素来进行各种修改、组合、子组合和改变，只要它们在所附的权利要求或其等同内容的范围内即可。

Claims (15)

1.一种用于图像调整的设备，包括：
获取单元，被配置为获得能够通过由成像设备拍摄参考图案图像而获得的参考图像，
所述参考图案图像通过多个投影机中的任何单个投影机投影为图案图像的合成图像，每一个图案图像能够被所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同颜色，并且
所述参考图案图像具有所述图案图像的各不同颜色的组合颜色；
检测单元，被配置为基于所述参考图像的数据来检测得出色(像)差的位置偏差，所述得出色(像)差的位置偏差被定义为：与由于所述成像设备的原因导致出现的色(像)差对应的在所述图案图像中的位置偏差；以及
校正单元，被配置为使用所述得出色(像)差的位置偏差的数据，来校正每一个被所述对应的投影机投影所述图案图像的位置偏差。
2.根据权利要求1所述的用于图像调整的设备，其中
所述检测单元被配置为通过下述方式检测所述得出色(像)差的位置偏差：
从所述参考图像的所述数据提取在所述得出色(像)差的位置偏差的方向上、彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述参考图像的所述数据获得的峰值像素值；并且，
产生所提取的像素值的比较数据。
3.根据权利要求2所述的用于图像调整的设备，其中
所述检测单元被配置为提取与所述峰值像素相邻的至少两个像素的像素值，作为所述像素值。
4.根据权利要求2所述的用于图像调整的设备，其中
所述检测单元被配置为提取在所述得出色(像)差的位置偏差的方向上、在所述峰值像素的至少两侧上与所述峰值像素连续的多个像素的像素值。
5.根据权利要求4所述的用于图像调整的设备，其中
所述检测单元被配置为通过使用预定算法、基于所提取的像素值进行计算来获得所述比较数据。
6.根据权利要求5所述的用于图像调整的设备，其中
所述获取单元被配置为获得通过经由所述成像设备拍摄的所述参考图案图像而能够获得的图像，作为所述参考图像，
所述参考图案图像具有从所述图案图像中的第一图案图像的第一颜色和第二图案图像的第二颜色合成的第三颜色，所述图案图像的每一个能够被所述对应的投影机投影，并且
所述检测单元被配置为
对于所述连续像素的每一个，提取所述第一图案图像的所述第一颜色的像素值和所述第二图案图像的所述第二颜色的像素值，而且
基于所述多个像素的所述第一颜色的所述像素值与所述第二颜色的像素值的比率的反正切值的和，来获得所述比较数据。
7.根据权利要求5所述的用于图像调整的设备，其中
所述获取单元被配置为获得通过经由所述成像设备拍摄的所述参考图案图像而能够获得的图像，作为所述参考图像，
所述参考图案图像具有从所述图案图像中的第一图案图像的第一颜色和第二图案图像的第二颜色合成的第三颜色，所述图案图像的每一个能够被所述对应的投影机投影，并且
所述检测单元被配置为
对于所述连续像素的每一个，提取所述第一图案图像的所述第一颜色的像素值和所述第二图案图像的所述第二颜色的像素值，而且
基于在所述多个像素的所述第一颜色的像素值和所述第二颜色的像素值之间的差或比率的和，来获得所述比较数据。
8.根据权利要求1所述的用于图像调整的设备，其中
所述获取单元被配置为进一步获得通过经由所述成像设备拍摄由所述对应的投影机投影的所述图案图像的每一个而能够获得的拍摄图像，而且
所述检测单元被配置为通过下述方式来检测所述位置偏差：
对于在所述位置偏差的方向上彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素，从所拍摄的图像的数据提取像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；并且
产生所提取的像素值的比较数据。
9.根据权利要求8所述的用于图像调整的设备，其中
所述校正单元被配置为计算在从对应于所述位置偏差的值减去对应于所述得出色（像）差的位置偏差的值后的值，作为实际位置偏差。
10.根据权利要求1所述的用于图像调整的设备，其中所述检测单元被配置为对所述参考图像中的至少预定部分区域执行检测处理。
11.一种用于图像调整的设备，包括：
获取单元，被配置为获得能够通过由成像设备拍摄图案图像而获得的拍摄图像。所述图案图像的每一个被多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色；
检测单元，被配置为通过下述方式检测位置偏差：
提取在所述图案图像中的所述位置偏差的方向上彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；并且，
产生所提取的像素值的比较数据；以及
校正单元，被配置为校正所检测的位置偏差。
12.一种用于图像调整的系统，包括：
多个投影机；
成像设备，被配置为拍摄参考图案图像，
所述参考图案图像被所述多个投影机中的任何单个投影机投影为图案图像的合成图像，所述图案图像的每一个能够被在所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色，并且
所述参考图案图像具有所述图案图像的各所述不同颜色的组合颜色，以及
用于图像调整的设备，包括
获取单元，被配置为获得能够通过被所述成像设备拍摄而获得的参考图像；
检测单元，被配置为基于所述参考图像的数据而检测得出色(像)差的位置偏差，所述得出色(像)差的位置偏差被定义为：与由于所述成像设备的原因导致出现的色(像)差对应的在所述图案图像中的位置偏差，以及
校正单元，被配置为使用所述得出色(像)差的位置偏差的数据，来校正每一个被所述对应的投影机投影的所述图案图像的位置偏差。
13.一种用于图像调整的系统，包括：
多个投影机；
成像设备，被配置为拍摄图案图像，所述图案图像的每一个被所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色，以及
用于图像调整的设备，其包括
获取单元，被配置为获得能够通过所述成像设备的拍摄而获得的拍摄图像，
检测单元，被配置为通过下述方式来检测位置偏差：
提取在所述图案图像的所述位置偏差的方向上彼此位于峰值像素两侧的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；并且，
产生所提取的像素值的比较数据，以及
校正单元，被配置为校正所检测的位置偏差。
14.一种用于图像调整的方法，包括：
通过多个投影机中的任何单个投影机将参考图案图像投影为图案图像的合成图像，
每一个所述图案图像能够被所述多个投影机中的对应的投影机投影，并且具有彼此不同的颜色，
所述参考图案图像具有所述图案图像的各不同颜色的组合颜色；
通过成像设备拍摄所述参考图案图像；
获得能够通过所述成像设备的拍摄获得的参考图像；
基于所述参考图像的数据，检测得出色(像)差的位置偏差，所述得出色(像)差的位置偏差被定义为：与由于所述成像设备的原因导致出现的色(像)差对应的在所述图案图像中的位置偏差；并且
使用所述得出色(像)差的位置偏差的数据，校正其中每一个被所述对应的投影机投影的所述图案图像的所述位置偏差。
15.一种用于图像调整的方法，包括：
通过多个投影机投影图案图像，每一个所述图案图像具有彼此不同的颜色，并且要被所述多个投影机中的对应的投影机投影；
通过成像设备拍摄所投影的图案图像；
获得能够通过由所述成像设备的所述拍摄获得的拍摄图像；
提取在所述图案图像中的所述位置偏差的方向上位于峰值像素的至少两侧上的至少两个像素的像素值，其中，所述峰值像素具有能够从所述拍摄图像的所述数据获得的峰值像素值；
通过产生所提取的像素值的比较数据来检测所述位置偏差；并且
校正所检测的位置偏差。
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