CN103533275A - 投影机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供可通过滤波处理来不改变修正梯形歪斜的电路的构成地实现辉度的均匀化的投影机及其控制方法。滤波系数计算部（32）对于表示梯形歪斜所导致的变形程度的每个像素的变形率来检测最大值和最小值，并根据变形率的范围（最小值～最大值）来计算与多个变形率对应的滤波系数。而且，通过将计算出的滤波系数与用于修正与梯形歪斜相伴的辉度的偏差的辉度修正系数相乘来修正滤波系数，并储存于滤波系数储存部（42）。变形率计算部（43）计算作为滤波运算部（45）的处理对象的像素的变形率，滤波运算部（45）从滤波系数储存部（42）读取与变形率计算部（43）计算出的变形率对应的滤波系数以进行滤波处理。

Description

投影机及其控制方法

技术领域

本发明涉及投射图像的投影机及其控制方法。

背景技术

在将投射图像的投影机相对于投射面倾斜设置时，发生显示的图像变形为梯形形状的梯形歪斜（畸变）。此外，在投影机倾斜时，因图像内的位置而使与投影机的距离差异较大，因此辉度发生偏差。因此，提出了在梯形歪斜的修正（校正）时可调整辉度的投影机（液晶投影装置）（例如，参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献1：日本专利申请公开第2004－289503号公报。

然而，如专利文献1中记载的投影机那样，除了用于修正梯形歪斜的电路之外，还具备用于调整辉度的电路，从而产生使投影机的电路构成变复杂而导致成本上升的问题。

发明内容

本发明为解决上述问题的至少一部分而研制，可作为以下的形式或适用例来实现。

（适用例1）本适用例涉及的投影机，其特征在于，投射基于图像信息的图像，具备：参数生成部，其生成滤波系数，该滤波系数用于修正所述图像的梯形歪斜的滤波处理；修正处理部，其使用由所述参数生成部生成的所述滤波系数来对所述图像信息施行所述滤波处理；和图像投射部，其根据由所述修正处理部修正的所述图像信息来投射所述图像，所述参数生成部具备：系数生成部，其生成所述滤波系数以修正所述梯形歪斜；和系数调整部，其调整所述滤波系数以修正与所述梯形歪斜相伴的辉度的偏差。

根据该投影机，通过调整用于修正梯形歪斜的滤波系数来修正辉度的偏差，因此也可利用通过滤波处理来修正梯形歪斜的电路的构成来实现辉度的均匀化。即、不需要新添加用于使辉度均匀的电路。

（适用例2）在上述适用例涉及的投影机中，所述系数生成部与表示所述梯形歪斜所导致的所述图像的变形程度的变形率相对应地生成所述滤波系数，所述系数调整部根据与该滤波系数对应的变形率来调整由所述系数生成部生成的所述滤波系数。

（适用例3）在上述适用例涉及的投影机中，所述系数调整部将由所述系数生成部生成的所述滤波系数与根据与该滤波系数对应的变形率的辉度修正系数相乘。

（适用例4）在上述适用例涉及的投影机中，所述修正处理部具备：变形率计算部，其按所述图像的每个位置计算所述变形率；和滤波运算部，其使用由所述参数生成部生成的所述滤波系数中的、与由所述变形率计算部计算出的所述变形率对应的滤波系数，来进行所述滤波处理。

（适用例5）在上述适用例涉及的投影机中，所述系数调整部根据在由所述修正处理部修正了所述梯形歪斜的所述图像信息中所述变形率可取的值的范围来调整所述辉度的修正量。

根据该投影机，根据变形率对辉度偏差进行修正的系数调整部根据变形率可取的值的范围、即变形率的分布来调整辉度的修正量，因此能仅以与变形率的分布对应的量来适当地修正辉度，可抑制因辉度的修正而使图像变得过亮或者变得过暗。

（适用例6）在上述适用例涉及的投影机中，所述修正处理部具备：变形率计算部，其按所述图像的每个位置计算所述变形率；和滤波运算部，其使用由所述参数生成部生成的所述滤波系数中的、与由所述变形率计算部计算出的所述变形率对应的滤波系数，来进行所述滤波处理。

（适用例7）在上述适用例涉及的投影机中，还具备检测所述图像内的所述变形率的最小值及最大值的范围检测部，所述系数调整部调整所述辉度的修正量使得在所述变形率为所述最小值与所述最大值之间的预定值时所述辉度不变。

（适用例8）在上述适用例涉及的投影机中，还具备计算所述图像内的所述变形率的平均值的平均值计算部，所述系数调整部调整所述辉度的修正量使得在所述变形率为平均值时所述辉度不变。

（适用例9）一种投影机的控制方法，其特征在于，该投影机投射基于图像信息的图像，具备：参数生成步骤，其生成滤波系数，该滤波系数用于修正所述图像的梯形歪斜的滤波处理；修正处理步骤，其使用由所述参数生成步骤生成的所述滤波系数来对所述图像信息施行所述滤波处理；和图像投射步骤，其根据在所述修正处理步骤中修正了的所述图像信息来投射所述图像，所述参数生成步骤具备：系数生成步骤，其生成所述滤波系数以修正所述梯形歪斜；和系数调整步骤，其调整所述滤波系数以修正与所述梯形歪斜相伴的辉度的偏差。

根据该投影机的控制方法，通过调整用于修正梯形歪斜的滤波系数来修正辉度的偏差，因此也可利用通过滤波处理来修正梯形歪斜的电路的构成来实现辉度的均匀化。即、不需要新添加用于使辉度均匀的电路。

（适用例10）在上述适用例涉及的投影机的控制方法中，在所述系数生成步骤，与表示所述梯形歪斜所导致的所述图像的变形程度的变形率相对应地生成所述滤波系数，在所述系数调整步骤，根据与该滤波系数对应的变形率来调整由所述系数生成步骤生成的所述滤波系数。

（适用例11）在上述适用例涉及的投影机的控制方法中，在所述系数调整步骤，将由所述系数生成步骤生成的所述滤波系数与根据与该滤波系数对应的变形率的辉度修正系数相乘。

（适用例12）在上述适用例涉及的投影机的控制方法中，所述修正处理步骤具备：变形率计算步骤，其按所述图像的每个位置计算所述变形率；和滤波运算步骤，其使用由所述参数生成步骤生成的所述滤波系数中的、与由所述变形率计算步骤计算出的所述变形率对应的滤波系数，来进行所述滤波处理。

（适用例13）在上述适用例涉及的投影机的控制方法中，所述系数调整步骤根据在由所述修正处理步骤修正了所述梯形歪斜的所述图像信息中所述变形率可取的值的范围来调整所述辉度的修正量。

根据该投影机的控制方法，在根据变形率对辉度偏差进行修正的系数调整步骤中，根据变形率可取的值的范围、即变形率的分布来调整辉度的修正量，因此能仅以与变形率的分布对应的量来适当地修正辉度，可抑制因辉度的修正而使图像变得过亮或者变得过暗。

（适用例14）在上述适用例涉及的投影机的控制方法中，所述修正处理步骤具备：变形率计算步骤，其按所述图像的每个位置计算所述变形率；和滤波运算步骤，其使用由所述参数生成步骤生成的所述滤波系数中的、与由所述变形率计算步骤计算出的所述变形率对应的滤波系数，来进行所述滤波处理。

（适用例15）在上述适用例涉及的投影机的控制方法中，还具备检测所述图像内的所述变形率的最小值及最大值的范围检测步骤，在所述系数调整步骤，调整所述辉度的修正量使得在所述变形率为所述最小值与所述最大值之间的预定值时所述辉度不变。

（适用例16）在上述适用例涉及的投影机的控制方法中，还具备计算所述图像内的所述变形率的平均值的平均值计算步骤，在所述系数调整步骤，调整所述辉度的修正量使得在所述变形率为平均值时所述辉度不变。

此外，在使用计算机来构筑上述投影机及其控制方法的情况下，上述形式及上述适用例也能以用于实现该功能的程序或者能用上述计算机读取地记录该程序的记录介质等方式构成。作为记录介质，可使用软盘和/或硬盘、CD和/或DVD等光盘、光磁盘、搭载有非易失性半导体存储器的存储卡或USB存储器、投影机的内部储存装置（RAM或ROM等半导体存储器）等上述计算机可读取的各种介质。

附图说明

图1是表示投影机的概要构成的方框图。

图2是用于说明梯形歪斜修正的说明图，（a）是表示根据修正前图像信息而在液晶光阀的像素区域描绘出的图像（修正前图像）的图，（b）表示投射修正前图像的状况的图，（c）表示根据修正后图像信息而在像素区域描绘出的图像（修正后图像）的图，（d）是表示投射修正后图像的状况的图。

图3是用于说明变形率的说明图，（a）是表示在像素区域描绘的修正前图像的图，（b）是表示在像素区域描绘出的修正后图像的图。

图4是表示图像修正部的构成的方框图。

图5是用于说明辉度修正系数的曲线图。

图6是用于说明滤波系数计算部的工作的流程图。

图7是用于说明第二实施方式的滤波系数计算部的工作的流程图。

图8是表示第二实施方式的变形率和辉度修正系数之间关系的曲线图，（a）是投影机相对于投射面的倾斜较小的情况下的曲线图，（b）是投影机相对于投射面的倾斜较大的情况下的曲线图。

附图标记说明：

1投影机  10图像投射部  11光源装置  11a光源灯11b反射器  12液晶光阀  12a像素区域  13投射透镜  14液晶驱动部  20控制部  21储存部  22操作面板  23图像信息输入部  24图像处理部  25图像修正部  30参数生成部31投影转换系数计算部  32滤波系数计算部  33辉度修正系数储存部  40修正处理部  41投影转换系数储存部  42滤波系数储存部  43变形率计算部  44帧存储器  45滤波运算部  P0修正前图像  P1修正后图像  Pi输入图像  S投射面

具体实施方式

第一实施方式

下面参照附图来说明本实施方式的投影机。

图1是表示投影机1的概要构成的方框图。

如图1所示，投影机1具备：图像投射部10；控制部20；储存部21；操作面板22；图像信息输入部23；图像处理部24；和图像修正部25等。

图像投射部10的构成包括：作为光源的光源装置11；作为光调制装置的液晶光阀12；作为投射光学系统的投射透镜13；和液晶驱动部14等。图像投射部10相当于显示部，将从光源装置11出射的光用液晶光阀12调制为图像光，并将该图像光从投射透镜13投射以在投射面S上显示图像。

光源装置11的构成包括：由超高压水银灯或金属卤化物灯等构成的放电型的光源灯11a；和将光源灯11a放射的光向液晶光阀12侧反射的反射器11b。从光源装置11出射的光由未图示的积分光学系统转换为辉度灰度分布大体均匀的光而向液晶光阀12入射。

液晶光阀12包括在一对透明基板间封入液晶的透射型的液晶面板等。液晶光阀12具备将多个像素（未图示）矩阵状排列的矩形形状的像素区域12a，并能对液晶按每个像素施加驱动电压。液晶驱动部14在将与输入的图像信息对应的驱动电压向各像素施加时将各像素设定为与图像信息相应的光透射率。因此，从光源装置11出射的光通过在该液晶光阀12的像素区域12a透射而被调制以成为与图像信息对应的图像光，并由投射透镜13放大投射。再有，在本说明书中，也将根据图像信息来设定液晶光阀12（像素区域12a）的各像素的光透射率称为“描绘图像”。

控制部20具备CPU（中央处理器）和用于临时储存各种数据等的RAM（随机存储器）等，并通过根据储存于储存部21中的控制程序来使CPU工作而控制投影机1的工作。即、控制部20与储存部21一同作为计算机来发挥功能。

储存部21的构成包括闪存和/或掩膜ROM（只读存储器）等非易失性存储器。在储存部21，储存有用于控制投影机1的工作的控制程序和规定投影机1的工作条件等的各种设定数据等。

操作面板22是相当于接受使用者的输入操作的输入操作部的部件，具备使用者用于对投影机1进行各种指示的多个操作键（未图示）。在使用者操作操作面板22的各种操作键时，操作面板22接受该操作，并将与被操作的操作键相对应的控制信号向控制部20输出。而且，控制部20在从操作面板22输入控制信号时进行基于输入的控制信号的处理，以控制投影机1的工作。再有，可采用代替操作面板22、或与操作面板22一同使用可远距离操作的遥控器（未图示）来作为输入操作部的构成。该情况下，遥控器发送与使用者的操作内容相应的红外线操作信号，且未图示的遥控器信号接收部接收该信号而传递到控制部20。

图像信息输入部23具备多个输入端子，从视频播放装置和/或个人计算机等未图示的外部图像供给装置向这些输入端子输入各种形式的图像信息。图像信息输入部23根据需要而对输入的图像信息施行信号转换处理等，并向图像处理部24输出。

图像处理部24将从图像信息输入部23输入的图像信息转换为表示液晶光阀12的各像素的灰度的图像信息、即用于限定向各像素施加的驱动电压的图像信息。这里，已转换的图像信息含有与液晶光阀12的各像素对应的多个像素值。像素值是确定对应的像素的光透射率的值，由该像素值，来规定从各像素出射的光的辉度。再有，图像处理部24基于控制部20的指示，根据需要来对已转换的图像信息进行调整亮度、对比度、清晰度等画质的处理和/或将菜单图像等OSD（on screen display，屏幕菜单式调节方式）图像重叠地进行显示的处理，并将处理后的图像信息向图像修正部25输出。

图像修正部25进行用于修正在从倾斜方向对投射面S投射图像的情况下产生的梯形歪斜的处理。具体地，图像修正部25对从图像处理部24输入的图像信息（修正前图像信息）施行使图像歪斜为可抵消梯形歪斜的形状的滤波处理，并将处理后的图像信息作为修正后图像信息向液晶驱动部14供给。而且，液晶驱动部14在根据从图像修正部25输入的修正后图像信息来驱动液晶光阀12时以修正了梯形歪斜的状态向投射面S投射图像。

图2是用于说明梯形歪斜修正的说明图，（a）是表示根据修正前图像信息而在液晶光阀12的像素区域12a描绘出的图像（修正前图像）的图，（b）表示投射修正前图像的状况的图，（c）表示根据修正后图像信息而在像素区域12a描绘出的图像（修正后图像）的图，（d）是表示投射修正后图像的状况的图。

如图2（a）所示，在将基于从图像处理部24输入的图像信息的图像（输入图像Pi）作为修正前图像P0在整个像素区域12a描绘，并向投射面S倾斜地投射时，如图2（b）所示，因梯形歪斜而歪斜地显示输入图像Pi。另一方面，如图2（c）所示，在使修正前图像P0（输入图像Pi）向梯形歪斜的反向歪斜，并且向投射面S投射将输入图像Pi的外侧设定为黑色的像素值即光透射率为最小的像素值的修正后图像P1时，如图2（d）所示，梯形歪斜被抵消，输入图像Pi显示为矩形形状。再有，如图所示，将修正前图像P0的左上、右上、右下、左下四个顶点的坐标（像素坐标）分别设为（x₀，y₀）、（x₁，y₁）、（x₂，y₂）、（x₃，y₃），在修正后图像P1中，将与这四个顶点对应的点的坐标分别设为（X₀，Y₀）、（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₃）。这里，修正后图像P1相对于修正前图像P0的变形程度（变形率）因图像的位置（坐标）而不同，例如，在图2所示的例子中，与顶点（X₃，Y₃）的附近相比，越靠近顶点（X₁，Y₁）的附近则缩小的程度越大。

图3是用于说明变形率的说明图，（a）是表示在像素区域12a描绘的修正前图像P0的图，（b）是表示在像素区域12a描绘的修正后图像P1的图。再有，本图着眼于位于右上及左下顶点的两个像素来作为代表，说明这两个像素的变形率，为便于说明，关于着眼的像素及其周围的像素，将像素的尺寸及像素间的间隔放大表示。

如图3（b）所示，在修正后图像P1中，将在着眼的像素的左侧相邻的像素pl1和在着眼的像素的右侧相邻的像素pr1之间的距离设为a1，将在着眼的像素的上侧相邻的像素pu1和在着眼的像素的下侧相邻的像素pd1之间的距离设为b1。此外，如图3（a）所示，在修正前图像P0中，将与像素pl1对应的像素pl0和与像素pr1对应的像素pr0之间的距离设为a0，将与像素pu1对应的像素pu0和与像素pd1对应的像素pd0之间的距离设为b0。而且，在本实施方式中，将a1/a0定义为该像素的横向（X方向）的变形率ε_x，将b1/b0定义为该像素的纵向（Y方向）的变形率ε_y。在如上述那样定义变形率ε_x，ε_y的情况下，与顶点（X₃，Y₃）的附近相比，越靠近顶点（X₁，Y₁）的附近则变形率ε_x，ε_y越小。再有，变形率ε_x，ε_y的定义不限于上述内容，例如，也可将像素间距离a1相对于像素间距离a0的x方向分量之比以及像素间距离b1相对于像素间距离b0的y方向分量之比分别定义为变形率ε_x，ε_y。

图4是表示图像修正部25的构成的方框图。

如图4所示，图像修正部25的构成包括参数生成部30和修正处理部40。

参数生成部30具备投影转换系数计算部31、滤波（フィルター）系数计算部32和辉度修正系数储存部33，并根据投影机1的倾斜来生成用于修正梯形歪斜的参数（投影转换系数及滤波系数）。

从控制部20向投影转换系数计算部31输入基于投影机1的倾斜的倾斜信息。控制部20例如在投射修正前图像P0的状态下用未图示的摄像（拍摄）单元来对投射面S进行摄像，并根据该摄像结果来导出表示投射面S相对于投影机1的倾斜的倾斜信息，以将该倾斜信息向投影转换系数计算部31输出。再有，倾斜信息的导出方法不限于上述内容，可以通过未图示的加速度传感器等来检测投影机1的倾斜以导出倾斜信息，也可以由使用者操作操作面板22或遥控器来指定或输入倾斜信息。

投影转换系数计算部31根据从控制部20输入的倾斜信息来计算修正后图像P1的四个顶点的坐标（X₀，Y₀）、（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₃）。再有，投影转换系数计算部31使用计算出的修正后图像P1的顶点的坐标来计算定义从修正前图像P0向修正后图像P1转换的投影转换系数。这里，如上所述，将修正前图像P0的左上、右上、右下、左下四个顶点的坐标分别设定为（x₀，y₀）、（x₁，y₁）、（x₂，y₂）、（x₃，y₃），将这四个顶点的修正后图像P1的坐标分别设定为（X₀，Y₀）、（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₃），此时，使用八个投影转换系数A～H来使式（1）所示的投影转换的行列式成立。因此，投影转换系数计算部31从该式（1）计算投影转换系数A～H，并将计算结果向滤波系数计算部32及修正处理部40输出。

式1

$\left[\begin{array}{cccccccc}{X}_0& Y_0& 1& 0& 0& 0& -x_{0{}_{}}{X}_0& -x_0{Y}_0\\ 0& 0& 0& X_0& Y_0& 1& -y_0{X}_0& -y_0{Y}_0\\ X_1& Y_1& 1& 0& 0& 0& -x_1{X}_1& -x_1{Y}_1\\ 0& 0& 0& X_1& Y_1& 1& -y_1{X}_1& -y_1{Y}_1\\ X_2& Y_2& 1& 0& 0& 0& -x_2{X}_2& -x_2{Y}_2\\ 0& 0& 0& X_2& Y_2& 1& -y_2{X}_2& -y_2{Y}_2\\ X_3& Y_3& 1& 0& 0& 0& -x_3{X}_3& -x_3{Y}_3\\ 0& 0& 0& X_3& Y_3& 1& -y_3{X}_3& -y_3{Y}_3\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}A\\ B\\ C\\ D\\ E\\ F\\ G\\ H\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_0\\ y_0\\ x_1\\ y_1\\ x_2\\ y_2\\ x_3\\ y_3\end{array}\right]---\left(1\right)$

再有，在通过该投影转换来将修正前图像P0转换为修正后图像P1时，可由以下的式（2）、式（3）导出与修正后图像P1内的任意的坐标（X，Y）对应的修正前图像P0内的坐标（x，y）。

式2

$x=\frac{\mathrm{AX}+\mathrm{BY}+C}{\mathrm{GX}+\mathrm{HY}+1}---\left(2\right)$

式3

$y=\frac{\mathrm{DX}+\mathrm{EY}+F}{\mathrm{GX}+\mathrm{HY}+1}---\left(3\right)$

滤波系数计算部32参照由投影转换系数计算部31计算出的投影转换系数及储存于辉度修正系数储存部33的辉度修正系数来计算用于由修正处理部40进行滤波处理的滤波系数、即用于确定修正后图像P1的各像素的像素值的滤波系数。这里，修正后图像P1的像素值根据变形率ε_x，ε_y的值而变化，因此滤波系数计算部32按每个变形率ε_x，ε_y的值计算滤波系数，并向修正处理部40输出。再有，滤波系数计算部32计算的滤波系数是纵横分离型的一维滤波器的系数，滤波系数计算部32分别计算基于横向的变形率ε_x的值的横向滤波系数和基于纵向的变形率ε_y的值的纵向滤波系数。

在辉度修正系数储存部33，预先储存有使辉度修正系数与纵横各变形率ε_x，ε_y的多个值相对应的辉度修正系数表。辉度修正系数是用于修正与梯形歪斜相伴的辉度偏差的系数，滤波系数计算部32通过将辉度修正系数与计算出的滤波系数相乘来将辉度均匀地修正。

图5是用于说明辉度修正系数的曲线图，表示变形率和辉度修正系数之间的关系。

如图5所示，辉度修正系数设定为，在变形率ε_x，ε_y为1.0（等倍）时取1这一值，随着变形率ε_x，ε_y下降而取更大的值。这是因为，越是变形率ε_x，ε_y小的部分（即、a1/a0的值小的部分），越在投射面S上较大地扩散而使辉度下降，为了补偿该辉度下降，而与变形率ε_x，ε_y的值越小则辉度越高的辉度修正系数进行对应。

图6是用于说明滤波系数计算部32的工作的流程图。

在设置投影机1而从控制部20输入倾斜信息时，滤波系数计算部32依据图6所示的流程进行工作。再有，滤波系数计算部32先计算纵向及横向滤波系数中的、横向滤波系数。

如图6所示，在步骤S101中，滤波系数计算部32对横向的变形率ε_x检测最大值和最小值。这里，变形率ε_x为最大或最小的位置是到投射面S的距离为最大或最小的位置，且是图像的四个顶点中的任一个。因此，滤波系数计算部32基于投影转换系数来计算四个顶点的变形率ε_x，并从中提取最大值和最小值。再有，变形率ε_x的分布因投影机1相对于投射面S的倾斜而变化。即、在投影机1的倾斜越大的情况下，变形率ε_x整体变得越小（例如，0.5～0.8），在投影机1的倾斜越小的情况下，变形率ε_x整体变得越大（例如，0.8～1.0）。

在步骤S102中，滤波系数计算部32根据变形率ε_x的范围（最小值～最大值）来计算与多个变形率ε_x对应的横向滤波系数。本实施方式的滤波系数计算部32将包含变形率ε_x的最小值及最大值的范围以0.1的刻度进行分割，并导出分别对应的滤波系数。例如，在变形率ε_x的最小值为0.75，最大值为1.0的情况下，计算与0.7、0.8、0.9、1.0这四个变形率ε_x分别对应的四个滤波系数。再有，为了在修正后图像P1中防止波纹等的产生，例如，优选确定滤波系数以作为使变形率的1/2为截止频率的低通滤波器发挥功能。此外，滤波系数计算部32将滤波系数的总和正规化为1。

在步骤S103中，滤波系数计算部32根据储存于辉度修正系数储存部33的辉度修正系数表来修正横向的滤波系数。滤波系数计算部32通过对在步骤S102中生成的每个变形率ε_x的滤波系数乘以与各变形率ε_x对应的辉度修正系数来修正滤波系数。即、关于横向的变形率ε_x的某一值，将在步骤S102中计算出的修正前的滤波系数设为h_ε[i]（i为象征数字（シンボル数）），并将与该变形率ε_x对应的辉度修正系数设为k_ε，此时，修正后的滤波系数h_ε[i]’为式（4）那样。

式4

h_ε[i]’＝h_ε[i]×k_ε       （4）

其次，滤波系数计算部32与横向相同地根据图6所示的流程来计算纵向的滤波系数。即、滤波系数计算部32在步骤S101中对纵向的变形率ε_y检测最大值和最小值，在步骤S102中，根据变形率ε_y的范围（最小值～最大值）来计算与多个变形率ε_y对应的纵向的滤波系数。而且，在步骤S103中，参照辉度修正系数表来修正已生成的纵向的滤波系数。

回到图4，修正处理部40的构成具备：投影转换系数储存部41；滤波系数储存部42；变形率计算部43；帧存储器44；和滤波运算部45。修正处理部40根据由参数生成部30生成的投影转换系数及每个变形率的滤波系数来对从图像处理部24依次输入的图像信息施行修正梯形歪斜的滤波处理，并将处理后的图像信息向液晶驱动部14输出。

投影转换系数储存部41储存由投影转换系数计算部31计算出的投影转换系数。此外，滤波系数储存部42储存由滤波系数计算部32按变形率ε_x，ε_y的每个值计算出的滤波系数。

变形率计算部43计算作为滤波运算部45的处理对象的修正后图像P1的像素的变形率ε_x，ε_y，并向滤波运算部45输出。具体地，变形率计算部43对修正后图像P1的处理对象的像素及其周围的像素使用投影转换系数来导出修正前的位置、即修正前图像P0的对应的位置。而且，变形率计算部43根据上述变形率ε_x，ε_y的定义来计算变形率ε_x，ε_y。

向帧存储器44依次输入从图像处理部24输入的修正前的图像信息（像素值）。而且，滤波运算部45对储存于帧存储器44的以帧为单位的图像信息施行滤波处理，并按顺序确定修正后图像P1的各像素的像素值。具体地，滤波运算部45，以构成修正后图像P1的像素之一为处理对象，根据投影转换系数，从储存于帧存储器44的修正前图像P0的图像信息中特定（指定）并提取应参照的像素（参照像素）的像素值，并且从滤波系数储存部42读取与变形率计算部43计算出的变形率对应的滤波系数，对参照像素的像素值进行使用已读取的滤波系数的滤波处理来确定新的像素值。再有，在与变形率计算部43计算出的变形率对应的滤波系数没有储存于滤波系数储存部42的情况下，可使用与最接近的变形率对应的滤波系数，或者也可对附近的变形率进行插补来导出对应的滤波系数。

滤波运算部45按顺序进行横向的滤波处理和纵向的滤波处理，并对全部的像素进行这些处理。而且，滤波运算部45将处理后的图像信息向液晶驱动部14输出。其结果，在投射面S，以修正了梯形歪斜并且辉度的偏差也已修正的状态投射输入图像Pi。

再有，参数生成部30的投影转换系数计算部31及滤波系数计算部32只要在投影机1相对于投射面S的倾斜变化的情况下计算新参数即可，不必一定进行高速的处理，因此优选可用软件实现。另一方面，修正处理部40需要以高速来处理依次输入的图像信息，因此优选用硬件来实现。

如上所述，根据本实施方式的投影机1，可得到以下的效果。

（1）根据本实施方式的投影机1，通过调整用于修正梯形形状的滤波系数来修正辉度的偏差，因此也可利用通过滤波处理来修正梯形歪斜的电路（修正处理部40）的构成来实现辉度的均匀化。即、不需要新添加用于使辉度均匀的电路。

（2）根据本实施方式的投影机1，在步骤S101求出变形率ε_x，ε_y的最小值和最大值，且在步骤S102计算出滤波系数时，仅计算与从最小值到最大值的范围对应的滤波系数，因此可缩短滤波系数的计算所需的时间。此外，也可节约储存计算出的滤波系数的滤波系数储存部42的储存容量。

再有，在本实施方式中，在步骤S102计算滤波系数时的滤波系数计算部32相当于系数生成部，在步骤S103修正滤波系数时的滤波系数计算部32相当于系数调整部。

第二实施方式

下面，参照附图来说明本实施方式的投影机。

虽然本实施方式的投影机1具有与第一实施方式相同的构成，但是，滤波系数计算部32的工作与第一实施方式不同。

图7是用于说明本实施方式的滤波系数计算部32的工作的流程图。

在设置投影机1而从控制部20输入倾斜信息时，滤波系数计算部32依据图7所示的流程进行工作。再有，与第一实施方式同样，滤波系数计算部32先计算纵向及横向滤波系数中的、横向滤波系数。

如图7所示，在步骤S201中，滤波系数计算部32对横向的变形率ε_x检测最大值和最小值。而且，在步骤S102中，滤波系数计算部32根据变形率ε_x的范围（最小值～最大值）来计算与多个变形率ε_x对应的横向滤波系数。再有，步骤S201、S202的工作与第一实施方式的步骤S101、S102的工作相同，因此省略详细说明。

在步骤S203中，滤波系数计算部32根据投影转换系数来计算横向的变形率ε_x的平均值。这里，可计算全部像素的变形率ε_x的平均值，但是，为了缩短处理所需的时间，也可计算隔着预定的间隔而提取的像素的变形率ε_x的平均值。或者，可进一步简化处理而计算四个顶点的变形率ε_x的平均值。

在步骤S204中，滤波系数计算部32计算用于调整辉度修正系数的辉度修正系数调整量。具体地，滤波系数计算部32确定辉度修正系数调整量以在变形率ε_x为步骤S203中计算出的平均值时辉度为1倍（不变）。即、在储存于辉度修正系数储存部33的辉度修正系数表中，将变形率ε_x为平均值时的辉度修正系数设为k_m，此时，滤波系数计算部32将辉度修正系数调整量q确定为q＝k_m-1。

在步骤S205中，滤波系数计算部32使用储存于辉度修正系数储存部33的辉度修正系数和在步骤S204计算出的辉度修正系数调整量来修正已生成的横向的滤波系数。滤波系数计算部32通过对在步骤S202中生成的每个变形率ε_x的滤波系数乘以与各变形率ε_x对应的辉度修正系数和辉度修正系数调整量之差来修正滤波系数。即、关于横向的变形率ε_x的某一值，将在步骤S202中计算出的修正前的滤波系数设为h_ε[i]（i为象征数字（シンボル数）），并将与该变形率ε_x对应的辉度修正系数设为k_ε，此时，修正后的滤波系数h_ε[i]’为式（5）那样。

式5

h_ε[i]’＝h_ε[i]×（k_ε－q）          （5）

其次，滤波系数计算部32与横向相同地根据图7所示的流程来计算纵向的滤波系数。即、滤波系数计算部32在步骤S201中对纵向的变形率ε_y检测最大值和最小值，在步骤S202中，根据变形率ε_y的范围（最小值～最大值）来计算与多个变形率ε_y对应的纵向的滤波系数。而且，在步骤S203中，计算纵向的变形率ε_y的平均值，在步骤S204中，确定辉度修正系数调整量。而且，在步骤S205中，使用辉度修正系数和辉度修正系数调整量来修正已生成的纵向的滤波系数。

图8是表示变形率和辉度修正系数之间关系的曲线图，（a）表示投影机1相对于投射面S的倾斜较小的情况下的曲线图，（b）表示投影机1相对于投射面S的倾斜较大的情况下的曲线图。

如图8（a）、（b）所示，投影机1相对于投射面S的倾斜越大，变形率的最小值、最大值及平均值越小，变形率为平均值时的辉度修正系数k_m、即辉度修正系数调整量q的值越大。即、越是投影机1的倾斜大、辉度容易下降的状况，越是抑制辉度的修正（上升），并且抑制辉度在大量的像素饱和。

如上所述，根据本实施方式的投影机1，除了第一实施方式的效果外，还可得到以下的效果。

（1）根据本实施方式的投影机1，根据变形率ε_x，ε_y来生成用于修正梯形歪斜和辉度的滤波系数，并且根据变形率ε_x，ε_y的平均值来调整滤波系数，因此能仅以与变形率ε_x，ε_y的平均值对应的量来适当地修正辉度，可抑制因辉度的修正而使图像变得过亮或者过暗。

再有，在本实施方式中，执行步骤S201来检测变形率的最大值和最小值时的滤波系数计算部32相当于范围检测部，在步骤S202计算滤波系数时的滤波系数计算部32相当于系数生成部，执行步骤S203来计算变形率的平均值时的滤波系数计算部32相当于平均值计算部，执行步骤S204、S205来修正滤波系数时的滤波系数计算部32相当于系数调整部。此外，式（5）的k_ε-q相当于辉度的修正量。

变形例

此外，上述实施方式也可如以下那样进行改变。

在上述实施方式中，辉度修正系数储存部33储存将变形率ε_x，ε_y的多个值与辉度修正系数进行对应的辉度修正系数表，但是，也可储存将辉度修正系数表示为变形率ε_x，ε_y的函数的算式。

在上述实施方式中，变形率计算部43按每个像素计算变形率ε_x，ε_y，但是，并不限于该方式。例如，也可在包含多个像素而构成的每个区域计算变形率ε_x，ε_y。

在上述实施方式中，投影机1可以是使用分别透射红色光、绿色光、蓝色光的三个液晶光阀12来调制为彩色图像光的三板式投影机，或者，也可以是通过在各像素中含有可透射红色光、绿色光、蓝色光的子像素的一个液晶光阀12来调制为图像光的方式。

在上述实施方式中，作为光调制装置，使用透射型的液晶光阀12，但是，也可使用反射型的液晶光阀等反射型的光调制装置。此外，也可使用通过在作为像素的每个微反射镜控制入射的光的出射方向来调制从光源出射的光的微小反射镜阵列器件等。

在上述实施方式中，光源装置11由放电型的光源灯11a构成，但是，也可适用于LED（Light Emitting Diode：发光二极管）光源或激光光源等固体光源或者其他光源。

Claims (16)

1.一种投影机，其特征在于，投射基于图像信息的图像，

具备：

参数生成部，其生成滤波系数，该滤波系数用于修正所述图像的梯形歪斜的滤波处理；

修正处理部，其使用由所述参数生成部生成的所述滤波系数来对所述图像信息施行所述滤波处理；和

图像投射部，其基于由所述修正处理部修正后的所述图像信息来投射所述图像，

所述参数生成部具备：系数生成部，其生成所述滤波系数以修正所述梯形歪斜；和系数调整部，其调整所述滤波系数以修正与所述梯形歪斜相伴的辉度的偏差。

2.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于，

所述系数生成部与表示所述梯形歪斜所导致的所述图像的变形程度的变形率相对应地生成所述滤波系数，

所述系数调整部根据与该滤波系数对应的变形率来调整由所述系数生成部生成的所述滤波系数。

3.根据权利要求2所述的投影机，其特征在于，

所述系数调整部将由所述系数生成部生成的所述滤波系数与根据与该滤波系数对应的变形率的辉度修正系数相乘。

4.根据权利要求2或3所述的投影机，其特征在于，

所述修正处理部具备：变形率计算部，其按所述图像的每个位置计算所述变形率；和滤波运算部，其使用由所述参数生成部生成的所述滤波系数中的、与由所述变形率计算部计算出的所述变形率对应的滤波系数，来进行所述滤波处理。

5.根据权利要求2所述的投影机，其特征在于，

所述系数调整部根据在由所述修正处理部修正所述梯形歪斜后的所述图像信息中所述变形率可取的值的范围来调整所述辉度的修正量。

6.根据权利要求5所述的投影机，其特征在于，

所述修正处理部具备：变形率计算部，其按所述图像的每个位置计算所述变形率；和滤波运算部，其使用由所述参数生成部生成的所述滤波系数中的、与由所述变形率计算部计算出的所述变形率对应的滤波系数，来进行所述滤波处理。

7.根据权利要求5或6所述的投影机，其特征在于，

还具备检测所述图像内的所述变形率的最小值及最大值的范围检测部，

所述系数调整部调整所述辉度的修正量使得在所述变形率为所述最小值与所述最大值之间的预定值时所述辉度不变。

8.根据权利要求5或6所述的投影机，其特征在于，

还具备计算所述图像内的所述变形率的平均值的平均值计算部，

所述系数调整部调整所述辉度的修正量使得在所述变形率为所述平均值时所述辉度不变。

9.一种投影机的控制方法，其特征在于，该投影机投射基于图像信息的图像，

具备：

参数生成步骤，其生成滤波系数，该滤波系数用于修正所述图像的梯形歪斜的滤波处理；

修正处理步骤，其使用由所述参数生成步骤生成的所述滤波系数来对所述图像信息施行所述滤波处理；和

图像投射步骤，其基于在所述修正处理步骤中修正后的所述图像信息来投射所述图像，

所述参数生成步骤具备：系数生成步骤，其生成所述滤波系数以修正所述梯形歪斜；和系数调整步骤，其调整所述滤波系数以修正与所述梯形歪斜相伴的辉度的偏差。

10.根据权利要求9所述的投影机的控制方法，其特征在于，

在所述系数生成步骤，与表示所述梯形歪斜所导致的所述图像的变形程度的变形率相对应地生成所述滤波系数，

在所述系数调整步骤，根据与该滤波系数对应的变形率来调整由所述系数生成步骤生成的所述滤波系数。

11.根据权利要求10所述的投影机的控制方法，其特征在于，

在所述系数调整步骤，将由所述系数生成步骤生成的所述滤波系数与根据与该滤波系数对应的变形率的辉度修正系数相乘。

12.根据权利要求10或11所述的投影机的控制方法，其特征在于，

所述修正处理步骤具备：变形率计算步骤，其按所述图像的每个位置计算所述变形率；和滤波运算步骤，其使用由所述参数生成步骤生成的所述滤波系数中的、与由所述变形率计算步骤计算出的所述变形率对应的滤波系数，来进行所述滤波处理。

13.根据权利要求10所述的投影机的控制方法，其特征在于，

在所述系数调整步骤，根据在由所述修正处理步骤修正了所述梯形歪斜的所述图像信息中所述变形率可取的值的范围来调整所述辉度的修正量。

14.根据权利要求13所述的投影机的控制方法，其特征在于，

所述修正处理步骤具备：变形率计算步骤，其按所述图像的每个位置计算所述变形率；和滤波运算步骤，其使用由所述参数生成步骤生成的所述滤波系数中的、与由所述变形率计算步骤计算出的所述变形率对应的滤波系数，来进行所述滤波处理。

15.根据权利要求13或14所述的投影机的控制方法，其特征在于，

还具备检测所述图像内的所述变形率的最小值及最大值的范围检测步骤，

在所述系数调整步骤，调整所述辉度的修正量使得在所述变形率为所述最小值与所述最大值之间的预定值时所述辉度不变。

16.根据权利要求13或14所述的投影机的控制方法，其特征在于，

还具备计算所述图像内的所述变形率的平均值的平均值计算步骤，

在所述系数调整步骤，调整所述辉度的修正量使得在所述变形率为所述平均值时所述辉度不变。

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