CN105453165A - 信息处理设备、图像投影系统和计算机程序 - Google Patents

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Abstract

一种图像投影系统，包括：图像投影设备，将图像数据投影到投影表面上；以及信息处理设备，连接到所述图像投影设备。所述图像投影设备包括：驱动控制单元、设置单元和同步信号输出单元。所述信息处理设备包括：接收器、拍摄控制单元、光点图像检测器以及图像信号发送单元。所述接收器从所述图像投影设备接收同步信号。所述拍摄控制单元使得所述图像采集单元根据所述同步信号所指定的定时拍摄所述场景。所述光点图像检测器从所述图像采集单元所拍摄的场景的图像数据中检测所述投影表面或其附近之上由所述光点设备生成的光点的图像。所述图像信号发送单元将投影图像数据发送到所述图像投影设备。

Description

信息处理设备、图像投影系统和计算机程序
技术领域
本发明涉及信息处理设备、图像投影系统和计算机程序。
背景技术
投影仪将诸如字符和图的图像以放大方式投影到屏幕上，并且广泛用于对较多人群进行报告。在一些情况下，报告者使用激光指向器等来指出投影到屏幕上的图像，以便在报告中使得说明容易被理解。然而，存在这样的问题：当报告者直接用激光指向器指出投影的图像时，由于手的抖动使得报告者不能精确地指出期望的位置。为了解决此问题，已知这样的技术，其中合并到投影仪中的电荷耦合器件(CCD)相机检测用户的激光指向器所照射的点，并在与照射点相同的点上显示指示符图像，如专利文献1所公开的。
然而，当如在传统技术中那样从相机所拍摄的图像中检测到由激光指向器所照射的点时，可能出现这样的问题：取决于投影什么，如果激光指向器的激光光束和投影图像之间的颜色或亮度感相似，则不能检测到由激光指向器照射的点。
有鉴于上述问题，已经做出本发明，并且其目的在于提供一种信息处理设备、图像投影系统和计算机程序，其能够以高精度检测由诸如激光指向器的照射设备的照射点。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请待审公开No.11-271675
发明内容
一种图像投影系统，包括：图像投影设备，将图像数据投影到投影表面上；以及信息处理设备，连接到所述图像投影设备。所述图像投影设备包括：驱动控制单元、设置单元和同步信号输出单元。所述驱动控制单元配置为为了投影图像数据而使得光基于图像数据按时间单位通过多个颜色的滤光器，以便生成具有希望色调并对应于所述图像数据的光。所述设置单元配置为设置在所述投影表面或其附近上生成光点的光点设备的光点的颜色。所述同步信号输出单元配置为向信息处理设备发送同步信号，所述同步信号将不投影各颜色的滤光器中最接近光点的所设置的颜色的颜色的光的时段指定为图像采集单元要拍摄包括投影表面及其附近的场景的定时。所述信息处理设备包括：接收器、拍摄控制单元、光点图像检测器和图像信号发送单元。所述接收器配置为从所述图像投影设备接收同步信号。所述拍摄控制单元配置为使得所述图像采集单元根据所述同步信号所指定的定时拍摄所述场景。所述光点图像检测器配置为从所述图像采集单元所拍摄的场景的图像数据中检测所述投影表面或其附近之上由所述光点设备生成的光点的图像。所述图像信号发送单元配置为将投影图像数据发送到所述图像投影设备。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的图像投影设备的使用模式的概览图。
图2是示出第一实施例中图像投影设备的硬件的内部配置的视图。
图3是示出第一实施例中的图像投影设备和外部个人计算机(PC)的功能配置的框图。
图4是示出第一实施例中投影图案的示例的视图。
图5是示出在第一实施例中的色轮的七个部分Cy-W-R-M-Y-G-B的视图。
图6是示出在第一实施例中当将图像信号通过滤光器投影到投影表面上时色轮的七个滤光器与RGB数据之间的相关关系的视图。
图7是示出投影光在色轮的一个周期中所经过的七个段与投影光颜色之间的关系的视图。
图8是示出当激光指向器向投影图像上发射红、绿和蓝的激光光束时的图像数据块的视图。
图9是示出当在定时A、B和C拍摄来自激光指向器的已经投影到投影图像上的激光光束时、所检测的来自激光指向器的点的视图。
图10是示出为了检测来自单色的激光指向器的激光光束在色轮的旋转周期和拍摄相机的拍摄周期之间的关系的视图。
图11是示出为了检测来自多色的激光指向器的激光光束在色轮的旋转周期、拍摄相机的拍摄周期和快门定时之间的关系的视图。
图12是示出计算投影变换系数和检测来自激光指向器的激光光束的处理流程的流程图。
图13是示出在第一实施例中来自指向器的激光光束在图像投影设备上的投影模式的示例的概览图。
图14是示出在第一实施例中来自指向器的激光光束在图像投影设备上的投影模式的另一示例的概览图。
图15是示出在第一实施例中投影图案的另一示例的视图。
图16是示出根据第二实施例的图像投影设备的硬件的内部配置的视图。
图17是示出为了检测来自激光指向器的激光光束在图像信号的投影定时和拍摄相机的快门定时之间的关系的视图。
图18是示出应力发光材料的屏幕的示例的截面图。
图19是示出屏幕中用户按压的一部分发光的状态的视图。
图20是示出根据第三实施例的图像投影设备和外部PC的功能配置的框图。
图21是示出当按压屏幕的特定部分时所述特定部分上显示特定图像的状态的视图。
具体实施方式
第一实施例
以下，参照附图描述体现根据本发明的图像投影设备的第一实施例。图1是示出包括图像投影设备的图像投影系统的概览图。此图像投影设备10连接到外部PC20，并且将从外部PC20输入的诸如静态图像和动态图像的图像数据投影到作为投影表面的屏幕30上。图1示出用户使用激光指向器40作为照射设备的情况。相机单元22连接到外部PC20。相机单元22可以提供为外部硬件或可以合并到外部PC20中。
图2是示出图像投影设备的硬件的内部配置的视图。如图2所示，图像投影设备10包括光学系统3a和投影系统3b。光学系统3a包括色轮5、光通道6、中继透镜7、平面镜8以及凹面镜9。这些组件各自提供在图像投影设备10的主体中。此外，图像投影设备10提供有成像单元2。成像单元2包括数字微镜器件(DMD)作为用于成像的成像元件。
具有盘形的色轮5将从光源4发射的白色光转换为以单位时间间隔在RGB之间反复改变颜色的光，并将光发射到光通道6。本实施例描述在包括色轮5的图像投影设备10中检测来自激光指向器的激光光束的配置。在此示例中，可以认为激光指向器对应于权利要求中的“光点设备”。下面将描述色轮5的详细配置。光通道6具有彼此结合的管状形式的玻璃板，并将通过色轮5的光导引到中继透镜7。中继透镜7包括组合的两个透镜并且在校正来自光通道6的光的轴向色差的同时会聚所述光。平面镜8和凹面镜9反射来自中继透镜7的光，并将光导引到成像单元2，从而会聚光。成像单元2包括DMD，所述DMD具有通过基于视频或静态图像的数据以时分方式驱动的多个微镜而形成的矩形镜面。DMD处理并反射投影的光以形成特定图像数据。
光源4是例如高压汞灯。光源4发射白色光到光学系统3a。在光学系统3a中，从光源4发射的白色光被划分为RGB的光分量，并导引到成像单元2。成像单元2根据调制信号形成图像。投影系统3b以放大形式投影形成的图像。
如图2所示，在成像单元2的垂直方向上的上部(即，在图2中的近端侧)提供关闭光板。关闭光板接收进入成像单元2的光当中的不用作投影光的不需要的光。当光进入成像单元2时，通过DMD基于图像数据以时分方式的操作激活多个微镜。微镜将要使用的光反射到投影透镜，并将要放弃的光反射到关闭光板。在成像单元2中，要用于投影图像的光被反射到投影系统3b并通过投影透镜放大，然后，投影放大的图像光。
图3是示出图像投影设备10和外部PC20的功能配置的框图。图像投影设备10控制图像信号的输入以便与投影系统3b和光学系统3a的驱动同步。如图3所示，图像投影设备10包括同步信号输出单元11、图像处理器12、图像信号输入单元13和驱动控制单元14。外部PC20包括拍摄控制单元21、相机单元22、图像信号输入单元23、照射点检测器24(光点图像检测器)、变换处理器25、变换系数计算器26、指示符生成器27和图像信号发送单元28。
首先，诸如HDMI(注册商标)的数字信号和诸如视频图形阵列(VGA)和分量信号的模拟信号输入到图像投影设备10的图像信号输入单元13。图像信号输入单元13根据输入信号将图像处理为RGB或YPbPr信号。当输入图像信号是数字信号时，图像信号输入单元13根据输入信号的比特数将其转换为由图像处理器12定义的比特格式。当输入图像信号是模拟信号时，图像信号输入单元13执行用于对模拟信号进行数字采样的数模转换(DAC)处理等，并将RGB或YPbPr格式信号输入到图像处理器。
图像处理器12根据输入信号执行数字图像处理等。具体地，图像处理器12基于对比度、亮度、强度、色调、RGB增益、锐度、以及诸如放大和缩小的缩放功能或驱动控制单元14的特性，执行适当图像处理。将数字信号处理之后的输入信号发送到驱动控制单元14。此外，图像处理器12可以生成期望指定的或登记的布局的图像信号。
驱动控制单元14确定以下部件的驱动条件：根据输入信号向白色光添加颜色的色轮5；选择光的输出的成像单元2；以及控制灯的驱动电流的灯电源17。驱动控制单元14发出驱动指示到色轮5、成像单元2和灯电源17。
接下来，描述外部PC20的配置。外部PC20执行拍摄由图像投影设备10投影的投影图案、并基于投影图案的坐标和图像数据的坐标之间的偏差确定投影变换系数的处理流程，以及检测从指向器发射的激光光束的处理流程。首先，描述拍摄投影图案的处理流程。
外部PC20的拍摄控制单元21从同步信号输出单元11接收同步信号，并发出拍摄指示到相机单元22。在相机单元22拍摄的图像输入到图像投影设备10的情况下，图像信号输入单元23对拍摄的相机图像执行阴影校正、Bayer转换、颜色校正等以生成RGB信号。外部PC20生成如图4所示的投影图案，并且图像投影设备10投影所生成的图案。
相机单元22拍摄包括对投影图案进行投影的屏幕30(投影表面)及其附近的场景。相机单元22的拍摄方法的示例包括全局快门方法和卷帘快门方法。全局快门方法使得所有像素同时曝光，并且需要比对于各个像素的卷帘快门方法中所需要的更复杂的电路，同时其具有所有像素可以一次曝光以执行成像的优点。卷帘快门方法使得像素以顺序扫描方式曝光，其可以通过简单的电路实现并通过扫描执行成像。然而，在卷帘快门方法中，在对以高速移动的对象拍摄中可能产生压力等，因为拍摄定时在像素之间是不同的。期望由拍摄控制单元21控制相机单元22的快门速度。拍摄控制单元21基于例如色轮的旋转速度确定对于具有由同步信号指定的定时的时间长度的拍摄所需的快门速度，从而控制快门速度。照射点检测器24基于拍摄图像获取在正被投影的投影表面上的各个栅格点的坐标。变换系数计算器26计算在投影图案的图像信号的坐标(x,y)和拍摄图像的坐标(x’,y’)之间进行相关的投影变换系数H，并在变换处理器25中设置参数H。照射点检测器24提取投影表面上的照射点的坐标。变换处理器25使用对应栅格点的参数H，执行对检测的照射点的坐标(x’,y’)的投影变换，使得检测的照射点的坐标(x’,y’)变换为图像信号上的照射点的坐标(x,y)。在此示例中，“照射点”对应于权利要求中的“光点”。此外，在此示例中，“照射点图像”对应于权利要求中的“光点图像”。然后，指示符生成器27(光点图像生成器)在坐标(x,y)生成照射点图像数据(投影图像数据)。照射点图像数据可以是围绕坐标(x,y)具有z像素的半径的圆形、预先登记的指示符图像、或通过任何期望的方法生成的类似物。外部PC20在其中执行用于生成投影图像信号的计算，并且投影图像信号被发送到图像信号发送单元28。图像投影设备10的图像处理器12将指示符生成器27生成的图像信号叠加在所述图像信号上，并对其执行任何期望的图像处理。图像投影设备10的图像处理器12然后输出控制信号到驱动控制单元14。此后，图像投影设备10投影其上叠加了指示符图像的投影图像。
在下面的处理流程中由照射点检测器24执行在投影表面或其附近对指向器照射的点的坐标的检测。图5是示出对应于青、白、红、品红、黄、绿和蓝的多个颜色的色轮的七个滤光器的视图。图6示出当将图像信号通过滤光器投影到投影表面上时在色轮的滤光器和RGB数据(即，相机拍摄图像)之间的相关关系。例如，在红色段(红色滤光器)的情况下，红色的数据值占据RGB数据中的大部分。此外，在红色段的情况下，绿色和蓝色的光分量的透射率小，因此这些颜色的光分量有限。以相同方式，蓝色和绿色的光分量通过作为二次色的青色段，并且RGB的所有光分量通过作为三次色的白色段。
图7是示出投影光在色轮的一个周期中通过的滤光器和投影光颜色之间的关系的视图。应当注意，光色具有包括作为光源的灯自身的光色和从由设备投影的光可以视觉识别的颜色这两者的概念。如由图7中的实线的箭头指示的投影时段指示投影光颜色的图像信号投影通过色轮5的(多个)对应滤光器的时间段。例如，聚焦于红色的投影光颜色，分类为红色的分量对应于红色、品红色、黄色和白色段部分。另一方面，在由“定时A”的虚线的箭头指示的空白时段期间，不投影图像信号。也就是说，在对应于“定时A”的空白时段的绿色、蓝色和青色段部分中，即使当投影红色的投影光时，也不实际投影图像信号。因此，来自激光指向器的即使红色的光束也很容易被检测到。
因此，在此实施例中，与定时同步拍摄和检测从激光指向器发射到投影图案(投影图像)的R、G和B的激光光束点(照射点)。图8是示出当来自激光指向器的红色、绿色和蓝色的激光光束发射到投影图像时的图像数据块的视图。图9是示出当以“定时A”、“定时B”和“定时C”拍摄已经投影到投影图像上的激光指向器的激光光束时所检测的点的视图。图9中的“定时A红色拍摄图像”示出相机单元22与“定时A”同步获得的图像数据。与“定时A”的同步以以下的方式实现。即，图像投影设备10的驱动控制单元14以驱动控制单元14执行控制以驱动色轮5的定时发送指示到同步信号输出单元11。也就是说，拍摄控制单元21(接收器)以按照固定频率(在实施例中，120Hz)旋转的色轮5进入“定时A”的空白时段的定时接收同步信号。
在“定时A”的空白时段期间，不投影红色图像信号，使得容易地检测来自激光指向器的红色照射点。因此，通过相机单元22与“定时A”同步拍摄投影图像，改进检测来自指向器的红色照射光的检测精度。以相同方式，在“定时B”的空白时段期间，在“定时B绿色拍摄图像”上不投影绿色图像信号，使得改进来自激光指向器的绿色照射光的检测精度。此外，在“定时C”的空白时段期间，在“定时C蓝色拍摄图像”上不投影蓝色图像信号，使得容易地检测来自激光指向器的蓝色照射点。因此，依赖于检测定时容易地检测特定颜色，并且可以通过高效利用定时同时检测多个照射点。
下面说明将相机单元22的拍摄与色轮5的驱动同步的方法。色轮5自身提供有黑色封条，作为用于检测旋转的指示符，并且色轮5的托架提供有用于检测黑色封条的传感器。驱动控制单元14从传感器获取黑色封条的检测定时，以做出生成同步信号的指示。要生成的同步信号与不投影最接近激光指向器的照射点的设置颜色的颜色的时段同步。这允许执行拍摄的相机单元22根据色轮的同步信号控制拍摄的快门定时。
图10和图11各自示出色轮的旋转周期和拍摄相机的拍摄周期(快门/曝光定时)之间的关系。色轮5以120Hz的周期旋转，并且拍摄相机以30Hz的周期对包括投影表面及其附近的场景进行拍摄。在此实施例中，相机单元22可以在色轮5旋转4次时拍摄一次。图10示出当激光指向器发射红色激光光束时拍摄所同步的定时的示例。应当注意，来自激光指向器的激光光束的颜色由用户通过图像投影设备10或外部PC20(设置单元)的操作接口输入和设置，因此外部PC20可以识别所述颜色。在此实施例中，假设部分C对应于红色的空白时段，即，色轮5的绿色、蓝色和青色段对应于“定时A”的空白时段。在此情况下，相机单元22在第一拍摄周期中在一个部分C中执行曝光。通过观测在此时拍摄的图像，可以检测到来自激光指向器的红色照射点。
通常，当成像单元2开启时光发射到屏幕30，而当成像单元2关闭时光不发射到屏幕30。在上述示例中，即使当成像单元2开启时，也与对应定时同步执行拍摄，使得可以从RGB当中的任何颜色数据检测照射点。也就是说，可以与图像的内容无关地检测来自激光指向器40的照射点。
图11是示出当激光指向器发射多个颜色的光束时的同步方法的视图。相机单元22在第一拍摄周期中在一个部分A中执行曝光。在此情况下，部分A对应于“定时A”的空白时段。通过观测在此定时拍摄的图像数据，可以检测来自激光指向器的红色照射点。相机单元22在第二拍摄周期中在部分B中执行曝光。部分B对应于“定时B”的空白时段。通过观测在此定时拍摄的图像数据，可以检测来自激光指向器的绿色照射点。以相同方式，可以在第三周期中检测来自激光指向器的蓝色照射点。此后，以相同方式执行控制。在上述情况下，同步信号包括第一周期中的“定时A”、第二周期中的“定时B”和第三周期中的“定时C”这三个定时。同时，当使用相同颜色的多个指向器时，可以没有问题地在屏幕中检测多个点。
在上述示例中，一个相机检测来自激光指向器的多个颜色的照射点。替代地，可以对于要检测的各个颜色安装多个相机，以执行控制以便检测相应颜色。这可以防止相机的拍摄任务被其他颜色占据，使得可以缩短相应单色的检测时间。在此情况下，期望预先设置对应于相应相机单元的定时。也就是说，例如，如果提供三个相机单元以便对应于RGB的三色，则可以在每个周期中检测来自激光指向器的相应颜色的照射点。
为了检测除了上述颜色之外的中间色，对每个颜色细分“定时A”、“定时B”和“定时C”的时段是足够的。在此情况下，还可以通过在对应于要检测的中间色的定时拍摄而对于色轮5的每段检测中间色。
接下来，参照图12描述计算投影变换系数和检测来自激光指向器的激光光束的处理流程。在输入图像信号中逐帧执行如图12所示的处理。如图12所示，首先，驱动控制单元14执行用于投影从图像信号的输入I/F输入的图像信号的处理(步骤S101)。然后，拍摄控制单元21确定当前模式是否是照射点检测模式(步骤S102)。在照射点检测模式中，检测屏幕30上来自照射设备的照射点。通过在例如用户使用激光指向器时操作操作屏幕、按钮等而激活照射点检测模式。当确定当前模式不是照射点检测模式时(步骤S102，否)，处理返回S101并前进到图像信号的随后的帧。
当确定当前模式是照射点检查模式时(步骤S102，是)，拍摄控制单元21确定是否是初始设置模式(步骤S103)。在初始设置模式中，当改变投影环境时执行投影变换系数的计算。第一次激活照射点检测模式将进行初始设置模式。拍摄控制单元21可以通过确定是否设置了投影变换系数或在设置投影变换系数之后是否已经经过了特定时间段来进行确定。投影变换系数是用于校正投影前的图像信号的坐标与投影后的图像图案的坐标之间的偏差的系数。
当确定当前模式是初始设置模式时(步骤S103，是)，驱动控制单元14驱动成像单元2和其他组件以投影图像图案(见图4)用于投影变换(步骤S104)。此后，通过同步信号输出单元11通知拍摄控制单元21从驱动控制单元14投影了图像图案，并且拍摄控制单元21拍摄所投影的图像图案(步骤S105)。变换系数计算器26然后测量通过图像信号输入单元23输入的由相机单元22拍摄的图像图案的坐标与所投影的图像图案的数据的坐标之间的偏差，并且计算投影变换系数，使得两个数据块的坐标相同(步骤S106)。所计算的投影变换系数被保存，并且处理返回步骤S103。
当设置了投影变换系数并因此确定当前模式不是初始设置模式时(步骤S103，否)，拍摄控制单元21以从同步信号输出单元11发送的拍摄定时拍摄投影图案(步骤S107)。如上所述，拍摄定时基于从激光指向器发射的激光光束的颜色而确定。因此，照射点检测器24可以从拍摄的图像数据检测来自激光指向器的照射点(步骤S108)。所检测的照射点的坐标输入到变换处理器25，并且变换处理器25使用由变换系数计算器26计算的投影变换系数，将照射点的坐标执行投影变换为图像数据的坐标(步骤S109)。由投影变换获得的坐标的数据发送到图像投影设备10。图像处理器12生成要在接收的坐标处与要投影的原始图像信号组合的指示符图像数据(步骤S110)，并将图像信号与指示符图像数据组合(步骤S111)。也就是说，图像处理器12生成根据所检测的照射点的位置添加了特定图像的投影图像数据。
在此情况下，例如，为了改进可视性，来自激光指向器40的照射点可以以比原始尺寸更大的尺寸投影为围绕所计算的照射点的组合指示符，如图13所示。在此情况下，图像上的大指示符可以容易地被观看到。如图14中，图像处理器12可以在围绕所计算的照射点的部分参照照射点的坐标而放大的情况下投影图像数据，作为放大来自指向器的激光光束的替代方案。
作为当计算投影变换系数时投影的投影图案的示例，替代如图4所示的投影图案，可以使用如图15中所示的网格图案或圆形图案。当使用圆形投影图案时，即使出现投影变形并且坐标偏差，也可以通过取重心而获得精确坐标。网格图案可以防止坐标的偏差自身，并且可以以较高精度提取图案，只要没有由于环境光导致的干扰。
作为信息处理设备的外部PC20在本地连接到图像投影设备10。替代地，通过网络连接到图像投影设备10的信息处理设备可执行拍摄的计算和同步。例如，网络上的高性能操作处理服务器可用于执行初始投影变换的矩阵操作，并且可以下载要叠加的内容等以用于图像处理。
第二实施例
接下来，描述第二实施例。在第二实施例中，使用不使用色轮用于图像投影、而通过液晶图像投影设备用于图像投影的信息处理设备。当使用色轮的图像投影设备投影图像时，按时间单位改变色轮中光通过的滤光器。在色轮旋转一个周期的同时，对应于一帧的图像信号的投影完成。相反，液晶图像投影设备投影一帧的图像信号，而不以时间单位划分。第二实施例与第一实施例的不同在于，相机单元22考虑到上述点而拍摄。
图16是示出第二实施例中的图像投影设备的硬件配置的视图。如图16所示，图像投影设备110提供有发射白色光的白光光源104，如卤素灯。从白光光源104发射的白色光通过图像投影设备110中布置的三个反射镜108和两个分光镜109分离为RGB三原色的光分量。在各种光当中，R色光引导到液晶显示面板102R，G色光引导到液晶显示面板102G，并且B色光引导到液晶显示面板102B。液晶显示面板102R用作用于生成R原色图像的光调制器。以相同方式，液晶显示面板102G和液晶显示面板102B分别用作用于生成G和B原色图像的光调制器。液晶显示面板102R、102G和102B由驱动控制单元14驱动，并且当它们开启时透射光，而当它们关闭时遮挡光。因此，通过根据希望生成的图像数据的颜色而控制相应面板的开和关，投影具有希望的色调并对应于图像数据的光。B色光的光长大于R色光和G色光的光长，使得通过包括入射透镜132、中继透镜134和输出透镜135的中继透镜系统130导引B色光，以便防止光损耗。
通过液晶显示面板102R、液晶显示面板102G和液晶显示面板102B调制的光分量(即，相应原色图像)在三个方向进入分光棱镜112。R光分量和B光分量由分光棱镜112折射90度，同时G光分量直线行进，使得相应原色图像组合形成彩色图像。彩色图像进入透镜组103b。相机单元22拍摄投影到屏幕单元200上的基准线和图像以及用户使用激光指向器300指出的照射点302。
接下来，描述同步由具有所述配置的图像投影设备110投影的图像数据的方法。图17示出液晶显示面板的驱动控制和相机曝光定时。如图17所示，在可以投影相应图像帧的时段中，提供光分量通过液晶显示面板的时段和光分量都不通过液晶显示面板的时段(空白时段)。同步信号输出单元11指定空白时段，并且相机单元22执行曝光以用于在空白时段中拍摄。
第三实施例
接下来，描述第三实施例。适当时省略对与上述实施例中的部分共同的部分的描述。在此实施例中，使用在受到压力时发光的应力发光材料形成作为投影表面的屏幕30。例如，如图18所示，屏幕30可以是具有应力发光材料31、基础组件32和保护组件33的三层结构的层叠体，所述基础组件32具有其上提供应力发光材料31的区域，所述保护组件33用于覆盖基础组件32上提供的应力发光材料。应当注意，屏幕30不限于此。屏幕30可以具有在一对基板之间保持应力发光材料31的结构。总之，屏幕30可具有任何结构，只要其使用在受到压力时发光的应力发光材料形成。
当用户按下如上所述配置的屏幕30的特定部分时，所述特定部分发光(见图19)。在此实施例中，检测发光点(可以被认为等同于第一实施例中来自激光指向器的照射点)，并且可以执行与上述实施例中的处理相同的处理。
图20是示出此实施例中图像投影设备10和外部PC400的功能配置的框图。图像投影设备10的功能配置与上述实施例中那些相同。替代上述照射点检测器24，外部PC400包括发光点检测器240。发光点检测器240从相机单元22拍摄的图像数据检测指示屏幕30中应力发光材料31发光的区域的发光点(对应于权利要求中的“光点”)。也就是说，发光点检测器240具有从相机单元22拍摄的图像数据检测屏幕30中由用户按下的部分上生成的发光点的功能。在所述实施例中，可以认为发光点检测器240对应于权利要求中的“光点图像检测器”，并且屏幕30自身对应于权利要求中的“光点设备”。
如在上述实施例中，变换处理器25使用上述参数H将发光点检测器240检测的图像数据上的发光点的坐标(x’,y’)变换为图像信号的坐标(x,y)。指示符生成器27在通过变换处理器25的变换获得的坐标(x,y)处将特定图像与图像信号组合(叠加)以便生成投影图像信号。图像信号发送单元28然后将指示符生成器27所生成的投影图像信号发送到图像投影设备10。由此，图像投影设备10投影叠加了特定图像的投影图像。
也就是说，在此实施例中，当用户按下屏幕30的特定部分时，在所述特定部分上显示特定图像。各种图像可用作所述特定图像。例如，郁金香的图像可用作特定图像，如图21所示(这一点对于上述实施例也成立)。
除了上述屏幕30(使用应力发光材料形成的屏幕)之外，可以使用利用发光二极管(LED)的工具(例如，集成了LED的圆珠笔)等作为发光对象，作为本发明范围里的“光点设备”。此外，在此情况下，可以以与上述相同的方式检测发光点，并且可以执行与上述实施例中那些相同的处理。
实施例中在信息处理设备中执行的计算机程序被预先包含并提供在只读存储器(ROM)等中。实施例中在信息处理设备中执行的计算机程序可以被记录并提供在计算机可读记录介质中作为可安装或可执行文件，所述计算机可读记录介质诸如紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、柔性盘(FD)、紧凑盘可记录(CD-R)和数字多功能盘(DVD)。
实施例中在信息处理设备中执行的计算机程序可以被存储在连接到诸如因特网的网络的计算机中，并通过经由网络下载而提供。此外，实施例中在信息处理设备中执行的计算机程序可以经由诸如因特网的网络而提供或分发。
实施例中在信息处理设备中执行的计算机程序具有包括上述各个部分的模块结构。作为实际硬件，中央处理单元(CPU)(处理器)从ROM读取并执行程序，使得上述各个部分加载到主存储设备上以在主存储设备上生成。
根据本发明的信息处理设备实现以高精度检测指示符而不受图像信号的影响的效果。
尽管为了完整和清楚的公开而关于具体实施例描述了本发明，但是所附权利要求不因此而受限，而是应被解释为包括对于本领域技术人员可能出现的、合理落入这里提出的基本教导之内的所有修改和替代构造。
附图标记列表
2成像单元
3a光学系统
3b投影系统
4光源
5色轮
6光通道
7中继透镜
8平面镜
9凹面镜
10图像投影设备
11同步信号输出单元
12图像处理器
13图像信号输入单元
14驱动控制单元
17灯电源
20外部PC
21拍摄控制单元
22相机单元
23图像信号输入单元
24照射点检测器
25变换处理器
26变换系数计算器
27指示符生成器
28图像信号发送单元
30屏幕
40激光指向器
102R液晶显示面板
102G液晶显示面板
102B液晶显示面板
103b透镜组
104白色光源
108镜
109分光镜
110图像投影设备
112分光棱镜
130中继透镜系统
132入射透镜
134中继透镜
135输出透镜
200屏幕单元
300激光指向器
302照射点

Claims (10)

1.一种图像投影系统，包括：
图像投影设备，将图像数据投影到投影表面上；以及
信息处理设备，连接到所述图像投影设备，其中
所述图像投影设备包括：
驱动控制单元，配置为为了投影图像数据而使得光基于图像数据按时间单位通过多个颜色的滤光器，以便生成具有希望色调并对应于所述图像数据的光；
设置单元，配置为设置在所述投影表面或其附近上生成光点的光点设备的光点的颜色；以及
同步信号输出单元，配置为向信息处理设备发送同步信号，所述同步信号将不投影各颜色的滤光器中最接近光点的所设置的颜色的颜色的光的时段指定为图像采集单元要拍摄包括投影表面及其附近的场景的定时；并且
所述信息处理设备包括：
接收器，配置为从所述图像投影设备接收同步信号；
拍摄控制单元，配置为使得所述图像采集单元根据所述同步信号所指定的定时拍摄所述场景；
光点图像检测器，配置为从所述图像采集单元所拍摄的场景的图像数据中检测所述投影表面或其附近之上由所述光点设备生成的光点的图像；以及
图像信号发送单元，配置为将投影图像数据发送到所述图像投影设备。
2.一种图像投影系统，包括：
图像投影设备，将图像数据投影到投影表面上；以及
信息处理设备，连接到所述图像投影设备，其中
所述图像投影设备包括：
驱动控制单元，配置为为了投影所述图像数据而基于所述图像数据投影多个颜色的光分量，并控制通过液晶显示面板的所述光分量的组合，以便生成具有希望色调并对应于所述图像数据的光；
设置单元，配置为设置在所述投影表面或其附近上生成的光点的颜色；以及
同步信号输出单元，配置为向信息处理设备发送同步信号，所述同步信号将不投影光的时段指定为图像采集单元要拍摄包括投影表面及其附近的场景的定时；并且
所述信息处理设备包括：
接收器，配置为从所述图像投影设备接收同步信号；
拍摄控制单元，配置为使得所述图像采集单元根据所述同步信号所指定的定时拍摄包括所述投影表面及其附近的所述场景；
光点图像检测器，配置为从所述图像采集单元所拍摄的包括所述投影表面及其附近的场景的图像数据中检测所述投影表面或其附近之上的光点的图像；
光点图像生成器，配置为生成根据由所述光点图像检测器所检测的光点的图像的位置添加了特定图像的投影图像数据；以及
图像信号发送单元，配置为将所述投影图像数据发送到所述图像投影设备。
3.根据权利要求1所述的图像投影系统，其中
当所述光点包括不同颜色的多个光分量时，所述同步信号将不投影光到其颜色最接近相应光分量的滤光器上的多个时段指定为拍摄所述场景的定时；并且
所述拍摄控制单元使得所述图像采集单元根据由所述同步信号所指定的相应定时拍摄所述场景。
4.根据权利要求1或2所述的图像投影系统，其中
所述投影表面使用在受到压力时发光的应力发光材料形成；并且
所述光点图像检测器从由所述图像采集单元所拍摄的场景的图像数据中检测所述投影表面中由用户按压的部分上生成的光点。
5.根据权利要求3所述的图像投影系统，其中
所述信息处理设备包括对于所述光点的各个光分量提供的多个图像采集单元；并且
所述拍摄控制单元使得所述图像采集单元根据对于所述光点的各个光分量指定的相应的定时，分别拍摄所述场景。
6.根据权利要求2所述的图像投影系统，其中
所述光点图像生成器在由所述光点图像检测器检测的光点的图像的坐标处，生成图像数据中基于所述光点的图像的坐标而确定的特定区域的放大图像作为投影图像数据。
7.根据权利要求2所述的图像投影系统，其中
所述光点图像生成器在由所述光点图像检测器检测的光点的图像的坐标处，生成围绕所述坐标具有等于或大于所计算的坐标点的尺寸的光点的图像作为所述投影图像数据。
8.一种信息处理设备，包括：
接收器，配置为从将图像数据投影到投影表面上的图像投影设备接收同步信号，所述同步信号指定要拍摄包括所述投影表面及其附近的场景的定时；
拍摄控制单元，配置为使得图像采集单元根据由所述同步信号指定的定时拍摄所述场景；
光点图像检测器，配置为从所述图像采集单元所拍摄的场景的图像数据中检测在所述投影表面上生成光点的光点设备的光点的图像；以及
图像信号发送单元，配置为将投影图像数据发送到所述图像投影设备，其中
当所述图像投影设备使得光基于图像数据按时间单位通过多个颜色的滤光器以透射光、以便生成具有希望色调并对应于所述图像数据的光时，所述同步信号将不投影最接近光电设备的光点的颜色的颜色的光的时段指定为图像采集单元拍摄所述场景的定时。
9.一种信息处理设备，包括：
接收器，配置为从将图像数据投影到投影表面上的图像投影设备接收同步信号，所述同步信号指定要拍摄包括所述投影表面及其附近的场景的定时；
拍摄控制单元，配置为使得图像采集单元根据由所述同步信号指定的定时拍摄所述场景；
照射图像检测器，配置为从所述图像采集单元所拍摄的场景的图像数据中检测在所述投影表面上的光点的图像；
光点图像生成器，配置为生成根据由光点图像检测器检测的光点的图像的位置而添加了特定图像的投影图像数据；以及
图像信号发送单元，配置为将投影图像数据发送到所述图像投影设备，其中
当所述图像投影设备基于图像数据投影多个颜色的光分量并控制通过液晶显示面板的光分量的组合、以便生成具有希望色调并对应于所述图像数据的光时，所述同步信号将不投影光的时段指定为图像采集单元要拍摄所述投影表面的定时。
10.一种计算机程序，其使得计算机执行以下处理：
从将图像数据投影到投影表面上的图像投影设备接收同步信号，所述同步信号指定要拍摄包括所述投影表面及其附近的场景的定时；
使得图像采集单元根据由所述同步信号指定的定时拍摄所述场景；
从所述图像采集单元所拍摄的场景的图像数据中检测在所述投影表面上生成光点的光点设备的光点图像；以及
将投影图像数据发送到所述图像投影设备，其中
当所述图像投影设备使得光基于图像数据按时间单位通过多个颜色的滤光器以透射光，以便生成具有希望色调并对应于所述图像数据的光时，所述同步信号将不投影最接近光点设备的光点的颜色的颜色的光的时段指定为图像采集单元拍摄所述场景的定时。
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