CN109963131A - 图像投影装置 - Google Patents

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永井祐一
芝尾裕规
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Abstract

本发明涉及图像投影装置，可以在涂装前对涂装后的外观进行确认。图像投影装置(3)包括：投影仪(200)，其对图像进行投影；投影控制装置(500)，其通过投影仪(200)将图像投影到成为投影对象的对象物(610)的表面；以及色调传感器(620)，其检测图像被投影到的对象物(610)的表面的色调，其中，投影控制装置(500)基于色调传感器(620)的检测结果对所投影的图像的色调进行校正，以使色调传感器(620)检测的色调成为规定的目标值。

Description

图像投影装置
技术领域
本发明涉及一种图像投影装置。
背景技术
在对航空器或汽车等的机体的表面进行涂装之前，通过计算机图形(CG)等的图像对涂装后的机体的外观进行确认。例如，在专利文献1中，公开有一种生成对涂装后的车辆的外观进行显示的图像的技术。专利文献1中，基于测定车辆的表面形状而得到的三维表面形状数据，以及包含涂料的颜色、照明位置和颜色、视点的位置和方向的视觉信息，进行图像的渲染(レンダリング)。
现有专利文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－196676号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，如果在涂装前在实物的机体上能够对涂装后的机体的外观进行确认，则会更好。
所以，本发明的目的在于提供一种在涂装前可以对涂装后的外观进行确认的图像投影装置。
解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明的图像投影装置包括：投影仪，其对图像进行投影；投影控制装置，其通过投影仪向成为投影对象的对象物的表面进行投影；以及色调传感器，其检测图像被投影到的对象物的表面的色调，其中，投影控制装置基于色调传感器的检测结果对所投影的图像的色调进行校正，以使色调传感器检测的色调成为规定的目标值。
发明效果
根据本发明，可以在涂装前对涂装后的外观进行确认。
附图说明
图1是表示第一实施方式的图像投影装置的结构的框图；
图2是表示投影图像所投影到的对象物及投影仪的设置例的立体图；
图3是说明将穿孔导向片配置于对象物的状态中的穿孔作业的说明图；
图4是说明锪锥孔作业(皿モミ作業)的说明图；
图5是说明在锪锥孔作业及组装作业时显示于对象物的投影面的图像的说明图；
图6是说明在锪锥孔作业结束后显示于对象物的投影面的图像的说明图；
图7是说明第二实施方式的图像投影装置的说明图；
图8是说明第三实施方式的图像投影装置的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。该实施方式所示的尺寸、材料、其它的具体数值等只是易于理解发明的示例，除特定情况外，并非限定本发明。此外，在本说明书及附图中，对实质上具有相同功能、结构的要素标注相同的符号，省略重复说明，另外，对与本发明没有直接关系的要素省略图示。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的图像投影装置1的结构的框图。图1中，以点划线箭头表示信号流。图像投影装置1包含投影控制装置100、两个投影仪200A、200B而构成。在图像投影装置1中，可以采用不仅将图像投影到平面屏幕，还将图像投影到曲面或立体物的表面的、所谓的投影映射技术。在图像投影装置1中，以将图像与进行投影的对象物的表面贴合(張り合わされる)的方式进行对应而投影。
投影仪200A、200B例如为DLP(Digital Light Processing，数字光处理)投影仪或液晶投影仪等。投影仪200A、200B在投影控制装置100的控制下，将图像投影到对象物。第一实施方式的对象物为作为航空器制造过程中的制造对象的零件(例如，机身的一个零件)，后面进行叙述。下面，在不区别投影仪200A、200B时，标注为投影仪200。此外，在图像投影装置1中设置有两个投影仪200，但投影仪200的数量不限于两个，可以为一个，也可以为三个以上。
投影控制装置100例如为个人计算机。投影控制装置100将图像投影到投影仪200。投影控制装置100包含输入接口110、存储部120、控制部130而构成。此外，投影控制装置100不限于个人计算机，例如，可以作为专用装置而构成，也可以内置于任一投影仪200，还可以装入平板电脑这种可移动设备。
输入接口110例如为鼠标、键盘、触摸面板等。输入接口110接收用户的操作，将表示操作结果的输入信息发送到控制部130。
存储部120例如为硬盘驱动器等。在存储部120存储有通过投影仪200进行投影的投影图像的成为原数据的图像数据。
控制部130由中央处理装置(CPU)、存储有程序等的ROM、包含作为工作区的RAM等的微型计算机构成。控制部130统一控制投影控制装置100整体。
控制部130通过执行程序，作为投影数据生成部132发挥作用。投影数据生成部132基于存储于存储部120的图像数据，生成表示投影到成为投影对象的对象物的投影图像的投影数据。将所生成的投影数据发送到投影仪200。此外，投影数据生成部132不限于基于存储于存储部120的图像数据生成投影数据的方式，例如也可以基于通过经由LAN(LocalArea Network，局域网)等的通信取得的图像数据来生成投影数据。
此外，在第一实施方式中，因为对投影图像进行投影的对象物为航空器机身的一个零件，因此有时投影图像被投影到曲面上。因此，在图像投影装置1中，在人从规定的定点观察时，为了避免投影到对象物的图像因曲面而失真，可以进行投影图像的校正。例如，在将圆显示到对象物的弯曲部分的情况下，将长轴成为弯曲方向的椭圆投影到对象物。在该情况下，投影数据生成部132基于表示对象物中的投影有投影图像的表面的形状的数据、和投影仪200的投影位置，将圆的图像数据加工成椭圆的投影数据并发送到投影仪200。此外，下面有时将对象物中的投影有投影图像的表面称为投影面。另外，在投影图像的校正中，将投影图像区分成格子状进行投影，为了避免现实中显示于对象物曲面的图像中格子的形状失真，也可以进行对投影数据生成的调整。
图2是表示投影图像投影到的对象物210及投影仪200的设置例的立体图。图2示出了航空器制造过程的一个场景。图2中，以点划线箭头表示信号流。另外，图2中，以虚线概念性表示从投影仪200发射出的投影光。
对象物210为成为制造对象的航空器机身的一个零件，有时形成为曲板状。另外，在图2中，两个对象物210重叠。夹具220的形状成为大致棒状，在长度方向上设置有未图示的缝隙。而且，重叠的对象物210的侧面被插入夹具220的缝隙。由此，重叠的对象物210被夹具220立起支承。此外，夹具220不限于大致棒状形状，对象物210的支承方法不限于插入缝隙的支承方法。
在夹具220的夹着对象物210的两侧设置有棒状支承部230。在一侧(图2中，左侧)支承部230的顶端设置有投影仪200A，在另一侧(图2中，右侧)支承部230的顶端设置有投影仪200B。投影仪200使发射投影光的投影部朝向对象物210的表面而配置。此外，支承投影仪200的支承部230不限于棒状形状，也不限于设置于夹具220的两侧的方式。
图2中，投影仪200A将投影光发射到对象物210的左半面，图2中，投影仪200B将投影光发射到对象物210的右半面。投影仪200A的投影光和投影仪200B的投影光在对象物210的中央附近被左右划分。即，在图2中，将投影仪200A的投影光和投影仪200B的投影光合为一体来显示对象物210的投影面整体的图像。此外，也可以是，投影仪200A的投影光和投影仪200B的投影光的至少一部分重叠来显示投影图像。在该情况下，在投影光重叠的部分，在从规定的定点观察时，投影仪200A的投影图像和投影仪200B的投影图像双方看上去都相同的投影图像被从投影仪200A、200B进行投影。另外，在投影光的至少一部分重叠的情况下，也可以是，将在投影仪200A侧的重复部分的图像中混合投影仪200B侧的重复部分的图像而生成的投影数据发送到投影仪200A，将在投影仪200B侧的重复部分的图像中混合投影仪200A侧的重复部分的图像而生成的投影数据发送到投影仪200B。由此，投影仪200A的投影图像和投影仪200B的投影图像在重复部分成为一体的投影图像被显示出来。
下面，对检查是否按照图纸对对象物210进行了如下检查作业的例子进行说明：开孔的穿孔作业、将孔缘进行倒角而加工成圆锥状的锪锥孔作业、将紧固件插入孔来连结两个对象物210的组装作业。
在穿孔作业开始前，将表示配置穿孔作业时采用的穿孔导向片的位置的信息投影到对象物210的投影面。穿孔导向片为预设有表示穿孔作业位置的孔的片状部件，成为穿孔位置的指标。即，穿孔导向片为用于在正规的孔位置开孔的部件。此外，穿孔导向片也可以形成为板状。如图2所示，表示配置穿孔导向片的位置的信息例如为表示穿孔导向片的角位置的折线等。此外，表示配置穿孔导向片的位置的信息不限于折线，例如也可以为表示穿孔导向片的角位置的箭头、点、文字等。作业者在穿孔作业开始前通过对输入接口110进行操作来显示表示配置穿孔导向片的位置的信息。此外，表示配置穿孔导向片的位置的信息为与对对象物210进行的加工相关的加工信息。
如果接收到表示输入接口110的操作指示的穿孔作业开始的输入信息，则投影数据生成部132从存储部120读出表示配置穿孔导向片的位置的图像的图像数据。接着，投影数据生成部132对其读出的图像数据进行使读出的图像数据的图像与对象物210的表面(投影面)的形状相对应的加工，从而生成投影数据。此时，投影面的左半部分的投影数据基于投影仪200A的投影位置而生成，投影面的右半部分的投影数据基于投影仪200B的投影位置而生成。而且，投影数据生成部132将投影面的左半部分的投影数据发送到投影仪200A，将投影面的右半部分的投影数据发送到投影仪200B。由此，将表示配置穿孔导向片的位置的信息投影到对象物210的投影面。
如果将表示配置穿孔导向片的位置的信息投影到对象物210的投影面，则作业者根据该进行投影的信息，能够将穿孔导向片准确地配置于对象物210的表面上。
图3是说明将穿孔导向片240配置于对象物210的状态的穿孔作业的说明图。在穿孔导向片240上设置有表示穿孔作业位置的孔，因此，作业者在该穿孔导向片240的孔位置进行穿孔作业。由此，作业者能够经由穿孔导向片240在对象物210的规定位置开孔。
接着，作业者将穿孔导向片240从对象物210拆下，进入对在穿孔作业中开设的孔的锪锥孔作业。
图4是说明锪锥孔作业的说明图。图5是说明在锪锥孔作业及组装作业时显示于对象物210的投影面的图像的说明图。
在锪锥孔作业开始前，作业者对输入接口110进行操作，将与锪锥孔作业以后的作业相关的图像显示到对象物210。具体而言，如果接收到表示输入接口110的操作指示的锪锥孔作业开始的输入信息，则投影数据生成部132从存储部120读出与锪锥孔作业以后的作业相关的图像的图像数据。而且，与穿孔作业开始前的图像数据同样，投影数据生成部132将读出的图像数据的图像与对象物210的表面的形状进行对应而生成投影数据，并将其发送到投影仪200。
如图5所示，在锪锥孔作业开始前，将与对开设于对象物210的孔进行的加工相关的信息与进行加工的孔进行关联后显示到对象物210的表面。具体而言，将进行锪锥孔的孔按照每个锪锥孔直径进行区分后显示到对象物210的投影面。例如，将框A1、A2、A3显示到进行锪锥孔的孔的周围。而且，将对框A1、A2、A3内的孔进行的锪锥孔的锪锥孔直径分别显示到这些框A1、A2、A3的附近。此外，与对孔进行的加工相关的信息为与对对象物210进行的加工相关的加工信息。
另外，此时，如图5所示，将与使用开设于对象物210的孔的组装作业相关的信息与进行作业的孔进行关联后显示到对象物210的投影面。具体而言，将插入有紧固件的孔按照每个紧固件直径及紧固件长(夹紧件)进行区分后显示到对象物210的投影面。例如，将插入框A1、A2、A3内的孔中的紧固件的紧固件直径及紧固件长(夹紧件)分别显示到框A1、A2、A3的附近。此外，与使用孔的组装作业相关的信息为与对对象物210进行的组装相关的组装信息。
另外，此时，如图5所示，将表示应实施的作业步骤的信息显示到对象物210的投影面。在图5中按照作业顺序(编号顺序)表示为作业S1、作业S2、作业S3。例如，作业S1为锪锥孔作业，作业S2为组装作业，作业S3为检查作业。此外，表示作业步骤的信息为与对对象物210进行的加工相关的加工信息或与组装相关的组装信息。
将与锪锥孔作业相关的信息显示到对象物210，因此，作业者能够参照所显示的信息进行锪锥孔作业。
另外，即使为了去除因锪锥孔作业产生的切屑而清洗对象物210的表面，显示于对象物210的信息也不会消除，因此，能够顺利地进入后续作业(组装作业等)。
此外，也可以是，通过以多个投影仪200的投影光在投影面重叠的方式对投影图像进行投影，或者增加投影仪200的数量，从而避免因作业者自身的手等而看不到显示于对象物210的图像。
另外，在图5中，将锪锥孔直径显示到孔周围的框A1、A2、A3附近，但将加工信息与孔进行关联后显示的方式不限于此。例如，也可以将加工信息显示到从孔周围的框A1、A2、A3延伸出的引出线或箭头等的前端。在该方式中，能够避免在加工时因作业者自身的手等而看不到加工信息的图像。另外，在图5中，以数值(图5中的XX、YY、ZZ表示数值)显示锪锥孔直径，但锪锥孔直径的显示方式不限于数值。例如，由于以根据锪锥孔直径对框A1、A2、A3进行区别的颜色进行显示，从而也可以以框A1、A2、A3的颜色表示锪锥孔直径。另外，组装信息的显示方式也可以与加工信息的显示方式同样。
另外，在图5中，将锪锥孔直径、紧固件直径、紧固件长、作业步骤显示到对象物210的投影面。但是，显示于对象物210的投影面的信息不限于此。例如，也可以将使作业结束的目标时间、或有关实施中的作业的经过时间等显示到对象物210的投影面。在该方式中，能够使作业者意识到作业效率，可以提高作业效率。另外，例如，也可以显示有关锪锥孔作业、或组装作业等中使用的工具(用具)的工具信息。在该方式中，能够参照显示中的工具信息开始作业，可以提高作业效率。
当锪锥孔作业结束时，作业者对输入接口110进行操作，并将锪锥孔作业结束了的主旨输入到投影控制装置100。
图6是说明在锪锥孔作业结束后显示于对象物210的投影面的图像的说明图。此外，在图6中，将框A1、A2、A3内的锪锥孔设为结束、以双重圈表示锪锥孔结束后的孔。
如果接收到表示输入接口110的操作指示的锪锥孔作业结束的输入信息，则投影数据生成部132使表示作业步骤的投影图像中的表示锪锥孔作业的投影图像变化为表示锪锥孔作业结束的状态。具体而言，投影数据生成部132基于在表示锪锥孔作业的“实施作业S1”的文字上划上了双划线的图像的图像数据生成投影数据，并将其发送到投影仪200。由此，表示“实施作业S1”的投影图像被切换成在“实施作业S1”的文字上划上了双划线的投影图像，作业S1(锪锥孔作业)结束。
作业步骤中结束了的作业的显示方式发生变化，因此，作业者能够再次确认进入下一作业。
此外，表示结束了的作业的显示方式不限于划双划线的方式。例如，可以为消除结束了的作业的文字的方式，也可以为从未结束作业的文字颜色改变为结束了的作业的文字颜色的方式。
接着，作业者进入组装作业。在组装作业中，例如，向所指示的孔中插入指示的紧固件直径的铆钉(紧固件)，通过工具使铆钉发生变形，并以铆钉连结重叠的对象物210。在组装作业时，如图5所示，将与组装作业相关的信息(在图5中为紧固件直径及紧固件长)显示到对象物210。因此，作业者能够参照显示中的信息将适当的紧固件插入所指示的孔，能够进行适当的组装作业。此外，与组装作业时显示的组装作业相关的信息不限于紧固件直径及紧固件长。另外，不限于显示紧固件直径及紧固件长双方的方式，也可以只显示紧固件直径及紧固件长中的任一方，而不显示另一方。
此外，在更新结束了的作业的投影图像的同时，也可以更新与下一作业相关的投影图像。例如，也可以是，在表示锪锥孔作业的“实施作业S1”的文字上划双划线，同时重新显示与下一作业即组装作业相关的注意事项等。
当组装作业结束时，作业者对输入接口110进行操作，并将组装作业结束了的主旨输入到投影控制装置100。
当接收到表示组装作业结束的输入信息时，省略图示，但是投影数据生成部132使表示作业步骤的投影图像中的表示组装作业的投影图像变化为表示组装作业结束的状态。即，将在表示组装作业“实施作业S2”的文字上划上了双划线的图像显示到对象物210。
接着，作业者进入检查作业。将与图纸所记载的信息同等的信息显示到对象物210，因此，在检查作业中，能够基于显示于对象物210的信息进行对对象物210的检查。此外，也可以是，在显示组装作业的“实施作业S2”的文字上划双划线，同时更新为与作为下一作业的检查作业相关的显示。
如上所述，在第一实施方式的图像投影装置1中，将与对成为制造对象的对象物210进行的加工相关的加工信息或与组装相关的组装信息投影到对象物210的表面。因此，如果采用第一实施方式的图像投影装置1，则可以省略在作业前将加工信息等通过手写记载到对象物210等额外的作业。另外，如果采用第一实施方式的图像投影装置1，则即使对象物210的数量多，也能够容易地显示加工信息或组装信息。
因此，根据第一实施方式的图像投影装置1，可以有效进行对象物210的制造。
此外，在第一实施方式中，根据作业者对输入接口110进行表示作业结束的操作，表示作业步骤的投影图像中的结束了的作业的投影图像的显示方式发生变化。但是，不限于手动使投影图像的显示方式发生变化的方式。例如，也可以是，设置拍摄对象物210的投影面的摄像头，通过由摄像头拍摄的图像的图像解析判断作业是否结束，在判断为作业结束的情况下，使投影图像的显示方式发生变化。另外，例如，也可以是，设置对对象物210的投影面进行扫描的激光器，通过激光器判断在规定位置上是否开设有孔，由此判断作业是否结束，在判断为作业结束的情况下，使投影图像的显示方式发生变化。
另外，在第一实施方式的图像投影装置1中，将表示配置穿孔导向片的位置的信息投影到对象物210的投影面。但是，也可以将表示穿孔位置本身的信息投影到对象物210的投影面。在该方式中，也可以不采用穿孔导向片，而在由表示穿孔位置本身的信息表示的位置进行穿孔作业。另外，在重复进行有关多个对象物210的制造时，优选设为夹具220的位置、投影仪200的位置、对象物210的位置遍及多个对象物210在规定精度范围内被固定的结构。
另外，在第一实施方式中，投影数据生成部132也可以将表示对象物210的背面的结构物的信息投影到对象物210的表面(投影面)。根据该方式，能够在意识到对象物210的背面的结构物的同时进行作业，因此，可以更有效地进行对象物210的制造。
(第二实施方式)
图7是说明第二实施方式的图像投影装置2的说明图。图7中，以点划线箭头表示信号流。第二实施方式的图像投影装置2适用于在航空器(在此为直升机)的表面进行涂装的场景。此外，图7中的涂装为迷彩涂装。
图像投影装置2包含投影控制装置300、四个投影仪200A、200B、200C、200D而构成。另外，在第二实施方式中，进行表面涂装前的直升机成为投影图像被投影到的对象物410。
投影仪200A从对象物410即直升机的后上方向对象物410的表面发射投影光。投影仪200B从对象物410即直升机的前上方向对象物410的表面发射投影光。投影仪200C从对象物410即直升机的后下方向对象物410的表面发射投影光。投影仪200D从对象物410即直升机的前下方向对象物410的表面发射投影光。下面，在不区别投影仪200A、200B、200C、200D时，标注为投影仪200。此外，在图7中，省略支承投影仪200的支承部。另外，图7中，以虚线概念性表示从投影仪200发射出的投影光。
除将投影图像的图像数据发送到四个投影仪200这一点外，投影控制装置300为与第一实施方式的投影控制装置100同样的结构。具体而言，投影控制装置300的控制部130作为投影数据生成部332发挥作用。投影数据生成部332将投影图像分割为左上、右上、左下、右下4部分，将左上的投影图像数据发送到投影仪200A，将右上的投影图像数据发送到投影仪200B，将左下的投影图像数据发送到投影仪200C，将右下的投影图像数据发送到投影仪200D。而且，在图7中，将投影仪200各自的投影光合在一起来显示对象物410的投影面整体的图像。此外，也可以设为投影仪200各自的投影光的至少一部分重叠的结构。另外，投影仪200的数量不限于四个，可以为三个以下，也可以为五个以上。
第二实施方式的投影数据生成部332将表示在对象物410的表面上实施的涂装边界(即，涂装颜色的边界)的信息投影到对象物410的表面。在此，将边界线420作为表示边界的信息显示到对象物410。
如果接收到表示输入接口110的操作指示的投影开始的输入信息，则投影数据生成部332从存储部120读出包含边界线420的图像的图像数据。此外，投影数据生成部332也可以通过经由LAN等的通信取得图像数据。接着，投影数据生成部332对其读出的图像数据进行使读出的图像数据的图像与对象物410的表面的形状对应的加工，从而生成投影数据。此时，投影面的左上的投影数据基于投影仪200A的投影位置而生成，投影面的右上的投影数据基于投影仪200B的投影位置而生成，投影面的左下的投影数据基于投影仪200C的投影位置而生成，投影面的右下的投影数据基于投影仪200D而生成。而且，投影数据生成部332将投影面的左上的投影数据发送到投影仪200A，将投影面的右上的投影数据发送到投影仪200B，将投影面的左下的投影数据发送到投影仪200C，将投影面的右下的投影数据发送到投影仪200D。由此，将边界线420投影到对象物410。
在涂装作业中，有对未涂装区域实施屏蔽后对未实施屏蔽的区域进行涂装的方法、和不实施屏蔽而进行涂装的方法。在实施屏蔽的方法中，因为将边界线420显示于对象物410，所以作业者能够将屏蔽胶带沿着显示中的边界线420粘贴于对象物410。
在粘贴完屏蔽胶带后，作业者将屏蔽片配置于对象物410的表面上除进行涂装的颜色区域外的区域。将屏蔽片以屏蔽片的边缘的位置沿着屏蔽胶带的方式进行配置。然后，作业者将规定颜色的涂料喷涂于未被屏蔽胶带及屏蔽片覆盖的区域。
作业者按照每种颜色重复进行屏蔽胶带的粘贴、屏蔽片的配置、涂料的喷涂。可以以相邻的颜色不重叠的方式喷涂涂料，也可以以相邻的颜色的一部分重叠的方式喷涂涂料。
在不实施屏蔽而进行涂装的方法中，因为将边界线420显示到对象物410，所以作业者能够在留意不会超出边界线420而从相邻的区域露出的同时喷涂涂料。
在涂装作业后，作业者进行有关涂装作业的检查作业。因为将边界线420显示于对象物410，所以作业者能够基于显示中的边界线420进行对对象物410的检查。
如上所述，在第二实施方式的图像投影装置2中，将表示在成为制造对象的对象物410的表面上实施的涂装的边界的边界线420显示于对象物410。因此，在第二实施方式的图像投影装置2中，能够沿着显示于对象物410的边界线420容易且准确地进行屏蔽作业。另外，在第二实施方式的图像投影装置2中，通过显示于对象物410的边界线420可清晰地表示涂装边界，因此，在不实施屏蔽而进行涂装作业的情况下，也能够准确地涂装。另外，在第二实施方式的图像投影装置2中，能够迅速地进行有关涂装作业的检查作业。另外，在第二实施方式的图像投影装置2中，涂装后的文字或图形不会失真。
因此，根据第二实施方式的图像投影装置2，可以有效进行对象物410的制造。
另外，在第二实施方式中，不仅可以将表示涂装边界的边界线420与进行涂装的位置进行关联而投影到对象物410，例如还可以将表示涂装颜色的颜色信息或表示涂料种类的材料信息等与进行涂装的位置进行关联而投影到对象物410。例如，也可以将涂装于被边界线420划分的区域的颜色信息或材料信息显示到该区域内。另外，也可以将作业步骤(例如，进行涂装的颜色顺序等)投影到对象物410，使表示结束了的作业的投影图像发生变化。另外，也可以将与涂装作业相关的注意事项等投影到对象物410。如果将这种信息显示到对象物410，则能够有效进行涂装作业，并且可以防止作业失误。
此外，在第二实施方式中，将迷彩涂装中的涂装颜色的边界投影到对象物410。但是，涂装种类不限于迷彩涂装，可以将第二实施方式的图像投影装置2应用于所有的涂装。
另外，在第二实施方式中，作为表示涂装边界的信息显示边界线420。但是，表示涂装边界的信息不限于边界线420。例如，也可以使投影图像中相邻的区域的显示颜色不同，将投影图像中的不同显示颜色的边界设为表示涂装边界的信息。
另外，也可以是，通过以多个投影仪200的投影光在投影面重叠的方式对投影图像进行投影，或者增加投影仪200的数量，从而避免因作业者自身的手等而看不到显示于对象物410的图像。
(第三实施方式)
图8是说明第三实施方式的图像投影装置3的说明图。图8中，以点划线箭头表示信号流。图像投影装置3将图像投影到涂装前的航空器(在此为直升机)的表面，在航空器的表面提示犹如已施加涂装那样的外观。图像投影装置3例如适用于展厅或经销商店等。
图像投影装置3包含投影控制装置500、四个投影仪200A、200B、200C、200D、三个色调传感器620A、620B、620C而构成。另外，在第三实施方式中，进行表面涂装前的直升机成为对投影图像进行投影的对象物610。
投影仪200A～200D相对于对象物610即直升机配置于与第二实施方式同样的位置。下面，在不区别投影仪200A～200D时，标注为投影仪200。此外，在图8中，省略支承投影仪200的支承部。另外，投影仪200的数量不限于四个，可以为三个以下，也可以为五个以上。另外，图8中，以虚线概念性表示从投影仪200发射出的投影光。
色调传感器620A、620B、620C对对象物610的表面的色调进行检测。例如，色调传感器620A、620B、620C将光发射到对象物610的表面，对由对象物610反射的反射光中的红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)各自的反射光的浓度进行检测。其结果，可以根据红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)各自的反射光的浓度的平衡，对对象物610的色调进行检测。将色调传感器620A、620B、620C的检测结果发送到投影控制装置500。下面，在不区别色调传感器620A、620B、620C时，标注为色调传感器620。
色调传感器620A靠近对象物610即直升机的前方配置，色调传感器620B配置于对象物610即直升机的中央附近，色调传感器620C靠近对象物610即直升机的后方配置。色调传感器620对对象物610的表面中配置有色调传感器620的附近的表面的色调进行检测。在图8中，省略支承色调传感器620的支承部。此外，色调传感器620的数量不限于三个，可以为两个以下，也可以为四个以上。另外，不限于对色调传感器620的测定位置进行固定的方式，也可以自动或手动将色调传感器620的测定位置设为可变。
投影控制装置500成为与第二实施方式的投影控制装置300同样的结构。具体而言，投影控制装置500的控制部130作为投影数据生成部532发挥作用。投影数据生成部532将投影图像分割为四部分，并将分割后的投影图像的投影数据发送到各投影仪200。此外，也可以设为投影仪200各自的投影光的至少一部分重叠的结构。
第三实施方式的投影数据生成部532将表示对象物610涂装后的外观的投影图像投影到对象物610的表面。表示对象物610涂装后的外观的投影图像为上色后的彩色图像。
具体而言，如果接收到表示输入接口110的操作所指示的投影开始的输入信息，则投影数据生成部532从存储部120读出表示对象物610涂装后的图像的图像数据。此外，投影数据生成部532也可以通过经由LAN等的通信取得图像数据。接着，投影数据生成部532对其读出的图像数据进行使读出的图像数据的图像与对象物610的表面的形状对应的加工，从而生成投影数据。此时，投影面的左上的投影数据基于投影仪200A的投影位置而生成，投影面的右上的投影数据基于投影仪200B的投影位置而生成，投影面的左下的投影数据基于投影仪200C的投影位置而生成，投影面的右下的投影数据基于投影仪200D的投影位置而生成。而且，投影数据生成部532将投影面的左上的投影数据发送到投影仪200A，将投影面的右上的投影数据发送到投影仪200B，将投影面的左下的投影数据发送到投影仪200C，将投影面的右下的投影数据发送到投影仪200D。由此，将上色后的投影图像投影到对象物610。
因为将投影图像投影到对象物610的表面，所以色调传感器620对投影光未被投影的原始的对象物610的表面的颜色、和重叠了投影到对象物610的投影光的颜色的实际色调进行检测。因此，由于原始的对象物610的表面的颜色，使得色调传感器620的检测结果和投影光的颜色不同。
因此，投影数据生成部532基于色调传感器620的检测结果对投影光的颜色进行校正，以使由色调传感器620检测到的色调成为规定的目标值(表示涂装后的正确的颜色的颜色值)。
例如，将对象物610的表面中色调传感器620A的检测范围内的目标颜色(涂装后的正确的颜色)设为蓝色。在该情况下，投影数据生成部532在色调传感器620A的检测范围内将目标颜色即蓝色的投影光进行投影。此时，在原始的对象物610的表面的颜色的影响下，色调传感器620A的检测结果为绿色。
此时，假设色调传感器620A的检测结果正确，则投影数据生成部532对目标颜色(蓝色)、和色调传感器620A的检测颜色(绿色)进行比较，判断目标颜色和检测颜色是否一致。在此，例如，在存储部120中预先存储有成为比较基准的基准数据。该基准数据与色调传感器620A的色调特性匹配。投影数据生成部532参照基准数据中目标颜色的数据，与检测颜色进行比较。具体而言，投影数据生成部532对目标颜色的RGB的各成分的平衡、和检测颜色的RGB的各成分的平衡进行比较，判断RGB的各成分的平衡是否一致。
在目标颜色和检测颜色不一致的情况下，投影数据生成部532使投影到色调传感器620A的检测范围内的投影光的颜色从之前的颜色(蓝色)开始发生变化。例如，投影数据生成部532通过对目标颜色的RGB的各成分、和检测颜色的RGB的各成分进行比较，按照每个成分导出差值，使投影光的色调仅变化该差值量。
接着，投影数据生成部532将使色调发生变化后的投影光在色调传感器620A的检测范围内进行投影。接着，投影数据生成部532再次取得色调传感器620A的检测结果，对目标颜色和再次取得的检测颜色进行比较。而且，投影数据生成部532重复进行上述处理，直至目标颜色和检测颜色一致。
由此，投影数据生成部532通过基于色调传感器620A的检测结果，使投影光从目标颜色开始发生变化，从而将色调传感器620A的检测颜色校正为目标颜色。此外，对色调传感器620A进行了说明，其它的色调传感器620B、620C也同样。
如上所述，在第三实施方式的图像投影装置3中，将表示涂装后的外观的投影图像显示到对象物610的表面，并对投影图像的色调进行校正，以使对象物610的表面的色调成为规定的目标值。由此，在第三实施方式的图像投影装置3中，在涂装前能够以实物的机身表现涂装后的机身的外观。
因此，根据第三实施方式的图像投影装置3，在涂装前可以以实物的机身确认涂装后的外观。
另外，在第三实施方式中，不仅可以将对象物610的颜色与应显示的位置进行对应而投影到对象物610，例如还可以将通过涂装显示于对象物610的表面的商标或文字等与应显示的位置进行对应而投影到对象物610。在该方式中，可以准确地确认涂装后的外观。
另外，目标颜色和检测颜色的比较不限于对RGB的各成分的平衡进行比较的方式。例如，投影数据生成部532也可以对目标颜色的RGB的各成分的强度、和检测颜色的RGB的各成分的强度进行比较。另外，使投影光的色调发生变化的具体方式不限于对目标颜色的RGB的各成分和检测颜色的RGB的各成分进行比较并按照每种成分导出差值的方式。例如，也可以为类似将投影光的RGB的各成分中两个成分进行固定，使剩余的一个成分发生变化的尝试错误(トライアンドエラー)的方式。
另外，投影数据生成部532也可以基于对象物610的曝光环境(例如，太阳光或室内照明等)，进行投影光的明暗等的校正。
另外，优选的是，色调传感器620能够以接近人眼的灵敏度对色调进行检测。另外，也可以是，投影数据生成部532对色调传感器620的检测结果进行校正，以使色调传感器620的检测颜色成为与人看到的颜色一致的颜色。
此外，第三实施方式的图像投影装置3不仅适用于新制造机身的场景，也适用于进行已进行了涂装的机身的涂装变更的场景。
如上所述，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但当然本发明不限于该实施方式。可以理解的是，本领域技术人员在权利要求书所记载的范畴内，显然可想到各种变形例或修正例，这些变形例或修正例当然属于本发明的技术范围。
在上述各实施方式中，以航空器或航空器的一个零件为对象物210、410、610对图像进行了投影。但是，对图像进行投影的对象物不限于航空器，例如也可以以车辆或车辆的一个零件为对象物对图像进行投影。
产业上的可利用性
本发明可以使用于图像投影装置。
标记说明
1、2、3 图像投影装置
100、300、500 投影控制装置
200A、200B、200C、200D、200 投影仪
210、410、610 对象物
620 色调传感器

Claims (1)

1.一种图像投影装置，包括：
投影仪，其对图像进行投影；
投影控制装置，其通过所述投影仪，向成为投影对象的对象物的表面进行投影；以及
色调传感器，其检测图像被投影到的所述对象物的表面的色调，
其中，所述投影控制装置基于所述色调传感器的检测结果对所投影的图像的色调进行校正，以使所述色调传感器检测的色调成为规定的目标值。
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