CN116366817A - 投射方法和投影仪 - Google Patents
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Abstract
提供投射方法和投影仪,即使是复杂形状的投射面也能够高精度地校正图像的变形。投影仪(1)的控制部(60)执行如下处理:受理对投射到投射面(7)的第1图案图像(200)的顶点的位置进行变更的操作,基于操作使包含多个点的第2图案图像(300)的形状变形;将第2图案图像(300)投射到投射面(7);以及基于对投射有第2图案图像(300)的投射面(7)进行拍摄而得到的拍摄图像,生成以校正多个点的位置的方式对第2图案图像(300)进行校正的第2校正数据,并将利用所生成的校正数据校正后的图像投射到投射面(7)。
Description
技术领域
本发明涉及投射方法和投影仪。
背景技术
以往,已知有对显示于投射面的图像的变形进行校正的技术。
例如,专利文献1公开了一种投射型影像显示装置,其根据在投射到投射面的投射图像上确定的4个角的校正点的变更,生成校正了投射图像的变形的校正图像信号,并根据生成的校正图像信号使图像的变形相似变形。
专利文献1:日本特开2011-248185号公报
但是,存在即使是更复杂形状的投射面也想要高精度地校正图像的变形的要求。
发明内容
本公开的投射方法包含:将第1图像投射到投射面;受理变更所述第1图像的顶点的位置的操作;基于所述操作,使包含多个第1图形的第2图像的形状变形;将所述第2图像投射到所述投射面;取得对投射有所述第2图像的所述投射面进行拍摄而得到的拍摄图像;基于所述拍摄图像,生成校正数据,所述校正数据以校正所述多个第1图形的位置的方式校正所述第2图像;以及将利用所述校正数据校正后的图像投射到所述投射面。
本公开的投影仪包含:投射部,其将图像投射到投射面;受理部,其受理操作;以及控制部,所述控制部执行如下处理:在通过所述受理部受理了对投射到所述投射面的第1图像的顶点的位置进行变更的操作时,基于所述操作使包含多个第1图形的第2图像的形状变形;通过所述投射部将所述第2图像投射到所述投射面;取得对投射有所述第2图像的所述投射面进行拍摄而得到的拍摄图像;基于所述拍摄图像,生成校正数据,所述校正数据以校正所述多个第1图形的位置的方式校正所述第2图像;以及通过所述投射部将利用所述校正数据校正后的图像投射到所述投射面。
附图说明
图1是表示投影仪的结构的框图。
图2是表示投射部的结构的图。
图3是表示投射面的投射区域的图。
图4是用于说明点的半径的计算方法的图。
图5是表示能够描绘第1图案图像的面板区域的范围的图。
图6是用于说明能够描绘点的面板区域的范围的图。
图7是表示第1图案图像的图。
图8是表示第1图案图像的图。
图9是表示显示于投射面的第1图案图像的图。
图10是表示第2图案图像的图。
图11是表示变形后的第2图案图像的图。
图12表示显示于投射面的变形后的第2图案图像。
图13是表示第1图案图像的第1变形例的图。
图14是表示第1图案图像的第2变形例的图。
图15是表示投影仪的动作的流程图。
标号说明
1:投影仪;3:图像供给装置;5:遥控器;7:投射面;9:投射区域;10:遥控器受光部;20:通信I/F;30:拍摄部;41:图像处理部;43:帧存储器;50:投射部;51:光源;52:光调制装置;53、53R、53G、53B:液晶面板;55、55R、55G、55B:面板区域;57:面板驱动部;59:光学单元;60:控制部;70:存储部;71:控制程序;80:处理器;200:第1图案图像;205:外框;210:顶点图形;211:第1顶点图形;212:第2顶点图形;213:第3顶点图形;214:第4顶点图形;230:操作图形;231:第1操作图形;232:第2操作图形;233:第3操作图形;234:第4操作图形;250:引导显示;260:箭头图像;300:第2图案图像;310:点图案;330:检测点;331:第1点;332:第2点;333:第3点;334:第4点;335:黑点。
具体实施方式
1.投影仪的结构
图1是表示投影仪1的结构的框图。
投影仪1是根据从图像供给装置3供给的图像数据、投影仪1所具有的存储部70中存储的图像数据生成图像光,并将生成的图像光放大投射到投射面7的装置。投射面7例如可以是屏幕,也可以是室内的墙壁或白板。以下,将从图像供给装置3供给的图像数据、投影仪1的存储部70中存储的图像数据称为显示图像数据。
投影仪1具有遥控器受光部10、通信接口20、拍摄部30、图像处理部41、帧存储器43、投射部50以及控制部60。以下,将接口简记为I/F。
遥控器5和遥控器受光部10相当于受理部。遥控器受光部10接收从遥控器5发送的红外线信号。遥控器受光部10对接收到的红外线信号进行解码,生成与红外线信号对应的操作信号。在此生成的操作信号是与由用户操作的遥控器5的按钮对应的信号。遥控器受光部10将生成的操作信号输出到控制部60。
通信I/F 20是通信设备,与图像供给装置3有线连接。在本实施方式中,对投影仪1与图像供给装置3通过有线连接的情况进行说明,但也可以将投影仪1与图像供给装置3通过无线连接。通信I/F 20将从图像供给装置3接收到的显示图像数据输出到图像处理部41。
拍摄部30具有拍摄镜头、CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)或CMOS(Complementary MOS:互补金属氧化物半导体)等拍摄元件、以及数据处理电路。拍摄部30例如是摄像头。省略拍摄光学系统、拍摄元件以及数据处理电路的图示。拍摄部30的视场角中包含投射面7的整体。拍摄部30对投射面7进行拍摄而生成拍摄图像。拍摄部30将生成的拍摄图像输出到控制部60。控制部60将所输入的拍摄图像临时存储于存储部70。
图像处理部41连接有帧存储器43。图像处理部41将从通信I/F 20输入的显示图像数据按照每1帧在帧存储器43中展开。帧存储器43具有多个存储体。各存储体具有能够展开显示图像数据的1帧的存储容量。帧存储器43例如由SDRAM(Synchronous Dynamic RandomAccess Memory:同步动态随机存取存储器)构成。
图像处理部41对在帧存储器43中展开的显示图像数据进行例如分辨率转换处理或尺寸调整处理、畸变像差的校正、形状校正处理、数字变焦处理、图像的色调或亮度的调整等图像处理。图像处理部41执行由控制部60指定的图像处理,根据需要,使用从控制部60输入的参数进行图像处理。另外,图像处理部41当然也可以组合执行上述中的多个图像处理。图像处理部41从帧存储器43读出图像处理结束后的显示图像数据并输出到光调制装置52。
图像处理部41以及帧存储器43例如由集成电路构成。集成电路包含LSI、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)、PLD(Programmable LogicDevice:可编程逻辑器件)、FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)、SoC(System-on-a-chip:片上系统)等。此外,集成电路的结构的一部分可以包含模拟电路,也可以是组合了控制部60和集成电路的结构。
图2是表示投射部50的结构的图。
参照图2说明投射部50的结构。
投射部50具有光源51、光调制装置52和光学单元59。本实施方式的光调制装置52具有与红色、绿色以及蓝色这3种颜色对应的3个透射型液晶面板53R、53G、53B和驱动这些液晶面板53R、53G、53B的面板驱动部57作为光调制元件。面板驱动部57例如是驱动电路。另外,R是Red的缩写,G是Green的缩写,B是Blue的缩写。以下,在统称投影仪1所具有的液晶面板53R、53G、53B的情况下,表述为液晶面板53。本实施方式的光调制装置52所具有的光调制元件并不限定于透射型液晶面板53R、53G、53B,例如既可以是反射型的液晶面板,也可以是数字微镜器件(DMD:Digital Micromirror Device)。
光源51具有超高压水银灯、金属卤化物灯等放电型的光源灯或者发光二极管、半导体激光器等固体光源。从光源51射出的光入射到液晶面板53。液晶面板53R、53G、53B分别由在一对透明基板间封入有液晶的透射型的液晶面板等构成。液晶面板53R调制红色光,液晶面板53G调制绿色光,液晶面板53B调制蓝色光。在各液晶面板53形成有由排列成矩阵状的多个像素构成的面板区域55。将形成于液晶面板53R的面板区域55表述为面板区域55R,将形成于液晶面板53G的面板区域55表述为面板区域55G,将形成于液晶面板53B的面板区域55表述为面板区域55B。面板区域55相当于被描绘图像的光调制装置52的描绘区域。
向面板驱动部57输入图像处理部41输出的显示图像数据。面板驱动部57将与所输入的显示图像数据对应的驱动电压施加给面板区域55的各像素,将各像素设定为与显示图像数据对应的透光率。从光源51射出的光透过液晶面板53的面板区域55而被调制,与显示图像数据对应的图像光按照红色光、绿色光以及蓝色光的每个色光形成。所形成的各色的图像光被未图示的色合成光学系统合成而成为表示彩色图像的图像光。光学单元59具有投射镜头等,将由液晶面板53调制后的图像光放大投射到投射面7。
控制部60是具有存储部70和处理器80的计算机装置。
存储部70具有RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等易失性的存储器和ROM(Read Only Memory:只读存储器)等非易失性的存储器。RAM用于各种数据等的临时存储,ROM存储在投影仪1的动作控制中使用的控制程序71、各种设定信息。在设定信息中,例如包含用户操作遥控器5而设定的点数的信息、面板区域55的面板分辨率的信息等。关于点数的信息以及面板分辨率的信息将在后面叙述。
处理器80是由CPU(Central Processing Unit:中央处理器)或MPU(MicroProcessing Unit:微处理器)构成的运算处理装置。处理器80执行控制程序71来控制投影仪1的各部分。
控制部60使图像处理部41对通过通信I/F 20接收到的显示图像数据进行处理。此时,控制部60向图像处理部41指示使图像处理部41执行的图像处理,或者向图像处理部41输出图像处理部41在处理中使用的参数。另外,控制部60控制投射部50的光源51、面板驱动部57,使投射部50生成基于图像处理部41处理后的显示图像数据的图像光,使投射面7投射所生成的图像光。
图3是表示投射面7的投射区域9的图。
投影仪1将图像光投射到投射面7,从而在投射面7上显示基于显示图像数据的显示图像。将被投射图像光的投射面7的区域称为投射区域9。图3表示在液晶面板53的面板区域55的整个面上描绘了显示图像数据的情况下的投射区域9。
另外,控制部60在从遥控器受光部10被输入指示变形校正的开始的操作信号时,开始快速四角(Quick Corner)校正处理和点校正处理。
快速四角校正处理是调整在投射面7上显示的显示图像的4个顶点的位置、将显示图像的形状校正为矩形的处理。
点校正处理是对因投射面7的畸变或凹凸等变形而产生的显示图像的变形进行校正的处理。
首先,控制部60决定点校正所使用的图形即点(dot)的半径r。在点校正中,使呈矩阵状配置有多个点的图案图像显示于投射面7来进行处理。另外,在快速四角校正中也使图案图像显示于投射面7来进行处理。以下,将用于快速四角校正的图案图像称为第1图案图像200,将用于点校正的图案图像称为第2图案图像300。第1图案图像200相当于第1图像,第2图案图像300相当于第2图像。
在点校正中,将多个点配置成矩阵状的第2图案图像300显示在投射面7上,由拍摄部30拍摄所显示的第2图案图像300。而且,由于从通过该拍摄而生成的拍摄图像中检测点,并根据检测出的点在拍摄图像中的位置,生成对显示图像的位置进行校正的校正数据,因此优选点的半径r的值较大。
首先,控制部60从存储部70读出用户操作遥控器5而设定的点数的信息、面板区域55的面板分辨率的信息。关于点数的信息,既可以由用户操作遥控器5来事先设定,也可以在第1图案图像200、第2图案图像300显示于投射面7之后,由用户操作遥控器5来变更点数的信息。在该情况下,控制部60从点的半径r的计算起再次进行处理。
控制部60基于读出的点数的信息、面板分辨率的信息,计算在第2图案图像300中使用的点的半径r。半径r的单位是像素。
假设面板区域55例如是纵向为1080、横向为1920等横长的区域。另外,将作为短边的纵向的分辨率假设为S。另外,假设由用户设定的点数的信息是纵向为N个、横向为M个。N和M是任意的自然数。
图4是用于说明点的半径r的计算方法的图。
图4表示排列配置了半径r的点的状态。将排列配置的相邻的点之间的间隔假设为点的半径r。纵向的分辨率S等于直径2r的N个点与N-1个间隔r之和,因此以下的式(1)成立。
S=2rN+r(N-1)···(1)
因此,通过下述式(2)求出半径r。
r=S/(3N-1)···(2)
图5是表示能够描绘第1图案图像200的液晶面板53的面板区域55的范围的图。
当计算出点的半径r时,控制部60生成第1图案图像200,并将所生成的第1图案图像200显示在投射面7上。第1图案图像200被描绘在从液晶面板53的面板区域55的上下左右的各端部起向内侧隔开一定距离处。具体而言,形成在从面板区域55的上下两端起分别向内侧隔开半径r处。同样,第1图案图像200形成在从面板区域55的左右两端起分别向内侧隔开半径r处。
图6是用于说明能够描绘点的面板区域55的范围的图。对于图6所示的点C1,点C1的中心位于从面板区域55的上端起向内侧隔开半径r处。同样,对于点C1,点C1的中心位于在观察附图时从面板区域55的左端起向内侧隔开半径r处。因此,能够在液晶面板53的面板区域55内描绘点C1的整体,在显示于投射面7时,点C1的整体显示于投射面7。
与此相对,对于图6所示的点C2,点C2的中心与面板区域55的上端之间的距离小于半径r。此外,点C2的中心在观察附图时与面板区域55的右端之间的距离小于半径r。因此,图6中用阴影线表示的点C2的一部分范围在面板区域55中不被描绘,从而不被显示于投射面7。因此,控制部60在计算出点的半径r时,从面板区域55的上下左右的各端部向内侧形成半径r的第1图案图像200。
图7和图8是表示第1图案图像200的图。
图7所示的第1图案图像200包含顶点图形210、操作图形230和引导显示250。引导显示250是向用户引导遥控器5的操作内容的显示。
顶点图形210相当于第2图形。顶点图形210是配置在与能够显示点的投射区域9的范围的4个顶点对应的位置的图形,包含第1顶点图形211、第2顶点图形212、第3顶点图形213以及第4顶点图形214这4个顶点图形。操作图形230是表示用户选择的顶点图形210的图形,包含第1操作图形231、第2操作图形232、第3操作图形233以及第4操作图形234这4个操作图形。第1操作图形231与第1顶点图形211对应,第2操作图形232与第2顶点图形212对应,第3操作图形233与第3顶点图形213对应,第4操作图形234与第4顶点图形214对应。
用户一边目视确认显示于投射面7的第1图案图像200一边操作遥控器5,输入调整显示位置的顶点图形210的选择、和使顶点图形210移动的移动方向以及移动量。
当用户操作遥控器5来选择作为调整位置的对象的顶点时,与所选择的顶点对应的操作图形230的显示方式以与其他操作图形230的显示方式不同的方式显示。图7表示选择第1顶点图形211、与第1顶点图形211对应的第1操作图形231的显示方式以与其他操作图形230的显示方式不同的方式显示的状态。
图8是表示选择了调整显示位置的对象顶点图形210后的第1图案图像200的显示的图。
在选择了调整显示位置的对象顶点图形210时,控制部60在与所选择的顶点图形210对应的操作图形230处,显示表示顶点图形能够移动的方向的箭头图像260。
图8表示在第1操作图形231处显示了表示第1顶点图形211能够移动的方向(即,右方以及下方)的箭头图像260的状态。
图9是表示显示于投射面7的第1图案图像200的图。
假设为:通过使分别用直线将图7所示的4个顶点图形210的中心连结而成的矩形的图形显示于投射面7,而显示图9所示的变形为梯形形状的图形。此外,为了简化说明,在图9中,省略操作图形230以及引导显示250的显示。
若投影仪1不与投射面7正对,投影仪1相对于投射面7倾斜地设置,则矩形的图形形状产生变形。在图9中示出如下情况:投射面7的垂直方向一半的下侧位置与投影仪1之间的距离比投射面7的垂直方向一半的上侧位置与投影仪1之间的距离大,所显示的图形的上底长度比下底长度长。
用户一边目视投射面7,一边操作遥控器5以使得用直线连接4个顶点图形210的中心的图形成为矩形。更详细而言,用户操作遥控器5,输入选择第1顶点图形211~第4顶点图形214中的任意顶点图形的操作、以及使所选择的顶点图形210的位置移动的移动方向及移动量。
控制部60基于从遥控器受光部10输入的操作信号来选择顶点图形210中的任意1个,使所选择的顶点图形210的位置向操作信号所示的移动方向移动操作信号所示的移动量。图9分别示出移动前的4个顶点图形210的位置和移动后的4个顶点图形210的位置。
控制部60在变更顶点图形210的显示位置时,基于由遥控器5输入的移动量和移动方向生成第1校正数据。即,控制部60生成使变形前的顶点图形210的位置移动到变形后的顶点图形210的位置的第1校正数据。生成用户进行操作而使显示位置移动后的顶点图形210的数量个的第1校正数据。
图10是表示第2图案图像300的图。
在此,对第2图案图像300进行说明。第2图案图像300具有将多个点配置成矩阵状的点图案310。各点的半径由计算出的半径r形成。图10所示的第2图案图像300具有纵N行、横M列的点图案310。N和M为3以上的整数。
在点图案310的大致中心,以2行2列配置显示方式与其他点不同的4个点。这4个点用于位置的检测,基于检测出的4个点的位置来确定其他点的位置。
在配置成2行2列的4个点中,将在观察附图时位于左上的点称为第1点331,将在观察附图时在第1点331的右侧与第1点331相邻的点称为第2点332。另外,在观察附图时,将在第1点331的下侧与第1点331相邻的点称为第3点333。并且,在观察附图时,将在第2点332的下侧与第2点332相邻的点称为第4点334。在对第1点331、第2点332、第3点333以及第4点进行统称的情况下,表述为检测点330。
另外,将形成于第2图案图像300的点图案310中的、除检测点330以外的点称为黑点335。检测点330和黑点335对应于第1图形。
在本实施方式中,第1点331由红色形成,第2点332由蓝色形成,第3点333由绿色形成,第4点334在黑底上由白色形成。第1点331、第2点332、第3点333以及第4点334只要是黑点335的黑色以外的颜色、且分别由不同的颜色形成即可。此外,在本实施方式中,通过对第1点331、第2点332、第3点333、第4点334以及黑点335的颜色进行变更,形成了显示方式不同的点。也可以将第1点331、第2点332、第3点333、第4点334以及黑点335分别形成为不同的形状。
图11是表示变形后的第2图案图像300的图。另外,图12是表示显示于投射面7的变形后的第2图案图像300的图。
控制部60在生成第1校正数据后,基于所生成的第1校正数据使第2图案图像300的形状变形。即,利用对应的第1校正数据对第2图案图像300的顶点的位置进行校正。由此,校正第2图案图像300,使得位于第2图案图像300的顶点的黑点335的重心或中心位于第1图案图像200的对应顶点的位置处的顶点图形210的重心或中心。图11表示描绘于面板区域55的变形后的第2图案图像300。控制部60将变形后的第2图案图像300输出到图像处理部41。然后,第2图案图像300通过投射部50显示于投射面7。图12表示投射面7所显示的变形后的第2图案图像300。
当变形后的第2图案图像300显示于投射面7时,控制部60指示拍摄部30进行拍摄。拍摄部30按照控制部60的指示执行拍摄,生成拍摄图像。拍摄部30将生成的拍摄图像输出到控制部60。
控制部60基于所输入的拍摄图像,生成对图像的变形进行校正的第2校正数据。控制部60首先对拍摄图像进行图像分析来检测4个检测点330。接着,控制部60基于配置为2行2列的检测点330,计算投影变换的行列式。行列式是将变形后的第2图案图像300的第1点331、第2点332、第3点333及第4点334的位置变换为拍摄图像的第1点331、第2点332、第3点333及第4点334的位置的行列式。
接着,控制部60使用计算出的投影变换的行列式,对变形后的第2图案图像300中包含的各点的位置进行投影变换,并基于投影变换后的点的位置来确定拍摄图像的点。即,将第2图案图像300所包含的黑点335与拍摄图像所包含的黑点335对应起来。
接着,控制部60基于拍摄图像的各点,生成对第2图案图像300的点的位置进行校正的第2校正数据。即,控制部60基于拍摄图像中的点的位置的偏移量,生成对所对应的第2图案图像300的点的位置进行校正的第2校正数据。
控制部60在生成第2校正数据后,将所生成的第1校正数据和第2校正数据输出到图像处理部41。图像处理部41根据所输入的第1校正数据和第2校正数据,对从通信I/F 20输入的显示图像数据或从存储部70读出的显示图像数据进行校正,并将校正后的显示图像数据输出到投射部50。投射部50将基于由第1校正数据和第2校正数据校正后的显示图像数据的显示图像展开到液晶面板53的面板区域55。从光源51射出的光透过面板区域55,从而生成与显示图像数据对应的图像光。所生成的图像光被光学单元59放大投射到投射面7上。
图13是表示第1图案图像200的第1变形例的图。
图7所示的第1图案图像200显示了顶点图形210,该顶点图形210表示能够显示点的投射区域9的范围的4个顶点。
在图13所示的第1图案图像200的第1变形例中,省略顶点图形210的显示,以第1图案图像200显示在从面板区域55的上下左右的各边向内侧隔开半径r的位置处的方式,在面板区域55上描绘第1图案图像200。即,通过构成第1图案图像200的外框205,表示能够显示点的投射区域9的范围。外框205相当于框的图像。
图14是表示第1图案图像200的第2变形例的图。
在图14所示的第1图案图像200的变形例中,在液晶面板53的面板区域55中,在能够显示点的投射区域9的范围的外侧描绘了黑图像。通过在能够显示点的投射区域9的范围的外侧描绘黑图像,可使用户识别能够显示点的投射区域9的范围和除此以外的区域。
2.投影仪的动作
图15是表示投影仪1的动作的流程图。
参照图15所示的流程图对投影仪1的动作进行说明。
首先,控制部60判定是否从遥控器受光部10输入了指示变形校正的开始的操作信号(步骤S1)。控制部60在判定为未输入操作信号的情况下(步骤S1/否),返回步骤S1的判定。
控制部60在判定为输入了操作信号的情况下(步骤S1/是),判定是否输入了对点数的设定进行变更的操作信号(步骤S2)。控制部60在输入了变更点数的设定的操作信号的情况下(步骤S2/是),将存储于存储部70的点数的信息变更为操作信号所表示的点数(步骤S3)。
控制部60在未输入对点数的设定进行变更的操作信号的情况下(步骤S2/否),或者在步骤S3中对存储于存储部70中的点数的信息进行变更时,对在点校正所使用的点的半径r进行计算(步骤S4)。控制部60从存储部70读出点数的信息、面板区域55的面板分辨率的信息。控制部60基于读出的点数的信息、面板分辨率的信息,通过上述的式(2)计算在第2图案图像300中使用的点的半径r。
接着,控制部60生成第2图案图像300(步骤S5)。控制部60生成半径为计算出的半径r、且由用户设定的点数的点配置成矩阵状的第2图案图像300。
接着,控制部60决定描绘第1图案图像200所包含的顶点图形210的面板区域55的位置(步骤S6)。控制部60将从面板区域55的上下左右的各端部向内侧隔开半径r的位置决定为描绘顶点图形210的中心的面板区域55的位置。
控制部60在决定了描绘顶点图形210的面板区域55的位置后,以在所决定的面板区域55的位置处描绘顶点图形210的方式生成第1图案图像200(步骤S7)。控制部60通过投射部50使生成的第1图案图像200显示于投射面7(步骤S8)。
接着,控制部60基于从遥控器受光部10输入的操作信号,判定是否受理了变更第1图案图像200的顶点图形210的位置的操作(步骤S9)。控制部60在未受理变更顶点图形210的位置的操作的情况下(步骤S9/否),基于从遥控器受光部10输入的操作信号,判定是否受理了使操作确定的确定操作(步骤S12)。控制部60在受理了确定操作的情况下(步骤S12/是),转移到步骤S13的处理。另外,控制部60在未受理确定操作的情况下(步骤S12/否),返回步骤S9的判定。
另外,在步骤S9中判定为受理了变更第1图案图像200的顶点图形210的位置的操作的情况下(步骤S9/是),控制部60使通过所受理的操作而选择的顶点图形210的位置移动所选择的移动量。由此,变更顶点图形210的位置(步骤S10)。然后,控制部60通过投射部50使变更了顶点图形210的位置的第1图案图像200显示于投射面7(步骤S11)。然后,控制部60基于从遥控器受光部10输入的操作信号,判定是否受理了使操作确定的确定操作(步骤S12)。
控制部60在未受理确定操作的情况下(步骤S12/否),返回步骤S9的判定。另外,控制部60在受理了确定操作的情况下(步骤S12/是),生成使变形前的各顶点图形210在面板区域55中的坐标移动到变形后的各顶点图形210在面板区域55中的坐标的第1校正数据(步骤S13)。控制部60将生成的第1校正数据存储于存储部70(步骤S13)。
接着,控制部60使用所生成的第1校正数据对第2图案图像300的形状进行变形(步骤S14)。详细而言,控制部60以使位于第2图案图像300的顶点的黑点335的重心或中心与变形后的第1图案图像200的各顶点图形210重叠的方式,使第2图案图像300的形状变形。
接着,控制部60通过投射部50将变形后的第2图案图像300显示于投射面7(步骤S15)。然后,控制部60使拍摄部30执行拍摄(步骤S16)。拍摄部30按照控制部60的指示执行拍摄,将通过拍摄生成的拍摄图像输出到控制部60。控制部60将所输入的拍摄图像临时存储于存储部70。控制部60通过从存储部70读出来取得拍摄图像(步骤S16)。
接着,控制部60对所取得的拍摄图像进行图像分析来对检测点330进行检测(步骤S17)。控制部60基于检测出的检测点330,计算投影变换的行列式(步骤S18)。控制部60计算将第2图案图像300的第1点331、第2点332、第3点333及第4点334的位置变换为拍摄图像的第1点331、第2点332、第3点333及第4点334的位置的行列式。
接着,控制部60使用计算出的投影变换的行列式,对变形后的第2图案图像300中包含的各点的位置进行投影变换,并基于投影变换后的各点的位置来确定拍摄图像中拍摄到的各点的位置(步骤S19)。接着,控制部60判定第2图案图像300的点与拍摄图像的点的对应是否完成(步骤S20)。控制部60在第2图案图像300的点与拍摄图像的点的对应未完成的情况下(步骤S20/否),返回步骤S19的处理。
另外,控制部60在第2图案图像300的点与拍摄图像的点的对应完成的情况下(步骤S20/是),基于拍摄图像中的各点的位置,生成第2校正数据(步骤S21)。即,控制部60基于拍摄图像中的点的位置的偏移,生成对所对应的第2图案图像300的点的位置进行校正的第2校正数据。
接着,控制部60执行快速四角校正以及点校正(步骤S22)。控制部60将所生成的第1校正数据和第2校正数据输出到图像处理部41。图像处理部41根据从控制部60输入的第1校正数据和第2校正数据对从通信I/F 20输入的显示图像数据进行校正,并将校正后的显示图像数据输出到投射部50。投射部50将基于由第1校正数据和第2校正数据校正后的显示图像数据的显示图像展开到液晶面板53的面板区域55。从光源51射出的光透过面板区域55,从而生成与显示图像数据对应的图像光。所生成的图像光被光学单元59放大投射到投射面7上。
3.投射方法的效果
如以上说明的那样,本实施方式的投射方法是投影仪1的控制部60执行的投射方法。
控制部60执行如下处理:将第1图案图像200投射到投射面7;以及受理变更投射于投射面7的第1图案图像200的顶点的位置的操作。
另外,控制部60执行如下处理:基于操作使包含多个点的第2图案图像300的形状变形;以及将第2图案图像300投射到投射面7。
进而,控制部60执行如下处理:取得对投射有第2图案图像300的投射面7进行拍摄而得到的拍摄图像;以及基于拍摄图像,生成以校正多个点的位置的方式校正第2图案图像300的第2校正数据。
另外,控制部60执行如下处理:将通过第2校正数据校正后的图像投射到投射面7。
因此,能够对显示于投射面7的第2图案图像300的变形、即投射面7不与投影仪1正对所引起的变形进行校正。
另外,取得对包含多个点的第2图案图像300进行拍摄而得到的拍摄图像,基于所取得的拍摄图像,生成对第2图案图像300所包含的多个点的位置进行校正的第2校正数据。
因此,即使投射面7的形状是复杂的形状,也能够高精度地校正在投射面7上显示的图像的变形。
控制部60还执行如下处理:基于操作变更显示于投射面7的第1图案图像200的顶点的位置。
基于操作使第2图案图像300的形状变形包含:以使多个点中的、配置于第2图案图像300的顶点的点位于变更后的第1图案图像200的顶点的方式,变更第2图案图像300的形状。
因此,通过对显示于投射面7的第1图案图像200的操作,能够校正显示于投射面7的第2图案图像300的形状。
控制部60执行如下处理:受理第2图案图像300所包含的多个点的数量的设定;以及取得将第2图案图像300投射到投射面7的投影仪所具有的光调制装置52的分辨率的信息。并且,控制部60执行如下处理:基于点的数量和光调制装置52的分辨率的信息来决定点的大小。
因此,能够基于所设定的点的数量和光调制装置52的分辨率来决定第2图案图像300所包含的点的大小。
将第1图案图像200投射到投射面7包含:在投影仪1所具有的光调制装置52的面板区域55描绘第1图案图像200。另外,包含:通过面板区域55对入射到光调制装置52的光进行调制而生成与第1图案图像200对应的图像光;以及将图像光投射到投射面7。
控制部60基于第2图案图像300的分辨率和构成第2图案图像300所包含的多个点的点的数量,计算与点的半径对应的面板区域55的像素数。另外,控制部60以面板区域55所具有的像素中的、从位于外侧的像素起向内侧数像素数个的像素为中心来描绘第1图案图像200。
因此,能够防止第2图案图像300所包含的点的一部分不显示于投射面7、从而显示于投射面7的图像变形的校正精度降低的情况。
第1图案图像200包含顶点图形210,该顶点图形210表示能够显示多个点的投射面7的区域的范围。
因此,能够通过顶点图形210来表示能够显示点的投射面7的区域的范围,能够使用户识别能够显示点的投射面7的区域的范围。
第1图案图像200包含外框205,外框205是表示能够显示多个点的投射面7的区域范围的框的图像。
因此,能够通过外框205来表示能够显示点的投射面7的区域的范围,可使用户识别能够显示点的投射面7的区域的范围。
4.投影仪的效果
如以上说明的那样,本实施方式的投影仪1具有:投射部50,其将图像投射到投射面7;作为受理操作的受理部发挥功能的遥控器5;以及控制部60。
控制部60在通过遥控器5受理了对投射到投射面7的第1图案图像200的顶点的位置进行变更的操作时,执行如下处理:基于操作使包含多个点的第2图案图像300的形状变形。
另外,控制部60执行如下处理:通过投射部使投射面7投射第2图案图像300;以及取得对投射有第2图案图像300的投射面7进行拍摄而得到的拍摄图像。
进而,控制部60执行如下处理:基于拍摄图像,生成以校正多个点的位置的方式校正第2图案图像300的第2校正数据;以及使投射部将通过第2校正数据校正后的图像投射到投射面7。
因此,能够对显示于投射面7的第2图案图像300的变形、即投射面7不与投影仪1正对所引起的变形进行校正。
另外,取得对包含多个点的第2图案图像300进行拍摄而得到的拍摄图像,基于所取得的拍摄图像,生成对第2图案图像300所包含的多个点的位置进行校正的第2校正数据。
因此,即使投射面7的形状是复杂的形状,也能够高精度地校正在投射面7上显示的图像的变形。
上述的实施方式以及各变形例是本发明的优选实施方式。但是,并不限定于此,在不脱离本发明的主旨的范围内能够实施各种变形。
例如,在上述的实施方式中,点图案310中包含的检测点330和黑点335分别呈现为第2图案图像300中包含的图形。图形的形状并不限定于点,例如也可以是正方形、长方形、菱形等矩形。另外,例示了第2图案图像300包含检测点330和黑点335的结构,但并不限定于此。例如,也可以使用代替检测点330而仅由黑点335构成的图案图像作为第2图案图像300。在该情况下,在第2图案图像300所包含的各黑点335与拍摄图像所包含的各黑点335的对应中,判定在各图像坐标系中各黑点335存在于第几行几列,使在各图像间位于相同行且相同列的黑点335彼此对应即可。
此外,图15所示的流程图的处理单位是为了容易理解投影仪1的处理而根据主要的处理内容进行了分割而得的。本发明不受图15的流程图所示的处理单位的分割方式或名称限制。此外,投影仪1的处理可以根据处理内容分割为更多的处理单位,也可以分割为1个处理单位包含更多的处理。另外,上述流程图的处理顺序也不限于图示的例子。
另外,图1所示的投影仪1的各功能部表示通过硬件与软件的协作而实现的功能性结构,具体的安装方式没有特别限制。因此,不一定需要安装与各功能部单独对应的硬件,当然还可以构成为由一个处理器执行程序来实现多个功能部的功能。此外,在上述实施方式中可以用硬件实现由软件实现的一部分功能,或者可以用软件实现由硬件实现的一部分功能。
另外,在使用搭载于投影仪1的计算机来实现本公开的投射方法的情况下,也能够以记录介质的方式构成使该计算机执行的程序。此外,使计算机执行的程序还能够以传输程序的传输介质的方式构成。记录介质可以使用磁性、光学性的记录介质或半导体存储设备。具体而言,可举出软盘、HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、CD-ROM(Compact DiscRead-Only Memory:光盘只读存储器)、DVD(Digital Versatile Disc:数字多功能光盘)、Blu-ray Disc、磁光盘、闪存、卡型记录介质等可移动型或固定式的记录介质。另外,上述记录介质也可以是服务器装置所具有的内部存储装置即RAM、ROM、HDD等非易失性存储装置。Blu-ray是注册商标。
另外,在上述的实施方式中,示出了拍摄部30内置于投影仪1的结构,但并不限定于此。作为拍摄部30,也可以是使用与投影仪1分体的摄像头、或内置有拍摄部30的终端的结构。作为内置拍摄部30的终端,例如能够使用个人计算机、智能手机、平板终端。在该情况下,也可以构成为使摄像头或内置有拍摄部30的终端进行从步骤S16到步骤S21的处理,将生成的第2校正数据发送到投影仪。
Claims (7)
1.一种投射方法,其中,该投射方法包含:
将第1图像投射到投射面;
受理变更所述第1图像的顶点的位置的操作;
基于所述操作,使包含多个第1图形的第2图像的形状变形;
将所述第2图像投射到所述投射面;
取得对投射有所述第2图像的所述投射面进行拍摄而得到的拍摄图像;
基于所述拍摄图像,生成校正数据,所述校正数据以校正所述多个第1图形的位置的方式校正所述第2图像;以及
将利用所述校正数据校正后的图像投射到所述投射面。
2.根据权利要求1所述的投射方法,其中,
该投射方法还包含:基于所述操作,变更显示于所述投射面的所述第1图像的顶点的位置,
基于所述操作使所述第2图像的形状变形包含:以使所述多个第1图形中的、配置于所述第2图像的顶点的第1图形位于变更后的所述第1图像的顶点的方式,变更所述第2图像的形状。
3.根据权利要求1或2所述的投射方法,其中,该投射方法还包含:
受理构成所述第2图像所包含的所述多个第1图形的第1图形的数量的设定;
取得将所述第2图像投射到所述投射面的投影仪所具有的光调制装置的分辨率的信息;以及
基于所述第1图形的数量和所述光调制装置的分辨率的信息,决定所述第1图形的大小。
4.根据权利要求1或2所述的投射方法,其中,
将所述第1图像投射到所述投射面包含:
在投影仪所具有的光调制装置的描绘区域描绘所述第1图像;
通过所述描绘区域对入射到所述光调制装置的光进行调制而生成与所述第1图像对应的图像光;以及
将所述图像光投射到所述投射面,
基于所述第2图像的分辨率、和构成所述第2图像所包含的所述多个第1图形的第1图形的数量,计算与所述第1图形的半径对应的所述描绘区域的像素数,
以描绘区域所具有的像素中的、从位于外侧的像素起向内侧数所述像素数个的像素为中心来描绘所述第1图像。
5.根据权利要求1或2所述的投射方法,其中,
所述第1图像包含第2图形,所述第2图形表示能够显示所述多个第1图形的所述投射面的区域的范围。
6.根据权利要求1或2所述的投射方法,其中,
所述第1图像包含框的图像,所述框的图像表示能够显示所述多个第1图形的所述投射面的区域的范围。
7.一种投影仪,其中,该投影仪包含:
投射镜头,其将图像投射到投射面;
遥控器,其受理操作;以及
处理器,
所述处理器执行如下处理:
在通过所述遥控器受理了对投射到所述投射面的第1图像的顶点的位置进行变更的操作时,基于所述操作使包含多个第1图形的第2图像的形状变形;
从所述投射镜头将所述第2图像投射到所述投射面;
取得对投射有所述第2图像的所述投射面进行拍摄而得到的拍摄图像;
基于所述拍摄图像,生成校正数据,所述校正数据以校正所述多个第1图形的位置的方式校正所述第2图像;以及
从所述投射镜头将利用所述校正数据校正后的图像投射到所述投射面。
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