CN1383541A

CN1383541A - 环境适应型图像显示系统、演示系统、图像处理方法及程序

Info

Publication number: CN1383541A
Application number: CN01801912A
Authority: CN
Inventors: 和田修
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-05-08
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2002-12-04
Anticipated expiration: 2021-05-02
Also published as: US20030011563A1; CN1184797C; JP2001320725A; WO2001086620A1; US7110002B2; JP3707350B2

Abstract

为了提供环境适应型的图像显示系统、演示系统、图像处理方法及程序,基于色光传感器(60)测量的色光信息(准确地说,RGB或XYZ三个激励值),用色光信息处理部分(140)生成反映视环境的XYZ值,用简表管理部分(130)修正投影机的输入输出用简表。

Description

环境适应型图像显示系统、演示系统、图像处理方法及程序

技术领域

本发明涉及环境适应型的图像显示系统、演示系统、图像处理方法及程序。

背景技术

在多个不同场所进行演示和会议时，在任何场所都能够有效进行重现表现出制作者意图的图像的演示是很重要的。

作为调整这种图像的观看效果的方法，有通过对装置的输入输出特性的管理进行色重现的色管理方法，但是其具体技术尚未明确形成。

特别是，在使用屏幕和投影机来投影显示图像的场合，不仅必须考虑环境光，还必须考虑屏幕的种类，否则就难以重现适当的颜色。

并且，随着最近投影机的高精细化，颜色的重现性变得越来越重要。

而且，最近投影机越来越小型化，变得更容易携带。因而会出现这样的情况，例如在客户处进行演示时，难以事先调整到符合客户环境的颜色，从而造成在客户处花费过多的时间进行颜色的手动调整。

发明的公开

本发明旨在解决上述问题，其目的在于提供在多个不同场所能够短时间重现大致相同的颜色的环境适应型图像显示系统、演示系统、图像处理方法及程序。

(1)为了解决上述问题，本发明的环境适应型图像显示系统，基于用以查明图像的被显示区视环境的视环境查明装置获得的视环境信息，修正上述图像的颜色并加以显示，其特征在于包括：

在将上述视环境信息中规定的色变换成规定色空间中的坐标值的同时，根据规定的基准环境中上述规定色在上述规定色空间中的坐标值及上述变换后的坐标值，求出成为上述变换后的坐标值的补色对的坐标值的色光信息处理装置；

基于求出的成为上述补色对的坐标值，修正显示上述图像的装置使用的显示用输入输出特性数据的修正装置。

根据本发明，通过基于反映环境信息的坐标值和成为补色对的坐标值，修正图像显示装置使用的显示用输入输出特性数据，能够适应显示时的环境来进行图像显示。从而，消化显示环境的差异、无论应用于任何环境都能够显示相同的图像。因此，在多个不同场所能够短时间重现大致相同的颜色。

特别是，基于成为补色对的坐标值，通过逐个灰度地修正输入输出特性数据，能够消除环境光对理想色光的影响，获得理想的白平衡。

并且，这里的视环境可以是环境光(照明光、自然光等)和被显示对象(显示器、壁面、屏幕等)等。

并且，规定的颜色最好为白色(灰)，但不局限于白色。

并且，就色空间而言，L*a*b*(也叫Lab，以下简称“Lab”)空间、L*u*v*空间、L*C*h空间、U*V*W*空间、xyY(也叫Yxy)空间等均适用。

并且，补色对是指相互混色后成为灰色的色对。

而且，作为上述视环境查明装置，可以采用测量被显示区的亮度值的亮度传感器、测量被显示区的RGB值和XYZ值的色光传感器、测量被显示区的色度值的色度传感器之中任何一个或它们的组合。

(2)并且，上述图像显示系统中，上述色光信息处理装置求出表示上述色空间中的上述变换后的坐标值的坐标位置的束缚向量的逆向量，作为成为上述补色对的坐标值。

上述修正装置也可以将求出的上述逆向量作为修正值，修正上述输入输出特性数据。

由此，由于能够在数量上修正上述输入输出特性数据，使得进行高速修正成为可能。特别是，通过每隔规定的灰度单位修正上述输入输出特性数据，可以用上述输入输出特性数据唯一地确定每隔一个灰度单位的色光信息。

再有，这里的束缚向量是上述色空间内的规定色平面中形成灰色的点上的束缚向量。并且，所谓向量是指具有大小和方向的向量。

(3)并且，上述图像显示系统中，上述修正装置也可进行γ修正，作为基于成为上述补色对的坐标值的上述输入输出特性数据的修正。

由此，通过进行γ修正，实现正确的色重现。

(4)并且，上述图像显示系统中，上述色光信息处理装置也可以对每隔规定的灰度单位求出多个补色对的坐标值。

并且，通过每隔一个灰度单位求出多个补色对的坐标值，即使在重现各个不同灰度的颜色时，也可实现适合重现灰度的修正。因此，可以与重现的灰度无关地进行正确的图像显示。

(5)并且，上述图像显示系统中，上述视环境查明装置也可以包含至少以测量环境光来查明上述视环境的功能。

由此，能够通过测量环境光来查明视环境。在视环境中，环境光对图像显示有很大的影响。通过测量作为影响图像显示效果主要原因的环境光，能够适当地查明视环境。

(6)并且，本发明的环境适应性的演示系统，对应视环境修正演示图像的颜色再进行显示，其特征在于包括：

用以查明上述演示图像被显示区的视环境，生成视环境信息的视环境查明装置；

当上述视环境信息变换成规定色空间中的坐标值时，根据规定的基准环境中上述规定色的上述规定色空间中的坐标值及上述变换后的坐标值，求出成为上述变换后的坐标值的补色对的坐标值的色光信息处理装置；

基于求出的成为上述补色对的坐标值，修正显示上述图像的装置使用的显示用输入输出特性数据的修正装置；以及

基于修正后的输入输出特性数据，显示上述演示图像的显示装置。

(7)并且，本发明的程序是用以相应于视环境修正演示图像的颜色来进行显示的程序，它以信息存储媒体或载波为具体载体，其特征在于使计算机实现了以下装置的功能：

在将上述视环境信息变换成规定色空间中的坐标值时，根据规定的基准环境中上述规定色的上述规定色空间中的坐标值及上述变换后的坐标值，求出成为上述变换后的坐标值的补色对的坐标值的色光信息处理装置；

基于修正后的输入输出特性数据，使上述演示图像得以显示的显示装置。

(8)并且，本发明的信息存储媒体是可由计算机使用的信息存储媒体，其特征在于包含使计算机实现上述装置功能的程序。

根据本发明，基于反映环境信息的坐标值和成为补色对的坐标值，通过修正图像显示装置使用的显示用输入输出特性数据，能够适应显示时的环境进行图像显示。由此，可消化显示环境的差异，无论应用于什么环境都能显示相同的图像。由此，在多个不同场所能够短时间重现大致相同的颜色。

并且，这里的视环境可以是环境光(照明光、自然光等)和被显示对象(显示器、壁面、屏幕等)。

并且，规定的颜色最好为白色(灰)，但不局限于白色。

并且，就色空间而言，L*a*b*(也称Lab)空间、L*u*v*空间、L*C*h空间、U*V*W*空间、xyY(也叫Yxy)空间等均适用。

并且，补色对是指相互混色后成为灰色的颜色对。

(9)并且，上述演示系统、上述程序及上述信息存储媒体中，上述修正装置也可以进行γ修正，作为基于成为上述补色对的坐标值的上述输入输出特性数据的修正。

如上，通过进行γ修正，可实现正确的色重现。

(10)并且，在上述演示系统、上述程序及上述信息存储媒体中，上述被显示区指屏幕上的区域；

上述显示装置也可包括向上述屏幕投影演示图像的投影装置。

如上，通过查明容易影响屏幕视环境的被显示区的视环境，进行γ修正来投影显示演示图像，能够不依赖于视环境地重现大致相同的颜色。

再有，这里的屏幕可以是反射型或透射型的屏幕。

(11)并且，在上述演示系统中，也可让上述视环境查明装置查明反映上述屏幕种类的视环境。

(12)并且，上述程序及上述信息存储媒体中，上述视环境查明装置也可包含查明至少反映上述屏幕种类的视环境的功能。

从而，查明反映上述屏幕种类的视环境，基于该查明结果，通过进行γ修正可以消化屏幕种类的差别。从而能够重现与屏幕种类无关的大致相同的颜色。

特别是，使用内置传统的色管理系统的操作系统的计算机等中，仅仅考虑与计算机连接的显示器的种类。并且，虽然有考虑环境光进行色修正的提案，但是都没有考虑成为图像的被显示区的屏幕。

根据本发明，通过查明反映上述屏幕种类的视环境进行颜色的修正，能够正确地生成反映视环境的图像来进行显示。

(13)并且，上述演示系统中，上述视环境查明装置也可包含至少以测量环境光来查明上述视环境的功能。

(14)并且，上述程序及上述信息存储媒体中，上述视环境查明装置也可以查明至少反映环境光的视环境。

如上述，能够测量环境光、查明视环境。在视环境中，环境光对图像的显示效果有很大影响。通过测量影响图像显示的主要因素环境光，能够正确地查明视环境。

(15)并且，本发明的环境适应型图像处理方法是适应视环境、修正图像颜色的图像处理方法，其特征在于包括：

查明视环境的过程；

将查明的视环境变换成规定色空间的坐标值的变换过程；

根据规定的基准环境中上述规定色的上述规定色空间中的坐标值及上述变换后的坐标值，求出成为上述变换过程变换后的坐标值的补色对的坐标值的坐标值运算过程；

基于求出的成为上述补色对的坐标值，修正显示用输入输出特性数据的修正过程；以及

基于修正后的输入输出特性数据，显示图像的显示过程。

根据本发明，通过基于反映环境信息的坐标值和成为补色对的坐标值，修正图像显示装置使用的显示用输入输出特性数据，能够适应显示时的环境进行图像显示。从而，可消化显示环境的差异，不依赖于环境地显示相同的图像。因此，能够在多个不同场所在短时间内重现大致相同的颜色。

并且，规定的颜色最好为白色(灰)，但不局限于白色。

并且，就色空间而言，Lab空间、L*u*v*空间、L*C*h空间、U*V*W*空间、xyY(也称Yxy)等空间均适用。

并且，补色对是指相互混色后成为灰色的色对。

(16)并且，上述坐标值运算过程包含求出作为构成上述补色对的坐标值的、表示上述色空间中的上述变换后的坐标值的坐标位置的束缚向量的逆向量的过程。

上述修正过程也可包含将求出的上述逆向量作为修正值，修正上述输入输出特性数据的过程。

从而，由于能够在数量上修正上述输入输出特性数据，可以进行高速修正。

再有，这里的束缚向量是上述色空间内的规定色平面中形成灰色的点处的束缚向量。并且，所谓向量是指具有大小和方向的向量。

(17)并且，上述坐标值运算过程包含作为构成上述补色对的坐标值根据上述色空间中的上述变换过程变换后的坐标值的坐标位置和规定的原点之间的距离，求出构成上述补色对的坐标值的坐标值位置的外分点的坐标位置的求坐标位置过程。

上述修正过程也可以包含将求出的上述外分点的坐标位置作为修正值，修正上述输入输出特性数据的过程。

(18)并且，上述修正过程也可进行作为基于构成上述补色对的坐标值的上述输入输出特性数据修正的γ修正。

如上，通过进行γ修正，实现正确的色重现。

(19)并且，上述修正过程也可基于成为上述补色对的坐标值进行上述输入输出特性数据的修正，实现色重现范围的修正。

如上，通过进行色重现范围的修正，可实现正确的色重现。

再有，具体地说，色重现范围可以是诸如RGB色三角形、CMY色三角形、CMYK色四角形等。

(20)并且，上述坐标值运算过程也可以包括每隔规定灰度单位求出多个补色对的坐标值的过程。

如上，通过每隔规定灰度单位求出多个补色对的坐标值，即使是重现各个灰度的颜色的情况下，也可实现适合所要重现灰度的修正。因此，可以不依赖于要重现的灰度，进行正确的图像显示。

附图的简要说明

图1是关于本实施例方案之一的采用激光指示器的演示系统的概略说明图。

图2是采用便携示投影机的演示系统的概略说明图。

图3是传统投影机的图像处理部分的功能框图。

图4是作为本实施例方案之一的投影机的图像处理部分的功能框图。

图5是表示本实施例方案之一的整个演示过程的流程图。

图6是表示本实施例方案之一的前处理过程的流程图。

图7是表示本实施例方案之一的校准过程的流程图。

图8是表示本实施例方案之一的演示过程的流程图。

图9是表示Lab空间中逆向量概念的模式图。

图10A是关于理想光的RGB输入输出特性的示图，图10B是图10A所示的RGB输入输出特性修正后的示图。

图11是表示Lab空间中外分点概念的模式图。

图12是表示RGB输入输出特性修正前和修正后的模式图。

图13是本实施例方案之一的投影机的硬件结构的说明图。

本发明的最佳实施例

以下，以适合液晶投影机演示系统的场合为例，参照附图对本发明进行说明。

(整个系统的说明)

图1是根据本实施例的采用激光指示器50的演示系统的概略说明图。

自大致设于屏幕10正面的投影机20投影规定的演示图像。演示者30，用激光指示器50投射的光点指示作为屏幕10上被显示区的图像显示区12上所要指示的图像位置，对第三方进行演示。

如此进行演示时，由于屏幕10的种类、环境光80的差异，图像显示区12的图像的显示效果有很大的不同。例如，即使是显示同样的白色，由于屏幕10的种类差异，显示出黄色过多的白色或蓝色过多的白色。并且，即使是显示同样的白色，如果环境光80有差异，也会显示出明亮的白色或灰暗的白色。

而且，随着最近投影机20的小型化，变得容易携带。但是，在客户处进行演示时，难于事先调整符合客户环境的颜色，而在客户处手动调整颜色需耗费过多的时间。

图2是采用便携投影机的演示系统的概略说明图。

例如，如图2所示，在会议室520中，由荧光灯形成环境光82的视环境中，从投影机20向专用的屏幕14投影图像。设想在这样的测试环境下调整图像的显示效果，然后从会议室520移至正式演示环境的演示会场530，从投影机20投影图像。

演示会场530与会议室520不同，由荧光灯和外部光形成环境光84，并使用与屏幕14不同材质的屏幕16进行图像的显示。

因此，虽然在会议室520调整了图像，但就此在演示会场530中进行投影图像，其显示效果不会相同，从而不能获得本来应该得到的演示效果。

图3是传统的投影机的图像处理部分的功能框图。

传统的投影机将来自PC机等的构成模拟形式的RGB信号R1信号、G1信号、B1信号输入A/D变换部分110。然后，投影机的图像处理部分100对经A/D变换部分110变换的数字形式的R2信号、G2信号、B2信号进行色变换。

然后，D/A变换部分180对在图像处理部分100中作了色变换的R3信号、G3信号、B3信号进行模拟变换。L/V(光阀)驱动部分190根据D/A变换部分180中模拟变换的R4信号、G4信号、B4信号驱动液晶光阀，进行图像的投影显示。

并且，CPU 200控制的投影机图像处理部分100，包括投影机的色变换部分120和简表管理部分130。

投影机色变换部分120，根据简表管理部分130中管理的投影机的输入输出用简表，将来自A/D变换部分110的RGB的各数字信号(R2信号、G2信号、B2)变换成投影机输出用的RGB数字信号(R3信号、G3信号、B3信号)。再有，这里的简表指特性数据。

这样，传统的投影机中，仅仅根据表示投影机固有输入输出特性的输入输出用简表进行颜色的变换，并不考虑图像投影显示的视环境。

但是，如上所述，如果不考虑视环境，难于统一颜色的观看效果。颜色的观看效果由光、对象的光反射或透射与视觉等三个主要因素决定。

本实施例中，通过查明反映光及对象的光反射或透射的视环境，可以实现能不依赖于应用环境地重现相同颜色的图像显示系统。

具体地说，如图1所示，设置色光传感器60作为查明视环境的视环境查明装置，从色光传感器60向投影机20输入视环境信息。具体地说，色光传感器60用于测量屏幕10内的图像显示区12的色光信息(具体指RGB或XYZ三个激励值)。

投影机20中设有色光信息处理装置，该装置在视环境信息变换成规定色空间中的坐标值的同时，根据规定的基准环境中规定色的规定色空间中的坐标值及变换后的坐标值，求出成为变换后的坐标值的补色对的坐标值。

并且，投影机20中设有修正装置，基于求出的成为补色对的坐标值，修正图像显示装置使用的显示用输入输出特性数据。

以下说明包含这些色光信息处理装置和修正装置的投影机20的图像处理部分的功能框图。

图4是根据本实施例方案之一的投影机的图像处理部分的功能框图。

投影机20将PC机传来的构成模拟形式的RGB信号的R1信号、G1信号、B1信号输入A/D变换部分110，用投影机的图像处理部分100对数字形式的R2信号、G2信号、B2信号进行色变换。

然后，投影机20将色变换后的R3信号、G3信号、B3信号输入D/A变换部分180，再将模拟变换后的R4信号、G4信号、B4信号输入L/V(光阀)驱动部分190，驱动液晶光阀进行图像的投影显示。

到此为止与传统的投影机没有差异。但是，本实施例的投影机20的投影机图像处理部分100由色信号变换部分160、色信号逆变换部分170、色管理部分150、投影机色变换部分120构成。

色信号变换部分160将来自A/D变换部分110的RGB数字信号(R2信号、G2信号、B2信号)变换成XYZ值(X1、Y1、Z1)。并且，RGB信号是随着投影机20等输入输出装置变化的装置依存型的色信号，XYZ值是不随装置变化的非装置依存型的色信号。

至于将RGB数字信号变换成XYZ值的具体方法，可以采用诸如利用3×3行列(矩阵)的矩阵变换方法。

色信号变换部分160将变换后的XYZ值(X1、Y1、Z1)输出到色管理部分150。

色管理部分150根据作为视环境查明装置的色光传感器60的测量值，将从色信号变换部分160输入的XYZ值(X1、Y1、Z1)变换成反映视环境的XYZ值(X2、Y2、Z2)。

并且，色管理部分150由色光信息处理部分140和管理上述投影机20用的输入输出用简表的简表管理部分130构成。

色光信息处理部分140将反映实际视环境信息的白色变换成Lab空间的坐标值，根据规定的基准环境中白色的Lab空间中的坐标值及变换后的坐标值，求出成为变换后的坐标值的补色对的坐标值。再有，补色对是指相互混色后成为灰色的颜色对。

并且，色光信息处理部分140根据色光传感器60的测量值，将从色信号变换部分160输入的XYZ值(X1、Y1、Z1)变换成反映视环境的XYZ值(X2、Y2、Z2)。

简表管理部分130起上述修正装置的功能，生成投影机20的RGB信号的各输入输出用简表。并且，简表管理部分130根据生成的RGB信号的各输入输出用简表，管理投影机20的RGB输入输出特性。

并且，色信号逆变换部分170利用上述色信号变换部分160的矩阵的逆矩阵将来自色光信息处理部分140的XYZ值(X2、Y2、Z2)矩阵逆变换成RGB的各数字信号(R5信号、G5信号、B5信号)。

并且，投影机色变换部分120参照简表管理部分130管理的投影机简表，将来自色信号逆变换部分170的RGB的各数字信号(R5信号、G5信号、B5信号)变换成投影机输出的RGB数字信号(R3信号、G3信号、B3信号)。

并且，CPU 200控制的投影机图像处理部分100由投影机色变换部分120和简表管理部分130构成。

投影机色变换部分120根据简表管理部分130管理的RGB信号的各输入输出用简表，将来自A/D变换部分110的RGB各数字信号(R6信号、G6信号、B6信号)变换成投影机输出用的RGB数字信号(R3信号、G3信号、B3信号)。

从投影机色变换部分120输出的投影机输出用的RGB数字信号通过D/A变换部分180变换成RGB模拟信号(R4信号、G4信号、B4信号)，由L/V(光阀)驱动部分190基于该RGB模拟信号驱动液晶光阀，进行图像的投影显示。

如此，在本实施例中，投影机20依据视环境来进行图像的投影显示。

即，投影机20根据反映环境信息的坐标值和构成补色对的坐标值，通过修正图像显示装置使用的显示用输入输出特性数据，能够适应显示时的环境进行图像的显示。由此，投影机20能够消化显示环境的差异，不依赖于应用环境地显示相同的图像。因此，投影机20在多个不同场所均能在短时间内重现大致相同的颜色。

以下，以实际进行演示的场合为例，用流程图说明上述色管理部分150等的操作。

图5是表示本实施例方案之一的整个演示过程的流程图。

在利用投影机20进行演示的场合，投影机20进行使用了简表管理部分130的输入输出用简表生成等的前处理(步骤S2)。

然后，投影机20通过向屏幕10投影校准用图像等进行校准，对应视环境进行调整(步骤S4)。

演示者30在校准完成后进行演示(步骤S6)。

更具体地说，在图像制作环境等的基准环境中，投影机20向屏幕10投影白色图像。作为视环境查明装置的色光传感器60测量显示白色图像的图像显示区12的色光信息(准确地说是RGB或XYZ三个激励值)。

向投影机20输入表示色光传感器60测量的色光信息的视环境信息，运算处理后生成获得任意γ值和色温度的RGB的各输入输出用简表。并且，理想的γ值和色温度可以不通过色光传感器60测量而预先作为内部数据保持为缺省值。

然后，在实际的演示环境中，投影机20向屏幕10投影白色图像。色光传感器60测量显示白色图像的图像显示区12的色光信息。

表示色光传感器60测量的色光信息的视环境信息输入投影机20，修正并再生成运算处理后获得任意γ值和色温度的RGB的各输入输出用简表。

然后，在RGB的各输入输出用简表被修正的状态下，投影机20进行实际的演示图像的投影显示。

以下，依次详细说明前处理(步骤S2)至演示(步骤S6)的各步骤。

图6是表示本实施例方案之一的前处理过程的流程图。

前处理(步骤S2)中，首先，A/D变换部分110将前处理用的基准白色图像的模拟信号(R1信号、G1信号、B1信号)变换成(步骤S12)数字信号(R2信号、G2信号、B2信号)。

然后，色信号变换部分160将该信号变换成XYZ值(X1、Y1、Z1)，输出到色管理部分150(步骤S14)。

色管理部分150内的色光信息处理部分140根据该XYZ值(X1、Y1、Z1)，生成(步骤S16)色空间(Lab空间)。然后，色光信息处理部分140算出该色空间中的基准白色的坐标值(步骤S18)。

如上所述，色光传感器60测量白色图像被显示的图像显示区12的色光信息XYZ值(X1、Y1、Z1)，将包含该测量结果的视环境信息(X3、Y3、Z3)传送到投影机20。

再有，色光信息处理部分140根据色光传感器60的测量值，将从色信号变换部分160输入的XYZ值(X1、Y1、Z1)变换成反映视环境的XYZ值(X2、Y2、Z2)。

并且，更具体地说，投影机20每隔规定的灰度单位投影显示白色图像，色光传感器60每隔一个灰度单位测量白色图像的XYZ值(X3、Y3、Z3)，色光信息处理部分140根据各灰度的XYZ值(X1、Y1、Z1)生成色空间(Lab空间)。

然后，色信号逆变换部分170利用上述色信号变换部分160的矩阵的逆矩阵，将来自色光信息处理部分140的XYZ值(X2、Y2、Z2)矩阵逆变换(步骤S20)成RGB的各数字信号(R5信号、G5信号、B5信号)。

另一方面，简表管理部分130根据色光传感器60的测量值，生成投影机20的RGB信号的各输入输出用简表(步骤S22)。从而，生成基准环境中的各输入输出用简表。

然后，投影机色变换部分120，根据这样生成的输入输出用简表，将来自色信号逆变换部分170的RGB的各数字信号(R5信号、G5信号、B5信号)变换成(步骤S24)投影机输出的RGB数字信号(R3信号、G3信号、B3信号)。

并且，D/A变换部分180将投影机色变换部分120输出的投影机输出用的RGB数字信号变换成(步骤S26)RGB模拟信号(R4信号、G4信号、B4信号)。

然后，L/V驱动部分190根据该RGB模拟信号驱动液晶光阀(步骤S28)，进行白色图像的投影显示(步骤S30)。

这样，在前处理(步骤S2)中，投影机20生成色空间、基准环境中的色空间坐标值和投影机20的RGB信号的各输入输出用简表等。

以下，说明校准步骤(步骤S4)。

图7是表示本实施例方案之一的校准过程的流程图。

演示者30演示之前在进行实际演示的场所进行校准。

在校准步骤(步骤S4)中，首先，投影机20，为了查明进行实际演示的场所，向屏幕10投影显示基准环境中使用的白色图像。然后，色光传感器60测量显示了白色图像的图像显示区12的色光信息(步骤S32)。

由于该色光信息以XYZ值表示，色光信息处理部分140通过通常使用的运算式将XYZ值变换成(步骤S34)Lab值(Lab空间)。

然后，色光信息处理部分140根据色光传感器60的测量值算出色空间(Lab空间)内的坐标值(步骤S36)。

然后，色光信息处理部分140根据步骤S18中求出的基准环境中的坐标值和实际视环境中的坐标值，算出成为补色对的坐标值(步骤S38)。

作为这时求出成为补色对的坐标值的方法，可以采用诸如求出表示色空间中实际的演示环境中白色值坐标值的坐标位置的束缚向量的逆向量的方法。

图9是表示Lab空间中逆向量概念的模式图。

如图9所示，Lab空间中，以纵轴表示L(亮度)，沿L轴存在多个a*b*平面。在规定的a*b*平面中，假定实际演示环境中的白色值的坐标值为(a1*、b1*)。

这时，坐标值(a1*、b1*)可以理解为是该a*b*平面的原点即该a*b*平面和L轴的交点处的束缚向量。再有，这里说的向量指具有大小和方向的向量。

通过求出该束缚向量的逆向量，可以求出成为坐标值(a1*、b1*)的补色对的坐标值(-a1*、-b1*)。

即，基准环境中，白色为L轴上的点，但在实际环境中，从L轴上原点偏移了(a1*、b1*)。

因此，简表管理部分130通过进行该逆向量份额的色修正，使实际环境中测量的白色的坐标值位于L轴上，于是即使在实际环境中也能够重现基准环境的颜色。

而且，色光信息处理部分140基于成为其补色对的坐标值，输出进行了XYZ值(X1、Y1、Z1)修正的XYZ值(X2、Y2、Z2)。

色信号逆变换部分170将来自色光信息处理部分140的XYZ值(X2、Y2、Z2)矩阵逆变换成(步骤S40)RGB的各数字信号(R5信号、G5信号、B5信号)。

并且，简表管理部分130基于补色对的坐标值，再生成已经完成的RGB信号的各输入输出用简表(步骤S42)。

如上所述，实际上，投影机20对L轴上存在的多个a*b*平面中的每个平面，即例如以每16灰度或32灰度为规定灰度单位进行色修正。

并且，各输入输出用简表实际上采用γ修正。

如图10A所示，各RGB信号中，电压即输入(V)的值越大，亮度即输出(cd/m²)也越大。

并且，图10A表示关于理想光的RGB输入输出特性。因此，根据色光传感器60的色光信息，投影机20在没有环境光和屏幕10等的影响的理想环境下，可以凭借没有黑点(●)的RGB输入输出特性，获得理想的白光。

但是，实际上投影机20的色光信息往往受到环境光和屏幕10等的影响。在图10A的示例中，在没有投影机20的白色修正的场合，屏幕10上重现出带有强烈的R和G影响的颜色。

在这样的状态下，从投影机20输出的理想的白色光也会在屏幕10上重现出过多黄色的白色。因此，为了修正投影机20的色光信息中所包括的环境光和屏幕10等的影响，通过将RGB三个输入输出信号中的R与G两个输入输出信号修正到黑点所示位置处来降低对应该修正量的输出，能够将从投影机20输出的过多黄色的白色修正成理想的白色光。

图10B表示将图10A的黑点保持其原输出不变移至输入最大值的轴线(图10A最右边的虚线表示的线)上，再生成R曲线和G曲线。再有，图10B的RGB的各灰度上修正后的输入输出信号特性的R曲线、G曲线和B曲线可以由下面的式(1)～(3)求出。并且，其修正系数KR、KG及KB可由式(4)～(6)求出。

R信号(位)＝KR×修正前输入信号 (1)

G信号(位)＝KG×修正前输入信号 (2)

B信号(位)＝KB×修正前输入信号 (3)

KR＝修正后的R最大输入值/255 (4)

KG＝修正后的G最大输入值/255 (5)

KB＝修正后的B最大输入值/255 (6)

并且，图12是表示RGB输入输出特性修正前和修正后状态的模式图。

修正前的色三角形rgb中，通过K(0、0、0)即黑色坐标点的亮度轴L与色三角形rgb的交点变成W(1、1、1)，即白色坐标点。

通过对该色三角形rgb整体地进行上述的逆向量份额的修正，色三角形rgb例如成为色三角形r’g’b’。在色三角形r’g’b’中，通过黑色坐标点的亮度轴L与色三角形r’g’b’的交点白色坐标点变成W’(0.9、0.9、1)，相对于色三角形rgb稍微靠近K(0、0、0) 。

这样，通过校准(步骤S4)，生成实际应用环境的输入输出用简表，进行适当的γ修正。

以下，说明进行这样的校准后的实际的演示(步骤S6)。

图8是表示本实施例方案之一的演示过程的流程图。

在校准进行阶段，生成适应视环境的RGB的各输入输出用简表。在该状态下，投影机20投影显示通常的演示图像。

演示中(步骤S6)，首先，A/D变换部分110将演示图像的模拟信号(R1信号、G1信号、B1信号)变换(步骤S52)成数字信号(R6信号、G6信号、B6信号)。

投影机色变换部分120根据经调整的RGB信号的各输入输出用简表，将数字信号(R6信号、G6信号、B6信号)变换(步骤S54)成投影机20用的RGB数字信号(R3信号、G3信号、B3信号)。

D/A变换部分180将从投影机色变换部分120输出的投影机输出用的RGB数字信号变换(步骤S58)成RGB模拟信号(R4信号、G4信号、B4信号)。

然后，L/V驱动部分190基于该RGB模拟信号驱动液晶光阀(步骤S60)，进行演示图像的投影显示(步骤S62)。

如上所述，根据本实施例，投影机20基于视环境修正输入输出用简表。从而，可以不依赖于投影机20应用环境大致相同地重现图像。

并且，在该修正时，通过利用补色对，可以容易并迅速进行修正。特别是，基于成为补色对的坐标值，通过逐个灰度地修正输入输出特性数据，能够除去环境光对理想的色光的影响，获得理想的白平衡。(硬件说明)

接着，说明上述投影机20的硬件结构。

图13是本实施例方案之一的投影机20的硬件结构说明图。

在该图所示的装置中，CPU 1000、ROM 1002、RAM 1004、信息存储媒体1006、图像生成IC 1010、I/O(输入输出端口)1020-1与1020-2通过系统总线1016相互连接在一起以传送和接收数据。然后，经由I/O 1020-1与1020-2连接到色光传感器60与PC机等设备。

信息存储媒体1006存储有程序和图像数据。

根据信息存储媒体1006存储的程序和ROM1002存储的程序，CPU1000执行整个装置的控制和各种数据处理。RAM 1004是作为该CPU1000的操作区域用的存储媒体，用于存储信息存储媒体1006和ROM1002所给予的内容和CPU 1000的运算结果。并且，具有用于实现本实施例的逻辑结构的数据结构在RAM 1004或信息存储媒体1006上构成。

图1～图12说明的各种处理，通过存有执行这些处理的程序的信息存储媒体1006、按该程序操作的CPU 1000与图像生成IC 1010等实现。再有，图像生成IC 1010等进行的处理，可以通过电路等硬件进行，也可以通过CPU 1000和通用DSP用软件实现。

并且，作为信息存储媒体1006，例如可以采用CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM等，其信息读取方式可为接触方式，也可为非接触方式。

并且，取代信息存储媒体1006，通过经由传送路径从主机装置等下载用于实现上述各功能的程序。即，也可将用于实现上述各功能的信息以载波作为具体载体。

(变形例)

再有，本发明的应用不局限于上述实施例，也可应用于各种变形例。

图9的示例中说明了用逆向量求出成为补色对的坐标值的例子，但是也可以采用逆向量以外的方法。例如，可以是通过外分点求出成为补色对的坐标值的方法。

图11是表示Lab空间中外分点概念的模式图。

与图9的情况一样，规定的a*b*平面中，例如，假定实际演示环境中白色值的坐标值为A1(a1、b1)，该a*b*平面中与L轴的交点的坐标值为B1(a2、b2)，求得的补色对的坐标值应为P1(a3、b3)。如设A1到P1的距离为r，A1到B1的距离为s，r＝2s，由于已知A1、B1的各个坐标值，可以求出距离s。

这时，如果采用外分点的方法，可以通过下面的式(7)、(8)求出P1(a3、b3)。

a3＝(-s×a1+2s×a2)/(2s-s)＝-a1+2×a2.......(7)

b3＝(-s×b1+2s×b2)/(2s-s)＝-b1+2×b2.......(8)

如上，利用外分点可以求出成为补色对的坐标值。

并且，本发明也适用于上述投影机一样的投影装置以外的用显示装置显示图像来进行演示的场合。作为这样的显示装置，除了液晶投影机，还有采用DMD(数字微镜装置)的投影机、CRT(阴极射线管)、PDP(等离子显示板)、FED(场致发光显示器)、EL(电致发光)、直视型液晶显示装置等显示装置。并且，DMD是美国德州仪器公司的商标。

并且，上述投影机图像处理部分100的功能可以通过单个图像显示装置(例如投影机20)实现，也可以通过多个处理装置(例如，通过投影机20和计算机分散处理)分散实现。

并且，作为查明视环境的装置，不局限于测量XYZ值的色光传感器60，可以应用各种视环境查明装置。例如，也可以采用测量被显示区亮度值的亮度传感器、测量被显示区RGB值的色光传感器、测量被显示区色度值的色度传感器等中的一个或它们的组合。

并且，这里所说的视环境查明装置查明的视环境可以是环境光(照明光、自然光)和被显示对象(显示器、壁面、屏幕等)等。并且，上述的屏幕10可以是反射型，也可以是透射型。在屏幕为透射型的场合，作为色光传感器，最好采用直接扫描屏幕的传感器。

并且，上述实施例中，作为色空间，采用Lab空间为例进行了说明，但是L*u*v*空间、L*C*h空间、U*V*W*空间、xyY(也称Yxy)空间也同样适用。

而且，上述实施例中，以采用前面投影型的投影机为例进行说明，但是背面投影型的投影机也同样适用。

Claims

1.一种环境适应型的图像显示系统，该系统基于用以查明图像被显示区视环境的视环境查明装置获得的视环境信息，修正所述图像的颜色后进行显示，其特征在于包括：

在所述视环境信息中规定色变换成规定色空间中的坐标值时，根据规定的基准环境中所述规定色的所述规定色空间中的坐标值及所述变换后的坐标值，求出成为所述变换后坐标值的补色对的坐标值的色光信息处理装置；以及

基于求出的成为所述补色对的坐标值，修正显示所述图像的装置使用的显示用输入输出特性数据的修正装置。

2.如权利要求1所述的图像显示系统，其特征在于：

所述色光信息处理装置，求出表示所述色空间中所述变换后的坐标值的坐标位置的束缚向量的逆向量，作为成为所述补色对的坐标值；且

所述修正装置将求出的所述逆向量作为修正值，修正所述输入输出特性数据。

3.如权利要求2所述的图像显示系统，其特征在于，所述修正装置进行γ修正，作为基于成为所述补色对的坐标值的所述输入输出特性数据的修正。

4.如权利要求3所述的图像显示系统，其特征在于，所述色光信息处理装置每隔规定的灰度单位求出多个补色对的坐标值。

5.如权利要求4所述的图像显示系统，其特征在于，所述视环境查明装置包含至少以测量环境光来查明所述视环境的功能。

6.一种环境适应型演示系统，该系统适应视环境地修正演示图像的颜色并进行显示，其特征在于包括：

用以查明所述演示图像被显示区的视环境并生成视环境信息的视环境查明装置；

当所述视环境信息变换成规定色空间中的坐标值时，基于规定的基准环境中所述规定色的所述规定色空间中的坐标值及所述变换后的坐标值，求出成为所述变换后的坐标值的补色对的坐标值的色光信息处理装置；

基于求出的成为所述补色对的坐标值，修正显示所述图像的装置使用的显示用输入输出特性数据的修正装置；以及

基于修正后的输入输出特性数据，显示所述演示图像的显示装置。

7.如权利要求6所述的演示系统，其特征在于，所述修正装置进行γ修正，作为对基于成为所述补色对的坐标值的所述输入输出特性数据的修正。

8.如权利要求7所述的演示系统，其特征在于：

所述被显示区是屏幕上的区域；且

所述显示装置包含向所述屏幕投影演示图像的投影功能。

9.如权利要求8所述的演示系统，其特征在于，所述视环境查明装置查明反映所述屏幕种类的视环境。

10.如权利要求9所述的演示系统，其特征在于，所述视环境查明装置包含至少以测量环境光来查明所述视环境的功能。

11.一种环境适应型图像处理方法，它是适应视环境来修正图像颜色的图像处理方法，其特征在于包括：

查明视环境的过程；

将查明的视环境变换成规定色空间中的坐标值的变换过程；

基于规定基准环境中所述规定色在所述规定色空间中的坐标值及所述变换后的坐标值，求出成为经所述变换过程变换后的坐标值的补色对的坐标值的坐标值运算过程；

基于求出的成为所述补色对的坐标值，修正显示用输入输出特性数据的修正过程；以及

基于修正后的输入输出特性数据，显示图像的显示过程。

12.如权利要求11所述的图像处理方法，其特征在于：

所述坐标值运算过程包含求出表示所述色空间中的所述变换后的坐标值的坐标位置的束缚向量的逆向量，作为成为所述补色对的坐标值的过程；且

所述修正过程包含将求出的所述逆向量作为修正值、修正所述输入输出特性数据的过程。

13.如权利要求11所述的图像处理方法，其特征在于：

所述坐标值运算过程包含基于所述色空间中的经所述变换过程变换后的坐标值的坐标位置和规定的原点之间的距离，求出成为所述补色对坐标值的坐标位置的外分点坐标位置的过程；且

所述修正过程包含将求出的所述外分点的坐标位置作为修正值，修正所述输入输出特性数据的过程。

14.如权利要求11所述的图像处理方法，其特征在于，所述修正过程进行γ修正，作为对基于成为所述补色对的坐标值的所述输入输出特性数据的修正。

15.如权利要求11所述的图像处理方法，其特征在于，所述修正过程进行色再现范围的修正，作为基于成为所述补色对的坐标值的所述输入输出特性数据的修正。

16.如权利要求11所述的图像处理方法，其特征在于，所述坐标值运算过程包括每隔规定的灰度单位求出多个补色对的坐标值的过程。

17.一种程序，它是用以适应视环境、进行演示图像的色修正并进行显示的程序，以信息存储媒体或载波为具体载体的程序，其特征在于使计算机实现如下装置的功能：

查明所述演示图像被显示区的视环境，生成视环境信息的视环境查明装置；

在所述视环境信息变换成规定色空间中的坐标值的同时，基于规定基准环境中所述规定色的所述规定色空间中的坐标值及所述变换后的坐标值，求出成为所述变换后的坐标值补色对的坐标值的色光信息处理装置；

18.如权利要求17所述的程序，其特征在于，所述修正装置进行γ修正，作为对基于成为所述补色对的坐标值的所述输入输出特性数据的修正。

19.如权利要求18所述的程序，其特征在于：

所述被显示区为屏幕上的区域；且

所述显示装置包含向所述屏幕投影演示图像的投影功能。

20.如权利要求19所述的程序，其特征在于，所述视环境查明装置包含查明至少反映所述屏幕种类的视环境的功能。

21.如权利要求20所述的程序，其特征在于，所述视环境查明装置查明至少反映环境光的视环境。