CN1460917A - 图像处理系统、投影机、信息存储介质以及图像处理方法 - Google Patents

Abstract

为了提供可以进一步缩短校准时间的图像处理系统等，设置包含以下部分的图像处理系统：存储理想环境下测定数据的设备简档存储部130；根据传感器60测的第1以及第2视环境下测定数据的差异，分别导出表示来自图像投影部的输出光的输出光数据、和环境光数据的光分离部142；根据输出光数据、理想环境下测定数据，推定投影面的反射率的投影面反射率推定部140；根据反射率、理想环境下测定数据、环境光数据，生成视环境下推定数据的传感数据生成部170；根据视环境下推定数据，更新LUT的LUT生成部160；根据被更新的LUT，补正图像信息的补正部120。

Description

图像处理系统、投影机、信息存储介质以及图像处理方法

技术领域

本发明涉及考虑环境光和投影面的影响补正图像信息的图像处理系统、投影机、信息存储介质以及图像处理方法。

背景技术

在受到环境光(照明光、日光等)、投影面等的影响的情况下，图像的颜色、亮度等变化，有和图像的制作者所希望的图像外观(見ぇ)不同外观的情况。

为了调整这种图像的外观，投影机等把黑、红、绿、蓝、白等单色的校准图像以每一规定的灰度(例如，每16个灰度)显示，测定各校准图像，根据测定数据，补正查找表(ルックァップテ一ブル)等，用补正后的查找表等补正在图像的显示中使用的图像信息(例如，RGB信号等)显示图像。

例如，在特开平9-37091号公报中，如该公报的图3所示，采用对照明光的测量颜色和RGB各颜色一边分阶段地改变发光水平一边进行测色的方式。

这样，以往，为了校准，对每多个校准图像需要进行显示和测定，在校准中花费许多时间。

因此，例如，当演示者前往客户处进行演示的情况下，为了校准而耗费时间，本身还存在产生必须缩短原本应该用于演示的时间的情况。

特别是在投影机向屏幕等的投影面投影图像的情况下，不只考虑环境光，而且还需要考虑投影面的影响来补正图像。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种可以进一步缩短用于在投影面上进行理想的图像显示所需要的校准时间的图像处理系统、投影机、信息存储介质以及图像处理方法。

为了解决上述问题，本发明的图像处理系统以及投影机，其特征在于，

包含：向投影面投影图像的图像投影装置；

拍摄上述投影面的显示区域的传感器；

存储在理想的环境下，用上述传感器对每个校准图像测定顺序显示多种颜色的校准图像的显示区域的理想环境下测定数据的存储装置；

根据在视环境下，用上述传感器测定显示上述多种颜色的校准图像中的第1校准图像的显示区域的第1视环境下测定数据，和在视环境下，用上述传感器测定显示和上述多种颜色的校准图像中的上述第1校准图像灰度不同的第2校准图像的显示区域的第2视环境下测定数据的差异，分别导出表示从上述图像投影装置输出的输出光的输出光数据，和表示在视环境中的环境光的环境光数据的光分离装置；

根据该输出光数据，和上述理想环境下测定数据，推定上述投影面的影响程度的投影面影响程度推定装置；

根据该影响程度、上述理想环境下测定数据、和上述环境光数据，生成表示用上述传感器对每种校准图像测定在视环境下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的视环境下推定数据的传感数据生成装置；

如可以再现理想的图像外观那样，根据上述视环境推定数据，在更新规定的图像补正用数据的同时，根据更新后的图像补正用数据，补正上述图像信息的补正装置；

其中，上述图像投影装置，根据由上述补正装置补正后的图像信息，向上述投影面投影图像。

另外，本发明的信息存储介质，是存储有可以用计算机读取的程序的信息存储介质，其特征在于：

存储用于使计算机具有作为以下装置的功能的程序，

存储在理想环境下，用规定的传感器对每种校准图像测定顺序显示多种颜色的校准图像的显示区域的理想环境下测定数据的存储装置；

根据在视环境下，用上述传感器测定显示上述多种颜色的校准图像中的第1校准图像的显示区域的第1视环境下测定数据，和在视环境下，用上述传感器测定显示和上述多种颜色的校准图像中的上述第1校准图像灰度不同的第2校准图像的显示区域的第2视环境下测定数据的差异，分别导出表示从上述图像投影部输出的输出光的输出光数据，和表示在视环境中的环境光的环境光数据的光分离装置；

根据该输出光数据、和上述理想环境下测定数据，推定上述投影面的影响程度的投影面影响程度推定装置；

根据该影响程度、上述理想环境下测定数据、和上述环境光数据，生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在视环境下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的视环境下推定数据的传感数据生成装置；

如可以再现理想的图像外观那样，根据上述视环境下推定数据，在更新规定的图像补正用数据的同时，根据更新后的图像补正用数据，补正上述图像信息的补正装置；

其中，上述图像投影装置，根据用上述补正装置补正后的图像信息，向上述投影面投影图像。

另外，本发明的图像处理方法，在如可以再现理想的图像外观那样，补正输入的图像信息的图像处理方法中，其特征在于：

在理想环境下，用规定的传感器对每个校准图像测定顺序显示多种颜色的校准图像的显示区域生成理想环境下测定数据；

在视环境下，显示上述多种颜色的校准图像中的第1校准图像并用上述传感器测定其显示区域，生成第1环境下测定数据；

在视环境下，显示和上述多种颜色的校准图像中的上述第1校准图像灰度不同的第2校准图像，并用上述传感器测定该显示区域，生成第2视环境下测定数据；

根据上述第1视环境下测定数据和上述第2视环境下测定数据的差异，分别导出表示从上述图像投影部输出的输出光的输出光数据，和表示在视环境下的环境光的环境光数据；

根据该输出光数据、和上述理想环境下测定数据，推定上述投影面的影响程度；

根据该影响程度、上述理想环境下测定数据、和上述环境光数据，生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在视环境下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的视环境推定数据；

根据该视环境下推定数据，更新规定的图像补正用数据；

根据更新后的图像补正用数据，补正上述图像信息；

根据补正后的图像信息，向上述投影面投影图像。

如果采用本发明，则图像处理系统等，在执行校准时，可以在视环境下，进行2种校准图像的显示和测定，生成推定数据来执行校准。

由此，图像处理系统等，因为不需要如以往那样进行多种校准图像的显示和测定，所以可以缩短校准时间。

另外，如果采用本发明，则图像处理系统等，因为特别考虑投影面的影响程度，所以即使由于图像处理系统等适用的环境投影面有变化的情况下，也可以缩短校准时间。

进而，作为影响程度，例如，是反射率、透过率、光谱反射率、光谱透过率、亮度比等。

另外，在上述图像处理系统、上述投影机以及上述信息存储介质中，上述理想环境下测定数据以及上述输出光数据，是可以用XYZ形式的三激发值表现的数据；

上述投影面影响程度推定装置，根据上述理想环境下测定数据的上述第1校准图像或者上述第2校准图像的XYZ各自的值，和上述输出光数据的上述第1校准图像或者上述第2校准图像的XYZ各自的值的比率，推定上述投影面的反射率；

上述传感数据生成装置，可以根据将上述理想环境下测定数据的各校准图像的XYZ各自的值、和上述反射率相乘的值，生成上述视环境推定数据。

另外，在上述图像处理方法中，上述理想环境下测定数据以及上述输出光数据，是可以用XYZ形式的三激发值表示的数据；

在推定上述投影面的影响程度的情况下，根据上述理想环境下测定数据的上述第1校准图像或者上述第2校准图像的XYZ各自的值，和上述输出光数据的上述第1校准图像或者上述第2校准图像的XYZ各自的值的比率，推定上述投影面的反射率；

在生成上述视环境下推定数据的情况下，也可以根据将上述理想环境下测定数据的各校准图像的XYZ各自的值、和上述反射率相乘的值，生成上述视环境下推定数据。

如果采用它，则图像处理系统等，即使因适用环境投影面变化的情况下，也可以推定投影面的反射率根据该反射率执行校准。进而，在此，所谓XYZ，是由国际照明委员会(CIE)确定的国际标准，是机器独立颜色的一种。

另外，在上述图像处理系统、上述投影机以及上述信息存储介质中，上述投影面影响程度推定装置，根据上述理想环境下测定数据、和上述输出光数据，推定RGB每个的反射率，

上述传感数据生成装置，也可以根据该RGB每个的反射率、和作为上述图像信息输入的RGB各自的值，生成上述视环境下推定数据。

另外，在上述图像处理方法中，当推定上述投影面的影响程度时，根据上述理想环境下测定数据、和上述输出光数据，推定RGB每个的反射率，

当生成上述视环境下推定数据时，可以根据该RGB每个的反射率、和作为上述图像信息输入的RGB各自的值，生成上述视环境下推定数据。

如果采用它，则图像处理系统等，即使是因适用的环境投影面变化的情况，也可以推定RGB每个的反射率根据该反射率生成视环境下推定数据。

另外，在上述图像处理系统、上述投影机以及上述信息存储介质中，上述传感数据生成装置，在根据上述影响程度、和上述理想环境下测定数据，生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在暗室条件下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的暗室条件下推定数据的同时，可以根据该暗室条件下推定数据、和上述环境光数据，生成上述视环境下推定数据。

另外，在上述图像处理方法中，当生成上述视环境下推定数据时，可以根据上述影响程度、和上述理想环境下测定数据，生成表示用上述传感器对每种校准图像测定在暗室条件下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的暗室条件下推定数据，根据该暗室条件下推定数据、和上述环境光数据、生成上述视环境下推定数据。

另外，在上述图像处理系统、上述投影机以及上述信息存储介质中，上述环境光数据、上述暗室条件下推定数据以及上述视环境下推定数据，是可以用XYZ形式的三激发值表示的数据；

上述传感数据生成装置，在生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在暗室条件下顺序显示多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的暗室条件下推定数据的同时，可以通过在该暗室条件下推定数据的XYZ各自的值上，加算上述环境光数据的XYZ各自的值，生成上述视环境下推定数据。

另外，在上述图像处理方法中，上述环境光数据、上述暗室条件下推定数据以及上述视环境下推定数据，是可以用XYZ形式的三激发值表示的数据；

当生成上述视环境下推定数据时，通过在上述暗室条件下推定数据的XYZ各自的值上，加算上述环境光数据的XYZ各自的值，可以生成上述视环境下推定数据。

如果采用它，则图像处理系统等，通过在暗室条件下推定数据的XYZ各自的值上，加算环境光数据的XYZ各自的值，可以生成视环境下推定数据。

由此，图像处理系统等，可以在更短时间里执行校准。

另外，在上述图像处理系统、上述投影机、上述信息存储介质以及上述图像处理方法中，作为第1以及第2校准图像，也可以使用白和灰或者白和黑。

通过使用白，和与白灰度不同的灰或者黑，与使用其他的红等的校准图像的情况相比，可以更高精度地推定投影面的影响，可以更正确地执行校准。

另外，在上述图像处理系统、上述投影机、上述信息存储介质以及上述图像处理方法中，作为上述理想环境下测定数据的一部分，也可以使用在理想环境下用上述传感器测定不显示图像的状态的显示区域的数据。

另外，在上述图像处理系统、上述投影机、上述信息存储介质以及上述图像处理方法中，代替上述第1视环境下测定数据或者上述第2视环境下测定数据，可以使用用上述传感器测定在视环境下不显示图像的状态的显示区域的数据。

附图说明

图1是本实施方式一例的投影机的概略说明图。

图2是本实施方式一例的投影机内的图像处理系统的功能方框图。

图3是展示本实施方式一例的图像处理的步骤的流程图。

图4是展示本实施方式一例的使用RGB每个的反射率时的图像处理的步骤的流程图。

具体实施方式

以下，以适用于使用了液晶投影机的图像处理系统中的情况为例，参照附图进行说明。进而，以下所示的实施方式，并没有对权利要求所记述的发明内容有任何限定。另外，以下的实施方式中所示的结构的全部，不限于必须作为权利要求所述的发明的解决手段。

系统整体的说明

图1是本实施方式一例的投影机20的概略说明图。

作为被设置在投影面的屏幕10的大致正面的投影型显示装置的一种的投影机20，投影校准图像、演示图像等。

演示者30，一边用从激光指示器50投射出的光点70指示作为屏幕10上的显示区域的图像显示区域12的图像的所希望的位置，一边进行对第三者的演示(プレゼンテ一ション)。

在进行这样的演示的情况下，会因屏幕10的种类、环境光80等图像显示区域12的图像的外观大不相同。例如，即使是显示同样的白色的情况下，由于屏幕10的种类，可能看成发黄的白色，或者发蓝的白色。另外，即使是显示同样白色的情况下，如果环境光80不同，可能看成明亮的白色，或者发暗的白色。

进而，作为环境光80，具体地说，是例如采用荧光灯等的照明光、外光(日光)等。

另外，近年，投影机20不断小型化，搬运也变得容易。因此，例如，也有在顾客处进行演示的情况，然而适应顾客处环境事前调整图像的颜色、亮度等是困难的，为了用手动在顾客处调整图像的颜色、亮度会花费过多的时间。

这是因为在以往的图像处理装置中，在视环境下，一边对RGB等各颜色分阶段地改变灰度，一边进行校准图像的显示和测定的缘故。

进而，所谓视环境，是存在环境光80、屏幕10等的环境。即，视环境，是在标准的环境(在暗室下使用标准屏幕的环境)中，添加了环境光80的影响、由于使用标准屏幕以外的屏幕10引起的影响的环境。在视环境下的图像的外观，根据环境光80的种类、屏幕10的种类等而变化。

与此相反，所谓暗室条件，是没有环境光80只有屏幕10存在的环境。另外，所谓理想环境，是没有环境光80，屏幕10也使用作为理想环境假定的标准的屏幕来投影图像的环境。

在本实施方式中，投影机20，预先在理想环境下用可以导出XYZ值(三激发值)的传感器60测定多种颜色的校准图像，作为理想环境下测定数据存储，在视环境下，显示白色(不是白色也可以)的不同的2灰度的校准图像，根据用传感器60测定该图像的第1以及第2视环境下测定数据，考虑屏幕10的反射率等的影响程度更新图像补正用数据投影图像。进而，在此，所谓XYZ值，是国际照明委员会(CIE)确定的国际标准，是机器独立颜色的一种。

这样，在本实施方式中，投影机20，因为在视环境下只使用2种校准图像，所以可以缩短校准时间。

功能块的说明

以下，说明用于实现这种功能的投影机20的图像处理系统的功能块。

图2是本实施方式的一例的投影机20内的图像处理系统的功能方框图。

投影机20内的图像处理部100，其构成包含A/D转换部110；图像处理部100；D/A转换部180；图像投影部190。

进而，当在图像处理系统中只使用数字形式的RGB信号时，不需要A/D转换部110以及D/A转换部180。

A/D转换部110，把构成从PC(Personal Computer)等输入的作为图像信息的一种的模拟形式的RGB信号的R1信号、G1信号、B1信号，变换为数字形式的R2信号、G2信号、B2信号。

另外，图像处理部100的构成包含：使用1D-LUT(1维查找表)以及3D-LUT(3维查找表)补正图像信息(R2信号、G2信号、B2信号)作为图像信息(R3信号、G3信号、B3信号)输出的补正部120；校准信号发生部150；光分离部142；投影面反射率推定部140；传感数据生成部170；LUT生成部160；设备简档(デバィスプロファィル)存储部130。

进而，1D-LUT以及3D-LUT是图像补正用数据的一种。另外，作为图像补正用数据，代替3D-LUT可以使用颜色变换用矩阵。

另外，校准信号发生部150，生成在校准图像的显示中使用的数字形式的R2信号、G2信号、B2信号。

这样，通过在投影机20的内部生成校准信号，不从PC等的外部输入装置向投影机20输入校准信号，单独由投影机20可以进行校准。进而，也可以不设置校准信号发生部150，从PC等输入校准图像信号。

另外，具有作为补正装置的一部分的功能的补正部120，被构成为包含：存储用于补正图像的颜色(颜色一致)的3D-LUT的3D-LUT存储部122；存储用于补正图像亮度(灰度)的1D-LUT的1D-LUT存储部124。

另外，光分离部142，根据在视环境下，用传感器60测定显示白色的最高灰度的第1校准图像的显示区域的第1视环境下测定数据，和在视环境下，用传感器60测定显示比第1校准图像灰度还低灰度(灰)的第2校准图像的显示区域的第2视环境下测定数据的差异，分别导出表示在暗室条件下从图像投影部输出的输出光的输出光数据，和表示在视环境下的环境光80的环境光数据。

另外，具有作为投影面影响程度推定装置的功能的投影面反射率推定部140，根据理想环境下测定数据的第1校准图像或者第2校准图像的XYZ各自的值，和输出光数据的第1校准图像或者第2校准图像的XYZ各自的值的比率，推定屏幕10的反射率。

在此，所谓理想环境推定数据，是在没有环境光80的影响的状态下把多种颜色(例如，白，红，绿，蓝，灰，黑这6色)的校准图像投影在理想的投影面上并用传感器60测定时的数据。

进而，在本实施方式中，作为理想环境下测定数据，使用存储在设备简档存储部130中的设备简档。即，设备简档存储部130，具有作为存储理想环境下测定数据的存储装置的功能。

另外，具有作为补正装置的一部分的功能的传感数据生成部170，通过将理想环境下测定数据的各校准图像的XYZ各自的值，和屏幕10的反射率相乘，生成暗室条件下推定数据。

进而，传感数据生成部170，通过在暗室条件下推定数据的XYZ各自的值上加算来自光分离部142的环境光数据的XYZ各自的值，生成视环境下推定数据。

另外，LUT生成部160，根据来自传感数据生成部170的视环境下推定数据，生成3D-LUT以及1D-LUT，分别存储在3D-LUT存储部122、1D-LUT存储部124中。在此，LUT生成部160，在3D-LUT、1D-LUT生成时，可以使用被存储在设备简档存储部130中的理想环境下测定数据。

另外，D/A转换部180，把来自补正部120的R3信号、G3信号、B3信号转换为模拟形式的R4信号、G4信号、B4信号。

另外，图像投影部190其构成包含：空间光调制器192；根据来自D/A转换部180的R4信号、G4信号、B4信号，驱动空间光调制器192的驱动部194；向空间光调制器192输出光的光源196；投影用空间光调制器192调制后的光的透镜198。

图像处理流程的说明

以下，用流程图说明使用这些各部分的图像处理的流程。

图3是展示本实施方式一例的图像处理的步骤的流程图。

首先，投影机20，在理想环境下，在标准屏幕(成为测定基准的屏幕)上顺序显示白、红、绿、蓝、灰、黑的单一颜色的校准图像，在每次显示各校准图像时使用传感器60进行测定，把表示各个XYZ值的理想环境下测定数据作为设备简档存储在设备简档存储部130中。进而，该操作，例如，在投影机20的产品出厂前进行。另外，校准图像的显示顺序也可以任意设定。

在此，在本实施方式中，所谓白、红、绿、蓝、灰、黑的单一颜色的校准图像，意味着R2信号、G2信号、B2信号各自，满足以下条件的图像。

白：(R2，G2，B2)＝(255，255，255)

红：(R2，G2，B2)＝(255，0，0)

绿：(R2，G2，B2)＝(0，255，0)

蓝：(R2，G2，B2)＝(0，0，255)

灰：(R2，G2，B2)＝(100，100，100)

黑：(R2，G2，B2)＝(0，0，0)

即，设备简档，与某一显示设备有关，表示被输入的RGB信号值、根据该RGB信号值再现在标准屏幕上的颜色的XYZ值的关系。

更具体地说，在该设备简档中，把白的XYZ值设置为Xdw，Ydw、Zdw，把红的XYZ值设置为Xdr、Ydr、Zdr，把绿的XYZ值设置为Xdg、Ydg、Zdg，把蓝的XYZ值设置为Xdb、Ydb、Zdb，把灰的XYZ值设置为Xdgr、Ydgr、Zdgr，把黑的XYZ值设置为Xdk、Ydk、Zdk。

而后，在实际的使用投影机20的环境中，即，视环境下，投影机20，顺序在屏幕10上投影白的校准图像、比白色低灰度的灰的校准图像，传感器60，测定表示各个XYZ值的第1视环境下测定数据(Xsw，Ysw，Zsw)以及第2视环境下测定数据(Xsgr，Ysgr，Zsgr)并输出到光分离部142(步骤S1)。

而后，光分离部142，计算第1视环境下测定数据，和第2视环境下测定数据的差(Xsw-Xsgr，Ysw-Ysgr，Zsw-Zsgr)。

进而，光分离部142，分别导出表示在暗室条件下从投影机20输出的输出光的输出光数据(Xpw，Ypw，Zpw)，和表示在视环境下的环境光80的环境光数据(Xak，Yak，Zak)(步骤S2)。进而，输出光数据，相当于从在视环境下测定的白色的校准图像的XYZ值中，除去环境光80的成分的数据。

具体地说，光分离部142，进行Xpw＝(Xsw-Xsgr)·Xdw/(Xdw-Xdgr)，Ypw＝(Ysw-Ysgr)·Ydw/(Ydw-Ydgr)，Zpw＝(Zsw-Zsgr)·Zdw/(Zdw-Zdgr)的计算，求输出光数据。

另外，光分离部142，进行Xak＝Xsw-Xpw，Yak＝Ysw-Ypw，Zak＝Zsw-Zpw的计算，求出环境光数据。

而后，投影面反射率推定部140，根据白色的输出光数据和白色的设备简档(Xdw，Ydw，Zdw)，推定屏幕10的反射率(步骤S3)。

具体地说，投影面反射率推定部140，计算表示XYZ各自的反射率的Xpw/Xdw、Ypw/Ydw，Zpw/Zdw。

而后，传感数据生成部170，根据来自投影面反射率推定部140的推定反射率、被存储在设备简档存储部130中的设备简档，生成红、绿、蓝、灰、黑、白的校准图像投影时的XYZ值(传感数据)(步骤S4)。

具体地说，传感数据生成部170，当生成作为传感数据的一部分的暗室条件下推定数据时，作为红的XYZ值，计算Xdr·Xpw/Xdw、Ydr·Ypw/Ydw、Zdr·Zpw/Zdw，作为绿的XYZ值，计算Xdg·Xpw/Xdw、Ydg·Ypw/Ydw、Zdg·Zpw/Zdw，作为蓝的XYZ值，计算Xdb·Xpw/Xdw、Ydb·Ypw/Ydw、Zdb·Zpw/Zdw，作为灰的XZY值，计算Xdgr·Xpw/Xdw、Ydgr·Ypw/Ydw、Zdgr·Zpw/Zdw，作为黑的XYZ值，计算Xdk·Xpw/Xdw、Ydk·Ypw/Ydw、ZdK·Zpw/Zdw，作为白的XYZ值，使用Xpw、Ypw、Zpw。

即，在暗室条件下，因为不受环境光80的影响，所以白色是白色的输出光数据自身，白色以外的颜色，是在设备简档的XZY值上乘以推定反射率的值。

另外，传感数据生成部170，当生成作为传感数据的一部分的视环境下推定数据时，把在暗室条件下推定数据的各个XYZ值上加算环境光数据的XYZ值后的值作为视环境下推定数据使用。

具体地说，例如，在视环境下推定数据中的白色的X值，是Xpw+Xak，在视环境下推定数据中的红色的X值，是Xdr·Xpw/Xdw+Xak。进而，Y值、Z值，可以用和X值同样的计算求得，绿色等的XYZ值，可以用和红色同样的计算求得。

而后，LUT生成部160，根据在传感数据生成部170中生成的传感数据(视环境下推定数据)，生成作为图像补正用数据的一种的3D-LUT和1D-LUT，分别存储在3D-LUT存储部122、1D-LUT存储部124中(步骤S5)。这种情况下，如果需要则LUT生成部160，和传感数据(视环境下推定数据)一同参照未图示的目标简档(タ一ゲットプロファィル)生成3D-LUT以及1D-LUT。进而，所谓目标轮廓，是表示sRGB等的目标颜色的数据。

而后，补正部120，根据被存储在3D-LUT存储部122中的3D-LUT，补正图像信息从而补正图像的颜色，根据被存储在1D-LUT存储部124中的1D-LUT，补正图像信息从而补正图像的亮度，把补正后的图像信息(R3、G3、B3)输出到D/A转换部180。

图像投影部190的驱动部194，根据在D/A转换部180中被转换为模拟信号的图像信息(R4、G4、B4)，驱动空间光调制器192。而后，空间光调制器192，调制来自光源196的光，经由透镜198输出投影光。

如上所述，投影机20，使用补正部120补正校准用图像的颜色和亮度，使用图像投影部190投影图像(步骤S6)。

如上所述，如果采用本实施方式，则投影机20，在执行校准时，可以在视环境下，进行2种校准图像的显示和测定，生成推定数据来执行校准。

由此，因为不需要如以往那样进行多种校准图像的显示和测定，所以可以缩短校准时间。

另外，如果采用本实施方式，特别是因为考虑屏幕10的反射率，所以即使是由于投影机20适用的环境屏幕10的种类变化的情况，也可以缩短校准时间。

进而，如果采用本实施方式，则投影机20，通过在暗室条件下推定数据的XYZ各自的值上加算环境光的XYZ各自的值，可以生成视环境下推定数据。

由此，投影机20，可以在更短时间内执行校准。

硬件的说明

进而，作为在上述各部分中使用的硬件，例如，可以适用以下硬件。

例如，作为A/D转换部110，例如可以用A/D转换器等实现，作为D/A转换部180，例如可以用D/A转换器等实现，作为空间光调制器192，例如可以用液晶面板等实现，作为驱动部194，例如可以用液晶光阀驱动器等实现，作为补正部120、投影面反射率推定部140、光分离部142、LUT生成部160、传感数据生成部170，例如可以使用图像处理电路、CPU、ASIC、RAM等实现，作为设备简档存储部130、校准信号发生部150，例如可以用RAM等实现，作为传感器60例如可以用可以导出亮度传感器等的XYZ值的传感器实现。进而，这些各部分也可以如电路那样以硬件方式实现，也可以如驱动器那样以软件方式实现。

另外，如图2所示，也可以是投影机20内的计算机从信息存储介质300中读取程序实现这些各部分的功能。作为信息存储介质300，例如，可以适用CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、HDD等，该信息的读取方式可以是接触方式，也可以是非接触方式。

另外，代替信息记录介质300，也可以从主机装置经由传送通路下载用于实现上述的各功能的程序来实现上述的各功能。

变形例

以上，虽然说明了适用本发明的优选的实施方式，但本发明的适用并不限于上述实施例。

例如，在上述的实施例中，虽然使用了屏幕10的XYZ每个的反射率，但例如，也可以使用表示RGB每个的反射率(也可以称为增益)，亮度比等的屏幕10的影响程度的各种数据。

在此，说明在使用视环境下的屏幕10的反射光的RGB每个的反射率时的图像处理方法。

图4是展示本实施方式一例的使用RGB每个的反射率时的图像处理顺序的流程图。

和使用图3说明的情况一样，假设设备简档预先被存储在设备简档存储部130中。

在实际的投影机20使用的环境中，即在视环境中，投影机20，在屏幕10上顺序投影白色的校准图像，和黑色的校准图像；传感器60，测定表示各个XYZ值的第1视环境下测定数据(Xsw，Ysw，Zsw)以及第2视环境下测定数据(Xsk，Ysk，Zsk)输出到光分离部142(步骤S11)。

进而，即使不是白、黑这2种颜色，测定中间灰度的灰色的2种颜色的校准图像，也可以外插(推定)白、黑的测定值。

另外，投影面反射率推定部140，根据被存储在设备简档存储部130中的设备简档，生成变换用的矩阵M(步骤S12)。

矩阵M可以用以下的(1)式表示。

(式1) $M=\left[\begin{array}{ccc}\mathrm{xdr}& \mathrm{xdg}& \mathrm{xdb}\\ \mathrm{ydr}& \mathrm{ydg}& \mathrm{ydb}\\ \mathrm{zdr}& \mathrm{zdg}& \mathrm{zdb}\end{array}\right]---\left(1\right)$

在此，是xdr＝Xdr/(Xdr+Ydr+Zdr)，ydr＝Ydr/(Xdr+Ydr+Zdr)，zdr＝1-xdr-ydr。另外，对于xdg等也和xdr等一样。

而后，光分离部142以及投影面反射率推定部140，根据来自传感器60的白和黑的XYZ值，和矩阵M，推定屏幕10的RGB每个的反射率(步骤S13)。

具体地说，求在以下的(2)式中表示的RGB的反射率Sr、Sg、Sb。

(式2) $\left[\begin{array}{c}\mathrm{Sr}\\ \mathrm{Sg}\\ \mathrm{Sb}\end{array}\right]{=M}^{-1}\left[\begin{array}{c}\mathrm{Xsw}-\mathrm{Xsk}\\ \mathrm{Ysw}-\mathrm{Ysk}\\ \mathrm{Zsw}-\mathrm{Zsk}\end{array}\right]---\left(2\right)$

进而，在(2)式中，如Xsw-Xsk那样，通过从白色输出中减去黑色输出除去环境光80引起的变化。另外，在本实施方式中，RGB的xy色度座标值和白色等的xy色度座标值相比，难以因屏幕10种类的变化而变化，换句话说，因为原色的RGB与作为RGB的混合颜色的其他颜色相比，光谱分布的波长带窄，所以因屏幕10的种类光谱分布的形式几乎没有变化，因为只是其大小变化，所以假设因屏幕10的种类产生的测定值的变化只是亮度成分变化。

而后，传感数据生成部170，根据矩阵M、RGM每个的反射率、在光分离部142中被导出的环境光数据，把校准图像的RGB值(R2、G2、B2)变换为XYZ值生成传感数据(步骤S14)。

具体地说，传感数据生成部170，用以下的(3)式把上述RGB值变换为XYZ值。

(式3) $\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right]=M\left[\begin{array}{c}\mathrm{Sr}{(R/255)}^{\mathrm{\γ}}\\ \mathrm{Sg}{(G/255)}^{\mathrm{\γ}}\\ \mathrm{Sb}{(B/255)}^{\mathrm{\γ}}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}\mathrm{Xsk}\\ \mathrm{Ysk}\\ \mathrm{Zsk}\end{array}\right]---\left(3\right)$

如果用(3)式表示的变换值式，则不进行白色、黑色以外的颜色的校准图像的投影和测定，只通过计算就可以求得上述的暗室条件下推定数据、和视环境下推定数据。进而，在求暗室条件下推定数据时，不需要加上(3)式的环境光数据(Xk，Yk，Zk)的处理。

例如，在使用红色的校准图像的情况下，因为RGB值是(255，0，0)，所以如果把该值输入(3)式，则可以得到测定红色的校准图像时的XYZ值。

传感数据的生成后的处理，和用图3说明的一样。LUT生成部160，根据传感数据，生成3D-LUT和1D-LUT(步骤S5)。而后，投影机20，补正图像的颜色和亮度投影校准用的图像(步骤S6)。

如上所述，投影机20，在视环境下显示白色和黑色的校准图像进行测定，把屏幕10的影响程度作为RGB每个的反射率求出，也可以生成暗室条件下推定数据、和视环境下推定数据进行图像的补正。

另外，例如，在使用上述的XYZ每个的反射率的图像处理系统中，虽然在视环境下使用的校准图像是白或者灰，但也可以使用白以外的蓝、绿、红等的校准图像，还可以使用它们之中的2种以上的校准图像。

进而，作为上述的第1以及第2校准图像，在重视传感器60的低价格化的情况下，优选地使用高灰度一侧的灰度接近的2种颜色，在重视传感器60的高精度化的情况下，优选地使用灰度差距大的2种颜色。

另外，作为上述理想环境下测定数据的一部分，可以使用在理想环境下用传感器60测定不显示图像的状态的显示区域的数据。

同样，代替第1视环境下测定数据或者第2视环境下测定数据，可以使用用传感器60测定在视环境下不显示图像的状态的显示区域的数据。

这是因为，例如当投影机20把黑的单色图像作为校准图像投影的情况下，认为可以得到和什么都不投影的状态相同的测定结果。

另外，作为投影面，优选地使用接近理想环境的白色的屏幕，但除了屏幕10以外也可以使用墙壁等。即使是使用墙壁等的情况，如果采用本实施方式，投影机20，因为考虑投影面的影响，所以可以适宜并且短时间地执行校准。

另外，除了上述投影机20那样的液晶投影机外，还可以把本实施方式的图像处理系统，适用在例如使用DMD(Digital Micromirror Device)的投影机等中。当使用DMD的情况下，作为空间光调制器192，也可以适用例如彩色滤光器和DMD芯片。进而，DMD是美国德州仪器公司(テキサスィンスッルメンッ)的商标。另外，投影机并不限于前面投影型，也可以是背面投影型的投影机。

另外，除了演示以外，在会议、医疗、设计流行式样领域、营业活动、广告、教育方面，进而在电影、TV、电视、游戏等的一般影像等的图像显示中也适用本发明。

进而，上述的图像处理系统的功能，例如，可以单独用投影机20实现，也可以用多个处理装置分散(例如，用投影机20和PC分散处理)实现。

另外，传感器60，可以和投影机20一体化，也可以作为和投影机20分开的装置形成。

进而，如上所述，传感器60，只要是可以导出XYZ值的传感器即可。因此，在理想环境下测定数据的生成时使用的传感器，和在视环境下使用的传感器不必须是同一产品。具体地说，例如，把在投影机20的制造时用基准传感器导出的XYZ值，作为理想环境下测定数据预先在投影机20的存储器中作为设备简档存储。而后，作为搭载在出厂的投影机20中的传感器，使用和基准传感器不同的传感器，可以用该传感器在视环境下进行测定。

Claims (16)

1.一种图像处理系统，其特征在于，包括：

向投影面投影图像的图像投影装置；

拍摄在上述投影面中的显示区域的传感器；

存储在理想的环境下用上述传感器对每个校准图像测定顺序显示多种颜色的校准图像的显示区域的理想环境下测定数据的存储装置；

根据在视环境下用上述传感器测定显示上述多种颜色的校准图像中的第1校准图像的显示区域的第1视环境下测定数据，和在视环境下用上述传感器测定显示和上述多种颜色的校准图像中的上述第1校准图像灰度不同的第2校准图像的显示区域的第2视环境下测定数据的差异，分别导出表示从上述图像投影装置输出的输出光的输出光数据、和表示在视环境下的环境光的环境光数据的光分离装置；

根据该输出光数据、和上述理想环境下测定数据，推定上述投影面的影响程度的投影面影响程度推定装置；

根据该影响程度、上述理想环境下测定数据、和上述环境光数据，生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在视环境下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的视环境下推定数据的传感数据生成装置；

如可以再现理想的图像的外观那样，根据上述视环境下推定数据，在更新规定的图像补正用数据的同时，根据更新后的图像补正用数据，补正上述图像信息的补正装置；

其中，上述图像投影装置，根据由上述补正装置补正后的图像信息，向上述投影面投影图像。

2.权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于：

上述理想环境下测定数据以及上述输出光数据，是可以用XYZ形式的三激发值表现的数据；

上述投影面影响程度推定装置，根据上述理想环境下测定数据的上述第1校准图像或者上述第2校准图像的XYZ各自的值，和上述输出光数据的上述第1校准图像或者上述第2校准图像的XYZ各自的值的比率，推定上述投影面的反射率；

上述传感数据生成装置，根据将上述理想环境下测定数据的各校准图像的XYZ各自的值、和上述反射率相乘的值，生成上述视环境下推定数据。

3.权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于：

上述投影面影响程度推定装置，根据上述理想环境下测定数据、和上述输出光数据，推定RGB每个的反射率；

上述传感数据生成装置，根据该RGB每个的反射率、和作为上述图像信息输入的RGB各自的值，生成上述视环境下推定数据。

4.权利要求1～3的任意一项所述的图像处理系统，其特征在于：

上述传感数据生成装置，根据上述影响程度、和上述理想环境下测定数据，在生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在暗室条件下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的暗室条件下推定数据的同时，根据该暗室条件下推定数据、和上述环境光数据，生成上述视环境下推定数据。

5.权利要求4所述的图像处理系统，其特征在于：

上述环境光数据、上述暗室条件下推定数据以及上述视环境下推定数据，是可以用XYZ形式的三激发值表现的数据；

上述传感数据生成装置，通过在上述暗室条件下推定数据的XYZ各自的值上，加算上述环境光数据的XYZ各自的值，生成上述视环境下推定数据。

6.一种投影机，其特征在于，包括：

向投影面投影图像的图像投影装置；

拍摄在上述投影面中的显示区域的传感器；

存储在理想的环境下用上述传感器对每个校准图像测定顺序显示多种颜色的校准图像的显示区域的理想环境下测定数据的存储装置；

根据在视环境下用上述传感器测定显示上述多种颜色的校准图像中的第1校准图像的显示区域的第1视环境下测定数据，和在视环境下用上述传感器测定显示和上述多种颜色的校准图像中的上述第1校准图像灰度不同的第2校准图像的显示区域的第2视环境下测定数据的差异，分别导出表示从上述图像投影装置输出的输出光的输出光数据、和表示在视环境下的环境光的环境光数据的光分离装置；

根据该输出光数据，和上述理想环境下测定数据，推定上述投影面的影响程度的投影面影响程度推定装置；

根据该影响程度、上述理想环境下测定数据、和上述环境光数据，生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在视环境下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的视环境下推定数据的传感数据生成装置；

如可以再现理想的图像外观那样，根据上述视环境下推定数据，在更新规定的图像补正用数据的同时，根据更新后的图像补正用数据，补正上述图像信息的补正装置；

其中，上述图像投影装置，根据由上述补正装置补正后的图像信息，向上述投影面投影图像。

7.一种信息存储介质，是存储有可以由计算机读取的程序的信息存储介质，其特征在于，存储用于使计算机具有作为以下装置的功能的程序：

存储在理想的环境下用上述传感器对每个校准图像测定顺序显示多种颜色的校准图像的显示区域的理想环境下测定数据的存储装置；

根据在视环境下用上述传感器测定显示上述多种颜色的校准图像中的第1校准图像的显示区域的第1视环境下测定数据，和在视环境下用上述传感器测定显示和上述多种颜色的校准图像中的上述第1校准图像灰度不同的第2校准图像的显示区域的第2视环境下测定数据的差异，分别导出表示从上述图像投影装置输出的输出光的输出光数据、和表示在视环境下的环境光的环境光数据的光分离装置；

根据该输出光数据、和上述理想环境下测定数据，推定上述投影面的影响程度的投影面影响程度推定装置；

根据该影响程度、上述理想环境下测定数据、和上述环境光数据，生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在视环境下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的视环境下推定数据的传感数据生成装置；

如可以再现理想的图像外观那样，根据上述视环境下推定数据，在更新规定的图像补正用数据的同时，根据更新后的图像补正用数据，补正上述图像信息的补正装置；

其中，上述图像投影装置，根据由上述补正装置补正后的图像信息，向上述投影面投影图像。

8.权利要求7所述的信息存储介质，其特征在于：

上述理想环境下测定数据以及上述输出光数据，是可以用XYZ形式的三激发值表示的数据；

上述投影面影响程度推定装置，根据上述理想环境下测定数据的上述第1校准图像或者上述第2校准图像的XYZ各自的值，和上述输出光数据的上述第1校准图像或者上述第2校准图像的XYZ各自的值的比率，推定上述投影面的反射率；

上述传感数据生成装置，根据将上述理想环境下测定数据的各校准图像的XYZ各自的值、和上述反射率相乘的值，生成上述视环境下推定数据。

9.权利要求7所述的信息存储介质，其特征在于：

上述投影面影响程度推定装置，根据上述理想环境下测定数据、和上述输出光数据，推定RGB每个的反射率；

上述传感数据生成装置，根据该RGB每个的反射率、和作为上述图像信息输入的RGB各自的值，生成上述视环境下推定数据。

10.权利要求7～9的任意一项所述的信息存储介质，其特征在于：

上述传感数据生成装置，根据上述影响程度、上述理想环境下测定数据，生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在暗室条件下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的暗室条件下推定数据的同时，根据该暗室条件下推定数据、和上述环境光数据，生成上述视环境下推定数据。

11.权利要求10所述的信息存储介质，其特征在于：

上述环境光数据、上述暗室条件下推定数据以及上述视环境下推定数据，是可以用XYZ形式的三激发值表现的数据；

上述传感数据生成装置，通过在上述暗室条件下推定数据的XZY各自的值上，加算上述环境光数据的XYZ各自的值，生成上述视环境下推定数据。

12.一种图像处理方法，在如可以再现理想的图像的外观那样补正输入的图像信息的图像处理方法中，其特征在于：

在理想环境下，用规定的传感器对每个校准图像测定顺序显示多种颜色的校准图像的显示区域生成理想环境下测定数据；

在视环境下，显示上述多种颜色的校准图像中的第1校准图像，用上述传感器测定其显示区域生成第1视环境下测定数据；

在视环境下，显示和上述多种颜色的校准图像中的上述第1校准图像灰度不同的第2校准图像，用上述传感器测定其显示区域生成第2视环境下测定数据；

根据上述第1视环境下测定数据和上述第2视环境下测定数据的差异，分别导出表示从上述图像投影部输出的输出光的输出光数据、和表示在视环境下的环境光的环境光数据；

根据该输出光数据、和上述理想环境下测定数据，推定上述投影面的影响程度；

根据该影响程度、上述理想环境下测定数据、和上述环境光数据，生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在视环境下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的视环境下推定数据；

根据上述视环境下推定数据，更新规定的图像补正用数据；

根据更新后的图像补正用数据，补正上述图像信息；

根据补正后的图像信息，向上述投影面投影图像。

13.权利要求12所述的图像处理方法，其特征在于：

上述理想环境下测定数据以及上述输出光数据，是可以用XYZ形式的三激发值表示的数据；

当推定上述投影面的影响程度时，根据上述理想环境下测定数据的上述第1校准图像或者上述第2校准图像的XYZ各自的值、和上述输出光数据的上述第1校准图像或者上述第2校准图像的XYZ各自的值的比率，推定上述投影面的反射率；

当生成上述视环境下推定数据时，根据将上述理想环境下测定数据的各校准图像的XYZ各自的值、和上述反射率相乘的值，生成上述视环境下推定数据。

14.权利要求12所述的图像处理方法，其特征在于：

当推定上述投影面的影响程度时，根据上述理想环境下测定数据、和上述输出光数据，推定RGB每个的反射率；

当生成上述视环境下推定数据时，根据该RGB每个的反射率、和作为上述图像信息输入的RGB各自的值，生成上述视环境下推定数据。

15.权利要求13、14的任意一项所述的图像处理方法，其特征在于：

当生成上述视环境下推定数据时，根据上述影响程度、和上述理想环境下测定数据，生成表示用上述传感器对每个校准图像测定在暗室条件下顺序显示上述多种颜色的校准图像的显示区域时的推定值的暗室条件下推定数据，根据该暗室条件下推定数据、和上述环境光数据，生成上述视环境下推定数据。

16.权利要求15所述的图像处理方法，其特征在于：

上述环境光数据、上述暗室条件下推定数据以及上述视环境下推定数据，是可以用XYZ形式的三激发值表示的数据；

当生成上述视环境下推定数据时，通过在上述暗室条件下推定数据的XYZ各自的值上，加算上述环境光数据的XYZ各自的值，生成上述视环境下推定数据。

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