DE102004044004A1

DE102004044004A1 - Bildbearbeitungsverfahren sowie Bildbearbeitungseinrichtung

Info

Publication number: DE102004044004A1
Application number: DE200410044004
Authority: DE
Inventors: Jan Huewel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2006-03-30

Abstract

Zur Keystone-Korrektur der perspektivischen Verzerrung eines auf eine Projektionsfläche (12) projizierten Bildes (18) wird ein in elektronischer Form vorliegendes Bild mit eine Bearbeitungseinrichtung derart bearbeitet, dass die perspektivische Verzerrung rückgängig gemacht wird. Hierzu wird mithilfe der Bearbeitungseinrichtung jeweils genau eine Bildlinie (24) gedreht bzw. verschoben, wobei hierbei die Ausrichtung der übrigen Bildlinien (30, 32) beibehalten wird. Zusätzlich bzw. alternativ weisen die Bildlinien (24, 30, 32) des ursprünglichen elektronischen Bildes mehrere gleichlange Teilstrecken (d¶1¶, d¶2¶, d¶3¶, d¶4¶) auf, die mithilfe der Bearbeitungseinrichtung jeweils unterschiedlich gedeht und/oder gestaucht werden. Anschließend wird das Bild unter Berücksichtigung aller Bildlinien (24, 30, 32) mithilfe einer Recheneinrichtung neu berechnet und mithilfe eines Projektors auf die Projektionsfläche (12) projiziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildbearbeitungsverfahren zur Bearbeitung eines elektronischen Bildes, das auf eine Projektionsfläche, insbesondere eine Leinwand, projiziert werden kann, sowie eine Bildbearbeitungseinrichtung zur Durchführung des Bildbearbeitungsverfahrens.
Üblicherweise werden projizierte Bilder mit Hilfe einer Bildprojektionseinrichtung, wie beispielsweise einem Projektor oder Videobeamer, auf eine Projektionsfläche, wie beispielsweise eine Leinwand oder eine glatte, weiße Wand, projiziert. Hierzu ist die Projektionseinrichtung frontal vor der Projektionsfläche angeordnet, so dass die Bildebene des projizierten Bildes auf der Projektionsfläche und die Bildebene des virtuellen Bildes parallel zueinander angeordnet sind. Es kommt jedoch vor, dass die Projektionseinrichtung fälschlicherweise oder notwendigerweise nicht frontal vor der Projektionsfläche angeordnet ist. In diesem Fall ist die Bildebene des virtuellen Bildes nicht parallel zu der Ebene der Projektionsfläche, so dass auf Grund der nicht mehr rechtwinkligen Projektion eine perspektivische Verzerrung des projizierten Bildes auftritt.

Zur Korrektur der perspektivischen Verzerrung des projizierten Bildes („Keystone-Korrektur") ist es bekannt, ein Trapezverzerrung vorzunehmen. Hierbei wird das in elektronischer Form vorliegende Bild, das üblicherweise als recht eckiges Bild vorliegt, derart verzerrt, dass es eine trapezförmige Gestalt annimmt. Das Ausmaß der Trapezverzerrung wird derart eingestellt, dass die Trapezverzerrung des elektronischen Bildes durch die perspektivische Verzerrung des projizierten Bildes rückgängig gemacht wird, so dass im Ergebnis für einen Betrachter ein rechteckiges projiziertes Bild zu sehen ist.

Für die Keystone-Korrektur durch Trapezverzerrung weist das rechtwinklige elektronische Bild vier Bildkanten auf, welche die Form des elektronischen Bildes definieren. Ferner weist das elektronische Bild einen Bildinhalt mit mehreren Bildelementen auf, wobei es sich bei den Bildelementen beispielsweise um die Teilflächen eines gerenderten Bildes handelt. Bei der Trapezverzerrung werden beispielsweise die rechte und die linke Bildkante mit unterschiedlichem Drehsinn gedreht, so dass die obere Bildkante gestaucht und die untere Bildkante gedehnt wird, oder umgekehrt. Auf Grund der veränderten Form des elektronischen Bildes wird der Bildinhalt unter Berücksichtigung aller Bildkanten neu berechnet, wobei die einzelnen Bildelemente des Bildinhaltes je nach Position innerhalb des Bildes unterschiedlich gedehnt bzw. gestaucht werden.

Nachteilig bei der Keystone-Korrektur entsprechend der Trapezverzerrung ist, dass in dem Fall, dass die Projektionseinrichtung sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung schräg zur Projektionsfläche angeordnet ist, zwei unterschiedliche Trapezverzerrungen erforderlich sind, die sich gegenseitig überlagern. Auf Grund dieser Überlagerung ist es für einen Bediener der Projektionseinrichtung, beispielsweise einem Licht-Ingenieur, erforderlich, die Veränderung der Form des Bildes durch die zweite Trapezverzerrung bei der ersten Trapezverzerrung bereits mit zu berücksichtigen. Dies ist äußerst schwierig und fehleranfällig, so dass in der Regel mehrere Trapezverzerrungsschritte erforderlich sind, bis die perspektivische Verzerrung des projizierten Bildes ausgeglichen ist.

Ferner ist eine Keystone-Korrektur bekannt, bei der die Eckpunkte eines rechteckigen elektronischen Bildes beliebig verschoben werden können. Bei der Verschiebung jedes einzelnen Eckpunktes ist es jedoch erforderlich, den Eckpunkt in zwei unterschiedliche Koordinatenrichtungen zu bewegen. Da zur Steuerung von Projektionseinrichtungen üblicherweise ein Steuerpult mit mehreren Dreh- bzw. Schiebereglern verwendet wird, ist es für den Bediener erforderlich, mit Hilfe eines ersten Reglers den Eckpunkt des elektronischen Bildes in eine erste Koordinatenrichtung zu bewegen und anschließend die Funktion des Drehreglers umzustellen, um den Eckpunkt in eine zweite Koordinatenrichtung zu bewegen. Da die Bewegung des Eckpunktes des projizierten Bildes auf einer schräg im Raum angeordneten Projektionsfläche in beide Koordinatenrichtungen nicht rechtwinklig erfolgt, ist es entsprechend schwierig, den gewünschten Endpunkt zu erreichen, so dass mehrere Korrekturschritte erforderlich sind, bis ein einzelner Eckpunkt den gewünschten Endpunkt erreicht. Die gleichen Schwierigkeiten treten auf, wenn der Bediener den Eckpunkt mit zwei Reglern gleichzeitig sowohl in die erste als auch in die zweite Koordinatenrichtung beweg, wodurch zusätzlich der Nachteil auftritt, dass beide Hände des Bedieners in Anspruch genommen werden, so dass weitere ggf. erforderliche Einstellmaßnahmen nicht vorgenommen werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Bildbearbeitungsverfahren sowie eine Bildbearbeitungseinrichtung zu schaffen, bei der die Keystone-Korrektur verbessert ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Bildbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1 und 4 sowie eine Bildbearbeitungseinrichtung nach Anspruch 14.

Bei dem erfindungsgemäßen Bildbearbeitungsverfahren wird ein elektronisches, insbesondere vektorisiertes Bild bearbeitet, das auf eine Projektionsfläche, insbesondere eine ebene Fläche, wie beispielsweise eine Leinwand oder ein insbesondere im Wesentlichen beliebig gestalteten geometrischen Körper, projiziert werden soll. Die Projektionsfläche ist insbesondere beliebig im Raum ausgerichtet. Hierzu wird das elektronische Bild zunächst in einer Speicherein richtung bereitgestellt. Das elektronische Bild weist eine Form und einen Bildinhalt auf. Die Form des elektronischen Bildes wird durch Bildlinien definiert. Bei einem vorzugsweise rechteckigen elektronischen Bild handelt es sich bei den Bildlinien insbesondere um die Bildkanten des rechteckigen elektronischen Bildes. Je nach Form des elektronischen Bildes und/oder Geometrie der Projektionsfläche können auch von Bildkanten verschiedene Bildlinien definiert sein. Beispielsweise bei einem kreisförmigen oder elliptischen elektronischen Bild können als Bildlinien die große und die kleine Halbachse gewählt werden. Der Bildinhalt weist mehrere Bildelemente auf, die in Abhängigkeit von der Form des elektronischen Bildes gedehnt und/oder gestaucht werden können. Um Verzerrungen des auf der Projektionsfläche projizierten Bildes zu reduzieren und/oder um bewusst verzerrte Bilder darzustellen, erfolgt mit Hilfe einer Bearbeitungseinrichtung ein Bearbeiten der Bildlinien, so dass sich das elektronische Bild verändert. Unter Berücksichtigung aller Bildlinien, die ggf. zuvor unter Umständen nur teilweise bearbeitet wurden, wird der Bildinhalt des elektronischen Bildes mit Hilfe einer Recheneinrichtung neu berechnet. Das neu berechnete elektronische Bild wird anschließend mit Hilfe einer Darstellungseinrichtung dargestellt, wobei es sich bei der Darstellungseinrichtung beispielsweise um einen Monitor einer hierzu verwendeten Bildbearbeitungseinrichtung oder einen Projektor, beispielsweise Videobeamer, handelt.

Erfindungsgemäß wird bei der Bearbeitung der Bildlinien jeweils genau eine Bildlinie gedreht und/oder verschoben, um die Ausrichtung und/oder Position der jeweiligen Bildlinie zu verändern. Bei dem Drehen und/oder Verschieben der einen Bildlinie wird die Ausrichtung der übrigen Bildlinien beibehalten. Wenn es sich bei den Bildlinien beispielsweise um die Bildkanten eines rechteckigen Bildes handelt, werden somit die beiden Eckpunkte die als Endpunkt die drehende Bildkante begrenzen, nicht entlang einer Kreisbahn bewegt, sondern in Verlängerung der an der zu drehenden Bildkante anschließenden Bildkanten. D. h. die zu drehende Bildkante und die an diese Bildkante anschließenden Bildkanten werden derart beim Drehen gedehnt bzw. gestaucht, dass sich nur die Ausrichtung der zu drehenden Bildkante ändert.

Dadurch, dass die Ausrichtung der übrigen Bildlinien beibehalten wird, kann die Bearbeitung des elektronischen Bildes besonders einfach und intuitiv erfolgen. Für die Keystone-Korrektur eines auf einer Projektionsfläche projizierten Bildes reicht es aus, die einzelnen Bildlinien für den Beobachter in der gewünschten Ausrichtung nacheinander auszurichten. Beispielsweise werden die Bildkanten eines rechteckigen elektronischen Bildes, das durch die Projektion perspektivisch verzerrt wurde, nacheinander waagerecht bzw. senkrecht ausgerichtet bzw. so lange ausgerichtet, bis sich zwischen zwei benachbarten Bildkanten rechte Winkel ergeben. Ein mehrfaches Nachkorrigieren wird dadurch vermieden. Somit ist die Keystone-Korrektur vereinfacht und kann schneller erfolgen.

In einer unabhängigen Erfindung weisen die Bildlinien des ursprünglichen elektronischen Bildes mehrere gleichlange Teilstrecken auf, die erfindungsgemäß bei der Bearbeitung der Bildlinien mit Hilfe der Bearbeitungseinrichtung jeweils unterschiedlich gedehnt und/oder gestaucht werden. Die erfindungsgemäß unterschiedliche Dehnung/Stauchung kann insbesondere unabhängig von anderen Bearbeitungen der Bildlinien erfolgen, d. h. eine Bearbeitung von jeweils einer Bildlinie ist hierfür nicht zwingend erforderlich. Die unterschiedliche Dehnung/Stauchung der Teilstrecken kann auch in Kombination mit Keystone-Korrekturen entsprechend der Trapezverzerrung oder entsprechend der freien Verschiebung von Eckpunkten erfolgen. Dadurch ist es möglich, die perspektivische Verzerrung innerhalb des projizierten Bildes, die sich auf Grund der unterschiedlich langen Projektionsstrahlen auf eine Projektionsfläche ergeben, auszugleichen. Es ist somit möglich, die unterschiedliche Stauchung bzw. Dehnung der einzelnen Bildelemente des Bildinhaltes zu korrigieren bzw. bewusst herbeizuführen. Dadurch können insbesondere auch extreme Schrägstellungen eines Projektors zu einer Projektionsfläche ermöglicht werden, wodurch es möglich ist, den Projektor nahezu beliebig zur Projektionsfläche anzuordnen. Dadurch können auch Bildprojektionen realisiert werden in Räumen mit mehreren ggf. schattenwerfenden Gegenständen, da der Projektor an den Gegenständen vorbei, z. B. steil von oben, angeordnet werden kann. Ferner wird die Qualität der Keystone-Korrektur deutlich verbessert.

Vorzugsweise wird bei der Dehnung und/oder Stauchung der Teilstrecken die Gesamtlänge der Bildlinien beibehalten. Dadurch wird innerhalb einer konstant gehaltenen Bildlinie die Längenverteilung der einzelnen Teilstrecken mit Hilfe der Bearbeitungseinrichtung verändert. Insbesondere wird das Längenverhältnis zweier benachbarter Teilstrecken für alle Teilstrecken einer Bildlinie gleich eingestellt. Dadurch wird die Längenverteilung der Teilstrecken vergleichmäßigt. Ferner ergibt sich für das Dehnen bzw. Stauchen der einzelnen Teilstrecken ein gemeinsamer Parameter, durch dessen Manipulation mit der Bearbeitungseinrichtung besonders einfach eine Keystone-Korrektur erreicht werden kann. Insbesondere bei nicht ebenen Projektionsflächen können die Längenverhältnisse zweier benachbarter Teilstrecken unterschiedlich eingestellt werden. Beispielsweise bei einer zylindrischen Projektionsfläche kann das Längenverhältnis der Teilstrecken in den äußeren Mantelbereichen des Zylinders gleich sein und zum Mittelpunkt hin abnehmen bzw. zunehmen.

Vorzugsweise weist die Projektionsfläche Projektionslinien auf, welche die Form der Projektionsfläche definieren. Bei den Projektionslinien handelt es sich beispielsweise um die Seitenkanten einer Leinwand oder Markierungen auf einer ebenen Fläche, die anzeigen, welche Position und welche Größe das zu projizierende Bild aufweisen soll. Dadurch ist es möglich, bei der Bearbeitung der Bildlinien die Bildlinie so lange zu verdrehen und/oder zu verschieben, bis die Bildlinien relativ zu den Projektionslinien ausgerichtet sind, wodurch besonders einfach die Keystone-Korrektur erreicht werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Bildkanten eines zu projizierenden rechteckigen Bildes derart anzuordnen, dass sie genau über den Seitenkanten einer Leinwand liegen oder jeweils äquidistant zu ihnen angeordnet sind.

Vorzugsweise werden die Projektionslinien automatisch detektiert, so dass eine automatische Anpassung des zu projizierenden Bildes an die Projektionsli nien möglich ist. Die Detektion erfolgt beispielsweise durch Abstandsmessungen, um dadurch beispielsweise die Seitenkanten einer Leinwand zu detektieren, die mit einem bestimmten Abstand zu einem Hintergrund angeordnet sind. Ferner kann mit Hilfe der Detektionseinrichtung der Kontrast oder die Helligkeit gemessen werden, so dass beispielsweise farbige Markierungen, welche die Projektionsfläche begrenzen, festgestellt werden können. Ferner ist es möglich, in der Projektionsfläche ein Sensorfeld zu integrieren, das beispielsweise mehrere Photoelemente aufweist, so dass das projizierende Bild und insbesondere die Bildlinien des projizierten Bildes automatisch ermittelt werden können. Ferner kann beispielsweise mit Hilfe der Abstandsmessung die Ausrichtung und/oder die Form der Projektionsfläche in einem dreidimensionalen Raum ermittelt werden, so dass es möglich ist, diese Information insbesondere in der Bearbeitungseinrichtung zu verwenden, um eine automatische Bearbeitung der Bildlinien zu ermöglichen. Dadurch ist es insbesondere möglich, das elektronische Bild bereits fertig zu bearbeiten, bevor es das erste Mal projiziert wird. Insbesondere ist es möglich, Störungen bzw. perspektivische Verzerrungen durch einen sich bewegenden Projektor und/oder eine sich bewegenden Projektionsfläche automatisch auszugleichen.

Insbesondere ist die Projektionsfläche in mehrere Teilflächen aufgeteilt, deren Form durch mehrere Teilprojektionslinien definiert sind. Ferner kann das elektronische Bild in mehrere Teilbilder aufgeteilt sein, deren Form durch mehrere Teilbildlinien definiert ist, wobei insbesondere jede Teilbildlinie einzeln mit Hilfe der Bearbeitungseinrichtung bearbeitet werden kann. Dadurch ist es möglich, das elektronische Bild auch auf Projektionsflächen zu projizieren, die Ecken, Kanten oder Sprünge aufweisen, da für jeden Teilbereich eine eigene Keystone-Korrektur ermöglicht wird. Dadurch ist es beispielsweise möglich, ein Bild verzerrungsfrei in einer Raumecke zu projizieren. Ferner ist es möglich, als Projektionsfläche eine flatternde Fahne o. ä. zu verwenden, so dass sich eine Vielzahl künstlerisch ästhetischer Anwendungsmöglichkeiten ergeben.

Die efindungsgemäße Bildbearbeitungseinrichtung, die insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Bildbearbeitungsverfahren geeignet ist, weist eine Speichereinrichtung zur Speicherung elektronischer Bilder auf, wobei die elektronischen Bilder mehrere Bildlinien zur Definition der Form des Bildes und einen mehrere Bildelemente aufweisenden Bildinhalt aufweisen. Ferner können die Bildlinien des ursprünglichen elektronischen Bildes mehrere gleichlange Teilstrecken aufweisen. Ferner weist die Bildbearbeitungseinrichtung eine Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung der Bildlinien auf, wobei bei der Bearbeitung eine unterschiedliche Dehnungen bzw. Stauchung der Teilstrecken und/oder die Position und/oder die Ausrichtung jeweils genau einer Bildlinie erfolgt. Ferner ist eine Recheneinrichtung zur Neu-Berechnung des Bildinhaltes des elektronischen Bildes unter Berücksichtigung aller Bildlinien vorgesehen. Ferner weist die Bildbearbeitungseinrichtung eine Darstellungseinrichtung zur Darstellung des neu berechneten elektronischen Bildes auf.

Die erfindungsgemäße Bildbearbeitungseinrichtung ist vorzugsweise, wie vorstehend an Hand des Bildbearbeitungsverfahrens beschrieben, weiter ausgebildet. Die Bildbearbeitungseinrichtung weist somit insbesondere eine Projektionseinrichtung, wie beispielsweise einen Projektor oder Videobeamer auf, mit dem das neu berechnete Bild auf eine Projektionsfläche, insbesondere eine Leinwand, projiziert werden kann. Vorzugsweise weist die Bildbearbeitungseinrichtung eine Detektionseinrichtung auf, mit der die Form der Projektionsfläche bzw. die die Form der Projektionsfläche definierende Projektionslinien detektiert werden kann. Ggf. kann mit Hilfe der Detektionseinrichtung die relative Ausrichtung und/oder Position der Projektionseinrichtung gegenüber der Projektionsfläche detektiert werden. Ferner kann die Detektionseinrichtung Messeinrichtungen zur Kontrastmessung und/oder zur Helligkeitsmessung und/oder zur Abstandsmessung, beispielsweise mit Hilfe eines Laserdistrometers, aufweisen.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht der Projektion eines elektronischen Bildes auf eine schräg ausgerichtete Projektionsfläche,
2 eine schematische Ansicht der Bearbeitungsmöglichkeiten genau einer Bildlinie mit Hilfe des erfindungsgemäßen Bildbearbeitungsverfahrens,
3 eine schematische Ansicht eines perspektivisch verzerrten Bildes,
4 eine schematische Ansicht des perspektivisch verzerrten Bildes auf 3 mit einer bearbeiten Bildlinie,
5 eine schematische Ansicht des perspektivisch verzerrten Bildes aus 3 mit zwei bearbeiteten Bildlinien,
6 eine schematische Ansicht des perspektivisch verzerrten Bildes aus 3 mit drei bearbeiteten Bildlinien,
7 eine schematische Ansicht des perspektivisch verzerrten Bildes auf 3 mit vier bearbeiteten Bildlinien,
8 eine schematische Ansicht des bearbeiteten Bildes aus 7, das an Projektionslinien der Projektionsfläche ausgerichtet wurde,
9 eine schematische Seitenansicht von frontal auf eine Projektionsfläche projizierten Teilstrecken einer Bildlinie,
10 eine schematische Seitenansicht der projizierten Teilstrecken der Bildlinien auf eine schräg ausgerichtete Projektionsfläche,
11 eine schematische Ansicht von Teilstrecken mit einer gleichmäßigen Längenverteilung,
12 eine schematische Draufsicht mehrerer auf Teilflächen projizierter Bildelemente und
13 eine weitere schematische Draufsicht mehrerer auf Teilflächen projizierter Bildelemente.
Wenn ein Projektor 10 ein Bild auf eine schräg ausgerichtete Projektionsfläche 12 projiziert, unterscheidet sich das virtuelle Bild 14 des zu projizierten Bildes von dem virtuellen Bild 16 eines projizierten Bildes 18, wobei der Unterschied durch eine perspektivische Verzerrung des projizierten Bildes 18 erfolgt ( 1). Damit das virtuelle Bild 14 des projizierten Bildes 18 mit dem virtuellen Bild 16 des zu projizierenden Bildes übereinstimmt, wird das projizierte Bild 18 in Richtung des Pfeils 20 gestaucht, so dass sich ein korrigiertes virtuelles Bild 22 ergibt, das mit dem virtuellen Bild 16 des zu projizierenden Bildes übereinstimmt.
Um die perspektivische Verzerrung des projizierten Bildes 18 rückgängig zu machen, wird nach dem erfindungsgemäßen Bildbearbeitungsverfahren genau eine Bildlinie 24 in Richtung des Pfeils 26 verschoben (2, linke Seite) und/oder in Richtung eines Pfeils 28 gedreht (2, rechte Seite). Die Ausrichtung der übrigen Bildlinien 30, 32 wird beibehalten, d.h. die Bildlinien 30, 32 werden nicht gedreht. Die Bildlinien 30, die an der verschobenen bzw. gedrehten Bildlinie 24 angrenzen, werden hierbei in Richtung der Pfeile 34 gedehnt bzw. gestaucht. Die der bearbeiteten Bildlinie 24 gegenüberliegende Bildlinie 32 bleibt unverändert.
Beispielsweise bei einem rechtwinkligen Bild, das auf eine schräg im Raum angeordneten Projektionsfläche 12 projiziert wird, weist das projizierte Bild 18 Bildkanten 36, 38, 40, 42 auf, die nach der Projektion windschief ausgerichtet sind (3). Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Projektionsfläche 12 Projektionslinien 44 auf, welche die für einen Betrachter optimale Anordndung der Bildkanten 36, 28 , 40 , 42 definiert. Bei den Projektionslinien 44 handelt es sich beispielsweise um die Kanten einer Leinwand oder einer durch Markierungen begrenzten Projektionsfläche 12. Für den Ausgleich der perspektivischen Verzerrung des projizierten Bildes 18, d. h. für die Keystone-Korrektur, wird zunächst die obere Bildkante 36 um einen Drehpunkt 46 in Richtung eines Pfeils 48 gedreht. Der Drehpunkt 46 befindet sich vorzugsweise zwischen den Endpunkten 50 der oberen Bildkante 36. Insbesondere weist der Drehpunkt 46 zu den Endpunkten 50 den gleichen Abstand auf und liegt vorzugsweise in der Mitte der Bildkante 36. Erfindungsgemäß wandern die Endpunkte 50 der oberen Bildkante 36 bei der Drehung nicht entlang einer Kreisbahn 52, sondern entlang der Ausrichtung 54, 56 in Richtung der Pfeile 58, 60 der sich an die Bildkante 36 anschließenden Bildkanten 38, 42. Dadurch, dass die Bildkanten 38, 42 ihre Ausrichtung bei der Drehung der Bildkante 36 beibehalten haben, erfolgte eine Dehnung der Bildkante 38 und eine Stauchung der Bildkante 42 sowie im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Stauchung der Bildkante 36.
Die obere Bildkante 36 wird solange gedreht, bis sie zur oberen Projektionslinie 44 ausgerichtet ist (4). Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die obere Bildkante 36 parallel zu der oberen Projektionslinie 44. Anschließend wird die linke Bildkante 38 in Richtung eines Pfeils 62 um einen Drehpunkt 46 gedreht, wodurch die obere Bildkante 36 und die untere Bildkante 40 in Richtung der Pfeile 64, 66 gedehnt bzw. gestaucht werden.
Die linke Bildkante 38 wird solange gedreht, bis sich zwischen der oberen Bildkante 36 und der linken Bildkante 38 ein rechter Winkel ergibt (5). Da die Projektionslinien 44 im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Rechteck ergeben, ist die linke Bildkante 38 dadurch ebenfalls parallel zu einer Projektionslinie 44 ausgerichtet. Da sich während der Drehung der Bildkante 38 die Länge der Bildkante 38 verändert hat, hat sich während der Drehung auch der Drehpunkt 46 entlang der Bildkante 38 verschoben. Dadurch, dass vorzugsweise immer um den aktuellen Mittelpunkt einer Bildkante 36, 38, 40, 46 bzw. einer Bildlinie 24, 30, 32 gedreht wird, ist die genaue Ausrichtung der einzelnen Bildkanten 36, 38, 40, 42 bzw. Bildlinien 24, 30, 32 zueinander einfach und intuitiv möglich. Nach der Ausrichtung der linken Bildkante 38 wird die untere Bildkante 40 um den Drehpunkt 46 in Richtung eines Pfeils 68 gedreht, wodurch die linke Bildkante 38 und die Rechte Bildkante 42 in Richtung der Pfeile 70, 72 gedehnt bzw. gestaucht werden.
Nach der Ausrichtung der unteren Bildkante 40 wird schließlich die rechte Bildkante 42 um den Drehpunkt 46 in Richtung eines Pfeils 74 gedreht, wodurch die untere Bildkante 40 und die obere Bildkante 36 in Richtung der Pfeile 76, 78 gedehnt bzw. gestaucht wird (6). Nach der Drehung aller vier Bildkanten 36, 38, 40, 42 ergibt sich ein rechteckiges projiziertes Bild 18, bei dem ggf. das Seitenverhältnis der waagerechten Bildkanten 36, 40 zu den senkrechten Bildkanten 38, 42 noch eingestellt werden muss (7). Hierzu werden die Bildkanten 36, 38, 40, 42 verschoben, bis sie alle äquidistant zu den Projektionslinien 44 angeordnet sind (8). Hierzu ist ggf. die Verschiebung einer einzigen Bildkante 36, 38, 40, 42 ausreichend, da das projizierte Bild 18 auch als Ganzes verschoben bzw. proportional vergrößert bzw. verkleinert werden kann.
Die Bildlinien 24, 30, 32 weisen mehrere Teilstrecken d₁, d₂, d₃, d₄ auf, die jeweils gleich lang sind, wenn das elektronische Bild mit Hilfe der Projektionseinrichtung 10 frontal auf die Projektionsfläche 12 projiziert wird (9). Wenn die Projektionsfläche 12 schräg zu der Projektionseinrichtung 10 angeordnet ist, werden die Teilstrecken d₁, d₂, d₃, d₄ auf Grund der perspektivischen Verzerrung unterschiedlich gedehnt bzw. gestaucht (10). Diese unterschiedliche Dehnung bzw. Stauchung innerhalb des Bildinhaltes kann ausgeglichen werden, indem die Teilstrecken d₁, d₂, d₃, d₄ bereits im elektronischen Bild zum Ausgleich der perspektivischen Verzerrung entsprechend ge dehnt und/oder gestaucht werden (11). Hierzu wird insbesondere die Gesamtlänge der Bildlinien 24, 30, 32 beibehalten. Ferner werden die Längenverhältnisse zweier benachbarter Teilstrecken d₁, d₂, d₃, d₄ gleich eingestellt, so dass sich d₁/d₂ = d₂/d₃ = d₃/d₄ usw. ergibt.
Ferner ist es möglich, die Projektionsfläche 12 in mehrere Teilflächen 80 aufzuteilen, deren Form durch Teilprojektionslinien 86 bestimmt werden (12). Die Teilflächen 80 weisen jeweils einen Mittelpunkt 82 auf. Der Abstand der Mittelpunkte 82 zu der Projektionseinrichtung 10 kann beispielsweise mit einem Laserdistometer gemessen werden, indem der Laserstrahl spalten- bzw. zeilenweise die Mittelpunkte 82 der Teilflächen 80 abscannt. Entsprechend zu den Teilflächen 80 wird das elektronische Bild in mehrere Teilbilder aufgeteilt, so dass entsprechend dem Abstand einer einem bestimmten Teilbild zugeordneten Teilfläche für jedes einzelne Teilbild eine eigene Keystone-Korrektur vorgenommen werden kann.
Es ist auch möglich, die Ein- bzw. Ausbeulung einer bestimmten Teilfläche 84 zu messen, indem beispielsweise die Abstände von vier benachbarten Teilflächen 80 gemessen werden, die eine Ebene definieren. Auf Grundlage dieser Ebene ergibt sich ein rechnerischer Abstand für die bestimmte Teilfläche 84. Das Ausmaß, in dem der rechnerisch ermittelte Abstand von dem gemessenen Abstand abweicht, ist ein Maß für die Ein- bzw. Ausbeulung der bestimmten Teilfläche 84. Vorzugsweise kann die Ein- oder Ausbeulung der Projektionsfläche 12 dadurch berücksichtigt werden, dass die Bildlinie 24, 30, 32 mit Hilfe der Bearbeitungseinrichtung gekrümmt werden.
Ferner ist es möglich, die Ausrichtung einer bestimmten Teilfläche 84 dadurch zu bestimmen, dass der Abstand der Mittelpunkte 82 der bestimmten Teilfläche 84 im Raum und zwei benachbarter Teilflächen 80 ermittelt werden ( 13). Um Ungenauigkeiten auszugleichen, ist es auch möglich, mit Hilfe der gemessenen Mittelpunkte 82 mehrere sich ggf. überlappende Ebenen zu be rechnen, um eine ggf. äußerst unregelmäßige Projektionsfläche 12 ermitteln zu können.

Claims

Bildbearbeitungsverfahren zur Bearbeitung eines auf eine Projektionsfläche (12) zu projizierenden elektronischen Bildes, mit den Schritten: Bereitstellen des elektronischen Bildes in einer Speichereinrichtung, wobei das elektronische Bild mehrere die Form des elektronischen Bildes definierende Bildlinien (24, 30, 32) und einen mehrere Bildelemente aufweisenden Bildinhalt aufweist, Bearbeiten der Bildlinien (24, 30, 32) mit Hilfe einer Bearbeitungseinrichtung zur Veränderung des elektronischen Bildes, Neu-Berechnung des Bildinhaltes unter Berücksichtigung aller Bildlinien (24, 30, 32) mit Hilfe einer Recheneinreichung und Darstellen des neu berechneten elektronischen Bildes mit Hilfe einer Darstellungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildlinien (24, 30, 32) des ursprünglichen elektronischen Bildes mehrere gleichlange Teilstrecken (d₁, d₂, d₃, da) aufweisen, die bei der Bearbeitung der Bildlinien (24, 30, 32) mit Hilfe der Bearbeitungseinrichtung jeweils unterschiedlich gedehnt und/oder gestaucht werden.
Bildbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Dehnung und/oder Stauchung der Teilstrecken (d₁, d₂, d₃, d₄) die Gesamtlänge der Bildlinie (24, 30, 32) beibehalten wird.
Bildbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenverhältnis zweier benachbarter Teilstrecken (d₁, d₂, d₃, da) für alle Teilstrecken (d₁, d₂, d₃, d₄) einer Bildlinie (24, 30, 32) gleich eingestellt wird.
Bildbearbeitungsverfahren zur Bearbeitung eines auf eine Projektionsfläche (12) zu projizierendes elektronischen Bildes, mit den Schritten: Bereitstellen des elektronischen Bildes in einer Speichereinrichtung, wobei das elektronische Bild mehrere die Form des elektronischen Bildes definierende Bildlinien (24, 30, 32) und einen mehrere Bildelemente aufweisenden Bildinhalt aufweist, Bearbeiten der Bildlinien (24, 30, 32) mit Hilfe einer Bearbeitungseinrichtung zur Veränderung des elektronischen Bildes, Neu-Berechnung des Bildinhaltes unter Berücksichtigung aller Bildlinien (24, 30, 32) mit Hilfe einer Recheneinreichung und Darstellen des neu berechneten elektronischen Bildes mit Hilfe einer Darstellungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinrichtung bei der Bearbeitung der Bildlinien (24, 30, 32) jeweils genau eine Bildlinie (24) dreht und/oder verschiebt zur Veränderung der Ausrichtung und/oder Position der Bildlinie (24), wobei dem Drehen und/oder Verschieben der einen Bildlinie (24) die Ausrichtung der übrigen Bildlinien (30, 32) beibehalten wird.
Bildbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinrichtung bei der Bearbeitung der Bildlinien (24, 30, 32) jeweils genau eine Bildlinie (24) dreht und/oder verschiebt zur Veränderung der Ausrichtung und/oder Position der Bildlinie (24), wobei dem Drehen und/oder Verschieben der einen Bildlinie (24) die Ausrichtung der übrigen Bildlinien (30, 32) beibehalten wird
Bildbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildlinien (24, 30, 32) jeweils zwei Endpunkte (50) aufweisen und bei der Bearbeitung der Bildlinien (24, 30, 32) eine der Bildlinien (24, 30, 32) um einen Drehpunkt (46) gedreht wird, der zwischen den beiden Endpunkten (50), insbesondere mit einem gleichen Abstand zu beiden Endpunkten (50) vorzugsweise in der Mitte der Bildlinie (24, 30, 32) angeordnet wird.
Bildbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass als ursprüngliches elektronisches Bild ein rechteckiges Bild mit vier äußeren Bildkanten (36, 38, 40, 42) ausgewählt wird und als Bildlinien (24, 30, 32) die vier Bildkanten (36, 38, 40, 42) verwendet werden.
Bildbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass das neu berechnete Bild mit Hilfe einer Projektionseinrichtung (10) auf eine beliebig im Raum ausgerichtete Projektionsfläche (12) projiziert wird.
Bildbearbeitungsverfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildlinien (24, 30, 32) solange rotiert und/oder verschoben werden, bis das auf die Projektionsfläche (12) projizierte Bild rechteckig ist.
Bildbearbeitungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche (12) die Form der Projektionsfläche (12) definierende Projektionslinien (44) aufweist und die Bildlinien (24, 30, 32) solange gedreht und/oder verschoben werden, bis die Bildlinien (24, 30, 32) relativ zu den Projektionslinien (44) ausgerichtet sind.
Bildbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 8–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionslinien (44) durch Abstandsmessungen und/oder Kontrastmessungen und/oder Helligkeitsmessungen automatisch von einer Detektionseinrichtung detektiert werden.
Bildbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 8–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche (12) in mehrere Teilflächen (80, 84), deren Form durch mehrere Teilprojektionslinien (86) definiert sind, und das elektronische Bild in mehrere Teilbilder, deren Form durch mit mehrere Teilbildlinien definiert sind, aufgeteilt wird, wobei jede Teilbildlinie einzeln mit Hilfe der Bearbeitungseinrichtung bearbeitet werden kann.
Bildbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 8–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildlinien (24, 30, 32) relativ zu den Projektionslinien (44) im Wesentlichen äquidistant ausgerichtet werden, wobei die Ausrichtung insbesondere automatisch erfolgt.
Bildbearbeitungseinrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Bildbearbeitungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1–13, mit einer Speichereinrichtung zur Speicherung elektronischer Bilder, die mehrere die Form des Bildes definierende Bildlinien (24, 30, 32) und einen mehrere Bildelemente aufweisenden Bildinhalt aufweisen, wobei die Bildlinien (24, 30, 32) des ursprünglichen elektronischen Bildes mehrere gleichlange Teilstrecken (d₁, d₂, d₃, d₄) aufweisen, einer Bearbeitungseinrichtung zur jeweils unterschiedlichen Dehnung/Stauchung der Teilstrecken und/oder zur Bearbeitung der Position und/oder Ausrichtung jeweils genau einer Bildlinie (24), einer Recheneinrichtung zur Neu-Berechnung des Bildinhalts des elektronischen Bildes unter Berücksichtigung aller Bildlinien (24, 30, 32) und einer Darstellungseinrichtung zur Darstellung des neu berechneten elektronischen Bildes.
Bildbearbeitungseinrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Projektionseinrichtung zur Projektion des neu berechneten Bildes auf eine Projektionsfläche (12).
Bildbearbeitungseinrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Detektionseinrichtung zur automatischen Detektion von der Form der Projektionsfläche definierenden Projektionslinien (44) und/oder der relativen Ausrichtung und/oder Position der Projektionseinrichtung gegenüber der Projektionsfläche (12).