JP2001083949A5 - - Google Patents
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- 238000003702 image correction Methods 0.000 description 14
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Description
【特許請求の範囲】
【請求項１】 テスト画像を生成するテスト画像生成手段と、
画像をスクリーンに投影する映像投影手段と、
投影されたテスト画像の投射映像を撮影し、撮影画像として出力する撮影手段と、
生成した上記テスト画像と上記撮影画像とを比較して、投射映像の歪量を算出する歪量計算手段と、
上記歪量から画像を歪みなく投影できるよう、画像に事前に逆の歪みを与える補正データを生成する補正データ生成手段と、
上記補正データを保持しておく補正データ記憶手段と、
を備えたことを特徴とする映像投影装置。
【請求項２】 請求項1記載の映像投影装置において、
映像を受付ける映像入力手段と、
受付けた上記映像に対し、上記補正データ記憶手段に記憶している補正データで補正処理を行い、上記映像投影手段に出力する映像補正手段と、
を、さらに備えたことを特徴とする映像投影装置。
【請求項３】 請求項２記載の映像投影装置において、
上記映像補正手段は、処理対象の画像を構成する画素の一部に対し輝度を下げるマスク処理をも行うものである、
ことを特徴とする映像投影装置。
【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の映像投影装置において、
上記撮影手段は、投影されたテスト画像の投射映像を含むスクリーン全体を撮影し撮影画像として出力するものであり、
上記撮影画像からスクリーンの幾何学的な情報を取り出すスクリーン抽出手段を、さらに備え、
上記歪量計算手段は、生成された上記テスト画像と、上記撮影画像と、上記スクリーンの幾何学的な情報とから、投射映像の歪量を算出するものである、
ことを特徴とする映像投影装置。
【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の映像投影装置において、
補正処理後の画像を投影したいスクリーン上の領域を投影指定領域とし、
視点、映像投影手段、撮影手段、及びスクリーンの各位置と各向き、スクリーン形状、及び投影指定領域のうち少なくとも１つを設置条件として入力する入力手段を、さらに備え、
上記歪量補正手段は、上記入力手段の設置条件をも加味して、投射映像の歪量を算出するものである、
ことを特徴とする映像投影装置。
【請求項６】 請求項５に記載の映像投影装置において、
上記入力手段は、スクリーンを表す図形とテスト画像の投射映像を表す図形とを重ねて表示した画面においてユーザが投影指定領域を指定するものである、
ことを特徴とする映像投影装置。
【請求項７】 請求項２から６のいずれかに記載の映像投影装置において、
上記映像投影手段は、映像補正手段で補正処理をした画像をスクリーンに投影するとともに、テスト画像生成手段のテスト画像を可視光域以外のある波長域でスクリーンに投影するものであり、
上記撮影手段は、投影されたテスト画像の投射映像を、上記波長域で撮影するものである、
ことを特徴とする映像投影装置。
【請求項８】 請求項１から７のいずれかに記載の映像投影装置において、
テスト画像は、あらかじめ位置情報が既知で、かつ識別子を有する複数の特徴点で構成するものである、
ことを特徴とする映像投影装置。
【請求項９】 請求項８記載の映像投影装置において、
テスト画像は、各特徴点が１つずつ点灯、もしくは順次点灯するものである、
ことを特徴とする映像投影装置。
【請求項１０】 請求項８または９に記載の映像投影装置において、
テスト画像は、各特徴点が異なる色のものである、
ことを特徴とする映像投影装置。
【請求項１１】 請求項８から１０のいずれかに記載の映像投影装置において、
テスト画像は、各特徴点が異なる周期で点滅するものである、
ことを特徴とする映像投影装置。
【請求項１２】 請求項８から１１のいずれかに記載の映像投影装置において、
テスト画像は、複数の特徴点が縦横方向にそれぞれ等間隔で並んだものである、
ことを特徴とする映像投影装置。
【請求項１３】 テスト画像を生成するテスト画像生成工程と、
画像をスクリーンに投影する映像投影工程と、
投影されたテスト画像の投射映像を撮影し、撮影画像として出力する撮影工程と、
生成した上記テスト画像と、上記撮影画像とを比較して、投射映像の歪量を算出する歪量計算工程と、
上記歪量から画像を歪みなく投影できるよう、画像に事前に逆の歪みを与える補正データを生成する補正データ生成工程と、
上記補正データを保持しておく補正データ記憶工程と、
を備えたことを特徴とする映像投影方法。
【請求項１４】 請求項１３記載の映像投影方法において、
映像を受付ける映像入力工程と、
受付けた上記映像に対し、上記補正データ記憶工程で記憶している補正データを用いて補正処理を行い、上記映像投影工程に出力する映像補正工程と、
を、さらに備えたことを特徴とする映像投影方法。
【請求項１５】 請求項１４記載の映像投影方法において、
上記映像補正工程は、処理対象の画像を構成する画素の一部に対し輝度を下げるマスク処理をも行う工程を有する、
ことを特徴とする映像投影方法。
【請求項１６】 請求項１３から１５のいずれかに記載の映像投影方法において、
上記撮影工程は、投影されたテスト画像の投射映像を含むスクリーン全体を撮影し、撮影画像として出力するものであり、
上記撮影画像からスクリーンの幾何学的な情報を取り出すスクリーン抽出工程を、さらに備え、
上記歪量計算工程は、生成された上記テスト画像と、上記撮影画像と、上記スクリーンの幾何学的な情報とから、投射映像の歪量を算出するものである、
ことを特徴とする映像投影方法。
【請求項１７】 請求項１３から１６のいずれかに記載の映像投影方法において、
補正処理後の画像を投影したいスクリーン上の領域を、投影指定領域とし、
視点、映像投影手段、撮影手段、及びスクリーンの各位置と各向き、スクリーン形状、及び投影指定領域のうち少なくとも１つを、設置条件として入力する入力工程を、さらに備え、
上記歪量補正工程は、上記入力工程の設置条件をも加味して、投射映像の歪量を算出するものである、
ことを特徴とする映像投影方法。
【請求項１８】 請求項１７に記載の映像投影方法において、
上記入力工程は、スクリーンを表す図形と、テスト画像の投射映像を表す図形とを重ねて表示した画面において、ユーザが投影指定領域を指定するものである、
ことを特徴とする映像投影方法。
【請求項１９】 請求項１４から１８のいずれかに記載の映像投影方法において、
上記映像投影工程は、映像補正工程で補正処理をした画像をスクリーンに投影するとともに、テスト画像生成工程で生成したテスト画像を可視光域以外のある波長域でスクリーンに投影するものであり、
上記撮影工程は、投影されたテスト画像の投射映像を上記波長域で撮影するものである、
ことを特徴とする映像投影方法。
【請求項２０】 請求項１３から１９のいずれかに記載の映像投影方法において、
上記テスト画像は、あらかじめ位置情報が既知で、かつ識別子を有する複数の特徴点で構成するものである、
ことを特徴とする映像投影方法。
【請求項２１】 請求項２０に記載の映像投影方法において、
上記テスト画像は、各特徴点が１つずつ点灯、もしくは順次点灯するものである、
ことを特徴とする映像投影方法。
【請求項２２】 請求項２０または２１記載の映像投影方法において、
上記テスト画像は、各特徴点が異なる色のものである、
ことを特徴とする映像投影方法。
【請求項２３】 請求項２０から２２のいずれかに記載の映像投影方法において、
上記テスト画像は、各特徴点が異なる周期で点滅するものである、
ことを特徴とする映像投影方法。
【請求項２４】 請求項２０から２３のいずれかに記載の映像投影方法において、
上記テスト画像は、複数の特徴点が縦,横方向にそれぞれ等間隔で並んだものである、
ことを特徴とする映像投影方法。
【請求項２５】 テスト画像を生成する手順と、
スクリーンに投影したテスト画像の投射映像を撮影した撮影画像と、生成した上記テスト画像とを比較し、投射映像の歪量を算出する歪量計算手順と、
上記歪量から画像を歪みなく投影するために画像に事前に逆の歪みを与える補正データを生成する補正データ生成手順と、
上記補正データを保持する補正データ記憶手順とを、
コンピュータに実行させる映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項２６】 請求項２５記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、
上記映像投影プログラムは、受付けた映像に対し、補正データ記憶手順で保持している補正データを補正処理させ、スクリーンに投影する映像補正手順を、さらに備えたものである、
ことを特徴とする映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項２７】 請求項２６記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、
上記映像補正手順は、処理対象の画像を構成する画素の一部に対し輝度を下げるマスク処理をも行う処理手順を有するものである、
ことを特徴とする映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項２８】 請求項２５から２７のいずれかに記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、
投影されたテスト画像の投射映像を含むスクリーン全体を撮影した撮影画像から、スクリーンの幾何学的な情報を取り出すスクリーン抽出手順を付加し、
上記歪量計算手順は、生成された上記テスト画像と、上記撮影画像と、上記スクリーンの幾何学的な情報とから、投射映像の歪量を算出するものである、
ことを特徴とする映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項２９】 請求項２５から２８のいずれかに記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、
補正処理後の画像を投影したいスクリーン上の領域を、投影指定領域とし、
視点、映像投影手段、撮影手段、及びスクリーンの各位置と各向き、スクリーン形状、及び投影指定領域のうち少なくとも１つを、設置条件として入力する入力手順を、さらに備え、
上記歪量補正手順は、上記設置条件をも加味して投射映像の歪量を算出するものである、
ことを特徴とする映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項３０】 請求項２９記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、
入力手順は、スクリーンを表す図形と、テスト画像の投射映像を表す図形とを重ねて表示した画面において、ユーザが投影指定領域を指定するものである、
ことを特徴とする映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項３１】 請求項２５から３０のいずれかに記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、
テスト画像は、あらかじめ位置情報が既知で、かつ識別子を有する複数の特徴点で構成するものである、
ことを特徴とする映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項３２】 請求項３１記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、
テスト画像は、各特徴点が１つずつ点灯、もしくは順次点灯するものである、
ことを特徴とする映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項３３】 請求項３１または請求項３２記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、
テスト画像は、各特徴点が異なる色のものである、
ことを特徴とする映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項３４】 請求項３１から３３のいずれかに記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、
テスト画像は、各特徴点が異なる周期で点滅するものである、
ことを特徴とする映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項３５】 請求項３１から３４のいずれかに記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、
テスト画像は、複数の特徴点が縦,横方向にそれぞれ等間隔で並んだものである、
ことを特徴とする映像投影プログラムを記録した記録媒体。
【請求項３６】 映像をスクリーンに投影する複数の映像投影手段と、前記複数の映像投影手段で投影した映像が、歪み無く１つの連続した映像となるように投影する映像に事前に歪みを与える映像補正手段と、を備えた映像投影装置であって、
補正処理後の映像を投影したいスクリーン上の領域を投影指定領域としたとき、前記映像補正手段は、前記複数の映像投影手段の投影指定領域の高さが一致するように映像を補正することを特徴とする映像投影装置。
【請求項３７】 請求項３６記載の映像投影装置において、
各映像投影手段について、補正処理しない場合の投影可能領域に内接する矩形領域を仮の投影指定領域とし、
左上を原点、右方向にｘ軸、下方向にｙ軸をとったとき、前記映像補正手段は、仮の投影指定領域の上辺のｙ座標のうち、最大のものを投影指定領域の上辺のｙ座標とし、仮の投影指定領域の下辺のｙ座標のうち、最少のものを投影指定領域の下辺のｙ座標とすることを特徴とする映像投影装置。
[Claims]
1. A test image generation means for generating a test image,
An image projection means that projects an image onto a screen,
A shooting means that shoots the projected image of the projected test image and outputs it as a shot image,
A distortion amount calculation means for calculating the distortion amount of the projected image by comparing the generated test image with the captured image, and
A correction data generation means that generates correction data that gives the image the opposite distortion in advance so that the image can be projected from the above distortion amount without distortion.
A correction data storage means for holding the above correction data, and
An image projection device characterized by being equipped with.
2. The image projection apparatus according to claim 1.
Video input means for accepting video and
An image correction means that performs correction processing on the received image with the correction data stored in the correction data storage means and outputs the image to the image projection means.
A video projection device that is further equipped with.
3. The image projection apparatus according to claim 2.
The image correction means also performs mask processing for lowering the brightness of a part of the pixels constituting the image to be processed.
An image projection device characterized by this.
4. The image projection apparatus according to any one of claims 1 to 3.
The above-mentioned photographing means captures the entire screen including the projected image of the projected test image and outputs it as a captured image.
Further equipped with a screen extraction means for extracting the geometric information of the screen from the above captured image,
The distortion amount calculation means calculates the distortion amount of the projected image from the generated test image, the photographed image, and the geometric information of the screen.
An image projection device characterized by this.
5. The image projection apparatus according to any one of claims 1 to 4.
The area on the screen where you want to project the corrected image is set as the projection designated area.
Further provided with a viewpoint, an image projection means, a shooting means, and an input means for inputting at least one of the position and orientation of the screen, the screen shape, and the projection designated area as installation conditions.
The distortion amount correction means calculates the distortion amount of the projected image in consideration of the installation conditions of the input means.
An image projection device characterized by this.
6. In the image projection apparatus according to claim 5,
In the above input means, the user specifies a projection designated area on a screen in which a figure representing a screen and a figure representing a projected image of a test image are superimposed and displayed.
An image projection device characterized by this.
7. In the image projection apparatus according to any one of claims 2 to 6.
The image projection means projects the image corrected by the image correction means on the screen, and also projects the test image of the test image generation means on the screen in a certain wavelength range other than the visible light range.
The photographing means captures the projected image of the projected test image in the wavelength range.
An image projection device characterized by this.
8. In the image projection apparatus according to any one of claims 1 to 7.
The test image is composed of a plurality of feature points whose position information is known in advance and which has an identifier.
An image projection device characterized by this.
9. In the image projection apparatus according to claim 8,
In the test image, each feature point is lit one by one, or is lit sequentially.
An image projection device characterized by this.
10. In the image projection apparatus according to claim 8 or 9.
The test image is of a different color for each feature point,
An image projection device characterized by this.
11. In the image projection apparatus according to any one of claims 8 to 10.
In the test image, each feature point blinks at a different cycle.
An image projection device characterized by this.
12. In the image projection apparatus according to any one of claims 8 to 11.
In the test image, a plurality of feature points are arranged at equal intervals in the vertical and horizontal directions.
An image projection device characterized by this.
13. A test image generation step of generating a test image and
The image projection process that projects an image onto a screen,
The shooting process of shooting the projected image of the projected test image and outputting it as a shot image,
A distortion amount calculation step of comparing the generated test image with the captured image to calculate the distortion amount of the projected image, and
A correction data generation process that generates correction data that gives the image the opposite distortion in advance so that the image can be projected from the above distortion amount without distortion.
The correction data storage process for holding the above correction data and
A video projection method characterized by being equipped with.
14. In the image projection method according to claim 13,
The video input process that accepts video and
An image correction step of performing correction processing on the received image using the correction data stored in the correction data storage process and outputting the image to the image projection process.
A video projection method characterized by being further equipped with.
15. In the image projection method according to claim 14,
The image correction step also includes a step of masking a part of the pixels constituting the image to be processed to reduce the brightness.
An image projection method characterized by this.
16. In the image projection method according to any one of claims 13 to 15,
In the above shooting process, the entire screen including the projected image of the projected test image is shot and output as a shot image.
A screen extraction process for extracting the geometric information of the screen from the above captured image is further provided.
The distortion amount calculation step calculates the distortion amount of the projected image from the generated test image, the photographed image, and the geometric information of the screen.
An image projection method characterized by this.
17. In the image projection method according to any one of claims 13 to 16,
The area on the screen on which the corrected image is to be projected is designated as the projection designated area.
Further provided with an input process for inputting at least one of the viewpoint, the image projection means, the photographing means, and each position and orientation of the screen, the screen shape, and the projection designated area as installation conditions.
The distortion amount correction step calculates the distortion amount of the projected image in consideration of the installation conditions of the input step.
An image projection method characterized by this.
18. In the image projection method according to claim 17,
In the above input step, the user specifies a projection designated area on a screen in which a figure representing a screen and a figure representing a projected image of a test image are superimposed and displayed.
An image projection method characterized by this.
19. In the image projection method according to any one of claims 14 to 18,
In the image projection step, the image corrected in the image correction step is projected on the screen, and the test image generated in the test image generation step is projected on the screen in a certain wavelength range other than the visible light range.
In the shooting step, the projected image of the projected test image is shot in the wavelength range.
An image projection method characterized by this.
20. The image projection method according to any one of claims 13 to 19.
The test image is composed of a plurality of feature points whose position information is known in advance and which has an identifier.
An image projection method characterized by this.
21. In the image projection method according to claim 20,
In the above test image, each feature point is lit one by one, or is lit sequentially.
An image projection method characterized by this.
22. In the image projection method according to claim 20 or 21,
In the above test image, each feature point has a different color.
An image projection method characterized by this.
23. In the image projection method according to any one of claims 20 to 22,
In the above test image, each feature point blinks at a different cycle.
An image projection method characterized by this.
24. The image projection method according to any one of claims 20 to 23.
In the above test image, a plurality of feature points are arranged at equal intervals in the vertical and horizontal directions.
An image projection method characterized by this.
25. A procedure for generating a test image and
A distortion amount calculation procedure for calculating the amount of distortion of the projected image by comparing the captured image obtained by capturing the projected image of the test image projected on the screen with the generated test image, and
A correction data generation procedure that generates correction data that gives the image the opposite distortion in advance in order to project the image from the above distortion amount without distortion.
The correction data storage procedure for holding the above correction data,
A recording medium on which a video projection program to be executed by a computer is recorded.
26. In a recording medium on which the video projection program according to claim 25 is recorded.
The above-mentioned image projection program further includes an image correction procedure in which the received image is corrected for the correction data held in the correction data storage procedure and projected on the screen.
A recording medium on which a video projection program is recorded.
27. In a recording medium on which the video projection program according to claim 26 is recorded.
The image correction procedure includes a processing procedure that also performs mask processing for reducing the brightness of a part of the pixels constituting the image to be processed.
A recording medium on which a video projection program is recorded.
28. In a recording medium on which the video projection program according to any one of claims 25 to 27 is recorded.
A screen extraction procedure was added to extract the geometric information of the screen from the captured image of the entire screen including the projected image of the projected test image.
The distortion amount calculation procedure calculates the distortion amount of the projected image from the generated test image, the photographed image, and the geometric information of the screen.
A recording medium on which a video projection program is recorded.
29. In a recording medium on which the video projection program according to any one of claims 25 to 28 is recorded.
The area on the screen on which the corrected image is to be projected is designated as the projection designated area.
Further provided with an input procedure for inputting at least one of the viewpoint, the image projection means, the photographing means, and each position and orientation of the screen, the screen shape, and the projection designated area as installation conditions.
The distortion amount correction procedure calculates the distortion amount of the projected image in consideration of the above installation conditions.
A recording medium on which a video projection program is recorded.
30. In a recording medium on which the video projection program according to claim 29 is recorded.
The input procedure is for the user to specify a projection designated area on a screen in which a figure representing a screen and a figure representing a projected image of a test image are superimposed and displayed.
A recording medium on which a video projection program is recorded.
31. In a recording medium on which the video projection program according to any one of claims 25 to 30 is recorded.
The test image is composed of a plurality of feature points whose position information is known in advance and which has an identifier.
A recording medium on which a video projection program is recorded.
32. In a recording medium on which the video projection program according to claim 31 is recorded.
In the test image, each feature point is lit one by one, or is lit sequentially.
A recording medium on which a video projection program is recorded.
33. In a recording medium on which the video projection program according to claim 31 or 32 is recorded.
The test image is of a different color for each feature point,
A recording medium on which a video projection program is recorded.
34. In a recording medium on which the video projection program according to any one of claims 31 to 33 is recorded.
In the test image, each feature point blinks at a different cycle.
A recording medium on which a video projection program is recorded.
35. In a recording medium on which the video projection program according to any one of claims 31 to 34 is recorded.
In the test image, a plurality of feature points are arranged at equal intervals in the vertical and horizontal directions.
A recording medium on which a video projection program is recorded.
36. A plurality of image projection means for projecting an image on a screen, and an image correction means for preliminarily distorting an image projected so that the images projected by the plurality of image projection means become one continuous image without distortion. It is a video projection device equipped with
When the area on the screen on which the corrected image is to be projected is set as the projection designated area, the image correction means corrects the image so that the heights of the projection designated areas of the plurality of image projection means match. A featured image projection device.
37. In the image projection apparatus according to claim 36,
For each image projection means, a rectangular area inscribed in the projectable area when no correction processing is performed is used as a temporary projection designated area.
When the origin is on the upper left, the x-axis is on the right, and the y-axis is on the lower side, the image correction means sets the largest y-coordinate of the upper side of the temporary projection designated area as the y of the upper side of the projection designated area. An image projection device characterized in that the smallest of the y-coordinates of the lower side of the temporary projection designated area is set as the y-coordinate of the lower side of the projection designated area.
本発明の請求項３５にかかる映像投影プログラムを記録した記録媒体は、請求項３１から３４のいずれかに記載の映像投影プログラムを記録した記録媒体において、テスト画像は、複数の特徴点が縦,横方向にそれぞれ等間隔で並んだものである、ことを特徴とするものである。
本発明の請求項３６にかかる映像投影装置は、映像をスクリーンに投影する複数の映像投影手段と、前記複数の映像投影手段で投影した映像が、歪み無く１つの連続した映像となるように投影する映像に事前に歪みを与える映像補正手段と、を備えた映像投影装置であって、補正処理後の映像を投影したいスクリーン上の領域を投影指定領域としたとき、前記映像補正手段は、前記複数の映像投影手段の投影指定領域の高さが一致するように映像を補正することを特徴とする。
本発明の請求項３７にかかる映像投影装置は、請求項３６記載の映像投影装置において、各映像投影手段について、補正処理しない場合の投影可能領域に内接する矩形領域を仮の投影指定領域とし、左上を原点、右方向にｘ軸、下方向にｙ軸をとったとき、前記映像補正手段は、仮の投影指定領域の上辺のｙ座標のうち、最大のものを投影指定領域の上辺のｙ座標とし、仮の投影指定領域の下辺のｙ座標のうち、最少のものを投影指定領域の下辺のｙ座標とすることを特徴とする。
The recording medium on which the image projection program according to claim 35 of the present invention is recorded is the recording medium on which the image projection program according to any one of claims 31 to 34 is recorded. It is characterized in that they are arranged at equal intervals in the horizontal direction.
The image projection device according to claim 36 of the present invention projects a plurality of image projection means for projecting an image on a screen and an image projected by the plurality of image projection means so as to be one continuous image without distortion. In an image projection device provided with an image correction means for preliminarily distorting the image to be performed, when the area on the screen on which the corrected image is to be projected is set as the projection designated area, the image correction means is described as described above. It is characterized in that the image is corrected so that the heights of the projection designated areas of the plurality of image projection means match.
In the image projection device according to claim 37 of the present invention, in the image projection device according to claim 36, for each image projection means, a rectangular area inscribed in the projectable area when correction processing is not performed is set as a temporary projection designated area. When the upper left is the origin, the x-axis is to the right, and the y-axis is downward, the image correction means sets the largest y-coordinate of the upper side of the temporary projection designated area as the y of the upper side of the projection designated area. The coordinates are the smallest of the y-coordinates of the lower side of the temporary projection designated area, which is the y-coordinate of the lower side of the projection designated area.
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