JP2001356005A - マルチ画面ディスプレイの位置ずれ測定装置 - Google Patents
マルチ画面ディスプレイの位置ずれ測定装置Info
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Abstract
ずれを精度良く測定できるマルチ画面ディスプレイの位
置ずれ測定装置を提供する。 【解決手段】 水平方向と垂直方向の双方または一方に
複数の画面が配置されるマルチ画面スクリーン1の各画
面に投射された複数のテストパターン画像を撮影するカ
メラ3と、前記各画面において撮影された各テストパタ
ーン画像の代表位置を求め、求めた代表位置に基づき各
テストパターン画像の間隔及び各テストパターン画像を
結ぶ線分と隣接画面との交点位置の水平方向と垂直方向
の双方または一方の方向における間隔を求め、それらの
間隔を用いてどのような位置ずれがあるかを判断する処
理装置5とを備える。
Description
イによるマルチ画面ディスプレイの各画面の位置合わせ
を行うのに必要な位置ずれを測定するマルチ画面ディス
プレイの位置ずれ測定装置に関する。
マルチ画面ディスプレイの各画面間での位置ずれを測定
する方式に関し、各画面に投射した複数の山形波形状の
明度分布を持つテストパターン画像それぞれの中心位置
を求め、求めた中心位置に基づき各テストパターン画像
の間隔及び各テストパターン画像を結ぶ線分と隣接画面
との交点位置の水平方向と垂直方向における間隔を求
め、それらにより各画面での位置ずれの内容が具体的に
判断できるようにし、精度良くかつ短時間で位置ずれの
調整が行えるようにする。
チ画面ディスプレイの構成例である。図8において、4
台のプロジェクタ21、22、23、24は、それぞれ
互いに独立した専用の信号源25、26、27、28か
ら送られてくる映像信号に基づき4画面のマルチ画面ス
クリーン1にそれぞれ独立に映像を投射する。これによ
り、マルチス画面クリーン1の4つの画面にそれぞれ映
像が映し出される。
しているので、プロジェクタの取り付け方の相違などに
より、例えば図9に示すようにマルチス画面クリーン1
の4つの画面間で位置ずれが生ずることがある。図9
は、プロジェクタ22による画面に映し出された映像に
位置ずれが生じた場合を示している。
動した場合を示している。(2)は、スクリーン面内で
画面が回転し、傾いた場合を示している。(3)は、投
射位置または投射レンズの倍率が異なっている場合を示
している。(4)は、斜めから投射したために映像が台
形状に歪んで映った場合を示している。
間で映し出された映像に位置ずれがあると、各画面間で
映像のつながりがなく、見にくいものとなる。したがっ
て、マルチ画面ディスプレイでは、各プロジェクタの取
付位置の調節を厳密に行うことが必要である。
プロジェクタの取付位置の調節を熟練した調整員が経験
と勘に頼った目視観察で行っていたので、時間がかかる
とともに、高度な技能が要求されていた。
の各画面間での位置ずれを精度良く測定できるマルチ画
面ディスプレイの位置ずれ測定装置を提供することにあ
る。
に、本発明のマルチ画面ディスプレイの位置ずれ測定装
置は、水平方向と垂直方向の双方または一方に複数の画
面が配置されるマルチ画面スクリーンの各画面に投射さ
れた複数のテストパターン画像を撮影するカメラと、前
記各画面において撮影された各テストパターン画像の代
表位置を求め、求めた代表位置に基づき各テストパター
ン画像の間隔及び各テストパターン画像を結ぶ線分と隣
接画面との交点位置の水平方向と垂直方向の双方または
一方における間隔を求め、それらの間隔を用いてどのよ
うな位置ずれがあるかを判断する処理装置と、を備える
ことを特徴としている。
置ずれ測定装置では、好ましくは前記テストパターン画
像は、山形波形状の明度分布を持つ画像であり、前記代
表位置は、前記山形波形の中心位置であること、を特徴
としている。
よるマルチ画面ディスプレイの位置ずれ測定装置の構成
ブロック図である。図1に示すように、マルチ画面ディ
スプレイの位置ずれ測定装置は、マルチ画面ディスプレ
イのマルチ画面スクリーン1の各画面に映し出されたテ
ストパターン画像をそれぞれ撮影するビデオカメラ3
と、ビデオカメラ3の出力を解析して各画面間でのテス
トパターン画像の位置ずれを測定する信号処理装置5と
で構成される。
は、例えば図8に示した構成であるとする。すなわち、
マルチ画面スクリーン1は、図8に示しように4画面構
成のものである。このマルチ画面スクリーン1に画像を
投射する各プロジェクタに送る映像信号は、図2に示す
ような山形波形状のテストパターン信号である。したが
って、マルチ画面スクリーン1の4画面のそれぞれに映
し出されるテストパターン画像は、図3に示すように、
明度が中心で一番高く同心円状に低下していく山形波形
状明度分布を持つ画像である。
のテストパターン画像を投射する場合を示している。一
般には、投射するテストパターン画像の個数は、検出器
として使用するビデオカメラ3の画素数との関係で定め
られる。
ように、各テストパターン画像の山形波形状明度分布に
対応した波形が記録される。これが信号処理装置5に出
力される。図4では、理解を容易にするために、行や列
の数を少なく描いてあるが、本実施の形態では、1つの
テストパターン画像当たり30×30画素以上割り当て
られれば、特に制限はない。
波形状明度分布を持つ画像を水平及び垂直に加算して図
5に示すような山形波形状明度分布のヒストグラムを求
め、この山形波形の中心位置を求める。
軸n上の任意位置をmで表す。更に、後での計算を簡単
にするために、山形波形の一番のピーク位置をm0とす
るとき、n=m−m0とおき、これで位置を示すことに
する。信号レベルをf(n)で表す。
レッショルドSをかける。このスレッショルドSの内側
で一番近いnの値をそれぞれNf、Nsとする。以下の
計算では、n=Nf〜Nsの範囲を2次式に近いと考
え、一番近い2次式の中心位置を求める。この2次式
は、f(n)=a・n2+b・n+cの形をしている。
以上の表記を用いて以下のような計算をして中心位置を
求める。
s+1)}/{f(Nf)-f(Nf-1)}と置き、またf(Nf−1)=
f(Ns+1)と置き直す。n=Nf〜Nsの範囲で、
x(n)=n、d(n)=1とする。それ以外のnに対し
て、Ws>0.5のとき
(Ns)-f(Nf-1)}/{f(Ns)-f(Ns+1)}と置き、またf(Ns
+1)=f(Nf−1)と置き直す。n=Nf〜Nsの
範囲で、x(n)=n、d(n)=1とする。それ以外のn
に対して、Ws>0.5のとき
囲について計算する。
る。
n=0と置いているため、実際の中心位置Pは、P=m
0+P0、である。この方法によれば、精度良く中心位
置を求めることができる。
の全てに対して中心位置を求め、それを、次の式(7)
で表すことにする。
の構成であればn=1〜4)による画面において、横方
向がi番目(図3の例で言えばi=1〜5)で、縦方向
がj番目(図3の例で言えばj=1〜3)の位置にある
テストパターン画像の中心位置を2次元で表したもので
ある。水平をx軸、垂直をy軸とし、値は画素数として
表現することにする。
例えば1600×1200であれば、Cnijx、Cnijyの取
り得る範囲は、それぞれ1〜1600、1〜1200と
なる。本実施の形態では、これらの値に基づき各プロジ
ェクタに図9に示すような位置ずれがあるかどうかを計
算する。
想の状態では、マルチ画面スクリーン1の各画面でのテ
ストパターン画像は、例えば図6に示すように水平方向
及び垂直方向において同一の直線上に均等な間隔に並ん
でいるとする。図6は、マルチ画面スクリーン1の4画
面のそれぞれにおいて、1画面当たり5×3個のテスト
パターン画像7が格子状に表示されている。各画面の境
界線を点線6a、6bで示してある。
ターン画像7が一点鎖線で示す直線8a、8b上に一定
の間隔Cx0で並び、垂直方向の3個のテストパターン画
像7が一点鎖線で示す直線9a、9b上に一定の間隔Cy
0で並んでいる。隣接する画面間でも、水平方向の間隔
は、一定の間隔Cx0であり、垂直方向の間隔は、一定の
間隔Cy0であるとする。
と8bの延長線が境界線6との交点位置10aで接合
し、直線9aと9bの延長線が境界線6bとの交点位置
10bで接合し、それぞれ完全に一致した1つの直線と
なる。これに対して、位置ずれが存在する場合には、図
7に示すように、各画面において水平方向や垂直方向に
並ぶテストパターン画像を結ぶ直線を延長したものが、
画面間の境界線上で同一の位置になく異なるものとな
る。
を抜き出したものであり、平行移動の位置ずれを示す図
9(1)の場合を示している。図7では、説明の便宜か
ら、5個のテストパターン画像7を結ぶ直線を図6で用
いたのと同じ符号8a、8bで示してある。位置ずれが
存在する場合には、5個のテストパターン画像7を結ぶ
直線8a、8bが異なる位置にあり、水平方向への延長
線が一致しないことが示されている。
は、実際には場所によって異なることもあり得るので
(図9(4)参照)、今後は、図6に示した間隔Cx0、C
y0に代えて、間隔Cnijx0、Cnijy0で表現する。各プロジ
ェクタの画面内において、これらの値は次の式(8)
(9)で与えられる。
b}は、点aと点bとの間の距離を示している。式
(8)(9)は、図9(4)に示すような台形歪みがあ
るかどうかの判断に用いられる。
8a、8bを隣の画面側に式(8)(9)で与えられる
距離(図示例では距離Cnijx0)の1/2だけ延ばした画
面の境界線上の位置を示している。隣接画面間で位置ず
れがなければ、点13aと点13bは一致した位置にあ
り、図6に示した交点位置10aの位置となるはずであ
る。垂直方向においても同じである。
面間でのつなぎ目の位置は一致するはずであるから、こ
のつなぎ目の位置の間の距離により、図9(1)(2)
(3)に示したような位置ずれの判断が行えることにな
る。このつなぎ目の位置を、水平方向では式(10)で
表し、垂直方向では式(11)で表すことにする。
ェクタによる画面において、y方向でi番目またはx方
向でj番目のつなぎ目での位置という表記である。
プロジェクタ#1,プロジェクタ22をプロジェクタ#
2,プロジェクタ23をプロジェクタ#3,プロジェク
タ24をプロジェクタ#4とし、図7は、プロジェクタ
#1と#2による画面での表示状態を示している。
ぎ目の位置であるから、点13aの位置は、d1mjと表記
でき、点13bの位置は、d2mjと表記できる。同様に、
プロジェクタ#1と#3とのつなぎ目の位置は、水平方
向でのつなぎ目の位置であるから、それぞれ、d1im、d3
imと表記できる。
0)、(11)を用いて位置ずれを判断する具体例を説
明する。なお、プロジェクタ#1による画面とプロジェ
クタ#2による画面との間、プロジェクタ#1による画
面とプロジェクタ#3による画面との間での判断例であ
る。
{d11m,d15m}>{d31m,d35m}であれば倍率が異なってい
ると判断できる。同様に、{d1m1,d1m3}<{d2m1,d2m3},
かつ{d11m,d15m}<{d31m,d35m}であれば倍率が異なっ
ていると判断できる。これらの場合には、まず、プロジ
ェクタ#1の投射位置や投射レンズの倍率の補正を行う
ことになる(図9(3)参照)。
(d11my-d21my)>(d15my-d25my)であれば傾いている(画
面が回転している)と判断できる。同様に、(d1m1x-d2m
1x)<(d1m3x-d2m3x)、かつ(d11my-d21my)<(d15my-d25m
y)であれば傾いている(画面の回転している)と判断で
きる。これらの場合には、まず、プロジェクタ#1の設
置面からの傾きの補正を行うことになる(図9(2)参
照)。
C313}/{C351,C353}であれば、台形歪みが生じていると
判断できる。同様に、{C111,C151}/{C113,C153}≠{C21
1,C251}/{C213,C253}であれば、台形歪みが生じている
と判断できる。これらの場合には、まず、プロジェクタ
#1の投射角度の補正を行うことになる(図9(4)参
照)。
断に従った補正を各プロジェクタについて行うことによ
り、最終的には例えば図9(1)に示すような平行移動
による位置ずれ状態にすることができる。したがって、
その後は、
の分平行移動させることで位置ずれの調整が完了する。
面でのテストパターン画像の間隔や画面間でのつなぎ目
位置間の距離を演算(測定)し、具体的にどのような内
容の位置ずれが生じているかの位置ずれの調整に直接的
に役立つ判断資料を得ることができる。このとき、演算
(測定)の精度が高いので、目視による経験と勘に頼っ
た方法で行うよりも精度良く少ない試行回数で位置ずれ
の調整が行えるようになる。
リーン1は、水平方向と垂直方向の双方に画面が配置さ
れる場合を示したが、水平方向と垂直方向のいずれか一
方に画面が配置される場合も同様に本発明が適用できる
ことは言うまでもない。
状明度分布を持つ画像を用い、代表位置として山形波形
の中心位置を求める場合を示したが、テストパターン画
像は代表位置を的確に求めることができるものであれ
ば、どのような画像を用いても良い。
マルチ画面ディスプレイの各画面間の位置ずれを精度良
く測定できるので、画面の位置ずれの調整が精度良く従
来よりも短い時間で行うことができるようになる。
プレイの位置ずれ測定装置の構成ブロック図である。
ターン映像信号を示す図である。
ターン画像を示す図である。
ーン画像の説明図である。
のヒストグラムである。
し出されるテストパターン画像が位置ずれなく並んでい
る理想的な場合の表示例である。
る。
平行移動の場合、(2)は傾きがある場合、(3)倍率
が異なる場合、(4)は台形歪みがある場合である。
像を結んだ直線 9a、9b 画面内で垂直方向に並ぶテストパターン画
像を結んだ直線 10a 水平方向での交点位置 10b 垂直方向での交点位置 13a、13b 水平方向に隣接する画面のつなぎ目の
位置 21、22、23、24 プロジェクタ 25、26、27、28 信号源 S スレッショルド
Claims (2)
- 【請求項1】 水平方向と垂直方向の双方または一方に
複数の画面が配置されるマルチ画面スクリーンの各画面
に投射された複数のテストパターン画像を撮影するカメ
ラと、 前記各画面において撮影された各テストパターン画像の
代表位置を求め、求めた代表位置に基づき各テストパタ
ーン画像の間隔及び各テストパターン画像を結ぶ線分と
隣接画面との交点位置の水平方向と垂直方向の双方また
は一方における間隔を求め、それらの間隔を用いてどの
ような位置ずれがあるかを判断する処理装置と、 を備えることを特徴とするマルチ画面ディスプレイの位
置ずれ測定装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のマルチ画面ディスプレ
イの位置ずれ測定装置において、 前記テストパターン画像は、山形波形状の明度分布を持
つ画像であり、前記代表位置は、前記山形波形の中心位
置である、 ことを特徴とするマルチ画面ディスプレイの位置ずれ測
定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000178919A JP3971885B2 (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | マルチ画面ディスプレイの位置ずれ測定装置 |
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2000
- 2000-06-14 JP JP2000178919A patent/JP3971885B2/ja not_active Expired - Fee Related
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