JP2002062842A - 投射映像補正システム及びその方法 - Google Patents

投射映像補正システム及びその方法

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JP2002062842A JP2000249194A JP2000249194A JP2002062842A JP 2002062842 A JP2002062842 A JP 2002062842A JP 2000249194 A JP2000249194 A JP 2000249194A JP 2000249194 A JP2000249194 A JP 2000249194A JP 2002062842 A JP2002062842 A JP 2002062842A
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
    • H04N9/3185—Geometric adjustment, e.g. keystone or convergence

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロジェクタからスクリーンに投影される映
像の歪み及びずれを補正する投射映像補正システム及び
その方法を提供する。 【解決手段】 本発明の投射映像補正システムは、プロ
ジェクタ１と、スクリーン３の位置・傾きを撮影するカ
メラ４と、カメラ４で撮影した映像から映像処理によっ
てスクリーン位置・傾きを検出するスクリーン位置検出
部５と、そのスクリーン位置・傾きの情報を使ってプロ
ジェクタ光学系をシミュレーションし、プロジェクタに
出力すべき映像を生成する投影映像生成部２とを備え
る。入力映像は、三次元グラフィックスのテクスチャマ
ップ処理を行うことで、検出された位置に配置されたス
クリーン上に対応付けられ、さらにプロジェクタ１の液
晶パネル面に上述の三次元グラフィックスシーンをレン
ダリングすることで、映像を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投射映像補正シス
テム及びその方法に関し、特にプロジェクタにより投射
されるスクリーンの位置や傾きに起因する映像の幾何歪
みと投射位置ずれとを補正する投射映像補正システム及
びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶プロジェクタなどの投射型表
示装置では、スクリーンを適切な位置に設置しないと、
投射された映像に台形歪みなどの幾何歪みが生じたり、
スクリーン領域から投射映像がはみ出すなどの不具合が
あった。
【０００３】このような台形歪みを補正する方法として
は、電気的に台形歪み補正する補正方法または光学的に
台形歪み補正する補正方法といった２つの方法が一般的
に知られている。
【０００４】図１０には、従来の台形歪み補正装置の概
略構成が示されている。電気的に台形歪みを補正する方
法は、図１０に示されるように、映像回路６１により液
晶パネル５５の表示面に投射映像とは逆の台形歪みのあ
る映像画面を表示し、これを拡大投射することにより、
投射画面の台形歪みを補正するものである。
【０００５】光学的に台形歪み補正する方法は、図１０
に示されるように、液晶プロジェクタ本体５１内に設け
られるコンデンサレンズ５６の傾きを調整することによ
り、映像の台形歪みを補正するものである。
【０００６】また、コンデンサレンズ５６を傾けること
なく、液晶パネル５５自体を傾けるような構造を採用す
ることで、映像の台形歪みを補正するものである。
【０００７】例えば、以上のような方法により台形歪み
補正を行うもとのとして、特開２０００−１２２６１７
号公報には、自動的に投射画面に生じた台形歪み補正を
行う台形歪み補正装置が開示されている。
【０００８】図１０に基づいて、上記従来の台形歪み補
正装置を説明する。図１０に示されるように、従来の台
形歪み補正装置では、液晶プロジェクタ本体５１前面の
異なる位置に複数設けられた第１の距離センサ８０及び
第２の距離センサ８１から構成されている。各距離セン
サ８０，８１は、スクリーン５９との距離をそれぞれ検
出する。
【０００９】制御マイコン８２は、これら各距離センサ
８０，８１の検出結果に基づいてスクリーン５９に対す
る液晶プロジェクタ本体５１の傾斜角を算出し、この算
出された傾斜角に基づき、液晶パネル５５の投射映像光
が本体５１の傾斜角に起因する投射画面の台形歪み形状
とは逆の台形歪み形状となるように、各ライン毎の画素
データの間引き調整が可能な映像処理回路６１を制御す
る。これにより、ユーザの煩雑な操作を必要とせず、自
動的に投射画面に生じた台形歪み補正を行う。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例に示される台形歪み補正装置は、以下に示されるよ
うな問題点を有していた。
【００１１】従来の電気的あるいは光学的に歪みを補正
する方法では、光軸回りの回転補正、垂直方向だけでな
く水平方向の傾きで生じる幾何歪みに対する補正が困難
であるため、プロジェクタの投射領域内で任意の傾き、
位置にある投射スクリーンに対しての映像補正ができな
いという第１の問題があった。
【００１２】また、従来の１台の液晶プロジェクタで
は、１つのスクリーン、１つの入力映像に対してしか補
正できないため、プロジェクタ投射領域内で任意の傾
き、位置にある複数の投射スクリーンに対しての自動映
像補正ができないという第２の問題があった。
【００１３】本発明は、上述される問題点に鑑みて成さ
れたものであり、プロジェクタの投射領域に配置される
投射スクリーンの形状、傾き、及び設置位置に応じて、
投射映像を補正する投射映像補正システム及びその方法
を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、プロジェクタから既知の大
きさのスクリーンに投射する映像を補正する投射映像補
正システムであって、プロジェクタの投射領域に存在す
るスクリーンを撮影する撮影手段と、撮影手段により撮
影されたスクリーンの映像から該スクリーンの位置を検
出する検出手段と、検出手段により検出されたスクリー
ンの位置に基づいてプロジェクタから投射する映像を補
正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、検出手段は、撮影手段により撮影されたス
クリーンの映像から該スクリーンにおける少なくとも３
つの頂点の座標を検出し、検出された３つの頂点から３
元２次方程式を生成し、生成された３元２次方程式の解
を所定の演算方式により算出し、算出された解に基づい
て撮影手段における３つの頂点の空間座標を算出し、撮
影手段における空間座標をプロジェクタの空間座標へと
変換することにより、スクリーンの位置を検出すること
を特徴とする。
【００１６】請求項３記載の発明は、プロジェクタから
任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する投
射映像補正システムであって、プロジェクタの投射領域
に存在するスクリーンを撮影する複数の撮影手段と、複
数の撮影手段により撮影されたスクリーンの映像から該
スクリーンの位置及び形状を検出する検出手段と、検出
手段により検出されたスクリーンの位置及び形状に基づ
いてプロジェクタから投射する映像を補正する補正手段
と、を有することを特徴とする。
【００１７】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、検出手段は、複数の撮影手段により撮影さ
れたスクリーンの映像から該スクリーンの形状を特定
し、特定されたスクリーンの形状における少なくとも３
つの頂点の座標を検出し、３つの頂点の座標から３元２
次方程式を生成し、生成された３元２次方程式の解を所
定の算出方法により算出し、算出された解に基づいて複
数の撮影手段における３つの頂点の空間座標を算出し、
複数の撮影手段における空間座標をプロジェクタにおけ
る空間座標へと変換することにより、スクリーンの位置
及び形状を検出することを特徴とする。
【００１８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、検出手段は、スクリーンの形状を特定する
際に、長方形に近似するように特定することを特徴とす
る。
【００１９】請求項６記載の発明は、プロジェクタから
任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する投
射映像補正システムであって、プロジェクタの投射領域
に存在するスクリーンの像を抽出するスクリーン像抽出
手段と、スクリーン像抽出手段により抽出されたスクリ
ーン像からから該スクリーンの位置及び形状を検出する
検出手段と、検出手段により検出されたスクリーンの位
置及び形状に基づいてプロジェクタから投射する映像を
補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、検出手段は、スクリーン像抽出手段により
抽出されたスクリーン像における少なくとも３つの頂点
の座標を検出し、３つの頂点の座標から３元２次方程式
を生成し、生成された３元２次方程式の解を所定の演算
方式により算出し、算出された解に基づいてスクリーン
像抽出手段により抽出されたスクリーン像における３つ
の空間座標を算出し、スクリーン像における空間座標を
プロジェクタにおける空間座標へと変換することによ
り、スクリーンの位置及び形状を検出することを特徴と
する。
【００２１】請求項８記載の発明は、プロジェクタから
任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する投
射映像補正システムであって、プロジェクタの投射領域
に存在する複数のスクリーンを個々に撮影する複数の撮
影手段と、複数の撮影手段により撮影された個々のスク
リーンの位置及び形状を検出する検出手段と、検出手段
により検出された個々のスクリーンの位置及び形状に基
づいてプロジェクタから投射する各スクリーン毎に異な
る映像を補正する補正手段と、を有することを特徴とす
る。
【００２２】請求項９記載の発明は、請求項８記載の発
明において、複数のスクリーンは、個々のスクリーン毎
に異なる識別マークを有し、検出手段により識別マーク
に基づいて個々のスクリーンの位置を検出することを特
徴とする。
【００２３】請求項１０記載の発明は、請求項１から９
のいずれか１項に記載の発明において、補正手段は、プ
ロジェクタの光学系を透視変換モデルに近似した３次元
仮想空間で構築し、スクリーンに相当する位置に入力映
像を配置し、プロジェクタの液晶パネルに相当する位置
に仮想的な撮像面を配置し、３次元仮想空間像を生成す
ることでスクリーンに投射する映像を補正することを特
徴とする。
【００２４】請求項１１記載の発明は、プロジェクタか
ら既知の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正システムであって、プロジェクタの投射領
域に存在するスクリーンの三次元空間位置を測定する三
次元空間位置測定手段と、三次元空間位置測定手段によ
り測定されたスクリーンの三次元空間位置に基づいてス
クリーンの位置を検出する検出手段と、検出手段により
検出されたスクリーンの位置に基づいてプロジェクタか
ら投射する映像を補正する補正手段と、を有することを
特徴とする。
【００２５】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の発明において、三次元空間位置測定手段は、スクリー
ンに設けられ、該スクリーンの三次元空間位置の情報を
送信する送信部と、送信部から送信される三次元空間位
置の情報を受信する受信部と、から構成されることを特
徴とする。
【００２６】請求項１３記載の発明は、プロジェクタか
ら既知の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正システムであって、プロジェクタの投射領
域に存在する複数のスクリーンの三次元空間位置を測定
する三次元空間位置測定手段と、三次元空間位置測定手
段により測定された個々のスクリーンの三次元空間位置
に基づいて各スクリーンの位置を検出する検出手段と、
検出手段により検出された各スクリーンの位置に基づい
てプロジェクタから投射する該各スクリーン毎に異なる
映像を補正する補正手段と、を有することを特徴とす
る。
【００２７】請求項１４記載の発明は、請求項１３記載
の発明において、三次元空間位置測定手段は、各スクリ
ーン毎に設けられ、該各スクリーン毎の三次元空間位置
の情報を送信する送信部と、送信部から送信される各ス
クリーン毎の三次元空間位置の情報を受信する受信部
と、から構成されることを特徴とする。
【００２８】請求項１５記載の発明は、請求項１３また
は１４記載の発明において、複数のスクリーンは、個々
のスクリーン毎に異なる識別マークを有し、検出手段に
より識別マークに基づいて個々のスクリーンの位置を検
出することを特徴とする。
【００２９】請求項１６記載の発明は、プロジェクタか
ら任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正システムであって、プロジェクタの投射領
域に存在するスクリーンの三次元空間位置を測定する三
次元空間位置測定手段と、三次元空間位置測定手段によ
り測定されたスクリーンの三次元空間位置に基づいてス
クリーンの位置及び形状を検出する検出手段と、検出手
段により検出されたスクリーンの位置及び形状に基づい
てプロジェクタから投射する映像を補正する補正手段
と、を有することを特徴とする。
【００３０】請求項１７記載の発明は、請求項１６記載
の発明において、三次元空間位置測定手段は、スクリー
ンに設けられ、該スクリーンの三次元空間位置の情報を
送信する送信部と、送信部から送信される三次元空間位
置の情報を受信する受信部と、から構成されることを特
徴とする。
【００３１】請求項１８記載の発明は、プロジェクタか
ら任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正システムであって、プロジェクタの投射領
域に存在する複数のスクリーンの三次元空間位置を測定
する三次元空間位置測定手段と、三次元空間位置測定手
段により測定された個々のスクリーンの三次元空間位置
に基づいて各スクリーンの位置及び形状を検出する検出
手段と、検出手段により検出された各スクリーンの位置
及び形状に基づいてプロジェクタから投射する該各スク
リーン毎に異なる映像を補正する補正手段と、を有する
ことを特徴とする。
【００３２】請求項１９記載の発明は、請求項１８記載
の発明において、三次元空間位置測定手段は、各スクリ
ーン毎に設けられ、該各スクリーン毎の三次元空間位置
の情報を送信する送信部と、送信部から送信される各ス
クリーン毎の三次元空間位置の情報を受信する受信部
と、から構成されることを特徴とする。
【００３３】請求項２０記載の発明は、請求項１８また
は１９記載の発明において、複数のスクリーンは、個々
のスクリーン毎に異なる識別マークを有し、検出手段に
より識別マークに基づいて個々のスクリーンの位置を検
出することを特徴とする。
【００３４】請求項２１記載の発明は、プロジェクタか
ら任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正システムであって、プロジェクタは、スク
リーンに対して参照パターンを投射し、参照パターンを
投射されたスクリーンを撮影する撮影手段と、参照パタ
ーンと撮影手段により撮影されたスクリーンに投射され
た参照パターンとの比較結果並びにプロジェクタ及び撮
影手段の配置情報とに基づいてスクリーンの位置及び形
状を検出する検出手段と、検出手段により検出されたス
クリーンの位置に基づいてプロジェクタから投射する映
像を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【００３５】請求項２２記載の発明は、請求項１１から
２１のいずれか１項に記載の発明において、補正手段
は、プロジェクタの光学系を透視変換モデルに近似した
３次元仮想空間で構築し、スクリーンに相当する位置に
入力映像を配置し、プロジェクタの液晶パネルに相当す
る位置に仮想的な撮像面を配置し、３次元仮想空間像を
生成することでスクリーンに投射する映像を補正するこ
とを特徴とする。
【００３６】請求項２３記載の発明は、プロジェクタか
ら既知の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正方法であって、プロジェクタの投射領域に
存在するスクリーンを撮影する撮影ステップと、撮影ス
テップにより撮影されたスクリーンの映像から該スクリ
ーンの位置を検出する検出ステップと、検出ステップに
より検出されたスクリーンの位置に基づいてプロジェク
タから投射する映像を補正する補正ステップと、を有す
ることを特徴とする。
【００３７】請求項２４記載の発明は、請求項２３記載
の発明において、検出ステップは、撮影ステップにより
撮影されたスクリーンの映像から該スクリーンにおける
少なくとも３つの頂点の座標を検出し、検出された３つ
の頂点から３元２次方程式を生成し、生成された３元２
次方程式の解を所定の演算方式により算出し、算出され
た解に基づいて撮影ステップにおける３つの頂点の空間
座標を算出し、撮影ステップにおける空間座標をプロジ
ェクタの空間座標へと変換することにより、スクリーン
の位置を検出することを特徴とする。
【００３８】請求項２５記載の発明は、プロジェクタか
ら任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正方法であって、プロジェクタの投射領域に
存在するスクリーンを少なくとも２以上の異なる角度か
ら撮影する撮影ステップと、撮影ステップにより撮影さ
れた夫々のスクリーンの映像から該スクリーンの位置及
び形状を検出する検出ステップと、検出ステップにより
検出されたスクリーンの位置及び形状に基づいてプロジ
ェクタから投射する映像を補正する補正ステップと、を
有することを特徴とする。
【００３９】請求項２６記載の発明は、請求項２５記載
の発明において、検出ステップは、撮影ステップにより
撮影された夫々のスクリーンの映像から該スクリーンの
形状を特定し、特定されたスクリーンの形状における少
なくとも３つの頂点の座標を検出し、３つの頂点の座標
から３元２次方程式を生成し、生成された３元２次方程
式の解を所定の算出方法により算出し、算出された解に
基づいて複数の撮影ステップにおける３つの頂点の空間
座標を算出し、複数の撮影ステップにおける空間座標を
プロジェクタにおける空間座標へと変換することによ
り、スクリーンの位置及び形状を検出することを特徴と
する。
【００４０】請求項２７記載の発明は、請求項２６記載
の発明において、検出ステップは、スクリーンの形状を
特定する際に、長方形に近似するように特定することを
特徴とする。
【００４１】請求項２８記載の発明は、プロジェクタか
ら任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正方法であって、プロジェクタの投射領域に
存在するスクリーンの像を抽出するスクリーン像抽出ス
テップと、スクリーン像抽出ステップにより抽出された
スクリーン像からから該スクリーンの位置及び形状を検
出する検出ステップと、検出ステップにより検出された
スクリーンの位置及び形状に基づいてプロジェクタから
投射する映像を補正する補正ステップと、を有すること
を特徴とする。
【００４２】請求項２９記載の発明は、請求項２８記載
の発明において、検出ステップは、スクリーン像抽出ス
テップにより抽出されたスクリーン像における少なくと
も３つの頂点の座標を検出し、３つの頂点の座標から３
元２次方程式を生成し、生成された３元２次方程式の解
を所定の演算方式により算出し、算出された解に基づい
てスクリーン像抽出ステップにより抽出されたスクリー
ン像における３つの空間座標を算出し、スクリーン像に
おける空間座標をプロジェクタにおける空間座標へと変
換することにより、スクリーンの位置及び形状を検出す
ることを特徴とする。
【００４３】請求項３０記載の発明は、プロジェクタか
ら任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正方法であって、プロジェクタの投射領域に
存在する複数のスクリーンを個々に撮影する撮影ステッ
プと、撮影ステップにより撮影された個々のスクリーン
の位置及び形状を検出する検出ステップと、検出ステッ
プにより検出された個々のスクリーンの位置及び形状に
基づいてプロジェクタから投射する各スクリーン毎に異
なる映像を補正する補正ステップと、を有することを特
徴とする。
【００４４】請求項３１記載の発明は、請求項３０記載
の発明において、複数のスクリーンは、個々のスクリー
ン毎に異なる識別マークを有し、検出ステップにより識
別マークに基づいて個々のスクリーンの位置を検出する
ことを特徴とする。
【００４５】請求項３２記載の発明は、請求項２３から
３１のいずれか１項に記載の発明において、補正ステッ
プは、プロジェクタの光学系を透視変換モデルに近似し
た３次元仮想空間で構築し、スクリーンに相当する位置
に入力映像を配置し、プロジェクタの液晶パネルに相当
する位置に仮想的な撮像面を配置し、３次元仮想空間像
を生成することでスクリーンに投射する映像を補正する
ことを特徴とする。
【００４６】請求項３３記載の発明は、プロジェクタか
ら既知の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正方法であって、プロジェクタの投射領域に
存在するスクリーンの三次元空間位置を測定する三次元
空間位置測定ステップと、三次元空間位置測定ステップ
により測定されたスクリーンの三次元空間位置に基づい
てスクリーンの位置を検出する検出ステップと、検出ス
テップにより検出されたスクリーンの位置に基づいてプ
ロジェクタから投射する映像を補正する補正ステップ
と、を有することを特徴とする。
【００４７】請求項３４記載の発明は、プロジェクタか
ら既知の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正方法であって、プロジェクタの投射領域に
存在する複数のスクリーンの三次元空間位置を測定する
三次元空間位置測定ステップと、三次元空間位置測定ス
テップにより測定された個々のスクリーンの三次元空間
位置に基づいて各スクリーンの位置を検出する検出ステ
ップと、検出ステップにより検出された各スクリーンの
位置に基づいてプロジェクタから投射する該各スクリー
ン毎に異なる映像を補正する補正ステップと、を有する
ことを特徴とする。
【００４８】請求項３５記載の発明は、請求項３４記載
の発明において、複数のスクリーンは、個々のスクリー
ン毎に異なる識別マークを有し、検出ステップにより識
別マークに基づいて個々のスクリーンの位置を検出する
ことを特徴とする。
【００４９】請求項３６記載の発明は、プロジェクタか
ら任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正方法であって、プロジェクタの投射領域に
存在するスクリーンの三次元空間位置を測定する三次元
空間位置測定ステップと、三次元空間位置測定ステップ
により測定されたスクリーンの三次元空間位置に基づい
てスクリーンの位置及び形状を検出する検出ステップ
と、検出ステップにより検出されたスクリーンの位置及
び形状に基づいてプロジェクタから投射する映像を補正
する補正ステップと、を有することを特徴とする。
【００５０】請求項３７記載の発明は、プロジェクタか
ら任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正方法であって、プロジェクタの投射領域に
存在する複数のスクリーンの三次元空間位置を測定する
三次元空間位置測定ステップと、三次元空間位置測定ス
テップにより測定された個々のスクリーンの三次元空間
位置に基づいて各スクリーンの位置及び形状を検出する
検出ステップと、検出ステップにより検出された各スク
リーンの位置及び形状に基づいてプロジェクタから投射
する該各スクリーン毎に異なる映像を補正する補正ステ
ップと、を有することを特徴とする。
【００５１】請求項３８記載の発明は、請求項３７記載
の発明において、複数のスクリーンは、個々のスクリー
ン毎に異なる識別マークを有し、検出ステップにより識
別マークに基づいて個々のスクリーンの位置を検出する
ことを特徴とする。
【００５２】請求項３９記載の発明は、プロジェクタか
ら任意の大きさのスクリーンに投射する映像を補正する
投射映像補正方法であって、プロジェクタからスクリー
ンに対して参照パターンを投射する投射ステップと、参
照パターンを投射されたスクリーンを撮影する撮影ステ
ップと、参照パターンと撮影ステップにより撮影された
スクリーンに投射された参照パターンとの比較結果並び
にプロジェクタ及び撮影ステップの配置情報とに基づい
てスクリーンの位置及び形状を検出する検出ステップ
と、検出ステップにより検出されたスクリーンの位置に
基づいてプロジェクタから投射する映像を補正する補正
ステップと、を有することを特徴とする。
【００５３】請求項４０記載の発明は、請求項３９記載
の発明において、補正ステップは、プロジェクタの光学
系を透視変換モデルに近似した３次元仮想空間で構築
し、スクリーンに相当する位置に入力映像を配置し、プ
ロジェクタの液晶パネルに相当する位置に仮想的な撮像
面を配置し、３次元仮想空間像を生成することでスクリ
ーンに投射する映像を補正することを特徴とする。
【００５４】〈作用〉本発明の投射映像補正システム
は、プロジェクタと、予め大きさが既知のスクリーン
と、スクリーン位置を検出するためのカメラと、カメラ
により撮影されたスクリーン映像からスクリーンの配置
される位置を算出するスクリーン位置算出部と、スクリ
ーンの傾き・位置に対応して入力映像を加工生成する投
射映像生成部と、から構成される。このような構成を採
用し、プロジェクタ及びスクリーンの光学系を空間シミ
ュレーションすることで、プロジェクタが投射スクリー
ンに対して投射すべき映像を加工生成する。
【００５５】
【発明の実施形態】次に、添付図面を参照しながら本発
明の実施形態である投射映像補正システム及びその方法
を詳細に説明する。図１から図８を参照すると、本発明
に係る投射映像補正システム及びその方法の実施の形態
が示されている。
【００５６】〈第１の実施形態〉図１は、本発明の実施
形態である投射映像補正システムの概略を示すブロック
構成図である。図１において、本発明の第１の実施形態
である投射映像補正システムは、プロジェクタ１と、投
影映像生成部２と、スクリーン３と、カメラ４と、スク
リーン位置検出部５と、を有して構成されている。
【００５７】プロジェクタ１は、後述される投影映像生
成部２によって加工処理が施された映像信号が入力さ
れ、当該入力された映像信号に基づいてスクリーン３に
対して映像を投射する。
【００５８】投影映像生成部２は、後述されるスクリー
ン位置検出部５で検出されたスクリーン３の位置情報に
基づいて、プロジェクタ１からスクリーン３に投射した
際に、補正処理が施された映像が表示されるように入力
映像を加工処理し、プロジェクタ１に映像信号を出力す
る。
【００５９】スクリーン３は、プロジェクタ１の投影領
域内、及びカメラ４の撮影領域内の任意の位置に設置さ
れる映像投影可能な物体／面であり、その大きさは既知
のものとする。
【００６０】カメラ４は、任意の位置に設置されるスク
リーン３を撮影し、当該撮影したスクリーン３のカメラ
映像をスクリーン位置検出部５へ出力する。
【００６１】スクリーン位置検出部５は、カメラ４によ
り撮影したスクリーン３のカメラ映像が入力され、この
入力されたカメラ映像を処理することにより、スクリー
ン３の位置情報を検出する。
【００６２】図２は、本発明の第１の実施形態における
スクリーン位置検出部及び投影映像生成部の処理例を示
すフローチャートである。なお、図２において、ステッ
プＳ１００として示されるステップＳ１０１からステッ
プＳ１０６までの処理をスクリーン位置検出部５で行
い、ステップＳ１１０として示されるステップＳ１１１
からステップＳ１１４までの処理を投影映像生成部２で
行うものとする。
【００６３】スクリーン位置検出部５の処理例を以下に
示す。まず、カメラ４からスクリーン３を撮影したカメ
ラ映像を取り込む（ステップＳ１０１）。次に、取り込
んだカメラ映像から長方形形状のスクリーン３の３つ頂
点（端点）のカメラ映像座標を検出する（ステップＳ１
０２）。例えば、検出された３つの頂点をそれぞれ別の
色で着色して映像処理することにより、カメラ映像中に
おける３つの頂点の位置を容易に検出することができ
る。
【００６４】カメラ空間座標（ｘ，ｙ，ｚ）の座標系
は、カメラレンズ位置を原点として、光軸方向を＋Ｚ
軸、ＸＹ軸はカメラ映像におけるＸＹ軸とそれぞれ平行
な座標系のことである。
【００６５】任意のカメラ空間座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、
カメラ映像中から検出した頂点座標（ｐ，ｑ）に対応す
るとすれば、あるパラメータｒ、関数Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ
とを使って、（Ｆｙ（ｐ，ｑ，ｒ）， Ｆｚ（ｐ，１，
ｒ））のように表現できることが知られている。
【００６６】各関数Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚは、カメラの光学
モデルによって定まるが、ここでは、カメラ４の光学モ
デルがレンズの歪み無視できる理想的な透視変換モデル
とした場合を例にして、図３を参照しながら説明する。
【００６７】図３は、本発明の第１の実施形態における
カメラの光学モデルの例を示す図である。図３におい
て、カメラ映像中の座標ｙは、カメラ撮像面４１では、
ｑ＝ｙ＊ｆ／ｚに対応付けられる。ここで、ｒ＝ｚ／ｆ
とおけば、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（ｒ＊ｐ，ｒ＊ｑ，ｒ＊
ｆ）となり、３つの頂点では、３つのパラメータとな
る。つまり、カメラ空間座標におけるスクリーンの横方
向のベクトルｕ及び縦方向のベクトルｖを３つのパラメ
ータで表現することができる。スクリーンの大きさは既
知であるので、幅をＷとすると｜ｕ｜＝ Ｗ、高さをＨ
とすると｜ｖ｜＝Ｈ、また、ｕとｖとは互いに垂直なの
で、ｕ・ｖ＝０となり、以上３つの方程式を生成するこ
とができる（ステップＳ１０３）。
【００６８】ステップＳ１０３により生成された３つの
方程式は、３元２次方程式となり、３つのパラメータの
解を求めることができる（ステップＳ１０４）。例え
ば、ニュートン法などの手法が適用可能で、３つのパラ
メータｒの解の範囲が予測できるので、適切な初期値を
与えることが可能となり、適切な解を求めることができ
る。
【００６９】以上の３つのパラメータが定まると、上述
の３頂点のカメラ空間座標を算出することができる（ス
テップＳ１０５）。
【００７０】例えば、上述の例では、カメラレンズの歪
みを無視した場合を示したが、カメラレンズの歪みを考
慮したとしても、変数パラメータの数は変わらないの
で、同様の手法によってカメラ空間座標を算出すること
ができる。
【００７１】次に、上述のされる３つの頂点の座標値を
カメラ空間座標系からプロジェクタ空間座標系に変換す
る（ステップＳ１０６）。ここでは、カメラ４とプロジ
ェクタ１の位置関係は予め計測済みで、変換行列も算出
済みであるとする。プロジェクタ座標系もカメラ座標系
と同様に、プロジェクタレンズ位置を原点として、光軸
方向を＋Ｚ軸、ＸＹ軸はプロジェクタ映像におけるＸＹ
軸とそれぞれ平行な座標系のことである。
【００７２】投影映像生成部２の処理例を以下に示す。
プロジェクタ座標系において、プロジェクタ光学系のシ
ミュレーション処理を行う。まず、ステップＳ１０６に
おいてカメラ座標系からプロジェクタ座標系に変換した
３つの頂点座標から、長方形のスクリーンのもう１つの
頂点座標を算出し、仮想的なスクリーン面としてのポリ
ゴンを生成する（ステップＳ１１１）。
【００７３】次に、入力映像を３次元グラフィックス処
理のテクスチャマッピング手法を用いて、上述のポリゴ
ンに貼り付けて、仮想の投影表示された映像を生成する
（ステップＳ１１２）。
【００７４】次に、プロジェクタ１のプロジェクタレン
ズ焦点距離の位置に仮想的なスクリーンを設け、プロジ
ェクタ光学系の透視変換処理で仮想の投影表示された映
像をそのスクリーン面にレンダリングすることで、プロ
ジェクタ１の入力となる映像を生成する（ステップＳ１
１３）。
【００７５】図４は、本発明の第１の実施形態における
レンダリング処理を示す図である。上述の図３の場合と
比較すると、スクリーン３対しては仮想投影映像（テク
スチャ映像）３１があり、カメラ撮像面４１に対しては
プロジェクタ１の液晶パネル面１１がある。プロジェク
タ１もカメラ４と同様の透視変換の光学モデルであるの
で、液晶パネル１１の各画素は、テクスチャ映像３１を
透視変換することで算出することができる。
【００７６】ステップＳ１１３で生成された映像は、プ
ロジェクタ１に出力される（ステップＳ１１４）。も
し、スクリーン位置を繰り返し算出する必要があれば、
ステップＳ１１１に戻る。もし、スクリーン位置が同じ
で、映像のみを更新する場合は、ステップＳ１１２から
ステップＳ１１４までの処理を繰り返せばよい。
【００７７】また、本発明の第１の実施形態において、
複数のスクリーンが存在する場合であっても、例えば、
各スクリーンに識別可能なマークを付しておき、映像処
理の際に各スクリーンの位置を個別に検出し、当該各ス
クリーンに対応したポリゴンを配置して、それぞれに入
力映像をテクスチャマッピングすることで、上述のステ
ップＳ１１３と同様の処理でプロジェクタ１への入力と
なる投影映像を補正することが可能である。
【００７８】本発明の第１の実施形態によれば、配置さ
れたスクリーンの位置を検出し、プロジェクタとスクリ
ーンとの空間配置及び光学系をシミュレーションするこ
とで映像補正を行うように構成することで、プロジェク
タ投射領域内の任意の位置にあるスクリーンに対して、
スクリーン上に歪み及び投射位置ずれのない正常な映像
を表示することができる。
【００７９】〈第２の実施形態〉図５は、本発明の第２
の実施形態である投射映像補正システムの概略を示すブ
ロック構成図である。図５において、本発明の第２の実
施形態であるプロジェクタ映像補正システムは、プロジ
ェクタ１と、投影映像生成部２と、スクリーン位置検出
部５と、スクリーン６と、マルチカメラ７と、を有して
構成されている。
【００８０】本発明の第２の実施形態は、本発明の第１
の実施形態における既知の大きさのスクリーン３及びカ
メラ４の代わりに、任意の大きさのスクリーン６及びス
テレオカメラなどのマルチカメラ７を置き換えた構成と
なっている。
【００８１】スクリーン位置検出部５は、スクリーン６
をマルチカメラ７で撮影し、そのカメラ映像に処理を施
し、三角測量の原理を応用することで、スクリーン６の
形状を検出し、必要であれば、当該検出した形状を長方
形に近似させる。このような複数カメラを利用した撮影
物体の形状測定は、当該技術分野においては周知の手法
を用いる。
【００８２】但し、スクリーンに何も目印がない場合
は、どの辺が上辺であるかを特定することができず、ス
クリーンの向き（設置方向）まで検出できないので、ス
クリーン方向の検出処理を行う必要がある。
【００８３】図６は、本発明の第２の実施形態における
スクリーン方向検出の処理例を示すフローチャートであ
る。図６に示されるスクリーン方向検出は、図２に示さ
れるスクリーン位置検出部５による処理の後段に設けら
れる。
【００８４】図６において、スクリーン位置検出部５
は、各辺のＹ座標平均値を求める（ステップＳ１２
１）、次に、ステップＳ１２２では、唯一のＹ座標平均
値が最大の辺を選択するが、同じ値の辺があれば、各辺
のＺ座標平均値を求める（ステップＳ１２３）。
【００８５】ここで、唯一の辺を選択（特定）できた場
合には、ステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２３に
進んだ場合、Ｚ座標平均値の最大値の辺を選択し（ステ
ップＳ１２４）、ステップＳ１２５に進む。ステップＳ
１２５では、選択した辺を上辺として、図２のステップ
Ｓ１１１へ処理を移行する。プロジェクタの投影される
側がスクリーン表面である。
【００８６】また、スクリーン面上に何らかの目印（マ
ーキング）が施されている場合には、映像処理によって
スクリーンの向きを検出することも可能である。
【００８７】スクリーンの形状及び向きを検出した後
は、本発明の第１の実施形態における投影映像生成部２
と同様の処理を行うことで、プロジェクタ１の入力とな
る映像信号を生成する。
【００８８】本発明の第２の実施形態によれば、スクリ
ーンの形状及び方向をマルチカメラを使って検出するよ
うに構成しているため、プロジェクタ投射領域内の任意
の位置に設けられた任意の形状のスクリーンに対して、
当該スクリーン上に投射される映像に歪み及び投射位置
ずれがなく、正常な映像を表示することができる。
【００８９】このとき、マルチカメラを距離計測レンジ
ファインダに置き換えて構成することも可能である。距
離計測用レンジファインダは、レーザや超音波により、
プロジェクタの投射領域に設けられるスクリーンの位置
及び形状を測定するものであり、測定された結果に基づ
いて上述されるような投射映像の補正を行う。
【００９０】また、本実施形態では、複数のスクリーン
があっても、例えば各スクリーンに識別可能なマークを
付しているため、映像処理の際、各スクリーン毎に個別
に位置を検出でき、各スクリーンに対応したポリゴンを
配置し、それぞれに入力映像をテクスチャマッピングす
ることで、ステップＳ１１３と同様の処理によってプロ
ジェクタの入力となる投影映像を生成することが可能で
ある。
【００９１】〈第３の実施形態〉図７は、本発明の第３
の実施形態である投射映像補正システムの概略を示すブ
ロック構成図である。図７において、本発明の実施形態
であるプロジェクタ映像補正システムは、プロジェクタ
１と、投影映像生成部２と、スクリーン位置検出部５
と、三次元位置センサ（トランスミッタ）８と、三次元
位置センサ（レシーバ）９と、スクリーン１０と、を有
して構成されている。
【００９２】本発明の第３の実施形態においては、上述
される本発明の第１及び第２の実施形態において、スク
リーン位置を検出するために用いられたカメラに代え
て、スクリーン１０に接続された三次元位置センサ（ト
ランスミッタ）８及び三次元位置センサ（レシーバ）９
が設けられた構成となっている。
【００９３】三次元位置センサ（レシーバ）９は、三次
元位置センサ（トランスミッタ）８が発信する無線、超
音波、磁場などの信号を受信する。その受信データを使
って、スクリーン位置検出部５において、三次元位置セ
ンサ（トランスミッタ）８の位置・傾きを検出する。た
だし、１つのスクリーンに対して、１つの三次元位置セ
ンサを使う場合、スクリーンの大きさを検出することで
きないので、予めスクリーンの大きさ情報をスクリーン
位置検出部５で保持しておく必要がある。
【００９４】本発明の第３の実施形態では、スクリーン
の位置を三次元位置センサを使って検出するように構成
しているため、映像処理ではスクリーン位置の検出が困
難な場合でも、安定してスクリーン位置を検出すること
ができ、スクリーン上に歪み及び投射位置ずれなく正常
な映像を表示することができる。
【００９５】〈第４の実施形態〉図８は、本発明の第４
の実施形態である投射映像補正システムの概略を示すブ
ロック構成図である。図８において、本発明の第４の実
施形態であるプロジェクタ映像補正システムは、プロジ
ェクタ１と、投影映像生成部２と、スクリーン位置検出
部５と、各スクリーン１０ａ〜１０ｃ毎に接続されてい
る三次元位置センサ（トランスミッタ）８ａ〜８ｃと、
三次元位置センサ（レシーバ）９と、複数のスクリーン
１０ａ〜１０ｃと、を有して構成されている。
【００９６】複数の三次元位置センサ（トランスミッ
タ）８ａ〜８ｃは、互いに区別するために、異なる番号
が割り当てられており、各番号と、スクリーンの大きさ
と、入力映像の対応が記述された情報がスクリーン位置
検出部５で保持されている。
【００９７】三次元位置センサ（レシーバ）９は、各三
次元位置センサ（トランスミッタ）８ａ〜８ｃの位置を
各番号別に検出する。よって、各スクリーン１０ａ〜１
０ｃの配置を検出することができる。
【００９８】次に、プロジェクタ光学系のシミュレーシ
ョン処理を行うが、本発明の第１の実施形態と同様に、
各スクリーン１０ａ〜１０ｃに対応するポリゴンを生成
し、各ポリゴンに各入力映像のテクスチャマッピング処
理を行い、レンダリングすることで、プロジェクタ１の
入力となる映像を生成する。
【００９９】本発明の第４の実施形態では、複数のスク
リーンの位置を検出するように構成されているため、プ
ロジェクタの投射領域内に複数の異なる位置・方向にあ
る複数のスクリーンに、異なる映像を歪み及び投射位置
ずれなく正常に表示することができる。
【０１００】〈第５の実施形態〉図９は、本発明の第５
の実施形態である投射映像補正システムの概略を示すブ
ロック構成図である。図９において、本発明の第５の実
施形態であるプロジェクタ映像補正システムは、プロジ
ェクタ１と、投影映像生成部２と、スクリーン位置検出
部５と、マルチカメラ７と、各スクリーン１０ａ〜１０
ｃ毎に接続された三次元位置センサ（トランスミッタ）
８ａ〜８ｃと、三次元位置センサ（レシーバ）９と、複
数のスクリーン１０ａ〜１０ｃと、を有して構成されて
いる。
【０１０１】マルチカメラ７は、本発明の第２の実施形
態で用いられるものと同様に、各スクリーン１０ａ〜１
０ｃを撮影し、そのカメラ映像にスクリーン位置検出部
５で処理を施し、三角測量の原理を応用することで、各
スクリーン１０ａ〜１０ｃの形状を検出し、必要であれ
ば、当該検出した形状を長方形に近似させる。このよう
な複数カメラを利用した撮影物体の形状測定は、当該技
術分野においては周知の手法を用いる。
【０１０２】複数の三次元位置センサ（トランスミッ
タ）８ａ〜８ｃは、それぞれ複数のスクリーン１０ａ〜
１０ｃ毎に設けられており、互いに区別するための異な
る番号が割り当てられており、当該各番号と、入力映像
の対応が記述された情報がスクリーン位置検出部５で保
持されている。
【０１０３】三次元位置センサ（レシーバ）９は、各三
次元位置センサ（トランスミッタ）８ａ〜８ｃの位置を
各番号別に検出する。よって、各スクリーン１０ａ〜１
０ｃの配置及びその方向を検出することができる。
【０１０４】次に、プロジェクタ光学系のシミュレーシ
ョン処理を行うが、本発明の第１の実施形態と同様に、
各スクリーン１０ａ〜１０ｃに対応するポリゴンを生成
し、各ポリゴンに各入力映像のテクスチャマッピング処
理を行い、レンダリングすることで、プロジェクタ１の
入力となる映像を生成する。
【０１０５】本発明の第５の実施形態では、複数の任意
の大きさのスクリーンの位置を検出するように構成され
ているため、プロジェクタの投射領域内に複数の異なる
位置・方向にある複数の任意の大きさのスクリーンに、
異なる映像を歪み及び投射位置ずれなく正常に表示する
ことができる。
【０１０６】なお、上述される各実施形態は、本発明の
好適な実施形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変形して実施することが可能である。例
えば、予めプロジェクタから任意の大きさのスクリーン
（投射可能な媒体）に投射する参照パターンを用意して
おき、実際に参照パターンを投射したスクリーンの状況
をカメラにより撮影し、この撮影したスクリーン上に投
射されている参照パターンと元の参照パターンとの比較
結果並びにプロジェクタとカメラの配置関係に基づいて
スクリーンの位置及び形状を検出することも可能であ
る。
【０１０７】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の投射映像補正システム及びその方法によれば、プロジ
ェクタの投影領域内に存在するスクリーンの位置を検出
し、プロジェクタとスクリーンの光学系モデルをシミュ
レーションすることによって、入力映像を加工処理し
て、プロジェクタに出力しているため、プロジェクタの
投影領域内にある任意の位置・傾きのスクリーン面に対
して、歪み及びずれなく正常な映像を投影することがで
きる。
【０１０８】また、本発明の投射映像補正システム及び
その方法によれば、プロジェクタの投影領域内にあるス
クリーン形状を検出し、プロジェクタとスクリーンの光
学系モデルをシミュレーションすることによって、入力
映像を加工処理して、プロジェクタに出力しているた
め、プロジェクタの投影領域内にある任意の位置・形状
のスクリーン面に対して、歪み及び投射位置ずれなく正
常な映像を投影することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるプロジェクタ映
像補正システムの概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における動作例を示す
流れ図である。
【図３】本発明の第１のカメラの光学モデルの例を示す
図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるプロジェクタ
とスクリーンとの空間配置及び光学系をシミュレーショ
ンする例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態であるプロジェクタ映
像補正システムの概略を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のスクリーン方向検出
の動作示す流れ図である。
【図７】本発明の第３の実施形態であるプロジェクタ映
像補正システムの概略を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態であるプロジェクタ映
像補正システムの概略を示すブロック図である。
【図９】本発明の第５の実施形態であるプロジェクタ映
像補正システムの概略を示すブロック図である。
【図１０】従来のプロジェクタシステムの概略を説明す
る図である。
【符号の説明】
１ プロジェクタ ２ 投影映像生成部 ３、６、１０、５９ スクリーン ４ カメラ ５ スクリーン位置検出部 ７ マルチカメラ ８ 三次元位置センサ送信部 ９ 三次元位置センサ受信部 １１ プロジェクタ液晶パネル面 ３１ テクスチャ映像 ４１ カメラ撮像面 ５１ 本体 ５２ 投射レンズ ５３ 光源 ５４ 可視光 ５５ 液晶パネル ５６ コンデンサレンズ ５７ パネル透過光 ５８ 光軸 ６０ 投射画面 ６１ 映像回路 ６２ 入力端子 ８０ 第１の距離センサ ８１ 第２の距離センサ ８２ 制御マイコン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C006 AA01 AA02 AA11 AA22 AC24 AF51 AF52 AF54 BB11 EC11 5C058 AA06 BA23 BA27 BB25 DA11 EA02 EA11 EA12 EA26 EA33 5C061 BB03 BB11 BB15 CC05 EE17 5C080 AA10 BB05 CC03 DD01 DD13 JJ06 JJ07 KK02 KK43

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プロジェクタから既知の大きさのスクリ
    ーンに投射する映像を補正する投射映像補正システムで
    あって、 前記プロジェクタの投射領域に存在する前記スクリーン
    を撮影する撮影手段と、 前記撮影手段により撮影された前記スクリーンの映像か
    ら該スクリーンの位置を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された前記スクリーンの位置に
    基づいて前記プロジェクタから投射する映像を補正する
    補正手段と、 を有することを特徴とする投射映像補正システム。
  2. 【請求項２】 前記検出手段は、 前記撮影手段により撮影された前記スクリーンの映像か
    ら該スクリーンにおける少なくとも３つの頂点の座標を
    検出し、 前記検出された３つの頂点から３元２次方程式を生成
    し、 前記生成された３元２次方程式の解を所定の演算方式に
    より算出し、 前記算出された解に基づいて前記撮影手段における前記
    ３つの頂点の空間座標を算出し、 前記撮影手段における空間座標を前記プロジェクタの空
    間座標へと変換することにより、前記スクリーンの位置
    を検出することを特徴とする請求項１記載の投射映像補
    正システム。
  3. 【請求項３】 プロジェクタから任意の大きさのスクリ
    ーンに投射する映像を補正する投射映像補正システムで
    あって、 前記プロジェクタの投射領域に存在する前記スクリーン
    を撮影する複数の撮影手段と、 前記複数の撮影手段により撮影された前記スクリーンの
    映像から該スクリーンの位置及び形状を検出する検出手
    段と、 前記検出手段により検出された前記スクリーンの位置及
    び形状に基づいて前記プロジェクタから投射する映像を
    補正する補正手段と、 を有することを特徴とする投射映像補正システム。
  4. 【請求項４】 前記検出手段は、 前記複数の撮影手段により撮影された前記スクリーンの
    映像から該スクリーンの形状を特定し、 前記特定されたスクリーンの形状における少なくとも３
    つの頂点の座標を検出し、 前記３つの頂点の座標から３元２次方程式を生成し、 前記生成された３元２次方程式の解を所定の算出方法に
    より算出し、 前記算出された解に基づいて前記複数の撮影手段におけ
    る前記３つの頂点の空間座標を算出し、 前記複数の撮影手段における空間座標を前記プロジェク
    タにおける空間座標へと変換することにより、前記スク
    リーンの位置及び形状を検出することを特徴とする請求
    項３記載の投射映像補正システム。
  5. 【請求項５】 前記検出手段は、 前記スクリーンの形状を特定する際に、長方形に近似す
    るように特定することを特徴とする請求項４記載の投射
    映像補正システム。
  6. 【請求項６】 プロジェクタから任意の大きさのスクリ
    ーンに投射する映像を補正する投射映像補正システムで
    あって、 前記プロジェクタの投射領域に存在する前記スクリーン
    の像を抽出するスクリーン像抽出手段と、 前記スクリーン像抽出手段により抽出された前記スクリ
    ーン像からから該スクリーンの位置及び形状を検出する
    検出手段と、 前記検出手段により検出された前記スクリーンの位置及
    び形状に基づいて前記プロジェクタから投射する映像を
    補正する補正手段と、 を有することを特徴とする投射映像補正システム。
  7. 【請求項７】 前記検出手段は、 前記スクリーン像抽出手段により抽出された前記スクリ
    ーン像における少なくとも３つの頂点の座標を検出し、 前記３つの頂点の座標から３元２次方程式を生成し、 前記生成された３元２次方程式の解を所定の演算方式に
    より算出し、 前記算出された解に基づいて前記スクリーン像抽出手段
    により抽出された前記スクリーン像における前記３つの
    空間座標を算出し、 前記スクリーン像における空間座標を前記プロジェクタ
    における空間座標へと変換することにより、前記スクリ
    ーンの位置及び形状を検出することを特徴とする請求項
    ６記載の投射映像補正システム。
  8. 【請求項８】 プロジェクタから任意の大きさのスクリ
    ーンに投射する映像を補正する投射映像補正システムで
    あって、 前記プロジェクタの投射領域に存在する複数の前記スク
    リーンを個々に撮影する複数の撮影手段と、 前記複数の撮影手段により撮影された個々の前記スクリ
    ーンの位置及び形状を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された個々の前記スクリーンの
    位置及び形状に基づいて前記プロジェクタから投射する
    各スクリーン毎に異なる映像を補正する補正手段と、 を有することを特徴とする投射映像補正システム。
  9. 【請求項９】 複数の前記スクリーンは、 個々のスクリーン毎に異なる識別マークを有し、 前記検出手段により前記識別マークに基づいて個々のス
    クリーンの位置を検出することを特徴とする請求項８記
    載の投射映像補正システム。
  10. 【請求項１０】 前記補正手段は、 前記プロジェクタの光学系を透視変換モデルに近似した
    ３次元仮想空間で構築し、 前記スクリーンに相当する位置に入力映像を配置し、 前記プロジェクタの液晶パネルに相当する位置に仮想的
    な撮像面を配置し、 前記３次元仮想空間像を生成することで前記スクリーン
    に投射する映像を補正することを特徴とする請求項１か
    ら９のいずれか１項に記載の投射映像補正システム。
  11. 【請求項１１】 プロジェクタから既知の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正システム
    であって、 前記プロジェクタの投射領域に存在する前記スクリーン
    の三次元空間位置を測定する三次元空間位置測定手段
    と、 前記三次元空間位置測定手段により測定された前記スク
    リーンの三次元空間位置に基づいて前記スクリーンの位
    置を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された前記スクリーンの位置に
    基づいて前記プロジェクタから投射する映像を補正する
    補正手段と、 を有することを特徴とする投射映像補正システム。
  12. 【請求項１２】 前記三次元空間位置測定手段は、 前記スクリーンに設けられ、該スクリーンの三次元空間
    位置の情報を送信する送信部と、 前記送信部から送信される前記三次元空間位置の情報を
    受信する受信部と、 から構成されることを特徴とする請求項１１記載の投射
    映像補正システム。
  13. 【請求項１３】 プロジェクタから既知の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正システム
    であって、 前記プロジェクタの投射領域に存在する複数の前記スク
    リーンの三次元空間位置を測定する三次元空間位置測定
    手段と、 前記三次元空間位置測定手段により測定された個々の前
    記スクリーンの三次元空間位置に基づいて各スクリーン
    の位置を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された前記各スクリーンの位置
    に基づいて前記プロジェクタから投射する該各スクリー
    ン毎に異なる映像を補正する補正手段と、 を有することを特徴とする投射映像補正システム。
  14. 【請求項１４】 前記三次元空間位置測定手段は、 前記各スクリーン毎に設けられ、該各スクリーン毎の三
    次元空間位置の情報を送信する送信部と、 前記送信部から送信される前記各スクリーン毎の三次元
    空間位置の情報を受信する受信部と、 から構成されることを特徴とする請求項１３記載の投射
    映像補正システム。
  15. 【請求項１５】 複数の前記スクリーンは、 個々のスクリーン毎に異なる識別マークを有し、 前記検出手段により前記識別マークに基づいて個々のス
    クリーンの位置を検出することを特徴とする請求項１３
    または１４記載の投射映像補正システム。
  16. 【請求項１６】 プロジェクタから任意の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正システム
    であって、 前記プロジェクタの投射領域に存在する前記スクリーン
    の三次元空間位置を測定する三次元空間位置測定手段
    と、 前記三次元空間位置測定手段により測定された前記スク
    リーンの三次元空間位置に基づいて前記スクリーンの位
    置及び形状を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された前記スクリーンの位置及
    び形状に基づいて前記プロジェクタから投射する映像を
    補正する補正手段と、 を有することを特徴とする投射映像補正システム。
  17. 【請求項１７】 前記三次元空間位置測定手段は、 前記スクリーンに設けられ、該スクリーンの三次元空間
    位置の情報を送信する送信部と、 前記送信部から送信される前記三次元空間位置の情報を
    受信する受信部と、から構成されることを特徴とする請
    求項１６記載の投射映像補正システム。
  18. 【請求項１８】 プロジェクタから任意の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正システム
    であって、 前記プロジェクタの投射領域に存在する複数の前記スク
    リーンの三次元空間位置を測定する三次元空間位置測定
    手段と、 前記三次元空間位置測定手段により測定された個々の前
    記スクリーンの三次元空間位置に基づいて各スクリーン
    の位置及び形状を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された前記各スクリーンの位置
    及び形状に基づいて前記プロジェクタから投射する該各
    スクリーン毎に異なる映像を補正する補正手段と、 を有することを特徴とする投射映像補正システム。
  19. 【請求項１９】 前記三次元空間位置測定手段は、 前記各スクリーン毎に設けられ、該各スクリーン毎の三
    次元空間位置の情報を送信する送信部と、 前記送信部から送信される前記各スクリーン毎の三次元
    空間位置の情報を受信する受信部と、 から構成されることを特徴とする請求項１８記載の投射
    映像補正システム。
  20. 【請求項２０】 複数の前記スクリーンは、 個々のスクリーン毎に異なる識別マークを有し、 前記検出手段により前記識別マークに基づいて個々のス
    クリーンの位置を検出することを特徴とする請求項１８
    または１９記載の投射映像補正システム。
  21. 【請求項２１】 プロジェクタから任意の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正システム
    であって、 前記プロジェクタは、前記スクリーンに対して参照パタ
    ーンを投射し、 前記参照パターンを投射された前記スクリーンを撮影す
    る撮影手段と、 前記参照パターンと前記撮影手段により撮影された前記
    スクリーンに投射された参照パターンとの比較結果並び
    に前記プロジェクタ及び前記撮影手段の配置情報とに基
    づいて前記スクリーンの位置及び形状を検出する検出手
    段と、 前記検出手段により検出された前記スクリーンの位置に
    基づいて前記プロジェクタから投射する映像を補正する
    補正手段と、 を有することを特徴とする投射映像補正システム。
  22. 【請求項２２】 前記補正手段は、 前記プロジェクタの光学系を透視変換モデルに近似した
    ３次元仮想空間で構築し、 前記スクリーンに相当する位置に入力映像を配置し、 前記プロジェクタの液晶パネルに相当する位置に仮想的
    な撮像面を配置し、 前記３次元仮想空間像を生成することで前記スクリーン
    に投射する映像を補正することを特徴とする請求項１１
    から２１のいずれか１項に記載の投射映像補正システ
    ム。
  23. 【請求項２３】 プロジェクタから既知の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正方法であ
    って、 前記プロジェクタの投射領域に存在する前記スクリーン
    を撮影する撮影ステップと、 前記撮影ステップにより撮影された前記スクリーンの映
    像から該スクリーンの位置を検出する検出ステップと、 前記検出ステップにより検出された前記スクリーンの位
    置に基づいて前記プロジェクタから投射する映像を補正
    する補正ステップと、 を有することを特徴とする投射映像補正方法。
  24. 【請求項２４】 前記検出ステップは、 前記撮影ステップにより撮影された前記スクリーンの映
    像から該スクリーンにおける少なくとも３つの頂点の座
    標を検出し、 前記検出された３つの頂点から３元２次方程式を生成
    し、 前記生成された３元２次方程式の解を所定の演算方式に
    より算出し、 前記算出された解に基づいて前記撮影ステップにおける
    前記３つの頂点の空間座標を算出し、 前記撮影ステップにおける空間座標を前記プロジェクタ
    の空間座標へと変換することにより、前記スクリーンの
    位置を検出することを特徴とする請求項２３記載の投射
    映像補正方法。
  25. 【請求項２５】 プロジェクタから任意の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正方法であ
    って、 前記プロジェクタの投射領域に存在する前記スクリーン
    を少なくとも２以上の異なる角度から撮影する撮影ステ
    ップと、 前記撮影ステップにより撮影された夫々の前記スクリー
    ンの映像から該スクリーンの位置及び形状を検出する検
    出ステップと、 前記検出ステップにより検出された前記スクリーンの位
    置及び形状に基づいて前記プロジェクタから投射する映
    像を補正する補正ステップと、 を有することを特徴とする投射映像補正方法。
  26. 【請求項２６】 前記検出ステップは、 前記撮影ステップにより撮影された夫々の前記スクリー
    ンの映像から該スクリーンの形状を特定し、 前記特定されたスクリーンの形状における少なくとも３
    つの頂点の座標を検出し、 前記３つの頂点の座標から３元２次方程式を生成し、 前記生成された３元２次方程式の解を所定の算出方法に
    より算出し、 前記算出された解に基づいて前記複数の撮影ステップに
    おける前記３つの頂点の空間座標を算出し、 前記複数の撮影ステップにおける空間座標を前記プロジ
    ェクタにおける空間座標へと変換することにより、前記
    スクリーンの位置及び形状を検出することを特徴とする
    請求項２５記載の投射映像補正方法。
  27. 【請求項２７】 前記検出ステップは、 前記スクリーンの形状を特定する際に、長方形に近似す
    るように特定することを特徴とする請求項２６記載の投
    射映像補正方法。
  28. 【請求項２８】 プロジェクタから任意の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正方法であ
    って、 前記プロジェクタの投射領域に存在する前記スクリーン
    の像を抽出するスクリーン像抽出ステップと、 前記スクリーン像抽出ステップにより抽出された前記ス
    クリーン像からから該スクリーンの位置及び形状を検出
    する検出ステップと、 前記検出ステップにより検出された前記スクリーンの位
    置及び形状に基づいて前記プロジェクタから投射する映
    像を補正する補正ステップと、 を有することを特徴とする投射映像補正方法。
  29. 【請求項２９】 前記検出ステップは、 前記スクリーン像抽出ステップにより抽出された前記ス
    クリーン像における少なくとも３つの頂点の座標を検出
    し、 前記３つの頂点の座標から３元２次方程式を生成し、 前記生成された３元２次方程式の解を所定の演算方式に
    より算出し、 前記算出された解に基づいて前記スクリーン像抽出ステ
    ップにより抽出された前記スクリーン像における前記３
    つの空間座標を算出し、 前記スクリーン像における空間座標を前記プロジェクタ
    における空間座標へと変換することにより、前記スクリ
    ーンの位置及び形状を検出することを特徴とする請求項
    ２８記載の投射映像補正方法。
  30. 【請求項３０】 プロジェクタから任意の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正方法であ
    って、 前記プロジェクタの投射領域に存在する複数の前記スク
    リーンを個々に撮影する撮影ステップと、 前記撮影ステップにより撮影された個々の前記スクリー
    ンの位置及び形状を検出する検出ステップと、 前記検出ステップにより検出された個々の前記スクリー
    ンの位置及び形状に基づいて前記プロジェクタから投射
    する各スクリーン毎に異なる映像を補正する補正ステッ
    プと、 を有することを特徴とする投射映像補正方法。
  31. 【請求項３１】 複数の前記スクリーンは、 個々のスクリーン毎に異なる識別マークを有し、 前記検出ステップにより前記識別マークに基づいて個々
    のスクリーンの位置を検出することを特徴とする請求項
    ３０記載の投射映像補正方法。
  32. 【請求項３２】 前記補正ステップは、 前記プロジェクタの光学系を透視変換モデルに近似した
    ３次元仮想空間で構築し、 前記スクリーンに相当する位置に入力映像を配置し、 前記プロジェクタの液晶パネルに相当する位置に仮想的
    な撮像面を配置し、 前記３次元仮想空間像を生成することで前記スクリーン
    に投射する映像を補正することを特徴とする請求項２３
    から３１のいずれか１項に記載の投射映像補正方法。
  33. 【請求項３３】 プロジェクタから既知の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正方法であ
    って、 前記プロジェクタの投射領域に存在する前記スクリーン
    の三次元空間位置を測定する三次元空間位置測定ステッ
    プと、 前記三次元空間位置測定ステップにより測定された前記
    スクリーンの三次元空間位置に基づいて前記スクリーン
    の位置を検出する検出ステップと、 前記検出ステップにより検出された前記スクリーンの位
    置に基づいて前記プロジェクタから投射する映像を補正
    する補正ステップと、 を有することを特徴とする投射映像補正方法。
  34. 【請求項３４】 プロジェクタから既知の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正方法であ
    って、 前記プロジェクタの投射領域に存在する複数の前記スク
    リーンの三次元空間位置を測定する三次元空間位置測定
    ステップと、 前記三次元空間位置測定ステップにより測定された個々
    の前記スクリーンの三次元空間位置に基づいて各スクリ
    ーンの位置を検出する検出ステップと、 前記検出ステップにより検出された前記各スクリーンの
    位置に基づいて前記プロジェクタから投射する該各スク
    リーン毎に異なる映像を補正する補正ステップと、 を有することを特徴とする投射映像補正方法。
  35. 【請求項３５】 複数の前記スクリーンは、 個々のスクリーン毎に異なる識別マークを有し、 前記検出ステップにより前記識別マークに基づいて個々
    のスクリーンの位置を検出することを特徴とする請求項
    ３４記載の投射映像補正方法。
  36. 【請求項３６】 プロジェクタから任意の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正方法であ
    って、 前記プロジェクタの投射領域に存在する前記スクリーン
    の三次元空間位置を測定する三次元空間位置測定ステッ
    プと、 前記三次元空間位置測定ステップにより測定された前記
    スクリーンの三次元空間位置に基づいて前記スクリーン
    の位置及び形状を検出する検出ステップと、 前記検出ステップにより検出された前記スクリーンの位
    置及び形状に基づいて前記プロジェクタから投射する映
    像を補正する補正ステップと、 を有することを特徴とする投射映像補正方法。
  37. 【請求項３７】 プロジェクタから任意の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正方法であ
    って、 前記プロジェクタの投射領域に存在する複数の前記スク
    リーンの三次元空間位置を測定する三次元空間位置測定
    ステップと、 前記三次元空間位置測定ステップにより測定された個々
    の前記スクリーンの三次元空間位置に基づいて各スクリ
    ーンの位置及び形状を検出する検出ステップと、 前記検出ステップにより検出された前記各スクリーンの
    位置及び形状に基づいて前記プロジェクタから投射する
    該各スクリーン毎に異なる映像を補正する補正ステップ
    と、 を有することを特徴とする投射映像補正方法。
  38. 【請求項３８】 複数の前記スクリーンは、 個々のスクリーン毎に異なる識別マークを有し、 前記検出ステップにより前記識別マークに基づいて個々
    のスクリーンの位置を検出することを特徴とする請求項
    ３７記載の投射映像補正方法。
  39. 【請求項３９】 プロジェクタから任意の大きさのスク
    リーンに投射する映像を補正する投射映像補正方法であ
    って、 前記プロジェクタから前記スクリーンに対して参照パタ
    ーンを投射する投射ステップと、 前記参照パターンを投射された前記スクリーンを撮影す
    る撮影ステップと、 前記参照パターンと前記撮影ステップにより撮影された
    前記スクリーンに投射された参照パターンとの比較結果
    並びに前記プロジェクタ及び前記撮影ステップの配置情
    報とに基づいて前記スクリーンの位置及び形状を検出す
    る検出ステップと、 前記検出ステップにより検出された前記スクリーンの位
    置に基づいて前記プロジェクタから投射する映像を補正
    する補正ステップと、 を有することを特徴とする投射映像補正方法。
  40. 【請求項４０】 前記補正ステップは、 前記プロジェクタの光学系を透視変換モデルに近似した
    ３次元仮想空間で構築し、 前記スクリーンに相当する位置に入力映像を配置し、 前記プロジェクタの液晶パネルに相当する位置に仮想的
    な撮像面を配置し、 前記３次元仮想空間像を生成することで前記スクリーン
    に投射する映像を補正することを特徴とする請求項３３
    から４０のいずれか１項に記載の投射映像補正方法。
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