JP2004341269A - 画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】より適切に画像の色再現を行うことが可能な画像処理システム等を提供すること。
【解決手段】白色画像用のキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色用のキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１６１と、当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像を表示する画像投写部１９０と、表示されたキャリブレーション画像を撮像する撮像部１８０と、各撮像信号値の差分値を演算し、当該差分値に基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値を演算する原色量情報生成部１６３と、各画像信号値の差分値に基づき外光量を演算する外光量情報生成部１６４と、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値と、外光量とに基づき、補正を行うための補正情報を生成する補正情報生成部１７０とをプロジェクタに設ける。
【選択図】 図２
【解決手段】白色画像用のキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色用のキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１６１と、当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像を表示する画像投写部１９０と、表示されたキャリブレーション画像を撮像する撮像部１８０と、各撮像信号値の差分値を演算し、当該差分値に基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値を演算する原色量情報生成部１６３と、各画像信号値の差分値に基づき外光量を演算する外光量情報生成部１６４と、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値と、外光量とに基づき、補正を行うための補正情報を生成する補正情報生成部１７０とをプロジェクタに設ける。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外光の影響を把握して入力画像信号を補正する画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
長期間、プロジェクタ等の画像表示装置で画像を表示していると画像に色むら（輝度むらによる色むらも含む。）が発生し、画像が徐々に劣化していく。
【０００３】
例えば、店舗や展示場等においては、長期間にわたってプロジェクタを用いてスクリーンに画像を連続的に表示する場合がある。このような場合、長期にわたる投影により早期に液晶パネルや偏光板等が劣化して画像の色むら等が発生することにより、本来の表示効果が損なわれてしまう。
【０００４】
また、例えば、特許文献１に記載された色むら補正手段を有するプロジェクタでは、このような経時劣化による色むらを補正するための構成とはなっていない。
【０００５】
このような問題点に鑑み、例えば、特許文献２では、色むら補正を行うためのキャリブレーション画像として、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色の単色（画像全体が均一の色）画像を用い、当該単色画像の撮像情報に基づいて投写領域を抽出し、当該撮像情報における投写領域内の輝度値に基づいて経時劣化による色むらをより適切に補正する画像処理システムが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−９０８８０号公報
【特許文献２】
特願２００３−０１４６６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、経時劣化による色むらが発生する原因としては、例えば、液晶ライトバルブや偏光板の経時劣化によって抜け光が発生することがある。例えば、抜け光が生じることにより、本来黒で表示されるべき画像が青になってしまうことがある。
【０００８】
このような状況で、特許文献２等の手法のように、プロジェクタが例えばＲの原色画像を投写した場合、Ｒの色にＧ、Ｂの色の成分も含まれてしまい、撮像したデータにＲ以外の色の影響が含まれてしまう可能性があった。
【０００９】
また、従来は、目的とする画像の見えを再現するため、照明光等の環境光の影響を除去する場合、白の単色キャリブレーション画像の撮像情報と黒の単色キャリブレーション画像の撮像情報との差分値に基づいて画像の色を補正していた。
【００１０】
しかし、黒の単色キャリブレーション画像自体にも色むらが発生している場合、上記差分値が正確な値とはならず、適切な色補正が行えない可能性があった。
【００１１】
さらに、実際に画像を表示する場合、照明光や日光等の外光の影響を受けることにより、画像の見えは変化してしまう。このため、適切な画像の色再現を行うためには画像処理によって外光の影響を低減する必要がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、外光と経時劣化の影響を低減して適切に画像の色再現を行うことが可能な画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法を提供することにあり、特に、長期間使用する場合であっても適切に画像の色再現を行うことが可能な画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理システムおよびプロジェクタは、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像とを表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算する原色量情報生成手段と、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段と、
を含み、
前記キャリブレーション信号生成手段は、前記複数種の各原色についてそれぞれ所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像用のキャリブレーション信号を発生し、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像とを表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算する原色量情報生成手段と、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段として機能させ、
前記キャリブレーション信号生成手段は、前記複数種の各原色についてそれぞれ所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像用のキャリブレーション信号を発生し、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る画像処理方法は、白色のキャリブレーション画像を表示し、
当該白色のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像を表示する処理と、当該原色減少色のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する処理を各原色に対して繰り返し実行し、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算し、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成し、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、画像処理システム等は、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。すなわち、本発明によれば、画像処理システム等は、経時劣化等によって黒のキャリブレーション画像を用いた場合には色むらの影響を受けてしまうような場合であっても、黒以外のキャリブレーション画像を用いて外光量を求めることができる。
【００１８】
そして、画像処理システム等は、当該外光量に基づいて外光の影響を低減するように入力画像信号を補正することにより、外光の影響を低減できる上、経時劣化の影響も低減することができるため、より適切に画像の色再現を行うことが可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る画像処理システムおよびプロジェクタは、第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
各キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成する表示色情報生成手段と、
前記撮像手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段と、
を含み、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
各キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成する表示色情報生成手段と、
前記撮像手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段として機能させ、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る画像処理方法は、第１のキャリブレーション画像を表示し、
表示した第１のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示し、
表示した第２のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成し、
第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成し、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、画像処理システム等は、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。そして、画像処理システム等は、当該外光量を用いて画像信号を補正することにより、より適切に画像の色再現を行うことが可能となる。
【００２４】
なお、上記所定の補正の手法としては、例えば、入力画像信号を直接的に補正する手法、入力画像信号を補正するための補正用情報（例えば、ルックアップテーブル、関数、パラメーター等）を補正することによって入力画像信号を間接的に補正する手法等が該当する。
【００２５】
また、前記画像処理システムおよび前記プロジェクタは、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段を含み、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２６】
また、前記画像処理システムおよび前記プロジェクタは、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段を含み、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２７】
また、前記プログラムおよび前記情報記憶媒体は、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段としてコンピュータを機能させ、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２８】
また、前記画像処理方法は、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算し、
前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２９】
これによれば、画像処理システム等は、複数種の原色の推測撮像信号値に基づく補正を行うことができるため、外光量のみに基づく補正だけを行う場合と比べ、より多種類の補正を行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像処理システムを有するプロジェクタに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施形態に示す構成の全てが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３１】
（システム全体の説明）
図１は、本実施形態の一例に係る画像投写状況を示す概略図である。
【００３２】
プロジェクタ２０は、スクリーン１０へ向け画像を投写する。これにより、スクリーン１０には、画像表示領域である投写領域１２が形成される。
【００３３】
このように、プロジェクタ２０等の画像表示装置を用いて長期間画像を表示していると、光学系等の経時劣化により次第に画像に色むら（輝度むらによる色むらも含む。）が発生する。
【００３４】
その上、日光や照明光等の外光８０によっても投写領域１２における画像の見えは変化する。すなわち、経時劣化だけでなく、実際の表示状況によっても画像の見えは変化する。
【００３５】
このような画像の色むら等を補正するため、本実施形態のプロジェクタ２０は、撮像手段であるセンサー６０を有する。センサー６０は、投写領域１２を含む領域を撮像する。
【００３６】
また、本実施の形態では、プロジェクタ２０は、白色のキャリブレーション画像と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢ値のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を投写する。
【００３７】
そして、プロジェクタ２０は、センサー６０を用いて各キャリブレーション画像を撮像し、センサー６０から出力される撮像情報（撮像信号値）に基づき、撮像画像内の投写領域を抽出する。そして、プロジェクタ２０は、当該投写領域を複数の画素ブロックに区分し、画素ブロック内の全画素の画像信号値の平均値を画素ブロックごとに演算し、各画素ブロックの当該平均値に基づいて画素ブロックごとの補正量を演算し、当該補正量に基づいて画像の色むら等を補正する。
【００３８】
このように、プロジェクタ２０は、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢ値のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を用いて色むら補正等を行うことができ、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。
【００３９】
そして、プロジェクタ２０は、当該外光量を用いて画像信号を補正することにより、より適切に画像の色再現等を行うことができる。
【００４０】
次に、このような機能を実装するためのプロジェクタ２０の機能ブロックについて説明する。
【００４１】
図２は、本実施形態の一例に係るプロジェクタ２０の機能ブロック図である。
【００４２】
プロジェクタ２０は、センサー６０を含む撮像部１８０と、撮像情報を処理する撮像情報処理部１５０と、キャリブレーション情報を処理するキャリブレーション情報処理部１６０と、種々の補正情報を生成する補正情報生成部１７０とを含んで構成されている。
【００４３】
また、撮像情報処理部１５０は、撮像情報記憶部１５８と、投写領域抽出部１５２と、画素ブロック画像情報生成部１５６とを含んで構成されている。
【００４４】
また、キャリブレーション情報処理部１６０は、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢのうち１つの原色について所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１６１と、白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値に基づき、ＲＧＢの最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成部１６３と、白色キャリブレーション画像の撮像信号値と、最高階調値の画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値に基づき外光量を示す外光量情報を生成する外光量情報生成部１６４とを含んで構成されている。
【００４５】
また、撮像情報処理部１５０は、撮像部１８０による撮像信号値を記憶する撮像情報記憶部１５８と、撮影画像における投写領域（画像表示領域）を抽出する投写領域抽出部１５２と、当該投写領域を複数の画素ブロックに区分するとともに、所定のキャリブレーション画像の撮像信号値に基づき、各画素ブロックを構成する全画素の画像信号値の平均値を示す画素ブロック画像情報を生成する画素ブロック画像情報生成部１５６とを含んで構成されている。
【００４６】
なお、撮像信号値と画像信号値は同じ種別のもの（例えば、撮像信号値がＲＧＢ値で画像信号値もＲＧＢ値等）であってもよいし、画像信号値が撮像信号値を変換したもの（例えば、撮像信号値がＸＹＺ値で画像信号値がＲＧＢ値等）であってもよい。なお、ここで、ＸＹＺとは、ＣＩＥ（国際照明委員会）で規定されている機器独立色の一種である。
【００４７】
また、プロジェクタ２０は、スクリーン１０に投写されたキャリブレーション画像を撮像するセンサー６０を有する撮像部１８０を含んで構成されている。
【００４８】
また、プロジェクタ２０は、ＰＣ等から入力されるアナログＲＧＢ信号（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）をデジタルＲＧＢ信号（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）に変換する入力信号処理部１１０と、当該デジタルＲＧＢ信号（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）に対して色変換や階調変換を行ってデジタルＲＧＢ信号（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）を出力する色補正部１２０と、当該デジタルＲＧＢ信号（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）に対して色むらを補正してデジタルＲＧＢ信号（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）を出力する色むら補正部１３０と、当該デジタルＲＧＢ信号（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）をアナログＲＧＢ信号（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５）に変換する出力信号処理部１４０と、当該アナログＲＧＢ信号（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５）に基づき、画像を投写する画像表示手段の一種である画像投写部１９０とを含んで構成されている。
【００４９】
また、プロジェクタ２０は、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値と、外光量とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、画像信号に対して所定の補正を行う補正手段を含む。プロジェクタ２０は、この補正手段として、色補正部１２０、色むら補正部１３０、補正情報生成部１７０を含む。また、色むら補正部１３０は、補正記憶部１３２を含む。なお、ここで、最高階調値は、例えば、８ビットで階調を表現する場合は２５５である。
【００５０】
また、画像投写部１９０は、空間光変調器１９２と、空間光変調器１９２を駆動する駆動部１９４と、光源１９６と、レンズ１９８とを含んで構成されている。
【００５１】
駆動部１９４は、出力信号処理部１４０からのアナログＲＧＢ信号に基づき、空間光変調器１９２を駆動する。そして、画像投写部１９０は、光源１９６からの光を、空間光変調器１９２およびレンズ１９８を介して投写する。
【００５２】
また、上述したプロジェクタ２０の各部を実装するためのハードウェアとしては、例えば、以下のものを適用できる。
【００５３】
図３は、本実施形態の一例に係るプロジェクタ２０のハードウェアブロック図である。
【００５４】
例えば、入力信号処理部１１０としては、例えばＡ／Ｄコンバーター９３０等、補正記憶部１３２、撮像情報記憶部１５８としては、例えばＲＡＭ９５０等、色むら補正部１３０、キャリブレーション信号生成部１６１、投写領域抽出部１５２、画素ブロック画像情報生成部１５６、原色量情報生成部１６３、外光量情報生成部１６４としては、例えばＣＰＵ９１０、画像処理回路９７０等、補正情報生成部１７０としては、例えば画像処理回路９７０、ＲＡＭ９５０、ＣＰＵ９１０等、出力信号処理部１４０としては、例えばＤ／Ａコンバーター９４０等、空間光変調器１９２としては、例えば液晶パネル９２０等、駆動部１９４としては、例えば液晶パネル９２０を駆動する液晶ライトバルブ駆動ドライバを記憶するＲＯＭ９６０等を用いて実装できる。
【００５５】
なお、これらの各部はシステムバス９８０を介して相互に情報をやりとりすることが可能である。
【００５６】
また、これらの各部は回路のようにハードウェア的に実装してもよいし、ドライバのようにソフトウェア的に実装してもよい。
【００５７】
さらに、キャリブレーション信号生成部１６１等としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記憶した情報記憶媒体９００からプログラムを読み取ってキャリブレーション信号生成部１６１等の機能をコンピュータに実装させてもよい。
【００５８】
このような情報記憶媒体９００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用でき、そのプログラムの読み取り方式は接触方式であっても、非接触方式であってもよい。
【００５９】
また、情報記憶媒体９００に代えて、上述した各機能を実装するためのプログラム等を、伝送路を介してホスト装置等からダウンロードすることによって上述した各機能を実装することも可能である。
【００６０】
（画像処理の流れの説明）
次に、これらの各部を用いた画像処理の流れについて説明する。
【００６１】
図４は、本実施形態の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００６２】
キャリブレーション信号生成部１６１は、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢ値のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を順次生成し、画像投写部１９０は、各キャリブレーション画像を順次投写する。なお、各キャリブレーション画像は、単色（画像全体が均一の色）で構成されている。
【００６３】
また、撮像部１８０は、スクリーン１０上の各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、撮像情報記憶部１５８は、各キャリブレーション画像の撮像信号値を記憶する（ステップＳ１）。
【００６４】
なお、本実施例では、センサー６０は、撮像信号値としてセンサー６０の画素ごとのＬ値（長波長値、Ｒ値）、Ｍ値（中波長値、Ｇ値）、Ｓ値（短波長値、Ｂ値）を出力する。この場合、センサー６０としては、例えば、ＲＧＢセンサー等を適用してもよい。
【００６５】
なお、スクリーン１０は任意のスクリーンでよく、色や材質を問わない。また、投写領域１２の画像に歪みが生じていてもよい。もちろん、撮像信号値として、ＸＹＺ値等を用いてもよい。
【００６６】
投写領域抽出部１５２は、白色キャリブレーション画像の画素ごとの撮像信号値（例えば、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｌ値、Ｍ値、Ｓ値、輝度値等）と、当該画素と対応する白以外のキャリブレーション画像の画素ごとの撮像信号値との比率を演算して比率の違いに基づいて撮影画像における投写領域を抽出する（ステップＳ２）。
【００６７】
なお、投写領域の画素の上記比率は大きく（例えば２以上）、非投写領域の上記比率は小さい（例えば１）。このため、投写領域抽出部１５２は、上記比率に基づいて撮影画像内の投写領域を抽出することができる。
【００６８】
画素ブロック画像情報生成部１５６は、投写領域抽出部１５２が抽出した投写領域の４隅を空間光変調器１９２の画像領域の４隅に対応づける（ステップＳ３）。
【００６９】
そして、画素ブロック画像情報生成部１５６は、この対応づけを示す情報に基づき、撮影画像の投写領域をｃ＊ｄの格子状の画素ブロックに区分する（ステップＳ４）。なお、ここで、ｃ、ｄは、任意の正の整数である。
【００７０】
また、画素ブロック画像情報生成部１５６は、区分した画素ブロックと、原色量情報生成部１６３で必要となるキャリブレーション画像の撮像信号値に基づき、画素ブロックごとの画像信号値（撮像信号値）の平均値を演算する（ステップＳ５）。なお、ここでは、画像信号値および撮像信号値として、Ｌ値、Ｍ値およびＳ値を適用する。
【００７１】
そして、原色量情報生成部１６３は、各画素ブロックにおいて、白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色を減少させた原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算する（ステップＳ６）。
【００７２】
なお、白色はＲＧＢ値＝（２５５、２５５、２５５）であり、ＲＧＢの全原色の要素を含んでいる。例えば、白色からＲ色の要素を減少させた原色減少色のＲＧＢ値＝（２４０、２５５、２５５）である場合、白色の測定値から当該原色減少色の測定値を引いた差分値は、ＲＧＢ値＝（１５、０、０）のＲ値だけの要素の測定値として取り扱われることができる。また、各撮像信号値は外光８０の影響を含んでいるため、２つの撮像信号値の差分値は外光８０の影響を含まない値となる。
【００７３】
原色量情報生成部１６３は、当該差分値と、各原色の階調特性情報に基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値（原色量情報）を演算する（ステップＳ７）。より具体的には、階調特性情報は例えばガンマ曲線として表されるものであるため、原色量情報生成部１６３は、例えば、上記例におけるＲ色の階調値＝１５の場合の当該差分値と、Ｒ色のガンマ曲線との関係から比の演算により、Ｒ色の最高階調値＝２５５の場合の画像信号値を演算により求めることができる。原色量情報生成部１６３は、同様の手法でＧ色の最高階調値の画像信号値、Ｂ色の最高階調値の画像信号値も求めることができ、結果として、外光の影響を受けていない場合の白色の画像信号値を、各原色の最高階調値画像の推測撮像信号値の合計値として生成することができる。
【００７４】
そして、外光量情報生成部１６４は、白色キャリブレーション画像の撮像信号値と、推測撮像信号値の合計値との差分値を演算し、当該差分値に基づき外光量を示す外光量情報を生成する（ステップＳ８）。すなわち、白色キャリブレーション画像の撮像信号値は外光の影響を受けており、推測撮像信号値の合計値との差分値は外光の影響を受けていない白色キャリブレーション画像の撮像信号値であるため、外光量情報生成部１６４は、両者の差分値を演算することにより、外光の影響だけを外光量情報として生成することができる。
【００７５】
補正情報生成部１７０は、外光量情報（ＬＭＳの各値）に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、画像信号に対して所定の補正を行うための補正情報を生成する（ステップＳ９）。
【００７６】
より具体的には、例えば、色むらを補正する場合、補正情報生成部１７０は、外光量情報に基づいて外光８０による影響の程度を把握し、当該影響の程度に応じて色むら補正情報を生成し、色むら補正部１３０に出力する。
【００７７】
色むら補正部１３０は、当該色むら補正情報に基づき、色むら補正用データ（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色ごとの１次元ルックアップテーブル等）を更新し、当該色むら補正用データを用いて入力画像信号（Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３）を補正する。
【００７８】
そして、画像投写部１９０は、色むら補正部１３０によって色むらが補正された画像信号に基づき、画像を投写する（ステップＳ１０）。
【００７９】
以上のように、本実施形態によれば、プロジェクタ２０は、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。すなわち、本発明によれば、画像処理システム等は、経時劣化等によって黒のキャリブレーション画像を用いた場合には色むらの影響を受けてしまうような場合であっても、黒以外のキャリブレーション画像を用いて外光量を求めることができる。
【００８０】
そして、プロジェクタ２０は、当該外光量に基づいて外光の影響を低減するように入力画像信号を補正することにより、外光の影響を低減できる上、経時劣化の影響も低減することができるため、より適切に画像の色再現を行うことが可能となる。
【００８１】
また、プロジェクタ２０は、撮像信号値としてＬＭＳ値を用いることが可能であるため、ＸＹＺ値等を用いる場合と比べ、簡易かつ高速に色むらを補正することができる。
【００８２】
（変形例）
以上、本発明を適用した好適な実施の形態について説明してきたが、本発明の適用は上述した実施例に限定されない。
【００８３】
次に、上述した実施例とは別の手法によって黒色のキャリブレーション画像を使用しないで外光量を求める手法について説明する。
【００８４】
図５は、本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【００８５】
本実施例におけるプロジェクタ内のキャリブレーション情報処理部２６０は、第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、第１のキャリブレーション画像のＲＧＢ値と同一比率のＲＧＢ値である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部２６１を含んで構成されている。
【００８６】
また、キャリブレーション情報処理部２６０は、第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分画像信号値と、前記第１のキャリブレーション画像の階調値と前記第２のキャリブレーション画像の階調値との差分階調値を演算し、差分画像信号値と、差分階調値と、階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない第１のキャリブレーション画像の画像信号値（または外光の影響を受けていない第２のキャリブレーション画像の画像信号値）を生成するＯＬＥ＿ＬＩＮＫ１表示色情報生成部２６３ＯＬＥ＿ＬＩＮＫ１を含んで構成されている。
【００８７】
なお、上記差分階調値をメモリに記憶しておき、表示色情報生成部２６３が当該メモリから差分階調値を読み取って使用する手法を採用する場合、上記差分階調値の演算は不要である。
【００８８】
また、キャリブレーション情報処理部２６０は、撮像情報記憶部１５８からの外光の影響を受けている第１のキャリブレーション画像（または第２のキャリブレーション画像）の画像信号値と、表示色情報生成部からの外光の影響を受けていない第１または第２のキャリブレーション画像の画像信号値との差分値を演算することにより外光量を示す外光量情報を生成する外光量情報生成部２６４と、表示色情報生成部２６３からの外光の影響を受けていない第１または第２のキャリブレーション画像の画像信号値に基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値を演算する原色量情報生成部２６５とを含んで構成されている。
【００８９】
次に、これらの各部を用いた色むら補正処理の流れについて説明する。
【００９０】
図６は、本実施形態の他の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００９１】
画素ブロック画像情報生成までは図４を用いて説明した処理とほぼ同様である。ただし、撮像情報記憶部１５８は、第１のキャリブレーション画像（例えば、あるＲＧＢ値＝（２５５、２５５、２５５）の白色キャリブレーション画像等）の撮像信号値と、第１のキャリブレーション画像のＲＧＢ値と同一比率のＲＧＢ値である第２のキャリブレーション画像（例えば、ＲＧＢ値＝（２５０、２５０、２５０）のグレー色キャリブレーション画像等）の撮像信号値を記憶する（ステップＳ１１）。なお、本実施例では、スクリーン１０は、白色均一であるものが好ましい。
【００９２】
そして、プロジェクタは、投写領域の抽出（ステップＳ１２）、対応づけ（ステップＳ１３）、画素ブロックの区分（ステップＳ１４）、画素ブロックごとの画像信号値の平均値の演算（ステップＳ１５）を行う。
【００９３】
表示色情報生成部２６３は、第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分画像信号値と、第１のキャリブレーション画像の階調値（例えば、上記例では２５５）と第２のキャリブレーション画像の階調値（例えば、上記例では２５０）との差分階調値（例えば、上記例では５）を演算する（ステップＳ１６）。なお、各キャリブレーション画像の階調値が固定である場合は、あらかじめ差分階調値を示す情報をメモリに記憶しておき、表示色情報生成部２６３は、メモリに記憶された差分階調値を示す情報を用いてもよい。
【００９４】
そして、表示色情報生成部２６３は、差分画像信号値と、差分階調値と、階調特性情報に基づき、外光の影響を受けていない第１のキャリブレーション画像（第２のキャリブレーション画像でもよい。）の推測撮像信号値（例えば、ＬＭＳ値等）を生成する（ステップＳ１７）。
【００９５】
そして、外光量情報生成部２６４は、画素ブロック画像情報生成部１５６からの外光の影響を受けている所定画素ブロックのＬＭＳ値（撮像信号値）から表示色情報生成部２６３によって求められた当該画素ブロックの外光の影響を受けていないＬＭＳ値（推測撮像信号値）を減算することにより、外光量情報を生成する（ステップＳ１８）。
【００９６】
原色量情報生成部２６５は、表示色情報生成部２６３からの外光の影響を受けていない第１または第２のキャリブレーション画像のＬＭＳ値（推測撮像信号値）のうちの１つの値（例えばＭ値等）と、原色量を生成する１次元ルックアップテーブル等とに基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値、すなわち、外光の影響のない原色量を演算する（ステップＳ１９）。
【００９７】
これ以降の原色量と外光量を用いた処理については、図４を用いて説明したとおりである。画像投写部１９０は、外光量情報に基づいて補正された画像信号に基づき、画像を投写する（ステップＳ２０）。
【００９８】
このような手法によっても、プロジェクタ２０は、黒色を用いないで画像の色むら等を適切に補正することができる。
【００９９】
また、上述した実施例では、外光８０等の使用状況による影響を低減することについて説明したが、空間光変調器１９２等の光学系の経時劣化については使用時間に依存し、使用状況にはほとんど依存しない。
【０１００】
したがって、プロジェクタ２０は、あらかじめ光学系の経時劣化による影響を低減するための補正を行っておき、この補正を行ったかどうかを示す補正履歴情報を補正記憶部１３２に記憶しておいてもよい。
【０１０１】
そして、実際に使用された時点で、プロジェクタ２０は、補正記憶部１３２内の補正履歴情報に基づき、上記補正を行っている場合には、外光８０等の影響を低減するための補正を行い、上記補正を行っていない場合には、光学系の劣化に対する補正と、外光８０等の影響を低減するための補正を行ってもよい。
【０１０２】
これによれば、プロジェクタ２０は、経時劣化による影響を低減することができる上、実際に使用される時点での補正時間を短縮することができる。
【０１０３】
また、例えば、上述した実施例では、色むら補正を例に採り説明したが、色補正（色合いおよび明るさの補正）や投写領域１２における色や明るさの違いに基づく画像歪み補正等を行う場合にも本発明は有効である。
【０１０４】
また、上述した実施例では、原色としてＲＧＢを用いたが、例えば、ＸＹＺやＣＭＹ等のＲＧＢ以外の表色系を採用してもよい。
【０１０５】
また、例えば、上述した実施例では、画像処理システムをプロジェクタ２０に実装した例について説明したが、プロジェクタ２０以外にもＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等の種々の画像表示装置に実装してもよい。また、プロジェクタ２０としては、液晶プロジェクタ以外にも、例えば、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたプロジェクタ等を用いてもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【０１０６】
また、上述したプロジェクタ２０の機能は、例えば、プロジェクタ単体で実装してもよいし、複数の処理装置で分散して（例えば、プロジェクタとＰＣとで分散処理）実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の一例に係る画像投写状況を示す概略図である。
【図２】本実施形態の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【図３】本実施形態の一例に係るプロジェクタのハードウェアブロック図である。
【図４】本実施形態の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【図６】本実施形態の他の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０ プロジェクタ、６０ センサー（撮像手段）、１２０ 色補正部（補正手段）、１３０ 色むら補正部（補正手段）、１３２ 補正記憶部（補正手段）、１５２ 投写領域抽出部（画像表示領域抽出手段）、１５６ 画素ブロック画像情報生成部、１５８ 撮像情報記憶部、１６１、２６１ キャリブレーション信号生成部、１６３、２６５ 原色量情報生成部、１６４、２６４ 外光量情報生成部、１７０ 補正情報生成部（補正手段）、１９０ 画像投写部（画像表示手段）、２６３ 表示色情報生成部、９００ 情報記憶媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、外光の影響を把握して入力画像信号を補正する画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
長期間、プロジェクタ等の画像表示装置で画像を表示していると画像に色むら（輝度むらによる色むらも含む。）が発生し、画像が徐々に劣化していく。
【０００３】
例えば、店舗や展示場等においては、長期間にわたってプロジェクタを用いてスクリーンに画像を連続的に表示する場合がある。このような場合、長期にわたる投影により早期に液晶パネルや偏光板等が劣化して画像の色むら等が発生することにより、本来の表示効果が損なわれてしまう。
【０００４】
また、例えば、特許文献１に記載された色むら補正手段を有するプロジェクタでは、このような経時劣化による色むらを補正するための構成とはなっていない。
【０００５】
このような問題点に鑑み、例えば、特許文献２では、色むら補正を行うためのキャリブレーション画像として、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色の単色（画像全体が均一の色）画像を用い、当該単色画像の撮像情報に基づいて投写領域を抽出し、当該撮像情報における投写領域内の輝度値に基づいて経時劣化による色むらをより適切に補正する画像処理システムが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−９０８８０号公報
【特許文献２】
特願２００３−０１４６６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、経時劣化による色むらが発生する原因としては、例えば、液晶ライトバルブや偏光板の経時劣化によって抜け光が発生することがある。例えば、抜け光が生じることにより、本来黒で表示されるべき画像が青になってしまうことがある。
【０００８】
このような状況で、特許文献２等の手法のように、プロジェクタが例えばＲの原色画像を投写した場合、Ｒの色にＧ、Ｂの色の成分も含まれてしまい、撮像したデータにＲ以外の色の影響が含まれてしまう可能性があった。
【０００９】
また、従来は、目的とする画像の見えを再現するため、照明光等の環境光の影響を除去する場合、白の単色キャリブレーション画像の撮像情報と黒の単色キャリブレーション画像の撮像情報との差分値に基づいて画像の色を補正していた。
【００１０】
しかし、黒の単色キャリブレーション画像自体にも色むらが発生している場合、上記差分値が正確な値とはならず、適切な色補正が行えない可能性があった。
【００１１】
さらに、実際に画像を表示する場合、照明光や日光等の外光の影響を受けることにより、画像の見えは変化してしまう。このため、適切な画像の色再現を行うためには画像処理によって外光の影響を低減する必要がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、外光と経時劣化の影響を低減して適切に画像の色再現を行うことが可能な画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法を提供することにあり、特に、長期間使用する場合であっても適切に画像の色再現を行うことが可能な画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理システムおよびプロジェクタは、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像とを表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算する原色量情報生成手段と、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段と、
を含み、
前記キャリブレーション信号生成手段は、前記複数種の各原色についてそれぞれ所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像用のキャリブレーション信号を発生し、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像とを表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算する原色量情報生成手段と、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段として機能させ、
前記キャリブレーション信号生成手段は、前記複数種の各原色についてそれぞれ所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像用のキャリブレーション信号を発生し、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る画像処理方法は、白色のキャリブレーション画像を表示し、
当該白色のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像を表示する処理と、当該原色減少色のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する処理を各原色に対して繰り返し実行し、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算し、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成し、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、画像処理システム等は、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。すなわち、本発明によれば、画像処理システム等は、経時劣化等によって黒のキャリブレーション画像を用いた場合には色むらの影響を受けてしまうような場合であっても、黒以外のキャリブレーション画像を用いて外光量を求めることができる。
【００１８】
そして、画像処理システム等は、当該外光量に基づいて外光の影響を低減するように入力画像信号を補正することにより、外光の影響を低減できる上、経時劣化の影響も低減することができるため、より適切に画像の色再現を行うことが可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る画像処理システムおよびプロジェクタは、第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
各キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成する表示色情報生成手段と、
前記撮像手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段と、
を含み、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
各キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成する表示色情報生成手段と、
前記撮像手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段として機能させ、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る画像処理方法は、第１のキャリブレーション画像を表示し、
表示した第１のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示し、
表示した第２のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成し、
第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成し、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、画像処理システム等は、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。そして、画像処理システム等は、当該外光量を用いて画像信号を補正することにより、より適切に画像の色再現を行うことが可能となる。
【００２４】
なお、上記所定の補正の手法としては、例えば、入力画像信号を直接的に補正する手法、入力画像信号を補正するための補正用情報（例えば、ルックアップテーブル、関数、パラメーター等）を補正することによって入力画像信号を間接的に補正する手法等が該当する。
【００２５】
また、前記画像処理システムおよび前記プロジェクタは、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段を含み、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２６】
また、前記画像処理システムおよび前記プロジェクタは、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段を含み、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２７】
また、前記プログラムおよび前記情報記憶媒体は、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段としてコンピュータを機能させ、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２８】
また、前記画像処理方法は、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算し、
前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２９】
これによれば、画像処理システム等は、複数種の原色の推測撮像信号値に基づく補正を行うことができるため、外光量のみに基づく補正だけを行う場合と比べ、より多種類の補正を行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像処理システムを有するプロジェクタに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施形態に示す構成の全てが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３１】
（システム全体の説明）
図１は、本実施形態の一例に係る画像投写状況を示す概略図である。
【００３２】
プロジェクタ２０は、スクリーン１０へ向け画像を投写する。これにより、スクリーン１０には、画像表示領域である投写領域１２が形成される。
【００３３】
このように、プロジェクタ２０等の画像表示装置を用いて長期間画像を表示していると、光学系等の経時劣化により次第に画像に色むら（輝度むらによる色むらも含む。）が発生する。
【００３４】
その上、日光や照明光等の外光８０によっても投写領域１２における画像の見えは変化する。すなわち、経時劣化だけでなく、実際の表示状況によっても画像の見えは変化する。
【００３５】
このような画像の色むら等を補正するため、本実施形態のプロジェクタ２０は、撮像手段であるセンサー６０を有する。センサー６０は、投写領域１２を含む領域を撮像する。
【００３６】
また、本実施の形態では、プロジェクタ２０は、白色のキャリブレーション画像と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢ値のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を投写する。
【００３７】
そして、プロジェクタ２０は、センサー６０を用いて各キャリブレーション画像を撮像し、センサー６０から出力される撮像情報（撮像信号値）に基づき、撮像画像内の投写領域を抽出する。そして、プロジェクタ２０は、当該投写領域を複数の画素ブロックに区分し、画素ブロック内の全画素の画像信号値の平均値を画素ブロックごとに演算し、各画素ブロックの当該平均値に基づいて画素ブロックごとの補正量を演算し、当該補正量に基づいて画像の色むら等を補正する。
【００３８】
このように、プロジェクタ２０は、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢ値のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を用いて色むら補正等を行うことができ、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。
【００３９】
そして、プロジェクタ２０は、当該外光量を用いて画像信号を補正することにより、より適切に画像の色再現等を行うことができる。
【００４０】
次に、このような機能を実装するためのプロジェクタ２０の機能ブロックについて説明する。
【００４１】
図２は、本実施形態の一例に係るプロジェクタ２０の機能ブロック図である。
【００４２】
プロジェクタ２０は、センサー６０を含む撮像部１８０と、撮像情報を処理する撮像情報処理部１５０と、キャリブレーション情報を処理するキャリブレーション情報処理部１６０と、種々の補正情報を生成する補正情報生成部１７０とを含んで構成されている。
【００４３】
また、撮像情報処理部１５０は、撮像情報記憶部１５８と、投写領域抽出部１５２と、画素ブロック画像情報生成部１５６とを含んで構成されている。
【００４４】
また、キャリブレーション情報処理部１６０は、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢのうち１つの原色について所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１６１と、白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値に基づき、ＲＧＢの最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成部１６３と、白色キャリブレーション画像の撮像信号値と、最高階調値の画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値に基づき外光量を示す外光量情報を生成する外光量情報生成部１６４とを含んで構成されている。
【００４５】
また、撮像情報処理部１５０は、撮像部１８０による撮像信号値を記憶する撮像情報記憶部１５８と、撮影画像における投写領域（画像表示領域）を抽出する投写領域抽出部１５２と、当該投写領域を複数の画素ブロックに区分するとともに、所定のキャリブレーション画像の撮像信号値に基づき、各画素ブロックを構成する全画素の画像信号値の平均値を示す画素ブロック画像情報を生成する画素ブロック画像情報生成部１５６とを含んで構成されている。
【００４６】
なお、撮像信号値と画像信号値は同じ種別のもの（例えば、撮像信号値がＲＧＢ値で画像信号値もＲＧＢ値等）であってもよいし、画像信号値が撮像信号値を変換したもの（例えば、撮像信号値がＸＹＺ値で画像信号値がＲＧＢ値等）であってもよい。なお、ここで、ＸＹＺとは、ＣＩＥ（国際照明委員会）で規定されている機器独立色の一種である。
【００４７】
また、プロジェクタ２０は、スクリーン１０に投写されたキャリブレーション画像を撮像するセンサー６０を有する撮像部１８０を含んで構成されている。
【００４８】
また、プロジェクタ２０は、ＰＣ等から入力されるアナログＲＧＢ信号（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）をデジタルＲＧＢ信号（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）に変換する入力信号処理部１１０と、当該デジタルＲＧＢ信号（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）に対して色変換や階調変換を行ってデジタルＲＧＢ信号（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）を出力する色補正部１２０と、当該デジタルＲＧＢ信号（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）に対して色むらを補正してデジタルＲＧＢ信号（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）を出力する色むら補正部１３０と、当該デジタルＲＧＢ信号（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）をアナログＲＧＢ信号（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５）に変換する出力信号処理部１４０と、当該アナログＲＧＢ信号（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５）に基づき、画像を投写する画像表示手段の一種である画像投写部１９０とを含んで構成されている。
【００４９】
また、プロジェクタ２０は、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値と、外光量とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、画像信号に対して所定の補正を行う補正手段を含む。プロジェクタ２０は、この補正手段として、色補正部１２０、色むら補正部１３０、補正情報生成部１７０を含む。また、色むら補正部１３０は、補正記憶部１３２を含む。なお、ここで、最高階調値は、例えば、８ビットで階調を表現する場合は２５５である。
【００５０】
また、画像投写部１９０は、空間光変調器１９２と、空間光変調器１９２を駆動する駆動部１９４と、光源１９６と、レンズ１９８とを含んで構成されている。
【００５１】
駆動部１９４は、出力信号処理部１４０からのアナログＲＧＢ信号に基づき、空間光変調器１９２を駆動する。そして、画像投写部１９０は、光源１９６からの光を、空間光変調器１９２およびレンズ１９８を介して投写する。
【００５２】
また、上述したプロジェクタ２０の各部を実装するためのハードウェアとしては、例えば、以下のものを適用できる。
【００５３】
図３は、本実施形態の一例に係るプロジェクタ２０のハードウェアブロック図である。
【００５４】
例えば、入力信号処理部１１０としては、例えばＡ／Ｄコンバーター９３０等、補正記憶部１３２、撮像情報記憶部１５８としては、例えばＲＡＭ９５０等、色むら補正部１３０、キャリブレーション信号生成部１６１、投写領域抽出部１５２、画素ブロック画像情報生成部１５６、原色量情報生成部１６３、外光量情報生成部１６４としては、例えばＣＰＵ９１０、画像処理回路９７０等、補正情報生成部１７０としては、例えば画像処理回路９７０、ＲＡＭ９５０、ＣＰＵ９１０等、出力信号処理部１４０としては、例えばＤ／Ａコンバーター９４０等、空間光変調器１９２としては、例えば液晶パネル９２０等、駆動部１９４としては、例えば液晶パネル９２０を駆動する液晶ライトバルブ駆動ドライバを記憶するＲＯＭ９６０等を用いて実装できる。
【００５５】
なお、これらの各部はシステムバス９８０を介して相互に情報をやりとりすることが可能である。
【００５６】
また、これらの各部は回路のようにハードウェア的に実装してもよいし、ドライバのようにソフトウェア的に実装してもよい。
【００５７】
さらに、キャリブレーション信号生成部１６１等としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記憶した情報記憶媒体９００からプログラムを読み取ってキャリブレーション信号生成部１６１等の機能をコンピュータに実装させてもよい。
【００５８】
このような情報記憶媒体９００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用でき、そのプログラムの読み取り方式は接触方式であっても、非接触方式であってもよい。
【００５９】
また、情報記憶媒体９００に代えて、上述した各機能を実装するためのプログラム等を、伝送路を介してホスト装置等からダウンロードすることによって上述した各機能を実装することも可能である。
【００６０】
（画像処理の流れの説明）
次に、これらの各部を用いた画像処理の流れについて説明する。
【００６１】
図４は、本実施形態の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００６２】
キャリブレーション信号生成部１６１は、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢ値のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を順次生成し、画像投写部１９０は、各キャリブレーション画像を順次投写する。なお、各キャリブレーション画像は、単色（画像全体が均一の色）で構成されている。
【００６３】
また、撮像部１８０は、スクリーン１０上の各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、撮像情報記憶部１５８は、各キャリブレーション画像の撮像信号値を記憶する（ステップＳ１）。
【００６４】
なお、本実施例では、センサー６０は、撮像信号値としてセンサー６０の画素ごとのＬ値（長波長値、Ｒ値）、Ｍ値（中波長値、Ｇ値）、Ｓ値（短波長値、Ｂ値）を出力する。この場合、センサー６０としては、例えば、ＲＧＢセンサー等を適用してもよい。
【００６５】
なお、スクリーン１０は任意のスクリーンでよく、色や材質を問わない。また、投写領域１２の画像に歪みが生じていてもよい。もちろん、撮像信号値として、ＸＹＺ値等を用いてもよい。
【００６６】
投写領域抽出部１５２は、白色キャリブレーション画像の画素ごとの撮像信号値（例えば、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｌ値、Ｍ値、Ｓ値、輝度値等）と、当該画素と対応する白以外のキャリブレーション画像の画素ごとの撮像信号値との比率を演算して比率の違いに基づいて撮影画像における投写領域を抽出する（ステップＳ２）。
【００６７】
なお、投写領域の画素の上記比率は大きく（例えば２以上）、非投写領域の上記比率は小さい（例えば１）。このため、投写領域抽出部１５２は、上記比率に基づいて撮影画像内の投写領域を抽出することができる。
【００６８】
画素ブロック画像情報生成部１５６は、投写領域抽出部１５２が抽出した投写領域の４隅を空間光変調器１９２の画像領域の４隅に対応づける（ステップＳ３）。
【００６９】
そして、画素ブロック画像情報生成部１５６は、この対応づけを示す情報に基づき、撮影画像の投写領域をｃ＊ｄの格子状の画素ブロックに区分する（ステップＳ４）。なお、ここで、ｃ、ｄは、任意の正の整数である。
【００７０】
また、画素ブロック画像情報生成部１５６は、区分した画素ブロックと、原色量情報生成部１６３で必要となるキャリブレーション画像の撮像信号値に基づき、画素ブロックごとの画像信号値（撮像信号値）の平均値を演算する（ステップＳ５）。なお、ここでは、画像信号値および撮像信号値として、Ｌ値、Ｍ値およびＳ値を適用する。
【００７１】
そして、原色量情報生成部１６３は、各画素ブロックにおいて、白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色を減少させた原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算する（ステップＳ６）。
【００７２】
なお、白色はＲＧＢ値＝（２５５、２５５、２５５）であり、ＲＧＢの全原色の要素を含んでいる。例えば、白色からＲ色の要素を減少させた原色減少色のＲＧＢ値＝（２４０、２５５、２５５）である場合、白色の測定値から当該原色減少色の測定値を引いた差分値は、ＲＧＢ値＝（１５、０、０）のＲ値だけの要素の測定値として取り扱われることができる。また、各撮像信号値は外光８０の影響を含んでいるため、２つの撮像信号値の差分値は外光８０の影響を含まない値となる。
【００７３】
原色量情報生成部１６３は、当該差分値と、各原色の階調特性情報に基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値（原色量情報）を演算する（ステップＳ７）。より具体的には、階調特性情報は例えばガンマ曲線として表されるものであるため、原色量情報生成部１６３は、例えば、上記例におけるＲ色の階調値＝１５の場合の当該差分値と、Ｒ色のガンマ曲線との関係から比の演算により、Ｒ色の最高階調値＝２５５の場合の画像信号値を演算により求めることができる。原色量情報生成部１６３は、同様の手法でＧ色の最高階調値の画像信号値、Ｂ色の最高階調値の画像信号値も求めることができ、結果として、外光の影響を受けていない場合の白色の画像信号値を、各原色の最高階調値画像の推測撮像信号値の合計値として生成することができる。
【００７４】
そして、外光量情報生成部１６４は、白色キャリブレーション画像の撮像信号値と、推測撮像信号値の合計値との差分値を演算し、当該差分値に基づき外光量を示す外光量情報を生成する（ステップＳ８）。すなわち、白色キャリブレーション画像の撮像信号値は外光の影響を受けており、推測撮像信号値の合計値との差分値は外光の影響を受けていない白色キャリブレーション画像の撮像信号値であるため、外光量情報生成部１６４は、両者の差分値を演算することにより、外光の影響だけを外光量情報として生成することができる。
【００７５】
補正情報生成部１７０は、外光量情報（ＬＭＳの各値）に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、画像信号に対して所定の補正を行うための補正情報を生成する（ステップＳ９）。
【００７６】
より具体的には、例えば、色むらを補正する場合、補正情報生成部１７０は、外光量情報に基づいて外光８０による影響の程度を把握し、当該影響の程度に応じて色むら補正情報を生成し、色むら補正部１３０に出力する。
【００７７】
色むら補正部１３０は、当該色むら補正情報に基づき、色むら補正用データ（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色ごとの１次元ルックアップテーブル等）を更新し、当該色むら補正用データを用いて入力画像信号（Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３）を補正する。
【００７８】
そして、画像投写部１９０は、色むら補正部１３０によって色むらが補正された画像信号に基づき、画像を投写する（ステップＳ１０）。
【００７９】
以上のように、本実施形態によれば、プロジェクタ２０は、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。すなわち、本発明によれば、画像処理システム等は、経時劣化等によって黒のキャリブレーション画像を用いた場合には色むらの影響を受けてしまうような場合であっても、黒以外のキャリブレーション画像を用いて外光量を求めることができる。
【００８０】
そして、プロジェクタ２０は、当該外光量に基づいて外光の影響を低減するように入力画像信号を補正することにより、外光の影響を低減できる上、経時劣化の影響も低減することができるため、より適切に画像の色再現を行うことが可能となる。
【００８１】
また、プロジェクタ２０は、撮像信号値としてＬＭＳ値を用いることが可能であるため、ＸＹＺ値等を用いる場合と比べ、簡易かつ高速に色むらを補正することができる。
【００８２】
（変形例）
以上、本発明を適用した好適な実施の形態について説明してきたが、本発明の適用は上述した実施例に限定されない。
【００８３】
次に、上述した実施例とは別の手法によって黒色のキャリブレーション画像を使用しないで外光量を求める手法について説明する。
【００８４】
図５は、本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【００８５】
本実施例におけるプロジェクタ内のキャリブレーション情報処理部２６０は、第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、第１のキャリブレーション画像のＲＧＢ値と同一比率のＲＧＢ値である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部２６１を含んで構成されている。
【００８６】
また、キャリブレーション情報処理部２６０は、第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分画像信号値と、前記第１のキャリブレーション画像の階調値と前記第２のキャリブレーション画像の階調値との差分階調値を演算し、差分画像信号値と、差分階調値と、階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない第１のキャリブレーション画像の画像信号値（または外光の影響を受けていない第２のキャリブレーション画像の画像信号値）を生成するＯＬＥ＿ＬＩＮＫ１表示色情報生成部２６３ＯＬＥ＿ＬＩＮＫ１を含んで構成されている。
【００８７】
なお、上記差分階調値をメモリに記憶しておき、表示色情報生成部２６３が当該メモリから差分階調値を読み取って使用する手法を採用する場合、上記差分階調値の演算は不要である。
【００８８】
また、キャリブレーション情報処理部２６０は、撮像情報記憶部１５８からの外光の影響を受けている第１のキャリブレーション画像（または第２のキャリブレーション画像）の画像信号値と、表示色情報生成部からの外光の影響を受けていない第１または第２のキャリブレーション画像の画像信号値との差分値を演算することにより外光量を示す外光量情報を生成する外光量情報生成部２６４と、表示色情報生成部２６３からの外光の影響を受けていない第１または第２のキャリブレーション画像の画像信号値に基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値を演算する原色量情報生成部２６５とを含んで構成されている。
【００８９】
次に、これらの各部を用いた色むら補正処理の流れについて説明する。
【００９０】
図６は、本実施形態の他の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００９１】
画素ブロック画像情報生成までは図４を用いて説明した処理とほぼ同様である。ただし、撮像情報記憶部１５８は、第１のキャリブレーション画像（例えば、あるＲＧＢ値＝（２５５、２５５、２５５）の白色キャリブレーション画像等）の撮像信号値と、第１のキャリブレーション画像のＲＧＢ値と同一比率のＲＧＢ値である第２のキャリブレーション画像（例えば、ＲＧＢ値＝（２５０、２５０、２５０）のグレー色キャリブレーション画像等）の撮像信号値を記憶する（ステップＳ１１）。なお、本実施例では、スクリーン１０は、白色均一であるものが好ましい。
【００９２】
そして、プロジェクタは、投写領域の抽出（ステップＳ１２）、対応づけ（ステップＳ１３）、画素ブロックの区分（ステップＳ１４）、画素ブロックごとの画像信号値の平均値の演算（ステップＳ１５）を行う。
【００９３】
表示色情報生成部２６３は、第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分画像信号値と、第１のキャリブレーション画像の階調値（例えば、上記例では２５５）と第２のキャリブレーション画像の階調値（例えば、上記例では２５０）との差分階調値（例えば、上記例では５）を演算する（ステップＳ１６）。なお、各キャリブレーション画像の階調値が固定である場合は、あらかじめ差分階調値を示す情報をメモリに記憶しておき、表示色情報生成部２６３は、メモリに記憶された差分階調値を示す情報を用いてもよい。
【００９４】
そして、表示色情報生成部２６３は、差分画像信号値と、差分階調値と、階調特性情報に基づき、外光の影響を受けていない第１のキャリブレーション画像（第２のキャリブレーション画像でもよい。）の推測撮像信号値（例えば、ＬＭＳ値等）を生成する（ステップＳ１７）。
【００９５】
そして、外光量情報生成部２６４は、画素ブロック画像情報生成部１５６からの外光の影響を受けている所定画素ブロックのＬＭＳ値（撮像信号値）から表示色情報生成部２６３によって求められた当該画素ブロックの外光の影響を受けていないＬＭＳ値（推測撮像信号値）を減算することにより、外光量情報を生成する（ステップＳ１８）。
【００９６】
原色量情報生成部２６５は、表示色情報生成部２６３からの外光の影響を受けていない第１または第２のキャリブレーション画像のＬＭＳ値（推測撮像信号値）のうちの１つの値（例えばＭ値等）と、原色量を生成する１次元ルックアップテーブル等とに基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値、すなわち、外光の影響のない原色量を演算する（ステップＳ１９）。
【００９７】
これ以降の原色量と外光量を用いた処理については、図４を用いて説明したとおりである。画像投写部１９０は、外光量情報に基づいて補正された画像信号に基づき、画像を投写する（ステップＳ２０）。
【００９８】
このような手法によっても、プロジェクタ２０は、黒色を用いないで画像の色むら等を適切に補正することができる。
【００９９】
また、上述した実施例では、外光８０等の使用状況による影響を低減することについて説明したが、空間光変調器１９２等の光学系の経時劣化については使用時間に依存し、使用状況にはほとんど依存しない。
【０１００】
したがって、プロジェクタ２０は、あらかじめ光学系の経時劣化による影響を低減するための補正を行っておき、この補正を行ったかどうかを示す補正履歴情報を補正記憶部１３２に記憶しておいてもよい。
【０１０１】
そして、実際に使用された時点で、プロジェクタ２０は、補正記憶部１３２内の補正履歴情報に基づき、上記補正を行っている場合には、外光８０等の影響を低減するための補正を行い、上記補正を行っていない場合には、光学系の劣化に対する補正と、外光８０等の影響を低減するための補正を行ってもよい。
【０１０２】
これによれば、プロジェクタ２０は、経時劣化による影響を低減することができる上、実際に使用される時点での補正時間を短縮することができる。
【０１０３】
また、例えば、上述した実施例では、色むら補正を例に採り説明したが、色補正（色合いおよび明るさの補正）や投写領域１２における色や明るさの違いに基づく画像歪み補正等を行う場合にも本発明は有効である。
【０１０４】
また、上述した実施例では、原色としてＲＧＢを用いたが、例えば、ＸＹＺやＣＭＹ等のＲＧＢ以外の表色系を採用してもよい。
【０１０５】
また、例えば、上述した実施例では、画像処理システムをプロジェクタ２０に実装した例について説明したが、プロジェクタ２０以外にもＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等の種々の画像表示装置に実装してもよい。また、プロジェクタ２０としては、液晶プロジェクタ以外にも、例えば、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたプロジェクタ等を用いてもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【０１０６】
また、上述したプロジェクタ２０の機能は、例えば、プロジェクタ単体で実装してもよいし、複数の処理装置で分散して（例えば、プロジェクタとＰＣとで分散処理）実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の一例に係る画像投写状況を示す概略図である。
【図２】本実施形態の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【図３】本実施形態の一例に係るプロジェクタのハードウェアブロック図である。
【図４】本実施形態の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【図６】本実施形態の他の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０ プロジェクタ、６０ センサー（撮像手段）、１２０ 色補正部（補正手段）、１３０ 色むら補正部（補正手段）、１３２ 補正記憶部（補正手段）、１５２ 投写領域抽出部（画像表示領域抽出手段）、１５６ 画素ブロック画像情報生成部、１５８ 撮像情報記憶部、１６１、２６１ キャリブレーション信号生成部、１６３、２６５ 原色量情報生成部、１６４、２６４ 外光量情報生成部、１７０ 補正情報生成部（補正手段）、１９０ 画像投写部（画像表示手段）、２６３ 表示色情報生成部、９００ 情報記憶媒体
Claims (9)
- 白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像とを表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算する原色量情報生成手段と、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段と、
を含み、
前記キャリブレーション信号生成手段は、前記複数種の各原色についてそれぞれ所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像用のキャリブレーション信号を発生し、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする画像処理システム。 - 第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
各キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成する表示色情報生成手段と、
前記撮像手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段と、
を含み、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする画像処理システム。 - 請求項２において、
前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段を含み、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする画像処理システム。 - 請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理システムを有することを特徴とするプロジェクタ。
- コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像とを表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算する原色量情報生成手段と、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段として機能させ、
前記キャリブレーション信号生成手段は、前記複数種の各原色についてそれぞれ所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像用のキャリブレーション信号を発生し、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とするプログラム。 - コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
各キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成する表示色情報生成手段と、
前記撮像手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段として機能させ、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とするプログラム。 - コンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、請求項５、６のいずれかに記載のプログラムを記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。
- 白色のキャリブレーション画像を表示し、
当該白色のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像を表示する処理と、当該原色減少色のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する処理を各原色に対して繰り返し実行し、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算し、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成し、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする画像処理方法。 - 第１のキャリブレーション画像を表示し、
表示した第１のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示し、
表示した第２のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成し、
第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成し、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする画像処理方法。
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