JP2004349984A - 画像生成方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スクリーンに全体画像を投影する際に複数の部分画像に分けて投影し、各部分画像同士の重複領域を滑らかにする。
【解決手段】部分画像生成装置３は、部分画像を投影する位置のデータである投影位置データを取得しメモリに記憶するプロジェクタ位置データ取得手段３Ｇと、画像を観察する位置の位置データを取得しメモリに記憶する観察位置データ取得手段３Ｅと、光の拡散の特性であるスクリーン輝度特性データを取得しメモリに記憶するスクリーン輝度特性データ取得手段３Ｆと、前記スクリーンの配置位置に対しての前記投影位置と、前記観察者の位置との位置を特定し、前記スクリーン輝度特性を参照し観察者の位置における輝度の変化を算出して、前記輝度の変化率に対応して前記所定部分の補正を行う輝度補正データ生成手段３Ｈとを備える。そして、部分画像同士の重複領域を適正に補正する。
【選択図】 図１
【解決手段】部分画像生成装置３は、部分画像を投影する位置のデータである投影位置データを取得しメモリに記憶するプロジェクタ位置データ取得手段３Ｇと、画像を観察する位置の位置データを取得しメモリに記憶する観察位置データ取得手段３Ｅと、光の拡散の特性であるスクリーン輝度特性データを取得しメモリに記憶するスクリーン輝度特性データ取得手段３Ｆと、前記スクリーンの配置位置に対しての前記投影位置と、前記観察者の位置との位置を特定し、前記スクリーン輝度特性を参照し観察者の位置における輝度の変化を算出して、前記輝度の変化率に対応して前記所定部分の補正を行う輝度補正データ生成手段３Ｈとを備える。そして、部分画像同士の重複領域を適正に補正する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像生成方法及びその装置に関し、さらに詳細には、指向性があるスクリーンに複数の部分画像を投影して一体的に全体画像を生成する際、複数の部分画像同士の周辺領域の重複する部分の補正処理を適正に行う画像生成方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数台のプロジェクタを用いて単一のスクリーン上に複数の部分画像により構成される全体画像を投影するためには、部分画像同士の重複する領域を設定して、重複領域に対して輝度の補正処理を行っている。
【０００３】
例えば、重複領域の開始位置から終端に近づくにつれて輝度を落として行き、終端における輝度はゼロとなるように輝度補正処理を行なっている。この処理を双方の画像に対して行い、補正された画像を重ねて投影することにより、重複領域とそれ以外の部分とを同一の輝度にし、映像を連続させている。
【０００４】
図９〜図２４を参照し具体的に説明する。図９に従来の装置の構成例を示す。重複を考慮して映像出力装置３１Ａ、映像出力装置３５Ａから出力された画像はそれぞれに対応したブレンディング装置３１Ｂ、及びブレンディング装置３５Ｂにおいて重複領域の輝度が補正される。そして、プロジェクタ３１Ｃとプロジェクタ３５Ｃにより輝度補正された２つの画像を、重複領域だけを重ねて投影することにより連続した映像としてスクリーン３３に表示する。
【０００５】
図１０を参照する。補正処理を行わない場合、スクリーン３３に投影された画像３７Ａと画像３７Ｂとは重複領域３９において重複している。そして、図１１に示すように重複領域３９においては輝度Ｙが高くなっている。
【０００６】
このため、従来では以下に説明するような輝度補正も行われていた。すなわち、画像３７Ａの重複開始位置４１から輝度を弱くする補正を行う。一方、画像３７Ｂの重複開始位置４３から輝度を弱くする補正を行う。この結果、図１３に示すように補正領域を重複させると図１４に示すように重複領域３９の輝度Ｙが他の部分と同じ明るさになる。
【０００７】
図１５を参照する。スクリーン４５の光の拡散の角度と輝度の関係を示す。例えば入射光４７がスクリーン４５の点Ｐに入射した場合、上記入射光４７と同一直線上にある拡散光４９の輝度と、拡散光４９に対して角度θ分傾斜した拡散光５１とは異なる。このため、観察位置Ｅから観察したときの輝度は変化する。
【０００８】
なお、図１６に示すようにスクリーン４５の指向性が弱い場合、入射光４７のスクリーン４５に対する拡散光５３は均一に拡散する。
【０００９】
図１７に示すように拡散が均一の場合、角度θに対する輝度Ｙの変化５５は緩やかである。一方、図１８に示すように、指向性の強いスクリーン４５に入射光４７が入射した場合、拡散光５３は均一でない。この結果、図１９に示すように角度θに対する輝度Ｙの変化５５は急な部分が生成する。
【００１０】
図２０〜図２２は観察する位置ｘによる輝度Ｙの変化の態様を示す。図２０は変化５７がなだらかで連続している場合である。図２１は変化５７は位置５９において不連続の場合である。図２２は変化５７が位置６１において急激に変化する場合である。
【００１１】
図２３及び図２４を参照して上述のように輝度が変化する理由を説明する。すなわち、図２３に示すようにプロジェクタ３１Ｃからスクリーン３３に画像３７Ａが投影され、プロジェクタ３５Ｃからスクリーン３３に画像３７Ｂが投影されている。そして、重複領域３９でそれぞれの画像３７Ａ，３７Ｂが重複している。この状態でそれぞれのプロジェクタ３１Ｃ，３５Ｃの中心の観察位置Ｅから画像を観察すると位置ｘと輝度Ｙは変化５７ようになる。これは、プロジェクタの配置位置が異なり、スクリーンに指向性が有るためである。
【００１２】
また、図２４に示すようにプロジェクタ３１Ｃからスクリーン３３に画像３７Ａが投影され、プロジェクタ３５Ｃからスクリーン３３に画像３７Ｂが投影されている。そして、重複領域３９でそれぞれの画像３７Ａ，３７Ｂが重複している。この状態でプロジェクタ３１Ｃの観察位置Ｅから画像を観察すると位置ｘと輝度Ｙは変化５７のようになる。これは、プロジェクタの配置位置が異なり、スクリーンに指向性が有るためである。
【００１３】
また、特許文献１を参照。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００３−０４６７５１号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このような、従来の技術を用いて複数の部分画像から構成され全体画像（連続した画像）を生成する場合、拡散性が高いスクリーン（あらゆる方向に均一の光量で拡散するスクリーン）を使用したときは、表示される画像の輝度がスクリーンの広範囲において均一となるために、重複領域の輝度をコントロールすることで自然な全体画像が生成できる。
【００１６】
しかし、高輝度スクリーンや立体視用スクリーンは拡散性が低い（すなわち指向性が強い）ために、観察する位置やプロジェクタの設置位置によって画像の明るさが変化する。
【００１７】
光には直進性があるために、上述したように図１５においてスクリーン４５上の点Ｐの輝度は、拡散光４９上にある点から観察したとき最も明るく見える。光の入射方向と観察角のずれを角度θと定義すると、角度θが大きくなるほど光は弱まるためスクリーン輝度も低くなる。
【００１８】
スクリーンの拡散性が高い場合、角度θが変化してもスクリーン輝度の変化は少ないが、拡散性が低い（すなわち指向性が強い）場合は、輝度の変化は大きなものとなる。
【００１９】
また、人間は、輝度の変化率が連続で滑らかであれば映像が連続していると感じるが、輝度の変化率が不連続であったり極端に変動する場合には境界として認知し違和感を感じる。
【００２０】
上記のようなスクリーンの特性及び人間の認知の特性より、高輝度スクリーンや立体視用スクリーンといった拡散性の低いスクリーンを使用する場合は、重複領域の輝度も観察位置によって大きく異なる。
【００２１】
このために、重複領域の輝度の調整が困難であり、仮に特定の観察位置からは連続する画像が得られたとしても、別の位置から観察した場合は輝度の変化率が急激に変化する箇所が生ずるために映像が連続して見えないという問題があった。
【００２２】
観察者が移動しても連続した映像が観察できるように、重複領域を広く取り変化率の変化を小さくする方法もあるが、その場合は重複領域の映像を合致させるのが困難（レンズ等の歪みにより投影される画像に歪みが生ずるため）な上に、表示される解像度が減少するという問題も生ずる。
【００２３】
また、計測装置を用いて輝度を計測し、自動的に輝度の調整を行う装置も存在するが、その場合は、システムが高額になると同時に計測した位置から大きくはずれた位置から観察すると映像が連続して見えないという問題がある。
【００２４】
本発明は以上のような課題を達成するためになされたものであり、その目的とするところは、いかなるスクリーンを用いても重複領域を小さく、即ち解像度の減少を抑えながら、容易に連続する画像を生成し、観察者が移動しても自然な連続画像を提示することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述のごとき問題に鑑みてなされたものであり、請求項１に係る発明は、全体画像を構成する複数の部分画像の各周辺領域の輝度を補正し、この各周辺領域を重複させてスクリーンに投影する画像生成方法において、前記部分画像を投影する各投影位置のデータであるプロジェクタ位置データを取得しメモリに記憶する工程と、前記スクリーンの画像を観察する観察位置のデータである観察位置データを取得しメモリに記憶する工程と、前記スクリーンの光の拡散の特性であるスクリーン輝度特性データを取得しメモリに記憶する工程と、前記プロジェクタ位置データと前記観察位置データとに基づき前記スクリーンの位置に対しての投影位置と観察位置とを特定し、前記スクリーン輝度特性データを参照し前記観察位置におけるスクリーン上での各部分画像の輝度の変化を算出して、この輝度の変化に基づき前記周辺領域の輝度の補正を行う工程とを含む画像生成方法である。
【００２６】
請求項２に係る発明は、各部分画像の輝度の変化が連続しないとき互いの輝度の変化の差を縮めるための第１の補正と、輝度の変化を滑らかにするための弟２の補正とを行う請求項１記載の画像生成方法である。
【００２７】
請求項３に係る発明は、観察位置をセンサにより検出する請求項１又は２記載の画像生成方法である。
【００２８】
請求項４に係る発明は、全体画像を構成する複数の部分画像の各周辺領域の輝度を補正し、この周辺領域を重複させてスクリーンに投影する画像生成装置において、前記部分画像を投影する各投影位置のデータであるプロジェクタ位置データを取得しメモリに記憶する手段と、前記スクリーンの画像を観察する観察位置のデータである観察位置データを取得しメモリに記憶する手段と、前記スクリーンの光の拡散の特性であるスクリーン輝度特性データを取得しメモリに記憶する手段と、前記プロジェクタ位置データと前記観察位置データとに基づき前記スクリーンの位置に対しての投影位置と観察位置とを特定し、前記スクリーン輝度特性データを参照し前記観察位置におけるスクリーン上での各部分画像の輝度の変化を算出して、この輝度の変化に基づき前記周辺領域の輝度の補正を行う手段とを備えた画像生成装置である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１に画像生成装置（システム）１の概略の構成を示す。
【００３０】
前記画像生成装置１はスクリーン（例えば大スクリーン）に全体画像を生成する。この全体画像は複数の部分画像から構成される。すなわち、部分画像を生成する部分画像生成装置３、部分画像生成装置５等を備えている。
【００３１】
ここでは、２つの部分画像生成装置３及び部分画像生成装置５を図示しているが、実際には全体画像を作成するに必要な複数の部分画像生成装置を備えている。
【００３２】
なお、これらの部分画像生成装置３，５等はコンピュータよりなるものであり、図示しないコンピュータ本体等を備えている。
【００３３】
さらに、ＣＰＵ３Ａと、ＲＡＭ３Ｂと、フレームバッファ３Ｃと、映像信号出力手段３Ｄとを備えている。この映像出力手段３Ｄから出力されたデータに基づきプロジェクタ（図示しない）がスクリーンに画像を生成する。
【００３４】
さらに、この部分画像生成装置３は、観察位置を取得しメモリに記憶する観察位置データ取得手段３Ｅと、スクリーンの光の拡散の特性データを取得しメモリに記憶するスクリーン輝度特性データ取得手段３Ｆと、画像と投影する位置のデータを取得しメモリに記憶するプロジェクタ位置データ取得手段３Ｇと、部分画像の重複部分の輝度の補正を行う輝度補正データ生成手段３Ｈと、グラフィック処理手段３Ｉとを備えている。
【００３５】
同様に部分画像生成装置５はＣＰＵ５Ａと、ＲＡＭ５Ｂと、フレームバッファ５Ｃと、映像信号出力手段５Ｄとを備えている。
【００３６】
この部分画像生成装置５は、観察位置データ取得手段５Ｅと、スクリーン輝度特性データ取得手段５Ｆと、プロジェクタ位置データ取得手段５Ｇと、輝度補正データ生成手段５Ｈと、グラフィック処理手段５Ｉとを備えている。これらの各手段は上述した部分画像生成装置３の各手段と同一の機能を有する。
【００３７】
図２を参照して画像生成装置１（部分画像生成装置３，５等）の動作を説明する。以下に示す例は、重複領域の端における２つの画像（部分画像１３Ａ，部分画像１３Ｂ）の輝度を算出し、その値のずれに応じて重複領域及び重複領域に近接する領域（周辺領域）に対し輝度を補正することにより、映像が合成されたときの輝度の変化率の変化を小さく滑らかにすることで連続する映像を生成する場合である。
【００３８】
ステップＳ２０１はプロジェクタの投影元の位置のデータであるプロジェクタ位置データ、スクリーンの光の拡散の特性データであるスクリーン輝度特性データ、及び観察する位置のデータである観察位置データを取得する。
【００３９】
すなわち、観察位置データ取得手段３Ｅが観察者位置データを取得しメモリに記憶する。スクリーン輝度特性データ取得手段３Ｆがスクリーン輝度特性データを取得しメモリに記憶する。そして、プロジェクタ位置データ取得手段３Ｇがプロジェクタ位置データを取得しメモリに記憶する。
【００４０】
ステップＳ２０３は画像補正領域に含まれるすべてのピクセルの計算は完了したかどうかの判断を行う。完了したと判断したとき処理はステップＳ２０５に進む。完了していないと判断したとき、処理はステップＳ２０９に進む。
【００４１】
ここで、上記ピクセルとは画像を作成する最小の単位でグラフィックスディスプレイシステムにおいて、表示するかしないか、もしくはその色や輝度をユーザーが制御できる最小の単位である。
【００４２】
ステップＳ２０９では、図４に示すように重複領域の境界ｘ＝Ｂ１，Ｂ２における部分画像１３Ａ及び部分画像１３Ｂの輝度値としてＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）及びＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）の値を計算する。詳述すると、図３に示すようにスクリーン９上の点をＰ（ｘ，ｙ，ｚ）、プロジェクタ７のレンズ面位置（投影位置）をＡ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、観察位置をＥ（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とすると、入射光１１と成す角度θは下記の式（１）で表すことができる（なお、本例ではｘｙｚ座標のｚ＝０の位置にスクリーン９を配置する）。
【００４３】
θ＝Ａｒｃｃｏｓ｛（ｘ−ｘ１）（ｘ２−ｘ）＋（ｙ−ｙ１）（ｙ２−ｙ）＋（ｚ−ｚ１）（ｚ２−ｚ）｝／［｛（ｘ−ｘ１）２＋（ｙ−ｙ１）２＋（ｚ−ｚ１）２｝｛（ｘ２−ｘ）２＋（ｙ２−ｙ）２＋（ｚ２−ｚ）２｝］１／２ ．．式（１）
ここで輝度ＹをＹ（ｘ，ｙ，ｚ）で表すものとする。輝度Ｙと観察する角度θの関係は各スクリーンメーカから公表されており、公表されていないものに関しても輝度計で計測して得ることができる。
【００４４】
これにより、光源となるプロジェクタのレンズ面位置（投影位置）Ａと観察位置Ｅとがわかれば、スクリーン９上の任意に位置の点Ｐにおける角度θを算出することができるので、点Ｐにおける輝度Ｙを求めることができる。
【００４５】
そして、図４に示すようにプロジェクタ７Ａからスクリーン９に部分画像１３Ａが投影される。プロジェクタ７Ｂからスクリーン９に部分画像１３Ｂが投影される。この結果、重複領域１５で部分画像７Ａ，７Ｂが重複する。これらの部分画像７Ａ，７Ｂを観察位置Ｅ（ｘ２，ｙ２，ｚ２）で観察した場合、部分画像７Ａの輝度の変化はＹＡ（ｘ，ｙ，０）で表される。また、部分画像７Ｂの輝度の変化はＹＢ（ｘ，ｙ，０）で表される。そして、ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）及びＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）の値を計算する。
【００４６】
ステップＳ２１１では、ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）≧ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）かどうかを判断する。ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）≧ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）であるとき処理はステップＳ２１３に進む。ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）≧ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）でないとき処理はステップＳ２１５に進む。
【００４７】
ステップＳ２１３では、図５に示すようにｘ＝Ｃ１〜Ｂ２において、ＹＡ’（Ｂ２，ｙ，０）＝ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）となる補正値Ｃ２（ｘ，ｙ，０）を算出する。
【００４８】
詳述すると、補正領域１７Ａ，１７Ｂ及び重複領域１５の大きさは、プロジェクタの投影サイズに対してそれぞれ５０％、及び１０〜２０％とし、画像に対して輝度を大とする方向には補正できないため、輝度を小さくすることで補正を行う。
【００４９】
すなわち、ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）での輝度とＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）の輝度を同じ値にする。部分画像１３Ａに対してｘ＝Ｃ１からｘ＝Ｂ２において、
Ｋ１（ｘ，ｙ，０）＝１−［｛ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）−ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）｝（ｘ−Ｃ１）］／｛（Ｂ２−Ｃ１）ＹＡ（ｘ，ｙ，０）｝．．．式（２）
ＹＡ’（ｘ，ｙ，０）＝Ｋ１（ｘ，ｙ，０）×ＹＡ（ｘ，ｙ，０）として画像Ａの輝度を補正することで、ＹＡ’（Ｂ２，ｙ，０）＝ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）とし、部分画像１３Ａと部分画像１３Ｂとの輝度差を小さくする（第１の補正）。
【００５０】
ステップ２１５では補正値Ｋ１（ｘ，ｙ，０）＝１とする。すなわち、補正が行われないことになる。
【００５１】
ステップＳ２１７では、Ｘ＝Ｂ１〜Ｂ２において、ＹＡ’’（Ｂ２，ｙ，０）＝０となる補正を行う（弟２の補正）。
【００５２】
図６を参照する。ＹＡ’’（Ｂ２，ｙ，０）＝０とする。
【００５３】
すなわち、Ｋ２（ｘ，ｙ，０）＝（Ｂ２−ｘ）／（Ｂ２−Ｂ１）．．．式（３）
ＹＡ’’（ｘ，ｙ，０）＝Ｋ２（ｘ，ｙ，０）×ＹＡ’（ｘ，ｙ，０）＝Ｋ１（ｘ，ｙ，０）×Ｋ２（ｘ，ｙ，０）×ＹＡ（ｘ，ｙ，０）として、
ＹＡ’’（Ｂ２，ｙ，０）＝０となるように輝度補正を行うことで重複領域１５が目立たないようにする。
【００５４】
ステップＳ２１９では、Ｋ１（ｘ，ｙ，０）×Ｋ２（ｘ，ｙ，０）にガンマ値を考慮し、輝度補正データとして記録する。
【００５５】
実際の輝度の制御は、グラフィックス処理手段においてピクセル毎に２５６段階あるＲＧＢの階調を制御することにより行うが、ＲＧＢの階調の変化に対し、輝度は正比例で変化しないことからガンマ補正が必要となる。
【００５６】
このガンマ値は使用するグラフィックスボード及びプロジェクタによって異なるが、所定の環境においてはガンマ値は２．５〜３前後で良好な結果がでる。
【００５７】
ガンマ値を考慮しながら、すべての画像補正領域Ｃ１≦ｘ≦Ｂ２、０≦ｙ≦ｙｍａｘに含まれるピクセルに対し輝度補正値Ｋ１（ｘ，ｙ，０）×Ｋ２（ｘ，ｙ，０）を計算し、輝度補正データ生成手段３Ｈでメモリに記録する。
【００５８】
そして、処理をステップＳ２０３に戻し、上述の処理を行う。
【００５９】
一方、ステップＳ２０５ではグラフィックス処理を行い、生成された画像に対し、ピクセル毎に輝度補正データを元に輝度を補正しながら各ピクセルデータをフレームバッファに描画し部分画像１３Ａを生成する。
【００６０】
続いて、ステップＳ２０７では映像信号出力手段３Ｄを介し、前記部分画像１３Ａをプロジェクタ７Ａに出力する。そして、処理を終了する。
【００６１】
なお、上述の処理を部分画像１３Ｂに対しても行う。例えば、上述のステップＳ２１３においてＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）≧ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）の場合は、ｘ＝Ｂ１からｘ＝Ｃ２において、ＹＢ’（Ｂ１，ｙ，０）＝ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）となる補正値を計算した後、重複領域１５（ｘ＝Ｂ１からｘ＝Ｂ２）に対し、ＹＢ’’（ｘ，ｙ，０）＝０となる補正値を計算する。これらの補正値を、ガンマ補正を考慮しながら部分画像１３Ｂの輝度補正データとして記録する。ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）＜ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）の場合は、ＹＢ’’（ｘ、ｙ、０）＝０となる補正だけを施す。
【００６２】
部分画像１３Ａ、部分画像１３Ｂ側のそれぞれのグラフィックス処理手段３Ｉ，５Ｉにおいては、フレームバッファ３Ｃ，５Ｃに画像を書き込む際にピクセル毎に輝度補正データに基づき輝度の補正を行い画像生成し、映像信号出力手段３Ｄ，５Ｄにより信号出力する。
【００６３】
部分画像１３Ａ及び部分画像１３Ｂに対し上記の補正処理を行いスクリーン９に投影した際のスクリーン輝度は図７に示すように全域において輝度の変化率が滑らかとなるので自然な連続画像が表示できる。
【００６４】
補正領域について図８を参照して説明する。重複部分の補正領域は部分画像１３Ａの幅Ｗの１０〜２０％位が望ましい。また、補正領域１７Ａは部分画像１３Ａの５０％が望ましい。
【００６５】
上記実施例においては、観察位置の位置データを固定としたが、３次元位置センサにより観察者の位置を逐次入力するようにし、画像を出力する度に輝度補正値を計算すれば観察者が移動しながら画像を観察する場合であっても常に自然な連続画像を観察することができる。
【００６６】
また上記実施例においては、画像補正領域の全てのピクセルに対し、スクリーン輝度特性データを参照して輝度補正値を算出したが、一定間隔のピクセルに対してのみ輝度補正値を計算し、その間のピクセルについては補正計算をすることのより輝度補正値を計算してもよい。
【００６７】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００６８】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、いかなるスクリーン（例えば、指向性の強いスクリーン）を用いても重複領域を小さく、即ち解像度の減少を抑えながら、容易に連続する画像を生成し、観察者が移動しても自然な連続画像を提示することができる。
【００６９】
また、輝度が不連続に変化する場合にもこの不連続な部分を連続的にして、なおかつ滑らかな輝度に補正することができ画像の連続性が向上するという効果がある。
【００７０】
さらに、観察位置をセンサにより検出することができるので、例えば、観察者が移動した場合においても適正な補正を行うことができ画像の連続性が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像生成装置の概略を示す概略図である。
【図２】画像生成装置の動作を説明するフローチャート図である。
【図３】各装置、観察位置の位置関係を説明する説明図である。
【図４】部分画像の補正前の輝度の分布を説明する説明図である。
【図５】部分画像の第１の補正後の輝度の分布を説明する説明図である。
【図６】部分画像の弟２の補正後の輝度の分布を説明する説明図である。
【図７】補正が完了した後の輝度分布を説明する説明図である。
【図８】部分画像の補正の領域を説明する説明図である。
【図９】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１０】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１１】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１２】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１３】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１４】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１５】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１６】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１７】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１８】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１９】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図２０】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図２１】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図２２】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図２３】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図２４】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【符号の説明】
１ 画像生成装置
３ 部分画像生成装置
３Ａ ＣＰＵ
３Ｂ ＲＡＭ
３Ｃ フレームバッファ
３Ｄ 映像信号出力手段
３Ｅ 観察者位置データ取得手段
３Ｆ スクリーン輝度特性データ取得手段
３Ｇ プロジェクタ位置データ取得手段
３Ｈ 輝度補正データ生成手段
３Ｉ グラフィック処理手段
５ 部分画像生成装置
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像生成方法及びその装置に関し、さらに詳細には、指向性があるスクリーンに複数の部分画像を投影して一体的に全体画像を生成する際、複数の部分画像同士の周辺領域の重複する部分の補正処理を適正に行う画像生成方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数台のプロジェクタを用いて単一のスクリーン上に複数の部分画像により構成される全体画像を投影するためには、部分画像同士の重複する領域を設定して、重複領域に対して輝度の補正処理を行っている。
【０００３】
例えば、重複領域の開始位置から終端に近づくにつれて輝度を落として行き、終端における輝度はゼロとなるように輝度補正処理を行なっている。この処理を双方の画像に対して行い、補正された画像を重ねて投影することにより、重複領域とそれ以外の部分とを同一の輝度にし、映像を連続させている。
【０００４】
図９〜図２４を参照し具体的に説明する。図９に従来の装置の構成例を示す。重複を考慮して映像出力装置３１Ａ、映像出力装置３５Ａから出力された画像はそれぞれに対応したブレンディング装置３１Ｂ、及びブレンディング装置３５Ｂにおいて重複領域の輝度が補正される。そして、プロジェクタ３１Ｃとプロジェクタ３５Ｃにより輝度補正された２つの画像を、重複領域だけを重ねて投影することにより連続した映像としてスクリーン３３に表示する。
【０００５】
図１０を参照する。補正処理を行わない場合、スクリーン３３に投影された画像３７Ａと画像３７Ｂとは重複領域３９において重複している。そして、図１１に示すように重複領域３９においては輝度Ｙが高くなっている。
【０００６】
このため、従来では以下に説明するような輝度補正も行われていた。すなわち、画像３７Ａの重複開始位置４１から輝度を弱くする補正を行う。一方、画像３７Ｂの重複開始位置４３から輝度を弱くする補正を行う。この結果、図１３に示すように補正領域を重複させると図１４に示すように重複領域３９の輝度Ｙが他の部分と同じ明るさになる。
【０００７】
図１５を参照する。スクリーン４５の光の拡散の角度と輝度の関係を示す。例えば入射光４７がスクリーン４５の点Ｐに入射した場合、上記入射光４７と同一直線上にある拡散光４９の輝度と、拡散光４９に対して角度θ分傾斜した拡散光５１とは異なる。このため、観察位置Ｅから観察したときの輝度は変化する。
【０００８】
なお、図１６に示すようにスクリーン４５の指向性が弱い場合、入射光４７のスクリーン４５に対する拡散光５３は均一に拡散する。
【０００９】
図１７に示すように拡散が均一の場合、角度θに対する輝度Ｙの変化５５は緩やかである。一方、図１８に示すように、指向性の強いスクリーン４５に入射光４７が入射した場合、拡散光５３は均一でない。この結果、図１９に示すように角度θに対する輝度Ｙの変化５５は急な部分が生成する。
【００１０】
図２０〜図２２は観察する位置ｘによる輝度Ｙの変化の態様を示す。図２０は変化５７がなだらかで連続している場合である。図２１は変化５７は位置５９において不連続の場合である。図２２は変化５７が位置６１において急激に変化する場合である。
【００１１】
図２３及び図２４を参照して上述のように輝度が変化する理由を説明する。すなわち、図２３に示すようにプロジェクタ３１Ｃからスクリーン３３に画像３７Ａが投影され、プロジェクタ３５Ｃからスクリーン３３に画像３７Ｂが投影されている。そして、重複領域３９でそれぞれの画像３７Ａ，３７Ｂが重複している。この状態でそれぞれのプロジェクタ３１Ｃ，３５Ｃの中心の観察位置Ｅから画像を観察すると位置ｘと輝度Ｙは変化５７ようになる。これは、プロジェクタの配置位置が異なり、スクリーンに指向性が有るためである。
【００１２】
また、図２４に示すようにプロジェクタ３１Ｃからスクリーン３３に画像３７Ａが投影され、プロジェクタ３５Ｃからスクリーン３３に画像３７Ｂが投影されている。そして、重複領域３９でそれぞれの画像３７Ａ，３７Ｂが重複している。この状態でプロジェクタ３１Ｃの観察位置Ｅから画像を観察すると位置ｘと輝度Ｙは変化５７のようになる。これは、プロジェクタの配置位置が異なり、スクリーンに指向性が有るためである。
【００１３】
また、特許文献１を参照。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００３−０４６７５１号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このような、従来の技術を用いて複数の部分画像から構成され全体画像（連続した画像）を生成する場合、拡散性が高いスクリーン（あらゆる方向に均一の光量で拡散するスクリーン）を使用したときは、表示される画像の輝度がスクリーンの広範囲において均一となるために、重複領域の輝度をコントロールすることで自然な全体画像が生成できる。
【００１６】
しかし、高輝度スクリーンや立体視用スクリーンは拡散性が低い（すなわち指向性が強い）ために、観察する位置やプロジェクタの設置位置によって画像の明るさが変化する。
【００１７】
光には直進性があるために、上述したように図１５においてスクリーン４５上の点Ｐの輝度は、拡散光４９上にある点から観察したとき最も明るく見える。光の入射方向と観察角のずれを角度θと定義すると、角度θが大きくなるほど光は弱まるためスクリーン輝度も低くなる。
【００１８】
スクリーンの拡散性が高い場合、角度θが変化してもスクリーン輝度の変化は少ないが、拡散性が低い（すなわち指向性が強い）場合は、輝度の変化は大きなものとなる。
【００１９】
また、人間は、輝度の変化率が連続で滑らかであれば映像が連続していると感じるが、輝度の変化率が不連続であったり極端に変動する場合には境界として認知し違和感を感じる。
【００２０】
上記のようなスクリーンの特性及び人間の認知の特性より、高輝度スクリーンや立体視用スクリーンといった拡散性の低いスクリーンを使用する場合は、重複領域の輝度も観察位置によって大きく異なる。
【００２１】
このために、重複領域の輝度の調整が困難であり、仮に特定の観察位置からは連続する画像が得られたとしても、別の位置から観察した場合は輝度の変化率が急激に変化する箇所が生ずるために映像が連続して見えないという問題があった。
【００２２】
観察者が移動しても連続した映像が観察できるように、重複領域を広く取り変化率の変化を小さくする方法もあるが、その場合は重複領域の映像を合致させるのが困難（レンズ等の歪みにより投影される画像に歪みが生ずるため）な上に、表示される解像度が減少するという問題も生ずる。
【００２３】
また、計測装置を用いて輝度を計測し、自動的に輝度の調整を行う装置も存在するが、その場合は、システムが高額になると同時に計測した位置から大きくはずれた位置から観察すると映像が連続して見えないという問題がある。
【００２４】
本発明は以上のような課題を達成するためになされたものであり、その目的とするところは、いかなるスクリーンを用いても重複領域を小さく、即ち解像度の減少を抑えながら、容易に連続する画像を生成し、観察者が移動しても自然な連続画像を提示することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述のごとき問題に鑑みてなされたものであり、請求項１に係る発明は、全体画像を構成する複数の部分画像の各周辺領域の輝度を補正し、この各周辺領域を重複させてスクリーンに投影する画像生成方法において、前記部分画像を投影する各投影位置のデータであるプロジェクタ位置データを取得しメモリに記憶する工程と、前記スクリーンの画像を観察する観察位置のデータである観察位置データを取得しメモリに記憶する工程と、前記スクリーンの光の拡散の特性であるスクリーン輝度特性データを取得しメモリに記憶する工程と、前記プロジェクタ位置データと前記観察位置データとに基づき前記スクリーンの位置に対しての投影位置と観察位置とを特定し、前記スクリーン輝度特性データを参照し前記観察位置におけるスクリーン上での各部分画像の輝度の変化を算出して、この輝度の変化に基づき前記周辺領域の輝度の補正を行う工程とを含む画像生成方法である。
【００２６】
請求項２に係る発明は、各部分画像の輝度の変化が連続しないとき互いの輝度の変化の差を縮めるための第１の補正と、輝度の変化を滑らかにするための弟２の補正とを行う請求項１記載の画像生成方法である。
【００２７】
請求項３に係る発明は、観察位置をセンサにより検出する請求項１又は２記載の画像生成方法である。
【００２８】
請求項４に係る発明は、全体画像を構成する複数の部分画像の各周辺領域の輝度を補正し、この周辺領域を重複させてスクリーンに投影する画像生成装置において、前記部分画像を投影する各投影位置のデータであるプロジェクタ位置データを取得しメモリに記憶する手段と、前記スクリーンの画像を観察する観察位置のデータである観察位置データを取得しメモリに記憶する手段と、前記スクリーンの光の拡散の特性であるスクリーン輝度特性データを取得しメモリに記憶する手段と、前記プロジェクタ位置データと前記観察位置データとに基づき前記スクリーンの位置に対しての投影位置と観察位置とを特定し、前記スクリーン輝度特性データを参照し前記観察位置におけるスクリーン上での各部分画像の輝度の変化を算出して、この輝度の変化に基づき前記周辺領域の輝度の補正を行う手段とを備えた画像生成装置である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１に画像生成装置（システム）１の概略の構成を示す。
【００３０】
前記画像生成装置１はスクリーン（例えば大スクリーン）に全体画像を生成する。この全体画像は複数の部分画像から構成される。すなわち、部分画像を生成する部分画像生成装置３、部分画像生成装置５等を備えている。
【００３１】
ここでは、２つの部分画像生成装置３及び部分画像生成装置５を図示しているが、実際には全体画像を作成するに必要な複数の部分画像生成装置を備えている。
【００３２】
なお、これらの部分画像生成装置３，５等はコンピュータよりなるものであり、図示しないコンピュータ本体等を備えている。
【００３３】
さらに、ＣＰＵ３Ａと、ＲＡＭ３Ｂと、フレームバッファ３Ｃと、映像信号出力手段３Ｄとを備えている。この映像出力手段３Ｄから出力されたデータに基づきプロジェクタ（図示しない）がスクリーンに画像を生成する。
【００３４】
さらに、この部分画像生成装置３は、観察位置を取得しメモリに記憶する観察位置データ取得手段３Ｅと、スクリーンの光の拡散の特性データを取得しメモリに記憶するスクリーン輝度特性データ取得手段３Ｆと、画像と投影する位置のデータを取得しメモリに記憶するプロジェクタ位置データ取得手段３Ｇと、部分画像の重複部分の輝度の補正を行う輝度補正データ生成手段３Ｈと、グラフィック処理手段３Ｉとを備えている。
【００３５】
同様に部分画像生成装置５はＣＰＵ５Ａと、ＲＡＭ５Ｂと、フレームバッファ５Ｃと、映像信号出力手段５Ｄとを備えている。
【００３６】
この部分画像生成装置５は、観察位置データ取得手段５Ｅと、スクリーン輝度特性データ取得手段５Ｆと、プロジェクタ位置データ取得手段５Ｇと、輝度補正データ生成手段５Ｈと、グラフィック処理手段５Ｉとを備えている。これらの各手段は上述した部分画像生成装置３の各手段と同一の機能を有する。
【００３７】
図２を参照して画像生成装置１（部分画像生成装置３，５等）の動作を説明する。以下に示す例は、重複領域の端における２つの画像（部分画像１３Ａ，部分画像１３Ｂ）の輝度を算出し、その値のずれに応じて重複領域及び重複領域に近接する領域（周辺領域）に対し輝度を補正することにより、映像が合成されたときの輝度の変化率の変化を小さく滑らかにすることで連続する映像を生成する場合である。
【００３８】
ステップＳ２０１はプロジェクタの投影元の位置のデータであるプロジェクタ位置データ、スクリーンの光の拡散の特性データであるスクリーン輝度特性データ、及び観察する位置のデータである観察位置データを取得する。
【００３９】
すなわち、観察位置データ取得手段３Ｅが観察者位置データを取得しメモリに記憶する。スクリーン輝度特性データ取得手段３Ｆがスクリーン輝度特性データを取得しメモリに記憶する。そして、プロジェクタ位置データ取得手段３Ｇがプロジェクタ位置データを取得しメモリに記憶する。
【００４０】
ステップＳ２０３は画像補正領域に含まれるすべてのピクセルの計算は完了したかどうかの判断を行う。完了したと判断したとき処理はステップＳ２０５に進む。完了していないと判断したとき、処理はステップＳ２０９に進む。
【００４１】
ここで、上記ピクセルとは画像を作成する最小の単位でグラフィックスディスプレイシステムにおいて、表示するかしないか、もしくはその色や輝度をユーザーが制御できる最小の単位である。
【００４２】
ステップＳ２０９では、図４に示すように重複領域の境界ｘ＝Ｂ１，Ｂ２における部分画像１３Ａ及び部分画像１３Ｂの輝度値としてＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）及びＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）の値を計算する。詳述すると、図３に示すようにスクリーン９上の点をＰ（ｘ，ｙ，ｚ）、プロジェクタ７のレンズ面位置（投影位置）をＡ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、観察位置をＥ（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とすると、入射光１１と成す角度θは下記の式（１）で表すことができる（なお、本例ではｘｙｚ座標のｚ＝０の位置にスクリーン９を配置する）。
【００４３】
θ＝Ａｒｃｃｏｓ｛（ｘ−ｘ１）（ｘ２−ｘ）＋（ｙ−ｙ１）（ｙ２−ｙ）＋（ｚ−ｚ１）（ｚ２−ｚ）｝／［｛（ｘ−ｘ１）２＋（ｙ−ｙ１）２＋（ｚ−ｚ１）２｝｛（ｘ２−ｘ）２＋（ｙ２−ｙ）２＋（ｚ２−ｚ）２｝］１／２ ．．式（１）
ここで輝度ＹをＹ（ｘ，ｙ，ｚ）で表すものとする。輝度Ｙと観察する角度θの関係は各スクリーンメーカから公表されており、公表されていないものに関しても輝度計で計測して得ることができる。
【００４４】
これにより、光源となるプロジェクタのレンズ面位置（投影位置）Ａと観察位置Ｅとがわかれば、スクリーン９上の任意に位置の点Ｐにおける角度θを算出することができるので、点Ｐにおける輝度Ｙを求めることができる。
【００４５】
そして、図４に示すようにプロジェクタ７Ａからスクリーン９に部分画像１３Ａが投影される。プロジェクタ７Ｂからスクリーン９に部分画像１３Ｂが投影される。この結果、重複領域１５で部分画像７Ａ，７Ｂが重複する。これらの部分画像７Ａ，７Ｂを観察位置Ｅ（ｘ２，ｙ２，ｚ２）で観察した場合、部分画像７Ａの輝度の変化はＹＡ（ｘ，ｙ，０）で表される。また、部分画像７Ｂの輝度の変化はＹＢ（ｘ，ｙ，０）で表される。そして、ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）及びＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）の値を計算する。
【００４６】
ステップＳ２１１では、ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）≧ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）かどうかを判断する。ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）≧ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）であるとき処理はステップＳ２１３に進む。ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）≧ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）でないとき処理はステップＳ２１５に進む。
【００４７】
ステップＳ２１３では、図５に示すようにｘ＝Ｃ１〜Ｂ２において、ＹＡ’（Ｂ２，ｙ，０）＝ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）となる補正値Ｃ２（ｘ，ｙ，０）を算出する。
【００４８】
詳述すると、補正領域１７Ａ，１７Ｂ及び重複領域１５の大きさは、プロジェクタの投影サイズに対してそれぞれ５０％、及び１０〜２０％とし、画像に対して輝度を大とする方向には補正できないため、輝度を小さくすることで補正を行う。
【００４９】
すなわち、ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）での輝度とＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）の輝度を同じ値にする。部分画像１３Ａに対してｘ＝Ｃ１からｘ＝Ｂ２において、
Ｋ１（ｘ，ｙ，０）＝１−［｛ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）−ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）｝（ｘ−Ｃ１）］／｛（Ｂ２−Ｃ１）ＹＡ（ｘ，ｙ，０）｝．．．式（２）
ＹＡ’（ｘ，ｙ，０）＝Ｋ１（ｘ，ｙ，０）×ＹＡ（ｘ，ｙ，０）として画像Ａの輝度を補正することで、ＹＡ’（Ｂ２，ｙ，０）＝ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）とし、部分画像１３Ａと部分画像１３Ｂとの輝度差を小さくする（第１の補正）。
【００５０】
ステップ２１５では補正値Ｋ１（ｘ，ｙ，０）＝１とする。すなわち、補正が行われないことになる。
【００５１】
ステップＳ２１７では、Ｘ＝Ｂ１〜Ｂ２において、ＹＡ’’（Ｂ２，ｙ，０）＝０となる補正を行う（弟２の補正）。
【００５２】
図６を参照する。ＹＡ’’（Ｂ２，ｙ，０）＝０とする。
【００５３】
すなわち、Ｋ２（ｘ，ｙ，０）＝（Ｂ２−ｘ）／（Ｂ２−Ｂ１）．．．式（３）
ＹＡ’’（ｘ，ｙ，０）＝Ｋ２（ｘ，ｙ，０）×ＹＡ’（ｘ，ｙ，０）＝Ｋ１（ｘ，ｙ，０）×Ｋ２（ｘ，ｙ，０）×ＹＡ（ｘ，ｙ，０）として、
ＹＡ’’（Ｂ２，ｙ，０）＝０となるように輝度補正を行うことで重複領域１５が目立たないようにする。
【００５４】
ステップＳ２１９では、Ｋ１（ｘ，ｙ，０）×Ｋ２（ｘ，ｙ，０）にガンマ値を考慮し、輝度補正データとして記録する。
【００５５】
実際の輝度の制御は、グラフィックス処理手段においてピクセル毎に２５６段階あるＲＧＢの階調を制御することにより行うが、ＲＧＢの階調の変化に対し、輝度は正比例で変化しないことからガンマ補正が必要となる。
【００５６】
このガンマ値は使用するグラフィックスボード及びプロジェクタによって異なるが、所定の環境においてはガンマ値は２．５〜３前後で良好な結果がでる。
【００５７】
ガンマ値を考慮しながら、すべての画像補正領域Ｃ１≦ｘ≦Ｂ２、０≦ｙ≦ｙｍａｘに含まれるピクセルに対し輝度補正値Ｋ１（ｘ，ｙ，０）×Ｋ２（ｘ，ｙ，０）を計算し、輝度補正データ生成手段３Ｈでメモリに記録する。
【００５８】
そして、処理をステップＳ２０３に戻し、上述の処理を行う。
【００５９】
一方、ステップＳ２０５ではグラフィックス処理を行い、生成された画像に対し、ピクセル毎に輝度補正データを元に輝度を補正しながら各ピクセルデータをフレームバッファに描画し部分画像１３Ａを生成する。
【００６０】
続いて、ステップＳ２０７では映像信号出力手段３Ｄを介し、前記部分画像１３Ａをプロジェクタ７Ａに出力する。そして、処理を終了する。
【００６１】
なお、上述の処理を部分画像１３Ｂに対しても行う。例えば、上述のステップＳ２１３においてＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）≧ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）の場合は、ｘ＝Ｂ１からｘ＝Ｃ２において、ＹＢ’（Ｂ１，ｙ，０）＝ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）となる補正値を計算した後、重複領域１５（ｘ＝Ｂ１からｘ＝Ｂ２）に対し、ＹＢ’’（ｘ，ｙ，０）＝０となる補正値を計算する。これらの補正値を、ガンマ補正を考慮しながら部分画像１３Ｂの輝度補正データとして記録する。ＹＢ（Ｂ１，ｙ，０）＜ＹＡ（Ｂ２，ｙ，０）の場合は、ＹＢ’’（ｘ、ｙ、０）＝０となる補正だけを施す。
【００６２】
部分画像１３Ａ、部分画像１３Ｂ側のそれぞれのグラフィックス処理手段３Ｉ，５Ｉにおいては、フレームバッファ３Ｃ，５Ｃに画像を書き込む際にピクセル毎に輝度補正データに基づき輝度の補正を行い画像生成し、映像信号出力手段３Ｄ，５Ｄにより信号出力する。
【００６３】
部分画像１３Ａ及び部分画像１３Ｂに対し上記の補正処理を行いスクリーン９に投影した際のスクリーン輝度は図７に示すように全域において輝度の変化率が滑らかとなるので自然な連続画像が表示できる。
【００６４】
補正領域について図８を参照して説明する。重複部分の補正領域は部分画像１３Ａの幅Ｗの１０〜２０％位が望ましい。また、補正領域１７Ａは部分画像１３Ａの５０％が望ましい。
【００６５】
上記実施例においては、観察位置の位置データを固定としたが、３次元位置センサにより観察者の位置を逐次入力するようにし、画像を出力する度に輝度補正値を計算すれば観察者が移動しながら画像を観察する場合であっても常に自然な連続画像を観察することができる。
【００６６】
また上記実施例においては、画像補正領域の全てのピクセルに対し、スクリーン輝度特性データを参照して輝度補正値を算出したが、一定間隔のピクセルに対してのみ輝度補正値を計算し、その間のピクセルについては補正計算をすることのより輝度補正値を計算してもよい。
【００６７】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００６８】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、いかなるスクリーン（例えば、指向性の強いスクリーン）を用いても重複領域を小さく、即ち解像度の減少を抑えながら、容易に連続する画像を生成し、観察者が移動しても自然な連続画像を提示することができる。
【００６９】
また、輝度が不連続に変化する場合にもこの不連続な部分を連続的にして、なおかつ滑らかな輝度に補正することができ画像の連続性が向上するという効果がある。
【００７０】
さらに、観察位置をセンサにより検出することができるので、例えば、観察者が移動した場合においても適正な補正を行うことができ画像の連続性が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像生成装置の概略を示す概略図である。
【図２】画像生成装置の動作を説明するフローチャート図である。
【図３】各装置、観察位置の位置関係を説明する説明図である。
【図４】部分画像の補正前の輝度の分布を説明する説明図である。
【図５】部分画像の第１の補正後の輝度の分布を説明する説明図である。
【図６】部分画像の弟２の補正後の輝度の分布を説明する説明図である。
【図７】補正が完了した後の輝度分布を説明する説明図である。
【図８】部分画像の補正の領域を説明する説明図である。
【図９】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１０】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１１】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１２】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１３】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１４】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１５】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１６】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１７】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１８】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図１９】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図２０】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図２１】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図２２】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図２３】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【図２４】従来の画像生成装置を説明する説明図である。
【符号の説明】
１ 画像生成装置
３ 部分画像生成装置
３Ａ ＣＰＵ
３Ｂ ＲＡＭ
３Ｃ フレームバッファ
３Ｄ 映像信号出力手段
３Ｅ 観察者位置データ取得手段
３Ｆ スクリーン輝度特性データ取得手段
３Ｇ プロジェクタ位置データ取得手段
３Ｈ 輝度補正データ生成手段
３Ｉ グラフィック処理手段
５ 部分画像生成装置
Claims (4)
- 全体画像を構成する複数の部分画像の各周辺領域の輝度を補正し、この各周辺領域を重複させてスクリーンに投影する画像生成方法において、
前記部分画像を投影する各投影位置のデータであるプロジェクタ位置データを取得しメモリに記憶する工程と、
前記スクリーンの画像を観察する観察位置のデータである観察位置データを取得しメモリに記憶する工程と、
前記スクリーンの光の拡散の特性であるスクリーン輝度特性データを取得しメモリに記憶する工程と、
前記プロジェクタ位置データと前記観察位置データとに基づき前記スクリーンの位置に対しての投影位置と観察位置とを特定し、前記スクリーン輝度特性データを参照し前記観察位置におけるスクリーン上での各部分画像の輝度の変化を算出して、この輝度の変化に基づき前記周辺領域の輝度の補正を行う工程と、
を含むことを特徴とする画像生成方法。 - 各部分画像の輝度の変化が連続しないとき互いの輝度の変化の差を縮めるための第１の補正と、輝度の変化を滑らかにするための弟２の補正とを行うことを特徴とする請求項１記載の画像生成方法。
- 観察位置をセンサにより検出することを特徴とする請求項１又は２記載の画像生成方法。
- 全体画像を構成する複数の部分画像の各周辺領域の輝度を補正し、この周辺領域を重複させてスクリーンに投影する画像生成装置において、
前記部分画像を投影する各投影位置のデータであるプロジェクタ位置データを取得しメモリに記憶する手段と、
前記スクリーンの画像を観察する観察位置のデータである観察位置データを取得しメモリに記憶する手段と、
前記スクリーンの光の拡散の特性であるスクリーン輝度特性データを取得しメモリに記憶する手段と、
前記プロジェクタ位置データと前記観察位置データとに基づき前記スクリーンの位置に対しての投影位置と観察位置とを特定し、前記スクリーン輝度特性データを参照し前記観察位置におけるスクリーン上での各部分画像の輝度の変化を算出して、この輝度の変化に基づき前記周辺領域の輝度の補正を行う手段と、
を備えたことを特徴とする画像生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003144094A JP2004349984A (ja) | 2003-05-21 | 2003-05-21 | 画像生成方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004349984A true JP2004349984A (ja) | 2004-12-09 |
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ID=33531664
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7625093B2 (en) | 2005-03-29 | 2009-12-01 | Seiko Epson Corporation | Image display device having a plurality of basic-color projection units |
| JP2013229846A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-11-07 | Canon Inc | 画像処理装置および画像処理方法 |
| WO2023249232A1 (ko) * | 2022-06-23 | 2023-12-28 | 삼성전자주식회사 | 전자 장치 및 그 제어 방법 |
-
2003
- 2003-05-21 JP JP2003144094A patent/JP2004349984A/ja active Pending
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| WO2023249232A1 (ko) * | 2022-06-23 | 2023-12-28 | 삼성전자주식회사 | 전자 장치 및 그 제어 방법 |
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