JP2006109168A - Image display system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform multi-screen display in which a variation in colors and brightness between projectors is corrected while assuring a wide dynamic range of an image signal to be input. <P>SOLUTION: An image display system 1 has: a plurality of projectors 12, 13 for image display each of which projects part of an image based on an image signal 20 and displays each projected image simultaneously thereby providing the whole image; and a projector 11 for correction which generates an image signal for correction for correcting a variation in colors in each part of the whole image and projects an image for correction based on the image signal for correction by superposing it onto the whole image. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は画像表示システムに関し、特にマルチ画面表示のできる画像表示システムに関する。   The present invention relates to an image display system, and more particularly to an image display system capable of multi-screen display.

プロジェクタは、構成部品のばらつきなどにより、投射画面内の色や明るさなどがプロジェクタ毎に不均一となる場合がある。このため、最新のプロジェクタには、投射画面の状態監視が可能なカメラ等の画像検出装置と、画像検出装置の検出結果に基づいて色や明るさなどを補正する回路(以下、各々、色補正部、明るさ補正部という。)とが内蔵されていることが多く、プロジェクタの使用の前に、これらを用いて色や明るさが調整されている。プロジェクタにはまた、画面の分割・拡大表示や台形歪み補正などを行う回路(以下、幾何形状補正部という。)が設けられていることも多い。   In projectors, the color, brightness, and the like in the projection screen may be uneven for each projector due to variations in components. For this reason, the latest projector includes an image detection device such as a camera that can monitor the state of the projection screen, and a circuit that corrects color, brightness, and the like based on the detection result of the image detection device (hereinafter referred to as color correction, respectively). Often referred to as a brightness correction unit), and the color and brightness are adjusted using these before use of the projector. In many cases, the projector is also provided with a circuit (hereinafter referred to as a geometric shape correction unit) that performs screen division / enlargement display, trapezoidal distortion correction, and the like.

ところで近年、1つの画像信号を分割し、分割された個々の画像信号を複数台のプロジェクタの各々に表示させて全体画像を得る、いわゆるマルチ画面表示のできる画像表示システムが開発されている。図9には、このような画像表示システムの一例(特許文献1参照)を示す。プロジェクタ111,112,113,114が、スクリーン116上に最大画像投射範囲151,152,153,154が互いに少しずつ重なるように配置されている。   Recently, an image display system capable of so-called multi-screen display has been developed, in which one image signal is divided and each divided image signal is displayed on each of a plurality of projectors to obtain an entire image. FIG. 9 shows an example of such an image display system (see Patent Document 1). The projectors 111, 112, 113, and 114 are arranged on the screen 116 so that the maximum image projection ranges 151, 152, 153, and 154 slightly overlap each other.

プロジェクタの外部には、映像信号制御装置110が設けられている。映像信号制御装置110は、パーソナルコンピュータ等から構成されている。映像信号制御装置110は、外部映像入力装置118より供給された画像信号を加工し、プロジェクタ111,112,113,114に供給する。また、映像信号制御装置110は、幾何形状補正部、色補正部,および明るさ補正部を有し、投射画像が全体として均一かつ自然に見えるように各画像を補正し、補正された画像信号を個々のプロジェクタへ送信する。これは、これらのプロジェクタを同時に投写する場合、投射画面間で色や明るさが異なってしまうことを防止するためである。映像信号制御装置110には、スクリーン116に投射された画像の状態を読み取るスクリーン状態監視カメラ130が接続されており、スクリーン状態監視カメラ130からの映像信号に基づいて補正をおこなう。画像信号は、赤,緑,青(以下、R,G,Bという。)の3原色の信号の大きさがそれぞれ最小レベル(以下、全黒レベルと呼ぶ。)であるときの投射画像が均一に見えるように補正される。各プロジェクタは、通常、最も明るい投射画像の全黒レベルに合せて補正される。このため、他のプロジェクタではあらかじめ信号レベルを上げる補正がおこなわれ、その信号レベルが当該プロジェクタの全黒レベルとして扱われる。
国際公開第99/031877号パンフレット 特開2004−70257号公報
A video signal control device 110 is provided outside the projector. The video signal control device 110 is composed of a personal computer or the like. The video signal control device 110 processes the image signal supplied from the external video input device 118 and supplies it to the projectors 111, 112, 113 and 114. Further, the video signal control device 110 includes a geometric shape correction unit, a color correction unit, and a brightness correction unit, and corrects each image so that the projection image looks uniform and natural as a whole, and the corrected image signal To the individual projectors. This is to prevent the color and brightness from differing between projection screens when these projectors are projected simultaneously. The video signal control device 110 is connected to a screen state monitoring camera 130 that reads the state of the image projected on the screen 116, and performs correction based on the video signal from the screen state monitoring camera 130. The image signal has a uniform projection image when the magnitudes of the three primary colors of red, green, and blue (hereinafter referred to as R, G, and B) are the minimum level (hereinafter referred to as the all black level). It is corrected to look like. Each projector is normally corrected to the full black level of the brightest projected image. For this reason, in other projectors, correction for raising the signal level is performed in advance, and the signal level is handled as the full black level of the projector.
WO99 / 031877 pamphlet JP 2004-70257 A

しかしながら、あらかじめ信号レベルを上げる補正を行ったプロジェクタにおいては、R,G,B3原色の信号の大きさを、補正によって得られた当該プロジェクタの全黒レベル以下に下げることができず、信号の大きさを上げる方向にしか補正することができない。この結果画像信号の階調表現範囲(以下、ダイナミックレンジという。)が狭くなってしまうという問題がある。   However, in a projector that has been corrected to increase the signal level in advance, the R, G, and B3 primary color signals cannot be reduced below the full black level of the projector obtained by the correction, and the signal magnitude It can be corrected only in the direction of increasing the height. As a result, there is a problem that the gradation expression range (hereinafter referred to as dynamic range) of the image signal becomes narrow.

また、従来技術においては、専用の補正装置を必要とするので、システム全体のコストに影響したり、その都度複雑な操作を必要とし、操作性に影響するという問題があった。   Further, in the conventional technique, since a dedicated correction device is required, there is a problem in that it affects the cost of the entire system or requires a complicated operation each time and affects the operability.

本発明の目的は、個々のプロジェクタの固体差や、スクリーンの反射特性や、周囲の環境光(例えば蛍光灯)によって、プロジェクタ間で投射画面内の全黒レベルの色や明るさのばらつきがある場合でも、専用の補正装置を必要とすることなく、入力される画像信号の広いダイナミックレンジを確保しつつ、マルチ画面表示のできる画像表示システムを提供することにある。   The object of the present invention is that there is a variation in the color and brightness of all black levels in the projection screen between projectors due to individual differences of individual projectors, screen reflection characteristics, and ambient ambient light (for example, fluorescent lamps). Even in such a case, an object is to provide an image display system capable of multi-screen display while ensuring a wide dynamic range of an input image signal without requiring a dedicated correction device.

本発明の画像表示システムは、画像信号に基づく画像の一部を各々が投射し、各々の投射画像を同時に表示させることによって全体画像を得る複数の画像表示用プロジェクタと、全体画像の各部分における色のばらつきを補正する補正用画像信号を生成し、補正用画像信号に基づく補正用画像を全体画像に重ね合わせて投射する補正用プロジェクタとを有している。   The image display system according to the present invention includes a plurality of image display projectors that each project a part of an image based on an image signal and display each projection image simultaneously to obtain an entire image, and in each part of the entire image And a correction projector that generates a correction image signal for correcting the color variation and projects the correction image based on the correction image signal on the entire image.

したがって、個々のプロジェクタの固体差や、スクリーンの反射特性や、周囲の環境光によって、各画像表示用プロジェクタによって表示される画像の色や明るさがばらつく場合でも、補正用プロジェクタがそれらの画像に補正用画像に重ね合わせて投射することによって、これらのばらつきを補正することができる。   Therefore, even if the color or brightness of the image displayed by each image display projector varies due to individual differences among individual projectors, screen reflection characteristics, or ambient ambient light, the correction projector can change the image. These variations can be corrected by superimposing and projecting on the correction image.

補正用プロジェクタは、画像信号の色情報を検出する色情報検出部と、所定の色に対して色の補正をおこなうための補正用画像信号を生成する部分変換部とを有し、部分変換部は、補正に用いる補正値を指定された色相について保存する部分変換補正値保存部と、部分変換補正値保存部に保存された補正値の中から、色情報検出部での色情報検出結果に応じて、補正に用いる補正値を選択するとともに、色情報検出部での色情報検出結果に応じて、部分変換強度を求める部分変換補正値算出部と、選択された補正値と、算出された部分変換強度とを乗じた値を補正用画像信号とする部分変換演算部とを有するように構成することができる。   The correction projector includes a color information detection unit that detects color information of an image signal, and a partial conversion unit that generates a correction image signal for performing color correction on a predetermined color. The partial conversion correction value storage unit that stores the correction value used for correction for the specified hue, and the correction value stored in the partial conversion correction value storage unit are used as the color information detection result in the color information detection unit. Accordingly, a correction value to be used for correction is selected, and a partial conversion correction value calculation unit for obtaining a partial conversion intensity according to the color information detection result in the color information detection unit, and the selected correction value are calculated. A partial conversion calculation unit that uses a value obtained by multiplying the partial conversion intensity as a correction image signal can be provided.

部分変換部は、補正用画像信号にさらに所定の色の画像信号を加えた値を補正用画像信号とすることによって部分変換をおこなうことができる。   The partial conversion unit can perform partial conversion by using, as a correction image signal, a value obtained by adding a predetermined color image signal to the correction image signal.

また、補正用プロジェクタの色補正部は、全ての色に対する一括した色の補正である全体変換をおこなう全体変換部を有し、全体変換部は、全体変換に用いるマトリックス係数を保存する全体変換補正値保存部と、マトリックス係数と補正用画像信号とを乗じた値を新たな補正用画像信号とすることによって、全体変換をおこなう全体変換演算部とを有するように構成してもよい。   In addition, the color correction unit of the correction projector has an overall conversion unit that performs overall conversion, which is a collective color correction for all colors, and the overall conversion unit saves matrix coefficients used for overall conversion. You may comprise so that a value preservation | save part and the whole conversion calculating part which performs whole conversion by making the value which multiplied the matrix coefficient and the correction image signal into a new correction image signal may be provided.

さらに、画像表示用プロジェクタの各々は、画像信号の色情報を検出する色情報検出部と、画像表示用プロジェクタの色情報検出部によって検出された検出結果に基づいて、画像表示用プロジェクタの分担する画像信号に対して、画像表示用プロジェクタの色のばらつきを補正する色補正部を有するように構成してもよい。   Further, each of the image display projectors is assigned to the image display projector based on the detection result detected by the color information detection unit that detects the color information of the image signal and the color information detection unit of the image display projector. You may comprise so that it may have a color correction part which correct | amends the dispersion | variation in the color of the projector for an image display with respect to an image signal.

また、補正用プロジェクタは、画像表示用プロジェクタによって表示された投射画像の明るさのばらつきを検出する画像検出装置と、画像検出装置の検出結果に基づいて画像表示用プロジェクタの明るさ補正をおこなうためのαブレンド補正値を画像表示用プロジェクタ毎に算出し、算出したαブレンド補正値を画像表示用プロジェクタに送信する明るさ補正部とを有するように構成してもよい。   In addition, the correction projector is configured to detect the variation in the brightness of the projection image displayed by the image display projector, and to correct the brightness of the image display projector based on the detection result of the image detection device. And a brightness correction unit that calculates the α blend correction value for each image display projector and transmits the calculated α blend correction value to the image display projector.

さらに、補正用プロジェクタの明るさ補正部は、画像表示用プロジェクタの投射画像の重複部の明るさ補正をおこなうためのαブレンド補正値を算出し、算出したαブレンド補正値を重複部に係る画像表示用プロジェクタに送信することができる。   Further, the brightness correction unit of the correction projector calculates an α blend correction value for correcting the brightness of the overlapping portion of the projected image of the image display projector, and the calculated α blend correction value is an image related to the overlapping portion. It can be transmitted to a display projector.

本発明の画像表示方法は、複数の画像表示用プロジェクタが、画像信号に基づく画像の一部を各々が分担して同時に投射し、各々の投射画像を表示させることによって全体画像を表示させる原画像投射ステップと、補正用プロジェクタが、全体画像の各部分における色のばらつきを補正する補正用画像信号を生成し、補正用画像信号に基づく補正用画像を全体画像に重ね合わせて投射して、補正された全体画像を表示させる補正投射ステップとを有している。   The image display method of the present invention is an original image in which a plurality of image display projectors each share a part of an image based on an image signal and project simultaneously, and display each projection image to display an entire image. The projection step and the correction projector generate a correction image signal for correcting the color variation in each part of the entire image, and the correction image based on the correction image signal is projected on the entire image to be corrected. And a correction projection step for displaying the entire image.

補正投射ステップは、所定の色に対する色の補正をおこなう部分変換ステップを有し、部分変換ステップは、補正に用いる補正値を指定された色相についてあらかじめ保存するステップと、画像信号の色情報を検出するステップと、検出された色情報に応じて、保存された補正値の中から補正に用いる補正値を選択するステップと、検出された色情報に応じて、部分変換強度を求めるステップと、選択された補正値と算出された部分変換強度とを乗じた値を補正用画像信号とする補正用画像信号生成ステップとを有することができる。   The correction projection step includes a partial conversion step for correcting a color with respect to a predetermined color, and the partial conversion step detects a color value of an image signal and stores a correction value used for correction in advance for a specified hue. Selecting a correction value used for correction from the stored correction values according to the detected color information, obtaining a partial conversion intensity according to the detected color information, selecting A correction image signal generation step using a value obtained by multiplying the calculated correction value and the calculated partial conversion intensity as a correction image signal.

また、補正用画像信号生成ステップは、補正用画像信号にさらに所定の色の画像信号を加えた値を補正用画像信号とすることを含んでいてもよい。   The correction image signal generation step may include setting a value obtained by adding an image signal of a predetermined color to the correction image signal as the correction image signal.

また、補正投射ステップは、部分変換ステップに続いて、全ての色に対して一括して色を補正する全体変換ステップを有し、全体変換ステップは、全体変換に用いるマトリックス係数をあらかじめ保存するステップと、マトリックス係数と補正用画像信号とを乗じた値を新たな補正用画像信号とすることによって、全体変換をおこなうステップとを有していてもよい。   Further, the correction projection step has a total conversion step for correcting all colors in a lump after the partial conversion step, and the total conversion step stores in advance matrix coefficients used for the total conversion. And a step of performing total conversion by using a value obtained by multiplying the matrix coefficient and the correction image signal as a new correction image signal.

原画像投射ステップは、画像表示用プロジェクタが、各々の分担する画像信号の色情報を検出するステップと、画像表示用プロジェクタが、検出された色情報に応じて、画像表示用プロジェクタの分担する画像信号に対して、画像表示用プロジェクタの色のばらつきを補正するステップとを有していてもよい。   In the original image projecting step, the image display projector detects the color information of each image signal shared by the image display projector, and the image display projector shares the image shared by the image display projector according to the detected color information. And correcting a color variation of the image display projector for the signal.

さらに、原画像投射ステップは、画像表示用プロジェクタによって表示された投射画像の明るさのばらつきをあらかじめ検出するステップと、検出された投射画像の明るさのばらつきに基づいて画像表示用プロジェクタの明るさ補正をおこなうためのαブレンド補正値を画像表示用プロジェクタ毎に算出するステップと、算出されたαブレンド補正値に基づいて画像信号を補正するステップとを有することができる。   Further, the original image projection step includes a step of detecting in advance a brightness variation of the projection image displayed by the image display projector, and a brightness of the image display projector based on the detected brightness variation of the projection image. A step of calculating an α blend correction value for performing correction for each image display projector and a step of correcting the image signal based on the calculated α blend correction value can be provided.

以上説明したように、本発明の画像表示システムおよび画像表示方法によれば、各画像表示用プロジェクタによって表示される画像の色や明るさがばらつく場合でも、補正用プロジェクタがそれらの画像に補正用画像に重ね合わせて投射することによって、これらのばらつきを補正することができる。したがって、専用の補正装置を必要とすることなく、入力される画像信号の広いダイナミックレンジを確保しつつ、マルチ画面表示をおこなうことができる。   As described above, according to the image display system and the image display method of the present invention, even when the color and brightness of the image displayed by each image display projector vary, the correction projector applies correction to those images. These variations can be corrected by superimposing and projecting on the image. Therefore, multi-screen display can be performed while ensuring a wide dynamic range of the input image signal without requiring a dedicated correction device.

以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明は、複数台のプロジェクタを用いて1つの画像を投影する画像表示システムにおいて、新たに投射された画像を検出するための装置(以下「画像検出装置」と呼称)を備えた画像補正用のプロジェクタを持ち、補正用のプロジェクタによって、その他のプロジェクタから投射される画像の色や明るさの均一性のばらつき,スクリーンの反射特性,環境光などの影響差を緩和する補正画像を生成・投射し、この補正画像をその他のプロジェクタから投射される画像に重ね合わせることによって、色や明るさを均一に見せるための調整を行うことを特徴としている。   The present invention is an image display system for projecting one image using a plurality of projectors, for image correction provided with a device for detecting a newly projected image (hereinafter referred to as “image detection device”). A projector for correcting and generating and projecting a corrected image that alleviates the difference in color and brightness uniformity of images projected from other projectors, screen reflection characteristics, ambient light, etc. Then, the correction image is superimposed on an image projected from another projector, thereby performing adjustment for making the color and brightness appear uniform.

図1には、本発明の画像表示システムの全体構成図を示す。画像表示システム1は、プロジェクタ11,12,13と、画像信号分配器17と、画像信号発生器18と、制御信号分配器19とを有している。   FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an image display system of the present invention. The image display system 1 includes projectors 11, 12 and 13, an image signal distributor 17, an image signal generator 18, and a control signal distributor 19.

プロジェクタ11は、画像検出装置28(図2参照)を備えた画像補正用のプロジェクタである。プロジェクタ12,13は、各々が分担する分割された画像信号をスクリーン16に投射する、画像表示用のプロジェクタである。プロジェクタ11,12,13は、信号ケーブルを介して画像信号分配器17と接続されており、画像信号分配器17はさらに画像信号発生器18に接続されている。また、本実施形態では、視聴者Hはプロジェクタ11,12,13と同方向からスクリーン16を視聴する。   The projector 11 is an image correction projector provided with an image detection device 28 (see FIG. 2). The projectors 12 and 13 are image display projectors that project the divided image signals each of which is assigned to the screen 16. The projectors 11, 12, and 13 are connected to an image signal distributor 17 via a signal cable, and the image signal distributor 17 is further connected to an image signal generator 18. In the present embodiment, the viewer H views the screen 16 from the same direction as the projectors 11, 12, and 13.

画像信号発生器18は、ビデオ信号等からなる画像信号である原画像信号20を発生させ、画像信号分配器17に出力する。画像信号分配器17は、原画像信号20をプロジェクタ11,12,13に分配する。プロジェクタ12,13は、画像信号分配器17からの原画像信号20を受信し、各々に割り当てられた原画像信号20の表示範囲を、液晶パネル等の表示デバイス(図示せず)に画像表示する。表示デバイスの表示範囲は、水平・垂直方向の表示開始位置と表示終了位置とで決定される。プロジェクタ12,13は、表示デバイス上の表示画像に対して、幾何形状補正(画像の拡大・台形補正など)を行い、画像をスクリーン16に投射する。プロジェクタ11は、プロジェクタ12,13から投射された画像の色および明るさが不均一である個所を画像検出装置28で検出し、最適な補正画像を作り出し、スクリーン16に投射する。   The image signal generator 18 generates an original image signal 20 which is an image signal composed of a video signal or the like, and outputs it to the image signal distributor 17. The image signal distributor 17 distributes the original image signal 20 to the projectors 11, 12, and 13. The projectors 12 and 13 receive the original image signal 20 from the image signal distributor 17 and display an image of the display range of the original image signal 20 assigned to each on a display device (not shown) such as a liquid crystal panel. . The display range of the display device is determined by the display start position and the display end position in the horizontal and vertical directions. The projectors 12 and 13 perform geometric shape correction (image enlargement, trapezoid correction, etc.) on the display image on the display device, and project the image onto the screen 16. The projector 11 detects a portion where the colors and brightness of the images projected from the projectors 12 and 13 are non-uniform by the image detection device 28, creates an optimal corrected image, and projects it on the screen 16.

プロジェクタ11とプロジェクタ12,13の各々とは、制御信号15の中継器である制御信号分配器19を介して、USBやLANなどの高速データ転送インタフェースによって相互に接続されている。プロジェクタ11は、画像検出装置で検出された投射画像の明るさの分布に基づいて、プロジェクタ12,13内の明るさ補正部の設定値を変更する制御信号15をプロジェクタ12,13に送信し、投射画像全体の明るさを補正する。   The projector 11 and each of the projectors 12 and 13 are connected to each other by a high-speed data transfer interface such as USB or LAN via a control signal distributor 19 which is a relay for the control signal 15. The projector 11 transmits to the projectors 12 and 13 a control signal 15 for changing the setting value of the brightness correction unit in the projectors 12 and 13 based on the brightness distribution of the projection image detected by the image detection device. Correct the brightness of the entire projected image.

図2には、図1で示される各プロジェクタの内部構成図を示す。CPU21は、検出された明るさの分布データを基に補正データの算出を行う。A/D変換部22は、原画像信号20をアナログ信号からデジタル信号に変換する。   FIG. 2 shows an internal configuration diagram of each projector shown in FIG. The CPU 21 calculates correction data based on the detected brightness distribution data. The A / D converter 22 converts the original image signal 20 from an analog signal to a digital signal.

幾何形状補正部23は、A/D変換部22からのデジタル画像信号を、任意の画面サイズに拡大・縮小したり、投射画面の台形歪の補正をおこなう。画像記憶部221は、幾何形状補正部23の処理のため、A/D変換部22からのデジタル画像信号やそれぞれの補正処理に必要なデータを保持する。幾何形状補正部23には、システムバス211経由でCPU21から静止画像を直接入力してもよい。   The geometric shape correction unit 23 enlarges / reduces the digital image signal from the A / D conversion unit 22 to an arbitrary screen size, and corrects the trapezoidal distortion of the projection screen. The image storage unit 221 holds the digital image signal from the A / D conversion unit 22 and data necessary for each correction process for the processing of the geometric shape correction unit 23. A still image may be directly input from the CPU 21 to the geometric shape correction unit 23 via the system bus 211.

色補正部24は、図3に構成の一例を示すように、幾何形状補正部23から入力されたデジタル画像信号より画像の1画素単位で色相などの色情報を求める色情報検出部248と、その色情報の範囲毎に補正演算のためのパラメータを変更して色補正を行う部分変換部241と、RGB各色の色補正を一括しておこなう全体変換部242と、システムバス211とのデータのやり取りをおこなうインタフェース249とを有している。   As shown in an example of the configuration in FIG. 3, the color correction unit 24 includes a color information detection unit 248 that obtains color information such as a hue for each pixel of an image from the digital image signal input from the geometric shape correction unit 23, The partial conversion unit 241 that performs color correction by changing parameters for correction calculation for each range of the color information, the overall conversion unit 242 that collectively performs color correction of each RGB color, and the data of the system bus 211 And an interface 249 for performing exchange.

部分変換部241は、例えば肌色、赤色等の特定の色相の色調整をおこなう。部分変換部241は、部分変換をおこなう部分変換演算部243と、部分変換に用いる補正値a1,a2,a3を指定された色相に応じて選択するとともに、色情報検出部248での色情報検出結果に応じて部分変換強度hx(後述)を求める部分変換補正値算出部244と、補正値a1,a2,a3を保存する部分変換補正値保存部245とを有している。さらに、プロジェクタ11の部分変換部241は、RGB各色の画像信号の大きさのオフセット係数Br1,Bg1,Bb1を設定することもできる。オフセット係数Br1,Bg1,Bb1は、特定の色が付いたスクリーンに投射する場合に、スクリーンの色の影響を補正する場合等に用いられる。オフセット係数Br1,Bg1,Bb1は部分変換補正値保存部245に保存される。   The partial conversion unit 241 performs color adjustment of a specific hue such as skin color or red. The partial conversion unit 241 selects a partial conversion calculation unit 243 that performs partial conversion and correction values a1, a2, and a3 used for partial conversion according to the designated hue, and detects color information in the color information detection unit 248. A partial conversion correction value calculation unit 244 that obtains a partial conversion strength hx (described later) according to the result, and a partial conversion correction value storage unit 245 that stores correction values a1, a2, and a3 are provided. Furthermore, the partial conversion unit 241 of the projector 11 can also set offset coefficients Br1, Bg1, and Bb1 of the sizes of the RGB image signals. The offset coefficients Br1, Bg1, and Bb1 are used to correct the influence of the screen color when projecting onto a screen with a specific color. The offset coefficients Br1, Bg1, and Bb1 are stored in the partial conversion correction value storage unit 245.

全体変換部242は、プロジェクタの個体差に基づく色相の違いを補正する。すなわち、液晶パネル型プロジェクタは、RGB各単色や白色の投射映像が一律均一にならない場合があり、この補正によって色の方向性を合せることができる。全体変換部242は、画像信号に対して3×3のマトリクス変換を用いて、RGB各色の色補正を一括しておこなう全体変換演算部246と、全体変換に用いるマトリックス係数C11〜C33を保存する全体変換補正値保存部247とを有している。全体変換演算部246は、RGB各色の画像信号の大きさのオフセット係数Br2,Bg2,Bb2を設定することもできる。オフセット係数Br2,Bg2,Bb2は、画像信号に足し合わせることによって、プロジェクタ相互の色相を合せるために用いられる。オフセット係数Br2,Bg2,Bb2は全体変換補正値保存部247に保存される。   The overall conversion unit 242 corrects the difference in hue based on the individual difference between the projectors. That is, in the liquid crystal panel projector, the RGB single color and white projection images may not be uniform, and the color directionality can be adjusted by this correction. The overall conversion unit 242 stores the overall conversion calculation unit 246 that collectively performs color correction of each color of RGB using 3 × 3 matrix conversion on the image signal, and matrix coefficients C11 to C33 used for the overall conversion. And an overall conversion correction value storage unit 247. The total conversion calculation unit 246 can also set offset coefficients Br2, Bg2, and Bb2 of the sizes of the RGB image signals. The offset coefficients Br2, Bg2, Bb2 are used to match the hues of the projectors by adding them to the image signal. The offset coefficients Br2, Bg2, and Bb2 are stored in the overall conversion correction value storage unit 247.

明るさ補正部25は、図4に構成の一例を示すように、画像信号の任意の位置(水平方向の座標x,垂直方向の座標y)での信号の大きさを調整することのできるゲイン補正部(以下、αブレンド補正部251と呼ぶ。)と、明るさの変化の直線性(以下、リニアリティと呼ぶ。)を補正するγ補正部252と、システムバス211とのデータのやり取りをおこなうインタフェース259とを有している。   As shown in an example of the configuration in FIG. 4, the brightness correction unit 25 is a gain that can adjust the magnitude of a signal at an arbitrary position (horizontal coordinate x, vertical coordinate y) of an image signal. The system bus 211 exchanges data with a correction unit (hereinafter referred to as α blend correction unit 251), a γ correction unit 252 that corrects linearity of brightness change (hereinafter referred to as linearity), and the system bus 211. Interface 259.

αブレンド補正部251は、画像信号をαブレンド補正値を用いて補正する。ここで、αブレンド補正値は、RGB各色毎に設定されるコントラスト係数αr,αg,αbと、同じくRGB各色毎に設定されるブライト係数Br,Bg,Bbよりなる。コントラスト係数αr,αg,αbは、画像信号の鮮やかさを強調したり、抑えるために用いられる。ブライト係数Br,Bg,Bbは、画像信号に足し合わせることによって、画像信号全体の信号レベルを増減させ、投射画像を明るくしたり暗くするために用いられる。αブレンド補正部251は、αブレンド演算をおこなうαブレンド演算部253と、αブレンド補正に用いるαブレンド補正値を算出するαブレンド補正値算出部254と、算出したαブレンド補正値を保存するαブレンド補正値保存部255とを有している。   The α blend correction unit 251 corrects the image signal using the α blend correction value. Here, the α blend correction value is composed of contrast coefficients αr, αg, αb set for each color of RGB and bright coefficients Br, Bg, Bb set for each color of RGB. The contrast coefficients αr, αg, αb are used to enhance or suppress the vividness of the image signal. Bright coefficients Br, Bg, and Bb are used to increase or decrease the signal level of the entire image signal by adding it to the image signal, and to brighten or darken the projected image. The α blend correction unit 251 includes an α blend calculation unit 253 that performs an α blend calculation, an α blend correction value calculation unit 254 that calculates an α blend correction value used for the α blend correction, and an α that stores the calculated α blend correction value. And a blend correction value storage unit 255.

プロジェクタ駆動部26は、明るさ補正部25からのデジタル画像信号を光(アナログ)の投射画像情報に変換してスクリーン16に投射する。   The projector driving unit 26 converts the digital image signal from the brightness correction unit 25 into light (analog) projection image information and projects it onto the screen 16.

画像検出装置28は、カメラ等で構成され、スクリーン16に投射された画像の色や明るさの分布を検出する。   The image detection device 28 is configured by a camera or the like, and detects the color and brightness distribution of the image projected on the screen 16.

次に、本発明の画像表示システムの動作について、図5に示すフローチャートを使用して説明する。   Next, the operation of the image display system of the present invention will be described using the flowchart shown in FIG.

(ステップ51)まず、プロジェクタ12,13の画像投射範囲を合わせる。プロジェクタ12,13の配置によって、各々の画像投射範囲が長方形とならない場合には、まず図6Aのように、隣接する画像投射範囲41,42が重複領域43で重なるように配置する。次に、図6Bのように、個々の画像投射範囲41,42に対してプロジェクタ12,13の幾何形状補正部23によって台形歪み補正をおこない、長方形の画像投射範囲44,45になるように調整する。この時、プロジェクタ12の画像投射範囲44に重なったプロジェクタ13の投射領域46と、プロジェクタ13の画像投射範囲45に重なったプロジェクタ12の投射領域47と、非表示領域48,49は全黒レベルの信号が出力される。調整後のプロジェクタ12,13の画像投射範囲が適切でない場合には、再度上記の作業を繰り返す。   (Step 51) First, the image projection ranges of the projectors 12 and 13 are matched. If the image projection ranges do not become rectangular due to the arrangement of the projectors 12 and 13, first, the adjacent image projection ranges 41 and 42 are arranged so as to overlap in the overlapping region 43 as shown in FIG. 6A. Next, as shown in FIG. 6B, trapezoidal distortion correction is performed on the individual image projection ranges 41 and 42 by the geometric shape correction unit 23 of the projectors 12 and 13, and adjustment is performed so that the rectangular image projection ranges 44 and 45 are obtained. To do. At this time, the projection area 46 of the projector 13 overlapping the image projection range 44 of the projector 12, the projection area 47 of the projector 12 overlapping the image projection range 45 of the projector 13, and the non-display areas 48 and 49 are all black level. A signal is output. If the adjusted image projection ranges of the projectors 12 and 13 are not appropriate, the above operation is repeated again.

(ステップ52)次に、画像補正用のプロジェクタ11の画像投射範囲をプロジェクタ12,13の画像投射範囲44,45に合わせる。このとき、両者の画像投射範囲が一致する必要はないが、少なくとも画像補正用のプロジェクタ11の最大画像投射範囲がプロジェクタ12,13の画像投射範囲44,45を包含するように調整する。   (Step 52) Next, the image projection range of the projector 11 for image correction is matched with the image projection ranges 44 and 45 of the projectors 12 and 13. At this time, the image projection ranges of the two do not need to coincide with each other, but at least the maximum image projection range of the projector 11 for image correction is adjusted to include the image projection ranges 44 and 45 of the projectors 12 and 13.

(ステップ53A)次に、プロジェクタ12に、全黒レベルおよびRGB各色の静止画像信号を入力する。このとき、プロジェクタ11,13からは画像は投射されないようにしておく。RGB各色の信号の大きさは任意でよいが、互いに等しいレベルである。プロジェクタ12は、入力された全黒レベルの静止画像をスクリーン16に投射し、プロジェクタ11の画像検出装置28は、スクリーン16に投射された画像の明るさの分布を検出する。同様にして、画像検出装置28は、R、G、B各色の静止画像を投射したときの明るさの分布も検出する。各色の明るさの分布は、例えば、投射画像の中心の検出値を基準値として、中心位置の明るさと周辺位置の明るさとの比を求めることによって検出できる。なお、この操作は、図6Bの投射画像のうち、プロジェクタ12が投射する画像投射範囲44のうち投射領域46を除く部分と、非表示領域48の明るさ補正のためおこなわれる。   (Step 53A) Next, the still image signals of all black levels and RGB colors are input to the projector 12. At this time, an image is not projected from the projectors 11 and 13. The magnitudes of the RGB signals may be arbitrary but are at the same level. The projector 12 projects the input still image of all black level on the screen 16, and the image detection device 28 of the projector 11 detects the brightness distribution of the image projected on the screen 16. Similarly, the image detection device 28 also detects the distribution of brightness when a still image of each color of R, G, and B is projected. The brightness distribution of each color can be detected, for example, by determining the ratio between the brightness at the center position and the brightness at the peripheral position using the detected value at the center of the projection image as a reference value. This operation is performed to correct the brightness of the non-display area 48 and the portion other than the projection area 46 in the image projection range 44 projected by the projector 12 in the projected image of FIG. 6B.

(ステップ54A)次に、プロジェクタ11のCPU21は、プロジェクタ11の画像検出装置28によって検出された色や明るさの分布に基づいてプロジェクタ12のαブレンド補正値(コントラスト係数αr,αg,αb、およびブライト係数Br,Bg,Bb)を算出し、算出されたαブレンド補正値を、プロジェクタ12のインタフェース259経由で、プロジェクタ12のαブレンド補正値保存部255に保存する。   (Step 54A) Next, the CPU 21 of the projector 11 determines the α blend correction value (contrast coefficients αr, αg, αb, and the like) of the projector 12 based on the color and brightness distribution detected by the image detection device 28 of the projector 11. Bright coefficient Br, Bg, Bb) is calculated, and the calculated α blend correction value is stored in the α blend correction value storage unit 255 of the projector 12 via the interface 259 of the projector 12.

αブレンド補正値は、画像信号入力の水平1ドット、垂直1ライン毎に算出・保存されるが、水平mドット、垂直nライン(m,nは正の整数)毎に分割した情報として算出・保存してもよい。すなわち、水平mドット、垂直nライン毎に仕切られる領域のαブレンド補正値を当該領域の四隅の値で代表させることもできる。図7には、このようなαブレンド補正値の保存方法の一例を示す。同図は画像信号の座標のうち、左上側の画像領域に対応する部分を示したもので、図中の1メッシュは画像信号の1座標に対応する。m=n=32とすれば、座標(1,1)、(1,32)、(32,1)、(32,32)で囲まれる部分が左上隅の領域71を構成する。そして、領域71の四隅の座標(1,1)、(1,32)、(32,1)、(32,32)におけるαブレンド補正値が各座標(x、y)のαブレンド補正値の代わりに保存される。信号画素数が例えば1024×768であれば、領域の数は32×24となり、四隅の合計数33×25=825個のαブレンド補正値を保存すればすみ、膨大な容量のデータの保存を防ぐことができる。   The α blend correction value is calculated and stored for each horizontal dot and vertical line of the image signal input, but is calculated as information divided into horizontal m dots and vertical n lines (m and n are positive integers). May be saved. In other words, the α blend correction value of the area partitioned by horizontal m dots and vertical n lines can be represented by the values of the four corners of the area. FIG. 7 shows an example of a method for storing such an α blend correction value. The figure shows a portion corresponding to the upper left image area in the coordinates of the image signal, and one mesh in the figure corresponds to one coordinate of the image signal. If m = n = 32, the area surrounded by the coordinates (1, 1), (1, 32), (32, 1), (32, 32) constitutes the upper left corner area 71. Then, the α blend correction value at the coordinates (1, 1), (1, 32), (32, 1), (32, 32) of the four corners of the region 71 is the α blend correction value of each coordinate (x, y). Saved instead. If the number of signal pixels is, for example, 1024 × 768, the number of regions is 32 × 24, and it is only necessary to store the total number of corners 33 × 25 = 825 α blend correction values, and a huge amount of data can be stored. Can be prevented.

(ステップ53B)次に、プロジェクタ13に、全黒レベルおよびRGB各色の静止画像信号を入力し、ステップ53Aと同様の操作をおこなう。このとき、プロジェクタ11,12からは画像は投射されないようにしておく。   (Step 53B) Next, still image signals of all black levels and RGB colors are input to the projector 13, and the same operation as in Step 53A is performed. At this time, an image is not projected from the projectors 11 and 12.

(ステップ54B)次に、プロジェクタ11のCPU21は、ステップ54Aと同様に、プロジェクタ13のαブレンド補正値を算出し、算出されたαブレンド補正値をプロジェクタ13のαブレンド補正値保存部255に保存する。   (Step 54B) Next, similarly to step 54A, the CPU 21 of the projector 11 calculates the α blend correction value of the projector 13, and stores the calculated α blend correction value in the α blend correction value storage unit 255 of the projector 13. To do.

(ステップ53C)次に、プロジェクタ12,13に同時に、全黒レベルおよびRGB各色の静止画像信号を入力し、ステップ53Aと同様の操作をおこなう。このとき、プロジェクタ11からは画像は投射されないようにしておく。この操作は、プロジェクタ12,13の投射画像が重なる領域(図6Bの投射領域46,47)の明るさ補正のためにおこなわれる。   (Step 53C) Next, all black level and RGB still image signals are simultaneously input to the projectors 12 and 13, and the same operation as in Step 53A is performed. At this time, an image is not projected from the projector 11. This operation is performed to correct the brightness of the region where the projection images of the projectors 12 and 13 overlap (projection regions 46 and 47 in FIG. 6B).

(ステップ54C)次に、プロジェクタ11のCPU21は、ステップ54Aと同様に、プロジェクタ12,13のαブレンド補正値を算出し、算出されたαブレンド補正値をプロジェクタ12,13のαブレンド補正値保存部255に保存する。   (Step 54C) Next, as in step 54A, the CPU 21 of the projector 11 calculates the α blend correction value of the projectors 12 and 13, and stores the calculated α blend correction value of the projector 12 and 13 in the α blend correction value. The data is stored in the unit 255.

(ステップ53D)次に、プロジェクタ11に、全黒レベルおよびRGB各色の静止画像信号を入力し、ステップ53Aと同様の操作をおこなう。このとき、プロジェクタ12,13からは画像は投射されないようにしておく。この操作は、プロジェクタ11の投射画像の明るさ補正のためにおこなわれる。   (Step 53D) Next, the still image signals of all black levels and RGB colors are input to the projector 11, and the same operation as in Step 53A is performed. At this time, no image is projected from the projectors 12 and 13. This operation is performed for correcting the brightness of the projection image of the projector 11.

(ステップ54D)次に、プロジェクタ11のCPU21は、ステップ54Aと同様に、プロジェクタ11のαブレンド補正値を算出し、算出されたαブレンド補正値をプロジェクタ11のαブレンド補正値保存部255に保存する。   (Step 54D) Next, the CPU 21 of the projector 11 calculates the α blend correction value of the projector 11 and stores the calculated α blend correction value in the α blend correction value storage unit 255 of the projector 11 as in step 54A. To do.

(ステップ55)次に、画像信号発生器18から、画像信号分配器17を経由して、プロジェクタ11,12,13に、実際に投射したい原画像信号20を入力する。   (Step 55) Next, the original image signal 20 to be actually projected is inputted from the image signal generator 18 to the projectors 11, 12, 13 via the image signal distributor 17.

(ステップ56)次に、プロジェクタ11,12,13の色補正部24は、色情報検出部248で、A/D変換器22から入力された画像信号を輝度や色相などの色情報に変換する。輝度Yiは数式1で求められる。色相Hueiは例えば、数式2,3で求められる。なお、以下の式でR、G,Bは各色の入力信号レベルを表す。   (Step 56) Next, the color correction unit 24 of the projector 11, 12, 13 converts the image signal input from the A / D converter 22 into color information such as luminance and hue by the color information detection unit 248. . Luminance Yi is obtained by Equation 1. The hue Huei is obtained by, for example, Equations 2 and 3. In the following equations, R, G, and B represent the input signal level of each color.

Figure 2006109168
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Figure 2006109168
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Figure 2006109168
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次に、部分変換補正値算出部244は、上記の輝度Yi、色相Hueiから、指定色相Hueの色相範囲m内で0〜1までの部分変換強度hxを求める。ここで、指定色相Hueおよび色相範囲mはあらかじめ部分変換補正値保存部245に保存されている。部分変換強度hxの算出式を数式4に示す。   Next, the partial conversion correction value calculation unit 244 calculates a partial conversion intensity hx from 0 to 1 within the hue range m of the designated hue Hue from the luminance Yi and the hue Huei. Here, the designated hue Hue and the hue range m are stored in the partial conversion correction value storage unit 245 in advance. A formula for calculating the partial conversion strength hx is shown in Formula 4.

Figure 2006109168
Figure 2006109168

部分変換補正値算出部244はさらに、色相Hueiに応じて、部分変換補正値保存部245に色相毎にあらかじめ保存されている各色相毎の色相補正値a1〜a3を選択して、部分変換演算部243に送る。   The partial conversion correction value calculation unit 244 further selects the hue correction values a1 to a3 for each hue stored in advance in the partial conversion correction value storage unit 245 for each hue according to the hue Huei, and performs the partial conversion calculation. Send to part 243.

(ステップ57A)プロジェクタ12,13の部分変換演算部243は、以上の演算から求められた部分変換強度hxと、色相補正値a1〜a3とを用いて、数式5によって色相の補正演算をおこなう。ここで、Ro(x,y)、Go(x,y)、Bo(x,y)は、各々座標x、yにおけるR,G,Bの画像信号出力値を、Ri(x,y)、Gi(x,y)、Bi(x,y)は、各々座標x、yにおけるR,G,Bの画像信号入力値を示す。   (Step 57A) The partial conversion calculation unit 243 of the projectors 12 and 13 performs a hue correction calculation according to Formula 5 using the partial conversion strength hx obtained from the above calculation and the hue correction values a1 to a3. Here, Ro (x, y), Go (x, y), Bo (x, y) are the image signal output values of R, G, B at coordinates x, y, respectively, Ri (x, y), Gi (x, y) and Bi (x, y) represent R, G, and B image signal input values at coordinates x and y, respectively.

Figure 2006109168
Figure 2006109168

(ステップ57B)プロジェクタ11の部分変換演算部243は、以上の演算から求められた部分変換強度hxと、色相補正値a1〜a3とを用いて、数式6によって補正画像の演算をおこなう。   (Step 57B) The partial conversion calculation unit 243 of the projector 11 calculates the corrected image using Equation 6 using the partial conversion intensity hx obtained from the above calculation and the hue correction values a1 to a3.

Figure 2006109168
Figure 2006109168

(ステップ58)次に、プロジェクタ11,12,13の全体変換部242の全体変換演算部246は、部分変換部241からの出力信号を受け取り、全体変換補正値保存部247に保存されているマトリックス係数C11〜C33と、オフセット係数Br2,Bg2,Bb2を用いて、数式7によって全体変換をおこなう。以上のステップを経て、1つの座標(x、y)における画像信号の色相調整が終了する。   (Step 58) Next, the total conversion calculation unit 246 of the total conversion unit 242 of the projector 11, 12, 13 receives the output signal from the partial conversion unit 241, and is stored in the total conversion correction value storage unit 247. The whole conversion is performed by Equation 7 using the coefficients C11 to C33 and the offset coefficients Br2, Bg2, and Bb2. Through the above steps, the hue adjustment of the image signal at one coordinate (x, y) is completed.

Figure 2006109168
Figure 2006109168

(ステップ59)次に、プロジェクタ11,12,13のαブレンド補正値算出部254は、画像信号入力に同期して、αブレンド補正値保存部255に保存されたαブレンド補正値を順次読み出し、αブレンド演算部253に送り出す。また、αブレンド補正値が水平mドット、垂直nライン毎に分割した情報で保存されている場合には、αブレンド補正値算出部254は、実際の画像信号入力の水平垂直位置にあわせて、αブレンド補正値保存部255に保存されている周辺4点のαブレンド補正値より内挿計算で求める。   (Step 59) Next, the α blend correction value calculation unit 254 of the projector 11, 12, 13 sequentially reads out the α blend correction value stored in the α blend correction value storage unit 255 in synchronization with the image signal input. It sends out to the α blend calculation unit 253. In addition, when the α blend correction value is stored as information divided into horizontal m dots and vertical n lines, the α blend correction value calculation unit 254 matches the horizontal and vertical positions of the actual image signal input, It is obtained by interpolation calculation from the α blend correction values at the four surrounding points stored in the α blend correction value storage unit 255.

次に、プロジェクタ11,12,13のαブレンド演算部253は、αブレンド補正値に基づいて、演算処理を行う。数式8は、αブレンド演算部253で処理される計算式の一例を示す。ここで、Ro(x,y)、Go(x,y)、Bo(x,y)は、各々座標x、yにおけるR,G,Bの画像信号出力値を、αr(x,y),αg(x,y),αb(x,y)は、各々座標x、yにおけるR,G,Bのコントラスト係数を、Ri(x,y)、Gi(x,y)、Bo(x,y)は、各々座標x、yにおけるR,G,Bの画像信号入力値を、Br(x,y),Bg(x,y),Bb(x,y)は、各々座標x、yにおけるR,G,Bのブライト係数を示す。   Next, the α blend calculation unit 253 of the projectors 11, 12, and 13 performs calculation processing based on the α blend correction value. Formula 8 shows an example of a calculation formula processed by the α blend calculation unit 253. Here, Ro (x, y), Go (x, y), and Bo (x, y) are the image signal output values of R, G, and B at coordinates x and y, respectively, αr (x, y), αg (x, y) and αb (x, y) are the contrast coefficients of R, G, and B at coordinates x and y, respectively, Ri (x, y), Gi (x, y), Bo (x, y ) Is the R, G, B image signal input value at coordinates x, y, and Br (x, y), Bg (x, y), Bb (x, y) are R at coordinates x, y, respectively. , G, B bright coefficients.

Figure 2006109168
Figure 2006109168

(ステップ60)次に、プロジェクタ11の補正画像をプロジェクタ12,13から投射される原画像に重ねる。   (Step 60) Next, the corrected image of the projector 11 is superimposed on the original image projected from the projectors 12 and 13.

以上の手順によって、色や明るさを均一に見せるための調整を行うことができる。プロジェクタ11の補正画像をプロジェクタ12,13から投射される原画像に重ね合わせることで、プロジェクタ12,13の全黒レベルの不均一性やスクリーンの反射特性,環境光などの影響に基ずく投射画像各部の画像の差を緩和することができる。   By the above procedure, adjustment for making the color and brightness appear uniform can be performed. By superimposing the corrected image of the projector 11 on the original image projected from the projectors 12 and 13, the projected image is based on the influence of the non-uniformity of the total black level of the projectors 12 and 13, the reflection characteristics of the screen, ambient light, and the like. It is possible to reduce the difference between the images of the respective parts.

本発明の第1の効果は、個々のプロジェクタに対して、入力される画像信号のダイナミックレンジを狭くするような制約をかけることなく全黒レベルの色および明るさ(=暗さ)の補正をかけることができることにある。   The first effect of the present invention is that the correction of the color and brightness (= darkness) of all black levels can be performed for each projector without restricting the dynamic range of the input image signal. It is to be able to call.

第2の効果は、複数台のプロジェクタを用いたマルチ画面表示において、個々のプロジェクタの個体差による全黒レベルの色や投射画面全体の明るさの不均一に対して補正をかけることができることにある。   The second effect is that, in multi-screen display using a plurality of projectors, it is possible to correct for all black level colors and uneven brightness of the entire projection screen due to individual differences among individual projectors. is there.

なお、本発明の画像表示システムは、以上説明した実施形態に限定されず、様々な変形が可能である。例えばプロジェクタ12,13から全黒レベルを投射して、プロジェクタ11に備えられている画像検出装置28によって色の均一性を検出し、各分割画面に対して色補正部24の全体変換部242にてオフセット係数Br2,Bg2,Bb2を付けるなどして、まず各分割画面全体の色味を合わせるようにし、次にプロジェクタ11にて画面の細部の色味や明るさを合わせるといった手法を取ることも可能となる。   The image display system of the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications are possible. For example, all black levels are projected from the projectors 12 and 13, the color uniformity is detected by the image detection device 28 provided in the projector 11, and the entire conversion unit 242 of the color correction unit 24 is applied to each divided screen. The offset coefficients Br2, Bg2, and Bb2 are added to adjust the color of the entire divided screen first, and then the projector 11 adjusts the color and brightness of the details of the screen. It becomes possible.

また、原画像投射用のプロジェクタ12,13などを視聴者の視点と反対の方向から投射する構成としてもよい。図8には、プロジェクタ4台で視聴者Hの視点と反対の方向から投射して1つの画面を構成する例を示している。   The projectors 12 and 13 for projecting the original image may be projected from the direction opposite to the viewer's viewpoint. FIG. 8 shows an example in which one projector is projected from the direction opposite to the viewpoint of the viewer H with four projectors.

本発明の画像表示システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an image display system of the present invention. 図1に示す画像表示システムを構成するプロジェクタの内部構成図である。It is an internal block diagram of the projector which comprises the image display system shown in FIG. 図2に示すプロジェクタの色補正部の構成図である。It is a block diagram of the color correction part of the projector shown in FIG. 図2に示すプロジェクタの明るさ補正部の構成図である。It is a block diagram of the brightness correction part of the projector shown in FIG. 本発明の画像投射方法の手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the procedure of the image projection method of this invention. 2台のプロジェクタを投射したときの台形歪み補正前の投射画像の説明図である。It is explanatory drawing of the projection image before trapezoid distortion correction when two projectors are projected. 2台のプロジェクタを投射したときの台形歪み補正後の投射画像の説明図である。It is explanatory drawing of the projection image after trapezoid distortion correction | amendment when projecting two projectors. αブレンド補正値の保存方法の説明図である。It is explanatory drawing of the preservation | save method of (alpha) blend correction value. プロジェクタ4台で視聴者の視点と反対の方向から投射して1つの画面を得る画像表示システムの構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example of the image display system which projects from the direction opposite to a viewer's viewpoint with four projectors, and obtains one screen. 従来技術の画像表示システムの構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example of the image display system of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像表示システム
11,12,13 プロジェクタ
17 画像信号分配器
18 画像信号発生器
16 スクリーン
20 原画像信号
21 CPU
211 システムバス
22 A/D変換部
221 画像記憶部
23 幾何形状補正部
24 色補正部
241 部分変換部
242 全体変換部
243 部分変換演算部
244 部分変換補正値算出部
245 部分変換補正値保存部
246 全体変換演算部
247 全体変換補正値保存部
248 色情報検出部
249 インタフェース
明るさ補正部25
251 αブレンド補正部
252 γ補正部
253 αブレンド演算部
254 αブレンド補正値算出部
255 αブレンド補正値保存部
259 インタフェース
26 プロジェクタ駆動部
28 画像検出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image display system 11, 12, 13 Projector 17 Image signal distributor 18 Image signal generator 16 Screen 20 Original image signal 21 CPU
211 System bus 22 A / D conversion unit 221 Image storage unit 23 Geometric shape correction unit 24 Color correction unit 241 Partial conversion unit 242 Overall conversion unit 243 Partial conversion calculation unit 244 Partial conversion correction value calculation unit 245 Partial conversion correction value storage unit 246 Total conversion calculation unit 247 Total conversion correction value storage unit 248 Color information detection unit 249 Interface Brightness correction unit 25
251 α blend correction unit 252 γ correction unit 253 α blend calculation unit 254 α blend correction value calculation unit 255 α blend correction value storage unit 259 interface 26 projector drive unit 28 image detection device

Claims (13)

画像信号に基づく画像の一部を各々が投射し、各々の投射画像を同時に表示させることによって全体画像を得る複数の画像表示用プロジェクタと、
前記全体画像の各部分における色のばらつきを補正する補正用画像信号を生成し、該補正用画像信号に基づく補正用画像を前記全体画像に重ね合わせて投射する補正用プロジェクタと
を有する、画像表示システム。
A plurality of image display projectors that each project a part of an image based on an image signal and obtain an entire image by simultaneously displaying each projection image;
A correction projector that generates a correction image signal for correcting a color variation in each part of the entire image, and projects a correction image based on the correction image signal superimposed on the entire image. system.
前記補正用プロジェクタは、前記画像信号の色情報を検出する色情報検出部と、所定の色に対して色の補正をおこなうための前記補正用画像信号を生成する部分変換部とを有し、
前記部分変換部は、
補正に用いる補正値を指定された色相について保存する部分変換補正値保存部と、
前記部分変換補正値保存部に保存された前記補正値の中から、前記色情報検出部での色情報検出結果に応じて、前記補正に用いる前記補正値を選択するとともに、前記色情報検出部での色情報検出結果に応じて、部分変換強度を求める部分変換補正値算出部と、
選択された前記補正値と、算出された前記部分変換強度とを乗じた値を前記補正用画像信号とする部分変換演算部とを有する、
請求項1に記載の画像表示システム。
The correction projector includes a color information detection unit that detects color information of the image signal, and a partial conversion unit that generates the correction image signal for performing color correction on a predetermined color,
The partial converter is
A partial conversion correction value storage for storing correction values used for correction for a specified hue;
The correction value used for the correction is selected from the correction values stored in the partial conversion correction value storage unit according to the color information detection result in the color information detection unit, and the color information detection unit A partial conversion correction value calculation unit for obtaining a partial conversion intensity according to the color information detection result in
A partial conversion calculation unit that uses a value obtained by multiplying the selected correction value and the calculated partial conversion intensity as the correction image signal;
The image display system according to claim 1.
前記部分変換部は、前記補正用画像信号にさらに所定の色の画像信号を加えた値を補正用画像信号とすることによって前記部分変換をおこなう、請求項2に記載の画像表示システム。   The image display system according to claim 2, wherein the partial conversion unit performs the partial conversion by using, as a correction image signal, a value obtained by adding an image signal of a predetermined color to the correction image signal. 前記補正用プロジェクタの前記色補正部は、全ての色に対する一括した色の補正である全体変換をおこなう全体変換部を有し、
前記全体変換部は、
全体変換に用いるマトリックス係数を保存する全体変換補正値保存部と、
前記マトリックス係数と前記補正用画像信号とを乗じた値を新たな補正用画像信号とすることによって、前記全体変換をおこなう全体変換演算部とを有している、請求項2または3に記載の画像表示システム。
The color correction unit of the correction projector includes an overall conversion unit that performs overall conversion, which is correction of all colors for all colors.
The overall converter is
A global conversion correction value storage unit for storing matrix coefficients used for global conversion;
4. The apparatus according to claim 2, further comprising: an overall conversion calculation unit that performs the overall conversion by using a value obtained by multiplying the matrix coefficient and the correction image signal as a new correction image signal. 5. Image display system.
前記画像表示用プロジェクタの各々は、
前記画像信号の色情報を検出する色情報検出部と、
前記画像表示用プロジェクタの前記色情報検出部によって検出された検出結果に基づいて、該画像表示用プロジェクタの分担する前記画像信号に対して、該画像表示用プロジェクタの色のばらつきを補正する色補正部を有する、請求項2から4のいずれか1項に記載の画像表示システム。
Each of the image display projectors,
A color information detector for detecting color information of the image signal;
Color correction for correcting color variations of the image display projector for the image signal shared by the image display projector based on a detection result detected by the color information detection unit of the image display projector The image display system according to claim 2, further comprising a unit.
前記補正用プロジェクタは、
前記画像表示用プロジェクタによって表示された前記投射画像の明るさのばらつきを検出する画像検出装置と、
前記画像検出装置の検出結果に基づいて前記画像表示用プロジェクタの明るさ補正をおこなうためのαブレンド補正値を前記画像表示用プロジェクタ毎に算出し、算出した該αブレンド補正値を該画像表示用プロジェクタに送信する明るさ補正部とを有する、
請求項2から5のいずれか1項に記載の画像表示システム。
The correction projector is
An image detection device for detecting variations in brightness of the projected image displayed by the image display projector;
An α blend correction value for correcting the brightness of the image display projector is calculated for each image display projector based on the detection result of the image detection device, and the calculated α blend correction value is used for the image display. A brightness correction unit that transmits to the projector,
The image display system according to any one of claims 2 to 5.
前記補正用プロジェクタの明るさ補正部は、前記画像表示用プロジェクタの投射画像の重複部の明るさ補正をおこなうためのαブレンド補正値を算出し、算出した該αブレンド補正値を該重複部に係る前記画像表示用プロジェクタに送信する、請求項6に記載の画像表示システム。   The brightness correction unit of the correction projector calculates an α blend correction value for correcting the brightness of the overlapping portion of the projected image of the image display projector, and the calculated α blend correction value is stored in the overlapping portion. The image display system according to claim 6, wherein the image display system transmits the image to the image display projector. 複数の画像表示用プロジェクタが、画像信号に基づく画像の一部を各々が分担して同時に投射し、各々の投射画像を表示させることによって全体画像を表示させる原画像投射ステップと、
補正用プロジェクタが、前記全体画像の各部分における色のばらつきを補正する補正用画像信号を生成し、該補正用画像信号に基づく補正用画像を前記全体画像に重ね合わせて投射して、補正された全体画像を表示させる補正投射ステップと
を有する画像表示方法。
A plurality of image display projectors, each sharing a part of an image based on an image signal and projecting it simultaneously, and displaying each projected image to display an entire image, and an original image projecting step,
The correction projector generates a correction image signal for correcting color variations in each part of the whole image, and the correction image based on the correction image signal is projected on the whole image so as to be corrected. And a correction projection step for displaying the entire image.
前記補正投射ステップは、所定の色に対する色の補正をおこなう部分変換ステップを有し、
前記部分変換ステップは、
補正に用いる補正値を指定された色相についてあらかじめ保存するステップと、
前記画像信号の色情報を検出するステップと、
検出された前記色情報に応じて、保存された前記補正値の中から前記補正に用いる補正値を選択するステップと、
検出された前記色情報に応じて、部分変換強度を求めるステップと、
選択された前記補正値と算出された前記部分変換強度とを乗じた値を前記補正用画像信号とする補正用画像信号生成ステップとを有する、
請求項8に記載の画像表示方法。
The correction projection step includes a partial conversion step for correcting a color with respect to a predetermined color,
The partial conversion step includes
A step of preliminarily storing correction values used for correction for a specified hue;
Detecting color information of the image signal;
Selecting a correction value to be used for the correction from the stored correction values according to the detected color information;
Obtaining a partial conversion intensity according to the detected color information;
A correction image signal generation step in which a value obtained by multiplying the selected correction value and the calculated partial conversion intensity is used as the correction image signal.
The image display method according to claim 8.
前記補正用画像信号生成ステップは、前記補正用画像信号にさらに所定の色の画像信号を加えた値を補正用画像信号とすることを含む、請求項9に記載の画像表示方法。   The image display method according to claim 9, wherein the correction image signal generation step includes setting a value obtained by adding an image signal of a predetermined color to the correction image signal as a correction image signal. 前記補正投射ステップは、前記部分変換ステップに続いて、全ての色に対して一括して色を補正する全体変換ステップを有し、
前記全体変換ステップは、
全体変換に用いるマトリックス係数をあらかじめ保存するステップと、
前記マトリックス係数と前記補正用画像信号とを乗じた値を新たな補正用画像信号とすることによって、前記全体変換をおこなうステップとを有している、請求項9または10に記載の画像表示方法。
The correction projecting step has an overall conversion step for correcting the colors in a lump for all colors following the partial conversion step,
The whole conversion step includes
Pre-storing matrix coefficients for use in global transformation;
The image display method according to claim 9, further comprising: performing the entire conversion by using a value obtained by multiplying the matrix coefficient and the correction image signal as a new correction image signal. .
前記原画像投射ステップは、
前記画像表示用プロジェクタが、各々の分担する前記画像信号の色情報を検出するステップと、
前記画像表示用プロジェクタが、検出された前記色情報に応じて、該画像表示用プロジェクタの分担する前記画像信号に対して、該画像表示用プロジェクタの色のばらつきを補正するステップとを有する、請求項9から11のいずれか1項に記載の画像表示方法。
The original image projecting step includes
The image display projector detecting color information of the image signal each of which is shared;
The image display projector includes a step of correcting a color variation of the image display projector with respect to the image signal shared by the image display projector according to the detected color information. Item 12. The image display method according to any one of Items 9 to 11.
前記原画像投射ステップは、
前記画像表示用プロジェクタによって表示された前記投射画像の明るさのばらつきをあらかじめ検出するステップと、
検出された前記投射画像の明るさのばらつきに基づいて前記画像表示用プロジェクタの明るさ補正をおこなうためのαブレンド補正値を前記画像表示用プロジェクタ毎に算出するステップと、
算出された前記αブレンド補正値に基づいて前記画像信号を補正するステップとを有する、請求項9から11のいずれか1項に記載の画像表示方法。
The original image projecting step includes
Detecting in advance brightness variations of the projected image displayed by the image display projector;
Calculating an α blend correction value for each of the image display projectors for performing brightness correction of the image display projector based on the detected brightness variation of the projection image;
The image display method according to claim 9, further comprising a step of correcting the image signal based on the calculated α blend correction value.
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