JP2006245914A - Image-correcting device, image correcting method, and image-correcting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像補正装置、画像補正方法、および画像補正システムに関する。 The present invention relates to an image correction apparatus, an image correction method, and an image correction system.
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、拡大投射するプロジェクタ(画像投射装置)が利用されている(例えば、特許文献1参照)。このようなプロジェクタは、企業におけるパーソナルコンピュータでプレゼンテーションを行ったり、家庭内で映画等を見たり、種々の用途に用いられている。
このプロジェクタは、光源装置と、この光源装置から射出された光束を変調して画像光を形成する光変調装置と、所定の画像信号を取得し該画像信号に基づく画像光を光変調装置に形成させる制御装置と、光変調装置にて形成された画像光をスクリーンに向けて拡大投射して所定の投射画像を形成する投射光学装置を含んでいる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a projector (image projection apparatus) that modulates and projects a luminous flux emitted from a light source according to image information has been used (see, for example, Patent Document 1). Such projectors are used for various purposes, such as giving presentations on personal computers in a company, watching movies, etc. at home.
The projector includes a light source device, a light modulation device that modulates a light beam emitted from the light source device to form image light, and obtains a predetermined image signal and forms image light based on the image signal in the light modulation device. And a projection optical device for enlarging and projecting image light formed by the light modulation device toward the screen to form a predetermined projection image.
ところで、特許文献1に記載のプロジェクタを用いてスクリーン上に投射画像を形成している際に、プロジェクタとスクリーンとの間に遮蔽物(人等)が入り込んでしまった場合には、拡大投射された画像光の一部が遮蔽物に遮られ、投射画像の一部に影が発生してしまう。
そして、従来では、投射画像に発生する影をなくすために、プロジェクタを移動したりプロジェクタの投射方向を変更したりして遮蔽物を避けて画像光を投射させていた。しかしながら、このような方法では、利用者にプロジェクタの移動や投射方向の変更という煩雑な作業を実施させる必要がある。
したがって、利用者に煩雑な作業を実施させずに、投射画像を補正して投射画像に発生する影をなくす技術が要望されている。
By the way, when a projection image is formed on a screen using the projector described in
Conventionally, in order to eliminate the shadow generated in the projected image, the projector is moved or the projection direction of the projector is changed to avoid the shielding object and project the image light. However, in such a method, it is necessary for the user to perform a complicated operation of moving the projector and changing the projection direction.
Therefore, there is a demand for a technique that corrects a projected image and eliminates a shadow generated in the projected image without causing the user to perform complicated work.
本発明の目的は、遮蔽物によりスクリーン上の投射画像に影が発生した場合であっても、投射画像を補正して影のない投射画像をスクリーン上に表示できる画像補正装置、画像補正方法、および画像補正システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image correction apparatus, an image correction method, and an image correction apparatus capable of correcting a projection image and displaying a projection image without a shadow on the screen even when a shadow occurs on the projection image on the screen due to an obstacle. And providing an image correction system.
本発明の画像補正装置は、スクリーン上に投射された投射画像を補正する画像補正装置であって、光源から射出された光束を変調して画像光を形成する光変調装置、および前記形成された画像光を前記スクリーンに向けて拡大投射して前記投射画像に重畳させる投射光学装置を含んで構成される補正装置本体と、前記光変調装置を駆動制御し前記光変調装置に所定の画像光を形成させる制御装置と、前記スクリーンの投射面を撮像する撮像装置とを備え、前記制御装置は、前記撮像装置にて撮像された画像に基づいて、前記投射画像における所定の複数位置での各輝度値を算出する投射画像輝度値算出部と、前記投射画像輝度値算出部にて算出された前記投射画像における各輝度値と第1の閾値とを比較し、前記投射画像における輝度値が前記第1の閾値以下となる影部領域を判定する影部領域判定部と、前記投射画像に応じた画像信号を取得し、前記取得した画像信号に基づく入力画像における前記影部領域に対応する影部対応領域を判定する影部対応領域判定部と、前記光変調装置を駆動制御し、前記入力画像における前記影部対応領域の輝度値が他の領域の輝度値よりも高い画像光を前記光変調装置に形成させる表示制御部とを備えていることを特徴とする。 An image correction apparatus of the present invention is an image correction apparatus that corrects a projected image projected on a screen, which modulates a light beam emitted from a light source to form image light, and the formed A correction apparatus main body including a projection optical device that magnifies and projects image light onto the screen and superimposes the image light on the projection image, and drives the light modulation device to control the light modulation device with predetermined image light. A control device to be formed; and an imaging device that images the projection surface of the screen. The control device, based on an image captured by the imaging device, has each luminance at a predetermined plurality of positions in the projection image. The projection image luminance value calculation unit for calculating the value and each luminance value in the projection image calculated by the projection image luminance value calculation unit are compared with the first threshold value. A shadow area determination unit that determines a shadow area that is equal to or less than a first threshold, and an image signal corresponding to the projection image is acquired, and a shadow corresponding to the shadow area in the input image based on the acquired image signal A shadow-corresponding region determination unit that determines a region-corresponding region; and driving control of the light modulation device, and image light having a luminance value of the shadow-corresponding region in the input image higher than that of other regions And a display control unit formed in the modulation device.
本発明では、画像補正装置が補正装置本体、制御装置、および撮像装置を備えているので、スクリーン上に投射された投射画像を画像補正装置により以下に示すように補正できる。
先ず、撮像装置がスクリーンの投射面(投射画像)を撮像し、撮像した画像に基づく信号を制御装置に出力する。制御装置の投射画像輝度値算出部は、撮像装置から出力された信号に基づいて、スクリーン上に投射された投射画像を認識し、該投射画像内における所定の複数位置での各輝度値を算出する。また、制御装置の影部領域判定部は、投射画像輝度値算出部にて算出された投射画像内における各輝度値と所定の第1の閾値とを比較する。そして、影部領域判定部は、投射画像内において、輝度値が第1の閾値以下となる領域を、投射画像内に発生した影の領域である影部領域として判定する。制御装置の影部対応領域判定部は、スクリーン上に投射された投射画像に応じた画像信号を取得し、取得した画像信号に基づく入力画像を認識する。また、影部対応領域判定部は、影部領域判定部にて判定された影部領域を取得し、認識した入力画像内において、投射画像内における影部領域に対応する影部対応領域を判定する。そして、制御装置の表示制御部は、影部対応領域判定部にて判定された影部対応領域を取得し、入力画像における影部対応領域内の輝度値が影部対応領域以外の領域の輝度値よりも高い画像光を補正装置本体の光変調装置に形成させる。この後、光変調装置にて形成された画像光が補正装置本体の投射光学装置にてスクリーンに向けて拡大投射されて投射画像に重畳される。すなわち、スクリーン上に投射された投射画像に画像補正装置にて投射画像と略同一の画像を含む画像光(影と判定した領域内の輝度値が他の領域内の輝度値よりも高い画像光)が重畳される。
したがって、スクリーン上に投射された投射画像に影が発生している場合であっても、投射画像の影部分に、本来影部分に映し出される画像を形成でき、投射画像を補正して影のない投射画像をスクリーン上に表示できる。
また、影と判定した領域内の輝度値が他の領域内の輝度値よりも高い画像光を投射画像に重畳させているので、例えば、画像補正装置にて投射画像と同一の画像を含む画像光を重畳させた場合(通常のスタック投射の場合)と比較して、投射画像内における影の領域と他の領域との輝度値の極端な変化を低減させ、違和感のない投射画像とすることができる。
In the present invention, since the image correction device includes the correction device main body, the control device, and the imaging device, the projection image projected on the screen can be corrected by the image correction device as shown below.
First, the imaging device captures a projection surface (projected image) of the screen and outputs a signal based on the captured image to the control device. The projection image luminance value calculation unit of the control device recognizes the projection image projected on the screen based on the signal output from the imaging device, and calculates each luminance value at a plurality of predetermined positions in the projection image. To do. The shadow area determination unit of the control device compares each luminance value in the projection image calculated by the projection image luminance value calculation unit with a predetermined first threshold value. Then, the shadow area determination unit determines an area having a luminance value equal to or lower than the first threshold in the projection image as a shadow area that is a shadow area generated in the projection image. The shadow corresponding area determination unit of the control device acquires an image signal corresponding to the projection image projected on the screen, and recognizes an input image based on the acquired image signal. The shadow corresponding area determination unit acquires the shadow area determined by the shadow area determination unit and determines a shadow corresponding area corresponding to the shadow area in the projection image in the recognized input image. To do. Then, the display control unit of the control apparatus acquires the shadow corresponding region determined by the shadow corresponding region determination unit, and the luminance value in the shadow corresponding region in the input image is the luminance of the region other than the shadow corresponding region. Image light higher than the value is formed in the light modulation device of the correction device body. Thereafter, the image light formed by the light modulation device is enlarged and projected onto the screen by the projection optical device of the correction device body, and is superimposed on the projection image. That is, image light that includes an image that is substantially the same as the projected image by the image correction device in the projected image projected on the screen (image light in which the luminance value in the area determined to be a shadow is higher than the luminance value in the other area) ) Is superimposed.
Therefore, even when a shadow is generated in the projection image projected on the screen, an image that is originally projected in the shadow portion can be formed in the shadow portion of the projection image, and the projection image is corrected to have no shadow. Projected images can be displayed on the screen.
In addition, since the image light whose luminance value in the area determined to be a shadow is higher than the luminance value in the other area is superimposed on the projection image, for example, an image including the same image as the projection image by the image correction device Compared to the case where light is superimposed (in the case of normal stack projection), extreme changes in the luminance value between the shadow area and other areas in the projection image are reduced, and the projection image has no sense of incongruity. Can do.
本発明の画像補正装置では、前記制御装置は、前記投射画像に応じた画像信号を取得し前記取得した画像信号に基づく入力画像における所定の複数位置での各輝度値を算出する入力画像輝度値算出部と、前記入力画像輝度値算出部にて算出された前記入力画像における各輝度値と第2の閾値とを比較し前記入力画像における輝度値が前記第2の閾値以下となる暗部領域を判定する暗部領域判定部とを備え、前記影部対応領域判定部は、前記入力画像における前記影部対応領域から前記暗部領域を除いて前記影部対応領域を補正することが好ましい。
本発明では、制御装置を構成する入力画像輝度値算出部は、投射画像に応じた画像信号を取得し、取得した画像信号に基づく入力画像を認識する。また、入力画像輝度値算出部は、認識した入力画像内における所定の複数位置での各輝度値を算出する。また、制御装置を構成する暗部領域判定部は、入力画像輝度値算出部にて算出された入力画像内における各輝度値と所定の第2の閾値とを比較する。そして、暗部領域判定部は、入力画像内において、輝度値が第2の閾値以下となる領域を、入力画像内の元々暗く(輝度値が小さく)形成している領域である暗部領域として判定する。そして、影部対応領域判定部は、影部領域判定部にて判定された影部領域に基づいて判定した影部対応領域から暗部領域を除いて、影部対応領域を補正する。
したがって、影部領域判定部が投射画像内の元々暗く形成している領域を含む領域を影部領域として判定した場合でも、入力画像輝度値算出部、暗部領域判定部、および影部対応領域判定部により、元々暗く形成している暗部領域を除いて影部対応領域を判定でき、投射画像内における元々暗く形成している領域と影部領域とを区別できる。このため、投射画像内の元々暗く形成している領域に画像補正装置から比較的に輝度値の高い画像が投射されることがなく、投射画像内の元々暗く形成している領域を本来の暗さで表示させることができ、投射画像に発生する影のみを良好になくすことができる。
In the image correction device of the present invention, the control device acquires an image signal corresponding to the projection image, and calculates an input image luminance value at each of a plurality of predetermined positions in the input image based on the acquired image signal. Comparing each luminance value in the input image calculated by the calculation unit and the input image luminance value calculation unit with a second threshold value, a dark area where the luminance value in the input image is equal to or less than the second threshold value It is preferable that the shadow corresponding area determination unit corrects the shadow corresponding area by excluding the dark area from the shadow corresponding area in the input image.
In the present invention, the input image luminance value calculation unit constituting the control device acquires an image signal corresponding to the projection image, and recognizes an input image based on the acquired image signal. Further, the input image luminance value calculation unit calculates each luminance value at a predetermined plurality of positions in the recognized input image. In addition, the dark area determination unit included in the control device compares each luminance value in the input image calculated by the input image luminance value calculation unit with a predetermined second threshold value. Then, the dark area determination unit determines an area in the input image whose luminance value is equal to or less than the second threshold as a dark area that is originally dark in the input image (the luminance value is small). . The shadow-corresponding region determination unit corrects the shadow-corresponding region by removing the dark region from the shadow-corresponding region determined based on the shadow region determined by the shadow region determining unit.
Therefore, even when the shadow area determination unit determines the area including the originally dark area in the projection image as the shadow area, the input image luminance value calculation unit, the dark area determination unit, and the shadow corresponding area determination The shadow portion corresponding region can be determined by excluding the dark portion region that is originally formed dark, and the region that is originally formed dark in the projection image can be distinguished from the shadow portion region. For this reason, an image having a relatively high luminance value is not projected from the image correction apparatus onto the originally dark area in the projected image, and the originally dark area in the projected image is not projected. Thus, only the shadow generated in the projected image can be eliminated satisfactorily.
本発明の画像補正装置では、前記制御装置は、従前の前記影部領域に関する影部領域情報を記憶する影部領域情報記憶部と、前記投射画像輝度値算出部にて算出された前記投射画像における各輝度値と第3の閾値とを比較し、前記投射画像における輝度値が前記第3の閾値以上である重畳領域を判定する重畳領域判定部と、前記影部領域情報記憶部に記憶された影部領域情報に基づく前記従前の影部領域から前記重畳領域を除いた補正領域と前記影部領域判定部にて判定された影部領域とを加えて前記影部領域を補正する影部領域補正部とを備え、前記影部対応領域判定部は、前記入力画像における前記補正した影部領域に対応する影部対応領域を判定することが好ましい。 In the image correction apparatus according to the aspect of the invention, the control device includes a shadow area information storage unit that stores shadow area information related to the previous shadow area, and the projection image calculated by the projection image luminance value calculation unit. Are stored in the shadow area information storage section and the shadow area information storage section for comparing each brightness value in the image with a third threshold value and determining a superimposed area in which the brightness value in the projection image is equal to or greater than the third threshold value. A shadow part that corrects the shadow area by adding the correction area obtained by removing the superimposition area from the previous shadow area based on the shadow area information and the shadow area determined by the shadow area determination unit It is preferable that the shadow-corresponding region determination unit determines a shadow-corresponding region corresponding to the corrected shadow region in the input image.
ところで、画像投射装置とスクリーンとの間の遮蔽物が移動し、すなわち、投射画像に発生する影部領域の位置が変化した場合には、以下の問題がある。なお、以下では、影部領域が第1の位置から第2の位置に変化したものとして説明する。
影部領域が第1の位置に位置している場合には、上述したように、制御装置が影部領域を認識して、第1の位置に位置している影部領域に輝度が高く、影部領域以外の領域に輝度の低い画像光を重畳させ、影部領域をなくす処理を実施する。
ここで、影部領域が第1の位置から第2の位置に変化する際に、現在の影部領域の一部が従前の第1の位置での従前の影部領域の一部と重なっている場合には、現在の影部領域および従前の影部領域の全体の領域が、影部でなくなった領域、影部のままである領域、新たに影部となった領域の3つの領域に分けられる。
By the way, when the shielding object moves between the image projection apparatus and the screen, that is, when the position of the shadow area generated in the projection image changes, there are the following problems. In the following description, it is assumed that the shadow area has changed from the first position to the second position.
When the shadow area is located at the first position, as described above, the control device recognizes the shadow area, and the shadow area located at the first position has high brightness. A process of superimposing image light with low luminance on an area other than the shadow area to eliminate the shadow area is performed.
Here, when the shadow area changes from the first position to the second position, a part of the current shadow area overlaps with a part of the previous shadow area at the previous first position. The current shadow area and the previous shadow area are divided into three areas: the shadow area, the shadow area, and the new shadow area. Divided.
上記影部でなくなった領域には、画像投射装置から投射された画像と、画像補正装置にて従前の影部領域が判定されて投射された比較的に輝度値が高い画像とが重畳され、本来の画像に比べて輝度の高い画像が形成されることとなる。
また、上記影部のままである領域には、画像投射装置から投射された画像光が遮蔽物により遮蔽され、画像補正装置にて従前の影部領域が判定されて投射された比較的に輝度値が高い画像のみが形成される。
さらに、上記新たに影部となった領域には、画像投射装置から投射された画像光が遮蔽物により遮蔽され、画像が形成されない。
この状態で、再度、画像補正装置が影部領域を判定して所定の画像光を投射画像に重畳させた場合には、上記新たに影部となった領域には画像が形成されていないため、上記新たに影部となった領域を輝度値が第1の閾値以下であると判定し、上記新たに影部となった領域を影部領域と判定する。そして、上記新たに影部となった領域のみに輝度が高く、他の領域に輝度の低い画像光を重畳させることとなる。しかしながら、本来の影部領域は、上記影部のままである領域と、上記新たに影部となった領域を加えた領域であるため、上述した処理を実施した場合には、本来の影部領域のうち上記新たに影部となった領域のみに輝度が高い画像光を重畳させ、上記影部のままである領域に輝度の低い画像光を重畳させることとなり、本来の影部領域をなくす処理を良好に実施できない。
In the region that is no longer a shadow portion, an image projected from the image projection device and an image with a relatively high luminance value projected after the previous shadow portion region is determined by the image correction device are superimposed, An image having a higher luminance than the original image is formed.
Further, in the region that remains as the shadow portion, the image light projected from the image projection device is shielded by the shielding object, and the conventional shadow portion region is determined by the image correction device and projected relatively. Only images with high values are formed.
Further, the image light projected from the image projection apparatus is shielded by the shielding object in the newly shadowed area, and an image is not formed.
In this state, when the image correction device again determines the shadow area and superimposes the predetermined image light on the projection image, no image is formed in the newly shadow area. Then, it is determined that the area that has newly become a shadow portion has a luminance value equal to or less than the first threshold value, and the region that has become a shadow portion is determined as a shadow area. Then, image light having high brightness is superimposed only on the newly shaded area and low brightness is superimposed on other areas. However, since the original shadow area is an area that is the area that remains the shadow area and the area that is newly added as the shadow area, when the above-described processing is performed, the original shadow area The image light with high luminance is superimposed only on the newly shadowed area in the area, and the image light with low luminance is superimposed on the area that remains the shadow, thereby eliminating the original shadow area. Processing cannot be performed well.
本発明では、制御装置を構成する重畳領域判定部は、投射画像輝度値算出部にて算出された投射画像内における各輝度値と所定の第3の閾値とを比較する。そして、重畳領域判定部は、投射画像内において、上記影部でなくなった領域には本来の画像に比べて輝度の高い画像が形成されているため、上記影部でなくなった領域を輝度値が第3の閾値以上となる領域である重畳領域として判定する。制御装置を構成する影部領域補正部は、制御装置を構成する影部領域情報記憶部に記憶された影部領域情報を読み出して、影部領域情報に基づく従前の影部領域(上記影部でなくなった領域と上記影部のままである領域を加えた領域)を認識する。また、影部領域補正部は、従前の影部領域から重畳領域判定部にて判定された重畳領域を除いた補正領域(上記影部のままである領域)を算出する。さらに、影部領域補正部は、算出した上記影部のままである領域と、影部領域判定部にて判定された影部領域(上記新たに影部となった領域)とを加えて影部領域を補正して本来の影部領域を判定する。
したがって、画像投射装置とスクリーンとの間の遮蔽物が移動し、すなわち、投射画像に発生する影部領域の位置が変化した場合であっても、本来の影部領域を正確に判定して本来の影部領域をなくす処理を良好に実施できる。
In the present invention, the overlapping area determination unit that constitutes the control device compares each luminance value in the projection image calculated by the projection image luminance value calculation unit with a predetermined third threshold value. Then, the superimposition area determination unit has an image with a higher luminance than the original image in an area that is no longer the shadow area in the projection image. It is determined as an overlapping area that is an area that is equal to or greater than the third threshold. The shadow area correction unit included in the control device reads the shadow area information stored in the shadow area information storage unit included in the control apparatus, and reads the previous shadow area based on the shadow area information (the shadow area described above). And a region including the region that remains the shadow portion). In addition, the shadow area correction unit calculates a correction area (an area that remains the shadow area) obtained by excluding the overlap area determined by the overlap area determination unit from the previous shadow area. Further, the shadow area correction unit adds the area that remains the calculated shadow area and the shadow area determined by the shadow area determination section (the area that has newly become a shadow area) to add a shadow. The original shadow area is determined by correcting the partial area.
Accordingly, even when the shielding object moves between the image projection apparatus and the screen, that is, the position of the shadow area generated in the projected image changes, the original shadow area is accurately determined and It is possible to satisfactorily perform the process of eliminating the shadow area.
本発明の画像補正装置では、前記投射画像輝度値算出部および前記入力画像輝度値算出部は、画像全領域における各画素単位で輝度値を算出することが好ましい。
本発明では、投射画像輝度値算出部および入力画像輝度値算出部が輝度値の算出を画像全領域における各画素単位で行うので、上述した影部領域、暗部領域、および重畳領域が影部領域判定部、暗部領域判定部、および重畳領域判定部により画素単位で判定されることとなり、影部領域、暗部領域、および重畳領域をより正確に判定できる。このため、投射画像に発生する影をなくす処理をより正確に実施でき、より違和感のない投射画像とすることができる。
In the image correction apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the projection image luminance value calculation unit and the input image luminance value calculation unit calculate a luminance value for each pixel in the entire image area.
In the present invention, since the projection image luminance value calculation unit and the input image luminance value calculation unit calculate the luminance value for each pixel in the entire image area, the shadow area, the dark area, and the overlapping area described above are the shadow area. The determination unit, the dark region determination unit, and the superimposition region determination unit determine the pixel unit, and the shadow region, the dark region, and the superimposition region can be determined more accurately. For this reason, the process which eliminates the shadow which generate | occur | produces in a projection image can be implemented more correctly, and it can be set as a projection image with a more uncomfortable feeling.
本発明の画像補正装置では、前記表示制御部は、前記入力画像における前記影部対応領域を除く他の領域をマスキングした画像光を前記光変調装置に形成させることが好ましい。
本発明によれば、表示制御部は、影と判定された領域以外の領域をマスキングし、影と判定された領域のみに本来表示されるべき画像を光変調装置に形成させるので、画像補正装置から投射される画像光に含まれる画像(マスキングされていない画像)と、投射画像における影以外の領域に表示される画像とが重なることがなく、本来表示されるべき投射画像の状態とすることができ、より一層違和感のない良好な投射画像とすることができる。
In the image correction apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the display control unit causes the light modulation device to form image light that masks other regions other than the shadow portion corresponding region in the input image.
According to the present invention, the display control unit masks an area other than the area determined to be a shadow, and causes the light modulation device to form an image that should be originally displayed only in the area determined to be a shadow. The image contained in the image light projected from (image not masked) and the image displayed in the area other than the shadow in the projected image do not overlap, and the state of the projected image that should be originally displayed is set Therefore, it is possible to obtain a good projected image without a sense of incongruity.
本発明の画像補正方法は、スクリーン上に投射された投射画像を補正する画像補正方法であって、前記スクリーンの投射面を撮像する撮像ステップと、前記撮像された画像に基づいて、前記投射画像における所定の複数位置での各輝度値を算出する輝度値算出ステップと、前記算出した前記投射画像における各輝度値と第1の閾値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップにて比較した結果、前記投射画像における輝度値が前記第1の閾値以下である影部領域を判定する影部領域判定ステップと、前記投射画像に応じた画像信号を取得し、該取得した画像信号に基づく入力画像における前記影部領域に対応する影部対応領域を判定する影部対応領域判定ステップと、前記入力画像における前記影部対応領域の輝度値が他の領域の輝度値よりも高い画像光を形成する画像光形成ステップと、前記画像光を前記スクリーンに向けて拡大投射して前記投射画像に重畳する画像補正ステップとを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、画像補正方法は、撮像ステップと、輝度値算出ステップと、比較ステップと、影部領域判定ステップと、影部対応領域判定ステップと、画像光形成ステップと、画像補正ステップとを備えているので、上述した画像補正装置と同様の作用・効果を享受できる。
The image correction method according to the present invention is an image correction method for correcting a projected image projected on a screen, the imaging step for imaging a projection surface of the screen, and the projected image based on the captured image. A luminance value calculating step for calculating each luminance value at a plurality of predetermined positions, a comparison step for comparing each luminance value in the calculated projection image with a first threshold, and a result of comparison in the comparison step , A shadow area determination step for determining a shadow area whose luminance value in the projection image is equal to or less than the first threshold value, an image signal corresponding to the projection image is acquired, and an input image based on the acquired image signal A shadow-corresponding region determination step for determining a shadow-corresponding region corresponding to the shadow region in the input image, and a luminance value of the shadow-corresponding region in the input image is a luminance value of another region An image light forming step of forming a remote high image light, characterized in that the image light and an image correcting step of superimposing the projected image enlarged and projected to toward the screen.
According to the present invention, an image correction method includes an imaging step, a luminance value calculation step, a comparison step, a shadow area determination step, a shadow area corresponding determination step, an image light formation step, and an image correction step. Therefore, the same operations and effects as those of the above-described image correction apparatus can be enjoyed.
本発明の画像補正システムは、光源から射出された光束を変調して画像光を形成する光変調装置、所定の画像信号を取得し前記画像信号に基づく画像光を前記光変調装置に形成させる制御装置、および前記光変調装置にて形成された画像光をスクリーンに向けて拡大投射して所定の投射画像を形成させる投射光学装置を含んで構成される画像投射装置と、上述した画像補正装置と、前記画像投射装置および前記画像補正装置に対して同一の前記画像信号を出力する画像出力装置とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、画像補正システムは、画像投射装置と、上述した画像補正装置と、画像出力装置とを備えているので、上述した画像補正装置と同様の作用・効果を享受できる。
An image correction system according to the present invention includes a light modulation device that forms image light by modulating a light beam emitted from a light source, and a control that acquires a predetermined image signal and forms image light based on the image signal in the light modulation device. An image projection apparatus configured to include a projection optical apparatus that forms a predetermined projection image by enlarging and projecting image light formed by the light modulation apparatus toward the screen, and the above-described image correction apparatus. And an image output device that outputs the same image signal to the image projection device and the image correction device.
According to the present invention, the image correction system includes the image projection device, the above-described image correction device, and the image output device, and therefore can enjoy the same operations and effects as the above-described image correction device.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[1.第1実施形態]
〔1-1.画像補正システムの構成〕
図1は、第1実施形態における画像補正システム1の概略構成を示す図である。
画像補正システム1は、画像補正装置2を利用して、画像投射装置3およびスクリーンScの間に遮蔽物Cが介在し画像投射装置3によりスクリーンSc上に形成された投射画像F0に影Shが発生した場合に、該影Sh0をなくすように投射画像F0を補正するシステムである。この画像補正システム1は、図1に示すように、画像補正装置2と、画像投射装置3と、画像出力装置4とを備える。
画像出力装置4は、例えば、PC(Personal Computer)やDVD(Digital Versatile Disc)プレーヤ等から構成され、画像投射装置3および画像補正装置2に同一の画像信号を出力する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1. First Embodiment]
[1-1. Configuration of image correction system]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
The
The
画像投射装置3は、画像出力装置4から出力される画像信号を入力し、該画像信号に応じて、光源から射出された光束を変調して画像光を形成し、形成した画像光を拡大投射してスクリーンSc上に投射画像F0を形成する。この画像投射装置3は、具体的な図示は省略するが、光源装置と、光源装置から射出された光束を変調して画像光を形成する光変調装置、画像出力装置4から出力される画像信号を入力し該画像信号に基づく画像光を前記光変調装置に形成させる制御装置、および前記光変調装置にて形成された画像光をスクリーンScに向けて拡大投射して所定の投射画像F0を形成させる投射光学装置を含んで構成される一般的なプロジェクタである。
画像補正装置2は、具体的には後述するが、画像出力装置4から出力される画像信号を入力し、該画像信号に応じて所定の画像光を形成し、画像投射装置3によりスクリーンSc上に形成された投射画像F0に対して、形成した所定の画像光を投射画像F0と同一位置でかつ同一サイズで重畳させるスタック投射を実施する。そして、画像補正装置2は、投射画像F0に発生した影Sh0をなくすように投射画像F0を補正する。
The
Although specifically described later, the
〔1-2.画像補正装置の構成〕
図2は、画像補正装置2の構成を示すブロック図である。
画像補正装置2は、図2に示すように、補正装置本体21と、撮像装置22と、制御装置23とを備える。
補正装置本体21は、制御装置23による制御の下、所定の画像光を形成してスクリーンScに向けて拡大投射し、スクリーンSc上の投射画像F0に重畳させる。この補正装置本体21は、図2に示すように、光源装置211と、光変調装置としての液晶ライトバルブ212と、投射光学装置213等を備える。
光源装置211は、制御装置23による制御の下、光束を液晶ライトバルブ212に向けて射出する。この光源装置211は、光源ランプ211Aと、ランプ駆動部211Bとを備える。
光源ランプ211Aは、超高圧水銀ランプにて構成されている。なお、超高圧水銀ランプに限らず、メタルハライドランプ、キセノンランプ等の他の放電発光型の光源ランプを採用してもよい。さらに、放電発光型の光源ランプに限らず、発光ダイオードや有機EL(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子等の各種自己発光素子を採用してもよい。
ランプ駆動部211Bは、制御装置23による制御の下、所定の駆動周波数にしたがって駆動信号を生成し、光源ランプ211Aを駆動する。
[1-2. Configuration of image correction device]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
As shown in FIG. 2, the
Under the control of the
The
The
The
液晶ライトバルブ212は、透過型の液晶パネルであり、制御装置23からの駆動信号に基づいて、液晶セル(図示略)に封入された液晶分子の配列を変化させ、光源装置211から射出された光束を、透過若しくは遮断することにより駆動信号に応じた所定の画像光を投射光学装置213に射出する。
投射光学装置213は、液晶ライトバルブ212から射出された画像光をスクリーンScに向けて拡大投射し、スクリーンSc上の投射画像F0に重畳させる。
なお、図示は省略したが、画像補正装置2は、RGBの3色に対応する3枚の液晶ライトバルブ212を備えている。また、光源装置211は、光源光を3色の光に分離する色光分離光学系を備えている。さらに、投射光学装置213は、3色の画像光を合成してカラー画像を表す画像光を生成する合成光学系を有している。なお、このような光学系の構成については、種々の一般的なプロジェクタの光学系の構成が利用可能である。
The liquid crystal
The projection
Although not shown, the
撮像装置22は、制御装置23による制御の下、スクリーンScの投射面(投射画像F0)を撮像する。この撮像装置22は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)を撮像素子としたエリアセンサを備えたCCDカメラで構成され、撮像した画像に応じた電気信号を制御装置23に出力する。
The
制御装置23は、画像補正装置2全体を制御する。なお、以下では、制御装置23における液晶ライトバルブ212の制御を主に説明し、その他の制御構造については省略する。この制御装置23は、画像出力装置4から入力した画像信号に応じて、所定の画像光を液晶ライトバルブ212に形成させる。この制御装置23は、インターフェース部231と、フレームメモリ232と、影部領域認識部233と、液晶パネル駆動制御部234とを備える。
インターフェース部231は、画像出力装置4から出力される画像信号を入力し、制御装置23内部にて処理可能な画像信号に変換して出力する。そして、インターフェース部231から出力された画像信号(デジタル画像信号)は、フレームメモリ232に一時的に記録される。
The
The
影部領域認識部233は、撮像装置22にて撮像された画像に基づいて、投射画像F0内に発生した影Shの領域(影部領域)を認識する。この影部領域認識部233は、図2に示すように、投射画像輝度値算出部233Aと、影部領域判定部233Bとを備える。
投射画像輝度値算出部233Aは、撮像装置22にて撮像された画像に基づいて、投射画像F0を認識し、投射画像F0の全領域の輝度値を、各画素単位でかつ、R,G,Bの各画素毎にそれぞれ算出する。投射画像輝度値算出部233Aは、算出した各輝度値と各画素位置とを関連付けた情報に応じた所定の信号を影部領域判定部233Bに出力する。
影部領域判定部233Bは、投射画像輝度値算出部233Aにて算出された投射画像F0における各輝度値と所定の第1の閾値とを比較する。また、影部領域判定部233Bは、輝度値が第1の閾値以下であると判定した画素位置に所定のフラグ(影部フラグ)を立てる。そして、影部領域判定部233Bは、上記影部フラグを立てた画素位置が集合した領域を、投射画像F0内に発生した影部領域として判定する。影部領域判定部233Bは、判定した影部領域に応じた信号を液晶パネル駆動制御部234に出力する。
The shadow
The projection image luminance
The shadow
液晶パネル駆動制御部234は、インターフェース部231から出力されフレームメモリ232に順次記憶されるデジタル画像信号を適宜読み出して、読み出したデジタル画像信号に対して所定の処理を施す。なお、前記所定の処理としては、例えば、拡大・縮小等の画像サイズ調整処理、台形歪補正処理、画質調整処理、ガンマ補正処理等がある。また、液晶パネル駆動制御部234は、前記所定の処理が施された画像において、影部領域認識部233から出力される信号に基づいて、影部領域に対応する領域(影部対応領域)のみに画像を形成した画像光を形成させる旨の駆動信号を液晶ライトバルブ212に出力する。この液晶パネル駆動制御部234は、図2に示すように、影部対応領域判定部234Aと、表示制御部234Bとを備える。
The liquid crystal panel
影部対応領域判定部234Aは、影部領域認識部233から出力される信号を入力し、投射画像F0における影部領域を認識する。そして、影部対応領域判定部234Aは、前記所定の処理が施された画像(入力画像)において、投射画像F0における影部領域に対応する領域(影部対応領域)を判定する。影部対応領域判定部234Aは、判定した影部対応領域に応じた信号を表示制御部234Bに出力する。
表示制御部234Bは、前記所定の処理が施された画像に対して、影部対応領域判定部234Aにて判定された影部対応領域以外の領域をマスキング(黒表示)して影部対応領域内のみに画像が形成される画像光を形成させる旨の駆動信号を液晶ライトバルブ212に出力する。
The shadow corresponding
The
〔1-3.画像補正システムの動作〕
次に、上述した画像補正システム1における画像補正方法を図面に基づいて説明する。なお、以下では、画像投射装置3とスクリーンScとの間に遮蔽物Cが介在して、投射画像F0内に影Sh0が発生している場合を例に説明する。
図3は、画像補正方法を説明するフローチャートである。
図4ないし図7は、画像補正方法を説明するための図である。
先ず、制御装置23は、撮像装置22を駆動制御して、スクリーンScの投射面(投射画像F0)を撮像させる(ステップS1:撮像ステップ)。撮像装置22は、撮像した画像に応じた電気信号を制御装置23に出力する。
ステップS1の後、投射画像輝度値算出部233Aは、撮像装置22にて撮像された画像に基づいて、投射画像F0(図4)を認識し、投射画像F0の全領域の輝度値を、各画素単位でかつ、R,G,Bの各画素毎にそれぞれ算出する(ステップS2:輝度値算出ステップ)。投射画像輝度値算出部233Aは、算出した各輝度値と各画素位置とを関連付けた情報に応じた所定の信号を影部領域判定部233Bに出力する。
[1-3. Operation of image correction system]
Next, an image correction method in the
FIG. 3 is a flowchart for explaining the image correction method.
4 to 7 are diagrams for explaining the image correction method.
First, the
After step S1, the projection image luminance
ステップS2の後、影部領域判定部233Bは、投射画像輝度値算出部233Aにて算出された投射画像F0における各輝度値と所定の第1の閾値とを比較する(ステップS3:比較ステップ)。
具体的には、影部領域判定部233Bは、先ず、投射画像F0における所定の画素位置での赤の輝度値と第1の閾値である赤の閾値とを比較し、前記赤の輝度値が前記赤の閾値以下であるか否かを判定する(ステップS3A)。
ステップS3Aにおいて、影部領域判定部233Bは、「N」と判定した場合、すなわち、所定の画素位置での赤の輝度値が赤の閾値よりも大きいと判定した場合には、所定の画素位置での輝度値と第1の閾値との比較を終了する。
After step S2, the shadow
Specifically, the shadow
In step S3A, when the shadow
一方、ステップS3Aにおいて、影部領域判定部233Bは、「Y」と判定した場合、すなわち、所定の画素位置での赤の輝度値が赤の閾値以下であると判定した場合には、前記所定の画素位置での緑の輝度値と第1の閾値である緑の閾値とを比較し、前記緑の輝度値が前記緑の閾値以下であるか否かを判定する(ステップS3B)。
ステップS3Bにおいて、影部領域判定部233Bは、「N」と判定した場合、すなわち、前記所定の画素位置での緑の輝度値が緑の閾値よりも大きいと判定した場合には、前記所定の画素位置での輝度値と第1の閾値との比較を終了する。
On the other hand, when the shadow
In step S3B, if the shadow
一方、ステップS3Bにおいて、影部領域判定部233Bは、「Y」と判定した場合、すなわち、前記所定の画素位置での緑の輝度値が緑の閾値以下であると判定した場合には、前記所定の画素位置での青の輝度値と第1の閾値である青の閾値とを比較し、前記青の輝度値が前記青の閾値以下であるか否かを判定する(ステップS3C)。
ステップS3Cにおいて、影部領域判定部233Bは、「N」と判定した場合、すなわち、前記所定の画素位置での青の輝度値が青の閾値よりも大きいと判定した場合には、前記所定の画素位置での輝度値と第1の閾値との比較を終了する。
On the other hand, when the shadow
In step S3C, when the shadow
一方、ステップS3Cにおいて、影部領域判定部233Bは、「Y」と判定した場合、すなわち、前記所定の画素位置での青の輝度値が青の閾値以下であると判定した場合には、前記所定の画素位置に影部フラグを立てる(ステップS4)。
ステップS4の後、影部領域判定部233Bは、上記ステップS3およびS4を投射画像F0(図4)の全領域に亘って実施したか否か、すなわち、投射画像F0の全画素位置で実施したか否かを判定する(ステップS5)。
ステップS5において、影部領域判定部233Bは、「N」と判定した場合、すなわち、投射画像F0の全画素位置でステップS3およびS4を実施していないと判定した場合には、前記所定の画素位置を別の画素位置に変更し、上述したステップS3およびS4を実施する。
On the other hand, in step S3C, when the shadow
After step S4, the shadow
In step S5, when the shadow
なお、上述したステップS3ないしS5では、例えば、以下の方法を採用できる。
影部領域判定部233Bは、図4および図5に示すように、投射画像F0における水平走査間H1の所定の水平走査ラインH0上の各輝度値と、第1の閾値St1(赤の閾値、緑の閾値、青の閾値)とを比較し、第1の閾値St1以下の輝度値である画素位置に影部フラグを立てる。そして、所定の水平走査ラインH0を別の水平走査ラインに変更して、上述した処理を順次、実施する。
In steps S3 to S5 described above, for example, the following method can be employed.
As shown in FIGS. 4 and 5, the shadow
ステップS5において、影部領域判定部233Bは、「Y」と判定した場合、すなわち、投射画像F0の全画素位置でステップS3およびS4を実施したと判定した場合には、上述したステップS4において、影部フラグを立てた画素位置を認識し、影部フラグを立てた画素位置が集合した領域を、投射画像F0内に発生した影部領域Sh0(図4、図5)として判定する(ステップS6:影部領域判定ステップ)。影部領域判定部233Bは、判定した影部領域Sh0に応じた信号を影部対応領域判定部234Aに出力する。
In step S5, when the shadow
ステップS6の後、影部対応領域判定部234Aは、影部領域判定部233Bから出力される信号を入力し、投射画像F0における影部領域Sh0を認識する。そして、影部対応領域判定部234Aは、図6に示すように、フレームメモリ232から読み出され前記所定の処理が施された入力画像F1において、投射画像F0における影部領域Sh0に対応する影部対応領域Sh1を判定する(ステップS7:影部対応領域判定ステップ)。影部対応領域判定部234Aは、判定した影部対応領域Sh1に応じた信号を表示制御部234Bに出力する。
After step S6, the shadow corresponding
ステップS7の後、表示制御部234Bは、図7に示すように、入力画像F1に対して、影部対応領域Sh1以外の領域F1Aをマスキング(黒表示)して影部対応領域Sh1のみに画像Sh1Aが形成される画像光FRを形成させる旨の駆動信号を液晶ライトバルブ212に出力する。そして、液晶ライトバルブ212は、表示制御部234Bから出力される駆動信号に応じて、光源装置211から射出される光束を変調して画像光FRを形成する(ステップS8:画像光形成ステップ)。
ステップS8の後、液晶ライトバルブ212にて形成された画像光FRが投射光学装置213にて拡大投射され、スクリーンSc上の投射画像F0に重畳される。そして、スクリーンSc上の投射画像F0内に発生した影部領域Sh0(図4)の部分に、画像補正装置2から投射された画像光FRの画像Sh1A(図7)が表示され、投射画像F0内に発生した影Shをなくす補正が実施される(ステップS9:画像補正ステップ)。
After step S7, as shown in FIG. 7, the
After step S8, the image light FR formed by the liquid crystal
以上説明した第1実施形態では、画像補正装置2は、補正装置本体21、撮像装置22、および制御装置23を備えている。このため、画像投射装置3とスクリーンScとの間に遮蔽物Cが介在し画像投射装置3から投射されスクリーンSc上に形成された投射画像F0内に影Shが発生した場合に、画像補正装置2において、撮像装置22にて撮像した画像に基づいて、制御装置23にて投射画像F0内の各画素位置の輝度値に応じて投射画像F0内の影部領域Sh0を判定できる。また、制御装置23は、画像出力装置4から取得した入力画像F1において、投射画像F0の影部領域Sh0に対応する影部対応領域Sh1以外の領域F1Aをマスキング(黒表示)し、影部対応領域Sh1のみに画像Sh1Aが形成される画像光FRを補正装置本体21の液晶ライトバルブ212に形成させる。このため、補正装置本体21の投射光学装置213より画像光FRがスクリーンSc上の投射画像F0に重畳されることで、投射画像F0の影Sh部分に本来影Sh部分に映し出される画像Sh1Aを形成でき、投射画像F0に発生する影Shをなくすことができる。
In the first embodiment described above, the
また、制御装置23の影部領域判定部233Bは、投射画像輝度値算出部233Aにて算出された投射画像F0内の各画素位置の輝度値と第1の閾値St1とを比較し、第1の閾値St1以下の輝度値である画素位置の集合した領域を影部領域Sh0と判定しているので、影部領域Sh0を容易にかつ迅速に判定できる。
ここで、投射画像輝度値算出部233Aが投射画像F0の全領域における各画素位置で輝度値を算出しているので、影部領域判定部233Bが投射画像F0内の影部領域Sh0を画素単位で判定することとなり影部領域Sh0を正確に判定できる。このため、投射画像F0に発生する影Shをなくす処理を正確に実施でき、違和感のない投射画像とすることができる。また、投射画像輝度値算出部233Aが投射画像F0の全領域における各画素位置の輝度値をR,G,Bの各画素毎に算出しているので、影部領域判定部233Bが、R,G,B全ての輝度値が第1の閾値St1以下である画素位置の集合した領域を影部領域Sh0と判定することで、影部領域Sh0をより正確に判定できる。
In addition, the shadow
Here, since the projection image luminance
さらに、制御装置23の表示制御部234Bは、入力画像F1における影部対応領域Sh1以外の領域F1Aをマスキング(黒表示)して影部対応領域Sh1のみに画像Sh1Aが形成される画像光FRを液晶ライトバルブ212に形成させるので、画像Sh1Aと投射画像F0内の影部領域Sh0以外の領域に表示される画像とが重なることなく、影部領域Sh0と他の領域との輝度値の極端な変化がなくなり、1台の画像投射装置3で遮蔽物Cが介在せずに投射した場合と同様に、より一層違和感のない良好な投射画像とすることができる。
Further, the
[2.第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
〔2-1.画像補正システムおよび画像補正装置の構成〕
図8は、第2実施形態における画像補正システム1’および画像補正装置2’の構成を示すブロック図である。
前記第1実施形態では、画像補正装置2の制御装置23は、投射画像F0の元々暗く形成されている領域がある場合であっても、該領域を考慮せずに、投射画像F0の影部領域Sh0を判定し、液晶ライトバルブ212に画像光を形成させている。
これに対して本実施形態では、画像補正装置2’の制御装置23’は、投射画像F0に形成される元々暗い領域を認識する暗部領域認識部235を備え、暗部領域認識部235にて認識された領域を考慮して、液晶ライトバルブ212に所定の画像光を形成させる。制御装置23’以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
[2. Second Embodiment]
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
[2-1. Configuration of image correction system and image correction apparatus]
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the
In the first embodiment, the
On the other hand, in the present embodiment, the
暗部領域認識部235は、液晶パネル駆動制御部234にてフレームメモリ232から読み出され前記所定の処理が施された画像(入力画像)を取得し、該入力画像における元々暗い部分(暗部領域)を認識する。この暗部領域認識部235は、入力画像輝度値算出部235Aと、暗部領域判定部235Bとを備える。
入力画像輝度値算出部235Aは、液晶パネル駆動制御部234から入力画像を取得し、入力画像の全領域の輝度値を、各画素単位でかつ、R,G,Bの各画素毎にそれぞれ算出する。入力画像輝度値算出部235Aは、算出した各輝度値と各画素位置とを関連付けた情報に応じた所定の信号を暗部領域判定部235Bに出力する。
暗部領域判定部235Bは、入力画像輝度値算出部235Aにて算出された入力画像における各輝度値と所定の第2の閾値とを比較する。また、暗部領域判定部235Bは、輝度値が第2の閾値以下であると判定した画素位置に所定のフラグ(暗部フラグ)を立てる。そして、暗部領域判定部235Bは、上記暗部フラグが立てられた画素位置が集合した領域を、入力画像内の元々暗い暗部領域として判定する。暗部領域判定部235Bは、判定した暗部領域に応じた信号を液晶パネル駆動制御部234に出力する。
The dark
The input image luminance
The dark
本実施形態では、液晶パネル駆動制御部234を構成する影部対応領域判定部234Aは、前記第1実施形態で説明したように、影部領域認識部233から出力される信号に基づいて、投射画像F0における影部領域を認識し、入力画像における投射画像F0の影部領域に対応する影部対応領域を判定する。また、影部対応領域判定部234Aは、暗部領域判定部235Bから出力される信号を入力し、入力画像における暗部領域を認識する。そして、影部対応領域判定部234Aは、前記判定した影部対応領域から、認識した暗部領域を除いて前記影部対応領域を補正する。
In the present embodiment, the shadow corresponding
〔2-2.画像補正システムの動作〕
次に、上述した画像補正システム1’における画像補正方法を図面に基づいて説明する。なお、以下では、前記第1実施形態と同様に、画像投射装置3とスクリーンScとの間に遮蔽物Cが介在して、投射画像F0内に影ShAが発生している場合を例に説明する。
図9は、第2実施形態における画像補正方法を説明するフローチャートである。
図10ないし図13は、画像補正方法を説明するための図である。
先ず、制御装置23’は、前記第1実施形態と同様に、投射画像F0の撮像(ステップS1)、輝度値の算出(ステップS2)、輝度値と第1の閾値St1との比較(ステップS3)、影部フラグの設定(ステップS4)、投射画像F0の全画素位置で輝度値を算出したか否かの判定(ステップS5)、影部領域Sh0の判定(ステップS6)、および影部対応領域Sh1の判定(ステップS7)を実施する。
例えば、図10に示すように、投射画像F0内に遮蔽物Cが介在することによる影ShAとは異なり元々輝度値の小さい(前記第1実施形態で説明した第1の閾値St1以下の輝度値を有する)領域DAが形成されている場合には、制御装置23’は、上記ステップS1〜S7の工程により、影ShAの他、領域DAを含めた領域を影部領域Sh0として判定し、さらに、該影部領域Sh0に対応する影部対応領域Sh1(図12)を判定することとなる。以下の工程では、領域DAを除いた影ShAに対応する影部対応領域Sh1Cを判定するものである。
[2-2. Operation of image correction system]
Next, an image correction method in the above-described
FIG. 9 is a flowchart illustrating an image correction method according to the second embodiment.
10 to 13 are diagrams for explaining the image correction method.
First, as in the first embodiment, the
For example, as shown in FIG. 10, unlike the shadow ShA due to the presence of the shielding object C in the projection image F0, the luminance value is originally small (the luminance value equal to or lower than the first threshold value St1 described in the first embodiment). When the area DA is formed, the
先ず、入力画像輝度値算出部235Aは、図11に示すように、フレームメモリ232から読み出され液晶パネル駆動制御部234にて前記所定の処理が施された入力画像F1を取得する(ステップS11)。
ステップS11の後、入力画像輝度値算出部235Aは、取得した入力画像F1の全領域の輝度値を、各画素単位でかつ、R,G,Bの各画素毎にそれぞれ算出する(ステップS12)。入力画像輝度値算出部235Aは、算出した各輝度値と各画素位置とを関連付けた情報に応じた所定の信号を暗部領域判定部235Bに出力する。
First, as shown in FIG. 11, the input image luminance
After step S11, the input image luminance
ステップS12の後、暗部領域判定部235Bは、前記第1実施形態で説明したステップS3と略同様に、入力画像輝度値算出部235Aにて算出された入力画像F1における各輝度値と所定の第2の閾値とを比較する(ステップS13)。
具体的には、暗部領域判定部235Bは、前記第1実施形態で説明したステップS3A〜S3Bと略同様に、入力画像F1における所定の画素位置での赤の輝度値と第2の閾値である赤の閾値との比較(ステップS13A)、前記所定の画素位置での緑の輝度値と第2の閾値である緑の閾値との比較(ステップS13B)、前記所定の画素位置での青の輝度値と第2の閾値である青の閾値との比較(ステップS13C)を実施する。
そして、ステップS13A〜S13Cにおいて、前記所定の画素位置の赤、緑、青の輝度値が第2の閾値(赤の閾値、緑の閾値、青の閾値)以下であると判定した場合に、暗部領域判定部235Bは、前記所定の画素位置に暗部フラグを立てる(ステップS14)。
After step S12, the dark
Specifically, the dark
In Steps S13A to S13C, when it is determined that the red, green, and blue luminance values at the predetermined pixel position are equal to or less than a second threshold (red threshold, green threshold, blue threshold), a dark portion The
ステップS14の後、暗部領域判定部235Bは、上記ステップS13およびS14を入力画像F1(図11)の全領域に亘って実施したか否か、すなわち、入力画像F1の全画素位置で実施したか否かを判定する(ステップS15)。
ステップS15において、暗部領域判定部235Bは、「N」と判定した場合、すなわち、入力画像F1の全画素位置でステップS13およびS14を実施していないと判定した場合には、前記所定の画素位置を別の画素位置に変更し、上述したステップS13およびS14を実施する。
なお、上述したステップS13ないしS15では、前記第1実施形態で示した図4および図5と同様の方法を採用できる。
すなわち、暗部領域判定部235Bは、入力画像F1における水平走査間の所定の水平走査ライン上の各輝度値と、第2の閾値(赤の閾値、緑の閾値、青の閾値)とを比較し、第2の閾値以下の輝度値である画素位置に暗部フラグを立てる。そして、所定の水平走査ラインを別の水平走査ラインに変更して、上述した処理を順次、実施する。
After step S14, the dark
In step S15, if the dark
In steps S13 to S15 described above, the same method as in FIGS. 4 and 5 shown in the first embodiment can be adopted.
That is, the dark
ステップS15において、暗部領域判定部235Bは、「Y」と判定した場合、すなわち、入力画像F1の全画素位置でステップS13およびS14を実施したと判定した場合には、上述したステップS14において、暗部フラグを立てた画素位置を認識し、暗部フラグを立てた画素位置が集合した領域を、入力画像F1における元々暗い領域である暗部領域DA1(図11)として判定する(ステップS16)。暗部領域判定部235Bは、判定した暗部領域DA1に応じた信号を影部対応領域判定部234Aに出力する。
In step S15, if the dark
ステップS16の後、影部対応領域判定部234Aは、暗部領域判定部235Bから出力される信号を入力し、入力画像F1における暗部領域DA1を認識する。そして、影部対応領域判定部234Aは、図12に示すように、ステップS7において判定した影部対応領域Sh1から暗部領域DA1を除いて影部対応領域Sh1Cを判定する(ステップS17)。影部対応領域判定部234Aは、判定した影部対応領域Sh1Cに応じた信号を表示制御部234Bに出力する。
After step S16, the shadow corresponding
ステップS17の後、表示制御部234Bは、図13に示すように、前記第1実施形態で説明したステップS8と略同様に、入力画像F1に対して、影部対応領域Sh1C以外の領域F1Aをマスキング(黒表示)して影部対応領域Sh1Cのみに画像Sh1Aが形成される画像光FRを形成させる旨の駆動信号を液晶ライトバルブ212に出力する。そして、液晶ライトバルブ212は、表示制御部234Bから出力される駆動信号に応じて、光源装置211から射出される光束を変調して画像光FRを形成する(ステップS18)。
ステップS18の後、前記第1実施形態で説明したステップS9と同様に、液晶ライトバルブ212にて形成された画像光FRが投射光学装置213にて拡大投射され、スクリーンSc上の投射画像F0に重畳される。そして、スクリーンSc上の投射画像F0内に発生した影ShA(図10)の部分のみに、画像補正装置2’から投射された画像光FRの画像Sh1A(図13)が表示され、投射画像F0内に発生した影ShA部分をなくす補正が実施される(ステップS19)。
After step S17, as shown in FIG. 13, the
After step S18, similarly to step S9 described in the first embodiment, the image light FR formed by the liquid crystal
上述した第2実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、画像補正装置2’の制御装置23’が入力画像輝度値算出部235Aおよび暗部領域判定部235Bを含む暗部領域認識部235備えているので、影部領域判定部233Bが投射画像F0内における影ShAの他、元々暗く形成された領域DAを含んだ領域を影部領域Sh0として判定した場合でも、暗部領域認識部235および影部対応領域判定部234Aにて元々暗く形成された暗部領域DA1を除いた影部対応領域Sh1Cを判定できる。このため、投射画像F0内における元々暗く形成された領域DAに画像補正装置2’から画像Sh1Aが投射されることがなく、領域DAを本来の輝度値で暗く表示させることができ、投射画像F0に発生する影ShA部分のみに画像Sh1Aを表示させ影ShAのみを良好になくすことができる。
In the second embodiment described above, as compared to the first embodiment, the
また、暗部領域判定部235Bは、入力画像輝度値算出部235Aにて算出された入力画像F1内の各画素位置の輝度値と第2の閾値とを比較し、第2の閾値以下の輝度値である画素位置の集合した領域を暗部領域DA1と判定しているので、暗部領域DA1を容易にかつ迅速に判定できる。
ここで、入力画像輝度値算出部235Aが入力画像F1の全領域における各画素位置で輝度値を算出しているので、暗部領域判定部235Bが入力画像F1内の暗部領域DA1を画素単位で判定することとなり暗部領域DA1を正確に判定できる。このため、投射画像F0内の領域DAを本来の輝度値で暗く表示させることが正確に実施できる。また、入力画像輝度値算出部235Aが入力画像F1の全領域における各画素位置の輝度値をR,G,Bの各画素毎に算出しているので、暗部領域判定部235Bが、R,G,B全ての輝度値が第2の閾値以下である画素位置の集合した領域を暗部領域DA1と判定することで、暗部領域DA1をより正確に判定できる。
Further, the dark
Here, since the input image luminance
[3.第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
〔3-1.画像補正システムおよび画像補正装置の構成〕
図14は、第3実施形態における画像補正システム1’’および画像補正装置2’’の構成を示すブロック図である。
前記第1実施形態では、画像補正装置2の制御装置23は、遮蔽物Cが静止し、すなわち、投射画像F0に発生する影が静止している場合に対応する構成である。
これに対して本実施形態では、画像補正装置2’’の制御装置23’’は、遮蔽物Cが移動し、すなわち、投射画像F0に発生する影が移動した場合に対応させるために、影部領域認識部233’’に重畳領域判定部233Cおよび影部領域補正部233Dと前記第2実施形態で説明した入力画像輝度値算出部235Aを付加し、影部領域情報記憶部236を備える構成としている。制御装置23’’以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものとする。
[3. Third Embodiment]
Next, 3rd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
[3-1. Configuration of image correction system and image correction apparatus]
FIG. 14 is a block diagram illustrating configurations of an
In the first embodiment, the
On the other hand, in the present embodiment, the
入力画像輝度値算出部235Aは、前記第2実施形態と同様のものであり、液晶パネル駆動制御部234から入力画像を取得し、入力画像の全領域の輝度値を、各画素単位でかつ、R,G,Bの各画素毎にそれぞれ算出する。入力画像輝度値算出部235Aは、算出した各輝度値と各画素位置とを関連付けた情報に応じた所定の信号を重畳領域判定部233Cに出力する。
重畳領域判定部233Cは、投射画像輝度値算出部233Aにて算出された投射画像F0における各輝度値と第3の閾値(入力画像輝度値算出部235Aにて算出された各輝度値に所定の値を加えたもの)とを比較する。また、重畳領域判定部233Cは、輝度値が第3の閾値以上であると判定した画素位置に所定のフラグ(重畳フラグ)を立てる。そして、重畳領域判定部233Cは、上記重畳フラグを立てた画素位置が集合した領域を、従前の影部領域に応じて画像補正装置2’’から投射した画像光に含まれる画像と、従前の影部領域が移動することにより生じた投射画像の画像とが重畳し輝度値が高くなった重畳領域として判定する。重畳領域判定部233Cは、判定した重畳領域に応じた信号を影部領域補正部233Dに出力する。
The input image luminance
The superimposition
影部領域補正部233Dは、影部領域情報記憶部236に記憶された影部領域情報を読み出して、影部領域情報に基づく従前の影部領域を認識する。また、影部領域補正部233Dは、認識した従前の影部領域から重畳領域判定部233Cにて判定された重畳領域を除いた補正領域を判定する。そして、影部領域補正部233Dは、判定した補正領域と影部領域判定部233Bにて判定された影部領域とを加えて該影部領域を補正する。影部領域補正部233Dは、補正した影部領域に応じた信号を影部対応領域判定部234Aおよび影部領域情報記憶部236に出力する。
影部領域情報記憶部236は、影部領域補正部233Dから出力される信号を入力し、補正された影部領域に関する影部領域情報を記憶する。この影部領域情報記憶部236は、影部領域補正部233Dからの信号の出力に応じて、適宜、影部領域情報を更新する。
The shadow
The shadow area
〔3-2.画像補正システムの動作〕
次に、上述した画像補正システム1’’における画像補正方法を図面に基づいて説明する。なお、以下では、前記第1実施形態と同様に、画像投射装置3とスクリーンScとの間に遮蔽物Cが介在して投射画像F0内に影が発生し、画像補正装置2’’により影をなくす処理が実施されているものとする。また、以下では、遮蔽物Cが移動して影が移動した場合を例に説明する。
図15は、第3実施形態における画像補正方法を説明するフローチャートである。
図16ないし図19は、画像補正方法を説明するための図である。
先ず、制御装置23’’は、前記第1実施形態と同様に、投射画像F0の撮像(ステップS1)、輝度値の算出(ステップS2)、輝度値と第1の閾値St1との比較(ステップS3)、影部フラグの設定(ステップS4)、投射画像F0の全画素位置で輝度値を算出したか否かの判定(ステップS5)、および影部領域Sh0の判定(ステップS6)を実施する。
例えば、図16に示すように、遮蔽物Cが移動して投射画像F0内で影部領域が影部領域Sh01から影部領域Sh02に移動(図16中、矢印R方向に移動)した場合には、従前の影部領域Sh01をなくす処理により影部領域Sh01には画像Sh1Aが表示されている。このため、上記ステップS1〜S6の工程では、図17に示すように、影部領域Sh02のうち、影部領域Sh01と重なっていない領域のみの各輝度値が第1の閾値St1よりも小さくなり、該領域を影部領域Sh0として判定することとなる。そして、上記ステップS1〜S6の後に、前記第1実施形態のようにステップS7〜S9を実施した場合には、移動した影部領域Sh02のうち、影部領域Sh0部分に画像Sh1Aが表示され、影部領域Sh01,Sh02が重なった領域Sh03に影が残ってしまう。以下の工程では、影部領域Sh0に領域Sh03を含めて影部領域を補正し、影部領域Sh02を判定するものである。
[3-2. Operation of image correction system]
Next, an image correction method in the above-described image correction system 1 '' will be described with reference to the drawings. In the following, similarly to the first embodiment, the shielding object C is interposed between the
FIG. 15 is a flowchart illustrating an image correction method according to the third embodiment.
16 to 19 are diagrams for explaining the image correction method.
First, as in the first embodiment, the
For example, as shown in FIG. 16, when the shielding object C moves and the shadow area moves from the shadow area Sh01 to the shadow area Sh02 in the projection image F0 (moves in the direction of arrow R in FIG. 16). The image Sh1A is displayed in the shadow area Sh01 by the process of eliminating the previous shadow area Sh01. Therefore, in the steps S1 to S6, as shown in FIG. 17, the luminance values of only the area that does not overlap with the shadow area Sh01 in the shadow area Sh02 are smaller than the first threshold value St1. The area is determined as the shadow area Sh0. Then, after Steps S1 to S6, when Steps S7 to S9 are performed as in the first embodiment, the image Sh1A is displayed in the shadow area Sh0 portion of the moved shadow area Sh02, Shadows remain in the area Sh03 where the shadow areas Sh01 and Sh02 overlap. In the following steps, the shadow area is corrected by including the area Sh03 in the shadow area Sh0, and the shadow area Sh02 is determined.
先ず、入力画像輝度値算出部235Aは、前記第2実施形態のステップS11およびS12と同様に、入力画像F1を取得し(ステップS21)、入力画像F1の全領域の輝度値を各画素単位でかつR,G,Bの各画素毎にそれぞれ算出する(ステップS22)。入力画像輝度値算出部235Aは、算出した各輝度値と各画素位置とを関連付けた情報に応じた所定の信号を重畳領域判定部233Cに出力する。
First, the input image luminance
ステップS22の後、重畳領域判定部233Cは、入力画像輝度値算出部235Aにて算出された各輝度値に所定の値を加えて第3の閾値St3(図17)を生成する。また、重畳領域判定部233Cは、前記第1実施形態で説明したステップS3と略同様に、ステップS2において投射画像輝度値算出部233Aにて算出された投射画像F0における各輝度値と前記生成した第3の閾値とを比較する(ステップS23)。
具体的には、重畳領域判定部233Cは、前記第1実施形態で説明したステップS3A〜S3Bと略同様に、投射画像F0における所定の画素位置での赤の輝度値と入力画像F1における前記所定の画素位置に対応する画素位置の輝度値に基づいて生成した第3の閾値St3である赤の閾値との比較(ステップS23A)、投射画像F0における前記所定の画素位置での緑の輝度値と入力画像F1における前記所定の画素位置に対応する画素位置の輝度値に基づいて生成した第3の閾値St3である緑の閾値との比較(ステップS23B)、投射画像F0における前記所定の画素位置での青の輝度値と入力画像F1における前記所定の画素位置に対応する画素位置の輝度値に基づいて生成した第3の閾値St3である青の閾値との比較(ステップS23C)を実施する。
そして、ステップS23A〜S23Cにおいて、投射画像F0における前記所定の画素位置の赤、緑、青の輝度値が第3の閾値St3(赤の閾値、緑の閾値、青の閾値)以上であると判定した場合に、重畳領域判定部233Cは、投射画像F0における前記所定の画素位置に重畳フラグを立てる(ステップS24)。
After step S22, the overlapping
Specifically, the superimposition
In steps S23A to S23C, it is determined that the red, green, and blue luminance values at the predetermined pixel position in the projection image F0 are equal to or greater than a third threshold value St3 (red threshold value, green threshold value, blue threshold value). In such a case, the overlapping
ステップS24の後、重畳領域判定部233Cは、上記ステップS23およびS24を投射画像F0の全領域に亘って実施したか否か、すなわち、投射画像F0の全画素位置で実施したか否かを判定する(ステップS25)。
ステップS25において、重畳領域判定部233Cは、「N」と判定した場合、すなわち、投射画像F0の全画素位置でステップS23およびS24を実施していないと判定した場合には、投射画像F0における前記所定の画素位置を別の画素位置に変更し、上述したステップS23およびS24を実施する。
なお、上述したステップS23〜S25では、図17に示すように、前記第1実施形態で説明したステップS3ないしS5、および図4、図5と同様の方法を採用できる。
After step S24, the overlapping
In step S25, when the overlapping
In steps S23 to S25 described above, as shown in FIG. 17, the same methods as in steps S3 to S5 described in the first embodiment and FIGS. 4 and 5 can be employed.
ステップS25において、重畳領域判定部233Cは、「Y」と判定した場合、すなわち、投射画像F0の全画素位置でステップS23およびS24を実施したと判定した場合には、上述したステップS24において、重畳フラグを立てた画素位置を認識し、重畳フラグを立てた画素位置が集合した領域を、従前の影部領域Sh01に応じて画像補正装置2’’から投射した画像光FRに含まれる画像Sh1Aと、従前の影部領域Sh01が移動することにより生じた投射画像F0の画像とが重畳し輝度値が高くなった重畳領域OL(図16、図17)として判定する(ステップS26)。重畳領域判定部233Cは、判定した重畳領域OLに応じた信号を影部領域補正部233Dに出力する。
In step S25, when the overlap
ステップS26の後、影部領域補正部233Dは、重畳領域判定部233Cから出力される信号を入力し、投射画像F0における重畳領域OLを認識する。また、影部領域補正部233Dは、影部領域情報記憶部236に記憶された影部領域情報を読み出して、影部領域情報に基づく従前の影部領域Sh01を認識する。さらに、影部領域補正部233Dは、認識した従前の影部領域Sh01から重畳領域OLを除いた補正領域Sh03(図16、図17)を判定する。そして、影部領域補正部233Dは、判定した補正領域Sh03と、上述したステップS6にて判定された影部領域Sh0とを加えて現在の影部領域Sh02を判定する(ステップS27)。影部領域補正部233Dは、判定した現在の影部領域Sh02に応じた信号を影部対応領域判定部234Aおよび影部領域情報記憶部236に出力する。
After step S26, the shadow
ステップS27の後、影部領域情報記憶部236は、影部領域補正部233Dから出力された信号に応じて、記憶していた影部領域Sh01を変更して影部領域Sh02を記憶する(ステップS28)。
ステップS28の後、影部対応領域判定部234Aは、影部領域補正部233Dから出力される信号を入力し、投射画像F0における現在の影部領域Sh02を認識する。そして、影部対応領域判定部234Aは、図18に示すように、前記第1実施形態で説明したステップS7と同様に、フレームメモリ232から読み出され前記所定の処理が施された入力画像F1において、投射画像F0における影部領域Sh02に対応する影部対応領域Sh12を判定する(ステップS29)。影部対応領域判定部234Aは、判定した影部対応領域Sh12に応じた信号を表示制御部234Bに出力する。
After step S27, the shadow area
After step S28, the shadow corresponding
ステップS29の後、表示制御部234Bは、影部対応領域判定部234Aから出力される信号に応じて、影部対応領域が従前の影部対応領域Sh1(図19)から現在の影部対応領域Sh12に変更したことを認識する。そして、表示制御部234Bは、前記第1実施形態で説明したステップS8と同様に、図19に示すように、入力画像F1に対して、影部対応領域Sh12以外の領域F1Aをマスキング(黒表示)して影部対応領域Sh12のみに画像Sh12Aが形成される画像光FRを形成させる旨の駆動信号を液晶ライトバルブ212に出力する。そして、液晶ライトバルブ212は、表示制御部234Bから出力される駆動信号に応じて、光源装置211から射出される光束を変調して画像光FRを形成する(ステップS30)。
ステップS30の後、前記第1実施形態で説明したステップS9と同様に、液晶ライトバルブ212にて形成された画像光FRが投射光学装置213にて拡大投射され、スクリーンSc上の投射画像F0に重畳される。そして、スクリーンSc上の投射画像F0内に発生した現在の影Sh02(図16)の部分に、画像補正装置2’’から投射された画像光FRの画像Sh12A(図19)が表示され、投射画像F0内に発生した現在の影Sh02部分をなくす補正が実施される(ステップS31)。
After step S29, the
After step S30, similarly to step S9 described in the first embodiment, the image light FR formed by the liquid crystal
上述した第3実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、画像補正装置2’’の制御装置23’’が入力画像輝度値算出部235A、重畳領域判定部233C、影部領域補正部233D、および影部領域情報記憶部236を備えている。このため、入力画像輝度値算出部235Aおよび重畳領域判定部233Cにより、従前の影部領域Sh01に応じて画像補正装置2’’から投射した画像光FRに含まれる画像Sh1Aと、従前の影部領域Sh01が移動することにより生じた投射画像F0の画像とが重畳し輝度値が高くなった重畳領域OLを判定できる。また、影部領域補正部233Dにより、従前の影部領域Sh01から重畳領域OLを除いて補正領域Sh03を判定でき、補正領域Sh03と、第1の閾値St1以下の輝度値である画素位置の集合した影部領域Sh0とを加えることで、現在の影部領域Sh02を判定できる。したがって、遮蔽物Cが移動して投射画像F0内で影部領域が影部領域Sh01から影部領域Sh02に移動した場合であっても、現在の影部領域Sh02を正確に判定して本来の影部領域Sh02をなくす処理を良好に実施できる。
In the third embodiment described above, as compared with the first embodiment, the
また、重畳領域判定部233Cは、投射画像F0内の各画素位置の輝度値と入力画像内の各画素位置の輝度値に基づいて生成した第3の閾値St3とを比較し、第3の閾値St3以上の輝度値である画素位置の集合した領域を重畳領域OLと判定しているので、重畳領域OLを容易にかつ迅速に判定できる。
ここで、投射画像輝度値算出部233Aが投射画像F0の全領域における各画素位置で輝度値を算出し、入力画像輝度値算出部235Aが入力画像F1の全領域における各画素位置で輝度値を算出しているので、重畳領域判定部233Cが投射画像F0内の重畳領域OLを画素単位で判定することとなり重畳領域OLを正確に判定できる。このため、現在の影部領域Sh02をより正確に判定できる。また、投射画像輝度値算出部233Aおよび入力画像輝度値算出部235Aが全領域における各画素位置の輝度値をR,G,Bの各画素毎に算出しているので、重畳領域判定部233Cが、R,G,B全ての輝度値が第3の閾値St3以上である画素位置の集合した領域を重畳領域OLと判定することで、重畳領域OLをより正確に判定できる。
In addition, the overlapping
Here, the projection image luminance
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、画像補正装置2,2’,2’’の表示制御部234Bは、影部対応領域Sh1,Sh1C,Sh12以外の領域F1Aをマスキング(黒表示)して影部対応領域Sh1,Sh1C,Sh12のみに画像Sh1A,Sh12Aが形成される画像光FRを液晶ライトバルブ212に形成していたが、これに限らない。
例えば、影部対応領域Sh1,Sh1C,Sh12の輝度値が他の領域F1Aの輝度値よりも高い画像光であれば、いずれの画像光を液晶ライトバルブ212に形成させてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In each of the embodiments, the
For example, any image light may be formed in the liquid crystal
前記各実施形態では、投射画像輝度値算出部233Aおよび入力画像輝度値算出部235Aは、投射画像F0および入力画像F1における全領域の各画素位置で輝度値を算出していたが、これに限らない。例えば、全領域の所定の複数の各画素位置で輝度値を算出する構成を採用してもよい。
前記第3実施形態において、入力画像輝度値算出部235Aを省略した構成を採用してもよい。すなわち、第3の閾値St3を予め設定しておき、この設定された第3の閾値St3を用いて重畳領域OLを判定すればよい。
前記各実施形態において、図3、図9、図15に示すフローは、前記各実施形態で説明したフローに限らない。
例えば、ステップS3、S13、S23において、R,G,Bの各画素毎に輝度値を比較する構成ではなく、R,G,Bの各画素の輝度値の平均値を用いて比較する構成を採用してもよい。
また、例えば、前記第2実施形態において、暗部領域DAの判定(ステップS11〜S16)を、影部領域Sh0の判定(ステップS1〜S7)の前に実施する構成を採用してもよい。
さらに、例えば、前記第3実施形態において、重畳領域OLの判定を(ステップS21〜S26)を、影部領域Sh0の判定(ステップS3〜S7)の前に実施する構成を採用してもよい。
In each of the above embodiments, the projection image luminance
In the third embodiment, a configuration in which the input image luminance
In each of the above embodiments, the flow shown in FIGS. 3, 9, and 15 is not limited to the flow described in each of the above embodiments.
For example, in steps S3, S13, and S23, a configuration in which luminance values are not compared for each pixel of R, G, and B, but a configuration that uses an average value of luminance values of each pixel of R, G, and B is compared. It may be adopted.
In addition, for example, in the second embodiment, a configuration in which the determination of the dark area DA (steps S11 to S16) is performed before the determination of the shadow area Sh0 (steps S1 to S7) may be adopted.
Further, for example, in the third embodiment, a configuration may be adopted in which the determination of the overlapping region OL (Steps S21 to S26) is performed before the determination of the shadow region Sh0 (Steps S3 to S7).
前記各実施形態において、投射画像F0に発生する影部領域の判定を、撮像装置22にて撮像された投射画像F0のデータと、画像出力装置4から取得した入力画像F1のデータとを直接比較することで実施する構成を採用してもよい。
前記各実施形態では、光変調装置として透過型の液晶パネル(液晶ライトバルブ212)を採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用してもよく、あるいは、ディジタル・マイクロミラー・デバイス(テキサス・インスツルメント社の商標)を採用してもよい。
In each of the above embodiments, the shadow area generated in the projection image F0 is determined by directly comparing the data of the projection image F0 captured by the
In each of the above embodiments, a transmissive liquid crystal panel (liquid crystal light valve 212) is employed as the light modulation device. However, the present invention is not limited to this, and a reflective liquid crystal panel may be employed. A mirror device (trademark of Texas Instruments) may be employed.
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
Although the best configuration for carrying out the present invention has been disclosed in the above description, the present invention is not limited to this. That is, the present invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but is not limited to the embodiments described above without departing from the scope and spirit of the present invention. Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of materials, quantity, and other detailed configurations.
Therefore, the description limited to the shape, material, etc. disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such restrictions is included in this invention.
本発明の画像補正装置は、遮蔽物によりスクリーン上の投射画像に影が発生した場合であっても、投射画像を補正して影のない投射画像をスクリーン上に表示できるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクタからスクリーンに向けて投射された投射画像を補正する画像補正装置として利用することができる。 The image correction apparatus according to the present invention corrects the projection image and displays a projection image without a shadow on the screen even when a shadow is generated on the projection image on the screen by the shielding object. The projector can be used as an image correction device that corrects a projected image projected from the projector to the screen.
1・・・画像補正システム、2,2’,2’’・・・画像補正装置、3・・・画像投射装置、4・・・画像出力装置、21・・・補正装置本体、22・・・撮像装置、23,23’,23’’・・・制御装置、211・・・光源装置、212・・・液晶ライトバルブ、213・・・投射光学装置、233A・・・投射画像輝度値算出部、233B・・・影部領域判定部、233C・・・重畳領域判定部、233D・・・影部領域補正部、234A・・・影部対応領域判定部、234B・・・表示制御部、235A・・・入力画像輝度値算出部、235B・・・暗部領域判定部、DA1・・・暗部領域、236・・・影部領域情報記憶部、OL・・・重畳領域、S1・・・撮像ステップ、S2・・・輝度値算出ステップ、S3・・・比較ステップ、S6・・・影部領域判定ステップ、S7・・・影部対応領域判定ステップ、S8・・・画像光形成ステップ、S9・・・画像補正ステップ、Sc・・・スクリーン,Sh0,Sh01,Sh02・・・影部領域、Sh03・・・補正領域、Sh1,Sh1C,Sh12・・・影部対応領域,St1,St3・・・閾値。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
光源から射出された光束を変調して画像光を形成する光変調装置、および前記形成された画像光を前記スクリーンに向けて拡大投射して前記投射画像に重畳させる投射光学装置を含んで構成される補正装置本体と、前記光変調装置を駆動制御し前記光変調装置に所定の画像光を形成させる制御装置と、前記スクリーンの投射面を撮像する撮像装置とを備え、
前記制御装置は、
前記撮像装置にて撮像された画像に基づいて、前記投射画像における所定の複数位置での各輝度値を算出する投射画像輝度値算出部と、
前記投射画像輝度値算出部にて算出された前記投射画像における各輝度値と第1の閾値とを比較し、前記投射画像における輝度値が前記第1の閾値以下となる影部領域を判定する影部領域判定部と、
前記投射画像に応じた画像信号を取得し、前記取得した画像信号に基づく入力画像における前記影部領域に対応する影部対応領域を判定する影部対応領域判定部と、
前記光変調装置を駆動制御し、前記入力画像における前記影部対応領域の輝度値が他の領域の輝度値よりも高い画像光を前記光変調装置に形成させる表示制御部とを備えていることを特徴とする画像補正装置。 An image correction apparatus for correcting a projected image projected on a screen,
A light modulation device that modulates a light beam emitted from a light source to form image light, and a projection optical device that enlarges and projects the formed image light toward the screen and superimposes it on the projection image. A correction device body, a control device that drives and controls the light modulation device to form predetermined image light on the light modulation device, and an imaging device that images the projection surface of the screen,
The controller is
A projection image luminance value calculation unit that calculates luminance values at a plurality of predetermined positions in the projection image based on an image captured by the imaging device;
Each brightness value in the projection image calculated by the projection image brightness value calculation unit is compared with a first threshold value, and a shadow area where the brightness value in the projection image is equal to or less than the first threshold value is determined. A shadow area determination unit;
A shadow-corresponding region determination unit that acquires an image signal corresponding to the projection image and determines a shadow-corresponding region corresponding to the shadow region in the input image based on the acquired image signal;
A display control unit that drives and controls the light modulation device and causes the light modulation device to form image light in which the luminance value of the shadow area corresponding to the input image is higher than the luminance value of other regions; An image correction apparatus characterized by the above.
前記制御装置は、前記投射画像に応じた画像信号を取得し前記取得した画像信号に基づく入力画像における所定の複数位置での各輝度値を算出する入力画像輝度値算出部と、前記入力画像輝度値算出部にて算出された前記入力画像における各輝度値と第2の閾値とを比較し前記入力画像における輝度値が前記第2の閾値以下となる暗部領域を判定する暗部領域判定部とを備え、
前記影部対応領域判定部は、前記入力画像における前記影部対応領域から前記暗部領域を除いて前記影部対応領域を補正することを特徴とする画像補正装置。 The image correction apparatus according to claim 1,
The control device includes an input image luminance value calculation unit that acquires an image signal corresponding to the projection image and calculates luminance values at a plurality of predetermined positions in the input image based on the acquired image signal; and the input image luminance A dark area determination unit that compares each luminance value in the input image calculated by the value calculation unit with a second threshold and determines a dark area in which the luminance value in the input image is equal to or less than the second threshold; Prepared,
The shadow correction area determination unit corrects the shadow corresponding area by excluding the dark area from the shadow corresponding area in the input image.
前記制御装置は、従前の前記影部領域に関する影部領域情報を記憶する影部領域情報記憶部と、前記投射画像輝度値算出部にて算出された前記投射画像における各輝度値と第3の閾値とを比較し、前記投射画像における輝度値が前記第3の閾値以上である重畳領域を判定する重畳領域判定部と、前記影部領域情報記憶部に記憶された影部領域情報に基づく前記従前の影部領域から前記重畳領域を除いた補正領域と前記影部領域判定部にて判定された影部領域とを加えて前記影部領域を補正する影部領域補正部とを備え、
前記影部対応領域判定部は、前記入力画像における前記補正した影部領域に対応する影部対応領域を判定することを特徴とする画像補正装置。 The image correction apparatus according to claim 1 or 2,
The control device includes a shadow area information storage unit that stores shadow area information related to the previous shadow area, a brightness value in the projection image calculated by the projection image brightness value calculation unit, and a third value. A superimposition region determination unit that compares a threshold value and determines a superimposition region in which the luminance value in the projection image is equal to or greater than the third threshold value, and the shadow region information stored in the shadow region information storage unit A shadow region correction unit that corrects the shadow region by adding a correction region obtained by removing the superimposition region from the previous shadow region and the shadow region determined by the shadow region determination unit;
The shadow correction area determination unit determines a shadow corresponding area corresponding to the corrected shadow area in the input image.
前記投射画像輝度値算出部および前記入力画像輝度値算出部は、画像全領域における各画素単位で輝度値を算出することを特徴とする画像補正装置。 In the image correction device according to any one of claims 1 to 3,
The projection image luminance value calculation unit and the input image luminance value calculation unit calculate a luminance value for each pixel in the entire image area.
前記表示制御部は、前記入力画像における前記影部対応領域を除く他の領域をマスキングした画像光を前記光変調装置に形成させることを特徴とする画像補正装置。 In the image correction device according to any one of claims 1 to 4,
The image correction apparatus, wherein the display control unit causes the light modulation device to form image light that masks other areas other than the shadow corresponding area in the input image.
前記スクリーンの投射面を撮像する撮像ステップと、
前記撮像された画像に基づいて、前記投射画像における所定の複数位置での各輝度値を算出する輝度値算出ステップと、
前記算出した前記投射画像における各輝度値と第1の閾値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにて比較した結果、前記投射画像における輝度値が前記第1の閾値以下である影部領域を判定する影部領域判定ステップと、
前記投射画像に応じた画像信号を取得し、該取得した画像信号に基づく入力画像における前記影部領域に対応する影部対応領域を判定する影部対応領域判定ステップと、
前記入力画像における前記影部対応領域の輝度値が他の領域の輝度値よりも高い画像光を形成する画像光形成ステップと、
前記画像光を前記スクリーンに向けて拡大投射して前記投射画像に重畳する画像補正ステップとを備えていることを特徴とする画像補正方法。 An image correction method for correcting a projected image projected on a screen,
An imaging step of imaging the projection surface of the screen;
A luminance value calculating step of calculating each luminance value at a plurality of predetermined positions in the projection image based on the captured image;
A comparison step of comparing each brightness value in the calculated projection image with a first threshold value;
As a result of the comparison in the comparison step, a shadow area determination step for determining a shadow area in which the luminance value in the projection image is equal to or less than the first threshold value;
A shadow corresponding region determination step of acquiring an image signal corresponding to the projection image and determining a shadow corresponding region corresponding to the shadow region in the input image based on the acquired image signal;
An image light forming step of forming image light in which the luminance value of the shadow area in the input image is higher than the luminance value of other areas;
An image correction method comprising: an image correction step of enlarging and projecting the image light toward the screen and superimposing the image light on the projection image.
請求項1から請求項5のいずれかに記載の画像補正装置と、
前記画像投射装置および前記画像補正装置に対して同一の前記画像信号を出力する画像出力装置とを備えていることを特徴とする画像補正システム。 A light modulation device that modulates a light beam emitted from a light source to form image light, a control device that acquires a predetermined image signal and forms image light based on the image signal in the light modulation device, and the light modulation device An image projection apparatus including a projection optical apparatus that enlarges and projects the image light formed on the screen toward the screen to form a predetermined projection image;
An image correction apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An image correction system comprising: an image output device that outputs the same image signal to the image projection device and the image correction device.
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JP2013246634A (en) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Canon Inc | Image processing device, image processing method and program |
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