JP2007049269A - Display image photography method and instrument - Google Patents

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Akihiro Kubota
明広 窪田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correct a variation in luminance caused by the flicker of a projector, and a variation in luminance caused by the fluctuation of the projector. <P>SOLUTION: This display image photography instrument detects a flicker period of a projector, controls a shutter time of a camera 6 for calibration to integer times of a detected flicker period, detects a fluctuation period corresponding to a variation in luminance caused by the illumination light of the projector or the heat of a cabinet, determines the number of times of iterative photography corresponding to the fluctuation period based on a shutter speed, repeats the photography of an image projected from the calibration camera 6 to a screen 1 by the determined number of iterative times using the shutter time equal to integer times of the flicker period, and creates an image subjected to flicker correction and fluctuation correction by averaging the images picked up by the number of iterative photography times. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影手段によって撮影する表示画像撮影方法および投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影する表示画像撮影装置に関するものである。   The present invention relates to a display image photographing method for photographing an image projected and displayed on a display surface by a projecting means, and a display image photographing apparatus for photographing an image projected and displayed on a display surface by a projecting means. .

従来、複数台のプロジェクタからそれぞれ分割画像をスクリーン上に投影することにより全体画像を表示するマルチディスプレイ装置が提案されている。このマルチディスプレイ装置では、各分割画像の端部にオーバーラップ部分を持たせておき、隣接するオーバーラップ部分を貼り合わせて1つの全体画像を形成するようにしているため、高精細大画面表示が可能である。このマルチディスプレイ装置は、同一仕様の複数台のプロジェクタを用いて構成されているが、プロジェクタを配置するときの位置精度等に起因する幾何ずれ以外に、プロジェクタの構成部品のばらつきや照明ランプの明るさのばらつき等に起因して、色のばらつき、明るさ(輝度)のばらつき、ホワイトバランスの相違等が発生することがある。その場合、複数枚の分割画像をオーバーラップさせて貼り合わせることにより全体画像を表示する際に、各分割画像間の色や明るさのばらつきによって繋ぎ合わせ部分が目立ってしまい、表示品質を損ねてしまう。そこで、このような従来のマルチディスプレイ装置では、スクリーンの前にキャリブレーション用カメラ(例えばデジタルカメラ)を設置して、スクリーン上に表示した画像(例えばテストパターン画像)を撮影し、撮影画像データに基づいて補正データ(例えば各プロジェクタにおける色の特性を示すプロファイル)を生成しておき、各プロジェクタから部分画像を投影する際に各々のプロファイルを参照して色補正や幾何補正を行うようにしている。
プロファイルを作成する他の従来技術としては、テストパターン画像をスクリーンに投影してデジタルカメラ等の撮影手段で撮影して、撮影データからプロファイルを作成するシステムがある。なお、以下においては、テストパターン画像をデジタルカメラで撮影してプロファイルを作成することを「キャリブレーション」と称し、そのために用いるカメラを「キャリブレーション用カメラ」と称し、そのために用いるシステムを「キャリブレーションシステム」と称することにする。
Conventionally, there has been proposed a multi-display device that displays an entire image by projecting divided images from a plurality of projectors onto a screen. In this multi-display apparatus, an overlap portion is provided at the end of each divided image, and an adjacent overlap portion is bonded to form one whole image. Is possible. This multi-display device is configured by using a plurality of projectors having the same specification, but in addition to geometrical deviation caused by positional accuracy when the projectors are arranged, variations in projector components and brightness of the illumination lamp Due to variations in color, color variations, brightness (luminance) variations, white balance differences, and the like may occur. In that case, when displaying the whole image by overlapping multiple divided images and pasting them together, the connected part becomes conspicuous due to the variation in color and brightness between the divided images, and the display quality is impaired. End up. Therefore, in such a conventional multi-display device, a calibration camera (for example, a digital camera) is installed in front of the screen, an image (for example, a test pattern image) displayed on the screen is captured, and the captured image data is converted into captured image data. Based on this, correction data (for example, a profile indicating the color characteristics of each projector) is generated, and when a partial image is projected from each projector, color correction and geometric correction are performed with reference to each profile. .
As another conventional technique for creating a profile, there is a system in which a test pattern image is projected on a screen and photographed by photographing means such as a digital camera, and a profile is created from photographing data. In the following, taking a test pattern image with a digital camera and creating a profile is referred to as “calibration”, the camera used for this purpose is referred to as “calibration camera”, and the system used for this is referred to as “calibration”. Will be referred to as a “system”.

上記マルチディスプレイ装置に適用されるキャリブレーションシステムにおいて色補正データを取得する際には、PC(パーソナルコンピュータ)からテストパターンを各プロジェクタに送出して、各プロジェクタからスクリーン上に輝度および色の異なるテストパターンを時系列的に投影したときに、スクリーンに表示されたテストパターンをキャリブレーション用カメラで撮影し、撮影データをPCに保存して、PC内で補正データを算出する。これによって得られた補正データは、画像補正処理部に送られて、そこで実際の表示に用いる画像データをリアルタイムに補正して、各プロジェクタに送出するので、補正を盛り込んだ画像を投影することにより、色、輝度が補正された画像がスクリーンに表示されることになる。なお、色補正には、各プロジェクタ間の色ムラ(または各プロジェクタ内の色ムラ)を軽減させるための小面積毎あるいは画素毎のガンマ補正と、R(Red),G(Green),B(Blue)各色の表示レベルを合せるホワイトバランス補正とがある。   When acquiring color correction data in the calibration system applied to the multi-display device, a test pattern is sent from each PC to each projector, and tests with different brightness and color are performed on the screen from each projector. When the pattern is projected in time series, the test pattern displayed on the screen is photographed by the calibration camera, the photographed data is stored in the PC, and the correction data is calculated in the PC. The correction data obtained in this way is sent to the image correction processing unit, where the image data used for actual display is corrected in real time and sent to each projector. Therefore, by projecting the image incorporating the correction, Then, an image whose color and brightness are corrected is displayed on the screen. The color correction includes gamma correction for each small area or pixel for reducing color unevenness between projectors (or color unevenness within each projector), R (Red), G (Green), and B ( Blue) There is white balance correction for matching the display level of each color.

上記キャリブレーションシステムにおいてガンマ補正データを取得する際には、輝度レベルが適当な範囲になるようなシャッタースピードをキャリブレーション用カメラ(例えばデジタルカメラ)に設定した後、RGB各色において最低レベル(黒)から最高レベルまでの間の所定輝度値刻みの複数枚の画像(テストパターン)を順次スクリーンに投影して、それぞれの画像を撮影し、PCにおいて輝度レベルを検出した後、各プロジェクタの輝度レベル差を算出して、各プロジェクタの輝度レベル差を解消するような補正データを作成する。
一方、ホワイトバランス補正データを取得する際には、輝度レベルが適当な範囲になるようなシャッタースピードをキャリブレーション用カメラ(例えばデジタルカメラ)に設定した後、キャリブレーション用カメラ側で、例えばCIE 1931 XYZ表色系 等色関数のX,Y,Zの各波長領域を通過するフィルタである、Xフィルタ、Yフィルタ、Zフィルタを順次カメラ光路上に挿入した状態で、各フィルタについて、画像(テストパターン)として、Rの輝度値255(全赤)のテストパターン、Gの輝度値255(全緑)のテストパターン、Bの輝度値255(全青)のテストパターンを順次スクリーンに投影して、それぞれの画像を撮影し、PCにおいて各色のバランスがとれるように補正データを作成する。
When acquiring the gamma correction data in the calibration system, after setting the shutter speed in the calibration camera (for example, a digital camera) so that the luminance level is in an appropriate range, the minimum level (black) in each RGB color After projecting a plurality of images (test patterns) in increments of a predetermined luminance value from the first to the highest level onto the screen, each image is photographed, and after detecting the luminance level on the PC, the luminance level difference of each projector Is calculated, and correction data that eliminates the brightness level difference between the projectors is created.
On the other hand, when acquiring white balance correction data, a shutter speed that sets the luminance level within an appropriate range is set in a calibration camera (for example, a digital camera), and then, for example, CIE 1931 is used on the calibration camera side. XYZ color system A filter that passes through the X, Y, and Z wavelength regions of the color matching function, with an X filter, a Y filter, and a Z filter sequentially inserted in the camera optical path, an image (test) As a pattern), a test pattern of R brightness value 255 (all red), a test pattern of G brightness value 255 (all green), and a test pattern of B brightness value 255 (all blue) are sequentially projected on the screen, Each image is taken, and correction data is created so that each color is balanced on the PC.

上述したキャリブレーションシステムにおいてガンマ補正データやホワイトバランス補正データを得るために複数枚の画像(テストパターン)を撮影する際には、キャリブレーション用カメラ(例えばデジタルカメラ)において、シャッター速度調整等の露光制御を行う必要があるが、プロジェクターの投影画面には以下の3点の特有な輝度変化がある。
(1)表示周期によるフリッカー
単板DLPプロジェクターは、時系列にRGBを順次投影しているので、それぞれの色のタイミングで輝度変化することになり、例えば一色あたり1/60秒や1/120秒の周期で点灯している。
(2)プロジェクタの光源や筺体の熱に起因するゆらぎによる輝度変化
プロジェクタの照明用光源として一般的に用いられる超高圧水銀ランプやキセノンランプのような電極間の放電を利用した放電管形式の光源は、封入されたガスの対流等の影響により放射強度にゆらぎが発生するので、そのような光源から投影された照明光の輝度分布は不安定なものとなる。また、プロジェクタ筐体から発せられる熱に起因する光路上の空気のゆらぎにより投影した画像の輝度が不安定に変化する。
(3)正弦波高周波電力による光源のちらつき
プロジェクタの電力として交流電力(50Hz)を数倍高速にした正弦波高周波電力を使用するが、一般に200〜500Hzなので、人間の目では気にならない周期の輝度変化である。この(3)の周期は、上記(1),(2)の周期より比較的早い周期なので、上記(1),(2)に対応した低速シャッター速度にすれば、(3)の影響は平均化されてしまうので、ほとんどなくなる。
以上のように、電気的処理に起因する輝度変化を招くフリッカーと、光源や筺体の熱に起因する輝度変化を招くゆらぎとを考慮した適当な露光条件で撮影を行わないと、「所望の平均的な明るさ」からズレた画像が撮影されることになる。より具体的に説明すると、黒から白へ徐々に輝度を変化させながら撮影するときにフリッカーやゆらぎの影響を受けると正確な輝度変化データを取得できないので、適切な補正データが得られず、プロジェクタ間の輝度レベルが合わない等の不具合を招くことになる。
When shooting a plurality of images (test patterns) in order to obtain gamma correction data and white balance correction data in the calibration system described above, exposure such as shutter speed adjustment is performed in a calibration camera (for example, a digital camera). Although it is necessary to perform control, the projection screen of the projector has the following three specific luminance changes.
(1) Flicker by display cycle Since the single-plate DLP projector sequentially projects RGB in time series, the luminance changes at the timing of each color, for example, 1/60 second or 1/120 second per color. It is lit at the cycle.
(2) Luminance change due to fluctuations caused by the light source of the projector and the heat of the housing Discharge tube type light source using discharge between electrodes such as an ultra-high pressure mercury lamp and a xenon lamp generally used as a light source for projector illumination Since fluctuations in the radiation intensity occur due to the influence of the convection of the enclosed gas, the luminance distribution of the illumination light projected from such a light source becomes unstable. Further, the brightness of the projected image changes in an unstable manner due to the fluctuation of the air on the optical path caused by the heat generated from the projector housing.
(3) Light source flicker due to sinusoidal high-frequency power A sinusoidal high-frequency power obtained by increasing AC power (50 Hz) several times faster is used as the projector power. It is a brightness change. Since the period of (3) is a period relatively faster than the periods of (1) and (2), the influence of (3) is an average if the low shutter speed corresponding to the above (1) and (2) is used. It will be almost disappeared.
As described above, if shooting is not performed under appropriate exposure conditions that take into account flicker that causes luminance changes due to electrical processing and fluctuations that cause luminance changes due to heat of the light source and the housing, the desired average An image deviating from “brightness” is taken. More specifically, when shooting while gradually changing the brightness from black to white, accurate brightness change data cannot be obtained if it is affected by flicker or fluctuations. This causes a problem such as the brightness level not matching.

フリッカーの対策を行う従来技術としては、被写体の照明光の変化を検出する照明光検出手段の検出出力を周波数解析手段で周波数解析して、周波数解析手段の出力における最も多い周波数成分の周期の整数倍を露光時間として算出し、その露光時間を被写体の光学像を撮影する撮像素子に与えるもの(例えば特許文献1参照、以下、従来技術1という)および、第1の画像信号と、第1の画像信号を増幅して第2の画像信号を出力する増幅手段と、第1の画像信号を第1の周期でサンプリングした第1の信号レベルと第2の画像信号を第1の周期より短い第2の周期でサンプリングした第2の信号レベルとに基づいて前記増幅手段の利得を制御する利得制御手段とを備え、前記第2の周期が前記第1の画像信号の画像の撮影に用いられた照明用光源の放射強度のゆらぎの周期に対応する画像信号用ゆらぎ補償回路(例えば特許文献2参照、以下、従来技術2という)がある。なお、上記に加えて、基本的なフリッカー対策として、「フリッカー周期にシャッター速度を合致させること」がある。   As a conventional technique for countermeasures against flicker, the frequency analysis unit performs frequency analysis on the detection output of the illumination light detection unit that detects a change in the illumination light of the subject, and an integer of the cycle of the most frequent frequency component in the output of the frequency analysis unit The exposure time is calculated as an exposure time, and the exposure time is given to an imaging device that captures an optical image of the subject (see, for example, Patent Document 1, hereinafter referred to as Prior Art 1), the first image signal, and the first Amplifying means for amplifying the image signal and outputting the second image signal; a first signal level obtained by sampling the first image signal in the first period; and a second signal shorter than the first period. Gain control means for controlling the gain of the amplifying means based on a second signal level sampled at a period of 2, wherein the second period was used for taking an image of the first image signal Light Image signal fluctuation compensating circuit corresponding to the period of fluctuation of the radiation intensity of use the light source (for example, see Patent Document 2, hereinafter referred to as prior art 2) is. In addition to the above, as a basic flicker countermeasure, there is “matching the shutter speed to the flicker cycle”.

特開平7−336586号公報JP-A-7-336586 特開2004−141382号公報JP 2004-141382 A

従来技術1は、フリッカーの原因が蛍光灯(100Hz)等の比較的高周波数かつ一定の周波数である場合を想定した対策であるので、ゆらぎ周期がシャッター時間より遅い(長い)場合は対応できない、という問題がある。
また、従来技術2は、フリッカー周期に応じてシャッター時間を変化させる代わりに増幅手段の利得を制御する(増加させる)ようにしているので、利得の増加に伴い画像信号のS/N比が悪化する、という問題がある。
さらに、上記従来技術1および従来技術2は、共に、フリッカーのみの対策を行う技術であるため、「プロジェクタの光源や筐体の熱に起因するゆらぎによる輝度変化」に対応していないという問題がある。
Since the prior art 1 is a measure assuming that the cause of flicker is a relatively high frequency and a constant frequency such as a fluorescent lamp (100 Hz), it cannot cope with the case where the fluctuation cycle is slower (longer) than the shutter time. There is a problem.
In the prior art 2, the gain of the amplifying means is controlled (increased) instead of changing the shutter time in accordance with the flicker cycle, so that the S / N ratio of the image signal deteriorates as the gain increases. There is a problem that.
Furthermore, since both of the above prior art 1 and prior art 2 are techniques for taking countermeasures only for flicker, there is a problem in that they do not cope with “brightness change due to fluctuations caused by the light source of the projector or the heat of the housing”. is there.

本発明は、投影手段のフリッカーに起因する輝度変化および投影手段のゆらぎに起因する輝度変化の双方を補正し得る表示画像撮影方法を提供することを第1の目的とする。
本発明は、投影手段のフリッカーに起因する輝度変化および投影手段のゆらぎに起因する輝度変化の双方を補正し得る表示画像撮影装置を提供することを第2の目的とする。
A first object of the present invention is to provide a display image photographing method capable of correcting both a luminance change caused by flicker of a projection unit and a luminance change caused by fluctuation of the projection unit.
A second object of the present invention is to provide a display image photographing apparatus capable of correcting both a luminance change caused by flicker of a projection unit and a luminance change caused by fluctuation of the projection unit.

上記第1の目的を達成するため、請求項1に記載の第1発明は、投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影手段によって撮影する表示画像撮影方法であって、前記投影手段のフリッカー周期を検出するフリッカー周期検出工程と、前記撮影手段のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御するシャッター時間制御工程と、前記投影手段の照明光に起因する輝度変化あるいは前記投影手段の筐体の熱等に起因する輝度変化であるゆらぎ周期を検出するゆらぎ周期検出工程と、前記シャッター時間に基づいて前記ゆらぎ周期に対応する繰り返し撮影回数を決定する撮影回数決定工程と、前記フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記決定された繰り返し撮影回数だけ繰り返し撮影する繰り返し撮影工程と、前記繰り返し撮影工程によって得られる前記繰り返し撮影回数分の撮影画像を平均化する撮影画像平均化工程と、を順次行うことを特徴とする。   In order to achieve the first object, a first invention according to claim 1 is a display image photographing method for photographing an image projected and displayed on a display surface by a projecting unit, using the photographing unit, the projecting unit. A flicker cycle detecting step for detecting a flicker cycle of the image capturing device, a shutter time control step for controlling a shutter time of the photographing unit to an integral multiple of the flicker cycle, a luminance change caused by illumination light of the projection unit, or the projection unit A fluctuation cycle detection step for detecting a fluctuation cycle that is a luminance change caused by heat of the housing, etc., a shooting number determination step for determining the number of repeated shootings corresponding to the fluctuation cycle based on the shutter time, and the flicker cycle An image projected and displayed on the display surface by the photographing means using a shutter time that is an integral multiple of And repeating imaging step for only shooting times repeatedly photographed, and performs the photographing image averaging process, sequentially averaging the repeatedly shooting number of times shot image obtained by the repetitive imaging process.

請求項2に記載の第2発明は、前記フリッカー周期検出工程は、高速の同一シャッター速度を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を複数回撮影する第1工程と、前記撮影手段により同一シャッター速度で撮影した複数回分の撮影画像の信号レベルを比較してレベル差を求める第2工程と、前記同一シャッター速度よりも低速な同一シャッター速度を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記複数回撮影する第3工程と、前記撮影手段により前記低速な同一シャッター速度で撮影した複数回分の撮影画像の信号レベルを比較してレベル差を求める第4工程と、前記第2工程における前回のレベル差と前記第4工程における今回のレベル差とを比較する第5工程と、前記第5工程の比較において前回のレベル差が今回のレベル差以上である間、シャッター速度を徐々に低速側にシフトして前記第3工程〜前記第5工程を繰り返す第6工程と、前記第5工程の比較において前回のレベル差が今回のレベル差未満になったとき、前回のレベル差に対応するシャッター速度を前記投影手段のフリッカー周期として検出する第7工程と、から成ることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, the flicker cycle detection step includes a first step of photographing the image projected and displayed on the display surface by the photographing means a plurality of times using the same high shutter speed. A second step of obtaining a level difference by comparing signal levels of a plurality of captured images taken at the same shutter speed by the photographing means; and the photographing means using the same shutter speed that is lower than the same shutter speed. A third step of photographing the image projected and displayed on the display surface a plurality of times is compared with a signal level of a plurality of photographed images photographed by the photographing means at the same low shutter speed to obtain a level difference. Comparison between the fifth step and the fifth step for comparing the previous level difference in the fourth step with the current level difference in the fourth step While the previous level difference is greater than or equal to the current level difference, the shutter speed is gradually shifted to the lower speed side and the third step to the fifth step are repeated, and the comparison between the sixth step and the fifth step is the previous step. And a seventh step of detecting a shutter speed corresponding to the previous level difference as a flicker cycle of the projection means when the level difference is less than the current level difference.

請求項3に記載の第3発明は、前記シャッター時間制御工程は、撮影画像の信号レベルが飽和しない信号レベルになるように前記撮影手段への入射光量を制限する入射光量制御手段の入射光量制限状態と、シャッター時間との組合せにより制御することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the shutter time control step, the incident light amount control unit that restricts the incident light amount to the photographing unit so that the signal level of the photographed image does not saturate is limited. Control is performed by a combination of the state and the shutter time.

請求項4に記載の第4発明は、前記ゆらぎ周期検出工程は、前記シャッター時間制御工程によりフリッカー周期の整数倍に制御されたシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像をN(N=1,2,・・)回撮影する工程である工程Xおよび工程Yを行う撮影工程と、前記工程Xによって得られる撮影画像および前記工程Yによって得られる撮影画像をそれぞれ加算平均する加算平均工程と、前記工程Xの加算平均された撮影画像と前記工程Yの加算平均された撮影画像とのレベルを比較してレベル差を求めるレベル差算出工程と、撮影回数が(N−1)の場合のレベル差と撮影回数がNの場合のレベル差とを比較するレベル差比較工程と、前記レベル差比較工程において撮影回数がNの場合のレベル差が撮影回数が(N−1)の場合のレベル差よりも小さい場合は、撮影回数を(N+1)として前記撮影工程〜前記レベル差比較工程を繰り返す再撮影工程と、前記レベル差比較工程において撮影回数がNの場合のレベル差が撮影回数が(N−1)の場合のレベル差よりも大きくなった場合は、撮影回数を(N−1)に決定する撮影回数決定工程と、から成り、前記撮影工程におけるシャッター速度と前記撮影回数決定工程により決定された撮影回数との積を前記ゆらぎ周期として検出することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, the fluctuation cycle detecting step is projected and displayed on the display surface by the photographing unit using a shutter time controlled to be an integral multiple of a flicker cycle by the shutter time control step. A photographing process for performing the process X and the process Y, which is a process of photographing the captured image N (N = 1, 2,...) Times, a photographed image obtained by the process X, and a photographed image obtained by the process Y, respectively. An averaging process for averaging, a level difference calculating process for obtaining a level difference by comparing the levels of the averaged captured image of the process X and the averaged captured image of the process Y, A level difference comparison step for comparing the level difference in the case of (N-1) and the level difference in the case where the number of shootings is N, and the level difference in the case where the number of shootings is N in the level difference comparison step. When the number of shadows is smaller than the level difference in the case of (N−1), the number of times of photographing in the level difference comparing step and the re-photographing step of repeating the photographing step to the level difference comparing step with the number of photographing times as (N + 1) When the difference in level when N is larger than the difference in level when the number of times of shooting is (N-1), the number of times of shooting is determined to be (N-1), and the number of times of shooting is determined. The product of the shutter speed in the photographing process and the number of photographing times determined in the photographing number determining step is detected as the fluctuation cycle.

請求項5に記載の第5発明は、前記ゆらぎ周期検出工程を複数回行って前記ゆらぎ周期を複数回検出し、[(ゆらぎ周期最大値−ゆらぎ周期最小値)/ゆらぎ周期最大値]で定義されるゆらぎ偏差の逆数に基づいて決定した繰り返し撮影回数だけ前記繰り返し撮影工程を行うことを特徴とする。   In a fifth aspect of the present invention, the fluctuation cycle detection step is performed a plurality of times to detect the fluctuation cycle a plurality of times, and is defined by [(fluctuation cycle maximum value−fluctuation cycle minimum value) / fluctuation cycle maximum value]. The repetitive photographing step is performed for the number of repetitive photographing determined based on the reciprocal of the fluctuation deviation to be performed.

請求項6に記載の第6発明は、前記投影手段の照明光光源の経過時間に対するゆらぎ周期の特性を予め記憶した経過時間−ゆらぎ周期テーブルおよび前記投影手段の温度に対するゆらぎ周期の特性を予め記憶した温度−ゆらぎ周期テーブルの少なくとも一方を作成しておき、撮影時に前記経過時間および前記温度の少なくとも一方をパラメータとして前記経過時間−ゆらぎ周期テーブルおよび前記温度−ゆらぎ周期テーブルを参照することによりゆらぎ周期を求めることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, an elapsed time-fluctuation period table in which characteristics of a fluctuation period with respect to an elapsed time of the illumination light source of the projection unit are stored in advance, and characteristics of fluctuation periods with respect to the temperature of the projection unit are stored in advance. A fluctuation cycle is created by creating at least one of the temperature-fluctuation cycle table and referring to the elapsed time-fluctuation cycle table and the temperature-fluctuation cycle table using at least one of the elapsed time and the temperature as a parameter at the time of shooting. It is characterized by calculating | requiring.

請求項7に記載の第7発明は、第6発明の表示画像撮影方法で前記表示面上に投影表示された画像を複数回撮影した場合の撮影画像のばらつきと、第1発明〜第4発明の何れかの表示画像撮影方法で前記表示面上に投影表示された画像を複数回撮影した場合の撮影画像のばらつきとを比較し、ばらつきの少ない方の表示画像撮影方法を選択することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, there are variations in captured images when the image projected and displayed on the display surface is captured a plurality of times by the display image capturing method of the sixth aspect, and the first to fourth aspects of the present invention. A display image photographing method having a smaller variation is selected by comparing the variation in the photographed image when the image projected and displayed on the display surface is photographed a plurality of times by any one of the display image photographing methods. And

上記第1の目的を達成するため、請求項8に記載の第8発明は、投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影手段によって撮影する表示画像撮影方法であって、前記投影手段のフリッカー周期を検出するフリッカー周期検出工程と、前記撮影手段のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御するシャッター時間制御工程と、ゆらぎ周期検出手段によって前記投影手段の照明光に起因する輝度変化あるいは前記投影手段の筐体の熱等に起因する輝度変化であるゆらぎ周期を検出するゆらぎ周期検出工程と、前記フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記ゆらぎ周期の間繰り返し撮影する繰り返し撮影工程と、前記繰り返し撮影工程によって得られる前記ゆらぎ周期に対応する枚数の撮影画像を平均化する撮影画像平均化工程と、を順次行うことを特徴とする。   In order to achieve the first object, an eighth invention according to claim 8 is a display image photographing method for photographing an image projected and displayed on a display surface by a projecting means, using the photographing means, wherein the projecting means A flicker cycle detecting step for detecting a flicker cycle of the image capturing device, a shutter time control step for controlling a shutter time of the photographing unit to an integral multiple of the flicker cycle, and a luminance change caused by illumination light of the projection unit by a fluctuation cycle detecting unit. Alternatively, a fluctuation period detecting step of detecting a fluctuation period that is a luminance change caused by heat of the casing of the projection means and a shutter time that is an integral multiple of the flicker period are projected onto the display surface by the photographing means. A repetitive photographing step of repeatedly photographing the displayed image during the fluctuation period, and before being obtained by the repetitive photographing step. A captured image averaging step of averaging the captured image of the number corresponding to the fluctuation cycle, characterized in that sequentially performed.

上記第2の目的を達成するため、請求項9に記載の第9発明は、投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影する表示画像撮影装置であって、前記表示面上に投影表示された画像を撮影して撮影画像を出力する撮影手段と、前記投影手段のフリッカー周期を検出するフリッカー周期検出手段と、前記撮影手段のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御するシャッター時間制御手段と、前記投影手段の照明光に起因する輝度変化あるいは前記投影手段の筐体の熱等に起因する輝度変化であるゆらぎ周期を検出するゆらぎ周期検出手段と、前記シャッター時間に基づいて前記ゆらぎ周期に対応する繰り返し撮影回数を決定する撮影回数決定手段と、前記フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記決定された繰り返し撮影回数だけ繰り返し撮影する繰り返し撮影手段と、前記繰り返し撮影手段によって得られる前記繰り返し撮影回数分の撮影画像を平均化する撮影画像平均化手段と、を具備して成ることを特徴とする。   In order to achieve the second object, a ninth invention according to claim 9 is a display image photographing apparatus for photographing an image projected and displayed on a display surface by a projection means, and projects the image onto the display surface. An imaging unit that captures the displayed image and outputs a captured image, a flicker cycle detection unit that detects a flicker cycle of the projection unit, and a shutter time that controls the shutter time of the imaging unit to an integral multiple of the flicker cycle Based on the shutter time based on the shutter time, the control means, the fluctuation period detecting means for detecting the fluctuation period that is the luminance change caused by the illumination light of the projection means or the brightness of the casing of the projection means, etc. The number-of-times-determining means for determining the number of times of repeated shooting corresponding to the fluctuation cycle, and the shooting means using a shutter time that is an integral multiple of the flicker cycle. Repeated photographing means for repeatedly photographing the image projected and displayed on the display surface for the determined number of repeated photographing, and photographed image averaging for averaging the photographed images for the number of repeated photographing obtained by the repeated photographing means And means.

請求項10に記載の第10発明は、前記フリッカ周期検出手段および前記ゆらぎ周期検出手段として機能するセンサを別に設けたことを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, a sensor functioning as the flicker period detecting means and the fluctuation period detecting means is provided separately.

第1発明によれば、投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影手段によって撮影する際には、前記投影手段のフリッカー周期を検出し、前記撮影手段のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御し、前記投影手段の照明光に起因する輝度変化あるいは前記投影手段の筐体の熱等に起因する輝度変化であるゆらぎ周期を検出し、前記シャッター時間に基づいて前記ゆらぎ周期に対応する繰り返し撮影回数を決定した後に、前記フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記決定された繰り返し撮影回数だけ繰り返し撮影し、前記繰り返し撮影工程によって得られる前記繰り返し撮影回数分の撮影画像を平均化するので、投影手段のフリッカーに起因する輝度変化および投影手段のゆらぎに起因する輝度変化の双方を補正し得る表示画像撮影方法を提供することができる。   According to the first aspect of the invention, when the image projected on the display surface by the projection unit is photographed by the photographing unit, the flicker cycle of the projection unit is detected, and the shutter time of the photographing unit is set to the flicker cycle. Controlled by an integral multiple, detects a fluctuation cycle that is a luminance change caused by illumination light of the projection unit or a luminance change caused by heat of the housing of the projection unit, and the fluctuation period is determined based on the shutter time. After determining the corresponding number of repeated shooting, the image projected and displayed on the display surface by the shooting unit using a shutter time that is an integral multiple of the flicker cycle is repeatedly shot for the determined number of repeated shooting, Since the number of the captured images for the number of repeated shooting obtained by the repeated shooting process is averaged, it is caused by flicker of the projection means. Display image capturing method capable of correcting both luminance change due to fluctuations in degrees changes and projection means can be provided.

第2発明によれば、前記フリッカー周期検出工程は、高速の同一シャッター速度を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を複数回撮影し、前記撮影手段により同一シャッター速度で撮影した複数回分の撮影画像の信号レベルを比較してレベル差を求め、前記同一シャッター速度よりも低速な同一シャッター速度を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記複数回撮影し、前記撮影手段により前記低速な同一シャッター速度で撮影した複数回分の撮影画像の信号レベルを比較してレベル差を求め、前記第2工程における前回のレベル差と前記第4工程における今回のレベル差とを比較し、前記第5工程の比較において前回のレベル差が今回のレベル差以上である間、シャッター速度を徐々に低速側にシフトして前記第3工程〜前記第5工程を繰り返し、前記第5工程の比較において前回のレベル差が今回のレベル差未満になったとき、前回のレベル差に対応するシャッター速度を前記投影手段のフリッカー周期として検出するから、前記投影手段のフリッカー周期に対応するシャッター速度を求めることができる。   According to the second invention, in the flicker cycle detecting step, the image projected and displayed on the display surface by the photographing unit is photographed a plurality of times using the same high shutter speed, and the photographing unit performs the same shutter speed. The signal levels of a plurality of captured images are compared to determine a level difference, and the plurality of images projected and displayed on the display surface by the imaging unit using the same shutter speed that is lower than the same shutter speed. The level difference is obtained by comparing the signal level of a plurality of shot images taken at the same slow shutter speed by the photographing means, and the previous level difference in the second step and the current step in the fourth step. The shutter speed is gradually decreased while the previous level difference is greater than or equal to the current level difference in the comparison of the fifth step. When the previous level difference is less than the current level difference in the comparison of the fifth step, the shutter speed corresponding to the previous level difference is set to the shutter speed. Since it is detected as the flicker cycle of the projection means, the shutter speed corresponding to the flicker cycle of the projection means can be obtained.

第3発明によれば、前記シャッター時間制御工程は、撮影画像の信号レベルが飽和しない信号レベルになるように前記撮影手段への入射光量を制限する入射光量制御手段の入射光量制限状態と、シャッター時間との組合せにより制御するから、撮影手段により撮影した撮影画像の信号レベル(輝度レベル)は飽和しないような適当な範囲に収まるので、撮影手段により撮影した撮影画像を用いて適正にフリッカー補正およびゆらぎ補正を行うことができる。   According to the third invention, the shutter time control step includes an incident light amount limiting state of the incident light amount control means for limiting the incident light amount to the photographing means so that the signal level of the photographed image is not saturated, and the shutter Since control is performed in combination with time, the signal level (brightness level) of the photographed image taken by the photographing means falls within an appropriate range so as not to be saturated. Fluctuation correction can be performed.

第4発明によれば、前記ゆらぎ周期検出工程は、前記シャッター時間制御工程によりフリッカー周期の整数倍に制御されたシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像をN(N=1,2,・・)回撮影する工程である工程Xおよび工程Yを行い、前記工程Xによって得られる撮影画像および前記工程Yによって得られる撮影画像をそれぞれ加算平均し、前記工程Xの加算平均された撮影画像と前記工程Yの加算平均された撮影画像とのレベルを比較してレベル差を求め、撮影回数が(N−1)の場合のレベル差と撮影回数がNの場合のレベル差とを比較し、前記レベル差比較工程において撮影回数がNの場合のレベル差が撮影回数が(N−1)の場合のレベル差よりも小さい場合は、撮影回数を(N+1)として前記撮影工程〜前記レベル差比較工程を繰り返し、前記レベル差比較工程において撮影回数がNの場合のレベル差が撮影回数が(N−1)の場合のレベル差よりも大きくなった場合は、撮影回数を(N−1)に決定し、前記撮影工程におけるシャッター速度と前記撮影回数決定工程により決定された撮影回数との積を前記ゆらぎ周期として検出するから、所望の通り、前記投影手段の光源あるいは筐体の熱等に起因するゆらぎのゆらぎ周期を求めることができる。   According to the fourth invention, in the fluctuation cycle detecting step, the image projected and displayed on the display surface by the photographing means using the shutter time controlled to an integral multiple of the flicker cycle by the shutter time control step is N. Steps X and Y, which are steps (N = 1, 2,...), Are performed, the captured image obtained by the step X and the captured image obtained by the step Y are respectively added and averaged, and the step X A level difference is obtained by comparing the levels of the averaged captured image and the averaged captured image of the process Y, and the level difference and the number of times of shooting when the number of times of shooting is (N-1) are N. If the number of shootings is N in the level difference comparison step is smaller than the level difference when the number of shootings is (N-1), the number of shootings is set to (N + 1). Then, the imaging step to the level difference comparison step are repeated, and when the level difference in the level difference comparison step is larger than the level difference in the case where the number of times of photographing is N, the number of times of photographing is (N−1). The number of times of photographing is determined as (N-1), and the product of the shutter speed in the photographing step and the number of times of photographing determined in the number of times of photographing determination is detected as the fluctuation period. The fluctuation cycle of fluctuation caused by the light source or the heat of the casing can be obtained.

第5発明によれば、前記ゆらぎ周期検出工程を複数回行って前記ゆらぎ周期を複数回検出し、[(ゆらぎ周期最大値−ゆらぎ周期最小値)/ゆらぎ周期最大値]で定義されるゆらぎ偏差の逆数に基づいて決定した繰り返し撮影回数だけ前記繰り返し撮影工程を行うので、ゆらぎ周期検出値のばらつきを解消して正確にゆらぎ周期を求めることができるようになり、投影手段のゆらぎに起因する輝度変化を正確に補正することができる。   According to the fifth invention, the fluctuation cycle detection step is performed a plurality of times to detect the fluctuation cycle a plurality of times, and the fluctuation deviation defined by [(fluctuation cycle maximum value−fluctuation cycle minimum value) / fluctuation cycle maximum value] The number of times of repeated shooting determined based on the reciprocal of the above is performed, so that the fluctuation cycle detection value can be solved and the fluctuation cycle can be accurately obtained, and the brightness caused by the fluctuation of the projection means. Changes can be accurately corrected.

第6発明によれば、前記投影手段の照明光光源の経過時間に対するゆらぎ周期の特性を予め記憶した経過時間−ゆらぎ周期テーブルおよび前記投影手段の温度に対するゆらぎ周期の特性を予め記憶した温度−ゆらぎ周期テーブルの少なくとも一方を作成しておき、撮影時に前記経過時間および前記温度の少なくとも一方をパラメータとして前記経過時間−ゆらぎ周期テーブルおよび前記温度−ゆらぎ周期テーブルを参照することによりゆらぎ周期を求めるので、第1発明における実測データに基づくゆらぎ周期検出工程を、上記パラメータによる経過時間−ゆらぎ周期テーブル、温度−ゆらぎテーブルの参照に基づくゆらぎ周期検出工程に置き換えることにより、処理の高速化が期待できるようになる。   According to the sixth aspect of the present invention, the elapsed time-fluctuation period table in which the characteristics of the fluctuation period with respect to the elapsed time of the illumination light source of the projection unit are stored in advance, and the temperature-fluctuation in which the characteristics of the fluctuation period with respect to the temperature of the projection unit are stored in advance. Since at least one of the period tables is created and the fluctuation period is obtained by referring to the elapsed time-fluctuation period table and the temperature-fluctuation period table using at least one of the elapsed time and the temperature as a parameter at the time of shooting, By replacing the fluctuation cycle detection step based on the actually measured data in the first invention with a fluctuation cycle detection step based on the reference of the elapsed time-fluctuation cycle table and temperature-fluctuation table based on the above parameters, it is possible to expect high-speed processing. Become.

第7発明によれば、第6発明の表示画像撮影方法で前記表示面上に投影表示された画像を複数回撮影した場合の撮影画像のばらつきと、第1発明〜第4発明の何れかの表示画像撮影方法で前記表示面上に投影表示された画像を複数回撮影した場合の撮影画像のばらつきとを比較し、ばらつきの少ない方の表示画像撮影方法を選択するので、投影手段のフリッカーに起因する輝度変化および投影手段のゆらぎに起因する輝度変化の双方を確実に補正することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the variation in the captured image when the image projected and displayed on the display surface is captured a plurality of times by the display image capturing method of the sixth aspect, and any one of the first to fourth aspects Compared with the variation of the captured image when the image projected and displayed on the display surface by the display image capturing method is captured a plurality of times, the display image capturing method with the least variation is selected, so that the flicker of the projection means Both the resulting luminance change and the luminance change caused by the fluctuation of the projection means can be corrected reliably.

第8発明によれば、投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影手段によって撮影する際には、前記投影手段のフリッカー周期を検出し、前記撮影手段のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御し、ゆらぎ周期検出手段によって前記投影手段の照明光に起因する輝度変化あるいは前記投影手段の筐体の熱等に起因する輝度変化であるゆらぎ周期を検出し、前記フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記ゆらぎ周期の間繰り返し撮影し、前記繰り返し撮影工程によって得られる前記ゆらぎ周期に対応する枚数の撮影画像を平均化するので、投影手段のフリッカーに起因する輝度変化および投影手段のゆらぎに起因する輝度変化の双方を補正し得る表示画像撮影方法を提供することができる。   According to the eighth aspect of the invention, when an image projected and displayed on the display surface by the projection unit is captured by the imaging unit, the flicker cycle of the projection unit is detected, and the shutter time of the imaging unit is set to the flicker cycle. An integer multiple of the flicker period is detected by detecting a fluctuation period which is a luminance change caused by illumination light of the projection means or a brightness change caused by heat of the casing of the projection means, etc. An image projected and displayed on the display surface by the photographing unit using a double shutter time is repeatedly photographed during the fluctuation cycle, and the number of photographed images corresponding to the fluctuation cycle obtained by the repeated photographing step is averaged. Therefore, a table that can correct both the luminance change caused by the flicker of the projection unit and the luminance change caused by the fluctuation of the projection unit. It is possible to provide an image capturing method.

第9発明によれば、投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影する表示画像撮影装置は、前記表示面上に投影表示された画像を撮影して撮影画像を出力する撮影手段と、前記投影手段のフリッカー周期を検出するフリッカー周期検出手段と、前記撮影手段のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御するシャッター時間制御手段と、前記投影手段の照明光に起因する輝度変化あるいは前記投影手段の筐体の熱等に起因する輝度変化であるゆらぎ周期を検出するゆらぎ周期検出手段と、前記シャッター時間に基づいて前記ゆらぎ周期に対応する繰り返し撮影回数を決定する撮影回数決定手段と、前記フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記決定された繰り返し撮影回数だけ繰り返し撮影する繰り返し撮影手段と、前記繰り返し撮影手段によって得られる前記繰り返し撮影回数分の撮影画像を平均化する撮影画像平均化手段と、を具備して成るから、投影手段のフリッカーに起因する輝度変化および投影手段のゆらぎに起因する輝度変化の双方を補正し得る表示画像撮影装置を提供することができる。   According to the ninth invention, the display image photographing apparatus for photographing the image projected and displayed on the display surface by the projecting means, and the photographing means for photographing the image projected and displayed on the display surface and outputting the photographed image. Flicker cycle detection means for detecting the flicker cycle of the projection means, shutter time control means for controlling the shutter time of the photographing means to be an integral multiple of the flicker cycle, and luminance change caused by illumination light of the projection means or Fluctuation period detecting means for detecting a fluctuation period that is a luminance change caused by heat or the like of the housing of the projection means, and a photographing number determining means for determining the number of repeated photographing corresponding to the fluctuation period based on the shutter time. The image projected and displayed on the display surface by the photographing unit using a shutter time that is an integral multiple of the flicker cycle is determined. A flicker of a projection means, comprising: a repetitive photographing means for repetitively photographing the number of repetitive photographing times; and a photographed image averaging means for averaging the photographed images for the number of repetitive photographing obtained by the repetitive photographing means. Therefore, it is possible to provide a display image photographing apparatus capable of correcting both the luminance change caused by the luminance change and the luminance change caused by the fluctuation of the projection means.

第10発明によれば、前記フリッカ周期検出手段および前記ゆらぎ周期検出手段として機能するセンサを別に設けたから、第5発明においてフリッカー補正およびゆらぎ補正された撮像画像を生成する処理の高速化を希望する場合には、前記センサによって検出した前記投影手段の光源のフリッカー周期に起因する輝度変化および前記投影手段のゆらぎに起因する輝度変化を用いることにより、前記撮影手段のシャッター速度、露光条件および撮影回数を最適化することができるようになるので、フリッカー補正およびゆらぎ補正に要する時間を短縮してフリッカー補正およびゆらぎ補正された撮像画像を生成する処理を高速化することができる。   According to the tenth invention, the flicker cycle detecting means and the sensor functioning as the fluctuation cycle detecting means are separately provided. Therefore, in the fifth invention, it is desired to speed up the processing for generating the picked-up image subjected to the flicker correction and the fluctuation correction. In this case, the shutter speed, the exposure condition, and the number of times of photographing of the photographing unit are obtained by using the luminance change caused by the flicker cycle of the light source of the projection unit detected by the sensor and the luminance change caused by the fluctuation of the projection unit. Therefore, the time required for flicker correction and fluctuation correction can be shortened, and the processing for generating a captured image that has been subjected to flicker correction and fluctuation correction can be speeded up.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は本発明の第1実施形態の表示画像撮影方法の実施に用いる表示画像撮影装置の全体構成を示す図であり、図2は第1実施形態の表示画像撮影装置に用いるキャリブレーション用カメラおよびパーソナルコンピュータの詳細構成を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a display image photographing apparatus used for carrying out a display image photographing method according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a calibration camera used in the display image photographing apparatus according to the first embodiment. It is a figure which shows the detailed structure of a personal computer.

本実施形態の表示画像撮影装置は、例えばマルチディスプレイ装置のスクリーン上に投影された画像の表示状態を調整するために色補正(ガンマ補正およびホワイトバランス補正)を行う際に、前記画像を撮影した撮影画像に基づいてフリッカー補正およびゆらぎ補正を行うように構成されており、図1に示すように、スクリーン1上にオーバーラップ部分2を有するように分割画像を投影表示する複数台(図示例では4台)の投影手段であるプロジェクタ3a,3b,3c,3dと、プロジェクタ3a,3b,3c,3dのそれぞれに分割画像信号を供給する画像補正処理部4と、画像補正処理部4を経由してプロジェクタ3a,3b,3c,3d間の画像表示状態のばらつきを補正するための複数枚の画像(以下、テストパターンともいう)をスクリーン1上に順次投影表示する画像投影機能ならびに後述するようにスクリーン1上に表示された画像を複数回連続撮影することによりフリッカー補正およびゆらぎ補正された撮像画像データを生成するフリッカー補正機能およびゆらぎ補正機能を有するパーソナルコンピュータ(PC)5と、シャッター速度および絞りによって規定される所定露光条件下で前記複数枚の画像を撮影する撮影手段であるキャリブレーション用カメラ6と、キャリブレーション用カメラ6と同一光路上の所定位置に設けられた色フィルタ機構8とを具備して成る。   The display image capturing device of the present embodiment captures the image when performing color correction (gamma correction and white balance correction) in order to adjust the display state of the image projected on the screen of the multi-display device, for example. The flicker correction and the fluctuation correction are performed based on the photographed image. As shown in FIG. 1, a plurality of units (in the illustrated example) project and display divided images so as to have an overlap portion 2 on the screen 1. The projectors 3a, 3b, 3c, and 3d, which are four projectors), the image correction processing unit 4 that supplies the divided image signals to the projectors 3a, 3b, 3c, and 3d, and the image correction processing unit 4, respectively. A plurality of images (hereinafter also referred to as test patterns) for correcting variations in the image display state among the projectors 3a, 3b, 3c, 3d. ) Are sequentially projected and displayed on the screen 1, and a flicker correction function that generates captured image data that has been subjected to flicker correction and fluctuation correction by continuously shooting an image displayed on the screen 1 a plurality of times as will be described later. And a personal computer (PC) 5 having a fluctuation correction function, a calibration camera 6 which is a photographing means for photographing the plurality of images under a predetermined exposure condition defined by a shutter speed and an aperture, and a calibration camera 6 and a color filter mechanism 8 provided at a predetermined position on the same optical path.

上記画像補正処理部4は、PC5で作成された補正データを記憶する補正データ記憶部4aと、外部から供給される(画像補正処理部4自体で供給するようにしてもよい)分割画像データ(以下、単に画像データともいう)に上記補正データによる補正を加えて出力する補正処理部4bとを具備して成る。   The image correction processing unit 4 includes a correction data storage unit 4a for storing correction data created by the PC 5, and divided image data (which may be supplied by the image correction processing unit 4 itself). And a correction processing unit 4b that outputs the corrected data by adding the correction by the correction data.

上記PC5は、図2に示すように、キャリブレーション用カメラ6から入力された「スクリーン1上に投影表示された画像の撮影画像データ」の輝度レベル(信号レベル)を検出する輝度レベル検出部5aと、前記「スクリーン1上に投影表示された画像の撮影画像データ」に基づいて当該画像を投影表示したプロジェクタに関する補正データを算出(生成)および記憶するとともに前記「スクリーン1上に投影表示された画像を複数回連続撮影した撮影画像データ」に基づいてフリッカーおよびゆらぎに関する補正データ(フリッカー補正およびゆらぎ補正された撮像画像データ)を算出(生成)および記憶する補正データ算出記憶部5bと、キャリブレーション用カメラ6によって同一シャッター速度で連続撮影したときに得られる2つの撮影画像の輝度レベルを比較して輝度レベル差を算出する輝度レベル比較部5cと、輝度レベル比較部5cが算出した輝度レベル差が極小になるようにキャリブレーション用カメラ6の露光制御(シャッター速度指令、絞り指令)を行う露光制御部5dと、輝度レベル比較手段5cが算出した輝度レベル差が極小になるシャッター速度に基づいて後述する繰り返し撮影時の繰り返し撮影回数をキャリブレーション用カメラ6に設定(指令)する撮影回数設定部5eと、輝度レベル検出部5aによって検出した輝度レベルに基づいて前記複数枚の画像を順次撮影する際に使用する色フィルタを選択的に切り換える色フィルタ切換制御部5fとを具備して成る。なお、上記色フィルタ制御部5fは、キャリブレーション用カメラ6による前記複数枚のテストパターン画像の一連の撮影期間中に、後述するようにホワイトバランス補正時にCIE 1931 XYZ表色系 等色関数のX,Y,Zの各波長領域を通過するフィルタであるXフィルタ、Yフィルタ、Zフィルタを順次切り換えて使用しガンマ補正時には色フィルタの無い空洞を使用するフィルタ切換制御を行うものとする。   As shown in FIG. 2, the PC 5 detects a luminance level (signal level) of “photographed image data of an image projected and displayed on the screen 1” input from the calibration camera 6. Then, based on the “photographed image data of the image projected and displayed on the screen 1”, correction data relating to the projector that projected and displayed the image is calculated (generated) and stored, and the “projected and displayed on the screen 1” A correction data calculation storage unit 5b for calculating (generating) and storing correction data (flicker correction and fluctuation-corrected captured image data) on the basis of “photographed image data obtained by continuously shooting an image a plurality of times”, and calibration Obtained when shooting continuously with the same shutter speed by the camera 6 A luminance level comparison unit 5c that compares the luminance levels of the captured images to calculate a luminance level difference, and exposure control (shutter speed) of the calibration camera 6 so that the luminance level difference calculated by the luminance level comparison unit 5c is minimized. Command, aperture command), and the calibration camera 6 sets the number of times of repeated shooting to be described later based on the shutter speed at which the brightness level difference calculated by the brightness level comparison means 5c is minimized. (Command) the number-of-shooting setting unit 5e, and a color filter switching control unit 5f that selectively switches color filters used when sequentially shooting the plurality of images based on the luminance level detected by the luminance level detection unit 5a. And comprising. Note that the color filter control unit 5f performs CIE 1931 XYZ color system color matching function X during white balance correction, as will be described later, during a series of imaging periods of the plurality of test pattern images by the calibration camera 6. , Y, and Z, which are filters that pass through the wavelength regions of Y, Z, and Z, are sequentially switched and used, and filter switching control that uses a cavity without a color filter is performed during gamma correction.

上記キャリブレーション用カメラ6としては、本実施形態ではモノクロ撮影手段であるモノクロデジタルカメラを用いる。このキャリブレーション用カメラ6は、図2に示すように、被写体の像を形成するレンズ機構6aと、レンズ機構6aの出射光量を調整する絞り機構6bと、絞り機構6bを介して入射される被写体の像を電気信号(画像データ信号)に光電変換するCCD6cと、CCD6cから出力される画像データ信号に対してサンプルホールドおよび自動利得制御(AGC)を行うS/H・AGC回路6dと、S/H・AGC回路6dから出力される画像データ信号をA/D変換するA/D変換部6eと、A/D変換した画像データ信号に対して各種信号処理を行うカメラ信号処理部6fと、カメラ信号処理部6fから出力される画像データ信号をPC5に出力したりPC5から入力される各種信号を中継したりする入出力I/F部6gと、PC5の露光制御部5dからの指令されたシャッター速度でCCD6cを駆動するCCD駆動部6hと、PC5の露出制御部5dから指令された絞り値となるように絞り機構6bを駆動する絞り駆動部6iとを具備して成る。本実施形態では、キャリブレーション用カメラ6として、シャッター速度を例えば1/1000秒8〜2秒に設定可能なものを用いるものとする。なお、上記キャリブレーション用カメラ6としては、モノクロデジタルカメラの他、モノクロ撮影手段である、モノクロビデオカメラや、モノクロ用CMOSセンサや、モノクロラインセンサ等を用いることもできる。   As the calibration camera 6, a monochrome digital camera which is a monochrome photographing unit is used in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the calibration camera 6 includes a lens mechanism 6a that forms an image of a subject, a diaphragm mechanism 6b that adjusts the amount of light emitted from the lens mechanism 6a, and a subject that is incident through the diaphragm mechanism 6b. A CCD 6c that photoelectrically converts the image of the image into an electrical signal (image data signal), an S / H • AGC circuit 6d that performs sample hold and automatic gain control (AGC) on the image data signal output from the CCD 6c, An A / D converter 6e for A / D converting the image data signal output from the H • AGC circuit 6d, a camera signal processor 6f for performing various signal processing on the A / D converted image data signal, and a camera An input / output I / F unit 6g that outputs an image data signal output from the signal processing unit 6f to the PC 5 and relays various signals input from the PC 5, A CCD drive unit 6h that drives the CCD 6c at the shutter speed commanded from the light control unit 5d, and an aperture drive unit 6i that drives the aperture mechanism 6b so that the aperture value commanded from the exposure control unit 5d of the PC 5 is obtained. It comprises. In the present embodiment, a camera that can set the shutter speed to, for example, 1/1000 second 8 to 2 seconds is used as the calibration camera 6. As the calibration camera 6, in addition to a monochrome digital camera, a monochrome video camera, a monochrome CMOS sensor, a monochrome line sensor, or the like, which is a monochrome photographing unit, can also be used.

上記色フィルタ機構8は、ホワイトバランス補正のためのテストパターン撮影時に用いるものであり、CIE 1931 XYZ表色系 等色関数のX,Y,Zの各波長領域を通過するフィルタであるXフィルタ8a、Yフィルタ8b、Zフィルタ8cと、これらフィルタを装着するための4個の開口が円周上に形成されたターレット8dと、PC5の色フィルタ切換制御部5fの指令に対応するフィルタ(または空洞)が光路上に位置するようにターレット8cを中心軸周りに回転駆動するモータ(図示せず)とから成り、4個の開口の内でフィルタを装着されない開口は、空洞8fとして、XYZフィルタを使用しないガンマ補正のための画像撮影時に用いる。
なお、上記色フィルタ機構8では、ホワイトバランス補正のためにキャリブレーション用カメラ6の入力光を複数の波長特性に分離し得る複数枚の色フィルタ手段として、CIE 1931 XYZ表色系 等色関数のX,Y,Zの各波長領域を通過するフィルタであるXフィルタ、Yフィルタ、Zフィルタを用いているが、代わりにR,G,B各色の通過フィルタを用いても、任意の色フィルタを用いてもよい。
The color filter mechanism 8 is used when photographing a test pattern for white balance correction, and is an X filter 8a that is a filter that passes through the X, Y, and Z wavelength regions of the CIE 1931 XYZ color system color matching function. , Y filter 8b, Z filter 8c, a turret 8d having four openings for mounting these filters on the circumference, and a filter (or cavity) corresponding to a command from the color filter switching control unit 5f of the PC 5 ) Is a motor (not shown) that drives the turret 8c to rotate around the central axis so that it is located on the optical path. Used when shooting images for gamma correction that are not used.
In the color filter mechanism 8, the CIE 1931 XYZ color system color matching function is used as a plurality of color filter means capable of separating the input light of the calibration camera 6 into a plurality of wavelength characteristics for white balance correction. X filters, Y filters, and Z filters, which are filters that pass through each wavelength region of X, Y, and Z, are used, but any color filter can be used even if R, G, and B pass filters are used instead. It may be used.

次に、本実施形態の表示画像撮影装置においてキャリブレーション時に実施するフリッカー補正およびゆらぎ補正について説明する。本実施形態の表示画像撮影装置では、キャリブレーションとして、色補正および幾何補正を行うが、その手順は、以下の通りである。
まず、図1に示すように、キャリブレーション用カメラ6を概略観客の観察位置に配置する。次に、幾何補正用のテストパターン画像をスクリーン1に投影表示して撮影し、撮影データに基づいてPC5で幾何補正データを作成する(幾何ずれが生じないマルチディスプレイ装置である場合は、幾何補正は不要である)。
その後、幾何補正を加えた色補正(ガンマ補正およびホワイトバランス補正)用のテストパターン画像をスクリーン1に投影表示して撮影し、撮影データに基づいてPC5で色補正データを作成する。その際、「投影手段であるプロジェクタ3a,3b,3c,3dの光源のフリッカー周期がキャリブレーション用カメラ6のシャッター時間より遅い(長い)場合には、撮影するタイミングによって、キャリブレーション用カメラ6によって撮影した撮影画像データの輝度レベルが変動すること」と、「投影手段であるプロジェクタ3a,3b,3c,3dの筐体の熱等による光路上の空気のゆらぎのゆらぎ周期がキャリブレーション用カメラ6のシャッター時間より遅い(長い)場合には、撮影するタイミングによって、キャリブレーション用カメラ6によって撮影した撮影画像データの輝度レベルが変動すること」とを考慮して、本発明の狙いとする「フリッカー補正およびゆらぎ補正」を行う。
Next, flicker correction and fluctuation correction performed at the time of calibration in the display image photographing apparatus of the present embodiment will be described. In the display image photographing apparatus of the present embodiment, color correction and geometric correction are performed as calibration. The procedure is as follows.
First, as shown in FIG. 1, the calibration camera 6 is arranged at the observation position of the general audience. Next, a test pattern image for geometric correction is projected and displayed on the screen 1 and photographed, and geometric correction data is created by the PC 5 based on the photographed data (in the case of a multi-display device in which geometric deviation does not occur, geometric correction is performed). Is not required).
Thereafter, a test pattern image for color correction (gamma correction and white balance correction) with geometric correction is projected and displayed on the screen 1, and color correction data is created by the PC 5 based on the shooting data. At that time, “if the flicker cycle of the light sources of the projectors 3 a, 3 b, 3 c, 3 d as the projecting means is slower (longer) than the shutter time of the calibration camera 6, “The brightness level of the captured image data varies” and “the fluctuation cycle of the air fluctuation on the optical path due to the heat of the housings of the projectors 3 a, 3 b, 3 c, 3 d as the projecting means is the calibration camera 6. If the shutter time is later (longer) than the shutter time, the luminance level of the captured image data photographed by the calibration camera 6 varies depending on the photographing timing. Correction and fluctuation correction ".

なお、上記のようにして実施する色補正では、各プロジェクタ間の色ムラ(または各プロジェクタ内の色ムラ)を軽減させるための小面積毎あるいは画素毎のガンマ補正と、R(Red),G(Green),B(Blue)各色の表示レベルを合せるホワイトバランス補正とを行う。ガンマ補正における補正対象をどの位の小面積にするかは、使用するキャリブレーション用カメラ(デジタルカメラ)の画素数に応じて決定することができ、例えば、スクリーン1上の表示画素数が800万画素で、デジタルカメラの画素数が200万画素である場合には、2×2画素毎が補正領域になる。ガンマ補正では、RGB各色毎に輝度信号の最低レベル(黒)から最高レベルまでの範囲の所定輝度値刻みの複数枚のテストパターン画像をスクリーン1に投影表示して、それをキャリブレーション用カメラ6で撮影する。一方、ホワイトバランス補正は、RGB各色の適当な輝度値(例えば最大輝度値)のテストパターン画像をスクリーン1に投影表示して、CIE 1931 XYZ表色系 等色関数等の人間の視感度にあったフィルタを通してキャリブレーション用カメラ6でテストパターン画像を撮影し、撮影データに基づいて、各色のバランスがとれるような補正を行う。   In the color correction performed as described above, small area or pixel-by-pixel gamma correction for reducing color unevenness between projectors (or color unevenness in each projector), R (Red), G White balance correction is performed to match the display levels of the (Green) and B (Blue) colors. The small area to be corrected in gamma correction can be determined according to the number of pixels of the calibration camera (digital camera) to be used. For example, the number of display pixels on the screen 1 is 8 million. When the number of pixels of the digital camera is 2 million pixels, every 2 × 2 pixels is a correction area. In the gamma correction, a plurality of test pattern images in predetermined luminance value increments in the range from the lowest level (black) to the highest level of the luminance signal are projected and displayed on the screen 1 for each RGB color, and are displayed on the calibration camera 6. Shoot with. On the other hand, the white balance correction is performed by projecting and displaying a test pattern image having appropriate luminance values (for example, maximum luminance values) for each color of RGB on the screen 1 to match the human visual sensitivity such as the CIE 1931 XYZ color system color matching function. A test pattern image is photographed by the calibration camera 6 through the filter, and correction is performed so as to balance each color based on the photographing data.

次に、本実施形態の表示画像撮影装置において実施するフリッカー補正およびゆらぎ補正を図3〜図7に基づいて詳細に説明する。
図3は第1実施形態の表示画像撮影装置において実施するフリッカー補正およびゆらぎ補正のための処理の概略を示すフローチャートである。なお、図3におけるフリッカー補正およびゆらぎ補正のための処理は、色補正のためのテストパターン画像の撮影時に同時に実施するようにしているが、色補正のためのテストパターン画像の撮影に先立って実施するようにしてもよい。
Next, flicker correction and fluctuation correction performed in the display image photographing apparatus of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of processing for flicker correction and fluctuation correction performed in the display image photographing apparatus of the first embodiment. It should be noted that the processing for flicker correction and fluctuation correction in FIG. 3 is performed at the same time when the test pattern image for color correction is captured, but is performed prior to the test pattern image for color correction. You may make it do.

まず、図3のステップS1では、後述する図4のフローチャートに示す処理によって、投影手段であるプロジェクタの光源のフリッカー周期(すなわち、プロジェクタの垂直表示周期とキャリブレーション用カメラ6のシャッター時間とのずれにより発生するフリッカの周期)を検出し、次のステップS2では、撮影手段であるキャリブレーション用カメラ6のシャッター時間を上記ステップS1で求めたフリッカー周期の整数倍に制御(決定)することにより、フリッカー周期に対応したシャッター時間にする。なお、本実施形態では、フリッカー周期の検出方法として後述する図4のフローチャートに示す検出方法を用いているが、代わりに、上述した特許文献1に記載された検出方法や特許文献2に記載された検出方法等の公知技術を用いてもよい。   First, in step S1 of FIG. 3, a shift between a flicker period of a light source of a projector as a projection unit (that is, a vertical display period of the projector and a shutter time of the calibration camera 6) is performed by a process shown in a flowchart of FIG. In the next step S2, the shutter time of the calibration camera 6 as the photographing means is controlled (determined) to an integral multiple of the flicker cycle obtained in the above step S1. Set the shutter time corresponding to the flicker cycle. In this embodiment, the detection method shown in the flowchart of FIG. 4 to be described later is used as the flicker cycle detection method. Instead, the detection method described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above are used. A known technique such as a detection method may also be used.

次のステップS3では、露出合わせを行う。この露出合わせは、撮影画像の信号レベルが飽和しない適正な信号レベル(例えば70%〜90%)になるようにキャリブレーション用カメラ6への入射光量を制限するものであり、キャリブレーション用カメラ6の絞りの絞り値と上記ステップS2で決定したシャッター時間との組合せにより制御する。なお、本実施形態では、露出合わせをステップS3で実施するようにしているが、信号レベルが飽和したり信号レベルが低いために上記ステップS1やステップS2で不具合が生じる場合には、ステップS1の前に信号レベルが適当になるように仮露出合せを行うようにしてもよい。   In the next step S3, exposure adjustment is performed. This exposure adjustment limits the amount of light incident on the calibration camera 6 so that the signal level of the captured image does not become saturated (for example, 70% to 90%). And the shutter time determined in step S2 above. In the present embodiment, the exposure adjustment is performed in step S3. However, if the signal level is saturated or the signal level is low and a problem occurs in step S1 or step S2, the process in step S1 is performed. Temporary exposure adjustment may be performed before the signal level becomes appropriate.

次のステップS4では、後述する図5のフローチャートに示す処理によって、ゆらぎ周期(プロジェクタの光源に起因する輝度変化あるいはプロジェクタの筐体の熱等に起因する光路上の空気のゆらぎによる輝度変化の双方に対応する周期である)を検出し、ゆらぎ周期に対応する繰り返し撮影回数を決定する。この繰り返し撮影回数の決定は、例えば、検出したゆらぎ周期が1秒であり、上記ステップS2で決定したシャッター時間が1/60秒である場合には、繰り返し撮影回数は1秒÷(1/60秒)=60(回)となる。   In the next step S4, both the fluctuation cycle (brightness change caused by the light source of the projector or the brightness change due to the fluctuation of the air on the optical path caused by the heat of the projector housing, etc.) are performed by the processing shown in the flowchart of FIG. And the number of times of repeated shooting corresponding to the fluctuation cycle is determined. For example, when the detected fluctuation cycle is 1 second and the shutter time determined in step S2 is 1/60 seconds, the number of repeated shooting is 1 second / (1/60). Seconds) = 60 (times).

次のステップS5では、本撮影を行う。この本撮影は、上記ステップS2で決定したフリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いてキャリブレーション用カメラ6によりスクリーン1上に投影表示された画像をステップS4で決定した繰り返し撮影回数だけ繰り返し撮影することによって行う。そして、次のステップS6では、ステップS5の繰り返し撮影によって得られる繰り返し撮影回数分の撮影画像データの平均化処理を行う。それにより、フリッカー補正およびゆらぎ補正された撮像画像が生成されることになる。
なお、上記ステップS1〜ステップS4で行う撮影は、撮影条件を決めるための撮影であるので「プリ撮影」と称し、上記ステップS5で行う撮影は、実際に撮影画像データを得るための撮影であるので「本撮影」と称すことにする。
In the next step S5, actual photographing is performed. In this actual photographing, the image projected and displayed on the screen 1 by the calibration camera 6 is repeatedly photographed by the number of repeated photographing determined in step S4 using a shutter time that is an integral multiple of the flicker cycle determined in step S2. By doing. Then, in the next step S6, the photographic image data is averaged for the number of repeated photographing obtained by the repeated photographing in step S5. As a result, a captured image subjected to flicker correction and fluctuation correction is generated.
The photographing performed in steps S1 to S4 is referred to as “pre-photographing” because it is photographing for determining photographing conditions, and the photographing performed in step S5 is actually photographing for obtaining photographed image data. Therefore, we will call it “real shooting”.

次に、本実施形態におけるフリッカー周期の検出を図4のフローチャートに基づいて説明する。図4のフローチャートでは、初回には比較データが存在しないので、初回のために別途比較データを取り込む必要があるが、その取り込み方法も含めて説明する。なお、キャリブレーション用カメラ6のシャッター速度は、例えば1/500〜2秒の間のシャッター速度を設定可能であるものとする。
[初回の比較データの取り込み方法]
後述する図4のステップS11と同様にして、シャッター速度を所定のシャッター速度(例えば上限高速シャッター速度である1/500秒)に設定する。ただし、被写体であるスクリーン1上の画像が暗いため絞りを開放にしても信号レベルがほとんど0である場合には、シャッター速度を1/500秒よりも低速なシャッター速度に設定する。次に、後述する図4のステップS12と同様にして、キャリブレーション用カメラ6によってスクリーン1上に投影表示された画像を上記シャッタ速度で連続撮影して、PC5の補正データ算出記憶部5b内のフレームメモリ(後述する図6参照)に2つの撮影画像データを取り込み、記憶する。次に、後述する図4のステップS13と同様にして、2つの撮影画像データを積分して各々の信号レベル(輝度レベル)を求め、両者の信号レベルのレベル差を算出して、上記フレームメモリに記憶する。
Next, the detection of the flicker period in the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 4, since there is no comparison data at the first time, it is necessary to separately fetch comparison data for the first time. Note that the shutter speed of the calibration camera 6 can be set, for example, between 1/500 and 2 seconds.
[First comparison data import method]
Similarly to step S11 in FIG. 4 described later, the shutter speed is set to a predetermined shutter speed (for example, 1/500 second which is the upper limit high-speed shutter speed). However, if the signal level is almost 0 even when the aperture is opened because the image on the screen 1 as a subject is dark, the shutter speed is set to a shutter speed slower than 1/500 second. Next, similarly to step S12 of FIG. 4 described later, images projected and displayed on the screen 1 by the calibration camera 6 are continuously photographed at the shutter speed, and stored in the correction data calculation storage unit 5b of the PC 5. Two pieces of photographed image data are captured and stored in a frame memory (see FIG. 6 described later). Next, in the same manner as in step S13 of FIG. 4 described later, the two photographed image data are integrated to obtain respective signal levels (luminance levels), the level difference between the two signal levels is calculated, and the frame memory is calculated. To remember.

[初回の比較データを取り込んだ後のフリッカー周期の検出]
まず、図4のステップS11では、キャリブレーション用カメラ6のシャッター速度を所定シャッター速度に設定する。この所定シャッター速度としては、例えば上述した初回撮影時にに用いた上限高速シャッター速度(1/500秒)から1段低下させたシャッター速度である1/250秒を用いる。次のステップS12では、スクリーン1上に投影表示された画像を上記シャッタ速度で連続撮影して、PC5の補正データ算出記憶部5b内のフレームメモリ(後述する図6参照)に2つの撮影画像データを取り込む。次のステップS13では、2つの撮影画像データを積分して各々の信号レベル(輝度レベル)を求め、両者の信号レベルのレベル差を算出して、上記フレームメモリに記憶する。
[Detection of flicker cycle after importing first comparison data]
First, in step S11 of FIG. 4, the shutter speed of the calibration camera 6 is set to a predetermined shutter speed. As this predetermined shutter speed, for example, 1/250 seconds, which is a shutter speed lowered by one step from the upper limit high-speed shutter speed (1/500 seconds) used in the first shooting described above, is used. In the next step S12, images projected and displayed on the screen 1 are continuously photographed at the shutter speed, and two pieces of photographed image data are stored in a frame memory (see FIG. 6 described later) in the correction data calculation storage unit 5b of the PC 5. Capture. In the next step S13, the two photographed image data are integrated to obtain respective signal levels (luminance levels), the level difference between the two signal levels is calculated, and stored in the frame memory.

次のステップS14では、今回のレベル差と、前回(シャッター速度=1/500秒での撮影時)のレベル差とを比較し、今回のレベル差が前回のレベル差未満である場合には処理をステップS15に進め、今回のレベル差が前回のレベル以上である場合には処理をステップS16に進めて前回のシャッター速度をフリッカー周期とする。ステップS15では、シャッター速度を低下させることが可能か否かを判定し、YES(低下可能)の場合には次のステップS17でシャッター速度を1段低下させてから処理を上記ステップS12以降に戻し、NO(低下不能)の場合には処理を上記ステップS16に進める。なお、本実施形態で使用するキャリブレーション用カメラ6は1/1000秒〜2秒の範囲のシャッター速度が設定可能であり、かつ、フリッカー周期は一般的にプロジェクターの表示周期とほぼ等しくなって1/60秒以上となるので、ステップS16がNOになるケースはほとんど起こり得ないことから、ステップS16がNOになった場合には「エラー」としてユーザーに警告して、フリッカー周期の検出のやり直しを促すようにしてもよい。   In the next step S14, the current level difference is compared with the previous level difference (at the time of shooting at shutter speed = 1/500 seconds), and if the current level difference is less than the previous level difference, processing is performed. The process proceeds to step S15, and if the current level difference is greater than or equal to the previous level, the process proceeds to step S16 to set the previous shutter speed as the flicker cycle. In step S15, it is determined whether or not the shutter speed can be decreased. If YES (can be decreased), the shutter speed is decreased by one step in the next step S17, and then the process returns to step S12 and subsequent steps. If NO (cannot be lowered), the process proceeds to step S16. The calibration camera 6 used in this embodiment can set a shutter speed in a range of 1/1000 second to 2 seconds, and the flicker cycle is generally substantially equal to the display cycle of the projector. Since it is almost 60 seconds or more, it is unlikely that step S16 will be NO, so if step S16 is NO, the user is warned as an “error” and the flicker cycle is detected again. You may make it prompt.

上記ステップS11〜ステップS12・・・ステップS14のNO−ステップS16の実行により、フリッカー周期の検出が完了するが、ステップS16の次のステップS18では、検出したフリッカー周期が妥当であるか否かを検証するために、2枚の撮影画像データの信号レベルが100%であるか否かを判定する。この判定において、「2枚の撮影画像データの信号レベルが100%であればレベル差は0となるが、その場合は2枚の撮影画像が飽和していてレベル差が0となった場合」であることから、上記ステップS16で検出したシャッター速度はフリッカー周期として不適当であることを考慮して、処理をステップS19に進めて露出補正(露光補正)を行ってから、処理を上記ステップS12以降に戻して、再びフリッカー周期の検出をやり直す。上記ステップS19における露出補正では、2枚の撮影画像データの信号レベルが飽和しない適切な信号レベルになるように入射光量を制限するために、キャリブレーション用カメラ6の絞りおよびシャッター時間の組合せを調整する。具体的には、信号レベルが飽和していれば絞り値を上げて入射光量を低下させ、信号レベルが小さい場合には絞り値を下げる(絞りを開放する)とともにシャッター速度をフリッカー周期に近似するシャッター速度(ステップS16で求めたシャッター速度)から1段ずつ低下させて1/60秒→1/30秒→1/15秒→1/8秒→1/4秒→1/2秒→1秒というように変化させる。   Step S11 to Step S12 ... NO in Step S14-Step S16 completes detection of the flicker cycle. In Step S18 subsequent to Step S16, it is determined whether or not the detected flicker cycle is valid. In order to verify, it is determined whether or not the signal level of the two photographed image data is 100%. In this determination, “if the signal level of the two shot image data is 100%, the level difference is zero, but in this case, the two shot images are saturated and the level difference is zero”. Therefore, considering that the shutter speed detected in step S16 is inappropriate as the flicker cycle, the process proceeds to step S19 to perform exposure correction (exposure correction), and then the process is performed in step S12. After that, the flicker cycle is detected again. In the exposure correction in step S19, the combination of the aperture and shutter time of the calibration camera 6 is adjusted in order to limit the amount of incident light so that the signal levels of the two photographed image data are not saturated. To do. Specifically, if the signal level is saturated, the aperture value is increased to reduce the amount of incident light. If the signal level is small, the aperture value is decreased (the aperture is opened) and the shutter speed is approximated to the flicker cycle. Decrease step by step from the shutter speed (shutter speed obtained in step S16) 1/60 second → 1/30 second → 1/15 second → 1/8 second → 1/4 second → 1/2 second → 1 second Change it.

上記ステップS19の露出調整およびその後のフリッカー周期の再検出は、上記ステップS18の判定がNOになるまで繰り返し、上記ステップS18の判定がNOになったら処理をステップS20に進めてそのときのシャッター速度をシャッター速度に決定する。このステップS20で決定されたシャッター速度は、フリッカー周期に近似するシャッター速度となる。   The exposure adjustment in step S19 and the subsequent re-detection of the flicker cycle are repeated until the determination in step S18 becomes NO. When the determination in step S18 becomes NO, the process proceeds to step S20, and the shutter speed at that time To the shutter speed. The shutter speed determined in step S20 is a shutter speed that approximates the flicker cycle.

次に、本実施形態におけるゆらぎ周期の検出を図5のフローチャートに基づいて説明する。図5のフローチャートでは、初回には比較データが存在しないので、初回のために別途比較データを取り込む必要があるが、その取り込み方法も含めて説明する。なお、以下に説明する例では、上記ステップS20で決定されたキャリブレーション用カメラ6のシャッター時間(すなわち、フリッカーを低減するシャッター時間)が1/60秒であるものとし、かつ、そのときのゆらぎ周期は1秒であるものとする。
[初回の比較データの取り込み方法]
後述する図5のステップS21において、撮影回数N(Nは自然数)を初回のプレ撮影時に限りN=1に設定する。次に、後述する図5のステップS22〜ステップS25と同様にして、キャリブレーション用カメラ6によってスクリーン1上に投影表示された画像を上記ステップS20で決定されたシャッタ時間でN回連続撮影して、PC5の補正データ算出記憶部5b内のフレームメモリ(後述する図6参照)に2種類の撮影画像データ(撮影画像データX,撮影画像データY)を取り込み、記憶する。次に、後述する図5のステップS26と同様にして、2種類の撮影画像データを積分して各々の信号レベル(輝度レベル)を求め、両者の信号レベルのレベル差を算出して、上記フレームメモリに記憶する。
Next, detection of the fluctuation cycle in this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 5, since there is no comparison data at the first time, it is necessary to separately acquire comparison data for the first time. In the example described below, it is assumed that the shutter time (that is, the shutter time for reducing flicker) of the calibration camera 6 determined in step S20 is 1/60 seconds and the fluctuation at that time. The period is assumed to be 1 second.
[First comparison data import method]
In step S21 of FIG. 5 to be described later, the number N of shootings (N is a natural number) is set to N = 1 only during the first pre-shooting. Next, similarly to steps S22 to S25 of FIG. 5 described later, the image projected and displayed on the screen 1 by the calibration camera 6 is continuously photographed N times with the shutter time determined in step S20. The two types of captured image data (captured image data X 1 , captured image data Y 1 ) are captured and stored in a frame memory (see FIG. 6 described later) in the correction data calculation storage unit 5 b of the PC 5. Next, in the same manner as in step S26 of FIG. 5 described later, the two types of captured image data are integrated to obtain respective signal levels (luminance levels), the level difference between the two signal levels is calculated, and the frame Store in memory.

[初回の比較データを取り込んだ後のゆらぎ周期の検出]
まず、図5のステップS21では、撮影回数Nを設定する。この撮影回数Nの設定は、後述するステップS28におけるNのインクリメント(N=N+1)に応じて行うので、2回目のプレ撮影時には、撮影回数Nは、前回のN=1に基づいて1+1=2回になる。同様に、3回目のプレ撮影時には、撮影回数Nは(2+1)=3回になり、N回目のプレ撮影時には、撮影回数Nは(N+1)回になる。次のステップS22、ステップS23では、キャリブレーション用カメラ6によってスクリーン1上に投影表示された画像を上記ステップS20で決定されたシャッタ時間でN回(2回目の場合は、2回)連続撮影して、PC5の補正データ算出記憶部5b内のフレームメモリ(後述する図6参照)に2種類の撮影画像データ(撮影画像データX,Xおよび撮影画像データY,Y)を取り込み、記憶する。次のステップS24では、撮影画像データX,Xおよび撮影画像データY,Y)をそれぞれ加算平均し、次のステップS25では、加算平均値Xav、YavをPC5の補正データ算出記憶部5b内のフレームメモリ(後述する図6参照)に記憶する。次のステップS26では、2種類の撮影画像データ加算平均値Xav、Yavを積分して各々の信号レベル(輝度レベル)を求め、両者の信号レベルのレベル差を算出して、上記フレームメモリに記憶する。
[Detection of fluctuation cycle after first comparison data is imported]
First, in step S21 in FIG. Since the number of times of photographing N is set according to an increment of N (N = N + 1) in step S28 described later, the number of times of photographing N is 1 + 1 = 2 based on the previous N = 1 at the second pre-shooting. Times. Similarly, in the third pre-shooting, the number of shootings N is (2 + 1) = 3, and in the Nth pre-shooting, the number of shootings N is (N + 1). In the next step S22 and step S23, the image projected and displayed on the screen 1 by the calibration camera 6 is continuously photographed N times (in the second case, twice) with the shutter time determined in step S20. Then, two types of captured image data (captured image data X 1 , X 2 and captured image data Y 1 , Y 2 ) are taken into a frame memory (see FIG. 6 described later) in the correction data calculation storage unit 5 b of the PC 5. Remember. In the next step S24, the photographic image data X 1 , X 2 and the photographic image data Y 1 , Y 2 ) are respectively added and averaged. 5b is stored in the frame memory (see FIG. 6 described later). In the next step S26, the two types of photographed image data addition average values Xav and Yav are integrated to obtain each signal level (luminance level), and the level difference between the two signal levels is calculated and stored in the frame memory. To do.

次のステップS27では、今回のレベル差と、前回(今回が2回目の場合は、初回)のレベル差とを比較し、今回のレベル差が前回のレベル差未満である場合には処理をステップS28に進め、今回のレベル差が前回のレベル以上である場合には処理をステップS29に進める。ステップS28では、Nのインクリメント(N=N+1)を行ってから処理を上記ステップS21以降に戻して撮影回数を1回増やして上記と同様の処理を行い、ステップS29では、撮影回数を(N−1)回に決定する。なお、この例の場合はゆらぎ周期が1秒であるので、N=60か撮影回数となる。   In the next step S27, the current level difference is compared with the previous level difference (the first time if this is the second time), and if the current level difference is less than the previous level difference, the process is stepped. The process proceeds to S28, and if the current level difference is greater than or equal to the previous level, the process proceeds to step S29. In step S28, after incrementing N (N = N + 1), the process returns to step S21 and the subsequent steps to increase the number of shootings by one, and the same processing as described above is performed. In step S29, the number of shootings is set to (N− 1) Decide at times. In this example, since the fluctuation cycle is 1 second, N = 60 or the number of shootings.

図6は第1実施形態のキャリブレーション装置における撮影画像データの平均化処理を説明するためのフレームメモリの機能ブロック図であり、図7は図6のフレームメモリのスイッチの状態推移を示す図である。以下、「4回の連続撮影で得られる撮影画像データの加算平均化処理」の場合を例に挙げて説明する。なお、図6および図7には4回連続撮影時の加算平均化処理を示しているが、「8回の連続撮影や16回の連続撮影で得られる撮影画像データを加算平均化処理する場合には、後述する加算係数Kを変更することによって対応可能である。   FIG. 6 is a functional block diagram of the frame memory for explaining the averaging process of the captured image data in the calibration apparatus of the first embodiment, and FIG. 7 is a diagram showing the state transition of the switch of the frame memory in FIG. is there. Hereinafter, a case of “addition averaging processing of captured image data obtained by four consecutive photographing” will be described as an example. 6 and FIG. 7 show the addition averaging process at the time of four consecutive shootings, “the case where the shooting image data obtained by eight consecutive shootings and sixteen consecutive shootings is added and averaged. Can be dealt with by changing an addition coefficient K described later.

まず、図6、図7に示すように、1枚目の撮影画像データ(以下、画像01という)を加算係数K=0で取り込む。このとき、巡回/出力切換スイッチであるSW1は、SW102側に接続されているので、画像01はフレームメモリFM1に記憶される。
次に、2枚目の撮影画像データ(以下、画像02という)を加算係数K=1/2で取り込む。これにより、フレームメモリFM1から読み出された画像01と、取り込んだ画像02とが加算平均されて、(画像01+画像02)/2となって、フレームメモリFM1に上書きされる。
次に、3枚目の撮影画像データ(以下、画像03という)を加算係数K=2/3で取り込む。これにより、フレームメモリFM1から読み出された画像01、画像02と、取り込んだ画像03とが加算平均されて、(画像01+画像02+画像03)/3となって、フレームメモリFM1に上書きされる。
次に、4枚目の撮影画像データ(以下、画像04という)を加算係数K=3/4で取り込む。これにより、フレームメモリFM1から読み出された画像01、画像02、画像03と、取り込んだ画像04とが加算平均されて、(画像01+画像02+画像03+画像04)/4となる。このとき、図7に示すように、巡回/出力切換スイッチであるSW1はSW101側に切り換わり、書込FM選択スイッチであるSW2はSW202側に接続されているので、加算平均された(画像01+画像02+画像03+画像04)/4はフレームメモリFM3に記憶される。
以下、同様にして、連続する4枚の撮影画像データの加算平均値は、フレームメモリFM2,フレームメモリFM3に交互に記憶されることになる。
このようにしてフレームメモリFM2,フレームメモリFM3に記憶された4枚の撮影画像データの加算平均値は、図7に示すように、フレームメモリFM2,フレームメモリFM3の一方においてデータ書き換えがなされたタイミングで読出FM選択スイッチであるSW3が切り換わるので、外部に出力されることになる。つまり、SW2およびSW3の書き込みと読み出しとは、交互に切り換わることになる。
なお、SW1,SW2,SW3は、動作を明確化するために記載したものであり、フレームメモリの書込動作および読出動作を適宜制御するようにすれば、SW1,SW2,SW3を必ずしも設けなくてもよい。
First, as shown in FIGS. 6 and 7, the first photographed image data (hereinafter referred to as image 01) is captured with an addition coefficient K = 0. At this time, SW1, which is a cyclic / output changeover switch, is connected to the SW102 side, so that the image 01 is stored in the frame memory FM1.
Next, the second photographed image data (hereinafter referred to as image 02) is captured with an addition coefficient K = 1/2. As a result, the image 01 read from the frame memory FM1 and the captured image 02 are added and averaged to become (image 01 + image 02) / 2, which is overwritten on the frame memory FM1.
Next, the third photographed image data (hereinafter referred to as image 03) is captured with an addition coefficient K = 2/3. As a result, the images 01 and 02 read from the frame memory FM1 and the captured image 03 are added and averaged to be (image 01 + image 02 + image 03) / 3, which is overwritten on the frame memory FM1. .
Next, the fourth photographed image data (hereinafter referred to as image 04) is captured with an addition coefficient K = 3/4. As a result, the image 01, image 02, and image 03 read from the frame memory FM1 and the captured image 04 are added and averaged to obtain (image 01 + image 02 + image 03 + image 04) / 4. At this time, as shown in FIG. 7, the circuit / output change-over switch SW1 is switched to the SW101 side, and the write FM selection switch SW2 is connected to the SW202 side, so that the averaging is performed (image 01+ Image 02 + image 03 + image 04) / 4 is stored in frame memory FM3.
Hereinafter, similarly, the addition average value of four consecutive photographed image data is alternately stored in the frame memory FM2 and the frame memory FM3.
As shown in FIG. 7, the addition average value of the four photographed image data stored in the frame memory FM2 and the frame memory FM3 in this way is the timing when the data is rewritten in one of the frame memory FM2 and the frame memory FM3. As a result, the read FM selection switch SW3 is switched, so that it is output to the outside. That is, the writing and reading of SW2 and SW3 are switched alternately.
SW1, SW2 and SW3 are described for clarifying the operation. If the writing operation and the reading operation of the frame memory are appropriately controlled, SW1, SW2 and SW3 are not necessarily provided. Also good.

次に、本実施形態の表示画像撮影装置の作用を図1、図3〜図5、図8に基づいて説明する。
図1に示すように、キャリブレーション用カメラ6によってスクリーン1上に投影表示された画像を連続撮影して2枚分の撮影画像データを得る際には、プロジェクタの照明用光源のフリッカー周期およびゆらぎ周期と、キャリブレーション用カメラ6のシャッター時間との関係によって、「所望の平均的な明るさ」からズレた撮影画像となる場合がある。
例えば図8に示すように、プロジェクタの照明用光源のフリッカー周期が1/60秒であり、プロジェクタのゆらぎ周期が1秒である場合にキャリブレーション用カメラ6のシャッター時間を1/60秒よりも短く設定した場合には、フリッカー波形のどのタイミングで撮影するかによって輝度レベルが変化するので、シャッター時間をプロジェクタのフリッカー周期の整数倍にする必要があるが、そのためには、プロジェクタのフリッカー周期およびゆらぎ周期を検出することが要求される。
Next, the operation of the display image photographing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 3 to 5, and 8. FIG.
As shown in FIG. 1, when the image projected and displayed on the screen 1 by the calibration camera 6 is continuously photographed to obtain two photographed image data, the flicker cycle and fluctuation of the illumination light source of the projector are obtained. Depending on the relationship between the period and the shutter time of the calibration camera 6, there may be a captured image deviated from “desired average brightness”.
For example, as shown in FIG. 8, when the flicker cycle of the illumination light source of the projector is 1/60 seconds and the fluctuation cycle of the projector is 1 second, the shutter time of the calibration camera 6 is less than 1/60 seconds. When the setting is short, the luminance level changes depending on the timing at which the flicker waveform is captured, so the shutter time must be an integral multiple of the projector flicker cycle. It is required to detect the fluctuation cycle.

そこで、本実施形態では、図3のフローチャートのステップS1(すなわち図4のフローチャート)を実行することによりプロジェクタのフリッカー周期を検出し、ステップS2でキャリブレーション用カメラ6のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御することによりフリッカーの影響を最少にするとともに、ステップS3で撮影画像の信号レベルが飽和しない適正な信号レベルになるように露出合わせしてからステップS4(すなわち図5のフローチャート)を実行することによりプロジェクタのゆらぎ周期を検出するとともに前記ゆらぎ周期に対応する繰り返し撮影回数を決定した後に、ステップS5で前記フリッカー周期の整数倍のシャッター速度を用いてキャリブレーション用カメラ6によりスクリーン1上に投影表示された画像を前記繰り返し撮影回数だけ繰り返し撮影し、ステップS6で前記繰り返し撮影回数分の撮影画像の平均化処理を行うから、ステップS6においてフリッカー補正およびゆらぎ補正された撮像画像が生成されることになる。したがって、本実施形態の表示画像撮影装置は、プロジェクタのフリッカーに起因する輝度変化およびプロジェクタのゆらぎに起因する輝度変化の双方を補正し得る表示画像撮影装置となり、プロジェクタのフリッカーに起因する輝度変化およびプロジェクタのゆらぎに起因する輝度変化の双方を補正し得る表示画像撮影方法を提供することができる。   Therefore, in the present embodiment, the flicker cycle of the projector is detected by executing step S1 of the flowchart of FIG. 3 (that is, the flowchart of FIG. 4), and the shutter time of the calibration camera 6 is set to the flicker cycle in step S2. By controlling to an integral multiple, the influence of flicker is minimized, and exposure is adjusted so that the signal level of the photographed image does not saturate in step S3, and then step S4 (that is, the flowchart of FIG. 5) is performed. After executing the detection, the fluctuation cycle of the projector is detected and the number of times of repeated shooting corresponding to the fluctuation cycle is determined. Then, in step S5, the calibration camera 6 uses the shutter speed that is an integral multiple of the flicker cycle on the screen 1. Projection table The captured image is repeatedly photographed the number of times of repeated photographing, and the picked-up image is averaged in step S6, so that a picked-up image subjected to flicker correction and fluctuation correction is generated in step S6. Become. Therefore, the display image photographing device of the present embodiment is a display image photographing device capable of correcting both the luminance change caused by the flicker of the projector and the luminance change caused by the fluctuation of the projector, and the luminance change caused by the flicker of the projector It is possible to provide a display image photographing method capable of correcting both luminance changes caused by projector fluctuations.

なお、上記第1実施形態では、撮影画像の信号レベルが飽和しない適正な信号レベルになるようにキャリブレーション用カメラ6のCCD6cへの入射光量を制限する入射光量制御手段として「絞り6cおよび絞り駆動部6iより成る絞り機構」を用いているが、代わりに、図9に示すように、「駆動回路6jと、駆動回路6jにより駆動されるモータ9と、モータ9の回転によってNDフィルタ10a、NDフィルタ10b、NDフィルタ10c、空洞10dの何れか1つをCCD6cの光路上前方に配置されるターレット10とから成るNDフィルタ機構」を用いるようにしてもよい。なお、上記絞り機構および上記NDフィルタ機構を併用するように構成してもよい。   In the first embodiment, the “aperture 6c and aperture drive” is used as the incident light amount control means for limiting the incident light amount to the CCD 6c of the calibration camera 6 so that the signal level of the photographed image does not saturate. However, as shown in FIG. 9, instead of “a driving circuit 6j, a motor 9 driven by the driving circuit 6j, and rotation of the motor 9, the ND filter 10a, ND Any one of the filter 10b, the ND filter 10c, and the cavity 10d may be an “ND filter mechanism including the turret 10 disposed in front of the optical path of the CCD 6c”. The diaphragm mechanism and the ND filter mechanism may be used in combination.

また、上記第1実施形態において、図3のステップS4のゆらぎ周期の検出を複数回行ってゆらぎ周期を複数回検出し、[(ゆらぎ周期最大値−ゆらぎ周期最小値)/ゆらぎ周期最大値]で定義されるゆらぎ偏差を求め、ゆらぎ偏差の逆数に基づいて繰り返し撮影回数を決定し、該繰り返し撮影回数だけ図3のステップS5の本撮影を行うようにすれば、ゆらぎ周期検出値のばらつきを解消して正確にゆらぎ周期を求めることができるようになるので、投影手段であるプロジェクタのゆらぎに起因する輝度変化を正確に補正することができる。具体例を挙げると、ステップS4のゆらぎ周期検出を3回行った場合のゆらぎ周期検出値が0.9秒、0.95秒、1秒である場合、ゆらぎ偏差は、(1−0.9)/1=0.1=10%であるので、その逆数である10回が繰り返し撮影回数になる。   In the first embodiment, the fluctuation cycle is detected a plurality of times in step S4 of FIG. 3 to detect the fluctuation period a plurality of times, and [(fluctuation period maximum value−fluctuation period minimum value) / fluctuation period maximum value]. 3 is obtained, the number of repeated shootings is determined based on the reciprocal of the fluctuation deviation, and the main shooting of step S5 in FIG. Since the fluctuation cycle can be accurately obtained by eliminating the fluctuation, it is possible to accurately correct the luminance change caused by the fluctuation of the projector as the projection means. As a specific example, when the fluctuation cycle detection value when the fluctuation cycle detection in step S4 is performed three times is 0.9 seconds, 0.95 seconds, and 1 second, the fluctuation deviation is (1-0.9). ) /1=0.1=10%, so the reciprocal of 10 times is the number of repeated shooting.

[第2実施形態]
図10は本発明の第2実施形態の表示画像撮影装置に用いるキャリブレーション用カメラ、パーソナルコンピュータおよび輝度センサの詳細構成を示す図である。本実施形態は、上記第1実施形態に対して、「輝度センサ11を追加して輝度センサ11の検出信号をPC5の輝度レベル検出部5aに入力する変更」を加えたものである。なお、上記輝度センサ11としては、CCDやCMOSセンサ等を用いるものとする。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a diagram showing a detailed configuration of a calibration camera, a personal computer, and a luminance sensor used in the display image photographing apparatus according to the second embodiment of the present invention. The present embodiment is obtained by adding “a change in which the luminance sensor 11 is added and the detection signal of the luminance sensor 11 is input to the luminance level detection unit 5a” of the PC 5 to the first embodiment. As the luminance sensor 11, a CCD, CMOS sensor or the like is used.

本実施形態の表示画像撮影装置は、キャリブレーション用カメラ6とは別に、プロジェクタの照明用光源等の輝度を検出することによってプロジェクタの照明用光源のフリッカー周期やゆらぎ周期を検出する輝度センサ11を設けたため、上記第1実施形態と同様の「キャリブレーション用カメラ6の撮影画像データの信号レベル比較によって、プロジェクタの照明用光源のフリッカー周期を検出する図4の処理」および「キャリブレーション用カメラ6の撮影画像データの信号レベル比較によって、プロジェクタの光源や筺体の熱に起因するゆらぎのゆらぎ周期を検出する図5の処理」の一部または全部を省略することができる。よって、輝度センサ11によって検出したプロジェクタの光源のフリッカー周期に起因する輝度変化およびプロジェクタのゆらぎに起因する輝度変化を用いることにより、「プロジェクタの照明用光源のフリッカー周期を検出する図4の処理」および「プロジェクタの光源や筺体の熱に起因するゆらぎのゆらぎ周期を検出する図5の処理」の一部または全部を省略して、キャリブレーション用カメラ6のシャッター速度、露光条件および撮影回数を最適化することができるようになるので、「フリッカー補正およびゆらぎ補正に関する一連の処理に要する時間」を短縮してキャリブレーションを高速化することができる。
また、本実施形態の表示画像撮影装置は、キャリブレーション用カメラ6の撮影とは無関係に、リアルタイムでプロジェクタの照明用光源のフリッカー周期およびゆらぎ周期を検出できるので、本撮影中であってもフリッカー補正およびゆらぎ補正に対応できる、という利点もある。
In addition to the calibration camera 6, the display image photographing apparatus of the present embodiment includes a luminance sensor 11 that detects the flicker period and the fluctuation period of the illumination light source of the projector by detecting the brightness of the illumination light source of the projector. Therefore, as in the first embodiment, “the process of FIG. 4 for detecting the flicker period of the illumination light source of the projector by comparing the signal level of the captured image data of the calibration camera 6” and “the calibration camera 6”. By comparing the signal levels of the captured image data, a part or all of “the process of FIG. 5 for detecting the fluctuation cycle of fluctuation caused by the light source of the projector and the heat of the housing” can be omitted. Therefore, by using the luminance change caused by the flicker cycle of the light source of the projector detected by the luminance sensor 11 and the luminance change caused by the fluctuation of the projector, “the process of FIG. 4 for detecting the flicker cycle of the illumination light source of the projector” And omitting a part or all of “the process of FIG. 5 for detecting the fluctuation cycle of fluctuation caused by the light source of the projector and the heat of the housing”, and optimizing the shutter speed, exposure conditions, and number of photographing of the calibration camera 6 Therefore, it is possible to shorten the “time required for a series of processes relating to flicker correction and fluctuation correction” and to speed up the calibration.
In addition, the display image photographing apparatus of the present embodiment can detect the flicker cycle and the fluctuation cycle of the illumination light source of the projector in real time regardless of the photographing by the calibration camera 6, so that the flicker even during the main photographing. There is also an advantage that correction and fluctuation correction can be supported.

[第3実施形態]
図11は本発明の第3実施形態の表示画像撮影方法の実施に用いる表示画像撮影装置に用いるキャリブレーション用カメラ、パーソナルコンピュータおよびプロジェクタの詳細構成を示す図である。図11では、説明の都合上、複数台のプロジェクタの内の1台のプロジェクタ(プロジェクタ12)のみを記載している。本実施形態は、上記第1実施形態に対して、PC5の内部構成を入れ換える変更を加えたものである。
すなわち、本実施形態のPC5は、第1実施形態のPC5における輝度レベル検出部5aおよび輝度レベル比較部5cを省略し、代わりに温度−ゆらぎ周期テーブル5g、経過時間−ゆらぎ周期テーブル5hおよび撮影条件決定部5iを追加して構成したものである。図11では、説明の都合上、PC5の色フィルタ切換部5f、色フィルタ機構8およびスクリーン1の記載を省略している。なお、本実施形態では温度−ゆらぎ周期テーブル5g、経過時間−ゆらぎ周期テーブル5hの双方を設けているが、何れか一方のみを設けるようにしてもよい。
[Third Embodiment]
FIG. 11 is a diagram showing a detailed configuration of a calibration camera, a personal computer, and a projector used in the display image photographing apparatus used for carrying out the display image photographing method according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 11, for convenience of explanation, only one projector (projector 12) of the plurality of projectors is shown. The present embodiment is obtained by adding a change that replaces the internal configuration of the PC 5 to the first embodiment.
That is, the PC 5 of the present embodiment omits the luminance level detection unit 5a and the luminance level comparison unit 5c in the PC 5 of the first embodiment, and instead uses the temperature-fluctuation cycle table 5g, the elapsed time-fluctuation cycle table 5h, and the shooting conditions. This is configured by adding a determination unit 5i. In FIG. 11, the description of the color filter switching unit 5f, the color filter mechanism 8 and the screen 1 of the PC 5 is omitted for convenience of explanation. In the present embodiment, both the temperature-fluctuation cycle table 5g and the elapsed time-fluctuation cycle table 5h are provided, but only one of them may be provided.

上記温度−ゆらぎ周期テーブル5gは、プロジェクタ12の筺体内の温度に対するプロジェクタ12のゆらぎ周期の特性を予め記憶したものである。プロジェクタ12の筺体内の温度検出部12aによって温度検出を行うCPU12bから「プロジェクタ温度に関する信号」がPC5に入力されると、当該プロジェクタ温度をパラメータとして温度−ゆらぎ周期テーブル5gを参照することにより、当該プロジェクタ温度に対応するプロジェクタ12のゆらぎ周期を求めることができる。
上記経過時間−ゆらぎ周期テーブル5hは、プロジェクタ12の照明光光源であるランプのランプ経過時間(ランプの累積使用時間)に対するプロジェクタ12のゆらぎ周期の特性を予め記憶したものである。プロジェクタ12においてランプ駆動部12cによるランプ(照明光光源)の駆動状態を監視しているCPU12bから「ランプ経過時間(ランプの累積使用時間)に関する信号」がPC5に入力されると、当該ランプ経過時間をパラメータとして経過時間−ゆらぎ周期テーブル5hを参照することにより、当該ランプ経過時間に対応するプロジェクタ12のゆらぎ周期を求めることができる。
The temperature-fluctuation cycle table 5g stores in advance the characteristics of the fluctuation cycle of the projector 12 with respect to the temperature in the housing of the projector 12. When a “signal relating to the projector temperature” is input to the PC 5 from the CPU 12b that detects the temperature by the temperature detection unit 12a in the housing of the projector 12, by referring to the temperature-fluctuation cycle table 5g using the projector temperature as a parameter, The fluctuation cycle of the projector 12 corresponding to the projector temperature can be obtained.
The elapsed time-fluctuation cycle table 5h stores in advance the characteristics of the fluctuation cycle of the projector 12 with respect to the lamp elapsed time (cumulative usage time of the lamp) of the lamp that is the illumination light source of the projector 12. When a “signal relating to lamp elapsed time (cumulative lamp usage time)” is input to the PC 5 from the CPU 12b, which monitors the driving state of the lamp (illumination light source) by the lamp driving unit 12c in the projector 12, the lamp elapsed time. By referring to the elapsed time-fluctuation cycle table 5h using as a parameter, the fluctuation cycle of the projector 12 corresponding to the lamp elapsed time can be obtained.

本実施形態の表示画像撮影装置において実施するフリッカー補正およびゆらぎ補正に関する処理は、図3のフローチャートに示す第1実施形態の処理とほぼ同様であるが、図3のステップS4中の「ゆらぎ周期の検出」の具体的な処理は、上記第1実施形態において用いた図5の「実際の撮影画像データに基づいてゆらぎ周期を検出(決定)する処理」の代わりに、上述した「経過時間データによる経過時間−ゆらぎ周期テーブルの参照、あるいは、温度データによる温度−ゆらぎ周期テーブルに参照に基づいてゆらぎ周期を検出(決定)する処理」を用いている。   The processing related to flicker correction and fluctuation correction performed in the display image photographing apparatus of the present embodiment is substantially the same as the processing of the first embodiment shown in the flowchart of FIG. 3, but the “fluctuation cycle fluctuation” in step S4 of FIG. The specific processing of “detection” is based on the above-mentioned “elapsed time data” instead of the “processing of detecting (determining) the fluctuation cycle based on actual captured image data” in FIG. 5 used in the first embodiment. A process of detecting (determining) the fluctuation period based on the reference to the elapsed time-fluctuation period table or the reference to the temperature-fluctuation period table based on the temperature data is used.

本実施形態の表示画像撮影装置は、プロジェクタ12のランプの経過時間に対するゆらぎ周期の特性を予め記憶した経過時間−ゆらぎ周期テーブル5gおよびプロジェクタ12の温度に対するゆらぎ周期の特性を予め記憶した温度−ゆらぎ周期テーブル5hの少なくとも一方を作成しておき、撮影時に経過時間および前記温度の少なくとも一方をパラメータとして経過時間−ゆらぎ周期テーブル5gおよび温度−ゆらぎ周期テーブル5hを参照することによりゆらぎ周期を求め、該ゆらぎ周期に基づいて繰り返し撮影回数を決定し、フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いてキャリブレーション用カメラ6によりスクリーン1上に投影表示された画像を前記繰り返し撮影回数だけ繰り返し撮影するので、第1実施形態の実測データに基づくゆらぎ周期検出工程を、上記パラメータによる経過時間−ゆらぎ周期テーブル、温度−ゆらぎテーブルの参照に基づくゆらぎ周期検出工程に置き換えることによって、処理の高速化が期待できるようになる。   The display image capturing apparatus according to the present embodiment includes an elapsed time-fluctuation cycle table 5g in which characteristics of a fluctuation cycle with respect to an elapsed time of the lamp of the projector 12 are stored in advance and a temperature-fluctuation in which characteristics of fluctuation cycles with respect to the temperature of the projector 12 are stored in advance. At least one of the period table 5h is created, and the fluctuation period is obtained by referring to the elapsed time-fluctuation period table 5g and the temperature-fluctuation period table 5h using at least one of the elapsed time and the temperature as a parameter at the time of shooting. Since the number of repeated shooting is determined based on the fluctuation cycle, and the image projected and displayed on the screen 1 by the calibration camera 6 using the shutter time that is an integral multiple of the flicker cycle is repeatedly shot for the number of times of the repeated shooting. In the actual measurement data of one embodiment The brute fluctuation cycle detecting step, the time elapsed by the parameters - fluctuation period table, the temperature - by replacing based on reference fluctuation table fluctuation cycle detection step, the processing speed will be able to expect.

[第4実施形態]
図12は本発明の第4実施形態の表示画像撮影方法の実施に用いる表示画像撮影装置に用いるキャリブレーション用カメラ、パーソナルコンピュータおよびプロジェクタの詳細構成を示す図である。図12では、説明の都合上、複数台のプロジェクタの内の1台のプロジェクタ(プロジェクタ12)のみを記載している。本実施形態は、上記第1実施形態に対して、PC5の内部構成を入れ換える変更を加えたものである。
すなわち、本実施形態のPC5は、第1実施形態のPC5に、第3実施形態と同様の温度−ゆらぎ周期テーブル5g、経過時間−ゆらぎ周期テーブル5hおよび撮影条件決定部5iを追加するとともに、選択部5jを追加して構成したものである。図12では、説明の都合上、PC5の色フィルタ切換部5f、色フィルタ機構8およびスクリーン1の記載を省略している。なお、本実施形態では温度−ゆらぎ周期テーブル5g、経過時間−ゆらぎ周期テーブル5hの双方を設けているが、何れか一方のみを設けるようにしてもよい。
[Fourth Embodiment]
FIG. 12 is a diagram showing a detailed configuration of a calibration camera, a personal computer, and a projector used in the display image photographing apparatus used for carrying out the display image photographing method according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 12, for convenience of explanation, only one projector (projector 12) of the plurality of projectors is shown. The present embodiment is obtained by adding a change that replaces the internal configuration of the PC 5 to the first embodiment.
That is, the PC 5 of this embodiment adds a temperature-fluctuation cycle table 5g, an elapsed time-fluctuation cycle table 5h, and an imaging condition determination unit 5i similar to those of the third embodiment to the PC 5 of the first embodiment, and selects them. It is configured by adding a part 5j. In FIG. 12, the description of the color filter switching unit 5f, the color filter mechanism 8 and the screen 1 of the PC 5 is omitted for convenience of explanation. In the present embodiment, both the temperature-fluctuation cycle table 5g and the elapsed time-fluctuation cycle table 5h are provided, but only one of them may be provided.

本実施形態の表示画像撮影装置は、上記第1実施形態の表示画像撮影方法および上記第3実施形態の表示画像撮影方法の双方を行い得るように構成されており、PC5に設けた選択部5jは、第1実施形態の表示画像撮影方法でキャリブレーション用カメラ6によりスクリーン1上に投影表示された画像を複数回撮影した場合の撮影画像のばらつきと、第3実施形態の表示画像撮影方法でキャリブレーション用カメラ6によりスクリーン1上に投影表示された画像を複数回撮影した場合の撮影画像のばらつきとを比較し、ばらつきの少ない方の表示画像撮影方法を選択するように構成されている。
したがって、本実施形態の表示画像撮影装置は、複数回撮影した場合の撮影画像のばらつきを最小にすることができるので、プロジェクタ12のフリッカーに起因する輝度変化およびプロジェクタ12のゆらぎに起因する輝度変化の双方を確実に補正することができるようになる。
The display image photographing device of the present embodiment is configured to be able to perform both the display image photographing method of the first embodiment and the display image photographing method of the third embodiment, and a selection unit 5j provided in the PC 5 Are variations in the captured image when the image projected and displayed on the screen 1 by the calibration camera 6 is captured a plurality of times in the display image capturing method of the first embodiment, and the display image capturing method of the third embodiment. It is configured to compare the variation in the captured image when the image projected and displayed on the screen 1 by the calibration camera 6 is captured a plurality of times, and to select the display image capturing method with the smaller variation.
Therefore, the display image capturing device of the present embodiment can minimize variations in captured images when captured multiple times. Therefore, the brightness change caused by the flicker of the projector 12 and the brightness change caused by the fluctuation of the projector 12 are achieved. Both of these can be corrected reliably.

[第5実施形態]
図13は本発明の第5実施形態の表示画像撮影方法の実施に用いる表示画像撮影装置に用いるキャリブレーション用カメラ、パーソナルコンピュータおよびプロジェクタの詳細構成を示す図である。図12では、説明の都合上、複数台のプロジェクタの内の1台のプロジェクタ(プロジェクタ12)のみを記載している。本実施形態は、上記第1実施形態に対して、PC5の内部構成を入れ換える変更を加えたものである。
すなわち、本実施形態のPC5は、第1実施形態のPC5ににおける撮影回数設定部5eを省略し、代わりにゆらぎ周期検出部5kを追加して構成したものである。図11では、説明の都合上、PC5の色フィルタ切換部5f、色フィルタ機構8およびスクリーン1の記載を省略している。
[Fifth Embodiment]
FIG. 13 is a diagram showing a detailed configuration of a calibration camera, a personal computer, and a projector used in the display image photographing apparatus used for carrying out the display image photographing method according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 12, for convenience of explanation, only one projector (projector 12) of the plurality of projectors is shown. The present embodiment is obtained by adding a change that replaces the internal configuration of the PC 5 to the first embodiment.
That is, the PC 5 of the present embodiment is configured by omitting the number-of-shoots setting unit 5e in the PC 5 of the first embodiment and adding a fluctuation cycle detection unit 5k instead. In FIG. 11, the description of the color filter switching unit 5f, the color filter mechanism 8 and the screen 1 of the PC 5 is omitted for convenience of explanation.

本実施形態の表示画像撮影装置は、上記第1実施形態のように「撮影回数設定部5eが露光制御部5dに対してキャリブレーション用カメラ6による撮影回数を直接指示する」のではなく、「ゆらぎ周期検出部5kが露光制御部5dに対してキャリブレーション用カメラ6による撮影時間としてのゆらぎ周期を指示する」ように構成されている。そのため、プロジェクタ12によってスクリーン1上に投影表示された画像をキャリブレーション用カメラ6によって撮影する際には、プロジェクタ12のフリッカー周期を検出し、キャリブレーション用カメラ6のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御し、ゆらぎ周期検出部5kによってプロジェクタ12の照明光に起因する輝度変化あるいはプロジェクタ12の筐体の熱等に起因する輝度変化であるゆらぎ周期を検出し、前記フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いてキャリブレーション用カメラ6によりスクリーン1上に投影表示された画像を前記ゆらぎ周期の間繰り返し撮影し、前記繰り返し撮影工程によって得られる前記ゆらぎ周期に対応する枚数の撮影画像を平均化することになる。
したがって、本実施形態の表示画像撮影装置は、プロジェクタのフリッカーに起因する輝度変化およびプロジェクタのゆらぎに起因する輝度変化の双方を補正し得る表示画像撮影装置となり、プロジェクタのフリッカーに起因する輝度変化およびプロジェクタのゆらぎに起因する輝度変化の双方を補正し得る表示画像撮影方法を提供することができる。
The display image photographing apparatus of the present embodiment is not “the photographing number setting unit 5e directly instructs the number of photographings by the calibration camera 6 to the exposure control unit 5d” as in the first embodiment. The fluctuation cycle detection unit 5k is configured to instruct the exposure control unit 5d of the fluctuation cycle as the photographing time by the calibration camera 6 ". Therefore, when an image projected and displayed on the screen 1 by the projector 12 is taken by the calibration camera 6, the flicker cycle of the projector 12 is detected, and the shutter time of the calibration camera 6 is an integer of the flicker cycle. The fluctuation period detection unit 5k detects a fluctuation period that is a luminance change caused by illumination light of the projector 12 or a luminance change caused by heat of the housing of the projector 12, and the like, and is an integral multiple of the flicker period. An image projected and displayed on the screen 1 by the calibration camera 6 using the shutter time is repeatedly shot during the fluctuation cycle, and the number of shot images corresponding to the fluctuation cycle obtained by the repeated shooting step is averaged. Will do.
Therefore, the display image photographing device of the present embodiment is a display image photographing device capable of correcting both the luminance change caused by the flicker of the projector and the luminance change caused by the fluctuation of the projector, and the luminance change caused by the flicker of the projector It is possible to provide a display image photographing method capable of correcting both luminance changes caused by projector fluctuations.

なお、上記各実施形態では、スクリーン上に投射される画像が一部オーバーラップしたシームレスマルチディスプレイ装置に本発明のフリッカー対策およびゆらぎ対策を適用した例について説明したが、本発明により実現し得るフリッカー対策およびゆらぎ対策は、「プロジェクタの照明用光源のフリッカーや、プロジェクタの光源や筺体の熱に起因するゆらぎに類似するゆらぎがある、他の光源」によって照明された被写体を撮影して画像データを取得する撮影システムにも適用可能であり、その場合、フリッカーおよびゆらぎの影響が少ない画像が取得できるようになるので有利である。   In each of the above embodiments, the example in which the countermeasure against flicker and the countermeasure against fluctuation of the present invention are applied to the seamless multi-display device in which the images projected on the screen partially overlap has been described. Flicker that can be realized by the present invention. The countermeasure and the fluctuation countermeasure are taken by photographing the subject illuminated by `` flicker of the light source for projector illumination and other light sources with fluctuations similar to the fluctuation caused by the heat of the projector light source and the housing ''. The present invention can also be applied to an image capturing system to be acquired. In this case, it is advantageous because an image with less influence of flicker and fluctuation can be acquired.

本発明の第1実施形態の表示画像撮影方法の実施に用いる表示画像撮影装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the display image imaging device used for implementation of the display image imaging method of 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態の表示画像撮影装置に用いるキャリブレーション用カメラおよびパーソナルコンピュータの詳細構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the camera for a calibration used for the display image imaging device of 1st Embodiment, and a personal computer. 第1実施形態の表示画像撮影装置において実施するフリッカー補正およびゆらぎ補正のための処理の概略を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline of the process for the flicker correction and fluctuation correction which are implemented in the display image photographing device of the first embodiment. 第1実施形態の表示画像撮影装置において実施するフリッカ周期の検出のための処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process for the detection of the flicker period implemented in the display image imaging device of 1st Embodiment. 第1実施形態の表示画像撮影装置において実施するゆらぎ周期の検出のための処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process for the detection of the fluctuation cycle implemented in the display image imaging device of 1st Embodiment. 第1実施形態の表示画像撮影装置における撮影画像データの平均化処理を説明するためのフレームメモリの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the frame memory for demonstrating the averaging process of the picked-up image data in the display image photographing device of 1st Embodiment. 図6のフレームメモリのスイッチの状態推移を示す図である。It is a figure which shows the state transition of the switch of the frame memory of FIG. 第1実施形態の表示画像撮影装置の作用の説明に用いる、フリッカー周期およびゆらぎ周期と信号レベルとの関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between a flicker period and a fluctuation period, and a signal level used for description of an effect | action of the display image imaging device of 1st Embodiment. 第1実施形態の表示画像撮影装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the display image imaging device of 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態の表示画像撮影方法の実施に用いる表示画像撮影装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the display image imaging device used for implementation of the display image imaging method of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の表示画像撮影方法の実施に用いる表示画像撮影装置に用いるキャリブレーション用カメラ、パーソナルコンピュータおよびプロジェクタの詳細構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the camera for a calibration used for the display image imaging device used for implementation of the display image imaging method of 3rd Embodiment of this invention, a personal computer, and a projector. 本発明の第4実施形態の表示画像撮影方法の実施に用いる表示画像撮影装置に用いるキャリブレーション用カメラ、パーソナルコンピュータおよびプロジェクタの詳細構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the camera for a calibration used for the display image imaging device used for implementation of the display image imaging method of 4th Embodiment of this invention, a personal computer, and a projector. 本発明の第5実施形態の表示画像撮影方法の実施に用いる表示画像撮影装置に用いるキャリブレーション用カメラ、パーソナルコンピュータおよびプロジェクタの詳細構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the camera for a calibration used for the display image imaging device used for implementation of the display image imaging method of 5th Embodiment of this invention, a personal computer, and a projector.

符号の説明Explanation of symbols

1 スクリーン
2 オーバーラップ部分
3,3a,3b,3c,3d プロジェクタ
4 画像補正処理部
5 パーソナルコンピュータ(PC)
5a 輝度レベル検出部
5b 補正データ算出記憶部
5c 輝度レベル比較部
5d 露光制御部
5e 撮影回数設定部
5f 色フィルタ切換制御部
5g 経過時間−ゆらぎ周期テーブル
5h 温度−ゆらぎ周期テーブル
5i 撮影条件決定部
5j 選択部
5k ゆらぎ周期検出部
6 キャリブレーション用カメラ
6a レンズ機構
6b 絞り機構
6c CCD
6d S/H・AGC回路
6e A/D変換部
6f カメラ信号処理部
6g 入出力I/F部
6h CCD駆動部
6i 絞り駆動部
6j 駆動回路
8 色フィルタ機構
8a Xフィルタ
8b Yフィルタ
8c Zフィルタ
8d ターレット
8f 空洞
9 モータ
10 ターレット
10a,10b,10c NDフィルタ
10d 空洞
11 輝度センサ
12 プロジェクタ
12a 温度検出部
12b CPU
12c ランプ駆動部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screen 2 Overlapping part 3, 3a, 3b, 3c, 3d Projector 4 Image correction process part 5 Personal computer (PC)
5a Luminance level detection unit 5b Correction data calculation storage unit 5c Luminance level comparison unit 5d Exposure control unit 5e Shooting number setting unit 5f Color filter switching control unit 5g Elapsed time-fluctuation cycle table 5h Temperature-fluctuation cycle table 5i Shooting condition determination unit 5j Selection unit 5k Fluctuation period detection unit 6 Calibration camera 6a Lens mechanism 6b Aperture mechanism 6c CCD
6d S / H / AGC circuit 6e A / D conversion unit 6f Camera signal processing unit 6g Input / output I / F unit 6h CCD drive unit 6i Aperture drive unit 6j Drive circuit 8 Color filter mechanism 8a X filter 8b Y filter 8c Z filter 8d Turret 8f Cavity 9 Motor 10 Turret 10a, 10b, 10c ND filter 10d Cavity 11 Luminance sensor 12 Projector 12a Temperature detection unit 12b CPU
12c Lamp drive unit

Claims (10)

投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影手段によって撮影する表示画像撮影方法であって、
前記投影手段のフリッカー周期を検出するフリッカー周期検出工程と、
前記撮影手段のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御するシャッター時間制御工程と、
前記投影手段の照明光に起因する輝度変化あるいは前記投影手段の筐体の熱等に起因する輝度変化であるゆらぎ周期を検出するゆらぎ周期検出工程と、
前記シャッター時間に基づいて前記ゆらぎ周期に対応する繰り返し撮影回数を決定する撮影回数決定工程と、
前記フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記決定された繰り返し撮影回数だけ繰り返し撮影する繰り返し撮影工程と、
前記繰り返し撮影工程によって得られる前記繰り返し撮影回数分の撮影画像を平均化する撮影画像平均化工程と、
を順次行うことを特徴とする表示画像撮影方法。
A display image photographing method for photographing an image projected and displayed on a display surface by a projecting means by a photographing means,
A flicker cycle detecting step for detecting a flicker cycle of the projection means;
A shutter time control step of controlling the shutter time of the photographing means to an integral multiple of the flicker cycle;
A fluctuation period detecting step of detecting a fluctuation period that is a luminance change caused by illumination light of the projection means or a luminance change caused by heat of a housing of the projection means, and the like;
A number-of-shooting determination step for determining the number of repeated shootings corresponding to the fluctuation cycle based on the shutter time;
A repetitive photographing step of repetitively photographing the image projected and displayed on the display surface by the photographing means using the shutter time that is an integral multiple of the flicker cycle, for the determined repetitive number of times;
A photographed image averaging step of averaging the photographed images for the number of repeated photographing obtained by the repeated photographing step;
A display image photographing method characterized by sequentially performing the steps.
前記フリッカー周期検出工程は、
高速の同一シャッター速度を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を複数回撮影する第1工程と、
前記撮影手段により同一シャッター速度で撮影した複数回分の撮影画像の信号レベルを比較してレベル差を求める第2工程と、
前記同一シャッター速度よりも低速な同一シャッター速度を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記複数回撮影する第3工程と、
前記撮影手段により前記低速な同一シャッター速度で撮影した複数回分の撮影画像の信号レベルを比較してレベル差を求める第4工程と、
前記第2工程における前回のレベル差と前記第4工程における今回のレベル差とを比較する第5工程と、
前記第5工程の比較において前回のレベル差が今回のレベル差以上である間、シャッター速度を徐々に低速側にシフトして前記第3工程〜前記第5工程を繰り返す第6工程と、
前記第5工程の比較において前回のレベル差が今回のレベル差未満になったとき、前回のレベル差に対応するシャッター速度を前記投影手段のフリッカー周期として検出する第7工程と、から成ることを特徴とする請求項1記載の表示画像撮影方法。
The flicker cycle detection step includes
A first step of photographing the image projected and displayed on the display surface by the photographing means a plurality of times using the same high shutter speed;
A second step of obtaining a level difference by comparing signal levels of a plurality of captured images taken at the same shutter speed by the photographing means;
A third step of photographing the image projected and displayed on the display surface by the photographing means using the same shutter speed that is lower than the same shutter speed a plurality of times;
A fourth step of obtaining a level difference by comparing signal levels of a plurality of captured images taken at the same low shutter speed by the photographing means;
A fifth step of comparing the previous level difference in the second step with the current level difference in the fourth step;
A sixth step of repeating the third to fifth steps by gradually shifting the shutter speed to a lower speed while the previous level difference is equal to or greater than the current level difference in the comparison of the fifth step;
A seventh step of detecting a shutter speed corresponding to the previous level difference as a flicker period of the projection means when the previous level difference is less than the current level difference in the comparison of the fifth step. The display image photographing method according to claim 1, wherein:
前記シャッター時間制御工程は、
撮影画像の信号レベルが飽和しない信号レベルになるように前記撮影手段への入射光量を制限する入射光量制御手段の入射光量制限状態と、シャッター時間との組合せにより制御することを特徴とする請求項1記載の表示画像撮影方法。
The shutter time control step includes
The control is performed by a combination of an incident light amount control state of an incident light amount control means for restricting an incident light amount to the photographing means and a shutter time so that a signal level of a photographed image is not saturated. The display image photographing method according to 1.
前記ゆらぎ周期検出工程は、
前記シャッター時間制御工程によりフリッカー周期の整数倍に制御されたシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像をN(N=1,2,・・)回撮影する工程である工程Xおよび工程Yを行う撮影工程と、
前記工程Xによって得られる撮影画像および前記工程Yによって得られる撮影画像をそれぞれ加算平均する加算平均工程と、
前記工程Xの加算平均された撮影画像と前記工程Yの加算平均された撮影画像とのレベルを比較してレベル差を求めるレベル差算出工程と、
撮影回数が(N−1)の場合のレベル差と撮影回数がNの場合のレベル差とを比較するレベル差比較工程と、
前記レベル差比較工程において撮影回数がNの場合のレベル差が撮影回数が(N−1)の場合のレベル差よりも小さい場合は、撮影回数を(N+1)として前記撮影工程〜前記レベル差比較工程を繰り返す再撮影工程と、
前記レベル差比較工程において撮影回数がNの場合のレベル差が撮影回数が(N−1)の場合のレベル差よりも大きくなった場合は、撮影回数を(N−1)に決定する撮影回数決定工程と、から成り、
前記撮影工程におけるシャッター速度と前記撮影回数決定工程により決定された撮影回数との積を前記ゆらぎ周期として検出することを特徴とする請求項1記載の表示画像撮影方法。
The fluctuation cycle detection step includes:
A step of photographing the image projected and displayed on the display surface by the photographing unit N (N = 1, 2,...) Times using the shutter time controlled to be an integral multiple of the flicker cycle by the shutter time control step. A photographing process for performing the process X and the process Y,
An averaging process for averaging each of the captured image obtained by the process X and the captured image obtained by the process Y;
A level difference calculating step of comparing the levels of the averaged captured image of the step X and the averaged captured image of the step Y to obtain a level difference;
A level difference comparison step for comparing a level difference when the number of photographing is (N-1) and a level difference when the number of photographing is N;
If the level difference when the number of times of shooting is N is smaller than the level difference when the number of times of shooting is (N−1) in the level difference comparing step, the number of times of shooting is set as (N + 1) and the level difference comparison is performed. A re-shooting process that repeats the process;
In the level difference comparison step, when the level difference when the number of times of shooting is N is greater than the level difference when the number of times of shooting is (N-1), the number of times of shooting that determines the number of times of shooting as (N-1). A decision process,
The display image photographing method according to claim 1, wherein a product of a shutter speed in the photographing step and a photographing number determined in the photographing number determining step is detected as the fluctuation cycle.
前記ゆらぎ周期検出工程を複数回行って前記ゆらぎ周期を複数回検出し、[(ゆらぎ周期最大値−ゆらぎ周期最小値)/ゆらぎ周期最大値]で定義されるゆらぎ偏差の逆数に基づいて決定した繰り返し撮影回数だけ前記繰り返し撮影工程を行うことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載の表示画像撮影方法。   The fluctuation cycle detection step is performed a plurality of times to detect the fluctuation cycle a plurality of times, and determined based on the reciprocal of the fluctuation deviation defined by [(fluctuation cycle maximum value−fluctuation cycle minimum value) / fluctuation cycle maximum value]. The display image photographing method according to claim 1, wherein the repetitive photographing step is performed by the number of times of repeated photographing. 前記投影手段の照明光光源の経過時間に対するゆらぎ周期の特性を予め記憶した経過時間−ゆらぎ周期テーブルおよび前記投影手段の温度に対するゆらぎ周期の特性を予め記憶した温度−ゆらぎ周期テーブルの少なくとも一方を作成しておき、撮影時に前記経過時間および前記温度の少なくとも一方をパラメータとして前記経過時間−ゆらぎ周期テーブルおよび前記温度−ゆらぎ周期テーブルを参照することによりゆらぎ周期を求めることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載の表示画像撮影方法。   At least one of an elapsed time-fluctuation cycle table in which the characteristics of the fluctuation period with respect to the elapsed time of the illumination light source of the projection unit are stored in advance and a temperature-fluctuation cycle table in which the characteristics of the fluctuation cycle with respect to the temperature of the projection unit are stored in advance are created. The fluctuation period is obtained by referring to the elapsed time-fluctuation period table and the temperature-fluctuation period table using at least one of the elapsed time and the temperature as a parameter at the time of photographing. 5. The display image photographing method according to any one of 4 above. 請求項6記載の表示画像撮影方法で前記表示面上に投影表示された画像を複数回撮影した場合の撮影画像のばらつきと、請求項1〜4の何れか1項記載の表示画像撮影方法で前記表示面上に投影表示された画像を複数回撮影した場合の撮影画像のばらつきとを比較し、ばらつきの少ない方の表示画像撮影方法を選択することを特徴とする請求項6記載の表示画像撮影方法。   The display image photographing method according to any one of claims 1 to 4, and the variation in the photographed image when the image projected and displayed on the display surface is photographed a plurality of times by the display image photographing method according to claim 6. 7. The display image according to claim 6, wherein the display image photographing method having the smaller variation is selected by comparing the variation of the photographed image when the image projected and displayed on the display surface is photographed a plurality of times. Shooting method. 投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影手段によって撮影する表示画像撮影方法であって、
前記投影手段のフリッカー周期を検出するフリッカー周期検出工程と、
前記撮影手段のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御するシャッター時間制御工程と、
ゆらぎ周期検出手段によって前記投影手段の照明光に起因する輝度変化あるいは前記投影手段の筐体の熱等に起因する輝度変化であるゆらぎ周期を検出するゆらぎ周期検出工程と、
前記フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記ゆらぎ周期の間繰り返し撮影する繰り返し撮影工程と、
前記繰り返し撮影工程によって得られる前記ゆらぎ周期に対応する枚数の撮影画像を平均化する撮影画像平均化工程と、
を順次行うことを特徴とする表示画像撮影方法。
A display image photographing method for photographing an image projected and displayed on a display surface by a projecting means by a photographing means,
A flicker cycle detecting step for detecting a flicker cycle of the projection means;
A shutter time control step of controlling the shutter time of the photographing means to an integral multiple of the flicker cycle;
A fluctuation period detecting step of detecting a fluctuation period which is a luminance change caused by illumination light of the projection means or a luminance change caused by heat of the housing of the projection means by the fluctuation period detection means;
A repetitive photographing step of repetitively photographing the image projected and displayed on the display surface by the photographing means using the shutter time that is an integral multiple of the flicker period during the fluctuation period;
A photographed image averaging step of averaging the number of photographed images corresponding to the fluctuation cycle obtained by the repeated photographing step;
A display image photographing method characterized by sequentially performing the steps.
投影手段によって表示面上に投影表示された画像を撮影する表示画像撮影装置であって、
前記表示面上に投影表示された画像を撮影して撮影画像を出力する撮影手段と、
前記投影手段のフリッカー周期を検出するフリッカー周期検出手段と、
前記撮影手段のシャッター時間を前記フリッカー周期の整数倍に制御するシャッター時間制御手段と、
前記投影手段の照明光に起因する輝度変化あるいは前記投影手段の筐体の熱等に起因する輝度変化であるゆらぎ周期を検出するゆらぎ周期検出手段と、
前記シャッター時間に基づいて前記ゆらぎ周期に対応する繰り返し撮影回数を決定する撮影回数決定手段と、
前記フリッカー周期の整数倍のシャッター時間を用いて前記撮影手段により前記表示面上に投影表示された画像を前記決定された繰り返し撮影回数だけ繰り返し撮影する繰り返し撮影手段と、
前記繰り返し撮影手段によって得られる前記繰り返し撮影回数分の撮影画像を平均化する撮影画像平均化手段と、
を具備して成ることを特徴とする表示画像撮影装置。
A display image photographing device for photographing an image projected and displayed on a display surface by a projecting means,
Photographing means for photographing an image projected and displayed on the display surface and outputting a photographed image;
Flicker cycle detection means for detecting the flicker cycle of the projection means;
Shutter time control means for controlling the shutter time of the photographing means to an integral multiple of the flicker cycle;
A fluctuation period detecting means for detecting a fluctuation period that is a luminance change caused by illumination light of the projection means or a luminance change caused by heat of a housing of the projection means, and the like;
A number-of-shooting determination unit that determines the number of repeated shootings corresponding to the fluctuation period based on the shutter time;
Repetitive photographing means for repetitively photographing the image projected and displayed on the display surface by the photographing means using the shutter time that is an integral multiple of the flicker cycle, for the determined repetitive number of times;
Photographic image averaging means for averaging the photographic images for the number of times of repeated photographing obtained by the repeated photographing means;
A display image photographing apparatus comprising:
前記フリッカ周期検出手段および前記ゆらぎ周期検出手段として機能するセンサを別に設けたことを特徴とする請求項9記載の表示画像撮影装置。   The display image photographing apparatus according to claim 9, wherein a sensor functioning as the flicker period detecting unit and the fluctuation period detecting unit is provided separately.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008209900A (en) * 2007-02-02 2008-09-11 Canon Inc Camera system and lens apparatus
JP2011247980A (en) * 2010-05-25 2011-12-08 Mitsubishi Electric Corp Multiple screen display device
CN103412455A (en) * 2013-08-15 2013-11-27 苏州工业园区和合共好企业管理顾问有限公司 Indoor lake-scenic-region projection system
WO2014069103A1 (en) 2012-10-29 2014-05-08 株式会社日立国際電気 Image processing device
JP2017121076A (en) * 2017-03-23 2017-07-06 セイコーエプソン株式会社 Correction control device, correction method, and projector
CN111052726A (en) * 2017-10-12 2020-04-21 深圳市大疆创新科技有限公司 System and method for automatically detecting and correcting brightness variations in an image

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008209900A (en) * 2007-02-02 2008-09-11 Canon Inc Camera system and lens apparatus
JP2011247980A (en) * 2010-05-25 2011-12-08 Mitsubishi Electric Corp Multiple screen display device
WO2014069103A1 (en) 2012-10-29 2014-05-08 株式会社日立国際電気 Image processing device
CN103412455A (en) * 2013-08-15 2013-11-27 苏州工业园区和合共好企业管理顾问有限公司 Indoor lake-scenic-region projection system
JP2017121076A (en) * 2017-03-23 2017-07-06 セイコーエプソン株式会社 Correction control device, correction method, and projector
CN111052726A (en) * 2017-10-12 2020-04-21 深圳市大疆创新科技有限公司 System and method for automatically detecting and correcting brightness variations in an image

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