JP2011188404A - マルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置、マルチプロジェクションシステムにおける画像処理方法及びマルチプロジェクションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】重畳領域の輝度補正を少ない演算量で容易に行うことができるマルチプロジェク
ションシステムにおける画像処理装置を提供する。
【解決手段】複数の部分画像のうちの隣接する部分画像が投写面において重畳領域を有し
た状態で表示されるように部分画像を投写する複数のプロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４を有
するマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置ＰＣ１〜ＰＣ４であって、プ
ロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４が投写する部分画像に対し重畳領域の輝度と非重畳領域の輝
度との差を小さくするような輝度補正パラメータに基づいて輝度補正を行う輝度補正部１
３０と、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４が投写する部分画像が投写面において歪んだ部
分画像として投写されたときに記部分画像の形状補正を行う形状補正部１４０とを有し、
重畳領域の輝度補正を形状補正よりも前の段階で行うように処理順序が設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、マルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置、マルチプロジェク
ションシステムにおける画像処理方法及びマルチプロジェクションシステムに関する。

画像を投写する複数のプロジェクターを含み、各画像をスクリーン上で繋がって表示さ
れるように投写して１つの画像を形成するマルチプロジェクションシステムが知られてい
る。なお、以下の説明では、各プロジェクターから投写される画像を「部分画像」、部分
画像が形成する１つの画像を「全体画像」と称する場合がある。

図９は、横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）にそれぞれ２台ずつ設置された合計４
台のプロジェクターからの部分画像Ｇ１〜Ｇ４をスクリーン上でタイリング投写した場合
を説明する図である。このようなタイリング投写を行う場合、スクリーン上において隣接
する部分画像Ｇ１〜Ｇ４同士の境界を目立ちにくくするために、隣接する部分画像が重畳
領域ｗを有するように投写されるようにし、かつ、当該重畳領域ｗにおける輝度と非重畳
領域の輝度との差が可能な限り小さくなるように重畳領域の輝度補正（エッジブレンディ
ング処理ともいう）を施すことが一般的に行われている。なお、図９においては、エッジ
ブレンディング処理が施されていないため、重畳領域ｗが非重畳領域に比べて輝度が高く
なっており、輝度が高くなっている領域（重畳領域ｗ）を薄い灰色で示している。

図１０は、図９に示すようなタイリング投写を行う場合の部分画像Ｇ１において重畳領
域ｗの輝度補正を施した状態を示す図である。図１０に示すように、部分画像Ｇ１に形成
される重畳領域ｗにおいて当該部分画像Ｇ１のＸ方向の端部及びＹ方向の端部に向かう方
向に輝度を減衰させるようにしている。なお、輝度を減衰させる場合、減衰率を０％から
１００％まで連続的に変化させることが望ましい。これは、輝度が途中で大きく変化する
と、その変化の部分が認識されてしまうからである。図１０においては、部分画像Ｇ１に
ついて説明したが、他の部分画像Ｇ１〜Ｇ４においても同様に輝度調整を行うことによっ
て、それぞれ隣接する部分画像同士の重畳領域ｗを目立ちにくくすることができる。

ところで、このような重畳領域の輝度補正は、マルチプロジェクションシステムを構成
する複数のプロジェクターから投写される部分画像が理想的な矩形を描くことを前提にし
たものである。しかしながら、マルチプロジェクションシステムを構成する複数のプロジ
ェクターの設置位置や個々のプロジェクターのレンズ歪などによって、各プロジェクター
からスクリーンに投写される部分画像は理想的な矩形を描くとは限らない。

図１１は、各プロジェクターから投写される部分画像Ｇ１〜Ｇ４のスクリーン上での形
状の一例を示す図である。なお、ここでは各部分画像Ｇ１〜Ｇ４の元の形状は矩形であっ
て、全体画像も矩形となることが理想であるとする。図１１に示す例においては、スクリ
ーンに投写されたときの部分画像Ｇ１〜Ｇ４は、台形歪を有した部分画像となっており、
全体画像も理想的な矩形とはなっていない。そこで、各プロジェクターから投写される部
分画像Ｇ１〜Ｇ４がスクリーン上において理想的な矩形となるように形状補正する必要が
ある。

図１２は、台形歪を有した画像を画像処理によって形状補正する例を説明する図である
。なお、図１２は図１１に示す４つの部分画像Ｇ１〜Ｇ４のいずれかを取り出したもので
はなく、一般的な台形歪を有する画像（画像Ｇ０とする）を形状補正する場合を例にとっ
て説明するものである。

図１２（ａ）はスクリーン上に投写された台形歪を有する画像Ｇ０であり、このような
台形歪を有する画像Ｇ０においては、当該画像Ｇ０に対応する画像データに対して図１２
（ｂ）に示すような画像処理による形状補正（キーストーン補正）を施すことによって、
スクリーン上では図１２（ｃ）の白抜きで示す矩形の画像Ｇ０として投写される。

したがって、図１１に示すようなタイリング投写を行った場合の各々の部分画像Ｇ１〜
Ｇ４についても同様の形状補正を施すことにより、スクリーン上においては、図１３にお
ける白抜きの領域で示すように、矩形の全体画像を形成することができる。

以上説明したように、タイリング投写を行うマルチプロジェクションシステムにおいて
は、各プロジェクターの設置位置などによっては、各プロジェクターが投写する部分画像
の形状は、必ずしも理想的な形状になるとは限らず、理想的な形状の全体画像が形成され
るとは限らない。このため、理想的な形状の全体画像が形成されるように、各プロジェク
ターが投写する部分画像に対して形状補正を行う必要があり、さらに、重畳領域の輝度調
整を行う必要がある。このように、各プロジェクターから投写される部分画像に対して形
状補正を行うとともに重畳領域の輝度補正を行うマルチプロジェクションシステムは従来
から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された技術（従来技術という）は、複数のプロジェクターから投写さ
れる部分画像が、隣接する部分画像との間に重畳領域を有した状態で曲面スクリーンに投
写されることによって、当該曲面スクリーンで１つの全体画像を形成するものである。

このような全体画像を形成する際に、従来技術においては、重畳領域の輝度と非重畳領
域の輝度との差を可能な限り小さくするような輝度補正を行うための輝度フィルターを作
成して、作成された輝度フィルターにより得られる輝度補正パラメータを当該プロジェク
ターに与えるものである。また、従来技術は、各部分画像の歪が最少となるような形状補
正を行うための形状補正部を有している。

特開２００７−１４８４１６号公報

上記従来技術は、各プロジェクターが投写すべき部分画像に対して形状補正を施した後
に輝度フィルターの生成を行うようにしている。このように、形状補正を施した後に輝度
フィルターの生成を行おうとすると、形状補正が施されたあとにおいては、隣接する部分
画像における重畳領域の特定がソフトウエアにおいては困難なものとなる。このため、輝
度フィルターを生成するための処理は複雑なものとなり、輝度フィルターの生成するため
に多くの演算量が必要となる。これを、図１２に示したような形状補正を施したのちに輝
度補正を行う場合を例にとって図１４により説明する。

図１４は、形状補正後の画像（図１２（ｂ）参照）における重畳領域の輝度補正処理に
ついて説明する図である。図１２（ｂ）に示す形状補正後の画像Ｇ０における重畳領域ｗ
について輝度補正を行う場合には、すべての画素に対して当該画素が輝度補正を行うべき
領域に含まれる画素であるか否かを判定する判定処理と、輝度補正を行うべき画素に対し
てどのような輝度補正パラメータを与えればよいかという処理とが必要となる。これらの
処理は、形状補正の精度が高いほど複雑になるため演算量も甚大なものとなる。

これに対処するために、すべての画素に対応した輝度補正パラメータの取得が可能なＬ
ＵＴ（Look Up Table）を作成しておき、作成されたＬＵＴを参照することによって各画
素の減衰率を取得するといった方法もあるが、ＬＵＴを作成するために多くの時間を要す
るとともに、作成されたＬＵＴを参照する処理も画素数が多い場合には決して容易とはい
えない。

そこで本発明は、重畳領域の輝度補正処理を少ない演算量で容易に行うことができるマ
ルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置、マルチプロジェクションシステム
における画像処理方法及びマルチプロジェクションシステムを提供することを目的とする
。

［１］本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置は、複数のプロ
ジェクターが投写する複数の部分画像のうちの隣接する部分画像が投写面において重畳領
域を有した状態で表示されることによって全体画像を形成するマルチプロジェクションシ
ステムにおける画像処理装置であって、前記重畳領域の輝度と非重畳領域の輝度との差を
小さくするように前記部分画像の輝度を補正する輝度補正部と、前記輝度補正部が前記部
分画像の輝度を補正した後に、前記部分画像が前記投写面において歪みのない状態で表示
されるように前記部分画像の形状を補正する形状補正部とを有することを特徴とする。

このように、本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置は、部分
画像における重畳領域の輝度補正と形状補正とを行う場合、重畳領域の輝度補正を形状補
正よりも前に行うようにしている。すなわち、輝度補正が施された部分画像に対して形状
補正を行うようにしている。これにより、重畳領域の輝度補正を少ない演算量で容易に行
うことができる。これは、形状補正を行う前の部分画像における重畳領域は予め特定する
ことができ、特定された重畳領域に対応する個々の画素に与える輝度補正パラメータを容
易に設定することができるからである。

［２］本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置においては、前
記部分画像は矩形であり、前記輝度補正部は、前記矩形の部分画像の重畳領域における輝
度を補正することが好ましい。

このように、矩形の部分画像における重畳領域の輝度補正を行うことにより、重畳領域
の輝度補正を少ない演算量で容易に行うことができる。

［３］本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置においては、前
記部分画像の色調を補正する色調補正部をさらに有することが好ましい。
これにより、重畳領域の輝度補正だけでなく各プロジェクターが投写する部分画像の色
調補正を行うことができる。

［４］本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置においては、前
記色調補正部は、前記形状補正部が前記部分画像の形状を補正する前に前記部分画像の色
調を補正することが好ましい。

これは、色調補正を重畳領域の輝度補正とともに形状補正よりも前に行うものである。
すなわち、輝度補正と色調補正とが施された部分画像に対して形状補正を行うようにして
いる。これにより、重畳領域の輝度補正だけでなく各プロジェクターが投写する部分画像
の色調補正を行うことができ、それによって、投写面に表示される形状補正後の全体画像
は、重畳領域が目立たず、かつ、色むらの少ない高品質な画像とすることができる。

［５］本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置においては、前
記色調補正部は、前記形状補正部が前記部分画像の形状を補正した後に前記部分画像の色
調を補正することが好ましい。

これは、色調補正を形状補正よりも後に行うものである。すなわち、輝度補正と形状補
正とが施された部分画像に対して色調補正を行うようにしている。これによっても、重畳
領域の輝度補正だけでなく各プロジェクターが投写する部分画像の色調補正を行うことが
でき、投写面に表示される形状補正後の全体画像は、重畳領域が目立たず、かつ、色むら
の少ない高品質な画像とすることができる。

［６］本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置においては、前
記色調補正部は、前記形状補正部が前記部分画像の形状を補正する前、又は前記形状補正
部が前記部分画像の形状を補正した後のどちらで前記部分画像の色調を補正するかを選択
的に切り替えられることが好ましい。

これは、色調補正を前記形状補正よりも前に行うか、形状補正よりも後に行うかを適宜
選択可能としたものであり、このようにすることによって、状況に応じて適切な色調補正
が可能となる。

［７］本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置においては、前
記色調補正部が、前記形状補正部が前記部分画像の形状を補正する前に前記部分画像の色
調を補正する際に用いられる色調補正パラメータは、前記マルチプロジェクションシステ
ムを構成した状態において、各プロジェクターごとに、前記形状補正された部分画像を前
記投写面に投写させて、前記投写面に投写された部分画像を撮像して得られた撮像画像デ
ータに基づいて作成された色調補正パラメータであることが好ましい。

色調補正を形状補正よりも前に行う場合には、このようにして作成された色調補正パラ
メータを用いることにより、適切な色調補正を行うことができる。また、この場合、マル
チプロジェクションシステムを構成する複数のプロジェクターの色調の調整状態が変化し
て、再度、色の状況を測定する必要が生じた場合にも、マルチプロジェクションシステム
を構成した状態で、その時点における撮像画像データに基づいて、新たな色調補正パラメ
ータを作成することができるといった利点がある。

［８］本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置においては、前
記色調補正部が、前記形状補正部が前記部分画像の形状を補正した後に前記部分画像の色
調を補正する際に用いられる色調補正パラメータは、各プロジェクターごとに単体で所定
の画像を投写させて、前記部分画像を撮像して得られた撮像画像データに基づいて作成さ
れた色調補正パラメータであることが好ましい。
形状補正を行った後に色調補正を行う場合には、このようにして作成された色調補正パラ
メータを用いることにより、適切な色調補正を行うことができる。

［９］本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理方法は、複数のプロ
ジェクターが投写する複数の部分画像のうちの隣接する部分画像が投写面において重畳領
域を有した状態で表示されることによって全体画像を形成するマルチプロジェクションシ
ステムにおける画像処理方法であって、前記重畳領域の輝度と非重畳領域の輝度との差を
小さくするように前記部分画像の輝度を補正するステップと、前記部分画像の輝度を補正
した後に、前記部分画像が前記投写面において歪みの無い状態で表示されるように前記部
分画像の形状を補正するステップとを有することを特徴する。

このような各ステップによって輝度補正及び形状補正を行うことにより、前記本発明マ
ルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理方法においても、本発
明のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置の各特徴を有することが好ま
しい。

［１０］本発明のマルチプロジェクションシステムは、複数の部分画像のうちの隣接す
る部分画像が投写面において重畳領域を有した状態で表示されるように前記部分画像をそ
れぞれ投写する複数のプロジェクターを有するマルチプロジェクションシステムであって
、前記重畳領域の輝度と非重畳領域の輝度との差を小さくするように前記部分画像の輝度
を補正する輝度補正部と、前記輝度補正部が前記部分画像の輝度を補正した後に、前記部
分画像が前記投写面において歪みの無い状態で表示されるように前記部分画像の形状を補
正する形状補正部とを有することを特徴する。

本発明のマルチプロジェクションシステムがこのような画像処理装置を有することによ
り、本発明マルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置と同様の効果を得るこ
とができる。なお、本発明のマルチプロジェクションシステムにおいても、本発明のマル
チプロジェクションシステムにおける画像処理装置の各特徴を有することが好ましい。

実施形態１に係るマルチプロジェクションシステム１０の構成を示す図。 図１における画像処理装置ＰＣ１〜ＰＣ４及びプロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４の構成を示す図。 実施形態１に係るマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置の画像処理について説明するフローチャート。 実施形態１に係るマルチプロジェクションシステム１０における輝度補正と形状補正を説明する図。 実際の画像による重畳領域の輝度補正及び形状補正を説明する図。 実施形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０における画像処理装置ＰＣ１〜ＰＣ４及びプロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４の構成を示す図。 実施形態２に係るマルチプロジェクションシステムの画像処理について説明するフローチャート。 実施形態３に係るマルチプロジェクションシステムの画像処理について説明するフローチャート。 横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）にそれぞれ２台ずつ設置された合計４台のプロジェクターからの部分画像Ｇ１〜Ｇ４をスクリーン上でタイリング投写した場合を説明する図。 図９に示すようなタイリング投写を行う場合の部分画像Ｇ１において重畳領域ｗの輝度補正を施した状態を示す図。 各プロジェクターから投写される部分画像Ｇ１〜Ｇ４のスクリーン上での形状の一例を示す図。 台形歪を有した画像を画像処理によって形状補正する例を説明する図。 形状補正後の部分画像Ｇ１〜Ｇ４をスクリーン上に投写することによって形成される大画面画像を示す図である。 形状補正後の部分画像における重畳領域の輝度補正について説明する図。

以下、本発明の実施形態について説明する。
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るマルチプロジェクションシステム１０の構成を示す図である
。実施形態１に係るマルチプロジェクションシステム１０は、横方向（Ｘ方向）及び縦方
向（Ｙ方向）にそれぞれ２台ずつ設置されたプロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４と、画像処理
装置１００とを有している。なお、プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４から投写される部分画
像Ｇ１〜Ｇ４は、スクリーンＳＣＲ上で重畳領域ｗを有するようにタイリング投写されて
１つの全体画像が形成されるものとする。

また、画像処理装置１００はパーソナルコンピューターなどを用いることができ、この
場合、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４に対応して設けられるものとする。なお、各プロ
ジェクターＰＪ１〜ＰＪ４に対応する各々の画像処理装置を画像処理装置ＰＣ１〜ＰＣ４
とする。

図２は、図１における画像処理装置ＰＣ１〜ＰＣ４及びプロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４
の構成を示す図である。各画像処理装置ＰＣ１〜ＰＣ４は各々が同様の構成を有し、また
、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４も各々が同様の構成を有するものであるので、ここで
は、画像処理装置ＰＣ１の構成及びプロジェクターＰＪ１の構成について説明する。また
、図２においては、画像処理装置ＰＣ２〜ＰＣ４及びプロジェクターＰＪ２〜ＰＪ４の各
構成要素の図示は省略されている。

画像処理装置ＰＣ１は、スクリーンＳＣＲで表示される全体画像のうちのプロジェクタ
ーＰＪ１が投写すべき部分画像Ｇ１を切り出して、切り出された部分画像Ｇ１に対応する
部分画像データを生成する部分画像データ生成部１１０と、各種の補正パラメータ（輝度
補正パラメータ及び形状補正パラメータなど）を記憶する補正パラメータ記憶部１２０と
、部分画像データ生成部１１０で生成された各部分画像データに対し、輝度補正パラメー
タに基づいて重畳領域の輝度補正を行う輝度補正部１３０と、輝度補正部１３０によって
輝度補正された部分画像データに対し、形状補正パラメータに基づいて形状補正を行う形
状補正部１４０と、形状補正された部分画像データをプロジェクターＰＪ１に送信する画
像データ送信部１５０とを有している。

なお、重畳領域の輝度補正を行うための輝度補正パラメータは、形状補正を行う前の各
部分画像Ｇ１〜Ｇ４、すなわち、矩形の各部分画像Ｇ１において作成された輝度補正パラ
メータであり、作成された輝度補正パラメータは、補正パラメータ記憶部１２０に記憶さ
せておく。

また、形状補正を行うための形状補正パラメータは、各部分画像Ｇ１〜Ｇ４がスクリー
ンＳＣＲ上において歪んだ部分画像として投写されたときに当該部分画像が理想的な形状
（この場合、矩形）となるように形状補正を行うためのものである。また、形状補正パラ
メータは、図１に示すようなマルチプロジェクションシステム１０を構成したときに、各
プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４が投写する部分画像Ｇ１〜Ｇ４を撮像して得られた撮像画
像データに基づいて各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４に対応する形状補正パラメータを作
成することができる。そして、各プロジェクターごとに作成された形状補正パラメータは
、補正パラメータ記憶部１２０に記憶させておく。

一方、プロジェクターＰＪ１は、画像処理装置ＰＣ１の画像データ送信部１５０から送
信されてきた部分画像データを受信する画像データ受信部２１０と、画像データ受信部２
１０で受信した部分画像データを記憶する画像データ記憶部２２０と、画像データ記憶部
２２０に記憶されている部分画像データに基づいて部分画像Ｇ１をスクリーンＳＣＲ（図
１参照）に投写する画像投写部２３０とを有している。なお、画像投写部２３０は、光源
部、色分離導光光学系、Ｒ（赤）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）用の光変調素子（液晶パネル）
、合成光学系及び投写光学系などにより構成された一般的な光学装置を用いることができ
るので、その構成については図示を省略する。

図３は、実施形態１に係るマルチプロジェクションシステム１０における画像処理装置
の画像処理について説明するフローチャートである。ここでは、画像処理装置ＰＣ１の画
像処理について説明する。図３に示すように、まずは、部分画像データ生成部１１０が部
分画像Ｇ１に対応する部分画像データの生成処理を行う（ステップＳ１）。そして、輝度
補正部１３０が重畳領域の輝度補正が必要か否かを判定する（ステップＳ２）。この場合
、重畳領域の輝度補正が必要であると判定された場合は、輝度補正部１３０が重畳領域の
輝度を補正する（ステップＳ３）。なお、ここで行われる「重畳領域の輝度補正」という
のは、重畳領域の輝度と非重畳領域の輝度との差を可能な限り小さくするように部分画像
の輝度を補正するものである。そして、形状補正部１４０が当該部分画像に対応した形状
補正パラメータに基づいて部分画像の形状を補正する（ステップＳ４）。形状補正部１４
０は、輝度補正部１３０が部分画像の輝度を補正した後に、部分画像が投写面において歪
みのない状態で表示されるように部分画像の形状を補正する。重畳領域の輝度補正と形状
補正とが施された部分画像データを画像データ送信部１５０がプロジェクターＰＪ１に送
信する（ステップＳ５）。

一方、プロジェクター（プロジェクターＰＪ１とする）においては、画像処理装置ＰＣ
１から送信されてきた部分画像Ｇ１に対応する部分画像データ（重畳領域の輝度補正と形
状補正とが施された部分画像データ）を、画像データ受信部２１０で受信したのち、画像
データ記憶部２２０に記憶する。そして、画像投写部２３０は、画像データ記憶部２２０
に記憶されている部分画像データに基づいて部分画像Ｇ１をスクリーンＳＣＲ上に投写す
る。

以上は画像処理装置ＰＣ１及びプロジェクターＰＪ１について説明したが、他の画像処
理装置ＰＣ２〜ＰＣ４及びプロジェクターＰＪ２〜ＰＪ４においても同様の処理がなされ
る。

このように、実施形態１に係るマルチプロジェクションシステム１０においては、画像
処理装置ＰＣ１〜ＰＣ４側において、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４が投写する部分画
像Ｇ１〜Ｇ４に対し輝度補正を行い、その後、輝度補正が施された部分画像Ｇ１〜Ｇ４に
対して形状補正を行うようにしている。

図４は、実施形態１に係るマルチプロジェクションシステム１０における重畳領域の輝
度補正（図３におけるステップＳ３）と形状補正（図３におけるステップＳ４）とを説明
する図である。ここでは、図１における部分画像Ｇ３について説明する。図４（ａ）は全
体画像から切り出された矩形の部分画像Ｇ３であり、この部分画像Ｇ３は、形状補正を行
わない場合には、スクリーン上において、例えば図１２（ａ）に示すような台形歪を有す
る画像となるものとする。

図４（ａ）に示すような矩形の部分画像Ｇ３に対して、重畳領域ｗの輝度補正を施した
結果が図４（ｂ）である。このように、矩形の部分画像Ｇ３に対して重畳領域ｗの輝度補
正を施す場合には、重畳領域の特定は単純であるため、特定された重畳領域に対応する画
素に対して輝度補正パラメータを与えることは容易である。したがって、矩形の部分画像
Ｇ３における重畳領域の輝度補正を少ない演算量で容易に行うことができる。

このようにして矩形の部分画像Ｇ３に対して重畳領域ｗの輝度補正が施されると、輝度
補正が施された矩形の部分画像Ｇ３に対して、図４（ｃ）に示すように、形状補正を施す
。この形状補正は、形状補正パラメータを与えることによって行うことができる。すなわ
ち、部分画像Ｇ３は、スクリーンＳＣＲ上においては、例えば図１２（ａ）に示すような
台形歪を有した部分画像となるので、図４（ｃ）における白抜きで示す逆台形となるよう
な形状補正パラメータを与える。これにより、図４（ａ）に示す輝度補正のなされた重畳
領域ｗも図４（ｄ）に示すように形状補正されたものとなる。

そして、図４（ｄ）に示すような重畳領域の輝度補正及び形状補正とが施された部分画
像Ｇ３がスクリーン上に投写されることによって、図４（ｅ）に示すような重畳領域の輝
度補正が施された矩形の部分画像Ｇ３となる。

図５は、実際の画像による重畳領域の輝度補正及び形状補正を説明する図である。なお
、図５において切り出される部分画像は、全体画像からの切り出し位置が図４における部
分画像Ｇ３とは異なり、図１において、プロジェクターＰＪ１が投写する部分画像Ｇ１（
図１参照）に対応するものであるので、図５においては部分画像Ｇ１として説明する。

図５（ａ）は全体画像からプロジェクターＰＪ１が投写する部分画像Ｇ１の切り出しを
示す図であり、このように切り出された部分画像Ｇ１に対して重畳領域の輝度補正を施し
た結果が図５（ｂ）である。そして、重畳領域の輝度補正が施された部分画像Ｇ１（図５
（ｂ）参照）に対して、形状補正を施した結果が図５（ｃ）である。

この場合の形状補正は、部分画像Ｇ１がスクリーン上で理想的な形状（この場合、矩形
）となるような形状補正パラメータを与えることによって行われるものである。すなわち
、部分画像Ｇ１が、例えば、図１１の部分画像Ｇ１に示すように、スクリーンＳＣＲ上に
おいて逆台形となるような歪を有して表示されるとすれば、それを補正するような形状補
正パラメータを与えるものである。このような形状補正パラメータが与えられることによ
って形状補正された部分画像を図５（ｃ）に示す。このとき、図５（ｂ）に示す輝度補正
後の重畳領域ｗも図５（ｃ）に示すように形状補正されたものとなる。なお、比較のため
に、重畳領域ｗの輝度補正を行わずに、単に形状補正パラメータを与えた場合の部分画像
Ｇ１を図５（ｄ）に示す。

図５においては、プロジェクターＰＪ１が投写する部分画像Ｇ１について説明したが、
他のプロジェクターＰＪ２〜ＰＪ４が投写する部分画像Ｇ２〜Ｇ４についても同様に、図
５（ａ）から図５（ｃ）に示す処理を行う。そして、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４に
おいてそれぞれの部分画像Ｇ１〜Ｇ４をスクリーンＳＣＲに投写することにより、スクリ
ーンＳＣＲ上では、図５（ａ）に示すような全体画像を表示させることができる。

［実施形態２］
実施形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０においては、輝度補正及び形状
補正に加えて色むらを補正する処理（色調補正という）をも行うものである。また、実施
形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０の構成は、図１に示すマルチプロジェ
クションシステム１０と同様であるとする。

図６は、実施形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０における画像処理装置
ＰＣ１〜ＰＣ４及びプロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４の構成を示す図である。図６は図２に
対応するものであり、図６が図２と異なるのは、画像処理装置ＰＣ１〜ＰＣ４において、
色むらを色調補正パラメータに基づいて補正する色調補正部１６０を有する点であり、そ
の他の構成は図２と同じであるので同一構成要素には同一符号が付されている。なお、実
施形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０においては、補正パラメータ記憶部
１２０には、輝度補正パラメータ及び形状補正パラメータに加えて、色調補正を行うため
の色調補正パラメータが記憶されている。

なお、実施形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０において用いられる色調
補正パラメータを第１色調補正パラメータと呼ぶことにする。この第１色調補正パラメー
タは、図１に示すようなマルチプロジェクションシステムを構成した状態において作成さ
れるものである。すなわち、第１色調補正パラメータは、図１に示すようなマルチプロジ
ェクションシステムを構成した状態において、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４ごとに、
形状補正パラメータが与えられることにより形状補正が施された部分画像（例えば、図１
２（ｂ）参照）をスクリーンＳＣＲに投写させて、スクリーンＳＣＲに投写された形状補
正後の部分画像（例えば、図１２（ｃ）参照）を撮像し、その撮像画像データに基づいて
作成されるものである。

このようにして作成された第１色調補正パラメータは補正パラメータ記憶部１２０に記
憶させておく。そして、色調補正部１６０は、補正パラメータ記憶部１２０に記憶されて
いる第１色調補正パラメータを用いて色調補正を行う。

図７は、実施形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０における画像処理につ
いて説明するフローチャートである。図７は図３に対応するものであり、図７が図３と異
なるのは、形状補正の前階に、輝度補正に加えて色調補正を行う点である。

すなわち、図７に示すように、まずは、部分画像データ生成部１１０が部分画像データ
生成を行う（ステップＳ１１）。そして、色調補正部１６０が第１色調補正パラメータに
基づいて色調補正を行う（ステップＳ１２）。続いて、重畳領域の輝度補正が必要か否か
を判定する（ステップＳ１３）。重畳領域の輝度補正が必要であると判定された場合は、
輝度補正部１３０が重畳領域の輝度を補正する（ステップＳ１４）。このようにして、色
調補正及び重畳領域の輝度補正が施された部分画像データに対し、形状補正部１４０が形
状補正パラメータに基づいて形状補正を行う（ステップＳ１５）。そして、色調補正、重
畳領域の輝度補正及び形状補正が施された部分画像データを画像データ送信部１５０がプ
ロジェクターＰＪ１に送信する（ステップＳ１６）。

なお、色調補正及び輝度補正の順序は、形状補正の前であれば入れ替えてもよい。すな
わち、輝度補正（ステップＳ１４）の後で色調補正（ステップＳ１２）を行うようにして
もよい。

実施形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０においては、実施形態１に係る
マルチプロジェクションシステム１０と同様、形状補正を行う前の矩形の部分画像に対し
て重畳領域の輝度補正を行うようにしているので、重畳領域の輝度補正を少ない演算量で
容易に行うことができる。また、実施形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０
においては、重畳領域の輝度補正に加えて色調補正をも行うようにしているので、スクリ
ーンＳＣＲ上に表示される画像を色むらの少ない高品質な画像とすることができる。

なお、第１色調補正パラメータは、前述したように、図１に示すようなマルチプロジェ
クションシステムを構成した状態で、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４ごとに、スクリー
ンＳＣＲ上に形状補正後の部分画像（白画像とその周辺の黒画像とからなる部分画像）を
投写させて、その形状補正後の部分画像を撮像して得られた撮像画像データに基づいて作
成されるものであるため、例えば、マルチプロジェクションシステム２０を構成するプロ
ジェクターＰＪ１〜ＰＪ４の色調の調整状態が変化して、再度、色の状況を測定する必要
が生じた場合にも、図１に示すようなマルチプロジェクションシステムを構成した状態で
、その時点における撮像画像データに基づいて、新たな第１色調補正パラメータを作成す
ることができるといった利点がある。

［実施形態３］
実施形態３に係るマルチプロジェクションシステム３０は、実施形態２に係るマルチプ
ロジェクションシステム２０と同様、重畳領域の輝度補正及び形状補に加えて色調補正を
も行うものであるが、実施形態３に係るマルチプロジェクションシステム３０においては
、色調補正を形状補正の後に行うようにしている点が実施形態２に係るマルチプロジェク
ションシステム２０と異なる。

実施形態３に係るマルチプロジェクションシステム３０の画像処理装置ＰＣ１〜ＰＣ４
及びプロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４の構成は、図６に示す実施形態２に係るマルチプロジ
ェクションシステム２０と同様である。また、マルチプロジェクションシステム３０の構
成は図１に示すマルチプロジェクションシステム１０と同様である。

また、実施形態３に係るマルチプロジェクションシステム３０においても、実施形態２
と同様、補正パラメータ記憶部１２０には、輝度補正パラメータ及び形状補正パラメータ
に加えて、色調補正を行うための色調補正パラメータが記憶されている。実施形態３に係
るマルチプロジェクションシステム３０において用いられる色調補正パラメータを第２色
調補正パラメータと呼ぶことにする。

図８は、実施形態３に係るマルチプロジェクションシステムに３０における画像処理に
ついて説明するフローチャートである。図８は図７に対応するものであり、図８が図７と
異なるのは、色調補正が形状補正の後に行われる点である。すなわち、図８に示すように
、まずは、部分画像データ生成部１１０が部分画像データ生成処理を行う（ステップＳ２
１）。そして、重畳領域の輝度補正が必要か否かを判定する（ステップＳ２２）。重畳領
域の輝度補正が必要であると判定された場合は、輝度補正部１３０が重畳領域の輝度を補
正する（ステップＳ２３）。

続いて、重畳領域の輝度補正が施された部分画像に対し、形状補正部１４０が当該部分
画像に対応した形状補正パラメータに基づいて形状補正を行う（ステップＳ２４）。この
ようにして、重畳領域の輝度補正と形状補正とが施された部分画像に対し、色調補正部１
６０が第２色調補正パラメータに基づいて色調補正を行い（ステップＳ２５）、重畳領域
の輝度補正、形状補正及び色調補正が施された部分画像データをプロジェクターＰＪ１に
送信する（ステップＳ２６）。

なお、第２色調補正パラメータは、個々のプロジェクターごとに予め作成されるもので
ある。すなわち、第２色調補正パラメータは、図１に示すようなマルチプロジェクション
システム１０を構成する前階に、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４を単体でスクリーンＳ
ＣＲに例えば白画像を投写させて、その白画像を撮像して得られた撮像画像データに基づ
いて作成されるものである。このようにして作成された第２色調補正パラメータは補正パ
ラメータ記憶部１２０に記憶させておく。そして、色調補正部１６０は、補正パラメータ
記憶部１２０に記憶されている第２色調補正パラメータを用いて、図８に示すように形状
補正後の部分画像に対して色調補正を行う。

実施形態３に係るマルチプロジェクションシステム３０においても、実施形態１に係る
マルチプロジェクションシステム１０及び実施形態２に係るマルチプロジェクションシス
テム２０と同様、形状補正を行う前の矩形の部分画像に対して重畳領域の輝度補正を行う
ようにしているので、重畳領域の輝度補正を少ない演算量で容易に行うことができる。ま
た、実施形態３に係るマルチプロジェクションシステム３０においては、形状補正の終了
した部分画像に対して色調補正を行うようにしているので、形状補正後の部分画像におい
て適切な色むら補正を行うことができる。

［実施形態４］
実施形態４に係るマルチプロジェクションシステム４０は、実施形態２に係るマルチプ
ロジェクションシステム２０における画像処理（図７参照）及び実施形態３に係るマルチ
プロジェクションシステム３０における画像処理（図８参照）を選択的に用いることがで
きるようにしたものである。

すなわち、実施形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０における画像処理は
、色調補正を形状補正よりも前で行うように色調補正及び形状補正の処理順序が設定され
ており、実施形態３に係るマルチプロジェクションシステム３０における画像処理は、色
調補正を形状補正よりも後で行うように色調補正及び形状補正の処理順序が設定されてい
る。これに対し、実施形態４に係るマルチプロジェクションシステム４０においては、こ
れらを選択的に切り替えられることとしている。

なお、実施形態４に係るマルチプロジェクションシステム４０における画像処理装置１
００及びプロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４の構成は、図２と同様であり、また、マルチプロ
ジェクションシステム４０の構成も図１に示すマルチプロジェクションシステム１０と同
様である。

このように、実施形態４に係るマルチプロジェクションシステム４０は、色調補正を形
状補正よりも前に行うような処理順序（第１処理順序という）及び色調補正を形状補正よ
りも後に行うような処理順序（第２処理順序という）を選択的に適用可能とすることによ
り、例えば、図１に示すマルチプロジェクションシステム１０を構成するプロジェクター
ＰＪ１〜ＰＪ４のいずれかに故障などの異常が発生して、他のプロジェクターに交換する
必要が生じた場合において対処が容易となる。

例えば、第１処理順序によって色調補正、重畳領域の輝度補正及び形状補正を行うよう
に構成されたマルチプロジェクションシステム（実施形態２に係るマルチプロジェクショ
ンシステム２０）において、例えばプロジェクターＰＪ１が故障して、故障したプロジェ
クターＰＪ１（故障プロジェクターＰＪ１という）を他のプロジェクター（代替プロジェ
クターＰＪ１’という）に取り換える必要が生じた場合には、故障プロジェクターＰＪ１
に替えて代替プロジェクターＰＪ１’を新たに組み込んだ状態で代替プロジェクターＰＪ
１’の色調補正パラメータを求めるといった操作を行う必要がある。

このとき、即座にプロジェクターの交換を行うことが要求されるような状況下において
は、実施形態２に係るマルチプロジェクションシステム２０で用いられる第１色調補正パ
ラメータの作成処理を行うことは時間的に困難な場合もある。

すなわち、第１色調補正パラメータは、図１に示すようなマルチプロジェクションシス
テム１０を構成した状態において、各プロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４ごとに、形状補正後
の部分画像をスクリーンＳＣＲ上に投写させて、スクリーンＳＣＲ上に投写された形状補
正後の部分画像を撮像して得られた撮像画像データに基づいて作成されるものであるため
、代替プロジェクターの第１色調補正パラメータを即座に作成することは困難である。

そこで、このような場合、第２処理順序を適用可能としておくことによって、素早い対
応が可能となる。すなわち、第２処理順序で用いられる第２色調補正パラメータは、個々
のプロジェクター単独で予め作成しておくことができるものであるため、代替プロジェク
ターＰＪ１’において作成されている第２色調補正パラメータを新たに補正パラメータ記
憶部１２０に記憶させることにより、当該代替プロジェクターＰＪ１’については、第２
処理順序（図８参照）による画像処理を行うことができる。このようにすることによって
、マルチプロジェクションシステム１０を構成するプロジェクターＰＪ１〜ＰＪ４のいず
れかが故障して交換の必要が生じた場合などの異常発生時に応急処置的な対処が可能とな
る。

なお、本発明は上記各実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記（１）及び（２）に示すような
変形実施も可能である。

（１）上記各実施形態において、マルチプロジェクションシステムを構成する各プロジ
ェクターＰＪ１〜ＰＪ４にそれぞれ対応して画像処理装置ＰＣ１〜ＰＣ４を設けた場合を
例示したが、１台の画像処理装置（パーソナルコンピュータ）で、複数のプロジェクター
が投写する部分画像データの生成、重畳領域の輝度補正、色調補正及び形状補正が可能な
機能を有し、かつ、これらの処理をした部分画像データをそれぞれ対応するプロジェクタ
ーに送信可能な機能を有していれば、プロジェクターにそれぞれ対応して画像処理装置Ｐ
Ｃ１〜ＰＣ４を設ける必要はない。

（２）上記各実施形態においては、４台のプロジェクターでマルチプロジェクションシ
ステムを構成する場合を例示したが、プロジェクターの数は４台に限られるものではない
。

１０，２０，３０，４０・・・マルチプロジェクションシステム、１１０・・・部分画
像データ生成部、１２０・・・補正パラメータ記憶部、１３０・・・輝度補正部、１４０
・・・形状補正部、１５０・・・画像データ送信部、１６０・・・色調補正部、２１０・
・・画像データ受信部、２２０・・・画像データ記憶部、２３０・・・画像投写部、Ｇ１
〜Ｇ４・・・部分画像、ＰＣ１〜ＰＣ４・・・画像処理装置、ＰＪ１〜ＰＪ４・・・プロ
ジェクター、ＳＣＲ・・・スクリーン、ｗ・・・重畳領域

Claims (10)

1. 複数のプロジェクターが投写する複数の部分画像のうちの隣接する部分画像が投写面に
   おいて重畳領域を有した状態で表示されることによって全体画像を形成するマルチプロジ
   ェクションシステムにおける画像処理装置であって、
   前記重畳領域の輝度と非重畳領域の輝度との差を小さくするように前記部分画像の輝度
   を補正する輝度補正部と、
   前記輝度補正部が前記部分画像の輝度を補正した後に、前記部分画像が前記投写面にお
   いて歪みのない状態で表示されるように前記部分画像の形状を補正する形状補正部と、
   を有することを特徴とするマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置。
2. 請求項１に記載のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置において、
   前記部分画像は矩形であり、
   前記輝度補正部は、前記矩形の部分画像の重畳領域における輝度を補正することを特徴
   とするマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置。
3. 請求項１又は２に記載のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置におい
   て、
   前記部分画像の色調を補正する色調補正部をさらに有することを特徴とするマルチプロ
   ジェクションシステムにおける画像処理装置。
4. 請求項３に記載のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置において、
   前記色調補正部は、前記形状補正部が前記部分画像の形状を補正する前に前記部分画像
   の色調を補正することを特徴するマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置
   。
5. 請求項３に記載のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置において、
   前記色調補正部は、前記形状補正部が前記部分画像の形状を補正した後に前記部分画像
   の色調を補正することを特徴するマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置
   。
6. 請求項３に記載のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置において、
   前記色調補正部は、前記形状補正部が前記部分画像の形状を補正する前、又は前記形状
   補正部が前記部分画像の形状を補正した後のどちらで前記部分画像の色調を補正するかを
   選択的に切り替えられることを特徴するマルチプロジェクションシステムにおける画像処
   理装置。
7. 請求項４又は６に記載のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置におい
   て、
   前記色調補正部が、前記形状補正部が前記部分画像の形状を補正する前に前記部分画像
   の色調を補正する際に用いられる色調補正パラメータは、
   前記マルチプロジェクションシステムを構成した状態において、各プロジェクターごと
   に、前記形状補正された部分画像を前記投写面に投写させて、前記投写面に投写された部
   分画像を撮像して得られた撮像画像データに基づいて作成された色調補正パラメータであ
   ることを特徴とするマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置。
8. 請求項５又は６に記載のマルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置におい
   て、
   前記色調補正部が、前記形状補正部が前記部分画像の形状を補正した後に前記部分画像
   の色調を補正する際の色調補正パラメータは、
   各プロジェクターごとに単体で所定の画像を投写させて、前記部分画像を撮像して得ら
   れた撮像画像データに基づいて作成された色調補正パラメータであることを特徴とするマ
   ルチプロジェクションシステムにおける画像処理装置。
9. 複数のプロジェクターが投写する複数の部分画像のうちの隣接する部分画像が投写面に
   おいて重畳領域を有した状態で表示されることによって全体画像を形成するマルチプロジ
   ェクションシステムにおける画像処理方法であって、
   前記重畳領域の輝度と非重畳領域の輝度との差を小さくするように前記部分画像の輝度
   を補正するステップと、
   前記部分画像の輝度を補正した後に、前記部分画像が前記投写面において歪みの無い状
   態で表示されるように前記部分画像の形状を補正するステップと、
   を有することを特徴するマルチプロジェクションシステムにおける画像処理方法。
10. 複数の部分画像のうちの隣接する部分画像が投写面において重畳領域を有した状態で表
    示されるように前記部分画像をそれぞれ投写する複数のプロジェクターを有するマルチプ
    ロジェクションシステムであって、
    前記重畳領域の輝度と非重畳領域の輝度との差を小さくするように前記部分画像の輝度
    を補正する輝度補正部と、
    前記輝度補正部が前記部分画像の輝度を補正した後に、前記部分画像が前記投写面にお
    いて歪みの無い状態で表示されるように前記部分画像の形状を補正する形状補正部と、
    を有することを特徴するマルチプロジェクションシステム。