JP2013232928A - 投射面条件を考慮する映像投射装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は投射面条件を考慮する映像投射装置および方法に関するものであって、色がある投射面に映像を投射した時、投射面の色によって、映像歪曲される現象を抑制する投射面条件を考慮する映像投射装置および方法に関するものである。
【解決手段】 本発明の実施形態による投射面条件を考慮する映像投射装置は、基準投射面に白色光源、黒色光源および有色光源を投射した時、獲得した基準投射特性情報を保存する機器特性保存部と、入力映像に上記基準投射特性情報を反映し、上記入力映像を処理映像に変換する第１映像変換部と、対象投射面に白色光源および黒色光源を投射し、対象投射特性情報を獲得する映像特性獲得部と、上記処理映像に上記対象投射特性情報を反映し、上記処理映像を向上映像に変換する映像向上部、および上記向上映像に上記基準投射特性情報および上記対象投射特性情報を反映し、上記向上映像を出力映像に変換する第２映像変換部を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、映像投射装置および方法に関するものであり、特に、投射面条件を考慮する映像投射装置および方法に関するものである。

一般的に、既存のプロジェクタの場合プロジェクタを事務室、会議室、または家庭の中の一定の位置に設置し、あらかじめ準備されたプロジェクタ専用スクリーンに映像を投射した。

しかし、今日ではマイクロ技術の発達により、プロジェクタのサイズが小さくなり、光変調器（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）あるいはマイクロ ミラー（Ｍｉｃｒｏ Ｍｉｒｒｏｒ）のような技術を適用し、携帯電話やノートパソコンに設置する携帯型に具現され始めた。

しかし、このような小型プロジェクタを携帯することにより生じる得る問題は綺麗な投射面を確保することが容易でないということである。

したがって、望む場所で投射面を気にせず、プロジェクタを使用するためには投射面の条件を考慮するプロジェクタが必要であり、現在その必要性が日増しに大きくなる傾向である。

特許文献１は携帯用端末機やノートブックなどによって投影画像を表示する時に画像が投影となるスクリーンの壁が白色ではなく他の色を帯びる場合、スクリーンに投影した画像の反射画像を生成し、反射画像と生成画像のデータを比較し、補正をする装置を開示しているが、これは、投影画像の比較時、ＲＧＢデータを色座標データに変換し、比較する特徴を有している。

しかし、開示された発明はスクリーンに対する正確な情報なく、スクリーンに投影した画像の反射画像を生成画像と比較し、画像補正を遂行するため、スクリーンの特性を考慮した効率的な補正が遂行できない。

したがって、スクリーンに対する正確な特性を反映し、映像補正を遂行することができる発明の登場が要求される。
日本公開特許第２００４−２２９２９０号公報

本発明は、色がある投射面に対する情報を獲得して分析し、投射面の色によって発生する投射された映像の歪曲を抑制することをその目的とする。

本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されていないまた他の目的は次の記載から当業者に明確に理解され得るのであろう。

上記目的を達成するため、本発明による投射面条件を考慮された映像投射装置は、基準投射面に白色光源、黒色光源および有色光源を投射した時、獲得した基準投射特性情報を保存する機器特性保存部と、入力映像に上記基準投射特性情報を反映し、上記入力映像を処理映像に変換する第１映像変換部と、対象投射面に白色光源および黒色光源を投射し、対象投射特性情報を獲得する映像特性獲得部；上記処理映像に上記対象投射特性情報を反映し、上記処理映像を向上映像に変換する映像向上部、および上記向上映像に上記基準投射特性情報および上記対象投射特性情報を反映し、上記向上映像を出力映像に変換する第２映像変換部を含む。

上記目的を達成するため、本発明による投射面条件を考慮された映像投射方法は、基準投射面に白色光源、黒色光源、および有色光源を投射した時、獲得した基準投射特性情報を入力映像に反映し、上記入力映像を処理映像に変換する段階と、対象投射面に白色光源および黒色光源を投射し、対象投射特性情報を獲得する段階と、上記処理映像に上記対象投射特性情報を反映し、上記処理映像を向上映像に変換する段階、および上記向上映像に上記基準投射特性情報および上記対象投射特性情報を反映し、上記向上映像を出力映像に変換する段階を含む。

上術したように、本発明の実施形態による投射面条件を考慮する映像投射装置および方法によると、色がある投射面に対する情報を獲得し、分析し、投射面の色によって、発生する投射された映像の歪曲を抑制する長所がある。

以下、添付された図面を参照し、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明することとする。
図１は、本発明の一実施形態による投射面条件を考慮する映像投射装置を示したブロック図であって、このような本発明の投射面条件を考慮する映像投射装置は、機器特性保存部１１０、第１映像変換部１２０、映像特性獲得部１３０、映像向上部１４０および第２映像変換部１５０を含む。

機器特性保存部１１０は、基準投射面に白色光源、黒色光源および有色光源を投射した時、獲得した基準投射特性情報を保存する役割をする。
ここで、基準投射特性情報は、

の基準白色点（ｗｈｉｔｅ ｐｏｉｎｔ）平準化座標情報、

の基準黒色光座標情報、

の基準色相行列情報、

の機器色特性行列情報および

の基準輝度情報中少なくともいずれか一つであり得る。

また、

は、基準投射面に白色光が投射された時の平準化された白色点座標値、

は、基準投射面に黒色光が投射された時、測定値のＸＹＺ色空間座標値、

は、基準投射面に様々な強度を有する赤色光、青色光、緑色光を交代に投射した時、赤色光の最大ＸＹＺ色空間座標値、青色光の最大ＸＹＺ色空間座標値および緑色光の最大ＸＹＺ色空間座標値行列、

は、側色を遂行し獲得し、機器に依存的な色特性行列、

は、基準投射面に白色光を投射した時、獲得した輝度値であり得る。

また、基準色相行列情報は、全ての原色に対し、強度が異なる様々な映像を反映した多数の原色値を獲得した後、獲得された多数の原色値を補間したトーンカーブ（ｔｏｎｅ ｃｕｒｖｅ）を生成し、生成されたトーンカーブで最大値を有する原色のＸＹＺ座標値をその構成要素に含むこともあり得る。

第１映像変換部１２０は、入力映像の入力を受け、機器特性保存部１１０から基準投射特性情報の入力を受け、入力された基準投射特性情報を反映し、入力映像を処理映像に変換する役割をする。

ここで、第１映像変換部１２０の詳しい役割は、下記の図２の説明で詳述することとする。
映像特性獲得部１３０は、対象投射面に白色光源および黒色光源を投射し、対象投射特性情報を獲得する役割をする。

ここで、対象投射特性情報は、

の対象白色点平準化座標情報、

の対象白色光標準色空間座標情報、

の対象黒色光標準色空間座標情報および

の対象輝度情報中少なくともいずれか一つであり得る。また、

は、対象投射面に白色光を投射し、獲得する白色点の座標値の平準化値、

は、対象投射面に白色光を投射し、獲得する標準色空間座標値、

は、対象投射面に黒色光を投射し、獲得する標準色空間座標値、

は、対象投射面に白色光を投射し、獲得した輝度情報であり得る。

ここで、映像特性獲得部１３０は、投射映像発生部（図示されていないこと）および投射映像感知部（図示されていないこと）を含むことができるが、投射映像発生部は、投射面の条件を考慮する映像投射装置になり得、別途の信号映像発生装置となり得る。

映像向上部１４０は、映像特性獲得部１３０から対象投射特性情報の入力を受け、第１映像変換部１１０から処理映像の入力を受け、入力された対象投射特性情報を反映し、処理映像を向上映像に変換する役割をする。

ここで、映像向上部１４０の詳しい役割は、下記の図３の説明で詳述することとする。
第２映像変換部１５０は、映像向上部１４０から向上映像の入力を受け、機器特性保存部から基準投射特性情報の入力を受け、映像特性獲得部１３０から対象投射特性情報の入力を受け、入力された基準投射特性情報および対象投射特性情報を反映し、向上映像を出力映像に変換する役割をする。

ここで、第２映像変換部１５０の詳しい役割は、下記の図４の説明で上述することとする。
図２は、図１に図示された第１映像変換部を示したブロック図であって、このような本発明の投射面条件を考慮する映像投射装置は、標準色空間変換部２１０および処理色空間変換部２２０を含み得る。

標準色空間変換部２１０は、入力映像の入力を受け、機器特性保存部１１０から基準投射特性情報の入力を受け、入力された基準投射特性情報を反映し、入力映像を標準映像に変換する役割をする。

ここで、色空間変換部２１０は、入力映像の入力を受け、機器特性保存部１１０から基準黒色光座標情報および基準色相行列情報の入力を受け、入力された基準黒色光座標情報および基準色相行列情報を

に代入し、入力映像を標準映像に変換することができる。

ここで、

は、標準映像のＸＹＺ色空間座標値、

は、入力映像のＲＧＢ色空間座標値であり得る。

処理色空間変換部２２０は、標準色空間変換部２１０から標準映像の入力を受け、入力された標準映像を処理映像に変換する役割をする。

図３は、図１に図示された映像向上部を示したブロック図であって、このような本発明の投射面条件を考慮する映像投射装置は、視感色距離算出部３１０、色相修正部３２０、輝度比算出部３３０、輝度比修正部３４０および明るさ修正部３５０を含む。

視感色距離算出部３１０は、機器特性保存部１１０から基準投射特性情報の入力を受け、映像特性獲得部１３０から対象投射特性情報の入力を受け、所定の色距離利得の入力を受け、入力された基準投射特性情報、対象投射特性情報および色距離利得を反映し、視感色距離を算出する役割をする。

また、色距離算出部３１０は、機器特性保存部１１０から基準白色点平準化座標情報の入力を受け、映像特性獲得部１３０から対象白色点平準化座標情報の入力を受け、所定の色距離利得の入力を受け、入力された基準白色点平準化座標情報、対象白色点平準化座標情報および色距離利得を

と表現される視感色距離を算出することができる。

ここで、所定の色距離利得は、０より大きいか同じであり、１より小さいか同じである実数であって、当業者が過度な実験を遂行せず、導出することができるユーザ視感認知基盤利得であり得る。
色相修正部３２０は、視感色距離算出部３１０から視感色距離の入力を受け、第１映像変換部１２０から処理映像の入力を受け、入力された視感色距離を反映し、処理映像を色相修正映像に変換する役割をする。

輝度比算出部３３０は、機器特性保存部１１０から基準投射特性情報の入力を受け、映像特性獲得部１３０から対象投射特性情報の入力を受け、入力された基準投射特性情報および対象投射特性情報を反映し、輝度比を算出する役割をする。

ここで、輝度比算出部３３０は、機器特性保存部１１０から基準輝度情報の入力を受け、映像特性獲得部１３０から対象輝度情報の入力を受け、入力された基準輝度情報および対象輝度情報の比を算出し、輝度比を生成することができる。

輝度比修正部３４０は、輝度比算出部３３０から輝度比の入力を受け、ユーザによって入力されたユーザ選好の明るさ利得および選定された明るさ利得中少なくともいずれか一つの明るさ利得の入力を受け、入力された明るさ利得を反映し、輝度比を修正輝度比に変換する役割をする。

ここで、輝度比修正部３４０は、輝度比算出部３３０から輝度比の入力を受け、ユーザによって入力されたユーザ選好の明るさ利得および選定された明るさ利得中少なくともいずれか一つの明るさ利得

の入力を受け、入力された明るさ利得および輝度比を

と表現される修正輝度比に変換することができる。

また、選好の明るさ利得は、各段階を手動で調節するか、特定映像コンテンツに合うプロファイルであり得、選定された明るさ利得は、工場で予め定めた値であり得るが、これに限らない。
明るさ修正部３５０は、輝度比修正部３４０から修正輝度比の入力を受け、色相修正部３２０から色相修正映像の入力を受け、修正輝度比を反映し、色相修正映像を向上映像に変換する役割をする。

ここで、明るさ修正部３５０は、輝度比修正部３４０から修正輝度比の入力を受け、色相修正部３２０から輝度成分が

の色相修正映像の入力を受け、入力された修正輝度比を反映し、色相修正映像を輝度成分が

の向上映像に変換することができる。

図４は、図１に図示された第２映像変換部を示したブロック図であって、このような本発明の投射面条件を考慮する映像投射装置は、標準出力映像変換部４１０および出力映像変換部４２０を含む。標準出力映像変換部４１０は、映像向上部１４０から向上映像の入力を受け、入力された向上映像を標準出力映像に変換する役割をする。

出力映像変換部４２０は、標準出力映像変換部４１０から標準出力映像の入力を受け、機器特性保存部１１０から基準投射特性情報の入力を受け、映像特性獲得部１３０から対象投射特性情報の入力を受け、入力された基準投射特性情報および対象投射特性情報を反映し、標準出力映像を出力映像に変換する役割をする。

ここで、出力映像変換部４２０は、標準出力映像変換部４１０から標準出力映像の入力を受け、機器特性保存部１１０から機器色特性行列情報の入力を受け、映像特性獲得部１３０から対象白色光標準色空間座標情報および対象黒色光標準色空間座標情報の入力を受け、入力された機器色特性行列情報、対象白色光標準色空間座標情報および対象黒色光標準色空間座標情報を

と表現される原色強度座標値を算出した後、原色強度座標値および機器色特性行列情報を

に代入し、対象色相行列情報を算出し、対象色相行列情報を

に代入し、標準出力映像を出力映像に変換することができる。

図５は、本発明の一実施形態による投射面条件を考慮する映像投射方法を示した動作フローチャートであり、このような本発明の投射面条件を考慮する映像投射方法を、図１を参照し、説明すると次のとおりである。

まず、第１映像変換部１２０が入力映像の入力を受け、機器特性保存部１１０から基準投射特性情報の入力を受け、入力された基準投射特性情報を反映し、入力映像を処理映像に変換する（Ｓ５１０）。

ここで、基準投射特性情報は、

の基準白色点（ｗｈｉｔｅ ｐｏｉｎｔ）平準化座標情報、

の基準黒色光座標情報、

の基準色相行列情報、

の機器色特性行列情報および

の基準輝度情報中少なくともいずれか一つであり得る。

ここで、

は、基準投射面に白色光が投射された時の平準化された白色点座標値、

は、基準投射面に黒色光が投射された時測定値のＸＹＺ色空間座標値、

は、基準投射面に様々な強度を有する赤色光、青色光、緑色光を交代に投射した時の赤色光の最大ＸＹＺ色空間座標値、青色光の最大ＸＹＺ色空間座標値および緑色光の最大ＸＹＺ色空間座標値行列、

は、側色を遂行し、獲得し、機器に依存的な色特性行列、

は、基準投射面に白色光を投射した時の獲得した輝度値であり得る。

その後、映像特性獲得部１３０が、対象投射面に白色光源および黒色光源を投射し、対象投射特性情報を獲得する（Ｓ５２０）。

ここで、対象投射特性情報は、

の対象白色点平準化座標情報、

の対象白色光標準色空間座標情報、

の対象黒色光標準色空間座標情報および

の対象輝度情報中少なくともいずれか一つであり得る。

また、

は、対象投射面に白色光を投射し、獲得する白色点の座標値の平準化値、

は、対象投射面に白色光を投射し、獲得する標準色空間座標値、

は、対象投射面に黒色光を投射し、獲得する標準色空間座標値、

は、対象投射面に白色光を投射し、獲得した輝度情報であり得る。

その後、映像向上部１４０が、映像特性獲得部１３０から対象投射特性情報の入力を受け、第１映像変換部１２０から処理映像の入力を受け、入力された対象投射特性情報を反映し、処理映像を向上映像に変換する（Ｓ５３０）。

その後、第２映像変換部１５０が、映像向上部１４０から向上映像の入力を受け、機器特性保存部１１０から基準投射特性情報の入力を受け、映像特性獲得部１３０から対象投射特性情報の入力を受け、入力された基準投射特性情報および対象投射特性情報を反映し、向上映像を出力映像に変換する（Ｓ５４０）。

図６ないし図８は、図５に図示された第１映像変換部１２０、映像向上部１４０、および第２映像変換部１５０の動作フローチャートであり、図２ないし図４および図６ないし図８を利用し、それぞれの動作過程を説明すると、次のとおりである。

まず、標準色空間変換部２１０が、入力映像の入力を受け、基準投射特性情報の入力を受け、入力された基準投射特性情報を反映し、入力映像を標準映像に変換する（Ｓ６１０）。
ここで、標準色空間変換部２１０は、入力映像の入力を受け、基準黒色光座標情報および基準色相行列情報の入力を受け、入力された基準黒色光座標情報および基準色相行列情報を

に代入し、入力映像を標準映像に変換することができる。

ここで、

は、標準映像のＸＹＺ色空間座標値、

は、入力映像のＲＧＢ色空間座標値であり得る。

その後、処理色空間変換部２２０が、標準映像の入力を受け、入力された標準映像を処理映像に変換する（Ｓ６２０）。

その後、視感色距離算出部３１０が、基準投射特性情報の入力を受け、対象投射特性情報の入力を受け、所定の色距離利得の入力を受け、入力された基準投射特性情報、対象投射特性情報および色距離利得を反映し、視感色距離を算出する（Ｓ７１０）。
ここで、視感色距離算出部３１０は、基準白色点平準化座標情報の入力を受け、対象白色点平準化座標情報の入力を受け、所定の色距離利得の入力を受け、入力された基準白色点平準化座標情報、対象白色点平準化座標情報および色距離利得を

と表現される視感色距離を算出することができる。

ここで、所定の色距離利得は、０より大きいか同じであり、１より小さいか同じである実数であって、当業者が過度な実験を遂行せず、導出することができるユーザ視感認知基盤利得であり得る。
その後、色相修正部３２０が、視感色距離の入力を受け、処理映像の入力を受け、入力された視感色距離を反映し、処理映像を色相修正映像に変換する（Ｓ７２０）。
ここで、色相修正部３２０は、視感色距離の入力を受け、処理映像の入力を受け、入力された処理映像の白色点を視感色距離に変更することによって、色相修正映像に変換することができる。

その後、輝度比算出部３３０が、基準投射特性情報の入力を受け、対象投射特性情報の入力を受け、入力された基準投射特性情報および対象投射特性情報を反映し、輝度比を算出し、輝度比修正部３４０が輝度比の入力を受け、ユーザによって入力されたユーザ選好の明るさ利得および選定された明るさ利得中少なくともいずれか一つの明るさ利得の入力を受け、入力された明るさ利得を反映し、入力された輝度比を修正輝度比に変換する（Ｓ７３０）。

ここで、輝度比算出部３３０は、基準輝度情報の入力を受け、対象輝度情報の入力を受け、入力された基準輝度情報および対象輝度情報の比を算出し、輝度比を生成することができ、輝度比修正部３４０は、輝度比の入力を受け、ユーザによって入力されたユーザ選好の明るさ利得および選定された明るさ利得中少なくともいずれか一つの明るさ利得

の入力を受け、入力された明るさ利得および輝度比を

と表現される修正輝度比に変換することができる。

その後、明るさ修正部３５０が、修正輝度比の入力を受け、色相修正映像の入力を受け、修正輝度比を反映し、色相修正映像を向上映像に変換する（Ｓ７４０）。

ここで、明るさ修正部３５０は、修正輝度比の入力を受け、輝度成分が

の色相修正映像の入力を受け、入力された修正輝度比を反映し、色相修正映像を輝度成分が

の向上映像に変換することができる。
その後、標準出力映像変換部４１０が、向上映像の入力を受け、入力された向上映像を標準出力映像に変換する（Ｓ８１０）。

その後、出力映像変換部４２０が、標準出力映像の入力を受け、基準投射特性情報の入力を受け、対象投射特性情報の入力を受け、入力された基準投射特性情報および対象投射特性情報を反映し、標準出力映像を出力映像に変換する（Ｓ８２０）。

ここで、出力映像変換部４２０は、標準出力映像の入力を受け、機器色特性行列情報の入力を受け、対象白色光標準色空間座標情報および対象黒色光標準色空間座標情報の入力を受け、入力された機器色特性行列情報、対象白色光標準色空間座標情報および対象黒色光標準色空間座標情報を

と表現される原色強度座標値を算出した後、原色強度座標値および機器色特性行列情報を

に代入し、対象色相行列情報を算出し、対象色相行列情報を

に代入し、標準出力映像を出力映像に変換することができる。

また、

は、標準出力映像のＸＹＺ色空間座標値、

は出力映像のＲＧＢ座標値であり得る。

本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施され得るということが理解できるだろう。したがって、以上で記述した実施形態は全ての面で例示的なものであり、限定的ではないこととして理解しなければならない。

本発明の範囲は、上記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲そして、その均等概念から導き出される全ての変更あるいは変形された形態が本発明の範囲に含まれることと解釈されなければならない。

本発明の一実施形態による投射面条件を考慮する映像投射装置を示すブロック図である。 図１に図示された第１映像変換部を示すブロック図である。 図１に図示された映像向上部を示すブロック図である。 図１に図示された第２映像変換部を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による投射面条件を考慮する映像投射方法を示すフローチャートである。 図５に図示されたＳ５１０を示すフローチャートである。 図５に図示されたＳ５３０を示すフローチャートである。 図５に図示されたＳ５４０を示すフローチャートである。

１１０ 機器特性保存部
１２０ 第１映像変換部
１３０ 映像特性獲得部
１４０ 映像向上部
１５０ 第２映像変換部

Claims (1)

1. 基準投射面に白色光源、黒色光源および有色光源を投射した時、獲得した基準投射特性情報を保存する機器特性保存部と、
   入力映像に上記基準投射特性情報を反映し、上記入力映像を処理映像に変換する第１映像変換部と、
   対象投射面に白色光源および黒色光源を投射し、対象投射特性情報を獲得する映像特性獲得部と、
   上記処理映像に上記対象投射特性情報を反映し、上記処理映像を向上映像に変換する映像向上部、および
   上記向上映像に上記基準投射特性情報および上記対象投射特性情報を反映し、上記向上映像を出力映像に変換する第２映像変換部を含む、投射面条件を考慮する映像投射装置。

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