本発明の目的は、上述の困難性及び問題点を克服し及び他の利点を提示する二重スタックシステムを提示することにある。例示的アプリケーションは、巨大スクリーンシネマ、シミュレータ、会議のプレゼンテーション、劇の演出、展示、野外投影、従来のシネマ、ホームシネマ、及び投影画像の輝度が考慮される他のアプリケーションであり得る。
本発明の目的はまた、上述のメンテナンス困難性を克服し及び4K投影でさえも高品質かつ低メンテナンス性の二重スタックシステムを与えるプロジェクタ構成のための、新規な画像処理システムを提示することにある。
しきい値設定リミッタ及び拘束付き平滑化フィルタを含む画像処理回路がソース画像を2つの画像に分割する。当該2つの画像は、一対の二重スタックプロジェクタにより一の投影面上にオーバレイされると一緒になってソース画像と実質同一ではあるが、高周波成分が著しく少ない一画像を形成する。本発明は、プロジェクタの整合、コンテンツコピーガード、バンディングアーチファクト、及び機器コストの側面において従来の二重スタックに対する利点を提示する。
(一般的記載)
本発明の第1側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれにより投影される第1出力画像及び第2出力画像を生成する方法によって上記目的が満たされる。当該方法は、
(a)それぞれがソース値を有する複数画素を含むソース画像を与えることと、
(b)複数画素の各画素に対してしきい値を与えることと
を含み、
第1代替手段において、
(d)複数画素の各画素に対する一時値であって、(i.i)各画素に対してソース値の最大値及びその対応しきい値としての第1最大値を決定することと、(i.ii)各画素に対して第1最大値から対応しきい値を減算することにより中間値を決定することと、(i.iii)各画素に対して中間値から一時値を生成することとに同等なプロセスにおいて生成される一時値を含む一時画像を生成することと、又は
第2代替手段において、
(c)複数画素の各画素に対して、それぞれがその対応しきい値の反転である逆しきい値を与えることと、
(d)複数画素の各画素に対する一時値であって、(i.i)各画素に対してソース値の最小値及びその対応逆しきい値としての中間値を決定することと、(i.ii)各画素に対して中間値から一時値を生成することとに同等なプロセスにおいて生成される一時値を含む一時画像を生成することと、又は
第3代替手段において、
(c)複数画素の各画素に対して、それぞれがその対応しきい値の反転である逆しきい値を与えることと、
(d)複数画素の各画素に対する一時値であって、(i.i)各画素に対してソース値の最大値及びその対応しきい値としての第1最大値を決定することと、(i.ii)各画素に対して第1最大値から対応しきい値を減算することにより第1差値を決定することと、(i.iii)各画素に対してソース値の最小値及びその対応逆しきい値としての第1最小値を決定することと、(i.iv)各画素に対して第1差値及び第1最小値の最小としての中間値を決定することと、(i.v)各画素に対して中間値から一時値を生成することとに同等なプロセスにおいて生成される一時値を含む一時画像を生成することと、又は
第4代替手段において、
(c)複数画素の各画素に対して、それぞれがその対応しきい値の反転である逆しきい値を与えることと、
(d)複数画素の各画素に対する一時値であって、(i.i)各画素に対してソース値の最大値及びその対応しきい値としての第1最大値を決定することと、(i.ii)各画素に対して第1最大値から対応しきい値を減算することにより第1差値を決定することと、(i.iii)各画素に対してソース値の最小値及びその対応逆しきい値としての第1最小値を決定することと、(i.iv)各画素に対して第1差値と第1最小値との間の値を含む第1値範囲から中間値を決定することと、(i.v)各画素に対して中間値から一時値を生成することとに同等なプロセスにおいて生成される一時値を含む一時画像を生成することと、及び
すべての代替手段において、
(e)複数画素の各画素に対する第1出力値であって、各画素に対して一時値及びソース値から生成される第1出力値を含む第1出力画像を生成することと、
(f)複数画素の各画素に対する第2出力値であって、一時値から生成される第2出力値を含む第2出力画像を生成することとを含む。
本発明の第1側面に係る方法はさらに、第1代替手段において、
(c)複数画素の各画素に対して、それぞれがその対応しきい値の反転である逆しきい値を与えることを含む。
前記複数画素の各画素に対するしきい値は、各画素に対する最大しきい値及び最小しきい値を有する区間内に制限される。対応しきい値の反転である各逆しきい値は、各画素に対する最大しきい値マイナスしきい値と等しいか又はほぼ等しいものとして理解される。
一時値を生成するプロセスはさらに、すべての代替手段において、(i.vi)各画素に対して中間値を平滑化することと、第3及び第4代替手段において(i.vi)第1差値及び/又は第1最小値を平滑化することとを含む。
画素の中間値を平滑化することは、本明細書において、少なくとも一つの他の画素、例えば隣接画素、の中間値を含むことと理解される。画素の第1差値を平滑化することは、本明細書において、少なくとも一つの他の画素、例えば隣接画素、の第1差値を含むことと理解される。画素の第1最小値を平滑化することは、本明細書において、少なくとも一つの他の画素、例えば隣接画素、の第1最小値を含むことと理解される。平滑化は、スプラインフィルタ、メンブレンフィルタ、及び/又はエンベロープフィルタを含む。
平滑化は、当該平滑化後の中間値を第1値範囲からの値に制限するべく構成される。平滑化は第1膨張操作を含む。第1膨張操作は第1膨張半径を含む。第1膨張半径は4画素、又は一時画像の幅の約0.3%である。平滑化は第1ぼかし操作を含む。第1膨張操作は、第1ぼかし操作よりも前に行われる。第1ぼかし操作は、第1膨張半径とほぼ等しいか又は小さい第1ぼかし半径を含む。第1ぼかし操作は、第1ガウシアンぼかし操作を含む。第1ガウシアンぼかし操作は、第1ぼかし半径の1/3にほぼ等しい、4/3画素とほぼ等しいか若しくは小さい、又は一時画像の幅の約0.1%の標準偏差を有する。第1ぼかし操作は、第1平均フィルタリング操作を含む。
一時値を生成する方法はさらに、(i.vii)各画素に対して中間値の最小値及び逆しきい値としての第2最小値を決定することと、(i.viii)各画素に対して第2最小値を平滑化することにより第2平滑値を生成することと、(i.ix)各画素に対して第2平滑値から一時値を生成することとを含む。
画素の第2最小値を平滑化することは、本明細書において、少なくとも一つの他の画素、例えば隣接画素、の第2最小値を含むことと理解される。第2最小値の平滑化は、スプラインフィルタ、メンブレンフィルタ、及び/又はエンベロープフィルタを含む。
第2最小値の平滑化は第2膨張操作を含む。第2膨張操作は第2膨張半径を含む。第2膨張半径は2画素、又は一時画像の幅の約0.17%である。第2膨張半径は可変である。第2膨張半径は、ゼロを含む第2値範囲において可変である。第2最小値の平滑化は第2ぼかし操作を含む。第2膨張操作は、第2ぼかし操作よりも前に行われる。第2ぼかし操作は、第2膨張半径とほぼ等しいか又は小さい第2ぼかし半径を含む。第2ぼかし半径は可変である。第2ぼかし半径は、ゼロを含む第3値範囲において可変である。第2ぼかし半径及び第2膨張半径は、一方が他方の関数として変化するように結合される。
第2ぼかし操作は、第2ガウシアンぼかし操作を含む。第2ガウシアンぼかし操作は、第1ぼかし半径の1/3にほぼ等しい、2/3画素とほぼ等しいか若しくは小さい、又は一時画像の幅の約0.055%の標準偏差を有する。
第2ぼかし操作は、第2平均フィルタリング操作を含む。
ソース画像を与えることは、(ii.i)第1ガンマ符号化により符号化されたガンマ符号化ソース画像を与えることと、(ii.ii)ガンマ符号化ソース画像の、第1ガンマ符号化に対応する第1ガンマ復号化を行うことによりガンマ復号化ソース画像を生成することと、(ii.iii)ガンマ復号化ソース画像をソース画像として出力することとを含む。
本発明の第1側面に係る方法はさらに、
(g)第1プロジェクタの第2ガンマ復号化に対応する、第1出力画像の第2ガンマ符号化を行うことを含む。
本発明の第1側面に係る方法はさらに、
(h)第2プロジェクタの第3ガンマ復号化に対応する、第2出力画像の第3ガンマ符号化を行うことを含む。
一時値を生成するプロセスはさらに、すべての代替手段において、(i.x)各画素に対して中間値の第1色補正を行うことを含み、並びに第3及び第4代替手段において、(i.x)各画素に対して中間値及び/又は第1差値の第1色補正を行うことを含む。
すべての代替手段において第1色補正は、中間値を補正して、対応するソース値とほぼ同じ第1色相を得るべく構成され、第3及び第4代替手段において第1色補正は、第1差値及び/又は中間値を補正して、対応するソース値とほぼ同じ第1色相を得るべく構成される。第1色補正は、(iii.i)R6、G6、及びB6がソース画像の画素色であり、R11、G11、及びB11が各画素に対する第1中間値決定後の画素色値である場合に、各画素に対してR11/R6、G11/G6、及びB11/B6の最大値に等しい定数Kを計算することと、(iii.ii)各画素に対して中間値を、定数Kを乗算したソース値に置換することにより中間値を補正することとに同等なプロセスを含む。
本発明の第1側面に係る方法はさらに、(i)第2出力画像の空間解像度を低下させること及び/又は第2出力画像に対してぼかし操作を行うことを含む。本発明の第1側面に係る方法はさらに、(j)第1出力画像を暗号化することを含む。本発明の第1側面に係る方法はさらに、(k)第1出力画像を第1記録媒体に記録することを含む。本発明の第1側面に係る方法はさらに、(l)第1記録媒体から第1出力画像を抽出することを含む。本発明の第1側面に係る方法はさらに、(m)第2出力画像を第2記録媒体に記録することを含む。本発明の第1側面に係る方法はさらに、(n)第2記録媒体から第2出力画像を抽出することを含む。
本発明の第1側面に係る方法はさらに、
(o)第2プロジェクタが投影する画像を第1プロジェクタが投影する画像に整合させるべく構成される、第2出力画像の幾何補正を行うことを含む。
一時値を生成するプロセスはさらに、(i.xi)複数画素の各画素に対する中間値に対して収縮操作を行うこと、好ましくはハーフ画素、フル画素、一時画像の幅の0.04%、又は一時画像の幅の0.08%の半径を有するグレースケール収縮操作を行うこと、を含む。
第4代替手段において、各画素に対してソース値が第1値範囲から除外される。第4代替手段において、第1値範囲はさらに第1差値及び第1最小値を含む。
第1出力値は、(iv.i)各画素に対してソース値から一時値を減算することにより第2差値を決定することと、(iv.ii)第2差値から第1出力値を生成することとに同等なプロセスにおいて各画素に対して生成される。
第1出力値は、(iv.i)各画素に対してソース値から一時値を減算することにより第2差値を決定することと、(iv.ii)各画素に対して第2差値をしきい値で除算することにより第1比を生成することと、(iv.iii)各画素に対して第1比から第1出力値を生成することとに同等なプロセスにおいて各画素に対して生成される。
第2出力値はさらに、逆しきい値から生成される。第2出力値は、(v.i)各画素に対して一時値を逆しきい値で除算することにより第2比を生成することと、(v.ii)各画素に対して第2比から第2出力値を生成することとに同等なプロセスにおいて各画素に対して生成される。
複数画素の各画素に対するしきい値は、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタからの均一かつ最大強度画像の投影での若しくは第1プロジェクタ及び第2プロジェクタのそれぞれからの均一かつ最大強度画像の投影での、又は第1プロジェクタからの均一かつ最大強度画像の投影での若しくは第2プロジェクタからの均一かつ最大強度画像の投影での、投影面上の対応位置において第1プロジェクタが寄与する全体照度の一部を表す。
複数画素の各画素に対するしきい値は、投影面上の対応位置において第1プロジェクタが寄与する全体照度を、均一かつ最大強度画像の投影での対応位置における第1プロジェクタ及び第2プロジェクタのそれぞれからの全体照度の組み合わせによって除算することから導出される。
本発明の第1側面に係る方法はさらに、
(p)整合パターンを含むように一時画像を調整することを含む。
本発明の第1側面に係る方法はさらに、
(q)整合パターンを与えることと、
(r)整合パターンを一時画像に加算することにより一時画像を調整することと、
(s)一時画像を、(vi.i)各画素に対して一時値の最小値及びその対応ソース値としての第4最小値を決定することと、(vi.ii)各画素に対して一時値を第4最小値に調整することとに同等なプロセスにより調整することとを含む。
整合パターンは、グリッド、メッシュ、バーコード、及び/又はセマコードを含み、代替的に又は付加的に整合パターンは、要素の規則パターン及び/又は要素の不規則パターンを含み、代替的に又は付加的に整合パターンは、ドット及び/若しくは十字線の規則パターン並びに/又はドット及び/若しくは十字線の不規則パターンを含む。
本発明の第2側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影面上に第1出力画像及び第2出力画像を二重スタックする方法によって上記目的が満たされる。当該方法は、
(aa)第1出力画像及び第2出力画像を投影面上にオーバレイするべく第1プロジェクタ及び第2プロジェクタを位置決め及び配向することと、
(ab)本発明の第1側面に係る方法により第1出力画像及び第2出力画像を生成することと、
(ac)第1出力画像及び第2出力画像を第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれに供給することと、
(ad)第1出力画像及び第2出力画像を第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれにより投影することとを含む。
第1プロジェクタ及び第2プロジェクタは、投影面上に重ね合わせ画像を生成する。本発明の第2側面に係る方法はさらに、
(ae)重ね合わせ画像の第1キャプチャ画像を記録することと、
(af)第1キャプチャ画像への第1プロジェクタの第1寄与を決定することと、
(ag)第1寄与から第1フィードバック画像を生成することと、
(ah)特徴トラッキング及び/又はマッチングにより第1フィードバック画像及び第1出力画像から第1セットの整合不良ベクトルを生成することと、
(ai)第1セットの整合不良ベクトルを含む第1ワーピングにより第1キャプチャ画像の第1ワープ画像を生成することと、
(aj)第1ワープ画像から第1出力画像を減算することにより第2フィードバック画像を生成することと、
(ak)特徴トラッキング及び/又は特徴マッチングにより第2フィードバック画像及び第2出力画像から第2セットの整合不良ベクトルを生成することと、
(al)第1セットの整合不良ベクトル及び第2セットの整合不良ベクトルから第3セットの整合不良ベクトルを生成することと、
(am)第3セットの整合不良ベクトルから第1出力画像及び/又は第2出力画像の第1幾何補正を導出することとを含む。
第1プロジェクタの第1寄与を決定することは、第1キャプチャ画像の高域通過フィルタリングを含む。
本発明の第3側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影面上への第1出力画像及び第2出力画像の二重スタックの補正を導出する方法によって上記目的が満たされる。当該方法は、
(ba)第1出力画像及び第2出力画像を投影面上にオーバレイするべく第1プロジェクタ及び第2プロジェクタを位置決め及び配向することと、
(bb)第1ソース画像に対する整合パターンを含む本発明の第1側面の一例に係る方法により生成される第1出力画像及び第2出力画像を含む、第1ソース画像に対する第1出力を生成することと、
(bc)第1出力の第1出力画像及び第2出力画像を、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれに供給することと、
(bd)第1出力の第1出力画像及び第2出力画像を、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれによって投影面上に投影することと、
(be)投影面上に投影される第1出力の第1出力画像及び第2出力画像を含む第1キャプチャ画像を記録することと、
(bf)第1キャプチャ画像における第1出力の整合不良パターンの寄与を検出することと、
(bg)第1出力の整合不良パターンの検出された寄与から第2出力画像に対する幾何補正を導出することとを含む。
本発明の第2側面に係る方法はさらに、
(bh)第1ソース画像の後に表示される第2ソース画像に対する第2出力であって、第2ソース画像に対する整合パターンを含む本発明の第1側面の一例に係る方法により生成される第1出力画像及び第2出力画像を含む第2出力を生成することと、
(bi)第2出力の第2出力画像及び第2出力画像を、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれに供給することと、
(bj)第2出力の第2出力画像及び第2出力画像を、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれによって投影面上に投影することと、
(bk)投影面上に投影される第2出力の第1出力画像及び第2出力画像を含む第2キャプチャ画像を記録することと、
(bl)第2キャプチャ画像における第2出力の整合不良パターンの寄与を検出することと、
(bm)第2出力の整合不良パターンの検出された寄与から第2出力画像に対する幾何補正を導出することとを含む。
本発明の第2側面に係る方法はさらに、
(bh)第1ソース画像の後に表示される第2ソース画像に対する第2出力であって、第2ソース画像に対する整合パターンを含む本発明の第1側面の一例に係る方法により生成される第1出力画像及び第2出力画像を含む第2出力を生成することと、
(bi)第2出力の第2出力画像及び第2出力画像を、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれに供給することと、
(bj)第2出力の第2出力画像及び第2出力画像を、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれによって投影面上に投影することと、
(bk)投影面上に投影される第2出力の第1出力画像及び第2出力画像を含む第1キャプチャ画像を記録することと、
(bl)第1キャプチャ画像における第2出力の整合不良パターンの寄与を検出することをさらに含む、第1キャプチャ画像における第1出力の整合不良パターンの寄与を検出することと、
(bm)第1出力及び第2出力の整合不良パターンの検出された寄与から第2出力画像に対する幾何補正を導出することとを含む。
第1キャプチャ画像における第1出力の整合不良パターンの寄与を検出すること及び第2キャプチャ画像における第2出力の整合不良パターンの寄与を検出することはさらに、第1キャプチャ画像及び第2キャプチャ画像の時間平均化を含む。第1出力及び第2出力の整合不良パターンの寄与を検出することは高域通過フィルタリングを含む。
第1出力の整合不良パターン及び第2出力の整合不良パターンは同じであり得る。第1出力の整合不良パターン及び第2出力の整合不良パターンは異なり得る。第2出力の整合不良パターンは、第1出力の整合不良パターンから生成し得る。第2出力の整合不良パターン及び第1出力の整合不良パターンが、時間の関数として周期的であるサイクリック関数により生成される。
本発明の第4側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成し、並びに第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成する方法によって上記目的が満たされる。当該方法は、
(ca)本発明の第1側面に係る方法により第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成することと、
(cb)本発明の第1側面に係る方法により第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成することとを含む。
本発明の第5側面によれば、第1色投影用の第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成し、並びに第2色投影用の第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成する方法によって上記目的が満たされる。当該方法は、
(ca)本発明の第1側面に係る方法により第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成することと、
(cb)整合パターンを含む本発明の第1側面の一例に係る方法により第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成することとを含む。
第1色及び第2色は、ステレオスコープ画像の左色及び右色を表す。第1色及び第2色は、2色のカラーモデル、例えばRGBカラーモデル、を表す。
本発明の第4及び第5側面において、第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成することは、整合パターンを含む本発明の第1側面の一例に係る方法により行われる。第1色は、第2色よりも短い光波長を表す。第1色は青を、第2色は緑、黄、又は赤を表す。
第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成することは、整合パターンを含む本発明の第1側面の一例に係る方法により行われる。第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成する場合の整合パターンと第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成する場合の整合パターンとは同じ又はほぼ同じ形状を有する。第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成する場合の整合パターンと第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成する場合の整合パターンとは同じ又はほぼ同じ寸法を有する。
本発明の第4側面に係る方法はさらに、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第3色の第1出力画像及び第2出力画像を生成するべく構成される。当該方法はさらに、(cc)本発明の第1側面に係る方法により第3色の第1出力画像及び第2出力画像を生成することを含む。
第1色、第2色、及び第3色は、3色のカラーモデル、例えばRGBカラーモデル、を表す。
本発明の第4及び第5側面に係る方法はさらに、第3色投影用の第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第3色の第1出力画像及び第2出力画像を生成するべく構成される。当該方法はさらに、
(cc)本発明の第1側面に係る方法により第3色の第1出力画像及び第2出力画像を生成することを含む。
ソース画像の第1画素の第1ソース値が第1色を表し、ソース画像の第2画素の第2ソース値が第2色を表し、及びソース画像の第3画素の第3ソース値が第3色を表し、第1、第2、及び第3画素の色が第2色相を画定する。第1中間値が第1画素の中間値であり、第2中間値が第2画素の中間値であり、及び第3中間値が第3色相を画定する第3画素の中間値である。当該方法はさらに、
(cd)第1、第2、及び第3中間値に色調整を受けさせることを含む。
色調整は、第1、第2、及び第3中間値を、第2色相と等しいか又はほぼ等しい第3色相を画定するように調整するべく構成される。色調整は、(vii.i)第1ソース値により除算された第1中間値として第1部分を計算することと、(vii.ii)第2ソース値により除算された第2中間値として第2部分を計算することと、(vii.iii)第3ソース値により除算された第3中間値として第3部分を計算することと、(vii.iv)第1、第2、及び第3部分の最大値として第2最大値を計算することと、(vii.v)第1中間値を、第2最大値が乗算された第1ソース値に置換することと、(vii.vi)第2中間値を、第2最大値が乗算された第2ソース値に置換することと、(vii.vii)第3中間値を、第2最大値が乗算された第3ソース値に置換することとに同等である。
本発明の第6側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれにより投影される第1出力画像及び第2出力画像を生成するシステムによって上記目的が満たされる。当該システムは、本発明の第1側面に係る方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含む。本発明の第6側面に係るシステムはさらに、本発明の第1側面に係るソース画像を与える画像ソースを含む。
本発明の第7側面によれば、第1出力画像及び第2出力画像を二重スタックするシステムによって上記目的が満たされる。当該システムは、第1プロジェクタ、第2プロジェクタ、並びに本発明の第2側面に係る方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含む。本発明の第7側面に係るシステムはさらに、本発明の第2側面に係るソース画像を与える画像ソースを含む。本発明の第7側面に係るシステムはさらに、本発明の第2側面に係る重ね合わせ画像の第1キャプチャ画像を記録するカメラを含む。
本発明の第8側面によれば、第1出力画像及び第2出力画像の二重スタックの補正を導出するシステムによって上記目的が満たされる。当該システムは、第1プロジェクタ、第2プロジェクタ、並びに本発明の第3側面に係る方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含む。当該システムはさらに、重ね合わせ画像の第2キャプチャ画像を記録するカメラを含む。
本発明の第9側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像、並びに第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成するシステムによって上記目的が満たされる。当該システムは、本発明の第5及び/又は第6側面に係る方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含む。
本発明の第10側面によれば、第1色投影用の第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像、並びに第2色投影用の第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成するシステムによって上記目的が満たされる。当該システムは、本発明の第5側面に係る方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含む。
本発明の第7側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタを含む投影システムによって上記目的が満たされる。第1プロジェクタは、第1ランプと、入力端及び出力端を有する第1統合ロッドであって、入力端を介して第1ランプから光を受け取り出力端において均一な照明を生成するべく構成される第1統合ロッドと、当該統合ロッドの出力端における均一な照明をフィルタリングするべく構成される第1プロジェクタフィルタと、第1空間光変調器チップと、第1プロジェクタフィルタを当該光変調器チップ上に結像させる第1照明システムと、第1射出瞳であって、これを介して第1空間光変調器チップからの光が第1プロジェクタから出る第1射出瞳とを含む。第2プロジェクタは、入力端及び出力端を有する第2統合ロッドであって、入力端を介して第2ランプから光を受け取り出力端において均一な照明を生成するべく構成される第2統合ロッドと、当該統合ロッドの出力端における均一な照明をフィルタリングするべく構成される第2プロジェクタフィルタと、第2空間光変調器チップと、第2プロジェクタフィルタを当該光変調器チップ上に結像させる第2照明システムと、第2射出瞳であって、これを介して第2空間光変調器チップからの光が第2プロジェクタから出る第2射出瞳とを含む。第1プロジェクタフィルタは、第1射出瞳を介して出る光を波長シフトさせるべく構成され、第2プロジェクタフィルタは、第2射出瞳を介して出る光を波長シフトさせるべく構成される。
第1プロジェクタフィルタは第1通過帯域及び第1保護帯域を画定し、第2プロジェクタフィルタは、第1通過帯域とは重ならない第2通過帯域を画定する。第2保護帯域は第1保護帯域と重なってよい。
第1プロジェクタフィルタは第1帯域ストップを画定し、第1プロジェクタはさらに、第1通過帯域及び第1保護帯域の第1統合及び画定の出力端からの均一照明をフィルタリングするべく構成される第1補助フィルタであって、第1帯域ストップが第1保護帯域とマッチング又はほぼマッチングする第1補助フィルタを含み、第2プロジェクタフィルタは、第1通過帯域とは重ならない第2通過帯域及び第1保護帯域と重なる第2保護帯域を画定する。
第1プロジェクタフィルタは第1帯域ストップを画定し、第1プロジェクタはさらに、第1通過帯域及び第1保護帯域の第1統合及び画定の出力端からの均一照明をフィルタリングするべく構成される第1補助フィルタであって、第1帯域ストップは第1保護帯域とマッチング又はほぼマッチングし、第2プロジェクタフィルタは第2帯域ストップを画定する第1補助フィルタを含み、第2プロジェクタはさらに、第1通過帯域とは重ならない第2通過帯域及び第1保護帯域とは重ならない第2保護帯域の第1統合及び画定の出力端からの均一照明をフィルタリングするべく構成される第2補助フィルタであって、第2帯域ストップが第2保護帯域とマッチング又はほぼマッチングする第2補助フィルタを含む。
第2補助フィルタはフラットであり第2均一厚さを有する。第1補助フィルタはフラットであり第1均一厚さを有する。
第1プロジェクタフィルタは第1均一厚さを画定し、及び/又は第2プロジェクタフィルタは第2均一厚さを画定する。第1プロジェクタフィルタは第1変化厚さを有し、及び/又は第2プロジェクタフィルタは第2変化厚さを有する。第1プロジェクタフィルタは第1曲率を画定し、及び/又は第2プロジェクタフィルタは第2曲率を画定する。第1プロジェクタフィルタは第1プロジェクタフィルタの第1中心部分に第1フラットエリアを画定し、及び/又は第2プロジェクタフィルタは第2プロジェクタフィルタの第2中心部分に第2フラットエリアを画定する。第1プロジェクタフィルタは第1プロジェクタフィルタの第1周縁部分に第1湾曲形状を画定し、及び/又は第2プロジェクタフィルタは第2プロジェクタフィルタの第2周縁部分に第2湾曲形状を画定する。第1プロジェクタフィルタは第1透明基板、好ましくは第1ガラス基板、に載置され、第2プロジェクタフィルタは第2透明基板、好ましくは第2ガラス基板、に載置される。第1プロジェクタフィルタはダイクロイックであり、及び/又は第2プロジェクタフィルタはダイクロイックである。
第1プロジェクタフィルタは第1統合ロッドの出力端に配置され、及び/又は第2プロジェクタフィルタは第2統合ロッドの出力端に配置される。第1統合ロッドは出力端に第1幅を有する第1アパチャを画定し、第1プロジェクタフィルタは第1幅に等しいか又はほぼ等しい第1半径を有する第1球形面を画定し、及び/又は第2統合ロッドは出力端に第2幅を有する第2アパチャを画定し、第2プロジェクタフィルタは第2幅に等しいか又はほぼ等しい第2半径を有する第2球形面を画定する。
本発明の第12側面によれば、一連の3次元画像を生成するシステムによって上記目的が満たされる。当該システムは、本発明の第1側面に係る方法を繰り返し適用することにより、第1出力画像及び第2出力画像を含む左出力であって当該一連の3次元画像の左透視画像を表す左出力を生成するコンピュータ及び/又は一以上の回路であって、本発明の第1側面に係る方法を繰り返し適用することにより、第1出力画像及び第2出力画像を含む右出力であって当該一連の3次元画像の対応右透視画像を表す右出力を生成するべくさらに構成されるコンピュータ及び/又は一以上の回路と、投影スクリーンと、当該コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、当該投影スクリーン上の左出力の第1出力画像を投影するべく構成される左透視第1プロジェクタと、当該コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、当該投影スクリーンの右出力の第1出力画像を投影するべく構成される右透視第1プロジェクタと、当該コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、当該投影スクリーン上の左出力の第2出力画像と右出力の第2出力画像とを交互に投影するべく構成される左/右透視第2プロジェクタとを含む。
本発明の第12側面によれば、一連の3次元画像を生成するシステムによって上記目的が満たされる。当該システムは、本発明の第1側面に係る方法を繰り返し適用することにより、第1出力画像及び第2出力画像を含む左出力であって当該一連の3次元画像の左透視画像を表す左出力を生成するコンピュータ及び/又は一以上の回路であって、本発明の第1側面に係る方法を繰り返し適用することにより、第1出力画像及び第2出力画像を含む右出力であって当該一連の3次元画像の対応右透視画像を表す右出力を生成するべくさらに構成されるコンピュータ及び/又は一以上の回路と、投影スクリーンと、当該コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、当該投影スクリーン上の左出力の第1出力画像を投影するべく構成される左透視第1プロジェクタと、当該コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、当該投影スクリーン上の右出力の第1出力画像を投影するべく構成される右透視第1プロジェクタと、当該コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、当該投影スクリーン上の左出力の第2出力画像を投影するべく構成される左透視第2プロジェクタと、当該コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、当該投影スクリーン上の右出力の第2出力画像を投影するべく構成される右透視第2プロジェクタとを含む。
第12側面及び/又は第13側面において、左透視第1プロジェクタは、当該左透視第1プロジェクタにより投影される光を偏光させる左偏光フィルタを含み、右透視第1プロジェクタは、当該右透視第1プロジェクタにより投影される光を偏光させる右偏光フィルタを含む。
左偏光フィルタ及び右偏光フィルタは直交か又はほぼ直交の偏光方向を有する。左偏光フィルタ及び右偏光フィルタは対向する円偏光方向を有する。投影スクリーンは非偏光解消性である。第12側面及び/又は第13側面に係るシステムはさらに、時間変化偏光ユニットを含む。
本発明の第14側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれにより投影される第1出力画像及び第2出力画像を生成する方法によって上記目的が満たされる。当該方法は、
(a)それぞれがソース値を有する複数画素を含むソース画像を与えることと、
(b)複数画素の各画素に対してしきい値を与えることとを含み、
第1代替手段において、
(c)複数画素の各画素に対して、それぞれがその対応しきい値の反転である逆しきい値を与えることと、
(d)複数画素の各画素に対する一時値であって、(i.i)各画素に対してソース値の最大値及びその対応しきい値としての第1最大値を決定することと、(i.ii)各画素に対して第1最大値から対応しきい値を減算することにより第1差値を決定することと、(i.iii)各画素に対してソース値の最小値及びその対応逆しきい値としての第1最小値を決定することと、(i.iv)各画素に対して第1差値及び第1最小値の最小として第1プロセス値を決定するか、又は代替的に各画素に対して第1差値と第1最小値との間の値を含む中間値範囲から第1プロセス値を決定することと、(i.v)第1最小値から第2プロセス値を生成することと、(i.vi)各画素に対して第1プロセス値及び第2プロセス値の最大として中間値を決定するか、又は代替的に各画素に対して第1プロセス値と第2プロセス値との間の値を含む第1値範囲から中間値を決定することと、(i.vii)各画素に対して中間値から一時値を生成することとに同等なプロセスにおいて生成される一時値を含む一時画像を生成することと、
(e)複数画素の各画素に対する第1出力値であって、各画素に対して一時値及びソース値から生成される第1出力値を含む第1出力画像を生成することと、
(f)複数画素の各画素に対する第2出力値であって、一時値から生成される第2出力値を含む第2出力画像を生成することとを含む。
第1値範囲から中間値を決定することは、第1プロセス値及び第2プロセス値の平均を含む。ここで第1範囲は、抽象範囲を包含するものと理解すべきである。すなわち、第1値範囲から中間値を決定することは、中間値を第1プロセス値と第2プロセス値との間のみに制限すると理解すべきである。
第1及び第2プロセス値により、複数プロジェクタ間の放出光エネルギー分布がバランスされる。これはいくつかの利点を有する。例えば、プロジェクタ光学系のピーク温度低下、及びカメラに基づく自動整合システムに対する良好なサポートを達成することができる。さらに、第1及び第2プロジェクタがレーザ照明プロジェクタである場合のスペックルパターンアーチファクトを低減することができる。
一時値を生成するプロセスはさらに、(i.viii)複数画素の各画素に対する第2プロセス値に中間収縮操作を行うことを含む。中間収縮操作は、グレースケール収縮操作であり得る。中間収縮操作は収縮半径を含む。
中間収縮操作は、2画素から20画素、4画素から18画素、6画素から16画素、8画素から14画素、及び10画素から12画素、好ましくは12画素の閉じた範囲の一以上にある、並びに/又は2画素から4画素、4画素から6画素、6画素から8画素、8画素から10画素、10画素から12画素、12画素から14画素、14画素から16画素、16画素から18画素、及び18画素から20画素の閉じた範囲の一以上にある、並びに/又は一時画像幅の0.04%から0.06%、一時画像幅の0.04%から0.06%、一時画像幅の0.06%から0.08%、一時画像幅の0.08%から0.10%、一時画像幅の0.10%から0.12%、一時画像幅の0.08%から0.10%、一時画像幅の0.12%から0.14%、一時画像幅の0.14%から0.16%、一時画像幅の0.16%から0.18%、及び/若しくは一時画像幅の0.18%から0.20%、好ましくは一時画像幅の0.10%の閉じた範囲の一以上にある収縮半径を有する。
一時値を生成するプロセスはさらに、(i.ix)第2プロセス値を平滑化することを含む。第2プロセス値の平滑化は、スプラインフィルタ、メンブレンフィルタ、及び/又はエンベロープフィルタを含む。第2プロセス値の平滑化は、第2プロセス値を当該平滑化後の中間値範囲からの値に制限するべく構成される。第2プロセス値の平滑化は中間ぼかし操作を含む。中間ぼかし操作は、収縮半径とほぼ等しい中間ぼかし半径を含む。中間ぼかし操作は、中間ガウシアンぼかし操作及び/又は中間平均フィルタリング操作を含む。
一時値を生成するプロセスはさらに、(i.x)倍率によって第2プロセス値をスケーリングすることを含む。当該倍率は約0.5である。
中間収縮操作を行うことは、第2プロセス値の平滑化前に行われる。第2プロセス値の平滑化は、第2プロセス値のスケーリング前に行われる。
本発明の第14側面はさらに、本発明の第1側面に関して記載された任意の別個の特徴又は特徴の任意の組み合わせを含む。
本発明の第15側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影面上に第1出力画像及び第2出力画像を二重スタックする方法によって上記目的が満たされる。当該方法は、
(aa)第1出力画像及び第2出力画像を投影面上にオーバレイするべく第1プロジェクタ及び第2プロジェクタを位置決め及び配向することと、
(ab)本発明の第14側面に係る方法により第1出力画像及び第2出力画像を生成することと、
(ac)第1出力画像及び第2出力画像を第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれに供給することと、
(ad)第1出力画像及び第2出力画像を第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれにより投影することとを含む。
本発明の第15側面に係る方法はさらに、本願発明の第2側面に関して記載された任意の別個の特徴又は特徴の任意の組み合わせを含む。
本発明の第16側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成し、並びに第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成する方法によって上記目的が満たされる。当該方法は、
(ca)本発明の第14側面に係る方法により第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成することと、
(cb)本発明の第14側面に係る方法により第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成することとを含む。
本発明の第16側面はさらに、本発明の第5側面に関して記載された任意の別個の特徴又は特徴の任意の組み合わせを含む。
本発明の第17側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれにより投影される第1出力画像及び第2出力画像を生成するシステムによって上記目的が満たされる。当該システムは、本発明の第14側面に係る方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含む。
本発明の第18側面によれば、第1出力画像及び第2出力画像を二重スタックするシステムによって上記目的が満たされる。当該システムは、第1プロジェクタ、第2プロジェクタ、並びに本発明の第15側面に係る方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含む。
本発明の第19側面によれば、第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像、並びに第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成するシステムによって上記目的が満たされる。当該システムは、第1プロジェクタ、第2プロジェクタ、並びに本発明の第16側面に係る方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含む。
本発明の第17から第19側面に係るシステムは、第1レーザ照明プロジェクタである第1プロジェクタ及び/又は第2レーザ照明プロジェクタである第2プロジェクタを特徴とする。
上述の記載において、同じ又は関連する機能又は効果を有する特徴に対し、一般に同じ名称が使用される。
本発明は、例示的な構成により以下に記載されるが、これらに限られるものとみなされることを意図しない。説明を目的として、グレースケールシステムが使用されて本発明が記載される一方、記載の構成は、三刺激(例えばRGB)カラー投影システムの色平面にも適用できる。また、標準色空間変換技術を使用することにより、他の色空間(例えばYPbPr)を使用する投影システムに対しても使用できる。さらに、ソース画像信号とプロジェクタとの間の、例えば色相調整、黒色点及び白色点等に適合する色補正回路も含まれることは明らかである。さらに、画像投影システムはいくつかの記載で使用される一方、記載の構成は、動画を構成する一シーケンスの静止画上で動作することもできる。本明細書ではモノスコープ投影システムが使用されるが、本発明は、ステレオスコープのアプリケーションに使用される一セットの投影システム、又は別個の左目入力及び右目入力を有するか若しくは二重フレームレート入力を有する動的ステレオスコーププロジェクタにも同様に適用できる。画素値が0から1の範囲で記載される一方、現実的実装においては他の範囲も選択される可能性が高い。複数の操作が別個の回路により行われるように記載される一方、現実的実装においてこれらは、コンピュータメモリ又はグラフィックスカードメモリにソフトウェアアルゴリズム、ルックアップテーブル等として実装される可能性が高い。当業者にとって明らかな、さらなる修正的、付加的、及び代替的構成も本発明の範囲に含まれることが意図される。
図1は、従来技術の構成の概略図を示す。従来型二重スタックは、実質同一のプロジェクタすなわち第1プロジェクタ1及び第2プロジェクタ2を含む。各々は投影面3に画像を投影し、各々は画像生成器4の符号化ガンマに対応する復号化ガンマ関数を有する。画像生成器4は、一アレイの画素値を含むソース画像信号を出力する。概略図における接続線は画像信号経路を示す。画像生成器の出力が第1プロジェクタ1の入力に及びワーピング回路5の入力に供給される。ワーピング回路5の出力が第2プロジェクタ2の入力に供給される。ワーピング回路5は、第2プロジェクタ2により投影される画像の幾何補正を行う。これにより、当該画像が、プロジェクタ1により投影される画像と整合し、両投影画像間の機械的整合不良が補償される。熱振動等に起因する機械的及び光学的部品の動きを補償するには繰り返しの再較正が必要となる。
図2は、本発明の第1実施例の概略図を示す。図1の構成に対しては、画像スプリット機能が付加されている。画像スプリット機能は、ガンマ復号化回路6、第1ガンマ符号化回路7、第2ガンマ符号化回路8、画像バッファ9、明化画像リミッタ10、第1画像減算回路11、暗化画像リミッタ12、第2画像減算回路13、第1拘束付き平滑化フィルタ14、第2拘束付き平滑化フィルタ15、画像反転回路16、第1画像除算回路101、及び第2画像除算回路102を含み、これらがすべて接続されて当該図面に示されている。
ガンマ復号化回路6は画像生成器4の符号化ガンマにマッチングされ、第1ガンマ符号化回路7は第2プロジェクタ2の復号化ガンマにマッチングされ、及び、第2ガンマ符号化回路8は第1プロジェクタ1の復号化ガンマにマッチングされる。したがって、ガンマ復号化回路6の出力と、第1ガンマ符号化回路7と、第2ガンマ符号化回路8との間の回路における操作はすべて、一貫したガンマで行われる。このことは、画素値が線形強度を表すことを意味し、投影面3の一ポイントにおいて結果的に得られる重ね合わせ照度は、第1ガンマ符号化回路7に及び第2ガンマ符号化回路8に入力される画像の対応する画素値の合計の関数となる。
画像バッファ9は、双方のプロジェクタが均一かつ最大強度の画像を入力に供給する場合に第1プロジェクタ1が投影面3上の対応位置に寄与する照度部分の表示を、各画素値に対して保持するしきい画像Tを格納する。この実施例においては、第1プロジェクタ1及び第2プロジェクタ2は実質同一なので、第1プロジェクタ1はすべての位置において照度の半分に寄与し、Tにおけるすべての画素値は0.5である。この実施例の代替的構成において、プロジェクタが同一ではなく最大照度の空間分布が異なる。この場合Tは、0から1の変化値を備える画素を有する画像となる。
画像バッファ9のコンテンツT及びガンマ復号化回路6の出力が、明化リミッタ10に供給される。明化画像リミッタ10は、すべての画素位置において当該2つの入力の高い方にある画像を計算し、その結果を第1画像減算回路11に出力する。第1画像減算回路11はTを減算し、その結果を拘束付き平滑化フィルタ14の下境界画像入力LBに供給する。この画像の画素値は、第1プロジェクタ1が単独では再現することができない強度量を表す。したがって、第2プロジェクタ2の最小強度が対応画素位置において寄与する必要がある。
画像バッファ9のコンテンツTは画像反転回路16に供給され、画像反転回路16の出力は暗化画像リミッタ12に供給される。さらに、ガンマ復号化回路6の出力も暗化画像リミッタ12に供給される。暗化画像リミッタ12は、すべての画素位置において当該2つの入力の低い方にある画像を計算し、その結果を拘束付き平滑化フィルタ14の上境界画像入力UBに出力する。この画像は、第2プロジェクタ2が寄与すべき最大強度、すなわち対応画素位置において第2プロジェクタが寄与できる最大強度により制限される望ましい結果的な画素強度、を表す。
第1拘束付き平滑化フィルタ14は、わずかな高周波成分のみを備える一般に滑らかかつぼけた出力画像を計算する。当該出力画像は、いずれの画素位置においても、下境界画像LBの対応画素値から上境界画像の対応画素値までの範囲内にある画素値を有するように実質的に拘束される。図3は、拘束付き平滑化フィルタ14の例示的構成のプロセスフローチャートを示す。拘束付き平滑化フィルタ14は、下境界入力画像LB上に膨張半径r1を有するグレースケール膨張操作を行う。その後、グレースケール膨張操作の結果上にr1以下のぼかし半径rを有するぼかし操作を行う。その後、ぼかし操作の結果上に上境界入力画像UBを有する暗化画像制限操作を行い、ぼかし操作の結果における画素値を、上境界入力画像UBの対応画素値以下となるように制限する。暗化画像制限操作の結果が第1拘束付き平滑化フィルタの出力となる。代替的に、暗化画像制限操作は省略してもよく、ぼかし操作の結果が第1拘束付き平滑化フィルタの出力とされてよい。膨張半径r1は4画素であり、かつ、ぼかし半径r1’はr1と等しい。代替的に、膨張半径r1は下境界入力画像LBの幅の1/300であり、かつ、ぼかし半径r1’はr1と等しい。ぼかし操作は、標準偏差1/3*r1’を有するガウシアンぼかし操作である。または、ぼかし操作は平均フィルタリング操作である。代替的構成において、第1拘束付き平滑化フィルタ14は、スプラインに基づくか若しくはメンブレンに基づくエンベロープフィルタ又はグロー効果フィルタを含む。
図20は、第1拘束付き平滑化フィルタ14のさらなる他の代替的構成を示す。半径r1bによる収縮操作、半径r1b’による第2ぼかし操作、倍率Kによる画素値スケーリングを行うスケーリング操作、及び明化画像制限操作が加えられている。収縮操作はグレースケール収縮であってよく、上境界入力信号UBが収縮操作への入力として供給される。収縮操作の出力は第2ぼかし操作への入力として供給される。第2ぼかし操作の出力はスケーリング操作へ供給される。スケーリング操作の出力及び暗化画像制限操作の出力は、明化画像制限操作の入力として供給される。明化画像制限操作の出力は、拘束付き平滑化フィルタ14の出力となる。収縮半径r1bは12画素であってよく、第2ぼかし半径r1b’はr1bに等しくてよい。代替的に、r1bは、下境界入力画像LBの幅の1/100であってよく、第2ぼかし半径r1b’はr1bに等しくてよい。倍率Kは0.5であってよい。この構成の利点は、プロジェクタ間でほぼ均等にバランスされた放出光エネルギー分布を与えることができる点にある。これはいくつかの利点を有する。例えば、プロジェクタ光学系におけるピーク温度が低くなること、自動整合システムに基づくカメラへのサポートが良好となること、並びに、プロジェクタ1及びプロジェクタ2がレーザ照明プロジェクタである場合にスペックルパターンアーチファクトの低減が増強されることである。
第1拘束付き平滑化フィルタ14の出力が第2拘束付き平滑化フィルタ15の下境界入力に供給され、画像反転回路16の出力が第2拘束付き平滑化フィルタ15の上境界入力に供給される。第2拘束付き平滑化フィルタ15は、膨張半径r2及びぼかし半径r2’を有する第1拘束付き平滑化フィルタ14と類似する操作を行う。膨張半径r2は2画素であり、かつ、ぼかし半径r2’はr2と等しい。代替的に、膨張半径r2は、第2拘束付き平滑化フィルタ15の下境界入力画像の幅の1/600であり、かつ、ぼかし半径r2’はr2と等しい。代替的構成において、第2拘束付き平滑化フィルタ15はぼかしフィルタに置換される。第2拘束付き平滑化フィルタ15の膨張半径r2は調整可能であり、ぼかし半径r2’は調整された場合のr2に従うように設定される。なお、r2=0かつr2’=0の場合、第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力は下境界入力と等しい。すなわち、第1拘束付き平滑化フィルタ14の出力と等しい。
ガンマ復号化回路6の出力及び第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力が画像減算回路13に供給される。画像減算回路13は、第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力をガンマ復号化回路6の出力から減算することにより画像を計算する。減算結果が第1画像除算回路101の第1入力に供給される。画像バッファ9からの出力画像Tが第1画像除算回路101の第2入力に供給される。第1画像除算回路101が第1入力を第2入力により除算し、除算結果が第2ガンマ符号化回路8の入力に供給される。したがって、第1画像除算回路101は、第2画像減算回路13の出力画像における、0から対応画素値Tまでの範囲にある画素値を、Tにおける画素値で除算することによりスケーリングする。これにより、結果的に出力される画素値は、0から1の範囲にスケーリングされる。
第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力画像はさらに第2画像除算回路102の第1入力に供給され、画像反転回路16の出力は第2画像除算回路102の第2入力に供給される。第2画像除算回路102は第1入力を第2入力により除算し、除算結果が第1ガンマ符号化回路7の入力に供給される。したがって、第2画像除算回路102は、第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力画像における、0から対応画素値Tの逆数までの範囲にある画素値を、Tにおける画素値の逆数で除算することによりスケーリングする。これにより、結果的に出力される画素値は、0から1の範囲にスケーリングされる。
第1ガンマ符号化回路7の出力はワーピング回路5の入力に供給され、ワーピング回路5の出力は第2プロジェクタ2の入力に供給される。第2ガンマ符号化回路8の出力は第1プロジェクタ1の入力に供給される。
代替的な、第1実施例の単純化された構成において、暗化画像リミッタ12は省略してよく、均一かつ最大強度の画像が第1拘束付き平滑化フィルタ14の上境界入力に供給されてよい。
図4は、当該処理の異なるステージにおける一列の画素の例示的部分の値のグラフを示す。図4の第1グラフはガンマ復号化回路6の出力を示し、第2グラフは暗化リミッタ12の出力を示し、及び第3グラフは第1画像減算回路11の出力を示す。
図5は、3画素の膨張半径r1及びr1に実質的に等しいぼかし半径r1’を有する拘束付き平滑化フィルタ14の操作の異なるステージにおける一列の画素の例示的部分の値のグラフを示す。図5の第1グラフにおいて、膨張操作の結果が黒線として示される。下境界入力が暗いグレーで示され、上境界入力が明るいグレーで示される。第2グラフは、ぼかし操作の結果を同様に示し、第3グラフは暗化操作の結果を示す。
図6は、一列の画素における値の3つの例示的グラフを示す。図6の第1グラフは、r1=3画素かつr2=0であって、r1’がr1と実質的に等しく、r2’がr2に実質的に等しい場合の第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力を示す。第2グラフは画像減算回路13の出力を示し、第3グラフは、第2拘束付き平滑化フィルタ15及び画像減算回路13の出力の合計値を示す。上述のように当該合計値は、投影画像の整合が実質完全な場合、当該操作が一貫したガンマで行われることにより、投影面3上にある対応列の画素の結果的な照度に直接変換される。この例においてr2=0の場合、ガンマ符号化回路に対する入力画像の合計は、ガンマ復号化回路6の出力と等しい。したがって、ガンマ復号化回路6は、投影画像の完全な整合を有するガンマ復号化ソース画像であり、投影面3上の結果的な画像は、画像生成器4の出力に実質完全に対応する。この状態は「完全再構成」ということができる。「完全再構成」状態においてのみ機能するこの実施例の代替的構成においては、第2拘束付き平滑化フィルタ15が省略される。
図6の第1グラフが示すように、第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力における高空間周波数の量は、ガンマ復号化回路6の出力画像におけるものよりも著しく低い。その結果、従来型二重スタック構成よりも一般に滑らかかつぼかしが与えられた画像が、第2プロジェクタ2により投影される。
本発明の第1の利点は、第2プロジェクタ2の滑らかな画像が、投影画像の整合不良を小さくすることにより導入される可視のアーチファクトを低減することにある。多くの場合、従来型二重スタック構成において可視性の高いアーチファクトを導入していたフル画素以上の整合不良が目立たない。
しかしながら、図6の第1グラフからわかるように、第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力は高周波成分が完全になくなっているわけではない。コントラストが第1プロジェクタ1のコントラスト再現能力に近いか又はこれ以上であるソース画像の高コントラストエッジにおいては、第1拘束付き平滑化フィルタ14への上境界入力及び下境界入力が密接になり、双方の間の滑らかな「湾曲」(又はむしろ面)を常に生成できるとは限らない。投影画像のこれらのエリアは整合不良に対して最も感受性がある。r2を0より高い値に設定することにより、これらのエリアにおいても平滑化を強制して空間周波数成分をさらに低減し、整合不良許容性を増加させることができる。この増加した整合不良許容性の代償は、「完全再構成」達成能力を失い、投影画像の完全整合においてでさえ小さなアーチファクトが導入されることである。当該アーチファクトは、第1プロジェクタ1が再現できるものよりも高いコントラストを有する、ソース画像のエッジまわりのかすかなハローの形態である。したがって、r2を調整することが、「完全再構成」と「高整合不良耐性」との妥協点を画定することになる。
図7は図6と同等であるが、ここでは膨張半径r2が2画素であり、かつ、ぼかし半径r2’がr2と実質的に等しい。膨張半径r1は依然3画素であり、かつ、ぼかし半径r1’は依然r1と実質的に等しい。かすかなハローアーチファクトは、下にある合計のグラフにおいて、最高ピークのすぐ左で可視である。幸運なことに、これらのアーチファクトは投影画像において、網膜(側方マスキング)上の神経反応システムにおける側方抑制ゆえに、人間視覚システムにとって認識不可能である。r2が全体的な投影システムのスクリーン上のコントラストにより決定される制限未満である場合、理論的な「完全再構成」は必ずしも必要ではない。所定タイプの投影システムに対するr2の良好な値を決定することは、前列にいる観測者の決定グループに最大コントラストエッジを含むテストパターンを見てもらいr2のランダム値を切り換えて、当該グループのメンバーにエッジシャープネスの点で当該画像を評価するように依頼し、エッジシャープネスの低減に誰も気づかないr2の値を選択することにより行われる。なお、例えば標準的な低域通過フィルタを選択することとは対照的に、第2フィルタリング通過に対しても第2拘束付き平滑化フィルタ15を選択する理由は、この構成が、側方抑制による抑止を受けることがない重要な視覚クルーである水又は葉の反射のような小領域のハイライトにおける照度を保持する点にある。
図8は、第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力の印刷画像を、画像減算回路13の出力の印刷画像とともに示す。また、第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力及び画像減算回路13の出力を加算することにより計算された結果的な投影オーバレイ画像のシミュレーションを示す。(ここでの画像には、印刷上観察可能となるようにガンマが適用されている。)
図9は、2画素整合不良により投影された画像の拡大部分の類似するシミュレーションを示す。上の画像は従来型二重スタックの投影シミュレーションであり、下の画像は本発明の第1実施例の投影シミュレーションである。
本発明の第2の利点は、第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力画像が一般に観察可能ではなく、付加的情報が供給されなければ、操作して観察可能な画像にするための十分な詳細情報を保持しないことにある。これは、信号経路及び画像ストレージが暗号化及び物理的な耐不正変更の要求を受けるコピープロテクトされた投影システムにおいて、ワーピング回路5及び第2プロジェクタ2を含む第2拘束付き平滑化フィルタ15の出力からのすべての信号経路が、暗号化されたり又は物理的に保護される必要がないということを意味する。図10は、デジタルシネマサーバにおける第1実施例を含む一例を示す。耐不正変更保護ハウジング18が、示されたコンポーネントを取り囲む。第2ガンマ符号化回路8の出力は暗号化回路17に供給され、第1プロジェクタ1は、入力画像信号を解読することができるデジタルシネマプロジェクタである。図11は、デジタルシネマプロジェクタに第1実施例を含めた例である。画像生成器4は、暗号化された画像信号を出力するデジタルシネマサーバであり、解読回路19が当該信号を解読し、及び耐不正変更ハウジング18が、示されたコンポーネントを取り囲む。図12は、デジタルシネマサーバであり得る画像生成器4の暗号化出力を解読する画像解読回路18と、画像信号を暗号化して、当該画像信号の解読が可能なデジタルシネマサーバに当該暗号化信号を出力する画像暗号化回路17とを有するスタンドアロンユニットに含まれる第1実施例の一例を示す。耐不正変更ハウジングが、示されたコンポーネントを取り囲む。図9、10、及び11の構成において、第1ガンマ符号化回路7、ワーピング回路5、及び第2プロジェクタ2は、耐不正変更ハウジングの外部にあって非暗号化信号を処理し、現実的実装を相対的に単純なものとする。
第1実施例の代替的構成においては、再サンプリング回路が含まれる。再サンプリング回路は、第1ガンマ符号化回路7からの出力画像を低空間解像度に再サンプリングして結果的な再サンプリング画像をワーピング回路5に供給する。ここで、ワーピング回路及び第2プロジェクタ2は第1プロジェクタ1よりも空間解像度が低い。第1ガンマ符号化回路7の出力には高周波成分がほとんど含まれないので、結果的な画質に対する影響はほんのわずかか又はまったくない。
したがって、本発明の第3の利点は、アップグレードコストが低減され、例えば単一2Kプロジェクタを4K及び増加輝度へアップグレードすることを望む劇場において既存の機器への投資が守られることにある。一般に、第2プロジェクタ2に対する緩やかな要求は、第2プロジェクタ2が第1プロジェクタ1とは完全に異なる非対称構成への可能性が開かれている。当該構成は、従来型二重スタックにとって有用とはならないであろうが第1実施例の構成においてはあまり重要でない、低解像度、タイル状システムのわずかな可視混合エッジ又は輝度差、サポートされない暗号化等のような制限を有するが、しかし、良好な黒レベルのような関連する他の利点を有し、第1実施例の一部として使用されない場合は、会議プレゼンテーション、プラネタリウム星野投影等のような専用アプリケーションを提供するべくすでにインストールされているか又は最適化されている。
第1実施例のさらなる代替的構成において、画像収縮回路が、第1拘束付き平滑化フィルタ14の出力と第2拘束付き平滑化フィルタ15の下境界入力との間に挿入される。ここで、前記画像収縮回路は、第1拘束付き平滑化回路14から受け取られた画像信号に対してグレースケール収縮操作を行う。グレースケール収縮操作の半径R3は0.5画素又は1画素である。この構成は、整合不良に起因する実際のスクリーン上の画素強度の誤差が、人間視覚システムの非線形的性質ゆえに同じ線形強度でも人間の目にとってはあまり気づかれない高輝度領域にシフトするという利点を表す。
第1実施例のさらなる代替的構成において、色補正回路が第1画像減算回路11の出力と第1拘束付き平滑化フィルタ14の下境界入力との間に挿入される。前記色補正回路はさらにガンマ復号化回路6の出力に接続されて、第1画像減算回路11から受け取った画像において、第1拘束付き平滑化フィルタ14の出力の画素が、ガンマ復号化回路6から受け取った画像信号の対応画素と実質同一の色相を有するように画素値を加算する。この操作は、(R6,G6,B6)をガンマ復号化回路6の出力の画素色値とし、(R11,G11,B11)を第1画像減算回路11の出力の画素色値とし、Max(x,y,z)が値x、y、及びzの最高値を返す関数を示す場合に、各画素に対して定数K=Max(R11/R6,G11/G6,B11/B6)を計算することと、出力画素色値R’=K*R6、G’=K*G6、及びB’=K*B6を計算して(R’.G’.B’)を第1拘束付き平滑化フィルタ14の下境界入力に出力することとにより行われる。この構成において、双方のプロジェクタから投影される画像の画素色相は同じであり、いくつかの画像において整合不良アーチファクトの可視性が低減される。
第1実施例のさらなる代替的構成において、第1ガンマ符号化回路7からの又は再サンプリング回路からの出力信号が第1媒体に記録され、第2ガンマ符号化回路8の出力が暗号化されて第2媒体に記録され、第1媒体及び第2媒体が同期再生される。第1記録媒体の出力がワーピング回路5に供給され、ワーピング回路5は画像整合に対して較正されて第2プロジェクタ2にワープ出力を供給する。第2媒体の出力はプロジェクタ1に供給される。
本発明の第4の利点は、従来型二重スタック構成により導入されるバンディングアーチファクト を低減できることにある。前記投影面3上の異なる結果的強度を多くすることができるため、従来型二重スタックシステムよりも高いダイナミックコントラスト解像度を有するからである。各プロジェクタが、人間視覚システムの丁度可知差異にマッチングされた離散強度ステップを有する従来型二重スタック構成において、投影面3上の結果的なオーバレイ画像は、丁度可知差異を超える離散強度ステップを有し得る。これは可視バンディングをもたらし得る、
本発明の第5の利点は、投影面3上に投影される結果的な重ね合わせ画像を撮像するデジタル画像キャプチャシステムに基づく自動再整合システムが、キャプチャ画像を各プロジェクタに由来する成分に分離して、公開プレゼンテーションにおける一シーケンスのフレームを反復することなしに又は特別な反復トレーニングシーケンスを使用することなしにワーピング回路の再較正を行うことにある。例えば、キャプチャ画像の高周波フィルタリングは、第1プロジェクタ1により投影される画像にのみ関連する画像であって特徴マッチング又はトラッキングを可能とする画像を生成し、第1プロジェクタ1への入力画像に関するキャプチャ画像から第1セットの整合不良ベクトルを特定して当該キャプチャ画像を第1プロジェクタ1と整合するようにワーピングし、その後、第1プロジェクタ1に入力される画像のガンマ復号化バージョンを当該キャプチャ画像のガンマ補正かつゲイン補正バージョンから減算する。これにより、第2プロジェクタ2により投影される画像にのみ関連する画像が得られる。その結果、特徴マッチング又はトラッキングが可能となり、当該キャプチャ画像と第2プロジェクタ2により投影される画像との間の第2セットの整合不良ベクトルが計算され得る。第1及び第2セットの整合不良ベクトルから、第3セットの整合不良ベクトルが計算される。これは、第1プロジェクタ1により投影される画像と第2プロジェクタ2により投影される画像との間の整合不良ベクトルである。第3セットの整合不良ベクトルからワーピング回路5の再較正が行われる。代替的に、RGB投影システムにおいて、例えばグリッドのような幾何パターンであってしきい画像Tの値を超える画素値のみを有する幾何パターンを一の色平面に含み、他の色平面は同じ幾何パターンを含むがしきい画像Tの値未満の画素値を有する単一整合画像が構成される。したがって、各画素位置に対して、プロジェクタ間の相対的な整合不良ベクトルを得てワーピング回路5の再較正を行うことができる。
付加的に、第1実施例は、プロジェクタの一方が単にソース画像の供給を受ける単一プロジェクタモードに切り換えることができる。この単一プロジェクタモードは、プロジェクタ故障の場合におけるフォールバック操作として機能し、プロジェクタ故障を検出することができる検出システムにより自動的にアクティブにされる。検出回路はプロジェクタの一部に統合されるか、又は、検出回路は、投影面3上に投影される結果的な重ね合わせ画像を撮像するデジタル画像キャプチャシステムに基づく。これにより、ある程度の冗長性がもたらされ、例えば、ランプが切れた場合にシステムは低い輝度ではあるが補正画像を投影し続ける。
図18は、特に有利な再整合手順をサポートする第1実施例のさらなる代替的構成を示す。画像バッファ103が整合パターンを保持し、画像加算回路104及び暗化リミッタ105が加えられる。画像バッファ103の出力は画像加算回路104の一方の入力に供給され、拘束付き平滑化フィルタ15の出力は画像加算回路104の他方の入力に供給される。画像加算回路104の出力は暗化リミッタ105の一方の入力に供給され、ガンマ補正回路6の出力は暗化リミッタ105の他方の入力に供給される。暗化リミッタの出力は画像除算回路102の一方の入力に及び画像減算回路13の一方の入力に供給される。これらは図面に示されている。画像バッファ103の出力は、黒画像と整合パターンとの間で切り換えることができる。これにより、整合検出が要求されない場合に整合パターンは有効にオフに切り換わることができる。投影画像に対するこれらの付加的な回路要素の効果は、プロジェクタ2により投影される画像が、拘束付きの画像バッファ103の出力である拘束付き整合パターンに加算されることにある。これにより、各画素位置における当該付加の結果が依然として、ソース画像の対応画素値の強度と等しいか又はこれ未満となる。プロジェクタ1により投影される画像は拘束付き整合画像が減算され、投影面3上には完全な整合性をもって2つの画像が重ね合わせられる。整合パタンは相殺されて不可視となるので、ソース画像のみが可視となる。しかしながら、整合不良が導入されると、整合パターンは、周囲画素よりも低強度及び高強度のパターン部分として可視となる。これにより、任意の現行整合不良の容易かつ正確な視覚検出が可能となる。低強度及び高強度の位置は、整合不良が配向される方向を示す。例えば、整合パターンの一部が周囲よりも明るい画素値すなわち明るいパターンインプリントとして可視であり、かつ、整合パターンの同じ一部が周囲よりも暗い画素値すなわち暗いパターンインプリントとして可視であって、暗いインプリントが明るいインプリントの右下に位置する場合、これはプロジェクタ1が、完全整合が生じる位置に対して右側に及び下エッジ方向に配置されることを示す。このように、整合不良の検出は、投影システムの操作中に実行することができる。補正さえもワーピング回路5の調整により行うことができる。整合パターンは、例えば、規則的な間隔を有する小さなグラフィック要素を含ませることによって、映写技師にとっては依然有用ではあるが一般の観客にはそれほど目立たないように設計することができる。
整合パターンは、グリッド、メッシュ、又は、ドット、十字線、若しくは他のグラフィック要素となる任意の規則若しくは不規則パターンであり、バーコード、セマコード、又は他の識別子を含む。
図19は、図18の構成の例示的信号を示す。第1画像は、加算された可視整合パターンを有する暗化リミッタ105の出力である。第2画像は、減算された可視整合パターンを有する画像減算回路13の出力である。第3画像は、完全整合を有する投影面3上の結果的な重ね合わせ画像である。第4画像は、整合不良が存在する場合の投影面3上の結果的な重ね合わせ画像の一例である。
第1実施例の複数構成を含むカラー画像投影システムにおいて、第1色平面が図18に示される構成により整合パターンとともに投影され、他の色平面は整合パターンなしで投影される。同じ物理的プロジェクタによって色平面が投影される場合、プロジェクタ及び投影光学系の機械的整合不良が実質同一の色平面に影響を与える。その結果、第1色平面から観察される整合不良情報を使用してすべての色平面の整合不良を検出及び補正することができる。これはさらに、特に整合パターンを有する色平面が青色平面である場合、一般の観客に対する整合パターンの可視性を低減する一方で、映写技師は当該画像を、整合画像を有する色平面と実質同一の色を有する光フィルタを介して観察することができるので、映写技師に対する整合画像の可視性は増加する。
映写技師に手作業で画像を観察してもらうのに代えて、カメラが投影面3上に記録された画像を記録して、画像処理システムが整合不良を検出及び補正することができる。画像処理システムは、特徴マッチング又は例えばスケール不変特徴トラッキングのような特徴トラッキングを行うことにより、整合パターン又は整合パターン部分の認識を行うことができる。さらに、カメラは長い露光時間を有し得る。その結果、例えば動画の連続するフレームのような複数の異なる投影画像が一回の露光で画像キャプチャ要素に統合され、すべての非静止画要素にぼかしが与えられるが、静止整合パターンは、整合パターン又は整合パターン部分の認識が容易なように保たれる。例えば、整合パターン又は整合パターン部分は、高域通過フィルタリングにより統合かつぼかしが与えられた画像から分離される。投影される一シーケンスの画像は、カメラの画像キャプチャ要素に後に統合される場合、整合パターン以外の要素のぼかしを増加させるべく前処理することができる。例えばゆっくりとした周期的な動きが一シーケンスの動画の静止シーンに導入されるか、又は、動画の一以上又はすべてのフレームにおいて、例えば青色平面のような色平面の一つにぼかしが与えられる。
それぞれが画像の色平面を投影する第1実施例の複数構成を含むカラー画像投影システムにおいて、付加的色補正回路が含まれ得る。これは、第1拘束付き平滑化フィルタ14の出力の色チャネルにおいて画素値を加算して、第1拘束付き平滑化フィルタ14の出力における画素の色相が、ガンマ復号化回路6の出力における対応画素の色相と実質同一になるようにする。付加的色補正回路は、各画素に対して、ガンマ復号化回路6の出力の対応画素値により除算された第1拘束付き平滑化フィルタ14の出力の画素値である分数値を計算する操作を行う。その後、当該付加的補正回路は、各色平面に対してすなわち第1実施例の複数構成のそれぞれに対して当該分数値の最大値を特定する。当該色平面に対する分数値をガンマ復号化回路6の出力に乗算することにより新たな画素値が計算され、結果的な画素値が第2拘束付き平滑化フィルタ15の入力に供給される。このカラー投影システムの利点は、第1プロジェクタ1から及び第2プロジェクタ2から投影される色相が各画素に対して実質同一となり、整合不良の結果生じる可視アーチファクトをさらに低下させることにある。
特別に有利な構成において、3Dシステムが、第1実施例に係る2つの画像処理回路と、3つのプロジェクタと、2つの定常偏光フィルタと、RealD社ZScreen(登録商標)又はRealD社のZScreensを有するXL偏光ビームスプリッタ構成のような時間変化偏光ユニットと、非偏光解消性投影スクリーンと、偏光子を有するアイウェアを含む。第1実施例に係る第1画像処理回路には3D画像の左透視画像が供給され、1実施例に係る第2画像処理回路には前記3D画像の左透視画像が供給される。第1プロジェクタには前記第1画像処理システムの第2ガンマ符号化回路8の出力が供給され、第1偏光フィルタが前記第1プロジェクタの光源と前記投影スクリーンとの間の光路に挿入される。第2プロジェクタには前記第2画像処理システムの第2ガンマ符号化回路8の出力が供給され、第2偏光フィルタが前記第2プロジェクタの光源と前記投影スクリーンとの間の光路に挿入される。前記第1偏光フィルタ及び前記第2偏光フィルタは実質的な直交偏光方向又は対向する円偏光方向を有し、第3プロジェクタは、前記第1画像処理システムの第1ガンマ符号化回路又は再サンプリング回路の出力及び前記第2画像処理システムの第1ガンマ符号化回路又は再サンプリング回路の出力を交互に投影する。すなわち、一方は左目画像用、他方は右目画像用の2つの別個の投影システムがそれぞれ、高周波画像に対して一のプロジェクタを使用し、低周波画像に対して時分割プロジェクタを共有する。
この構成の利点は、第3プロジェクタが、少ない量の高周波成分を有する左及び右透視画像の重ね合わせ画像を交互に投影することにより、このプロジェクタの解像度の点における性能上の要求が緩和されることにある。また、例えばプロジェクタの光出力を実質2倍にする例えばRealD社のXLアダプタのような画像コンバイナを有する偏光ビームスプリッタを利用することにより、ある程度の解像度又は画像シャープネスの代償に基づいてプロジェクタの輝度を最適化することができることにある。ただし、プロジェクタ現実的実装における最大達成可能解像度を制限するという代償がある。このように、4つのプロジェクタでのように同量の光をスクリーンに到達させることが、3つのプロジェクタのみを使用して達成することができる。例えば、7KWキセノンランプをそれぞれ有する3つのプロジェクタを含む3D投影システムが、3D巨大スクリーンを照明するのに十分となり得る7KWランプをそれぞれ有する4つのプロジェクタを含むシステムと同じ輝度をもたらし得る。当該システムは、画像解像度、輝度、画像安定性、コントラスト、ダイナミックレンジ、及びフレームレートのいずれの点でも既存のフィルムベースの巨大スクリーン用3D投影システムに匹敵する。
図13は、合計4つのオーバレイされたプロジェクタ、すなわち第1左プロジェクタ121、第2左プロジェクタ122、第1右プロジェクタ123、及び第2右プロジェクタ124を有する没入型ステレオスコープ投影構成を示す。第1左プロジェクタ121及び第2左プロジェクタ122は、第1実施例に係る構成の一部であり、ステレオスコープ画像の左ビューを投影する。第1右プロジェクタ123及び第2右プロジェクタ124は、第1実施例に係る構成の一部であり、没入型巨大スクリーンシアターにおける右ビューを投影する。投影面3は、観客の近くに配置されるドーム状スクリーン又は大きなフラットスクリーンである。このため、シアター席125に配置される観客メンバーの視野の大部分が画像で満たさる。観客メンバーはステレオスコープアイウェアを装着する。プロジェクタは、ドーム状スクリーンのエッジ近くに軸外配置され、広角又は魚眼投影光学系を含む。投影光学系は、没入型投影の業界で周知の、観客の前にある「スイートスポット」エリアにおいて画素密度が高くなるように構成される。投影光学系はさらに、画像を垂直方向に引き伸ばして当該ドームの大面積に満たすアナモルフィックアダプタを含む。左目ソース画像及び右目ソース画像の幾何補正を行う付加的ワーピング回路が含められる。ワーピング回路は、ソース画像の色平面のそれぞれに対して個別に作用するので、当該投影光学系の色収差をさらに補償するべく較正することができる。当該構成における第1実施例に係る画像スプリット回路を含むことに代えて、再生システムを含み得る。これは、少なくとも一の記憶媒体に格納された第1実施例に係る画像スプリット回路からの事前に記録された出力を同期的に再現し、再現された出力をプロジェクタへ供給することができる。記憶媒体は、第1セットの資産を含む少なくとも一のハードディスクを含む。第1セットの資産は、第1左プロジェクタ1のための第1信号と第1右プロジェクタ1のための第2信号とを含む。第1信号は、左ソース画像がガンマ復号化回路6の入力に供給されたときの第2ガンマ符号化回路8の記録出力であり、第2信号は第1右プロジェクタ1のためのものである。第2信号は、右ソース画像がガンマ復号化回路6の入力に供給されたときの第2ガンマ符号化回路8の記録出力である。当該ハードディスクはさらに第2セットの資産を含む。第2セットの資産は、第2左プロジェクタのための第3信号と第2右プロジェクタのための第4信号とを含む。第3信号は、左ソース画像がガンマ復号化回路6の入力に供給されたときの第1ガンマ符号化回路7の記録出力である。第4信号は、右ソース画像がガンマ復号化回路6の入力に供給されたときの第1ガンマ符号化回路7の記録出力である。第1セットの資産はステレオスコープデジタルシネマパッケージの形式でハードディスクに格納され、第2セットの資産もステレオスコープデジタルシネマパッケージの形式でハードディスクに格納される。第1セットの資産は、暗号化形式で格納することもできる。再生システムは、暗号化信号を第1左プロジェクタの入力に供給し及び暗号化信号を第1右プロジェクタの入力に供給することができる。さらに、再生システムから第2左プロジェクタへの信号経路に配置される第1ワーピング回路が含められ、再生システムから第2右プロジェクタへの信号経路に配置される第2ワーピング回路が含められ、第1ワーピング回路及び第2ワーピング回路は画像整合を目的として較正される。
図12の構成におけるプロジェクタは、スペクトル分離を使用して左目及び右目ビューを分離する。観客メンバーはダイクロイックスペクトル分離フィルタを有するアイウェアを装着し、プロジェクタはダイクロイックスペクトル分離フィルタを含む。第1左プロジェクタ121及び第2左プロジェクタ122の分離フィルタは実質同一であり、アイウェアの左目分離フィルタは第1左プロジェクタ121及び第2左プロジェクタ122の分離フィルタにマッチングされる。第1右プロジェクタ123及び第2右プロジェクタ124の分離フィルタは実質同一であり、アイウェアの右目分離フィルタは第1右プロジェクタ123及び第2右プロジェクタ124の分離フィルタにマッチングされる。スペクトル分離ステレオスコープ投影は、多くの没入型シネマアプリケーションにおいて魅力的な特別の投影面を必要としないという利点を有する。また、視野の中心部分において非常に良好な画質及びステレオスコープ再現を有するが、視野の中心部分の外側ではアーチファクトを導入するという不利な点を有する。これは、アイウェアのフィルタが、法線方向(垂直方向)ではない角度で当該フィルタに入射する光に対しては、その公称性能と異なるからである。これは、ダイクロイックフィルタの性質に固有の現象である。これらの理由により、スペクトル分離ステレオスコープ投影を目的とする改善されたシステムが以下に提案される。
図14は従来技術の一例を示す。第1プロジェクタにおけるランプ20が統合ロッド21に光を放射する。統合ロッド21は、出力端に均一照明をもたらす。ガラス基板22上に載置されるダイクロイックスペクトル分離フィルタである第1プロジェクタフィルタ23が、照明システム24の実質焦点面にある統合ロッド21の出力部近くに配置される。これにより、第1プロジェクタフィルタ23の画像は実質的に、プロジェクタの空間光変調器チップ25に焦点が合わせられる。第2プロジェクタ(図示せず)も同等に構成されるが、第1プロジェクタフィルタ23と相互排他的な第2プロジェクタフィルタ(図示せず)を有する。第1プロジェクタフィルタ23及び第2プロジェクタフィルタは相互排他的な通過帯域を有し、これらの間には保護帯域と称するスペクトル範囲が存在する。保護帯域においては、第1プロジェクタフィルタ23及び第2プロジェクタフィルタ双方はほとんど透過性がない。アイウェアの左目分離フィルタは、第1プロジェクタフィルタ23の通過帯域を含む一セットの通過帯域を有するダイクロイックフィルタである。アイウェアの右目分離フィルタは、第2プロジェクタフィルタの通過帯域を含む一セットの通過帯域を有するダイクロイックフィルタである。アイウェアの分離フィルタは、頭が鼻からスクリーンに向かって実質直線前方を向いた観客メンバーが観察するときの、当該画像の周縁エリアにある画素から非法線(非垂直)角度で入射する光に対し、部分的に補償するべくわずかに湾曲している。これは、非直交角度で入射する光は、分離フィルタのダイクロイック層間を長い距離移動し、実質法線(垂直)角度で入射する画像中間エリアの画素からの光のフィルタリングと比べ、通過帯域がスペクトルシフトされるフィルタリングを受けるからである。これは、プロジェクタフィルタとのマッチングをもたらし、プロジェクタフィルタの保護帯域により与えられる許容値を超えて低減し、当該画像の周縁部分において色アーチファクト、及び左及び右投影システム間のクロストークのアーチファクト(「ゴースト」)をもたらす。画像の異なる部分からの入射光角度を完全に補償する程度に湾曲した分離フィルタを使用することは通常現実的ではない。これは、アイウェア設計に関する美感上の理由と、両目間の距離が、異なる年齢の集団において著しく変わるからである。画像の周縁部分における残りのアーチファクトを体験することは、あなたの目前に2つのぼやけた穴を有するわずかに色がついた半透明かつ半反射性の材料のシートを、あなたの頭に貼り付けることのように記載できる。穴は画像を完全には覆っておらず、「トンネル視界」の感覚がもたらされる。したがって、画像の周縁部分におけるアーチファクトを低減するさらなる手段が通常採用される。当該手段は、プロジェクタフィルタを予め波長シフトさせて、低減された輝度を代償に保護帯域幅を増加させることを含み、さらには、アイウェアの開眼サイズを低減して入射光の可能な角度範囲を制限することを含む。これにより、シャープなかつ心理学的に快適に許容されるあなたの視野の許容境界が導入されるが、明らかに視野が制限されるという代償がある。しかしながら、没入型シネマアプリケーションに対しては、周縁視野のアーチファクトは完全にはなくならない。
図15は、図14のシステムの代替的構成を示す。画像の周縁領域における色及びゴーストアーチファクトは、第1プロジェクタフィルタ23及び第2プロジェクタフィルタを、プロジェクタの射出瞳においてスペクトル的にフィルタリングされた光が放出角度の関数として波長シフトされるように修正することにより補償される。第1プロジェクタフィルタ23及び第2プロジェクタフィルタは、光変調器チップの周縁部分における画素上に焦点を結ぶ光が、光変調器チップの中心部分上に焦点を結ぶ光よりも長いダイクロイック層間距離を移動するように、実質同一の曲線により湾曲される。したがって、光変調器チップの周縁部分に焦点を結ぶ光が、光変調器チップの中心部分に焦点を結ぶ光に対して波長シフトされるので、投影画像の周縁部分の画素から放出される光は、投影画像の中心部分の画素から放出されるに対して波長シフトされる。その結果、画像の周縁部分にある画素に対して、プロジェクタフィルタによるフィルタリングとアイ(eye)フィルタのフィルタリングの良好なマッチングが得られる。また、標的観察位置における観客メンバーが観察する場合に、画像の周縁部分にあるより多くの画素が、アイフィルタの通過帯域がプロジェクタフィルタの通過帯域を含むようにアイフィルタによりフィルタリングされる。他の位置に配置される他の観客メンバーは、わずかに補償不足又は補償過剰な画像を観察するが、それでも補償がない場合よりも良好な画像を観察する。第1プロジェクタフィルタ23及び第2プロジェクタフィルタの湾曲は、統合ロッド21のアパチャの幅に等しい半径を有する球形である。フィルタにおいて人間視覚システムにより知覚される、製造上の理由から完全には回避できないわずかな色相変化を補償するべく、ソース画像には通常、電子的色補正が適用される。この色補正は通常、画像エリアにわたり空間的に均一である。その代わり、湾曲フィルタを使用する場合この色補正は、人間視覚システムにおいて均一の色相として知覚される投影画像を達成するべく空間的に不均一となり得る。湾曲フィルタを含むことに代えて、変化する厚さの誘電体層を有するダイクロイックフィルタを含むことができる。
湾曲フィルタで補償された画像を見る体験は記載することが難しいが、「補償なしの体験」よりもある程度快適なようである。わずかに色がついた半透明かつ半反射性の材料のシートのぼやけた穴を、あなたの顔がスクリーンに向かって前方に配向されている場合にこれを通して画像全体が見えるように広げるが、今度は当該シートが依然近いながらもあなたの頭から取り外されるので前方をまっすぐ見る方向から頭をそらせる場合に、当該ぼやけた穴のエッジが、まるで薄いカーテンの一対の穴を通して凝視するように、あなたの視野に入るというように記載することができる。
図16は、第1プロジェクタフィルタ23及び第2プロジェクタフィルタそれぞれが、中心領域にフラットエリアを有し、かつ、上述の画像の周縁エリアのアーチファクトを低減する他の手段によっては許容性が十分でない画像の周縁エリアにのみ湾曲形状を有する代替的構成を示す。プロジェクタフィルタの最適な湾曲は、観客メンバーからスクリーンまでの距離、アイフィルタの湾曲、プロジェクタの照明システムのリレーレンズ焦点距離、主観的な美感上の好み、及び他の因子の関数である。「トンネル視界」と「一対の穴を通しての凝視」との妥協が望ましい。
図17は、図14の構成に同等なさらなる代替的構成を示すが、ここでは、第1ガラス基板26上に載置される第1湾曲ノッチフィルタ27が、左プロジェクタにおける第1プロジェクタフィルタ23の前に付加配置され、第2ガラス基板上に載置される第2湾曲ノッチフィルタが、第2プロジェクタにおいて対応して付加される。ノッチフィルタは、保護帯域に実質的にマッチングするノッチを有する。その結果、保護帯域幅は、プロジェクタの射出瞳から出る光の放出角度の関数として広げられる。したがって、観察者が、図14、15、及び16に係る構成において生じる大きな角度に頭を向ける場合、周縁視野におけるアーチファクトが低減され、中心視野におけるゴーストアーチファクトがなくなる。ただし、投影画像の周縁部分における輝度の低減が代償となる。ノッチフィルタは、画像の中心部分にフラットエリアを有する。
本発明は付加的に又は代替的に、入力画像を、しきい値に固定された入力画像である第1画像とその残りである第2画像とに分離する画像処理回路を特徴とする。第2画像が、画素値の部分を第1画像からエッジ周辺の暗いエリアまで動かすことにより平滑化され、第2画像の高周波成分含有量が低減され、同一の2つの画像の合計が入力画像と同じままにされる。入力及び出力においてスケーリング及びガンマ補正が行われ、実際の輝度重ね合わせが当該計算に確実に適用される。完全整合により、投影されたオーバレイ画像が入力画像に正確に対応する一方、第2画像の高周波成分は第1画像よりも少なくなる。
第1の利点は、本システムが、わずかな整合不良から生じる知覚されるアーチファクトを著しく低減する点にある。人間視覚システムが高周波の誤差よりも低周波成分の誤差に対してはあまり敏感ではないからである。一のプロジェクタが単独で「駆動」できるコントラストよりも高いコントラストを有するエッジが存在する場合にのみ、第2画像は高周波成分を含む。しかしながら、人間視覚システムは、いわゆる空間マスキング効果ゆえに150:1以上のコントラストのエッジ近くでは低空間解像度を示すので、高コントラストエッジにおける整合不良アーチファクトもまた可視性が低減される。第1画像の高周波成分のマスキング効果に起因して十分不可視な程度に穏やかな第2画像の低域通過フィルタリングが、高コントラストエッジにおける整合不良アーチファクトをさらにマスキングするのに役立つ。
第2の利点は、カメラベースの自動整合システムが、特別な較正シーケンス実行の必要性なしに、フィルム投影中ずっと周期的に、当該フィルムの画像に基づいて再整合を行うことができる点にある。プロジェクタは同一の画像を投影するわけではないので、記録されたスクリーン上の画像から第1及び第2画像を分離することができる。また、これらの画像から、今度は幾何補正(ワーピング)による電子的再整合を目的として使用することができる整合不良情報を計算することができる。
第3の利点は、単一プロジェクタ2Kシステムを、4Kプロジェクタを付加することによって、増加した輝度かつ4K解像度にアップグレードすることができる点にある。第2画像の不可視の穏やかな低域通過フィルタリングが可能なので、低解像度プロジェクタを第2画像に対して使用して、第1プロジェクタのフル高精細度の外見を維持することができる(高輝度のみ)。第4の利点は、本システムの結果的な輝度解像度が、高ダイナミックレンジ投影システムにとって重要となり得る単一プロジェクタのそれよりも高い点にある。
本発明は、付加的に又は代替的に以下のポイントを特徴とする。
1.画像投影システムであって、2つの画像プロジェクタすなわち第1プロジェクタ及び第2プロジェクタを含み、前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタはオーバレイ画像を投影面上に投影し、重ね合わせ画像をもたらす。本システムはさらに第1画像処理回路を含む。これは入力画像を2つの画像に分離する。すなわち、第1プロジェクタ画像が前記第1プロジェクタへ入力され、第2プロジェクタ画像が前記第2プロジェクタに入力される。その結果、前記第1プロジェクタが前記第1プロジェクタ画像を投影して前記第2プロジェクタが前記第2プロジェクタ画像を投影している場合、投影面上に形成されるオーバレイ画像は、実質的に前記入力画像対応し、前記第2プロジェクタ画像における高空間周波数の量が前記第1プロジェクタ画像におけるものよりも少ない。
2.ポイント1に記載の画像投影システムであって、色補正回路が前記プロジェクタ双方の入力に付加され、画素値と投影色平面輝度との間の結果的なプロジェクタ伝達関数が実質的に線形かつ同一となるように較正される。これにより、表示面上のポイントにおける結果的な投影色平面輝度が実質的に、前記第1プロジェクタ画像の対応画素値と前記第2プロジェクタ画像の対応画素値との和の関数となる。このとき、前記第1プロジェクタ画像の前記対応画素値が0からB1の範囲内にあり、かつ、前記第2プロジェクタ画像の前記対応画素値が0からB2の範囲内にある。ここでB1は前記第1プロジェクタの最大色平面輝度に対応する画素値であり、B2は前記第2プロジェクタの最大色平面輝度に対応する画素値であり、前記第2プロジェクタ画像の計算は、入力画像の実質すべての画素の各画素値に対しB1を超える値を計算することを含み、前記第1プロジェクタ画像は、前記第2プロジェクタ画像を前記入力画像から減算することにより計算される。ここで、前記入力画像の画素値は0からBの範囲内にあり、B=B1+B2が結果的な重ね合わせ画像の最大色平面輝度に対応する画素値となる。
3.ポイント2に記載の画像投影システムであって、前記第2プロジェクタ画像の前記計算はさらに、前記第2プロジェクタ画像の高周波成分が低減されるように、前記第2プロジェクタ画像の画素値に量を加算する平滑化プロセスを含む。ここで、前記量はゼロと前記第1プロジェクタ画像の対応画素値以内に制限される。
4.ポイント3に記載の画像投影システムであって、前記平滑化プロセスは、前記第2プロジェクタ画像のエッジにハローを加算することを含む。ここで、ハローは当該エッジの暗い側に延びて当該エッジから距離が増すにつれて次第にフェードする。
5.ポイント3又は4に記載の画像投影システムであって、前記平滑化プロセスは、前記第2プロジェクタ画像の各色平面に適用される重み付きグレースケール膨張を含む。ここで、前記重み付きグレースケール膨張は、構成要素Dによるグレースケール膨張として定義され、入力画素は第1にフィルタリングカーネルFの要素により乗算される。
6.ポイント1から5に記載の画像投影システムであって、畳み込みカーネルLを有する低域通過フィルタ、又は前記第1画像処理回路と前記第2プロジェクタとの間に挿入される他の平滑化フィルタをさらに含む。
7.ポイント1から6に記載の画像投影システムであって、前記第2プロジェクタは、前記第1プロジェクタよりも低い空間解像度を有する。
8.ポイント5から7に記載の画像投影システムであって、グレースケール膨張構成要素Dは、画像幅の0.2%の半径を有する円板形状要素である。フィルタリングカーネルFは、画像幅の0.2%の半径を有する距離関数である。畳み込みカーネルLは、画像幅の0.1%を有するガウシアンカーネルである。
9.ポイント1から8に記載の画像投影システムであって、前記投影面上の前記結果的な投影画像の画像を記録することができる少なくとも一つのカメラと、前記カメラにより記録された画像において前記第1プロジェクタ画像に由来する第1セットの特徴を隔離し、かつ、前記カメラにより記録された前記画像の前記第2プロジェクタ画像に由来する第2セットの特徴を隔離すること、並びに、前記第1セットの特徴及び前記第2セットの特徴を前記入力画像の特徴に空間相関させて前記相関から空間整合不良情報を計算することができる第2画像処理回路とを含む自動整合システムをさらに含み、さらに、前記整合不良情報に基づいて、前記第1プロジェクタ画像及び前記第2プロジェクタ画像の少なくとも一方を、前記第1投影画像及び前記第2投影画像が幾何学的に整合されるように幾何補正することができる第3画像処理回路を含む。
10.ポイント9に記載の画像投影システムであって、前記第2画像処理回路は、前記記録された画像から、前記表示面上のオーバレイ画像の画素値と色平面輝度との間の伝達関数が前記プロジェクタ伝達関数に実質同一となるように較正される適合記録画像を生成する色補正回路を含む。前記第2画像処理回路は、TをB1以下とした場合に前記適合記録画像のすべての画素値がしきい値T未満となる少なくとも一つの低輝度エリアを特定しようとして、前記低輝度エリア内の少なくとも一つの特徴マッチングエリアにおいて、前記第1プロジェクタ画像との第1セットの特徴のマッチング操作を行い、結果的に第1セットのオフセットベクトルを得る。前記第2画像処理回路は、前記第1セットのオフセットベクトルに基づいて前記適合記録画像の幾何補正を行うことができる。その結果、幾何補正された適合記録画像は前記入力画像と整合される。前記第2画像処理回路は、前記第1プロジェクタ画像を前記幾何補正された適合記録画像から減算し、その結果的な画像に基づき少なくとも一つのエリアにおいて、前記第2プロジェクタ画像との第2セットの特徴のマッチング操作を行い、結果的に第2セットのオフセットベクトルを得る。前記第3画像処理回路は、前記第1セット及び前記第2セットのオフセットベクトルに基づいて、前記第2プロジェクタ画像及び前記第2プロジェクタ画像の少なくとも一方を、前記第1プロジェクタ投影画像及び前記第2投影画像が実質的に幾何学的に整合されるように幾何補正を行うことができる。前記特徴のマッチング操作は、テンプレートマッチング操作、スケール不変特徴トラッキング操作、又は業界周知の他の任意の特徴トラッキング操作である。
11.ポイント9及び10に記載の画像投影システムであって、前記自動整合システムは、動画、生中継、静止画像、又は他のコンテンツのプレゼンテーション中に、投影中に生じる幾何学的整合不良を低減するべく繰り返しサイクルを行う。
12.ポイント1から11に記載の画像投影システムであって、2つを超えるプロジェクタがオーバレイ画像を投影し、前記第1画像処理回路が2つを超える画像を出力し、各々は異なる量の空間周波数を有し、前記第2画像処理回路は、前記プロジェクタそれぞれに由来する前記記録された画像の特徴を隔離することができる。
13.ポイント1から12に記載の画像投影システムであって、技術的記載に含まれるか又は当業者にとって明らかな任意の修正及び構成をさらに含む。
本発明は付加的に又は代替的に以下の付加ポイントを特徴とする。
1.画像投影システムであって、実質的に半球形ドーム形状の投影面と、前記ドーム形状の投影面のエッジ近くに配置される少なくとも一つの画像プロジェクタとを含む。前記画像プロジェクタは、前記ドーム形状の投影面の内側に画像を投影し、投影画像は、前記ドーム形状の投影面の少なくとも70%を覆う。当該システムは、広角投影対物レンズ、魚眼投影対物レンズ、広角コンバージョンレンズ、広角コンバージョンミラー、逆アフォーカル光学系若しくはレトロフォーカス光学系、又はこれらの任意の組み合わせを含み、さらに、入力画像の幾何補正をして補正された出力画像を前記プロジェクタの入力に送る第1画像処理回路を含む。
2.付加ポイント1に記載の画像投影システムであって、画像形成要素とスクリーンとの間の光路に配置される少なくとも一つのプリズムを含むアナモルフィックアダプタをさらに含む。前記アナモルフィックアダプタは、前記画像を一方向に引き伸ばす。
3.付加ポイント1又は2に記載の画像投影システムであって、前記第1画像処理回路は、前記投影画像が、前記半球形ドーム形状の投影面の実質中心に配置される魚眼プロジェクタからの投影画像と実質同一の幾何学構成を有するように較正される。このとき、前記入力画像は前記魚眼プロジェクタに入力される。
4.付加ポイント1から3に記載の画像投影システムであって、前記第1画像処理回路は、前記入力画像の各色平面の別個の幾何補正を行うことができる。前記第1画像処理回路は、前記幾何補正が前記画像投影システムの光学要素における色収差を補償するように較正される。
5.付加ポイント1から4に記載の画像投影システムであって、前記ドーム形状の投影面に位置する少なくとも一つのエリアは、前記投影画像の平均空間解像度よりも高い空間解像度を有する。前記入力画像は、前記補正された出力画像よりも高い空間解像度を有する。前記画像処理回路は実質的に、できる限り多くの空間解像度を前記入力画像から前記出力画像まで保持する。
6.付加ポイント1から5に記載の画像投影システムであって、前記補正された出力画像から反射誤差を計算することができる第2画像処理回路をさらに含む。前記反射誤差画像は、前記入力画像が前記プロジェクタにより表示面上に投影されるとした場合に、表示面上の各位置において当該表示面の他の部分から散乱により受け取られる反射光全体の推定である。前記反射誤差画像は、一セットのスクリーン測定値に基づいて計算される。前記反射誤差画像は、ラジオシティ計算により計算される。前記画像処理回路は実質的に、前記反射誤差画像を前記入力画像(ゼロに設定される負の値)から減算する。その結果、前記プロジェクタの入力に送られる補償画像が得られる。
7.付加ポイント6に記載の画像投影システムであって、前記反射誤差画像の減算によっては反射光の完全な相殺が達成できない前記補償画像のエリアに局所的コントラスト向上が適用される。
8.付加ポイント7に記載の画像投影システムであって、残余誤差画像が、前記反射誤差画像と前記補償画像の前記補正された出力画像からの減算結果との差として計算される。コントラストが向上された補償画像が、局所的コントラスト向上により前記補償画像から計算される。前記残余誤差画像は、低域通過フィルタリングがされた後に、前記補償画像と前記コントラストが向上された補償画像との間のキー付け操作においてキーとして使用される。キー付け操作の結果的画像は、前記プロジェクタの入力に送られる。
9.付加ポイント7又は8に記載の画像投影システムであって、前記局所的コントラスト向上は、不鮮明マスク操作又は局所トーンマッピング操作である。
10.付加ポイント1から9に記載の画像投影システムであって、技術的記載に含まれるか又は当業者にとって明らかな任意の修正及び構成をさらに含む。
以下のポイントが本発明を特徴づける。
1.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれにより投影される第1出力画像及び第2出力画像を生成する方法であって、
(a)それぞれがソース値を有する複数画素を含むソース画像を与えることと、
(b)前記複数画素の各画素に対してしきい値を与えることとを含み、
第1代替手段において、
(d)前記複数画素の各画素に対する一時値であって、
(i.i)各画素に対して前記ソース値の最大値及びその対応しきい値としての第1最大値を決定することと、
(i.ii)各画素に対して前記第1最大値から対応しきい値を減算することにより中間値を決定することと、
(i.iii)各画素に対して前記中間値から前記一時値を生成することと
に同等なプロセスにおいて生成される一時値を含む一時画像を生成することと、又は
第2代替手段において、
(c)前記複数画素の各画素に対して、それぞれがその対応しきい値の反転である逆しきい値を与えることと、
(d)前記複数画素の各画素に対する一時値であって、
(i.i)各画素に対して前記ソース値の最小値及びその対応逆しきい値としての中間値を決定することと、
(i.ii)各画素に対して前記中間値から前記一時値を生成することとに同等なプロセスにおいて生成される一時値を含む一時画像を生成することと、又は
第3代替手段において、
(c)前記複数画素の各画素に対して、それぞれがその対応しきい値の反転である逆しきい値を与えることと、
(d)前記複数画素の各画素に対する一時値であって、
(i.i)各画素に対して前記ソース値の最大値及びその対応しきい値としての第1最大値を決定することと、
(i.ii)各画素に対して前記第1最大値から対応しきい値を減算することにより第1差値を決定することと、
(i.iii)各画素に対して前記ソース値の最小値及びその対応逆しきい値として第1最小値を決定することと、
(i.iv)各画素に対して前記第1差値の最小値及び前記第1最小値としての中間値を決定することと、
(i.v)各画素に対して前記中間値から前記一時値を生成することとに同等なプロセスにおいて生成される一時値を含む一時画像を生成することと、又は
第4代替手段において、
(c)前記複数画素の各画素に対して、それぞれがその対応しきい値の反転である逆しきい値を与えることと、
(d)前記複数画素の各画素に対する一時値であって、
(i.i)各画素に対して前記ソース値の最大値及びその対応しきい値としての第1最大値を決定することと、
(i.ii)各画素に対して前記第1最大値から対応しきい値を減算することにより第1差値を決定することと、
(i.iii)各画素に対して前記ソース値の最小値及びその対応逆しきい値としての第1最小値を決定することと、
(i.iv)各画素に対して前記第1差値と前記第1最小値との間の値を含む第1値範囲から中間値を決定することと、
(i.v)各画素に対して前記中間値から前記一時値を生成することとに同等なプロセスにおいて生成される一時値を含む一時画像を生成することと、及び
すべての代替手段において、
(e)前記複数画素の各画素に対する第1出力値であって、各画素に対して前記一時値及び前記ソース値から生成される第1出力値を含む前記第1出力画像を生成することと、
(f)前記複数画素の各画素に対する第2出力値であって、前記一時値から生成される第2出力値を含む前記第2出力画像を生成することと
を含む方法。
2.前記第1代替手段において、
(c)前記複数画素の各画素に対して、それぞれがその対応しきい値の反転である逆しきい値を与えることをさらに含む、ポイント1に記載の方法。
3.前記一時値を生成する前記プロセスは、
すべての代替手段において
(i.vi)各画素に対して前記中間値を平滑化することと、
前記第3及び第4代替手段において
(i.vi)前記第1差値及び/又は前記第1最小値を平滑化することと
をさらに含む、ポイント1又は2に記載の方法。
4.前記平滑化は、スプラインフィルタ、メンブレンフィルタ、及び/又はエンベロープフィルタを含む、ポイント3に記載の方法。
5.前記平滑化は、前記中間値を、前記平滑化の後の前記第1値範囲からの値に制限するべく構成される、ポイント3又は4に記載の方法。
6.前記平滑化は、第1膨張半径を含む第1膨張操作を含む、ポイント3から5のいずれかに記載の方法。
7.第1膨張半径は4画素、又は前記一時画像の幅の約0.3%である、ポイント6に記載の方法。
8.前記平滑化は第1ぼかし操作を含む、ポイント3から7のいずれかに記載の方法。
9.前記第1膨張操作は前記第1ぼかし操作の前に行われる、ポイント8及びポイント6又は7に記載の方法。
10.前記第1ぼかし操作は、前記第1膨張半径とほぼ等しいか又は小さい第1ぼかし半径を含む、ポイント8又は9及びポイント6又は7のいずれかに記載の方法。
11.前記第1ぼかし操作は第1ガウシアンぼかし操作を含む、ポイント8から10のいずれかに記載の方法。
12.第1ガウシアンぼかし操作は、第1ぼかし半径の1/3にほぼ等しい、4/3画素とほぼ等しいか若しくは小さい、又は前記一時画像の幅の約0.1%の標準偏差を有する、ポイント11に記載の方法。
13.前記第1ぼかし操作は第1平均フィルタリング操作を含む、ポイント8から12のいずれかに記載の方法。
14.前記一時値を生成する前記プロセスは、
(i.vii)各画素に対して前記中間値及び前記逆しきい値の最小値として第2最小値を決定することと、
(i.viii)各画素値に対して前記第2最小値を平滑化することにより第2平滑値を生成することと、
(i.ix)各画素に対して前記第2平滑値から前記一時値を生成することと
をさらに含む、ポイント1から13のいずれかに記載の方法。
15.前記第2最小値の前記平滑化は、スプラインフィルタ、メンブレンフィルタ、及び/又はエンベロープフィルタを含む、ポイント14に記載の方法。
16.前記第2最小値の前記平滑化は、第2膨張半径を含む第2膨張操作を含む、ポイント14又は15に記載の方法。
17.前記第2膨張半径は2画素、又は前記一時画像の幅の約0.17%である、ポイント16に記載の方法。
18.前記第2膨張半径は可変である、ポイント14から17のいずれかに記載の方法。
19.前記第2膨張半径は、ゼロを含む第2値範囲において可変である、ポイント18に記載の方法。
20.前記第2最小値の前記平滑化は第2ぼかし操作を含む、ポイント14から19のいずれかに記載の方法。
21.前記第2膨張操作は前記第2ぼかし操作の前に行われる、ポイント20及びポイント16から19のいずれかに記載の方法。
22.前記第2ぼかし操作は、前記第2膨張半径とほぼ等しいか又は小さい第2ぼかし半径を含む、ポイント20及び21並びにポイント16から19のいずれかに記載の方法。
23.前記第2ぼかし半径は可変である、ポイント22に記載の方法。
24.前記第2ぼかし半径は、ゼロを含む第3値範囲の中で可変である、ポイント23に記載の方法。
25.前記第2ぼかし半径及び前記第2膨張半径は、一方が他方の関数として変化するように結合される、ポイント22から24のいずれかに記載の方法。
26.前記第2ぼかし操作は第2ガウシアンぼかし操作を含む、ポイント20から25のいずれかに記載の方法。
27.第2ガウシアンぼかし操作は、第1ぼかし半径の1/3にほぼ等しい、2/3画素とほぼ等しいか若しくは小さい、又は前記一時画像の幅の約0.055%の標準偏差を有する、ポイント26に記載の方法。
28.前記第2ぼかし操作は第2平均フィルタリング操作を含む、ポイント20から27のいずれかに記載の方法。
29.前記ソース画像を与えることは、
(ii.i)第1ガンマ符号化により符号化されたガンマ符号化ソース画像を与えることと、
(ii.ii)前記ガンマ符号化ソース画像の、前記第1ガンマ符号化に対応する第1ガンマ復号化を行うことによりガンマ復号化ソース画像を生成することと、
(ii.iii)前記ガンマ復号化ソース画像を前記ソース画像として出力することと
を含む、ポイント1から28のいずれかに記載の方法。
30.(g)前記第1プロジェクタの第2ガンマ復号化に対応する、前記第1出力画像の第2ガンマ符号化を行うことをさらに含む、ポイント1から29のいずれかに記載の方法。
31.(h)前記第2プロジェクタの第3ガンマ復号化に対応する、前記第2出力画像の第3ガンマ符号化を行うことをさらに含む、ポイント1から30のいずれかに記載の方法。
32.前記一時値を生成する前記プロセスはさらに、
すべての代替手段において、
(i.x)各画素に対して前記中間値の第1色補正を行うことを含み、
第3及び第4代替手段において、
(i.x)各画素に対して前記中間値及び/又は前記第1差値の第1色補正を行うことを含む、ポイント1から31のいずれかに記載の方法。
33.すべての代替手段において前記第1色補正は、前記中間値を補正して、対応するソース値とほぼ同じ第1色相を得るべく構成され、
第3及び第4代替手段において前記第1色補正は、前記第1差値及び/又は前記中間値を補正して、対応するソース値とほぼ同じ第1色相を得るべく構成される、ポイント32に記載の方法。
34.前記第1色補正は、
(iii.i)R6、G6、及びB6が前記ソース画像の画素色であり、R11、G11、及びB1が各画素に対する前記第1中間値決定後の画素色値である場合に、各画素に対してR11/R6、G11/G6、及びB11/B6の最大値に等しい定数Kを計算することと、
(iii.ii)各画素に対して前記中間値を、前記定数Kを乗算した前記ソース値に置換することにより前記中間値を補正することと
に同等なプロセスを含む、ポイント32から33のいずれかに記載の方法。
35.(i)前記第2出力画像の空間解像度を低下させること及び/又は前記第2出力画像に対してぼかし操作を行うことをさらに含む、ポイント1から34のいずれかに記載の方法。
36.(j)前記第1出力画像を暗号化することをさらに含む、ポイント1から35のいずれかに記載の方法。
37.(k)前記第1出力画像を第1記録媒体に記録することをさらに含む、ポイント1から36のいずれかに記載の方法。
38.(l)前記第1記録媒体から前記第1出力画像を抽出することを含む、ポイント37に記載の方法。
39.(m)前記第2出力画像を第2記録媒体に記録することをさらに含む、ポイント1から38のいずれかに記載の方法。
40.(n)前記第2記録媒体から前記第2出力画像を抽出することを含む、ポイント39に記載の方法。
41.(o)前記第2プロジェクタが投影する画像を前記第1プロジェクタが投影する画像に整合させるべく構成される、前記第2出力画像の幾何補正を行うことをさらに含む、ポイント1から40のいずれかに記載の方法。
42.前記一時値を生成する前記プロセスは、
(i.xi)前記複数画素の各画素に対する前記中間値に対して収縮操作を行うこと、好ましくはハーフ画素、フル画素、一時画像の幅の0.04%、又は一時画像の幅の0.08%の半径を有するグレースケール収縮操作を行うこと、をさらに含む、ポイント1から41のいずれかに記載の方法。
43.前記第4代替手段において、各画素に対して前記ソース値が前記第1値範囲から除外される、ポイント1から42のいずれかに記載の方法。
44.前記第4代替手段において、前記第1値範囲は前記第1差値及び前記第1最小値をさらに含む、ポイント1から43のいずれかに記載の方法。
45.前記第1出力値は、
(iv.i)各画素に対して前記ソース値から前記一時値を減算することにより第2差値を決定することと、
(iv.ii)前記第2差値から前記第1出力値を生成することと
に同等なプロセスにおいて各画素に対して生成される、ポイント1から44のいずれかに記載の方法。
46.前記第1出力値は、
(iv.i)各画素に対して前記ソース値から前記一時値を減算することにより第2差値を決定することと、
(iv.ii)各画素に対して前記第2差値を前記しきい値で除算することにより第1比を生成することと、
(iv.iii)各画素に対して前記第1比から前記第1出力値を生成することと
に同等なプロセスにおいて各画素に対して生成される、ポイント1から45のいずれかに記載の方法。
47.前記第2出力値はさらに、前記逆しきい値から生成される、ポイント1から40のいずれかに記載の方法。
48.前記第2出力値は、
(v.i)各画素に対して前記一時値を前記逆しきい値で除算することにより第2比を生成することと、
(v.ii)各画素に対して前記第2比から前記第2出力値を生成することと
に同等なプロセスにおいて各画素に対して生成される、ポイント1から47のいずれかに記載の方法。
49.前記複数画素の各画素に対する前記しきい値は、前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタからの均一かつ最大強度画像の投影での若しくは前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタのそれぞれからの均一かつ最大強度画像の投影での、又は前記第1プロジェクタからの均一かつ最大強度画像の投影での若しくは前記第2プロジェクタからの均一かつ最大強度画像の投影での、投影面上の対応位置において前記第1プロジェクタが寄与する全体照度の一部を表す、ポイント1から48のいずれかに記載の方法。
50.(p)整合パターンを含むように前記一時画像を調整することをさらに含む、ポイント1から49のいずれかに記載の方法。
51.整合パターンを含むように前記一時画像を調整することは、
(q)前記整合パターンを与えることと、
(r)前記整合パターンを前記一時画像に加算することにより前記一時画像を調整することと、
(s)前記一時画像を、
(vi.i)各画素に対して前記一時値の最小値及びその対応ソース値としての第4最小値を決定することと、
(vi.ii)各画素に対して前記一時値を前記第4最小値に調整することと
に同等なプロセスにより調整することと
を含む、ポイント50に記載の方法。
52.前記整合パターンは、グリッド、メッシュ、バーコード、及び/又はセマコードを含み、代替的に又は付加的に前記整合パターンは、要素の規則パターン及び/又は要素の不規則パターンを含み、代替的に又は付加的に前記整合パターンは、ドット及び/若しくは十字線の規則パターン並びに/又はドット及び/若しくは十字線の不規則パターンを含む、ポイント50から51のいずれかに記載の方法。
53.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影面上に第1出力画像及び第2出力画像を二重スタックする方法であって、
(aa)前記第1出力画像及び前記第2出力画像を前記投影面上にオーバレイするべく前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタを位置決め及び配向することと、
(ab)ポイント1から52のいずれかに記載の方法により前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することと、
(ac)前記第1出力画像及び前記第2出力画像を前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタそれぞれに供給することと、
(ad)前記第1出力画像及び前記第2出力画像を前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタそれぞれにより投影することとを含む方法。
54.前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタが重ね合わせ画像を前記投影面上に生成し、前記方法はさらに、
(ae)前記重ね合わせ画像の第1キャプチャ画像を記録することと、
(af)前記第1キャプチャ画像への前記第1プロジェクタの第1寄与を決定することと、
(ag)前記第1寄与から第1フィードバック画像を生成することと、
(ah)特徴トラッキング及び/又はマッチングにより前記第1フィードバック画像及び前記第1出力画像から第1セットの整合不良ベクトルを生成することと、
(ai)前記第1セットの整合不良ベクトルを含む第1ワーピングにより前記第1キャプチャ画像の第1ワープ画像を生成することと、
(aj)前記第1ワープ画像から前記第1出力画像を減算することにより第2フィードバック画像を生成することと、
(ak)特徴トラッキング及び/又は特徴マッチングにより前記第2フィードバック画像及び前記第2出力画像から第2セットの整合不良ベクトルを生成することと、
(al)前記第1セットの整合不良ベクトル及び前記第2セットの整合不良ベクトルから第3セットの整合不良ベクトルを生成することと、
(am)前記第3セットの整合不良ベクトルから前記第1出力画像及び/又は前記第2出力画像の第1幾何補正を導出することと
を含む、ポイント53に記載の方法。
55.前記第1プロジェクタの前記第1寄与を決定することは、前記第1キャプチャ画像の高域通過フィルタリングを含む、ポイント54に記載の方法。
56.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影面上への第1出力画像及び第2出力画像の二重スタックの補正を導出する方法であって、
(ba)前記第1出力画像及び前記第2出力画像を前記投影面上にオーバレイするべく前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタを位置決め及び配向することと、
(bb)前記第1ソース画像に対して、ポイント50から52のいずれかに記載の方法により生成される第1出力画像及び第2出力画像を含む第1出力を生成することと、
(bc)前記第1出力の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を、前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタそれぞれに供給することと、
(bd)前記第1出力の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を、前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタそれぞれによって前記投影面上に投影することと、
(be)前記投影面上に投影される前記第1出力の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を含む第1キャプチャ画像を記録することと、
(bf)前記第1キャプチャ画像における前記第1出力の前記整合不良パターンの寄与を検出することと、
(bg)前記第1出力の前記整合不良パターンの前記検出された寄与から前記第2出力画像に対する幾何補正を導出することと
を含む方法。
57.(bh)前記第1ソース画像の後に表示される第2ソース画像に対する第2出力であって、前記第2ソース画像に対して、ポイント50から52のいずれかに記載の方法により生成される前記第1出力画像及び前記第2出力画像を含む第2出力を生成することと、
(bi)前記第2出力の前記第2出力画像及び前記第2出力画像を、前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタそれぞれに供給することと、
(bj)前記第2出力の前記第2出力画像及び前記第2出力画像を、前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタそれぞれによって前記投影面上に投影することと、
(bk)前記投影面上に投影される前記第2出力の前記第1出力画像及び第2出力画像を含む第2キャプチャ画像を記録することと、
(bl)前記第2キャプチャ画像における前記第2出力の前記整合不良パターンの寄与を検出することと、
(bm)前記第2出力の前記整合不良パターンの前記検出された寄与から前記第2出力画像に対する幾何補正を導出することと
を含む、ポイント56に記載の方法。
58.(bh)前記第1ソース画像の後に表示される第2ソース画像に対する第2出力であって、前記第2ソース画像に対して、ポイント50から52のいずれかに記載の方法により生成される前記第1出力画像及び前記第2出力画像を含む第2出力を生成することと、
(bi)前記第2出力の前記第2出力画像及び前記第2出力画像を、前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタそれぞれに供給することと、
(bj)前記第2出力の前記第2出力画像及び前記第2出力画像を、前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタそれぞれによって前記投影面上に投影することと、
(bk)前記投影面上に投影される前記第2出力の前記第1出力画像及び第2出力画像を含む第1キャプチャ画像を記録することと、
(bl)前記第1キャプチャ画像における前記第2出力の前記整合不良パターンの寄与を検出することをさらに含む、前記第1キャプチャ画像における前記第1出力の前記整合不良パターンの寄与を検出することと、
(bm)前記第1出力及び前記第2出力の前記整合不良パターンの前記検出された寄与から前記第2出力画像に対する幾何補正を導出することと
を含む、ポイント56に記載の方法。
59.前記第1キャプチャ画像における前記第1出力の前記整合不良パターンの寄与を検出すること及び前記第2キャプチャ画像における前記第2出力の前記整合不良パターンの前記寄与を検出することはさらに、前記第1キャプチャ画像及び前記第2キャプチャ画像の時間平均化を含み、及び/又は、前記第1出力及び前記第2出力の前記整合不良パターンの寄与を検出することは高域通過フィルタリングを含む、ポイント57から58のいずれかに記載の方法。
60.前記第1出力の整合不良パターンと前記第2出力の前記整合不良パターンとは同じである、ポイント57から59のいずれかに記載の方法。
61.前記第1出力の整合不良パターンと前記第2出力の前記整合不良パターンとは異なる、ポイント57から59のいずれかに記載の方法。
62.前記第2出力の整合不良パターンは、前記第1出力の前記整合不良パターンから生成される、ポイント57から59のいずれかに記載の方法。
63.前記第2出力の整合不良パターン及び前記第1出力の前記整合不良パターンは、時間の関数として周期的であるサイクリック関数により生成される、ポイント57から59のいずれかに記載の方法。
64.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成し、並びに前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成する方法であって、
(ca)ポイント1から52のいずれかに記載の方法により前記第1色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することと、
(cb)ポイント1から52のいずれかに記載の方法により前記第2色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することと
を含む方法。
65.前記第1色投影用の第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成し、並びに前記第2色投影用の第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成する方法であって、
(ca)ポイント1から49のいずれかに記載の方法により前記第1色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することと、
(cb)ポイント50から52のいずれかに記載の方法により前記第2色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することと
を含む方法。
66.前記第1色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することは、ポイント50から52のいずれかに記載の方法により行われる、ポイント64又は65に記載の方法。
67.前記第1色は、前記第2色よりも短い光波長を表す、ポイント66に記載の方法。
68.前記第1色は青を表し、前記第2色は緑、黄、又は赤を表す、ポイント66又は67に記載の方法。
69.前記第2色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することは、ポイント50から52のいずれかに記載の方法により行われる、ポイント66から68のいずれかに記載の方法。
70.前記第1色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成する場合の前記整合パターンと前記第2色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成する場合の前記整合パターンとは同じ又はほぼ同じ形状を有する、ポイント69に記載の方法。
71.前記第1色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成する場合の前記整合パターンと前記第2色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成する場合の前記整合パターンとは同じ又はほぼ同じ寸法を有する、ポイント69から70のいずれかに記載の方法。
72.前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタにより投影される第3色の第1出力画像及び第2出力画像を生成するべくさらに構成され、
(cc)ポイント1から52のいずれかに記載の方法により前記第3色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することをさらに含む、ポイント64及びポイント66から71のいずれかに記載の方法。
73.第3色投影用の第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第3色の第1出力画像及び第2出力画像を生成するべくさらに構成され、
(cc)ポイント1から52のいずれかに記載の方法により前記第3色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することをさらに含む、ポイント64から71のいずれかに記載の方法。
74.前記ソース画像の第1画素の第1ソース値が前記第1色を表し、前記ソース画像の第2画素の第2ソース値が前記第2色を表し、及び前記ソース画像の第3画素の第3ソース値が第2色相を画定する前記第3色を表し、
第1中間値が前記第1画素の中間値であり、第2中間値が前記第2画素の中間値であり、及び第3中間値が第3色相を画定する前記第3画素の中間値であり、
(cd)前記第1、第2、及び第3中間値に色調整を受けさせることをさらに含む、ポイント72又は73に記載の方法。
75.前記色調整は、前記第1、第2、及び第3中間値を、前記第2色相と等しいか又はほぼ等しい前記第3色相を画定するように調整するべく構成される、ポイント74に記載の方法。
76.前記色調整は、
(vii.i)前記第1ソース値により除算された前記第1中間値として第1部分を計算することと、
(vii.ii)前記第2ソース値により除算された前記第2中間値として第2部分を計算することと、
(vii.iii)前記第3ソース値により除算された前記第3中間値として第3部分を計算することと、
(vii.iv)前記第1、第2、及び第3部分の最大値として第2最大値を計算することと、
(vii.v)前記第1中間値を、前記第2最大値が乗算された前記第1ソース値に置換することと、
(vii.vi)前記第2中間値を、前記第2最大値が乗算された前記第2ソース値に置換することと、
(vii.vii)前記第3中間値を、前記第2最大値が乗算された前記第3ソース値に置換することと
に同等である、ポイント74又は75に記載の方法。
77.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれにより投影される第1出力画像及び第2出力画像を生成するシステムであって、ポイント1から52のいずれかに記載の方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含むシステム。
78.請求項1から52のいずれかに記載の前記ソース画像を与える画像ソースをさらに含む、ポイント77に記載のシステム。
79.第1出力画像及び第2出力画像を二重スタックさせるシステムであって、第1プロジェクタと、第2プロジェクタと、ポイント53から55のいずれかに記載の方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路とを含むシステム。
80.ポイント53から55のいずれかに従って前記ソース画像を与える画像ソースをさらに含む、ポイント79に記載のシステム。
81.ポイント54に従って前記重ね合わせ画像の前記第1キャプチャ画像を記録するカメラをさらに含む、ポイント79から80のいずれかに記載のシステム。
82.第1出力画像及び第2出力画像の二重スタックの補正を導出するシステムであって、第1プロジェクタと、第2プロジェクタと、ポイント56から63のいずれかに記載の方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路とを含み、前記重ね合わせ画像の前記第2キャプチャ画像を記録するカメラをさらに含むシステム。
83.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像、並びに前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成するシステムであって、ポイント64から76のいずれかに記載の方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含むシステム。
84.前記第1色投影用の第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成し、並びに前記第2色投影用の第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成するシステムであって、ポイント65から76のいずれかに記載の方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含むシステム。
85.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタを含む投影システムであって、
前記第1プロジェクタは、
第1ランプと、
入力端及び出力端を有する第1統合ロッドであって、前記入力端を介して前記第1ランプから光を受け取り前記出力端において均一な照明を生成するべく構成される第1統合ロッドと、
前記統合ロッドの前記出力端における前記均一な照明をフィルタリングするべく構成される第1プロジェクタフィルタと、
第1空間光変調器チップと、
前記第1プロジェクタフィルタを前記光変調器チップ上に結像させる第1照明システムと、
第1射出瞳であって、これを介して前記第1空間光変調器チップからの光が前記第1プロジェクタから出る第1射出瞳と
を含み、
前記第2プロジェクタは、
入力端及び出力端を有する第2統合ロッドであって、前記入力端を介して前記第2ランプから光を受け取り前記出力端において均一な照明を生成するべく構成される第2統合ロッドと、
前記統合ロッドの前記出力端において前記均一な照明をフィルタリングするべく構成される第2プロジェクタフィルタと、
第2空間光変調器チップと、
前記第2プロジェクタフィルタを前記光変調器チップ上に結像させる第2照明システムと、
第2射出瞳であって、これを介して前記第2空間光変調器チップからの光が前記第2プロジェクタから出る第2射出瞳と
を含み、
前記第1プロジェクタフィルタは、前記第1射出瞳を介して出る光を波長シフトさせるべく構成され、前記第2プロジェクタフィルタは、前記第2射出瞳を介して出る光を波長シフトさせるべく構成されるシステム。
86.前記第1プロジェクタフィルタは第1通過帯域及び第1保護帯域を画定し、前記第2プロジェクタフィルタは、前記第1通過帯域とは重ならない第2通過帯域、及び前記第1保護帯域とは重ならない第2保護帯域を画定する、ポイント85に記載の投影システム。
87.前記第1プロジェクタフィルタは第1帯域ストップを画定し、前記第1プロジェクタはさらに、第1通過帯域及び第1保護帯域の第1統合及び画定の前記出力端からの前記均一照明をフィルタリングするべく構成される第1補助フィルタを含み、前記第1帯域ストップは前記第1保護帯域とマッチング又はほぼマッチングし、前記第2プロジェクタフィルタは、前記第1通過帯域と重ならない第2通過帯域、及び前記第1保護帯域と重ならない第2保護帯域を画定する、ポイント85に記載の投影システム。
88.前記第1プロジェクタフィルタは第1帯域ストップを画定し、前記第1プロジェクタはさらに、第1通過帯域及び第1保護帯域の第1統合及び画定の前記出力端からの前記均一照明をフィルタリングするべく構成される第1補助フィルタを含み、前記第1帯域ストップは前記第1保護帯域とマッチング又はほぼマッチングし、前記第2プロジェクタフィルタは第2帯域ストップを画定し、前記第2プロジェクタはさらに、第1通過帯域とは重ならない第2通過帯域及び第1保護帯域とは重ならない第2保護帯域の第1統合及び画定の出力端からの均一照明をフィルタリングするべく構成される第2補助フィルタを含み、前記第2帯域ストップは前記第2保護帯域とマッチング又はほぼマッチングする、ポイント85に記載の投影システム。
89.前記第2補助フィルタはフラットであり、かつ、第2均一厚さを有する、ポイント88に記載の投影システム。
90.前記第1補助フィルタはフラットであり、かつ、第1均一厚さを有する、ポイント88から89のいずれかに記載の投影システム。
91.前記第1プロジェクタフィルタは第1均一厚さを画定し、及び/又は前記第2プロジェクタフィルタは第2均一厚さを画定する、ポイント85から90のいずれかに記載の投影システム。
92.前記第1プロジェクタフィルタは第1変化厚さを有し、及び/又は前記第2プロジェクタフィルタは第2変化厚さを有する、ポイント85から90のいずれかに記載の投影システム。
93.前記第1プロジェクタフィルタは第1曲率を画定し、及び/又は前記第2プロジェクタフィルタはa第2曲率を画定する、ポイント85から92のいずれかに記載の投影システム。
94.前記第1プロジェクタフィルタは前記第1プロジェクタフィルタの第1中心部分に第1フラットエリアを画定し、及び/又は前記第2プロジェクタフィルタは前記第2プロジェクタフィルタの第2中心部分に第2フラットエリアを画定する、ポイント85から93のいずれかに記載の投影システム。
95.前記第1プロジェクタフィルタは前記第1プロジェクタフィルタの第1周縁部分に第1湾曲形状を画定し、及び/又は第2プロジェクタフィルタは前記第2プロジェクタフィルタの第2周縁部分に第2湾曲形状を画定する、ポイント85から94のいずれかに記載の投影システム。
96.前記第1プロジェクタフィルタは第1透明基板、好ましくは第1ガラス基板、に載置され、第2プロジェクタフィルタは第2透明基板、好ましくは第2ガラス基板、に載置される、ポイント85から95のいずれかに記載の投影システム。
97.前記第1プロジェクタフィルタはダイクロイックであり、及び/又は前記第2プロジェクタフィルタはダイクロイックである、ポイント85から96のいずれかに記載の投影システム。
98.前記第1プロジェクタフィルタは前記統合ロッドの前記出力端に配置される、ポイント85から97のいずれかに記載の投影システム。
99.前記第1統合ロッドは前記出力端に第1幅を有する第1アパチャを画定し、前記第1プロジェクタフィルタは前記第1幅に等しいか又はほぼ等しい第1半径を有する第1球形面を画定し、及び/又は前記第2統合ロッドは前記出力端に第2幅を有する第2アパチャを画定し、前記第2プロジェクタフィルタは前記第2幅に等しいか又はほぼ等しい第2半径を有する第2球形面を画定する、ポイント85から98のいずれかに記載の投影システム。
100.一連の3次元画像を生成するシステムであって、
ポイント1から52のいずれかに記載の方法を繰り返し適用することにより、第1出力画像及び第2出力画像を含む左出力であって前記一連の3次元画像の左透視画像を表す左出力を生成するコンピュータ及び/又は一以上の回路であって、ポイント1から52のいずれかに記載の方法を繰り返し適用することにより、第1出力画像及び第2出力画像を含む右出力であって前記一連の3次元画像の対応右透視画像を表す右出力を生成するべくさらに構成されるコンピュータ及び/又は一以上の回路と、
投影スクリーンと、
前記コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、前記投影スクリーンの前記左出力の前記第1出力画像を投影するべく構成される左透視第1プロジェクタと、
前記コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、前記投影スクリーンの前記右出力の前記第1出力画像を投影するべく構成される右透視第1プロジェクタと、
前記コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、前記投影スクリーン上の前記左出力の前記第2出力画像と前記右出力の前記第2出力画像とを交互に投影するべく構成される左/右透視第2プロジェクタと
を含むシステム。
101.一連の3次元画像を生成するシステムであって、
ポイント1から52のいずれか一項に記載の方法を繰り返し適用することにより、第1出力画像及び第2出力画像を含む左出力であって前記一連の3次元画像の左透視画像を表す左出力を生成するコンピュータ及び/又は一以上の回路であって、ポイント1から52のいずれかに記載の方法を繰り返し適用することにより、第1出力画像及び第2出力画像を含む右出力であって前記一連の3次元画像の対応右透視画像を表す右出力を生成するべくさらに構成されるコンピュータ及び/又は一以上の回路と、
投影スクリーンと、
前記コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、前記投影スクリーンの前記左出力の前記第1出力画像を投影するべく構成される左透視第1プロジェクタと、
前記コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、前記投影スクリーンの前記右出力の前記第1出力画像を投影するべく構成される右透視第1プロジェクタと、
前記コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、前記投影スクリーン上の前記左出力の前記第2出力画像を投影するべく構成される左透視第2プロジェクタと、
前記コンピュータ及び/又は一以上の回路に接続され、かつ、前記投影スクリーン上の前記右出力の前記第2出力画像を投影するべく構成される右透視第2プロジェクタと
を含むシステム。
102.前記左透視第1プロジェクタは、前記左透視第1プロジェクタにより投影される光を偏光させる左偏光フィルタを含み、前記右透視第1プロジェクタは、前記右透視第1プロジェクタにより投影される光を偏光させる右偏光フィルタを含む、ポイント100又は101に記載のシステム。
103.前記左偏光フィルタ及び前記右偏光フィルタは直交か又はほぼ直交の偏光方向を有する、ポイント100から102のいずれかに記載のシステム。
104.前記左偏光フィルタ及び前記右偏光フィルタは対向する円偏光方向を有する、ポイント100から102のいずれかに記載のシステム。
105.前記投影スクリーンは非偏光解消性である、ポイント100から104のいずれかに記載のシステム。
106.時間変化偏光ユニットをさらに含む、ポイント100から105のいずれかに記載のシステム。
107.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれにより投影される第1出力画像及び第2出力画像を生成する方法であって、
(a)それぞれがソース値を有する複数画素を含むソース画像を与えることと、
(b)前記複数画素の各画素に対してしきい値を与えることと
を含み、
第1代替手段において、
(c)前記複数画素の各画素に対して、それぞれがその対応しきい値の反転である逆しきい値を与えることと、
(d)前記複数画素の各画素に対する一時値であって、
(i.i)各画素に対して前記ソース値の最大及びその対応しきい値としての第1最大値を決定することと、
(i.ii)各画素に対して前記第1最大値から前記対応しきい値を減算することにより第1差値を決定することと、
(i.iii)各画素に対して前記ソース値の最小及びその対応逆しきい値としての第1最小値を決定することと、
(i.iv)各画素に対して前記第1差値と前記第1最小値の最小として第1プロセス値を決定するか、又は代替的に各画素に対して前記第1差値と前記第1最小値との間の値を含む中間値範囲から第1プロセス値を決定することと、
(i.v)前記第1最小値から第2プロセス値を生成することと、
(i.vi)各画素に対して前記第1プロセス値及び前記第2プロセス値の最大として中間値を決定するか、又は代替的に各画素に対して前記第1プロセス値と前記第2プロセス値との間の値を含む第1値範囲から中間値を決定することと、
(i.vii)各画素に対して前記中間値から前記一時値を生成することとに同等なプロセスにおいて生成される一時値を含む一時画像を生成することと、
(e)前記複数画素の各画素に対する第1出力値であって、各画素に対して前記一時値及び前記ソース値から生成される第1出力値を含む前記第1出力画像を生成することと、
(f)前記複数画素の各画素に対する第2出力値であって、前記一時値から生成される第2出力値を含む前記第2出力画像を生成することと
を含む方法。
108.前記一時値を生成するプロセスは、
(i.viii)前記複数画素の各画素に対して前記第2プロセス値への中間収縮操作を行うことをさらに含む、ポイント107に記載の方法。
109.前記中間収縮操作はグレースケール収縮操作である、ポイント108に記載の方法。
110.前記中間収縮操作は収縮半径を含む、ポイント108又は109に記載の方法。
111.前記中間収縮操作は、2画素から20画素、4画素から18画素、6画素から16画素、8画素から14画素、及び10画素から12画素、好ましくは12画素の閉じた範囲の一以上にある、並びに/又は2画素から4画素、4画素から6画素、6画素から8画素、8画素から10画素、10画素から12画素、12画素から14画素、14画素から16画素、16画素から18画素、及び18画素から20画素の閉じた範囲の一以上にある、並びに/又は一時画像幅の0.04%から0.06%、一時画像幅の0.04%から0.06%、一時画像幅の0.06%から0.08%、一時画像幅の0.08%から0.10%、一時画像幅の0.10%から0.12%、一時画像幅の0.08%から0.10%、一時画像幅の0.12%から0.14%、一時画像幅の0.14%から0.16%、一時画像幅の0.16%から0.18%、及び/若しくは一時画像幅の0.18%から0.20%、好ましくは一時画像幅の0.10%の閉じた範囲の一以上にある収縮半径を有する、ポイント110に記載の方法。
112.前記一時値を生成するプロセスは、(i.ix)前記第2プロセス値を平滑化することをさらに含む、ポイント107から111のいずれかに記載の方法。
113.前記第2プロセス値の前記平滑化は、スプラインフィルタ、メンブレンフィルタ、及び/又はエンベロープフィルタを含む、ポイント112に記載の方法。
114.前記第2プロセス値の平滑化は、前記第2プロセス値を、前記平滑化の後の前記中間値範囲からの値に制限するべく構成される、ポイント112又は113に記載の方法。
115.前記第2プロセス値の平滑化は中間ぼかし操作を含む、ポイント112又は113に記載の方法。
116.前記中間ぼかし操作は、前記収縮半径にほぼ等しい中間ぼかし半径を含む、ポイント115及びポイント110又は111のいずれかに記載の方法。
117.前記中間ぼかし操作は、中間ガウシアンぼかし操作及び/又は中間平均フィルタリング操作を含む、ポイント115又は116に記載の方法。
118.前記一時値を生成するプロセスは、(i.x)倍率によって前記第2プロセス値をスケーリングすることをさらに含む、ポイント107から117のいずれかに記載の方法。
119.前記倍率は約0.5である、ポイント118に記載の方法。
120.前記中間収縮操作を行うことは、前記第2プロセス値の平滑化の前に行われる、ポイント108から111及び112から117のいずれかに記載の方法。
121.前記第2プロセス値の平滑化は、前記第2プロセス値のスケーリングの前に行われる、ポイント118から120及び112から117のいずれかに記載の方法。
122.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影面上に第1出力画像及び第2出力画像を二重スタックする方法であって、
(aa)前記第1出力画像及び前記第2出力画像を前記投影面上にオーバレイするべく前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタを位置決め及び配向することと、
(ab)ポイント107から121のいずれかに記載の方法により前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することと、
(ac)前記第1出力画像及び前記第2出力画像を前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタそれぞれに供給することと、
(ad)前記第1出力画像及び前記第2出力画像を前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタそれぞれにより投影することと
を含む方法。
123.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像を生成し、並びに前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成する方法であって、
(ca)ポイント107から121のいずれかに記載の方法により前記第1色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することと、
(cb)ポイント107から121のいずれかに記載の方法により前記第2色の前記第1出力画像及び前記第2出力画像を生成することと
を含む方法。
124.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタそれぞれにより投影される第1出力画像及び第2出力画像を生成するシステムであって、ポイント107から121のいずれかに記載の方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含むシステム。
125.第1出力画像及び第2出力画像を二重スタックさせるシステムであって、第1プロジェクタと、第2プロジェクタと、ポイント122に記載の方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路とを含むシステム。
126.第1プロジェクタ及び第2プロジェクタにより投影される第1色の第1出力画像及び第2出力画像、並びに前記第1プロジェクタ及び前記第2プロジェクタにより投影される第2色の第1出力画像及び第2出力画像を生成するシステムであって、ポイント123に記載の方法を行うコンピュータ及び/又は一以上の回路を含むシステム。
127.前記第1プロジェクタは第1レーザ照明プロジェクタであり、及び/又は前記第2プロジェクタは、第2レーザ照明プロジェクタである、ポイント124から126のいずれかに記載のシステム。
128.ポイント1から106に記載の特徴のいずれかをさらに含む、ポイント107から123のいずれかに記載の方法。
129.ポイント1から106に記載の特徴のいずれかをさらに含む、ポイント124から126のいずれかに記載の方法。