JP2019169916A - 投影制御装置、投影装置、投影方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】投影対象に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影するための補正処理時間を低減させた投影制御装置、投影方法及びプログラムを提供する。【解決手段】投影制御装置は、投影画像の補正に使用する測定用画像３０と、マーカ画像４０とからなる第１補正用画像７０を取得する補正用画像取得手段と、画像を投影部２００により投影させる投影制御手段と、投影対象に投影された第１補正用画像７０が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域６０と、投影可能領域６０の近傍においてマーカ画像４０を表示可能なマーカ表示領域６５と、を検出する検出手段と、を備え、補正用画像取得手段は、検出手段による検出結果に基づいて、投影可能領域６０に測定用画像３０が配置され、マーカ表示領域６５にマーカ画像４０が配置された第２補正用画像８０を取得する。【選択図】 図６

Description

本発明は、投影制御装置、投影装置、投影方法及びプログラムに関する。

カラー画像を投射する投影装置において、壁等の投射面に色、柄、歪み等が有る場合に、投影装置が投影した画像を正しい色や形状で表示するための技術が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２００７−２５９４７２号公報

上記特許文献に記載された技術を含め、投影装置の投影範囲における色の再現状態を正確に把握して投影画像を補正するためには、投影装置が投影面上に投影した画像の色情報を取得するための手段（上記特許文献１であればカラーセンサ）を備える必要がある。この場合、投影装置の位置と投影画像の鑑賞者の位置とが異なると、投影装置が投影画像を撮影しても鑑賞者の位置を反映して画像を補正することが困難な場合がある。

そこで、画像の色情報を正確に取得する手段として、当該投影装置のユーザが使用するデジタルカメラ等の別体の撮影装置が考えられる。一般的なデジタルカメラにより投影画像を撮影することで投影装置の色補正が実行できれば、簡易で正確に投影装置の初期設定が実現できる。

しかしながら、画像の補正をより正確に行うには色補正用に加えて投影される画像の形状補正用を含めた複数枚の補正用の画像パターンを投影装置により連続して投影させ、その複数の画像パターンをデジタルカメラにより撮影させる必要がある。これらの投影画像をデジタルカメラで手持ちの状態で撮影すると、デジタルカメラ自体の撮影位置が安定しておらず、手ぶれの発生も懸念される。

そのため、連続して得られる撮影画像中における投影装置が投影した範囲を正確に検出することが難しくなる。投影画像の正確な撮影を実施するために、デジタルカメラを三脚等で固定する方法もあるが初期設定に要する手間等がそれだけ煩雑なものとなる。

本発明は、投影対象に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影するための補正処理時間を低減させた投影制御装置、投影装置、投影方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の投影制御装置は、投影画像の補正に使用する測定用画像と、画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第１補正用画像を取得する補正用画像取得手段と、画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段と、前記投影対象に投影された前記第１補正用画像が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域と、該投影可能領域の近傍において前記マーカ画像を表示可能なマーカ表示領域と、を検出する検出手段と、を備え、前記補正用画像取得手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記投影可能領域に前記測定用画像が投影されるよう前記測定用画像が配置され、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像が配置された第２補正用画像を取得する、ことを特徴とする。

本発明の投影装置は、上記の投影制御装置と、投影手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の投影方法は、投影画像の補正に使用する測定用画像と画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第１補正用画像を取得する第１補正用画像取得工程と、画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段により前記第１補正用画像を投影する第１補正用画像投影工程と、投影対象に投影された前記第１補正用画像が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域と、前記投影可能領域の近傍において前記マーカ画像を表示可能なマーカ表示領域と、を検出する検出工程と、前記検出工程による検出結果に基づいて、前記投影可能領域に前記測定用画像が投影されるよう前記測定用画像が配置され、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像が配置された第２補正用画像を取得する第２補正用画像取得工程と、を有することを特徴とする。

本発明のプログラムは、前記コンピュータを、投影画像の補正に使用する測定用画像と、画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第１補正用画像を取得する補正用画像取得手段、画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段、前記投影対象に投影された前記第１補正用画像が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域と、該投影可能領域の近傍において前記マーカ画像を表示可能なマーカ表示領域と、を検出する検出手段、として機能させ、前記補正用画像取得手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記投影可能領域に前記測定用画像が投影されるよう前記測定用画像が配置され、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像が配置された第２補正用画像を取得するよう機能させる、ことを特徴とする。

本発明によれば、投影対象に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影するための補正処理時間を低減させた投影制御装置、投影装置、投影方法及びプログラムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る投影システムの概要を示す図である。 本発明の実施形態に係る投影システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る測定用画像及び第１補正用画像を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は投影画像の色補正用の測定用画像であり、（ｄ）〜（ｆ）は投影画像の形状補正用の第１補正用画像である。 本発明の実施形態に係る画像補正情報を生成するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る投影可能領域とマーカ表示領域を示す図であり、（ａ）は投影対象物の投影面を見たときにおける投影可能領域とマーカ表示領域を示し、（ｂ）は投影素子の表示領域における投影可能領域とマーカ表示領域とを示す図である。 本発明の実施形態に係る第２補正用画像が投影対象物の投影面に投影された状態を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について述べる。図１は投影システム１の概要を示す図である。投影システム１は、カーテンや壁等の投影対象物２５の投影面２６に画像を投影する投影装置１０（投影制御装置）と、投影面２６に投影された画像を撮影するデジタルカメラやカメラ付き携帯電話、等の撮影装置２０とを有する。なお、撮影装置２０としては、携帯用の画像入力機能付きデジタル機器であれば良く、ビデオカメラ、スマートフォン（高機能携帯電話）、タブレット端末等でも良い。本実施形態では投影対象物２５としてカーテンを示している。投影対象物２５は図示しないレール等に吊支され、主として横方向に沿った表面に波状のうねりを有している。また投影面２６には色や模様が形成されている。

投影装置１０は、撮影装置２０と異なる位置に配置される。図１の投影装置１０は、投影面２６に対して左側に配置され、画像を斜めの方向から投影している。撮影装置２０は、投影面２６に対して略正面等、投影面２６に投影された画像を鑑賞するユーザの位置に配置される。従って、撮影装置２０が撮影した画像とユーザが視認する画像とは、画角が略一致するように構成することができる。撮影装置２０はユーザによって把持されてもよい。

投影システム１の動作の概要について説明する。投影装置１０により投影される投影画像は、投影されたままの状態では、投影面２６の形状・模様等の影響や、投影装置１０の投影方向とユーザの視線方向との差の影響により、ユーザの視点からは元の画像データとは異なる色や形状で観測される。そこで、本実施形態では、ユーザが、ユーザの視点から好適に投影画像を視認可能なように、投影制御部１００が画像データの補正を行う。画像データの補正は、投影装置１０が後述する第１補正用画像７０や第２補正用画像８０を投影面２６に投影して、撮影装置２０により投影された第１補正用画像７０や第２補正用画像８０を撮影して行う。撮影装置２０は、第１補正用画像７０や第２補正用画像８０を含む撮影画像を投影装置１０に有線又は無線の通信部４００を介して送信する。投影装置１０は、受け取った撮影画像の第１補正用画像７０や第２補正用画像８０に基づいて画像データを補正する。このようにして、このようにして、投影装置１０は、画像データが観測者にとって意図された態様で視認されるように、画像を投影することができる。

図２は投影システム１の構成を示す図である。投影装置１０は、投影制御手段である投影制御部１００と投影手段である投影部２００及び記憶手段としての記憶部３００を備える。投影制御部１００には、投影画像の画像データ５０を受け取る映像処理部１１０及び映像補正部１２０、撮影装置２０からの撮影画像を通信部４００を介して受け取りマーカ検出等を行う検出手段としての測定部１３０、補正用画像生成手段を備える補正用画像取得手段としてのパターン生成部１４０を備える。また、投影部２００は、光源２１０、投影素子２２０、投影レンズ２３０を備える。

投影制御部１００は、記憶部３００に記憶され、投影装置１０が備える図示しないコンピュータが実行するプログラムとして構成することができる。投影制御部１００の映像処理部１１０は、投影装置１０に接続された、図示しないパーソナルコンピュータやＵＳＢメモリから送られてきた観賞用の画像データ５０を所定のフォーマットに従ったフレームレートで処理して投影用の画像データを生成する。映像補正部１２０は、測定部１３０からの画像補正情報を受けて、映像処理部１１０からの投影用の画像データを補正して、投影部２００の投影素子２２０を表示駆動する。

投影制御部１００の測定部１３０は、撮影装置２０により撮影された第１補正用画像７０及び第２補正用画像８０を含む撮影画像を解析し、画像補正情報等を生成する。パターン生成部１４０は、記憶部３００に記憶された、投影画像の補正に使用する後述の測定用画像３０と、画像位置識別用の後述の複数のマーカ画像４０と、から第１補正用画像７０及び第２補正用画像８０を生成して、この第１補正用画像７０及び第２補正用画像８０を投影するよう投影部２００の投影素子２２０を表示駆動する。

投影部２００の光源２１０は、半導体発光素子であるＬＥＤやＬＤ（レーザダイオード）を有し、赤、緑、青色波長帯域光の光源光を投影素子２２０に照射する。投影素子２２０は、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）が用いられ、投影する画像データに応じて赤、緑、青色波長帯域光を時分割表示することにより、投影レンズ２３０を介して投影対象物２５にカラー画像を投影することができる。なお、投影素子２２０は、液晶プロジェクタ等の他の方式としてもよい。

記憶部３００は、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成される。記憶部３００は、測定用画像３０、マーカ画像４０や、投影制御部１００等の制御プログラムが記憶される。

次に、図３に基づいて、投影装置１０の記憶部３００に記憶される測定用画像３０について説明する。測定用画像３０は、投影モードに応じたアスペクト比の矩形状の画像とすることができ、本図では全体を横長の矩形形状としている。

図３（ａ）〜（ｃ）は投影画像の色補正用の測定用画像３１，３２，３３である。各測定用画像３１，３２，３３は、略全面の測定領域３０ａを各々黒色、灰色及び白色とした黒色の測定用画像３１、灰色の測定用画像３２、白色の測定用画像３３である。投影装置１０は、後述する複数のマーカ画像４０と共に各測定用画像３１，３２，３３をそれぞれ投影面２６に投影して撮影装置２０に撮影させ、投影制御部１００（測定部１３０）に投影面２６に形成される模様や投影面２６の歪みに起因した色の変化を検出させる。

図３（ｄ）〜（ｆ）は投影対象物２５に投影された投影画像の歪み補正用（形状補正用）の測定用画像３４，３５，３６及びマーカ画像４０を備える第１補正用画像７０（７１，７２，７３）である。各測定用画像３４，３５，３６は、略全面の測定領域３０ａに略正方形の白の四角形及び黒の四角形を縦方向及び横方向に交互に配置した市松模様を施して、大型の市松模様の測定用画像３４、中型の市松模様の測定用画像３５、及び小型の市松模様の測定用画像３６とした。投影制御部１００（測定部１３０）は、測定用画像３４，３５，３６における市松模様の大きさによる異なる分解能で投影面２６の歪みを検出することができる。投影装置１０は、後述する複数のマーカ画像４０と共に各測定用画像３４，３５，３６を投影面２６に投影して、撮影装置２０により撮影させ、投影制御部１００（測定部１３０）に投影面２６における投影領域２２５ａ（図５（ａ）参照）の歪みを検出させる。この際、サイズの異なる市松模様の各測定用画像３４，３５，３６の四角形の角部は、投影時に互いに重ならない位置になっている。

各測定用画像３４，３５，３６には、それぞれ４つのマーカ画像４０が測定領域３０ａの四隅に配置される。各マーカ画像４０は、本実施形態では、四角枠状内に中心を合わせた三角形状が配置され形成される。このようにして、パターン生成部１４０で、第１補正用画像７０（７１，７２，７３）が生成される。なお、各測定用画像３４，３５，３６に対するマーカ画像４０の配置位置は、適宜変更することができる。

次に、投影装置１０による投影画像の補正について説明する。図４に示すように、先ず、ステップＳ１０１で、形状補正用の画像である第１補正用画像７０が投影面２６に投影される。そして、ステップＳ１０２で、投影領域２２５ａ及び投影可能領域６０が検出される。具体的には、ステップＳ１０１で第１補正用画像７１，７２，７３を順次投影面２６に投影して、ステップＳ１０２で投影される第１補正用画像７１，７２，７３毎に撮影装置２０で撮影を行って、測定部１３０に撮影画像を送信する。測定部１３０では、第１補正用画像７１，７２，７３を含む３枚の撮影画像により、投影画像の形状補正に関する画像補正情報を生成すると共に、投影領域２２５ａ及び投影可能領域６０を検出する。測定部１３０は、形状補正用の測定用画像３４，３５，３６を含む３枚の第１補正用画像７１，７２，７３を撮影した撮影画像について、各撮影画像におけるマーカ画像４０を検出して位置を合致させ、各撮影画像の各測定用画像３４，３５，３６の市松模様の交点の座標を検出して、各測定用画像３４，３５，３６の歪み度合いを求めることができる。従って、手ブレが生じた撮影画像であっても投影画像の補正に用いることができる。

投影画像の形状補正を行うと、図５（ａ）に示すように、投影対象物２５に対しては、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域６０は、波形状の投影対象物２５に投影しても形状補正されるため、綺麗な矩形状に形成される。これをＤＭＤとされる投影素子２２０の表面（投影素子２２０の表面に形成される表示領域２２５）で見ると、図５（ｂ）に示すように、投影素子２２０の表示領域２２５内で投影可能領域６０が歪な形状で形成される。一方、図５（ａ）に示すように、投影素子２２０の表示領域２２５の形状は、投影対象物２５の投影面２６上では歪な形状とされる投影領域２２５ａとなる。ここで、投影可能領域６０の外側の領域であって投影領域２２５ａ（表示領域２２５）の内側である領域のうち、マーカ画像４０を投影可能な領域は、後述するマーカ表示領域６５とされる。

図４に戻り、ステップＳ１０１，Ｓ１０２にて、測定部１３０により第１補正用画像７０から、投影領域２２５ａと投影可能領域６０と、を検出した後、ステップＳ１０３にて投影可能領域６０が所定の縦横比か否かが判断される。所定の縦横比は、例えば１６：９乃至４：３とすることができる。投影可能領域６０が所定の縦横比である場合には、ステップＳ１０４で、パターン生成部１４０により、投影可能領域６０の内側にマーカ画像４０が配置されるように、測定部１３０で検出された検出結果（投影領域２２５ａ及び投影可能領域６０）に基づいて、色補正用画像（第２補正用画像８０）が生成され取得される。例えば、この場合の第２補正用画像８０は、図３（ｄ）〜（ｆ）の第１補正用画像７１，７２，７３と同様に、図３（ａ）〜（ｃ）の測定用画像３１，３２，３３の測定領域３０ａの四隅にマーカ画像４０を配置して生成される。投影可能領域６０の縦横比が所定の縦横比であれば、投影可能領域６０を広くして、投影しようとする画像データ５０の縦横比と合致させた投影を行うことができる。

一方、ステップＳ１０３で、投影可能領域６０が所定の縦横比ではない場合には、ステップＳ１０５で、マーカ表示領域６５が検出される。マーカ表示領域６５の検出は、投影領域２２５ａ内における投影可能領域６０の外側近傍の領域について、マーカ画像４０が配置（投影）できる領域を検出する。そして、ステップＳ１０６で、マーカ表示領域６５のうち、マーカ画像４０を配置（投影）する箇所を決定する。マーカ画像４０を配置する箇所は、例えば、画像補正に影響の少ない測定用画像３０の四隅近傍に設定しておくことができる。また、投影装置１０又は撮影装置２０に備えられる図示しない表示部にマーカ表示領域６５を表示させ、それをユーザが確認してマーカ画像４０を配置する箇所を設定するよう構成しても良い。ステップＳ１０４では、パターン生成部１４０により、測定部１３０で検出された検出結果（投影領域２２５ａ、投影可能領域６０及びマーカ表示領域６５）に基づいて、ステップＳ１０６で決定されたマーカ表示領域６５のマーカ画像４０の配置箇所にマーカ画像４０を配置した色補正用画像（第２補正用画像８０）が生成され、取得される。このようにして生成され取得された第２補正用画像８０は、ステップＳ１０７で投影面２６に投影される。図６には、投影可能領域６０が所定の縦横比ではない場合に生成された第２補正用画像８０について、色補正用の測定用画像３０のうち、測定用画像３１（図３（ａ）参照）と、投影可能領域６０の四隅近傍にそれぞれ配置されたマーカ画像４０により形成された第２補正用画像８１が投影面２６に投影される様子を示す。

なお、マーカ画像４０のマーカ表示領域６５への配置箇所は上述の例に限られず、例えばマーカ表示領域６５のうち、形状の測定精度（すなわちマーカ画像４０の検出精度）を優先して、測定精度が高い部分（例えば、市松模様の測定用画像３４，３５，３６のグリッド位置など）に配置することができる。または、形状がなだらかな投影面２６や、投影対象物２５に施される模様が複雑な場合にはマーカ画像４０と似た模様が少ない部位等とすることができる。これにより、マーカ画像４０の検出精度を向上させることができる。

ステップＳ１０８では、撮影装置２０により、投影された第２補正用画像８０が撮影されて、測定部１３０に送信される。ステップＳ１０９では、測定部１３０により第２補正用画像８０を用いて投影画像の色補正が行われる。具体的には、ステップＳ１０９では、測定部１３０は、撮影された各測定用画像３１，３２，３３を含む各第２補正用画像８０の各撮影画像におけるマーカ画像４０の位置を合致させ、市松模様の測定用画像３４，３５，３６により特定された投影素子２２０の座標における黒、グレー、白とされる測定用画像３１，３２，３３の光量を測定して、当該座標位置の目標値となる赤、緑、青色の光量を求める。このようにして、色に関する投影画像の画像補正情報を生成する。そして、ステップＳ１１０で、生成した形状及び色に関する画像補正情報を映像補正部１２０に送信する。すると、映像補正部１２０は、画像データ５０に基づく投影画像を補正して、投影部２００により補正した投影画像を投影する。ステップＳ１１１では、以上の画像補正情報を生成する処理が終了したか否かが判断される。

マーカ画像４０は、撮影装置２０で撮影した撮影画像における測定用画像３０に対する画像位置識別用とされており、色補正や形状補正に直接用いられる画像ではない。従って、例えば、投影可能領域６０にマーカ画像４０を配置して第２補正用画像８０を生成して色補正に用いると、マーカ画像４０が配置された箇所の色補正の精度が低下することがある。しかしながら、本実施形態においては、マーカ画像４０は投影可能領域６０の外側に配置されるので、マーカ画像４０が色補正に及ぼす影響を低減することができる。なお、形状補正用の測定用画像３４，３５，３６においては、投影可能領域６０内にマーカ画像４０が配置されていても、特定の形状を有するマーカ画像４０自体も形状補正に用いることもできるので、形状補正に与える影響は少ない。

また、本実施例では自装置である投影装置１０が測定部１３０を有するように例示したがこれに限られない。投影制御部１００は通信部４００を介して測定部１３０を具備する外部装置（例えば撮影装置２０）と通信することによって、マーカ画像４０を検出する検出手段を具備する外部装置で検出されたマーカ画像の検出結果の情報を取得するよう構成しても良い。
このように構成することで、投影装置１０の投影制御部１００で行われる制御処理の負担を減らすことが出来る。

以上説明したように、本発明の実施形態の投影制御装置としての投影装置１０は、投影画像の補正に使用する測定用画像３０と、画像位置識別用の複数のマーカ画像４０とからなる第１補正用画像７０を取得する補正用画像取得手段（パターン生成部１４０）と、画像を投影手段（投影部２００）により投影対象に投影させる投影制御手段（投影制御部１００）と、投影対象に投影された第１補正用画像７０が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域６０と、投影可能領域６０の近傍においてマーカ画像４０を表示可能なマーカ表示領域６５と、を検出する検出手段（測定部１３０）と、を備え、補正用画像取得手段は、検出手段による検出結果に基づいて、投影可能領域６０に測定用画像３０が投影されるよう測定用画像３０が配置され、マーカ表示領域６５にマーカ画像４０が投影されるようマーカ画像４０が配置された第２補正用画像８０を取得する。

これにより、投影された第２補正用画像８０の撮影の枚数を増加させることなく第２補正用画像８０による補正処理をより確実に行うことができる。従って、投影対象に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影するための補正処理時間を低減させた投影制御装置を提供することができる。

また、補正用画像取得手段は、記憶手段（記憶部３００）に記憶される投影画像の補正に使用する測定用画像３０と、画像位置識別用の複数のマーカ画像４０とから第１補正用画像７０及び第２補正用画像８０を生成する補正用画像生成手段を備え、補正用画像生成手段は、検出手段による検出結果に基づいて、マーカ表示領域６５にマーカ画像４０が投影されるようマーカ画像４０を配置した第２補正用画像８０を生成する。これにより、記憶手段に記憶された測定用画像３０やマーカ画像４０を組み合わせて第２補正用画像８０を生成することができる。

また、補正用画像取得手段は、検出手段による検出結果に基づき、記憶部に記憶される複数種の測定用画像３０から、マーカ表示領域６５にマーカ画像４０が投影されるようマーカ画像４０が配置された第２補正用画像８０を取得する。これにより、特定目的の補正用（例えば色補正用）について、複数の測定用画像３０（測定用画像３１，３２，３３）を用意して、精度よく投影画像の補正を行うことができる。

また、補正用画像取得手段は、マーカ表示領域６５内におけるマーカ画像４０の配置位置をマーカ画像４０の検出精度を優先して配置することができる。これにより、マーカ表示領域６５にマーカ画像４０が配置された第２補正用画像８０を用いた補正（例えば色補正）においても、精度良くマーカ画像４０を検出して投影画像の補正を行うことができる。

また、マーカ画像４０の検出精度は、第１補正用画像７０により補正された投影画像の形状のうち測定精度の高い部分とすることもできる。これにより、第２補正用画像８０の処理におけるマーカ画像４０の検出を精度良く行うことができる。

また、第１補正用画像７０は、投影画像の形状補正用の画像であり、第２補正用画像８０は、投影画像の色補正用の画像である。これにより、色補正に直接用いないマーカ画像４０を第２補正用画像８０の投影可能領域６０に配置することが無いので、投影対象物２５に模様が施される等しても色補正により違和感のない投影画像を投影することができる。

また、投影装置１０は、投影手段としての投影部２００と、投影制御装置と、を備える構成とすることもできる。これにより、種々の態様で投影システム１を構成することができる。

また、投影方法は、投影画像の補正に使用する測定用画像３０と画像位置識別用の複数のマーカ画像４０とから第１補正用画像７０を生成する第１補正用画像取得工程と、画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段（投影制御部１００）により第１補正用画像７０を投影する第１補正用画像投影工程と、投影対象（投影対象物２５）に投影された第１補正用画像７０から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域６０と、投影可能領域６０の近傍においてマーカ画像４０を表示可能なマーカ表示領域６５と、を検出する検出工程と、検出工程による検出結果に基づいて、投影可能領域６０に測定用画像３０が投影されるよう測定用画像３０が配置され、マーカ表示領域６５にマーカ画像４０が投影されるようマーカ画像４０が配置された第２補正用画像８０を取得する第２補正用画像取得工程と、を有する。これにより、投影対象に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影するための補正処理時間を低減させた投影方法を提供することができる。

また、コンピュータが実行するプログラムは、コンピュータを、投影画像の補正に使用する測定用画像３０と、画像位置識別用の複数のマーカ画像４０とからなる第１補正用画像７０及び第２補正用画像８０を取得する補正用画像取得手段（パターン生成部１４０）、 画像を投影手段（投影部２００）により投影対象に投影させる投影制御手段（投影制御部１００）、投影対象（投影対象物２５）に投影された第１補正用画像７０から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域６０と、投影可能領域６０の近傍においてマーカ画像４０を表示可能なマーカ表示領域６５と、を検出する検出手段（測定部１３０）として機能させ、補正用画像取得手段は、検出手段による検出結果に基づいて、投影可能領域６０に測定用画像３０が投影されるよう測定用画像３０が配置され、マーカ表示領域６５にマーカ画像４０が投影されるようマーカ画像４０が配置された第２補正用画像８０を取得するよう機能させる。これにより、投影対象に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影するための補正処理時間を低減させたコンピュータ用のプログラムを提供することができる。

なお、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］投影画像の補正に使用する測定用画像と、画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第１補正用画像を取得する補正用画像取得手段と、
画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段と、
前記投影対象に投影された前記第１補正用画像が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域と、該投影可能領域の近傍において前記マーカ画像を表示可能なマーカ表示領域と、を検出する検出手段と、
を備え、
前記補正用画像取得手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記投影可能領域に前記測定用画像が投影されるよう前記測定用画像が配置され、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像が配置された第２補正用画像を取得する、
ことを特徴とする投影制御装置。
［２］前記補正用画像取得手段は、記憶手段に記憶される投影画像の補正に使用する前記測定用画像と、画像位置識別用の前記複数のマーカ画像とから前記第１補正用画像及び前記第２補正用画像を生成する補正用画像生成手段を備え、
前記補正用画像生成手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像を配置した前記第２補正用画像を生成する、
ことを特徴とする前記［１］に記載の投影制御装置。
［３］前記補正用画像取得手段は、前記検出手段による検出結果に基づき、記憶部に記憶される複数種の前記測定用画像から、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像を配置した前記第２補正用画像を取得する、
ことを特徴とする前記［１］に記載の投影制御装置。
［４］前記補正用画像取得手段は、前記マーカ表示領域内における前記マーカ画像の配置位置を前記マーカ画像の検出精度を優先して配置することを特徴とする前記［１］乃至前記［３］の何れかに記載の投影制御装置。
［５］前記マーカ画像の検出精度は、前記第１補正用画像により補正された投影画像の形状のうち測定精度の高い部分であることを特徴とする前記［４］に記載の投影制御装置。
［６］前記第１補正用画像は、投影画像の形状補正用の画像であり、前記第２補正用画像は、投影画像の色補正用の画像であることを特徴とする前記［１］又は前記［２］に記載の投影制御装置。
［７］前記［１］乃至［６］の何れかに記載の投影制御装置と、
投影手段と、
を備えることを特徴とする投影装置。
［８］投影画像の補正に使用する測定用画像と画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第１補正用画像を取得する第１補正用画像取得工程と、
画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段により前記第１補正用画像を投影する第１補正用画像投影工程と、
投影対象に投影された前記第１補正用画像が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域と、前記投影可能領域の近傍において前記マーカ画像を表示可能なマーカ表示領域と、を検出する検出工程と、
前記検出工程による検出結果に基づいて、前記投影可能領域に前記測定用画像が投影されるよう前記測定用画像が配置され、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像が配置された第２補正用画像を取得する第２補正用画像取得工程と、
を有することを特徴とする投影方法。
［９］コンピュータが実行するプログラムであって、前記コンピュータを、
投影画像の補正に使用する測定用画像と、画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第１補正用画像を取得する補正用画像取得手段、
画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段、
前記投影対象に投影された前記第１補正用画像が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域と、該投影可能領域の近傍において前記マーカ画像を表示可能なマーカ表示領域と、を検出する検出手段、
として機能させ、
前記補正用画像取得手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記投影可能領域に前記測定用画像が投影されるよう前記測定用画像が配置され、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像が配置された第２補正用画像を取得するよう機能させる、
ことを特徴とするプログラム。

１ 投影システム １０ 投影装置
２０ 撮影装置 ２５ 投影対象物
２６ 投影面
３０〜３６ 測定用画像
３０ａ 測定領域
４０ マーカ画像 ５０ 画像データ
６０ 投影可能領域 ６５ マーカ表示領域
７０〜７３ 第１補正用画像
８０，８１ 第２補正用画像
１００ 投影制御部 １１０ 映像処理部
１２０ 映像補正部 １３０ 測定部
１４０ パターン生成部 ２００ 投影部
２１０ 光源 ２２０ 投影素子
２２５ 表示領域 ２２５ａ 投影領域
２３０ 投影レンズ
３００ 記憶部

Claims (9)

1. 投影画像の補正に使用する測定用画像と、画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第１補正用画像を取得する補正用画像取得手段と、
   画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段と、
   前記投影対象に投影された前記第１補正用画像が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域と、該投影可能領域の近傍において前記マーカ画像を表示可能なマーカ表示領域と、を検出する検出手段と、
   を備え、
   前記補正用画像取得手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記投影可能領域に前記測定用画像が投影されるよう前記測定用画像が配置され、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像が配置された第２補正用画像を取得する、
   ことを特徴とする投影制御装置。
2. 前記補正用画像取得手段は、記憶手段に記憶される投影画像の補正に使用する前記測定用画像と、画像位置識別用の複数の前記マーカ画像とから前記第１補正用画像及び前記第２補正用画像を生成する補正用画像生成手段を備え、
   前記補正用画像生成手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像を配置した前記第２補正用画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の投影制御装置。
3. 前記補正用画像取得手段は、前記検出手段による検出結果に基づき、記憶部に記憶される複数種の前記測定用画像から、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像を配置した前記第２補正用画像を取得する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の投影制御装置。
4. 前記補正用画像取得手段は、前記マーカ表示領域内における前記マーカ画像の配置位置を前記マーカ画像の検出精度を優先して配置することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の投影制御装置。
5. 前記マーカ画像の検出精度は、前記第１補正用画像により補正された投影画像の形状のうち測定精度の高い部分であることを特徴とする請求項４に記載の投影制御装置。
6. 前記第１補正用画像は、投影画像の形状補正用の画像であり、前記第２補正用画像は、投影画像の色補正用の画像であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影制御装置。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載の投影制御装置と、
   投影手段と、
   を備えることを特徴とする投影装置。
8. 投影画像の補正に使用する測定用画像と画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第１補正用画像を取得する第１補正用画像取得工程と、
   画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段により前記第１補正用画像を投影する第１補正用画像投影工程と、
   投影対象に投影された前記第１補正用画像が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域と、前記投影可能領域の近傍において前記マーカ画像を表示可能なマーカ表示領域と、を検出する検出工程と、
   前記検出工程による検出結果に基づいて、前記投影可能領域に前記測定用画像が投影されるよう前記測定用画像が配置され、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像が配置された第２補正用画像を取得する第２補正用画像取得工程と、
   を有することを特徴とする投影方法。
9. コンピュータが実行するプログラムであって、前記コンピュータを、
   投影画像の補正に使用する測定用画像と、画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第１補正用画像を取得する補正用画像取得手段、
   画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段、
   前記投影対象に投影された前記第１補正用画像が撮影された撮影画像から、矩形の投影画像を表示可能な投影可能領域と、該投影可能領域の近傍において前記マーカ画像を表示可能なマーカ表示領域と、を検出する検出手段、
   として機能させ、
   前記補正用画像取得手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記投影可能領域に前記測定用画像が投影されるよう前記測定用画像が配置され、前記マーカ表示領域に前記マーカ画像が投影されるよう前記マーカ画像が配置された第２補正用画像を取得するよう機能させる、
   ことを特徴とするプログラム。

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