JP3731666B2 - Image processing system, projector, program, information storage medium, and image processing method - Google Patents

Image processing system, projector, program, information storage medium, and image processing method Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外光の影響を把握して入力画像信号を補正する画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
長期間、プロジェクタ等の画像表示装置で画像を表示していると画像に色むら（輝度むらによる色むらも含む。）が発生し、画像が徐々に劣化していく。
【０００３】
例えば、店舗や展示場等においては、長期間にわたってプロジェクタを用いてスクリーンに画像を連続的に表示する場合がある。このような場合、長期にわたる投影により早期に液晶パネルや偏光板等が劣化して画像の色むら等が発生することにより、本来の表示効果が損なわれてしまう。
【０００４】
また、例えば、特許文献１に記載された色むら補正手段を有するプロジェクタでは、このような経時劣化による色むらを補正するための構成とはなっていない。
【０００５】
このような問題点に鑑み、例えば、特許文献２では、色むら補正を行うためのキャリブレーション画像として、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色の単色（画像全体が均一の色）画像を用い、当該単色画像の撮像情報に基づいて投写領域を抽出し、当該撮像情報における投写領域内の輝度値に基づいて経時劣化による色むらをより適切に補正する画像処理システムが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−９０８８０号公報
【特許文献２】
特願２００３−０１４６６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、経時劣化による色むらが発生する原因としては、例えば、液晶ライトバルブや偏光板の経時劣化によって抜け光が発生することがある。例えば、抜け光が生じることにより、本来黒で表示されるべき画像が青になってしまうことがある。
【０００８】
このような状況で、特許文献２等の手法のように、プロジェクタが例えばＲの原色画像を投写した場合、Ｒの色にＧ、Ｂの色の成分も含まれてしまい、撮像したデータにＲ以外の色の影響が含まれてしまう可能性があった。
【０００９】
また、従来は、目的とする画像の見えを再現するため、照明光等の環境光の影響を除去する場合、白の単色キャリブレーション画像の撮像情報と黒の単色キャリブレーション画像の撮像情報との差分値に基づいて画像の色を補正していた。
【００１０】
しかし、黒の単色キャリブレーション画像自体にも色むらが発生している場合、上記差分値が正確な値とはならず、適切な色補正が行えない可能性があった。
【００１１】
さらに、実際に画像を表示する場合、照明光や日光等の外光の影響を受けることにより、画像の見えは変化してしまう。このため、適切な画像の色再現を行うためには画像処理によって外光の影響を低減する必要がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、外光と経時劣化の影響を低減して適切に画像の色再現を行うことが可能な画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法を提供することにあり、特に、長期間使用する場合であっても適切に画像の色再現を行うことが可能な画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理システムおよびプロジェクタは、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像とを表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算する原色量情報生成手段と、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段と、
を含み、
前記キャリブレーション信号生成手段は、前記複数種の各原色についてそれぞれ所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像用のキャリブレーション信号を発生し、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像とを表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算する原色量情報生成手段と、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段として機能させ、
前記キャリブレーション信号生成手段は、前記複数種の各原色についてそれぞれ所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像用のキャリブレーション信号を発生し、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る画像処理方法は、白色のキャリブレーション画像を表示し、
当該白色のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像を表示する処理と、当該原色減少色のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する処理を各原色に対して繰り返し実行し、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算し、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成し、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、画像処理システム等は、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。すなわち、本発明によれば、画像処理システム等は、経時劣化等によって黒のキャリブレーション画像を用いた場合には色むらの影響を受けてしまうような場合であっても、黒以外のキャリブレーション画像を用いて外光量を求めることができる。
【００１８】
そして、画像処理システム等は、当該外光量に基づいて外光の影響を低減するように入力画像信号を補正することにより、外光の影響を低減できる上、経時劣化の影響も低減することができるため、より適切に画像の色再現を行うことが可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る画像処理システムおよびプロジェクタは、第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
各キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成する表示色情報生成手段と、
前記撮像手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段と、
を含み、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
各キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成する表示色情報生成手段と、
前記撮像手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段として機能させ、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る画像処理方法は、第１のキャリブレーション画像を表示し、
表示した第１のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示し、
表示した第２のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成し、
第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成し、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、画像処理システム等は、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。そして、画像処理システム等は、当該外光量を用いて画像信号を補正することにより、より適切に画像の色再現を行うことが可能となる。
【００２４】
なお、上記所定の補正の手法としては、例えば、入力画像信号を直接的に補正する手法、入力画像信号を補正するための補正用情報（例えば、ルックアップテーブル、関数、パラメーター等）を補正することによって入力画像信号を間接的に補正する手法等が該当する。
【００２５】
また、前記画像処理システムおよび前記プロジェクタは、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段を含み、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２６】
また、前記画像処理システムおよび前記プロジェクタは、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段を含み、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２７】
また、前記プログラムおよび前記情報記憶媒体は、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段としてコンピュータを機能させ、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２８】
また、前記画像処理方法は、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値に基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算し、
前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行ってもよい。
【００２９】
これによれば、画像処理システム等は、複数種の原色の推測撮像信号値に基づく補正を行うことができるため、外光量のみに基づく補正だけを行う場合と比べ、より多種類の補正を行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像処理システムを有するプロジェクタに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施形態に示す構成の全てが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３１】
（システム全体の説明）
図１は、本実施形態の一例に係る画像投写状況を示す概略図である。
【００３２】
プロジェクタ２０は、スクリーン１０へ向け画像を投写する。これにより、スクリーン１０には、画像表示領域である投写領域１２が形成される。
【００３３】
このように、プロジェクタ２０等の画像表示装置を用いて長期間画像を表示していると、光学系等の経時劣化により次第に画像に色むら（輝度むらによる色むらも含む。）が発生する。
【００３４】
その上、日光や照明光等の外光８０によっても投写領域１２における画像の見えは変化する。すなわち、経時劣化だけでなく、実際の表示状況によっても画像の見えは変化する。
【００３５】
このような画像の色むら等を補正するため、本実施形態のプロジェクタ２０は、撮像手段であるセンサー６０を有する。センサー６０は、投写領域１２を含む領域を撮像する。
【００３６】
また、本実施の形態では、プロジェクタ２０は、白色のキャリブレーション画像と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢ値のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を投写する。
【００３７】
そして、プロジェクタ２０は、センサー６０を用いて各キャリブレーション画像を撮像し、センサー６０から出力される撮像情報（撮像信号値）に基づき、撮像画像内の投写領域を抽出する。そして、プロジェクタ２０は、当該投写領域を複数の画素ブロックに区分し、画素ブロック内の全画素の画像信号値の平均値を画素ブロックごとに演算し、各画素ブロックの当該平均値に基づいて画素ブロックごとの補正量を演算し、当該補正量に基づいて画像の色むら等を補正する。
【００３８】
このように、プロジェクタ２０は、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢ値のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を用いて色むら補正等を行うことができ、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。
【００３９】
そして、プロジェクタ２０は、当該外光量を用いて画像信号を補正することにより、より適切に画像の色再現等を行うことができる。
【００４０】
次に、このような機能を実装するためのプロジェクタ２０の機能ブロックについて説明する。
【００４１】
図２は、本実施形態の一例に係るプロジェクタ２０の機能ブロック図である。
【００４２】
プロジェクタ２０は、センサー６０を含む撮像部１８０と、撮像情報を処理する撮像情報処理部１５０と、キャリブレーション情報を処理するキャリブレーション情報処理部１６０と、種々の補正情報を生成する補正情報生成部１７０とを含んで構成されている。
【００４３】
また、撮像情報処理部１５０は、撮像情報記憶部１５８と、投写領域抽出部１５２と、画素ブロック画像情報生成部１５６とを含んで構成されている。
【００４４】
また、キャリブレーション情報処理部１６０は、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢのうち１つの原色について所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部１６１と、白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値に基づき、ＲＧＢの最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成部１６３と、白色キャリブレーション画像の撮像信号値と、最高階調値の画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値に基づき外光量を示す外光量情報を生成する外光量情報生成部１６４とを含んで構成されている。
【００４５】
また、撮像情報処理部１５０は、撮像部１８０による撮像信号値を記憶する撮像情報記憶部１５８と、撮影画像における投写領域（画像表示領域）を抽出する投写領域抽出部１５２と、当該投写領域を複数の画素ブロックに区分するとともに、所定のキャリブレーション画像の撮像信号値に基づき、各画素ブロックを構成する全画素の画像信号値の平均値を示す画素ブロック画像情報を生成する画素ブロック画像情報生成部１５６とを含んで構成されている。
【００４６】
なお、撮像信号値と画像信号値は同じ種別のもの（例えば、撮像信号値がＲＧＢ値で画像信号値もＲＧＢ値等）であってもよいし、画像信号値が撮像信号値を変換したもの（例えば、撮像信号値がＸＹＺ値で画像信号値がＲＧＢ値等）であってもよい。なお、ここで、ＸＹＺとは、ＣＩＥ（国際照明委員会）で規定されている機器独立色の一種である。
【００４７】
また、プロジェクタ２０は、スクリーン１０に投写されたキャリブレーション画像を撮像するセンサー６０を有する撮像部１８０を含んで構成されている。
【００４８】
また、プロジェクタ２０は、ＰＣ等から入力されるアナログＲＧＢ信号（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）をデジタルＲＧＢ信号（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）に変換する入力信号処理部１１０と、当該デジタルＲＧＢ信号（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）に対して色変換や階調変換を行ってデジタルＲＧＢ信号（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）を出力する色補正部１２０と、当該デジタルＲＧＢ信号（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）に対して色むらを補正してデジタルＲＧＢ信号（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）を出力する色むら補正部１３０と、当該デジタルＲＧＢ信号（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）をアナログＲＧＢ信号（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５）に変換する出力信号処理部１４０と、当該アナログＲＧＢ信号（Ｒ５，Ｇ５，Ｂ５）に基づき、画像を投写する画像表示手段の一種である画像投写部１９０とを含んで構成されている。
【００４９】
また、プロジェクタ２０は、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値と、外光量とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、画像信号に対して所定の補正を行う補正手段を含む。プロジェクタ２０は、この補正手段として、色補正部１２０、色むら補正部１３０、補正情報生成部１７０を含む。また、色むら補正部１３０は、補正記憶部１３２を含む。なお、ここで、最高階調値は、例えば、８ビットで階調を表現する場合は２５５である。
【００５０】
また、画像投写部１９０は、空間光変調器１９２と、空間光変調器１９２を駆動する駆動部１９４と、光源１９６と、レンズ１９８とを含んで構成されている。
【００５１】
駆動部１９４は、出力信号処理部１４０からのアナログＲＧＢ信号に基づき、空間光変調器１９２を駆動する。そして、画像投写部１９０は、光源１９６からの光を、空間光変調器１９２およびレンズ１９８を介して投写する。
【００５２】
また、上述したプロジェクタ２０の各部を実装するためのハードウェアとしては、例えば、以下のものを適用できる。
【００５３】
図３は、本実施形態の一例に係るプロジェクタ２０のハードウェアブロック図である。
【００５４】
例えば、入力信号処理部１１０としては、例えばＡ／Ｄコンバーター９３０等、補正記憶部１３２、撮像情報記憶部１５８としては、例えばＲＡＭ９５０等、色むら補正部１３０、キャリブレーション信号生成部１６１、投写領域抽出部１５２、画素ブロック画像情報生成部１５６、原色量情報生成部１６３、外光量情報生成部１６４としては、例えばＣＰＵ９１０、画像処理回路９７０等、補正情報生成部１７０としては、例えば画像処理回路９７０、ＲＡＭ９５０、ＣＰＵ９１０等、出力信号処理部１４０としては、例えばＤ／Ａコンバーター９４０等、空間光変調器１９２としては、例えば液晶パネル９２０等、駆動部１９４としては、例えば液晶パネル９２０を駆動する液晶ライトバルブ駆動ドライバを記憶するＲＯＭ９６０等を用いて実装できる。
【００５５】
なお、これらの各部はシステムバス９８０を介して相互に情報をやりとりすることが可能である。
【００５６】
また、これらの各部は回路のようにハードウェア的に実装してもよいし、ドライバのようにソフトウェア的に実装してもよい。
【００５７】
さらに、キャリブレーション信号生成部１６１等としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記憶した情報記憶媒体９００からプログラムを読み取ってキャリブレーション信号生成部１６１等の機能をコンピュータに実装させてもよい。
【００５８】
このような情報記憶媒体９００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用でき、そのプログラムの読み取り方式は接触方式であっても、非接触方式であってもよい。
【００５９】
また、情報記憶媒体９００に代えて、上述した各機能を実装するためのプログラム等を、伝送路を介してホスト装置等からダウンロードすることによって上述した各機能を実装することも可能である。
【００６０】
（画像処理の流れの説明）
次に、これらの各部を用いた画像処理の流れについて説明する。
【００６１】
図４は、本実施形態の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００６２】
キャリブレーション信号生成部１６１は、白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色を構成する複数種の原色の一種であるＲＧＢ値のうち所定の原色をＲＧＢごとに所定階調値分減少させた３色の原色減少色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を順次生成し、画像投写部１９０は、各キャリブレーション画像を順次投写する。なお、各キャリブレーション画像は、単色（画像全体が均一の色）で構成されている。
【００６３】
また、撮像部１８０は、スクリーン１０上の各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、撮像情報記憶部１５８は、各キャリブレーション画像の撮像信号値を記憶する（ステップＳ１）。
【００６４】
なお、本実施例では、センサー６０は、撮像信号値としてセンサー６０の画素ごとのＬ値（長波長値、Ｒ値）、Ｍ値（中波長値、Ｇ値）、Ｓ値（短波長値、Ｂ値）を出力する。この場合、センサー６０としては、例えば、ＲＧＢセンサー等を適用してもよい。
【００６５】
なお、スクリーン１０は任意のスクリーンでよく、色や材質を問わない。また、投写領域１２の画像に歪みが生じていてもよい。もちろん、撮像信号値として、ＸＹＺ値等を用いてもよい。
【００６６】
投写領域抽出部１５２は、白色キャリブレーション画像の画素ごとの撮像信号値（例えば、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｌ値、Ｍ値、Ｓ値、輝度値等）と、当該画素と対応する白以外のキャリブレーション画像の画素ごとの撮像信号値との比率を演算して比率の違いに基づいて撮影画像における投写領域を抽出する（ステップＳ２）。
【００６７】
なお、投写領域の画素の上記比率は大きく（例えば２以上）、非投写領域の上記比率は小さい（例えば１）。このため、投写領域抽出部１５２は、上記比率に基づいて撮影画像内の投写領域を抽出することができる。
【００６８】
画素ブロック画像情報生成部１５６は、投写領域抽出部１５２が抽出した投写領域の４隅を空間光変調器１９２の画像領域の４隅に対応づける（ステップＳ３）。
【００６９】
そして、画素ブロック画像情報生成部１５６は、この対応づけを示す情報に基づき、撮影画像の投写領域をｃ＊ｄの格子状の画素ブロックに区分する（ステップＳ４）。なお、ここで、ｃ、ｄは、任意の正の整数である。
【００７０】
また、画素ブロック画像情報生成部１５６は、区分した画素ブロックと、原色量情報生成部１６３で必要となるキャリブレーション画像の撮像信号値に基づき、画素ブロックごとの画像信号値（撮像信号値）の平均値を演算する（ステップＳ５）。なお、ここでは、画像信号値および撮像信号値として、Ｌ値、Ｍ値およびＳ値を適用する。
【００７１】
そして、原色量情報生成部１６３は、各画素ブロックにおいて、白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色を減少させた原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算する（ステップＳ６）。
【００７２】
なお、白色はＲＧＢ値＝（２５５、２５５、２５５）であり、ＲＧＢの全原色の要素を含んでいる。例えば、白色からＲ色の要素を減少させた原色減少色のＲＧＢ値＝（２４０、２５５、２５５）である場合、白色の測定値から当該原色減少色の測定値を引いた差分値は、ＲＧＢ値＝（１５、０、０）のＲ値だけの要素の測定値として取り扱われることができる。また、各撮像信号値は外光８０の影響を含んでいるため、２つの撮像信号値の差分値は外光８０の影響を含まない値となる。
【００７３】
原色量情報生成部１６３は、当該差分値と、各原色の階調特性情報に基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値（原色量情報）を演算する（ステップＳ７）。より具体的には、階調特性情報は例えばガンマ曲線として表されるものであるため、原色量情報生成部１６３は、例えば、上記例におけるＲ色の階調値＝１５の場合の当該差分値と、Ｒ色のガンマ曲線との関係から比の演算により、Ｒ色の最高階調値＝２５５の場合の画像信号値を演算により求めることができる。原色量情報生成部１６３は、同様の手法でＧ色の最高階調値の画像信号値、Ｂ色の最高階調値の画像信号値も求めることができ、結果として、外光の影響を受けていない場合の白色の画像信号値を、各原色の最高階調値画像の推測撮像信号値の合計値として生成することができる。
【００７４】
そして、外光量情報生成部１６４は、白色キャリブレーション画像の撮像信号値と、推測撮像信号値の合計値との差分値を演算し、当該差分値に基づき外光量を示す外光量情報を生成する（ステップＳ８）。すなわち、白色キャリブレーション画像の撮像信号値は外光の影響を受けており、推測撮像信号値の合計値との差分値は外光の影響を受けていない白色キャリブレーション画像の撮像信号値であるため、外光量情報生成部１６４は、両者の差分値を演算することにより、外光の影響だけを外光量情報として生成することができる。
【００７５】
補正情報生成部１７０は、外光量情報（ＬＭＳの各値）に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、画像信号に対して所定の補正を行うための補正情報を生成する（ステップＳ９）。
【００７６】
より具体的には、例えば、色むらを補正する場合、補正情報生成部１７０は、外光量情報に基づいて外光８０による影響の程度を把握し、当該影響の程度に応じて色むら補正情報を生成し、色むら補正部１３０に出力する。
【００７７】
色むら補正部１３０は、当該色むら補正情報に基づき、色むら補正用データ（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色ごとの１次元ルックアップテーブル等）を更新し、当該色むら補正用データを用いて入力画像信号（Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３）を補正する。
【００７８】
そして、画像投写部１９０は、色むら補正部１３０によって色むらが補正された画像信号に基づき、画像を投写する（ステップＳ１０）。
【００７９】
以上のように、本実施形態によれば、プロジェクタ２０は、黒以外の色のキャリブレーション画像を使用して外光量等を把握することができるため、完全には補正できない色むらの影響を受けることなく外光量を求めることができる。すなわち、本発明によれば、画像処理システム等は、経時劣化等によって黒のキャリブレーション画像を用いた場合には色むらの影響を受けてしまうような場合であっても、黒以外のキャリブレーション画像を用いて外光量を求めることができる。
【００８０】
そして、プロジェクタ２０は、当該外光量に基づいて外光の影響を低減するように入力画像信号を補正することにより、外光の影響を低減できる上、経時劣化の影響も低減することができるため、より適切に画像の色再現を行うことが可能となる。
【００８１】
また、プロジェクタ２０は、撮像信号値としてＬＭＳ値を用いることが可能であるため、ＸＹＺ値等を用いる場合と比べ、簡易かつ高速に色むらを補正することができる。
【００８２】
（変形例）
以上、本発明を適用した好適な実施の形態について説明してきたが、本発明の適用は上述した実施例に限定されない。
【００８３】
次に、上述した実施例とは別の手法によって黒色のキャリブレーション画像を使用しないで外光量を求める手法について説明する。
【００８４】
図５は、本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【００８５】
本実施例におけるプロジェクタ内のキャリブレーション情報処理部２６０は、第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、第１のキャリブレーション画像のＲＧＢ値と同一比率のＲＧＢ値である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成部２６１を含んで構成されている。
【００８６】
また、キャリブレーション情報処理部２６０は、第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分画像信号値と、前記第１のキャリブレーション画像の階調値と前記第２のキャリブレーション画像の階調値との差分階調値を演算し、差分画像信号値と、差分階調値と、階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない第１のキャリブレーション画像の画像信号値（または外光の影響を受けていない第２のキャリブレーション画像の画像信号値）を生成する表示色情報生成部２６３を含んで構成されている。
【００８７】
なお、上記差分階調値をメモリに記憶しておき、表示色情報生成部２６３が当該メモリから差分階調値を読み取って使用する手法を採用する場合、上記差分階調値の演算は不要である。
【００８８】
また、キャリブレーション情報処理部２６０は、撮像情報記憶部１５８からの外光の影響を受けている第１のキャリブレーション画像（または第２のキャリブレーション画像）の画像信号値と、表示色情報生成部からの外光の影響を受けていない第１または第２のキャリブレーション画像の画像信号値との差分値を演算することにより外光量を示す外光量情報を生成する外光量情報生成部２６４と、表示色情報生成部２６３からの外光の影響を受けていない第１または第２のキャリブレーション画像の画像信号値に基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値を演算する原色量情報生成部２６５とを含んで構成されている。
【００８９】
次に、これらの各部を用いた色むら補正処理の流れについて説明する。
【００９０】
図６は、本実施形態の他の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００９１】
画素ブロック画像情報生成までは図４を用いて説明した処理とほぼ同様である。ただし、撮像情報記憶部１５８は、第１のキャリブレーション画像（例えば、ＲＧＢ値＝（２５５、２５５、２５５）の白色キャリブレーション画像等）の撮像信号値と、第１のキャリブレーション画像のＲＧＢ値と同一比率のＲＧＢ値である第２のキャリブレーション画像（例えば、ＲＧＢ値＝（２５０、２５０、２５０）のグレー色キャリブレーション画像等）の撮像信号値を記憶する（ステップＳ１１）。なお、本実施例では、スクリーン１０は、白色均一であるものが好ましい。
【００９２】
そして、プロジェクタは、投写領域の抽出（ステップＳ１２）、対応づけ（ステップＳ１３）、画素ブロックの区分（ステップＳ１４）、画素ブロックごとの画像信号値の平均値の演算（ステップＳ１５）を行う。
【００９３】
表示色情報生成部２６３は、第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分画像信号値と、第１のキャリブレーション画像の階調値（例えば、上記例では２５５）と第２のキャリブレーション画像の階調値（例えば、上記例では２５０）との差分階調値（例えば、上記例では５）を演算する（ステップＳ１６）。なお、各キャリブレーション画像の階調値が固定である場合は、あらかじめ差分階調値を示す情報をメモリに記憶しておき、表示色情報生成部２６３は、メモリに記憶された差分階調値を示す情報を用いてもよい。
【００９４】
そして、表示色情報生成部２６３は、差分画像信号値と、差分階調値と、階調特性情報に基づき、外光の影響を受けていない第１のキャリブレーション画像（第２のキャリブレーション画像でもよい。）の推測撮像信号値（例えば、ＬＭＳ値等）を生成する（ステップＳ１７）。
【００９５】
そして、外光量情報生成部２６４は、画素ブロック画像情報生成部１５６からの外光の影響を受けている所定画素ブロックのＬＭＳ値（撮像信号値）から表示色情報生成部２６３によって求められた当該画素ブロックの外光の影響を受けていないＬＭＳ値（推測撮像信号値）を減算することにより、外光量情報を生成する（ステップＳ１８）。
【００９６】
原色量情報生成部２６５は、表示色情報生成部２６３からの外光の影響を受けていない第１または第２のキャリブレーション画像のＬＭＳ値（推測撮像信号値）のうちの１つの値（例えばＭ値等）と、原色量を生成する１次元ルックアップテーブル等とに基づき、ＲＧＢの各色の最高階調値の画像信号値、すなわち、外光の影響のない原色量を演算する（ステップＳ１９）。
【００９７】
これ以降の原色量と外光量を用いた処理については、図４を用いて説明したとおりである。画像投写部１９０は、外光量情報に基づいて補正された画像信号に基づき、画像を投写する（ステップＳ２０）。
【００９８】
このような手法によっても、プロジェクタ２０は、黒色を用いないで画像の色むら等を適切に補正することができる。
【００９９】
また、上述した実施例では、外光８０等の使用状況による影響を低減することについて説明したが、空間光変調器１９２等の光学系の経時劣化については使用時間に依存し、使用状況にはほとんど依存しない。
【０１００】
したがって、プロジェクタ２０は、あらかじめ光学系の経時劣化による影響を低減するための補正を行っておき、この補正を行ったかどうかを示す補正履歴情報を補正記憶部１３２に記憶しておいてもよい。
【０１０１】
そして、実際に使用された時点で、プロジェクタ２０は、補正記憶部１３２内の補正履歴情報に基づき、上記補正を行っている場合には、外光８０等の影響を低減するための補正を行い、上記補正を行っていない場合には、光学系の劣化に対する補正と、外光８０等の影響を低減するための補正を行ってもよい。
【０１０２】
これによれば、プロジェクタ２０は、経時劣化による影響を低減することができる上、実際に使用される時点での補正時間を短縮することができる。
【０１０３】
また、例えば、上述した実施例では、色むら補正を例に採り説明したが、色補正（色合いおよび明るさの補正）や投写領域１２における色や明るさの違いに基づく画像歪み補正等を行う場合にも本発明は有効である。
【０１０４】
また、上述した実施例では、原色としてＲＧＢを用いたが、例えば、ＸＹＺやＣＭＹ等のＲＧＢ以外の表色系を採用してもよい。
【０１０５】
また、例えば、上述した実施例では、画像処理システムをプロジェクタ２０に実装した例について説明したが、プロジェクタ２０以外にもＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の種々の画像表示装置に実装してもよい。また、プロジェクタ２０としては、液晶プロジェクタ以外にも、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いたプロジェクタ等を用いてもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【０１０６】
また、上述したプロジェクタ２０の機能は、例えば、プロジェクタ単体で実装してもよいし、複数の処理装置で分散して（例えば、プロジェクタとＰＣとで分散処理）実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の一例に係る画像投写状況を示す概略図である。
【図２】 本実施形態の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【図３】 本実施形態の一例に係るプロジェクタのハードウェアブロック図である。
【図４】 本実施形態の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】 本実施形態の他の一例に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【図６】 本実施形態の他の一例に係る色むら補正処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０ プロジェクタ、６０ センサー（撮像手段）、１２０ 色補正部（補正手段）、１３０ 色むら補正部（補正手段）、１３２ 補正記憶部（補正手段）、１５２ 投写領域抽出部（画像表示領域抽出手段）、１５６ 画素ブロック画像情報生成部、１５８ 撮像情報記憶部、１６１、２６１ キャリブレーション信号生成部、１６３、２６５ 原色量情報生成部、１６４、２６４ 外光量情報生成部、１７０ 補正情報生成部（補正手段）、１９０ 画像投写部（画像表示手段）、２６３ 表示色情報生成部、９００ 情報記憶媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing system, a projector, a program, an information storage medium, and an image processing method for recognizing an influence of external light and correcting an input image signal.
[0002]
[Background]
When an image is displayed on an image display device such as a projector for a long time, color unevenness (including color unevenness due to brightness unevenness) occurs in the image, and the image gradually deteriorates.
[0003]
For example, in a store or an exhibition hall, there are cases where images are continuously displayed on a screen using a projector for a long period of time. In such a case, the liquid crystal panel, the polarizing plate, and the like are deteriorated at an early stage due to the projection over a long period, and the color unevenness of the image is generated, so that the original display effect is impaired.
[0004]
For example, a projector having color unevenness correction means described in Patent Document 1 is not configured to correct such color unevenness due to deterioration with time.
[0005]
In view of such a problem, for example, in Patent Document 2, as a calibration image for performing color unevenness correction, a single-color image of R, G, and B primary colors (a color with a uniform image as a whole) is used. There has been proposed an image processing system that extracts a projection area based on imaging information of an image and more appropriately corrects color unevenness due to deterioration with time based on a luminance value in the projection area in the imaging information.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2002-90880 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application No. 2003-014666
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, as a cause of color unevenness due to deterioration over time, for example, light leakage may occur due to deterioration over time of a liquid crystal light valve or a polarizing plate. For example, when light is lost, an image that should originally be displayed in black may turn blue.
[0008]
In such a situation, when the projector projects, for example, an R primary color image as in the method of Patent Document 2, the G color component is also included in the R color, and the captured data includes R. There was a possibility that the influence of other colors would be included.
[0009]
Conventionally, in order to reproduce the appearance of the target image, when removing the influence of ambient light such as illumination light, the imaging information of the white monochrome calibration image and the imaging information of the black monochrome calibration image are The color of the image was corrected based on the difference value.
[0010]
However, if the black single color calibration image itself has uneven color, the difference value is not an accurate value, and there is a possibility that appropriate color correction cannot be performed.
[0011]
Furthermore, when an image is actually displayed, the appearance of the image changes due to the influence of external light such as illumination light and sunlight. For this reason, in order to perform color reproduction of an appropriate image, it is necessary to reduce the influence of external light by image processing.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image processing system, a projector, a program, and an image processing system that can appropriately perform color reproduction of an image by reducing the influence of external light and deterioration over time. An information storage medium and an image processing method are provided, and in particular, an image processing system, a projector, a program, an information storage medium, and an image capable of appropriately reproducing an image even when used for a long period of time It is to provide a processing method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an image processing system and a projector according to the present invention are provided with a calibration signal for displaying a white calibration image and one primary color among a plurality of primary colors constituting white to white. Calibration signal generating means for generating a calibration signal for displaying a calibration image of a primary color reduced color reduced by a gradation value;
Image display means for displaying each calibration image at different time points based on the calibration signal;
Imaging means for imaging each displayed calibration image to generate an imaging signal value;
The difference value between the imaging signal value of the white calibration image and the imaging signal value of the calibration image of the primary color reduction color is calculated, and the difference value and the gradation characteristic information of the primary color of the primary color reduction color are calculated. Based on the primary color amount for calculating the estimated imaging signal value of the image of the highest gradation value of the primary color reduced by the predetermined gradation value and not affected by external light for each type of the primary color Information generating means;
The difference value between the total value of the estimated imaging signal values of the highest gradation values of the plurality of primary colors and the imaging signal value of the white calibration image is calculated, and the difference value is used as the outside light amount information indicating the outside light amount. External light quantity information generating means to generate as
Correction means for performing a predetermined correction on the input image signal in order to display an image with reduced influence of external light based on the external light amount information and the estimated imaging signal values of the plurality of primary colors;
Including
The calibration signal generating means generates a calibration signal for a calibration image of a primary color reduced color reduced by a predetermined gradation value for each of the plurality of primary colors.
The image display means displays an image based on the image signal corrected by the correction means.
[0014]
The program according to the present invention is a computer-readable program,
Computer
A calibration signal for displaying a white calibration image, and a calibration image of a primary color reduced color obtained by reducing one primary color among a plurality of primary colors constituting white to white by a predetermined gradation value are displayed. Calibration signal generating means for generating a calibration signal for
Image display means for displaying each calibration image at different time points based on the calibration signal;
Imaging means for imaging each displayed calibration image to generate an imaging signal value;
The difference value between the imaging signal value of the white calibration image and the imaging signal value of the calibration image of the primary color reduction color is calculated, and the difference value and the gradation characteristic information of the primary color of the primary color reduction color are calculated. Based on the primary color amount for calculating the estimated imaging signal value of the image of the highest gradation value of the primary color reduced by the predetermined gradation value and not affected by external light for each type of the primary color Information generating means;
The difference value between the total value of the estimated imaging signal values of the highest gradation values of the plurality of primary colors and the imaging signal value of the white calibration image is calculated, and the difference value is used as the outside light amount information indicating the outside light amount. External light quantity information generating means to generate as
Based on the external light amount information and the estimated imaging signal values of the plurality of primary colors, function as a correction unit that performs predetermined correction on the input image signal in order to display an image with reduced influence of external light Let
The calibration signal generating means generates a calibration signal for a calibration image of a primary color reduced color reduced by a predetermined gradation value for each of the plurality of primary colors.
The image display means displays an image based on the image signal corrected by the correction means.
[0015]
An information storage medium according to the present invention is an information storage medium storing a computer-readable program, and stores the program.
[0016]
The image processing method according to the present invention displays a white calibration image,
Capture the white calibration image to generate the imaging signal value,
Processing to display a calibration image of a primary color reduced color obtained by reducing one primary color of a plurality of primary colors constituting white to white by a predetermined gradation value, and imaging the calibration image of the primary color reduced color Repeat the process of generating signal values for each primary color,
Calculating a difference value between the imaging signal value of the white calibration image and the imaging signal value of the calibration image of the primary color reduction color;
Based on the difference value and the gradation characteristic information of the primary color of the primary color reduced color, the image has the maximum gradation value of the primary color reduced by the predetermined gradation value and is affected by external light. Calculate the estimated imaging signal value of no image for each primary color type,
Calculating a difference value between a total value of estimated imaging signal values of the highest gradation values of the plurality of primary colors and an imaging signal value of the white calibration image;
The difference value is generated as external light amount information indicating the external light amount,
Based on the external light amount information and the estimated imaging signal values of the plurality of primary colors, a predetermined correction is performed on the input image signal in order to display an image while reducing the influence of external light. To do.
[0017]
According to the present invention, the image processing system or the like can grasp the external light amount by using a calibration image of a color other than black, so that the external light amount is not affected by uneven color that cannot be completely corrected. Can be requested. In other words, according to the present invention, the image processing system or the like can calibrate other than black even when it is affected by color unevenness when a black calibration image is used due to deterioration over time or the like. The amount of external light can be obtained using an image.
[0018]
Then, the image processing system or the like can reduce the influence of external light and reduce the influence of deterioration over time by correcting the input image signal so as to reduce the influence of external light based on the external light amount. Therefore, it is possible to perform color reproduction of the image more appropriately.
[0019]
In the image processing system and the projector according to the present invention, the calibration signal for displaying the first calibration image and the ratio of the plurality of primary colors defining the color are the same as those of the first calibration image. And calibration signal generation means for generating a calibration signal for displaying a second calibration image having a color different from that of the first calibration image;
Image display means for displaying each calibration image at different time points based on each calibration signal;
Imaging means for imaging each displayed calibration image to generate an imaging signal value;
The difference value between the imaging signal value of the first calibration image and the imaging signal value of the second calibration image is calculated, and the difference value, the gradation value of the first calibration image, and the second value are calculated. Based on the difference value between the gradation value of the first calibration image and the gradation characteristic information of the plurality of primary colors, the estimated imaging signal value of the first calibration image that is not affected by external light or outside Display color information generating means for generating an estimated imaging signal value of the second calibration image not affected by light;
Calculating a difference value between the imaging signal value of the first or second calibration image from the imaging unit and the estimated imaging signal value of the first or second calibration image from the display color information generation unit; External light quantity information generating means for generating the difference value as external light quantity information indicating the external light quantity;
Correction means for performing a predetermined correction on the input image signal in order to display an image with reduced influence of external light based on the external light amount information
Including
The image display means displays an image based on the image signal corrected by the correction means.
[0020]
The program according to the present invention is a computer-readable program,
Computer
The calibration signal for displaying the first calibration image and the ratio of the plurality of primary colors that define the color are the same as those in the first calibration image, and are different from the first calibration image. Calibration signal generating means for generating a calibration signal for displaying the second calibration image,
Image display means for displaying each calibration image at different time points based on each calibration signal;
Imaging means for imaging each displayed calibration image to generate an imaging signal value;
The difference value between the imaging signal value of the first calibration image and the imaging signal value of the second calibration image is calculated, and the difference value, the gradation value of the first calibration image, and the second value are calculated. Based on the difference value between the gradation value of the first calibration image and the gradation characteristic information of the plurality of primary colors, the estimated imaging signal value of the first calibration image that is not affected by external light or outside Display color information generating means for generating an estimated imaging signal value of the second calibration image not affected by light;
Calculating a difference value between the imaging signal value of the first or second calibration image from the imaging unit and the estimated imaging signal value of the first or second calibration image from the display color information generation unit; External light quantity information generating means for generating the difference value as external light quantity information indicating the external light quantity;
Based on the external light amount information, in order to display an image with reduced influence of external light, function as a correction unit that performs a predetermined correction on the input image signal,
The image display means displays an image based on the image signal corrected by the correction means.
[0021]
An information storage medium according to the present invention is an information storage medium storing a computer-readable program, and stores the program.
[0022]
The image processing method according to the present invention displays a first calibration image,
Imaging the displayed first calibration image to generate an imaging signal value;
Displaying a second calibration image in which the ratio of the primary colors defining the colors is the same as that of the first calibration image and is different from the first calibration image;
Imaging the displayed second calibration image to generate an imaging signal value,
Calculating a difference value between the imaging signal value of the first calibration image and the imaging signal value of the second calibration image;
The influence of external light is based on the difference value, the difference value between the gradation value of the first calibration image and the gradation value of the second calibration image, and the gradation characteristic information of the plurality of primary colors. Generating an estimated imaging signal value of the first calibration image that has not been received or an estimated imaging signal value of the second calibration image that has not been affected by external light,
A difference value between the imaging signal value of the first or second calibration image and the estimated imaging signal value of the first or second calibration image is calculated, and the difference value is used as external light amount information indicating the external light amount. Generate
Based on the external light quantity information, a predetermined correction is performed on the input image signal in order to reduce the influence of external light and display an image.
[0023]
According to the present invention, the image processing system or the like can grasp the external light amount by using a calibration image of a color other than black, so that the external light amount is not affected by uneven color that cannot be completely corrected. Can be requested. Then, the image processing system or the like can perform color reproduction of the image more appropriately by correcting the image signal using the external light amount.
[0024]
As the predetermined correction method, for example, a method of directly correcting an input image signal, correction information (for example, a lookup table, a function, a parameter, etc.) for correcting the input image signal is corrected. Thus, a method of indirectly correcting the input image signal is applicable.
[0025]
In addition, the image processing system and the projector may include the plurality of primary colors that are not affected by external light based on the estimated imaging signal value of the first or second calibration image from the display color information generation unit. Including primary color amount information generating means for calculating an estimated imaging signal value of the highest gradation value,
The correction unit may perform a predetermined correction on the input image signal based on the external light amount information and the estimated imaging signal values of the plurality of primary colors.
[0026]
In addition, the image processing system and the projector may include the plurality of primary colors that are not affected by external light based on the estimated imaging signal value of the first or second calibration image from the display color information generation unit. Including primary color amount information generating means for calculating an estimated imaging signal value of the highest gradation value,
The correction unit may perform a predetermined correction on the input image signal based on the external light amount information and the estimated imaging signal values of the plurality of primary colors.
[0027]
In addition, the program and the information storage medium may include the plurality of types of primary colors that are not affected by external light based on the estimated imaging signal value of the first or second calibration image from the display color information generation unit. Causing the computer to function as primary color amount information generating means for calculating the estimated image signal value of the highest gradation value,
The correction unit may perform a predetermined correction on the input image signal based on the external light amount information and the estimated imaging signal values of the plurality of primary colors.
[0028]
In addition, the image processing method is based on the estimated imaging signal value of the first or second calibration image from the display color information generating unit, and the highest gradations of the plurality of primary colors not affected by external light Calculate the estimated imaging signal value of the value,
A predetermined correction may be performed on the input image signal based on the external light amount information and the estimated image signal values of the plurality of primary colors.
[0029]
According to this, the image processing system or the like can perform correction based on the estimated imaging signal values of a plurality of types of primary colors, and therefore performs more types of correction than when performing correction based only on the external light amount. be able to.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a case where the present invention is applied to a projector having an image processing system will be described as an example with reference to the drawings. In addition, the embodiment shown below does not limit the content of the invention described in the claim at all. In addition, all of the configurations shown in the following embodiments are not necessarily essential as means for solving the problems described in the claims.
[0031]
(Description of the entire system)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an image projection state according to an example of the present embodiment.
[0032]
The projector 20 projects an image onto the screen 10. As a result, a projection area 12 that is an image display area is formed on the screen 10.
[0033]
As described above, when an image is displayed for a long time using an image display device such as the projector 20, color unevenness (including color unevenness due to luminance unevenness) gradually occurs due to deterioration with time of the optical system or the like.
[0034]
In addition, the appearance of the image in the projection region 12 also changes due to external light 80 such as sunlight or illumination light. That is, the appearance of the image changes depending on not only the deterioration with time but also the actual display state.
[0035]
In order to correct such color unevenness of the image, the projector 20 of the present embodiment includes a sensor 60 that is an imaging unit. The sensor 60 images an area including the projection area 12.
[0036]
Further, in the present embodiment, the projector 20 reduces the predetermined primary color by a predetermined gradation value for each RGB among the white calibration image and the RGB value which is one of a plurality of primary colors constituting the white. A calibration image of three primary color reduction colors is projected.
[0037]
Then, the projector 20 captures each calibration image using the sensor 60 and extracts a projection area in the captured image based on the imaging information (imaging signal value) output from the sensor 60. Then, the projector 20 divides the projection area into a plurality of pixel blocks, calculates an average value of the image signal values of all the pixels in the pixel block for each pixel block, and calculates a pixel based on the average value of each pixel block. A correction amount for each block is calculated, and color unevenness of the image is corrected based on the correction amount.
[0038]
As described above, the projector 20 uses a calibration signal for displaying a white calibration image and a predetermined primary color for each RGB with a predetermined primary color among RGB values that are one of a plurality of primary colors constituting the white. Color unevenness correction and the like can be performed using the calibration images of the three primary color reduction colors reduced by a minute amount, and the external light amount and the like can be grasped using the calibration images of colors other than black. The amount of external light can be obtained without being affected by uneven color that cannot be completely corrected.
[0039]
Then, the projector 20 can perform color reproduction of the image more appropriately by correcting the image signal using the external light amount.
[0040]
Next, functional blocks of the projector 20 for implementing such functions will be described.
[0041]
FIG. 2 is a functional block diagram of the projector 20 according to an example of the present embodiment.
[0042]
The projector 20 includes an imaging unit 180 including a sensor 60, an imaging information processing unit 150 that processes imaging information, a calibration information processing unit 160 that processes calibration information, and a correction information generation unit that generates various correction information. 170.
[0043]
The imaging information processing unit 150 includes an imaging information storage unit 158, a projection area extraction unit 152, and a pixel block image information generation unit 156.
[0044]
In addition, the calibration information processing unit 160 reduces the calibration signal for displaying the white calibration image and one primary color among RGB, which is one of a plurality of primary colors constituting white, by a predetermined gradation value. A calibration signal generation unit 161 that generates a calibration signal for displaying the calibration images of the three primary-color-reduced colors, the imaging signal value of the white calibration image, and the calibration image of the primary-color-reduced color A primary color amount information generation unit 163 that calculates a difference value with the imaging signal value and calculates an estimated imaging signal value of the highest RGB gradation value based on the difference value, an imaging signal value of the white calibration image, and a maximum Calculates the difference value between the estimated imaging signal value of the image of the gradation value and external light amount information indicating the external light amount based on the difference value. It is configured to include an outer light amount information generation section 164 that formed.
[0045]
In addition, the imaging information processing unit 150 includes an imaging information storage unit 158 that stores an imaging signal value obtained by the imaging unit 180, a projection area extraction unit 152 that extracts a projection area (image display area) in a captured image, and the projection area. Pixel block image information generation that divides into a plurality of pixel blocks and generates pixel block image information indicating an average value of image signal values of all pixels constituting each pixel block based on an imaging signal value of a predetermined calibration image Part 156.
[0046]
The imaging signal value and the image signal value may be of the same type (for example, the imaging signal value is an RGB value and the image signal value is also an RGB value, etc.), or the image signal value is obtained by converting the imaging signal value. (For example, the imaging signal value may be an XYZ value and the image signal value may be an RGB value or the like). Here, XYZ is a kind of device independent color defined by CIE (International Lighting Commission).
[0047]
The projector 20 includes an imaging unit 180 having a sensor 60 that captures a calibration image projected on the screen 10.
[0048]
The projector 20 includes an input signal processing unit 110 that converts analog RGB signals (R1, G1, B1) input from a PC or the like into digital RGB signals (R2, G2, B2), and the digital RGB signals (R2, R2, G2, B2). Color correction unit 120 that performs color conversion and gradation conversion on G2, B2) and outputs digital RGB signals (R3, G3, B3), and color on the digital RGB signals (R3, G3, B3). A color unevenness correction unit 130 that corrects unevenness and outputs digital RGB signals (R4, G4, B4), and converts the digital RGB signals (R4, G4, B4) into analog RGB signals (R5, G5, B5). An output signal processing unit 140 and an image projection unit 190 which is a kind of image display means for projecting an image based on the analog RGB signals (R5, G5, B5). It has been made.
[0049]
Further, the projector 20 performs a predetermined correction on the image signal in order to reduce the influence of external light and display an image based on the image signal value of the highest gradation value of each color of RGB and the external light amount. Correction means to perform. The projector 20 includes a color correction unit 120, a color unevenness correction unit 130, and a correction information generation unit 170 as the correction unit. In addition, the color unevenness correction unit 130 includes a correction storage unit 132. Here, the maximum gradation value is, for example, 255 when the gradation is expressed by 8 bits.
[0050]
The image projection unit 190 includes a spatial light modulator 192, a drive unit 194 that drives the spatial light modulator 192, a light source 196, and a lens 198.
[0051]
The driving unit 194 drives the spatial light modulator 192 based on the analog RGB signal from the output signal processing unit 140. Then, the image projection unit 190 projects the light from the light source 196 via the spatial light modulator 192 and the lens 198.
[0052]
Further, as hardware for mounting each unit of the projector 20 described above, for example, the following can be applied.
[0053]
FIG. 3 is a hardware block diagram of the projector 20 according to an example of the present embodiment.
[0054]
For example, the input signal processing unit 110 includes, for example, an A / D converter 930, a correction storage unit 132, and the imaging information storage unit 158 includes, for example, a RAM 950, a color unevenness correction unit 130, a calibration signal generation unit 161, a projection area, and the like. The extraction unit 152, the pixel block image information generation unit 156, the primary color amount information generation unit 163, and the external light amount information generation unit 164 include, for example, the CPU 910 and the image processing circuit 970. The correction information generation unit 170 includes, for example, the image processing circuit 970. The RAM 950, the CPU 910, etc., the output signal processing unit 140, for example, a D / A converter 940, the spatial light modulator 192, for example, a liquid crystal panel 920, and the driving unit 194, for example, a liquid crystal that drives the liquid crystal panel 920. Uses ROM 960 etc. for storing light valve drive driver It can be implemented Te.
[0055]
Note that these units can exchange information with each other via the system bus 980.
[0056]
Each of these units may be implemented in hardware like a circuit, or may be implemented in software like a driver.
[0057]
Furthermore, the function of the calibration signal generation unit 161 or the like may be implemented in the computer by reading the program from the information storage medium 900 that stores the program for causing the computer to function as the calibration signal generation unit 161 or the like.
[0058]
As such an information storage medium 900, for example, a CD-ROM, a DVD-ROM, a ROM, a RAM, an HDD, or the like can be applied, and the program reading method may be a contact method or a non-contact method. Good.
[0059]
Further, in place of the information storage medium 900, the functions described above can be implemented by downloading a program or the like for implementing the functions described above from a host device or the like via a transmission path.
[0060]
(Description of the flow of image processing)
Next, the flow of image processing using these units will be described.
[0061]
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of color unevenness correction processing according to an example of the present embodiment.
[0062]
The calibration signal generation unit 161 outputs a predetermined primary color for each RGB with a predetermined primary color among a calibration signal for displaying a white calibration image and an RGB value which is one of a plurality of primary colors constituting white. A calibration signal for displaying the calibration images of the three primary color reduced colors reduced in sequence is sequentially generated, and the image projection unit 190 sequentially projects each calibration image. Each calibration image is composed of a single color (the entire image is a uniform color).
[0063]
The imaging unit 180 captures each calibration image on the screen 10 to generate an imaging signal value, and the imaging information storage unit 158 stores the imaging signal value of each calibration image (step S1).
[0064]
In this embodiment, the sensor 60 has an L value (long wavelength value, R value), M value (medium wavelength value, G value), S value (short wavelength value, each pixel) of the sensor 60 as an imaging signal value. B value) is output. In this case, as the sensor 60, for example, an RGB sensor or the like may be applied.
[0065]
Note that the screen 10 may be any screen, regardless of color or material. Further, the image in the projection area 12 may be distorted. Of course, an XYZ value or the like may be used as the imaging signal value.
[0066]
The projection area extraction unit 152 corresponds to an imaging signal value (for example, R value, G value, B value, L value, M value, S value, luminance value, etc.) for each pixel of the white calibration image and the pixel. A ratio between the calibration signal value for each pixel of the calibration image other than white is calculated, and a projection area in the captured image is extracted based on the difference in the ratio (step S2).
[0067]
The ratio of pixels in the projection area is large (for example, 2 or more), and the ratio of non-projection areas is small (for example, 1). Therefore, the projection area extraction unit 152 can extract the projection area in the captured image based on the ratio.
[0068]
The pixel block image information generation unit 156 associates the four corners of the projection area extracted by the projection area extraction unit 152 with the four corners of the image area of the spatial light modulator 192 (step S3).
[0069]
Then, the pixel block image information generation unit 156 divides the projected area of the captured image into c * d lattice pixel blocks based on the information indicating the association (step S4). Here, c and d are arbitrary positive integers.
[0070]
In addition, the pixel block image information generation unit 156 generates an image signal value (imaging signal value) for each pixel block based on the segmented pixel block and the imaging signal value of the calibration image required by the primary color amount information generation unit 163. An average value is calculated (step S5). Here, the L value, the M value, and the S value are applied as the image signal value and the imaging signal value.
[0071]
In each pixel block, the primary color amount information generation unit 163 captures the imaging signal value of the white calibration image and the imaging signal value of the calibration image of the primary color reduced color obtained by reducing the primary colors of R, G, and B. Is calculated (step S6).
[0072]
Note that white has an RGB value = (255, 255, 255), and includes elements of all primary colors of RGB. For example, when the RGB value of the primary color reduction color obtained by reducing the R color element from white = (240, 255, 255), the difference value obtained by subtracting the measurement value of the primary color reduction color from the white measurement value is RGB Value = (15, 0, 0) can be treated as the measured value of the element having only the R value. Further, since each imaging signal value includes the influence of the external light 80, the difference value between the two imaging signal values is a value that does not include the influence of the external light 80.
[0073]
The primary color amount information generation unit 163 calculates the image signal value (primary color amount information) of the highest gradation value of each RGB color based on the difference value and the gradation characteristic information of each primary color (step S7). More specifically, since the gradation characteristic information is expressed as a gamma curve, for example, the primary color amount information generation unit 163, for example, the difference value when the gradation value of the R color is 15 in the above example. From the relationship with the R color gamma curve, the image signal value in the case of the maximum gradation value of R = 255 can be obtained by calculation by calculating the ratio. The primary color amount information generation unit 163 can also obtain the image signal value of the highest gradation value of G color and the image signal value of the highest gradation value of B color by the same method, and as a result, the primary color amount information generation unit 163 is affected by external light. If not, the white image signal value can be generated as the sum of the estimated imaging signal values of the highest gradation value image of each primary color.
[0074]
Then, the external light amount information generation unit 164 calculates a difference value between the imaging signal value of the white calibration image and the total value of the estimated imaging signal value, and generates external light amount information indicating the external light amount based on the difference value. (Step S8). That is, the imaging signal value of the white calibration image is affected by external light, and the difference value from the total value of the estimated imaging signal values is the imaging signal value of the white calibration image that is not affected by external light. Therefore, the external light amount information generation unit 164 can generate only the influence of external light as external light amount information by calculating the difference value between the two.
[0075]
The correction information generation unit 170 generates correction information for performing a predetermined correction on the image signal in order to display the image while reducing the influence of the external light based on the external light amount information (each value of LMS). (Step S9).
[0076]
More specifically, for example, when correcting the color unevenness, the correction information generation unit 170 grasps the degree of the influence of the external light 80 based on the external light amount information, and the color unevenness correction information according to the degree of the influence. Is output to the color unevenness correction unit 130.
[0077]
Based on the color unevenness correction information, the color unevenness correction unit 130 updates the color unevenness correction data (for example, a one-dimensional lookup table for each primary color of R, G, and B) and stores the color unevenness correction data. Use to correct the input image signals (R3, G3, B3).
[0078]
Then, the image projecting unit 190 projects an image based on the image signal whose color unevenness has been corrected by the color unevenness correcting unit 130 (step S10).
[0079]
As described above, according to the present embodiment, the projector 20 can grasp the amount of external light using a calibration image of a color other than black, and thus is affected by uneven color that cannot be completely corrected. The amount of external light can be obtained without any problem. In other words, according to the present invention, the image processing system or the like can calibrate other than black even when it is affected by color unevenness when a black calibration image is used due to deterioration over time or the like. The amount of external light can be obtained using an image.
[0080]
Since the projector 20 corrects the input image signal so as to reduce the influence of the external light based on the external light amount, the influence of the external light can be reduced and the influence of deterioration with time can also be reduced. Therefore, it is possible to perform color reproduction of the image more appropriately.
[0081]
Further, since the projector 20 can use the LMS value as the image pickup signal value, it can easily and easily correct the color unevenness compared to the case of using the XYZ value or the like.
[0082]
(Modification)
The preferred embodiments to which the present invention is applied have been described above, but the application of the present invention is not limited to the above-described examples.
[0083]
Next, a method for obtaining the external light amount without using a black calibration image by a method different from the above-described embodiment will be described.
[0084]
FIG. 5 is a functional block diagram of a projector according to another example of the present embodiment.
[0085]
The calibration information processing unit 260 in the projector according to the present embodiment has a calibration signal for displaying the first calibration image and a second RGB value having the same ratio as the RGB value of the first calibration image. It includes a calibration signal generation unit 261 that generates a calibration signal for displaying the calibration image.
[0086]
In addition, the calibration information processing unit 260 includes a difference image signal value between the imaging signal value of the first calibration image and the imaging signal value of the second calibration image, and the gradation of the first calibration image. The difference gradation value between the value and the gradation value of the second calibration image is calculated, and is influenced by external light based on the difference image signal value, the difference gradation value, and the gradation characteristic information. The display color information generating unit 263 is configured to generate an image signal value of the first calibration image that is not present (or an image signal value of the second calibration image that is not affected by external light).
[0087]
Note that when the difference gradation value is stored in the memory and the display color information generation unit 263 employs a method of reading the difference gradation value from the memory and using it, the calculation of the difference gradation value is unnecessary. is there.
[0088]
In addition, the calibration information processing unit 260 generates an image signal value of the first calibration image (or the second calibration image) that is affected by the external light from the imaging information storage unit 158, and display color information generation. An external light amount information generation unit 264 that generates external light amount information indicating the external light amount by calculating a difference value from the image signal value of the first or second calibration image that is not affected by the external light from the unit; The primary color amount for calculating the image signal value of the highest gradation value of each color of RGB based on the image signal value of the first or second calibration image not affected by the external light from the display color information generation unit 263 And an information generation unit 265.
[0089]
Next, a flow of color unevenness correction processing using these units will be described.
[0090]
FIG. 6 is a flowchart illustrating a flow of color unevenness correction processing according to another example of the present embodiment.
[0091]
The process up to the generation of the pixel block image information is almost the same as the process described with reference to FIG. However, the imaging information storage unit 158 stores the imaging signal value of the first calibration image (for example, the white calibration image of RGB value = (255, 255, 255)) and the RGB value of the first calibration image. The imaging signal value of a second calibration image (for example, a gray color calibration image with RGB values = (250, 250, 250), etc.) having RGB values in the same ratio as is stored (step S11). In the present embodiment, the screen 10 is preferably white.
[0092]
Then, the projector performs projection area extraction (step S12), association (step S13), pixel block classification (step S14), and calculation of an average value of image signal values for each pixel block (step S15).
[0093]
The display color information generation unit 263 includes a difference image signal value between the imaging signal value of the first calibration image, the imaging signal value of the second calibration image, and the gradation value ( For example, a difference gradation value (for example, 5 in the above example) between 255) in the above example and the gradation value of the second calibration image (for example, 250 in the above example) is calculated (step S16). When the gradation value of each calibration image is fixed, information indicating the difference gradation value is stored in advance in the memory, and the display color information generation unit 263 stores the difference gradation value stored in the memory. You may use the information which shows.
[0094]
Then, the display color information generation unit 263, based on the difference image signal value, the difference gradation value, and the gradation characteristic information, the first calibration image (second calibration image) that is not affected by external light. Alternatively, the estimated imaging signal value (for example, LMS value) is generated (step S17).
[0095]
Then, the external light amount information generation unit 264 obtains the display color information generation unit 263 from the LMS value (imaging signal value) of the predetermined pixel block that is affected by the external light from the pixel block image information generation unit 156. External light quantity information is generated by subtracting the LMS value (estimated imaging signal value) that is not affected by the external light of the pixel block (step S18).
[0096]
The primary color amount information generation unit 265 is one of the LMS values (estimated imaging signal values) of the first or second calibration image that is not affected by the external light from the display color information generation unit 263 (for example, M value, etc.) and the image signal value of the highest gradation value of each color of RGB, that is, the primary color amount that is not affected by external light is calculated based on the one-dimensional lookup table that generates the primary color amount (step S19). ).
[0097]
The subsequent processing using the primary color amount and the external light amount is as described with reference to FIG. The image projection unit 190 projects an image based on the image signal corrected based on the external light amount information (step S20).
[0098]
Even with such a method, the projector 20 can appropriately correct the uneven color of the image without using black.
[0099]
Further, in the above-described embodiment, it has been described that the influence due to the usage state of the external light 80 or the like is reduced. However, the temporal deterioration of the optical system such as the spatial light modulator 192 depends on the usage time, Almost no dependence.
[0100]
Therefore, the projector 20 may perform correction for reducing the influence due to deterioration of the optical system with time and store correction history information indicating whether or not this correction has been performed in the correction storage unit 132.
[0101]
When actually used, the projector 20 performs correction for reducing the influence of the external light 80 or the like based on the correction history information in the correction storage unit 132 when the correction is performed. When the above correction is not performed, correction for deterioration of the optical system and correction for reducing the influence of the external light 80 and the like may be performed.
[0102]
According to this, the projector 20 can reduce the influence due to deterioration over time and can shorten the correction time at the time of actual use.
[0103]
For example, in the above-described embodiments, the uneven color correction is described as an example. However, color correction (tone and brightness correction), image distortion correction based on a difference in color and brightness in the projection region 12, and the like are performed. Even in this case, the present invention is effective.
[0104]
In the above-described embodiments, RGB is used as a primary color, but for example, a color system other than RGB such as XYZ and CMY may be adopted.
[0105]
For example, in the above-described embodiment, the example in which the image processing system is mounted on the projector 20 has been described. However, the image processing system may be mounted on various image display devices such as a CRT (Cathode Ray Tube) in addition to the projector 20. In addition to the liquid crystal projector, for example, a projector using DMD (Digital Micromirror Device) may be used as the projector 20. DMD is a trademark of Texas Instruments Incorporated.
[0106]
Further, the functions of the projector 20 described above may be implemented, for example, by a single projector, or may be distributed by a plurality of processing devices (for example, distributed processing by a projector and a PC).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an image projection state according to an example of the present embodiment.
FIG. 2 is a functional block diagram of a projector according to an example of the present embodiment.
FIG. 3 is a hardware block diagram of a projector according to an example of the present embodiment.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of color unevenness correction processing according to an example of the present embodiment.
FIG. 5 is a functional block diagram of a projector according to another example of the present embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a flow of color unevenness correction processing according to another example of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
20 projector, 60 sensor (imaging unit), 120 color correction unit (correction unit), 130 color unevenness correction unit (correction unit), 132 correction storage unit (correction unit), 152 projection area extraction unit (image display area extraction unit) 156 pixel block image information generation unit, 158 imaging information storage unit, 161, 261 calibration signal generation unit, 163, 265 primary color amount information generation unit, 164, 264 external light quantity information generation unit, 170 correction information generation unit (correction means) ), 190 Image projection unit (image display means), 263 Display color information generation unit, 900 Information storage medium

Claims (9)

白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像とを表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算する原色量情報生成手段と、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段と、
を含み、
前記キャリブレーション信号生成手段は、前記複数種の各原色についてそれぞれ所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像用のキャリブレーション信号を発生し、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする画像処理システム。A calibration signal for displaying a white calibration image, and a calibration image of a primary color reduced color obtained by reducing one primary color among a plurality of primary colors constituting white to white by a predetermined gradation value are displayed. Calibration signal generating means for generating a calibration signal for
Image display means for displaying each calibration image at different time points based on the calibration signal;
Imaging means for imaging each displayed calibration image to generate an imaging signal value;
The difference value between the imaging signal value of the white calibration image and the imaging signal value of the calibration image of the primary color reduction color is calculated, and the difference value and the gradation characteristic information of the primary color of the primary color reduction color are calculated. Based on the primary color amount for calculating the estimated imaging signal value of the image of the highest gradation value of the primary color reduced by the predetermined gradation value and not affected by external light for each type of the primary color Information generating means;
The difference value between the total value of the estimated imaging signal values of the highest gradation values of the plurality of primary colors and the imaging signal value of the white calibration image is calculated, and the difference value is used as the outside light amount information indicating the outside light amount. External light quantity information generating means to generate as
Correction means for performing a predetermined correction on the input image signal in order to display an image with reduced influence of external light based on the external light amount information and the estimated imaging signal values of the plurality of primary colors;
Including
The calibration signal generating means generates a calibration signal for a calibration image of a primary color reduced color reduced by a predetermined gradation value for each of the plurality of primary colors.
The image processing system is characterized in that the image display means displays an image based on the image signal corrected by the correction means. 第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
各キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成する表示色情報生成手段と、
前記撮像手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段と、
を含み、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とする画像処理システム。The calibration signal for displaying the first calibration image and the ratio of the plurality of primary colors that define the color are the same as those in the first calibration image, and are different from the first calibration image. Calibration signal generating means for generating a calibration signal for displaying the second calibration image,
Image display means for displaying each calibration image at different time points based on each calibration signal;
Imaging means for imaging each displayed calibration image to generate an imaging signal value;
The difference value between the imaging signal value of the first calibration image and the imaging signal value of the second calibration image is calculated, and the difference value, the gradation value of the first calibration image, and the second value are calculated. Based on the difference value between the gradation value of the first calibration image and the gradation characteristic information of the plurality of primary colors, the estimated imaging signal value of the first calibration image that is not affected by external light or outside Display color information generating means for generating an estimated imaging signal value of the second calibration image not affected by light;
Calculating a difference value between the imaging signal value of the first or second calibration image from the imaging unit and the estimated imaging signal value of the first or second calibration image from the display color information generation unit; External light quantity information generating means for generating the difference value as external light quantity information indicating the external light quantity;
Correction means for performing a predetermined correction on the input image signal in order to display an image with reduced influence of external light based on the external light amount information
Including
The image processing system is characterized in that the image display means displays an image based on the image signal corrected by the correction means. 請求項２において、
前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値を演算する原色量情報生成手段を含み、
前記補正手段は、前記外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする画像処理システム。In claim 2,
Based on the estimated imaging signal value of the first or second calibration image from the display color information generation means and the gradation characteristic information of the plurality of primary colors, the plurality of types that are not affected by external light Including primary color amount information generating means for calculating an estimated imaging signal value of the highest gradation value of the primary color
The image processing system according to claim 1, wherein the correction unit performs predetermined correction on an input image signal based on the external light quantity information and the estimated image signal values of the plurality of primary colors. 請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理システムを有することを特徴とするプロジェクタ。  A projector comprising the image processing system according to claim 1. コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
白色のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像とを表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
当該キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算する原色量情報生成手段と、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段として機能させ、
前記キャリブレーション信号生成手段は、前記複数種の各原色についてそれぞれ所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像用のキャリブレーション信号を発生し、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とするプログラム。A computer-readable program,
Computer
A calibration signal for displaying a white calibration image, and a calibration image of a primary color reduced color obtained by reducing one primary color among a plurality of primary colors constituting white to white by a predetermined gradation value are displayed. Calibration signal generating means for generating a calibration signal for
Image display means for displaying each calibration image at different time points based on the calibration signal;
Imaging means for imaging each displayed calibration image to generate an imaging signal value;
The difference value between the imaging signal value of the white calibration image and the imaging signal value of the calibration image of the primary color reduction color is calculated, and the difference value and the gradation characteristic information of the primary color of the primary color reduction color are calculated. Based on the primary color amount for calculating the estimated imaging signal value of the image of the highest gradation value of the primary color reduced by the predetermined gradation value and not affected by external light for each type of the primary color Information generating means;
The difference value between the total value of the estimated imaging signal values of the highest gradation values of the plurality of primary colors and the imaging signal value of the white calibration image is calculated, and the difference value is used as the outside light amount information indicating the outside light amount. External light quantity information generating means to generate as
Based on the external light amount information and the estimated imaging signal values of the plurality of primary colors, function as a correction unit that performs predetermined correction on the input image signal in order to display an image with reduced influence of external light Let
The calibration signal generating means generates a calibration signal for a calibration image of a primary color reduced color reduced by a predetermined gradation value for each of the plurality of primary colors.
The image display means displays an image based on the image signal corrected by the correction means. コンピュータにより読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータを、
第１のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号と、色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示するためのキャリブレーション信号を生成するキャリブレーション信号生成手段と、
各キャリブレーション信号に基づいて各キャリブレーション画像をそれぞれ異なる時点において表示する画像表示手段と、
表示された各キャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する撮像手段と、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成する表示色情報生成手段と、
前記撮像手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記表示色情報生成手段からの第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成する外光量情報生成手段と、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行う補正手段として機能させ、
前記画像表示手段は、前記補正手段によって補正された画像信号に基づき、画像を表示することを特徴とするプログラム。A computer-readable program,
Computer
The calibration signal for displaying the first calibration image and the ratio of the plurality of primary colors that define the color are the same as those in the first calibration image, and are different from the first calibration image. Calibration signal generating means for generating a calibration signal for displaying the second calibration image,
Image display means for displaying each calibration image at different time points based on each calibration signal;
Imaging means for imaging each displayed calibration image to generate an imaging signal value;
The difference value between the imaging signal value of the first calibration image and the imaging signal value of the second calibration image is calculated, and the difference value, the gradation value of the first calibration image, and the second value are calculated. Based on the difference value between the gradation value of the first calibration image and the gradation characteristic information of the plurality of primary colors, the estimated imaging signal value of the first calibration image that is not affected by external light or outside Display color information generating means for generating an estimated imaging signal value of the second calibration image not affected by light;
Calculating a difference value between the imaging signal value of the first or second calibration image from the imaging unit and the estimated imaging signal value of the first or second calibration image from the display color information generation unit; External light quantity information generating means for generating the difference value as external light quantity information indicating the external light quantity;
Based on the external light amount information, in order to display an image with reduced influence of external light, function as a correction unit that performs a predetermined correction on the input image signal,
The image display means displays an image based on the image signal corrected by the correction means. コンピュータにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、請求項５、６のいずれかに記載のプログラムを記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。  An information storage medium storing a computer-readable program, wherein the program according to claim 5 is stored. 白色のキャリブレーション画像を表示し、
当該白色のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
白色から白色を構成する複数種の原色のうち１つの原色を所定階調値分減少させた原色減少色のキャリブレーション画像を表示する処理と、当該原色減少色のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成する処理を各原色に対して繰り返し実行し、
前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記原色減少色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値と、当該原色減少色の原色の階調特性情報とに基づき、前記所定階調値分減少させた原色の最高階調値の画像であって、かつ、外光の影響を受けていない画像の推測撮像信号値を前記原色の種別ごとに演算し、
前記複数種の原色の最高階調値の推測撮像信号値の合計値と、前記白色のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成し、
当該外光量情報と、前記複数種の原色の推測撮像信号値とに基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする画像処理方法。Display the white calibration image,
Capture the white calibration image to generate the imaging signal value,
Processing to display a calibration image of a primary color reduced color obtained by reducing one primary color of a plurality of primary colors constituting white to white by a predetermined gradation value, and imaging the calibration image of the primary color reduced color Repeat the process of generating signal values for each primary color,
Calculating a difference value between the imaging signal value of the white calibration image and the imaging signal value of the calibration image of the primary color reduction color;
Based on the difference value and the gradation characteristic information of the primary color of the primary color reduced color, the image has the maximum gradation value of the primary color reduced by the predetermined gradation value and is affected by external light. Calculate the estimated imaging signal value of no image for each primary color type,
Calculating a difference value between a total value of estimated imaging signal values of the highest gradation values of the plurality of primary colors and an imaging signal value of the white calibration image;
The difference value is generated as external light amount information indicating the external light amount,
Based on the external light amount information and the estimated imaging signal values of the plurality of primary colors, a predetermined correction is performed on the input image signal in order to display an image while reducing the influence of external light. Image processing method. 第１のキャリブレーション画像を表示し、
表示した第１のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
色を規定する複数種の原色の割合が第１のキャリブレーション画像と同一であり、かつ、第１のキャリブレーション画像とは異なる色である第２のキャリブレーション画像を表示し、
表示した第２のキャリブレーション画像を撮像して撮像信号値を生成し、
前記第１のキャリブレーション画像の撮像信号値と、前記第２のキャリブレーション画像の撮像信号値との差分値を演算し、
当該差分値と、第１のキャリブレーション画像の階調値と第２のキャリブレーション画像の階調値との差分値と、前記複数種の原色の階調特性情報とに基づき、外光の影響を受けていない前記第１のキャリブレーション画像の推測撮像信号値または外光の影響を受けていない前記第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値を生成し、
第１または第２のキャリブレーション画像の撮像信号値と、第１または第２のキャリブレーション画像の推測撮像信号値との差分値を演算し、当該差分値を、外光量を示す外光量情報として生成し、
当該外光量情報に基づき、外光の影響を低減して画像を表示するために、入力画像信号に対して所定の補正を行うことを特徴とする画像処理方法。Display the first calibration image,
Imaging the displayed first calibration image to generate an imaging signal value;
Displaying a second calibration image in which the ratio of the primary colors defining the colors is the same as that of the first calibration image and is different from the first calibration image;
Imaging the displayed second calibration image to generate an imaging signal value,
Calculating a difference value between the imaging signal value of the first calibration image and the imaging signal value of the second calibration image;
The influence of external light is based on the difference value, the difference value between the gradation value of the first calibration image and the gradation value of the second calibration image, and the gradation characteristic information of the plurality of primary colors. Generating an estimated imaging signal value of the first calibration image that has not been received or an estimated imaging signal value of the second calibration image that has not been affected by external light,
A difference value between the imaging signal value of the first or second calibration image and the estimated imaging signal value of the first or second calibration image is calculated, and the difference value is used as external light amount information indicating the external light amount. Generate
An image processing method, comprising: performing a predetermined correction on an input image signal in order to display an image with reduced influence of external light based on the external light amount information.
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