JP4615519B2 - 画像投影システム及び画像幾何補正装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の画像投影装置により投影される部分画像を１つのスクリーン上でつなぎ合わせて１つの画像を表示する画像投影システムと、複数の画像投影装置により投影される部分画像同士の重なり部が滑らかに繋がるように、各部分画像を幾何補正する画像幾何補正装置とに関するものである。

複数の画像投影装置の投影画像を１つのスクリーン上でつなぎ合わせて１つの画像を表示する画像投影システムにおいては、投影画像同士の重なり部が滑らかに繋がるように、投影画像の位置を移動したり、投影画像を変形させたりする必要がある。この移動処理や変形処理は一般的に幾何補正と呼ばれる。
この幾何補正を実施するには、複数の画像投影装置により投影された画像のスクリーン上の位置や、複数の投影画像間の重なり状況などを把握する必要があるため、画像撮影装置が複数の画像投影装置により投影された画像を撮影する。

ただし、従来の画像幾何補正装置は、複数の投影画像間の重なりを実際に重なり合った状態の画像を撮影して求めるため、また、画像幾何補正量を正しく求めるために、歪みのないスクリーン全体の画像を一枚の画像として撮影する必要がある。
そのためには、一回の撮影でスクリーン全体を撮影できる位置に、スクリーンと正対するように画像撮影装置を設置する必要がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３５０２３０号公報

従来の画像投影システムは以上のように構成されているので、すべての画像投影装置が画像を投影している状態でスクリーン全体を一枚の画像として取得するには、予め決められた位置に厳密に画像撮影装置を配置する必要がある課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、予め決められた位置に厳密に画像撮影装置を配置することなく、スクリーン全体を複数の画像に分割して撮影して、投影画像を幾何補正することができる画像投影システム及び画像幾何補正装置を得ることを目的とする。

この発明に係る画像投影システムは、画像幾何補正装置が複数の画像撮影装置により撮影された画像の座標系を、第一の画像投影装置と第一の画像投影装置によって投影された画像を撮影する第一の画像撮影装置との間の変形移動変換の逆変換、及び、第一の画像投影装置と画像を撮影する第二の画像撮影装置との間の変形移動変換を用いて第一の画像撮影装置と第二の画像撮影装置との間の座標系を統一する座標系変換を組み合わせることによって、統一し、統一後の座標系上での画像投影範囲を基準にして複数の画像投影装置により投影される画像を幾何補正するようにしたものである。

このことによって、予め決められた位置に厳密に画像撮影装置を配置することなく、スクリーン全体を複数の画像に分割して撮影して、投影画像を幾何補正することができる効果がある。

この発明の実施の形態１による画像投影システムを示す構成図である。 画像投影装置及び画像幾何補正装置の内部を示す構成図である。 記憶部に保存されている画像と変形移動変換データを示す説明図である。 スクリーンにおける投影範囲Ｅを示す説明図である。 変形移動された画像を示す説明図である。 画像の変形移動を示す説明図である。 この発明の実施の形態２による画像投影システムの画像投影装置と画像幾何補正装置を示す構成図である。 記憶部に保存されている画像と変形移動変換データを示す説明図である。 この発明の実施の形態３による画像投影システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態４による画像投影装置及び画像幾何補正装置の内部を示す構成図である。 この発明の実施の形態５による画像投影システムを示す構成図である。 記憶部に保存されている画像と変形移動変換データを示す説明図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による画像投影システムを示す構成図であり、図において、画像投影装置１−１はスクリーン３の左側に部分画像である画像２−１を投影し、画像投影装置１−２はスクリーン３の中央に部分画像である画像２−２を投影する。また、画像投影装置１−３はスクリーン３の右側に部分画像である画像２−３を投影する。

画像撮影装置４−１は画像投影装置１−１，１−２により投影された画像２−１，２−２を包含する画像撮影範囲５−１を撮影し、画像撮影装置４−２は画像投影装置１−２，１−３により投影された画像２−２，２−３を包含する画像撮影範囲５−２を撮影する。
画像幾何補正装置６は画像撮影装置４−１，４−２により撮影された画像の座標系を統一し、統一後の座標系上での画像投影範囲を基準にして画像投影装置１−１，１−２，１−３により投影される画像を幾何補正する。

図２は画像投影装置及び画像幾何補正装置の内部を示す構成図であり、図において、画像幾何補正装置６の指示部１１は例えばキーボードなどのマンマシンインタフェースを備えており、画像投影装置と画像撮影装置の対応関係を設定するとともに、画像投影装置１−１，１−２，１−３により投影される画像のスクリーン３上の位置などを指定する。
画像幾何補正装置６の制御部１２は全体の処理を制御するほか、変形移動変換データ生成部１４により生成された変形移動変換データを用いて、画像撮影装置４−１，４−２により撮影された画像の座標系を統一するとともに、統一後の座標系上での画像投影範囲を設定するなどの処理を実施する。

画像幾何補正装置６の記憶部１３は画像撮影装置４−１，４−２により撮影された画像や変形移動変換データ生成部１４により生成された変形移動変換データなどを保持する。
画像幾何補正装置６の変形移動変換データ生成部１４は画像撮影装置４−１，４−２により撮影された画像から画像投影装置１と画像撮影装置４間の変形移動変換データを生成する。
なお、制御部１２及び変形移動変換データ生成部１４は座標系統一手段を構成しており、また、制御部１２は投影範囲設定手段を構成している。

画像幾何補正装置６の投影状態設定部１５は画像撮影装置４−１，４−２により撮影される画像の投影範囲が制御部１２により設定された画像投影範囲と一致するように、画像投影装置１−１，１−２，１−３の画像変形移動部２１を制御する。なお、投影状態設定部１５は幾何補正手段を構成している。
画像投影装置１−１，１−２，１−３の画像変形移動部２１は投影状態設定部１５の指示の下、画像投影部２２が投影する画像の変形処理や移動処理を実施する。
画像投影装置１−１，１−２，１−３の画像投影部２２は画像変形移動部２１による処理後の画像２−１，２−２，２−３をスクリーン３に投影する。

次に動作について説明する。
画像幾何補正装置６の指示部１１は、画像投影装置１と画像撮影装置４の対応関係を設定する。
図１の例では、画像投影装置１−１により投影される画像は画像撮影装置４−１が撮影し、画像投影装置１−２により投影される画像は画像撮影装置４−１と画像撮影装置４−２が撮影し、画像投影装置１−３により投影される画像は画像撮影装置４−２が撮影するように、画像投影装置１と画像撮影装置４の対応関係を設定する。したがって、この場合、画像投影装置１と画像撮影装置４の４つの組み合わせを設定する。
ただし、画像投影装置１と画像撮影装置４の組み合わせは、予め決められた組み合わせでもよいし、ユーザが指示部１１を操作して指定するようにしてもよい。

画像幾何補正装置６の指示部１１は、上記のようにして、画像投影装置１と画像撮影装置４の対応関係を設定すると、画像投影装置１−１，１−２，１−３により投影される画像のスクリーン３上の位置を指定するが、画像投影装置１−１により投影される画像２−１の範囲と、画像投影装置１−２により投影される画像２−２の範囲とが一部重なり、また、画像投影装置１−２により投影される画像２−２の範囲と、画像投影装置１−３により投影される画像２−３の範囲とが一部重なるように、画像投影装置１−１，１−２，１−３により投影される画像のスクリーン３上の位置を指定する。

画像幾何補正装置６の投影状態設定部１５は、指示部１１から制御部１２を介して、画像投影装置１−１，１−２，１−３により投影される画像のスクリーン３上の位置を受けると、画像投影装置１−１，１−２，１−３により投影される画像の位置が、指示部１１により指定された位置と一致するように、画像投影装置１−１，１−２，１−３を制御する。

ただし、投影状態設定部１５は、この段階では画像投影装置１−１，１−２，１−３の画像変形移動部２１が画像の変形処理や移動処理を実施しないで、画像投影部２２が画像２−１，２−２，２−３をスクリーン３に投影するように制御する。
これにより、画像投影装置１−１，１−２，１−３の画像投影部２２は、画像幾何補正装置６の制御の下、図１に示すように、画像２−１，２−２，２−３をスクリーン３に投影する。

このとき、画像投影装置１−１，１−２，１−３の画像投影部２２が同時に画像２−１，２−２，２−３をスクリーン３に投影すると、画像撮影装置４−１，４−２の画像処理精度が劣化するので、画像幾何補正装置６の制御部１２が、投影状態設定部１５を介して、画像投影装置１と画像撮影装置４の４つの組み合わせ毎に、合計４回の投影と撮影を行うように制御する。

即ち、画像投影装置１−１が画像を投影しているときは、画像投影装置１−２，１−３が画像を投影せずに、画像撮影装置４−１が画像を撮影する。
また、画像投影装置１−２が画像を投影しているときは、画像投影装置１−１，１−３が画像を投影せずに、画像撮影装置４−１と画像撮影装置４−２が画像を撮影する。
また、画像投影装置１−３が画像を投影しているときは、画像投影装置１−１，１−２が画像を投影せずに、画像撮影装置４−２が画像を撮影する。

ここでは、ある画像投影装置が画像を投影しているときは、他の画像投影装置が画像を投影しないようにしているが、他の画像投影装置が全面黒表示するなど、画像撮影装置４−１，４−２の画像処理精度の劣化を招かない表示状況を構築できれば、画像投影装置１−１，１−２，１−３が同時に画像２−１，２−２，２−３をスクリーン３に投影するようにしてもよい。

なお、この段階で画像投影装置１−１，１−２，１−３が投影する画像２−１，２−２，２−３は、変形移動変換データ生成部１４が変形移動変換データを生成するために投影する画像であるため、画像幾何補正装置６の投影状態設定部１５は、例えば、チェッカーパターンなどの画像を投影するように画像投影装置１−１，１−２，１−３を制御する。

画像幾何補正装置６の制御部１２は、画像投影装置１−１，１−２，１−３がチェッカーパターンなどの画像２−１，２−２，２−３を順次投影して、画像撮影装置４−１，４−２が画像を順次撮影すると、その画像を記憶部１３に格納する。
なお、記憶部１３は、図３に示すように、画像投影装置１−１が投影して、画像撮影装置４−１が撮影している画像は画像（１１）として保存し、画像投影装置１−２が投影して、画像撮影装置４−１が撮影している画像は画像（２１）として保存している。
また、画像投影装置１−２が投影して、画像撮影装置４−２が撮影している画像は画像（２２）として保存し、画像投影装置１−３が投影して、画像撮影装置４−２が撮影している画像は画像（３２）として保存している。

画像幾何補正装置６の変形移動変換データ生成部１４は、画像撮影装置４−１，４−２により撮影された画像（１１），（２１），（２２），（３２）から画像投影装置１と画像撮影装置４間の変形移動変換データを生成する。
具体的には、次のようにして、変形移動変換データを生成する。
まず、変形移動変換データ生成部１４は、例えば、画像投影装置１−１と画像撮影装置４−１間の変形移動変換データを生成する場合、画像投影装置１−１により投影される画像２−１と画像撮影装置４−１により撮影された画像（１１）との対応点を特定する。例えば、双方の画像の４隅の点を特定する。

変形移動変換データ生成部１４は、画像投影装置１−１により投影される画像２−１と画像撮影装置４−１により撮影された画像（１１）の双方が平面上にあるとみなせれば、４点以上の対応点を特定すると、画像投影装置１−１と画像撮影装置４−１間を平面射影変換Ｈ（Ｈｏｍｏｇｒａｐｈｙ）により定義することができるので、画像投影装置１−１と画像撮影装置４−１間の平面射影変換Ｈを求める。
ここで、平面射影変換Ｈは、下記に示すように３×３の行列であり、定数倍の自由度があるので、行列の自由度は８である。したがって、４点以上の対応点を検出することができれば、画像投影装置１−１と画像撮影装置４−１間の平面射影変換Ｈを求めることができる。

即ち、変形移動変換データ生成部１４は、画像投影装置１−１の座標上の点を（ｘ，ｙ）、画像撮影装置４−１の座標上の点を（Ｘ，Ｙ）とすると、下記の関係が成立し、変数（ａ〜ｈ）が８個であるため、４点以上の対応点（ｘ_１，ｙ_１）＆（Ｘ_１，Ｙ_１），（ｘ_２，ｙ_２）＆（Ｘ_２，Ｙ_２），（ｘ_３，ｙ_３）＆（Ｘ_３，Ｙ_３），（ｘ_４，ｙ_４）＆（Ｘ_４，Ｙ_４）が特定されれば、平面射影変換Ｈを求めることができる。

変形移動変換データ生成部１４は、上記のようにして、平面射影変換Ｈを求めると、その平面射影変換Ｈを画像投影装置１−１と画像撮影装置４−１間の変形移動変換データ（１１）として、記憶部１３に保存する。
ここでは、画像投影装置１−１により投影される画像２−１と画像撮影装置４−１により撮影された画像（１１）の双方が平面上にあるとみなしているが、対応点を変換テーブルとして求めれば、双方の画像が平面上でなくても、画像投影装置１−１と画像撮影装置４−１間の変形移動変換データ（１１）を同様にして求めることができる。
なお、他の画像投影装置１と画像撮影装置４間の変形移動変換データ（２１），（２２），（３２）も同様に求めることができる。

次に、画像幾何補正装置６の制御部１２は、変形移動変換データ生成部１４により生成された変形移動変換データを用いて、画像撮影装置４−１，４−２により撮影された画像の座標系を統一する。
具体的には、次のようにして、画像の座標系を統一する。
まず、制御部１２は、図４に示すように、スクリーン３における投影範囲Ｅを特定するため、例えば、ユーザが指示部１１を操作し、その投影範囲Ｅの頂点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを入力する。

投影範囲Ｅの頂点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、左上の点である頂点Ａと左下の点である頂点Ｂは、画像撮影装置４−１の画像撮影範囲５−１における座標系上の座標を有し、右上の点である頂点Ｃと右下の点である頂点Ｄは、画像撮影装置４−２の画像撮影範囲５−２における座標系上の座標を有している。
そこで、制御部１２は、頂点Ａ，Ｂの座標系を頂点Ｃ，Ｄの座標系に変換、あるいは、頂点Ｃ，Ｄの座標系を頂点Ａ，Ｂの座標系に変換することにより、投影範囲Ｅの座標系を統一する。

制御部１２は、例えば、頂点Ｃ，Ｄの座標系を頂点Ａ，Ｂの座標系に変換する場合、画像投影装置１−１，１−２，１−３の中から、画像撮影装置４−１と画像撮影装置４−２に共通する画像投影装置１−２を検索する。
制御部１２は、記憶部１３に保存されている変形移動変換データの中から、その検索した画像投影装置１−２と画像撮影装置４−２間の変形移動変換データ（２２）を読み込み、その変形移動変換データ（２２）を逆変換する。即ち、変形移動変換データ（２２）は３×３の行列（平面射影変換Ｈ）であるので、その平面射影変換Ｈの逆行列Ｈ^−１を求める。

制御部１２は、上記のようにして、平面射影変換Ｈの逆行列Ｈ^−１を求めると、頂点Ｃ，Ｄの座標に逆行列Ｈ^−１を乗算することにより、頂点Ｃ，Ｄの座標系を画像投影装置１−２の座標系に変換する。
次に、その乗算結果に変形移動変換データ（２１）である平面射影変換Ｈを乗算することにより、画像撮影装置４−１の座標系、即ち、頂点Ａ，Ｂの座標系に変換する。
これにより、スクリーン３上の投影範囲Ｅは、画像撮影範囲５−１の座標系上の座標で表された頂点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを結ぶ四角形として表現されたことになる。
なお、画像撮影範囲の座標系を統一する処理を実施しない場合、頂点Ａ，Ｂと頂点Ｃ，Ｄの座標系が異なるため、頂点Ａと頂点Ｃ、頂点Ｂと頂点Ｄを結ぶことができない。したがって、四角形の辺を求めるには、スクリーン３の縁を求めたり、画像撮影装置４−１と画像撮影装置４−２により撮影された画像の歪みを補償して、一枚の画像を整形したりするなどの処理が必要となる。

次に、制御部１２は、画像投影装置１−１，１−２，１−３が投影する画像２−１，２−２，２−３の変形移動位置を設定する。
即ち、画像投影装置１−１，１−２，１−３が投影する画像２−１，２−２，２−３の変形移動位置が、スクリーン３上の投影範囲Ｅと一致するように設定する。
図５の例では、７−１は画像２−１が変形移動された画像、７−２は画像２−２が変形移動された画像、７−３は画像２−３が変形移動された画像を表している。
なお、変形移動位置は、ユーザが指示部１１を操作して対話的に指定してもよいし、予めスクリーン３に対する投影位置を決めておいてもよい。また、この例では、各変形移動後の投影位置が重なり合うように設定しているが、各変形移動後の投影位置が接するように設定したり、離れるように設定したりしてもよい。

次に、制御部１２は、画像投影装置１−１，１−２，１−３が投影すべき変形移動後の画像７−１，７−２，７−３の位置を、画像投影装置１−１，１−２，１−３の座標系に変換する。
例えば、変形移動後の画像７−１の位置を画像投影装置１−１の座標系に変換する場合、制御部１２は、記憶部１３から変形移動変換データ（１１）を読み込み、その変形移動変換データ（１１）を逆変換する。即ち、変形移動変換データ（１１）は３×３の行列（平面射影変換Ｈ）であるので、その平面射影変換Ｈの逆行列Ｈ^−１を求める。
制御部１２は、変形移動変換データ（１１）の逆変換を変形移動後の画像７−１の位置に乗算することにより、変形移動後の画像７−１の位置を画像投影装置１−１の座標系に変換する。

また、変形移動後の画像７−２の位置を画像投影装置１−２の座標系に変換する場合、制御部１２は、記憶部１３から変形移動変換データ（２１）を読み込み、その変形移動変換データ（２１）を逆変換する。即ち、変形移動変換データ（２１）は３×３の行列（平面射影変換Ｈ）であるので、その平面射影変換Ｈの逆行列Ｈ^−１を求める。
制御部１２は、変形移動変換データ（２１）の逆変換を変形移動後の画像７−２の位置に乗算することにより、変形移動後の画像７−２の位置を画像投影装置１−２の座標系に変換する。

また、変形移動後の画像７−３の位置を画像投影装置１−３の座標系に変換する場合、制御部１２は、記憶部１３から変形移動変換データ（２１）を読み込み、その変形移動変換データ（２１）を逆変換する。
制御部１２は、変形移動変換データ（２１）の逆変換を変形移動後の画像７−３の位置に乗算することにより、変形移動後の画像７−３の位置を画像投影装置１−２の座標系に変換する。

次に、制御部１２は、記憶部１３から変形移動変換データ（２２）を読み込み、その変形移動変換データ（２２）を画像投影装置１−２の座標系に変換した変形移動後の画像７−３の位置に乗算することにより、変形移動後の画像７−３の位置を画像撮影装置４−２の座標系に変換する。
次に、制御部１２は、記憶部１３から変形移動変換データ（３２）を読み込み、その変形移動変換データ（３２）を逆変換する。
制御部１２は、変形移動変換データ（３２）の逆変換を、画像撮影装置４−２の座標系に変換した変形移動後の画像７−３の位置に乗算することにより、変形移動後の画像７−３の位置を画像投影装置１−３の座標系に変換する。

画像幾何補正装置６の投影状態設定部１５は、制御部１２が変形移動後の画像７−１，７−２，７−３の位置を、画像投影装置１−１，１−２，１−３の座標系に変換すると、画像投影装置１−１，１−２，１−３により投影される画像２−１，２−２，２−３が変形移動後の画像７−１，７−２，７−３と一致するように、画像２−１，２−２，２−３の変形移動量を求める。

図６は画像投影装置１−１により投影される画像２−１を画像７−１に変形移動している様子を示しており、図６の→が画像２−１の変形移動量に相当する。
変形移動量は公知の技術を利用して求めればよいので、詳細な説明は省略するが、画像２−１の位置と、変形移動後の画像７−１の位置とは、同一の座標系で表されているので、例えば、画像２−１と画像７−１の対応点を平面射影変換Ｈで定義することにより、対応点毎の変形移動量を求めることができる。

画像幾何補正装置６の投影状態設定部１５は、上記のようにして、画像２−１，２−２，２−３の変形移動量を求めると、その画像２−１の変形移動量を画像投影装置１−１に出力し、その画像２−２の変形移動量を画像投影装置１−２に出力する。また、その画像２−３の変形移動量を画像投影装置１−３に出力する。

画像投影装置１−１，１−２，１−３の画像変形移動部２１は、投影状態設定部１５から画像２−１，２−２，２−３の変形移動量を受けると、その変形移動量にしたがって画像投影部２２が投影する画像の変形処理や移動処理を実施する。
画像投影装置１−１，１−２，１−３の画像投影部２２は、画像変形移動部２１による処理後の画像２−１，２−２，２−３、即ち、画像７−１，７−２，７−３をスクリーン３に投影する（図５を参照）。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、画像幾何補正装置６が画像撮影装置４−１，４−２により撮影された画像の座標系を統一し、統一後の座標系上での画像投影範囲Ｅを基準にして画像投影装置１−１，１−２，１−３により投影される画像を幾何補正するように構成したので、予め決められた位置に厳密に画像撮影装置４−１，４−２を配置することなく、投影画像を幾何補正することができる効果を奏する。また、画像撮影装置４−１と画像撮影装置４−２は座標系が異なっても問題ないため、それぞれ別の撮影位置から撮影しても、それらの画像を個別に処理でき、複数の画像を一枚の画像として張り合わせることなく、位置合わせを行うことができる効果を奏する。

なお、この実施の形態１では、３台の画像投影装置１−１，１−２，１−３と２台の画像撮影装置４−１，４−２が設置されているものについて示したが、画像投影装置と画像撮影装置の台数は任意に設定できることは言うまでもない。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、画像投影装置１−１，１−２，１−３と画像撮影装置４−１，４−２が設置されているものについて示したが、図７に示すように、画像投影装置１−４，１−５と画像撮影装置４−３，４−４が追加された場合、画像幾何補正装置６の指示部１１が下記の組み合わせのほかに、画像投影装置１−３と画像撮影装置４−３の組み合わせを設定するようにする。

画像投影装置１−４と画像撮影装置４−３
画像投影装置１−４と画像撮影装置４−４
画像投影装置１−５と画像撮影装置４−３
画像投影装置１−５と画像撮影装置４−４
この場合、画像幾何補正装置６の記憶部１３には、図８に示すような画像と変形移動変換データが保存される。
これにより、既存の画像投影装置１−１，１−２，１−３により投影された画像と、新設の画像投影装置１−４，１−５により投影された画像との重なり部分を滑らかに表示することができる効果を奏する。

実施の形態３．
上記実施の形態１では、２台の画像撮影装置４−１，４−２が設置されているものについて示したが、画像撮影装置４−１が移動可能なカメラなどから構成されている場合、図９に示すように、画像撮影装置４−１を適宜移動して、画像撮影装置４−１が画像撮影範囲５−１と画像撮影範囲５−２を撮影するようにしてもよい。
この場合でも、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、画像撮影装置４−２が不要になる分だけ、システムの構築費用を低減することができる効果を奏する。

実施の形態４．
上記実施の形態１では、画像投影装置１−１，１−２，１−３の全てが画像変形移動部２１と画像投影部２２を実装しているものについて示したが、図１０に示すように、画像投影装置１−２の画像変形移動部２１が、画像投影装置１−１の画像変形移動部２１を兼ねるようにしてもよい。

実施の形態５．
上記実施の形態１では、画像投影装置１−１，１−２，１−３の投影範囲が横方向に広がっているものについて示したが、縦方向や斜め方向など、任意の方向に広がっていてもよい。
図１１は画像投影装置１−１，１−２，１−３，１−４の投影範囲が縦横両方に広がっているものについて示している。
この場合、画像幾何補正装置６の記憶部１３には、図１２に示すような画像と変形移動変換データが保存される。
一つの座標系に変換できれば、画像の位置合わせが可能なため、画像投影装置の位置や配置も自由に変更することができる。

以上のように、この発明に係る画像投影システムは、複数の画像投影装置により投影される部分画像を１つのスクリーン上でつなぎ合わせて１つの画像を表示するに際して、複数の画像投影装置により投影される部分画像同士の重なり部が滑らかに繋がるように、各部分画像を幾何補正して、違和感のない大画面を表示する必要があるものに適している。

Claims (8)

1. スクリーンに表示する画像の部分画像をスクリーン上に投影する複数の画像投影装置と、上記複数の画像投影装置により投影されたスクリーン上の画像を撮影する複数の画像撮影装置と、上記複数の画像撮影装置により撮影された画像の座標系を、第一の画像投影装置と前記第一の画像投影装置によって投影された画像を撮影する第一の画像撮影装置との間の変形移動変換の逆変換、及び、前記第一の画像投影装置と前記画像を撮影する第二の画像撮影装置との間の変形移動変換を用いて前記第一の画像撮影装置と前記第二の画像撮影装置との間の座標系を統一する座標系変換を組み合わせることによって、統一し、統一後の座標系上での画像投影範囲を基準にして上記複数の画像投影装置により投影される画像を幾何補正する画像幾何補正装置とを備えた画像投影システム。
2. 複数の画像撮影装置により撮影された画像の座標系を統一する座標系統一手段と、上記座標系統一手段により統一された座標系上での画像投影範囲を設定する投影範囲設定手段と、上記複数の画像投影装置により投影される画像の投影範囲が上記投影範囲設定手段により設定された画像投影範囲と一致するように、上記複数の画像投影装置により投影される画像を幾何補正する幾何補正手段とから画像幾何補正装置が構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像投影システム。
3. 座標系統一手段は、複数の画像撮影装置により撮影された画像の位置を基準の画像撮影装置の座標系に変換することを特徴とする請求項２記載の画像投影システム。
4. 幾何補正手段は、複数の画像投影装置により投影される画像の位置を投影範囲設定手段により設定された画像投影範囲の位置に変換することを特徴とする請求項２記載の画像投影システム。
5. 移動可能な１台のカメラを用いて複数の画像撮影装置が構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像投影システム。
6. 複数の画像撮影装置により撮影された画像の座標系を、第一の画像投影装置と前記第一の画像投影装置によって投影された画像を撮影する第一の画像撮影装置との間の変形移動変換の逆変換、及び、前記第一の画像投影装置と前記画像を撮影する第二の画像撮影装置との間の変形移動変換を用いて前記第一の画像撮影装置と前記第二の画像撮影装置との間の座標系を統一する座標系変換を組み合わせることによって、統一する座標系統一手段と、上記座標系統一手段により統一された座標系上での画像投影範囲を設定する投影範囲設定手段と、上記複数の画像投影装置により投影される画像の投影範囲が上記投影範囲設定手段により設定された画像投影範囲と一致するように、上記複数の画像投影装置により投影される画像を幾何補正する幾何補正手段とを備えた画像幾何補正装置。
7. 座標系統一手段は、複数の画像撮影装置により得た共通の画像投影による画像の対応点によって求めた変換行列を用いることで、基準の画像撮影装置の座標系に変換することを特徴とする請求項６記載の画像幾何補正装置。
8. 幾何補正手段は、複数の画像投影装置により投影される画像の位置を投影範囲設定手段により設定された画像投影範囲の位置に変換することを特徴とする請求項６記載の画像幾何補正装置。

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