JP5205865B2 - 投射画像の形状歪補正支援システム、投射画像の形状歪補正支援方法、及びプロジェクタ、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、投射画像の形状歪補正支援システム、投射画像の形状歪補正支援方法、及びプロジェクタに関する。

従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投射するプロジェクタにおいては、投射面とプロジェクタの位置関係から投射画像の形状歪を生じることがあるため、プロジェクタの位置を移動させることなく、投射画像の形状歪を補正することのできる機能を有するプロジェクタが知られている。
例えば、特許文献１では、設置環境に適した各種設定パラメータを記憶しているＩＣチップを準備しておき、プロジェクタが設置されると、無線によりＩＣチップ内の設定パラメータがプロジェクタに読み込まれ、プロジェクタ内部で各種設定パラメータ値に応じた動作設定が行われるものであるが、設定パラメータ中に形状歪補正（キーストン補正）に関する設定パラメータも含まれているので、プロジェクタを設置すると、自動的に形状歪補正を行ってくれる技術が開示されている。
一方、特許文献２では、表示手段を見る視聴者の位置情報を取得しておき、視聴者の位置に応じて生じる画像の歪を、取得した視聴者の位置情報に応じて補正画像を生成して表示することにより、視聴者に歪がない画像を視聴させる技術が開示されている。

特開２００５−１６４９３０号公報 特開２００７−６５５４１号公報

しかしながら、前記特許文献に記載された技術では、形状歪を補正した結果の良否判定を厳密に行っておらず、おおよそ正しく四角形状に表示されているといった人間の感覚に基づいた判断しかされていないという問題がある。
また、その基準が定量化されていないという問題がある。
このような問題は、テレビ映像やプレゼンテーションデータの視聴では問題とならないが、ＣＡＤ等の設計データを表示する場合、歪量１％未満の表示精度が要求されるため、画像の形状歪を視覚的、定量的に高精度に認識できることが要望されている。

本発明の目的は、プロジェクタから投射された投射画像の形状歪を、高精度に視覚的、定量的に認識することのできる投射画像の形状歪補正支援システム、投射画像の形状歪補正支援方法、及びプロジェクタを提供することにある。

本発明に係る投射画像の形状歪補正支援システムは、
プロジェクタから投射された投射画像の形状歪を補正する投射画像の形状歪補正支援システムであって、
前記投射画像の形状歪を補正するためのチャート画像を生成するチャート画像生成手段と、
前記チャート画像生成手段により生成されたチャート画像を、前記プロジェクタに投射させるチャート画像表示手段と、
前記プロジェクタから投射された投射画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像されたセンシング画像と、前記チャート画像とをブレンドしたブレンド画像を、前記プロジェクタに表示させるブレンド画像表示手段とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、チャート画像生成手段により生成されたチャート画像を、チャート画像表示手段によりプロジェクタから投射させ、投射画像を撮像手段で撮像してセンシング画像を得、ブレンド画像表示手段により、センシング画像とチャート画像とをブレンドしてプロジェクタに表示させる。従って、本来の表示位置を与えるチャート画像と、投射画像に生じている形状歪を含んだセンシング画像との座標のずれを容易に視認することができるため、視覚的に歪量を把握して変形補正量を求めることが可能となり、歪量１％未満という高精度の調整を行うことができる。

本発明では、前記チャート画像及び前記センシング画像のうちいずれかの画像を変形させる画像変形手段を備えているのが好ましい。
ここで、画像変形手段は、投射画像上にＧＵＩ（Graphic User Interface）を表示し、視聴者に投射画像を見ながら変形量の入力を促すように構成することもできるが、チャート画像及びセンシング画像の座標のずれ量を算出して、ずれ量に応じて自動的に変形量を算出するように構成することもできる。
この発明によれば、画像変形手段により、投射画像の形状歪量に応じた変形補正量で投射画像を変形させることができるため、適正に投射画像の形状歪を補正することができる。

本発明では、前記撮像手段で撮像されたセンシング画像の解析を行い、該センシング画像の座標を取得するセンシング画像解析手段を備えているのが好ましい。
この発明によれば、撮像手段で撮像されたセンシング画像がセンシング画像解析手段で解析され、センシング画像の座標を取得できるため、チャート画像の座標と、センシング画像との座標位置のずれ量を数値的に把握することができ、形状歪の補正をより高精度に行うことができる。

本発明では、前記チャート画像の座標、及び前記センシング画像の座標に基づいて、前記プロジェクタから投射された画像の形状歪の状態を評価する形状歪評価手段を備えているのが好ましい。
ここで、形状歪評価手段による形状歪の評価は、ある座標空間におけるチャート画像の座標とセンシング画像の座標との距離差を算出してこれを積算することにより行うことができ、例えば、チャート画像の位置座標とセンシング画像の位置座標との間の平均二乗誤差を求めることにより、評価することができる。
この発明によれば、形状歪評価手段により、チャート画像及びセンシング画像の形状歪に基づく位置座標のずれを数値としても把握できるので、より高精度に投射画像の形状歪を変形補正することができる。

本発明では、前記チャート画像が、低輝度の背景画像上に高輝度の領域が散点状又は市松状に配置されて構成されている場合、前記チャート画像によって表示されるブレンド画像中の高輝度の領域の位置座標と、これに対応する前記センシング画像によって表示されるブレンド画像中の高輝度の領域の位置座標から求められる距離が所定の閾値以下となったら、異なる色に変更して表示させる色表示変更手段を備えているのが好ましい。
ここで、異なる色としては視聴者に視認しやすい色とするのが好ましく、チャート画像及びセンシング画像の高輝度領域が白色で構成されている場合、例えば、重なり合う領域を赤色に変更することが考えられる。
この発明によれば、色表示変更部により、チャート画像及びセンシング画像の位置座標のずれの少ない部分が異なる色で表示されるため、形状歪に伴う位置座標のずれの状態を容易に視認することができ、視聴者による変形補正の調整を簡単かつ高精度に行うことができる。

本発明は、前述した投射画像の形状歪補正支援システムとして構成されるだけでなく、投射画像の形状歪補正支援方法、又は、プロジェクタとしても構成することができる。
具体的には、本発明に係る投射画像の形状歪補正支援方法は、
プロジェクタから投射された投射画像の形状歪を補正するための投射画像の形状歪補正支援方法であって、
前記投射画像の形状歪を補正するためのチャート画像を生成する手順と、
生成されたチャート画像を、前記プロジェクタに投射させる手順と、
前記プロジェクタから投射された画像を撮像手段を用いて撮像する手順と、
撮像されたセンシング画像と、前記チャート画像とをブレンドしたブレンド画像を表示する手順とを実施することを特徴とする。

また、本発明に係るプロジェクタは、
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、拡大投射するプロジェクタであって、
拡大投射された投射画像の形状歪を補正するためのチャート画像を生成するチャート画像生成手段と、
前記チャート画像生成手段により生成されたチャート画像を投射するチャート画像表示手段と、
前記プロジェクタから投射された投射画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像されたセンシング画像と、前記チャート画像とをブレンドしたブレンド画像を表示するブレンド画像表示手段とを備えていることを特徴とする。
これらの発明によっても、前述した作用及び効果と同様の作用及び効果を享受することができる上、プロジェクタに係る発明によれば、プロジェクタから画像を投射した状態で簡単に形状歪補正を高精度に行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（１）システム全体の構成
図１には、本発明の第１実施形態に係る投射画像の形状歪補正支援システム１が示されている。この形状歪補正支援システム１は、コンピュータ２と、コンピュータ２のＵＳＢ等の入出力ポートにケーブル等で接続されるプロジェクタ３と、ＣＣＤカメラ４とを備えて構成される。
コンピュータ２は、汎用のコンピュータを基本構成とし、バス５を介して互いに通信可能とされる、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６、メモリ７、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）８、キーボード９、ハードディスク１０を備え、バス５には、本発明の形状歪補正支援処理を行う画像処理プロセッサ１１が通信可能に接続されている。

プロジェクタ３は、コンピュータ２から出力された画像情報を画像に応じて変調して光学像を形成してスクリーンＳｃ上に投射する光学機器であり、投射制御回路３１、液晶パネル３２、光源装置３３、及び投射レンズ３４を備えて構成される。
投射制御回路３１は、入力された画像情報の画像処理を行うブロック、プロジェクタ３全体の入出力制御を行うブロック、液晶パネル３２の駆動制御を行うブロック、及び光源装置３３の駆動制御を行うブロックに大別される。
液晶パネル３２は、複数の画素がマトリクス状に配列された画像形成領域を備え、各画素で入力された画像情報に応じた階調表示を行う。

この液晶パネル３２は、一対の透明基板間に液晶を封入し、一方の基板上に形成されるＴＦＴ（Thin Film Transistor）により液晶を駆動させる構成を具備し、それぞれの光入射側及び光射出側には、図示を略したが、入射側偏光板及び射出側偏光板が設けられ、ＴＦＴをスイッチング素子として液晶の配向性を制御して、射出側偏光板から射出される光の量を調整して画像情報に応じた階調表示を作り出している。尚、図１では図示を略したが、液晶パネル３２は３枚設けられており、各液晶パネル３２は、赤、青、緑の各色光に応じた変調を行っている。
光源装置３３は、放電発光管からなる光源ランプおよびリフレクタを備えて構成され、光源装置３３から射出された光束の光路中には、均一照明光学系としてのインテグレータレンズ、色分離光学系としてのダイクロイックミラーが配置され、光源装置３３から射出された光束は、面内照度が均一化されるとともに、赤色光、緑色光、青色光に分離され、それぞれの液晶パネル３２に入射する。

撮像手段としてのＣＣＤカメラ４は、プロジェクタ３からスクリーンＳｃ上に投射された投射画像を撮像し、センシング画像としてコンピュータ２に出力する。このＣＣＤカメラ４は、撮像処理回路４１、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)４２、及び撮像レンズ４３を備えて構成される。
撮像処理回路４１は、ＣＣＤ４２で撮像された画像の画像処理を行う部分であり、ＣＣＤ４２で光電変換処理が行われた画像信号に対して、ＬＵＴに基づいてガンマ補正処理、色ムラ、輝度ムラ等の補正処理を行い、色再現性の良好なセンシング画像に変換する。
ＣＣＤ４２は、撮像レンズ４３を介して入射した光学像の光量を検出して光電変換を行って画像信号を生成する部分であり、平面的に複数の検出画素が配列された構成を具備する。

（２）画像処理プロセッサ１１の詳細構成
前述した画像処理プロセッサ１１は、演算処理装置上で動作するプログラムとしてのチャート画像生成部１２、チャート画像表示部１３、センシング画像解析部１４、ブレンド画像表示部１５、画像変形部１６、及び色表示変更部１７を備えて構成される。
チャート画像生成部１２は、視聴者が指定した「格子点数（縦・横）」、「格子線の有無」等の情報に基づいて、チャート画像を生成する部分であり、例えば、「横１１、縦７、格子線無し」と指定すると、図２に示されるように、画像形成領域の低輝度の背景画像領域Ａ１上に高輝度の複数の格子点Ａ２を表示したチャート画像Ｇ１を生成する。このチャート画像生成部１２は、チャート画像Ｇ１に格子点数、各格子点の画像内の位置座標をメタデータとして担持させる。
チャート画像表示部１３は、チャート画像生成部１２で生成されたチャート画像をプロジェクタ３側に出力し、プロジェクタ３にチャート画像を表示させる部分である。

センシング画像解析部１４は、ＣＣＤカメラ４から出力されたセンシング画像の解析を行い、センシングした格子点の座標を算出する。このセンシング画像解析部１４による画像解析は、図３に示されるフローチャートの手順で行われる。
まず、センシング画像解析部１４は、センシング画像中の最大輝度、及び最小輝度の画素を取得して、その中間輝度を閾値として設定し、この閾値に基づいて、センシング画像中のすべての画素の二値化処理を行う（処理ＳＴ１）。
次に、センシング画像解析部１４は、二値化画像の輝度の最大値が連続する領域を取得して、各領域ごとにラベル付けを行う（処理ＳＴ２）。
最後に、センシング画像解析部１４は、ラベリング処理により区画された領域に基づいて、センシング画像の各領域中の輝度の最大値を、その領域の座標として設定する（処理ＳＴ３）。尚、座標設定に際しては、二値化画像を用いてラベルづけされた各領域の輪郭に基づいて、重心位置を座標としてもよい。

ブレンド画像表示部１５は、チャート画像生成部１２で生成されたチャート画像と、ＣＣＤカメラ４で撮像され、センシング画像解析部１４で解析されたセンシング画像とを重ね合わせ、ブレンド画像としてプロジェクタ３に表示させる部分である。チャート画像とセンシング画像のブレンド比率は、後述する画像変形部１６により投射画像上に表示されるＧＵＩ上で設定される。
尚、本実施形態におけるブレンド画像表示部１５は、チャート画像とセンシング画像解析部１４で解析されたセンシング画像とをブレンドするように構成されているが、これに限らず、撮像して得られたセンシング画像をそのままチャート画像とブレンドしてもよい。
画像変形部１６は、プロジェクタ３の投射画像上に、視聴者に変形補正値の設定を促すＧＵＩを提示して、変形補正操作を促す部分であり、具体的には、図４に示されるようなウィンドウＧ２を投射画像上に表示する。視聴者は、コンピュータ２に接続された不図示のマウスを操作することにより、このウィンドウ中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸についての「回転」、「移動」と記載されている部分のレバーを左右に移動させたり、コンボボックスのボタンで数値を変更することにより、形状歪を補正する変形補正値を設定することができる。尚、Ｘ軸は、プロジェクタ３の投射画像に正対した際の水平方向軸、Ｙ軸は垂直方向軸、Ｚ軸は投射画像の法線方向軸を意味している。

また、画像変形部１６により投射画像上に表示されるウィンドウＧ２では、上述した変形補正値の設定の他、ウィンドウＧ２中央の「表示」の部分のレバー及びコンボボックスをマウスで操作することにより、チャート画像とＣＣＤカメラ４で撮像されたセンシング画像とのブレンド比を設定することができる。尚、ブレンド画像におけるチャート画像とセンシング画像の比率は、下記式（１）により設定される。
ブレンド画像＝ブレンド比×センシング画像＋（１−ブレンド比）×チャート画像…（１）

色表示変更部１７は、チャート画像とセンシング画像の座標位置ずれ量が一定の閾値以内となったら、その部分の色を変更してブレンド画像上に表示させる部分である。具体的には、色表示変更部１７は、チャート画像に担持されたメタデータからなる各格子点の位置座標と、センシング画像解析部１４の座標位置算出処理ＳＴ３によって算出された各格子点の位置座標とを対比して、対応する格子点間の距離が所定の閾値以下となった格子点の色を赤色等の色に表示変更する。

例えば、図５に示されるブレンド画像Ｇ３において、ブレンド画像Ｇ３上に設定された座標空間におけるチャート画像の格子点の位置座標と、これに対応するセンシング画像の格子点の位置座標とから求められる格子点間距離が、所定の閾値以下となっている場合、格子点Ａ３を赤色表示する（図５における斜線で表示された格子点）。一方、ブレンド画像Ｇ３の端部の格子点Ａ４では、チャート画像の座標位置と、これに対応するセンシング画像の格子点の位置座標とから求められる格子点間距離が閾値よりも大きいため、色を変更していない。尚、閾値は、投射画像の形状歪量が１％未満となるような距離の差を目安として設定するのが好ましい。

（３）形状歪補正支援システム１の作用
次に、前述した構成からなる形状歪補正支援システム１の作用を、図６に示されるフローチャートに基づいて説明する。
まず、チャート画像生成部１２は、予め視聴者によって指定された「格子点数（縦・横）」、「格子線の有無」の情報に基づいて、チャート画像Ｇ１を生成する（手順Ｓ１）。尚、このときチャート画像Ｇ１には、指定された格子点数、各格子点の画像内の位置座標が担持される。
チャート画像表示部１３は、生成されたチャート画像をプロジェクタ３に出力し、プロジェクタ３からチャート画像Ｇ１を投射画像として表示する（手順Ｓ２）。

プロジェクタ３から投射画像としてチャート画像Ｇ１が表示されたら、ＣＣＤカメラ４による投射画像の撮像を行い（手順Ｓ３）、撮像されたセンシング画像をコンピュータ２のバス５を介して画像処理プロセッサ１１に出力する。
センシング画像解析部１４は、ＣＣＤカメラ４から送られてきたセンシング画像に基づいて、前述したように、二値化処理、ラベリング処理、位置座標算出処理を含むセンシング画像の解析を行う（手順Ｓ４）。
ブレンド画像表示部１５は、チャート画像生成部１２で生成されたチャート画像Ｇ１と、ＣＣＤカメラ４で撮像されたセンシング画像とをブレンドして表示する（手順Ｓ５）。チャート画像及びセンシング画像のブレンドは、例えば、チャート画像Ｇ１及びブレンド画像の角隅の一点を基準とし、これを原点として両画像を重ね合わせて表示すればよい。

色表示変更部１７は、センシング画像解析部１４で算出されたセンシング画像の格子点座標位置と、チャート画像生成部１２が担持したチャート画像の格子点座標位置に基づいて、対応する格子点間の距離を算出する（手順Ｓ６）。
続けて、色表示変更部１７は、対応する格子点間の距離が所定の閾値以下であるか否かを判定し、所定の閾値以下にある格子点の色を赤色に変更して表示する（手順Ｓ７）。
視聴者は、色表示変更部１７による色変更された格子点の数、チャート画像とセンシング画像の格子点の重なりを観察しながら、投射画像の形状歪が１％未満となっているかを判定し（手順Ｓ８）、画像変形部１６で表示されたウィンドウＧ２をマウス等で操作してセンシング画像の変形補正値を設定する（手順Ｓ９）。
ここで、画像変形部１６の操作による変形補正は、形状歪として視認される格子点間の位置座標のずれの方向とは逆方向の値を設定することにより行うことが可能であり、例えば、以下の表１のように設定することができる。

視聴者による変形補正値の設定が終了したら、画像変形部１６は、センシング画像を設定された変形補正値に応じて変形し（手順Ｓ１０）、以下、手順Ｓ３乃至手順Ｓ１０を繰り返し、視聴者がチャート画像とセンシング画像の間の形状歪量が１％以下になると判定されたら、調整を終了させる。
このような本実施形態では、チャート画像及びセンシング画像の格子点間の位置位置座標のずれに基づいて、投射画像の形状歪を視覚的に把握して、調整しているため、視聴者が画像変形部１６を操作することにより、投射画像の形状歪を高精度に補正することができる。
特に、色表示変更部１７により、チャート画像とセンシング画像のそれぞれの対応する格子点間距離が所定の閾値以下となったら、格子点の色を変更して表示しているため、視聴者は、投射画像を見ただけで、即座に形状歪の状態を認識でき、迅速にかつ高精度に投射画像の形状歪を補正することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分等については、同一符号を付してその説明を省略する。
前述の第１実施形態に係る投射画像の形状歪補正支援システム１では、基本的には、スクリーンＳｃ上に投射された投射画像の形状歪量が１％であるか否かは、視聴者がブレンド画像を観察しながら、視覚的に判定していた。
これに対して、第２実施形態に係る投射画像の形状歪補正支援システム１Ａは、図７に示されるように、画像処理プロセッサ１１が、チャート画像の座標及びセンシング画像の座標に基づいて、投射画像の形状歪の状態を評価する形状歪評価部１９を備え、視聴者は、形状歪評価部１９の評価結果を参照しながら判定している点が相違する。
また、前記第１実施形態に係る投射画像の形状歪補正支援システム１では、画像変形部１６は、ＣＣＤカメラ４で撮像されたセンシング画像を変形するようになっていた。
これに対して、第２実施形態に係る投射画像の形状歪補正支援システム１Ａにおける画像変形部１８は、センシング画像ではなく、チャート画像の変形補正を行っている点が相違する。以下、これらについて詳説する。

形状歪評価部１９は、チャート画像中の格子点の位置座標と、センシング画像解析部１４で算出されたセンシング画像の格子点の位置座標とに基づいて、チャート画像とセンシング画像の位置座標のずれがどの程度になっているかを評価値という形で算出し、この値を投射画像上に評価値を表示する。具体的には、評価を行う評価関数としては、各格子点間距離の平均二乗誤差を取ることが考えられ、次の式（２）を用いて評価することができる。形状歪評価部１９は、下記式（２）による評価値が算出されたら、図８に示されるように、算出された評価値をブレンド画像Ｇ４上の領域Ａ５に表示する。
視聴者は、ブレンド画像Ｇ４における格子点のずれを観察しながら、かつ、数値の変化も確認して画像の変形操作を行う。

画像変形部１８は、チャート画像を変形させることにより、チャート画像とセンシング画像との位置座標のずれを変形補正している。具体的には、画像変形部１８は、チャート画像生成部１２で生成されたチャート画像を、視聴者が操作することにより設定された変形補正値に応じた変形を施して、フレームバッファに書き込んで、プロジェクタ３に投射させている。尚、第１実施形態とは異なり、本実施形態では、チャート画像及びセンシング画像の座標位置ずれ量そのものが変形補正値となる。
それ以外のＧＵＩを行うウィンドウの表示、視聴者の操作方法等については、第１実施形態と同様である。

次に、本実施形態に係る投射画像の形状歪補正支援システムの作用を、図９に示されるフローチャートに基づいて説明する。
チャート画像の生成（手順Ｓ１）からブレンド画像の表示（手順Ｓ５）までは、第１実施形態と同様なので、説明を省略する。
第２実施形態では、形状歪評価部１９が格子点間距離を算出するとともに（手順Ｓ１１）、上記式（２）に基づいて、評価値を算出する（手順Ｓ１２）。
形状歪評価部１９は、評価値をブレンド画像Ｇ４上の領域Ａ５の部分に表示する。

視聴者は、チャート画像とセンシング画像の座標位置ずれの状態、及び表示された評価値を確認しながら、投射画像の形状歪が１％未満となっているかを判定し（手順Ｓ８）、第１実施形態と同様に、画像変形部１８で表示されたウィンドウをマウス等で操作して変形補正値を設定する（手順Ｓ９）。
変形補正値が設定されたら、画像変形部１８は、変形補正値に基づいて、チャート画像を変形し（手順Ｓ１４）、以下、第１実施形態と同様に形状歪が１％未満となるまで、手順３乃至手順Ｓ１４を繰り返す。
本実施形態によれば、第１実施形態で述べた効果に加え、形状歪評価部１９が評価値をブレンド画像Ｇ４上に表示するようになっているので、視聴者は、チャート画像とセンシング画像の位置座標のずれを、視覚的に感じるだけでなく、数値としても把握できるので、より高精度に投射画像の形状歪を変形補正することができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
前述した第１実施形態では、本発明に係る投射画像の形状歪補正支援方法を実行する画像処理プロセッサ１１は、プロジェクタ３が接続されるコンピュータ２に内蔵され、コンピュータ側からプロジェクタにチャート画像やブレンド画像を出力するように構成されていた。
これに対して、第３実施形態に係る投射画像の形状歪補正支援方法は、図１０に示されるように、プロジェクタ５０に画像処理プロセッサ１１とＣＣＤカメラ４を内蔵し、プロジェクタ５０内部で投射画像の形状歪支援方法を実施している点が相違する。以下、第３実施形態について詳述する。

プロジェクタ５０は、図１０に示されるように、投射制御回路を構成する光源制御回路５１、及び画像処理回路５２を備える他、ＣＣＤカメラ４及び画像処理プロセッサ１１を備えて構成される。
このプロジェクタ５０は、ＵＳＢ等の映像入力端子５３から入力したＲＧＢ信号を変換器５４によって周波数変換等を行い、フレームバッファ５５でフレーム単位の画像信号として蓄積された後、画像補正器５６に出力され、画像補正器５６では液晶パネル３２に応じた階調補正、輝度ムラ補正、色ムラ補正等を行い液晶パネル３２を駆動制御する。

ＣＣＤカメラ４は、第１実施形態と同様に、ＣＣＤ４２及び撮像処理回路４１を備え、撮像処理回路４１で処理されたセンシング画像は、画像処理プロセッサ１１に出力される。
画像処理プロセッサ１１は、第１実施形態の場合と同様に、チャート画像生成部１２、チャート画像表示部１３、センシング画像解析部１４、ブレンド画像表示部１５、画像変形部１６、及び色表示変更部１７を備えて構成される。
この画像処理プロセッサ１１により、投射画像の形状歪補正支援方法を実施する場合、まず、チャート画像表示部１３がチャート画像生成部１２で生成されたチャート画像をフレームバッファ５５に書き込むことにより、スクリーンＳｃ上にチャート画像が表示される。

次に、ＣＣＤカメラ４は、スクリーンＳｃ上に投射されたチャート画像を撮像し、センシング画像として画像処理プロセッサ１１に出力する。
画像処理プロセッサ１１のブレンド画像表示部１５は、チャート画像生成部１２で生成されたチャート画像と、入力したセンシング画像とのブレンドを行い、ブレンド画像をフレームバッファ５５に書き込み、ブレンド画像をスクリーンＳｃ上に投射する。
これ以外の画像処理プロセッサ１１の構成、及び作用は第１実施形態と同様なので、省略する。

本実施形態によれば、第１実施形態で述べた効果に加え、ＣＣＤカメラ４、画像処理プロセッサ１１がプロジェクタ５０に内蔵されているため、プロジェクタ５０単体で本発明に係る投射画像の形状歪補正支援方法を実施することができ、高精度に形状歪の変形補正をすることができる。
尚、従来の簡単な形状歪補正と併用することにより、ホームシアター、プレゼンテーション等の通常の表示方法では従来の形状歪補正方法で変形補正し、ＣＡＤデータ等の高精度な表示が要求される場合、本発明の形状歪補正支援方法を用いて、高精度に投射画像の形状歪を補正することができる。

［実施形態の変形］
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前述した第１実施形態では、チャート画像Ｇ１は、単純に円形の格子点を散点状に配置して構成されていたが、本発明は、これに限らず、図１１に示されるように、格子点Ａ６の形状を矩形状としてもよく、ブレンド画像表示部によるブレンド画像の表示に際して、スケールＡ７のようなものを追加してブレンド画像を表示してもよい。この場合、スケールＡ７によってチャート画像とセンシング画像の座標位置ずれを直接視認することができる。
また、チャート画像の形状は格子点を散点状に配列したものだけでなく、図１２に示されるように、高輝度領域と低輝度領域が市松状に配列されたチャート画像Ｇ５を採用してもよい。

さらに、前述した第１実施形態では、画像変形部１６によるＧＵＩ用のウィンドウＧ２を投射画像上に表示するように構成していたが、本発明はこれに限らず、図１では図示を略したが、コンピュータ２に接続されるディスプレイにＧＵＩ用のウィンドウを表示させ、視聴者がこのディスプレイを見ながら操作して投射画像の形状歪を補正するようにしてもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造、形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。

本発明の第１実施形態に係る投射画像の形状歪補正支援システムの構造を表すブロック図。 前記実施形態におけるチャート画像を表す模式図。 前記実施形態におけるセンシング画像解析部の処理を表すフローチャート。 前記実施形態における画像変形部により表示されるＧＵＩ用のウィンドウを表す模式図。 前記実施形態におけるブレンド画像を表す模式図。 前記実施形態の作用を表すフローチャート。 本発明の第２実施形態に係る投射画像の形状歪補正支援システムの構造を表すブロック図。 前記実施形態におけるブレンド画像を表す模式図。 前記実施形態の作用を表すフローチャート。 本発明の第３実施形態に係るプロジェクタの構造を表すブロック図。 本発明の実施形態の変形となるブレンド画像を表す部分模式図。 本発明の実施形態の変形となるチャート画像を表す模式図。

符号の説明

１、１Ａ…形状歪補正支援システム、２…コンピュータ、３…プロジェクタ、４…ＣＣＤカメラ、５…バス、６…ＣＰＵ、７…メモリ、８…ＧＰＵ、９…キーボード、１０…ハードディスク、１１…画像処理プロセッサ、１２…チャート画像生成部、１３…チャート画像表示部、１４…センシング画像解析部、１５…ブレンド画像表示部、１６…画像変形部、１７…色表示変更部、１８…画像変形部、１９…形状歪評価部、３１…投射制御回路、３２…液晶パネル、３３…光源装置、３４…投射レンズ、４１…撮像処理回路、４２…ＣＣＤ、４３…撮像レンズ、５０…プロジェクタ、５１…光源制御回路、５２…画像処理回路、５３…映像入力端子、５４…変換器、５５…フレームバッファ、５６…画像補正器、Ｓｃ…スクリーン

Claims (8)

1. プロジェクタから投射された投射画像の形状歪を補正するための、投射画像の形状歪補正支援システムであって、
   チャート画像を前記プロジェクタに投射させるチャート画像表示手段と、
   前記プロジェクタから投射された前記チャート画像を撮像し、センシング画像を得る撮像手段と、
   前記センシング画像と、前記チャート画像とをブレンドしたブレンド画像を、前記プロジェクタに表示させるブレンド画像表示手段と、
   前記形状歪を補正するための変形補正値の設定を促すとともに、設定された前記変形補正値に基づいて、前記ブレンド画像に含まれる前記チャート画像及び前記センシング画像のうちいずれかの画像を変形させる画像変形手段と、
   を備えていることを特徴とする投射画像の形状歪補正支援システム。
2. 請求項１に記載の投射画像の形状歪補正支援システムにおいて、
   前記センシング画像の解析を行い、該センシング画像の座標を取得するセンシング画像解析手段を備えていることを特徴とする投射画像の形状歪補正支援システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の投射画像の形状歪補正支援システムにおいて、
   前記チャート画像の座標、及び前記センシング画像の座標に基づいて、前記プロジェクタから投射された投射画像の形状歪の状態を評価する形状歪評価手段を備えていることを特徴とする投射画像の形状歪補正支援システム。
4. 請求項３に記載の投射画像の形状歪補正支援システムにおいて、
   前記形状歪評価手段は、前記ブレンド画像上に評価結果を表示することを特徴とする投射画像の形状歪補正支援システム。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の投射画像の形状歪補正支援システムにおいて、
   前記チャート画像は、低輝度の背景画像上に高輝度の領域が散点状又は市松状に配置されて構成され、
   前記チャート画像によって表示されるブレンド画像中の高輝度の領域の位置座標と、これに対応する前記センシング画像によって表示されるブレンド画像中の高輝度の領域の位置座標から求められる距離が所定の閾値以下となったら、異なる色に変更して表示させる色表示変更手段を備えていることを特徴とする投射画像の形状歪補正支援システム。
6. プロジェクタから投射された投射画像の形状歪を補正するための、投射画像の形状歪補正支援方法であって、
   チャート画像を前記プロジェクタに投射させる手順と、
   前記プロジェクタから投射された前記チャート画像を撮像し、センシング画像を得る手順と、
   前記センシング画像と、前記チャート画像とをブレンドしたブレンド画像を表示する手順と、
   前記形状歪を補正するための変形補正値の設定を促す手順と、
   設定された前記変形補正値に基づいて、前記ブレンド画像に含まれる前記チャート画像及び前記センシング画像のうちいずれかの画像を変形させる手順と、
   を実施することを特徴とする投射画像の形状歪補正支援方法。
7. 光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投射するプロジェクタであって、
   チャート画像を投射するチャート画像表示手段と、
   前記プロジェクタから投射された前記チャート画像を撮像し、センシング画像を得る撮像手段と、
   前記センシング画像と、前記チャート画像とをブレンドしたブレンド画像を表示するブレンド画像表示手段と、
   前記形状歪を補正するための変形補正値の設定を促すとともに、設定された前記変形補正値に基づいて、前記ブレンド画像に含まれる前記チャート画像及び前記センシング画像のうちいずれかの画像を変形させる画像変形手段と、
   を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
8. プロジェクタから投射された投射画像の形状歪を補正するためのプログラムであって、
   チャート画像を前記プロジェクタに投射させる手順と、
   前記プロジェクタから投射された前記チャート画像を撮像手段に撮像させ、センシング画像を得る手順と、
   前記センシング画像と、前記チャート画像とをブレンドしたブレンド画像を表示させる手順と、
   前記形状歪を補正するための変形補正値の設定を促す手順と、
   設定された前記変形補正値に基づいて、前記ブレンド画像に含まれる前記チャート画像及び前記センシング画像のうちいずれかの画像を変形させる手順と、
   をコンピュータに実施させることを特徴とするプログラム。