JP5561503B2 - Projector, program, information storage medium, and trapezoidal distortion correction method - Google Patents

Projector, program, information storage medium, and trapezoidal distortion correction method Download PDF

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Description

本発明は、プロジェクター、プログラム、情報記憶媒体および台形歪み補正方法に関する。   The present invention relates to a projector, a program, an information storage medium, and a trapezoidal distortion correction method.

プロジェクターが台形歪み補正(台形補正、キーストーン補正等とも呼ばれる。)を行う方式として、例えば、特開2005−229293号公報に記載されているように、複数の位相差センサーを用いて投写対象物の複数の測定点までの距離を測定して補正する方式、特開2005−347790号公報に記載されているように、イメージセンサーを用いて撮像することにより、投写対象物の周囲の境界線の情報を取得して補正する方式等が提案されている。   As a method in which the projector performs trapezoidal distortion correction (also called keystone correction, keystone correction, etc.), for example, as described in JP-A-2005-229293, a projection object using a plurality of phase difference sensors. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-347790, a method for measuring and correcting the distances to a plurality of measurement points is used to capture the boundary line around the projection object. A method for acquiring and correcting information has been proposed.

特開2005−229293号公報JP 2005-229293 A 特開2005−347790号公報JP 2005-347790 A

しかし、距離を測定する方式の場合、投写対象物までの距離が遠くなると測定精度が低下してしまうため、プロジェクターは、正確に台形歪み補正を行うことができない。一方、投写対象物の周囲の境界線や投写対象物の形状の情報を取得する方式の場合、投写対象物までの距離が近くなると、撮像範囲に一部の境界線等が含まれなくなるため、プロジェクターは、正確に台形歪み補正を行うことができない。   However, in the case of the method of measuring the distance, since the measurement accuracy decreases as the distance to the projection object increases, the projector cannot correct the keystone distortion accurately. On the other hand, in the case of a method for acquiring information about the boundary line around the projection object and the shape of the projection object, when the distance to the projection object becomes short, some of the boundary line is not included in the imaging range. The projector cannot correct the keystone distortion accurately.

本発明にかかるいくつかの態様は、上記課題を解決することにより、投写距離に関係なく正確な台形歪み補正を行うことが可能なプロジェクター、プログラム、情報記憶媒体および台形歪み補正方法を提供するものである。   Some embodiments according to the present invention provide a projector, a program, an information storage medium, and a trapezoidal distortion correction method capable of performing accurate trapezoidal distortion correction regardless of the projection distance by solving the above problems. It is.

本発明の態様の1つであるプロジェクターは、投写対象物を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部と、前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定する判定部と、前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に投写角度に応じた台形歪み補正を行う補正部と、を含むことを特徴とする。   A projector according to an aspect of the present invention includes an imaging unit that captures a projection target and generates a captured image, and projection distance information that generates projection distance information indicating a projection distance that is a distance to the projection target. A generation unit; a determination unit that determines whether the projection distance exceeds a reference value based on the projection distance information; and a boundary of the projection target included in the captured image when the projection distance exceeds a reference value And a correction unit that performs a trapezoidal distortion correction based on a line and performs a keystone distortion correction according to a projection angle when the projection distance does not exceed a reference value.

また、本発明の態様の1つであるプログラムは、プロジェクターの有するコンピューターに、投写対象物を撮像装置に撮像させて撮像画像を生成させ、前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成させ、前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定させ、前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行わせ、前記投写距離が基準値を超えない場合に投写角度に応じた台形歪み補正を行わせることを特徴とする。   In addition, a program according to one aspect of the present invention causes a computer included in a projector to cause an imaging device to capture an image of a projection target, generate a captured image, and display a projection distance that is a distance to the projection target. Generating distance information, determining whether the projection distance exceeds a reference value based on the projection distance information, and a boundary line of the projection object included in the captured image when the projection distance exceeds a reference value And trapezoidal distortion correction based on the projection angle when the projection distance does not exceed a reference value.

また、本発明の態様の1つである情報記憶媒体は、プロジェクターの有するコンピューター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。   An information storage medium according to one aspect of the present invention is an information storage medium that stores a program readable by a computer included in a projector, and stores the program.

また、本発明の態様の1つである台形歪み補正方法は、プロジェクターが、投写対象物を撮像装置に撮像させて撮像画像を生成させ、前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成し、前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定し、前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に投写角度に応じた台形歪み補正を行うことを特徴とする。   In addition, a trapezoidal distortion correction method according to one aspect of the present invention is a projection in which a projector causes a photographing object to be picked up by an imaging device to generate a picked-up image, and indicates a projection distance that is a distance to the projection target. Generate distance information, determine whether the projection distance exceeds a reference value based on the projection distance information, and when the projection distance exceeds a reference value, a boundary line of the projection object included in the captured image Based on the keystone distortion correction, and when the projection distance does not exceed a reference value, the keystone distortion correction according to the projection angle is performed.

本発明によれば、プロジェクターは、投写距離に応じた手法で台形歪み補正を行うことができるため、投写距離に関係なく正確な台形歪み補正を行うことができる。   According to the present invention, since the projector can perform the trapezoidal distortion correction by a method according to the projection distance, it is possible to perform the correct trapezoidal distortion correction regardless of the projection distance.

また、前記投写距離情報生成部は、前記撮像画像に基づき、前記投写距離情報を生成してもよい。   The projection distance information generation unit may generate the projection distance information based on the captured image.

これによれば、プロジェクターは、距離センサーによる投写距離の測定、ユーザーによる投写距離を示す値の選択や入力等を行うことなく、撮像画像のみを用いて投写距離情報の生成と台形歪み補正を行うことができる。   According to this, the projector performs projection distance information generation and trapezoidal distortion correction using only the captured image without measuring the projection distance by the distance sensor and selecting or inputting a value indicating the projection distance by the user. be able to.

また、前記補正部は、前記撮像画像に基づき、前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線の座標に関する境界線情報を生成する境界線情報生成部と、前記境界線情報に基づき、前記台形歪み補正を行うための第1の歪み補正情報を生成する第1の歪み補正情報生成部と、を含んでもよい。   Further, the correction unit, based on the captured image, a boundary line information generation unit that generates boundary line information regarding the coordinates of the boundary line of the projection target included in the captured image, and based on the boundary line information, A first distortion correction information generation unit that generates first distortion correction information for performing trapezoidal distortion correction.

これによれば、プロジェクターは、投写対象物の形状等に応じて台形歪み補正を行うことができる。   Accordingly, the projector can perform trapezoidal distortion correction according to the shape of the projection target.

また、前記補正部は、前記撮像画像に基づき、前記投写対象物の複数点の3次元座標を示す座標情報を生成する座標情報生成部と、前記座標情報に基づき、前記投写角度を示す投写角度情報を生成する投写角度情報生成部と、前記投写角度情報に基づき、前記台形歪み補正を行うための第2の歪み補正情報を生成する第2の歪み補正情報生成部と、を含んでもよい。   The correction unit includes a coordinate information generation unit that generates coordinate information indicating three-dimensional coordinates of a plurality of points of the projection target based on the captured image, and a projection angle that indicates the projection angle based on the coordinate information. A projection angle information generation unit that generates information, and a second distortion correction information generation unit that generates second distortion correction information for performing the trapezoidal distortion correction based on the projection angle information may be included.

これによれば、プロジェクターは、投写角度に応じて台形歪み補正を行うことができる。   According to this, the projector can perform the trapezoidal distortion correction according to the projection angle.

また、前記第2の歪み補正情報生成部は、前記投写角度情報と、前記境界線情報とに基づき、前記第2の歪み補正情報を生成してもよい。   The second distortion correction information generation unit may generate the second distortion correction information based on the projection angle information and the boundary line information.

これによれば、プロジェクターは、投写対象物の形状等と投写角度に応じて台形歪み補正を行うことができる。   According to this, the projector can perform trapezoidal distortion correction according to the shape and the like of the projection target and the projection angle.

また、前記補正部は、前記投写距離が基準値を超える場合に前記第1の歪み補正情報に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に前記第2の歪み補正情報に基づく台形歪み補正を行う台形歪み補正部を含んでもよい。   The correction unit performs trapezoidal distortion correction based on the first distortion correction information when the projection distance exceeds a reference value, and the second distortion correction information when the projection distance does not exceed the reference value. A trapezoidal distortion correction unit that performs keystone distortion correction based on the above may be included.

これによれば、プロジェクターは、投写距離に応じて歪み補正情報を選択して台形歪み補正を行うことができる。   According to this, the projector can perform the trapezoidal distortion correction by selecting the distortion correction information according to the projection distance.

また、前記投写距離情報生成部は、前記座標情報に基づき、前記投写距離情報を生成してもよい。   Further, the projection distance information generation unit may generate the projection distance information based on the coordinate information.

これによれば、プロジェクターは、投写対象物の複数点の3次元座標に応じて投写距離情報を生成することができる。   According to this, the projector can generate projection distance information according to the three-dimensional coordinates of a plurality of points of the projection target.

第1の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the projector in a 1st Example. 第1の実施例における台形歪み補正手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the trapezoid distortion correction | amendment procedure in a 1st Example. 第1の実施例における消失点を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vanishing point in a 1st Example. 第1の実施例における測定用画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image for a measurement in 1st Example. 第1の実施例における3次元空間内の消失点を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vanishing point in the three-dimensional space in a 1st Example. 第1の実施例における仮想領域の座標系における消失点の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the vanishing point in the coordinate system of the virtual area in a 1st Example. 第1の実施例における仮想領域の座標系における消失点の他の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of the vanishing point in the coordinate system of the virtual area in a 1st Example. 第2の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the projector in a 2nd Example. 第2の実施例における台形歪み補正手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the trapezoid distortion correction | amendment procedure in a 2nd Example.

以下、本発明をプロジェクターに適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、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、以下の実施例に示す構成のすべてが、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。   Embodiments in which the present invention is applied to a projector will be described below with reference to the drawings. In addition, the Example 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.

(第1の実施例)
本実施例のプロジェクターは、2種類の手法で歪み補正情報を生成し、投写距離に応じて歪み補正情報を選択し、選択した歪み補正情報を用いて台形歪み補正を行う機能を有する。このような機能を有するプロジェクターの機能ブロックについて説明する。
(First embodiment)
The projector according to the present embodiment has a function of generating distortion correction information by two methods, selecting distortion correction information according to the projection distance, and performing trapezoidal distortion correction using the selected distortion correction information. A functional block of the projector having such a function will be described.

図1は、第1の実施例におけるプロジェクター100の機能ブロック図である。プロジェクター100は、測定用画像等を撮像して撮像画像を生成する撮像部110と、PC(Personal Computer)等から画像情報(例えば、RGB信号等)を入力する画像入力部120と、投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部130と、投写距離が基準値を超えるかどうか等の判定を行う判定部140と、台形歪み補正等を行う補正部150と、画像を投写する投写部190を含んで構成されている。   FIG. 1 is a functional block diagram of a projector 100 according to the first embodiment. The projector 100 includes an imaging unit 110 that captures a measurement image or the like and generates a captured image, an image input unit 120 that inputs image information (for example, RGB signals) from a PC (Personal Computer) or the like, and a projection distance. A projection distance information generation unit 130 that generates projection distance information to be shown, a determination unit 140 that determines whether the projection distance exceeds a reference value, a correction unit 150 that performs trapezoidal distortion correction, and the like, and a projection that projects an image The unit 190 is configured to be included.

また、補正部150は、スクリーンの外枠の位置等を示す境界線情報を生成する境界線情報生成部152と、スクリーンにおける所定点の3次元座標を示す座標情報を生成する座標情報生成部154と、投写角度を示す投写角度情報を生成する投写角度情報生成部155と、第1の歪み補正情報を生成する第1の歪み補正情報生成部157と、第2の歪み補正情報を生成する第2の歪み補正情報生成部159と、台形歪み補正を行う台形歪み補正部162を含んで構成されている。   The correction unit 150 also includes a boundary line information generation unit 152 that generates boundary line information indicating the position of the outer frame of the screen, and a coordinate information generation unit 154 that generates coordinate information indicating the three-dimensional coordinates of a predetermined point on the screen. A projection angle information generation unit 155 that generates projection angle information indicating a projection angle, a first distortion correction information generation unit 157 that generates first distortion correction information, and a first distortion correction information that generates second distortion correction information. 2 distortion correction information generation unit 159 and a trapezoidal distortion correction unit 162 that performs trapezoidal distortion correction.

また、プロジェクター100は、以下のハードウェアを用いてこれらの各部として機能してもよい。例えば、プロジェクター100は、撮像部110はCCDカメラ等、画像入力部120は画像信号入力ポート、コンバーター等、投写距離情報生成部130、判定部140はCPU等、補正部150はCPU、画像処理回路等、投写部190はランプ、液晶パネル、液晶駆動回路、投写レンズ等を用いてもよい。   The projector 100 may function as each of these units using the following hardware. For example, in the projector 100, the imaging unit 110 is a CCD camera, the image input unit 120 is an image signal input port, a converter, the projection distance information generation unit 130, the determination unit 140 is a CPU, the correction unit 150 is a CPU, and an image processing circuit. The projection unit 190 may use a lamp, a liquid crystal panel, a liquid crystal driving circuit, a projection lens, or the like.

また、プロジェクター100の有するコンピューターは、情報記憶媒体200に記憶されたプログラムを読み取って投写距離情報生成部130等として機能してもよい。このよ
うな情報記憶媒体200としては、例えば、CD−ROM、DVD−ROM、ROM、RAM、HDD等を適用できる。
The computer included in the projector 100 may function as the projection distance information generation unit 130 by reading a program stored in the information storage medium 200. As such an information storage medium 200, for example, a CD-ROM, DVD-ROM, ROM, RAM, HDD, or the like can be applied.

次に、これらの各部を用いた台形歪み補正手順について説明する。図2は、第1の実施例における台形歪み補正手順を示すフローチャートである。   Next, a trapezoidal distortion correction procedure using these units will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the trapezoidal distortion correction procedure in the first embodiment.

撮像部110は、画像の投写されていない状態または黒色の画像が投写された状態で、投写対象物の一種であるスクリーンを撮像して第1の撮像画像を生成する(ステップS1)。境界線情報生成部152は、第1の撮像画像に基づき、スクリーンの境界線の座標に関する境界線情報を生成する(ステップS2)。   The imaging unit 110 captures a screen, which is a type of projection object, in a state where no image is projected or a black image is projected, and generates a first captured image (step S1). The boundary line information generation unit 152 generates boundary line information related to the coordinates of the screen boundary line based on the first captured image (step S2).

なお、スクリーンは、例えば、矩形状の白色の領域と、白色の領域の周囲に設けられた黒色の領域とを有してもよい。この場合、白色の領域が投写された画像を表示可能な領域であり、白色の領域と黒色の領域の境目が境界線に該当する。また、座標情報は、例えば、各境界線の端点の座標を示す情報、各境界線における少なくとも1点の座標と各境界線の傾きを示す情報等であってもよい。   Note that the screen may have, for example, a rectangular white area and a black area provided around the white area. In this case, the white area is an area where the projected image can be displayed, and the boundary between the white area and the black area corresponds to the boundary line. The coordinate information may be, for example, information indicating the coordinates of the end points of each boundary line, information indicating the coordinates of at least one point on each boundary line, and the inclination of each boundary line, and the like.

第1の歪み補正情報生成部157は、境界線情報に基づき、液晶パネルの画像形成領域における台形歪み補正後の画像表示領域を示す補正目標領域を設定し、画像形成領域における補正目標領域の4隅の座標を示す第1の歪み補正情報を生成する(ステップS3)。   The first distortion correction information generation unit 157 sets a correction target area indicating an image display area after the trapezoidal distortion correction in the image forming area of the liquid crystal panel based on the boundary line information, and sets 4 of the correction target area in the image forming area. First distortion correction information indicating corner coordinates is generated (step S3).

より具体的には、例えば、第1の歪み補正情報生成部157は、撮像画像における境界線が矩形状の場合、すなわち、撮像画像に4本の境界線が含まれている場合、撮像画像(撮像座標系)における各境界線の端点の座標を投写座標系における座標に変換することにより、補正目標領域を設定する。   More specifically, for example, the first distortion correction information generation unit 157, when the boundary line in the captured image is rectangular, that is, when the captured image includes four boundary lines, the captured image ( The correction target area is set by converting the coordinates of the end points of each boundary line in the imaging coordinate system) into coordinates in the projection coordinate system.

また、第1の歪み補正情報生成部157は、撮像画像に1本以上3本以下の境界線が含まれている場合、投写レンズの主点を原点とする投写座標系等におけるスクリーンの境界線に関する無限遠点を決定し、当該無限遠点の座標を投写座標系の消失点の座標に変換し、消失点を経由する直線を不足辺(不足している境界線)として補完することにより、補正目標領域を設定する。   Further, the first distortion correction information generation unit 157, when the captured image includes one or more and three or less boundary lines, the screen boundary lines in the projection coordinate system or the like with the principal point of the projection lens as the origin. By determining the infinity point with respect to, converting the coordinates of the infinity point to the vanishing point coordinates of the projection coordinate system, and complementing the straight line passing through the vanishing point as a missing side (insufficient boundary line), Set the correction target area.

図3は、第1の実施例における消失点を示す模式図である。例えば、図3に示す例では、スクリーンの上辺、下辺、左辺の3辺(3本の境界線)が検出されている。第1の歪み補正情報生成部157は、3辺が検出されている場合、垂直、水平のどちらか一方の消失点に基づき、もう一方の消失点を決定する。   FIG. 3 is a schematic diagram showing vanishing points in the first embodiment. For example, in the example shown in FIG. 3, three sides (three boundary lines) of the upper side, the lower side, and the left side of the screen are detected. When three sides are detected, the first distortion correction information generation unit 157 determines the other vanishing point based on either the vertical or horizontal vanishing point.

具体的には、例えば、第1の歪み補正情報生成部157は、図3に示す例の場合、投写レンズの主点を原点Oとする3次元の投写座標系において、Z=1である平面に液晶パネルの画像形成領域と平行かつ同一形状の仮想領域20を設定し、スクリーンの上辺の延長線と下辺の延長線が交わる水平消失点Hpの座標値を演算する。   Specifically, for example, in the example shown in FIG. 3, the first distortion correction information generation unit 157 is a plane in which Z = 1 in a three-dimensional projection coordinate system having the principal point of the projection lens as the origin O. A virtual area 20 having the same shape and parallel to the image forming area of the liquid crystal panel is set, and the coordinate value of the horizontal vanishing point Hp at which the extended line on the upper side and the extended line on the lower side intersect is calculated.

垂直消失点Vpは左辺の延長線上にあり、かつ、各消失点と原点Oのなす角は直角である。第1の歪み補正情報生成部157は、この性質を利用してスクリーン10の左辺の延長線と右辺の延長線が交わる垂直消失点Vpの座標値を演算する。   The vertical vanishing point Vp is on the extension line on the left side, and the angle formed by each vanishing point and the origin O is a right angle. Using this property, the first distortion correction information generation unit 157 calculates the coordinate value of the vertical vanishing point Vp where the extension line on the left side of the screen 10 and the extension line on the right side intersect.

このように、第1の歪み補正情報生成部157は、上辺と下辺の両方と左辺または右辺が検出されている場合、各消失点の座標値を演算することにより、不足辺を補完することができ、補正目標領域を設定することができる。   As described above, the first distortion correction information generation unit 157 can compensate for the missing side by calculating the coordinate value of each vanishing point when both the upper side and the lower side and the left side or the right side are detected. And a correction target area can be set.

なお、左辺と右辺の両方と上辺または下辺が検出されている場合、第1の歪み補正情報生成部157は、上記の手法で縦と横を入れ替えて演算することにより、各消失点の座標値を演算することによって不足辺を補完することができ、補正目標領域を設定することができる。また、4辺がすべて検出されている場合、第1の歪み補正情報生成部157は、各辺の交点の座標を用いて補正目標領域を設定することができる。   When both the left side and the right side and the upper side or the lower side are detected, the first distortion correction information generation unit 157 calculates the coordinate value of each vanishing point by performing the calculation by switching the vertical and horizontal directions by the above method. Can be compensated for and the correction target area can be set. When all four sides are detected, the first distortion correction information generation unit 157 can set the correction target area using the coordinates of the intersection of each side.

以上は3辺以上が検出されている場合であるが、第1の歪み補正情報生成部157は、検出辺が2辺以下の場合も補正目標領域を設定することができる。例えば、投写角度を示すピッチ角をθ、ヨー角をφとし、ロール角は0度であるものとする。この場合、垂直消失点Vpの2次元座標値は(0,−1/tanθ)である。また、水平消失点Hpの2次元座標値は(1/(tanφ×cosθ),tanθ)である。   The above is a case where three or more sides are detected, but the first distortion correction information generation unit 157 can set the correction target region even when the detection side is two sides or less. For example, it is assumed that the pitch angle indicating the projection angle is θ, the yaw angle is φ, and the roll angle is 0 degree. In this case, the two-dimensional coordinate value of the vertical vanishing point Vp is (0, −1 / tan θ). The two-dimensional coordinate value of the horizontal vanishing point Hp is (1 / (tan φ × cos θ), tan θ).

例えば、上辺と下辺の2辺のみが検出されている場合、第1の歪み補正情報生成部157は、上辺と下辺の延長線の交点を演算することにより、水平消失点Hpの座標値を求めることができる。また、この場合、第1の歪み補正情報生成部157は、水平消失点Hpの座標値と上記水平消失点Hpの2次元座標値の演算式(式2)からピッチ角θを求めることができ、ピッチ角θを垂直消失点Vpの2次元座標値の演算式(式1)に代入することにより、垂直消失点Vpの2次元座標値を求めることができる。   For example, when only two sides of the upper side and the lower side are detected, the first distortion correction information generation unit 157 calculates the coordinate value of the horizontal vanishing point Hp by calculating the intersection of the extension lines of the upper side and the lower side. be able to. Further, in this case, the first distortion correction information generation unit 157 can obtain the pitch angle θ from the arithmetic expression (expression 2) of the coordinate value of the horizontal vanishing point Hp and the two-dimensional coordinate value of the horizontal vanishing point Hp. By substituting the pitch angle θ into the calculation formula (formula 1) of the two-dimensional coordinate value of the vertical vanishing point Vp, the two-dimensional coordinate value of the vertical vanishing point Vp can be obtained.

また、例えば、上辺または下辺と左辺または右辺の2辺のみが検出されている場合、第1の歪み補正情報生成部157は、左右どちらかの検出辺の座標値と式1を用いて垂直消失点Vpの2次元座標値とピッチ角θを求めることができる。また、この場合、第1の歪み補正情報生成部157は、上下どちらかの検出辺の座標値とピッチ角θと式2を用いて水平消失点Hpの2次元座標値を求めることができる。   In addition, for example, when only two sides of the upper side or the lower side and the left side or the right side are detected, the first distortion correction information generation unit 157 uses the coordinate values of either the left or right detection side and Expression 1 to perform vertical disappearance. The two-dimensional coordinate value of the point Vp and the pitch angle θ can be obtained. Further, in this case, the first distortion correction information generation unit 157 can obtain the two-dimensional coordinate value of the horizontal vanishing point Hp using the coordinate value of the detection edge on either the upper and lower sides, the pitch angle θ, and Equation 2.

また、例えば、左辺と右辺の2辺のみが検出されている場合、第1の歪み補正情報生成部157は、左辺と右辺の延長線の交点を演算することにより、垂直消失点Vpの2次元座標値を求めることができる。また、この場合、水平消失点Hpの2次元座標値は無限遠点(∞,0)とする。   Further, for example, when only two sides of the left side and the right side are detected, the first distortion correction information generation unit 157 calculates the two-dimensional vertical vanishing point Vp by calculating the intersection of the extension lines of the left side and the right side. Coordinate values can be obtained. In this case, the two-dimensional coordinate value of the horizontal vanishing point Hp is an infinite point (∞, 0).

以上のように、第1の歪み補正情報生成部157は、検出辺が2辺の場合であっても、各検出辺の座標値と各消失点の座標値を用いて補正目標領域を設定することができる。   As described above, the first distortion correction information generation unit 157 sets the correction target region using the coordinate value of each detection side and the coordinate value of each vanishing point even when the detection side is two sides. be able to.

また、例えば、上辺または下辺の1辺のみが検出されている場合、第1の歪み補正情報生成部157は、垂直消失点Vpの2次元座標値を無限遠点(0,∞)とし、ピッチ角θ=0度と仮定して検出辺の座標値と式2を用いて水平消失点Hpの2次元座標値を求める。   Further, for example, when only one of the upper side and the lower side is detected, the first distortion correction information generation unit 157 sets the two-dimensional coordinate value of the vertical vanishing point Vp as the infinity point (0, ∞) and the pitch. The two-dimensional coordinate value of the horizontal vanishing point Hp is determined using the coordinate value of the detection side and Equation 2 assuming that the angle θ = 0 degrees.

また、例えば、左辺または右辺の1辺のみが検出されている場合、第1の歪み補正情報生成部157は、検出辺の座標値と式1を用いて垂直消失点Vpの2次元座標値を求め、水平消失点Hpの2次元座標値を無限遠点(∞,0)とする。   For example, when only one side of the left side or the right side is detected, the first distortion correction information generation unit 157 uses the coordinate value of the detected side and the two-dimensional coordinate value of the vertical vanishing point Vp using Equation 1. The two-dimensional coordinate value of the horizontal vanishing point Hp is determined as the infinity point (∞, 0).

以上のように、第1の歪み補正情報生成部157は、検出辺が1辺の場合であっても、各検出辺の座標値と各消失点の座標値を用いて補正目標領域を設定することができる。なお、プロジェクター100は、撮像画像に境界線が含まれていない場合、プロジェクター100の設置位置等を確認させるメッセージ画像を投写してもよい。   As described above, the first distortion correction information generation unit 157 sets the correction target region using the coordinate value of each detection side and the coordinate value of each vanishing point even when the detection side is one side. be able to. Note that the projector 100 may project a message image for confirming the installation position or the like of the projector 100 when the captured image does not include a boundary line.

台形歪み補正部162は、複数の基準点を測定するための測定用画像を液晶パネルに生成し、投写部190は、当該測定用画像をスクリーン10に投写する。また、撮像部110は、スクリーン10に投写された測定用画像を撮像して第2の撮像画像を生成する(ス
テップS4)。
The trapezoidal distortion correction unit 162 generates a measurement image for measuring a plurality of reference points on the liquid crystal panel, and the projection unit 190 projects the measurement image on the screen 10. Further, the imaging unit 110 captures the measurement image projected on the screen 10 to generate a second captured image (step S4).

図4は、第1の実施例における測定用画像300の一例を示す図である。測定用画像300は、4つの矩形が2行2列で接続して配置された形状のパターン画像を含む。すなわち、当該パターン画像は、垂直方向に平行かつ等間隔で配置された3本の直線と、水平方向に平行かつ等間隔で配置された3本の直線が直交した状態で形成されており、合計9個の交点(基準点)を有する。なお、この間隔は、例えば、液晶パネルが1024×768ピクセルである場合、200ピクセル以上であってもよい。このように、プロジェクター100は、パターンを構成する各線の間隔を空けておくことにより、輝度値等を測定する際に、隣の線との干渉を抑制することができる。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the measurement image 300 in the first embodiment. The measurement image 300 includes a pattern image having a shape in which four rectangles are arranged in two rows and two columns. That is, the pattern image is formed in a state in which three straight lines arranged in parallel in the vertical direction and at equal intervals and three straight lines arranged in parallel in the horizontal direction at equal intervals are orthogonal to each other. Nine intersections (reference points). In addition, this space | interval may be 200 pixels or more, for example, when a liquid crystal panel is 1024x768 pixels. As described above, the projector 100 can suppress interference with an adjacent line when measuring a luminance value or the like by keeping an interval between lines forming the pattern.

また、パターン画像に含まれる直線は、線の中心部が最も明るく線の外縁部が最も暗いグラデーション状である。例えば、図4に示す測定用画像300では、線の中心部に白色の領域が設けられ、当該白色の領域を挟む形で薄いグレーの領域が設けられ、当該薄いグレーの領域を挟む形で濃いグレーの領域が設けられている。   Further, the straight line included in the pattern image has a gradation that is brightest at the center of the line and darkest at the outer edge of the line. For example, in the measurement image 300 shown in FIG. 4, a white region is provided at the center of the line, a light gray region is provided so as to sandwich the white region, and a dark region is provided so as to sandwich the light gray region. A gray area is provided.

なお、各領域の幅は、例えば、それぞれ4ピクセル以上であってもよい。また、パターン画像の背景は、パターン画像の外縁部の領域(本実施例では濃いグレーの領域)とは異なる階調を有する領域(例えば、白色、黒色等の領域)である。パターン画像の背景が、パターン画像の外縁部の領域よりも暗い階調(例えば、黒色)を有する場合、測定用画像300はパターン画像および背景を含む全体で4つの異なる階調を有する。また、測定用画像300は、パターン画像および背景画像を含む全体で3つの異なる階調を有していてもよく、白色の領域および薄いグレーの領域から形成されるパターン画像並びに濃いグレーの領域から形成される背景画像を含む画像であってもよい。換言すると、測定用画像300は、第1の階調を有する第1の領域(白色の領域)、第1の階調よりも暗い第2の階調を有する第2の領域(濃いグレーの領域)および第1の階調よりも暗くかつ第2の階調よりも明るい第3の階調を有し、第1の領域および第3の領域の間に設けられた第3の領域(薄いグレーの領域)を含む画像であってもよい。   The width of each region may be 4 pixels or more, for example. Further, the background of the pattern image is a region (for example, a region of white, black, etc.) having a gradation different from the region of the outer edge portion of the pattern image (dark gray region in this embodiment). When the background of the pattern image has a darker gradation (for example, black) than the outer edge area of the pattern image, the measurement image 300 has four different gradations in total including the pattern image and the background. The measurement image 300 may have three different gradations including the pattern image and the background image as a whole, from the pattern image formed from the white region and the light gray region, and the dark gray region. It may be an image including a background image to be formed. In other words, the measurement image 300 includes a first region having a first gradation (white region) and a second region having a second gradation darker than the first gradation (dark gray region). ) And a third region (light gray) provided between the first region and the third region, which has a third gradation that is darker than the first gradation and brighter than the second gradation. The image may include an area).

座標情報生成部154は、第2の撮像画像に基づき、複数の基準点の3次元座標を示す座標情報を生成する(ステップS5)。より具体的には、座標情報生成部154は、撮像画像の輝度情報等を用いて放物線近似演算や重心演算等を行うことにより、撮像画像に含まれる上記9個の基準点である白色の領域の座標を決定する。なお、この座標は、撮像部110の結像領域(撮像座標系)における2次元座標である。   The coordinate information generation unit 154 generates coordinate information indicating the three-dimensional coordinates of the plurality of reference points based on the second captured image (step S5). More specifically, the coordinate information generation unit 154 performs a parabola approximation calculation, a center of gravity calculation, and the like using luminance information of the captured image, and the like, so that the white region that is the nine reference points included in the captured image Determine the coordinates of. Note that these coordinates are two-dimensional coordinates in the imaging region (imaging coordinate system) of the imaging unit 110.

また、座標情報生成部154は、当該2次元座標に対し、投写部190の投写レンズと撮像部110の撮像レンズの視差を利用した能動型のアクティブステレオ法を用いた演算を行ってスクリーンにおける上記基準点の3次元座標を決定し、当該3次元座標を示す座標情報を生成する。なお、この3次元座標は、投写レンズの主点を原点とする投写座標系における3次元座標である。   In addition, the coordinate information generation unit 154 performs an operation using an active active stereo method using the parallax between the projection lens of the projection unit 190 and the imaging lens of the imaging unit 110 on the two-dimensional coordinates, and performs the above operation on the screen. The three-dimensional coordinates of the reference point are determined, and coordinate information indicating the three-dimensional coordinates is generated. This three-dimensional coordinate is a three-dimensional coordinate in a projection coordinate system having the principal point of the projection lens as the origin.

投写距離情報生成部130は、座標情報に基づき、プロジェクター100からスクリーン10までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する(ステップS6)。   The projection distance information generation unit 130 generates projection distance information indicating the projection distance that is the distance from the projector 100 to the screen 10 based on the coordinate information (step S6).

図5は、第1の実施例における3次元空間内の消失点を示す模式図である。例えば、図5に示すようにスクリーン10にある上辺(図3のスクリーン10内の実線部分)の境界線の延長線上に無限遠点Hiが存在する。また、左辺および右辺の延長線上に無限遠点Viが存在する。また、上辺に垂直な直線の延長線上にも無限遠点Viが存在する。   FIG. 5 is a schematic diagram showing vanishing points in the three-dimensional space in the first embodiment. For example, as shown in FIG. 5, an infinite point Hi exists on the extended line of the upper side of the screen 10 (the solid line portion in the screen 10 in FIG. 3). Further, an infinite point Vi exists on the extension line of the left side and the right side. There is also an infinite point Vi on an extension of a straight line perpendicular to the upper side.

なお、実際には、無限遠点は無限遠方にあるが、図5では説明をわかりやすくするため
、無限遠点を模式的に示している。また、本実施例では、右側の無限遠点Hiと上側の無限遠点Viを使用して各消失点を決定する方式を採用しているが、左側の無限遠点と下側の無限遠点を使用して各消失点を決定する方式を採用してもよい。どちらの方式を採用した場合であっても各消失点の位置は変わらない。また、実際には、液晶パネルは投写レンズの主点Oよりも手前側(−Z方向)にあるが、説明を簡単にするため、例えば、液晶パネルの画像形成領域と同一形状の仮想領域20が、Z=1にXY平面と平行に配置されているものとする。
Actually, the infinity point is located at infinity, but FIG. 5 schematically shows the infinity point for easy understanding. In this embodiment, a method of determining each vanishing point using the right infinity point Hi and the upper infinity point Vi is employed, but the left infinity point and the lower infinity point are employed. You may employ | adopt the system which determines each vanishing point using. Regardless of which method is used, the position of each vanishing point does not change. In practice, the liquid crystal panel is on the near side (−Z direction) with respect to the main point O of the projection lens. Are arranged parallel to the XY plane at Z = 1.

例えば、図5において、投写レンズの主点Oからスクリーン10の所定点(例えば、スクリーン10に投写された測定用画像300の中央の基準点等)までの距離DPが投写距離である。   For example, in FIG. 5, the distance DP from the principal point O of the projection lens to a predetermined point on the screen 10 (for example, the central reference point of the measurement image 300 projected on the screen 10) is the projection distance.

投写角度情報生成部155は、上記9個の基準点の3次元座標のうち、少なくとも3個の3次元座標を用いて投写光とスクリーン10との相対的な垂直方向および水平方向の傾き(投写角度)を示す投写角度情報を生成する(ステップS7)。   The projection angle information generation unit 155 uses the at least three three-dimensional coordinates among the three reference points of the nine reference points to use the relative vertical and horizontal inclinations (projection) between the projection light and the screen 10. Projection angle information indicating (angle) is generated (step S7).

第2の歪み補正情報生成部159は、投写角度情報と、境界線情報に基づき、液晶パネルにおける補正目標領域を示す第2の歪み補正情報を生成する(ステップS8)。より具体的には、例えば、第2の歪み補正情報生成部159は、撮像画像に含まれる境界線が1本〜3本の場合、境界線情報と投写角度情報を用いて消失点を決定し、消失点を経由する直線上の線分を、不足している境界線として補完することにより、補正目標領域を示す第2の歪み補正情報を生成する。   The second distortion correction information generation unit 159 generates second distortion correction information indicating a correction target area in the liquid crystal panel based on the projection angle information and the boundary line information (step S8). More specifically, for example, when the captured image includes one to three boundary lines, the second distortion correction information generation unit 159 determines the vanishing point using the boundary line information and the projection angle information. Then, the second distortion correction information indicating the correction target region is generated by complementing the line segment on the straight line passing through the vanishing point as an insufficient boundary line.

より具体的には、第2の歪み補正情報生成部159は、図5に示す無限遠点を仮想領域20の平面に射影することにより、仮想領域20の座標系(投写座標系)における垂直消失点Vp、水平消失点Hpを決定することができる。   More specifically, the second distortion correction information generation unit 159 projects the infinity point shown in FIG. 5 onto the plane of the virtual region 20, thereby eliminating the vertical disappearance in the coordinate system (projection coordinate system) of the virtual region 20. The point Vp and the horizontal vanishing point Hp can be determined.

図6は、第1の実施例における仮想領域20の座標系における消失点の一例を示す模式図である。また、図7は、第1の実施例における仮想領域20の座標系における消失点の他の一例を示す模式図である。   FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a vanishing point in the coordinate system of the virtual region 20 in the first embodiment. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating another example of the vanishing point in the coordinate system of the virtual region 20 in the first embodiment.

例えば、図6に示すように、1つの境界線のみ検出できた場合、第2の歪み補正情報生成部159は、投写角度情報と、当該境界線の座標と、各消失点の座標を用いて、各消失点を経由する直線を設定することによって不足辺を補うことにより、所定の条件を満たすように仮想領域20における目標領域ABCDの4隅の座標を決定し、液晶パネルにおける補正目標領域を設定する。   For example, as shown in FIG. 6, when only one boundary line can be detected, the second distortion correction information generation unit 159 uses the projection angle information, the coordinates of the boundary line, and the coordinates of each vanishing point. Then, by compensating for the missing side by setting a straight line passing through each vanishing point, the coordinates of the four corners of the target area ABCD in the virtual area 20 are determined so as to satisfy a predetermined condition, and the correction target area in the liquid crystal panel is determined. Set.

なお、目標領域ABCDは、液晶パネルにおける補正目標領域に対応した領域である。また、上記所定の条件としては、例えば、補正後の画像が所定のアスペクト比(例えば、4:3、16:9)を満たすという条件、液晶パネルを最大限使用するという条件等が該当する。   The target area ABCD is an area corresponding to the correction target area in the liquid crystal panel. The predetermined condition includes, for example, a condition that the corrected image satisfies a predetermined aspect ratio (for example, 4: 3, 16: 9), a condition that the liquid crystal panel is used to the maximum.

また、例えば、図7に示すように、2つ以上の境界線が検出できた場合、第2の歪み補正情報生成部159は、投写角度情報と、各境界線の座標と、各消失点の座標を用いて、各消失点を経由する直線を設定することによって不足辺を補うことにより、目標領域ABCDを決定し、液晶パネルにおける補正目標領域を設定する。   For example, as shown in FIG. 7, when two or more boundary lines can be detected, the second distortion correction information generation unit 159 displays the projection angle information, the coordinates of each boundary line, and the vanishing points. Using the coordinates, the target area ABCD is determined by compensating for the missing side by setting a straight line passing through each vanishing point, and a correction target area in the liquid crystal panel is set.

判定部140は、投写距離情報に基づき、投写距離が基準値を超えるかどうかを判定する(ステップS9)。なお、この基準値は、撮像条件等によって異なるが、例えば、3〜5メートルである。   The determination unit 140 determines whether the projection distance exceeds the reference value based on the projection distance information (step S9). The reference value is 3 to 5 meters, for example, although it varies depending on the imaging conditions and the like.

投写距離が基準値を超える場合、台形歪み補正部162は、第1の歪み補正情報に基づき、液晶パネルに補正目標領域を設定し、当該補正目標領域に画像を生成することにより、台形歪み補正を行う(ステップS10)。   When the projection distance exceeds the reference value, the trapezoidal distortion correction unit 162 sets a correction target area on the liquid crystal panel based on the first distortion correction information, and generates an image in the correction target area, thereby correcting the keystone distortion. Is performed (step S10).

一方、投写距離が基準値を超えない場合、台形歪み補正部162は、第2の歪み補正情報に基づき、液晶パネルに補正目標領域を設定し、当該補正目標領域に画像を生成することにより、台形歪み補正を行う(ステップS11)。   On the other hand, when the projection distance does not exceed the reference value, the trapezoidal distortion correction unit 162 sets a correction target area on the liquid crystal panel based on the second distortion correction information, and generates an image in the correction target area. Trapezoidal distortion correction is performed (step S11).

以上のように、本実施例によれば、プロジェクター100は、投写距離に応じた手法で台形歪み補正を行うことができるため、投写距離に関係なく正確な台形歪み補正を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, since the projector 100 can perform the trapezoidal distortion correction by a method according to the projection distance, it can perform the correct keystone distortion correction regardless of the projection distance.

また、本実施例によれば、プロジェクター100は、投写角度情報と境界線情報を用いて台形歪み補正を行うことにより、スクリーン10の傾きが地面に対して垂直でない場合であっても、台形歪み補正を行うことができる。   In addition, according to the present embodiment, the projector 100 performs the trapezoidal distortion correction using the projection angle information and the boundary line information, so that the trapezoidal distortion can be obtained even when the inclination of the screen 10 is not perpendicular to the ground. Correction can be performed.

また、本実施例によれば、プロジェクター100は、スクリーン10の境界線の情報を用いることにより、スクリーン10の境界線に沿った領域に台形歪み補正の行われた画像を投写することができる。   In addition, according to the present embodiment, the projector 100 can project an image in which the trapezoidal distortion correction is performed on an area along the boundary line of the screen 10 by using the information on the boundary line of the screen 10.

また、本実施例によれば、プロジェクター100は、第1の歪み補正情報を生成する際には3次元座標を用いることなく、仮想領域20の2次元座標のみを用いて補正目標領域を決定することができ、第2の歪み補正情報を生成する際には3次元座標と仮想領域20の2次元座標を用いて補正目標領域を決定することができる。   According to the present embodiment, the projector 100 determines the correction target area using only the two-dimensional coordinates of the virtual area 20 without using the three-dimensional coordinates when generating the first distortion correction information. When the second distortion correction information is generated, the correction target area can be determined using the three-dimensional coordinates and the two-dimensional coordinates of the virtual area 20.

(第2の実施例)
歪み補正情報の生成方法は、第1の実施例に限定されず、種々の変形が可能である。第2の実施例では、第1の実施例と異なる歪み補正情報の生成方法について説明する。
(Second embodiment)
The method for generating distortion correction information is not limited to the first embodiment, and various modifications can be made. In the second embodiment, a method for generating distortion correction information different from the first embodiment will be described.

図8は、第2の実施例におけるプロジェクター101の機能ブロック図である。プロジェクター101の補正部151は、投写角度情報生成部156が境界線情報生成部153からの境界線情報を用いて投写角度情報を生成し、第1の歪み補正情報生成部158が当該投写角度情報を用いて第1の歪み補正情報を生成し、第2の歪み補正情報生成部160が境界線情報を用いないで第2の歪み補正情報を生成する点でプロジェクター100の補正部150と異なっている。なお、プロジェクター101も情報記憶媒体201からプログラムを読み取って第1の歪み補正情報生成部158等として機能してもよい。   FIG. 8 is a functional block diagram of the projector 101 in the second embodiment. In the correction unit 151 of the projector 101, the projection angle information generation unit 156 generates projection angle information using the boundary line information from the boundary line information generation unit 153, and the first distortion correction information generation unit 158 generates the projection angle information. Is different from the correction unit 150 of the projector 100 in that the first distortion correction information is generated using the second distortion correction information generation unit 160 and the second distortion correction information generation unit 160 generates the second distortion correction information without using the boundary line information. Yes. The projector 101 may also read the program from the information storage medium 201 and function as the first distortion correction information generation unit 158 or the like.

次に、プロジェクター101における台形歪み補正手順について説明する。図9は、第2の実施例における台形歪み補正手順を示すフローチャートである。ステップS1、S2は第1の実施例と同様である。   Next, a trapezoidal distortion correction procedure in the projector 101 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing a trapezoidal distortion correction procedure in the second embodiment. Steps S1 and S2 are the same as in the first embodiment.

投写角度情報生成部156は、境界線情報生成部153からの境界線情報に基づき、投写角度を示す第1の投写角度情報を生成する(ステップS21)。第1の歪み補正情報生成部158は、第1の投写角度情報に基づき、第1の歪み補正情報を生成する(ステップS22)。   The projection angle information generation unit 156 generates first projection angle information indicating the projection angle based on the boundary line information from the boundary line information generation unit 153 (step S21). The first distortion correction information generation unit 158 generates first distortion correction information based on the first projection angle information (step S22).

より具体的には、例えば、第1の歪み補正情報生成部158は、第1の投写角度情報に基づいて垂直方向の投写角度と水平方向の投写角度を把握し、各投写角度と補正目標領域の座標とが対応付けられたデータ等を用いて投写角度に応じて補正目標領域を示す第1の
歪み補正情報を生成してもよい。
More specifically, for example, the first distortion correction information generation unit 158 grasps the vertical projection angle and the horizontal projection angle based on the first projection angle information, and determines each projection angle and the correction target area. The first distortion correction information indicating the correction target area may be generated according to the projection angle by using data associated with the coordinates of.

ステップS4〜S6も第1の実施例と同様である。投写角度情報生成部156は、座標情報生成部154からの座標情報に基づき、投写角度を示す第2の投写角度情報を生成する(ステップS23)。なお、第1の投写角度情報は、スクリーン10の境界線に基づく情報であるが、第2の投写角度情報は、スクリーン10における測定用画像300の基準点の3次元座標に基づく情報であるため、両者は異なる場合がある。   Steps S4 to S6 are the same as in the first embodiment. The projection angle information generation unit 156 generates second projection angle information indicating the projection angle based on the coordinate information from the coordinate information generation unit 154 (step S23). Note that the first projection angle information is information based on the boundary line of the screen 10, but the second projection angle information is information based on the three-dimensional coordinates of the reference point of the measurement image 300 on the screen 10. Both may be different.

第2の歪み補正情報生成部160は、例えば、上述したデータ等を用いることにより、第2の投写角度情報に基づき、第2の歪み補正情報を生成する(ステップS24)。ステップS9〜S11も第1の実施例と同様である。   The second distortion correction information generation unit 160 generates second distortion correction information based on the second projection angle information by using, for example, the above-described data (step S24). Steps S9 to S11 are the same as in the first embodiment.

以上のように、本実施例によっても、プロジェクター101は、第1の実施例と同様の作用効果を奏する。   As described above, according to this embodiment as well, the projector 101 has the same operational effects as those of the first embodiment.

(その他の実施例)
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施例では、プロジェクター100、101は、2種類の歪み補正情報を生成してから投写距離の判定を行っているが、投写距離の判定を行ってから判定結果に応じて歪み補正情報を生成してもよい。
(Other examples)
In addition, application of this invention is not limited to the Example mentioned above, A various deformation | transformation is possible. For example, in the above-described embodiment, the projectors 100 and 101 determine the projection distance after generating two types of distortion correction information. However, the distortion correction is performed according to the determination result after determining the projection distance. Information may be generated.

また、台形歪み補正手法の選択の基準値は、例えば、投写対象となるスクリーン10の大きさ等に応じて決定されてもよい。例えば、判定部140は、ユーザーによるスクリーンの種別の選択を示す情報、スクリーンの大きさを示すデータ等に基づいて基準値を決定し、当該基準値を用いて上述した判定を行ってもよい。   Further, the reference value for selecting the trapezoidal distortion correction method may be determined according to the size of the screen 10 to be projected, for example. For example, the determination unit 140 may determine a reference value based on information indicating selection of the screen type by the user, data indicating the size of the screen, and the like, and perform the above-described determination using the reference value.

また、投写対象物は、スクリーン10に限定されず、例えば、黒板、ホワイトボード、壁、柱、机等であってもよい。   Further, the projection target is not limited to the screen 10, and may be, for example, a blackboard, a white board, a wall, a pillar, a desk, or the like.

また、測定用画像300は上述した実施例に限定されない。例えば、測定用画像300のパターン画像は、各直線が図6に示すパターン画像の外周線からはみ出した状態(例えば、パターン画像が四角形の場合は♯等)の画像であってもよい。   Further, the measurement image 300 is not limited to the above-described embodiment. For example, the pattern image of the measurement image 300 may be an image in a state where each straight line protrudes from the outer peripheral line of the pattern image shown in FIG. 6 (for example, # or the like when the pattern image is a square).

また、上述したパターン画像は3階調であるが、4階調以上であってもよい。また、上述したパターン画像は白色の領域の両側に同一階調の領域が配置されているが、片側にのみ異なる階調の領域が配置されてもよい。例えば、パターン画像は、最も左が濃いグレーの領域、中央が薄いグレーの領域、最も右が白色の領域の線状の画像であってもよい。   The pattern image described above has three gradations, but may have four or more gradations. Further, in the above-described pattern image, regions having the same gradation are arranged on both sides of the white region, but regions having different gradations may be arranged only on one side. For example, the pattern image may be a linear image having a dark gray area on the left, a light gray area on the center, and a white area on the right.

また、座標情報生成部154が生成する座標情報は、投写座標系における3次元座標を示す情報に限定されず、例えば、撮像座標系における3次元座標を示す情報等であってもよい。すなわち、投写レンズと撮像レンズがほぼ同じ位置にある場合、プロジェクター100、101は、撮像座標系における2次元座標をそのまま撮像座標系の3次元座標に変換してもよい。   In addition, the coordinate information generated by the coordinate information generation unit 154 is not limited to information indicating three-dimensional coordinates in the projection coordinate system, and may be information indicating three-dimensional coordinates in the imaging coordinate system, for example. That is, when the projection lens and the imaging lens are substantially at the same position, the projectors 100 and 101 may convert the two-dimensional coordinates in the imaging coordinate system into the three-dimensional coordinates in the imaging coordinate system as they are.

また、プロジェクター100、101は、非投写状態で撮像することにより、スクリーンの境界線の座標情報を生成しているが、測定用画像がスクリーンの境界線も検出可能な画像である場合、測定用画像の撮像画像に基づいてスクリーンの境界線の座標情報を生成してもよい。   Further, the projectors 100 and 101 generate the coordinate information of the screen boundary line by imaging in the non-projection state. If the measurement image is an image that can also detect the screen boundary line, You may generate | occur | produce the coordinate information of the boundary line of a screen based on the captured image of an image.

また、投写距離情報生成部130は、距離センサーの測定値、投写時のフォーカス調整
用のレンズ駆動時の調整値、投写距離を選択させる画像が投写された状態におけるユーザーによる投写距離の選択、ユーザーによる投写距離を示す値の入力等に応じて投写距離情報を生成してもよい。
Further, the projection distance information generation unit 130 selects the projection value by the user when the measured value of the distance sensor, the adjustment value when driving the lens for focus adjustment during projection, and the image for selecting the projection distance are projected. The projection distance information may be generated in response to an input of a value indicating the projection distance by.

また、プロジェクター100、101は、液晶プロジェクター(透過型、LCOS等の反射型)に限定されず、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)を用いたプロジェクター等であってもよい。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。また、プロジェクター100、101の機能を複数の装置(例えば、PCとプロジェクター、外付けのカメラとプロジェクター等)に分散してもよい。   Further, the projectors 100 and 101 are not limited to liquid crystal projectors (transmission type, reflection type such as LCOS), and may be, for example, projectors using DMD (Digital Micromirror Device). DMD is a trademark of Texas Instruments Incorporated. The functions of the projectors 100 and 101 may be distributed to a plurality of devices (for example, a PC and a projector, an external camera and a projector, etc.).

10 スクリーン、20 仮想領域、100、101 プロジェクター、120 画像入力部、130 投写距離情報生成部、140 判定部、150、151 補正部、152、153 境界線情報生成部、154 座標情報生成部、155、156 投写角度情報生成部、157、158 第1の歪み補正情報生成部、159、160 第2の歪み補正情報生成部、190 投写部、200、201 情報記憶媒体、300 測定用画像   10 screen, 20 virtual area, 100, 101 projector, 120 image input unit, 130 projection distance information generation unit, 140 determination unit, 150, 151 correction unit, 152, 153 boundary line information generation unit, 154 coordinate information generation unit, 155 156 Projection angle information generation unit, 157, 158 First distortion correction information generation unit, 159, 160 Second distortion correction information generation unit, 190 projection unit, 200, 201 Information storage medium, 300 Measurement image

Claims (13)

プロジェクターであって、
投写対象物を撮像して第1の撮像画像を生成し、前記投写対象物に投写された測定用画像を撮像して第2の撮像画像を生成する撮像部と、
前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部と、
前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定する判定部と、
前記投写距離が基準値を超える場合に前記第1の撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に前記第2の撮像画像に含まれる前記測定用画像に基づく台形歪み補正を行う補正部と、
を含むプロジェクター。
A projector,
An imaging unit that images a projection target to generate a first captured image, images a measurement image projected on the projection target, and generates a second captured image ;
A projection distance information generating unit that generates projection distance information indicating a projection distance that is a distance to the projection object;
A determination unit that determines whether the projection distance exceeds a reference value based on the projection distance information;
The have rows trapezoidal distortion correction based on the boundary line of the projection target included in the first captured image when the projection distance exceeds the reference value, the second when the projection distance does not exceed the reference value a correction unit intends row trapezoidal distortion correction based on the measurement image included in the captured image,
Including projector.
請求項1に記載のプロジェクターにおいて、The projector according to claim 1.
前記補正部は、前記投写距離が基準値を超えない場合に前記第1の撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線、及び前記第2の撮像画像に含まれる前記測定用画像に基づく台形歪み補正を行う、The correction unit includes a trapezoid based on a boundary line of the projection target included in the first captured image and the measurement image included in the second captured image when the projection distance does not exceed a reference value. Perform distortion correction,
プロジェクター。projector.
請求項1、2のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記投写距離情報生成部は、前記第2の撮像画像に基づき、前記投写距離情報を生成する、
プロジェクター。
The projector according to any one of claims 1 and 2 ,
The projection distance information generation unit generates the projection distance information based on the second captured image.
projector.
請求項1〜3のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記補正部は、
前記第1の撮像画像に基づき、前記第1の撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線の座標に関する境界線情報を生成する境界線情報生成部と、
前記境界線情報に基づき、前記台形歪み補正を行うための第1の歪み補正情報を生成する第1の歪み補正情報生成部と、
を含む、
プロジェクター。
The projector according to any one of claims 1 to 3 ,
The correction unit is
And based on said first captured image, the first boundary line information generating unit for generating boundary information about the coordinates of the boundary line of the projection target included in the captured image,
A first distortion correction information generation unit that generates first distortion correction information for performing the trapezoidal distortion correction based on the boundary line information;
including,
projector.
請求項に記載のプロジェクターにおいて、
前記補正部は、前記投写距離が基準値を超える場合に前記第1の歪み補正情報に基づく台形歪み補正を行う台形歪み補正部を含む、
プロジェクター。
The projector according to claim 4 ,
The correction unit includes a trapezoidal distortion correction unit that performs trapezoidal distortion correction based on the first distortion correction information when the projection distance exceeds a reference value.
projector.
請求項1〜のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記補正部は、
前記第2の撮像画像に基づき、前記投写対象物の複数点の3次元座標を示す座標情報を生成する座標情報生成部を含み、
前記投写距離情報生成部は、前記座標情報に基づき、前記投写距離情報を生成する、
プロジェクター。
In the projector in any one of Claims 1-5 ,
The correction unit is
A coordinate information generating unit that generates coordinate information indicating three-dimensional coordinates of a plurality of points of the projection target based on the second captured image;
The projection distance information generation unit generates the projection distance information based on the coordinate information.
projector.
プロジェクターの有するコンピューターに、
投写対象物を撮像装置に撮像させて第1の撮像画像を生成させ、
前記投写対象物に投写された測定用画像を前記撮像装置に撮像させて第2の撮像画像を生成させ、
前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成させ、
前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定させ、
前記投写距離が基準値を超える場合に前記第1の撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行わせ、前記投写距離が基準値を超えない場合に前記第2の撮像画像に含まれる前記測定用画像に基づく台形歪み補正を行わせるプログラム。
To computer which projector has,
Causing the imaging device to capture an image of the projection target to generate a first captured image;
Causing the imaging device to capture the measurement image projected on the projection object to generate a second captured image;
Generating projection distance information indicating a projection distance that is a distance to the projection object;
Based on the projection distance information, it is determined whether the projection distance exceeds a reference value,
When the projection distance exceeds a reference value, trapezoidal distortion correction based on the boundary line of the projection target included in the first captured image is performed, and when the projection distance does not exceed the reference value, the second program Ru to perform the trapezoidal distortion correction based on the measurement image included in the captured image.
プロジェクターの有するコンピューター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、
請求項に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。
An information storage medium storing a program readable by a computer of a projector,
An information storage medium storing the program according to claim 7 .
投写対象物を撮像装置に撮像させて第1の撮像画像を生成
前記投写対象物に投写された測定用画像を前記撮像装置に撮像させて第2の撮像画像を生成し、
前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成し、
前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定し、
前記投写距離が基準値を超える場合に前記第1の撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に前記第2の撮像画像に含まれる前記測定用画像に基づく台形歪み補正を行、プロジェクターの台形歪み補正方法。
The projection target to generate a first captured image by the imaging in the imaging device,
Causing the imaging device to capture a measurement image projected on the projection object to generate a second captured image;
Generating projection distance information indicating a projection distance that is a distance to the projection object;
Based on the projection distance information, determine whether the projection distance exceeds a reference value,
The have rows trapezoidal distortion correction based on the boundary line of the projection target included in the first captured image when the projection distance exceeds the reference value, the second when the projection distance does not exceed the reference value cormorant row trapezoidal distortion correction based on the measurement image included in the captured image, the keystone distortion correction method for a projector.
プロジェクターであって、A projector,
投写対象物に投写された測定用画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、An imaging unit that captures an image for measurement projected on a projection object and generates a captured image;
前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成する投写距離情報生成部と、A projection distance information generating unit that generates projection distance information indicating a projection distance that is a distance to the projection object;
前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定する判定部と、A determination unit that determines whether the projection distance exceeds a reference value based on the projection distance information;
前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に前記撮像画像に含まれる前記測定用画像に基づく台形歪み補正を行う補正部と、When the projection distance exceeds a reference value, the keystone distortion correction based on the boundary line of the projection object included in the captured image is performed, and the measurement included in the captured image when the projection distance does not exceed the reference value A correction unit that performs trapezoidal distortion correction based on the image for use;
を含むプロジェクター。Including projector.
プロジェクターの有するコンピューターに、To computer which projector has,
投写対象物に投写された測定用画像を撮像装置に撮像させて撮像画像を生成させ、Have the imaging device capture the measurement image projected on the projection object and generate the captured image,
前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成させ、Generating projection distance information indicating a projection distance that is a distance to the projection object;
前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定させ、Based on the projection distance information, it is determined whether the projection distance exceeds a reference value,
前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行わせ、前記投写距離が基準値を超えない場合に前記撮像画像に含まれる前記測定用画像に基づく台形歪み補正を行わせるプログラム。When the projection distance exceeds a reference value, trapezoidal distortion correction based on the boundary line of the projection target included in the captured image is performed, and when the projection distance does not exceed the reference value, the trapped distortion is included in the captured image. A program that corrects keystone distortion based on measurement images.
プロジェクターの有するコンピューター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、An information storage medium storing a program readable by a computer of a projector,
請求項11に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。An information storage medium storing the program according to claim 11.
投写対象物に投写された測定用画像を撮像装置に撮像させて撮像画像を生成し、The image for measurement projected on the projection object is captured by the imaging device to generate the captured image,
前記投写対象物までの距離である投写距離を示す投写距離情報を生成し、Generating projection distance information indicating a projection distance that is a distance to the projection object;
前記投写距離情報に基づき、前記投写距離が基準値を超えるかどうかを判定し、Based on the projection distance information, determine whether the projection distance exceeds a reference value,
前記投写距離が基準値を超える場合に前記撮像画像に含まれる前記投写対象物の境界線に基づく台形歪み補正を行い、前記投写距離が基準値を超えない場合に前記撮像画像に含まれる前記測定用画像に基づく台形歪み補正を行う、プロジェクターの台形歪み補正方法。When the projection distance exceeds a reference value, the keystone distortion correction based on the boundary line of the projection object included in the captured image is performed, and the measurement included in the captured image when the projection distance does not exceed the reference value A keystone distortion correction method for a projector that performs keystone distortion correction based on the image for use.
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