JP6102088B2 - 画像投影装置、画像処理装置、画像投影方法、画像投影方法のプログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Description
(画像処理装置の構成)
図1に、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置100の概略構成図を示す。
図2及び図3を用いて、画像処理装置が撮像した画像を画像処理する動作を説明する。図2は、投影対象物に画像を投影し、画像が投影された投影対象物を含む領域を撮像する動作を説明する図である。図3は、撮像した画像を画像処理する動作を説明するフローチャート図である。
図4〜図6を用いて、画像処理装置がグレイコード画像から二値画像を生成する動作を説明する。図4は、二値画像の生成の動作を示すフローチャート図である。図5は、グレイコード画像等の例を説明する図である。図6は、閾値の線形補間を説明する図である。
図7及び図8を用いて、二値画像生成手段が生成した二値画像に基づいて、対応点抽出手段が二値画像上の対応点を抽出する動作を説明する。図7は、グレイコードパターンの例を示す図である。図8は、抽出される対応点を説明する図である。
図9及び図10を用いて、二値画像生成手段が生成した二値画像及び対応点抽出手段が抽出した対応点に基づいて、変換係数算出手段が補正に関する情報(射影変換係数)を算出する動作を説明する。図9は、補正に関する情報の算出の手順を示すフローチャート図である。図10は、投影対象物の投影範囲の算出の動作を説明する図である。
第2の実施形態に係る画像処理装置を用いて、本発明を説明する。なお、以後の説明において、第2の実施形態に係る画像処理装置400の構成等は、前述の第1の実施形態に係る画像処理装置100の構成等と基本的に同様のため、異なる部分を主に説明する。
図1に、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置400の概略構成図を示す。
図2及び図3に、本実施形態に係る画像処理装置が画像処理する動作を示す。本実施形態に係る画像処理装置400が撮像した画像を画像処理する動作は、第1の実施形態に係る画像処理装置100の動作と基本的に同様のため、説明を省略する。
図4及び図16〜図20を用いて、本実施形態に係る画像処理装置がグレイコード画像から二値画像を生成する動作を説明する。
図7〜図10に、対応点を抽出する動作及び補正に関する情報を算出する動作を示す。なお、本実施形態に係る画像処理装置400の(対応点を抽出する動作)等は、前述の第1の実施形態に係る画像処理装置100の(対応点を抽出する動作)等と基本的に同様のため、説明を省略する。
本発明に係るプログラムPrは、第1の校正用画像を投影対象物に投影するステップと、前記第1の校正用画像が投影された前記投影対象物を含む領域の画像を撮像するステップと、撮像した前記画像に基づいて、前記領域を分割した複数の第1の分割領域に対応する複数の第1の閾値を算出するステップと、第2の校正用画像を投影対象物に投影するステップと、前記第2の校正用画像が投影された投影対象物を含む領域を撮像するステップと、前記第1の閾値に基づいて、前記第1の校正用画像及び前記第2の校正用画像を投影した投影対象物を含む領域を撮像した画像の二値画像を生成するステップと、前記第1の校正用画像及び前記第2の校正用画像と前記二値画像との対応点を抽出するステップと、を実行する。この構成によれば、本発明の第1の実施形態及び第2の実施形態に係る画像処理装置と同等の効果が得られる。また、前記二値画像を生成するステップは、前記第1の閾値に基づいて、前記第1の分割領域を分割した複数の第2の分割領域に対応する複数の第2の閾値を算出するステップを更に含む、ことができる。更に、前記二値画像を生成するステップは、撮像した前記画像の画素値の分散値又はエッジ強度を算出し、算出した前記分散値又は前記エッジ強度に基づいて前記第1の閾値を算出するステップを含む、ことができる。
実施例1に係る画像投影装置を用いて、本発明を説明する。
本実施例に係る画像投影装置200の構成を図1に示す。画像投影装置200の構成は、第1の実施形態の画像処理装置100の構成と基本的に同様のため、説明を省略する。
図11〜図13を用いて、画像を投影する動作を説明する。図11は、投影対象物に画像を投影し、画像が投影された投影対象物を含む領域を撮像する動作を説明する図である。図12は、画像を投影する動作を説明するフローチャート図である。図13は、投影する画像の補正を説明する図である。
実施例1の変形例を用いて、エッジ強度に基づいてブロックごとの二値化の閾値を算出する画像投影装置を説明する。
本変形例に係る画像投影装置の構成は、実施例1の構成(図1)と同様のため、説明を省略する。
本変形例に係る画像投影装置は、エッジ強度に基づいて、ブロックごとの二値化の閾値を算出する。具体的には、画像投影装置は、先ず、ブロック内のエッジ強度を画素ごとに算出する。次いで、画像投影装置は、所定のエッジ強度以上の画素を抽出し、抽出した画素の画素値の平均値を閾値とする。
図14及び図15を用いて、本発明の実施例2に係る画像投影システムを説明する。図14は、本実施例に係る画像投影システム300の概略構成図の例である。図15は、本実施例に係る画像投影システム300の投影する動作を説明する図である。
図14に示すように、画像投影システム300は、画像投影装置300P及び外部装置300Eを有する。ここで、実施例1と同じ記号の構成は、実施例1の構成と基本的に同様のため、説明を省略する。
図15を用いて、画像投影システム300の画像を投影する動作を説明する。画像投影システム300の基本的な動作は、実施例1と同様のため、異なる部分を主に説明する。
110 : 投影手段
120 : 撮像手段(撮影手段)
131 : 二値化画像生成手段
132 : 対応点抽出手段
200,300P : 画像投影装置
300 : 画像投影システム
Cg : 校正用画像(グレイコード画像)
Scr: 投影対象物(スクリーン)
T1 : 第1の閾値
T2 : 第2の閾値
Bk : 第1の分割領域(ブロック)
Px : 第2の分割領域(画素)
Pr : プログラム
Md : 記録媒体
Claims (8)
- 複数の校正用画像を投影対象物に投影する投影手段と、
複数の前記校正用画像が投影された前記投影対象物を含む領域の画像を撮像する撮像手段と、
撮像した複数の前記画像に基づいて前記領域を分割した複数の第1の分割領域に対応する複数の第1の閾値を算出し、算出した前記第1の閾値を用いて前記第1の分割領域を更に分割した複数の第2の分割領域に対応する複数の第2の閾値を算出し、算出した前記第1の閾値及び前記第2の閾値に基づいて撮像した前記画像の二値画像を生成する二値画像生成手段と、
前記校正用画像と前記二値画像との対応点を抽出する対応点抽出手段と、
を有し、
前記二値画像生成手段は、撮像した複数の前記画像のうちの一の画像を用いて前記第1の閾値及び前記第2の閾値を算出し、算出した該第1の閾値及び該第2の閾値を用いて複数の前記画像のうちの他の画像の二値画像を生成する、
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記投影手段は、複数の前記校正用画像のうちの全面白色画像及び全面黒色画像を投影し、
前記撮像手段は、前記全面白色画像及び前記全面黒色画像を投影された前記投影対象物を含む領域の画像を夫々撮像し、
前記二値画像生成手段は、撮像した前記全面白色画像を投影された領域の画像及び前記全面黒色画像を投影された領域の画像を用いて、前記第1の分割領域の大きさを算出する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像処理装置。 - 第1の校正用画像を投影対象物に投影するステップと、
前記第1の校正用画像が投影された前記投影対象物を含む領域の画像を撮像するステップと、
撮像した前記画像に基づいて、前記領域を分割した複数の第1の分割領域に対応する複数の第1の閾値を算出するステップと、
第2の校正用画像を投影対象物に投影するステップと、
前記第2の校正用画像が投影された投影対象物を含む領域を撮像するステップと、
前記第1の閾値に基づいて、前記第1の校正用画像及び前記第2の校正用画像を投影した投影対象物を含む領域を撮像した画像の二値画像を生成するステップと、
前記第1の校正用画像及び前記第2の校正用画像と前記二値画像との対応点を抽出するステップと、
を含むことを特徴とする画像投影方法。 - 前記二値画像を生成するステップは、前記第1の閾値に基づいて、前記第1の分割領域を分割した複数の第2の分割領域に対応する複数の第2の閾値を算出するステップを更に含む、
ことを特徴とする、請求項3に記載の画像投影方法。 - 前記二値画像を生成するステップは、撮像した前記画像の画素値の分散値を算出し、算出した前記分散値に基づいて前記第1の閾値を算出するステップを含む、
ことを特徴とする、請求項3又は4に記載の画像投影方法。 - 前記二値画像を生成するステップは、撮像した前記画像のエッジ強度を算出し、算出した前記エッジ強度に基づいて前記第1の閾値を算出するステップを含む、
ことを特徴とする、請求項3乃至5のいずれか一項に記載の画像投影方法。 - 請求項3乃至6のいずれか一項に記載の画像投影方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項7に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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