JP6304971B2 - 投影装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、投影装置及びその制御方法に関するものである。

プロジェクタが画像を投影しているスクリーンをカメラで撮像し、撮像した画像から投影面の色、模様、スクリーンの反射率を推定し、本来の画像の見えが損なわれるのを抑制するための処理を当該投影面の色、模様、スクリーンの反射率に基づいて行う技術がある。

例えば、特許文献１では、反射率の高いスクリーンに画像が投影された場合に、プロジェクタが投影する光がスポット光として視認されてしまうことによる眩しさを軽減する方法が開示されている。特許文献２では、投影面の地模様をキャンセルする色補正を施す方法が開示されている。

これらの特許文献では、カメラを用いてスクリーン及び投影画像を撮影し、撮像画像から補正パラメータを算出する。特許文献１では、撮像画像内にスポット光と見られる領域を検出すると、眩しくないようにスポット光の領域の輝度を低下させて、スポット光が視認されないように補正する。特許文献２では、撮像画像からスクリーンの反射率分布とスクリーンの地模様を検出し、画面全体の輝度や色が均一になるように補正を行う。例えば、ある一部分が明るい場合には、その部分を暗くするか、その部分以外を明るくして、画面全体で均一化されるように補正する。

特開２０１０−２４３８９０号公報 特開２０１１−８７１６４号公報

しかしながら、カメラの位置から見た場合にはスポット光が検出されるが、観察者の位置から見た場合にはスポット光が見えない、ということがあり得る。上述の特許文献に開示された従来技術では、カメラの位置から見た場合にスポット光が検出されると、そのスポット光を含む撮像画像に基づいて補正パラメータが算出されてしまう。そのため、観察者の位置からはスポット光が見えない場合には、スポット光に起因する補正がされた部分は観察者にはムラとして見えてしまう。このように、従来技術では、プロジェクタの光源の反射光が撮像画像に含まれる場合に適切な補正ができない場合があった。

そこで、本発明の目的は、投影面を撮像して得られた撮像画像に基づき投影画像を補正する投影装置において、光源の反射光が撮像画像に含まれる場合でも適切な補正ができるようにすることである。

本発明は、入力画像データに基づく画像を投影面に投影する投影装置であって、
投影面に投影された投影画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像データに基づいて、前記入力画像データに対して補正を行う補正手段と、
を備え、
前記補正手段は、前記撮像画像データに所定の高輝度領域が検出される場合、前記入力画像データにおける当該高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データにおける当該高輝度領域外の画素のデータに基づいて補正を行うことを特徴とする投影装置である。

本発明は、入力画像データに基づく画像を投影面に投影する投影装置の制御方法であって、
投影面に投影された投影画像を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程により撮像された撮像画像データに基づいて、前記入力画像データに対して補正を行う補正工程と、
を有し、
前記補正工程では、前記撮像画像データに所定の高輝度領域が検出される場合、前記入力画像データにおける当該高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像
画像データにおける当該高輝度領域外の画素のデータに基づいて補正を行うことを特徴とする投影装置の制御方法である。

本発明によれば、投影面を撮像して得られた撮像画像に基づき投影画像を補正する投影装置において、光源の反射光が撮像画像に含まれる場合でも適切な補正ができるようになる。

本発明のプロジェクタのブロック図 実施例１における投影装置と投影面の関係を示す図 実施例１における動作を説明するフローチャート 実施例１における補正値算出部の動作を説明するフローチャート 実施例１における輝点検出部の動作を説明するフローチャート 実施例１における輝点補正値算出部の動作を説明するフローチャート ゲイン算出方法及びゲインテーブルを説明する図 輝点除去前の画像及び輝点除去後の画像を示す図 実施例２における輝点除去部の動作を説明するフローチャート 輝点部分の画素値算出方法を説明する図

以下に、本発明の実施例を、添付の図面に基づいて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
本実施例では、投影装置の一例として、液晶プロジェクタについて説明する。液晶プロジェクタには、単板式、３板式などが一般に知られているが、どちらの方式であっても良い。本実施例の液晶プロジェクタは、表示するべき画像に応じて、液晶素子の光の透過率を制御して、液晶素子を透過した光源からの光をスクリーンに投影することで、画像をユーザに提示する。

以下、図１と図２を参照して、本発明の第１の実施例による投影装置の基本構成について説明する。図１は、本実施例における投影装置１０の機能ブロック図である。図２は、投影装置と投影面の関係を示す図である。

本実施例の投影装置１０は、制御部１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、操作部１０４、入力部１０５、入力画像補正部１０６、液晶駆動部１０７、液晶表示素子１０８、光
源１０９、照明光学系１１０、投影光学系１１１を有する。また、投影装置１０は撮像部１１２、補正値算出部１１３、輝点検出部１１４、輝点補正値算出部１１５、パターン生成部１１６を有する。

制御部１０１は、各動作ブロックを制御し、例えばマイコン、例えばＣＰＵ等からなる。制御部１０１は、操作部１０４から入力された制御信号を受信して、投影装置１０の各動作ブロックを制御する。
ＲＯＭ１０２は、制御部１０１により使用されるプログラムや、不図示のガンマ補正部で用いるＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）、各動作ブロックの設定パラメータや工場調整値等のデータを記憶している不揮発メモリである。
ＲＡＭ１０３は、ワークメモリとして一時的に制御プログラムやデータを格納する揮発メモリである。

操作部１０４は、投影装置１０へ指示を入力するためのユーザ操作を受け付け、制御部１０１に指示信号を送信するものであり、例えば、スイッチやダイヤル、タッチパネルなどからなる。また、操作部１０４は、例えば、リモコンからの信号を受信する信号受信部（赤外線受信部など）を有して構成されるものでもよく、この場合、操作部１０４はリモコンから受信した信号に応じた指示信号を制御部１０１に送信する。制御部１０１は、操作部１０４から入力された指示信号を受信して、各ブロックに制御信号を送信する。

入力部１０５は、外部装置から画像信号を受信するものであり、例えば、コンポジット端子、Ｓ画像端子、Ｄ端子、コンポーネント端子、アナログＲＧＢ端子、ＤＶＩ−Ｉ端子、ＤＶＩ−Ｄ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）端子等である。ここで、ＤＶＩはDigital Visual Interface、ＨＤＭＩはHigh-Definition Multimedia Interfaceを意味する。入力部１０５は、アナログ画像信号を受信した場合には、受信したアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。入力部１０５は、受信した画像信号を、入力画像補正部１０６へ送信する。ここで、外部装置は、画像信号を出力できるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機など、どのようなものであってもよい。

入力画像補正部１０６は、入力画像信号に対し、後述の液晶表示素子１０８での表示に適するように信号処理を施す。入力画像補正部１０６は、後述の輝点補正値算出部１１５から出力される補正値を入力画像信号に適用する。入力画像補正部１０６は、入力画像信号の各画素のＲ，Ｇ，Ｂ各色（もしくはＹ，Ｕ，Ｖ）について、ＲＡＭ１０３に格納されたゲインテーブルに基づき、ゲイン処理を施す。以後、このゲイン処理を「壁色補正」と記述する。投影画像は白色の壁上で白が白に見えるように投影されているが、壁の色が白（無彩色、グレー）以外の色であると白の投影をしても白に見えないと言った問題がある。そこで、通常は入力画像にゲインをかけて、白色の壁以外への投影でも白の投影を白に見えるようにすることを壁色補正と言う。

液晶駆動部１０７では入力画像信号に重畳された不図示の同期信号から、液晶表示素子１０８を駆動する駆動パルス信号を生成する。
液晶表示素子１０８は１枚あるいは複数枚で構成され、液晶表示素子１０８上に画像が形成される。
光源１０９は、液晶表示素子１０８に光を照射する。
照明光学系１１０は、光源１０９から発せられた光を平行光化して光束として出力する。
投影光学系１１１は、光源１０９から発せられた光が液晶表示素子１０８を透過することにより得られた光学像を投影画像としてスクリーン２０に投影する。

撮像部１１２は、投影装置１０の外部を撮像して撮像画像信号を出力するものであり、投影光学系１１１によりスクリーン２０に投影された画像（スクリーン方向）を撮像することができる。撮像部１１２は、得られた撮像画像信号を制御部１０１に送信する。制御部１０１は、その撮像画像信号を一時的にＲＡＭ１０３に記憶し、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムに基づいて、静止画データや動画データに変換する。さらに撮像部１１２は変換されたデータを補正値算出用画像データとして後述の補正値算出部１１３及び輝点検出部１１４に送信する。撮像部１１２は、被写体の光学像を取得するレンズ、レンズを駆動するアクチュエータ、アクチュエータを制御するマイクロプロセッサ、取得した光学像を画像信号に変換する撮像素子、画像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などからなる。撮像部１１２の内部構成については本実施例では図示を省略する。

補正値算出部１１３は、撮像部１１２から受信した補正値算出用画像データから、投影面に投影された画像（投影画像）におけるムラを軽減するための補正を入力画像データに対して行うために用いるゲイン値を画素毎に算出し、ゲインテーブルを生成する。なお、ゲインテーブルは全画素につきデータを持たずに、複数画素からなるエリアにより画面全体を区切って、エリアごとにデータを持ってもよい。補正値算出部１１３は、生成したゲインテーブルをＲＡＭ１０３に格納する。具体的なゲインテーブルの生成方法は後述する。

輝点検出部１１４は、撮像部１１２から送信されてきた補正値算出画像データから、入力画像データに由来しない高輝度領域、すなわちプロジェクタの光源が投影面に映り込むことなどに起因する輝点（スポット光）を撮像した領域を検出する。具体的な検出方法は後述する。輝点検出部１１４が出力する輝点位置情報は、輝点部の座標の情報、又は、輝点部を１、周辺部を０としたマスク画像である。

輝点補正値算出部１１５は、輝点検出部１１４から入力される輝点検出情報と、補正値算出用画像データと、を基に、輝点部分を補正するゲインを算出し、ゲインテーブルへ格納する。ゲインの具体的な算出方法は後述する。
パターン生成部１１６は、ベタ画像、グラデーション画像などのテストパターン画像データを生成する。パターン生成部１１６は、テストパターン画像データを液晶駆動部１０７へ送信する。

図２に投影装置と投影面の関係を示す図である。図１の構成を有する投影装置１０は、投影光学系１１１からスクリーン２０に画像が投影されるように設置されている。本実施例では、投影装置１０とスクリーン２０は正対しており、投影画像に台形歪みがないものとして詳細を説明する。投影装置１０には不図示のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ブルーレイディスクプレイヤー、テレビチューナー等の画像信号源から画像信号が入力される。投影装置１０は受け取った画像信号に基づく画像をスクリーン２０に投影する。このとき、投影装置１０の光軸は、スクリーン２０に垂直に交わるものとする。撮像部１１２は、投影装置１０による投影画像の全域を撮像して撮像画像信号を出力する。

引き続き、図３、図４、図５、図６に示すフローチャートを用いて本実施例の投影装置１０における壁色補正の動作を説明する。
投影装置１０に電源が投入されると、入力部１０５に画像信号が入力され、制御部１０１が入力画像補正部１０６、液晶駆動部１０７を駆動することで、投影装置１０が画像を投影する。ユーザが操作部１０４を用いて、壁色補正の開始を投影装置１０に指示する操作を行うと、フローチャートの処理が開始される。

Ｓ３０１で、輝点検出部１１４の指示により、パターン生成部１１６は全白のベタ画像を生成し、液晶駆動部１０７に入力する。これにより全白のベタ画像が投影される。

Ｓ３０２で、輝点検出部１１４の指示により、撮像部１１２は投影面を撮像し、撮像画像（投影面画像）データを取得する。

Ｓ３０３で、撮像部１１２は、Ｓ３０２で取得した投影面画像データを補正値算出用画像データとしてＲＡＭ１０３に格納する。

Ｓ３０４で、補正値算出部１１３は、Ｓ３０３でＲＡＭ１０３に格納された補正値算出用画像データに基づき、入力画像データに施す補正で用いる補正値を算出する。具体的な算出方法は図４を用いて後述する。

Ｓ３０５で、輝点検出部１１４は、Ｓ３０２で取得した補正値算出用画像にプロジェクタ起因の輝点があるかどうかを検出し、輝点位置情報を出力する。輝点位置情報は、輝点が有る場合、輝点位置座標の情報又は輝点位置を示すマスク画像として出力され、輝点が無い場合、輝点無しを示すデータ（例えば、ＮＵＬＬなど）として出力される。具体的な処理方法は図５を用いて後述する。

Ｓ３０６で、制御部１０１は、Ｓ３０５で輝点が検出されたか否かを判定し、輝点が検出されていた場合、Ｓ３０７へ移行し、輝点が検出されなかった場合、Ｓ３０８へ移行する。制御部１０１は、Ｓ３０５で輝点検出部１１４が出力する輝点位置情報に基づき、輝点検出の有無を判定する。

Ｓ３０７で、輝点補正値算出部１１５は、Ｓ３０５で輝点検出部１１４が出力した輝点位置情報に基づき、輝点除去の補正をするための補正値を算出し、ゲインテーブルの輝点位置座標に該当する部分を上書きする。具体的な処理方法は、図６を用いて後述する。

Ｓ３０８で、制御部１０１は、入力画像補正部１０６に壁色補正の指示を出す。入力画像補正部１０６は、ＲＡＭ１０３に格納されたゲインテーブルを入力画像データに適用する。ゲインテーブルは液晶表示素子１０８のＲ，Ｇ，Ｂ各色について画素数分のゲイン値の情報を保持しており、入力画像補正部１０６は入力画像データの各画素のＲ，Ｇ，Ｂ各色の画素値に対して、ゲイン値を乗じる。入力画像補正部１０６は、ゲイン値乗算後の画像データを液晶駆動部１０７へ送信する。なお、本実施例では、ゲインテーブルは画素ごとにゲイン値を保持しているとしたが、メモリ容量の軽減のため、例えば縦１６画素×横１６画素からなるエリアによって入力画像を分割し、エリアごとにゲイン値を保持してもよい。この場合、入力画像補正部１０６は、各エリアのゲイン値を各エリア内の画素（前記の例では２５６画素）に一律に適用する。
入力画像補正部１０６がゲイン値乗算後の画像データを液晶駆動部１０７に送信すると、このフローチャートの処理が終了する。

以下、補正値算出方法（Ｓ３０４）、輝点検出方法（Ｓ３０５）、輝点補正値算出方法（Ｓ３０７）について説明する。
補正値算出方法（Ｓ３０４）を、図４のフローチャートに基づき説明する。各ステップの処理は、制御部１０１が補正値算出部１１３へ指示を送信し、補正値算出部１１３が実行する。補正値算出部１１３は、補正値算出用画像データをＲＡＭ１０３から読み出す。そして、補正値算出用画像データの画素値を用いて、投影面における投影画像の輝度や色のムラを補正するために入力画像データの画素値を補正するための補正値を算出する。本実施例では、算出した補正値をゲインとして用いる。補正値算出部１１３は、算出した補正値をゲインテーブルに格納する。

Ｓ４０１で、補正値算出部１１３は、ＲＡＭ１０３に格納されている補正値算出用画像
データを読み出す。

Ｓ４０２で、補正値算出部１１３は、Ｓ４０１で読み出した補正値算出用画像データの全画素の画素値うち最も低い画素値（最低画素値）を検出する。ここでは例として、８ｂｉｔ深度で最低画素値は２００であるとする。

Ｓ４０３で、補正値算出部１１３は、注目画素の画素値（注目画素値）と補正値算出用画像データの最低画素値との比を算出する。補正値算出部１１３は、算出した比を補正値としてゲインテーブルに格納する。補正値算出部１１３は、注目画素のＲ，Ｇ，Ｂ各色の画素値を最低画素値に合わせるように注目画素のＲ，Ｇ，Ｂ各色のゲインを計算する。これにより、全画素を同じ白（グレー）に合わせる。なお、座標（０，０）の画素から順に注目画素に設定する。

全画素中の最低画素値を持つ画素を例に図７を用いて補正値算出方法を説明する。図７（ａ）の横軸は投影装置１０への入力画素値、縦軸は撮像部１１２により取得される撮像画像データの各画素のＲ，Ｇ，Ｂ各色の画素値（取得画素値）を表す。本実施例では、撮像部１１２により取得される撮像画像データの画素値と、入力画素値とは、線形の関係にあるものとする。図７（ａ）では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色について、画素値０の点と、入力画素値２５５の場合の投影画像を撮像して得られた撮像画像データ（補正値算出用画像データ）の画素値と、を直線で結んで線形の関係を示している。図７（ａ）の例では、入力画素値２５５の場合の投影画像を撮像して得られた撮像画像データのＲ，Ｇ，Ｂの画素値のうちＢの画素値が最も低い。このＢの画素値が、全画素の最低画素値（例えば２００）であるとする。撮像画像データのＲ、Ｇの画素値が当該最低画素値（撮像画像データのＢの画素値２００）と等しくなるためのＲ、Ｇの入力画素値を上述した線形の関係に基づき求める。たとえば、撮像画像データのＧの画素値は２５５であるから、撮像画像データのＧの画素値が前記最低画素値２００となるためには、入力画素値を２００／２５５＝０．７８倍の値に補正すればよい。補正値算出部１１３は、この補正値をゲインとしてゲインテーブルの該当するアドレスに格納する。

Ｓ４０４で、補正値算出部１１３は、Ｓ４０３で算出した注目画素のゲインをＲ、Ｇ、Ｂ毎にＲＡＭ１０３にあるゲインテーブルの該当アドレスに格納する。

Ｓ４０５で、補正値算出部１１３は、注目画素の座標をインクリメントし、インクリメントできればＳ４０３へ移行する。できなければ全ての画素についてゲインの算出を完了したと判断し処理を終了する。注目画素のインクリメントは、縦座標一定のまま横座標を１つ増やす。例えば、（０，０）をインクリメントすると次は（１，０）となる。横座標が最大値になったら、縦座標を１つ増やすとともに横座標を０に戻す。例えば画素数が１９２０×１２００（ＷＵＸＧＡ）であれば、（１９１９，０）をインクリメントすると次は（０，１）になる。また、（１９１９，１１９９）は横座標、縦座標とも最大値であるため、これ以上インクリメントできない。
以上が補正値算出部１１３の動作である。

なお、入力画素値と撮像画像データの画素値との関係が図７（ａ）のように表される画素では、入力画素値とゲイン適用後の画素値との関係は図７（ｂ）のように表される。図７（ｂ）の横軸は入力画素値、縦軸はゲイン適用後の画素値（入力画像補正部１０６からの出力画素値）である。ゲインテーブルを用いて入力画像補正部１０６がゲイン処理を行った後の全白投影では、撮像部１１２により取得される撮像画像データの画素値は全ての画素の全ての色で２００となり、色及び明るさが一様となる。本フローチャートで生成されるゲインテーブルの一例を図７（ｃ）に示す。画素数１９２０×１２００（ＷＵＸＧＡ）であれば、１９２０×１２００個×３色の値（データ）がテーブルに含まれることにな
る。

本実施例は、撮像部１１２で取得される撮像画像データのＲＧＢ値がグレー（無彩色）になるようにゲイン算出したが、全画素が同じグレー（無彩色）になるようにする補正方法であればこれに限らない。例えば、各画素に１Ｄ−ＬＵＴを持たせるなどの方法でもよい。

輝点検出方法（Ｓ３０５）を、図５のフローチャートに基づき説明する。各ステップの処理は、制御部１０１が輝点検出部１１４へ指示を送信し、輝点検出部１１４が実行する。

Ｓ５０１で、制御部１０１の指示により、パターン生成部１１６は全黒のベタ画像データを生成し、液晶駆動部１０７に入力する。これにより全黒のベタ画像が投影される。

Ｓ５０２で、輝点検出部１１４の指示により、撮像部１１２は投影面を撮像し、撮像画像データをＲＡＭ１０３に格納する。この画像データを全黒投影面画像データとする。

Ｓ５０３で、輝点検出部１１４は、ＲＡＭ１０３に格納されている補正値算出用画像データを読み出す。

Ｓ５０４で、輝点検出部１１４は、補正値算出用画像データの各画素の画素値と全黒投影面画像データの各画素の画素値との差分を算出し、差分画像データを生成する。輝点検出部１１４は、生成した差分画像データをＲＡＭ１０３に格納する。差分画像の一例を図８に示す。

Ｓ５０５で、輝点検出部１１４は、差分画像データのヒストグラムを算出する。輝点検出部１１４は、各画素のＲ，Ｇ，Ｂ値を三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚへ変換し、Ｙ値のヒストグラムを算出する。Ｒ，Ｇ，Ｂ値から三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚへの変換は、一般的にｓＲＧＢ空間であれば下記の式で行う。

X = 0.4124R + 0.3576G + 0.1805B
Y = 0.2126R + 0.7152G + 0.0722B （式１）
Z = 0.0193R + 0.1192G + 0.9505B

輝点検出部１１４は、式１で求められるＹ値のヒストグラムにおいて、輝点を除いて最も頻度が高いＹ値（ピーク）を検出する。輝点に対応するＹ値も頻度が高くなるため、ピークのＹ値が輝点のものかどうかを判断する必要がある。輝点は撮像画像全体からみて、小さいエリアになる。このため、ピークのＹ値が高輝度（白）を示す値であり、かつその頻度（画素数）が全画素数の半数以上である場合、輝点検出部１１４は、そのＹ値は輝点のものではないと判断し、当該Ｙ値をピークのＹ値として検出する。ピークのＹ値が高輝度（白）を示す値であり、かつその頻度（画素数）が全画素数の半数より少ない場合、輝点検出部１１４は、そのＹ値は輝点のものと判断し、当該Ｙ値よりも低いＹ値のうちでピークとなるＹ値を検出する。なお、ここでは全画素数の半数を閾値としたが、閾値はこれに限らない。

Ｓ５０６で、輝点検出部１１４は、Ｓ５０５で求めたピークのＹ値（差分画像において輝点でなくかつ最も頻度が高いＹ値）を閾値として決定する。なお、閾値はこれに限らず、ヒストグラムのピークのＹ値＋α％などとしてもよい。閾値は輝点を検出できる範囲で自由に設定してよい。

Ｓ５０７で、輝点検出部１１４は、差分画像においてＳ５０６で決定した閾値よりＹ値が大きい画素があるかを判定する。ある場合にはＳ５０８へ、無い場合にはＳ５０９へ進む。

Ｓ５０８で、輝点検出部１１４は、輝点位置情報を生成し、ＲＡＭ１０３へ格納する。輝点位置情報とは、Ｓ５０６で決定した閾値よりもＹ値が大きい画素の位置情報である。輝点検出部１１４は、座標の情報として輝点位置情報を生成してもよいし、閾値よりＹ値が大きい画素の位置で画素値１（白、８ｂｉｔ深度であれば２５５）、それ以外の画素で画素値０をとるマスク画像データとして輝点位置情報を生成してもよい。

Ｓ５０９で、輝点検出部１１４は、輝点無しの判定結果を示す情報を輝点位置情報としてＲＡＭ１０３に格納する。
以上が輝点検出部１１４の動作である。

なお本実施例では、白投影面撮像画像と黒投影面撮像画像との差分画像のＹ値のヒストグラムを用いて閾値を決定し、閾値よりＹ値の大きい画素を輝点として検出する例を説明したが、本要旨の範囲内であれば、他の検出方法であっても構わない。また、本実施例ではＳ５０１で全黒画像を投影したときの撮像画像データを用いて差分画像データを求めたが、予め無投影時に撮像部１１２で撮影して得られた撮像画像データを用いて差分画像データを求めても構わない。また、補正値算出用画像データとして全白画像を投影したときの撮像画像データを用いる例を説明したが、グレー画像を投影して撮像したり単色Ｒ，Ｇ、Ｂ画像を投影して３回撮像したりして補正値算出用画像データを取得しても構わない。

輝点補正値算出方法（Ｓ３０７）を、図６のフローチャートに基づき説明する。各ステップの処理は、制御部１０１が輝点補正値算出部１１５へ指示を送信し、輝点補正値算出部１１５が実行する。

Ｓ６０１で、輝点補正値算出部１１５は、ＲＡＭ１０３に格納された補正値算出用画像データを読み出し、ピーク色を検出する。具体的には、輝点補正値算出部１１５は、全ての色（８ｂｉｔ深度の場合２５６の３乗個のＲＧＢの組み合わせで決まる数の色）について補正値算出用画像データにおける頻度をカウントしてヒストグラムを算出する。そして、全ての色のうち最も頻度の高い色（ピーク色）を検出する。

Ｓ６０２で、輝点補正値算出部１１５は、Ｓ６０１で検出したピーク色の画素値と、補正値算出用画像データの全画素中の最低画素値との比を算出する。輝点補正値算出部１１５は、算出した比を輝点補正値とする。算出方法は、図４の補正値算出のフローチャートのＳ４０３と同様である。

Ｓ６０３で、輝点補正値算出部１１５は、図５の輝点検出のフローチャートで生成した輝点位置情報に基づき、ゲインテーブルの補正値のうち輝点の位置の補正値を、Ｓ６０２で算出した輝点補正値で置き換える。これにより、入力画像データにおける高輝度領域に対応する領域内の画素は、撮像画像データにおける高輝度領域外の画素の画素値に基づき算出されたゲインで補正される。従って、入力画像データに由来しないスポット光などの高輝度領域が撮像されてしまった場合でも、撮像画像データに基づく入力画像データの補正を適切に行うことができる。
以上が輝点補正値算出部１１５の動作である。

なお、本実施例では輝点の位置の補正値を、ヒストグラムのピーク色から求まる補正値で置き換えたが、輝点補正値の算出方法はこれに限らない。例えば、輝点位置の補正値を
、輝点以外の全ての画素値の平均値で置き換えてもよい。また、本実施例では、補正値算出用画像から求めたゲインテーブルにおいて、輝点位置の補正値を別の値で置き換える方法を説明した。しかし、補正値算出用画像データにおいて輝点位置の画素値（色）を別の値で置き変え、置き換え後の補正値算出用画像データを用いてゲインテーブルを生成してもよい。
以上で、実施例１の説明を終了する。

（実施例２）
以下、図９及び図１０を参照して、本発明の第２の実施例による、輝点除去方法について説明する。
全体のフローは実施例１と同様のため割愛し、図３のＳ３０７にあたる輝点除去処理（輝点補正値算出）についてのみ説明する。図９に第２の実施例による輝点除去処理（輝点補正値算出）のフローチャートを示す。本実施例では、輝点のゲインや画素値を、実施例１のように別の値（代表値）で置き換えるのではなく、輝点の周辺の画素値から補間して求める。

図１０（ａ）に、補正値算出用画像の一例を示す。符号１１０１が輝点領域を示し、符号１１０２が非輝点領域を示す。本実施例では、輝点領域１１０１の情報を示す座標テーブルがＲＡＭ１０３に格納される。座標テーブルは、図１０（ｂ）に示すように、輝点位置を示す座標情報の集合（例えば（Ｘ，Ｙ）＝（９７０，１０００）、（Ｘ，Ｙ）＝（９７１，１００１）・・・）である。本実施例では、補正値算出用画像データにおいて輝点位置の画素値を別の値で置き換える処理を行う。

図９のフローにおいて、Ｓ１００１で、輝点補正値算出部１１５は、ＲＡＭ１０３から図１０（ｂ）に示す輝点位置情報を取得し、非輝点領域１１０２内の画素のうち輝点領域１１０１に隣接する画素（輝点隣接画素）の座標を算出する。図１０（ｃ）の例では、縦線で網掛けした画素１１０４が輝点隣接画素を示す。

Ｓ１００２で、輝点補正値算出部１１５は、ＲＡＭ１０３に格納された座標テーブルを参照して、補正値算出用画像において非輝点領域内の画素を用いて補間を行う対象となる輝点領域内の画素（補間画素）を選択する。本実施例では、初回は図１０（ｂ）の００００００１番目の画素が補間画素として選択される。図１０（ｃ）において輝点領域１１０１の中央付近に網掛けして示した画素１１０３が補間画素を示す。

Ｓ１００３で、輝点補正値算出部１１５は、Ｓ１００２で選択された補間画素１１０３の画素値を置き換える画素値を補間計算によって算出する。まず、補間画素から水平方向及び垂直方向に伸ばした直線上にある輝点隣接画素１１０４を補間計算に用いる画素（補間計算用画素）１１０５Ａ〜Ｄとする。補間計算用画素１１０５Ａは、縦座標が補間画素の縦座標と等しく、横座標が補間画素の横座標より小さい画素のうち補間画素に最も近い画素である。補間計算用画素１１０５Ｂは、縦座標が補間画素の横座標と等しく、横座標が補間画素の横座標より大きい画素のうち補間画素に最も近い画素である。補間計算用画素１１０５Ｃは、横座標が補間画素の横座標と等しく、縦座標が補間画素の縦座標より小さい画素のうち補間画素に最も近い画素である。補間計算用画素１１０５Ｄは、横座標が補間画素の横座標と等しく、縦座標が補間画素の縦座標より大きい画素のうち補間画素に最も近い画素である。補間計算用画素１１０５は４点ある。次に輝点補正値算出部１１５は、補間計算用画素１１０５の画素値を取得する。例えば、補正値算出用画像における水平方向の補間計算用画素１１０５Ａ（９６９，１０１０）、１１０５Ｂ（９９１，１０１０）とし、垂直方向の補間計算用画素１１０５Ｃ（９８０，９９９）、１１０５Ｄ（９８０，１０２１）とする。さらに、補間計算用画素１１０５Ａ，１１０５Ｂ，１１０５Ｃ，１１０５Ｄの画素値をａ，ｂ，ｃ，ｄとする。この時、補間画素１１０３（９８０，１０
１０）の画素値ｅは、下記のように求める。

ｅ＝（（ａ／２＋ｂ／２）＋（ｃ／２＋ｄ／２））／２

なお、本実施例では線形補間で補間画素の画素値を算出したが、他の補間計算を用いてもよい。

Ｓ１００４で、輝点補正値算出部１１５は、Ｓ１００３で算出された補間画素の画素値と、補正値算出用画像の全画素中の最低画素値と、の比を算出する。輝点補正値算出部１１５は、この比を補正値とする。算出方法はＳ４０３と同様である。

Ｓ１００５で、輝点補正値算出部１１５は、ゲインテーブルにおいて、補間画素の位置の補正値を、Ｓ１００４で算出された補正値で置き換える。

Ｓ１００６で、輝点補正値算出部１１５は、座標テーブルの参照アドレスをインクリメントする。

Ｓ１００７で、輝点補正値算出部１１５は、Ｓ１００６でインクリメントした後のアドレスが座標テーブルに存在するかを確認する。存在する場合にはＳ１００３に戻る。存在しない場合にはフローを終了する。
以上で輝点除去の動作を終了する。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０：投影装置、１０１：制御部、１０６：入力画像補正部、１１２：撮像部、１１３：補正値算出部、１１４：輝点検出部、１１５：輝点補正値算出部

Claims (18)

1. 入力画像データに基づく画像を投影面に投影する投影装置であって、
   投影面に投影された投影画像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された撮像画像データに基づいて、前記入力画像データに対して補正を行う補正手段と、
   を備え、
   前記補正手段は、前記撮像画像データに所定の高輝度領域が検出される場合、前記入力画像データにおける当該高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データにおける当該高輝度領域外の画素のデータに基づいて補正を行うことを特徴とする投影装置。
2. 前記補正手段は、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データから生成される色のヒストグラムにおいて最も頻度の高い色の画素値に基づいて補正を行う請求項１に記載の投影装置。
3. 前記補正手段は、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データの前記最も頻度の高い色の画素値と前記撮像画像データの最も低い画素値とに基づいて算出されるゲインを用いて補正を行う請求項２に記載の投影装置。
4. 前記補正手段は、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データにおける前記高輝度領域外の全ての画素の画素値の平均値に基づいて補正を行う請求項１に記載の投影装置。
5. 前記補正手段は、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データの前記平均値と前記撮像画像データの最も低い画素値とに基づいて算出されるゲインを用いて補正を行う請求項４に記載の投影装置。
6. 前記補正手段は、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の各画素のデータに対し、当該画素に対応する前記撮像画像データにおける画素の周辺にある前
   記高輝度領域外の画素の画素値に基づく補間計算により算出される画素値に基づいて補正を行う請求項１に記載の投影装置。
7. 前記補正手段は、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の各画素のデータに対し、前記撮像画像データの前記補間計算により算出される画素値と前記撮像画像データの最も低い画素値とに基づいて算出されるゲインを用いて補正を行う請求項６に記載の投影装置。
8. 前記補正手段が前記ゲインの算出に用いる撮像画像データは、白画像の投影時に前記撮像手段により撮像された撮像画像データである請求項３，５，７のいずれか１項に記載の投影装置。
9. 前記補正手段は、黒画像の投影時又は画像の投影を行っていない時に前記撮像手段により撮像された第１の撮像画像データと、白画像の投影時に前記撮像手段により撮像された第２の撮像画像データと、の画素ごとの差分をとって生成した差分画像データにおいて、閾値よりも大きい画素値を有する画素の集合を前記高輝度領域として検出する請求項１〜８のいずれか１項に記載の投影装置。
10. 前記補正手段は、前記差分画像データにおいて、閾値よりも大きい画素値を有する画素の数が第２の閾値より少ない場合に、当該画素の集合を前記高輝度領域として検出する請求項９に記載の投影装置。
11. 前記補正手段は、前記高輝度領域の有無及び前記高輝度領域の画素の位置情報を示すデータを記憶手段に記憶させる請求項９又は１０に記載の投影装置。
12. 入力画像データに基づく画像を投影面に投影する投影装置の制御方法であって、
    投影面に投影された投影画像を撮像する撮像工程と、
    前記撮像工程により撮像された撮像画像データに基づいて、前記入力画像データに対して補正を行う補正工程と、
    を有し、
    前記補正工程では、前記撮像画像データに所定の高輝度領域が検出される場合、前記入力画像データにおける当該高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データにおける当該高輝度領域外の画素のデータに基づいて補正を行うことを特徴とする投影装置の制御方法。
13. 前記補正工程では、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データから生成される色のヒストグラムにおいて最も頻度の高い色の画素値に基づいて補正を行う請求項１２に記載の投影装置の制御方法。
14. 前記補正工程では、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データの前記最も頻度の高い色の画素値と前記撮像画像データの最も低い画素値とに基づいて算出されるゲインを用いて補正を行う請求項１３に記載の投影装置の制御方法。
15. 前記補正工程では、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データにおける前記高輝度領域外の全ての画素の画素値の平均値に基づいて補正を行う請求項１２に記載の投影装置の制御方法。
16. 前記補正工程では、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の画素のデータに対し、前記撮像画像データの前記平均値と前記撮像画像データの最も低い画
    素値とに基づいて算出されるゲインを用いて補正を行う請求項１５に記載の投影装置の制御方法。
17. 前記補正工程では、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の各画素のデータに対し、当該画素に対応する前記撮像画像データにおける画素の周辺にある前記高輝度領域外の画素の画素値に基づく補間計算により算出される画素値に基づいて補正を行う請求項１２に記載の投影装置の制御方法。
18. 前記補正工程では、前記入力画像データにおける前記高輝度領域に対応する領域内の各画素のデータに対し、前記撮像画像データの前記補間計算により算出される画素値と前記撮像画像データの最も低い画素値とに基づいて算出されるゲインを用いて補正を行う請求項１７に記載の投影装置の制御方法。

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