JP6798163B2 - プロジェクションシステム、及び、プロジェクションシステムの調整方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数のプロジェクターの投射画像を組み合わせてタイリング画像を投射する場合に、投射画像が重畳する重畳領域におけるむらを、効果的に調整することを目的とする。
本発明によれば、3以上のプロジェクターの投射画像を、重畳領域を設けて配置してタイリング画像を投射する場合に、重畳領域の大きさに差を設けることで、一部の重畳領域に対して高精度で調整することが可能となる。このため、例えば、タイリング画像において目立ちやすい位置にある重畳領域のむらを高精度で調整することができる。従って、タイリング画像における重畳領域のむらを効果的に補正できる。
本発明によれば、プロジェクターが並ぶ所定方向における重畳領域の大きさに差を設けることで、所定方向におけるむら補正を、一部の重畳領域に対して高精度で調整可能となる。
本発明によれば、4以上のプロジェクターの投射画像を、重畳領域を設けて配置してタイリング画像を投射する場合に、重畳領域の大きさに差を設けることで、一部の重畳領域に対して高精度で調整することが可能となる。このため、例えば、3以上の重畳領域を含むタイリング画像において、中央寄りに位置する重畳領域のむらを高精度で調整することができる。従って、タイリング画像における重畳領域のむらを効果的に補正できる。
本発明によれば、プロジェクターが並ぶ所定方向における重畳領域の大きさに差を設けることで、所定方向におけるむら補正を、一部の重畳領域に対して高精度で調整可能となる。
本発明によれば、タイリング画像において目立ちやすい位置の重畳領域に対し、高精度の調整を行うことができる。
本発明によれば、プロジェクターの特性に基づき配置を決定し、決定した配置に従ってプロジェクターを設置する作業をガイドすることができる。これにより、タイリング画像に含まれるいずれか1以上の重畳領域のむらを、より高精度で調整できる。さらに、プロジェクターを設置する作業を支援できる。
本発明によれば、プロジェクターの特性に基づき決定された配置により設置された複数のプロジェクターに対し、重畳領域におけるむらを補正した画像を出力することで、重畳領域が高精度で調整されたタイリング画像を投射できる。
本発明によれば、画像処理装置の機能により、プロジェクターを設置する作業を支援できる。
本発明によれば、画像処理装置の機能により、重畳領域を調整するための補正データを生成して、調整された画像をプロジェクターに供給できる。
本発明によれば、タイリング画像において、むらが目立ちやすい中央側に位置する重畳領域を、より高精度で補正できる。
本発明によれば、重畳領域のサイズを、むらの調整に適したサイズに決定することができる。これにより、タイリング画像の重畳領域のむらを、より高精度で補正できる。
本発明によれば、3以上のプロジェクターの投射画像を、重畳領域を設けて配置してタイリング画像を投射する場合に、重畳領域の大きさに差を設けることで、一部の重畳領域に対して高精度で調整することが可能となる。このため、例えば、タイリング画像において目立ちやすい位置にある重畳領域のむらを高精度で調整することができる。従って、タイリング画像における重畳領域のむらを効果的に補正できる。
図1は、本発明を適用した第1実施形態に係るプロジェクションシステム1の構成を示すブロック図である。
画像供給装置20は、タイリング表示を行う画像に対応する画像データを、画像処理装置100に供給する。画像供給装置20が供給する画像データは静止画像であっても動画像であってもよい。画像供給装置20の機能は、DVD(Digital Versatile Disc)装置等の媒体再生装置やパーソナルコンピューター(Personal Computer:PC)等により実現される。なお、画像供給装置20の機能の一部又は全部を、画像処理装置100が有していてもよい。
図3及び図4は、スクリーンSCに投射されるタイリング画像5の左右方向に対応する横軸と、輝度を示す縦軸とを有する図表である。横軸の右端、及び左端(原点)は、スクリーンSCの右端REと左端LEに対応する。つまり、図3及び図4は、スクリーンSCの水平方向における位置と輝度との相関を示すグラフである。なお、図3及び図4は、タイリング画像5を構成する水平方向のラインから選択される1つのラインにおける輝度分布を示す。他のラインでは、図3または図4に示す輝度分布と等しいか、或いは、異なる輝度分布を有する。図3、図4及び以下の説明では、スクリーンSCのタイリング画像5の全てのラインが図3または図4に示す同一の輝度分布を示すことを意味しない。
図3において曲線C1は、プロジェクター10Aが投射する投射画像2Aの輝度を示す。曲線C2はプロジェクター10Bが投射する投射画像2Bの輝度を示し、曲線C3はプロジェクター10Cが投射する投射画像2Cの輝度を示す。また、曲線C4はプロジェクター10Dが投射する投射画像2Dの輝度を示す。一般的なプロジェクターは、曲線C1〜C4と同様に、中央付近に輝度のピークがあり、投射画像2の端部の輝度が低くなるという特性を有する。また、曲線C1〜C4は、輝度のピーク位置、最大輝度、位置と輝度の相関が異なっている。これは、4台のプロジェクター10の輝度特性の個体差を示している。
図5では、説明の便宜上、図1の画像供給装置20、むら測定装置30、及び4台のプロジェクター10も合わせて図示する。
同様に、補正LUT選択部120は、補正LUT記憶部172に記憶される複数のむら補正LUTの1つを選択する。また、補正LUT選択部120は、補正LUT記憶部173に記憶される複数のむら補正LUT、及び、補正LUT記憶部174に記憶される複数のむら補正LUTから、それぞれ1つを選択する。
補正LUT記憶部171は、プロジェクター10Aに対応して補正LUT生成部140が生成したむら補正LUTを記憶する。補正LUT記憶部172は、プロジェクター10Bに対応して補正LUT生成部140が生成したむら補正LUTを記憶する。補正LUT記憶部173は、プロジェクター10Cに対応して補正LUT生成部140が生成したむら補正LUTを記憶する。補正LUT記憶部174は、プロジェクター10Dに対応して補正LUT生成部140が生成したむら補正LUTを記憶する。
同様に、補正処理部162は、補正LUT選択部120が選択したむら補正LUTを補正LUT記憶部172から読み出して取得し、むら補正処理を行う。補正処理部163は、補正LUT選択部120が選択したむら補正LUTを補正LUT記憶部173から読み出して取得し、むら補正処理を行う。補正処理部164は、補正LUT選択部120が選択したむら補正LUTを補正LUT記憶部174から読み出して取得し、むら補正処理を行う。
制御部11は、プログラムを実行してプロジェクター10を制御するCPUを備える。また、制御部11は、CPUが実行するプログラムを不揮発的に記憶するROM(Read Only Memory)、及び、CPUのワークエリアを形成するRAM(Random Access Memory)を備える。
画像処理部17は、制御部11の制御に従って、インターフェイス部16に入力される分割画像データ6に対し、画像処理を実行する。画像処理部17が実行する処理は、3D(立体)画像と2D(平面)画像の判別処理、解像度変換処理、フレームレート変換処理、歪み補正処理、デジタルズーム処理、色調補正処理、輝度補正処理等である。画像処理部17は、制御部11により指定された処理を実行し、必要に応じて、制御部11から入力されるパラメーターを使用して処理を行う。また、上記のうち複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。画像処理部17は、処理後の画像を表示するための画像信号を、変調部14に出力し、変調部14により描画を実行させる。
操作部300の操作に従って、画像処理装置100はむら測定装置30を動作させて、プロジェクター特性測定処理を実行する(ステップS1)。
プロジェクター特性測定処理では、複数のプロジェクター10について同時に特性を測定してもよいが、本実施形態では、4台のプロジェクター10の特性を1台ずつ測定する。プロジェクター特性測定処理は、例えば、画像処理装置100の画像分割処理部110による制御に従って実行される。
図9は、配置決定処理を詳細に示すフローチャートである。
配置決定部180は、プロジェクター特性測定処理(図8)の測定結果、すなわちむら測定装置30の測定値を取得する(ステップS31)。配置決定部180は、取得した測定結果に基づき、それぞれのプロジェクター10の順位付けを行う(ステップS32)。ステップS32では、例えばW255の測定用パターンの測定値(面内における最大値)を最大輝度値とみなして、最大輝度値が高い順に順位付ける。
なお、配置決定部180は、ステップS35の処理を1回行うことにより、タイリング画像5に含まれる複数の重畳領域3のサイズを算出してもよい。
また、投射画像2Bにおける重畳領域3Bの境界位置をB2Rとし、B2Rにおける曲線C2の輝度をYb2rとする。投射画像2Cにおける重畳領域3Bの境界位置をB3Lとし、B3Lにおける曲線C3の輝度をYb3lとする。
例えば、下記式(1)、(2)を満たすような、位置B2R、B3Lを決定すればよい。但し、αは、ピーク輝度に対する重畳領域3Bの輝度の基準値であり、予め設定され、画像処理装置100が記憶する値である。
Yb2r/Yp2>α …(1)
Yb3l/Yp3>α …(2)
Z=W×N−H …(3)
S=(W×N−H)−(N−1)×Smin …(4)
この場合、最大である重畳領域3(重畳領域3B)のサイズは、(Smin+S)ドットが上限となる。
図10は、設置ガイド処理を詳細に示すフローチャートである。
画像分割処理部110は、配置決定部180が決定したプロジェクター10の配置順序、及び、重畳領域3のサイズを取得する(ステップS41)。画像分割処理部110は、プロジェクター10の配置順序と重畳領域3の位置を示すガイド画像を生成する(ステップS42)。補正処理部161〜164は、それぞれガイド画像をプロジェクター10に出力し、それぞれのプロジェクター10によりガイド画像を投射させる(ステップS43)。
また、画像分割処理部110は、ステップS42で、プロジェクター10Cの位置を示す情報、及び、投射画像2Cにおける位置B3L、及び、重畳領域3Cの境界(図3の位置C3R)を示す画像を含むガイド画像を生成する。ステップS43で、画像分割処理部110は、生成したガイド画像を補正処理部163に出力し、補正処理部163は、ガイド画像の画像データを分割画像データ6Cとしてプロジェクター10Cに出力する。
また、画像分割処理部110は、ステップS42で、プロジェクター10Dの位置を示す情報、及び、投射画像2Dにおける重畳領域3Cの境界(図3の位置C4L)を示す画像を含むガイド画像を生成する。ステップS43で、画像分割処理部110は、生成したガイド画像を補正処理部164に出力し、補正処理部164は、ガイド画像の画像データを分割画像データ6Dとしてプロジェクター10Dに出力する。
その後、画像処理装置100は、むら測定装置30を制御して、補正状態判定処理を実行する(ステップS11)。補正状態判定処理で、画像処理装置100は、タイリング画像5における重畳領域3の投射状態を測定し、重畳領域3の輝度のむらが設定された範囲内に補正されたか否かを判定する。
補正LUT作成処理において、補正目標値算出部130は、むら補正目標値算出処理を開始する(ステップS51)。補正目標値算出部130は、プロジェクター特性測定処理(ステップS1)で測定された各プロジェクター10の特性に係る測定値、及び、目標色空間を取得する(ステップS52)。ステップS52で取得するプロジェクター10の特性に係る測定値とは、各プロジェクター10について、RGBの各階調の色特性値(XYZ値)である。
補正LUT生成部140は、ステップS56で選択した重畳領域3について、配置決定部180が決定したサイズを取得し、このサイズに応じて格子点を設定する(ステップS57)。補正LUT生成部140は、各格子点の入力値に対応する色目標値を算出する(ステップS58)。
画像処理装置100は、補正LUT記憶部171が記憶する複数のむら補正LUTの中から、補正LUT選択部120により1つのむら補正LUTを選択する(ステップS71)。補正LUT選択部120は、画像供給装置20から入力される入力画像データに適合するむら補正LUTを選択することができる。また、補正LUT選択部120は、操作部300により受け付けた操作により指定されるむら補正LUTを選択できる。本実施形態で説明するブレンド投射処理では、後述する補正状態判定処理のために投射を行うので、プロジェクター10が補正用パターン或いはガイド画像を表示する。このため、補正LUT選択部120は、予め補正状態判定処理に対応して設定されたむら補正用LUTを選択する。同様に、補正LUT選択部120は、補正LUT記憶部172、173、174がそれぞれ記憶する複数のむら補正LUTから、それぞれ1つのむら補正LUTを選択する。
同様に、補正処理部162、163、164は、補正LUT選択部120により選択されたむら補正LUTを補正LUT記憶部172,173、174からそれぞれ取得する(ステップS72)。補正処理部162、163、164は、取得したむら補正LUTに基づき、画像分割処理部110から入力される画像データの階調値を補正する(ステップS73)。
画像処理装置100は、むら測定装置30を制御してスクリーンSCを撮像させ、撮像画像データに基づき測定値を算出させる(ステップS81)。画像処理装置100は、むら測定装置30が出力する測定値を取得し(ステップS82)、測定値に基づき、タイリング画像5に含まれる重畳領域3のむら補正の状態を判定する(ステップS83)。
ステップS85及びS86で、画像処理装置100は、例えば、プロジェクター10により判定結果を示す文字列や画像を投射させる。また、画像処理装置100は、通知処理部150によって、判定結果に対応する通知を行ってもよい。
図14は、本発明を適用した第2実施形態として、プロジェクションシステム1の画像処理装置100及びプロジェクター10Aを、プロジェクター10Fに置き換える構成を示す機能ブロック図である。
また、プロジェクター10Fにおいて、補正処理部161は、制御部11A及び画像処理部17Aに接続される。制御部11A及び画像処理部17Aは、補正処理部161から入力される分割画像データ6Aに基づき動作する。
このように、本発明を適用したプロジェクションシステム1は、画像処理装置100の機能を有するマスタープロジェクターであるプロジェクター10Fと、複数のプロジェクター10B、10C、10Dとを接続して実現できる。
また、上記各実施形態において、色空間はL*u*v*空間としてもよいし、L*a*b*空間による処理を行ってよい。
また、むら測定装置30を、いずれかのプロジェクター10に搭載することも可能である。すなわち、スクリーンSCに投射されるタイリング画像5を撮像可能な撮像部を、いずれかのプロジェクター10に設ける構成としてもよい。
Claims (14)
- 4以上のプロジェクターを有するプロジェクションシステムであって、
前記プロジェクターは、画像光を投射して投射面に投射画像を形成する投射部を備え、
前記プロジェクターは、4以上の前記プロジェクターが投射する4以上の前記投射画像がタイリング画像を構成するように並べて配置され、
前記プロジェクターが投射する投射画像は、隣接する前記プロジェクターの投射画像と重畳する重畳領域を形成し、
いずれかの前記重畳領域が他の前記重畳領域とは異なる大きさであり、
前記タイリング画像において所定方向に3以上の前記重畳領域が並ぶように前記プロジェクターが並べて配置され、
前記所定方向において前記タイリング画像の中央側に位置する前記重畳領域が、前記タイリング画像の端部側に位置する前記重畳領域より大きいこと、
を特徴とするプロジェクションシステム。 - いずれかの前記重畳領域が、前記プロジェクターが並ぶ所定方向における大きさに関して、前記投射画像の他の前記重畳領域とは異なる大きさであること、を特徴とする請求項1記載のプロジェクションシステム。
- 前記所定方向において前記タイリング画像の中央側に位置する前記重畳領域が、前記プロジェクターが並ぶ所定方向における大きさに関して、前記タイリング画像の端部側に位置する前記重畳領域より大きいこと、
を特徴とする請求項1または2に記載のプロジェクションシステム。 - 複数の前記プロジェクターは、複数の前記投射画像のうち前記タイリング画像の中央側に位置する1以上の前記投射画像の輝度が、前記タイリング画像の端部側に位置する他の前記投射画像より高輝度となるよう配置されること、
を特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のプロジェクションシステム。 - 各々の前記プロジェクターの特性に基づいて複数の前記プロジェクターの配置を決定する配置決定部と、
前記配置決定部が決定した配置に従って前記プロジェクターの設置状態を示す画像を前記プロジェクターに投射させるガイド表示制御部と、を有する画像処理装置を備えること、
を特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のプロジェクションシステム。 - 前記画像処理装置は、
投射対象の画像を分割して前記プロジェクターが投射する分割画像を生成する分割部と、
補正データを記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する前記補正データに基づき、前記分割部が生成する前記分割画像を補正する補正部と、
前記補正部が補正した前記分割画像を、それぞれの前記プロジェクターに出力する出力部と、を備えること、
を特徴とする請求項5記載のプロジェクションシステム。 - 前記ガイド表示制御部は、前記配置決定部が決定した配置に従って前記プロジェクターの設置状態を示す画像を生成し、
前記出力部は、前記ガイド表示制御部が生成する画像をそれぞれの前記プロジェクターに出力すること、
を特徴とする請求項6記載のプロジェクションシステム。 - 前記配置決定部により決定された複数の前記プロジェクターの配置に基づき、前記重畳領域におけるむらを補正する前記補正データを生成する補正データ生成部を備え、
前記記憶部は前記補正データ生成部が生成する前記補正データを記憶すること、
を特徴とする請求項6または7記載のプロジェクションシステム。 - 前記重畳領域のうち、前記タイリング画像の中央側に位置する前記重畳領域は、前記補正部によって前記重畳領域における輝度差を設定された範囲内に補正可能な大きさであること、
を特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載のプロジェクションシステム。 - 前記タイリング画像は前記重畳領域として第1の重畳領域を含み、
前記配置決定部は、
前記第1の重畳領域を投射する第1の前記プロジェクター及び第2の前記プロジェクターの輝度に基づき、前記第1の重畳領域のサイズを決定するサイズ決定処理を行い、
前記サイズ決定処理で、第1の前記プロジェクターの前記投射画像および第2の前記プロジェクターの前記投射画像のそれぞれについて、前記投射画像のピーク輝度に対する前記第1の重畳領域の境界における輝度との比を求めて、求めた比をもとに前記第1の重畳領域のサイズを決定すること、
を特徴とする請求項6から9のいずれかに記載のプロジェクションシステム。 - 3以上のプロジェクターを有するプロジェクションシステムであって、
前記プロジェクターは、画像光を投射して投射面に投射画像を形成する投射部を備え、
前記プロジェクターは、3以上の前記プロジェクターが投射する3以上の前記投射画像がタイリング画像を構成するように並べて配置され、
前記プロジェクターが投射する投射画像は、隣接する前記プロジェクターの投射画像と重畳する重畳領域を形成し、
いずれかの前記重畳領域が他の前記重畳領域とは異なる大きさであり、
各々の前記プロジェクターの特性に基づいて複数の前記プロジェクターの配置を決定する配置決定部を有する画像処理装置を備え、
前記タイリング画像は前記重畳領域として第1の重畳領域を含み、
前記配置決定部は、
前記第1の重畳領域を投射する第1の前記プロジェクター及び第2の前記プロジェクターの輝度に基づき、前記第1の重畳領域のサイズを決定するサイズ決定処理を行い、
前記サイズ決定処理で、第1の前記プロジェクターの前記投射画像および第2の前記プロジェクターの前記投射画像のそれぞれについて、前記投射画像のピーク輝度に対する前記第1の重畳領域の境界における輝度との比を求めて、求めた比をもとに前記第1の重畳領域のサイズを決定すること、
を特徴とするプロジェクションシステム。 - 4以上のプロジェクターを有し、前記プロジェクターが投射する投射画像を含むタイリング画像を投射するプロジェクションシステムの調整方法であって、
前記プロジェクターを、4以上の前記プロジェクターが投射する4以上の前記投射画像がタイリング画像を構成するように並べて配置し、
前記プロジェクターが投射する投射画像が隣接する前記プロジェクターの投射画像と重畳する重畳領域を形成し、いずれかの前記重畳領域が他の前記重畳領域とは異なる大きさとなるように、前記プロジェクターの投射方向を調整し、
前記タイリング画像において所定方向に3以上の前記重畳領域が並ぶように前記プロジェクターが並べて配置され、前記所定方向において前記タイリング画像の中央側に位置する前記重畳領域が、前記タイリング画像の端部側に位置する前記重畳領域より大きいこと、
を特徴とするプロジェクションシステムの調整方法。 - 3以上のプロジェクターを有し、前記プロジェクターが投射する投射画像を含むタイリング画像を投射するプロジェクションシステムの調整方法であって、
前記プロジェクターを、3以上の前記プロジェクターが投射する3以上の前記投射画像がタイリング画像を構成するように並べて配置するステップと、
前記プロジェクターが投射する投射画像が隣接する前記プロジェクターの投射画像と重畳する重畳領域を形成し、いずれかの前記重畳領域が他の前記重畳領域とは異なる大きさとなるように、前記プロジェクターの投射方向を調整するステップと、を有し、
前記タイリング画像は前記重畳領域として第1の重畳領域を含み、
各々の前記プロジェクターの特性に基づいて複数の前記プロジェクターの配置を決定するステップと、
前記第1の重畳領域を投射する第1の前記プロジェクター及び第2の前記プロジェクターの輝度に基づき、前記第1の重畳領域のサイズを決定するステップと、を更に有し、
前記サイズを決定するステップは、第1の前記プロジェクターの前記投射画像および第2の前記プロジェクターの前記投射画像のそれぞれについて、前記投射画像のピーク輝度に対する前記第1の重畳領域の境界における輝度との比を求めて、求めた比をもとに前記第1の重畳領域のサイズを決定すること、
を特徴とするプロジェクションシステムの調整方法。 - 前記配置を決定するステップにて決定した配置に従って前記プロジェクターの設置状態を示す画像を前記プロジェクターに投射させるステップと、
投射対象の画像を分割して前記プロジェクターが投射する分割画像を生成するステップと、
補正データを記憶するステップと、
前記記憶するステップにて記憶した前記補正データに基づき、前記分割画像を生成するステップにて生成される前記分割画像を補正するステップと、
前記補正するステップにて補正された前記分割画像を、それぞれの前記プロジェクターに出力するステップと、を更に有すること
を特徴とする請求項13に記載のプロジェクションシステムの調整方法。
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