JP7228112B2 - PROJECTION CONTROL DEVICE, PROJECTION DEVICE, PROJECTION METHOD AND PROGRAM - Google Patents

PROJECTION CONTROL DEVICE, PROJECTION DEVICE, PROJECTION METHOD AND PROGRAM Download PDF

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Description

本発明は、投影制御装置、投影装置、投影方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a projection control device, a projection device, a projection method and a program.

カラー画像を投射する投影装置において、壁等の投射面に色、柄、歪み等が有る場合に、投影装置が投影した画像を正しい色や形状で表示するための技術が提案されている(例えば特許文献1)。 In a projection device that projects a color image, there have been proposed techniques for displaying the image projected by the projection device in the correct color and shape when the projection surface such as a wall has color, pattern, distortion, etc. (for example, Patent document 1).

特開2007-259472号公報JP 2007-259472 A

上記特許文献に記載された技術を含め、投影装置の投影範囲における色の再現状態を正確に把握して投影画像を補正するためには、投影装置が投影面上に投影した画像の色情報を取得するための手段(上記特許文献1であればカラーセンサ)を備える必要がある。この場合、投影装置の位置と投影画像の鑑賞者の位置とが異なると、投影装置が投影画像を撮影しても鑑賞者の位置を反映して画像を補正することが困難な場合がある。 In order to accurately grasp the color reproduction state in the projection range of the projection device and correct the projected image, including the technology described in the above patent document, the color information of the image projected on the projection surface by the projection device is obtained. It is necessary to provide a means for acquiring (a color sensor in the case of Patent Document 1). In this case, if the position of the projection device and the position of the viewer of the projection image are different, it may be difficult to correct the image by reflecting the position of the viewer even if the projection device captures the projection image.

そこで、画像の色情報を正確に取得する手段として、当該投影装置のユーザが使用するデジタルカメラ等の別体の撮影装置が考えられる。一般的なデジタルカメラにより投影画像を撮影することで投影装置の色補正が実行できれば、簡易で正確に投影装置の初期設定が実現できる。 Therefore, as a means for accurately acquiring color information of an image, a separate photographing device such as a digital camera used by the user of the projection device can be considered. If the color correction of the projection device can be executed by photographing the projected image with a general digital camera, the initial setting of the projection device can be easily and accurately achieved.

しかしながら、画像の補正をより正確に行うには色補正用に加えて投影される画像の形状補正用を含めた複数枚の補正用の画像パターンを投影装置により連続して投影させ、その複数の画像パターンをデジタルカメラにより撮影させる必要がある。これらの投影画像をデジタルカメラで手持ちの状態で撮影すると、デジタルカメラ自体の撮影位置が安定しておらず、手ぶれの発生も懸念される。 However, in order to correct an image more accurately, a plurality of image patterns for correction including shape correction of a projected image in addition to color correction are continuously projected by a projection device, and the plurality of image patterns are projected in succession. An image pattern must be captured by a digital camera. If these projected images are shot with a handheld digital camera, the shooting position of the digital camera itself is not stable, and camera shake may occur.

そのため、連続して得られる撮影画像中における投影装置が投影した範囲を正確に検出することが難しくなる。投影画像の正確な撮影を実施するために、デジタルカメラを三脚等で固定する方法もあるが初期設定に要する手間等がそれだけ煩雑なものとなる。 Therefore, it becomes difficult to accurately detect the range projected by the projection device in the captured images that are continuously obtained. Although there is a method of fixing the digital camera on a tripod or the like in order to accurately photograph the projected image, the time and effort required for the initial setting become complicated.

本発明は、投影対象に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影することができるロバスト性を向上させた投影制御装置、投影装置、投影方法及びプログラムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a projection control apparatus, a projection apparatus, a projection method, and a program with improved robustness capable of projecting a clear projection image without discomfort regardless of the projection target.

本発明の投影制御装置は、 投影画像の補正に使用する測定用画像と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第1の補正用画像を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶される前記第1の補正用画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段と、 前記投影対象に投影された前記第1の補正用画像の撮影画像を受け取って前記マーカ画像を解析することによって前記複数のマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定手段と、 それぞれが異なる前記測定用画像と前記マーカ決定手段により決定されたマーカ画像とに基づいた複数の第2の補正用画像を生成するパターン生成手段と、 前記投影対象に投影された前記第2の補正用画像の複数の撮影画像を受け取るとともに、複数の前記撮影画像における前記マーカ決定手段により決定されたマーカ画像の位置を合致させ、複数の前記第2の補正用画像の撮影画像に含まれる各測定用画像を使用して投影画像の補正情報を生成する生成手段と、 を有することを特徴とする。 The projection control apparatus of the present invention comprises a first correcting image comprising a measurement image used for correcting a projected image and a plurality of marker images for image position identification that differ in at least one of color, size, shape, and orientation. storage means for storing an image; projection control means for causing projection means to project the first correction image stored in the storage means onto a projection target; and the first correction image projected onto the projection target a marker determining means for determining a marker image to be used for correcting the projected image from the plurality of marker images by receiving the photographed image and analyzing the marker image; and the measuring image and the marker determining means are different from each other pattern generation means for generating a plurality of second correction images based on the marker image determined by the above ; The positions of the marker images determined by the marker determining means in the photographed image of are matched, and the correction information of the projection image is obtained using each measurement image included in the photographed images of the plurality of second correction images. and generating means for generating.

本発明の投影装置は、上記の投影制御装置と、投影手段と、を備えることを特徴とする。 A projection apparatus of the present invention is characterized by comprising the above-described projection control apparatus and projection means.

本発明の投影方法は、 投影画像の補正に使用する測定用画像と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像と、からなり記憶手段に記憶される第1の補正用画像を投影手段により投影対象に投影する投影工程と、 前記投影対象に投影された前記第1の補正用画像の撮影画像を受け取って前記マーカ画像を解析することによって前記複数のマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定工程と、 それぞれが異なる前記測定用画像と前記マーカ決定工程で決定された前記補正に使用するマーカ画像とに基づいた複数の第2の補正用画像を生成するパターン生成工程と、 前記投影対象に投影された前記第2の補正用画像の複数の撮影画像を受け取るとともに、複数の前記撮影画像における前記補正に使用するマーカ画像の位置を合致させ、複数の前記第2の補正用画像の撮影画像に含まれる各測定用画像を使用して投影画像の補正情報を生成する生成工程と、
を備えることを特徴とする。
The projection method of the present invention comprises a measurement image used for correcting the projection image, and a plurality of marker images for image position identification that differ in at least one of color, size, shape, and orientation, and are stored in a storage means. a projection step of projecting a first correction image onto a projection target by a projection means; a marker determination step of determining a marker image to be used for correcting the projected image from the marker images of the marker images; receiving a plurality of photographed images of the second correction image projected onto the projection target, and markers used for the correction in the plurality of photographed images; a generation step of matching the positions of the images and generating correction information of the projection image using each of the measurement images included in the captured images of the plurality of second correction images;
characterized by comprising

本発明のプログラムは、 コンピュータが実行するプログラムであって、前記コンピュータを、 記憶手段に記憶された投影画像の補正に使用する測定用画像と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1 つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像と、からなり記憶手段に記憶される第1の補正用画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段、前記投影対象に投影された前記第1の補正用画像の撮影画像を受け取って前記マーカ画像を解析することによって前記複数のマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定手段、 それぞれが異なる前記測定用画像と前記マーカ決定手段により決定された前記補正に使用するマーカ画像に基づいた複数の第2の補正用画像を生成するパターン生成手段、 前記投影対象に投影された前記第2の補正用画像の複数の撮影画像を受け取るとともに、複数の前記撮影画像における前記補正に使用するマーカ画像の位置を合致させ、複数の前記第2の補正用画像の撮影画像に含まれる各測定用画像を使用して投影画像の補正情報を生成する生成手段、として機能させることを特徴とする。
The program of the present invention is a program executed by a computer, wherein at least one of color, size, shape, and orientation is different from the measurement image used for correcting the projection image stored in the storage means. a plurality of marker images for image position identification, projection control means for projecting a first correction image stored in a storage means onto a projection target by a projection means, and the first correction projected onto the projection target. marker determination means for determining a marker image to be used for correcting the projection image from the plurality of marker images by receiving a photographed image of the measurement image and analyzing the marker image; and the measurement image and the marker determination are different from each other pattern generating means for generating a plurality of second correction images based on the marker image used for the correction determined by the means; and generating a plurality of captured images of the second correction images projected onto the projection target. In addition to receiving, matching the positions of the marker images used for the correction in the plurality of captured images, and using each measurement image included in the captured images of the plurality of second correction images to obtain correction information of the projected image. It is characterized by functioning as generating means for generating

本発明によれば、投影対象に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影することができるロバスト性を向上させた投影制御装置、投影装置、投影方法及びプログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a projection control apparatus, a projection apparatus, a projection method, and a program with improved robustness capable of projecting a clear projection image without discomfort regardless of the projection target.

本発明の実施形態に係る投影システムの概要を示す図である。1 is a schematic diagram of a projection system according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の実施形態に係る投影システムの構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of a projection system according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る測定用画像を示す図であり、(a)~(c)は投影画像の色補正用の測定用画像であり、(d)~(f)は投影画像の形状補正用の測定用画像である。FIG. 4 is a diagram showing measurement images according to an embodiment of the present invention, where (a) to (c) are measurement images for color correction of the projected image, and (d) to (f) are for shape correction of the projected image. This is a measurement image for 本発明の実施形態に係るマーカの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the marker which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るマーカ決定プログラムのフローチャート図である。It is a flowchart figure of the marker determination program which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るマーカ決定プログラムにおけるマーカ解析のフローチャート図である。4 is a flowchart of marker analysis in the marker determination program according to the embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る補正用画像の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a correction image according to the embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る補正用画像の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a correction image according to the embodiment of the present invention; FIG.

以下、本発明を実施するための形態について述べる。図1は投影システム1の概要を示す図である。投影システム1は、カーテンや壁等の投影対象物25の投影面26に画像を投影する投影装置10(投影制御装置)と、投影面26に投影された画像を撮影するデジタルカメラやカメラ付き携帯電話、等の撮影装置20とを有する。なお、撮影装置20としては、携帯用の画像入力機能付きデジタル機器であれば良く、ビデオカメラ、スマートフォン(高機能携帯電話)、タブレット端末等でも良い。本実施形態では投影対象物25としてカーテンを示している。投影対象物25は図示しないレール等に吊支され、主として横方向に沿った表面に波状のうねりを有している。また投影面26には色や模様が形成されている。 A mode for carrying out the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a projection system 1. As shown in FIG. The projection system 1 includes a projection device 10 (projection control device) that projects an image onto a projection plane 26 of a projection target 25 such as a curtain or a wall, and a digital camera or camera-equipped mobile phone that captures the image projected onto the projection plane 26 . and a photographing device 20 such as a telephone. Note that the photographing device 20 may be a portable digital device with an image input function, such as a video camera, a smart phone (high-performance mobile phone), a tablet terminal, or the like. In this embodiment, the projection object 25 is a curtain. The projection target 25 is suspended from a rail (not shown) or the like, and has a wave-like undulation mainly on the surface along the lateral direction. Colors and patterns are formed on the projection plane 26 .

投影装置10は、撮影装置20と異なる位置に配置される。図1の投影装置10は、投影面26に対して左側に配置され、画像を斜めの方向から投影している。撮影装置20は、投影面26に対して略正面等、投影面26に投影された画像を鑑賞するユーザの位置に配置される。従って、撮影装置20が撮影した画像とユーザが視認する画像とは、画角が略一致するように構成することができる。撮影装置20はユーザによって把持されてもよい。 The projection device 10 is arranged at a position different from that of the imaging device 20 . The projection device 10 in FIG. 1 is arranged on the left side of the projection plane 26 and projects an image from an oblique direction. The photographing device 20 is arranged at a position where the user views the image projected on the projection plane 26 , such as substantially in front of the projection plane 26 . Therefore, the image captured by the image capturing device 20 and the image visually recognized by the user can be configured so that the angle of view is approximately the same. The imaging device 20 may be held by a user.

投影システム1の動作の概要について説明する。投影装置10により投影される投影画像は、投影されたままの状態では、投影面26の形状・模様等の影響や、投影装置10の投影方向とユーザの視線方向との差の影響により、ユーザの視点からは元の画像データとは異なる色や形状で観測される。そこで、本実施形態では、ユーザが、ユーザの視点から好適に投影画像を視認可能なように、投影制御部100が画像データの補正を行う。画像データの補正は、投影装置10が後述する補正用画像70を投影面26に投影して、撮影装置20により投影された補正用画像70を撮影して行う。撮影装置20は、補正用画像70を含む撮影画像を投影装置10に有線又は無線の通信部400を介して送信する。投影装置10は、受け取った撮影画像の補正用画像70に基づいて画像データを補正する。このようにして、投影装置10は、画像データが観測者であるユーザにとって意図された態様で視認されるように、画像を投影することができる。 An overview of the operation of the projection system 1 will be described. The projection image projected by the projection device 10 is affected by the shape, pattern, etc. of the projection surface 26 and the difference between the projection direction of the projection device 10 and the line-of-sight direction of the user. From this point of view, it is observed in a different color and shape from the original image data. Therefore, in the present embodiment, the projection control unit 100 corrects the image data so that the user can preferably visually recognize the projected image from the user's viewpoint. The image data is corrected by projecting a later-described correction image 70 onto the projection surface 26 by the projection device 10 and photographing the projected correction image 70 by the photographing device 20 . The imaging device 20 transmits the captured image including the correction image 70 to the projection device 10 via the wired or wireless communication unit 400 . The projection device 10 corrects the image data based on the received correction image 70 of the captured image. In this manner, the projection device 10 can project an image such that the image data is viewed in an intended manner by the user, who is an observer.

図2は投影システム1の構成を示す図である。投影装置10は、投影制御手段である投影制御部100と投影手段である投影部200及び記憶手段としての記憶部300を備える。投影制御部100には、投影画像の画像データ50を受け取る映像処理部110及び映像補正部120、有線又は無線の通信部400を介して撮影装置20からの撮影画像を受け取りマーカ検出を行う検出手段を備えて投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定手段としての測定部130、測定部130により決定されたマーカ画像に基づいて投影部200により投影される画像の投影条件を決定する投影条件決定手段としてのパターン生成部140を備える。また、投影部200は、光源210、投影素子220、投影レンズ230を備える。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the projection system 1. As shown in FIG. The projection apparatus 10 includes a projection control section 100 as projection control means, a projection section 200 as projection means, and a storage section 300 as storage means. The projection control unit 100 includes an image processing unit 110 and an image correction unit 120 that receive image data 50 of a projected image, and detection means that receives a captured image from the imaging device 20 via a wired or wireless communication unit 400 and performs marker detection. a measuring unit 130 as marker determining means for determining a marker image to be used for correcting a projected image; A pattern generator 140 is provided as projection condition determining means. The projection unit 200 also includes a light source 210 , a projection element 220 and a projection lens 230 .

投影制御部100は、記憶部300に記憶され、投影装置10が備える図示しないコンピュータが実行するプログラムとして構成することができる。投影制御部100の映像処理部110は、投影装置10に接続された、図示しないパーソナルコンピュータやUSBメモリから送られてきた観賞用の画像データ50を所定のフォーマットに従ったフレームレートで処理して投影用の画像データを生成する。映像補正部120は、測定部130からの画像補正情報を受けて、映像処理部110からの投影用の画像データを補正して、投影部200の投影素子220を表示駆動する。 The projection control unit 100 can be configured as a program stored in the storage unit 300 and executed by a computer (not shown) included in the projection apparatus 10 . The video processing unit 110 of the projection control unit 100 processes the viewing image data 50 sent from a personal computer (not shown) or a USB memory connected to the projection device 10 at a frame rate according to a predetermined format. Generate image data for projection. The image correction unit 120 receives the image correction information from the measurement unit 130, corrects the image data for projection from the image processing unit 110, and drives the projection element 220 of the projection unit 200 for display.

投影制御部100の測定部130は、撮影装置20により撮影された補正用画像70を含む撮影画像を解析し、画像補正情報等を生成する。パターン生成部140は、記憶部300に記憶された、投影画像の補正に使用する後述の測定用画像30と、画像位置識別用の後述の複数のマーカ画像40と、からなる補正用画像70を投影するよう投影部200の投影素子220を表示駆動する。 The measurement unit 130 of the projection control unit 100 analyzes the captured image including the correction image 70 captured by the imaging device 20, and generates image correction information and the like. The pattern generation unit 140 generates a correction image 70 including a measurement image 30 to be used for correcting the projected image and a plurality of marker images 40 for image position identification, which are stored in the storage unit 300 . The projection element 220 of the projection unit 200 is driven to display.

投影部200の光源210は、半導体発光素子であるLEDやLD(レーザダイオード)を有し、赤、緑、青色波長帯域光の光源光を投影素子220に照射する。投影素子220は、DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)が用いられ、投影する画像データに応じて赤、緑、青色波長帯域光を時分割表示することにより、投影レンズ230を介して投影対象物25にカラー画像を投影することができる。なお、投影素子220は、液晶プロジェクタ等の他の方式としてもよい。 The light source 210 of the projection unit 200 has an LED or LD (laser diode), which is a semiconductor light emitting element, and irradiates the projection element 220 with light from the red, green, and blue wavelength bands. A DMD (digital micromirror device) is used for the projection element 220, and by time-divisionally displaying red, green, and blue wavelength band light according to the image data to be projected, the projection target is projected through the projection lens 230. 25 can project a color image. Note that the projection device 220 may be of another type such as a liquid crystal projector.

記憶部300は、例えば、SSD(Solid State Drive)やSRAM(Static Randam Access Memory)で構成される。記憶部300は、補正用画像70や、投影制御部100等の制御プログラムが記憶される。 The storage unit 300 is configured by, for example, an SSD (Solid State Drive) or SRAM (Static Random Access Memory). The storage unit 300 stores the correction image 70 and control programs for the projection control unit 100 and the like.

次に、図3に基づいて、投影装置10の記憶部300に記憶される測定用画像30について説明する。測定用画像30は、投影モードに応じたアスペクト比の矩形状の画像とすることができ、本図では全体を横長の矩形形状としている。 Next, the measurement image 30 stored in the storage unit 300 of the projection device 10 will be described with reference to FIG. The image for measurement 30 can be a rectangular image having an aspect ratio according to the projection mode, and in this figure, the entire image has a horizontally long rectangular shape.

図3(a)~(c)は投影画像の色補正用の測定用画像31,32,33である。各測定用画像31,32,33は、略全面の測定領域30aを各々黒色、灰色及び白色とした黒色の測定用画像31、灰色の測定用画像32、白色の測定用画像33である。投影装置10は、後述する複数のマーカ画像40と共に各測定用画像31,32,33をそれぞれ投影面26に投影して撮影装置20に撮影させ、投影制御部100(測定部130)に投影面26に形成される模様や投影面26の歪みに起因した色の変化を検出させる。 3A to 3C are measurement images 31, 32, and 33 for color correction of projected images. The measurement images 31, 32, and 33 are a black measurement image 31, a gray measurement image 32, and a white measurement image 33 in which the substantially entire measurement region 30a is black, gray, and white, respectively. The projection device 10 projects the measurement images 31, 32, and 33 together with a plurality of marker images 40, which will be described later, onto the projection plane 26, causes the imaging device 20 to shoot the images, and causes the projection control unit 100 (measurement unit 130) to project the measurement images 31, 32, and 33 onto the projection plane 26. A pattern formed on 26 and a change in color caused by distortion of the projection plane 26 are detected.

図3(d)~(f)は投影対象物25に投影された投影画像の歪み補正用(形状補正用)の測定用画像34,35,36である。各測定用画像34,35,36は、略全面の測定領域30aに略正方形の白の四角形及び黒の四角形を縦方向及び横方向に交互に配置した市松模様を施して、大型の市松模様の測定用画像34、中型の市松模様の測定用画像35、及び小型の市松模様の測定用画像36とした。投影制御部100(測定部130)は、測定用画像34,35,36における市松模様の大きさによる異なる分解能で投影面26の歪みを検出することができる。投影装置10は、後述する複数のマーカ画像40と共に各測定用画像34,35,36を投影面26に投影して、撮影装置20により撮影させ、投影制御部100(測定部130)に投影面26全体の歪みを検出させる。この際、サイズの異なる市松模様の各測定用画像34,35,36の四角形の角部は、投影時に互いに重ならない位置になっている。 3D to 3F are measurement images 34, 35, and 36 for distortion correction (shape correction) of the projection image projected onto the projection object 25. FIG. Each of the measurement images 34, 35, and 36 has a checkered pattern in which substantially square white rectangles and black rectangles are alternately arranged in the vertical and horizontal directions on the substantially entire measurement area 30a. An image 34 for measurement, an image 35 for measurement with a medium-sized checkered pattern, and an image 36 for measurement with a small-sized checkered pattern were used. The projection control unit 100 (measuring unit 130) can detect the distortion of the projection plane 26 with different resolutions depending on the sizes of the checkered patterns in the measurement images 34, 35, and 36. FIG. The projection device 10 projects the measurement images 34, 35, and 36 together with a plurality of marker images 40, which will be described later, onto the projection surface 26, causes the imaging device 20 to photograph them, and causes the projection control unit 100 (measurement unit 130) to project the measurement images 34, 35, and 36 onto the projection surface. 26 to detect the distortion of the whole. At this time, the square corners of the checkered measurement images 34, 35, and 36 of different sizes are positioned so as not to overlap each other during projection.

次に、図4に基づいて、記憶部300に記憶される、画像位置識別用の複数のマーカ画像40について説明する。複数のマーカ画像40は、前述の測定用画像30と共に補正用画像70として投影面26に投影され、撮影装置20により撮影される。撮影装置20の補正用画像70を含む複数の撮影画像は、測定部130により解析される。このとき、測定部130は、複数の撮影画像のうち検出したマーカ画像40の位置を合わせて測定用画像30を解析する。このような画像位置識別用の複数のマーカ画像40は、それぞれ色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なるように形成される。 Next, a plurality of marker images 40 for image position identification, which are stored in the storage unit 300, will be described with reference to FIG. The plurality of marker images 40 are projected onto the projection surface 26 as the correction image 70 together with the measurement image 30 described above, and captured by the imaging device 20 . A plurality of photographed images including the correction image 70 of the photographing device 20 are analyzed by the measurement unit 130 . At this time, the measurement unit 130 analyzes the measurement image 30 by aligning the positions of the marker images 40 detected in the plurality of captured images. Such a plurality of marker images 40 for image position identification are formed to differ in at least one of color, size, shape, and orientation.

具体的には、マーカ画像41-1,41-2,41-3,41-4は、四角形状に形成され、マーカ画像42-1,42-2,42-3,42-4は四角形状と丸形状がそれぞれ中心で重ねられた形状とされ、マーカ画像43-1,43-2,43-3は四角形状と三角形状がそれぞれ中心で重ねられた形状とされている。また、マーカ画像41-3,42-2,43-1は背景が白色とされ、マーカ画像41-1,41-2,43-3は背景が緑色とされ、マーカ画像43-2,41-4,42-4は背景が赤色とされ、マーカ画像42-1,42-3は背景が青色とされている。また、全てのマーカ画像40は、そのサイズが異なっている。さらに、複数のマーカ画像40は、測定用画像30の測定領域30aにおいて、その向きや位置が異なるように配置される。
勿論、マーカ画像40の形状は上記の例に限られず、多様な形状を用いても良い。
Specifically, the marker images 41-1, 41-2, 41-3 and 41-4 are formed in a rectangular shape, and the marker images 42-1, 42-2, 42-3 and 42-4 are formed in a rectangular shape. , and round shapes are superimposed at the center, respectively, and the marker images 43-1, 43-2, and 43-3 are shapes in which a square shape and a triangular shape are respectively superimposed at the center. The marker images 41-3, 42-2 and 43-1 have a white background, the marker images 41-1, 41-2 and 43-3 have a green background, and the marker images 43-2 and 41- 4 and 42-4 have a red background, and the marker images 42-1 and 42-3 have a blue background. Also, all the marker images 40 have different sizes. Further, the plurality of marker images 40 are arranged in different directions and positions in the measurement area 30a of the measurement image 30. As shown in FIG.
Of course, the shape of the marker image 40 is not limited to the above example, and various shapes may be used.

次に、投影装置10による投影画像の補正について説明する。本実施形態においては、投影画像の補正は、形状補正が先に行われて、色補正がその後に行われる。なお、他の形態としては、色補正を先に行っても良い。図5に示すように、先ず、ステップS101で、測定部130の指示により、パターン生成部140は、1枚目の補正用画像71を生成して投影する。補正用画像71は記憶部300に記憶される。ステップS101では、図7に示すように、1枚目の補正用画像71として、図4の全てのマーカ画像40に大型の市松模様の測定用画像34(図3(d)参照)を重ねた画像が投影される。次に、ステップS105で、撮影装置20により、投影面26に投影された補正用画像71を撮影して、この撮影画像を通信部400を介して測定部130に送信する。次のステップS110では、ステップS105で送信された撮影画像を解析して、複数のマーカ画像40の中から画像位置識別用として用いるマーカ画像40を決定する。 Next, the correction of the projected image by the projection device 10 will be described. In this embodiment, the projection image is corrected by first performing shape correction and then performing color correction. Alternatively, color correction may be performed first. As shown in FIG. 5, first, in step S101, the pattern generation unit 140 generates and projects the first correction image 71 according to the instruction from the measurement unit 130 . The correction image 71 is stored in the storage section 300 . In step S101, as shown in FIG. 7, a large checkered measurement image 34 (see FIG. 3D) is superimposed on all the marker images 40 in FIG. 4 as the first correction image 71. An image is projected. Next, in step S<b>105 , the correction image 71 projected onto the projection surface 26 is captured by the imaging device 20 and this captured image is transmitted to the measurement unit 130 via the communication unit 400 . In the next step S110, the photographed image transmitted in step S105 is analyzed, and the marker image 40 to be used for image position identification is determined from among the plurality of marker images 40. FIG.

マーカ画像40の決定は、測定部130が備える検出手段によりマーカ画像40の検出を行う等して、図6のフローチャートに従って行われる。先ず、ステップS201では、撮影画像をグレースケール化する。そして、ステップS205では、グレースケール化した撮影画像に対して2値化する。ステップS201又はステップS205では、所定のパラメータを優先して各処理を行うことができる。所定のパラメータは、本実施形態では、マーカ画像40の色、サイズ、形状、向き、位置のうち、任意に選択することができる。例えば、所定のパラメータとして「色」について赤色を優先した場合には、赤色のマーカ画像43-2,41-4,42-4のみを撮影画像から抜き出して、ステップS201又はステップS205の処理を行うことができる。なお、所定のパラメータを用いた処理は、ステップS201又はステップS205の何れかの処理で行えばよい。 Determination of the marker image 40 is performed according to the flowchart of FIG. First, in step S201, the captured image is grayscaled. Then, in step S205, the grayscaled photographed image is binarized. In step S201 or step S205, each process can be performed with priority given to a predetermined parameter. The predetermined parameter can be arbitrarily selected from the color, size, shape, orientation, and position of the marker image 40 in this embodiment. For example, when priority is given to red for "color" as a predetermined parameter, only the red marker images 43-2, 41-4, and 42-4 are extracted from the captured image, and the process of step S201 or step S205 is performed. be able to. Note that processing using a predetermined parameter may be performed in either step S201 or step S205.

次のステップS210では、2値化した撮影画像に対して輪郭抽出を行う。輪郭抽出の処理は、例えば、2値化画像の黒画像と白画像の閉領域とされる境界を輪郭として検出する。そして、ステップS215で、検出した輪郭から、画像中のマーカ画像40を特定して、画像位置識別用として用いるマーカ画像40の候補を列挙する。そして、ステップS220で、列挙したマーカ画像40の候補を解析して、エラー値とされる画像位置識別用として用いることが難しいマーカ画像40を取り除く。エラー値は、マーカ画像40の形状の正確さを所定の閾値で設定することができる。 In the next step S210, contour extraction is performed on the binarized photographed image. In the contour extraction process, for example, a boundary between a black image and a white image in a binarized image, which is a closed region, is detected as a contour. Then, in step S215, the marker image 40 in the image is identified from the detected contour, and candidates for the marker image 40 used for image position identification are listed. Then, in step S220, the enumerated candidate marker images 40 are analyzed, and marker images 40 that are regarded as error values and are difficult to use for image position identification are removed. The error value can set the accuracy of the shape of the marker image 40 with a predetermined threshold.

このようにして、例えば1つ以上のマーカ画像40が残っていれば、マーカ画像40を決定する処理が終了する(ステップS225)。画像位置識別用として使用可能なマーカ画像40が得られない場合には、ステップS201に戻り、優先する所定のパラメータを変えてグレースケール化(ステップS201)又は2値化(ステップS205)の処理を行う。例えば、所定のパラメータとして色を優先して処理を行っても画像位置識別用として使用可能なマーカ画像40を決定できなかった場合には、次は形状を優先してグレースケール化(ステップS201)又は2値化(ステップS205)の処理を行うことができる。 Thus, for example, if one or more marker images 40 remain, the process of determining the marker images 40 ends (step S225). If the marker image 40 that can be used for image position identification cannot be obtained, the process returns to step S201, and grayscale processing (step S201) or binarization (step S205) is performed by changing the predetermined priority parameter. conduct. For example, if the marker image 40 that can be used for image position identification cannot be determined even if the color is prioritized as a predetermined parameter and the processing is performed, then the shape is prioritized and grayscaled (step S201). Alternatively, binarization (step S205) can be performed.

また、所定のパラメータとして赤色を優先して、マーカ画像43-2,41-4,42-4に対して輪郭抽出(ステップS210)を行ってもエラーが発生(ステップS220)して画像位置識別用として使用可能なマーカ画像40を決定できなかった場合には、所定のパラメータとして四角形状の形状を優先してマーカ画像41-1,41-2,41-3,41-4について輪郭抽出の処理を行うことができる。このようにして、優先する所定のパラメータを色、サイズ、形状、向き、位置について順次行うことで、画像位置識別用として使用可能なマーカ画像40を決定することができる。なお、マーカ画像40は、少なくとも1つのマーカ画像40が検出できれば画像位置の識別が可能とされるが、複数のマーカ画像40を画像位置の識別用として用いる方が、各撮影画像の位置合わせ精度が良くなるので、投影画像の補正精度が良くなる。 In addition, even if contour extraction (step S210) is performed on the marker images 43-2, 41-4, and 42-4 with priority given to red as a predetermined parameter, an error occurs (step S220) and the image position is identified. If the marker image 40 that can be used for the purpose cannot be determined, the contour extraction is performed on the marker images 41-1, 41-2, 41-3, and 41-4 with priority given to the rectangular shape as the predetermined parameter. can be processed. In this way, the color, size, shape, orientation, and position are sequentially determined with the given priority parameters, so that the marker image 40 that can be used for identifying the image position can be determined. As for the marker image 40, if at least one marker image 40 can be detected, the image position can be identified. is improved, the correction accuracy of the projected image is improved.

ここでは、図6のステップS225では、画像位置識別用のマーカ画像40として、赤色のマーカ画像43-2,41-4,42-4が決定されたものとする。図5に戻り、ステップS110で1枚目の補正用画像71を解析して画像位置識別用として使用可能なマーカ画像40(マーカ画像43-2,41-4,42-4)が決定されたら、ステップS115として、投影装置10は2枚目以降の補正用画像72を投影する。パターン生成部140で生成される2枚目の補正用画像72は、図8に示すように、測定部130により決定された画像位置識別用のマーカ画像43-2,41-4,42-4と、中型の市松模様の測定用画像35(図3(e)参照)を重ねて形成される。この補正用画像72は記憶部300に記憶される。そして、ステップS120で、投影された補正用画像72を撮影装置20で撮影する。このようにして、3枚目以降の補正用画像70は、順次、決定された画像位置識別用のマーカ画像43-2,41-4,42-4と各測定用画像36,31,32,33とを重ねて形成され、記憶部300に記憶される。つまり、パターン生成部140では、測定部130で決定されたマーカ画像40に基づいて投影部200により投影される画像の投影条件を決定する。従って、投影条件が決定されて形成された補正用画像70は順次投影されて、順次撮影装置20で撮影される。本実施形態では、撮影装置20による撮影画像は、各測定用画像31,32,33,34,35,36とマーカ画像43-2,41-4,42-4により形成された補正用画像70を含む画像とされて、合計6枚の画像とされる。 Here, it is assumed that the red marker images 43-2, 41-4, and 42-4 are determined as the marker images 40 for image position identification in step S225 of FIG. Returning to FIG. 5, when the marker images 40 (marker images 43-2, 41-4, 42-4) that can be used for image position identification are determined by analyzing the first correction image 71 in step S110, , in step S115, the projection device 10 projects the second and subsequent correction images 72 . As shown in FIG. 8, the second correction image 72 generated by the pattern generation unit 140 includes marker images 43-2, 41-4, and 42-4 for image position identification determined by the measurement unit 130. , and a medium-sized checkered measurement image 35 (see FIG. 3(e)) is superimposed and formed. This correction image 72 is stored in the storage unit 300 . Then, in step S<b>120 , the projected correction image 72 is photographed by the photographing device 20 . In this manner, the third and subsequent correction images 70 are formed by the determined marker images 43-2, 41-4, and 42-4 for image position identification and the measurement images 36, 31, 32, and 42-4. 33 are overlapped and stored in the storage unit 300 . That is, the pattern generator 140 determines projection conditions for the image projected by the projector 200 based on the marker image 40 determined by the measurement unit 130 . Accordingly, the correction images 70 formed by determining the projection conditions are sequentially projected and photographed by the photographing device 20 in sequence. In this embodiment, the image captured by the image capturing device 20 is a correction image 70 formed from the measurement images 31, 32, 33, 34, 35, and 36 and the marker images 43-2, 41-4, and 42-4. , resulting in a total of six images.

2枚目以降の補正用画像70の生成は、上記の他、以下のように行うことができる。すなわち、記憶部300には、各測定用画像31~36と図4の複数のマーカ画像40を重ね合わせて形成される6枚の補正用画像70を予め記憶しておく。そして、図6のステップS201~S225の処理を行って1枚目に投影した補正用画像70により投影画像の補正に使用するマーカ画像40が決定したら、2枚目以降に投影する補正用画像70は、測定部130が備える画像加工手段により、検出できなかったマーカ画像40が配置された領域(図4の例ではマーカ画像43-2,41-4,42-4以外のマーカ画像40)を測定用画像30(35)の領域に変化させて2枚目以降の補正用画像70(例えば図8の補正用画像72)を生成することもできる。 In addition to the above, the generation of the second and subsequent correction images 70 can be performed as follows. That is, the storage unit 300 stores in advance six correction images 70 formed by superimposing each of the measurement images 31 to 36 and the plurality of marker images 40 in FIG. After the processing of steps S201 to S225 in FIG. 6 is performed and the marker image 40 to be used for correcting the projection image is determined by the correction image 70 projected on the first sheet, the correction image 70 projected on the second and subsequent sheets is determined. , the area where the marker image 40 that could not be detected (the marker image 40 other than the marker images 43-2, 41-4, and 42-4 in the example of FIG. 4) is arranged by the image processing means provided in the measurement unit 130. It is also possible to generate the second and subsequent correction images 70 (for example, the correction image 72 in FIG. 8) by changing the area of the measurement image 30 (35).

ステップS125で、6枚の撮影画像における各補正用画像70の各測定用画像30に基づいて、測定部130により投影画像の形状と色を補正するための画像補正情報が生成される。画像補正情報は、撮影装置20により撮影された複数の補正用画像70のマーカ画像40を合致させて、各測定用画像30を解析する。従って、手ブレが生じた撮影画像であっても投影画像の補正に用いることができる。すなわち、投影画像の形状補正では、形状補正用の測定用画像34,35,36を含む3枚の補正用画像70を撮影した撮影画像について、各撮影画像におけるマーカ画像40の位置を合致させ、各撮影画像の各測定用画像34,35,36の市松模様の交点の座標を検出して、各測定用画像34,35,36の歪み度合いを求めることができる。また、投影画像の色補正では、同様に各撮影画像におけるマーカ画像40の位置を合致させ、市松模様の測定用画像34,35,36により特定された投影素子220の座標における黒、グレー、白とされる測定用画像31,32,33の光量を測定して、当該座標位置の目標値となる赤、緑、青色の光量を求める。このようにして、形状及び色に関する投影画像の画像補正情報を生成する。そして、ステップS130で、生成した画像補正情報を映像補正部120に送信する。すると、映像補正部120は、画像データに基づく投影画像を補正して、投影部200により補正した投影画像を投影する。 In step S125, image correction information for correcting the shape and color of the projected image is generated by the measurement unit 130 based on each measurement image 30 of each correction image 70 in the six captured images. Image correction information is obtained by matching the marker images 40 of a plurality of correction images 70 captured by the imaging device 20 and analyzing each measurement image 30 . Therefore, even a photographed image in which camera shake occurs can be used for correcting a projected image. That is, in the shape correction of the projected image, the positions of the marker images 40 in each of the captured images obtained by capturing the three correction images 70 including the measurement images 34, 35, and 36 for shape correction are matched, The degree of distortion of each measurement image 34, 35, 36 can be obtained by detecting the coordinates of the intersection of the checkered pattern of each measurement image 34, 35, 36 of each captured image. In addition, in the color correction of the projected image, the position of the marker image 40 in each photographed image is similarly matched, and the black, gray, and white colors at the coordinates of the projection element 220 specified by the checkered measurement images 34, 35, and 36 are displayed. By measuring the light intensities of the measurement images 31, 32, and 33, the light intensities of red, green, and blue, which are the target values for the coordinate positions, are obtained. In this way, image correction information for the projected image regarding shape and color is generated. Then, in step S130, the generated image correction information is transmitted to the video correction unit 120. FIG. Then, the video correction unit 120 corrects the projection image based on the image data, and projects the corrected projection image by the projection unit 200 .

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態により限定されることは無く、種々の形態で実施することができる。例えば、図4に示す複数のマーカ画像40の配置は、累積された複数の過去の検出結果から検出率の高かったマーカ画像40を測定用画像30の測定領域30aの四隅に配置して、検出率が高くないその他のマーカ画像40を測定領域30aの辺や中央に配置することができる。これにより、測定用画像30の解析には不要なマーカ画像40をできるだけ四隅に配置して、模様や形状が複雑ではない投影対象物25については投影面26の中心付近の画像補正の精度を向上させつつ、マーカ画像40と紛らわしい模様が多かったり複雑形状であったりする投影対象物25については種々のマーカ画像40を利用して画像補正を行うことができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments and can be implemented in various forms. For example, the arrangement of the plurality of marker images 40 shown in FIG. 4 is performed by arranging the marker images 40 having a high detection rate from the accumulated plurality of past detection results at the four corners of the measurement area 30a of the measurement image 30, and performing detection. Other marker images 40 with lesser percentages can be placed on the sides or in the center of the measurement area 30a. As a result, the marker images 40, which are unnecessary for the analysis of the measurement image 30, are placed at the four corners as much as possible to improve the accuracy of image correction near the center of the projection plane 26 for the projection object 25, which does not have a complicated pattern or shape. On the other hand, it is possible to perform image correction using various marker images 40 for the projection object 25 that has many patterns that may be confused with the marker image 40 or has a complicated shape.

また、2枚目以降の補正用画像70は、図6のステップS225で画像位置識別用として決定されたマーカ画像40のみを用いるようにしたが、決定されなかったマーカ画像40を表示しておき、解析には使用しないようにすることもできるが、本実施形態のように、使用しないマーカ画像40は2枚目以降の補正用画像70からは取り除くことで、ノイズの低減や色・形状補正画像の表示範囲拡大の効果が見込める。また、図6のステップS225で画像位置識別用として決定されたマーカ画像40が多数存在する場合には、より精度の高いマーカ画像40を残すこととしたが、この他、測定用画像30の解析への影響を考慮して、例えば測定領域30aの四隅に近いマーカ画像40のみを残したり、小さいマーカ画像40のみを残したりすることができる。 Further, only the marker images 40 determined for image position identification in step S225 of FIG. 6 are used for the second and subsequent correction images 70. However, as in this embodiment, the unused marker image 40 is removed from the second and subsequent correction images 70 to reduce noise and correct color and shape. The effect of expanding the display range of the image can be expected. Also, when there are many marker images 40 determined for image position identification in step S225 of FIG. For example, it is possible to leave only the marker images 40 close to the four corners of the measurement area 30a, or leave only the small marker images 40.

また、本実施例では自装置である投影装置10が測定部130を有するように例示したがこれに限られない。投影制御部100は通信部400を介して測定部130を具備する外部装置(例えば撮影装置20)と通信することによって、マーカ画像40を検出する検出手段を具備する外部装置で検出されたマーカ画像の検出結果の情報を取得するよう構成しても良い。
このように構成することで、投影装置10の投影制御部100で行われる制御処理の負担を減らすことが出来る。
Further, in the present embodiment, the projection device 10, which is the device itself, is exemplified to have the measurement unit 130, but the present invention is not limited to this. The projection control unit 100 communicates with an external device (e.g., the imaging device 20) having the measuring unit 130 via the communication unit 400, thereby detecting the marker image detected by the external device having detection means for detecting the marker image 40. may be configured to acquire information on the detection result of
By configuring in this way, the load of control processing performed by the projection control unit 100 of the projection apparatus 10 can be reduced.

以上説明したように、本発明の実施形態の投影制御装置としての投影装置10は、投影画像の補正に使用する測定用画像30と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像40とからなる補正用画像70を記憶する記憶手段(記憶部300)と、記憶手段に記憶される補正用画像70を投影手段(投影部200)により投影対象(投影対象物25)に投影させる投影制御手段(投影制御部100)と、投影対象物25に投影された補正用画像70の複数のマーカ画像40から投影画像の補正に使用するマーカ画像40を決定するマーカ決定手段(測定部130)と、マーカ決定手段により決定されたマーカ画像40に基づいて投影手段により投影される画像の投影条件を決定する投影条件決定手段(パターン生成部140)と、を有する。これにより、投影対象物25に施される模様や色に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影することができるロバスト性を向上させた投影装置10を提供することができる。 As described above, the projection device 10 as the projection control device according to the embodiment of the present invention provides an image position that differs from the measurement image 30 used for correcting the projected image by at least one of color, size, shape, and orientation. A storage unit (storage unit 300) for storing a correction image 70 including a plurality of identification marker images 40, and a projection unit (projection unit 200) for projecting the correction image 70 stored in the storage unit (projection unit 200). A projection control means (projection control unit 100) for projecting onto an object 25) and a marker image 40 to be used for correcting the projection image are determined from a plurality of marker images 40 of the correction image 70 projected onto the projection object 25. Marker determining means (measuring part 130) and projection condition determining means (pattern generating part 140) for determining projection conditions of an image projected by the projecting means based on the marker image 40 determined by the marker determining means . Accordingly, it is possible to provide the projection apparatus 10 with improved robustness capable of projecting a beautiful projection image without a sense of discomfort regardless of the pattern or color applied to the projection object 25 .

また、マーカ決定手段は、1枚目である前回投影した補正用画像71から検出したマーカ画像40を用いて2枚目以降とされる次に投影する補正用画像72のマーカ画像40を決定する。これにより、2枚目以降の補正用画像70の処理時間を短縮することができる。 Further, the marker determining means determines the marker image 40 of the second or subsequent correction image 72 to be projected next using the marker image 40 detected from the previously projected correction image 71 which is the first sheet. . As a result, the processing time for the second and subsequent correction images 70 can be shortened.

また、マーカ決定手段は、自装置(投影装置10)又は外部装置(撮影装置20)に具備される検出手段により検出されたマーカ画像から投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定する。これにより、この検出手段を自装置又は外部装置の一方に備えさせれば、他方の装置は汎用装置を用いることもできる。 Further, the marker determining means determines a marker image to be used for correcting the projected image from the marker image detected by the detecting means provided in the own device (projecting device 10) or an external device (imaging device 20). Accordingly, if one of the self-device and the external device is provided with this detection means, the other device can be a general-purpose device.

また、マーカ決定手段は、投影した補正用画像70から検出できなかったマーカ画像40が配置された領域を測定用画像30の領域に変化させる画像加工手段を備える。これにより、検出できないマーカ画像40を排除して、投影画像の補正に寄与する測定用画像30の領域を広げることができる。 Further, the marker determination means includes image processing means for changing the area where the marker image 40 that could not be detected from the projected correction image 70 is arranged to the area of the measurement image 30 . As a result, the marker image 40 that cannot be detected can be eliminated, and the area of the measurement image 30 that contributes to the correction of the projection image can be expanded.

また、マーカ決定手段は、所定のパラメータを優先してマーカ画像40を検出する。この所定のパラメータは、マーカ画像40の色であったり、サイズであったり、その他形状、向き及び位置とすることができる。これにより、マーカ決定手段によるマーカ画像40の検出処理時間を短縮することができる。そして、優先する所定のパラメータを色とすれば、投影対象物25の模様がマーカ画像40と近しいものであったりしてマーカ画像40の検出(輪郭抽出)が難しい場合には、投影対象物25の模様の影響を低減することができる。例えば、赤と白のスクリーンであれば、赤成分は白部分も赤部分も反射するので、赤を投影して赤プレーンを見れば、スクリーンの模様の影響を低減することができる。また、サイズを優先することで、例えばマーカ画像40が大きいと、マーカ画像40の内部にスクリーンの折れ目や模様などが入り込み、余分な線が検出されることがあり、この場合には小さいサイズのマーカ画像40を優先すると好適である。反対に、マーカ画像40が小さいと、マーカ画像40の直線が短すぎて検出できなかったり、マーカ画像40自体が潰れてしまったりすることがあるので、この場合には大きいマーカ画像40を優先すると好適である。 Also, the marker determining means detects the marker image 40 with priority given to a predetermined parameter. This predetermined parameter can be the color, size, or other shape, orientation, and position of the marker image 40 . As a result, the detection processing time of the marker image 40 by the marker determining means can be shortened. If the predetermined parameter with priority is color, when the pattern of the projection object 25 is close to the marker image 40 and it is difficult to detect the marker image 40 (outline extraction), the projection object 25 pattern can be reduced. For example, in the case of a red and white screen, the red component is reflected both in the white part and the red part, so by projecting red and looking at the red plane, the influence of the pattern on the screen can be reduced. Also, by giving priority to the size, for example, if the marker image 40 is large, folds or patterns of the screen may enter the inside of the marker image 40, and extra lines may be detected. It is preferable to give priority to the marker image 40 of . Conversely, if the marker image 40 is small, the straight line of the marker image 40 is too short to be detected, or the marker image 40 itself may be crushed. preferred.

また、投影装置10は、投影手段としての投影部200と、投影制御装置と、を備える構成とすることもできる。これにより、種々の態様で投影システム1を構成することができる。 Further, the projection device 10 can also be configured to include a projection unit 200 as projection means and a projection control device. This allows the projection system 1 to be configured in various ways.

また、投影装置10による投影方法は、投影画像の補正に使用する測定用画像30と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像40と、からなり記憶手段に記憶される補正用画像70を投影手段(投影部200)により投影対象(投影対象物25)に投影する投影工程と、投影対象に投影された補正用画像70の複数のマーカ画像40から投影画像の補正に使用するマーカ画像40を検出するマーカ決定工程と、マーカ決定工程で決定されたマーカ画像40に基づいて投影手段により投影される画像の投影条件を決定する投影条件決定工程と、を備える。これにより、投影対象物25に施される模様や色に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影することができるロバスト性を向上させた投影方法を提供することができる。 Moreover, the projection method by the projection device 10 includes a measurement image 30 used for correcting the projected image, and a plurality of marker images 40 for image position identification that differ in at least one of color, size, shape, and orientation. A projection step of projecting a correction image 70 stored in a storage unit onto a projection target (projection target 25) by a projection unit (projection unit 200), and a plurality of marker images 40 of the correction image 70 projected onto the projection target. a marker determination step of detecting the marker image 40 used for correcting the projected image from the marker determination step; and a projection condition determination step of determining the projection condition of the image projected by the projection means based on the marker image 40 determined in the marker determination step. , provided. As a result, it is possible to provide a robust projection method capable of projecting a clear and beautiful projection image regardless of the pattern or color applied to the projection target 25 .

また、コンピュータが実行するプログラムは、投影装置10(コンピュータ)を、投影画像の補正に使用する測定用画像30と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像40と、からなり記憶手段(記憶部300)に記憶される補正用画像70を投影手段により投影対象(投影対象物25)に投影させる投影制御手段、投影対象(投影対象物25)に投影された補正用画像70の複数のマーカ画像40から投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定手段、マーカ決定手段により決定されたマーカ画像に基づいて投影手段により投影される画像の投影条件を決定する投影条件決定手段(映像補正部120)、として機能させる。これにより、投影対象物25に施される模様や色に関わらず、違和感のない綺麗な投影画像を投影することができるロバスト性を向上させたコンピュータ用のプログラムを提供することができる。 Further, the computer-executed program causes the projection device 10 (computer) to generate a plurality of image position identification images different from the measurement image 30 used for correcting the projected image, at least one of color, size, shape, and orientation. a marker image 40, and a projection control means for projecting a correction image 70 stored in a storage means (storage unit 300) onto a projection target (projection target 25) by a projection means; marker determination means for determining a marker image to be used for correction of the projected image from a plurality of marker images 40 of the projected correction image 70; It functions as projection condition determination means (image correction unit 120) that determines projection conditions. Accordingly, it is possible to provide a computer program with improved robustness capable of projecting a beautiful projection image without a sense of discomfort regardless of the pattern or color applied to the projection object 25 .

なお、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 It should be noted that the embodiments described above are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]投影画像の補正に使用する測定用画像と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる補正用画像を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶される前記補正用画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段と、
前記投影対象に投影された前記補正用画像の前記複数のマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定手段と、
前記マーカ決定手段により決定されたマーカ画像に基づいて前記投影手段により投影される画像の投影条件を決定する投影条件決定手段と、
を有することを特徴とする投影制御装置。
[2]前記マーカ決定手段は、前回投影した前記補正用画像から検出した前記マーカ画像を用いて次に投影する前記補正用画像のマーカ画像を決定することを特徴とする前記[1]に記載の投影制御装置。
[3]前記マーカ決定手段は、自装置又は外部装置に具備される検出手段により検出されたマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定する、
ことを特徴とする前記[1]又は[2]に記載の投影制御装置。
[4]前記マーカ決定手段は、投影した前記補正用画像から検出できなかった前記マーカ画像が配置された領域を前記測定用画像の領域に変化させる画像加工手段を備えることを特徴とする前記[1]から[3]の何れかに記載の投影制御装置。
[5]前記マーカ検出手段は、所定の基準を優先して前記マーカ画像を検出することを特徴とすることを特徴とする前記[1]から[4]の何れかに記載の投影制御装置。
[6]前記所定の基準は、前記マーカ画像の色であることを特徴とする前記[5]に記載の投影制御装置。
[7]前記所定の基準は、前記マーカ画像のサイズであることを特徴とする前記[5]に記載の投影装置。
[8][1]乃至[7]の何れかに記載の投影制御装置と、
投影手段と、
を備えることを特徴とする投影装置。
[9]投影画像の補正に使用する測定用画像と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像と、からなり記憶手段に記憶される補正用画像を投影手段により投影対象に投影する投影工程と、
前記投影対象に投影された前記補正用画像の前記複数のマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定工程と、
前記マーカ決定工程で決定された前記マーカ画像に基づいて前記投影手段により投影される画像の投影条件を決定する投影条件決定工程と、
を備えることを特徴とする投影方法。
[10]コンピュータが実行するプログラムであって、前記コンピュータを、
記憶手段に記憶された投影画像の補正に使用する測定用画像と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像と、からなり記憶手段に記憶される補正用画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段、
前記投影対象に投影された前記補正用画像の前記複数のマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定手段、
前記マーカ決定手段により決定されたマーカ画像に基づいて前記投影手段により投影される画像の投影条件を決定する投影条件決定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
Below, the invention described in the first claim of the present application is added.
[1] storage means for storing a correction image composed of a measurement image used for correcting a projected image and a plurality of marker images for image position identification that differ in at least one of color, size, shape, and orientation;
projection control means for projecting the correction image stored in the storage means onto a projection target;
marker determination means for determining a marker image to be used for correcting the projection image from the plurality of marker images of the correction image projected onto the projection target;
projection condition determination means for determining projection conditions for the image projected by the projection means based on the marker image determined by the marker determination means;
A projection control apparatus comprising:
[2] The above-described [1], wherein the marker determination means determines the marker image of the correction image to be projected next by using the marker image detected from the correction image projected last time. projection control device.
[3] The marker determining means determines a marker image to be used for correcting the projected image from marker images detected by a detecting means provided in the device itself or an external device.
The projection control apparatus according to [1] or [2], characterized by:
[4] The above [ The projection control apparatus according to any one of 1] to [3].
[5] The projection control apparatus according to any one of [1] to [4], wherein the marker detection means detects the marker image with priority given to a predetermined criterion.
[6] The projection control apparatus according to [5], wherein the predetermined reference is the color of the marker image.
[7] The projection device according to [5], wherein the predetermined criterion is the size of the marker image.
[8] the projection control apparatus according to any one of [1] to [7];
projection means;
A projection device comprising:
[9] A correction image stored in a storage means, comprising a measurement image used for correcting a projected image and a plurality of marker images for image position identification that differ in at least one of color, size, shape, and orientation. a projection step of projecting onto a projection target by a projection means;
a marker determination step of determining a marker image to be used for correcting the projection image from the plurality of marker images of the correction image projected onto the projection target;
a projection condition determination step of determining projection conditions for an image projected by the projection means based on the marker image determined in the marker determination step;
A projection method comprising:
[10] A program executed by a computer, comprising:
A measurement image used for correcting the projection image stored in the storage means, and a plurality of marker images for image position identification that differ in at least one of color, size, shape, and orientation, and are stored in the storage means. projection control means for projecting the correction image onto the projection target by the projection means;
marker determination means for determining a marker image to be used for correcting the projection image from the plurality of marker images of the correction image projected onto the projection target;
projection condition determination means for determining projection conditions for the image projected by the projection means based on the marker image determined by the marker determination means;
A program characterized by functioning as

1 投影システム 10 投影装置
20 撮影装置 25 投影対象物
26 投影面
30~36 測定用画像
30a 測定領域
40,41-1~4,42-1~4,43-1~3 マーカ画像
50 画像データ
70,71,72 補正用画像
100 投影制御部 110 映像処理部
120 映像補正部 130 測定部
140 パターン生成部 200 投影部
210 光源 220 投影素子
230 投影レンズ 300 記憶部
400 通信部
1 projection system 10 projection device 20 imaging device 25 projection object 26 projection planes 30 to 36 measurement image 30a measurement regions 40, 41-1 to 4, 42-1 to 4, 43-1 to 3 marker image 50 image data 70 , 71, 72 correction image 100 projection control unit 110 image processing unit 120 image correction unit 130 measurement unit 140 pattern generation unit 200 projection unit 210 light source 220 projection element 230 projection lens 300 storage unit 400 communication unit

Claims (10)

投影画像の補正に使用する測定用画像と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像とからなる第1の補正用画像を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶される前記第1の補正用画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段と、
前記投影対象に投影された前記第1の補正用画像の撮影画像を受け取って前記マーカ画像を解析することによって前記複数のマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定手段と、
それぞれが異なる前記測定用画像と前記マーカ決定手段により決定されたマーカ画像とに基づいた複数の第2の補正用画像を生成するパターン生成手段と、
前記投影対象に投影された前記第2の補正用画像の複数の撮影画像を受け取るとともに、複数の前記撮影画像における前記マーカ決定手段により決定されたマーカ画像の位置を合致させ、複数の前記第2の補正用画像の撮影画像に含まれる各測定用画像を使用して投影画像の補正情報を生成する生成手段と、
を有することを特徴とする投影制御装置。
storage means for storing a first correction image comprising a measurement image used for correcting the projected image and a plurality of marker images for image position identification that differ in at least one of color, size, shape, and orientation;
projection control means for causing projection means to project the first correction image stored in the storage means onto a projection target;
marker determination means for determining a marker image to be used for correcting the projection image from the plurality of marker images by receiving the photographed image of the first correction image projected onto the projection target and analyzing the marker image; and,
pattern generation means for generating a plurality of second correction images based on the different measurement images and the marker images determined by the marker determination means;
receiving a plurality of photographed images of the second correction image projected onto the projection target , matching the positions of the marker images determined by the marker determining means in the plurality of photographed images, and obtaining a plurality of the second correction images; generating means for generating correction information for the projection image using each measurement image included in the photographed image of the correction image;
A projection control apparatus comprising:
前記マーカ決定手段は、前回投影した前記第1の補正用画像から検出した前記マーカ画像を次に投影する前記第2の補正用画像に用いるマーカ画像として決定することを特徴とする請求項1に記載の投影制御装置。 2. The apparatus according to claim 1, wherein the marker determination means determines the marker image detected from the first correction image projected last time as the marker image to be used in the second correction image projected next. A projection control device as described. 前記マーカ決定手段は、自装置又は外部装置に具備される検出手段により検出されたマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の投影制御装置。
The marker determination means determines a marker image to be used for correcting the projection image from the marker image detected by the detection means provided in the device itself or an external device.
3. The projection control apparatus according to claim 1, wherein:
前記マーカ決定手段は、投影した前記補正用画像から検出できなかった前記マーカ画像が配置された領域を前記測定用画像の領域に変化させる画像加工手段を備えることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の投影制御装置。 4. The marker determining means comprises image processing means for changing an area in which the marker image, which could not be detected from the projected correction image, is arranged to an area of the measurement image. A projection control apparatus according to any one of . 前記マーカ決定手段は、所定の基準を優先して前記マーカ画像を決定することを特徴とすることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の投影制御装置。 5. The projection control apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein said marker determination means determines said marker image with priority given to a predetermined criterion. 前記所定の基準は、前記マーカ画像の色であることを特徴とする請求項5に記載の投影制御装置。 6. A projection control apparatus according to claim 5, wherein said predetermined reference is the color of said marker image. 前記所定の基準は、前記マーカ画像のサイズであることを特徴とする請求項5 に記載の投影制御装置。 6. The projection control apparatus according to claim 5, wherein said predetermined criterion is the size of said marker image. 請求項1乃至請求項7の何れかに記載の投影制御装置と、
投影手段と、
を備えることを特徴とする投影装置。
a projection control apparatus according to any one of claims 1 to 7;
projection means;
A projection device comprising:
投影画像の補正に使用する測定用画像と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像と、からなり記憶手段に記憶される第1の補正用画像を投影手段により投影対象に投影する投影工程と、
前記投影対象に投影された前記第1の補正用画像の撮影画像を受け取って前記マーカ画像を解析することによって前記複数のマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定工程と、
それぞれが異なる前記測定用画像と前記マーカ決定工程で決定された前記補正に使用するマーカ画像とに基づいた複数の第2の補正用画像を生成するパターン生成工程と、
前記投影対象に投影された前記第2の補正用画像の複数の撮影画像を受け取るとともに、複数の前記撮影画像における前記補正に使用するマーカ画像の位置を合致させ、複数の前記第2の補正用画像の撮影画像に含まれる各測定用画像を使用して投影画像の補正情報を生成する生成工程と、
を備えることを特徴とする投影方法。
A first correction image stored in a storage means, comprising a measurement image used for correcting the projected image and a plurality of marker images for image position identification that differ in at least one of color, size, shape, and orientation. a projection step of projecting onto a projection target by a projection means;
a marker determination step of determining a marker image to be used for correcting the projection image from the plurality of marker images by receiving a photographed image of the first correction image projected onto the projection target and analyzing the marker image; and,
a pattern generation step of generating a plurality of second correction images each based on the different measurement images and the marker images used for the correction determined in the marker determination step;
receiving a plurality of captured images of the second correction image projected onto the projection target, matching positions of the marker images used for the correction in the plurality of captured images, and obtaining a plurality of the second correction images; a generation step of generating correction information for the projection image using each measurement image included in the captured image of the image;
A projection method comprising:
コンピュータが実行するプログラムであって、前記コンピュータを、
記憶手段に記憶された投影画像の補正に使用する測定用画像と、色、サイズ、形状、及び向きの少なくとも1 つが異なる画像位置識別用の複数のマーカ画像と、からなり記憶手段に記憶される第1の補正用画像を投影手段により投影対象に投影させる投影制御手段、前記投影対象に投影された前記第1の補正用画像の撮影画像を受け取って前記マーカ画像を解析することによって前記複数のマーカ画像から前記投影画像の補正に使用するマーカ画像を決定するマーカ決定手段、
それぞれが異なる前記測定用画像と前記マーカ決定手段により決定された前記補正に使用するマーカ画像に基づいた複数の第2の補正用画像を生成するパターン生成手段、
前記投影対象に投影された前記第2の補正用画像の複数の撮影画像を受け取るとともに、複数の前記撮影画像における前記補正に使用するマーカ画像の位置を合致させ、複数の前記第2の補正用画像の撮影画像に含まれる各測定用画像を使用して投影画像の補正情報を生成する生成手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
A program executed by a computer, the computer comprising:
A measurement image used for correcting the projection image stored in the storage means, and a plurality of marker images for image position identification that differ in at least one of color, size, shape, and orientation, and are stored in the storage means. projection control means for projecting a first correction image onto a projection target by projection means; marker determination means for determining a marker image to be used for correcting the projected image from the marker image;
pattern generation means for generating a plurality of second correction images based on the different measurement images and the marker images used for the correction determined by the marker determination means;
receiving a plurality of captured images of the second correction image projected onto the projection target, matching positions of the marker images used for the correction in the plurality of captured images, and obtaining a plurality of the second correction images; generation means for generating correction information for the projection image using each measurement image included in the captured image of the image;
A program characterized by functioning as
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