JPWO2019230109A1 - 画像処理装置、画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記した画像投影範囲の調整に関して、各画像投影装置の画像投影範囲を揃えるための光学的な調整値の組合わせは複数通り存在し得るものであるが、このとき、フォーカスボケの特性的に不利な調整値の組合わせが設定されてしまうと、上述したボケの逆関数を利用した手法等、信号処理によるボケ補正を行ったとしても、十分な画質向上が図られない虞がある。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
<1.第一実施形態>
[1-1.画像投影システムの概要]
[1-2.画像投影装置、画像処理装置の構成]
[1-3.ボケ補正処理について]
[1-4.実施形態としての光学的調整値の探索手法]
[1-5.候補値評価についての変形例]
<2.第二実施形態>
[2-1.第二実施形態としての画像投影装置、画像処理装置の構成]
[2-2.処理手順]
<3.変形例>
<4.実施形態のまとめ>
<5.本技術>
[1-1.画像投影システムの概要]
図1は、本技術に係る実施形態としての画像処理装置1を含んで構成される画像投影システム(実施形態としての画像投影システム)の構成例を示している。
実施形態としての画像投影システムは、画像処理装置1と、n台(nは2以上の自然数)のプロジェクタ装置2と、撮像装置3とを備える。図中では、プロジェクタ装置2を4台(n=4)備えた画像投影システムの構成を例示している。
なお、プロジェクタ装置2による画像の投影対象はスクリーンSに限定されるものではなく、例えば室内の壁面等、スクリーンS以外とすることもできる。
ここで以下、重畳投影により投影対象物上に表示される画像のことを「重畳投影画像Pp」と表記する。
図2は、プロジェクタ装置2の内部構成例を示したブロック図である。
図示のようにプロジェクタ装置2は、画像処理部21、変調器駆動部22、光学系23、設置角度調整部24、制御部25、及び無線通信部26を備えている。
本例の光学系23には、光学調整機構23b及びアクチュエータ23cが備えられている。光学調整機構23bは、レンズシフト機構及びフォーカス位置調整機構を包括的に表したものである。レンズシフト機構は、投影画像の位置をシフト(平行移動)させるための機構である。フォーカス位置調整機構は、投影画像内におけるフォーカスが合う位置を調整するための機構である。
アクチュエータ23cは、上記のレンズシフト機構、フォーカス位置調整機構を駆動するためのアクチュエータを包括的に表したものである。
図3に示すように、レンズシフト機構によっては、投影画像の位置を、スクリーンS上の投影面に平行な方向にシフトさせることができる(図中、太破線で表す投影画像位置と太実線で表す投影画像位置との差を参照)。
また、図4に示すように、フォーカス位置調整機構によっては、図中の太実線で表す投影画像内において、フォーカスが合う位置(図中黒丸で表す)を調整することができる。
設置角度調整部24は、プロジェクタ装置2の設置角度を調整する機構及びそのアクチュエータを包括的に表している。設置角度調整部24は、プロジェクタ装置2の少なくともパン又はチルト方向の回転角度を調整可能に構成されるものである。本例における設置角度調整部24は、プロジェクタ装置2のパン及びチルト方向それぞれの回転角度を調整可能に構成されている。
また、プロジェクタ装置2のパン、チルト方向それぞれの回転角度を調整可能とするにあたり、設置角度調整部24を設けることは必須ではない。設置角度調整部24を設けない場合、プロジェクタ装置2のパン方向やチルト方向の回転角度は人手により設定する(つまり人がプロジェクタ装置2を動かしてパン方向、チルト方向の回転角度、すなわち配置角度を設定する)。このようにプロジェクタ装置2の設置角度を人手により調整する場合には、画像処理装置1は、設置角度についての後述する候補パラメータの値を人に対して指示するように構成しておく。具体的には、画像処理装置1に画像表示や音声出力により情報提示を行う情報提示部を設けておき、該提示部によって候補パラメータの値を提示する等の手法を採ることが考えられる。
制御部25は、無線通信部26を介して外部の所定装置、特に本例では画像処理装置1との間で各種データの通信を行うことが可能とされている。
画像処理装置1は、重畳投影画像Ppに生じる合成ボケ、すなわち個々のプロジェクタ装置2の投影画像に生じるボケが合成されたボケを補正するために、投影対象の画像にボケ補正のための信号処理(フィルタ処理)を施し、該信号処理を施した画像を各プロジェクタ装置2に分配出力して投影させることが可能に構成されている。
また、画像処理装置1は、本番の画像コンテンツについて重畳投影を行う前の段階で、キャリブレーションとして、プロジェクタ装置2ごとに所定の画像を投影させ、その際に撮像装置3で得られた各撮像画像に基づいて、各プロジェクタ装置2の光学的な調整値を最適化するための処理を実行するように構成されている。
画像入力部5は、プロジェクタ装置2により投影する画像(つまり投影対象の画像)を入力する。画像の入力は、例えば画像処理装置1の外部装置から行ってもよいし、或いは、画像処理装置1に設けられた例えばHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の記憶デバイスに記憶された画像データを読み出して入力する構成とすることもでき、具体的な入力手法は特に限定されない。
本例において、ボケ補正処理には、ボケの逆関数により設計されるフィルタを用いた信号処理が採用される。
なお、上記のフィルタ係数は、後述するボケ計測部10が計測したボケ特性に基づき取得されることから、ボケ補正部7は、計測されたボケ特性に基づき、入力画像に対しフォーカスボケ補正のためのボケ補正処理を施すものと言える。
本例の制御部6は、その機能部として、図中のボケ計測部10、係数取得部10、及び使用判定部12を有するものと表すことができる。
ここで、プロジェクタ装置2の投影画像に生じるフォーカスボケに係るボケ特性は、投影画像の画素ごとに異なり得るものである。そのため、ボケ計測部10は、撮像装置3より入力される撮像画像について、画像内の複数位置(複数の画像エリア)においてボケ特性の計測を行う。
制御部6が使用判定部12としての機能を実現するために実行する具体的な処理については後に改めて説明する。
制御部6に対しては無線通信部9が接続されており、これにより制御部6は、無線通信部9を介して外部の所定装置、特に本例ではプロジェクタ装置2(制御部25)との間で各種データの通信を行うことが可能とされている。例えば、上記の使用判定部12で決定した調整パラメータ等のデータをプロジェクタ装置2に送信することが可能とされる。
実施形態で採用するボケ補正処理の手法について説明する。
先ずは、重畳投影画像Ppに生じる合成ボケについて、図6を参照して説明しておく。
図6Aは、重畳投影画像Ppにおける二つの異なる画像エリアA1、A2を例示している。紙面の横方向、縦方向がそれぞれ画像の水平方向、垂直方向に対応しており、画像エリアA1は重畳投影画像Ppの左上角の領域、画像エリアA2は重畳投影画像Ppの右上角の領域であるとする。
重畳投影時には2台のプロジェクタ装置2を同一位置に配置することはできないため、主に投影面までの光路長の差等に起因して、各プロジェクタ装置2による投影画像にはそれぞれ異なる特性のフォーカスボケが生じる。このとき、重畳投影画像Ppに生じるフォーカスボケは、プロジェクタ装置2各々の投影画像に生じるフォーカスボケに起因したものとなるが、プロジェクタ装置2単体の投影画像においては、画素ごと(画像内のエリアごと)にフォーカスボケの特性が異なり得る。これは、画像内の各エリアまでの光路長に差が生じることに起因する。
図示のように、左側のプロジェクタ装置2によるボケ特性C1L、C2Lについては、ボケ特性C1Lは画像の水平方向におけるボケが小さく垂直方向におけるボケが大きくなる傾向であるのに対し、ボケ特性C2Lは、逆に垂直方向におけるボケが小さく水平方向におけるボケが大きくなる傾向とされる。
また、右側のプロジェクタ装置2によるボケ特性C1R、C2Rについて、ボケ特性C1Rは垂直方向におけるボケが小さく水平方向におけるボケが大きくなる傾向となり、ボケ特性C2Rは、垂直方向におけるボケが大きく水平方向におけるボケが小さくなる傾向とされる。
画像エリアA1に着目すると、左側のプロジェクタ装置2のボケ特性C1Lは、該プロジェクタ装置2から画像エリアA1までの水平方向における光路長が比較的短いことから、水平方向におけるボケが小さい傾向となる。一方、右側のプロジェクタ装置2のボケ特性C1Rは、該プロジェクタ装置2から画像エリアA1までの水平方向における光路長が比較的長いことから、水平方向におけるボケが大きい傾向となる。同様の理由により、画像エリアA2に着目すると、左側のプロジェクタ装置2のボケ特性C2Lは水平方向におけるボケが大きい傾向となり、逆に右側のプロジェクタ装置2のボケ特性C2Rは水平方向におけるボケが小さい傾向となる。
図6は、先行例としてのボケ補正手法についての説明図である。
なお、ここでも説明の便宜上、2台のプロジェクタ装置2により重畳投影を行う前提とする。また、ここでは、画像内の単一エリアについてのボケ補正処理を考える。画像内の各エリアについて、以下で説明する手法と同様の手法でボケ補正を行うことで、重畳投影画像Pp全体のボケ補正を実現することができる。
また、ボケ特性φによるボケを補正するためのフィルタ係数をw1、ボケ特性Φによるボケを補正するためのフィルタ係数をw2とする。
ここでのボケ補正のためのフィルタ処理は、エッジを強調(エンハンス)する処理であり、例えば5×5フィルタ等、複数1セットのフィルタ係数を用いて行われるものである。すなわち、上記のフィルタ係数w1、w2は、複数のフィルタ係数を含む。
先行例では、[式3]が表すQ1、すなわち、画素値xに対しボケ特性φに基づくボケ付加処理及びフィルタ係数w1に基づくボケ補正処理を施した値と所定の理想値(ここではy/2)との誤差の値に基づいて、一方のプロジェクタ装置2に対応するフィルタ係数w1を求める。具体的には、誤差Q1をできるだけ小さくするフィルタ係数w1を求める。
また先行例では、[式4]が表すQ2、すなわち、画素値xに対しボケ特性Φに基づくボケ付加処理及びフィルタ係数w2に基づくボケ補正処理を施した値と所定の理想値(y/2)との誤差の値に基づいて、他方のプロジェクタ装置2に対応するフィルタ係数w2を求める。具体的には、誤差Q2をできるだけ小さくするフィルタ係数w2を求める。
例えば、ボケ特性φが前述したボケ特性C1Lのように垂直方向のボケが大きく水平方向のボケが小さい特性であり、ボケ特性Φがボケ特性C1Rのように水平方向のボケが大きく垂直方向のボケが小さい特性であったとする。
この場合、[式3]のようにφによるボケを解消するフィルタ係数w1を求めた場合には、ボケの大きい垂直方向のエンハンスを大きくするフィルタ係数w1が求まる。また[式4]のようにΦによるボケを解消するフィルタ係数w2を求めた場合には、ボケの大きい水平方向のエンハンスを大きくするフィルタ係数w2が求まる。
このとき、フィルタ係数wは、より大きなボケを打ち消すためにはより絶対値の大きい係数が導出される傾向となるが、打ち消すべきボケが大きく、絶対値が大きな係数が求められた場合には、ボケ補正後の画素値がダイナミックレンジを超える虞があり、補正の効果を投影画像に反映しきれなくなる虞がある。
従って、上記のようにボケが大きい方向のエンハンスを大きくする傾向となる先行例の手法では、解消できるボケの大きさに限界がある。
この誤差Qは、ボケ特性(φ、Φ)ごとに、画素値xに対しボケ特性に基づくボケ付加処理及びフィルタ係数(w1、w2)に基づくボケ補正処理を施した値の総和と、所定の理想値(y)との差と言うことができる。
[式5]は、端的に言えば、フィルタ係数w1、w2を、先行例のように単一のボケ特性のみに基づき求めるのではなく、複数のボケ特性に基づき求めるものであると言うことができる。
これに対し、[式5]のようにそれぞれのフィルタ係数を複数のボケ特性に基づき求めるようにする、すなわち複数のボケ特性をまとめて組み込んだ導出式により求めるようにすれば、ボケ特性ごとのフィルタ係数wは、先行例のように単体のボケを打ち消す傾向(ボケが大きい方向のエンハンスを大とする傾向)に収束することに限らず、ボケが大きい方向のエンハンスを小、ボケが小さい方向のエンハンスを大とする傾向に収束可能となる。つまり、例えば図3で示した画像エリアA1についてのボケ特性C1Lのように、垂直方向のボケが大且つ水平方向のボケが小となる左側のプロジェクタ装置2に用いるフィルタ係数wについては、垂直方向のエンハンスを小とし水平方向のエンハンスを小とするフィルタ係数wに収束可能となる。また、画像エリアA1についてのボケ特性C1Rのように、水平方向のボケが大且つ垂直方向のボケが小となる右側のプロジェクタ装置2に用いるフィルタ係数wについては、垂直方向のエンハンスを大とし水平方向のエンハンスを小とするフィルタ係数wに収束可能となる。これらのフィルタ係数wによる補正を合計した結果、画像エリアA1については、二つのボケ特性による合成ボケが適切に補正されるようになる。つまり、左側のプロジェクタ装置2についての水平方向のエンハンスは、右側のプロジェクタ装置2の投影画像に生じる水平方向ボケへの補正として機能し、また、右側のプロジェクタ装置2についての垂直方向のエンハンスは、左側のプロジェクタ装置2の投影画像に生じる垂直方向ボケへの補正として機能することになり、二つの補正の合計により、合成ボケに対する補正が適正に行われるものである。
また、上記の導出式は、一つの画像エリアで生じるボケの補正フィルタ係数を導出する式であり、重畳投影画像Ppの全域でボケ補正を行うためには、画像内における必要とされる複数の画像エリアごとに、それぞれ同様の導出式によって各プロジェクタ装置2のフィルタ係数wを求める。
図8乃至図14を参照し、第一実施形態としての調整パラメータの探索手法について説明する。
図8は、第一実施形態としての調整パラメータの探索手法を実現するために制御部6におけるCPUが実行すべき具体的な処理手順を示したフローチャートである。図8に示す処理は、前述した本番の画像コンテンツについて重畳投影を行う前の段階でのキャリブレーション時において実行される。
先ず、制御部6はステップS101で、設定条件識別子Mを「1」にセットし、ステップS102で各プロジェクタ装置2に第M設定条件の候補パラメータを設定するための処理を行う。設定条件識別子Mは、プロジェクタ装置2ごとの候補パラメータの設定条件を識別するための識別子である。
図示のように各設定条件は、n台のプロジェクタ装置2の個々に設定されるべき候補パラメータの組合わせを定義したものである。本例では、各設定条件においてプロジェクタ装置2ごとに設定される候補パラメータは、パン方向の回転角度(図中「パン」)、チルト方向の回転角度(図中「チルト」)、レンズシフト量(図中「レンズシフト」)、及びフォーカス位置の4種とされている。
候補パラメータを設定した場合には、図10Bのように投影画像Paの位置が適正な位置から大きくずれることも想定され得る。このように画像投影位置が不適切となるプロジェクタ装置2が1台でも存在する場合には、もはや重畳投影を適切に行うことが不能となる。そのため、この場合の候補パラメータについては、フォーカスボケに係る評価の対象から除外する。
続くステップS104で制御部6は、第Nのプロジェクタ装置2により全白画像を投影させる。すなわち、画像入力部5に対する指示を行って、全画素を白表示とする全白画像をボケ補正部7に入力させる。このとき、ボケ補正部7にはボケ補正機能をオフとする指示を行い、入力された全白画像がボケ補正処理を経ずに画像出力部8に入力されるようにする。またこの際、画像出力部8には、第Nのプロジェクタ装置2に対してのみ全白画像を出力するように指示を行う。
次いで、制御部6はステップS106で、投影状態確認処理として、取得した撮像画像に基づき画像投影範囲を確認するための処理を行う。具体的に、制御部6は、該確認処理として、撮像画像において輝度値が所定の閾値THl以上である画素の数(以下「画素数V」と表記)を求める処理を行う。
例えば、撮像画像Piの全画素を対象として画素数vを求めたが、図11に示すように、撮像画像Pi内において対象エリアAtを定めておき、該対象エリアAt内において画素数vを求めることもできる。
また、画素数vを用いた判定手法に限らず、例えば投影画像のエッジを検出した結果に基づく判定とする等、他の判定手法を採ることもできる。
また、画像投影範囲が所定の範囲条件を満たすか否かの判定にあたって投影する画像は、必ずしも全白画像である必要はない。
制御部6は、画像入力部5に対する指示を行ってテスト画像をボケ補正部7に入力させる。このとき、ボケ補正部7にはボケ補正機能をオフとする指示を行い、入力されたテスト画像がボケ補正処理を経ずに画像出力部8に入力されるようにする。またこの際、画像出力部8には、第Nのプロジェクタ装置2に対してのみテスト画像を出力するように指示を行う。
さらに、次のステップS204で制御部6は、各代表点のボケ特性を計測する。
この際、ボケ特性のデータについては、点広がり関数を表すデータとしてもよいが、本例では、例えばデータ容量削減のため、図13に示すようなボケの簡易化モデルのデータを採用する。この図13に示す簡易モデルは、投影面におけるボケの広がりが正規分布状になるとの前提でボケ特性を簡易的に表すもので、各方向のボケ度合い(σa、σb)と、ボケの方向を定義するための角度θとでボケ特性を表すものとされる。σaとσbは、互いに直交する方向のボケ度合いをそれぞれ表す。
ステップS206において、N≧nでなければ、制御部6はステップS207でプロジェクタ識別子Nの値を1インクリメント(N←N+1)し、ステップS202に戻る。これにより、次のプロジェクタ装置2についてテスト画像の投影やボケ特性の計測が行われる。
ステップS209の記憶処理を実行したことに応じ、制御部6は図12に示すフィルタ係数取得処理を終える。
ステップS111で制御部6は、ボケ補正画像の重畳投影処理を実行する。すなわち、ステップS110のフィルタ係数取得処理で取得した各プロジェクタ装置2の代表点ごとのフィルタ係数wをボケ補正部7におけるプロジェクタ装置2ごとに設けられたボケ補正フィルタ7aに設定させると共に、画像入力部5により所定画像を入力させて、ボケ補正部7においてプロジェクタ装置2ごとのボケ補正画像が生成されるようにする。そして、画像出力部8によりこれらプロジェクタ装置2ごとのボケ補正画像をそれぞれ対応するプロジェクタ装置2に出力させて、n台のプロジェクタ装置2によりボケ補正画像を重畳投影させる。
なお、ボケ補正部7におけるボケ補正処理について、代表点以外の各画素のフィルタ処理については、例えば代表点でのフィルタ係数wを線形補間して用いる等、代表点でのフィルタ係数wに基づくフィルタ係数を用いて実行する。
ステップS113のボケ評価処理は、ステップS112で取得した撮像画像に基づき、重畳投影画像Ppに生じるフォーカスボケに係る評価を行う処理である。本例では、フォーカスボケに係る評価を行うための評価値として、投影画像の解像感を表す評価値Vrを用いる。具体的に、この場合の評価値Vrとしては、評価対象の画像内における隣接画素間の輝度差分の最大値(以下「隣接画素最大輝度差分値」と表記)を、輝度のダイナミックレンジの値で除した値とする。ここで、ダイナミックレンジの値は、輝度値が256階調(0〜255)であれば「255」となる。
図14Aは、白画素(輝度値=255)と黒画素(輝度値=0)とが隣接している画像の例である。この場合、画像内における隣接画素最大輝度差分値は、|255−0|より「255」であり、評価値Vrとしては「1」が算出される。
図14Bは、図14Aに示す白画素と黒画素とのエッジ部分がフォーカスボケによりぼやけた場合を例示している。この場合、隣接画素最大輝度差分値は「255」よりも小さくなり、評価値Vrとしては「1」より小さい値が算出されることになる。
このように評価値Vrは、「1」が解像感が最も高いことを表し、値が小さくなるに従って解像感がより低いことを表す値となる。
なお、フォーカスボケに係る評価の手法として、上記のような評価値Vrを用いる手法はあくまで一例を挙げたものに過ぎず、特定の手法に限定されるべきものではない。
評価値Vr≧THrでなく、画質条件を満たさないと判定した場合、制御部6はステップS115で設定条件識別子Mを1インクリメントした上で、ステップS102に戻る。これにより、次の設定条件による候補パラメータの設定(S102)が行われた上で、設定した候補パラメータが評価対象として適切か否かの判定のための処理(S103〜S109)が行われ、評価対象として適切とされた場合には、設定した候補パラメータについてのフォーカスボケに係る評価のための処理(S110〜S113)、及び評価結果に基づく画質判定処理(S114)が実行される。
制御部6は、ステップS116の処理を実行したことに応じ図8に示す一連の処理を終える。
従って、投影画像に生じるフォーカスボケの補正を信号処理により行う場合におけるボケ補正性能の向上を図ることができる。
ここで、重畳投影を行う複数のプロジェクタ装置2において、配置位置が近いプロジェクタ装置2同士は、光学的な調整パラメータも近似する傾向となる。
そこで、使用パラメータの判定にあたってのフォーカスボケに係る評価の対象としたプロジェクタ装置2に隣接配置されているプロジェクタ装置2については、該フォーカスボケに係る評価の対象から除外することもできる。
図中では、5台のプロジェクタ装置2を横並びに配列させて重畳投影を行う場合を例示しているが、例えばこの場合、ハッチングを施した中央、及び左右両端に位置する3台のプロジェクタ装置2についてはフォーカスボケ評価の対象とし、それ以外のプロジェクタ装置2については該評価の対象から除外する。つまり、この場合の制御部6(使用判定部12)は、上記3台のプロジェクタ装置2のみを対象として、図8に示した処理を実行する。
これにより、調整パラメータ探索のための評価対象から除外されたプロジェクタ装置2の調整パラメータを、配置位置の近似性に応じた調整パラメータの近似性を利用して適切に取得可能とされる。
従って、ボケ補正性能の向上と、そのための処理負担の軽減及び処理時間の短縮化との両立を図ることができる。
従って、評価対象から除外するプロジェクタ装置2としては、少なくとも中央部と端部のプロジェクタ装置2以外のプロジェクタ装置2から選出することが望ましい。
これにより、図9に示したテーブル情報として、プロジェクタ装置2全台分の候補パラメータを格納しておく必要がなくなり、テーブル情報の容量削減を図ることができる。
[2-1.第二実施形態としての画像投影装置、画像処理装置の構成]
続いて、第二実施形態について説明する。
第二実施形態は、画像投影装置の温度に応じて調整パラメータの再探索を行うものである。なお、以下の説明において、既に説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。
第一実施形態のプロジェクタ装置2との差異点は、温度検出を行うためのサーミスタ23dが追加されている点である。本例では、サーミスタ23dは光学系23内の所定位置に配置され、光学系23の温度を検出可能とされている。
サーミスタ23dは制御部25と接続され、制御部25はサーミスタ23dにより検出される温度情報を取得可能とされている。
画像処理装置1との差異点は、制御部6に代わり制御部6Aが設けられ、さらに、操作部30が設けられた点である。
制御部6Aは、制御部6と比較して、使用判定部12に代わり使用判定部12Aが設けられた点が異なる。
図18は、第二実施形態としての調整パラメータの探索手法を実現するために制御部6AのCPUが実行すべき具体的な処理手順を示したフローチャートである。図18に示す処理は、図8に例示したキャリブレーションとしての探索処理の実行後における所定のタイミングで開始されるものである。
再設定温度条件を満たすプロジェクタ装置2A(以下「該当プロジェクタ」と表記する)が無いと判定した場合、制御部6AはステップS301に戻る。
キャリブレーション後には、各プロジェクタ装置2Aが本番の画像コンテンツを重畳投影中である場合があるため、上記のようなアラート処理を実行し、ユーザに再探索を実行すべきか否かを問うものとしている。なお、再探索を行うか否かをユーザ操作に基づき判定することは必須ではない。
所定操作が行われていない、つまり所定時間以内に「はい」を選択する操作が行われなかったか、「いいえ」を選択する操作が行われた場合、制御部6Aはこの図に示す一連の処理を終了する。すなわち、調整パラメータの再探索は実行されない。
先ず、制御部6AはステップS305で、設定条件識別子Mを「1」にセットし、ステップS306で該当プロジェクタに第M設定条件の候補パラメータを設定させる処理を実行する。このとき、該当プロジェクタ以外のプロジェクタ装置2Aについては、それまでの調整パラメータの設定状態を維持させる。
そして、制御部6Aは、ステップS306の設定処理を実行したことに応じ、図8で説明したステップS110〜S114の処理を実行する。これにより、該当プロジェクタに第M設定条件による候補パラメータが設定された状態でフォーカスボケを最小にするフィルタ係数w(各プロジェクタ装置2Aの代表点ごとのフィルタ係数w)が求められると共に(S110)、それらフィルタ係数wによるボケ補正処理が行われた場合の重畳投影画像についてフォーカスボケに係る評価が行われ(S111〜S113)、画質条件を満たすか否かが判定される(S114)。
なお、この場合も、使用パラメータを決定する処理を行うことは必須ではない。
上記のような再探索を行うことで、温度変化に伴う画質劣化の防止を図ることができる。
或いは、温度が所定値以上であっても、重畳投影画像のフォーカスボケに係る評価が良好である場合には、再探索を行わないようにすることもできる。
このように温度に基づく再探索の実行条件としては、上記で例示したものに限定されず多様に考えられる。
なお、本技術は上記で説明した具体例に限定されず、多様な変形例が考えられる。
例えば、上記では、画像処理装置1(又は1A)が所定の導出式を用いた計算によってボケ補正のためのフィルタ係数wを取得する例を挙げたが、フィルタ係数wは、ボケ特性の組合わせごとに対応するフィルタ係数wが対応づけられたテーブル情報から取得することもできる。具体的には、各プロジェクタ装置2(又は2A)の画像エリアごとのボケ特性の組合わせとして、想定される組合わせごとに、対応するフィルタ係数wを格納したテーブル情報を画像処理装置1(1A)に記憶させておき、該テーブル情報と、撮像装置3の撮像画像に基づき計測した画像エリアごとのボケ特性とに基づき、フィルタ係数wを取得する構成である。
この場合、係数取得部11は、テーブル情報におけるボケ特性の組合わせのうち、計測されたボケ特性の組合わせとマッチする組合わせを特定し、特定した組合わせによるフィルタ係数wを取得すればよい。
或いは、ボケ補正処理としては、導出式から求まったフィルタ係数wを用いた処理に限定されず、例えば前述した特許文献1に開示されるフィードバック型の補正技術により求まったフィルタ係数を使用する等、他の手法による処理とすることもできる。
以上説明してきたように実施形態の画像処理装置(同1又は1A)は、画像投影装置(プロジェクタ装置2又は2A)の光学的な調整値(調整パラメータ)として所定の候補値(候補パラメータ)が設定された状態で計測された画像投影装置の投影画像に生じるフォーカスボケの特性であるボケ特性に基づき、入力画像に対しフォーカスボケ補正のためのボケ補正処理を施すボケ補正部(同7)と、ボケ補正処理が施された画像を画像投影装置により投影させて得られる投影画像についてフォーカスボケに係る評価を行い、該評価の結果に基づき候補値の使用可否に係る判定を行う使用判定部(同12又は12A)と、を備えるものである。
従って、投影画像に生じるフォーカスボケの補正を信号処理により行う場合におけるボケ補正性能の向上を図ることができる。
従って、重畳投影画像に生じるフォーカスボケについてのボケ補正性能の向上を図ることができる。
従って、重畳投影画像に生じるフォーカスボケについてのボケ補正性能のさらなる向上を図ることができる。
これにより、不要と考えられる候補値と画像投影装置との組合わせについては、ボケ計測部によるボケ特性の計測、ボケ補正部によるボケ補正処理、及び調整値決定部によるフォーカスボケに係る評価を行わないようにすることが可能とされ、調整値の最適化に要する処理負担の軽減、及び処理時間の短縮化を図ることができる。
従って、調整値の最適化のための処理負担の軽減、及び処理時間の短縮化を図ることができる。
従って、ボケ補正性能の向上と、そのための処理負担の軽減及び処理時間の短縮化との両立を図ることができる。
従って、当該パン又はチルト方向の回転角度に係る調整値の最適化を図ることで、ボケ補正性能の向上が図られる。
従って、当該レンズシフト量に係る調整値の最適化を図ることで、ボケ補正性能の向上が図られる。
従って、当該フォーカス位置に係る調整値の最適化を図ることで、ボケ補正性能の向上が図られる。
従って、ボケ補正性能を最大限に高めることができる。
従って、ボケ補正性能を最大限に高めることができる。
従って、温度変化に伴う画質劣化の防止を図ることができる。
なお本技術は以下のような構成も採ることができる。
(1)
画像投影装置の光学的な調整値として所定の候補値が設定された状態で計測された前記画像投影装置の投影画像に生じるフォーカスボケの特性であるボケ特性に基づき、入力画像に対しフォーカスボケ補正のためのボケ補正処理を施すボケ補正部と、
前記ボケ補正処理が施された画像を前記画像投影装置により投影させて得られる投影画像についてフォーカスボケに係る評価を行い、該評価の結果に基づき前記候補値の使用可否に係る判定を行う使用判定部と、を備える
画像処理装置。
(2)
前記ボケ補正部は、
複数の前記画像投影装置がそれぞれ対応する前記候補値が設定された状態で個別に画像投影を行った際に計測された前記画像投影装置ごとのボケ特性に基づき、入力画像に対し前記画像投影装置ごとの前記ボケ補正処理を施して前記画像投影装置ごとにボケ補正画像を得、
前記使用判定部は、
前記ボケ補正画像を複数の前記画像投影装置により重畳投影させて得られる重畳投影画像についてフォーカスボケに係る評価を行い、該評価の結果に基づき前記判定を行う
前記(1)に記載の画像処理装置。
(3)
前記ボケ補正部は、
前記画像投影装置の個々に対応したボケ補正のためのフィルタ係数が導出される導出式であって、前記画像投影装置ごとの前記ボケ特性が一式にまとめて組み込まれた導出式によって求まる前記画像投影装置ごとの前記フィルタ係数に基づき、前記画像投影装置ごとの前記ボケ補正処理を行う
前記(2)に記載の画像処理装置。
(4)
前記使用判定部は、
前記候補値が設定された状態の前記画像投影装置により所定画像を投影させて前記所定画像の投影範囲を評価し、前記投影範囲が所定の範囲条件を満たさない場合は当該候補値と前記画像投影装置との組合わせを前記フォーカスボケに係る評価の対象から除外する
前記(1)乃至(3)の何れかに記載の画像処理装置。
(5)
前記使用判定部は、
前記フォーカスボケに係る評価の対象とした前記画像投影装置に対して隣接配置された前記画像投影装置については、前記フォーカスボケに係る評価の対象から除外する
前記(2)又は(3)に記載の画像処理装置。
(6)
前記使用判定部は、
前記評価の対象から除外した前記画像投影装置である対象外装置についての前記調整値を、前記評価の対象とした前記画像投影装置のうち前記対象外装置の最寄りに位置する前記画像投影装置に使用する前記調整値に基づいて取得する
前記(5)に記載の画像処理装置。
(7)
前記調整値は、前記画像投影装置のパン又はチルト方向の回転角度に係る調整値を含む
前記(1)乃至(6)の何れかに記載の画像処理装置。
(8)
前記調整値は、前記画像投影装置のレンズシフト量に係る調整値を含む
前記(1)乃至(7)の何れかに記載の画像処理装置。
(9)
前記調整値は、前記画像投影装置のフォーカス位置に係る調整値を含む
前記(1)乃至(8)の何れかに記載の画像処理装置。
(10)
前記使用判定部は、
前記フォーカスボケに係る評価の結果に基づき、当該フォーカスボケの度合いが所定の度合いを下回るか否かを判定することで、前記候補値の使用可否を判定する
前記(1)乃至(9)の何れかに記載の画像処理装置。
(11)
前記使用判定部は、
複数の前記候補値についての前記フォーカスボケを相対評価した結果に基づき、使用する前記候補値の判定を行う
前記(1)乃至(9)の何れかに記載の画像処理装置。
(12)
前記使用判定部は、
前記画像投影装置の温度を検出する温度検出部による温度検出結果に基づき、前記画像投影装置を対象とした前記フォーカスボケに係る評価を再実行し、再実行した評価の結果に基づき前記判定を再実行する
前記(1)乃至(11)の何れかに記載の画像処理装置。
Claims (13)
- 画像投影装置の光学的な調整値として所定の候補値が設定された状態で計測された前記画像投影装置の投影画像に生じるフォーカスボケの特性であるボケ特性に基づき、入力画像に対しフォーカスボケ補正のためのボケ補正処理を施すボケ補正部と、
前記ボケ補正処理が施された画像を前記画像投影装置により投影させて得られる投影画像についてフォーカスボケに係る評価を行い、該評価の結果に基づき前記候補値の使用可否に係る判定を行う使用判定部と、を備える
画像処理装置。 - 前記ボケ補正部は、
複数の前記画像投影装置がそれぞれ対応する前記候補値が設定された状態で個別に画像投影を行った際に計測された前記画像投影装置ごとのボケ特性に基づき、入力画像に対し前記画像投影装置ごとの前記ボケ補正処理を施して前記画像投影装置ごとにボケ補正画像を得、
前記使用判定部は、
前記ボケ補正画像を複数の前記画像投影装置により重畳投影させて得られる重畳投影画像についてフォーカスボケに係る評価を行い、該評価の結果に基づき前記判定を行う
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記ボケ補正部は、
前記画像投影装置の個々に対応したボケ補正のためのフィルタ係数が導出される導出式であって、前記画像投影装置ごとの前記ボケ特性が一式にまとめて組み込まれた導出式によって求まる前記画像投影装置ごとの前記フィルタ係数に基づき、前記画像投影装置ごとの前記ボケ補正処理を行う
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記使用判定部は、
前記候補値が設定された状態の前記画像投影装置により所定画像を投影させて前記所定画像の投影範囲を評価し、前記投影範囲が所定の範囲条件を満たさない場合は当該候補値と前記画像投影装置との組合わせを前記フォーカスボケに係る評価の対象から除外する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記使用判定部は、
前記フォーカスボケに係る評価の対象とした前記画像投影装置に対して隣接配置された前記画像投影装置については、前記フォーカスボケに係る評価の対象から除外する
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記使用判定部は、
前記評価の対象から除外した前記画像投影装置である対象外装置についての前記調整値を、前記評価の対象とした前記画像投影装置のうち前記対象外装置の最寄りに位置する前記画像投影装置に使用する前記調整値に基づいて取得する
請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記調整値は、前記画像投影装置のパン又はチルト方向の回転角度に係る調整値を含む
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記調整値は、前記画像投影装置のレンズシフト量に係る調整値を含む
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記調整値は、前記画像投影装置のフォーカス位置に係る調整値を含む
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記使用判定部は、
前記フォーカスボケに係る評価の結果に基づき、当該フォーカスボケの度合いが所定の度合いを下回るか否かを判定することで、前記候補値の使用可否を判定する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記使用判定部は、
複数の前記候補値についての前記フォーカスボケを相対評価した結果に基づき、使用する前記候補値の判定を行う
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記使用判定部は、
前記画像投影装置の温度を検出する温度検出部による温度検出結果に基づき、前記画像投影装置を対象とした前記フォーカスボケに係る評価を再実行し、再実行した評価の結果に基づき前記判定を再実行する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 画像投影装置の光学的な調整値として所定の候補値が設定された状態で計測された前記画像投影装置の投影画像に生じるフォーカスボケの特性であるボケ特性に基づき、入力画像に対しフォーカスボケ補正のためのボケ補正処理を施すボケ補正手順と、
前記ボケ補正処理が施された画像を前記画像投影装置により投影させて得られる投影画像についてフォーカスボケに係る評価を行い、該評価の結果に基づき前記候補値の使用可否に係る判定を行う使用判定手順と、を有する
画像処理方法。
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