WO2013046302A1 - プロジェクター補正システムと方法、プロジェクター - Google Patents

プロジェクター補正システムと方法、プロジェクター Download PDF

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道夫 富澤
孝一 荒
充彦 齋藤
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Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
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    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen

Definitions

  • the present invention relates to a projector correction system and method for correcting the brightness and distortion of a projected image of each projector when projection is performed by a plurality of projectors, and a projector.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a system for projecting a large image by horizontally connecting projection images of two projectors.
  • the projected image 11 projected by the projector 1 indicated by the thick line and the projected image 12 projected by the projector 2 indicated by the solid line are overlapped, and the image region 13 where the image is actually displayed straddling each projected image region. Is indicated by a broken line.
  • the projected image 11 by the projector 1 positioned on the left side with respect to the video area 13 and inclined to the right side is enlarged toward the right side, and on the right side with respect to the video area 13.
  • the projected image 12 by the projector 2 positioned and tilted to the left is enlarged toward the left. For this reason, the brightness of the projected images 11 and 12 when a uniform image is projected is accompanied by uneven brightness depending on the position in the horizontal direction of the drawing.
  • the video area 13 includes an area where the projectors 1 and 2 project simultaneously, and this area has a much higher luminance than an area where only the projector performs projection.
  • the distortion and luminance unevenness generated in the projected images 11 and 12 as described above will not occur when the projectors 1 and 2 are directly opposed to the projection plane, but the situation is such that a large-screen video wall system is adopted.
  • the projector and the projection plane are often arranged close to each other so that no persons or objects that hinder the projection are interposed between the projector and the projection plane.
  • the projected images of the projectors constituting the video wall system are accompanied by the above distortion and uneven brightness. ing.
  • FIG. 3 is a diagram showing a projected image by a video signal supplied to the projector 1.
  • the projected images from the projectors 1 and 2 are based on video signals supplied from a video device such as a computer or a (DVD player: Digital Versatile Disc Player).
  • a video device such as a computer or a (DVD player: Digital Versatile Disc Player).
  • the video images indicate that the projector is facing the projection surface.
  • FIG. 3 shows a rectangle as shown in FIG.
  • the projection image from each projector is accompanied by distortion and luminance unevenness as shown in FIG. 1 and FIG.
  • a video signal for realizing the video shown in FIG. 3 is supplied.
  • the area where the image is actually displayed is composed of the projected image area 21 and the overlapping area 23, and no image display is required in the other areas 31 to 34, so geometric correction is performed on the computer. Further, luminance correction is also performed on the overlapping area 23 that overlaps the projected image of the projector 2.
  • the luminance correction data is generally created as two-dimensional data.
  • the level of video is lowered and when two-dimensional correction is applied, it is common to use a memory for alpha blending, and the amount of data is 8 bits for alpha data.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-58425 describes a technique for adjusting the luminance level of a projected video signal.
  • Patent Document 1 aims to provide a technique that enables simple and low-cost display of a single screen using a plurality of projectors.
  • the blending area and blending amount corresponding to the overlapping area are set as follows.
  • a projector having a capture unit that receives and captures a video signal from a personal computer as a mask image and a video adjustment unit that reflects a gain obtained from the mask image in a video projected using an alpha blending function is disclosed.
  • the specific video adjustment described in Patent Document 1 is as follows. 1. The images from the first and second projectors are projected and distortion correction is performed. 2. Each image is calibrated by the first and second projectors. 3. The adjustment image is projected from the first and second projectors. 4). While confirming the adjustment image using a personal computer, first, the shape of the mask image corresponding to the first projector adjustment image is specified and the gradient is applied to the shape of the mask image, which is the area to be gradientized. Similarly, the user specifies the shape of the mask image corresponding to the second projector adjustment image, and performs the gradient. 5. The gradient of each mask image of the first and second projector adjustment images is adjusted so that the luminance is constant over the entire projected screen. 6). The capture unit of each projector captures the adjusted mask image. 7). The capture unit of each projector converts the luminance data of the captured mask image into a gain adjustment map.
  • the luminance unevenness is corrected only for the mask image area (the overlapping area 23 in FIGS. 2 and 3 of the present application). As described above, the luminance unevenness when distortion correction occurs is different depending on the position in the left-right direction of the drawing in FIG. .
  • the present invention performs distortion correction and luminance unevenness correction more easily and reliably.
  • the projector correction system of the present invention is a projector correction system that performs distortion correction and brightness correction of each projector when performing projection by a plurality of projectors, A camera that captures images projected by the plurality of projectors; The display contents of the plurality of projectors are set to perform shooting by the camera, and geometric correction data for correcting distortion of each of the plurality of projectors and blending data for performing luminance correction are obtained from the shooting result.
  • Each of the plurality of projectors is Blending data memory, A memory for geometric correction data;
  • the blending data and the geometric correction data are created and stored in the blending data memory and the geometric correction data memory, respectively.
  • a CPU that refers to the stored contents of the blending data memory and the geometric correction data memory, and causes the image correction unit to perform distortion correction and luminance unevenness correction according to the stored contents. To do.
  • the projector correction method according to the present invention is performed by a projector correction system including a camera that shoots projected images of the plurality of projectors, which performs distortion correction and luminance correction of each projector when projection is performed by a plurality of projectors.
  • a projector correction method A computer sets display contents of the plurality of projectors to perform shooting by the camera, and performs geometric correction data and luminance correction for correcting distortion of each of the plurality of projectors from the shooting result.
  • the projector of the present invention Blending data memory, A memory for geometric correction data; An image correction unit; When geometric correction data for performing distortion correction and two-dimensional correction data indicating the content of blending data for performing luminance correction are input, the blending data and the geometric correction are based on the two-dimensional correction data. Create data, store the data in the blending data memory and the geometric correction data memory, and refer to the stored contents of the blending data memory and the geometric correction data memory for the input video signal. And a CPU that causes the image correction unit to perform distortion correction and luminance unevenness correction according to each stored content.
  • FIG. 1 is the same as the projected image area and the image shown in FIG. 1, but of the image area 13, the projected image area 21 by the projector 1 alone, the projected image area 22 by the projector 2 alone, and the projected image by the projector 1 and the projector 2.
  • An overlapping area 23 where the areas overlap is shown.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a projected image by a video signal supplied to the projector 1. It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of the projector correction system by this invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of projectors 100 1 to 100 n . It is a flowchart which shows the operation
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the projector correction system according to the present invention.
  • a plurality of projectors 100 1 , 100 2 ,... 100 n constituting the video wall system, each projector 100 1 to 100 n , and a camera 200 are connected to the personal computer for controlling these operations.
  • the computer 300 is configured.
  • the personal computer 300 detects the relative positions of the projectors 100 1 to 100 n with respect to the projection planes based on the contents captured by the camera 200, and calculates geometric data and blending areas according to the detection results. As shown in FIG. 3, two-dimensional correction data indicating an image to be projected by each projector is created and distributed to each projector. As the format of the two-dimensional correction data, it is convenient to use an image format such as BMP (Bit MaP).
  • BMP Bit MaP
  • Each projector adjusts and projects the projected image based on the two-dimensional correction data distributed from the personal computer 300.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of the projectors 100 1 to 100 n .
  • the projector 100 connected to the personal computer 300 is the projector 100, and only one unit is connected.
  • the projector 100 is actually provided with a projection optical system
  • FIG. 5 shows only a video signal processing system related to the present invention.
  • the projector 100 includes an input unit 110, a communication unit 120, an output unit 130, and a scaling unit 140.
  • the scaling unit 140 includes an OSD (On-Screen Display) display unit 141, a blending data memory 142, a CPU (Central Processing Unit) 143, an image correction unit 144, and a geometric correction data memory 145.
  • OSD On-Screen Display
  • CPU Central Processing Unit
  • the CPU 143 creates geometric correction data for performing distortion correction based on the two-dimensional correction data sent from the personal computer 300 via the communication unit 120, and stores it in the geometric correction data memory 145. Further, the CPU 143 creates blending data for correcting luminance unevenness based on the two-dimensional correction data sent from the personal computer 300 via the communication unit 120 and stores the blending data in the blending data memory 142.
  • the geometric correction data indicates the areas 31 to 34 where the image display is unnecessary in the area shown in FIG.
  • the blending data indicates correction values for the projected image area 21 and the overlapping area 23 that need to be corrected for luminance unevenness.
  • the CPU 143 causes the OSD display unit 110 to perform OSD display on the video signal sent from the personal computer 300 via the input unit 110. Further, the stored contents of the blending data memory 142 and the geometric correction data memory 145 are referred to, and the image correction unit 144 performs distortion correction and luminance unevenness correction according to the stored contents.
  • the video signal subjected to these processes is sent to the output unit 130, supplied to a display unit (not shown) that constitutes the projection optical system, and an image subjected to distortion correction and luminance unevenness correction is projected.
  • FIG. 6 is a flowchart showing operations related to distortion correction and luminance unevenness correction according to this embodiment.
  • the personal computer 300 causes the projectors 100 1 to 100 n to display an all black test pattern, and causes the camera 200 to take an image (step S601).
  • step S602 the personal computer 300, only the projector 100 1, all to display the test pattern white, all the rest of the projector to display black test pattern is captured in the camera 200. This is sequentially performed for all projectors (step S602). By comparing with the photographing content in step S601, it is possible to grasp the brightness unevenness state of each projector.
  • the personal computer 300 causes the camera 200 to display a 5-dot test pattern only on the projector 100 1 , and then causes the camera 200 to display the entire-surface dot test pattern. This is sequentially performed for all projectors (step S603).
  • the 5-dot test pattern is a test pattern in which predetermined dots are displayed at the center and four corners of the projected image
  • the full-surface dot test pattern is a test pattern in which dots are uniformly displayed on the entire projected image. It is. By photographing these, the outline and shape of the projected image of each projector can be understood, and the state of distortion can be grasped.
  • the personal computer 300 detects the relative position of each projector with respect to the synthesized video area from the respective photographing results in steps S601 to S603, obtains geometric correction data and blending data, and obtains these contents.
  • two-dimensional data indicating an image to be projected by each projector is created and distributed to each projector (step S604).
  • Each projector adjusts and projects the projected image based on the two-dimensional correction data distributed from the personal computer 300 (step S605).
  • the distortion correction and uneven brightness correction performed in this embodiment are performed once for one video wall system. After the two-dimensional correction data is distributed to each projector, the distortion correction and the luminance unevenness correction based on the two-dimensional correction data are performed for each projector, so that a personal computer and a camera for correcting the distortion and the luminance unevenness are unnecessary. Become.
  • the video signal is supplied to the projector from a computer or video equipment.
  • the video equipment can only correct the video output from the computer.
  • distortion correction and luminance correction could not be performed.
  • distortion correction and luminance correction based on two-dimensional correction data are performed on the projector side, so that distortion correction and luminance correction are surely performed regardless of the video signal supply source. Can do.
  • the format of the two-dimensional correction data is BMP, but it may be a JPEG (Joint Photographic Experts Group) format.
  • JPEG Joint Photographic Experts Group
  • the JPEG format is lossy compressed data, the limitation of lossy can be avoided by incorporating necessary 8-bit alpha data into the same 8-bit Y (luminance) component.
  • the speed is also increased by reducing the resolution of the alpha data to be created by taking into account that the location where computation is required is determined by the installation status of the projector. It becomes possible.
  • the first projector When configuring a video wall system using two projectors, for example, the first projector performs blending correction from the relative position of the first projector and the second projector in the right half of the projection screen. I understand. Therefore, by setting the resolution of the alpha data to be created to 512x768 instead of 1024x768, the data can be halved. By reducing the amount of data, it is possible to speed up the conventional blending correction process.
  • the distortion correction data and blending data are obtained based on the two-dimensional correction data distributed from the personal computer, the distortion-corrected image area and the blending-corrected image area always match.
  • the areas do not always match.
  • the quality of the projected image after correction may be deteriorated, whereas in the present embodiment, the image area subjected to distortion correction and the image area subjected to blending correction always coincide with each other. The quality of the projected image does not deteriorate.
  • the projected image has a luminance gradient in the distortion spreading direction (the luminance in the upper right direction becomes darker in FIG. 2 of Cited Document 1).
  • the entire projected image is captured by the camera and distortion correction and blending adjustment are performed, it is possible to simultaneously correct the luminance gradient due to oblique projection.
  • the corrected image may be output as a video signal, and the image may be captured by a projector and captured as two-dimensional correction data.
  • the distortion correction and blending correction can be performed by capturing the image being displayed by the projector when the distortion correction and blending correction by the personal computer is completed, and the adjustment process can be visually observed. .

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Abstract

　本発明は、歪み補正および輝度むら補正を、より容易かつ確実に行うことを実現するもので、幾何学補正データ用メモリと、画像補正部と、歪み補正を行うための幾何学補正データと輝度補正を行うためのブレンディングデータの内容を示す２次元補正データが入力されると、前記２次元補正データに基づいて、前記ブレンディングデータおよび前記幾何学補正データを作成し、前記ブレンディングデータ用メモリおよび前記幾何学補正データ用メモリのそれぞれへ格納し、入力された映像信号について、前記ブレンディングデータ用メモリおよび前記幾何学補正データ用メモリの格納内容を参照し、各格納内容に応じた歪み補正および輝度むら補正を前記画像補正部に行わせるＣＰＵとを有する。

Description

プロジェクター補正システムと方法、プロジェクター
　本発明は、複数台のプロジェクターにより投写を行う際の、各プロジェクターの投写映像の輝度および歪みを補正するプロジェクター補正システムと方法、プロジェクターに関する。
　複数のプロジェクターの投写映像により一つの映像を投写するビデオウォールシステムがある。このビデオウォールシステムにおいて、各プロジェクターの投写映像に対して行われる輝度補正および歪み補正について以下に説明する。
　図１は、２台のプロジェクターの投写映像を横に繋げて、大きな映像を投写するシステムの概略構成を示す図である。
　太線で示されるプロジェクター１が投写する投写映像１１と、実線で示されるプロジェクター２が投写する投写映像１２を重ね合わせて、それらの各投写映像領域に跨る、実際に映像が表示される映像領域１３が破線で示されている。
　図１に示すように、映像領域１３に対して左側に位置し、右側に傾けられて配置されたプロジェクター１による投写映像１１は右側に向けて拡大するものとなり、映像領域１３に対して右側に位置し、左側に傾けられて配置されたプロジェクター２による投写映像１２は左側に向けて拡大するものとなる。このため、均一な映像を投写させたときの投写映像１１、１２の輝度は、図面左右方向の位置に応じて異なる輝度むらを伴うものとなる。
　また、映像領域１３には、プロジェクター１，２が同時に投写を行う領域が含まれており、この領域は、各プロジェクターのみによって投写が行われる領域よりも格段に輝度が高いものとなっている。
　上記のような投写映像１１，１２に発生する歪みおよび輝度むらは、プロジェクター１，２を投写面に正対させることにより発生することはなくなるが、大画面のビデオウォールシステムを採用するような状況の場合、プロジェクターと投写面の間に、投写の妨げとなる人や物が介在しないように、プロジェクターと投写面の間を近づけて配置されることが多い。また、たとえ、プロジェクターを投写面に正対させようとしても、厳密に実行することは困難であり、ビデオウォールシステムを構成する各プロジェクターの投写映像は、上記の歪みおよび輝度むらを伴うものとなっている。
　図２は、図１に示した投写映像領域および映像と同じであるが、映像領域１３のうちの、プロジェクター１のみによる投写映像領域２１、プロジェクター２のみによる投写映像領域２２と、プロジェクター１とプロジェクター２による投写映像領域が重なる重複領域２３を示している。
　図３はプロジェクター１に供給される映像信号による投写映像を示す図である。
　プロジェクター１、２による投写映像は、コンピュータや（ＤＶＤプレイヤー：Digital　Versatile　Disc　Player）などの映像機器から供給される映像信号によるものであるが、映像信号が示す映像は、プロジェクターが投写面に正対しているときの図３に示すような矩形を示すものである。上述したように、複数のプロジェクターを用いるビデオウォールシステムでは、各プロジェクターからの投写映像は図１および図２に示したような歪みおよび輝度むらを伴うものであるため、歪みおよび輝度むらを相殺する図３に示す映像を実現する映像信号が供給される。
　図３において、実際に映像を表示する領域は、投写映像領域２１と重複領域２３から成り、その他の領域３１～３４には映像表示が不要となるため、コンピュータ上で幾何学補正を行う。さらにプロジェクター２の投写映像と重複する重複領域２３に対しては輝度補正も行う。
　領域２３の形状は設置状態によって変化することから、輝度補正データは２次元データとして作成されることが一般的である。
　データ量は、例えば、映像のレベルを下げる場合で、かつ、２次元の補正をかける場合は、アルファブレンディング用のメモリを用いるのが一般的であり、そのデータ量はアルファデータが、８ビットで、解像度が水平１０２４ドット、垂直７６８ラインの場合、１０２４ｘ７６８ｘ８＝６２９１４５６ビット＝７８６４３２バイトのデータとなる。
　上記の輝度むらを軽減するための技術として、特許文献１（特開２００７－５８４２５号公報）には、投写している映像信号の輝度レベルを調整する技術が記載されている。
　特許文献１には、複数のプロジェクターを用いて一つの画面を表示することを、簡易的かつ低コストで可能とする技術を提供することを目的とし、重複領域に相当するブレンディングエリアとブレンディング量をマスク画像としてパーソナルコンピュータから映像信号で受け取ってキャプチャするキャプチャ部と、マスク画像から得られたゲインをアルファブレンディング機能を用いて投影する映像に反映させる映像調整部とを有するプロジェクターが開示されている。
　特許文献１に記載されている具体的な映像調整は以下の通りである。
１．第１、第２のプロジェクターによる画像を投影させ、歪み補正を行う。
２．第１、第２のプロジェクターによるそれぞれの画像のキャリブレーションを行う。
３．第１、第２のプロジェクターから調整用画像を投影する。
４．パーソナルコンピュータを用いて調整用画像を確認しながら、グラディエーションを施す領域であるマスク画像の形状について、まず第１のプロジェクター調整用画像に対応するマスク画像の形状を特定し、グラディエーションを施す。つづいて同様に、ユーザは、第２のプロジェクター調整用画像に対応するマスク画像の形状を特定し、グラディエーションを施す。
５．投影されている全画面において輝度が一定になるように、第１、第２のプロジェクター調整用画像の各マスク画像のグラディエーションを調整する。
６．各プロジェクターのキャプチャ部は、調整されたマスク画像を取り込む。
７．各プロジェクターのキャプチャ部は、取り込んだマスク画像の輝度データをゲイン調整マップに変換する。
特開２００７－５８４２５号公報
　特許文献１に記載の発明では、歪み補正を行ってから調整用画像を投影し、これに基づいた補正が行われる。このように、歪み補正と輝度むら補正が別々に行われるため、調整に時間がかかるものとなる。
　輝度むらの補正は、マスク画像の領域（本願の、図２、３中の重複領域２３）についてのみ行われる。上述したように、歪み補正が発生した場合の輝度むらは、本願の図２でいうと、図面左右方向の位置に応じて異なるものであるため、重複領域のみの輝度むら補正では不完全となる。
　本発明は、歪み補正および輝度むら補正を、より容易かつ確実に行うものである。
　本発明のプロジェクター補正システムは、複数台のプロジェクターにより投写を行う際に、各プロジェクターの歪み補正および輝度補正を行うプロジェクター補正システムであって、
　前記複数台のプロジェクターの投写映像を撮影するカメラと、
　前記複数台のプロジェクターの表示内容を設定して前記カメラによる撮影を行わせ、撮影結果から前記複数台のプロジェクターそれぞれの歪み補正を行うための幾何学補正データと輝度補正を行うためのブレンディングデータを得、これらの内容を示す２次元補正データを作成して前記複数台のプロジェクターのそれぞれに送付するコンピュータと、
　前記複数台のプロジェクターのそれぞれは、
　ブレンディングデータ用メモリと、
　幾何学補正データ用メモリと、
　画像補正部と、
　前記コンピュータからの前記２次元補正データに基づいて、前記ブレンディングデータおよび前記幾何学補正データを作成し、前記ブレンディングデータ用メモリおよび前記幾何学補正データ用メモリのそれぞれへ格納し、入力された映像信号について、前記ブレンディングデータ用メモリおよび前記幾何学補正データ用メモリの格納内容を参照し、各格納内容に応じた歪み補正および輝度むら補正を前記画像補正部に行わせるＣＰＵとを有することを特徴とする。
　本発明のプロジェクター補正方法は、複数台のプロジェクターにより投写を行う際に、各プロジェクターの歪み補正および輝度補正を行う、前記複数台のプロジェクターの投写映像を撮影するカメラを備えたプロジェクター補正システムで行われるプロジェクター補正方法であって、
　コンピュータが、前記複数台のプロジェクターの表示内容を設定して前記カメラによる撮影を行わせ、撮影結果から前記複数台のプロジェクターそれぞれの歪み補正を行うための幾何学補正データと輝度補正を行うためのブレンディングデータを得、これらの内容を示す２次元補正データを作成して前記複数台のプロジェクターのそれぞれに送付し、
　前記複数台のプロジェクターのそれぞれが、前記コンピュータからの前記２次元補正データに基づいて、前記ブレンディングデータおよび前記幾何学補正データを作成し、入力された映像信号について、前記ブレンディングデータおよび前記幾何学補正データに応じた歪み補正および輝度むら補正を行うことを特徴とする。
　本発明のプロジェクターは、
　ブレンディングデータ用メモリと、
　幾何学補正データ用メモリと、
　画像補正部と、
　歪み補正を行うための幾何学補正データと輝度補正を行うためのブレンディングデータの内容を示す２次元補正データが入力されると、前記２次元補正データに基づいて、前記ブレンディングデータおよび前記幾何学補正データを作成し、前記ブレンディングデータ用メモリおよび前記幾何学補正データ用メモリのそれぞれへ格納し、入力された映像信号について、前記ブレンディングデータ用メモリおよび前記幾何学補正データ用メモリの格納内容を参照し、各格納内容に応じた歪み補正および輝度むら補正を前記画像補正部に行わせるＣＰＵとを有することを特徴とする。
　上記の構成による本発明では、歪み補正および輝度むら補正が、より容易かつ確実に行われる。
２台のプロジェクターの投写映像を横に繋げて、大きな映像を投写するシステムの概略構成を示す図である。 図１に示した投写映像領域および映像と同じであるが、映像領域１３のうちの、プロジェクター１のみによる投写映像領域２１、プロジェクター２のみによる投写映像領域２２と、プロジェクター１とプロジェクター２による投写映像領域が重なる重複領域２３を示している。 プロジェクター１に供給される映像信号による投写映像を示す図である。 本発明によるプロジェクター補正システムの一実施形態の構成を示すブロック図である。 プロジェクター１００1～１００nの要部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の歪み補正および輝度むら補正に関する動作を示すフローチャートである。
　次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図４は、本発明によるプロジェクター補正システムの一実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態は、ビデオウォールシステムを構成する複数のプロジェクター１００1，１００2，・・・１００nと、各プロジェクター１００1～１００n、およびカメラ２００に接続されて、これらの動作を制御するパーソナルコンピュータ３００から構成されている。
　パーソナルコンピュータ３００は、カメラ２００の撮影内容から各プロジェクター１００1～１００nそれぞれの投写面に対する相対位置の検出を行い、検出結果に応じて、幾何学データおよびブレンディング領域の算出を行うことにより、図３に示したような、各プロジェクターが投写すべき映像を示す２次元補正データを作成して各プロジェクターに配信する。２次元補正データの形式はBMP（Bit　MaP）などの画像フォーマットを使用するのが便宜である。
　各プロジェクターでは、パーソナルコンピュータ３００から配信された２次元補正データに基づいて投写映像を調整して投写する。
　図５は、プロジェクター１００1～１００nの要部構成を示すブロック図である。図５では、パーソナルコンピュータ３００に接続されるプロジェクターをプロジェクター１００とし、１台のみが接続された状態が示されている。また、プロジェクター１００には、実際には投写光学系が設けられているが、図５には本発明に関する映像信号の処理系のみを示している。
　プロジェクター１００は、入力部１１０、通信部１２０、出力部１３０、およびスケーリング部１４０から構成されている。スケーリング部１４０は、ＯＳＤ（On-Screen　Display）表示部１４１、ブレンディングデータ用メモリ１４２、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）１４３、画像補正部１４４、幾何学補正用データ用メモリ１４５から構成されている。
　ＣＰＵ１４３は、通信部１２０を介してパーソナルコンピュータ３００より送られてきた２次元補正データに基づいて、歪み補正を行うための幾何学補正データを作成し、幾何学補正データ用メモリ１４５へ格納する。また、ＣＰＵ１４３は、通信部１２０を介してパーソナルコンピュータ３００より送られてきた２次元補正データに基づいて、輝度むら補正を行うためのブレンディングデータを作成し、ブレンディングデータ用メモリ１４２へ格納する。
　幾何学補正データは、図３に示した領域でいうと、映像表示が不要となる領域３１～３４を示すものである。また、ブレンディングデータは、輝度むら補正が必要となる投写映像領域２１と重複領域２３に対する補正値を示すものである。
　ＣＰＵ１４３は、入力部１１０を介してパーソナルコンピュータ３００から送られてきた映像信号に対し、ＯＳＤ表示部１１０を用いてＯＳＤ表示を行わせる。また、ブレンディングデータ用メモリ１４２および幾何学補正データ用メモリ１４５の格納内容を参照し、これらの格納内容に応じた歪み補正および輝度むら補正を画像補正部１４４に行わせる。これらの処理が施された映像信号は、出力部１３０へ送られ、投写光学系を構成する表示部（不図示）へ供給されて歪み補正および輝度むら補正が施された映像が投写される。
　図６は、本実施形態の歪み補正および輝度むら補正に関する動作を示すフローチャートである。
　動作が開始されると、パーソナルコンピュータ３００は、プロジェクター１００1～１００nにすべてが黒のテストパターンを表示させ、カメラ２００に撮影させる（ステップＳ６０１）。
　次に、パーソナルコンピュータ３００は、プロジェクター１００1にのみ、すべて白のテストパターンを表示させ、残りのプロジェクターにはすべて黒のテストパターンを表示させてカメラ２００に撮影させる。このことをすべてのプロジェクターについて順に行う（ステップＳ６０２）。ステップＳ６０１における撮影内容と比較することにより、各プロジェクターの輝度むらの状態を把握することができる。
　次に、パーソナルコンピュータ３００は、プロジェクター１００1にのみ、５ドットのテストパターンを表示させてカメラ２００に撮影させ、この後、全面ドットのテストパターンを表示させてカメラ２００に撮影する。このことをすべてのプロジェクターについて順に行う（ステップＳ６０３）。ここで、５ドットのテストパターンとは投写映像の中央および４隅に所定のドットを表示させたテストパターンであり、全面ドットのテストパターンは、投写映像全体にむらなくドットを表示させたテストパターンである。これらを撮影することにより各プロジェクターの投写映像の輪郭、形状が分かり、歪みの状態を把握することができる。
　次に、パーソナルコンピュータ３００は、ステップＳ６０１～Ｓ６０３における各撮影結果から、各プロジェクターの、合成された映像領域に対する相対位置を検出し、幾何学補正データとブレンディングデータとを得て、これらの内容を示す、図３に示したような、各プロジェクターが投写すべき映像を示す２次元データを作成して各プロジェクターに配信する（ステップＳ６０４）。
　各プロジェクターでは、パーソナルコンピュータ３００から配信された２次元補正データに基づいて投写映像を調整して投写する（ステップＳ６０５）。
　本実施形態で行われる歪み補正および輝度むら補正は、１つのビデオウォールシステムに対して一度行われる。２次元補正データが各プロジェクターに配信された後は、２次元補正データによる歪み補正および輝度むら補正は各プロジェクターごとに行われるため、歪み補正および輝度むら補正のためのパーソナルコンピュータやカメラは不要となる。
　プロジェクターへの映像信号の供給は、コンピュータや映像機器から行われるが、補正をコンピュータ内部で行う構成の場合には、コンピュータの出力映像にしか補正を行うことができず、映像機器が映像信号を供給する場合には歪み補正および輝度補正を行うことができなかった。上記のように構成される本実施形態においては、２次元補正データによる歪み補正および輝度補正がプロジェクター側で行われるので、映像信号の供給源に関わらず、確実に歪み補正および輝度補正を行うことができる。
　なお、上述した実施形態では、２次元補正データの形式をＢＭＰとしたが、ＪＰＥＧ（Joint　Photographic　Experts　Group）形式としてもよい。ＪＰＥＧ形式とすることで、データ量を削減することができ、２次元補正データの転送時間を短縮し、高速化を図ることができる。ここで、ＪＰＥＧフォーマットは非可逆圧縮データであるが、必要な８ビットのアルファデータを同じ８ビットのＹ（輝度）成分に組み込むことにより、非可逆という制限を回避することができる。
　また、データ量の圧縮という観点において、連長圧縮（ランレングス圧縮、RLE：Run　Length　Encoding）を採用することでも同様の結果が期待できる。ほぼ同じパターンが連続する映像の場合には、連長圧縮の効果が大きなものとなる。
　上述したＪＰＥＧ形式とする場合、もしくは、連長圧縮を採用する場合、演算が必要な箇所はプロジェクターの設置状態によって決定されることを踏まえ、作成するアルファデータの解像度を半減させることでも高速化が可能になる。
　２つのプロジェクターを用いたビデオウォールシステムを構成する場合、例えば、第１のプロジェクターと第２のプロジェクターの相対位置から、第１のプロジェクターにてブレンディング補正を行うのは投写画面内右半分になることがわかる。そこで作成するアルファデータの解像度を1024x768ではなく、512ｘ768とすることで、データが半減できる。これらのデータ量軽減を行うことで、従来からのブレンディング補正処理の高速化が可能になる。
　本実施形態では、パーソナルコンピュータから配信された２次元補正データに基づいて歪補正データとブレンディングデータを得ているため、歪補正された画像領域とブレンディング補正された画像領域が必ず一致する。歪補正とブレンディングを個別に行う引用文献１に記載の発明などでは、必ずしも両者の領域が一致するとは限らない。その結果、補正後の投写画像の品質が低下するおそれがあるのに対し、本実施形態では歪補正された画像領域とブレンディング補正された画像領域が必ず一致するので、これに起因する補正後の投写画像の品質の低下は生じないものとなっている。
　また、補正用画像をファイルとして通信部を介して転送することにより、すでに補正を行った設置条件毎にファイルを用意しておけば、設置条件が異なるときにも、すぐに歪補正およびブレンディング補正を行うことができる。
　なお、一般に斜め投写を行うと、投写画像は歪の広がり方向に輝度傾斜が生ずる（引用文献１の図２でいえば右上方向の輝度が暗くなる）。本実施形態では、カメラで投写画像全体を撮像して歪補正およびブレンディングの調整を行うので、斜め投写に起因する輝度傾斜分も同時に補正することが可能となっている。
　他の実施形態として、パーソナルコンピュータから２次元補正データを配信する替わりに、補正後の画像を映像信号として出力し、プロジェクタでその画像をキャプチャして２次元補正データとして取り込んでもよい。この場合、パーソナルコンピュータによる歪の補正とブレンディング補正が終了した時点でプロジェクタが表示中の画像をキャプチャすることにより、歪補正とブレンディング補正を行うことが可能となり、調整の過程を目視することができる。
　１００　　プロジェクター
　１１０　　入力部
　１２０　　通信部
　１３０　　出力部
　１４０　　スケーリング部
　１４１　　ＯＳＤ表示部
　１４２　　ブレンディングデータ用メモリ
　１４３　　ＣＰＵ
　１４４　　画像補正部
　１４５　　幾何学補正データ用メモリ
　２００　　カメラ
　３００　　パーソナルコンピュータ

Claims (3)

  1. 複数台のプロジェクターにより投写を行う際に、各プロジェクターの歪み補正および輝度補正を行うプロジェクター補正システムであって、
    　前記複数台のプロジェクターの投写映像を撮影するカメラと、
    　前記複数台のプロジェクターの表示内容を設定して前記カメラによる撮影を行わせ、撮影結果から前記複数台のプロジェクターそれぞれの歪み補正を行うための幾何学補正データと輝度補正を行うためのブレンディングデータを得、これらの内容を示す２次元補正データを作成して前記複数台のプロジェクターのそれぞれに送付するコンピュータと、
    　前記複数台のプロジェクターのそれぞれは、
    　ブレンディングデータ用メモリと、
    　幾何学補正データ用メモリと、
    　画像補正部と、
    　前記コンピュータからの前記２次元補正データに基づいて、前記ブレンディングデータおよび前記幾何学補正データを作成し、前記ブレンディングデータ用メモリおよび前記幾何学補正データ用メモリのそれぞれへ格納し、入力された映像信号について、前記ブレンディングデータ用メモリおよび前記幾何学補正データ用メモリの格納内容を参照し、各格納内容に応じた歪み補正および輝度むら補正を前記画像補正部に行わせるＣＰＵとを有することを特徴とするプロジェクター補正システム。
  2. 複数台のプロジェクターにより投写を行う際に、各プロジェクターの歪み補正および輝度補正を行う、前記複数台のプロジェクターの投写映像を撮影するカメラを備えたプロジェクター補正システムで行われるプロジェクター補正方法であって、
    　コンピュータが、前記複数台のプロジェクターの表示内容を設定して前記カメラによる撮影を行わせ、撮影結果から前記複数台のプロジェクターそれぞれの歪み補正を行うための幾何学補正データと輝度補正を行うためのブレンディングデータを得、これらの内容を示す２次元補正データを作成して前記複数台のプロジェクターのそれぞれに送付し、
    　前記複数台のプロジェクターのそれぞれが、前記コンピュータからの前記２次元補正データに基づいて、前記ブレンディングデータおよび前記幾何学補正データを作成し、入力された映像信号について、前記ブレンディングデータおよび前記幾何学補正データに応じた歪み補正および輝度むら補正を行うことを特徴とするプロジェクター補正方法。
  3. ブレンディングデータ用メモリと、
    　幾何学補正データ用メモリと、
    　画像補正部と、
    　歪み補正を行うための幾何学補正データと輝度補正を行うためのブレンディングデータの内容を示す２次元補正データが入力されると、前記２次元補正データに基づいて、前記ブレンディングデータおよび前記幾何学補正データを作成し、前記ブレンディングデータ用メモリおよび前記幾何学補正データ用メモリのそれぞれへ格納し、入力された映像信号について、前記ブレンディングデータ用メモリおよび前記幾何学補正データ用メモリの格納内容を参照し、各格納内容に応じた歪み補正および輝度むら補正を前記画像補正部に行わせるＣＰＵとを有することを特徴とするプロジェクター。
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