WO2018020606A1 - 投影システム、投影方法及びプログラム - Google Patents

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WO2018020606A1
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image
obstacle
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俊二 菅谷
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株式会社オプティム
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    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
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Definitions

  • the present invention relates to a projection system, a projection method, and a program for correcting an image projected on a projection plane.
  • a projection apparatus uses a ceiling, a wall surface, a floor or the like as a projection surface, and projects an image on the projection surface.
  • Patent Document a configuration is disclosed in which an appropriate image is projected onto the projection surface by receiving an input for changing the shape of the image data to be projected according to the unevenness of the projection surface.
  • Patent Document 1 since it is necessary for the user to input the shape of the video data, it is difficult to project an appropriate video onto a projection plane different from the plane, and obstacles are projected on the projection plane. There is a problem that the projected image is distorted and displayed. Therefore, convenience was low.
  • An object of the present invention is to provide a projection system, a projection method, and a program with improved convenience.
  • the present invention provides the following solutions.
  • the invention according to the first feature is a projection system for correcting an image projected on a projection plane, Imaging means for imaging the projection plane; Shape detecting means for detecting the shape of an obstacle present on the imaged projection plane by image analysis; Image correcting means for correcting the projected image so as to cancel the shape of the detected obstacle; Projecting means for projecting the corrected image onto a projection plane; A projection system is provided.
  • the projection system that corrects the image projected on the projection plane captures the projection plane, and detects the shape of the obstacle existing on the captured projection plane by image analysis.
  • the projected image is corrected so as to cancel the shape of the detected obstacle, and the corrected image is projected onto the projection plane.
  • the invention according to the first feature is a category of the projection system, but the same operation and effect corresponding to the category are exhibited in other categories such as a method or a program.
  • the invention according to the second feature includes color detection means for detecting the color of an obstacle existing on the imaged projection plane by image analysis; With The image correcting means corrects the image to be projected so as to cancel the shape and color of the detected obstacle; A projection system that is an invention according to a first feature is provided.
  • the projection system according to the invention according to the first feature detects the color of an obstacle present on the imaged projection plane by image analysis, and the detected obstacle The projected image is corrected so as to cancel the shape and color.
  • the image correction means corrects the projected image in consideration of the light intensity;
  • a projection system that is an invention according to a second feature is provided.
  • the projection system according to the second aspect of the invention corrects the projected image in consideration of the intensity of light emission when the obstacle is a light emitter.
  • the invention according to the fourth feature is that when the obstacle is a device, Connection means for connecting to the device; Power-off means for turning off the power of the connected device; A projection system that is an invention according to a first feature is provided.
  • the projection system when the obstacle is a device, the projection system is connected to the device and the power of the connected device is turned off.
  • An invention according to a fifth feature is a projection method for correcting an image projected on a projection plane, Imaging the projection plane; Detecting the shape of an obstacle present on the imaged projection plane by image analysis; Correcting a projected image so as to cancel the shape of the detected obstacle; Projecting the corrected image on a projection surface; A projection method is provided.
  • the invention according to the sixth feature provides a projection system for correcting an image projected on a projection plane, Imaging the projection plane; Detecting the shape of an obstacle present on the imaged projection plane by image analysis; Correcting a projected image so as to cancel the shape of the detected obstacle; Projecting the corrected image onto a projection surface; Provide a program to execute.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of the projection system 1.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram of the projection system 1.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the projection device 100 and the user terminal 200.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a projection process executed by the projection apparatus 100 and the user terminal 200.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a projection process executed by the projection apparatus 100 and the user terminal 200.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image 300 based on a result of image analysis performed by the user terminal 200.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a state in which the projection apparatus 100 projects an image 500 on the projection plane 400.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a projection system 1 which is a preferred embodiment of the present invention.
  • the projection system 1 includes a projection device 100 and a user terminal 200.
  • the number of projection apparatuses 100 and user terminals 200 is not limited to one and may be plural.
  • each process described below may be realized by either or both of the projection device 100 and the user terminal 200.
  • the projection apparatus 100 is a projection device such as a projector that can perform data communication with the user terminal 200 and can project an image on a projection surface such as a ceiling, a wall surface, or a screen.
  • the user terminal 200 is a terminal device that is capable of data communication with the projection device 100 and possessed by the user.
  • the user terminal 200 is, for example, a mobile phone, a portable information terminal, a tablet terminal, a personal computer, an electric appliance such as a netbook terminal, a slate terminal, an electronic book terminal, a portable music player, a smart glass, a head-mounted display, etc. Wearable terminals and other items.
  • the user terminal 200 captures an image of the projection plane using an imaging device such as a camera that the user terminal 200 has (step S01).
  • the user terminal 200 detects the shape of the obstacle present on the projection plane by image analysis (step S02).
  • the user terminal 200 determines whether there is an obstacle on the wall surface by extracting the feature amount of the image, and detects the shape of the obstacle when the obstacle exists.
  • the obstacle is, for example, lighting, an air conditioner, a ventilation fan, furniture, a beam, or the like.
  • the user terminal 200 may detect the intensity of light emission when the obstacle is a light emitter such as an illumination.
  • the obstacle is a device such as an air conditioner or a ventilation fan
  • the user terminal 200 may start a wired or wireless connection with the device and turn off the power of the device.
  • the user terminal 200 corrects the projected image so as to cancel the shape of the detected obstacle (step S03).
  • the user terminal 200 performs various corrections such as geometric correction and distortion correction on the image data to be projected, thereby canceling the shape of the obstacle and correcting the image on the projection plane to be distorted.
  • the user terminal 200 may be configured to correct the projected image so as to cancel the color of the detected obstacle together with the shape described above.
  • the projection apparatus 100 may be configured to correct an image in consideration of the detected light and shade together with the shape described above.
  • the user terminal 200 transmits the video data of the corrected video to the projection device 100 (step S04).
  • the projection apparatus 100 receives the video data, and projects the corrected video on the projection plane based on the video data (step S05).
  • the projection system 1 images the projection surface, detects the shape of the obstacle existing on the captured projection surface by image analysis, and projects the image to be projected so as to cancel the detected shape of the obstacle.
  • the projection system 1 By correcting and projecting the corrected image on the projection plane, it is possible to prevent the projected image from being distorted and displayed when there is an obstacle on the projection plane.
  • FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of the projection system 1 which is a preferred embodiment of the present invention.
  • the projection system 1 includes a projection device 100 and a user terminal 200.
  • the projection apparatus 100 and the user terminal 200 are not limited to one and may be a plurality.
  • each process described below may be realized by either or both of the projection device 100 and the user terminal 200.
  • the projection apparatus 100 is the above-described projection apparatus having the functions described later.
  • the user terminal 200 is the above-described terminal device having the functions described later.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the projection apparatus 100 and the user terminal 200.
  • the projection apparatus 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like as the control unit 110, and a device for enabling the communication unit 120 to communicate with other devices.
  • a WiFi (Wireless Fidelity) compatible device compliant with IEEE 802.11 is provided.
  • the projection apparatus 100 has, as the input / output unit 140, a display unit that outputs and displays data and images controlled by the control unit 110, an input unit such as a touch panel and a switch that receives input from the user, and an image on the projection surface.
  • a projection device for projecting is provided.
  • the data receiving module 150 is realized in cooperation with the communication unit 120 by the control unit 110 reading a predetermined program.
  • the control unit 110 reads a predetermined program, thereby realizing the projection module 170 in cooperation with the input / output unit 140.
  • the user terminal 200 includes a CPU, RAM, ROM, and the like as the control unit 210, and includes a device and the like for enabling communication with other devices as the communication unit 220, and an input / output unit 240.
  • a display unit an input unit, an imaging device such as a lens and an imaging device, an analysis device that analyzes a captured image, a correction device that corrects video data, and the like are provided.
  • the user terminal 200 includes a data storage unit such as a hard disk, a semiconductor memory, a recording medium, or a memory card as the storage unit 230.
  • the storage unit 230 stores video data to be projected by the projection apparatus 100 described later.
  • the control unit 210 when the control unit 210 reads a predetermined program, the data transmission module 250 and the device connection module 251 are realized in cooperation with the communication unit 220. In the user terminal 200, the control unit 210 reads a predetermined program, thereby realizing the storage module 260 in cooperation with the storage unit 230. Further, in the user terminal 200, the control unit 210 reads a predetermined program, thereby realizing the imaging module 270, the analysis module 271, and the correction module 272 in cooperation with the input / output unit 240.
  • FIGS. 4 and 5 are flowcharts of the projection processing executed by the projection device 100 and the user terminal 200. The processing executed by the modules of each device described above will be described together with this processing.
  • the imaging module 270 images the projection plane (step S10).
  • the imaging module 270 images the ceiling.
  • the projection plane imaged by the imaging module 270 is not limited to the ceiling, but may be other walls, floors, columns, screens, or the like.
  • the analysis module 271 performs image analysis on the captured image (step S11).
  • the analysis module 271 performs the determination of the presence / absence of an obstacle, luminance, and the like by analyzing the feature amount, color, and the like of the image.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image based on the result of image analysis performed by the analysis module 271.
  • the analysis module 271 recognizes the projection plane 400, the device 310, and the light emitter 320 as a result of image analysis of the image 300.
  • the analysis module 271 recognizes one device 310 existing on the projection plane 400 and three light emitters 320.
  • the device 310 is an air conditioner in FIG.
  • the light emitter 320 is a lighting fixture in FIG.
  • the analysis module 271 recognizes the shapes of the device 310 and the light emitter 320 by extracting the feature amount of the image 300. Further, the analysis module 271 recognizes the color of the device 310 and the color of the light emitter 320 by extracting the RGB values.
  • the RGB value of the device 310 indicates the color or the like of the device 310.
  • the RGB values of the light emitters 320 indicate the light intensity of each light emitter 320, the color of light emission, the color of the light emitter itself, and the like.
  • the analysis module 271 determines whether an obstacle exists on the projection plane based on the result of the image analysis (step S12). In step S12, the analysis module 271 determines whether an obstacle such as the above-described device 310, light emitter 320, or other article exists on the projection plane. In step S12, when the analysis module 271 determines that there is no obstacle (step S12, NO), the data transmission module 250 transmits the video data stored in the storage module 260 to the projection device 100 (step S13). In step S13, the data transmission module 250 transmits the video data without performing correction. After executing the process of step S13, the user terminal 200 ends this process, and the projection device 100 executes the process of step S24 described later.
  • step S12 determines in step S12 that an obstacle exists (step S12 YES)
  • the analysis module 271 detects the shape of the obstacle (step S14).
  • step S14 the analysis module 271 detects the shape of the obstacle by executing processing such as pattern recognition and edge extraction.
  • the analysis module 271 detects the color of the obstacle (step S15).
  • the analysis module 271 detects the color of the obstacle by detecting the color code, RGB value, etc. of the obstacle.
  • the correction module 272 corrects the video data stored in the storage module 260 based on the detected shape and color of the obstacle (step S16).
  • the correction module 272 corrects the video data so as to cancel the detected shape and color of the obstacle.
  • the correction module 272 corrects the video data so as to cancel the shape of the obstacle by executing distortion correction, pixel value correction, and the like on the video data when the obstacle shape has irregularities. To do.
  • the correction module 272 calculates correction data for canceling the color of the obstacle or the projection plane based on the RGB values of the obstacle or the projection plane and the color data on the ideal projection plane stored in advance by the storage module 260. Then, the RGB value of the video data is corrected. Further, the correction module 272 executes correction for coloring the video data such that the color of the obstacle or the projection plane is canceled.
  • correction module 272 may be configured to correct either the shape or color of the obstacle. Further, the correction module 272 may perform corrections other than those described above.
  • correction module 272 may be configured to correct video data other than the video data stored in the storage module 260.
  • video data stored on an external computer or cloud not shown may be corrected. This configuration is the same even when the video data is corrected in processing to be described later.
  • the analysis module 271 determines whether or not the detected obstacle is a light emitter such as an illumination (step S17). In step S17, based on the result of the image analysis, the analysis module 271 determines whether the luminance of the obstacle is equal to or higher than a predetermined value, whether the shape of the obstacle is a predetermined shape, It is determined whether the color of the obstacle is a predetermined color.
  • Step S17 when the analysis module 271 determines that it is not a light emitter (NO in Step S17), the analysis module 271 executes a process of Step S20 described later.
  • step S17 determines in step S17 that it is a light emitter (YES in step S17)
  • the analysis module 271 detects the intensity of light emission (step S18).
  • the analysis module 271 detects the shade of the light emitter by detecting, for example, the RGB value of the light emitter, the light amount of the light emitter, and the like.
  • the correction module 272 corrects the video data stored in the storage module 260 in view of the detected shade of the light emitter (step S19). In step S19, the correction module 272 corrects the video data so as to cancel the detected light amount of the light emitter. For example, the correction module 272 corrects the RGB values of the video data based on the detected RGB values of the illuminant so that the balance of the RGB values destroyed by the illuminant is restored. The correction module 272 corrects the luminance difference between the light emitter and the projection plane. The correction module 272 corrects the video data according to the amount of light around the light emitter and the effect of eye adaptation.
  • correction module 272 may be configured to execute correction other than the above-described configuration.
  • the analysis module 271 determines whether the detected obstacle is a device such as an electric appliance (step S20). In step S20, the analysis module 271 determines based on whether or not the shape of the obstacle is a predetermined shape.
  • step S20 when the analysis module 271 determines that the device is not a device (NO in step S20), the analysis module 271 executes processing in step S23 described later.
  • step S20 if it is determined in step S20 that the analysis module 271 is a device (YES in step S20), the device connection module 251 connects to this device (step S21).
  • step S21 for example, the device connection module 251 performs wireless communication or the like with this device, and establishes a connection for executing power ON / OFF, other control, and the like.
  • step S21 for example, the device connection module 251 specifies an identifier or type unique to each device stored in the storage module 260 based on the identifier or type unique to the detected device, and connects to this device. Information necessary for this is acquired from information stored in advance in the storage module 260, an external database, or the like. The device connection module 251 connects to the detected device based on the acquired information.
  • the device connection module 251 transmits an instruction to turn off the power of the connected device to the connected device (step S22).
  • the device receives this instruction and turns off its own power based on this instruction.
  • the device connection module 251 may change the instruction content for each device. For example, when the device connection module 251 is an air conditioner such as an air conditioner, the user may feel uncomfortable if the power is turned off. An instruction to perform an operation with low noise, such as fixing the wind direction, may be transmitted. Further, in the case where the device connection module 251 is a lighting fixture, when the lighting fixture has a dimming function or a toning function, the device connection module 251 may transmit an instruction to turn off the power or an instruction to lower the luminance or illuminance. Good. Thus, the user terminal 200 may transmit different instruction contents based on the type and contents of the device.
  • the device connection module 251 may change the instruction content for each device. For example, when the device connection module 251 is an air conditioner such as an air conditioner, the user may feel uncomfortable if the power is turned off. An instruction to perform an operation with low noise, such as fixing the wind direction, may be transmitted. Further, in the case where the device connection module 251 is a lighting fixture, when the lighting fixture has
  • the data transmission module 250 transmits the corrected video data to the projection apparatus 100 (step S23). In step S23, the data transmission module 250 transmits the video data corrected by the above-described processing.
  • the data receiving module 150 receives video data.
  • the projection module 170 projects an image on the projection plane based on the uncorrected video data received in the process of step S13 described above or the corrected video data received in the process of step S23 (step S24).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a state in which the projection module 170 projects the image 500 on the projection plane 400.
  • the projection module 170 projects an image 500 on the projection plane 400 recognized in FIG.
  • the projection module 170 projects an image 500 on the projection plane 400 that has been corrected to cancel the shape and color of the device 310 and the shape, color, and shade of the light emitter 320.
  • the projection module 170 projects an image 500 in which the shape and color of the device 310 are not in the way of the user.
  • the projection module 170 projects an image 500 in which the shape, color, and brightness of the light emitter 320 are not in the way of the user.
  • the above is the projection processing.
  • the projection processing described above enables the projection system 1 to detect an obstacle on the projection surface and correct and project the projected image so as to cancel the shape of the obstacle. Furthermore, the projected image can be corrected and projected so as to cancel the color of the obstacle. Furthermore, when the obstacle is a device, it can be connected to the device and turned off.
  • the means and functions described above are realized by a computer (including a CPU, an information processing apparatus, and various terminals) reading and executing a predetermined program.
  • the program is provided in a form recorded on a computer-readable recording medium such as a flexible disk, CD (CD-ROM, etc.), DVD (DVD-ROM, DVD-RAM, etc.).
  • the computer reads the program from the recording medium, transfers it to the internal storage device or the external storage device, stores it, and executes it.
  • the program may be recorded in advance in a storage device (recording medium) such as a magnetic disk, an optical disk, or a magneto-optical disk, and provided from the storage device to a computer via a communication line.

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Abstract

【課題】利便性を向上させた投影システム、投影方法及びプログラムを提供することを目的とする。 【解決手段】投影面に投影する映像を補正する投影システム１は、前記投影面を撮像し、前記撮像された投影面に存在する障害物の形状を画像解析で検出し、前記検出された障害物の形状を打ち消すように、投影する映像を補正し、前記補正された映像を投影面に投影する。

Description

投影システム、投影方法及びプログラム
　本発明は、投影面に投影する映像を補正する投影システム、投影方法及びプログラムに関する。
　近年、壁面やスクリーン等の投影面に映像を投影するプロジェクタ等の投影装置が普及している。このような投影装置において、スクリーン以外に映像を投影することが行われている。例えば、投影装置が、天井、壁面、床等を投影面とし、この投影面に映像を投影することが行われている。
　このような投影装置の構成として、投影面の凹凸に応じて、投影する映像データの形状を変形させる入力を受け付けることにより、投影面に適当な映像を投影する構成が開示されている（特許文献１参照）。
特開２０１４－２３３０５６号公報
　しかしながら、特許文献１の構成では、映像データの形状を、ユーザが入力する必要があるため、平面とは異なる投影面に、適当な映像を投影することは困難であるとともに、投影面に障害物がある場合に、投影する映像が歪んで表示されてしまう問題があった。そのため、利便性が低かった。
　本発明の目的は、利便性を向上させた投影システム、投影方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　本発明では、以下のような解決手段を提供する。
　第１の特徴に係る発明は、投影面に投影する映像を補正する投影システムであって、
　前記投影面を撮像する撮像手段と、
　前記撮像された投影面に存在する障害物の形状を画像解析で検出する形状検出手段と、
　前記検出された障害物の形状を打ち消すように、投影する映像を補正する映像補正手段と、
　前記補正された映像を投影面に投影する投影手段と、
　を備えることを特徴とする投影システムを提供する。
　第１の特徴に係る発明によれば、投影面に投影する映像を補正する投影システムは、前記投影面を撮像し、前記撮像された投影面に存在する障害物の形状を画像解析で検出し、前記検出された障害物の形状を打ち消すように、投影する映像を補正し、前記補正された映像を投影面に投影する。
　ここで、第１の特徴に係る発明は、投影システムのカテゴリであるが、方法又はプログラム等の他のカテゴリにおいても、そのカテゴリに応じた同様の作用・効果を発揮する。
　第２の特徴に係る発明は、前記撮像された投影面に存在する障害物の色を画像解析で検出する色検出手段と、
　を備え、
　前記映像補正手段が、前記検出された障害物の形状及び色を打ち消すように、投影する映像を補正する、
　ことを特徴とする第１の特徴に係る発明である投影システムを提供する。
　第２の特徴に係る発明によれば、第１の特徴に係る発明である投影システムは、前記撮像された投影面に存在する障害物の色を画像解析で検出し、前記検出された障害物の形状及び色を打ち消すように、投影する映像を補正する。
　第３の特徴に係る発明は、前記障害物が発光体であった場合に、
　前記映像補正手段が、発光の濃淡も鑑みて、投影する映像を補正する、
　ことを特徴とする第２の特徴に係る発明である投影システムを提供する。
　第３の特徴に係る発明によれば、第２の特徴に係る発明である投影システムは、前記障害物が発光体であった場合に、発光の濃淡も鑑みて、投影する映像を補正する。
　第４の特徴に係る発明は、前記障害物が機器であった場合に、
　前記機器に接続する接続手段と、
　前記接続された機器の電源をＯＦＦにする電源ＯＦＦ手段と、
　を備えることを特徴とする第１の特徴に係る発明である投影システムを提供する。
　第４の特徴に係る発明によれば、第１の特徴に係る発明である投影システムは、前記障害物が機器であった場合に、前記機器に接続し、前記接続された機器の電源をＯＦＦにする。
　第５の特徴に係る発明は、投影面に投影する映像を補正する投影方法であって、
　前記投影面を撮像するステップと、
　前記撮像された投影面に存在する障害物の形状を画像解析で検出するステップと、
　前記検出された障害物の形状を打ち消すように、投影する映像を補正するステップと、
　前記補正された映像を投影面に投影するステップと、
　を備えることを特徴とする投影方法を提供する。
　第６の特徴に係る発明は、投影面に投影する映像を補正する投影システムに、
　前記投影面を撮像するステップ、
　前記撮像された投影面に存在する障害物の形状を画像解析で検出するステップ、
　前記検出された障害物の形状を打ち消すように、投影する映像を補正するステップ、
　前記補正された映像を投影面に投影するステップ、
　を実行させるためのプログラムを提供する。
　本発明によれば、利便性を向上させた投影システム、投影方法及びプログラムを提供することが可能となる。
図１は、投影システム１の概要を示す図である。 図２は、投影システム１の全体構成図である。 図３は、投影装置１００、ユーザ端末２００の機能ブロック図である。 図４は、投影装置１００、ユーザ端末２００が実行する投影処理を示すフローチャートである。 図５は、投影装置１００、ユーザ端末２００が実行する投影処理を示すフローチャートである。 図６は、ユーザ端末２００が画像解析をした結果に基づいた画像３００の一例を示す図である。 図７は、投影装置１００が投影面４００に映像５００を投影した状態の一例を示す図である。
　以下、本発明を実施するための最良の形態について、図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。
　［投影システム１の概要］
　本発明の好適な実施形態の概要について、図１に基づいて説明する。図１は、本発明の好適な実施形態である投影システム１の概要を説明するための図である。投影システム１は、投影装置１００、ユーザ端末２００から構成される。なお、図１において、投影装置１００及びユーザ端末２００は、１つに限らず複数であってもよい。また、後述する各処理は、投影装置１００又はユーザ端末２００のいずれか又は双方により実現されてもよい。
　投影装置１００は、ユーザ端末２００とデータ通信可能であり、天井、壁面、スクリーン等の投影面に映像を投影可能なプロジェクタ等の投影機器である。
　ユーザ端末２００は、投影装置１００とデータ通信可能であり、ユーザが所持する端末装置である。ユーザ端末２００は、例えば、携帯電話、携帯情報端末、タブレット端末、パーソナルコンピュータに加え、ネットブック端末、スレート端末、電子書籍端末、携帯型音楽プレーヤ等の電化製品や、スマートグラス、ヘッドマウントディスプレイ等のウェアラブル端末や、その他の物品である。
　はじめに、ユーザ端末２００は、自身が有するカメラ等の撮像装置により、投影面を撮像する（ステップＳ０１）。
　ユーザ端末２００は、投影面に存在する障害物の形状を画像解析で検出する（ステップＳ０２）。ユーザ端末２００は、画像の特徴量を抽出することにより、壁面に障害物が存在するか否かを判断し、障害物が存在する場合、この障害物の形状を検出する。障害物とは、例えば、照明、エアコン、換気扇、家具、梁等である。なお、ユーザ端末２００は、障害物が照明等の発光体であった場合、発光の濃淡を検出してもよい。また、ユーザ端末２００は、障害物がエアコンや換気扇等の機器であった場合に、この機器と有線又は無線による接続を開始し、この機器の電源をＯＦＦにしてもよい。
　ユーザ端末２００は、検出された障害物の形状を打ち消すように、投影する映像を補正する（ステップＳ０３）。ユーザ端末２００は、投影する映像のデータに対して、幾何学補正、歪み補正等の各種補正を行うことにより、障害物の形状を打ち消し、投影面の映像が歪んでいない状態に補正する。なお、ユーザ端末２００は、上述した形状とともに、検出された障害物の色を打ち消すように、投影する映像を補正する構成であってもよい。また、投影装置１００は、障害物が発光体であった場合、上述した形状とともに、検出した発光の濃淡を鑑みて映像を補正する構成であってもよい。
　ユーザ端末２００は、補正を行った映像の映像データを、投影装置１００に送信する（ステップＳ０４）。
　投影装置１００は、映像データを受信し、この映像データに基づいて、補正された映像を投影面に投影する（ステップＳ０５）。
　以上が、投影システム１の概要である。
　上述した構成により、投影システム１は、投影面を撮像し、撮像された投影面に存在する障害物の形状を画像解析で検出し、検出された障害物の形状を打ち消すように投影する映像を補正し、補正された映像を投影面に投影することにより、投影面に障害物がある場合に、投影する映像が歪んで表示されてしまうことを防止することができる。
　［投影システム１のシステム構成］
　図２に基づいて、本発明の好適な実施形態である投影システム１のシステム構成について説明する。図２は、本発明の好適な実施形態である投影システム１のシステム構成を示す図である。投影システム１は、投影装置１００、ユーザ端末２００から構成される。なお、投影装置１００及びユーザ端末２００は、１つに限らず、複数であってもよい。また、後述する各処理は、投影装置１００又はユーザ端末２００のいずれか又は双方により実現されてもよい。
　投影装置１００は、後述の機能を備えた上述した投影機器である。
　ユーザ端末２００は、後述の機能を備えた上述した端末装置である。
　［各機能の説明］
　図３に基づいて、本発明の好適な実施形態である投影システム１の機能について説明する。図３は、投影装置１００、ユーザ端末２００の機能ブロック図を示す図である。
　投影装置１００は、制御部１１０として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を備え、通信部１２０として、他の機器と通信可能にするためのデバイス、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）対応デバイスを備える。また、投影装置１００は、入出力部１４０として、制御部１１０で制御したデータや画像を出力表示する表示部や、ユーザからの入力を受け付けるタッチパネルやスイッチ等の入力部や、映像を投影面に投影する投影デバイス等を備える。
　投影装置１００において、制御部１１０が所定のプログラムを読み込むことにより、通信部１２０と協働して、データ受信モジュール１５０を実現する。また、投影装置１００において、制御部１１０が所定のプログラムを読み込むことにより、入出力部１４０と協働して、投影モジュール１７０を実現する。
　ユーザ端末２００は、投影装置１００と同様に、制御部２１０として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、通信部２２０として、他の機器と通信可能にするためのデバイス等を備え、入出力部２４０として、表示部や、入力部や、レンズ、撮像素子等の撮像デバイスや、撮像した画像を解析する解析デバイスや、映像データを補正する補正デバイス等を備える。また、ユーザ端末２００は、記憶部２３０として、ハードディスクや半導体メモリ、記録媒体、メモリカード等によるデータのストレージ部を備える。記憶部２３０には、後述する投影装置１００に投影させる映像データが記憶される。
　ユーザ端末２００において、制御部２１０が所定のプログラムを読み込むことにより、通信部２２０と協働して、データ送信モジュール２５０、機器接続モジュール２５１を実現する。また、ユーザ端末２００において、制御部２１０が所定のプログラムを読み込むことにより、記憶部２３０と協働して、記憶モジュール２６０を実現する。また、ユーザ端末２００において、制御部２１０が所定のプログラムを読み込むことにより、入出力部２４０と協働して、撮像モジュール２７０、解析モジュール２７１、補正モジュール２７２を実現する。
　［投影処理］
　図４及び図５に基づいて、投影システム１が実行する投影処理について説明する。図４及び図５は、投影装置１００、ユーザ端末２００が実行する投影処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
　撮像モジュール２７０は、投影面を撮像する（ステップＳ１０）。本実施形態では、撮像モジュール２７０が天井を撮像するものとして説明する。なお、撮像モジュール２７０が撮像する投影面は、天井に限らず、その他の壁、床、柱、スクリーン等であってもよい。
　解析モジュール２７１は、撮像した画像を画像解析する（ステップＳ１１）。解析モジュール２７１は、画像の特徴量、色彩等を解析することにより、障害物の有無、輝度の判別等を実行する。
　図６は、解析モジュール２７１が、画像解析をした結果に基づいた画像の一例を示す図である。解析モジュール２７１は、画像３００を画像解析した結果、投影面４００、機器３１０、発光体３２０を認識する。図６において、解析モジュール２７１は、投影面４００に存在する１つの機器３１０と、３つの発光体３２０を認識している。機器３１０は、図６において、エアコンである。また、発光体３２０は、図６において、照明器具である。解析モジュール２７１は、画像３００の特徴量を抽出することにより、機器３１０及び発光体３２０の形状を認識する。また、解析モジュール２７１は、ＲＧＢ値を抽出することにより、この機器３１０の色及び発光体３２０の色を認識する。機器３１０のＲＧＢ値とは、機器３１０の色彩等を示す。また、発光体３２０のＲＧＢ値とは、各発光体３２０における発光の濃淡、発光の色彩、発光体そのものの色彩等を示す。
　解析モジュール２７１は、画像解析の結果に基づいて、投影面に障害物が存在するか否かを判断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、解析モジュール２７１は、上述した機器３１０、発光体３２０、その他の物品等の障害物が投影面に存在するか否かを判断する。ステップＳ１２において、解析モジュール２７１は、障害物が存在しないと判断した場合（ステップＳ１２　ＮＯ）、データ送信モジュール２５０は、記憶モジュール２６０が記憶する映像データを投影装置１００に送信する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、データ送信モジュール２５０は、映像データに対して補正を実行せず、送信する。ユーザ端末２００は、ステップＳ１３の処理を実行した後、本処理を終了するとともに、投影装置１００は、後述するステップＳ２４の処理を実行する。
　一方、ステップＳ１２において、解析モジュール２７１は、障害物が存在すると判断した場合（ステップＳ１２　ＹＥＳ）、解析モジュール２７１は、この障害物の形状を検出する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において、解析モジュール２７１は、パターン認識、エッジ抽出等の処理を実行することにより、障害物の形状を検出する。
　解析モジュール２７１は、障害物の色を検出する（ステップＳ１５）。解析モジュール２７１は、障害物のカラーコードやＲＧＢ値等を検出することにより、障害物の色を検出する。
　補正モジュール２７２は、検出した障害物の形状及び色に基づいて、記憶モジュール２６０が記憶する映像データを補正する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において、補正モジュール２７２は、検出した障害物の形状及び色を打ち消すように、映像データを補正する。例えば、補正モジュール２７２は、障害物の形状に凹凸が存在する場合、映像データに対して歪み補正、ピクセル値の補正等を実行することにより、障害物の形状を打ち消すように、映像データを補正する。また、補正モジュール２７２は、障害物や投影面のＲＧＢ値と、予め記憶モジュール２６０が記憶する理想的な投影面における色データとに基づいて、障害物や投影面の色を打ち消す補正データを算出し、映像データのＲＧＢ値を補正する。また、補正モジュール２７２は、映像データに、障害物や投影面の色を打ち消すような色を着色する補正を実行する。
　なお、補正モジュール２７２は、障害物の形状又は色のいずれかを補正する構成であってもよい。また、補正モジュール２７２は、上述した構成以外の補正を実行してもよい。
　また、補正モジュール２７２は、記憶モジュール２６０が記憶する映像データ以外の映像データを補正する構成であってもよい。例えば、図示していない外部コンピュータやクラウド上に格納された映像データを補正してもよい。この構成は、後述する処理において映像データを補正する場合であっても同様である。
　解析モジュール２７１は、検出した障害物が照明等の発光体であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７において、画像解析の結果に基づいて、解析モジュール２７１は、障害物の輝度が所定の値以上であるか否か、障害物の形状が予め定められた所定の形状であるか否か、障害物の色が予め定められた所定の色であるか否か等を判断する。
　ステップＳ１７において、解析モジュール２７１は、発光体ではないと判断した場合（ステップＳ１７　ＮＯ）、解析モジュール２７１は、後述するステップＳ２０の処理を実行する。
　一方、ステップＳ１７において、解析モジュール２７１は、発光体であると判断した場合（ステップＳ１７　ＹＥＳ）、解析モジュール２７１は、発光の濃淡を検出する（ステップＳ１８）。解析モジュール２７１は、例えば、発光体のＲＧＢ値、発光体の光量等を検出することにより、発光体の濃淡を検出する。
　補正モジュール２７２は、検出した発光体の濃淡を鑑みて、記憶モジュール２６０が記憶する映像データを補正する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９において、補正モジュール２７２は、検出した発光体の光量を打ち消すように、映像データを補正する。例えば、補正モジュール２７２は、検出した発光体のＲＧＢ値に基づいて、発光体によって崩れたＲＧＢ値のバランスが元に戻るように、映像データのＲＧＢ値を補正する。また、補正モジュール２７２は、発光体と投影面とにおける輝度差を補正する。また、補正モジュール２７２は、発光体周囲の光量や目の順応の効果に応じて、映像データを補正する。
　なお、補正モジュール２７２は、上述した構成以外の補正を実行する構成であってもよい。
　解析モジュール２７１は、検出した障害物が電化製品等の機器であるか否かを判断する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０において、解析モジュール２７１は、障害物の形状が予め定められた所定の形状であるか否か等に基づいて判断する。
　ステップＳ２０において、解析モジュール２７１は、機器ではないと判断した場合（ステップＳ２０　ＮＯ）、後述するステップＳ２３の処理を実行する。
　一方、ステップＳ２０において、解析モジュール２７１は、機器であると判断した場合（ステップＳ２０　ＹＥＳ）、機器接続モジュール２５１は、この機器に接続する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１において、例えば、機器接続モジュール２５１は、この機器と無線通信等を実行し、電源のＯＮ／ＯＦＦ、その他の制御等を実行するための接続を確立する。ステップＳ２１において、例えば、機器接続モジュール２５１は、検出した機器に固有の識別子や種別等に基づいて、記憶モジュール２６０が記憶する各機器に固有の識別子や種別等を特定し、この機器と接続するために必要な情報を、予め記憶モジュール２６０が記憶する情報や外部データベース等から取得する。機器接続モジュール２５１は、取得した情報に基づいて、検出した機器に接続する。
　機器接続モジュール２５１は、接続した機器の電源をＯＦＦにする指示を、接続した機器に送信する（ステップＳ２２）。機器は、この指示を受信し、この指示に基づいて、自身の電源をＯＦＦにする。
　なお、機器接続モジュール２５１は、機器毎に指示内容を変更してもよい。例えば、機器接続モジュール２５１は、機器がエアコン等の空調機器である場合、電源をＯＦＦにしてしまうと、ユーザが不快感を覚えることも考えられるため、電源をＯＦＦにする代わりに、風量の低下、風向の固定等の騒音が低い動作を実行する指示を送信してもよい。また、機器接続モジュール２５１は、照明器具である場合、この照明器具が調光機能や調色機能を有するとき、電源をＯＦＦにする指示や、輝度や照度を低くする指示等を送信してもよい。このように、ユーザ端末２００は、機器の種類や内容等に基づいて、異なる指示内容を送信してもよい。
　データ送信モジュール２５０は、補正が行われた映像データを、投影装置１００に送信する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において、データ送信モジュール２５０は、上述した処理により補正を行った映像データを送信する。
　データ受信モジュール１５０は、映像データを受信する。投影モジュール１７０は、上述したステップＳ１３の処理において受信した補正されていない映像データ又はステップＳ２３の処理において受信した補正された映像データに基づいて、映像を投影面に投影する（ステップＳ２４）。
　図７は、投影モジュール１７０が、投影面４００に映像５００を投影した状態の一例を示す図である。図７において、投影モジュール１７０は、上述した図６で認識した投影面４００に映像５００を投影する。投影モジュール１７０は、機器３１０の形状及び色と、発光体３２０の形状、色及び濃淡とを打ち消す補正が行われた映像５００を投影面４００に投影する。図７において、投影モジュール１７０は、機器３１０の形状及び色がユーザにとって邪魔にならないような映像５００を投影する。また、投影モジュール１７０は、発光体３２０の形状、色及び輝度がユーザにとって邪魔にならないような映像５００を投影する。
　以上が、投影処理である。
　上述した投影処理により、投影システム１は、投影面の障害物を検出して、障害物の形状を打ち消すように、投影する映像を補正して投影することが可能となる。さらには、障害物の色も打ち消すように、投影する映像を補正して投影することが可能となる。さらには、障害物が機器だった場合に、機器に接続して電源ＯＦＦにすることが可能となる。
　上述した手段、機能は、コンピュータ（ＣＰＵ、情報処理装置、各種端末を含む）が、所定のプログラムを読み込んで、実行することによって実現される。プログラムは、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ（ＣＤ－ＲＯＭなど）、ＤＶＤ（ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭなど）等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。この場合、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置又は外部記憶装置に転送し記憶して実行する。また、そのプログラムを、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に予め記録しておき、その記憶装置から通信回線を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
　１　投影システム、１００　投影装置、２００　ユーザ端末

Claims (6)

  1. 　投影面に投影する映像を補正する投影システムであって、
    　前記投影面を撮像する撮像手段と、
    　前記撮像された投影面に存在する障害物の形状を画像解析で検出する形状検出手段と、
    　前記検出された障害物の形状を打ち消すように、投影する映像を補正する映像補正手段と、
    　前記補正された映像を投影面に投影する投影手段と、
    　を備えることを特徴とする投影システム。
  2. 　前記撮像された投影面に存在する障害物の色を画像解析で検出する色検出手段と、
    　を備え、
    　前記映像補正手段は、前記検出された障害物の形状及び色を打ち消すように、投影する映像を補正する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の投影システム。
  3. 　前記障害物が発光体であった場合に、
    　前記映像補正手段は、発光の濃淡も鑑みて、投影する映像を補正する、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の投影システム。
  4. 　前記障害物が機器であった場合に、
    　前記機器に接続する接続手段と、
    　前記接続された機器の電源をＯＦＦにする電源ＯＦＦ手段と、
    　を備えることを特徴とする請求項１に記載の投影システム。
  5. 　投影面に投影する映像を補正する投影方法であって、
    　前記投影面を撮像するステップと、
    　前記撮像された投影面に存在する障害物の形状を画像解析で検出するステップと、
    　前記検出された障害物の形状を打ち消すように、投影する映像を補正するステップと、
    　前記補正された映像を投影面に投影するステップと、
    　を備えることを特徴とする投影方法。
  6. 　投影面に投影する映像を補正する投影システムに、
    　前記投影面を撮像するステップ、
    　前記撮像された投影面に存在する障害物の形状を画像解析で検出するステップ、
    　前記検出された障害物の形状を打ち消すように、投影する映像を補正するステップ、
    　前記補正された映像を投影面に投影するステップ、
    　を実行させるためのプログラム。
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