專利名稱：校正信息計算裝置、圖像處理裝置、顯示系統(tǒng)及校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及校正信息計算裝置、圖像處理裝置、圖像顯示系統(tǒng)以及圖像校正方法。
背景技術(shù)：
以往，作為圖像顯示裝置之一，公知有投影儀。投影儀具有容易設置、且能夠顯示大畫面圖像等優(yōu)點。近年來，提出了使用多個投影儀來顯示圖像的圖像顯示系統(tǒng)。該圖像顯示系統(tǒng)使多個投影儀分別投影部分圖像，利用多個部分圖像的全體來顯示一個圖像。為了對部分圖像的失真和相對位置的偏移進行校正，例如進行以下處理。首先，顯示包含特征點的測定用圖案，對所顯示的測定用圖案進行攝影。然后，根據(jù)表示測定用圖案的圖像數(shù)據(jù)上的特征點的位置與對測定用圖案進行攝影而得到的攝影圖像中的特征點的位置之間的對應關(guān)系，針對每個投影儀求出表示像素位置的校正量的校正信息。在顯示面向視聽者的圖像(以下稱為內(nèi)容圖像)時，根據(jù)上述校正信息對表示該圖像的圖像數(shù)據(jù)進行校正，根據(jù)校正后的圖像數(shù)據(jù)來顯示部分圖像。進行上述校正處理時，需要求出被投影面上的測定用圖案與投影該測定用圖案的投影儀的對應信息(例如參照專利文獻1)。在專利文獻1中，從各投影儀投影出包含對于多個投影儀彼此不同的識別信息的識別圖像。根據(jù)對所投影的識別圖像進行攝影而得到的攝影圖像中的識別圖像，將投影儀與該投影儀的投影區(qū)域?qū)饋怼?b>專利文獻1日本特開2009-086485號公報在專利文獻1的技術(shù)中，需要與所使用的投影儀的臺數(shù)相應量的識別圖案，所以， 所能使用的投影儀的數(shù)量受到預先準備的識別圖像的數(shù)量的限制。并且，如果要增加識別圖像的數(shù)量，則識別圖案的形狀變得復雜。當識別圖案為復雜的形狀時，根據(jù)攝影圖像檢測識別圖案的處理可能變得復雜，可能因檢測失敗等而引起處理的穩(wěn)定性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的之一在于，提供如下的校正信息計算裝置、圖像處理裝置、圖像顯示系統(tǒng)以及圖像處理方法它們能夠簡便地取得被投影面上的測定用圖案與投影該測定用圖案的投影儀之間的對應信息而計算校正信息。為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中采用了以下手段。本發(fā)明的校正信息計算裝置計算校正信息，該校正信息表示從具有圖像形成元件的投影儀投影到被投影面的投影區(qū)域上的圖像中的像素的位置與所述圖像形成元件中的像素的位置之間的對應關(guān)系，其特征在于，該校正信息計算裝置具有對應信息確定部，其對攝影圖像中的多個識別圖案的排列中的各識別圖形的相對位置與配置信息進行比較，求出表示所述被投影面上的各識別圖案與投影各識別圖案的所述投影儀之間的對應關(guān)系的對應信息，其中，所述攝影圖像是對從多個投影儀分別投影了包含所述識別圖形的所述識別圖案時排列在所述被投影面上的多個所述識別圖形進行攝影而得到的，所述配置信息表示所述多個投影儀的多個所述投影區(qū)域的排列中各投影區(qū)域的相對位置與向各投影區(qū)域進行投影的所述投影儀之間的對應關(guān)系；以及校正信息運算部，其根據(jù)所述對應信息，將由包含多個特征點的被提供給各投影儀的特征點圖案的原數(shù)據(jù)規(guī)定的所述多個特征點的位置，與對基于該原數(shù)據(jù)投影的特征點圖案進行攝影而得到的攝影圖像中的所述多個特征點的位置對應起來，進行比較，由此計算所述校正信息。這樣，對應信息確定部對各識別圖形在攝影圖像中的多個識別圖案的排列中占據(jù)的配置位置、與表示各投影區(qū)域和向各投影區(qū)域進行投影的投影儀之間的對應關(guān)系的配置信息進行比較，求出表示被投影面上的各識別圖案與投影各識別圖案的投影儀之間的對應關(guān)系的對應信息，所以，能夠簡便地取得對應信息。通過求出各特征圖形在識別圖形的排列中占據(jù)的配置位置來得到對應信息，所以，在多個投影儀中使識別圖形的形狀彼此不同的必要性低，很明顯，即使在投影相同的識別圖形的情況下，也能夠得到對應信息。因此，所要使用的投影儀的數(shù)量不受識別圖形的種類的制約，便利性提高。并且，校正信息運算部根據(jù)由對應信息確定部求出的對應信息，對特征點圖案的原數(shù)據(jù)與攝影圖像中的特征點圖案進行比較，由此計算校正信息，所以，其結(jié)果，成為能夠高效計算校正信息的校正信息計算裝置。在本發(fā)明的校正信息計算裝置中，優(yōu)選的是，該校正信息計算裝置具有第1圖案檢測部，其檢測攝影圖像中的所述識別圖案，該攝影圖像是對由所述多個投影儀分別投影了包含所述特征點圖案和所述識別圖案的測定用圖案時、所述被投影面上的所述測定用圖案進行攝影而得到的；以及第2圖案檢測部，其檢測該攝影圖像中的所述特征點圖案中包含的所述多個特征點，所述對應信息確定部根據(jù)所述第1圖案檢測部的檢測結(jié)果求出所述對應信息，所述第2圖案檢測部使用該對應信息，參照所述特征點圖案相對于由所述測定用圖案的原數(shù)據(jù)規(guī)定的所述識別圖案的相對位置，來檢測所述特征點圖案，所述校正信息運算部根據(jù)所述第2圖案檢測部的檢測結(jié)果，求出所述校正信息。這樣，使用包含識別圖案和特征點圖案的測定用圖案求出對應信息，使用該測定用圖案和對應信息求出校正信息，所以，與獨立于識別圖案而單獨投影特征點圖案的情況相比，能夠減少投影和攝影所需要的工作和時間。并且，第2圖案檢測部使用對應信息來檢測特征點圖案，所以，特征點圖案中包含的特征點的檢測失敗的概率低，能夠避免由于特征點的檢測失敗而引起的處理的發(fā)散。在本發(fā)明的校正信息計算裝置中，優(yōu)選的是，所述配置信息是表示所述多個投影儀的排列中各投影儀的相對位置與所述多個投影區(qū)域的排列中該投影儀的所述投影區(qū)域的相對位置一致時的、所述多個投影儀的排列中各投影儀的相對位置的信息。這樣，能夠簡便地設定配置信息，能夠減少取得校正信息所需要的工作和時間。在本發(fā)明的校正信息計算裝置中，優(yōu)選的是，在所述多個投影儀中，由所述多個投影儀投影的所述識別圖案中包含的所述識別圖形的形狀是相同的。如上所述，是通過檢測識別圖形的排列中各識別圖形的配置位置來得到對應信息，所以，即使在多個投影儀中識別圖形的形狀相同，也能夠得到對應信息。這樣，與多個投影儀中識別圖形的形狀不同的情況相比，能夠減少識別圖案的生成和存儲所需的成本。并且，針對多個識別圖形的排列，能夠通過相同算法來檢測識別圖形，能夠穩(wěn)定且高效地進行檢測識別圖形的處理。在本發(fā)明的校正信息計算裝置中，優(yōu)選的是，所述識別圖形包含所述多個特征點，所述校正信息運算部使用對由各投影儀投影的所述識別圖案進行攝影而得到的攝影圖像中的該識別圖案，計算所述校正信息。這樣，在計算校正信息時使用包含識別圖形以外的其他圖形的圖案的必要性低， 所以，能夠減少對投影到的圖案進行分析時需要的工作和時間。本發(fā)明的圖像處理裝置的特征在于，該圖像處理裝置具有上述本發(fā)明的校正信息計算裝置；以及圖像校正部，其參照由所述校正信息計算裝置計算出的所述校正信息，對所述圖像數(shù)據(jù)進行校正，使得所述投影儀根據(jù)校正后的圖像數(shù)據(jù)而投影到所述被投影面上的圖像與校正前的所述圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像大致一致。根據(jù)本發(fā)明的校正信息計算裝置，能夠高效地取得校正信息，所以，本發(fā)明的圖像處理裝置既能夠節(jié)省在取得校正信息方面的工作，又能夠?qū)Σ糠謭D像的失真和相對位置的偏移進行校正。本發(fā)明的圖像顯示系統(tǒng)的特征在于，該圖像顯示系統(tǒng)具有上述本發(fā)明的圖像處理裝置；以及多個投影儀，它們根據(jù)由所述圖像處理裝置校正后的所述校正后的圖像數(shù)據(jù)來投影圖像。根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置，能夠高效地計算校正信息，并且，能夠通過校正信息高精度地對部分圖像的失真和相對位置的偏移進行校正，所以，本發(fā)明的圖像顯示系統(tǒng)的便利性高，而且能夠顯示高品質(zhì)的圖像。本發(fā)明的圖像處理方法的特征在于，該圖像處理方法具有以下步驟計算校正信息的校正信息計算步驟，該校正信息表示從具有圖像形成元件的投影儀投影到被投影面的投影區(qū)域上的圖像中的像素的位置與所述圖像形成元件中的像素的位置之間的對應關(guān)系； 以及參照所述校正信息對所述圖像數(shù)據(jù)進行校正，使得所述投影儀根據(jù)校正后的圖像數(shù)據(jù)投影到所述被投影面上的圖像與校正前的所述圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像大致一致的步驟，所述校正信息計算步驟包括以下處理對攝影圖像中的多個識別圖案的排列中的各識別圖形的相對位置與配置信息進行比較，求出表示所述被投影面上的各識別圖案與投影各識別圖案的所述投影儀之間的對應關(guān)系的對應信息，其中，所述攝影圖像是對從多個投影儀分別投影了包含識別圖形的識別圖案時排列在所述被投影面上的多個所述識別圖形進行攝影而得到的，所述配置信息表示所述多個投影儀的多個所述投影區(qū)域的排列中各投影區(qū)域的相對位置與向各投影區(qū)域進行投影的所述投影儀之間的對應關(guān)系；以及根據(jù)所述對應信息，將由包含多個特征點的提供給各投影儀的特征點圖案的原數(shù)據(jù)規(guī)定的所述多個特征點的位置，與對基于該原數(shù)據(jù)投影的特征點圖案進行攝影而得到的攝影圖像中的所述多個特征點的位置對應起來，進行比較，由此計算所述校正信息。這樣，基于上述理由，能夠簡便地取得對應信息，能夠高效地計算校正信息。因此， 既能夠節(jié)省在取得校正信息方面的工作，又能夠?qū)Σ糠謭D像的失真和相對位置的偏移進行校正。


圖1是示出本發(fā)明的實施方式的圖像顯示系統(tǒng)的概略圖。圖2是示出被投影面上的投影區(qū)域的位置關(guān)系的說明圖。圖3是示出圖像顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是示出測定用圖案的一例的說明圖。圖5是示出顯示內(nèi)容圖像之前的處理流程的圖。圖6是示出校正信息的計算方法的一例的說明圖。標號說明1 圖像顯示系統(tǒng)；2 投影儀；3 圖像處理裝置；4 攝影裝置；5 圖像控制裝置； 6 校正信息計算裝置；8 信號源；9 被投影面；21 第1投影儀；22 第2投影儀；23 第3投影儀；24 第4投影儀；51 圖像輸入部；52 圖像保存部；53 圖像校正部；54 圖像輸出部； 61 校正信息運算部；62 對應信息確定部；63 存儲部；64 第1圖案檢測部；65 第2圖案檢測部；A 有效投影區(qū)域；AO 整體投影區(qū)域；Al 第1投影區(qū)域；A2 第2投影區(qū)域；A3 第 3投影區(qū)域；A4 第4投影區(qū)域；D 測定用圖案；Dl D4 特征點；D5 區(qū)域；DlOl 第1圖案 (識別圖案)；D102:第2圖案(特征點圖案)；P:內(nèi)容圖像；Pl 第1部分圖像；P2 第2部分圖像；P3 第3部分圖像；P4 第4部分圖像；P5 重疊區(qū)域；Sl SlO 步驟；T 攝影圖案； Tl T5 特征點；DlO 測定用圖案；Tll T14:投影測定用圖案；Till、T121、T131、T141 第1投影圖案；T112、T122、T132、T142 第2投影圖案。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。在用于說明的附圖中，為了以容易理解的方式示出特征部分，有時使附圖中的構(gòu)造的尺寸和比例尺與實際構(gòu)造不同。并且，在實施方式中，針對相同的結(jié)構(gòu)要素標注相同標號進行圖示，有時省略其詳細說明。圖1是本發(fā)明的一個實施方式的圖像顯示系統(tǒng)的概念圖，圖2是示出投影到被投影面上的圖像與投影區(qū)域的關(guān)系的說明圖。如圖1所示，圖像顯示系統(tǒng)1具有多個投影儀2、圖像處理裝置3以及攝影裝置4。 圖像顯示系統(tǒng)1利用多個投影儀2分擔例如從信號源8輸入的圖像數(shù)據(jù)所表示的內(nèi)容圖像 P，將其投影到屏幕或墻壁等被投影面9上。這里，作為多個投影儀2，對設置了第1投影儀 21、第2投影儀22、第3投影儀23以及第4投影儀24的情況進行說明。關(guān)于本發(fā)明的應用范圍，只要使用多個投影儀即可，而對投影儀的數(shù)量和配置沒有限定。另外，在以下的說明中，有時將從多個投影儀分別投影的圖像稱為“部分圖像”。并且，在以下的說明中，有時將表示部分圖像的圖像數(shù)據(jù)稱為“部分圖像數(shù)據(jù)”。投影儀2可根據(jù)所提供的圖像數(shù)據(jù)(這里為部分圖像數(shù)據(jù))顯示圖像(這里為部分圖像)。本發(fā)明的應用范圍對投影儀2的結(jié)構(gòu)沒有限定。例如，投影儀2可以是單板式投影儀，也可以是三板式投影儀等包含多個圖像形成元件的投影儀。并且，投影儀2可以是相對于被投影面9從與視聽者相同的一側(cè)進行投影的正面投影型投影儀，也可以是隔著被投影面9從與視聽者相反的一側(cè)進行投影的背面投影型投影儀。本實施方式的多個投影儀2具有光源、圖像形成元件以及投影光學系統(tǒng)。圖像形成元件具有呈二維排列的多個像素。作為圖像形成元件，例如可列舉出透射型或反射型的液晶光閥、數(shù)字微鏡器件(DMD)等。在各投影儀中，從光源射出的光入射到圖像形成元件。 圖像形成元件根據(jù)輸入到該投影儀中的部分圖像數(shù)據(jù)的每個像素的數(shù)據(jù)(以下稱為像素數(shù)據(jù))，對多個像素進行彼此獨立的控制。入射到像素的光按每個像素進行調(diào)制而成為由像素數(shù)據(jù)規(guī)定的光量的光。根據(jù)多個像素進行調(diào)制后的光整體上成為光學像(圖像)，通過投影光學系統(tǒng)將該光學像投影到被投影面9上。這里，在多個投影儀中，圖像形成元件的像素數(shù)量以及像素的排列是一致的。在多個投影儀2中，各投影儀所能投影到被投影面9上的區(qū)域即投影區(qū)域被設定為不同。如圖2所示，第1 第4投影區(qū)域Al A4被設定為彼此的周緣部重疊，整體上構(gòu)成了整體投影區(qū)域。即，第1 第4投影區(qū)域Al A4分別包含與鄰接的其他投影區(qū)域重疊的重疊區(qū)域P5。第1投影儀21的投影區(qū)域(第1投影區(qū)域Al)與第2投影儀22的投影區(qū)域(第 2投影區(qū)域似)沿被投影面9上的水平方向排列。在該水平方向中，第1投影區(qū)域Al的端部與第2投影區(qū)域A2的端部重疊。關(guān)于第3投影儀23的投影區(qū)域(第3投影區(qū)域A3)與第4投影儀M的投影區(qū)域(第4投影區(qū)域A4)在水平方向上的位置關(guān)系，與第1、第2投影區(qū)域Al、A2在水平方向上的位置關(guān)系相同。第1投影區(qū)域Al與第3投影區(qū)域A3沿被投影面9上的與水平方向正交的垂直方向排列。在該垂直方向中，第1投影區(qū)域Al的端部(周緣部)與第3投影區(qū)域A3的端部 (周緣部)重疊。關(guān)于第2投影區(qū)域A2與第4投影區(qū)域A4在垂直方向上的位置關(guān)系，與第 1、第3投影區(qū)域Al、A3在垂直方向上的位置關(guān)系相同。在本實施方式中，如圖1所示，多個投影儀2呈二維排列。多個投影儀2的排列中的各投影儀21 M的相對位置與被投影面9上的多個投影區(qū)域的排列中的投影區(qū)域Al A4的相對位置一致。這里所說的相對位置，是指在多個排列要素(投影儀或投影區(qū)域)排列而成的排列中，以一個排列要素為基準時其他排列要素相對于基準排列要素的相對位置關(guān)系。例如，考慮沿著水平方向的投影儀的相對位置時，第1投影儀21相對于第2投影儀 22位于左側(cè)，第2投影儀22相對于第1投影儀21位于右側(cè)。此時，沿著水平方向的投影區(qū)域的相對位置為第1投影儀21負責的第1投影區(qū)域Al相對于第2投影儀22負責的第2 投影區(qū)域A2位于左側(cè)，第2投影儀22負責的第2投影區(qū)域A2相對于第1投影儀21負責的第1投影區(qū)域Al位于右側(cè)。另外，這里所說的“左側(cè)”和“右側(cè)”表示在隔著多個投影儀2 從與被投影面9相反的一側(cè)觀察多個投影儀2和多個投影區(qū)域Al A4時、各投影儀21 M和多個投影區(qū)域Al A4的位置關(guān)系。在垂直方向中，各投影儀的相對位置與各投影儀負責的投影區(qū)域的相對位置并未反轉(zhuǎn)。另外，整體投影區(qū)域AO的外形通常不是矩形。這是因為，會因第1 第4投影儀 21 M的配置而產(chǎn)生第1 第4投影區(qū)域Al A4的失真和相對位置的偏移。這里，設包含在整體投影區(qū)域AO中的大致矩形的區(qū)域為實際圖像投影時使用的區(qū)域(有效投影區(qū)域 A)。第1 第4投影儀21 M向各投影區(qū)域中包含在有效投影區(qū)域A中的區(qū)域投影部分圖像。例如，通過從第1投影儀21投影的光，在第1投影區(qū)域Al中包含在有效投影區(qū)域A中的區(qū)域上顯示第1部分圖像P1。以下同樣，通過第2 第4投影儀22 對，顯示第 2 第4部分圖像P2 P4。第1 第4部分圖像Pl P4以端部彼此重疊的方式顯示在被投影面9上，整體構(gòu)成內(nèi)容圖像P。返回圖1的說明，圖像處理裝置3例如從信號源8接受表示內(nèi)容圖像P的圖像數(shù)據(jù)。圖像處理裝置3對圖像數(shù)據(jù)實施各種處理(后述)，并且，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)生成多個部分圖像數(shù)據(jù)。各部分圖像數(shù)據(jù)是表示第1 第4部分圖像Pl P4中的任一方的數(shù)據(jù)。圖像處理裝置3分別向第1 第4投影儀21 24提供表示各投影儀負責的部分圖像的部分圖像數(shù)據(jù)。第1 第4投影儀21 24根據(jù)從圖像處理裝置3輸入的部分圖像數(shù)據(jù)，在被投影面9上投影第1 第4部分圖像Pl P4。作為上述各種處理之一，圖像處理裝置3進行如下處理(以下稱為位置校正處理)對第1 第4部分圖像Pl P4各自的圖像失真進行校正，并且，對第1 第4部分圖像Pl P4的相對位置的偏移進行校正。在圖像顯示系統(tǒng)1的設置時、或從圖像顯示系統(tǒng)1的設置時起經(jīng)過了規(guī)定期間后的維護時等適當選擇的時機，圖像處理裝置3計算用于位置校正處理的校正信息。作為上述圖像失真的一例，例如，可以舉出因第1 第4投影儀21 24各自相對于被投影面9在投影方向、即垂直方向上的仰角或俯角、水平方向的擺角等而產(chǎn)生的圖像失真(例如梯形失真)。作為圖像失真的其他例子，例如，可以舉出因布狀屏幕的撓曲等使得被投影面9發(fā)生局部變形而由此產(chǎn)生的圖像失真。上述第1 第4部分圖像Pl P4的相對位置的偏移例如是由于第1 第4投影儀21 24中投影方向不一致或相對位置的偏移等而引起的。本發(fā)明的圖像處理裝置例如像下述第1 第3方式那樣，可采取多種方式。作為第1方式的圖像處理裝置，可以舉出由進行各種處理的ASIC等一個以上的邏輯電路實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。第1方式的圖像處理裝置的一部分或全部可與第1 第4投影儀21 24、攝影裝置4、信號源8中的任一方一體化。作為第2方式的圖像處理裝置，可以舉出由安裝有程序的計算機實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。艮口， 通過程序使計算機執(zhí)行各種處理，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像處理裝置3的功能。例如，使存儲器和CPU協(xié)作地執(zhí)行各處理中的運算，將運算結(jié)果保存到硬盤或存儲器等存儲部中，根據(jù)需要讀出運算結(jié)果而提供給其他處理，由此，能夠得到與使用邏輯電路等時相同的處理結(jié)果。 另外，在第2方式的圖像處理裝置3中，也可以使多個計算機分擔進行各種處理。作為第3方式的圖像處理裝置，可以舉出將進行各種處理中的一部分處理的邏輯電路與通過程序進行各種處理中的其他處理的計算機相組合的結(jié)構(gòu)。這樣，除了作為進行各種處理的獨立裝置的方式以外，本發(fā)明的圖像處理裝置還可采取作為進行各種處理中的一部分的多個功能部的集合的方式。即，也可以是如下方式 多個功能部被分開地設置在分體的多個裝置中，彼此協(xié)作地進行處理。攝影裝置4能夠取得對包含整體投影區(qū)域AO的整體的被投影面9上的區(qū)域進行攝影而得到的攝影圖像。攝影裝置4例如由CCD照相機等二維圖像傳感器構(gòu)成。二維圖像傳感器具有由光電二極管等構(gòu)成的多個受光元件呈二維排列的構(gòu)造。在計算上述校正信息時，攝影裝置4對由第1 第4投影儀21 24分別投影到被投影面9上的測定用圖案進行攝影，向圖像處理裝置3輸出表示攝影圖像的攝影圖像數(shù)據(jù)。本實施方式的攝影裝置4被配置成，能夠通過一次攝影來拍攝整體投影區(qū)域AO的整體。與合并通過多次攝影得到的攝影圖像來拍攝整體投影區(qū)域AO的整體的情況相比，能夠消除因攝影裝置在攝影與攝影之間的移動等引起的誤差。根據(jù)整體投影區(qū)域AO的尺寸和縱橫比的不同，可能存在整體投影區(qū)域AO的整體未收納在攝影裝置的視角中的情況。該情況下，可通過將攝影裝置放置在三腳架等上的方式等，在大致固定了攝影裝置相對于被投影面9的相對位置的狀態(tài)下，按每個部分對整體投影區(qū)域AO進行攝影，合并2次以上的攝影結(jié)果而得到對整體投影區(qū)域AO的整體進行攝影后的攝影圖像。當如上地通過多個投影儀2顯示內(nèi)容圖像P時，能夠利用大畫面、高分辨率、高亮度顯示內(nèi)容圖像P。例如，與通過一臺投影儀進行顯示的情況相比，在每一臺投影儀的像素數(shù)量相同的條件下，能夠在不降低分辨率的情況下利用大畫面顯示內(nèi)容圖像P。并且，在利用相同畫面尺寸顯示內(nèi)容圖像P的條件下進行比較時，能夠與投影儀的數(shù)量相應地增加像素數(shù)量，能夠利用高分辨率顯示內(nèi)容圖像。在每一臺投影儀的輸出光量相同的條件下進行比較時，能夠與投影儀的數(shù)量增加相應地增大對顯示有貢獻的光的光量，能夠利用高亮度顯示內(nèi)容圖像P。與為了得到這些效果而增加投影儀的像素數(shù)量或輸出的方法相比，能夠顯著降低各投影儀的成本，所以，即使考慮了投影儀數(shù)量方面的因素，也可期待降低裝置成本的效果。并且，通常，每個投影儀例如是被設置在不同的場所(例如小會議室)來使用的，而根據(jù)用途不同，例如還可能要在大會議室中構(gòu)筑圖像顯示系統(tǒng)而利用大畫面、高分辨率、高亮度來顯示內(nèi)容圖像。這樣，能夠根據(jù)用途來選擇是單獨使用投影儀還是組合使用多個投影儀，所以，與希望利用一臺投影儀得到上述效果的情況相比，便利性提高。并且，是根據(jù)由圖像處理裝置3實施了位置校正處理后的圖像數(shù)據(jù)來顯示內(nèi)容圖像P，所以，各部分圖像的圖像失真及多個部分圖像中的相對位置的偏移降低。因此，能夠在圖像失真小、且不易識別到部分圖像之間的接縫的狀態(tài)下顯示內(nèi)容圖像P，能夠?qū)?nèi)容圖像 P顯示為高品質(zhì)的圖像。在本發(fā)明中，在計算上述校正信息時，能夠簡便地取得投影到被投影面上的測定用圖案與投影該測定用圖案的投影儀之間的對應關(guān)系。由此，例如能夠減少設置圖像顯示系統(tǒng)所需要的工作和時間，能夠提高圖像顯示系統(tǒng)的便利性。接著，參照圖3、圖4對本發(fā)明的圖像處理裝置3的結(jié)構(gòu)要素進行詳細說明。圖3 是示出圖像處理裝置3的功能結(jié)構(gòu)的圖，圖4是示出測定用圖案的一例的說明圖。如圖3所示，圖像處理裝置3具有圖像控制裝置5和校正信息計算裝置6。校正信息計算裝置6求出表示投影到被投影面上的測定用圖案與投影該測定用圖案的投影儀之間的對應關(guān)系的對應信息，根據(jù)對應信息計算校正信息。圖像控制裝置5進行各種處理，并且，作為各種處理之一，使用校正信息對圖像數(shù)據(jù)實施位置校正處理。在本實施方式中，圖像控制裝置5構(gòu)成為第1計算機的一部分，校正信息計算裝置6利用與第1計算機分體的第2計算機的CPU及存儲部等構(gòu)成。圖像控制裝置5具有圖像輸入部51、圖像保存部52、圖像校正部53以及圖像輸出部M。圖像輸入部51例如由視頻采集卡等構(gòu)成。圖像輸入部51根據(jù)需要從圖像控制裝置5外部的DVD播放器或通信設備等信號源8接受內(nèi)容圖像。圖像保存部52例如由內(nèi)置或外置于計算機的硬盤等存儲裝置構(gòu)成，能夠保存表示內(nèi)容圖像P的圖像數(shù)據(jù)。在要顯示內(nèi)容圖像P時，將輸入到圖像輸入部51的圖像數(shù)據(jù)或保存在圖像保存部52中的圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像校正部53。另外，圖像控制裝置5也可以構(gòu)成為僅設有圖像輸入部51和圖像保存部52中的一方。還可以構(gòu)成為，將從圖像輸入部51輸入的圖像數(shù)據(jù)保存到圖像保存部52中，適當讀出該圖像數(shù)據(jù)而輸入到圖像校正部53。圖像校正部53的詳細結(jié)構(gòu)沒有圖示，它包括運算部和存儲部。運算部例如由圖形處理單元(GPU)等構(gòu)成。存儲部由視頻存儲器(VRAM)或非易失性存儲器等構(gòu)成。圖像校正部53參照校正信息，對從信號源8輸入的圖像數(shù)據(jù)進行校正，使得投影儀21 24根據(jù)校正后的圖像數(shù)據(jù)而投影到被投影面9上的圖像與校正前的圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像大致一致。運算部將存儲部用于圖像緩存等，對輸入到運算部的圖像數(shù)據(jù)進行伽馬校正、色調(diào)校正等各種處理。也可以使用程序，代替上述GPU，而使計算機的CPU進行運算，由此進行各種處理。另外，還可能存在以下情況，即從圖像輸入部51或圖像保存部52輸入的圖像數(shù)據(jù)上的像素排列與投影儀2的圖像形成元件的像素排列不匹配，例如圖像數(shù)據(jù)中包含的像素數(shù)量與圖像形成元件的像素數(shù)量不同。該情況下，運算部對所輸入的圖像數(shù)據(jù)實施插值處理或渲染處理等，對圖像數(shù)據(jù)進行校正，使得校正后的圖像數(shù)據(jù)與圖像形成元件的像素排列相匹配。關(guān)于這些處理，可以在各投影儀中設置處理部，在每個投影儀中分別使該處理部進行處理。運算部參照校正信息對圖像數(shù)據(jù)實施位置校正處理，并且，生成部分圖像數(shù)據(jù)。校正信息被存儲在上述存儲部(例如非易失性存儲器)中。校正信息是這樣的信息，即該信息表示各像素在被投影面9上的整體投影區(qū)域AO (參照圖2)中占據(jù)的位置與各像素在多個投影儀2各自的圖像形成元件的像素排列中占據(jù)的位置之間的對應關(guān)系。校正信息例如作為圖像形成元件的每個像素的值而以表的形式存儲。即，如果參照表(校正信息)，則要在整體投影區(qū)域AO的規(guī)定位置顯示規(guī)定像素時，能夠得知應向圖像形成元件中的哪個像素輸入各像素數(shù)據(jù)。為了使得進行位置校正處理的校正前的圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像、即應該顯示的內(nèi)容圖像顯示到有效投影區(qū)域A中，運算部例如進行以下處理。針對位于整體投影區(qū)域AO內(nèi)側(cè)、且位于有效投影區(qū)域A外側(cè)的各像素(以下稱為非顯示像素)，運算部根據(jù)校正信息將向與各非顯示像素對應的圖像形成元件的各像素提供的數(shù)據(jù)設定為非顯示用的屏蔽數(shù)據(jù) (mask data)(例如表示黑色的數(shù)據(jù))。并且，針對有效投影區(qū)域A內(nèi)側(cè)的各像素(以下稱為顯示像素)，運算部根據(jù)校正信息將向與顯示像素對應的圖像形成元件的像素提供的數(shù)據(jù)設定為由圖像數(shù)據(jù)規(guī)定的數(shù)據(jù)，作為該顯示像素用的像素數(shù)據(jù)。通過對各投影區(qū)域中包含的顯示像素和非顯示像素進行這種處理，由此，得到負責各投影區(qū)域的投影儀用的部分圖像數(shù)據(jù)。圖像校正部53向圖像輸出部54輸出由運算部生成的部分圖像數(shù)據(jù)。圖像輸出部54具有多個外部連接器，各投影儀與各外部連接器連接。各外部連接器被分配了識別符(ID)。圖像輸出部54向負責各部分圖像數(shù)據(jù)的投影儀輸出從圖像校正部53輸出的部分圖像數(shù)據(jù)?？稍诘?計算機上設定經(jīng)由各外部連接器輸出哪個部分圖像數(shù)據(jù)。圖像輸出部54經(jīng)由與第1投影儀21連接的外部連接器輸出表示第1部分圖像Pl 的部分圖像數(shù)據(jù)。以下同樣，圖像輸出部54向第2 第4投影儀22 24輸出表示第2 第4部分圖像P2 P4的部分圖像數(shù)據(jù)。本實施方式的校正信息計算裝置6通過使用程序使上述第2計算機進行規(guī)定處理 (后述)來實現(xiàn)其功能。第2計算機與裝配有圖像控制裝置5的第1計算機是分體的，例如通過總線等與第1計算機電連接。在由校正信息計算裝置6計算出校正信息后，經(jīng)由總線向圖像控制裝置5輸出校正信息，由此，在拆下第2計算機(校正信息計算裝置6)和攝影裝置4的狀態(tài)下，也能夠通過多個投影儀2和圖像控制裝置5顯示內(nèi)容圖像P。并且，在投影儀2產(chǎn)生了位置偏移時，還能夠再次設置第2計算機(校正信息計算裝置6)和攝影裝置4，再次計算校正信息而更新校正信息。作為功能塊，校正信息計算裝置6具有校正信息運算部61、對應信息確定部62、存儲部63、第1圖案檢測部64以及第2圖案檢測部65。存儲部63由第2計算機的硬盤或存儲器構(gòu)成。在本實施方式的存儲部63中存儲有表示用于計算校正信息的測定用圖案的測定用圖像數(shù)據(jù)(原數(shù)據(jù))。測定用圖像數(shù)據(jù)也可以存儲在第1計算機的存儲部或其他存儲部中。如圖4所示，測定用圖案DlO是包含作為識別圖案的第1圖案DlOl和作為特征點圖案的第2圖案D102的圖像。在本實施方式中，對第1 第4投影儀21 M中的任意一方均提供表示相同的測定用圖案DlO的測定用圖像數(shù)據(jù)。因此，對于多個投影儀2而言，由多個投影儀2投影的識別圖案中包含的識別圖形的形狀均是相同的。測定用圖案DlO由在i方向和j方向上排列的像素的排列構(gòu)成。表示測定用圖案的圖像數(shù)據(jù)(以下稱為測定用圖像數(shù)據(jù))在提供給各投影儀的階段中成為與圖像形成元件的像素的排列相匹配的形式。例如，在圖像形成元件的像素的排列為1920X1080個的情況下，測定用圖像數(shù)據(jù)作為在i方向上排列著1920個像素且在j方向上排列著1080個像素的圖像的圖像數(shù)據(jù)，被提供給投影儀。本例的第1圖案DlOl由一個矩形狀的識別圖形構(gòu)成。將第1圖案DlOl在測定用圖案DlO中占據(jù)的位置設定成，使得該識別圖形被投影到不與圖2所示的重疊區(qū)域A5重疊的區(qū)域。具體而言，考慮重疊區(qū)域A5的重疊量的設定值，來設定第1圖案DlOl在測定用圖案DlO中占據(jù)的位置和尺寸。在規(guī)定方向(例如水平方向)上排列著一對投影區(qū)域時，用該規(guī)定方向中的一個投影區(qū)域的寬度與一對投影區(qū)域彼此重疊的區(qū)域的寬度之間的比率等來表示重疊量。本例的識別圖形被配置在測定用圖案DlO的中央附近，上述測定用圖像數(shù)據(jù)被設定成，使得測定用圖案的中心點位于識別圖形的內(nèi)側(cè)。本例的第2圖案D102由多個圓點形狀(點形狀)的特征圖形構(gòu)成，包含4個以上的由多個特征圖形規(guī)定的特征點。在本例中，構(gòu)成第2圖案D102的多個特征圖形被配置在第1圖案DlOl的外側(cè)。所謂特征圖形，是指能夠通過邊緣檢測處理或圖案認證處理等圖像處理技術(shù)檢測出的形狀或亮度分布的圖形，是在檢測到特征圖形時能夠求出代表特征圖形的點作為特征點的圖形。例如，在特征圖形為圓點形狀的情況下，通過上述圖像處理技術(shù)檢測圓點形狀的輪廓或亮度分布，由此，能夠求出圓點形狀的中心點，并將中心點作為特征點。在特征圖形為矩形狀的情況下，與圓點形狀同樣能夠?qū)⑵渲行狞c用作特征點，除此之外，還能夠?qū)?個頂點分別用作特征點。即，能夠通過霍夫(Hough)變換等檢測相當于矩形各個邊的線段，能夠求出所檢測到的線段的交點即4個頂點，分別作為特征點。即，第1圖案DlOl還能夠用作包含4個特征點的特征圖形。構(gòu)成第1圖案DlOl的識別圖形優(yōu)選設定為與構(gòu)成第2圖案D102的特征圖形相比、 更容易通過上述圖像處理技術(shù)檢測出的圖形。一般而言，檢測對象的圖形越大、即特征圖形的尺寸相對于測定用圖案的比率越大，越容易檢測。并且，檢測對象的圖形越是單純的形狀 (例如矩形或圓形)、并且邊緣的明亮度的跳變越顯著，越容易檢測。在本例中，識別圖形比特征圖形大，成為容易檢測的圖形。由第1投影儀21投影的測定用圖案DlO在第1投影區(qū)域Al中顯示投影測定用圖案T11。投影測定用圖案Tll包含相當于第1圖案DlOl的第1投影圖案Till、以及相當于第2圖案D102的第2投影圖案T112。同樣，由第2 第4投影儀投影的測定用圖案DlO在第2 第4投影區(qū)域A2 A4中顯示投影測定用圖案T12 T14。投影測定用圖案T12 T14包含相當于第1圖案DlOl的第1投影圖案T121、T131、T141、以及相當于第2圖案D102 的第2投影圖案Τ122、Τ132、Τ142。返回圖3的說明，校正信息運算部61、對應信息確定部62、第1圖案檢測部64以及第2圖案檢測部65由第2計算機的CPU和存儲器等構(gòu)成。校正信息運算部61根據(jù)對應信息，將由特征點圖案的原數(shù)據(jù)規(guī)定的多個特征點的位置與對基于原數(shù)據(jù)投影的特征點圖案進行攝影而得到的攝影圖像中的多個特征點的位置對應起來，進行比較，由此計算校正信息。校正信息運算部61在計算校正信息時，讀出存儲在存儲部63中的測定用圖像數(shù)據(jù)， 將其直接或間接地輸出到各投影儀。這里，校正信息運算部61向圖像控制裝置5的圖像校正部53輸出測定用圖像數(shù)據(jù)。測定用圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像控制裝置5間接地輸出到各投影儀。圖像控制裝置5根據(jù)需要將測定用圖像數(shù)據(jù)校正為與圖像形成元件的像素的排列相匹配的形式。第1 第4投影儀21 M根據(jù)所提供的測定用圖像數(shù)據(jù)，向被投影面9投影測定用圖案。第1圖案檢測部64接受攝影圖像數(shù)據(jù)，該攝影圖像數(shù)據(jù)表示對投影到被投影面9 上的測定圖案進行攝影而得到的攝影圖像。第1圖案檢測部64對攝影圖像數(shù)據(jù)實施例如邊緣處理或圖案認證處理等，檢測呈現(xiàn)在攝影圖像中的測定用圖案(以下稱為攝影圖案)。 第1圖案檢測部64將表示檢測到的攝影圖案的圖像數(shù)據(jù)存儲到存儲部63中。攝影圖案包含有與投影儀的數(shù)量(這里為4個)對應的數(shù)量的識別圖形。第1圖案檢測部64檢測攝影圖案中包含的各識別圖形，將表示所檢測到的識別圖形的排列的數(shù)據(jù)(以下有時稱為 “識別圖形的排列信息”)輸出到對應信息確定部62。本實施方式的第1圖案檢測部64利用霍夫變換來檢測矩形狀的識別圖形的4個頂點，輸出表示4個頂點在攝影圖案中占據(jù)的位置的數(shù)據(jù)的組，作為各識別圖形的排列信息。這樣，第1圖案檢測部64就檢測了攝影圖像中的識別圖案，該攝影圖像是對多個投影儀2分別投影了包含特征點圖案和識別圖案的測定用圖案時被投影面9上的測定用圖案進行攝影而得到的。對應信息確定部62接受投影儀的配置信息，與從第1圖案檢測部64輸出的識別圖形的排列信息進行比較，求出表示被投影面上的各識別圖案與投影各識別圖案的投影儀之間的對應關(guān)系的對應信息。上述配置信息是表示第1 第4投影區(qū)域Al A4的排列中的各投影區(qū)域的相對位置與向各投影區(qū)域進行投影的投影儀之間的對應關(guān)系的信息。配置信息包含各投影儀負責的投影區(qū)域在水平方向上的相對位置和在垂直方向上的相對位置， 作為與各投影儀有關(guān)的信息。例如，以投影區(qū)域的排列中位于角部的投影區(qū)域(例如第1投影區(qū)域Al)為基準， 設各投影儀負責的投影區(qū)域在水平方向上的相對位置為H、在垂直方向上的相對位置為V。 如果用(H，V)表示與各投影儀有關(guān)的配置信息，則與第1投影儀21有關(guān)的配置信息為(1， 1)、與第2投影儀22有關(guān)的配置信息為0，1)、與第3投影儀23有關(guān)的配置信息為(1，2)、 與第4投影儀M有關(guān)的配置信息為0，2)。例如在設置多個投影儀2時，用戶利用第2計算機的輸入設備或監(jiān)視器裝置來輸入配置信息。例如，對應信息確定部62使第2計算機的監(jiān)視器顯示圖像輸出部M的外部連接器的一覽，用戶輸入關(guān)于與各外部連接器連接的投影儀的配置信息。對應信息確定部 62將外部連接器的ID與表示與該外部連接器連接的投影儀負責的投影區(qū)域在多個投影區(qū)域的排列中的相對位置的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，作為配置信息，將該配置信息存儲到存儲部63等中。對應信息確定部62使用配置信息和從第1圖案檢測部64輸出的識別圖形的排列信息，求出攝影圖案內(nèi)的各識別圖形與投影各識別圖形的投影儀之間的對應關(guān)系。詳細地講，對應信息確定部62參照識別圖形的排列信息，在攝影圖案上的相當于被投影面上的水平方向、垂直方向的兩個方向中，求出各識別圖形排在第幾。這里，對以上述第1投影區(qū)域 Al為基準的相對位置進行說明。設攝影圖案上的各識別圖形在水平方向上的相對位置為 h、在垂直方向上的相對位置為v，用(h，v)表示它們的組。對應信息確定部62判定為例如從配置信息中配置為(H，V) = (1，1)的投影儀(這里為第1投影儀21)投影了配置為(h，ν) = (1,1)的識別圖形。同樣，針對在投影區(qū)域排列中的相對位置與各識別圖形在識別圖形排列中的相對位置相同的投影區(qū)域，檢索被配置信息規(guī)定為負責該投影區(qū)域的投影儀的投影儀。對應信息確定部62將各識別圖形作為對象，求出將與投影了對象識別圖形的投影儀對應的外部連接器的ID和對象識別圖形關(guān)聯(lián)起來的數(shù)據(jù)，作為對應信息。對應信息確定部62向第2圖案檢測部65輸出對應信息。第2圖案檢測部65檢測攝影圖像中的特征點圖案所包含的多個特征點。第2圖案檢測部65從存儲部63中讀出表示由第1圖案檢測部64檢測到的攝影圖案的圖像數(shù)據(jù)。 第2圖案檢測部65參照從第1圖案檢測部64輸出的識別圖形的排列信息，估計各識別圖形所投影到的投影區(qū)域在攝影圖案上的范圍。第2圖案檢測部65對估計出的各投影區(qū)域的范圍的內(nèi)側(cè)進行搜索，檢測特征圖形，求出由檢測到的各特征圖形規(guī)定的特征點在攝影圖案上的位置。第2圖案檢測部65將所求出的各特征點的位置作為對象特征點所屬的每個投影區(qū)域的數(shù)據(jù)，輸出到校正信息運算部61。另外，也可以使用各特征圖形相對于由測定用圖像數(shù)據(jù)規(guī)定的識別圖形的相對位置，例如使第2圖案檢測部65估計各特征圖形在攝影圖案上的大概位置。如果對估計出的大概位置的周圍進行分析來檢測各特征圖形，則能夠進行詳查而不會增加運算負荷，能夠高精度地檢測特征圖形。并且，當針對某個特征圖形檢測失敗時，可使用估計出的值作為該特征圖形的大概位置，例如使第2圖案檢測部65計算由該特征圖形規(guī)定的特征點的位置。 由此，能夠避免因特征圖形的檢測失敗引起的處理發(fā)散。校正信息運算部61對由第2圖案檢測部65檢測到的特征點的位置與測定用圖像數(shù)據(jù)上的特征點的位置進行比較，計算校正信息。由第2圖案檢測部65檢測到的特征點的位置作為每個投影區(qū)域的數(shù)據(jù)而輸出，由于各投影區(qū)域與各投影儀之間的對應關(guān)系是己知的，所以，得到了各投影儀用的校正信息。校正信息運算部61向圖像控制裝置5輸出計算出的校正信息。圖像控制裝置5將從校正信息計算裝置6輸出的校正信息存儲到圖像校正部53的存儲部中，更新校正信息。圖5是示出顯示內(nèi)容圖像P之前的處理流程的流程圖。這里，對設置圖像顯示系統(tǒng)1時計算校正信息的例子進行說明。另外，通過進行下述步驟S5 S8的處理，能夠進行本發(fā)明的圖像處理方法的一個方式。并且，通過使用使計算機進行步驟S5 S7的處理的程序，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的校正信息計算裝置的功能。通過使用使計算機進行步驟S5 S8的處理的程序，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的圖像處理裝置的功能。如圖5所示，首先，針對被投影面9配置多個投影儀2，根據(jù)需要對各投影儀的配置進行粗調(diào)(步驟Si)。在步驟Sl中，例如從第1 第4投影儀21 M分別向被投影面9 投影表示各投影儀的投影區(qū)域(以下稱為部分投影區(qū)域)的輪廓的配置用指南。然后，參照配置用指南來移動各投影儀，對各投影區(qū)域在整體投影區(qū)域AO中占據(jù)的位置進行粗調(diào)。 然后，在配置了投影儀后，輸入上述投影儀的配置信息。在本實施方式中，將各投影儀配置成，使得各投影儀在多個投影儀2的排列中的相對位置與各投影儀負責的投影區(qū)域在多個投影區(qū)域的排列中的相對位置一致。通過使投影儀的排列與投影區(qū)域的排列相同，由此，容易掌握投影儀與投影區(qū)域之間的對應關(guān)系，并且，能夠減小由于投影方向的差異而引起的部分圖像的失真程度的偏差。另外，只要是在步驟S6之前，則可以在任意時機進行配置信息的輸入。例如，可以在設置投影儀之前輸入配置信息。并且，也可以投影表示由重疊量的設定值規(guī)定的重疊區(qū)域的輪廓的指南，作為上述配置用指南的一部分。在圖像顯示系統(tǒng)1的設置后、例如在圖像顯示系統(tǒng)1的維護時計算校正信息的情況下，還可省略上述步驟Si。接著，校正信息計算裝置6的校正信息運算部61向作為對象的投影儀提供表示各投影儀用的測定用圖案的測定用圖像數(shù)據(jù)(步驟S2)。使第1 第4投影儀21 M分別根據(jù)所提供的測定用圖像數(shù)據(jù)向被投影面9投影測定用圖案(步驟S3)。這里，使第1 第 4投影儀21 M并行地投影測定用圖案。接著，攝影裝置4對被投影面9上的包含投影測定用圖案Tll T14的區(qū)域進行攝影(步驟S4)。接著，校正信息計算裝置6的第1圖案檢測部64檢測由攝影裝置4攝影的攝影圖像中的測定用圖案(攝影圖案)，并且，檢測攝影圖案中的識別圖形(第1圖案)(步驟S5)。 第1圖案檢測部64向?qū)畔⒋_定部62輸出表示檢測到的各識別圖形的配置的信息。接著，校正信息計算裝置6的對應信息確定部62接受用戶輸入的投影儀的配置信息，與從第1圖案檢測部64輸出的數(shù)據(jù)進行比較，求出對應信息(步驟S6)。接著，校正信息計算裝置6的第2圖案檢測部65使用從對應信息確定部62輸出的對應信息，估計攝影圖案上的各投影區(qū)域的范圍。第2圖案檢測部65檢測所估計出的各投影區(qū)域的范圍內(nèi)包含的各特征圖形(第2圖案)，將由檢測到的各特征圖形規(guī)定的特征點的位置作為每個投影區(qū)域的數(shù)據(jù)而輸出(步驟S7)。接著，校正信息計算裝置6的校正信息運算部61對從第2圖案檢測部65輸出的攝影圖案上的特征點的位置與由測定用圖像數(shù)據(jù)規(guī)定的特征點的位置進行比較，計算校正信息(步驟S8)。作為校正信息的計算方法，沒有特別限定，可以是能夠得到表示各投影儀的圖像形成元件上的像素的位置與被投影面9上的像素的位置之間的對應關(guān)系的信息的任何方法。例如，作為校正信息的計算方法，列舉下述的2個方法。在第1方法中，校正信息運算部61求出將由測定用圖像數(shù)據(jù)規(guī)定的測定用圖案變換為攝影圖案的投影變換。通過該投影變換對圖像數(shù)據(jù)上的各像素的坐標(i，j)進行變換，以每個像素的數(shù)據(jù)的表的形式，計算校正信息。另外，即使在求出將攝影圖案變換為由測定用圖像數(shù)據(jù)規(guī)定的測定用圖案的投影變換的情況下，也能夠得到表示圖像形成元件上的像素的坐標與被投影面上的像素的位置之間的對應關(guān)系的校正信息。
圖6是示出校正信息的計算方法的一例的說明圖。在圖6中，概念性地圖示了由測定用圖像數(shù)據(jù)規(guī)定的測定用圖案D的一部分和圖像數(shù)據(jù)上的攝影圖案T。在圖6中，標號 Dl D4表示測定用圖案D中包含的特征點。以使依次連接各特征點的線構(gòu)成區(qū)域D5的輪廓的方式選擇特征點Dl D4。在圖6中，標號Tl T4表示攝影圖案T中包含的特征點。 特征點Tl T4是相當于所投影的測定用圖案D中的特征點Dl D4的特征點。依次連接特征點Tl T4的線構(gòu)成了區(qū)域T5的輪廓。投影變換的變換式可由下述的式⑴、式(2)來表示。在式⑴、式(2)中，(X，y) 表示變換前的任意點的ij坐標(i，j)，(X，Y)表示該點的變換目標的ij坐標(i，j)。a h表示變換系數(shù)，通過求出a h，從而求出一個投影變換。X= (ax+by+c)/(gx+hy+l) ··· (1)Y= (dx+ey+f)/(gx+hy+l) ··· (2)特征點Dl D4各自的坐標是由測定用圖像數(shù)據(jù)規(guī)定的，所以是已知的。通過從攝影圖案τ中檢測出特征點，由此，特征點Tl T4各自的坐標成為已知的。當在式⑴、 式⑵的(x，y)中代入特征點Dl的坐標、并在(X，Y)中代入特征點Tl的坐標時，得到2個 a h的關(guān)系式。同樣，通過代入特征點D2、T2的組、特征點D3、T3的組、特征點D4、T4的組各自的坐標，由此，針對a h的8個未知數(shù)得到8個關(guān)系式。通過求解該八元一次方程式，由此，得到將區(qū)域D5變換為區(qū)域T5的投影變換的a h。針對所得到的投影變換，將區(qū)域D5的外周上和內(nèi)側(cè)所包含的各像素的坐標代入(x，y)中，由此，求出與區(qū)域D5的各像素一對一地對應的區(qū)域T5中的各像素的坐標。這里，從測定用圖案所包含的特征點中選擇特征點Dl D4，求出針對構(gòu)成測定用圖案D的一部分的區(qū)域D5的投影變換。然后，選擇不同的特征點作為特征點Dl D4，由此，改變區(qū)域D5而求出投影變換。使用所得到的投影變換，如上所述地求出與區(qū)域D5的各像素一對一地對應的區(qū)域T5中的各像素的坐標。以下同樣地求出測定用圖案的每個部分的投影變換，求出測定用圖案的各像素的坐標以及與每個像素對應的攝影圖案的像素的坐標。測定用圖案的各像素的坐標與投影儀的圖像形成元件中的像素的位置存在對應關(guān)系。 并且，攝影圖案的像素的坐標與被投影面上的像素的位置存在對應關(guān)系。因此，其結(jié)果，能夠得到表示圖像形成元件上的像素的坐標與被投影面上的像素的位置之間的對應關(guān)系的校正信息。例如，針對圖像形成元件的各像素的坐標進行上述投影變換，由此，求出被投影面 9上的像素(以下稱為變換像素)的坐標。通過參照變換像素的坐標的最大值或最小值， 來自動或手動地設定有效投影區(qū)域A的范圍。而且，作為在有效投影區(qū)域A中配置與內(nèi)容圖像的形式或像素數(shù)量對應的像素(顯示像素)的排列的方式，根據(jù)上述有效投影區(qū)域A 的范圍的設定值，求出被投影面9上的各顯示像素的坐標。在顯示像素的坐標從變換像素的坐標偏移的情況下，也可以求出插值系數(shù)，以便使用提供給位于顯示像素周圍的變換像素的像素數(shù)據(jù)、通過插值求出顯示像素的像素數(shù)據(jù)，其中，所述插值系數(shù)表示與周圍的變換像素和顯示像素之間的距離對應的插值的權(quán)重。該插值系數(shù)對于每個顯示像素而言為固定值，所以，優(yōu)選作為校正信息的一部分進行保存。在第2方法中，求出將攝影圖案變換為測定用圖像數(shù)據(jù)中規(guī)定的測定用圖案的投影變換(第1方法中的投影變換的逆變換)。并且，例如使用攝影圖案中包含的特征點的位置，估計整體投影區(qū)域AO的范圍，自動或手動地設定有效投影區(qū)域A的范圍。而且，作為在有效投影區(qū)域A中配置與內(nèi)容圖像的形式或像素數(shù)量對應的顯示像素的排列的方式，根據(jù)上述有效投影區(qū)域A的范圍的設定值，求出被投影面9上的各顯示像素的坐標。通過投影變換對所得到的各顯示像素的坐標進行變換，由此，求出與被投影面9上的各顯示像素對應的圖像形成元件上的像素(以下稱為調(diào)制單位)的位置。在所得到的調(diào)制單位的位置與實際的調(diào)制單位的位置不匹配的情況下，即在有2個以上的顯示像素與調(diào)制單位對應的情況下，也可以根據(jù)需要求出插值系數(shù)，以便通過插值求出輸入到各調(diào)制單位的像素數(shù)據(jù)。如上所述，所求出的插值系數(shù)優(yōu)選作為校正信息的一部分而保存。返回圖5的說明，在顯示內(nèi)容圖像P時，圖像控制裝置5根據(jù)表示內(nèi)容圖像P的圖像數(shù)據(jù)，生成各投影儀用的部分圖像數(shù)據(jù)，并且，使用校正信息對圖像數(shù)據(jù)實施位置校正處理(步驟S9)。接著，圖像處理裝置3向作為對象的投影儀提供位置校正處理的校正后的部分圖像數(shù)據(jù)。第1 第4投影儀21 M分別根據(jù)所提供的部分圖像數(shù)據(jù)投影部分圖像(步驟 S10)。這樣，顯示由第1 第4部分圖像Pl P4構(gòu)成的內(nèi)容圖像P。在本實施方式的校正信息計算裝置6中，對應信息確定部62參照用戶輸入的配置信息，求出表示各識別圖形與投影識別圖形的投影儀之間的對應關(guān)系的對應信息，所以，能夠簡便地取得對應信息。即，只要能夠檢測識別圖形的排列，即可得到對應信息，所以，使識別圖形具有用于對投影了識別圖形的投影儀進行識別的信息的必要性降低，能夠采用單純形狀的識別圖形。并且，使識別圖形的形狀隨多個投影區(qū)域各自而不同的必要性降低。因此，在檢測識別圖形時進行復雜處理的必要性降低，能夠高效地取得對應信息。由于校正信息運算部是根據(jù)對應信息來計算校正信息，所以，其結(jié)果，成為能夠高效地計算校正信息的校正信息計算裝置6。在本實施方式中，根據(jù)由第1圖案檢測部64檢測到的識別圖形的位置，估計該識別圖形所投影到的投影區(qū)域在攝影圖案上的范圍，在估計出的范圍內(nèi)，針對每個投影區(qū)域求出特征點的位置。因此，即使在針對多個投影區(qū)域投影了同一形狀的特征圖形的情況下， 也容易判別特征圖形屬于哪個投影區(qū)域，能夠避免例如因檢測到屬于其他投影區(qū)域的特征圖形而引起的處理發(fā)散。本實施方式的圖像處理裝置3能夠通過校正信息計算裝置6高效地取得校正信息，所以，既能夠節(jié)省在取得校正信息方面的工作，又能夠?qū)Σ糠謭D像的失真和相對位置的偏移進行校正。由于本實施方式的圖像顯示系統(tǒng)1能夠高效地計算校正信息，并且能夠根據(jù)校正信息高精度地對部分圖像的失真和相對位置的偏移進行校正，所以，便利性高，而且能夠顯示高品質(zhì)的圖像。根據(jù)本實施方式的圖像處理方法，能夠簡便地取得對應信息，能夠高效地計算校正信息。因此，既能夠節(jié)省在取得校正信息方面的工作，又能夠?qū)Σ糠謭D像的失真和相對位置的偏移進行校正。另外，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于上述實施方式?？稍诓幻撾x本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進行多種變形。例如，在上述實施方式中，使用了包含識別圖案和特征點圖案的測定用圖案，但是，也可以將識別圖案中包含的特征點用于校正信息的計算，而省去特征點圖案。這樣，能夠通過簡便的處理，至少對多個部分圖像中相對位置的偏移進行校正。例如在因被投影面的撓曲等引起的局部失真小的情況等、部分圖像的局部失真小的情況下，該方法特別有效。并且，也可以與識別圖案獨立地投影特征點圖案。
權(quán)利要求
1.一種校正信息計算裝置，該校正信息計算裝置計算校正信息，該校正信息表示從具有圖像形成元件的投影儀投影到被投影面的投影區(qū)域上的圖像中的像素的位置與所述圖像形成元件中的像素的位置之間的對應關(guān)系，其特征在于，該校正信息計算裝置具有對應信息確定部，其對攝影圖像中的多個識別圖案的排列中的各識別圖形的相對位置與配置信息進行比較，求出表示所述被投影面上的各識別圖案與投影各識別圖案的所述投影儀之間的對應關(guān)系的對應信息，其中，所述攝影圖像是對從多個投影儀分別投影了包含所述識別圖形的所述識別圖案時排列在所述被投影面上的多個所述識別圖形進行攝影而得到的，所述配置信息表示所述多個投影儀的多個所述投影區(qū)域的排列中各投影區(qū)域的相對位置與向各投影區(qū)域進行投影的所述投影儀之間的對應關(guān)系；以及校正信息運算部，其根據(jù)所述對應信息，將由包含多個特征點的被提供給各投影儀的特征點圖案的原數(shù)據(jù)規(guī)定的所述多個特征點的位置，與對基于該原數(shù)據(jù)投影的特征點圖案進行攝影而得到的攝影圖像中的所述多個特征點的位置對應起來，進行比較，由此計算所述校正信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的校正信息計算裝置，其特征在于，該校正信息計算裝置具有第1圖案檢測部，其檢測攝影圖像中的所述識別圖案，該攝影圖像是對由所述多個投影儀分別投影了包含所述特征點圖案和所述識別圖案的測定用圖案時、所述被投影面上的所述測定用圖案進行攝影而得到的；以及第2圖案檢測部，其檢測該攝影圖像中的所述特征點圖案中包含的所述多個特征點，所述對應信息確定部根據(jù)所述第1圖案檢測部的檢測結(jié)果求出所述對應信息，所述第 2圖案檢測部使用該對應信息，參照所述特征點圖案相對于由所述測定用圖案的原數(shù)據(jù)規(guī)定的所述識別圖案的相對位置，來檢測所述特征點圖案，所述校正信息運算部根據(jù)所述第2 圖案檢測部的檢測結(jié)果，求出所述校正信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的校正信息計算裝置，其特征在于，所述配置信息是表示所述多個投影儀的排列中各投影儀的相對位置與所述多個投影區(qū)域的排列中該投影儀的所述投影區(qū)域的相對位置一致時的、所述多個投影儀的排列中各投影儀的相對位置的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的校正信息計算裝置，其特征在于，在所述多個投影儀中，由所述多個投影儀投影的所述識別圖案中包含的所述識別圖形的形狀是相同的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4中的任一項所述的校正信息計算裝置，其特征在于，所述識別圖形包含所述多個特征點，所述校正信息運算部使用對由各投影儀投影的所述識別圖案進行攝影而得到的攝影圖像中的該識別圖案，計算所述校正信息。
6.一種圖像處理裝置，其特征在于，該圖像處理裝置具有權(quán)利要求1 5中的任一項所述的校正信息計算裝置；以及圖像校正部，其參照由所述校正信息計算裝置計算出的所述校正信息，對所述圖像數(shù)據(jù)進行校正，使得所述投影儀根據(jù)校正后的圖像數(shù)據(jù)而投影到所述被投影面上的圖像與校正前的所述圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像大致一致。
7.一種圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，該圖像顯示系統(tǒng)具有 權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置；以及多個投影儀，它們根據(jù)由所述圖像處理裝置校正后的所述校正后的圖像數(shù)據(jù)投影圖像。
8.一種圖像處理方法，其特征在于，該圖像處理方法包含以下步驟計算校正信息的校正信息計算步驟，該校正信息表示從具有圖像形成元件的投影儀投影到被投影面的投影區(qū)域上的圖像中的像素的位置與所述圖像形成元件中的像素的位置之間的對應關(guān)系；以及參照所述校正信息對所述圖像數(shù)據(jù)進行校正，使得所述投影儀根據(jù)校正后的圖像數(shù)據(jù)投影到所述被投影面上的圖像與校正前的所述圖像數(shù)據(jù)所表示的圖像大致一致的步驟， 所述校正信息計算步驟包括以下處理對攝影圖像中的多個識別圖案的排列中的各識別圖形的相對位置與配置信息進行比較，求出表示所述被投影面上的各識別圖案與投影各識別圖案的所述投影儀之間的對應關(guān)系的對應信息，其中，所述攝影圖像是對從多個投影儀分別投影了包含所述識別圖形的所述識別圖案時排列在所述被投影面上的多個所述識別圖形進行攝影而得到的，所述配置信息表示所述多個投影儀的多個所述投影區(qū)域的排列中各投影區(qū)域的相對位置與向各投影區(qū)域進行投影的所述投影儀之間的對應關(guān)系；以及根據(jù)所述對應信息，將由包含多個特征點的提供給各投影儀的特征點圖案的原數(shù)據(jù)規(guī)定的所述多個特征點的位置，與對基于該原數(shù)據(jù)投影的特征點圖案進行攝影而得到的攝影圖像中的所述多個特征點的位置對應起來，進行比較，由此計算所述校正信息。
全文摘要
校正信息計算裝置、圖像處理裝置、顯示系統(tǒng)及校正方法，它們能簡便地取得被投影面上的測定用圖案與進行投影的投影儀的對應信息。校正信息計算裝置計算表示被投影面上的像素的位置與投影儀的圖像形成元件上的像素的位置的對應關(guān)系的校正信息。且具有對應信息確定部，其對攝影圖像中的多個識別圖案的排列中的各識別圖形的相對位置與配置信息進行比較，求出表示被投影面上的各識別圖案與投影各識別圖案的投影儀的對應關(guān)系的對應信息，所述攝影圖像是對從多個投影儀分別投影了識別圖形時排列在被投影面上的多個識別圖形進行攝影得到的，所述配置信息表示多個投影儀的多個投影區(qū)域的排列中各投影區(qū)域的相對位置與向各投影區(qū)域投影的投影儀的對應關(guān)系。
文檔編號G06K9/32GK102170545SQ20111004538
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者古井志紀 申請人:精工愛普生株式會社