專利名稱：投影儀顏色校正方法
技術領域：
本發(fā)明涉及投影儀顏色校正裝置、投影儀顏色校正方法和投影儀，更具體而言，涉及提高顏色再現(xiàn)精確度的投影儀顏色校正裝置、投影儀顏色校正方法以及應用所述裝置和方法的投影儀。
背景技術：
投影儀被用于將圖像投影到諸如屏幕這樣的投影平面上。為了使用這種投影儀，已知一種投影儀顏色校正方法，用于校正投影平面上的圖像的顏色，以便這些顏色準確地匹配圖像數(shù)據(jù)中記錄的顏色。
例如，JP-A-2001-320725公開了一種用于環(huán)境自適應圖像處理方法的技術，用于校正被投影儀所投影的顏色。該技術根據(jù)視覺環(huán)境校正圖像的顏色。于是，該技術包括以下步驟捕捉視覺環(huán)境的步驟，將捕捉到的視覺環(huán)境變換成預定顏色空間中的坐標值的步驟，基于預定參考環(huán)境校正中的預定顏色在預定顏色空間中的坐標值、經(jīng)變換的坐標值以及與經(jīng)變換的坐標值形成互補顏色對的坐標值，來校正用于顯示的輸入/輸出數(shù)據(jù)的步驟，以及基于經(jīng)校正的輸入/輸出數(shù)據(jù)顯示圖像的步驟。
在這種顏色校正方法中，基于反映投影儀環(huán)境信息的坐標值和形成互補顏色對的坐標值來校正被圖像顯示裝置所使用的用于顯示的輸入/輸出特性數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)在顯示期間適應于環(huán)境的顏色再現(xiàn)。一種具體的顏色再現(xiàn)方法包括利用彩色傳感器捕捉可從白色圖像的投影平面獲得的顏色信息(RGB、XYZ等)，并將關于捕捉到的白色圖像上的顏色信息映射到處于預先設置的標準白色的原始CIELAB顏色空間。在這種情況下，如果標準白色不在L軸上，則在白色的ab平面上計算從L軸起始的有界向量，并且找出與起始于L軸的相反向量的位置相對應的顏色(即互補顏色)，并且提供該顏色作為經(jīng)校正的顏色。實際上，該處理是對除白色外的多個半色調(diào)無彩色執(zhí)行的，并且這是以gamma校正LUT中的存儲形式實現(xiàn)的。
這種傳統(tǒng)投影儀顏色校正方法是以均一顏色的投影平面為前提的，這是影響投影儀的顏色再現(xiàn)的一個因素。因此，如果投影平面的顏色不均一，則無法實現(xiàn)更準確的顏色校正。其原因在于傳統(tǒng)顏色校正方法雖然獲取了投影平面上的顏色信息，但是卻無法獲取與投影圖像的像素級別相對應的顏色信息，因此只能對與投影平面上的平均顏色相對應的一種顏色執(zhí)行顏色校正處理。
此外，傳統(tǒng)投影儀顏色校正方法是以投影平面上沒有圖案為前提的，這是影響投影儀的顏色再現(xiàn)的一個因素。因此，如果在投影平面中存在圖案，則無法實現(xiàn)更準確的顏色校正。其原因在于傳統(tǒng)顏色校正方法雖然獲取了投影平面上的顏色信息，但是卻無法獲取與投影圖像的像素級別相對應的詳細顏色信息，因此只能對與投影平面上的平均顏色相對應的一種顏色執(zhí)行顏色校正處理。
此外，傳統(tǒng)投影儀顏色校正方法是以環(huán)境光均一地照射投影平面為前提的，這是影響投影儀的顏色再現(xiàn)的一個因素。因此，如果環(huán)境光沒有均一地照射投影平面，則無法實現(xiàn)更準確的顏色校正。其原因在于傳統(tǒng)顏色校正方法雖然獲取了關于投影平面上的環(huán)境光的顏色信息，但是卻無法獲取與投影圖像的像素級別相對應的詳細顏色信息，因此只能對與投影平面上的平均環(huán)境光相對應的一種顏色執(zhí)行顏色校正處理。
需要一種能夠提高投影儀的顏色再現(xiàn)精確度的技術。需要即使在投影儀的投影平面的顏色不均一的情況下也能實現(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)的技術。需要即使在環(huán)境光沒有均一地照射投影儀的投影平面的情況下也能實現(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)的技術。
作為一種相關技術，JP-A-2000-31670公開了一種用于顏色均一性校正方法的技術。該技術是用于光學顯示平面上的顯示顏色的顏色均一性校正方法，在該光學顯示平面上，由顯示設備的圖像生成器生成了所顯示的彩色圖像。通過施加到圖像生成器的參考彩色圖像數(shù)據(jù)在其上顯示了參考彩色圖像的光學顯示平面被劃分成多個三角區(qū)域。在位于各三角區(qū)域的三個頂點的參考像素處測量顏色坐標。在參考像素處同時確定照度(luminance)校正量。照度校正量是基于各三角區(qū)域中三個參考像素處的照度校正量，根據(jù)各三角區(qū)域內(nèi)的每個像素處的預定函數(shù)找到的。施加到圖像生成器的與各三角區(qū)域中的每個像素相對應的彩色圖像數(shù)據(jù)根據(jù)照度校正量被校正。
該技術想要適當?shù)卮_定用于校正顯示屏幕上的顏色的均一性不足的正確的量，以對顯示屏幕上的細節(jié)執(zhí)行適當?shù)男Ｕ?br> JP-A-11-313346公開了一種用于投影視頻圖像測試裝置的技術。該技術被配置為基于對安裝在屏幕上的光學傳感器的光學量和屏幕上的投影視頻圖像的成像數(shù)據(jù)中與光學傳感器的位置相對應的部分光學量的比較，來測量所投影的視頻圖像的絕對光學量，以生成測量結果。
JP-A-2002-41016公開了一種用于環(huán)境自適應圖像顯示系統(tǒng)的技術。基于該技術的圖像顯示系統(tǒng)是用于基于指示所顯示的圖像區(qū)域中的視覺環(huán)境的環(huán)境信息，來校正和顯示圖像的圖像顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于存儲的裝置和用于校正的校正裝置。用于存儲的裝置存儲了用于基于環(huán)境信息校正圖像的亮度的亮度校正信息，以及用于基于環(huán)境信息校正圖像的顏色的顏色校正信息。用于校正的校正裝置基于亮度校正信息和顏色校正信息校正圖像上的用于顯示的圖像信息。
JP-A-2002-125125公開了一種用于環(huán)境自適應圖像顯示系統(tǒng)的技術?；谠摷夹g的圖像顯示系統(tǒng)是用于基于指示所顯示的圖像區(qū)域中的視覺環(huán)境的環(huán)境信息，校正和顯示圖像的圖像顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括這樣的校正裝置其用于在存在環(huán)境光影響的情況下，基于環(huán)境信息校正供用于顯示圖像的裝置所用的顯示輸入/輸出特性數(shù)據(jù)，以便至少在較低的半色調(diào)帶中增大輸出。
JP-A-2003-50572公開了一種用于圖像顯示系統(tǒng)的技術?；谠摷夹g的圖像顯示系統(tǒng)是用于根據(jù)環(huán)境校正圖像的半色調(diào)的圖像顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括圖像顯示裝置、環(huán)境捕捉裝置和半色調(diào)校正裝置。圖像顯示裝置顯示校準圖像。環(huán)境捕捉裝置捕捉在其中使用圖像顯示裝置的環(huán)境，以生成指示使用環(huán)境的使用環(huán)境信息。半色調(diào)校正裝置基于使用環(huán)境信息進行半色調(diào)校正。圖像顯示裝置以相同的顏色但以兩個不同的半色調(diào)級別，顯示校準圖像，并且顯示已經(jīng)被校正過半色調(diào)的圖像。環(huán)境捕捉裝置在每個半色調(diào)級別的校準圖像被顯示的狀態(tài)下，生成兩種使用環(huán)境信息。半色調(diào)校正裝置基于指示在處于兩個半色調(diào)級別的校準圖像在理想環(huán)境下被顯示時所捕捉到的環(huán)境的兩種理想環(huán)境信息之間的差異，并且基于兩種使用環(huán)境信息之間的差異，進行半色調(diào)校正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種即使在投影儀的投影平面的顏色不均一的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)的投影儀顏色校正裝置，一種投影儀顏色校正方法和一種應用它們的投影儀。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種即使在投影儀的投影平面上存在圖案的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)的投影儀顏色校正裝置，一種投影儀顏色校正方法和一種應用它們的投影儀。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種即使在環(huán)境光沒有均一地照射投影儀的投影平面的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)的投影儀顏色校正裝置，一種投影儀顏色校正方法和一種應用它們的投影儀。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在投影儀本身的投影平面上顏色不均一的情況下能夠減輕投影儀的投影平面上的顏色不均一性的影響的投影儀顏色校正裝置，一種投影儀顏色校正方法和一種應用它們的投影儀。
下面將利用具體實施方式
中使用的標號和符號來描述用于解決問題的裝置。這些標號和符號是在括號中添加的，以便闡明權利要求和具體實施方式
中的描述之間的關聯(lián)。但是，這些標號或符號不應當被用來解釋權利要求中描述的本發(fā)明的技術范圍。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一種投影儀顏色校正方法，包括顏色變換生成步驟，用于基于預先設置的關于圖像(5)的第一顏色信息(XW1，YW1，ZW1)和關于作為投影在投影平面(2)上的圖像(5)的圖像(7)的第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2/X2，Y2，Z2)，生成圖像(5)的每個像素或塊的顏色變換；以及顏色校正步驟，用于利用顏色變換，逐像素或逐塊地校正輸入圖像(DI)的顏色。
在該投影儀顏色校正方法中，顏色變換生成步驟包括輸入步驟，用于通過用戶接口(48)接收輸入；以及變換步驟，用于基于輸入，生成顏色變換。
在該投影儀顏色校正方法中，顏色變換生成步驟包括顏色信息獲取步驟，用于獲取第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)，作為投影平面上的圖像(7)的每個像素或塊的顏色信息；以及顏色變換計算步驟，用于基于第一顏色信息(XW1，YW1，ZW1)和第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)，計算圖像(5)的每個像素或塊的顏色變換。
在該投影儀顏色校正方法中，顏色變換生成步驟包括關聯(lián)步驟，用于將圖像(5)投影到投影平面(2)上，并且捕捉圖像以獲取捕捉到的圖像(7)，以便確立圖像(5)的像素或塊和捕捉到的圖像(7)的像素或塊之間的關聯(lián)；顏色信息獲取步驟，用于獲取第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)，作為捕捉到的圖像(7)的每個像素或塊的顏色信息；以及顏色變換計算步驟，用于基于第一顏色信息(XW1，YW1，ZW1)、第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)和像素或塊的關聯(lián)，計算圖像(5)的每個像素或塊的顏色變換。
在該投影儀顏色校正方法中，顏色變換生成步驟包括關聯(lián)步驟，用于將圖案圖像(5)投影到投影平面(2)上，并且捕捉圖案圖像以獲取捕捉到的圖案圖像(7)，以便確立圖案圖像(5)的像素或塊與捕捉到的圖案圖像(7)的像素或塊的關聯(lián)；顏色信息獲取步驟，用于將彩色圖像(5c)投影到投影平面(2)上，捕捉彩色圖像以獲取捕捉到的彩色圖像(7c)，并且獲取第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)，作為捕捉到的彩色圖像(7c)的每個像素或塊的顏色信息；以及顏色變換計算步驟，用于基于第一顏色信息(XW1，YW1，ZW1)、第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)和像素或塊的關聯(lián)，計算彩色圖像(5)的每個像素或塊的顏色變換。
在該投影儀顏色校正方法中，圖像(5)或圖案圖像(5)被呈現(xiàn)為多個圖像，相關聯(lián)的捕捉到的圖像被獲取作為與多個圖像相關聯(lián)的捕捉到的圖像，并且相關聯(lián)的捕捉到的圖像被掃描，以確立圖像(5)或圖案圖像(5)的像素或塊與捕捉到的圖像(7)或捕捉到的圖案圖像(7)的像素或塊的關聯(lián)。
在該投影儀顏色校正方法中，顏色變換生成步驟包括特征點關聯(lián)步驟，用于將圖案圖像(5)投影到投影平面(2)上，并且捕捉圖案圖像以獲取捕捉到的圖案圖像(7)，以及確立圖案圖像(5)的特征點與捕捉到的圖案圖像(7)的特征點的關聯(lián)；特征點顏色信息獲取步驟，用于將彩色圖像(5c)投影到投影平面(2)上，捕捉彩色圖像以獲取捕捉到的彩色圖像(7c)，并且獲取第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)，作為關于捕捉到的彩色圖像(7c)的特征點的顏色信息；特征點顏色變換計算步驟，用于從預先設置的第一顏色信息(XW1，YW1，ZW1)、第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)和像素或塊的關聯(lián)，計算彩色圖像(5c)的特征點的顏色變換；以及顏色變換計算步驟，用于計算輸入圖像的每個像素或塊的顏色變換，并用于從代表點的顏色變換計算特征點的顏色變換。
在該投影儀顏色校正方法中，顏色變換包括方程或查找表或其組合。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一種投影儀顏色校正裝置包括顏色變換生成單元(27/38)和顏色校正單元(26/36)。顏色變換生成單元(27/38)基于預先設置的第一顏色信息(XW1，YW1，ZW1)和關于投影在投影平面(2)上的圖像(7)的第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)，生成圖像(2)的每個像素或塊的顏色變換。顏色校正單元(26/36)利用顏色變換，逐像素或逐塊地校正輸入圖像的顏色。
在該投影儀顏色校正裝置中，顏色變換生成單元(27)包括變換單元，用于基于通過用戶接口(38)的輸入，生成顏色變換。
在該投影儀顏色校正裝置中，顏色變換生成單元包括關聯(lián)單元(21)、關聯(lián)存儲存儲器(22)、顏色信息獲取單元(23)、顏色變換計算單元(23)和顏色變換存儲存儲器(25)。關聯(lián)單元(21)獲取通過捕捉投影到投影平面(2)上的圖像(5)而生成的捕捉到的圖像(7)，以確立圖像(5)的像素或塊和捕捉到的圖像(7)的像素或塊之間的關聯(lián)。關聯(lián)存儲存儲器(22)記錄關聯(lián)。顏色信息獲取單元(23)獲取第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)，作為捕捉到的圖像(7)的每個像素或塊的顏色信息。顏色變換計算單元(23)基于第一顏色信息(XW1，YW1，ZW1)、第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)和關聯(lián)，計算圖像(5)的每個像素或塊的顏色變換。顏色變換存儲存儲器(25)記錄像素或塊的顏色變換。
在該投影儀顏色校正裝置中，顏色變換生成單元(27)包括關聯(lián)單元(21)、關聯(lián)存儲存儲器(22)、顏色信息獲取單元(23)、顏色變換計算單元(23)和顏色變換存儲存儲器(25)。關聯(lián)單元(21)獲取通過捕捉投影到投影平面(2)上的圖案圖像(5)而生成的捕捉到的圖案圖像(7)，以確立圖案圖像(5)的像素或塊和捕捉到的圖案圖像(7)的像素或塊的關聯(lián)。關聯(lián)存儲存儲器(22)記錄像素或塊的關聯(lián)。顏色信息獲取單元(23)捕捉通過捕捉投影到投影平面(2)上的彩色圖像(5c)而生成的捕捉到的彩色圖像(7c)，以獲取第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)，作為捕捉到的彩色圖像(7c)的每個像素或塊的顏色信息。顏色變換計算單元(23)基于第一顏色信息(XW1，YW1，ZW1)、第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)和像素或塊的關聯(lián)，計算彩色圖像(5c)的每個像素或塊的顏色變換。顏色變換存儲存儲器記錄顏色變換。
在該投影儀顏色校正裝置中，關聯(lián)單元(38)呈現(xiàn)多個圖像(5)或圖案圖像(5)，獲取相關聯(lián)的捕捉到的圖像作為與多個圖像相關聯(lián)的捕捉到的圖像，并且掃描相關聯(lián)的捕捉到的圖像，以確立圖像(5)或圖案圖像(5)的像素或塊與捕捉到的圖像(7)或捕捉到的圖案圖像(7)的像素或塊的關聯(lián)。
在該投影儀顏色校正裝置中，顏色變換生成單元(38)包括特征點關聯(lián)單元(31)、關聯(lián)存儲存儲器(32)、特征點顏色信息獲取單元(33)、特征點顏色變換計算單元(33)、顏色變換存儲存儲器(35)和顏色變換計算單元(37)。特征點關聯(lián)單元(31)捕捉通過捕捉投影到投影平面(2)上的圖案圖像(5)而生成的捕捉到的圖案圖像(7)，并確立圖案圖像(5)的特征點與捕捉到的圖案圖像(7)的特征點的關聯(lián)。關聯(lián)存儲存儲器(32)記錄關聯(lián)。特征點顏色信息獲取單元(33)獲取通過捕捉投影到投影平面(2)上的彩色圖像(5c)而生成的捕捉到的彩色圖像(7c)，并且獲取第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)，作為關于捕捉到的彩色圖像(7c)的特征點的顏色信息。特征點顏色變換計算單元(33)從預先設置的第一顏色信息(XW1，YW1，ZW1)、第二顏色信息(XW2，YW2，ZW2)和像素或塊的關聯(lián)，計算彩色圖像(5c)的特征點的顏色變換。顏色變換存儲存儲器(35)記錄特征點的顏色變換，作為代表性點的顏色變換。顏色變換計算單元(37)從代表性點的顏色變換計算輸入圖像的每個像素或塊的顏色變換。
在該投影儀顏色校正裝置中，顏色變換包括方程或查找表或其組合。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一種投影儀，包括前述任何段落中描述的投影儀顏色校正裝置(12/13)，用于基于對其施加的圖像數(shù)據(jù)(DI)生成經(jīng)顏色校正的圖像數(shù)據(jù)；以及投影儀主體(10)，用于將經(jīng)顏色校正的圖像數(shù)據(jù)投影到投影平面(2)上。
根據(jù)本發(fā)明，即使在投影儀的投影平面的顏色不均一的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)。此外，根據(jù)本發(fā)明，即使在投影儀的投影平面上存在圖案等的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)。此外，根據(jù)本發(fā)明，即使在環(huán)境光沒有均一地照射投影儀的投影平面的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)。此外，根據(jù)本發(fā)明，如果投影儀本身有顏色不均一問題，也能夠減輕顏色不均一性的影響。


圖1是示出投影儀中的顏色再現(xiàn)的示例的概念圖。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的投影儀顏色校正裝置的第一實施例的配置的圖。
圖3是示出將圖案圖像上的坐標位置與捕捉到的圖案圖像上的坐標位置相關聯(lián)的方法的圖。
圖4A是示出示例性圖案圖像的圖。
圖4B是示出示例性圖案圖像的圖。
圖4C是示出示例性圖案圖像的圖。
圖5是示出示例性圖案圖像和捕捉到的圖案圖像的圖。
圖6是示出圖案圖像中的特征點到捕捉到的圖案圖像中的特征點的示例性映射的圖。
圖7是用于描述找出不是特征點的像素或塊的關聯(lián)的方法的圖。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的投影儀顏色校正裝置的操作的流程圖。
圖9是示出對根據(jù)本發(fā)明第一實施例的投影儀顏色校正裝置的操作的示例性修改的流程圖。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的投影儀顏色校正裝置的配置的圖。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的投影儀顏色校正裝置的操作的流程圖。
圖12描述了示例性圖形用戶接口。
圖13是用于描述用于顏色調(diào)整的示例性圖形用戶接口的圖。
具體實施例方式
以下將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的投影儀顏色校正裝置、投影儀顏色校正方法和投影儀。
首先將簡要描述投影儀中的顏色再現(xiàn)。
圖1是示出投影儀中的示例性顏色再現(xiàn)的概念圖。從投影儀10投影出的色光1在投影平面2上形成投影圖像6。然后，色光1在投影平面2上被反射以產(chǎn)生反射光4，反射光4入射在人眼上，人眼識別投影圖像6的顏色。這里“投影平面”是指投影儀10將圖像投影到其上的平面，例如屏幕或墻壁。
在這里，如果在視覺環(huán)境中存在環(huán)境光3，則投影圖像6的圖像顏色由反射光4確定，其中反射光4包括所有三種顏色信息，這三種顏色信息是來自投影儀10的色光1、投影平面2本身的顏色以及環(huán)境光3。此反射光4的光譜分布特性Cr(λ)可以由以下方程(1)表示[方程1]Cr(λ)=(Cp(λ)+E(λ))×R(λ·)---(1)]]>Cr(λ)反射光4的光譜分布特性；Cp(λ)來自投影儀10的色光1的光譜分布特性；
E(λ)觀察環(huán)境中的環(huán)境光3的光譜分布特性；R(λ)投影平面2的表面反射率；以及λ光波長。
當照射投影平面2的環(huán)境光3的光譜分布特性E(λ)和投影平面2的表面反射率R(λ)在從投影儀10投影的投影圖像6的區(qū)域中都是均一的時，顏色校正可以由一種顏色校正方法提供。
另一方面，在投影平面2上從投影儀10投影的投影圖像6的區(qū)域中，如果投影平面2的表面反射率R(λ)或環(huán)境光3的光譜分布特性E(λ)中的任何一個不均一，則來自投影圖像6的圖像上的坐標(px，py)的反射光4的光譜分布特性Cr(px，py，λ)可以按以下方式表達[方程2]Cr(px，py，λ)＝(Cp(λ)+E(px，py，λ))×R(px，py，λ) (2)R(px，py，λ)在投影圖像6的圖像上的坐標(px，py)處投影平面2的表面反射率；以及E(px，py，λ)在坐標(px，py)處環(huán)境光3的光譜分布特性。
如以上方程(2)中所示，即使來自投影儀10的色光Cp(λ)是均一的，因為R(px，py，λ)和E(px，py，λ)由于投影圖像6的圖像上的坐標(px，py)處的環(huán)境條件(投影平面2和環(huán)境光3的顏色)而不均一，因而Cr(px，py，λ)也是不均一的。因此，在實現(xiàn)投影儀10中的顏色再現(xiàn)時，必須考慮該問題。
因此，在本申請的發(fā)明中，在投影平面2上從投影儀10投影的投影圖像6的區(qū)域中，即使當投影平面2的表面反射率不均一，并且環(huán)境光3的光譜分布特性也不均一時，通過以構成投影圖像6的像素為單位或者在逐塊基礎上校正顏色，也可以逼真且穩(wěn)定地再現(xiàn)輸入圖像的顏色。
(第一實施例)在下文中，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的投影儀顏色校正裝置、投影儀顏色校正方法和投影儀的第一實施例。
首先，將描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的投影儀顏色校正裝置的配置。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的投影儀顏色校正裝置的配置的圖。投影儀顏色校正裝置12包括投影儀控制器20、顏色變換生成單元27和顏色校正單元26。顏色變換生成單元27包括關聯(lián)點計算單元21、關聯(lián)映射存儲器22、顏色變換構造單元23、顏色信息存儲器24和顏色變換存儲器25。
投影儀10和顏色校正裝置12可以采取其中一個包括另外一個的形式。在這種情況下，裝置尺寸可以減小。
投影儀控制器20控制投影儀10的操作。此外，投影儀控制器20執(zhí)行以下操作以獲取投影儀10的投影平面2上的詳細顏色信息。
從關聯(lián)點計算單元21獲取的圖案圖像5被投影到投影平面2上。然后，作為通過彩色圖像傳感器11捕捉投影平面2上的圖案圖像5的結果，投影儀控制器20獲取捕捉到的圖案圖像7。然后，捕捉到的圖案圖像7被提供到關聯(lián)點計算單元21。這里假定圖案圖像5被創(chuàng)建為使得捕捉到的圖案圖像7能夠覆蓋投影儀10的整個投影區(qū)域。
一旦在圖案圖像5和捕捉到的圖案圖像7之間確立了關聯(lián)(在下文描述)，投影儀控制器20就將從顏色變換構造單元23獲取的彩色圖像5c投影到投影平面2上。然后，作為通過彩色圖像傳感器11捕捉投影平面2上的彩色圖像5c的結果，投影儀控制器20獲取捕捉到的彩色圖像7c。然后，捕捉到的彩色圖像7c被提供到顏色變換構造單元23。彩色圖像5c被用于限定投影儀10的投影平面2上的顏色空間。例如，彩色圖像5c由任何顏色集合構成，例如W(白)、W和BK(黑)、W、R(紅)、G(綠)和B(藍)以及W、R、G、B和K。
關聯(lián)點計算單元21生成圖案圖像5，圖案圖像5被提供到投影儀控制器20。圖案圖像5可以預先被存儲在存儲單元(未示出)中并且被使用。關聯(lián)點計算單元21還從投影儀控制器20獲取捕捉到的圖案圖像7。然后，關聯(lián)點計算單元21計算捕捉到的圖案圖像7上與構成圖案圖像5的像素相對應的像素，以找出它們的關聯(lián)。
關聯(lián)映射存儲器22存儲指示關聯(lián)點計算單元21中生成的圖案圖像5和捕捉到的圖案圖像7e之間的像素關聯(lián)的關聯(lián)數(shù)據(jù)。此關聯(lián)數(shù)據(jù)指示投影圖像和投影平面上的圖像之間的像素關聯(lián)。
顏色變換構造單元23生成彩色圖像5c，彩色圖像5c被提供到投影儀控制器20。彩色圖像5c可以預先被存儲在存儲單元(未示出)中并且被使用。顏色變換構造單元23還從投影儀控制器20獲取捕捉到的彩色圖像7c。然后，顏色變換構造單元23基于記錄在關聯(lián)映射存儲器22中的關聯(lián)數(shù)據(jù)，取得與構成投影圖像的每個像素相關聯(lián)的關于捕捉到的彩色圖像7c的顏色信息，并且將顏色信息記錄在顏色信息存儲器24中。然后，顏色變換構造單元23針對每個像素計算投影儀10的投影平面2上的顏色空間(由方程(15)指示，下文描述)，以構造顏色變換的目標顏色空間。在這里，當彩色圖像包括W或W和BK時，從投影平面上關于W的顏色信息估計投影儀的投影平面上的R、G、B的顏色信息。根據(jù)該估計方法，可以利用回歸方程，來從關于W的顏色信息估計關于R、G、B的顏色信息，所述回歸方程是通過將W、R、G、B投影在各種顏色的投影平面上并且回歸地分析關于R、G、B的顏色信息和關于W的顏色信息之間的關系得出的。然后，顏色變換構造單元23根據(jù)下文描述的顏色校正方法，從預先確定的原始顏色空間和計算出的目標顏色空間構造與顏色外觀相匹配的顏色變換，并將其記錄在顏色變換存儲器25中。
應當注意，顏色信息存儲器24不一定是顏色校正裝置12中必需的存儲器。換言之，與每個像素相關聯(lián)的關于捕捉到的彩色圖像的顏色信息可以不存儲在顏色信息存儲器24中，而是可以被創(chuàng)建為與顏色外觀相匹配的顏色變換，而無需存儲與每個像素相關聯(lián)的關于捕捉到的彩色圖像的顏色信息。
顏色校正單元26根據(jù)記錄在顏色變換存儲器25中的顏色變換，對提供給它的圖像數(shù)據(jù)DI的每個像素執(zhí)行顏色校正。經(jīng)校正的圖像被發(fā)送到投影儀控制器20，并且被投影儀所投影。
(I)接下來，將描述計算指示投影圖像和投影平面上的圖像之間的像素關聯(lián)的關聯(lián)數(shù)據(jù)的方法。
圖3是用于描述利用彩色圖像傳感器11自動將圖案圖像5的坐標位置與捕捉到的圖案圖像7的坐標位置關聯(lián)起來的方法的圖。首先，被投影儀10投影到投影平面2上的圖案圖像5的投影圖像6被彩色圖像傳感器11捕捉。接下來，投影到投影平面2上的圖案圖像5的捕捉到的圖案圖像7被獲得。然后，關聯(lián)點計算單元21基于圖案圖像5和所獲得的捕捉到的圖案圖像7，將圖案圖像5的坐標位置與捕捉到的圖案圖像7的坐標位置關聯(lián)起來。在圖中，圖案圖像5的坐標位置S0、投影圖像6的坐標位置SA和捕捉到的圖案圖像7的坐標位置SB彼此對應。
這里將描述圖案圖像5。
圖4A～圖4C是示出圖案圖像5的示例的圖。可以用于圖案圖像5的圖案例如可以是覆蓋圖4所示的圖像區(qū)域的紋理(格子)圖像，覆蓋圖4B所示的圖像區(qū)域的梯級(gradation)，覆蓋圖4C所示的圖像區(qū)域的均一圖像，等等。應當注意，圖案圖像5不限于圖4A～圖4C，而是可以只需要提供圖案圖像5上的坐標位置和捕捉到的圖案圖像7上的坐標位置之間的關聯(lián)。換言之，圖案圖像5可以包括多種圖案。
為了易于確立圖案圖像5的坐標位置與捕捉到的圖案圖像7的坐標位置的關聯(lián)，優(yōu)選使用的圖像可以為圖案圖像的相鄰像素的像素值賦予某個關系，例如圖4B所示的梯級圖像，這是因為這有助于關聯(lián)的計算。另一方面，圖4A所示的格子圖像更為優(yōu)選，因為它有助于檢測捕捉到的圖案圖像7中與圖案圖像5中的特征點相關聯(lián)的特征點。具體而言，由于可以通過利用梯級圖像或格子圖像作為圖案圖像5對像素和塊準確地執(zhí)行關聯(lián)計算，因此可以提高關聯(lián)的精確度。
為了計算關聯(lián)數(shù)據(jù)，首先可以在圖案圖像上設置特征點，然后可以將捕捉到的圖案圖像7上的一個點識別為與該特征點相關聯(lián)，從而找出雙方之間的關聯(lián)。具體而言，執(zhí)行以下過程。
圖5是示出示例性圖案圖像和捕捉到的圖案圖像的圖。右圖是具有格子圖案的圖案圖像5。特征點被設置在兩條線段的交點處。左圖是捕捉到的圖案圖像7。與圖案圖像5上的特征點相關聯(lián)的所有點都從左側(cè)的捕捉到的圖案圖像7檢測到。
圖6是示出圖案圖像中的特征點與捕捉到的圖案圖像中的特征點的示例性關聯(lián)的圖。右圖是圖5中的圖案圖像5，其中它的特征點由黑點標記指示。左圖是捕捉到的圖案圖像7，其中與圖案圖像5上的特征點相關聯(lián)的點由黑點標記指示。箭頭指示圖案圖像5和捕捉到的圖案圖像7之間的關聯(lián)特征點的關聯(lián)。
在圖5中的圖案圖像5的情況下，找出特征點之間的關聯(lián)的方法例如從捕捉到的圖案圖像7中檢測線條成分。由于捕捉到的圖案圖像7是色差(color shading)圖像，因此利用用于線條成分提取的操作符提取線條成分，然后是二進制化處理。在這里，已經(jīng)提出了多種方法用于線條成分的檢測和二進制化處理，在本發(fā)明中可以使用任何方法。例如，作為示例但并非限制性的，本發(fā)明可以利用參考文獻“Image Information Processing”(作者為Akyoin和Nakajima，Elementally Information Engineering Series，Morikita Shuppan Kabushiki Kaisha)的第8部分中描述的線段檢測方法，以及該文獻的第9部分中描述的二進制化處理方法，等等。
當已經(jīng)獲得投影的格子圖案的數(shù)據(jù)作為圖5所示的捕捉到的圖案圖像7時，找出兩個線段相交的交點以確定捕捉到的圖案圖像7上的特征點的坐標位置。當均一圖像或梯級圖像被用于圖案圖像5時，周邊的四個頂點是特征點。
應當注意，可以通過按順序?qū)D案圖像5呈現(xiàn)(投影)為多個圖像(例如運動圖像)或者通過將特征點或像素呈現(xiàn)為圖案圖像5中的特征點，將捕捉到的圖案圖像7獲取為多個圖像(例如運動圖像)，并且掃描它們以搜索與特征點相關聯(lián)的點或像素，來簡化像素或塊的關聯(lián)處理。
應當注意，圖案圖像5上的坐標位置與捕捉到的圖案圖像7上的坐標位置的關聯(lián)也可以手動確立。當利用投影儀中提供的基于鼠標的指針指定功能，投影圖案圖像5以按指定順序(例如從左上起向右，等等)指定投影的圖案圖像5上的特征點時，可以找出投影平面2上與圖案圖像5上的特征點處的坐標位置相關聯(lián)的坐標位置。
在確立圖案圖像5上的特征點與捕捉到的圖案圖像7上的特征點之間的關聯(lián)之后，確立其余點的關聯(lián)。具體而言，執(zhí)行以下過程。
圖7是用于描述確立不是特征點的像素或塊的關聯(lián)的方法的圖。首先，在圖案圖像5和捕捉到的圖案圖像7之間確立特征點關聯(lián)。在確立圖案圖像5和捕捉到的圖案圖像7之間的特征點之間的關聯(lián)之后，從圖案圖像5和捕捉到的圖案圖像7之間的特征點的關聯(lián)確定構成圖案圖像5的像素或塊與捕捉到的圖案圖像7上的像素或塊的關聯(lián)?，F(xiàn)在考慮對捕捉到的圖案圖像7中與圖案圖像5中的任意像素A相關聯(lián)的像素A′進行計算。這里假定(Xa，Ya)指代圖案圖像5中A的坐標位置，(PX1，PY1)、(PX2，PY2)、(PX3，PY3)指代圍繞像素A的三個特征點的坐標位置。假定(PX1′，PY1′)、(PX2′，PY2′)、(PX3′，PY3′)指代捕捉到的圖案圖像上針對這三個特征點的關聯(lián)點，(PXa′，PYa′)指代捕捉到的圖案圖像上與A相關聯(lián)的A′的坐標。A和A′之間的關系由以下方程表達[方程3]PXa′PYa′=MPXaPYa+N---(3)]]>其中M是2×2矩陣，N是2×1矩陣。矩陣M和矩陣N可以很容易地根據(jù)(PX1，PY1)、(PX2，PY2)、(PX3，PY3)與(PX1′，PY1′)、(PX2′，PY2′)、(PX3′，PY3′)的關聯(lián)，利用聯(lián)立線性方程來計算。從前述內(nèi)容可見，可以計算捕捉到的圖案圖像7中與圖案圖像5中的任意像素A相關聯(lián)的像素A′。在這里，容易地用塊A替換像素A，并延伸到與之相關聯(lián)的塊A′。
關聯(lián)數(shù)據(jù)可通過前述過程找到。關聯(lián)數(shù)據(jù)被存儲在映射存儲器22中。
應當注意，當圖案圖像5中的梯級圖像等按從右上起向左然后向下的順序逐像素地被呈現(xiàn)(投影)，并且捕捉到的圖案圖像7與之同步地被獲取時，可以簡化用于像素或塊的關聯(lián)的處理，而無需特征點的介入。換言之，通過掃描與呈現(xiàn)的圖案圖像5同步地捕捉的捕捉到的圖案圖像7，可確立雙方的像素或塊之間的關聯(lián)。
(II)接下來，將描述執(zhí)行顏色校正方法的方法。
為了進行顏色校正，(i)針對構成圖案圖像5的像素或塊，獲取關于捕捉到的圖案圖像7上的相關聯(lián)的像素或塊的顏色信息。(ii)接下來，從該顏色信息構造顏色變換。(iii)然后，基于所構造的顏色變換進行顏色校正。這里將描述對形成圖案圖像5的一部分的一個任意像素的顏色校正方法。
(i)現(xiàn)在將描述在顏色收集方法中獲取顏色信息的方法。
為了獲得顏色變換的目標顏色空間中的白色信息，白色圖像(信號)5w在投影儀110中被投影，以觀察投影平面2上相關聯(lián)像素的反射光4。具體而言，在由顏色特性已知的彩色圖像傳感器11所捕捉的捕捉到的白色圖像7w中獲得相關聯(lián)的像素的顏色信號。這里顏色信號例如是指RGB等。然后，可以基于彩色圖像傳感器11的顏色特性和由彩色圖像傳感器11生成的所謂依賴于設備的顏色信號，來將該顏色信號變換成獨立于設備的顏色信號，即三色值XYZ等。
假定一般結合在彩色圖像傳感器11中的自動白平衡調(diào)整功能、γ校正功能等在這種情況下不被使用，并且被固定到某個設置狀態(tài)。因此，彩色圖像傳感器的顏色特性是處于固定設置狀態(tài)的顏色特性。
更具體而言，按以下方式獲取目標顏色空間上的白色信息。
為了將γ校正被固定到1.0的彩色圖像傳感器11的依賴于設備的顏色信號RGB變換成例如獨立于設備的顏色XYZ，可以使用如下所示的線性變換等。
XYZ=MRGB+αβγ---(4)]]>其中M是3×3RGB->XYZ變換矩陣，(α，β，γ)是用于黑偏移等的校正項。作為獲取代表彩色圖像傳感器11的顏色特性的M和(α，β，γ)的方法，多個彩色圖像5c被捕捉以生成一組顏色信號RGB，該組顏色信號RGB隨后被應用，捕捉到的彩色圖像的一組三色值XYZ利用分光光度計被測量并應用，并且M可以通過最小二乘法等來計算，從而顏色差異Eab在均一顏色空間CIELAB等中被最小化。
從彩色圖像傳感器11的依賴于設備的顏色信號RGB到獨立于設備的顏色XYZ的變換可以通過采用考慮了諸如RG、GB、RGB之類的多階顏色的3×n(n大于等于4)RGB->XYZ變換矩陣的方法、描述被選擇作為代表的RGB和查找表(以下稱為“LUT”)中的相關聯(lián)的XYZ并通過利用LUT進行插值計算來找出其余顏色的XYZ的方法等等來進行，而不限于方程(4)，其中方程(4)是只考慮一階顏色的線性變換。LUT被存儲在投影儀控制器20中?；蛘?，彩色圖像傳感器11可以直接輸送作為獨立于設備的顏色的三色值XYZ。
由前述方法獲得的與白色信號相對應的三色值XYZ被描述為(XW2，YW2，ZW2)，其被指定為顏色變換的目標顏色空間的白色信息。這樣一來，獲取了目標的白色信息(三色值(XW2，XY2，XZ2))。
接下來，按以下方式獲取原始顏色空間中的白色信息。
從對于要顯示的圖像設置的顏色信息等中獲取輸入圖像中的白色信息和任意顏色與和這些顏色相關聯(lián)的獨立于設備的顏色之間的關聯(lián)，所述白色信息和任意顏色屬于顏色變換的原始顏色空間，并且是依賴于設備的顏色。
例如，提供輸入圖像的RGB作為由國際電工委員會(IEC)定義的sRGB的標準顏色空間(IEC61966-2-1)，其白色(信息)設置在D65中，并且在RGB和XYZ之間也定義了關聯(lián)?；蛘?，當給出由國際顏色協(xié)會(http://www.color.org)定義的ICC配置時，可以從該配置獲得關于該圖像的詳細顏色信息。
為了將輸入圖像的RGB變換成三色值XYZ，如果輸入圖像的RGB例如是sRGB，則可以利用IEC61966-2-1中描述的變換方法。此外，在未能獲取關于由投影儀10顯示的圖像的顏色信息的情況下，可以預先假定參考顏色信息，以便圖像利用該信息。假定(XW1，YW1，ZW1)描述了以前述方式獲得的三色值XYZ，該三色值XYZ是顏色變換的目標顏色空間中的白色信息。這樣一來，就獲取了原始顏色空間的白色信息(三色值(XW1，YW1，ZW1))。
前述獲取顏色信息的方法也可用于其他任意顏色。
(ii)接下來，將描述從以前述方式找出的顏色信息構造顏色變換的方法。
實際顏色變換是基于投影儀中的顏色變換的原始顏色空間中的白色信息的三色值(XW1，YW1，ZW1)和作為目標顏色空間中的白色信息的三色值(XW2，YW2，ZW2)來構造的。這種顏色變換將原始顏色空間中的任意顏色變換成目標顏色空間中的顏色，同時保持顏色的外觀。這里將描述基本上使用日本專利No.3072729的顏色匹配方法的情況。
從原始顏色空間中白色的三色值(XW1，YW1，ZW1)計算色度xy。從色度找出原始顏色空間中的照明的虛擬光譜分布特性I1(λ)。類似地，從目標顏色空間中的白色的三色值(XW2，YW2，ZW2)計算色度。從色度找出目標顏色空間中的照明的虛擬光譜分布特性I2(λ)。在這里，可以通過引入投影平面完全是白色的假設，來從白色的三色值找出照明的虛擬光譜分布特性。例如可以利用本發(fā)明人的JP-A-10-229499中描述的方法作為這種方法。如果通過由CIE目光假定的相對色溫范圍所確定的色度范圍中不存在白色的這些色度，則向用戶報告該結果。
在這里，將描述從三色值和從虛擬光譜分布特性，針對原始顏色空間中的任意顏色A，計算虛擬表面反射率R1(λ)的方法。
對于顏色A的RGB，通過與白色類似的上述方法(i)，計算(X1，Y1，Z1)作為三色值XYZ。利用顏色A的三色值(X1，Y1，Z1)以及照明的虛擬光譜分布特性I1(λ)，針對原始顏色空間中的顏色A，計算虛擬表面反射率R1(λ)。顏色A的三色值(X1，Y1，Z1)和虛擬表面反射率R1(λ)之間的關系由以下方式表示[方程5]X1＝K1∫I1(λ)R1(λ)x(λ)dλY1＝K1∫I1(λ)R1(λ)y(λ)dλZ1＝K1∫I1(λ)R1(λ)z(λ)dλ (5)其中x(λ)、y(λ)、z(λ)(省略了字母上的橫條)是已知的顏色匹配函數(shù)。K1是積分常數(shù)，它由以下方程表示[方程6]k1=100∫I1(λ)y(λ)dλ---(6)]]>為了計算虛擬表面反射率R1(λ)，假定虛擬表面反射率R1(λ)由下面表達的有限維線性模型所表示，并且引入虛擬表面反射率R1(λ)可以由基向量的加權和來近似這一假設。
R1(λ)＝r0(λ)+a1r1(λ)+a2r2(λ)+a3r3(λ)(7)其中ri(λ)(i＝1～3)是通過收集許多對象的表面反射率并分析其主成分而得出的基向量，并且代表一個均值，并且分別代表第一主成分向量至第三主成分向量，它們都是已知的。Ai(i＝1～3)是每個基向量的加權系數(shù)，并且充當代表對象顏色的未知特性參數(shù)。
用方程(7)代入方程(5)產(chǎn)生與未知特性參數(shù)ai相關的觀察方程，其可以被計算。
a1a2a3=M(x,r1)M(x,r2)M(x,r3)M(y,r1)M(y,r2)M(y,r3)M(z,r1)M(z,r2)M(z,r3)-1X1-M(x,r0)Y1-M(y,r0)Z1-M(z,r0)---(8)]]>[方程9]M(x，ri)＝K∫I1(λ)·ri(λ)·x(λ)dλM(y，ri)＝K∫I1(λ)·ri(λ)·y(λ)dλM(z，ri)＝K∫I1(λ)·ri(λ)·z(λ)dλ (9)其中i＝0～3。
通過用由方程(8)計算出的ai(i＝1～3)代入方程(7)，可以針對原始顏色空間中的顏色A得出虛擬表面反射率R1(λ)。
換言之，可以針對原始顏色空間中的任意顏色計算虛擬表面反射率R1(λ)。
當在原始顏色空間中給出全白色時，其三色值與原始顏色空間中的照明的三色值(XW1，YW1，ZW1)相匹配。先前已經(jīng)找出了原始顏色空間中的照明的虛擬光譜分布特性I1(λ)。因此，可以通過利用上述基于虛擬光譜分布特性I1(λ)和全白色的三色值(XW1，YW1，ZW1)的計算方法，針對原始顏色空間中的全白色計算虛擬表面反射率RW1(λ)。
接下來考慮原始顏色空間中的全白色的三色值(XW1，YW1，ZW1)在目標顏色空間中以完全相同的三色值被再現(xiàn)。通過利用上述基于原始顏色空間中的全白色的三色值(XW1，YW1，ZW1)以及目標顏色空間中的照明的虛擬光譜分布特性I2(λ)的計算方法，可以針對目標顏色空間中的全白色計算虛擬表面反射率RW2(λ)。
現(xiàn)在，已經(jīng)針對全白色計算了兩個虛擬表面反射率RW1(λ)和RW2(λ)，并且通過以下方程計算虛擬表面反射率RW3(λ)，使得全白色在兩個顏色空間中呈現(xiàn)相同的顏色。
Rw3(λ)＝c×Rw1(λ)+(1-c)×Rw2(λ) (10)其中c是與觀察者的顏色感覺適應不完全的狀態(tài)相對應的不完全色適應系數(shù)，并且取從0到1.0的實值。
接下來，將描述除白色以外的顏色。首先，以類似于白色的方式，通過基于任意顏色的三色值(X1，Y1，Z1)和虛擬光譜分布特性I1(λ)的上述方法，計算針對原始顏色空間中的任意顏色的虛擬表面反射率Rf1(λ)。然后，通過以下方程計算目標顏色空間中與該顏色相對應的顏色的虛擬表面反射率Rf2(λ)。
Rf2(λ)＝Rf1(λ)×cc(λ)(11)其中cc(λ)是表面反射率適應系數(shù)，它是可見光范圍中的每個波長的比較系數(shù)，并且是通過方程(12)從RW1(λ)和RW3(λ)計算的。
cc(λ)＝Rw3(λ)/Rw1(λ) (12)通過以下方程，對目標顏色空間中與原始顏色空間中的任意輸入顏色相對應的顏色計算三色值(X2，Y2，Z2)。
X2＝K2∫I2(λ)Rf2(λ)x(λ)dλY2＝K2∫I2(λ)Rf2(λ)y(λ)dλZ2＝K2∫I2(λ)Rf2(λ)z(λ)dλ (13)[方程14]
K2=100∫I2(λ)y‾(λ)dλ---(14)]]>其中k2是積分常數(shù)。
通過找出目標顏色空間中相應顏色的三色值(X2，Y2，Z2)，構造了目標顏色空間。
例如，通過利用如方程(15)所示的線性變換等，將目標顏色空間中的顏色的三色值(X2，Y2，Z2)變換成R2G2B2，其是投影儀的依賴于設備的顏色。
R2G2B2=OX2Y2Z2+lmn---(15)]]>其中變換矩陣O代表投影儀10的顏色特性，并且是從獨立于設備的顏色的三色值XYZ到投影儀10的依賴于設備的顏色的RGB的變換矩陣。(l，m，n)是用于考慮到黑偏移的校正項。由方程(15)得出的R2G2B2是在gamma被設置為1.0時的RGB值。如果投影儀具有gamma特性，則R2G2B2要經(jīng)歷gamma校正。利用這樣的過程，可以構造顏色變換。
顏色校正單元26中的校正包括用輸入圖像的圖像數(shù)據(jù)(XI，YI，ZI)替換方程(15)中的(X2，Y2，Z2)，以得出方程(15)中的(R2，G2，B2)。
對于投影儀具有四個或更多個基本原色的情況，獨立于設備的顏色和依賴于設備的顏色之間的關聯(lián)也可以由類似的方法表示成線性形式(例如方程(15))以及gamma校正形式。通過對構成圖案圖像5的所有像素或塊執(zhí)行前述顏色變換處理，顏色再現(xiàn)可以由投影儀完成，并且即使在投影平面2顏色不均一時或者即使在環(huán)境光3不均一時，也不會受到影響。
此外，即使為投影儀10提供了由方程(15)表示的標準顏色特性，最好也要通過考慮環(huán)境光3和投影平面2的顏色的影響而更新投影儀10的顏色特性，以便由投影儀完成非常精確的顏色再現(xiàn)。具體而言，投影儀10將W(白)的圖像或R(紅)、G(綠)、W的圖像，或者由R、G、B、W、Bk(黑)構成的圖像，投影到投影平面2上。彩色圖像傳感器11捕捉來自投影平面2的反射光4，以利用以上方程(4)生成W或RGBW或RGBWBk中每一個的三色值XYZ。在這里，當只有W時，與RGB相對應的三色值XYZ也可以從該W的三色值XYZ估計出來。作為該估計方法，可以利用通過將W、R、G、B投影到各種顏色的投影平面上并且回歸地分析關于R、G、B的顏色信息和關于W的顏色信息之間的關系得出的回歸方程，來從關于W的顏色信息估計關于R、G、B的顏色信息。
可以利用從RGBW中每一個的三色值XYZ計算出的每個顏色的色度，來得出方程(15)的XYZ->RGB變換方程(有關細節(jié)請參見JojiTajima，“Discussion on Color Image Duplication，Basic of ColorManagement”(Maruzen，1996)，第三部分“Color Reproduction ofDisplay”)。在這種情況下，(l，m，n)變?yōu)?0，0，0)。利用添加了Bk(黑)的RGBWBk中每一個的三色值XYZ，依靠方程(14)中的黑偏移項(l，n，m)，可以提高精確度。
可以通過以類似于上述顏色校正方法的方式，對構成圖案圖像5的所有像素或所有塊更新方程(15)，來產(chǎn)生使投影儀能夠完成更精確的顏色再現(xiàn)的效果。
雖然已經(jīng)針對日本專利No.3072729的顏色匹配方法被應用到投影儀的情況，描述了在保持顏色外觀的同時將原始顏色空間中的任意顏色校正到目標顏色空間中的顏色的方法，但是也可以使用諸如von Kries模型、CIELAB、CIECAM97s、Naya97模型等的色適應模型。換言之，投影儀顏色校正方法不需要固定于一種模型，而是可以安裝多種模型，以便可以根據(jù)用戶的偏好選擇一種。此外，這些模型中的某些可以通過調(diào)整變換參數(shù)并指定諸如照明狀態(tài)(可以是黑暗、陰暗或正常等)之類的關于觀察環(huán)境的信息，來實現(xiàn)更精確的顏色匹配。例如，日本專利No.3072729的顏色匹配方法具有不完全色適應系數(shù)c。通過提供用于調(diào)整這種模型的參數(shù)的用戶接口，可以實現(xiàn)投影儀的更精確的顏色匹配。
在這里，即使沒有彩色圖像傳感器，也可以手動進行投影儀顏色校正。例如，當投影平面為方格圖案時，顏色均一的一種或多種圖像被投影，以通過利用投影儀中安裝的基于鼠標的指針指定功能，指定投影平面上的方格圖案的塊。然后，投影儀控制器20顯示圖形用戶接口，用于基于存儲在其中的顏色校正程序交互式地改變指定的塊的顏色。圖12描述了示例性圖形用戶接口。在該圖中，標準白板42被放置成與指定的塊43相鄰。然后，白色被投影儀10投影，并且標準白板42上的顏色匹配塊44的顏色被用顏色調(diào)整GUI 48調(diào)整，以便匹配方格圖案的塊43上的再現(xiàn)顏色。顏色調(diào)整GUI 48包括色調(diào)/飽和度調(diào)整器45和明度調(diào)整器46。圓圈代表色調(diào)/飽和度調(diào)整器45，用于調(diào)整色調(diào)和飽和度，例如紅、黃、綠、青、藍、品紅等。圓圈的中心代表無彩色，并且在越遠離中心的位置處飽和度越高。換言之，飽和度沿圓圈的徑向T2變化。色調(diào)又沿圓周方向T1平滑地變化。矩形代表用于調(diào)整明度的明度調(diào)整器45。明度沿垂直方向T3變化。操縱點55和56是通過用點選設備移動它們來操縱的。顏色可以由這兩個調(diào)整接口調(diào)整。應當注意，該顏色調(diào)整GUI48并不僅限于圖13的顏色調(diào)整GUI，而只要求根據(jù)用戶愿望改變塊44的顏色即可。類似地，紅、綠和藍被投影，以匹配顏色。該操作可產(chǎn)生關于標準白板上的顏色與指定的塊相匹配的白、紅、綠和藍的RGB數(shù)據(jù)。
由投影儀再現(xiàn)的顏色當被投影到標準白板上時由方程(15)表達。該方法可以預先被計算并存儲在投影儀的存儲器等中。換言之，如果關于投影在標準白板上的顏色的RGB數(shù)據(jù)可用，則它們的三色值XYZ可以被得出。由于標準白板上再現(xiàn)的顏色與投影平面上的方格圖案的塊中的再現(xiàn)顏色相匹配，因此從標準白板上再現(xiàn)的顏色計算的顏色信息可用于關于投影平面上的方格圖案的塊中的再現(xiàn)顏色的顏色信息。因此，可以通過以這種手動方法使用彩色圖像傳感器來按上述顏色校正方法替換投影平面上獲取的顏色信息的一部分，來構造顏色校正。
在前述顏色校正的情況下，即將原始顏色空間的依賴于設備的輸入顏色變換成三色值XYZ的日本專利No.3072729的顏色匹配方法的情況下，對于某些代表性顏色，將方程(4)與方程(15)結合起來的計算方程以及系數(shù)、與之相對應的近似方程和系數(shù)，或者目標顏色空間的依賴于設備的相應顏色可以被保存在查找表中，而對于其余顏色，相應的顏色可以通過利用保存在查找表中的計算方程和系數(shù)、近似方程和系數(shù)或相應顏色，執(zhí)行插值計算來計算。應當注意，即使在存在投影儀的四個或更多個原色的情況下，也可以很容易地通過擴展插值方法利用查找表來實現(xiàn)顏色校正。
此外，通過周期性地或在某個定時更新顏色校正或顏色變換(查找表)，可以抑制投影儀的顏色再現(xiàn)的波動和環(huán)境光隨時間的波動，以實現(xiàn)更精確的顏色再現(xiàn)。作為更新顏色變換的定時的示例，對于運動圖像，通過在檢測到分割點的同時更新顏色校正，可以抑制由更新顏色校正導致的閃爍等的影響?？梢酝ㄟ^將白色部分投影到投影屏幕的一部分上來更新顏色校正。作為利用分割點提高圖像質(zhì)量的技術，可以使用“AdaptiveAutomatic Improvement in Image Quality of Moving Image in Consideration ofScene Change”(2001 System Society Conference of the Institute ofElectronics，Information and Communication Engineers，D-11-33，pp.173)中的方法。或者，可以響應于用戶指示而更新顏色校正。
接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的投影儀顏色校正裝置中的操作(投影儀顏色校正方法實施例)。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的投影儀顏色校正裝置中的操作(投影儀顏色校正方法的實施例)的流程圖。
首先，投影儀控制器20利用投影儀10投影從關聯(lián)點計算單元21提供的圖案圖像5。然后，投影儀控制器20通過彩色圖像傳感器11獲取投影平面2上的捕捉到的圖案圖像7(步驟S1)。
接下來，關聯(lián)點計算單元21利用上述方法(I)找出投影儀控制器20所獲取的捕捉到的圖案圖像7和圖案圖像5之間的像素或區(qū)域的關聯(lián)(步驟S2)。然后，所找到的關聯(lián)被存儲在關聯(lián)映射存儲器22中，作為關聯(lián)數(shù)據(jù)。
然后，顏色變換構造單元23將W或W、Bk或R、G、B、W或R、G、B、W、Bk的彩色圖像5c輸送到投影儀控制器20，從而使得投影儀10投影彩色圖像5c。然后，顏色變換構造單元23從投影儀控制器20獲取投影平面2上由彩色圖像傳感器11接收到的捕捉到的彩色圖像7c。顏色變換構造單元23利用上述方法(II)-(i)，基于記錄在關聯(lián)映射存儲器22中的關聯(lián)數(shù)據(jù)，獲取與投影區(qū)域中的像素相對應的捕捉到的彩色圖像7c的顏色信息(步驟S3)。關于捕捉到的彩色圖像7c的顏色信息被記錄在顏色信息存儲器24中。
顏色變換構造單元23利用上述方法(II)-(ii)，針對投影區(qū)域的每個像素或特定區(qū)域，基于步驟S3中獲取的顏色信息，構造目標投影儀顏色空間(步驟S4)。
顏色變換構造單元23利用上述方法(II)-(i)，針對投影區(qū)域的每個像素或每個特定區(qū)域，基于原始投影儀顏色空間和目標投影儀顏色空間，構造與顏色外觀相匹配的顏色變換(步驟S5)。顏色變換被記錄在顏色變換存儲器25中。
顏色校正單元26根據(jù)步驟S5中的顏色變換執(zhí)行顏色校正，以生成經(jīng)顏色校正的圖像(步驟S6)。
在本發(fā)明中，可以針對圖像的每個像素或塊執(zhí)行顏色校正。以這種方式，即使在投影儀的投影平面的顏色不均一的情況下，也能實現(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)。此外，即使在投影儀的投影平面上存在圖案的情況下，也能實現(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)。此外，即使在環(huán)境光沒有均一地照射投影儀的投影平面的情況下，也能實現(xiàn)穩(wěn)定的顏色再現(xiàn)。因此，可以提高投影儀中的顏色再現(xiàn)的精確度。
應當注意，在作為第一實施例的顏色校正裝置12中，在步驟S3中投影的彩色圖像5c可以取代圖案圖像5在步驟S1中被投影。圖9示出了這種情況下的操作。
圖9是示出對根據(jù)本發(fā)明第一實施例的投影儀顏色校正裝置的操作(投影儀顏色校正方法的實施例)的示例性修改的流程圖。
首先，投影儀控制器20利用投影儀10投影從關聯(lián)點計算單元21提供的彩色圖像5c。彩色圖像5c是W或W和BK或R、G、B、W或R、G、B、W、BK的彩色圖像。然后，投影儀控制器20通過彩色圖像傳感器11獲取投影平面2上的捕捉到的圖案圖像7(步驟S11)。
關聯(lián)點計算單元21利用上述方法(I)找出投影儀控制器20所獲取的捕捉到的彩色圖像7c和彩色圖像5c之間的像素或區(qū)域的關聯(lián)(步驟S12)。然后，所找到的關聯(lián)被存儲在關聯(lián)映射存儲器22中，作為關聯(lián)數(shù)據(jù)。
然后，顏色變換構造單元23利用上述方法(II)-(i)，基于記錄在關聯(lián)映射存儲器22中的關聯(lián)數(shù)據(jù)，獲取與投影區(qū)域中的像素相關聯(lián)的關于捕捉到的彩色圖像7c的顏色信息(步驟S13)。關于捕捉到的彩色圖像7c的顏色信息被記錄在顏色信息存儲器24中。
步驟S14至S16與步驟S4至S6相同。
(第二實施例)接下來，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的投影儀顏色校正裝置。
首先，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的投影儀顏色校正裝置的配置。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的投影儀顏色校正裝置的配置的圖。投影顏色校正裝置13包括顏色變換生成單元38和顏色校正單元36。顏色變換生成單元38包括投影儀控制器30、關聯(lián)點計算單元31、關聯(lián)映射存儲器32、顏色變換計算單元33、顏色信息存儲器34、顏色變換存儲器35和顏色變換計算單元37。
投影儀10和顏色校正裝置13可以采取其中一個包括另外一個的形式。在這種情況下，裝置尺寸可以減小。
投影儀控制器30控制投影儀的操作。此外，投影儀控制器30執(zhí)行以下操作以獲取投影儀10的投影平面2上的詳細顏色信息。
從關聯(lián)點計算單元31獲取的圖案圖像5被投影到投影平面2上。然后，作為通過彩色圖像傳感器11捕捉投影平面2上的圖案圖像5的結果，投影儀控制器30獲取捕捉到的圖案圖像7。然后，捕捉到的圖案圖像7被提供到關聯(lián)點計算單元31。
一旦在圖案圖像5和捕捉到的圖案圖像7之間確立了關聯(lián)(在下文描述)，投影儀控制器30就將從顏色變換構造單元33獲取的彩色圖像5c投影到投影平面2上。然后，作為通過彩色圖像傳感器11捕捉投影平面2上的彩色圖像5c的結果，投影儀控制器30獲取捕捉到的彩色圖像7c。然后，捕捉到的彩色圖像7c被提供到顏色變換構造單元33。彩色圖像5c被用于獲得投影儀10的投影平面2上的顏色空間。例如，彩色圖像5c由任何顏色集合構成，例如W(白)、W和BK(黑)、W、R(紅)、G(綠)和B(藍)以及W、R、G、B和K。
關聯(lián)點計算單元31生成圖案圖像5，圖案圖像5被提供到投影儀控制器30。圖案圖像5可以預先被存儲在存儲單元(未示出)中并被使用。關聯(lián)點計算單元31還從投影儀控制器30獲取捕捉到的圖案圖像7。然后，關聯(lián)點計算單元31計算捕捉到的圖案圖像7上與構成圖案圖像5的像素相關聯(lián)的像素，以找出它們的關聯(lián)。
關聯(lián)映射存儲器32存儲指示關聯(lián)點計算單元31中生成的圖案圖像5和捕捉到的圖案圖像7之間的像素關聯(lián)的關聯(lián)數(shù)據(jù)。此關聯(lián)數(shù)據(jù)指示投影圖像的特征點處的像素和投影平面上的圖像的特征點處的像素之間的關聯(lián)。
顏色變換構造單元33生成彩色圖像5c，彩色圖像5c被提供到投影儀控制器30。彩色圖像5c可以預先被存儲在存儲單元(未示出)中并被使用。顏色變換構造單元33還從投影儀控制器30獲取捕捉到的彩色圖像7c。
然后，顏色變換構造單元33基于記錄在關聯(lián)映射存儲器32中的關聯(lián)數(shù)據(jù)，取得與構成投影圖像的每個特征點相關聯(lián)的關于捕捉到的彩色圖像7c的顏色信息，并且將顏色信息記錄在顏色信息存儲器34中。然后，顏色變換構造單元33為每個特征點計算投影儀10的投影平面2上的顏色空間(由方程(15)表達)，以構造顏色變換的目標顏色空間。然后，顏色變換構造單元33根據(jù)上述顏色校正方法，從預先確定的原始顏色空間和計算出的目標顏色空間，構造與顏色外觀相匹配的顏色變換，并將顏色變換記錄在顏色變換存儲器35中。
應當注意，顏色信息存儲器34不一定是顏色校正裝置13中必需的存儲器。換言之，與每個特征點相關聯(lián)的關于捕捉到的彩色圖像的顏色信息不一定要被存儲在顏色信息存儲器34中，而是可以被創(chuàng)建為與顏色外觀相匹配，而無需存儲與每個特征點相關聯(lián)的關于捕捉到的彩色圖像的顏色信息。
用于對向其提供的圖像的每個像素執(zhí)行顏色校正的顏色校正單元36使顏色變換計算單元37通過插值計算，從記錄在顏色變換存儲器35中的特征點處的顏色變換，計算與像素相對應的顏色變換，以實現(xiàn)用于執(zhí)行顏色校正的顏色變換。然后，經(jīng)顏色校正的圖像被發(fā)送到投影儀控制器30，并被投影儀10投影。
在顏色校正裝置13已經(jīng)構造了特征點的顏色變換之后，它基于已經(jīng)為特征點構造的顏色變換，通過插值計算等，為其余像素構造顏色變換。因此，當投影平面2的顏色或環(huán)境光3在投影區(qū)域中逐漸變化時，第二實施例是有效的。
接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的投影儀顏色校正裝置的操作(投影儀顏色校正方法實施例)。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的投影儀顏色校正裝置的操作(投影儀顏色校正方法的實施例)的流程圖。
首先，投影儀控制器30利用投影儀10投影從關聯(lián)點計算單元31提供來的圖案圖像5。然后，投影儀控制器30通過彩色圖像傳感器11獲取投影平面2上的捕捉到的圖案圖像7(步驟S21)。
接下來，關聯(lián)點計算單元31利用上述方法(I)找出投影儀控制器30所獲取的捕捉到的圖案圖像7和圖案圖像5之間的特征點的關聯(lián)(步驟S22)。然后，所找到的關聯(lián)被存儲在關聯(lián)映射存儲器中，作為關聯(lián)數(shù)據(jù)。
然后，顏色變換構造單元33將W或W、Bk或R、G、B、W或R、G、B、W、Bk的彩色圖像5c輸送到投影儀控制器30，使得投影儀10投影彩色圖像5c。然后，顏色變換構造單元33從投影儀控制器30獲取投影平面2上由彩色圖像傳感器11接收到的捕捉到的彩色圖像7c。顏色變換構造單元33利用上述方法(II)-(i)，基于記錄在關聯(lián)映射存儲器32中的關聯(lián)數(shù)據(jù)，獲取與投影區(qū)域中的像素相關聯(lián)的關于捕捉到的彩色圖像7c的顏色信息(步驟S23)。關于捕捉到的彩色圖像7c的顏色信息被記錄在顏色信息存儲器34中。
顏色變換構造單元23利用上述方法(II)-(ii)，針對投影區(qū)域的特征點，基于步驟S33中獲取的顏色信息，構造投影平面2的投影儀顏色空間，作為目標投影儀顏色空間(步驟S24)。
顏色變換構造單元33利用上述方法(II)-(ii)，基于原始投影儀顏色空間和目標投影儀顏色空間，構造投影區(qū)域的特征點處與顏色外觀相匹配的顏色變換(步驟S25)。
顏色變換計算單元37通過插值計算來計算與輸入圖像的每個像素相對應的顏色變換(步驟S26)。
顏色校正單元36通過S16中的顏色變換，對輸入圖像的每個像素執(zhí)行顏色校正，以生成經(jīng)顏色校正的圖像(步驟S27)。
本實施例也可以產(chǎn)生與第一實施例類似的效果。
權利要求
1.一種投影儀顏色校正方法，包括顏色變換生成步驟，用于基于預先設置的第一顏色信息和關于投影在投影平面上的圖像的第二顏色信息，生成所述投影在投影平面上的圖像的每個像素或塊的顏色變換；以及顏色校正步驟，用于利用所述顏色變換，逐像素或逐塊地校正輸入圖像的顏色。
2.根據(jù)權利要求1所述的投影儀顏色校正方法，其中，所述顏色變換生成步驟包括輸入步驟，用于通過用戶接口接收輸入；以及變換步驟，用于基于所述輸入生成所述顏色變換。
3.根據(jù)權利要求1所述的投影儀顏色校正方法，其中，所述顏色變換生成步驟包括顏色信息獲取步驟，用于獲取所述第二顏色信息，作為所述投影平面上的所述圖像的每個像素或塊的顏色信息；以及顏色變換計算步驟，用于基于所述第一顏色信息和所述第二顏色信息，計算所述圖像的每個像素或塊的顏色變換。
4.根據(jù)權利要求1所述的投影儀顏色校正方法，其中，所述顏色變換生成步驟包括關聯(lián)步驟，用于將所述圖像投影到所述投影平面上，并且捕捉所述圖像，以獲取捕捉到的圖像，以便確立所述圖像的像素或塊和所述捕捉到的圖像的像素或塊之間的關聯(lián)；顏色信息獲取步驟，用于獲取所述第二顏色信息，作為所述捕捉到的圖像的每個像素或塊的顏色信息；以及顏色變換計算步驟，用于基于所述第一顏色信息、所述第二顏色信息和所述關聯(lián)，計算所述圖像的每個像素或塊的顏色變換。
5.根據(jù)權利要求1所述的投影儀顏色校正方法，其中，所述顏色變換生成步驟包括關聯(lián)步驟，用于將圖案圖像投影到所述投影平面上，并且捕捉所述圖案圖像，以獲取捕捉到的圖案圖像，以便確立所述圖案圖像的像素或塊和所述捕捉到的圖案圖像的像素或塊之間的關聯(lián)；顏色信息獲取步驟，用于將彩色圖像投影到所述投影平面上，捕捉所述彩色圖像，以獲取捕捉到的彩色圖像，并且獲取所述第二顏色信息，作為所述捕捉到的彩色圖像的每個像素或塊的顏色信息；以及顏色變換計算步驟，用于基于所述第一顏色信息、所述第二顏色信息和所述關聯(lián)，計算所述彩色圖像的每個像素或塊的顏色變換。
6.根據(jù)權利要求4所述的投影儀顏色校正方法，包括呈現(xiàn)多個所述圖像或所述圖案圖像，獲取相關聯(lián)的捕捉到的圖像作為與所述多個圖像相關聯(lián)的捕捉到的圖像，并且掃描所述相關聯(lián)的捕捉到的圖像，以確立所述圖像或圖案圖像的像素或塊與所述捕捉到的圖像或捕捉到的圖案圖像的像素或塊的關聯(lián)。
7.根據(jù)權利要求1所述的投影儀顏色校正方法，其中，所述顏色變換生成步驟包括特征點關聯(lián)步驟，用于將圖案圖像投影到所述投影平面上，捕捉所述圖案圖像，以獲取捕捉到的圖案圖像，以便確立所述圖案圖像的特征點與所述捕捉到的圖案圖像的特征點的關聯(lián)；特征點顏色信息獲取步驟，用于將彩色圖像投影到所述投影平面上，捕捉所述彩色圖像以獲取捕捉到的彩色圖像，并且獲取所述第二顏色信息作為關于所述捕捉到的彩色圖像的特征點的顏色信息；特征點顏色變換計算步驟，用于從所述預先設置的第一顏色信息、所述第二顏色信息和所述關聯(lián)，計算所述彩色圖像的特征點的顏色變換；以及顏色變換計算步驟，用于通過利用所述特征點的顏色變換作為代表性點的顏色變換，計算所述輸入圖像的每個像素或塊的顏色變換。
8.根據(jù)權利要求1所述的投影儀顏色校正方法，其中，所述顏色變換包括方程或查找表或其組合。
9.一種投影儀顏色校正裝置，包括顏色變換生成單元，用于基于預先設置的第一顏色信息和關于投影在投影平面上的圖像的第二顏色信息，生成所述投影在投影平面上的圖像的每個像素或塊的顏色變換；以及顏色校正單元，用于利用所述顏色變換，逐像素或逐塊地校正輸入圖像的顏色。
10.根據(jù)權利要求9所述的投影儀顏色校正裝置，其中，所述顏色變換生成單元包括變換單元，用于基于通過用戶接口的輸入，生成所述顏色變換。
11.根據(jù)權利要求9所述的投影儀顏色校正裝置，其中，所述顏色變換生成單元包括關聯(lián)單元，用于獲取通過捕捉所述投影到投影平面上的圖像而生成的捕捉到的圖像，以確立所述圖像的像素或塊和所述捕捉到的圖像的像素或塊之間的關聯(lián)；關聯(lián)存儲存儲器，用于記錄所述關聯(lián)；顏色信息獲取單元，用于獲取所述第二顏色信息，作為所述捕捉到的圖像的每個像素或塊的顏色信息；顏色變換計算單元，用于基于所述第一顏色信息、所述第二顏色信息和所述關聯(lián)，計算所述圖像的每個像素或塊的顏色變換；以及顏色變換存儲存儲器，用于記錄所述顏色變換。
12.根據(jù)權利要求9所述的投影儀顏色校正裝置，其中，所述顏色變換生成單元包括關聯(lián)單元，用于獲取通過捕捉投影到所述投影平面上的圖案圖像而生成的捕捉到的圖案圖像，以確立所述圖案圖像的像素或塊和所述捕捉到的圖案圖像的像素或塊之間的關聯(lián)；關聯(lián)存儲存儲器，用于記錄所述關聯(lián)；顏色信息獲取單元，用于捕捉通過捕捉投影到所述投影平面上的彩色圖像而生成的捕捉到的彩色圖像，以獲取所述第二顏色信息，作為所述捕捉到的彩色圖像的每個像素或塊的顏色信息；顏色變換計算單元，用于基于所述第一顏色信息、所述第二顏色信息和所述關聯(lián)，計算所述彩色圖像的每個像素或塊的顏色變換；以及顏色變換存儲存儲器，用于記錄所述顏色變換。
13.根據(jù)權利要求11所述的投影儀顏色校正裝置，其中，所述關聯(lián)單元呈現(xiàn)多個所述圖像或圖案圖像，獲取相關聯(lián)的捕捉到的圖像作為與所述多個圖像相關聯(lián)的捕捉到的圖像，并且掃描所述相關聯(lián)的捕捉到的圖像，以確立所述圖像或圖案圖像的像素或塊與所述捕捉到的圖像或捕捉到的圖案圖像的像素或塊的關聯(lián)。
14.根據(jù)權利要求9所述的投影儀顏色校正裝置，其中，所述顏色變換生成單元包括特征點關聯(lián)單元，用于捕捉通過捕捉投影到所述投影平面上的圖案圖像而生成的捕捉到的圖案圖像，并確立所述圖案圖像的特征點與所述捕捉到的圖案圖像的特征點的關聯(lián)；關聯(lián)存儲存儲器，用于記錄所述關聯(lián)；特征點顏色信息獲取單元，用于獲取捕捉投影到所述投影平面上的彩色圖像而生成的捕捉到的彩色圖像，并獲取所述第二顏色信息，作為所述捕捉到的彩色圖像的特征點的顏色信息；特征點顏色變換計算單元，用于從所述預先設置的第一顏色信息、所述第二顏色信息和所述關聯(lián)，計算所述彩色圖像的特征點的顏色變換；顏色變換存儲存儲器，用于記錄所述特征點的顏色變換，作為代表性點的顏色變換；以及顏色變換計算單元，用于從所述代表性點的顏色變換計算所述輸入圖像的每個像素或塊的顏色變換。
15.根據(jù)權利要求9所述的投影儀顏色校正裝置，其中，所述顏色變換包括方程或查找表或其組合。
16.一種投影儀，包括根據(jù)權利要求9所述的投影儀顏色校正裝置，用于基于對其施加的圖像數(shù)據(jù)，生成經(jīng)顏色校正的圖像數(shù)據(jù)；以及投影儀主體，用于將所述經(jīng)顏色校正的圖像數(shù)據(jù)投影到投影平面上。
17.一種用于使計算機執(zhí)行投影儀顏色校正方法的程序，所述方法包括顏色變換生成步驟，用于基于預先設置的第一顏色信息和投影在投影平面上的圖像的第二顏色信息，生成所述投影在投影平面上的圖像的每個像素或塊的顏色變換；以及顏色校正步驟，用于利用所述顏色變換，逐像素或逐塊地校正輸入圖像的顏色。
18.根據(jù)權利要求17所述的程序，其中，所述顏色變換生成步驟包括輸入步驟，用于通過用戶接口接收輸入；以及變換步驟，用于基于所述輸入，變換所述顏色。
19.根據(jù)權利要求18所述的程序，其中，所述顏色變換生成步驟包括顏色信息獲取步驟，用于獲取所述第二顏色信息，作為所述投影平面上的所述圖像的每個像素或塊的顏色信息；以及顏色變換計算步驟，用于基于所述第一顏色信息和所述第二顏色信息，計算所述圖像的每個像素或塊的顏色變換。
20.根據(jù)權利要求19所述的程序，其中，所述顏色變換生成步驟包括關聯(lián)步驟，用于將所述圖像投影到所述投影平面上，并且捕捉所述圖像以獲取捕捉到的圖像，以便確立所述圖像的像素或塊和所述捕捉到的圖像的像素或塊之間的關聯(lián)；顏色信息獲取步驟，用于獲取所述第二顏色信息，作為所述捕捉到的圖像的每個像素或塊的顏色信息；以及顏色變換計算步驟，用于基于所述第一顏色信息、所述第二顏色信息和所述關聯(lián)，計算所述圖像的每個像素或塊的顏色變換。
21.根據(jù)權利要求20所述的程序，其中，所述顏色變換生成步驟包括關聯(lián)步驟，用于將圖案圖像投影到所述投影平面上，并且捕捉所述圖案圖像以獲取捕捉到的圖案圖像，以便確立所述圖案圖像的像素或塊和所述捕捉到的圖案圖像的像素或塊之間的關聯(lián)；顏色信息獲取步驟，用于將彩色圖像投影到所述投影平面上，捕捉所述彩色圖像以獲取捕捉到的彩色圖像，并且獲取所述第二顏色信息，作為所述捕捉到的彩色圖像的每個像素或塊的顏色信息；以及顏色變換計算步驟，用于基于所述第一顏色信息、所述第二顏色信息和所述關聯(lián)，計算所述彩色圖像的每個像素或塊的顏色變換。
22.根據(jù)權利要求20所述的程序，包括呈現(xiàn)多個所述圖像或所述圖案圖像，獲取相關聯(lián)的捕捉到的圖像作為與所述多個圖像相關聯(lián)的捕捉到的圖像，并且掃描所述相關聯(lián)的捕捉到的圖像，以確立所述圖像或圖案圖像的像素或塊與所述捕捉到的圖像或捕捉到的圖案圖像的像素或塊的關聯(lián)。
23.根據(jù)權利要求22所述的程序，其中，所述顏色變換生成步驟包括特征點關聯(lián)步驟，用于將圖案圖像投影到所述投影平面上，捕捉所述圖案圖像以獲取捕捉到的圖案圖像，以便確立所述圖案圖像的特征點與所述捕捉到的圖案圖像的特征點的關聯(lián)；特征點顏色信息獲取步驟，用于將彩色圖像投影到所述投影平面上，捕捉所述彩色圖像以獲取捕捉到的彩色圖像，并且獲取所述第二顏色信息，作為關于所述捕捉到的彩色圖像的特征點的顏色信息；特征點顏色變換計算步驟，用于從所述預先設置的第一顏色信息、所述第二顏色信息和所述關聯(lián)，計算所述彩色圖像的特征點的顏色變換；以及顏色變換計算步驟，用于通過利用所述特征點的顏色變換作為代表性點的顏色變換，計算所述輸入圖像的每個像素或塊的顏色變換。
24.根據(jù)權利要求17所述的程序，其中，所述顏色變換包括方程或查找表或其組合。
全文摘要
即使投影平面由于投影平面上的顏色、圖案或環(huán)境光而不均勻，也能使得投影儀投影的再現(xiàn)圖像呈現(xiàn)所需的顏色。使用了一種顏色校正裝置，包括關聯(lián)部分(21)、關聯(lián)存儲存儲器(22)、顏色信息獲取部分(23)、顏色變換計算部分(23)、顏色變換存儲存儲器(25)和顏色校正部分(26)。關聯(lián)部分(21)獲取通過將圖像(5)投影到投影平面(2)上而捕捉的捕捉到的圖像(7)，并將圖像(5)的像素與捕捉到的圖像(7)的相關聯(lián)。關聯(lián)存儲存儲器(22)記錄關聯(lián)。顏色信息獲取部分(23)獲取充當捕捉到的圖像的每個像素的顏色信息的第二顏色信息。顏色變換計算部分(23)基于第一和第二顏色信息之間的關聯(lián)計算每個圖像像素的顏色變換。顏色變換存儲存儲器(25)記錄顏色變換。顏色校正部分(26)通過使用輸入圖像的每個像素的顏色變換來執(zhí)行顏色校正。
文檔編號H04N9/31GK1890987SQ20048003696
公開日2007年1月3日 申請日期2004年11月19日 優(yōu)先權日2003年12月10日
發(fā)明者塜田正人 申請人:日本電氣株式會社