專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像處理系統(tǒng)、投影機(jī)及圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)攝像信息調(diào)整投影圖像的圖像處理系統(tǒng)、投影機(jī)及圖像處理方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，已提出了通過(guò)使用具有CCD照相機(jī)的投影機(jī)將圖像投影在屏幕等投影對(duì)象物上，并利用CCD照相機(jī)拍攝被投影的投影圖像、而檢測(cè)出與攝像區(qū)域內(nèi)的投影對(duì)象物相對(duì)應(yīng)的投影對(duì)象區(qū)域的4個(gè)角的坐標(biāo)，來(lái)調(diào)整圖像的投影位置的方案。
例如，在日本專(zhuān)利特開(kāi)平5-30520號(hào)公報(bào)中，采用了通過(guò)在圖像可顯示區(qū)域內(nèi)顯示圖像，并拍攝圖像可顯示區(qū)域的整個(gè)區(qū)域，從而調(diào)整圖像的投影位置的構(gòu)成。
但是，在特開(kāi)平5-30520號(hào)公報(bào)中，雖然記載有通過(guò)CPU取入存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器中的亮度信息進(jìn)行圖像處理，從而檢測(cè)屏幕的可顯示區(qū)域的4個(gè)角的位置，但是沒(méi)有記載具體地進(jìn)行怎樣的圖像處理。
在現(xiàn)有的一般圖像處理中，根據(jù)攝像信息檢測(cè)出屏幕的4個(gè)角的位置時(shí)，需要對(duì)攝像圖像整體進(jìn)行過(guò)濾處理，在圖像處理上耗費(fèi)時(shí)間，計(jì)算量也很大。
因此，在校準(zhǔn)上耗費(fèi)時(shí)間，使用戶(hù)的等待時(shí)間變長(zhǎng)。
另外，為了使通用性提高，即使在投影圖像不包含屏幕整體的情況下，也需要檢測(cè)出屏幕的區(qū)域。
進(jìn)而，為了顯示對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō)容易觀看的圖像，需要在屏幕的中央盡可能放大地投影圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述技術(shù)缺陷而提出的，其目的在于提供能夠根據(jù)投影圖像和投影對(duì)象物的位置關(guān)系，以更短時(shí)間、且正確地修正投影圖像的圖像處理系統(tǒng)、投影機(jī)及圖像處理方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)及投影機(jī)根據(jù)差分圖像進(jìn)行圖像處理，該差分圖像是第1校準(zhǔn)圖像和第2校準(zhǔn)圖像的差分圖像，且其由位于該差分圖像的中央附近的中央塊區(qū)域、位于該中央塊區(qū)域的周邊的周邊塊區(qū)域、和作為前述中央塊區(qū)域及前述周邊塊區(qū)域以外的區(qū)域的背景區(qū)域構(gòu)成，該圖像處理系統(tǒng)及投影機(jī)包含圖像投影裝置，用于在不同的時(shí)刻向投影對(duì)象物投影前述第1及第2校準(zhǔn)圖像；攝像裝置，用于以低于或等于規(guī)定分辨率的低分辨率拍攝被投影的第1校準(zhǔn)圖像而生成第1攝像信息，并以高于或等于前述低分辨率的高分辨率拍攝前述第1校準(zhǔn)圖像而生成第3攝像信息，同時(shí)以前述高分辨率拍攝前述第2校準(zhǔn)圖像而生成第2攝像信息；投影區(qū)域檢測(cè)裝置，其根據(jù)前述第1及第2攝像信息，生成與前述攝像裝置的攝像區(qū)域上的前述投影區(qū)域的位置有關(guān)的投影區(qū)域信息；投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)裝置，其根據(jù)前述第1、第2及第3攝像信息，生成與前述攝像裝置的攝像區(qū)域上的投影對(duì)象物相對(duì)應(yīng)的投影對(duì)象區(qū)域的位置相關(guān)的投影對(duì)象區(qū)域信息；圖像失真修正裝置，其根據(jù)前述投影區(qū)域信息和前述投影對(duì)象區(qū)域信息，修正由前述圖像投影裝置投影的圖像的失真；至少前述第2校準(zhǔn)圖像的外周部亮度指標(biāo)值是0值，前述投影區(qū)域檢測(cè)裝置包括差分圖像生成裝置，其根據(jù)前述第1及第2攝像信息，生成前述差分圖像；中央基準(zhǔn)位置檢測(cè)裝置，其根據(jù)前述差分圖像，檢測(cè)前述攝像裝置的攝像區(qū)域上的前述中央塊區(qū)域的多個(gè)中央基準(zhǔn)位置；
周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)裝置，其根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置，檢測(cè)前述攝像區(qū)域上的前述周邊塊區(qū)域的多個(gè)周邊基準(zhǔn)位置；以及投影區(qū)域信息生成裝置，其根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置和前述周邊基準(zhǔn)位置，生成前述投影區(qū)域信息；前述投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)裝置包括檢索范圍確定裝置，用于在前述中央塊區(qū)域的外部設(shè)定邊緣檢測(cè)用的檢索范圍；邊緣檢測(cè)裝置，其根據(jù)前述第1攝像信息和前述檢索范圍，進(jìn)行邊緣檢測(cè)而生成第1邊緣檢測(cè)信息，同時(shí)根據(jù)前述第3攝像信息，進(jìn)行邊緣檢測(cè)而生成第3邊緣檢測(cè)信息；以及投影對(duì)象區(qū)域信息生成裝置，其根據(jù)前述第1邊緣檢測(cè)信息，臨時(shí)檢測(cè)前述投影對(duì)象區(qū)域而生成臨時(shí)檢測(cè)信息，同時(shí)根據(jù)前述第3邊緣檢測(cè)信息，生成前述投影對(duì)象區(qū)域信息，前述邊緣檢測(cè)裝置根據(jù)前述臨時(shí)檢測(cè)信息，通過(guò)對(duì)臨時(shí)檢測(cè)出的投影對(duì)象區(qū)域的邊界線(xiàn)附近的像素群進(jìn)行邊緣檢測(cè)，從而生成前述第3邊緣檢測(cè)信息。
另外，本發(fā)明的圖像處理方法根據(jù)差分圖像進(jìn)行圖像處理，該差分圖像是第1校準(zhǔn)圖像和第2校準(zhǔn)圖像的差分圖像，且其由位于該差分圖像的中央附近的中央塊區(qū)域、位于該中央塊區(qū)域的周邊的周邊塊區(qū)域、和作為前述中央塊區(qū)域及前述周邊塊區(qū)域以外的區(qū)域的背景區(qū)域構(gòu)成，該圖像處理方法包括至少前述第2校準(zhǔn)圖像的外周部亮度指標(biāo)值是0值，將前述第1校準(zhǔn)圖像向投影對(duì)象物進(jìn)行投影；以低于或等于規(guī)定分辨率的低分辨率拍攝被投影的前述第1校準(zhǔn)圖像而生成第1攝像信息；以高于或等于前述低分辨率的高分辨率拍攝被投影的前述第1校準(zhǔn)圖像而生成第3攝像信息，將前述第2校準(zhǔn)圖像向前述投影對(duì)象物進(jìn)行投影；以前述高分辨率拍攝被投影的前述第2校準(zhǔn)圖像而生成第2攝像信息；
根據(jù)前述第1及第2攝像信息生成前述差分圖像；根據(jù)前述差分圖像，檢測(cè)出攝像區(qū)域上的前述中央塊區(qū)域的多個(gè)中央基準(zhǔn)位置；根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置，檢測(cè)出前述攝像區(qū)域上的前述周邊塊區(qū)域的多個(gè)周邊基準(zhǔn)位置；根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置和前述周邊基準(zhǔn)位置，生成與前述攝像區(qū)域上的投影區(qū)域的位置有關(guān)的投影區(qū)域信息；在前述中央塊區(qū)域的外部設(shè)定邊緣檢測(cè)用的檢索范圍；根據(jù)前述第1攝像信息、和前述檢索范圍，進(jìn)行邊緣檢測(cè)而生成第1邊緣檢測(cè)信息；根據(jù)前述第1邊緣檢測(cè)信息，臨時(shí)檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域而生成臨時(shí)檢測(cè)信息；通過(guò)根據(jù)前述第3攝像信息和前述臨時(shí)檢測(cè)信息，對(duì)臨時(shí)檢測(cè)出的投影對(duì)象區(qū)域的邊界線(xiàn)附近的像素群進(jìn)行邊緣檢測(cè)，而生成第3邊緣檢測(cè)信息；根據(jù)前述第3邊緣檢測(cè)信息，生成與前述攝像區(qū)域上的投影對(duì)象區(qū)域的位置有關(guān)的投影對(duì)象區(qū)域信息；根據(jù)前述投影區(qū)域信息和前述投影對(duì)象區(qū)域信息，修正圖像的失真。
根據(jù)本發(fā)明，圖像處理系統(tǒng)等能夠通過(guò)根據(jù)低分辨率的攝像信息臨時(shí)檢測(cè)出投影對(duì)象區(qū)域后，在其邊界線(xiàn)附近，根據(jù)高分辨率的攝像信息檢測(cè)出投影對(duì)象區(qū)域，而以更短時(shí)間、且正確地生成投影對(duì)象區(qū)域的位置信息。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于圖像處理系統(tǒng)等能夠通過(guò)使用外周部的亮度指標(biāo)值為0的校準(zhǔn)圖像，而即使例如在投影圖像的一部分和屏幕的邊界重合的情況下、在投影圖像的一部分的邊緣從屏幕的邊界越出而另一部分的邊緣存在于屏幕內(nèi)的情況下、以及投影圖像包含在屏幕內(nèi)的情況下，也能夠?qū)z像圖像內(nèi)的投影區(qū)域的邊界或者甚至于外側(cè)進(jìn)行邊緣檢測(cè)，而能夠恰當(dāng)?shù)貦z測(cè)攝像圖像內(nèi)的投影對(duì)象區(qū)域的邊界，并能夠正確地生成投影對(duì)象區(qū)域的位置信息。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明，由于圖像處理系統(tǒng)等能夠根據(jù)多個(gè)中央基準(zhǔn)位置、和多個(gè)周邊基準(zhǔn)位置，而不是圖像整體，掌握投影區(qū)域的位置，而能夠以更短時(shí)間生成投影區(qū)域的位置信息。
因而，根據(jù)本發(fā)明，圖像處理系統(tǒng)等能夠根據(jù)投影圖像和投影對(duì)象物的位置關(guān)系，以更短時(shí)間、且正確地修正投影圖像。
另外，作為前述第1校準(zhǔn)圖像，例如，第1校準(zhǔn)圖像可以采用亮度指標(biāo)值為0以外的值的單色的像素等，作為前述第2校準(zhǔn)圖像，由位于前述第2校準(zhǔn)圖像的中央附近的中央塊區(qū)域、位于該中央塊區(qū)域的周邊的區(qū)域、且包含前述第2校準(zhǔn)圖像的外周部的周邊塊區(qū)域、和作為前述中央塊區(qū)域及前述周邊塊區(qū)域以外的區(qū)域的背景區(qū)域構(gòu)成，前述中央塊區(qū)域及前述周邊塊區(qū)域的前述亮度指標(biāo)值是0值，前述背景區(qū)域可以采用前述亮度指標(biāo)值與前述單色的圖像相同的圖像等。
另外，在前述圖像處理系統(tǒng)及前述投影機(jī)中，前述邊緣檢測(cè)裝置根據(jù)前述第2攝像信息，進(jìn)行邊緣檢測(cè)而生成第2邊緣檢測(cè)信息，前述投影對(duì)象區(qū)域信息生成裝置在基于前述第1邊緣檢測(cè)信息的第1邊緣檢測(cè)點(diǎn)不在基于前述投影區(qū)域信息的前述投影區(qū)域的邊界附近的規(guī)定像素范圍內(nèi)時(shí)，判定前述第1邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否與基于前述第2邊緣檢測(cè)信息的第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)一致，在該判定結(jié)果為是的情況下根據(jù)前述第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)生成前述臨時(shí)檢測(cè)信息，在該判定結(jié)果為否的情況下可以將與前述第1及第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)不同的像素作為對(duì)象而使前述邊緣檢測(cè)裝置再次檢測(cè)出邊緣。
另外，在前述圖像處理方法中，判定基于前述第1邊緣檢測(cè)信息的第1邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否在基于前述投影區(qū)域信息的前述投影區(qū)域的邊界附近的規(guī)定像素范圍內(nèi)；在該判定結(jié)果為否的情況下，根據(jù)前述第2攝像信息，進(jìn)行邊緣檢測(cè)而生成第2邊緣檢測(cè)信息；以及判定前述第1邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否與基于前述第2邊緣檢測(cè)信息的第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)一致；
在該判定結(jié)果為是的情況下，根據(jù)前述第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)生成前述臨時(shí)檢測(cè)信息，在該判定結(jié)果為否時(shí)可以將與前述第1及第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)不同的像素作為對(duì)象而使前述邊緣檢測(cè)裝置再次檢測(cè)出邊緣。
這樣，圖像處理系統(tǒng)等即使在投影對(duì)象物的邊界和投影圖像的邊界的全部或者一部分重合的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)刈R(shí)別投影對(duì)象區(qū)域的邊界。
另外，在前述圖像處理系統(tǒng)及前述投影機(jī)中，前述圖像失真修正裝置包括可投影區(qū)域信息生成裝置，其根據(jù)前述投影區(qū)域信息、和前述投影對(duì)象區(qū)域信息，生成與可投影區(qū)域有關(guān)的可投影區(qū)域信息；修正量計(jì)算裝置，其根據(jù)前述投影區(qū)域信息、前述投影對(duì)象區(qū)域信息、和前述可投影區(qū)域信息，計(jì)算用于修正由前述圖像投影裝置投影的圖像的位置、大小、失真之中至少一項(xiàng)的修正量；以及根據(jù)前述修正量修正圖像信號(hào)的圖像信號(hào)修正裝置；前述圖像投影裝置還可以根據(jù)修正后的圖像信號(hào)投影圖像。
另外，前述圖像處理方法也可以在修正前述圖像的失真的時(shí)候，根據(jù)前述投影區(qū)域信息、和前述投影對(duì)象區(qū)域信息，生成與可投影區(qū)域有關(guān)的可投影區(qū)域信息；根據(jù)前述投影區(qū)域信息、前述投影對(duì)象區(qū)域信息、和前述可投影區(qū)域信息，計(jì)算用于修正前述圖像的位置、大小、失真之中至少一項(xiàng)的修正量；根據(jù)前述修正量修正圖像信號(hào)；根據(jù)修正后的圖像信號(hào)投影圖像。
這樣，因?yàn)閳D像處理系統(tǒng)等能夠掌握可投影區(qū)域而修正圖像的失真，所以能夠更準(zhǔn)確地修正圖像。
另外，在前述圖像處理系統(tǒng)及前述投影機(jī)中，前述圖像投影裝置包含調(diào)整投影用透鏡的視場(chǎng)角(視角)的視場(chǎng)角(視角)調(diào)整裝置，前述視場(chǎng)角調(diào)整裝置也可以根據(jù)用于修正由前述修正量計(jì)算裝置輸出的前述圖像的大小的修正量，調(diào)整前述視場(chǎng)角。
另外，前述圖像處理方法也可以根據(jù)用于修正前述圖像的大小的修正量，調(diào)整投影用透鏡的視場(chǎng)角。
這樣，圖像處理系統(tǒng)等能夠通過(guò)進(jìn)行所謂的變焦控制，而以最合適的大小投影圖像。
另外，在前述圖像處理系統(tǒng)及前述投影機(jī)中，前述邊緣檢測(cè)裝置檢測(cè)基于前述第1攝像信息的第1攝像圖像內(nèi)的多個(gè)部位的邊緣而生成前述第1邊緣檢測(cè)信息，前述投影對(duì)象區(qū)域信息生成裝置還可以根據(jù)基于前述第1邊緣檢測(cè)信息的前述多個(gè)部位的位置信息，通過(guò)設(shè)定線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者線(xiàn)形近似曲線(xiàn)，而生成前述臨時(shí)檢測(cè)信息。
另外，前述圖像處理方法檢測(cè)基于前述第1攝像信息的第1攝像圖像內(nèi)的多個(gè)部位的邊緣而生成前述第1邊緣檢測(cè)信息，也可以通過(guò)根據(jù)基于前述第1邊緣檢測(cè)信息的前述多個(gè)部位的位置信息，設(shè)定線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者線(xiàn)形近似曲線(xiàn)，而生成前述臨時(shí)檢測(cè)信息。
這樣，圖像處理系統(tǒng)等通過(guò)將成為邊緣檢測(cè)對(duì)象的區(qū)域進(jìn)一步變得狹窄的狀態(tài)下進(jìn)行邊緣檢測(cè)，而能夠以更短時(shí)間生成投影對(duì)象區(qū)域的位置信息。
另外，在前述圖像處理系統(tǒng)及前述投影機(jī)中，前述投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)裝置包含用于評(píng)價(jià)多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)點(diǎn)評(píng)價(jià)裝置，前述檢測(cè)點(diǎn)評(píng)價(jià)裝置也可以控制前述投影對(duì)象區(qū)域信息生成裝置，以便判定前述多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否背離前述線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者前述線(xiàn)形近似曲線(xiàn)規(guī)定值以上，并排除前述背離規(guī)定值以上的檢測(cè)點(diǎn)而重新設(shè)定前述線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者前述線(xiàn)形近似曲線(xiàn)。
另外，前述圖像處理方法也可以判定多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否背離前述線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者前述線(xiàn)形近似曲線(xiàn)規(guī)定值以上，排除背離前述規(guī)定值以上的檢測(cè)點(diǎn)而再次設(shè)定前述線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者前述線(xiàn)形近似曲線(xiàn)。
這樣，圖像處理系統(tǒng)等能夠通過(guò)排除背離線(xiàn)形近似直線(xiàn)等的檢測(cè)點(diǎn)而執(zhí)行處理，而降低噪聲等的影響，并更正確地生成投影對(duì)象區(qū)域的位置信息。
另外，在前述圖像處理系統(tǒng)及前述投影機(jī)中，前述投影區(qū)域信息生成裝置也可以通過(guò)根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置、和前述周邊基準(zhǔn)位置，設(shè)定多條近似直線(xiàn)或者近似曲線(xiàn)而掌握前述中央塊區(qū)域及前述周邊塊區(qū)域的形狀或者設(shè)置，而生成前述投影區(qū)域信息。
另外，前述圖像處理方法也可以通過(guò)根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置、和前述周邊基準(zhǔn)位置，設(shè)定多條近似直線(xiàn)或者近似曲線(xiàn)而掌握前述中央塊區(qū)域及前述周邊塊區(qū)域的形狀或者設(shè)置，而生成前述投影區(qū)域信息。
另外，在前述圖像處理系統(tǒng)及前述投影機(jī)中，前述投影區(qū)域及前述中央塊區(qū)域是矩形區(qū)域，前述投影區(qū)域信息生成裝置可以通過(guò)檢測(cè)前述多條近似直線(xiàn)的交點(diǎn)或者前述多條近似曲線(xiàn)的交點(diǎn)，而掌握前述中央塊區(qū)域的4個(gè)角的位置，并根據(jù)這4個(gè)角的位置，生成表示前述投影區(qū)域的4個(gè)角的位置的前述投影區(qū)域信息。
另外，在前述圖像處理方法中，前述投影區(qū)域及前述中央塊區(qū)域是矩形區(qū)域，還可以通過(guò)檢測(cè)前述多條近似直線(xiàn)的交點(diǎn)或者前述多條近似曲線(xiàn)的交點(diǎn)而掌握前述中央塊區(qū)域的4個(gè)角的位置，并根據(jù)這4個(gè)角的位置，生成表示前述投影區(qū)域的4個(gè)角的位置的前述投影區(qū)域信息。
這樣，圖像處理系統(tǒng)等由于能夠根據(jù)中央塊區(qū)域的4個(gè)角的位置掌握投影區(qū)域的4個(gè)角的位置，所以能夠以更少的處理而掌握投影區(qū)域的4個(gè)角的位置。
另外，在前述圖像處理系統(tǒng)及前述投影機(jī)中，前述投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)裝置包含根據(jù)前述第1攝像信息、和前述中央基準(zhǔn)位置，檢測(cè)前述投影對(duì)象區(qū)域的多個(gè)邊界點(diǎn)的投影對(duì)象區(qū)域邊界點(diǎn)檢測(cè)裝置，前述周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)裝置也可以根據(jù)前述邊界點(diǎn)，檢測(cè)前述周邊基準(zhǔn)位置。
另外，前述圖像處理方法還可以根據(jù)前述第1攝像信息和前述中央基準(zhǔn)位置，檢測(cè)前述投影對(duì)象區(qū)域的多個(gè)邊界點(diǎn)，根據(jù)前述邊界點(diǎn)檢測(cè)前述周邊基準(zhǔn)位置。
另外，在此，前述周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)裝置及前述圖像處理方法也可以檢測(cè)位于比前述中央基準(zhǔn)位置更靠近前述邊界點(diǎn)的位置的前述周邊基準(zhǔn)位置。
這樣，圖像處理系統(tǒng)等由于能夠根據(jù)以間隔分離而得到的多個(gè)基準(zhǔn)位置生成投影區(qū)域的位置信息，而不易受誤差的影響，能夠更高精度地生成投影區(qū)域的位置信息。


圖1是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的圖像投影狀況的概略圖；圖2是本實(shí)施方式的一個(gè)例子的投影機(jī)的功能框圖；圖3是本實(shí)施方式的一個(gè)例子的投影機(jī)的硬件框圖；圖4是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的投影區(qū)域的位置檢測(cè)處理的流程的流程圖；圖5是本實(shí)施方式的一個(gè)例子的校準(zhǔn)圖像的模式圖，圖5(A)是第1校準(zhǔn)圖像的模式圖，圖5(B)是第2校準(zhǔn)圖像的模式圖；圖6是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)中央基準(zhǔn)位置時(shí)的第1階段的檢索方法的模式圖；圖7是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)中央基準(zhǔn)位置時(shí)的第2階段的檢索方法的模式圖；圖8是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)周邊基準(zhǔn)位置時(shí)的第1階段的檢索方法的模式圖；圖9是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)周邊基準(zhǔn)位置時(shí)的第2階段的檢索方法的模式圖；圖10是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的設(shè)定近似直線(xiàn)時(shí)的第1階段的模式圖；圖11是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的設(shè)定近似直線(xiàn)時(shí)的第2階段的模式圖；圖12是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的投影對(duì)象區(qū)域的位置檢測(cè)處理的流程的流程圖；圖13是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域時(shí)的第1階段的檢索方法的模式圖；圖14是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域時(shí)的第2階段的檢索方法的模式圖；圖15是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域時(shí)的第3階段的檢索方法的模式圖；圖16是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的邊緣檢測(cè)點(diǎn)評(píng)價(jià)處理的模式圖；圖17是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的投影圖像的調(diào)整處理步驟的流程圖；圖18是本實(shí)施方式的另一例的投影機(jī)的功能框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，以將本發(fā)明應(yīng)用在具有圖像處理系統(tǒng)的投影機(jī)上的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。并且，下面所示的實(shí)施方式并非對(duì)權(quán)利要求的范圍中所記載的本發(fā)明的內(nèi)容構(gòu)成任何限定。另外，下面的實(shí)施方式所示的構(gòu)成未必全部都限定作為權(quán)利要求范圍內(nèi)所記載的本發(fā)明的解決手段而必須采用。
(系統(tǒng)整體的說(shuō)明)圖1是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的圖像投影狀況的概略圖。
投影機(jī)20向屏幕10投影圖像，由此，在屏幕10上顯示投影圖像12。
另外，本實(shí)施方式的投影機(jī)20具有作為攝像裝置的感測(cè)器60。感測(cè)器60通過(guò)攝像面拍攝顯示有投影圖像12的屏幕10，并生成攝像信息。投影機(jī)20根據(jù)攝像信息，通過(guò)掌握屏幕10的位置而掌握屏幕10的形狀，進(jìn)行投影圖像12的失真和顯示位置的調(diào)整。
本實(shí)施方式的投影機(jī)20通過(guò)執(zhí)行與以往不同的圖像處理，而以更短時(shí)間、且正確地生成感測(cè)器60的攝像區(qū)域內(nèi)的投影對(duì)象區(qū)域(與屏幕10相對(duì)應(yīng)的區(qū)域)、和投影區(qū)域(與投影圖像12相對(duì)應(yīng)的區(qū)域)的位置信息。
進(jìn)而，投影機(jī)20根據(jù)投影區(qū)域的位置信息和投影對(duì)象區(qū)域的位置信息，調(diào)整投影圖像12的位置、失真等。
下面，對(duì)用于實(shí)現(xiàn)這樣的功能的投影機(jī)20的功能塊進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是本實(shí)施方式的一個(gè)例子的投影機(jī)20的功能塊圖。
投影機(jī)20的構(gòu)成包含將來(lái)自PC(Personal Computer)等的模擬RGB信號(hào)(R1、G1、B1)轉(zhuǎn)換為數(shù)字RGB信號(hào)(R2、G2、B2)的輸入信號(hào)處理部110；為了修正圖像的顏色和亮度，而將該數(shù)字RGB信號(hào)(R2、G2、B2)轉(zhuǎn)換為數(shù)字RGB信號(hào)(R3、G3、B3)的顏色轉(zhuǎn)換部120；將該數(shù)字RGB信號(hào)(R3、G3、B3)轉(zhuǎn)換為模擬RGB信號(hào)(R4、G4、B4)的輸出信號(hào)處理部130；和根據(jù)該模擬RGB信號(hào)投影圖像的圖像投影部190。
另外，圖像投影部190的構(gòu)成包含空間光調(diào)節(jié)器192、驅(qū)動(dòng)空間光調(diào)節(jié)器192的驅(qū)動(dòng)部194、光源196、和透鏡198。驅(qū)動(dòng)部194根據(jù)來(lái)自輸出信號(hào)處理部130的圖像信號(hào)，驅(qū)動(dòng)空間光調(diào)節(jié)器192。而且，圖像投影部190通過(guò)空間光調(diào)節(jié)器192及透鏡198，投影來(lái)自光源196的光。
另外，投影機(jī)20的構(gòu)成包含生成用于顯示第1及第2校準(zhǔn)圖像的校準(zhǔn)信息的校準(zhǔn)信息生成部172、生成校準(zhǔn)圖像的攝像信息的感測(cè)器60、和暫時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自感測(cè)器60的攝像信息的攝像信息存儲(chǔ)部140。
另外，投影機(jī)20的構(gòu)成包含根據(jù)攝像信息，檢測(cè)感測(cè)器60的攝像面(攝像區(qū)域)上的投影區(qū)域的位置的投影區(qū)域檢測(cè)部150。另外，投影區(qū)域檢測(cè)部150的構(gòu)成包含生成第1攝像圖像和第2攝像圖像的差分圖像的差分圖像生成部152、檢測(cè)包含在差分圖像中的中央塊區(qū)域的多個(gè)中央基準(zhǔn)位置的中央基準(zhǔn)位置檢測(cè)部154、檢測(cè)包含在差分圖像中的周邊塊區(qū)域的多個(gè)周邊基準(zhǔn)位置的周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)部156、和根據(jù)各基準(zhǔn)位置生成表示投影區(qū)域的位置的投影區(qū)域信息的投影區(qū)域信息生成部158。
另外，投影機(jī)20包含生成關(guān)于與感測(cè)器60的攝像區(qū)域上的屏幕10相對(duì)應(yīng)的投影對(duì)象區(qū)域的位置的投影對(duì)象區(qū)域信息的投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)部180。另外，投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)部180的構(gòu)成包含設(shè)定邊緣檢測(cè)用的檢索范圍的檢索范圍確定部182、邊緣檢測(cè)部184、評(píng)價(jià)邊緣檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)點(diǎn)評(píng)價(jià)部188、臨時(shí)檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域而生成臨時(shí)檢測(cè)信息，同時(shí)生成投影對(duì)象區(qū)域信息的投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186。
進(jìn)而，投影機(jī)20具有修正投影圖像12的失真等的圖像失真修正裝置。更具體地說(shuō)，投影機(jī)20作為圖像失真修正裝置，具有根據(jù)投影區(qū)域信息、和投影對(duì)象區(qū)域信息，生成可投影區(qū)域信息的可投影區(qū)域信息生成部160；根據(jù)投影區(qū)域信息、投影對(duì)象區(qū)域信息、和可投影區(qū)域信息，計(jì)算圖像失真修正量的圖像失真修正量計(jì)算部162；和根據(jù)該圖像失真修正量，修正圖像信號(hào)的圖像失真修正部112。
另外，作為用于實(shí)現(xiàn)上述的投影機(jī)20的各部分功能的硬件如下所述。
圖3是本實(shí)施方式的一個(gè)例子的投影機(jī)20的硬件框圖。
例如，可以作為輸入信號(hào)處理部110，使用例如A/D轉(zhuǎn)換器930、圖像處理電路970等；作為攝像信息存儲(chǔ)部140，使用例如RAM 950等；作為投影區(qū)域檢測(cè)部150、投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)部180，使用例如圖像處理電路970等；作為圖像失真修正量計(jì)算部162，使用例如CPU 910等；作為校準(zhǔn)信息生成部172，使用例如圖像處理電路970、RAM 950等；作為輸出信號(hào)處理部130，使用例如D/A轉(zhuǎn)換器940等；作為空間光調(diào)節(jié)器192，使用例如液晶板920等；作為驅(qū)動(dòng)部194，使用例如存儲(chǔ)用于驅(qū)動(dòng)液晶板920的液晶光閥驅(qū)動(dòng)程序的ROM960等而得以實(shí)現(xiàn)。
再者，這各部能夠通過(guò)系統(tǒng)總線(xiàn)980而互相交換信息。
另外，這各部既可以像電路一樣用硬件實(shí)現(xiàn)，也可以像驅(qū)動(dòng)程序一樣通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。
另外，可以從存儲(chǔ)有使計(jì)算機(jī)作為可投影區(qū)域信息生成部160等而起作用的程序的信息存儲(chǔ)介質(zhì)900中讀取程序，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)可投影區(qū)域信息生成部160等的功能。
作為這樣的信息存儲(chǔ)介質(zhì)900，可使用諸如CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、HDD等，其程序的讀取方式既可以是直接方式，也可以是非直接方式。
另外，代替信息存儲(chǔ)介質(zhì)900，也能夠通過(guò)傳送線(xiàn)路從主機(jī)裝置等下載用于實(shí)現(xiàn)上述各功能的程序等，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的各功能。
下面，依次對(duì)使用這各部的投影區(qū)域的位置檢測(cè)處理、投影對(duì)象區(qū)域的位置檢測(cè)處理、以及投影圖像12的調(diào)整處理進(jìn)行說(shuō)明。
(投影區(qū)域的位置檢測(cè)處理的流程說(shuō)明)首先，對(duì)投影區(qū)域的位置檢測(cè)處理的流程進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的投影區(qū)域的位置檢測(cè)處理的流程的流程圖。另外，圖5是本實(shí)施方式的一個(gè)例子的校準(zhǔn)圖像的模式圖，圖5(A)是第1校準(zhǔn)圖像13的模式圖，圖5(B)是第2校準(zhǔn)圖像14的模式圖。
首先，投影機(jī)20投影圖5(A)中所示的全白(圖像整體為白色)的校準(zhǔn)圖像(步驟S1)，作為第1校準(zhǔn)圖像13。更具體地說(shuō)，校準(zhǔn)信息生成部172生成第1校準(zhǔn)圖像13用的校準(zhǔn)信息(例如，RGB信號(hào)等)，圖像投影部190根據(jù)該校準(zhǔn)信息，投影全白的校準(zhǔn)圖像。
感測(cè)器60以自動(dòng)曝光設(shè)定拍攝屏幕10上的第1校準(zhǔn)圖像13而生成第1攝像信息(步驟S2)。攝像信息存儲(chǔ)部140存儲(chǔ)第1攝像信息。
而且，投影機(jī)20投影圖5(B)中所示的第2校準(zhǔn)圖像14(步驟S3)，作為第2校準(zhǔn)圖像14。更具體地說(shuō)，校準(zhǔn)信息生成部172生成第2校準(zhǔn)圖像14用的校準(zhǔn)信息，圖像投影部190根據(jù)該校準(zhǔn)信息，投影第2校準(zhǔn)圖像14。
在本實(shí)施例中，如圖5(B)所示，第2校準(zhǔn)圖像14包括由中央的斜線(xiàn)表示的中央塊區(qū)域、與中央塊區(qū)域的各邊鄰接的4個(gè)周邊塊區(qū)域、和由中央塊區(qū)域及周邊塊區(qū)域以外的斜線(xiàn)表示的背景區(qū)域。
其次，中央塊區(qū)域及背景區(qū)域是黑色，周邊塊區(qū)域?yàn)榘咨?。此外，?校準(zhǔn)圖像14的外周部是背景區(qū)域的一部分，為黑色。另外，白色其亮度指標(biāo)值(例如，亮度值，光亮度值、照度值、圖像信號(hào)值)是非0值(例如，255等)，黑色其亮度指標(biāo)值是0值。
這樣，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在第2校準(zhǔn)圖像14的外周部上采用黑色，投影機(jī)20能夠?qū)z像圖像上的屏幕10的邊界或者甚至外側(cè)作為檢索對(duì)象，所以即使是投影圖像12的一部分的邊從屏幕10的邊界越出而其他一部分的邊存在于屏幕10內(nèi)時(shí)、和投影圖像12包含在屏幕10內(nèi)時(shí)、尤其是在如投影圖像12的邊界和屏幕10的邊緣重合這樣的情況下，也能夠檢測(cè)出屏幕10的邊界線(xiàn)。
感測(cè)器60通過(guò)第一校準(zhǔn)圖像13攝像時(shí)的曝光，拍攝屏幕10上的第2校準(zhǔn)圖像14，而生成第2攝像信息(步驟S4)。攝像信息存儲(chǔ)部140存儲(chǔ)第2攝像信息。
差分圖像生成部152根據(jù)第1及第2攝像信息，生成第1校準(zhǔn)圖像13和第2校準(zhǔn)圖像14的差分圖像(步驟S5)。另外，差分圖像是例如將每個(gè)像素的亮度值等進(jìn)行差分計(jì)算后的圖像。差分圖像例如還是具有作為各像素位置值的每個(gè)像素的差分值的圖像，其中每個(gè)其差分值在規(guī)定閾值以上的像素將其差分值作為該像素位置的值，除此以外的各像素將0作為該像素的位置值。此外，差分圖像生成部152不一定需要差分計(jì)算整個(gè)圖像，也可以只在以下處理所必需的范圍內(nèi)(圖像的一部分)進(jìn)行差分計(jì)算。
而且，在差分圖像生成后，投影區(qū)域檢測(cè)部150檢測(cè)包含在差分圖像中的中央塊區(qū)域的多個(gè)(在本實(shí)施例中為4個(gè))中央基準(zhǔn)位置和包含在差分圖像中的周邊塊區(qū)域的多個(gè)(在本實(shí)施例中為8個(gè))周邊基準(zhǔn)位置。
圖6是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)中央基準(zhǔn)位置時(shí)的第1階段的檢索方法的模式圖。另外，圖7是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)中央基準(zhǔn)位置時(shí)的第2階段的檢索方法的模式圖。
為了檢測(cè)出與攝像面相對(duì)應(yīng)的攝像區(qū)域15上的投影區(qū)域19(與投影圖像12相對(duì)應(yīng)的區(qū)域)的位置，中央基準(zhǔn)位置檢測(cè)部154首先檢測(cè)圖形圖像的4個(gè)中央基準(zhǔn)位置(步驟S6)。再者，為了容易理解說(shuō)明，在各圖中繪出了投影對(duì)象區(qū)域18，但是在實(shí)際的差分圖像中也有不存在投影對(duì)象區(qū)域18的情況。
更具體地說(shuō)，中央基準(zhǔn)位置檢測(cè)部154對(duì)于差分圖像，通過(guò)在中央塊區(qū)域16所設(shè)想定位在其上的縱向位置x＝xc上，從y＝y(tǒng)p到y(tǒng)＝y(tǒng)m對(duì)每個(gè)像素檢索差分值，從而識(shí)別差分值變化的點(diǎn)P1、P2，如圖6所示。例如假定為是P1(xc，y1)、P2(xc，y2)。
另外，xc、yp、ym等的檢索基準(zhǔn)位置的值既可由例如透鏡198和感測(cè)器60的各自的視場(chǎng)角和位置決定，也可通過(guò)實(shí)驗(yàn)決定，或者，也可根據(jù)攝像結(jié)果決定。并且，也同樣適用于后述的其他的檢索基準(zhǔn)位置。
而且，中央基準(zhǔn)位置檢測(cè)部154在以P1、P2為基準(zhǔn)的橫向位置y＝y(tǒng)c上，從x＝xm到x＝xp對(duì)每個(gè)像素檢索差分值，由此識(shí)別差分值變化的點(diǎn)P4、P3，如圖7所示。進(jìn)而，在此，例如是yc＝(y1+y2)/2。
如此，中央基準(zhǔn)位置檢測(cè)部154將表示中央塊區(qū)域16的4個(gè)中央基準(zhǔn)位置P1(xc，y1)、P2(xc，y2)、P3(x1，yc)、P4(x2，yc)的中央基準(zhǔn)位置信息輸出給周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)部156。
周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)部156根據(jù)中央基準(zhǔn)位置信息，檢測(cè)出圖形圖像的8個(gè)周邊基準(zhǔn)位置(步驟S7)。
圖8是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)周邊基準(zhǔn)位置時(shí)的第1階段檢索方法的模式圖。而圖9是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)周邊基準(zhǔn)位置時(shí)的第2階段的檢索方法的模式圖。
更具體地說(shuō)，周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)部156在y＝y(tǒng)h上從(x，y)＝(xh，yh)向x軸的正方向檢索差分圖像的各像素的差分值變化的點(diǎn)。再者，yh是距P1的y坐標(biāo)y1上方m％處的y坐標(biāo)。另外，xh是距P3的x坐標(biāo)x1一百分?jǐn)?shù)的中央側(cè)的x坐標(biāo)。由此，識(shí)別差分值發(fā)生變化的點(diǎn)P5。
同樣，周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)部156在距P2的y坐標(biāo)y2下方m％的y＝y(tǒng)n上，從x坐標(biāo)xh向x軸的正方向檢索差分圖像的各像素的差分值變化的點(diǎn)。由此，識(shí)別差分值發(fā)生變化的點(diǎn)P6。
以同樣的方法，如圖9所示，識(shí)別點(diǎn)P7～P12。而且，周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)部156將表示這8個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)的周邊基準(zhǔn)位置信息、和中央基準(zhǔn)位置信息輸出給投影區(qū)域信息生成部158。
投影區(qū)域信息生成部158根據(jù)周邊基準(zhǔn)位置信息和中央基準(zhǔn)位置信息，使用近似直線(xiàn)(也可以是近似曲線(xiàn))檢測(cè)投影區(qū)域19的4個(gè)角的位置(步驟8)。
圖10是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的設(shè)定近似直線(xiàn)時(shí)的第1階段的模式圖。圖11是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的設(shè)定近似直線(xiàn)時(shí)的第2階段的模式圖。
投影區(qū)域信息生成部158根據(jù)點(diǎn)P5、點(diǎn)P3、點(diǎn)P6的坐標(biāo)，設(shè)定由圖10的虛線(xiàn)表示的近似直線(xiàn)。以同樣的方法，投影區(qū)域信息生成部158設(shè)定如圖11所示由虛線(xiàn)表示的4條近似直線(xiàn)，并將各近似直線(xiàn)的4個(gè)交點(diǎn)A(xA，yA)～D(xD，yD)識(shí)別為中央塊區(qū)域16的4個(gè)角的點(diǎn)。
因?yàn)橹醒雺K區(qū)域16是與將原始的投影圖像12縮小為1/9后的圖像相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，所以在假定投影機(jī)20的投影光的光軸方向與感測(cè)器60的光軸方向?yàn)榇笾孪嗤那闆r下，投影圖像12相對(duì)應(yīng)的投影區(qū)域19的4個(gè)角的點(diǎn)E、F、G、H如以下所示。即，E(xE，yE)＝(2*xA-xC，2*yA-yc)、F(xF，yF)＝(2*xB-xD，2*yB-yD)、G(xG，yG)＝(2*xC-xA，2*yC-yA)、H(xH，yH)＝(2*xD-xB，2*yD-yB)。
象上面那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在投影圖像被包含在屏幕10內(nèi)時(shí)，投影機(jī)20無(wú)疑能夠檢測(cè)攝像區(qū)域15上的投影區(qū)域19的4個(gè)角的位置，但在投影圖像12的邊界的一部分與屏幕10的邊界重合的情況下以及投影圖像12的一部分顯示在屏幕10的外部的情況下，也能夠檢測(cè)攝像區(qū)域15上的投影區(qū)域19的4個(gè)角的位置。當(dāng)然，投影機(jī)20也能夠?qū)⑼队皡^(qū)域19的位置信息轉(zhuǎn)換為屏幕10平面上的位置而生成投影圖像12的4個(gè)角的位置信息。
(投影對(duì)象區(qū)域的位置檢測(cè)處理的流程的說(shuō)明)下面，對(duì)投影對(duì)象區(qū)域18的位置檢測(cè)處理的流程進(jìn)行說(shuō)明。
圖12是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的投影對(duì)象區(qū)域18的位置檢測(cè)處理的流程的流程圖。
在上述的步驟2的處理中，感測(cè)器60以比規(guī)定分辨率(例如，SVGA等)還低的分辨率的低分辨率(例如，VGA等)拍攝第1校準(zhǔn)圖像13而生成第1攝像信息(步驟2)。攝像信息存儲(chǔ)部140存儲(chǔ)第1攝像信息。
而且，在第1校準(zhǔn)圖像13被投影在屏幕10上的狀態(tài)下，感測(cè)器60以比上述低分辨率更高的分辨率的高分辨率(例如，XGA、SXGA、UXGA等)拍攝第1校準(zhǔn)圖像13而生成第3攝像信息(步驟S11)。攝像信息存儲(chǔ)部140存儲(chǔ)第3攝像信息。
投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)部180根據(jù)第1、第2及第3攝像信息，生成表示投影對(duì)象區(qū)域18的位置信息的投影對(duì)象區(qū)域信息。
圖13是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域18時(shí)的第1階段的檢索方法的模式圖。另外，圖14是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域18時(shí)的第2階段的檢索方法的模式圖。另外，圖15是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域18時(shí)的第3階段的檢索方法的模式圖。另外，圖16是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的邊緣檢測(cè)點(diǎn)評(píng)價(jià)處理的模式圖。
首先，為了確定邊緣檢測(cè)對(duì)象，檢索范圍確定部182根據(jù)第1攝像信息和上述的中央塊區(qū)域16的4個(gè)角A、B、C、D的坐標(biāo)信息，設(shè)定在圖13中由虛線(xiàn)表示的攝像區(qū)域上的4條檢索輔助線(xiàn)(步驟S12)。更具體地說(shuō)，檢索范圍確定部182將以低分辨率拍攝的白色攝像圖像作為對(duì)象，在由中央基準(zhǔn)位置檢測(cè)部154檢測(cè)出的中央塊區(qū)域16的4個(gè)角A、B、C、D的坐標(biāo)更外側(cè)p％處設(shè)定檢索輔助線(xiàn)。
例如，第1檢索輔助線(xiàn)為y＝round[{max(yA，yB)+(yA-yD)*p/100}*a]，第2檢索輔助線(xiàn)為x＝round[{max(xB，xC)+(xB-xA)*p/100}*a]，第3檢索輔助線(xiàn)為y＝round[{min(yC，yD)-(yA-yD)*p/100}*a]，第4檢索輔助線(xiàn)為x＝round[{min(xA，xD)-(xB-xA)*p/100}*a]。再者，在此，max、min、round、a分別是返回變量之中最大值的函數(shù)、返回變量之中最小值的函數(shù)、返回將變量的小數(shù)點(diǎn)后第1位的值四舍五入后的整數(shù)的函數(shù)、以及用于將第2攝像圖像的分辨率(高分辨率)轉(zhuǎn)換為第1攝像圖像的分辨率(低分辨率)的系數(shù)。另外，在不需要換分辨率的情況下a是不需要的。
通過(guò)如此設(shè)定4條檢索輔助線(xiàn)，來(lái)確定4條檢索輔助線(xiàn)的4個(gè)交點(diǎn)I、J、K、L，如圖13所示。
邊緣檢測(cè)部184從交點(diǎn)I、J、K、L各自向區(qū)域I、J、K、L的外側(cè)，在檢索輔助線(xiàn)上的檢索線(xiàn)上，將第1攝像圖像作為檢索對(duì)象，一個(gè)像素一個(gè)像素地進(jìn)行邊緣檢測(cè)(步驟S13)。由此，如圖13所示，檢測(cè)出8個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)M、N、O、P、Q、R、S、T。
更具體地說(shuō)，例如，邊緣檢測(cè)部184根據(jù)第1攝像圖像的以低分辨率的攝像信息，設(shè)定多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)。而且，投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186根據(jù)投影圖像12的4個(gè)角的位置信息，判定該多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否在投影區(qū)域19的邊界附近的規(guī)定像素范圍(例如，3×3像素等)內(nèi)。而且，如果不在規(guī)定像素范圍內(nèi)，則投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186就照原樣采用已設(shè)定的多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)。
另外，在規(guī)定像素范圍內(nèi)時(shí)，投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186進(jìn)一步通過(guò)根據(jù)邊緣檢測(cè)部184的第2攝像圖像的以高分辨率的攝像信息的邊緣檢測(cè)，判定是否在與根據(jù)以低分辨率的攝像信息而檢測(cè)出的邊緣檢測(cè)點(diǎn)相同的位置上檢測(cè)出邊緣。再者，因?yàn)橐缘头直媛实?個(gè)像素對(duì)應(yīng)于以高分辨率的多個(gè)像素，所以位置是否相同，只要判定是否在對(duì)應(yīng)于以低分辨率的1個(gè)像素的以高分辨率的區(qū)域內(nèi)即可。
而且，在相同的位置上檢測(cè)出邊緣時(shí)，投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186采用以高分辨率的攝像信息檢測(cè)出的邊緣檢測(cè)點(diǎn)。
另外，在相同的位置上未檢測(cè)出邊緣時(shí)，投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186則判定以低分辨率檢測(cè)出的邊緣檢測(cè)點(diǎn)無(wú)效，邊緣檢測(cè)部184繼續(xù)進(jìn)行使用了低分辨率的攝像信息和高分辨率的攝像信息的邊緣檢測(cè)。
通過(guò)以上步驟，投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186能夠生成表示由使用的多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)包圍的區(qū)域的臨時(shí)檢測(cè)信息，以作為表示臨時(shí)檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域的區(qū)域信息。
進(jìn)而，邊緣檢測(cè)部184分別從線(xiàn)段TO向投影對(duì)象區(qū)域18的邊界線(xiàn)方向、從線(xiàn)段NQ向投影對(duì)象區(qū)域18的邊界線(xiàn)方向、從線(xiàn)段PS向投影對(duì)象區(qū)域18的邊界線(xiàn)方向，以及從線(xiàn)段RM向投影對(duì)象區(qū)域18的邊界線(xiàn)方向，進(jìn)行逐個(gè)像素的邊緣檢測(cè)。
而且，邊緣檢測(cè)部184通過(guò)在這些檢索線(xiàn)上進(jìn)行逐個(gè)像素的邊緣檢測(cè)，可以在直線(xiàn)MN上檢測(cè)出最大11個(gè)、包含點(diǎn)M、N的話(huà)則最大13個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)。邊緣檢測(cè)部184也對(duì)其他的線(xiàn)段NQ、線(xiàn)段PS、線(xiàn)段RM進(jìn)行同樣的邊緣檢測(cè)。
另外，當(dāng)邊緣檢測(cè)點(diǎn)的各對(duì)MN、OP、QR、ST之中有一方的點(diǎn)不能在攝像區(qū)域15內(nèi)檢測(cè)出時(shí)，邊緣檢測(cè)部184將識(shí)別為在外側(cè)檢索區(qū)域不存在投影對(duì)象區(qū)域18的邊界線(xiàn)，而在該區(qū)域內(nèi)不進(jìn)行檢索線(xiàn)的設(shè)定和邊緣檢測(cè)。另外，當(dāng)邊緣檢測(cè)部184在攝像區(qū)域15內(nèi)不能檢測(cè)出邊緣檢測(cè)點(diǎn)的MN、OP、QR、ST對(duì)的各對(duì)之中雙方的點(diǎn)時(shí)，則識(shí)別為不存在與不能檢測(cè)出的線(xiàn)段平行的方向鄰近的投影對(duì)象區(qū)域18的邊界線(xiàn)，在用于檢索未能檢測(cè)出的線(xiàn)段的中側(cè)檢索區(qū)域及外側(cè)檢索區(qū)域內(nèi)不進(jìn)行檢索線(xiàn)的設(shè)定和邊緣檢測(cè)。
通過(guò)執(zhí)行這些處理，邊緣檢測(cè)部184能夠省略對(duì)投影對(duì)象區(qū)域18存在的可能性較低的區(qū)域的檢測(cè)，從而能夠執(zhí)行更高速的處理。
另外，如上所述，在本實(shí)施方式中，因?yàn)槲挥诘?校準(zhǔn)圖像上的屏幕10的邊界線(xiàn)附近的外周部為黑色，所以即使在投影區(qū)域19包含在投影對(duì)象區(qū)域18內(nèi)時(shí)，或投影區(qū)域19的邊界線(xiàn)的一部分與投影對(duì)象區(qū)域18的邊界線(xiàn)的一部分重合時(shí)，邊緣檢測(cè)部184也能不檢測(cè)投影區(qū)域19的邊緣，而檢測(cè)投影區(qū)域19以外的投影對(duì)象區(qū)域18的邊緣，如圖13等所示。
投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186通過(guò)根據(jù)由邊緣檢測(cè)部184檢測(cè)出的多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)，設(shè)定例如圖15的虛線(xiàn)所示的線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者線(xiàn)形近似曲線(xiàn)，由此臨時(shí)確定投影對(duì)象區(qū)域18(步驟S14)。
而且，檢測(cè)點(diǎn)評(píng)價(jià)部188通過(guò)判定在邊緣檢測(cè)部184所檢測(cè)出的多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)之中是否有背離投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186所設(shè)定的線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者線(xiàn)形近似曲線(xiàn)規(guī)定值以上的，由此評(píng)價(jià)各邊緣檢測(cè)點(diǎn)(步驟S15)。
例如，如圖16所示，在攝像圖像中包含照明光19的情況下，有時(shí)會(huì)在邊緣檢測(cè)時(shí)檢測(cè)出照明光19的一部分。即使是在這種情況下，也由于圖16所示的邊緣檢測(cè)點(diǎn)T背離投影對(duì)象區(qū)域18的邊界線(xiàn)規(guī)定值以上，而被投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186從處理對(duì)象中排除。
這樣，投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186只使用沒(méi)從處理對(duì)象中排除的邊緣檢測(cè)點(diǎn)而更高精度地檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域18。
更具體地說(shuō)，邊緣檢測(cè)部184根據(jù)作為高分辨率攝像信息的第3攝像信息，對(duì)未排除于處理對(duì)象之外的邊緣檢測(cè)點(diǎn)的周邊像素進(jìn)行邊緣檢測(cè)(步驟S16)。而且，邊緣檢測(cè)部184將邊緣檢測(cè)信息輸出給投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186。
投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186根據(jù)該邊緣檢測(cè)信息，通過(guò)再次設(shè)定線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者線(xiàn)形近似曲線(xiàn)，而確定投影對(duì)象區(qū)域18(步驟S17)。而且，投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186生成表示投影對(duì)象區(qū)域18的4個(gè)角的位置的投影對(duì)象區(qū)域信息。
(投影圖像的調(diào)整處理步驟的說(shuō)明)下面，對(duì)投影圖像12的調(diào)整處理步驟進(jìn)行說(shuō)明。
圖17是示出本實(shí)施方式的一個(gè)例子的投影圖像12的調(diào)整處理步驟的流程圖。
可投影區(qū)域信息生成部160根據(jù)來(lái)自投影區(qū)域信息生成部158的投影區(qū)域信息、和來(lái)自投影對(duì)象區(qū)域信息生成部186的投影對(duì)象區(qū)域信息，將投影區(qū)域19和投影對(duì)象區(qū)域18重疊的區(qū)域作為可投影區(qū)域而掌握，并生成表示攝像區(qū)域15上的該可投影區(qū)域的4個(gè)角的坐標(biāo)的可投影區(qū)域信息(步驟21)。
而且，為使修正后的圖像包含在可投影區(qū)域內(nèi)、且形成期望的縱橫比(縱橫比)、進(jìn)而顯示在屏幕10的中央，圖像失真修正量計(jì)算部162根據(jù)投影區(qū)域信息、投影對(duì)象區(qū)域信息、和可投影區(qū)域信息，計(jì)算液晶板上的修正后的投影區(qū)域19的4個(gè)角的坐標(biāo)，并將其作為圖像失真修正量輸出給圖像失真修正部112(步驟S22)。
而且，圖像失真修正部112根據(jù)圖像失真修正量，來(lái)修正圖像信號(hào)(R1、G1、B1)(步驟S23)。
圖像投影部190根據(jù)修正后的圖像信號(hào)來(lái)投影圖像(步驟S24)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，投影機(jī)20通過(guò)根據(jù)低分辨率的攝像信息臨時(shí)檢測(cè)出投影對(duì)象區(qū)域18之后，在其邊界線(xiàn)附近，根據(jù)高分辨率的攝像信息檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域18，從而能夠以更短時(shí)間、且正確地生成投影對(duì)象區(qū)域18的位置信息。由此，投影機(jī)20能夠降低圖像處理系統(tǒng)整體的計(jì)算處理量，并以低負(fù)荷執(zhí)行高速的圖像處理。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于位于第2校準(zhǔn)圖像上的屏幕10的邊界線(xiàn)附近的外周部為黑色，因此即使是在投影區(qū)域19包含在投影對(duì)象區(qū)域18內(nèi)的情況下和投影區(qū)域19的邊界線(xiàn)的一部分與投影對(duì)象區(qū)域18的邊界線(xiàn)的一部分重合的情況下，投影機(jī)20也能夠不檢測(cè)投影區(qū)域19的邊緣，便能檢測(cè)出投影區(qū)域19外的投影對(duì)象區(qū)域18的邊緣，能夠正確地生成投影對(duì)象區(qū)域18的位置信息。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式，投影機(jī)20通過(guò)以更小的區(qū)域范圍的狀態(tài)對(duì)邊緣檢測(cè)對(duì)象附近的區(qū)域進(jìn)行邊緣檢測(cè)，而能夠以更短時(shí)間生成投影對(duì)象區(qū)域18的位置信息。
另外，投影機(jī)20通過(guò)將背離于線(xiàn)形近似直線(xiàn)等的邊緣檢測(cè)點(diǎn)排除后執(zhí)行處理，而能夠降低噪聲等的影響，更正確地生成投影對(duì)象區(qū)域18的位置信息。另外，投影機(jī)20在邊緣檢測(cè)的時(shí)候，通過(guò)使用如全白圖像那樣不包含高頻成分的校準(zhǔn)圖像，而能夠避免由投影圖像12引起的邊緣誤檢測(cè)，進(jìn)行精度較佳的邊緣檢測(cè)。
如上面那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，投影機(jī)20能夠根據(jù)投影圖像12和屏幕10的位置關(guān)系，以更短時(shí)間、且正確地修正投影圖像12。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式，投影機(jī)20能夠以這樣一種方式修正投影圖像12的失真，即在進(jìn)行投影圖像12的失真修正時(shí)，將修正后的圖像包含在可投影區(qū)域內(nèi)，且形成所期望的縱橫比(縱橫比)，進(jìn)而顯示在屏幕10的中央。由此，投影機(jī)20能夠投影對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)容易觀看的圖像。
投影機(jī)20除了能進(jìn)行投影圖像12的失真修正和位置的調(diào)整以外，還能夠恰當(dāng)?shù)貙?duì)使用激光指示器等在投影圖像12內(nèi)指示的位置進(jìn)行檢測(cè)等。
當(dāng)然，圖像的失真的修正方法不限于上述的方法。例如，投影機(jī)20還可以檢測(cè)出攝像圖像上的亮度值最大的像素，并根據(jù)該像素的位置修正圖像的失真。
另外，如圖5(B)所示的圖形圖像那樣，不只是在中央，而且在其周邊也使用有特征的圖像，由此，與只在中央使用有特征的圖形圖像的情況相比，投影機(jī)20能夠更高精度地識(shí)別投影區(qū)域19的4個(gè)角。
例如，投影機(jī)20在識(shí)別圖6所示的點(diǎn)P1、P2的時(shí)候，也能夠識(shí)別其附近的亮度值變化的點(diǎn)。可是，使用這些間隔狹窄的多個(gè)點(diǎn)設(shè)定近似直線(xiàn)的情況與使用間隔遠(yuǎn)離的多個(gè)點(diǎn)而設(shè)定近似直線(xiàn)的情況相比，近似直線(xiàn)的初始點(diǎn)的1個(gè)像素的誤差對(duì)近似直線(xiàn)影響更大。
在本實(shí)施方式中，由于通過(guò)使用中央塊區(qū)域16的基準(zhǔn)點(diǎn)、和周邊塊區(qū)域17的基準(zhǔn)點(diǎn)而能夠使用間隔遠(yuǎn)離的多個(gè)點(diǎn)來(lái)設(shè)定近似直線(xiàn)，因此投影機(jī)20能夠更高精度地識(shí)別投影區(qū)域19的4個(gè)角。
另外，由此，投影機(jī)20能夠避免投影機(jī)20或者感測(cè)器60的陰影的影響，高精度地掌握投影區(qū)域19整體的位置。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式，投影機(jī)20不檢索差分圖像整體，只檢索差分圖像之中必要的區(qū)域，由此能夠更容易且高速地檢測(cè)投影區(qū)域19的位置。
另外，在投影校準(zhǔn)圖像的時(shí)候，通過(guò)以瞬間自動(dòng)曝光設(shè)定拍攝全白圖像而生成第1攝像信息，而能夠以適合于應(yīng)用環(huán)境的曝光生成第1攝像信息。另外，投影機(jī)20通過(guò)以全白圖像的攝像時(shí)的曝光生成第2攝像信息，而能夠以適合于差分圖像的生成的曝光而生成第2攝像信息。
(變形例)以上對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明的應(yīng)用并不限于上述的實(shí)施例。
例如，也可以在生成第1攝像信息和第3攝像信息時(shí)，感測(cè)器60以高分辨率拍攝第1校準(zhǔn)圖像13，通過(guò)圖像處理將高分辨率的攝像信息轉(zhuǎn)換為低分辨率的攝像信息，由此以1次攝像生成第1攝像信息和第3攝像信息。
另外，對(duì)于投影圖像12的位置和大小的調(diào)整，可以使用投影機(jī)20的視場(chǎng)角調(diào)整功能(變焦功能)。由此，即使在暗室狀況下也能夠更確實(shí)地檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域。
圖18是本實(shí)施方式的另一例的投影機(jī)20的功能塊圖。
在圖18所示的構(gòu)成中，在圖象投影部190中設(shè)置有用于調(diào)整透鏡198的視場(chǎng)角的視場(chǎng)角調(diào)整部199。
而且，視場(chǎng)角調(diào)整部199的構(gòu)成為根據(jù)用于修正由圖像失真修正計(jì)算部162輸出的圖像的大小的修正量，調(diào)整透鏡198的視場(chǎng)角。
更具體地說(shuō)，作為該修正量，還可以采用例如表示投影圖像12的放大率或者縮小率的數(shù)值等。
如此，由于投影機(jī)20具有能夠進(jìn)行投影圖像12的放大、縮小的構(gòu)成，因此，投影機(jī)20能夠以能夠進(jìn)入屏幕10的盡可能大的尺寸將投影圖像12投影在屏幕10的中央。
由此，圖像的觀察者能夠看見(jiàn)更容易觀看的圖像。進(jìn)而，投影機(jī)20的設(shè)置的自由度增加，能夠向用戶(hù)提供更通用的投影機(jī)20。
另外，進(jìn)行這樣的變焦控制時(shí)，也可以將可投影區(qū)域信息生成部160的構(gòu)成設(shè)計(jì)為能控制視場(chǎng)角調(diào)整部199以在校準(zhǔn)圖像的投影時(shí)形成規(guī)定的視場(chǎng)角，或者生成可投影區(qū)域變?yōu)樽畲蟮囊晥?chǎng)角調(diào)整時(shí)的可投影區(qū)域信息。
另外，在進(jìn)行這樣的變焦控制時(shí)，優(yōu)選地，圖像失真修正量計(jì)算部162例如進(jìn)行為了放大率成為所需最低限值的視場(chǎng)角調(diào)整部199用的修正量的計(jì)算，以使修正后的圖像顯示范圍內(nèi)的有效像素?cái)?shù)變得盡可能多。
另外，例如，檢索的步驟是任意的，投影機(jī)20可以對(duì)差分圖像沿橫向檢索而在檢測(cè)出中央基準(zhǔn)位置和周邊基準(zhǔn)位置之后，根據(jù)該中央基準(zhǔn)位置和該周邊基準(zhǔn)位置沿縱向檢索。
另外，投影機(jī)20除根據(jù)投影區(qū)域信息的圖像的失真修正以外，例如，也可以根據(jù)投影區(qū)域信息，進(jìn)行使用投影區(qū)域19內(nèi)的色相不均性修正、投影區(qū)域19內(nèi)的指示位置檢測(cè)等的投影區(qū)域19的位置信息的各種處理。
進(jìn)而，投影機(jī)20也可以在檢測(cè)出投影對(duì)象區(qū)域18后檢測(cè)投影區(qū)域19。例如，可以設(shè)置投影對(duì)象區(qū)域邊界點(diǎn)檢測(cè)部，用于根據(jù)第1攝像信息、和中央基準(zhǔn)位置，檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域18的多個(gè)邊界點(diǎn)。進(jìn)而，可以將周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)部156構(gòu)成為根據(jù)該邊界點(diǎn)，檢測(cè)位于比中央基準(zhǔn)位置更靠近該邊界點(diǎn)的位置的周邊基準(zhǔn)位置。
再者，中央基準(zhǔn)位置的個(gè)數(shù)和周邊基準(zhǔn)位置的個(gè)數(shù)是任意的，不限于上述的實(shí)施例。
另外，第1校準(zhǔn)圖像13和第2校準(zhǔn)圖像14的圖形，不限于圖5(A)及圖5(B)所示的例子，可以至少以形成差分圖像的狀態(tài)形成中央塊區(qū)域17，特別是，優(yōu)選地，以形成差分圖像的狀態(tài)形成中央塊區(qū)域16和周邊塊區(qū)域17。例如，還可以采用包含中央塊區(qū)域16的第1校準(zhǔn)圖像13、和包含周邊塊區(qū)域17的第2校準(zhǔn)圖像14。
另外，校準(zhǔn)圖像、中央塊區(qū)域16的形狀不限于矩形，例如，可以采用圓形等的矩形以外的形狀。當(dāng)然，校準(zhǔn)圖像整體的形狀、和中央塊區(qū)域16的形狀不限于相似形，只要能知道兩者的形狀相對(duì)應(yīng)即可。另外，周邊塊區(qū)域17的形狀也是任意的。
另外，本發(fā)明對(duì)將圖象投影到屏幕10以外的黑板、白板等的投影對(duì)象物上的情況也有效。
另外，例如，在上述實(shí)施例中，對(duì)將圖像處理系統(tǒng)安裝在投影機(jī)20上的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但是除投影機(jī)20外也可以安裝在CRT(陰極射線(xiàn)管)等投影機(jī)20以外的圖像顯示裝置上。另外，作為投影機(jī)20，除液晶投影機(jī)以外，也可以使用例如使用了DMD(數(shù)字微鏡裝置)的投影機(jī)等。DMD是美國(guó)德州儀器公司的商標(biāo)。
另外，上述的投影機(jī)20的功能例如既可以由投影機(jī)單體實(shí)現(xiàn)，也可以由多個(gè)處理裝置分布(例如，由投影機(jī)和PC分布處理)實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)而，在上述實(shí)施例中，采用了將感測(cè)器60內(nèi)置在投影機(jī)20內(nèi)的結(jié)構(gòu)，但還可以采用將感測(cè)器作為獨(dú)立的裝置，與投影機(jī)20分開(kāi)的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理系統(tǒng)，其根據(jù)差分圖像進(jìn)行圖像處理，該差分圖像為第1校準(zhǔn)圖像和第2校準(zhǔn)圖像的差分圖像，且其由位于該差分圖像的中央附近的中央塊區(qū)域、位于該中央塊區(qū)域的周邊的周邊塊區(qū)域、和作為前述中央塊區(qū)域及前述周邊塊區(qū)域以外的區(qū)域的背景區(qū)域構(gòu)成，其特征在于，該圖像處理系統(tǒng)包括圖像投影裝置，用于在不同時(shí)刻向投影對(duì)象物投影前述第1及第2校準(zhǔn)圖像；攝像裝置，用于以低于或等于規(guī)定分辨率的低分辨率拍攝被投影的第1校準(zhǔn)圖像而生成第1攝像信息，以高于或等于前述低分辨率的高分辨率拍攝前述第1校準(zhǔn)圖像而生成第3攝像信息，并且以前述高分辨率拍攝前述第2校準(zhǔn)圖像而生成第2攝像信息；投影區(qū)域檢測(cè)裝置，其根據(jù)前述第1及第2攝像信息，生成與前述攝像裝置的攝像區(qū)域上的投影區(qū)域的位置有關(guān)的投影區(qū)域信息；投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)裝置，其根據(jù)前述第1、第2及第3攝像信息，生成與前述攝像裝置的攝像區(qū)域上的前述投影對(duì)象物相當(dāng)?shù)耐队皩?duì)象區(qū)域的位置相關(guān)的投影對(duì)象區(qū)域信息；以及圖像失真修正裝置，其根據(jù)前述投影區(qū)域信息、和前述投影對(duì)象區(qū)域信息，修正由前述圖像投影裝置投影的圖像的失真；其中，至少前述第2校準(zhǔn)圖像的外周部亮度指標(biāo)值是0值，前述投影區(qū)域檢測(cè)裝置包括差分圖像生成裝置，其根據(jù)前述第1及第2攝像信息，生成前述差分圖像；中央基準(zhǔn)位置檢測(cè)裝置，其根據(jù)前述差分圖像，檢測(cè)前述攝像裝置的攝像區(qū)域上的前述中央塊區(qū)域的多個(gè)中央基準(zhǔn)位置；周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)裝置，其根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置，檢測(cè)前述攝像區(qū)域上的前述周邊塊區(qū)域的多個(gè)周邊基準(zhǔn)位置；以及投影區(qū)域信息生成裝置，其根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置和前述周邊基準(zhǔn)位置，生成前述投影區(qū)域信息；前述投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)裝置包括檢索范圍確定裝置，其在前述中央塊區(qū)域的外部設(shè)定邊緣檢測(cè)用的檢索范圍；邊緣檢測(cè)裝置，其根據(jù)前述第1攝像信息和前述檢索范圍，進(jìn)行邊緣檢測(cè)而生成第1邊緣檢測(cè)信息，并且根據(jù)前述第3攝像信息，進(jìn)行邊緣檢測(cè)而生成第3邊緣檢測(cè)信息；以及投影對(duì)象區(qū)域信息生成裝置，其根據(jù)前述第1邊緣檢測(cè)信息，臨時(shí)檢測(cè)前述投影對(duì)象區(qū)域而生成臨時(shí)檢測(cè)信息，并且根據(jù)前述第3邊緣檢測(cè)信息，生成前述投影對(duì)象區(qū)域信息；其中，前述邊緣檢測(cè)裝置通過(guò)根據(jù)前述臨時(shí)檢測(cè)信息對(duì)臨時(shí)檢測(cè)出的投影對(duì)象區(qū)域的邊界線(xiàn)附近的像素群進(jìn)行邊緣檢測(cè)，從而生成前述第3邊緣檢測(cè)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，前述邊緣檢測(cè)裝置根據(jù)前述第2攝像信息進(jìn)行邊緣檢測(cè)而生成第2邊緣檢測(cè)信息，前述投影對(duì)象區(qū)域信息生成裝置判定當(dāng)基于前述第1邊緣檢測(cè)信息的第1邊緣檢測(cè)點(diǎn)不在基于前述投影區(qū)域信息的前述投影區(qū)域的邊界附近的規(guī)定像素范圍內(nèi)時(shí)，前述第1邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否與基于前述第2邊緣檢測(cè)信息的第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)一致，在該判定結(jié)果為是的情況下，根據(jù)前述第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)生成前述臨時(shí)檢測(cè)信息，在該判定結(jié)果為否的情況下，將與前述第1及第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)不同的像素作為對(duì)象而使前述邊緣檢測(cè)裝置再次檢測(cè)邊緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于前述圖像失真修正裝置包括可投影區(qū)域信息生成裝置，其根據(jù)前述投影區(qū)域信息和前述投影對(duì)象區(qū)域信息，生成與可投影區(qū)域有關(guān)的可投影區(qū)域信息；修正量計(jì)算裝置，其根據(jù)前述投影區(qū)域信息、前述投影對(duì)象區(qū)域信息、和前述可投影區(qū)域信息，計(jì)算用于修正由前述圖像投影裝置投影的圖像的位置、大小、失真之中至少一項(xiàng)的修正量；以及根據(jù)前述修正量修正圖像信號(hào)的圖像信號(hào)修正裝置，其中，前述圖像投影裝置根據(jù)修正后的圖像信號(hào)投影圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，前述圖像投影裝置包含用于調(diào)整投影用透鏡的視場(chǎng)角的視場(chǎng)角調(diào)整裝置；前述視場(chǎng)角調(diào)整裝置根據(jù)用于修正由前述修正量計(jì)算裝置輸出的前述圖像的大小的修正量，調(diào)整前述視場(chǎng)角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，前述邊緣檢測(cè)裝置檢測(cè)基于前述第1攝像信息的第1攝像圖像內(nèi)的多個(gè)部位的邊緣而生成前述第1邊緣檢測(cè)信息，前述投影對(duì)象區(qū)域信息生成裝置通過(guò)根據(jù)基于前述第1邊緣檢測(cè)信息的前述多個(gè)部位的位置信息，設(shè)定線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者線(xiàn)形近似曲線(xiàn)，而生成前述臨時(shí)檢測(cè)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，前述投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)裝置包括用于評(píng)價(jià)多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)點(diǎn)評(píng)價(jià)裝置；前述檢測(cè)點(diǎn)評(píng)價(jià)裝置判定前述多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否背離前述線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者前述線(xiàn)形近似曲線(xiàn)規(guī)定值以上，控制前述投影對(duì)象區(qū)域信息生成裝置，使得排除前述背離規(guī)定值以上的檢測(cè)點(diǎn)而再次設(shè)定前述線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者前述線(xiàn)形近似曲線(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，前述投影區(qū)域信息生成裝置根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置和前述周邊基準(zhǔn)位置，設(shè)定多條近似直線(xiàn)或者近似曲線(xiàn)而掌握前述中央塊區(qū)域及前述周邊塊區(qū)域的形狀或者設(shè)置，由此生成前述投影區(qū)域信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，前述投影區(qū)域及前述中央塊區(qū)域是矩形區(qū)域，前述投影區(qū)域信息生成裝置通過(guò)檢測(cè)出前述多條近似直線(xiàn)的交點(diǎn)或者前述多條近似曲線(xiàn)的交點(diǎn)，而掌握前述中央塊區(qū)域的4個(gè)角的位置，并根據(jù)這4個(gè)角的位置，生成表示前述投影區(qū)域的4個(gè)角的位置的前述投影區(qū)域信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，前述投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)裝置包含根據(jù)前述第1攝像信息、和前述中央基準(zhǔn)位置，檢測(cè)前述投影對(duì)象區(qū)域的多個(gè)邊界點(diǎn)的投影對(duì)象區(qū)域邊界點(diǎn)檢測(cè)裝置，前述周邊基準(zhǔn)位置檢測(cè)裝置根據(jù)前述邊界點(diǎn)，檢測(cè)出前述周邊基準(zhǔn)位置。
10.一種投影機(jī)，其特征在于，具有如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的圖像處理系統(tǒng)。
11.一種圖像處理方法，其根據(jù)差分圖像進(jìn)行圖像處理，該差分圖像是第1校準(zhǔn)圖像和第2校準(zhǔn)圖像的差分圖像，且其由位于該差分圖像的中央附近的中央塊區(qū)域、位于該中央塊區(qū)域的周邊的周邊塊區(qū)域、和作為前述中央塊區(qū)域及前述周邊塊區(qū)域以外的區(qū)域的背景區(qū)域構(gòu)成的，其特征在于至少前述第2校準(zhǔn)圖像的外周部亮度指標(biāo)值是0值；將前述第1校準(zhǔn)圖像向投影對(duì)象物進(jìn)行投影；以低于或等于規(guī)定分辨率的低分辨率拍攝被投影的前述第1校準(zhǔn)圖像而生成第1攝像信息；以高于或等于前述低分辨率的高分辨率拍攝被投影的前述第1校準(zhǔn)圖像而生成第3攝像信息；將前述第2校準(zhǔn)圖像向述投影對(duì)象物進(jìn)行投影；以前述高分辨率拍攝被投影的前述第2校準(zhǔn)圖像而生成第2攝像信息；根據(jù)前述第1及第2攝像信息，生成前述差分圖像；根據(jù)前述差分圖像，檢測(cè)攝像區(qū)域上的前述中央塊區(qū)域的多個(gè)中央基準(zhǔn)位置；根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置，檢測(cè)前述攝像區(qū)域上的前述周邊塊區(qū)域的多個(gè)周邊基準(zhǔn)位置；根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置和前述周邊基準(zhǔn)位置，生成與前述攝像區(qū)域上的投影區(qū)域的位置有關(guān)的投影區(qū)域信息；在前述中央塊區(qū)域的外部設(shè)定邊緣檢測(cè)用的檢索范圍；根據(jù)前述第1攝像信息和前述檢索范圍，進(jìn)行邊緣檢測(cè)而生成第1邊緣檢測(cè)信息；根據(jù)前述第1邊緣檢測(cè)信息，臨時(shí)檢測(cè)投影對(duì)象區(qū)域而生成臨時(shí)檢測(cè)信息；通過(guò)根據(jù)前述第3攝像信息和前述臨時(shí)檢測(cè)信息，對(duì)臨時(shí)檢測(cè)出的投影對(duì)象區(qū)域的邊界線(xiàn)附近的像素群進(jìn)行邊緣檢測(cè)，而生成第3邊緣檢測(cè)信息；根據(jù)前述第3邊緣檢測(cè)信息，生成與前述攝像區(qū)域上的投影對(duì)象區(qū)域的位置有關(guān)的投影對(duì)象區(qū)域信息；根據(jù)前述投影區(qū)域信息和前述投影對(duì)象區(qū)域信息，修正圖像的失真。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于，判定基于前述第1邊緣檢測(cè)信息的第1邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否在基于前述投影區(qū)域信息的前述投影區(qū)域的邊界附近的規(guī)定像素范圍內(nèi)；該判定結(jié)果為否時(shí)，根據(jù)前述第2攝像信息，進(jìn)行邊緣檢測(cè)而生成第2邊緣檢測(cè)信息；判定前述第1邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否與基于前述第2邊緣檢測(cè)信息的第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)一致，該判定結(jié)果為是時(shí)，根據(jù)前述第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)生成前述臨時(shí)檢測(cè)信息，該判定結(jié)果為否時(shí)，將與前述第1及第2邊緣檢測(cè)點(diǎn)不同的像素作為對(duì)象而使前述邊緣檢測(cè)裝置再次檢測(cè)邊緣。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于，在修正前述圖像的失真的時(shí)候，根據(jù)前述投影區(qū)域信息和前述投影對(duì)象區(qū)域信息，生成與可投影區(qū)域有關(guān)的可投影區(qū)域信息，根據(jù)前述投影區(qū)域信息、前述投影對(duì)象區(qū)域信息、和前述可投影區(qū)域信息，計(jì)算用于修正前述圖像的位置、大小、以及失真之中至少一項(xiàng)的修正量，根據(jù)前述修正量，修正圖像信號(hào)，根據(jù)修正后的圖像信號(hào)，投影圖像。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于，根據(jù)用于修正前述圖像的大小的修正量，調(diào)整投影用透鏡的視場(chǎng)角。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于，檢測(cè)基于前述第1攝像信息的第1攝像圖像內(nèi)的多個(gè)部位的邊緣而生成前述第1邊緣檢測(cè)信息，通過(guò)根據(jù)基于前述第1邊緣檢測(cè)信息的前述多個(gè)部位的位置信息，設(shè)定線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者線(xiàn)形近似曲線(xiàn)，而生成前述臨時(shí)檢測(cè)信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理方法，其特征在于，判定多個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)是否背離前述線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者前述線(xiàn)形近似曲線(xiàn)規(guī)定值以上；以及排除背離前述規(guī)定值以上的檢測(cè)點(diǎn)而再次設(shè)定前述線(xiàn)形近似直線(xiàn)或者前述線(xiàn)形近似曲線(xiàn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于，通過(guò)根據(jù)前述中央基準(zhǔn)位置、和前述周邊基準(zhǔn)位置，設(shè)定多條近似直線(xiàn)或者近似曲線(xiàn)而掌握前述中央塊區(qū)域及前述周邊塊區(qū)域的形狀或者設(shè)置，而生成前述投影區(qū)域信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像處理方法，其特征在于，前述投影區(qū)域及前述中央塊區(qū)域是矩形區(qū)域，通過(guò)檢測(cè)前述多條近似直線(xiàn)的交點(diǎn)或者前述多條近似曲線(xiàn)的交點(diǎn)，而掌握前述中央塊區(qū)域的4個(gè)角的位置，并根據(jù)這4個(gè)角的位置，生成表示前述投影區(qū)域的4個(gè)角的位置的前述投影區(qū)域信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求11～18中任一項(xiàng)所述的圖像處理方法，其特征在于，根據(jù)前述第1攝像信息、和前述中央基準(zhǔn)位置，檢測(cè)出前述投影對(duì)象區(qū)域的多個(gè)邊界點(diǎn)；以及根據(jù)前述邊界點(diǎn)，檢測(cè)出前述周邊基準(zhǔn)位置。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠以更短時(shí)間、且正確地修正投影圖像的圖像處理系統(tǒng)等。一種投影機(jī)的構(gòu)成包括圖像投影部(190)；以低分辨率拍攝被投影的第1校準(zhǔn)圖像而生成第1攝像信息，以高分辨率拍攝第1校準(zhǔn)圖像而生成第3攝像信息，同時(shí)以高分辨率拍攝第2校準(zhǔn)圖像而生成第2攝像信息的感測(cè)器(60)；根據(jù)第1及第2攝像信息生成投影區(qū)域信息的投影區(qū)域檢測(cè)部(150)；根據(jù)第1、第2及第3攝像信息生成投影對(duì)象區(qū)域信息的投影對(duì)象區(qū)域檢測(cè)部(180)；以及根據(jù)投影區(qū)域信息、和投影對(duì)象區(qū)域信息修正由圖像投影部190投影的圖像的失真的圖像失真修正部(112)。
文檔編號(hào)H04N5/74GK1691744SQ20051007836
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者松田秀樹(shù), 小林雅暢 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社