專利名稱：投影型顯示裝置和顯示方法
技術領域：
本發(fā)明涉及投影型顯示裝置和顯示方法，特別是涉及投影型顯示裝置 和顯示方法中校正投影面上所顯示圖像的梯形畸變的技術。
背景技術：
使用投影機在屏幕顯示圖像時，根據投影機與屏幕之間的相對的角 度，屏幕上所顯示的圖像(以下稱為"顯示圖像，，)中產生梯形畸變。在這
種情況下，已知有對顯示圖像的梯形畸變進行校正的梯形失真(keystone) 校正技術。
梯形失真校正，例如通過由CCD照相機等拍攝部對屏幕進行拍攝， 從拍攝圖像檢測出屏幕框邊的圖像，并根據檢測出的屏幕框邊的圖像在投 影機的液晶面板上以梯形狀縮小形成圖像來進行(例如專利文獻l)。
專利文獻1:日本特開2006-60447號公報。
但是，在上述的傳統(tǒng)技術中，有時從拍攝圖像錯誤地將實際上并不是 屏幕框邊圖像的圖像(例如映射到屏幕上的熒光燈圖像)作為屏幕框邊的 圖像而檢測出，在該情況下存在不能適當執(zhí)行梯形失真校正的問題。
再有，這種問題并不僅限于通過投影機在屏幕上顯示圖像時的梯形失 真校正，而是通過投影在投影面上顯示圖像的投影型顯示裝置一般進行圖 像的梯形失真校正時所共有的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決上述傳統(tǒng)的i果題而提出，其目的在于提高投影的顯 示圖像的梯形失真校正精度。為了解決上述課題的至少一部分課題，本發(fā)明可通過以下實施方式或 應用例實現(xiàn)。
一種通過投影在投影面上顯示圖像的投影型顯示裝置，包括拍攝部， 其通過拍攝生成拍攝圖像；角度計算部，其計算所述投影面與所述投影型 顯示裝置之間的相對的角度；直線檢測部，其根據所述角度，檢測與垂直 于規(guī)定的基準平面的線對應的所述拍攝圖像上的直線，和與平行于所述規(guī) 定的基準平面的線對應的所述拍攝圖像上的直線；以及梯形失真校正部， 其根據所述直線檢測部的檢測結果，對所述投影面上所顯示的圖像的梯形 畸變進行校正。
在該投影型顯示裝置中，計算投影面與投影型顯示裝置之間的相對的 角度，根據角度檢測與垂直于規(guī)定的基準平面的線對應的所述拍攝圖像上 的直線和與平行于所述規(guī)定的基準平面的線對應的所述拍攝圖像上的直 線，并根據檢測結果對投影面上所顯示的圖像的梯形畸變進行校正，因此， 能夠抑制所期望的直線的誤檢測的可能性，提高投影的顯示圖像的梯形失 真校正的精度。如應用例1所述的投影型顯示裝置，其中所述直線檢 測部包括消失點計算部，該消失點計算部根據所述角度，計算與垂直于所 述規(guī)定的基準平面的任意線對應的所述拍攝圖像上的直線應經過的垂直 消失點，和與平行于所述規(guī)定的基準平面的任意線對應的所述拍攝圖像上 的直線應經過的水平消失點。
在該投影型顯示裝置中，根據投影面與投影型顯示裝置之間的相對的 角度，計算與垂直于規(guī)定的基準平面的任意線對應的拍攝圖像上的直線應 該經過的垂直消失點和與平行于規(guī)定的基準平面的任意線對應的拍攝圖 像上的直線應該經過的水平消失點，并根據垂直消失點以及水平消失點能 夠檢測拍攝圖像上的直線，因此，能夠抑制所期望的直線的誤檢測的可能 性，提高投影的顯示圖像的梯形失真校正的精度。如應用例2所述的投影型顯示裝置，其中垂直于所述規(guī)定的基準平面的線，是所述投影面的框的左邊和右邊；平行于所述規(guī)定 的基準平面的線，是所述投影面的框的上邊和下邊；所述直線檢測部，通 過從經過所述拍攝圖像上的所述垂直消失點的直線中進行選擇，檢測與所 述左邊和所述右邊對應的所述拍攝圖像上的直線，并且通過從經過所述拍 攝圖像上的所述水平消失點的直線中進行選擇，檢測與所述上邊和所述下 邊對應的所述拍才聶圖#Ji的直線。
在該投影型顯示裝置中，通過從經過拍攝圖像上的垂直消失點的直線 中進行選擇，檢測對應于左邊和右邊的拍攝圖像上的直線，通過從經過拍 攝圖像上的水平消失點的直線中進行選擇，檢測對應于上邊和下邊的拍攝 圖像上的直線，因此，能夠抑制投影面各邊的誤檢測的可能性，提高投影 的顯示圖像的梯形失真校正的精度。如應用例3所述的投影型顯示裝置，其中所述直線檢 測部，將在經過所述拍攝圖像上的所述垂直消失點的直線中、與沿直線的 邊緣量相關的值的累計值最大的兩條直線，作為與所述左邊和所述右邊對 應的直線進行檢測，并將在經過所述拍攝圖像上的所述水平消失點的直線 中、與沿直線的邊緣量相關的值的累計值最大的兩條直線，作為與所述上 邊和所述下邊對應的直線進行檢測。
在該投影型顯示裝置中，能夠提高對應于投影面的各邊的直線的檢測 精度，并提高投影的顯示圖像的梯形失真校正的精度。如應用例1 4中任一項所述的投影型顯示裝置，其中 所述角度計算部包括測定點位置檢測部，其對于所述投影面上的3個以 上的規(guī)定的測定點，檢測針對所述投影型顯示裝置的相對位置；以及平面 計算部，其根據所述規(guī)定的測定點的位置，計算與所述投影面近似的近似 平面。
在該投影型顯示裝置中，根據近似于投影面的近似平面，能夠容易計 算投影面與投影型顯示裝置之間的相對的角度。如應用例5所述的投影型顯示裝置，其中所述角度計 算部還包括，圖形投影部，其將包括3個以上基準點的規(guī)定的圖形圖像投影到所述投面；其中，所述規(guī)定的測定點是所述投影面上所顯示的所述圖 形圖像的所述基準點。
在該投影型顯示裝置中，能夠容易計算近似于投影面的近似平面。 [應用例7]如應用例1 6中任一項所述的投影型顯示裝置，其中 所述規(guī)定的基準平面是與所述投影型顯示裝置有規(guī)定關系的平面。
在該投影型顯示裝置中，檢測出與投影型顯示裝置有規(guī)定關系的平面 垂直和平行的線對應的拍攝圖像上的直線，根據檢測結果對投影面上所顯 示的圖像的梯形畸變進行校正，因此，能夠抑制與投影型顯示裝置有規(guī)定 關系的平面垂直和平行的直線的誤檢測的可能性，并提高投影的顯示圖像 的梯形失真校正的精度。如應用例7所述的投影型顯示裝置，其中所述規(guī)定的 基準平面是所述投影型顯示裝置的設置面。
在該投影型顯示裝置中，檢測出與投影型顯示裝置的設置面垂直和平 行的線對應的拍攝圖像上的直線，根據檢測結果對投影面上所顯示的圖像 的梯形畸變進行校正，因此，能夠抑制與投影型顯示裝置的設置面垂直和 平行的直線的誤檢測的可能性，并提高投影的顯示圖像的梯形失真校正的 精度。如應用例1~8中任一項所述的投影型顯示裝置，還包括 發(fā)光的光源部；以及圖像形成面板部，在面板面的圖像形成區(qū)域，形成用 于將所述光源部發(fā)出的光調制成顯示圖像的有效的圖像光的有效面板圖 像；其中，所述梯形失真校正部，根據所述直線檢測部的檢測結果，計算 所述圖像形成區(qū)域中的一部分區(qū)域作為校正后圖像形成區(qū)域，并且通過在 所述圖像形成區(qū)域中的所述校正后圖像形成區(qū)域中形成所述有效面板圖 像，對所述投影面上所顯示的圖像的梯形畸變進行校正。
在該投影型顯示裝置中，根據直線檢測部的檢測結果，能夠高精度地 執(zhí)行投影的顯示圖像的梯形失真校正。
再有，本發(fā)明可通過各種形式來實現(xiàn)，例如，可通過如下方式來實現(xiàn)， 即投影型顯示裝置和顯示方法、圖像處理方法和裝置、圖像校正方法和裝置、用于實現(xiàn)這些方法或裝置的功能的計算機程序、記錄該計算機程序的 記錄媒體、包括該計算機程序并具體化在栽波內的數(shù)據信號等。


圖1是概略性地表示作為本發(fā)明笫1實施例中的投影型顯示裝置的控 影才幾結構的框圖。
圖2是概略性地表示液晶面板130與圖像形成區(qū)域IF之間的關系的說明圖。
圖3是表示由第1實施例的投影機100進行的梯形失真校正處理的流 程的流程圖。
圖4是表示測定用圖形圖像PT的例子的說明圖。
圖5是表示規(guī)定測定點的三維坐標檢測概要的說明圖。
圖6是表示屏幕SC與投影機100之間的相對角度的概念的說明圖。
圖7是表示屏幕SC框邊的消失點計算的概要的說明圖。
圖8是表示照相機坐標系的說明圖。
圖9是表示從拍攝圖像CI的屏幕SC框邊的檢測方法的說明圖。 圖IO是表示邊緣量累計值的直方圖例子的說明圖。 圖11是概略性地表示作為本發(fā)明第2實施例中的投影型顯示裝置的投 影才幾結構的框圖。
圖12是表示由第2實施例的投影機100a進行的梯形失真校正處理的 流程的流程圖。
圖13是表示有缺邊時的邊緣量累計值的直方圖例子的說明圖。
圖14是表示補充邊的計算方法的一例的說明圖。
圖15是表示變形例中的梯形失真校正方法的說明圖。
符號說明
100…投影機
102...總線
120...內部存儲器130...液晶面板
132,.,液晶面板驅動部
140…照明光學系統(tǒng)
150...投影光學系統(tǒng)
152...變焦透鏡
154…變焦透鏡驅動部
160…CPU
170...遙控器控制部
172...遙控器
180...拍4聶部
182...拍攝圖^fl^儲器
200…圖像處理部
210...角度計算部
212…圖形投影部
214…測定點位置檢測部
216...平面計算部
220…直線檢測部
222…消失點計算部
230…梯形失真校正部
240...坐標變換部
250…缺邊補充部
300...電纜
具體實施例方式
接著，根據實施例按以下順序對本發(fā)明的實施方式進行說明 A.第1實施例
A-l.投影機的結構
A-2.梯形失真校正處理B. 第2實施例
C. 變形例
A.第1實施例 A-l.投影機的結構
圖l是概略性地表示作為本發(fā)明第1實施例中的投影型顯示裝置的投 影機結構的框圖。投影機100投影顯示圖像的圖像光，在屏幕SC等投影 面上顯示圖像(以下稱為"顯示圖像")。在本實施例中，屏幕SC為矩形 形狀，沿著其外周具有黑色的框。
投影機100包括A/D轉換部110、內部存儲器120、液晶面板130、 液晶面板驅動部132、照明光學系統(tǒng)140、具有變焦透鏡152的投影光學系 統(tǒng)150、變焦透鏡驅動部154、 CPU160、遙控器控制部170、遙控器172、 拍攝部180、以及拍攝圖像存儲器182。投影機100的各構成要素經由總線 102互相連接。
A/D轉換部110對于從未圖示的DVD播放器、PC (個人計算機)等 經由電纜300輸入的輸入圖像信號，根據需要進行A/D轉換，輸出數(shù)字圖
在內部存儲器120中，存儲有作為圖像處理部200發(fā)揮作用的計算機 程序。圖像處理部200在對從A/D轉換部IIO輸出的數(shù)字圖像信號進行圖 像的顯示狀態(tài)(例如，亮度、對比度、同步、追蹤(tracking)、色的濃 度、色調等)調整后，將數(shù)字圖像信號輸出給液晶面板驅動部132。而且， 圖像處理部200作為組件，包括角度計算部210、直線檢測部220、消失點 計算部222、梯形失真校正部230以及坐標變換部240。角度計算部210 包括圖形投影部212、測定點位置檢測部214、平面計算部216。對于這些 各部件的功能，將在后述的梯形失真校正處理的說明中詳述。
液晶面板驅動部132，基于經圖4象處理部200輸入的數(shù)字圖像信號， 驅動液晶面板130。液晶面板130，在液晶面板130的表面(以下稱為"面 板面")的圖像形成區(qū)域IF,形成用于將從照明光學系統(tǒng)140照射的照明 光調制成顯示圖像的有效的圖像光的圖像(以下稱為"有效面板圖像PI")。
ii圖2是概略性地表示液晶面板130與圖像形成區(qū)域IF之間的關系的識 明圖。圖像形成區(qū)域IF是指，基于輸入到液晶面板驅動部132的數(shù)字圖傳 信號，能夠形成有效面板圖像PI的液晶面板130的面板面上區(qū)域。在圖2 中，將圖像形成區(qū)域IF表示為以虛線圍繞的區(qū)域。如圖2 (a)所示，本 實施例的圖像形成區(qū)域IF被設定為比液晶面板130的整個面板面在4周分 別各減小2點(dot)程度后的區(qū)域。再有，相對液晶面板130的整個面核 面的圖像形成區(qū)域IF的大小可以任意設定。
在圖2中，對于形成有效面板圖像PI的區(qū)域帶陰影線表示。通常，如 圖2(a)所示，在圖像形成區(qū)域IF的整個區(qū)域形成有效面板圖像PI。但 是，在執(zhí)行后面詳述的梯形失真校正處理時，如圖2(b)所示，在液晶面 板130的圖像形成區(qū)域IF中的一部分區(qū)域形成有效面板圖像PI，在圖傢 形成區(qū)域IF的剩余區(qū)域形成全黑的圖像(在圖2 (b)中用白色表示)。 在該梯形失真校正時形成有效面板圖像PI的圖像形成區(qū)域IF中的一部分 區(qū)域稱為"校正后圖像形成區(qū)域RIF"。在圖2中，校正后圖像形成區(qū)域RIF 表示為以點劃線圍繞的區(qū)域。
另外，例如當輸入到液晶面板驅動部132的數(shù)字圖像信號的分辨率小 于液晶面板130的分辨率，且不放大所輸入的數(shù)字圖像而保持原樣形成在 液晶面板130上時，如圖2(c)所示，圖像形成區(qū)域IF對應于上述兩分 辨率之比被設定在比液晶面板130的整個面板面還小的區(qū)域。
投影光學系統(tǒng)150 (圖1)安裝在投影機100筐體的前面，通過液晶面 板130放大投影調制成圖像光的光。變焦透鏡驅動部154驅動投影光學系 統(tǒng)150所具備的變焦透鏡152，能夠使變焦狀態(tài)發(fā)生變化。這里，變焦狀 態(tài)是指在投影光學系統(tǒng)150中投影透過液晶面板130的光時的放大程度(倍 率)。也就是說，變焦透鏡驅動部154驅動變焦透鏡152，能夠使顯示到 屏幕SC上的顯示圖像的大小發(fā)生變化。
遙控器控制部170，接收通過遙控器172的來自用戶的指示，經由總 線102將該指示傳達給CPU160。再有，在本實施例中投影機100通過遙 控器172和遙控器控制部170接受來自用戶的指示，但也可以通過例如操
12作面板等其他結構接受來自用戶的指示。
CPU160通過從內部存儲器120讀取作為圖像處理部200的計算機程序并執(zhí)行，向屏幕SC投影圖像，并且進行后述的梯形失真校正處理等圖像處理。而且，CPU160對投影機100整體進行控制。
拍攝部180，具有CCD照相機，通過拍攝生成拍才聶圖像。拍攝部18C其設置位置、視場角被設定，以便能夠拍攝到投影與液晶面板130的最大圖像形成區(qū)域IF (參照圖2 (a))對應的圖像的全部區(qū)域。由拍攝部l別生成的拍攝圖像，存儲到拍攝圖像存儲器182內。再有，拍攝部180也可以代替CCD照相機而具有其他拍攝裝置。
A-2.梯形失真校正處理
圖3是表示由第1實施例的投影機IOO進行的梯形失真校正處理的流程的流程圖。梯形失真校正處理是以屏幕SC上的顯示圖像的外周線各邊成為與屏幕SC框的各邊平行的方式對顯示圖像的梯形畸變進行校正的處理。梯形失真校正處理是根據來自用戶的通過遙控器172的指示被執(zhí)行。再有，梯形失真校正處理也可以根據例如電源接通或圖像信號的輸入自動執(zhí)行。
在步驟SllO中，圖形投影部212 (圖1)將測定用圖形圖像PT形成在液晶面板130，使照明光學系統(tǒng)140和投影光學系統(tǒng)150向屏幕SC投影圖像光。測定用圖形圖像PT的圖像數(shù)據存儲到內部存儲器120的規(guī)定的區(qū)域。圖4是表示測定用圖形圖像PT例的說明圖。測定用圖形圖像PT包括多個基準點RP。圖4 (a)中所示的測定用圖形圖像PT是包括以黑色為背景以點陣狀排列的多個白色的點的圖像，各點被設定在基準點RP。圖4 (b)中所示的測定用圖形圖像PT是以黑色為背景配置有白色的四方形(升目，四方眼)形狀的圖像，四方形的縱線和橫線之間的各交點被設定在基準點RP。圖4 (c)中所示的測定用圖形圖像PT是黑色區(qū)域和白色區(qū)域交替配置的兩種不同顏色相間的方格花紋的圖像，各區(qū)域的各頂點被設定在基準點RP。圖4 (d)中所示的測定用圖形圖像PT是包括以黑色為背景的白色小矩形和包含該矩形的白色大矩形的圖像，各矩形的各頂
13點被設定在基準點RP。再有，測定用圖形圖像PT只要是包括3個以上的基準點RP的圖像(但是排除所有的基準點RP位于一個直線上的圖像)，就可以采用圖4中所示圖像以外的圖像。不過，從提高后述的屏幕SC近似平面的公式的計算精度的觀點出發(fā)，在測定用圖形圖像PT內包括的基準點RP數(shù)量越多越好。
在步驟S120 (圖3)中，拍攝部180 (圖1)對投影了測定用圖形圖像PT的屏幕SC進行拍攝，生成拍攝圖像CI。所生成的拍攝圖像CI祐存儲到拍攝圖像存儲器182。
在步驟S130 (圖3)中，測定點位置檢測部214 (圖1 )基于拍攝圖像CI，檢測出規(guī)定測定點的三維坐標。規(guī)定測定點的三維坐標的檢測，是為了計算屏幕SC的近似平面的三維坐標(屏幕SC的近似平面的公式)而進4亍。
圖5是表示規(guī)定測定點的三維坐標的檢測概要的說明圖。在本實施例中，在以變焦透鏡152的主點(principal point)作為原點、以變焦透鏡152的光軸作為z軸(zl軸)的三維坐標(以下，也稱為"透鏡坐標系")中進行各測定點的三維坐標的檢測。也就是說，進行各測定點的對投影機100的相對位置的檢測。
圖5中表示了透鏡坐標系中的投影了測定用圖形圖像PT (參照圖4(a))的屏幕SC。作為三維坐標的檢測對象的測定點，是顯示在屏幕SC或屏幕SC背后的物體(例如墻壁面)的測定用圖形圖像PT中所包括的基準點RP。再有，在圖5中所示的狀態(tài)中，基準點RP中的一部分放映在屏幕SC上，而其他一部分從屏幕SC露出并放映在屏幕SC背后的墻壁面上。
測定點位置檢測部214，分析拍攝圖像CI并檢測拍攝圖像CI中的基準點RP的位置，檢測出所被檢測的基準點RP在透鏡坐標系中的三維坐標。測定點的三維坐標的檢測，是使用利用變焦透鏡152與拍攝部180之間的視差、根據三角測量的原理檢測三維坐標的能動型的主動式立體(active stereo )法來進行。再有，用于測定點的三維坐標檢測的方法，也
14可以是除了主動式立體法以外的三維坐標檢測方法(例如采用多個照相枳的蜂皮動型立體法)。而且，用于測定點的三維坐標檢測的坐標系，也可以是除了透鏡坐標系以外的坐標系(例如后述的照相機坐標系)。
在步驟S140 (圖3)中，平面計算部216 (圖1)基于所檢測出的各測定點的三維坐標，計算屏幕SC近似平面的公式。具體地說，平面計算部216通過采用位于測定用圖形圖像PT的中央部分的基準點RP(圖5中以虛線包圍表示)的三維坐標的最小平方法，計算屏幕SC近似平面的公式。只利用位于測定用圖形圖像PT中央部分的基準點RP的理由是，為了盡可能排除不位于屏幕SC上的點。如圖5所示，屏幕SC近似平面的公式以ax + by + cz + d = 0的形式表示。此時，矢量(a， b， c)成為屏幕SC近似平面的法線矢量。
再有，只要檢測出所有點不位于一個直線上的至少3個以上的基準點RP的三維坐標，就能夠計算屏幕SC近似平面的公式。因此，用于屏幕SC近似平面的公式計算的基準點RP的數(shù)量，可設定在3個以上的任意數(shù)量。由此可知，在測定點的三維坐標檢測(圖3的步驟S130)中，無需檢測測定用圖形圖像PT所包括的所有基準點RP的三維坐標，只要只對用于屏幕SC近似平面的公式計算的基準點RP (例如位于測定用圖形圖像PT中央部分的基準點RP)檢測三維坐標即可?；蛘?，也可以對測定用圖形圖像PT所包括的所有基準點RP檢測三維坐標，判定基于三維坐標的各自的基準點RP是否放映在屏幕SC上，使用判定為是放映在屏幕SC上的點的基準點RP計算屏幕SC近似平面的公式。
在步驟S150 (圖3 )中，角度計算部210 (圖1)計算屏幕SC與投影機100之間的相對的角度。圖6是表示屏幕SC與投影機100之間的相對角度的概念的說明圖。在圖6中，表示出以變焦透鏡152的主點作為原點、以與屏幕SC的近似平面垂直的方向作為z軸(zs軸)的三維坐標(以下，也稱為"屏幕坐標系")中的屏幕SC與投影機100之間的關系。在圖6中，投影機100載置在與y軸(ys軸)垂直的平面即設置面SS上。本實施例中的設置面SS,相當于本發(fā)明中的"基準平面"。
15屏幕SC與投影機100 (投影機100的變焦透鏡152的光軸)之間的相對的角度,通過轉動x軸(xs軸)的投影機100的旋轉角度即螺旋角(pitchangle) 6 、轉動y軸(ys軸)的投影機100的旋轉角度即偏轉角(yaw angle :4)、以及轉動z軸(zs軸)的投影機100的旋轉角度即滾動角(roll angle :W的組合來表示。角度計算部210，根據透鏡坐標系中的變焦透鏡152的光軸與屏幕SC近似平面之間的關系(參照圖5),唯一地計算屏幕SC與投影機100之間的相對的角度(也就是說螺旋角6 、偏轉角cj)以及滾動角W的值)。
在步驟S160 (圖3 )中，消失點計算部222 (圖1)計算屏幕SC框邊(構成屏幕SC框的各邊)的拍攝圖像CI中的消失點。圖7是表示屏幕SC框邊的消失點計算的概要的說明圖。在圖7(a)中，表示了透鏡坐標系(參照圖5)中的屏幕SC的近似平面和與z軸垂直的平面(平面z-l)。而且，在圖7 (b)中，表示了屏幕SC框邊的向平面z-1的射影(經過屏幕SC的各框邊和原點O的平面與平面z-l之間的交線)。再有，圖7(b)中所示的坐標系稱為透鏡坐標系的標準坐標系。標準坐標系的單位是，正45度和負45度的方向分別成為正1和負1。
三維空間(例如透鏡坐標系)中的互相平行的任意直線的向平面(例如平面z-l)的射影在l點相交。該交點稱為消失點。在透鏡坐標系中屏幕SC框邊的右邊SF (r)和左邊SF (1)互相平行，所以標準坐標系中的右邊SF (r)和左邊SF (1)的射影在消失點(以下，稱為"垂直消失點DPv")相交。同樣，在透鏡坐標系中屏幕SC框邊的上邊SF (t)和下邊SF (b)互相平行，所以標準坐標系中的上邊SF (t)和下邊SF (b)的射影在消失點(以下，稱為"水平消失點DPh")相交。再有，在以下說明中，也將垂直消失點DPv和水平消失點DPh統(tǒng)一簡單稱之為"消失點DP"。
消失點DP (垂直消失點DPv和水平消失點DPh )的位置(坐標)由屏幕SC與投影機100之間的相對的角度(螺旋角6 、偏轉角cj)、滾動角W)唯一地確定。消失點DP在透鏡坐標系的標準坐標系中的坐標，如下述的式(1)和式(2)表示。<formula>formula see original document page 17</formula> 再有，當滾動角W為零時，消失點DP在透鏡坐標系的標準坐標系中的坐標，成為如下述的式(3)和式(4)所示。
公式3:
<formula>formula see original document page 17</formula>
(3)
公式4:
<formula>formula see original document page 17</formula>
<formula>formula see original document page 17</formula>
由上述式(l) ~ (4)所計算的坐標，是消失點DP在透鏡坐標系的標準坐標系中的坐標。由于后述的屏幕SC框邊的檢測(圖3的步驟S170 )在照相機坐標系的標準坐標系中執(zhí)行，因此，坐標變換部240 (圖1)通過射影變換執(zhí)行從透鏡坐標系的標準坐標系(參照圖7(b))至照相機坐標 系的標準坐標系的坐標變換。圖8是表示照相機坐標系的說明圖。照相機 坐標系是以拍攝部180的CCD的中心點作為原點O、以拍攝部180的透 鏡的光軸作為z軸(zc軸)的三維坐標。而且，照相機坐標系的標準坐標 系是以照相機坐標系中的點、線、面向與z軸垂直的平面(平面z-l)的 射影表示的坐標系。標準坐標系的單位是，正45度和負45度的方向分別 成為正1和負1。
該坐標變換，是為了補償投影機100中的變焦透鏡152的光軸與拍:t聶 部180的透鏡的光軸之間的差異而進行。也就是說，上述消失點DP (垂 直消失點DPv和水平消失點DPh)的坐標是在透鏡坐標系的標準坐標系中 的坐標，通過坐標變換，可求出拍攝圖像CI中的消失點DP的坐標。
坐標變換部240，使用矩陣M進行坐標變換(射影變換)。在將表示 變焦透鏡152與拍攝部180之間的相對的旋轉量的3維的旋轉矩陣作為R， 將表示變焦透鏡152與拍攝部180之間的相對的并進量的3維的列矢量作 為t，將屏幕SC近似平面的方程式表示為ax + by + cz= 1時的3維的行矢 量作為n- (a， b， c)，將3維的單位矩陣作為E時，矩陣M表示為M =R(E + tn)。再有，在本實施例中，坐標變換部240的坐標變換(射影 變換)是通過使用基于變焦透鏡152與拍攝部180之間的相對的關系計算 的矩陣M來進行，但也可以根據基準點RP的透鏡坐標系中的坐標和照相 機坐標系中的坐標之間的對應關系，通過最小平方法計算最合適的射影變 換，從而執(zhí)行射影變換。
在步驟S170 (圖3 )中，直線檢測部220 (圖1)檢測放映到拍攝圖 像CI上的屏幕SC框邊(右邊SF (r)、左邊SF (1)、上邊SF (t)、 下邊SF ( b))。圖9是表示從拍攝圖像CI的屏幕SC框邊的檢測方法的 說明圖。在圖9中，表示出照相機坐標系的標準坐標系中的拍攝圖像CI 和消失點DP (垂直消失點DPv和水平消失點DPh )。
為了檢測出屏幕SC的框邊，直線檢測部220首先設定多個經過消失 點DP的直線(以下，也稱為"消失點經過直線PL")。具體地說，對于垂直消失點DPv和水平消失點DPh的各自，設定經過消失點DP、傾斜度按 每一規(guī)定的螺旋角度不同的多條直線作為消失點經過直線PL。再有，消 失點經過直線PL的設定方法并不限于此，例如也可以i殳定在規(guī)定的直線 (例如拍攝圖像CI的各邊)上按每一規(guī)定的像素數(shù)量隔開間隔的多個參 照像素，并將各參照像素和消失點DP連接后的多條直線作為消失點經過 直線PL進行設定。
接著，直線檢測部220沿著拍攝圖像CI上設定的消失點經過直線PL， 使用微分濾波器或拉普拉斯濾波器等輪廓提取濾波器，累計邊緣量，制作 直方圖。圖IO是表示邊緣量累計值的直方圖例的說明圖。在圖10中，表 示出沿著經過垂直消失點DPv的消失點經過直線PL的邊緣量累計值的直 方圖。直線檢測部220在邊緣量累計值的直方圖中，將表示超過閾值T的 最大的兩個峰值(極大值)的位置作為拍攝圖像CI中的屏幕SC的兩個框 邊的位置進行檢測。在圖10的例中，由于存在兩個超過閾值T的峰值， 因此，將右側峰值的位置作為右邊SF (r)的位置進行檢測，而將左側峰 值的位置作為左邊SF (1)的位置進行檢測。在圖10中所示的邊緣量累計 值的直方圖中，當超過閾值T的峰值例如存在3個時，值大的兩個峰值的 位置作為兩個框邊的位置。同樣，直線檢測部220使用沿著經過水平消失 點DPh的消失點經過直線PL的邊緣量累計值的直方圖，檢測出拍攝圖像 CI中的上邊SF (t)和下邊SF (b)的位置。從而，檢測出拍攝圖像CI 中的屏幕SC框的各邊。再有，在累計沿經過垂直消失點DPv的消失點經 過直線PL的邊緣量時，優(yōu)選使用對拍攝圖像CI的左右方向(水平方向) 的輪廓強烈反應的輪廓提取濾波器，在累計沿經過水平消失點DPh的消失 點經過直線PL的邊緣量時，優(yōu)選使用對拍攝圖像CI的上下方向(垂直方 向)的輪廓強烈反應的輪廓提取濾波器。
在步驟S180 (圖3)中，梯形失真校正部230 (圖1)參照拍攝圖像 CI中檢測出的屏幕SC框邊的位置，執(zhí)行梯形失真校正。梯形失真校正， 可使用公知的方法(例如日本特開2006-60447號公報中所記載的方法)執(zhí) 行。也就是說，圖9中所示的照相機坐標系的標準坐標系中的屏幕SC框邊的坐標值，通過射影變換變換成透鏡坐標系的標準坐標系。該坐標變換 是，利用從上述透鏡坐標系的標準坐標系至照相機坐標系的標準坐標系的 坐標變換中所使用的射影變換的逆變換來執(zhí)行。根據通過坐標變換計算的
透鏡坐標系的標準坐標系中的屏幕SC框邊的坐標值，計算液晶面板130 上的對應于屏幕SC的區(qū)域作為校正后圖像形成區(qū)域RIF(參照圖2)。其 后，在根據需要進行變焦狀態(tài)的調整的基礎上，通過在液晶面板130上的 校正后圖像形成區(qū)域RIF形成有效面板圖像PI，對屏幕SC上的顯示圖像 的梯形畸變進行校正。
如以上說明，在第1實施例的投影機IOO中，計算屏幕SC與投影機 100之間的相對的角度，基于所計算的角度檢測出拍攝圖像CI中的屏幕 SC框邊，基于框邊的檢測結果對圖像的梯形畸變進行校正。因此，在第1 實施例的投影機IOO中，降低了拍攝圖像CI中的不是屏幕SC框邊的直線 4皮錯誤地作為屏幕SC框邊而檢測的可能性，從而能夠提高顯示圖像的梯 形失真校正的精度。也就是說，在第1實施例的投影機IOO中，通過計算 屏幕SC框邊應經過的消失點DP,并從經過消失點DP的直線(消失點經 過直線PL)中選擇，檢測出拍攝圖像CI中的屏幕SC框邊，因此能夠降 低例如拍攝圖像CI中的映射到屏幕SC的熒光燈的圖像被錯誤地作為屏幕 SC框邊而檢測的可能性。
B.第2實施例
圖11是概略性地表示作為本發(fā)明第2實施例中的投影型顯示裝置的投 影機結構的框圖。第2實施例中的投影機lOOa，在圖像處理部200a包括 缺邊補充部250方面與圖1中所示的第1實施例的投影機IOO不同。關于 缺邊補充部250的功能，將在后述的梯形失真校正處理的說明中詳述。第 2實施例中的投影機100a的其他結構與圖1中所示的第1實施例的投影機 100相同。缺邊補充部250相當于本發(fā)明中的線段補充部。
圖12是表示第2實施例的投影機100a的梯形失真校正處理流程的流 程圖。第2實施例的梯形失真校正處理的步驟SllO至S170的處理內容， 與圖3中所示的第1實施例中的步驟S110至S170的處理內容相同。在步驟S172 (圖12 )中，圖像處理部200a (圖11)在步驟S170中 的屏幕SC框邊的檢測中，判定是否存在未被檢測的框邊(以下，也稱為"缺 邊，，)。如圖10所示，對于垂直消失點DPv和水平消失點DPh的各自， 在沿經過消失點DP的消失點經過直線PL的邊緣量累計值的直方圖中， 若存在超過閾值T的兩個峰值，則檢測出屏幕SC的所有框邊(右邊SF
(r)、左邊SF (1)、上邊SF (t)、下邊SF (b))。此時，判定為無 缺邊(步驟S172:否)，與第l實施例同樣地，基于檢測出的屏幕SC框 邊的位置執(zhí)行梯形失真校正(步驟S180)。再有，在拍攝圖像CI中檢測 出的框邊，相當于本發(fā)明中的基準線段。
另一方面，在沿經過消失點DP的消失點經過直線PL的邊緣量累計 值的直方圖中，有時超過闞值T的峰值不存在兩個而未能對屏幕SC框邊 的一部分進行檢測。圖13是表示有缺邊時的邊緣量累計值的直方圖例的說 明圖。在圖13中，表示出了沿經過垂直消失點DPv的消失點經過直線PL 的邊緣量累計值的直方圖。如圖13所示，在邊緣量累計值的直方圖中超過 閾值T的峰值不存在兩個時，屏幕SC的右邊SF ( r)和左邊SF (1)之中 的至少一方位置未4皮檢測出。在圖13的例中，左邊SF (1)的位置^皮檢測 出，但右邊SF ( r )的位置未被檢測出。
在屏幕SC框邊的檢測中有缺邊時，缺邊被認為是因為未放映到拍攝 圖像CI上，也就是說屏幕SC的缺邊位于拍攝部180視場角的范圍之外， 或者屏幕SC的缺邊雖然被放映到拍攝圖像CI上，但因某些理由邊緣量變 小而未被檢測出。這樣，在有缺邊時(步驟S172:是)，照這種情況不能 計算校正后圖像形成區(qū)域RIF (參照圖2)，因此進行由缺邊補充部250
(圖11 )補充缺邊的補充邊計算(圖12的步驟S174 )。
圖14是表示補充邊計算方法的一例的說明圖。在圖14中，表示出照 相機坐標系的標準坐標系中的拍攝圖像CI和消失點DP(垂直消失點DPv 和水平消失點DPh)。在圖14的例中，在拍攝圖像CI中檢測出了屏幕 SC的左邊SF (1)和上邊SF (t)，但未檢測出右邊SF ( r)和下邊SF ( b )， 成為缺邊。此時，進^f亍補充右邊SF (r)的補充邊CS (r)和補充下邊SF(b)的補充邊CS (b)的計算。
缺邊補充部250首先計算補充下邊SF (b)的補充邊CS (b)。具體 地說，連接水平消失點DPh和左邊SF (1)下端的點的消失點經過直線PL 中位于拍攝圖像CI區(qū)域內的部分(線段)被設定為補充邊CS (b)。接 著，缺邊補充部250計算補充右邊SF (r)的補充邊CS (r)。具體地說， 連接垂直消失點DPv和補充邊CS ( b )右端的消失點經過直線PL中被上 邊SF (t)和補充邊CS ( b )夾持的部分(線段)被設定為補充邊CS ( r)。 若這樣設定補充邊CS (b)和CS (r)，與補充邊CS (b)相當?shù)膶?際屏幕SC上的線段與屏幕SC的下邊SF ( b )和上邊SF (t)平行，與補 充邊CS (r)相當?shù)膶嶋H屏幕SC上的線段與屏幕SC的右邊SF (r)和左 邊SF(1)平行。因此，與由檢測邊(上邊SF (t)和左邊SF (1))和補 充邊CS (補充邊CS (b)和CS (r))包圍的區(qū)域(以下，也稱為"目標 區(qū)域TA")(在圖14中帶陰影線表示)相當?shù)膶嶋H屏幕SC上的區(qū)域成為 矩形的區(qū)域，當以使圖像顯示在該區(qū)域內的方式進行梯形失真校正時，能 夠對顯示圖像的梯形畸變進行校正。在補充邊計算(圖12的步驟S174) 后的步驟S180中，執(zhí)行這種梯形失真校正。
再有，在圖14的例中，首先計算補充下邊SF(b)的補充邊CS(b)， 其后，計算補充右邊SF (r)的補充邊CS (r),但可以任意設定補充缺 邊的補充邊CS的計算順序。例如在圖14的例中，也可以首先計算補充右 邊SF (r)的補充邊CS (r)，其后，計算補充下邊SF (b)的補充邊CS (b)。而且，在圖14的例中，如上所述，補充下邊SF (b)的補充邊CS (b)以經過左邊SF (1)下端的方式計算，補充右邊SF (r)的補充邊 CS (r)以經過補充邊CS (b)右端的方式計算，但未必一定要這樣計算 補充邊CS。但是，通過以這種方法計算補充邊CS,可以最大限度大地設 定目標區(qū)域TA,能夠盡可能使梯形失真校正處理后的屏幕SC上的顯示圖 像變大。
另外，在圖14的例中，表示了屏幕SC框邊中的下邊SF (b)和右邊 SF (r)的2個邊為缺邊的情況，^f旦同樣也可以執(zhí)行其他邊為缺邊時的補充邊CS的計算。也就是說，補充下邊SF (b)和上邊SF (t)的補充邊 CS可作為經過水平消失點DPh的消失點經過直線PL上的線段設定，補 充左邊SF (1)和右邊SF (r)的補充邊CS可作為經過垂直消失點DPv 的消失點經過直線PL上的線段設定。因此，本實施例的投影機100a即使 在從拍攝圖像CI只檢測出屏幕SC的一個框邊而剩余的3個邊均為缺邊 時，也可以通過計算補充3個缺邊的各自的補充邊CS進行梯形失真校正。 進一步地，本實施例的投影機100a即使在從拍攝圖像CI連一個屏幕SC 框邊都未檢測出而4個邊均為缺邊時，也可以通過計算補充4個缺邊的各 自的補充邊CS進行梯形失真校正。
再有，在第2實施例中，目標區(qū)域TA的縱橫比(aspect ratio )根據 補充邊CS的設定方法而變化。因此，也可以在執(zhí)行梯形失真校正(圖12 的步驟S180)之前，執(zhí)行縱橫比的調整，使得對應于目標區(qū)域TA的實際 屏幕SC上的區(qū)域的縱橫比成為規(guī)定的值。因此，能夠與補充邊CS的設 定方法無關地，將梯形失真校正后的顯示圖像的縱橫比固定在規(guī)定的值 (例如3: 4)。
如以上說明，在第2實施例的投影機100a中，在拍攝圖像CI檢測屏 幕SC的框邊，計算屏幕SC與投影機100a之間的相對的角度，基于計算 的角度，設定拍攝圖像CI中的補充邊CS，以便與由補充邊CS和檢測邊 規(guī)定區(qū)域對應的屏幕SC上的區(qū)域成為矩形，并基于檢測邊和補充邊CS 校正屏幕SC上所顯示圖像的梯形畸變。因此，在第2實施例的投影機100a 中，即使在拍攝圖像CI中屏幕SC框邊的一部分或全部未被檢測出時，因 補充未被檢測的框邊的補充邊被設定，所以也能夠執(zhí)行顯示圖像的梯形失 真校正。因此，提高了投影的顯示圖像的梯形失真校正的通用性。例如， 即使投影機100a與屏幕SC之間的位置關系在拍攝圖像CI上未放映屏幕 SC框邊的一部分時，也能夠適當執(zhí)行顯示圖像的梯形失真校正。
C.變形例
再有，該發(fā)明并不是限定于上述實施例或實施方式，在不脫離其要旨 的范圍內可以實施各種方式，例如也可以進4亍如下變形。C-l.變形例1
在上述第2實施例中，執(zhí)行如下梯形失真校正以拍4聶圖像CI中由 檢測出的屏幕SC框邊和補充未被檢測的框邊的補充邊CS包圍的區(qū)域作 為目標區(qū)域TA，使圖像顯示在與目標區(qū)域TA相當?shù)膶嶋H屏幕SC上的區(qū) 域，但梯形失真校正的方法并不僅限定于此。圖15是表示變形例中的梯形 失真校正方法的說明圖。在圖15所示的變形例中，執(zhí)行如下梯形失真校正 使圖像顯示在將與拍攝圖像CI中被檢測或者被設定的一個線段(以下， 也稱為"基準線段RL")對應的屏幕SC上的線段作為l邊的矩形區(qū)域內。 這里，基準線段RL任意被檢測或者被設定，對應于基準線段RL的屏幕 SC上的線段并不限定于與屏幕SC框邊垂直或平行。因此，在梯形失真校 正后顯示圖像的矩形區(qū)域的各邊也并不限定于與屏幕SC框邊垂直或平 行。
在圖15所示的變形例中，也與第2實施例同樣地，計算拍攝圖像CI 中的屏幕SC的右邊SF (r)與左邊SF (1)交差的垂直消失點DPv的坐 標，以及屏幕SC的上邊SF (t)與下邊SF(b)交差的水平消失點DPh
的坐標。
這里，在標準坐標系中，已知所有的消失點位于同一直線上。因此， 若將連接垂直消失點DPv和水平消失點DPh的直線稱為直線Ll時，基準 線段RL的延長線和直線Ll之間的交點成為關于基準線段RL的消失點 (以下，稱為"笫1消失點DPI")。也就是說，與拍攝圖像CI中經過第1 消失點DPI的直線對應的實際屏幕SC上的直線，與對應于基準線段RL 的屏幕SC上的直線平行。因此，例如圖15所示，經過第1消失點DPI 的直線的一部分(線段)作為補充邊CS (1)被設定。
接著，計算與任意直線對應的拍攝圖像CI上的直線所應經過的消失 點(以下，稱為"第2消失點DP2")，該任意直線與實際屏幕SC上對應 于基準線段RL的線段垂直。第2消失點DP2與第1消失點DPI相同地 位于直線Ll上。而且，當笫1消失點DPI的三維坐標為(a， b, 1)、 第2消失點DP2的三維坐標為(c， d， l)時，以下式(5)成立。因此，根據拍攝圖像CI中的3個消失點(垂直消失點DPv、水平消失點DPh、 第1消失點DPI )的坐標，能夠唯一地計算第2消失點DP2的坐標。而且， 經過第2消失點DP2的直線的一部分(線段)作為補充邊CS (2)和CS (3 )被設定。
a c + b d + l = 0, (5)
如圖15所示，由基準線段RL與3個補充邊CS包圍的區(qū)域作為目標 區(qū)域TA被設定。與這樣設定的目標區(qū)域TA相當?shù)膶嶋H屏幕SC上的區(qū) 域成為矩形形狀。因此，即使通過圖15中所示的方法設定目標區(qū)域TA， 也可以通過執(zhí)行使圖像顯示在與所設定的目標區(qū)域TA相當?shù)膶嶋H屏幕 SC上的區(qū)域內的梯形失真校正，能夠對屏幕SC所顯示圖像的梯形畸變進 行校正。
C-2.變形例2
在上述各實施例中，將被顯示的測定用圖形圖像PT中所包括的基準 點RP作為測定點進行三維坐標的檢測，并基于所檢測出的基準點RP的 三維坐標計算屏幕SC近似平面的公式，但是作為三維坐標的檢測對象的 測定點沒有必要為基準點RP。例如在屏幕SC的外周框的各頂點帶有標記 的情況等，具有屏幕SC本身能夠成為測定點的點的情況下，也可以檢測 該點的三維坐標，并基于檢測結果計算屏幕SC近似平面的公式。此時， 沒有必要進行測定用圖形圖像PT的投影。
另外，在上述各實施例中，利用使用拍攝部180的三角測量的原理執(zhí) 行測定點的三維坐標檢測，但也可以利用距離傳感器來執(zhí)行。
另外，在上述各實施例中，為了計算屏幕SC與投影機IOO之間的相 對的角度，計算屏幕SC近似平面的公式，但也可以通過使用距離傳感器 計算屏幕SC上的兩個以上的測定點的距離來推算水平方向的投影角度
(偏轉角4))，并使用加速度傳感器推算垂直方向的投影角度(螺旋角e )。
C-3,變形例3
在上述各實施例中，通過檢測沿消失點經過直線PL的邊緣量累計值 的直方圖中的峰值來執(zhí)行拍攝圖像CI中的屏幕SC框邊的檢測，但也可以通過其他方法進行屏幕sc框邊的檢測。例如，也可以通過提取拍攝圖像
CI中的對比度比大的像素來提取屏幕sc框邊的候補，并判定屏幕sc框
邊的候補是否位于消失點經過直線PL上，來檢測屏幕SC框邊。另外， 也可以通過使用霍夫變換提取拍攝圖像CI中的直線，并判定所提取的直 線是否通過消失點DP，來檢測屏幕SC框邊。 C-4.變形例4
在上述各實施例中，測定點的三維坐標的檢測或屏幕SC框邊的消失 點的計算時所使用的坐標系只是一個例子，而這些處理中所使用的坐標系 可以任意設定，例如，也可以在測定點的三維坐標的檢測中不采用透鏡坐 標系而采用照相機坐標系。而且，在上述各實施例中，為了補償投影機100 中的變焦透鏡152的光軸與拍攝部180的透鏡的光軸之間的差異，執(zhí)行透 鏡坐標系的標準坐標系與照相機坐標系的標準坐標系之間的坐標變換，但 因為光軸的差異樣克小，所以也可以省略坐標變換。
C-5.變形例5
在上述各實施例中，使用屏幕SC作為投影面，但作為投影面也可以 釆用屏幕SC以外的投影面。例如，房屋的墻壁為白色時，也可以在該墻 壁上通過帶或涂層等以黑色的線條描繪矩形框，并以該墻壁作為投影面。 或者，在白色板上以黑色的線條標記描繪矩形框，并以該白色板作為投影 面。
另外，作為投影面的顏色，并不限定于框為黑色、框的內側和外側區(qū) 域為白色，也可以框為白色、框的內側和外側區(qū)域為黑色。例如，也可以 在黑板上以白色的粉筆描繪矩形框，并以該黑板作為投影面。而且，投影 面的顏色并不限于白色和黑色，框的顏色和框的內側和外側區(qū)域的顏色只 要是具有所期望的對比度的顏色，就可以是任何顏色的組合。
另外在上述各實施例中，檢測拍攝圖像CI中的屏幕sc框邊，并基于 檢測出的屏幕SC框邊執(zhí)行梯形失真校正，但也可以檢測拍攝圖像CI中的 屏幕SC框邊以外的直線即與設置面SS (參照圖6)垂直或水平的直線，
并基于檢測出的直線執(zhí)行梯形失真校正。例如，在屏幕sc框邊的內側設
26有特別指定矩形區(qū)域的輪廓線時，也可以檢測拍攝圖像CI中的該輪廓線，
并基于該輪廓線來執(zhí)行梯形失真校正。
而且，在上述各實施例中，設置面ss作為基準平面，并執(zhí)行與基準 平面垂直或平行的直線即屏幕sc框邊的檢測，但也可以將設置面ss以外
的平面作為基準平面。例如，也可以將與投影機100具有規(guī)定關系的其他 平面(例如投影機100的篋體的底面或上面)作為基準平面。此時，也從 拍攝圖像CI檢測出與基準平面垂直或平行的直線的圖像，并基于檢測出
的直線來執(zhí)行梯形失真校正。
C-6.變形例6
在上述各實施例中，投影機100只具有一個液晶面板130，但投影機 100也可以具有與多個色成分對應的多個液晶面板130。而且，投影機IOO 也可以具有液晶面板以外的電光學裝置(例如DMD (德克薩斯儀器公司 的商標))。另外，投影機100也可以是CRT投影機。另外，本發(fā)明并 不限定于投影機100，而能夠適用于通過投影在投影面上顯示圖像的一般 投影型顯示裝置。
C-7.變形例7
在上述各實施例中，拍攝部180具有CCD照相機，但拍攝部180只 要能夠通過拍攝生成拍攝圖像即可，例如也可以具有CMOS照相機等其他 拍攝裝置。
C-8.變形例8
在上述各實施例中，投影機100具備變焦透鏡152和變焦透鏡驅動部 154，但投影機100不一定具備具有變焦功能的透鏡，投影機100也可以具 備固定焦點距離的單焦點透鏡。
C-9.變形例9
在上述各實施例中，可以將通過硬件實現(xiàn)的結構的一部分替換成軟 件，相反地，也可以將通過軟件實現(xiàn)的結構的一部分替換成硬件。
而且，本發(fā)明功能的一部分或全部通過軟件實現(xiàn)時，該軟件(計算機 程序)可以通過存儲到計算機可讀取的記錄媒體中的形式提供。在該發(fā)明中，所謂"計算機可讀取的記錄媒體，，并不限定于軟盤或CD-ROM等便攜 式記錄媒體，也可以包括各種RAM或ROM等計算機內的內部存儲裝置， 或者硬盤等固定于計算機的外部存儲裝置。
權利要求
1.一種通過投影在投影面上顯示圖像的投影型顯示裝置，包括拍攝部，其通過拍攝生成拍攝圖像；角度計算部，其計算所述投影面與所述投影型顯示裝置之間的相對的角度；直線檢測部，其根據所述角度，檢測與垂直于規(guī)定的基準平面的線對應的所述拍攝圖像上的直線，和與平行于所述規(guī)定的基準平面的線對應的所述拍攝圖像上的直線；以及梯形失真校正部，其根據所述直線檢測部的檢測結果，對所述投影面上所顯示的圖像的梯形畸變進行校正。
2. 如權利要求l所述的投影型顯示裝置，其中 所述直線檢測部包括消失點計算部，該消失點計算部根據所迷角度，計算與垂直于所述規(guī)定的基準平面的任意線對應的所述拍攝圖像上的直 線應經過的垂直消失點，和與平行于所述規(guī)定的基準平面的任意線對應的 所述拍攝圖像上的直線應經過的水平消失點。
3. 如權利要求2所述的投影型顯示裝置，其中 垂直于所述規(guī)定的基準平面的線，是所述投影面的框的左邊和右邊； 平行于所述^L定的基準平面的線，是所述投影面的框的上邊和下邊； 所述直線檢測部，通過從經過所述拍4聶圖像上的所述垂直消失點的直線中進行選擇，檢測與所述左邊和所述右邊對應的所述拍攝圖像上的直 線，并且通過從經過所述拍攝圖像上的所述水平消失點的直線中進行選 擇，檢測與所述上邊和所述下邊對應的所述拍攝圖像上的直線。
4. 如權利要求3所述的投影型顯示裝置，其中 所述直線檢測部，將在經過所述拍攝圖像上的所述垂直消失點的直線中、與沿直線的邊緣量相關的值的累計值最大的兩條直線，作為與所述左 邊和所述右邊對應的直線進行檢測，并將在經過所述拍攝圖像上的所述水 平消失點的直線中、與沿直線的邊緣量相關的值的累計值最大的兩條直線，作為與所述上邊和所述下邊對應的直線進行檢測。
5. 如權利要求1 4中任一項所述的投影型顯示裝置，其中 所述角度計算部包括測定點位置檢測部，其對于所述投影面上的3個以上的規(guī)定的測定點， 檢測針對所述投影型顯示裝置的相對位置；以及平面計算部，其根據所述規(guī)定的測定點的位置，計算與所述投影面近 似的近似平面。
6. 如權利要求5所述的投影型顯示裝置，其中 所述角度計算部還包括，圖形投影部，其將包括3個以上基準點的規(guī)定的圖形圖像投影到所述 投影面；其中，所述規(guī)定的測定點是所述投影面上所顯示的所迷圖形圖像的所 述基準點。
7. 如權利要求1 6中任一項所述的投影型顯示裝置，其中 所述規(guī)定的基準平面是與所述投影型顯示裝置有規(guī)定關系的平面。
8. 如權利要求7所述的投影型顯示裝置，其中 所述規(guī)定的基準平面是所述投影型顯示裝置的設置面。
9. 如權利要求l-8中任一項所述的投影型顯示裝置，還包括 發(fā)光的光源部；以及圖像形成面板部，在面板面的圖像形成區(qū)域，形成用于將所述光源部 發(fā)出的光調制成顯示圖像的有效的圖像光的有效面板圖像；其中，所述梯形失真校正部，根據所述直線檢測部的檢測結果，計算 所述圖像形成區(qū)域中的一部分區(qū)域作為校正后圖像形成區(qū)域，并且通過在 所述圖像形成區(qū)域中的所述校正后圖像形成區(qū)域中形成所述有效面板圖 像，對所述投影面上所顯示的圖像的梯形畸變進行校正。
10. —種通過投影在投影面上顯示圖像的顯示方法，包括以下步驟 U)通過拍攝生成拍攝圖像；(b)計算所述投影面與所述投影的光軸之間的相對的角度；(C )根據所述角度，檢測與垂直于規(guī)定的基準平面的線對應的所述拍 攝圖像上的直線，和與平行于所述規(guī)定的基準平面的線對應的所述拍攝圖像上的直線；(d)根據所述直線的檢測結果，對所述投影面上所顯示的圖像的梯 形畸變進行校正。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過投影在投影面上顯示圖像的投影型顯示裝置和顯示方法，該投影型顯示裝置包括拍攝部，其通過拍攝生成拍攝圖像；角度計算部，其計算投影面與投影型顯示裝置之間的相對的角度；直線檢測部，其根據角度，檢測與垂直于規(guī)定的基準平面的線對應的拍攝圖像上的直線，和與平行于規(guī)定的基準平面的線對應的拍攝圖像上的直線；以及梯形失真校正部，其根據直線檢測部的檢測結果，對投影面上所顯示的圖像的梯形畸變進行校正。由此，提高了投影的顯示圖像的梯形失真校正的精度。
文檔編號H04N5/74GK101656857SQ20091016547
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月18日 優(yōu)先權日2008年8月19日
發(fā)明者古井志紀 申請人:精工愛普生株式會社