如可以進行將處于一定的距離的物體切出而檢測、將可視光投影用的影像信息正確地描繪等處理。信息生成部408將投影用的加工后的影像信息向圖像輸出部410輸出。
[0107]圖像輸出部410將在期間212及213中生成的可視光投影用的影像信息在期間214中向投影裝置102輸出。
[0108]然后，將可視光LED光源131點亮，通過數(shù)字微鏡設(shè)備121輸出與影像信息對應(yīng)的投影光。數(shù)字微鏡設(shè)備121能夠輸出每秒30000的二進制幀。因此，例如在8.5毫秒的間期間中能夠使用255幀將256灰階的圖像投影。由于該投影由可視光光源進行，所以能被人辨識。
[0109]在期間213中，與投影用的影像信息的生成并行地、與期間211同樣進行通過紅外光的圖案圖像的投影和攝像?？缙陂g214和215，信息生成部408生成沒有坐標(biāo)偏差的、與到構(gòu)造物的距離正確地對應(yīng)的影像信息。并且，在期間216中，投影裝置102將投影用的影像信息投影。這樣，能夠連續(xù)地進行計測和投影。
[0110]對計測和投影重復(fù)的周期而言，如果計測時間(期間211)是6.7毫秒、投影時間(期間212)是8.5毫秒，則是15.2毫秒。這意味著，能夠通過60Hz以上的處理量(throughput)實現(xiàn)。此外，能夠使從計測起到反映其計測結(jié)果為止的時間(以下稱作“延遲時間”)設(shè)為與重復(fù)的周期相同的15.2毫秒。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)60Hz以上的處理量，所以由沒有被投影影像信息的計測期間等非顯示時間引起的投影圖像的閃爍能夠充分降低到不被人的眼睛注意到的水平。另外，在圖4中，延遲時間相當(dāng)于期間212及213的合計時間。
[0111]根據(jù)本實施方式，通過相同的投影裝置進行影像投影和計測，由此在原理上能夠抑制投影和計測的偏差的發(fā)生，并且能夠?qū)崿F(xiàn)不與可視光的影像干擾的幾何學(xué)計測的疊加。
[0112]此外，根據(jù)本實施方式，只要運算裝置103能夠?qū)⒂蓴z像裝置101攝像的圖案圖像解碼，就能夠承受相對性的位置計測。因此，即使不能充分確保設(shè)置的精度，也能夠承受實用。在這一點上，能夠確保設(shè)置的簡單性。此外，對于因老化帶來的設(shè)置關(guān)系的誤差擴大能夠得到較高的魯棒性。
[0113]以下，說明本實施方式的變形例。
[0114]在本實施方式中，利用了 X坐標(biāo)及Y坐標(biāo)雙方。但是，本發(fā)明并不限定于此，只要將攝像裝置101和投影裝置102配置為僅在單個軸向上發(fā)生視差，則在計算到物體的距離時，就能夠使利用的圖案圖像減半。
[0115]此外，在本實施方式中，與非專利文獻I同樣，例示了比特反轉(zhuǎn)后交替地傳送的曼徹斯特編碼方式。但是，本發(fā)明并不限定于該方式。例如，如果以全O的圖案圖像和全I的圖案圖像為基準(zhǔn)預(yù)先生成圖案圖像后求出差分，則能夠以比曼徹斯特編碼方式少的張數(shù)進行計測。如果采用這樣的方式，則能夠?qū)⑵陂g211的時間進一步縮短。
[0116]此外，如果采用如非專利文獻I的方式那樣、不將全部的坐標(biāo)比特掃描而在每當(dāng)?shù)玫叫碌谋忍貢r將距離信息更新那樣的方式，則期間211可以設(shè)為2幀的攝影所需要的時間。結(jié)果，還能夠使期間211的時間為333微秒。
[0117]從計測起到使其計測結(jié)果反映到投影中為止發(fā)生延遲。關(guān)于該延遲，也在本實施方式中，跨期間212及期間213基于攝像結(jié)果生成投影用的影像信息，在期間214中將加工后的影像信息投影。但是，如果在期間211的期間中能夠?qū)⑿畔⑸梢苍诙虝r間中實施，則還能夠在下個期間212中在可視光投影中反映其結(jié)果。
[0118]例如，在本實施方式中，作為包括到物體的距離的3維數(shù)據(jù)而使用了計測結(jié)果。但是，在將計測結(jié)果作為2D數(shù)據(jù)使用、單單進行對位的情況下，本發(fā)明也非常有用。如果僅僅是決定投影區(qū)域，則優(yōu)選的是匹配于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送而設(shè)置閾值(例如與到物體的距離對應(yīng)的閾值)。由此，能夠?qū)⑸捎跋裥畔⒌臅r間大幅地縮短。
[0119]關(guān)于影像信息(影像光)的投影，也已知如果不像非專利文獻2那樣將幀全部更新、而是在幀間設(shè)置子場并以子場單位進行更新，則能夠以更短的時間表現(xiàn)灰階。如果將這樣的技術(shù)和本發(fā)明并用，則能夠使作為整體的幀速率進一步提高。
[0120]根據(jù)以往的技術(shù)，計算機體系結(jié)構(gòu)具有以60Hz下的圖像處理為基礎(chǔ)的描繪系統(tǒng)。在基于從與投影裝置不同的位置攝像的攝像圖像在該計算機體系結(jié)構(gòu)上計算伴隨著攝像裝置的位置偏差的視差的情況下，包括緩沖在內(nèi)最低可能發(fā)生33毫秒以上的延遲。結(jié)果，例如在將以往的技術(shù)應(yīng)用到保齡球場等中的情況下，在從計測到投影之間球會移動495毫米，以往的技術(shù)不能承受實用。
[0121]相對于此，根據(jù)本發(fā)明，還能夠依據(jù)其結(jié)構(gòu)次使延遲進一步減少。具體而言，還能夠以比I毫秒短的延遲使計測結(jié)果反映到投影中。例如在組裝了延遲是I毫秒左右的系統(tǒng)的情況下，即使是以秒速10米移動的物體，計測與投影的誤差也能夠抑制在10毫米以下。如果考慮包含計測對象的系統(tǒng)的動力學(xué)，則精度與延遲為折衷的關(guān)系，所以實際上只要根據(jù)該關(guān)系調(diào)整系統(tǒng)就可以。
[0122]本發(fā)明適合于具備交互性的投影映射系統(tǒng)等。例如當(dāng)在保齡球場中匹配于球的運動而投影影像信息時，球的速度即使是世界記錄也為秒速15米左右。如果能夠以I毫秒以下的延遲進行投影，則能夠使影像信息的偏差量為15毫米以下。在本實施方式中，由于在投影裝置的投影坐標(biāo)系中得到了計測結(jié)果，所以能夠非常高速地加工投影用的影像信息。
[0123]在本實施方式中，投影系統(tǒng)100具備I個攝像裝置101。但是，通過在投影裝置102的兩側(cè)設(shè)置至少兩個攝像裝置101，能夠減少投影光照到但不能攝像的閉鎖(occlus1n)區(qū)域。
[0124]在本實施方式中，也可以使攝像裝置101的設(shè)置位置、攝像方向及縮放倍率的至少I個動態(tài)地變化。此外，通過追加析像度及縮放倍率的至少I個不同的攝像裝置、以及/或到物體的距離不同的攝像裝置，能夠部分性地提高計測的析像度。例如，投影系統(tǒng)100也可以具備第I及第2攝像裝置。此時，第I攝像裝置能夠配置在與第2攝像裝置相比更靠近物體(構(gòu)造物)的位置。
[0125]進而，可以代替使用紅外LED光源132而使用如圖7所示的以往的投影裝置。在此情況下，將用于計測的圖案光也通過可視光投影。但是，例如在使用曼徹斯特編碼的方式的情況下，在全部的像素中發(fā)生同量的O和I。因此，圖案光不被人的眼睛識別，而如對影像光施加了一定的偏移那樣被辨識。在此情況下，也可以將偏移量預(yù)先從可視光用的影像光減去。這是電子穿透等技術(shù)的一種，例如通過對可視光影像的辨識性不好的低位比特植入計測用的圖案圖像來實現(xiàn)。
[0126]特別是，在用液晶設(shè)備代替數(shù)字微鏡設(shè)備121的情況下，低位比特不是特定的二進制圖像的幀，而表現(xiàn)為各幀的模擬量。因此，通過電子穿透技術(shù)使圖案光疊加在影像光上是重要的。
[0127]在本實施方式中，也可以在期間211中通過攝像裝置101與圖案圖像一起取得投影光的投影圖像(影像信息)作為第I可視光圖像。在此情況下，即使圖案光是可視光，表示被曼徹斯特編碼的圖案圖像的光的時間方向上的積分值必然一定。因此，與白色光的投影沒有變化，能夠進行通過可視光的投影圖像的取得。進而，也可以在期間212中通過攝像裝置101將表示影像信息的投影光作為第2可視光圖像攝像。根據(jù)第2可視光圖像，能夠跟蹤投影目標(biāo)的構(gòu)造物104通過該投影變化為了怎樣的顏色。
[0128]根據(jù)本實施方式，能夠?qū)z像坐標(biāo)系中的攝像坐標(biāo)變換為投影坐標(biāo)系中的投影坐標(biāo)。因此，當(dāng)使用可視光圖像進行投影色的調(diào)整時，能夠沒有位置偏差地將投影光投影。此時的可視光圖像既可以原樣利用第I可視光圖像及第2可視光圖像的任一個，也可以使用將兩者合成而減輕了圖案成分的影響的圖像。
[0129]本發(fā)明在開展商品展示的領(lǐng)域中對于投影映射是有用的。例如對于使食材看起來新鮮、或不依存于環(huán)境光而與產(chǎn)品樣本(catalogue) —樣再現(xiàn)商品的顏色是有意義的。能夠匹配于作為投影對象的物體的形狀及/或移動而沒有位置偏差地投影投影光。
[0130]此外，本發(fā)明在3D打印機等的光造形領(lǐng)域中也是有用的技術(shù)。該3D打印機通過使用紫外線用的投影機將表示造形信息的紫外線投影到紫外線硬化樹脂上而進行光造形。例如如果將可視光LED光源131變更為紫外線光源，則能夠一邊通過不使樹脂硬化的紅外線進行3D信息的計測，一邊通過紫外線控制光造形。由于能夠基于投影裝置102的投影坐標(biāo)系中的距離信息得到造形物及材料樹脂的狀態(tài)，所以能夠進行誤差較少的細致的光造形的控制。
[0131]此外，作為進一步的應(yīng)用例，也可以考慮將本發(fā)明的系統(tǒng)用在汽車的前燈中。汽車的前燈的光例如被雨滴及有光澤的物體等反射。通過其反射光，駕駛者的眼睛有可能眩暈。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，通過3D計測在定點(pinpoint)將向這些物體等的投光遮蔽，能夠確保安全的視野。對于步行者及對面車輛也通過將向臉(特別是眼睛)部分的投光遮蔽，能夠防止對人的眼