JP2017161908A - 手動及び半自動技術を用いたディスプレイシステムを較正するためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロジェクタ間又はプロジェクタの構成要素間の対応を選択して共通の座標系を形成し、共通の座標系をディスプレイ全体に迅速にマッピングするために、マシンビジョンスタイルのアルゴリズムを手動較正技術に導入して性能を改善し、各プロジェクタ上で比較的少数のポイントを選択することができるようにする。そして、プロジェクタ間の対応を決定して、プロジェクタを共通の座標系にマッピングし、この座標系をスクリーンに対して迅速に歪曲させる。
【選択図】図2
Description
図1は、2つのプロジェクタからフラットスクリーン領域100に投影された2つの画像の輪郭101及び103を示す。この輪郭は長方形である必要はなく、例えばこの図では台形として描かれている。更なる例において、様々な幾何学的形状について熟考する。重複領域105では、両プロジェクタがスクリーン100上で重なる。この領域105では2つのプロジェクタそれぞれについて配置を選択する。ユーザはこれを、例えばマウスを用いて、重複位置において各プロジェクタをクリックすることで達成することができる。各「X」はユーザ又はプロジェクタ101上の別の機構によって選択された位置を示し、各「O」はプロジェクタ103上の選択された位置を示す。重複領域105に、4つのX-O対応組:X(127)とO(129)、X(131)とO(133)、X(119)とO(121)、及びX(123)とO(125)が示されている。これらの対応組を用いて、1つのプロジェクタから別のプロジェクタへのマッピングを形成することができる。プロジェクタ間のホモグラフィを形成するには4つの組で十分である。ホモグラフィは、1つのプロジェクタから別のプロジェクタへのマッピングを合理的に正確に示すため、フラットスクリーンに対するプロジェクタ間のマッピングにとって良い選択である。マッピングのための他の配置及び実装も可能であり、これにはバイリニアマッピングに基づくマッピング、放射基底関数、二次曲面、スプライン、三角形メッシュ等が含まれる。マッピングは一般に、ある程度の固有の平滑性を含むべきであり、また、プロジェクタの入力画像から投影される画像に対して典型的に期待されるような平滑なマッピングを示すために、ある程度の制約を受けるべきである。バイリニア等のいくつかのマッピングは、4つの対応を必要としないが、他のタイプのマッピングは、2つの幾何学形状を互いに十分にマッピングするために更に多くの対応を必要とする場合がある。選択したポイントはいずれの特定の測定位置にある必要はない。寧ろ、選択したポイントは、重複領域のほぼあらゆる場所に配置することができ、これは即ち、対応ポイントを任意の位置、つまりスクリーン上の特定のスポットにある必要がない位置に配置するということである。対応に関する唯一の制約は典型的には、これら自体のマッピングの制約である。例えば、4つの対応は、ホモグラフィの場合に共線上であってはならない。
パラメータの現在の設定に応じて選択された、円筒形のエッジからプロジェクタに投射されたエッジのカーブ上のポイントの距離の二乗と、対応において交差するようになっている2つのプロジェクタからの光線の間の距離の二乗と、を最小化しつつ、これらのパラメータを最適化するために、最小化を選択する。
最小化が収束すると、画像の水平方向が円筒の幅に沿って均一に広がり、画像の垂直方向が円筒の幅に沿って均一に広がるように、画像をスクリーン上に投影することができる。
以下は、発明的概念の教示を用いることのできる実装の特定の例である。
Claims (27)
- a.(i)スクリーンを画定する表面上に2つ以上のプロジェクタによって生成される画像の少なくとも1つの重複領域と、(ii)少なくとも1つのプロジェクタの別個の構成要素のスクリーンの重複領域との、少なくとも1つにおいて対応を選択するステップ;
b.前記選択した対応を用いて、(i)前記2つ以上のプロジェクタと、(ii)前記別個の構成要素と、の少なくとも1つの全体にわたる、共通の座標系へのマッピングを見出すステップ;並びに
c.入力された像から前記共通の座標系へ、そしてそこから前記スクリーンへのマッピングを見出すステップ;
を含む、1つ以上のプロジェクタを較正するための方法。 - 前記選択した対応は、前記スクリーンの任意の場所にある、請求項1に記載の方法。
- (d)前記投影された画像を含む前記スクリーン上の既知の位置を選択するステップであって、前記共通の座標系への前記マッピングを見出す前記ステップは、前記既知の位置を使用することを更に含む、選択するステップ;及び
(e)前記共通の座標系から前記スクリーンへの前記マッピングを改善するステップ;
のうちの少なくとも1つを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記2つ以上のプロジェクタがそれらの画像を投影する少なくとも1つ場所において、前記スクリーンは実質的に平坦であり、前記選択した既知の位置は、投射領域の所望の角のみを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記対応を選択する前記ステップは、改善アルゴリズムを実行して前記スクリーン上の追加の位置を選択することにより、前記2つ以上のプロジェクタの前記投影された画像間の整列を改善し、また、前記改善アルゴリズムに前記追加の位置を提供することにより、前記2つ以上のプロジェクタの前記画像間の重複のミスマッチを所望量まで低減する、請求項1に記載の方法。
- 前記入力された像から前記共通の座標系へ、そしてそこから前記スクリーンへの前記マッピングを見出す前記ステップは、前記画像のうち少なくとも1つの境界ポイント、カーブ、角又はエッジの場所を示すために、前記スクリーン上で追加の位置を選択することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記入力された像から前記共通の座標系への前記マッピングを見出す前記ステップは、実質的にリアルタイムでアップデートされる、請求項1に記載の方法。
- 前記共通の座標系への前記マッピングを見出す前記ステップは、少なくとも部分的に、前記スクリーンによって画定される幾何学形状に基づく、請求項1に記載の方法。
- 前記ステップ(b)及び前記ステップ(c)の少なくとも1つは、ホモグラフィの使用を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ステップ(b)及び前記ステップ(c)の少なくとも1つは、二次曲面の使用を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ステップ(b)及び前記ステップ(c)の少なくとも1つは、前記2つ以上のプロジェクタを光学特性を有する対象としてモデリングすることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ステップ(b)及び前記ステップ(c)は同時に実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記対応を選択する前記ステップは、目的の前記対応における彩度低下により画定される前記スクリーン上の画像を表示し、それによって、前記2つ以上のプロジェクタの前記画像は、前記2つ以上のプロジェクタの前記画像間のサブピクセルレベルの適合を実現するために移動させることが可能になっている、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのプロジェクタ又は前記2つ以上のプロジェクタの重複領域における前記対応を選択する前記ステップは、各構成要素又は各前記プロジェクタそれぞれの上に、前記重複領域内は異なる色で、前記対応を表示し、これにより、少なくとも2つの異なる色が組み合わさって新しい色を形成することで、観察者が前記整列を識別するのを助ける、請求項1に記載の方法。
- 前記プロジェクタが生成する前記画像の別個の前記構成要素は別々に処理される、請求項1に記載の方法。
- 前記別個の構成要素は独立した色を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記別個の構成要素は、(i)観察者の各目によって受容されて立体画像を形成するよう、又は(ii)異なる観察者の目に受容されるよう、構成及び配置されるバッファを画定する、請求項1に記載の方法。
- 通信リンクを介して、前記2つ以上のプロジェクタの少なくとも1つに設定情報を送信することを更に含み、
前記設定情報は、(a)プロジェクタ値、(b)ワーピングボックス値、(c)EasyBlend(商標)SDK値、(d)OMTEパラメータ、(e)色曲線パラメータ、(f)DOPPスクリーンの所望の解像度、の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記プロジェクタへ、そして前記スクリーンへ送信される、前記入力された像からのマッピングの初期推定を受信することを更に含み、前記初期推定に少なくとも部分的に基づいて、前記ステップ(b)及び前記ステップ(c)の少なくとも1つを実行する、請求項1に記載の方法。
- (d)前記投影された画像を含む前記スクリーン上の既知の位置を選択するステップであって、前記共通の座標系への前記マッピングを見出す前記ステップは、前記既知の位置を使用することを更に含む、選択するステップ;及び
(e)前記共通の座標系から前記スクリーンへの前記マッピングを改善するステップ;
のうちの少なくとも1つを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記共通の座標系への前記マッピングを見出す前記ステップは、プロジェクタから、前記2つ以上のプロジェクタの少なくとも1つの前記スクリーンへのマッピング機能のモデルのパラメータをアップデートすることを含む、請求項20に記載の方法。
- 前記ステップ(b)及び前記ステップ(c)のそれぞれを同時に実行することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- a.(i)スクリーンを画定する表面上に2つ以上のプロジェクタによって生成される画像の少なくとも1つの重複領域と、(ii)少なくとも1つのプロジェクタの別個の構成要素の前記スクリーンの重複領域との、少なくとも1つにおいて対応を選択するステップであって、前記スクリーンの任意の場所で実行される、選択するステップ;
b.前記選択した対応を用いて、(i)前記2つ以上のプロジェクタと、(ii)前記別個の構成要素と、の少なくとも1つの全体にわたる、共通の座標系へのマッピングを見出すステップ;並びに
c.入力された像から前記共通の座標系へ、そしてそこから前記スクリーンへのマッピングを見出すステップ;
を含む、1つ以上のプロジェクタを幾何学的に較正するための方法。 - (d)前記投影された画像を含む前記スクリーン上の既知の位置を選択するステップであって、前記共通の座標系への前記マッピングを見出す前記ステップは、前記既知の位置を使用することを更に含む、選択するステップ;及び
(e)前記共通の座標系から前記スクリーンへの前記マッピングを改善するステップ;
のうちの少なくとも1つを更に含む、請求項23に記載の方法。 - 通信リンクを介して、前記2つ以上のプロジェクタの少なくとも1つに設定情報を送信することを更に含み、
前記設定情報は、(a)プロジェクタ値、(b)ワーピングボックス値、(c)EasyBlend(商標)SDK値、(d)OMTEパラメータ、(e)色曲線パラメータ、(f)DOPPスクリーンの所望の解像度、の少なくとも1つを含む、請求項24に記載の方法。 - a.スクリーンを画定する表面上に2つ以上のプロジェクタによって生成される画像の少なくとも1つの重複領域における対応を、前記スクリーンの任意の場所で選択するための手段;
b.前記選択した対応を用いて、前記2つ以上のプロジェクタの全体にわたる共通の座標系へのマッピングを見出すように構成及び配設されるプロセッサ;並びに
c.入力された像から前記共通の座標系へ、そしてそこから前記スクリーンへのマッピングを見出すように構成及び配設されるプロセッサ;
による、プロジェクタを幾何学的に較正するためのシステム。 - a.スクリーンを画定する表面上に2つ以上のプロジェクタによって生成される画像の少なくとも1つの重複領域における対応に基づいて、プロセッサによって前記選択した対応を受信するステップ;
b.前記選択した対応を用いて、前記2つ以上のプロジェクタの全体にわたる共通の座標系へのマッピングを見出すステップ;並びに
c.入力された像から前記共通の座標系へ、そしてそこから前記スクリーンへのマッピングを見出すステップ;
を実行するための、非一時的なプログラム指示を含む、コンピュータ可読媒体。
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