JP2018022044A - 画像処理装置、マルチプロジェクションシステム、画像処理装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】マルチプロジェクションにおける重畳領域にグラフィックスが表示されることによるグラフィックスの視認低下を抑制する。【解決手段】画像処理装置であって、投影部により投影される画像に合成されるグラフィックスに含まれる項目から注目項目を特定する特定部と、投影部から投影される画像と他の投影部から投影される画像との非重畳領域の情報と、注目項目の情報とに基づいて、グラフィックスの表示形態を変更する変更部と、変更部により表示形態が変更されたグラフィックスを投影部に投影させる投影制御部とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、画像処理装置、マルチプロジェクションシステム、画像処理装置の制御方法およびプログラムに関するものである。

近年、大きな会場等で大きなスクリーンを設営する需要があり、複数の投射型画像表示装置を用いて大きな一つのスクリーンを実現している場合がある。スクリーンには、複数の投射型画像表示装置のそれぞれの画像表示領域に重畳領域が設けられている。その重畳領域の映像の重なりが目立たないように画像処理するエッジブレンドの技術が一般的に用いられている。エッジブレンド技術では、重畳領域の画像信号に対して輝度補正を行うことで、つなぎ目を目立たなくしている。また、重畳領域を所定の幅とすることにより、投射型画像表示装置ごとに輝度や色味などの特性が若干異なっていても、視認されにくくなる。

しかし、複数の投射型画像表示装置間の個体差等による輝度や色補正等を、調整用テストパターン画像を表示させて、リモコン等を用いて合わせ込み調整する場面において、メニュー等のグラフィックスが重畳領域に跨って表示される場合がある。この調整時に使用される輝度、色補正等の調整用メニュー等のグラフィックスは、投射型画像表示装置に個別的なものであるため、マルチスクリーンを構成する他の投射型画像表示装置からグラフィックスが同じ投影位置に表示されるものではない。そのため、重畳領域に跨るグラフィックスはエッジブレンド処理により輝度が低下し、結果としてグラフィクスの視認性が低下する。そこで、グラフィックスが重畳領域にかからないようにグラフィックスの表示位置を変更することが考えられる。

また、特許文献１では、表示装置の操作者のスクリーンに対する位置（角度）に応じてグラフィックスの形状を操作者が見やすい形状へ変形させる技術が開示されている。例えば、矩形のグラフィックスを構成する辺のうち操作者から遠い辺が台形の底辺となるように矩形から台形へと形状を変更している。

特開２０１３−８３７５５号公報

しかしながら、重畳領域のサイズによっては非重畳領域にグラフィックスが収まらないことがある。例えば、図３に示すように、２つの投射型画像表示装置が画像を投影する際の重畳領域が広い場合には、従来のようにグラフィックス３０１の表示位置を変更したり、あるいは、特許文献１のように形状を変更したりしても、グラフィックス３０１が重畳領域に跨ることになる。その場合、エッジブレンド処理により輝度が低下するため、重畳領域におけるグラフィックスの視認性が低下する。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、マルチプロジェクションにおける重畳領域にグラフィックスが表示されることによるグラフィックスの視認低下を抑制する技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明に係る画像処理装置は、
投影手段により投影される画像に合成されるグラフィックスに含まれる、項目から注目項目を特定する特定手段と、
前記投影手段から投影される画像と他の投影手段から投影される画像との非重畳領域の情報と、前記注目項目の情報とに基づいて、前記グラフィックスの表示形態を変更する変更手段と、
前記変更手段により表示形態が変更されたグラフィックスを前記投影手段に投影させる投影制御手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、マルチプロジェクションにおける重畳領域にグラフィックスが表示されることによるグラフィックスの視認低下を抑制することができる。

マルチプロジェクションシステムが含む投射型画像表示装置の構成例を示す図。 画像処理装置の処理手順を示すフローチャート。 グラフィックスの表示形態の変更例として、グラフィックスの位置を調整する例を示す図。 グラフィックスの表示形態の変更例として、グラフィックスを縮小する例を示す図。 グラフィックスの表示形態の変更例として、グラフィックスの項目の一部を削減する（非表示にする）例を示す図。 グラフィックスの表示形態の変更例として、グラフィックスのスタイル（文字や数字等の表記方向）を変更する例を示す図。

以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。

＜概要＞
本実施形態では、２台の投射型画像表示装置から投影された画像表示領域に重複領域を設けて１つのスクリーンを構成するマルチプロジェクションシステムを想定する。各投射型画像表示装置は、１つのスクリーンを表示するために、画像データを分割してそれぞれ投影する。その際、分割された画像データは、指定された幅を有する重畳領域を設けて投影される。

本実施形態では、２台の投射型画像表示装置のうち１台のグラフィックスを表示させながら、投射型画像表示装置間のコントラストを、調整用テストパターン画像を表示させて、リモコンを用いて合わせ込み調整する場面を想定する。ここで、グラフィックスは、例えば、投影画像の色合い、色温度、色の濃さ、及び、コントラストのうち少なくとも何れか１つの設定を行うためのメニュー画像である。

本実施形態では、重畳領域（非重畳領域）の情報に基づいて、グラフィックスに含まれる操作者の注目項目（メニュー中の「明るさ」、「コントラスト」など）を当該操作者が視認できるように、グラフィックスの表示形態を変更する例を説明する。具体的には、グラフィックス全体を縮小したり、注目項目以外の項目を削減したり（非表示にしたり）、グラフィックスの文字の表記方向を例えば横書きから縦書きへと変更したりする。

＜装置構成＞
図１は、本実施形態に係るマルチプロジェクションシステムを構成する一台の投射型画像表示装置（プロジェクタ１０）の構成例を示す図である。プロジェクタ１０は、画像処理装置１０１と、投影部１０５とを含んで構成されている。

画像処理装置１０１は、外部から入力された画像信号を画像入力部１０２で受信し、画像信号を画像フレーム単位に分けて画像処理部１０３に送信する。画像処理部１０３は、各画像フレームをＩＰ変換や解像度変換等の画像処理をパイプラインで且つリアルタイムに行う。また、画像処理部１０３は、領域情報保持部１１２から重畳領域の座標情報を取得し、重畳領域に対してエッジブレンド処理を行う。領域情報保持部１１２は、重畳領域の幅の情報や、重畳領域の座標情報等を保持している。重畳領域の幅は予め操作者により指定されてもよいし、デフォルトの値を用いてもよい。

合成部１０４は、画像処理部１０３で処理された画像と生成部１１１で生成されたグラフィックスとを合成し、投影部１０５に送信して投影制御を行う。投影部１０５は、プロジェクタ１０の光源のオン／オフ制御や光量の制御を行うとともに、画像の投影を行う。生成部１１１は、命令生成部１０９から命令を受信してグラフィックスを生成し、生成したグラフィックスを合成部１０４に送信する。命令生成部１０９は、グラフィックスの表示項目、その表示項目に関連する数値をグラフィックス情報保持部１１３から受信する。グラフィックス情報保持部１１３は、図３に示すようなグラフィックスの表示項目としてのメニュー内の各項目の情報、及び各項目に対応する数値データを保持している。

ＣＰＵ１０６は、各ブロックを制御するＣＰＵである。メモリ１０７は、制御プログラムや、画像データを記憶するメモリである。受信部１０８は、操作者が１台のプロジェクタ１０を設定する際に操作するリモコンからの指示信号を受信し、ＣＰＵ１０６に指示信号を送信する。

グラフィックス変更部１１０は、領域情報保持部１１２から取得した重畳領域の座標情報と、注目項目取得部１１４から取得した注目項目の情報と、視認サイズ決定部１１５から取得した認識可能な視認サイズ情報とに基づいて、グラフィックスの表示形態を変更する。

具体的には、非重畳領域にグラフィックスが収まらない場合には、グラフィックスの視認性を確保しながらグラフィックスのサイズを縮小する。また、グラフィックスのサイズを重畳領域に跨らないように縮小すると、グラフィックスの文字サイズが視認サイズよりも小さくなってしまう場合には、注目項目取得部１１４から取得した注目項目以外の項目を非表示にする。これにより、重畳領域に跨ることを避けつつ、グラフィックスの視認性を確保することができる。さらに、注目項目以外の項目を非表示にしてもグラフィックスが重畳領域に跨る場合には、グラフィックスの表記方向を横書きから縦書きに変更することにより、重畳領域に跨ることを避けてもよい。

注目項目取得部１１４は、操作者がリモコンで選択中の項目とその項目に関連する数値等をグラフィックス情報保持部１１３から取得する。そして、注目項目取得部１１４は、選択中の項目を注目項目の情報として受付け、グラフィックス変更部１１０に送信する。例えば、グラフィックスの"コントラスト"を操作者がリモコンで選択している場合には、"コントラスト"とその数値が注目項目の情報である。言い換えると、注目項目取得部１１４は、グラフィックスに含まれる複数の項目から注目項目を特定するユニットである。

視認サイズ決定部１１５は、距離情報取得部１１６から取得した操作者と投影面との間の距離情報と、投影サイズ取得部１１７から取得した投影画像の大きさ情報とに基づいて、操作者が注目する注目項目に対する認識可能なサイズを決定する。視認サイズの種類の１つは文字サイズである。認識可能か否かは、操作者と投影面との距離情報に応じた認識可能な文字フォントサイズをテーブルデータとして予め用意しておき、当該テーブルを参照して判断する。当該テーブルは、平均的な人間の視力に基づいて作成すればよい。フォントサイズの定義として、例えば欧米の活字サイズに基づく単位ポイント（ｐｏｉｎｔ）を用いる。

距離情報取得部１１６は、操作者と投影面との距離情報を取得する。操作者と投影面との距離を取得する際には、操作者とプロジェクタ１０との距離及び角度、プロジェクタ１０と投影面との距離から三角法を用いて算出する。操作者とプロジェクタ１０との距離及び角度の情報は、赤外線リモコンの赤外光の強度と角度に基づいて取得する。

プロジェクタ１０と投影面との距離情報は、プロジェクタ１０に搭載した赤外線センサ（不図示）から取得する。赤外線センサは、センサ内部の光源（ＬＥＤやレーザダイオード）から光を照射する。照射された光は、測定対象物にあたると反射されて、センサの受光素子で受光される。当該光を評価・演算することで、プロジェクタ１０と投影面との距離を算出することができる。

投影サイズ取得部１１７は、プロジェクタ１０に搭載した赤外線センサから取得したプロジェクタ１０と投影面との距離情報と、プロジェクタ１０の情報（ビーム角、ズーム比、台形補正係数等）とに基づいて投影サイズ（投影画像の大きさ）を算出する。

投影サイズは、視聴距離とスクリーンサイズとの理想的な比率を示したＳＭＰＴＥ（米国映画テレビ技術者協会）が定める基準を参考に算出する。例えば、ビーム角３０°の場合には、「投影サイズ（例えばスクリーンの横幅）＝プロジェクタと投影面との距離×０．５３５」により算出する。

＜処理＞
次に、図２のフローチャートを参照して、本実施形態に係る処理の手順を説明する。Ｓ２００において、命令生成部１０９は、領域情報保持部１１２に保持されている重複領域の情報と、グラフィックス情報保持部１１３に保持されているグラフィックスの情報とに基づいて、重畳領域にグラフィックスが含まれているか否かを判定する。グラフィックスが含まれている場合（Ｓ２０１；ＹＥＳ）、Ｓ２０１へ進む。一方、グラフィックスが含まれていない場合（Ｓ２０１；ＮＯ）、処理を終了する。

Ｓ２０１において、注目項目取得部１１４は、グラフィックス情報保持部１１３から、操作者が操作している項目を注目項目情報として取得する。Ｓ２０２において、距離情報取得部１１６は、操作者と投影面との距離情報を取得する。Ｓ２０３において、投影サイズ取得部１１７は、投影画像の大きさの情報を取得する。Ｓ２０４において、視認サイズ決定部は、Ｓ２０２で取得された距離情報と、Ｓ２０３で取得された投影画像の大きさの情報とに基づいて、認識可能な文字サイズを決定する。例えば、距離情報及び投影画像の大きさの情報と、認識可能な文字サイズの情報とを予め対応付けたテーブルデータを参照して決定する。

Ｓ２０５において、グラフィックス変更部１１０は、Ｓ２０４で決定された文字サイズと、重畳領域にグラフィックスが含まれることを回避するためにグラフィックスを縮小した場合の文字サイズとを比較する。具体的には、縮小後の文字サイズが認識可能な文字サイズより大きいか否かを判定する。縮小後の文字サイズが認識可能な文字サイズより大きい場合（Ｓ２０５；ＹＥＳ）、Ｓ２０６へ進む。一方、縮小後の文字サイズが認識可能な文字サイズより大きくない場合（Ｓ２０５；ＮＯ）、Ｓ２０７へ進む。

Ｓ２０６において、グラフィックス変更部は、グラフィックスを縮小する。ここで、図４はグラフィックスを縮小する例を示す。操作者が投射型画像表示装置４０２のグラフィックス４０１のコントラストに注目して操作を行っているものとする。２つの投射型画像表示装置から画像が投影されており、２つの画像の重畳領域が生じている。この時、グラフィックス４０１のサイズを縮小することにより、グラフィックス４０１が重畳領域に跨ることを回避することができ、且つ、縮小後の文字サイズが認識可能な文字サイズより大きいことから、グラフィックスの視認性も確保できる。

Ｓ２０７において、グラフィックス変更部１１０は、グラフィックスの注目項目以外の項目を削減した場合、すなわち注目項目以外の項目を非表示にした場合に、グラフィックスが非重畳領域に収まるか否かを判定する。グラフィックスが非重畳領域に収まると判定された場合（Ｓ２０７；ＹＥＳ）、Ｓ２０８へ進む。一方、グラフィックスが非重畳領域に収まらないと判定された場合（Ｓ２０７；ＮＯ）、Ｓ２０９へ進む。

Ｓ２０８において、グラフィックス変更部１１０は、グラフィックスの一部の項目を削減する（非表示にする）。ここで、図５はグラフィックスの項目を削減する（一部を非表示にする）例を示す。同様に、操作者が投射型画像表示装置５０２のグラフィックス５０１のコントラストに注目して操作を行っているものとする。グラフィックス５０１の注目項目以外を削減する（非表示にする）ことにより、グラフィックス５０１が重畳領域に跨ることを回避することができるため、グラフィックスの視認性を確保できる。なお、削減された（非表示にされた）項目は、リモコンを通じて操作者がカーソルを動かすことにより参照可能である。

Ｓ２０９において、グラフィックス変更部１１０は、グラフィックスの形状及び表記方向を変更する。ここで、図６はグラフィックスの形状や文字の表記方向を変更する例を示す。同様に、操作者が投射型画像表示装置６０２のグラフィックス６０１のコントラストに注目して操作を行っているものとする。グラフィックス６０１の注目項目以外を非表示にするとともに、例えば横表記から縦表記へ文字の表記方向を変更する。そして、グラフィックスの形状を横長から縦長へ変更する。すなわち、グラフィックスの表示項目の内容は変えずに文字の表記方向を変更する。これにより、グラフィックス６０１が重畳領域に跨ることを回避することができ、グラフィックスの視認性も確保できる。なお、削減された（非表示にされた）項目は、リモコンを通じて操作者がカーソルを動かすことにより参照可能である。

以上説明したように、本発明によれば、重畳領域のサイズによらず（重畳領域が広い場合でも）、画面に表示するグラフィックスの視認性を保持することができる。

[変形例]
本実施形態に係るマルチプロジェクションシステムでは、投射型画像表示装置を用いて一つのスクリーンを２台で使用することに限定されるものではなく、また、左右の設置に限定されるものでもない。投射型画像表示装置が３台以上の複数であっても構わない。さらに、本実施形態は、設置時に限らずマルチプロジェクションシステムが動的な場合でも適用可能である。

本実施形態では、図２のフローチャートに従ってグラフィックスの形状及び表記方向を変更する例を説明したが、操作者がリモコン等の指示によりグラフィックスの形状及び表記方向を変更してもよい。

本実施形態では、操作者とプロジェクタとの距離やプロジェクタと投影面との距離を測定するためにリモコンの赤外線を利用しているが、カメラを用いて測定してもよい。また、本実施形態では、プロジェクタと投影面との距離と、プロジェクタのビーム角とを用いて投影サイズを算出しているが、カメラを用いて投影サイズを測定してもよい。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０：プロジェクタ、１０１：画像処理装置、１０２：画像入力部、１０３：画像処理部、１０４：合成部、１０５：投影部、１０６：ＣＰＵ、１０７：メモリ、１０８：受信部、１０９：命令生成部、１１０：グラフィックス変更部、１１１：生成部、１１２：領域情報保持部、１１３：グラフィックス情報保持部、１１４：注目項目取得部、１１５：視認サイズ決定部、１１６：距離情報取得部、１１７：投影サイズ取得部

Claims (11)

1. 投影手段により投影される画像に合成されるグラフィックスに含まれる項目から注目項目を特定する特定手段と、
   前記投影手段から投影される画像と他の投影手段から投影される画像との非重畳領域の情報と、前記注目項目の情報とに基づいて、前記グラフィックスの表示形態を変更する変更手段と、
   前記変更手段により表示形態が変更されたグラフィックスを前記投影手段に投影させる投影制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記特定手段は、前記グラフィックスに含まれる複数の項目のうち操作者により選択されている項目を、前記注目項目として特定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記投影手段により画像が投影される投影面と、前記画像処理装置の操作者との距離情報を取得する情報取得手段と、
   前記投影手段から投影面に投影される画像のサイズを取得するサイズ取得手段と、
   を更に備え、
   前記変更手段は、前記距離情報と、前記画像のサイズとに基づいて、前記注目項目の認識可能なサイズを決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記変更手段は、前記グラフィックスを縮小した際の注目項目のサイズが前記認識可能なサイズより大きい場合、前記グラフィックスの注目項目を縮小することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記変更手段は、前記グラフィックスの項目の一部を削減した際に、前記削減されたグラフィックスが前記非重畳領域に収まる場合、前記グラフィックスの項目の一部を削減することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記変更手段は、前記グラフィックスの前記注目項目以外の項目を非表示にすることにより、前記グラフィックスの項目の一部を削減することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記変更手段は、前記グラフィックスの項目の一部を削減した際に、前記削減されたグラフィックスが前記非重畳領域に収まらない場合、前記グラフィックスの形状及び表記方向を変更することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記グラフィックスは、投影画像の色合い、色温度、色の濃さ、及び、コントラストのうち少なくとも何れか１つの設定を行うためのメニュー画像であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像処理装置。
9. 複数の投射型画像表示装置を備えるマルチプロジェクションシステムであって、
   前記投射型画像表示装置の各々は、
   投影面に画像を投影する投影手段と、
   前記画像に合成されるグラフィックスに含まれる項目から、注目項目を特定する特定手段と、
   前記投影手段から投影される画像と他の投射型画像表示装置の投影手段から投影される画像との非重畳領域の情報と、前記注目項目の情報とに基づいて、前記グラフィックスの表示形態を変更する変更手段と、
   前記変更手段により表示形態が変更されたグラフィックスを投影する投影手段と、
   を備えることを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
10. 画像処理装置の制御方法であって、
    投影手段により投影される画像に合成されるグラフィックスに含まれる項目から注目項目を特定するための情報の入力を受け付ける受付工程と、
    前記投影手段から投影される画像と他の投影手段から投影される画像との非重畳領域の情報と、前記注目項目の情報とに基づいて、前記グラフィックスの表示形態を変更する変更工程と、
    前記表示形態が変更されたグラフィックスを前記投影手段に投影させる投影制御工程と、
    を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
11. コンピュータを、請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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