JP2021039203A - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
投影装置が投影面に投影する対象画像のうち、マーカーを描画する位置の、輝度および色相のうち少なくとも一方を示す画像パラメータを、前記マーカーの画像パラメータに変換して、前記対象画像に前記マーカーを描画する処理手段を有し、
前記処理手段は、前記投影面上で前記対象画像に他の投影装置が投影する画像が重ねられる場合に、そうでない場合よりも、前記マーカーの画像パラメータと前記マーカーの画像パラメータに変換される前の前記対象画像の画像パラメータとの間の変化量を大きくする
ことを特徴とする画像処理装置である。
本発明の第2の態様は、
投影装置が投影面に投影する対象画像のうち、マーカーを描画する位置の、輝度および色相のうち少なくとも一方を示す画像パラメータを、前記マーカーの画像パラメータに変換して、前記対象画像に前記マーカーを描画する処理手段と、
前記投影装置が投影する前記対象画像に前記投影面上で他の投影装置が投影する画像が重ねられるか否かを設定する設定手段と、
を有し、
前記処理手段は、前記設定手段によって、前記投影面上で前記対象画像に他の投影装置が投影する画像が重ねられると設定された場合に、そうでない場合よりも、前記マーカーの画像パラメータと前記マーカーの画像パラメータに変換される前の前記対象画像の画像パラメータとの間の変化量を大きくする
ことを特徴とする画像処理装置である。
投影装置が投影面に投影する対象画像のうち、マーカーを描画する位置の、輝度および色相のうち少なくとも一方を示す画像パラメータを、前記マーカーの画像パラメータに変換して、前記対象画像に前記マーカーを描画する処理ステップを有し、
前記処理ステップは、前記投影面上で前記対象画像に他の投影装置が投影する画像が重ねられる場合に、そうでない場合よりも、前記マーカーの画像パラメータと前記マーカーの画像パラメータに変換される前の前記対象画像の画像パラメータとの間の変化量を大きくする
ことを特徴とする画像処理方法である。
本発明の第4の態様は、
投影装置が投影面に投影する対象画像のうち、マーカーを描画する位置の、輝度および色相のうち少なくとも一方を示す画像パラメータを、前記マーカーの画像パラメータに変換して、前記対象画像に前記マーカーを描画する処理ステップと、
前記投影装置が投影する前記対象画像に前記投影面上で他の投影装置が投影する画像が重ねられるか否かを設定する設定ステップと、
を有し、
前記処理ステップでは、前記設定ステップによって、前記投影面上で前記対象画像に他の投影装置が投影する画像が重ねられると設定された場合に、そうでない場合よりも、前記マーカーの画像パラメータと前記マーカーの画像パラメータに変換される前の前記対象画像の画像パラメータとの間の変化量を大きくする
ことを特徴とする画像処理方法である。
以下、本発明の実施例1について説明する。
図1を用いて、本発明を適用したプロジェクションシステムを大まかに説明する。図1は、実施例1に係るプロジェクションシステムの概略図である。図1に示すように、実施例1に係るプロジェクションシステムは、プロジェクタ(投影装置)100,101、PC(パーソナルコンピュータ)102、及び、カメラ103を有する。
(1)プロジェクタ100の対象画像(投影対象の画像)に描画(合成)するマーカーの輝度(強度)を調整する動作
(2)マーカーの輝度の調整後に、プロジェクタ100の投影領域のずれを自動補正する動作
図2を用いて、プロジェクタ100の構成を説明する。図2は、プロジェクタ100の構成例を示すブロック図である。プロジェクタ100は、CPU201、RAM202、ROM203、操作部204、通信部205、画像入力部206、及び、画像処理部207を有する。さらに、プロジェクタ100は、光変調パネル制御部208、光変調パネル209R,209G,209B、光源制御部210、光源211、色分離部212、色合成部213、投影光学系214、及び、投影光学系制御部215を有する。CPU201、RAM202、ROM203、操作部204、通信部205、画像入力部206、画像処理部207、光変調パネル制御部208、光源制御部210、及び、投影光学系制御部215は、バス216に接続されている。
スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、リモートコントローラなどである。
図3を用いて、画像処理部207の内部構成について説明する。図3は、画像処理部207の構成例を示すブロック図である。画像処理部207は、エッジブレンド補正部301、マーカー生成部302、マーカー輝度設定部303、マーカー重畳部304、及び、幾何学補正部305を有する。画像処理部207の各ブロックは、バス216を介してCPU201などに接続されている。画像処理部207の各ブロックの処理の実行/非実行は、CPU201により切り替えられる。画像処理部207に入力された画像データは、画像処理部207の各ブロックによって適宜画像処理が施されて画像処理部207から出力される。
3は設定されたオフセット量を基にマーカー制御信号を生成して出力する。
図4を用いて、プロジェクタ100の基本動作を説明する。図4は、プロジェクタ100の基本動作の一例を示すフローチャートである。例えば、CPU201が、ROM203に記録されたプログラムに基づいて各ブロックを制御することにより、図4の動作が実現される。ユーザが操作部204やリモートコントローラを用いてプロジェクタ100の電源オンを指示すると、図4の動作が開始する。ここでは、画像入力部206によって取得された画像データ(入力データ)に基づく画像が対象画像(投影対象(表示対象)の画像)であるとする。
合)にはS408に処理が進められる。
図5を用いて、PC102の構成を説明する。図5は、PC102の構成例を示すブロック図である。PC102は、CPU501、RAM502、HDD503、操作部504、表示部505、及び、通信部506を有する。CPU501、RAM502、HDD503、操作部504、表示部505、及び、通信部506は、バス507に接続されている。
図6を用いて、カメラ103の構成を説明する。図6は、カメラ103の構成例を示すブロック図である。カメラ103は、CPU601、RAM602、ROM603、画像処理部604、撮像制御部605、撮像部606、及び、通信部607を有する。CPU601、RAM602、画像処理部604、撮像制御部605、通信部607は、バス608に接続されている。
携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダなど、どのようなものであってもよい。通信部607は、PC102の通信部506と通信可能である。
図7を用いて、PC102のマーカー輝度の調整動作を説明する。図7は、PC102のマーカー輝度の調整動作の一例を示すフローチャートである。例えば、CPU501が、ROM502に記録されたプログラムに基づいて、各ブロックを制御することにより、図7の動作が実現される。マーカー輝度の調整開始をユーザが操作部504を用いて指示すると、図7の動作が開始する。
画の様子を模式的に示したものである。
コントラスト=ΔC÷C ・・・(式1)
VL=L×V ・・・(式2)
対応関係を示す。一点鎖線1002aで示すように、重畳数=1の場合には、破線1001aが示す出力画素値をオフセット量1005aで正方向にオフセットしてマーカーが描画される。二点鎖線1003aは、重畳数=2の場合の対応関係を示す。二点鎖線1003aで示すように、重畳数=2の場合には、破線1001aが示す出力画素値を、オフセット量1005aの2倍のオフセット量1006aで正方向にオフセットしてマーカーが描画される。実線1004aは、重畳数=3の場合の対応関係を示す。実線1004aで示すように、重畳数=3の場合には、破線1001aが示す出力画素値を、オフセット量1005aの3倍のオフセット量1007aで正方向にオフセットしてマーカーが描画される。
プロジェクタ100の投影領域ずれ補正時における、PC102、カメラ103、及び、プロジェクタ100の動作を説明する。後述の動作は、上述の調整動作で輝度が調整された後のマーカー、具体的にはマーカー輝度が調整された後のマーカー重畳画像をプロジェクタ100が投影した状態で行われる。
図11を用いて、プロジェクタ100の投影領域ずれ補正時におけるPC102の動作を説明する。図11は、プロジェクタ100の投影領域ずれ補正時におけるPC102の動作の一例を示すフローチャートである。投影領域ずれ補正(自動補正)の開始をユーザが操作部504を介して指示すると、PC102のCPU501は、図11の動作を開始する。
図12を用いて、プロジェクタ100の投影領域ずれ補正時におけるカメラ103の動作を説明する。図12は、プロジェクタ100の投影領域ずれ補正時におけるカメラ103の動作の一例を示すフローチャートである。カメラ103のCPU601は、ずれ補正シーケンスを開始する指示をPC102から通信部607を介して受信すると、図12の動作を開始する。
図13を用いて、プロジェクタ100の投影領域ずれ補正時におけるプロジェクタ100の動作を説明する。図13は、プロジェクタ100の投影領域ずれ補正時におけるプロジェクタ100の動作の一例を示すフローチャートである。プロジェクタ100のCPU201は、ずれ補正シーケンスを開始する指示をPC102から通信部205を介して受信すると、図13の動作を開始する。なお、図13のフローチャートは図4のS410のサブフローチャートである。
2にて、PC102からプロジェクタ100へ送信される。ずれ補正シーケンスを終了させるコマンドを受信したと判断された場合には、CPU201は図13の動作を終了する。そうでない場合(ずれ補正シーケンスを終了させるコマンドを受信していないと判断された場合)には、S1302に処理が進められる。
は、検出したマーカーの空間位置情報を用いて、各プロジェクタのマーカーを判別し易くなる。その結果、各プロジェクタのずれ補正の精度を向上することができる。例えば、プロジェクタ100のマーカーとプロジェクタ101のマーカーとが、投影面上で重なり合わないように描画されてもよい。こうすることで、CPU501は、検出したマーカーの空間位置情報を用いて、プロジェクタ100のマーカーとプロジェクタ101のマーカーとを容易に区別できる。その結果、プロジェクタ101のずれ補正の精度と、プロジェクタ100のずれ補正の精度とを向上することができる。
以下、本発明の実施例2について説明する。なお、以下では、実施例1と異なる点(構成、処理、等)について詳しく説明し、実施例1と同じ点についての説明は省略する。実施例2において、プロジェクタの全体構成、画像処理部の内部構成、及び、プロジェクタの基本動作は、特に明記しない限り実施例1と同様である。
差1401bである。そして、マーカーの周囲の輝度Clowは、輝度1402bであり、プロジェクタ100の投影画像の輝度(図14(b)の輝度)とプロジェクタ101の投影画像の輝度(図9(a)の輝度)との合計である。
6dはオフセット量1005dよりも大きい。実線1004dは、重畳数=3の場合の対応関係を示す。実線1004dで示すように、重畳数=3の場合には、破線1001dが示す出力画素値を、入力画素値が大きいほど大きいオフセット量1007dで正方向にオフセットしてマーカーが描画される。各入力画素値について、オフセット量1007dはオフセット量1006dよりも大きい。図10(c)では、オフセット量1005dは第1の比例係数で入力画素値に比例する。オフセット量1006dは第1の比例係数の2倍の第2の比例係数で入力画素値に比例する。そして、オフセット量1007d第1の比例係数の3倍の第3の比例係数で入力画素値に比例する。このため、各入力画素値について、オフセット量1006dはオフセット量1005dの2倍となり、オフセット量1007dはオフセット量1005dの3倍となる。
実施例2では、マーカー輝度設定部303の構成を、実施例1の構成から以下のように変形する。前述のように、実施例2では、マーカー輝度設定部303に対象画像が入力される(図3の破線矢印)。また、マーカー輝度設定部303は、PC102からのマーカー制御コマンドに応じたオフセット量(重畳数のみに応じたオフセット量)と、対象画像の画素値とに基づいて、投影画像の重畳数と対象画像の画素値との組み合わせに応じたオフセット量を決定する。オフセット量は、マーカーが描画される画像領域(画素)ごとに決定される。そして、マーカー輝度設定部303は、決定したオフセット量(対象画像の画素値考慮済み)を基にマーカー制御信号を生成して出力する。マーカー輝度設定部303は、例えば、以下の式3を用いてオフセット量VIを決定(算出)する。式3において、「Vb」はPC102からのマーカー制御コマンドに応じたオフセット量(重畳数のみに応じたオフセット量)であり、「I」は対象画像の画素値であり、「Im」は対象画像の取り得る画素値の最大値である。なお、複数の画素からなる画像領域に対して1つのオフセット量VIを決定する場合には、画素値Iとして、対象の画像領域における画素値の代表値(平均値、中間値、最頻値、最大値、最小値など)を用いればよい。
VI=Vb×I÷Im ・・・(式3)
、投影画像の重畳数と対象画像の画素値との組み合わせに応じたオフセット量(各画像領域(各画素)のオフセット量)を決定し、当該オフセット量に基づくマーカー制御コマンドを出力してもよい。
以下、本発明の実施例3について説明する。なお、以下では、実施例1と異なる点(構成、処理、等)について詳しく説明し、実施例1と同じ点についての説明は省略する。実施例3において、プロジェクタの全体構成、画像処理部の内部構成、及び、プロジェクタの基本動作は、特に明記しない限り実施例1と同様である。
実施例3では、マーカー輝度設定部303の構成を、実施例1の構成から以下のように変形する。実施例3では、マーカー輝度設定部303には、不図示の同期信号発生部により、対象画像の画像領域を示す信号が入力される。対象画像の画像領域を示す信号は、例えば垂直・水平同期信号や、エッジブレンド領域(他の投影画像に重ねられる領域)の開始・終了位置を示す信号などである。これらの信号は、CPU201が同期信号発生部に所定の値を設定することで、同期信号発生部より出力される。所定の値とは、投影解像度(合成画像の解像度)や、エッジブレンド領域の幅を示す値などである。
図15を用いて、PC102のマーカー輝度の調整動作を説明する。図15は、PC102のマーカー輝度の調整動作の一例を示すフローチャートであり、図7のフローチャートを変形したものである。
定するユーザ操作が無かったと判断された場合)には、投影画像の配置を指定するユーザ操作があるまでS1501の処理が繰り返される。
VL=V×(N+L×M)÷(N+M) ・・・(式4)
ーカー制御コマンドを送信することで、プロジェクタ100の対象画像の複数の画像領域のそれぞれについて、描画されるマーカーの輝度が個別に制御される。
以下、本発明の実施例4について説明する。なお、以下では、実施例1と異なる点(構成、処理、等)について詳しく説明し、実施例1と同じ点についての説明は省略する。実施例4において、プロジェクタの全体構成、画像処理部の内部構成、及び、プロジェクタの基本動作は、特に明記しない限り実施例1と同様である。
図17を用いて、PC102のマーカー輝度の調整動作を説明する。図17は、PC102のマーカー輝度の調整動作の一例を示すフローチャートである。のフローを用いて説明する。例えば、CPU501が、ROM502に記録されたプログラムに基づいて、各ブロックを制御することにより、図17の動作が実現される。マーカー輝度の調整開始をユーザが操作部504を用いて指示すると、図17の動作が開始する。ここでは、図1に示すようにプロジェクタ100とプロジェクタ101が投影を行っている状態で図17の動作が行われるとする。
VS’=VS×S’÷S ・・・(式5)
以下、本発明の実施例5について説明する。なお、以下では、実施例1と異なる点(構成、処理、等)について詳しく説明し、実施例1と同じ点についての説明は省略する。本実施例において、プロジェクタの全体構成、画像処理部の内部構成、及び、プロジェクタの基本動作は、特に明記しない限り実施例1と同様である。
い部分)、プロジェクタ100の投影画像(対象画像)の端部分、エッジブレンド領域の端部分などである。エッジブレンド領域は、プロジェクタ100の投影画像(対象画像)の端部分とみなすこともできる。輝度差が大きい部分のマーカー輝度(オフセット量)を低減することで、投影領域のずれによってマーカーが視認し易くなることを抑制できる。このメカニズムについて、図18(a)〜18(c)を用いて説明する。
実施例5では、マーカー輝度設定部303の構成を、実施例1の構成から以下のように変形する。実施例5では、実施例2と同様に、マーカー輝度設定部303に対象画像が入力される(図3の破線矢印)。また、マーカー輝度設定部303はラインバッファを備え、対象画像を一時的に保持できる。
実施例1〜5の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。実施例1〜5の構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明に含まれる。
本発明は、上述の実施例の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。
302:マーカー生成部 303:マーカー輝度設定部 304:マーカー重畳部
102:パーソナルコンピュータ 501:CPU
Claims (19)
- 投影装置が投影面に投影する対象画像のうち、マーカーを描画する位置の、輝度および色相のうち少なくとも一方を示す画像パラメータを、前記マーカーの画像パラメータに変換して、前記対象画像に前記マーカーを描画する処理手段を有し、
前記処理手段は、前記投影面上で前記対象画像に他の投影装置が投影する画像が重ねられる場合に、そうでない場合よりも、前記マーカーの画像パラメータと前記マーカーの画像パラメータに変換される前の前記対象画像の画像パラメータとの間の変化量を大きくする
ことを特徴とする画像処理装置。 - 投影装置が投影面に投影する対象画像のうち、マーカーを描画する位置の、輝度および色相のうち少なくとも一方を示す画像パラメータを、前記マーカーの画像パラメータに変換して、前記対象画像に前記マーカーを描画する処理手段と、
前記投影装置が投影する前記対象画像に前記投影面上で他の投影装置が投影する画像が重ねられるか否かを設定する設定手段と、
を有し、
前記処理手段は、前記設定手段によって、前記投影面上で前記対象画像に他の投影装置が投影する画像が重ねられると設定された場合に、そうでない場合よりも、前記マーカーの画像パラメータと前記マーカーの画像パラメータに変換される前の前記対象画像の画像パラメータとの間の変化量を大きくする
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記処理手段は、前記対象画像に前記投影面上で重ねられる、他の投影装置が投影する画像の数に対応する重畳数が第1の数よりも多い第2の数である場合に、前記重畳数が前記第1の数である場合に比べ、前記対象画像の画像パラメータから前記マーカーの画像パラメータまでの前記変化量を大きくする
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記設定手段は、前記対象画像に前記投影面上で重ねられる、他の投影装置が投影する画像の数に対応する重畳数を設定可能であって、
前記処理手段は、前記設定手段によって、設定された前記重畳数が第1の数よりも多い第2の数である場合に、設定された前記重畳数が前記第1の数である場合に比べ、前記対象画像の画像パラメータから前記マーカーの画像パラメータまでの前記変化量を大きくする
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記処理手段は、前記重畳数に比例する変化量で前記対象画像の画像パラメータを変化させた値に、前記マーカーの画像パラメータを制御する
ことを特徴とする請求項3または4に記載の画像処理装置。 - 前記重畳数を指定するユーザ操作を受け付ける受付手段、をさらに有する
ことを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記対象画像の複数の領域の間で前記重畳数が異なり、
前記処理手段は、前記複数の領域のそれぞれについて、前記マーカーの画像パラメータを個別に制御する
ことを特徴とする請求項3から6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記処理手段は、前記マーカーが描画される部分における前記対象画像の画素値が第1
の画素値よりも小さい第2の画素値である場合に、前記マーカーが描画される部分において前記重畳数が同じであり且つ前記対象画像の画素値が前記第1の画素値である場合に比べ、前記対象画像の画像パラメータから前記マーカーの画像パラメータまでの前記変化量を小さくする
ことを特徴とする請求項3から7のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記処理手段は、前記重畳数に応じて前記マーカーの画像パラメータを制御する
ことを特徴とする請求項3から7のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記処理手段は、前記対象画像の端部分とエッジ部分の少なくとも一方において、前記対象画像の端部分でもエッジ部分でもない部分に比べ、前記対象画像の画像パラメータから前記マーカーの画像パラメータまでの変化量を小さくする
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記処理手段は、前記投影面を撮像した撮像画像から前記マーカーを検出する検出手段によって前記マーカーが検出されるまで、前記対象画像の画像パラメータから前記マーカーの画像パラメータまでの前記変化量を徐々に増やす
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記投影面には、複数の投影装置によって複数の画像が投影され、
前記複数の画像に複数のマーカーがそれぞれ描画され、
前記処理手段は、前記複数のマーカーの画像パラメータを制御する
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記投影面を撮像した撮像画像から前記マーカーを検出する検出手段の検出結果に基づいて、前記投影面における前記対象画像の領域を制御する領域制御手段、をさらに有することを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記投影面には、複数の投影装置によって複数の画像が投影され、
前記複数の画像の間で複数のマーカーが空間的または時間的にずれて投影されるように、前記複数の画像に前記複数のマーカーがそれぞれ描画される
ことを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。 - 前記投影面には、複数の投影装置によって複数の画像が投影され、
前記複数の画像に複数のマーカーがそれぞれ描画され、
前記検出手段は、前記複数のマーカーを検出し、
前記領域制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記投影面における前記複数の画像の領域を個別に制御する
ことを特徴とする請求項13または14に記載の画像処理装置。 - 投影装置が投影面に投影する対象画像のうち、マーカーを描画する位置の、輝度および色相のうち少なくとも一方を示す画像パラメータを、前記マーカーの画像パラメータに変換して、前記対象画像に前記マーカーを描画する処理ステップを有し、
前記処理ステップは、前記投影面上で前記対象画像に他の投影装置が投影する画像が重ねられる場合に、そうでない場合よりも、前記マーカーの画像パラメータと前記マーカーの画像パラメータに変換される前の前記対象画像の画像パラメータとの間の変化量を大きくする
ことを特徴とする画像処理方法。 - 投影装置が投影面に投影する対象画像のうち、マーカーを描画する位置の、輝度および
色相のうち少なくとも一方を示す画像パラメータを、前記マーカーの画像パラメータに変換して、前記対象画像に前記マーカーを描画する処理ステップと、
前記投影装置が投影する前記対象画像に前記投影面上で他の投影装置が投影する画像が重ねられるか否かを設定する設定ステップと、
を有し、
前記処理ステップでは、前記設定ステップによって、前記投影面上で前記対象画像に他の投影装置が投影する画像が重ねられると設定された場合に、そうでない場合よりも、前記マーカーの画像パラメータと前記マーカーの画像パラメータに変換される前の前記対象画像の画像パラメータとの間の変化量を大きくする
ことを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータを、請求項1〜15のいずれか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。
- コンピュータを、請求項1〜15のいずれか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を格納したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
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