JPH05153532A - 光学的コンピユータ入力システムを幾何学的に補正する方法及び装置 - Google Patents
光学的コンピユータ入力システムを幾何学的に補正する方法及び装置Info
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- JPH05153532A JPH05153532A JP5934692A JP5934692A JPH05153532A JP H05153532 A JPH05153532 A JP H05153532A JP 5934692 A JP5934692 A JP 5934692A JP 5934692 A JP5934692 A JP 5934692A JP H05153532 A JPH05153532 A JP H05153532A
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- G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
- G06F3/0425—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means using a single imaging device like a video camera for tracking the absolute position of a single or a plurality of objects with respect to an imaged reference surface, e.g. video camera imaging a display or a projection screen, a table or a wall surface, on which a computer generated image is displayed or projected
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学的コンピュータ入力システムにおいて幾
何学的補正を行なう方法及び装置を提供する。 【構成】 幾何学的補正方法は、表示された画像の座標
位置を決定し記憶するステップと、前記記憶された座標
位置の決定値に対して、座標値の補正値を計算するステ
ップとからなり、表示された画像の歪みに起因する座標
エラーを実質的に根絶するようにした。また、この歪み
補正方法を実施する装置も開示する。
何学的補正を行なう方法及び装置を提供する。 【構成】 幾何学的補正方法は、表示された画像の座標
位置を決定し記憶するステップと、前記記憶された座標
位置の決定値に対して、座標値の補正値を計算するステ
ップとからなり、表示された画像の歪みに起因する座標
エラーを実質的に根絶するようにした。また、この歪み
補正方法を実施する装置も開示する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に光学的コンピ
ュータ入力システムを幾何学的に計算する装置における
方法に関し、特に、光学的コンピュータ入力システムに
関する歪みを幾何学的に補正するシステムに関するもの
である。
ュータ入力システムを幾何学的に計算する装置における
方法に関し、特に、光学的コンピュータ入力システムに
関する歪みを幾何学的に補正するシステムに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】本出願の親出願である、1989年11
月7日に出願されたアメリカ合衆国特許出願連番07/
433029号、「コンピュータ入力システム及びその
用法」、及び1990年11月9日に出願されたアメリ
カ合衆国特許出願連番07/611、416、「光学的
コンピュータ入力システムを更正する方法及び装置」に
は、新たな光学的コンピュータ入力システムが示され、
それについて記載されている。このシステムは、コンピ
ュータが発生した画像を映し出しているスクリーン上に
高い光度の光点を輝かせ、コンピュータに付加的情報を
与えることができる。このような入力システムは、スク
リーン上に合焦された電荷結合素子を用いたカメラのよ
うな光学的感知装置を備えている。したがって、このシ
ステムは、高光度の光による画像を検出し、それらをコ
ンピュータが発生した画像と区別することができ、周囲
が薄暗い状態でも対話的にコンピュータに情報を入力す
ることができるので便利である。
月7日に出願されたアメリカ合衆国特許出願連番07/
433029号、「コンピュータ入力システム及びその
用法」、及び1990年11月9日に出願されたアメリ
カ合衆国特許出願連番07/611、416、「光学的
コンピュータ入力システムを更正する方法及び装置」に
は、新たな光学的コンピュータ入力システムが示され、
それについて記載されている。このシステムは、コンピ
ュータが発生した画像を映し出しているスクリーン上に
高い光度の光点を輝かせ、コンピュータに付加的情報を
与えることができる。このような入力システムは、スク
リーン上に合焦された電荷結合素子を用いたカメラのよ
うな光学的感知装置を備えている。したがって、このシ
ステムは、高光度の光による画像を検出し、それらをコ
ンピュータが発生した画像と区別することができ、周囲
が薄暗い状態でも対話的にコンピュータに情報を入力す
ることができるので便利である。
【0003】このようなコンピュータ入力システム及び
それを用いた方法は非常に満足のいくものであることは
証明されているが、幾何学的更正即ち補正ができること
が望ましい。このような幾何学的補正が何故必要なのか
については、いくつかの理由がある。まず、コンピュー
タが発生した画像を投影しているスクリーンは、感知素
子あるいはカメラに対しては、完全な四角形ではないこ
とがあげられる。この点に関して、スクリーンが前方ま
たは後方に、或は一方側から他方側へ、またはいろいろ
な方向に、傾いていることがある。したがって、感知装
置即ちカメラはスクリーンから視認される像を適切に追
跡できない。
それを用いた方法は非常に満足のいくものであることは
証明されているが、幾何学的更正即ち補正ができること
が望ましい。このような幾何学的補正が何故必要なのか
については、いくつかの理由がある。まず、コンピュー
タが発生した画像を投影しているスクリーンは、感知素
子あるいはカメラに対しては、完全な四角形ではないこ
とがあげられる。この点に関して、スクリーンが前方ま
たは後方に、或は一方側から他方側へ、またはいろいろ
な方向に、傾いていることがある。したがって、感知装
置即ちカメラはスクリーンから視認される像を適切に追
跡できない。
【0004】更に重大な問題は、コンピュータが発生し
た画像をスクリーンに投影するのに用いられるオーバー
ヘッドプロジェクタによって引き起こされる「キースト
ン現象(keystoning)」という問題である。
このキーストン現象という問題は、画像の上縁が下縁と
比較して長くなるというものである。このようなキース
トン現象は、オーバーヘッドプロジェクタではよく知ら
れており、したがって感知装置即ちカメラはコンピュー
タに投影される画像を感知する際に、歪みを生じてしま
うことになる。
た画像をスクリーンに投影するのに用いられるオーバー
ヘッドプロジェクタによって引き起こされる「キースト
ン現象(keystoning)」という問題である。
このキーストン現象という問題は、画像の上縁が下縁と
比較して長くなるというものである。このようなキース
トン現象は、オーバーヘッドプロジェクタではよく知ら
れており、したがって感知装置即ちカメラはコンピュー
タに投影される画像を感知する際に、歪みを生じてしま
うことになる。
【0005】第3の問題は、オーバーヘッドプロジェク
タのステージ上の投影パネルを不適切に整合することに
よって起きるものである。投影パネルをプロジェクタの
ステージに対して全ての辺を平行に正確に配置していな
いと、スクリーン上に結果として得られる画像も、ゆが
んでしまう。
タのステージ上の投影パネルを不適切に整合することに
よって起きるものである。投影パネルをプロジェクタの
ステージに対して全ての辺を平行に正確に配置していな
いと、スクリーン上に結果として得られる画像も、ゆが
んでしまう。
【0006】第3の問題は、スクリーンに対してプロジ
ェクタ自体を適切に配置しないことに起因するものであ
る。これは、オーバーヘッドプロジェクタの過度の使用
や老朽化によって首の部分がわずかに曲ってしまったよ
うな時によく見られることである。この場合も、プロジ
ェクタのステージにパネルを適切に配置しなかった時と
同様な結果となる。
ェクタ自体を適切に配置しないことに起因するものであ
る。これは、オーバーヘッドプロジェクタの過度の使用
や老朽化によって首の部分がわずかに曲ってしまったよ
うな時によく見られることである。この場合も、プロジ
ェクタのステージにパネルを適切に配置しなかった時と
同様な結果となる。
【0007】幾何学的配置の更に別の問題が、スクリー
ン面に対してカメラ即ち感知装置が上向きまたは下向き
に傾いているような場合に、発生する。この結果歪みが
生じることになる。
ン面に対してカメラ即ち感知装置が上向きまたは下向き
に傾いているような場合に、発生する。この結果歪みが
生じることになる。
【0008】スクリーン、プロジェクタ及びパネルの寸
法形状、並びにカメラ自体に起因する上述の歪みの結果
として、カメラは、スクリーン上に投影された画像の種
々の座標を正確に決めることができなくなる。このた
め、追跡を完全に達成することが不可能となる。したが
って、光がスクリーンに投射されるとき、カメラは、そ
のスクリーンに投影された光の点の正確な座標を知るこ
とができないこともある。結果的に、コンピュータは、
光の位置に正確に応答することができず、不正確なデー
タが入力されることになる。このため、誤った結果を生
じることも考えられる。
法形状、並びにカメラ自体に起因する上述の歪みの結果
として、カメラは、スクリーン上に投影された画像の種
々の座標を正確に決めることができなくなる。このた
め、追跡を完全に達成することが不可能となる。したが
って、光がスクリーンに投射されるとき、カメラは、そ
のスクリーンに投影された光の点の正確な座標を知るこ
とができないこともある。結果的に、コンピュータは、
光の位置に正確に応答することができず、不正確なデー
タが入力されることになる。このため、誤った結果を生
じることも考えられる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
主要な目的は、新規で改良された光学的撮像システムの
幾何学的補正のための構成を提供することである。
主要な目的は、新規で改良された光学的撮像システムの
幾何学的補正のための構成を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的は、要約する
と、新規で改良された幾何学的補正システムを提供する
ことによって実現されるものである。
と、新規で改良された幾何学的補正システムを提供する
ことによって実現されるものである。
【0011】本発明によれば、投影された画像の幾何学
的に補償した相対座標を発生する構成と、このような座
標を記憶する構成とを備えた幾何学的システムが提供さ
れる。
的に補償した相対座標を発生する構成と、このような座
標を記憶する構成とを備えた幾何学的システムが提供さ
れる。
【0012】
【作用】したがって、本発明のシステムはスクリーンの
画像の正規化を行ない、必要な補正ができるようにした
ものである。したがって、結果的に得られて本システム
に記憶される座標は、カメラによって感知された座標を
調整または変換するために連続的に用いることができ
る。このように、歪みに対して適切な補正を行なうこと
ができる。
画像の正規化を行ない、必要な補正ができるようにした
ものである。したがって、結果的に得られて本システム
に記憶される座標は、カメラによって感知された座標を
調整または変換するために連続的に用いることができ
る。このように、歪みに対して適切な補正を行なうこと
ができる。
【0013】
【実施例】図1は、本発明にしたがって構成された、ス
クリーン21に表示されるコンピュータが発生した画像
を変更するためのコンピュータ入力システム10を示
す。このコンピュータ入力システムは、概して、画像投
影/検出システム即ち構成11からなり、この入力路
(ケーブル17A)はコンピュータ16のビデオポート
17の出力に結合されている。構成11は、液晶パネル
13と電荷結合素子による画像センサ14とを備えてい
る。コンピュータ16は、例えば、アイビーエム社によ
って製造されているPS/2型パーソナルコンピュータ
のような、従来のパーソナルコンピュータである。コン
ピュータ16は、ビデオモニタ19A及びキーボード1
9Bを備えている。パネル13は、コンピュータ16に
よって駆動され、オーバヘッドプロジェクタ22によっ
てスクリーン21に投影される生の画像を発生する。
クリーン21に表示されるコンピュータが発生した画像
を変更するためのコンピュータ入力システム10を示
す。このコンピュータ入力システムは、概して、画像投
影/検出システム即ち構成11からなり、この入力路
(ケーブル17A)はコンピュータ16のビデオポート
17の出力に結合されている。構成11は、液晶パネル
13と電荷結合素子による画像センサ14とを備えてい
る。コンピュータ16は、例えば、アイビーエム社によ
って製造されているPS/2型パーソナルコンピュータ
のような、従来のパーソナルコンピュータである。コン
ピュータ16は、ビデオモニタ19A及びキーボード1
9Bを備えている。パネル13は、コンピュータ16に
よって駆動され、オーバヘッドプロジェクタ22によっ
てスクリーン21に投影される生の画像を発生する。
【0014】コンピュータ入力システム10は、画像検
出構成11の出力路(ケーブル14A)とコンピュータ
16の入力シリアルポート18との間にケーブル25A
を介して結合されている信号処理装置25も備えてい
る。更に、コンピュータ入力システム10は、光発生指
示装置24またはレーザ光発生装置も備えている。
出構成11の出力路(ケーブル14A)とコンピュータ
16の入力シリアルポート18との間にケーブル25A
を介して結合されている信号処理装置25も備えてい
る。更に、コンピュータ入力システム10は、光発生指
示装置24またはレーザ光発生装置も備えている。
【0015】投影/検出構成11は、携帯式電池駆動型
発光装置24によって目視表面21に投影された補助光
画像即ちスポットの存在を検出し、アナログ電気信号を
発生し、ケーブル14Aを介して信号処理装置25に送
出する。信号処理装置25は、このアナログ信号に応答
し、この信号をデジタルピクセル座標基準信号に変換す
る。この信号はスクリーン21上の補助光画像の相対位
置を識別するもので、出力ケーブル25Aを介してコン
ピュータ16に転送される。ケーブル25Aは、コンピ
ュータ16の直列入力ポート18に接続されている。コ
ンピュータ16は、ピクセル座標信号に応答し、アプリ
ケーションプログラムを変更して、スクリーン21上に
投影されているコンピュータが発生した画像を修正でき
るようにする。例えば、目視領域21内に投影されてい
るコンピュータ発生画像を、座標基準信号に含まれてい
る情報にしたがって修正することができる。
発光装置24によって目視表面21に投影された補助光
画像即ちスポットの存在を検出し、アナログ電気信号を
発生し、ケーブル14Aを介して信号処理装置25に送
出する。信号処理装置25は、このアナログ信号に応答
し、この信号をデジタルピクセル座標基準信号に変換す
る。この信号はスクリーン21上の補助光画像の相対位
置を識別するもので、出力ケーブル25Aを介してコン
ピュータ16に転送される。ケーブル25Aは、コンピ
ュータ16の直列入力ポート18に接続されている。コ
ンピュータ16は、ピクセル座標信号に応答し、アプリ
ケーションプログラムを変更して、スクリーン21上に
投影されているコンピュータが発生した画像を修正でき
るようにする。例えば、目視領域21内に投影されてい
るコンピュータ発生画像を、座標基準信号に含まれてい
る情報にしたがって修正することができる。
【0016】信号処理装置25に内蔵されているファー
ムウエアには、本発明よる幾何学的補正処理のアルゴリ
ズムが記憶されている。図2に示すように、明るい矩形
光をスクリーンに投影し、必要な種類の補正を決定する
ことにより、補正が開始され、座標を調整し、相対座標
に変換するのに必要な情報を記憶する。図2に示すよう
に、矩形画像は80で示されている。画像の四辺は各
々、通常矩形状に歪むことに注意されたい。矩形画像8
0の各辺には歪む可能性のある2つの三角形状領域があ
る。本発明は、矩形画像の各辺に対して、この2つの三
角形状領域のどちらに歪みが現れているかを判別するも
のである。一旦判別が行なわれると、相対的な補正のた
めの式が発生され、信号処理装置に記憶される。上述の
ように、歪みが発生する可能性のある三角形状領域は8
1〜88で示す8箇所がある。
ムウエアには、本発明よる幾何学的補正処理のアルゴリ
ズムが記憶されている。図2に示すように、明るい矩形
光をスクリーンに投影し、必要な種類の補正を決定する
ことにより、補正が開始され、座標を調整し、相対座標
に変換するのに必要な情報を記憶する。図2に示すよう
に、矩形画像は80で示されている。画像の四辺は各
々、通常矩形状に歪むことに注意されたい。矩形画像8
0の各辺には歪む可能性のある2つの三角形状領域があ
る。本発明は、矩形画像の各辺に対して、この2つの三
角形状領域のどちらに歪みが現れているかを判別するも
のである。一旦判別が行なわれると、相対的な補正のた
めの式が発生され、信号処理装置に記憶される。上述の
ように、歪みが発生する可能性のある三角形状領域は8
1〜88で示す8箇所がある。
【0017】図3では、例として大きく歪んだ矩形画像
90を示している。補正を行なうプロセスの最初の部分
は、投影された画像の実際の角部分である。個々の角の
座標を図3に示す。角を決定する技法は、本実施例に示
され説明されるのと同様である。
90を示している。補正を行なうプロセスの最初の部分
は、投影された画像の実際の角部分である。個々の角の
座標を図3に示す。角を決定する技法は、本実施例に示
され説明されるのと同様である。
【0018】一旦角部の座標が発生されると、定義され
た中央の座標X,Yが、図3に示すように、角からの対
角線の交点に配置される。したがって、本発明の目的の
ためには、通常矩形画像の4つの四分儀(quadra
nt)を知ることが大切である。これについて、画面上
で定義された座標が、例えば左上の1/4部分にあれ
ば、2つの上部の三角形の内の1つを、2つの左側の三
角形の内の1つと共に、識別しなくてはならない。この
ようにして、画面上の識別された光の点の相対座標を決
定することができる。
た中央の座標X,Yが、図3に示すように、角からの対
角線の交点に配置される。したがって、本発明の目的の
ためには、通常矩形画像の4つの四分儀(quadra
nt)を知ることが大切である。これについて、画面上
で定義された座標が、例えば左上の1/4部分にあれ
ば、2つの上部の三角形の内の1つを、2つの左側の三
角形の内の1つと共に、識別しなくてはならない。この
ようにして、画面上の識別された光の点の相対座標を決
定することができる。
【0019】次に図12〜17を参照して、幾何学的補
正構成のソフトウエアを詳細に説明する。矩形画像が一
旦図1のスクリーン21のようなスクリーン上に投影さ
れると、信号処理装置25内のソフトウエアは、図12
のボックス121で示されたような、スクリーン上に現
れた画像の4つの角の座標を決定する。これについて、
画像センサ14(図1)は、本発明の実施例で説明する
のと同様な方法で、スクリーン上の明るい画像とその他
の画像の境界を決定する。
正構成のソフトウエアを詳細に説明する。矩形画像が一
旦図1のスクリーン21のようなスクリーン上に投影さ
れると、信号処理装置25内のソフトウエアは、図12
のボックス121で示されたような、スクリーン上に現
れた画像の4つの角の座標を決定する。これについて、
画像センサ14(図1)は、本発明の実施例で説明する
のと同様な方法で、スクリーン上の明るい画像とその他
の画像の境界を決定する。
【0020】図12のボックス122に示すように、そ
して図3にも示すように、スクリーンの幾何学的中心
は、角間に引かれた対角線***線の交点に決められ
る。次に、ボックス123に示すように、携帯発光装置
24によってスクリーンに投影された光点の特定の座標
を決定する。ここで、光点の位置Xが中央の左か否かを
判定する。中央の左であると判定されると、ソフトウエ
アは、左縁が完全に垂直に直線状になっているか、ま
た、図4及び5により明確に示されているように、ある
いは歪み三角形領域81または82のいずれかにしたが
って歪んでいるかを、分析する。ボックス125に示す
ように、左縁が垂直縁と完全に整合しているか否かを判
定する。ここで、左上の角のX座標を左下の角のX座標
と比較する。これらが等しければ、縁が完全に垂直方向
に向いていることが判定され、したがって補正する必要
はない。このような場合、図3のボックス131に進
む。
して図3にも示すように、スクリーンの幾何学的中心
は、角間に引かれた対角線***線の交点に決められ
る。次に、ボックス123に示すように、携帯発光装置
24によってスクリーンに投影された光点の特定の座標
を決定する。ここで、光点の位置Xが中央の左か否かを
判定する。中央の左であると判定されると、ソフトウエ
アは、左縁が完全に垂直に直線状になっているか、ま
た、図4及び5により明確に示されているように、ある
いは歪み三角形領域81または82のいずれかにしたが
って歪んでいるかを、分析する。ボックス125に示す
ように、左縁が垂直縁と完全に整合しているか否かを判
定する。ここで、左上の角のX座標を左下の角のX座標
と比較する。これらが等しければ、縁が完全に垂直方向
に向いていることが判定され、したがって補正する必要
はない。このような場合、図3のボックス131に進
む。
【0021】画像の左側を補正する必要があるとする
と、図12に示すように決定ボックス125に進み、左
上角のX座標が左下角より大きいかを判別する。この判
別は、矩形形歪み領域81(図4)または図5の歪み三
角形領域82のどちらが存在するのかを学習するための
ものである。三角形領域81は、底辺が矩形画像の底縁
と整合した三角形である。三角形領域82は領域81を
逆にしたもので、その底辺は矩形画像領域の上縁と共に
延長している。
と、図12に示すように決定ボックス125に進み、左
上角のX座標が左下角より大きいかを判別する。この判
別は、矩形形歪み領域81(図4)または図5の歪み三
角形領域82のどちらが存在するのかを学習するための
ものである。三角形領域81は、底辺が矩形画像の底縁
と整合した三角形である。三角形領域82は領域81を
逆にしたもので、その底辺は矩形画像領域の上縁と共に
延長している。
【0022】決定ボックス125で、左上角のX座標が
左下角のX座標より大きければ、三角形画像領域82が
存在すると判別される。このような状況では、ボックス
126に進み、左縁のX座標の計算を行なう。この後、
ボックス132、133で、この点のX座標の絶対値を
計算する。このX座標の値を、センサ14によって検出
された光点のX座標値の代りに、コンピュータ16に送
るようにする。ここで、ボックス132及び133に示
す式を用いて、スクリーン21上の光点のX座標を計測
し、全ての歪みを幾何学的に補正する。このX座標補正
は、画像センサ14によって検出された各光点に対して
順次行なわれるものである。
左下角のX座標より大きければ、三角形画像領域82が
存在すると判別される。このような状況では、ボックス
126に進み、左縁のX座標の計算を行なう。この後、
ボックス132、133で、この点のX座標の絶対値を
計算する。このX座標の値を、センサ14によって検出
された光点のX座標値の代りに、コンピュータ16に送
るようにする。ここで、ボックス132及び133に示
す式を用いて、スクリーン21上の光点のX座標を計測
し、全ての歪みを幾何学的に補正する。このX座標補正
は、画像センサ14によって検出された各光点に対して
順次行なわれるものである。
【0023】このように、最初に記憶する4ヵ所の角と
定義した中央のX及びY座標のみが、初期化過程でセー
ブしなくてはならない情報であることが理解されよう。
この後、光点のX及びY座標の絶対値を計算し、ホスト
コンピュータ16に迅速に供給する。
定義した中央のX及びY座標のみが、初期化過程でセー
ブしなくてはならない情報であることが理解されよう。
この後、光点のX及びY座標の絶対値を計算し、ホスト
コンピュータ16に迅速に供給する。
【0024】図2及び4において81で示される歪みの
別の左縁三角形領域を決定するために、図12の決定ボ
ックス125において、左上のX座標は左下のX座標よ
り大きくないことを決定し、ボックス126に進んで左
縁のX座標を計算する。このような計算の後、ボックス
132及び133に進み、歪み三角形領域81を基に別
のX絶対値を決定する。
別の左縁三角形領域を決定するために、図12の決定ボ
ックス125において、左上のX座標は左下のX座標よ
り大きくないことを決定し、ボックス126に進んで左
縁のX座標を計算する。このような計算の後、ボックス
132及び133に進み、歪み三角形領域81を基に別
のX絶対値を決定する。
【0025】再びボックス123に戻り、光点のX座標
位置が中央の左側であるかを判別した結果、中央の左側
ではないなら、図14の決定ボックス141に進む。こ
こで、矩形画像領域が完全に垂直であるか、または2つ
の三角形領域83、84のいずれかが矩形画像領域の右
縁に現れているか、についての判別を行なう。この動作
は、上部の三角形領域81、82を区別する動作と類似
している。
位置が中央の左側であるかを判別した結果、中央の左側
ではないなら、図14の決定ボックス141に進む。こ
こで、矩形画像領域が完全に垂直であるか、または2つ
の三角形領域83、84のいずれかが矩形画像領域の右
縁に現れているか、についての判別を行なう。この動作
は、上部の三角形領域81、82を区別する動作と類似
している。
【0026】決定ブロック141において、右上部のX
座標が右下部のX座標と等しいか調べる。これらが等し
い場合、直接ボックス145に進み、右縁のX座標が右
上縁のX座標と等しいかを調べる。
座標が右下部のX座標と等しいか調べる。これらが等し
い場合、直接ボックス145に進み、右縁のX座標が右
上縁のX座標と等しいかを調べる。
【0027】しかしながら、これらが等しくない場合、
ボックス142に進み、右上部のX座標が右下部のX座
標と等しいか否か調べる。
ボックス142に進み、右上部のX座標が右下部のX座
標と等しいか否か調べる。
【0028】これらが等しいならば、右縁のX座標をボ
ックス143に示す式によって計算する。この後、ボッ
クス151および152に示すように、光点の右縁のX
座標及びX座標、並びに定義した中央のX座標が判って
いるので、X座標の絶対値を計算する。このXの絶対値
を次に用いてホストコンピュータ16に供給する。
ックス143に示す式によって計算する。この後、ボッ
クス151および152に示すように、光点の右縁のX
座標及びX座標、並びに定義した中央のX座標が判って
いるので、X座標の絶対値を計算する。このXの絶対値
を次に用いてホストコンピュータ16に供給する。
【0029】再びボックス142に戻り、右上部のX座
標が右下部のX座標より小さい場合、三角形領域83
(図2)を識別し、そしてボックス144に進み、右縁
のX座標を計算する。その後ボックス151、152で
X座標の絶対値を計算する。
標が右下部のX座標より小さい場合、三角形領域83
(図2)を識別し、そしてボックス144に進み、右縁
のX座標を計算する。その後ボックス151、152で
X座標の絶対値を計算する。
【0030】一旦X座標の絶対値を2つの三角形領域8
3または84から決定したら、次にY座標の絶対値を計
算する。
3または84から決定したら、次にY座標の絶対値を計
算する。
【0031】光点のY座標の相対値を計算するために、
4分儀(quadrant)をまずボックス153で決
定する。即ち、ボックス153では、光点のY位置が定
義した中央より上にあるか否かを決定する。上にあるの
なら、決定ボックス154に進み、上縁が水平か、また
は図2に示したような2つの三角形領域85または86
のいずれかが存在するかを判別する。
4分儀(quadrant)をまずボックス153で決
定する。即ち、ボックス153では、光点のY位置が定
義した中央より上にあるか否かを決定する。上にあるの
なら、決定ボックス154に進み、上縁が水平か、また
は図2に示したような2つの三角形領域85または86
のいずれかが存在するかを判別する。
【0032】ボックス154の判別の結果、左上のY座
標が右のY座標と等しくない場合、決定ボックス155
で、左上のY座標が右上のY座標より小さいかを判別す
る。この判別によって、2つの上部三角形領域85また
は86のどちらが存在するかを識別することができる。
この判別が肯定であれば、三角形領域86が存在するこ
とになる。また、この判別が肯定であれば、三角形領域
86が識別され、ボックス156に示される計算を行な
い上縁のY座標を決定する。この後、ボックス163
(図16)及び図16のボックス164に示すように、
Yの絶対値を計算し、ホストコンピュータ16に供給す
る。このYの絶対値は、光点のY座標の調整値である。
標が右のY座標と等しくない場合、決定ボックス155
で、左上のY座標が右上のY座標より小さいかを判別す
る。この判別によって、2つの上部三角形領域85また
は86のどちらが存在するかを識別することができる。
この判別が肯定であれば、三角形領域86が存在するこ
とになる。また、この判別が肯定であれば、三角形領域
86が識別され、ボックス156に示される計算を行な
い上縁のY座標を決定する。この後、ボックス163
(図16)及び図16のボックス164に示すように、
Yの絶対値を計算し、ホストコンピュータ16に供給す
る。このYの絶対値は、光点のY座標の調整値である。
【0033】上部の三角形領域が存在する場合、ボック
ス161で三角形領域85の上縁のY座標について同様
の計算を行なう。その後、Yの絶対値をボックス163
及び164で計算する。
ス161で三角形領域85の上縁のY座標について同様
の計算を行なう。その後、Yの絶対値をボックス163
及び164で計算する。
【0034】Y座標の絶対値を計算したら、図18のボ
ックス176に進み、計算したX座標の絶対値及びY座
標の計算値をホストコンピュータに送信する準備をす
る。一旦これらの絶対値を送信したら、初期のボックス
123に戻り、次に検出した光点についての動作を繰り
返す。
ックス176に進み、計算したX座標の絶対値及びY座
標の計算値をホストコンピュータに送信する準備をす
る。一旦これらの絶対値を送信したら、初期のボックス
123に戻り、次に検出した光点についての動作を繰り
返す。
【0035】再び図15のボックス153に戻り、光点
のY位置が中央より上ではない場合、図18の決定ボッ
クス165に進む。ここで、左下のY座標が右下のY座
標と等しいかを判別する。この判別の目的は、矩形の目
視領域の下縁が水平か、あるいは図2の87または88
で示した三角形領域が存在するかを調べることである。
下縁が完全な水平線であれば、ボックス173〜175
に進み、既に説明したように、Yの絶対値を計算する。
一方、左下のY座標が右下のY座標と等しくない場合、
ボックス165にて、左下のY座標が右下のY座標より
大きいか調べる。大きい場合、ボックス171に進み、
Y座標の下縁値を決める計算を行なう。左下のY座標は
右下のY座標より大きいので、この計算は三角形領域8
8を基に行なわれる。この逆の場合、即ち左下のY座標
が右下のY座標より小さい場合、三角形領域87を基に
ボックス172で計算を行ない、下縁のY座標を決定す
る。この後、Y座標の絶対値を、既に説明したように、
計算する。
のY位置が中央より上ではない場合、図18の決定ボッ
クス165に進む。ここで、左下のY座標が右下のY座
標と等しいかを判別する。この判別の目的は、矩形の目
視領域の下縁が水平か、あるいは図2の87または88
で示した三角形領域が存在するかを調べることである。
下縁が完全な水平線であれば、ボックス173〜175
に進み、既に説明したように、Yの絶対値を計算する。
一方、左下のY座標が右下のY座標と等しくない場合、
ボックス165にて、左下のY座標が右下のY座標より
大きいか調べる。大きい場合、ボックス171に進み、
Y座標の下縁値を決める計算を行なう。左下のY座標は
右下のY座標より大きいので、この計算は三角形領域8
8を基に行なわれる。この逆の場合、即ち左下のY座標
が右下のY座標より小さい場合、三角形領域87を基に
ボックス172で計算を行ない、下縁のY座標を決定す
る。この後、Y座標の絶対値を、既に説明したように、
計算する。
【0036】次にあげるのは、光点のX及びY座標を調
整するための、流れ図に示した種々の計算を行なうのに
用いられる一連の式である。
整するための、流れ図に示した種々の計算を行なうのに
用いられる一連の式である。
【0037】1)最初に4ヵ所の角のX及びY位置を決
定する。
定する。
【0038】2)次にスクリーンの中央を見つけ、対角
線の交点を見つける。対角線:図3を参照し、次の式で
求める。
線の交点を見つける。対角線:図3を参照し、次の式で
求める。
【数7】
【0039】線の式の点傾斜形式
【数8】
【0040】最初の式に代入する。
【数9】
【0041】3)水平及び垂直中央線と計算した中央か
ら、どの4分儀に光点があるかを判別する。
ら、どの4分儀に光点があるかを判別する。
【0042】4)発見した4分儀内のX及びYの両方に
ついて調整した縁を計算する。
ついて調整した縁を計算する。
【数10】
【0043】図4を参照し、左縁に対して、
【数11】
【0044】ここで、(YRAW−YTL)=DISTAN
CE SIDE OPPまた、
CE SIDE OPPまた、
【数12】 XRELATIVE=XRAW−XHOME 注意:IF XREL
【数13】
【0045】図5を参照し、左縁に対して、
【数14】 XREL=XRAW−XHOME (注意:XRELが負の場合、位置はスクリーンの外側と
なる。)
なる。)
【数15】
【0046】図6を参照し、右縁に対して、
【数16】 XREL=XRAN−XC (注意:XRAN>XRIGHTなら、スクリーンの外側であ
る。)
る。)
【数17】
【0047】図7を参照し、右縁に対して、
【数18】 XREL=XRAN−XC (注意:XRAN>XRIGHTなら、スクリーンの外側であ
る。)
る。)
【数19】
【0048】図8を参照し、上縁に対して、
【数20】 XREL=XRAW−XHOME (注意:XRAW>XHOMEなら、スクリーンの外側であ
る。)
る。)
【数21】
【0049】図9を参照し、上縁に対して、
【数22】 XREL=XRAW−XHOME (注意:XRAN<XHOMEなら、スクリーンの外側であ
る。)
る。)
【数23】
【0050】図10を参照し、下縁に対して、
【数24】 YREL=YRAN−Y (注意:YRAN>YBOTTOMなら、スクリーンの外側であ
る。)
る。)
【数25】
【0051】図11を参照し、下縁に対して、
【数26】 YREL=YRAW−YC (注意:YRAW>YBOTTOMなら、スクリーンの外側であ
る。)
る。)
【数27】
【0052】本発明の特定の実施例について開示した
が、添付の請求の範囲の真の精神及び範囲内で種々の異
なる変更が可能であることは理解されよう。したがっ
て、ここに示した要約または開示のみに限定する意図は
ない。
が、添付の請求の範囲の真の精神及び範囲内で種々の異
なる変更が可能であることは理解されよう。したがっ
て、ここに示した要約または開示のみに限定する意図は
ない。
【図1】撮像システムのブロック図。
【図2〜図11】本発明の動作を説明するための種々の
画像及び画像の一部を示す図。
画像及び画像の一部を示す図。
【図12〜図18】幾何学的補正を行なう構成の動作を
示すための、図1のシステム用のコンピュータソフトウ
エアの流れ図。
示すための、図1のシステム用のコンピュータソフトウ
エアの流れ図。
21...スクリーン 10...コンピュータ入力システム 11...画像投影/検出システム 16...コンピュータ 17...ビデオポート 13...液晶パネル 14...画像センサ 19A...ビデオモニタ 19B...キーボード19 25...信号処理装置 24...光発生指示装置 80、90...矩形画像 81〜88...三角形状領域
Claims (17)
- 【請求項1】矩形に表示された画像の歪みを補正する装
置であって、 表示された画像の座標位置を決定し記憶する記憶装置
と、 前記記憶された座標位置の決定値に対して、座標値の補
正値を計算し、表示された画像の歪みに起因する座標エ
ラーを実質的に根絶するようにした処理装置とからなる
ことを特徴とする歪み補正装置。 - 【請求項2】矩形に表示された画像の歪みを補正する方
法であって、 表示された画像の座標位置を決定し記憶するステップ
と、 前記記憶された座標位置の決定値に対して、座標値の補
正値を計算するステップとからなり、表示された画像の
歪みに起因する座標エラーを実質的に根絶するようにし
たことを特徴とする歪み補正方法。 - 【請求項3】請求項1の装置において、前記処理装置
は、 表示画像の4つの各縁部で囲まれた領域内の位置に、光
像のx、y座標を投影する投影手段と、 前記表示画面内のx、y座標像の4分儀を判別する画像
検出手段と、 前記x、y座標像の4分儀内の判別されたx、y座標位
置の記憶値に対して調整した縁部を計算するマイクロプ
ロセッサとを備えていることを特徴とする歪み補正装
置。 - 【請求項4】請求項3の装置は、更に、前記表示画像の
各角のx、y座標値を決定するアルゴリズムと、前記表
示画像内に定義した中央のx、y座標値を決定する別の
アルゴリズムとを備え、前記画像領域は、前記表示画像
の4つの各縁によって取囲まれていることを特徴とする
歪み補正装置。 - 【請求項5】請求項4の装置において、定義された中央
のx、y座標値を決定するアルゴリズムは、点傾斜決定
アルゴリズムを含むことを特徴とする歪み補正装置。 - 【請求項6】請求項5の装置において、前記点傾斜決定
アルゴリズムは次の式を解くことを特徴とする歪み補正
装置。 【数1】 ここで、yTLは決定したYの左座標値を示し、YBLは決
定したyの右下座標値を示し、XTLは決定したXの左上
座標値を示し、XBRは決定したYの右下座標値を示す。 - 【請求項7】請求項6の装置において、前記点傾斜決定
アルゴリズムは更に、次の一対の式を解くことを特徴と
する歪み補正装置。 【数2】 - 【請求項8】請求項1の装置は、更に、前記表示画像の
各角のx、y座標位置を決定するアルゴリズムと、前記
表示画像の定義した中央の座標位置を決定する別のアル
ゴリズムとを含むことを特徴とする歪み補正装置。 - 【請求項9】請求項3の装置において、前記縁の調整値
を計算するマイクロプロセッサは、yの絶対値とxの絶
対値とを計算する絶対値アルゴリズムを備えていること
を特徴とする歪み補正装置。 - 【請求項10】請求項9の装置において、前記yの絶対
値は次の式で表わされることを特徴とする歪み補正装
置。 【数3】 - 【請求項11】請求項10の装置において、前記Y
relativeは次の式で表わされることを特徴とする歪み補
正装置。 【数4】 - 【請求項12】請求項11の装置において、前記yspot
は投影されたx、y座標光点のy座標値を示すことを特
徴とする歪み補正装置。 - 【請求項13】請求項9の装置において、前記xの絶対
値は次の式で表わされることを特徴とする歪み補正装
置。 【数5】 - 【請求項14】請求項13の装置において、前記X
RELATIVEは次の式で表わされることを特徴とする歪み補
正装置。 【数6】 - 【請求項15】請求項14の装置において、前記Xspot
は光像のx座標を表わすことを特徴とする歪み補正装
置。 - 【請求項16】請求項11の装置において、前記X左縁
はXTLであることを特徴とする歪み補正装置。 - 【請求項17】請求項16の装置において、前記X左縁
はXTLであることを特徴とする歪み補正装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US65680391A | 1991-02-14 | 1991-02-14 | |
US07/656,803 | 1991-02-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05153532A true JPH05153532A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=24634636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5934692A Pending JPH05153532A (ja) | 1991-02-14 | 1992-02-13 | 光学的コンピユータ入力システムを幾何学的に補正する方法及び装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05153532A (ja) |
AU (1) | AU1445692A (ja) |
WO (1) | WO1992015084A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5818421A (en) * | 1994-12-21 | 1998-10-06 | Hitachi, Ltd. | Input interface apparatus for large screen display |
US6056408A (en) * | 1997-05-28 | 2000-05-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and displaying projected image and projection-type image display apparatus |
US6590606B1 (en) | 1997-08-27 | 2003-07-08 | Ldt Gmbh & Co. Laser-Display-Technology Kg | Method for the compensating of geometric images and an arrangement for carrying out the method |
JP2006025232A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Casio Comput Co Ltd | 投影システム、投影条件設定方法及びプログラム |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6305805B1 (en) * | 1998-12-17 | 2001-10-23 | Gateway, Inc. | System, method and software for correcting keystoning of a projected image |
JP2000222110A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Ricoh Elemex Corp | 座標入力装置 |
JP3844075B2 (ja) * | 2003-01-17 | 2006-11-08 | セイコーエプソン株式会社 | 画像処理システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法 |
KR20050109468A (ko) * | 2003-03-26 | 2005-11-21 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 영상 표시 시스템 |
WO2016007167A1 (en) * | 2014-07-11 | 2016-01-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Corner generation in a projector display area |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03139985A (ja) * | 1989-10-03 | 1991-06-14 | Thomson Csf | 画像表示方法及び装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5047528A (ja) * | 1973-08-27 | 1975-04-28 | ||
US5070465A (en) * | 1987-02-25 | 1991-12-03 | Sony Corporation | Video image transforming method and apparatus |
JPH0769768B2 (ja) * | 1987-07-16 | 1995-07-31 | アルプス電気株式会社 | 座標入力装置 |
-
1992
- 1992-01-31 WO PCT/US1992/000876 patent/WO1992015084A1/en active Application Filing
- 1992-01-31 AU AU14456/92A patent/AU1445692A/en not_active Abandoned
- 1992-02-13 JP JP5934692A patent/JPH05153532A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03139985A (ja) * | 1989-10-03 | 1991-06-14 | Thomson Csf | 画像表示方法及び装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5818421A (en) * | 1994-12-21 | 1998-10-06 | Hitachi, Ltd. | Input interface apparatus for large screen display |
US6056408A (en) * | 1997-05-28 | 2000-05-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and displaying projected image and projection-type image display apparatus |
US6590606B1 (en) | 1997-08-27 | 2003-07-08 | Ldt Gmbh & Co. Laser-Display-Technology Kg | Method for the compensating of geometric images and an arrangement for carrying out the method |
JP2006025232A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Casio Comput Co Ltd | 投影システム、投影条件設定方法及びプログラム |
JP4595410B2 (ja) * | 2004-07-08 | 2010-12-08 | カシオ計算機株式会社 | 投影システム、投影条件設定方法及びプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1992015084A1 (en) | 1992-09-03 |
AU1445692A (en) | 1992-09-15 |
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