(57)【要約】【課題】  再度キャリブレーションを行う必要がある場合に適宜キャリブレーションを行うことが可能なマルチプロジェクションシステム及び監視方法を提供することを目的とする。【解決手段】  前回測距センサー８により検出された相対位置と今回測距センサー８により検出された相対位置とが一致しない場合、スクリーン２で構築される１つの画像に「幾何ズレ」が発生したものと判断し、再度キャリブレーションを行い算出された補正値を用いてスクリーン２に１つの画像を再構築する。【選択図】      図１
2006304100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプロジェクタが投影した各画像により１つの画像を構築させるマルチプロジェクションシステムであって、
補正値を記録する補正値記録手段と、
前記補正値記録手段に記録される補正値に基づいて、前記複数のプロジェクタが投影する各画像の補正を行う補正手段と、
前記複数のプロジェクタと前記複数のプロジェクタの投影先との相対位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された相対位置を記録する相対位置記録手段と、
前記相対位置記録手段に前回比較用として記録された第１の相対位置と前記相対位置記録手段に今回記録された第２の相対位置とを比較する比較手段と、
前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない場合、前記第２の相対位置に対応する補正値を算出する算出手段と、
前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記補正値記録手段に記録されている補正値を前記第２の相対位置に対応する補正値に書き換える補正値書換手段と、
前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記第１の相対位置を前記第２の相対位置に書き換える相対位置書換手段と、
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。
【請求項２】
複数のプロジェクタが投影した各画像により１つの画像を構築させるマルチプロジェクションシステムであって、
補正値を記録する補正値記録手段と、
前記補正値記録手段に記録される補正値に基づいて、前記複数のプロジェクタが投影する各画像の補正を行う補正手段と、
前記複数のプロジェクタと前記複数のプロジェクタの投影先との相対位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された相対位置を記録する相対位置記録手段と、
前記相対位置記録手段に前回比較用として記録された第１の相対位置と前記相対位置記録手段に今回記録された第２の相対位置とを比較する比較手段と、
前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない場合、前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない旨のメッセージをユーザに通知する通知手段と、
前記ユーザからの指示に基づいて、前記第２の相対位置に対応する補正値を算出する算出手段と、
前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記補正値記録手段に記録されている補正値を前記第２の相対位置に対応する補正値に書き換える補正値書換手段と、
前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記第１の相対位置を前記第２の相対位置に書き換える相対位置書換手段と、
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。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のマルチプロジェクションシステムであって、
前記複数のプロジェクタにより構築された１つの画像を撮影する撮影手段を備え、
前記算出手段は、前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない場合、前記撮影手段により撮影された撮影画像に基づいて、前記第２の相対位置に対応する補正値を算出する、
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のマルチプロジェクションシステムであって、
前記補正値を算出することが可能な状況であるか否かを判断する判断手段を備え、
前記算出手段は、前記判断手段により前記補正値を算出することが可能な状況であると判断されると、補正値を算出する、
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のマルチプロジェクションシステムであって、
複数の補正値を記録する記録手段を備え、
前記算出手段は、前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない場合、前記記録手段に記録される複数の補正値の中から前記第２の相対位置の前後の相対位置にそれぞれ対応する補正値を取り出し、その取り出した各補正値に基づいて、前記第２の相対位置に対応する補正値を算出する、
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のマルチプロジェクションシステムであって、
前記検出手段は、当該マルチプロジェクションシステムが起動するタイミングで前記相対位置を検出する、
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載のマルチプロジェクションシステムであって、
前記検出手段は、ユーザが指定するタイミングで前記相対位置を検出する、
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載のマルチプロジェクションシステムであって、
前記検出手段は、前記複数のプロジェクタまたは前記複数のプロジェクタの投影先に設置されるＧセンサーにより検出された検出値が所定値を超えるタイミングで前記相対位置を検出する、
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【請求項９】
請求項１または請求項２に記載のマルチプロジェクションシステムであって、
前記検出手段は、測距センサーを用いて前記相対位置を検出する、
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【請求項１０】
請求項１または請求項２に記載のマルチプロジェクションシステムであって、
前記検出手段は、前記複数のプロジェクタまたは前記複数のプロジェクタの投影先に設置されるＧセンサーを用いて前記相対位置を検出する、
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【請求項１１】
複数のプロジェクタが投影した各画像により１つの画像を構築させるマルチプロジェクションシステムであって、
補正値を記録する補正値記録手段と、
前記補正値記録手段に記録される補正値に基づいて、前記複数のプロジェクタが投影する各画像の補正を行う補正手段と、
前記複数のプロジェクタまたは前記複数のプロジェクタの投影先に設置されるＧセンサーと、
前記複数のプロジェクタにより構築された１つの画像を撮影する撮影手段と、
前記Ｇセンサーにより検出された振動が所定値を超えた場合、前記撮影手段により撮影された撮影画像に基づいて、補正値を算出する算出手段と、
前記算出手段により新たに補正値が算出されると、前記補正値記録手段に記録される補正値を新たに算出された補正値に書き換える補正値書換手段と、
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。
【請求項１２】
複数のプロジェクタが投影した各画像により１つの画像を構築させるマルチプロジェクションシステムであって、
補正値を記録する補正値記録手段と、
前記補正値記録手段に記録される補正値に基づいて、前記複数のプロジェクタが投影する各画像の補正を行う補正手段と、
前記複数のプロジェクタにより構築された１つの画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により前回撮影された撮影画像に示される第１のアンカーポイントと前記撮影手段により今回撮影された撮影画像に示される第２のアンカーポイントとを比較するアンカーポイント比較手段と、
前記第１のアンカーポイントと前記第２のアンカーポイントとが一致しない場合、前記撮影手段により今回撮影された撮影画像に基づいて、補正値を算出する算出手段と、
前記算出手段により新たに補正値が算出されると、前記補正値記録手段に記録されている補正値を新たに算出された補正値に書き換える補正値書換手段と、
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。
【請求項１３】
複数のプロジェクタが投影した各画像により構築された画像の監視方法であって、
補正値記録手段に補正値を記録するステップと、
前記補正値に基づいて前記複数のプロジェクタが投影する各画像の補正を行うステップと、
前記複数のプロジェクタと前記複数のプロジェクタの投影先との相対位置を検出するステップと、
前記相対位置を記録するステップと、
前記補正値記録手段に前回比較用として記録された第１の相対位置と前記補正値記録手段に今回記録された第２の相対位置とを比較するステップと、
前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない場合、前記第２の相対位置に対応する補正値を算出するステップと、
前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記補正値記録手段に記録される補正値を前記第２の相対位置に対応する補正値に書き換えるステップと、
前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記第１の相対位置を前記第２の相対位置に書き換えるステップと、
から構成される監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のプロジェクタが投影した各画像により１つの画像を構築させるマルチプロジェクションシステムに関し、特に、その構築される画像の監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタを用いてスクリーンに高精細な大画面を実現するシステムの１つに、複数台のプロジェクタを用いて１つの画像を構築するマルチプロジェクションシステムがある。
【０００３】
図８は、既存のマルチプロジェクションシステムを示す図である。
図８に示すマルチプロジェクションシステム８０は、スクリーン８１と、４台のプロジェクタ８２〜８５と、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）８６と、画像補正処理装置８７と、キャリブレーション用カメラ８８とを備えて構成されている。
【０００４】
マルチプロジェクションシステム８０は、スクリーン８１に構築させたい画像をプロジェクタの台数分、すなわち、４つに分割し、４つの分割画像がスクリーン８１で縦２列、横２列に並ぶように各分割画像をプロジェクタ８２〜８５から投影させ、スクリーン８１に元の画像を構築させる。各分割画像の端部には、それぞれ、オーバーラップ部８９が設けられ、各オーバーラップ部８９が互いに重ね合わされることにより、スクリーン８１で隣り合う分割画像同士をシームレスに繋げることができる。
【０００５】
このように、マルチプロジェクションシステム８０では、複数台のプロジェクタを用いて１つの画像を構築しているので、あるプロジェクタの設置位置が前後左右にズレたり、あるプロジェクタが上下に傾いたり、また、あるプロジェクタの表示サイズが変わったりしてしまうと、そのプロジェクタとスクリーン８１との相対位置が変わりスクリーン８１で隣り合う分割画像同士がきれいに繋がらなくなる、いわゆる、「幾何ズレ」が発生するという不具合がある。
【０００６】
この「幾何ズレ」は、手動で調整することもできるが、プロジェクタの台数が増えるに従って調整時間が膨大になってしまう。
そこで、短時間に「幾何ズレ」を補正する方法として、例えば、図８に示すキャリブレーション用カメラ８８を用いる方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
まず、ＰＣ８６は、予めＰＣ８６に記録されている複数のドットや十字マークのあるテストパターンを画像補正処理装置８７を介してプロジェクタ８２〜８５からスクリーン８１に投影させる。
【０００８】
次に、ＰＣ８６は、スクリーン８１に投影されたテストパターンをキャリブレーション用カメラ８８に撮影させる。
次に、ＰＣ８６は、その撮影画像に基づいて、「幾何ズレ」を補正するための補正値を算出し、画像補正処理装置８７にその補正値を送る。
【０００９】
そして、画像補正処理装置８７は、送られた補正値を補正値記録部９０に記録し、補正処理部９１が補正値記録部９０に記録した補正値に基づいて、各分割画像を補正する。以下、補正値を算出してからその補正値を使って「幾何ズレ」や各分割画像の幾何、輝度、または色を補正するまでの作業をキャリブレーションという。
【００１０】
これにより、「幾何ズレ」のない画像をスクリーン８１に構築することができる。
【特許文献１】特開平９−３２６９８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、キャリブレーション後、人為的（例えば、オペレータがプロジェクタのコードを引っかけてしまった場合）または非人為的（例えば、地震）によりプロジェクタ８２〜８５とスクリーン８１との相対位置が変わり再び「幾何ズレ」が発生した場合、再度キャリブレーションを行う必要がある。このとき、マルチプロジェクションシステム８０を操作するオペレータがマルチプロジェクションシステム８０から遠く離れてスクリーン８１の画像が確認できない場合などオペレータが「幾何ズレ」に気づかない場合では、再度キャリブレーションが行われないままスクリーン８１に画像が構築されるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、再度キャリブレーションを行う必要がある場合に適宜キャリブレーションを行うことが可能なマルチプロジェクションシステム及び監視方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成を採用した。
すなわち、本発明のマルチプロジェクションシステムは、複数のプロジェクタが投影した各画像により１つの画像を構築させるマルチプロジェクションシステムであって、補正値を記録する補正値記録手段と、前記補正値記録手段に記録される補正値に基づいて、前記複数のプロジェクタが投影する各画像の補正を行う補正手段と、前記複数のプロジェクタと前記複数のプロジェクタの投影先との相対位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された相対位置を記録する相対位置記録手段と、前記相対位置記録手段に前回比較用として記録された第１の相対位置と前記相対位置記録手段に今回記録された第２の相対位置とを比較する比較手段と、前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない場合、前記第２の相対位置に対応する補正値を算出する算出手段と、前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記補正値記録手段に記録されている補正値を前記第２の相対位置に対応する補正値に書き換える補正値書換手段と、前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記第１の相対位置を前記第２の相対位置に書き換える相対位置書換手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のマルチプロジェクションシステムは、複数のプロジェクタが投影した各画像により１つの画像を構築させるマルチプロジェクションシステムであって、補正値を記録する補正値記録手段と、前記補正値記録手段に記録される補正値に基づいて、前記複数のプロジェクタが投影する各画像の補正を行う補正手段と、前記複数のプロジェクタと前記複数のプロジェクタの投影先との相対位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された相対位置を記録する相対位置記録手段と、前記相対位置記録手段に前回比較用として記録された第１の相対位置と前記相対位置記録手段に今回記録された第２の相対位置とを比較する比較手段と、前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない場合、前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない旨のメッセージをユーザに通知する通知手段と、前記ユーザからの指示に基づいて、前記第２の相対位置に対応する補正値を算出する算出手段と、前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記補正値記録手段に記録されている補正値を前記第２の相対位置に対応する補正値に書き換える補正値書換手段と、前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記第１の相対位置を前記第２の相対位置に書き換える相対位置書換手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、上記マルチプロジェクションシステムは、前記複数のプロジェクタにより構築された１つの画像を撮影する撮影手段を備え、前記算出手段は、前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない場合、前記撮影手段により撮影された撮影画像に基づいて、前記第２の相対位置に対応する補正値を算出するように構成してもよい。
【００１６】
また、上記マルチプロジェクションシステムは、前記補正値を算出することが可能な状況であるか否かを判断する判断手段を備え、前記算出手段は、前記判断手段により前記補正値を算出することが可能な状況であると判断されると、補正値を算出するように構成してもよい。
【００１７】
また、上記マルチプロジェクションシステムは、複数の補正値を記録する記録手段を備え、前記算出手段は、前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない場合、前記記録手段に記録される複数の補正値の中から前記第２の相対位置の前後の相対位置にそれぞれ対応する補正値を取り出し、その取り出した各補正値に基づいて、前記第２の相対位置に対応する補正値を算出するように構成してもよい。
【００１８】
また、上記検出手段は、当該マルチプロジェクションシステムが起動するタイミングで前記複数のプロジェクタと前記複数のプロジェクタの投影先との相対位置を検出するように構成してもよい。
【００１９】
また、上記検出手段は、ユーザが指定するタイミングで前記相対位置を検出するように構成してもよい。
また、上記検出手段は、前記複数のプロジェクタまたは前記複数のプロジェクタの投影先に設置されるＧセンサーにより検出された検出値が所定値を超えるタイミングで前記相対位置を検出するように構成してもよい。
【００２０】
また、上記検出手段は、測距センサーを用いて前記相対位置を検出するように構成してもよい。
また、上記検出手段は、前記複数のプロジェクタまたは前記複数のプロジェクタの投影先に設置されるＧセンサーを用いて前記相対位置を検出するように構成してもよい。
【００２１】
また、本発明のマルチプロジェクションシステムは、複数のプロジェクタが投影した各画像により１つの画像を構築させるマルチプロジェクションシステムであって、補正値を記録する補正値記録手段と、前記補正値記録手段に記録される補正値に基づいて、前記複数のプロジェクタが投影する各画像の補正を行う補正手段と、前記複数のプロジェクタまたは前記複数のプロジェクタの投影先に設置されるＧセンサーと、前記複数のプロジェクタにより構築された１つの画像を撮影する撮影手段と、前記Ｇセンサーにより検出された振動が所定値を超えた場合、前記撮影手段により撮影された撮影画像に基づいて、補正値を算出する算出手段と、前記算出手段により新たに補正値が算出されると、前記補正値記録手段に記録される補正値を新たに算出された補正値に書き換える補正値書換手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のマルチプロジェクションシステムは、複数のプロジェクタが投影した各画像により１つの画像を構築させるマルチプロジェクションシステムであって、補正値を記録する補正値記録手段と、前記補正値記録手段に記録される補正値に基づいて、前記複数のプロジェクタが投影する各画像の補正を行う補正手段と、前記複数のプロジェクタにより構築された１つの画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により前回撮影された撮影画像に示される第１のアンカーポイントと前記撮影手段により今回撮影された撮影画像に示される第２のアンカーポイントとを比較するアンカーポイント比較手段と、前記第１のアンカーポイントと前記第２のアンカーポイントとが一致しない場合、前記撮影手段により今回撮影された撮影画像に基づいて、補正値を算出する算出手段と、前記算出手段により新たに補正値が算出されると、前記補正値記録手段に記録されている補正値を新たに算出された補正値に書き換える補正値書換手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の監視方法は、複数のプロジェクタが投影した各画像により構築された画像の監視方法であって、補正値記録手段に補正値を記録するステップと、前記補正値に基づいて前記複数のプロジェクタが投影する各画像の補正を行うステップと、前記複数のプロジェクタと前記複数のプロジェクタの投影先との相対位置を検出するステップと、前記相対位置を記録するステップと、前記補正値記録手段に前回比較用として記録された第１の相対位置と前記補正値記録手段に今回記録された第２の相対位置とを比較するステップと、前記第１の相対位置と前記第２の相対位置とが一致しない場合、前記第２の相対位置に対応する補正値を算出するステップと、前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記補正値記録手段に記録される補正値を前記第２の相対位置に対応する補正値に書き換えるステップと、前記第２の相対位置に対応する補正値が算出されると、前記第１の相対位置を前記第２の相対位置に書き換えるステップとから構成される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、「幾何ズレ」を自動的に検出することができるので、キャリブレーションを適宜行うことができる。これにより、複数のプロジェクタを用いて１つの画像を構築する場合であっても、常時「幾何ズレ」のない良好な画像を構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態のマルチプロジェクションシステムを示す図である。
図１に示すマルチプロジェクションシステム１は、スクリーン２と、オーバーラップ部を含む２つの分割画像をそれぞれスクリーン２に投影し１つの画像をスクリーン２に構築するプロジェクタ３及び４と、テストパターンの投影指示やキャリブレーションの指示などを行うＰＣ５と、スクリーン２に投影されたテストパターンや分割画像などを撮影するキャリブレーション用カメラ６と、プロジェクタ３及び４により投影された各分割画像のオーバーラップ部をシームレスに表示させるために「幾何ズレ」の補正や各分割画像の補正（幾何補正、輝度補正、または色補正）を行う画像補正処理装置７と、プロジェクタ３及び４の設置位置とスクリーン２との相対位置を検出する測距センサー８とを備えて構成されている。なお、マルチプロジェクタシステム１では、説明を簡略化するために使用するプロジェクタを２台としている。また、プロジェクタ３及び４、キャリブレーション用カメラ６、並びに測距センサー８は、架台９に設置されているものとする。また、プロジェクタ３及び４がスクリーン２以外の場所に画像を構築させるように構成してもよい。
【００２６】
上記ＰＣ５は、ＣＰＵ１０と、メモリ１１と、カメラＩ／Ｆ１２と、測距センサーＩ／Ｆ１３と、出力Ｉ／Ｆ１４と、ユーザＩ／Ｆ１５とを備えて構成されている。なお、ユーザＩ／Ｆ１５は、例えば、キーボードやマウスなどが考えられる。
【００２７】
上記ＣＰＵ１０は、ユーザＩ／Ｆ１５を介してユーザから送られてくる起動指示などに基づいて起動を行う起動処理、測距センサーＩ／Ｆ１３を介して測距センサー８に相対位置を検出させるための指示を送る相対位置検出処理、補正値を算出する算出処理、メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置とメモリ１１に今回記録した相対位置とを比較する比較処理、前回の相対位置と今回の相対位置とが一致しない場合メモリ１１に記録されているテストパターンを出力Ｉ／Ｆ１４を介して画像補正処理装置７の補正処理部１６に送りキャリブレーションを行い、画像補正処理装置７の補正値記録部１７に記録される補正値を新たに算出した補正値に書き換えさせると共に、メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置を今回新たに記録した相対位置に書き換えるキャリブレーション指示処理などを行う。なお、起動処理、相対位置検出処理、算出処理、比較処理、及びキャリブレーション指示処理は、ＲＡＭやＲＯＭなどに記録されるアプリケーションが実行されることにより実現される。
【００２８】
本実施形態のマルチプロジェクションシステム１の特徴とする点は、前回測距センサー８により検出されたプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置と今回測距センサー８により検出されたプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置とが一致しない場合、スクリーン２で構築される１つの画像に「幾何ズレ」が発生したと判断し、再度キャリブレーションを行い、それによって算出された補正値を用いて１つの画像を再構築する点である。なお、図１に示す実施形態では、測距センサー８を架台９に設置することによりスクリーン２を基準とするプロジェクタ３及び４の相対位置を検出する構成であるが、測距センサー８をスクリーン２に設置することによりプロジェクタ３及び４の設置位置を基準とするスクリーン２の相対位置を検出するように構成してもよい。
【００２９】
次に、マルチプロジェクションシステム１の動作について説明する。
図２は、マルチプロジェクションシステム１の動作を示すフローチャートである。なお、起動処理によりマルチプジェクションシステム１が起動するタイミングで相対位置検出処理が行われるものとする。また、前回の起動時にプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置が検出されその相対位置が「比較用の相対位置」としてメモリ１１に記録され、かつ、補正値も算出されてその補正値が補正値記録部１７に記録されているものとする。
【００３０】
まず、ユーザやタイマなどによりマルチプロジェクションシステム１が起動すると、ステップＳ１において、ＰＣ５は、測距センサー８によりプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置を検出させる。
【００３１】
次に、ステップＳ２において、ＰＣ５は、検出させた相対位置をメモリ１１に記録する。
次に、ステップＳ３において、ＰＣ５は、メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とが一致するか否かを判断する。
【００３２】
メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とが一致すると判断された場合（ステップＳ３がＮｏ）、ステップＳ４において、画像補正処理装置７は、前回補正値記録部１７に記録した補正値を用いて分割画像を補正する。
【００３３】
一方、メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とが一致しないと判断した場合（ステップＳ３がＹｅｓ）、ステップＳ５において、ＰＣ５は、キャリブレーションを行う。
【００３４】
すなわち、ＰＣ５は、プロジェクタ３及び４から投影されるテストパターンをキャリブレーション用カメラ６により撮影させ、その撮影画像をメモリ１１などに記録する。ＰＣ５は、その撮影画像に基づいて「幾何ズレ」や各分割画像の幾何、輝度、または色を補正するための補正値を作成する。プロジェクタ３及び４から投影される各分割画像が台形に歪む場合では、そのプロジェクタ３及び４の各分割画像がそれぞれ逆台形になるように補正値を算出する。
【００３５】
例えば、格子模様の画像をテストパターンとし、補正前にスクリーン２に構築されるテストパターンを補正前テストパターンとし、補正後にスクリーン２に構築されるテストパターンを補正後テストパターンとし、キャリブレーション用カメラ６の撮像素子の配列を基本座標とし、プロジェクタ３の出力素子の配列を表示座標とし、プロジェクタ３の設置位置がズレてプロジェクタ３の分割画像が台形に歪む場合の補正値の算出方法を説明する。なお、補正後テストパターンは、プロジェクタ３の最大投影エリアの内側に構築されるものとする。
【００３６】
まず、ＣＰＵ１０は、補正前テストパターンの格子模様の各交点にそれぞれ対応する基本座標の各座標を求める。
次に、ＣＰＵ１０は、補正後テストパターンの格子模様の各交点にそれぞれ対応する基本座標の各座標を求める。
【００３７】
次に、ＣＰＵ１０は、補正前テストパターンの各座標と補正後テストパターンの各座標とのそれぞれの相対関係を求める。
次に、ＣＰＵ１０は、補正前テストパターンの格子模様の各交点にそれぞれ対応する表示座標の各座標を求める。
【００３８】
次に、ＣＰＵ１０は、基本座標における補正前テストパターンの各座標と補正後テストパターンの各座標との相対関係に基づいて、補正後テストパターンの格子模様の各交点にそれぞれ対応する表示座標の各座標を求める。
【００３９】
そして、ＣＰＵ１０は、表示座標における補正前テストパターンの各座標と補正後テストパターンの各座標との相対関係を補正値とする。
なお、キャリブレーションは、特開平９−３２６９８１号や特開平６−１４１２４６号などに詳細に記載されている。
【００４０】
次に、ステップＳ６において、ＰＣ５は、メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置を今回記録した相対位置に書き換えると共に、前回補正値記録部１７に記録させた補正値を今回算出した補正値に書き換えさせる。これにより、今回検出された相対位置と次回検出される相対位置とを比較させることができる。
【００４１】
そして、ステップＳ７において、画像補正処理装置７は、今回補正値記録部１７に記録した補正値を用いて画像を補正する。
このように、プロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置が前回検出した相対位置と一致しない場合に「幾何ズレ」が発生したものと判断し「幾何ズレ」を自動的に検出することができるので、キャリブレーションを適宜行うことができる。これにより、複数のプロジェクタを用いて１つの画像を構築する場合であっても、常時「幾何ズレ」のない良好な画像を構築することができる。
【００４２】
また、マルチプロジェクションシステム１の起動時に「幾何ズレ」を検出しているので、マルチプロジェクションシステム１の休止中に「幾何ズレ」が発生した場合に対応することができる。
【００４３】
また、上記実施形態では、前回の相対位置と今回の相対位置とが一致しない場合、自動的にキャリブレーションを行う構成であるが、前回の相対位置と今回の相対位置とが一致しない場合、「幾何ズレ」が発生した旨をユーザに通知し、ユーザの指示に基づいて、キャリブレーションを行うように構成してもよい。
【００４４】
図３は、ユーザの指示に基づいて、キャリブレーションを行う場合のマルチプロジェクションシステム１の動作を示すフローチャートである。なお、図２に示すフローチャートと同様、起動処理によりマルチプジェクションシステム１が起動するタイミングで相対位置検出処理が行われるものとする。また、前回の起動時にプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置が検出されその相対位置が「比較用の相対位置」としてメモリ１１に記録され、かつ、補正値も算出されてその補正値が補正値記録部１７に記録されているものとする。
【００４５】
まず、ユーザやタイマなどによりマルチプロジェクションシステム１が起動すると、ステップＳＴ１において、ＰＣ５は、測距センサー８によりプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置を検出させ、その検出させた相対位置をメモリ１１に記録する。
【００４６】
次に、ステップＳＴ２において、ＰＣ５は、メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とを比較し、前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とが一致しない場合、「幾何ズレ」が発生したものと判断する。また、ＰＣ５は、前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とが一致した場合、「幾何ズレ」が発生していないものと判断する。
【００４７】
「幾何ズレ」が発生していないと判断された場合（ステップＳＴ２がＮｏ）、ステップＳＴ３において、画像補正処理装置７は、前回補正値記録部１７に記録した補正値を用いて画像を補正する。
【００４８】
一方、「幾何ズレ」が発生したと判断した場合（ステップＳＴ３がＹｅｓ）、ステップＳＴ４において、ＰＣ５は、「幾何ズレ」が発生した旨をユーザに通知する。例えば、ＰＣ５に備えられるディスプレイに「幾何ズレ」が発生した旨のメッセージを表示させたり、ＰＣ５に備えられるスピーカから「幾何ズレ」が発生した旨のメッセージを出力させたりしてもよい。
【００４９】
次に、ステップＳＴ５において、ＰＣ５は、ユーザからキャリブレーションを行うか否かの指示をユーザＩ／Ｆ１５を介して受け取る。
キャリブレーションを行わない旨の指示を受け取った場合（ステップＳＴ５がＮｏ）、ステップＳＴ３に進む。
【００５０】
一方、キャリブレーションを行う旨の指示を受け取った場合（ステップＳＴ５がＹｅｓ）、ステップＳＴ６において、ＰＣ５は、キャリブレーションを行う。
次に、ステップＳＴ７において、ＰＣ５は、メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置を今回記録した相対位置に書き換えると共に、前回補正値記録部１７に記録させた補正値を今回算出した補正値に書き換えさせる。
【００５１】
そして、ステップＳＴ８において、画像補正処理装置７は、今回補正値記録部１７に記録した補正値を用いて画像を補正する。
このように、ユーザにキャリブレーションを行うか否かを判断させることができるので、スクリーン２に構築される画像をユーザが確認してもキャリブレーションを行う必要がない程度の「幾何ズレ」が発生したときやキャリブレーションをする時間がないときに有効になる。
【００５２】
また、上記実施形態では、前回の相対位置と今回の相対位置とが一致しない場合に「幾何ズレ」が発生したものと判断し再度キャリブレーションを行う構成であるが、「幾何ズレ」発生時のプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置を複数予想しておき、それらの相対位置にそれぞれ対応する補正値を予め算出してメモリ１１に記録させておき、前回の相対位置と今回の相対位置とが一致しない場合、今回の相対位置の前後の相対位置にそれぞれ対応する補正値をメモリ１１の複数の補正値の中から取り出し、その取り出した各補正値に基づいて今回の相対位置に対応する補正値を算出するように構成してもよい。
【００５３】
また、前回の相対位置と今回の相対位置とが一致しない場合、再度キャリブレーションを行うことにより今回の相対位置に対応する補正値を算出するか、または、補正値記録部１７に記録される複数の補正値の中から取り出した各補正値に基づいて今回の相対位置に対応する補正値を算出するかをユーザに判断させるように構成してもよい。
【００５４】
図４は、補正値の算出方法をユーザに選択させる場合のマルチプロジェクションシステム１の動作を示すフローチャートである。なお、図２に示すフローチャートと同様、起動処理によりマルチプジェクションシステム１が起動するタイミングで相対位置検出処理が行われるものとする。また、前回の起動時にプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置が検出されその相対位置が「比較用の相対位置」としてメモリ１１に記録され、かつ、補正値も算出されてその補正値が補正値記録部１７に記録されているものとする。
【００５５】
まず、ユーザやタイマなどによりマルチプロジェクションシステム１が起動すると、ステップＳＴＥ１において、ＰＣ５は、測距センサー８によりプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置を検出させる。
【００５６】
次に、ステップＳＴＥ２において、ＰＣ５は、検出させた相対位置をメモリ１１に記録する。
次に、ステップＳＴＥ３において、ＰＣ５は、メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とを比較し、前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とが一致しない場合、「幾何ズレ」が発生したものと判断する。また、ＰＣ５は、前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とが一致した場合、「幾何ズレ」が発生していないものと判断する。
【００５７】
「幾何ズレ」が発生していないと判断された場合（ステップＳＴＥ３がＮｏ）、ステップＳＴＥ４において、画像補正処理装置７は、前回補正値記録部１７に記録した補正値を用いて画像を補正する。
【００５８】
一方、「幾何ズレ」があると判断した場合（ステップＳＴＥ３がＹｅｓ）、ステップＳＴＥ５において、ＰＣ５は、「幾何ズレ」が発生した旨をユーザに通知する。
次に、ステップＳＴＥ６において、ＰＣ５は、補正値記録部１７に記録されている補正値を変更するか否かをユーザに問い合せる。
【００５９】
補正値を変更しない旨の指示をユーザから受け取った場合（ステップＳＴＥ６がＮｏ）、ステップＳＴＥ４に進む。
一方、補正値を変更する旨の指示をユーザから受け取った場合（ステップＳＴＥ６がＹｅｓ）、ステップＳＴ７において、ＰＣ５は、キャリブレーションを行うか否かをユーザに問い合せる。
【００６０】
キャリブレーションを行う旨の指示をユーザから受け取った場合（ステップＳＴＥ７がＹｅｓ）、ステップＳＴＥ８において、ＰＣ５は、キャリブレーションを行う。
次に、ステップＳＴＥ９において、ＰＣ５は、  メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置を今回記録した相対位置に書き換えると共に、前回補正値記録部１７に記録させた補正値を今回算出した補正値に書き換えさせる。
【００６１】
そして、ステップＳＴ１０において、画像補正処理装置７は、今回補正値記録部１７に記録した補正値を用いて画像を補正する。
一方、キャリブレーションを行わない旨の指示をユーザから受け取った場合（ステップＳＴＥ７がＮｏ）、ステップＳＴＥ１１において、今回記録した相対位置の前後の相対位置にそれぞれ対応する補正値を補正値記録部１７に記録されている複数の補正値の中から取り出し、その取り出した各補正値に基づいて今回記録した相対位置に対応する補正値を算出し、ステップＳＴＥ９に進む。
【００６２】
すなわち、今回記録した相対位置を３．０５［ｍ］とし、補正値記録部１７に記録されている複数の補正値のうち相対位置３．０［ｍ］に対応する補正値をＣ１とし、相対位置３．２[ｍ]に対応する補正値をＣ２とし、今回記録した相対位置に対応する補正値をＣ３とする場合、例えば、Ｃ３をＣ３＝０．７５×Ｃ１＋０．２５×Ｃ２により算出する。このように、今回記録した相対位置の前後の相対位置に対応する補正値Ｃ１及びＣ２をそれぞれ重み付けすることにＣ３を算出してもよい。
【００６３】
このように、ユーザに補正値の算出方法を選択させているので、実際には「幾何ズレ」が発生しているにもかかわらずキャリブレーションを行わないようにすることができる。これにより、スクリーン２に構築される画像をユーザが確認してもキャリブレーションを行う必要がない程度の「幾何ズレ」が発生したときやキャリブレーションをする時間がないときに有効になる。
【００６４】
また、上記実施形態では、ユーザの判断によりキャリブレーションを行う構成であるが、さらに、キャリブレーションを行うことが可能な状況であるか否かを確認してからキャリブレーションを行うように構成してもよい。
【００６５】
図５は、キャリブレーションを行うことが可能な状況であるか否かを確認してからキャリブレーションを行う場合のマルチプロジェクションシステムの動作を示すフローチャートである。なお、図２に示すフローチャートと同様、起動処理によりマルチプジェクションシステム１が起動するタイミングで相対位置検出処理が行われるものとする。また、前回の起動時にプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置が検出されその相対位置が「比較用の相対位置」としてメモリ１１に記録され、かつ、補正値も算出されてその補正値が補正値記録部１７に記録されているものとする。
【００６６】
まず、ユーザやタイマなどによりマルチプロジェクションシステム１が起動すると、ステップＳＴＥＰ１において、ＰＣ５は、測距センサー８によりプロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置を検出させる。
【００６７】
次に、ステップＳＴＥＰ２において、ＰＣ５は、検出させた相対位置をメモリ１１に記録する。
次に、ステップＳＴＥＰ３において、ＰＣ５は、メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とを比較し、前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とが一致しない場合、「幾何ズレ」が発生したものと判断する。また、ＰＣ５は、前回記録した相対位置と今回記録した相対位置とが一致した場合、「幾何ズレ」が発生していないものと判断する。
【００６８】
そして、「幾何ズレ」が発生していないと判断された場合（ステップＳＴＥＰ３がＮｏ）、ステップＳＴＥＰ４において、画像補正処理装置７は、前回補正値記録部１７に記録した補正値を用いて画像を補正する。
【００６９】
一方、「幾何ズレ」が発生したと判断した場合（ステップＳＴＥＰ３がＹｅｓ）、ステップＳＴＥＰ５において、ＰＣ５は、「幾何ズレ」がある旨をユーザに通知する。
次に、ステップＳＴＥＰ６において、ＰＣ５は、キャリブレーションを行うことが可能な状況であるか否かを判断する。
【００７０】
例えば、全てのプロジェクタ（ＰＪ）が正常に起動しているか否かをキャリブレーション用カメラ６の撮影画像に基づいてＰＣ５が判断したり、プロジェクタから「起動中」や「ランプ正常」などの正常に起動している旨をＰＣ５が受け取り判断してもよい。また、光センサーなどから周囲が適度な暗さになっている旨をＰＣ５が受け取り判断してもよい。
【００７１】
そして、キャリブレーションを行うことが可能な状況でないと判断した場合（ステップＳＴＥＰ６がＮｏ）、ステップＳＴＥＰ７おいて、ＰＣ５は、キャリブレーションを中止する。
【００７２】
次に、ステップＳＴＥＰ８において、画像補正処理装置７は、前回補正値記録部１７に記録した補正値を用いて画像を補正する。
一方、キャリブレーションを行うことが可能な状況であると判断した場合（ステップＳＴＥＰ６がＹｅｓ）、ステップＳＴＥＰ９において、ＰＣ５は、キャリブレーションを行う。
【００７３】
次に、ステップＳＴＥＰ１０において、ＰＣ５は、メモリ１１に「比較用の相対位置」として前回記録した相対位置を今回記録した相対位置に書き換えると共に、前回補正値記録部１７に記録させた補正値を今回算出した補正値に書き換えさせる。
【００７４】
そして、ステップＳＴＥＰ１１において、画像補正処理装置７は、今回補正値記録部１７に記録した補正値を用いて画像を補正する。
また、上記実施形態では、測距センサー８により検出された相対位置に基づいて、「幾何ズレ」が発生したか否かを判断する構成であるが、架台９やスクリーン２などに設置されるＧセンサー（例えば、傾斜、移動、または振動を検出することが可能なＧセンサー）の検出値に基づいて、「幾何ズレ」が発生したか否かを判断するように構成してもよい。
【００７５】
図６は、Ｇセンサーを用いたマルチプロジェクションシステムを示す図である。なお、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付している。
図６に示すマルチプロジェクションシステム６０の特徴とする点は、図１に示す測距センサー８をＧセンサー６１に、測距センサーＩ／Ｆ１２をＧセンサーＩ／Ｆ６２に変更した点である。
【００７６】
ＰＣ５は、マルチプロジェクションシステム６０が休止しているときもＧセンサー６１を動作させ、Ｇセンサー６１の検出値を示すログをメモリ１１に記録しておく。
次に、マルチプロジェクションシステム６０が起動すると、ＰＣ５は、Ｇセンサー６１の検出値（傾斜、移動、または振動）が所定以上になっているか否かを判断する。
【００７７】
Ｇセンサー６１の検出値が所定値以上になっていると判断した場合、ＰＣ５は、再度キャリブレーションを行い、前回補正値記録部１７に記録させた補正値を今回算出した補正値に書き換えさせる。
【００７８】
そして、画像補正処理装置７は、今回補正値記録部１７に記録した補正値を用いて画像を補正する。
なお、Ｇセンサーが検出する傾斜または移動に基づいて、プロジェクタ３及び４とスクリーン２との相対位置を算出し、その算出した相対位置の前後の相対位置にそれぞれ対応する補正値を補正値記録部１７の複数の補正値の中から取り出し、その取り出した各補正値に基づいて、その算出した相対位置に対応する補正値を算出するように構成してもよい。
【００７９】
また、メモリ１１以外の記録装置にＧセンサー６１の検出値を示すログを記録し、マルチプロジェクションシステム６０の起動時に記録装置からＰＣ５へログを転送するように構成してもよい。
【００８０】
また、複数のＧセンサー６１を使用する場合、複数の検出値のうちの最大値に基づいて、「幾何ズレ」が発生したか否かをＰＣ５が判断するように構成してもよい。
このように、Ｇセンサー６１の検出値が所定値以上となっている場合、「幾何ズレ」が発生したと判断しているので、マルチプロジェクションシステム６０の休止中に地震などにより「幾何ズレ」が発生してもマルチプロジェクションシステム６０の起動後、自動的に「幾何ズレ」のない画像をスクリーン２に構築させることができる。
【００８１】
また、上記実施形態では、測距センサー８やＧセンサー６１が検出した値に基づいて、「幾何ズレ」が発生したか否かを判断する構成であるが、キャリブレーション用カメラ６が撮影した撮影画像に基づいて、「幾何ズレ」が発生したか否かを判断するように構成してもよい。
【００８２】
例えば、前回メモリ１１に記録した撮影画像と今回メモリ１１に記録した撮影画像とを比較することにより「幾何ズレ」の検出を行うようにしてもよい。
図７は、１つの画像７０（破線）がスクリーン２に構築されたときのその画像７０を示す図である。なお、画像７０は、４台のプロジェクタから投影される各分割画像７１〜７４が縦２列、横２列に並べられて構築されているものとする。
【００８３】
図７に示すように、各分割画像７１〜７４の各オーバーラップ部７５を互いにシームレスに重ね合わせるためには、４台のプロジェクタによる最大の投影エリア７６（一点鎖線）を予め検出して記録しておく必要がある。
【００８４】
このように、投影エリア７６を記憶しておくことにより、投影エリア７６内に画像７０が収まるように各分割画像７１〜７４のそれぞれの表示サイズを決定することができるので、各オーバーラップ部７５を互いにシームレスに重ね合わせることができる。
【００８５】
例えば、マルチプロジェクションシステムの起動時に、投影エリア７６の４隅の位置（以下、アンカーポイントという）７７を検出すると共にメモリ１１に記録しておき、前回記録したアンカーポイント７７と今回記録したアンカーポイント７７とが一致しない場合、「幾何ズレ」が発生したものと判断し、再度キャリブレーションを行うなどして補正値記録部１７に記録される補正値を変更するようにしてもよい。
【００８６】
なお、上記実施形態では、マルチプロジェクションシステム１、６０の起動時に「幾何ズレ」が発生したか否かを判断する構成であるが、ユーザが指定したタイミングで「幾何ズレ」が発生したか否かを判断するように構成してもよい。
【００８７】
プロジェクタ内の温度、ランプの種類、またはプロジェクタの周囲の温度などの変化に応じてスクリーン２に構築された画像が変化する場合がある。そのため、マルチプロジェクションシステム１、６０が起動しプロジェクタ内の温度や周囲の温度が安定した後に「幾何ズレ」が発生したか否かを判断させる方がよい。
【００８８】
例えば、測距センサー８の測距開始時間やキャリブレーションの開始時間を、マルチプロジェクションシステム１、６０が起動してから２０分後またはプロジェクタ３及び４の投影終了後など十分にプロジェクタ３及び４の内部の温度や周囲の温度が安定したときに行うようにしてもよい。
【００８９】
このように、プロジェクタ内の温度や周囲の温度が安定したタイミングで「幾何ズレ」が発生したか否かを判断させることができるので、プロジェクタ内の温度、ランプの種類、またはプロジェクタの周囲の温度などの影響を受けず「幾何ズレ」を精度よく補正することができる。
【００９０】
また。架台９やスクリーン２に設置されるＧセンサーの検出値（傾斜、移動、または振動）が所定値を超えるタイミングで「幾何ズレ」が発生したか否かを判断するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施形態のマルチプロジェクションシステムを示す図である。
【図２】マルチプロジェクションシステムの動作を示すフローチャートである。
【図３】マルチプロジェクションシステムの動作を示すフローチャートである。
【図４】マルチプロジェクションシステムの動作を示すフローチャートである。
【図５】マルチプロジェクションシステムの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態のマルチプロジェクションシステムを示す図である。
【図７】４台のプロジェクタが使用されて１つの画像がスクリーンに構築されたときのその画像を示す図である。
【図８】既存のマルチプロジェクションシステムを示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１      マルチプロジェクションシステム
２      スクリーン
３、４  プロジェクタ
５      パーソナルコンピュータ
６      キャリブレーション用カメラ
７      画像補正処理装置
８      測距センサー
９      架台
１０      ＣＰＵ
１１      メモリ
１２      カメラＩ／Ｆ
１３      測距センサーＩ／Ｆ
１４      出力Ｉ／Ｆ
１５      ユーザＩ／Ｆ
１６      補正処理部
１７      補正値記録部
６０      マルチプジェクションシステム
６１      Ｇセンサー
６２      ＧセンサーＩ／Ｆ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
2006304100.tif 000009
【図７】
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