(57)【要約】      （修正有）【課題】複数プロジェクターのシステムから表示を作成する場合、人間の目で容易に見分ないシームレス表示をする。【解決手段】ソースピクセルにおける各チャンネル値に調節範囲に対するスカラーを適用してスカラー調節ピクセルを作成するステップであって、前記スカラーは前記ソースピクセルがグレーかカラー色かによって決まるステップとプロジェクターに対する輝度調節曲線に従い前記スカラー調節ピクセルにおける各チャンネル値を修正するステップであって、適用する前記輝度調節曲線は前記ソースピクセルがグレーかカラー色かによって決まるとともに、前記輝度調節曲線は複数プロジェクターから表示を作成するシステムにおける1つのプロジェクターに結び付くものであるステップと前記修正されたスカラー調節ピクセルから引き出されたピクセルを前記プロジェクターに出力するステップとを有し、前記各ステップの各操作は集積回路により実行する。【選択図】図１
2011059681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画像の調整方法であって、
画像から引き出されたソースピクセルを受信するステップと、
前記ソースピクセルにおける各チャンネル値に調節範囲に対するスカラーを適用してス
カラー調節ピクセルを作成するステップであって、前記スカラーは前記ソースピクセルが
グレーかカラー色かによって決まるステップと、
プロジェクターに対する輝度調節曲線に従い前記スカラー調節ピクセルにおける各チャ
ンネル値を修正するステップであって、適用する前記輝度調節曲線は前記ソースピクセル
がグレーかカラー色かによって決まるとともに、前記輝度調節曲線は複数プロジェクター
から表示を作成するシステムにおける1つのプロジェクターに結び付くものであるステッ
プと、
前記修正されたスカラー調節ピクセルから引き出されたピクセルを前記プロジェクター
に出力するステップとを有し、
前記各ステップの各操作は集積回路により実行される表示画像の調整方法。
【請求項２】
前記各操作はグラフィックス処理装置におけるフラグメントシェーダーにより実施され
る請求項1に記載の表示画像の調整方法。
【請求項３】
前記輝度調節曲線は、前記フラグメントシェーダーにより受信されるテクスチャマップ
に含まれる請求項2に記載の表示画像の調整方法。
【請求項４】
前記スカラーは、前記輝度調節曲線から引き出されたインデックス閾値または前記シス
テムにおける別のプロジェクターに結び付いた輝度調節曲線から引き出されたインデック
ス閾値の1つに少なくとも部分的に依存する請求項1に記載の表示画像の調整方法。
【請求項５】
前記輝度調節曲線は、前記プロジェクターにより表示される複数の取り込み較正画像か
ら少なくとも部分的に引き出される請求項1に記載の表示画像の調整方法。
【請求項６】
前記較正画像は、デジタルカメラで取り込まれる請求項5に記載の表示画像の調整方法
。
【請求項７】
前記輝度調節曲線は、反転された中央値差分曲線である請求項1に記載の表示画像の調
整方法。
【請求項８】
前記チャンネルは赤、緑、および青からなるグループから選択される請求項1に記載の
表示画像の調整方法。
【請求項９】
前記プロジェクターは一般的なプロジェクターである請求項1に記載の表示画像の調整
方法。
【請求項１０】
第1プロジェクターにより投影される複数の較正画像を取り込むステップであって、前
記投影された較正画像は1ピクセルにおけるチャンネルの値に関して異なるとともに、前
記第1プロジェクターは複数のプロジェクターから表示を作成するシステムの一部である
ステップと、
前記取り込んだ各較正画像に対するサンプリング領域を決定するステップと、
前記サンプリング領域におけるチャンネルの中央値を演算するステップと、
前記第1プロジェクターについて、前記投影された較正画像における異なるチャンネル
値を取り込み、前記較正画像における中央値に関連づける補間された応答曲線を作成する
ステップと、
前記補間された応答曲線と前記システムにおける第2プロジェクターに結び付いた別の
補間された応答曲線とに基づき中央値差分曲線を生成するステップと、
前記中央値差分曲線を反転することにより、前記複数のプロジェクターからの表示を調
節するために前記システムが記憶し用いる前記第1プロジェクターの輝度調節曲線を得る
ステップとを有する表示画像の調整方法。
【請求項１１】
前記中央値差分曲線は直線化される請求項10に記載の表示画像の調整方法。
【請求項１２】
前記補間された応答曲線は三次スプライン補間によりもたらされる請求項10に記載の表
示画像の調整方法。
【請求項１３】
前記チャンネルは赤、緑、および青からなるグループから選択される請求項10に記載の
表示画像の調整方法。
【請求項１４】
前記較正画像はグレーである請求項10に記載の表示画像の調整方法。
【請求項１５】
前記投影された較正画像におけるチャンネル値は32ずつの増分で０から２５５まで進む
請求項10に記載の表示画像の調整方法。
【請求項１６】
前記較正画像はデジタルカメラで取り込まれる請求項10に記載の表示画像の調整方法。
【請求項１７】
前記プロジェクターは一般的なプロジェクターである請求項10に記載の表示画像の調整
方法。
【請求項１８】
1つ以上のプロセッサーにより実行されると方法を実効する有形のコンピューター読み
取り可能な記憶媒体であって、
前記方法は、
画像から引き出されたソースピクセルを受信するステップと、
前記ソースピクセルにおける各チャンネル値に調節範囲のスカラーを適用してスカラー
調節ピクセルを作成するステップであって、前記スカラーは前記ソースピクセルがグレー
かカラー色かによって決まるステップと、
プロジェクターに対する輝度調節曲線に従い前記スカラー調節ピクセルにおける各チャ
ンネル値を修正するステップであって、前記適用する輝度調節曲線は前記ソースピクセル
がグレーかカラー色かによって決まるとともに、前記輝度調節曲線は複数のプロジェクタ
ーから表示を作成するシステムにおける1つのプロジェクターに結び付くものであるステ
ップと、
前記修正されたスカラー調節ピクセルから引き出されたピクセルを前記プロジェクター
に出力するステップとを有するコンピューター読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１９】
前記輝度調節曲線は反転された中央値差分曲線である請求項18に記載のコンピューター
読み取り可能な記憶媒体。
【請求項２０】
前記スカラーは前記システムにおける別のプロジェクターに結び付いた前記輝度調節曲
線から引き出されたインデックス閾値に少なくとも部分的に依存する請求項18に記載のコ
ンピューター読み取り可能な記憶媒体。
【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ーによる表示における輝度不均衡の均衡化のための表示
調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＧＢ（赤緑青）色モデルに基づくデジタル画像は赤、緑、青、の3原色成分からなる
ピクセルを有する。3成分の色強度の混和組み合わせが最終的なピクセル色を決定する。
デジタル画像が3つの別個の色チャンネルを有し、各チャンネルは1つの色成分、赤、緑、
または青、のみについてピクセル強度を規定すると考えるのが便利である。RGBチャンネ
ルは人間の目における色受容体におおよそ従い、コンピューターディスプレイおよび画像
スキャナーに用いられる。
【０００３】
RGB画像が24ビットである場合、3チャンネルの各々は各ピクセルについてそのチャンネ
ルの色成分強度値を表すために8ビットが割り当てられる。このようなRGB画像は3つのグ
レースケール画像で構成されると考えることができ、各々は寸法的にRGB画像と同じサイ
ズで色成分に結び付いたチャンネルを表し、各グレースケール画像は0から255の間の輝度
値を有する個々のピクセルを記憶することができる（例、8ビット）。
またRGB画像におけるピクセルを、第1要素はグレースケール画像において赤のピクセル
値を表し、第2要素はグレースケール画像において緑のピクセル値を表し、第1要素はグレ
ースケール画像において赤のピクセル値を表し、第3要素はグレースケール画像において
青のピクセル値を表す順序立った組として描くこともできる。
【０００４】
このような組の例は（32，64，128）で、青の輝度は緑の輝度の2倍で、緑の輝度は赤の
輝度の2倍である。このような組を用いて表現される最大ピクセル値の例は（255，255，2
55）で、通常白色に結び付いている。組における各要素が同じ値を有する場合（例、すべ
ての色成分が同等の影響を持つ）RGB画像ピクセルはグレーと記述される。そうでない場
合、RGB画像ピクセルは（カラー）色を有すると記述される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０１７１３８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数プロジェクターのシステムから表示を作成しようとする場合、望ましい属性はシー
ムレスであることである。すなわち、システムにおける1台のプロジェクターからの表示
が他のプロジェクターからの表示と組み合わされた場合人間の目で容易に見分けられては
ならない。輝度の不均衡は装置の設定、ランプの古さ、パネルとフィルターの位置合わせ
、さらには表示面の反射性さえにもよって不可避かもしれないが、システムにおける個々
のプロジェクターからもたらされる輝度に関する不均衡はこのようにシームレスであるこ
とを損なう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の表示画像の調整方法は、画像から引き出されたソースピクセルを受信するステ
ップと、
前記ソースピクセルにおける各チャンネル値に調節範囲に対するスカラーを適用してス
カラー調節ピクセルを作成するステップであって、前記スカラーは前記ソースピクセルが
グレーかカラー色かによって決まるステップと、
プロジェクターに対する輝度調節曲線に従い前記スカラー調節ピクセルにおける各チャ
ンネル値を修正するステップであって、適用する前記輝度調節曲線は前記ソースピクセル
がグレーかカラー色かによって決まるとともに、前記輝度調節曲線は複数プロジェクター
から表示を作成するシステムにおける1つのプロジェクターに結び付くものであるステッ
プと、
前記修正されたスカラー調節ピクセルから引き出されたピクセルを前記プロジェクター
に出力するステップとを有し、
前記各ステップの各操作は集積回路により実行されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記各操作はグラフィックス処理装置に
おけるフラグメントシェーダーにより実施されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記輝度調節曲線は、前記フラグメント
シェーダーにより受信されるテクスチャマップに含まれることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記スカラーは、前記輝度調節曲線から
引き出されたインデックス閾値または前記システムにおける別のプロジェクターに結び付
いた輝度調節曲線から引き出されたインデックス閾値の1つに少なくとも部分的に依存す
ることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記輝度調節曲線は、前記プロジェクタ
ーにより表示される複数の取り込み較正画像から少なくとも部分的に引き出されることを
特徴とする。
【００１２】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記較正画像は、デジタルカメラで取り
込まれることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記輝度調節曲線は、反転された中央値
差分曲線であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記チャンネルは赤、緑、および青から
なるグループから選択されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記プロジェクターは一般的なプロジェ
クターであることを特徴とする。
【００１６】
一方、本発明の表示画像の調整方法は、第1プロジェクターにより投影される複数の較
正画像を取り込むステップであって、前記投影された較正画像は1ピクセルにおけるチャ
ンネルの値に関して異なるとともに、前記第1プロジェクターは複数のプロジェクターか
ら表示を作成するシステムの一部であるステップと、
前記取り込んだ各較正画像に対するサンプリング領域を決定するステップと、
前記サンプリング領域におけるチャンネルの中央値を演算するステップと、
前記第1プロジェクターについて、前記投影された較正画像における異なるチャンネル
値を取り込み、前記較正画像における中央値に関連づける補間された応答曲線を作成する
ステップと、
前記補間された応答曲線と前記システムにおける第2プロジェクターに結び付いた別の
補間された応答曲線とに基づき中央値差分曲線を生成するステップと、
前記中央値差分曲線を反転することにより、前記複数のプロジェクターからの表示を調
節するために前記システムが記憶し用いる前記第1プロジェクターの輝度調節曲線を得る
ステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記中央値差分曲線は直線化されること
を特徴とする。
【００１８】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記補間された応答曲線は三次スプライ
ン補間によりもたらされることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記チャンネルは赤、緑、および青から
なるグループから選択されることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記較正画像はグレーであることを特徴
とする。
【００２１】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記投影された較正画像におけるチャン
ネル値は32ずつの増分で０から２５５まで進むことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記較正画像はデジタルカメラで取り込
まれることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の表示画像の調整方法において、前記プロジェクターは一般的なプロジェ
クターであることを特徴とする。
【００２４】
ここで、本発明のコンピューター読み取り可能な記憶媒体は、1つ以上のプロセッサー
により実行されると方法を実効する有形のコンピューター読み取り可能な記憶媒体であっ
て、
前記方法は、
画像から引き出されたソースピクセルを受信するステップと、
前記ソースピクセルにおける各チャンネル値に調節範囲のスカラーを適用してスカラー
調節ピクセルを作成するステップであって、前記スカラーは前記ソースピクセルがグレー
かカラー色かによって決まるステップと、
プロジェクターに対する輝度調節曲線に従い前記スカラー調節ピクセルにおける各チャ
ンネル値を修正するステップであって、前記適用する輝度調節曲線は前記ソースピクセル
がグレーかカラー色かによって決まるとともに、前記輝度調節曲線は複数のプロジェクタ
ーから表示を作成するシステムにおける1つのプロジェクターに結び付くものであるステ
ップと、
前記修正されたスカラー調節ピクセルから引き出されたピクセルを前記プロジェクター
に出力するステップとを有することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明のコンピューター読み取り可能な記憶媒体において、前記輝度調節曲線は
反転された中央値差分曲線であることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明のコンピューター読み取り可能な記憶媒体において、前記スカラーは前記
システムにおける別のプロジェクターに結び付いた前記輝度調節曲線から引き出されたイ
ンデックス閾値に少なくとも部分的に依存することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態例による複数プロジェクターから比較的シームレスな表示を作成するシステムにおけるハードウェア構成要素の概略図である。
【図２】一実施形態例による複数プロジェクターから比較的シームレスな表示を作成するシステムにおける高レベル機能モジュールの概略図である。
【図３．Ａ】一実施形態例により取り込み較正画像から輝度（または色）調節曲線を生成するモジュールにおける機能構成要素の概略図である。
【図３．Ｂ】一実施形態例によりソース画像の投影の際輝度（または色）調節曲線を適用するモジュールにおける機能構成要素の概略図である。
【図４】一実施形態例による複数プロジェクターから比較的シームレスな表示を作成するシステムにおいて輝度不均衡を均衡化するプロセスを示すフローチャート図である。
【図５．Ａ】一実施形態例による色のソースピクセルに対する輝度（または色）調節曲線の表の形で表されたセットの例である。
【図５．Ｂ】一実施形態例による色のソースピクセルに対する輝度（または色）調節曲線の表の形で表されたセットの例である。
【図５．Ｃ】一実施形態例による色のソースピクセルに対する輝度（または色）調節曲線の表の形で表されたセットの例である。
【図５．Ｄ】一実施形態例によるグレーのソースピクセルに対する輝度（または色）調節曲線の表の形で表されたセットの例である。
【図５．Ｅ】一実施形態例によるグレーのソースピクセルに対する輝度（または色）調節曲線の表の形で表されたセットの例である。
【図５．Ｆ】一実施形態例によるグレーのソースピクセルに対する輝度（または色）調節曲線の表の形で表されたセットの例である。
【図６】一実施形態例により輝度調節曲線を生成するプロセスを示すフローチャート図である。
【図７】一実施形態例による複数プロジェクターから比較的シームレスな表示を作成するシステムにより取り込まれ処理されるいくつかのグレー較正画像を示す図である。
【図８】一実施形態例による取り込み較正画像におけるサンプリング領域を示す図である。
【図９．Ａ】一実施形態例による各々補間の前および後の応答曲線を描く図である。
【図９．Ｂ】一実施形態例による各々補間の前および後の応答曲線を描く図である。
【図１０．Ａ】一実施形態例による各々直線化する前および後の中央値差分曲線を描く図である。
【図１０．Ｂ】一実施形態例による各々直線化する前および後の中央値差分曲線を描く図である。
【図１１】一実施形態例による反転された中央値差分曲線を描く図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
一実施形態例において、複数プロジェクターから表示を作成するシステムは表示すべき
画像から引き出されたソースピクセルを入力として受信する。システムはソースピクセル
における各チャンネル値に調節範囲に対するスカラーを適用してスカラー調節ピクセルを
作成し、スカラーはソースピクセルがグレーか色かによって決まる。システムはプロジェ
クターに対する輝度調節曲線に従いスカラー調節ピクセルにおける各チャンネル値を修正
し、適用する輝度調節曲線はソースピクセルがグレーか色かによって決まる。システムは
修正されたスカラー調節ピクセルをさらなる処理に続きプロジェクターに出力する。
【００２９】
別の実施形態例において、システムはプロジェクターにより表示されるいくつかの較正
画像を取り込むことによりそのプロジェクターに対する輝度調節曲線を生成し、投影され
た較正画像はピクセルにおけるチャンネルに関し異なっている。システムは各取り込み較
正画像に対しサンプリング領域を決定し、サンプリング領域におけるチャンネルの中央値
を演算する。システムは次にプロジェクターに対し、投影された較正画像における異なる
チャンネル値を取り込み較正画像における中央値に関連付ける補間された応答曲線を作成
する。システムはこの補間された応答曲線およびシステムにおける他のプロジェクターに
対する補間された応答曲線に基づきプロジェクターの中央値差分曲線を生成する。次にシ
ステムは中央値差分曲線を反転して、システムがプロジェクターからの表示を調節するた
めに記憶され用いられるプロジェクターに対する輝度調節曲線を得る。
【００３０】
クレームされる発明のこれらおよび他の態様および利点は、添付図面と併せて発明の原
則を例示する以下の詳細な説明から明らかになろう。
【００３１】
以下の説明において、典型的な実施形態の充分な理解を提供するために多数の具体的な
詳細が記述される。しかし当業者であれば実施形態例はこれら具体的な詳細のいくつかが
なくても実施できることが明らかであろう。別の場合、既に周知の場合プロセス操作およ
び実施の詳細は詳しく説明されていない。
【００３２】
図1は一実施形態例により複数プロジェクターから比較的シームレスな表示を作成する
システムにおけるハードウェア構成要素の概略図である。この実施形態において、システ
ム100はプロジェクタープラットフォーム102を含み、これは中央演算装置（CPU）および
いくつかの図形処理装置（GPU）とともにメモリー、記憶装置、およびLinux（登録商標）
またはWindows（登録商標）のバージョンなどのオペレーティングシステムで構成される
汎用コンピューターであることができる。例えば、CPUはIntel（登録商標）Quad‐CoreQ6
600マイクロプロセッサーで、GPUはNVIDIA（登録商標）GeForce（登録商標）9800GTXカー
ドなど、Peripheral Component Interconnect Express（PCIe）規格に準拠する2つのグラ
フィックスカードであることができる。2つのグラフィックスカードはプロジェクタープ
ラットフォーム102が表面上の投影にビデオ出力を4台のビデオプロジェクター101a、101b
、101c、および101dに送信することを可能にする。
【００３３】
本明細書で説明される実施形態例は平坦な表面または平坦性の点で不規則な表面上への
投影に対応し得ることが理解されよう。一実施形態において、システム100の較正の際デ
ジタルスチールカメラ103（またはスチール写真を撮ることのできるデジタルカメラ）がU
SB（ユニバーサルシリアルバス）ケーブルを用いてプロジェクタープラットフォーム102
に取り付けられる。別の実施形態例において、システム100の較正にデジタルビデオカメ
ラを用い得る。較正に続き、デジタルカメラ103は取り除いても良い。オプションとして
取り込みカードはラップトップ106、メディアプレーヤー107、および／またはLAN（構内
ネットワーク）、WAN（広域ネットワーク）、インターネット、等々であり得るネットワ
ーク108からプロジェクタープラットフォーム102へのビデオ入力を可能にする。オプショ
ンとしてのセンサバー104はプロジェクタープラットフォーム102へビデオでない入力を可
能にし、ウェブコンソール105も同様で、これはキーボードおよび／またはマウスから入
力を受信し得る。
【００３４】
図2は一実施形態例によりいくつかのプロジェクターから比較的シームレスな表示を作
成するシステムにおける高レベル機能モジュールの概略図である。この実施形態において
、プロジェクタープラットフォーム102は入力204を受信し、これらは処理され、次にビデ
オ205としてビデオプロジェクター101a、101b、101c、および101dに出力される。本図に
描かれるように、入力204はビデオ、画像、または取り込み（例、フレームグラバハード
ウェアによりまたはネットワーク上で取り込まれた）であり得る。デジタルカメラ103は
さらに取り込み較正画像の形で入力をプロジェクタープラットフォーム102に提供する。
【００３５】
図2に描くように、プロジェクタープラットフォーム102は較正モジュール210および投
影プレーヤー203の2つの高レベルモジュールを実行し、これらは実施形態例においてソフ
トウェア、ファームウェア、および／またはハードウェアであり得る。較正モジュール20
1は較正データセット202を通じて投影プレーヤー203と連動し、較正データセットは後に
投影プレーヤー203が使用するために較正モジュール201の出力を永続的に記憶する。較正
モジュール201は2グループのモジュールを含む。第1グループのモジュールは全般的に取
り込みと初期化に係わり、（1）装置の検出と識別、（2）較正タイプの選択、（3）カメ
ラの位置合わせ、（4）カメラの露出、および（5）取り込みプロセス、のモジュールを含
む。第2グループのモジュールは全般的に処理に係わり、（1）表示領域を検出する、（2
）クロッピングとマスクをする、（3）座標マッピングを演算する、（4）ブレンディング
ランプを準備する、（5）輝度（または色）調節曲線を測定し生成する、モジュールを含
む。較正モジュール201により出力される結果は輝度（または色）調節曲線を含みすべて
較正データセット202に記憶される。
【００３６】
投影プレーヤー203は較正データセット202およびメディア204に記憶されるデータを入
力として取り込む。図2に描かれるように、投影プレーヤーは次のモジュール、（1）GPU
再生マネージャー、（2）仮想フレームバッファー、（3）ユーザーインターフェイスレイ
アウトコントローラー、および（4）メディア引き出し、を含む。投影プレーヤー203はシ
ステムのGPUと連動し、後者は表面上に表示するためにプロジェクター101a‐101dに伝送
される調節済みビデオ出力205を生成すべくフラグメントシェーダー207および頂点シェー
ダーを実行する。以下に説明する実施形態例においてフラグメントシェーダー207がソー
ス画像におけるピクセルに輝度（または色）調節曲線を適用するモジュールである。
【００３７】
システムのこの時点で、メディア引き出しは入力204からソース画像を導き出し、投影
環境により決定される幾何学的変換に従いコンテンツおよび仮想フレームバッファーを生
成していることが理解されよう。さらなる幾何学的操作が頂点シェーダーにより（例、マ
ッピング）、またはフラグメントシェーダー207における初期プロセスにより実施され得
る。その結果、ソース画像は輝度調節曲線が適用されるフラグメントシェーダー207の後
半のプロセスに到達した時点で既に投影される画像の幾何学を組み入れている。
【００３８】
別の実施形態例において、投影プレーヤー203における他のモジュール（例、GPU再生マ
ネージャー）も輝度調節曲線の適用に適し得る。
【００３９】
図3．Aは一実施形態例により取り込み較正画像から輝度（または色）調節曲線を生成す
るモジュールにおける機能構成要素の概略図である。このモジュールは図2においてモジ
ュール206として描かれていることが理解されよう。図3．Aに示されるように、モジュー
ル206は較正画像測定モジュール301、調節曲線作成器302、および逆マッピング表構築器3
09を含む。次に、較正画像測定モジュール301は、（1）システムにおけるプロジェクター
により表示された較正テストパターンによりもたらされる取り込み較正画像からサンプル
領域を選択するモジュール303、（2）サンプル領域におけるチャンネルを分離するモジュ
ール304、および（3）サンプル領域におけるチャンネルを測定する（例、中央値を計算す
る）モジュール305、を含む。調節曲線作成器302は、（1）プロジェクターに結び付いた
補間された応答曲線の生成用モジュール306、（2）2つ以上の補間された応答曲線からの
中央値曲線の生成用モジュール307、および（3）中央値曲線からの各プロジェクターの中
央値差分曲線の生成用モジュール308、を含む。以下により詳細に説明されるように、逆
マッピング表構築器309はプロジェクターに対する中央値差分曲線を反転することにより
逆マッピング表を生成する。一実施形態例において、逆マッピング表は次に較正データセ
ット202に永続的に記憶される。
【００４０】
図3．Bは一実施形態例によりソース画像の投影の際輝度（または色）調節曲線を適用す
るモジュールにおける機能構成要素の概略図である。このモジュール310（例、色曲線再
生プロセッサー）は一実施形態において図2における投影プレーヤー203に含まれ得ること
が理解されよう。その実施形態例において、図3．Bにおけるピクセルプロセッサー318が
図2におけるフラグメントシェーダー207を含み得る。図3．Bに示されるように、モジュー
ル310は、（1）較正データセット202からの輝度（または色）調節曲線311用のテクスチャ
マップ314を作成するモジュール312、（2）輝度（または色）調節曲線311を評価しインデ
ックス閾値315を生成するモジュール313、（3）データ間調節範囲セット317を生成するモ
ジュール316、および（4）ピクセルプロセッサー318、を含む。これらのモジュールの機
能は以下により詳細に説明される。さらに図3．Bに示されるように、ピクセルプロセッサ
ー318は、（1）ソース色評価器、（2）調節範囲選択器、（3）調節曲線選択器、（4）チ
ャンネル調節範囲プロセッサー、および（5）チャンネル色曲線プロセッサー、を含む。
図3．Aの説明で提案されたように、さらに後述される一実施形態例において輝度（または
色）調節曲線311は較正データセット202に逆マッピング表として記憶されることができる
。
【００４１】
図4は一実施形態例による複数プロジェクターから比較的シームレスな表示を作成する
システムにおいて輝度不均衡を均衡化するプロセスを示すフローチャート図である。この
プロセスは図3．Bにおける色曲線再生プロセッサー310において、または図2における投影
プレーヤー203におけるモジュールの別の組み合わせにおいて実行できる。図4に示される
プロセスの第1操作401において、再生プロセッサーはシステムにおけるプロジェクターの
1つにより投影される画像からソースピクセルを受信する。プロセスの第2操作402におい
て、再生プロセッサーはソースピクセルにおける各チャンネル（例、R、G、またはB）値
に調節範囲のスカラーを適用することによりスカラー調節ピクセルを作成する。一実施形
態において、各チャンネル値に適用されるスカラーはさらに後述されるようにソースピク
セルがグレーか色かによって決まる。次にプロセスの第3操作403において、再生プロセッ
サーはプロジェクターの輝度調節曲線に従いスカラー調節ピクセルにおける各チャンネル
値を修正する。ここでも、各チャンネル値に適用される輝度調節曲線はソースピクセルが
グレーか色かによって決まる。プロセスの第4操作404において、再生プロセッサーは続く
ピクセル処理の後修正されたスカラー調節ピクセルを表示用にプロジェクターに出力する
。
【００４２】
上述のように、操作401への入力はソースピクセルである。一般的に言って、ソースピ
クセルはフラグメントシェーダーへのソース（例、場面の内容）入力、既知のピクセル頂
点位置、および投影行列計算から構築することができる。
操作402において、再生プロセッサーはソースピクセルがグレーか色であるかにより決
まるスカラーを適用する。一実施形態において、再生プロセッサーはソースピクセルのチ
ャンネル値が同じ、例えば（128，128，128）、である場合ソースピクセルはグレーであ
ると判定し得る。同様に操作403において、再生プロセッサーはソースピクセルがグレー
か色かによって決まる輝度調節曲線を適用する。ここでも再生プロセッサーはソースピク
セルのチャンネル値が同じ、例えば（128，128，128）、である場合ソースピクセルはグ
レーであると判定し得る。
【００４３】
一実施形態において、再生プロセッサーはスカラー調節ピクセルのチャンネルの各々を
用いて輝度調節曲線（または表）を割り出し、操作403で全般的に説明するように置換（
または修正）値を取得する。曲線の調節可能な能力を超えて輝度調節曲線（または表）に
インデックス付けするのを避けるために、再生プロセッサーは操作402において説明され
たようにスカラーでチャンネル値を掛ける。結果的にチャンネル値の範囲は利用可能な置
換チャンネル値の範囲に削減され、置換チャンネル値はシステムの最も暗いプロジェクタ
ーの出力の最大に類似した出力の最大を有する。
【００４４】
操作404において、再生プロセッサーは修正されたスカラー調節ピクセルをさらなるピ
クセルの処理に続き表示用にプロジェクターに出力する。実施形態例において、さらなる
ピクセルの処理はエッジの融合、黒レベルの補正、または他の類似操作を含むことができ
る。
【００４５】
図5．A〜図5．Cは一実施形態例による色のソースピクセルに対する輝度（または色）調
節曲線の表の形で表されたセットの例である。図5．D〜図5．Fは一実施形態例によるグレ
ーのソースピクセルに対する輝度（または色）調節曲線の表の形で表されたセットの例で
ある。図5．A〜図5．Fのいずれもシステムにおける単一のプロジェクターに結び付いてい
る。グレーと色のソースピクセルとを区別する理由はグレー値と色値とで輝度応答曲線が
異なりがちであるからである（すなわち投影装置により最適化される）。
【００４６】
図5．A〜図5．Cは曲線R、曲線G、および曲線Bと特定される3つの表を含む。これらの表
の各々は256の輝度値を有するアレーである。図5．D〜図5．Fは曲線RK、曲線GK、および
曲線BKと特定される3つの表を含む。各表の名前はRGB色モデルにおける文字で指定された
その結び付いたチャンネルを反映している。図5．A〜図5．Fにおける各アレーに対するイ
ンデックスは24ビットのRGB色空間の8ビット色チャンネル成分範囲により決定される0か
ら255の範囲にある整数を表す。別の実施形態において例えばCMYK（シアン、マゼンタ、
黄色、黒）色モデルなど、他の色モデルを用いて輝度調節曲線を作成することができる。
【００４７】
一実施形態例において、各アレーにおける値はインデックス0における値乃至インデッ
クス255における値まで漸次増加するインデックスに従い順序付けされる。この順序によ
りソースピクセルのチャンネル値を直接アレーへのインデックスとして用いることができ
る。各アレー値はチャンネル値に対する置換（または調節）輝度値である。一実施形態例
において、これらのアレー値は0．0と1．0との間に正規化されている。例えば、チャンネ
ル値がバイトで表される場合、あるインデックスにおける正規化置換輝度値は144の置換
チャンネル値に対応する．564706（例、．564706×255）であることができる。1．0の値
は割り当て可能な最大チャンネル値（例、チャンネルが1バイトまたは8ビットである場合
255）を表す。輝度調節曲線があるインデックスiにおいて値1．0を含む場合、インデック
スiを超える値のすべても以下に説明する輝度調節曲線を生成するのに用いられるプロセ
スに従い1．0となる。
【００４８】
一実施形態例において、再生プロセッサーにより実施されるスケーリング（例、操作40
2におけるスカラーの適用）は、（1）インデックス閾値、および（2）データ間の調節範
囲、を利用することができる。インデックス閾値を見出すために、再生プロセッサーはイ
ンデックス0から始めてアレーにおける値をスキャンし、値が最大（例、1．0）に到達す
るインデックスを探す。このようなインデックスがインデックス閾値で、輝度調節曲線に
おいてそれ以上の調節変更は効果がない点（例、出力が最大に到達するか他のプロジェク
ターに対し最大に到達したかの点）を定義する。定義上インデックス閾値は0から255の範
囲にある整数値を有する。例えば、比較的暗いプロジェクターの輝度調節曲線はアレーの
中間で最大調節値の1．0に到達するかもしれない。この例において、インデックス閾値は
127（例、アレーにおける128番目の値）になる。255未満のインデックス閾値は図5．A〜
図5．Cにおける曲線R、曲線G、および曲線Bに見出すことができる。
【００４９】
一実施形態において、インデックス閾値を見出す操作は値を輝度（または色）調節曲線
に取り込む際に行ない得る。別の実施形態例において、この操作は輝度調節曲線の取り込
み後に行なうことができる。また再生プロセッサーはインデックス閾値を見出すことをデ
ータ間の調節範囲を演算することと組み合わせることもできる。
【００５０】
データ間の調節範囲は、色のソースピクセルに対する輝度調節曲線（例、すべてのプロ
ジェクターに対する曲線R、曲線G、および曲線B）のセットに結び付いたものと、グレー
のソースピクセルに対する輝度調節曲線（例、すべてのプロジェクターに対する曲線RK、
曲線GK、および曲線BK）のセットに結び付いたもの、の2つの調節範囲からなる。各調節
範囲は各々結び付いた調節曲線を用いたチャンネル値の置換以前におけるソースピクセル
のR、G、またはBチャンネル値に対する各々のスカラー閾値調節を表す3つの調節範囲値を
提供する。
【００５１】
輝度調節曲線がすべてのプロジェクターについて生成されそれらのインデックス閾値が
決定された後、再生プロセッサーはデータ間の調節範囲を演算することができる。この操
作に対し、再生プロセッサーはすべてのプロジェクターにわたり各関連輝度調節曲線に対
し決定される最小インデックス閾値を決定する。例えば、再生プロセッサーはすべてのプ
ロジェクターについてすべての「曲線R」の表に対するインデックス閾値を調べることが
できる。次に最小インデックス閾値が色のソースピクセルのRチャンネルに対する演算さ
れた調節範囲値として第1調節範囲に割り当てられる。このような検査はインデックス閾
値を収集し、昇順に並べ、一番下のインデックス閾値を選ぶことを含み得ることが理解さ
れよう。再生プロセッサーはすべての「曲線G」の表、すべての「曲線B」の表、すべての
「曲線RK」の表、すべての「曲線GK」の表、およびすべての「曲線BK」の表、に対するイ
ンデックス閾値に類似の操作を繰り返すことになる。
【００５２】
演算された各調節範囲値は0から255の間にあり、各インデックス値の単位と一致する。
再生プロセッサーは次に演算された各調節範囲値をその値を255で割ったもので置き換え
、スカラー閾値調節を表す0．0から1．0の間の調節範囲値を形成する。結果として図4に
描かれるプロセスの際容易に適用できる（例、適当に選択された調節範囲をソースピクセ
ルのチャンネル値で掛けることにより）調節範囲のセットである。上記に示すように、再
生プロセッサーは輝度調節曲線の置換以前に調節範囲値に従いソースピクセルをスケール
し、スケールされたソースピクセルがプロジェクターのセットにおいて最も暗いプロジェ
クターの最大輝度能力を超えないようにする。
【００５３】
別の実施形態において、システムは輝度調節曲線に対しデータ間の調節を起動調節曲線
が作成または記憶される時点で行なうことができる（例、引き伸ばし、切り取り、または
別途各ソースピクセルのチャンネル値インデックスが完全な表の範囲を有し、スカラー調
節の必要がないようデータ間の調節範囲の影響を近似することにより最も暗いプロジェク
ターに従い輝度調節曲線表を再均衡化し正規化すること）。しかし、この別途の実施形態
において、較正されたプロジェクター（例、較正画像を取り込んだプロジェクター）の電
源が切られ、または別の較正されたプロジェクターの電源が入れられた場合輝度値の動的
な再均衡化を実施するのがより難しくなる。換言すれば、再生プロセッサーが図4におけ
るプロセスで描かれるように実行時にデータ間の調節を行なう場合、輝度値の動的な再均
衡化は単にデータ間の調節範囲に対する値の再演算および適用を必要とするかもしれない
。
【００５４】
前記に示すように、再生プロセッサーは輝度調節曲線の2つのセット（例、グレーおよ
び色）をフラグメントシェーダーに渡すためにテクスチャマップを用いることができる。
別の実施形態例において、再生プロセッサーは他の任意の適当なデータ構造を用いて輝度
調節曲線の2つのセットをフラグメントシェーダーに渡すことができる。
【００５５】
図6は一実施形態例により輝度調節曲線を生成するプロセスを示すフローチャート図で
ある。一実施形態例において、このプロセスは図2および3Aに描かれるように206において
実行され得る。プロセスの第1操作601において、はシステムのプロジェクターにより表示
される較正画像のセットを取り込む。投影されたセットにおける較正画像はさらに後述す
るように、較正画像のピクセルにおける少なくとも1つのチャンネルに関し異なる。プロ
セスの第2操作602において、は各取り込み較正画像についてサンプリング領域を決定する
。プロセスの第3操作603において、は投影された較正画像において値が異なる各チャンネ
ルに対するサンプリング領域の中央値を演算する。別の実施形態例において、中心傾向を
測定する別の統計、例えば中央値の代わりに平均値、を代わりに用いることができる。
【００５６】
プロセスの第4操作604において、はプロジェクターについて補間された応答曲線を作成
する。補間された応答曲線は投影された較正画像における異なるチャンネル値を取り込み
較正画像における演算された中央値に関連付ける。プロセスの第5操作605において、は補
間された応答曲線およびシステムの他のプロジェクターから引き出された少なくとも1つ
の別の補間された応答曲線に基づきプロジェクターに対する中央値差分曲線を生成する。
次にプロセスの第6操作606において、は中央値差分曲線を反転してプロジェクターに対す
る輝度調節曲線を得、これは記憶され（例、較正データセット202に）コンテンツ表示の
際システムにより後に使用される。
【００５７】
図7は一実施形態例による複数プロジェクターから比較的シームレスな表示を作成する
システムにより取り込まれ処理されるいくつかのグレー較正画像を示す。これらの較正画
像は図6に示すプロセスの操作601からもたらされ得ることが理解されよう。図7の取り込
み画像はすべてシステムの1つのプロジェクターにより表示された。
図に示すように、取り込み較正画像はPNG（Portable Network Graphics）ファイルとし
て記憶されるが、JPEG（Joint Photographic Experts Group）またはBMP（ビットマップ
）など他の任意の適当な画像ファイルを代用することもできる。さらに図に示すように、
各取り込む較正画像は各ピクセルチャンネルに対し既知の輝度値を有する投影較正画像に
関連している。
【００５８】
従ってグレースケール＿064．pngと特定される取り込み較正画像はRGBチャンネル値が
（64，64，64）である較正画像の投影および取り込みによりもたらされる。同様にグレー
スケール＿128．pngと特定される取り込み較正画像はRGBチャンネル値が（128，128，128
）である較正画像の投影および取り込みによりもたらされる。
ここでグレーの画像において3つのチャンネル値は常に等しいことが理解されよう。一
実施形態において、取り込み較正画像に対し実施される処理はマスキングおよびクロッピ
ングを含み得る。別の実施形態において、取り込み較正画像は投影較正画像のより大きい
取り込み画像内における1つのプロジェクターによる表示出力に含まれる囲まれた領域に
より大きい取り込み画像をマスクおよびクロッピングすることにより得ることができる。
【００５９】
グレーに対し色について同様の取り込み較正画像は図示されないが、システムにおける
各プロジェクターに対する取り込み較正画像のセットに含まれる。従って、取り込み較正
画像のセットはRGBチャンネル値が（32，0，0）である較正画像の投影と取り込みからも
たらされる赤スケール＿032．pngと特定される画像を含むかもしれない。同様に、取り込
み較正画像のセットはRGBチャンネル値が（0，64，0）である較正画像の投影と取り込み
からもたらされる緑スケール＿064．pngと特定される画像を含むかもしれない。また取り
込み較正画像のセットはRGBチャンネル値が（0，0，224）である較正画像の投影と取り込
みからもたらされる青スケール＿224．pngと特定される画像を含むかもしれない。
【００６０】
さらに、各プロジェクターに対する取り込み較正画像のセットはプロジェクターからの
光の出力がない表示面のカメラビューの取り込みからもたらされる周囲＿000．pngと特定
される画像を含むことができる。次に周囲＿000．pngにおけるRGBチャンネルを測定し他
の取り込み較正画像において測定されたRGB値から引いて、明るく照明された部屋などの
周囲条件からもたらされる輝度を取り除くことができる。
【００６１】
図8は一実施形態例による取り込み較正画像におけるサンプリング領域を示す。サンプ
リング領域は図6におけるプロセルの操作602によりもたらされ得ることが理解されよう。
図8に描かれるように、モジュール（図3．Aにおける較正画像測定モジュール301など）が
1つのプロジェクターの表示可能な領域にマスクされクロッピングされた取り込み較正画
像801の中央にあるサンプリング領域802を演算する。一実施形態例において、サンプリン
グ領域802のサイズは寸法上取り込み較正画像の幅と高さの60%であることができるが、別
の実施形態例においては他の任意の適当な面積を代用することができる。
【００６２】
図9．Aおよび9．Bは一実施形態例による各々補間の前および後の応答曲線を描く。応答
曲線は図6に示すプロセスの操作604からもたらされ、操作603からのデータサンプルを用
い得ることが理解されよう。図9．Aは各々プロジェクター901および902の1つのチャンネ
ルに対する2つの応答曲線を含み、図9．Bも同じである。すべての応答曲線の軸は0から25
5の間の値（例、チャンネルが1バイト、または8ビットで表される場合）ではなく0から1
の間の値を示すように正規化されていることが理解されよう。
各軸は0．0から1．0の間に正規化された範囲におけるチャンネル輝度を現す。水平軸は
既知の値を表す一方、垂直軸は応答値を表す。曲線上の点は較正画像のセットから得られ
た既知のチャンネル値を応答チャンネル値に対し関連付けることにより描かれる。応答チ
ャンネル値は取り込み較正画像からのサンプリング領域に対する中央値であり得ることが
理解されよう。
一実施形態例において、図9．Bにおける補間された応答曲線は図9．Aにおける曲線上の
点の三次スプライン補間によりもたらされ得るが、別の実施形態例において任意の適当な
補間形式（例、線形スプライン補間）で代用できることが理解されよう。
【００６３】
図10．Aおよび10．Bは一実施形態例による各々直線化する前および後の中央値差分曲線
を描く。中央値曲線は図6に示すプロセスの操作605において作成され得ることが理解され
よう。一実施形態において、はシステムにおけるすべてのプロジェクターに対し補間され
た応答曲線を作成した後に中央値曲線を演算することができる。ここでも中央値の代わり
に平均など他の任意の中心傾向尺度を代用することができる。
図10．Aにおいて、中央値曲線1001の演算に加わる補間された応答曲線はプロジェクタ
ー901に対する1つとプロジェクター902に対する1つの2つのみである。中央値曲線はプロ
ジェクターに対する補間された応答曲線について法線の役割を果たし、測定データから取
り込み装置（例、デジタルカメラ）に関連する応答の一部またはすべてを取り除くことが
理解されよう。
【００６４】
一実施形態例において、は次に中央値曲線における応答値を補間された応答曲線の各々
から引いて中央値曲線と補間された応答曲線との間のエラーまたは差分を演算することが
できる。は次にこのエラーに単位チャンネル応答値を加えて中央値曲線に関連する中央値
差分曲線を作成することができる。次に中央値曲線からの各チャンネル値における測定結
果が単位チャンネル応答値に等しいよう、中央値曲線を単位チャンネル応答範囲に合うよ
う「直線化」する。図10．Bはプロジェクター901に関連する中央値差分曲線、プロジェク
ター902に関連する中央値差分曲線、および単位チャンネル応答を表す「直線化」された
中央値曲線1001を示す。
【００６５】
図11は一実施形態例による反転された中央値差分曲線を描く。反転された中央値差分曲
線は図6に示すプロセスの操作606の際に生成され得ることが理解されよう。図11に図示さ
れる実施形態例において、較正処理モジュールはプロジェクター902に対する中央値差分
曲線を中央値曲線903の向こう側に反転することにより反転された中央値差分曲線1101を
演算することができる。図11はプロジェクター901に対する中央値差分曲線を含まないこ
とが理解されよう。
【００６６】
チャンネル値に対する輝度調節値を得るために、較正処理モジュールは単に反転中央値
差分曲線から対応値を得る。例えば、チャンネル値は0．6の場合、対応する輝度調節値11
02は約0．65である。一実施形態例において、較正処理モジュールはこの値をその後コン
テンツの表示の際システムが都合良くアクセスできるよう図5．A〜図5．Ｆに示される表
に類似した表に永続的に記憶することができる。
【００６７】
本明細書に説明され、発明の一部をなすいずれの操作も有益な機械操作である。発明は
さらにこれらの操作を実施するデバイスまたは装置に関する。装置はこの目的に特別に構
築されて良く、またはコンピューター内に記憶されるコンピュータープログラムにより選
択的に起動もしくは設定される汎用コンピューターであって良い。具体的に、さまざまな
汎用機械を本明細書に従い書かれたコンピュータープログラムと用いることができ、また
は操作を実施するためにより特殊な装置を構築することがより便利かもしれない。
【００６８】
発明はコンピューター読み取り可能な記憶媒体上のコンピューター読み取り可能なコー
ドとして具現することもできる。コンピューター読み取り可能な記憶媒体は後にコンピュ
ーターシステムにより読み取りできるデータを記憶できる任意の記憶装置である。コンピ
ューター読み取り可能な記憶媒体の例はハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ（
NAS）、読み取り専用メモリー、ランダムアクセスメモリー、CD‐ROM、CD‐R、CD‐RW、
磁気テープ、および他の光および非光データ記憶装置を含む。コンピューター読み取り可
能な記憶媒体はネットワーク連結コンピューターシステム上で分散され、コンピューター
読み取りコードが分散した形で記憶され実行されることもできる。
【００６９】
さらに、上記の図における操作により表される命令は図示する順序で実施されることを
必要とせず、操作により表される処理のすべてが発明の実施に必要ないかもしれないこと
が理解されよう。さらに、上記の図のいずれかに記載されるプロセスはRAM、ROM、または
ハードディスクドライブのいずれかの1つまたは組み合わせに記憶されるソフトウェアに
おいて実施することができる。
【００７０】
前述の発明は明瞭な理解の目的から詳細に説明されたが、添付クレームの範囲内で特定
の変更および修正を実施し得ることは明らかであろう。これに関し、上述のプロセスにお
ける操作の可能な順序は他に多数あり、これらの順序の可能なモジュラー化も多数あるこ
とが理解されよう。同様に、システムは24ビットのRGBモデル以外の色モデル、例えばCMY
K（シアン、マゼンタ、黄色、黒）の色モデル、に基づくことができる。
従って、本実施形態は限定的ではなく例示的とみなされ、発明は本明細書に記載される
詳細に限定されず、添付クレームの範囲および等価物内で修正できる。添付クレームにお
いて、要素および／または操作はクレームに明示的に記述されるか、または開示により黙
示的に必要とされない限り、操作の特定の順序を意味していない。
【符号の説明】
【００７１】
１００  システム、１０１  プロジェクター、１０２  プロジェクタープラットフォー
ム、１０３  デジタルスチールカメラ、１０６  コンピューター、１０７  メディアプレ
ーヤー、１０８  ネットワーク、８０１  較正画像、８０２  サンプリング領域、１００
１  中央値曲線、１１０１  中央値差分曲線。
【図４】
2011059681.tif 000003
【図５．Ａ】
2011059681.tif 000004
【図５．Ｂ】
2011059681.tif 000005
【図５．Ｃ】
2011059681.tif 000006
【図５．Ｄ】
2011059681.tif 000007
【図５．Ｅ】
2011059681.tif 000008
【図５．Ｆ】
2011059681.tif 000009
【図６】
2011059681.tif 000010
【図９．Ａ】
2011059681.tif 000011
【図９．Ｂ】
2011059681.tif 000012
【図１０．Ａ】
2011059681.tif 000013
【図１０．Ｂ】
2011059681.tif 000014
【図１１】
2011059681.tif 000015
【図１】
2011059681.tif 000016
【図２】
2011059681.tif 000017
【図３．Ａ】
2011059681.tif 000018
【図３．Ｂ】
2011059681.tif 000019
【図７】
2011059681.tif 000020
【図８】
2011059681.tif 000021