(57)【要約】【課題】一般的なユーザーに一組の一般的なプロジェクターから合成表示を作成する方法を提供する簡単な較正および再生機構を提供すること。【解決手段】表示面に複数の重なり合う構成部分の投影を有する第1合成投影を表す第1デジタル画像を受信し、各プロジェクターについて各自の第1強度スケーリングマップを1つ以上生成する。第1デジタル画像に基づき前記第1強度スケーリングマップに結び付いた前記プロジェクターの表示された非重複投影領域を特定し、プロジェクターの第1強度スケーリングマップを生成し、第2デジタル画像と第1強度スケーリングマップとに基づき第2合成投影を表示面に生成する。【選択図】図１
2011028240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面に第1合成投影を表す第1デジタル画像を受信するよう適応される入力モジュール
であって、前記第1合成投影は複数の重なり合う構成部分の投影を有し、前記構成部分の
投影の各々は各自のプロジェクターにより生成される入力モジュールと、
前記各プロジェクターについて各自の強度スケーリングマップを生成するよう適応され
る第1強度スケーリングモジュールとを有する投影装置であって、
前記第１強度スケーリングモジュールは、
前記各プロジェクターについて各自の表示された非重複投影領域を特定するよう適応さ
れる領域モジュールであって、前記各表示された非重複投影領域は第1合成投影の最大表
示区域内にあるが他のいずれの構成部分の投影とも重なり合わない領域モジュールと、
前記各プロジェクターについて各自の第1強度スケーリングマップを生成するよう適応
されるマップモジュールとを備え、
前記マップモジュールは、前記プロジェクターの非重複領域外の各ピクセルについて表
示された非重複領域内の最近接のピクセルまでの距離を判定するよう適応される距離モジ
ュールと、前記プロジェクターの表示された非重複領域外の各ピクセルについて各自の前
記距離に基づき第1強度スケーリング値を割り当てるよう適応される第1強度モジュールと
を備え、
第2デジタル画像および前記第1強度スケーリングマップに基づき前記プロジェクターに
より第2合成投影が前記表示面上に生成される投影装置。
【請求項２】
前記強度モジュールは前記非重複領域内の各ピクセルに最小第1強度スケーリング値を
割り当てる請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記距離モジュールは、前記距離を演算した後に、前記第1デジタル画像における各自
の構成部分の投影を含む境界矩形を選択するとともに、前記境界矩形の内容を矩形画像に
コピーするものであって、前記矩形画像の短辺は前記境界矩形の長辺より少なくとも2倍
長い請求項１に記載の投影装置。
【請求項４】
前記距離モジュールは、前記距離を演算した後に、前記各自の構成部分の投影に従い前
記矩形画像をトリミングし、
前記各自の構成部分の投影における最大表示に従い前記矩形画像をマスクし、
前記各自のプロジェクター境界矩形に従い前記矩形画像をマスクする請求項３に記載の
投影装置。
【請求項５】
前記各第1強度スケーリングマップに基づき各自の第2強度スケーリングマップを生成す
るよう適応される第2強度スケーリングモジュールをさらに備え、
前記第２強度スケーリングモジュールは、前記各自の第1強度スケーリングマップの第1
強度スケーリング値に基づき前記各第2強度スケーリングマップについて第2強度スケーリ
ング値を生成する第2強度モジュールを有し、
前記第2デジタル画像と、前記第1強度スケーリングマップと、前記第2強度スケーリン
グマップに基づき前記プロジェクターにより第2合成投影が表示面上に生成される請求項
１に記載の投影装置。
【請求項６】
前記第2強度モジュールは、
前記第2強度スケーリングマップの1つにおける第1ピクセルを選択するよう適応される
第1選択モジュールと、
前記第2スケーリングマップの1つにおける第1ピクセルの位置および前記各自の第1強度
スケーリングの寸法に基づき前記各自の第1強度スケーリングマップにおける第2ピクセル
を選択するよう適応される第2選択モジュールと、
前記第2ピクセルの強度スケーリング値を前記第1ピクセルに割り当てるよう適応される
割り当てモジュールとを有する請求項５に記載の投影装置。
【請求項７】
1つ以上の前記各自の第1強度スケーリングマップと、1つ以上の前記各自の第2強度スケ
ーリングマップと、前記第2デジタル画像の強度値とに基づき前記各々のプロジェクター
について各自の構成部分の投影画像を生成するよう適応される投影モジュールをさらに有
し、
前記第2合成投影は前記プロジェクターにより前記各自の構成部分の投影画像に基づき
前記表示面上に生成される請求項５に記載の装置。
【請求項８】
表示面に第1合成投影を表す第1デジタル画像を受信するステップであって、前記第1合
成投影は複数の重なり合う構成部分の投影を有してなり、前記構成部分の投影各々は各自
のプロジェクターにより生成されるステップと、
前記各プロジェクターについて各自の第1強度スケーリングマップを1つ以上生成するス
テップであって、前記各第1強度スケーリングマップについて以下のステップ（ａ）乃至
（ｂ）を有するステップとを有する投影方法であって、
（ａ）前記第1デジタル画像に基づき前記第1強度スケーリングマップに結び付いた前記
プロジェクターの表示された非重複投影領域を特定するステップであって、前記表示され
た非重複投影領域は前記合成投影の最大表示区域内にあるが他の構成部分の投影と重なり
合わない各自の第1構成部分の投影の部分であるステップと、
（ｂ）前記プロジェクターの前記第1強度スケーリングマップを生成するステップであ
って、前記プロジェクターの前記非重複領域の外にある各ピクセルについて前記プロジェ
クターの表示された前記非重複領域の内の最近接のピクセルまでの距離を判定するととも
に、各自の前記距離に基づき前記プロジェクターの表示された前記非重複領域の外にある
前記各ピクセルに第1強度スケーリング値を割り当てるステップと、
第2デジタル画像および前記第1強度スケーリングマップに基づき第2合成投影が前記プ
ロジェクターにより表示面に生成される投影方法。
【請求項９】
前記プロジェクターの第1強度スケーリングマップを生成するステップは、前記非重複
領域の内の各ピクセルに最小第1強度スケーリング値を割り当てるステップを有する請求
項８に記載の投影方法。
【請求項１０】
前記プロジェクターの第1強度スケーリングマップを生成するステップはさらに、
前記第1デジタル画像における前記各自の構成部分の投影を含む境界矩形を選択するス
テップと、
前記境界矩形の内容を矩形画像にコピーするステップであって、前記矩形画像の短辺は
前記境界矩形の長辺より少なくとも2倍長いステップとを、前記距離を演算する前に有す
る請求項８に記載の投影方法。
【請求項１１】
前記プロジェクターの第1強度スケーリングマップを生成するステップはさらに、
前記各自の構成部分の投影に従い前記矩形画像をトリミングするステップと、
前記各自の構成部分の投影における最大表示に従い前記矩形画像をマスクするステップ
と、
前記各自のプロジェクター境界矩形に従い前記矩形画像をマスクするステップとを、前
記距離を演算した後に有する請求項１０に記載の投影方法。
【請求項１２】
前記各第1強度スケーリングマップに基づき各自の第2強度スケーリングマップを生成す
るステップであって、前記各自の第1強度スケーリングマップの前記第1強度スケーリング
値に基づき前記各第2強度スケーリングマップについて第2強度スケーリング値を生成する
ステップをさらに有し、
前記第2合成投影は、前記第2デジタル画像、前記第1強度スケーリングマップ、および
前記第2強度スケーリングマップに基づき前記表示面上に生成される請求項８に記載の投
影方法。
【請求項１３】
前記第2強度スケーリング値を生成するステップはさらに、
前記第2スケーリングマップの1つにおける第1ピクセルを選択するステップと、
前記第2スケーリングマップの1つにおける前記第1ピクセルの位置および前記各自の第1
強度スケーリングの寸法に基づき、前記各自の第1強度スケーリングマップにおける第2ピ
クセルを選択するステップと、
前記第2ピクセルの強度スケーリング値を前記第1ピクセルに割り当てるステップとを有
する請求項１２に記載の投影方法。
【請求項１４】
1つ以上の前記各自の第1強度スケーリングマップと、1つ以上の前記各自の第2強度スケ
ーリングマップと、前記第2デジタル画像の強度値とに基づき、前記各々のプロジェクタ
ーについて各自の構成部分の投影画像を生成するステップをさらに有し、
前記第2合成投影は前記プロジェクターにより前記各自の構成部分の投影画像に基づき
前記表示面上に生成される請求項１２に記載の投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般的にマルチプロジェクター表示に関する。より具体的に、本開示は2つ以
上のプロジェクターの投影が重なる領域における過度の明るさを補正するために使用する
強度スケーリングマップを生成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
より多くの情報をより良い画質で見るという望みが益々増加するにつれ、大画面ディス
プレイがかなり普及している。より高い解像度およびより大きいサイズの大画面ディスプ
レイが頻繁に出現し、テレビ、コンピューターモニター、および他のビデオ装置として得
られるようになっている。最近まで、大画面ディスプレイは通常高価過ぎ、物理的に扱い
にくく、または単に得られなかった。ビデオプロジェクターは1つの解決法を提供し、比
較的安価にかなり大きい表示面積を提供することにより広範囲な通信および娯楽機能を可
能にした。これらの装置はプレゼンテーション用の会議室、ホームシアター、教室におけ
る訓練、および広告用の看板ディスプレイといった用途を見出している。
【０００３】
他のビデオ装置技術と同様に、ビデオプロジェクターは表示可能なピクセル解像度およ
び光出力の進歩を続けている。一般的なプロジェクターは、今日では以前のものに比べて
より明るく、より良い画質を提供し、しばしばより安価である。非常に携帯的なプロジェ
クター（重量およびサイズ双方において）も容易に手に入るようになっている。一般的な
プロジェクターはもはや充分に整備された表示面を有する暗い照明の部屋に限定されるこ
とはない。ビデオプロジェクターの大きな投影出力に比べて小型の物理的サイズは従って
相変わらず魅力的である。
【０００４】
しかしこれらの改良の上でも一般的なプロジェクターが一台で非常に高い解像度を達成
し、広範囲の面積にわたり投影し、または非常に明るい表面領域上（例えば昼間の光が当
たる窓）に明るい投影を作り出すことは難しく、または不可能である。しかしこのような
表示画質を要求する用途はより望ましくなっている。解像度の向上、明るさ、およびより
大型の表示面の面積の利点はより多数の聴衆に達し、全面的な実物大の没入型環境を提供
するのに便利であることが実証されている。あいにく、このような大型ディスプレイの構
築は複雑で高価である。
【０００５】
複数のプロジェクターをグループ化し、これらの投影出力をタイル化して望ましい任意
サイズの大型画面表示を実現するなどの一般的な手法の1つは位置合わせ（すなわちプロ
ジェクターピクセルの位置決め）で難題を呈する。別個の装置にわたり、また特定装置内
においても色および光度の変動は補正が難しい。表示面のわずかな形状または幾何学的不
整合も充分な結果を妨げ得る。プロジェクターのルーメン、または光出力、は明るい場所
に対し不十分かもしれない。より大きい表示に形成される個々の構成要素への内容送出を
同期化することはさらに解決しなければならない障害である（例えば特許文献１参照。）
。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７３６７６８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらシステム上の問題のいくつかに対する解決は種々の形を取る。多くはプロジェク
ター配置の物理的な調節を必要とする手動方法を用いた正確なピクセルおよび色の位置決
めを必要とする。1つのプロジェクターからの出力ピクセルが別のプロジェクターからの
ものに充分に近くない場合、合成表示上で投影間の可視的な隙間が生じる可能性がある。
同様に、プロジェクター間にわたり重なり合うピクセルは好ましくない明るい継ぎ目を生
み出す。これらの問題を削減する特殊なレンズ光学またはエッジ融合／ぼかしフィルター
を有する高性能プロジェクターは入手可能かもしれないが、最適には程遠い。
【０００８】
特化したプロジェクターおよび実装ハードウェア、測定ツールおよび単調な較正方法は
物理的なプロジェクター位置決めのリソースコストおよび複雑さに拍車をかけるさらなる
要求事項で、平均的なユーザーにとって厳し過ぎることになりかねない。上級の技能およ
び時間の要件は多くの者が投じる意志のある努力を超えている。多くの構成において、制
限された光学経路のプロジェクター、またはわずかに不規則な表示面を用いた場合物理的
な位置決めは不可能でさえあり得る。壊れたランプを置換するために変更が必要となると
、較正方法はしばしば繰り返さなければならない。
【０００９】
必要とされるのは一般的なユーザーに一組の一般的なプロジェクターから合成表示を作
成する自動的な方法を提供する簡単な較正および再生機構を提供するシステムである。こ
の方法はプロジェクターのちょっとした配置または変更の後一度実施される比較的迅速な
一回限りの較正機能を提供すべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のコンピューター読み取り可能な記憶媒体は、方法をコンピューターが実施する
ために実行可能な命令を具現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、表示面に第1合成投影を表す第1デジタル画像を受信するステップであって
、前記第1合成投影は複数の重なり合う構成部分の投影を有してなり、前記構成部分の投
影各々は各自のプロジェクターにより生成されるステップと、前記各プロジェクターにつ
いて各自の第1強度スケーリングマップを1つ以上生成するステップであって、前記各第1
強度スケーリングマップについて以下のステップ（ａ）乃至（ｂ）を有するステップと、
（ａ）前記第1デジタル画像に基づき前記第1強度スケーリングマップに結び付いた前記プ
ロジェクターの表示された非重複投影領域を特定するステップであって、前記表示された
非重複投影領域は前記合成投影の最大表示区域内にあるが他の構成部分の投影と重なり合
わない各自の第1構成部分の投影の部分であるステップと、（ｂ）前記プロジェクターの
前記第1強度スケーリングマップを生成するステップであって、前記プロジェクターの前
記非重複領域の外にある各ピクセルについて前記プロジェクターの表示された前記非重複
領域の内の最近接のピクセルまでの距離を判定するとともに、各自の前記距離に基づき前
記プロジェクターの表示された前記非重複領域の外にある前記各ピクセルに第1強度スケ
ーリング値を割り当てるステップとを有するステップ、を有し、第2デジタル画像および
前記第1強度スケーリングマップに基づき第2合成投影が前記プロジェクターにより表示面
に生成されることを特徴とする。
【００１１】
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、前記プロジェクター
の第1強度スケーリングマップを生成するステップは、前記非重複領域の内の各ピクセル
に最小第1強度スケーリング値を割り当てるステップを有することを特徴とする。
【００１２】
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、前記プロジェクター
の第1強度スケーリングマップを生成するステップはさらに、前記距離を演算する前に、
前記第1デジタル画像における前記各自の構成部分の投影を含む境界矩形を選択するステ
ップと、前記境界矩形の内容を矩形画像にコピーするステップであって、前記矩形画像の
短辺は前記境界矩形の長辺より少なくとも2倍長いステップとを有することを特徴とする
。
【００１３】
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、前記プロジェクター
の第1強度スケーリングマップを生成するステップはさらに、前記距離を演算した後に、
前記各自の構成部分の投影に従い前記矩形画像をトリミングするステップと、前記各自の
構成部分の投影における最大表示に従い前記矩形画像をマスクするステップと、前記各自
のプロジェクター境界矩形に従い前記矩形画像をマスクするステップとを有することを特
徴とする。
【００１４】
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、前記方法はさらに、
前記各第1強度スケーリングマップに基づき各自の第2強度スケーリングマップを生成する
ステップであって、前記各自の第1強度スケーリングマップの前記第1強度スケーリング値
に基づき前記各第2強度スケーリングマップについて第2強度スケーリング値を生成するス
テップを有し、前記第2合成投影は、前記第2デジタル画像、前記第1強度スケーリングマ
ップ、および前記第2強度スケーリングマップに基づき前記表示面上に生成されることを
特徴とする。
【００１５】
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、前記第2強度スケー
リング値を生成するステップはさらに、前記第2スケーリングマップの1つにおける第1ピ
クセルを選択するステップと、前記第2スケーリングマップの1つにおける前記第1ピクセ
ルの位置および前記各自の第1強度スケーリングの寸法に基づき、前記各自の第1強度スケ
ーリングマップにおける第2ピクセルを選択するステップと、前記第2ピクセルの強度スケ
ーリング値を前記第1ピクセルに割り当てるステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
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、前記方法はさらに、
1つ以上の前記各自の第1強度スケーリングマップと、1つ以上の前記各自の第2強度スケー
リングマップと、前記第2デジタル画像の強度値とに基づき、前記各々のプロジェクター
について各自の構成部分の投影画像を生成するステップを有し、前記第2合成投影は前記
プロジェクターにより前記各自の構成部分の投影画像に基づき前記表示面上に生成される
ことを特徴とする。
【００１７】
一方、本発明の投影装置は、表示面に第1合成投影を表す第1デジタル画像を受信するよ
う適応される入力モジュールであって、前記第1合成投影は複数の重なり合う構成部分の
投影を有し、前記構成部分の投影の各々は各自のプロジェクターにより生成される入力モ
ジュールと、前記各プロジェクターについて各自の強度スケーリングマップを生成するよ
う適応される第1強度スケーリングモジュールとを有する投影装置であって、前記第１強
度スケーリングモジュールは、前記各プロジェクターについて各自の表示された非重複投
影領域を特定するよう適応される領域モジュールであって、前記各表示された非重複投影
領域は第1合成投影の最大表示区域内にあるが他のいずれの構成部分の投影とも重なり合
わない領域モジュールと、前記各プロジェクターについて各自の第1強度スケーリングマ
ップを生成するよう適応されるマップモジュールとを備え、前記マップモジュールは、前
記プロジェクターの非重複領域外の各ピクセルについて表示された非重複領域内の最近接
のピクセルまでの距離を判定するよう適応される距離モジュールと、前記プロジェクター
の表示された非重複領域外の各ピクセルについて各自の前記距離に基づき第1強度スケー
リング値を割り当てるよう適応される第1強度モジュールとを備え、第2デジタル画像およ
び前記第1強度スケーリングマップに基づき前記プロジェクターにより第2合成投影が前記
表示面上に生成されることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の投影装置において、前記強度モジュールは前記非重複領域内の各ピクセ
ルに最小第1強度スケーリング値を割り当てることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の投影装置において、前記距離モジュールは、前記距離を演算した後に、
前記第1デジタル画像における各自の構成部分の投影を含む境界矩形を選択するとともに
、前記境界矩形の内容を矩形画像にコピーするものであって、前記矩形画像の短辺は前記
境界矩形の長辺より少なくとも2倍長いことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の投影装置において、前記距離モジュールは、前記距離を演算した後に、
前記各自の構成部分の投影に従い前記矩形画像をトリミングし、前記各自の構成部分の投
影における最大表示に従い前記矩形画像をマスクし、前記各自のプロジェクター境界矩形
に従い前記矩形画像をマスクすることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の投影装置において、前記各第1強度スケーリングマップに基づき各自の
第2強度スケーリングマップを生成するよう適応される第2強度スケーリングモジュールを
さらに備え、前記第２強度スケーリングモジュールは、前記各自の第1強度スケーリング
マップの第1強度スケーリング値に基づき前記各第2強度スケーリングマップについて第2
強度スケーリング値を生成する第2強度モジュールを有し、前記第2デジタル画像と、前記
第1強度スケーリングマップと、前記第2強度スケーリングマップに基づき前記プロジェク
ターにより第2合成投影が表示面上に生成されることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の投影装置において、前記第2強度モジュールは、前記第2強度スケーリン
グマップの1つにおける第1ピクセルを選択するよう適応される第1選択モジュールと、前
記第2スケーリングマップの1つにおける第1ピクセルの位置および前記各自の第1強度スケ
ーリングの寸法に基づき前記各自の第1強度スケーリングマップにおける第2ピクセルを選
択するよう適応される第2選択モジュールと、前記第2ピクセルの強度スケーリング値を前
記第1ピクセルに割り当てるよう適応される割り当てモジュールとを有することを特徴と
する。
【００２３】
また、本発明の投影装置において、1つ以上の前記各自の第1強度スケーリングマップと
、1つ以上の前記各自の第2強度スケーリングマップと、前記第2デジタル画像の強度値と
に基づき前記各々のプロジェクターについて各自の構成部分の投影画像を生成するよう適
応される投影モジュールをさらに有し、前記第2合成投影は前記プロジェクターにより前
記各自の構成部分の投影画像に基づき前記表示面上に生成されることを特徴とする。
【００２４】
一方本発明の投影方法は、表示面に第1合成投影を表す第1デジタル画像を受信するステ
ップであって、前記第1合成投影は複数の重なり合う構成部分の投影を有してなり、前記
構成部分の投影各々は各自のプロジェクターにより生成されるステップと、前記各プロジ
ェクターについて各自の第1強度スケーリングマップを1つ以上生成するステップであって
、前記各第1強度スケーリングマップについて以下のステップ（ａ）乃至（ｂ）を有する
ステップとを有する投影方法であって、（ａ）前記第1デジタル画像に基づき前記第1強度
スケーリングマップに結び付いた前記プロジェクターの表示された非重複投影領域を特定
するステップであって、前記表示された非重複投影領域は前記合成投影の最大表示区域内
にあるが他の構成部分の投影と重なり合わない各自の第1構成部分の投影の部分であるス
テップと、（ｂ）前記プロジェクターの前記第1強度スケーリングマップを生成するステ
ップであって、前記プロジェクターの前記非重複領域の外にある各ピクセルについて前記
プロジェクターの表示された前記非重複領域の内の最近接のピクセルまでの距離を判定す
るとともに、各自の前記距離に基づき前記プロジェクターの表示された前記非重複領域の
外にある前記各ピクセルに第1強度スケーリング値を割り当てるステップと、第2デジタル
画像および前記第1強度スケーリングマップに基づき第2合成投影が前記プロジェクターに
より表示面に生成されることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の投影方法において、前記プロジェクターの第1強度スケーリングマップ
を生成するステップは、前記非重複領域の内の各ピクセルに最小第1強度スケーリング値
を割り当てるステップを有することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の投影方法において、前記プロジェクターの第1強度スケーリングマップ
を生成するステップはさらに、前記第1デジタル画像における前記各自の構成部分の投影
を含む境界矩形を選択するステップと、前記境界矩形の内容を矩形画像にコピーするステ
ップであって、前記矩形画像の短辺は前記境界矩形の長辺より少なくとも2倍長いステッ
プとを、前記距離を演算する前に有することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の投影方法において、前記プロジェクターの第1強度スケーリングマップ
を生成するステップはさらに、前記各自の構成部分の投影に従い前記矩形画像をトリミン
グするステップと、前記各自の構成部分の投影における最大表示に従い前記矩形画像をマ
スクするステップと、前記各自のプロジェクター境界矩形に従い前記矩形画像をマスクす
るステップとを、前記距離を演算した後に有することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の投影方法において、前記各第1強度スケーリングマップに基づき各自の
第2強度スケーリングマップを生成するステップであって、前記各自の第1強度スケーリン
グマップの前記第1強度スケーリング値に基づき前記各第2強度スケーリングマップについ
て第2強度スケーリング値を生成するステップをさらに有し、前記第2合成投影は、前記第
2デジタル画像、前記第1強度スケーリングマップ、および前記第2強度スケーリングマッ
プに基づき前記表示面上に生成されることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の投影方法において、前記第2強度スケーリング値を生成するステップは
さらに、前記第2スケーリングマップの1つにおける第1ピクセルを選択するステップと、
前記第2スケーリングマップの1つにおける前記第1ピクセルの位置および前記各自の第1強
度スケーリングの寸法に基づき、前記各自の第1強度スケーリングマップにおける第2ピク
セルを選択するステップと、前記第2ピクセルの強度スケーリング値を前記第1ピクセルに
割り当てるステップとを有することを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の投影方法において、1つ以上の前記各自の第1強度スケーリングマップと
、1つ以上の前記各自の第2強度スケーリングマップと、前記第2デジタル画像の強度値と
に基づき、前記各々のプロジェクターについて各自の構成部分の投影画像を生成するステ
ップをさらに有し、前記第2合成投影は前記プロジェクターにより前記各自の構成部分の
投影画像に基づき前記表示面上に生成されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】いくつかの実施形態によるマルチプロジェクター表示システムを示す図である。
【図２】図1におけるプロジェクターからの表示面への出力を示す図である。
【図３】4つのプロジェクター装置を組み入れたいくつかの可能な表示構成を示す図である。
【図４】4つのプロジェクター装置を組み入れたいくつかの可能な表示構成を示す図である。
【図５】4つのプロジェクター装置を組み入れたいくつかの可能な表示構成を示す図である。
【図６】4つのプロジェクター装置を組み入れたいくつかの可能な表示構成を示す図である。
【図７】いくつかの実施形態により強度スケーリングマップを生成するための図1におけるプロジェクタープラットフォームの構成要素を示す図である。
【図８】いくつかの実施形態により図7におけるプロジェクタープラットフォームの、強度スケーリングマップを生成するためのプロセスを示す図である。
【図９】いくつかの実施形態により図7におけるプロジェクタープラットフォームの、強度スケーリングマップを必要とする領域を特定するためのプロセスを示す図である。
【図１０】水平の列に配列された4つのプロジェクターの組み合わされたプロジェクターマスク例を示す図である。
【図１１】図10の例における3つの重複領域を有する重複領域マスクを示す図である。
【図１２】図10の例における最大表示区域を示す図である。
【図１３．Ａ】いくつかの実施形態により図7におけるプロジェクタープラットフォームの、各必要な強度スケーリングマップについて距離マップを生成するためのプロセスを示す図である。
【図１３．Ｂ】いくつかの実施形態により図7におけるプロジェクタープラットフォームの、各必要な強度スケーリングマップについて距離マップを生成するためのプロセスを示す図である。
【図１４】図10の例における左端にあるプロジェクターの非重複投影領域を示す図である。
【図１５】図11の例におけるプロジェクターの表示された非重複投影領域を示す図である。
【図１６】図11の例におけるプロジェクターの距離マップ例を示す図である。
【図１７】図16における距離マップのマスクされた距離マップを示す図である。
【図１８】図17におけるマスクされた距離マップを追加した後のグローバル蓄積バッファーの例を示す図である。
【図１９】第2のマスクされた距離マップを追加した後の図17におけるグローバル蓄積バッファーの例を示す図である。
【図２０】第3のマスクされた距離マップを追加した後の図18におけるグローバル蓄積バッファーの例を示す図である。
【図２１】いくつかの実施形態により距離マップに基づき必要な強度スケーリングマップを生成する図7におけるプロジェクタープラットフォームのプロセスを示す図である。
【図２２】図17における距離マップの強度スケーリングマップを示す図である。
【図２３】26の可能な遷移値のみを用いて黒から白に遷移する際見える階段ステップのパターンを示す図である。
【図２４】図23に比べディザリング方法を適用した結果を示す図である。
【図２５】図1におけるプロジェクタープラットフォームの、ディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップを生成するための構成要素を示す図である。
【図２６】いくつかの実施形態により図25におけるプロジェクタープラットフォームの、ディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップを生成するプロセスを示す図である。
【図２７】いくつかの実施形態によりプロジェクター用に投影画像を生成するための図1におけるプロジェクタープラットフォームの構成要素を示す図である。
【図２８】いくつかの実施形態により図27におけるプロジェクタープラットフォームの、ソース画像に基づき一次プロジェクター強度スケーリングマップおよびディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップを用いてプロジェクターの構成部分の投影画像を生成するプロセスを示す図である。
【図２９】一実施形態による強度スケーリングの擬似コードを示す図である。
【図３０．Ａ】フラグメントシェーダープログラムを用いたGPU処理用の実施例のコードを示す図である。
【図３０．Ｂ】フラグメントシェーダープログラムを用いたGPU処理用の実施例のコードを示す図である。
【図３０．Ｃ】フラグメントシェーダープログラムを用いたGPU処理用の実施例のコードを示す図である。
【図３１】いくつかの実施形態によるディザリングプロセス例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本明細書で用いられる各参照番号の最初の桁は参照番号が最初に現れる図面の番号を示
す。
本明細書に開示される実施形態はマルチプロジェクター表示の投影における重なり合う
領域に対する強度スケーリングに関する。複数のプロジェクターを用いて単一の表示を生
成することの周知の問題の1つは投影が重なり合う領域において強度が増加することであ
る。この問題を解決するためにさまざまな方法が開発されている。一部類の方法は「強度
スケーリング」と呼ばれる。これらの方法によると、各プロジェクターについて重なり合
う領域におけるピクセルに強度加重が割り当てられる。これらの強度加重は一般的にレン
ダリングの際適用され、それにより重なり合う領域における光度を正規化して見る人にと
って領域が目立たないようにする。
【００３３】
いくつかの実施形態は各々のプロジェクターが各自の構成部分の投影を生成するマルチ
プロジェクター表示システムを提供する。構成部分の投影は合わせて合成投影を形成する
。分かり易くするため、表示において構成部分が重なり合わない領域は本明細書において
「非重複領域」と呼ばれる。
【００３４】
各プロジェクターについて、強度スケーリングマップが以下のプロセスに従い生成され
る。プロジェクターの非重複領域は合成投影の最大表示区域に従い判定されマスクされる
。プロジェクターの非重複領域外の各ピクセルについて、プロジェクターの非重複領域内
の最近接ピクセルまでの距離が演算される。各自の距離に基づき非重複領域外の各ピクセ
ルに強度スケーリング値が、例えば0と1の範囲で、割り当てられる。非重複領域内の各ピ
クセルに最小強度スケーリング値、例えば0、が割り当てられる。各プロジェクターは各
自の強度スケーリングマップに従い各自の構成部分画像を生成し、それにより合成画像を
形成する。
【００３５】
例えば大きな単一色のブロックを低強度で表示する時など、強度スケーリングマップの
使用は場合により階段ステップ効果を引き起こすことがある。この効果は低強度レベルに
おける強度スケーリングでは利用可能な強度レベルが少ないという事実によりもたらされ
る。本発明のいくつかの実施形態はこの効果を緩和するために平滑化手法を用いる。開示
された平滑化手法は任意のスケーリングマップとも使用でき、本明細書で開示される実施
形態に従い生成される強度スケーリングマップとの使用に限定されない。
【００３６】
これらの実施形態を説明する前に、1組のビデオプロジェクターからの出力でシームレ
スな合成表示をプロジェクタープラットフォームが作成するプロセスが説明される。最初
に自動的較正方法が説明される。次に合成表示上でメディアを表示する投影プレーヤープ
ロセスが説明される。較正および再生は多数の形を取り得、多数のプロジェクター構成と
動作することができる。本開示の実施形態はこれらおよび他の較正および再生プロセスと
ともに使用することができる。
【００３７】
図1はいくつかの実施形態によるマルチプロジェクター表示システム100を示す。システ
ム100は表示面104を狙った4つのプロジェクター102A〜102Dを含む。もちろん他の台数の
プロジェクター102を用いることもできる。プロジェクタープラットフォーム106によりデ
ータがプロジェクター102に提供され、プロジェクタープラットフォーム106はソース入力
をメディアプレーヤー108、コンピューター110、インターネットなどのネットワーク112
により接続されたソース、等々、から得ることができる。較正のためにシステム100はデ
ジタルスチールカメラ114を含む。
【００３８】
一実施形態において、システム100は4つのプロジェクター102を含み、プロジェクター
プラットフォーム102は中央演算装置（CPU）および各々プロジェクター102の1つに接続さ
れる4つのビデオ出力を提供する図形処理装置で構成されるパソコン（PC）として実施さ
れる。随意的な取り込みカードはコンピューター110、メディアプレーヤー108、等々、の
ソースからのビデオ入力を提供する。デジタルスチールカメラ114は較正プロセスのため
にプロジェクタープラットフォーム106に取り付けられる。他の実施形態において、較正
プロセスにビデオカメラを用いることができる。較正後、デジタルスチールカメラ114は
取り外すか、またはプロジェクタープラットフォーム106がメディア入力装置として用い
ることができる。
【００３９】
プロジェクター102A〜102Dは各自の構成部分投影120A〜120Dを表示面104上に実現する
。構成部分投影120A〜120Dは合わせて1つの合成投影122を形成する。構成部分投影120は
領域124A〜124Cにおいて重なり合い、これらは本明細書において「重複領域」と呼ばれる
ことに留意されたい。
【００４０】
次に図1におけるシステム100の較正プロセスが説明される。投影面が完璧に平らでプロ
ジェクターが水平および垂直軸に整合した完璧な矩形表示を出力できたとすると、大型画
面を構築することははるかに簡単な課題である。あいにく、1組のビデオプロジェクター
が配置および構成され表面に投影する方法には限度がない。面に対する配置角、面の幾何
学、装置の配向／回転、レンズの歪み、および重なり合う投影領域の量はプロジェクター
出力の位置合わせおよびもたらされる表示の平滑さに影響する変数のほんの一部である。
【００４１】
位置合わせおよび投影形状に加え、単一プロジェクターからの出力の色は多数の変数に
より影響される。プロジェクター技術、光源、レンズ、投影面の属性および幾何学、プロ
ジェクター距離、および周囲の光レベルなどは例である。加えて、プロジェクター内のユ
ーザー構成および設定はダイナミックレンジ、色温度、解像度、配向、および信号追跡／
ピクセル位置などの変数に影響し得る。
【００４２】
図2は図1におけるプロジェクター102からの表示面104への出力の例を示す。投影矩形は
歪んでいることに注意されたい。各々の配向は水平または垂直軸に整合していない。これ
らの問題はプロジェクターのレンズ平面の目標面の平面に対するずれを含みいくつかの理
由から生じる。さらに2つ以上のプロジェクターが寄与し表示面にピクセル光を混ぜ合わ
せている重なり合う領域の一貫していない形状に注意されたい。完璧に歪みのない矩形も
これらの重なり合う領域における明るい縞の被害を受ける。
【００４３】
シームレスの合成表示を作成するために、較正プロセスは前述の問題および複数プロジ
ェクターの表示の設定に共通する他の欠点を補正するのに必要なデータを演算する。投影
のセットにわたり仮想表示領域の位置合わせをする視点を定義することにより、ピクセル
マッピング位置合わせおよび色融合尺度を各装置ピクセルに結びつけシームレスの合成表
示を作成することができる。
【００４４】
較正プロセスは合成表示の座標システムを構成するすべてのピクセルを定義する。各プ
ロジェクターの出力投影における個々のピクセルは合成表示の各ピクセルに対する寄与ソ
ースとなる可能性がある。従って、合成表示のピクセルを構築するためにすべての装置ピ
クセルが特定され正しく制御されるよう各ビデオプロジェクターの出力を入念に調べる必
要がある。
【００４５】
図1のシステム100において、カメラ114はプロジェクター102の投影を個々に、またグル
ープとして調べるために使用される。カメラ114は全体の投影面104を見るように配置され
、従って較正操作の視覚的基準点である。目標合成表示の形状に作用する較正操作はカメ
ラの視点からの観点により影響される。
【００４６】
もたらされる合成表示の物理的サイズはプロジェクターの数およびすべての投影が占め
る表面面積により決まる。プロジェクターのピクセル解像度は合成表示の解像度の可能性
を決める。しかし、ピクセル検査の精度を決めるのはカメラフレームの解像度である。従
って、カメラフレームは仮想表示空間の仮想ピクセル座標システムを定義する。このカメ
ラ座標システムは較正プロセスを通じて使用される。従って較正はプロジェクター装置の
ピクセルとカメラフレームのピクセルとの間のマッピングを演算しようとする。例えば、
3000×2000のカメラフレーム解像度を仮定すると、仮想表示は(0，0)から(2999，1999)ま
での座標システムを有する。しかし、表示はプロジェクターピクセルに占められる領域内
にのみ生じ得る。従って、境界付けされた合成表示領域の例は座標(300，400)から(2800
，850)までを有するかもしれない。
【００４７】
図3〜6は4つものプロジェクター装置を組み入れた可能ないくつかの表示構成を示す。
図3〜6の各々において、構成部分の投影は実線で示され、合成投影の最大面積は点線とし
て示される。図3および4は構成部分の投影の各々水平および垂直なグループ分けにより形
成された合成投影を示す。図5は2×2の投影のアレイにより形成された合成投影を示す。
図6は構成部分の投影をほとんど完全に重ね合わせることにより形成される「超明度の」
合成投影を示す。
【００４８】
各合成投影は重なり合う構成部分投影の各々のセットにより形成される理想的な仮想表
示を表す。合成投影は境界付けされた合成領域で、領域のピクセルと各プロジェクター装
置のピクセルとの間でピクセルマッピングが決められさえすれば内容を表示できるシーム
レスな画面面積を定義する。
【００４９】
プロジェクターの配置および位置は限定されないことに留意されたい。横長または縦長
の配向とともに垂直または水平な位置合わせにおける変動は支障なくサポートされる。投
影レンズの平面および表示面間の角度による投影矩形の台形効果または他の変形はこの目
標表示面の見通しによりもたらされる較正手法を変えることはない。
【００５０】
較正プロセスの結果として較正データセットが得られる。この較正データセットは各ビ
デオプロジェクター102により出力されるデータに対しリアルタイムでピクセルレベルの
制御を可能にするためにプロジェクタープラットフォーム106により使用されるすべての
情報を含む。もたらされたピクセル調整出力は、個々のプロジェクターの位置決め、色の
整合、融合、黒点、相関、および表示幾何学を含む多くの分野でなされる補正を含みすべ
てのプロジェクター102のセットにわたる合成表示を実現する。
【００５１】
較正はプロセスを完了するのに必要なすべての装置が存在し利用可能であることを検出
する初期化プロセスで始まる。各ビデオプロジェクター102の表示および解像度は図形ハ
ードウェア内に列挙される。カメラ114も見つけられその動作が確認される。システムの
機能性を保証するために他の妥当性検査も実施し得る。
【００５２】
この工程の際、各プロジェクター102により識別およびテストパターン画像が投影され
得る。出力は臨席ユーザーに検出結果のフィードバックを提供する。加えて、パターンは
各投影の焦点の調節、入力信号および解像度の確認、手動の位置合わせの調節、レンズの
ズーム、または他の較正前の修正を含む望まれる手動操作の手助けとして用いることがで
きる。
【００５３】
一般的に表示面104上の投影間に隙間があることは望ましくない。従って、必要ではな
いが、各ビデオプロジェクター102はその投影出力が隣接ビデオプロジェクター102の出力
と重なり合うような配向に位置されるべきである。重なり合う領域は装置間の色のばらつ
きおよび動的範囲をより円滑に融合させ、ピクセルの位置決め（すなわち位置合わせ）に
隙間が現れないことを保証する。格子のテストパターンはプロジェクター102間で重複領
域を均等に分布し装置の配置に影響するのに便利である。
【００５４】
プロジェクタープラットフォーム106は多くの較正および構成の選択を提供する。1つの
選択に対し別のものを選ぶことは較正性能および較正の品質において利点を提供するかも
しれず、各々は異なる設定条件を有するかもしれない。選択はプラットフォームの能力、
利用可能な精度、望まれる再生結果、等々、に依存し得る。
【００５５】
いくつかの実施形態において、単純な幾何学環境（例えば平らな壁の表示）について性
能の選択が提供される。この選択は限られたずれまたは歪みを有するより少数のプロジェ
クター102で使用するのが最良である。他の実施形態において、複雑な幾何学環境（例え
ば曲面または不規則な表面を用いた）内での較正を可能にするために質の選択が利用可能
である。他の実施形態において、デフォルトの目標結果はプロジェクター102のセットの
合体から構成されるシームレスな表示（例えば大型のアレイ表示領域を実現するため）か
ら、プロジェクター102のセットの交差点のみ（例えば超明度の表示領域を実現するため
）、またはこの2つの複雑な組み合わせに変化する。超明度の較正において、重なり合う
領域は重なり合わない領域と合致するよう明るさが削減されない。代わりにシームレスな
合成表示は各プロジェクターピクセルがその光を付加的に組み合わせある場面のより明る
い眺めを実現できるよう重なり合った区域内のみに配置される。
【００５６】
ユーザーが較正の種類を選択できるようユーザーインターフェイスを提供することがで
きる。要求される種類は適当な較正技術の使用する信号を送るために参照することができ
る。他の実施形態において、較正の種類はプレビュー画像の分析により自動的に判定され
る。プロジェクターの配向、配置、および重なり合いは意図される較正結果を決めるのに
役立つ。
【００５７】
いくつかの実施形態において、平らな壁の迅速かつ単純な較正プロセスは補間およびホ
モグラフィーを用いて各プロジェクターの出力の形状を位置合わせする。他の実施形態に
おいて、より厳格な方法は特殊なグレーコードのテストパターンを用いて複雑な表面上ま
たは非常に位置のずれたプロジェクター間の位置合わせのためにピクセルレベルの位置情
報を抽出する。
【００５８】
較正は各プロジェクター102から特殊の較正テストパターンを取り込むためにカメラ114
の使用を必要とする。カメラ114が投影面104を充分に視界に捕らえることを保証するため
に、いくつかの実施形態ではカメラの視点をプレビューするためにユーザーインターフェ
イスが提供される。
備えられたカメラの調整ボタンおよび表示パターンを操作して較正取り込みプロセスの
前にカメラの獲得を確認しカメラの視点の位置変え／配置の手助けをすることができる。
較正の開始前のカメラ114の位置合わせをし、位置付ける手助けとしてユーザーインター
フェイスを用いることができる。プレビュー画像の更新は自動的またはユーザーインター
フェイスのボタン制御により提供することができる。
【００５９】
このように、カメラ114の物理的な眺めの位置が修正されるにつれ、その取り込み画像
のプレビューが表示窓に示される。このプレビューは正確な取り込み結果を保証するため
にカメラの焦点を調節するのに便利である。より良い結果を得るために投影面104の釣り
合いを水平または垂直に最適化できるように位置合わせのグリッドツールが利用可能であ
り得る。
投影面の完全な表示が視野内にあることを保証することはカメラの物理的な動きまたは
場合によりズーム設定を必要とするかもしれず、これもユーザーインターフェイスにより
提供され得る。プロジェクターのビューが見えることを保証するためにプロジェクター10
2はさまざまなテストパターンを表示することができる。
【００６０】
カメラの露出は較正プロセスの成功に重要である。光の強度は特定の投影表示につき異
なる表示面の位置の中で、例えば周囲の照明条件、光の衰え、画面の材料、偏光、透過投
影の過熱点、内部フィルター、ランプの経時変化および他の変量により劇的に変化し得る
。異なる色チャンネルは異なる露出設定を必要とするかもしれない。プロジェクターの解
像度、配向、および装置技術は垂直に描かれた線パターンが水平に描かれたものより多く
の露出を必要とすることになるかもしれない。
【００６１】
いくつかの実施形態において、較正取り込みプロセスの各要素に対し異なる露出を設定
することができる。これらの実施形態はテストパターンおよび前記テストパターンのカメ
ラプレビュー画像内の測定を用いて各状態において露出を設定することを補助するユーザ
ー制御を提供することができる。
【００６２】
他の実施形態において、プレビュー画像から投影位置の自動または補助検出が判定され
る。プロジェクタープラットフォーム106は次に有効な露出の許容範囲を保証するために
小型写真撮りおよび測定プロセスを用いて各要素に対し設定または露出値を用意する。
【００６３】
取り込みプロセスは各プロジェクター102で特殊な較正パターン（画像）を投影するこ
とを含む。較正カメラ114は各表示画像についてフレームを取り込み、後の処理のために
結果を記憶する。記憶は各プロジェクター102に結び付いた取り込み画像のセットを維持
することを含む。すべてのプロジェクター102上で同時に表示される画像のいくつかは別
の重複フォルダーに記憶される。いくつかの特殊な較正パターンについて、さまざまな露
出設定において数個のフレームを取り込むことができる。具体的な較正工程を補助するた
めに周囲光のレベルも取り込まれる。選択される較正パターンの数および種類は選択され
た較正の種類に依存する。
【００６４】
いくつかの実施形態において、精密な較正は水平および垂直方向における既知のピクセ
ル密度で描かれるラスター線および交互する色セグメントを含む特殊な較正パターンを有
するグレーコードのシーケンスを利用する。他の実施形態において、特殊な較正パターン
は既知の要求されたRGB出力値における色のパッチを含む。これらのパッチはプロジェク
ター102のセットにわたり色の範囲および全域をバランスさせるために較正処理により用
いられる。さらに他の実施形態において、平らな壁の較正に対して性能較正を用いること
ができる。さらに別の実施形態において、超明度のシーケンスは精密さに基づくか、性能
に基づくことのいずれでも良い。この較正の種類についてプロジェクター102間の色較正
は必要ないので、さまざまな特殊パターンは必要ない。
【００６５】
表1〜4は各種較正の種類について使用される特殊な較正パターンシーケンスのセットの
リストの例を図示する。各較正パターンのラベルはリストされたシーケンスにおいて取り
込まれた画像構成パターン画像の1つまたはセットを表す。露出設定は利用される新しい
各シーケンスにより異なるかもしれない。表１は超明度の較正タイプ用の較正パターンシ
ーケンスのリストの例を呈する。表２は超明度精密の較正タイプ用の較正パターンシーケ
ンスのリストの例を呈する表３は性能較正タイプ用の較正パターンシーケンスのリストの
例を呈する。表４は精密較正タイプ用の較正パターンシーケンスのリストの例を呈する。
【００６６】
【表１】
2011028240.tif 000003
【００６７】
【表２】
2011028240.tif 000004
【００６８】
【表３】
2011028240.tif 000005
【００６９】
【表４】
2011028240.tif 000006
【００７０】
較正処理は選択された較正タイプおよび取り込みプロセスにより生成されたカメラフレ
ームに依存する。処理は最終的にシームレスで統合された表示を定義する較正データセッ
トを構成するいくつかの画像およびデータ処理工程を含む。このCPUおよびデータ集中型
のプロセスはユーザーのインタラクションを必要としない。較正は以下に説明する工程を
含む。
【００７１】
（表示領域の検出）
この工程はカメラフレーム内における各プロジェクターの投影区域を特定する。各構成
部分の投影を含む仮想カメラ座標が計算される。
【００７２】
（トリミングおよびマスク）
画像処理時間を削減し、将来の画像処理操作向けにデータを準備するために、各取り込
みカメラフレームは結び付けられたプロジェクター102の計算されたカメラ座標に従いト
リミング／マスクされる。
【００７３】
（座標マッピングの演算）
各プロジェクターピクセルについて正確な位置を測定し検出するにはいくつかの工程が
関わる。構成により同じプロジェクターピクセルにいくつかのカメラ座標が割り当てられ
得、この場合実行時に平均化が適用される。このプロセスは選択された較正タイプにより
異なり得る。各プロジェクター102について本明細書で「ビュー投影行列」と呼ばれる別
個のピクセルマッピング表が提供される。
【００７４】
（強度スケーリングマップの作成）
このプロセスは重複、非重複、および境界外の投影領域の特定で始まる。ピクセル融合
条件についえプロジェクタープラットフォーム106を補助するために強度スケーリングマ
ップが生成される。さまざまな実施形態が以下に詳細に説明される。
【００７５】
（色曲線の生成）
この最後の工程は取り込まれた色パッチを測定し、別々のプロジェクター102間で色変
動を調節するために適当なルックアップ表を生成する。
較正プロセスの最終的な出力はプロジェクタープラットフォーム106の使用のために記
憶される完全な較正データセットである。このデータセットは各プロジェクターの仮想統
合表示へのマッピングに関する情報とともに、例えばすべてのプロジェクター102にわた
り色の明度をバランスさせるために、他のすべてのプロジェクター102の測定結果に基づ
き特定プロジェクター102について必要な調節に関する相互データ情報を定義する。
【００７６】
投影再生は較正プロセスにより作成された較正データセット、高性能GPUへのアクセス
、および表示するメディアコンテンツを用いる。各プロジェクター102に対し、プロジェ
クタープラットフォーム106は境界付けされた合成表示について演算されたサイズで仮想
画面フレームバッファーを作成する。さらに、ビュー投影行列および色融合要素が必要に
応じて各プロジェクター102に結び付いた較正データセットからロードされる。較正デー
タセットの一部は転換され、カスタムフラグメントシェーダーおよび頂点シェーダーモジ
ュールへの入力のためにGPUに提供されるテクスチャ要素に記憶され、これらのモジュー
ルはロードされプロジェクタープラットフォーム106によりコンパイルされる。一実施形
態において、OpenGLおよびOpenGL Shading Language（GLSL）を用いてプロジェクタープ
ラットフォーム106により使用されるフラグメントモジュールを定義する。
【００７７】
（GPU再生マネージャー）
各表示フレーム時間について、GPU再生マネージャーはメディア引き出しとGPUとの間の
描画インターフェイスを管理する。GPU再生マネージャーは各種のシェーダー、テクスチ
ャ要素、およびメモリーマップされた性能バッファーをコンパイルしロードする初期化イ
ンターフェイスを提供する。処理用に変数をシェーダーに渡す本体の描画ループはこのモ
ジュールにより管理される。
【００７８】
（ユーザーインターフェイスレイアウトコントローラー）
投影再生モジュールはシステム内のメディア引き出しのレイアウトを含み、さまざまな
設定を調節するユーザーインターフェイス制御を提供する。構成オプションおよびメディ
ア選択は構成スクリプトおよび再生リスト経由で記憶されロードされる。
【００７９】
（メディア引き出し）
異なる種類またはメディア入力源について、具体的なメディアのデータコンテンツをロ
ードし、前進させるためにメディア引き出しモジュールが構築される。一実施形態におい
て、メディア引き出しは映画コンテンツ引き出し、画像ファイル引き出し、取り込みカー
ド引き出し、およびさまざまなテストパターン引き出しを含む。メディア引き出しの役割
は例えばフレームの前進／リフレッシュプロセスの際、各プロジェクターにより使用され
る適当なデータのフレームを用意することである。このデータは仮想フレームバッファー
に描画され、最終的な装置のレンダリングのためにGPUに転送される。
【００８０】
（仮想フレームバッファー）
1つの大型フレームバッファーが主要な表示要素を保持する。このバッファーの一部はG
PUによる各プロジェクター表示のレンダリングの前にプロジェクター固有の事例にコピー
される。
次に強度スケーリングマップの生成を詳細に説明する。強度スケーリングマップは複数
プロジェクターの出力を単一の表示面上で融合し、表示が複数のプロジェクターにより作
成されたことを見る者に気が付かれないようにするために用いられる。
【００８１】
上述のように、較正プロセスの第1工程はカメラ114の視野をすべてのプロジェクター10
2の出力を取り込むように設定することである。較正プログラムは次にカメラ114で取り込
まれた各プロジェクター102の画像数を表示する。これらの画像はビュー投影行列を作成
するために処理され、これらは各プロジェクターピクセルの、各カメラピクセルへのマッ
ピングを含む。場合により、マッピングは1：1である。他の場合には、他のマッピングが
当てはまる。この情報は複数のプロジェクター102により生成された合成投影がカメラ114
の視点に補正されるよう入力データを変換するためにプロジェクタープラットフォーム10
6により用いられる。
【００８２】
この方法は不規則な表面およびプロジェクターの配置を修正する利点を有する。カメラ
からプロジェクター―ピクセルへのマッピングに加え、各カメラピクセルは浮動小数点の
数として定義される強度スケーリング値を有する。この強度スケーリング値は2つのプロ
ジェクター102の出力を融合する時に平滑な遷移をもたらすのに必要な情報をプロジェク
タープラットフォーム106に与えるために強度スケーリングマップを作成するプロセスの
際に計算される。
【００８３】
図7はいくつかの実施形態により強度スケーリングマップを生成するための図1における
プロジェクタープラットフォーム106の構成要素を示す。説明される実施形態において装
置の構成要素は1つの配列で提示されるが、本明細書に提供される開示および教示に基づ
き関連技術の当業者には明らかであるように、他の実施形態は他の配列を特色とすること
ができる。例えば、装置の構成要素はハードウェア、ソフトウェア、またはその組み合わ
せとして実施することができる。
【００８４】
図7を参照すると、プロジェクタープラットフォーム106は取り込まれた較正画像704を
カメラ114から受信するよう適応される入力モジュール702および較正画像704に基づき強
度スケーリングマップ708を生成するよう適応される強度スケーリングモジュール706を含
む。強度スケーリングモジュール706は領域モジュール710およびマップモジュール712を
含む。マップモジュール712は距離モジュールおよび強度モジュール716を含む。
【００８５】
図8はいくつかの実施形態により図7におけるプロジェクタープラットフォーム106の、
強度スケーリングマップを生成するためのプロセス800を示す。説明される実施形態にお
いてプロセスの構成要素は1つの配列で提示されるが、本明細書に提供される開示および
教示に基づき関連技術の当業者には明らかであるように、他の実施形態は他の配列を特色
とすることができる。例えば、さまざまな実施形態において開示プロセスにおける工程の
いくつかまたはすべて異なる順序で、同時に、等々実行できる。図8を参照すると、プロ
セス800は強度スケーリングマップが必要な領域を特定することで開始される（工程802）
。
【００８６】
図9はいくつかの実施形態により図7におけるプロジェクタープラットフォームの、強度
スケーリングマップを必要とする領域を特定するためのプロセス900を示す。図9を参照す
ると、プロセス900はカメラ114により取り込まれた較正画像704の入力モジュール702によ
る受信で開始される（工程902）。較正画像704に基づき、強度スケーリングモジュール70
6はさらに各プロジェクター102についてプロジェクター境界矩形を生成する（工程904）
。各境界矩形は仮想表示空間と位置合わせされた、各自のプロジェクター102の各自の構
成部分投影120を含む矩形である。
【００８７】
強度スケーリングモジュール706はさらに各プロジェクター102についてプロジェクター
マスクを生成する（工程906）。各プロジェクターマスクは仮想表示空間において各自の
プロジェクター102の構成部分の投影が占める領域を特定する。強度スケーリングモジュ
ール706は次に個々のプロジェクターマスクを組み合わせることにより組み合わせプロジ
ェクターマスクを生成する（工程908）。図10は水平の列に配列された4つのプロジェクタ
ーの組み合わされたプロジェクターマスク例を示す。
【００８８】
強度スケーリングモジュール706は次に組み合わせプロジェクターマスクの外側境界矩
形を生成する（工程910）。例えば最小領域サイズが20の接続構成部分手法を用いて外側
境界矩形を生成することができる。強度スケーリングモジュール706はさらに構成部分の
投影が重なり合う領域を特定する重複領域マスクを生成する（工程912）。図11は図10の
例における3つの重複領域を有する重複領域マスクを示す。
【００８９】
強度スケーリングモジュール706はさらに合成投影の最大表示面先を計算する（工程914
）。最大表示区域は仮想表示空間と位置合わせされ、合成プロジェクターマスク内に納ま
る最大矩形として計算される。最大表示区域は複数のプロジェクターを用いて画像を表示
するのに用い得る最大面積を定義する。図12は図10の例における最大表示区域を示す。ま
た図3〜6において異なる合成投影の最大表示区域例は破線として示されることを想起され
たい。
【００９０】
次に強度スケーリングモジュール706は投影重複領域を特定する（工程916）。各投影重
複領域について強度スケーリングマップが作成される。投影重複領域を特定するために、
最大表示区域の矩形座標を用いてマスクが作成される。各プロジェクター102について、
各自のプロジェクターマスクは異なるプロジェクター102のプロジェクターマスクに加え
られる。このもたらされるマスクは1を超える値で閾値化され、2つのプロジェクター102
間に重複領域がある場合、それをもたらす。新しいマスクにおいて1の値を有するピクセ
ルがある場合、2つのプロジェクター102は重複領域を有し、1つ以上の強度スケーリング
マップの作成を必要とする。このプロセスは2つのプロジェクター102の各組み合わせにつ
いて繰り返される。どのプロジェクター102が処理されたかを追跡するためにn×nの交差
行列を用いることができる。
【００９１】
再度図8を参照すると、強度スケーリングマップが必要な領域を特定した後（工程802）
、プロセス800は各必要な強度スケーリングマップについて距離マップを生成する（工程8
04）。図13.A〜13.Bはいくつかの実施形態により図7におけるプロジェクタープラットフ
ォームの、各必要な強度スケーリングマップについて距離マップを生成するためのプロセ
ス1300を示す。
【００９２】
図13.A〜13.Bを参照すると、強度スケーリングモジュール706は複数の蓄積バッファー
を割り当てる（工程1302）。強度スケーリングモジュール706は仮想表示空間と同じサイ
ズ（すなわちカメラフレームと同じサイズ）を有するグローバル蓄積バッファーを割り当
てる。強度スケーリングモジュール706はさらに各プロジェクター102に対し各自のプロジ
ェクター蓄積バッファーを割り当てる。
【００９３】
必要な各強度スケーリングマップは個々に処理される。従って領域モジュール710は生
成される強度スケーリングマップの1つを選択する（工程1304）。領域モジュール710は次
に選択された強度スケーリングマップに結び付いたプロジェクター102について表示され
た非重複投影領域を特定する。表示された非重複投影領域は各自の構成部分の投影の、合
成投影の最大表示区域内にあるが、他のいずれの構成部分の投影とも重なり合わない部分
である。
【００９４】
表示された非重複投影領域を特定するために、領域モジュール710はまずプロジェクタ
ー102について非重複投影領域を特定する（工程1306）。非重複投影領域を特定するため
に、領域モジュール710は例えば排他的or（XOR）演算を用いて各自のプロジェクターマス
クを重複領域マスクと組み合わせる。図14は図10の例における左端にあるプロジェクター
の非重複投影領域を示す。
【００９５】
次に領域モジュール710は最大表示区域に従い非重複投影領域をマスクする（工程1308
）。この工程は最大表示区域外に見えるアーティファクトを取り除く。図15は図11の例に
おけるプロジェクター102の表示された非重複投影領域を示す。表示された非重複投影領
域はマップモジュール712に渡される。
【００９６】
以下の工程においてメモリーの消費を削減するために、距離モジュール714は各自のプ
ロジェクター境界矩形を用いて表示された非重複投影領域を空白画像にコピーする（工程
1310）。空白画像は矩形の短辺が境界矩形の長辺の少なくとも2倍である矩形画像である
ことができる。例えば、空白画像はトリミングされた投影画像の最大寸法よりＮ倍大きい
四角形画像であることができる。Ｎはメモリーの要求に従って選択できるが、続く計算に
おいて歪みを防ぐだけ充分に大きい必要がある。いくつかの実施形態において、Ｎ＝３で
ある。
【００９７】
距離モジュール714は次に矩形画像における表示された非重複投影領域に基づき距離マ
ップを生成する（工程1312）。具体的に、距離モジュール714はプロジェクターの非重複
領域外にある各ピクセルについて、表示された非重複領域内で最近接のピクセルまでの距
離を判定する。この計算は表示された非重複領域の1つのエッジが白色のピクセル体に近
すぎると表示された非重複領域の角に生じる歪みを避けるために空白画像において行なわ
れる。各距離は各自のピクセルに記憶される。距離モジュール714は次に各自のプロジェ
クター境界矩形に従い画像をトリミングする（工程1314）。図16は図11の例におけるプロ
ジェクター102の距離マップ例を示す。
【００９８】
距離モジュール714は次に最大表示区域に従い距離マップをマスクする（工程1316）。
図17は図16における距離マップのマスクされた距離マップを示す。距離モジュール714は
次に各自の構成部分の投影、すなわち各自のプロジェクターの境界矩形を用いて画像をト
リミングする（工程1318）。距離モジュール714はもたらされる画像を各自のプロジェク
ター蓄積バッファーに加える（工程1320）。距離モジュール714はさらにもたらされる画
像をグローバル蓄積バッファーに加える（工程1322）。図18は図17におけるマスクされた
距離マップを追加した後のグローバル蓄積バッファーの例を示す。
【００９９】
プロセス1300は必要な各強度スケーリングマップについて距離マップが生成されるまで
繰り返される（工程1324）。図19は第2のマスクされた距離マップを追加した後の図17に
おけるグローバル蓄積バッファーの例を示す。図20は第3のマスクされた距離マップを追
加した後の図18におけるグローバル蓄積バッファーの例を示す。
【０１００】
図8を再度参照すると、必要な各強度スケーリングマップについて距離マップを生成し
た後（工程804）、プロセス800は距離マップに基づき必要な強度スケーリングマップを生
成する（工程806）。図21はいくつかの実施形態により距離マップに基づき必要な強度ス
ケーリングマップを生成する図7におけるプロジェクタープラットフォーム106のプロセス
を示す。
【０１０１】
図21を参照すると、強度モジュール716はまず各自のプロジェクターバッファーを各プ
ロジェクター102に割り当てる（工程2102）。各プロジェクターバッファーは仮想表示空
間と同じサイズである。各プロジェクター102は個々に処理される。従って強度モジュー
ル716はプロジェクター102の1つを選択する（工程2104）。
【０１０２】
次に選択されたプロジェクター102の蓄積バッファーが選択されたプロジェクター102の
プロジェクターバッファーに、選択されたプロジェクター102のプロジェクター領域の位
置に加えられる（工程2106）。次に選択されたプロジェクター102を囲む境界矩形におい
て、選択されたプロジェクターにおけるプロジェクターバッファーの各要素がグローバル
蓄積バッファーの対応要素で割られる（工程2108）。この工程は、最終値がそれらの元の
強度スケーリングマップの和に対する貢献の割合となるので、重複する強度スケーリング
マップをバランスさせる。
【０１０３】
次にプロジェクターバッファーは選択されたプロジェクター102の重複領域マスクおよ
びプロジェクターマスクによりマスクされる（工程2110）。プロジェクターバッファーは
次にプロジェクターの境界矩形を用いてトリミングされ（工程2112）、それにより各自の
強度スケーリングマップを生成する。強度スケーリングマップは次にファイルに保存され
る。図22は図17における距離マップの強度スケーリングマップを示す。図22において、強
度スケーリング値は選択されたプロジェクター102の非重複領域からの距離により0から1
の範囲にある。プロセス2100は必要な各強度スケーリングマップが生成されるまで繰り返
される（工程2114）。
【０１０４】
最後に、各プロジェクター102について各自のプロジェクター強度スケーリングマップ
が組み立てられる（工程2116）。各プロジェクター102について、プロジェクター102の表
示された非重複投影領域（図15）がプロジェクター102のすべての強度スケーリングマッ
プと組み合わされ1つのプロジェクター強度スケーリングマップを形成する。各プロジェ
クター強度スケーリングマップにおいて、強度スケーリング値は重複領域について0から1
の間にあり、非重複領域については1以上である。
【０１０５】
一旦プロジェクター強度スケーリングマップが生成されると、それらを用いて画像、ビ
デオ、等々の投影を例えば前述のように生成することができる。各プロジェクター102は
入力画像およびそのプロジェクター102に結び付いた強度スケーリングマップに基づき構
成部分の投影120を生成する。プロジェクター強度スケーリングマップを用いて構成部分
の投影120の強度が調節されシームレスな合成投影122が形成される。すなわち、プロジェ
クター強度スケーリングマップにおける各強度スケーリングマップを用いて投影の前に対
応画像ピクセルの強度がスケーリングされる。
【０１０６】
上述の手法は投影重複領域124における各ピクセルに強度スケーリング値を適用するこ
とによりピクセル強度を減らす。もたらされる明度遷移の「平滑さ」はこのように各投影
重複領域124にわたり解像される強度スケーリング値の数および調節されるソースコンテ
ンツのピクセル値の関数である。常に変化する多様な高周波数のソースコンテンツおよび
輝度の場合、結果は目に快い。しかしソースコンテンツの輝度が低い場合、特にソースコ
ンテンツの多くの領域が均一色である場合、「階段ステップ化」効果が認められる。
【０１０７】
図23は26の可能な遷移値のみを用いて黒から白に遷移する際見える階段ステップのパタ
ーンを示す。パターンは各セグメント間で明度変化のステップが大き過ぎるので作られ、
見た目にはっきりしている。各セグメントのサイズを狭くした場合（例えば1ピクセルに
）、この効果は当然減少する。より多くの可能な遷移値が利用できる場合も（例えば26の
代わりに255の可能な遷移値）、この効果は減少する。
【０１０８】
階段ステップ効果は多数の要因によることができる。遷移点間の変化量、その範囲を割
り得る値の数、および遷移領域のサイズはすべて変数である。例えば、表示を塗りつぶす
明るい無地の色を仮定する。重複領域における色の明度は各自の強度スケーリングマップ
における強度スケーリング値を用いて削減される。投影重複領域124において多数のプロ
ジェクターピクセルがある場合、多数の強度スケーリング値が充分に近接して演算され、
快い遷移をなし得る。しかしソースの色があまり明るくない場合、色値と強度スケーリン
グ値との積は作り出され得る可能なRGB値の範囲を減らすかもしれず、それにより「ステ
ップ」の幅を増加させる可能性がある。または、投影重複領域124が狭い場合、隣接する
強度スケーリング値間の距離が増え、描かれる可能なRGB値の数が削減される。
【０１０９】
理想的には、投影重複領域124は平滑な強度スケーリングを可能にするだけの幅がある
。しかし、領域サイズだけではソースコンテンツにおける色値の動的範囲の欠如を取り除
く役には立たない。例えば、描かれ得る物理的な色値が10しかない場合、１０単位より大
きい任意の領域サイズは階段ステップ化を生み出す。低明度レベルでは色輝度の小変化が
より高い明度レベルにおける同等の変化と比較してより目立つことがこの問題を悪化させ
る。この効果はガンマ補正調節によりさらに誇張される。
【０１１０】
階段ステップ化を削減するために、いくつかの実施形態はディザリングの方法を用いる
。図24は図23に比べこの方法を適用した結果を示す。図24において、プロジェクター強度
スケーリングマップの強度スケーリング値は図23において観察される階段ステップパター
ンを分散させるためにディザーされている。
【０１１１】
さまざまな実施形態によると、上述のように生成され、以下「一次プロジェクター強度
スケーリングマップ」と呼ばれる各プロジェクター強度スケーリングマップについて、デ
ィザーされたプロジェクター強度スケーリングマップが生成される。プロジェクタープラ
ットフォーム106は次に各プロジェクター102について各自の一次プロジェクター強度スケ
ーリングマップ、各自のディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップ、および
ソース画像の強度値に基づき各自の構成部分の投影画像を生成する。各プロジェクター10
2は次にプロジェクタープラットフォーム106により提供される各自の構成部分の投影画像
に基づき構成部分の投影120を生成する。構成部分の投影120は合わせて投影の重複領域12
4に目立った階段ステップ化効果のない合成投影122を形成する。
【０１１２】
各ディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップにおける強度スケーリング値
は各自の一次プロジェクター強度スケーリングマップの強度スケーリング値に基づき生成
される。ディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップの強度スケーリング値を
生成するために、ディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップから1つのピク
セルが選択される。次にディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップにおける
ピクセルの位置および各自の一次プロジェクター強度スケーリングマップの1つ以上の寸
法に基づき各自の一次プロジェクター強度スケーリングマップから1つのピクセルが選択
される。次に各自の一次プロジェクター強度スケーリングマップから選択されたピクセル
の強度スケーリング値がディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップから選択
されたピクセルに割り当てられる。さまざまな実施形態が以下詳細に説明される。
【０１１３】
いくつかの実施形態において、ディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップ
はリアルタイムで、すなわち投影されるソース画像を受信した後に、生成される。図30.A
〜30.Cはリアルタイム実施例のコードを示す。他の実施形態において、ディザーされたプ
ロジェクター強度スケーリングマップは次に詳細に説明するように、予め演算されている
。
【０１１４】
図25は図1におけるプロジェクタープラットフォーム106の、ディザーされたプロジェク
ター強度スケーリングマップを生成するための構成要素を示す。図25を参照すると、プロ
ジェクタープラットフォーム106は一次プロジェクター強度スケーリングマップ2514に基
づきディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップ2516を生成する強度スケーリ
ングモジュール2502を含む。強度スケーリングモジュール2502は一次選択モジュール2508
、ディザー選択モジュール2510、および割り当てモジュール2512を含む強度モジュール25
06を含む。
【０１１５】
図26はいくつかの実施形態により図25におけるプロジェクタープラットフォーム106の
、ディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップを生成するプロセス2600を示す
。プロセス2600は各一次プロジェクター強度スケーリングマップについてディザーされた
プロジェクター強度スケーリングマップを生成する。従って、図26を参照すると、プロセ
ス2600は一次選択モジュール2508による一次プロジェクター強度スケーリングマップの選
択（工程2602）および生成されるディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップ
用のバッファーの割り当て（工程2604）で開始される。ディザーされたプロジェクター強
度スケーリングマップは各自の一次プロジェクター強度スケーリングマップと同じサイズ
を有する。双方の強度スケーリングマップはプロジェクター座標空間にある。すなわち、
各アドレス指定可能なプロジェクターピクセルは各自の一次スケーリングマップにおける
各自の1つのピクセルおよびディザーされた強度スケーリングマップにおける各自の1つの
ピクセルに対応する。場合により、複数のカメラピクセルが各プロジェクターピクセルに
マップされることができ、または複数のプロジェクターピクセルが各カメラピクセルにマ
ップされることができる。このような場合、一次強度スケーリングマップはプロジェクタ
ーのビュー投影行列2724に従い仮想表示空間における強度スケーリングマップから生成さ
れる。
【０１１６】
プロセス2600は新しいディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップにおける
各ピクセルについて強度値を生成する。従って、ディザー選択モジュール2510はディザー
されたプロジェクター強度スケーリングマップにおいてピクセルを選択する（工程2606）
。次に、一次選択モジュール2508はディザーされたプロジェクター強度スケーリングマッ
プにおけるピクセルの位置および各自の一次プロジェクター強度スケーリングマップの1
つ以上の寸法に基づき各自の一次プロジェクター強度スケーリングマップにおけるピクセ
ルを選択する（工程2608）。例えば、一次プロジェクター強度スケーリングマップの幅お
よび高さの寸法を用いることができる。
【０１１７】
ピクセル位置およびマップの寸法を使用することにより一次プロジェクター強度スケー
リングマップのピクセルの選択を対応するディザーされたプロジェクター強度スケーリン
グマップのピクセルの位置周囲の適当な区域に限定することができ、それにより平滑なデ
ィザリングを保証する。例えば2つのピクセル間の距離を一次プロジェクター強度スケー
リングマップにおける重複領域、すなわちピクセルが位置する重複領域、の幅および／ま
たは高さの20％に限定することができる。雑音関数を用いてディザリングプロセスにある
程度の無作為さを導入することができる。例えば正弦関数を用いることができる。
【０１１８】
いくつかの関数では、一次選択モジュール2508により選択されたピクセルが各自の一次
プロジェクター強度スケーリングマップの境界外にある可能性がある。そうである場合、
一次選択モジュール2508はディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップから選
択されたピクセルと同じ位置を一次プロジェクター強度スケーリングマップにおいて有す
るピクセルを選択する。
【０１１９】
一旦対応するピクセルが選択されると、割り当てモジュール2512は一次プロジェクター
強度スケーリングマップから選択されたピクセルの強度スケーリング値をディザーされた
プロジェクター強度スケーリングマップから選択されたピクセルに割り当てる（工程2610
）。これらの選択および割り当て工程はディザーされたプロジェクター強度スケーリング
マップにおけるすべてのピクセルに強度が割り当てられるまで繰り返される（工程2612）
。プロセス2600はすべての一次プロジェクター強度スケーリングマップが処理されるまで
繰り返される（工程2614）。
【０１２０】
上記に生成されたプロジェクター強度スケーリングマップを用いて、表示面104上で組
み合わされると、シームレスな合成投影122を形成する構成部分投影120を生成することが
できる。各合成投影はソース画像、一次プロジェクター強度スケーリングマップ、および
ディザーされたプロジェクター強度スケーリングマップに基づきプロジェクター102によ
り表示面104上に生成される。
【０１２１】
図27はいくつかの実施形態によりプロジェクター102用に投影画像を生成するための図1
におけるプロジェクタープラットフォーム106の構成要素を示す。図27を参照すると、プ
ロジェクタープラットフォーム106は投影モジュール2704を含むGPUフラグメントシェーダ
ー2702を含む。投影モジュール2704はディザーモジュール2706、ガンマ補正モジュール27
08、およびソースピクセルミクサー2710を含む。ディザーモジュール2706は一次強度モジ
ュール2712、ディザー強度モジュール2714、および強度ミクサー2716を含む。GPUフラグ
メントシェーダー2702はソース画像2720および各プロジェクターについて各自のビュー投
影行列、1つ以上の一次プロジェクター強度スケーリングマップ2726、および1つ以上のデ
ィザーされたプロジェクター強度スケーリングマップ2728を含む較正データセット2722を
受信する。これらの入力に基づき、GPUフラグメントシェーダー2702は各プロジェクター1
02に対し各自の構成部分の投影画像2730を形成する。
【０１２２】
図28はいくつかの実施形態により図27におけるプロジェクタープラットフォーム106の
、ソース画像2720に基づき一次プロジェクター強度スケーリングマップ2726およびディザ
ーされたプロジェクター強度スケーリングマップ2728を用いてプロジェクター102の構成
部分の投影画像を生成するプロセス2800を示す。図28を参照すると、プロジェクタープラ
ットフォーム106はソース画像およびプロジェクター用の較正データセット2722を受信す
る（2802）。
【０１２３】
プロジェクター102の各ピクセルは個々に処理される。従ってディザーモジュール2706
は1つのプロジェクターピクセルを選択する（工程2804）。ディザーモジュール2706はさ
らに選択されたプロジェクターピクセルに対応するソース画像2720のピクセルも選択する
（工程2806）。ソース画像2720の複数ピクセルが選択されたプロジェクターピクセルに対
応する場合、ソース画像のピクセルは、例えば平均化手法を用いて、単一のピクセルに組
み合わされる。
【０１２４】
一次強度モジュール2712は一次プロジェクター強度スケーリングマップから対応するピ
クセルを選択する（工程2808）。ディザー強度モジュール2714はディザーされたプロジェ
クター強度スケーリングマップから対応するピクセルを選択する（工程2810）。強度ミク
サー2716はソース画像2720から選択されたピクセルの強度に基づき選択されたピクセルの
強度スケーリング値を組み合わせ、単一のプロジェクターピクセル強度スケーリング値を
形成する（工程2812）。例えば、強度ミクサー2716は強度スケーリング値の加重平均を用
いることができ、ここで加重は選択されたソース画像2720のピクセルの明度に依存する。
明るいソースピクセルに対しては一次強度スケーリング値がより重く加重される一方、暗
いソースピクセルに対してはディザー強度スケーリング値がより重く加重される。この方
法は図23に示される階段ステップ効果を緩和する役割を果たす。あるいは、選択されたソ
ース画像2720のピクセルの明度が所定の閾値未満に下がった場合にのみディザー強度スケ
ーリング値を平均に含むことができる。別の例として、2つの閾値を用いて3つの明度範囲
を生成することができ、ここで最も暗い範囲ではディザー強度スケーリング値だけが用い
られ、最も明るい範囲では一次強度スケーリング値だけが用いられ、中間の範囲では2つ
の平均が用いられる。
【０１２５】
いくつかの実施形態において、ガンマ補正モジュール2708はプロジェクターピクセル強
度スケーリング値をソース画像2720に適用する前にこれらの値にガンマ補正を適用する（
工程2814）。プロジェクターによる付加的な光出力は強度スケーリングによってのみでは
視覚的に融合しないかもしれない。これは実際の光出力の表示面104上の明るさはプロジ
ェクター102がどのようにRGBピクセル値を知覚強度にマップするかの関数であるからであ
る。RGBピクセル値は線形輝度を表し、非線形の知覚強度を有する色信号に符号化される
。プロジェクター102などの出力装置はガンマ展開を用い、非線形ガンマ指数法則関数に
複合化ガンマを適用してRGBピクセル値を線形強度の定義域における色電圧信号に再変換
する。出力の明度レベルの補正は逆伝達関数、またはガンマ補正、をRGBピクセル値に適
用して望まれる終端間の応答を知覚的に線形に保つことにより行なうことができる。言い
換えれば、出力装置に対するガンマ展開演算により組み合わされた光が期待される明るさ
となるピクセルが放出されるようソース画像2720のピクセルが故意に歪められる。各プロ
ジェクター102の重複領域124にガンマ補正強度値を提供することにより、付加的な光出力
は期待されるように知覚的に融合する。
【０１２６】
ガンマ補正後、ソース画像2720の選択されたピクセルの各色チャンネル値にプロジェク
ターピクセル強度スケーリング値が適用される（工程2816）。このプロセスはすべてのプ
ロジェクターピクセルが処理されるまで繰り返される（工程2818）。もたらされたピクセ
ルは構成部分の投影画像2730として提供される（工程2820）。
図29は一実施形態による強度スケーリングの擬似コードを示す。図30.A〜30.Cはフラグ
メントシェーダープログラムを用いたGPU処理用の実施例のコードを示す。
【０１２７】
図31はいくつかの実施形態によるディザリングプロセス例を示す。図31を参照すると、
プロセスはコンテンツ3102および一次プロジェクター強度スケーリングマップ3104ではじ
まり、双方とも仮想表示空間（すなわちカメラ座標）にある。本例において、コンテンツ
3102は完全にプロジェクター102の重複領域内に入る。
【０１２８】
本例においてさらに、各プロジェクターピクセルは4つのカメラピクセルに対応する。
従って、コンテンツ3102および一次プロジェクター強度スケーリングマップ3104に、例え
ばビュー投影行列2724を用いて、マッピングが適用され、プロジェクター空間（すなわち
プロジェクター座標）にあるコンテンツ3106および一次プロジェクター強度スケーリング
マップ3108を形成する。具体的に、3110で示される4つのコンテンツピクセルは組み合わ
されピクセル3112を形成し、3114で示される4つの強度スケーリングマップのピクセルは
組み合わされピクセル3116を形成する。
【０１２９】
次にディザーされた強度スケーリングマップ3118が生成され、これもプロジェクター空
間にある。ピクセル3116と同じ座標を有するピクセル3120がこれらの座標ならびに強度ス
ケーリングマップ3108および3118に基づき生成される。この単純な例において、コンテン
ツ3102は対応する強度スケーリングマップ3108および3118と同様、完全にプロジェクター
102の重複領域内に入ることを想起されたい。従って、強度スケーリングマップ3108およ
び3118の寸法はプロジェクター102の寸法である。これらの寸法を用いてピクセル3116を
囲む境界領域3124が選択される。ピクセル3112が一次プロジェクター強度スケーリングマ
ップの境界領域3124内で選択される。次にピクセル3122の強度スケーリング値がピクセル
3120に割り当てられる。ピクセル3116および3120の強度スケーリング値は3126で示される
ように、コンテンツ3112の明度に従い組み合わされる。もたらされた3126における強度ス
ケーリング値は次に3128で示されるようにガンマ補正される。ガンマ補正された強度スケ
ーリング値は次に3130でしめされるように、コンテンツピクセル3112に適用される。
【０１３０】
さまざまな実施形態は電子回路、またはコンピューターハードウェア、ファームウェア
、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせとして実施することができる。装置は機械読
み取り可能な記憶装置に有形的に具現されるコンピュータープログラムとして実施され、
プログラマブルプロセッサーにより実行されることができる。
また方法工程は命令のプログラムを実行するプログラマブルプロセッサーが入力データ
を操作して出力を生成することにより実施することができる。実施形態はデータ記憶シス
テムからデータおよび命令を受信し、そこへデータおよび命令を伝送するよう連結される
少なくとも1つのプログラマブルプロセッサー、少なくとも1つの入力装置、および少なく
とも1つの出力装置を含むプログラマブルシステム上で実行可能な1つ以上のコンピュータ
ープログラムにおいて有利に実施することができる。
【０１３１】
各コンピュータープログラムはハイレベルの手順型言語もしくはオブジェクト指向のプ
ログラミング言語、または望ましい場合アッセンブリもしくは機械言語において実施する
ことができる。
またいずれにせよ、言語はコンパイラー型またはインタープリター型言語であることが
できる。適するプロセッサーは例として汎用および特殊用途のマイクロプロセッサー双方
を含む。
【０１３２】
一般的に、プロセッサーは命令およびデータを読み取り専用メモリーおよび／またはラ
ンダムアクセスメモリーから受信する。一般的にコンピューターはデータファイルを記憶
する1つ以上の大容量記憶装置を含む。
このような装置は内蔵されたハードディスクやリムーバブルディスクなど磁気ディスク
；光磁気ディスク；および光ディスクを含む。
コンピュータープログラム命令およびデータを有形的に具現するのに適した記憶装置は
例としてEPROM、EEPROM、およびフラッシュメモリー装置などの半導体メモリー装置；内
蔵されたハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気ディスク；光磁気ディス
ク；およびCD‐ROMディスクを含むあらゆる形の不揮発性メモリーを含む。前述のいずれ
もASIC（特定用途向け集積回路）により補充され、またはそれに組み込まれることができ
る。
【０１３３】
いくつかの実施形態が説明された。しかし本開示の精神および範囲から逸脱することな
く各種の変更をなし得ることが理解されよう。従って、他の実施形態も続くクレームの範
囲内にある。
【符号の説明】
【０１３４】
１００…マルチプロジェクター表示システム  １０６…プロジェクタープラットフォー
ム  １２０…構成部分投影  ３１０２…コンテンツ  ３１１２…ピクセル  ３１１８…強
度スケーリングマップ。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３．Ａ】
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【図１３．Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図２１】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０．Ａ】
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【図３０．Ｂ】
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【図３０．Ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図３１】
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