(57)【要約】【課題】  複数の投影装置の投影位置をユーザが簡便に調整することを可能とする投影制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の投影制御装置２００は、２以上のプロジェクタ１００を含む制御グループを設定する設定部２０１３と、制御グループに含まれる２以上のプロジェクタ１００の投影領域を投影面において移動する方向を含む指示を受け付ける操作部２０６と、当該指示に応じて、制御グループに含まれる２以上のプロジェクタ１００の投影領域を、当該指示に対応する方向に移動するように、２以上のプロジェクタ１００を制御する領域制御部２０１０と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１０
2019207392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影面に画像を投影する複数の投影装置を制御するための制御装置であって、
２以上の投影装置を含む制御グループを設定する設定手段と、
前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を前記投影面において移動する方向を含む指示を受け付ける受け付け手段と、
前記指示に応じて、前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を、前記指示に対応する方向に移動するように、前記２以上の投影装置を制御する制御手段と、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記指示に応じて、前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を前記指示に対応する方向に一緒に移動するように、前記２以上の投影装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、制御対象の投影装置に幾何補正のためのパラメータを送信して、前記制御対象の投影装置の投影領域の形状を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記投影面において各投影装置が投影した画像を含む領域を撮像した撮像画像を取得する取得手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記取得手段が取得した撮像画像に基づいて、投影領域が所定の関係を満たす２以上の投影装置を同一の制御グループに設定することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記投影面において投影領域同士が重なる領域の比が第１閾値以上である２以上の投影装置を同一の制御グループに属するように設定することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記設定手段は、前記投影面において投影領域の中心間の距離が第２閾値より小さい２以上の投影領域に対応する２以上の投影装置を同一の制御グループに属するように設定することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項８】
取得した各投影装置の投影領域の位置に基づいて投影領域同士が所定の関係を満たす２以上の投影装置を同一の制御グループに設定する第１設定モードと、ユーザが選択した２以上の投影装置を同一の制御グループに設定する第２設定モードとを含む複数の設定モードのうちいずれかを、ユーザの入力に応じて選択する第１選択手段をさらに備え、
前記設定手段は、前記第１選択手段が選択した設定モードに応じて、前記制御グループを設定する
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記設定手段が２以上の前記制御グループを設定した場合に、前記制御手段が投影領域の制御対象とする制御グループを、ユーザの入力に応じて選択する第２選択手段を備え、
前記制御手段は、前記第２選択手段が選択した制御グループに属する投影装置の投影領域を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記設定手段は、ユーザの入力に応じて前記制御グループに属する前記２以上の投影装置を選択することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記複数の投影装置の前記投影領域に関する情報を表示部に表示させる表示制御手段を備え、
前記表示制御手段は、前記設定手段が設定した前記制御グループと、前記制御グループに属する前記投影装置を識別可能に前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
投影面に画像を投影する複数の投影装置を制御するための制御装置であって、
２以上の投影装置を含む制御グループを設定する設定手段と、
前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を前記投影面において移動する指示を受け付ける受け付け手段と、
前記指示に応じて、前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を一緒に移動するように、前記２以上の投影装置を制御する制御手段と、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の制御装置と、
前記複数の投影装置と、を備える投影システム。
【請求項１４】
投影面に画像を投影する複数の投影装置の制御方法であって、
２以上の投影装置を含む制御グループを設定する設定工程と、
前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を前記投影面において移動する方向を含む指示を受け付ける受け付け工程と、
前記指示に応じて、前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を、前記指示に対応する方向に移動するように、前記２以上の投影装置を制御する制御工程と、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
前記制御工程は、前記指示に応じて、前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を前記指示に対応する方向に一緒に移動するように、前記２以上の投影装置を制御することを特徴とする請求項１４に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記制御工程は、制御対象の投影装置に幾何補正のためのパラメータを送信して、前記制御対象の投影装置の投影領域の形状を制御することを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記投影面において各投影装置が投影した画像を含む領域を撮像した撮像画像を取得する取得工程をさらに備えることを特徴とする請求項１４乃至請求項１６のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項１８】
前記設定工程は、前記取得工程が取得した撮像画像に基づいて、投影領域が所定の関係を満たす２以上の投影装置を同一の制御グループに設定することを特徴とする請求項１７に記載の制御方法。
【請求項１９】
前記設定工程は、前記投影面において投影領域同士が重なる領域の比が第１閾値以上である２以上の投影装置を同一の制御グループに属するように設定することを特徴とする請求項１８に記載の制御方法。
【請求項２０】
前記設定工程は、前記投影面において投影領域の中心間の距離が第２閾値より小さい２以上の投影領域に対応する２以上の投影装置を同一の制御グループに属するように設定することを特徴とする請求項１８に記載の制御方法。
【請求項２１】
取得した各投影装置の投影領域の位置に基づいて投影領域同士が所定の関係を満たす２以上の投影装置を同一の制御グループに設定する第１設定モードと、ユーザが選択した２以上の投影装置を同一の制御グループに設定する第２設定モードとを含む複数の設定モードのうちいずれかを、ユーザの入力に応じて選択する第１選択工程をさらに備え、
前記設定工程は、前記第１選択工程が選択した設定モードに応じて、前記制御グループを設定する
ことを特徴とする請求項１８乃至請求項２０のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２２】
前記設定工程が２以上の前記制御グループを設定した場合に、前記制御工程が投影領域の制御対象とする制御グループを、ユーザの入力に応じて選択する第２選択工程を備え、
前記制御工程は、前記第２選択工程が選択した制御グループに属する投影装置の投影領域を制御する
ことを特徴とする請求項１４乃至請求項２１のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２３】
前記設定工程は、ユーザの入力に応じて前記制御グループに属する前記２以上の投影装置を選択することを特徴とする請求項１４乃至請求項２２のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２４】
前記複数の投影装置の前記投影領域に関する情報を表示部に表示させる表示制御工程を備え、
前記表示制御工程は、前記設定工程が設定した前記制御グループと、前記制御グループに属する前記投影装置を識別可能に前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１４乃至請求項２３のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項２５】
投影面に画像を投影する複数の投影装置を制御するための制御方法であって、
２以上の投影装置を含む制御グループを設定する設定工程と、
前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を前記投影面において移動する指示を受け付ける受け付け工程と、
前記指示に応じて、前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を一緒に移動するように、前記２以上の投影装置を制御する制御工程と、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項２６】
請求項１４乃至請求項２５のいずれか１項に記載の投影制御装置の制御方法をプロセッサが実行するためのプログラム。
【請求項２７】
請求項２６に記載の投影制御装置の制御方法をプロセッサが実行するためのプログラムを格納し、前記プロセッサが前記プログラムを読み出し可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の投影装置の投影位置を制御する制御装置、その制御方法、投影装置と制御装置を含む投影システム、投影制御を実現するためのプログラム、および、そのプログラムを記憶する記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のプロジェクタ（投影装置）が投影する投影画像を投影面上で組み合わせて画像を表示させる投影方法がある。このような投影方法で画像を投影する場合に、予め各投影装置の投影位置を調整する必要がある。
【０００３】
特許文献１にはネットワークに接続した複数のプロジェクタを用いてタイリング投写を行う表示システムが開示されている。この表示システムでは、ネットワークに接続した選択可能な複数のプロジェクタそれぞれのグループ情報と識別情報とを関連付けた画像を表示する。これにより、ユーザはあらかじめタイリング投写に使用することを想定してグループ情報を設定したプロジェクタを、ネットワークに接続した他のプロジェクタと識別することが容易となる。
【０００４】
複数の投影装置で画像を投影する方法のうち、各投影装置の投影画像を重ねて表示するスタック投影では、複数の投影装置の投影位置が重なるように、各投影装置の投影位置を予め調整する必要がある。各投影装置の投影位置を調整するために、各投影装置の投影画像を撮影して、自動的に投影位置を調整するための制御アプリケーションがある。このような自動制御アプリケーションで投影位置を制御した場合、調整中もしくは調整後の外的な要因により投影位置に微小なずれが発生することがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７‐２６８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の制御アプリケーションでは、自動制御アプリケーションで投影位置を制御したあとに、投影位置の調整を個別に手動で実施することがある。この場合、すでに投影位置が調整された投影装置を一つ一つ選択して操作することは煩雑である。また、すでに調整が不要な投影装置の組み合わせに対して投影位置を動かすことにより、さらに投影位置のずれが拡大する恐れがある。
【０００７】
上述の課題に鑑みて、本発明の制御装置は、複数の投影装置の投影位置をユーザが簡便に調整することを可能とする制御装置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】
【０００８】
本発明の制御装置の一の形態は、投影面に画像を投影する複数の投影装置を制御するための制御装置であって、２以上の投影装置を含む制御グループを設定する設定手段と、前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を前記投影面において移動する方向を含む指示を受け付ける受け付け手段と、前記指示に応じて、前記制御グループに含まれる前記２以上の投影装置の投影領域を、前記指示に対応する方向に移動するように、前記２以上の投影装置を制御する制御手段と、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の制御装置によれば、複数の投影装置のうち投影位置が所定の関係を満たす投影装置をグルーピングすることにより、調整作業による投影位置のずれの拡大を抑制し、複数の投影装置の投影位置をユーザが簡便に調整することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】投影システム構成の一例を示す図である。
【図２】プロジェクタ及び投影制御装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図３】投影領域調整フローを示すフローチャートである。
【図４】表示部に表示されるＧＵＩを示す第１の模式図である。
【図５】表示部に表示されるＧＵＩを示す第２の模式図である。
【図６】表示部に表示されるＧＵＩを示す第３の模式図である。
【図７】表示部に表示されるＧＵＩを示す第４の模式図である。
【図８】自動位置合わせ処理を示すフローチャートである。
【図９】撮像画像の座標とプロジェクタのパネル座標とを示す模式図である。
【図１０】制御グループ設定処理を実行するＣＰＵの機能ブロックを示す模式図である。
【図１１】位置合わせ処理後の投影位置補正処理を示すフローチャートである。
【図１２】撮像画像間の投影領域の重なりを示す模式図である。
【図１３】表示部に表示されるＧＵＩを示す第５の模式図である。
【図１４】表示部に表示されるＧＵＩを示す第６の模式図である。
【図１５】表示部に表示されるＧＵＩを示す第７の模式図である。
【図１６】各対象プロジェクタの投影領域の中心間の距離を示す模式図である。
【図１７】各対象プロジェクタ間の重畳度合（グループ指数）と、投影領域の中心座標間の距離とを示す表である。
【図１８】キーストーン補正における射影変換を示す模式図である。
【図１９】表示部に表示されるＧＵＩを示す第８の模式図である。
【図２０】制御グループに属する対象プロジェクタの投影領域の移動制御のフローを示すフローチャートである。
【図２１】カメラ座標平面における投影領域と各プロジェクタのパネル座標平面における投影領域と示す模式図である。
【図２２】カメラ座標平面およびパネル座標平面における移動制御処理前後の投影領域を示す模式図である。
【図２３】表示部に表示されるＧＵＩを示す第９の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の好ましい形態を示すものであり、発明の範囲を限定するものではない。
【００１２】
図１は、本実施例の投影システム構成の一例を示す図である。投影システムはプロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、および１００ｄと、投影制御装置２００と、映像分配器３００と、撮像装置４００とを備える。投影システムは、プロジェクタ１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、および１００ｄから投影された投影画像を組み合わせて１つの画像を投影するマルチ投影システムである。
【００１３】
プロジェクタ１００ａは、投影面５００に投影画像Ａを投影する投影装置である。プロジェクタ１００ｂは、投影面５００に投影画像Ｂを投影する投影装置である。プロジェクタ１００ｃは、投影面５００に投影画像Ｃを投影する投影装置である。プロジェクタ１００ｄは、投影面５００に投影画像Ｄを投影する投影装置である。以降、各プロジェクタに対して個別に言及する場合は、それぞれプロジェクタ１００ａ、プロジェクタ１００ｂ、プロジェクタ１００ｃ、およびプロジェクタ１００ｄの符号を付して示す。また、各プロジェクタで共通の構成や処理について言及する場合は、プロジェクタ１００として示す。
【００１４】
各プロジェクタ１００ａ〜１００ｄは、投影画像Ａ〜Ｄを投影面５００上で重ねて投影するスタック投影を行うためにあらかじめ設置されているとする。ただし、ユーザの目視での投影領域の位置の確認とユーザの手動による設置位置の調整とによって、各プロジェクタの投影領域の位置を画素単位で合わせることは困難である。本実施例では、各プロジェクタの投影領域を画素単位で合わせるための投影領域の位置制御は、投影制御装置２００による位置合わせ処理で実行する。
【００１５】
投影制御装置２００は、各プロジェクタ１００ａ〜１００ｄとネットワークを介して接続して、各プロジェクタ１００ａ〜１００ｄを制御する制御用コンピュータであるとする。投影制御装置２００は、表示部と操作部とを備えるノート型のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）であるとする。投影システムに含まれるプロジェクタは投影制御装置２００と相互に通信可能に接続される。本実施例では、ＴＣＰ／ＩＰを通信プロトコルとして用いるローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）でプロジェクタ１００および投影制御装置２００の間の通信が行われるものとする。
【００１６】
なお、投影制御装置２００は、スマートフォンやタブレットなど、その他の情報処理装置を用いても良い。プロジェクタ１００と投影制御装置２００との通信は、有線通信であっても無線通信であってもよく、また、通信プロトコルにも特に制限はない。また、投影制御装置２００は、予め定められたコマンドをプロジェクタ１００ａ〜１００ｄに送信することにより、プロジェクタ１００ａ〜１００ｄの動作を制御することができる。プロジェクタ１００ａ〜１００ｄは投影制御装置２００から受信したコマンドに応じた動作を行い、動作の結果を投影制御装置２００に送信する。
【００１７】
映像分配器３００は、投影制御装置２００から受信した映像信号を複製し、プロジェクタ１００ａ〜１００ｄにそれぞれ供給する。
【００１８】
撮像装置４００は、各プロジェクタ１００ａ〜１００ｄが投影した投影画像Ａ〜Ｄを含む投影面５００の領域を撮像して撮像画像を投影制御装置２００に出力するカメラである。撮像装置４００は例えばデジタルカメラ、ウェブカメラ、ネットワークカメラである。あるいは、撮像装置４００は、投影制御装置２００に内蔵されていてもよい。撮像装置４００が投影制御装置２００と別の装置（投影制御装置２００の外部の撮像装置）である場合、撮像装置４００は、直接あるいはネットワークを介して、投影制御装置２００と通信可能に接続される。投影制御装置２００は、撮像装置４００に予め定められたコマンドを送信することにより、撮像装置４００の動作を制御することができる。例えば、撮像装置４００は投影制御装置２００からの要求に応じて投影面５００の撮像を行い、得られた画像データ（撮像画像）を投影制御装置２００に送信することができる。
【００１９】
図２は、投影システムに含まれるプロジェクタ１００及び投影制御装置２００の機能ブロックを示すブロック図である。プロジェクタ１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、投影部１０４、投影制御部１０５、ＶＲＡＭ１０６、操作部１０７、ネットワークＩＦ１０８、画像処理部１０９、映像入力部１１０を有する。これらの機能ブロックは内部バス１１１によって通信可能に接続されている。
【００２０】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１はプロジェクタ１００の各機能ブロックの制御を行う制御プロセッサである。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に記憶されているプログラムをＲＡＭ１０２に読み込んで実行することにより、プロジェクタ１００の動作を実現するプログラマブルプロセッサであるとする。
【００２１】
ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行する際のワークメモリとして用いられる記憶媒体である。ＲＡＭ１０２には、プログラムやプログラムの実行に用いる変数などが記憶される。また、ＲＡＭ１０２は、他の用途（例えばデータバッファとして）に用いられても良い。
【００２２】
ＲＯＭ１０３はＣＰＵ１０１が実行するプログラム、メニュー画面などの表示に用いるためのＧＵＩデータなど各種の設定値などが記憶される記憶媒体である。ＲＯＭ１０３は書き換え可能であっても良い。
【００２３】
投影部１０４は、光源、投影光学系などを有し、投影制御部１０５から供給される投影用画像に基づいて光学像を投影する。本実施形態では液晶パネルを光学変調素子として用い、光源からの光の反射率もしくは透過率を投影用画像に従って制御することにより、投影用画像に基づく光学像を生成し、投影光学系によって投影面に投影する。
【００２４】
投影制御部１０５は、画像処理部１０９から供給される投影用画像のデータを投影部１０４に供給する。
【００２５】
ＶＲＡＭ１０６は、外部（例えばＰＣやメディアプレーヤー）から受信した投影用画像のデータを格納するビデオメモリである。
【００２６】
操作部１０７は、キーボタン、スイッチ、タッチパネルなどの入力デバイスを有し、ユーザからプロジェクタ１００への指示を受け付ける。ＣＰＵ１０１は操作部１０７の操作を監視しており、操作部１０７の操作を検出すると、検出した操作に応じた処理を実行する。なお、プロジェクタ１００がリモートコントローラを有する場合、操作部１０７はリモートコントローラから受信した操作信号をＣＰＵ１０１に通知する。
【００２７】
ネットワークＩＦ１０８はプロジェクタ１００を通信ネットワークに接続するインタフェースであり、サポートする通信ネットワークの規格に準拠した構成を有する。本実施形態においてプロジェクタ１００は、ネットワークＩＦ１０８を通じて、投影制御装置２００と共通のローカルネットワークに接続される。したがって、プロジェクタ１００と投影制御装置２００との通信はネットワークＩＦ１０８を通じて実行される。
【００２８】
画像処理部１０９は、映像入力部１１０に供給され、ＶＲＡＭ１０６に格納された映像信号に対して様々な画像処理を必要に応じて適用し、投影制御部１０５に供給する。画像処理部１０９は例えば画像処理用のマイクロプロセッサであってよい。あるいは、画像処理部１０９に相当する機能を、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムを実行することによって実現してもよい。
【００２９】
画像処理部１０９が適用可能な画像処理には、フレーム間引き処理、フレーム補間処理、解像度変換処理、メニュー画面などのＯＳＤを重複させる処理、キーストーン補正処理、エッジブレンディング処理などが含まれるが、これらに限定されない。
【００３０】
映像入力部１１０は、外部装置（本実施形態では投影制御装置２００）が出力する映像信号を直接または間接的に受信するインタフェースであり、サポートする映像信号に応じた構成を有する。映像入力部１１０は例えば、コンポジット端子、Ｓ映像端子、Ｄ端子、コンポーネント端子、アナログＲＧＢ端子、ＤＶＩ−Ｉ端子、ＤＶＩ−Ｄ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）端子の１つ以上を含む。映像入力部１１０はまた、アナログ映像信号を受信した場合、デジタル映像信号に変換してＶＲＡＭ１０６に格納する。
【００３１】
次に、投影制御装置２００の機能構成について説明する。投影制御装置２００は外部ディスプレイが接続可能な汎用コンピュータであってよく、したがって汎用コンピュータに準じた機能構成を有する。投影制御装置２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、操作部２０４、表示部２０５、ネットワークＩＦ２０６、映像出力部２０７、通信部２０８を有する。また、これの機能ブロックは内部バス２０９によって通信可能に接続されている。
【００３２】
ＣＰＵ２０１は、プログラマブルプロセッサの一例であり、例えばＲＯＭ２０３に記憶されているプログラム（ＯＳやアプリケーションプログラム）をＲＡＭ２０２に読み込んで実行することにより、投影制御装置２００の動作を実現する。
【００３３】
ＲＡＭ２０２は、ＣＰＵ２０１がプログラムを実行する際のワークメモリとして用いられる。ＲＡＭ２０２には、プログラムやプログラムの実行に用いる変数などが記憶される。また、ＲＡＭ２０２は、他の用途（例えばデータバッファとして）に用いられてもよい。
【００３４】
ＲＯＭ２０３は書き換え可能であってよい。ＲＯＭ２０３は、ＣＰＵ２０１が実行するプログラム、メニュー画面などの表示に用いるためのＧＵＩデータ、各種の設定値などが記憶される。なお、投影制御装置２００はＲＯＭ２０３よりも大容量の記憶装置（ＨＤＤやＳＳＤ）を有してもよく、この場合ＯＳやアプリケーションプログラムといった容量の大きいプログラムは記憶装置に記憶してもよい。
【００３５】
操作部２０４は、キーボード、ポインティングデバイス（マウスなど）、タッチパネル、スイッチなどの入力デバイスを有し、ユーザから投影制御装置２００への指示を受け付ける。なお、キーボードはソフトウェアキーボードであってもよい。ＣＰＵ２０１は操作部２０４の操作を監視しており、操作部２０４の操作を検出すると、検出した操作に応じた処理を実行する。
【００３６】
表示部２０５は例えば液晶パネルや有機ＥＬパネルである。表示部２０５は、ＯＳやアプリケーションプログラムが提供する画面の表示を行う。なお、表示部２０５は外部装置であってもよい。また、表示部２０５はタッチディスプレイであってもよい。
【００３７】
ネットワークＩＦ２０６は投影制御装置２００を通信ネットワークに接続するインタフェースであり、サポートする通信ネットワークの規格に準拠した構成を有する。本実施形態において投影制御装置２００は、ネットワークＩＦ２０６を通じて、プロジェクタ１００と共通のローカルネットワークに接続される。したがって、投影制御装置２００とプロジェクタ１００との通信はネットワークＩＦ２０６を通じて実行される。
【００３８】
映像出力部２０７は、外部装置（本実施形態ではプロジェクタ１００または映像分配器３００）に映像信号を送信するインタフェースであり、サポートする映像信号に応じた構成を有する。映像出力部２０７は例えば、コンポジット端子、Ｓ映像端子、Ｄ端子、コンポーネント端子、アナログＲＧＢ端子、ＤＶＩ−Ｉ端子、ＤＶＩ−Ｄ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）端子の１つ以上を含む。
【００３９】
なお、本実施形態では、プロジェクタ１００の投写領域の調整機能を有する投写制御アプリケーションプログラムのＵＩ画面を表示部２０５に表示するものとするが、映像出力部２０７に接続された外部機器にＵＩ画面を表示させてもよい。
【００４０】
通信部２０８は外部機器と例えばシリアル通信を行うための通信インタフェースであり、代表的にはＵＳＢインタフェースであるが、ＲＳ−２３２Ｃなど他の規格に準じた構成を有しても良い。本実施形態では撮像装置４００が通信部２０８に接続されるものとするが、撮像装置４００と投影制御装置２００との通信方法に特に制限はなく、両者がサポートしている任意の規格に準拠した通信を行うことができる。
【００４１】
次に、キーストーン補正について説明する。キーストーン補正は、投写面の法線方向と投写方向（一般的には投写光学系の光軸）とのずれに応じて投写画像に生じる台形歪みを相殺するように元画像を幾何学的変換（変形）させる補正（幾何補正）である。キーストーン補正は、入力された指示に応じて、プロジェクタ１００のＣＰＵ１０１が実行するとする。画像の幾何学的変換は射影変換によって実現できるため、キーストーン補正を実行することは、幾何補正の補正量である射影変換のパラメータ（制御パラメータ）の決定することに等しい。例えば、ＣＰＵ１０１は、矩形上の元画像の各頂点の移動量と移動方向に基づいて射影変換のパラメータを決定し、画像処理部１０９に与えることができる。
【００４２】
図１８は、キーストーン補正における射影変換を示す模式図である。例えば、元画像の座標を（ｘｓ，ｙｓ）とすると、射影変換による変形後の画像の座標（ｘｄ，ｙｄ）は以下の式１で表わされる。
【００４３】
【数１】
2019207392.tif 000003
【００４４】
ここで、Ｍは３×３行列で、元画像から変形後の画像への射影変換行列である。また、ｘｓｏ、ｙｓｏは、図１８に実線で示す元画像の左上の頂点の座標であり、ｘｄｏ、ｙｄｏは、図１８に一点鎖線で示す変形後の画像において、元画像の頂点（ｘｓｏ，ｙｓｏ）に対応する頂点の座標値である。
【００４５】
ＣＰＵ１０１は、式１の行列Ｍとその逆行列Ｍ−１を、オフセット（ｘｓｏ，ｙｓｏ），（ｘｄｏ，ｙｄｏ）とともに、キーストーン補正のパラメータとして画像処理部１０９に与える。画像処理部１０９は、以下の式２に従い、キーストーン補正後の座標値（ｘｄ，ｙｄ）に対応する元画像の座標（ｘｓ，ｙｓ）を求めることができる。
【００４６】
【数２】
2019207392.tif 000004
【００４７】
式２で得られる元画像の座標ｘｓ，ｙｓがいずれも整数であれば、画像処理部１０９は元画像座標（ｘｓ，ｙｓ）の画素値をそのままキーストーン補正後の画像の座標（ｘｄ，ｙｄ）の画素値とすることができる。一方、式２で得られる元画像の座標が整数にならない場合、画像処理部１０９は、元画像座標（ｘｓ，ｙｓ）に相当する画素値を、複数の周辺画素の値を用いた補間演算により求めることができる。補間演算は、例えばバイリニア、バイキュービックなど、公知の補間演算のいずれかを用いて行うことができる。なお、式２で得られる元画像の座標が、元画像の外部領域の座標である場合、画像処理部１０９は、キーストーン補正後の画像の座標（ｘｄ，ｙｄ）の画素値を黒（０）またはユーザが設定した背景色とする。このようにして、画像処理部１０９は、キーストーン補正後の画像の全座標についての画素値を求め、変換後画像を作成することができる。
【００４８】
ここでは、プロジェクタ１００のＣＰＵ１０１から画像処理部１０９に、行列Ｍとその逆行列Ｍ−１の両方が供給されるものとしたが、いずれか一方の行列だけを供給し、他方の行列は画像処理部１０９が求めてもよい。
【００４９】
なお、キーストーン補正後の画像の頂点の座標は、例えば投写画像の個々の頂点について、頂点が所望の位置に投写されるように操作部１０７を通じてユーザから移動量を入力させることにより取得することができる。この際、移動量の入力を支援するため、ＣＰＵ２０１は、投写制御アプリケーションプログラムの機能を用い、プロジェクタ１００にテストパターンを投写させるようにしてもよい。
【００５０】
したがって、プロジェクタ１００は、キーストーン変形量を得ることによって、投影領域の形状を所望の位置に移動または変形することが可能となる。
【００５１】
次に、投影制御装置２００が実行する投影領域の調整フローを説明する。投影制御装置２００が投写制御アプリケーションプログラムを実行することにより、投影装置の投影領域の位置を調整するフローが実行される。図３は、投影領域調整フローを示すフローチャートである。
【００５２】
Ｓ３０１で投影制御装置２００のＣＰＵ２０１は、投影制御装置２００が通信可能なプロジェクタ１００の中から、投影領域の調整の対象とする複数のプロジェクタを選択する対象プロジェクタ選択処理を実行する。対象プロジェクタ選択処理は、投影制御装置２００とネットワークを介して接続した接続プロジェクタを検出する処理、接続プロジェクタを表示する処理、および対象プロジェクタを決定する処理を含む。
【００５３】
図４は、Ｓ３０１〜Ｓ３０３の処理の実行中に、ＣＰＵ２０１が表示部２０５に表示させる操作画面（Ｇｕｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＧＵＩ）６１０の例を示す模式図である。ユーザは、表示部２０５に表示されたＧＵＩ６１０を、操作部２０４を介して操作することにより、上述の処理の実行を制御することが可能である。ＧＵＩ６１０は、ボタン６１１ａ〜６１１ｄ、リスト６１２、およびチェックボックス６１３ａ〜６１３ｄを含む。
【００５４】
始めに、ＣＰＵ２０１は、投影制御装置２００とネットワークを介して接続した接続プロジェクタを検出する処理を実行する。ボタン６１１ａは、投影制御装置２００とネットワークを介して接続した接続プロジェクタを検出する処理を実行の開始を指示するためのＧＵＩである。ボタン６１１ａが、操作部２０４を介して、押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、ＣＰＵ２０１は、ネットワークＩＦ２０６を介して、各プロジェクタに各プロジェクタを識別するための識別情報を要求する。具体的には、ＵＤＰなどのプロトコルを用いて識別情報を要求するコマンドを、ネットワーク上にブロードキャストする。なお、識別情報の取得は、ＵＤＰ以外のプロトコルを用いても良い。識別情報は、例えば、プロジェクタ名とＩＰアドレスの少なくとも一方を示す情報であるとする。なお、識別情報は、キーストーン変形量を示す情報を含んでいてもよい。
【００５５】
ネットワークに接続されているプロジェクタ１００のＣＰＵ１０１は、ネットワークＩＦ１０８を介してコマンドを受信すると、自身のプロジェクタを識別するための識別情報を含んだデータを、投影制御装置２００に対して送信する。投影制御装置２００のＣＰＵ２０１は、コマンドに応答したプロジェクタ１００から送信された識別情報を受信する。
【００５６】
次に、ＣＰＵ２０１は、接続プロジェクタを表示する処理を実行する。ＣＰＵ２０１は、取得した識別情報に基づいて、投影制御装置２００とネットワークを介して接続しているプロジェクタ１００のプロジェクタを示す情報を表示部２０５に表示する。リスト６１２は、投影制御装置２００とネットワークを介して接続しているプロジェクタ１００のプロジェクタ名およびＩＰアドレスを示す情報の少なくとも一方を一覧形式で示すリストビューである。なお、リストビュー４０２に表示されるプロジェクタの並び順は、検出された順であってもよいし、特定の規則に基づいてソートしてもよい。
【００５７】
次に、ＣＰＵ２０１は、リストに表示されたプロジェクタから、対象プロジェクタを決定する処理を実行する。
【００５８】
リスト６１２は、各プロジェクタの選択を行うためのチェックボックス６１３を含む。図４に示したように、投影制御装置２００とネットワークを介して４つのプロジェクタ１００ａ〜１００ｄが接続しているとすると、リスト６１２で各プロジェクタの識別情報の横にチェックボックス６１３ａ〜６１３ｄが表示される。ユーザは、チェックボックス６１３ａ〜６１３ｄにチェックを入れることで、投影領域の調整の対象とするプロジェクタ（対象プロジェクタ）を選択する。対象プロジェクタは、スタック投影を行う場合には、投影領域を重畳させるプロジェクタということも可能である。
【００５９】
例えば、対象プロジェクタをプロジェクタ１００ａ（Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ１，１９２．１６８．２５４．２５１）、プロジェクタ１００ｂ（Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ２，１９２．１６８．２５４．２５２）と選択するとする。この場合、ユーザは、ＧＵＩ６１０のチェックボックス６１３ｂ、およびチェックボックス６１３ｄにチェックを入れればよい。チェックボックスにチェックが入ったプロジェクタに関する情報（例えば、プロジェクタ名、ＩＰアドレスなど）は投影制御装置２００のＲＡＭ２０２に格納される。なお、後述のテストパターンの投影を行うことで、より投影領域を調整しやすいプロジェクタを対象プロジェクタとして選択してもよい。本実施例では、プロジェクタ１００ａ〜１００ｄを対象プロジェクタとして選択するとする。処理は、Ｓ３０２に進む。
【００６０】
Ｓ３０２で、各対象プロジェクタがテストパターンを投影するように制御する。ボタン６１１ｂは、対象プロジェクタに対して、テストパターンの投影の開始を指示するためのＧＵＩである。ボタン６１１ｃは、対象プロジェクタに対して、テストパターンの投影の停止を指示するためのＧＵＩである。
【００６１】
ボタン６１１ｂが操作部２０４を介して、押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、ＣＰＵ２０１は、対象プロジェクタそれぞれに対し、ネットワークＩＦ２０６を通じてテストパターンの表示を指示するコマンドを送信する。テストパターンは、各プロジェクタ１００の表示領域の大きさや位置を確認しやすくするためのテストパターンである。例えば、テストパターンは、格子状の画像であるとする。なお、テストパターンは投影制御装置２００から対象プロジェクタに所定のテストパターンの表示を指示するコマンドを関連付けて送信しても良いし、任意の直線や図形、文字列などをプロジェクタに描画させるコマンドを複数組み合わせて送信しても良い。
【００６２】
ボタン６１１ｃが操作部２０４を介して押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、ＣＰＵ２０１は対象プロジェクタそれぞれに対し、ネットワークＩＦ２０６を通じてテストパターンの投影の停止を指示するコマンドを送信する。
【００６３】
ボタン６１１ｄは、処理をＳ３０２からＳ３０３に移行させる指示を入力するためのＧＵＩである。ボタン６１１ｄが操作部２０４を介して、押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、処理はＳ３０３に進む。この時、対象プロジェクタがテストパターンを投影している状態で、処理が進むことが望ましい。
【００６４】
Ｓ３０３で、ＣＰＵ２０１は、位置合わせ処理に用いる撮像装置４００を選択する処理を実行する。Ｓ３０３で、ＣＰＵ２０１は、ユーザの入力に応じて、位置合わせ処理に用いる撮像装置４００の選択を行う。図５は、Ｓ３０３の処理の実行中に、ＣＰＵ２０１が表示部２０５に表示させるＧＵＩ６２０を示す模式図である。ＧＵＩ６２０は、ボタン６２１ａ〜６２１ｃ、ドロップダウンリスト６２２、表示領域６２３、およびチェックボックス６２４を含む。
【００６５】
ボタン６２１ａが操作部２０４を介して押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、投影制御装置２００のＣＰＵ２０１は、通信部２０８もしくはネットワークＩＦ２０６を介して接続した撮像装置を示す情報（例えば、カメラの製品名）を取得する。そして、ＣＰＵ２０１は、ドロップダウンリスト６２２に取得した情報を表示する。ユーザはドロップダウンリスト６２２に表示された複数のカメラのうちいずれかを位置合わせ処理に用いる撮像装置４００として選択する。なお、撮像装置４００は、複数選択してもよい。
【００６６】
表示領域６２３は、ドロップダウンリスト６２２で選択されたカメラ（撮像装置４００）で撮影した画像を表示する領域である。投影制御装置２００のＣＰＵ２０１が選択された撮像装置４００に対して、撮影を指示するコマンドを送信し、取得した撮像画像に基づいて、表示領域６２３に画像を表示する。表示領域６２３に表示される画像は、選択された撮像装置４００のライブビュー画像であるとする。なお、所定のタイミングで撮像装置４００が撮像した撮像画像に基づく静止画であってもよい。ユーザは表示領域６２３に示された撮像画像に、対象プロジェクタが投影する投影画像（テストパターン）が全て収まっているか否かを確認することができる。ユーザは、対象プロジェクタが投影する投影画像が撮像画像に含まれるように、撮像装置４００の位置や角度、また、ズーム等の光学的な調整を行う。
【００６７】
チェックボックス６２４は撮像装置４００の撮像パラメータ（絞り数値やシャッタースピードなど）を、投影制御装置２００が自動で算出する撮像パラメータの自動設定処理を実行するか否かを設定するためのＧＵＩである。チェックボックス６２４にチェックを入れることによって、撮像パラメータの自動設定処理を実行することが設定される。
【００６８】
ボタン６２１ｂは、処理をＳ３０３からＳ３０１に戻すための指示を入力するＧＵＩである。ボタン６２１ｂが操作部２０４を介して押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、処理がＳ３０１に戻り、表示部２０５に図４に示すＧＵＩ６１０が表示される。
【００６９】
ボタン６２１ｃは、Ｓ３０３を完了する指示を入力するためのＧＵＩである。ボタン６２１ｂが操作部２０４を介して押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、処理がＳ３０４に進む。
【００７０】
Ｓ３０４で、自動設定処理の実行指示の有無を判定する。ＣＰＵ２０１は、チェックボックス６２４に入力された指示に応じて、自動設定処理の実行指示の有無を判定する。自動設定処理の実行指示のない場合、処理はＳ３０５に進む。そうでない場合、処理はＳ３１０に進む。
【００７１】
Ｓ３０５で、ＣＰＵ２０１は、撮像装置４００の撮像パラメータの設定処理を実行する。撮像パラメータは、例えば、シャッタースピード、ＩＳＯ感度、絞り数値である。図６は、Ｓ３０５の処理の実行中に、ＣＰＵ２０１が表示部２０５に表示させるＧＵＩ６３０を示す模式図である。ＧＵＩ６３０は、撮像パラメータ設定領域６３１、ドロップダウンリスト６３２ａ〜６３２ｃ、表示領域６３３、およびボタン６３４ａ〜６３４ｃ、を含む。
【００７２】
撮像パラメータ設定領域６３１は、撮像パラメータを設定するためのＧＵＩを表示する領域である。撮像パラメータ設定領域６３１は、それぞれ撮像装置４００のシャッター速度、ＩＳＯ感度、絞り数値を設定するためのドロップダウンリスト６３２ａ〜６３２ｃを含む。ユーザがドロップダウンリスト６３２ａ〜６３２ｃから各撮像パラメータの設定値を選択することにより、撮像装置４００の撮像パラメータを設定する。なお、設定できるカメラのパラメータはこれに限らず、例えばホワイトバランスや測光方式などを設定できるようにしてもよい。
【００７３】
ボタン６３４ａは、撮像装置４００に撮像指示を出力するための指示を入力するＧＵＩである。ボタン６３４ａが操作部２０４を介して押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、撮像装置４００に撮像指示が出力される。撮像装置４００は、撮像指示に応じて投影面５００を撮像し、取得した画像データ（撮像画像）を投影制御装置２００に出力する。
【００７４】
表示領域６３３は、撮像装置４００から取得した撮像画像に基づいて、画像を表示する表示領域である。このとき取得する撮像画像、および表示する画像は、シャッター速度などの撮像パラメータが正しく設定できたかどうかを確認するためのものなので、静止画であることが望ましいが、ライブビュー画像であっても構わない。
【００７５】
ボタン６３４ｂは、処理をＳ３０５からＳ３０３に戻すための指示を入力するＧＵＩである。ボタン６２１ｂが操作部２０４を介して押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、処理がＳ３０１に戻り、表示部２０５に図４に示すＧＵＩ６１０が表示される。
【００７６】
ボタン６３４ｃは、Ｓ３０５を完了する指示を入力するためのＧＵＩである。ボタン６３４ｃが操作部２０４を介して押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、処理がＳ３０６に進む。
【００７７】
Ｓ３１０は、Ｓ３０４でユーザのＧＵＩ操作によって実行された撮像パラメータの実行処理をＣＰＵ２０１の制御により、自動的に実行する自動設定処理である。Ｓ３１０では、ＣＰＵ２０１は、テストパターンを投影するように、対象プロジェクタを一つずつ制御する指示を送信する。また、ＣＰＵ２０１は、対象プロジェクタのうち１つがテストパターンを投影している状態で、撮像装置４００に画像を撮像させる。ＣＰＵ２０１は、得られた撮像画像を解析して、十分な光量が得られているか、および、フォーカス位置があっているか等を判定する。ＣＰＵ２０１は、判定結果に応じて、撮像パラメータを制御し、上述の撮像と判定を繰り返して、最適な撮像パラメータを設定する。Ｓ３１０は、全ての対象プロジェクタに対して、上述の撮像パラメータの設定を完了したことに応じて、Ｓ３０６に進む。
【００７８】
Ｓ３０６は、位置合わせ処理の方法（調整モード）を選択する処理である。図７は、Ｓ３０６の処理の実行中に、ＣＰＵ２０１が表示部２０５に表示させるＧＵＩ６４０を示す模式図である。ＧＵＩ６４０は、ラジオボタン６４１、４点指定ＧＵＩ６４２、ラジオボタン６４３、ドロップダウンリスト６４４、ボタン６４５、ボタン６４６ａ、６４６ｂを含む。
【００７９】
Ｓ３０６で、ユーザは、指定された４点に投影領域の４隅を合わせる４点指定調整モードと、設定された基準プロジェクタの投影領域に他の対象プロジェクタの投影領域を合わせる基準ＰＪ適合モードとのうちいずれかを選択する。ユーザは、ＧＵＩ６４０のラジオボタン６４１およびラジオボタン６４３のいずれかを選択することによって調整モードを選択する。ユーザにより選択された調整モードに関する情報は投影制御装置２００のＣＰＵ２０１が自身のＲＡＭ２０２に格納する。
【００８０】
ユーザがラジオボタン６４１にチェックを入れると、４点指定調整モードが選択される。４点指定調整モードでは、予め定められた４点に個々の投影領域の頂点を合わせるように、各対象プロジェクタの投影領域に対してキーストーン補正等の制御パラメータを自動で決定するモードである。４点指定調整は、例えば、投写面が枠付きのスクリーンである場合のように、投写目標位置が明確な場合に有用である。なお、座標を調整可能な点の数は４点より少なくてもよいし、頂点以外の座標を含む５点以上としてもよい。
【００８１】
４点指定ＧＵＩ６４２は、４点始点調整モードにおいて、投影領域の頂点を合わせる４点をユーザが指定するためのＧＵＩである。例えば、４点指定ＧＵＩ６４２内に表示されたカーソルをユーザが移動させることにより、４点を指定する。
【００８２】
ユーザがラジオボタン６４３にチェックを入れると、基準ＰＪ適合モードが選択される。基準ＰＪ適合モードは、対象プロジェクタのうち設定された基準プロジェクタの投影領域に、他の対象プロジェクタの投写領域を合致させるように、他の対象プロジェクタの投影領域に対するキーストーン補正等の制御パラメータを自動で決定するモードである。このモードで、自動位置合わせが実行されるのは、基準プロジェクタの投写領域の位置が、指定された位置に調整されている場合である。基準プロジェクタ以外のプロジェクタの投写領域を基準プロジェクタの投写領域に合致させるためのキーストーン補正量を自動的に決定する。こちらは、４点指定調整モードとは異なり、投写目標位置が明確ではない場合（例えば壁面への投影など）に有効な機能である。
【００８３】
ドロップダウンリスト６４４は、基準プロジェクタを選択するためのものである。ここで選択可能なプロジェクタはＳ３０１で選択された対象プロジェクタである。ユーザはこのドロップダウンリストから所望のプロジェクタを１台選択し、投影制御装置２００のＣＰＵ２０１は選択されたプロジェクタを基準プロジェクタとして、自身のＲＡＭ２０２に記憶する。
【００８４】
ボタン６４５は、選択された基準プロジェクタに対して、特定のテストパターンを投影する指示を入力するためのＧＵＩである。ボタン６４５が操作部２０４を介して押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、ＣＰＵ２０１は、ネットワークＩＦ２０６を通して、対象プロジェクタそれぞれに対して特定のテストパターンを表示させるコマンドを送信する。このとき、基準プロジェクタのみ他の対象プロジェクタと色、輝度、形状のいずれかが異なるテストパターンを表示させることで、ユーザが投影面上のどのプロジェクタが基準プロジェクタなのかを容易に確認することができる。
【００８５】
ボタン６４６ａは、処理をＳ３０５からＳ３０４に戻すための指示を入力するＧＵＩである。ボタン６４６ａが操作部２０４を介して押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、処理がＳ３０４に戻り、表示部２０５に図６に示すＧＵＩ６１０が表示される。
【００８６】
ボタン６４６ｂは、Ｓ３０６を完了し、調整モードを確定する指示を入力するためのＧＵＩである。ボタン６４６ｂが操作部２０４を介して押下されたことをＣＰＵ２０１が検出すると、処理がＳ３０７に進む。
【００８７】
Ｓ３０７で、ＣＰＵ２０１は、選択された調整モードに応じて、対象プロジェクタの投影領域の位置合わせ処理を実行する。図８は、自動位置合わせ処理を示すフローチャートである。
【００８８】
位置合わせ処理では、Ｓ８０１〜Ｓ８０４の処理によって、各対象プロジェクタの液晶パネルの座標系と撮像装置４００カメラの射影変換行列をそれぞれ算出し、自身のＲＡＭ２０２に記憶する。
【００８９】
Ｓ８０１で、ＣＰＵ２０１は、後述する射影変換行列を全ての対象プロジェクタに対して算出したか判定する。全ての対象プロジェクタの射影変換行列が算出されていない場合、処理は、Ｓ８０２に進む。
【００９０】
Ｓ８０２で、ＣＰＵ２０１は、対象プロジェクタのうちいずれか（例えば、プロジェクタ１００ａ）に、テストパターンを表示するようにネットワークＩＦ２０６を介して指示を出力する。Ｓ８０３で、ＣＰＵ２０１は、通信部２０８を介して撮像装置４００に撮影指示を出力し、撮像装置４００から撮像画像を取得する。
【００９１】
Ｓ８０４で、ＣＰＵ２０１は、Ｓ９０３で得られた撮像画像から対象プロジェクタ１００ａが投影したテストパターンの４隅の点（特徴点）の座標を検出し、得られた座標からプロジェクタ１００ａと撮像装置４００との対応関係を示す射影変換行列を算出する。なお、撮像画像の特徴点の検出方法については、画像内の特徴点検出などの公知の技術を用いることが可能である。
【００９２】
図９は、撮像画像の座標とプロジェクタのパネル座標とを示す模式図である。図９を用いて、Ｓ８０４の射影変換行列の算出処理を説明する。図９（ａ）は、撮像装置４００から取得した撮像画像の座標系（カメラ座標平面）を示す模式図である。図９（ｂ）は、Ｓ８０２でテストパターンを表示した対象プロジェクタのパネル座標系（プロジェクタ座標平面）を示す模式図である。プロジェクタ座標平面上の座標を（ｘｉ，ｙｉ）、カメラ座標平面上の座標を（Ｘｉ，Ｙｉ）とすると、射影変換式は式３、式４で表される（ｉは自然数）。このとき、ｉが等しい変数はそれぞれ対応していることを表す。
【００９３】
【数３】
2019207392.tif 000005
【００９４】
【数４】
2019207392.tif 000006
【００９５】
ここで、ａからｈは所定の定数を示す。
【００９６】
上記の式３及び式４を式変形し、行列で表現した式を式５に示す。
【００９７】
【数５】
2019207392.tif 000007
【００９８】
このときのＭが射影変換行列である。この射影変換行列は、式３及び式４に対して、対応する４組の点（ｘ１，ｙ１，Ｘ１，Ｙ１）、（ｘ２，ｙ２，Ｘ２，Ｙ２）、（ｘ３，ｙ３，Ｘ３，Ｙ３）、（ｘ４，ｙ４，Ｘ４，Ｙ４）をそれぞれ代入することで算出することができる。すなわち、平面同士の少なくとも４点の座標の対応関係が分かっていれば、射影変換行列を算出することが可能である。
【００９９】
例えば、Ｓ８０２で、選択された対象プロジェクタが四角形のテストパターン（図９（ｂ）の斜線部）を投影する。このとき、撮像画像における投影画像（四角形）の頂点の４点の座標と、対象プロジェクタのパネルにおけるテストパターンの四角形の頂点の４点の座標との対応関係に基づいて、射影変換行列を算出することが可能となる。図９（ａ）のカメラ座標平面のＰ＿ａ，Ｐ＿ｂ，Ｐ＿ｃ，Ｐ＿ｄは、図９（ｂ）のプロジェクタ座標平面のｐ＿ａ，ｐ＿ｂ，ｐ＿ｃ，ｐ＿ｄにそれぞれ対応する。これら既知の４点の対応関係より、射影変換行列を算出する。
【０１００】
得られた射影変換行列を用いることで、未知の座標点の射影変換を実行することが可能となる。例えば、カメラ座標平面の点Ｐ＿ｅに対して、算出した射影変換行列を掛けることで、対応するプロジェクタ座標平面上の点ｐ＿ｅを算出することが可能となる。また、プロジェクタ座標平面上のｐ＿ｅに、算出した射影変換行列の逆行列を掛けることで、対応するカメラ座標平面の点Ｐ＿ｅを算出することが可能となる。
【０１０１】
上述した方法で射影変換行列の算出が可能であるが、算出に用いる際にプロジェクタが投影する画像は四角形でなくても良い。カメラ座標平面とプロジェクタ座標平面同士の少なくとも４点の座標の対応関係を求めることができるような画像であれば、どのようなものであっても良い。
【０１０２】
Ｓ８０１で、全ての対象プロジェクタの射影変換行列が算出されている場合、処理は、Ｓ８０５に進む。
【０１０３】
Ｓ８０５で、ＣＰＵ２０１は、ユーザによって指定された調整モードが４点指定調整モードであるか否かを判定する。Ｓ８０５において、調整モードが４点指定調整モードであると判定された場合、Ｓ８０６に進む。
【０１０４】
Ｓ８０６で、ＣＰＵ２０１は、投影領域の変形後形状を指定するための４点（指定点）を決定する。指定点は、Ｓ３０５であらかじめ設定されていてもよい。ここでは、改めて指定点を設定するとする。ＣＰＵ２０１は、対象プロジェクタのうちいずれかに、指定点を設定するためのマーカーを投影面５００に投影するように指示を出力する。ユーザは、マーカーを投影している対象プロジェクタを操作して、マーカーの位置を調整し、指定点を決定する。処理は、Ｓ８０７に進む。
【０１０５】
Ｓ８０７で、ＣＰＵ２０１は、投影面上で各対象プロジェクタの投影領域が重なり合うように、各対象プロジェクタの投影領域の制御パラメータを決定する。例えば、制御パラメータは、キーストーン変形量であるとする。ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０２に記憶されている各対象プロジェクタの射影変換行列を用いて、撮像画像におけるマーカー（指定点）の座標に対応する各対象プロジェクタのプロジェクタ座標平面上の座標（対応指定点）を算出する。具体的には、ＣＰＵ２０１は、各対象プロジェクタの投影領域の４隅が対応指定点に位置するように、各対象プロジェクタのキーストーン変形量を決定する。処理は、Ｓ８０８に進む。
【０１０６】
Ｓ８０５において、調整モードが４点指定調整モードでないと判定された場合、調整モードが基準ＰＪ調整モードであることを意味する。この場合、処理はＳ８０９に進む。
【０１０７】
Ｓ８０９で、ＣＰＵ２０１は、Ｓ３０５で設定された基準プロジェクタの投影領域の位置に基づいて、他の対象プロジェクタの投影領域の制御パラメータを決定する。具体的には、Ｓ８０３で撮影された基準プロジェクタのカメラ座標平面での４隅の位置と、基準プロジェクタ以外の対象プロジェクタの位置と射影変換行列を元に、各対象プロジェクタのキーストーン変形量を決定する。処理は、Ｓ８０８に進む。
【０１０８】
Ｓ８０８で、ＣＰＵ２０１は、Ｓ８０７で算出したキーストーン変形量を各対象プロジェクタにネットワークＩＦ２０６を介して送信する。各対象プロジェクタの画像処理部１０９は、取得したキーストーン変形量に基づいて、入力画像の形状補正を実行する。すなわち、Ｓ８０８は、各対象プロジェクタの投影領域の位置または形状を決定された制御パラメータに基づいて制御する処理である。
【０１０９】
以上の処理によって、選択された対象プロジェクタの投影領域を重畳させる位置合わせ処理が、投影制御装置２００のＣＰＵ２０１により自律的に実行される。
【０１１０】
＜本実施例の特徴的な動作＞
以上のようにして、選択された対象プロジェクタの投影領域を高精度に合わせることが可能である。しかし、投影面５００が布状のスクリーンであるような場合に、位置合わせ処理中に投影面５００が動く等して、対象プロジェクタの一部の投影領域が他に対してずれてしまうことがある。また、プロジェクタ１００が駆動することによって発生する熱や、外的に与えられた振動等の要因によって、一部の投影領域がシフトしてしまう場合がある。このような場合に、再度位置合わせ処理を実行することは、ＣＰＵ２０１が自動的に処理を実行可能であるとしても、時間がかかる。また、投影面５００が微小に動いているような場合には、繰り返し処理を実行しても、投影領域を高精度に合わせることが困難な場合がある。
【０１１１】
このような場合には、一度位置合わせ処理が実行された各対象プロジェクタの投影領域を、手動で微調整することが有効である。しかし、位置合わせ処理で所望の重なり状態を得られている２以上の投影領域のいずれかを動かしてしまうと、元に戻すために再度調整を行う必要があり、ユーザにとって負担が大きい。
【０１１２】
本発明の投影制御装置２００は、２以上の対象プロジェクタのうち、投影領域が所定の関係性を満たす対象プロジェクタを同一の制御グループになるように、制御グループを設定する。そして、投影制御装置２００は、制御グループごとに、投影領域の位置または形状を制御する。
【０１１３】
図１０は、制御グループ設定処理を実行するＣＰＵ２０１の機能ブロックを示す模式図である。ＣＰＵ２０１は、領域制御部２０１０、取得部２０１１、モード選択部２０１２、設定部２０１３、判定部２０１４、グループ選択部２０１５、および表示制御部２０１６を備える。
【０１１４】
領域制御部２０１０は、出力部２０１７を介してネットワークＩＦ２０６にプロジェクタ１００に対する指示および画像データ等を出力し、各プロジェクタ１００の動作を制御する。また、領域制御部２０１０は、設定部２０１３が設定した制御グループに属するプロジェクタ１００の投影領域の位置、または形状を同時に制御するための制御パラメータを送信する。制御パラメータは、投影領域の投影面における位置を指定するための位置パラメータと、投影領域の投影面における位置を指定するための形状パラメータとの少なくとも一方を含む。位置パラメータは、投影領域の座標を示す座標情報、および投影領域全体をシフトするための移動量であるとする。形状パラメータは、キーストーン補正に用いるパラメータ（角度情報）であるとする。取得部２０１１は、撮像装置４００と接続し、投影面５００を撮像した撮像画像を取得する。モード選択部２０１２は、後述する制御グループ設定処理を実行して制御グループを設定する自動設定モードと、ユーザが操作部２０４を介して制御グループを設定する手動設定モードと、のいずれかをユーザの入力に応じて選択する。
【０１１５】
設定部２０１３は、撮像画像に基づいて、投影領域同士が互いに所定の関係性を満たす対象プロジェクタが同一の制御グループになるように制御グループを設定する。判定部２０１４は、設定部２０１３が設定した制御グループのうち、領域制御部２０１０が制御の対象とする制御グループを判定する。グループ選択部２０１５は、ユーザの入力に応じて、領域制御部２０１０が制御の対象とする制御グループを選択する。表示制御部２０１６は、制御グループと、制御グループに属する対象プロジェクタを示す画像を表示するように表示部２０５を制御する。
【０１１６】
図１１は、位置合わせ処理後の投影位置補正処理を示すフローチャートである。投影位置補正処理は、制御グループ設定処理と、制御グループに対する投影領域の位置および形状の調整処理とを含む。投影位置補正処理は、図３における位置合わせ処理が完了したのちに実行が開始されるとする。上述したように、本実施例では、プロジェクタ１００ａ〜１００ｄの４台のプロジェクタを対象プロジェクタとして、位置合わせ処理が実行されているとする。
【０１１７】
Ｓ９０１で、領域制御部２０１０は、対象プロジェクタのうちいずれか１つに、テストパターンを表示させるように指示を行う。領域制御部２０１０は、ＲＡＭ２０２から読み出した対象プロジェクタの情報に基づいて、制御対象の対象プロジェクタを選択する。領域制御部２０１０は、制御対象の対象プロジェクタが測定用のテストパターンを表示するように、当該制御対象の対象プロジェクタにネットワークＩＦ２０６を介してコマンドを送信する。また、領域制御部２０１０は、その他の対象プロジェクタを非投影状態とするように、ネットワークＩＦ２０６を介してコマンドを送信する。測定用のテストパターンとは全白画像や、投影画像の外枠を表示するものなど、投影領域が確認できるものであればよい。非投影状態とは、ブランクすることで投影画像を全黒画像として表示しても良いし、光源を制御して投影面への投影を中止させても良い。
【０１１８】
Ｓ９０２で、取得部２０１１は、Ｓ９０１で測定用のテストパターンが投影された投影面５００を撮影するように撮像装置４００を制御する。取得部２０１１は、撮像装置４００から撮像画像を取得する。撮影画像はＲＡＭ２０２に格納される。処理は、Ｓ９０３へ遷移する。
【０１１９】
Ｓ９０３で、設定部２０１３は、全ての対象プロジェクタに対してテストパターンの投影処理、および撮像画像の取得処理が完了したか否かを判定する。全ての対象プロジェクタに対して処理が完了している場合（Ｓ９０３  Ｙｅｓ）、処理はＳ８０４に進む。そうでない場合、処理はＳ９０１に戻り、投影処理および取得処理の対象とするプロジェクタを切り替える。
【０１２０】
Ｓ８０４で、設定部２０１３は、各対象プロジェクタに対応する撮像画像において投影領域に対応する画素の位置を取得する。さらに、設定部２０１３は、撮像画像間で投影領域が重なっている領域（重畳領域）を取得する。図１２は、撮像画像間の投影領域の重なりを示す模式図である。図１２（ａ）は、対象プロジェクタのうち１つ（プロジェクタ１００ａ）にテストパターンを投影させた状態で、取得した撮像画像を示す。領域１３００は撮像画像全体を示し、領域１３０１はプロジェクタ１００ａが投影したテストパターン（投影領域）を示す。図１２（ｂ）は、対象プロジェクタのうち１つ（プロジェクタ１００ｂ）にテストパターンを投影させた状態で、取得した撮像画像を示す。領域１３０２はプロジェクタ１００ｂが投影したテストパターン（投影領域）を示す。
【０１２１】
図１２（ｃ）は、撮像画像における２つの対象プロジェクタの投影領域の重なりを示す。設定部２０１３は、重畳領域１３０３に含まれる画素数を算出する。説明のために図１２の２つの投影領域は大きくずれているが、上述した位置合わせ処理の後であれば、ほぼ重なり合っている状態になる。
【０１２２】
設定部２０１３は、プロジェクタ１００ａ〜１００ｄの全て組み合わせにおいて重畳の程度を示すグループ指数を算出する。例えば、グループ指数は、プロジェクタ間の重畳領域に対する撮像画像における投影領域の比であるとする。比は、投影領域と重畳領域とが等価であれば１、ちょうど半分重畳されていれば０．５、重畳領域がなければ０である。なお、グループ指数は、上述した比以外のパラメータであってもよい。
【０１２３】
Ｓ９０５で、設定部２０１３は、グループ指数に基づいて、制御グループを設定する。設定部２０１３は、例えば、グループ指数（比）が閾値以上である対象プロジェクタが、同一の制御グループに属するように制御グループを設定する。閾値を１とすると、撮像画像における投影領域が完全に重なっている対象プロジェクタを同一の制御グループとする。閾値は、誤差を考慮して範囲を持たせても良い。例えば、閾値を０．９とすると、撮像画像における投影領域のずれを許容しつつ、投影領域がほぼ重なっていると判断できる対象プロジェクタを同一の制御グループとすることが可能となる。
【０１２４】
例えば、閾値が１であるとする。また、対象プロジェクタ１００ａ〜１００ｄのうち、プロジェクタ１００ａとプロジェクタ１００ｂのグループ指数が１、プロジェクタ１００ｃとプロジェクタ１００ｄのグループ指数が１、それ以外の組み合わせにおいてはグループ指数が１未満であるとする。この場合、プロジェクタ１００ａとプロジェクタ１００ｂとが制御グループ１として設定される。また、プロジェクタ１００ｃとプロジェクタ１００ｄとが制御グループ２として設定される。
【０１２５】
Ｓ９０６で、表示制御部２０１６は、設定部２０１３から設定された制御グループを示す情報を取得し、制御グループと制御グループに属する対象プロジェクタとを識別可能なように表示部２０５に表示させる。図１３は、制御グループを示すＧＵＩ６５０を示す模式図である。ＧＵＩ６５０は、制御グループ表示領域６５１、チェックボックス６５２、表示領域６５３を含む。
【０１２６】
制御グループ表示領域６５１は、制御グループと、制御グループに属する対象プロジェクタとをユーザに示す画像を表示する。制御グループ表示領域６５１ａは、制御グループ１（Ｇｒｏｕｐ１）を示す。制御グループ表示領域６５１ｂは、制御グループ２（Ｇｒｏｕｐ２）を示す。
【０１２７】
チェックボックス６５２は、後述する制御パラメータの送信処理の対象（制御対象）とする制御グループを選択するためのチェックボックスである。チェックボックス６５２ａを指定することにより、制御グループ１が制御対象となる。また、チェックボックス６５２ｂを指定することにより、制御グループ２が制御対象となる。なお、判定部２０１４は、設定部２０１３が決定した制御グループのうち、属する対象プロジェクタの数が少ない制御グループを優先グループと判定し、表示制御部２０１６は優先グループに対応するチェックボックスを予め指定するように制御してもよい。優先グループに属する対象プロジェクタは、対象プロジェクタ全体のなかで孤立して投影位置がずれている対象プロジェクタであるといえる。したがって、予め投影領域の調整の対象として選択しておくことで、ユーザが改めて選択する手間を省くことが可能である。
【０１２８】
表示領域６５３は、投影面における各対象プロジェクタから投影された投影画像の位置を示す画像が表示される。領域６５４ａは、プロジェクタ１００ａおよびプロジェクタ１００ｂの投影領域の投影面における位置および形状を示す。領域６５４ｂは、プロジェクタ１００ｃおよびプロジェクタ１００ｄの投影領域の投影面における位置および形状を示す。
【０１２９】
図１４は、図１３と異なる制御グループを設定部２０１３が設定した場合に、表示制御部２０１６が表示部２０５に表示させるＧＵＩ６６０を示す模式図である。ＧＵＩ６６０は、制御グループ表示領域６６１、チェックボックス６６２、表示領域６６３を含む。図１４は、設定部２０１３が、プロジェクタ１００ａが制御グループ１に属し、プロジェクタ１００ｂ〜１００ｄが制御グループ２に属するように制御グループを設定した場合を示す。
【０１３０】
このような場合、判定部２０１４は、制御グループ１（Ｇｒｏｕｐ１）を優先グループと判定し、表示制御部２０１６は、制御グループ１に対応するチェックボックス６６２ａを予め指定して表示する。これは、ユーザの目的である全ての対象プロジェクタの重畳を実施するためには、変形対象のプロジェクタが少ないプロジェクタ１００ａを操作することが望ましいためである。
【０１３１】
なお、制御対象とする制御グループは、ユーザの操作に応じて、グループ選択部２０１５で選択することも可能である。判定部２０１４またはグループ選択部２０１５で選択された制御対象の制御グループの情報は、領域制御部２０１０から表示制御部２０１６に入力される。
【０１３２】
以上の処理で、制御グループの設定処理が完了する。処理はＳ９０８に進み、制御グループに対する投影領域の位置および形状の調整処理に進む。
【０１３３】
Ｓ９０７は、ユーザが操作部２０４を介して、調整処理の停止を指示したか否かを判定する。調整処理の停止を指示した場合、調整処理は終了する。そうでない場合、Ｓ９０９に進む。
【０１３４】
Ｓ９０８で、領域制御部２０１０は、制御グループのうち制御対象の制御グループが選択されているか否かを判定する。具体的には、表示部２０５に表示されたＧＵＩのチェックボックスのうちいずれかの制御グループに対応するチェックボックスが選択状態になっているか否かを判定するとする。制御対象の制御グループが選択されていれば、処理はＳ９０９に進む。そうでない場合は、処理はＳ９０７に戻る。
【０１３５】
Ｓ９０９で、領域制御部２０１０は、ユーザが制御対象の制御グループに対する投影領域の調整のためのコマンドの送信を指示したか否かを判定する。ユーザは、制御グループを示すＧＵＩとは別に表示部２０５に表示された投影領域の調整のためのＧＵＩを、操作部２０４を介して操作することによって、投影領域の調整パラメータ（制御パラメータ）を入力して決定する。例えば、投影領域の制御パラメータは、投影領域の全体をシフトするための移動量であるとする。なお、制御パラメータは、キーストーン変形のためのパラメータや拡大（縮小）率であってもよい。ユーザは、調整用のＧＵＩを操作して、制御パラメータを入力し、決定することによって、制御対象の制御グループに属する対象プロジェクタに対して、コマンドの送信を指示する。
【０１３６】
Ｓ９１０で、領域制御部２０１０は、制御対象の制御グループに対して、Ｓ９０９で決定された制御パラメータを示すコマンドを送信する。Ｓ９１０は、領域制御部２０１０が制御対象の制御グループに属する対象プロジェクタの投影領域の位置または形状を制御する処理である。これにより制御対象の制御グループに属する対象プロジェクタの投影領域の位置または形状の調整量を合わせて、同じように移動または変形することが可能となる。なお。制御対象の制御グループは、複数指定することも可能である。
【０１３７】
制御グループに属する対象プロジェクタの投影領域の位置、または形状の制御の具体例について説明する。図１９は、制御グループの設定、および制御グループに属するプロジェクタに対する移動および調整指示を行うために、表示部２０５に表示されるＧＵＩ６８０を示す模式図である。ＧＵＩ６８０は、制御グループ表示領域６８１、チェックボックス６８２、表示領域６８３、選択ボタン６８５、および移動指示ボタン６８６を備える。
【０１３８】
制御グループ表示領域６８１、チェックボックス６８２、および表示領域６８３は、それぞれＧＵＩ６５０、６６０、６７０の同名の要素と同等の用途、機能を有するものである。詳細な説明は省略する。
【０１３９】
図１に示した投影システムにおいて、図１９に示すように、予め制御グループが設定されている。すなわち、制御グループ１（Ｇｒｏｕｐ１）に、プロジェクタ１００ａ（Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ１，１９２．１６８．２５４．２５１）、およびプロジェクタ１００ｂ（Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ２，１９２．１６８．２５４．２５２）が含まれる。また、制御グループ２（Ｇｒｏｕｐ２）に、プロジェクタ１００ｃ（Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ１，１９２．１６８．２５４．２５３）、およびプロジェクタ１００ｄ（Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ２，１９２．１６８．２５４．２５４）が含まれる。また、Ｓ９０８で、制御対象の制御グループとして、制御グループ１が選択されている。
【０１４０】
選択ボタン６８５は、制御対象の制御グループに属する対象プロジェクタの投影領域のうち、移動対象とする部分（移動対象部分）を選択するためのＧＵＩである。選択ボタン６８５は、投影領域の４隅をそれぞれ示す複数のＵＩ画像６８５ａと、投影領域の４辺をそれぞれ示す複数のＵＩ画像６８５ｂとを含む。なお、選択ボタン６８５は、投影領域の４隅をそれぞれ示すＵＩ画像のみから構成されていてもよい。また、選択ボタン６８５は、投影領域全体を移動対象とするためのＵＩ画像６８５ｃを含む。
【０１４１】
移動指示ボタン６８６は、制御対象の制御グループに属する対象プロジェクタの投影領域のうち、選択ボタン６８５で選択された移動対象部分の移動方向、および量を指示する為のＵＩ画像である。移動指示ボタン６８６は、上下左右をそれぞれ指示するカーソルボタンである。
【０１４２】
移動指示ボタン６８６のカーソルボタンをユーザがクリックしたことに応じて、制御対象の制御グループに属する対象プロジェクタの投影領域のうち移動対象部分を対応する方向に所定量移動させるための指示が、領域制御部２０１０に送信される。
【０１４３】
なお、カーソルボタンの１回のクリックに対応する移動量は、あらかじめ定められた固定量であってもよいし、ユーザが設定可能であってもよい。図１９は、移動量の設定ゲージ６８７を有する。ユーザは、設定ゲージ６８７を操作することによって、カーソルボタンの１回のクリックに対応する移動量を設定可能である。
【０１４４】
以降の説明では、カーソルボタンの１回のクリックに対応する移動量として、撮像画像における１画素分の距離が指定されているとする。
【０１４５】
領域制御部２０１０は、当該指示を受領したことに応じて、制御対象の制御グループに属する対象プロジェクタに対して、それぞれ投影領域の変形パラメータを算出する。
【０１４６】
領域制御部２０１０は、あらかじめ取得した各対象プロジェクタのパネル座標と、撮像画像の座標との間の射影変換行列に基づいて、各対象プロジェクタの変形パラメータを算出する。
【０１４７】
例えば、制御グループ１に対する移動の指示として、投影領域の右上の角を、右方向に移動する指示がユーザ操作によって入力されたとする。この時、移動量は、撮像画像において１画素分であるとする。
【０１４８】
図２０は、制御グループに属する対象プロジェクタの投影領域の移動制御のフローを示すフローチャートである。移動制御フローは、制御グループに属する対象プロジェクタの投影領域の移動指示を受信したことに応じて実行される。
【０１４９】
Ｓ２００１で、領域制御部２０１０は、制御対象の制御グループの対象プロジェクタそれぞれの射影変換行列を取得する。領域制御部２０１０は、プロジェクタ１００ａのパネル座標平面からカメラ座標平面への射影変換行列Ｍａと、プロジェクタ１００ａのパネル座標平面からカメラ座標平面への射影変換行列Ｍｂと、をそれぞれ取得する。図８に示した自動位置合わせフローで実行されたＳ８０１〜Ｓ８０４の処理ですでに算出された射影変換行列を用いるとする。なお、Ｓ２００１のタイミングで、改めてＳ８０１〜Ｓ８０４相当の処理を実施して、射影変換行列を取得しても良い。
【０１５０】
図２１は、カメラ座標平面における投影領域と各プロジェクタのパネル座標平面における投影領域と示す模式図である。
【０１５１】
図２１（ａ）は、プロジェクタ１００ａのパネル座標平面を示す模式図である。ｐｊ１＿ａ、ｐｊ１＿ｂ、ｐｊ１＿ｃ、ｐｊ１＿ｄは、それぞれプロジェクタ１００ａが画像を描画可能な矩形の領域の４隅の頂点を示す。また、ｐｊ１＿Ａ、ｐｊ１＿Ｂ、ｐｊ１＿Ｃ、ｐｊ１＿Ｄは、Ｓ８０８で調整されたプロジェクタ１００ａの画像の投影領域の４隅の頂点を示す。
【０１５２】
図２１（ｂ）は、プロジェクタ１００ｂのパネル座標平面を示す模式図である。ｐｊ２＿ａ、ｐｊ２＿ｂ、ｐｊ２＿ｃ、ｐｊ２＿ｄは、それぞれプロジェクタ１００ａが画像を描画可能な矩形の領域の４隅の頂点を示す。また、ｐｊ２＿Ａ、ｐｊ２＿Ｂ、ｐｊ２＿Ｃ、ｐｊ２＿Ｄは、Ｓ８０８で調整されたプロジェクタ１００ｂの画像の投影領域の４隅の頂点を示す。
【０１５３】
図２１（ｃ）は、プロジェクタ１００ａおよびプロジェクタ１００ｂにより投影面に投影された画像を示す。すなわち、図２１（ａ）は、投影面を撮影したカメラ画像（カメラ座標平面）における投影画像を示す。
【０１５４】
ＰＪ１＿ａ、ＰＪ１＿ｂ、ＰＪ１＿ｃ、およびＰＪ１＿ｄはそれぞれ、投影面において、プロジェクタ１００ａが画像を描画可能な矩形の領域（画像描画範囲）の４隅の頂点を示す。図２１（ａ）のｐｊ１＿ａ、ｐｊ１＿ｂ、ｐｊ１＿ｃ、およびｐｊ１＿ｄは、図２１（ｃ）のＰＪ１＿ａ、ＰＪ１＿ｂ、ＰＪ１＿ｃ、およびＰＪ１＿ｄに互いに対応する。ここで、ｐｊ１＿ａとＰＪ１＿ａとの対応関係（変換行列）は、図８のＳ８０２〜Ｓ８０４でプロジェクタ１００ａに対してあらかじめ取得された射影変換行列Ｍａである。
【０１５５】
また、ＰＪ２＿ａ、ＰＪ２＿ｂ、ＰＪ２＿ｃ、およびＰＪ２＿ｄはそれぞれ、投影面において、プロジェクタ１００ａが画像を描画可能な矩形の領域（画像描画範囲）の４隅の頂点を示す。図２１（ｂ）のｐｊ２＿ａ、ｐｊ２＿ｂ、ｐｊ２＿ｃ、およびｐｊ２＿ｄは、図２１（ｃ）のＰＪ２＿ａ、ＰＪ２＿ｂ、ＰＪ２＿ｃ、およびＰＪ２＿ｄに互いに対応する。ここで、ｐｊ２＿ａとＰＪ２＿ａとの対応関係（変換行列）は、図８のＳ８０２〜Ｓ８０４でプロジェクタ１００ｂに対してあらかじめ取得された射影変換行列Ｍｂである。
【０１５６】
Ｔ＿ａ、Ｔ＿ｂ、Ｔ＿ｃ、およびＴ＿ｄは、Ｓ８０８で調整されたプロジェクタ１００ａ、１００ｂの投影領域の４隅の頂点を示す。Ｔ＿ａ、Ｔ＿ｂ、Ｔ＿ｃ、およびＴ＿ｄはそれぞれ、図２１（ａ）のｐｊ１＿Ａ、ｐｊ１＿Ｂ、ｐｊ１＿Ｃ、およびｐｊ１＿Ｄに対応する。ここで、ｐｊ１＿ＡとＴ＿ａとの対応関係（変換行列）は、図８のＳ８０２〜Ｓ８０４でプロジェクタ１００ａに対してあらかじめ取得された射影変換行列Ｍａである。また、Ｔ＿ａ、Ｔ＿ｂ、Ｔ＿ｃ、およびＴ＿ｄはそれぞれ、図２１（ｂ）のｐｊ２＿Ａ、ｐｊ２＿Ｂ、ｐｊ２＿Ｃ、およびｐｊ２＿Ｄに対応する。ここで、ｐｊ２＿ＡとＴ＿ａとの対応関係（変換行列）は、図８のＳ８０２〜Ｓ８０４でプロジェクタ１００ｂに対してあらかじめ取得された射影変換行列Ｍｂである。
【０１５７】
Ｓ２００２で、領域制御部２０１０は、対象プロジェクタの投影領域の内、移動対象部分を示す情報を取得する。図１９に示すＧＵＩ（選択ボタン６８５）を用いて、移動対象とする部分を選択する場合、領域制御部２０１０は移動対象部分として投影領域の４隅の頂点、４辺、および投影領域の全体のいずれかを示す情報を取得する。ここでは上述したように、投影領域の右上の角（Ｔ＿ｂ）を移動対象部分であるとする。
【０１５８】
Ｓ２００３で、領域制御部２０１０は、対象プロジェクタの投影領域の移動対象部分を移動させる方向（移動方向）および量（移動量）を示す情報を取得する。上述したように、カメラ座標平面上で右方向に１画素動かすことが、指示されたとする。移動した右上の角のカメラ座標平面上における座標をＴ＿ｂ’とする。
【０１５９】
Ｓ２００４で、Ｓ２０領域制御部２０１０は、カメラ座標平面上における移動後の投影領域の座標（Ｔ＿ａ，Ｔ＿ｂ’，Ｔ＿ｃ，Ｔ＿ｄ）に対応する各対象プロジェクタのパネル平面上の投影領域の座標を取得する。領域制御部２０１０は、プロジェクタ１００ａのパネル座標平面においてＴ＿ｂ’に対応するｐｊ１＿Ｂ’を、射影変換行列Ｍａの逆行列を用いて計算する。また、領域制御部２０１０は、プロジェクタ１００ｂのパネル座標平面においてＴ＿ｂ’に対応するｐｊ２＿Ｂ’を、射影変換行列Ｍｂの逆行列を用いて計算する。
【０１６０】
図２２は、プロジェクタ１００ａおよびプロジェクタ１００ｂのパネル座標平面、およびカメラ座標平面における移動制御処理前後の投影領域を示す模式図である。図２２（ａ）は、プロジェクタ１００ａのパネル座標における移動制御処理前後の投影領域を示す模式図である。図２２（ｂ）は、プロジェクタ１００ｂのパネル座標における移動制御処理前後の投影領域を示す模式図である。図２２（ｃ）は、カメラ座標における移動制御処理前後の投影領域を示す模式図である。図２０に対して、図２２では、説明のため移動対象部分である投影領域の右上の角（Ｔ＿ｂ）に対応する頂点についてのみ符号をつけて示す。
【０１６１】
図２２（ｃ）に示すように、投影領域の右上の角（Ｔ＿ｂ）が右方向に所定量（１画素分）移動して、座標Ｔ＿ｂ’となるとする。この時、領域制御部２０１０により算出されたｐｊ１＿Ｂ’は図２２（ａ）に示すような位置に相当する。図２２（ａ）に示すように、パネル座標平面における移動方向は、カメラ座標における移動方向（右）とは必ずしも一致しない。また、同様にパネル座標平面における移動量（ｐｊ１＿Ｂ−ｐｊ１＿Ｂ’）は、カメラ座標における移動方向（Ｔ＿ｂ−Ｔ＿ｂ’）とは必ずしも一致しない。
【０１６２】
また、領域制御部２０１０により算出されたｐｊ２＿Ｂ’は図２２（ｂ）に示すような位置に相当する。図２２（ｂ）に示すように、パネル座標平面における移動方向は、カメラ座標における移動方向（右）とは必ずしも一致しない。また、同様にパネル座標平面における移動量（ｐｊ２＿Ｂ−ｐｊ２＿Ｂ’）は、カメラ座標における移動方向（Ｔ＿ｂ−Ｔ＿ｂ’）とは必ずしも一致しない。
【０１６３】
また、移動制御後の各対象プロジェクタにおける投影領域は、図２２（ａ）、（ｂ）における破線領域となる。
【０１６４】
Ｓ２００５で、領域制御部２０１０は、算出された各対象プロジェクタの投影領域が、各対象プロジェクタが画像を描画することが可能な範囲（画像描画範囲）内に含まれるか否かを判定する。すなわち、指示された投影領域の移動が実行可能であるか否かを判定する。
【０１６５】
例えば、Ｓ２００４で算出されたプロジェクタ１００ａの投影領域の右上の角（ｐｊ１＿Ｂ’）が、画像を描画可能な領域の右の頂点（ｐｊ１＿ｂ）よりも外側にある場合、領域制御部２０１０は、算出された投影領域が画像描画範囲に含まれないと判定する。
【０１６６】
Ｓ２００５で、算出された各対象プロジェクタの投影領域が各対象プロジェクタの画像描画範囲に含まれると判定された場合、Ｓ２００６に進む。そうでない場合、Ｓ２００７に進む。
【０１６７】
Ｓ２００６で、領域制御部２０１０は、算出した投影領域を示す情報を各対象プロジェクタに送信する。なお、各対象プロジェクタが投影領域を予め設定された格子点上で変形する場合、領域制御部２０１０は、算出した投影領域の形状に対応する格子点を示す情報を送信してもよい。なお、領域制御部２０１０は、算出した投影領域が格子点上にない場合は、近傍の格子点に投影領域が対応するように制御してもよい。
【０１６８】
Ｓ２００７で、領域制御部２０１０は、ユーザに対して指示された移動が不可能である旨を通知するＧＵＩを表示する。Ｓ２００７では、移動指示に対応する投影領域の変形処理を行わない。
【０１６９】
以上のＳ２００６もしくはＳ２００７の処理で、投影領域の制御処理が終了する。
【０１７０】
なお、上述の説明では、投影領域の制御処理を移動指示ボタン６８６のカーソルボタンをユーザがクリックしたことに応じて実行するとしたが、これに限らない。例えば、ＧＵＩ６８０が移動実行ボタンを含む場合、予めユーザが移動対象部分、移動方向、および移動量を指定し、実行ボタンを押下したことに応じて移動指示を出力することも可能である。
【０１７１】
上述のようにして、選択された制御グループに属する対象プロジェクタが投影する投影画像が、スクリーン上において指示された方向に一緒に動くように制御される。また、選択された制御グループに属する対象プロジェクタが投影する投影画像が、スクリーン上において指示された方向に実質的に同じ量だけ、一緒に動くように制御される。したがって、ユーザは、制御グループに属する対象プロジェクタをそれぞれ個別に調整する必要がない。
【０１７２】
なお、上述の例では、移動対象部分を投影領域の右上の頂点としたが、移動対象部分はこれに限らない。投影領域の全体を移動対象部分とすることも可能であるし、複数の投影領域の頂点を同時に選択することも可能である。辺を選択する場合は、選択された辺に対応する２つの頂点を選択したことと同じである。投影領域全体を選択する場合は、４つの頂点をすべて選択したことと同じである。いかなる場合であっても、カメラ平面上における移動後の４つの頂点の座標を、各対象プロジェクタの射影変換行列を用いてパネル平面上の座標に変換することにより、上述の処理と同様の制御が可能となる。
【０１７３】
なお、上述の例では、カーソルボタンを用いて移動方向、移動量および移動指示の送信を実行したが、表示領域に示されたカメラ画像上でユーザが直接座標を指定することにより、同様の指示を実行することが可能である。
【０１７４】
図２３は、ユーザが移動対象部分の移動指示を表示領域に対して実行することを可能としたＧＵＩ６９０示す模式図である。ユーザは移動指示カーソル６９６を用いて移動先座標を選択する。移動元の座標は選択ボタン６９５ａ、６９５ｂ、６９５ｃ、６９５ｄを選択することで左上、右上、右下、左下を選択することが出来る。図１９で示したＧＵＩ６８０との切り替えられるようにしてもよい。
【０１７５】
送信後は再びＳ９０７に戻り、ユーザが終了を選択するまで処理を継続する。
【０１７６】
以上のようにして、制御グループの設定処理、および制御グループに対する投影領域の調整処理が完了する。
【０１７７】
本実施例の制御によれば、複数の投影装置の各々が投影する画像を投影面上で合成して１つの画像を表示する投影システムにおいて、投影領域が所定の関係を満たす投影装置の投影領域をまとめて調整することが可能となる。したがって、すでに投影領域の位置調整が十分な投影装置の投影領域の関係を崩すことを抑制し、ユーザの投影領域の調整にかかる手間を削減することが可能となる。
【０１７８】
なお、制御グループの設定はユーザが手動で行ってもよい。図１５は、制御グループの設定処理の実行を指示する為に表示部２０５に表示されるＧＵＩ６７０を示す模式図である。ＧＵＩ６７０は、自動設定ボタン６７１、手動設定ボタン６７２、設定対象表示領域６７３、選択ボタン６７４、対象プロジェクタ選択領域６７５、チェックボックス６７６、および終了ボタン６７７を備える。
【０１７９】
自動設定ボタン６７１は、上述した図１１に示した処理によって、撮像画像から制御グループを決定する自動制御グループ設定処理を設定部２０１３に指示する為のボタンである。手動設定ボタン６７２は、後述するように、ユーザが制御グループに属する対象プロジェクタを設定する手動制御グループ設定処理を設定部２０１３に指示する為のボタンである。ユーザは、表示部２０５に表示された自動設定ボタン６７１または手動設定ボタン６７２を、操作部２０４を介して押下することにより、モード選択部２０１２に設定方法の指示を入力する。モード選択部２０１２は、入力された指示に対応する設定方法を、設定部２０１３に設定する。ユーザが自動制御グループ設定処理を選択した場合、上述した図１１に示す制御グループの設定処理が実行される。
【０１８０】
ユーザが自動制御グループ設定処理を選択した場合、ユーザはＧＵＩ６７０を操作して制御グループを手動で設定する。設定対象表示領域６７３は、設定の対象とする制御グループを示す画像を表示する領域である。選択ボタン６７４は、左右方向にそれぞれ設けられたボタンであり、設定対象表示領域６７３に示される制御グループ、すなわち、設定の対象とする制御グループを切り替えるためのボタンである。例えば、右側の選択ボタン６７４を押下することにより、設定の対象とする制御グループを制御グループ１（Ｇｒｏｕｐ１）から制御グループ２（Ｇｒｏｕｐ２）に進めることができる。
【０１８１】
対象プロジェクタ選択領域６７５は、設定の対象である制御グループに属する対象プロジェクタをユーザが選択するために、対象プロジェクタを示す情報を一覧表示する領域である。ＧＵＩ６７０では、対象プロジェクタを示す情報として、対象プロジェクタ１００ａ〜１００ｄのプロジェクタ名（Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ１、Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ２等）およびＩＰアドレスが示される。チェックボックス６７６は、設定の対象である制御グループに対象プロジェクタを参加させるか否かを指示する為のボックスである。チェックボックス６７６にチェックが入力されている状態で、対応する対象プロジェクタが設定の対象の制御グループに属することを示す。図１５のＧＵＩ６７０では、チェックボックス６７６にチェックが入力されている対象プロジェクタ（Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ１、Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ３）が設定の対象の制御グループ（Ｇｒｏｕｐ１）に属することを示す。終了ボタン６７７は、制御グループの設定処理を終了する指示を入力するためのボタンである。
【０１８２】
なお、一度、自動制御グループ設定処理を実行したのちに、ＧＵＩ６７０を表示して、ユーザが手動で制御グループを修正することも可能である。上述のように、手動での制御グループの設定を選択可能とすることにより、ユーザが対象プロジェクタの投影領域の関係性を目視で確認した結果に基づいて、簡便に制御グループを設定することが可能となる。また、自動で設定した制御グループをユーザが修正することが容易となる。また、手動設定が指示されたことに応じて自動設定で作成された制御グループと異なる制御グループを新規に作成してもよい。
【０１８３】
なお、上述の制御グループの設定処理では、各対象プロジェクタの投影領域の重なりの程度に基づいて制御グループを設定したが、各対象プロジェクタの投影領域の中心間の距離を用いて決定してもよい。図１６は、各対象プロジェクタの投影領域の中心間の距離を示す模式図である。
【０１８４】
図１６（ａ）は、位置合わせ処理後の投影面５００における各対象プロジェクタの投影領域を重ねて示した模式図である。領域１５０１から１５０４は、それぞれ対象プロジェクタ１００ａ〜１００ｄの投影領域を示す。また、座標１５１１〜１５１４は、各投影領域１５０１〜１５０４の中心座標を示す。図１６（ｂ）は、各投影領域の中心座標の相対的な位置を示す模式図である。
【０１８５】
図１１のＳ９０４において、設定部２０１３は、Ｓ９０４における各プロジェクタの重畳領域算出に合わせて、中心座標１５１１〜１５１４を算出する。例えば、設定部２０１３は、撮像画像の投影領域の対角線の交点を中心座標とする。設定部２０１３は、各対象プロジェクタの中心座標間の距離を算出する。図１６（ｂ）の１５２０に示したものが１５１１と１５１４の距離に相当し、同様に他の点との距離を算出する。
【０１８６】
図１７は、各対象プロジェクタ間の重畳度合（グループ指数）と、投影領域の中心座標間の距離とを示す表である。上述したように、グループ指数のみに基づいて制御グループを判断した場合、閾値が０．９であるとする。この場合、プロジェクタ１００ｂとプロジェクタ１００ｃ、プロジェクタ１００ｂとプロジェクタ１００ｄ、およびプロジェクタ１００ｃとプロジェクタ１００ｄとがそれぞれ同一の制御グループに属すると判定される。すなわち、プロジェクタ１００ｂとプロジェクタ１００ｃとプロジェクタ１００ｄとが同一の制御グループに属するように設定される。制御グループの判定基準として、さらに、中心座標間の距離が５未満であると定めると、プロジェクタ１００ｂとプロジェクタ１００ｄ、プロジェクタ１００ｃとプロジェクタ１００ｄの関係は非該当となる。したがって、設定部２０１３は、プロジェクタ１００ａを制御グループ１とし、プロジェクタ１００ｂとプロジェクタ１００ｃを同一の制御グループ（制御グループ２）とし、プロジェクタ１００ｃを制御グループ３と設定する。
【０１８７】
本発明の投影制御装置によれば、複数の投影装置のうち投影位置が所定の関係を満たす投影装置をグルーピングすることにより、調整作業による投影位置のずれの拡大を抑制し、複数の投影装置の投影位置をユーザが簡便に調整することを可能とする。また、上述した投影制御装置と複数の投影装置を含む投影システムとして、本発明を構成することも可能である。
【０１８８】
［その他の実施例］
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。
【０１８９】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１９０】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１９１】
また、上述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているＯＳ（基本システムやオペレーティングシステム）などが処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１９２】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置に挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれ、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。このとき、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行う。
【符号の説明】
【０１９３】
１００  プロジェクタ
２００  投影制御装置
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＡＭ
２０３  ＲＯＭ
２０４  ＨＤＤ
２０５  表示部
２０６  ネットワークＩＦ
２０７  映像出力部
２０８  通信部
２０９  操作部
２１０  内部バス
４００  撮像装置
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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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２１】
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【図２２】
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【図２３】
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