(57)【要約】【課題】制作者の意図に即した印刷物と投影画像の重畳位置合わせを可能にした投影装置、重畳位置調整装置、画像投影システム、制御方法、並びにプログラムを提供する。【解決手段】投影装置１００が、印刷物１０１の上に投影画像１１１を重畳し、印刷投影重畳画像を生成すると、設置結果入力装置２２０が、投影画像１１１における印刷物１０１との重畳位置合わせを行う複数の優先領域３０１及びそれらの優先度を示す優先重畳領域情報３００を取得すると共に、撮影により印刷投影重畳画像を取得する。その後、重畳位置調整装置２５０が、取得された印刷投影重畳画像に基づき、印刷物１０１と投影画像１１１の重畳位置ずれ量を検出し、優先度の高い順に優先領域３０１における投影画像１１１を変形するための制御パラメータを検出された重畳位置ずれ量に基づき更新する。【選択図】図２
2019016913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置において、
前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する取得手段と、
前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形手段と、
前記印刷投影重畳画像を取得する取得手段と、
前記取得された印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出手段と、
前記重畳位置ずれ量に基づき前記少なくとも１つ以上の領域における前記制御パラメータを更新する手段であって、前記優先度の高い領域の前記制御パラメータを優先的に更新する更新手段とを備えることを特徴とする投影装置。
【請求項２】
前記優先重畳領域情報は、前記投影画像を前記印刷物の上に投影した際の重畳位置ずれの許容範囲の値を前記少なくとも１つ以上の領域毎にパラメータとして有することを特徴とする請求項１記載の投影装置。
【請求項３】
前記制御パラメータに基づき、前記検出された重畳位置ずれ量を前記投影画像における重畳位置ずれ量に変換する第１の変換手段と、
前記制御パラメータに基づき、前記優先重畳領域情報が有する前記重畳位置ずれの許容範囲を前記投影画像における重畳位置ずれの許容範囲に変換する第２の変換手段と、
前記変換された重畳位置ずれ量が、前記変換された重畳位置ずれの許容範囲にない場合、前記重畳位置ずれの原因に応じて算出される他の制御パラメータを算出する算出手段とを更に備え、
前記更新手段は、前記他の制御パラメータが算出された場合、前記制御パラメータを前記算出された他の制御パラメータで更新することを特徴とする請求項２記載の投影装置。
【請求項４】
前記優先重畳領域情報は、前記投影画像を前記印刷物の上に投影する際の、位置合わせに関する優先度及び位置合わせの重み係数の少なくとも１つを前記少なくとも１つ以上の領域毎に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項５】
前記変形手段は、拡大処理、縮小処理、キーストーン補正、レジストレーションずれ補正、レンズシフトの少なくとも１つを行なうことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項６】
前記取得手段は、撮像手段、及び前記印刷物に対して前記投影画像を重畳する際の位置調整を補佐する専用アプリケーションを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項７】
前記専用アプリケーションは、前記印刷投影重畳画像における前記少なくとも１つ以上の領域についてユーザに前記撮像手段を用いた撮影を指示することを特徴とする請求項６記載の投影装置。
【請求項８】
前記優先重畳領域情報の前記少なくとも１つ以上の領域について重畳位置を調整するために用いられる調節用ＯＳＤ画像を生成する生成手段を更に備え、
前記印刷物を設置する前に設置された、前記優先重畳領域情報の前記少なくとも１つ以上の領域に対するマーカの画像を含む調節用印刷物に、前記調節用ＯＳＤ画像を投影することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項９】
前記投影される調節用ＯＳＤ画像において、前記少なくとも１つ以上の領域に対するマーカそれぞれと重畳させるためのマーカＯＳＤが前記優先度に応じて切り替えて表示されることを特徴とする請求項８記載の投影装置。
【請求項１０】
前記取得手段は、前記調節用印刷物に前記調節用ＯＳＤ画像が投影されることにより生成される画像の前記少なくとも１つ以上の領域についてユーザに重畳位置ずれ量の入力を指示するアプリケーションを備えることを特徴とする請求項８又は９記載の投影装置。
【請求項１１】
印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置において、
クラウドと接続する接続手段と、
前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形手段と、
前記印刷投影重畳画像を取得する第１の取得手段と、
前記取得された印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出手段とを備え、
前記クラウドは、
前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する第２の取得手段と、
前記優先重畳領域情報及び前記重畳位置ずれ量に基づき、前記制御パラメータを更新する更新手段とを備えることを特徴とする投影装置。
【請求項１２】
印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置において、
前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形手段と、
前記制御パラメータを、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置を調整する重畳位置調整装置に送信する送信手段と、
前記重畳位置調整装置より、前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域において更新された前記制御パラメータを受信する受信手段とを備えることを特徴とする投影装置。
【請求項１３】
印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置と接続し、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置を調整する重畳位置調整装置において、
前記投影画像の変形を制御するための制御パラメータを前記投影装置より取得する第１の取得手段と、
前記印刷投影重畳画像を取得する第２の取得手段と、
前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する第３の取得手段と、
前記印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出手段と、
前記重畳位置ずれ量に基づき前記少なくとも１つ以上の領域における前記制御パラメータを更新する手段であって、前記優先度の高い領域の前記制御パラメータを優先的に更新する更新手段と、
前記更新された制御パラメータを前記投影装置に送信する送信手段とを備えることを特徴とする重畳位置調整装置。
【請求項１４】
印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置、及び前記印刷物と前記投影画像の重畳位置を調整する重畳位置調整装置を備える画像投影システムにおいて、
前記投影装置は、
前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形手段と、
前記制御パラメータを前記重畳位置調整装置に送信する送信手段とを備え、
前記重畳位置調整装置は、
前記印刷投影重畳画像を取得する第１の取得手段と、
前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する第２の取得手段と、
前記印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出手段と、
前記重畳位置ずれ量に基づき前記少なくとも１つ以上の領域における前記制御パラメータを更新する手段であって、前記優先度の高い領域の前記制御パラメータを優先的に更新する更新手段と、
前記更新された制御パラメータを前記投影装置に送信する送信手段とを備えることを特徴とする画像投影システム。
【請求項１５】
印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置の制御方法において、
前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する取得ステップと、
前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形ステップと、
前記印刷投影重畳画像を取得する取得ステップと、
前記取得された印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出ステップと、
前記重畳位置ずれ量に基づき前記少なくとも１つ以上の領域における前記制御パラメータを更新するステップであって、前記優先度の高い領域の前記制御パラメータを優先的に更新する更新ステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１６】
印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置の制御方法において、
前記投影装置において、クラウドと接続する接続ステップと、
前記投影装置において、前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形ステップと、
前記投影装置において、前記印刷投影重畳画像を取得する第１の取得ステップと、
前記投影装置において、前記取得された印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出ステップと、
前記クラウドにおいて、前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する第２の取得ステップと、
前記クラウドにおいて、前記優先重畳領域情報及び前記重畳位置ずれ量に基づき、前記制御パラメータを更新する更新ステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１７】
印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置の制御方法において、
前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形ステップと、
前記制御パラメータを、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置を調整する重畳位置調整装置に送信する送信ステップと、
前記重畳位置調整装置より、前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域において更新された前記制御パラメータを受信する受信ステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１８】
印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置と接続し、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置を調整する重畳位置調整装置の制御方法において、
前記投影画像の変形を制御するための制御パラメータを前記投影装置より取得する第１の取得ステップと、
前記印刷投影重畳画像を取得する第２の取得ステップと、
前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する第３の取得ステップと、
前記印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出ステップと、
前記重畳位置ずれ量に基づき前記少なくとも１つ以上の領域における前記制御パラメータを更新するステップであって、前記優先度の高い領域の前記制御パラメータを優先的に更新する更新ステップと、
前記更新された制御パラメータを前記投影装置に送信する送信ステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１９】
印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置、及び前記印刷物と前記投影画像の重畳位置を調整する重畳位置調整装置を備える画像投影システムの制御方法において、
前記投影装置において、前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形ステップと、
前記投影装置において、前記制御パラメータを前記重畳位置調整装置に送信する送信ステップと、
前記重畳位置調整装置において、前記印刷投影重畳画像を取得する第１の取得ステップと、
前記重畳位置調整装置において、前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する第２の取得ステップと、
前記重畳位置調整装置において、前記印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出ステップと、
前記重畳位置調整装置において、前記重畳位置ずれ量に基づき前記少なくとも１つ以上の領域における前記制御パラメータを更新するステップであって、前記優先度の高い領域の前記制御パラメータを優先的に更新する更新ステップと、
前記重畳位置調整装置において、前記更新された制御パラメータを前記投影装置に送信する送信ステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項２０】
請求項１５乃至１９のいずれか１つの制御方法を実行することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷物に画像を重畳して投影して印刷物のダイナミックレンジを拡大させる投影装置、重畳位置調整装置、画像投影システム、制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等で撮影した被写体の画像を、高いダイナミックレンジを持ったハイダイナミックレンジ画像（以下ＨＤＲ画像と記す）として取り扱う機会が増えてきている。
【０００３】
ＨＤＲ画像により人間が実際に被写体を見たときのコントラストを忠実に再現することが出来れば色や階調、質感等の表現力が増すため、その利用が期待されている。
【０００４】
プロジェクタによる投影画像は高い白色輝度を持つ反面、黒色表示においても微量の光をプロジェクタが投影してしまうため、コントラスト比を低下させる。特に、投影輝度が明るいほど黒輝度が上昇してしまい、黒浮きが発生してしまう。一方、プリンタ等で印刷した印刷画像は、プロジェクタによる投影画像のような黒浮きは発生しない反面、照明光以上の明るさを得ることはできない。このようにプロジェクタによる投影画像や印刷画像では十分なＨＤＲ画像の表現ができないという問題がある。
【０００５】
そこで、輝度のダイナミックレンジや色域拡大を目的に、印刷物にプロジェクタからの投影画像を重畳することでコントラストを向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなＨＤＲ画像は、新しい表現として写真展や絵画展といった展示会場で作品として展示されることが想定されている。
【０００６】
一方、上述のＨＤＲ画像を生成するのに用いられる印刷物は面内の画素間隔が均一であるのに対し、プロジェクタからの投影画像は台形補正による変形や投影光学系の影響等で画素間隔が不均一であるという特徴がある。よって、印刷物に投影画像を重畳して生成される画像（以下、印刷投影重畳画像）において、画素単位で重畳する位置（以下、重畳位置と記す）を一致させる必要がある。
【０００７】
スクリーンへの投影画像の位置合わせ技術として、プロジェクタからのスクリーンへの投影画像をカメラで撮影し、その撮影画像からスクリーン部分を検出し、検出したスクリーン部分に対して自動で台形補正を行う技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
また、プロジェクタからの投影画像をカメラで撮影した撮影画像から、スクリーン投影画像の枠を構成する直線を検出し、プロジェクタの投影制御パラメータを求め、各種制御パラメータを推定する技術がある（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
すなわち、特許文献２や特許文献３に開示された従来技術は、歪みのあるスクリーンに対して、投影画像を正しくスクリーンに表示できるよう補正を行うことが可能である。よって、印刷投影重畳画像を展示する展示会場では設置業者が特許文献２や特許文献３のような技術を使用して設置を行うことが予想される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−３３４１７９号公報
【特許文献２】特許第３９９６６１０号公報
【特許文献３】特許第ＷＯ２０１３０３８６５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２や特許文献３の従来技術では領域毎に歪みが存在する可能性のある印刷物と投影画像の重畳を、画素単位やミリメートル単位以下で位置合わせすることは困難である。さらに、印刷物の画素間隔が均一なのに対して、投影画像の画素間隔が不均一であるため、全重畳領域で印刷物と投影画像の重畳位置合わせを行うのは非常に困難である。
【００１２】
一方、作品によっては必ずしも全重畳領域を一致させなくていい場合がある。例えば、被写界深度が浅く背景がぼけている印刷投影重畳画像を作品として展示する場合である。このような場合、合焦していない背景の重畳位置は多少ずれが存在していても、合焦している特定の領域だけは印刷物と投影画像の重畳位置を確実に合わせて欲しいという制作者の意図が存在する。
【００１３】
しかし、設置現場では、設置業者は制作者の意図を知らず、全重畳領域を膨大な時間をかけて重畳位置合わせを行ったり、台形補正等の影響で特定の領域だけ位置合わせすることができず、その結果、制作者の意図に反する設置を行ってしまう可能性があった。また、印刷投影重畳画像の設置が完了しても、それが制作者の意図通りの設置なのかを設置業者は判断することができなかった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、制作者の意図に即した印刷物と投影画像の重畳位置合わせを可能にした投影装置、重畳位置調整装置、画像投影システム、制御方法、並びにプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１に係る投影装置は、印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置において、前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する取得手段と、前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形手段と、前記印刷投影重畳画像を取得する取得手段と、前記取得された印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出手段と、前記重畳位置ずれ量に基づき前記少なくとも１つ以上の領域における前記制御パラメータを更新する手段であって、前記優先度の高い領域の前記制御パラメータを優先的に更新する更新手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項１１に係る投影装置は、印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置において、クラウドと接続する接続手段と、前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形手段と、前記印刷投影重畳画像を取得する第１の取得手段と、前記取得された印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出手段とを備え、前記クラウドは、前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する第２の取得手段と、前記優先重畳領域情報及び前記重畳位置ずれ量に基づき、前記制御パラメータを更新する更新手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項１２に係る投影装置は、印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置において、前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形手段と、前記制御パラメータを、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置を調整する重畳位置調整装置に送信する送信手段と、前記重畳位置調整装置より、前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域において更新された前記制御パラメータを受信する受信手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項１３に係る重畳位置調整装置は、印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置と接続し、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置を調整する重畳位置調整装置において、前記投影画像の変形を制御するための制御パラメータを前記投影装置より取得する第１の取得手段と、前記印刷投影重畳画像を取得する第２の取得手段と、前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する第３の取得手段と、前記印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出手段と、前記重畳位置ずれ量に基づき前記少なくとも１つ以上の領域における前記制御パラメータを更新する手段であって、前記優先度の高い領域の前記制御パラメータを優先的に更新する更新手段と、前記更新された制御パラメータを前記投影装置に送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項１４に係る画像投影システムは、印刷物の上に投影画像を重畳し、印刷投影重畳画像を生成する投影装置、及び前記印刷物と前記投影画像の重畳位置を調整する重畳位置調整装置を備える画像投影システムにおいて、前記投影装置は、前記投影画像を制御パラメータに基づき変形する変形手段と、前記制御パラメータを前記重畳位置調整装置に送信する送信手段とを備え、前記重畳位置調整装置は、前記印刷投影重畳画像を取得する第１の取得手段と、前記投影画像における前記印刷物との重畳位置合わせを行う少なくとも１つ以上の領域及びその優先度を示す優先重畳領域情報を取得する第２の取得手段と、前記印刷投影重畳画像に基づき、前記印刷物と前記投影画像の重畳位置ずれ量を検出する検出手段と、前記重畳位置ずれ量に基づき前記少なくとも１つ以上の領域における前記制御パラメータを更新する手段であって、前記優先度の高い領域の前記制御パラメータを優先的に更新する更新手段と、前記更新された制御パラメータを前記投影装置に送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、制作者の意図に即した印刷物と投影画像の重畳位置合わせを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１に係る画像投影システムを説明するための図である。
【図２】実施例１に係る刷投影重畳画像位置合わせ画像投影システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】優先重畳領域情報を説明するための図である。
【図４】実施例１に係る画像投影システムで実行される重畳位置調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ４０８の投影画像シフト制御パラメータ２算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図４のステップＳ４０６で変換された優先重畳領域情報を説明するための図である。
【図７】実施例２に係る画像投影システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図８】実施例２に係る画像投影システムにより生成される調節用印刷画像と調節用ＯＳＤ画像を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、以下の各実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００２３】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１に係る画像投影システムについて説明する。
【００２４】
本実施例では、投影画像や印刷物に関連付けられている優先重畳領域情報に基づいて投影画像を投影する位置を補正する。
【００２５】
図１は、本実施例に係る画像投影システムを説明するための図である。
【００２６】
図１に示すように、画像投影システムには投影装置１００と印刷物１０１とが存在する。
【００２７】
投影装置１００は、投影領域１１０の範囲内に画像の投影が可能であり、投影領域１１０内に設置された印刷物１０１上に、印刷物１０１に関連した投影画像１１１を投影する。また、投影領域１１０内のうち、投影画像１１１を投影しない領域には、図示はしていないが全黒画像を投影する。
【００２８】
印刷物１０１に関連した投影画像１１１とは、印刷物１０１と同じ画像、印刷物１０１の画像に対してローパスフィルタされた画像、エッジ強調された画像、等を含む。
【００２９】
投影装置１００の動作の詳細については、図２を用いて後述する。
【００３０】
尚、印刷物１０１と、投影領域１１０の関係は画像投影システム毎に異なり、図１（ａ）のように投影領域１１０の方が印刷物１０１よりも大きくても、図１（ｂ）のように投影領域１１０と印刷物１０１の大きさがほぼ等しくても良い。
【００３１】
また、図１（ｃ）のように、投影領域１１０に複数の印刷物１０１ａ，１０１ｂが設置され、それぞれに重畳して、投影画像１１１ａ，１１１ｂを投影してもよい。
【００３２】
尚、以下特に断りがない限り、投影領域１１０には１つの印刷物１０１が設置され、それに重畳して１つの投影画像１１１が投影される。
【００３３】
図２は、図１の画像投影システムのシステム構成を示す模式図である。図２に示すように、画像投影システムは投影装置１００と設置結果入力装置２２０と重畳位置調整装置２５０で構成されている。
【００３４】
投影装置１００、設置結果入力装置２２０、重畳位置調整装置２５０のそれぞれは不図示の通信手段を備えており、各装置間で通信を行うことが可能なシステム構成になっている。
【００３５】
本実施例では、投影装置１００、設置結果入力装置２２０、及び重畳位置調整装置２５０のうちのいずれかの装置にユーザから印刷物と投影画像の重畳位置合わせを行うモード（以下、「印刷投影重畳位置合わせモード」という）へ移行指示が入力される。かかる移行指示入力があると、印刷投影重畳位置合わせモードへそれぞれの機器が連携して移行する。
【００３６】
尚、本実施例では、画像投影システムとして、設置結果入力装置２２０と重畳位置調整装置２５０を投影装置１００とは別に設けたが、投影装置１００と一体型のシステムとしてもよい。
【００３７】
投影装置１００は、画像入力部２０１、拡縮／変形部２０２、レジずれ補正部２０３、液晶パネル制御部２０４、液晶パネル２０５、光源制御部２０６、及び光源２０７を有する。また、投影装置１００は、投影光学系２０８、フォーカス調整部２０９、ズーム調整部２１０、レンズシフト調整部２１１、投影画像シフト制御部２１２、操作部２１３、及び印刷物位置情報取得部２１４をさらに有する。
【００３８】
重畳位置調整装置２５０は、重畳位置ずれ検出部２５１、第１投影画像変換部２５２、第２投影画像変換部２５３、及び制御パラメータ算出部２５４を有する。
【００３９】
まず、投影装置１００のハードウェア構成について具体的に説明する。
【００４０】
画像入力部２０１は、印刷物１０１の上に重畳する投影画像１１１を生成するための入力画像データ２００を、不図示のケーブルや無線を介して、パソコン、ファイルサーバ、クラウド上のストレージなどの外部装置から受け付ける。尚、入力画像データ２００は、後述する操作部２１３を介してユーザが外部装置から選択したものでもよい。
【００４１】
また、本実施例では投影画像１１１は静止画である場合について説明するが、動画であってもよい。
【００４２】
拡縮／変形部２０２は、後述する操作部２１３からの入力や後述する印刷物位置情報取得部２１４が取得した印刷物位置情報に基づいて拡縮率や変形率の情報を取得する。この取得した情報に基づいて入力画像データ２００の拡大処理、縮小処理、及び変形処理を行ない、投影領域１１０内の指定の位置に投影画像１１１を配置する。拡縮／変形部２０２は、入力画像データ２００の拡大・縮小に、バイキュービック等の一般的な方式を使用する。また、拡縮／変形部２０２は、入力画像データ２００の変形を画像の４隅を使用した台形補正（キーストーン補正）等により行う。
【００４３】
レジずれ補正部２０３は、３板式の液晶プロジェクタにおけるＲＧＢの各色のパネルの固着のずれや光学的な特性である倍率色収差により生じる、投影画像１１１のＲＧＢの各色の画素位置のずれ（以下「レジストレーションずれ」という）を補正する。本実施例では、２つの方法でレジストレーションずれの補正を行う。１つは、基準信号に対してＲＧＢ各色の画像取り込み位置を変更することによって、１画素単位でパネル上のＲＧＢ各色の表示位置を変更して位置調整する方法である。もう１つは、画像の変形処理によってＲＧＢ各色の１画素以下のずれを有効領域内部で調整する方法である。これにより、レジずれ補正部２０３は投影画像１１１に等間隔で配置された格子点上で画像をシフトすることが可能となる。
【００４４】
液晶パネル制御部２０４は、レジずれ補正部２０３によりレジストレーションずれが補正された入力画像データ２００に基づいて、後述する液晶パネル２０５の透過率を変調するための電圧信号を生成する。液晶パネル２０５は、後述する光源２０７が照射する光を、液晶パネル制御部２０４から入力される電圧信号に基づく透過率で透過させることで、入力画像データ２００を投影画像１１１として投影する。
【００４５】
光源制御部２０６は、入力画像データ２００の画素値や、後述する操作部２１３を介したユーザ指定などに基づいて、後述する光源２０７のオン／オフや、光量の制御を行う。
【００４６】
光源２０７は、ハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプなどであり、制御値に基づいて液晶パネル２０５に光を照射する。
【００４７】
投影光学系２０８は、筒状の鏡筒内に、ズームレンズやフォーカスレンズなど複数のレンズが収容された組レンズとして構成される投影レンズを含む光学系である。
【００４８】
フォーカス調整部２０９は投影レンズに含まれるフォーカスレンズを、これを支持するフォーカスリングの回転によって、光源光軸に直交する方向に移動させる（複数のレンズの相対位置を変更させる）ことにより、投影光学系２０８の焦点位置を調整する。
【００４９】
ズーム調整部２１０は、投影レンズに含まれるズームレンズを、これを支持するズームリングの回転によって、光源光軸に平行な方向に移動させることにより、投影光学系２０８のズーム位置の調整を行う。
【００５０】
レンズシフト調整部２１１は投影レンズを光源光軸に直交する方向に移動させることによって、投影光学系２０８のシフト（レンズシフト）位置を調整する。尚、光源光軸とは、光源２０７から射出される光の中心軸を指し、液晶パネル２０５の有効表示領域（画像形成面）の中心を通る。
【００５１】
投影画像シフト制御部２１２は、前述した拡縮／変形部２０２、レジずれ補正部２０３、フォーカス調整部２０９、ズーム調整部２１０、及びレンズシフト調整部２１１の制御を行う。この制御は後述する操作部２１３が受け付けたユーザからの指示や、後述する印刷物位置情報取得部２１４が取得した印刷物位置情報や、重畳位置調整装置２５０が算出する後述する投影画像シフト制御パラメータ２に従って行われる。
【００５２】
操作部２１３は、ユーザからの操作入力を受け付ける。ユーザは、操作部２１３を介して、入力画像データ２００の指定や、入力画像データ２００の拡大縮小量や台形補正量の指定、および投影光学系２０８の動作の指定を行う。
【００５３】
印刷物位置情報取得部２１４は、投影領域１１０に設置された印刷物１０１を検出可能なセンサであり、例えばカメラで構成される。また、印刷物位置情報取得部２１４は、印刷物１０１の位置、大きさ、形状、枚数などの印刷物位置情報を取得する。尚、印刷物位置情報取得部２１４は、印刷物１０１の位置を、投影領域１１０と印刷物１０１の相対的な位置関係を示す情報として取得する。また、印刷物１０１を検出するために、投影装置１００の初期設置時などに、印刷物１０１が設置されていない状態における投影領域１１０の画像を予め取得しておいてもよい。
【００５４】
続いて、設置結果入力装置２２０のハードウェア構成について説明する。
【００５５】
本実施例の設置結果入力装置２２０は撮像部と通信部を備えたスマートフォンやタブレット端末であり、印刷投影重畳位置合わせモード時に、投影装置１００から投影画像１１１の画像情報を通信手段を使用して取得する。また、取得した画像情報に基づき、投影画像１１１と関連付けられている優先重畳領域情報３００を不図示のクラウドから取得する。ここでの、画像情報とは入力画像データ２００を特定するための識別情報である。また、本実施例において優先重畳領域情報３００は入力画像データ２００に関連付けられた状態でクラウドに保存される。尚、本実施例では優先重畳領域情報３００をクラウドから取得するようにしたが、設置結果入力装置２２０に予めファイルとして不図示の内部メモリに保存しておき、そこから優先重畳領域情報３００を選択するようにしてもよい。
【００５６】
設置結果入力装置２２０は、例えば図１（ｂ）のように印刷物１０１と投影画像１１１が重畳された画像（以下、「印刷投影重畳画像」という。）を数か所撮影し、設置結果として重畳位置調整装置２５０へ入力する。設置結果入力装置２２０には印刷物１０１に対して投影画像１１１を重畳する際の位置調整を補佐する専用アプリケーションがインストールされている。ユーザはその専用アプリケーションの指示に従い、印刷投影重畳画像を撮影し、設置結果として重畳位置調整装置２５０へ送信する。設置結果入力装置２２０は不図示のクラウドから取得した優先重畳領域情報３００に従い、ユーザに撮影ポイントや撮影エリアを指示する。
【００５７】
続いて、重畳位置調整装置２５０のハードウェア構成について説明する。
【００５８】
重畳位置調整装置２５０は、印刷投影重畳画像の重畳位置を調整する装置である。尚、重畳位置調整装置２５０における処理は全てクラウドで行うようしてもよい。
【００５９】
重畳位置ずれ検出部２５１は、設置結果入力装置２２０から専用アプリケーションを介して入力された設置結果である印刷物１０１と投影画像１１１が重畳された画像を撮影した画像から、印刷物１０１に対して投影画像１１１の重畳位置ずれを検出する。
【００６０】
図１（ｃ）のように、２つの投影画像１１１ａ，１１１ｂを印刷物１０１ａ，１０１ｂに重畳した際の重畳位置ずれの検出方法については、多数の先行件があるため説明を省略する。
【００６１】
重畳位置ずれ量は印刷物１０１上の印刷画像に対して投影画像１１１がどれくらいずれているかを、長さとして保存してもいいし、画素数の単位で保存するようにしてもよい。重畳位置ずれは角度を持ったずれか否かも判断し、重畳位置ずれの画素数と併せて重畳位置ずれの角度も保存するようにする。保存する重畳位置ずれは前述した専用アプリケーションに指示された撮影ポイント毎に、不図示のメモリに一時的に保存される。
【００６２】
第１投影画像変換部２５２は、投影画像シフト制御部２１２から各種制御パラメータを受信し、不図示のメモリに保存された重畳位置ずれ量を、投影画像シフト制御部２１２の各種制御パラメータに基づいて、投影画像１１１における重畳位置ずれ量に変換する。
【００６３】
つまり、拡縮／変形部２０２等の各種処理ブロックで補正された台形補正処理等の処理を重畳位置ずれ量に対して行い、投影画像１１１における重畳位置ずれ量を算出する。
【００６４】
第２投影画像変換部２５３は、投影画像シフト制御部２１２から各種制御パラメータを受信し、優先重畳領域情報３００を、投影画像シフト制御部２１２の各種制御パラメータに基づいて、投影画像１１１における優先重畳領域情報６００に変換する。この変換された優先重畳領域情報６００の詳細は図６において後述する。
【００６５】
制御パラメータ算出部２５４は第１投影画像変換部２５２で変換された重畳位置ずれ量が、第２投影画像変換部２５３で変換された優先重畳領域情報６００の優先領域について、重畳位置ずれ量が許容範囲に収まっているかを判断する。許容範囲に収まっていない場合、制御パラメータ算出部２５４は重畳位置ずれ量が許容範囲に収まるよう投影画像シフト制御パラメータ２を算出する。ここで算出される投影画像シフト制御パラメータ２は投影装置１００の投影画像シフト制御部２１２を制御するためのパラメータである。
【００６６】
ここで、優先重畳領域情報３００について説明する。
【００６７】
優先重畳領域情報３００とは、印刷物１０１上の印刷画像と投影画像１１１を重畳する際、優先的に重畳位置合わせを行う領域を示す情報である。この情報は、制作者によって画像編集ソフト等で印刷物１０１を印刷するのに用いられる画像データまたは投影画像１１１を生成するのに用いられる入力画像データ２００に対して事前に関連付けが行われる。
【００６８】
優先重畳領域情報３００は制作者が重畳した際に重畳位置ずれを極力抑えたい領域を示す情報であり、例えば、入力画像データ２００における合焦領域、高周波領域、人物の顔といった領域に対して事前に関連付けが行われる。
【００６９】
図３は、優先重畳領域情報３００の説明するための図である。
【００７０】
入力画像データ２００には優先重畳領域情報３００として、優先領域３０１ａ，３０１ｂ及び画像の４隅を含む優先領域３０１ｃ〜ｆが関連付けて保存されている。
【００７１】
優先領域３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ〜ｆのそれぞれには、優先度、優先領域の座標情報、印刷物１０１上の印刷画像と投影画像１１１を重畳した際に発生する重畳位置ずれの許容範囲がパラメータとして付加されている。この優先重畳領域情報３００で定義される優先領域の優先度は値が大きいほど高い。また、優先重畳領域情報３００で定義される重畳位置ずれの許容範囲は長さ単位でもいいし、画素数単位でもよい。これらの情報は制作者の意図であり、ユーザはこの制作者の意図に従って設置を行う必要がある。
【００７２】
本実施例における入力画像データ２００は１９２０×１０８０画素の解像度を持つデータであり、各優先領域３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ〜ｆの座標情報はこの解像度を基準としてその領域が座標で定義されている。
【００７３】
尚、本実施例では優先重畳領域情報３００は各優先領域毎に優先度を関連付けるようにしたが、想定する重畳結果予定画像全体もしくは優先領域毎に位置合わせの重み係数を関連づけて保存するようにしてもよい。
【００７４】
以下、上記６つの優先領域３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ〜ｆを総称する場合、優先領域３０１と表記する。
【００７５】
続いて、優先重畳領域情報３００に基づいて、本実施例に係る画像投影システムで実行される印刷物１０１上の印刷画像と投影画像１１１の重畳位置を調整する重畳位置調整処理を図４，５のフローチャートを用いて説明する。
【００７６】
図４の処理は投影装置１００単体において、入力画像データ２００に対するレジずれ補正、フォーカス調整が終了し、投影画像１１１と印刷物１０１上の印刷画像を重畳した際の重畳位置がある程度一致していることが前提条件となる処理である。かかる前提条件が整った後、ユーザによって画像投影システムが印刷投影重畳位置合わせモードに切り替えられたときに図４の処理が開始する。
【００７７】
重畳位置調整装置２５０は上記前提条件が整っているかの確認を行う役割、及び以下の処理による設置結果の確認を行う役割を担っている。
【００７８】
ステップＳ４０１では、設置結果入力装置２２０が撮影指示をユーザに対して行う。ユーザはこの指示に従い設置結果入力装置２２０を使用して、設置結果を撮影し、画像投影システムに撮影した画像を設置結果として入力する。設置結果入力装置２２０はスマートフォンやタブレット端末であり、専用アプリケーションがインストールされており、その専用アプリケーションの指示に従い、上記撮影指示として複数個所の撮影エリアの撮影をユーザに指示する。本実施例では、この複数個所の撮影エリアとして、図３で説明した優先領域３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ〜ｆの計６つの領域が指定される。尚、優先重畳領域情報３００がない場合、指定される撮影エリアは画像の４隅を含むエリアのみとなる。
【００７９】
ステップＳ４０２では、重畳位置ずれ検出部２５１がユーザにより撮影された６つのエリアについて重畳位置ずれ量Ｘをそれぞれ検出する。重畳位置ずれＸに角度がある場合は、角度情報も併せて保存する。
【００８０】
重畳位置ずれＸに角度があるか否かは、印刷物１０１上の印刷画像に対して角度がわかるような特定のパターンを表示して検出するようにしてもよいし、重畳位置合わせ用の印刷画像を別途印刷し位置合わせを行うようにしてもよい。
【００８１】
ステップＳ４０３では、第１投影画像変換部２５２と第２投影画像変換部２５３が投影装置１００の投影画像シフト制御部２１２から投影画像シフト制御パラメータ１を取得する。
【００８２】
投影画像シフト制御パラメータ１は操作部２１３や印刷物位置情報取得部２１４によって調整される、拡縮／変形部２０２、レジずれ補正部２０３、フォーカス調整部２０９、ズーム調整部２１０、及びレンズシフト調整部２１１を制御するパラメータである。
【００８３】
ステップＳ４０４では、第１投影画像変換部２５２がステップＳ４０２で求めた重畳位置ずれ量Ｘを投影画像１１１における重畳位置ずれ量ＸＸにステップＳ４０３で取得した投影画像シフト制御パラメータ１に基づいて変換する。
【００８４】
第１投影画像変換部２５２は、投影装置１００の投影画像シフト制御部２１２で制御される各種ブロックの動作をモデル化したブロックであり、投影装置１００が入力画像データ２００に対して上記各種ブロックが行った処理結果を算出できる。
【００８５】
ステップＳ４０５では、第２投影画像変換部２５３が、投影画像１１１と関連付けられている優先重畳領域情報３００があるか判断する。優先重畳領域情報３００がある場合はステップＳ４０６へ、優先重畳領域情報３００がない場合はステップＳ４１１へ進む。
【００８６】
ステップＳ４０６では、第２投影画像変換部２５３が優先重畳領域情報３００の各優先領域３０１の座標情報Ｙを投影画像１１１における座標情報ＹＹに投影画像シフト制御パラメータ１に基づいて変換する（第１の変換手段）。このとき、優先重畳領域情報３００の重畳位置ずれの許容範囲についても優先領域３０１の座標情報ＹＹの許容範囲として、投影画像シフト制御パラメータ１に基づいて変換する（第２の変換手段）。
【００８７】
第２投影画像変換部２５３は、第１投影画像変換部２５２と同様、投影装置１００の投影画像シフト制御部２１２で制御される各種ブロックと同等の動作をモデル化したブロックである。具体的には、投影装置１００が優先重畳領域情報３００の優先領域３０１に対して上記各種ブロックが行った処理結果を算出できる。
【００８８】
ステップＳ４０７では制御パラメータ算出部２５４が、ステップＳ４０４で変換された重畳位置ずれ量ＸＸが、ステップＳ４０６で変換された優先領域３０１における重畳位置ずれの許容範囲に収まっているか否かを確認する。重畳位置ずれ量ＸＸが変換された優先領域３０１における重畳位置ずれの許容範囲に収まっている場合は重畳位置はあっているということになり、本処理を終了する。一方、重畳位置ずれの許容範囲に収まっていない場合は、ステップＳ４０８へ進み、重畳位置合わせを行う。
【００８９】
ここで、重畳位置合わせは、優先重畳領域情報３００における優先度が高い優先領域３０１から位置合わせを行う。例えば、優先重畳領域情報３００では優先領域３０１ａが優先度が７と他の優先領域３０１ｂ，３０１ｃ〜ｆより優先度が高いので、まずは優先領域３０１ａから重畳位置ずれの許容範囲を確認し、ステップＳ４０８へ進む。尚、この場合は、ステップＳ４０６，Ｓ４０７の処理がなされる毎に初期値が１であるカウンターを１つインクリメントし、本処理の終了の直前にカウンターの値が全優先領域３０１の数（本実施例では６）でない場合は、ステップＳ４０１に戻る。また、ステップＳ４０６，４０７の処理を行なう優先領域３０１は、カウンターの値に従って決定される。例えば、カウントの初期値は１なので、最初は「１」番優先度の高い優先領域３０１ａに対してステップＳ４０６，４０７の処理が行われ、その後カウンターは２にインクリメントされる。これにより、その他の優先領域３０１ｂ，３０１ｃ〜ｆについても本処理を繰り返すことにより順次重畳位置合わせが行われる。
【００９０】
尚、本実施例では、本処理を繰り返すことで優先領域３０１ごとの重畳位置ずれの補正を行うようにしたが、これに限定されない。例えば、最も優先度の高い優先領域３０１ａだけでなく、その他の優先領域３０１ｂ、優先領域３０１ｃ〜ｆについても重畳位置ずれの許容範囲を確認し、一度にすべての優先領域３０１の重畳位置ずれを補正するようにしてもよい。
【００９１】
ステップＳ４０８（ステップＳ４０７でＮＯ、ステップＳ４１１でＮＯ）では、制御パラメータ算出部２５４が投影画像シフト制御部２１２を制御する投影画像シフト制御パラメータ２を算出する投影画像シフト制御パラメータ２算出処理を行なう。
【００９２】
図５のフローチャートを用いて、ステップＳ４０８の投影画像シフト制御パラメータ２算出処理について詳述する。尚、以下の図５の説明においては、最も優先度の高い優先領域３０１ａに対して投影画像シフト制御パラメータ２が算出される処理が行われるが、他の優先領域３０１ｂ，３０１ｃ〜ｆについても同様の処理が行われる。
【００９３】
図５のステップＳ４０８１では、制御パラメータ算出部２５４が優先領域３０１ａの重畳位置ずれの原因を特定する。
【００９４】
ここで、重畳位置ずれの原因は大きく以下の２つ挙げられる。１つは、台形補正による角度を持った重畳位置ずれであり、もう１つは、投影光学系（フォーカス、ズーム、レンズシフト）による重畳位置ずれである（以下、それぞれ「フォーカスずれ」、「ズームずれ」、および「レンズシフトずれ」という。）。前者のずれに関しては、前述のとおり図４の処理の開始前に、ＲＧＢ各色のパネルの固着のずれや光学的な特性である倍率色収差によって発生するレジストレーションずれは補正済みであるので、角度を持った重畳位置ずれは台形補正に限定される。後者のずれのうちフォーカスずれは、６つの優先領域３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ〜ｆの重畳位置ずれのうち、何か所かについてエッジが検出できていなかったりすると発生する重畳位置ずれである。本実施例においては、事前に合焦を終えているので可能性としては少ない。よって、後者のずれは、重畳位置ずれが放射状に外側または内側に検出される場合はズームずれであると特定できる。また、後者のずれは、６つの優先領域３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ〜ｆの重畳位置ずれのすべてが同じ方向にずれている場合にレンズシフトずれであると特定できる。尚、ここで挙げた原因の特定方法はあくまで一例であり、これに限らない。
【００９５】
印刷物１０１上の印刷画像と投影画像１１１の重畳位置ずれではないが、投影領域１１０に対して投影画像１１１のずれの原因を特定し補正する先行件は複数提案されており、本発明の本質とは関係がないため説明を省略する。
【００９６】
ステップＳ４０８２では、制御パラメータ算出部２５４がステップＳ４０８１で特定した重畳位置ずれの原因が台形補正による重畳位置ずれかを判断する。
【００９７】
台形補正による重畳位置ずれである場合は、ステップＳ４０８３へ、台形補正による重畳位置ずれでない場合はステップＳ４０８４へ進む。
【００９８】
ステップＳ４０８３（ステップＳ４０８２でＹＥＳ）では、制御パラメータ算出部２５４が、重畳位置ずれが許容範囲に収まるよう拡縮／変形部２０２の台形補正制御パラメータを算出する。
【００９９】
台形補正制御パラメータの算出方法の一例を以下に示す。
【０１００】
拡縮／変形部２０２は印刷物位置情報取得部２１４で取得した投影領域１１０に設置された印刷物１０１の位置・大きさから近似平面を算出すると共に、投影装置１００から投写した投写光の光軸との角度である投影投写角を算出する。本実施例では、近似平面の法線と投射光の光軸とがなす角度を投影投写角として算出する。
【０１０１】
次に算出された投影投写角を基に、拡縮／変形部２０２が近似平面に対して投影投写角が垂直となる測定点（本実施例では６箇所）の目標座標を算出する。最後に、測定点の座標を目標座標に変換するパラメータを算出する処理を行う。
【０１０２】
ステップＳ４０８４では、制御パラメータ算出部２５４が、重畳位置ずれが許容範囲に収まるよう投影光学系制御パラメータを算出し、ステップＳ４０８の投影画像シフト制御パラメータ２算出処理を終了する。
【０１０３】
次に、ステップＳ４０９において、投影画像シフト制御パラメータ１をステップＳ４０８で算出された投影画像シフト制御パラメータ２で更新し、投影装置１００の投影画像シフト制御部２１２を投影画像シフト制御パラメータ２に基づき制御する。これにより、投影したい位置に投影できていない場合に、投影した位置に投影画像が投影されるように拡縮／変形部２０２による台形補正や投影光学系２０８を制御する。ここでの制御方法については先行件で複数提案されており、本発明の本質とは関係がないため説明を省略する。
【０１０４】
ステップ４１０では、ステップＳ４０１同様に設置結果入力装置２２０が撮影指示をユーザに対して行う。ユーザはこの指示に従い印刷投影重畳画像を再度撮影し、画像投影システムに撮影した印刷投影重畳画像を設置結果として入力する。その後、ステップＳ４０６に戻る。この際、直前に算出された投影画像シフト制御パラメータ２に基づき、各優先領域３０１の座標情報Ｙやその重畳位置ずれの許容範囲が変換される。
【０１０５】
ステップＳ４１１（ステップＳ４０５でＮＯ）において、制御パラメータ算出部２５４が印刷投影画像の４隅について、重畳位置ずれが許容範囲内かを判断する。重畳位置ずれが許容範囲内である場合、重畳位置ずれはないと判断して本処理を終了し、一方、許容範囲外である場合はステップＳ４０８へ進む。
【０１０６】
尚、ステップＳ４１１では、投影画像１１１と関連付けられている優先重畳領域情報３００がない状態で重畳位置調整された際の重畳位置ずれが許容範囲内かを判断している。つまり、ここでは、従来方法で投影領域１１０に投影される画像の位置が調整されている。
【０１０７】
また、ステップＳ４１１では、印刷投影重畳画像の４隅について重畳位置ずれが許容範囲内か判断したが、印刷投影重畳画像の４辺を使用して判断を行うようにしてもよい。またここでの許容範囲とは、画像投影システムで予め決められた値であり、システムによって異なる。
【０１０８】
続いて、第１投影画像変換部２５２と第２投影画像変換部２５３の動作について、図６を用いて説明する。
【０１０９】
図６は、図４のステップＳ４０６で変換された優先領域３０１の座標情報ＹＹを説明するための図である。
【０１１０】
具体的には図６は、優先重畳領域情報３００の各優先領域３０１の座標情報Ｙを投影画像シフト制御部２１２から取得した投影画像シフト制御パラメータに従い第２投影画像変換部２５３が座標情報ＹＹに変換したものを図示している。
【０１１１】
図６に示す白の塗りつぶし領域は有効画像の表示領域、黒の塗りつぶし領域は台形補正によって生成された非有効画像領域を示している。すなわち、投影装置１００は印刷物１０１に対して上側から投影画像１１１を重畳していることがわかる。
【０１１２】
優先領域６０１ａは優先領域３０１ａが、優先領域６０１ｂは優先領域３０１ａが第２投影画像変換部２５３で変換された領域であり、有効画像の表示領域同様、台形に変換されている。つまり、優先重畳領域情報３００はＦｕｌｌ−ＨＤの無変形状態の入力画像データ２００に優先領域３０１の座標情報Ｙが付加されていたが、入力画像データ２００は図６に示すように第２投影画像変換部２５３によって変換され、変形される。このため、付加される優先領域３０１の座標情報Ｙも同様に座標情報ＹＹに変換・変形される。
【０１１３】
優先領域３０１ａ，３０１ｂは矩形であるため対角線上に位置する２つの頂点の座標を表す座標情報Ｙでその位置及び大きさが定義されていたが、図６に示すように変換・変形された後の優先領域６０１ａ，６０１ｂは台形になる。このため、優先重畳領域情報３００は、優先領域３０１ａ，３０１ｂの座標情報Ｙだけでなく、入力画像データ２００における所定の領域が優先領域３０１であることのフラグ、そのフラグに関する優先度及び重畳位置ずれの許容範囲をパラメータとして含む。
【０１１４】
優先重畳領域情報３００の重畳位置ずれ量の許容範囲は、優先重畳領域情報６００と同様に第２投影画像変換部２５３により変換される。例えば、光源２０７からの距離が遠い優先領域３０１ａでは重畳位置ずれ量の許容範囲は０．０ｍｍ〜０．５ｍｍであるが、変換後の優先領域６０１ａでは重畳位置ずれ量の許容範囲はより厳しい０．０ｍｍ〜０．１ｍｍに変換される。これは、光源２０７から遠ざかれば遠ざかる程、投影装置１００での台形補正や投影光学系の制御の影響度が大きくなるためである。
【０１１５】
すなわち、優先重畳領域情報６００には、第２投影画像変換部２５３による変換後の各優先領域３０１の座標情報ＹＹ及び第２投影画像変換部２５３による変換後の各優先領域３０１の重畳位置ずれ量の許容範囲が含まれる。
【０１１６】
ステップＳ４０４で変換される重畳位置ずれ量ＸＸも同様な方法で求める。すなわち、ステップＳ４０２で検出された重畳位置ずれＸが撮影した印刷投影重畳画像のどこの位置に存在するかを検出する。その検出された位置の光源２０７からの距離に応じて、第１投影画像変換部２５２で、投影画像シフト制御パラメータに基づき、重畳位置ずれＸを重畳位置ずれ量ＸＸに変換する。この重畳位置ずれ量ＸＸは座標値データ毎に保存される。
【０１１７】
変換された優先重畳領域情報６００について、求めた重畳位置ずれ量ＸＸと比較することで重畳位置ずれが許容範囲内か判断する（ステップＳ４０７）。その後、その判断結果に基づき、投影画像シフト制御部２１２を制御する投影画像シフト制御パラメータ２を算出する（ステップＳ４０８）。
【０１１８】
尚、投影画像シフト制御部２１２を制御するその他の制御パラメータを算出する技術としては、特許文献２や特許文献３等で多数提案されているため、詳細な説明は省略する。
【０１１９】
以上のように、撮影された印刷投影重畳画像と投影画像１１１に付加された優先重畳領域情報３００に基づいて、印刷物１０１への投影画像１１１の重畳位置調整を行うようにしたため、設置時間を短縮でき、かつ制作者の意図に反する設置が行われなくなる。
【０１２０】
また、重畳位置調整後に撮影された印刷投影重畳画像を設置結果として入力し、直前に算出された投影画像シフト制御パラメータ２に基づき変換された優先重畳領域情報６００に基づき設置の可否判断を行う。これにより、ユーザが設置の可否を判断する工数を削減することが可能になる。
【０１２１】
本実施例では、第１投影画像変換部２５２と第２投影画像変換部２５３の２つを用いて投影画像１１１を変換したが、これに限定されない。例えば、投影画像変換前の設置結果を撮影し画像と優先重畳領域情報から重畳位置ずれを算出するようにし、その算出結果について投影画像変換を行えば投影画像変換部は１つでもシステムを構成することが可能である。
【０１２２】
また、本実施例では、設置結果として撮影された印刷投影重畳画像と、変換後の優先重畳領域情報６００の座標ずれから投影画像シフト制御パラメータ２を算出するようにしたがこれに限定されない。例えば、優先重畳領域情報６００ではなく、重畳結果予定画像の情報を取得し、設置結果として撮影された印刷投影重畳画像と重畳結果予定画像との画像比較を行い、投影画像シフト制御パラメータ２を算出してもよい。
【０１２３】
（実施例２）
以下、図３、図７、図８を参照して、本発明の実施例２にかかる画像投影システムで実行される印刷投影重畳画像の重畳位置調整処理について説明する。
【０１２４】
本実施例では優先重畳領域情報に基づき、Ｏｎ−ｓｃｒｅｅｎ  ｄｉｓｐｌａｙによる位置地調節用の投影画像（以下、「調節用ＯＳＤ画像」という）と位置調節用の印刷物（以下、「調節用印刷物」という）を出力するための画像を生成する。その後、調節用印刷物に投影装置１００で調節用ＯＳＤ画像を投影することで、印刷物１０１と投影画像１１１の位置合わせを行うことにより、重畳位置合わせをより容易に行う。
【０１２５】
図７は、本実施例に係る画像投影システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【０１２６】
尚、図７において、実施例１（図２）と同じ構成には実施例１と同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【０１２７】
図７の投影装置７００は図２の投影装置１００に優先重畳領域解析制御部７０１、画像処理部７０２、及びＯＳＤ生成重畳部７０３が追加されている。
【０１２８】
画像処理部７０２及びＯＳＤ生成重畳部７０３は、拡縮／変形部２０２とレジずれ補正部２０３の間に設けられる。
【０１２９】
また、優先重畳領域解析制御部７０１は、画像入力部２０１と並列するように追加され、その出力部は画像処理部７０２やＯＳＤ生成重畳部７０３と接続する。
【０１３０】
また、印刷画像生成部７１０が画像投影システムを構成する新たな構成要素として加えられている。
【０１３１】
その他の機能部やシステムの接続形態は実施例１の図２と同じであるため説明を省略する。
【０１３２】
また、実施例１との違いとしては、優先重畳領域情報３００が、入力画像データ２００にファイルのヘッダー等に付加されており、投影装置１００と印刷画像生成部７１０に入力画像データ２００と共に入力される。
【０１３３】
投影装置７００の新たな機能部について説明を行う。
【０１３４】
優先重畳領域解析制御部７０１は、入力画像データ２００に付加される優先重畳領域情報３００を解析し、座標や優先度に応じて、画像処理部７０２やＯＳＤ生成重畳部７０３の制御を行う。具体的には、優先重畳領域情報３００に含まれる各優先領域３０１について位置合わせが行い易くなるよう画像処理やＯＳＤ生成を行うよう指示を出す。
【０１３５】
画像処理部７０２は、印刷重畳投影位置合わせモード以外のモードにおいては、入力画像データに応じて、ガンマ変換や色変換等の高画質化処理を行う。一方、印刷重畳投影位置合わせモードでは、優先重畳領域解析制御部７０１からの指示に従い、印刷重畳投影位置合わせモード用の画像処理を入力画像データ２００に対して行う。
【０１３６】
例えば、優先重畳領域情報３００に基づき、最初に優先領域３０１ａの重畳位置合わせを行うべく、優先領域３０１ａ以外の彩度を落としたり、優先領域３０１ａのエッジ強調を行ったり等の処理を優先重畳領域解析制御部７０１の指示に従い行う。
【０１３７】
優先領域３０１ａの重畳位置合わせが終了したら、続いて優先領域３０１ｂや優先領域３０１ｃ〜ｆにも同様の画像処理を行う。
【０１３８】
ＯＳＤ生成重畳部７０３は、印刷重畳投影位置合わせモード以外のモードにおいては、ユーザによって操作された操作部２１３の操作情報に基づいて、メニューＯＳＤ画像を表示したり、入力信号の検出時や切り換えた際に情報表示を行う。一方、ＯＳＤ生成重畳部７０３は印刷重畳投影位置合わせモードでは、優先重畳領域解析制御部７０１の指示に従い、優先重畳領域情報３００の各優先領域３０１について重畳位置を調整するために用いられる調節用ＯＳＤ画像を生成する。この生成された調節用ＯＳＤ画像はレジずれ補正部２０３へ出力される。
【０１３９】
画像処理部７０２とＯＳＤ生成重畳部７０３は優先重畳領域解析制御部７０１の従い、連携して処理を行う。
【０１４０】
印刷画像生成部７１０は、入力画像データ２００について必要に応じて画像処理を行い、図１で前述した印刷物１０１を出力するための印刷画像と、印刷重畳投影位置合わせモード用の調整用印刷物を出力するための画像を生成する。
【０１４１】
また、ここで、調整用印刷物を出力するための画像とは、投影画像１１１を印刷物１０１の重畳位置合わせを容易にする画像であり、格子状マーカが優先重畳領域情報３００の優先領域３０１に対してその優先度や重畳位置ずれの許容範囲に応じて生成される。
【０１４２】
この調整用印刷物は印刷重畳投影位置合わせモードにおいて以下のような使い方をする。まず、調整用印刷物を、投影領域１１０の印刷物１０１を設置するエリアに、印刷物１０１を設置する前に設置する。その後、重畳位置合わせが終了した後、調整用印刷物を投影領域１１０から取り除き、印刷物１０１を設置する。
【０１４３】
図８を用いて、投影装置７００により投影された調節用ＯＳＤ画像が、印刷画像生成部７１０により生成された調整用印刷物に重畳することにより、印刷投影重畳位置合わせモードでの重畳位置合わせを行う方法について説明する。
【０１４４】
図８は、本実施例に係る画像投影システムにより生成される調節用印刷画像と調節用ＯＳＤ画像を説明するための図である。
【０１４５】
図８（ａ），（ｅ）は印刷画像生成部７１０が生成する印刷投影重畳位置合わせモード用の２つの調節用印刷物の例を表している。
【０１４６】
図８（ａ）の調節用印刷物には、優先重畳領域情報３００の各優先領域３０１について、格子状マーカや枠マーカが印刷されている。具体的には、優先領域３０１ａには格子状マーカ８０１が、優先領域３０１ｂには格子状マーカ８０２が、優先領域３０１ｃ〜ｆには枠マーカ８０３が印刷されている。
【０１４７】
格子状マーカ８０１と格子状マーカ８０２の格子間隔は優先度や重畳位置ずれの許容範囲に応じて変える。本実施例では、優先領域３０１ａの方が優先領域３０１ｂに比べ、優先度が高く、重畳位置ずれの許容範囲が狭いため格子間隔が狭くなっており、より精密な重畳位置合わせをユーザに行えるような画像になっている。
【０１４８】
図８（ｅ）の調節用印刷物には、優先重畳領域情報３００が存在するか否かという２値の情報に応じて生成される主要なエッジが印刷物１０１と同様の画像と共に印刷されている。
【０１４９】
図８（ｂ）〜（ｄ）は、図８（ａ）の調節用印刷物に対応した投影装置１００が投影する調節用ＯＳＤ画像を、図８（ｆ）〜（ｈ）は、図８（ｅ）の調節用印刷物に対応した投影装置１００が投影する調節用ＯＳＤ画像を表している。
【０１５０】
図８（ｂ）〜（ｄ）の調節用ＯＳＤ画像と図８（ｆ）〜（ｈ）の調節用ＯＳＤ画像は、投影装置１００により順次切り替えて投影される。
【０１５１】
まず、図８（ｂ）〜（ｄ）の調節用ＯＳＤ画像について説明を行う。
【０１５２】
図８（ｂ）の調節用ＯＳＤ画像は優先領域３０１ａについて重畳位置合わせを行うために、時間ｔ０〜ｔ１の間、投影領域１１０に設置された図８（ａ）の調節用印刷物の上に投影される。
【０１５３】
優先領域３０１ａは他の優先領域に比べて優先度が高いため、印刷投影重畳位置合わせモードにおいて、まず優先領域３０１ａから重畳位置合わせが行われる。このため、図８（ｂ）の調節用ＯＳＤ画像には、ＯＳＤ生成重畳部７０３により生成された、図８（ａ）の調節用印刷物の格子状マーカ８０１と重畳させるための格子状マーカＯＳＤが含まれる。尚、図８（ｂ）の調節用ＯＳＤ画像は、格子状マーカＯＳＤ以外の部分は画像処理部７０２やＯＳＤ生成重畳部７０３でグレーアウトされる。
【０１５４】
また、図８（ｂ）の調節用ＯＳＤ画像における格子状マーカＯＳＤの格子点はユーザが投影画像１１１を変形調整できるポイントを示しており、レジずれ補正部２０３により、この格子点１つ１つを上下左右に０．１画素単位で調整することができる。この調整により、図８（ａ）の調節用印刷物と図８（ｂ）の調節用ＯＳＤ画像を用いた、優先領域３０１ａにおける重畳位置合わせが行われる。
【０１５５】
優先領域３０１ａについて位置合わせが終了すると、次に優先度が高い優先領域３０１ｂについて重畳位置合わせを行う。具体的には、時間ｔ１〜ｔ２の間、図８（ｃ）の調節用ＯＳＤ画像が投影領域１１０に設置された図８（ａ）の調節用印刷物の上に投影され、優先領域３０１ａの位置合わせと同様の方法で優先領域３０１ｂにおける重畳位置合わせが行われる。
【０１５６】
最後に、時間ｔ２となったときに、枠マーカＯＳＤを含む図８（ｄ）の調節用ＯＳＤ画像が投影領域１１０に設置された図８（ａ）の調節用印刷物の上に投影される。これにより、優先領域３０１ａの位置合わせと同様の方法で４隅の重畳位置合わせが行われ、印刷重畳投影位置合わせモードが終了となる。
【０１５７】
レジずれ補正部２０３は画像を格子点単位で変形することができる。このため、図８（ｂ）の調節用ＯＳＤ画像で重畳位置合わせした領域を、格子点を動かすことなく図８（ｃ）の調節用ＯＳＤ画像や図８（ｄ）の調節用ＯＳＤ画像の位置合わせを行うことが可能になる。
【０１５８】
次に、図８（ｆ）〜（ｈ）の調節用ＯＳＤ画像について説明する。
【０１５９】
図８（ｆ）の調節用ＯＳＤ画像は優先領域３０１ａについて重畳位置合わせを行う画像である。
【０１６０】
図８（ｆ）の調節用ＯＳＤ画像は、入力画像データ２００に対して画像処理が施された画像である。具体的には、優先領域３０１ａ以外の領域の画像は、優先領域３０１ａの画像に比べ画像処理部７０２により輝度が落とされており、優先領域３０１ａの画像は、主要なエッジのみが強調されたり、ＯＳＤ生成重畳部７０３でそのエッジ領域にＯＳＤが重畳される。
【０１６１】
図８（ｆ）の調節用ＯＳＤ画像は、図８（ｂ）の調節用ＯＳＤ画像を用いた場合と比べ、格子点の位置の調整による重畳位置合わせはできない点で、精度が低い重畳位置合わせとなる。しかし、図８（ｅ）の調節用印刷物を使わずに展示用の印刷物１０１を用いても、重畳位置合わせを行うことが可能である。図８（ｆ）の調節用ＯＳＤ画像を用いる場合、重畳位置合わせは拡縮／変形部２０２や投影光学系２０８を用いて行われる。
【０１６２】
図８（ｇ）の調節用ＯＳＤ画像を用いた優先領域３０１ｂの重畳位置合わせや図８（ｈ）の調節用ＯＳＤ画像を用いた４隅の重畳位置合わせも、図８（ｆ）の調節用ＯＳＤ画像を用いた優先領域３０１ａの重畳位置合わせと同様の方法で行われる。
【０１６３】
以上のように、優先重畳領域情報３００に基づいて調節用印刷物を出力するための印刷画像や調節用ＯＳＤ画像を生成することでより簡単に重畳位置合わせを行うことが可能になる。
【０１６４】
尚、図８（ａ）の調整用印刷物の格子状マーカを用いた重畳位置ずれ補正では、ユーザが上記格子状マーカと図８（ｂ），（ｃ）の調節用ＯＳＤ画像に含まれる格子状マーカＯＳＤの重畳位置ずれをノギス等で測定して入力することもできる。よって、設置結果入力装置２２０が撮像部を備えていない場合は、ユーザに対してノギス等で測定された重畳位置ずれを設置結果入力装置２２０に対して入力するよう指示するようなアプリケーションが設置結果入力装置２２０に予めインストールされる。
【０１６５】
また本実施例では、図８（ａ）の調整用印刷物の格子状マーカは可視を想定したが、紫外線で発光発色する不可視のインクで印刷するようにしてもよい。また、この場合、図８（ａ）の調整用印刷物を用いることなく、展示用の印刷物１０１に直接格子状マーカを印刷してもよい。
【０１６６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１６７】
（その他の実施形態）
以上、実施形態例を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体（記録媒体）等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、１つの機器からなる装置に適用しても良い。
【０１６８】
なお、本発明は、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（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【０１６９】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【０１７０】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。
【０１７１】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、以下のようなものがある。フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）。
【０１７２】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページからハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。すなわち、ホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをダウンロードする。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【０１７３】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布する。そして、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【０１７４】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。その他にも、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【０１７５】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータ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き込まれた後にも前述した実施形態の機能が実現される。すなわち、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行うことによっても前述した実施形態の機能が実現される。
【符号の説明】
【０１７６】
１００  投影装置
２０１  画像入力部
２０２  拡縮／変形部
２１２  投影画像シフト制御部
２１３  操作部
２１４  印刷物位置情報取得部
２２０  設置結果入力装置
２５０  重畳位置調整装置
２５１  重畳位置ずれ検出部
２５４  制御パラメータ算出部
【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】
2019016913.tif 000008
【図７】
2019016913.tif 000009
【図８】
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