(57)【要約】【課題】  投射画像のサイズによっては、投射画像の歪み補正を適切に行えない恐れがあった。【解決手段】  画像処理装置の状態判定部４００は、投射部２００による投射画像を解析して所定の座標を検出し（Ｓ１０２）、パターン生成部１００は、当該解析結果に応じて、投射部２００による投射画像のサイズを変更させ（Ｓ１０４）、歪補正部５００は、投射部２００による投射画像の解析結果に応じてサイズ変更された投射画像に対する解析結果に基づいて投射部２００による投影画像の歪み補正のための制御を行う（Ｓ１３０）。【選択図】  図１
2015109559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射手段による投射画像を解析する解析手段と、
前記解析手段による解析結果に応じて前記投射手段による前記投射画像のサイズを変更する変更手段と、
前記解析手段による前記投射画像の解析結果に応じて前記変更手段によりサイズ変更された投射画像に対する前記解析手段による解析結果に応じて、前記投射手段による投射画像の歪み補正のための制御を行なう制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記投射手段による投射画像の撮像画像を取得する取得手段を有し、
前記解析手段は、前記取得手段により取得された前記撮像画像を解析することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記解析手段は、前記撮像画像から所定の座標を検出し、
前記制御手段は、前記サイズ変更された投射画像から前記解析手段により検出された前記所定の座標の位置に基づいて前記投射手段による投射画像の歪み補正のための制御を行なうことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記解析手段が前記投射画像から所定数の前記所定の座標を検出しなかった場合、前記変更手段は、前記投射手段による投射画像のサイズを縮小させることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記解析手段が前記投射画像から所定数の前記所定の座標を検出した場合、前記変更手段は、前記投射手段による投射画像のサイズを拡大させることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記投射手段による投射画像における前記所定の座標と他の座標とでは輝度と色の少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項３乃至５のうちいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記所定の座標は、前記撮像画像内における前記投射画像の頂点の座標であることを特徴とする請求項３乃至６のうちいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記変更手段による変更後の投射画像から検出された前記所定の座標の位置と、前記変更手段による投射画像の変更サイズの情報とから、前記変更手段による変更前の前記投射手段による投射画像の領域を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された前記変更前の投射画像の領域に基づいて、前記投射画像の歪み補正のための補正量を決定する決定手段とを有することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項９】
投射手段による投射画像の撮像画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記撮像画像から検出される前記投射画像のパターンから、前記投射画像の歪み補正のための補正量を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された前記投射画像の補正量を用いて前記投射手段による投射画像の歪み補正のための制御を行なう制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
前記投射画像は、複数の矩形が所定の位置関係で存在する画像であり、
前記特定手段は、前記投射画像の撮像画像から検出された前記矩形の頂点の位置に基づいて、前記投射画像の前記歪み補正のための補正量を特定することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
画像処理装置による画像処理方法であって、
投射手段による投射画像を解析する解析工程と、
前記解析工程による解析結果に応じて前記投射手段による前記投射画像のサイズを変更する変更工程と、
前記解析工程による前記投射画像の解析結果に応じて前記変更工程によりサイズ変更された投射画像に対する前記解析工程による解析結果に応じて、前記投射手段による投射画像の歪み補正のための制御を行なう制御工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記解析工程は、前記投射画像の撮像画像から所定の座標を検出し、
前記制御工程は、前記サイズ変更された投射画像から前記解析工程により検出された前記所定の座標の位置に基づいて前記投射手段による投射画像の歪み補正のための制御を行なうことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記解析工程が前記投射画像から所定数の前記所定の座標を検出しなかった場合、前記変更工程は、前記投射手段による投射画像のサイズを縮小させることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記変更工程による変更後の投射画像から検出された前記所定の座標の位置と、前記変更手段による投射画像の変更サイズの情報とから、前記変更工程による変更前の前記投射手段による投射画像の領域を特定する特定工程と、
前記特定工程により特定された前記変更前の投射画像の領域に基づいて、前記投射画像の歪み補正のための補正量を決定する決定工程とを有することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
コンピュータを請求項１乃至１０のうち何れか１項に記載の画像処理装置として動作させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型画像表示システムにおける投射画像の歪み補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタの投射画像の歪み補正について、該投射画像を撮像し、該撮像画像から歪補正パラメータを算出して補正する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、プロジェクタによる投射サイズがスクリーンよりも大きい場合に、投射画像のサイズを縮小させて歪み補正を実施することが記載されている。より具体的には、プロジェクタ装置が、投射画像全体の７５％サイズの画像と５０％サイズの画像を投射し、それぞれの撮像画像を取得することでプロジェクタ装置の投射画像全体の位置を算出し、投射画像の歪み補正を実施することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９９６６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、投射画像のサイズによっては、投射画像の歪み補正を適切に行えない恐れがあった。
【０００６】
例えば、引用文献１の例において、投射画像全体の７５％サイズの画像を投射しても当該投射画像の範囲を特定できない場合、投射画像の歪み補正が適切に行えない恐れがあった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、投射画像の歪み補正をより効果的に行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、例えば以下の構成を有する。すなわち、投射手段による投射画像を解析する解析手段と、前記解析手段による解析結果に応じて前記投射手段による前記投射画像のサイズを変更する変更手段と、前記解析手段による前記投射画像の解析結果に応じて前記変更手段によりサイズ変更された投射画像に対する前記解析手段による解析結果に応じて、前記投射手段による投射画像の歪み補正のための制御を行なう制御手段とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、投射画像の歪み補正をより効果的に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態における投射型画像表示システムのブロック図
【図２】実施形態における画像処理装置の動作を説明するためのフローチャート
【図３】テストパターンの投射状況を説明するための図
【図４】最大投射画像サイズの算出方法を説明するための図
【図５】実施形態における画像処理装置の動作を説明するためのフローチャート
【図６】実施形態におけるテストパターンを説明するための図
【図７】実施形態における画像処理装置の動作を説明するためのフローチャート
【図８】歪み補正の方法を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の実施形態における投射型画像表示システムの構成の一例を示している。本構成において、１００はパターン生成部、２００は投射部、３００は撮像部、４００は状態判定部、５００は歪補正部、６００は映像入力部、７００はスクリーンである。
【００１３】
なお、本実施形態では、パターン生成部１００、投射部２００、状態判定部４００、歪補正部５００、映像入力部６００を１つの画像処理装置として構成する例を中心に説明するが、この例に限らない。例えば、撮像部３００が画像処理装置に組み込まれていてもよいし、投射部２００が画像処理装置とは別体の装置であってもよい。
【００１４】
パターン生成部１００で生成されたテストパターンは、投射部２００によりスクリーン７００上に投射される。なお、図１では、パターン生成部１００により生成されたテストパターンが歪補正部５００で必要な歪み補正が行われてから投射されるように構成しているが、これに限るものではない。例えば、パターン生成部１００は、歪補正部５００と投射部２００との間に配置するように構成しても良い。また、パターン生成部１００は、予め記憶されたテストパターンを読み出すようにしてもよい。また、本実施形態では、投射画像の歪み補正のためにテストパターンを投射させる例を中心に説明しているが、この例に限らない。例えば、テストパターンではない任意の投射画像に基づいて歪み補正が行われるようにすることも可能である。映像入力部６００は、外部からの映像信号を入力するために動作する。映像入力部６００は、例えば、ＰＣ等から映像信号を入力することも可能であるし、インターネット等に接続して映像信号を取得することも可能である。
【００１５】
撮像部３００は、投射部２００により画像（テストパターン）が投射された状態のスクリーン７００を撮像し、撮像画像を状態判定部４００に渡す。
【００１６】
状態判定部４００は、撮像部３００から取得した撮像画像からテストパターンの頂点を検出する。そして、状態判定部４００は、テストパターンから頂点を検出できた場合は、検出された頂点の位置情報を歪補正部５００に渡し、テストパターンから頂点を検出できなかった場合は、パターン生成部１００に頂点を検出できなかったことを通知する。本実施形態のパターン生成部１００は、頂点を検出できなかったことを示す通知を受けると、テストパターンの投射サイズを縮小する。
【００１７】
歪補正部５００は、状態判定部４００から通知された頂点の位置情報に基づいて、投射画像の歪み補正のための補正量を決定し、投射部２００を制御する。歪補正部５００の処理の詳細は後述する。
【００１８】
本実施形態における画像処理装置の動作を図２のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施形態の画像処理装置は、不図示のＣＰＵを備えており、図２の処理を実行するために必要なプログラムを不図示のメモリから読み出して実行することにより、図２の各処理を実現する。
【００１９】
ステップＳ１００において、状態判定部４００は縮小回数初期値ＲＳを１に初期化する。次に、ステップＳ１０１において、パターン生成部１００は、投射部２００の表示領域の１００％のサイズのテストパターンを生成する。そして、生成されたテストパターンは投射部２００により投射される。
【００２０】
ステップＳ１０２において、撮像部３００は、テストパターンが投射された状態のスクリーン７００を撮像する。そしてステップＳ１０３において、状態判定部４００は、撮像部３００による撮像画像からテストパターンの頂点を検出する。なお、本実施形態では、矩形のテストパターンが投射され、状態判定部４００が矩形の４つの頂点を検出する例を中心に説明するが、テストパターンの形状や検出される頂点の数は上記の例に限らない。また、検出対象は、頂点でなくても、テストパターンが投射されている領域と投射されていない領域の境界が識別できればよい。すなわち、状態判定部４００は、撮像部３００による撮像画像（テストパターン）を解析し、所定の座標（例えば、投射画像の頂点に対応する座標）を検出する。
【００２１】
状態判定部４００はステップＳ１０３において、テストパターンの４つの頂点が全て検出されるか否かで投射状態を判定する。４つの頂点がすべて検出された場合はステップＳ１１０に進み、４つの頂点が検出されなかった場合はステップＳ１０４に進む。
【００２２】
なお、本実施形態のパターン生成部１００は、頂点を識別可能なテストパターンを生成する。具体的には、パターン生成部１００は、例えば頂点のみ輝度と色の少なくとも一方を異ならせたテストパターンを生成する。また、パターン生成部１００は、例えば、テストパターン中心を示すパターンが付加されたテストパターン（例えば、４つの頂点の対角線が描かれたテストパターン）を生成することも可能である。このように、頂点を識別可能なテストパターンを生成することで、スクリーン７００にテストパターンの投射領域が完全に一致した場合などにおいて頂点の誤判定を防ぐことが可能である。
【００２３】
また、状態判定部４００は、スクリーン面上にテストパターンが投射されているか否かをスクリーン７００の面上の輝度値で判定可能である。テストパターンの中心を示すパターンがテストパターンに付加される場合、状態判定部４００は、投射画像の頂点を結ぶ線分が該パターンの中心を通るか否かによってスクリーン面上にテストパターン全体が投射されているか否かを判定することが可能である。
【００２４】
図３（Ａ）に示すようにスクリーン面７０１に対して投射画像８００がはみ出していた場合、本実施形態の状態判定部４００は、投射画像８００の頂点Ａ、Ｂ、Ｄを検出できない。
【００２５】
この場合、ステップＳ１０４へ進み、状態判定部４００は、パターン生成部１００に対して、頂点が検出できなかったことを通知する。該通知を受けたパターン生成部１００は、テストパターンのサイズを縮小しステップＳ１０１へ戻る。
【００２６】
すなわち、パターン生成部１００は、ステップＳ１０３における解析結果（所定の座標の検出結果）に応じて、ステップＳ１０４でテストパターンのサイズを変更する。本実施形態のパターン生成部１００は、ステップＳ１０４において、縮小前のテストパターンを縦横均等に７５％に縮小するが、縮小ステップは任意に決めることが出来る。また、縮小前と縮小後のテストパターンの中心は最大投射画面中心（投射部２００が最大サイズで画像を投射した場合の投射画像の中心）と一致しているものとする。状態判定部４００がステップＳ１０３で、４つの頂点を検出するまでステップＳ１０１からステップＳ１０４の処理が繰り返される。
【００２７】
ステップＳ１０１からステップＳ１０４を繰り返した結果、例えば図３（Ｂ）に示すようにスクリーン面７０１上で投射画像８０２の頂点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが検出されると、ステップＳ１１０に進む。本実施形態では、表示領域のサイズに対して縦横均等に７５％に縮小されたテストパターンの投射画像８０２において、４つの頂点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが検出されたものとする。
【００２８】
ステップＳ１１０において、状態判定部４００は、縮小回数初期値ＲＳが０と等しい否かを判定する。本実施形態では、ＲＳ＝１として初期化されているため、ＲＳ≠０であると判定され、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、ＲＳ＝ＲＳ−１となり、ステップＳ１１２へ進む。
【００２９】
ステップＳ１１２では、パターン生成部１００が、現在のサイズよりもさらに５０％縮小したテストパターンを生成し、ステップＳ１０１へ戻る。本実施形態では、表示領域に対して縦横均等に７５％に縮小されたサイズ変更後のテストパターンが、さらに縦横均等に５０％に縮小されたテストパターンが生成される。
【００３０】
なお、本実施形態ではＲＳの初期値を１としているが、２以上の値とすることも可能である。パターン生成部１００は、４つの頂点が検出されたテストパターンよりもさらに縮小されたテストパターンを、縮小回数初期値ＲＳに応じた数だけ生成する。
【００３１】
本実施形態ではＲＳの値を１としているので、４つの頂点が検出されたテストパターンよりもさらに５０％縮小されたテストパターンが生成され、ステップＳ１２０へ進む。なお、例えば、ＲＳの初期値を２にしていれば、４つの頂点が検出されたテストパターンがさらに５０％縮小されたテストパターンが生成されると共に、当該５０％縮小されたテストパターンがさらに５０％縮小されたテストパターンが生成される。そして、撮像部３００は、それぞれのテストパターンの撮像画像を状態判定部４００へ送る。
【００３２】
ステップＳ１２０において、歪補正部５００は、４つの頂点が検出された複数のテストパターンの撮像画像から最大投射サイズを特定する。すなわち、歪補正部５００は、投射部２００がテストパターンを縮小せずに投射した場合の投射画像８００のサイズを特定する。
【００３３】
本実施形態において、４つの頂点が検出された２つのテストパターンは、図４に示すように投射部２００の表示領域サイズに対して縦横均等に７５％（Ｒａｔｅ２）に縮小された投射画像８０２と、それがさらに縦横均等に１／２された投射画像８０３である。つまり、投射画像８０３のサイズは、表示領域サイズが縦横均等に３７．５％に縮小されたサイズである。本実施形態の歪補正部５００は、投射画像８０２と投射画像８０３のそれぞれの頂点の位置に基づいて、投射画像８００の各頂点の位置を算出する。すなわち、歪補正部５００は、所定数（４つ）の頂点が検出されたテストパターンと、当該テストパターンの変更サイズ（Ｒａｔｅ）とに基づいて、サイズの変更前の投射画像（投射画像８００）の領域を特定する。
【００３４】
例えば、図４において、投射画像８００の左上の頂点Ａを算出する方法について説明する。テストパターン中心から投射画像８０３、８０２、８００の左上頂点までの距離をそれぞれＬａ３、Ｌａ２、Ｌａ０とする。
【００３５】
テストパターンの中心から投射画像８０３、８０２、８００のそれぞれの左上頂点までの距離は線形比例している。例えば、テストパターンの中心から投射画像８０２の左上頂点までの距離Ｌ２は、投射画像８０２の５０％のサイズである投射画像８０３の左上頂点までの距離Ｌ３の２倍である。
【００３６】
つまり、テストパターンの縮小率（Ｒａｔｅ）と、テストパターン中心から各投射画像の左上頂点までの距離（Ｌａ）との関係は、αを定数として次式となる。
Ｌａ＝α＊Ｒａｔｅ
α＝（Ｌａ２−Ｌａ３）／（Ｒａｔｅ２−Ｒａｔｅ３）
従って、テストパターン中心から投射画像８００の左上頂点Ａまでの距離Ｌａ０はＬａ０＝１００＊αとして算出される。歪補正部５００は、投射画像８００の他の頂点Ｂ、Ｃ、Ｄについても同様にテストパターン中心からの距離を算出し、これによって投射画像８００のサイズを特定できる。
【００３７】
歪補正部５００は、テストパターンの中心から投射画像８００の各頂点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄまでの距離から投射画像８００の各頂点の位置を特定すると、ステップＳ１３０へ進む。ステップＳ１３０において、歪補正部５００は、ステップＳ１３０で特定された投射画像８００の各頂点の位置と歪み補正後の目標画像形状との関係から歪補正パラメータを算出する。
【００３８】
より具体的には、図８（Ｃ）で示すように投射画像８００が歪んで投射されている場合、歪補正部５００は、以下のようにして歪補正パラメータを決定する。まず、歪補正部５００は、スクリーン面７０１に投射されている投射画像８００の４つの頂点座標Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを、図８（Ｂ）に示すように投射部２００の表示領域上の座標Ａｐ、Ｂｐ、Ｃｐ、Ｄｐに変換するための座標変換式を求める。次に、歪補正部５００は、スクリーン７００上の座標Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’から投射部２００の表示領域上の座標Ａ’ｐ、Ｂ’ｐ、Ｃ’ｐ、Ｄ’ｐを求める。そして、歪補正部５００は、投射部２００の表示領域上の座標Ａｐ、Ｂｐ、Ｃｐ、Ｄｐと座標Ａ’ｐ、Ｂ’ｐ、Ｃ’ｐ、Ｄ’ｐの差分から歪補正パラメータを算出する。このようにすることで、図８（Ｃ）の投射画像８００のような歪んだ投射画像を補正して目標画像形状９００のような形状にすることができる。
【００３９】
すなわち、歪補正部５００は、スクリーン７００上の座標と投射部２００の表示領域上の座標との対応付けを行う。そして、歪補正部５００は、該対応付けに従って、スクリーン７００上の目標画像形状の頂点Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’の座標を投射部２００の表示領域上の座標Ａ’ｐ、Ｂ’ｐ、Ｃ’ｐ、Ｄ’ｐに変換する。そして、歪補正部５００は、表示領域上の座標Ａｐ、Ｂｐ、Ｃｐ、Ｄｐと座標Ａ’ｐ、Ｂ’ｐ、Ｃ’ｐ、Ｄ’ｐとの差分に基づいて歪み補正のための補正量を決定する。なお、歪補正パラメータの決定方法は上記の方法に限らず、公知の種々の方法を用いることが可能である。また、図８（Ａ）は、最大投射サイズでの投射画像８００がスクリーン７００に収まった場合を示した図である。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態の画像処理装置は、投射画像から４つの頂点（所定の座標）が検出されなかった場合は、投射画像のサイズを縮小する。そして、画像処理装置は、縮小後の投射画像から頂点が検出されると、当該検出された頂点の位置を用いて、縮小前の投射画像の頂点の位置を特定し、歪み補正を行う。このようにすることで、例えば投射部２００による投射画像サイズがスクリーン７００よりも大きい場合であっても、より適切な歪み補正ができるようになる。
【００４１】
なお、本実施形態では、初めに４頂点を検出したテストパターンと更に１回縮小したテストパターンを使用する例を中心に説明したが、歪補正部５００は、初めに４頂点を検出したテストパターンのみを使用して歪み補正を行うことも可能である。すなわち、歪補正部５００は、最初に４頂点が検出されたテストパターンにおける４頂点と、当該テストパターンの縮小率から、縮小しなかった場合の投射画像８００の頂点の位置を特定し、歪補正パラメータを決定することも可能である。
【００４２】
また、３つ以上のテストパターンを使用して歪み補正をすることも可能である。３つ以上のテストパターンを使用する場合、使用するテストパターンの組合せ毎に上記の算出式のαを求め、それを平均することにより誤差を小さくすることができる。また、本実施形態では、テストパターンを白色のベタパターンとして説明したが、これに限るものではない。
【００４３】
また、本実施形態では、スクリーンに対する撮像画像から投射画像を解析する例を中心に説明しているが、この例に限らない。他の方法として、例えば、スクリーン上に設けられた輝度センサーで検出された輝度の情報を画像処理装置が取得して、それを解析することも可能である。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
次に第２の実施形態について、第１の実施形態との差異を中心に説明する。本実施形態が第１の実施形態と大きく異なる点は、最初に縮小されたテストパターンを投射させ、４つの頂点が検出されると当該テストパターンを拡大している点である。なお、投射される画像はテストパターンに限らず、任意の画像データを用いることができる点は、第１の実施形態と同様である。
【００４５】
本実施形態の画像処理装置の動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図２のステップに対応するステップについては、同一のステップ番号としている。本実施形態の画像処理装置は、不図示のＣＰＵを備えており、図５の処理を実行するために必要なプログラムを不図示のメモリから読み出して実行することにより、図５の各処理を実現する。
【００４６】
ステップＳ２００で初期値として拡大回数値ＫＳ、縮小率ＳＲ、前縮小率ＺＤＢ、前拡大率ＺＵＢを設定する。本実施形態例ではＫＳ＝１０、ＳＲ＝５０％、ＺＤＢ＝０％、ＺＵＢ＝１００％とする。各パラメータについては後述する。
【００４７】
ステップＳ１０１において、パターン生成部１００は、初期縮小率ＳＲで縮小されたテストパターンを生成する。そして、投射部２００は、ステップＳ１０１において、テストパターンを投射する。本実施形態では初期縮小率ＳＲ＝５０％であるため、投射部２００の表示領域サイズが縦横均等に５０％に縮小されたテストパターンが投射される。
【００４８】
ステップＳ１０２において、撮像部３００は、テストパターンが投射された状態のスクリーン７００を撮像する。そしてステップＳ１０３において、状態判定部４００は、撮像部３００による撮像画像からテストパターンの頂点を検出する。すなわち、状態判定部４００は、投射部２００による投射画像を解析する。ステップＳ１０３で撮像画像から検出される頂点数が４点ではなかった場合、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５において、パターン生成部１００は、テストパターンのサイズを縮小する。具体的には、パターン生成部１００は、前縮小率ＺＤＢと現縮小率ＳＲの中間となる縮小率を設定する。図５の処理フローを開始してから最初でステップＳ１０５に進んだ場合、前縮小率ＺＤＢ＝０％、現縮小率ＳＲ＝５０％であるためステップＳ１０５における変更後の縮小率ＳＲ＝２５％となる。また、ステップＳ１０５において、パターン生成部１００は、前縮小率ＺＤＢと現縮小率ＳＲのうち大きい方を前拡大率（ＺＵＢ＝５０％）、小さい方を前縮小率（ＺＤＢ＝０％）としてステップＳ１０１へ進む。
【００４９】
なお、処理フローの途中でステップＳ１０５に進み、現縮小率ＳＲ＝７５％で前縮小率ＺＤＢ＝５０％であった場合、縮小率ＳＲ＝６２．５％、前縮小率ＺＤＢ＝５０％、前拡大率ＺＵＢ＝７５％となる。テストパターンの縮小とパラメータのアップデートが完了すると、Ｓ１０１へ進む。
【００５０】
ステップＳ１０３において、状態判定部４００が撮像画像から４点の頂点を検出した場合、ステップＳ１１３へ進む。ステップＳ１１３において、状態判定部４００は、拡大回数値ＫＳが０であるか否かを判定する。ＫＳ≠０の場合、ステップＳ１１４でＫＳ＝ＫＳ−１としてステップＳ１１５へ進む。
【００５１】
ステップＳ１１５において、パターン生成部１００は、前拡大率ＺＵＢと現縮小率ＳＲの中間となる縮小率になるようにテストパターンを拡大する。すなわち、本実施形態のパターン生成部１００は、状態判定部４００が投射画像の解析によって所定数（４つ）の頂点を検出した場合、投射部２００による投射画像を拡大させる。図５の処理フローを開始してからステップＳ１０５を経由せずに最初にステップＳ１１５に進んだ場合、前拡大率ＺＵＢ＝１００％、現縮小率ＳＲ＝５０％なので縮小率ＳＲ＝７５％となる。
【００５２】
また、前縮大率ＺＵＢと現縮小率ＳＲのうち大きい方を前拡大率（ＺＵＢ＝１００％）、小さい方を前縮小率（ＺＤＢ＝５０％）としてステップＳ１０１へ進む。また、例えば、ステップＳ１１５に進んだ場合において、現縮小率ＳＲ＝７５％で前拡大率ＺＵＢ＝１００％であった場合、拡大後の縮小率ＳＲ＝８７．５％、前縮小率ＺＤＢ＝７５％、前拡大率ＺＵＢ＝１００％としてステップＳ１０１へ進む。
【００５３】
ステップＳ１１３で、拡大回数値ＫＳ＝０となるまでステップＳ１０１からステップＳ１１３を繰り返してステップＳ１２０へ進む。すなわち、本実施形態のパターン生成部１００は、第１のサイズのテストパターンの撮像画像から４つの頂点が検出された場合、テストパターンを所定の割合だけ拡大し、当該拡大後の第２のサイズのテストパターンを投射部２００に投射させる。そして、パターン生成部１００は、拡大後の第２のテストパターンの撮像画像から４つの頂点が検出されなかった場合、第１のテストパターンよりも大きく、第２のテストパターンよりも小さい第３のサイズのテストパターンを生成し、投射させる。
【００５４】
ステップＳ１１３において拡大回数値ＫＳが０になったと状態判定部４００により判定されると、ステップＳ１２０に進む。ステップＳ１２０において、歪補正部５００は、１つ又は複数のテストパターンの撮像画像のそれぞれから検出された４つの頂点の位置に基づいて投射部２００の投射画像の補正量を決定する。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態の画像処理装置は、投射画像からの頂点の検出状況に応じて、テストパターンのサイズの縮小／拡大を行う。このようにすることで、投射画像（テストパターン）の全体がスクリーン面に投射されるサイズのうち、できるだけ大きなサイズのテストパターンの頂点の位置に基づいて歪み補正を行うことができる。
【００５６】
＜第３の実施形態＞
次に第３の実施形態について、第１、及び第２の実施形態との差異を中心に説明する。本実施形態では、投射部２００により投射されるテストパターンの内容に特徴がある。
【００５７】
本実施形態で使用されるテストパターンの例を図６に示す。例えば、図６（Ａ）は、中心が一致する複数の矩形で構成されるテストパターンである。図６（Ｂ）は、最大投射画像が縦横均一に縮小された矩形を並べたチェッカーパターンである。また、図６（Ｂ）でテストパターンの中心を明確にするため、中心の矩形は他の矩形と、例えば、色で識別可能なパターンとしている。すなわち、本実施形態で使用されるテストパターンは、複数の矩形が所定の位置関係で存在する画像である。このようなテストパターンは、中心が明確で、且つ、スクリーン上の画像サイズと、実際の投射画像のサイズとの差分や比率を推定可能なテストパターンである。なお、テストパターンはこれに限らない。
【００５８】
本実施形態の画像処理装置の動作について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、図２のステップに対応するステップについては、同一のステップ番号としている。また、本実施形態の画像処理装置は、不図示のＣＰＵを備えており、図７の処理を実行するために必要なプログラムを不図示のメモリから読み出して実行することにより、図７の各処理を実現する。
【００５９】
ステップＳ１０１において、パターン生成部１００は、図６（Ａ）に示したようなテストパターンを生成する。そして、投射部２００は、生成されたテストパターンを投射する。ステップＳ１０２において、撮像部３００は、テストパターンが投射された状態のスクリーン７００を撮像する。
【００６０】
そしてステップＳ１０３において、状態判定部４００は、図６（Ａ）に示したテストパターンに含まれる複数の矩形のうち４つの頂点を検出可能な矩形を特定してステップＳ１２０へ進む。ステップＳ１２０において、歪補正部５００は、４つの頂点が検出された矩形に基づいて、最大投射サイズの画像の各頂点を特定する。例えば、図６（Ａ）のテストパターンが投射された場合、歪補正部５００は、４つの頂点が検出された各矩形の頂点に基づいて、最も外側の矩形の頂点の位置を特定する。そして、歪補正部５００は、ステップＳ１３０において、ステップＳ１２０で特定された最も外側の矩形の頂点の位置に基づいて、投射部２００による投射画像の歪み補正のための補正量（補正パラメータ）を決定する。なお、図６（Ｂ）で示したテストパターンを用いた場合も、同様の考え方で補正パラメータを決定することが可能である。
【００６１】
なお、図６（Ｂ）に示すようなテストパターンが投射された場合も、状態判定部４００は、撮像画像から検出された範囲に基づいて、最大投射サイズの画像の各頂点を特定し、歪み補正のための制御を行なうことが可能である。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の画像処理装置は、中心が明確、且つ、スクリーン上の画像サイズと、実際の投射画像のサイズとの差分や比率を推定可能なテストパターンを投射する。例えば、図６（Ａ）のようなテストパターンを用いれば、スクリーン面に全体が投射されるテストパターンのうち、最も大きなテストパターンを短い時間で見つけることができる。そして、該テストパターンの頂点を用いて歪み補正パラメータを決定することで、テストパターンの投射画像がスクリーンからはみ出すようなことがある場合であっても、より適切な歪み補正ができるようになる。
【００６３】
なお、上記の各実施形態では、投射画像が矩形であり、当該投射画像の４つの頂点を検出する例を中心に説明したが、この例に限らない。
【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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