(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投射手段によって複数の投射画像を並べて配置する画像表示システムであって、
前記複数の投射手段により投射された前記複数の投射画像についての撮像画像を取得する取得手段と、
前記複数の投射手段により投射される画像のうち、第１の投射手段により投射される第１の画像の一部と、前記第１の投射手段とは異なる第２の投射手段により投射され、前記第１の画像と隣り合う第２の画像の一部との重複する幅を示す重複量を規定する規定手段と、
前記撮像画像と前記重複量とに基づいて、前記第１の画像および前記第２の画像のサイズが補正された画像を、前記第１の投射手段および前記第２の投射手段それぞれに投射させる制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする画像表示システム。
【請求項２】
前記取得手段は、前記複数の投射手段により順次または同時に投射された画像の撮像画像を取得し、
前記取得手段により取得された撮像画像に基づいて、各投射手段により投射される画像に対する調整目標座標を決定する決定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記調整目標座標と前記重複量とに基づく補正パラメータを用いて、前記各投射手段それぞれにより投射される画像のサイズを補正した画像を、前記複数の投射手段それぞれに投射させることを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
【請求項３】
前記補正パラメータは、前記複数の投射手段による各投射画像のサイズを補正するための投射歪み補正パラメータを含むことを特徴とする請求項２に記載の画像表示システム。
【請求項４】
前記補正パラメータは、前記複数の投射手段により投射される画像間の重複領域における輝度を補正するためのパラメータを含み、
前記制御手段は、前記複数の投射画像それぞれの形状および前記複数の投射画像それぞれにおける前記重複領域の輝度を補正した画像を、前記複数の投射手段それぞれに投射させることを特徴とする請求項２または３に記載の画像表示システム。
【請求項５】
前記規定手段は、各投射手段により投射される画像に対して設定されている情報に基づいて前記重複量を規定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像表示システム。
【請求項６】
前記取得手段により取得された撮像画像から、各投射手段の投射画角を抽出する抽出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像表示システム。
【請求項７】
前記複数の投射手段により順次または同時に投射される画像は、前記抽出手段により各投射手段の投射画角を抽出可能な画像であることを特徴とする請求項６に記載の画像表示システム。
【請求項８】
前記投射画角を抽出可能な画像は、所定の階調値を有する画像であることを特徴とする請求項７に記載の画像表示システム。
【請求項９】
さらに前記投射手段によって画像を投射することが可能な画角の範囲を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記画角の範囲に基づいて、前記重複量に基づく幅で前記第１の画像の一部と前記第２の画像の一部とを重複できるか判断し、当該判断の結果に基づいて、投射される画像の大きさを変化させて、前記重複量に基づく幅で前記第１の画像の一部と前記第２の画像の一部とを重複させることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の画像表示システム。
【請求項１０】
複数の投射手段によって複数の投射画像を並べて配置する制御装置であって、
前記複数の投射手段により投射された前記複数の投射画像についての撮像画像を取得する取得手段と、
前記複数の投射手段により投射される画像のうち、第１の投射手段により投射される第１の画像の一部と、前記第１の投射手段とは異なる第２の投射手段により投射され、前記第１の画像と隣り合う第２の画像の一部との重複する幅を示す重複量を規定する規定手段と、
前記撮像画像と前記重複量とに基づいて、前記第１の画像および前記第２の画像のサイズが補正された画像を、前記第１の投射手段および前記第２の投射手段それぞれに投射させる制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項１１】
さらに前記投射手段によって画像を投射することが可能な画角の範囲を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記画角の範囲に基づいて、前記重複量に基づく幅で前記第１の画像の一部と前記第２の画像の一部とを重複できるか判断し、当該判断の結果に基づいて、投射される画像の大きさを変化させて、前記重複量に基づく幅で前記第１の画像の一部と前記第２の画像の一部とを重複させることを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
複数の投射手段によって複数の投射画像を並べて配置する制御装置における制御方法であって、
取得手段が、前記複数の投射手段により投射された前記複数の投射画像についての撮像画像を取得する取得工程と、
規定手段が、前記複数の投射手段により投射される画像のうち、第１の投射手段により投射される第１の画像の一部と、前記第１の投射手段とは異なる第２の投射手段により投射され、前記第１の画像と隣り合う第２の画像の一部との重複する幅を示す重複量を規定する規定工程と、
制御手段が、前記撮像画像と前記重複量とに基づいて、前記第１の画像および前記第２の画像のサイズが補正された画像を、前記第１の投射手段および前記第２の投射手段それぞれに投射させる制御を行う制御工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
さらに、検出手段が、前記投射手段によって画像を投射することが可能な画角の範囲を検出する検出工程を有し、前記制御工程では、前記画角の範囲に基づいて、前記重複量に基づく幅で前記第１の画像の一部と前記第２の画像の一部とを重複できるか判断し、当該判断の結果に基づいて、投射される画像の大きさを変化させて、前記重複量に基づく幅で前記第１の画像の一部と前記第２の画像の一部とを重複させることを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行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、画像表示システム、制御装置、制御方法及びプログラムに関し、特に、複数の投射装置を用いてマルチスクリーンを生成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の投射装置から投射された複数の投射画像を組み合わせた投射画像（以下、マルチスクリーン）を構成するための技術が知られている。
【０００３】
マルチスクリーンを構成する場合、隣接する投射画像毎に重複する画像領域を設け、該重複領域の画像信号に対して輝度補正等を行うことで継目を目立たなくしている。このようなマルチスクリーンを構成する場合、複数の投射装置から投射される画像が適切な位置に表示されるように調整する必要がある。
【０００４】
これに対して、特許文献１では、複数の投射装置から投射するパターン画像をカメラで撮像し、投射歪補正パラメータを生成してスクリーン上での投射形状を補正するとともに、画像の重複領域を算出して輝度補正する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献１では、マルチスクリーンに表示する画像は、調整により生成された投射歪補正パラメータと重複領域の情報とに基づいて高精細画像データを分割することにより生成される。逆に言えば、調整結果によっては、重複領域が変化して全体の画角が変わるため、マルチスクリーンに投射される画像が変化することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１４３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば同一仕様のマルチスクリーンを多地点に構築するような場合、予め決まった重複領域を備えるように分割された画像がマルチスクリーンに表示する画像として用意されるが、特許文献１の技術では画像の重複領域が規定されないので、予め用意された画像と投射される画像とが整合しないことがあるという課題がある。
【０００８】
上記の課題に鑑み、本発明は、予め用意された画像と投射される画像とを整合させる技術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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の一態様による画像表示システムは以下の構成を備える。即ち、
複数の投射手段によって複数の投射画像を並べて配置する画像表示システムであって、
前記複数の投射手段により投射された前記複数の投射画像についての撮像画像を取得する取得手段と、
前記複数の投射手段により投射される画像のうち、第１の投射手段により投射される第１の画像の一部と、前記第１の投射手段とは異なる第２の投射手段により投射され、前記第１の画像と隣り合う第２の画像の一部との重複する幅を示す重複量を規定する規定手段と、
前記撮像画像と前記重複量とに基づいて、前記第１の画像および前記第２の画像のサイズが補正された画像を、前記第１の投射手段および前記第２の投射手段それぞれに投射させる制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ユーザの意図する画像と投射される画像とを整合させるための調整にかかる負荷を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像表示システムの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像表示システムが実施する処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る調整目標座標を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
＜１．画像表示システムの概略構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示システムの概略構成の一例を示す。図１において、１０は制御装置、２０は記憶装置、３０は撮像部、４０Ａ乃至４０Ｄは投射装置、５０はスクリーンである。
【００１４】
本実施形態に係る制御装置１０は、複数の投射装置を制御して、投影画像を投影面に投影させる制御を行う。制御装置１０の制御に応じて複数の投射装置から投射された複数の投射画像は、当該複数の投射画像を組み合わせた投射画像（以下、マルチスクリーン）を構成する。
【００１５】
制御装置１０は、規定部１００と、取得部２００と、制御部３００とを備えている。規定部１００は、記憶装置２０に記憶されている画像が有する所定の重複領域情報に基づいてマルチスクリーン調整時における重複領域の重複量（例えば、重複幅）を規定する。取得部２００は、撮像部３０が撮像した画像と規定部１００により規定される画像の重複量とに基づいて、マルチスクリーン生成のために各投射装置により投射される画像の補正パラメータを算出して取得する。また、取得部２００は、記憶装置２０からの画像取得も行う。制御部３００は、取得部２００により取得された補正パラメータを投射装置４０Ａ乃至４０Ｄに設定する。また、制御部３００は、各処理部の動作、投射装置４０Ａ乃至４０Ｄの動作、撮像部３０の動作を制御する。制御部３００は例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などのプロセッサとすることができる。制御部３００がプロセッサにより構成される場合、このプロセッサは記憶部４００に格納された制御プログラムを実行することにより、制御装置１０の各構成の動作を制御する。投射装置４０Ａ乃至４０Ｄは、制御部３００により設定された補正パラメータに基づいて画像を補正して投射を行う。
【００１６】
記憶装置２０は、所定の画像サイズ（アスペクト比）で、マルチスクリーンにおける所定の重複領域を考慮して予め投射用に分割された画像を記憶する。なお、本実施形態では、制御装置１０と記憶装置２０とは別の構成要素としているが、例えばパーソナルコンピュータとして一体に構成してもよい。
【００１７】
撮像部３０は、投射装置４０Ａ乃至４０Ｄにより投射された画像を撮像する。複数の投射装置４０Ａ乃至４０Ｄは、スクリーン５０に対して画像を投射する。複数の投射装置４０Ａ乃至４０Ｄがスクリーン５０に投射した画像を撮像部３０で撮像し、撮像部３０により取得された撮像画像が制御装置１０に取り込まれる。このようにして撮像部３０は、複数のプロジェクタ（投射手段）により順次または同時に投射された画像についての画像情報（例えば、撮像画像）を取得する。本実施形態では、制御装置１０が撮像部３０を有する場合について説明するが、制御装置１０は外部装置から画像情報を取得することとしてもよい。
【００１８】
なお、本実施形態では撮像部３０を、マルチスクリーン全体を撮像可能な一台の撮像装置で構成する例を示しているが、これに限るものではない。例えば、投射装置４０Ａ乃至４０Ｄのそれぞれの投射画像と当該投射画像周辺とを撮像可能な複数の撮像部を設けてもよい。この場合、それぞれの撮像部で取得された撮像画像が制御装置１０に取り込まれることになる。
【００１９】
＜２．画像表示システムが実施する処理＞
続いて、図２のフローチャートを参照して、本発明の一実施形態に係る画像表示システムが実施する処理の手順を説明する。制御部３００がＣＰＵ等のプロセッサにより構成される場合、図２に示したフローチャートは、当該プロセッサが記憶部４００から読み出して実行するプログラムを示す。
【００２０】
ステップＳ１０１において、制御装置１０は、複数の投射装置４０Ａ乃至４０Ｄを制御して順次画像を投射させる。そして、撮像部３０を制御して投射画像を撮像させる。制御装置１０は、撮像部３０により撮像された画像から撮像座標系における投射画角の座標を抽出する。ここで、投射画角とは、各投射装置が画像を投射することが可能な投射範囲を示す。ステップＳ１０１において投射する画像としては例えば全面一律の階調値を有するベタ画像を用いることができる。しかし、これに限るものではなく、投射画角が抽出可能な画像であれば何れの画像を用いてもよい。また、複数の投射装置４０Ａ乃至４０Ｄが投射するそれぞれの画像を区別できる画像であれば、順次に投射するのではなく同時に投射して撮像部３０で撮像する構成であってもよい。
【００２１】
ステップＳ１０２において、制御装置１０は、撮像座標系における調整目標座標を算出して決定する。調整目標座標は、マルチスクリーンの投影範囲を特定するための目標値を示す情報である。例えば本実施形態では、投影装置４０Ａ乃至４０Ｄから投影された各投影画像が規定部１００によって規定された所定の重複量で重複するように調整目標座標が決定される。さらに、各投射装置４０Ａ乃至４０Ｄから投影された投射画像の調整後のサイズが等しく、又は、互いに対応するサイズになるように調整目標座標を決定してもよい。さらに、調整目標座標を用いて投影されるマルチスクリーンのサイズ（画角）がより大きくなるようにして調整目標座標を決定してもよい。
【００２２】
本実施形態にかかる規定部１００は、入力画像の解像度に対応する幅で重複領域の幅を規定する。入力画像とは、複数の投射装置４０Ａ乃至４０Ｄから投影された画像を組み合わせて投影すべき投影画像を示す画像として制御装置１０に入力された画像である。例えば入力画像の水平解像度が１９２０である場合に、重複領域の幅を２００というように規定する。調整目標座標は、例えば、調整後の画像アスペクト比が入力画像のアスペクト比と等しくなるように調整することができる。また、調整した後の画像の幅に対する重複領域の幅の割合が入力画像の幅に対する規定の重複領域の幅の割合と対応するように決定する。
【００２３】
ステップＳ１０３において、制御装置１０は、ステップＳ１０２で決定された調整目標座標において重複領域の幅が規定部１００により規定された重複量となっているか否かを判定する。例えば、入力画像の解像度が１９２０×１２００で重複領域を水平／垂直ともに２００と規定した場合を考える。ステップＳ１０２で算出された調整目標座標が図３（ａ）に示すように規定の重複領域幅となった場合、調整目標座標が確定したと判定して、ステップＳ１０６へ進む。一方、ステップＳ１０２で算出された調整目標座標が図３（ｂ）に示すように規定の重複領域幅とならず水平重複領域幅が１６６、垂直重複領域幅が１５９となった場合、調整目標座標が確定していないと判定して、ステップＳ１０４へ進む。
【００２４】
ステップＳ１０４において、制御装置１０は、重複領域幅が規定値となるように調整後のマルチスクリーンのサイズを縮小する。ステップＳ１０３の処理の実行後、重複領域幅は投射装置４０Ａ乃至４０Ｄの配置に応じた幅となっている。例えば、ステップＳ１０３の処理の実行後のマルチスクリーンの水平方向の幅が２００であって、垂直方向の幅も２００であるものとする。また、ステップＳ１０３の処理の実行後のマルチスクリーンにおける重複領域の水平方向の幅が１６６、垂直方向の幅が１５９であるとする。水平方向は１６６／２００、垂直方向は１５９／２００に縮小すれば、重複領域の垂直方向及び水平方向の幅を規定値と一致させることができる。しかし、本実施形態では調整後の画像アスペクト比を維持するために水平／垂直とも同一縮小率で縮小する。この例ではステップＳ１０３の処理の実行後のマルチスクリーンの垂直方向及び水平方向の幅を１５９／２００に縮小する。
【００２５】
ステップＳ１０５において、制御装置１０は、調整目標座標を再度算出して決定する。結果として、図３（ｃ）に示すような調整目標座標が取得される。
【００２６】
ステップＳ１０６において、制御装置１０は、決定された調整目標座標と、規定部１００により規定された重複量とに基づいて、補正パラメータを取得する。補正パラメータには、例えば、複数の投射装置４０Ａ乃至４０Ｄによる各投射画像の形状を補正するためのパラメータや、複数の投射装置４０Ａ乃至４０Ｄにより投射される画像間の重複領域を補正するためのパラメータなどが含まれる。
【００２７】
本実施形態において、制御装置１０は、各投射画像の形状を補正するためのパラメータとして、撮像座標系における調整目標座標をそれぞれの投射装置４０Ａ乃至４０Ｄの表示座標系に変換して投射歪補正パラメータを生成する。なお、調整目標座標から投射装置の表示座標系への変換方法は特に限定しないが、例えば、画像を投射する際の射影変換行列の逆行列を用いた逆射影変換を行うことで変換できる。
【００２８】
また、制御装置１０は、重複領域を補正するためのパラメータとして、重複領域の輝度補正パラメータを生成する。重複領域の輝度補正パラメータは、各投射装置４０Ａ乃至４０Ｄの重複辺情報と規定重複幅とを設定するための補正パラメータである。
【００２９】
ステップＳ１０７において、制御装置１０の制御部３００は、各投射装置４０Ａ乃至４０Ｄに各補正パラメータを設定して、処理を終了する。その後、複数の投射装置４０Ａ乃至４０Ｄは、補正パラメータに基づいて補正された画像を投射する。
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、予め用意された画像と投射される画像とを整合させることができる。また、本発明によれば、予め定められた重複領域を有するようにマルチスクリーンを自動的に構成する。そのため、予め用意されたコンテンツに適合させて、マルチスクリーンの表示画角および重複領域の調整結果を一定とすることができる。
【００３１】
また、規定部１００は、重複領域の幅を規定するために用いるパラメータを配信装置からネットワークを介して取得することとしてもよい。重複領域の幅を規定するために用いるパラメータとは、例えば、入力画像の解像度（幅）に対する重複領域の幅の割合を示す値である。あるいは、重複領域の幅を規定するために用いるパラメータは、重複領域の幅の値そのものであってもよい。
【００３２】
配信装置は、たとえば、ネットワークを介して各拠点に配置された複数の制御装置１０に接続される。配信装置は、各制御装置１０に対して、投影すべき画像を分割した分割画像を配信すると共に、重複領域の幅を規定するために用いるパラメータを配信する。各制御装置１０は、配信装置から配信された分割画像及びパラメータを用いて、上述の方法でマルチスクリーンを生成する。このようにすれば、複数の制御装置１０が配置された各拠点において、共通した重複幅を持つマルチスクリーンを投影させることができる。その結果、例えば共通する仕様のマルチスクリーンを多地点で容易に構築することが可能となる。
【００３３】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：制御装置、２０：記憶装置、３０：撮像部、４０Ａ〜４０Ｄ：投射装置、５０：スクリーン、１００：規定部、２００：取得部、３００：制御部、４００：記憶部
【図１】
0006525570.tif 000002
【図２】
0006525570.tif 000003
【図３】
0006525570.tif 000004