(57)【要約】【課題】１つの投映画像の任意の領域を指定して歪補正して自由形状の投映面に投映する。更に、より自然な画像を投映する。【解決手段】画像入力手段１１により得られた投映画像のうち、歪補正領域指定手段１５により指定された歪補正領域の画像に対して、歪画像生成部１２ｃが、投映面獲得手段１４により得た投映面の形状データを参照して、歪補正した歪補正画像を生成し、前記投映画像のうち歪補正しない非歪補正領域の画像と合成して画像出力手段１３を介してスクリーン２３の投映面に投映する。前記歪補正領域と前記非歪補正領域との接合部分を含む周辺領域のうち、シェーピング領域指定手段１６によりシェーピング領域として指定された領域の画像に対して、シェーピング処理部１２ｅにより更に部分補正を施す。前記歪補正領域及び前記シェーピング領域は複数個の任意の領域を指定可能であり、歪補正領域指定手段１５は歪補正内容を領域毎に指示可能である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由形状からなる投映面の形状データを得る投映面獲得手段と、該投映面上に投映する投映画像の歪補正領域を指定する歪補正領域指定手段と、前記投映画像に対して歪補正を施す歪補正手段とを有し、前記歪補正手段が、前記形状データを参照して、前記投映画像のうち前記歪補正領域の画像に対して歪補正を施し、前記投映画像のうち前記歪補正領域指定手段により指定されていない非歪補正領域の画像と画像合成することを特徴とする投映画像補正装置。
【請求項２】
自由形状からなる投映面の形状データを得る投映面獲得手段と、該投映面上に投映する投映画像の歪補正領域を指定する歪補正領域指定手段と、前記投映画像に対して歪補正を施す歪補正手段と、前記歪補正領域指定手段により指定された前記歪補正領域と指定されていない非歪補正領域との接合部分を含む周辺領域をシェーピング領域として指定するシェーピング領域指定手段と、前記シェーピング領域指定手段により指定された前記シェーピング領域の画像に対して部分補正するシェーピング手段とを有し、前記歪補正手段が、前記形状データを参照して、前記投映画像のうち前記歪補正領域の画像に対して歪補正を施し、前記投映画像のうち前記非歪補正領域の画像と画像合成すると共に、前記シェーピング領域の画像に対して前記シェーピング手段により部分補正を行なうことを特徴とする投映画像補正装置。
【請求項３】
請求項２に記載の投映画像補正装置において、前記シェーピング手段が行なう前記部分補正が、前記歪補正手段により施される歪補正内容を参照して、前記シェーピング領域の画像のうち、前記非歪補正領域の画像が前記歪補正領域において歪補正された画像側に引っ張られるように収縮又は膨張するような補正を施すものであることを特徴とする投映画像補正装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の投映画像補正装置において、前記シェーピング領域指定手段により指定される前記シェーピング領域が、前記歪補正領域と前記非歪補正領域との前記接合部分に、前記歪補正領域における歪補正後の画像と前記非歪補正領域の画像との両者の画像が互いに重なる部分及び／又は該両者の画像とも欠落する部分を少なくとも１箇所含んでいる前記周辺領域であることを特徴とする投映画像補正装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の投映画像補正装置において、前記シェーピング領域指定手段により指定される前記シェーピング領域として、前記投映画像に複数個の任意の領域を含ませることができることを特徴とする投映画像補正装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかに記載の投映画像補正装置において、前記シェーピング領域指定手段により指定される前記シェーピング領域が、前記部分補正すべき領域データを予め格納しているシェーピング領域データファイルを入力するか、又は、前記歪補正領域と前記歪補正手段により施される歪補正内容とからシェーピング領域を自動的に判別するか、又は、使用者自身がシェーピング領域を指定するかのうち、いずれか１乃至複数を用いることにより、前記シェーピング領域を指定すると共に、該シェーピング領域に対応して施すべき前記部分補正の方法を示すシェーピング指示情報を指定することを特徴とする投映画像補正装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の投映画像補正装置において、前記歪補正領域指定手段により指定される前記歪補正領域として、前記投映画像に複数個の任意の領域を含ませることができることを特徴とする投映画像補正装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の投映画像補正装置において、前記歪補正領域指定手段が、前記歪補正すべき領域データを予め格納している歪補正領域データファイルから入力するか、又は、前記投映面獲得手段により得られた前記投映面の形状データから自動的に歪補正領域を判別するか、又は、使用者自身が歪補正領域を指定するかのうち、いずれか１乃至複数を用いることにより、前記歪補正領域を指定すると共に、該歪補正領域に対応して施すべき前記歪補正の方法を示す歪補正指示情報を指定することを特徴とする投映画像補正装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の投映画像補正装置を備え、画像投映中の如何によらず、投映面上に投映する投映画像の歪補正を行ない、更には、場合によっては、前記シェーピング手段により投映画像の部分補正を行なった画像を投映することができることを特徴とするプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投映画像補正装置及びプロジェクタ装置に関し、特に、凹凸部、曲面部等の自由形状からなる投映面に画像を投映する際に、投映面に投映する１つの投映画像に対して歪補正を行なう歪補正領域を任意数指定可能とし、歪補正領域の歪補正後の画像と非歪補正領域の画像とを画像合成して投映画像を得る投映画像補正装置及びプロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像を投映するプロジェクタ装置のスクリーンとしては、一般的には平面形状の平面スクリーンが用いられるが、投映された画像をより効果的に演出するなどの目的のために、凹凸面や曲面の形状を有するスクリーンに対して投映するような投映方法も提案されている。更には、かくのごとき凹凸面や曲面形状のスクリーンに対して投映する画像のうち、スクリーン形状による歪を伴うことなく原画像を忠実に投映させたい画像については、予め歪補正を行なった後に、凹凸面や曲面形状のスクリーンに投映するという投映技術も提案されており、例えば、特許文献１に示すような技術が開示されている。
【０００３】
ここで、前記特許文献１を参照すると、円球状の形状からなるドームスクリーンに対してプロジエクタ装置から画像を投映する場合に、プロジエクタ装置に入力する前に、正方格子パターンからなる画像を、正方格子形状がビール樽の外周のように外側に膨んだ樽巻格子パターンになるように歪ませることとしている。
而して、正方格子パターンの画像がそのままプロジエクタ装置によりドームスクリーンに投映された場合には、正方格子パターンが内側に収縮した糸巻格子パターンの画像として投映されることとなり、投映された画像として原画像を忠実に表示させることができないが、前述のごとく、プロジエクタ装置に入力する前に糸巻格子パターンと逆形状の樽巻格子パターンの画像に予め歪ませているので、実際にドームスクリーンに投映された際には、スクリーンに投映された画像は樽巻格子パターンと糸巻格子パターンとが打ち消し合い、正方格子パターンの原画像を忠実に表示させることができる。
【０００４】
つまり、プロジェクタ装置への入力画像として、歪補正の必要性の有無により２種類の画像を予め用意して、ドームスクリーンの形状に応じて歪ませて演出効果を得たい画像部分はそのまま合成回路に入力し、一方、ドームスクリーンの形状による歪を補正して、元の入力画像のまま忠実に投映しなければならない画像部分は歪補正回路に入力して予め樽巻格子パターンに歪ませた歪補正画像として合成回路に入力し、合成回路で２つの画像を合成した合成画像をドームスクリーンに投映することにより、より効果的な演出がなされた投映画像を映し出すことができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−８２４９３号公報（第２−３頁、第２図、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来例においては、プロジェクタ装置に対して入力する画像として、予め２つの入力画像を用意する必要があり、一方の入力画像は歪補正を行なわない画像とし、他方の入力画像は歪補正を行なう画像としている。従って、プロジェクタ装置により投映を行なう前に、歪補正をする画像と歪補正をしない画像とを予め決定しておく必要があり、プロジェクタ装置による画像の投映中に、歪補正を行なう歪補正領域と歪補正を行なわない非歪補正領域とを自在に変更することは不可能である。
【０００７】
更には、入力する画像として、歪補正を行なう画像領域と歪補正を行なわない画像領域とを変更したい要求が発生した場合に、２つの入力画像それぞれに対して変更を行なわなければならないので手数がかかり非効率的である。
また、自由形状からなる表面形状の投映面に対して投映する画像に対して、擬似的な３Ｄ効果や動的効果を付与した画像を作成する場合にも、２つの入力画像それぞれに対して投映面の表面形状に応じた作成作業を行なうこととなり負担が大きいものとなっている。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、自由形状からなる投映面上に投映する投映画像として、２つの画像を必要とせず、１つの画像のみを用意し、用意した１つの投映画像に対して、任意の画像領域を指定して歪補正を行なうことができ、また、同時に、複数の任意の画像領域を指定して歪補正を行なうことも可能にせんとするものである。更に、歪補正を行なう画像領域と行なわない画像領域との接合部分についても、歪補正後の画像側に引っ張られるような部分補正を歪補正されていない周辺画像に対して施すというシェーピング処理を更に行なうことにより、両方の画像領域を合成した投映画像として、より自然な画像が得られるようにせんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の技術手段は、自由形状からなる投映面の形状データを得る投映面獲得手段と、該投映面上に投映する投映画像の歪補正領域を指定する歪補正領域指定手段と、前記投映画像に対して歪補正を施す歪補正手段とを有し、前記歪補正手段が、前記形状データを参照して、前記投映画像のうち前記歪補正領域の画像に対して歪補正を施し、前記投映画像のうち前記歪補正領域指定手段により指定されていない非歪補正領域の画像と画像合成する投映画像補正装置とすることを特徴とするものである。
【００１０】
第２の技術手段は、自由形状からなる投映面の形状データを得る投映面獲得手段と、該投映面上に投映する投映画像の歪補正領域を指定する歪補正領域指定手段と、前記投映画像に対して歪補正を施す歪補正手段と、前記歪補正領域指定手段により指定された前記歪補正領域と指定されていない非歪補正領域との接合部分を含む周辺領域をシェーピング領域として指定するシェーピング領域指定手段と、前記シェーピング領域指定手段により指定された前記シェーピング領域の画像に対して部分補正するシェーピング手段とを有し、前記歪補正手段が、前記形状データを参照して、前記投映画像のうち前記歪補正領域の画像に対して歪補正を施し、前記投映画像のうち前記非歪補正領域の画像と画像合成すると共に、前記シェーピング領域の画像に対して前記シェーピング手段により部分補正を行なう投映画像補正装置とすることを特徴とするものである。
【００１１】
第３の技術手段は、前記第２の技術手段に記載の投映画像補正装置において、前記シェーピング手段が行なう前記部分補正が、前記歪補正手段により施される歪補正内容を参照して、前記シェーピング領域の画像のうち、前記非歪補正領域の画像が前記歪補正領域において歪補正された画像側に引っ張られるように収縮又は膨張するような補正を施すものである投映画像補正装置とすることを特徴とするものである。
【００１２】
第４の技術手段は、前記第２又は第３の技術手段に記載の投映画像補正装置において、前記シェーピング領域指定手段により指定される前記シェーピング領域が、前記歪補正領域と前記非歪補正領域との前記接合部分に、前記歪補正領域における歪補正後の画像と前記非歪補正領域の画像との両者の画像が互いに重なる部分及び／又は該両者の画像とも欠落する部分を少なくとも１箇所含んでいる前記周辺領域である投映画像補正装置とすることを特徴とするものである。
【００１３】
第５の技術手段は、前記第２乃至第４の技術手段のいずれかに記載の投映画像補正装置において、前記シェーピング領域指定手段により指定される前記シェーピング領域として、前記投映画像に複数個の任意の領域を含ませることができる投映画像補正装置とすることを特徴とするものである。
【００１４】
第６の技術手段は、前記第２乃至第５の技術手段のいずれかに記載の投映画像補正装置において、前記シェーピング領域指定手段により指定される前記シェーピング領域が、前記部分補正すべき領域データを予め格納しているシェーピング領域データファイルを入力するか、又は、前記歪補正領域と前記歪補正手段により施される歪補正内容とからシェーピング領域を自動的に判別するか、又は、使用者自身がシェーピング領域を指定するかのうち、いずれか１乃至複数を用いることにより、前記シェーピング領域を指定すると共に、該シェーピング領域に対応して施すべき前記部分補正の方法を示すシェーピング指示情報を指定する投映画像補正装置とすることを特徴とするものである。
【００１５】
第７の技術手段は、前記第１乃至第６の技術手段のいずれかに記載の投映画像補正装置において、前記歪補正領域指定手段により指定される前記歪補正領域として、前記投映画像に複数個の任意の領域を含ませることができる投映画像補正装置とすることを特徴とするものである。
【００１６】
第８の技術手段は、前記第１乃至第７の技術手段のいずれかに記載の投映画像補正装置において、前記歪補正領域指定手段が、前記歪補正すべき領域データを予め格納している歪補正領域データファイルから入力するか、又は、前記投映面獲得手段により得られた前記投映面の形状データから自動的に歪補正領域を判別するか、又は、使用者自身が歪補正領域を指定するかのうち、いずれか１乃至複数を用いることにより、前記歪補正領域を指定すると共に、該歪補正領域に対応して施すべき前記歪補正の方法を示す歪補正指示情報を指定する投映画像補正装置とすることを特徴とするものである。
【００１７】
第９の技術手段は、前記第１乃至第８の技術手段のいずれかに記載の投映画像補正装置を備え、画像投映中の如何によらず、投映面上に投映する投映画像の歪補正を行ない、更には、場合によっては、前記シェーピング手段により投映画像の部分補正を行なった画像を投映することができるプロジェクタ装置とすることを特徴とするものである。
【００１８】
而して、自由形状（平面形状も含む）からなる投映面に対して投映画像を投映する場合、投映面に投映する投映画像の歪補正機能として、歪補正を施す画像領域と歪補正を施さない画像領域とを指定することができ、１つの投映画像を用いて歪補正した画像としない画像とを合成した合成画像を投映することができる。また、歪補正を施す領域（逆に言えば、歪補正を施さない領域）を１つ以上の任意の個数指定することができる。もって、１つの投映画像から該投映画像に忠実な画像部分と投映面の形状に依存して歪ませた画像部分とを得て、両者の画像部分を合成して投映することができ、１つの投映画像さえ用意すれば演出効果に富む画像を獲得することができる。
【００１９】
更には、歪補正領域と非歪補正領域との接合部分を含む周辺領域に対して、歪補正後の画像側に非歪補正領域の画像を引っ張られるように部分的に補正するシェーピング処理を行なうことにより、歪補正画像と非歪補正領域の画像とが滑らかに接合され、両者の画像の接合部分に、画像の重複が生じたり画像の欠落が生じたりして合成後の画像が不自然になるような事態を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る投映画像補正装置及びプロジェクタ装置の実施形態について、以下に図面を参照しながら説明する。
ここでは、投映画像補正装置とプロジェクタ装置とを組み合わせた場合の実施形態について説明することとするが、当該投映画像補正装置をプロジェクタ装置内に内蔵する形態とすることも当然可能である。
【００２１】
図１は、本発明に係る投映画像補正装置及びプロジェクタ装置の第１の実施形態を示すブロック構成図である。
図１においては、投映画像補正装置１０とプロジェクタ装置２０とが分離されて構成されている。投映画像補正装置１０は、投映面上に投映する投映画像を入力する画像入力手段１１と、自由形状からなるスクリーン２３の投映面の形状を示す形状データを得る投映面獲得手段１４と、投映面上に投映する投映画像の歪補正領域を指定する歪補正領域指定手段１５と、投映面獲得手段１４により得られた前記形状データと歪補正領域指定手段１５により指定された前記歪補正領域とを参照して、自由形状からなる投映面を有するスクリーン２３に対して投映する投映画像の歪補正を行なう歪補正手段１２と、歪補正手段１２から出力される画像をプロジェクタ装置２０に出力する画像出力手段１３とを備えている。
【００２２】
また、プロジェクタ装置２０は、投映画像補正装置１０から入力されてくる画像から投映面に投映すべき画像を生成する投映部２１と、投映部２１により生成された画像をスクリーン２３の投映面に投映する投映レンズ２２と、平面部や凹凸部や曲面部などの自由形状（平面形状も含む）からなる投映面を有するスクリーン２３とを備えている。
【００２３】
即ち、投映画像補正装置１０における各回路ブロックは次のような処理を司っている。画像入力手段１１は、フラッシュメモリ等に蓄積されている画像ファイルやパソコン等からの画像データに関する入力信号により、投映面上に投映する投映画像を入力する手段を提供しており、歪補正手段１２に該投映画像を送出する。即ち、画像入力手段１１は、外部機器からのみならず、当該投映画像補正装置１０内に保存している画像を投映画像として入力する手段を提供している。
また、投映面獲得手段１４は、投映画像を投映するスクリーン２３の投映面の形状を示す形状データ（投映面の大きさも含む）を獲得するために、例えば、
・  投映面の形状を示す形状データを予め格納している形状データファイルを入力
・  ＣＣＤカメラなどにより撮像して得られた投映面の形状データを入力
・  使用者自身がユーザインターフェースを介して投映面の形状データを直接入力
等のいずれか１乃至複数の手段を用いることにより、スクリーン２３の投映面の大きさやどのような形状をしているかを示す投映面の形状データを入手する手段を提供しており、入手された形状データを歪補正手段１２に送出する。
【００２４】
歪補正領域指定手段１５は、投映画像に対して歪補正を施す歪補正領域を指定するために、例えば、
・  歪補正すべき画像領域を示す領域データを予め格納している歪補正領域データファイルを入力
・  投映面獲得手段１４により得られた投映面の形状データから自動的に歪補正領域を判別
・  使用者自身がユーザインターフェースを介して歪補正領域を直接指定
等のいずれか１乃至複数の手段を用いることにより、自由形状からなる投映面に対して投映する際に発生する画像の歪について補正を施す歪補正領域を任意数指定し（即ち、１乃至複数の歪補正領域を指定し）、指定した歪補正領域を歪補正手段１２に送出する。即ち、歪補正領域指定手段１５が指定する歪補正領域は投映画像中の複数領域を指定することが可能である。
【００２５】
また、歪補正領域指定手段１５は、投映画像のうち、歪補正を施すべき画像領域即ち歪補正領域そのものではなく、逆に、歪補正を施さない画像領域即ち非歪補正領域を指定するようにしても良い。更には、各歪補正領域に対応して施すべき歪補正の方法を示す歪補正指示情報を指定することも可能であり、歪補正量算出部１２ｂにより算出される歪補正量は、歪補正領域指定手段１５からの各歪補正領域毎の歪補正指示情報に応じて、各歪補正領域毎に適応的に求められる。例えば、該歪補正指示情報として、スクリーン２３の投映面の形状データを参照して、各歪補正領域毎に、投映面に形状によらず投映画像を忠実に投映するように指示することができる。
【００２６】
歪補正手段１２は、まず、歪補正領域抽出部１２ａにより、画像入力手段１１から入力されてきた投映画像即ち原画像の中から歪補正領域指定手段１５により指定された各歪補正領域を取り出し、指定されている各歪補正領域毎の歪補正指示情報に応じて、投映面獲得手段１４により得られた投映面の形状データを参照して、取り出された各歪補正領域の原画像に対して歪補正を施す際の各歪補正量を歪補正量算出部１２ｂにより算出し、算出された各歪補正量に基づいて、歪補正画像生成部１２ｃによりそれぞれ歪補正を施して歪補正画像を生成した後、画像合成部１２ｄにより、各歪補正画像と歪補正を施していない非歪補正画像（原画像）とを画像合成し、画像出力手段１３に出力する。
【００２７】
換言すると、歪補正領域指定手段１５により複数の領域が歪補正領域として指定された場合においても、各歪補正領域について歪補正指示情報に応じて逐一それぞれの歪補正領域に適合する歪補正を行ない、歪補正された各画像が歪補正されていない領域にある原画像と合成されて画像出力手段１３に出力される。
更に、歪補正量算出部１２ｂにより算出される歪補正量は、歪補正指示情報に応じて算出されるものであり、投映面獲得手段１４により得られた投映面の形状データを参照して、かかる形状データの投映面の各位置が同一平面上の位置に変換できるような座標変換パラメータを歪補正量として求める（即ち、自由形状の投映面に原画像を忠実に投映することができる座標変換パラメータを求める）。
【００２８】
また、画像出力手段１３は、歪補正手段１２から入力されてきた合成画像（即ち、各歪補正画像と非歪補正画像とが画像合成された画像）を伝送可能な信号形式に変換した後、例えば、光ケーブルや同軸ケーブルなどに接続されている画像出力端子を介してプロジェクタ装置２０側に送信する。
プロジェクタ装置２０では、受信した画像を投映部２１により投映画像に変換して投映レンズ２２を介して、自由形状からなる投映面を有するスクリーン２３上に投映する。
【００２９】
而して、図１に示す第１の実施形態によれば、スクリーン２３の投映面の形状データを獲得する投映面獲得手段１４と１乃至複数の歪補正領域を任意の時点で指定することができる歪補正領域指定手段１５とを備えることにより、画像の投映前のみならず、たとえ、画像投映中であっても、１つの投映画像から１乃至複数の任意の歪補正領域を指定して歪補正を施すことを可能としており、演出効果に富む画像を得ることができる。
【００３０】
図２は、本発明に係る投映画像補正装置及びプロジェクタ装置の第２の実施形態を示すブロック構成図である。
本実施形態においては、図１に示す第１の実施形態に対して、投映画像補正装置１０′がシェーピング領域指定手段１６を更に追加して備えていると共に歪補正手段１２′がシェーピング処理部１２ｅを更に追加した形態として構成されている。シェーピング領域指定手段１６は、歪補正領域指定手段１５により指定された歪補正領域と指定されていない非歪補正領域との接合部分を含む周辺領域をシェーピング領域として指定する手段である。更には、シェーピング領域指定手段１６は、かかる周辺領域のうち、前記歪補正領域と前記非歪補正領域との前記接合部分に、前記歪補正領域における歪補正後の画像と前記非歪補正領域の画像との両者の画像が互いに重なる部分及び／又は該両者の画像とも欠落する部分を少なくとも１箇所含んでいる前記周辺領域をシェーピング領域として選択して指定することにしても良い。一方、シェーピング処理部１２ｅは、シェーピング領域指定手段１６により指定されたシェーピング領域の画像に対して部分補正を施す手段であり、合成された投映画像の不自然さを除去するための手段を提供するものである。
【００３１】
換言すると、シェーピング領域指定手段１６とシェーピング処理部１２ｅとは、歪補正領域指定手段１５により指定された歪補正領域に対して歪補正手段１２の歪補正画像生成部１２ｃを用いて歪補正画像を生成した後、歪補正手段１２の画像合成部１２ｄにおいて合成された合成画像について、前記歪補正領域と前記非歪補正領域との接合部分に、画像が重なる部分及び／又は画像が欠落して画像が無い部分が生じてしまうような問題が発生した場合を解決するために、前記シェーピング領域内の画像領域のうち、前記非歪補正領域の画像を歪補正画像側に引っ張り込むように収縮又は膨張するような部分補正処理（即ちシェーピング処理）を行なう手段を提供している。
【００３２】
シェーピング領域指定手段１６は、合成画像に対してシェーピング処理を施すシェーピング領域を指定するために、例えば、
・  シェーピング処理（即ち部分補正）すべき領域データを予め格納しているシェーピング領域データファイルを入力
・  歪補正領域と歪補正が施される歪補正内容とからシェーピング領域を自動的に判別
・  使用者自身がユーザインターフェースを介してシェーピング領域を指定
等のいずれか１乃至複数の手段を用いることにより、シェーピング領域を指定し、指定したシェーピング領域を歪補正手段１２に送出する。また、歪補正領域指定手段１５が指定する歪補正領域の場合と同様に、シェーピング領域指定手段１６は、シェーピング領域を複数領域指定することも可能である。
【００３３】
更には、シェーピング領域指定手段１６は、各シェーピング領域に対応して施すべき部分補正処理の方法を示すシェーピング指示情報を指定することも可能であり、シェーピング処理部１２ｅにより施される部分補正処理（即ちシェーピング処理）は、シェーピング領域指定手段１６からの各シェーピング領域毎のシェーピング指示情報に応じて、歪補正画像生成部１２ｃにより生成された歪補正後の画像を参照しながら実行される。
即ち、歪補正手段１２のシェーピング処理部１２ｅは、シェーピング領域指定手段１６により指定された各シェーピング領域の画像に対して、指定されている各シェーピング領域毎のシェーピング指示情報に応じて、歪補正量算出部１２ｂにより算出された歪補正量即ち歪補正内容を参照して、歪補正前の画像が歪補正された画像側に引っ張られるように収縮又は膨張するように部分補正する。
【００３４】
以上のように、歪補正領域指定手段１５により指定された歪補正領域に対して歪補正手段１２の歪補正画像生成部１２ｃにより歪補正画像を生成し、また、シェーピング領域指定手段１６により指定されたシェーピング領域に対して歪補正手段１２のシェーピング処理部１２ｅにより部分補正即ちシェーピング処理を施して、シェーピング処理された合成画像を画像出力手段１３に送る。他の各ブロック部分については、図１に示す各ブロックについて前述したものと全く同様である。
【００３５】
而して、図２に示す第２の実施形態によれば、図１に示す第１の実施形態の場合と同様に、画像の投映前のみならず、たとえ、画像投映中であっても、１つの投映画像から１乃至複数の任意の歪補正領域を指定して歪補正を施すことを可能としている上に、更に、シェーピング処理を施すことにより、歪補正した画像と歪補正していない画像との接合部分の不自然さを解消して、より演出効果に富む投映画像を得ることができる。
【００３６】
図１及び図２に示す投映画像補正装置１０，１０′及びプロジェクタ装置２０に関する動作について、図３乃至図８の模式図を用いて更に具体的に説明する。
図３は、自由形状からなる投映面を有するスクリーン２３の投映面の一例を示す模式図である。図３に示す模式図において、３１は、スクリーン２３上の投映可能な全体領域である矩形形状からなる投映面を示し、３２は、投映面３１の左下領域に形成されている凸面状の歪部を示している。
【００３７】
また、図４は、図３に示すような凸形状の歪部３２を有する投映面３１に投映する投映画像に対して歪補正を行なう作業手順を示す模式図である。
まず、図１に示す映像入力手段１１を用いて、図３に示す投映面３１に投映したい投映画像即ち原画像を入手し歪補正手段１２に送出する。一方、図４（Ａ）において、図１に示す投映面獲得手段１４により、スクリーン２３の投映面３１の形状データ（投映面３１の左下領域にある凸面状の歪部３２に関する形状や大きさを示すデータ）を獲得して、歪補正手段１２に送出する。
【００３８】
更に、図４（Ｂ）において、図１に示す歪補正領域指定手段１５により、歪補正手段１２に送出されてきたスクリーン２３の投映面３１の形状データに基づいて、投映すべき原画像４１のうち、投映面３１の左下領域にある歪部３２上に投映されることになる原画像領域を歪補正領域として指定して、原画像を忠実に投映させるような歪補正を施すべき旨を指示する歪補正指示情報と共に、歪補正手段１２に送出する。なお、該歪補正指示情報は、かくのごとく、原画像を忠実に投映させるような歪補正を施すべき旨を指示する場合にはデフォルト値として扱うこととし、歪補正領域指定手段１５は、歪補正領域のみを指定して、特に歪補正指示情報を指定しないようにすることも勿論可能である。
【００３９】
次に、図４（Ｃ）において、歪補正手段１２の歪補正領域抽出部１２ａにより、歪補正領域指定手段１５により歪補正領域として指定された歪補正領域画像４２を、原画像４１の中から取り出す。更に、歪補正手段１２の歪補正量算出部１２ｂにより、スクリーン２３の投映面３１の形状データを参照して、前記歪補正指示情報に応じて、歪補正領域画像４２の各部に対して歪補正を施すべき歪補正量（即ち、投映面３１上の凸面状の歪部３２の膨らんだ形状と逆の関係にある収縮した形状を形成するような補正量）を算出する。
更に、図４（Ｄ）において、歪補正手段１２の歪補正画像生成部１２ｃにより、歪補正量算出部１２ｂにより算出された歪補正量を用いて、歪補正領域画像４２に対して歪補正を施して、歪補正画像４２′を生成する。
【００４０】
然る後に、図４（Ｅ）において、歪補正手段１２の画像合成部１２ｄにより、歪補正領域指定手段１５により歪補正領域として指定されていない残りの非歪補正領域にある非歪補正画像４３と歪補正画像生成部１２ｃにより生成された歪補正画像４２′とを合成して、原画像４１に対応する合成画像４１′を生成して、図１に示す画像出力手段１３を介してプロジェクタ装置２０に送信して、スクリーン２３の投映面３１上に投映する。スクリーン２３の投映面３１上の投映画像は、歪補正手段における歪補正処理により、たとえ、スクリーン２３の投映面３１に凸面状の歪部３２が存在していても、原画像４１と略同様の画像とされ、もって、原画像４１が忠実に投映された状態とされる。
【００４１】
しかしながら、歪補正手段１２の画像合成部１２ｄにより合成された合成画像４１′を詳細に確認すると、歪補正領域指定手段１５により指定された歪補正領域と指定されていない非歪補正領域との接合部分においては、両者の領域の画像が互いに重複した重複部が存在したり、あるいは、両者の領域の画像が共に欠落した間隙部が存在したりしている。即ち、歪補正手段１２によって作成された合成画像４１′は、図５に示すように、非歪補正領域画像４３と歪補正画像４２′との接合部分に両者の画像が互いに重複した重複部４４や両者の画像が共に欠落した間隙部４５が存在し、場合によっては、合成画像としての自然さを喪失してしまう場合もある。ここに、図５は、歪補正が施された後の合成画像４１′の状態の一例を示す模式図である。
かかる問題を解決するために、前述した図２に示すごとく、シェーピング領域指定手段１６とシェーピング処理部１２ｅとを更に付加して備えることにより、前記接合部分を含む周辺領域に対してシェーピング処理を行なう。
【００４２】
次に、シェーピング処理の具体例について更に説明する。図６は、歪補正領域と非歪補正領域との接合部分を含むシェーピング領域の一例を示す模式図である。図６に示すように、シェーピング領域としては、図２に示すシェーピング領域指定手段１６により、図３に示す投映面３１上の凸面状の歪部３２に該当する領域よりも少し広く見積られる周辺領域を確保される。言い換えると、図６に示すように、合成画像４１′において非歪補正領域画像４３と歪補正画像４２′との接合部分に存在している重複部４４や間隙部４５を含む領域画像がシェーピング領域画像４６として確保される。更に、図７に示すごとく、該シェーピング領域画像４６が存在するシェーピング領域内の歪補正前の画像（即ち、シェーピング領域内の原画像４１であるシェーピング領域原画像）を予め保存しておく。ここに、図７は、歪補正及びシェーピング処理が施される前のシェーピング領域原画像の状態を正方格子パターンとして示している模式図である。
【００４３】
シェーピング領域画像４６のうち、投映面３１の凸面状の歪部３２に対応する歪補正領域画像４２に対する歪補正は、前述のごとく、歪補正手段１２の歪補正画像生成部１２ｃにより施されるが、歪補正がなされた後の周辺の画像については、歪補正手段１２のシェーピング処理部１２ｅにより、図７のように保存されている正方格子パターンのシェーピング領域原画像を基にして、図８に示すように、歪補正されていない周辺の画像が、歪補正がなされた歪補正画像４２′に引っ張られるような格子パターンとなるように収縮及び／又は膨張させた部分補正（シェーピング処理）が施される。ここに、図８は、シェーピング領域に指定されたシェーピング領域画像４６に対して、シェーピング処理が施された後の状態を示す模式図である。而して、たとえ、投映面３１に歪部３２を有している場合であっても、歪補正を施すことにより原画像４１に忠実で歪を伴わない画像を投映することが可能であると共に、歪補正を行なわない周辺画像に対してもシェーピング処理という部分補正を施すことにより、歪補正画像と非歪補正画像との接合部分についても滑らかにきちんと表示させることが可能となり、接合部分の不自然さを解消することができる。
【００４４】
なお、本発明に係る投映画像補正装置１０，１０′及びプロジェクタ装置２０においては、前述のごとく、歪補正を行なう歪補正領域及び／又は歪補正を行なわない非歪補正領域についても、更には、シェーピング処理を行なうシェーピング領域についても、複数個指定することが可能である。
【００４５】
図１及び図２に示す投映画像補正装置１０，１０′及びプロジェクタ装置２０のブロック構成については、１つの実施例を示しただけであり、本発明はかかる構成のみに限るものではない。例えば、前述したように、プロジェクタ装置に投映画像補正装置を内蔵して構成するようにしても構わないし、あるいは、プロジェクタ装置に一旦入力された投映画像を投映画像補正装置側に取り出して歪補正やシェーピング処理を施して合成した画像を再度プロジェクタ装置に送り返すことにより歪補正やシェーピング処理後の合成画像を投映面に投映するようにしても構わない。あるいは、歪補正手段１２と投映面獲得手段１４及び／又は歪補正領域指定手段１５及び／又はシェーピング領域指定手段１６とが異なる別の装置から構成されていて双方を接続するようにしても構わない。
【００４６】
また、図３乃至図９を用いて説明した歪補正及びシェーピング処理の具体的な実施例は、一例を示したに過ぎず、本発明はかかる場合のみに限るものではない。例えば、歪補正領域指定手段１５による歪補正領域の指定方法として、図４においては、投映面獲得手段１４により得られた投映面の形状データに基づいて歪補正領域を指定する場合について説明したが、前述したように、歪補正領域データファイルや使用者自身等が、投映面の形状如何に関わらず、任意の領域を歪補正領域として指定することとしても構わない。
【００４７】
更には、投映面獲得手段１４は、投映面の形状データが予め格納された形状データファイルから投映面の形状データを取得する場合のみに限るものではなく、前述のように、ＣＣＤカメラなどによってリアルタイムに撮像した形状あるいは使用者自身がリアルタイムに指定した形状を投映面の形状として利用することも可能である。また、シェーピング領域指定手段１６についても、歪補正領域指定手段１５により指定された歪補正領域を含む周辺領域を自動的にシェーピング領域として指定するだけでなく、シェーピング領域を指定する情報を予め格納しているシェーピング領域データファイルにより指定したり、あるいは、使用者自身がリアルタイムに指定することも可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る投映画像補正装置及びプロジェクタ装置によれば、自由形状（平面形状も含む）からなる投映面上に投映する投映画像として歪なしの画像と歪補正用の画像との２つの投映画像を必要とせず、１つの画像入力手段を用いて用意した１つの投映画像について、指定された任意の画像領域の画像に対して歪補正を行なうことができ、また、同時に複数の画像領域を歪補正領域として指定することが可能である。また、歪補正を行なう画像領域と行なわない画像領域との接合部分に対してシェーピング処理を行なうことにより、両者の領域の画像を合成しても自然さを保った滑らかな画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る投映画像補正装置及びプロジェクタ装置の第１の実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】本発明に係る投映画像補正装置及びプロジェクタ装置の第２の実施形態を示すブロック構成図である。
【図３】自由形状からなる投映面を有するスクリーンの投映面の一例を示す模式図である。
【図４】図３に示すような凸形状の歪部を有する投映面に投映する投映画像に対して歪補正を行なう作業手順を示す模式図である。
【図５】歪補正が施された後の合成画像の状態の一例を示す模式図である。
【図６】歪補正領域と非歪補正領域との接合部分を含むシェーピング領域の一例を示す模式図である。
【図７】歪補正及びシェーピング処理が施される前のシェーピング領域原画像の状態を正方格子パターンとして示している模式図である。
【図８】シェーピング領域に指定されたシェーピング領域画像に対して、シェーピング処理が施された後の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１０，１０′…投映画像補正装置、１１…画像入力手段、１２，１２′…歪補正手段、１２ａ…歪補正領域抽出部、１２ｂ…歪補正量算出部、１２ｃ…歪補正画像生成部、１２ｄ…画像合成部、１２ｅ…シェーピング処理部、１３…画像出力手段、１４…投映面獲得手段、１５…歪補正領域指定手段、１６…シェーピング領域指定手段、２０…プロジェクタ装置、２１…投映部、２２…投映レンズ、２３…スクリーン、３１…投映面、３２…歪部、４１…原画像、４１′…合成画像、４２…歪補正領域画像、４２′…歪補正画像、４３…非歪補正画像、４４…重複部、４５…間隙部、４６…シェーピング領域画像。
【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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