(57)【要約】【課題】各プロジェクタ間での色の違い等が目立たず、表示品質を向上させることが可能なマルチプロジェクションシステムを提供する。【解決手段】複数台のプロジェクタが投影する画像によって入力画像信号に対応する静止画又は動画を観察者に対して表示するマルチプロジェクションシステムであって、画像補正データ算出手段は、色補正データを算出する際の各プロジェクタ間の色の違いを補正するためのホワイトバランス係数を算出する手段５１と、ホワイトバランス係数を算出する際に用いる基準色を切り替え可能な基準色設定手段５２とを有し、基準色設定手段で設定された基準色に基づいて、ホワイトバランス係数を算出する。【選択図】　　図４
2004080161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のプロジェクタが投影する画像によって入力画像信号に対応する静止画又は動画を観察者に対して表示するマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法であって、
前記マルチプロジェクションシステムは、
前記複数台のプロジェクタ個々のプロジェクタ特性の補正に用いるキャリブレーションパターンを生成する生成手段と、
前記生成手段で生成されたキャリブレーションパターンのスクリーンへの投影画像を撮影する画像撮影手段と、
前記画像撮影手段で撮影されたキャリブレーションパターンの撮影画像から前記プロジェクタ特性を補正するための補正データを算出する画像補正データ算出手段と、
前記画像補正データ算出手段で算出された補正データを用いて、前記入力画像信号を出力画像信号に変換する画像変換手段と、
を備え、
前記画像補正データ算出手段は、色補正データを算出する際の各プロジェクタ間の色の違いを補正するためのホワイトバランス係数を算出する手段と、前記ホワイトバランス係数を算出する際に用いる基準色を切り替え可能な基準色設定手段とを有し、
前記基準色設定手段で設定された基準色に基づいて、前記ホワイトバランス係数を算出する工程を備えた
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法。
【請求項２】
複数台のプロジェクタが投影する画像によって入力画像信号に対応する静止画又は動画を観察者に対して表示するマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法であって、
前記マルチプロジェクションシステムは、
前記複数台のプロジェクタ個々のプロジェクタ特性の補正に用いるキャリブレーションパターンを生成する生成手段と、
前記生成手段で生成されたキャリブレーションパターンのスクリーンへの投影画像を撮影する画像撮影手段と、
前記画像撮影手段で撮影されたキャリブレーションパターンの撮影画像から前記プロジェクタ特性を補正するための補正データを算出する画像補正データ算出手段と、
前記画像補正データ算出手段で算出された補正データを用いて、前記入力画像信号を出力画像信号に変換する画像変換手段と、
を備え、
前記画像補正データ算出手段は、色補正データを算出する際の各プロジェクタ間の色の違いを補正するためのホワイトバランス係数を算出する手段と、前記ホワイトバランス係数を算出する際に用いる各基準色の重みを変更可能な重み設定手段とを有し、
前記重み設定手段で設定された各基準色の重みに基づいて、前記ホワイトバランス係数を算出する工程を備えた
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法。
【請求項３】
複数台のプロジェクタが投影する画像によって入力画像信号に対応する静止画又は動画を観察者に対して表示するマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法であって、
前記マルチプロジェクションシステムは、
前記複数台のプロジェクタ個々のプロジェクタ特性の補正に用いるキャリブレーションパターンを生成する生成手段と、
前記生成手段で生成されたキャリブレーションパターンのスクリーンへの投影画像を撮影する画像撮影手段と、
前記画像撮影手段で撮影されたキャリブレーションパターンの撮影画像から前記プロジェクタ特性を補正するための補正データを算出する画像補正データ算出手段と、
前記画像補正データ算出手段で算出された補正データを用いて、前記入力画像信号を出力画像信号に変換する画像変換手段と、
を備え、
前記画像補正データ算出手段は、色補正データを算出する際の各プロジェクタ間の色の違いを補正するためのホワイトバランス係数を算出する手段と、前記ホワイトバランス係数を算出する際に各プロジェクタ間のホワイトバランス合わせを優先するか各プロジェクタ間の各ＲＧＢ原色の輝度合わせを優先するかの比率を変更可能な比率設定手段とを有し、
前記比率設定手段で設定された比率に基づいて、前記ホワイトバランス係数を算出する工程を備えた
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法。
【請求項４】
前記基準色設定手段は、入力画像に応じて基準色を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法。
【請求項５】
前記基準色設定手段は、入力画像が自然画の場合に基準色を青に設定する
ことを特徴とする請求項４に記載のマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法。
【請求項６】
前記重み設定手段は、入力画像に応じて重みを設定する
ことを特徴とする請求項２に記載のマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法。
【請求項７】
前記比率設定手段は、入力画像に応じて比率を設定する
ことを特徴とする請求項３に記載のマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法。
【請求項８】
複数台のプロジェクタが投影する画像によって入力画像信号に対応する静止画又は動画を観察者に対して表示するマルチプロジェクションシステムであって、
前記複数台のプロジェクタ個々のプロジェクタ特性の補正に用いるキャリブレーションパターンを生成する生成手段と、
前記生成手段で生成されたキャリブレーションパターンのスクリーンへの投影画像を撮影する画像撮影手段と、
前記画像撮影手段で撮影されたキャリブレーションパターンの撮影画像から前記プロジェクタ特性を補正するための補正データを算出する画像補正データ算出手段と、
前記画像補正データ算出手段で算出された補正データを用いて、前記入力画像信号を出力画像信号に変換する画像変換手段と、
を備え、
前記画像補正データ算出手段は、色補正データを算出する際の各プロジェクタ間の色の違いを補正するためのホワイトバランス係数を算出する手段と、前記ホワイトバランス係数を算出する際に用いる基準色を切り替え可能な基準色設定手段とを有し、前記基準色設定手段で設定された基準色に基づいて、前記ホワイトバランス係数を算出する
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【請求項９】
複数台のプロジェクタが投影する画像によって入力画像信号に対応する静止画又は動画を観察者に対して表示するマルチプロジェクションシステムであって、
前記複数台のプロジェクタ個々のプロジェクタ特性の補正に用いるキャリブレーションパターンを生成する生成手段と、
前記生成手段で生成されたキャリブレーションパターンのスクリーンへの投影画像を撮影する画像撮影手段と、
前記画像撮影手段で撮影されたキャリブレーションパターンの撮影画像から前記プロジェクタ特性を補正するための補正データを算出する画像補正データ算出手段と、
前記画像補正データ算出手段で算出された補正データを用いて、前記入力画像信号を出力画像信号に変換する画像変換手段と、
を備え、
前記画像補正データ算出手段は、色補正データを算出する際の各プロジェクタ間の色の違いを補正するためのホワイトバランス係数を算出する手段と、前記ホワイトバランス係数を算出する際に用いる各基準色の重みを変更可能な重み設定手段とを有し、前記重み設定手段で設定された各基準色の重みに基づいて、前記ホワイトバランス係数を算出する
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【請求項１０】
複数台のプロジェクタが投影する画像によって入力画像信号に対応する静止画又は動画を観察者に対して表示するマルチプロジェクションシステムであって、
前記複数台のプロジェクタ個々のプロジェクタ特性の補正に用いるキャリブレーションパターンを生成する生成手段と、
前記生成手段で生成されたキャリブレーションパターンのスクリーンへの投影画像を撮影する画像撮影手段と、
前記画像撮影手段で撮影されたキャリブレーションパターンの撮影画像から前記プロジェクタ特性を補正するための補正データを算出する画像補正データ算出手段と、
前記画像補正データ算出手段で算出された補正データを用いて、前記入力画像信号を出力画像信号に変換する画像変換手段と、
を備え、
前記画像補正データ算出手段は、色補正データを算出する際の各プロジェクタ間の色の違いを補正するためのホワイトバランス係数を算出する手段と、前記ホワイトバランス係数を算出する際に各プロジェクタ間のホワイトバランス合わせを優先するか各プロジェクタ間の各ＲＧＢ原色の輝度合わせを優先するかの比率を変更可能な比率設定手段とを有し、前記比率設定手段で設定された比率に基づいて、前記ホワイトバランス係数を算出する
ことを特徴とするマルチプロジェクションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のプロジェクタが投影する画像によって表示を行うマルチプロジェクションシステム及びマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチプロジェクションシステムでは、複数台のプロジェクタからスクリーン上に画像を投影して一つの画像を合成することから、投影された各画像間の繋ぎ目が目立たないようにする等の対策を講じる必要がある。そのため、スクリーン上にキャリブレーション用の画像を投影し、それをキャリブレーションカメラ等の撮影手段で撮影して、得られた画像データに基づいて幾何補正や色補正といった各種の補正を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の補正方法は、予め決められた一つのアルゴリズムによって補正を行っていたため、例えば、各プロジェクタ間でのホワイトバランスを合わせることを優先すると、各プロジェクタ間での各原色の輝度差が大きくなり、逆に各プロジェクタ間での各原色の輝度差低減を優先すると、各プロジェクタ間でのホワイトバランスがとれなくなるといった問題が生じる。そのため、各プロジェクタ間での色の違いが目立って認識される等の問題があり、表示品質の劣化を招く原因となっていた。
【０００４】
本発明は上記従来の課題に対してなされたものであり、各プロジェクタ間での色の違い等が目立たず、表示品質を向上させることが可能なマルチプロジェクションシステムを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数台のプロジェクタが投影する画像によって入力画像信号に対応する静止画又は動画を観察者に対して表示するマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法であって、前記マルチプロジェクションシステムは、前記複数台のプロジェクタ個々のプロジェクタ特性の補正に用いるキャリブレーションパターンを生成する生成手段と、前記生成手段で生成されたキャリブレーションパターンのスクリーンへの投影画像を撮影する画像撮影手段と、前記画像撮影手段で撮影されたキャリブレーションパターンの撮影画像から前記プロジェクタ特性を補正するための補正データを算出する画像補正データ算出手段と、前記画像補正データ算出手段で算出された補正データを用いて、前記入力画像信号を出力画像信号に変換する画像変換手段と、を備え、前記画像補正データ算出手段は、色補正データを算出する際の各プロジェクタ間の色の違いを補正するためのホワイトバランス係数を算出する手段と、前記ホワイトバランス係数を算出する際に用いる基準色を切り替え可能な基準色設定手段とを有し、前記基準色設定手段で設定された基準色に基づいて、前記ホワイトバランス係数を算出する工程を備えたことを特徴とする。
【０００６】
前記発明において、前記基準色設定手段は、入力画像に応じて基準色を設定することが好ましい。また、前記基準色設定手段は、入力画像が自然画の場合に基準色を青に設定することが好ましい。
【０００７】
また、本発明は、複数台のプロジェクタが投影する画像によって入力画像信号に対応する静止画又は動画を観察者に対して表示するマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法であって、前記マルチプロジェクションシステムは、前記複数台のプロジェクタ個々のプロジェクタ特性の補正に用いるキャリブレーションパターンを生成する生成手段と、前記生成手段で生成されたキャリブレーションパターンのスクリーンへの投影画像を撮影する画像撮影手段と、前記画像撮影手段で撮影されたキャリブレーションパターンの撮影画像から前記プロジェクタ特性を補正するための補正データを算出する画像補正データ算出手段と、前記画像補正データ算出手段で算出された補正データを用いて、前記入力画像信号を出力画像信号に変換する画像変換手段と、を備え、前記画像補正データ算出手段は、色補正データを算出する際の各プロジェクタ間の色の違いを補正するためのホワイトバランス係数を算出する手段と、前記ホワイトバランス係数を算出する際に用いる各基準色の重みを変更可能な重み設定手段とを有し、前記重み設定手段で設定された各基準色の重みに基づいて、前記ホワイトバランス係数を算出する工程を備えたことを特徴とする。
【０００８】
前記発明において、前記重み設定手段は、入力画像に応じて重みを設定することが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、複数台のプロジェクタが投影する画像によって入力画像信号に対応する静止画又は動画を観察者に対して表示するマルチプロジェクションシステムにおける補正データ取得方法であって、前記マルチプロジェクションシステムは、前記複数台のプロジェクタ個々のプロジェクタ特性の補正に用いるキャリブレーションパターンを生成する生成手段と、前記生成手段で生成されたキャリブレーションパターンのスクリーンへの投影画像を撮影する画像撮影手段と、前記画像撮影手段で撮影されたキャリブレーションパターンの撮影画像から前記プロジェクタ特性を補正するための補正データを算出する画像補正データ算出手段と、前記画像補正データ算出手段で算出された補正データを用いて、前記入力画像信号を出力画像信号に変換する画像変換手段と、を備え、前記画像補正データ算出手段は、色補正データを算出する際の各プロジェクタ間の色の違いを補正するためのホワイトバランス係数を算出する手段と、前記ホワイトバランス係数を算出する際に各プロジェクタ間のホワイトバランス合わせを優先するか各プロジェクタ間の各ＲＧＢ原色の輝度合わせを優先するかの比率を変更可能な比率設定手段とを有し、前記比率設定手段で設定された比率に基づいて、前記ホワイトバランス係数を算出する工程を備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記発明において、前記比率設定手段は、入力画像に応じて比率を設定することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係るマルチプロジェクションシステムの機能的な構成を示したブロック図である。
【００１３】
基本的な構成は通常のマルチプロジェクションシステムと同様であり、システム全体の制御を行う制御部１１、スクリーン上に投影する画像を表示する画像表示部１２、キャリブレーションパターン（キャリブレーション用の画像）を生成するキャリブレーションパターン生成部１３、画像表示部１２からスクリーン上に投影されたキャリブレーションパターンを撮影する画像撮影部１４、撮影されたキャリブレーションパターンに基づいて各種画像補正データを算出する画像補正データ算出部１５及び、算出された画像補正データを用いて入力画像データを補正して出力画像データを生成する画像変換部１６を備えている。ただし、本マルチプロジェクションシステムは、画像補正データ算出部１５内にホワイトバランス基準色設定部を有しており、ホワイトバランス係数を算出する際に用いる基準色が設定されるようになっている。
【００１４】
図２は、本実施形態に係るマルチプロジェクションシステムの具体的な構成を説明するための説明図である。
【００１５】
パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２１は、図１に示した制御部１１、キャリブレーションパターン生成部１３及び画像補正データ算出部１５の機能を備えたものであり、システム全体の制御を行う他、各種キャリブレーションパターンの生成機能、各種の演算機能を備えている。パーソナルコンピュータ２１には、表示補助装置２２が接続されている。この表示補助装置２２は、図１に示した画像変換部１６及び画像表示部１２の一部の機能を備えたものである。
【００１６】
表示補助装置２２には、プロジェクタ２３ａ〜２３ｃが接続されている。プロジェクタ２３ａ〜２３ｃは、図１に示した画像表示部１２に概ね対応するものであり、プロジェクタ２３ａ〜２３ｃからスクリーン２４に投影された各画像は、画像間で繋ぎ目を有するようにして（オーバーラップするようにして）、スクリーン２４上で一つの画像として合成される。これらのプロジェクタ２３ａ〜２３ｃからはスクリーン２４上に、通常の静止画や動画の他、キャリブレーション時にはキャリブレーション用の画像（キャリブレーションパターン）が投影される。
【００１７】
なお、図に示した例では、３台のプロジェクタを横方向に配置しているが、プロジェクタの台数や配置の仕方は種々変更可能である。また、各プロジェクタには、ＬＣＤプロジェクタやＤＬＰプロジェクタを用いることが可能である。
【００１８】
パーソナルコンピュータ２１には、キャリブレーション用のカメラ２５も接続されている。このカメラ２５は、図１に示した画像撮影部１４に対応するものであり、プロジェクタ２３ａ〜２３ｃからスクリーン２４上に投影されたキャリブレーションパターンを撮影する。このカメラ２５によって得られた画像データはパーソナルコンピュータ２１に送られ、各種画像補正データが算出される。
【００１９】
なお、カメラ２５には、通常のデジタルカメラの他、マルチバンド型のキャリブレーションカメラ（特願２００２−１６０４７５号明細書に詳述されている）を用いることが可能である。
【００２０】
図３は、図１に示した画像補正データ算出部１５及び画像変換部１６の詳細を示したブロック図である。
【００２１】
画像補正データ算出部１５は、プロジェクタ・カメラ座標相関算出部３１、幾何補正データ算出部３２及び色補正データ算出部３３を有しており、画像撮影部（キャリブレーション用のカメラ）１４で撮影された各種キャリブレーションパターンの画像データに基づいて、補正データの算出処理が行われる。
【００２２】
プロジェクタ・カメラ座標相関算出部３１には、幾何補正パターン撮影画像の画像データが入力し、プロジェクタとキャリブレーション用のカメラとの座標相関が算出される。その算出結果は幾何補正データ算出部３２に送られ、幾何補正データ算出部３２によって幾何補正データが得られる。色補正データ算出部３３には、色補正パターン撮影画像の画像データ、プロジェクタ・カメラ座標相関算出部３１で算出された座標相関のデータ、さらに入力画像の画像データが入力し、入力画像に応じて後述するような色補正データ算出処理が行われる。
【００２３】
なお、幾何補正データは、各プロジェクタから投影される画像の投影位置を補正するために用いられる。また、色補正データには、各プロジェクタから投影される画像の色及び輝度の違いを補正するためのマトリックスデータ、各プロジェクタから投影される画像の面内の色むらを補正するためのゲイン補正データ、各プロジェクタから投影される画像のオーバーラップ部の輝度の違いを補正するためのスムージングデータ、各プロジェクタから投影される画像の黒レベル（オフセットレベル）を補正するためのオフセット補正データ及び、各プロジェクタのガンマ特性の違いを補正するためのガンマ補正データの少なくとも一つが含まれ、使用するプロジェクタの特性や目的に応じて組み合わされる。
【００２４】
画像変換部１６は、幾何補正部４１及び色補正部４２を有し、画像補正データ算出部１５で算出された補正データを用いて入力画像データ（入力画像信号）に対して補正処理を行い、補正処理がなされた画像データを出力画像データ（出力画像信号）として出力する。すなわち、幾何補正データ算出部３２及び色補正データ算出部３３で算出された各補正データはそれぞれ、幾何補正データ保存部４１ａ及び色補正データ保存部４２ａに送られ、これらの補正データを用いて、幾何補正データ作用部４１ｂ及び色補正データ作用部４２ｂにより、入力画像データに対して補正処理が行われる。
【００２５】
なお、画像補正データ算出部１５における補正データ算出のアルゴリズムには、本出願人によってすでに提案されている、線形アルゴリズム（特開２００１−５４１３１号公報）或いは非線形アルゴリズム（特願２００２−４２２０６号明細書）を用いることができる。
【００２６】
線形アルゴリズムでは、画像撮影部で撮影された各種キャリブレーションパターンの画像データに基づいて、上述した幾何補正データ、マトリックスデータ、ゲイン補正データ、スムージングデータ、オフセット補正データ及びガンマ補正データを算出し、これらの補正データ全てを用いて、スクリーン上で繋ぎ目の目立たない画像表示を実現する。
【００２７】
非線形アルゴリズムでは、各プロジェクタの画面内における複数の表示素子（複数の画素ブロック）のガンマ特性（入力信号値と輝度強度との関係）と、各プロジェクタの色の違い、輝度の違い、面内の色むら、オーバーラップ部の輝度の違い、黒レベルの違い及びガンマ特性の違いを補正するための目標ガンマカーブとに基づき、プロジェクタ画面内の複数の表示素子における入力値を変換するためのルックアップテーブルを算出する。そして、このルックアップテーブルをガンマ補正データとして用いることで、スクリーン上で繋ぎ目の目立たない画像表示を実現する。
【００２８】
以下、非線形アルゴリズムを用いた例で説明する。
【００２９】
図４は、図３に示した色補正データ算出部３３の詳細を示したブロック図である。
【００３０】
図４に示すように、色補正データ算出部３３は、ガンマ補正データ算出部５１及びホワイトバランス（ＷＢ）基準色設定部５２を有している。
【００３１】
ＷＢ基準色設定部５２では、ホワイトバランス係数（後述するホワイトバランス調整用ゲイン係数に対応）を算出する際に用いる基準色を、入力画像データに応じて、複数の基準色（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青））のなかから自動的に選択する（設定する）。ガンマ補正データ算出部５１では、色補正パターン撮影画像の画像データ及びプロジェクタ・カメラ座標相関データに基づき、ＷＢ基準色設定部５２で設定された基準色を用いてガンマ補正データ算出処理が行われ、設定された基準色に応じた色補正データがガンマ補正データ算出部５１から出力される。
【００３２】
以下、上述した処理の詳細を説明する。ホワイトバランスをとる際に目標とする色度値（目標白の色度値）を（ＸＷＯＢＪ、ＹＷＯＢＪ、ＺＷＯＢＪ）とし、各プロジェクタｊ（ｊはプロジェクタ番号）におけるＲの色度値を（ＸＲ（ｊ）、ＹＲ（ｊ）、ＺＲ（ｊ））、Ｇの色度値を（ＸＧ（ｊ）、ＹＧ（ｊ）、ＺＧ（ｊ））、Ｂの色度値を（ＸＢ（ｊ）、ＹＢ（ｊ）、ＺＢ（ｊ））とする。なお、目標白には、例えば全プロジェクタの白の平均を用いることが可能である。
【００３３】
目標白を得るためのＲ、Ｇ及びＢのゲイン値をそれぞれ、ＧＲ（ｊ）、ＧＧ（ｊ）及びＧＢ（ｊ）とすると、
【数１】
2004080161.tif 000003
と表される。
【００３４】
例えば基準色を緑（Ｇ）とした場合には、Ｒ、Ｇ及びＢそれぞれのホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’Ｒ（ｊ）、Ｇ’Ｇ（ｊ）及びＧ’Ｂ（ｊ）は、
Ｇ’Ｒ（ｊ）＝ＧＲ（ｊ）／ＧＧ（ｊ）
Ｇ’Ｇ（ｊ）＝１．０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式２）
Ｇ’Ｂ（ｊ）＝ＧＢ（ｊ）／ＧＧ（ｊ）
と表される。
【００３５】
上記ホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’Ｒ（ｊ）、Ｇ’Ｇ（ｊ）及びＧ’Ｂ（ｊ）を用いて各プロジェクタ毎に色補正データ算出処理を行う（例えば、先述した線形アルゴリズム或いは非線形アルゴリズムを用いる）ことで、各プロジェクタ間の白色の色度値を合わせることができる。
【００３６】
なお、基準色を青（Ｂ）とした場合には、ホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’Ｒ（ｊ）、Ｇ’Ｇ（ｊ）及びＧ’Ｂ（ｊ）は、
Ｇ’Ｒ（ｊ）＝ＧＲ（ｊ）／ＧＢ（ｊ）
Ｇ’Ｇ（ｊ）＝ＧＧ（ｊ）／ＧＢ（ｊ）　　　　　　　　　　　　　　　（式２’）
Ｇ’Ｂ（ｊ）＝１．０
と表される。
【００３７】
また、基準色を赤（Ｒ）とした場合には、ホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’Ｒ（ｊ）、Ｇ’Ｇ（ｊ）及びＧ’Ｂ（ｊ）は、
Ｇ’Ｒ（ｊ）＝１．０
Ｇ’Ｇ（ｊ）＝ＧＧ（ｊ）／ＧＲ（ｊ）　　　　　　　　　　　　　　　（式２’）
Ｇ’Ｂ（ｊ）＝ＧＢ（ｊ）／ＧＲ（ｊ）
と表される。
【００３８】
人間の眼は、赤及び青に比べて緑に対して輝度感度が高いため、通常の入力画像に対しては緑を基準色にすれば、各プロジェクタ間のＲＧＢ原色輝度レベルも平均的にはある程度合っているように見える。しかしながら、入力画像が自然画の場合には、空や海等の青色の画像が多く含まれているため、青を基準色とすることで各プロジェクタ間の青の輝度レベルを合わせることができ、見やすい表示を得ることができる。
【００３９】
例えば、図５に示すように、ＷＢ基準色設定部５２に入力画像判定部５２ａ及びＷＢ基準色決定部５２ｂを設け、入力画像が自然画であると判定された場合には青を基準色として決定し、入力画像がＣＧ（コンピュータグラフィクス）であると判定された場合には緑を基準色として決定し、決定された基準色情報をガンマ補正データ算出部５１に送るようにする。
【００４０】
以下、本実施形態における補正データの算出動作について、図６に示したフローチャートを参照して説明する。
【００４１】
まず、幾何補正パターンをスクリーンに投影し、投影された幾何補正パターンをキャリブレーション用のカメラで撮影し（Ｓ１）、さらに、色補正パターンをスクリーンに投影し、投影された色補正パターンをキャリブレーション用のカメラで撮影する（Ｓ２）。
【００４２】
その後、入力画像（実際にスクリーンに投影される画像）の画調或いは特徴量に応じて、ホワイトバランスの基準色を設定する（Ｓ３）。
【００４３】
次に、プロジェクタ番号Ｐ（Ｐ＝０〜Ｎ、プロジェクタが３台の場合は、Ｎ＝２）を設定する（Ｓ４）。続いて、幾何補正パターン撮影画像の画像データに基づいて、幾何補正データを算出する（Ｓ５）。さらに、設定されたホワイトバランスの基準色を用いてホワイトバランス調整用ゲイン係数を算出することで、プロジェクタ間のホワイトバランスを調整し、色補正データを算出する（Ｓ６）。上述したＳ５〜Ｓ６のステップをプロジェクタの台数分繰り返す（Ｓ７）。
【００４４】
以上述べたように、本実施形態では、入力画像に応じて最適な基準色を設定し、設定された基準色を用いてホワイトバランス係数を算出することで、色補正データを算出する。したがって、各プロジェクタ間のホワイトバランスを合わせることができるとともに、最も好ましい基準色について各プロジェクタ間の輝度レベルを合わせることができる。よって、入力画像に応じた最適な色補正を行うことが可能となり、マルチプロジェクションシステムの表示品質を向上させることが可能となる。
【００４５】
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態に係るマルチプロジェクションシステムについて説明する。なお、図１〜図３に示した基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、それらについては第１の実施形態を参照することとし、詳細な説明は省略する。
【００４６】
図７は、本実施形態に係るマルチプロジェクションシステムについて、図３に示した色補正データ算出部３３の詳細を示したブロック図である。
【００４７】
本実施形態では、図７に示すように、色補正データ算出部３３は、ガンマ補正データ算出部５１及びＲＧＢ輝度合わせレベル設定部５３を有している。
【００４８】
ＲＧＢ輝度合わせレベル設定部５３では、ホワイトバランス係数を算出する際に用いるＲＧＢ輝度合わせレベル、すなわちホワイトバランス係数を算出する際に用いる各基準色の重みを、入力画像データに応じて自動的に変更する（設定する）。ガンマ補正データ算出部５１では、色補正パターン撮影画像の画像データ及びプロジェクタ・カメラ座標相関データに基づき、ＲＧＢ輝度合わせレベル設定部５３で設定された輝度合わせレベル情報を用いてガンマ補正データ算出処理が行われ、設定された輝度合わせレベル情報に応じた色補正データがガンマ補正データ算出部５１から出力される。
【００４９】
基本的な算出処理は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、第１の実施形態で用いた（式２）の代わりに、以下の（式３）を用いて、ホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’Ｒ（ｊ）、Ｇ’Ｇ（ｊ）及びＧ’Ｂ（ｊ）を求める。
【００５０】
Ｇ’Ｒ（ｊ）＝ＧＲ（ｊ）／（ａ・ＧＲ（ｊ）＋ｂ・ＧＧ（ｊ）＋ｃ・ＧＢ（ｊ））
Ｇ’Ｇ（ｊ）＝ＧＧ（ｊ）／（ａ・ＧＲ（ｊ）＋ｂ・ＧＧ（ｊ）＋ｃ・ＧＢ（ｊ））　（式３）
Ｇ’Ｂ（ｊ）＝ＧＢ（ｊ）／（ａ・ＧＲ（ｊ）＋ｂ・ＧＧ（ｊ）＋ｃ・ＧＢ（ｊ））
ただし、「０≦ａ、ｂ、ｃ≦１」かつ「ａ＋ｂ＋ｃ＝１．０」である。
【００５１】
すなわち、Ｒ、Ｇ及びＢそれぞれの輝度合わせレベル重み係数ａ、ｂ及びｃを、入力画像に応じて最適に設定することで、ホワイトバランスをとりながら、各原色について所望の輝度合わせレベルが得られるようにしている。
【００５２】
以下、本実施形態における補正データの算出動作について、図８に示したフローチャートを参照して説明する。
【００５３】
まず、幾何補正パターンをスクリーンに投影し、投影された幾何補正パターンをキャリブレーション用のカメラで撮影し（Ｓ１１）、さらに、色補正パターンをスクリーンに投影し、投影された色補正パターンをキャリブレーション用のカメラで撮影する（Ｓ１２）。
【００５４】
その後、入力画像（実際にスクリーンに投影される画像）の画調或いは特徴量に応じて、ＲＧＢ輝度合わせレベル重み係数（ａ、ｂ、ｃ）を設定する（Ｓ１３）。
【００５５】
次に、プロジェクタ番号Ｐ（Ｐ＝０〜Ｎ、プロジェクタが３台の場合は、Ｎ＝２）を設定する（Ｓ１４）。続いて、幾何補正パターン撮影画像の画像データに基づいて、幾何補正データを算出する（Ｓ１５）。さらに、設定されたＲＧＢ輝度合わせレベル重み係数（ａ、ｂ、ｃ）を用いてホワイトバランス調整用ゲイン係数を算出することで、プロジェクタ間のホワイトバランスを調整し、色補正データを算出する（Ｓ１６）。上述したＳ１５〜Ｓ１６のステップをプロジェクタの台数分繰り返す（Ｓ１７）。
【００５６】
以上述べたように、本実施形態では、入力画像に応じて最適な輝度合わせレベル（各基準色の重み）を設定し、設定された輝度合わせレベルを用いてホワイトバランス係数を算出することで、色補正データを算出する。したがって、各プロジェクタ間のホワイトバランスを効果的に合わせることができるとともに、特定の基準色に偏ることなく各ＲＧＢ原色について各プロジェクタ間の輝度レベルを効果的に合わせることができる。よって、入力画像に応じた最適な色補正を行うことが可能となり、マルチプロジェクションシステムの表示品質を向上させることが可能となる。
【００５７】
（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施形態に係るマルチプロジェクションシステムについて説明する。なお、図１〜図３に示した基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、それらについては第１の実施形態を参照することとし、詳細な説明は省略する。
【００５８】
図９は、本実施形態に係るマルチプロジェクションシステムについて、図３に示した色補正データ算出部３３の詳細を示したブロック図である。
【００５９】
本実施形態では、図９に示すように、色補正データ算出部３３は、ガンマ補正データ算出部５１、ＷＢ（ホワイトバランス）基準色設定部５２及びＷＢ調整レベル設定部５４を有している。
【００６０】
ＷＢ基準色設定部５２の機能は第１の実施形態で説明したのと同様であり、ホワイトバランス係数を算出する際に用いる基準色を、入力画像データに応じて、複数の基準色のなかから自動的に選択する（設定する）。ＷＢ調整レベル設定部５４では、ホワイトバランス係数を算出する際に用いるホワイトバランス調整レベル、すなわち、ホワイトバランス係数を算出する際に各プロジェクタ間のホワイトバランス合わせを優先するか各プロジェクタ間のＲＧＢ原色の輝度合わせを優先するかの比率を、入力画像データに応じて自動的に変更する（設定する）。ガンマ補正データ算出部５１では、色補正パターン撮影画像の画像データ及びプロジェクタ・カメラ座標相関データに基づき、ＷＢ基準色設定部５２で設定された基準色情報及びＷＢ調整レベル設定部５４で設定されたホワイトバランス調整レベル情報を用いてガンマ補正データ算出処理が行われ、設定された基準色及びホワイトバランス調整レベル情報に応じた色補正データがガンマ補正データ算出部５１から出力される。
【００６１】
基本的な算出処理は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、第１の実施形態の（式２）で得られたホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’Ｒ（ｊ）、Ｇ’Ｇ（ｊ）及びＧ’Ｂ（ｊ）を、以下の（式４）を用いて、ホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’’Ｒ（ｊ）、Ｇ’’Ｇ（ｊ）及びＧ’’Ｂ（ｊ）に変換している。
【００６２】
Ｇ’’Ｒ（ｊ）＝Ｇ’Ｒ（ｊ）・α＋（１−α）
Ｇ’’Ｇ（ｊ）＝Ｇ’Ｇ（ｊ）・α＋（１−α）　　　　　　　　　　　　（式４）
Ｇ’’Ｂ（ｊ）＝Ｇ’Ｂ（ｊ）・α＋（１−α）
ただし、「０．０≦α≦１．０」である。
【００６３】
すなわち、ホワイトバランス調整レベル係数αを入力画像に応じて設定することにより、αが１に近づけば各プロジェクタ間のホワイトバランス合わせが相対的に優先され、αが０に近づけば各プロジェクタ間の各原色についての輝度合わせ（輝度差低減）が相対的に優先されることになる。
【００６４】
なお、上述した例では、第１の実施形態の（式２）で得られたホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’Ｒ（ｊ）、Ｇ’Ｇ（ｊ）及びＧ’Ｂ（ｊ）を用いて、ホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’’Ｒ（ｊ）、Ｇ’’Ｇ（ｊ）及びＧ’’Ｂ（ｊ）を算出するようにしたが、第２の実施形態の（式３）で得られたホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’Ｒ（ｊ）、Ｇ’Ｇ（ｊ）及びＧ’Ｂ（ｊ）を用いて、ホワイトバランス調整用ゲイン係数Ｇ’’Ｒ（ｊ）、Ｇ’’Ｇ（ｊ）及びＧ’’Ｂ（ｊ）を算出するようにしてもよい。
【００６５】
以下、本実施形態における補正データの算出動作について、図１０に示したフローチャートを参照して説明する。
【００６６】
まず、幾何補正パターンをスクリーンに投影し、投影された幾何補正パターンをキャリブレーション用のカメラで撮影し（Ｓ２１）、さらに、色補正パターンをスクリーンに投影し、投影された色補正パターンをキャリブレーション用のカメラで撮影する（Ｓ２２）。
【００６７】
その後、入力画像（実際にスクリーンに投影される画像）の画調或いは特徴量に応じて、ホワイトバランスの基準色を設定する（Ｓ２３）。さらに、入力画像の画調或いは特徴量に応じて、ホワイトバランス調整レベル係数αを設定する（Ｓ２４）。
【００６８】
次に、プロジェクタ番号Ｐ（Ｐ＝０〜Ｎ、プロジェクタが３台の場合は、Ｎ＝２）を設定する（Ｓ２５）。続いて、幾何補正パターン撮影画像の画像データに基づいて、幾何補正データを算出する（Ｓ２６）。さらに、設定されたホワイトバランスの基準色及びホワイトバランス調整レベル係数αを用いてホワイトバランス調整用ゲイン係数を算出することで、プロジェクタ間のホワイトバランスを調整し、色補正データを算出する（Ｓ２７）。上述したＳ２６〜Ｓ２７のステップをプロジェクタの台数分繰り返す（Ｓ２８）。
【００６９】
以上述べたように、本実施形態では、入力画像に応じて最適な基準色を設定するとともに、最適なホワイトバランス調整レベルを設定し、設定された基準色及びホワイトバランス調整レベルを用いてホワイトバランス係数を算出することで、色補正データを算出する。したがって、各プロジェクタ間のホワイトバランス及び各プロジェクタ間の輝度レベルを効果的に合わせることができる。よって、入力画像に応じた最適な色補正を行うことが可能となり、マルチプロジェクションシステムの表示品質を向上させることが可能となる。
【００７０】
なお、上述した各実施形態では、基準色、ＲＧＢ輝度合わせレベル或いはホワイトバランス調整レベルを入力画像に応じて自動的に設定するようにしたが、基準色等の設定はユーザーがマニュアルで設定することも可能である。予め入力画像の種類等がわかっている場合には、このようにマニュアルで設定を行うことで、ユーザーが意図する所望の基準色等を用いて、色補正データを算出することができる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、各プロジェクタ間での色の違い等が目立たず、表示品質に優れたマルチプロジェクションシステムを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るマルチプロジェクションシステムの機能的な構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るマルチプロジェクションシステムの具体的な構成を説明するための説明図である。
【図３】図１に示した画像補正データ算出部及び画像変換部の詳細を示したブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係り、図３に示した色補正データ算出部の詳細を示したブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係り、図３に示した色補正データ算出部の詳細を示したブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るマルチプロジェクションシステムの動作を示したフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係り、図３に示した色補正データ算出部の詳細を示したブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るマルチプロジェクションシステムの動作を示したフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係り、図３に示した色補正データ算出部の詳細を示したブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るマルチプロジェクションシステムの動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１１…制御部
１２…画像表示部
１３…キャリブレーションパターン生成部
１４…画像撮影部
１５…画像補正データ算出部
１６…画像変換部
２１…パーソナルコンピュータ
２２…表示補助装置
２３ａ〜２３ｃ…プロジェクタ
２４…スクリーン
２５…カメラ
３１…プロジェクタ・カメラ座標相関算出部
３２…幾何補正データ算出部
３３…色補正データ算出部
４１…幾何補正部
４１ａ…幾何補正データ保存部
４１ｂ…幾何補正データ作用部
４２…色補正部
４２ａ…色補正データ保存部
４２ｂ…色補正データ作用部
５１…ガンマ補正データ算出部
５２…ＷＢ基準色設定部
５２ａ…入力画像判定部
５２ｂ…ＷＢ基準色決定部
５３…ＲＧＢ輝度合わせレベル設定部
５４…ＷＢ調整レベル設定部
【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】
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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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