(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色毎に時分割された複数の色画像を投影面に投影する投影部と、
前記投影面に投影された投影画像を撮影する撮影部と、
撮影タイミングを設定し、前記投影面に投影された投影画像を異なる色毎に撮影するように前記撮影部を制御する制御部と、
前記撮影部の撮影によって得られた異なる色の複数の撮影画像の差を求めて差分画像を生成し、生成した差分画像から前記投影画像の輪郭線を取得する輪郭線取得部と、
前記輪郭線取得部が取得した前記投影画像の輪郭線の傾きを取得し、取得した前記輪郭線の傾きに基づいて、前記投影画像の歪み補正を行う補正部と、を備えた、
ことを特徴とする画像投影装置。
【請求項２】
前記投影部は、
色分解された光が供給されて、時分割された複数の色信号に基づいて形成された複数の色画像を、順次、出力する画像出力部と、
前記複数の色信号に対応する複数の色フィルタが配置されて、光源からの光を色分解して前記画像出力部に供給するカラーホイールと、
タイミング信号が供給されて、供給されたタイミング信号に基づく回転数で前記カラーホイールを回転制御する回転制御部と、
前記カラーホイールの回転を検出して検出信号を出力する回転検出部と、
前記回転検出部が前記検出信号を出力する毎に、前記回転制御部に前記タイミング信号を供給するとともに、映像信号を複数の色信号に時分割し、前記検出信号に基づいて、前記カラーホイールが前記画像出力部に供給する光の色に同期させ、前記時分割した色信号を前記画像出力部に供給する時分割駆動部と、を備えたものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記回転検出部が出力した検出信号を取得し、取得した前記検出信号と前記カラーホイールの複数の色フィルタの配置情報とに基づいて、異なる色毎に前記撮影タイミングを設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記カラーホイールの回転数と色変化数とに基づいて、異なる色毎に前記撮影タイミングを設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記投影面に投影された前記投影画像の色を判別可能な第１の撮影間隔で前記投影画像を撮影するように前記撮影部を制御し、最初の撮影によって得られた撮影画像を基準として、撮影する毎に、前記最初の撮影画像との差分値を取得し、取得した差分値の極値を取得し、取得した極値と極値との時間と撮影時間と前記第１の撮影間隔とに基づいて、異なる色毎に、前記撮影タイミングを設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項６】
カメラを備え、
前記撮影部と前記制御部とは、前記カメラに備えられたものである、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像投影装置。
【請求項７】
前記投影部は、ズーム機構部を有し、
前記制御部は、前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像に基づいて、前記投影画像が画角に収まるか否かを判定し、前記投影画像が画角から外れたとき、前記投影画像が画角内に収まるように前記投影部のズーム機構部を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像投影装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記投影画像が画角から外れたときに、前記投影画像が画角内に収まる方向を示すガイドを表示する、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像投影装置。
【請求項９】
異なる色毎に時分割した複数の色画像を投影面に投影するステップと、
撮影タイミングを設定し、前記投影面に投影された投影画像を異なる色毎に撮影するステップと、
前記撮影によって得られた異なる色の複数の撮影画像の差を求めて差分画像を生成し、生成した前記差分画像から前記投影画像の輪郭線を取得するステップと、
取得した前記投影画像の輪郭線の傾きを取得し、取得した前記輪郭線の傾きに基づいて、前記投影画像の歪み補正を行うステップと、を備えた、
ことを特徴とする投影画像補正方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
異なる色毎に時分割した複数の色画像を投影面に投影する手順、
撮影タイミングを設定し、前記投影面に投影された投影画像を異なる色毎に撮影する手順、
前記撮影によって得られた異なる色の複数の撮影画像の差を求めて差分画像を生成し、生成した差分画像から前記投影画像の輪郭線を取得する手順、
取得した前記投影画像の輪郭線の傾きを取得し、取得した前記輪郭線の傾きに基づいて、前記投影画像の歪み補正を行う手順、
を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、画像投影装置、投影画像補正方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタは、この光軸がスクリーン面に対して垂直でないと、スクリーンに投影された画像は歪んでしまう。このため、プロジェクタは、この画像の歪みを補正する台形補正を行う必要がある。
【０００３】
近年、画像投影装置としてのプロジェクタは、小型化に伴い、カラーホイールでＲＧＢの色表現を行う単板式のものが普及してきている（例えば、特許文献１参照）。この単板式のプロジェクタは、複数の色のフィルタが配置されたカラーホイールを回転し、色を時分割して、時分割した色の画像をスクリーンに投影するようにしたものである。かかるプロジェクタは、主に家庭でのホームシアターやオフィス内で用いられる持ち運び容易な小型機種である。
【０００４】
また、このようなプロジェクタでは、スクリーンへの投影角度によって投影画像が歪むため、使用時に投影角度の調整、台形補正等、調整作業が必要になる。従来のプロジェクタでは、調整用画像を表示してこのような調整が行われる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−７２５７０号公報（第８−１０頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、家庭等で用いられるような小型のプロジェクタでは、決まった場所に設置されるのではなく、持ち運んで使用されることが多い。このため、プロジェクタを移動させて使用する毎に、調整用画像を投影して調整作業を行う必要があり、調整作業が煩雑になる。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、画像を投影するための調整を容易に行うことが可能な画像投影装置、投影画像補正方法及びコンピュータ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】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る画像投影装置は、
異なる色毎に時分割された複数の色画像を投影面に投影する投影部と、
前記投影面に投影された投影画像を撮影する撮影部と、
撮影タイミングを設定し、前記投影面に投影された投影画像を異なる色毎に撮影するように前記撮影部を制御する制御部と、
前記撮影部の撮影によって得られた異なる色の複数の撮影画像の差を求めて差分画像を生成し、生成した差分画像から前記投影画像の輪郭線を取得する輪郭線取得部と、
前記輪郭線取得部が取得した前記投影画像の輪郭線の傾きを取得し、取得した前記輪郭線の傾きに基づいて、前記投影画像の歪み補正を行う補正部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記投影部は、
色分解された光が供給されて、時分割された複数の色信号に基づいて形成された複数の色画像を、順次、出力する画像出力部と、
前記複数の色信号に対応する複数の色フィルタが配置されて、光源からの光を色分解して前記画像出力部に供給するカラーホイールと、
タイミング信号が供給されて、供給されたタイミング信号に基づく回転数で前記カラーホイールを回転制御する回転制御部と、
前記カラーホイールの回転を検出して検出信号を出力する回転検出部と、
前記回転検出部が前記検出信号を出力する毎に、前記回転制御部に前記タイミング信号を供給するとともに、映像信号を複数の色信号に時分割し、前記検出信号に基づいて、前記カラーホイールが前記画像出力部に供給する光の色に同期させ、前記時分割した色信号を前記画像出力部に供給する時分割駆動部と、を備えたものであってもよい。
【００１０】
前記制御部は、前記回転検出部が出力した検出信号を取得し、取得した前記検出信号と前記カラーホイールの複数の色フィルタの配置情報とに基づいて、異なる色毎に前記撮影タイミングを設定するようにしてもよい。
【００１１】
前記制御部は、前記カラーホイールの回転数と色変化数とに基づいて、異なる色毎に前記撮影タイミングを設定するようにしてもよい。
【００１２】
前記制御部は、前記投影面に投影された前記投影画像の色を判別可能な第１の撮影間隔で前記投影画像を撮影するように前記撮影部を制御し、最初の撮影によって得られた撮影画像を基準として、撮影する毎に、前記最初の撮影画像との差分値を取得し、取得した差分値の極値を取得し、取得した極値と極値との時間と撮影時間と前記第１の撮影間隔とに基づいて、異なる色毎に、前記撮影タイミングを設定するようにしてもよい。
【００１３】
カメラを備え、
前記撮影部と前記制御部とは、前記カメラに備えられたものであってもよい。
【００１４】
前記投影部は、ズーム機構部を有し、
前記制御部は、前記撮影部の撮影によって得られた撮影画像に基づいて、前記投影画像が画角に収まるか否かを判定し、前記投影画像が画角から外れたとき、前記投影画像が画角内に収まるように前記投影部のズーム機構部を制御するようにしてもよい。
【００１５】
前記制御部は、前記投影画像が画角から外れたときに、前記投影画像が画角内に収まる方向を示すガイドを表示するようにしてもよい。
【００１６】
本発明の第２の観点に係る投影画像補正方法は、
異なる色毎に時分割した複数の色画像を投影面に投影するステップと、
撮影タイミングを設定し、前記投影面に投影された投影画像を異なる色毎に撮影するステップと、
前記撮影によって得られた異なる色の複数の撮影画像の差を求めて差分画像を生成し、生成した前記差分画像から前記投影画像の輪郭線を取得するステップと、
取得した前記投影画像の輪郭線の傾きを取得し、取得した前記輪郭線の傾きに基づいて、前記投影画像の歪み補正を行うステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第３の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
異なる色毎に時分割した複数の色画像を投影面に投影する手順、
撮影タイミングを設定し、前記投影面に投影された投影画像を異なる色毎に撮影する手順、
前記撮影によって得られた異なる色の複数の撮影画像の差を求めて差分画像を生成し、生成した差分画像から前記投影画像の輪郭線を取得する手順、
取得した前記投影画像の輪郭線の傾きを取得し、取得した前記輪郭線の傾きに基づいて、前記投影画像の歪み補正を行う手順、
を実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、画像を投影するための調整を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る画像投影装置を図面を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、コンピュータを含む画像投影システムとして説明する。
（実施形態１）
実施形態１に係る画像投影システムの構成を図１に示す。
実施形態１に係る画像投影システムは、コンピュータ１と、プロジェクタ２と、からなる。コンピュータ１とプロジェクタ２とは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル３を介して接続される。
【００２０】
コンピュータ１は、スクリーンＳに投影するグラフ、表等のデータを作成、記憶するものである。
【００２１】
プロジェクタ２は、スクリーンＳに画像を投影するものであり、前面パネルには、投影レンズ１１２と撮影レンズ２１ａとが配置される。スクリーンＳは、図２（ｂ）に示すように、壁Ｗに掲げられる。プロジェクタ２は、図２（ａ）に示すように、撮影レンズ２１ａの画角α内にスクリーンＳが収まるように撮影して、スクリーンＳに投影された投影画像Ｇrを取得する。
【００２２】
投影レンズ１１２と撮影レンズ２１ａとの間には、図２（ｂ）に示すように、視差δがある。また、プロジェクタ２の光軸ｃ１がスクリーンＳの垂直軸ｃ２に対して傾いている場合、図２（ａ）に示すように、スクリーンＳを正面（垂直軸ｃ２の方向）から見ると、投影画像は歪む。プロジェクタ２は、このような場合でも、投影画像の歪みを補正するように構成されている。
【００２３】
このプロジェクタ２は、図３に示すように、投影部１１と、撮影部１２と、データ処理部１３と、からなる。
【００２４】
投影部１１は、データ処理部１３から供給された画像データ又は外部から供給されたＲＧＢ信号に基づいて画像を投影するものである。投影部１１は、図４に示すように、空間光変調器１０１と、光源ランプ１０２と、リフレクタ１０３と、ミラートンネル１０４と、カラーホイール１０５と、カラーホイールモータ１０６と、カラーホイール制御部１０７と、光センサ１０８と、ビデオ入力装置１０９と、時分割駆動回路１１０と、光源レンズ１１１と、投影レンズ１１２と、を備える。
【００２５】
空間光変調器１０１は、複数のマイクロミラー（図示せず）によって構成されたものである。各マイクロミラーは、１０〜２０μｍ程度の例えばアルミニウム片からなるものであり、受光した光を反射する。空間光変調器１０１は、このマイクロミラー素子が行列方向に配列されて形成され、時分割駆動回路１１０によって駆動制御されて、各マイクロミラーを傾斜させることにより、カラーホイール１０５から出射された出射光を、複数の色画像として、順次、スクリーンＳに投光する。
【００２６】
光源ランプ１０２は、白色光を発するものである。
リフレクタ１０３は、光源ランプ１０２が発する光をミラートンネル１０４方向に反射するものである。
【００２７】
ミラートンネル１０４は、光源ランプ１０２が発した白色光を内面で反射することにより、その光分布を均一にしつつ、白色光をカラーホイール１０５へと導くためのものである。
【００２８】
カラーホイール１０５は、投光された光の色の原色として、ＲＧＢ色に色分解する複数のフィルタが配置されたものである。
【００２９】
カラーホイール１０５は、図５に示すように、円盤状のものであり、４つのフィルタ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０５Ｗが周方向に配置される。フィルタ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂは、それぞれ、投光された光を、赤（Ｒ；Ｒｅｄ）色、緑（Ｇ；Ｇｒｅｅｎ）色、青（Ｂ；Ｂｌｕｅ）色の３原色に分解する原色（成分）フィルタである。
【００３０】
フィルタ１０５Ｗは、輝度を調整するためのものであり、ミラートンネル１０４から出射した光をそのまま通過させる。フィルタ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０５Ｗは、いずれもカラーホイール１０５の中心に対し、９０°の角度を有し、均等に配置される。
【００３１】
ミラートンネル１０４から出射した光は、光スポットとして、各フィルタ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０５Ｗに照射される。各フィルタ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０５Ｗの領域は、光スポットよりも広くなっており、カラーホイール１０５が回転することにより、赤、緑、青、白色の光がカラーホイール１０５から時分割で出射される。
【００３２】
カラーホイール１０５には、孔１０５ａが設けられる。この孔１０５ａは、各フィルタ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０５Ｗの位置判別用のものである。
【００３３】
このカラーホイール１０５は、回転して各フィルタに光源ランプ１０２からの光が投射される。
【００３４】
そして、カラーホイール１０５は、分解したＲＧＢＷ色の光を、順次、空間光変調器１０１へと供給する。カラーホイールモータ１０６は、カラーホイール１０５を回転するためのものである。
【００３５】
カラーホイール制御部１０７は、カラーホイールモータ１０６を介してカラーホイール１０５を回転制御するものである。カラーホイール制御部１０７は、時分割駆動回路１１０から、タイミング信号が供給される。カラーホイール制御部１０７は、供給されたタイミング信号に従ってカラーホイールモータ１０６を一定回転速度で回転駆動することにより、カラーホイール１０５を回転制御する。
【００３６】
光センサ１０８は、フォトカプラによって構成されたものであり、カラーホイール１０５に設けられた孔１０５ａを通る光を検知することにより、カラーホイール１０５の回転を検出し、１周期毎に光検知信号を時分割駆動回路１１０に出力する。
【００３７】
ビデオ入力装置１０９は、コンピュータ１から供給された投影画像のＲＧＢ信号を入力するものであり、ビデオＲＡＭ（図示せず）を備える。また、ビデオ入力装置１０９は、ＣＰＵ３６から、画像データが供給されると、供給された画像データのＲＧＢ信号をビデオＲＡＭに一時記憶する。
【００３８】
時分割駆動回路１１０は、ビデオ入力装置１０９に入力されたＲＧＢ信号に対して演算を行って輝度信号を生成するとともに、ＲＧＢ信号と生成した輝度信号とを時分割するものである。
【００３９】
時分割駆動回路１１０は、光センサ１０８から光検知信号が供給される毎に、カラーホイール制御部１０７にタイミング信号を供給する。
【００４０】
また、時分割駆動回路１１０は、カラーホイール１０５における各フィルタ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０５Ｗの配置が図５に示すように既知であることから、光センサ１０８から光検知信号が供給されるタイミングに基づいて、フィルタ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０５Ｗのうち、光スポットが照射されているフィルタを判別する。
【００４１】
そして、時分割駆動回路１１０は、判別したフィルタの情報に基づいて、フィルタ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０５Ｗへの照射タイミングと時分割した各信号とを同期させ、時分割した各信号を空間光変調器１０１に供給する。そして、時分割駆動回路１１０は、空間光変調器１０１を駆動制御する。
【００４２】
光源レンズ１１１は、カラーホイール１０５から出射された光を空間光変調器１０１に集光するためのものである。
【００４３】
投影レンズ１１２は、空間光変調器１０１が投光した光による画像をスクリーンＳ上に結像させるためのものであり、図１，２に示すように、プロジェクタ２の前面パネルに配置される。
このようにして、投影部１１は、異なる色毎に時分割された複数の色画像をスクリーンＳに投影する
【００４４】
撮影部１２は、スクリーンＳに投影された図２（ａ）に示すような投影画像Grを撮影するものであり、撮影レンズ装置２１とイメージセンサ２２と、から構成される。
【００４５】
撮影レンズ装置２１は、投影画像Grを撮影するためのものであり、図１，図２に示すように撮影レンズ２１ａを備える。撮影レンズ２１ａは、プロジェクタ２の前面パネルに備えられて光を集光する。撮影レンズ装置２１は、この撮影レンズ２１ａとともに、焦点、露出、ホワイトバランス等のカメラ設定パラメータを調整するための周辺回路（図示せず）を備える。
【００４６】
イメージセンサ２２は、撮影レンズ装置２１が光を集光することによって結像した画像を取り込んで、デジタル化した画像データを取得するものであり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device;電荷結合素子）等によって構成される。
【００４７】
撮影部１２は、高解像度画像撮影と低解像度画像撮影とが可能なものである。低解像度画像撮影は、例えば、画像解像度がＸＧＡ（１０２４×７６８ドット）程度の撮影であり、解像度は低いものの、画像を３０ｆｐｓ（フレーム／秒）の速さで読み出すことが可能な撮影であり、動画撮影に適している。
【００４８】
高解像度画像撮影は、イメージセンサ２２の最大画素数で行われる画像撮影である。例えば、イメージセンサ２２の最大画素数が４００万画素の場合、撮影部１２は、この高解像度画像撮影において、最大画素数４００万画素で画像撮影を行う。
【００４９】
このように構成された撮影部１２は、ＣＰＵ３６によって制御されて、投影画像Grの投影固定設定撮影を行う。即ち、撮影部１２は、カラーホイール１０５のフィルタ１０５Ｒ，１０５Ｂに光スポットが照射されているそれぞれのタイミングで投影画像Grを撮影し、青の投影画像、赤の投影画像を取得する。
【００５０】
データ処理部１３は、インタフェース部３１と、メモリ３２と、画像処理装置３３と、操作部３４と、プログラムコード記憶装置３５と、ＣＰＵ３６と、からなる。
【００５１】
インタフェース部３１は、ＵＳＢケーブル３を介してコンピュータ１との間でデータ等の入出力を行うものである。
【００５２】
メモリ３２は、画像データを一時記憶するためのものであり、図６に示すように、処理画像記憶領域３２ａと、作業データ記憶領域３２ｂと、閾値記憶領域３２ｃと、からなる。
【００５３】
処理画像記憶領域３２ａは、画像処理装置３３が画像処理に用いる画像データを記憶するための領域である。作業データ記憶領域３２ｂは、ＣＰＵ３６が作業に必要なデータを記憶するための領域である。閾値記憶領域３２ｃは、閾値等を記憶するための領域である。
【００５４】
画像処理装置３３は、画像データに対して画像処理を施すものである。画像処理装置３３は、画像処理として、投影画像の輪郭を取得し、取得した輪郭に基づいて投影画像の補正を行う。
【００５５】
画像処理装置３３は、投影画像の輪郭を取得するため、輪郭取得処理を実行する。画像処理装置３３は、まず、撮影部１２が取得した青の投影画像、赤の投影画像の差分画像ｄを生成する。
【００５６】
画像処理装置３３は、次の数１に示す式に基づいて差分画像ｄを生成する。
【数１】
0004645455.tif 000002
例えば、撮影部１２が、それぞれ、図７（ａ）に示す青の投影画像Gr_Bと図７（ｂ）に示す赤の投影画像Gr_Rとを取得した場合に、投影画像Gr_Bと投影画像Gr_Rとを比較すると、４番目の棒グラフ、スクリーンＳ、壁Ｗの部分等の画像では、差が生じない。
【００５７】
この場合、画像処理装置３３は、差がある領域を明るく、差がない領域を暗くしたグレイスケールで表して、図７（ｃ）に示すような差分画像ｄを生成する。
【００５８】
尚、撮影部１２のホワイトバランスがオートの場合、中央に合わせるようにするため、背景の領域も、赤と青とで画像が相違する。これを避けるため、撮影設定は、マニュアルとし、同じ設定で撮影を行う必要がある。
【００５９】
そして、画像処理装置３３は、この差分画像ｄに基づいて、図８に示すような２値エッジ画像Geを生成する。
【００６０】
２値エッジ画像Geを作成するには、例えば、Ｒｏｂｅｒｔｓフィルタと呼ばれるエッジ検出用のフィルタを用いる。このＲｏｂｅｒｔｓフィルタとは、２つの４近傍画素の重み付けを行って２つのフィルタΔ１、Δ２を取得し、平均化することによって、画像のエッジを検出するフィルタである。
【００６１】
ある着目した座標（x,y）の画素の画素値ｆ(x,y）にＲｏｂｅｒｔｓフィルタを適用すると、変換後の画素値ｅ(x,y）は、次の数２によって表される。
【数２】
0004645455.tif 000003
次に、画像処理装置３３は、このようにして得られたエッジ画像を２値化する。画像処理装置３３は、画素値ｅ(x,y）を予め設定された閾値e_thと比較することにより、エッジ画像の２値化を行う。
【００６２】
閾値e_thは、固定値であってもよいし、可変閾値法等の方法によって求められた可変値であってもよく、メモリ３２の閾値記憶領域３２ｃに予め記憶される。画像処理装置３３は、数２に基づいて得られたエッジ画像の画素値ｅ（x,y）から、数３を用いてエッジ２値画像の座標(x,y)における画素値ｆ(x,y)を求める。
【数３】
0004645455.tif 000004
画像処理装置３３は、投影画像の輪郭を取得するため、生成したエッジ２値画像に対して、ハフ変換を行い、投影画像の輪郭線を検出する。
【００６３】
ハフ変換とは、図９（ａ）に示すようなＸ−Ｙ平面上の直線を構成する点を、次の数４によって表される図９（ｂ）に示すようなρ-θ平面上に投票して、ρ-θ平面上の投票数に変換する変換手法である。
【数４】
0004645455.tif 000005
【００６４】
各点の座標(x,y)において角度θを０から３６０°まで変化させた場合、同一直線はρ-θ平面では一点で表される。このため、投票数の多いρ-θ座標を直線と判断することができる。この際、投票数は、直線上のピクセル数になるため、直線の長さとみなすことができる。したがって、投票数の極端に少ないρ-θ座標は、短い直線を表し、直線の候補から除外される。
【００６５】
ハフ変換を用いる手法では、調査対象の点、角度θが多くなるに従って、処理速度が低下するため、検出できる角度の精度が得られるまで画像を縮小した方が好ましい。この理由から矩形取得に用いる画像は縮小画像が用いられる。これにより、調査対象を減らすことができる。
【００６６】
さらに、以下の方法により調査角度を減らすことができる。
調査対象であるエッジ画像において画像中心を原点とした座標系で考えると、ρはマイナスの値も取ることになるため、角度θを０°≦θ＜１８０°の範囲で測定すれば、ρは残りの１８０°≦θ＜０°の範囲で負になる。
【００６７】
しかし、撮影対象の中心が画像の中心近辺に位置する場合、実際に撮影される撮影対象（四角形）の各辺は、上下左右に存在することになる。この場合、ρ-θ平面上の投票数を０°≦θ＜１８０°の範囲で調査するよりは、以下の数９で表される範囲で測定した方が、より効率的である。
【数５】
0004645455.tif 000006
【００６８】
また、ρの値が正の値か負の値かによって、辺の上下、または辺の左右を特定することが可能である。従って、撮影対象の中心が画像の中心近辺に位置する場合、輪郭を構成する辺をより効率的に選択することが可能となる。
【００６９】
また、画像処理装置３３は、ＣＰＵ３６から投影画像の補正を行うように指示されると、取得した撮影画像の輪郭線の傾きに基づいて、台形補正を行う。そして、画像処理装置３３は、スクリーンＳをあたかも正面からみたように、縦横比と角度とが正しく補正された投影画像を生成する。画像処理装置３３は、このように画像処理した画像をメモリ３２の処理画像記憶領域３２ａに記憶する。
【００７０】
図３に戻り、操作部３４は、プロジェクタ２の電源スイッチのようなプロジェクタ２を制御するためのスイッチ、キー、撮影ボタン等を備えたものである。操作部３４は、ユーザが、これらのキー、スイッチを押下すると、応答してこの操作情報をＣＰＵ３６に送信する。
【００７１】
プログラムコード記憶装置３５は、ＣＰＵ３６が実行するプログラムを記憶するためのものであり、ＲＯＭ等によって構成される。
【００７２】
ＣＰＵ３６は、プログラムコード記憶装置３５に格納されているプログラムに従って、システム全体を制御するものである。
【００７３】
具体的に、ＣＰＵ３６は、投影画像補正処理（１）を実行する。
ＣＰＵ３６は、この投影画像補正処理（１）において、まず、補正パラメータの初期化を行う。補正パラメータは、台形補正に用いるパラメータ、輝度ヒストグラムの最大値、最小値、ピーク値、色差ヒストグラムのピーク値、平均値といった画像効果処理に必要なパラメータ等である。ＣＰＵ３６は、これらの補正パラメータを投影画像の補正を行わない状態の値に初期化する。
【００７４】
また、ＣＰＵ３６は、カウンタを有し、このカウンタのカウント値Countの初期化を行う。カウンタは、投影画像の輪郭線を検出できなかった場合に、画像処理装置３３の輪郭取得処理の実行回数をカウントするものである。ＣＰＵ３６は、このカウンタのカウント値Countをメモリ３２の作業データ記憶領域３２ｂに記憶する。ＣＰＵ３６は、このような初期化を行うと、投影処理を開始するように、投影部１１を制御する。
【００７５】
投影部１１が投影処理を開始すると、ＣＰＵ３６は、撮影タイミングを設定し、設定した撮影タイミングで投影画像を撮影するように撮影部１２を制御する。ＣＰＵ３６は、撮影タイミングを設定するため、投影部１１の光センサ１０８が出力する光検出信号を取得する。
【００７６】
ＣＰＵ３６は、光センサ１０８が出力する光検出信号の出力タイミングに基づいて、カラーホイール１０５の１周期を判別する。前述のように、カラーホイール制御部１０７がカラーホイールモータ１０６を一定回転速度で回転駆動し、このカラーホイール１０５の各フィルタの配置も変化しない。
【００７７】
このため、ＣＰＵ３６は、カラーホイール１０５の回転数を判別することができ、光スポットが照射しているカラーホイール１０５の各フィルタの位置を判別することができる。
【００７８】
ＣＰＵ３６は、この光センサ１０８の光検出信号の出力タイミングとカラーホイール１０５の各フィルタの配置情報とをカラーホイール情報として取得し、取得したカラーホイール情報に基づいて、カラーホイール１０５の異なる色毎に撮影タイミングを設定する。本実施形態１では、撮影タイミングを、光スポットがフィルタ１０５Ｂ（青）とフィルタ１０５Ｒ（赤）とに照射されているタイミングとする。
【００７９】
ＣＰＵ３６は、設定した撮影タイミングで、投影固定設定撮影を行うように撮影部１２を制御する。尚、撮影のタイムラグがあるため、ＣＰＵ３６は、このタイムラグを含めて撮影タイミングを設定する。そして、ＣＰＵ３６は、投影固定設定撮影によって得られた画像をメモリ３２の処理画像記憶領域３２ａに記憶する。
【００８０】
このような画像が得られると、ＣＰＵ３６は、輪郭取得処理を実行するように画像処理装置３３に指示する。そして、ＣＰＵ３６は、画像処理装置３３が輪郭取得処理を実行した結果に基づいて、投影画像の輪郭線を検出できたか否かを判定する。ＣＰＵ３６は、この判定を、例えば、画像処理装置３３がハフ変換を行ったときの投票数に基づいて行う。
【００８１】
即ち、投票数に予め閾値を設定し、投票数がこの閾値を越えた場合に、ＣＰＵ３６は、輪郭線を検出できたと判定する。メモリ３２は、この閾値を予め閾値記憶領域３２ｃに記憶する。
【００８２】
輪郭線を検出できたと判定した場合、ＣＰＵ３６は、画像処理装置３３に対し、この検出した輪郭線に基づいて投影画像の補正を行うように指示する。ＣＰＵ３６は、画像処理装置３３が投影画像の補正を行った後、メモリ３２の処理画像記憶領域３２ａから、補正された画像データを取り出して、投影部１１のビデオ入力装置１０９に供給する。
【００８３】
一方、輪郭線を検出できなかった場合、ＣＰＵ３６は、再度、投影固定設定撮影を行うように撮影部１２を制御する。しかし、何度、投影固定設定撮影を行っても投影画像を得られない場合もあるため、ＣＰＵ３６は、この投影画像の補正の実行回数に上限値を設定する。
【００８４】
ＣＰＵ３６は、実行回数がこの上限値を越えると、この投影補正処理を終了させる。具体的には、ＣＰＵ３６は、カウンタのカウント値Countをインクリメントする毎に、インクリメントしたカウント値Countを上限値CountMaxと比較する。
【００８５】
この上限値CountMaxは、投影補正処理の実行回数を制限するためのものであり、メモリ３２は、この上限値CountMaxを、予め閾値記憶領域３２ｃに記憶する。また、ＣＰＵ３６は、カウンタのカウント値Countをインクリメントする毎に、このカウント値Countをメモリ３２の作業データ記憶領域３２ｂに記憶する。
【００８６】
そして、カウンタのカウント値Countが上限値CountMaxを越えると、ＣＰＵ３６は、投影画像を得ることはできないと判定し、この補正投影処理を終了させる。
【００８７】
次に実施形態１に係る画像投影システムの動作を説明する。
ユーザがプロジェクタ２の電源をＯＮすると、ＣＰＵ３６は、プログラムコード記憶装置３５からプログラムコードを読み出して投影補正処理を実行する。ＣＰＵ３６は、図１０に示すフローチャートに従って、この投影画像補正処理（１）を実行する。
【００８８】
ＣＰＵ３６は、補正パラメータとカウンタのカウント値Countとの初期化を行う（ステップＳ１１）。
ＣＰＵ３６は、投影部１１に、初期化されたパラメータに従って投影処理を開始するように制御する（ステップＳ１２）。
【００８９】
ＣＰＵ３６は、投影部１１が投影処理の開始後、撮影処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００９０】
ＣＰＵ３６は、図１１に示すフローチャートに従って、撮影処理（１）を実行する。
【００９１】
ＣＰＵ３６は、投影部１１の光センサ１０８の光検出信号の出力タイミングとカラーホイール１０５の各フィルタの色配置とをカラーホイール情報として取得する（ステップＳ２１）。
【００９２】
ＣＰＵ３６は、取得したカラーホイール情報に基づいて、投影画像の撮影タイミングか否かを判定する（ステップＳ２２）。撮影タイミングではないと判定した場合（ステップＳ２２においてＮｏ）、ＣＰＵ３６は、再度、カラーホイール情報を取得する（ステップＳ２１）。
【００９３】
撮影タイミングであると判定した場合（ステップＳ２２においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３６は、投影画像の投影固定設定撮影を行うように撮影部１２を制御する（ステップＳ２３）。
【００９４】
次に、ＣＰＵ３６は、カラーホイール情報を取得する（ステップＳ２４）。ＣＰＵ３６は、取得したカラーホイール情報に基づいて、もう１つの投影画像の撮影タイミングか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００９５】
撮影タイミングではないと判定した場合（ステップＳ２５においてＮｏ）、ＣＰＵ３６は、再度、カラーホイール情報を取得する（ステップＳ２４）。
【００９６】
撮影タイミングであると判定した場合（ステップＳ２５においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３６は、投影画像の投影固定設定撮影を実行する（ステップＳ２６）。
【００９７】
ＣＰＵ３６は、このように、撮影処理（１）を実行すると、画像処理装置３３に対し、輪郭取得処理を実行するように指示する（図１０のステップＳ１４）。
【００９８】
画像処理装置３３は、図１２に示すフローチャートに従って、輪郭取得処理を実行する。
画像処理装置３３は、数１に従って、演算を行い、差分画像ｄを生成する（ステップＳ３１）。
【００９９】
画像処理装置３３は、数２，３に従って演算を行い、エッジ２値画像を作成する（ステップＳ３２）。
画像処理装置３３は、輪郭線を検出するため、数４を用いてハフ変換を行う（ステップＳ３３）。
【０１００】
画像処理装置３３は、数４に示す演算を数５に示す範囲において行い、上下の辺を形成する輪郭線の候補として、ρが＋、−それぞれにおいて、投票数が多い座標を候補として、複数の座標を取得する（ステップＳ３４）。
【０１０１】
画像処理装置３３は、上下左右それぞれで一番得票数が多いρ，θを最長のものとして選択し、その角度と中央からの辺の距離とを算出する（ステップＳ３５）。
【０１０２】
このように画像処理装置３３が輪郭取得処理を実行すると、ＣＰＵ３６は、投影画像の輪郭線を検出できたか否かを判定する（図１０のステップＳ１５）。検出できたと判定した場合（ステップＳ１５においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３６は、画像処理装置３３に対して、投影画像の補正を行うように指示する（ステップＳ１６）。
【０１０３】
一方、輪郭線を検出できなかったと判定した場合（ステップＳ１５においてＮｏ）、ＣＰＵ３６は、メモリ３２の作業データ記憶領域３２ｂに記憶されているカウンタのカウント値Countをインクリメントする（ステップＳ１７）。
【０１０４】
ＣＰＵ３６は、カウント値Countと、メモリ３２の閾値記憶領域３２ｃに記憶されている上限値CountMaxと、を比較し、カウント値Countが上限値CountMaxを越えたか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【０１０５】
カウント値Countが上限値CountMaxを越えていないと判定した場合（ステップＳ１８においてＮｏ）、ＣＰＵ３６は、再び、撮影処理、輪郭取得処理を実行する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
【０１０６】
輪郭線を検出できないまま、カウント値Countが上限値CountMaxを越えたと判定した場合（ステップＳ１８においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３６は、この投影画像補正処理（１）を終了させる。
【０１０７】
以上説明したように、実施形態１によれば、ＣＰＵ３６は、投影タイミングを設定して、画像処理装置３３は、投影画像Gr_Rと投影画像Gr_Gとの差分画像ｄを生成し、投影画像の輪郭線を取得するようにした。そして、画像処理装置３３は、取得した輪郭線に基づいて投影画像の補正を行うようにした。
【０１０８】
従って、調整用画像を表示しなくても、投影画像の補正を行うことができ、調整を容易なものとすることができる。このため、特に、家庭でのホームシアターやオフィス内で用いられる持ち運び容易な小型機種であっても、初心者にとって調整作業は容易となる。
【０１０９】
また、この補正処理を一定期間毎に行うことにより、補正投影開始後にプロジェクタ２を動かしてしまった場合でも、補正パターンの投影を行うことなく、その変化に対応した補正を行うことができる。
【０１１０】
また、ＣＰＵ３６は、投影部１１の光センサ１０８の光検出信号の出力タイミングとカラーホイール１０５の各フィルタの色配置とをカラーホイール情報を取得し、取得したカラーホイール情報に基づいて、投影画像Gr_R，Gr_Bの撮影タイミングを設定するようにした。従って、プロジェクタ２の内部において、時分割された投影画像Gr_R，Gr_Bを判別することができる。
【０１１１】
（実施形態２）
実施形態２に係る画像投影システムは、プロジェクタとカメラとからなり、カメラでスクリーンに投影された画像を撮影して、閲覧者の位置において補正された画像が投影されるようにしたものである。
【０１１２】
実施形態２に係る画像投影システムの構成を図１３に示す。
実施形態２に係る画像投影システムは、プロジェクタ２とは別にカメラ４を備える。カメラ４は、スクリーンＳに投影された投影画像を撮影するためのものであり、撮影位置は任意に設定される。
【０１１３】
カメラ４は、図１４に示すように、撮影部４１と、データ処理部４２と、を備える。撮影部４１は、図３に示す実施形態１の構成と同様に、撮影レンズ装置５１と、イメージセンサ５２と、を備える。撮影レンズ装置５１、イメージセンサ５２は、それぞれ、実施形態１の撮影レンズ装置２１、イメージセンサ２２と同様のものである。
【０１１４】
データ処理部４２は、インタフェース部６１と、メモリ６２と、画像処理装置６３と、操作部６４と、プログラムコード記憶装置６５と、ＣＰＵ６６と、を備える。
【０１１５】
これらのものは、それぞれ、図３に示すインタフェース部３１、メモリ３２、画像処理装置３３、操作部３４、プログラムコード記憶装置３５、ＣＰＵ３６と同様のものである。カメラ４のインタフェース部６１とプロジェクタ２のインタフェース部３１とは、ＵＳＢケーブル３を介して接続される。
【０１１６】
カメラ４が投影画像を撮影する場合、カメラ４は、プロジェクタ２から、投影部１１の光センサ１０８から光検出信号が供給されなければ、カラーホイール情報を利用することができず、このままでは、最適な差分画像を得ることができない。
【０１１７】
しかし、カラーホイール情報を利用することができなくても、カメラ４は、カラーホイール１０５の回転数と１周における色変化数とを判別できれば、撮影間隔を設定して特定の撮影タイミングで撮影を行うことにより、図７（ａ），（ｂ）に示すような画像を得ることができる。
【０１１８】
実施形態２では、プロジェクタ２のＣＰＵ３６が、ＵＳＢケーブル３を介してカメラ４に、このカラーホイール１０５の１周における色変化数と回転数との情報を供給する。そして、カメラ４のＣＰＵ６６は、供給されたこれらの情報に基づいて撮影間隔waitを設定する。
【０１１９】
次に実施形態２に係る画像投影システムの動作を説明する。
プロジェクタ２のＣＰＵ３６は、カメラ４に、カラーホイール１０５の１周における色変化数と回転数との情報を供給する。
【０１２０】
カメラ４のＣＰＵ６６は、実施形態１と同様に、図１０に示すフローチャートに従って、投影画像補正処理（１）を実行する。
【０１２１】
ＣＰＵ６６は、投影処理の開始後（図１０のステップＳ１２）、図１５に示すフローチャートに従って撮影処理（２）を実行する。
ＣＰＵ６６は、供給されたカラーホイール１０５の１周における色変化数と回転数との情報に基づいて撮影間隔を設定する（ステップＳ４１）。
【０１２２】
ＣＰＵ６６は、投影固定設定撮影を行うように、撮影レンズ装置５１を制御する（ステップＳ４２）。
ＣＰＵ６６は、撮影間隔waitだけ待機する（ステップＳ４３）。
【０１２３】
ＣＰＵ６６は、投影固定設定撮影を行い（ステップＳ４４）、この撮影処理（２）を終了させる。
【０１２４】
このように、撮影処理（２）を実行すると、ＣＰＵ６６は、画像処理装置６３に対し、輪郭取得処理を実行するように指示する（図１０のステップＳ１４）。そして、ＣＰＵ６６は、投影補正処理の実行回数が上限値CountMaxを越える前に、輪郭線が検出されたと判定した場合（ステップＳ１５においてＹｅｓ）、画像処理装置６３に対し、カメラ４の撮影によって得られた撮影画像に基づいて補正投影を行うように指示する（ステップＳ１６）。
【０１２５】
以上説明したように、本実施形態２によれば、プロジェクタ２は、カメラ４を備え、スクリーンＳに投影された投影画像をカメラ４で撮影するようにした。また、ＣＰＵ６６は、カラーホイール１０５の回転数と１周期における色変化数の情報をプロジェクタ２から取得して、異なる色毎に撮影タイミングを設定するようにした。従って、カメラ４を閲覧者の位置に設置して、投影画像の輪郭線の傾き状態を調べることができ、閲覧者の位置において、あたかも正面から見たような投影画像に補正することができる。
【０１２６】
（実施形態３）
実施形態３に係る画像投影システムは、カラーホイール情報を用いない場合、カラーホイールキャリブレーションを行って、色変化が最大になる最適な差分画像が得られるような撮影間隔を取得するようにしたものである。
【０１２７】
実施形態３に係る画像投影システムは、実施形態２と同様の構成を有する。ＣＰＵ６６は、システムクロックCLKに従って、動作する。
実施形態３では、カメラ４の撮影部４１が連続撮影した結果、取得した撮影画像に基づいてカラーホイールキャリブレーション処理を行う。
【０１２８】
即ち、カメラ４の撮影部４１は、カラーホイール１０５の色の１周期と比較して短い間隔の高速シャッターで連続撮影を行う。この撮影間隔を第１の撮影間隔とする。この場合、この撮影画像は補正画像生成用のものではないため、撮影部４１は、低解像度画像撮影で連続撮影を行う。
【０１２９】
画像処理装置６３は、撮影画像の画像番号をｎとして、最初の撮影画像ｇ(0)と次の撮影画像ｇ(1)との間で数１に従って、差分ｄ(x,y)を取得する。画像処理装置６３は、各差分を比較しやすくするため、１枚の撮影画像のすべての画素についての差分ｄ(x.y)を加算し、加算した差分累積値ｋ(1)を取得する。
【０１３０】
同様に、画像処理装置６３は、最初の撮影画像ｇ(0)と２番目の撮影画像ｇ(2)との間の差分累積値ｋ(2)を取得する。このようにして画像処理装置６３は、順次、差分累積値ｋ(n)を取得する。
【０１３１】
各差分累積値ｋ(n)が図１６に示すような値になった場合、ＣＰＵ６６は、差分累積値ｋ(1)とｋ(2)とを比較する。
【０１３２】
この場合、画像番号ｎ＝(s-1)，ｓ，(s+1)の撮影画像ｇ(s-1)，ｇ(s)，ｇ(s+1)における差分累積値ｋ(s-1)，ｋ(s)，ｋ(s+1)を比較すると、システムクロックタイミングCLK_sにおける差分累積値ｋ(s)がこの近辺における極小値となる。ＣＰＵ６６は、この差分累積値ｋ(n)が極小値になる時点のシステムクロックタイミングCLK_sを同期点としてメモリ６２の作業データ記憶領域に記憶する。
【０１３３】
また、画像番号ｎ＝(p-1)，p，(p+1)の撮影画像ｇ(p-1)，ｇ(p)，ｇ(p+1)における差分累積値ｋ(p-1)，ｋ(p)，ｋ(p+1)を比較すると、システムクロックタイミングCLK_pにおける差分累積値ｋ(p)がこの近辺における極大値となる。このシステムクロックタイミングCLK_sとCLK_pとの間隔が最適な差分画像が得られる撮影間隔となる。この撮影間隔を第２の撮影間隔とする。
【０１３４】
尚、実際には、システムクロックタイミングCLK_sとCLK_pとの間隔だけでなく、撮影時間も考慮する必要があるため、ＣＰＵ６６は、次の数６に従って、撮影間隔waitを取得する。
【数６】
0004645455.tif 000007
この同期点からの時間をこの撮影間隔waitで割り算して得られた時間を次の撮影タイミングとして、この撮影タイミングにて次の撮影を行えば、色変化が最大になる差分画像ｄが得られる。ＣＰＵ６６は、このようにして、色変化が最大になる差分画像ｄを取得する。
【０１３５】
次に実施形態３に係る画像投影システムの動作を説明する。
カメラ４のＣＰＵ６６は、図１７のフローチャートに従って、投影画像補正処理（２）を実行する。
ＣＰＵ６６は、補正パラメータの初期化を行う（ステップＳ５１）。
ＣＰＵ６６は、カラーホイールキャリブレーション処理を実行する（ステップＳ５２）。
【０１３６】
ＣＰＵ６６は、図１８及び図１９に示すフローチャートに従って、カラーホイールキャリブレーション処理を実行する。
ＣＰＵ６６は、高速シャッタで連続撮影を行う（ステップＳ６１）。
ＣＰＵ６６は、画像番号ｎに１を設定する（ステップＳ６２）。
【０１３７】
ＣＰＵ６６は、数１に従い、画像番号ｎ＝１の撮影画像ｇ(1)と画像番号ｎの撮影画像ｇ(n)との間の各画素の差分ｄ(x,y)を求め、さらに、差分累積値ｋ(n)を算出する（ステップＳ６３）。
ＣＰＵ６６は、画像番号ｎをインクリメントする（ステップＳ６４）。
【０１３８】
画像処理装置６３は、数１に従い、撮影画像ｇ(0)と撮影画像ｇ(n)との間の各画素の差分ｄ(x,y)を求め、さらに差分累積値ｋ(n)を算出する（ステップＳ６５）。
【０１３９】
ＣＰＵ６６は、差分累積値ｋ(n-1)と差分累積値ｋ(n)とを比較して、差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)未満であるか否かを判定する（ステップＳ６６）。
【０１４０】
差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)以上と判定した場合（ステップＳ６６においてＮｏ）、ＣＰＵ６６は、画像番号ｎをインクリメントし、撮影画像ｇ(0)と撮影画像ｇ(n)との間の差分累積値ｋ(n)を算出する（ステップＳ６４，Ｓ６５）。そして、ＣＰＵ６６は、差分累積値ｋ(n-1)と差分累積値ｋ(n)とを比較して、差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)未満か否かを判定する（ステップＳ６６）。
【０１４１】
差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)未満と判定した場合（ステップＳ６６においてＹｅｓ）、ＣＰＵ６６は、画像番号ｎをインクリメントする（ステップＳ６７）。
【０１４２】
画像処理装置６３は、数１に従い、撮影画像ｇ(0)と撮影画像ｇ(n)との間の各画素の差分ｄ(x,y)を求め、さらに差分累積値ｋ(n)を算出する（ステップＳ６８）。
ＣＰＵ６６は、差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)を越えたか否かを判定する（ステップＳ６９）。
【０１４３】
差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)未満と判定した場合（ステップＳ６９においてＮｏ）、ＣＰＵ６６は、画像番号ｎをインクリメントし、撮影画像ｇ(0)と撮影画像ｇ(n)との間の差分累積値ｋ(n)を算出する（ステップＳ６７，Ｓ６８）。そして、ＣＰＵ６６は、差分累積値ｋ(n-1)と差分累積値ｋ(n)とを比較し、差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)を越えたか否かを判定する（ステップＳ６９）。
【０１４４】
差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)を越えたと判定した場合（ステップＳ６９においてＹｅｓ）、ＣＰＵ６６は、この撮影画像ｇ(n)を取得した時刻を同期点として、メモリ６２に記憶する（ステップＳ７０）。
【０１４５】
ＣＰＵ６６は、この同期点の画像番号ｎをｓとして保存する（ステップＳ７１）。
ＣＰＵ６６は、画像番号ｎをインクリメントする（ステップＳ７２）。
画像処理装置６３は、数１に従い、撮影画像ｇ(0)と撮影画像ｇ(n)との間の各画素の差分ｄ(x,y)を求め、さらに差分累積値ｋ(n)を算出する（ステップＳ７３）。
【０１４６】
ＣＰＵ６６は、差分累積値ｋ(n-1)と差分累積値ｋ(n)とを比較して、差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)未満か否かを判定する（ステップＳ７４）。
【０１４７】
差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)以上と判定した場合（ステップＳ７４においてＮｏ）、ＣＰＵ６６は、画像番号ｎをインクリメントし、画像処理装置６３は、数１に従い、撮影画像ｇ(0)と撮影画像ｇ(n)との間の各画素の差分ｄ(x,y)を求め、さらに差分累積値ｋ(n)を算出する（ステップＳ７２，Ｓ７３）。
【０１４８】
差分累積値ｋ(n)が差分累積値ｋ(n-1)未満と判定した場合（ステップＳ７４においてＹｅｓ）、ＣＰＵ６６は、数６に従い、撮影間隔waitを算出する（ステップＳ７５）。そして、ＣＰＵ６６は、このカラーホイールキャリブレーション処理を終了させる。
【０１４９】
次に、ＣＰＵ６６は、撮影処理（３）を実行する（図１７のステップＳ５３）。ＣＰＵ６６は、図２０に示すフローチャートに従って、この撮影処理（３）を実行する。
まず、ＣＰＵ６６は、同期点において、投影固定設定撮影を行うように撮影部４１を制御する（ステップＳ８１）。
ＣＰＵ６６は、撮影間隔waitだけ待機する（ステップＳ８２）。
【０１５０】
ＣＰＵ６６は、投影固定設定撮影を行うように撮影部４１を制御する（ステップＳ８３）。
ＣＰＵ６６は、人間の目に見えるのと同じカラーの画像を撮影できる設定値で撮影を行う（ステップＳ８４）。
【０１５１】
次に、ＣＰＵ６６は、撮影によって得られた画像データを、インタフェース部６１を介してプロジェクタ２に送信する（図１７のステップＳ５４）。
プロジェクタ２のＣＰＵ３６は、ＵＳＢケーブル３，インタフェース部３１を介してこの画像データを受信する（ステップＳ５５）。
【０１５２】
ＣＰＵ３６は、画像処理装置３３に対し、輪郭取得処理（図１２）を実行するように指示する（ステップＳ５６）。
ＣＰＵ３６は、画像処理装置３３に対し、投影画像の補正を行うように指示する（ステップＳ５７）。
【０１５３】
以上説明したように、実施形態３によれば、カメラ４が連続撮影を行って、撮影画像の間の差分累積値ｋ(n)を算出し、差分累積値ｋ(n)の極値を求めることにより、撮影間隔waitを取得するようにした。
【０１５４】
従って、カラーホイール情報を用いずに、色変化が最大になる撮影間隔を算出することができ、投影画像が最も鮮明になる撮影間隔を探すことにより、異なる色毎に撮影タイミングを設定することができる。
【０１５５】
また、取得した投影領域に従って正面化補正を行うことにより、特別な投影を必要とすることなく、正面化補正した画像を投影することができる。
【０１５６】
（実施形態４）
実施形態４に係る画像投影システムは、ズーム制御を行えるようにしたものである。
【０１５７】
実施形態４に係る画像投影システムは、実施形態１と同様に、図１に示す構成を有する。投影部１１は、ズーム機構部（図示せず）を有している。
ＣＰＵ３６は、撮影部１２の撮影によって得られた撮影画像に基づいて、投影画像Grが画角α内に収まるように投影部１１のズーム機構部を制御する。
【０１５８】
次に実施形態４に係る画像投影システムの動作を説明する。
ＣＰＵ３６は、図２１のフローチャートに従って、投影画像補正処理（３）を実行する。
ＣＰＵ３６は、補正パラメータの初期化を行い（ステップＳ９１）、カラーホイールキャリブレーション処理（図１８）を実行する（ステップＳ９２）。
【０１５９】
ＣＰＵ３６は、撮影処理（３）（図２０）を実行する（ステップＳ９３）。
ＣＰＵ３６は、輪郭取得処理（図１２）を実行する（ステップＳ９４）。
ＣＰＵ３６は、投影画像の輪郭が画角α内に収まっているか否かを判定する（ステップＳ９５）。
【０１６０】
投影画像の輪郭が画角α内に収まっていると判定した場合（ステップＳ９５においてＹｅｓ）、拡大可能量を算出する（ステップＳ９６）。
【０１６１】
ＣＰＵ３６は、拡大が可能か否かを判定する（ステップＳ９７）。
拡大が可能と判定した場合（ステップＳ９７においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３６は、テレ方向へ拡大可能量だけ拡大するように投影部１１のズーム機構部を制御し（ステップＳ９８）、再び、撮影処理（３）（図２０）を実行する（ステップＳ９３）。
【０１６２】
拡大不能と判定した場合（ステップＳ９７においてＮｏ）、ＣＰＵ３６は、画像装置に対して撮影画像の補正を行うように指示し（ステップＳ９９）、この投影画像補正処理（３）を終了させる。
【０１６３】
一方、輪郭が画角α内に収まっていないと判定した場合（ステップＳ９５においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３６は、縮小量を算出する（ステップＳ１００）。
【０１６４】
ＣＰＵ３６は、画角α内に収まるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
画角α内に収まると判定した場合（ステップＳ１０１においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３６は、ｗｉｄｅ方向への縮小量だけ縮小するように投影部１１のズーム機構部を制御し（ステップＳ１０２）、再び、撮影処理（３）（図２０）を実行する。
【０１６５】
画角α内に収まらないと判定した場合（ステップＳ１０１においてＮｏ）、ＣＰＵ３６は、画像処理装置６３に対して撮影画像の補正を行うように指示し（ステップＳ９９）、この投影画像補正処理（３）を終了させる。
【０１６６】
以上説明したように、実施形態４によれば、ＣＰＵ３６は、投影画像Grが画角α内の収まるようにズーム制御するようにしたので、画角αに対応するサイズの差分画像ｄを取得することができ、最適な投影画像の補正を行うことができる。
【０１６７】
（実施形態５）
実施形態５に係る画像投影システムは、投影画像が画角内に収まらない場合に、その旨を示すガイド表示を行うようにしたものである。
【０１６８】
実施形態５に係る画像投影システムは、実施形態１と同様に、図１に示す構成を有する。
【０１６９】
図２２（ａ）に示すように、投影画像Grが画角αからはずれた場合、図２２（ｂ）に示すように、投影画像Grの輪郭線をすべて取得できず、投影画像の正しい補正を行うことができなくなる。この場合、ＣＰＵ３６は、図２２（ｃ）に示すように、投影画像Grが画角α内に収まる方向を示すガイドGdを表示する。
【０１７０】
次に実施形態５に係る画像投影システムの動作を説明する。
ＣＰＵ３６は、図２３に示すフローチャートに従って投影画像補正処理（４）を実行する。
【０１７１】
まず、ＣＰＵ３６は、補正パラメータの初期化を行い（ステップＳ１１１）、カラーホイールキャリブレーション処理（図１８，１９）を実行する（ステップＳ１１２）。
【０１７２】
ＣＰＵ３６は、撮影処理（２）（図１５）を実行する（ステップＳ１１３）。
ＣＰＵ３６は、輪郭取得処理（図１２）を実行する（ステップＳ１１４）。
【０１７３】
ＣＰＵ３６は、画角αからはみ出した辺があるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。
【０１７４】
画角αからはみ出した辺がないと判定した場合（ステップＳ１１５においてＮｏ）、ＣＰＵ３６は、画像処理装置６３に対して、撮影画像の補正を行うように指示する（ステップＳ１１６）。
【０１７５】
一方、画角αからはみ出した辺があると判定した場合（ステップＳ１１５においてＹｅｓ）、ＣＰＵ３６は、はみ出した辺があることを指示するガイドGdを表示する（ステップＳ１１７）。
【０１７６】
図２２（ｃ）に示すようなガイドGdが表示されれば、閲覧者は、投影画像が画角α内に収まる方向が左方向であることを判別することができる。閲覧者がこの方向にプロジェクタ２の投影部１１の位置、角度調整を行い、ＣＰＵ３６が、再度、撮影処理（２）（ステップＳ１１３）、輪郭取得処理（ステップＳ１１４）を実行した結果、投影画像Grが画角α内に収まるようになれば、投影画像Grの輪郭線をすべて取得できるようになる。
【０１７７】
以上説明したように、実施形態５によれば、画角αからはみ出した辺がある場合に、ＣＰＵ３６は、投影画像Grを画角α内に収まる方向を示すガイドGdを表示するようにした。
【０１７８】
従って、ＣＰＵ３６は、投影画像Grが画角αから外れた方向を、閲覧者に分かり易く指示することができる。このため、この表示に従って投影部１１の位置、角度が調整されれば、ＣＰＵ３６が、再度、撮影処理（２）、輪郭取得処理を実行することにより、投影画像Grの輪郭線をすべて取得できるようになり、投影画像Grの正しい補正を行うことができる。
【０１７９】
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記各実施形態では、撮影タイミングを、光スポットがフィルタ１０５Ｂ（青）とフィルタ１０５Ｒ（赤）とに照射されているタイミングとした。しかし、撮影タイミングを、光スポットがフィルタ１０５Ｇ（緑）に照射されるタイミングも含むものであってもよい。
【０１８０】
上記実施形態２，３において、必ずしもカメラ４を用いなくてもよく、プロジェクタ２が投影画像補正処理（２）を実行することにより、カラーホイール情報を利用せずに、実施形態２，３を適用することができる。
【０１８１】
この場合、カラーホイール情報を利用しなくてもよいため、プロジェクタ２は、時分割で各色の画像を投影するものであれば、必ずしも単板式のものである必要はなく、さらに、カラーホイールを用いたものである必要もない。また、実施形態４，５において、実施形態２，３と同様にカメラ４が備えられた構成であってもよい。
【０１８２】
上記各実施形態では、コンピュータ１とプロジェクタ２とは、ＵＳＢケーブル３を介して接続されるものとして説明した。しかし、無線ＬＡＮ等を介して接続されてもよい。同様に、実施形態２におけるカメラ４とプロジェクタ２とが、無線ＬＡＮ等を介して接続されてもよい。
【０１８３】
また、プロジェクタ２にグラフ、表等の画像データを記憶するようにしてコンピュータ１を省くこともできる。
【０１８４】
上記各実施形態では、プログラムが、プログラムコード記憶装置のようなメモリ等に予め記憶されているものとして説明した。しかし、撮影装置を、装置の全部又は一部として動作させ、あるいは、上述の処理を実行させるためのプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical disk）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、これを別のコンピュータにインストールし、上述の手段として動作させ、あるいは、上述の工程を実行させてもよい。
【０１８５】
さらに、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等にプログラムを格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】本発明の実施形態１に係る画像投影システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示すプロジェクタとスクリーンの位置関係及びこの位置関係による投影画像を示す図である。
【図３】図１に示すプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す投影部の構成を示す図である。
【図５】図４に示すカラーホイールを示す図である。
【図６】図３に示すメモリの記憶領域を示す図である。
【図７】差分画像を取得する処理を示す図である。
【図８】投影画像の２値エッジ画像を示す図である。
【図９】図３に示す画像処理装置が行うハフ変換を示す図である。
【図１０】図１に示すプロジェクタが実行する投影画像補正処理（１）を示すフローチャートである。
【図１１】図３に示すＣＰＵが実行する撮影処理（１）を示すフローチャートである。
【図１２】画像処理装置が実行する投影画像の輪郭取得処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態２に係る画像投影システムの構成を示す図である。
【図１４】図１３に示すカメラの構成を示すブロック図である。
【図１５】図１４に示すＣＰＵが実行する撮影処理（２）を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態３の処理内容を示す図である。
【図１７】図３に示すプロジェクタのＣＰＵと図１４に示すカメラのＣＰＵとが実行する投影画像補正処理（２）の内容を示すフローチャートである。
【図１８】カメラのＣＰＵが実行するカラーホイールキャリブレーション処理（その１）を示すフローチャートである。
【図１９】カメラのＣＰＵが実行するカラーホイールキャリブレーション処理（その２）を示すフローチャートである。
【図２０】プロジェクタのカメラのＣＰＵが実行する撮影処理（３）を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の実施形態４に係るプロジェクタのＣＰＵが実行する投影画像補正処理（３）を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施形態５の処理内容を示す図である。
【図２３】プロジェクタのＣＰＵが実行する投影画像補正処理（４）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８７】
１・・・コンピュータ、２・・・プロジェクタ、４・・・カメラ、１１・・・投影部、１２，４１・・・撮影部、３３，６３・・・画像処理装置、３６，６６・・・ＣＰＵ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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