(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像および当該入力画像の外部の入力背景部分の少なくとも一方における矩形領域を構成する補間画素を用いて補間を行う補間部と、
光変調器の表示領域における歪み補正後の画像に関する対象画素の位置を判定する対象画素位置判定部と、
を含み、
前記補間画素は、１つの基準画素と当該基準画素の周辺にある複数の周辺画素で構成され、
前記基準画素は、前記矩形領域の少なくとも一辺と接する位置にあり、
前記補間部は、
前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接する出力背景部分の位置にあり、かつ、前記歪み補正後の画像の中心に対する前記斜辺の位置が前記矩形領域の中心に対する前記基準画素が接する辺の位置と一致する場合に、前記対象画素に対応する前記補間画素を用いて前記補間を行い、
前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接しない前記出力背景部分の位置にある場合または前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接する前記出力背景部分の位置にあり、かつ、前記歪み補正後の画像の中心に対する前記斜辺の位置が前記矩形領域の中心に対する前記基準画素が接する辺の位置と一致しない場合に前記補間を行わず、背景として処理することを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理システムにおいて、
前記補間部は、前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接する出力背景部分の位置にあり、かつ、前記歪み補正後の画像の中心に対する前記斜辺の位置が前記矩形領域の中心に対する前記基準画素が接する辺の位置と一致する場合であっても、前記補間画素が前記入力画像の画素を含まない場合には前記補間を行わず、背景として処理することを特徴とする画像処理システム。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかに記載の画像処理システムにおいて、
前記補間は、バイリニア補間であって、
前記補間画素は、１つの前記基準画素および３つの前記周辺画素で構成されることを特徴とする画像処理システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理システムと、
前記補間の行われた前記歪み補正後の画像を投写する投写部と、
を含むことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
コンピュータを、
入力画像および当該入力画像の外部の入力背景部分の少なくとも一方における矩形領域を構成する補間画素を用いて補間を行う補間部と、
光変調器の表示領域における歪み補正後の画像に関する対象画素の位置を判定する対象画素位置判定部として機能させ、
前記補間画素は、１つの基準画素と当該基準画素の周辺にある複数の周辺画素で構成され、
前記基準画素は、前記矩形領域の少なくとも一辺と接する位置にあり、
前記補間部は、
前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接する出力背景部分の位置にあり、かつ、前記歪み補正後の画像の中心に対する前記斜辺の位置が前記矩形領域の中心に対する前記基準画素が接する辺の位置と一致する場合に、前記対象画素に対応する前記補間画素を用いて前記補間を行い、
前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接しない前記出力背景部分の位置にある場合または前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接する前記出力背景部分の位置
にあり、かつ、前記歪み補正後の画像の中心に対する前記斜辺の位置が前記矩形領域の中心に対する前記基準画素が接する辺の位置と一致しない場合に前記補間を行わず、背景として処理することを特徴とするプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台形歪み補正を行うための画像処理システム、プロジェクタ、プログラムおよび情報記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタは、適切な画像を表示するため、投写画像の歪み（台形歪み、キーストーン歪み）を補正する必要がある。例えば、特開２００５−２１０４１８号公報に記載されているように、投写画像の歪みが補正される場合には、元画像の複数の画素値から変形後の画像の画素値を求める補間処理が実行される。また、元画像が変形されることにより、液晶パネルには画像部分と画像以外の背景部分が存在することになる。
【特許文献１】特開２００５−２１０４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特開２００５−２１０４１８号公報の手法のようにエッジ強調処理を実行したり、画像部分のみ補間処理を実行したりすると、画像部分と背景部分との境目部分がギザギザになってしまい、投写画像の見た目が悪くなってしまう。
【０００４】
本発明の目的は、画像部分と背景部分との境目部分をより滑らかに表示することが可能な画像処理システム、プロジェクタ、プログラムおよび情報記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理システムは、入力画像および当該入力画像の外部の入力背景部分における基準画素および当該基準画素の周辺にある周辺画素で構成される補間画素を用いて補間を行う補間部と、光変調器の表示領域における歪み補正後の画像に関する対象画素の位置を判定する対象画素位置判定部と、を含み、前記基準画素は、前記補間画素で構成される矩形領域の少なくとも一辺と接する位置にあり、前記補間部は、前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接する出力背景部分の位置にあり、かつ、前記歪み補正後の画像の中心に対する前記斜辺の位置が前記矩形領域の中心に対する前記補間画素が接する辺の位置と一致する場合に、前記対象画素に対応する前記補間画素を用いて前記補間を行い、前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接しない前記出力背景部分の位置にある場合または前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接する前記出力背景部分の位置にあり、かつ、前記歪み補正後の画像の中心に対する前記斜辺の位置が前記矩形領域の中心に対する前記補間画素が接する辺の位置と一致しない場合に前記補間を行わないことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係るプロジェクタは、上記画像処理システムと、前記補間の行われた前記歪み補正後の画像を投写する投写部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、入力画像および当該入力画像の外部の入力背景部分における基準画素および当該基準画素の周辺にある周辺画素で構成される補間画素を用いて補間を行う補間部と、光変調器の表示領域における歪み補正後の画像に関する対象画素の位置を判定する対象画素位置判定部として機能させ、前記基準画素は、前記補間画素で構成される矩形領域の少なくとも一辺と接する位置にあり、前記補間部は、前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接する出力背景部分の位置にあり、かつ、前記歪み補正後の画像の中心に対する前記斜辺の位置が前記矩形領域の中心に対する前記補間画素が接する辺の位置と一致する場合に、前記対象画素に対応する前記補間画素を用いて前記補間を行い、前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接しない前記出力背景部分の位置にある場合または前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接する前記出力背景部分の位置にあり、かつ、前記歪み補正後の画像の中心に対する前記斜辺の位置が前記矩形領域の中心に対する前記補間画素が接する辺の位置と一致しない場合に前記補間を行わないことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、画像処理システム等は、補間画素で構成される矩形領域における基準画素の位置と対象画素の位置に応じて補間すべきかどうかを決定して補間することができるため、画像部分と背景部分との境目部分をより滑らかに表示することができる。
【００１０】
また、前記補間部は、前記対象画素が前記歪み補正後の画像の斜辺と接する出力背景部分の位置にあり、かつ、前記歪み補正後の画像の中心に対する前記斜辺の位置が前記矩形領域の中心に対する前記補間画素が接する辺の位置と一致する場合であっても、前記補間画素が前記入力画像の画素を含まない場合には前記補間を行わなくてもよい。
【００１２】
また、前記補間は、バイリニア補間であって、前記補間画素は、１つの前記基準画素および３つの前記周辺画素で構成されてもよい。
【００１３】
これによれば、画像処理システム等は、バイリニア補間を行うことにより、画像部分と背景部分との境目部分をより滑らかに表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明をプロジェクタに適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００１５】
（第１の実施例）
図１は、本実施例におけるプロジェクタ１００の機能ブロック図である。プロジェクタ１００は、画像情報（例えば、RGB信号等）を入力する画像情報入力部１２０と、投写画像の歪みに関する歪み情報を入力する歪み情報入力部１１０と、歪み情報に基づいて投写画像の歪み状態を判定する判定部１３０と、当該歪み状態に応じて画像の歪みを補正する補正部１４０と、歪みが補正された画像を投写する投写部１９０を含んで構成されている。
【００１６】
また、判定部１３０は、液晶パネル（光変調器）の表示領域における補間の対象になる対象画素の位置を判定する対象画素位置判定部１３２を含む。また、補正部１４０は、入力画像および当該入力画像の外部の入力背景部分における基準画素および当該基準画素の周辺にある周辺画素で構成される補間画素を用いて補間（例えば、階調値の補間等）を行う補間部１４２を含む。
【００１７】
なお、これらの各部としては、例えば、以下のハードウェアが採用されてもよい。例えば、歪み情報入力部１１０としては、スクリーンに投写された画像を含む領域を撮像するＣＣＤセンサ、スクリーンに投写された歪みを含む画像が歪みのない状態に補正操作される際の操作情報を入力するボタン、投写角度を計測する角度センサ、投写距離を計測する距離センサ等が採用されてもよい。また、画像情報入力部１２０としては画像信号入力端子等、判定部１３０としてはＣＰＵ等、補正部１４０としては画像処理回路等、投写部１９０としてはランプ、液晶パネル、液晶駆動回路、投写レンズ等が採用されてもよい。
【００１８】
また、プロジェクタ１００の有するコンピュータは、判定部１３０等の機能を情報記憶媒体２００からプログラムを読み取って実装してもよい。このような情報記憶媒体２００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用でき、そのプログラムの読み取り方式は接触方式であっても、非接触方式であってもよい。
【００１９】
図２は、本実施例におけるバイリニア補間時の補間画素３００を示す図である。本実施例では、補間部１４２は、基準画素３１０と基準画素３１０の右、下、右下にある３つの周辺画素３２０−１〜３２０−３で構成される補間画素３００（４つの画素）を用いて補間を行う。
【００２０】
図３は、本実施例における元画像４００と変形画像６００を示す図である。また、図４は、本実施例における変形画像６００の画素に対応する元画像４００の補間画素３００を示す図である。
【００２１】
判定部１３０は、歪み情報に応じて液晶パネルの表示領域５００における変形画像（歪み補正後の画像）６００の位置を決定する。対象画素位置判定部１３２は、例えば、表示領域５００の左上の画素から右下の画素に向かって１画素ずつ画素（対象画素）の位置が、変形画像６００の外部（出力背景部分）にあるか、変形画像６００の内部にあるか、変形画像６００の斜辺と接する出力背景部分の位置にあるかを判定する。例えば、図３に示す例では、画素Ｂ０および画素Ｂ１は斜辺と接する出力背景部分の位置にあり、画素Ｌ０および画素Ｌ１は変形画像６００の内部にある。
【００２２】
補間部１４２は、対象画素が変形画像６００の斜辺と接する出力背景部分の位置にあり、かつ、変形画像６００の中心に対する当該斜辺の位置が左または上である場合、あるいは、対象画素が変形画像６００の内部にある場合に補間を行い、これら以外の場合には補間を行わず、背景として処理する。なお、斜辺の位置が左または上である場合のみ補間されるのは、基準画素３１０が補間画素３００の矩形領域において左上にあるため、補間を行わなくても斜辺の位置が右または下である場合は表示時に当該斜辺がぼやける効果が得られるからである。
【００２３】
例えば、対象画素Ｂ０は左の斜辺部分にあるため、補間部１４２は、元画像４００の画素０（背景）を基準画素３１０として、画素０、画素２、画素１（背景）、画素３を用いて補間を行う。また、補間部１４２は、画素Ｌ０の補間を行う場合は、元画像４００の画素２を基準画素３１０として、画素２、画素４、画素３、画素５を用いて補間を行う。また、補間部１４２は、画素Ｂ１の補間を行う場合は、元画像４００の画素６（背景）を基準画素３１０として、画素６、画素８、画素７（背景）、画素９（背景）を用いて補間を行う。また、補間部１４２は、画素Ｌ１の補間を行う場合は、元画像４００の画素８を基準画素３１０として、画素８、画素Ａ、画素９、画素Ｂ（背景）を用いて補間を行う。
【００２４】
なお、補間部１４２は、台形状の変形画像６００の上辺の出力背景部分にある画素Ｂ２を処理する場合、画素Ｂ２は斜辺と接していないため、補間を行わず、背景として処理する。変形画像６００の下辺の出力背景部分にある画素Ｂ３も同様に背景として処理される。また、画素Ｂ４は、変形画像６００の斜辺に接しているが、当該斜辺の位置が右であるため、背景として処理される。
【００２５】
図５は、本実施例における基準画素３１０の位置を示す図である。例えば、画素Ｂ０の基準画素３１０が、基準画素３１０−１の場合、補間に同一の背景画素（画素０）が用いられることになる。補間部１４２は、対象画素が変形画像６００の斜辺と接する出力背景部分の位置にあり、かつ、変形画像６００の中心に対する当該斜辺の位置が左または上である場合であっても、補間画素３００が元画像４００の画素を含まない場合には補間を行わないように構成されている。
【００２６】
以上のように、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、補間画素３００で構成される矩形領域における基準画素３１０の位置と対象画素の位置に応じて補間すべきかどうかを決定して補間することができるため、画像部分と背景部分との境目部分をより滑らかに表示することができる。
【００２８】
（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施例では、補間画素３００は縦横２つずつの画素で構成され、補間画素３００における基準画素３１０の位置は左上であったが、補間画素３００を構成する画素数は４には限定されず、基準画素３１０の位置は左上には限定されず、補間方法もバイリニア補間には限定されない。
【００２９】
図６は、補間画素３０１の他の一例を示す図である。例えば、補間画素３０１は縦横２つずつの画素で構成され、補間画素３０１における基準画素３１０の位置は右上である。この場合、補間部１４２は、変形画像６００の右または上にある斜辺と接する出力背景部分の画素を対象画素とする場合に補間を行い、これに該当しない出力背景部分の画素を対象画素とする場合は補間を行わない。
【００３０】
図７は、補間画素３０２の他の一例を示す図である。例えば、補間画素３０２は縦２画素、横３画素の６画素で構成され、補間画素３０１における基準画素３１０の位置は左上である。この場合、補間部１４２は、変形画像６００の左または上にある斜辺と接する出力背景部分の画素を対象画素とする場合に補間を行い、これに該当しない出力背景部分の画素を対象画素とする場合は補間を行わない。
【００３１】
図８は、補間画素３０３の他の一例を示す図である。例えば、補間画素３０３は縦２画素、横３画素の６画素で構成され、補間画素３０１における基準画素３１０の位置は真ん中上である。すなわち、基準画素３１０は、補間画素３０３の矩形領域の上辺と接する状態にある。この場合、補間部１４２は、変形画像６００の上にある斜辺と接する出力背景部分の画素を対象画素とする場合に補間を行い、これに該当しない出力背景部分の画素を対象画素とする場合は補間を行わない。
【００３２】
また、プロジェクタ１００は、液晶プロジェクタには限定されず、例えば、光変調器の一種であるＤＭＤ(Digital Micromirror Device)を用いたプロジェクタ等であってもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサス・インスツルメンツ社の商標である。また、プロジェクタ１００の機能を複数の装置（例えば、ＰＣとプロジェクタ等）に分散して実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施例におけるプロジェクタの機能ブロック図である。
【図２】本実施例におけるバイリニア補間時の補間画素を示す図である。
【図３】本実施例における元画像と変形画像を示す図である。
【図４】本実施例における変形画像の画素に対応する元画像の補間画素を示す図である。
【図５】本実施例における基準画素の位置を示す図である。
【図６】補間画素の他の一例を示す図である。
【図７】補間画素の他の一例を示す図である。
【図８】補間画素の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００  プロジェクタ、１１０  歪み情報入力部、１２０  画像情報入力部、１３０  判定部、１３２  対象画素位置判定部、１４０  補正部、１４２  補間部、１９０  投写部、２００  情報記憶媒体、３００  補間画素、３１０  基準画素、３２０  周辺画素、４００  元画像（入力画像）、５００  表示領域、６００  変形画像（歪み補正後の画像）
【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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