(57)【要約】【課題】輝度レベルの低い領域において、シームレスな画像を実現する技術を提供すること。【解決手段】画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映される投映画像を、画像データを表示する有効画像領域と、画像データを表示しない無効画像領域と、にわけ、これらの有効画像領域の境界線と無効画像領域の境界線とにより囲まれる領域を補正単位画像領域とし、この補正単位画像領域毎に輝度レベルの低い領域に適用する補正データを作成し、別途算出されている輝度レベルの比較的高い領域に適用する補正データに結合する。【選択図】図１
2007096622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像再生部から出力された画像データを複数の画像投映部から投映し、複数の該画像投映部から投映した複数の画像を連結して所望の画像を映し出すことができるようにした画像投映システムにおいて、前記画像投映部から投映された画像を撮影した撮影データに基づいて前記画像データの画素値の補正を行うための補正データを作成する補正データ作成方法であって、
第一の輝度レベル以下の画素値の補正データは補正単位画像領域毎に算出し、前記第一の輝度レベルよりも高い第二の輝度レベル以上の画素値の補正データは画素毎に算出し、それぞれの補正データを結合させること、
を特徴とする補正データ作成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の補正データ作成方法であって、
前記第一の輝度レベル以下の画素値は、画素値の下位１０％の範囲内のものであること、
を特徴とする補正データ作成方法。
【請求項３】
請求項２に記載の補正データ作成方法であって、
前記補正単位画像領域は、個々の前記画像投映部からの投映領域のうち、有効画像領域の境界線と、無効画像領域の境界線と、により区切られた領域であること、
を特徴とする補正データ作成方法。
【請求項４】
請求項３に記載の補正データ作成方法であって、
前記第一の輝度レベル以下の画素値の補正データは、前記補正単位画像領域毎に算出された輝度が均一となるように画素値を補正するものであること、
を特徴とする補正データ作成方法。
【請求項５】
画像データを出力する画像再生部と、
前記画像データの画素値を補正データに基づいて補正する画像補正部と、
前記画像補正部から出力された補正後の画像データを投映する画像投映部と、を備える画像投映システムで用いられる前記補正データを作成する補正データ作成装置あって、
前記画像投映部から投映された画像を撮像する撮像装置と、
前記撮像手段により撮像された撮像データに基づいて、前記補正データを作成する演算処理装置と、を備え、
前記演算処理装置は、第一の輝度レベル以下の画素値の補正データを補正単位画像領域毎に算出し、前記第一の輝度レベルよりも高い第二の輝度レベル以上の画素値の補正データは画素毎に算出し、それぞれの補正データを結合することで、補正データを算出するものであること、
を特徴とする補正データ作成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の補正データ作成装置であって、
前記第一の輝度レベル以下の画素値は、画素値の下位１０％の範囲内のものであること、
を特徴とする補正データ作成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の補正データ作成装置であって、
前記補正単位画像領域は、個々の前記画像投映部からの投映領域のうち、有効画像領域の境界線と、無効画像領域の境界線と、により区切られた領域であること、
を特徴とする補正データ作成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の補正データ作成装置であって、
前記第一の輝度レベル以下の画素値に対する補正データは、前記補正単位画像領域毎に算出された輝度が均一となるように画素値を補正するものであること、
を特徴とする補正データ作成装置。
【請求項９】
画像データを出力する画像再生部と、
前記画像データの画素値を補正データに基づいて補正する画像補正部と、
前記画像補正部から出力された補正後の前記画像データを投映する画像投映部と、
前記画像投映部から投映された画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された撮像データに基づいて、前記補正データを作成する演算処理部と、を備え、
前記演算処理部は、第一の輝度レベル以下の画素値の補正データを補正単位画像領域毎に算出し、前記第一の輝度レベルよりも高い第二の輝度レベル以上の画素値の補正データは画素毎に算出し、それぞれの補正データを結合することで、補正データを算出するものであること、
を特徴とする画像投映システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像投映システムであって、
前記第一の輝度レベル以下の画素値は、画素値の下位１０％の範囲内のものであること、
を特徴とする画像投映システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の演算処理装置であって、
前記補正単位画像領域は、個々の前記画像投映部からの投映領域のうち、有効画像領域の境界線と、無効画像領域の境界線と、により区切られた領域であること、
を特徴とする画像投映システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像投映システムであって、
前記第一の輝度レベル以下の画素値に対する補正データは、前記補正単位画像領域毎に算出された輝度が均一となるように画素値を補正するものであること、
を特徴とする画像投映システム。
【請求項１３】
請求項９乃至１２の何れか一項に記載の画像投映システムであって、
前記有効画像領域以外の領域への投映光を遮蔽する遮蔽部材をさらに備えること、
を特徴とする画像投映システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像投映システムであって、
前記遮蔽部材は、前記有効画像領域の周囲を囲むように形成されていること、
を特徴とする画像投映システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン上で複数の画像を連結して所望の画像を投映する画像投映システムにおける画像の画素値を補正する補正データを作成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の画像投映装置を使用してスクリーンに映像を投映する画像表示装置においては、各々の画像投映装置により投映される画像をつなぎ合わせるために、各々の画像投映装置から投映される画像の明るさや色合いを調整する必要がある。
【０００３】
そのような調整を行う技術として、特許文献１には、複数の画像投映装置から投映される画像を隣接する画像同士が重複部分をもつように配置し、この重複部分に対して画素毎に補正を行うことでブレンド処理を行い、シームレスな画像を実現する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】国際公開第99/31877号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、輝度レベルの高い範囲においては、色や輝度の調整幅が大きいため画素毎に微妙な加減をつけることができ、シームレスな画像を実現しやすい一方で、輝度レベルの低い範囲においては、色や輝度の調整幅が小さいため画素毎に微妙な加減をつけることができず、画素毎に調整することでかえって画素間の補正ムラが顕著に表れるという欠点がある。
【０００６】
そこで、本発明は、輝度レベルの低い範囲においても、シームレスな画像を実現す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】
【０００７】
以上の課題を解決するため、本発明では、輝度レベルの低い範囲とその他の範囲で補正データを異なる方法で作成する。
【０００８】
例えば、本発明では、画像再生部から出力された画像データを複数の画像投映部から投映し、複数の該画像投映部から投映した複数の画像を連結して所望の画像を映し出すことができるようにした画像投映システムにおいて、前記画像投映部から投映された画像を撮影した撮影データに基づいて前記画像データの画素値の補正を行うための補正データを作成する補正データ作成方法であって、第一の輝度レベル以下の画素値の補正データは補正単位画像領域毎に算出し、前記第一の輝度レベルよりも高い第二の輝度レベル以上の画素値の補正データは画素毎に算出し、それぞれの補正データを結合する。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、輝度レベルの低い範囲では所定の面単位で補正データを作成するため、輝度レベルの低い範囲における補正ムラを軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態である画像投映システム１００の概略構成図である。
【００１１】
画像投映システム１００は、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄと、画像切替装置１０２と、画像補正装置１０３と、画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄと、遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄと、スクリーン１０６と、撮像装置１０７と、演算処理装置１０８と、を備えている。
【００１２】
画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄは、外部記憶装置（図示せず）に記憶されている画像データを読み込み、後述する画像切替装置１０２に出力する。
【００１３】
ここでの画像データは、静止画及び動画の何れでもよく、また、外部記憶装置としては、例えば、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、磁気ディスク等を用いることができる。
【００１４】
なお、本実施形態では、８ビットの画像データを扱っており、少なくとも（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、０、０）の黒画像データと、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５５、２５５、２５５）の白画像データと、図６で示されているいわゆる市松模様の座標算出用画像データと、がそれぞれの画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄの外部記憶装置に記憶されている。
【００１５】
画像切替装置１０２は、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから送られてくる画像データを後述する画像補正装置１０３を介して画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄに出力するか否かを制御するスイッチング装置である。
【００１６】
ここで、本実施形態では、画像再生装置１０１Ａから送られてくる画像データの出力をこの画像切替装置１０２でオン又はオフすることで、画像投映装置１０４Ａからの画像の投映をオン又はオフすることができるようにされている。同様に、画像再生装置１０１Ｂから送られてくる画像データの出力をオン又はオフすることで、画像投映装置１０４Ｂからの画像の投映をオン又はオフすることができ、また、画像再生装置１０１Ｃから送られてくる画像データの出力をオン又はオフすることで、画像投映装置１０４Ｃからの画像の投映をオン又はオフすることができ、さらに、画像再生装置１０１Ｄから送られてくる画像データの出力をオン又はオフすることで、画像投映装置１０４Ｄからの画像の投映をオン又はオフすることができるようにされている。
【００１７】
なお、画像切替装置１０２の制御は、後述する演算処理装置１０８により行われている。
【００１８】
画像補正装置１０３は、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから画像切替装置１０２を介して送られてきた画像データに対して、その位置や形状の補正といった幾何補正と、その色や輝度の補正といった画素値補正を施す。
【００１９】
なお、本実施形態では、幾何補正に関しては、既知の方法で補正を施すことにより、画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映された画像がスクリーン１０６において幾何的に連結されるようになっており、画素値補正に関しては、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから入力された画像データに何等補正を施さずにスルーさせる設定又は入出力を等価となるような設定となっている。なお、これらの制御については、演算処理装置１０８で行うことができるようにされている。
【００２０】
画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄは、画像補正装置１０３から出力された画像データをそれぞれの投映部１０４ａからスクリーン１０６に投映するものであり、具体的には、液晶プロジェクタやＤＬＰ（登録商標）プロジェクタ等を用いることができる。
【００２１】
なお、隣接する画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄについては、スクリーン１０６で隣接する投映領域同士の少なくとも一部が相互に重なり合うようにされており、全ての画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄにより投映された画像が連結されて所望の画像をスクリーン１０６に投映することができるようにされている。
【００２２】
遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄは、それぞれの画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄの投映部１０４ａの周囲であって、この投映部１０４ａからスクリーン１０６に向かう光軸上に設けられている。
【００２３】
画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映される投映光は、画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄの構造的な要因により、図２に示されているように、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから出力された画像データに対応した有効画像領域１１１と、この有効画像領域１１１の周囲に位置し、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから出力された画像データには必要のない（画像データには対応していない）無効画像領域１１２と、有効画像領域１１１から離れた位置に投映される第一の漏れ光１１３〔図２（Ａ）参照〕と、第二の漏れ光１１４〔図２（Ｂ）参照〕と、により構成されているのが一般的である。
【００２４】
ここで、遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄは、この有効画像領域１１１から離れた位置に投映される第一の漏れ光１１３及び第二の漏れ光１１４がスクリーン１０６に投映されないようにするものであり、有効画像領域１１１の周囲の光を遮るように設置する。
【００２５】
なお、第二の漏れ光１１４については、厳密には、無効画像領域１１２と区別することはできないが、遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄにより遮光される領域が、所定の間隔、有効画像領域１１１から離れるようにすることで、画像データには必要ない投映領域であって、有効画像領域１１１の周囲に残る領域が無効画像領域１１２になる。
【００２６】
この点、遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄによる遮光領域を有効画像領域１１１に近づけすぎると、この遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄにより有効画像領域１１１に対して光学的なブレンド処理がかかり、例えば、有効画像領域１１１の周辺部が暗くなってしまう場合がある。そこで、本実施形態では、有効画像領域１１１から遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄによる遮光領域を所定の間隔離して設け、この遮光領域と有効画像領域１１１との間の無効画像領域１１２は、後述する方法で画素値を補正することにより除去するようにしている。
【００２７】
なお、画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄの構造により、第一の漏れ光１１３や第二の漏れ光１１４がスクリーン１０６に投映されないような場合には、このような遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄを設ける必要はない。
【００２８】
具体的に、遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄについては、図１に示されているように、中央に有効画像領域１１１と無効画像領域１１２とを通過させるための矩形状の貫通孔を備えた矩形状の板状部材により構成されている。
【００２９】
なお、この矩形状の貫通孔については、その周りの板状部材を相互にスライドさせることで、その大きさ・形状を変更することができるようにしておくことが望ましい。
【００３０】
また、本実施形態では、図示していないが、画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄの位置を固定する設置台に遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄを固定するようにしているが、例えば、画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄ等に遮光部材１０５Ａ〜１０５Ｄを固定してもよい。
【００３１】
スクリーン１０６については、フロント投射用とリア投射用のどちらを使用することもでき、また、その形状は、平面、円筒、半球形等任意のものを使用することができるが、本実施形態では、リア投射用で矩形状のものを使用している。
【００３２】
撮像装置１０７は、スクリーン１０６に投映された画像を撮影し、その撮影した撮影データを後述する演算処理装置１０８に送信する。
【００３３】
ここで、撮像装置１０７は、デジタルカメラを使用することにより実現することができ、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースやＵＳＢインターフェース等の情報送信手段を介して演算処理装置１０８に画像データを送信することができるものを使用する。
【００３４】
また、撮像装置１０７は、全ての画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄからスクリーン１０６に投映される投映領域の全体を撮影することができるように設置する。
【００３５】
演算処理装置１０８は、後述するように、撮像装置１０７で撮影された撮影データから有効画像領域と無効画像領域の抽出処理と、撮像装置１０７で撮影された撮影データの画素毎の座標算出処理と、撮像装置１０７で撮影された撮影データの領域の区切り処理と、分割された領域毎の平均輝度の算出処理と、分割された領域と基準輝度とのオフセット値の算出処理と、補正データの算出処理と、を行うとともに、画像切替装置１０２と画像補正装置１０３の制御を行う。
【００３６】
例えば、演算処理装置１０８は、図示してはいないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、主メモリと、補助記憶装置と、インターフェースと、これらを連結するシステムバスと、を備えるコンピュータシステムによって実現することができる。
【００３７】
以上のように構成される本実施形態における映像投映システム１００において補正データを作成する際の処理を以下に説明する。
【００３８】
なお、以下では、８ビットの画像データを例にして説明するがこのような態様に限定されるわけではない。
【００３９】
図３は、映像投映システム１００において補正データを作成する際の処理の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
まず、第一の画像の撮影処理を行う（Ｓ２０１）。
【００４１】
ここでは、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから画素値が（０、０、０）の黒画像データを出力し、画像切替装置１０２で各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄに出力する画像データを切り替えて、スクリーン１０６に各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄが単独でこの黒画像データを投映するようにして、それぞれの黒画像を画像撮影装置１０７で撮影する。
【００４２】
即ち、画像投映装置１０４Ａから投映した画像データを撮影する際には他の画像投映装置１０４Ｂ、１０４Ｃ及び１０４Ｄの投映光がスクリーン１０６に投映されないようにし、画像投映装置１０４Ｂから投映した画像データを撮影する際には他の画像投映装置１０４Ａ、１０４Ｃ及び１０４Ｄの投映光がスクリーン１０６に投映されないようにし、画像投映装置１０４Ｃから投映した画像データを撮影する際には他の画像投映装置１０４Ａ、１０４Ｂ及び１０４Ｄの投映光がスクリーン１０６に投映されないようにし、画像投映装置１０４Ｄから投映した画像データを撮影する際には他の画像投映装置１０４Ａ、１０４Ｂ及び１０４Ｃの投映光がスクリーン１０６に投映されないようにしている。
【００４３】
例えば、画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄとして、投映部１０４ａをメカニカルシャッタで開閉することができるようにされているものを使用する場合には、撮影を行うもの以外の画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄのメカニカルシャッタを閉じることによりスクリーン１０６に投映光が投映されないようにすることができる。また、撮影を行うもの以外の画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄの電源を切ってしまったり、撮影を行うもの以外の画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄの投映部１０４ａを遮蔽板で覆ってしまったり、することによりスクリーン１０６に投映光が投映されないようにすることも可能である。
【００４４】
また、撮影装置１０７で撮影を行う際には、図２で示した、有効画像領域１１１と無効画像領域１１２とが撮影されるように、撮影装置１０７の絞りや露光時間を調整する。例えば、絞りを解放し、露光時間を長めにすることで、有効画像領域１１１と無効画像領域１１２との両方を撮影することができる。
【００４５】
このようにして撮影した撮影データの例を図４に示す。図４（Ａ）は、画像投映装置１０４Ａから投映した画像を画像撮影装置１０７で撮影した撮影データであり、同様に、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）は、それぞれ、画像投映装置１０４Ｂ、１０４Ｃ及び１０４Ｄから投映した画像を画像撮影装置１０７で撮影した撮影データである。
【００４６】
ここで、これらの撮影データには、有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄと無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄとの両方を含んだ領域が所定の明るさを有する領域として撮影される（実際の撮影データには、有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄと無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄとの境界線は明確には撮影されない）。
【００４７】
なお、本実施形態では、リア投射用のスクリーン１０６を使用し、有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄと無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄ以外の部分は光が投影されていないため、黒色で撮影されている。
【００４８】
そして、このようにして撮影された撮影データは、撮像装置１０７から演算処理装置１０８に送られ、演算処理装置１０８において第一の画像データとして記憶される。
【００４９】
次に、第二の画像の撮影処理を行う（Ｓ２０２）。
【００５０】
ここでは、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから画素値が（２５５、２５５、２５５）の白画像データを出力し、画像切替装置１０２で各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄに出力する画像データを切り替えて、スクリーン１０６に各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄが単独で白画像データを投映するようにした画像をそれぞれ画像撮影装置１０７で撮影する。
【００５１】
この点、第一の画像の撮影処理（Ｓ２０１）の際には、撮影の対象となってはいない画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄの投映光がスクリーン１０６に投映されないようにしていたが、充分に輝度レベルの高い画像を使用する第二の画像の撮影処理（Ｓ２０２）の際には、閾値の設定で撮影の対象とはなっていない画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄの影響を充分に排除することができるため、撮影の対象となってはいない画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄからは、前述の黒画像データを投映する。なお、第一の画像の撮影処理（Ｓ２０１）の際と同様に、撮影の対象となってはいない画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄの投映光がスクリーン１０６に投映されないようにしてもよい。
【００５２】
また、撮影装置１０７で撮影を行う際には、図２で示した、有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄが明確に撮影され、無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄが明確に撮影されないようにするため、即ち、閾値の設定で、有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄを切り出すことができるように、撮影装置１０７の絞りや露光時間を調整する。例えば、絞りを絞って、露光時間を短めにすることで、有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄのみを明確に撮影することができる。
【００５３】
このようにした撮影した撮影データの例を図５に示す。図５（Ａ）は、画像投映装置１０４Ａから投映した画像を画像撮影装置１０７で撮影した撮影データであり、同様に、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）は、それぞれ、画像投映装置１０４Ｂ、１０４Ｃ及び１０４Ｄから投映した画像を画像撮影装置１０７で撮影した撮影データである。
【００５４】
また、このようにして撮影された撮影データは、撮像装置１０７から演算処理装置１０８に送られ、第二の画像データとして演算処理装置１０８に記憶される。
【００５５】
次に、第三の画像の撮影処理を行う（Ｓ２０３）。
【００５６】
ここでは、各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映する画像の各画素がスクリーン１０６においてどのような座標に表示されるかを算出するための座標算出用画像データを画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから出力し、画像切替装置１０２で各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄに出力する座標算出用画像データを切り替えて、スクリーン１０６に各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄが単独で座標算出用画像データを投映するようにした画像をそれぞれ画像撮影装置１０７で撮影する。
【００５７】
この座標の算出方法については、既知の方法で行うことが可能であり、ここで説明する本実施形態の方法に限定されない。
【００５８】
なお、本実施形態においては、図６に示されているように、白などの輝度レベルの高い正方形の領域１２０ａと黒などの輝度レベルの低い正方形の領域１２０ｂとが、上下左右に交互に並べられたいわゆる市松模様と、座標算出時の基準座標とする基準マーキングパターン１２０ｃと、を備える座標算出用画像データ１２０を用いているが、このようなものに限定されるわけではない。
【００５９】
また、このような座標算出用画像データ１２０の撮影は、第二の画像の撮影処理（Ｓ２０２）での撮影と同様に行えばよい。
【００６０】
即ち、撮影の対象となってはいない画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄからは、前述の黒画像を投映して撮影を行い、また、絞りを絞って、露光時間を短めにすることで、いわゆる市松模様を明確に撮影することができる。
【００６１】
このようにした撮影した撮影データの例を図７に示す。図７（Ａ）は、画像投映装置１０４Ａから投映した座標算出用画像データ１２０を画像撮影装置１０７で撮影した撮影データであり、同様に、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）は、それぞれ、画像投映装置１０４Ｂ、１０４Ｃ及び１０４Ｄから投映した座標算出用画像データ１２０を画像撮影装置１０７で撮影した撮影データである。
【００６２】
また、このようにして撮影された撮影データは、撮像装置１０７から演算処理装置１０８に送られ、第三の画像データとして演算処理装置１０８に記憶される。
【００６３】
次に、第四の画像の撮影処理を行う（Ｓ２０４）。
【００６４】
ここでは、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから画素値が（０、０、０）の黒画像データを出力し、画像切替装置１０２で全ての画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄにこの黒画像データを出力するようにして、スクリーン１０６に全ての画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映した黒画像を画像撮影装置１０７で撮影する。
【００６５】
この場合にも、第一の画像の撮影処理（Ｓ２０１）の場合と同様に、図２で示した有効画像領域１１１と無効画像領域１１２とが撮影されるように、撮影装置１０７の絞りや露光時間を調整する。例えば、絞りを解放し、露光時間を長めにすることで、有効画像領域１１１と無効画像領域１１２とを撮影することができる。
【００６６】
図８に示されているように、このようにして撮影された撮影データでは、画像撮像装置１０７で撮像した撮像領域１３０内に、全ての画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映した有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄと無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄとがそれぞれ一部において重複している。
【００６７】
また、このようにして撮影された撮影データは、撮像装置１０７から演算処理装置１０８に送られ、第四の画像データとして演算処理装置１０８に記憶される。
【００６８】
次に、有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄの抽出処理を行う（Ｓ２０５）。
【００６９】
これは、演算処理装置１０８において、第二の画像の撮影処理（Ｓ２０２）で得られた第二の画像データ（画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから個別に投映した白画像の撮影データ）のそれぞれから、有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄを抽出する処理である。
【００７０】
具体的には、第二の画像データのそれぞれを所定の閾値を用いて２値化処理を施すことで有効画素領域１１１Ａ〜１１１Ｄとその他の領域とを区別することができる。
【００７１】
なお、第二の画像データには、有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄの周囲に無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄも撮影される場合もあるが、２値化を施す際の閾値として適切なものを用いることで有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄを抽出することができる。
【００７２】
また、２値化を施す前処理として、第二の画像データにフィルタをかけてノイズ等を除去することが望ましい。
【００７３】
このようにして、２値化処理が施された第二の画像データは、有効画像領域抽出データとして演算処理装置１０８に記憶される。
【００７４】
次に、無効画像領域の抽出処理を行う（Ｓ２０６）。
【００７５】
これは、演算処理装置１０８において、第一の画像の撮影処理（Ｓ２０１）で得られた第一の画像データ（画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから個別に投映した黒画像の撮影データ）のそれぞれから、無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄを抽出する処理である。
【００７６】
具体的には、第一の画像データのそれぞれから有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄと無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄとを抽出することができる所定の閾値を用いて２値化処理を施した後に、有効画像領域抽出処理（Ｓ２０５）で算出された有効画像領域抽出データを対応する画素位置から減算することで、無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄとその他の領域とを区別することができる。なお、減算する際には、同じ画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映されたもの同士で行う。
【００７７】
また、２値化を施す前処理として、第一の画像データにフィルタをかけてノイズ等を除去することが望ましい。
【００７８】
このようにして、２値化処理が施された第一の画像データは、無効画像領域抽出データとして演算処理装置１０８に記憶される。
【００７９】
次に、撮影データの画素毎の座標を算出する（Ｓ２０７）。
【００８０】
これは、演算処理装置１０８において、第三の画像の撮影処理（Ｓ２０３）で得られた第三の画像データ（画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから個別に投映した座標算出用画像の撮影データ）のそれぞれから、撮像装置１０７の撮像データの各画素の画素位置を特定の座標で表す画像データを生成する処理である。
【００８１】
具体的には、有効画像領域抽出処理（Ｓ２０５）で得られた有効画像領域画像データを第三の画像の撮影処理（Ｓ２０３）で得られた第三の画像データに加算することにより、第三の画像データから有効画像領域に対応する部分を抽出した画像データを生成する。
【００８２】
そして、第三の画像データから有効画像領域に対応する部分を抽出した画像データに対してエッジ検出処理を行い、図６に示されているように、縦横の格子線１２０ｄ、１２０ｅを検出し、格子線１２０ｄ，１２０ｅの交点の座標を求める。
【００８３】
次に、第三の画像データから有効画像領域に対応する部分を抽出した画像データから基準マーキングパターン１２０ｃの座標を求め、基準座標とする。
【００８４】
先に求めた格子線１２０ｄ、１２０ｅの交点の座標が、基準座標から縦横何格子離れた座標であるかを求め、相対座標とする。
【００８５】
このようにして求めた基準座標と相対座標とを、第四の画像の撮影処理（Ｓ２０４）で得られた第四の画像データ（全ての画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから黒画像を投映した撮影データ）に対応させることで、撮影データの各画素の画素位置を座標上に特定することができる。
【００８６】
なお、格子線１２０ｄ、１２０ｅの交点以外の画素の画素位置については、この交点の座標からの距離で補間することにより特定することができる。
【００８７】
このようにして算出された各画素の画素位置については、座標データとして演算処理装置１０８に記憶される。
【００８８】
次に、補正単位画像領域の区切り処理を行う（Ｓ２０８）。
【００８９】
ここで、補正単位画像領域とは、後述するように、本発明において輝度レベルの低い領域用の補正データを作成する際に、補正データを作成する単位となる画像領域である。具体的には、有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄの境界線と無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄの境界線により区切られるそれぞれの領域のことである。
【００９０】
本実施形態では、それぞれの画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄが投映する画像領域の内有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄと無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄとに、それぞれ異なるビット位置に識別子となる「１」を入力した符号を設定することで区切りを行うようにしているが、このような態様に限定されるわけではない。
【００９１】
即ち、有効画像領域抽出処理（Ｓ２０５）で抽出された有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄと無効画像領域抽出処理（Ｓ２０６）で抽出された無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄのそれぞれに、異なるビット位置に識別子となる「１」を入力した値を設定し、その他の領域には「０」の値を入力して全て加算することで区切りを行うようにしている。
【００９２】
具体的には、無効画像領域１１２Ａには「１」の値を、有効画像領域１１１Ａには「１００００」の値を、その他の領域には「０」の値を、設定し、無効画像領域１１２Ｂには「１０」の値を、有効画像領域１１１Ｂには「１０００００」の値を、その他の領域には「０」の値を、設定し、無効画像領域１１２Ｃには「１００」の値を、有効画像領域１１１Ｂには「１００００００」の値を、その他の領域には「０」の値を、設定し、無効画像領域１１２Ｄには「１０００」の値を、有効画像領域１１１Ｂには「１０００００００」の値を、その他の領域には「０」の値を、設定して、全て加算することにより、対応する画素がどの領域に属するものであるかを区切ることができるようになる。
【００９３】
例えば、図９に示す補正単位領域１４１〜１４４は、無効画像領域のみの非重複領域であり、それぞれ「１」、「１０」、「１００」、「１０００」の値となっている。
【００９４】
図１０に示す補正単位領域１４５〜１４８は、無効画像領域の二重の重複領域であり、それぞれ「１１」、「１０１」、「１０１０」、「１１００」の値となっている。
【００９５】
図１１に示す補正単位領域１４９〜１５２は、有効画像領域のみの非重複領域であり、それぞれ「１００００」、「１０００００」、「１００００００」、「１０００００００」の値となっている。
【００９６】
図１２に示す補正単位領域１５３〜１６１は、有効画像領域と無効画像領域との二重の重複領域であり、それぞれ「１００１０」、「１１０００」、「１０１００」、「１０００００１」、「１００１０００」、「１００００１００」、「１０００００１０」、「１０１０００」、「１００００１」の値となっている。
【００９７】
図１３に示す補正単位領域１６２〜１６８は、二重の無効画像領域と一重の有効画像領域との三重の重複領域であり、それぞれ「１１０１０」、「１１１００」、「１００１００１」、「１００１０１０」、「１００００１１０」、「１０１１００」、「１０１００１」の値となっている。
【００９８】
図１４に示す補正単位領域１６９〜１７２は、三重の無効画像領域と一重の有効画像領域との四重の重複領域であり、それぞれ「１１１１０」、「１００１０１１」、「１００００１１１」、「１０１１０１」の値となっている。
【００９９】
図１５に示す補正単位領域１７３〜１７６は、有効画像領域同士の二重の重複領域であり、それぞれ「１１００００」、「１０１００００」、「１１００００００」、「１０１０００００」の値となっている。
【０１００】
図１６に示す補正単位領域１７７〜１８０は、一重の無効画像領域と二重の有効画像領域の三重の重複領域であり、それぞれ「１１１０００」、「１０１１０００」、「１１００００１０」、「１０１００１００」の値となっている。
【０１０１】
図１７に示す補正単位領域１８１〜１８５は、二重の無効画像領域と二重の有効画像領域の四重の重複領域であり、それぞれ「１１１１００」、「１００１０１１０」、「１０１１０１０」、「１１００００１１」、「１０１００１０１」の値となっている。
【０１０２】
図１８に示す補正単位領域１８６〜１８８は、一重の無効画像領域と三重の有効画像領域の四重の重複領域であり、それぞれ「１０１１０１００」、「１１０１００１０」、「１１１００００１」の値となっている。
【０１０３】
図１９に示す補正単位領域１８９は、有効画像領域のみの四重の重複領域であり、「１１１１００００」の値となっている。
【０１０４】
以上のように、無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄ毎及び有効画像領域１１１Ａ〜１１１Ｄ毎にそれぞれビット数の異なる値を対応させることにより、これらの領域の境界線により囲まれる補正単位画像領域を区切ることができる。
【０１０５】
次に、補正単位画像領域毎の黒画像の平均輝度を算出する（Ｓ２０９）。
【０１０６】
これは、第四の画像の撮影処理（Ｓ２０４）で撮影された第四の画像データ（全ての画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映した黒画像の撮影データ）と、補正単位画像領域の区切り処理（Ｓ２０８）で区切られた各補正単位画像領域と、を対応させることにより、この補正単位画像領域毎の平均輝度を算出する処理である。
【０１０７】
平均輝度は、この補正単位画像領域内に位置する画素の画素値の平均値を算出することにより求められる。
【０１０８】
なお、このような平均輝度を算出する前処理として、第四の画像データには、フィルタ処理を行いノイズ等の除去を行っておくことが望ましい。
【０１０９】
次に、補正単位画像領域毎の黒画像におけるオフセット値を算出する（Ｓ２１０）。
【０１１０】
これは、補正単位画像領域毎の黒画像の平均輝度算出処理（Ｓ２０９）において算出された補正単位画像領域毎の平均輝度を比較し、全ての補正単位画像領域毎の黒画像の平均輝度をそろえる目標値を決定し、この目標値と補正単位画像領域毎の平均輝度の差を補正単位領域毎のオフセット値とする処理である。
【０１１１】
ここで、目標値は、補正単位画像領域毎の平均輝度の内、最も輝度の高いものを用いるのが一般的である。
【０１１２】
なお、補正単位画像領域毎の平均輝度の中から最も輝度の高いものを目標値とする場合には、最低輝度レベルである黒画像の輝度が高くなり、画像全体のコントラストが低下してしまうことがあるため、この目標値については上限を設けることも可能である。このような条件を設けた場合には、目標値よりも補正単位画像領域毎の平均輝度が高くなってしまう領域も発生し得るが、このときにはその領域のオフセット値を「０」として扱う。
【０１１３】
また、無効画像領域１１２Ａ〜１１２Ｄのみで構成される補正単位画像領域１４１〜１４８については、画像補正装置１０３で補正することができるものではないため、補正単位画像領域毎の黒画像におけるオフセット値算出処理（Ｓ２１０）の対象から除外する。
【０１１４】
次に、補正データ生成処理を行う（Ｓ２１１）。
【０１１５】
これは、補正単位画像領域毎の黒画像におけるオフセット値算出処理（Ｓ２１０）により算出されたオフセット値を別途算出された黒画像以外の輝度レベルにおける補正データに結合することで補正データを生成する処理である。
【０１１６】
例えば、図２０に示されているように、補正単位画像領域毎の黒画像におけるオフセット値算出処理（Ｓ２１０）により算出されたオフセット値に基づいて特定される特定の画素における黒画像の補正データをグラフ１９１に示し、別途算出されたこの画素における黒画像以外の輝度レベルにおける補正データをグラフ１９２に示す。そして、補正データの結合処理としては、スプライン曲線やベジュ曲線を用いる方法もあるが、本実施形態では、入力画像の輝度レベルが「０」の場合のオフセット値を黒画像以外の輝度レベルで算出された補正データのうち有効なもの（補正ムラのあまり現れていないもの）の最小の輝度レベル（グラフ１９２では入力値「３２」）の補正値との間を直線で補間することにより、補正データを結合するようにしている。このようにして算出された補正データをグラフ１９３に示す。
【０１１７】
このようにして、映像投映システム１００において補正データを作成する際の処理を終了する。
【０１１８】
なお、このようにして算出されたオフセット値については、補正単位画像領域毎にフィードバック調整を行うことにより、適宜変更することもできる。このようなフィードバック調整処理は、補正単位画像領域毎の黒画像におけるオフセット値算出処理（Ｓ２１０）で算出されたオフセット値のみを補正データとして演算処理装置１０８から画像補正装置１０３に送り、画像補正装置１０３に登録して、新たにオフセット値を算出するという処理を所定の評価値や回数に達するまで繰り返す処理である。
【０１１９】
以上のようにして算出された補正データを画素毎に算出して、画像補正装置１０３に登録することで、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから出力され、画像切替装置１０３で選択された画像データが、画像補正装置１０３を介して補正され、画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄからスクリーン１０６に投映され、図２１に示されたようなシームレスな画像として表示されるようになる。
【０１２０】
以上に記載した実施形態においては、画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄ及び画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄを四つ用いているが、このような数に限定されるわけではなく、スクリーンに映し出す画像を分割する数に応じて、これらを設ければよい。
【０１２１】
また、画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄ及び画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄの数は必ずしも一致している必要はなく、例えば、一つの画像再生装置に読み込まれた画像データを所定のフレームに分割する画像分割装置を用いて、四つの画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄに画像データを出力してもよい。
【０１２２】
また、本実施形態においては、画像補正装置１０３と演算処理装置１０８とを別個の装置として構成しているが、このような態様に限定さえず、例えば、演算処理装置１０８とコンピュータシステムにより構成し、画像補正装置１０３をこのコンピュータシステムに接続することができる拡張ボード、例えば、ＰＣＩボード等により構成し、これらの装置を同じ筐体内に設けることもできる。
【０１２３】
さらに、本実施形態においては、第一の画像の撮影処理（Ｓ２０１）と第四の画像の撮影処理（Ｓ２０４）において、画像再生装置１０１Ａ〜１０１Ｄから出力する黒画像データは、画素値が（０、０、０）の黒画像データを出力しているが、このような態様に限定されず、本実施形態における黒画像データの画素値は、０〜２５５の下位１０％（端数は切り上げ）の範囲、具体的には、（０、０、０）〜（２５、２５、２５）の範囲内であれば、どの画像データを用いてもよい。
【０１２４】
また、本実施形態では、画素値が（０、０、０）の黒画像データを一つ用いて補正データを作成したが、輝度レベルの低い範囲で複数の画素値の画像データから補正データを作成して、輝度レベルの低い範囲の補正データとすることもできる。
【０１２５】
さらに、輝度レベルの比較的高い範囲の補正データと輝度レベルの低い範囲の補正データの結合方法としては、輝度レベルの低い範囲の補正データを少なくとも一つの輝度で作成し、この補正データと輝度レベルの比較的高い範囲の補正データとの間を補間するようにしてもよく、また、輝度レベルの低い範囲の補正データを少なくとも一つの輝度で作成し、輝度レベルの低い範囲について既に算出されている補正データに置き換えるようにしてもよい。
【０１２６】
なお、画素毎に算出された補正データに補正単位画像領域毎に算出された補正データを結合する際における、画素毎に算出された補正データの最小値については、本実施形態では輝度レベル「３２」としているが、このような態様に限定されず、補正単位画像領域毎に補正データを算出する際の画素値よりも輝度レベルの高い範囲で任意の画素値を採用することができる。この点、通常、画素値の下位２０％以上の範囲については、画素単位で補正データを算出することにより良好な補正データを得ることができる。従って、画素値の下位２０％以下の特定の画素値よりも低い範囲につき、面（補正単位画像領域）単位で作成した補正データで補間や置き換えを行うことで、全体として良好な補正データを得ることができる。
【０１２７】
なお、本実施形態においては、画像投映システム１００として構成したが、このような態様に限定されず、例えば、撮像装置１０７と演算処理装置１０８とにより、補正データ作成装置を構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】画像投映システム１００の概略構成図。
【図２】各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映する投映画像の説明図。
【図３】映像投映システム１００において補正データを作成する際の処理の流れを示すフローチャート。
【図４】各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映した黒画像を画像撮影装置１０７で撮影した撮影データの概略図。
【図５】各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映した白画像を画像撮影装置１０７で撮影した撮影データの概略図。
【図６】座標算出用画像データ１２０の概略図。
【図７】各画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映した座標算出用画像を画像撮影装置１０７で撮影した撮影データの概略図。
【図８】全ての画像投映装置１０４Ａ〜１０４Ｄから投映した黒画像を画像撮影装置１０７で撮影した撮影データの概略図。
【図９】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図１０】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図１１】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図１２】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図１３】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図１４】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図１５】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図１６】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図１７】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図１８】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図１９】補正単位画像領域の区切り方を説明する概略図。
【図２０】補正データの結合処理を説明する概略図。
【図２１】映像投映システム１００において補正された後の表示例を表す概略図。
【符号の説明】
【０１２９】
１００  映像投映システム
１０１  画像再生装置
１０２  画像切替装置
１０３  画像補正装置
１０４  画像投映装置
１０５  遮光部材
１０６  スクリーン
１０７  撮像装置
１０８  演算処理装置
【図１】
2007096622.tif 000003
【図２】
2007096622.tif 000004
【図３】
2007096622.tif 000005
【図４】
2007096622.tif 000006
【図５】
2007096622.tif 000007
【図６】
2007096622.tif 000008
【図７】
2007096622.tif 000009
【図８】
2007096622.tif 000010
【図９】
2007096622.tif 000011
【図１０】
2007096622.tif 000012
【図１１】
2007096622.tif 000013
【図１２】
2007096622.tif 000014
【図１３】
2007096622.tif 000015
【図１４】
2007096622.tif 000016
【図１５】
2007096622.tif 000017
【図１６】
2007096622.tif 000018
【図１７】
2007096622.tif 000019
【図１８】
2007096622.tif 000020
【図１９】
2007096622.tif 000021
【図２０】
2007096622.tif 000022
【図２１】
2007096622.tif 000023