(57)【要約】【課題】キーストーン補正を行う際により適切なぼかし処理を行い、画像投影装置によって投影される画像の画質を向上させる。【解決手段】投影元となる画像である投影元画像を取得する。投影元画像から算出された輝度値が高いほど投影元画像に対してより低い強度の暈かし処理を適用することで、暈かし処理済み画像を生成する。外部の投影面上での画像の歪みを補正するために暈かし処理済み画像に対してキーストーン補正を行うことで、出力画像を生成する。出力画像を外部の投影面上に投影する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の投影面上に画像を投影する投影装置であって、
投影元となる画像である投影元画像を取得する取得手段と、
前記投影元画像から算出された輝度値が高いほど前記投影元画像に対してより低い強度の暈かし処理を適用することで、暈かし処理済み画像を生成する生成手段と、
前記外部の投影面上での画像の歪みを補正するために前記暈かし処理済み画像に対してキーストーン補正を行うことで、出力画像を生成する補正手段と、
前記出力画像を前記外部の投影面上に投影する投影手段と
を備えることを特徴とする、投影装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記投影元画像から算出された輝度値を前記投影手段によって投影される前記外部の投影面上の画像のサイズで除した値が高いほど前記投影元画像に対してより低い強度の暈かし処理を適用することで、前記暈かし処理済み画像を生成することを特徴とする、請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記投影手段は、前記出力画像の輝度値に対して色変換処理し、該色変換処理後の画像を前記外部の投影面上に投影し、
前記生成手段は、前記投影元画像から算出された輝度値に対して前記色変換処理することにより変換後の値を求め、該変換後の値を前記投影手段によって投影される前記外部の投影面上の画像のサイズで除した値が高いほど前記投影元画像に対してより低い強度の暈かし処理を適用することで、前記暈かし処理済み画像を生成することを特徴とする、請求項２に記載の投影装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記投影元画像から算出された輝度値に対して前記色変換処理することにより変換後の値を求め、該変換後の値を前記投影手段によって投影される前記外部の投影面上の画像のサイズで除した値に対して前記投影面の周囲における環境光の強度値を加算した値を求め、該求めた値が高いほど前記投影元画像に対してより低い強度の暈かし処理を適用することで、前記暈かし処理済み画像を生成することを特徴とする、請求項３に記載の投影装置。
【請求項５】
前記生成手段は、前記投影元画像から算出された輝度値に対して前記色変換処理することにより変換後の値を求め、該変換後の値に対して前記投影手段の光源の強度値を乗じた値を前記投影手段によって投影される前記外部の投影面上の画像のサイズで除した値を求め、該求めた値に対して前記投影面の周囲における環境光の強度値を加算した値が高いほど前記投影元画像に対してより低い強度の暈かし処理を適用することで、前記暈かし処理済み画像を生成することを特徴とする、請求項４に記載の投影装置。
【請求項６】
前記生成手段は、
前記投影元画像から算出された輝度値に対して前記色変換処理することにより得られる前記変換後の値をＹｃ、前記投影手段の前記光源の強度値をＬ、前記投影手段によって投影される前記外部の投影面上の画像のサイズをＡ、前記投影面の周囲における環境光の強度値をＥとする場合に、以下の式（ｉ）に従って、前記投影手段が画像を投影した場合の前記外部の投影面の輝度値Ｙｄｓｔを推定する推定手段と、
2012060516.tif 000010
前記推定手段が求めた輝度値Ｙｄｓｔが高いほど前記投影元画像に対してより低い強度の暈かし処理を適用することで、暈かし処理済み画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の投影装置。
【請求項７】
外部の投影面上に画像を投影する投影装置であって、
投影元となる画像である投影元画像を取得する取得手段と、
前記外部の投影面上での画像の歪みを補正するために前記投影元画像に対してキーストーン補正を行うことで、補正画像を生成する補正手段と、
前記補正画像から算出された輝度値が高いほど前記補正画像に対してより低い暈かし処理を適用することで、出力画像を生成する生成手段と、
前記出力画像を前記外部の投影面上に投影する投影手段と
を備えることを特徴とする、投影装置。
【請求項８】
外部の投影面上に画像を投影する投影装置が行う投影方法であって、
前記投影装置の取得手段が、投影元となる画像である投影元画像を取得する取得工程と、
前記投影装置の生成手段が、前記投影元画像から算出された輝度値が高いほど前記投影元画像に対してより低い強度の暈かし処理を適用することで、暈かし処理済み画像を生成する生成工程と、
前記投影装置の補正手段が、前記外部の投影面上での画像の歪みを補正するために前記暈かし処理済み画像に対してキーストーン補正を行うことで、出力画像を生成する補正工程と、
前記投影装置の投影手段が、前記出力画像を前記外部の投影面上に投影する投影工程と、
を含むことを特徴とする、投影方法。
【請求項９】
外部の投影面上に画像を投影する投影装置が行う投影方法であって、
前記投影装置の取得手段が、投影元となる画像である投影元画像を取得する取得工程と、
前記投影装置の補正手段が、前記外部の投影面上での画像の歪みを補正するために前記投影元画像に対してキーストーン補正を行うことで、補正画像を生成する補正工程と、
前記投影装置の生成手段が、前記補正画像から算出された輝度値が高いほど前記補正画像に対してより低い強度の暈かし処理を適用することで、出力画像を生成する生成工程と、
前記投影装置の投影手段が、前記出力画像を前記外部の投影面上に投影する投影工程と、
を含むことを特徴とする、投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影装置における画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
投影装置はスクリーン等に対して画像を投影する。投影角度がスクリーンに対して垂直でない場合には、矩形の画像はスクリーン上で台形状に歪んでしまう。このような歪みを補正するために、キーストーン補正が行われている。通常キーストーン補正は、投影装置が有する幾何変換機能によって行われる。例えば、補間処理又は間引き処理をディジタル的に施すことにより、キーストーン補正は行われる。しかしながらディジタル的な幾何変換を行うと、入出力間での解像度の違いのためにモアレが生じてしまうことがある。
【０００３】
キーストーン補正によるモアレを低減させるために、画像に対してぼかし処理（ローパスフィルタ処理）が行われている。ぼかし処理が行われた画像は鮮鋭度が低下するため、条件に応じたぼかし処理を行うことが望まれる。例えば特許文献１の方法では、キーストーン補正の強さに応じてローパスフィルタの通過帯域が変更される。また特許文献２の方法では、画像中の色濃度の連続性及び偏在性に応じて、ローパスフィルタの通過帯域が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２５６１公報
【特許文献２】特開２００８−３５３３０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および特許文献２の方法においては、画像の輝度とモアレの認識されやすさとの関係が考慮されていなかった。このため、必要以上に強いぼかし処理が行われ、画像の鮮鋭度が低下する可能性があった。
【０００６】
本発明は、キーストーン補正を行う際により適切なぼかし処理を行い、画像投影装置によって投影される画像の画質を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の投影装置は以下の構成を備える。すなわち、
外部の投影面上に画像を投影する投影装置であって、
投影元となる画像である投影元画像を取得する取得手段と、
前記投影元画像から算出された輝度値が高いほど前記投影元画像に対してより低い強度の暈かし処理を適用することで、暈かし処理済み画像を生成する生成手段と、
前記外部の投影面上での画像の歪みを補正するために前記暈かし処理済み画像に対してキーストーン補正を行うことで、出力画像を生成する補正手段と、
前記出力画像を前記外部の投影面上に投影する投影手段と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
キーストーン補正を行う際により適切なぼかし処理を行い、画像投影装置によって投影される画像の画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る投影装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施例１に係る処理を示すフローチャート。
【図３】実施例１に係るフィルタ係数算出処理を示すフローチャート。
【図４】スクリーン上の画面サイズの変化を示す図。
【図５】色補正処理を行った場合のトーンカーブの例を示す図。
【図６】実施例２に係る処理を示すフローチャート。
【図７】輝度と視野角とに対応する輝度差弁別閾を示す図。
【図８】実施例１に係るフィルタ係数を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１１】
［実施例１］
本実施例の投影装置は、入力画像（投影元画像）に対してぼかし処理とキーストーン補正とを行って投影画像を生成する。そして、投影画像は外部のスクリーンへと投影される。本実施例においてぼかし処理の強度は投影装置によって調整される。本実施例においては、投影環境が同一である場合には、画像の輝度がより高い場合に、より弱いぼかし処理が行われる。
【００１２】
図７に、輝度と、輝度差弁別閾（以下では単純に弁別閾と称する）との関係を示す。弁別閾とは、人間が知覚できる最小の輝度差を示す。図７において、横軸は視野内の輝度を、縦軸は弁別閾を示す。また、各曲線はそれぞれの視野角に対応する。図７に示されるように、視野内の輝度が高ければ高いほど弁別閾は高くなる。弁別閾が高い場合、人間には輝度差を知覚することが難しい。従って、弁別閾が高いほど、モアレなどの画質劣化は人間に知覚されにくくなる。
【００１３】
以上のように、輝度が高いほどモアレは検出されにくい。したがって本実施例においては、画像の輝度が高いほどぼかし処理が弱くなるように、ぼかし処理が調整される。ぼかし処理の調整は、投影装置に入力された画像に基づいて行われてもよい。またぼかし処理の調整は、投影装置に入力された画像に対してガンマ補正などの画像処理を行って得られる画像に基づいて行われてもよい。さらには、投影面の大きさ、環境光照度等の投影環境を考慮することもできる。本実施例においては投影面の大きさ、環境光照度及び画像補正パラメータを考慮してぼかし処理を行うが、これらは任意的なものであることに留意すべきである。
【００１４】
図１は、本実施例に係る投影装置１の構成を示す。投影装置１は、入力部１１と、操作部１２と、投射部１３と、画像処理部１４と、光センサ１５と、距離センサ１６を有する。入力部１１は画像伝送用のインターフェース（不図示）を含む。例えば入力部１１は、ＶＧＡ、ＤＶＩ等のインタフェースを含む。入力部１１には、このインタフェースを介して、画像信号（映像信号）が入力される。例えば入力部１１は、パーソナルコンピュータ又はＤＶＤプレーヤから画像信号を受け取ることができる。入力部１１は、ＤＶＩコンバータ又はＡ/Ｄコンバータなどのコンバータを用いて画像信号を処理してもよい。入力部１１に入力された画像信号は、画像情報として画像処理部１４に入力される。操作部１２は、ユーザからの入力を受け取る。操作部１２は、各種のキーを備えてもよい。操作部１２はこのキーを介して、動作指令又はデータ等を受け取ることができる。
【００１５】
投射部１３は、ランプと、液晶駆動装置と、投射レンズとを備える。ランプは光源であり、ランプからの光は光学系（不図示）によってＲ、Ｇ、Ｂの光に分解される。分解された光は、それぞれの液晶パネルへと導かれる。液晶パネルは、液晶駆動装置によって駆動される。こうして液晶パネルに導かれた光は、各液晶パネルにおいて画像変調される。画像変調された光は、投射レンズによりスクリーン２に投射される。
【００１６】
投射部１３は、投射角度、ランプ強度などを調整されることができる。投射部１３が調整されると、調整後の画角情報、ランプ情報等がＲＡＭ１４０に記録されてもよい。尚、液晶パネルは透過型でも反射型でも良い。以下では、液晶パネルを用いた投影装置について説明する。しかしながら本実施例において、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）等の他の表示素子を用いても良い。
【００１７】
画像処理部１４は、入力された画像に対し、フィルタリング処理、幾何変換処理等の各種処理を行う。これらの処理が施された画像は、投射部１３へと送られる。画像処理部１４の詳細については後述する。光センサ１５は、スクリーン２の周囲における環境光の強度値を測定する。光センサ１５は、スクリーン２に取り付けられたセンサと通信することによってスクリーン２の周囲における環境光の強度値を測定してもよい。また、光センサ１５が投影装置１上で測定した環境光の強度値を、スクリーン２の周囲における環境光の強度値として用いてもよい。光センサ１５は、測定した照度情報を、画像処理部１４内のＲＡＭ１４０に記録することができる。
【００１８】
距離センサ１６は、投影装置１とスクリーン２との間の距離を測定するセンサである。距離センサ１６による距離の測定方法は任意である。例えば距離センサ１６は、赤外線をスクリーン２に向かって照射してもよい。こうして距離センサ１６は、反射した赤外線に従って投影装置１とスクリーン２との間の距離を測定することができる。距離センサ１６は、測定した距離情報を、画像処理部１４内のＲＡＭ１４０に記録することができる。
【００１９】
傾斜センサ１７は、投影装置１から投射する光の光軸と、スクリーン２とのなす角度を測定するセンサである。傾斜センサ１７による角度の測定方法は任意である。例えば傾斜センサ１７は、赤外線をスクリーン２に向かって照射してもよい。こうして傾斜センサ１７は、反射した赤外線に従って角度を測定することができる。装置の傾斜を測定する。傾斜センサ１７は、測定した角度情報を、画像処理部１４内のＲＡＭ１４０に記録することができる。
【００２０】
画像処理部１４は、ＲＡＭ１４０と、ＲＯＭ１４１と、ＣＰＵ１４２と、フィルタリング処理部１４３と、幾何変換部１４４と、バス１４５とを含む。ＲＡＭ１４０は、画像調節値、距離情報、環境光情報、傾斜角度情報、画角情報、ランプ情報、画面サイズ、画面輝度等の設定情報、及び画像を記録することができる。画像調節値は、入力された画像に対して行う画像補正の種類、及び補正パラメータを示す。本実施例においては特に、画像補正として色補正を行う場合について説明する。画像調節値は、操作部１２を用いてユーザが入力することができる。例えば、明るさ補正、コントラスト補正、ガンマ補正についての補正パラメータをユーザは入力することができる。ここで、画像補正の種類としては任意のものを採用することができるが、本実施例においては特に色補正処理が考慮されるものとする。
【００２１】
ＲＯＭ１４１には、定数及びプログラム等が格納されている。ＣＰＵ１４２は、ＲＯＭ１４１に格納された情報に従って動作することができる。ＣＰＵ１４２は、バス１４５を介して、ＲＡＭ１４０、ＲＯＭ１４１、フィルタリング処理部１４３及び幾何変換部１４４を制御する。さらにＣＰＵ１４２は、操作部１２、光センサ１５、距離センサ１６、傾斜センサ１７、及び投射部１３を監視することができる。こうしてＣＰＵ１４２は、監視されている各部に信号が入力されること、及び監視されている各部からの信号が変化することを検出できる。ＣＰＵ１４２が信号入力又は信号変化を検出したときは、ＣＰＵ１４２は信号を解析し、解析結果に応じて各部を制御する。例えば、コントラスト補正の設定値を変更する信号が操作部１２からＣＰＵ１４２に入力された場合には、ＣＰＵ１４２はこの信号を基にＲＡＭ１４０に記録されている画像調節値を変更する。
【００２２】
フィルタリング処理部１４３は、入力画像に対しフィルタリング処理を行う。フィルタリング処理に用いられるフィルタ係数の取得方法については、後に詳しく説明する。そしてフィルタリング処理部１４３は、フィルタリング処理後の画像を幾何変換部１４４に入力する。
【００２３】
幾何変換部１４４は、フィルタリング処理後の画像（暈かし処理済み画像）に対して歪み補正（キーストーン補正）を行う。幾何変換部１４４は、傾斜センサ１７から得られた角度に基づいて歪み補正を行っても良い。幾何変換部１４４は、スクリーン２上での歪みがキャンセルされるように画像を歪める。そして幾何変換部１４４は、歪めた画像を補正部１４６へと出力する。本実施例では、傾斜センサ１７が測定した角度に基づいて歪み補正行った。しかしながら、ユーザが操作部１２を用いて角度を入力してもよい。また、歪み補正パラメータをユーザが直接入力してもよい。
【００２４】
補正部１４６は、幾何変換部１４４から取得した歪み補正後の画像に対して、ガンマ補正などの画像処理を行う。補正部１４６は、ＲＡＭ１４０に記憶された画像調節値にしたがって色補正処理（色変換処理）を行うことができる。補正部１４６による画像処理後（色変換処理後）の画像（出力画像）は、投射部１３へと出力される。本実施例においてはフィルタリング処理部１４３、幾何変換部１４４、及び補正部１４６の処理は図１に示されるように行われる。しかしながら、これらの処理順序は異なっていてもよい。また、補正部１４６による画像処理が行われず、幾何変換部１４４から出力された画像（出力画像）が投射部１３へと出力されてもよい。
【００２５】
次に、本実施例に係る処理について図２のフローチャートを参照して説明する。本実施例に係る処理は、前述のようにＣＰＵ１４２の制御に従って、投影装置１の各部が行う。ステップＳ２０１で入力部１１（取得手段）より画像が入力されると、フィルタリング処理部１４３はＣＰＵ１４２に、画像の入力を通知する。するとＣＰＵ１４２は、ＲＯＭ１４１に記録されているプログラムを用いて各処理部の制御を行う。そしてＲＡＭ１４０は、入力部１１より入力された画像を記録する。
【００２６】
ステップＳ２０２でフィルタリング処理部１４３は、ＲＡＭ１４０に記録されている各種パラメータを初期化する。例えばフィルタリング処理部１４３は、光センサ１５から環境光情報を取得してＲＡＭ１４０に格納する。またフィルタリング処理部１４３は、距離センサ１６から距離情報を取得してＲＡＭ１４０に格納する。またフィルタリング処理部１４３は、傾斜センサ１７から角度情報を取得してＲＡＭ１４０に格納する。さらにフィルタリング処理部１４３は、投射部１３から画角情報及びランプ強度情報を取得してＲＡＭ１４０に格納する。
【００２７】
ステップＳ２０４でフィルタリング処理部１４３は、入力部１１に入力された画像に基づいて輝度情報の算出を行う。そしてフィルタリング処理部１４３は、輝度情報に基づいて弁別閾を算出する。さらにフィルタリング処理部１４３は、弁別閾に基づいてフィルタ係数を算出する。このようにステップＳ２０４において、入力部１１に入力された画像の輝度に基づいてフィルタ係数が算出される。ステップＳ２０４の詳細については後述する。
【００２８】
ステップＳ２０５でフィルタリング処理部１４３は、ステップＳ２０４で算出したフィルタ係数を用いて、入力部１１に入力された画像に対してフィルタリング処理を行う（生成手段）。本実施例におけるフィルタリング処理とは、２次元の畳み込み演算のことを示す。本実施例においては３×３タップのフィルタ演算によってぼかし処理が行われる。しかしながら、任意のぼかし処理を適用することが可能である。
【００２９】
ステップＳ２０６で幾何変換部１４４は上述のように、ステップＳ２０４におけるフィルタリング処理後の画像に対して歪み補正を行う（補正手段）。ステップＳ２０７において補正部１４６は、上述のようにステップＳ２０６における歪み補正後の画像に対してガンマ補正などの色補正処理を行う。ステップＳ２０８において投射部１３は、ステップＳ２０７における色補正処理後の画像を投射する（投射手段）。
【００３０】
次に、ステップＳ２０４の処理を、図３に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ３０１でフィルタリング処理部１４３は、ＲＡＭ１４０に記録されているスクリーン２と投影装置１との間の距離情報を取得する。ステップＳ３０２でフィルタリング処理部１４３は、ＲＡＭ１４０に記録されている画角情報を取得する。画角情報は例えば、投射部１３が画像を投射する範囲を示す。
【００３１】
ステップＳ３０３でフィルタリング処理部１４３は、ステップＳ３０１で取得した距離情報とステップＳ３０２で取得した画角情報とを用いて、スクリーン上に投影される画面の横幅Ｓ[m]を算出する。画面の横幅Ｓ[m]の算出は、以下の式（１）に従って行うことができる。
【００３２】
【数１】
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【００３３】
式（１）において、Ｄ[m]はスクリーン２と投影装置１との間の距離を、θ[°]は画角を、それぞれ示す。図４（Ａ）に示すように、距離Ｄが大きくなるほど横幅Ｓは大きくなる。同様に図４（Ｂ）に示すように、画角θが広がるほど横幅Ｓは大きくなる。算出された画面の横幅Ｓは、ＲＡＭ１４０に記録される。本実施例では、距離センサ１６から取得された距離情報と、投射部１３から取得された画角情報とに基づいて、画面情報が算出される。しかしながら、距離情報、画角情報、及び画面情報のうちの少なくとも１つが、操作部１２を介してユーザに入力されてもよい。
【００３４】
ステップＳ３０４でフィルタリング処理部１４３は、ＲＡＭ１４０に記録されている入力画像を取得する。ステップＳ３０５でフィルタリング処理部１４３は、ＲＡＭ１４０に記録されているランプ情報を取得する。ランプ情報は、投射部１３が有するランプの強度値を示す。ステップＳ３０６でフィルタリング処理部１４３は、ＲＡＭ１４０に記録されている画像調節値を取得する。
【００３５】
ステップＳ３０７でフィルタリング処理部１４３は、ＲＡＭ１４０に記録されている画像調節値に対応する総合ガンマを算出する。ここで言うガンマとは、入力された輝度値と出力される輝度値との関係を表したものである。ＲＯＭ１４１には、画像調節値とガンマの対応表が記録されている。ステップＳ３０７においてフィルタリング処理部１４３は、ステップＳ３０６で取得した画像調節値と、ＲＯＭ１４１に記録された対応表とを基に、画像調節値に対応する総合ガンマを算出する。
【００３６】
ガンマの例を図５に示す。図５（Ａ）は明るさ補正を行った場合の、入力画像と出力画面輝度との関係を示す。明るさ補正＋は、全体の輝度を上げるトーンカーブである。明るさ補正−は、全体の輝度を下げるトーンカーブである。図５（Ｂ）はコントラスト補正を行った場合の、入力画像と出力画面輝度との関係を示す。コントラスト補正＋は、ハイライト側の傾きを大きくするトーンカーブである。コントラスト−補正は、ハイライト側の傾きを小さくするトーンカーブである。図５（Ｃ）はガンマ補正を行った場合の、入力画像と出力画面輝度との関係を示す。ガンマ補正＋は、入力に対し全体の傾きを小さくするトーンカーブである。一方で、ガンマ−補正は入力に対し全体の傾きを大きくするトーンカーブである。尚、夫々の補正に対するトーンカーブは上記の一例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００３７】
明るさ補正のガンマをγｂ、コントラスト補正のガンマをγｃ、ガンマ補正のガンマをγｇとしたとき、総合ガンマＣは以下の式（２）のように求めることができる。
Ｃ＝γｂ×γｃ×γｇ  …（２）
フィルタリング処理部１４３はステップＳ３０７でさらに、入力画像の平均輝度値Ｙａｖｅに総合ガンマＣを適用することにより、画像処理後（色変換後）の平均画素値Ｙｃを推定する。Ｙｃの推定は、通常のガンマ補正の式に従って行えばよい。例えば入力画像の輝度値が０〜２５５の値をとるのであれば、以下の式に基づいてＹｃを求めることができる。
【００３８】
Ｙｃ＝２５５×（Ｙａｖｅ／２５５）Ｃ  …（３）
より一般的に、輝度値がＹである画素に対して、明るさ補正、コントラスト補正、及びガンマ補正を行う場合を考える。明るさ補正は、例えば関数又はルックアップテーブルを用いた既知の方法によって行われることができる。本実施例において、輝度値がＹである画素に対して明るさ補正を行うと、補正後の画素値はＦｂ（Ｙ）となるものとする。
【００３９】
同様に、コントラスト補正及びガンマ補正も既知の方法によって行うことができる。本実施例において、輝度値がＹである画素に対してコントラスト補正を行うと、補正後の画素値はＦｃ（Ｙ）となるものとする。また、輝度値がＹである画素に対してガンマ補正を行うと、補正後の画素値はＦｇ（Ｙ）となるものとする。
【００４０】
この場合、画像処理後の平均画素値Ｙｃは、Ｆｂ（）、Ｆｃ（）、Ｆｇ（）の３つの関数をＹａｖｅに対して適用することにより求めることができる。例えば、以下の式が用いられてもよい。
Ｙｃ＝Ｆｇ（Ｆｃ（Ｆｂ（Ｙａｖｅ）））  …（４）
各関数を適用する順序は任意に定められることができる。例えば、補正部１４６が実際に各補正処理を適用する順に、３つの関数が適用されてもよい。もっとも３種類の補正処理関数が適用される必要はなく、１種類のみの補正処理、例えばガンマ補正関数のみが適用されてもよい。本実施例では画像補正処理は関数を用いて行われるが、任意の方法を用いて画像補正を行うことができる。例えば、ルックアップテーブルを用いてもよい。
【００４１】
ステップＳ３０８でフィルタリング処理部１４３は、ＲＡＭ１４０に記録されている環境光情報を取得する。ステップＳ３０９でフィルタリング処理部１４３は、ステップＳ３０３〜Ｓ３０８で取得した情報を基に、スクリーン上における画面輝度を推定する。画面輝度値Ｙｄｓｔは以下の式（５）を用いて求めることができる。式（５）においては、ステップＳ３０７で求めた画像処理後の平均輝度値をＹｃ、画面の横幅をＳ[m]、入力画像の横幅をｗ[pixel]、縦幅をｈ[pixel]、ランプ情報をＬ[cd]、環境光情報をＥ[cd/m2]とする。
【００４２】
【数２】
2012060516.tif 000004
【００４３】
式（５）において、Ｓ×（Ｓ×ｈ／ｗ）はスクリーン上に投影される画面の面積（投影面上に投影された画面のサイズＡ）に相当する。算出された画面輝度ＹｄｓｔはＲＡＭ１４０に記録される。上述のように、これら全てのパラメータを計算に用いる必要はなく、一部のパラメータは定数であってもよい。また上述のように、画像処理後の平均画素値Ｙｃの代わりに、入力画像の平均画素値Ｙａｖｅが用いられてもよい。
【００４４】
ステップＳ３１０においてフィルタリング処理部１４３は、輝度差弁別閾Ｔｙを算出する。例えばフィルタリング処理部１４３が備える、輝度差弁別閾を算出するための関数又はルックアップテーブルを用いて、輝度差弁別閾Ｔｙを算出することができる。このルックアップテーブルには、画面輝度Ｙｄｓｔに対応する輝度差弁別閾Ｔｙの値が格納されている。例えば、図７のグラフに従うルックアップテーブルがフィルタリング処理部１４３に格納されていてもよい。
【００４５】
また図７に示されるように、輝度差弁別閾はスクリーンに対するユーザの視野角によって異なる。従って、フィルタリング処理部１４３が有するルックアップテーブルは、画面輝度Ｙｄｓｔと視野角とに対応する輝度差弁別閾Ｔｙの値が格納されていても良い。この場合、フィルタリング処理部１４３は、スクリーン２を見るユーザの視野角をユーザから、又は自動測定によって取得してもよい。視野角は、例えばスクリーンの大きさと、スクリーンとユーザとの間の距離と、から求めることができる。
【００４６】
ステップＳ３１１においてフィルタリング処理部１４３は、ステップＳ３０９で求められた輝度差弁別閾に対応するフィルタ係数を算出する。輝度差弁別閾が大きいほどぼかし効果の弱いフィルタ係数が算出されればよい。一例として、以下の式（６）及び（７）を用いることができる。
【数３】
2012060516.tif 000005
【数４】
2012060516.tif 000006
【００４７】
フィルタリング処理部１４３は、式（６）及び（７）に従ってＭ（０）、Ｍ（１）、Ｍ（√２）、及びＭｔｏｔａｌを求めることができる。フィルタリング処理部１４３はこれらの値に従って、図８（Ａ）に示される３×３のフィルタ係数を算出することができる。そしてフィルタリング処理部１４３は、算出されたフィルタ係数をＲＡＭ１４０に登録する。
【００４８】
フィルタリング処理部１４３が式（６）及び（７）に従って算出したフィルタ係数の例を図８（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。図８（Ｂ）は、輝度差弁別閾Ｔｙが１．０である場合のフィルタ係数の例である。また図８（Ｃ）は、輝度差弁別閾Ｔｙが０．３である場合のフィルタ係数の例である。Ｔｙの小さい図８（Ｃ）の方が、ぼかし効果の高いフィルタとなっている。フィルタ係数の算出方法は以上の具体的な例には限定されず、例えば５×５よりも大きいフィルタのフィルタ係数が算出されてもよい。また、本実施例においては画面輝度Ｙｄｓｔから輝度差弁別閾Ｔｙを求め、輝度差弁別閾Ｔｙに従ってフィルタ係数が求められた。しかしながら通常は画面輝度Ｙｄｓｔが大きくなると輝度差弁別閾Ｔｙも大きくなるため、画面輝度Ｙｄｓｔから直接フィルタ係数を求めることもできる。この際、画面輝度Ｙｄｓｔが大きいほどぼかし効果の小さいフィルタ係数が生成されればよい。
【００４９】
上述の処理を実現することで、画像の輝度が高いほどぼかし処理が弱くなるように、ぼかし処理の強さを調整することができる。従って、ぼかし処理によって必要以上の鮮鋭度を低下させることを防ぐことができる。本実施例においては、入力画像の輝度と、画面サイズと、画像調節値（色補正パラメータ）と、ランプ強度と、に従ってフィルタ係数を算出した。しかしながら、スクリーン上での輝度が大きいほどぼかし処理の強度を強くするためには、他の方法を用いることもできる。
【００５０】
例えば上述のように、入力画像の輝度に着目して、入力画像の輝度が大きいほどぼかし処理が弱くなるようにしてもよい。また、入力画像の輝度を画面サイズで除して得られる値が大きいほどぼかし処理が弱くなるようにしてもよい。これは、同一の投影装置を用いる場合、画面サイズが大きくなるほどスクリーン上の輝度は小さくなるからである。また、入力画像の輝度とランプ強度との積を画面サイズで除して得られる値に環境光の強度値を加算した値が大きいほどぼかし処理が弱くなるようにしてもよい。さらには、入力画像の輝度とランプ強度との積を画面サイズで除して得られる値に環境光の強度値を加算した値が大きいほどぼかし処理が弱くなるようにしてもよい。
【００５１】
本実施例においては、フィルタリング処理（Ｓ２０５）と、キーストーン補正処理（Ｓ２０６）と、色補正処理（Ｓ２０７）とをこの順に行った。しかしながら、これらの処理の順番は異なっていてもよい。例えば、キーストーン補正処理をフィルタリング処理の前に行うこともできる。すなわち、キーストーン補正処理後の画像（補正画像）に対して、フィルタリング処理を行ってもよい。さらには、色補正処理（Ｓ２０７）は行われなくてもよいし、フィルタリング処理前に行われてもよい。
【００５２】
色補正処理（Ｓ２０７）がフィルタリング処理の前に行われる場合、入力画像の輝度の代わりに色補正処理後の画像の輝度を用いて、フィルタ係数が決定されてもよい。また、本実施例においてはフィルタ係数を求めるために入力画像の平均輝度値Ｙａｖｅを用いた。しかしながら、輝度値の平均値を用いる代わりに、例えば中央値、最大値、最小値のような輝度値の代表値が用いられてももよい。
【００５３】
［実施例２］
実施例１では、１つの入力画像に対して１つのフィルタ係数が算出され、１つのフィルタ係数が入力画像全体に適用された。本実施例においては、画素ごとにフィルタ係数が算出される。実施例２におけるフローチャートを図６に示す。実施例２に係る投影装置の構成は、実施例１と同様である。
【００５４】
ステップＳ１００１〜Ｓ１００２は、実施例１のステップＳ２０１〜Ｓ２０２と同様に行う。ステップＳ１００３においてフィルタリング処理部１４３は、入力画像の１画素を着目画素とする。ステップＳ１００４においてフィルタリング処理部１４３は、着目画素に対するフィルタ係数を算出する。ステップＳ１００４については後述する。
【００５５】
ステップＳ１００５においてフィルタリング処理部１４３は、着目画素周辺の画素に対してフィルタリング処理を行うことにより、フィルタリング処理後の着目画素の画素値を求める。例えば、ステップＳ１００４で３×３のフィルタ係数が算出されてもよい。この場合フィルタリング処理部１４３は、着目画素周辺の３×３画素に対してフィルタ係数を用いて畳み込み演算を行えばよい。
【００５６】
ステップＳ１００６においてフィルタリング処理部１４３は、入力画像中にまだ着目画素となっていない画素が残っているか否かを判別する。画素が残っている場合、処理はステップＳ１００３に戻り、まだ着目画素となっていない画素の１つが新たな着目画素とされる。画素が残っていない場合、処理はステップＳ１００７に進む。ステップＳ１００７〜Ｓ１００９は、ステップＳ２０６〜Ｓ２０８と同様に行えばよい。
【００５７】
次に、ステップＳ１００４について、図３を参照して詳しく説明する。ステップＳ１００４の処理は、実施例１に係るステップＳ２０４の処理と同様に、ステップＳ３０１〜Ｓ３１１を行うことにより実現できる。本実施例においては各画素毎にフィルタ係数が求められるため、ステップＳ３０７においては、着目画素についての色補正処理後の輝度値が求められる。またステップＳ３０９においては、以下の式（８）に従って着目画素についての画面輝度を求めることができる。
【数５】
2012060516.tif 000007
【００５８】
式（８）において、Ｙは色補正処理後の着目画素の輝度値を示す。Ｓ，ｗ，ｈ，Ｌ，Ｅについては、式（５）と同様である。フィルタリング処理部１４３は、算出した画面輝度ＹｄｓｔをＲＡＭ１４０に記録する。ステップＳ３１０においてフィルタリング処理部１４３は、実施例１と同様に着目画素についての輝度差弁別閾Ｔｙを算出する。ステップＳ３１１においてフィルタリング処理部１４３は、実施例１と同様に式（６）及び（７）に従って、着目画素についてのフィルタ係数を算出する。
【００５９】
上述の処理によって、各画素について適したフィルタ係数を算出することが可能となる。この結果、入力画像が低輝度領域と高輝度領域とを含む場合にも、各領域に合わせてぼかし処理を行うことができる。実施例１において述べたように、フィルタ係数を算出する方法は上記の例には限定されず、様々な方法を用いることができる。
【００６０】
［実施例３］
本実施例においては、着目画素と着目画素周辺の画素との輝度差を考慮して、フィルタ係数が算出される。本実施例に係る投影装置の構成は、実施例２と同様である。本実施例に係る処理も実施例２と同様であるが、ステップＳ３１０及びステップＳ３１１の処理が実施例２とは異なる。以下、本実施例の処理について詳しく説明する。
【００６１】
ステップＳ３１０においてフィルタリング処理部１４３は、以下の式（９）又は（１０）を用いてパラメータＴを求める。
｜Ｙａｖｅ−Ｙｓｒｃ｜が０ではない場合：
【数６】
2012060516.tif 000008
｜Ｙａｖｅ−Ｙｓｒｃ｜が０の場合：
Ｔ＝Ｙａｖｅ  …（１０）
【００６２】
式（９）及び（１０）において、Ｙｓｒｃはスクリーン上における着目画素の輝度値を、Ｙａｖｅはスクリーン上における着目画素の周辺画素の平均輝度値を示す。例えば、Ｙａｖｅは着目画素周辺の５×５画素の平均輝度値であってもよい。また、Ｙａｖｅが平均値である必要はなく、例えば中央値、最大値、最小値のような代表値であってもよい。
【００６３】
Ｙｓｒｃは、入力画像における着目画素の輝度値を式（８）に従ってスクリーン上における輝度値に変換することにより、求めることができる。Ｙａｖｅも、入力画像における着目画素の周辺画素の輝度値を式（８）に従ってスクリーン上における輝度値に変換し、さらに平均処理を行うことにより、求めることができる。実施例１において説明したように、Ｙａｖｅ及びＹｓｒｃとしてスクリーン上における輝度値を用いる必要はない。例えば、入力画像における着目画素の周辺画素の輝度値の平均値をＹａｖｅとして用いることもできるし、入力画像における着目画素の輝度値をＹｓｒｃとして用いることもできる。スクリーン上における輝度値ではなく、入力画像における輝度値を、Ｙｓｒｃ及びＹａｖｅとして用いてもよい。ステップＳ３１１においてフィルタリング処理部１４３は、輝度差弁別閾Ｔｙの代わりにパラメータＴを用いてフィルタ係数を算出する。
【００６４】
式（９）及び式（１０）によれば、画像の輝度値がより大きい時に、パラメータＴがより大きくなる。したがって、着目画素の輝度値がより大きい場合に、着目画素に対してよりぼかし効果の弱いフィルタリング処理が適用される。それに加えて式（９）及び式（１０）によれば、着目画素の輝度値が、着目画素の周辺画素の輝度値とはより大きく乖離している場合に、パラメータＴがより小さくなる。したがって、着目画素の輝度値が、着目画素の周辺画素の輝度値とはより大きく乖離している場合、着目画素に対してよりぼかし効果の強いフィルタリング処理が適用される。このため、モアレが発生しやすい部分に対してより強いぼかし処理を行うことができる。一方でモアレが発生しにくい部分にはより弱いぼかし処理を行うことにより、画像の鮮鋭度の低下を防ぐことが可能となる。
【００６５】
［実施例４］
本実施例においては、視覚の空間周波数特性を考慮しながらフィルタ係数が算出される。本実施例に係る投影装置の構成は、実施例２と同様である。本実施例に係る処理も実施例２と同様であるが、ステップＳ３１０及びステップＳ３１１の処理が実施例２とは異なる。以下、本実施例の処理について詳しく説明する。
【００６６】
ステップＳ３１０においてフィルタリング処理部１４３は、以下の式（１１）を用いてパラメータＴを求める。
【数７】
2012060516.tif 000009
【００６７】
式（１１）において、Ｙはスクリーン上における着目画素の輝度値を、Ｓは画面の横幅を示す。Ｙ０は基準画面輝度を、Ｓ０は基準幅を示す。Ｙ０及びＳ０は予め設定されていてもよいし、ユーザが入力してもよい。例えばＹ０は２００[cd/m2]であってもよいし、Ｓ０は１．５[m]であってもよい。Ｙは、入力画像における着目画素の輝度値を式（８）に従ってスクリーン上における輝度値に変換することにより、求めることができる。
【００６８】
実施例１において説明したように、Ｙとしてスクリーン上における輝度値を用いる必要はない。例えば、入力画像における輝度値をＹとして用いることもできる。ステップＳ３１１においてフィルタリング処理部１４３は、輝度差弁別閾Ｔｙの代わりにパラメータＴを用いてフィルタ係数を算出する。本実施例においてはパラメータＴを求めるために画面の横幅Ｓを用いたが、画面の面積を用いることもできる。
【００６９】
式（１１）によれば、画像の輝度値がより小さい時に、パラメータＴがより小さくなる。したがって、着目画素の輝度値がより小さい場合に、着目画素に対してよりぼかし効果の強いフィルタリング処理が適用される。それに加えて式（１１）によれば、画面サイズ（画面の横幅）がより大きい時に、パラメータＴがより大きくなる。したがって、画面サイズがより大きい場合に、着目画素に対してよりぼかし効果の弱いフィルタリング処理が適用される。
【００７０】
人間の視覚の空間周波数特性によれば、投影装置がスクリーン上に投影した画像を見る場合、通常は空間周波数[cycle/deg]が低いほどモアレは目立ちにくくなる。画面サイズがより大きいほど、ユーザにとっての画像の空間周波数は低くなる。したがって、画面サイズが大きいほどモアレは目立ちにくい。本実施例においてはこのような場合には、よりぼかし効果の弱いフィルタリング処理を使うことができる。この結果、画面が大きくモアレが目立ちにくい観察条件において、画像の鮮鋭度の低下を防ぐことができる。
【００７１】
［その他の実施例］
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【図１】
2012060516.tif 000011
【図２】
2012060516.tif 000012
【図３】
2012060516.tif 000013
【図４】
2012060516.tif 000014
【図５】
2012060516.tif 000015
【図６】
2012060516.tif 000016
【図７】
2012060516.tif 000017
【図８】
2012060516.tif 000018