(57)【要約】【課題】本本発明の実施例には、画像補正方法及び装置、記憶媒体、投影装置が開示されている。【解決手段】前記画像補正方法は投影装置に適用され、前記投影装置は少なくとも格子及び光発生部材を含み、前記方法は、記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することと、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することと、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することと、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することと、を含む。【選択図】図１−１
2020515120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像補正方法であって、前記画像補正方法は投影装置に適用され、前記投影装置は少なくとも格子及び光発生部材を含み、前記方法は、
前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正領域におけるスポットの総数であることと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することと、を含むことを特徴とする画像補正方法。
【請求項２】
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することは、
第１円心と第２円心を端点とする線分を第１線分として決定することであって、そのうち、前記第１円心は前記ｉ番目の回折スポットの円心であり、前記第２円心は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの円心であることと、
前記第１円心と第１投影点を端点とする線分を第３線分として決定することであって、そのうち、前記第１投影点は、前記前記ｉ番目の回折スポットが位置する平面における第２円心の投影点であることと、
前記第１線分と前記第３線分との間の夾角を夾角αｉとして決定することと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像補正方法。
【請求項３】
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することは、
前記第１投影点と前記第２円心を端点とする線分を第２線分として決定することと、
前記第３線分の長さ及び前記第２線分の長さをそれぞれ決定することと、
前記第３線分および前記第２線分の長さにより前記夾角αｉの角度を決定することと、をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の画像補正方法。
【請求項４】
前記第３線分の長さ及び前記第２線分の長さをそれぞれ決定することは、
前記ｉ番目の回折スポットの直径及び前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの直径により前記第３線分の長さを決定することと、
前記ｉ番目の回折スポットの投影距離及び前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの投影距離により前記第２線分の長さを決定することと、を含むことを特徴とする請求項３に記載の画像補正方法。
【請求項５】
前記ｉ＋１番目の回折スポットの位置情報を決定することと、
前記ｉ＋１番目の回折スポットの位置情報により、前記ｉ番目の回折スポットが覆う投影画面上の第ｉ＋１領域を決定することと、
前記ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さに従って前記投影画面上の第ｉ＋１領域を補正することと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像補正方法。
【請求項６】
画像補正装置であって、
投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定するための第１決定モジュールと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定するための第２決定モジュールと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定するための第３決定モジュールであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正領域におけるスポットの総数である第３決定モジュールと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定するための第４決定モジュールと、を含むことを特徴とする画像補正装置。
【請求項７】
前記第３決定モジュールは、
第１円心と第２円心を端点とする線分を第１線分として決定するための第１決定ユニットであって、そのうち、第１円心は前記ｉ番目の回折スポットの円心であり、前記第２円心は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの円心である第１決定ユニットと、
第１円心と第１投影点を端点とする線分を第３線分として決定するための第２決定ユニットであって、そのうち、第１投影点は、前記ｉ番目の回折スポットが位置する平面における第２円心の投影点である第２決定ユニットと、
第１線分と第３線分との間の夾角を夾角αｉとして決定するための第３決定ユニットと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の画像補正装置。
【請求項８】
前記第３決定モジュールは、
前記第１投影点と前記第２円心を端点とする線分を第２線分として決定するための第４決定ユニットと、
前記第３線分の長さ及び前記第２線分の長さをそれぞれ決定するための第５決定ユニットと、
前記第３線分および前記第２線分の長さにより前記夾角αｉの角度を決定するための第６決定ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の画像補正装置。
【請求項９】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像補正方法を実行するように配置されているコンピュータ実行可能な指令が記憶されていることを特徴とするコンピュータ記憶媒体。
【請求項１０】
投影装置であって、少なくとも、格子と、光発生部と、プロセッサと、実行可能な指令を記憶するように配置された記憶媒体とを含み、そのうち、
プロセッサは記憶された実行可能な指令を実行するように配置され、前記実行可能な指令は、
前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正領域におけるスポットの総数であることと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することと、を含むことを特徴とする投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理分野に関し、特に、画像補正方法及び装置、記憶媒体、投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日常生活において、会議や教学活動の場合、人々はプロジェクタをよく使用して画像を投映スクリーン又は壁等の平面上に投射して表示する。しかし、環境要因の影響で、投映スクリーン又は壁等の平面は絶対的な平面ではないこともある。例えば、投映スクリーンが掛かる際に局所的にしわが寄ったり、突起したりし、投射壁面にスイッチ、障害物があり、又はスクリーンが風に吹かれて不平坦になる場合、ユーザが観覧している時に投影画面に変形、歪み、不明瞭が生じることによって、ユーザの使用に影響を及ぼす。現在、環境要因による投映スクリーンの変形又は不明瞭の状況について、通常、台形補正法に基づいて優良化されるが、台形補正法に基づいて画像全体の垂直方向のみを補正することができ、水平方向を補正することができず、画像におけるある領域に対して補正することもできない。
【発明の概要】
【０００３】
既存の技術的課題を解決するために、本発明の実施例には、画像補正方法及び装置、記憶媒体、投影装置が提供され、投影画像全体を補正する必要はなく、横方向又は縦方向で変形が生じた領域に対する補正を図ることができ、計算の複雑さを大幅に低下させ、補正効率を向上させることができる。
【０００４】
上記の目的を達成するために、本発明の実施例の技術考案は以下のように実現される。
【０００５】
第１方面、本発明の実施例には、投影装置に適用される画像補正方法が提供され、前記投影装置は格子及び光発生部材を含み、前記方法は、
前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正領域におけるスポットの総数であることと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することと、を含む。
【０００６】
第２方面、本発明の実施例には、画像補正装置が提供され、前記装置は、
投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定するための第１決定モジュールと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定するための第２決定モジュールと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定するための第３決定モジュールであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正領域におけるスポットの総数である第３決定モジュールと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定するための第４決定モジュールと、を含む。
【０００７】
第３方面、本発明の実施例には、コンピュータ記憶媒体が提供され、前記コンピュータ記憶媒体には、上記に提供された画像補正方法を実行するように配置されているコンピュータ実行可能な指令が記憶されている。
【０００８】
第４方面、本発明の実施例には、投影装置が提供され、前記投影装置は少なくとも、格子と、光発生部と、プロセッサと、実行可能な指令を記憶するように配置された記憶媒体とを含み、そのうち、
プロセッサは記憶された実行可能な指令を実行するように配置され、前記実行可能な指令は、
前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正領域におけるスポットの総数であることと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することと、を含む。
【０００９】
本発明の実施例には、画像補正方法及び装置、記憶媒体、投影装置が提供され、そのうち、まず、前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。そして、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定する。次に、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定する。最後に、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。このように、検出光を格子に通じさせることによって生じた回折スポットを投影画面に投射した後、横方向又は縦方向に沿って投影画面において補正する必要がある領域を位置決めして、補正する必要がある領域における各々の回折スポットの補正後の投影長さを補正根拠として決定する。このように、投影画像全体を補正する必要はなく、横方向又は縦方向で変形が生じた領域に対する補正を図ることができ、計算の複雑さを大幅に低下させ、補正効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１−１】本発明の実施例１に係る画像補正方法を実現するフローチャートである。
【図１−２】本発明の実施例１に投影装置の各部材の位置及び投影画面を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例２における隣接する回折スポットの空間位置関係を示す図である。
【図３−１】本発明の実施例３に係る投影装置の各部材の位置及び投影画面を示す模式図である。
【図３−２】本発明の実施例３に係る赤外光がドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を通じてアレイ型の回折スポットを投射したことを示す模式図である。
【図３−３】本発明の実施例３に係る隣接する回折スポットの空間位置関係を示す模式図１である。
【図３−４】本発明の実施例３に係る隣接する回折スポットの空間位置関係を示す模式図２である。
【図３−５】本発明の実施例３に係る４つの隣接する回折スポットの空間位置関係を示す模式図である。
【図３−６】本発明の実施例３に係る４つの隣接する回折スポットの空間における接続を示す模式図である。
【図３−７】本発明の実施例３に係るしわ面と平面との空間位置を示す模式図である。
【図３−８】本発明の実施例３に係る画像補正方法を実現するフローチャートである。
【図４−１】本発明の実施例４に係る画像補正装置の構成を示す模式図１である。
【図４−２】本発明の実施例４に係る画像補正装置の構成を示す模式図２である。
【図４−３】本発明の実施例４に係る画像補正装置の第３決定モジュールの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施例の目的、技術考案及び利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例における図面を組み合わせて、発明の具体的な技術考案をさらに詳細に説明する。以下の実施例は本発明を説明するためのものであるが、本発明の範囲を限定するものではない。
実施例１
【００１２】
本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、図１−１は、本発明の実施例１に係る画像補正方法を実現するフローチャートであり、図１−１に示すように、当該方法は、以下のステップを含む。
【００１３】
ステップＳ１０１、投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって検出光が出力されて格子を通じて投射された投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。
【００１４】
ここで、前記予め設定された値は変形が生じていない回折スポットの直径であるため、目標回折スポットは変形が生じた回折スポットである。
【００１５】
実際の応用において、一般的に投射画像が投影画像よりも大きいことが要求され、このようにして投影画像全部が投影画像と投射画像との間の重ね合わせ領域にあることを確保することができる。
【００１６】
説明する必要があるが、本発明の実施例に提供された画像補正方法の実行主体は画像補正装置であり、実際の応用において、前記画像補正装置は具体的にプロジェクタのプロセッサであり、そのうち、プロジェクタは少なくとも投影部材、画像採集部材、光発生手段及び格子を含む。そのうち、投影部材は、プロジェクタにおいて画像を投射するための一連の素子であり、例えば投影部材は、投影レンズ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）チップ等を含んでもよい。光発生手段は、投影画面を補正するための検出光を放出し、当該検出光は紫外光やＸ線等であってもよい。本発明の他の実施例では、当該検出光として、赤外光も選択することができ、それは、赤外光が人体を損傷せずかつ視認されることができないからであり、人の投影画面への観覧に影響を与えなく、検出光が赤外光である場合、当該光発生手段は赤外線スペクトルエミッタであってもよい。格子はドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子であることが好ましく、それはドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子の単位あたりの格子がレンズと類似し、合焦撮像の機能を果たすからであり、この特性を利用して検出ビームを投映スクリーン上に投射して、回折スポットを生じさせ、回折スポットの空間位置によって投影面上のしわ領域を補正することができる。画像採集部材は検出光を撮影可能なカメラであってもよく、例えば、赤外光について、画像採集部材は赤外線可変焦点カメラであってもよい。
【００１７】
説明する必要があるが、当該画像補正装置における投影部材、画像採集部材、光発生手段及び格子の位置関係は図１−２に示す通りであり、図１−２の右下は、当該投影装置が位置する空間座標系を示しており、そのうち、投影部材におけるレンズ、画像採集部材及び格子はＹ軸の同一水平面上に位置し、光発生手段は格子の後方（投影面から離れた方向）に位置する。そのうち、画像採集部材は格子と投影部材のＸ軸方向の距離となるべく近接することが好ましい。
【００１８】
現在、プロジェクタには、投射対象となる一枚の画像があり、ユーザはプロジェクタによってこの画像を投影面上に投影して拡大して観覧する必要がある場合、プロジェクタによって投影面上に投影された画像は前記の投影画像である。
【００１９】
ステップＳ１０２、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定する。
【００２０】
ここで、補正対象となる領域が横方向である場合、補正対象となる領域は、最初の目標回折スポットの左側の１番目の直径が予め設定された値と等しい回折スポットから、左から右に、最後の目標回折スポットの右側の１番目の直径が予め設定された値と等しい回折スポットまでである。
【００２１】
補正対象となる領域が縦方向である場合、補正対象となる領域は、最初の目標回折スポットの上方の１番目の直径が予め設定された値と等しい回折スポットから、上から下に、最後の目標回折スポットの下方の１番目の直径が予め設定された値と等しい回折スポットまでである。
【００２２】
ステップＳ１０３、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定する。
【００２３】
ここで、ステップＳ１０３は、以下のことをさらに含む。
【００２４】
ステップＳ１０３ａ、第１円心と第２円心を端点とする線分を第１線分として決定する。
【００２５】
ここで、第１円心は前記ｉ番目の回折スポットの円心であり、前記第２円心は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの円心である。図３−３は、本発明の実施例３に係る隣接する回折スポットの空間位置関係を示す模式図１であり、図３−３に示すように、第１円心は点Ａ、第２円心は点Ｃであり、点Ａと点Ｃを端点とする線分ＡＣは第１線分である。
【００２６】
ステップＳ１０３ｂ、第１円心と第１投影点を端点とする線分を第３線分として決定する。
【００２７】
ここで、第１投影点は、前記ｉ番目の回折スポットが位置する平面における第２円心の投影点である。図３−３に示すように、第１投影点は点Ｂであり、点Ｂと点Ｃを端点とする線分ＢＣは第３線分である。
【００２８】
ステップＳ１０３ｃ、第１線分と第３線分との間の夾角を夾角αｉとして決定する。
【００２９】
ここで、図３−３に示すように、∠ＢＡＣは即ち第１線分と第３線分との間の夾角αｉである。
【００３０】
ステップＳ１０４、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。
【００３１】
ここで、補正対象となる領域における１番目の回折スポットは変形が生じていない回折スポットであるため、ｉ＝１となると、補正対象となる領域における二番目の回折スポットの補正後の投影長さを計算する。この時、前記予め設定された値、即ち１番目の通常のスポットの直径及び夾角α１に基づいて２番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。本発明の他の実施例では、式（１−１）に従って２番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。
2020515120.tif 000003
【００３２】
ここで、式（１−１）において、ｌｅｎは予め設定された値であり、ｃｏｓα１はコサイン値であり、ｌｅｎ２は前記２番目の回折スポットの補正後の投影長さである。
【００３３】
２番目の回折スポットと３番目の回折スポットとの間の夾角α２、即ち３番目の回折スポットの補正後の投影長さは式（１−２）に従って得られることができる。
2020515120.tif 000004
【００３４】
ここで、式（１−２）において、ｌｅｎ２は前記２番目の回折スポットの補正後の投影長さであり、ｌｅｎ３は前記３番目の回折スポットの補正後の投影長さである。
【００３５】
式（１−１）及び式（１−２）により式（１−３）が得られる。
2020515120.tif 000005
【００３６】
順序に従って類推すると、ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さは式（１−４）に従って決定されることができる。
2020515120.tif 000006
【００３７】
ここで、式（１−４）において、ｌｅｎは前記予め設定された値であり、ｃｏｓαｉは、夾角αｉのコサイン値であり、ｌｅｎｉ＋１は前記ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さである。
【００３８】
本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、まず、前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。そして、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定する。次に、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定する。最後に、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。このように、検出光を格子に通じさせることによって生じた回折スポットを投影画面に投射した後、横方向又は縦方向に沿って投影画面において補正する必要がある領域を位置決めして、さらに補正する必要がある領域における各々の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。このように、投影画像全体を補正する必要はなく、横方向又は縦方向で変形が生じた領域に対する補正を図ることができ、計算の複雑さを大幅に低下させ、補正効率を向上させることができる。
実施例２
【００３９】
上記の実施例に基づいて、本発明の実施例には、他の画像補正方法が提供され、当該補正方法は画像補正装置に適用さている。前記投影装置は少なくとも格子及び光発生部材を含み、当該方法は、以下のステップを含む。
【００４０】
ステップＳ２０１、投影装置によって投射された投影対象となる画像を決定する。
【００４１】
ステップＳ２０２、前記投影装置における投影部材を利用して前記投影対象となる画像を投影面上に投影する。
【００４２】
ここで、前記投影面は投映スクリーンや壁等、画像を提示可能な平面であってもよい。
【００４３】
ステップＳ２０３、前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。
【００４４】
ここで、前期投影装置における光発生手段は検出光を放出し、当該検出光は紫外光やＸ線等であってもよい。本発明の他の実施例では、当該検出光として、赤外光も選択することができ、それは、赤外光が人体を損傷せずかつ視認されることができないからであり、人の投影画面への観覧に影響を与えなく、検出光が赤外光である場合、当該光発生手段は赤外線スペクトルエミッタであってもよい。
【００４５】
前記投影装置における光発生部材が放出した検出光が前記格子を介して投影面上に投射され、投影面上に投射領域が形成され、形成された投射領域の画面はアレイ型の回折スポットである。投射面が平面であると、回折スポットは同一平面内にアレイ型に配列された複数の円であり、円と円が相接し、かつ円の直径が同じである。投影面が平坦でないと、投影面上のしわ領域の回折スポットの直径が変化し、平面である場合の直径と異なり、平面に投射した時に形成された回折スポットを単位回折スポット（標準回折スポットと理解できる）と称し、単位回折スポットの直径が式（２−１）により得られる。
2020515120.tif 000007
【００４６】
そのうち、格子密度は、１インチ幅における格子線の数を指し、符号「ＬＰＩ（Ｌｉｎｅ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）」で示され、そのうち、格子密度の範囲と投影の最適観察距離との関係（投影距離が１ｍ〜３ｍの間の投影）は、下記の通りである：格子密度の範囲が２１ＬＰＩ〜３０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は３００ｃｍほどであり、格子密度の範囲が３５ＬＰＩ〜４０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は２００ｃｍほどであり、格子密度の範囲が５０ＬＰＩ〜６０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は１００ｃｍほどである。一般的に、格子素材のＬＰＩ数値が高いほど、格子線が細かくなることを示す。理論的には、採用した格子の密度が高いほど、画像補正の精度が高くなるが、格子密度が高いほど画像処理モジュールへの要求も高くなるため、本実施例には、３０ＬＰＩの格子密度が採用されている。投影画面の幅は式（２−２）により得られる。
2020515120.tif 000008
【００４７】
式（２−２）において、投射比Ｒａｔｉｏは投影装置の固有属性である。投影距離は画像採集モジュールからその中の１つの回折スポットまでの距離であり、投影距離が式（２−３）により得られる。
2020515120.tif 000009
【００４８】
式（２−３）において、投影距離はｄ、像距離がＶ、焦点距離はｆである。そのうち、像距離Ｖ及び焦点距離ｆは画像採集モジュールの固有属性であって、既知の量である。
【００４９】
検出光が格子を介して投影面上に投射されて形成された光投射領域と投影画面とは交差領域が生じ、交差領域における回折スポットにより交差領域における投影画面を補正することができる。光生成部材によって発された検出光の投射範囲が投影画面全体を囲むと、投影画面全体を補正することができる。
【００５０】
本発明の他の実施例では、交差領域において直径が単位回折スポットの直径Φ標と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。
【００５１】
ステップＳ２０４、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定する。
【００５２】
ステップＳ２０５、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定する。
【００５３】
ここで、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正領域におけるスポットの総数である。
【００５４】
本発明の他の実施例では、ステップＳ２０５において、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することを実現するプロセスは、以下のステップを含む。
【００５５】
ステップＳ２０５ａ、第１円心と第２円心を端点とする線分を第１線分として決定する。
【００５６】
ここで、前記第１円心は前記ｉ番目の回折スポットの円心であり、前記第２円心は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの円心である。
【００５７】
ステップＳ２０５ｂ、前記第１円心と第１投影点を端点とする線分を第３線分として決定する。
【００５８】
ここで、前記第１投影点は、前記ｉ番目の回折スポットが位置する平面における前記第２円心の投影点である。
【００５９】
ステップＳ２０５ｃ、前記第１線分と前記第３線分との間の夾角を夾角αｉとして決定する。
【００６０】
ステップＳ２０５ｄ、前記第１投影点と前記第２円心を端点とする線分を第２線分として決定する。
【００６１】
ステップＳ２０５ｅ、前記第３線分の長さ及び前記第２線分の長さをそれぞれ決定する。
【００６２】
ここで、式（２−４）に従って前記第３線分の長さを決定する。
2020515120.tif 000010
【００６３】
式（２−４）において、Ｌ１は前記ｉ番目の回折スポットの直径であり、Ｌ２は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの直径であり、ｄ１は前記第３線分の長さである。
【００６４】
式（２−５）に従って前記第２線分の長さを決定する。
2020515120.tif 000011
【００６５】
式（２−５）において、Ｄ１は前記ｉ番目の回折スポットの投影距離であり、Ｄ２は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの投影距離であり、ｄ２は前記第２線分の長さである。
【００６６】
ステップＳ２０５ｆ：前記第３線分および前記第２線分の長さにより前記夾角αｉの角度を決定する。
【００６７】
ここで、式（２−６）に従って前記夾角αｉの角度を決定する。
2020515120.tif 000012
【００６８】
式（２−６）において、ａｒｃｔａｎ（）は逆正接関数である。
【００６９】
例を挙げて示すと、図２は本発明の実施例２における隣接する回折スポットの空間位置関係を示す図であり、図２に示すように、Ｌ１はｉ番目の回折スポットであり、Ｌ２はｉ ＋ １番目の回折スポットである。線分ＡＢは第１線分であり、線分ＡＣは第２線分であり、点Ｂはｉ番目の回折スポットが位置する平面上の点Ｃの投影点であるため、角Ｂは直角であり、三角形ＡＢＣは直角三角形である。線分ＡＢと線分ＡＣとの間の夾角は即ち角Ａであり、角Ａもｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面の夾角である。
【００７０】
説明する必要があるが、隣接する２つの回折スポットの間の長さは隣接する２つの回折スポットの円心の距離によって得られるが、隣接する２つの円心の間の距離により決定されることに限定されることなく、そのうち、円心は隣接する２つの回折スポットの間の長さの基準点である。
【００７１】
ステップＳ２０６、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。
【００７２】
ここで、式（２−７）に従って前記ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。
2020515120.tif 000013
【００７３】
式（２−７）において、ｌｅｎは前記予め設定された値であり、ｃｏｓαｉはコサイン値であり、ｌｅｎｉ＋１はｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さである。
【００７４】
ステップＳ２０７、前記ｉ番目の回折スポットの位置情報を決定する。
【００７５】
ここで、本発明の他の実施例では、前記投射装置は画像採集モジュールをさらに含む。画像採集モジュールは、交差領域上の回折スポットの直径及び位置情報を決定することに用いられ、そのうち、前記位置情報は回折スポットの空間座標情報を含む。
【００７６】
ステップＳ２０８、前記ｉ番目の回折スポットの位置情報により、前記ｉ番目の回折スポットが覆う投影画面上の第ｉ領域を決定する。
【００７７】
ステップＳ２０９、前記ｉ番目の回折スポットの補正後の投影長さに従って前記投影画面上の第ｉ領域を補正する。
【００７８】
説明する必要があるが、本実施例における他の実施例と同じステップ又は概念の解釈は他の実施例における記載を参照することができ、ここで再び説明しない。
【００７９】
本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、まず、目標回折スポットを決定し、そして、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定し、次に、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定し、最後に、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定するとともに、前記ｉ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さにより第ｉ＋ １領域を補正する。このように、検出光を格子に通じさせることによって生じた回折スポットを投影画面に投射した後、横方向又は縦方向に沿って投影画面において補正する必要がある領域を位置決めして、補正する必要がある領域における回折スポットの位置情報により、補正する必要がある領域を補正する。このように、投影画像全体を補正する必要はなく、横方向又は縦方向で変形が生じた領域に対する補正を図ることができ、計算の複雑さを大幅に低下させ、補正効率を向上させることができる。
実施例３
【００８０】
本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、赤外光とドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を組み合わせる技術考案を利用し、赤外光束の前方にドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を置き、赤外光がドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を介して均一に投影面上に投射された後、赤外線可変焦点カメラで赤外線スペクトルの投射画像を取得し、赤外線スペクトルの投射画像はマトリックス型に配列された回折スポットである。投映スクリーンが完全に平坦な場合、ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を介して投映スクリーン上に投射された回折スポットの大きさは一致しており、投映スクリーンが平坦でなく、例えば投映スクリーンにしわが生じた場合、投映スクリーンのしわ部分の回折スポットの直径が変化する。赤外線カメラは赤外光投射画像と投影画像との交差領域の画像を取得し、交差領域の画像が画像処理モジュールに出力され、画像処理モジュールは、回折スポットの大きさ、投影画面の寸法、可変焦点カメラのピント及びプロジェクタの投射比により、投影画面をいくつかの単位領域に区画する。画像処理モジュールはドットマトリックスユニット領域ごとにおける投射スポットの画素の大きさを分析し、回折スポットの画素の大きさが一致していない単位領域を目標単位領域として設定し、目標単位領域における隣接する回折スポットの画素の大きさと距離を計算すれば、あるスポットが近くのスポットに対する夾角の情報と空間座標を知ることができ、また、画像処理モジュールによって目標単位領域の画像に対して屈折、回転、内挿、強調と復元等の画像処理が行われて、投影画面の局所にしわ又は変形が生じる問題を解決する。
【００８１】
図３−１は本発明の実施例３に係る画像補正装置の構成を示す構成模式図であり、図３−１に示すように、当該画像補正装置は、赤外線スペクトルエミッタ１００、ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子２００、赤外線可変焦点カメラ群３００、画像処理モジュール４００及び光学機械５００という５つの部分を含み、以下、この５つの部分について具体的に説明する。
【００８２】
赤外線スペクトルエミッタ１００の主な機能は、特定パワーの赤外線スペクトルを放射することである。プロジェクタの投影距離の需要を満たすために、赤外線スペクトルエミッタの特定パワーは一般的に５Ｗ（ワット）〜１０Ｗであり、反射範囲は０〜５ｍ（メートル）である。それは、赤外線スペクトルエミッタの放射パワーが小さすぎると、赤外線カメラによって撮影された赤外線画像の品質が劣ってしまい、赤外線スペクトルエミッタの放射パワーが大きすぎると、赤外線スペクトルエミッタは、パワーディスペーションが大きくなったり発熱したりするという問題がある。赤外線スペクトルエミッタは赤外線駆動回路によって駆動される。赤外光が不可視光線であるため、赤外線スペクトルエミッタが投影画面上に投射した回折スポットは人の目に感じされることができず、同時に人体への赤外光の害も小さい。赤外線スペクトルエミッタを用いて赤外光を放射して画像を補正することは、本実施で選択された方案であり、原則上、他の不可視光線及び対応する不可視光線を放射可能なスペクトルエミッタを用いることもできる。
【００８３】
ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子２００については、ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子はアレイステレオ格子、ポルカドット格子又は球形格子ともいう。ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子は生物バイオニクス製品であり、昆虫の複眼構造のイメージング原理を研究、設計してなり、単位格子各々がレンズと類似し、合焦撮像という機能を果たし、この特性を利用して赤外線ビームを投映スクリーン上に投射することができる。図３−２に示すように、赤外光がドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を介してスクリーン上に投射され、マトリックス型に配列された回折スポットが提示されている。図３−２におけるマトリックス型に配列された小黒点は、即ち回折スポットであり、図３−２には、投影画像における２つの領域ブロック上の回折スポットのみが描かれ、他の空白領域もこの２つの領域ブロックと同じで、アレイ型の回折スポットによって覆われている。
【００８４】
格子密度は、一般的に１インチ幅における格子線の数を指し、符号「ＬＰＩ（Ｌｉｎｅ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）」で示され、そのうち、格子密度の範囲と投影の最適観察距離との関係（投影距離が１ｍ〜３ｍの間の投影）は、下記の通りである：格子密度の範囲が２１ＬＰＩ〜３０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は３００ｃｍほどであり、格子密度の範囲が３５ＬＰＩ〜４０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は２００ｃｍほどであり、格子密度の範囲が５０ＬＰＩ〜６０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は１００ｃｍほどである。一般的に、格子素材のＬＰＩ数値が高いほど、格子線が細かくなることを示す。理論的には、本実施例の方法に採用された格子の密度が高いほど、画像補正の精度が高くなるが、格子密度が高いほど画像処理モジュールへの要求も高くなるため、本実施例には、３０ＬＰＩの格子密度が採用されている。格子密度、光学機械の投影画面の長さと幅、及び投影距離によって、単位回折スポットの直径を算出することができ、単位回折スポットの直径の数式は式（３−１）である。
2020515120.tif 000014
【００８５】
例を挙げて示すと、投影距離が３ｍで、光学機械の投影画面の長さ*幅が２００８ｍｍ  ＊１１０４ｍｍ示であると、単位格子の直径を計算し、計算プロセスは式（３−２）に示すようになる。
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【００８６】
赤外線可変焦点カメラ群３００について、赤外線カメラは赤外線（ＩＲ、Ｉｎｆｒａｒｅｄ）レンズフィルタ上に赤外線の波長が追加された後、赤外線可変焦点カメラは可視光線の画像だけでなく、赤外光画像も撮影することができる。本実施例では、赤外線可変焦点カメラ群３００の機能は画像処理モジュールによって取得された交差領域の画像（格子投射画像と投影画面を重ね合わせた領域）を取得するとともに、赤外線エミッタによって放射された赤外光がアレイステレオ格子を介して投影面上に投射した光の伝搬経路の画像を採集することである。
【００８７】
赤外線可変焦点カメラ群の赤外線カメラのレンズ視角を投影視角とマッチングし、通常、赤外線可変焦点カメラ群の赤外線カメラのレンズ視角を選択した場合、赤外線可変焦点カメラ群の視角範囲はプロジェクタの画面を覆うようにする。赤外線可変焦点カメラ群の機能は、可変焦点カメラのズームモータのステッピング桁数により、投影画像とカメラとの間の物距離をdとして計算できる。撮像原理に従って物距離を計算する式は、下記の通りである。
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【００８８】
式（３−３）において、物距離はｄ、像距離がＶ、焦点距離はｆである。像距離Ｖはズームモータが停止する位置（モータ停止位置は、即ちモータのステッピングのステップ数である）により得られ、赤外線カメラ群の光学中心位置と光学機械５００の光学中心位置は図３−１における座標系を基準とするＹ軸座標と同じ水平面上に位置する。
【００８９】
画像処理モジュール４００について、主に以下の３つの機能を果たす：１．赤外線カメラによって取得された赤外線回折スポット画像を分析し、スポットの画像の大きさを計算し、ある回折スポットの大きさによりこの回折スポットから赤外線スペクトルエミッタまでの距離及び隣接する回折スポットの間の傾角を知る。２．投影画面に対して領域を区画し、区画の目的は投影画面のしわ部分に対し単独に画像を補正し、他のしわの内部分を補正しないようにすることである。３．被検出画像のしわ部分に対して屈折、回転、画像復元等の画像処理を行う。
【００９０】
光学機械５００としては、画像をスクリーン上に投影する機器であり、通常、プロジェクタである。
【００９１】
具体的に、投影画像の補正プロセスは下記の通りである。
【００９２】
ステップＳ３０１、投影距離を計算する。
【００９３】
投影距離は式（３−３）により計算される。
【００９４】
例えば、光学機械の焦点距離ｆは２ｍｍ、像距離ｖ＝モータのステップ数＊ステップ数の幅＝２０＊０．３ｍｍ＝６ｍｍとなり、投影距離の計算は式（３−４）のようになる。
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【００９５】
ステップＳ３０２、標準格子直径Φ標を計算する。
【００９６】
具体的に、プロジェクタの投射比Ｒａｔｉｏは投影距離を投影画面の幅で割った値であり、そのうち、投射比は光学機械の固有属性であり、光学機械の仕様書から取得できる。したがって、投影画面の幅の数式は下記の通りである。
2020515120.tif 000018
【００９７】
投影画面の幅、標準回折スポット直径Φ標及び投影画面の水平方向に重なった回折スポットの数Ｓの関係は式（３−６）に示すようになる。
2020515120.tif 000019
【００９８】
Ｓの数は画像情報から取得できるため、式（３−６）によりΦ標を計算することができる。
【００９９】
ステップＳ３０３、投影画面をＭ×Ｎアレイに区画する。
【０１００】
ステップＳ３０１で計算された投影距離と光学機械の縦横比により、投影画面をＭ×Ｎアレイに区画する。具体的な区画プロセスは下記の通りである。
【０１０１】
画像処理モジュールは、投影画像から複数セットの連続の目標回折スポットを取得し、セットごとにおける連続の目標回折スポットの数を計算する。セットが一番多い連続の目標回折スポットにより、投影画面をＭ×Ｎアレイに区画する。
【０１０２】
例を挙げて示すと、可変焦点カメラが取得した投影距離は３ｍで、光学機械の縦横比は４：３（本実施例では、縦横比４：３を例として挙げ、光学機械の縦横比は１６：９又は他の比例であってもよい）である場合、光学機械のＲａｔｉｏは１．５となる。これによって、投影距離が３ｍである場合、式（３−６）により投影画面の幅が３／１．５＝２ｍであることを算出することができ、画面の幅を知ると、式（３−７）により投影画面の水平方向の回折スポットの数を計算することもできる。
2020515120.tif 000020
【０１０３】
式（３−７）において、Ｓは投影画面の水平方向の回折スポットの数である。式（３−７）により、投影画面における水平方向の回折スポットの数Ｓを算出することができる。上記既知の情報によって分かるように、本実施例では、投影画面の水平方向の回折スポットの数Ｓは７６１個である。
【０１０４】
例を挙げて示すと、画像処理モジュールは投影画面における複数セットの連続の目標回折スポットの中の連続数が一番多いセットを取得し、当該セットの回折スポットの座標は水平方向において左から右へ、９番目の格子から変化し始めて１８番目まで、記録された目標回折スポットの数は１０個である。そうすると、
2020515120.tif 000021
【０１０５】
式（３−８）において、ｃｅｉｌ（）は天井関数であり、ｔは１セットの連続の目標回折スポットの数であり、ＭとＮの比が投影画面の縦と横の比（本実施例では、４：３である）であるため、Ｎ＝５７となる。したがって、投影画面を７６＊５７のアレイに区画する。そのうち、７６＊５７のアレイに含まれた目標回折スポットのアレイブロックは、投影画像におけるしわ領域である。
【０１０６】
ステップＳ３０４、投影画像のしわ領域を補正する。
【０１０７】
２つずつ隣接する回折スポットの直径を取得する。
【０１０８】
図３−３に示すように、Ｌ１とＬ２はしわ面上に位置する２つの隣接するスポットであり、Ｄ１は赤外線可変焦点カメラから回折スポットＬ１までの距離であり、Ｄ２は赤外線可変焦点カメラから回折スポットＬ２までの距離であり、Ｄ１及びＤ２は式（３−９）及び式（３−１０）により得られる。そのうち、回折スポットＬ１の投射比はＲａｔｉｏ１であり、回折スポットＬ２の投射比はＲａｔｉｏ２である。
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【０１０９】
式（３−９）及び式（３−１０）において、Ｓは投影画面の水平方向の回折スポットの数であり、ｔは投映スクリーンが局所的に突起した際の１セットの連続の目標回折スポットの数であり、そのうち、投射比、ｔ、Φ標はいずれも既知又は計測可能なデータである。図中の点ＢがＬ２の円心点ＣからＬ１が位置する平面までの投影の距離であるため、三角形ＡＢＣは、角Ｂが９０°の直角三角形である。画像処理モジュールはＬ１、Ｌ２の直径を得ることができ、即ち直角三角形ＡＢＣの隣辺ＡＢ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２となり、Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ回折スポットＬ１の直径と回折スポットＬ２の直径を示す。２つの隣接する回折スポットが位置する平面の夾角αを求める。図３−４における直角三角形ＡＢＣは即ち図３−３における直角三角形ＡＢＣであり、式（３−１１）によりＬ１とＬ２の相対的な夾角αを計算する。
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【０１１０】
２つの隣接する回折スポットの相対的な夾角αが得られた後、同じようにＬ２と次の隣接する回折スポットとの相対的な夾角αが得られ、順序に従って類推すると2つずつ隣接する回折スポットの相対的な夾角αを計算する。
【０１１１】
４つの隣接するスポットを例として説明すると、図３−５は本発明の実施例３に係る４つの隣接する回折スポットの空間位置関係を示す模式図であり、図３−５に示すように、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は４つの隣接する回折スポットである。上記の計算によれば、回折スポットＬ１と回折スポットＬ２が位置する平面の夾角α、回折スポットＬ２と回折スポットＬ３が位置する平面の夾角α、及び回折スポットＬ３と回折スポットＬ４が位置する平面の夾角αを得ることができる。そして、回折スポットＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の空間曲線を描き、空間曲線を描く時に各々の回折スポットを１つの点としてみなす。図３−６は本発明の実施例３に係る４つの隣接する回折スポットの空間における接続を示す模式図であり、図３−６に示すように、線分１は回折スポットＬ１と回折スポットＬ２との中心点を接続するラインであり、回折スポットＬ１と回折スポットＬ２が位置する平面の夾角はαであり、線分１の勾配はＫ１である。線分２は回折スポットＬ２と回折スポットＬ３との中心点を接続するラインであり、回折スポットＬ２と回折スポットＬ３が位置する平面の夾角はα１であり、線分２の勾配はＫ２である。線分３は回折スポットＬ３と回折スポットＬ４との中心点を接続するラインであり、回折スポットＬ３と回折スポットＬ４が位置する平面の夾角はα２であり、線分３の勾配はＫ３である。図３−６は回折スポットＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の空間曲線を示す模式図である。
【０１１２】
上記のように得られた隣接する回折スポットの相対的な夾角により、画像を補正する。図３−７は本発明の実施例３に係る普通の平面としわ面との関係を示す模式図であり、線分ｄ１は平面の投影長さであり、投影平面にしわが発生した後、しわ面と平面に夾角αが生じるが、光学機械の最初の投影画像情報には変化がなくて、投影平面の長さには変化が発生する。例えば、投影画像の長さは１００ｐｉｘｅｌｓ（１００ピクセル）であり、投影平面の長さは５ｍｍであり、しわ面の長さは６ｍｍであり、つまり、現在１００ｐｉｘｅｌｓの投影画像を６ｍｍの長さに投影し、１００ｐｉｘｅｌｓの投影画像を５ｍｍの長さに投影する場合と比べて、単位長さの投影情報は少なくなるため、画像には歪みが生じた。
【０１１３】
図３−７から見られるように、点Ｂはしわ面上の点Ｃから普通の投影平面までの投影点であり、式（３−１２）により、しわ投影の長さを算出でき、しわ投影の長さの単位はｐｉｘｅｌである。
2020515120.tif 000025
【０１１４】
式（３−１２）において、ｌｅｎｇｔｈ１は第１投影長さ、即ち投影面が平面である場合の投影長さであり、図３−７では線分ＡＢである。ｌｅｎｇｔｈ２は第２投影長さ、即ち投影面にしわが出た場合の投影長さであり、図３−７では線分ＡＣである。しわ面と投影平面との相対的な夾角αの正負は次のように定義される：標準格子から、方向が水平方向で左から右へ、２つの隣接する回折スポットの投影距離がＤ左＞Ｄ左＋１となる場合、夾角αは正である。２つの隣接する回折スポットの投影距離がＤ左＜Ｄ左＋１となる場合、夾角αは負である。
【０１１５】
本実施例の具体的な実施プロセスは下記の通りであり、図３−８に示すようになる。
【０１１６】
ステップＳ４０１、赤外線スペクトルエミッタ１００は赤外光を放射する。
【０１１７】
ステップＳ４０２、赤外光は、ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子２００を介して投映スクリーン上に投射される。
【０１１８】
ステップＳ４０３、赤外線可変焦点カメラ３００は、赤外線格子の投射画像と投影画面との交差領域の画像を取得する。
【０１１９】
ステップＳ４０４、画像処理モジュール４００は交差領域の画像を分析する。
【０１２０】
ステップＳ４０５、画像処理モジュール４００は交差領域の画像をＭ×Ｎアレイに区画する。
【０１２１】
ステップＳ４０６、画像処理モジュール４００はあるアレイ領域における隣接する回折スポットを抽出、計算する。
【０１２２】
ステップＳ４０７、隣接する回折スポットの空間の相対的な夾角値、回折スポットから赤外線可変焦点カメラまでの距離Ｄを計算（又は、勾配を計算）する。
【０１２３】
ステップＳ４０８、しわ投影長さを計算するとともに、しわ投影長さにより投影画面を補正する。
【０１２４】
例を挙げて示すと、図３−７は普通の平面としわ面との関係を示す模式図であり、線分ｄ１は普通の平面の投影長さであり、投影平面にしわが発生した後、しわ面と普通の平面に夾角が生じるが、光学機械の最初の投影画像情報には変化がなくて、投影平面の長さは変化した。例えば、投影画像の長さは１００ｐｉｘｅｌｓであり、普通の投影平面の長さは５ｍｍであるが、しわ面の長さは６ｍｍであり、つまり、１００ｐｉｘｅｌｓの投影画像を６ｍｍの長さに投影した場合、単位長さの投影情報には変化が発生した。図３−８から見られるように、しわ面がプロジェクタに近くなり、この際のαは正の夾角である。
【０１２５】
例えば、回折スポットＬ１と回折スポットＬ２が位置する平面の夾角αが６０°である場合、しわ面の長さは普通の投影長さの２倍になる。この際、回折スポットが対応する位置座標、例えば、横座標：２５格子（水平方向で左から右へ）、縦座標：２０格子（垂直方向で上から下へ）によるものである。そのうち、投影平面の原点は投影平面の左下境界の点でる。画像処理モジュールは投影画面にしわが発生した位置をロックオンすると同時に、しわ格子が光学機会におけるデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）チップに対応する感光画素を取得してロックオン領域を２倍拡大して投影する。
【０１２６】
本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、検出光を、格子によって生じた回折スポットにより投影画面に投射し、投影画面において補正する必要がある領域を位置決めするとともに、補正領域における回折スポットの位置情報により投影画面を補正する。
実施例４
【０１２７】
本発明の実施例には、画像補正装置が提供され、そのうち、前記投影装置は少なくとも格子及び光発生部材を含む。図４−１は本発明の実施例４に係る画像補正装置の構成を示す模式図１であり、図４−１に示すように、前記装置４１０は、第１決定モジュール４１１と、第２決定モジュール４１２と、第３決定モジュール４１３と、第４決定モジュール４１４とを含み、そのうち、
前記第１決定モジュール４１１は、前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することに用いられる。
前記第２決定モジュール４１２は、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することに用いられる。
前記第３決定モジュール４１３は、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することに用いられ、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正領域におけるスポットの総数である。
【０１２８】
ここで、前記第３決定モジュール４１３は、
第１円心と第２円心を端点とする線分を第１線分として決定するための第１決定ユニットであって、そのうち、第１円心は前記ｉ番目の回折スポットの円心であり、前記第２円心は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの円心である第１決定ユニットと、
第１円心と第１投影点を端点とする線分を第３線分として決定するための第２決定ユニットであって、そのうち、第１投影点は、前記ｉ番目の回折スポットが位置する平面における第２円心の投影点である第２決定ユニットと、
第１線分と第３線分との間の夾角を夾角αｉとして決定するための第３決定ユニットと、
前記第１投影点と前記第２円心を端点とする線分を第２線分として決定する第４決定ユニットと、
前記第３線分の長さ及び前記第２線分の長さをそれぞれ決定するための第５決定ユニットと、をさらに含む。
【０１２９】
ここで、本発明の他の実施例では、前記第５決定ユニットは、
前記ｉ番目の回折スポットの直径と前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの直径により前記第３線分の長さを決定するための第１計算サブユニットをさらに含む。
【０１３０】
実現の過程において、式（４−１）に従って前記第３線分の長さを決定することができる。
2020515120.tif 000026
【０１３１】
式（４−１）において、Ｌ１は前記ｉ番目の回折スポットの直径であり、Ｌ２は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの直径であり、ｄ１は前記第３線分の長さである。
【０１３２】
前記第５決定ユニットは、前記ｉ番目の回折スポットの投影距離と前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの投影距離により前記第２線分の長さを決定するための第２計算サブユニットをさらに含む。
【０１３３】
実現の過程において、式（４−２）に従って前記第２線分の長さを決定することができる。
2020515120.tif 000027
【０１３４】
式（４−２）において、Ｄ１は前記ｉ番目の回折スポットの投影距離であり、Ｄ２は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの投影距離であり、ｄ２は前記第２線分の長さである。
【０１３５】
前記第３決定モジュール４１３は、前記第３線分および前記第２線分の長さにより前記夾角αｉの角度を決定するための第６決定ユニットをさらに含む。
【０１３６】
ここで、本発明の他の実施例では、前記第６決定ユニットは、さらに式（４−３）に従って前記夾角αｉの角度を決定することに用いられる。
2020515120.tif 000028
【０１３７】
式（４−３）において、ａｒｃｔａｎ（）は逆正接関数である。
【０１３８】
前記第４決定モジュール４１４は、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することに用いられる。
【０１３９】
ここで、本発明の他の実施例では、前記第４決定モジュール４１４は、さらに式（４−４）に従って前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。
2020515120.tif 000029
【０１４０】
式（４−４）において、ｌｅｎは前記予め設定された値であり、ｃｏｓαｉは夾角αｉのコサイン値であり、ｌｅｎｉ＋１はｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さである。
【０１４１】
本発明の他の実施例では、図４−２に示すように、当該装置は、
前記ｉ番目の回折スポットの位置情報を決定するための第５決定モジュール４１５と、
前記ｉ番目の回折スポットの位置情報により、前記ｉ番目の回折スポットが覆う投影画面上の第ｉ領域を決定するための第６決定モジュール４１６と、
前記ｉ番目の回折スポットの補正後の投影長さに従って前記投影画面上の第ｉ領域を補正するための補正モジュール４１７と、をさらに含む。
【０１４２】
ここで、指摘する必要があるが、以上の画像補正装置の実施例の記載は上記方法実施例の記載と類似し、方法実施例と類似する有益な効果を奏するため、ここで再び説明しない。本発明に係る画像補正装置の実施例に開示されていない技術的詳細について、本発明の方法実施例の記載を参照して理解して頂きたい。字数を縮めるために、ここで再び説明しない。
【０１４３】
対応的に、本発明の実施例には、コンピュータ記憶媒体が提供され、前記コンピュータ記憶媒体には、上記請求項１乃至５のいずれか一項に提供された画像補正方法を実行するように配置されているコンピュータ実行可能な指令が記憶されている。
【０１４４】
対応的に、本発明の実施例には、投影装置がさらに提供され、前記投影装置は少なくとも、格子と、光発生部と、プロセッサと、実行可能な指令を記憶するように配置された記憶媒体とを含み、そのうち、
プロセッサは記憶された実行可能な指令を実行するように配置され、前記実行可能な指令は、
前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正領域におけるスポットの総数であることと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することと、を含む。
【０１４５】
当業者が分かるはずであるが、本発明の実施例は、方法、システム又はコンピュータプログラム製品として提供されることができる。したがって、本発明は、ハードウェアの実施例、ソフトウェアの実施例、又はソフトウェアとハードウェアを組み合わせた実施例の形式を採用することができる。また、本発明は、コンピュータ使用可能なプログラムコードを含んだ１つ又は複数のコンピュータ使用可能な記憶媒体上で実施されるコンピュータプログラム製品の形式を採用することができる。
【０１４６】
本発明は、本発明の実施例に基づく方法、機器（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート及び／又はブロック図を参照して記載れている。フローチャート及び／又はブロック図における各々のプロセス及び／又はブロック、及びフローチャート及び／又はブロック図におけるプロセス及び／又はブロックの組み合わせがコンピュータプログラム指令によって実現できると理解すべきである。これらのコンピュータプログラム指令を汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ又は他のプログラム可能なデータ処理機器のプロセッサに提供することにより、１つの機械を作り出すことができ、これによって、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理機器のプロセッサによって実行された指令に、フローチャートにおける１つのプロセス又は複数のプロセス、及び／又はブロック図における１つのブロック又は複数のブロックに指定された機能を実現するための装置を生み出させる。
【０１４７】
これらのコンピュータプログラム指令はコンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理機器を特定の方式で作動するように導くことができるコンピュータ可読メモリに記憶されることにより、当該コンピュータ可読メモリに記憶された指令には指令装置を含む製品を生み出させ、当該指令装置は、フローチャートにおける１つのプロセス又は複数のプロセス、及び／又はブロック図における１つのブロック又は複数のブロックに指定された機能を実現してもよい。
【０１４８】
これらのコンピュータプログラム指令はコンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理機器上に搭載され、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理機器上で一連の操作ステップを実行してコンピュータの実現した処理を生成することによって、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理機器上で実行された指令には、フローチャートにおける１つのプロセス又は複数のプロセス、及び／又はブロック図における１つのブロック又は複数のブロックに指定された機能を実現するためのステップが提供されてもよい。
【０１４９】
以上は、本発明の好適な実施例だけであり、本発明の保護範囲を限定するものではない。
【図１−１】
2020515120.tif 000030
【図１−２】
2020515120.tif 000031
【図２】
2020515120.tif 000032
【図３−１】
2020515120.tif 000033
【図３−２】
2020515120.tif 000034
【図３−３】
2020515120.tif 000035
【図３−４】
2020515120.tif 000036
【図３−５】
2020515120.tif 000037
【図３−６】
2020515120.tif 000038
【図３−７】
2020515120.tif 000039
【図３−８】
2020515120.tif 000040
【図４−１】
2020515120.tif 000041
【図４−２】
2020515120.tif 000042
【図４−３】
2020515120.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月23日(2020.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理分野に関し、特に、画像補正方法及び装置、記憶媒体、投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日常生活において、会議や教学活動の場合、人々はプロジェクタをよく使用して画像を投映スクリーン又は壁等の平面上に投射して表示する。しかし、環境要因の影響で、投映スクリーン又は壁等の平面は絶対的な平面ではないこともある。例えば、投映スクリーンが掛かる際に局所的にしわが寄ったり、突起したりし、投射壁面にスイッチ、障害物があり、又はスクリーンが風に吹かれて不平坦になる場合、ユーザが観覧している時に投影画面に変形、歪み、不明瞭が生じることによって、ユーザの使用に影響を及ぼす。現在、環境要因による投映スクリーンの変形又は不明瞭の状況について、通常、台形補正法に基づいて優良化されるが、台形補正法に基づいて画像全体の垂直方向のみを補正することができ、水平方向を補正することができず、画像におけるある領域に対して補正することもできない。
【発明の概要】
【０００３】
以下に本発明を概説する。当該概説は、請求項の保護範囲を限定するものではない。
【０００４】
本発明の実施例として、画像補正方法及び装置、記憶媒体、投影装置について説明する。
【０００５】
第１方面、本発明の実施例には、投影装置に適用される画像補正方法が提供され、前記投影装置は格子及び光発生部材を含み、前記方法は、
前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することであって、そのうち、ｉ＝１、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正対象となる領域におけるスポットの総数であることと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することと、を含む。
【０００６】
第２方面、本発明の実施例には、画像補正装置が提供され、前記装置は、
投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定するように設置される第１決定モジュールと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定するように設置される第２決定モジュールと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定するように設置される第３決定モジュールであって、そのうち、ｉ＝１、２、…、Ｎとなり、Ｎが前記補正対象となる領域におけるスポットの総数である第３決定モジュールと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定するように設置される第４決定モジュールと、を含む。
【０００７】
第３方面、本発明の実施例には、コンピュータ記憶媒体が提供され、前記コンピュータ記憶媒体には、上記に提供された画像補正方法を実行するように配置されているコンピュータ実行可能な指令が記憶されている。
【０００８】
第４方面、本発明の実施例には、投影装置が提供され、前記投影装置は少なくとも、格子と、光発生部材と、プロセッサと、実行可能な指令を記憶するように配置された記憶媒体とを含み、そのうち、
プロセッサは記憶された実行可能な指令を実行するように配置され、前記実行可能な指令は、
前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎが前記補正対象となる領域におけるスポットの総数であることと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することと、を含む。
【０００９】
本発明の実施例には、画像補正方法及び装置、記憶媒体、投影装置が提供され、そのうち、まず、前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。そして、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定する。次に、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定する。最後に、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。このように、検出光を格子に通じさせることによって生じた回折スポットを投影画面に投射した後、横方向又は縦方向に沿って投影画面において補正する必要がある領域を位置決めして、補正する必要がある領域における各々の回折スポットの補正後の投影長さを補正根拠として決定する。このように、投影画像全体を補正する必要はなく、横方向又は縦方向で変形が生じた領域に対する補正を図ることができ、計算の複雑さを大幅に低下させ、補正効率を向上させることができる。
図面と詳細な説明を読んで理解した上で、他の側面を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１−１】本発明の実施例に係る画像補正方法を実現するフローチャートである。
【図１−２】本発明の実施例に係る投影装置の各部材の位置及び投影画面を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例における隣接する回折スポットの空間位置関係を示す図である。
【図３−１】本発明の実施例に係る投影装置の各部材の位置及び投影画面を示す模式図である。
【図３−２】本発明の実施例に係る赤外光がドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を通じてアレイ型の回折スポットを投射したことを示す模式図である。
【図３−３】本発明の実施例に係る隣接する回折スポットの空間位置関係を示す模式図１である。
【図３−４】本発明の実施例に係る隣接する回折スポットの空間位置関係を示す模式図２である。
【図３−５】本発明の実施例に係る４つの隣接する回折スポットの空間位置関係を示す模式図である。
【図３−６】本発明の実施例に係る４つの隣接する回折スポットの空間における接続を示す模式図である。
【図３−７】本発明の実施例に係るしわ面と平面との空間位置を示す模式図である。
【図３−８】本発明の実施例に係る画像補正方法を実現するフローチャートである。
【図４−１】本発明の実施例に係る画像補正装置の構成を示す模式図１である。
【図４−２】本発明の実施例に係る画像補正装置の構成を示す模式図２である。
【図４−３】本発明の実施例に係る画像補正装置の構成における第３決定モジュールの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施例の目的、技術考案及び利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例における図面を組み合わせて、発明の具体的な技術考案をさらに詳細に説明する。以下の実施例は本発明を説明するためのものであるが、本発明の範囲を限定するものではない。
実施例１
【００１２】
本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、図１−１は、本発明の実施例１に係る画像補正方法を実現するフローチャートであり、図１−１に示すように、当該方法は、以下のステップを含む。
【００１３】
ステップＳ１０１、投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって検出光が出力されて格子を通じて投射された投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。
【００１４】
ここで、前記予め設定された値は変形が生じていない回折スポットの直径であるため、目標回折スポットは変形が生じた回折スポットである。
【００１５】
実際の応用において、一般的に投射画像が投影画像よりも大きいことが要求され、このようにして、投影画像全部が投影画像と投射画像との間の重ね合わせ領域にあることを確保することができる。
【００１６】
説明する必要があるが、本発明の実施例に提供された画像補正方法の実行主体は画像補正装置であり、実際の応用において、前記画像補正装置は、例えばプロジェクタのプロセッサであり、そのうち、プロジェクタは少なくとも投影部材、画像採集部材、光発生装置及び格子を含む。そのうち、投影部材は、プロジェクタにおいて画像を投射するための一連の素子であり、例えば投影部材は、投影レンズ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）チップ等を含んでもよい。光発生装置は、投影画面を補正するための検出光を放出し、当該検出光は紫外光やＸ線等であってもよい。本発明の他の実施例では、当該検出光として、赤外光も選択することができ、それは、赤外光が人体を損傷せずかつ視認されることができないからであり、人の投影画面への観覧に影響を与えなく、検出光が赤外光である場合、当該光発生装置は赤外線スペクトルエミッタであってもよい。格子はドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子であってもよく、それはドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子の単位あたりの格子がレンズと類似し、合焦撮像の機能を果たすからであり、この特性を利用して検出ビームを投映スクリーン上に投射して、回折スポットを生じさせ、回折スポットの空間位置によって投影面上のしわ領域を補正することができる。画像採集部材は検出光を撮影可能なカメラであってもよく、例えば、赤外光について、画像採集部材は赤外線可変焦点カメラであってもよい。
【００１７】
説明する必要があるが、当該画像補正装置における投影部材、画像採集部材、光発生装置及び格子の位置関係は図１−２に示す通りであり、図１−２の右上隅には、当該投影装置が位置する空間座標系を示しており、そのうち、投影部材におけるレンズ、画像採集部材及び格子はＹ軸の同一水平面上に位置し、光発生装置は格子の後方（投影面から離れた方向）に位置する。そのうち、画像採集部材は格子と投影部材のＸ軸方向の距離となるべく近接することが好ましい。
【００１８】
現在、プロジェクタには、投射対象となる一枚の画像があり、ユーザはプロジェクタによってこの画像を投影面上に投影して拡大して観覧する必要がある場合、プロジェクタによって投影面上に投影された画像は前記の投影画像である。
【００１９】
ステップＳ１０２、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定する。
【００２０】
ここで、補正対象となる領域が横方向である場合、補正対象となる領域は、最初の目標回折スポットの左側の１番目の直径が予め設定された値と等しい回折スポットから、左から右に、最後の目標回折スポットの右側の１番目の直径が予め設定された値と等しい回折スポットまでである。
【００２１】
補正対象となる領域が縦方向である場合、補正対象となる領域は、最初の目標回折スポットの上方の１番目の直径が予め設定された値と等しい回折スポットから、上から下に、最後の目標回折スポットの下方の１番目の直径が予め設定された値と等しい回折スポットまでである。
【００２２】
ステップＳ１０３、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定する。
【００２３】
ここで、ステップＳ１０３は、以下のことをさらに含む。
【００２４】
ステップＳ１０３ａ、第１円心と第２円心を端点とする線分を第１線分として決定する。
【００２５】
ここで、第１円心は前記ｉ番目の回折スポットの円心であり、前記第２円心は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの円心である。図３−３は、本発明の実施例に係る隣接する回折スポットの空間位置関係を示す模式図１であり、図３−３に示すように、第１円心は点Ａ、第２円心は点Ｃであり、点Ａと点Ｃを端点とする線分ＡＣは第１線分である。
【００２６】
ステップＳ１０３ｂ、第１円心と第１投影点を端点とする線分を第３線分として決定する。
【００２７】
ここで、第１投影点は、前記ｉ番目の回折スポットが位置する平面における第２円心の投影点である。図３−３に示すように、第１投影点は点Ｂであり、点Ｂと点Ｃを端点とする線分ＢＣは第３線分である。
【００２８】
ステップＳ１０３ｃ、第１線分と第３線分との間の夾角を夾角αｉとして決定する。
【００２９】
ここで、図３−３に示すように、∠ＢＡＣは即ち第１線分と第３線分との間の夾角αｉである。
【００３０】
ステップＳ１０４、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。
【００３１】
ここで、補正対象となる領域における１番目の回折スポットは変形が生じていない回折スポットであるため、ｉ＝１となると、補正対象となる領域における２番目の回折スポットの補正後の投影長さを計算する。この時、前記予め設定された値、即ち１番目の通常のスポットの直径及び夾角α１に基づいて２番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。本発明の他の実施例では、式（１−１）に従って２番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。
2020515120.tif 000044
【００３２】
ここで、式（１−１）において、ｌｅｎは予め設定された値であり、ｃｏｓα１は夾角α１のコサイン値であり、ｌｅｎ２は前記２番目の回折スポットの補正後の投影長さである。
【００３３】
２番目の回折スポットと３番目の回折スポットとの間の夾角はα２であると、３番目の回折スポットの補正後の投影長さは式（１−２）に従って得られることができる。
2020515120.tif 000045
【００３４】
ここで、式（１−２）において、ｌｅｎ２は前記２番目の回折スポットの補正後の投影長さであり、ｌｅｎ３は前記３番目の回折スポットの補正後の投影長さである。
【００３５】
式（１−１）及び式（１−２）により式（１−３）が得られる。
2020515120.tif 000046
【００３６】
順序に従って類推すると、ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さは式（１−４）に従って決定されることができる。
2020515120.tif 000047
【００３７】
ここで、式（１−４）において、ｌｅｎは前記予め設定された値であり、ｃｏｓαｉは、夾角αｉのコサイン値であり、ｌｅｎｉ＋１は前記ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さである。
【００３８】
本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、まず、前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。そして、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定する。次に、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定する。最後に、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。このように、検出光を格子に通じさせることによって生じた回折スポットを投影画面に投射した後、横方向又は縦方向に沿って投影画面において補正する必要がある領域を位置決めして、さらに補正する必要がある領域における各々の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。このように、投影画像全体を補正する必要はなく、横方向又は縦方向で変形が生じた領域に対する補正を図ることができ、計算の複雑さを大幅に低下させ、補正効率を向上させることができる。
実施例２
【００３９】
上記の実施例に基づいて、本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、当該補正方法は画像補正装置に適用されている。前記投影装置は少なくとも格子及び光発生部材を含み、当該方法は、以下のステップを含む。
【００４０】
ステップＳ２０１、投影装置によって投射された投影対象となる画像を決定する。
【００４１】
ステップＳ２０２、前記投影装置における投影部材を利用して前記投影対象となる画像を投影面上に投影する。
【００４２】
ここで、前記投影面は投映スクリーンや壁等、画像を提示可能な平面であってもよい。
【００４３】
ステップＳ２０３、前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。
【００４４】
ここで、前記投影装置における光発生装置は検出光を放出し、当該検出光は紫外光やＸ線等であってもよい。本発明の他の実施例では、当該検出光として、赤外光も選択することができ、それは、赤外光が人体を損傷せずかつ視認されることができなく、人の投影画面への観覧に影響を与えないからであり、検出光が赤外光である場合、当該光発生装置は赤外線スペクトルエミッタであってもよい。
【００４５】
前記投影装置における光発生部材が放出した検出光が前記格子を介して投影面上に投射され、投影面上に投射領域が形成され、形成された投射領域の画面はアレイ型の回折スポットである。投射面が平面であると、回折スポットは同一平面内にアレイ型に配列された複数の円であり、円と円が相接し、かつ円の直径が同じである。投影面が平坦でないと、投影面上のしわ領域の回折スポットの直径が変化し、平面である場合の回折スポットの直径と異なり、平面に投射した時に形成された回折スポットを単位回折スポット（標準回折スポットと理解できる）と称し、単位回折スポットの直径が式（２−１）により得られる。
2020515120.tif 000048
【００４６】
そのうち、格子密度は、１インチ幅における格子線の数を指し、符号「ＬＰＩ（Ｌｉｎｅ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）」で示され、そのうち、格子密度の範囲と投影の最適観察距離との関係（投影距離が１ｍ〜３ｍの間の投影）は、下記の通りである：格子密度の範囲が２１ＬＰＩ〜３０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は３００ｃｍほどであり、格子密度の範囲が３５ＬＰＩ〜４０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は２００ｃｍほどであり、格子密度の範囲が５０ＬＰＩ〜６０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は１００ｃｍほどである。一般的に、格子素材のＬＰＩ数値が高いほど、格子線が細かくなることを示す。理論的には、採用した格子の密度が高いほど、画像補正の精度が高くなるが、格子密度が高いほど画像処理モジュールへの要求も高くなるため、本実施例には、３０ＬＰＩの格子密度が採用されている。投影画面の幅は式（２−２）により得られる。
2020515120.tif 000049
【００４７】
式（２−２）において、投射比Ｒａｔｉｏは投影装置の固有属性である。投影距離は画像採集モジュールからその中の１つの回折スポットまでの距離であり、投影距離が式（２−３）により得られる。
2020515120.tif 000050
【００４８】
式（２−３）において、投影距離はｄ、像距離がｖ、焦点距離はｆである。そのうち、像距離ｖ及び焦点距離ｆは画像採集モジュールの固有属性であって、既知の量である。
【００４９】
検出光が格子を介して投影面上に投射されて形成された光投射領域と投影画面とは交差領域が生じ、交差領域における回折スポットにより交差領域における投影画面を補正することができる。光発生部材によって発された検出光の投射範囲が投影画面全体を囲むと、投影画面全体を補正することができる。
【００５０】
本発明の他の実施例では、交差領域において直径が単位回折スポットの直径Φ標と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。
【００５１】
ステップＳ２０４、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定する。
【００５２】
ステップＳ２０５、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定する。
【００５３】
ここで、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正対象となる領域におけるスポットの総数である。
【００５４】
本発明の他の実施例では、ステップＳ２０５において、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することを実現するプロセスは、以下のステップを含む。
【００５５】
ステップＳ２０５ａ、第１円心と第２円心を端点とする線分を第１線分として決定する。
【００５６】
ここで、前記第１円心は前記ｉ番目の回折スポットの円心であり、前記第２円心は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの円心である。
【００５７】
ステップＳ２０５ｂ、前記第１円心と第１投影点を端点とする線分を第３線分として決定する。
【００５８】
ここで、前記第１投影点は、前記ｉ番目の回折スポットが位置する平面における前記第２円心の投影点である。
【００５９】
ステップＳ２０５ｃ、前記第１線分と前記第３線分との間の夾角を夾角αｉとして決定する。
【００６０】
ステップＳ２０５ｄ、前記第１投影点と前記第２円心を端点とする線分を第２線分として決定する。
【００６１】
ステップＳ２０５ｅ、前記第３線分の長さ及び前記第２線分の長さをそれぞれ決定する。
【００６２】
ここで、式（２−４）に従って前記第３線分の長さを決定する。
2020515120.tif 000051
【００６３】
式（２−４）において、Ｌ１は前記ｉ番目の回折スポットの直径であり、Ｌ２は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの直径であり、ｄ１は前記第３線分の長さである。
【００６４】
式（２−５）に従って前記第２線分の長さを決定する。
2020515120.tif 000052
【００６５】
式（２−５）において、Ｄ１は前記ｉ番目の回折スポットの投影距離であり、Ｄ２は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの投影距離であり、ｄ２は前記第２線分の長さである。
【００６６】
ステップＳ２０５ｆ：前記第３線分および前記第２線分の長さにより前記夾角αｉの角度を決定する。
【００６７】
ここで、式（２−６）に従って前記夾角αｉの角度を決定する。
2020515120.tif 000053
【００６８】
式（２−６）において、ａｒｃｔａｎ（）は逆正接関数である。
【００６９】
例を挙げて示すと、図２は本発明の実施例における隣接する回折スポットの空間位置関係を示す図であり、図２に示すように、Ｌ１はｉ番目の回折スポットであり、Ｌ２はｉ ＋ １番目の回折スポットである。線分ＡＢは第１線分であり、線分ＡＣは第２線分であり、点Ｂはｉ番目の回折スポットが位置する平面上の点Ｃの投影点であるため、角Ｂは直角であり、三角形ＡＢＣは直角三角形である。線分ＡＢと線分ＡＣとの間の夾角は即ち角Ａであり、角Ａもｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面の夾角である。
【００７０】
説明する必要があるが、隣接する２つの回折スポットの間の長さは隣接する２つの回折スポットの円心の距離によって得られるが、隣接する２つの円心の間の距離により決定されることに限定されることなく、そのうち、円心は、隣接する２つの回折スポットの間の長さを特定するための一種の基準点である。
【００７１】
ステップＳ２０６、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。
【００７２】
ここで、式（２−７）に従って前記ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。
2020515120.tif 000054
【００７３】
式（２−７）において、ｌｅｎは前記予め設定された値であり、ｃｏｓαｉは夾角αｉのコサイン値であり、ｌｅｎｉ＋１は前記ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さである。
【００７４】
ステップＳ２０７、前記ｉ番目の回折スポットの位置情報を決定する。
【００７５】
ここで、本発明の他の実施例では、前記投射装置は画像採集モジュールをさらに含む。画像採集モジュールは、交差領域上の回折スポットの直径及び位置情報を決定することに用いられ、そのうち、前記位置情報は回折スポットの空間座標情報を含む。
【００７６】
ステップＳ２０８、前記ｉ番目の回折スポットの位置情報により、前記ｉ番目の回折スポットが覆う投影画面上の第ｉ領域を決定する。
【００７７】
ステップＳ２０９、前記ｉ番目の回折スポットの補正後の投影長さに従って前記投影画面上の第ｉ領域を補正する。
【００７８】
説明する必要があるが、本実施例における他の実施例と同じステップ又は概念の解釈は他の実施例における記載を参照することができ、ここで再び説明しない。
【００７９】
本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、まず、目標回折スポットを決定し、そして、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定し、次に、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定し、最後に、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定するとともに、前記ｉ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さにより第ｉ＋ １領域を補正する。このように、検出光を格子に通じさせることによって生じた回折スポットを投影画面に投射した後、横方向又は縦方向に沿って投影画面において補正する必要がある領域を位置決めして、補正する必要がある領域における回折スポットの位置情報により、補正する必要がある領域を補正する。このように、投影画像全体を補正する必要はなく、横方向又は縦方向で変形が生じた領域に対する補正を図ることができ、計算の複雑さを大幅に低下させ、補正効率を向上させることができる。
実施例３
【００８０】
本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、赤外光とドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を組み合わせる技術考案を利用し、赤外線ビームの前方にドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を置き、赤外光がドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を介して均一に投影面上に投射された後、赤外線可変焦点カメラで赤外線スペクトルの投射画像を取得し、赤外線スペクトルの投射画像はマトリックス型に配列された回折スポットである。投映スクリーンが完全に平坦な場合、ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を介して投映スクリーン上に投射された回折スポットの大きさは一致しており、投映スクリーンが平坦でなく、例えば投映スクリーンにしわが生じた場合、投映スクリーンのしわ部分の回折スポットの直径が変化する。赤外線カメラは赤外光投射画像と投影画像との交差領域の画像を取得し、交差領域の画像が画像処理モジュールに出力され、画像処理モジュールは、回折スポットの大きさ、投影画面の寸法、可変焦点カメラの焦点距離及びプロジェクタの投射比により、投影画面をいくつかの単位領域に区画する。画像処理モジュールはドットマトリックスユニット領域ごとにおける投射スポットの画素の大きさを分析し、回折スポットの画素の大きさが一致していない単位領域を目標単位領域として設定し、目標単位領域における隣接する回折スポットの画素の大きさと距離を計算すれば、あるスポットが近くのスポットに対する角度情報と空間座標を知ることができ、また、画像処理モジュールによって目標単位領域の画像に対して屈折、回転、内挿、強調と復元等の画像処理が行われて、投影画面の局所にしわ又は変形が生じる問題を解決する。
【００８１】
図３−１は本発明の実施例に係る画像補正装置の構成を示す構成模式図であり、図３−１に示すように、当該画像補正装置は、赤外線スペクトルエミッタ１００、ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子２００、赤外線可変焦点カメラ群３００、画像処理モジュール４００（図示せず）及び光学機械５００という５つの部分を含み、以下、この５つの部分について具体的に説明する。
【００８２】
赤外線スペクトルエミッタ１００の主な機能は、特定パワーの赤外線スペクトルを放射することである。プロジェクタの投影距離の需要を満たすために、赤外線スペクトルエミッタの特定パワーは一般的に５Ｗ（ワット）〜１０Ｗであり、反射範囲は０〜５ｍ（メートル）である。それは、赤外線スペクトルエミッタの放射パワーが小さすぎると、赤外線カメラによって撮影された赤外線画像の品質が劣ってしまい、赤外線スペクトルエミッタの放射パワーが大きすぎると、赤外線スペクトルエミッタは、パワーディスペーションが大きくなったり発熱したりするという問題がある。赤外線スペクトルエミッタは赤外線駆動回路によって駆動される。赤外光が不可視光線であるため、赤外線スペクトルエミッタが投影画面上に投射した回折スポットは人の目に感じされることができず、同時に人体への赤外光の害も小さい。赤外線スペクトルエミッタを用いて赤外光を放射して画像を補正することは、本実施例で選択された方案であり、原則上、他の不可視光線及び対応する不可視光線を放射可能なスペクトルエミッタを用いることもできる。
【００８３】
ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子２００については、ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子はアレイステレオ格子、ポルカドット格子又は球形格子ともいう。ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子は生物バイオニクス製品であり、昆虫の複眼構造のイメージング原理を研究、設計してなり、単位格子各々がレンズと類似し、合焦撮像という機能を果たし、この特性を利用して赤外線ビームを投映スクリーン上に投射することができる。図３−２に示すように、赤外光がドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子を介してスクリーン上に投射され、マトリックス型に配列された回折スポットが提示されている。図３−２におけるマトリックス型に配列された小黒点は、即ち回折スポットであり、図３−２には、投影画像における２つの領域ブロック上の回折スポットのみが描かれ、他の空白領域もこの２つの領域ブロックと同じで、アレイ型の回折スポットによって覆われている。
【００８４】
格子密度は、一般的に１インチ幅における格子線の数を指し、符号「ＬＰＩ（Ｌｉｎｅ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）」で示され、そのうち、格子密度の範囲と投影の最適観察距離との関係（投影距離が１ｍ〜３ｍの間の投影）は、下記の通りである：格子密度の範囲が２１ＬＰＩ〜３０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は３００ｃｍほどであり、格子密度の範囲が３５ＬＰＩ〜４０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は２００ｃｍほどであり、格子密度の範囲が５０ＬＰＩ〜６０ＬＰＩである場合、投影の最適観察距離は１００ｃｍほどである。一般的に、格子素材のＬＰＩ数値が高いほど、格子線が細かくなることを示す。理論的には、本実施例の方法に採用された格子の密度が高いほど、画像テストの精度が高くなるが、格子密度が高いほど画像処理モジュールへの要求も高くなるため、本実施例には、３０ＬＰＩの格子密度が採用されている。格子密度、光学機械の投影画面の長さと幅、及び投影距離によって、単位回折スポットの直径を算出することができ、単位回折スポットの直径の数式は式（３−１）である。
2020515120.tif 000055
【００８５】
例を挙げて示すと、投影距離が３ｍで、光学機械の投影画面の長さ*幅が２００８ｍｍ  ＊１１０４ｍｍであると、単位格子の直径を計算し、計算プロセスは式（３−２）に示すようになる。
2020515120.tif 000056
【００８６】
赤外線可変焦点カメラ群３００について、赤外線カメラは赤外線（ＩＲ、Ｉｎｆｒａｒｅｄ）レンズフィルタに赤外線の波長機能が追加された後、赤外線可変焦点カメラは可視光線の画像だけでなく、赤外光画像も撮影することができる。本実施例では、赤外線可変焦点カメラ群３００の機能は画像処理モジュール４００によって取得された交差領域の画像（格子投射画像と投影画面を重ね合わせた領域）を取得するとともに、赤外線エミッタによって放射された赤外光がアレイステレオ格子を介して投影面上に投射した光の伝搬経路の画像を採集することである。
【００８７】
赤外線可変焦点カメラ群の赤外線カメラのレンズ画角を投影画角とマッチングし、通常、赤外線可変焦点カメラ群の画角を選択する場合、赤外線可変焦点カメラ群の画角範囲がプロジェクタの画面を覆うように選択する。赤外線可変焦点カメラ群の機能は、可変焦点カメラのズームモータのステッピング桁数により、投影画像とカメラとの間の物距離をdとして計算できることである。イメージング原理に従って物距離を計算する式は、下記の通りである。
2020515120.tif 000057
【００８８】
式（３−３）において、物距離はｄ、像距離がｖ、焦点距離はｆである。像距離ｖはズームモータが停止する位置（モータ停止位置は、即ちモータのステッピングのステップ数である）により得られ、赤外線カメラ群の光学中心位置と光学機械５００の光学中心位置は図３−１における座標系を基準とするＹ軸座標と同じ水平面上に位置する。
【００８９】
画像処理モジュール４００について、主に以下の３つの機能を果たす：１．赤外線カメラによって取得された赤外線回折スポット画像を分析し、スポット毎の画像の大きさを計算し、ある回折スポットの大きさによりこの回折スポットから赤外線スペクトルエミッタまでの距離及び隣接する回折スポットの間の傾角を知る。２．投影画面に対して領域を区画し、区画の目的は投影画面のしわ部分に対し単独に画像を補正し、他のしわの無い部分を補正しないようにすることである。３．被検出画像のしわ部分に対して屈折、回転、画像復元等の画像処理を行う。
【００９０】
光学機械５００としては、画像をスクリーン上に投影する機器であり、通常、プロジェクタである。
【００９１】
具体的に、投影画像の補正プロセスは下記の通りである。
【００９２】
ステップＳ３０１、投影距離を計算する。
【００９３】
投影距離は式（３−３）により計算される。
【００９４】
例えば、光学機械の焦点距離ｆは２ｍｍ、像距離ｖ＝モータのステップ数＊ステップ数の幅＝２０＊０．３ｍｍ＝６ｍｍとなり、投影距離の計算は式（３−４）のようになる。
2020515120.tif 000058
【００９５】
ステップＳ３０２、標準回折スポット直径Φ標を計算する。
【００９６】
具体的に、プロジェクタの投射比Ｒａｔｉｏは投影距離を投影画面の幅で割った値であり、そのうち、投射比は光学機械の固有属性であり、光学機械の仕様書から取得できる。したがって、投影画面の幅の数式は下記の通りである。
2020515120.tif 000059
【００９７】
投影画面の幅、標準回折スポット直径Φ標及び投影画面の水平方向に重なった回折スポットの数Ｓの関係は式（３−６）に示すようになる。
2020515120.tif 000060
【００９８】
Ｓの数は画像情報から取得できるため、式（３−６）によりΦ標を計算することができる。
【００９９】
ステップＳ３０３、投影画面をＭ×Ｎアレイに区画する。
【０１００】
ステップＳ３０１で計算された投影距離と光学機械の画面の縦横比により、投影画面をＭ×Ｎアレイに区画する。具体的な区画プロセスは下記の通りである。
【０１０１】
画像処理モジュールは、投影画像から複数セットの連続の目標回折スポットを取得し、セットごとにおける連続の目標回折スポットの数を計算する。数が一番多いセットの連続の目標回折スポットにより、投影画面をＭ×Ｎアレイに区画する。
【０１０２】
例を挙げて示すと、可変焦点カメラが取得した投影距離は３ｍで、光学機械の画面の縦横比は４：３（本実施例では、縦横比４：３を例として挙げ、光学機械の画面の縦横比は１６：９又は他の比例であることもある）である場合、光学機械のＲａｔｉｏは１．５となる。これによって、投影距離が３ｍである場合、式（３−６）により投影画面の幅が３／１．５＝２ｍであることを算出することができ、画面の幅を知ると、式（３−７）により投影画面の水平方向の回折スポットの数を計算することもできる。
2020515120.tif 000061
【０１０３】
式（３−７）において、Ｓは投影画面の水平方向の回折スポットの数である。式（３−７）により、投影画面における水平方向の回折スポットの数Ｓを算出することができる。上記既知の情報によって分かるように、本実施例では、投影画面の水平方向の回折スポットの数Ｓは７６１個である。
【０１０４】
例を挙げて示すと、画像処理モジュールは投影画面における複数セットの連続の目標回折スポットの中の連続数が一番多いセットを取得し、当該セットの回折スポットの座標は水平方向において左から右へ、９番目の格子から変化し始めて１８番目まで、記録された目標回折スポットの数は１０個である。そうすると、
2020515120.tif 000062
【０１０５】
式（３−８）において、ｃｅｉｌ（）は天井関数であり、ｔは１セットの連続の目標回折スポットの数であり、ＭとＮの比が投影画面の縦と横の比（本実施例では、４：３である）であるため、Ｎ＝５７となる。したがって、投影画面を７６＊５７のアレイに区画する。そのうち、７６＊５７のアレイに含まれた目標回折スポットのアレイブロックは、投影画像におけるしわ領域である。
【０１０６】
ステップＳ３０４、投影画像のしわ領域を補正する。
【０１０７】
２つずつ隣接する回折スポットの直径を取得する。
【０１０８】
図３−３に示すように、Ｌ１とＬ２はしわ面上に位置する２つの隣接するスポットであり、Ｄ１は赤外線可変焦点カメラから回折スポットＬ１までの距離であり、Ｄ２は赤外線可変焦点カメラから回折スポットＬ２までの距離であり、Ｄ１及びＤ２は式（３−９）及び式（３−１０）により得られる。そのうち、回折スポットＬ１の投射比はＲａｔｉｏ１であり、回折スポットＬ２の投射比はＲａｔｉｏ２である。
2020515120.tif 000063
2020515120.tif 000064
【０１０９】
式（３−９）及び式（３−１０）において、Ｓは投影画面の水平方向の回折スポットの数であり、ｔは投映スクリーンが局所的に突起した際の１セットの連続の目標回折スポットの数であり、そのうち、投射比、ｔ、Φ標はいずれも既知又は計測可能なデータである。図中の点ＢがＬ２の円心点ＣからＬ１が位置する平面までの投影の距離であるため、三角形ＡＢＣは、角Ｂが９０°の直角三角形である。画像処理モジュールはＬ１、Ｌ２の直径を得ることができ、即ち直角三角形ＡＢＣの隣辺ＡＢ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２となり、Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ回折スポットＬ１の直径と回折スポットＬ２の直径を示す。２つの隣接する回折スポットが位置する平面の夾角αを求める。図３−４における直角三角形ＡＢＣは即ち図３−３における直角三角形ＡＢＣであり、式（３−１１）によりＬ１とＬ２の相対的な角度αを計算する。
2020515120.tif 000065
【０１１０】
２つの隣接する回折スポットの相対的な角度αが得られた後、同じようにＬ２と次の隣接する回折スポットとの相対的な角度α１が得られ、順序に従って類推すると2つずつ隣接する回折スポットの相対的な角度を計算する。
【０１１１】
４つの隣接するスポットを例として説明すると、図３−５は本発明の実施例に係る４つの隣接する回折スポットの空間位置関係を示す模式図であり、図３−５に示すように、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は４つの隣接する回折スポットである。上記の計算によれば、回折スポットＬ１と回折スポットＬ２が位置する平面の夾角α、回折スポットＬ２と回折スポットＬ３が位置する平面の相対的な角度である夾角α１、及び回折スポットＬ３と回折スポットＬ４が位置する平面の夾角α２を得ることができる。そして、回折スポットＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の空間曲線を描き、空間曲線を描く時に各々の回折スポットを１つの点としてみなす。図３−６は本発明の実施例に係る４つの隣接する回折スポットの空間における接続を示す模式図であり、図３−６に示すように、線分１は回折スポットＬ１と回折スポットＬ２との中心点を接続するラインであり、回折スポットＬ１と回折スポットＬ２が位置する平面の夾角はαであり、線分１の勾配はＫ１である。線分２は回折スポットＬ２と回折スポットＬ３との中心点を接続するラインであり、回折スポットＬ２と回折スポットＬ３が位置する平面の夾角はα１であり、線分２の勾配はＫ２である。線分３は回折スポットＬ３と回折スポットＬ４との中心点を接続するラインであり、回折スポットＬ３と回折スポットＬ４が位置する平面の夾角はα２であり、線分３の勾配はＫ３である。図３−６は回折スポットＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の空間曲線を示す模式図である。
【０１１２】
上記のように得られた隣接する回折スポットの相対的な角度により、画像を補正する。図３−７は本発明の実施例に係る普通の平面としわ面との関係を示す模式図であり、線分ｄ１は平面の投影長さであり、投影平面にしわが発生した後、しわ面と平面に夾角αが生じるが、光学機械の最初の投影画像情報には変化がなくて、投影平面の長さには変化が発生する。例えば、投影画像の長さは１００ｐｉｘｅｌｓ（１００ピクセル）であり、投影平面の長さは５ｍｍであり、しわ面の長さは６ｍｍであり、つまり、現在１００ｐｉｘｅｌｓの投影画像を６ｍｍの長さに投影し、１００ｐｉｘｅｌｓの投影画像を５ｍｍの平面長さに投影する場合と比べて、単位長さの投影情報は少なくなるため、画像には歪みが生じた。
【０１１３】
図３−７から見られるように、点Ｂはしわ面上の点Ｃから普通の投影平面までの投影点であり、式（３−１２）により、しわ投影の長さを算出でき、しわ投影の長さの単位はｐｉｘｅｌである。
2020515120.tif 000066
【０１１４】
式（３−１２）において、ｌｅｎｇｔｈ１は第１投影長さ、即ち投影面が平面である場合の投影長さであり、図３−７では線分ＡＢである。ｌｅｎｇｔｈ２は第２投影長さ、即ち投影面にしわが出た場合の投影長さであり、図３−７では線分ＡＣである。しわ面と投影平面との相対的な角度αの正負は次のように定義される：標準格子から、方向が水平方向で左から右へ、２つの隣接する回折スポットの投影距離がＤ左＞Ｄ左＋１となる場合、角度αは正である。２つの隣接する回折スポットの投影距離がＤ左＜Ｄ左＋１となる場合、角度αは負である。
【０１１５】
本実施例の具体的な実施プロセスは下記の通りであり、図３−８に示すようになる。
【０１１６】
ステップＳ４０１、赤外線スペクトルエミッタ１００は赤外光を放射する。
【０１１７】
ステップＳ４０２、赤外光は、ドットマトリックス型のホログラフィックステレオ格子２００を介して投映スクリーン上に投射される。
【０１１８】
ステップＳ４０３、赤外線可変焦点カメラ３００は、赤外線格子の投射画像と投影画面との交差領域の画像を取得する。
【０１１９】
ステップＳ４０４、画像処理モジュール４００は交差領域の画像を分析する。
【０１２０】
ステップＳ４０５、画像処理モジュール４００は交差領域の画像をＭ×Ｎアレイに区画する。
【０１２１】
ステップＳ４０６、画像処理モジュール４００はあるアレイ領域における隣接する回折スポットを抽出、計算する。
【０１２２】
ステップＳ４０７、隣接する回折スポットの空間の相対的な角度値（又は、勾配を計算する）、回折スポットから赤外線可変焦点カメラまでの距離Ｄを計算する。
【０１２３】
ステップＳ４０８、しわ投影長さを計算するとともに、しわ投影長さにより投影画面を補正する。
【０１２４】
例を挙げて示すと、図３−７は普通の平面としわ面との関係を示す模式図であり、線分ｄ１は普通の平面の投影長さであり、投影平面にしわが発生した後、しわ面と普通の平面に夾角αが生じるが、光学機械の最初の投影画像情報には変化がなくて、投影画面の長さは変化した。例えば、投影画像の長さは１００ｐｉｘｅｌｓであり、普通の投影平面の長さは５ｍｍであるが、しわ面の長さは６ｍｍであり、つまり、１００ｐｉｘｅｌｓの投影画像を６ｍｍの長さに投影した場合、単位長さの投影情報には変化が発生した。図３−７から見られるように、しわ面がプロジェクタにより近くなり、この際のαは正の角度である。
【０１２５】
例えば、回折スポットＬ１と回折スポットＬ２が位置する平面の夾角αが６０°である場合、しわ面の長さは普通の投影長さの２倍になる。この際、回折スポットが対応する位置座標、例えば、横座標：２５格子（水平方向で左から右へ）、縦座標：２０格子（垂直方向で上から下へ）によるものである。そのうち、投影平面の原点は投影平面の左下境界角の点である。画像処理モジュールは投影画面にしわが発生した位置をロックオンすると同時に、しわ格子が光学機械におけるデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）チップに対応する感光画素を取得してロックオン領域を２倍拡大して投影する。
【０１２６】
本発明の実施例には、画像補正方法が提供され、検出光が格子を通じさせて生じた回折スポットを投影画面に投射することにより、投影画面において補正する必要がある領域を位置決めするとともに、補正領域における回折スポットの位置情報により投影画面を補正する。
実施例４
【０１２７】
本発明の実施例には、画像補正装置が提供され、そのうち、前記投影装置は少なくとも格子及び光発生部材を含む。図４−１は本発明の実施例に係る画像補正装置の構成を示す模式図１であり、図４−１に示すように、前記装置４１０は、第１決定モジュール４１１と、第２決定モジュール４１２と、第３決定モジュール４１３と、第４決定モジュール４１４とを含み、そのうち、
前記第１決定モジュール４１１は、前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定するように設置され、
前記第２決定モジュール４１２は、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定するように設置され、
前記第３決定モジュール４１３は、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定するように設置され、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正対象となる領域におけるスポットの総数である。
【０１２８】
ここで、図４−３に示すように、前記第３決定モジュール４１３は、
第１円心と第２円心を端点とする線分を第１線分として決定するように設置される第１決定ユニットであって、そのうち、第１円心が前記ｉ番目の回折スポットの円心であり、前記第２円心が前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの円心である第１決定ユニット４１３１と、
第１円心と第１投影点を端点とする線分を第３線分として決定するように設置される第２決定ユニットであって、そのうち、第１投影点が、前記ｉ番目の回折スポットが位置する平面における第２円心の投影点である第２決定ユニット４１３２と、
第１線分と第３線分との間の夾角を夾角αｉとして決定するように設置される第３決定ユニット４１３３と、
前記第１投影点と前記第２円心を端点とする線分を第２線分として決定するように設置される第４決定ユニット４１３４と、
前記第３線分の長さ及び前記第２線分の長さをそれぞれ決定するように設置される第５決定ユニット４１３５と、をさらに含む。
【０１２９】
ここで、本発明の他の実施例では、前記第５決定ユニットは、
前記ｉ番目の回折スポットの直径と前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの直径により前記第３線分の長さを決定するように設置される第１計算サブユニットをさらに含む。
【０１３０】
実現の過程において、式（４−１）に従って前記第３線分の長さを決定することができる。
2020515120.tif 000067
【０１３１】
式（４−１）において、Ｌ１は前記ｉ番目の回折スポットの直径であり、Ｌ２は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの直径であり、ｄ１は前記第３線分の長さである。
【０１３２】
前記第５決定ユニットは、前記ｉ番目の回折スポットの投影距離と前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの投影距離により前記第２線分の長さを決定するように設置される第２計算サブユニットをさらに含む。
【０１３３】
実現の過程において、式（４−２）に従って前記第２線分の長さを決定することができる。
2020515120.tif 000068
【０１３４】
式（４−２）において、Ｄ１は前記ｉ番目の回折スポットの投影距離であり、Ｄ２は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの投影距離であり、ｄ２は前記第２線分の長さである。
【０１３５】
前記第３決定モジュール４１３は、前記第３線分および前記第２線分の長さにより前記夾角αｉの角度を決定するように設置される第６決定ユニット４１３６をさらに含む。
【０１３６】
ここで、本発明の他の実施例では、前記第６決定ユニットは、さらに式（４−３）に従って前記夾角αｉの角度を決定することに用いられる。
2020515120.tif 000069
【０１３７】
式（４−３）において、ａｒｃｔａｎ（）は逆正接関数である。
【０１３８】
前記第４決定モジュール４１４は、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定するように設置される。
【０１３９】
ここで、本発明の他の実施例では、前記第４決定モジュール４１４は、さらに式（４−４）に従って前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することに用いられる。
2020515120.tif 000070
【０１４０】
式（４−４）において、ｌｅｎは前記予め設定された値であり、ｃｏｓαｉは夾角αｉのコサイン値であり、ｌｅｎｉ＋１は前記ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さである。
【０１４１】
本発明の他の実施例では、図４−２に示すように、当該装置は、
前記ｉ番目の回折スポットの位置情報を決定するように設置される第５決定モジュール４１５と、
前記ｉ番目の回折スポットの位置情報により、前記ｉ番目の回折スポットが覆う投影画面上の第ｉ領域を決定するように設置される第６決定モジュール４１６と、
前記ｉ番目の回折スポットの補正後の投影長さに従って前記投影画面上の第ｉ領域を補正するように設置される補正モジュール４１７と、をさらに含む。
【０１４２】
ここで、指摘する必要があるが、以上の画像補正装置の実施例の記載は上記方法実施例の記載と類似し、方法実施例と類似する有益な効果を奏するため、ここで再び説明しない。本発明に係る画像補正装置の実施例に開示されていない技術的詳細について、本発明の方法実施例の記載を参照して理解して頂きたい。字数を縮めるために、ここで再び説明しない。
【０１４３】
対応的に、本発明の実施例には、コンピュータ記憶媒体が提供され、前記コンピュータ記憶媒体には、上記請求項１乃至５のいずれか一項に提供された画像補正方法を実行するように配置されているコンピュータ実行可能な指令が記憶されている。
【０１４４】
対応的に、本発明の実施例には、投影装置がさらに提供され、前記投影装置は少なくとも、格子と、光発生部材と、プロセッサと、実行可能な指令を記憶するように配置された記憶媒体とを含み、そのうち、
プロセッサは記憶された実行可能な指令を実行するように配置され、前記実行可能な指令は、
前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎが前記補正対象となる領域におけるスポットの総数であることと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することと、を含む。
【０１４５】
当業者であれば分かることではあるが、上述に開示されている方法における全てまたは幾つかのステップ、システム及び装置における機能モジュール／ユニットは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア及びそれらの適宜な組合せとして実施することができる。ハードウェアの実施形態において、上記の説明で言及した機能モジュール/ユニットの間の区分は、物理コンポーネントの区分に必ずしも対応していない。例えば、一つの物理コンポーネントに複数の機能を持たせることができ、または、一つの機能またはステップは幾つかの物理コンポーネントの協働により実行することができる。一部または全てのコンポーネントは、デジタル信号プロセッサやマイクロプロセッサなどのプロセッサによって実行されるソフトウェアとして、またはハードウェアとして、または特定用途向け集積回路などの集積回路として実行することができる。このようなソフトウェアは、コンピューター読み取り可能な媒体として配布することができる。コンピューター読み取り可能な媒体はコンピュータ記憶媒体（または非一時的媒体）および通信媒体（または一時的媒体）を含んでもよい。当業者として周知されている。コンピュータ記憶媒体という術語は、情報（例えば、コンピュータ読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータ）を記憶するために使用される任意の方法または技術において用いられる揮発性および不揮発性媒体、リムーバブルおよび非リムーバブルメディアを含む。コンピューター記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリまたはその他のメモリテクノロジー、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）またはその他の光ディスクストレージ、磁気カートリッジ、磁気テープ、ディスクストレージまたはその他の磁気記憶装置、または、所望情報を保存するために使用でき且つコンピューターがアクセスできる他の如何なる媒体を含むが、これらに限定されない。また、通信媒体は通常、コンピューター読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、または搬送波や他の送信メカニズムなどの変調データ信号における他のデータを含み、且つ任意の情報配信媒体を含むことができることは、当業者によく知られている。
【０１４６】
以上は、本発明の例示的な実施例だけであり、本発明の保護範囲を限定するものではない。
【０１４７】
（産業上の利用可能性）
本発明の実施例には、画像補正方法及び装置、記憶媒体、投影装置が提供され、そのうち、まず、前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定する。次に、横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定する。そして、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ＋１番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定する。最後に、前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定する。このように、検出光を格子に通じさせることによって生じた回折スポットを投影画面に投射した後、横方向又は縦方向に沿って投影画面において補正する必要がある領域を位置決めして、補正する必要がある領域における各々の回折スポットの補正後の投影長さを補正根拠として決定する。このように、投影画像全体を補正する必要はなく、横方向又は縦方向で変形が生じた領域に対する補正を図ることができ、計算の複雑さを大幅に低下させ、補正効率を向上させることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像補正方法であって、前記画像補正方法は投影装置に適用され、前記投影装置は格子及び光発生部材を含み、前記方法は、
前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定すること（Ｓ１０１）と、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定すること（Ｓ１０２）と、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正対象となる領域におけるスポットの総数であること（Ｓ１０３）と、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定すること（Ｓ１０４）と、を含むことを特徴とする画像補正方法。
【請求項２】
前記の、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定すること（Ｓ１０３）は、
第１円心と第２円心を端点とする線分を第１線分として決定することであって、そのうち、前記第１円心は前記ｉ番目の回折スポットの円心であり、前記第２円心は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの円心であることと、
前記第１円心と第１投影点を端点とする線分を第３線分として決定することであって、そのうち、前記第１投影点は、前記ｉ番目の回折スポットが位置する平面における前記第２円心の投影点であることと、
前記第１線分と前記第３線分との間の夾角を夾角αｉとして決定することと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像補正方法。
【請求項３】
前記の、前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定すること（Ｓ１０３）は、
前記第１投影点と前記第２円心を端点とする線分を第２線分として決定することと、
前記第３線分の長さ及び前記第２線分の長さをそれぞれ決定することと、
前記第３線分および前記第２線分の長さにより前記夾角αｉの角度を決定することと、をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の画像補正方法。
【請求項４】
前記の、前記第３線分の長さ及び前記第２線分の長さをそれぞれ決定することは、
前記ｉ番目の回折スポットの直径及び前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの直径により前記第３線分の長さを決定することと、
前記ｉ番目の回折スポットの投影距離及び前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの投影距離により前記第２線分の長さを決定することと、を含むことを特徴とする請求項３に記載の画像補正方法。
【請求項５】
前記ｉ＋１番目の回折スポットの位置情報を決定することと、
前記ｉ＋１番目の回折スポットの位置情報により、前記ｉ番目の回折スポットが覆う投影画面上の第ｉ＋１領域を決定することと、
前記ｉ＋１番目の回折スポットの補正後の投影長さに従って前記投影画面上の第ｉ＋１領域を補正することと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像補正方法。
【請求項６】
画像補正装置（４１０）であって、
投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定するように設置される第１決定モジュール（４１１）と、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定するように設置される第２決定モジュール（４１２）と、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定するように設置される第３決定モジュールであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎが前記補正対象となる領域におけるスポットの総数である第３決定モジュール（４１３）と、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定するように設置される第４決定モジュール（４１４）と、を含むことを特徴とする画像補正装置。
【請求項７】
前記第３決定モジュール（４１３）は、
第１円心と第２円心を端点とする線分を第１線分として決定するように設置される第１決定ユニットであって、そのうち、第１円心は前記ｉ番目の回折スポットの円心であり、前記第２円心は前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの円心である第１決定ユニット（４１３１）と、
第１円心と第１投影点を端点とする線分を第３線分として決定するように設置される第２決定ユニットであって、そのうち、第１投影点は、前記ｉ番目の回折スポットが位置する平面における第２円心の投影点である第２決定ユニット（４１３２）と、
第１線分と第３線分との間の夾角を夾角αｉとして決定するように設置される第３決定ユニット（４１３３）と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の画像補正装置。
【請求項８】
前記第３決定モジュールは、
前記第１投影点と前記第２円心を端点とする線分を第２線分として決定するように設置される第４決定ユニット（４１３４）と、
前記第３線分の長さ及び前記第２線分の長さをそれぞれ決定するように設置される第５決定ユニット（４１３５）と、
前記第３線分および前記第２線分の長さにより前記夾角αｉの角度を決定するように設置される第６決定ユニット（４１３６）とをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の画像補正装置。
【請求項９】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像補正方法を実行するように配置されているコンピュータ実行可能な指令が記憶されていることを特徴とするコンピュータ記憶媒体。
【請求項１０】
投影装置であって、格子と、光発生部材と、プロセッサと、実行可能な指令を記憶するように配置された記憶媒体とを含み、そのうち、
プロセッサは記憶された実行可能な指令を実行するように配置され、前記実行可能な指令は、
前記投影装置によって投影された投影画像と前記投影装置によって出力された検出光が格子を通じて投射した投射画像との間の重ね合わせ領域において、直径が予め設定された値と等しくない回折スポットを目標回折スポットとして決定することと、
横方向又は縦方向に沿って連続して配列された目標回折スポット群と、それぞれ前記目標回折スポット群の両側に位置しかつ直径が予め設定された値と等しい回折スポットを補正対象となる領域として決定することと、
前記補正対象となる領域において、横方向又は縦方向に隣接するｉ番目の回折スポットが位置する平面とｉ ＋ １番目の回折スポットが位置する平面との間の夾角αｉを決定することであって、そのうち、ｉ  ＝  １、２、…、Ｎとなり、Ｎは前記補正対象となる領域におけるスポットの総数であることと、
前記予め設定された値と前記夾角α１〜αｉにより前記ｉ ＋ １番目の回折スポットの補正後の投影長さを決定することと、を含むことを特徴とする投影装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３−２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３−２】
2020515120.tif 000071
【国際調査報告】
2020515120.tif 000072
2020515120.tif 000073
2020515120.tif 000074
2020515120.tif 000075