ПРОЕКТОР И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОЕКТОРА Российский патент 2016 года по МПК H04N9/31 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к проектору, который проецирует изображение на проекционную поверхность, и способу управления для проектора.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен проектор, который проецирует изображение на проекционную поверхность, причем проектор включает в себя функцию коррекции трапецеидального искажения проецируемого изображения (см., например, патентную литературу PLT 1). Проектор упомянутого типа проецирует изображение для регулирования, чтобы корректировать изображение, фотографирует проекционную поверхность и детектирует изображение конфигурации из сфотографированного изображения, чтобы выполнять коррекцию искажения. Такое изображение для регулирования сформировано, например, посредством множества белых точек измерения и прямых линий. В ходе обработки для коррекции искажений проектор вычисляет угол и расстояние до проектора относительно проекционной поверхности на основе позиций точек измерения и прямых линий в сфотографированном изображении.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

PTL 1 - патентный документ JP-A-2010-128102

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Между прочим, позиция изображения для регулирования на проекционной поверхности изменяется по причине влияния, например, коэффициента масштабирования проектора. Следовательно, в состоянии, в котором неизвестно позиционное соотношение между проекционной поверхностью и проектором, является неизвестным, где на проекционной поверхности располагается изображение для регулирования. Следовательно, проектор предшествующего уровня техники ищет изображение для регулирования на всей проекционной поверхности. В результате поиск является емким по времени процессом. Следовательно, имеется потребность в способе надежного детектирования в короткое время изображения для регулирования, проецируемого на проекционную поверхность.

РЕШЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Преимущество некоторых аспектов изобретения состоит в обеспечении возможности проектору, который проецирует изображение для регулирования на проекционную поверхность и выполняет обработку, такую как коррекция, на основе изображения для регулирования, быстро и надежно детектировать на проекционной поверхности изображение для регулирования.

Аспект изобретения направлен на проектор, включающий в себя: блок проецирования, выполненный с возможностью проецирования изображения на проекционную поверхность; блок управления, выполненный с возможностью инструктирования блока проецирования проецировать изображение для регулирования, включающее в себя первый шаблон и второй шаблон; и блок коррекции, выполненный с возможностью детектирования первого шаблона и второго шаблона, включенных в изображение для регулирования, проецируемое посредством блока проецирования, и коррекции искажения проецируемого изображения. Блок коррекции детектирует второй шаблон, проецируемый на проекционную поверхность, и детектирует позицию первого шаблона на основе позиции детектируемого второго шаблона.

Согласно аспекту изобретения посредством детектирования второго шаблона, включенного в изображение для регулирования, является возможным детектировать позицию первого шаблона на основе позиции второго шаблона. Следовательно, не требуется, чтобы первый шаблон был сформирован в позиции и виде для легкого обнаружения первого шаблона. Следовательно, например, если используются второй шаблон, скомпонованный, чтобы быть легко детектируемым, и первый шаблон, пригодный для коррекции искажения проецируемого изображения, является возможным быстро детектировать изображение для регулирования, и незамедлительно и с высокой точностью корректировать изображение. Другими словами, независимо от вида первого шаблона, используемого для коррекции, проектор может быстро детектировать изображение для регулирования.

В проекторе по аспекту изобретения блок проецирования может включать в себя проекционный объектив. Второй шаблон может быть скомпонован так, чтобы быть проецируемым вблизи точки пересечения оптической оси проекционного объектива и проекционной поверхности.

Согласно упомянутой конфигурации, поскольку второй шаблон, включенный в изображение для регулирования, скомпонован так, чтобы быть менее легко подверженным воздействию коэффициента масштабирования проектора, является возможным оценивать позицию второго шаблона независимо от позиционного соотношения между проектором и проекционной поверхностью. Следовательно, проектор может быстро детектировать второй шаблон в состоянии, в котором проецируется изображение для регулирования, и может быстро детектировать первый шаблон посредством выполнения оценки на основании позиции второго шаблона.

В проекторе по аспекту изобретения, по меньшей мере, часть второго шаблона может включать в себя множество параллельных линий, окрашенных в белый или цвет, имеющего высокую яркость по сравнению с цветом изображения, проецируемого в качестве фона изображения для регулирования.

Согласно упомянутой конфигурации является возможным более быстро детектировать второй шаблон, включенный в изображение для регулирования.

Проектор по аспекту изобретения может включать в себя блок захвата изображения, выполненный с возможностью фотографирования проекционной поверхности. Блок коррекции может детектировать первый шаблон из сфотографированного изображения блока захвата изображения и корректировать искажение проецируемого изображения.

Согласно этой конфигурации является возможным быстро детектировать первый шаблон из сфотографированного изображения, полученного посредством фотографирования проекционной поверхности, и корректировать изображение.

В проекторе по аспекту изобретения изображение для регулирования может включать в себя в качестве второго шаблона прямую линию, скомпонованную так, чтобы быть отражаемой на эпиполярной линии оптической оси проекционного объектива или вблизи эпиполярной линии на сфотографированном изображении блока захвата изображения. Согласно упомянутой конфигурации второй шаблон, расположенный на эпиполярной линии или вблизи эпиполярной линии, менее легко подвержен воздействию коэффициента масштабирования проектора. Второй шаблон расположен по существу в тех же позициях на сфотографированных изображениях и может быть легко детектируемым. Следовательно, является возможным более быстро детектировать второй шаблон.

В проекторе по аспекту изобретения изображение для регулирования может включать в себя, в качестве второго шаблона, фигуру, имеющую предопределенную форму, скомпонованную так, чтобы быть отражаемой на эпиполярной линии оптической оси проекционного объектива или вблизи эпиполярной линии на сфотографированном изображении блока захвата изображения.

Согласно упомянутой конфигурации, поскольку второй шаблон расположен по существу в тех же позициях на сфотографированном изображении независимо от коэффициента масштабирования, является возможным более быстро детектировать второй шаблон.

В проекторе по аспекту изобретения изображение для регулирования может включать в себя в качестве второго шаблона предопределенную фигуру, выполненную с возможностью быть отражаемой вблизи оптической оси проекционного объектива на сфотографированном изображении блока захвата изображения.

Согласно упомянутой конфигурации, поскольку второй шаблон расположен по существу в тех же позициях на сфотографированных изображениях, является возможным более быстро детектировать второй шаблон.

В проекторе по аспекту изобретения блок коррекции может множество раз исполнять обработку для коррекции искажения проецируемого изображения до тех пор, пока не будет удовлетворено предопределенное условие завершения, после того как соблюдается начальное условие для обработки для коррекции искажения проецируемого изображения.

Согласно упомянутой конфигурации является возможным исполнять множество раз обработку для коррекции искажения проецируемого изображения до тех пор, пока не будет удовлетворено предопределенное условие завершения, после того как соблюдается начальное условие для обработки для коррекции искажения проецируемого изображения, и быстро и надежно исполнять обработку для детектирования изображения для регулирования в ходе обработки. Следовательно, является возможным снизить время, требуемое для обработки для коррекции искажения, и нагрузку обработки и, например, исполнять обработку большое число раз в короткий период. Кроме того, является возможным не допускать возникновения времени ожидания из-за многократного исполнения обработки и реализовывать повышение удобства пользователя.

Еще один аспект изобретения направлен на способ управления для проектора, включающий в себя: управление проектором, включающим в себя блок проецирования, выполненный с возможностью проецирования изображения на проекционную поверхность; проецирование посредством блока проецирования изображения для регулирования, включающего в себя первый шаблон и второй шаблон; детектирование первого шаблона и второго шаблона, включенных в изображение для регулирования, проецируемое посредством блока проецирования, и коррекцию искажения проецируемого изображения; и детектирование второго шаблона, проецируемого на проекционную поверхность, и детектирование позиции первого шаблона на основе позиции детектируемого второго шаблона.

Согласно упомянутому аспекту изобретения, поскольку является детектируемым второй шаблон, включенный в изображение для регулирования, является возможным детектировать позицию первого шаблона на основе позиции второго шаблона. Следовательно, например, если используются второй шаблон, скомпонованный так, чтобы быть легко детектируемым, и первый шаблон, пригодный для коррекции искажения проецируемого изображения, является возможным быстро детектировать изображение для регулирования и незамедлительно и с высокой точностью корректировать изображение. Другими словами, независимо от вида первого шаблона, используемого для коррекции, проектор может быстро детектировать изображение для регулирования.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно аспектам изобретения является возможным быстро и надежно детектировать изображение для регулирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - блок-схема, показывающая конфигурацию проектора согласно варианту осуществления.

Фиг. 2A - пояснительная схема, показывающая соотношение между относительными позициями проектора и экрана, и сфотографированного изображения и показывающая относительные позиции проектора и экрана.

Фиг. 2B - пояснительная схема, показывающая соотношение между относительными позициями проектора и экрана и сфотографированного изображения и показывающая относительные позиции проектора и экрана.

Фиг. 2C - пояснительная схема, показывающая соотношение между относительными позициями проектора и экрана и сфотографированного изображения и показывающая эпиполярную линию в сфотографированном изображении.

Фиг. 3A - пояснительная схема, показывающая корректировочный шаблон, проецируемый проектором, и показывающая пример изображения, подлежащего проецированию.

Фиг. 3B - пояснительная схема, показывающая корректировочный шаблон, проецируемый проектором, и показывающая пример корректировочного шаблона.

Фиг. 3C - пояснительная схема, показывающая корректировочный шаблон, проецируемый проектором, и показывающая пример, в котором устройство модуляции света визуализирует изображение и корректировочный шаблон.

Фиг. 3D - пояснительная схема, показывающая корректировочный шаблон, проецируемый проектором, и показывающая пример сфотографированного изображения.

Фиг. 4A - пояснительная схема, показывающая соотношение между коэффициентом масштабирования проектора и сфотографированным изображением и показывающая примеры сфотографированного изображения, получаемого, когда проекционное расстояние и коэффициент масштабирования изменяются различно.

Фиг. 4B - пояснительная схема, показывающая соотношение между коэффициентом масштабирования проектора и сфотографированным изображением и показывающая примеры сфотографированного изображения, получаемого, когда проекционное расстояние и коэффициент масштабирования изменяются различно.

Фиг. 4C - пояснительная схема, показывающая соотношение между коэффициентом масштабирования проектора и сфотографированным изображением и показывающая примеры сфотографированного изображения, получаемого, когда проекционное расстояние и коэффициент масштабирования изменяются различно.

Фиг. 4D - пояснительная схема, показывающая соотношение между коэффициентом масштабирования проектора и сфотографированным изображением и показывающая примеры сфотографированного изображения, получаемого, когда проекционное расстояние и коэффициент масштабирования изменяются различно.

Фиг. 5 - структурная схема для пояснения последовательности операций проектора.

Фиг. 6A - схема, показывающая другой пример корректировочного шаблона и показывающая пример корректировочного шаблона.

Фиг. 6B - схема, показывающая еще один пример корректировочного шаблона и показывающая пример, в котором устройство модуляции света визуализирует изображение и корректировочный шаблон.

Фиг. 6C - схема, показывающая еще один пример корректировочного шаблона и показывающая пример сфотографированного изображения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вариант осуществления, к которому применяется изобретение, поясняется ниже со ссылкой на чертежи.

Фиг. 1 является блок-схемой, показывающей полную конфигурацию проектора 100 согласно варианту осуществления. Проектор 100 проецирует изображение на экран (SC) на основе изображения, сохраненного в блоке 171 хранения изображений, инкорпорированном в проектор, или данных изображения, вводимых от внешней аппаратуры подачи изображения (не показан на чертеже), такой как персональный компьютер или различные видеопроигрыватели. В упомянутом варианте осуществления экран (SC) стоит по существу вертикально. Поверхность экрана сформирована в прямоугольном виде.

Данные изображения, вводимые в проектор 100, могут быть либо данными движущегося изображения (видео), либо данными неподвижного изображения. Проектор 100 может проецировать видео на экран (SC) и может продолжать проецирование неподвижного изображения на экран (SC). В примере, поясненном в варианте осуществления, поясняемом ниже, изображение проецируется на основе аналогового сигнала изображения, вводимого от внешней аппаратуры подачи изображения через кабель 200.

Проектор 100 в общих чертах включает в себя блок 101 проецирования (средство проецирования), который выполняет формирование оптического изображения, и систему обработки изображений, которая управляет работой всего проектора 100 и электрически обрабатывает сигнал изображения. Блок 101 проецирования включает в себя источник 140 света, устройство 130 модуляции света и проекционную оптическую систему 150. В качестве источника 140 света могут использоваться ксеноновая лампа, ртутная лампа сверхвысокого давления, светоизлучающий диод (СИД, LED), источник лазерного излучения или подобное. Источник 140 света может включать в себя отражатель и вспомогательный отражатель, которые заводят свет, излучаемый источником 140 света, в устройство 130 модуляции света, и устройство затемнения (не показано на чертеже), которое уменьшает свет, излучаемый источником 140 света, на пути, ведущем к устройству 130 модуляции света.

Устройство 130 модуляции света принимает сигнал от системы обработки изображений, поясняемой ниже, и модулирует свет, излучаемый источником 140 света, в свет изображения. Примеры конкретной конфигурации устройства 130 модуляции света включают в себя систему, в которой используются три пропускающих или отражательных жидкокристаллических световых клапана, соответствующих соответственным цветам схемы RGB (красный, зеленый, синий). В этом случае свет, излучаемый источником 140 света, разделяется на соответственные цветовые компоненты света R, G и B посредством дихроичного зеркала или подобного делается падающим на устройство 130 модуляции света. Соответственные цветовые компоненты света модулируются посредством жидкокристаллических панелей для соответственных цветов, включенных в устройство 130 модуляции света. После этого, соответственные цветовые компоненты света комбинируются посредством перекрестно дихроичной призмы и передаются на проекционную оптическую систему 150. В этом варианте осуществления устройство 130 модуляции света включает в себя передающую жидкокристаллическую панель. Устройство 130 модуляции света активируется посредством блока 134 активации устройства модуляции света, поясняемого ниже. Устройство 130 модуляции света изменяет коэффициент пропускания света в соответственных пикселях, скомпонованных в виде матрицы, чтобы посредством этого формировать изображение.

Проекционная оптическая система 150 включает в себя объектив 151 масштабирования, который выполняет увеличение и уменьшение изображения, подлежащего проецированию, и регулирование фокуса, двигатель 152 для регулирования масштабирования, который регулирует степень масштабирования, и двигатель 153 для регулирования, который выполняет регулирование фокуса. Свет, модулируемый устройством 130 модуляции света, делается падающим на проекционную оптическую систему 150. Свет проецируется на экран (SC) через объектив масштабирования, чтобы сфокусировать проецируемое изображение. Объектив масштабирования включает в себя группу объективов, включающую в себя множество объективов. Объектив масштабирования активируется двигателем 152 для регулирования масштабирования и двигателем 153 для регулирования фокуса, чтобы выполнять, например, позиционное регулирование объективов, посредством чего выполняется регулирование масштабирования для выполнения увеличения и уменьшения проецируемого изображения на экране (SC) и регулирование фокуса для надлежащего фокусирования проецируемого изображения на экране (SC).

Система обработки изображений в основном включает в себя центральное процессорное устройство (ЦПУ, CPU) 120, которое в общем управляет проектором 100 и процессором 131 изображений в целом. Система обработки изображений включает в себя блок 110 аналогово-цифрового (A/D) преобразования, блок 134 активации устройства модуляции света, блок 141 активации источника света, блок 154 активации объектива, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM) 160, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM) 170, включающее в себя блок 171 хранения изображений и блок 172 хранения корректировочных шаблонов, блок 180 захвата изображения (средство захвата изображения), включающий в себя камеру 181 прибора с зарядовой связью (CCD), память 182 сфотографированных изображений, блок 185 детектирования движения, блок 190 управления удаленным модулем управления, удаленный модуль 191 управления и операционный блок 195. Компоненты, включенные в систему обработки изображений, соединены с друг другом через шину 102.

Блок 110 аналого-цифрового преобразования является устройством, которое подвергает аналого-цифровому преобразованию входной сигнал от внешней аппаратуры подачи изображения через кабель 200. Блок 110 аналого-цифрового преобразования выводит цифровой сигнал после преобразования на процессор 131 изображений.

CPU 120 выполняет обработку изображений в проекторе 100 во взаимодействии с процессором 131 изображений. CPU 120 включает в себя, кроме блока 121 управления проецированием, который выполняет управление, относящееся к проецированию посредством проектора 100, блок 122 управления коррекцией, блок 123 вычисления коэффициента масштабирования, блок 124 вычисления фокусного расстояния, блок 125 трехмерных измерений и блок 126 вычисления угла проекции. Блоки реализуются посредством CPU 120, исполняющим программу, предварительно сохраненную в ROM 170. Блок 121 управления проецированием CPU 120 функционирует в качестве блока управления.

Процессор 131 изображений включает в себя блок 132 коррекции трапецеидальных искажений и блок 133 обработки совмещения. Процессор 131 изображений обрабатывает в соответствии с управлением от CPU 120 данные изображения, вводимые от блока 110 аналого-цифрового преобразования, генерирует сигнал изображения для визуализации проецируемого изображения с использованием устройства 130 модуляции света. Процессор 131 изображений может быть сконфигурирован с использованием универсального процессора, продаваемого в виде процессора цифровых сигналов (DSP), для коррекции трапецеидальных искажений и обработки изображений, и может быть сконфигурирован в виде специализированной интегральной схемы (ASIC). Когда проектор 100 проецирует данные изображения, сохраненные в блоке 171 хранения изображений, процессор 131 изображений применяет поясненную выше обработку к данным изображения.

Блок 134 активации устройства модуляции света активирует устройство 130 модуляции света на основе сигнала изображения, вводимого от процессора 131 изображений. В результате, изображение, соответствующее сигналу изображения, вводимому от блока 110 аналого-цифрового преобразования, формируется в области формирования изображения устройства 130 модуляции света. Изображение формируется на экране (SC) в виде проецируемого изображения посредством проекционной оптической системы 150.

Блок 141 активации источника света прикладывает напряжение к источнику 140 света и «зажигает» или «гасит» источник 140 света согласно командному сигналу, вводимому от CPU 120. Блок 154 активации объектива активирует двигатель 152 для регулирования масштабирования и двигатель 153 для регулирования фокуса, чтобы выполнять регулирование масштабирования и регулирование фокуса в соответствии с управлением посредством CPU 120.

RAM 160 формирует рабочую зону для временного хранения программ и данных, исполняемых посредством CPU 120 и процессора 131 изображений. Процессор 131 изображений может включать в себя, в виде встроенного RAM, рабочую зону, необходимую для исполнения различных типов обработки, такой как обработка регулирования для состояния отображения изображения, выполняемого процессором 131 изображений. ROM 170 хранит программу, исполняемую CPU 120, чтобы реализовывать блоки обработки и данные, и подобное, относящееся к программе. ROM 170 включает в себя блок 171 хранения изображений, который сохраняет изображение, проецируемое блоком 101 проецирования, и блок 172 хранения корректировочных шаблонов, который сохраняет корректировочный шаблон, используемый для обработки коррекции искажений.

Блок 180 захвата изображения включает в себя CCD камеру 181, включающую в себя прибор с зарядовой связью (CCD), который является известным датчиком изображения, и объектив 183 камеры, скомпонованный спереди CCD камеры 181. Блок 180 захвата изображения обеспечивается на передней поверхности проектора 100, то есть в позиции, где блок 180 захвата изображения посредством CCD камеры 181 может захватывать изображение в направлении, в котором проекционная оптическая система 150 проецирует изображение на экран (SC). Другими словами, блок 180 захвата изображения обеспечивается для фотографирования в направлении таком же, как направление проецирования проекционной оптической системы 150. Конкретно, оптическая ось объектива 183 камеры может быть параллельной оптической оси объектива масштабирования 151. Однако оптическая ось объектива 183 камеры может незначительно наклоняться к стороне оптической оси объектива масштабирования 151.

В блоке 180 захвата изображения направление фотографирования и угол обзора CCD камеры 181 и объектив 183 камеры устанавливаются так, что все проецируемое изображение, проецируемое на экран (SC) на рекомендуемом проекционном расстоянии, находится в пределах, по меньшей мере, диапазона захвата изображения. CCD камера 181 может включать в себя, кроме CCD, схему управления, которая считывает сигнал изображения с CCD. Объектив 183 камеры может включать в себя, кроме объектива с фиксированным фокусным расстоянием, который формирует изображение на CCD, механизм, такой как автоматическая ирисовая диафрагма, регулирующая количество света, которое делается падающим на CCD. Данные сфотографированного изображения, сфотографированного CCD камерой 181, выводятся из блока 180 захвата изображения в память 182 сфотографированных изображений и повторно записываются в предопределенной области в памяти 182 сфотографированных изображений. Когда запись данных изображения для одного экрана завершена, память 182 сфотографированных изображений последовательно обращает флаг предопределенной области. Следовательно, путем обращения к флагу, CPU 120 может узнать, завершен ли захват изображения, выполняемый с использованием блока 180 захвата изображения. CPU 120 осуществляет доступ к памяти 182 сфотографированных изображений и извлекает необходимые данные сфотографированного изображения при обращении к флагу.

Блок 185 детектирования движения включает в себя гиродатчик и датчик ускорения. Блок 185 детектирования движения детектирует движение основного корпуса проектора 100 и выводит значение результата детектирования на CPU 120. Порог для значения детектирования блока 185 детектирования движения устанавливается заранее. Когда блоком 185 детектирования движения детектируется движение, превышающее порог, CPU 120 определяет, что проектор 100 переместился. Когда блоком 185 детектирования движения детектируется движение, равное или меньшее, чем порог, и это состояние продолжается с превышением времени простоя, установленного предварительно, CPU 120 определяет, что проектор 100 встал неподвижно.

Блок 185 детектирования движения может быть выполнен с возможностью вывода сигнала детектирования на CPU 120, когда порог установлен в блоке 185 детектирования движения, и когда значение детектирования блока 185 детектирования движения превышает порог, и когда значение детектирования блока 185 детектирования движения является равным или меньшим, чем порог, и время ожидания истекает. В этом случае является возможным снизить нагрузку на CPU 120.

Блок 190 управления удаленным модулем управления принимает радиосигнал, передаваемый от удаленного модуля 191 управления извне проектора 100. Удаленный 191 модуль управления включает в себя операторы (не показаны на чертеже), оперируемые пользователем. Удаленный модуль 191 управления передает сигнал операции, соответствующий операции оператора, в качестве инфракрасного сигнала или радиосигнала, который передается с использованием радиоволны, имеющей предопределенную частоту. Блок 190 управления удаленного модуля управления включает в себя блок приема света(не показан на чертеже), который принимает инфракрасный сигнал, и схему приема (не показана на чертеже), которая принимает радиосигнал. Блок 190 управления удаленным модулем управления принимает сигнал, передаваемый от удаленного модуля 191 управления, анализирует сигнал, генерирует сигнал, указывающий содержимое операции, пользователя, и выводит сигнал на CPU 120.

Операционный блок 195 включает в себя, например, операторы (не показаны на чертеже) операционной панели, скомпонованной в основном корпусе проектора 100. После детектирования операции операторов, операционный блок 195 выводит на CPU 120 сигнал операции, соответствующий операторам. В качестве операторов имеются переключатель для выдачи команды включения питания/выключения питания, переключатель для выдачи команды начала обработки коррекции искажения, и подобное.

Поясняются функции CPU 120 и процессора 131 изображений.

Блок 121 управления проецированием на основе данных изображения, выводимых блоком 110 аналого-цифрового преобразования, управляет действием проецирования изображения блоком 101 проецирования. Конкретно, блок 121 управления проецированием выполняет управление для инструктирования блока 141 активации источника света «зажигать/гасить» источник 140 света в соответствии с включением/выключением питания проектора 100, управление для инструктирования процессора 131 изображений обрабатывать данные изображения, выводимые блоком 110 аналого-цифрового преобразования, и подобное.

Блок 121 управления проецированием имеет функцию начала и окончания обработки коррекции искажений посредством блока 122 управления коррекцией, чтобы управлять блоком 132 коррекции трапецеидальных искажений и корректировать трапецеидальное искажение. Блок 122 управления коррекцией взаимодействует с блоком 132 коррекции трапецеидальных искажений и функционирует в качестве блока коррекции.

В качестве начального условия для начала обработки коррекции искажений предварительно устанавливается, что, например, движение проектора 100 детектируется на основе значения детектирования блока 185 детектирования движения, или выдается команда обработки коррекции искажения посредством операции операционного блока 195 или удаленного модуля 191 управления. Когда удовлетворяется одно любое из установленных условий, блок 121 управления проецированием определяет, что соблюдается начальное условие для обработки коррекции искажения. Блок 121 управления проецированием управляет блоком 133 обработки совмещения в процессоре 131 изображений, чтобы осуществить совмещение корректировочного шаблона (изображения для регулирования), сохраненного в блоке 172 хранения корректировочных шаблонов, с проецируемым изображением и проецировать корректировочный шаблон. В результате, изображение, которое было спроецировано до начала обработки коррекции искажения, и корректировочный шаблон отображаются один поверх другого.

Блок 121 управления проецированием инструктирует блок 122 управления коррекцией исполнять обработку коррекции искажений. После начала обработки коррекции искажения, блок 122 управления коррекцией инструктирует блок 180 захвата изображения захватывать изображение экрана (SC) в состоянии, в котором корректировочный шаблон, сохраненный в блоке 171 хранения изображений, проецируется на экран (SC), и извлекает данные сфотографированного изображения из памяти 182 сфотографированных изображений. Блок 122 управления коррекцией выполняет обработку для детектирования изображения корректировочного шаблона из извлеченных данных сфотографированного изображения. Блок 122 управления коррекцией на основе детектируемого изображения корректировочного шаблона вычисляет угол проекции, который является наклоном оптической оси проецируемого света, проецируемого из проектора 100, относительно плоскости экрана (SC) и относительное расстояние между проектором 100 и экраном (SC) (именуемое в дальнейшем проекционным расстоянием) в соответствии с функциями блоков обработки, то есть блока 123 вычисления коэффициента масштабирования, блока 124 вычисления фокусного расстояния, блока 125 трехмерных измерений и блока 126 вычисления угла проекции. Блок 122 управления коррекцией управляет блоком 154 активации объектива в соответствии с вычисленным проекционным расстоянием, чтобы выполнять регулирование фокуса.

Блок 122 управления коррекцией вычисляет параметры для выполнения обработки коррекции искажения на основе угла проекции и проекционного расстояния, вычисленных в соответствии с функциями блоков обработки, то есть блока 123 вычисления коэффициента масштабирования, блока 124 вычисления фокусного расстояния, блока 125 трехмерных измерений и блока 126 вычисления угла проекции. Параметрами являются параметры деформирования изображения, визуализируемого устройством 130 модуляции света, так, что изображение компенсирует искажение проецируемого изображения на экране (SC). Параметры включают в себя данные для задания направления деформирования, величины деформирования и подобное. Блок 122 управления коррекцией выводит вычисленные параметры на блок 132 коррекции трапецеидальных искажений и инструктирует блок 132 коррекции трапецеидальных искажений исполнять обработку коррекции искажений.

Блоки обработки, то есть блок 123 вычисления коэффициента масштабирования, блок 124 вычисления фокусного расстояния, блок 125 трехмерных измерений и блок 126 вычисления угла проекции, выполняют в соответствии с управлением посредством блока 122 управления коррекцией обработку, необходимую для вычисления проекционного расстояния и угла проекции.

Процессор 131 изображений является функциональным блоком, который обрабатывает данные изображения, вводимые от блока 110 аналого-цифрового преобразования. Процессор 131 изображений применяет к данным изображения целевого объекта проецирования обработку для регулирования состояния отображения изображения, такого как коэффициент яркости, контрастность, глубина цвета и оттенок, и выводит данные изображения после обработки на блок 134 активации устройства модуляции света. Блок 132 коррекции трапецеидальных искажений, включенный в процессор 131 изображений, выполняет в соответствии с параметрами, вводимыми от блока 122 управления коррекцией, обработку для деформирования изображения для данных изображения, выводимых блоком 110 аналого-цифрового преобразования.

Блок 133 обработки совмещения имеет функцию совмещения корректировочного шаблона, сохраненного в блоке 172 хранения корректировочных шаблонов, с проецируемым изображением. Блок 133 обработки совмещения соединен с каскадом постобработки блока 132 коррекции трапецеидальных искажений. Данные изображения после обработки блоком 132 коррекции трапецеидальных искажений вводятся на блок 133 обработки совмещения. Следовательно, когда блок 132 коррекции трапецеидальных искажений выполняет обработку коррекции искажений и когда блок 132 коррекции трапецеидальных искажений не выполняет обработку коррекции искажений, блок 133 обработки совмещения совмещает корректировочный шаблон с данными изображения, обработанными блоком 132 коррекции трапецеидальных искажений. Посредством упомянутой конфигурации обработка коррекции искажений не применяется к изображению, с которым блок 133 обработки совмещения совместил корректировочный шаблон. Другими словами, корректировочный шаблон, проецируемый проектором 100, всегда находится в состоянии, в котором обработка коррекции искажения не применяется к корректировочному шаблону. Изображение, с которым корректировочный шаблон совмещен посредством блока 133 обработки совмещения упомянутым образом, проецируется на экран (SC) посредством проекционной оптической системы 150. Обработка коррекции искажения выполняется на основе проецируемого изображения.

Операция проектора 100 по детектированию корректировочного шаблона на основе данных сфотографированного изображения блока 180 захвата изображения подробно поясняется ниже. Фиг. 2A - 2C являются пояснительными схемами, показывающими соотношение между относительными позициями проектора 100 и экрана (SC) и сфотографированного изображения, причем Фиг. 2A и 2B показывают относительные позиции проектора и экрана, Фиг. 2C показывает эпиполярную линию в сфотографированном изображении. Задняя поверхность экрана (SC) видна на Фиг. 2A. Фиг. 2A является видом в перспективе проектора 100 и экрана (SC). В примере, показанном на Фиг. 2A, проектор 100 установлен по существу перед экраном (SC) и справа противостоящим экрану (SC). Оптическая ось 15a объектива масштабирования 151 и оптическая ось 18a CCD камеры 181 являются по существу параллельными друг другу. Точка пересечения оптической оси 15a и экрана (SC) устанавливается в качестве точки внимания (CP), и точка пересечения оптической оси 18a и экрана (SC) устанавливается в качестве центральной точки (CF) фотографирования. Когда объектив 151 масштабирования и объектив 183 камеры зафиксированы на основном корпусе проектора 100, относительное позиционное соотношение между объективом 151 масштабирования и объективом 183 камеры является постоянным.

На Фиг. 2B приведен вид в плане, показывающий состояние по Фиг. 2A. На экран (SC) изображение проецируется в проекционном диапазоне P с центрированием в точке внимания (CP) от объектива 151 масштабирования. Блок 180 захвата изображения фотографирует в диапазоне F захвата изображения с центрированием в центральной точке (CF) фотографирования.

В состоянии, показанном на Фиг. 2B, как показано на Фиг. 2C, диапазон, включающий в себя точку внимания (CP), отражается на сфотографированном изображении 201, сфотографированном блоком 180 захвата изображения. На сфотографированном изображении 201, оптическая ось 15a является эквивалентной прямой линии, протягивающейся до точки внимания (CP). Прямая линия является эпиполярной линией 201a оптической оси объектива 151 масштабирования. В последующем пояснении прямая линия именуется просто эпиполярной линией 201a. Однако точка внимания (CP) и эпиполярная линия 201a на фактическом сфотографированном изображении не отражаются в качестве изображений. На Фиг. 2C иллюстрируется позиционное соотношение между эпиполярной линией 201a и точкой внимания (CP). Эпиполярная линия 201a по этому примеру является эквивалентной оптической оси 15a в диапазоне, указанном знаком L на Фиг. 2B.

Поскольку эпиполярная линия 201a соответствует позиции оптической оси 15a объектива 151 масштабирования, эпиполярная линия 201a по существу не перемещается в соответствии с коэффициентом масштабирования проекционной оптической системы 150. Другими словами, если изменяется коэффициент масштабирования объектива 151 масштабирования, и изображение увеличивается или уменьшается, то изображение увеличивается или уменьшается с центрированием вокруг оптической оси 15a (точка внимания (CP)) на экране (SP). Следовательно, позиции точки внимания (CP) и оптической оси 15a, которые являются центром увеличения или уменьшения изображения на экране (SC), не изменяются, даже если изменяется коэффициент масштабирования. Позиции точки внимания (CP) и эпиполярной линии 201a в сфотографированном изображении 201 иногда изменяются в соответствии с расстоянием между проектором 100 и экраном (SC). Это происходит потому, что оптическая ось 15a и оптическая ось 18a не полностью совпадают друг с другом. Однако величины изменения (величины перемещения) точки внимания (CP) и эпиполярной линии 201a в сфотографированном изображении 201 являются небольшими. Например, почти не происходит отклонения точки внимания (CP) и эпиполярной линии 201a от угла обзора сфотографированного изображения 201.

Фиг. 3A-3D являются пояснительными схемами, показывающими корректировочный шаблон, проецируемый проектором 100, причем Фиг. 3A показывает пример изображения, подлежащего проецированию, Фиг. 3B показывает пример корректировочного шаблона, Фиг. 3C показывает пример, в котором устройство модуляции света визуализирует изображение и корректировочный шаблон, Фиг. 3D показывает пример сфотографированного изображения.

В упомянутом варианте осуществления поясняется пример, в котором прямоугольное изображение 175 проецируется, как показано на Фиг. 3A. В упомянутом варианте осуществления в качестве примера корректировочного шаблона поясняется корректировочный шаблон 177, показанный на Фиг. 3B. Корректировочный шаблон 177 имеет в целом прямоугольный вид с квадратными черными маркерами 177a (первый шаблон), скомпонованными вблизи четырех углов. Каждый из маркеров 177a является фигурой, включающей в себя белую точку в черном квадрате. В корректировочном шаблоне 177 скомпонована линейная "черная" область 177b (второй шаблон). Два позиционных маркера 177c (второй шаблон) скомпонованы так, чтобы перекрывать черную область 177b. Позиционные маркеры 177c являются фигурами, имеющими предопределенную форму. В примере, показанном на фигурах Фиг. 3A-3D, позиционные маркеры 177c являются прямоугольными. Цвет позиционных маркеров 177c является белым, так что позиционные маркеры 177c могут четко выделяться на черной области 177b.

Когда блок 133 обработки совмещения совмещает корректировочный шаблон 177 с изображением 175, изображение, показанное на Фиг. 3C, визуализируется в области 136 формоизменения изображения устройства 130 модуляции света. Пример, показанный на Фиг. 3C, указывает состояние до того, как скорректирована обработка для коррекции трапецеидального искажения. Изображение визуализируется широко с использованием области 136 формоизменения изображения устройства 130 модуляции света. Следовательно, изображение 175 формируется (визуализируется) во всей области 136 формоизменения изображения. Корректировочный шаблон 177 визуализируется, чтобы совмещаться с изображением 175. Корректировочный шаблон 177, за исключением маркеров 177a, «черной» области 177b и позиционных маркеров 177c, является прозрачным. Следовательно, маркеры 177a, «черная» область 177b и позиционные маркеры 177c визуализируются на изображении 175 один поверх другого.

Когда изображение, полученное посредством совмещения корректировочного шаблона 177 с изображением 175, проецируется на экран (SC) и фотографируется блоком 180 захвата изображения, сфотографированное изображение формируется, как показано на Фиг. 3D. Изображение 175 и корректировочный шаблон 177 отражаются на сфотографированном изображении 201, показанном на Фиг. 3D

«Черная» область 177b скомпонована так, чтобы отражаться в позиции, перекрывающей эпиполярную линию 201a, или вблизи эпиполярной линии 201a. Позиция эпиполярной линии 201a в сфотографированном изображении 201 как правило может конкретизироваться из позиционного соотношения между объективом 151 масштабирования и объективом 183 камеры. Позиция визуализации корректировочного шаблона 177 в области 136 формоизменения изображения может конкретизироваться на основе разрешающей способности корректировочного шаблона 177 и разрешающей способности области 136 формоизменения изображения. Таким образом, в корректировочном шаблоне 177 «черная» область 177b скомпонована так, чтобы проецироваться в позицию, перекрывающую эпиполярную линию 201a, или вблизи эпиполярной линии 201a. Позиционные маркеры 177c скомпонованы на черной области 177b. Следовательно, «черная» область 177b и позиционные маркеры 177c всегда отражаются по существу в тех же позициях в сфотографированном изображении 201. Следовательно, если блок 122 управления коррекцией ищет в узкой области, включающей в себя эпиполярную линию, из данных сфотографированного изображения, извлеченных из памяти 182 сфотографированных изображений, блок 122 управления коррекцией может детектировать «черную» область и позиционные маркеры.

Кроме того, как пояснено выше, блок 133 обработки совмещения соединен с каскадом постобработки блока 132 коррекции трапецеидальных искажений. Следовательно, блок 133 обработки совмещения всегда совмещает корректировочный шаблон, не обработанный блоком 132 коррекции трапецеидальных искажений, с изображением. Другими словами, обработка коррекции искажения не применяется к корректировочному шаблону.

Область 136 формоизменения изображения является наибольшей областью, в которой устройство 130 модуляции света может визуализировать изображение. Когда выполняется обработка коррекции искажения, вид изображения, подлежащего визуализации в области 136 формоизменения изображения, является деформированным. Например, изображение, деформированное в форму обратной трапеции, визуализируется в области 136 формоизменения изображения, чтобы компенсировать трапецеидальное искажение. В этом случае, по сравнению с прямоугольным изображением, полностью визуализируемым в области 136 формоизменения изображения, размер изображения уменьшается. С другой стороны, поскольку корректировочный шаблон 177 визуализируется в области 136 формоизменения изображения, не подвергаясь обработке коррекции искажений, то позиции, где маркеры 177a, «черная» область 177b и позиционные маркеры 177c визуализируются в области 136 формоизменения изображения, являются фиксированными. Следовательно, «черная» область 177b и позиционные маркеры 177c по существу не отклоняются от эпиполярной линии 201a. Является возможным быстро детектировать «черную» область 177b и позиционные маркеры 177c из сфотографированного изображения 201.

Фиг. 4A-4D являются пояснительными схемами, показывающими соотношение между коэффициентом масштабирования проектора 100 и сфотографированным изображением и показывающими примеры сфотографированного изображения, полученного, когда проекционное расстояние и коэффициент масштабирования изменяются различно.

На Фиг. 4A показан пример, в котором проекционное расстояние установлено в 1 м и коэффициент масштабирования установлен на стороне трансфокации. На Фиг. 4B показан пример, в котором проекционное расстояние установлено в 3м, и коэффициент масштабирования установлен на стороне трансфокации. На Фиг. 4C показан пример, в котором проекционное расстояние установлено в 1 м и коэффициент масштабирования установлен на широкоугольной стороне. На Фиг. 4D показан пример, в котором проекционное расстояние установлено в 3 м и коэффициент масштабирования установлен на широкоугольной стороне. Как видно, когда сравниваются Фиг. 4A и Фиг. 4B, позиции маркеров 177a, «черной» области 177b и позиционных маркеров 177c на сфотографированном изображении 201 различаются в зависимости от различия в проекционном расстоянии. То же применяется, когда сравниваются Фиг. 4C и Фиг. 4D. Однако очевидно, что «черная» область 177b и позиционные маркеры 177c перемещаются вдоль эпиполярной линии 201a и существенно не отклоняются от эпиполярной линии 201a, даже если изменяется проекционное расстояние.

Как очевидно из этого сравнения, если коэффициент масштабирования является фиксированным, размер всего корректировочного шаблона 177 на экране (SC) не изменяется, даже если изменяется проекционное расстояние. Следовательно, относительное позиционное соотношение между маркерами 177a, «черной» областью 177b и позиционными маркерами 177c является фиксированным. Следовательно, если могут быть детектируемыми позиционные маркеры 177c, то является возможным с высокой точностью оценивать позиции четырех маркеров 177a на основе позиций позиционных маркеров 177c.

Как видно, когда сравниваются Фиг. 4A и Фиг. 4C, в случае если коэффициент масштабирования изменяется, размер всего корректировочного шаблона 177 на экране (SC) изменится. Следовательно, позиции маркеров 177a, «черной» области 177b и позиционных маркеров 177c на сфотографированном изображении 201 изменяются согласно коэффициенту масштабирования. То же применимо, когда сравниваются Фиг. 4B и Фиг. 4D. Однако, поскольку «черная» область 177b и позиционные маркеры 177c присутствуют на эпиполярной линии 201a, очевидно, что «черная» область 177b и позиционные маркеры 177c по существу не отклоняются от эпиполярной линии 201a, даже если изменяется коэффициент масштабирования.

Как очевидно из этих сравнений, когда изменяется коэффициент масштабирования, поскольку изменяется размер всего корректировочного шаблона 177 на экране (SC), то изменяется относительное позиционное соотношение между маркером 177a, «черной» областью 177b и позиционными маркерами 177c. Например, интервал между двумя позиционными маркерами 177c увеличивается или уменьшается согласно коэффициенту масштабирования. Следовательно, если соотношение между коэффициентом масштабирования и интервалом между двумя позиционными маркерами 177c является известным, то посредством детектирования двух позиционных маркеров 177c является возможным вычислить коэффициент масштабирования из интервала между двумя позиционными маркерами 177c. Другими словами, если показатель, указывающий соотношение между коэффициентом масштабирования и интервалом между двумя позиционными маркерами 177c, сохраняется в ROM 170, то является возможным быстро детектировать два позиционных маркера 177c и вычислить коэффициент масштабирования. Кроме того, если коэффициент масштабирования и позиции позиционных маркеров 177c являются очевидными, является возможным с высокой точностью оценить позиции четырех маркеров 177a.

Корректировочный шаблон 177 формируется посредством размещения белых позиционных маркеров 177c на черной области 177b. Следовательно, является возможным легко детектировать позиционные маркеры 177c. Если конечная позиция позиционного маркера 177c в направлении вдоль эпиполярной линии 201a может быть детектирована, поскольку интервал между позиционными маркерами 177c может быть вычислен, то может быть вычислен коэффициент масштабирования. Следовательно, является ненужным детектировать все контуры позиционных маркеров 177c. Только концы позиционных маркеров 177c должны быть способны быть детектируемыми в направлении, в котором эпиполярная линия 201a проходит в сфотографированном изображении 201. В примере в упомянутом варианте осуществления, поскольку черная область 177b скомпонована вдоль эпиполярной линии 201a, только граница между черной областью 177b и позиционным маркером 177c должна быть способной быть обнаруживаемой в направлении длины черной области 177b. Следовательно, позиционные маркеры 177c в упомянутом варианте осуществления должны быть только простыми белыми прямоугольниками, контурные линии которых не являются окрашенными. Цвет позиционных маркеров 177c должен быть только легко выделяемым на черной области 177b. Функция позиционных маркеров 177c состоит в отображении в достаточной степени, если цветом является цвет с высоким коэффициентом яркости, только не белый. На Фиг. 5 показана блок-схема для пояснения работы проектора 100.

Когда включается подача питания для проектора 100, CPU 120 управляет блоком 141 активации источника света, чтобы «зажечь» источник 140 света (этап S11). Кроме того, CPU 120 управляет блоком 154 активации объектива, чтобы исполнять оптическое регулирование в оптической проекционной системе 150, и инструктирует процессор 131 изображений исполнять регулирование или подобное, адаптированное к освещенности изображения и назначенному цветовому режиму (этап S12). После этого блок 121 управления проецированием инструктирует блок 101 проецирования проецировать изображение, выводимое из блока 110 аналого-цифрового преобразования (этап S13).

После того как проецирование начато, блок 121 управления проецированием определяет, соблюдается ли начальное условие для обработки коррекции искажения (этап S14). Начальным условием для обработки коррекции искажений является, например, то, что операция команды начала выполняется удаленным модулем 191 управления или операционным блоком 195, или значение детектирования блока 185 детектирования движения превышает порог. Когда операция команды начала выполняется удаленным модулем 191 управления или операционным блоком 195, или значение детектирования блока 185 детектирования движения превышает пороговое значение, блок 121 управления проецированием определяет, что начальное условие для обработки коррекции искажения соблюдается («Да» на этапе S14), считывает корректировочный шаблон 177, сохраненный в блоке 172 хранения корректировочного шаблона, инструктирует блок 133 обработки совмещения совмещать корректировочный шаблон 177 с изображением и инструктирует блок 101 проецирования проецировать корректировочный шаблон 177 на экран (SC) (этап S15).

Затем блок 122 управления коррекцией инструктирует блок 180 захвата изображения фотографировать экран (SC) и извлекает данные сфотографированного изображения из памяти 182 сфотографированных изображений (этап S16).

Блок 122 управления коррекцией детектирует позиционные маркеры 177c, включенные в данные сфотографированного изображения (этап S17). Затем блок 122 управления коррекцией посредством блока 123 вычисления коэффициента масштабирования вычисляет коэффициент масштабирования на основе позиций детектируемых позиционных маркеров 177c и интервала между двумя позиционными маркерами 177c (этап S18). Кроме того, блок 122 управления коррекцией оценивает позиции маркеров 177a на основе позиций позиционных маркеров 177c и интервала между двумя позиционными маркерами 177c, ищет данные изображения в оцененных позициях и детектирует маркеры 177a (этап S19).

После этого блок 122 управления коррекцией на основе позиций маркеров 177a выполняет вычисление посредством блока 123 вычисления коэффициента масштабирования, блока 124 вычисления фокусного расстояния, блока 125 трехмерных измерений и блока 126 вычисления угла проекции и вычисляет параметры для коррекции трапецеидального искажения, которое происходит в изображении на экране (SC) (этап S20).

Блок 122 управления коррекцией обновляет параметр, установленный в блоке 132 коррекции трапецеидальных искажений, посредством новых параметров (этап S21) и инструктирует блок 132 коррекции трапецеидальных искажений исполнять обработку коррекции искажений для изображения, являющегося проецируемым. Блок 122 управления коррекцией управляет блоком 154 активации объектива на основе значения, вычисленного из позиций маркеров, чтобы исполнять регулирование фокуса (этап S22). После этого обработка коррекции искажения на основе новых параметров применяется блоком 132 коррекции трапецеидальных искажений. Изображение, полученное посредством совмещения блоком 132 обработки совмещения корректировочного шаблона с изображением после обработки, проецируется на экран (SC) (этап S23).

Блок 121 управления проецированием определяет, соблюдается ли условие завершения обработки коррекции искажений (этап S24). Условие завершения обработки коррекции искажений состоит в том, например, что операция команды завершения обработки коррекции искажений выполняется удаленным модулем 191 управления или операционным блоком 195, или значение детектирования блока 185 детектирования движения равно или меньше порога и истекает время простоя. Когда оба условия не соблюдаются («Нет» на этапе S24), блок 121 управления проецированием возвращается на этап S16. С другой стороны, когда операция команды завершения обработки коррекции искажений выполняется удаленным модулем 191 управления или операционным блоком 195, или значение детектирования блока 185 детектирования движения равно или меньше, чем порог, и истекает время простоя, блок 121 управления проецированием определяет, что условие завершения обработки коррекции искажения соблюдается («Да» на этапе S24), и инструктирует блок 133 обработки совмещения окончить обработку для совмещения корректировочного шаблона (этап 525). После этого блок 121 управления проецированием определяет, оканчивает ли проектор 100 проецирование (этап 525). Когда проектор 100 не оканчивает проецирование («Нет» на этапе S26), блок 121 управления проецированием возвращается на этап S14. Когда проектор 100 оканчивает проецирование согласно операции посредством удаленного модуля 191 управления или операционного блока 195 («Да» на этапе S26), блок 121 управления проецированием останавливает операцию, относящуюся к проецированию изображения посредством блока 101 проецирования, и «гасит» источник 140 света (этап S27).

Если начальное условие для обработки коррекции искажений не соблюдается (Нет на этапе S14), блок 121 управления проецированием переходит на этап S23 и определяет, оканчивается ли проецирование. Когда проектор 100 не оканчивает проецирование на этапе S26, блок 121 управления проецированием возвращается на этап S14 и повторно определяет, соблюдается ли начальное условие. Период определения на этапе S14 устанавливается предварительно. Другими словами, определение исполняется повторно в установленный период, пока не соблюдается начальное условие, и проектор 100 не оканчивает проецирование.

Как пояснено выше, в соответствии с управлением посредством блока 121 управления проецированием, когда определяется, что начальное условие для обработки коррекции искажения соблюдается, проектор 100 исполняет обработку коррекции искажения до того, как проектор 100встанет неподвижно, и после этого повторно исполняет обработку коррекции искажения в предварительно установленный период до тех пор, пока не будет удовлетворено условие завершения обработки коррекции искажения. В результате обработка коррекции искажения выполняется повторно и изображение после коррекции проецируется на экран (SC). Следовательно, пользователь, который использует проектор 100, может видеть состояние коррекции даже до того, как проектор 100 встанет неподвижно, или до выполнения операции для завершения обработки коррекции искажения. Прежде чем истечет время простоя после того, как перемещение проектора 100 остановится, обработка коррекции искажений исполняется в состоянии, в котором проектор 100 останавливается. Следовательно, скорректированное изображение проецируется на экран (SC) в соответствии с позицией, где проектор 100 встает неподвижно. В результате по существу является возможным проецировать скорректированное изображение до истечения времени ожидания и быстро проецировать изображение без искажения. В этом случае желательно, чтобы период повторного исполнения проектором обработки коррекции искажения был по времени более коротким, чем время простоя.

Когда коррекция искажений непрерывно исполнятся несколько раз упомянутым образом, если обработка коррекции искажения также применяется к корректировочному шаблону 177, то с учетом позиций маркеров 177a необходимо выполнять вычисление для исключения влияния коррекции искажения, выполняемой множество раз. Нагрузка обработки для вычисления параметров возрастает. Следовательно, как в упомянутом варианте осуществления, если обработка коррекции искажения не выполняется с учетом корректировочного шаблона 177, позиции маркеров 177a всегда являются позициями, смещенными посредством отражения установочного угла и расстояния между экраном (SC) и проектором 100. Следовательно, даже если обработка коррекции искажения выполняется повторно, является возможным быстро вычислять установочный угол и расстояние между экраном (SC) и проектором 100 точно, а также вычислять точные параметры на основе позиций маркеров 177a. Нагрузка обработки для вычисления параметров не увеличивается, даже если обработка коррекции искажений выполняется повторно.

Корректировочный шаблон 177 скомпонован таким образом, что позиционные маркеры 177c, функционирующие в качестве опорных изображений, скомпонованы в позициях, перекрывающих эпиполярную линию 201a, или вблизи эпиполярной линии 201a в сфотографированном изображении 201 блока 180 захвата изображения. Следовательно, позиционные маркеры 177c могут быстро детектироваться из сфотографированного изображения 201. Когда позиционные маркеры 177c являются детектируемыми, коэффициент масштабирования может быть вычислен на основе интервала между двумя позиционными маркерами 177c. Кроме того, позиции маркеров 177a могут быть оценены из позиций позиционных маркеров 177c. Следовательно, маркеры 177a могут быть детектируемыми быстро посредством обработки с небольшой нагрузкой. Следовательно, является возможным быстро детектировать маркер 177a, проецируемый на экран (SC), и выполнять обработку коррекции искажения.

Поскольку блок 133 обработки совмещения соединен с каскадом постобработки блока 132 коррекции трапецеидальных искажений, корректировочный шаблон 177 не подвергается воздействию коррекции трапецеидального искажения и всегда визуализируется в той же позиции в области 136 формоизменения изображения. Следовательно, позиции позиционных маркеров 177c по существу не отклоняются от эпиполярной линии 201a. Является возможным устойчиво и быстро детектировать позиционные маркеры 177c из сфотографированного изображения 201.

Как пояснено выше, проектор 100 по варианту осуществления, к которому применено изобретение, включает в себя блок 101 проецирования, который проецирует изображение на экран (SC), блок 121 управления проецированием, который инструктирует блок 101 проецирования проецировать корректировочный шаблон 177, включающий в себя маркеры 177a, функционирующие в качестве первого шаблона, и черную область 177b, а также позиционные маркеры 177c, функционирующие в качестве второго шаблона, и блок 122 управления коррекцией, который детектирует, по меньшей мере, часть маркеров 177a, черную область 177b и позиционные маркеры 177c, включенные в корректировочный шаблон 177, проецируемый блоком 101 проецирования, и корректирует искажение проецируемого изображения. Блок 122 управления коррекцией детектирует позиционные маркеры 177c, проецируемые на экран (SC), и детектирует позиции маркеров 177a на основе позиций детектируемых позиционных маркеров 177c. В результате является возможным детектировать позиционные маркеры 177c из сфотографированного изображения 201, оценивать позиции маркеров 177a из позиций позиционных маркеров 177c и быстро детектировать позиции маркеров 177a. Следовательно, является возможным снизить время, требуемое для детектирования маркеров 177a. Например, если позиционные маркеры 177c, функционирующие в качестве второго шаблона, скомпонованы так, чтобы быть легко детектируемыми, даже если маркеры 177a не являются легко детектируемыми, является возможным быстро детектировать маркеры 177a и выполнять коррекцию. В этом случае, поскольку не требуется, чтобы маркеры 177a были сформированы в позициях и виде для легкого детектирования маркеров 177a, является возможным сформировать маркеры 177a в позициях и виде, подходящих для коррекции изображения, и дополнительно повысить точность коррекции.

Блок 101 проецирования включает в себя объектив 151 масштабирования. Позиционные маркеры 177c скомпонованы так, чтобы быть проецируемыми вблизи точки пересечения оптической оси объектива 151 масштабирования и экрана (SC).

В этом случае позиции позиционных маркеров 177c меньше подвергаются воздействию коэффициента масштабирования проектора 100 и могут оцениваться независимо от позиционного соотношения между проектором 100 и экраном (SC). Следовательно, проектор 100 может быстро детектировать позиционные маркеры 177c из сфотографированного изображения 201.

Позиционные маркеры 177c включают в себя множество параллельных линий, окрашенных в белый или цвет, имеющий высокую яркость по сравнению с изображением, проецируемым на экран (SC) в качестве фона корректировочного шаблона 177, или маркером 177a. Следовательно, проектор 100 может более быстро детектировать позиционные маркеры 177c из сфотографированного изображения 201. Позиционные маркеры 177c проецируются вместе с черной областью 177b. Позиционные маркеры 177c сформированы в цвете, имеющем более высокую яркость, чем черная область 177b. Следовательно, является возможным более легко детектировать позиционные маркеры 177c.

Кроме того, позиционные маркеры 177c размещаются на черной области 177b, которая является прямой линией, скомпонованной так, чтобы быть отражаемой на эпиполярной линии 201a оптической оси объектива 151 масштабирования в сфотографированном изображении 201. Следовательно, является возможным более легко детектировать позиционные маркеры 177c.

Позиционные маркеры 177c и черная область 177b могут быть скомпонованы так, чтобы быть отражаемыми вблизи эпиполярной линии 201a в сфотографированном изображении 201. В упомянутом случае, как в случае, поясняемом выше, является возможным более легко детектировать позиционные маркеры 177c.

Другими словами, позиционные маркеры 177c и черная область 177b могут быть скомпонованы так, чтобы быть отражаемыми вблизи оптической оси объектива 151 масштабирования в сфотографированном изображении 201. В упомянутом случае, как в случае, поясняемом выше, является возможным более легко детектировать позиционные маркеры 177c.

Корректировочный шаблон 177, поясняемый в варианте осуществления, является лишь примером. Естественно, является возможным использовать корректировочный шаблон, включающий в себя первый шаблон и второй шаблон, имеющие виды, отличающиеся от видов в примере, поясняемом выше.

Фиг. 6A-6C являются схемами, показывающими еще один пример корректировочного шаблона, причем Фиг. 6A показывает пример корректировочного шаблона 178, Фиг. 6B показывает пример, в котором устройство 130 модуляции света визуализирует изображение и корректировочный шаблон 178, Фиг. 6C показывает пример сфотографированного изображения 201.

Корректировочный шаблон 178, показанный на Фиг. 6A, включает в себя один маркер 178a (первый шаблон). Маркер 178a является фигурой, имеющей черный цвет или цвет низкой яркости и предопределенную зону. В примере, показанном на Фиг. 6A, маркер 178a является прямоугольным. Маркер 178a включает в себя изнутри множество белых фигур или фигур высокой яркости (в этом примере, кругов). Белые фигуры или фигуры высокой яркости эквивалентны второму шаблону.

Корректировочный шаблон 178, за исключением маркера 178a, является прозрачным. Следовательно, когда корректировочный шаблон 178 визуализируется в области 136 формоизменения изображения, чтобы быть размещенным на изображении 175, как показано на Фиг. 6B, маркер 178a визуализируется так, чтобы быть размещенным на изображении 175. Поскольку на корректировочный шаблон 178 не подвержен воздействию обработки коррекции искажения подобно корректировочному шаблону 177, позиция, где маркер 178a визуализируется, является фиксированной.

Маркер 178a, включенный в корректировочный шаблон 178, скомпонован в позиции, перекрывающей эпиполярную линию 201a в сфотографированном изображении 201, как показано на Фиг. 6C. Следовательно, подобно позиционным маркерам 177c, маркер 178a не перемещается в соответствии с коэффициентом масштабирования проектора 100. Даже если проекционное расстояние от проектора 100 до экрана (SC) изменяется, позиция маркера 178a флуктуирует менее легко.

Следовательно, если блок 122 управления коррекцией ищет вблизи эпиполярной линии 201a в сфотографированном изображении 201, блок 122 управления коррекцией может легко детектировать цветное изображение высокой яркости, включенное в маркер 178a. Относительные позиции множества фигур, включенных в маркер 178a, известны. Следовательно, например, является возможным вычислить коэффициент масштабирования посредством детектирования множества кругов, включенных в маркер 178a. Если количество кругов из множества окружностей, включенных в маркер 178a, равно или больше количества признаковых точек, необходимых блоку 125 трехмерных измерений для выполнения трехмерного измерения, является возможным выполнять трехмерное измерение посредством детектирования маркера 178a и вычислять параметры, необходимые для обработки коррекции искажения.

Кроме корректировочного шаблона 178, иллюстрируемого на Фиг. 6A-6C, могут использоваться корректировочные шаблоны, включающие в себя разнообразные фигуры. Подобно позиционным маркерам 177c позиции кругов, включенных в маркер 178a, в этой модификации должны быть только позицией, перекрывающей эпиполярную линию 201a или близость эпиполярной линии 201a, или близость оптической оси объектива 151 масштабирования 151. В упомянутом случае проектор 100 может легко детектировать круги, включенные в маркер 178a.

Поясненный выше вариант является лишь примером конкретного режима, к которому применяется изобретение. Вариант осуществления не ограничивает изобретение. Изобретение может также применяться в качестве режима, отличающегося от варианта осуществления. Например, в примере, поясняемом в варианте осуществления, проецируется изображение, вводимое на блок 110 аналого-цифрового преобразования через кабель 200. Однако изобретение не ограничивается этим. Также, естественно, является возможным применять изобретение, когда проецируется изображение или видео, сохраненное в блоке 171 хранения изображений. Установочные значения с учетом времен, порогов и подобного, чтобы задавать операции для блоков проектора 100 в варианте осуществления, предварительно сохраняются в ROM 170. Однако установочные значения могут сохраняться на носителе данных или в устройстве вне проектора 100 и извлекаться проектором 100 по необходимости. Установочные значения могут вводиться всякий раз, когда осуществляется работа удаленного модуля 191 управления или операционного блок 195. Кроме того, корректировочные шаблоны 177 и 178 и подобные, используемые проектором 100, могут сохраняться в устройстве или носителе данных вне проектора 100.

В пояснении в варианте осуществления блок 101 проецирования и блок 180 захвата изображения выполнены с возможностью фиксирования к основному корпусу проектора 100. Однако изобретение не ограничивается упомянутым. Если относительные позиции главной точки объектива 151 масштабирования и главной точки объектива 183 камеры известны и выполнены с возможностью отсутствия флуктуирования в последовательности обработки, показанной на Фиг. 5, является возможным отдельно сконфигурировать блок 101 проецирования и блок 180 захвата изображения.

В варианте осуществления поясняется обработка для коррекции трапецеидального искажения, которое происходит в изображении на экране (SC). Однако изобретение не ограничивается этим. Например, изобретение можно также применять, например, к обработке для коррекции искажения, называемого бочкообразным искажением или подушкообразным искажением.

В пояснении в варианте осуществления блок 180 захвата изображения включает в себя CCD камеру 181, включающую в себя CCD датчик изображения. Однако изобретение не ограничивается этим. Датчик на основе комплементарных металло-оксидных полупроводников (КМОП, CMOS) может использоваться в качестве датчика изображения в блоке 180 захвата изображения. В варианте осуществления конфигурация, включающая в себя передающие или отражательные жидкокристаллические панели, соответствующие соответственным цветам цветовой модели RGB, поясняется в качестве примера устройства модуляции света. Однако изобретение не ограничивается этим. Например, устройство модуляции света может конфигурироваться посредством системы, в которой скомбинированы одна жидкокристаллическая панель и цветовой диск, системы, в которой используются три цифровых зеркальных устройства (DMD), которые модулируют цветовые компоненты света RGB цветов, или системы, в которой скомбинированы одно цифровое зеркальное устройство и цветовой диск. Когда используется только одна жидкокристаллическая панель или DMD в качестве блока отображения, является ненужным элемент, эквивалентный комбинации оптической системы, такой как перекрестно дихроичная призма. Кроме жидкокристаллической панели или DMD, без проблем может приниматься конфигурация, способная модулировать свет, излучаемый источником света.

Функциональные блоки, показанные на Фиг. 1, указывают функциональную конфигурацию проектора 100. Конкретный вариант осуществления функциональных блоков конкретно не ограничивается. Другими словами, аппаратные средства, индивидуально соответствующие каждому из функциональных блоков, не всегда являются необходимыми для монтажа. Также, естественно, является возможным принять конфигурацию, в которой один процессор исполняет программу для реализации функций множества функциональных блоков. Часть функций, реализуемых программным обеспечением в варианте осуществления, может быть реализована аппаратными средствами. Альтернативно, часть функций, реализуемых аппаратными средствами, может быть реализована программным обеспечением.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ЗНАКОВ

100 проектор

101 блок проецирования (средство проецирования)

120 CPU

121 блок управления проецированием (средство управления)

122 блок управления коррекцией (корректирующее средство)

130 устройство модуляции света

131 процессор изображений

132 блок коррекции трапецеидальных искажений

133 блок обработки совмещения

134 блок активации устройства модуляции света

150 проекционная оптическая система

151 объектив масштабирования (проекционный объектив)

170 ROM

172 блок хранения корректировочных шаблонов

177 корректировочный шаблон (изображение для регулирования),

177a маркеры (первый шаблон)

177b черная область (второй шаблон)

177c позиционные маркеры (второй шаблон)

180 блок захвата изображения (средство захвата изображения)

183 объектив камеры

185 блок детектирования движения

191 удаленный модуль управления

195 операционный блок

экран(SC) (проекционная поверхность)

Изобретение относится к устройствам формирования изображений, путем проецирования изображения на проекционную поверхность. Техническим результатом является корректирование искажения проецируемого изображения. Результат достигается тем, что проектор включает в себя блок проецирования, выполненный с возможностью проецирования изображения на проекционную поверхность, блок управления проецированием, выполненный с возможностью инструктирования блока проецирования проецировать корректировочный шаблон, включающий в себя первый шаблон и второй шаблон, и блок управления коррекцией, выполненный с возможностью детектирования первого шаблона и второго шаблона, включенных в проецируемый корректировочный шаблон, и корректирования искажения проецируемого изображения. Блок управления коррекцией детектирует второй шаблон, проецируемый на экран SC, и детектирует позицию первого шаблона на основе позиции детектируемого второго шаблона. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Проектор, содержащий:
блок проецирования, выполненный с возможностью проецирования изображения на проекционную поверхность;
блок управления, выполненный с возможностью инструктирования блока проецирования проецировать изображение для регулирования, включающее в себя первый шаблон и второй шаблон; и
блок коррекции, выполненный с возможностью детектирования первого шаблона и второго шаблона, включенных в изображение для регулирования, проецируемое посредством блока проецирования, и корректирования искажения проецируемого изображения, причем
блок коррекции детектирует второй шаблон, проецируемый на проекционную поверхность, и детектирует позицию первого шаблона на основе позиции детектируемого второго шаблона.

2. Проектор по п. 1, в котором блок проецирования включает в себя проекционный объектив, и второй шаблон скомпонован так, чтобы быть проецируемым вблизи точки пересечения оптической оси проекционного объектива и проекционной поверхности.

3. Проектор по п. 1 или 2, в котором, по меньшей мере, часть второго шаблона включает в себя множество параллельных линий, окрашенных в белый или цвет, имеющий высокую яркость по сравнению с цветом изображения, проецируемого в качестве фона изображения для регулирования.

4. Проектор по п. 1 или 2, дополнительно содержащий блок захвата изображения, выполненный с возможностью фотографирования проекционной поверхности, причем
блок коррекции детектирует первый шаблон из сфотографированного изображения блока захвата изображения и корректирует искажение проецируемого изображения.

5. Проектор по п. 4, в котором изображение для регулирования включает в себя в качестве второго шаблона прямую линию, скомпонованную так, чтобы быть отражаемой на эпиполярной линии оптической оси проекционного объектива или вблизи эпиполярной линии на сфотографированном изображении блока захвата изображения.

6. Проектор по п. 4, в котором изображение для регулирования включает в себя в качестве второго шаблона фигуру, имеющую предопределенный вид, скомпонованную так, чтобы быть отражаемой на эпиполярной линии оптической оси проекционного объектива или вблизи эпиполярной линии на сфотографированном изображении блока захвата изображения.

7. Проектор по п. 4, в котором изображение для регулирования включает в себя в качестве второго шаблона предопределенную фигуру, выполненную с возможностью быть отражаемой вблизи оптической оси проекционного объектива на сфотографированном изображении блока захвата изображения.

8. Проектор по п. 1 или 2, в котором блок коррекции исполняет множество раз обработку для коррекции искажения проецируемого изображения до тех пор, пока не будет удовлетворено предопределенное условие завершения после того, как соблюдается начальное условие обработки для коррекции искажения проецируемого изображения.

9. Способ управления для проектора, содержащий этапы, на
которых:
управляют проектором, включающим в себя блок проецирования, выполненный с возможностью проецирования изображения на проекционную поверхность;
проецируют посредством блока проецирования изображение для регулирования, включающее в себя первый шаблон и второй шаблон;
детектируют первый шаблон и второй шаблон, включенные в изображение для регулирования, проецируемое посредством блока проецирования, и
корректируют искажение проецируемого изображения; и
детектируют второй шаблон, проецируемый на проекционную поверхность, и
детектируют позицию первого шаблона на основе позиции детектируемого второго шаблона.