投影显示设备、信息处理设备、投影显示系统和程序的制作方法
【专利摘要】图像光投影单元，其将图像光投影在屏幕上；距离测量单元，其测量至所述屏幕的距离；障碍物检测单元，其基于所述距离测量单元获得的距离信息检测在所述屏幕与所述图像光投影单元之间的障碍物，并且根据该检测的结果确定要调整待投影的图像光的调整区域；以及投影调整单元，其调整所述调整区域中的图像光。
【专利说明】投影显示设备、信息处理设备、投影显示系统和程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及投影(projection)显示设备、信息处理设备、投影显示系统和程序。
【背景技术】
[0002]近年来,用于在大量参与者出席的会议等中的展示(presentation)的投影单元的重要性已经增加。当使用投影仪时，展示者提示参与者参考投影到屏幕上的图像并且解释该图像的内容。阻挡所投影的图像的诸如人或物体的障碍物可能出现在投影仪与屏幕之间。例如，如果展示者站在屏幕前方给出解释，则展示者他/她自身变成障碍物。如果存在反射光的障碍物(诸如PC或塑料瓶)，则光在与投影单元的投影方向不同的方向被反射。
[0003]展示者在他/她自身是障碍物时直接在他的/她的眼睛中接收来自投影单元的光，或者由反射光的障碍物反射的光在眼睛中直接被接收，这是不希望的。出于该原因，已经提出了一种技术，其中当人或物体进入投影区域时，投影光被减小或阻挡(专利文献1:日本专利号3630015、专利文献2:日本专利号4366631)。
[0004]然而，在专利文献I中公开的技术中，从图像信息中检测关于人的位置的信息，该技术具有的问题是，在投影仪系统中，当所投影的图像包含人时，极难区分所投影的图像和实际的展示者等等，因此提取出人的准确性低。
[0005]在专利文献2中公开的技术中，进行利用红外光检测进入到投影区域中的处理以及减小或阻挡投影光的处理。然而，该技术切断所有投影光，这导致的问题是在与进入的人无关的部分处的投影也停止。
[0006]鉴于上述而做出本发明。本发明的一个目标是提供高度准确并有效的防眩目(ant1-dazzle)功倉泛。
【发明内容】
[0007]本发明的特征在于:图像光投影单元，其将图像光投影在屏幕上；距离测量单元，其测量至屏幕的距离；障碍物检测单元，其基于由距离测量单元获得的距离信息检测在屏幕与图像光投影单元之间的障碍物，并且根据该检测的结果确定其中要调整待投影的图像光的调整区域；以及投影调整单元，其调整在该调整区域中的图像光。
[0008]根据本发明，测量至屏幕的距离，该屏幕是投影平面，根据该测量的结果检测障碍物，并且在包含所检测的障碍物的区域中调整投影，这得到由此可以提供高度准确并有效的防眩目功能的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是示出根据第一实施例的投影显示系统的配置的图；
[0010]图2是示出投影显示系统的另一配置的图；
[0011]图3是示出投影显示系统的另一配置的图；
[0012]图4是由根据第一实施例的投影显示系统进行的处理的(概要)流程的图；[0013]图5是示例性参考平面信息的图；
[0014]图6是示例性距离数据的图；
[0015]图7是例示由根据第一实施例的投影显示系统进行的一系列操作的流程图；
[0016]图8是示出位图A和位图B以及位图A与位图B之间的关系的图；
[0017]图9是例示将位图A中的其中设置了黑色像素的区域设置为更宽或更窄的处理的图；
[0018]图10是根据第一实施例的投影显示系统的示例性使用的图；
[0019]图11是例示由根据第二实施例的投影显示系统进行的一系列操作的流程图；
[0020]图12是例示根据第二实施例将位图A中的其中设置了黑色像素的区域设置为更窄的处理的图；
[0021]图13是例示根据第二实施例将位图A中的其中设置了黑色像素的区域设置为更宽的处理的图；
[0022]图14示出从一个点测量在平面与辐射端口之间的距离的示例的说明性视图；
[0023]图15是示出三维位置估计和平面估计的示例的说明性视图；
[0024]图16是示出当相机布置在右方时捕捉的图像的说明性视图；
[0025]图17是示出当相机布置在左方时捕捉的图像的说明性视图；
[0026]图18是示出根据第三实施例的投影仪的示例性功能配置的框图；
[0027]图19是根据第三实施例的光束切割图像的示例性处理的说明性视图；
[0028]图20A是根据第三实施例的操作示例1 (准备处理)的流程图；
[0029]图20B是根据第三实施例的操作示例1 (实际使用中的处理)的流程图；
[0030]图21是示出根据第三实施例的图案投影的说明性视图；
[0031]图22是示出根据第三实施例的屏幕的平面的说明性视图；
[0032]图23是示出根据第三实施例的示例性人的区域的说明性视图；以及
[0033]图24是示出根据第三实施例的操作示例2的流程图。
【具体实施方式】
[0034]下面将参考附图详细描述根据本发明的投影显示设备、信息处理设备、投影显示系统和程序的实施例。
[0035](第一实施例)
[0036]图1是描述了投影显示系统的配置的图。如在图1中示出，投影显示系统包括:图像光投影单元1，其基于图像数据将图像投影到屏幕130上；距离测量单元2，其测量到屏幕130和存在于屏幕130前方的障碍物的距离；障碍物检测单元3，其从距离测量单元2接收作为距离测量单元2的距离测量的结果的距离数据，并且基于该距离数据检测障碍物；以及投影调整单元4，该图像数据被输入至该投影调整单元，并且该投影调整单元使得图像光投影单元1基于图像数据投影图像光，同时调整由图像光投影单元1投影的投影光。
[0037]在第一实施例中，图1中示出的投影显示系统可以配置为投影显示设备(投影仪)，其中集成了图像光投影单元1、距离测量单元2、障碍物检测单元3和投影调整单元4。在第二实施例中，可以使用如图2中所示的其中投影仪100包括图像光投影单元1和距离测量单元2、并且经由网络(诸如LAN或因特网)等连接至投影仪100的主机计算机200 (信息处理设备)包括障碍物检测单元3和投影调整单元4的配置。在第三实施例中，可以使用如在图3中示出的其中投影仪100包括图像光投影单元1、距离测量单元2和投影调整单元4、并且经由网络等连接至投影仪100 (投影显示设备)的主机计算机200包括障碍物检测单元3的配置。
[0038]任何已知的方法可以用作由距离测量单元2进行的“距离测量”的方法。典型的方法包括通过利用视差用两个相机测量距离的方法和测量在红外光等的辐射之后直到从物体接收到反射的光的时间的方法。障碍物检测单元3和投影调整单元4的功能(下面将给出详细描述)可以通过由其中设置了障碍物检测单元3和/或投影调整单元4的投影显示设备和/或主机计算机的CPU和存储器构造的控制单元及其控制程序实现。
[0039]在本实施例中，待投影的图像数据是位图数据。在本实施例中使用的距离数据(稍后描述)也可以作为位图数据来获取。这些位图数据的大小不需要相等。例如，距离数据的位图数据可以具有较低的分辨率。在本实施例中，为了区分这些位图数据，待投影的图像数据的位图被称作位图A (BA)，并且其中存储了测量距离的结果(距离数据)的位图称作位图B (BB)(参见图8)。在此，BB上的点也称作像素，并且因此BA上的像素称作BA像素，BB上的像素称作BB像素。
[0040]图4示出了由投影显示系统进行的处理的(概要)流程。
[0041]在需要时进行初始设置，例如在“电力接通”时或者按下预定的“初始设置按钮”时，或者在下面所述的每种情况下。在初始设置中，由距离测量单元2获取的至屏幕130的距离的数据(距离数据)被获取作为参考平面信息(图5) (tl)，并且被设置在距离测量单元2或投影仪100中所提供的存储单元(未示出)中，比如存储器中(t2)。
[0042]可以以此方式自动进行初始设置。替选地，可以进行其中询问用户是否进行初始设置并且仅当用户允许初始设置时才进行初始设置的处理。在初始设置中，距离测量单元2获取与由X、Y和Z轴线(X轴线是水平的，Y轴线是竖直的，并且Z轴向是深度)构成的三维空间有关的三维信息，并且存储该三维信息作为参考平面信息。具体地，如在图5中示出，参考平面信息包括在区域中的每个X-Y位置处的深度的信息(距离信息)。图5例示其中屏幕130是大约IOOcm远的示例。
[0043]当图像光投影单元I投影图像光时(t3)，距离测量单元2在该时间时的距离(t4)。例如，图6中示出的距离数据是对照图5中示出的参考屏幕信息获取的。
[0044]障碍物检测单元3从由距离测量单元2测量的距离的数据以及已经在初始设置中设置的参考屏幕信息(距离数据)检测障碍物(t5)。当检测到障碍物时，根据检测结果确定其中调整待投影的图像光的调整区域(稍后将描述细节)。
[0045]投影调整单元4根据由障碍物检测单元3进行的检测的结果(所确定的调整区域)来调整投影光(t6)，并且图像光投影单元I投影调整过的图像光(t7)。然后，处理返回上面描述的t4。
[0046]在根据本实施例的投影显示系统中，在确定了在图像光投影单元I与屏幕130之间的位置关系已大幅改变的情况下也进行上面描述的初始设置。可以想到的是，这种情况特别是在如下三种情况下发生:(I)当图像光投影单元I移动时，(2)当距离测量单元2移动时，以及(3)当屏幕130移动或被风吹动时。
[0047]根据本实施例的障碍物检测单元3检测障碍物，并且除了该障碍物检测之外还确定在图像光投影单元1与屏幕130之间的位置关系中是否有移动(改变)。从而，当障碍物检测单元3确定在图像光投影单元1与屏幕130之间的位置关系有移动时，进行上面描述的初始设置。由障碍物检测单元3检测到的移动对应于上面描述的情况(1)和(3)，并且如果图像光投影单元1和距离测量单元2被集成，则也对应于情况(2)。检测情况(1)到(3)的其它方法例如包括其中诸如加速传感器的移动检测单元被布置在图像光投影单元1、距离测量单元2和屏幕130上以检测它们中每个的移动来确定移动存在或不存在的方法。
[0048]具体地通过预设与用于检测障碍物的阈值不同的阈值并且如果未超过该阈值则确定在位置关系中存在移动来进行由障碍物检测单元3进行的对图像光投影单元1与屏幕130之间的位置关系中的移动的检测。当通过取在图6中的距离数据中的值与参考平面信息中的对应值之差的绝对值作为距离差并且将用于障碍物检测的距离差的阈值设置为“30”cm而在图6的示例中检测到障碍物时，图6中被虚线包围的部分可以被提取为如下所述的障碍物。另一方面，例如，将距离差的阈值设置为“10”_，然后当该距离差在乂-￥坐标中等于或小于10cm时确定在图像光投影单元1与屏幕130之间的位置关系的移动已经发生。考虑到测量误差，当该距离差等于或小于lcm时，没有确定该位置关系发生了移动。因为由障碍物检测单元3进行的障碍物检测需要跟随人的移动等，所以优选至少每秒几次地并且可能每秒多于10次地进行障碍物检测。
[0049]将使用图7的流 程图描述由投影显示系统进行的一系列操作。
[0050]当“电力接通”(上电)时、按下预定的“初始设置按钮”时或者在上面描述的情况(1)到(3)中任一种中检测到移动时，进行初始设置。具体地，距离测量单元2关于所有BB像素进行对于与屏幕130的间隔的距离测量，并且将所获得的值设置为初始值(步骤S01)。
[0051]随后，当进行开始投影的操作时，投影调整单元4读取图像数据(BA)(步骤S02)。
[0052]然后距离测量单元2在此时关于所有BB像素进行对于与屏幕130的间隔的距离测量(步骤S03)。
[0053]然后障碍物检测单元3计算关于某个BB像素的距离差(上面描述的)(步骤S04)。
[0054]当该距离差等于或大于作为阈值的30cm时(在该情况下，障碍物检测单元3确定存在障碍物，并且相关点组成其中待投影的图像光被调整的调整区域)(在步骤S05为“是”)，投影调整单元4将与该BB像素对应的BA像素的图像数据转换为例如黑色(投影光调整)(这使得所投影的图像光的亮度处于黑色电平)(步骤S06)。如果否(在步骤S05为“否”)，则处理来到步骤S07。在此，每个像素地计算距离差，并且当距离差等于或大于30cm的阈值时，转换相应的BA像素的图像数据。替选地，在计算了全部距离差之后，当已经确定关于BA像素的距离差已经等于或大于30cm的阈值时，可以转换该(这些)BA像素的图像数据。
[0055]重复步骤S04到S07的处理(在步骤S07确定为“否”，然后处理来到步骤S04)直至检查了所有BB像素。在检查了所有BB像素之后(在步骤S07为“是”)，处理来到步骤S08。
[0056]图像光投影单元1投影已经被调整的BA的图像(步骤S08)。
[0057]障碍物检测单元3基于在步骤S04计算的距离差确定是否存在其中距离差等于或小于10cm并且等于或大于2cm的点(BB像素)而不存在其中距离差等于或大于30cm的点(BB像素)。当存在这样的像素时(在步骤S09为“是”)，处理返回到步骤S01，并且进行初始化设置。[0058]当在步骤S09确定“否”时，如果提供加速传感器作为如上面描述的移动检测单元，则确定加速传感器是否已经检测到大的移动，并且当检测到大的移动时(在步骤SlO为“是”)，处理返回步骤S01，并且进行从初始设置开始的处理。如果否(在步骤SlO为“否”)，则处理返回步骤S02，并且进行从图像数据读取处理开始的处理。
[0059]在此还将描述由障碍物检测单元3进行的障碍物检测以及由投影调整单元4进行的投影光调整。
[0060]当人站在屏幕130与图像光投影单元I之间时，来自距离测量单元2的信号改变，如在图6中所示。换言之，当人站在屏幕130与图像光投影单元I之间时，与图像光投影单元I的距离由于站着的人而缩短，因此在图4的示例中距离测量单元2测量到近似50cm的距离。因此，通过从图5中所示的参考平面信息计算差(距离差)并使用预定的阈值确定是否存在障碍物，提取障碍物。在图6的示例中，可以通过将阈值设置为30cm来检测障碍物。不仅是人，而且可以检测放置在屏幕130与图像光投影单元I之间的PC或塑料瓶。投影调整单元4调整对于其中以此方式检测到障碍物的区域的图像输入(BA)。在上面描述的步骤S06，投影调整单元4通过将其中障碍物检测单元3检测到障碍物的区域的像素转换为黑色来调整图像输入(BA)。除了如上面所述的将对应的像素投影为黑色之外，可以使用其中转换对应像素的数据使得投影光的强度降低的配置。以此方式也可以获得防眩目效果。此外，可以减少从诸如PC或塑料瓶的障碍物反射的光。
[0061]关于在BA与BB位置之间的对应性，因为在图8的示例中BA的分辨率是BB的分辨率的两倍，所以BA上的2X2的四个像素位于与BB上的一个像素对应的位置上。从而，当检测到BB上的其中距离缩短了多于作为阈值的30cm的像素时，将BA上对应的四个像素设置为黑色。
[0062]可以在通过稍微加宽或缩窄所提取的障碍物的周边(circumference)而获得的更宽或更窄的区域中进行投影光调整。例如，通过在要在步骤S06设置为黑色的区域中包括围绕着对应像素的像素并具有距对应像素的周边几个像素的宽度来获得更宽的区域。在该情况下，在作为障碍物的人周围创建小的边距(margin)，这增加了防眩目效果。可以相反地缩窄该区域。
[0063]可以通过临时地确定待转换为黑色的像素(与障碍物对应的像素)并通过使得这些像素经受已知的腐蚀(erosion)处理来缩窄该区域。如果在此使用已知的膨胀(dilation)处理，则该区域可以如上面所述被设置为更宽。
[0064]通过以上面描述的方式检测障碍物并依赖于障碍物而调整投影光，可以投影图像光以避免照亮障碍物(参见图10)。从而，可以获得防眩目效果。
[0065](第二实施例)
[0066]在此将描述根据第二实施例的投影显示系统。根据第二实施例的投影显示系统的硬件配置类似于根据第一实施例的投影显示系统的硬件配置，并且因此将省去对其的一些描述并且在此将描述不同点。
[0067]在本实施例中，使用具有与BA的分辨率相同的分辨率的掩模(mask)图像BC。在图11的流程图示出了使用掩模图像BC进行的处理。在使用图7描述的流程图中的步骤S03之后进行在S21到S27的处理，并且在步骤S27之后进行在步骤S08及之后的处理。
[0068]在步骤S03的处理之后，投影调整单元4将掩模图像BC的所有像素初始化为白色像素(步骤S21)。
[0069]然后，障碍物检测单元3计算关于某个BB像素的距离差(步骤S22)。
[0070]当距离差等于或大于作为阈值的30cm时(在该情况下，障碍物检测单元3确定存在障碍物)(在步骤S23是“是”)，投影调整单元4在BC上对应的位置处进行替换为黑色像素(步骤S24)。如果否(在步骤S23是“否”)，则处理来到步骤S25。
[0071]重复在步骤S22到S25的处理(在步骤S25是“否”，则处理来到步骤S22)，直到检查了所有BB像素。在检查了所有BB像素之后(在步骤S25是“是”)，处理来到步骤S26。
[0072]对通过检查所有BB像素并用黑色像素替换所需的部分而获得的掩模图像BC进行膨胀处理或腐蚀处理(步骤S26)。
[0073]在与处理过的BC上的黑色像素(黑色BC像素)的位置对应的位置处的BA像素的像素值然后被转换为黑色(步骤S27)。此后，将进行步骤S08及之后的处理。
[0074]图12示出了对于BC的腐蚀处理的概念，并且图13示出了对于BC的膨胀处理的概念。在本实施例中，如上所述，首先创建与在其中检测到人的区域对应的掩模图像BC，并且基于通过进行膨胀处理和腐蚀处理而获得的BC，确定BA上的待转换为黑色像素的区域。
[0075]上面描述了本实施例的投影显示系统。如上所述，该投影显示系统配置为投影图像光，同时检测在投影仪100 (投影显示设备)与屏幕130之间的障碍物(=展示者、展示者、展示者的面部区域和眼睛区域、会议参与者、PC或者塑料瓶)，并调整在与障碍物对应的部分处的投影。从而，可以提供其中展示者或会议参与者不受目眩的展示环境。此外，阻止来自投影显示设备的光在作为障碍物的PC或者塑料瓶上反射以及在与光被投影的方向不同的方向上反射。此外，已经考虑使用激光器作为投影显示设备的光源。在该情况下，可以提供不仅不目眩而且更安全的展示环境。
[0076](第三实施例)
[0077]如在图14中所述，当从一个点测量屏幕130的表面与投影仪100之间的距离时，因为到屏幕130的距离依赖于地点而变化(参见图14的下部)，所以不能容易地区分人和屏幕，特别是在短焦距投影单元的情况下。在图14中，使用相机(传感器)从一个点捕捉被投影到屏幕130上的图像，并且基于所捕捉的图像确定传感器与屏幕130之间的距离，然后在屏幕上相同高度的地点处的距离的分布示出在图14的下部。当获得了在其处进行距离测量的点的三维坐标并且进行平面估计时，可以区分占据了其中进行距离测量的区域的大部分的平面与其它平面，如图15所示，并且因而可以在该平面的边界处设置投影目标区域。在图15中，使用相机在两个不同的地点捕捉投影到屏幕130上的图像，从所捕捉的图像获取传感器与屏幕130之间的距离，并且根据在屏幕130上相同高度处的距离的分布进行平面估计，由此估计人所位于的区域的边界位置。在该情况下，如果距该平面一定量(例如5cm)远的位置被定义为在屏幕130之外，并且其边界被设置为将在其上进行投影的区域的边界位置，则是令人满意的。
[0078]当在发射投影光的位置与相机(距离测量传感器)的位置之间存在差异时，在光束切割区域(其中要投影到那里的光束应被切割的区域)中引起失真。如在图16和17中所示，光束切割区域在投影端口 103 (发射投影光的位置，参见图18)侧缩窄，并且该切割区域在相机侧加宽。虽然图16和17示出了其中引起水平失真的情况，但同样适用于其中引起垂直失真的情况。[0079]通过将移动检测功能添加到上面描述的处理而进行更适当的光束切割，增加了在移动方向上的光束切割区域，并且减小了在相反方向上的光束切割区域。
[0080]在此将描述关于上面描述的操作示例概况的具体配置和具体操作。图18是根据第三实施例的投影单元的示例性功能配置的框图。如在图18所示，投影单元包括光源101、投影光处理单元102、在其端部处包括投影端口(辐射端口)103a的投影透镜103、以及透镜驱动单元104，它们全部由投影光控制器105控制。
[0081]投影仪100包括用于测量距离的某单元，在此例子中是用作距离测量单元的相机106，其包括图像捕捉单元A和图像捕捉单元B构成的立体相机以便基于相机106捕捉的图像确定从交叉点(intersection point)至距离测量的基点的距离。根据存储在R0M108中的控制程序，CPU107进行投影图像获取单元110、距离信息计算单元111、图像处理单元112、平面估计单元113、人位置估计单元114、投影光调整单元115、人移动检测单元116、位置调整单元117、人的区域调整单元118和光束切割图像生成单元119的功能。RAM109用作在CPU107的控制期间的工作存储器。投影仪100还包括作为存储单元的投影图像存储单元121、距离信息存储单元122、校准样式存储单元123、捕捉图像存储单元124、平面方程存储单元125和光束切割图像存储单元126。参考标记120表示操作面板。
[0082]相机106用图像捕捉单元A和图像捕捉单元B的立体相机捕捉投影到平面130的表面上的图像，并且测量从包括投影表面的区域到投影仪100的距离。距离信息计算单元111从多个图像计算在多个点处的距离的信息(距离信息)。图像处理单元112根据所捕捉的投影的图像和光束切割图像处理投影图像。平面估计单元113根据距离信息近似地估计与投影表面对应的平面。人位置估计单元114基于该平面和距离信息估计人的位置。投影光调整单元115调整在人的位置处的投影光。使用这些功能，实现了使用平面估计的人检测以及防眩目。
[0083]调整在人的位置处的投影光的投影光调整单元115受位置调整单元117的功能影响，该位置调整单元根据距离测量单元与投影单元之间的位置关系来调整位置。根据在投影端口 103a与距离测量端口之间的位置关系来调整切割光束的位置。
[0084]调整在人的位置处的投影光的投影光调整单元115受人移动检测单元116的功能的影响，该人移动检测单元检测人的移动来根据人的移动调整投影光。换言之，根据人的移动的检测结果来调整切割光束的位置。
[0085]人的区域调整单元118调整人的区域使得人的区域在移动更快的情况下更宽，并且人的区域在移动更小的情况下更窄。换言之，在其中切割光束的区域越宽，人的移动越快。
[0086]光束切割生成单元119生成在其中光束将被切割的区域(人的区域)的图像，并且将其存储在光束切割图像存储单元126中。
[0087]经由主机计算机200外部输入至投影图像获取单元110的投影图像存储在投影图像存储单元121中。距离信息存储单元122存储关于屏幕130的平面与投影仪100的投影端口 103a (辐射端口)之间的距离的信息。校准样式存储单元123存储用于校准的校准样式。捕捉图像存储单元124存储所捕捉的屏幕图像。平面方程存储单元125存储在如下所述的基于所捕捉的图像的平面估计处理中的方程(计算公式)。
[0088][操作示例I][0089]图19是根据第三实施例的示例性光束切割图像处理的说明性视图。在图19中，分别地，(A)指示所投影的图像，(B)指示光束切割图像，(C)指示处理过的投影图像，并且(D)指示所捕捉的图像。在下面的流程图中示出了示例性的光束切割图像处理。
[0090]图20A和20B包括根据第三实施例的操作示例1的流程图。操作示例1示出了其中在使用前进行准备处理(图20A)的示例。
[0091]〈准备处理〉
[0092]在图20A中，首先，使用先前提供的网格(mesh)的图像的数字数据进行投影，并且由相机106捕捉图像(步骤S101)。示例的图像捕捉在图21中示出。在图21中，(A)指示捕捉屏幕130的图像，(B)指示由相机106捕捉的图像，并且(C)指示投影仪图像(待投影的原始图像)。
[0093]此外，在进行步骤S101之后，距离信息计算单元111确定每个交叉点，确定在由相机捕捉的图像与投影仪图像之间的对应性，进行距离测量(步骤S102)，并且根据与相机106的方向和距离确定交叉点的三维坐标(步骤S103)。然后平面估计单元113基于交叉点的三维坐标确定穿过交叉点的平面的方程(步骤S104)。在该步骤中，平面的方程、例如ax+by+cz+d=0被记录在平 面方程存储单元125中。然后确定屏幕的位置(步骤S105)并且确定投影仪图像的位置与屏幕130的位置之间的对应性(步骤S106)。
[0094]<在实际使用中的处理>
[0095]在进行了图20A中的准备处理之后，进行图20B中的在实际使用中的处理。在图20B中，首先设置初始的人的区域图像(步骤S111)。在该情况下，使用二进制图像，其中像素(垂直的和水平的)的数目与待投影的图像的像素数目相同，将待投影的像素设置为1，并且将其中光束将被切割的像素设置为0。将所有像素的初始值设置为1。
[0096]图像处理单元112根据光束切割图像处理投影目标图像(步骤S112)并且进行投影(图像输出)(步骤S113)。然后确定这些处理是否被重复了指定次数或者是否对于预定数目的图像重复了这些处理(步骤S114)。当处理了预定数目的图像时(在步骤S114是“是”)，进行在步骤S114之后的处理。图像的数目对应于人检测(光束切割)的采样间隔，并且，如果图像的数目减少，则更频繁地进行人检测。
[0097]在步骤S114之后的处理中如下进行人检测。首先，使用诸如相机106的距离测量单元确定到屏幕130和人的表面的距离(步骤S115)，并且计算三维坐标(步骤S116)。然后将三维坐标与之前确定的屏幕平面的方程相比较，以确定每个点与平面之间的距离(步骤S117)。
[0098]根据距离的方程,从空间点(x0, yO, z0)到平面ax+by+cz+d=0的距离如下:
[0099]
【权利要求】
1.一种投影显示设备，包括: 图像光投影单元，其将图像光投影在屏幕上； 距离测量单元，其测量至所述屏幕的距离； 障碍物检测单元，其基于所述距离测量单元获得的距离信息检测在所述屏幕与所述图像光投影单元之间的障碍物，并且根据该检测的结果确定要调整待投影的图像光的调整区域；以及 投影调整单元，其调整所述调整区域中的图像光。
2.根据权利要求1所述的投影显示设备，其中，所述投影调整单元将所述调整区域中的图像光的亮度设置为黑色电平。
3.根据权利要求1所述的投影显示设备，包括: 距离信息计算单元，其从多个图像计算关于多个点的距离信息； 平面估计单元，其从所述距离信息计算单元所计算的距离信息近似地估计与投影表面对应的平面；以及 人的位置估计单元，其基于所述平面估计单元所估计的平面和所述距离信息计算单元所计算的距离信息来估计人的位置；以及 投影光调整单元，其调整在由所述人的位置估计单元估计的人的位置处的投影光。
4.根据权利要求3所述的投影显示设备，其中，所述投影光调整单元包括位置调整单元，该位置调整单元根据所述距离测量单元与所述图像光投影单元之间的位置关系来调整位置。
5.根据权利要求4所述的投影显示设备，其中，所述投影光调整单元还包括: 人的移动检测单元，其检测人的移动；以及 投影光调整单元，其根据由所述人的移动检测单元检测的所述人的移动来调整投影光。
6.根据权利要求5所述的投影显示设备，还包括人的区域调整单元，该人的区域调整单元调整人的区域使得在人的移动较快的情况下所述人的区域较宽并且在所述人的移动较慢的情况下所述人的区域较窄。
7.—种信息处理设备,包括: 障碍物检测单元，其基于与从投影显示设备到屏幕的距离有关的信息来检测障碍物，并根据该检测的结果确定要调整待由所述投影显示设备投影的图像光的调整区域；以及投影调整单元，其调整所述调整区域中的图像光并且使得所述投影显示设备投影调整过的图像光。
8.一种信息处理设备，包括障碍物检测单元，该障碍物检测单元基于与从投影显示设备到屏幕的测量距离有关的信息来检测障碍物，根据该检测结果确定要调整待投影的图像光的调整区域，并且将与所确定的调整区域有关的信息提供给包括调整所述调整区域中的图像光的投影调整单元的投影显示设备。
9.一种投影显示系统，包括: 投影显示设备，包括: 图像光投影单元，其将图像光投影在屏幕上；以及 距离测量单元，其测量至所述屏幕的距离；以及信息处理设备，包括:障碍物检测单元，其基于由所述距离测量单元获得的距离信息来检测在所述屏幕与所述图像光投影单元之间的障碍物，并根据该检测的结果确定要调整待投影的图像光的调整区域；以及投影调整单元，其调整在所述调整区域中的图像光。
10.一种投影显示系统，包括:投影显示设备，包括:图像光投影单元，其将图像光投影在屏幕上；距离测量单元，其测量至所述屏幕的距离；以及投影调整单元，其调整在被确定为调整区域的区域中的图像光；以及信息处理设备，包括:障碍物检测单元，其基于由所述距离测量单元获得的距离信息来检测所述屏幕与所述图像光投影单元之间的障碍物，并根据该检测结果确定所述调整区域。
11.一种程序，致使计算机进行:障碍物检测步骤，基于与从投影显示设备到屏幕的距离有关的信息来检测障碍物，并根据该检测的结果确定要调整待由所述投影显示设备投影的图像光的调整区域；以及投影调整步骤，调整在所述调整区域中的图像光并将调整过的图像光投影至所述投影显示设备。`
12.—种程序，致使计算机进行:障碍物检测步骤，基于与从投影显示设备至屏幕的距离有关的信息来检测障碍物；根据该检测的结果确定要调整待投影的图像光的调整区域；以及将与所确定的调整区域有关的信息提供给包括调整所述调整区域中的图像光的投影调整单元的投影显示设备。
【文档编号】G03B21/14GK103650024SQ201280032505
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年7月3日 优先权日:2011年7月6日
【发明者】长谷川史裕, 宫泽利夫, 立川道义 申请人:株式会社理光