图像处理器，图像处理方法和图像投影仪的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 运个申请基于2014年6月9日提交的第2014-141753号日本专利申请，并要求其 优先权，其全部内容通过引用被结合在此。
技术领域
[0003] 在此描述的实施例大体设及图像处理器、图像处理方法和图像投影仪。
【背景技术】
[0004] 例如，当诸如投影仪等等的图像投影仪投射图像时，投射图像的投影面包含非平 面的表面，当从与该图像投影仪的位置不同的位置观看投影面时，投射到该投影面之上的 图像可能失真。相反地，通过基于与投影面的凹凸有关的信息校正输入图像，即使在从与图 像投影仪的位置不同的位置观看投影面时，投射到投影面之上的图像的失真也会被抑制。 阳〇化]然而，当添加运种校正时，会有校正图像的尺寸不适合投影面的情况。图像处理 器、图像处理方法和图像投影仪理想的是，即使在从与图像投影仪的位置不同的位置观看 非平面的投影面的情况下，例如不用进行诸如从观察点位置对投影面进行成像的复杂的操 作，在抑制投射到投影面之上的图像的形状的失真的同时，投影适当尺寸的图像。
【发明内容】
[0006] 根据一个实施例，图像处理器包含设定部和校正部。设定部设定校正信息，W使得 当从观察点观看投射到投影面之上的图像时，全部物像是看得见的。该物像从投影位置被 投射。基于与投射物像的投影面的形状有关的信息、与投影位置有关的信息、W及与观察点 的位置有关的信息进行设定。校正部基于校正信息来校正该物像。
【附图说明】
[0007] 图1是显示根据本发明的实施例的图像投影仪的方框图； 阳00引图2是描述根据实施例的图像处理方法的流程图；
[0009] 图3是图解实施例的获取单元的方框图；
[0010] 图4是图解实施例的距离传感器的立体图；
[0011] 图5A到图5C是描述用于计算投影面的=维坐标的方法的示意性的平面图；
[0012] 图6A到图6C是图解实施例的其他获取单元的方框图；
[0013] 图7是图解用于获取观察点信息的另一个模式的平面图；
[0014] 图8是图解投影面、投影位置和观察点之间的位置关系的立体图； 阳015] 图9A到图9C是显示输入图像和观看图像的平面图；
[0016] 图10是显示实施例的设定部的处理的流程图；
[0017] 图IlA到图IlC是显示带有坐标轴的输入图像和观看图像的示意性的平面图； 阳01引图12A和图12B是描述内部参数Ap的示意性的平面图；
[0019] 图13是描述外部参数Rp和tP的示意性的立体图；
[0020] 图14A到图14C是描述用于更新实施例的校正信息的方法的示意性的平面图；
[0021] 图15是描述根据实施例的变形例的图像处理方法的流程图。该实施例的总体构 造类似于如上所述的实施例的构造；
[0022] 图16是描述根据实施例的变形例的图像投影仪的示意性的平面图；
[0023] 图17是描述根据实施例的变形例的图像投影仪的示意性的平面图；W及
[0024] 图18A和图18B是描述根据实施例的变形例的图像投影仪的示意性的平面图。
【具体实施方式】
[0025]W下将参考【附图说明】各种实施例。附图中类似的部件标记有同样的参考数字，并 且酌情省略详细说明。
[00%] 图1是显示根据本发明的实施例的图像投影仪的方框图。
[0027]图1中所示的方框图是根据实施例的图像处理器的相关部件的实例，并且不一定 与实际的程序模块的构造相匹配。 阳02引图1中所示的图像投影仪100包含图像处理器200、获取单元110和投影仪120。
[0029] 图像处理器200包含设定部210和校正部220。
[0030] 图像处理器200可W是不同于图像投影仪100的外部装置或者可W是包含在图像 投影仪100中的装置。图1中所示的硬件配置是实例；并且根据实施例和具体实例的图像 处理器200的一部分或者整个图像处理器200可W被实现为诸如LSI(大规模集成电路） 等等的集成电路，或者IC(集成电路）忍片组。每个功能块可W个别地被设有处理特征；或 者一些或者所有的功能块可W通过被集成而被设有处理特征。集成电路并不局限于LSI，并 且可W使用专用电路或者通用处理器来被实现。
[0031] 获取单元110获取与投射图像的表面（投影面）351(参考图5C)的=维形状有关 的信息（形状信息）112、与从其投射图像的图像投影仪100的位置有关的信息（投影位置 信息）113、W及与从其观看投影面351的观察点的位置有关的信息（观察点信息）114。获 取单元110将形状信息112、投影位置信息113、W及观察点信息114发送到设定部210。
[0032] 设定部210基于形状信息112、投影位置信息113W及观察点信息114,设定与校 正图像的尺寸有关的信息W及与校正图像的位置有关的信息（校正信息）212。校正图像 222是由校正部220校正的输入图像（物像）301的图像。设定部210将校正信息212发送 到校正部220。
[0033] 校正部220基于校正信息212来校正该输入图像301，并且将校正图像222发送到 投影仪120。投影仪120投射该校正图像222。
[0034] 图2是描述根据实施例的图像处理方法的流程图。
[0035] 获取单元110获取投影面351的形状信息112、投影位置信息113、W及观察点信 息114,并且将运个信息发送到设定部210 (步骤S201)。
[0036] 现在将参考附图描述实施例的获取单元110。
[0037] 图3是图解实施例的获取单元的方框图。
[0038] 图4是图解实施例的距离传感器的立体图。
[0039] 图5A到图5C是描述用于计算投影面的S维坐标的方法的示意性的平面图。 W40] 图5A是图解投光图像的像素的坐标的示意性的平面图。图5B是图解光接收图像 的像素的坐标的示意性的平面图。图5C是图解投光部、光接收部和目标物体之间的几何光 学关系的示意性的平面图。目标物体350形成投影面351。
[0041] 如图3所示，获取单元110包含距离传感器116、计算部117和观察点获取单元 118。距离传感器116测量投影面351和距离传感器116本身之间的距离，并且将关于该距 离的信息（距离信息）119发送到计算部117。基于距离信息119,计算部117获取投影面 351的形状信息112和投影位置信息113,并且发送运个信息到设定部210。
[0042] 如图4所示，实施例的距离传感器116包含投光部116a和光接收部11化。投光部 116a和光接收部11化基本上被设置在相同的高度。连接投光部116a的中屯、116c和光接 收部11化的中屯、116d的中屯、线Cl基本上平行于距离传感器116的底面116e。因此，当距 离传感器116被安装在水平表面上时，该中屯、线Cl是水平的。
[0043] 投光部116a将具有随机模式的红外光投射到投影面351之上。光接收部11化接 收从投光部116a投射W及从投影面351反射的红外光。运里，由距离传感器116投射的红 外光W及由距离传感器116接收到的红外光的图案被认为是两维图像；而且光接收图像的 像素的坐标（Xt，y。）对应于投光图像的像素的坐标（Xp，yp)。通过确定与投光图像的像素的 坐标（Xp，y。）相对应的光接收图像的像素的坐标（X。，y。)，当光接收部11化被用作原点时， 计算部117可W确定投影面351的^维形状的坐标狂,，Yg,ZJ。
[0044] 现在将进一步参考图5A到图5C来描述用于计算投影面351的=维形状的坐标 狂S，Ys,Zs)的方法。
[0045] 如图5A所示，考虑光接收图像的像素的坐标（x2,0)对应于投光图像的像素的坐 标（XI，0)的情况。投光部116a、光接收部11化和具有投光图像的坐标（XI，0)的像素的光 被入射的目标物体350之间的关系如图5C所示。
[0046] 图5C中所示的距离L是投光部116a和光接收部11化之间的物理距离。图5C中 所示的距离叩"是距离传感器116和目标物体350之间的距离。图5C中所示的焦距"f" 是光接收部11化的焦距。在运种情况下，公式（1)的关系由于几何关系而成立。
W48] 从公式（1)，距离传感器116和目标物体350之间的距离D由公式似表示。
[0050] 因此，投光图像的坐标（xl，0)的像素的光被入射的目标物体350的点的坐标狂g，Yg，ZJ由公式（3)到公式（5)表示。
[0054] 在该实施例中，描述距离传感器116,其中，投射具有指定图案的红外光的投光部 116a与接收红外光的光接收部11化是一体。由投光部116a投射的W及由光接收部11化 接收到的光可W是可见光。同样，作为测量距离的方法的另一个实例，图像投影仪100可W 包含代替距离传感器116的未显示的成像器。在运种情况下，投影仪120将具有指定图案 的光投射到目标物体350之上。成像器对目标物体350进行成像。图像投影仪100从由成 像器成像的图像W及投影仪120投射到目标物体350之上的原始图案之间的对应关系，确 定成像器和目标物体350之间的距离。
[0055] 代替距离传感器116,图像投影仪100可W包含未显示的多个成像器。在运种情况 下，图像投影仪100从由多个成像器成像的多个图像的像素之间的对应关系，确定成像器 和目标物体350之间的距离。例如，图像投影仪100确定目标物体350和连接两个成像器 的直线之间的距离。
[0056] 通过距离传感器116测量距离的方法并不局限于投射具有指定图案的光的方法。 例如，通过将W脉冲形状调制的光投射到投影面351之上、接收由投影面351反射的光、W 及通过使用投射光的相位和接收到的光的相位之间的差，距离传感器116可W测量投影面 351和距离传感器116本身之间的距离。
[0057] 因此，距离传感器116是用于获取投射来自投影仪120的图像的目标物体350的 =维形状的方法的实例。用于获取目标物体350的=维形状的方法并不局限于此。
[0058] 使用作为原点的距离传感器116的