专利名称：图像处理系统、投影机、便携式装置和图像处理方法
技术领域：
本发明涉及可以修正梯形畸变的图像处理系统、投影机、便携式装置和图像处理方法。
背景技术：
现在已提出了修正在投影机的投影图像中发生的所谓的梯形畸变(变形)的各种方法。
例如，有检测投影机的倾斜而自动地修正垂直方向的梯形畸变的方法。
但是，采用该方法，用户不能修正水平方向的梯形畸变。
因此，也有用户一边看着图像一边按遥控器的修正用开关通过手动修正水平方向的梯形畸变的方法。
但是，用户通过手动修正梯形畸变很麻烦，并且，手动也难于准确地修正。
鉴于上述问题，例如在特开2002-112148号中，已公开了自动地修正图像变形的方法。
但是，在该公报中，只不过公开了检测到投影机的放置面的距离和相对投影机的水平面的水平方向和垂直方向的倾斜而修正梯形畸变的方法。
因此，在该方法中，如在该公报的说明书的段落号码0009中所记载的那样，是以投影屏幕位于投影机的正面为前提的。
但是，在投影机位于投影屏幕的倾斜方向时，将发生水平方向(横向)的梯形畸变。
因此，在该公报的方法中，难于自动地并且准确地修正水平方向的梯形畸变。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出的，目的旨在提供可以自动地并且合适地修正梯形畸变特别是水平方向的梯形畸变的图像处理系统、投影机、便携式装置和图像处理方法。
为了解决上述问题，本发明的图像处理系统的特征在于，具有传感检测投影了投影像的投影区域而输出传感信息的传感单元；根据该传感信息生成表示投影像中垂直水平各个方向的像素数的直方图的直方图信息的直方图生成单元；根据从传感位置到投影区域的正交方向的正交方位与从传感位置到投影像的中央部分的投影像方位的方位差，生成方位信息的方位把握单元；和根据上述直方图信息和上述方位信息修正投影像的梯形畸变的梯形畸变修正单元。
另外，本发明的投影机的特征在于，具有投影投影像的投影单元；接收表示基于传感检测投影了投影像的投影区域的传感信息的投影像中垂直水平各个方向的像素数的直方图的直方图信息和基于从传感位置到投影区域的正交方向的正交方位与从传感位置到投影像的中央部分的投影像方位的方位差的方位信息的接收单元；根据上述直方图信息和上述方位信息修正投影像的梯形畸变的梯形畸变修正单元。
另外，本发明的便携式装置的特征在于，具有传感检测投影了投影像的投影区域的传感单元；根据该传感信息生成表示投影像中垂直水平各个方向的像素数的直方图的直方图信息的直方图生成单元；根据从传感位置到投影区域的正交方向的正交方位与从传感位置到投影像的中央部分的投影像方位的方位差把握方位信息的方位把握单元；和根据上述直方图信息和上述方位信息修正投影像的梯形畸变并向投影投影像的图像显示装置发送直方图信息和上述方位信息的发送单元。
另外，本发明的图像处理方法的特征在于传感检测投影了投影像的投影区域并输出传感信息；
根据该传感信息生成表示投影像中垂直水平各个方向的像素数的直方图的直方图信息；检测从传感位置到投影区域的正交方向的正交方位；检测从传感位置到投影像的中央部分的投影像方位；根据正交方位与投影像方位的方位差生成方位信息；根据上述直方图信息和上述方位信息修正投影像的梯形畸变。
按照本发明，图像处理系统等通过传感检测可以把握梯形畸变。并且，图像处理系统等通过将传感信息变换为直方图，可以将畸变的程度数值化。此外，图像处理系统等通过把握方位差可以把握传感方向与投影方向的相对的偏移。
并且，图像处理系统等通过根据表示畸变情况的直方图信息和表示传感方向与投影方向的相对的偏移的方位信息修正梯形畸变，不仅是垂直方向的梯形畸变而且水平方向的梯形畸变也可以自动地并且适当地进行修正。
另外，上述图像处理系统还可以包括具有上述传感单元、上述直方图生成单元和上述方位把握单元的便携式装置；和具有上述梯形畸变修正单元和投影上述投影像的投影单元的图像显示装置；其中，上述梯形畸变修正单元，包含具有检测上述图像显示装置的倾斜的倾斜检测单元并修正垂直方向的梯形畸变的垂直方向梯形畸变修正单元；和根据上述直方图信息和上述方位信息修正水平方向的梯形畸变的水平方向梯形畸变修正单元。
另外，在上述投影机中，上述梯形畸变修正单元可以包含具有检测上述投影单元的倾斜的倾斜检测单元并修正垂直方向的梯形畸变的垂直方向梯形畸变修正单元；和根据上述直方图信息和上述方位信息修正水平方向的梯形畸变的水平方向梯形畸变修正单元。
另外，上述图像处理方法也可以检测图像显示装置的倾斜；
根据检测的倾斜修正垂直方向的梯形畸变；根据上述直方图信息和上述方位信息修正水平方向的梯形畸变。
水平方向的梯形畸变根据图像显示装置与投影区域的相对的位置关系而变化。与此相对应，垂直方向的梯形畸变主要随图像显示装置的倾斜而变化。
因此，图像处理系统等通过根据图像显示装置的倾斜修正垂直方向的梯形畸变、根据反映投影区域的位置的直方图信息和方位信息修正水平方向的梯形畸变，可以合适地修正梯形畸变。
另外，本发明的图像处理系统的特征在于，具有向投影区域投射在投影区域没有畸变的指定形状的光的光投射单元；从投影上述投影像的投影部的投影位置传感检测投射了上述指定形状的光的投影区域并输出传感信息的传感单元；根据该传感信息抽出上述指定形状的光在传感区域中的坐标的区域抽出单元；和将上述指定形状在光的传感区域中的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标并将输入图像的坐标映射到该投影用坐标上来修正梯形畸变的梯形畸变修正单元。
另外，上述图像处理系统也可以包含具有上述光投射单元的便携式装置；和具有上述传感单元、上述梯形畸变修正单元和上述投影部的图像显示装置。
另外，本发明的投影机的特征在于，具有从投影投影像的投影部的投影位置传感检测在投影区域投射了没有畸变的指定形状的光的投影区域并输出传感信息的传感单元；根据该传感信息抽出上述指定形状的光的传感区域中的坐标的区域抽出单元；和将上述指定形状的光的传感区域中的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标并将输入图像的坐标映射到该投影用坐标上而修正梯形畸变的梯形畸变修正单元。
另外，本发明的图像处理方法的特征在于在投影区域投射没有畸变的指定形状的光；从投影上影像的投影部的投影位置传感检测投射了该指定形状的光的投影区域并输出传感信息；根据该传感信息抽出上述指定形状的光的传感区域中的坐标；将上述指定形状的光的传感区域中的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标并将输入图像的坐标映射到该投影用坐标上来修正梯形畸变。
按照本发明，图像处理系统等可以传感检测在没有畸变的状态投射到投影区域中的指定形状的光，从而可以把握指定形状的光的坐标。
即，指定形状的光的坐标可以作为没有畸变的图像的坐标来捕捉，通过将输入图像的坐标映射到该坐标上，在图像投影时可以投影没有畸变的图像。
这样，就可以自动地并且合适地修正水平方向的梯形畸变。
另外，在上述图像处理系统和上述投影机中，可以是，上述指定形状是长方形或正方形；上述区域抽出单元抽出上述指定形状的光的4角的坐标；上述梯形畸变修正单元将上述指定形状的光的传感区域中的4角的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标，从而将输入图像的坐标映射到4角的投影用坐标内来修正梯形畸变。
另外，在上述图像处理方法中，也可以是，上述指定形状是长方形或正方形；在抽出上述传感区域中的坐标时，抽出上述指定形状的光的4角的坐标；在修正上述梯形畸变时，将上述指定形状的光在传感区域中的4角的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标，从而将输入图像的坐标映射到4角的投影用坐标内来修正梯形畸变。
这样，图像处理系统等通过投射长方形或正方形的光、将该长方形或该正方形的4角的坐标变换为空间光调制器(例如，液晶光阀等)的4个投影用坐标、并将输入图像的坐标映射到4个投影用坐标内，在显示输入图像时可以用长方形或正方形的形状进行显示。
这样，图像处理系统等就可以自动地并且合适地修正梯形畸变。
图1是本实施例的一例的图像处理系统全体的概略图。
图2是表示本实施例的一例的投影像和直方图的示意图。
图3是本实施例的一例的投影机的功能框图。
图4是本实施例的一例的遥控器的功能框图。
图5是表示本实施例的一例的梯形畸变修正处理的流程的流程图。
图6是本实施例的一例的投影机的硬件框图。
图7是表示本实施例的一例的投影像和激光投射像的示意图。
图8是本实施例的另外一例的投影机的功能框图。
图9是本实施例的另外一例的遥控器的功能框图。
图10是表示本实施例的一例的遥控器的处理的流程的流程图。
图11是表示本实施例的一例的投影机的处理的流程的流程图。
具体实施例方式
下面，以使用作为图像显示装置的投影机和作为便携式装置的遥控器进行修正投影像的梯形畸变的图像处理系统的情况为例，参照附图对本发明进行说明。以下所示的实施例对权利要求范围所述的发明的内容不进行任何限定。另外，以下的实施例所示的结构都不一定是作为权利要求的范围所述的发明的解决手段所必须的。
下面，说明具有传感单元的遥控器进行投影区域的传感和方位的把握而投影机修正梯形畸变的实施例1和具有光投射单元的遥控器向投影区域投射长方形的激光，投影机从投影位置进行投影区域的传感来修正梯形畸变的实施例2。
实施例1的说明图1是本实施例的一例的图像处理系统全体的概略图。另外，图2是表示本买施例的一例的投影像70和直方图的示意图。
在实施例1中，作为图像显示装置的一种的投影机10不正对投影区域30而从正对投影区域30的状态向左前方倾斜，并且从比作为用户的观察者40向右偏离的位置投影图像。
这时，如图2所示，观察者40观察的投影像70就成为最左端最长、最右端最短的梯形形状。
在本实施例中，在观察者40操作的作为便携式装置的一种的遥控器20中设置摄像功能，遥控器20对投影区域30进行传感检测(摄像)。
另外，在遥控器20中设置直方图处理功能，遥控器20生成摄影像60中投影像70的水平方向像素数直方图80和垂直方向像素数直方图82。
此外，在遥控器20中设置方位把握功能，遥控器20根据从假想视点位置50到投影区域30的正交方向的正交方位θn与从假想视点位置50到投影像的中央部分的投影像方位θi的方位差θ生成方位信息。
另外，所谓假想视点位置50，例如，就是假想地设定观察者40的视点的位置。在实施例1中，遥控器20的传感位置就是假想视点位置50。
另外，投影机10具有根据直方图信息(水平方向像素数直方图80和垂直方向像素数直方图82)和方位信息修正投影像70的梯形畸变的梯形畸变修正功能。
本实施例的图像处理系统利用这些功能考虑假想视点位置50而自动地并且合适地修正投影像70的梯形畸变。
下面，说明用于实现这样的功能的投影机10的功能块。
图3是表示本实施例的一例的投影机10的功能框图。
投影机10包含输入信号处理部110、色变换部120、输出信号处理部130、图像投影部190、梯形畸变修正部140和接收部160而构成。
输入信号处理部110将构成从PC(Personal Computer，个人计算机)等输入的作为输入图像信息的一种的模拟形式的RGB信号的R1信号、G1信号、B1信号变换为数字形式的R2信号、G2信号、B2信号。
另外，输入信号处理部110包含进行这样的模拟数字变换的A/D变换部112和具有梯形畸变修正单元的一部分功能的通过调整输入图像信号而调整投影像70的位置或尺寸的尺寸调整部114构成。
另外，校准信号发生部150生成校准图像的显示使用的数字形式的R2信号、G2信号、B2信号。
这样，通过在液晶投影机的内部生成校准信号，而不从PC等外部输入装置向液晶投影机输入校准信号，用液晶投影机单体就可以进行校准。也可以不设置校准信号发生部150，而从PC等输入校准图像信号。
色变换部120根据来自输入信号处理部110、校准信号发生部150的R2信号、G2信号、B2信号，修正基于投影机10的标准设定的色温等并作为R3信号、G3信号、B3信号进行输出。
另外，输出信号处理部130包含D/A变换部132。D/A变换部132将来自色变换部120的R3信号、G3信号、B3信号变换为模拟形式的R4信号、G4信号、B4信号。
另外投影机10只使用数字形式的RGB信号时，不需要A/D变换部112和D/A变换部132。
另外，起投影单元的功能的图像投影部190包含空间光调制器192、驱动空间光调制器192的驱动部194、光源196和透镜198。
驱动部194根据来自输出信号处理部130的R4信号、G4信号、B4信号驱动空间光调制器192。并且，图像投影部190通过空间光调制器192和透镜198投影来自光源196的光。
另外，接收部160接收从遥控器20传送来的直方图信息和方位信息。
另外，梯形畸变修正部140包含具有倾斜传感器142、修正垂直方向的梯形畸变的垂直方向梯形畸变修正部141；和具有3D-LUT144、修正水平方向的梯形畸变的水平方向梯形畸变修正部143。
倾斜传感器142检测投影机10的垂直方向的倾斜，垂直方向梯形畸变修正部141根据该倾斜将垂直方向梯形畸变修正值(例如，与手动调整时一样的-n～n的整数值)向尺寸调整部114发送。
另外，水平方向梯形畸变修正部143根据接收部160接收的直方图信息和方位信息选择在3D-LUT144存储的水平方向梯形畸变修正值(例如，和手动调整时一样的-n～n)，并将选择的水平方向梯形畸变修正值向尺寸调整部114发送。
下面，说明用于实现遥控器20的功能的功能块。
图4是本实施例的一例的遥控器20的功能框图。
遥控器20包含具有使用CCD传感器等的传感器拍摄投影区域30而得到摄影像60的传感单元的功能的区域传感器部210；从摄影像60中抽出投影像70的投影像区域抽出部220；和生成投影像70的水平方向像素数直方图80和垂直方向像素数直方图82的起直方图生成单元功能的直方图处理部230。
投影像区域抽出部220从摄影像60中抽出最高亮度检测像素的例如65％～80％以上的亮度检测区域作为投影像70。
另外，如图2所示，直方图处理部230将沿水平方向扫描投影像70时的每个扫描行的像素数的合计值作为水平方向像素数直方图80而生成，将沿垂直方向扫描投影像70时的每个扫描行的像素数的合计值作为垂直方向像素数直方图82而生成。
另外，如图2所示，直方图处理部230将水平方向像素数直方图80的上底的长度a与下底的长度b之比和从垂直方向像素数直方图82的上底的长度c中减去下底的长度d后的值的符号作为直方图信息向发送部250发送。
这里，水平方向像素数直方图80的上底的长度a与下底的长度b之比表示畸变的程度。例如，比值越大，畸变的程度越大。另外，从垂直方向像素数直方图82的上底的长度c中减去下底的长度d后的值的符号表示向左右哪个方向畸变(变形)。
因此，可以说直方图信息就是用数值表示梯形畸变的信息。
另外，遥控器20还包括具有方位传感器242的方位把握部240；和向投影机10发送包含来自直方图处理部230的水平方向像素数直方图80和垂直方向像素数直方图82的直方图信息和方位把握部240的方位信息的发送部250构成。
如图1所示，方位把握部240使用方位传感器242测定来自假想视点位置50的光轴与投影区域30正交的方向的正交方位θn和从假想视点位置50到投影像70的中央部分的投影像方位θi，生成表示从正交方位θn中减去投影像方位θi的方位差θ的方位信息。
方位信息表示假想视点位置50与投影机10的位置关系。例如，如果方位差θ为0，则投影机10位于观察者40的正面，如果方位差θ是正值，则投影机10位于观察者40的右侧，如果方位差θ是负值，则投影机10位于观察者40的左侧。
下面，使用流程图说明使用了上述各部分的图像处理的流程。
图5是表示本实施例的一例的梯形畸变修正处理的流程的流程图。
首先，垂直方向梯形畸变修正部141将与由倾斜传感器142检测的投影机10的垂直方向的倾斜对应的垂直方向梯形畸变修正值向尺寸调整部114发送，尺寸调整部114进行输入图像信号的尺寸调整，从而进行垂直方向的梯形畸变修正(步骤S1)。
校准信号发生部150如全面显示白色最高灰度的图像那样，发生校准信号，图像投影部190投影全面白色最高灰度的校准图像(步骤S2)。
观察者40在将遥控器20对着投影区域30的正交方向的状态下按下正交方位测定按钮。伴随该操作，方位把握部240测定正交方位θn(步骤S3)。
然后，观察者40在将遥控器20保持为水平并对着投影像70的中心附近的状态下按下梯形畸变修正按钮。伴随该操作，方位把握部240测定投影像方位θi(步骤S4)。
另外，伴随该操作，区域传感器部210传感检测投影区域30，从摄影像60中抽出投影像70的区域(步骤S5)。
然后，直方图处理部230根据投影像70生成水平方向像素数直方图80和垂直方向像素数直方图82，导出上述a、b、c、d的值，生成直方图信息(步骤S6)。
并且，方位把握部240导出方位差θ＝θn-θi，生成方位信息(步骤S7)。
然后，遥控器20的发送部250向投影机10发送直方图信息和方位信息。投影机10的接收部160接收来自遥控器20的直方图信息和方位信息。
并且，水平方向梯形畸变修正部143根据基于直方图信息和方位信息的3D-LUT144的修正值，将水平方向梯形畸变修正值向尺寸调整部114发送。为了修正水平方向的梯形畸变，尺寸调整部114根据该修正值通过修正输入图像信号来修正水平方向的梯形畸变(步骤S8)。
通过上述处理程序，包含投影机10和遥控器20的图像处理系统可以考虑假想视点位置50而自动地并且合适地修正梯形畸变。
而且，作为上述投影机10的硬件，可以应用例如以下的结构。
图6是本实施例的一例的投影机10的硬件框图。
例如，作为A/D变换部112，可以使用例如A/D变换器930等实现；作为色变换部120和梯形畸变修正部140，可以使用例如图像处理电路970、RAM950和CPU910等实现；作为D/A变换部132，可以使用例如D/A变换器940等实现；作为空间光调制器192，可以使用例如液晶面板920和存储驱动液晶面板920的液晶光阀驱动程序的ROM960等来实现。
这些各部分可以通过系统总线980相互收发信息。
另外，投影机10与遥控器20间的信息传输通路可以是有线也可以是无线。作为投影机10的接收部160和遥控器20的发送部250，用无线收发信息时，可以使用红外线端口等，用有线收发信息时，可以使用输入输出端口等。
另外，对于遥控器20的其他硬件，作为区域传感器部210，可以使用例如CCD传感器等实现，作为投影像区域抽出部220和直方图处理部230，可以使用图像处理电路等实现。
另外，这些各部分可以如电路那样用硬件实现，也可以如驱动程序那样用软件实现。
此外，作为梯形畸变修正部140，可以从存储了使计算机动作的程序的信息存储媒体900读取程序而由计算机来实现梯形畸变修正部140的功能。
作为这样的信息存储媒体900，可以应用例如CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、HDD等，程序的读取方式，可以是接触方式，也可以是非接触方式。
另外，也可以通过传输通路从主机装置等下载用于实现上述各功能的程序等来实现上述各功能，而取代信息存储媒体900。
如上所述，按照本实施例，图像处理系统通过从作为传感位置的假想视点位置50进行传感检测，可以把握梯形畸变。并且，图像处理系统通过将传感信息变换为水平方向像素数直方图80和垂直方向像素数直方图82，可以将畸变的程度数值化。此外，图像处理系统通过把握方位差θ，可以把握传感方向与投影方向的相对的偏移。
并且，图像处理系统通过根据表示畸变情况的直方图信息和表示传感方向与投影方向的相对的偏移的方位信息修正梯形畸变，不仅是对垂直方向的梯形畸变而且水平方向的梯形畸变也可以自动地并且合适地进行修正。
另外，水平方向的梯形畸变根据投影机10与投影区域30的相对的位置关系而变化，垂直方向的梯形畸变主要随投影机10的倾斜而变化。
因此，因为图像处理系统可以使用投影机10中设置的倾斜传感器142修正垂直方向的梯形畸变，根据表示投影机10与投影区域30的相对的位置关系的直方图信息等修正水平方向的梯形畸变，所以，可以合适地修正垂直方向和水平方向的梯形畸变。
实施例2.
下面，说明从假想视点位置50向投影区域30投射长方形的激光、从投影位置52进行投影区域30的传感检测而修正梯形畸变的实施例2。在实施例2中，假想视点位置50就是激光的投射位置。
图7是表示本实施例的一例的投影像70与激光投射像90的示意图。
在本实施例中，从观察者40操作的遥控器向投影像70内投射观察者40观察时成为长方形的激光。
结果，摄影像60就包含了梯形ABCD的投影像70和梯形ABCD内的长方形EFGH的激光投射像90。优选地，在投影像70的内部形成激光投射像90。
并且，通过使长方形EFGH的4角的坐标与空间光调制器192中的4个变换坐标对应、并将输入图像的坐标映射到该4个变换坐标内，将投影像70变形为长方形而修正梯形畸变。
下面，说明用于实现这样的功能的投影机10和遥控器的功能块。
图8是本实施例的另一例的投影机10的功能框图。另外，图9是本实施例的另一例的遥控器21的功能框图。
本实施例的遥控器21包含起光投射单元的功能的激光投射部280；操作部270；和向投影机10发送操作开始信号等的发送部260。
另外，本实施例的投影机10与在实施例1中说明的图3所示的投影机10的结构相同，但是，与图3所示的投影机10相比，梯形畸变修正部140的功能不同，另外不同的是设置了起传感单元的功能的区域传感器180。
另外，本实施例的梯形畸变修正部140包含控制部145；判断部146；坐标变换部147；根据传感信息抽出摄影像60中的投影像70的4角的坐标和摄影像60中的激光投射像90的4角的坐标的区域抽出部148。
另外，区域传感器部180被设置在投影机10中，用以从图1所示的投影位置52传感检测投影区域30。
另外，投影像70的亮度和颜色与激光投射像90的亮度和颜色不同。因此，区域抽出部148通过根据亮度和颜色进行区分，可以识别摄影像60中的激光投射像90和投影像70。
下面，说明使用这些各部分的处理的流程。
图10是表示本实施例的一例的遥控器20的处理的流程的流程图。
首先，说明遥控器20的处理的流程。
观察者40位于投影区域30的正面，按下遥控器21的畸变修正按钮。由此，操作部270就向发送部260输出控制信号，而发送部260就向投影机10发送表示梯形畸变修正开始的开始信号(步骤S11)。
观察者40在由投影机10投影补块(パツチ)(校准图像)时(步骤S12)，按下遥控器21的投射按钮。这样，操作部270就向激光投射部280输出控制信号使之投射激光。
激光投射部280根据控制信号投射长方形的激光(步骤S13)。
其次，说明投影机10的处理的流程。
图11是表示本实施例的一例的投影机10的处理的流程的流程图。
判断部146判断接收部160是否从遥控器20接收到了梯形畸变修正的开始信号(步骤S21)。
接收到开始信号时，图像投影部190就根据校准信号发生部150的校准信号投影全白的补块(步骤S22)。
另外，投影补块时，观察者40通过调整遥控器20的位置和方向，使激光在补块的投影像70的内部以长方形显示。
并且，区域传感器部180对显示了激光投射像90和投影像70的投影区域30进行传感检测生成传感信息(步骤S23)。
区域抽出部148根据传感信息抽出在投影光的亮度范围内的投影像区域(投影像70的4角ABCD的传感区域中的坐标)(步骤S24)。
另外，与此同时，区域抽出部148根据传感信息抽出在激光的亮度范围内的激光框区域(激光投射像90的4角EFGH在传感区域中的坐标)(步骤S25)。
并且，判断部146根据由区域抽出部148抽出的坐标判断在投影像区域内是否有激光框区域(步骤S26)。
在投影像区域内有激光框区域时，坐标变换部147将激光框区域的坐标EFGH变换为图像投影部190内的空间光调制器192的处理系统中的坐标E’F’G’H’(步骤S27)。
并且，尺寸调整部114将输入图像信号映射到坐标E’F’G’H’内。
图像投影部190根据映射的图像信息投影图像(步骤S29)。
另外，在投影像区域内没有激光框区域时，控制部145就向校准信号发生部150输出控制信号，投影催促观察者40的消息图像。使之向投影像区域内投射激光框区域。
校准信号发生部150发生该消息图像用的信号，图像投影部190根据该消息图像用的信号显示消息(步骤S28)。
如上所述，按照本实施例，可以从投影位置52传感检测在从假想视点位置50看时没有畸变的状态下投射到投影区域30中的长方形的光，从而可以把握长方形的光的坐标。
即，长方形的光的坐标可以捕捉作为没有畸变的图像的坐标，通过将输入图像的坐标映射到该坐标上，在图像投影时可以投影没有畸变的图像。
这样，不仅垂直方向的梯形畸变而且水平方向的梯形畸变也可以自动地并且合适地进行修正。
另外，与实施例1相比，不必使用3D-LUT144，所以，可以降低所需要的存储容量。
变形例.
以上，说明了应用本发明的优选的实施例，但是，本发明的应用不限定上述实施例。
例如，在实施例2中，是将输入图像信号映射到激光框区域内，但是，也可以将激光信息只用于畸变信息的取得。举例而言，使用实施例2的系统投影激光框进行传感检测，而用实施例1的直方图处理部(这里，内置在投影机10中)把握传感像的激光框的畸变，通过根据该畸变情况调整输入图像的尺寸，不论激光框的大小如何，都可以以合适的大小(例如，可能的有限的大小)得到修正了梯形畸变的图像。
此外，在实施例2中，虽然设想观察者40是位于投影区域30的正面，但是，也可以在实施例2的遥控器21中设置实施例1的遥控器20的方位把握部240，而在实施例2的投影机10中设置实施例1的遥控器20的直方图处理部和实施例1的投影机10的3D-LUT。并且，通过投影机10把握方位和激光的畸变信息而进行梯形畸变修正，观察者40就不必需位于投影区域30的正面。
另外，在实施例2中，说明了激光是采用了看来是长方形的例子，但是，也可以是正方形和圆形等。
另外，在实施例2中，应用了激光，但是，只要是可以与投影像70区别开的光，都可以应用，例如，也可以应用红外线等。
另外，在实施例1中，使用倾斜传感器142修正垂直方向的梯形畸变，但是，也可以不使用倾斜传感器142而仅根据直方图信息和方位信息修正垂直和水平两方向的梯形畸变。
此外，在透镜198或区域传感器部210中设置了变焦功能时，投影机10也可以取得关于变焦的信息(例如，成为最大望远的状态用0表示、成为最大广角的状态用1表示的数值等)而修正梯形畸变。
这样，即使是使用望远功能和广角功能时也可以自动地并且合适地修正梯形畸变。
另外，在实施例1中，在步骤S4、S5的处理中，将遥控器对着投影像70的中心附近进行投影像方位θi的测定和投影区域30的传感检测，但是，为了使遥控器可靠地对着投影像70的中心，也可以进行以下的处理。
即，投影机10在投影像70的中心显示指定标志(例如×符号等)，用户可以使用具有激光指示功能的遥控器20使激光与该指定标志重合后(一边重合着)按下梯形畸变修正按钮，遥控器20测定投影像方位θi，进行投影区域30传感的检测。这样，图像处理系统就可以更可靠地使遥控器对着投影像70的中心附近。
另外，在上述实施例中，校准图像(补块)是全白的图像，但是，不局限于全白，可以应用各种校准图像。
另外，图像处理系统的组成结构或投影机10与遥控器20、21的功能分担也不局限于上述实施例。例如，也可以将实施例1的投影像区域抽出部220和直方图处理部230的功能设置在投影仪10上。另外，例如也可以在遥控器20中设置实施例1的投影机10的水平方向梯形畸变修正部143的功能。另外，也可以在例如遥控器21中设置实施例2的梯形畸变修正部140的功能。
另外，假想视点位置50和投影位置52不局限于图1所示的位置。
另外，在上述实施例中，作为便携式装置，使用了遥控器20、21，也可以将例如手提终端、PDA、便携电话等作为便携式装置使用。
另外，在上述实施例中，作为图像显示装置，使用了液晶投影机，也可以使用例如应用了DMD(Digital Micromirror Device，数字微反射镜器件)的投影机等。DMD是美国德克萨斯仪器公司的商标。
上述投影机10的功能，例如可以用投影机单体实现，也可以用多个处理装置分散地(例如，用投影机和PC进行分散处理)来实现。
权利要求
1.一种图像处理系统，其特征在于，包括传感检测投影了投影像的投影区域并输出传感信息的传感单元；根据该传感信息生成表示投影像中垂直水平各个方向的像素数的直方图的直方图信息的直方图生成单元；根据从传感位置到投影区域的正交方向的正交方位与从传感位置到投影像的中央部分的投影像方位的方位差，生成方位信息的方位把握单元；以及根据上述直方图信息和上述方位信息，修正投影像的梯形畸变的梯形畸变修正单元。
2.按权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，包括具有上述传感单元、上述直方图生成单元和上述方位把握单元的便携式装置；和具有上述梯形畸变修正单元和投影上述投影像的投影单元的图像显示装置；其中，上述梯形畸变修正单元，包含具有检测上述图像显示装置的倾斜的倾斜检测单元、修正垂直方向的梯形畸变的垂直方向梯形畸变修正单元；和根据上述直方图信息和上述方位信息，修正水平方向的梯形畸变的水平方向梯形畸变修正单元。
3.一种图像处理系统，其特征在于，包括向投影区域投射在投影区域没有畸变的指定形状的光的光投射单元；从投影投影像的投影部的投影位置传感检测投射了上述指定形状的光的投影区域并输出传感信息的传感单元；根据该传感信息抽出上述指定形状的光的传感区域中的坐标的区域抽出单元；以及将上述指定形状的光的传感区域中的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标，并将输入图像的坐标映射到该投影用坐标上而修正梯形畸变的梯形畸变修正单元。
4.按权利要求3所述的图像处理系统，其特征在于上述指定形状是长方形或正方形；上述区域抽出单元抽出上述指定形状的光的4角的坐标；上述梯形畸变修正单元将上述指定形状的光的传感区域中的4角的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标，并将输入图像的坐标映射到4角的投影用坐标内而修正梯形畸变。
5.按权利要求3、4的任意一权项所述的图像处理系统，其特征在于，包括具有上述光投射单元的便携式装置；以及具有上述传感单元、上述梯形畸变修正单元和上述投影部的图像显示装置。
6.一种投影机，其特征在于，包括投影投影像的投影单元；接收表示基于传感检测投影了投影像的投影区域的传感信息的投影像中垂直水平各个方向的像素数的直方图的直方图信息、和基于从传感位置到投影区域的正交方向的正交方位与从传感位置到投影像的中央部分的投影像方位的方位差的方位信息的接收单元；根据上述直方图信息和上述方位信息修正投影像的梯形畸变的梯形畸变修正单元。
7.按权利要求6所述的投影机，其特征在于，上述梯形畸变修正单元，包含具有检测上述投影单元的倾斜的倾斜检测单元并修正垂直方向的梯形畸变的垂直方向梯形畸变修正单元；和根据上述直方图信息和上述方位信息修正水平方向的梯形畸变的水平方向梯形畸变修正单元。
8.一种投影机，其特征在于，包括从投影投影像的投影部的投影位置传感检测在投影区域投射了没有畸变的指定形状的光的投影区域并输出传感信息的传感单元；根据该传感信息抽出上述指定形状的光的传感区域中的坐标的区域抽出单元；将上述指定形状的光的传感区域中的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标并将输入图像的坐标映射到该投影用坐标上而修正梯形畸变的梯形畸变修正单元；以及上述投影部。
9.按权利要求8所述的投影机，其特征在于上述指定形状是长方形或正方形；上述区域抽出单元抽出上述指定形状的光的4角的坐标；上述梯形畸变修正单元将上述指定形状的光的传感区域中的4角的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标，将输入图像的坐标映射到4角的投影用坐标内而修正梯形畸变。
10.一种便携式装置，其特征在于，包括传感检测投影了投影像的投影区域的传感单元；根据该传感信息生成表示投影像中垂直水平各个方向的像素数的直方图的直方图信息的直方图生成单元；把握基于从传感位置到投影区域的正交方向的正交方位与从传感位置到投影像的中央部分的投影像方位的方位差的方位信息的方位把握单元；以及根据上述直方图信息和方位信息修正投影像的梯形畸变并向投影投影像的图像显示装置发送上述直方图信息和上述方位信息的发送单元。
11.一种图像处理方法，其特征在于，包括传感检测投影了投影像的投影区域并输出传感信息；根据该传感信息生成表示投影像中垂直水平各个方向的像素数的直方图的直方图信息；检测从传感位置到投影区域的正交方向的正交方位；检测从传感位置到投影像的中央部分的投影像方位；根据正交方位与投影像方位的方位差生成方位信息；根据上述直方图信息和上述方位信息修正投影像的梯形畸变。
12.按权利要求11所述的图像处理方法，其特征在于检测图像显示装置的倾斜；根据检测的倾斜修正垂直方向的梯形畸变；根据上述直方图信息和上述方位信息修正水平方向的梯形畸变。
13.一种图像处理方法，其特征在于，包括在投影区域投射没有畸变的指定形状的光；从投影投影像的投影部的投影位置传感检测投射了该指定形状的光的投影区域并输出传感信息；根据该传感信息抽出上述指定形状的光的传感区域中的坐标；将上述指定形状的光的传感区域中的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标并将输入图像的坐标映射到该投影用坐标上而修正梯形畸变。
14.按权利要求13所述的图像处理方法，其特征在于上述指定形状是长方形或正方形；在抽出上述传感区域中的坐标时，抽出上述指定形状的光的4角的坐标；在修正上述梯形畸变时，将上述指定形状的光的传感区域中的4角的坐标变换为上述投影部的空间光调制器中的投影用坐标，并将输入图像的坐标映射到4角的投影用坐标内而修正梯形畸变。
全文摘要
本发明目的在于提供可以自动地并且合适地修正水平方向的梯形畸变的图像处理系统、投影机、便携式装置和图像处理方法，在观察者操作的遥控器中设置投影区域的摄像功能和方位把握功能，使用接收部160接收摄影信息和方位信息，使用水平方向梯形畸变修正部143，根据摄影信息和方位信息从存储梯形畸变修正值的3D－LUT144中选择梯形畸变修正值，使用尺寸调整部114修正梯形畸变。
文档编号H04N9/31GK1510913SQ200310118880
公开日2004年7月7日 申请日期2003年12月4日 优先权日2002年12月4日
发明者松田秀树, 小林雅畅, 畅 申请人:精工爱普生株式会社