专利名称：图像处理系统、投影机及图像处理方法
技术领域：
本发明涉及具有透镜位移功能与变焦(zoom)功能的图像处理系统、投影机及图像处理方法。
背景技术：
为了使从投影机等的图像投影装置来的图像适当地显示图像，图像投影装置有必要进行画面视角调整(变焦调整)、及图像显示位置的调整等。
但是，一般地，画面视角调整、图像显示位置的调整由使用者以手动来进行，对使用者来说是烦杂的操作。
另外，由于从投影机等的图像投影装置来的投影光的光轴与屏幕等的投影对象物之间的相对的角度图像会畸变、发生在纵向或横向上的所谓的梯形畸变的情况。
因此，图像投影装置在投影图像的情况下，有必要以消除图像的畸变的状态投影图像。
但是，一般的具有图像畸变修正功能的图像投影装置，内设倾斜传感器只修正图像的纵向的畸变，不能修正图像的横向的畸变。
另外，在修正图像的横向的畸变的情况下，通过使用者用鼠标等指示屏幕的4个角的点，图像投影装置根据依据该指示的信息半自动修正图像的畸变。另外，对使用者来说用鼠标等指示屏幕的4个角的点很烦杂。
为解决这样的课题，例如，在特开2000-241874号公报的投影机的自动图像位置调整方法中，将预定的测试图形从投影机投影到屏幕上，用监视器照相机对屏幕上的测试图形的图像拍摄，解析所摄的测试图形的图像数据调整投影机的焦点。而且，在特开2000-241874号公报的自动图像位置调整方法中，作为测试图形的图像设定了全白的矩形图像并投影于屏幕上，检测出以监视器照相机拍摄的全白的图像内的屏幕位置，利用投影透镜的放大缩小功能，放大或缩小投影图像直至其到达检测出的屏幕的端点，通过调整投影透镜的仰角将投影图像显示在屏幕中央。进而，在特开2000-241874号公报的自动图像位置调整方法中，通过由屏幕的端点与全白的图像的端点的位置计算梯形畸变的调整值，调整投影图像的梯形畸变。
但是，如特开2000-241874号公报的方法那样，在通过利用投影透镜的放大缩小功能放大或缩小投影图像直至到达检测出的屏幕的端点调整画面视角的方法的情况下，处理花费时间。而且，特开2000-241874号公报的方法不能适用于在屏幕与投影图像的长宽比不同的情况。另外，在特开2000-241874号公报中记载了调整投影透镜的俯仰角，为使投影图像显示在屏幕中央而调整图像显示位置，但是没有具体公开怎样进行这样的处理。
另外，如特开2000-241874号公报的方法那样，在由屏幕的端点与全白的图像的端点的位置计算梯形畸变的调整值的方法的情况下，例如，在屏幕为正方形的情况下，会以投影图像也畸变的状态进行梯形畸变的修正。
另外，在投影机等投影图像的情况下，为了使图像显示得更容易观看，就要求将图像显示得更大，而且高速地进行画面视角调整、图像显示位置的调整、图像的畸变的调整并投影图像。
发明内容
本发明针对上述问题，其目的在于提供尽可能地有效率利用屏幕等的投影对象物的投影对象区域而投影图像，而且可以正确并高速地投影图像的图像处理系统、投影机及图像处理方法。
为解决上述问题，本发明的图像处理系统及投影机的特征在于，包括生成显示校准图像用的图像信息的校准图像信息生成装置；具有调整画面视角的画面视角调整部、和调整投影透镜的光轴的透镜位移部，根据前述图像信息，向矩形的投影对象区域投影校准图像的投影装置；
将包括被投影的前述校准图像及前述投影对象区域在内的区域通过拍摄面拍摄生成拍摄信息的拍摄装置；根据前述拍摄信息，生成表示前述拍摄面的前述校准图像的4角的坐标的投影区域信息的投影区域信息生成装置；根据前述拍摄信息，生成表示前述拍摄面的前述投影对象区域的4角的坐标的投影对象区域信息的投影对象区域信息生成装置；根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制前述画面视角调整部、及前述透镜位移部的投影控制装置；前述投影控制装置，根据前述投影区域信息，导出表示从前述拍摄面的前述校准图像的对角线的交点到一个顶点的线段的基准线段矢量，根据前述投影对象区域信息，导出表示从前述拍摄面的前述投影对象区域的对角线的交点到在沿着前述基准线段矢量的方向引直线的情况下相交的该投影对象区域的边与该直线之间的交点的线段的放大线段矢量，通过计算该放大线段矢量/前述基准线段矢量导出倍率，根据该倍率控制前述画面视角调整部，根据画面视角调整后的前述拍摄面的前述校准图像的对角线的交点、及前述拍摄面的前述投影对象区域的对角线的交点，控制前述透镜位移部使前述校准图像的对角线的交点移动至该投影对象区域的对角线的交点。
另外，本发明的图像处理方法特征在于将校准图像向矩形的投影对象区域投影，通过拍摄面对包括被投影的前述校准图像及前述投影对象区域在内的区域拍摄生成拍摄信息，根据该拍摄信息，在生成表示前述拍摄面的前述校准图像的4个角的坐标的投影区域信息的同时，生成表示前述拍摄面的前述投影对象区域的4个角的坐标的投影对象区域信息，根据前述投影区域信息，导出表示从前述拍摄面的前述校准图像的对角线的交点到一个顶点的线段的基准线段矢量，
根据前述投影对象区域信息，导出表示从前述拍摄面的前述投影对象区域的对角线的交点到在沿着前述基准线段矢量的方向引直线的情况下相交的该投影对象区域的边与该直线之间的交点的线段的放大线段矢量，通过计算该放大线段矢量/前述基准线段矢量导出倍率，根据该倍率控制调整投影部的画面视角的画面视角调整部，根据画面视角调整后的前述拍摄面的前述校准图像的对角线的交点、及前述拍摄面的前述投影对象区域的对角线的交点，控制调整前述投影部的光轴的透镜位移部使前述校准图像的对角线的交点移动至该投影对象区域的对角线的交点。
本发明的图像处理系统等可以根据投影区域信息及投影对象区域信息把握投影区域及投影对象区域的各自的位置及大小及对角线的交点。而且，图像处理系统等可以以把握的对角线的交点等为基准将图像放大投影。
这样，图像处理系统等可以尽可能地有效利用屏幕等的投影对象物的投影对象区域将图像正确且高速地投影。
另外，因为图像处理系统等可以用一个拍摄部进行图像处理，所以与用多个拍摄部进行图像处理的情况相比，可以更高速地投影图像。
另外，本发明的图像处理系统及投影机的特征在于包括生成显示校准图像用的图像信息的校准图像信息生成装置；具有调整画面视角的画面视角调整部、和调整投影透镜的光轴的透镜位移部，根据前述图像信息，向矩形的投影对象区域投影校准图像的投影装置；通过拍摄面对包括被投影的前述校准图像及前述投影对象区域在内的区域拍摄生成拍摄信息的拍摄装置；根据前述拍摄信息，生成表示前述拍摄面的前述校准图像的4角的坐标的投影区域信息的投影区域信息生成装置；生成表示前述拍摄面的前述投影对象区域的4个角的坐标的投影对象区域信息的投影对象区域信息生成装置；根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制前述画面视角调整部、及前述透镜位移部的投影控制装置；前述投影控制装置，根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制前述透镜位移部使前述拍摄面的前述校准图像的中心位置移动至前述拍摄面的前述投影对象区域的中心位置，在前述拍摄面的前述校准图像的中心位置移动至前述拍摄面的前述投影对象区域的中心位置的情况下，根据从经过前述拍摄面的前述校准图像的中心位置的预定的直线上的该中心位置到该校准图像的边为止的长度、及从该直线上的该中心位置到前述拍摄面的前述投影对象区域的边为止的长度的比率，导出倍率，根据该倍率控制前述画面视角调整部。
另外，本发明的图像处理方法的特征在于将校准图像向矩形的投影对象区域投影，通过拍摄面对包括被投影的前述校准图像及前述投影对象区域在内的区域拍摄生成拍摄信息，根据该拍摄信息，在生成表示前述拍摄面的前述校准图像的4个角的坐标的投影区域信息的同时，生成表示前述拍摄面的前述投影对象区域的4个角的坐标的投影对象区域信息，根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制调整投影部的光轴的透镜位移部使前述拍摄面的前述校准图像的中心位置移动至前述拍摄面的前述投影对象区域的中心位置，在前述拍摄面的前述校准图像的中心位置移动至前述拍摄面的前述投影对象区域的中心位置的情况下，根据从经过前述拍摄面的前述校准图像的中心位置的预定的直线上的该中心位置到该校准图像的边为止的长度、及从该直线上的该中心位置到前述拍摄面的前述投影对象区域的边为止的长度的比率，导出倍率，根据该倍率控制调整前述投影部的画面视角的画面视角调整部。
本发明的图像处理系统根据投影区域信息及投影对象区域信息可以把握投影区域及投影对象区域的各自的位置及大小及中心位置。而且，图像处理系统等可以以把握的中心位置等为基准将图像放大投影。
这样，图像处理系统等可以尽可能地有效利用屏幕等的投影对象物的投影对象区域将图像正确且高速地投影。
另外，因为图像处理系统等可以用一个拍摄部进行图像处理，所以与用多个拍摄部进行图像处理的情况相比，可以更高速地投影图像。
另外，前述图像处理系统及前述投影机包括修正前述校准图像的畸变的畸变修正装置，前述投影区域信息生成装置也可以根据前述拍摄信息生成作为前述投影区域信息的表示前述拍摄面的前述校准图像的畸变修正后的4个角的坐标的信息。
另外，前述图像处理方法也可以根据前述拍摄信息生成作为前述投影区域信息的表示前述拍摄面的前述校准图像的畸变修正后的4个角的坐标的信息。
这样，图像处理系统等，通过投影控制装置等根据表示校准图像的畸变修正后的4个角的坐标的投影区域信息，利用畸变修正后的校准图像进行画面视角调整(变焦调整)，图像显示位置的调整，可以有效利用屏幕等的投影对象物的投影对象区域将图像投影。
图1是表示图像投影时的状态的模式图。
图2是本实施方式的一例的投影机的功能框图。
图3是本实施方式的一例的投影机的硬件框图。
图4是表示本实施方式的一例的图像处理的流程的流程图。
图5是表示本实施方式的一例的拍摄面的投影图像与屏幕的模式图。
图6是表示本实施方式的一例的比率与线段的模式图。
图7是表示放大本实施方式的一例的投影图像的状态的模式图。
图8是表示由本实施方式的一例的变焦状态造成的投影图像的不同的模式图。
图9是表示本实施方式的一例的调整后的投影图像的模式图。
具体实施例方式
以下，参照附图以将本发明适用于进行图像的畸变修正的投影机的情况为例说明。还有，以下表示的实施方式不是限定技术方案范围所记载的发明的内容的。另外，以下的实施方式所表示的构成的全部不是作为技术方案范围所记载的发明的解决方式所必须的。
(系统整体的说明)图1是表示图像投影时的状态的模式图。
图像处理系统的一种的投影机20向具有长方形的投影对象区域的投影对象物的一种的屏幕10投影图像。这样，在屏幕10上投影图像30被显示。
另外，本实施方式的投影机20为不正对屏幕10的状态。因此发生投影图像30的畸变(例如，所谓的梯形畸变，梯形失真等)。
另外，本实施例的拍摄装置的一部分的传感器60对包括投影图像30在内的区域拍摄。而且，投影机20通过根据由传感器60的拍摄信息，控制投影机20的画面视角调整部及透镜位移部，以维持图像的长宽比的状态最大限度利用屏幕10的图像投影区域投影图像。
例如，在横长的屏幕的情况下，投影机20保持长宽比不变投影投影图像30使屏幕的中心位置及横的边、和投影图像30的中心位置及横的边一致。另外，例如，在纵长的屏幕的情况下，投影机20保持长宽比不变投影投影图像30使屏幕的中心位置及纵的边、和投影图像30的中心位置及纵的边一致。
这样，投影机20通过保持图像的长宽比不变最大限度利用投影对象区域投影图像，可以投影对观看者来说正确且容易观看的图像。
(功能框图的说明)下面说明实际具有这样的功能的投影机20的功能框图。
图2是本实施方式的一例的投影机20的功能框图。
投影机20构成为包括输入图像信号的信号输入部110、使图像的畸变被修正的修正输入的图像信号的畸变修正部122、输出修正的图像信号的信号输出部160、根据图像信号投影图像的投影装置的一种的图像投影部190、生成校准图像信息的校准图像信息生成部170。
另外，投影机20构成为包括通过拍摄面对包括投影图像30在内的区域拍摄生成拍摄信息的拍摄部180、根据拍摄信息抽出传感器60的拍摄面的屏幕10的区域的投影对象区域信息生成部140、根据拍摄信息抽出传感器60的拍摄面的投影图像30的区域的投影区域信息生成部150、生成畸变修正用信息的修正用信息生成部120。还有，拍摄部180包括传感器60。
另外，图像投影部190构成为包括空间光调制器191、驱动空间光调制器191的驱动部192、光源193、投影透镜194、调整投影透镜194的画面视角的画面视角调整部195、调整投影透镜194的光轴的透镜位移部196。
驱动部192根据从信号输出部160来的图像信号驱动空间光调制器191。而且，图像投影部190通过空间光调制器191及投影透镜194将从光源193来的光投影。
另外，投影机20构成为包括控制画面视角调整部195及透镜位移部196的投影控制部130。
另外，作为使计算机实际具有上述投影机20的各部的功能用的硬件，可以使用例如以下的硬件。
图3是本实施方式的一例的投影机20的硬件框图。
例如，作为信号输入部110可以安装例如A/D转换器930等；作为畸变修正部122可以安装例如图像处理电路970、RAM950、CPU910等；作为投影控制部130，可以安装例如CPU910等；作为信号输出部160可以安装例如D/A转换器940、作为修正用信息生成部120、投影对象区域信息生成部140、投影区域信息生成部150及校准图像信息生成部170可以安装例如图像处理电路970、RAM950等；作为拍摄部180可以安装例如CCD传感器、CMOS传感器、RGB传感器等；作为空间光调制器191可以安装例如液晶板920、存储驱动液晶板920的液晶光阀驱动驱动器的ROM960等。
还有，这些各部分相互之间可以通过系统总线980交换信息。另外，这些各部分的其中一部分或全部可以如电路那样安装成硬件，也可以安装成驱动器那样的软件。
进而，作为投影控制部130等，从存储了使发挥计算机功能用的程序的信息存储媒体900读取程序使计算机具有投影控制部130等的功能。
作为这样的信息存储媒体900，可以适用例如CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、HDD等，其程序的读取方式既可以是接触方式，也可以是非接触方式。
另外，不用信息存储媒体900，也可以通过将为具有上述各种功能用的程序等通过传输路径从主机等下载，使计算机具有上述各功能。
(图像处理的流程的说明)下面说明利用这些各部分的图像处理的流程。
图4是表示本实施方式的一例的图像处理的流程的流程图。
使用者使用手动或投影机20的一般的自动梯形畸变修正功能等修正投影图像30的畸变(步骤S1)。例如，修正用信息生成部120根据从投影对象区域信息生成部140来的表示投影对象区域的信息、及从投影区域信息生成部150来的表示投影图像的区域的信息，把握图像的畸变生成畸变修正用信息。而且，畸变修正部122也可以根据该畸变修正用信息更新修正用数据，根据该修正用数据修正图像信号。
投影机20向屏幕10投影校准图像，拍摄部180对包括校准图像及屏幕10在内的区域拍摄生成拍摄信息(步骤S2)。
更具体地说，校准图像信息生成部170生成全白(图像整体为白色)的单色的校准图像用的图像信息，信号输出部160将该图像信息的数字信号输出给图像投影部190。
图像投影部190根据该数字信号，向屏幕10投影全白的校准图像。这样，屏幕10上显示全白的校准图像(投影图像30)。
拍摄部180通过拍摄面对包括投影图像30及屏幕10在内的区域拍摄生成拍摄信息。在此，拍摄信息是表示每个传感器60的象素的例如辉度值、可以生成XYZ值等的辉度值的图像信号值的信息。另外，在此，所谓XYZ值，是指由国际照明委员会(CIE)规定的国际标准，是设备独立色的一种的图像信号值。
投影区域信息生成部150根据从拍摄部180来的拍摄信息，生成表示拍摄面的图像畸变修正后的投影图像30的4个角的坐标的投影区域信息(步骤3)。
另外，投影对象区域信息生成部140根据从拍摄部180来的拍摄信息生成表示拍摄面的屏幕10的4个角的坐标的投影对象区域信息(步骤4)。
还有，因为校准图像是单色的图像，投影对象区域信息生成部140及投影区域信息生成部150可以根据每个象素的辉度值的不同把握投影图像30或屏幕10的区域。
另外，因为投影控制部130调整投影图像30的大小及显示位置，所以为了在屏幕10的全部投影对象区域显示图像，控制画面视角调整部195调整画面视角，为在屏幕10的适当的位置上显示图像控制透镜位移部196调整投影透镜194的光轴。首先，说明调整画面视角的方法。
图5是表示本实施方式的一例的拍摄面的投影图像230与屏幕210的模式图。
例如，如图5所示，假定投影图像230的4个角的坐标是ABCD，投影图像230的对角线的交点是O，屏幕210的4个角的坐标是EFGH，屏幕210的对角线的交点是P。另外，假定从投影图像230的交点O到顶点A为止的线段(称为“基准线段矢量”)的相对水平方向的倾斜角是α。
图6是表示本实施方式的一例的比率与线段的模式图。
投影控制部130导出从屏幕210的对角线的交点P到在沿着基准线段矢量(倾斜角α)的方向引直线的情况下的屏幕210的边EH与该直线的交点Qh为止的线段(称为“放大线段矢量”)。
还有，在纵长的屏幕的情况下，到该直线与垂直方向的边的交点Qv为止的，从屏幕210的对角线的交点P开始的线段成为放大线段矢量。另外，也可以采用线段QhP的长度与线段QvP的长度相比较而较短的一个作为放大线段矢量。
投影控制部130通过计算放大线段矢量/基准线段矢量导出倍率(步骤S5)。在本实施例中，QhP/AO成为表示倍率的数值。
进而，投影控制部130根据输入该倍率输出画面视角调整量的函数求画面视角调整量。而且，投影控制部130根据求出的画面视角调整量控制画面视角控制部195(步骤S6)。这样，投影机20可以投影放大为上述倍率的图像。还有，投影控制部130除去函数以外，还可以用例如与该倍率及画面视角调整量相关的参照表等求画面视角调整量。
下面，说明调整投影透镜194的光轴的方法。
图7是表示放大本实施方式的一例的投影图像230的状态的模式图。
图8是表示由本实施方式的一例的变焦状态造成的投影图像的不同的模式图。
例如，如图8所示，不论是在变焦状态为望远的情况下的投影图像232中，还是在变焦状态是广角的情况下的投影图像234中，假定位置不变的投影光的光轴的中心位置是点L。
在此情况下，如图7所示，以点L为基准将投影图像230放大QhP/AO倍的投影图像236是放大后的投影图像。假定该投影图像236的对角线的交点是O’。
投影控制部130根据交点O’(O’x，O’y)与交点P(Px，Py)之间的位置关系决定水平方向(x轴方向)上的透镜位移量Sh。
例如，Sh＝g(Px-O’x)。还有，在此，g是输入传感器坐标(在拍摄面上的坐标)的偏移量输出透镜位移量的函数。当然，投影控制部130也可以用与传感器坐标的偏移量及透镜位移量相关的参照表等求透镜位移量。
另外，投影控制部130根据交点O’与交点P之间的位置关系决定垂直方向(y轴方向)上的透镜位移量Sv。例如，Sv＝h(Py-O’y)。还有，在此，h是输入传感器坐标的偏移量输出透镜位移量的函数。
另外，投影控制部130根据如此求出的透镜位移量Sh及Sv，控制透镜位移部196(步骤S7)。
这样，通过进行画面视角调整及透镜位移，拍摄面的投影图像变为如下的情况。
图9是表示本实施方式的一例的调整后的投影图像238的模式图。
如图9所示，调整后的投影图像238变为原来的投影图像230被放大在横方向的边成为与屏幕210的横方向的边一致的状态。另外，投影图像238的对角线的交点与屏幕210的对角线的交点P一致。
在这样的状态下投影机20投影图像(步骤S8)。这样，投影机20可以自动调整投影图像30的大小及位置将图像投影。
如上所述，本实施方式的投影机20可以根据投影区域信息及投影对象区域信息把握投影区域及投影对象区域的各自的位置和大小和对角线的交点。而且，投影机20可以以把握的对角线的交点等为基准将图像放大投影。
这样，投影机20可以尽可能地有效利用屏幕10等的投影对象物的投影对象区域投影图像。另外，在此情况下，因为投影图像30的长宽比就是原来的长宽比，所以投影机20不论屏幕10的形状怎样都可以正确地投影图像。即，屏幕10不限于长方形，也可以是正方形。
另外，本实施方式可以用一个传感器60同时自动实施画面视角调整和透镜位移。这样，投影机20可以正确且高速地调整图像的位置和大小投影图像。
(变形例)还有，本发明不限于适用于上述实施方式。
例如，上述实施方式的投影机20以对角线的交点作为基准进行图像处理，也可以以例如中心位置作为基准进行图像处理。
例如，上述投影控制部130也可以根据投影区域信息及投影对象区域信息，调整投影透镜194的光轴控制透镜位移部196使拍摄面的畸变修正后的投影图像230的中心位置移动至拍摄面的屏幕210的中心位置。
而且，投影控制部130也可以在投影图像230的中心位置移动至屏幕210的中心位置的状态下，根据从经过投影图像230的中心位置的预定的直线(例如水平方向的直线，垂直方向的直线，对角线等)上的该中心位置到投影图像230的边为止的长度，及从该直线上的该中心位置到屏幕210的边为止的长度的比率，导出倍率。
进而，投影控制部130可根据该倍率，调整投影透镜194的画面视角控制透镜位移部196。
即使用这样的方法，投影机20可以同时进行变焦及透镜位移正确且高速地调整投影图像30的位置及大小使其与屏幕10一致。
另外，上述实施方式在投影图像30的畸变修正后进行画面视角调整及透镜位移，在将投影机20配置在不需要畸变修正的位置的情况下也可以不进行畸变修正。即使在这样的情况下，投影机20也可以正确且高速地调整图像的位置及大小投影图像。
另外，不一定要严密地使投影图像30的边与屏幕10的投影对象区域的边一致，投影图像30的边的位置可以比投影对象区域的边靠外侧或内侧。
另外，投影机20也可以不采用利用画面视角调整部195及透镜位移部196将投影图像30的位置及大小作硬件式的调整的方法，而采用利用修正用数据等作软件式的调整的方法。
另外，上述实施方式利用全白的校准图像，也可以利用白色以外的单色的校准图像。另外，投影机20也可以投影全黑的(图像整体是黑色)的校准图像后拍摄，投影全白的校准图像后拍摄，比较包含于拍摄信息的每个象素的辉度值的比，将成为预定值以上的辉度比的象素区域作为投影区域抽出。
另外，具有投影对象区域的投影对象物不限于屏幕10，也可以是例如黑板、白板等。
另外，上述实施方式作为图像处理系统采用投影机20，本发明对投影机20以外的CRT(Cathode Ray Tube)、LED(Light Emitting Diode)、EL(Electro Luminescence)等的显示器用的图像处理系统也是有效的。
另外，投影机20不仅可以进行投影图像30的畸变、位置、大小的修正，还可以进行投影图像30的亮度或颜色的修正。
另外，作为投影机20，也可以采用例如利用液晶投影机、采用DMD(Digital Micromirror Device)的投影机等。还有，DMD是美国德州仪器公司的商标。
另外，可以使例如投影机单体具备上述的投影机20的功能，也可以使多个处理装置分散具备(例如以投影机及PC分散处理)。
权利要求
1.一种图像处理系统，其特征在于，包括生成显示校准图像用的图像信息的校准图像信息生成装置；具有调整画面视角的画面视角调整部、和调整投影透镜的光轴的透镜位移部，根据前述图像信息，向矩形的投影对象区域投影校准图像的投影装置；将包括所投影的前述校准图像及前述投影对象区域在内的区域通过拍摄面拍摄生成拍摄信息的拍摄装置；根据前述拍摄信息，生成表示前述拍摄面的前述校准图像的4角的坐标的投影区域信息的投影区域信息生成装置；根据前述拍摄信息，生成表示前述拍摄面的前述投影对象区域的4个角的坐标的投影对象区域信息的投影对象区域信息生成装置；根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制前述画面视角调整部、及前述透镜位移部的投影控制装置；前述投影控制装置，根据前述投影区域信息，导出表示从前述拍摄面的前述校准图像的对角线的交点到一个顶点的线段的基准线段矢量，根据前述投影对象区域信息，导出表示从前述拍摄面的前述投影对象区域的对角线的交点到在沿着前述基准线段矢量方向引直线的情况下相交的该投影对象区域的边与该直线的交点为止的线段的放大线段矢量，通过计算该放大线段矢量与前述基准线段矢量的比导出倍率，根据该倍率控制前述画面视角调整部，根据画面视角调整后的前述拍摄面的前述校准图像的对角线的交点、及前述拍摄面的前述投影对象区域的对角线的交点，控制前述透镜位移部使前述校准图像的对角线的交点移动至该投影对象区域的对角线的交点。
2.一种图像处理系统，其特征在于，包括生成显示校准图像用的图像信息的校准图像信息生成装置；具有调整画面视角的画面视角调整部、和调整投影透镜的光轴的透镜位移部，根据前述图像信息，向矩形的投影对象区域投影校准图像的投影装置；通过拍摄面对包括所投影的前述校准图像及前述投影对象区域在内的区域拍摄生成拍摄信息的拍摄装置；根据前述拍摄信息，生成表示前述拍摄面的前述校准图像的4角的坐标的投影区域信息的投影区域信息生成装置；生成表示前述拍摄面的前述投影对象区域的4角的坐标的投影对象区域信息的投影对象区域信息生成装置；根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制前述画面视角调整部、及前述透镜位移部的投影控制装置；前述投影控制装置，根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制前述透镜位移部使前述拍摄面的前述校准图像的中心位置移动至前述拍摄面的前述投影对象区域的中心位置，在前述拍摄面的前述校准图像的中心位置移动至前述拍摄面的前述投影对象区域的中心位置的状态下，根据从经过前述拍摄面的前述校准图像的中心位置的预定的直线上的该中心位置到该校准图像的边为止的长度、及从该直线上的该中心位置到前述拍摄面的前述投影对象区域的边为止的长度的比率，导出倍率，根据该倍率控制前述画面视角调整部。
3.如权利要求1中所述的图像处理系统，其特征在于包括修正前述校准图像的畸变的畸变修正装置，前述投影区域信息生成装置根据前述拍摄信息生成作为前述投影区域信息的表示前述拍摄面的前述校准图像的畸变修正后的4角的坐标的信息。
4.一种投影机，其特征在于，包括生成显示校准图像用的图像信息的校准图像信息生成装置；具有调整画面视角的画面视角调整部、和调整投影透镜的光轴的透镜位移部，根据前述图像信息，向矩形的投影对象区域投影校准图像的投影装置；将包括所投影的前述校准图像及前述投影对象区域在内的区域通过拍摄面拍摄生成拍摄信息的拍摄装置；根据前述拍摄信息，生成表示前述拍摄面的前述校准图像的4角的坐标的投影区域信息的投影区域信息生成装置；根据前述拍摄信息，生成表示前述拍摄面的前述投影对象区域的4角的坐标的投影对象区域信息的投影对象区域信息生成装置；根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制前述画面视角调整部、及前述透镜位移部的投影控制装置；前述投影控制装置，根据前述投影区域信息，导出表示从前述拍摄面的前述校准图像的对角线的交点到一个顶点的线段的基准线段矢量，根据前述投影对象区域信息，导出表示从前述拍摄面的前述投影对象区域的对角线的交点到在沿着前述基准线段矢量方向引直线的情况下相交的该投影对象区域的边与该直线的交点为止的线段的放大线段矢量，通过计算该放大线段矢量与前述基准线段矢量的比导出倍率，根据该倍率控制前述画面视角调整部，根据画面视角调整后的前述拍摄面的前述校准图像的对角线的交点、及前述拍摄面的前述投影对象区域的对角线的交点，控制前述透镜位移部使前述校准图像的对角线的交点移动至该投影对象区域的对角线的交点。
5.一种投影机，其特征在于，包括生成显示校准图像用的图像信息的校准图像信息生成装置；具有调整画面视角的画面视角调整部、和调整投影透镜的光轴的透镜位移部，根据前述图像信息，向矩形的投影对象区域投影校准图像的投影装置；通过拍摄面对包括所投影的前述校准图像及前述投影对象区域在内的区域拍摄生成拍摄信息的拍摄装置；根据前述拍摄信息，生成表示前述拍摄面的前述校准图像的4角的坐标的投影区域信息的投影区域信息生成装置；生成表示前述拍摄面的前述投影对象区域的4角的坐标的投影对象区域信息的投影对象区域信息生成装置；根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制前述画面视角调整部、及前述透镜位移部的投影控制装置；前述投影控制装置，根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制前述透镜位移部使前述拍摄面的前述校准图像的中心位置移动至前述拍摄面的前述投影对象区域的中心位置，在前述拍摄面的前述校准图像的中心位置移动至前述拍摄面的前述投影对象区域的中心位置的状态下，根据从经过前述拍摄面的前述校准图像的中心位置的预定的直线上的该中心位置到该校准图像的边为止的长度、及从该直线上的该中心位置到前述拍摄面的前述投影对象区域的边为止的长度的比率，导出倍率，根据该倍率控制前述画面视角调整部。
6.如权利要求4中所述的投影机，其特征在于包括修正前述校准图像的畸变的畸变修正装置，前述投影区域信息生成装置根据前述拍摄信息生成作为前述投影区域信息的表示前述拍摄面的前述校准图像的畸变修正后的4角的坐标的信息。
7.一种图像处理方法，其特征在于将校准图像向矩形的投影对象区域投影，通过拍摄面对包括所投影的前述校准图像及前述投影对象区域在内的区域拍摄生成拍摄信息，根据该拍摄信息，在生成表示前述拍摄面的前述校准图像的4角的坐标的投影区域信息的同时，生成表示前述拍摄面的前述投影对象区域的4角的坐标的投影对象区域信息，根据前述投影区域信息，导出表示从前述拍摄面的前述校准图像的对角线的交点到一个顶点的线段的基准线段矢量，根据前述投影对象区域信息，导出表示从前述拍摄面的前述投影对象区域的对角线的交点到在沿着前述基准线段矢量方向引直线的情况下相交的该投影对象区域的边与该直线的交点为止的线段的放大线段矢量，通过计算该放大线段矢量与前述基准线段矢量的比导出倍率，根据该倍率控制调整投影部的画面视角的画面视角调整部，根据画面视角调整后的前述拍摄面的前述校准图像的对角线的交点、及前述拍摄面的前述投影对象区域的对角线的交点，控制调整前述投影部的光轴的透镜位移部使前述校准图像的对角线的交点移动至该投影对象区域的对角线的交点。
8.一种图像处理方法，其特征在于将校准图像向矩形的投影对象区域投影，通过拍摄面对包括所投影的前述校准图像及前述投影对象区域在内的区域拍摄生成拍摄信息，根据该拍摄信息，在生成表示前述拍摄面的前述校准图像的4角的坐标的投影区域信息的同时，生成表示前述拍摄面的前述投影对象区域的4角的坐标的投影对象区域信息，根据前述投影区域信息、及前述投影对象区域信息，控制调整投影部的光轴的透镜位移部使前述拍摄面的前述校准图像的中心位置移动至前述拍摄面的前述投影对象区域的中心位置，在前述拍摄面的前述校准图像的中心位置移动至前述拍摄面的前述投影对象区域的中心位置的状态下，根据从经过前述拍摄面的前述校准图像的中心位置的预定的直线上的该中心位置到该校准图像的边为止的长度、及从该直线上的该中心位置到前述拍摄面的前述投影对象区域的边为止的长度的比率，导出倍率，根据该倍率控制调整前述投影部的画面视角的画面视角调整部。
9.如权利要求7中所述的图像处理方法，其特征在于根据前述拍摄信息，生成作为前述投影区域信息的表示前述拍摄面的前述校准图像的畸变修正后的4角的坐标的信息。
全文摘要
为了提供尽可能有效地利用屏幕等投影图像，而且，可以更正确并且高速地投影图像的图像处理系统等，具有校准图像信息生成部170、画面视角调整部195、及调整投影透镜194的光轴的透镜位移部196，将向屏幕投影校准图像的图像投影部190、通过拍摄面对包括被投影的校准图像及屏幕在内的区域拍摄生成拍摄信息的拍摄部180、根据拍摄信息生成投影区域信息的投影区域信息生成部150、根据拍摄信息生成投影对象区域信息的投影对象信息生成部140、及根据投影区域信息及投影对象区域信息控制画面视角调整部195及透镜位移部196的投影控制部130设置于投影机。
文档编号H04N9/31GK1577048SQ20041004831
公开日2005年2月9日 申请日期2004年6月17日 优先权日2003年6月26日
发明者和田修, 小林雅畅 申请人:精工爱普生株式会社