投影系统以及投影方法
【专利说明】投影系统以及投影方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年2月19日在日本提交的第2014-029955号日本专利申请和2014年6月12日在日本提交的第2014-121734号日本专利申请的优先权，并通过引用结合其全部内容。
技术领域
[0003]本发明大体涉及投影系统和投影方法。
【背景技术】
[0004]诸如多投影系统的某种类型的已知的投影系统被配置成使用多个诸如投影仪的投影设备投射多个局部投影目标图像，多个局部投影目标图像在诸如屏幕的投影介质上组成投影目标图像，借此形成高亮度和高分辨率的图像。第2006-349791号日本特许公开专利公布中公开了这样的多投影系统的实例。
[0005]这样的投影系统典型地使用捕捉图像确定将由投影设备投射的局部投影目标图像，在捕捉图像中，投影介质和由投影设备投射的图案图像被捕捉，因此，需要布置图像捕捉装置或者使用广角镜头，以使得能够获得这样的捕捉图像。
[0006]然而，有必要在距投影介质一定距离或者更远处布置图像捕获装置，以使得能够捕捉如上所述的捕捉图像。因此，在布置上施加了相当严格的约束，使得这种投影系统不适用根据系统被使用的环境。采用宽角镜头来获得如上所述的捕捉图像将不希望地增加成本。
[0007]在这种情况下，需要允许减少成本和在布置上的约束的投影系统和投影方法。
[0008]至少部分地解决在传统的技术中的问题是本发明的目标。
【发明内容】
[0009]至少部分地解决在传统的技术中的问题是本发明的目标。
[0010]根据本发明，提供一种投影系统，包括多个投影设备，该投影系统包括:第一投影单元，被配置成在第一投影区域上投射第一图案图像；第二投影单元，被配置成在第二投影区域上投射第二图案图像，第二投影区域部分交叠第一投影区域；以及第一图像捕捉单元，被配置成当第一图案图像被投射在第一投影区域上时，通过捕捉包括第一投影区域和至少一部分第二投影区域的图像捕捉区域来进行第一图像捕捉以获得第一捕捉图像，以及当第二图案图像被投射在第二投影区域上时，通过捕捉图像捕捉区域进行第二图像捕捉以获得第二捕捉图像，其中，第一投影单元在第一投影区域上投射从基于第一捕捉图像、第二捕捉图像的投影目标图像以及投影目标图像提取的第一局部投影目标图像，以及第二投影单元在第二投影区域上投射从基于第一捕捉图像、第二捕捉图像的投影目标图像以及投影目标图像提取的第二局部投影目标图像。
[0011]本发明还提供一种投影方法，包括:在第一投影区域上投射第一图案图像；当第一图案图像被投射在第一投影区域上时，通过捕捉图像捕捉区域进行第一图像捕捉以获得第一捕捉图像，图像捕捉区域包括第一投影区域以及至少一部分第二投影区域，第二投影区域部分交叠第一投影区域；在第二投影区域上投射第二图案图像；当第二图案图像被投射在第二投影区域上时，通过捕捉图像捕捉区域进行第二图像捕捉以获得第二捕捉图像；在第一投影区域上投射第一局部投影目标图像，第一局部投影目标图像从基于第一捕捉图像和第二捕捉图像的投影目标图像提取；以及在第二投影区域上投射第二局部投影目标图像，第二局部投影目标图像从基于第一捕捉图像和第二捕捉图像的投影目标图像被提取
[0012]当结合附图考虑时，通过阅读以下关于本发明的目前较佳的实施例的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征、优势以及技术和工业意义将被更好地理解。
【附图说明】
[0013]图1是图解根据本发明的第一实施例的投影系统的示例配置的框图；
[0014]图2是图解根据第一实施例的信息处理设备的示例配置的框图；
[0015]图3是图解根据第一实施例的投影设备的示例配置的框图；
[0016]图4是图解根据第一实施例的在投影系统中进行的梯形校正参数计算处理的实例的时序图；
[0017]图5是图解根据第一实施例的梯形校正投影区域的实例的图；
[0018]图6是图解根据第一实施例的在投影系统中进行的尺寸测量处理的实例的时序图；
[0019]图7是图解根据第一实施例的在投影系统中进行的尺寸测量处理的详细实例的流程图；
[0020]图8是根据第一实施例的获得第一捕捉图像的图像捕捉的实例的说明图；
[0021]图9是根据第一实施例的获得第二捕捉图像的图像捕捉的说明图；
[0022]图10是图解根据第一实施例的尚未图像捕捉失真校正的第一捕捉图像的实例的图；
[0023]图11是图解根据第一实施例的图像捕捉失真校正的第一捕捉图像的实例的图；
[0024]图12是根据第一实施例的用于确定图像长度信息的示例方法的说明图；
[0025]图13是根据第一实施例的用于确定图像长度信息的示例方法的说明图；
[0026]图14是根据第一实施例的用于确定图像长度信息的示例方法的说明图；
[0027]图15是根据第一实施例的平铺显示的实例的说明图；
[0028]图16是图解根据本发明的第二实施例的投影系统的示例配置的框图；
[0029]图17是图解根据第二实施例的信息处理设备的示例配置的框图；
[0030]图18是图解根据第二实施例的投影设备的示例配置的框图；
[0031]图19是图解根据第二实施例的在投影系统中进行的校准处理的实例的时序图；
[0032]图20是根据第二实施例的人工校准的实例的说明图；
[0033]图21是图解根据第二实施例的通过投影设备进行的定点位置确定处理的实例的流程图；
[0034]图22是图解在图21的步骤S405和S407的操作的详细实例的流程图；
[0035]图23是第一局部投影目标图像的坐标的实例的说明图；
[0036]图24是投影目标图像的坐标的实例的说明图；
[0037]图25是图解在图21的步骤S405和S407的操作的详细实例的流程图；
[0038]图26是第二局部投影目标图像的坐标的实例的说明图；
[0039]图27是图解在步骤S405和S407的操作的详细实例的流程图；以及
[0040]图28是第三局部投影目标图像的坐标的实例的说明图。
【具体实施方式】
[0041]以下参考附图详细描述本发明的典型实施例。
[0042]第一实施例
[0043]图1是图解根据本发明的第一实施例的投影系统I的实例配置的框图。如图1所示，投影系统I包括信息处理设备10以及投影设备20-1到20-3。以下，只要没有必要在投影设备20-1到20-3之间进行区分，投影设备20-1到20-3中的每一个都可以被简单地称为投影设备20。
[0044]投影设备20-1到20-3经由视频电缆3_1到3_3被分别连接到信息处理设备10。视频电缆3-1到3-3例如可以被具体化为HDMI (注册商标)(高清晰度多媒体接口)电缆或者DVI (数字可视接口)电缆。
[0045]信息处理设备10、投影设备20-1、投影设备20-2以及投影设备20_3经由通信网2彼此连接。通信网2例如可以被具体化为诸如LAN(局域网)或者因特网的网络，或者可以是串彳丁电缆等等。LAN可以是有线的LAN或者无线的LAN。
[0046]投影设备20-1到20-3分别在投影区域(投影表面)200-1到200-3上投射图像，借此在投影介质5上形成图片，投影介质5例如可以是屏幕。投影区域200-1到200-3以及投影介质5在相同的平面上。
[0047]投影区域200-1到200-3分别为投影设备20_1到20_3在其初始状态下的投影区域，并且是可调整的。因此，如图1所示，投影区域200-1到200-3可以在形状和尺寸上彼此不同。由于准确朝向投影介质5地定位投影设备20-1到20-3和距离投影介质5等间距地布置投影设备20-1到20-3的需要被消除，因此，能够减少有关用于布置投影设备20-1到20-3的人力的成本。同时，除非投影区域准确朝向投影设备20，否则投影区域以投影区域的宽度或者高度根据与投影设备20的距离变化的方式被梯形地失真。
[0048]注意，有必要布置投影设备20-1到20-3，以使得如图1所示相邻的投影区域彼此部分交叠。更具体地说，有必要布置投影设备20-1和20-2以使得投影区域200-1部分交叠投影区域200-2，以及有必要布置投影设备20-2和20-3以使得投影区域200-2部分交叠投影区域200-3。
[0049]以下将通过实例的方式描述第一实施例，其中，三个横向对齐的投影设备20中的每一个投影设备在投影介质5上投射图像，借此，如图1所示，在投影介质5上以平铺的方式显示图像。然而，配置不限于此。例如，投影设备20的数目可以是不少于两个的任何数目。
[0050]信息处理设备10能够通过能够分配视频信号的计算机来被具体化。这样的计算机的实例包括PC(个人计算机)、服务器设备、平板终端以及智能手机。
[0051]图2是图解根据第一实施例的信息处理设备10的示例配置的框图。如图2所示，信息处理设备10包括输出部11、操作部12、显示部13、通信部14、存储部15以及控制部16。
[0052]输出部11被配置成经由视频电缆3-1到3-3输出代表投影目标图像等等的视频信号到投影设备20-1到20-3。例如，输出部11可以被具体化为视频信号分配器。视频信号的实例包括HDMI信号和RGB信号。
[0053]操作部12被配置成接收各种操作的输入。操作部12可以被具体化为诸如键盘、鼠标、触摸板或者触模面板的输入装置。
[0054]显不部13被配置称显不各种图片。显不部13可以被具体化为诸如液晶显不器或者触摸面板显示器的显示装置。
[0055]通信部14被配置成经由通信网2实施与投影设备20-1到20-3的通信。例如，如果通信网2为网络，那么通信部14可以被具体化为诸如NIC(网络接口卡)的通信装置。
[0056]存储部15存储将由信息处理设备10执行的各种程序、用于在由信息处理设备10执行的各种处理中使用的数据等等。存储部15可以被具体化为磁存储装置、光存储装置以及电存储装置中的至少任何一个，例如HDD(硬盘驱动器)、SSD(固态驱动器)、存储卡、光盘、RAM (随机存取存储器)以及ROM(只读存储器)。
[0057]控制部16被配置成控制信息处理设备10的各个单元。控制部16可以被具体化为诸如CPU(中央处理单元)的控制装置。控制部16是在权利要求书中描述的计算单元的实例。
[0058]投影设备20被配置成投射图像。投影设备20例如可以被具体化为投影仪。
[0059]图3是图解根据第一实施例的投影设备20的实例配置的框图。如图3所示，投影设备20包括投影光学系统21、光调制器22、照明光学系统23、灯24、光调制器控制单元25、图像处理单元26、视频信号处理单元27、视频连接器终端(以下，“视频终端”)28、照相机单元29、照相机图像处理单元30、指定装置31、操作面板32、远程控制接收器33、系统控制单元35、通信控制单元36、通信连接器终端(以下，“通信终端”)37以及ROM 38。
[0060]视频信号处理单元27处理信息处理设备10经由视频终端28发送的视频信号。
[0061]图像处理单元26对由视频信号处理单元27处理的视频信号进行各种图像处理。
[0062]光调制器控制单元25使得光调制器22显示由已经经历了由图像处理单元26进行的各种图像处理的视频信号代表的图像。
[0063]任何被配置成发射光的灯能够被用作灯24，灯24具有光源的功能。
[0064]照明光学系统23将从灯24发射的光集中在光调制器22上。照明光学系统23例如可以被具体化为透镜和反射镜。
[0065]显示从光调制器控制单元25发送的图像的光调制器22反射由照明光学系统23集中的光或者使得光通过。光调制器22例如可以被具体化为DMD(数字镜装置)或者液晶面板。
[0066]投影光学系统21在投影介质5上投射从光调制器22反射的光或者从光调制器22通过的光，借此在投影介质5上投射(形成)图像。投影光学系统21可以被具体化为透镜和反射镜。
[0067]控制投影设备20的各个单元的系统控制单元35可以被具体化为处理装置，处理装置包括CPU、RAM等等。系统控制单元35也从操作面板32或者远程控制接收器33接收通知，并且根据该通知进行处理。
[0068]连接到系统控制单元35的ROM 38存储由系统控制单元35使用的各种信息。各种信息由系统控制单元35根据需要从ROM 38中读出。
[0069]指定投影设备20的状态的指定装置31例如可以被具体化为LED (发光二极管)。指定装置31例如可以被配置成从检测错误的出现的系统控制单元35接收到通知时，提供其指定(例如，通过点亮或者闪烁LED)。
[0070]操作面板32将由用户输入的操作输入通知给系统控制单元35。操作面板32例如可以被具体化为触摸面板。
[0071]远程控制34将由用户输入的各种操作输入通知给远程控制接收器33。远程控制接收器33将由远程控制34通知的各种操作通知给系统控制单元35。
[0072]照相机单元29捕捉由投影光学系统21投射