專利名稱：圖像處理系統、投影機和圖像處理方法
技術領域：
本發明涉及可進行圖像的畸變校正和焦點調節的圖像處理系統、投影機和圖像處理方法。
背景技術：
由于投影機等的圖像顯示裝置與圖像的投影對象位置的相互關系的緣故，有時圖像發生了畸變、即在縱方向或橫方向上發生了所謂的梯形畸變。此外，即使是圖像顯示裝置與投影對象大體為正對的情況，在圖像顯示裝置與投影對象的距離變化了的情況下，也成為圖像的焦點變得模糊了的狀態。
因而，圖像顯示裝置在顯示圖像的情況下，必須在消除了圖像的畸變或焦點的模糊的狀態下顯示圖像。
但是，在一般的帶有圖像的畸變校正功能和自動聚焦功能的投影機中，通過用戶使用鼠標等指示屏幕的4角的點，以半自動的方式校正圖像的畸變。在此基礎上，為了進行自動聚焦，對于一般的投影機來說，一旦解除了圖像的畸變校正之后就投影校準圖像。此時，如果該投影機再次校正圖像的畸變，則有在校正后的投影區域內未適當地聚焦的可能性。
此外，對于用戶來說，使用鼠標等指示屏幕的4角的點是比較麻煩的。
為了解決這樣的課題，例如在特開2000-241874號公報中公開了具有下述的裝置的投影機的自動畫面位置調整裝置可進行焦點調節、變焦、俯仰角調整和傾斜的調整的投影透鏡；在投影機的主體前面設置的、對投影到屏幕上的圖像進行攝像的監視攝像機；將從監視攝像機輸入的影像信號的信息變換為數字數據并進行存儲的數據變換裝置；對由數據變換裝置變換了的數字數據進行運算處理的運算裝置；投影透鏡的焦點調節裝置；對投影透鏡進行變焦的變焦驅動裝置；檢測由監視攝像機進行了攝像的圖像內的屏幕的位置的屏幕位置檢測裝置；以及利用已被檢測的屏幕的位置的數據來調整投影圖像的梯形畸變的梯形畸變調整裝置。
但是，在特開2000-241874號公報的方法中，如在特開2000-241874號公報的說明書的段落編號0021～0029中記載的那樣，投影測試圖形圖像并進行攝像，檢測聚焦的最佳點以進行聚焦調整，投影全白圖像并進行攝像，檢測屏幕的端點，利用變焦進行放大或縮小直到投影圖像到達屏幕的端點，調整了投影機主體前面的方向或投影透鏡的俯仰角，以使屏幕的影像位于畫面的中央。
此外，在該方法中，比較已被攝像的圖像內的屏幕的相對邊的長度以檢定并調整了梯形畸變。
如上所述，在特開2000-241874號公報的方法中，由于一旦進行了聚焦調整之后就進行梯形畸變，故存在梯形畸變后的圖像的聚焦不成為原來想要的聚焦最佳點的可能性。
此外，為了檢測屏幕的位置，必須有高清晰度的攝像機，這就增大了制造成本。
再者，在特開2000-241874號公報的方法中，忽略了原來的投影位置，以強制性地在屏幕的中央投影圖像的方式調整了投影機主體的俯仰角等。由于以這樣的處理為前提，故投影機的主體與屏幕大體為正對就成為前提。
但是，在實際上投影機的主體沒有與屏幕大體為正對的情況下，由于發生橫方向的梯形畸變，故如果以投影機的主體與屏幕大體為正對為前提進行處理，則不能適當地校正橫方向的梯形畸變。
此外，在忽略用戶想要的投影位置而以強制性地在屏幕的中央投影圖像的方式調整了投影機主體的俯仰角等的情況下，不能顯示遵循用戶的目的的圖像。具體地說，例如由于在屏幕的中央位置的前面存在障礙物，故用戶也考慮在屏幕的右半部分投影圖像那樣的情況。
發明內容
本發明是鑒于上述的課題而進行的，其目的在于提供可大體同時進行圖像的畸變校正和焦點調節而不變更用戶想要的投影位置的圖像處理系統、投影機和圖像處理方法。
為了解決上述課題，與本發明有關的圖像處理系統和投影機的特征在于包含畸變校正裝置，為了調節圖像的畸變而校正圖像信號；圖像投影裝置，根據已被校正的圖像信號來投影圖像，同時具有透鏡單元，該透鏡單元具有焦點調節功能；驅動控制裝置，控制上述透鏡單元的驅動，以使到圖像投影區域為止的焦距變化；攝像裝置，對已被投影的圖像進行攝像；以及畸變校正量導出裝置，根據來自該攝像裝置的攝像信息，導出到圖像投影區域的中心為止的焦距，同時導出由上述畸變校正裝置得到的畸變校正量，上述畸變校正量導出裝置根據基于攝像信息的圖像的亮度的變化，分別判別到圖像投影區域的多個邊界點為止的最佳的焦距，根據到該邊界點為止的最佳的焦距，導出到圖像投影區域的中心為止的焦距，根據到該邊界點為止的最佳的焦距和上述圖像投影裝置的水平方向和垂直方向的半畫面視角，導出多個邊界點的3維空間上的坐標，根據該3維空間上的坐標導出畸變校正量，上述畸變校正裝置根據該畸變校正量來校正圖像信號，上述驅動控制裝置控制上述透鏡單元的驅動，使成為由上述畸變校正量導出裝置導出的到圖像投影區域的中心為止的焦距。
此外，與本發明有關的圖像處理方法的特征在于一邊使透鏡單元的焦距變化，一邊投影規定的校準圖像，根據該透鏡單元的焦距的變化，對該校準圖像進行攝像，
根據基于攝像信息的圖像的亮度的變化，分別判別到圖像投影區域的多個邊界點為止的最佳的焦距，根據到該邊界點為止的最佳的焦距和上述圖像投影裝置的水平方向和垂直方向的半畫面視角，導出多個邊界點的3維空間上的坐標，根據該3維空間上的坐標導出畸變校正量，根據該畸變校正量來校正圖像信號，以便校正圖像的畸變，根據到圖像投影區域的多個邊界點為止的最佳的焦距，導出到圖像投影區域的中心為止的焦距，使上述透鏡單元的焦距變化，使之成為該焦距，根據已被校正的圖像信號來投影圖像。
按照本發明，圖像處理系統等根據圖像的亮度的變化，根據到圖像投影區域的多個邊界點為止的各自的最佳的焦距以及水平方向和垂直方向的半畫面視角，導出多個邊界點的3維空間上的坐標以校正圖像的畸變，同時可驅動透鏡單元，成為基于各自的最佳的焦距的到圖像投影區域的中心為止的焦距。
由此，圖像處理系統等可大體同時進行圖像的畸變校正和焦點調節。
此外，在上述圖像處理系統和上述投影機中，上述畸變校正量導出裝置可根據表示基于攝像信息的圖像投影區域的多個邊界點附近的邊界區域中的亮度與像素數的關系的亮度分布，以該亮度分布明確地分離為圖像投影區域內的亮度分布和圖像投影區域外的亮度分布這一點為條件來判別最佳的焦距。
此外，在上述圖像處理方法中，可根據表示基于攝像信息的圖像投影區域的多個邊界點附近的邊界區域中的亮度與像素數的關系的亮度分布，以該亮度分布明確地分離為圖像投影區域內的亮度分布和圖像投影區域外的亮度分布這一點為條件來判別最佳的焦距。
據此，圖像處理系統等通過根據亮度分布來判別最佳的焦距，可大體同時進行圖像的畸變校正和焦點調節而無需應用高清晰度的攝像機。
此外，在上述圖像處理系統、上述投影機和上述圖像處理方法中，上述圖像是矩形圖像，上述多個邊界點可以是該矩形的圖像的各頂點。
據此，通過圖像處理系統等以矩形的圖像的各頂點為對象，與以圖像整體為對象的情況相比，可更有效地進行圖像的畸變校正和焦點調節。
此外，在上述圖像處理系統和上述投影機中，上述圖像投影裝置投影黑色圖像和白色圖像，上述畸變校正量導出裝置可根據黑色圖像的攝像信息和白色圖像的攝像信息的差分來判別投影區域。
此外，在上述圖像處理方法中，至少投影黑色圖像和白色圖像作為上述校準圖像，可根據黑色圖像的攝像信息和白色圖像的攝像信息的差分來判別投影區域。
據此，通過圖像處理系統等根據黑色圖像的攝像信息和白色圖像的攝像信息的差分來判別投影區域，可更明確地判別投影區域。
圖1是示出圖像投影時的狀態的示意圖。
圖2是示出與本實施例的一例有關的圖像的4角的處理對象的示意圖。
圖3A是示出焦點對準的情況的圖像的狀態的示意圖，圖3B是示出焦點對準的情況的亮度分布的示意圖。
圖4A是示出焦點未對準的情況的圖像的狀態的示意圖，圖4B是示出焦點未對準的情況的亮度分布的示意圖。
圖5是與本實施例的一例有關的投影機的功能框圖。
圖6是與本實施例的一例有關的投影機的硬件框圖。
圖7是示出與本實施例的一例有關的圖像處理的流程的流程圖。
圖8是示出與本實施例的一例有關的攝像處理的流程的流程圖。
圖9是示出圖像畸變發生時的圖像的正面的示意圖。
圖10是示出圖像畸變發生時的圖像的上面的示意圖。
圖11是示出圖像畸變發生時的圖像的側面的示意圖。
圖12是示出圖像畸變校正前的投影區域和圖像畸變校正后的投影區域的示意圖。
具體實施例方式
以下，以將本發明應用于大體同時進行圖像的畸變和圖像的焦點調節的投影機的情況為例，一邊參照附圖，一邊進行說明。再有，以下示出的實施例并不是在任何方面限定技術方案的范圍內記載的發明的內容。此外，以下的實施例示出的結構的全部，作為技術方案的范圍內記載的發明的解決辦法不一定是必須的。
(系統整體的說明)圖1是示出圖像投影時的狀態的示意圖。
投影機20通過對屏幕10投影矩形的圖像來形成矩形的投影區域12。此外，在本實施例中，作為攝像裝置的一部分的色光傳感器60對包含投影區域12的屏幕10上的區域進行攝像。
此外，在本實施例中，投影機20根據基于由色光傳感器60得到的攝像信息的圖像的亮度的變化，分別判別作為投影區域12的邊界點的到4角的區域為止的最佳的焦距。
圖2是示出與本實施例的一例有關的圖像的4角的處理對象的示意圖。此外，圖3A是示出焦點對準的情況的圖像的狀態的示意圖，圖3B是示出焦點對準的情況的亮度分布的示意圖。此外，圖4A是示出焦點未對準的情況的圖像的狀態的示意圖，圖4B是示出焦點未對準的情況的亮度分布的示意圖。
如圖2中所示，攝像圖像210包含了與投影區域12相當的區域212和除此以外的區域。此外，投影機20作為處理對象設定了作為上述4角的附近的區域的邊界區域220～223。
例如在焦點對準的情況下，在邊界區域222中明確地區分為區域212和除此以外的區域，亮度分布也明確地分離為區域212和除此以外的區域。
另一方面，例如在焦點未對準的情況下，在邊界區域222中未明確地區分為區域212和除此以外的區域，亮度分布也未明確地分離為區域212和除此以外的區域。
再有，作為是否明確地分離了的判定基準，例如可采用規定的亮度范圍中的總像素數是否超過了閾值這樣的基準(即，分離為區域212的亮度分布和除此以外的區域的亮度分布)、像素數未超過閾值的亮度范圍未超過另一閾值(即，不能區分為區域212和除此以外的區域的哪一個的區域少)這樣的基準等。
這樣，在本實施例中，投影機20根據基于由色光傳感器60得到的攝像信息的圖像的亮度的變化，分別判別作為投影區域12的邊界點的到4角的區域為止的最佳的焦距。
而且，在本實施例中，投影機20根據該焦距，導出到投影區域12的中心為止的焦距，根據該焦距和投影機20的水平方向和垂直方向的半畫面視角，導出投影區域12的4角的3維空間上的坐標，根據該3維空間上的坐標導出畸變校正量，根據該畸變校正量來校正圖像信號。
再者，在本實施例中，投影機20控制具有焦點調節功能的透鏡單元的驅動，成為校正了圖12中示出的投影區域12的畸變的狀態的到投影區域13的中心P為止的焦距。
這樣，投影機20可大體同時進行圖像的畸變校正和焦點調節而不變更圖像的投影位置。
(功能塊的說明)其次，說明安裝這樣的功能用的投影機20的功能塊。
圖5是與本實施例的一例有關的投影機20的功能框圖。
投影機20包含下述部分而被構成輸入圖像信號的信號輸入部110；校正已被輸入的圖像信號以便調節圖像的畸變的畸變校正部120；輸出已被校正的圖像信號的信號輸出部130；根據圖像信號投影圖像的圖像投影部190；對已被投影的圖像進行攝像的攝像部180；以及根據攝像信息導出到投影區域12的中心為止的焦距、同時導出由畸變校正部120得到的畸變校正量的畸變校正量導出部140。
此外，攝像部180包含具有焦點調節功能的透鏡單元184和接受來自透鏡單元184的光的受光部182而被構成。
此外，圖像投影部190包含空間光調制器192、驅動空間光調制器192的驅動部194、光源196和具有焦點調節功能的透鏡單元198而被構成。
驅動部194根據來自信號輸出部130的圖像信號驅動空間光調制器192。而且，圖像投影部190，經空間光調制器192和透鏡單元198投影來自光源196的光。
此外，投影機20包含下述部分而被構成起到驅動控制裝置的一部分的功能、驅動透鏡單元184和透鏡單元198的聚焦透鏡驅動部162；起到畸變校正量導出裝置的一部分的功能、解析攝像信息的圖像解析部170；起到驅動控制裝置的一部分的功能、根據攝像信息控制聚焦透鏡驅動部162的控制部160；以及生成校正用的校準圖像的校準圖像生成部150。
此外，作為在計算機內安裝上述的投影機20的各部分用的硬件，例如可應用以下的硬件。
圖6是與本實施例的一例有關的投影機20的硬件框圖。
例如，作為信號輸入部110，例如可使用A/D變換器930等，作為畸變校正部120，例如可使用圖像處理電路970、RAM950、CPU910等，作為信號輸出部130，例如可使用D/A變換器940等，作為校準圖像生成部150和圖像解析部170，例如可使用圖像處理電路970、RAM950等，作為控制部160和聚焦透鏡驅動部162，例如可使用CPU910、RAM950等，作為攝像部180，例如可使用CCD攝像機等，作為空間光調制器192，例如可使用液晶面板920、存儲驅動液晶面板920的液晶光閥驅動程序的ROM960等安裝在計算機內。
再有，這些各部分可經系統總線980互相授受信息。此外，色光傳感器60是攝像部180的一部分。
此外，可將這些各部分的一部分或全部如電路那樣以硬件的方式安裝在計算機內，也可將如驅動器那樣以軟件的方式安裝在計算機內。
再者，也可從存儲了使計算機起到畸變校正部120等的功能的程序的信息存儲媒體900讀取程序并在計算機內安裝畸變校正部120等的功能。
作為這樣的信息存儲媒體900，例如可應用CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、HDD等。此外，在信息存儲媒體900中存儲的程序的讀取方式可以是接觸方式、也可以是非接觸方式。
此外，也可通過經傳送路徑從主機裝置等下載在計算機內安裝上述的各功能用的程序等在計算機內安裝上述的各功能，來代替信息存儲媒體900。
其次，說明使用這些各部分的圖像處理的流程。
圖7是示出與本實施例的一例有關的圖像處理的流程的流程圖。
首先，用戶啟動投影機20，投影機20投影校準圖像。
此外，在初始狀態下，控制部160和聚焦透鏡驅動部162驅動透鏡單元184、198，使透鏡單元184、198的焦距為最短(步驟S1)。
然后，投影機20，到焦距為最遠為止(步驟S2)，進行攝像處理(步驟S3)。
圖8是示出與本實施例的一例有關的攝像處理的流程的流程圖。
投影機20，判定是否初次，在初次的情況下，校準圖像生成部150生成全黑的校準圖像，圖像投影部190投影全黑的校準圖像(步驟S11)。
攝像部180對被投影了全黑的校準圖像的屏幕10進行攝像(步驟S12)。
此外，校準圖像生成部150生成全白的校準圖像，圖像投影部190投影全白的校準圖像(步驟S13)。
攝像部180對被投影了全白的校準圖像的屏幕10進行攝像(步驟S14)。
然后，投影機20判定是否為初次(步驟S15)，只在初次的情況下抽出投影區域(步驟S16)。具體地說，圖像解析部170根據全白的校準圖像的攝像信息與全黑的校準圖像的攝像信息的差分判別與投影區域12相當的區域212和除此以外的區域。圖像解析部170通過存儲該信息，在以后的處理中可識別邊界區域220～223。
然后，圖像解析部170檢測區域212的4角周邊的亮度分布(步驟S17)。攝像部180例如輸出圖像的XYZ值作為攝像信息，圖像解析部170通過將基于該XYZ值的Y值作為亮度來處理，可檢測亮度分布。
再有，在此，所謂XYZ值，是由國際照明委員會(CIE)確定的作為器件非依存型的表色系統的XYZ表色系統中的三刺激值的值。此外，在XYZ表色系統中，可將Y值作為亮度值來處理。
然后，控制部160和聚焦透鏡驅動部162控制透鏡單元184、198的驅動，使透鏡單元184、198的焦距以一定的間隔變化(步驟S18)。
在進行了以上的攝像處理(步驟3)的期間內，在焦距為最遠的情況下，圖像解析部170檢測在控制部160中存儲了的焦距和根據在圖像解析部170內存儲了的亮度分布從投影機20到投影區域12的4角為止的距離(步驟S4)。
然后，控制部160將該信息傳送給畸變校正量導出部140。畸變校正量導出部140根據到投影區域12的4角為止的距離來導出畸變校正量(步驟S5)。
在此，更詳細地說明畸變校正量的導出方法。
圖9是示出圖像畸變發生時的圖像的正面的示意圖。此外，圖10是示出圖像畸變發生時的圖像的上面的示意圖。此外，圖11是示出圖像畸變發生時的圖像的側面的示意圖。此外，圖12是示出圖像畸變校正前的投影區域12和圖像畸變校正后的投影區域13的示意圖。
例如，將假想的3維空間的原點定為0，以0為原點，將水平方向設想為X軸，將垂直方向設想為Y軸，將與X軸和Y軸垂直地相交的軸設想為Z軸。
此外，在將投影機20的水平方向的半畫面視角定為θh、將垂直方向的半畫面視角定為θv、將到投影區域12的4角的點A、B、C、D為止的距離分別定為L1、L2、L3、L4(單位為cm等)的情況下，可利用使用了以下的三角函數的計算來求出A、B、C、D的3維空間上的坐標。
A(X1，Y1，Z1)＝(-L1×tan(θh)，L1×tan(θv)，L1)B(X2，Y2，Z2)＝(-L2×tan(θh)，-L2×tan(θv)，L2)C(X3，Y3，Z3)＝(L3×tan(θh)，-L3×tan(θv)，L3)D(X4，Y4，Z4)＝(L4×tan(θh)，L4×tan(θv)，L4)其次，使用A、B、C、D中的任意的3點的坐標信息求出與屏幕10垂直的矢量N。在此，示出使用了A、C、D的坐標信息的情況下的計算例。
n＝(Xn，Yn，Zn)Xn＝(Y4-Y3)×(Z1-Z4)-(Z4-Z3)×(Y1-Y4)Yn＝(Z4-Z3)×(X1-X4)-(X4-X3)×(Z1-Z4)Zn＝(X4-X3)×(Y1-Y4)-(Y4-Y3)×(X1-X4)根據該矢量N求出屏幕10與投影機20構成的角度、水平方向θx、垂直方向θy。
θx＝atan(Xn/Zn)θy＝atan(Yn/Zn)然后，使用這些角度信息θx、θy，根據將角度信息θx、θy與圖像畸變校正后的液晶光閥上的4角的xy坐標中的校正量連系起來的表得到圖像畸變校正后的4角的液晶光閥上的坐標A’、B’、C’、D’。
這樣，圖像解析部170根據作為到4角的點A、B、C、D為止的焦距的L1、L2、L3、L4，可導出畸變校正量(步驟S5)。
此外，圖像解析部170根據表示液晶光閥上的圖像畸變被校正了的狀態的區域的坐標A’、B’、C’、D’的中心的坐標的位置和表示投影區域12的4角的坐標ABCD與投影機20的實際的距離的L1～L4，對到圖12中示出的圖像畸變校正后的投影區域13的4角的坐標EFGH的中心P為止的距離L5進行運算(步驟S6)。
然后，控制部160和聚焦透鏡驅動部162控制透鏡單元198，使透鏡單元198的焦距成為L5(步驟S7)。
這樣，畸變校正部120以校正了梯形畸變的校正量校正來自輸入信號處理部110的圖像信號，圖像投影部190根據已被校正的圖像信號，在調節了焦距的狀態下投影圖像(步驟S8)。
如上所述，按照本實施例，投影機20根據圖像的亮度的變化，根據到投影區域12的4角為止的各自的最佳的焦距和水平方向和垂直方向的半畫面視角，導出4角的3維空間上的坐標，校正圖像的畸變，同時可驅動透鏡單元198，使其焦距成為基于各自的最佳的焦距的到投影區域12的中心為止的焦距。
由此，投影機20可大體同時進行圖像的畸變校正和焦點調節。
此外，按照本實施例，投影機20通過根據亮度分布來判別最佳的焦距，可大體同時進行圖像的畸變校正和焦點調節而不應用高清晰度的攝像機。
再者，按照本實施例，投影機20通過以矩形的圖像的各頂點為對象，與以圖像整體為對象的情況相比，可更有效地進行圖像的畸變校正和焦點調節。
此外，起到攝像部180的一部分的功能的色光傳感器60不是直接檢測位置，由于可降低色光傳感器60的清晰度，故可抑制作為制品提供時的制造成本。
(變形例)以上說明了應用本發明的優選實施例，但本發明的應用不限定于上述的實施例。
例如，在上述的實施例中，在導出畸變校正量時，使用了將θx、θy與校正量連系起來的表。作為變形例，例如，也可將投影機20構成為使用將4角的點A、B、C、D的3維坐標與校正量連系起來的表。據此，投影機20，可在不求出θy、θx的情況下求出畸變校正量。再有，在采用了利用θx、θy的情況下，由于表可以作成以θx、θy為檢索關鍵的2維結構，故與使用4角的點的3維坐標的方式相比，可簡化表結構。具有即使在所謂的望遠、放大時也能予以對應的優點。
此外，在上述的實施例中，一邊從最短的焦距到最遠的焦距變更焦距。一邊反復地進行校準圖像的投影、攝像、圖像處理等。作為變形例，例如也可將投影機20構成為在檢測了投影區域12的4角的最佳的焦距的時刻結束校準圖像的投影等。
此外，本發明除了投影機20以外，對于使用了CRT(陰極射線管)、LED(發光二極管)等的各種光源的圖像處理系統也是有效的。
此外，作為投影機20，例如也可使用液晶投影機和采用了DMD(數字微鏡器件)的投影機等。再有，DMD是美國德州儀器公司的商標。
此外，例如可用單個投影機安裝上述的投影機20的功能，也可用多個處理裝置分散地(例如，用投影機和PC進行分散處理)安裝上述的投影機20的功能。
權利要求
1.一種圖像處理系統，其特征在于包含畸變校正裝置，為了調節圖像的畸變而校正圖像信號；圖像投影裝置，根據已被校正的圖像信號來投影圖像，同時具有透鏡單元，該透鏡單元具有焦點調節功能；驅動控制裝置，控制上述透鏡單元的驅動，以使到圖像投影區域為止的焦距變化；攝像裝置，對已被投影的圖像進行攝像；以及畸變校正量導出裝置，根據來自該攝像裝置的攝像信息，導出到圖像投影區域的中心為止的焦距，同時導出由上述畸變校正裝置得到的畸變校正量，上述畸變校正量導出裝置根據基于攝像信息的圖像的亮度的變化，分別判別到圖像投影區域的多個邊界點為止的最佳的焦距，根據到該邊界點為止的最佳的焦距，導出到圖像投影區域的中心為止的焦距，根據到該邊界點為止的最佳的焦距和上述圖像投影裝置的水平方向和垂直方向的半畫面視角，導出多個邊界點的3維空間上的坐標，根據該3維空間上的坐標導出畸變校正量，上述畸變校正裝置根據該畸變校正量來校正圖像信號，上述驅動控制裝置控制上述透鏡單元的驅動，以成為由上述畸變校正量導出裝置導出的到圖像投影區域的中心為止的焦距。
2.如權利要求1中所述的圖像處理系統，其特征在于上述畸變校正量導出裝置根據表示基于攝像信息的圖像投影區域的多個邊界點附近的邊界區域中的亮度與像素數的關系的亮度分布，以該亮度分布明確地分離為圖像投影區域內的亮度分布和圖像投影區域外的亮度分布為條件來判別最佳的焦距。
3.如權利要求1中所述的圖像處理系統，其特征在于上述圖像是矩形的圖像，上述多個邊界點是該矩形的圖像的各頂點。
4.如權利要求1～3的任一項中所述的圖像處理系統，其特征在于上述圖像投影裝置投影黑色圖像和白色圖像，上述畸變校正量導出裝置根據黑色圖像的攝像信息和白色圖像的攝像信息的差分來判別投影區域。
5.一種投影機，其特征在于包含畸變校正裝置，為了調節圖像的畸變而校正圖像信號；圖像投影裝置，根據已被校正的圖像信號來投影圖像，同時具有透鏡單元，該透鏡單元具有焦點調節功能；驅動控制裝置，控制上述透鏡單元的驅動，以使到圖像投影區域為止的焦距變化；攝像裝置，對已被投影的圖像進行攝像；以及畸變校正量導出裝置，根據來自該攝像裝置的攝像信息，導出到圖像投影區域的中心為止的焦距，同時導出由上述畸變校正裝置得到的畸變校正量，上述畸變校正量導出裝置根據基于攝像信息的圖像的亮度的變化，分別判別到圖像投影區域的多個邊界點為止的最佳的焦距，根據到該邊界點為止的最佳的焦距，導出到圖像投影區域的中心為止的焦距，根據到該邊界點為止的最佳的焦距和上述圖像投影裝置的水平方向和垂直方向的半畫面視角，導出多個邊界點的3維空間上的坐標，根據該3維空間上的坐標導出畸變校正量，上述畸變校正裝置根據該畸變校正量來校正圖像信號，上述驅動控制裝置控制上述透鏡單元的驅動，以成為由上述畸變校正量導出裝置導出的到圖像投影區域的中心為止的焦距。
6.一種圖像處理方法，其特征在于一邊使透鏡單元的焦距變化，一邊投影規定的校準圖像，根據該透鏡單元的焦距的變化，對該校準圖像進行攝像，根據基于攝像信息的圖像的亮度的變化，分別判別到圖像投影區域的多個邊界點為止的最佳的焦距，根據到該邊界點為止的最佳的焦距和上述圖像投影裝置的水平方向和垂直方向的半畫面視角，導出多個邊界點的3維空間上的坐標，根據該3維空間上的坐標導出畸變校正量，根據該畸變校正量來校正圖像信號，以便校正圖像的畸變，根據到圖像投影區域的多個邊界點為止的最佳的焦距，導出到圖像投影區域的中心為止的焦距，使上述透鏡單元的焦距變化，使之成為該焦距，根據已被校正的圖像信號來投影圖像。
7.如權利要求6中所述的圖像處理方法，其特征在于根據表示基于攝像信息的圖像投影區域的多個邊界點附近的邊界區域中的亮度與像素數的關系的亮度分布，以該亮度分布明確地分離為圖像投影區域內的亮度分布和圖像投影區域外的亮度分布為條件來判別最佳的焦距。
8.如權利要求6中所述的圖像處理方法，其特征在于上述圖像是矩形的圖像，上述多個邊界點是該矩形的圖像的各頂點。
9.如權利要求6～8的任一項中所述的圖像處理方法，其特征在于至少投影黑色圖像和白色圖像作為上述校準圖像，根據黑色圖像的攝像信息和白色圖像的攝像信息的差分來判別投影區域。
全文摘要
為了提供可大體同時進行圖像的畸變校正和焦點調節而不變更用戶想要的投影位置的圖像處理系統等，將投影機構成為包含下述部分為了調節圖像的畸變而校正圖像信號的畸變校正部(120)；根據已被校正的圖像信號來投影圖像、同時具有帶有焦點調節功能的透鏡單元(198)的圖像投影部(190)；控制透鏡單元(198)的驅動以使到圖像投影區域為止的焦距變化的控制部(160)和聚焦透鏡驅動部(162)；對已被投影的圖像進行攝像的攝像部(180)；以及根據攝像信息導出到圖像投影區域的中心為止的焦距、同時導出由畸變校正部(120)得到的畸變校正量的畸變校正量導出部(140)。
文檔編號G03B21/00GK1527126SQ20041000792
公開日2004年9月8日 申請日期2004年3月5日 優先權日2003年3月7日
發明者小林雅暢, 松田秀樹, 樹 申請人:精工愛普生株式會社