JP2019204034A - Projection control device, control method thereof, projection system, program and storage medium - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の投影装置の投影位置をユーザが簡便に調整することを可能とする投影制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】 本発明の投影制御装置200は、複数のプロジェクタ100のうち1つのプロジェクタの投影領域を制御する個別調整モードと、複数のプロジェクタ100のうち2以上のプロジェクタ100の投影領域を制御する一括調整モードと、を含む複数の調整モードのうちいずれかの調整モードを設定し、設定した調整モードに応じてプロジェクタの投影領域の位置または形状を調整するCPU201を備え、一括調整モードが設定され、かつ、一括調整モードが設定されるより前に個別調整モードで1つのプロジェクタの投影領域の制御が実行されている場合に、CPU201は、2以上のプロジェクタの投影領域の制御に用いる射影変換行列を補正することを特徴とする。【選択図】 図10An object of the present invention is to provide a projection control device that enables a user to easily adjust the projection positions of a plurality of projection devices. A projection control device 200 of the present invention controls an individual adjustment mode for controlling a projection area of one of a plurality of projectors 100 and a projection area of two or more projectors 100 among the plurality of projectors 100. The collective adjustment mode is set, and any one of a plurality of adjustment modes including the adjustment mode is set. Further, when the control of the projection area of one projector is executed in the individual adjustment mode before the collective adjustment mode is set, the CPU 201 uses the projective transformation matrix used to control the projection areas of two or more projectors. It is characterized by correcting. [Selection diagram]
Description
本発明は、複数の投影装置の投影位置を制御する投影制御装置、その制御方法、投影装置と投影制御装置を含む投影システム、投影制御を実現するためのプログラム、および、そのプログラムを記憶する記憶媒体に関する。 The present invention relates to a projection control apparatus that controls the projection positions of a plurality of projection apparatuses, a control method therefor, a projection system including the projection apparatus and the projection control apparatus, a program for realizing projection control, and a memory that stores the program It relates to the medium.
複数のプロジェクタ(投影装置)が投影する投影画像を投影面上で組み合わせて画像を表示させる投影方法がある。このような投影方法で画像を投影する場合に、予め各投影装置の投影位置を調整する必要がある。 There is a projection method in which projection images projected by a plurality of projectors (projectors) are combined on a projection plane to display an image. When projecting an image by such a projection method, it is necessary to adjust the projection position of each projection apparatus in advance.
特許文献1にはネットワークに接続した複数のプロジェクタを用いてタイリング投写を行う表示システムが開示されている。この表示システムでは、ネットワークに接続した選択可能な複数のプロジェクタそれぞれのグループ情報と識別情報とを関連付けた画像を表示する。これにより、ユーザはあらかじめタイリング投写に使用することを想定してグループ情報を設定したプロジェクタを、ネットワークに接続した他のプロジェクタと識別することが容易となる。 Patent Document 1 discloses a display system that performs tiling projection using a plurality of projectors connected to a network. In this display system, an image in which group information and identification information of each of a plurality of selectable projectors connected to a network are associated is displayed. This makes it easy for the user to distinguish a projector for which group information has been set in advance for use in tiling projection from other projectors connected to the network.
複数の投影装置で画像を投影する方法のうち、各投影装置の投影画像を重ねて表示するスタック投影では、複数の投影装置の投影位置が重なるように、各投影装置の投影位置を予め調整する必要がある。各投影装置の投影位置を調整するために、各投影装置の投影画像を撮影して、自動的に投影位置を調整するための制御アプリケーションがある。このような自動制御アプリケーションで投影位置を制御した場合、調整中もしくは調整後の外的な要因により投影位置に微小なずれが発生することがあった。 Among the methods of projecting images with a plurality of projection devices, in the stack projection in which the projection images of the projection devices are displayed in an overlapping manner, the projection positions of the projection devices are adjusted in advance so that the projection positions of the plurality of projection devices overlap. There is a need. In order to adjust the projection position of each projection apparatus, there is a control application for capturing a projection image of each projection apparatus and automatically adjusting the projection position. When the projection position is controlled by such an automatic control application, a slight shift may occur in the projection position due to an external factor during or after the adjustment.
従来の制御アプリケーションでは、自動制御アプリケーションで投影位置を制御したあとに、投影位置の調整を個別に手動で実施することがある。この場合、すでに投影位置が調整された投影装置を一つ一つ選択して操作することは煩雑である。また、すでに調整が不要な投影装置の組み合わせに対して投影位置を動かすことにより、さらに投影位置のずれが拡大する恐れがある。 In the conventional control application, after the projection position is controlled by the automatic control application, the adjustment of the projection position may be manually performed individually. In this case, it is complicated to select and operate each of the projection apparatuses whose projection positions have already been adjusted. Further, if the projection position is moved with respect to a combination of projection apparatuses that do not require adjustment, the deviation of the projection position may be further increased.
上述の課題に鑑みて、本発明の投影制御装置は、複数の投影装置の投影位置をユーザが簡便に調整することを可能とする投影制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the projection control apparatus of the present invention is to provide a projection control apparatus that allows a user to easily adjust the projection positions of a plurality of projection apparatuses.
本発明の投影制御装置の一の形態は、複数の投影装置の投影領域の位置または形状を制御する投影制御装置であって、前記複数の投影装置のうち1つの投影装置の投影領域を制御する第1調整モードと、前記複数の投影装置のうち2以上の投影装置の投影領域を制御する第2調整モードと、を含む調整モードを設定する設定手段と、前記設定手段が設定した調整モードに応じて、投影装置の投影領域の位置または形状を調整する調整手段と、を備え、前記設定手段が前記第2調整モードを設定し、かつ、前記設定手段が前記第2調整モードを設定するより前に前記第1調整モードで前記1つの投影装置の投影領域の制御が実行されている場合に、前記調整手段は、前記2以上の投影装置の投影領域の制御に用いるパラメータを補正することを特徴とする。 One aspect of the projection control apparatus of the present invention is a projection control apparatus that controls the position or shape of the projection areas of a plurality of projection apparatuses, and controls the projection area of one of the plurality of projection apparatuses. A setting unit for setting an adjustment mode including a first adjustment mode and a second adjustment mode for controlling a projection area of two or more projection devices among the plurality of projection devices; and an adjustment mode set by the setting unit. And adjusting means for adjusting the position or shape of the projection area of the projection apparatus, wherein the setting means sets the second adjustment mode, and the setting means sets the second adjustment mode. When the control of the projection area of the one projection apparatus has been executed in the first adjustment mode before, the adjustment means corrects the parameter used for the control of the projection area of the two or more projection apparatuses. And butterflies.
本発明の投影制御装置によれば、複数の投影装置の投影位置の位置調整を行う場合に、ずれが生じた場合でも、その後の調整を正しく行うことが可能となる。したがって、複数の投影装置の投影位置をユーザが簡便に調整することを可能とする。 According to the projection control apparatus of the present invention, when the position adjustment of the projection positions of a plurality of projection apparatuses is performed, the subsequent adjustment can be correctly performed even when a deviation occurs. Therefore, the user can easily adjust the projection positions of the plurality of projection apparatuses.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の好ましい形態を示すものであり、発明の範囲を限定するものではない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. The embodiments of the present invention show preferred modes of the invention and do not limit the scope of the invention.
図1は、本実施例の投影システム構成の一例を示す図である。投影システムはプロジェクタ100a、100b、100c、および100dと、投影制御装置200と、映像分配器300と、撮像装置400とを備える。投影システムは、プロジェクタ100a、100b、100c、および100dから投影された投影画像を組み合わせて1つの画像を投影するマルチ投影システムである。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a projection system according to the present embodiment. The projection system includes
プロジェクタ100aは、投影面500に投影画像Aを投影する投影装置である。プロジェクタ100bは、投影面500に投影画像Bを投影する投影装置である。プロジェクタ100cは、投影面500に投影画像Cを投影する投影装置である。プロジェクタ100dは、投影面500に投影画像Dを投影する投影装置である。以降、各プロジェクタに対して個別に言及する場合は、それぞれプロジェクタ100a、プロジェクタ100b、プロジェクタ100c、およびプロジェクタ100dの符号を付して示す。また、各プロジェクタで共通の構成や処理について言及する場合は、プロジェクタ100として示す。
The
各プロジェクタ100a〜100dは、投影画像A〜Dを投影面500上で重ねて投影するスタック投影を行うためにあらかじめ設置されているとする。ただし、ユーザの目視での投影領域の位置の確認とユーザの手動による設置位置の調整とによって、各プロジェクタの投影領域の位置を画素単位で合わせることは困難である。本実施例では、各プロジェクタの投影領域を画素単位で合わせるための投影領域の位置制御は、投影制御装置200による位置合わせ処理で実行する。
Assume that the
投影制御装置200は、各プロジェクタ100a〜100dとネットワークを介して接続して、各プロジェクタ100a〜100dを制御する制御用コンピュータであるとする。投影制御装置200は、表示部と操作部とを備えるノート型のパーソナルコンピュータ(PC)であるとする。投影システムに含まれるプロジェクタは投影制御装置200と相互に通信可能に接続される。本実施例では、TCP/IPを通信プロトコルとして用いるローカルエリアネットワーク(LAN)でプロジェクタ100および投影制御装置200の間の通信が行われるものとする。
The
なお、投影制御装置200は、スマートフォンやタブレットなど、その他の情報処理装置を用いても良い。プロジェクタ100と投影制御装置200との通信は、有線通信であっても無線通信であってもよく、また、通信プロトコルにも特に制限はない。また、投影制御装置200は、予め定められたコマンドをプロジェクタ100a〜100dに送信することにより、プロジェクタ100a〜100dの動作を制御することができる。プロジェクタ100a〜100dは投影制御装置200から受信したコマンドに応じた動作を行い、動作の結果を投影制御装置200に送信する。
Note that the
映像分配器300は、投影制御装置200から受信した映像信号を複製し、プロジェクタ100a〜100dにそれぞれ供給する。
The
撮像装置400は、各プロジェクタ100a〜100dが投影した投影画像A〜Dを含む投影面500の領域を撮像して撮像画像を投影制御装置200に出力するカメラである。撮像装置400は例えばデジタルカメラ、ウェブカメラ、ネットワークカメラである。あるいは、撮像装置400は、投影制御装置200に内蔵されていてもよい。撮像装置400が投影制御装置200と別の装置(投影制御装置200の外部の撮像装置)である場合、撮像装置400は、直接あるいはネットワークを介して、投影制御装置200と通信可能に接続される。投影制御装置200は、撮像装置400に予め定められたコマンドを送信することにより、撮像装置400の動作を制御することができる。例えば、撮像装置400は投影制御装置200からの要求に応じて投影面500の撮像を行い、得られた画像データ(撮像画像)を投影制御装置200に送信することができる。
The
図2は、投影システムに含まれるプロジェクタ100及び投影制御装置200の機能ブロックを示すブロック図である。プロジェクタ100は、CPU101、RAM102、ROM103、投影部104、投影制御部105、VRAM106、操作部107、ネットワークIF108、画像処理部109、映像入力部110を有する。これらの機能ブロックは内部バス111によって通信可能に接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing functional blocks of the
CPU(Central Processing Unit)101はプロジェクタ100の各機能ブロックの制御を行う制御プロセッサである。CPU101は、ROM103に記憶されているプログラムをRAM102に読み込んで実行することにより、プロジェクタ100の動作を実現するプログラマブルプロセッサであるとする。
A CPU (Central Processing Unit) 101 is a control processor that controls each functional block of the
RAM102は、CPU101がプログラムを実行する際のワークメモリとして用いられる記憶媒体である。RAM102には、プログラムやプログラムの実行に用いる変数などが記憶される。また、RAM102は、他の用途(例えばデータバッファとして)に用いられても良い。
The
ROM103はCPU101が実行するプログラム、メニュー画面などの表示に用いるためのGUIデータなど各種の設定値などが記憶される記憶媒体である。ROM103は書き換え可能であっても良い。
The
投影部104は、光源、投影光学系などを有し、投影制御部105から供給される投影用画像に基づいて光学像を投影する。本実施形態では液晶パネルを光学変調素子として用い、光源からの光の反射率もしくは透過率を投影用画像に従って制御することにより、投影用画像に基づく光学像を生成し、投影光学系によって投影面に投影する。
The
投影制御部105は、画像処理部109から供給される投影用画像のデータを投影部104に供給する。
The
VRAM106は、外部(例えばPCやメディアプレーヤー)から受信した投影用画像のデータを格納するビデオメモリである。
The
操作部107は、キーボタン、スイッチ、タッチパネルなどの入力デバイスを有し、ユーザからプロジェクタ100への指示を受け付ける。CPU101は操作部107の操作を監視しており、操作部107の操作を検出すると、検出した操作に応じた処理を実行する。なお、プロジェクタ100がリモートコントローラを有する場合、操作部107はリモートコントローラから受信した操作信号をCPU101に通知する。
The
ネットワークIF108はプロジェクタ100を通信ネットワークに接続するインタフェースであり、サポートする通信ネットワークの規格に準拠した構成を有する。本実施形態においてプロジェクタ100は、ネットワークIF108を通じて、投影制御装置200と共通のローカルネットワークに接続される。したがって、プロジェクタ100と投影制御装置200との通信はネットワークIF108を通じて実行される。
A network IF 108 is an interface for connecting the
画像処理部109は、映像入力部110に供給され、VRAM106に格納された映像信号に対して様々な画像処理を必要に応じて適用し、投影制御部105に供給する。画像処理部109は例えば画像処理用のマイクロプロセッサであってよい。あるいは、画像処理部109に相当する機能を、CPU101がROM103に記憶されたプログラムを実行することによって実現してもよい。
The
画像処理部109が適用可能な画像処理には、フレーム間引き処理、フレーム補間処理、解像度変換処理、メニュー画面などのOSDを重複させる処理、キーストーン補正処理、エッジブレンディング処理などが含まれるが、これらに限定されない。
Image processing that can be applied by the
映像入力部110は、外部装置(本実施形態では投影制御装置200)が出力する映像信号を直接または間接的に受信するインタフェースであり、サポートする映像信号に応じた構成を有する。映像入力部110は例えば、コンポジット端子、S映像端子、D端子、コンポーネント端子、アナログRGB端子、DVI−I端子、DVI−D端子、HDMI(登録商標)端子の1つ以上を含む。映像入力部110はまた、アナログ映像信号を受信した場合、デジタル映像信号に変換してVRAM106に格納する。
The
次に、投影制御装置200の機能構成について説明する。投影制御装置200は外部ディスプレイが接続可能な汎用コンピュータであってよく、したがって汎用コンピュータに準じた機能構成を有する。投影制御装置200は、CPU201、RAM202、ROM203、操作部204、表示部205、ネットワークIF206、映像出力部207、通信部208を有する。また、これの機能ブロックは内部バス209によって通信可能に接続されている。
Next, the functional configuration of the
CPU201は、プログラマブルプロセッサの一例であり、例えばROM203に記憶されているプログラム(OSやアプリケーションプログラム)をRAM202に読み込んで実行することにより、投影制御装置200の動作を実現する。
The
RAM202は、CPU201がプログラムを実行する際のワークメモリとして用いられる。RAM202には、プログラムやプログラムの実行に用いる変数などが記憶される。また、RAM202は、他の用途(例えばデータバッファとして)に用いられてもよい。
The
ROM203は書き換え可能であってよい。ROM203は、CPU201が実行するプログラム、メニュー画面などの表示に用いるためのGUIデータ、各種の設定値などが記憶される。なお、投影制御装置200はROM203よりも大容量の記憶装置(HDDやSSD)を有してもよく、この場合OSやアプリケーションプログラムといった容量の大きいプログラムは記憶装置に記憶してもよい。
The
操作部204は、キーボード、ポインティングデバイス(マウスなど)、タッチパネル、スイッチなどの入力デバイスを有し、ユーザから投影制御装置200への指示を受け付ける。なお、キーボードはソフトウェアキーボードであってもよい。CPU201は操作部204の操作を監視しており、操作部204の操作を検出すると、検出した操作に応じた処理を実行する。
The
表示部205は例えば液晶パネルや有機ELパネルである。表示部205は、OSやアプリケーションプログラムが提供する画面の表示を行う。なお、表示部205は外部装置であってもよい。また、表示部205はタッチディスプレイであってもよい。 The display unit 205 is, for example, a liquid crystal panel or an organic EL panel. The display unit 205 displays a screen provided by the OS or application program. The display unit 205 may be an external device. The display unit 205 may be a touch display.
ネットワークIF206は投影制御装置200を通信ネットワークに接続するインタフェースであり、サポートする通信ネットワークの規格に準拠した構成を有する。本実施形態において投影制御装置200は、ネットワークIF206を通じて、プロジェクタ100と共通のローカルネットワークに接続される。したがって、投影制御装置200とプロジェクタ100との通信はネットワークIF206を通じて実行される。
A network IF 206 is an interface for connecting the
映像出力部207は、外部装置(本実施形態ではプロジェクタ100または映像分配器300)に映像信号を送信するインタフェースであり、サポートする映像信号に応じた構成を有する。映像出力部207は例えば、コンポジット端子、S映像端子、D端子、コンポーネント端子、アナログRGB端子、DVI−I端子、DVI−D端子、HDMI(登録商標)端子の1つ以上を含む。
The
なお、本実施形態では、プロジェクタ100の投写領域の調整機能を有する投写制御アプリケーションプログラムのUI画面を表示部205に表示するものとするが、映像出力部207に接続された外部機器にUI画面を表示させてもよい。
In this embodiment, the UI screen of the projection control application program having the projection area adjustment function of the
通信部208は外部機器と例えばシリアル通信を行うための通信インタフェースであり、代表的にはUSBインタフェースであるが、RS−232Cなど他の規格に準じた構成を有しても良い。本実施形態では撮像装置400が通信部208に接続されるものとするが、撮像装置400と投影制御装置200との通信方法に特に制限はなく、両者がサポートしている任意の規格に準拠した通信を行うことができる。
The communication unit 208 is a communication interface for performing serial communication with an external device, for example, and is typically a USB interface, but may have a configuration conforming to another standard such as RS-232C. In this embodiment, it is assumed that the
次に、キーストーン補正について説明する。キーストーン補正は、投写面の法線方向と投写方向(一般的には投写光学系の光軸)とのずれに応じて投写画像に生じる台形歪みを相殺するように元画像を幾何学的変換(変形)させる補正(幾何補正)である。キーストーン補正は、入力された指示に応じて、プロジェクタ100のCPU101が実行するとする。画像の幾何学的変換は射影変換によって実現できるため、キーストーン補正を実行することは、幾何補正の補正量である射影変換のパラメータ(制御パラメータ)の決定することに等しい。例えば、CPU101は、矩形上の元画像の各頂点の移動量と移動方向に基づいて射影変換のパラメータを決定し、画像処理部109に与えることができる。
Next, keystone correction will be described. Keystone correction is a geometric transformation of the original image so as to cancel the trapezoidal distortion that occurs in the projected image according to the deviation between the normal direction of the projection plane and the projection direction (generally the optical axis of the projection optical system). This is correction (geometric correction) to be (deformed). The keystone correction is executed by the
図13は、キーストーン補正における射影変換を示す模式図である。例えば、元画像の座標を(xs,ys)とすると、射影変換による変形後の画像の座標(xd,yd)は以下の式1で表わされる。 FIG. 13 is a schematic diagram showing projective transformation in keystone correction. For example, assuming that the coordinates of the original image are (xs, ys), the coordinates (xd, yd) of the image after deformation by projective transformation are expressed by the following Equation 1.
ここで、Mは3×3行列で、元画像から変形後の画像への射影変換行列である。また、xso、ysoは、図13に実線で示す元画像の左上の頂点の座標であり、xdo、ydoは、図13に一点鎖線で示す変形後の画像において、元画像の頂点(xso,yso)に対応する頂点の座標値である。 Here, M is a 3 × 3 matrix, which is a projective transformation matrix from the original image to the transformed image. Further, xso and yso are the coordinates of the upper left vertex of the original image indicated by a solid line in FIG. ) Is the coordinate value of the vertex corresponding to.
CPU101は、式1の行列Mとその逆行列M−1を、オフセット(xso,yso),(xdo,ydo)とともに、キーストーン補正のパラメータとして画像処理部109に与える。画像処理部109は、以下の式2に従い、キーストーン補正後の座標値(xd,yd)に対応する元画像の座標(xs,ys)を求めることができる。
The
式2で得られる元画像の座標xs,ysがいずれも整数であれば、画像処理部109は元画像座標(xs,ys)の画素値をそのままキーストーン補正後の画像の座標(xd,yd)の画素値とすることができる。一方、式2で得られる元画像の座標が整数にならない場合、画像処理部109は、元画像座標(xs,ys)に相当する画素値を、複数の周辺画素の値を用いた補間演算により求めることができる。補間演算は、例えばバイリニア、バイキュービックなど、公知の補間演算のいずれかを用いて行うことができる。なお、式2で得られる元画像の座標が、元画像の外部領域の座標である場合、画像処理部109は、キーストーン補正後の画像の座標(xd,yd)の画素値を黒(0)またはユーザが設定した背景色とする。このようにして、画像処理部109は、キーストーン補正後の画像の全座標についての画素値を求め、変換後画像を作成することができる。
If the coordinates xs and ys of the original image obtained by Expression 2 are both integers, the
ここでは、プロジェクタ100のCPU101から画像処理部109に、行列Mとその逆行列M−1の両方が供給されるものとしたが、いずれか一方の行列だけを供給し、他方の行列は画像処理部109が求めてもよい。
Here, it is assumed that both the matrix M and its inverse matrix M −1 are supplied from the
なお、キーストーン補正後の画像の頂点の座標は、例えば投写画像の個々の頂点について、頂点が所望の位置に投写されるように操作部107を通じてユーザから移動量を入力させることにより取得することができる。この際、移動量の入力を支援するため、CPU201は、投写制御アプリケーションプログラムの機能を用い、プロジェクタ100にテストパターンを投写させるようにしてもよい。
The coordinates of the vertices of the image after the keystone correction are obtained, for example, by causing the user to input a movement amount through the
したがって、プロジェクタ100は、キーストーン変形量を得ることによって、投影領域の形状を所望の位置に移動または変形することが可能となる。
Therefore, the
次に、投影制御装置200が実行する投影領域の調整フローを説明する。投影制御装置200が投写制御アプリケーションプログラムを実行することにより、投影装置の投影領域の位置を調整するフローが実行される。図3は、投影領域調整フローを示すフローチャートである。
Next, a projection region adjustment flow executed by the
S301で投影制御装置200のCPU201は、投影制御装置200が通信可能なプロジェクタ100の中から、投影領域の調整の対象とする複数のプロジェクタを選択する対象プロジェクタ選択処理を実行する。対象プロジェクタ選択処理は、投影制御装置200とネットワークを介して接続した接続プロジェクタを検出する処理、接続プロジェクタを表示する処理、および対象プロジェクタを決定する処理を含む。
In step S <b> 301, the
図4は、S301〜S303の処理の実行中に、CPU201が表示部205に表示させる操作画面(Guraphical User Interface、GUI)610の例を示す模式図である。ユーザは、表示部205に表示されたGUI610を、操作部204を介して操作することにより、上述の処理の実行を制御することが可能である。GUI610は、ボタン611a〜611d、リスト612、およびチェックボックス613a〜613dを含む。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of an operation screen (Graphical User Interface, GUI) 610 displayed on the display unit 205 by the
始めに、CPU201は、投影制御装置200とネットワークを介して接続した接続プロジェクタを検出する処理を実行する。ボタン611aは、投影制御装置200とネットワークを介して接続した接続プロジェクタを検出する処理を実行の開始を指示するためのGUIである。ボタン611aが、操作部204を介して、押下されたことをCPU201が検出すると、CPU201は、ネットワークIF206を介して、各プロジェクタに各プロジェクタを識別するための識別情報を要求する。具体的には、UDPなどのプロトコルを用いて識別情報を要求するコマンドを、ネットワーク上にブロードキャストする。なお、識別情報の取得は、UDP以外のプロトコルを用いても良い。識別情報は、例えば、プロジェクタ名とIPアドレスの少なくとも一方を示す情報であるとする。なお、識別情報は、キーストーン変形量を示す情報を含んでいてもよい。
First, the
ネットワークに接続されているプロジェクタ100のCPU101は、ネットワークIF108を介してコマンドを受信すると、自身のプロジェクタを識別するための識別情報を含んだデータを、投影制御装置200に対して送信する。投影制御装置200のCPU201は、コマンドに応答したプロジェクタ100から送信された識別情報を受信する。
When the
次に、CPU201は、接続プロジェクタを表示する処理を実行する。CPU201は、取得した識別情報に基づいて、投影制御装置200とネットワークを介して接続しているプロジェクタ100のプロジェクタを示す情報を表示部205に表示する。リスト612は、投影制御装置200とネットワークを介して接続しているプロジェクタ100のプロジェクタ名およびIPアドレスを示す情報の少なくとも一方を一覧形式で示すリストビューである。なお、リストビュー402に表示されるプロジェクタの並び順は、検出された順であってもよいし、特定の規則に基づいてソートしてもよい。
Next, the
次に、CPU201は、リストに表示されたプロジェクタから、対象プロジェクタを決定する処理を実行する。
Next, the
リスト612は、各プロジェクタの選択を行うためのチェックボックス613を含む。図4に示したように、投影制御装置200とネットワークを介して4つのプロジェクタ100a〜100dが接続しているとすると、リスト612で各プロジェクタの識別情報の横にチェックボックス613a〜613dが表示される。ユーザは、チェックボックス613a〜613dにチェックを入れることで、投影領域の調整の対象とするプロジェクタ(対象プロジェクタ)を選択する。対象プロジェクタは、スタック投影を行う場合には、投影領域を重畳させるプロジェクタということも可能である。
例えば、対象プロジェクタをプロジェクタ100a(Projector1,192.168.254.251)、プロジェクタ100b(Projector2,192.168.254.252)と選択するとする。この場合は、ユーザはGUI610のチェックボックス613b、およびチェックボックス613dにチェックを入れればよい。チェックボックスにチェックが入ったプロジェクタに関する情報(例えば、プロジェクタ名、IPアドレスなど)は投影制御装置200のRAM202に格納される。なお、後述のテストパターンの投影を行うことで、より投影領域を調整しやすいプロジェクタを対象プロジェクタとして選択してもよい。本実施例では、プロジェクタ100aおよびプロジェクタ100bを対象プロジェクタとして選択するとする。処理は、S302に進む。
For example, it is assumed that the target projector is selected as the
S302で、各対象プロジェクタがテストパターンを投影するように制御する。ボタン611bは、対象プロジェクタに対して、テストパターンの投影の開始を指示するためのGUIである。ボタン611cは、対象プロジェクタに対して、テストパターンの投影の停止を指示するためのGUIである。
In step S302, control is performed so that each target projector projects a test pattern. The
ボタン611bが操作部204を介して、押下されたことをCPU201が検出すると、CPU201は、対象プロジェクタそれぞれに対し、ネットワークIF206を通じてテストパターンの表示を指示するコマンドを送信する。テストパターンは、各プロジェクタ100の表示領域の大きさや位置を確認しやすくするためのテストパターンである。例えば、テストパターンは、格子状の画像であるとする。なお、テストパターンは投影制御装置200から対象プロジェクタに所定のテストパターンの表示を指示するコマンドを関連付けて送信しても良いし、任意の直線や図形、文字列などをプロジェクタに描画させるコマンドを複数組み合わせて送信しても良い。
When the
ボタン611cが押下されたことをCPU201が検出すると、CPU201は対象プロジェクタそれぞれに対し、ネットワークIF206を通じてテストパターンの投影の停止を指示するコマンドを送信する。
When the
ボタン611dは、処理をS302からS303に移行させる指示を入力するためのGUIである。ボタン611dが操作部204を介して、押下されたことをCPU201が検出すると、処理はS303に進む。この時、対象プロジェクタがテストパターンを投影している状態で、処理が進むことが望ましい。
The
S303で、CPU201は、位置合わせ処理に用いる撮像装置400を選択する処理を実行する。S303で、CPU201は、ユーザの入力に応じて、位置合わせ処理に用いる撮像装置400の選択を行う。図5は、S303の処理の実行中に、CPU201が表示部205に表示させるGUI620を示す模式図である。GUI620は、ボタン621a〜621c、ドロップダウンリスト622、表示領域623、およびチェックボックス624を含む。
In step S <b> 303, the
ボタン621aが操作部204を介して押下されたことをCPU201が検出すると、投影制御装置200のCPU201は、通信部208もしくはネットワークIF206を介して接続した撮像装置を示す情報(例えば、カメラの製品名)を取得する。そして、CPU201は、ドロップダウンリスト622に取得した情報を表示する。ユーザはドロップダウンリスト622に表示された複数のカメラのうちいずれかを位置合わせ処理に用いる撮像装置400として選択する。なお、撮像装置400は、複数選択してもよい。
When the
表示領域623は、ドロップダウンリスト622で選択されたカメラ(撮像装置400)で撮影した画像を表示する領域である。投影制御装置200のCPU201が選択された撮像装置400に対して、撮影を指示するコマンドを送信し、取得した撮像画像に基づいて、表示領域623に画像を表示する。表示領域623に表示される画像は、選択された撮像装置400のライブビュー画像であるとする。なお、所定のタイミングで撮像装置400が撮像した撮像画像に基づく静止画であってもよい。ユーザは表示領域623に示された撮像画像に、対象プロジェクタが投影する投影画像(テストパターン)が全て収まっているか否かを確認することができる。ユーザは、対象プロジェクタが投影する投影画像が撮像画像に含まれるように、撮像装置400の位置や角度、また、ズーム等の光学的な調整を行う。
The
チェックボックス624は撮像装置400の撮像パラメータ(絞り数値やシャッタースピードなど)を、投影制御装置200が自動で算出する撮像パラメータの自動設定処理を実行するか否かを設定するためのGUIである。チェックボックス624にチェックを入れることによって、撮像パラメータの自動設定処理を実行することが設定される。
A
ボタン621bは、処理をS303からS301に戻すための指示を入力するGUIである。ボタン621bが操作部204を介して押下されたことをCPU201が検出すると、処理がS301に戻り、表示部205に図4に示すGUI610が表示される。
The
ボタン621cは、S303を完了する指示を入力するためのGUIである。ボタン621bが操作部204を介して押下されたことをCPU201が検出すると、処理がS304に進む。
The
S304で、自動設定処理の実行指示の有無を判定する。CPU201は、チェックボックス624に入力された指示に応じて、自動設定処理の実行指示の有無を判定する。自動設定処理の実行指示のない場合、処理はS305に進む。そうでない場合、処理はS310に進む。
In S304, it is determined whether or not there is an instruction to execute the automatic setting process. The
S305で、CPU201は、撮像装置400の撮像パラメータの設定処理を実行する。撮像パラメータは、例えば、シャッタースピード、ISO感度、絞り数値である。図6は、S305の処理の実行中に、CPU201が表示部205に表示させるGUI630を示す模式図である。GUI630は、撮像パラメータ設定領域631、ドロップダウンリスト632a〜632c、表示領域633、およびボタン634a〜634c、を含む。
In step S <b> 305, the
撮像パラメータ設定領域631は、撮像パラメータを設定するためのGUIを表示する領域である。撮像パラメータ設定領域631は、それぞれ撮像装置400のシャッター速度、ISO感度、絞り数値を設定するためのドロップダウンリスト632a〜632cを含む。ユーザがドロップダウンリスト632a〜632cから各撮像パラメータの設定値を選択することにより、撮像装置400の撮像パラメータを設定する。なお、設定できるカメラのパラメータはこれに限らず、例えばホワイトバランスや測光方式などを設定できるようにしてもよい。
The imaging
ボタン634aは、撮像装置400に撮像指示を出力するための指示を入力するGUIである。ボタン634aが操作部204を介して押下されたことをCPU201が検出すると、撮像装置400に撮像指示が出力される。撮像装置400は、撮像指示に応じて投影面500を撮像し、取得した画像データ(撮像画像)を投影制御装置200に出力する。
The
表示領域633は、撮像装置400から取得した撮像画像に基づいて、画像を表示する表示領域である。このとき取得する撮像画像、および表示する画像は、シャッター速度などの撮像パラメータが正しく設定できたかどうかを確認するためのものなので、静止画であることが望ましいが、ライブビュー画像であっても構わない。
The
ボタン634bは、処理をS305からS303に戻すための指示を入力するGUIである。ボタン621bが操作部204を介して押下されたことをCPU201が検出すると、処理がS301に戻り、表示部205に図4に示すGUI610が表示される。
The
ボタン634cは、S305を完了する指示を入力するためのGUIである。ボタン634cが操作部204を介して押下されたことをCPU201が検出すると、処理がS306に進む。
The
S310は、S304でユーザのGUI操作によって実行された撮像パラメータの実行処理をCPU201の制御により、自動的に実行する自動設定処理である。S310では、CPU201は、テストパターンを投影するように、対象プロジェクタを一つずつ制御する指示を送信する。また、CPU201は、対象プロジェクタのうち1つがテストパターンを投影している状態で、撮像装置400に画像を撮像させる。CPU201は、得られた撮像画像を解析して、十分な光量が得られているか、および、フォーカス位置があっているか等を判定する。CPU201は、判定結果に応じて、撮像パラメータを制御し、上述の撮像と判定を繰り返して、最適な撮像パラメータを設定する。S310は、全ての対象プロジェクタに対して、上述の撮像パラメータの設定を完了したことに応じて、S306に進む。
S310 is an automatic setting process in which the imaging parameter execution process executed by the user's GUI operation in S304 is automatically executed under the control of the
S306は、位置合わせ処理の方法(調整モード)を選択する処理である。図7は、S306の処理の実行中に、CPU201が表示部205に表示させるGUI640を示す模式図である。GUI640は、ラジオボタン641、4点指定GUI642、ラジオボタン643、ドロップダウンリスト644、ボタン645、ボタン646a、646bを含む。
S306 is a process of selecting a method (adjustment mode) of the alignment process. FIG. 7 is a schematic diagram showing a
S306で、ユーザは、指定された4点に投影領域の4隅を合わせる4点指定調整モードと、設定された基準プロジェクタの投影領域に他の対象プロジェクタの投影領域を合わせる基準PJ適合モードとのうちいずれかを選択する。ユーザは、GUI640のラジオボタン641およびラジオボタン643のいずれかを選択することによって調整モードを選択する。ユーザにより選択された調整モードに関する情報は投影制御装置200のCPU201が自身のRAM202に格納する。
In S306, the user performs a four-point designated adjustment mode in which the four corners of the projection area are aligned with the designated four points, and a reference PJ matching mode in which the projection area of another target projector is aligned with the projection area of the set reference projector. Select one of them. The user selects the adjustment mode by selecting one of the
ユーザがラジオボタン641にチェックを入れると、4点指定調整モードが選択される。4点指定調整モードでは、予め定められた4点に個々の投影領域の頂点を合わせるように、各対象プロジェクタの投影領域に対してキーストーン補正等の制御パラメータを自動で決定するモードである。4点指定調整は、例えば、投写面が枠付きのスクリーンである場合のように、投写目標位置が明確な場合に有用である。なお、座標を調整可能な点の数は4点より少なくてもよいし、頂点以外の座標を含む5点以上としてもよい。
When the user checks the
4点指定GUI642は、4点始点調整モードにおいて、投影領域の頂点を合わせる4点をユーザが指定するためのGUIである。例えば、4点指定GUI642内に表示されたカーソルをユーザが移動させることにより、4点を指定する。
The four-
ユーザがラジオボタン643にチェックを入れると、基準PJ適合モードが選択される。基準PJ適合モードは、対象プロジェクタのうち設定された基準プロジェクタの投影領域に、他の対象プロジェクタの投写領域を合致させるように、他の対象プロジェクタの投影領域に対するキーストーン補正等の制御パラメータを自動で決定するモードである。このモードで、自動位置合わせが実行されるのは、基準プロジェクタの投写領域の位置が、指定された位置に調整されている場合である。基準プロジェクタ以外のプロジェクタの投写領域を基準プロジェクタの投写領域に合致させるためのキーストーン補正量を自動的に決定する。こちらは、4点指定調整モードとは異なり、投写目標位置が明確ではない場合(例えば壁面への投影など)に有効な機能である。
When the user checks the
ドロップダウンリスト644は、基準プロジェクタを選択するためのものである。ここで選択可能なプロジェクタはS301で選択された対象プロジェクタである。ユーザはこのドロップダウンリストから所望のプロジェクタを1台選択し、投影制御装置200のCPU201は選択されたプロジェクタを基準プロジェクタとして、自身のRAM202に記憶する。
The drop-down
ボタン645は、選択された基準プロジェクタに対して、特定のテストパターンを投影する指示を入力するためのGUIである。ボタン645が操作部204を介して押下されたことをCPU201が検出すると、CPU201は、ネットワークIF206を通して、対象プロジェクタそれぞれに対して特定のテストパターンを表示させるコマンドを送信する。このとき、基準プロジェクタのみ他の対象プロジェクタと色、輝度、形状のいずれかが異なるテストパターンを表示させることで、ユーザが投影面上のどのプロジェクタが基準プロジェクタなのかを容易に確認することができる。
The
ボタン646aは、処理をS305からS304に戻すための指示を入力するGUIである。ボタン646aが操作部204を介して押下されたことをCPU201が検出すると、処理がS304に戻り、表示部205に図6に示すGUI610が表示される。
The
ボタン646bは、S306を完了し、調整モードを確定する指示を入力するためのGUIである。ボタン646bが操作部204を介して押下されたことをCPU201が検出すると、処理がS307に進む。
The
S307で、CPU201は、選択された調整モードに応じて、対象プロジェクタの投影領域の位置合わせ処理を実行する。図8は、自動位置合わせ処理を示すフローチャートである。
In step S <b> 307, the
位置合わせ処理では、S801〜S804の処理によって、各対象プロジェクタの液晶パネルの座標系と撮像装置400カメラの射影変換行列をそれぞれ算出し、自身のRAM202に記憶する。
In the alignment processing, the coordinate system of the liquid crystal panel of each target projector and the projective transformation matrix of the
S801で、CPU201は、後述する射影変換行列を全ての対象プロジェクタに対して算出したか判定する。全ての対象プロジェクタの射影変換行列が算出されていない場合、処理は、S802に進む。
In step S <b> 801, the
S802で、CPU201は、対象プロジェクタのうちいずれか(例えば、プロジェクタ100a)に、テストパターンを表示するようにネットワークIF206を介して指示を出力する。S803で、CPU201は、通信部208を介して撮像装置400に撮影指示を出力し、撮像装置400から撮像画像を取得する。
In step S802, the
S804で、CPU201は、S803で得られた撮像画像から対象プロジェクタ100aが投影したテストパターンの4隅の点(特徴点)の座標を検出し、得られた座標からプロジェクタ100aと撮像装置400との対応関係を示す射影変換行列を算出する。なお、撮像画像の特徴点の検出方法については、画像内の特徴点検出などの公知の技術を用いることが可能である。
In step S804, the
図9は、撮像画像の座標とプロジェクタのパネル座標とを示す模式図である。図9を用いて、S804の射影変換行列の算出処理を説明する。図9(a)は、撮像装置400から取得した撮像画像の座標系(カメラ座標平面)を示す模式図である。図9(b)は、S802でテストパターンを表示した対象プロジェクタのパネル座標系(プロジェクタ座標平面)を示す模式図である。プロジェクタ座標平面上の座標を(xi,yi)、カメラ座標平面上の座標を(Xi,Yi)とすると、射影変換式は式3、式4で表される(iは自然数)。このとき、iが等しい変数はそれぞれ対応していることを表す。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the coordinates of the captured image and the panel coordinates of the projector. The projective transformation matrix calculation process in S804 will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a schematic diagram illustrating a coordinate system (camera coordinate plane) of a captured image acquired from the
ここで、aからhは所定の定数を示す。 Here, a to h are predetermined constants.
上記の式3及び式4を式変形し、行列で表現した式を式5示す。 Expression 5 is obtained by modifying Expression 3 and Expression 4 above and expressing them in a matrix.
このときのMが射影変換行列である。この射影変換行列は、式3及び式4に対して、対応する4組の点(x1,y1,X1,Y1)、(x2,y2,X2,Y2)、(x3,y3,X3,Y3)、(x4,y4,X4,Y4)をそれぞれ代入することで算出することができる。すなわち、平面同士の少なくとも4点の座標の対応関係が分かっていれば、射影変換行列を算出することが可能である。 M at this time is a projective transformation matrix. This projective transformation matrix has four corresponding points (x1, y1, X1, Y1), (x2, y2, X2, Y2), (x3, y3, X3, Y3) with respect to Equations 3 and 4. , (X4, y4, X4, Y4) can be respectively calculated. That is, if a correspondence relationship between at least four coordinates of planes is known, a projective transformation matrix can be calculated.
例えば、S802で、選択された対象プロジェクタが四角形のテストパターン(図9(b)の斜線部)を投影する。このとき、撮像画像における投影画像(四角形)の頂点の4点の座標と、対象プロジェクタのパネルにおけるテストパターンの四角形の頂点の4点の座標との対応関係に基づいて、射影変換行列を算出することが可能となる。図9(a)のカメラ座標平面のP_a,P_b,P_c,P_dは、図9(b)のプロジェクタ座標平面のp_a,p_b,p_c,p_dにそれぞれ対応する。これら既知の4点の対応関係より、射影変換行列を算出する。 For example, in S802, the selected target projector projects a square test pattern (shaded portion in FIG. 9B). At this time, a projective transformation matrix is calculated based on the correspondence between the coordinates of the four vertices of the projected image (rectangle) in the captured image and the coordinates of the four vertices of the quadrant of the test pattern on the panel of the target projector. It becomes possible. P_a, P_b, P_c, and P_d on the camera coordinate plane in FIG. 9A correspond to p_a, p_b, p_c, and p_d on the projector coordinate plane in FIG. 9B, respectively. A projective transformation matrix is calculated from the correspondence of these four known points.
得られた射影変換行列を用いることで、未知の座標点の射影変換を実行することが可能となる。例えば、カメラ座標平面の点P_eに対して、算出した射影変換行列を掛けることで、対応するプロジェクタ座標平面上の点p_eを算出することが可能となる。また、プロジェクタ座標平面上のp_eに、算出した射影変換行列の逆行列を掛けることで、対応するカメラ座標平面の点P_eを算出することが可能となる。 By using the obtained projective transformation matrix, it is possible to perform projective transformation of unknown coordinate points. For example, the point p_e on the projector coordinate plane can be calculated by multiplying the point P_e on the camera coordinate plane by the calculated projective transformation matrix. Further, by multiplying p_e on the projector coordinate plane by the inverse matrix of the calculated projective transformation matrix, the corresponding point P_e on the camera coordinate plane can be calculated.
上述した方法で射影変換行列の算出が可能であるが、算出に用いる際にプロジェクタが投影する画像は四角形でなくても良い。カメラ座標平面とプロジェクタ座標平面同士の少なくとも4点の座標の対応関係を求めることができるような画像であれば、どのようなものであっても良い。 Although the projective transformation matrix can be calculated by the method described above, the image projected by the projector when used for the calculation need not be a quadrangle. Any image may be used as long as it can obtain the correspondence of at least four coordinates between the camera coordinate plane and the projector coordinate plane.
S801で、全ての対象プロジェクタの射影変換行列が算出されている場合、処理は、S805に進む。 If the projection transformation matrices of all target projectors have been calculated in S801, the process proceeds to S805.
S805で、CPU201は、ユーザによって指定された調整モードが4点指定調整モードであるか否かを判定する。S805において、調整モードが4点指定調整モードであると判定された場合、S806に進む。
In step S805, the
S806で、CPU201は、投影領域の変形後形状を指定するための4点(指定点)を決定する投影形状の指定処理を実行する。処理の詳細については、後述する。処理は、S807に進む。
In step S806, the
S807で、CPU201は、投影面上で各対象プロジェクタの投影領域が重なり合うように、各対象プロジェクタの投影領域の制御パラメータを決定する。例えば、制御パラメータは、キーストーン変形量であるとする。CPU201は、RAM202に記憶されている各対象プロジェクタの射影変換行列を用いて、撮像画像におけるマーカー(指定点)の座標に対応する各対象プロジェクタのプロジェクタ座標平面上の座標(対応指定点)を算出する。具体的には、CPU201は、各対象プロジェクタの投影領域の4隅が対応指定点に位置するように、各対象プロジェクタのキーストーン変形量を決定する。処理は、S808に進む。
In step S <b> 807, the
S805において、調整モードが4点指定調整モードでないと判定された場合、調整モードが基準PJ調整モードであることを意味する。この場合、処理はS809に進む。 If it is determined in S805 that the adjustment mode is not the 4-point designated adjustment mode, it means that the adjustment mode is the reference PJ adjustment mode. In this case, the process proceeds to S809.
S809で、CPU201は、S306で設定された基準プロジェクタの投影領域の位置に基づいて、他の対象プロジェクタの投影領域の制御パラメータを決定する。具体的には、S803で撮影された基準プロジェクタのカメラ座標平面での4隅の位置と、基準プロジェクタ以外の対象プロジェクタの位置と射影変換行列を元に、各対象プロジェクタのキーストーン変形量を決定する。処理は、S808に進む。
In step S809, the
S808で、CPU201は、S807で算出したキーストーン変形量を各対象プロジェクタにネットワークIF206を介して送信する。各対象プロジェクタの画像処理部109は、取得したキーストーン変形量に基づいて、入力画像の形状補正を実行する。すなわち、S808は、各対象プロジェクタの投影領域の位置または形状を決定された制御パラメータに基づいて制御する処理である。
In step S808, the
以上の処理によって、選択された対象プロジェクタの投影領域を重畳させる位置合わせ処理が、投影制御装置200のCPU201により自律的に実行される。
Through the above process, the alignment process for superimposing the projection area of the selected target projector is autonomously executed by the
<本発明の特徴的な動作>
S806の投影形状の指定処理について、説明する。図10は、投影形状の指定処理のフローチャートである。
<Characteristic operation of the present invention>
The projection shape designation process in S806 will be described. FIG. 10 is a flowchart of the projection shape designation process.
S1101でCPU201は、変形後形状を指定するためのマーカーを生成しプロジェクタに投影させる投影制御を実行する。図11は、投影面に投影するマーカーを示す模式図である。マーカーは、L字状マーカーが変形後形状の頂点を示すL字状のマーカー1202〜1205と、L字状マーカー1202〜1205を結ぶ線分1201である。なお、マーカーの形状や色は、投影面において少なくとも4点の座標を指定できるようなものであればどのようなものであっても良い。
In step S1101, the
なお、変形後形状を指定するためのマーカーは、CPU201が生成した画像をネットワークIF206或いは映像出力部207を介して送信してもよい。或いは、CPU201が任意の線分や多角形を各対象プロジェクタ100(プロジェクタ100aおよびプロジェクタ100b)に描画させるコマンドをネットワークIF206によって送信してもよい。各対象プロジェクタ100のCPU101は受信したコマンドに基づいてマーカー画像を描画してもよい。なお、プロジェクタ100aと100bで表示されるマーカーは、それぞれ異なる色で描画するように構成しても良い。例えばプロジェクタ100aで赤色のマーカーを描画し、プロジェクタ100bで緑色のマーカーを描画すると、マーカー同士が重なっている領域は黄色に表示される。プロジェクタ毎に色を変えて描画することで、マーカーが重なっているか、ずれているかを容易に判別できるようになる。図11の例では、図を見易くするために、プロジェクタ100a、100bのマーカーが完全に重なっている様子を示したが、スクリーンの揺れなどでS904の射影変換行列の値がずれた場合は、異なる位置にマーカーが描画されることとなる。S1101でマーカーの表示が完了すると、処理は、S1102に進む。
As a marker for designating the deformed shape, an image generated by the
S1102で、CPU201は、変形後形状を指定するためのGUI画面を表示するように表示部205を制御する。図12は、S1102の処理の実行中に、CPU201が表示部205に表示させるGUI710を示す模式図である。GUI710は、操作ボタン711a〜711d、表示領域712、リスト713、チェックボックス714、および実行ボタン715を含む。
In step S1102, the
操作ボタン711a〜711dは、それぞれ、対応するマーカーを上下左右に対して移動するための指示を入力するための十字型のボタンである。操作ボタン711aは、左上頂点の変形後形状指定マーカーの操作するためのボタンである。操作ボタン711bは、右上頂点の変形後形状指定マーカーの操作するためのボタンである。操作ボタン711cは、は右下頂点の変形後形状指定マーカーの操作するためのボタンである。操作ボタン711dは、左下頂点の変形後形状指定マーカーの操作するためのボタンである。
The
表示領域712は、撮像装置400から取得した投影面500のライブビュー画像を表示する領域である。ユーザは投影面を直接観察するか、このライブビュー画像を見ながら操作ボタン711を操作することで、変形後形状指定マーカーを操作する。
The
リスト713は、対象プロジェクタの一覧を示すリストである。チェックボックス714は、リストに示された対象プロジェクタのうち、調整に用いるプロジェクタを選択するための指示アイコンである。ユーザが、チェックを入れたチェックボックスに対応する対象プロジェクタを調整対象とする。上述したように、本実施例では、対象プロジェクタとしてプロジェクタ100a(Projector1)およびプロジェクタ100b(Projector2)を選択しているとする。なお、調整は複数台同時、もしくは1台毎に実行することが可能である。
A
チェックボックス714は、初期状態では全ての対象プロジェクタにチェックが入った状態として表示される。スクリーンの揺れなどの外乱が無かった場合、GUI710を表示した段階で全ての対象プロジェクタの表示位置にずれが無い状態となる。したがって、その後の調整では、全ての対象プロジェクタの投影位置を同時に調整することが望ましい。一方、スクリーンなどの揺れがある場合、GUI710を表示した時点で対象プロジェクタの投影位置にずれが発生していることがある。このような場合は、チェックボックス714で、調整対象のプロジェクタを選択して個別に投影位置の調整を行い、対象プロジェクタ間の投影位置のずれを解消する。その後に、全ての対象プロジェクタを選択し、全体の表示位置の調整を行うことが望ましい。
The check box 714 is displayed in a state where all target projectors are checked in the initial state. When there is no disturbance such as shaking of the screen, the display positions of all the target projectors are not displaced at the stage where the
S1103で、CPU201が、ユーザの操作が完了したか否かを判定する。CPU201は、操作ボタン711が操作された場合、ユーザの操作が完了していないと判定し、処理がS1104に進む。
In step S1103, the
S1104で、CPU201は、調整対象の対象プロジェクタが複数選択されたか否かを判定する。CPU201は、2以上の対象プロジェクタに対応するチェックボックス714にチェックが入力されている場合に、調整対象の対象プロジェクタが複数選択されたと判定する。調整対象の対象プロジェクタが複数選択されたと判定された場合、処理はS1105に進む。そうでない場合、処理はS1107に進む。
In step S1104, the
S1105で、調整対象として選択された複数の対象プロジェクタの投影位置の調整に入る前に、選択された複数の対象プロジェクタのうちに個別に投影位置の調整が実行されたプロジェクタがあるか判定する。個別に調整されたプロジェクタがない場合、処理は、S1107に進む。 In step S1105, before entering the adjustment of the projection positions of the plurality of target projectors selected as adjustment targets, it is determined whether there is a projector for which the adjustment of the projection position has been individually performed among the plurality of selected target projectors. If there is no individually adjusted projector, the process proceeds to S1107.
個別に調整されたプロジェクタがある場合、S1106で、CPU201は、個別に調整が行われたプロジェクタに対して、射影変換行列の更新処理を行う。具体的には、まず個別に調整されたプロジェクタ以外の選択されているプロジェクタの射影変換行列と、キーストーン変形に用いている4点の座標から、式5を用いてカメラ座標系における現在のGUIの調整位置を算出する。その後、CPU201は、個別調整を行ったプロジェクタの現在のキーストーン変形に用いている4点の座標と、先程求めたカメラ座標系における現在のGUIの調整位置が等しいと仮定して、射影変換行列を再度計算しなおしRAM202に記憶する。処理は、S1107に進む。
If there is a projector that has been individually adjusted, in step S1106, the
スクリーンなどの外乱によって各プロジェクタの投影位置がずれてしまった場合も、リスト713で投影位置がずれてしまったプロジェクタを選択して、個別調整を行うことで全体の調整をずれなく行う事が可能となる。
Even if the projection position of each projector is shifted due to a disturbance such as a screen, it is possible to select the projector whose projection position has shifted from the
すなわち、複数の対象プロジェクタの投影領域の位置、または形状を同時に制御する前に、いずれかの対象プロジェクタの投影領域の位置調整が実行されていた場合、位置調整によって当該対象プロジェクタの射影変換行列が変化する。S1106の処理を行わずに、複数の対象プロジェクタの投影領域の調整を実行すると、当該対象プロジェクタの投影位置が、他に対して徐々にずれてしまう。これは、S904で算出した射影変換行列にずれが解消されないため、リストビュー713で複数台のプロジェクタを選択して操作した場合、投影位置が徐々にずれていくという現象が起こるためである。
That is, when the position adjustment of the projection area of any of the target projectors has been executed before simultaneously controlling the positions or shapes of the projection areas of the plurality of target projectors, the projection transformation matrix of the target projector is obtained by the position adjustment. Change. If the adjustment of the projection areas of a plurality of target projectors is executed without performing the process of S1106, the projection positions of the target projectors gradually shift with respect to others. This is because the projection conversion matrix calculated in S904 does not eliminate the shift, and therefore, when a plurality of projectors are selected and operated in the
S1107で、CPU201は、RAM202で記憶しているカメラ座標平面における変形後形状の座標を更新する。そして、S1108で、CPU201は、マーカー画像を再生成し、選択されている対象プロジェクタに投影させる。
In step S <b> 1107, the
図12の実行ボタン715がユーザによって操作されるまで、操作ボタン711、およびチェックボックス714は操作可能である。図12の実行ボタン715がユーザによって操作された場合には、S1103でユーザの操作が完了したと判定され、投影形状の指定処理が終了する。投影形状の指定処理が完了すると、図8のフローにおいて、S807に処理が進む。
Until the
以上、説明したように本実施例によれば、本発明によればスタック投影の位置調整を行う場合に、ずれが生じた場合でも、その後の調整を正しく行うことが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, when the stack projection position is adjusted according to the present invention, the subsequent adjustment can be correctly performed even if a deviation occurs.
なお、上述の投影形状の指定処理では、個別の調整を行った後に、複数台の調整を行ったタイミングで射影変換行列を更新すると説明したが、S1107、S1108の処理後に、常に射影変換行列を更新するように構成しても良い。その場合は、S1108の処理後、個別の調整であるかどうかを判定し、個別調整であれば射影変換行列の更新を行う。例えば、個別調整を行ったプロジェクタと最も位置関係が近いプロジェクタの射影変換行列とキーストーン補正の4点の座標を用いてカメラ座標系における投影位置の4点を算出する。その後、その4点の位置と個別調整を行っているプロジェクタの現在の投影位置の4点が等しいと仮定すれば、個別調整の行っているプロジェクタの射影変換行列を算出することが可能となる。 In the above-described projection shape designation processing, it has been described that the projective transformation matrix is updated at the timing when a plurality of units are adjusted after performing individual adjustments. You may comprise so that it may update. In that case, after the processing of S1108, it is determined whether or not the adjustment is individual adjustment, and if it is individual adjustment, the projective transformation matrix is updated. For example, four projection positions in the camera coordinate system are calculated using the projection transformation matrix of the projector that is closest in position to the projector that has been individually adjusted and the four coordinates of the keystone correction. Thereafter, if it is assumed that the four points and the four points at the current projection position of the projector performing the individual adjustment are equal, it is possible to calculate the projective transformation matrix of the projector performing the individual adjustment.
また、本実施例では投影形状の指定処理の内部で自動的に射影変換行列の更新を行う例を説明したが、ユーザの指示によって射影変換行列の更新を明示的に行うように構成しても良い。例えば、GUI710の調整ボタン716を、調整対象のプロジェクタを選択後に押下する事によって、CPU201がユーザからの射影変換行列の更新の指示を受付け、更新処理が行われるように構成しても良い。調整ボタン716個別が押下されたことに応じて、調整が行われたプロジェクタのキーストーン変形の4点と調整されていないプロジェクタのキーストーン変形の4点と射影変換行列から個別調整が行われたプロジェクタの射影変換行列の更新を行うことができる。
In the present embodiment, the example in which the projection transformation matrix is automatically updated inside the projection shape designation process has been described. However, the projection transformation matrix may be explicitly updated by a user instruction. good. For example, by pressing the
また、本実施例ではプロジェクタ同士の位置が等しいという仮定をおくことによって射影変換行列を更新すると述べたが、仮定を置かずに、新たに撮像装置400で撮影をし直すことによって再度射影変換行列を求めるようにしても良い。撮像装置400を用いる場合は、例えば個別の調整の完了後に、撮像装置400で投影面500を1度撮影して、プロジェクタ同士のずれを認識し、ずれが所定の範囲内であれば、再度射影変換行列の更新を行うといった構成にすることも可能である。
In the present embodiment, it is described that the projection transformation matrix is updated by assuming that the positions of the projectors are equal to each other. May be requested. When using the
[その他の実施例]
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ(またはCPUやMPU)は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。
[Other Examples]
It goes without saying that the object of the present invention can also be achieved by supplying a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to the apparatus. At this time, the computer (or CPU or MPU) including the control unit of the supplied apparatus reads and executes the program code stored in the storage medium.
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。 As a storage medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
また、上述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているOS(基本システムやオペレーティングシステム)などが処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, the OS (basic system or operating system) running on the apparatus performs part or all of the processing based on the instruction of the program code described above, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. Needless to say, cases are also included.
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置に挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれ、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。このとき、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行う。 Further, the program code read from the storage medium may be written to a memory provided in a function expansion board inserted in the apparatus or a function expansion unit connected to the computer, and the functions of the above-described embodiments may be realized. Needless to say, it is included. At this time, based on the instruction of the program code, the CPU or the like provided in the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing.
100 プロジェクタ
200 投影制御装置
201 CPU
202 RAM
203 ROM
204 HDD
205 表示部
206 ネットワークIF
207 映像出力部
208 通信部
209 操作部
210 内部バス
400 撮像装置
DESCRIPTION OF
202 RAM
203 ROM
204 HDD
205
207 Video output unit 208
Claims (13)
前記複数の投影装置のうち1つの投影装置の投影領域を制御する第1調整モードと、前記複数の投影装置のうち2以上の投影装置の投影領域を制御する第2調整モードと、を含む調整モードを設定する設定手段と、
前記設定手段が設定した調整モードに応じて、投影装置の投影領域の位置または形状を調整する調整手段と、
を備え、
前記設定手段が前記第2調整モードを設定し、かつ、前記設定手段が前記第2調整モードを設定するより前に前記第1調整モードで前記1つの投影装置の投影領域の制御が実行されている場合に、前記調整手段は、前記2以上の投影装置の投影領域の制御に用いるパラメータを補正することを特徴とする投影制御装置。 A projection control device for controlling the position or shape of the projection region of a plurality of projection devices,
Adjustment including a first adjustment mode for controlling a projection area of one of the plurality of projection apparatuses and a second adjustment mode for controlling a projection area of two or more of the plurality of projection apparatuses. Setting means for setting the mode;
Adjusting means for adjusting the position or shape of the projection area of the projection device according to the adjustment mode set by the setting means;
With
The control of the projection area of the one projection device is executed in the first adjustment mode before the setting means sets the second adjustment mode and the setting means sets the second adjustment mode. In the projection control apparatus, the adjustment unit corrects a parameter used for controlling a projection area of the two or more projection apparatuses.
前記調整手段は、前記撮像画像において前記複数の投影装置の投影位置のずれが所定の範囲内であるか否かを判定し、前記複数の投影装置の投影位置のずれが所定の範囲内である場合に前記パラメータの補正を実行することを特徴とする請求項1の投影制御装置。 Obtaining means for obtaining an image obtained by imaging a region of a projection plane including a projection image projected by the plurality of projection devices;
The adjustment unit determines whether or not the deviation of the projection positions of the plurality of projection apparatuses is within a predetermined range in the captured image, and the deviation of the projection positions of the plurality of projection apparatuses is within a predetermined range. The projection control apparatus according to claim 1, wherein the correction of the parameter is executed.
前記調整手段は、前記受付手段が前記実行指示を受け付けたことに応じて、前記パラメータの補正を実行することを特徴とする請求項1に記載の投影制御装置。 Receiving means for receiving an instruction to execute correction of the parameter by the user;
The projection control apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit executes the correction of the parameter in response to the reception unit receiving the execution instruction.
前記投影制御装置が投影領域の位置または形状を制御することが可能な複数の投影装置と、
を含む投影システム。 A projection control device according to any one of claims 1 to 5,
A plurality of projection devices capable of controlling the position or shape of the projection region by the projection control device;
Including projection system.
前記複数の投影装置のうち1つの投影装置の投影領域を制御する第1調整モードと、前記複数の投影装置のうち2以上の投影装置の投影領域を制御する第2調整モードと、を含む調整モードを設定する設定工程と、
前記設定手段が設定した調整モードに応じて、投影装置の投影領域の位置または形状を調整する調整工程と、
を備え、
前記設定工程が前記第2調整モードを設定し、かつ、前記設定手段が前記第2調整モードを設定するより前に前記第1調整モードで前記1つの投影装置の投影領域の制御が実行されている場合に、前記調整工程は、前記2以上の投影装置の投影領域の制御に用いるパラメータを補正することを特徴とする投影制御装置の制御方法。 A control method of a projection control device for controlling the positions or shapes of projection regions of a plurality of projection devices,
Adjustment including a first adjustment mode for controlling a projection area of one of the plurality of projection apparatuses and a second adjustment mode for controlling a projection area of two or more of the plurality of projection apparatuses. A setting process for setting the mode;
An adjustment step of adjusting the position or shape of the projection area of the projection device according to the adjustment mode set by the setting means;
With
The control of the projection area of the one projection device is executed in the first adjustment mode before the setting step sets the second adjustment mode and the setting means sets the second adjustment mode. And the adjusting step corrects parameters used for controlling the projection areas of the two or more projection apparatuses.
前記調整工程は、前記撮像画像において前記複数の投影装置の投影位置のずれが所定の範囲内であるか否かを判定し、前記複数の投影装置の投影位置のずれが所定の範囲内である場合に前記パラメータの補正を実行することを特徴とする請求項7に記載の投影制御装置の制御方法。 An acquisition step of acquiring an image obtained by imaging a region of a projection plane including a projection image projected by the plurality of projection devices;
The adjustment step determines whether or not the deviation of the projection positions of the plurality of projection apparatuses is within a predetermined range in the captured image, and the deviation of the projection positions of the plurality of projection apparatuses is within a predetermined range. The projection control apparatus control method according to claim 7, wherein the correction of the parameter is executed in a case.
前記調整工程は、前記受付工程が前記実行指示を受け付けたことに応じて、前記パラメータの補正を実行することを特徴とする請求項7に記載の投影制御装置の制御方法。 A reception step of receiving an instruction to execute correction of the parameter by the user;
The method of controlling a projection control apparatus according to claim 7, wherein the adjustment step executes the correction of the parameter in response to the reception step receiving the execution instruction.
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