CN1678050A

CN1678050A - 图像处理系统、投影机以及图像处理方法

Info

Publication number: CN1678050A
Application number: CNA2005100597422A
Authority: CN
Inventors: 松田秀树
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: US7661827B2; US20090174868A1; CN100380945C; EP1583361A3; TWI262027B; KR100644211B1; US20050213821A1; US7517089B2; TW200541329A; KR20060044872A; EP1583361A2

Abstract

本发明提供即便在投影图像的一部分被显示在投影对象物的外部的情况下，也能够恰当地生成投影图像的位置信息的图像处理系统等。包括如下部分而构成投影机：生成全白的第1校准图像和包括在中央及周边具有特征的图像的第2校准图像的差分图像的差分图像生成部(152)；检测差分图像的中央块区域的基准位置的中央基准位置检测部(154)；检测周边块区域的基准位置的周边基准位置检测部(156)；和根据各基准位置，生成表示投影区域的位置的投影区域信息的投影区域信息生成部(158)。

Description

图像处理系统、投影机以及图像处理方法

技术领域

本发明涉及根据摄像信息检测投影区域的图像处理系统、投影机以及图像处理方法。

背景技术

近年，提出了通过使用具有CCD照相机的投影机在屏幕等投影对象物上投影图像，并用CCD照相机对所投影的投影图像进行摄像，检测摄像区域内的与投影图像相当的投影区域的4角的坐标，由此来调整投影图像的位置的方案。

例如，在特开平5-30520号公报中，采用了一种通过在能够显示影像之区域内显示图像，并拍摄能够显示影像之区域的整个区域，从而来调整图像的投影位置的结构。

但是，在如特开平5-30520号公报的结构那样，以将图像显示在能够显示影像之区域内的条件为前提的情况下，在图像的一部分被投影到能够显示影像之区域以外的情况下，就不能调整图像的投影位置。

特别是，近年来投影机小型化，使用者将其作为所谓的移动投影机而搬运，并在搬运目的点进行投影图像的工作。在这样的情况下，因设置场所的制约等原因，有时就会导致投影图像的一部分被显示在屏幕的外部。在这样的情况下，就要求有可恰当地调整投影图像的位置等的投影机。

另外，在特开平5-30520号公报中，虽然记载了通过由CPU读取存储在帧存储器内的亮度信息并进行图像处理，从而来检测屏幕的能够显示之区域的4角的位置的内容，但对于具体地进行怎样的图像处理并没有记载。

在以往的一般的图像处理中，在根据摄像信息检测屏幕的4角的位置时，必须对摄像图像整体进行过滤处理，不但在图像处理上花费时间，计算量也较大。

因此，在校准上比较费时，对使用者而言的等待时间变长。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种即便在投影图像的一部分被显示在投影对象物的外部的情况下，也可恰当地生成投影图像的位置信息的图像处理系统、投影机以及图像处理方法。

另外，本发明的其他目的在于提供能够用更短的时间，并且正确地生成投影对象区域的位置信息的图像处理系统、投影机以及图像处理方法。

为了解决上述问题，本发明的图像处理系统以及投影机，其特征在于，包括：在不同的时刻分别投影第1校准图像以及第2校准图像的图像投影装置；拍摄所投影的各校准图像而生成第1以及第2摄像信息的摄像装置；和根据所述第1以及第2摄像信息，生成有关所述摄像装置的摄像区域中的投影区域的位置的投影区域信息的投影区域检测装置；

所述第1校准图像与第2校准图像的差分图像由位于该差分图像的中央附近的中央块区域、位于该中央块区域的周边的周边块区域、和所述中央块区域以及所述周边块区域以外的背景区域构成；

所述中央块区域以及所述周边块区域中的各像素和所述背景区域中的各像素具有不同的指标值；

所述投影区域检测装置，包括：根据所述第1以及第2摄像信息，生成所述差分图像的差分图像生成装置；根据所述差分图像，检测所述摄像区域中的所述中央块区域的多个中央基准位置的中央基准位置检测装置；根据所述中央基准位置，检测所述摄像区域中的所述周边块区域的多个周边基准位置的周边基准位置检测装置；以及根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，生成所述投影区域信息的投影区域信息生成装置。

另外，本发明的图像处理方法，是根据差分图像进行图像处理的图像处理方法，其中所述的差分图像是第1校准图像与第2校准图像的差分图像，由位于该差分图像的中央附近的中央块区域、位置该中央块区域的周边的周边块区域、和所述中央块区域以及所述周边块区域以外的背景区域构成，并且所述中央块区域以及所述周边块区域中的各像素和所述背景区域中的各像素具有不同的指标值；其特征在于，

投影所述第1校准图像；

用摄像部拍摄所投影的所述第1校准图像而生成第1摄像信息；

投影所述第2校准图像；

用所述摄像部拍摄所投影的所述第2校准图像而生成第2摄像信息；

根据所述第1以及第2摄像信息生成所述差分图像；

根据该差分图像，检测所述摄像部的摄像区域中的所述中央块区域的多个中央基准位置；

根据所述中央基准位置，检测所述摄像区域中的所述周边块区域的多个周边基准位置；

根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，生成有关所述摄像区域的投影区域的位置的投影区域信息。

根据本发明，图像处理系统等，通过检测比相当于投影图像的投影区域小的中央块区域的中央基准位置，即便在投影图像的一部分被显示在投影对象物的外部的情况下，也可以根据中央基准位置生成投影区域的位置信息。

特别是，根据本发明，由于图像处理系统等，不只是根据中央基准位置，而且还可根据位于其周边的周边块区域的周边基准位置来掌握投影区域的位置，因此能够更高精度地生成投影区域的位置信息。

再者，所述图像处理系统等，例如，也可以是作为所述第1校准图像采用单色的图像；作为所述第2校准图像，采用由位于图像的中央附近的中央块区域、位于该中央块区域的周边的周边块区域、和所述中央块区域以及所述周边块区域以外的背景区域构成，所述中央块区域以及所述周边块区域中的各像素和所述背景区域中的各像素具有不同的指标值的图像。

另外，在所述图像处理系统以及所述投影机中，也可以是所述投影区域信息生成装置，通过根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，设定多个近似直线或近似曲线而掌握所述中央块区域以及所述周边块区域的形状或配置，从而生成所述投影区域信息。

另外，所述图像处理方法，也可以是通过根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，设定多个近似直线或近似曲线而掌握所述中央块区域以及所述周边块区域的形状或配置，从而生成所述投影区域信息。

另外，在所述图像处理系统以及所述投影机中，也可以是所述投影区域以及所述中央块区域是矩形的区域；所述投影区域信息生成装置，通过导出所述多个近似直线的交点或所述多个近似曲线的交点，掌握所述中央块区域的4角的位置，根据该4角的位置，生成表示所述投影区域的4角的位置的所述投影区域信息。

另外，在所述图像处理方法中，也可以是所述投影区域以及所述中央块区域是矩形的区域；通过导出所述多个近似直线的交点或所述多个近似曲线的交点，掌握所述中央块区域的4角的位置，根据该4角的位置，生成表示所述投影区域的4角的位置的所述投影区域信息。

由此，由于图像处理系统等可根据中央块区域的4角的位置掌握投影区域的4角的位置，因此便可用较少的处理掌握投影区域的4角的位置。

另外，在所述图像处理系统以及所述投影机中，也可以是包括根据所述第1摄像信息和所述中央基准位置，检测所述摄像区域中的相当于投影对象物的投影对象区域的多个边界点的投影对象区域边界点检测装置；所述周边基准位置检测装置，根据所述边界点，检测所述周边基准位置。

另外，在所述图像处理方法中，也可以是根据所述第1摄像信息和所述中央基准位置，检测所述摄像区域中的相当于投影对象物的投影对象区域的多个边界点；根据所述边界点，检测所述周边基准位置。

再者，在此，所述周边基准位置检测装置以及所述图像处理方法，也可以是根据所述边界点，检测位于比所述中央基准位置靠近所述边界点的位置的所述周边基准位置。

由此，由于图像处理系统等可根据间隔较远的多个基准位置生成投影区域的位置信息，因此不易受到误差的影响，可更高精度地生成投影区域的位置信息。

另外，为了解决本发明的其他的目的，本发明的图像处理系统以及投影机，其特征在于，包括：

向投影对象物投影第1校准图像的图像投影装置；

在以作为规定析像度以下的析像度的低析像度拍摄所投影的第1校准图像而生成第1摄像信息的同时，以作为所述低析像度以上的析像度的高析像度拍摄所述第1校准图像而生成第3摄像信息的摄像装置；

根据所述第1以及第3摄像信息，生成有关所述摄像装置的摄像区域中的相当于所述投影对象物的投影对象区域的位置的投影对象区域信息的投影对象区域检测装置；

所述投影对象区域检测装置，包括：根据所述第1摄像信息进行边缘检测而生成第1边缘检测信息，并且根据所述第3摄像信息进行边缘检测而生成第3边缘检测信息的边缘检测装置；以及根据所述第1边缘检测信息临时检测所述投影对象区域而生成临时检测信息，并且根据所述第3边缘检测信息生成所述投影对象区域信息的投影对象区域信息生成装置；

所述边缘检测装置，通过根据所述临时检测信息，对临时检测出的投影对象区域的边界线附近的像素组进行边缘检测，生成所述第3边缘检测信息。

另外，本发明的图像处理方法，其特征在于：

向投影对象物投影第1校准图像；

用摄像部以作为规定析像度以下的析像度的低析像度拍摄所投影的第1校准图像摄像而生成第1摄像信息；

用所述摄像部以作为所述低析像度以上的析像度的高析像度拍摄所述第1校准图像摄像而生成第3摄像信息；

根据所述第1摄像信息，进行边缘检测而生成第1边缘检测信息；

根据所述第1边缘检测信息，临时检测所述摄像部的摄像区域中的相当于所述投影对象物的投影对象区域而生成临时检测信息；

通过根据该临时检测信息，对临时检测出的投影对象区域的边界线附近的像素组进行边缘检测，生成第3边缘检测信息；

根据该第3边缘检测信息，检测所述投影对象区域而生成有关所述投影对象区域的位置的投影对象区域信息。

根据本发明，图像处理系统等，通过在根据低析像度的摄像信息临时检测投影对象区域后，在其边界线附近根据高析像度的摄像信息对投影对象区域进行检测，从而可用更短的时间且正确地生成投影对象区域的位置信息。

另外，在所述图像处理系统以及所述投影机中，也可以是所述边缘检测装置，对基于所述第1摄像信息而来的第1摄像图像内的多个部位的边缘进行检测而生成所述第1边缘检测信息；所述投影对象区域信息生成装置，通过根据基于所述第1边缘检测信息而来的所述多个部位的位置信息设定线形近似直线或线形近似曲线，从而生成所述临时检测信息。

另外，所述图像处理方法，也可以是对基于所述第1摄像信息而来的第1摄像图像内的多个部位的边缘进行检测而生成所述笫1边缘检测信息；通过根据基于所述第1边缘检测信息而来的所述多个部位的位置信息设定线形近似直线或线形近似曲线，从而生成所述临时检测信息。

由此，图像处理系统等通过在将成为边缘检测对象的区域更加缩小了的状态下进行边缘检测，可用更短的时间生成投影对象区域的位置信息。

另外，在所述图像处理系统以及所述投影机中，也可以是所述投影对象区域检测装置，包括评价多个边缘检测点的检测点评价装置；所述检测点评价装置，判定所述多个边缘检测点是否从所述线形近似直线或所述线形近似曲线离散(偏离)规定值或其以上，以将离散所述规定值或其以上的检测点除去然后再次设定所述线形近似直线或所述线形近似曲线的方式，控制所述投影对象区域信息生成装置。

另外，所述图像处理方法，也可以判定多个边缘检测点是否从所述线形近似直线或所述线形近似曲线离散规定值或其以上；将离散开所述规定值或其以上的检测点除去然后再次设定所述线形近似直线或所述线形近似曲线。

由此，图像处理系统等通过在将从线形近似直线离散开的检测点除去之后执行处理，可降低噪音等的影响，并更正确地生成投影对象区域的位置信息。

另外，所述图像处理系统以及所述投影机，也可以是如下那样：

包括生成差分图像的差分图像生成装置，和根据所述差分图像、检测所述摄像装置的摄像区域中的规定的中央块区域的多个中央基准位置的中央基准位置检测装置；

所述投影对象区域检测装置，包括设定所述边缘检测装置的边缘检测范围的检索范围决定装置；

所述图像投影装置，投影第2校准图像；

所述摄像装置，拍摄所投影的所述第2校准图像而生成第2摄像信息；

所述差分图像生成装置，根据所述第1以及第2摄像信息，生成所述差分图像；

所述检索范围决定装置，在所述中央块区域的外部设定边缘检测范围；

所述第1校准图像是单色的校准图像；

所述第2校准图像，包括比该第2校准图像小，并且位于该第2校准图像的中央附近的所述中央块区域。

另外，所述图像处理方法，也可以是如下所述：

投影第2校准图像；

根据所述第1以及第2摄像信息，生成所述差分图像；

根据该差分图像，检测所述摄像区域中的规定的中央块区域的多个中央基准位置；

在所述中央块区域的外部设定边缘检测范围；

所述第1校准图像是单色的校准图像；

由此，图像处理系统等，以使成为边缘检测对象的区域更加缩小的形式执行处理，可用更短的时间生成投影对象区域的位置信息。

另外，在所述图像处理系统以及所述投影机中，也可以是所述第2校准图像由所述中央块区域、位于该中央块区域的周边的周边块区域、和所述中央块区域以及所述周边块区域以外的背景区域构成；

所述图像处理系统以及所述投影机，包括：根据所述中央基准位置，检测所述摄像区域中的所述周边块区域的多个周边基准位置的周边基准位置检测装置；和根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，生成有关所述摄像区域中的投影区域的位置的投影区域信息的投影区域信息生成装置。

另外，在所述图像处理方法中，也可以是所述第2校准图像由所述中央块区域、位于该中央块区域的周边的周边块区域、和所述中央块区域以及所述周边块区域以外的背景区域构成；

根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，生成有关所述摄像区域中的投影区域的位置的投影区域信息。

由此，图像处理系统等，通过检测比相当于投影图像的投影区域小的中央块区域的中央基准位置，从而即便在投影图像的一部分被显示在投影对象物的外部的情况下，也可以根据中央基准位置生成投影区域的位置信息。

特别是，由此，由于图像处理系统等，能够不只是根据中央基准位置，还根据位于其周边的周边块区域的周边基准位置掌握投影区域的位置，因此可以更高精度地生成投影区域的位置信息。

另外，所述图像处理方法，也可以在通过根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，设定多个近似直线或近似曲线而掌握所述中央块区域以及所述周边块区域的形状或配置，从而生成所述投影区域信息。

另外，在所述图像处理系统以及所述投影机中，也可以是所述投影区域以及所述中央块区域为矩形的区域；

所述投影区域信息生成装置，通过导出所述多个近似直线的交点或所述多个近似曲线的交点，掌握所述中央块区域的4角的位置，根据该4角的位置，生成表示所述投影区域的4角的位置的所述投影区域信息。

另外，在所述图像处理方法中，也可以是所述投影区域以及所述中央块区域为矩形的区域；

通过导出所述多个近似直线的交点或所述多个近似曲线的交点，掌握所述中央块区域的4角的位置，根据该4角的位置，生成表示所述投影区域的4角的位置的所述投影区域信息。

由此，由于图像处理系统等可根据中央块区域的4角的位置掌握投影区域的4角的位置，因此可用较少的处理掌握投影区域的4角的位置。

另外，所述图像处理系统以及所述投影机，也可以是包括根据所述第1摄像信息和所述中央基准位置，检测所述投影对象区域的多个边界点的投影对象区域边界点检测装置；

所述周边基准位置检测装置，根据所述边界点检测所述周边基准位置。

另外，所述图像处理方法，也可以是根据所述第1摄像信息和所述中央基准位置，检测所述投影对象区域的多个边界点；

根据所述边界点，检测所述周边基准位置。

再者，在此，所述周边基准位置检测装置以及所述图像处理方法，也可以根据所述边界点，检测位于比所述中央基准位置靠近所述边界点位置的所述周边基准位置。

由此，由于图像处理系统等可根据间隔较远的多个基准位置生成投影区域的位置信息，因此不易受到误差的影响，可更精确地生成投影区域的位置信息。

另外，所述图像处理系统以及所述投影机，也可以是包括根据所述投影对象区域信息和所述投影区域信息掌握由所述图像投影装置投影的图像的畸变，并以使该畸变得到修正的方式修正图像信号的图像畸变修正装置；

所述图像投影装置，根据被所述图像畸变修正装置修正过的图像信号投影图像。

另外，所述图像处理方法，也可以是根据所述投影对象区域信息和所述投影区域信息掌握所投影的图像的畸变，对图像信号进行修正以使该畸变得到修正。

由此，由于图像处理系统等可用比以往少的处理生成投影对象区域和投影区域的各自的位置信息，因此可比以往有效地修正图像的畸变。

附图说明

图1是展示第1实施例的图像投影状况的概略图。

图2是展示第1实施例的屏幕与投影图像的位置关系的示意图。

图3是第1实施例的投影机的功能框图。

图4是第1实施例的投影机的硬件框图。

图5是展示第1实施例的投影区域的位置检测处理的流程的流程图。

图6的图6A是第1校准图像的示意图，图6B是第2校准图像的示意图。

图7是展示第1实施例的检测中央基准位置之际的第1阶段的检索方法的示意图。

图8是展示第1实施例的检测中央基准位置之际的第2阶段的检索方法的示意图。

图9是展示第1实施例的检测周边基准位置之际的第1阶段的检索方法的示意图。

图10是展示第1实施例的检测周边基准位置之际的第2阶段的检索方法的示意图。

图11是展示第1实施例的设定近似直线之际的第1阶段的示意图。

图12是展示第1实施例的设定近似直线之际的第2阶段的示意图。

图13是第1实施例的变形例的投影机的功能框图。

图14是展示第1实施例的变形例的检测周边基准位置之际的笫1阶段的检索方法的示意图。

图15是展示第1实施例的变形例的检测周边基准位置之际的第2阶段的检索方法的示意图。

图16是第2实施例的投影机的功能框图。

图17是展示第2实施例的投影对象区域的位置检测处理的流程的流程图。

图18是展示第2实施例的检测投影对象区域之际的第1阶段的检索方法的示意图。

图19是展示第2实施例的检测投影对象区域之际的第2阶段的检索方法的示意图。

图20是展示第2实施例的检测投影对象区域之际的第3阶段的检索方法的示意图。

图21是展示笫2实施例的边缘检测点评价处理的示意图。

图22是展示第2实施例的变形例的检测周边基准位置之际的第1阶段的检索方法的示意图。

图23是展示第2实施例的变形例的检测周边基准位置之际的第2阶段的检索方法的示意图。

具体实施方式

以下，以将本发明适用于具有图像处理系统的投影机的情况为例，参照附图来说明。再者，以下所示的实施例，并不构成对记载在权利要求范围内的发明内容的任何限定。另外，在以下的实施例中所展示的所有构成，不一定是作为权利要求范围内所记载的发明的解决方案所必须的。

第1实施例

图1是展示第1实施例的图像投影状况的概略图。另外，图2是展示第1实施例的屏幕10与投影图像12的位置关系的示意图。

投影机20，向屏幕10投影图像。由此，在屏幕10上显示出投影图像12。

另外，第1实施例的投影机20，具有作为摄像装置的传感器60。传感器60，经由摄像面对显示有投影图像12的屏幕10进行摄像，并生成摄像信息。投影机20，根据摄像信息，进行投影图像12的畸变和显示位置的调整。

但是，例如，如图2所示，在投影图像12的一部分从屏幕10脱离而显示在屏幕10的外部时，以往的投影机，便不能根据图像信息进行投影图像12的畸变和显示位置的调整。

原因是屏幕10与位于屏幕10后面的墙壁的距离较远，即便投影图像12进入传感器60的摄像范围，以往的投影机，也不能将被显示在不知位于何处的墙壁或背景物体上的、或没有被显示出来的投影图像12的顶点的位置变换成屏幕10的平面上的位置。

第1实施例的投影机20，通过使用与以往不同的校准图像，根据该校准图像的摄像信息，实行简单的检索处理，从而在比以往宽泛的条件下高精度地掌握投影图像12的位置。

其次，对用于安装这样的功能的投影机20的功能框图进行说明。

图3是第1实施例的投影机20的功能框图。

投影机20，被构成为包括将来自于PC(个人计算机)等的模拟RGB信号(R1、G1、B1)变换成数字RGB信号(R2、G2、B2)的输入信号处理部110；为了修正图像的颜色和明亮度，将该数字RGB信号(R2、G2、B2)变换成数字RGB信号(R3、G3、B3)的色变换部120；将该数字RGB信号(R3、G3、B3)变换成模拟RGB信号(R4、G4、B4)的输出信号处理部130，和根据该模拟RGB信号投影图像的图像投影部190。

另外，图像投影部190，被构成为包括空间光调制器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的图像信号驱动空间光调制器192。并且，图像投影部190，经由空间光调制器192以及透镜198投影来自于光源196的光。

另外，投影机20，构成为包括生成用于显示第1以及第2校准图像的校准图像信息的校准信息生成部172、生成校准图像的摄像信息的传感器60、和暂时存储来自于传感器60的摄像信息的摄像信息存储部140。

另外，投影机20，构成为包括根据摄像信息检测传感器60的摄像面(摄像区域)中的投影区域的位置的投影区域检测部150。另外，投影区域检测部150，构成为包括生成第1摄像图像与第2摄像图像的差分图像的差分图像生成部152、检测包含在差分图像中的中央块区域的多个中央基准位置的中央基准位置检测部154、检测包含在差分图像中的周边块区域的多个周边基准位置的周边基准位置检测部156、和根据各基准位置生成表示投影区域的位置的投影区域信息的投影区域信息生成部158。

进而，投影机20，具有修正投影图像12的畸变的功能。为了安装了该功能，投影机20构成为包括根据摄像信息和投影区域信息，检测投影区域内的亮度峰值位置(亮度值最大的像素的位置)的亮度峰值位置检测部164；根据亮度峰值位置，计算图像畸变修正量的图像畸变修正量计算部162；和根据图像畸变修正量，修正输入图像信号，使得投影图像12的畸变得以修正的图像畸变修正部112。

另外，作为用于安装上述投影机20的各部的功能的硬件，例如，可适用以下的硬件。

图4是第1实施例的投影机20的硬件框图。

例如，作为输入信号处理部110，可用例如A/D转换器930、图像处理电路970等来安装；作为摄像信息存储部140，可用例如RAM950等来安装；作为投影区域检测部150、亮度峰值位置检测部164，可用例如图像处理电路970等来安装；作为图像畸变修正量计算部162，可用例如CPU910等来安装；作为校准信息生成部172，可用例如图像处理电路970、RAM950等来安装；作为输出信号处理部130，可用例如D/A转换器940等来安装；作为空间光调制器192，可用例如液晶面板920等来安装；作为驱动部194，可用例如存储了驱动液晶面板920的液晶光阀驱动程序的ROM960等来安装。

再者，所述各部分可经由系统总线980相互交换信息。

另外，所述各部分既可以像电路那样以硬件的方式安装，也可以像程序那样以软件的方式安装。

进而，也可以从存储有用于使计算机发挥作为差分图像生成部152等的功能的程序的信息存储介质900中读取程序，而将差分图像生成部152等的功能安装在计算机上。

作为这样的信息存储介质900，可使用例如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，代替信息存储介质900，也可以通过经由传输线路从主机装置等下载用于安装上述各功能的程序，从而安装上述各功能。

其次，对使用了所述各部分的投影区域的位置检测处理的流程进行说明。

图5是展示第1实施例的投影区域的位置检测处理的流程的流程图。另外，图6A是第1校准图像13的示意图，图6B是笫2校准图像14的示意图。

首先，投影机20，作为第1校准图像13，投影如图6A所示的全白(图像整体是白色)的校准图像(步骤S1)。更具体的说，校准信息生成部172生成第1校准图像13用的校准信息(例如，RGB信号等)，图像投影部190根据该校准信息，投影全白的校准图像。

传感器60以自动曝光设定对屏幕10上的第1校准图像13进行摄像，生成第1摄像信息(步骤S2)。摄像信息存储部140存储第1摄像信息。

然后，投影机20，作为第2校准图像14投影如图6B所示的第2校准图像14(步骤S3)。更具体的说，校准信息生成部172生成第2校准图像14用的校准信息，图像投影部190根据该校准信息，投影第2校准图像14。

在本实施例中，第2校准图像14，是在将整个图像均等地划分成9块的情况下，中央块区域与4角的4个周边块区域为黑色，而其他的块区域为白色的所谓的格子图形的图形图像。

传感器60，以第1校准图像13摄像(拍摄)时的曝光对屏幕10上的第2校准图像14进行摄像，生成笫2摄像信息(步骤S4)。摄像信息存储部140存储第2摄像信息。

差分图像生成部152，根据第1以及笫2摄像信息，生成第1校准图像13与第2校准图像14的差分图像(步骤S5)。再者，差分图像是例如对每个像素的亮度值等进行差分计算所得到的图像。另外，差分图像，是例如如果是每个像素的差分值在规定阈值或其以上的像素则将其差分值作为各像素位置的值、如果是并非如此的像素则将0作为各像素位置的值图像。再者，差分图像生成部152不一定要对整个图像进行差分计算，在以下的处理中也可以仅在必要的范围内(图像的一部分)进行差分计算。

然后，投影区域检测部150，在差分图像的生成后，检测被包含在差分图像中的中央块区域的多个(在本实施例中是4个)中央基准位置，和被包含在差分图像中的周边块区域的多个(在本实施例中是8个)周边基准位置。

图7是展示第1实施例的检测中央基准位置之际的第1阶段的检索方法的示意图。另外，图8是展示第1实施例的检测中央基准位置之际的第2阶段的检索方法的示意图。

中央基准位置检测部154，为了检测相当于摄像面的摄像区域15中的投影区域(相当于投影图像12的区域)的位置，首先，检测图形图像的4个中央基准位置(步骤S6)。再者，虽然为了使说明便于理解，在各图中描绘了投影对象区域(屏幕区域)18，但也有在实际的差分图像中不存在投影对象区域18或投影对象区域18的外部的周边块区域17-1～17-4的一部分的情况。

更具体的说，中央基准位置检测部154，对差分图像，如图7所示，通过在设想为中央块区域16所位于的纵位置x＝xc上，从y＝yp到y＝ym按每个像素检索差分值，来判别差分值变化的点P1、P2。例如，假设是P1(xc，y1)、P2(xc，y2)。

再者，xc、yp、ym等的检索基准位置的值，例如，既可以由透镜198和传感器60的各自的视场角(视角)和位置决定，也可以由实验决定，或者，也可以根据摄像结果来决定。对于后述其他的检索基准位置也一样。

然后，中央基准位置检测部154，如图8所示，通过在以P1、P2为基准的横位置y＝yc上，从x＝xm到x＝xp按每个像素检索差分值，判别差分值变化的点P4、P3。再者，在此，例如，是yc＝(y1+y2)/2。

这样一来，中央基准位置检测部154，将表示中央块区域16的4个中央基准位置P1(xc，y1)、P2(xc，y2)、P3(x1，yc)、P4(x2，yc)的中央基准位置信息输出给周边基准位置检测部156。

周边基准位置检测部156，根据中央基准位置信息，检测图形图像的8个周边基准位置(步骤S7)。

图9是展示第1实施例的检测周边基准位置之际的第1阶段的检索方法的示意图。另外，图10是展示第1实施例的检测周边基准位置之际的第2阶段的检索方法的示意图。

更具体的说，周边基准位置检测部156，在距P1的y坐标向上方m％的y＝yh上，从距P3的x坐标x1向中央侧偏移数个百分比的x坐标xh向x轴的正方向，检索差分图像的各像素的差分值变化的点。由此，判别差分值变化的点P5。

同样地，周边基准位置检测部156，在距P2的y坐标y2向下方m％的y＝yn上，从x坐标xh向x轴的正方向，检索差分图像的各像素的差分值变化的点。由此，判别差分值变化的点P6。

用同样的方法，如图10所示，判别点P7～P12。然后，周边基准位置检测部156，将表示这8个点的坐标的周边基准位置信息、和中央基准位置信息输出给投影区域信息生成部158。

投影区域信息生成部158，根据周边基准位置信息、和中央基准位置信息，用近似直线(也可以是近似曲线)检测投影区域的4角的位置(步骤S8)。

投影区域信息生成部158，根据点P5、点P3、点P6的坐标，设定图11的虚线所表示的近似直线。用同样的方法，投影区域信息生成部158，如图12所示，设定用虚线表示的4个近似直线，并将各近似直线的4个交点A(xA，yA)～D(xD，yD)作为中央块区域16的4角的点来判别。

由于中央块区域16，是相当于将原来的投影图像12缩小为1/9后的图像的区域，因此相当于投影图像12的投影区域的4角的点EFGH变成如下那样。即，E(xE，yE)＝(2*xA-xC，2*yA-yC)、F(xF，yF)＝(2*xB-xD，2*yB-yD)、G(xG，yG)＝(2*xC-xA，2*yC-yA)、H(xH，yH)＝(2*xD-xB，2*yD-yB)。

如以上那样，根据本实施例，投影图像12被包含在屏幕10内的情况下当然不用说，即便在投影图像12的一部分被显示在屏幕10的外部的状态下，投影机20也可以检测摄像区域15中的投影区域的4角的位置。当然，投影机20也可以将投影区域的位置信息变换成屏幕10平面上的位置，生成投影图像12的4角的位置信息。

由此，投影机20可很好地进行投影图像12的畸变的修正和位置的调整、投影图像12内的使用了激光指示器等的指示位置的检测等。

例如，投影机20在进行投影图像12的畸变的修正(所谓的梯形修正)时，根据第1校准图像13的摄像信息、和表示来自于投影区域信息生成部158的投影区域的4角的位置的投影区域信息，利用亮度峰值位置检测部164在摄像区域内的投影区域内检测亮度值最高的亮度峰值位置。

例如，在屏幕10与投影机20正对的情况下，投影区域的中央成为亮度峰值位置，另外，例如，在投影区域的左侧的亮度值高时，便可掌握投影光轴从投影图像12的中心向左偏移的情况，并可掌握投影图像12畸变成左侧的边短而右侧的边长的长的梯形的情况。这样，通过掌握投影区域内的亮度峰值位置，便可掌握图像的畸变。

然后，图像畸变修正量计算部162，根据投影区域内的亮度峰值位置，计算与图像的畸变相对应的修正量。

进而，输入信号处理部110内的图像畸变修正部112根据该修正量，修正输入图像信号以修正图像的畸变。

通过以上的顺序，即便在投影图像12的一部分被显示在屏幕10的外部的情况下，投影机20也可以修正图像的畸变。当然，图像的畸变的修正方法不限于该方法。例如，投影机20也可以检测摄像图像中的亮度值最大的像素，并根据该像素的位置修正图像的畸变。

另外，投影机20，通过采用如图6B所示的图形图像那样不仅是中央、而且其周边也具有特征的图像，与采用只是中央具有特征的图形图像的情况相比，可以更精确地判别投影区域的4角。

例如，投影机20，在判别图7所示的点P1、点P2时，也能够判别其附近的亮度值变换的点。但是，在用这些间隔很窄的多个点设定近似直线时，与用间隔较宽的多个点设定近似直线的情况相比，成为近似直线的基础的点的1个像素的误差会对近似直线造成更大的影响。

在本实施例中，由于投影机20通过采用中央块区域16的基准点和周边块区域17-1～17-4的基准点，可用间隔较宽的多个点设定近似直线，因此可更精确地判别投影区域的4角。

另外，由此，投影机20可避开投影机20或传感器60的遮挡(阴影)的影响，精确地掌握投影区域整体的位置。

另外，根据本实施例，投影机20并不是检索差分图像整体，而是仅对差分图像中必要的区域进行检索，因此可更简单且高速地检测投影区域的位置。

另外，在投影校准图像之际，通过暂且以自动曝光设定对全白图像进行摄像而生成第1摄像信息，从而可以以适合于适用环境的曝光生成第1摄像信息。另外，投影机20通过以全白图像的摄像时的曝光生成第2摄像信息，从而可以以适合于差分图像的生成的曝光生成第2摄像信息。

特别是，通过以自动曝光设定拍摄全白图像，传感器60，无论在屏幕10受到外界光的影响的情况、在因投影距离太远或屏幕10的反射率太低而投影光的反射光太弱的情况、还是在因投影距离太近或屏幕10的反射率太高而投影光的反射光太强的情况下，与用固定曝光摄像的情况相比，都可以有效地灵活运用传感器60的动态范围来摄像。

第1实施例的变形例

以上，虽然对第1实施例进行了说明，但本发明的适用不限于上述实施例。

例如，检索的顺序是任意的，投影机20也可以相对于差分图像沿横方向检索，在检测到中央基准位置和周边基准位置后，根据该中央基准位置和该周边基准位置沿纵方向检索。

另外，投影机20，除了基于投影区域信息的图像的畸变修正以外，例如，还可以根据投影区域信息，进行投影区域内的色不均修正、投影区域内的指示位置检测等使用投影区域的位置信息的各种处理。

进而，投影机20，也可以在检测投影对象区域18后检测投影区域。

图13是第1实施例的变形例的投影机20的功能框图。另外，图14是展示第1实施例的变形例的检测周边基准位置之际的第1阶段的检索方法的示意图。另外，图15是展示第1实施例的变形例的检测周边基准位置之际的第2阶段的检索方法的示意图。

例如，如图13所示，在投影区域检测部150内设置投影对象区域边界点检测部159。

投影对象区域边界点检测部159，将第1摄像图像作为检索对象，如图14所示，从距离点P3及P4的各点向中央块区域16的内侧分别偏移数个百分比的线、y＝y1的线、和y＝y2的线的各个交点，向中央块区域16的外侧对位于上述向内侧偏移数个百分比的线上的各像素进行边缘检测。再者，在边缘检测中采用一般的方法。由此，判别图14所示的T、U、V、W。另外，投影对象区域边界点检测部159，将表示点T、U、V、W的位置的投影对象区域边界点信息输出给周边基准位置检测部156。

周边基准位置检测部156，根据作为点T的Y坐标的yT、作为点U的Y坐标的yU中的较小的值，和作为P1的Y坐标的y1，检测成为上侧的横方向的检索的基准的位置Y＝yQ。另外，周边基准位置检测部156，根据作为点V的Y坐标的yV、作为点W的Y坐标的yW中的较小的值，和作为P2的Y坐标的y2，检测成为下侧的横方向的检索的基准的位置Y＝yR。

周边基准位置检测部156，通过从X＝xT、X＝xU、Y＝yQ、Y＝yR这4条直线相交的各自的交点，在差分图像的Y＝yQ、Y＝yR上向外侧检索，检测有输出的像素，由此判别4个点P5～P8。周边基准位置检测部156，用同样的方法，判别剩下的4点P9～P12。

投影区域检测部150，也可通过这样的方法判别中央块区域16的中央基准位置、和周边块区域17-1～17-4的周边基准位置，并判别投影区域的4角的位置。

特别是，根据该方法，投影区域信息生成部158，与上述的方法相比，能够防止在投影对象区域外检测周边基准位置这样的不理想的处理，进而，能够在用于求取近似直线的3点的间隔更宽的状态下求得近似直线。由此，投影机20可更精确地检测投影区域的位置。

第2实施例

第2实施例的投影机20，根据摄像信息，掌握屏幕10与投影图像12的位置关系及投影图像12的形状，进行投影图像12的畸变和显示位置的调整。

第2实施例的投影机20，通过实行与以往不同的图像处理，用更短的时间，并且正确地生成传感器60的摄像区域内的投影对象区域(相当于屏幕10的区域)、和投影区域(相当于投影图像12的区域)的位置信息。

其次，对用于安装这样的功能的投影机20的功能框进行说明。

图16是第2实施例的投影机20的功能框图。

投影机20，构成为包括将来自于PC(个人计算机)等的模拟RGB信号(R1、G1、B1)变换成数字RGB信号(R2、G2、B2)的输入信号处理部110；为了修正图像的颜色和明亮度，将该数字RGB信号(R2、G2、B2)变换成数字RGB信号(R3、G3、B3)的色变换部120；将该数字RGB信号(R3、G3、B3)变换成模拟RGB信号(R4、G4、B4)的输出信号处理部130，和根据该模拟RGB信号投影图像的图像投影部190。

另外，图像投影部190，构成为包括空间光调制器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，根据来自于输出信号处理部130的图像信号驱动空间光调制器192。并且，图像投影部190，经由空间光调制器192以及透镜198投影来自于光源196的光。

另外，投影机20，包括生成与传感器60的摄像区域中的相当于屏幕10的投影对象区域的位置有关的投影对象区域信息的投影对象区域检测部180。另外，投影对象区域检测部180，构成为包括设定边缘检测范围的检索范围决定部182、边缘检测部184、评价边缘检测点的检测点评价部188、在临时检测投影对象区域而生成临时检测信息的同时生成投影对象区域信息的投影对象区域信息生成部186。

进而，投影机20具有修正投影图像12的畸变的图像畸变修正装置。更具体的说，投影机20，作为图像畸变修正装置，具有根据投影区域信息和投影对象区域信息计算图像畸变修正量的图像畸变修正量计算部162、和根据该图像畸变修正量修正图像信号的图像畸变修正部112。

另外，作为用于安装上述投影机20的各部的功能的硬件，例如，可适用图4所示的以下的硬件。

例如，作为输入信号处理部110，可用例如A/D转换器930、图像处理电路970等来安装；作为摄像信息存储部140，可用例如RAM950等来安装；作为投影区域检测部150、投影对象区域检测部180，可用例如图像处理电路970等来安装；作为图像畸变修正量计算部162，可用例如CPU910等来安装；作为校准信息生成部172，可用例如图像处理电路970、RAM950等来安装；作为输出信号处理部130，可用例如D/A转换器940等来安装；作为空间光调制器192，可用例如液晶面板920等来安装；作为驱动部194，可用例如存储有驱动液晶面板920的液晶光阀驱动程序的ROM960等来安装。

再者，所述各部分可经由系统总线980相互交换信息。

进而，也可以从存储有用于使计算机发挥作为投影对象区域信息生成部186等的功能的程序的信息存储介质900中读取程序，在计算机上安装投影对象区域信息生成部186等的功能。

作为这样的信息存储介质900，可适用例如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。

以下，对使用了所述各部分的投影对象区域的位置检测处理进行说明。再者，由于投影区域的位置检测处理与第1实施例相同，因此省略说明。另外，在第2实施例中，与第1实施例的图7不同，假定为投影对象区域18整体没有从周边块区域17-1～17-4超出的状态。

其次，对投影对象区域18的位置检测处理的流程进行说明。

图17是展示第2实施例的投影对象区域18的位置检测处理的流程的流程图。

在上述的步骤S2的处理中，传感器60，以作为比规定析像度(例如SVGA等)低的析像度的低析像度(例如VGA等)，拍摄第1校准图像13而生成摄像信息(步骤S2)。摄像信息存储部140存储第1摄像信息。

然后，在第1校准图像13被投影在屏幕10上的状态下，传感器60，以作为比上述低析像度高的析像度的高析像度(例如，XGA、SXGA、UXGA等)，拍摄第1校准图像13而生成第3摄像信息(步骤S11)。摄像信息存储部140存储第3摄像信息。

投影对象区域检测部180根据第1以及第3摄像信息，生成表示投影对象区域18的位置信息的投影对象区域信息。

图18是展示第2实施例的检测投影对象区域18之际的第1阶段的检索方法的示意图。另外，图19是展示第2实施例的检测投影对象区域18之际的第2阶段的检索方法的示意图。另外，图20是展示第2实施例的检测投影对象区域18之际的第3阶段的检索方法的示意图。另外，图21是展示第2实施例的边缘检测点评价处理的示意图。

首先，检索范围决定部182，为了决定边缘检测对象，根据第1摄像信息和上述的中央块区域16的4角ABCD的坐标信息，设定在图18中用虚线表示的摄像区域中的4条检索辅助线(步骤S12)。更具体的说，检索范围决定部182，以用低析像度摄像的白色的摄像图像为对象，在比由中央基准位置检测部154检测出的中央块区域16的4角ABCD的坐标向外侧偏移p％的位置设定检索辅助线。

例如，笫1检索辅助线y＝round[{max(yA，yB)+(yA-yD)*p/100}*a]；

第2检索辅助线x＝round[{max(xB，xC)+(xB-xA)*p/100}*a]；

第3检索辅助线y＝round[{min(yC，yD)-(yA-yD)*p/100}*a]；

第4检索辅助线x＝round[{min(xA，xD)-(xB-xA)*p/100}*a]。

再者，在此，max、min、round、a，分别是返回自变量中最大值的函数、返回自变量中最小值的函数、返回将自变量的小数点第1位的值四舍五入所得到的整数的函数、用于将第2摄像图像的析像度(高析像度)变换成第1摄像图像的析像度(低析像度)的系数。再者，在没必要变换析像度的情况下，不需要a。

通过这样设定4条检索辅助线，如图18所示，决定了4条检索辅助线的4个交点IJKL。

边缘检测部184，从交点IJKL的各点向区域IJKL的外侧在检索辅助线上的检索线上，以第1摄像图像为检索对象按像素逐一进行边缘检测(步骤S13)。由此，如图18所示，检测到8个边缘检测点MNOPQRST。

进而，边缘检测部184，从线段TO向投影对象区域18的边界线方向、从线段NQ向投影对象区域18的边界线方向、从线段PS向投影对象区域18的边界线方向、从线段RM向投影对象区域18的边界线方向上，按像素逐一进行检测。

在此，以从线段TO向投影对象区域18的边界线方向进行边缘检测的情况为例进行说明。边缘检测部184，如图19所示，在线TO上，边缘检测的范围例如是与Y轴平行且正的方向，在线段IJ上设定7条检索线，在线段TI、JO上分别设定2条检索线。再者，将该设定7条检索线的区域称为中侧检索区域，将各设定2条检索线的2个区域称为外侧检索区域。

然后，边缘检测部184，通过在这些检索线上按像素逐一进行边缘检测，可在直线MN上检测到最多11个、包括点MN最多13个边缘检测点。边缘检测部184，对其他的线段NQ、线段PS、线段RM也同样地进行边缘检测。

再者，边缘检测部184，在边缘检测点的成对的MN、OP、QR、ST的各对之中一方的点在摄像区域15内没能检测到的情况下，对于用于检测没能检测到的点的外侧的外侧检索区域，看作是不存在投影对象区域18的边界线的区域，在该区域内不进行检索线的设定和边缘检测。另外，边缘检测部184，在边缘检测点的成对的MN、OP、QR、ST的各对中双方的点在摄像区域15内没能检测到的情况下，看作是以与没能检测到的线段平行的方向与其邻近的投影对象区域18的边界线不存在，在用于检索没能检测到的线段的中侧检索区域以及外侧检索区域内不进行检索线的设定和边缘检测。

通过执行这些处理，边缘检测部184，可省略对投影对象区域18的存在可能性较低的区域的边缘检测，可更快速地执行处理。

投影对象区域信息生成部186，通过根据由边缘检测部184检测到的多个边缘检测点，设定例如图20的虚线所示的线形近似直线或线形近似曲线，临时决定投影对象区域18(步骤S14)。

然后，检测点评价部188，通过判定由边缘检测部184所检测到的多个边缘检测点之中、是否从由投影对象区域信息生成部186设定的线形近似直线或线形近似曲线离散规定值或其以上，由此来评价各边缘检测点(步骤S15)。

例如，如图21所示，在摄像图像中包含有照明光19时，有时在边缘检测时就会检测到照明光19的一部分。即便在这样的情况下，图21所示的边缘检测点T，由于从投影对象区域18的边界线离散规定值或其以上，所以被投影对象区域信息生成部186从处理对象中除去。

这样一来，投影对象区域信息生成部186，仅用没有从处理对象中除去的边缘检测点，更精确地检测投影对象区域18。

更具体的说，边缘检测部184，根据作为高析像度的摄像信息的第3摄像信息，对没有被从处理对象中除去的边缘检测点的周边像素进行边缘检测(步骤S16)。然后，边缘检测部184，将边缘检测信息输出给投影对象区域信息生成部186。

投影对象区域信息生成部186，根据该边缘检测信息，再次设定线形近似直线或线形近似曲线，从而决定投影对象区域18(步骤S17)。然后，投影对象区域信息生成部186，生成表示投影对象区域18的4角的位置的投影对象区域信息。

如以上所说，根据本实施例，投影机20，通过在根据低析像度的摄像信息临时检测出投影对象区域18后，在其边界线附近，根据高析像度的摄像信息检测投影对象区域18，可用更短的时间，并且正确地生成投影对象区域18的位置信息。由此，投影机20，可减少图像处理系统整体的运算处理量，以低负荷进行高速的图像处理。

另外，根据本实施例，投影机20，通过在将成为边缘检测对象的区域更加缩小了的状态下进行边缘检测，可用更短的时间生成投影对象区域18的位置信息。

另外，投影机20，通过将从线形近似直线离散的边缘检测点除去然后执行处理，可降低噪音等的影响，更正确地生成投影对象区域18的位置信息。另外，投影机20，通过在边缘检测之际，采用像全白图像那样不含有高频成分的校准图像，可避免由投影图像12引起的边缘误检测，进行高精度的检测。

由此，投影机20，可妥当地进行投影图像12的畸变的修正和位置的调整、投影图像12内的使用了激光指示器等的指示位置的检测等。

例如，在本实施例中，图像畸变修正量计算部162，根据来自于投影区域信息生成部158的投影区域信息、和来自于投影对象区域信息生成部186的投影对象区域信息，在掌握屏幕10与投影图像12的位置关系并修正投影图像12的畸变的同时，计算图像畸变修正量以使投影图像12成为所希望的纵横尺寸比(纵横比)。

然后，图像畸变修正部112，根据该图像畸变修正量，修正图像信号(R1、G1、B1)。由此，投影机20，能够以保持了所希望的纵横尺寸比的形状投影没有畸变的图像。

当然，图像的畸变的修正方法不限于该方法。例如，投影机20也可以检测摄像图像中的亮度值最大的像素，并根据该像素的位置来修正图像的畸变。

另外，投影机20，通过采用如图6B所示的图形图像那样不仅是中央、而且其周边也具有特征的图像，与采用只是中央具有特征的图形图像的情况相比，可以更高精度地判别投影区域的4角。

例如，投影机20，在判别图7所示的点P1、点P2之际，也能够判别其附近的亮度值变化的点。但是，在用这些间隔很窄的多个点设定近似直线的情况下，与用间隔较宽的多个点设定近似直线的情况相比，成为近似直线的基础的点的1个像素的误差会给近似直线造成更大的影响。

在本实施例中，由于投影机20通过采用中央块区域16的基准点和周边块区域17-1～17-4的基准点，可用间隔较宽的多个点设定近似直线，因此可更高精度地判别投影区域的4角。

另外，根据本实施例，投影机20，由于不是对整个差分图像进行检索，而是仅对差分图像中必要的区域进行检索，因此可更简单且高速地检测投影区域的位置。

另外，在投影校准图像之际，通过暂且以自动曝光设定对全白图像进行摄像而生成第1摄像信息，能够以适合于适用环境的曝光生成第1摄像信息。另外，投影机20通过以全白图像的摄像时的曝光生成第2摄像信息，能够以适合于差分图像的生成的曝光生成第2摄像信息。

特别是，通过以自动曝光设定对全白图像进行摄像，无论在屏幕10受到外界光的影响的情况、在因投影距离太远或屏幕10的反射率太低而投影光的反射光太弱的情况、还是在因投影距离太近或屏幕10的反射率太高而投影光的反射光太强的情况下，与以固定曝光进行摄像的情况相比，传感器60都能够有效地灵活运用传感器60的动态范围来摄像。

第2实施例的变形例

以上，虽然对适用了本发明的较佳的实施例进行了说明，但本发明的适用不限于上述实施例。

例如，在生成第1摄像信息和第3摄像信息时，也可以是传感器60以高析像度拍摄第1校准图像13，并通过图像处理将高析像度的摄像信息变换成低析像度的摄像信息，从而以1次的摄像来生成第1摄像信息和第3摄像信息。

另外，关于投影图像12的位置和大小的调整，也可以使用投影机20的视场角调整功能(变焦功能)。由此，即便在暗室状况下，也可以更可靠地检测投影对象区域。

另外，例如，检索的顺序是任意的，投影机20也可以相对于差分图像沿横方向检索，在检测到中央基准位置和周边基准位置后，根据该中央基准位置和该周边基准位置沿纵方向检索。

另外，投影机20，除了基于投影区域信息的图像的畸变修正以外，例如，也可以根据投影区域信息，进行投影区域内的色不均修正、投影区域内的指示位置检测等使用投影区域的位置信息的各种处理。

进而，投影机20，也可以在检测出投影对象区域18之后检测投影区域。例如，也可以设置根据第1摄像信息和中央基准位置，检测投影对象区域18的多个边界点的投影对象区域边界点检测部。进而，还可以将周边基准位置决定部156构成为，根据该边界点检测位于比中央基准位置更靠近该边界点的位置上的周边基准位置。

图22是展示第2实施例的变形例的检测周边基准位置之际的第1阶段的检索方法的示意图。另外，图23是展示第2实施例的变形例的检测周边基准位置之际的第2阶段的检索方法的示意图。

例如，如图22所示，投影对象区域边界点检测部，也可以根据中央块区域16的中央基准位置P1～P4，在距P3、P4各点向内侧偏移数个百分比的检索辅助线上，从P1、P2各点的Y坐标的点y1、y2向外侧按像素逐一进行边缘检测。由此，检测到4个边缘检测点TUVW。

中央基准位置检测部156，根据作为点T的Y坐标的yT、作为点U的Y坐标的yU中较小的值、和作为P1的Y坐标的y1，检测成为上侧的横方向的检索的基准的位置Y＝yQ。另外，边缘检测部184，根据作为点V的Y坐标的yV、作为点W的Y坐标的yW中较小的值、和作为P2的Y坐标的y2，检测成为下侧的横方向的检索的基准的位置Y＝yR。

周边基准位置检测部156，通过从X＝xT、X＝xU、Y＝yQ、Y＝yR这4条直线相交的各交点，在差分图像的Y＝yQ、Y＝yR上向外侧进行检索，检测有输出的像素，从而判别4个点P5～P8。周边基准位置检测部156，利用同样的方法，判别剩余的4点P9～P12。

投影机20，通过这样的方法也能够判别中央块区域16的中央基准位置、和周边块区域17-1～17-4的周边基准位置，并判别投影区域的4角的位置。

特别是，根据该方法，与上述的方法相比，投影区域信息生成部158能够在使用于求取近似直线的3点的间隔相距更大的状态下求得近似直线。由此，投影机20可更高精度地检测投影区域的位置。

再者，中央基准位置的个数和周边基准位置的个数是任意的，不限于上述实施例。

另外，第1校准图像13与第2校准图像14的图形，不限于图6A以及图6B所示的例子，只要至少在成为差分图像的状态下形成中央块区域16即可，特别是，最好是在成为差分图像的状态下形成中央块区域16和周边块区域17-1～17-4。例如，也可采用含有中央块区域16的第1校准图像13、和含有周边块区域17-1～17-4的第2校准图像14。

另外，校准图像、中央块区域16以及周边块区域17-1～17-4的形状不限于矩形，例如，也可以采用圆形等矩形以外的形状。当然，校准图像整体的形状和中央块区域16的形状不限于相似形，只要是两者的形状的对应可知的形状即可。进而，周边块区域17-1～17-4的个数也是任意的。

另外，即便在除了屏幕10以外的黑板、白板等投影对象物上投影图像的情况下，本发明也是有效的。

另外，例如，在上述实施例中，虽然对在投影机20上安装图像处理系统的例子进行了说明，但除了投影机20以外，还可以安装在CRT(CathodeRay Tube：阴极射线管)等投影机20以外的图像显示装置上。另外，作为投影机20，除了液晶投影机以外，例如，还可以使用采用了DMD(DigitalMicromirror Device：数字微镜设备)的投影机等。再者，DMD是美国德州仪器公司的商标。

另外，上述投影机20的功能，例如，可以以投影机单体来安装，也可以以多个处理装置上分散地(例如，用投影机和PC分散处理)安装。

进而，在上述实施例中，虽然是将传感器60内置于投影机20的结构，但也可以将传感器60作为与投影机20相分别的独立的装置而构成。

Claims

1.一种图像处理系统，其特征在于，包括：

分别在不同的时刻投影第1校准图像以及第2校准图像的图像投影装置；

对所投影的各校准图像进行摄像而生成第1以及第2摄像信息的摄像装置；和

根据所述第1以及第2摄像信息，生成与所述摄像装置的摄像区域中的投影区域的位置有关的投影区域信息的投影区域检测装置；

所述第1校准图像与第2校准图像的差分图像，由位于该差分图像的中央附近的中央块区域、位于该中央块区域的周边的周边块区域、和所述中央块区域以及所述周边块区域以外的背景区域构成；

所述投影区域检测装置包括：

根据所述第1以及第2摄像信息，生成所述差分图像的差分图像生成装置；

根据所述差分图像，检测所述摄像区域中的所述中央块区域的多个中央基准位置的中央基准位置检测装置；

根据所述中央基准位置，检测所述摄像区域中的所述周边块区域的多个周边基准位置的周边基准位置检测装置；以及

根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，生成所述投影区域信息的投影区域信息生成装置。

2.如权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，所述投影区域信息生成装置，通过根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，设定多个近似直线或近似曲线而掌握所述中央块区域以及所述周边块区域的形状或配置，从而生成所述投影区域信息。

3.如权利要求2所述的图像处理系统，其特征在于，所述投影区域以及所述中央块区域是矩形的区域；

4.如权利要求1～3中的任何一项所述的图像处理系统，其特征在于，包括根据所述第1摄像信息和所述中央基准位置，检测所述摄像区域中的相当于投影对象物的投影对象区域的多个边界点的投影对象区域边界点检测装置；

5.一种投影机，其特征在于，包括：

所述投影区域检测装置，包括：

6.一种图像处理方法，它是根据差分图像进行图像处理的图像处理方法，其中所述的差分图像是第1校准图像与第2校准图像的差分图像，由位于该差分图像的中央附近的中央块区域、位置该中央块区域的周边的周边块区域、和所述中央块区域以及所述周边块区域以外的背景区域构成，并且所述中央块区域以及所述周边块区域中的各像素和所述背景区域中的各像素具有不同的指标值；其特征在于，

投影所述第1校准图像；

用摄像部对所投影的所述第1校准图像进行摄像而生成第1摄像信息；

投影所述第2校准图像；

用所述摄像部对所投影的所述第2校准图像进行摄像而生成第2摄像信息；

根据所述第1以及第2摄像信息生成所述差分图像；

根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，生成与所述摄像区域中的投影区域的位置有关的投影区域信息。

7.如权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，通过根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，设定多个近似直线或近似曲线而掌握所述中央块区域以及所述周边块区域的形状或配置，从而生成所述投影区域信息。

8.如权利要求7所述的图像处理方法，其特征在于，所述投影区域以及所述中央块区域是矩形的区域；

9.如权利要求6～8中的任何一项所述的图像处理方法，其特征在于，根据所述第1摄像信息和所述中央基准位置，检测所述摄像区域中的相当于投影对象物的投影对象区域的多个边界点；

根据所述边界点，检测所述周边基准位置。

10.一种图像处理系统，其特征在于，包括：

向投影对象物投影第1校准图像的图像投影装置；

在以作为规定析像度或其以下的析像度的低析像度对所投影的第1校准图像进行摄像而生成第1摄像信息的同时，以作为所述低析像度或其以上的析像度的高析像度对所述第1校准图像进行摄像而生成第3摄像信息的摄像装置；和

根据所述第1以及第3摄像信息，生成与所述摄像装置的摄像区域中的相当于所述投影对象物的投影对象区域的位置有关的投影对象区域信息的投影对象区域检测装置；

所述投影对象区域检测装置，包括：

根据所述第1摄像信息进行边缘检测而生成第1边缘检测信息，并且根据所述第3摄像信息进行边缘检测而生成第3边缘检测信息的边缘检测装置；和

根据所述第1边缘检测信息临时检测所述投影对象区域而生成临时检测信息，并且根据所述第3边缘检测信息生成所述投影对象区域信息的投影对象区域信息生成装置；

11.如权利要求10所述的图像处理系统，其特征在于，所述边缘检测装置，对基于所述第1摄像信息的第1摄像图像内的多个部位的边缘进行检测而生成所述第1边缘检测信息；

所述投影对象区域信息生成装置，通过根据基于所述第1边缘检测信息的所述多个部位的位置信息设定线形近似直线或线形近似曲线，生成所述临时检测信息。

12.如权利要求11所述的图像处理系统，其特征在于，所述投影对象区域检测装置，包括评价多个边缘检测点的检测点评价装置；

所述检测点评价装置，判定所述多个边缘检测点是否从所述线形近似直线或所述线形近似曲线离散规定值或其以上，以将离散所述规定值或其以上的检测点除去然后再次设定所述线形近似直线或所述线形近似曲线的方式，控制所述投影对象区域信息生成装置。

13.如权利要求10～12中的任何一项所述的图像处理系统，其特征在于，包括：

生成差分图像的差分图像生成装置；和

根据所述差分图像，检测所述摄像区域中的规定的中央块区域的多个中央基准位置的中央基准位置检测装置；

所述图像投影装置，投影第2校准图像；

所述摄像装置，对所投影的所述第2校准图像进行摄像而生成第2摄像信息；

所述第1校准图像是单色的校准图像；

14.如权利要求13所述的图像处理系统，其特征在于，所述第2校准图像由所述中央块区域、位于该中央块区域的周边的周边块区域、和所述中央块区域以及所述周边块区域以外的背景区域构成；

且包括根据所述中央基准位置、检测所述摄像区域中的所述周边块区域的多个周边基准位置的周边基准位置检测装置；和根据所述中央基准位置和所述周边基准位置、生成与所述摄像区域中的投影区域的位置有关的投影区域信息的投影区域信息生成装置。

15.如权利要求14所述的图像处理系统，其特征在于，所述投影区域信息生成装置，通过根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，设定多个近似直线或近似曲线而掌握所述中央块区域以及所述周边块区域的形状或配置，从而生成所述投影区域信息。

16.如权利要求15所述的图像处理系统，其特征在于，所述投影区域以及所述中央块区域是矩形的区域；

17.如权利要求14所述的图像处理系统，其特征在于，包括根据所述第1摄像信息和所述中央基准位置，检测所述投影对象区域的多个边界点的投影对象区域边界点检测装置；

18.如权利要求14所述的图像处理系统，其特征在于，包括根据所述投影对象区域信息和所述投影区域信息掌握由所述图像投影装置所投影的图像的畸变，以使该畸变得到修正的方式修正图像信号的图像畸变修正装置；

所述图像投影装置，根据由所述图像畸变修正装置修正后的图像信号，投影图像。

19.一种投影机，其特征在于，包括：

向投影对象物投影第1校准图像的图像投影装置；

所述投影对象区域检测装置，包括：

20.一种图像处理方法，其特征在于，向投影对象物投影第1校准图像；

用摄像部以作为规定析像度或其以下的析像度的低析像度对所投影的第1校准图像进行摄像而生成第1摄像信息；

用所述摄像部以作为所述低析像度或其以上的析像度的高析像度对所述第1校准图像进行摄像而生成第3摄像信息；

根据该第3边缘检测信息，检测所述投影对象区域而生成与所述投影对象区域的位置有关的投影对象区域信息。

21.如权利要求20所述的图像处理方法，其特征在于，对基于所述第1摄像信息的第1摄像图像内的多个部位的边缘进行检测而生成所述第1边缘检测信息；

通过根据基于所述第1边缘检测信息的所述多个部位的位置信息设定线形近似直线或线形近似曲线，生成所述临时检测信息。

22.如权利要求21所述的图像处理方法，其特征在于，判定多个边缘检测点是否从所述线形近似直线或所述线形近似曲线离散规定值或其以上；

将离散所述规定值或其以上的检测点除去然后再次设定所述线形近似直线或所述线形近似曲线。

23.如权利要求20～22中的任何一项所述的图像处理方法，其特征在于，

投影第2校准图像；

根据所述第1以及第2摄像信息，生成所述差分图像；

在所述中央块区域的外部设定边缘检测范围；

所述第1校准图像是单色的校准图像；

24.如权利要求23所述的图像处理方法，其特征在于，所述第2校准图像由所述中央块区域、位于该中央块区域的周边的周边块区域、和所述中央块区域以及所述周边块区域以外的背景区域构成；

25.如权利要求24所述的图像处理方法，其特征在于，通过根据所述中央基准位置和所述周边基准位置，设定多个近似直线或近似曲线而掌握所述中央块区域以及所述周边块区域的形状或配置，从而生成所述投影区域信息。

26.如权利要求25所述的图像处理方法，其特征在于，所述投影区域以及所述中央块区域是矩形的区域；

27.如权利要求24所述的图像处理方法，其特征在于，根据所述第1摄像信息和所述中央基准位置，检测所述投影对象区域的多个边界点；

根据所述边界点，检测所述周边基准位置。

28.如权利要求24所述的图像处理方法，其特征在于，根据所述投影对象区域信息和所述投影区域信息掌握被投影的图像的畸变，以使该畸变得到修正的方式修正图像信号。