JP5531701B2 - プロジェクター - Google Patents

Description

この発明は、映像処理装置に関する。

プロジェクターを用いてスクリーンなどの投写面に矩形の映像（以下、元映像ともいう）を表示させるとき、プロジェクターと投写面との相対的な位置関係によって、投写面に表示された映像（以下、投写映像ともいう）が台形、平行四辺形、それ以外の四角形等に歪む場合がある。このような台形歪み以外の射影歪みも含めて、本明細書では「台形歪み」と称する。このように投写映像に台形歪みが生じる場合には、射影変換の手法を利用して、投写映像が矩形に表示されるように補正する台形歪み補正の技術が用いられている。

液晶パネルを利用して映像を表す映像光を生成するプロジェクターでは、台形歪み補正の際に、投写面上の投写映像に対し逆方向に歪ませた映像（以下、補正後映像ともいう）を、液晶パネル上で生成する。すなわち、液晶パネル上に形成される画像は、矩形の画像を台形、平行四辺形、それ以外の四角形等に歪ませたものであるため、液晶パネル上に表示される変形後映像の元映像に対する変形率は、部分的に異なる。そのため、変形率に応じてフィルター係数を演算して設定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３４１２７６号公報

しかしながら、このようにフィルター係数を演算して映像を処理していると、補正後の映像の階調（濃度）が補正前の映像の階調と同じにならないという課題が見出された。

なお、このような課題は、プロジェクターに限定されず、映像を変形する処理を施すことが可能な映像処理装置に共通する課題であった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
本発明の第１の形態として、映像を投影可能なプロジェクターが提供される。このプロジェクターは、光源と、前記光源からの光を、前記映像を構成する画素毎に変調して投写する光学系と、元映像を処理して、前記光学系における前記変調に用いる画素値に変換する映像処理装置とを備える。
この映像処理装置は、元映像に対して、予め定められた規則に基づいた変形処理を施した場合の変形後映像における画素について、前記元映像に対する前記変形後映像の変形率を導出する変形率導出部と；前記元映像の画素値を用いて、画素補間により前記変形後映像の画素値を導出するためのフィルター係数を記憶する記憶部であって、所定の離散した各変形率に対して複数の前記フィルター係数を関連付けて記憶するフィルター係数記憶部と；前記変形後映像の前記画素毎の前記変形率に基づいて、前記複数のフィルター係数を選択するフィルター係数選択部であって、前記導出された変形率が前記フィルター係数記憶部に記憶されている所定の変形率と一致しない場合には、前記導出された変形率に近い複数の変形率に対応するフィルター係数を選択するフィルター係数選択部と；前記フィルター係数選択部において、複数の変形率に対応するフィルター係数が選択された場合に、前記複数の変形率に対応して選択されたフィルター係数に基づいて補間することにより前記導出された変形率に対応するフィルター係数を生成するフィルター係数補間部と；前記フィルター係数補間部において導出されたフィルター係数である補間フィルター係数が所定の条件を満たすか否かを判定する補間結果判定部と；前記補間結果判定部において、前記所定の条件を満たさないと判定された場合に、前記補間フィルター係数を調整し、調整フィルター係数を生成するフィルター係数調整部と；前記調整フィルター係数を用いて、前記画素補間により前記変形後映像の各画素の画素値を導出して出力する画素補間部と；を備える。

［適用例１］ 映像処理装置であって、
元映像に対して、予め定められた規則に基づいた変形処理を施した場合の変形後映像における画素について、前記元映像に対する前記変形後映像の変形率を導出する変形率導出部と、
前記元映像の画素値を用いて、画素補間により前記変形後映像の画素値を導出するためのフィルター係数を記憶する記憶部であって、所定の離散した各変形率に対して複数の前記フィルター係数を関連付けて記憶するフィルター係数記憶部と、
前記変形後映像の前記画素毎の前記変形率に基づいて、前記複数のフィルター係数を選択するフィルター係数選択部であって、前記導出された変形率が前記フィルター係数記憶部に記憶されている所定の変形率と一致しない場合には、前記導出された変形率に近い複数の変形率に対応するフィルター係数を選択するフィルター係数選択部と、
前記フィルター係数選択部において、複数の変形率に対応するフィルター係数が選択された場合に、前記複数の変形率に対応して選択されたフィルター係数に基づいて補間することにより前記導出された変形率に対応するフィルター係数を生成するフィルター係数補間部と、
前記フィルター係数補間部において導出されたフィルター係数である補間フィルター係数が所定の条件を満たすか否かを判定する補間結果判定部と、
前記補間結果判定部において、前記所定の条件を満たさないと判定された場合に、前記補間フィルター係数を調整し、調整フィルター係数を生成するフィルター係数調整部と
前記調整フィルター係数を用いて、前記画素補間により前記変形後映像の各画素の画素値を導出して出力する画素補間部と、
を備える、映像処理装置。

この構成によれば、例えば、固定小数点演算による誤差により、フィルター係数の総和が１にならない場合であっても、調整フィルター係数を用いて画素補間が行われるため、好ましい変形後映像になるようにフィルター係数を調整することにより、好ましい変形後映像を得ることができる。

［適用例２］ 適用例１記載の像処理装置において、前記変形処理は台形歪み補正処理である映像処理装置。
このようにすると、台形歪み補正処理後の映像として好ましい映像を得ることができる。

［適用例３］ 適用例１または２に記載の映像処理装置において、
前記所定の条件は、
前記導出された変形率に対応する複数の前記補間フィルター係数の総和が１である映像処理装置。

フィルター係数の総和が１になるように調整フィルター係数を生成することにより、適切なフィルター係数を用いて画素補間を行うことができるため、画質の劣化を抑制することができる。

［適用例４］ 適用例１ないし３のいずれか一つに記載の映像処理装置において、
前記変形率導出部は、前記変形後映像の１画素ごとに前記変形率を導出する、映像処理装置。
この構成によれば、より適切な調整フィルター係数を得ることができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、映像処理装置を備える映像表示装置、映像処理方法等の態様で実現することができる。

台形歪み補正を概念的に示す説明図である。 補正前後の液晶パネル部１９２に表示される映像を示す説明図である。 画素補間の方法を概念的に示す模式図である。 本発明の一実施例としてのプロジェクターの構成を概略的に示すブロック図である。 台形歪み補正部１２０の構成を示す機能ブロック図である。 補正後映像データ生成処理の流れを模式的に示す工程図である。 補正前後の映像の座標の変化を示す説明図である。 フィルター係数の補間を概念的に示す模式図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１の実施例：
Ａ−１．台形歪み補正の概要：
Ａ−２．プロジェクターの構成：
Ａ−３．台形歪み補正部：
Ａ−４．台形歪み補正処理の流れ：
Ａ−５．変形率の算出：
Ａ−６．フィルター係数の補間：
Ａ−７．フィルター係数の調整：
Ａ−８．実施例の効果：
Ｂ．変形例：

Ａ．実施例：
Ａ−１．台形歪み補正の概要：
本発明の一実施例としてのプロジェクター１００は、映像を表す映像光を投写して、スクリーンＳＣなどの被投写面上に映像を表示させる。プロジェクター１００は、矩形の映像が入力された場合に、スクリーンＳＣ上に表示される映像の台形歪みを補正して、矩形の映像を表示させることが可能なプロジェクターである。プロジェクター１００の構成の説明に先立って、本実施例のプロジェクター１００における台形歪み補正の概要について、簡単に説明する。

図１は、台形歪み補正を概念的に示す説明図である。図示するように、プロジェクター１００が、スクリーンＳＣに対して、水平方向（左右方向）および垂直方向（上下方向）に、それぞれ傾きを有して配置された場合、液晶パネル部１９２に表示されている映像（補正前映像ＩＧ０）は矩形であるのに対し、スクリーンＳＣに投写される映像ＰＩＧ０は、水平方向および垂直方向のそれぞれに台形歪みを生じる。なお、図１では、説明の便を図って、プロジェクター１００内に含まれる液晶パネル部１９２を、プロジェクター１００外に出して表示している。

そこで、射影変換の手法を利用して、スクリーンＳＣに投写される映像と逆方向に歪ませた映像（補正後映像ＩＧ１）を液晶パネル部１９２上に形成させると、スクリーンＳＣ上に矩形の映像ＰＩＧ１が表示される（図１）。このように、台形歪みを生じた映像を、矩形（本来表示されるべき映像の形状）に見せるための補正を、台形歪み補正という。本実施例における補正前映像ＩＧ０が、請求項における元映像に、補正後映像ＩＧ１が、請求項における変形後映像に、それぞれ、相当する。また、本実施例における台形歪み補正処理が、請求項における、変形処理に相当する。

図２は、補正前後の液晶パネル部１９２に表示される映像を示す説明図である。図２(ａ)は、補正前映像ＩＧ０を、図２（ｂ）は、補正後映像ＩＧ１を示している。図２（ｂ）における破線は、補正前映像ＩＧ０の外形を示している。補正前映像ＩＧ０は、液晶パネル部１９２のフレーム一杯に表示されるように映像処理を施されているため、図２（ｂ）における破線は、すなわち、液晶パネル部１９２のフレームを示している。

図２（ｂ）に示すように、補正後映像ＩＧ１において、頂点（Ｘ１，Ｙ１）の近傍は、補正前映像ＩＧ０に対する縮小率が高く（すなわち、変形率が大きく）、頂点（Ｘ３，Ｙ３）の近傍は、補正前映像ＩＧ０に対する縮小率が低い（すなわち、変形率が小さい）。すなわち、補正後映像ＩＧ１は、補正後映像ＩＧ１の座標によって、変形率が異なる。ここで、補正後映像ＩＧ１の座標とは、補正後映像ＩＧ１が液晶パネル部１９２に表示された場合の、画素座標をいう。

上記したように、補正後映像ＩＧ１は、補正後映像ＩＧ１の座標によって、変形率が異なるため、本実施例のプロジェクター１００では、液晶パネル部１９２の画素座標ごとに、補正後映像ＩＧ１の補正前映像ＩＧ０に対する変形率を算出し、算出された変形率に基づいて、補正後映像ＩＧ１の画素値を算出して、補正後映像ＩＧ１を表す補正後映像データを生成する（後に詳述する）。以下、補正後映像ＩＧ１が表示されている場合の液晶パネル部１９２の画素座標を、補正後座標という。なお、液晶パネル部１９２の画素座標のうち、補正後映像ＩＧ１が表示されていない領域の画素座標も、補正後座標を用いて呼ぶ。補正後座標を、逆射影変換により補正前映像ＩＧ０における座標位置（液晶パネルの画素座標）に変換した座標を、補正前座標という。

補正前映像ＩＧ０と補正後映像ＩＧ１とは、整数倍の対応関係とはなっていないため、算出された補正前座標は、小数を含んでいる。そのため、補正後座標の画素値を求めるには、補正前座標の近傍の１６座標の画素値を用いて、補正前座標の画素値を推定する。これを、画素補間という。すなわち、補正後映像ＩＧ１を表す補正後映像データは、補正後映像ＩＧ１を構成する全ての画素（座標）の画素値を、１画素ごとに画素補間を行うことによって作成される。

図３は、画素補間の方法を概念的に示す模式図である。図３では、上記した補正後座標Ｐ１（Ｘ，Ｙ）を変換した補正前座標Ｐ０（ｘ，ｙ）の画素値を画素補間により求める方法を例示している。図中、補正前座標Ｐ０（ｘ，ｙ）を、ハッチングを付した丸印で示し、その周辺１６座標を白丸印で示している。補正前座標Ｐ０（ｘ，ｙ）の画素値は画素補間によって求められるため、補正前座標Ｐ０（ｘ,ｙ）の画素値を「補間画素」、周辺１６座標の画素値は、補正前映像データであり既知であるため「既知画素」とも称する。

図３では、既知画素である１６画素の画素値を、ＤＡＴＡ［ｍ］［ｎ］（ｍ＝０，１，２，３（ｘ方向）；ｎ＝０，１，２，３（ｙ方向））と示している。補間画素は、この１６画素の画素値とフィルター係数との畳み込み演算により求められる。本実施例において、補間画素の画素値を求める場合には、対象画素の周辺１６画素を用いて、水平補間を行なった後に、垂直補間を行なうことにより、対象画素の画素値を求めている。フィルター係数は、補間画素と既知画素との距離（例えば、ＤＡＴＡ［１］［１］の既知画素と補間画素との距離は、水平方向（ｘ方向）にｄｘ、垂直方向（ｙ方向）にｄｙである）による影響を考慮した係数であり、既知画素と補間画素との水平距離（ｘ方向の距離）と、水平方向の変形率（以下、「水平変形率」とも称する）に基づいて、水平補間フィルター係数が定められ、既知画素と補間画素との垂直距離（ｙ方向の距離）と、垂直方向の変形率（以下、「垂直変形率」とも称する）に基づいて、垂直補間フィルター係数が定められている。

Ａ−２．プロジェクターの構成：
図４は、本発明の一実施例としてのプロジェクターの構成を概略的に示すブロック図である。図示するように、プロジェクター１００は、映像入力部１１０と、ＩＰ変換部１１２と、解像度変換部１１４と、映像合成部１１６と、台形歪み補正部１２０と、液晶パネル駆動部１４０と、フレームバッファー１５０と、高速バス制御部１６０と、低速バス制御部１６２と、プロセッサー部１７０と、撮像部１８０と、センサー部１８２と、照明光学系１９０と、液晶パネル部１９２と、投写光学系１９４と、を中心に構成されている。上記した構成要素のうち、照明光学系１９０、液晶パネル部１９２、投写光学系１９４を除く各構成要素は、高速バス１０２または低速バス１０４を介して互いに接続されている。

映像入力部１１０は、図示しないＤＶＤプレーヤーやパーソナルコンピューターなどからケーブルを介して入力された入力映像信号に対して、必要によりＡ／Ｄ変換を行い、デジタル映像信号をＩＰ変換部１１２に供給する。

ＩＰ変換部１１２は、映像入力部１１０から供給された映像データのフォーマットを、インタレース方式からプログレッシブ方式に変換する処理を実行し、得られた映像データを解像度変換部１１４に供給する。

解像度変換部１１４は、ＩＰ変換部１１２から供給された映像データに対して、サイズの拡大処理または縮小処理（すなわち、解像度変換処理）を施し、得られた映像データを、映像合成部１１６に供給する。

映像合成部１１６は、解像度変換部１１４から供給された映像データとメニュー画面などのＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）とを合成して、フレームバッファー１５０に、補正前映像データとして書き込む。

フレームバッファー１５０は、１フレームまたは複数フレームのデータを格納できる。本実施例では、フレームバッファー１５０として、安価で大容量なＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を用いている。本実施例におけるフレームバッファー１５０が請求項におけるフレーム映像記憶部に相当する。

台形歪み補正部１２０は、スクリーンＳＣに対してプロジェクター１００の投写軸を傾けた状態で投写した場合に生じる台形歪みを補正する。具体的には、フレームバッファー１５０に格納されている補正前映像データが表す補正前映像を、台形歪みを補償する形状で液晶パネル部１９２に表示させるため、補正前映像データに対して補正処理を施し、補正後映像データとして、液晶パネル駆動部１４０に供給する。台形歪み補正部１２０については、後に詳述する。

液晶パネル駆動部１４０は、台形歪み補正部１２０を経て入力されたデジタル映像信号に基づいて、液晶パネル部１９２を駆動する。液晶パネル部１９２は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルにより構成される。液晶パネル部１９２は、液晶パネル駆動部１４０によって駆動され、マトリクス状に配置された各画素における光の透過率を変化させることにより、照明光学系１９０から照射された照明光を、映像を表す有効な映像光へと変調するための映像を形成する。本実施例において、液晶パネル部１９２のモードはＷＵＸＧＡであり、解像度は１９２０×１２００ドットである。本実施例では、液晶パネル画素座標を、ｘ＝０〜１９１９、ｙ＝０〜１１９９と規定している。なお、液晶パネル部１９２は、本実施例と異なる解像度のものを用いてもよい。

照明光学系１９０は、例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等のランプ類や、その他の発光体を備えて構成される。投写光学系１９４は、プロジェクター１００の筐体の前面に取り付けられており、液晶パネル部１９２によって映像光へと変調された光を拡大して、スクリーンＳＣに投写する。投写光学系１９４はズームレンズ（図示せず）を備え、液晶パネル部１９２を透過した光を投写する際の拡大の程度（ズーム状態）を変化させることができる。本実施例における液晶パネル駆動部１４０、液晶パネル部１９２、照明光学系１９０、投写光学系１９４が、請求項における映像表示部に相当する。

プロセッサー部１７０は、記憶部（図示しない）に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、プロジェクター１００内の各部の動作を制御する。また、撮像部１８０により撮像された撮影映像や、センサー部１８２により検出されるプロジェクター１００の傾きや、ユーザからの指示に基づいて、後述する補正後座標（Ｘ０〜Ｘ３、Ｙ０〜Ｙ３）（図２参照）、座標変換行列の座標変換係数（後に詳述する）を算出し、台形歪み補正部１２０に出力する。なお、本実施例において、プロセッサー部１７０は、ユーザからの指示をプロジェクター１００本体に設けられた操作パネル(図示しない)を通じて受け取る構成にしているが、例えば、リモコンを通じたユーザからの指示をリモコン制御部が受信して、低速バス１０４を介してプロセッサー部１７０がユーザからの指示を受信する構成にしてもよい。

撮像部１８０は、ＣＣＤカメラを有しており、撮影映像を生成する。撮像部１８０により生成された撮影映像は、図示せざる撮影映像メモリ内に格納される。なお、撮像部１８０は、ＣＣＤカメラの代わりに他の撮像デバイスを有することも可能である。

センサー部１８２は、プロジェクター１００の鉛直方向からの傾きを検出することにより、撮像部１８０のＣＣＤ光軸が水平面となす傾き角度を検出することができる。

Ａ−３．台形歪み補正部：
台形歪み補正部１２０は、上記したように、フレームバッファー１５０に格納されている補正前映像データが表す補正前映像を、台形歪みを補償する形状に補正した補正後映像データを生成する。図５は、台形歪み補正部１２０の構成を示す機能ブロック図である。台形歪み補正部１２０は、キャッシュブロック制御部１２１と、キャッシュブロック記憶部１２２と、キャッシュブロック用タグ情報記憶部１２３と、補間ブロック読み出し部１２４と、画素補間部１２５と、ＦＩＦＯ部１２６と、レジスター部１２７と、制御部１２８と、座標変換部１２９と、変形量算出部１３０と、ヒット判定部１３１と、フィルター係数選択部１３２と、フィルター係数補間部１３３と、補間結果判定部１３４と、フィルター係数調整部１３５と、フィルター係数記憶部１３６と、を中心に構成される。本実施例において、台形歪み補正部１２０内のフィルター係数補間部１３３、フィルター係数調整部１３５では固定小数点演算が行われる。

キャッシュブロック制御部１２１は、フレームバッファー１５０に格納されている補正前映像データを、８×８画素からなる画素ブロック単位で取得してキャッシュブロック記憶部１２２に格納する。なお、以下の説明では、この８×８画素からなる画素のブロックを「キャッシュブロック」と称する。また、キャッシュブロック制御部１２１は、キャッシュブロック用タグ情報記憶部１２３に格納されているタグ情報を更新する。キャッシュブロック制御部１２１が取得するキャッシュブロックは、後述するように、ヒット判定部１３１によって指定される。

キャッシュブロック記憶部１２２は、フレームバッファー１５０に格納されている１フレーム分の補正前映像データの一部のデータが、８×８画素からなるキャッシュブロック単位で格納できる。キャッシュブロック記憶部１２２は、１つのキャッシュブロック（８×８画素からなる映像データ）を格納できるブロック領域を、２４０列×４行備える。本実施例において、キャッシュブロック記憶部１２２は、小容量で高速なＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成されている。

キャッシュブロック用タグ情報記憶部１２３は、キャッシュブロック記憶部１２２をブロック領域単位で管理する際の管理情報であるタグ情報を格納する。

補間ブロック読み出し部１２４は、画素補間部１２５における画素補間に必要な４×４画素からなる補間ブロックを、キャッシュブロック記憶部１２２から読み出して、画素補間部１２５に供給する。

画素補間部１２５は、補間ブロック読み出し部１２４から供給される補間ブロックと、フィルター係数調整部１３５から供給される調整後フィルター係数（後述する）とに基づいて画素補間処理を実行し、補間画素（補正後映像の画素）の値を求めて、ＦＩＦＯ部１２６を介して液晶パネル駆動部１４０(図４)に出力する。

レジスター部１２７は、プロセッサー部１７０から供給されるパラメーターを格納する。具体的には、レジスター部１２７には、補正前映像の１フレームのフレーム幅、フレーム高さ、座標変換行列の座標変換係数Ａ〜Ｈなどのパラメーターや、背景色（例えば、黒、グレー、青等）に関する情報である背景色データが格納される。座標変換係数Ａ〜Ｈは、プロセッサー部１７０において、下記の射影変換の行列式（式１）を用いて算出される。具体的には、プロセッサー部１７０は、補正前座標（ｘ０〜ｘ３、ｙ０〜ｙ３）（図２参照）が射影変換により、補正後座標（Ｘ０〜Ｘ３、Ｙ０〜Ｙ３）（図２参照）に変換されたものとして、その補正後映像ＩＧ１の４つの座標（Ｘ０〜Ｘ３、Ｙ０〜Ｙ３）を、行列式(式１)に入力して、座標変換係数Ａ〜Ｈを導出し、レジスター部１２７に格納する。

本実施例では、補正後映像データの生成処理が開始される前に、台形歪み補正前にスクリーンＳＣに表示されている映像ＰＩＧ０を、撮像部１８０で撮像する。プロセッサー部１７０(図４)は、撮像した映像に基づいて、台形歪み補正後の補正後映像ＩＧ１における４つの頂点の座標（Ｘ０〜Ｘ３、Ｙ０〜Ｙ３）(図２（ｂ）)を求めている。

なお、センサー部１８２によって、プロジェクター１００の鉛直方向からの傾きを検出して、検出された角度に基づいて、補正後座標（Ｘ０〜Ｘ３、Ｙ０〜Ｙ３）を求めるようにしてもよい。また、ユーザがリモコン等のキーを操作して、手動で台形歪み補正を行うようにしてもよい。そのような場合には、プロセッサー部１７０は、リモコン制御部を介して受け取った、ユーザからの指示に基づいて、補正後座標（Ｘ０〜Ｘ３、Ｙ０〜Ｙ３）を求める。

制御部１２８は、台形歪み補正部１２０全般の制御を行う。例えば、制御部１２８に入力される同期信号に従って、フレームの始まりを示すフレームスタート信号を座標変換部１２９に対して出力する。同期信号は、例えば、１秒間に６０フレーム表示される場合には、１／６０秒毎に入力される。

座標変換部１２９は、レジスター部１２７から供給される座標変換係数Ａ〜Ｈと、以下の（式２）、（式３）を用いて、台形歪み補正を行った後の補正後映像ＩＧ１の座標値（補正後座標）を、補正前映像ＩＧ０（矩形の映像）の座標値（補正前座標）に変換して、補正前座標を変形量算出部１３０に供給する。補正前映像ＩＧ０と補正後映像ＩＧ１とは、整数倍の対応関係とはなっていないため、座標変換部１２９にて算出された補正前座標は、小数を含んでいる。

ここで、上記した補正前座標の算出方法について説明する。補正後映像ＩＧ１は、補正前映像ＩＧ０を射影変換することにより得られた映像であると考えられるため、補正前座標は、補正後座標について、下記の（式２）、（式３）に基づいて、逆射影変換することによって算出される。補正前座標（ｘ，ｙ）が射影変換により補正後座標（Ｘ，Ｙ）に変換されたものとする。

上記（式２）、（式３）中の係数Ａ〜Ｈは、レジスター部１２７に記憶されている。

変形量算出部１３０は、座標変換部１２９から供給された補正前座標を、整数部と小数部に分けて、整数部をヒット判定部１３１に供給し、小数部をフィルター係数選択部１３２に供給する。また、変形量算出部１３０は、座標変換部１２９から供給された補正前座標に基づいて、補正後映像ＩＧ１の補正前映像ＩＧ０に対する変形量を算出して、フィルター係数選択部１３２に供給する。変形量の算出方法については、後に詳述する。

フィルター係数選択部１３２は、変形量算出部１３０から供給される変形量に基づいて変形率を算出する。フィルター係数選択部１３２は、算出された変形率と変形量算出部１３０から供給された小数部に基づいて、画素補間処理を実行する際に用いられるフィルター係数を、フィルター係数テーブルより選択して、選択されたフィルター係数をフィルター係数補間部１３３に供給する。フィルター係数テーブルは、図３に示す補間画素と既知画素との距離と、変形率と、フィルター係数との関係を示すテーブルであり、予め算出された結果がフィルター係数記憶部１３６に格納されている。フィルター係数記憶部１３６は、固定小数点形式でフィルター係数テーブルが記憶されている。なお、本実施例では、水平フィルター係数，垂直フィルター係数それぞれについてテーブルが用意されている。水平フィルター係数、垂直フィルター係数を総称して、単に「フィルター係数」ともいう。

本実施例では、変形率を、１、０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、０．２、０．１と、計１０個に離散化している。そのため、フィルター係数選択部１３２にて算出された変形率が、この離散化された値に該当しない場合には、補間演算のために、算出された変形率の前後の２つの変形率に対応するフィルター係数を選択する。例えば、変形率が０．２６の場合には、変形率０．２と変形率０．３に対応するフィルター係数を選択する。

本実施例では、上記したように、補間画素の周辺１６画素を用いて、水平補間を行なった後に、垂直補間を行なうことにより、対象画素の画素値を求めている(図３)。したがって、まず、既知画素と補間画素との水平距離と水平変形率とに基づいて、垂直方向の位置が等しい４つの既知画素それぞれに対応する水平フィルター係数を選択する。

具体的には、ＤＡＴＡ［０］［０］，ＤＡＴＡ［１］［０］，ＤＡＴＡ［２］［０］，ＤＡＴＡ［３］［０］に対応する水平フィルター係数を、水平変形率に基づいてそれぞれ２つずつ選択する。ＤＡＴＡ［０］［１］，ＤＡＴＡ［０］［２］，ＤＡＴＡ［０］［３］に対応する水平フィルター係数は、ＤＡＴＡ［０］［０］と同一、ＤＡＴＡ［１］［１］，ＤＡＴＡ［１］［２］，ＤＡＴＡ［１］［３］に対応する水平フィルター係数は、ＤＡＴＡ［１］［０］と同一、ＤＡＴＡ［２］［１］，ＤＡＴＡ［２］［２］，ＤＡＴＡ［２］［３］に対応する水平フィルター係数は、ＤＡＴＡ［２］［０］と同一、ＤＡＴＡ［３］［１］，ＤＡＴＡ［３］［２］，ＤＡＴＡ［３］［３］に対応する水平フィルター係数は、ＤＡＴＡ［３］［０］と同一である。

続いて、既知画素と補間画素との垂直距離と垂直変形率とに基づいて、水平方向の位置が等しい４つの既知画素それぞれに対応する垂直フィルター係数を選択する。この垂直フィルター係数は、水平補間により求められたＰ０（ｘ，ｙ）とｘ座標が等しい４つの画素を用いて垂直補間を行う際に用いられる。具体的には、ＤＡＴＡ［０］［０］，ＤＡＴＡ［０］［１］，ＤＡＴＡ［０］［２］，ＤＡＴＡ［０］［３］に対応する垂直フィルター係数を、垂直変形率に基づいて、それぞれ２つずつ選択する。

フィルター係数補間部１３３は、フィルター係数選択部１３２にて選択された水平フィルター係数、垂直フィルター係数それぞれについて補間を行い、補間水平フィルター係数、補間垂直フィルター係数を算出する。補間水平フィルター係数、補間垂直フィルター係数を総称して、単に「補間フィルター係数」ともいう。本実施例では、線形補間により、フィルター係数選択部１３２にて算出された変形率に対応するフィルター係数を算出するが、スプライン補間、ラグランジュ補間等、他の補間方法により求めてもよい。

補間結果判定部１３４は、フィルター係数補間部１３３における補間によって得られた補間水平フィルター係数、補間垂直フィルター係数それぞれの総和が基準値になっているか否かを判定する。本実施例では、基準値＝１としているが、１でなくてもよい。例えば、基準値＝０．９５等、１より小さい値に設定してもよい。このようにすると、補間画素の階調を下げることができる。また、基準値＝１．０５等の１より大きい値に設定してもよい。このようにすると、補間画素の階調を上げることができる。

フィルター係数調整部１３５は、補間結果判定部１３４において補間水平フィルター係数、補間垂直フィルター係数それぞれの総和が基準値（＝１）でなかった場合に、補間水平フィルター係数、補間垂直フィルター係数それぞれの総和が基準値になるように調整する。具体的な調整方法については、後述する。

ヒット判定部１３１は、変形量算出部１３０から供給された補正前座標の整数部に基づいて、画素補間部１２５における画素補間に用いられる座標の画素値がキャッシュブロック記憶部１２２に格納されているか否かを判定する。以下、この判定を「ヒット判定」と称する。ヒット判定の結果、キャッシュブロック記憶部１２２に画素補間に必要な画素値が格納されていない場合には、キャッシュブロック制御部１２１に対して、必要なキャッシュブロックの取得要求を出す。ヒット判定の結果、キャッシュブロック記憶部１２２に画素補間に必要な画素値が格納されている場合には、補間ブロック読み出し部１２４に対してキャッシュブロック記憶部１２２における読み出し位置を供給する。

Ａ−４．台形歪み補正処理の流れ：
図６は、補正後映像データ生成処理の流れを模式的に示す工程図である。本実施例における台形歪み補正部１２０では、制御部１２８（図５）からフレームスタート信号が出力され、座標変換部１２９（図５）に入力されると、補正後映像データ生成処理が開始される。

座標変換部１２９(図５)はフレームスタート信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１０２）。座標変換部１２９は、フレームスタート信号が入力されるまでは待機して(ステップＳ１０２においてＮＯ)、フレームスタート信号が入力されると (ステップＳ１０２においてＹＥＳ)、上記したように、補正後映像の座標（補正後座標）を座標変換して補正前座標を求める（ステップＳ１０４）。

座標変換部１２９が算出した補正前座標が変形量算出部１３０(図５)に供給されると、変形量算出部１３０は、当該補正前座標における補正後映像の補正前映像に対する変形率を算出する（ステップＳ１０６）。

変形量算出部１３０から補正前座標の整数部がヒット判定部１３１（図５）に供給されると、ヒット判定部１３１はヒット判定を行い、目的のキャッシュブロックが格納されていると判定すると、補間ブロックの読み出し位置を補間ブロック読み出し部１２４に供給する。補間ブロックの読み出し位置が補間ブロック読み出し部１２４に供給されると、補間ブロック読み出し部１２４(図５)は、供給された読み出し位置に基づいて補間ブロックをキャッシュブロック記憶部１２２から読み出す（ステップＳ１０８）。

一方、フィルター係数選択部１３２(図５)は、変形量算出部１３０から供給された補正前座標の小数部と、変形量に基づいて、上記したように、フィルター係数テーブルからフィルター係数を選択する（ステップＳ１１０）。フィルター係数補間部１３３(図５)は、フィルター係数選択部１３２から、フィルター係数が供給されると、フィルター係数の補間を行い、補間により得られた補間フィルター係数を、補間結果判定部１３４(図５)に供給する（ステップＳ１１２）。

補間結果判定部１３４は、フィルター係数補間部１３３から供給された補間水平フィルター係数、補間垂直フィルター係数それぞれの総和が１になるか否か判定し、判定結果を補間フィルター係数と共にフィルター係数調整部１３５(図５)に供給する（ステップＳ１１４）。フィルター係数調整部１３５は、補間結果判定部１３４から供給された判定結果が、フィルター係数の総和が１でなかった場合には、供給されたフィルター係数に基づいてフィルター係数の調整を行い、調整フィルター係数として、画素補間部１２５(図５)に供給する(ステップＳ１１６)。

ヒット判定部１３１、キャッシュブロック制御部１２１、キャッシュブロック記憶部１２２、キャッシュブロック用タグ情報記憶部１２３、補間ブロック読み出し部１２４における補間ブロック読み出し処理と、フィルター係数選択部１３２、フィルター係数補間部１３３、補間結果判定部１３４、フィルター係数調整部１３５におけるフィルター係数算出処理とは同時に行われ、両処理が終了すると、ステップＳ１１８の処理に進む。

画素補間部１２５（図５）は、補間ブロック読み出し部１２４から補間ブロックが供給され、フィルター係数調整部１３５から調整フィルター係数が供給されると、供給された補間ブロックと調整フィルター係数とを用いて、畳み込み演算により、補正後座標の画素値を算出する（ステップＳ１１８）。

以上のステップＳ１０２〜ステップＳ１１８を、補正後座標（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）〜（フレーム幅−１，フレーム高さ−１）まで繰り返して行うことにより、補正後映像データが生成される。本実施例では、フレーム幅１９２０、フレーム高さ１２００であるため、補正後座標（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）〜（１９１９，１１９９）まで、ステップＳ１０２〜ステップＳ１１６を繰り返して行う。なお、フレーム幅、フレーム高さが本実施例と異なる場合には、ステップＳ１０２〜ステップＳ１１６を、補正後座標（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）〜（フレーム幅−１，フレーム高さ−１）まで繰り返して行うことにより、補正後映像データが生成される。

なお、複数の映像が連続して入力される場合（例えば、動画が入力される場合）に、１映像ごとに、上記の処理を繰り返して、画素補間を行なってもよいし、第１番目の映像について、上記の通り、各座標ごとに調整フィルター係数を算出し、算出された調整フィルター係数をレジスター部１２７に保存して、第２番目以降の映像について台形歪み補正をする際に、レジスター部１２７に保存された調整フィルター係数を用いて、画素補間を実施してもよい。前者の場合は、ハードウェアで処理するのに適している。後者の場合には、ソフトウェアで処理することにより、ハードウェアの構成を省略することができる。

Ａ−５．変形率の算出：
変形量算出部１３０(図５)は、補正後映像の１座標ごとに、画素値を算出する対象座標と、その周辺８座標を、逆射影変換により補正前映像の座標に変換して、対象座標の変形量を求める。

図７は、補正前後の映像の座標の変化を示す説明図である。図７(ａ)は補正前映像ＩＧ０、図７（ｂ）は補正後映像ＩＧ１を示す。図７（ｂ）に示す、補正後映像ＩＧ１におけるある座標（ａ＿ｘ，ａ＿ｙ）と、その周囲８座標について、補正前映像ＩＧ０の座標に変換した結果である補正前座標を、図７(ａ)に示している。以下、変形量を求める対象座標を、「対象補正後座標」ともいう。

本実施例において、図７（ｂ）に示すように、補正後映像ＩＧ１の対象補正後座標は、（ａ＿ｘ，ａ＿ｙ）であり、その周辺画素座標は、対象補正後座標の周囲８画素の座標（ａ＿ｘ−１，ａ＿ｙ−１）、（ａ＿ｘ＋０，ａ＿ｙ−１）、（ａ＿ｘ＋１，ａ＿ｙ−１）、（ａ＿ｘ−１，ａ＿ｙ＋０）、（ａ＿ｘ＋１，ａ＿ｙ＋０）、（ａ＿ｘ−１，ａ＿ｙ＋１）、（ａ＿ｘ＋０，ａ＿ｙ＋１）、（ａ＿ｘ＋１，ａ＿ｙ＋１）である。補正前座標は、上記した射影変換の逆射影変換によって算出される。

逆射影変換によって算出された補正前座標を、図７(ａ)に示すｓｒｃ（０，０）、ｓｒｃ（１，０）、ｓｒｃ（２，０）、ｓｒｃ（０，１）、ｓｒｃ（１，１）、ｓｒｃ（２，１）、ｓｒｃ（０，２）、ｓｒｃ（１，２）、ｓｒｃ（２，２）とする。すなわち、補正後座標（ａ＿ｘ−１，ａ＿ｙ−１）→補正前座標ｓｒｃ（０，０）、補正後座標（ａ＿ｘ＋０，ａ＿ｙ−１）→補正前座標ｓｒｃ（１，０）、補正後座標（ａ＿ｘ＋１，ａ＿ｙ−１）→補正前座標ｓｒｃ（２，０）、補正後座標（ａ＿ｘ−１，ａ＿ｙ＋０）→補正前座標ｓｒｃ（０，１）、補正後座標（ａ＿ｘ，ａ＿ｙ）→補正前座標ｓｒｃ（１，１）、補正後座標（ａ＿ｘ＋１，ａ＿ｙ＋０）→補正前座標ｓｒｃ（２，１）、補正後座標（ａ＿ｘ−１，ａ＿ｙ＋１）→補正前座標ｓｒｃ（０，２）、補正後座標（ａ＿ｘ＋０，ａ＿ｙ＋１）→補正前座標ｓｒｃ（１，２）、補正後座標（ａ＿ｘ＋１，ａ＿ｙ＋１）→補正前座標ｓｒｃ（２，２）となる。

変形量算出部１３０は、図７（ａ）に示す、隣接する補正前座標の水平距離を、それぞれ算出して、最大値を求める。具体的には、ｓｒｃ（０，０）とｓｒｃ（１，０）との水平距離、ｓｒｃ（１，０）とｓｒｃ（２，０）との水平距離、・・・・、ｓｒｃ（１，２）とｓｒｃ（２，２）との水平距離をそれぞれ算出し、その中の最大値を求め、その最大値を水平変形量とする。図７（ｂ）に示すように、隣接する補正後座標の水平距離は、「１」であるため、フィルター係数選択部１３２は、水平変形量の逆数を水平変形率とする。なお、本実施例において、変形率を、隣接する補正前座標の水平距離の最大値を用いて算出しているが、隣接する補正前座標の水平距離の平均値を用いてもよい。

同様に、隣接する補正前座標の垂直距離を、それぞれ算出して、最大値を求め、その最大値を垂直変形量とする。フィルター係数選択部１３２は、垂直変形量の逆数を垂直変形率とする。

例えば、図７（ｂ）に示す補正後映像ＩＧ１の右上の頂点付近の座標が、補正後座標（ａ＿ｘ，ａ＿ｙ）である場合、図７(ａ)に示すように、隣接する補正前座標の水平距離の最大値(水平変形量)＝２であり、水平変形率＝１／２となる。また、図７(ａ)に示すように、隣接する補正前座標の垂直距離の最大値(垂直変形量)＝２．３であり、垂直変形率＝１／（２．３）となる。

Ａ−６．フィルター係数の補間：
図８は、フィルター係数の補間を概念的に示す模式図である。図８は、図３に示す既知画素ＤＡＴＡ［０］［０］，ＤＡＴＡ［１］［０］，ＤＡＴＡ［２］［０］，ＤＡＴＡ［３］［０］に対応する水平フィルター係数を例示している。図中の丸および四角内に記載された数字は、既知画素ＤＡＴＡ［ｘ］［ｙ］のｘの値であり、丸は水平変形率αの場合の水平フィルター係数、四角は水平変形率βの場合の水平フィルター係数を示す。水平変形率αの場合の補間カーネルを実線、水平変形率βの場合の補間カーネルを破線で示す。なお、以下の説明において、水平変形率を単に「変形率」、水平フィルター係数を単に「フィルター係数」と省略する。

対象補正後座標の変形率＝ｓｆ（α＜ｓｆ＜β）の場合、変形率＝α，変形率＝βの場合のフィルター係数を用いて、線形補間を行うことにより、変形率＝ｓｆの場合のフィルター係数を算出することができる。例えば、変形率＝ｓｆの場合の既知画素ＤＡＴＡ［０］［０］に対応するフィルター係数（補間フィルター係数）をＮｅｗＣｏｅｆ［０］とすると、ＮｅｗＣｏｅｆ［０］は以下の（式４）により求めることができる。なお、ＮｅｗＣｏｅｆ［１］，ＮｅｗＣｏｅｆ［２］，ＮｅｗＣｏｅｆ［３］も同様に求めることができる(図８)。

ＮｅｗＣｏｅｆ［０］＝Ｒ×（変形率＝βの場合のＤＡＴＡ［０］［０］に対応するフィルター係数）＋（１−Ｒ）×（変形率＝αの場合のＤＡＴＡ［０］［０］に対応するフィルター係数）・・・(式４)
ここで、Ｒ＝（ｓｆ−α）／（β―α）

以下に、具体的な数値を挙げて一例を説明する。ｓｆ＝０．１２５の場合、フィルター係数選択部１３２は、変形率＝０．１，０．２の場合の各フィルター係数を選択する。すなわち、α＝０．１，β＝０．２である。変形率αの場合のフィルター係数をＣｏｅｆα［ｘ］（ｘ＝０，１，２，３）とし、変形率βの場合のフィルター係数をＣｏｅｆβ［ｘ］（ｘ＝０，１，２，３）とし、変形率ｓｆの場合のフィルター係数をＮｅｗＣｏｅｆ［ｘ］（ｘ＝０，１，２，３）とすると、各フィルター係数の理想的な値は、以下のとおりである。

Ｃｏｅｆα［０］＝−０．２２０
Ｃｏｅｆα［１］＝０．６８２
Ｃｏｅｆα［２］＝０．８３８
Ｃｏｅｆα［３］＝−０．３００
Ｃｏｅｆα Ｔｏｔａｌ＝１．０００

Ｃｏｅｆβ［０］＝−０．１１１
Ｃｏｅｆβ［１］＝０．５７５
Ｃｏｅｆβ［２］＝０．７１３
Ｃｏｅｆβ［３］＝−０．１７７
Ｃｏｅｆβ Ｔｏｔａｌ＝１．０００

ＮｅｗＣｏｅｆ［０］＝−０．１９２７５
ＮｅｗＣｏｅｆ［１］＝０．６５５２５
ＮｅｗＣｏｅｆ［２］＝０．８０６７５
ＮｅｗＣｏｅｆ［３］＝−０．２６９２５
ＮｅｗＣｏｅｆ Ｔｏｔａｌ＝１．０００

上記したように、理想的には、α＝０．１，β＝０．２における各フィルター係数は、その総和が１になっており、その結果、ｓｆ＝０．１２５におけるフィルター係数の総和も１になっている。しかしながら、フィルター係数記憶部１３６は固定小数点形式にてフィルター係数が記憶される。したがって、フィルター係数記憶部１３６に格納されるフィルター係数（例えば、α＝０．１，β＝０．２におけるフィルター係数）は、上記した理想の値にならないことが多い。そのため、α＝０．１，β＝０．２における各フィルター係数の総和は１にならないことが多い。また、フィルター係数補間部１３３では固定小数点演算が行われるため、フィルター係数記憶部１３６から選択されたフィルター係数を用いて求めたｓｆ＝０．１２５におけるフィルター係数の総和も１にならない場合が多い。以下に、ｓｉｇｎ １ｂｉｔ，ｉｎｔｅｇｅｒ １ｂｉｔ，ｆｒａｃｔｉｏｎ ６ｂｉｔの場合の各フィルター係数を例示する。なお、マイナスは２の補数で表現している。

Ｃｏｅｆα［０］＝１１１１００１０（−０．２１８７５０）
Ｃｏｅｆα［１］＝００１０１１００（０．６８７５００）
Ｃｏｅｆα［２］＝００１１０１１０（０．８４３７５０）
Ｃｏｅｆα［３］＝１１１０１１０１（−０．２９６８７５）
Ｃｏｅｆα Ｔｏｔａｌ＝１．０１５６２５

Ｃｏｅｆβ［０］＝１１１１１００１（−０．１０９３７５）
Ｃｏｅｆβ［１］＝００１００１０１（０．５７８１２５）
Ｃｏｅｆβ［２］＝００１０１１１０（０．７１８７５０）
Ｃｏｅｆβ［３］＝１１１１０１０１（−０．１７１８７５）
Ｃｏｅｆβ Ｔｏｔａｌ＝１．０１５６２５

上記各フィルター係数を用いて補間によりｓｆ＝０．１２５における補間フィルター係数を求めると、以下のようになる。
ＮｅｗＣｏｅｆ［０］＝１１１１０１００（−０．１８７５００）
ＮｅｗＣｏｅｆ［１］＝００１０１０１０（０．６５６２５０）
ＮｅｗＣｏｅｆ［２］＝００１１０１００（０．８１２５００）
ＮｅｗＣｏｅｆ［３］＝１１１０１１１１（−０．２６５６２５）
ＮｅｗＣｏｅｆ Ｔｏｔａｌ＝１．０１５６２５

このように、本実施例のフィルター係数記憶部１３６は固定小数点形式でフィルター係数テーブルが記憶されるため、フィルター係数記憶部１３６に格納されているフィルター係数の総和が１にはならず、フィルター係数補間部１３３では固定小数点演算が行われるため、演算の誤差が生じ、フィルター係数記憶部１３６に格納されているフィルター係数を用いて補間により算出された補間フィルター係数の総和も１にならないことが多い。そこで、本実施例では、以下に示すように、補間フィルター係数を用いて、フィルター係数の調整を行っている。

Ａ−７．フィルター係数の調整：
補間結果判定部１３４(図５)において、フィルター係数補間部１３３から供給された補間フィルター係数の総和が１でない場合、フィルター係数調整部１３５（図５）はフィルター係数の総和が１になるようにフィルター係数を調整し、調整フィルター係数を算出する。具体的には、フィルター係数調整部１３５は、補間結果判定部１３４から供給された補間フィルター係数の総和と１（基準値）との差分を２で割り、ＮｅｗＣｏｅｆ［０］とＮｅｗＣｏｅｆ［３］から加減算する。このようにして調整するのは、ＮｅｗＣｏｅｆ［０］とＮｅｗＣｏｅｆ［３］は、ＮｅｗＣｏｅｆ［１］とＮｅｗＣｏｅｆ［２］に比べて、補間画素との距離が遠いため、フィルター係数の影響が小さいからである。

上記Ａ−６項で説明した補間フィルター係数ＮｅｗＣｏｅｆ［０］〜ＮｅｗＣｏｅｆ［３］を用いて、フィルター係数の調整について説明する。上記したように、ＮｅｗＣｏｅｆ［０］〜ＮｅｗＣｏｅｆ［３］の総和は１．０１５６２５（＝０１０００００１）である。したがって、１との差分値０．０１５６２５を、差分値を２で割り、ＮｅｗＣｏｅｆ［０］とＮｅｗＣｏｅｆ［３］から減算する。調整フィルター係数をＮｅｗＣｏｅｆＡ［０］〜ＮｅｗＣｏｅｆＡ［３］とすると、以下のようになる。

ＮｅｗＣｏｅｆＡ［０］＝ＮｅｗＣｏｅｆ［０］−（０．０１５６２５／２）
＝１１１１０１００（−０．１８７５００）−（０．０１５６２５／２）
ＮｅｗＣｏｅｆＡ［１］＝ＮｅｗＣｏｅｆ［１］
＝００１０１０１０（０．６５６２５０）
ＮｅｗＣｏｅｆＡ［２］＝ＮｅｗＣｏｅｆ［２］
＝００１１０１００（０．８１２５００）
ＮｅｗＣｏｅｆＡ［３］＝ＮｅｗＣｏｅｆ［３］−（０．０１５６２５／２）
＝１１１０１１１１（−０．２６５６２５）−（０．０１５６２５／２）

上記したように、本実施例において、台形歪み補正部１２０内の各回路では固定小数点演算が行われ、小数部は６ｂｉｔで表されるため、（０．０１５６２５／２）を表すことができない。このように、差分値を２で割った結果が小数部６ｂｉｔで表せない場合には、差分値をＮｅｗＣｏｅｆ［０］から減算する。具体的には、以下のようになる。

ＮｅｗＣｏｅｆＡ［０］＝ＮｅｗＣｏｅｆ［０］−（０．０１５６２５）
＝１１１１０１００（−０．１８７５００）−０００００００１（０．０１５６２５）
＝１１１１００１１（−０．２０３１２５）
ＮｅｗＣｏｅｆＡ［１］＝ＮｅｗＣｏｅｆ［１］
＝００１０１０１０（０．６５６２５０）
ＮｅｗＣｏｅｆＡ［２］＝ＮｅｗＣｏｅｆ［２］
＝００１１０１００（０．８１２５００）
ＮｅｗＣｏｅｆＡ［３］＝ＮｅｗＣｏｅｆ［３］
＝１１１０１１１１（−０．２６５６２５）
ＮｅｗＣｏｅｆＡ Ｔｏｔａｌ＝１．０

このように、フィルター係数調整部１３５では、基本的には、補間結果判定部１３４から供給された補間フィルター係数の総和と１（基準値）との差分を２で割って、ＮｅｗＣｏｅｆ［０］とＮｅｗＣｏｅｆ［３］に加減算する。補間フィルター係数の総和と１（基準値）との差分値を２で割った結果が、小数部６ｂｉｔで表現できない場合には、差分値をＮｅｗＣｏｅｆ［０］に加減算する。なお、ＮｅｗＣｏｅｆ［３］に加減算してもよい。垂直フィルター係数についても同様に調整を行う。

Ａ−８．実施例の効果：
以上説明したように、本実施例におけるプロジェクター１００によれば、フィルター係数補間部１３３において補間によって得られた補間フィルター係数の演算誤差が、フィルター係数調整部１３５において修正されるため、フィルター係数の総和が１となる適切なフィルター係数（調整フィルター係数）を得ることができる。フィルター係数補間部１３３において算出された補間フィルター係数を用いて画素補間を行うと、固定小数点演算による演算誤差により、台形歪み補正処理後の映像の階調が、補正前映像の階調より上がったり、下がったりして、補正前映像と同等の映像を得ることができない場合がある。これに対して、本実施例におけるプロジェクター１００によれば、フィルター係数の調整を行わない場合と比べて、適切な画素補間を行うことができるようになり、台形歪み補正処理後の映像の画質の劣化を抑制することができる。

また、フィルター係数補間部１３３、フィルター係数調整部１３５、フィルター係数記憶部１３６において固定小数点形式を用いることにより、ハードウェアのリソースを小さくすることができる。また、フィルター係数の調整を行うことにより、大きなハードウェアのリソースを要する浮動小数点演算器を備えていなくても、適切なフィルター係数により、適切な台形歪み補正処理を行うことができる。

また、固定小数点演算により演算処理を行うことにより、ハードウェアによる処理を高速化することが可能となり、１つの映像について台形歪み補正処理を行う度にフィルター係数の算出を行うことができる（すなわち、リアルタイム処理が可能）。そのため、例えば、プロジェクター１００の傾きが随時変化して連続する映像を表示する場合に、プロジェクター１００の傾きの変化に追従して、台形歪み補正を行うことができる。

また、フィルター係数調整部１３５において、フィルター係数を調整する場合に、基準値を変更することにより、階調の上げ下げ等、簡易的に映像の補正を行うことができる。

Ｂ．変形例
なお、本発明は上記した実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。

（１）上記した本実施例では、補間フィルター係数の総和と基準値（＝１）との差分値を２で割って、Ｎｅｗ Ｃｏｅｆ［０］とＮｅｗ Ｃｏｅｆ［３］に加減算する例を示したが、その他の方法によってフィルター係数の調整を行ってもよい。例えば、補間フィルター係数の総和と基準値（＝１）との差分値を２で割って、Ｎｅｗ Ｃｏｅｆ［１］とＮｅｗ Ｃｏｅｆ［２］に加減算してもよい。このように、補間画素との距離とが近い既知画素におけるフィルター係数は、画素補間に及ぼす影響が大きいため、台形歪み補正後の映像がシャープになる傾向が強い。

（２）また、補間フィルター係数の総和と基準値（＝１）との差分値を４で割って、Ｎｅｗ Ｃｏｅｆ［０］〜Ｎｅｗ Ｃｏｅｆ［３］全てに対して加減算を行ってもよい。

（３）変形例（１）において、差分値を２で割った場合に小数部６ｂｉｔで表現できない場合には、Ｎｅｗ Ｃｏｅｆ［１］とＮｅｗ Ｃｏｅｆ［２］のいずれか一方に差分値を加減算するようにしてもよい。なお、上記した実施例および変形例（１）において、差分値を２で割った場合に小数部６ｂｉｔで表現できない場合に、差分値を配分する２つの係数のうち、いずれか一方に、２で割り切れなかった余りを付与してもよい。

（４）１フレームの画素数、キャッシュブロックの画素数、および補間ブロックの画素数（画素補間に用いる画素数）は、上記実施例に限定されない。画素補間に用いる画素数が上記実施例と異なる場合には、フィルター係数の総和が基準値になるように、適切にフィルター係数の調整を行うことが好ましい。

（５）上記した実施例において、プロジェクター１００は、透過型の液晶パネル部１９２を用いて、照明光学系１９０からの光を変調しているが、透過型の液晶パネル部１９２に限定されず、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ（登録商標）：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）や、反射型の液晶パネル（ＬＣＯＳ（登録商標）：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）等を用いて、照明光学系１９０からの光を変調する構成にしてもよい。また、小型ＣＲＴ（陰極線管）上の映像を被投写面に投写するＣＲＴプロジェクターでもよいし、有機ＥＬを用いて映像光を生成する構成にしてもよい。

（６）上記実施例においてハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよく、あるいは、ソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよい。

（７）上記実施例において、台形歪み補正部１２０は、補正後座標の１画素(座標)ごとに、その周辺の複数の画素を用いつつ変形率を算出しているが、変形率の算出方法は、上記した実施例に限定されない。例えば、１画素(座標)と水平・垂直方向における隣の画素（座標）と変形率を個別に算出するほか、変形後映像を複数の画素(座標)ごとにブロックに分け、そのブロックごとに変形率を導出し、ブロックに含まれる全ての画素(座標)に、ブロックに対応する変形率を適用するようにしてもよい。

（８）上記した実施例において、補正後座標における変形率を導出する場合に、対象補正後座標の周囲の８座標を用いて、変形率を導出しているが、変形率の導出方法は、上記した実施例に限定されない。例えば、対象補正後座標の隣の１座標（ｘ方向、ｙ方向それぞれ、１座標ずつ）を用いて、変形率を導出してもよい。

（９）上記実施例において、対象画素の周辺１６画素を用いて、水平補間を行なった後に、垂直補間を行なうことにより、対象画素の画素値を求める例を示したが、水平方向（ｘ方向）と垂直方向（ｙ方向）の補間距離の影響を考慮した２次元の補間フィルターを用いて画素補間を行なう構成にしてもよい。

（１０）上記した実施例において、映像表示装置として、プロジェクターを例示したが、映像表示装置としては、投写型のプロジェクターに限定されず、液晶パネル、有機ＥＬ（Electro-Luminescence：エレクトロルミネッセンス）パネル等の映像表示部に映像を表示させる映像表示装置であってもよい。例えば、薄膜状の有機ＥＬ表示パネルを筒状にして構成された映像表示部に、矩形の映像を表示させる場合には、入力される映像に対して所定の変形処理を施す必要がある。また、例えば、元映像の縦横比と異なる縦横比の映像になるような変形処理や、平行四辺形、それ以外の四角形等、種々の形状になるような変形処理を施す場合もある。

また、例えば、液晶パネル（映像表示部）を備えるデジタルカメラ(映像表示装置)において、映像処理装置が、台形歪み補正を行うものであってもよい。この場合、映像処理装置は、カメラのセンサーが、被写体に対して平行でない場合に生じる歪み（パースペクティブの歪み）を補正して、映像表示部に出力することによって、カメラのセンサーが被写体に対して平行になるように撮影した映像が、映像表示部に表示される。このよう場合にも、変形率に基づいてフィルター係数を導出し、そのフィルター係数の総和が基準値になるように調整することにより、画質の劣化を抑制することができる。

（１１）上記実施例では、固定小数点演算を行うことによる演算誤差を修正する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、固定小数点演算を行うことによる演算誤差に限定されず、例えば、非線形補間を行うことによる誤差や、水平補間と垂直補間とで異なる補間を行う場合に生じる誤差等、種々の理由により誤差が生じるものに適用することができる。

１００…プロジェクター
１０２…高速バス
１０４…低速バス
１１０…映像入力部
１１２…ＩＰ変換部
１１４…解像度変換部
１１６…映像合成部
１２０…台形歪み補正部
１２１…キャッシュブロック制御部
１２２…キャッシュブロック記憶部
１２３…キャッシュブロック用タグ情報記憶部
１２４…補間ブロック読み出し部
１２５…画素補間部
１２６…ＦＩＦＯ部
１２７…レジスター部
１２８…制御部
１２９…座標変換部
１３０…変形量算出部
１３１…ヒット判定部
１３２…フィルター係数選択部
１３３…フィルター係数補間部
１３４…補間結果判定部
１３５…フィルター係数調整部
１３６…フィルター係数記憶部
１４０…液晶パネル駆動部
１５０…フレームバッファー
１６０…高速バス制御部
１６２…低速バス制御部
１７０…プロセッサー部
１８０…撮像部
１８２…センサー部
１９０…照明光学系
１９２…液晶パネル部
１９４…投写光学系
ＳＣ…スクリーン
ＩＧ０…補正前映像
ＩＧ１…補正後映像

Claims (6)

1. 映像を投影可能なプロジェクターであって、
   光源と、
   前記光源からの光を、前記映像を構成する画素毎に変調して投写する光学系と、
   元映像を処理して、前記光学系における前記変調に用いる画素値に変換する映像処理装置と
   を備え、
   前記映像処理装置は、
   元映像に対して、前記プロジェクターでの投影のために必要な変形処理であって、予め定められた規則に基づいた変形処理を施した場合の変形後映像における画素について、前記元映像に対する前記変形後映像の変形率を導出する変形率導出部と、
   前記元映像の画素値を用いて、画素補間により前記変形後映像の画素値を導出するためのフィルター係数を記憶する記憶部であって、所定の離散した各変形率に対して複数の前記フィルター係数を関連付けて記憶するフィルター係数記憶部と、
   前記変形後映像の前記画素毎の前記変形率に基づいて、前記複数のフィルター係数を選択するフィルター係数選択部であって、前記導出された変形率が前記フィルター係数記憶部に記憶されている所定の変形率と一致しない場合には、前記導出された変形率に近い複数の変形率に対応するフィルター係数を選択するフィルター係数選択部と、
   前記フィルター係数選択部において、複数の変形率に対応するフィルター係数が選択された場合に、前記複数の変形率に対応して選択されたフィルター係数に基づいて補間することにより前記導出された変形率に対応するフィルター係数を生成するフィルター係数補間部と、
   前記フィルター係数補間部において導出されたフィルター係数である補間フィルター係数が所定の条件を満たすか否かを判定する補間結果判定部と、
   前記補間結果判定部において、前記所定の条件を満たさないと判定された場合に、前記補間フィルター係数を調整し、調整フィルター係数を生成するフィルター係数調整部と、
   前記調整フィルター係数を用いて、前記画素補間により前記変形後映像の各画素の画素値を導出して出力する画素補間部と、
   を備える、プロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであつて、
   前記映像処理装置の前記変形処理は台形歪み補正処理であるプロジェクター。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記映像処理装置における前記所定の条件は、
   前記導出された変形率に対応する複数の前記補間フィルター係数の総和が所定値であるプロジェクター。
4. 前記所定値は、基準値に対して増減した値に設定可能な請求項３記載のプロジェクター。
5. 前記基準値は、値１である請求項４記載のプロジェクター。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載のプロジェクターであって、
   前記映像処理装置における前記変形率導出部は、前記変形後映像の１画素ごとに前記変形率を導出する、プロジェクター。

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