投影系統(tǒng)以及投影方法
【專利說明】投影系統(tǒng)以及投影方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年2月19日在日本提交的第2014-029955號日本專利申請和2014年6月12日在日本提交的第2014-121734號日本專利申請的優(yōu)先權(quán)，并通過引用結(jié)合其全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體涉及投影系統(tǒng)和投影方法。
【背景技術(shù)】
[0004]諸如多投影系統(tǒng)的某種類型的已知的投影系統(tǒng)被配置成使用多個諸如投影儀的投影設(shè)備投射多個局部投影目標(biāo)圖像，多個局部投影目標(biāo)圖像在諸如屏幕的投影介質(zhì)上組成投影目標(biāo)圖像，借此形成高亮度和高分辨率的圖像。第2006-349791號日本特許公開專利公布中公開了這樣的多投影系統(tǒng)的實(shí)例。
[0005]這樣的投影系統(tǒng)典型地使用捕捉圖像確定將由投影設(shè)備投射的局部投影目標(biāo)圖像，在捕捉圖像中，投影介質(zhì)和由投影設(shè)備投射的圖案圖像被捕捉，因此，需要布置圖像捕捉裝置或者使用廣角鏡頭，以使得能夠獲得這樣的捕捉圖像。
[0006]然而，有必要在距投影介質(zhì)一定距離或者更遠(yuǎn)處布置圖像捕獲裝置，以使得能夠捕捉如上所述的捕捉圖像。因此，在布置上施加了相當(dāng)嚴(yán)格的約束，使得這種投影系統(tǒng)不適用根據(jù)系統(tǒng)被使用的環(huán)境。采用寬角鏡頭來獲得如上所述的捕捉圖像將不希望地增加成本。
[0007]在這種情況下，需要允許減少成本和在布置上的約束的投影系統(tǒng)和投影方法。
[0008]至少部分地解決在傳統(tǒng)的技術(shù)中的問題是本發(fā)明的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]至少部分地解決在傳統(tǒng)的技術(shù)中的問題是本發(fā)明的目標(biāo)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供一種投影系統(tǒng)，包括多個投影設(shè)備，該投影系統(tǒng)包括:第一投影單元，被配置成在第一投影區(qū)域上投射第一圖案圖像；第二投影單元，被配置成在第二投影區(qū)域上投射第二圖案圖像，第二投影區(qū)域部分交疊第一投影區(qū)域；以及第一圖像捕捉單元，被配置成當(dāng)?shù)谝粓D案圖像被投射在第一投影區(qū)域上時，通過捕捉包括第一投影區(qū)域和至少一部分第二投影區(qū)域的圖像捕捉區(qū)域來進(jìn)行第一圖像捕捉以獲得第一捕捉圖像，以及當(dāng)?shù)诙D案圖像被投射在第二投影區(qū)域上時，通過捕捉圖像捕捉區(qū)域進(jìn)行第二圖像捕捉以獲得第二捕捉圖像，其中，第一投影單元在第一投影區(qū)域上投射從基于第一捕捉圖像、第二捕捉圖像的投影目標(biāo)圖像以及投影目標(biāo)圖像提取的第一局部投影目標(biāo)圖像，以及第二投影單元在第二投影區(qū)域上投射從基于第一捕捉圖像、第二捕捉圖像的投影目標(biāo)圖像以及投影目標(biāo)圖像提取的第二局部投影目標(biāo)圖像。
[0011]本發(fā)明還提供一種投影方法，包括:在第一投影區(qū)域上投射第一圖案圖像；當(dāng)?shù)谝粓D案圖像被投射在第一投影區(qū)域上時，通過捕捉圖像捕捉區(qū)域進(jìn)行第一圖像捕捉以獲得第一捕捉圖像，圖像捕捉區(qū)域包括第一投影區(qū)域以及至少一部分第二投影區(qū)域，第二投影區(qū)域部分交疊第一投影區(qū)域；在第二投影區(qū)域上投射第二圖案圖像；當(dāng)?shù)诙D案圖像被投射在第二投影區(qū)域上時，通過捕捉圖像捕捉區(qū)域進(jìn)行第二圖像捕捉以獲得第二捕捉圖像；在第一投影區(qū)域上投射第一局部投影目標(biāo)圖像，第一局部投影目標(biāo)圖像從基于第一捕捉圖像和第二捕捉圖像的投影目標(biāo)圖像提??；以及在第二投影區(qū)域上投射第二局部投影目標(biāo)圖像，第二局部投影目標(biāo)圖像從基于第一捕捉圖像和第二捕捉圖像的投影目標(biāo)圖像被提取
[0012]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過閱讀以下關(guān)于本發(fā)明的目前較佳的實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)勢以及技術(shù)和工業(yè)意義將被更好地理解。
【附圖說明】
[0013]圖1是圖解根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的投影系統(tǒng)的示例配置的框圖；
[0014]圖2是圖解根據(jù)第一實(shí)施例的信息處理設(shè)備的示例配置的框圖；
[0015]圖3是圖解根據(jù)第一實(shí)施例的投影設(shè)備的示例配置的框圖；
[0016]圖4是圖解根據(jù)第一實(shí)施例的在投影系統(tǒng)中進(jìn)行的梯形校正參數(shù)計(jì)算處理的實(shí)例的時序圖；
[0017]圖5是圖解根據(jù)第一實(shí)施例的梯形校正投影區(qū)域的實(shí)例的圖；
[0018]圖6是圖解根據(jù)第一實(shí)施例的在投影系統(tǒng)中進(jìn)行的尺寸測量處理的實(shí)例的時序圖；
[0019]圖7是圖解根據(jù)第一實(shí)施例的在投影系統(tǒng)中進(jìn)行的尺寸測量處理的詳細(xì)實(shí)例的流程圖；
[0020]圖8是根據(jù)第一實(shí)施例的獲得第一捕捉圖像的圖像捕捉的實(shí)例的說明圖；
[0021]圖9是根據(jù)第一實(shí)施例的獲得第二捕捉圖像的圖像捕捉的說明圖；
[0022]圖10是圖解根據(jù)第一實(shí)施例的尚未圖像捕捉失真校正的第一捕捉圖像的實(shí)例的圖；
[0023]圖11是圖解根據(jù)第一實(shí)施例的圖像捕捉失真校正的第一捕捉圖像的實(shí)例的圖；
[0024]圖12是根據(jù)第一實(shí)施例的用于確定圖像長度信息的示例方法的說明圖；
[0025]圖13是根據(jù)第一實(shí)施例的用于確定圖像長度信息的示例方法的說明圖；
[0026]圖14是根據(jù)第一實(shí)施例的用于確定圖像長度信息的示例方法的說明圖；
[0027]圖15是根據(jù)第一實(shí)施例的平鋪顯示的實(shí)例的說明圖；
[0028]圖16是圖解根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的投影系統(tǒng)的示例配置的框圖；
[0029]圖17是圖解根據(jù)第二實(shí)施例的信息處理設(shè)備的示例配置的框圖；
[0030]圖18是圖解根據(jù)第二實(shí)施例的投影設(shè)備的示例配置的框圖；
[0031]圖19是圖解根據(jù)第二實(shí)施例的在投影系統(tǒng)中進(jìn)行的校準(zhǔn)處理的實(shí)例的時序圖；
[0032]圖20是根據(jù)第二實(shí)施例的人工校準(zhǔn)的實(shí)例的說明圖；
[0033]圖21是圖解根據(jù)第二實(shí)施例的通過投影設(shè)備進(jìn)行的定點(diǎn)位置確定處理的實(shí)例的流程圖；
[0034]圖22是圖解在圖21的步驟S405和S407的操作的詳細(xì)實(shí)例的流程圖；
[0035]圖23是第一局部投影目標(biāo)圖像的坐標(biāo)的實(shí)例的說明圖；
[0036]圖24是投影目標(biāo)圖像的坐標(biāo)的實(shí)例的說明圖；
[0037]圖25是圖解在圖21的步驟S405和S407的操作的詳細(xì)實(shí)例的流程圖；
[0038]圖26是第二局部投影目標(biāo)圖像的坐標(biāo)的實(shí)例的說明圖；
[0039]圖27是圖解在步驟S405和S407的操作的詳細(xì)實(shí)例的流程圖；以及
[0040]圖28是第三局部投影目標(biāo)圖像的坐標(biāo)的實(shí)例的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的典型實(shí)施例。
[0042]第一實(shí)施例
[0043]圖1是圖解根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的投影系統(tǒng)I的實(shí)例配置的框圖。如圖1所示，投影系統(tǒng)I包括信息處理設(shè)備10以及投影設(shè)備20-1到20-3。以下，只要沒有必要在投影設(shè)備20-1到20-3之間進(jìn)行區(qū)分，投影設(shè)備20-1到20-3中的每一個都可以被簡單地稱為投影設(shè)備20。
[0044]投影設(shè)備20-1到20-3經(jīng)由視頻電纜3_1到3_3被分別連接到信息處理設(shè)備10。視頻電纜3-1到3-3例如可以被具體化為HDMI (注冊商標(biāo))(高清晰度多媒體接口)電纜或者DVI (數(shù)字可視接口)電纜。
[0045]信息處理設(shè)備10、投影設(shè)備20-1、投影設(shè)備20-2以及投影設(shè)備20_3經(jīng)由通信網(wǎng)2彼此連接。通信網(wǎng)2例如可以被具體化為諸如LAN(局域網(wǎng))或者因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，或者可以是串彳丁電纜等等。LAN可以是有線的LAN或者無線的LAN。
[0046]投影設(shè)備20-1到20-3分別在投影區(qū)域(投影表面)200-1到200-3上投射圖像，借此在投影介質(zhì)5上形成圖片，投影介質(zhì)5例如可以是屏幕。投影區(qū)域200-1到200-3以及投影介質(zhì)5在相同的平面上。
[0047]投影區(qū)域200-1到200-3分別為投影設(shè)備20_1到20_3在其初始狀態(tài)下的投影區(qū)域，并且是可調(diào)整的。因此，如圖1所示，投影區(qū)域200-1到200-3可以在形狀和尺寸上彼此不同。由于準(zhǔn)確朝向投影介質(zhì)5地定位投影設(shè)備20-1到20-3和距離投影介質(zhì)5等間距地布置投影設(shè)備20-1到20-3的需要被消除，因此，能夠減少有關(guān)用于布置投影設(shè)備20-1到20-3的人力的成本。同時，除非投影區(qū)域準(zhǔn)確朝向投影設(shè)備20，否則投影區(qū)域以投影區(qū)域的寬度或者高度根據(jù)與投影設(shè)備20的距離變化的方式被梯形地失真。
[0048]注意，有必要布置投影設(shè)備20-1到20-3，以使得如圖1所示相鄰的投影區(qū)域彼此部分交疊。更具體地說，有必要布置投影設(shè)備20-1和20-2以使得投影區(qū)域200-1部分交疊投影區(qū)域200-2，以及有必要布置投影設(shè)備20-2和20-3以使得投影區(qū)域200-2部分交疊投影區(qū)域200-3。
[0049]以下將通過實(shí)例的方式描述第一實(shí)施例，其中，三個橫向?qū)R的投影設(shè)備20中的每一個投影設(shè)備在投影介質(zhì)5上投射圖像，借此，如圖1所示，在投影介質(zhì)5上以平鋪的方式顯示圖像。然而，配置不限于此。例如，投影設(shè)備20的數(shù)目可以是不少于兩個的任何數(shù)目。
[0050]信息處理設(shè)備10能夠通過能夠分配視頻信號的計(jì)算機(jī)來被具體化。這樣的計(jì)算機(jī)的實(shí)例包括PC(個人計(jì)算機(jī))、服務(wù)器設(shè)備、平板終端以及智能手機(jī)。
[0051]圖2是圖解根據(jù)第一實(shí)施例的信息處理設(shè)備10的示例配置的框圖。如圖2所示，信息處理設(shè)備10包括輸出部11、操作部12、顯示部13、通信部14、存儲部15以及控制部16。
[0052]輸出部11被配置成經(jīng)由視頻電纜3-1到3-3輸出代表投影目標(biāo)圖像等等的視頻信號到投影設(shè)備20-1到20-3。例如，輸出部11可以被具體化為視頻信號分配器。視頻信號的實(shí)例包括HDMI信號和RGB信號。
[0053]操作部12被配置成接收各種操作的輸入。操作部12可以被具體化為諸如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板或者觸模面板的輸入裝置。
[0054]顯不部13被配置稱顯不各種圖片。顯不部13可以被具體化為諸如液晶顯不器或者觸摸面板顯示器的顯示裝置。
[0055]通信部14被配置成經(jīng)由通信網(wǎng)2實(shí)施與投影設(shè)備20-1到20-3的通信。例如，如果通信網(wǎng)2為網(wǎng)絡(luò)，那么通信部14可以被具體化為諸如NIC(網(wǎng)絡(luò)接口卡)的通信裝置。
[0056]存儲部15存儲將由信息處理設(shè)備10執(zhí)行的各種程序、用于在由信息處理設(shè)備10執(zhí)行的各種處理中使用的數(shù)據(jù)等等。存儲部15可以被具體化為磁存儲裝置、光存儲裝置以及電存儲裝置中的至少任何一個，例如HDD(硬盤驅(qū)動器)、SSD(固態(tài)驅(qū)動器)、存儲卡、光盤、RAM (隨機(jī)存取存儲器)以及ROM(只讀存儲器)。
[0057]控制部16被配置成控制信息處理設(shè)備10的各個單元?？刂撇?6可以被具體化為諸如CPU(中央處理單元)的控制裝置?？刂撇?6是在權(quán)利要求書中描述的計(jì)算單元的實(shí)例。
[0058]投影設(shè)備20被配置成投射圖像。投影設(shè)備20例如可以被具體化為投影儀。
[0059]圖3是圖解根據(jù)第一實(shí)施例的投影設(shè)備20的實(shí)例配置的框圖。如圖3所示，投影設(shè)備20包括投影光學(xué)系統(tǒng)21、光調(diào)制器22、照明光學(xué)系統(tǒng)23、燈24、光調(diào)制器控制單元25、圖像處理單元26、視頻信號處理單元27、視頻連接器終端(以下，“視頻終端”)28、照相機(jī)單元29、照相機(jī)圖像處理單元30、指定裝置31、操作面板32、遠(yuǎn)程控制接收器33、系統(tǒng)控制單元35、通信控制單元36、通信連接器終端(以下，“通信終端”)37以及ROM 38。
[0060]視頻信號處理單元27處理信息處理設(shè)備10經(jīng)由視頻終端28發(fā)送的視頻信號。
[0061]圖像處理單元26對由視頻信號處理單元27處理的視頻信號進(jìn)行各種圖像處理。
[0062]光調(diào)制器控制單元25使得光調(diào)制器22顯示由已經(jīng)經(jīng)歷了由圖像處理單元26進(jìn)行的各種圖像處理的視頻信號代表的圖像。
[0063]任何被配置成發(fā)射光的燈能夠被用作燈24，燈24具有光源的功能。
[0064]照明光學(xué)系統(tǒng)23將從燈24發(fā)射的光集中在光調(diào)制器22上。照明光學(xué)系統(tǒng)23例如可以被具體化為透鏡和反射鏡。
[0065]顯示從光調(diào)制器控制單元25發(fā)送的圖像的光調(diào)制器22反射由照明光學(xué)系統(tǒng)23集中的光或者使得光通過。光調(diào)制器22例如可以被具體化為DMD(數(shù)字鏡裝置)或者液晶面板。
[0066]投影光學(xué)系統(tǒng)21在投影介質(zhì)5上投射從光調(diào)制器22反射的光或者從光調(diào)制器22通過的光，借此在投影介質(zhì)5上投射(形成)圖像。投影光學(xué)系統(tǒng)21可以被具體化為透鏡和反射鏡。
[0067]控制投影設(shè)備20的各個單元的系統(tǒng)控制單元35可以被具體化為處理裝置，處理裝置包括CPU、RAM等等。系統(tǒng)控制單元35也從操作面板32或者遠(yuǎn)程控制接收器33接收通知，并且根據(jù)該通知進(jìn)行處理。
[0068]連接到系統(tǒng)控制單元35的ROM 38存儲由系統(tǒng)控制單元35使用的各種信息。各種信息由系統(tǒng)控制單元35根據(jù)需要從ROM 38中讀出。
[0069]指定投影設(shè)備20的狀態(tài)的指定裝置31例如可以被具體化為LED (發(fā)光二極管)。指定裝置31例如可以被配置成從檢測錯誤的出現(xiàn)的系統(tǒng)控制單元35接收到通知時，提供其指定(例如，通過點(diǎn)亮或者閃爍LED)。
[0070]操作面板32將由用戶輸入的操作輸入通知給系統(tǒng)控制單元35。操作面板32例如可以被具體化為觸摸面板。
[0071]遠(yuǎn)程控制34將由用戶輸入的各種操作輸入通知給遠(yuǎn)程控制接收器33。遠(yuǎn)程控制接收器33將由遠(yuǎn)程控制34通知的各種操作通知給系統(tǒng)控制單元35。
[0072]照相機(jī)單元29捕捉由投影光學(xué)系統(tǒng)21投射