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JP2016178393A - 投影システム、投影装置、情報処理装置及びプログラム - Google Patents

投影システム、投影装置、情報処理装置及びプログラム Download PDF

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礼嗣 行本
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Abstract

【課題】投影装置(プロジェクタ)に位置ずれが発生した際に、必要最小限の投影装置のみキャリブレーションを実施すればよいようにする。【解決手段】投影制御装置2がコンテンツ(画像情報)を複数に分割して、その各画像情報を複数台のプロジェクタA〜Cに投影させて一つの画面を形成する。その各プロジェクタA〜Cが位置ずれ検知手段を有し、例えば、プロジェクタAで位置ずれが検知されたとき、それを投影制御装置2に通知すると、投影制御装置はプロジェクタAに位置ずれが発生したと判断して、キャリブレーションが必要なプロジェクタA,Bを特定し、そのプロジェクタA,Bに対してのみキャリブレーション情報を投影させ、その投影されたキャリブレーション情報を撮影装置3に撮影させ、撮影装置3が撮影したキャリブレーション情報に基いて、コンテンツのキャリブレーション処理を行う。【選択図】 図3

Description

この発明は、投影システム、投影装置、情報処理装置及びプログラムに関する。
近年、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置がコンテンツとして保持する画像情報を、分割して複数台の投影装置(プロジェクタ)によって、投影面に一つの画面として投影して、高解像度な大画面の表示を実現する投影システムが知られている。
このような投影システムは、例えばマルチプロジェクションシステムと称され、大画面で効果の高いデジタルサイネージ(Digital Signage:電子看板)や、教育現場での黒板代わりなどとして活用されている。
このような投影システムによって、ユーザが所望する画像情報(コンテンツ)を意図したとおりに投影できるようにするためには、投影装置であるプロジェクタの設置位置の調整や投影画像の位置調整(キャリブレーション)が必要となる。そのため、プロジェクタの設置時に調整を行った後に画像情報を投影することになる。
しかし、プロジェクタを設置時に調整した後、人や物がプロジェクタに当るなどの要因によって、プロジェクタの位置が意図せず変わることがある。その場合、ユーザがプロジェクタの設置位置を再調整して、投影画像の位置調整をやり直す必要があった。
このような煩わしさを解消するために、プロジェクタの位置ずれを検知して自動的に投影画像の再キャリブレーションを行なえるようにしたマルチプロジェクションシステムが、例えば特許文献1に開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示されているような従来の投影システムのキャリブレーション方法は、複数台のプロジェクタ及びその位置ずれを検知するための測距センサを全て架台に固定している。そのため、位置ずれが発生して再キャリブレーションを実施する際には、すべてのプロジェクタの再キャリブレーションが必要となるという問題があった。
この発明はこの問題を解決するためになされたものであり、投影用システムにおいて、投影装置に位置ずれが発生して再キャリブレーションが必要になった際に、必要最小限の投影装置のみ再キャリブレーションを実施すればよいようにすることを目的とする。
この発明による投影システムは、上記の目的を達成するため、画像情報を投影面に一つの画面として投影する複数台の投影装置と、上記画像情報を複数に分割して、その分割した結果の各画像情報を上記複数台の各投影装置に投影させる投影制御手段と、上記複数台の投影装置ごとに位置ずれの発生を検知する位置ずれ検知手段と、その位置ずれ検知手段によって位置ずれの発生が検知されたときに、どの投影装置に位置ずれが発生したかを判別して、キャリブレーションが必要な投影装置を特定する特定手段と、その特定手段によって特定された投影装置に対してキャリブレーション情報を投影させる手段と、上記特定された投影装置によって上記投影面に投影されたキャリブレーション情報を撮影する撮影手段と、その撮影手段が撮影したキャリブレーション情報に基いて、上記複数台の各投影装置に投影させる上記各画像情報のキャリブレーション処理を行うキャリブレーション手段とからなることを特徴とする。
この発明による投影システムは、投影装置に位置ずれが発生して再キャリブレーションが必要になった際に、必要最小限のプロジェクタのみ再キャリブレーションを実施すればよい。
この発明による投影システムの一実施形態の全体構成を示す概略図である。 図1に示した投影システムにおけるプロジェクタ、投影制御装置及び撮影装置の内部構成例を示すブロック図である。 図1及び図2に示した投影システムによるキャリブレーション時のシーケンス動作例の概要を説明するための図である。 図3におけるプロジェクタA内の各部のシーケンス動作例を示す図である。 図3における投影制御装置2内の各部のシーケンス動作例を示す図である。 図3における撮影装置3内の各部のシーケンス動作例を示す図である。 プロジェクタ1による位置ずれ検知に係わる基本処理の流れを示すフローチャートである。 同じコンテンツを繰り返し再生する場合の投影制御装置によるキャリブレーションに係わる処理例の流れを示すフローチャートである。 特定のユーザによって位置ずれしたプロジェクタが指定された場合に投影制御装置が実施するキャリブレーションに係わる処理例の流れを示すフローチャートである。 投影制御装置が実施するキャリブレーションに係わる他の処理例の流れを示すフローチャートである。 投影制御装置が実施するキャリブレーションに係わるさらに他の処理例の流れを示すフローチャートである。
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
この発明による投影システムの一実施形態であるマルチプロジェクションシステムの全体構成を、図1の概略図によって説明する。
図1に示すマルチプロジェクションシステムは、投影装置である3台のプロジェクタ1と、情報処理装置による投影制御装置2と、撮影装置(投影手段)3とによって構成された投影装置である。3台のプロジェクタ1は、それぞれネットワーク4を介して投影制御装置2と通信可能であり、撮影装置3もネットワーク5を介して投影制御装置2と通信可能である。3台のプロジェクタ1を、プロジェクタA、プロジェクタB、プロジェクタCとする。
そして、投影制御装置2が保持する画像情報を、3台のプロジェクタA,B,Cによって一つの画面としてスクリーンあるいはそれに代わる壁面などの投影面に投影する。
上記「画像情報」は、静止画又は動画の実写、アニメーション、文字、図形、描画等、及びそれらの組み合わせの情報(データ)であり、以下の実施形態の説明では「コンテンツ」又は「コンテンツデータ」と称する。
撮影装置3は、プロジェクタA,B,Cがそれぞれ投影する画像のキャリブレーションに必要なキャリブレーション情報を撮影するためのカメラ等の撮影装置(撮影手段)である。
この実施形態では、プロジェクタ1を3台使用したが、これに限るものではなく、プロジェクタを2台以上(複数台)使用すれば、マルチプロジェクションシステムを構成することができる。例えば、4台、6台、8台、9台等、縦列と横列に複数台ずつのプロジェクタを配置して、その各投影画面を組み合わせて一つの大画面を形成することができる。
ネットワーク4,5は、有線LAN又は無線LANなどの通信ネットワークである。
プロジェクタの使われ方としては、1つのコンテンツ(例えば、パーソナルコンピュータの画面)を、1台のプロジェクタで投影するのが主な使われ方である。
しかし、1台のプロジェクタでは投影面を拡大するのに限界があるため、複数台のプロジェクタを用いて1つのコンテンツを投影して投影面を大きくするために、マルチプロジェクションシステムが使用されるようになってきた。
しかしながら、複数台のプロジェクタで1つのコンテンツを投影する場合、プロジェクタ間でプロジェクタの位置補正や、映像の補正(キャリブレーション)が必要になる。
これは、ユーザが投影したいコンテンツのどの部分をどのプロジェクタが投影するかが、プロジェクタごとに異なり、それらの各プロジェクタの投影内容を組み合わせたものが、ユーザが投影したいコンテンツの映像となるためである。
そのためのキャリブレーションの方法についてはいろいろなやり方がある。
例えば、キャリブレーション実施時には、キャリブレーション用の投影画面をプロジェクタで投影し、その投影結果を撮影した画像データをキャリブレーションを管理する装置で解析し、各プロジェクタに対して投影内容を決定するという仕組がある。しかし、このようなキャリブレーション処理は時間がかかる。
また、このようなキャリブレーションを実施した後に、プロジェクタの位置がずれることがある。その場合、コンテンツがユーザの所望どおりに投影されるようにするためには、再度キャリブレーション処理を実施することが必要になる。
従来は、この再キャリブレーションをすべてのプロジェクタに対して実施していたのに対し、この発明によるマルチプロジェクションシステムでは、再キャリブレーションを必要なプロジェクタのみで実施するのが特徴である。
図1に示したマルチプロジェクションシステムでは、投影制御装置2が投影すべき画像情報(コンテンツデータ)を複数の領域に分割し、その分割した結果のコンテンツデータを各プロジェクタA,B,Cに投影要求する。また、その投影制御装置2が各プロジェクタに対するキャリブレーション方法を決定して、その処理を実施する。
各プロジェクタ1(A,B,C)は、それぞれ位置ずれを検知する手段を備えており、いずれかのプロジェクタ1で位置ずれが発生した際には、それを検知して、投影制御装置2に対して位置ずれが発生したことを通知する。それによって投影制御装置2が、キャリブレーションが必要と判断したプロジェクタに対してのみ、キャリブレーション処理を実施する。
投影制御装置2がキャリブレーションを実施する際に、プロジェクタA,B,Cのうちの必要なプロジェクタにのみキャリブレーション情報を投影させる。その投影された映像を撮影装置3が撮影し、その撮影したキャリブレーション情報を投影制御装置2へ送信する。
投影制御装置2は、撮影装置3からそのキャリブレーション情報を受信して、それを基に、各プロジェクタA,B,Cに投影させるコンテンツデータの作り直しを行う。
プロジェクタ1としては、透過型液晶パネルを内蔵した液晶方式のものが小型で明るく投影でき、調整も簡単なため好ましい。しかし、反射型液晶素子を用いたLCOS(Liquid Crystal On Silicon)方式など、他の方式のものでもよい。
投影制御装置2としては、情報処理装置であるパーソナルコンピュータを使用できるが、ワークステーションや汎用コンピュータ、あるいは専用の装置を用いることもできる。また、複数台のプロジェクタ1のいずれかに組み込んでもよい。あるいは、撮影装置3を投影制御装置2に設けてもよい。
図2は、図1に示したマルチプロジェクションシステムにおけるプロジェクタ、投影制御装置及び撮影装置の内部構成例を示すブロック図である。
この図2によって、プロジェクタ1、投影制御装置2及び撮影装置3のハード構成の概要を説明する。
投影装置であるプロジェクタ1は1台だけ示しているが、3台の各プロジェクタA,B,Cに共通の構成である。そのプロジェクタ1は、通信部11、位置ずれ検知部12、コンピュータユニット13、電源装置15、映像入力部16、投影部17、および音声出力部18を備えている。
通信部11は、外部の機器(この例では投影制御装置2)と有線LAN又は無線LAN等のネットワーク4を介して通信するための送受信機能を有する。例えば、イーサネット(Ethernet:登録商標)又はワイファイ(Wi−Fi:登録商標)対応の通信部である。この通信部11が、次に説明する位置ずれ検知部12が位置ずれの発生を検知したときに、その位置ずれ発生を情報処理装置である投影制御装置2へ通知する手段の役目を果す。
位置ずれ検知部12は位置ずれ検知手段であり、例えば加速度センサによってプロジェクタ1の加速度を測定するか、測距センサによって基準位置(例えば投影面)までの距離を測定して、自己のプロジェクタ1が移動して位置ずれが発生したときにそれを検知する。
コンピュータユニット13は、CPU131とROM132及びRAM133がCPUバス134によってデータや信号を遣り取り可能に接続されて、マイクロコンピュータを構成している。
CPU131は演算処理機能を有する中央処理装置、ROM132はCPU131が実行するプログラム及び固定データ等を記憶したリードオンリメモリである。RAM133は一時的なデータを格納すると共に、CPU131のワーキングエリアとしても使用されるランダムアクセスメモリである。なお、CPU131に代えてDSP(Digital Signal Processor)を用いてもよい。
このコンピュータユニット13が、プロジェクタ1の全体を制御すると共に、この実施形態におけるデータ処理部14としての機能を果す。
電源装置15は、コンピュータユニット13をはじめプロジェクタ1内の各部に必要な電源を供給する交流・直流変換器やバッテリなどである。
映像入力部16は、HDMI(High-Definition Multimedia Interface:登録商標)やVIDEOインタフェースである。これは、一般のプロジェクタと同様に複数設けられており、外部から映像情報を入力することができるが、この実施形態では使用しない。
投影部17は、液晶表示器やレンズ等の光学素子からなる。そして、投影制御装置2から投影を指示されたコンテンツの画像情報又はキャリブレーション情報が、データ処理部14であるコンピュータユニット13から出力されると、その映像をスクリーン等の投影面に投影する投影手段である。
音声出力部18は、コンピュータユニット13から出力される映像に対応する音声信号を、音響に変換して放音するスピーカ等の電気−音響変換部である。
投影制御装置2は、通信部21,22、電源装置23、コンピュータユニット24、HDD27、操作部28、および表示装置29を備えた情報処理装置である。
通信部21は、ネットワーク4を介してプロジェクタ1の通信部11と通信するための通信部であり、通信部11と同様なイーサネット又はワイファイ対応の通信部である。
通信部22は、ネットワーク5を介して撮影装置3と通信するための通信部であり、ワイファイ又はUSB対応の通信部である。
電源装置23は、コンピュータユニット24をはじめ投影制御装置2内の各部に必要な電源を供給する交流・直流変換器やバッテリなどである。
コンピュータユニット24は、CPU241とROM242及びRAM243がCPUバス244によってデータや信号を遣り取り可能に接続されて、マイクロコンピュータを構成している。そのハード構成はコンピュータユニット13と同様である。
このコンピュータユニット24が、投影制御装置2の全体を制御すると共に、この実施形態におけるコンテンツ制御部25及び投影制御部26としての機能を果す。
コンテンツ制御部25は、撮影装置3から得た補正のための情報をもとにキャリブレーションを行う。また、一つのコンテンツデータを複数のコンテンツに分割し、それぞれのコンテンツをどのプロジェクタ1に対して投影するかも制御する。
投影制御部26は、プロジェクタ1に対する投影を制御する。また、位置ずれが発生した際、どのプロジェクタ1で再キャリブレーションが必要かを判断し、キャリブレーションのための外部機器の制御も行う。
したがって、このコンテンツ制御部25と投影制御部26、すなわちコンピュータユニット24によって、投影制御手段と、キャリブレーションが必要なプロジェクタを特定する特定手段と、キャリブレーション処理を行うキャリブレーション手段の機能を果す。
HDDは、コンテンツデータ等を格納するハードディスクドライブ装置であり、大容量の不揮発性メモリである。
操作部28は、ユーザによる入力操作を受け付けるためのキーボードやマウス(登録商標)等であり、特定のユーザが、位置ずれしたプロジェクタを指定する際にも使用される。表示装置29は液晶表示パネル等のモニタ装置である。
撮影装置3は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のカメラであり、投影制御装置2によって特定されたプロジェクタ1によって投影面に投影されたキャリブレーションを撮影する撮影手段として機能する。
この撮影装置も、通信部31、位置ずれ検知部32、コンピュータユニット33、電源装置35、メモリカード36、撮影部37、および音声出力部38を備えている。
通信部31は、ネットワーク5を介して投影制御装置2の通信部22と通信するための通信手段であり、通信部22と同様なワイファイ又はUSB対応の通信部である。この通信部が、撮影部37によって撮影したキャリブレーション情報を投影制御装置2へ送る手段として機能する。
位置ずれ検知部32は、プロジェクタ1の位置ずれ検知部12と同様に、速度センサと測距センサによって、撮影装置3に位置ずれが発生したときにそれを検知する。
この位置ずれ検知部32は、一般の撮影装置(カメラ)が備えているのと同様なものである。しかし、この実施形態では、撮影装置3の位置がずれてもキャリブレーション結果が不正確になることはないので、この位置ずれ検知部32は使用しない。
コンピュータユニット33は、CPU331とROM332及びRAM333がCPUバス334によってデータや信号を遣り取り可能に接続されて、マイクロコンピュータを構成している。そのハード構成はコンピュータユニット13と同様である。CPU131に代えてDSPを用いてもよい。
このコンピュータユニット33が、撮影装置3の全体を制御すると共に、この実施形態におけるデータ処理部34としての機能を果す。
電源装置35は、コンピュータユニット33をはじめ撮影装置3内の各部に必要な電源を供給する交流・直流変換器やバッテリなどである。
メモリカード36は、撮影した画像データを記憶するSDカードやCFカード等の記録媒体である。
撮影部37は、CCDやCMOSなどのイメージセンサと、そのイメージセンサの受光領域上に撮影画像を結像させるためのレンズなどの結像光学系を含む。そして、この撮影部37が、投影制御装置2によってキャリブレーションをするために特定されたプロジェクタ1が投影したキャリブレーション情報を撮影する。
音声出力部38は、コンピュータユニット33から出力される音声信号を音響に変換して音声出力する一般的なスピーカ等であるが、この実施形態では使用しない。
以下、このマルチプロジェクションシステムによるキャリブレーション時のシーケンス動作の例を図3以降の各図を参照して説明する。
図3はそのキャリブレーション時のシーケンス動作例の概要を説明するための図である。
この例では、3台のプロジェクタ1として、プロジェクタA、B、Cがこの順番に横並びに設置された構成で、ユーザが所望する形のマルチプロジェクションが行われている状況において、プロジェクタAに位置ずれが発生した場合を想定して説明する。
すなわち、その場合において、前述したマルチプロジェクションシステムが自動的に必要な再キャリブレーション処理を実行して、再度適切に投影を行えるようにするシーケンスを示している。
プロジェクタはA、B、Cの順番に横並びに設置されているため、投影面における投影画像エリアも同じ順番で隣接して配置されて、一つの大画面を構成する。
このケースにおいて、位置ずれが発生したプロジェクタAが投影しているコンテンツに関係しているのは、プロジェクタBのコンテンツだけである。そのため、プロジェクタAおよびBでキャリブレーション情報の投影が必要になる。
図3によってそのシーケンス動作の概要を説明する。
まず、プロジェクタAが位置ずれ発生を検知する。そして、プロジェクタAは位置ずれ発生を投影制御装置2に伝える。このとき、プロジェクタAで位置ずれが発生したことの情報も付加する。
この情報を投影制御装置2が受け取り、プロジェクタAで位置ずれが発生したことを判別し、プロジェクタA、B、Cの配置情報を参照して、キャリブレーション情報の投影が必要なプロジェクタを特定する。このケースでは、投影制御装置2がプロジェクタAおよびBを特定し、キャリブレーション情報の投影を、プロジェクタAおよびBに指示する。
その後、投影制御装置2はプロジェクタA、Bが投影したキャリブレーション情報の撮影を撮影装置3に指示する。
撮影装置3は、その指示を受け取ると、プロジェクタAおよびBが投影しているキャリブレーション情報を撮影し、その撮影したキャリブレーション情報を投影制御装置2へ送る。
これを受けた取った投影制御装置2は、そのキャリブレーション情報をもとにプロジェクタA、Bが投影するコンテンツデータのキャリブレーション処理を行う。そして、投影制御装置2はプロジェクタA、B,Cに対して、それぞれ再作成したコンテンツデータの投影を指示する。それによって、プロジェクタA、B、Cがそれぞれキャリブレーション後のコンテンツデータを投影し、投影面に位置ずれを補正したマルチプロジェクション投影を行う。
次に、上述した例におけるプロジェクタA内の位置ずれ検知部12と投影部17および通信部11によるシーケンス動作を、図4によって説明する。
プロジェクタAは、位置ずれ検知部12が位置ずれの発生を検知すると、その位置ずれの発生を、データ処理部14を通して通信部11へ伝える。通信部11は、位置ずれ発生の情報を、プロジェクタAで位置ずれが発生したことの情報も付加して投影制御装置2の通信部21へ送信する。
その後、通信部11が、投影制御装置2の通信部21からプロジェクタA用のキャリブレーション情報投影の指示を受信すると、それをデータ処理部14が処理して投影部17へ送る。それによって、投影部17がそのプロジェクタA用のキャリブレーション情報を、投影面に投影する。
その後、通信部11が、投影制御装置2の通信部21から再作成されたプロジェクタA用のコンテンツの投影指示を受信すると、それをデータ処理部14が処理して投影部17へ送る。それによって、投影部17がそのコンテンツを投影面に投影する。
これらの動作は、図2に示したコンピュータユニット13によるデータ制御部14の制御によって行われる。
プロジェクタBの投影部17と通信部11によっても、これと同様なシーケンス動作が行われるが、このケースでは、位置ずれ検知部12は動作しない。
プロジェクタCの投影部17と通信部11によっても同様なシーケンス動作が行なわれるが、このケースでは、位置ずれ検知部12は動作しない。また、通信部11がプロジェクタC用のキャリブレーション情報投影の指示を受信することはないので、投影部17がキャリブレーション情報を投影することもない。
次に、投影制御装置2における通信部21,22とコンテンツ制御部25、および投影制御部26によるシーケンス動作を、図5によって説明する。コンテンツ制御部25と投影制御部26は、図2に示したコンピュータユニット24によって実現される機能である。
通信部21が、プロジェクタAの通信部11からプロジェクタAで位置ずれが発生した情報を受信すると、その位置ずれ発生の情報を投影制御部26へ送る。
投影制御部26はその情報を受け取ると、キャリブレーション情報の投影が必要なプロジェクタを決定(特定)する。
投影制御部26は、プロジェクタA、B、Cがどのように配置されているのかの情報を有しており、その配置情報と位置ずれが発生したプロジェクタの情報により、キャリブレーション情報の投影が必要なプロジェクタの特定を行う。なお、上記配置情報は、各プロジェクタの設置時に何らかの手段により投影制御装置2に記憶される。例えば、ユーザが図2に示した操作部28から入力して設定し、HDD27等に記憶させる。
キャリブレーション情報の投影が必要なプロジェクタは、位置ずれが発生したプロジェクタと、そのプロジェクタによって投影中のコンテンツが関連しているプロジェクタである。投影中のコンテンツが関連しているプロジェクタは、位置ずれが発生したプロジェクタに隣接して配置されているプロジェクタである。
No1〜3のプロジェクタA,B,Cに対して、それぞれそのプロジェクタ(対象プロジェクタ)が投影中のコンテンツが関連しているプロジェクタを表1に示す。この表1のテーブルをHDD27に格納しておいてもよい。
Figure 2016178393
今回のケースにおいては、位置ずれが発生したのはプロジェクタAであり、そのプロジェクタAが投影しているコンテンツが関連しているのは、表1からプロジェクタBである。そのため、投影制御部26は、キャリブレーション情報の投影が必要なプロジェクタを、プロジェクタA及びプロジェクタBと特定する。
そのため、投影制御部26は、プロジェクタA及びプロジェクタBがキャリブレーション情報の投影処理を行うために必要な制御を行う。
まず、投影制御部26は、キャリブレーション情報の投影をプロジェクタA、Bに実施させる必要があるという情報を通信部21へ送る。そして、通信部21からプロジェクタA、Bの通信部11に対して、それぞれキャリブレーション情報投影の指示を送信する。
それによって、前述したように、プロジェクタA及びBがこの指示に従って、それぞれキャリブレーション情報を投影する。
その後、投影制御装置2の通信部22から撮影装置3の通信部31へ、プロジェクタA及びBによって投影されたキャリブレーション情報を撮影する指示を送信する。
それによって、撮影装置3がその指示に従って、プロジェクタA及びBが投影しているキャリブレーション情報を撮影し、撮影したキャリブレーション情報を投影制御装置2へ送信する。
投影制御装置2の通信部22がその撮影したキャリブレーション情報を受信すると、それをコンテンツ制御部25へ送り、コンテンツ制御を要求する。
コンテンツ制御部25は、そのプロジェクタA,B間キャリブレーション情報をもとに全投影面の再構成を行い、プロジェクタA、B、Cの投影コンテンツの作り直しを行う。プロジェクタB、C間のキャリブレーション情報についてはコンテンツ制御部25が既に所有しているため、それと新規に取得したプロジェクタA、B間のキャリブレーション情報とを組み合わせて、コンテンツの作り直しを行う。なお、キャリブレーション情報を利用してコンテンツの作り直しを行うことについては公知の技術である。
そして、コンテンツ制御部25から通信部21へ、各プロジェクタA、B,Cのキャリブレーション後のコンテンツデータが渡る。それによって、投影制御装置2の通信部21から、各プロジェクタA、B,Cに対して、再作成したコンテンツの投影指示を行う。
それによって、前述したように、各プロジェクタA、B、Cの通信部11がその投影指示を受信して、各投影部17がキャリブレーション後のコンテンツを投影し、位置ずれを補正したマルチプロジェクション投影がなされる。
次に、撮影装置3における通信部31と撮影部37によるシーケンス動作を、図6によって説明する。
投影制御装置2の通信部22から、プロジェクタA及びBが投影しているキャリブレーション情報撮影の指示が送信されると、撮影装置3の通信部31がそれを受信してこの要求を受け付ける。そして、通信部31からデータ処理部34を通して、プロジェクタA及びBが投影しているキャリブレーション情報の撮影を撮影部37に指示し、撮影部37がそのキャリブレーション情報を撮影する。
その撮影部37による撮影結果のキャリブレーション情報を、データ処理部34を通して通信部31へ送り、撮影装置3の通信部31から投影制御装置2の通信部22へ、撮影したキャリブレーション情報を送信する。
これらの動作は、図2に示したコンピュータユニット33によるデータ制御部34の制御によって行われる。
プロジェクタ1は、投影面との距離に応じた自動フォーカス調整を行うために測距センサを具備し、また、転倒防止や機器の傾きによる投影画像補正を自動で行うために加速度センサを具備している。この実施形態では、これらのセンサを位置ずれ検知部12としても使用する。そのプロジェクタ1による位置ずれ検知に係わる基本処理の流れを、図7のフローチャートによって説明する。
各プロジェクタ1(A,B,C)の図2に示したコンピュータユニット13が、図7に示す処理を繰り返し実行し、定期間隔(例えば1秒の一定時間間隔)ごとにステップS02〜S04の位置ずれ検知処理を実施する。すなわち、この処理を開始すると、ステップS01で定期間隔が経過したか否かを判断し、経過していなければ処理を終了する。そして、他の処理があればそれを実行した後、再びこの処理を開始する。
ステップS01で定期間隔が経過したと判断すると、ステップS02へ進んで、測距センサの値(距離測定値)を読み、加速度センサの値(加速度測定値)を読む。そして、ステップS03で位置ずれが発生したか否かを判断する。
位置ずれが発生したか否かの判断は、測距センサの測定値と加速度センサの測定値の少なくとも一方が、初期設定値とは異なる予め設定した閾値を超えた値に変化したか否かをチェックして行う。
しかし、測距センサの測定値又は加速度センサの測定値が閾値を超えた状態が所定時間(例えば1秒)以上継続したとき、あるいは所定回数(例えば2回)連続して超えたときに、位置ずれが発生したと判断するのが望ましい。そのようにすれば、ユーザが誤ってプロジェクタに触れてしまっても、プロジェクタが揺れた程度で位置ずれが起きなかったようなときには、位置ずれが発生したと判断されない。すなわち、誤検知を防ぐことができる。
プロジェクタ1のコンピュータユニット13が、ステップS03で位置ずれが発生したと判断した場合には、ステップS04で投影制御装置2に対して位置ずれが発生したことをネットワーク通信で通知して、処理を終了する。ステップS03で位置ずれが発生したと判断しなかった場合には、そのまま処理を終了する。
このようにすれば、デジタルサイネージ(電子看板)等でコンテンツを繰り返し投影している際に、管理者が不在でも自動的に位置ずれを検出して必要なキャリブレーションを行なうことができる。
パーソナルコンピュータ(PC)等による投影制御装置2で保有する投影用のコンテンツは、特にデジタルサイネージ(電子看板)などで使用する場合は、繰り返し再生になることが多い。その場合、コンテンツの連続投影中にキャリブレーション処理を行うことを避けるため、コンテンツの連続再生が完了して、同じコンテンツの再生を繰り返す間隔のタイミングでキャリブレーションを実施するのが望ましい。
その場合の投影制御装置2(主としてのコンピュータユニット24)による処理動作例を、図8のフローチャートによって説明する。
投影対象のコンテンツ及び繰り返し再生回数などのコンテンツ再生に必要な情報は、ユーザが予め投影制御装置2に対して設定しておく。
投影制御装置2は、コンテンツの一連の再生が完了するごとに図8の処理を実施する。まず、ステップS11でコンテンツを繰り返して再生するか否かを、対象コンテンツの再生回数の設定情報のチェックによって判断する。その結果、同じコンテンツを繰り返して再生すると判断した場合はステップS12へ進み、繰り返して再生しないと判断した場合はそのまま処理を終了する。
投影制御装置2はステップS12で、位置測定指示を各プロジェクタ1に対してネットワーク通信で送る。それによって、各プロジェクタ1が図2に示した位置ずれ検知部12によって位置を検知するための値(加速度や投影面からの距離等)を測定して、その結果による位置ずれ情報(位置ずれが発生したか否かの情報)を投影制御装置2へ送信する。
そこで、投影制御装置2は、ステップS13でその位置ずれ情報を各プロジェクタ1からネットワーク通信で受け取る(受信する)。
そして、ステップS14で位置ずれが発生したか否かを判断する。これは、再度キャリブレーションを実施する必要があるかを判断することに相当する。
複数台のプロジェクタのいずれかで位置ずれが発生していれば、位置ずれが発生したと判断してステップS15へ進み、いずれも位置ずれが発生していなければ、位置ずれが発生しなかったと判断してステップS18へ進む。
投影制御装置2はステップS18では、各プロジェクタ1に前回と同じコンテンツのそれぞれ対応するコンテンツデータを投影させ、コンテンツを再生して処理を終了する。
ステップS15では、再度キャリブレーションを実施する必要があるため、対象のプロジェクタにキャリブレーション情報(画像)の投影を指示する。位置ずれしたプロジェクタと、その隣り合わせのプロジェクタが対象のプロジェクタである。
例えば、マルチプロジェクションシステムを3台のプロジェクタで構成している前述した実施形態の場合について説明する。
表1によって説明したように、位置ずれが発生したプロジェクタと、そのプロジェクタと隣り合わせプロジェクタが再キャリブレーションの対象となる。そのため、プロジェクタAで位置ずれが発生した場合は、プロジェクタA、B間が再キャリブレーションの対象である。プロジェクタB、C間に関しては既に保有する位置ずれ情報をそのまま利用することがでる。
プロジェクタBで位置ずれが発生した場合は、プロジェクタA、B間と、プロジェクタB、Cが再キャリブレーションの対象であり、既に保有する位置ずれ情報を利用できないことになる。
プロジェクタCで位置ずれが発生した場合は、プロジェクタB、C間が再キャリブレーションの対象であり、プロジェクタA、B間に関しては既に保有する位置ずれ情報をそのまま利用できる。
既に保有する位置ずれ情報を利用できる場合は、その分だけキャリブレーションに要する時間を短縮することができる。
投影制御装置2からステップS15でキャリブレーション情報(画像)の投影を指示されたプロジェクタは、それぞれそのキャリブレーション情報を投影面に投影する。
そこで、投影制御装置2はステップS16で、撮影装置3にキャリブレーション情報(画像)の撮影を指示する。
それによって、撮影装置3が投影されたキャリブレーション情報を撮影して、そのキャリブレーション情報を投影制御装置2へネットワーク通信で送る。
そこで、投影制御装置2はステップS17で、撮影装置3が撮影したキャリブレーション情報を受け取り、それに基いて前回と同じコンテンツの再キャリブレーション処理を行う。
その後、ステップS18で、各プロジェクタに前回と同じコンテンツの再キャリブレーションした対応するコンテンツデータを投影させ、コンテンツを再生して処理を終了する。
このようにすれば、プロジェクタの位置調整が不要な位置ずれであれば、コンテンツの連続投影を中断せずに、繰り返し再生の間でキャリブレーション(補正)を実施して、繰り返し再生を継続することができるという効果がある。
このようなマルチプロジェクションシステムにおける機器設置は、専門の設置担当者が実施することが多い。それは、マルチプロジェクションのキャリブレーションに伴う手間の複雑さに関係している。また、実際にシステムの運用をする際には、コンテンツの投影に関係しないケーブル類やPCの目隠しをしたりする設置に伴う複雑さも関係している。
この実施形態では、特定のユーザ(例えば管理者)がキャリブレーションが必要なプロジェクタを対象に、必要なタイミングでキャリブレーションを実施することができる。
その場合の投影制御装置2(主としてコンピュータユニット24)による処理例を、図9に示すフローチャートによって説明する。
この処理では、ステップS21で特定のユーザによって投影制御装置2に対して位置ずれしたプロジェクタが指定された後の処理、すなわちステップS22〜S25の各処理は、図8におけるステップS15〜S18の各処理と同じである。特定のユーザであるか否かは、例えば図2に示した操作部から入力されるユーザコードとパスワード等によって識別できる。その特定のユーザによる位置ずれしたプロジェクタの指定も操作部からなされる。
この場合は、特定のユーザによって、投影制御装置2に対して指定されたプロジェクタ(位置ずれしたプロジェクタ)と、それと隣り合わせのプロジェクタに関してのみ、キャリブレーション処理を実施することになる。
このようにすれば、特定のユーザが、キャリブレーション(補正)が必要と判断した際にのみ、その対象となるプロジェクタに対してキャリブレーションを行うことができる。そのため、長時間に亘ってキャリブレーションなしで連続投影することもできる。
図8の動作例と組み合わせて実施すれば、投影制御装置2は、プロジェクタ1から位置ずれ発生が通知された場合、もしくは外部(例えば操作部)から特定のユーザによって位置ずれしたプロジェクタが指定された場合に、キャリブレーション処理を実施する。
再キャリブレーションを実施した際に、プロジェクタの位置ずれが大きすぎて、プロジェクタの物理的な位置の調整なしでは正しくキャリブレーションを完了できないことがある。その場合の対応として、プロジェクタの再設置が必要であることを投影面からユーザに通知することができる。
その場合の投影制御装置2(主としてコンピュータユニット24)による処理例を、図10のフローチャートによって説明する。
投影制御装置2が図10の処理を開始すると、ステップ S31、S32では、図8におけるステップS15,S16と同様の処理を行う。
すなわち、投影制御装置2は、ステップS31で対象のプロジェクタにキャリブレーション情報(画像)の投影を指示する。対象のプロジェクタは、位置ずれしたプロジェクタとその隣り合わせのプロジェクタである。
それによって、投影制御装置2からステップS31でキャリブレーション情報(画像)の投影を指示されたプロジェクタは、それぞれそのキャリブレーション情報を投影面に投影する。
そこで、投影制御装置2はステップS32で、撮影装置3にキャリブレーション情報(画像)の撮影を指示する。
それによって、撮影装置3が投影されたキャリブレーション情報を撮影して、そのキャリブレーション情報を投影制御装置2へネットワーク通信で送る。
その後、この例では投影制御装置2がステップS33で、撮影装置3から受け取ったキャリブレーション情報を用いて、プロジェクタの位置調整なしでキャリブレーションが可能か否かを判断する。
キャリブレーション情報は、例えば格子状又はドット行列状のパターン画像となっており、各プロジェクタ1のキャリブレーション画像を重ね合わせたときに、その重複領域が特定の条件を満たす必要がある。すなわち、互いに隣接する2台のプロジェクタ1によるキャリブレーション用投影画面において、それぞれの外周領域が入れ子になるように重なり、上記パターン画像が重ならない条件である。
投影制御装置2がこのステップS33で、プロジェクタの位置調整なしでキャリブレーションが可能(取得したキャリブレーション情報に基いてキャリブレーション可能)と判断した場合は、ステップS35へ進んでコンテンツの再キャリブレーション処理を行う。
すなわち、投影制御装置2はステップS35で、撮影装置3が撮影したキャリブレーション情報に基いて、コンテンツの再キャリブレーション処理を行う。
その後、ステップS36で、各プロジェクタにキャリブレーションした対応するコンテンツデータを投影させ、コンテンツを再生して処理を終了する。
投影制御装置2がステップS33で、プロジェクタの位置調整なしではキャリブレーションが不可能と判断した場合は、ステップS34へ進む。ステップS34では、プロジェクタの位置調整(再設置)が必要であることがユーザに分かるように、プロジェクタに警告画像を投影させた後、処理を終了する。
警告画像の投影は、複数台の全てのプロジェクタによる大画面で行なってもよいし、位置ずれが発生したプロジェクタだけの投影画面で行なってもよい。
警告画像の投影は、例えばコンテンツの再生を継続しながら、その特定領域に警告画像をコンテンツよりも優先的に表示したりすることもできる。
このようにすれば、投影中のコンテンツ表示から、プロジェクタの再設置を伴う位置調整が必要であることをユーザが確認することができる。
再キャリブレーションを実施した際に、プロジェクタの位置ずれが大きすぎて、プロジェクタの物理的な位置の調整なしでは正しくキャリブレーションを完了できない場合の他の例を説明する。この例では、プロジェクタの物理的な位置の調整なしでは正しくキャリブレーションを行なえない場合の対応として、位置ずれしていないプロジェクタでシステム構成できる場合は、それを実施してコンテンツを再生する。
その場合の投影制御装置2(主としてコンピュータユニット24)による処理例を、図11のフローチャートによって説明する。
投影制御装置2が図11の処理を開始すると、ステップ S41〜S43では、図10におけるステップS31〜S33と同様の処理を行う。また、ステップS43の判断で、プロジェクタの位置調整なしでキャリブレーションが可能と判断した場合も、ステップS47及びS48で、図10におけるステップS35及びS36と同様の処理を行う。
しかし、投影制御装置2がステップS43の判断で、プロジェクタの位置調整なしでキャリブレーションが可能ではない(不可能)と判断した場合は、ステップS44へ進んで、位置ずれしていないプロジェクタでシステム構成が可能か否かを判断する。
その結果、可能であると判断した場合は、ステップS46へ進んで、撮影装置3が撮影したキャリブレーション情報に基いて、コンテンツの再キャリブレーション処理を行う。この場合、位置ずれしていない隣り合わせのプロジェクタが対象となる。
そして、S48で各プロジェクタにキャリブレーションした対応するコンテンツデータを投影させ、コンテンツを再生して処理を終了する。
投影制御装置2がステップS44の判断で、位置ずれしていないプロジェクタではシステム構成が可能ではない(不可能)と判断した場合は、ステップS45へ進む。そして、プロジェクタの位置調整(再設置)が必要であることがユーザに分かるように、プロジェクタに警告画像を投影させるか、または投影を中止した後、処理を終了する。
この動作例では、位置ずれが発生したプロジェクタがマルチプロジェクションシステムを構成する各プロジェクタのどの位置に配置されているかによって、動作フローの遷移が変化する。
例えば、マルチプロジェクションシステムを、前述したように3台のプロジェクタA,B,Cをこの順番に横に並べて構成している場合について説明する。
位置ずれが発生していない残りのプロジェクタによって、規模は小さくなるがマルチプロジェクションシステムを再構築できる場合は再構築する。
そのため、プロジェクタAにて位置ずれが発生した場合は、プロジェクタBとCを利用し、プロジェクタCにて位置ずれが発生した場合は、プロジェクタAとBを利用して再構築する。
しかし、プロジェクタBにて位置ずれが発生した場合は、位置ずれしていないプロジェクタが隣り合わせていないため、何れのプロジェクタも利用不可能となる。したがって、置ずれしていないプロジェクタではシステム構成が不可能である。
そこで、プロジェクタBでプロジェクタの位置調整が必要な大きな位置ずれが発生した場合は、プロジェクタの再設置の必要があることが分かるように警告表示する。また、投影されているコンテンツはプロジェクタBの位置で大きく歪んでいることになるため、その状態でのコンテンツの投影を中止したい場合は、プロジェクタの投影を終了することも可能である。
プロジェクタAもしくはCでプロジェクタの位置調整が必要な大きな位置ずれが発生した場合は、残り2台のプロジェクタによる2画面分でマルチプロジェクションシステムを継続できる。
このようにすれば、特定のプロジェクタで大きな位置ずれが発生した場合でも、正常な投影ができるプロジェクタのみでシステム構成が可能な場合には、コンテンツの投影を中断せずに継続することができる。
上述した実施形態における投影制御装置2が、情報処理装置でありコンピュータでもよく、この発明によるプログラムは、そのコンピュータを、前述した投影制御手段、特定手段、およびキャリブレーション手段として機能させるためのプログラムである。その実施形態は、上述した図8から図11のフローチャートで説明したような処理のプログラムである。
以上、この発明の実施形態について説明してきたが、その実施形態の各部の具体的な構成や処理の内容等は、そこに記載したものに限るものではない。
また、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された技術的特徴を有する以外は、何ら限定されるものではないことは言うまでもない。
例えば、投影装置の呼び名はプロジェクタに限らないし、システムを構成する投影装置の数は複数台で一つの投影画面を構成できる数であれば何台でもよい。また、投影制御装置となる情報処理装置、あるいはそれによる投影制御手段、特定手段、およびキャリブレーション手段の機能を、複数台の投影装置のいずれか、あるいは撮影装置に備えてもよい。用途や目的に応じて、様々なシステム構成が可能であることは言うまでもない。
さらに、以上説明してきた実施形態の構成例、動作例及び変形例等は、適宜変更又は追加したり一部を削除してもよく、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施することも可能であることは勿論である。
1:プロジェクタA,B,C(投影装置) 2:投影制御装置(情報処理装置)
3:撮影装置 4,5:ネットワーク 11,21,22,31:通信部
12,32:位置ずれ検知部 13,24,33:コンピュータユニット
14、34:データ処理部 15,23,35:電源装置 16,映像入力部
17:投影部 18,38:音声出力部 25:コンテンツ制御部
26:投影制御部 27:HDD 28:操作部 29:表示装置
36:メモリカード 37:撮影部 131,241,331:CPU
132,242,332:ROM 133,243,333:RAM
特開2006−304100号公報

Claims (10)

  1. 画像情報を投影面に一つの画面として投影する複数台の投影装置と、
    前記画像情報を複数に分割して、該分割した結果の各画像情報を前記複数台の各投影装置に投影させる投影制御手段と、
    前記複数台の投影装置ごとに位置ずれの発生を検知する位置ずれ検知手段と、
    該位置ずれ検知手段によって位置ずれの発生が検知されたときに、どの投影装置に位置ずれが発生したかを判別して、キャリブレーションが必要な投影装置を特定する特定手段と、
    該特定手段によって特定された投影装置に対してキャリブレーション情報を投影させる手段と、
    前記特定された投影装置によって前記投影面に投影されたキャリブレーション情報を撮影する撮影手段と、
    該撮影手段が撮影したキャリブレーション情報に基いて、前記特定された投影装置に投影させる画像情報のキャリブレーション処理を行うキャリブレーション手段とからなる投影システム。
  2. 情報処理装置と、該情報処理装置とそれぞれ通信可能な複数台の投影装置とを備え、前記情報処理装置が保持する画像情報を前記複数台の投影装置によって投影面に一つの画面として投影する投影システムであって、
    前記情報処理装置と通信可能な撮影装置を設け、
    前記複数台の投影装置がそれぞれ、
    自己の投影装置における位置ずれの発生を検知する位置ずれ検知手段と、
    該位置ずれ検知手段が前記位置ずれの発生を検知したときに、該位置ずれの発生を前記情報処理装置へ通知する手段と、
    前記情報処理装置から投影を指示された画像情報及びキャリブレーション情報を投影する投影手段とを有し、
    前記情報処理装置が、
    前記画像情報を複数に分割して、前記複数台の投影装置に対して該分割した結果の各画像情報の投影を指示する投影制御手段と、
    前記複数台の投影装置のいずれかから前記位置ずれの発生が通知された場合に、該通知に基いてキャリブレーションが必要な投影装置を特定する特定手段と、
    該特定手段によって特定された投影装置に対してのみ前記キャリブレーション情報の投影を指示した後、該投影装置によって前記投影面に投影されたキャリブレーション情報の撮影を前記撮影装置に対して指示し、該撮影装置が撮影したキャリブレーション情報を受け取って、前記特定された投影装置に投影させる画像情報のキャリブレーション処理を行うキャリブレーション手段とを有し、
    前記撮影装置が、
    前記情報処理装置から前記キャリブレーション情報の撮影が指示された場合に、前記投影面に投影されたキャリブレーション情報をj撮影する撮影手段と、
    該撮影手段によって撮影したキャリブレーション情報を前記情報処理装置へ送る手段を有する
    ことを特徴とする投影システム。
  3. 前記位置ずれ検知手段は、一定時間間隔で加速度又は前記投影面からの距離を測定し、その測定値によって位置ずれが発生したか否かを判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の投影システム。
  4. 前記特定手段は、前記位置ずれの発生が検知された投影装置及び該投影装置と隣り合わせの投影装置を、キャリブレーションが必要な投影装置として特定することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の投影システム。
  5. 前記特定手段は、位置ずれした投影装置が指定された場合に、該指定された投影装置及び該投影装置と隣り合わせの投影装置を、キャリブレーションが必要な投影装置として特定する手段も有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の投影システム。
  6. 前記情報処理装置は、前記キャリブレーション手段が前記位置ずれが発生した投影装置の位置調整なしではキャリブレーションが不可能と判断した場合に、前記投影装置に再設置を促す画像を投影させる手段を有することを特徴とする請求項2に記載の投影システム。
  7. 前記情報処理装置は、前記キャリブレーション手段が前記位置ずれが発生した投影装置の位置調整なしではキャリブレーションが不可能と判断した場合に、該位置ずれが発生した投影装置を除いた残りの投影装置でシステム構成が可能か否かを判断し、可能と判断した場合は投影対象の画像情報を、前記残りの投影装置によって投影面に一つの画面として投影させる手段を有することを特徴とする請求項2に記載の投影システム。
  8. 情報処理装置によって分割された各画像情報を投影面に一つの画面として投影する複数台の各投影装置であって、
    自己の投影装置における位置ずれ発生を検知する位置ずれ検知手段と、
    該位置ずれ検知手段が前記位置ずれ発生を検知したときに、該位置ずれ発生を前記情報処理装置へ通知する手段と、
    前記情報処理装置から投影を指示された画像情報及びキャリブレーション情報を投影する投影手段とを有することを特徴とする投影装置。
  9. 投影対象の画像情報を複数に分割して、該分割した結果の各画像情報を複数台の投影装置に投影させる投影制御手段と、
    前記複数台の投影装置のいずれかから位置ずれ発生の通知を受けた場合に、該通知に基いてキャリブレーションが必要な投影装置を特定する特定手段と、
    該特定手段によって特定された投影装置に対してのみ前記キャリブレーション情報を投影させ、該投影装置によって前記投影面に投影されたキャリブレーション情報を撮影装置に撮影させ、該撮影装置が撮影したキャリブレーション情報を受け取って、前記特定された投影装置に投影させる画像情報のキャリブレーション処理を行うキャリブレーション手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
  10. コンピュータを、投影対象の画像情報を複数に分割して、該分割した結果の各画像情報を複数台の投影装置に投影させる投影制御手段、
    前記複数台の投影装置のいずれかから位置ずれ発生の通知を受けた場合に、該通知に基いてキャリブレーションが必要な投影装置を特定する特定手段、
    および該特定手段によって特定された投影装置に対して前記キャリブレーション情報を投影させ、該投影装置によって前記投影面に投影されたキャリブレーション情報を撮影装置に撮影させ、該撮影装置が撮影したキャリブレーション情報を受け取って、前記特定された投影装置に投影させる画像情報のキャリブレーション処理を行うキャリブレーション手段、として機能させるためのプログラム。
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