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投影システム、投影方法、パターン生成方法及びプログラム

国内特許コード P170013720
整理番号 (S2015-1689-N0)
掲載日 2017年2月16日
出願番号 特願2016-126463
公開番号 特開2017-017698
出願日 平成28年6月27日(2016.6.27)
公開日 平成29年1月19日(2017.1.19)
優先権データ
  • 特願2015-128331 (2015.6.26) JP
発明者
  • 川崎 洋
  • 益山 仁
  • マルコ ヴィゼンティーニ スカルツァネッラ
  • 蛭川 琢斗
  • 日浦 慎作
  • 古川 亮
出願人
  • 国立大学法人 鹿児島大学
  • 公立大学法人広島市立大学
発明の名称 投影システム、投影方法、パターン生成方法及びプログラム
発明の概要 【課題】より簡便な方法で、投影光の光路上に複数の異なる独立した画像を表示することができる投影システム、投影方法、パターン生成方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】投影システム100は、出射される投影光L1、L2が互いに交差し、交わり合いながら進むようにそれぞれ設置される複数のプロジェクタ1、2を備える。複数のプロジェクタ1、2は、互いに重ね合わせると強め合うパターン及び弱め合うパターンの少なくとも一方を有するパターン画像P1、P2を投影光L1、L2でそれぞれ投影することにより、複数の奥行き(位置)d2、d1で、パターン画像P1、P2の重なり方に応じた異なる合成画像を形成する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


近年、プロジェクションマッチングが普及するなど、ビデオプロジェクタが盛んに用いられている。例えば、単一又は複数のプロジェクタ群の投影像をレンチキュラースクリーンに投影することにより、遠近感のある画像を形成するものが開示されている(例えば、非特許文献1、2参照)。また、単一のプロジェクタの投影光の光路を遮るように、複数列の水滴を落下させて、落下する水滴に画像を表示させるシステムが提案されている(例えば、非特許文献3参照)。このシステムによれば、投影光の光路上の複数の位置に水滴列を落下させ、各位置で異なる画像を表示させることが可能である。

産業上の利用分野


この発明は、投影システム、投影方法、パターン生成方法及びプログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
出射される投影光の照射範囲が交わるようにそれぞれ設置される複数のプロジェクタを備え、
前記複数のプロジェクタは、
互いに重ね合わされるようにパターン画像をそれぞれ投影することにより、複数の位置で、パターン画像の重なり方に応じた異なる合成画像を形成する、
投影システム。

【請求項2】
複数の位置でそれぞれ形成される合成画像は、
当該合成画像が形成された位置を示すパターンを表示する画像である、
請求項1に記載の投影システム。

【請求項3】
前記パターン画像は、
背景色を、パターンを構成する複数種類の色の中間色とする、
請求項1又は2に記載の投影システム。

【請求項4】
複数のプロジェクタ各々に表示されたパターン画像と、複数の位置に投影されたパターン画像との位置関係を示す情報に基づいて、前記各プロジェクタ各々に表示されたパターン画像の各画素を要素とする第1の行列を、前記複数の位置各々に投影される前記合成画像の各画素を要素とする第2の行列に変換する変換行列を生成する変換行列生成部と、
所望のパターンを有する合成画像に対応する第2の行列と、前記変換行列生成部で生成された変換行列とに基づいて、第1の行列に対応するパターン画像をプロジェクタ毎に生成するパターン生成部と、
を備える、
請求項1から3のいずれか一項に記載の投影システム。

【請求項5】
前記パターン生成部は、生成されるパターン画像の輝度の範囲を制約のもとで前記第2の行列と前記変換行列とに基づいて前記第1の行列の解を求める、
請求項4に記載の投影システム。

【請求項6】
前記変換行列生成部は、
前記各プロジェクタに表示されたパターン画像の画素の位置情報を有するパターンを、前記各プロジェクタから前記複数の位置に投影し、前記複数の位置それぞれに投影された前記投影パターンを撮像し、撮像された投影パターンをデコードすることにより前記位置関係を示す情報を獲得する、
請求項4又は5に記載の投影システム。

【請求項7】
前記変換行列生成部は、前記位置関係を示す情報を、前記複数のプロジェクタのエピポーラ線上に限定して、前記変換行列を当該エピポーラ線について生成し、
前記パターン生成部は、
前記第2の行列と、前記変換行列生成部で生成された変換行列とに基づいて、前記第1の行列に対応するパターン画像の生成を全てのエピポーラ線について実行し、生成されたパターン画像の合成画像を、プロジェクタ毎に投影する画像として生成する、
請求項4から6のいずれか一項に記載の投影システム。

【請求項8】
前記各プロジェクタに色のテストパターン画像を投影させ、投影されたテストパターン画像の撮像結果に基づいて、前記パターン画像の色の調整情報を算出する色キャリブレーション部と、
前記パターン生成部で生成されたパターン画像を、前記色キャリブレーション部で調整された色の調整情報に基づいて、前記各プロジェクタに投影させる投影制御部と、
を備える、
請求項4に記載の投影システム。

【請求項9】
前記合成画像が投影される複数の位置に半透明のスクリーンを置くことで、各半透明スクリーンに、異なる合成画像を投影する、
請求項1から8のいずれか一項に記載の投影システム。

【請求項10】
出射される投影光が互いに交差し、交わり合いながら進むように複数のプロジェクタを設置し、
前記複数のプロジェクタに、互いに重ね合わせると強め合うパターン及び弱め合うパターンの少なくとも一方を複数有するパターン画像をそれぞれ投影光で投影させることにより、複数の位置で、パターン画像の重なり方に応じた異なる合成画像を形成する、
投影方法。

【請求項11】
コンピュータが、複数のプロジェクタ各々に表示されたパターン画像と、複数の位置に投影されたパターン画像との位置関係を示す情報に基づいて、前記各プロジェクタ各々に表示されたパターン画像の各画素を要素とする第1の行列を、前記複数の位置各々に投影される前記合成画像の各画素を要素とする第2の行列に変換する変換行列を生成する幾何キャリブレーション工程と、
コンピュータが、所望のパターンを有する合成画像に対応する第2の行列と、前記幾何キャリブレーション工程で生成された変換行列とに基づいて、第1の行列に対応するパターン画像をプロジェクタ毎に生成するパターン生成工程と、
を含むパターン生成方法。

【請求項12】
コンピュータが、前記各プロジェクタに色のテストパターン画像を投影させ、投影されたテストパターン画像の撮像結果に基づいて、前記パターン画像の色の調整情報を算出する色キャリブレーション工程と、
コンピュータが、前記パターン生成工程で生成されたパターン画像を、前記色キャリブレーション工程で調整された色の調整情報に基づいて、前記各プロジェクタに投影させる投影工程と、
を含む請求項11に記載のパターン生成方法。

【請求項13】
コンピュータに、
複数のプロジェクタ各々に表示されたパターン画像と、複数の位置に投影されたパターン画像との位置関係を示す情報に基づいて、前記各プロジェクタ各々に表示されたパターン画像の各画素を要素とする第1の行列を、前記複数の位置各々に投影される前記合成画像の各画素を要素とする第2の行列に変換する変換行列を生成する幾何キャリブレーション手順と、
所望のパターンを有する合成画像に対応する第2の行列と、前記幾何キャリブレーション手順で生成された変換行列とに基づいて、第1の行列に対応するパターン画像をプロジェクタ毎に生成するパターン生成手順と、
を実行させるプログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016126463thum.jpg
出願権利状態 公開
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