(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記領域区分手段は、前記濃度ヒストグラムに基づいてから所定数のピーク部分を取得し、そのピーク部分以外を所定の濃度値の幅で分け、その分けられた濃度値に基づいて前記対象画像を複数の小領域に区分する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像出力装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【0010】
本実施形態の投影装置は、投影手段から投影される画像の輪郭を抽出して当該輪郭により投影画像を所定の領域に区分し、各領域を隣接領域と類似色とならないように配色を変更する配色変更処理を行って、当該配色変更された画像を投影するものである。
【0011】
図1(a)は、投影装置100を上面側から見て示した外観構成を示す斜視図であり、
図1(b)は、投影装置100を底面側から見て示した外観構成を示す斜視図である。
投影装置100は、例えば、プロジェクタ等から構成され、外部機器(図示略)から出力され入力された静止画像や動画像に係る所定の画像データ(RGB画像データ)に基づいて、所定の画像をスクリーンS(
図3参照)に投影するものである。
【0012】
具体的には、例えば、
図1(a)に示すように、投影装置100は、直方体状の本体ケーシング11の前面に投影レンズ12、二組の測距レンズ13a、13bと13c、13d及びIr受信部14等が配設されている。
【0013】
投影レンズ12は、例えば、マイクロミラー素子等の空間的光変調素子36(後述)で形成された光像を投射するためのものである。また、投影レンズ12は、例えば、合焦位置及びズーム位置(投射画角)を任意に変更することができるようになっている。
【0014】
測距レンズ13a、13b、13c、13dは、例えば、それぞれ後述する位相差センサ131、132の一部を構成するものであり、被写体像に対するこれら両レンズでの視差から三角測距の原理に基づいて被写体までの距離、具体的にはスクリーンSまでの距離を測定するものである(詳細後述)。
【0015】
具体的には、縦に配置された一組の測距レンズ13a、13bで縦方向の被写体までの距離を測定し、横方向に配置されたもう一組の測距レンズ13c、13dで横方向の被写体までの距離を測定するようになっている。
【0016】
Ir受信部14は、例えば、リモートコントローラから送信されるキー操作信号が重畳された赤外光を受信するものである。
【0017】
また、本体ケーシング11の上面には、例えば、本体メインキー/インジケータ15、スピーカ16及びカバー17等が配設されている。
【0018】
本体メインキー/インジケータ15は、例えば、電源キー、数字キー、文字キー及び各種機能キーなどによって構成され、電源ON/OFF、合焦処理開始指示、台形補正開始指示、入力切替指示、配色変更指示など、投影装置100に対する操作指示を受け付けるものである。
【0019】
スピーカ16は、例えば、動画再生時等の音声を拡声出力するものである。
カバー17は、例えば、本体サブキー(図示略)を操作する際に開閉するものである。なお、本体サブキーは、例えば、投影装置100のリモートコントローラ(図示略)を使用せずに、上記本体メインキー/インジケータ15のキーのみでは設定指示できない、例えば水平/垂直位置・輝度・色彩調整などの画面調整といった各種動作を操作するものである。
【0020】
さらに、本体ケーシング11の背面には、例えば、
図1(b)に示すように、入出力コネクタ部18、Ir受信部19及びACアダプタ接続部20等が配設されている。
【0021】
入出力コネクタ部18は、例えば、接続ケーブル(図示略)を介して外部機器との間で画像や音声データの入出力を行うためのUSB端子、映像入力用のミニD−SUB端子、S端子及びRCA端子と、音声入力用のステレオミニ端子等から構成される。
【0022】
Ir受信部19は、例えば、Ir受信部14と略同様に、リモートコントローラから送信されるキー操作信号が重畳された赤外光を受信するものである。
ACアダプタ接続部20は、例えば、電源となるACアダプタ(図示略)からのケーブルを接続するものである。
【0023】
加えて、本体ケーシング11の下面には、例えば、背面側に一対の固定脚部21、21が取り付けられると共に、前面側に高さ調節が可能な調整脚部22が取り付けられるようになっている。
調整脚部22は、例えば、ねじ回転位置を手動で操作することにより、正確には投影レンズ12の投射方向の鉛直方向成分、すなわち仰角を調整するものである。
【0024】
次に、投影装置100の電子回路の機能構成について、
図2を参照して説明する。
図2は、投影装置100の要部構成を模式的に示した図である。
図2に示すように、投影装置100は、外部機器から出力され入出力コネクタ部18を介して入力された各種規格の画像データが、入出力I/F31、システムバスSBを介して画像変換部32で所定のフォーマットの画像データに統一された後に、画像記憶部40に送られる。
【0025】
画像記憶部40は、例えば、フラッシュメモリ等から構成され、画像変換部32から順次送られてくる所定量の画像データを一時的に記憶するものである。
そして、画像記憶部40に記憶されている画像データは、制御部39の制御下にて、順次読み出されて、表示エンコーダ33に対して送られるようになっている。
【0026】
なお、画像記憶部40は、制御部39で実行される各種動作プログラムの実行時に一時的にデータを格納する構成であってもよい。
【0027】
表示エンコーダ33は、例えば、画像記憶部40から読み出されて入力された画像データをビデオRAM34に展開記憶させた上で、このビデオRAM34の記憶内容からビデオ信号を発生して表示駆動部35に出力するものである。
【0028】
表示駆動部35は、送られてきた画像データに対応して適宜フレームレート、例えば30[フレーム/秒]で空間的光変調素子(SOM)36を表示駆動するものである。そして、空間的光変調素子36に対して、例えば超高圧水銀灯等の光源ランプ37が出射する高輝度の白色光が照射されることで、その反射光で光像が形成され、上記投影レンズ12を介してスクリーンSに投射表示されるようになっている。
このように、表示駆動部35、空間的光変調素子36、光源ランプ37及び投影レンズ12は、画像記憶部40に記憶される複数の画像データに基づいて、当該画像データに応じた画像をスクリーンSに投影する投影手段を構成している。
【0029】
投影レンズ12は、例えば、レンズモータ38により駆動されることでズーム位置及びフォーカス位置を適宜変更することができるようになっている。
【0030】
音声処理部41は、例えば、PCM(Pulse Code Modulation)音源などの音源回路を備え、投射表示動作時に与えられる音声データをアナログ化し、上記スピーカ16を駆動して拡声放音させるものである。
加速度センサ42は、例えば、投影装置100が設置されている状態から移動された場合に、その振動を検知して制御部39に対して出力するものである。
【0031】
測距処理部43は、例えば、測距レンズ13a、13bを有する位相差センサ131及び測距レンズ13c、13dを有する位相差センサ132をそれぞれ駆動して、スクリーンS上に投射表示された所定画像までの距離を外光三角方式と呼ばれる測距の原理に従って測定するものである。
位相差センサ131は、画面中央から垂直方向における複数の測距点との距離を測定するセンサである。また、位相差センサ132は、画面中央から水平方向における複数の測距点との距離を測定するセンサである。
【0032】
キー/インジケータ部45は、上記本体メインキー/インジケータ15とカバー17内に備えられる本体サブキー等により構成され、ユーザによる所定操作に基づいて出力されたキー操作信号が直接制御部39に入力されるようになっている。
なお、Ir受信部14及びIr受信部19にて受信された赤外光受信信号も、直接制御部39に入力されるようになっている。
【0033】
制御部39は、各回路のすべての動作制御を司るものであり、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、CPUで実行される動作プログラムを固定的に記憶したROM(Read Only Memory)と、ワークメモリとして使用されるRAM(Random Access Memory)等により構成されている。
【0034】
ROMには、例えば、領域区分プログラム、境界重畳プログラム、配色変更プログラム等(何れも図示略)が記憶されている。
【0035】
領域区分プログラムは、CPUを領域区分手段として機能させるものである。即ち、領域区分プログラムは、画像記憶部40に記憶された画像データに基づいて、画像G1の輪郭部分を抽出してこの輪郭部分により当該画像を所定の領域Rに区分する領域区分処理に係る機能をCPUに実現させるためのプログラムである。具体的には、領域区分プログラムは、CPUによって、画像データに基づいて1次微分(グラディエント)や2次微分(ラプラシアン)等の微分演算を行って、画像G1の濃度や色に急激な変化があるところを当該画像G1中の各種物体の外縁を表す線(輪郭)として抽出するためのものである。
例えば、画像G1の円グラフと背景との境界部分、当該円グラフを構成する各要素(扇状部分)どうしの境界部分等を境界として取得するようになっている(
図3(a)参照)。
これにより、画像G1の輪郭抽出を微分演算によって適正に行うことができ、より魅力的な投影装置100を提供することができる。
【0036】
境界重畳プログラムは、CPUを境界重畳手段として機能させるものである。即ち、境界重畳プログラムは、画像の隣接する領域Rどうしの境界に、当該領域Rの色と類似しない色で境界線Lを重畳する境界重畳処理に係る機能をCPUに実現させるためのプログラムである。具体的には、境界重畳プログラムは、領域区分処理にて抽出された輪郭により太い実線からなる境界線L(
図3(b)参照)を重畳するように画像データを編集するようになっている。
これにより、隣接する領域Rどうしの境界を境界線Lによってより強調させることができ、より見やすい画像とすることができる。
【0037】
配色変更プログラムは、CPUを配色変更手段として機能させるものである。即ち、配色変更プログラムは、領域区分処理にて区分された領域R毎に、当該領域Rに隣接する領域Rの色と類似しないように配色を変更する配色変更処理に係る機能をCPUに実現させるためのプログラムである。具体的には、配色変更プログラムは、CPUによって、RGB画像データに基づいて当該画像G2を構成する隣接する領域Rどうしの色差が所定値以上となるように配色を変更するためのものである(
図3(b)参照)。
これにより、画像G2の隣接する領域Rどうしに類似色が近接しないように配色することができ、各領域Rと隣接する領域Rとの識別を容易なものとすることができる。
【0038】
また、配色変更処理は、隣接する領域Rどうしの色と当該領域Rどうしを区切る境界線Lの色とが類似しないように配色を変更するのが好ましい。これにより、境界線Lの強調をより効果的に行うことができ、より見やすい画像を投影することができる。
【0039】
なお、配色される色としては、例えば、RGBCMYWKといった、はっきりと識別可能で隣接領域Rとの色差が大きくなる色を選択しても良いし、色差があまりにも大きいと、ギラギラした画像となってしまい、かえって見難い場合には、それを考慮して色差が所定の値以上であり、且つ、特定の値未満となるような色を選択するようにしても良い。これにより、画像の各領域Rの識別性を十分に確保した上で、より見やすい投影画像とすることができる。
【0040】
次に、投影装置100による画像投影処理について
図4を参照して説明する。
図4は、画像投影処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【0041】
図4に示すように、先ず、入出力コネクタ部18を介して外部機器から出力された画像データが投影装置100に入力されると、CPUの制御下にて、当該画像データが画像記憶部40に一時的に記憶される(ステップS1)。
そして、画像記憶部40に所定量の画像データが記憶されると、CPUの制御下にて、画像記憶部40に記憶されている画像データの中で古い画像データから順次読み出され、当該画像データに応じた画像G1が投影レンズ12からスクリーンSに対して投影される(ステップS2)。
【0042】
このとき、ユーザによって投影画像G1が見難いと判断されて、配色変更処理の実行を指示する所定ボタンが押下されると(ステップS3;YES)、制御部39は、領域区分処理を実行する。即ち、制御部39のCPUは、ROMから領域区分プログラムを読み出してRAMに展開し、この領域区分プログラムを実行して、投影画像G1の画像データに基づいて微分演算を行って当該画像G1の輪郭を抽出し、この輪郭により画像G1を所定の領域Rに区分する(ステップS4)。
【0043】
続けて、制御部39は、境界重畳処理を実行する。即ち、制御部39のCPUは、ROMから境界重畳プログラムを読み出してRAMに展開し、この境界重畳プログラムを実行して、隣接する領域Rどうしの境界に投影画像G1(
図3(a)参照)におけるものよりも太い境界線Lを重畳する(ステップS5)。
【0044】
次に、制御部39は、配色変更処理を実行する。即ち、制御部39のCPUは、ROMから配色変更プログラムを読み出してRAMに展開し、この配色変更プログラムを実行して、領域区分処理にて区分された隣接する領域Rどうしの色と当該領域Rどうしを区切る境界線Lの色とが類似しないように配色を変更する(ステップS6)。
その後、制御部39の制御下にて、配色が変更された画像データに係る修正画像G2(
図3(b)参照)を投影レンズ12からスクリーンSに対して投影させる(ステップS7)。
【0045】
以上のように、本実施形態の投影装置100によれば、画像G1の輪郭を微分演算によって適正に抽出してこの輪郭により当該画像G1を所定の領域Rに区分することができ、隣接する領域Rどうしの色差が所定値以上となるように領域R毎に配色を変更することができる。これによって、隣接する領域Rどうしに類似色が近接しないように配色することができることとなって、各領域Rと隣接領域Rとの識別を容易なものとすることができ、より見やすい画像G2を投影することができる。
【0046】
また、画像G1の隣接する領域Rどうしの境界に当該領域Rの色と類似しない色で境界線Lを重畳することができ、当該境界線Lによって隣接する領域Rどうしの境界をより強調させることができることとなって、より見やすい画像とすることができる。
【0047】
なお、上記実施形態にあっては、隣接領域Rどうしの境界に境界線Lを重畳する境界重畳処理を行うようにしたが、これに限られるものではなく、境界重畳処理を行うか否かは適宜変更することができる。
【0048】
また、上記実施形態における輪郭抽出にあっては、制御部39の制御下にて、画像データの微分演算のみに基づいて行うようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、微分演算による輪郭抽出後に、当該輪郭により区分された隣接領域Rどうしの色差を算出して、当該色差に基づいて輪郭を確認するようにしても良い。これによって、より適正な輪郭を抽出することができることとなって、より魅力的な投影装置100を提供することができる。
【0049】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態では、領域区分処理にて、CPUによる領域区分プログラムの実行に基づいて、1次微分(グラディエント)や2次微分(ラプラシアン)等の微分演算を行って画像の輪郭を抽出するようにしたが、これに限られるものではない。
以下に、領域区分処理の変形例について説明する。
【0050】
<変形例1>
変形例1の投影装置にあっては、例えば、制御部39の制御下にて、投影画像の画像データに基づいてテンプレートマッチングを行って当該画像の輪郭を抽出するようにしても良い。具体的には、例えば、画像の輪郭を表す所定の標準パターン(図示略)を画像記憶部40等に記憶(用意)しておき、制御部39が当該パターンと画像の一部とを比較して、類似する画像の一部を輪郭部分として判定するようになっている。
変形例1によれば、画像の輪郭抽出をテンプレートマッチングによって適正に行うことができ、より魅力的な投影装置を提供することができる。
【0051】
<変形例2>
変形例2の投影装置にあっては、制御部39の制御下にて、投影画像の画像データに基づいて当該画像G1の濃度ヒストグラムH(
図5参照)を作成し、この濃度ヒストグラムHの濃度値に基づいて領域Rに区分するようにしても良い。
即ち、制御部39の制御下にて、投影画像G1を白黒画像に変換した後、当該画像の濃度分布を取得して、この濃度分布に基づいて横軸を濃度値とし、縦軸を画素数とする濃度ヒストグラムHを作成する。そして、制御部39は、濃度ヒストグラムHから濃度値のピーク(例えば、
図5(a)におけるピークA、B、C)、即ち、画像の主要な構成部分となり易いピークの前後の濃度値からなる部分を一つの領域Rとして取得した後、これらピーク部分以外(例えば、
図5(b)における濃度値レベル1〜4、6〜10、12〜13、15〜16に相当する部分)を所定の閾値に従って所定の濃度値の幅で分ける。続けて、制御部39は、当該濃度ヒストグラムHの分けられた濃度値に基づいて、画像を複数の小領域Rに区分するようになっている。
なお、濃度ヒストグラムHから抽出されたピークであっても、所定の閾値よりもあまりにも小さいものは省くようにしても良い。
【0052】
以下に、この変形例2の投影装置による画像投影処理について
図6を参照して説明する。
なお、
図6の画像投影処理のうち、上記実施形態の画像投影処理(
図4参照)におけるものと同じ処理については、その説明を簡略化するものとする。
【0053】
図6に示すように、先ず、上記実施形態の画像投影処理のステップS1〜ステップS3とほぼ同様の処理が行われ、ユーザによって、配色変更処理の実行を指示する所定ボタンが押下されると(ステップS3;YES)、制御部39は、領域区分処理を実行する。即ち、制御部39のCPUは、ROMから領域区分プログラムを読み出してRAMに展開し、この領域区分プログラムを実行して、投影画像G1の画像データに基づいて当該画像を白黒画像に変換した後(ステップS24)、濃度ヒストグラムHを作成する(ステップS25)。続けて、制御部39は、濃度ヒストグラムHから所定数のピーク部分を取得し、ピーク部分以外を所定の濃度値の幅で分けて、当該濃度値に基づいて画像G1を複数の小領域Rに区分する(ステップS26)。
【0054】
次に、制御部39は、配色変更処理を実行する。即ち、制御部39のCPUは、ROMから配色変更プログラムを読み出してRAMに展開し、この配色変更プログラムを実行して、領域区分処理にて区分された隣接する小領域Rどうしの色が類似しないように配色を変更する(ステップS27)。
その後、制御部39の制御下にて、配色が変更された画像データに係る修正画像G2を投影レンズ12から投影させる(ステップS7)。
【0055】
この変形例2によれば、画像の濃度ヒストグラムHの濃度値に基づいて当該画像を小領域Rに区分することができ、これにより、輪郭画像を適正に作成することができる。
この結果、隣接する領域Rどうしに類似色が近接しないように配色することができることとなって、より見やすい画像G2を投影することができる。
【0056】
なお、変形例2の画像投影処理にあっては、制御部39の制御下にて、境界重畳処理を実行しても良いのは勿論のことである。
また、変形例2の領域区分処理にあっては、濃度ヒストグラムHのピーク部分以外を複数の領域となるように濃度値に応じて分けるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、各領域の総画素数が略均等となるように画素数に応じて分けるようにしても良い。
【0057】
また、上記実施形態の空間的光変調素子36は、例えば、DMD、LCD、LCOS、G×L等の何れのものであっても良い。
【0058】
さらに、上記実施形態にあっては、投影装置100として、フロントプロジェクション方式のものを例示して説明したが、これに限られるものではなく、例えば、リアプロジェクション方式のものであっても良い。
【0059】
加えて、上記実施の形態では、領域区分手段、配色変更手段、境界重畳手段としての機能を、制御部39のCPUによって、所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、各種機能を実現するためのロジック回路等から構成しても良い。