專利名稱：圖像處理系統(tǒng)、投影機(jī)和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及修正圖像的色不均勻的圖像處理系統(tǒng)、投影機(jī)和圖像處理方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)在投影機(jī)等圖像顯示裝置上長時間顯示圖像時，會在圖像上發(fā)生色不均勻(也包含由亮度不均勻引起的色不均勻)現(xiàn)象，從而圖像會逐漸地劣化。
例如，在店鋪或展示廳等場所，有時要長時間地使用投影機(jī)以在屏幕上連續(xù)地顯示圖像。這種情況下，會由于長時間的投影而使液晶面板或偏振板等較早地發(fā)生劣化，從而發(fā)生圖像的色不均勻等，因此本來的顯示效果會受到影響。
鑒于上述問題，例如，在特許申請2000-334149號公報(特開2002-140060號公報)中，公開了為了自動地修正因光源等的劣化引起的同樣的顏色的劣化而具有計算測量顯示單元的工作時間的揭示單元、和根據(jù)計時信息和目標(biāo)色域信息修正圖像變換用信息以再現(xiàn)目標(biāo)色的修正單元的圖像顯示系統(tǒng)。
但是，色不均勻的情況，不僅是圖像全體劣化的情況，還存在有圖像的一部分劣化的情況。
例如，在液晶投影機(jī)的情況下，由于長時間的使用，會因?yàn)楣庠吹墓獾挠绊懚挂壕Ч忾y、偏振板發(fā)生光量的“不均勻”。特別是，能量強(qiáng)的藍(lán)光、能量密度高的(光量多的)綠光的路徑中的液晶光閥、偏振板上容易發(fā)生光量的“不均勻”。這樣的液晶光閥、偏振板的劣化，不僅有偏振板等的全體劣化的情況，而且還有僅其一部分發(fā)生劣化的情況。其結(jié)果，不僅存在有圖像整體劣化的情況，而且還存在有僅有圖像的一部分發(fā)生劣化的情況。
這種情況下，在特開2002-140060號公報所述的使用顯示單元的工作時間的計時信息的方法中，也難以恰當(dāng)?shù)匦拚龍D像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種可以更恰當(dāng)?shù)匦拚蚪?jīng)時劣化而引起的色不均勻的圖像處理系統(tǒng)、投影機(jī)和圖像處理方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)的特征在于包括顯示指定的校準(zhǔn)圖像的顯示單元、對所顯示的校準(zhǔn)圖像進(jìn)行攝像的攝像單元、根據(jù)該攝像單元產(chǎn)生的攝像信息檢測圖像顯示區(qū)域同時將該圖像顯示區(qū)域劃分為多個對象區(qū)域的區(qū)域檢測單元、根據(jù)上述攝像信息生成表示由上述區(qū)域檢測單元劃分的各對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值的亮度信息的亮度信息生成單元、根據(jù)該亮度信息計算上述各對象區(qū)域的輸入輸出特性數(shù)據(jù)的修正量的修正量計算單元、和根據(jù)按該修正量修正后的輸入輸出特性數(shù)據(jù)對上述各對象區(qū)域修正圖像的色不均勻的色不均勻修正單元；其中上述顯示單元顯示由上述色不均勻修正單元修正了色不均勻后的圖像。
另外，本發(fā)明的投影機(jī)的特征在于包括投影指定的校準(zhǔn)圖像的顯示單元、對所投影的校準(zhǔn)圖像進(jìn)行攝像的攝像單元、根據(jù)該攝像單元產(chǎn)生的攝像信息檢測圖像顯示區(qū)域同時將該圖像顯示區(qū)域劃分為多個對象區(qū)域的區(qū)域檢測單元、根據(jù)上述攝像信息生成表示由上述區(qū)域檢測單元劃分的各對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值的亮度信息的亮度信息生成單元、根據(jù)該亮度信息計算上述各對象區(qū)域的輸入輸出特性數(shù)據(jù)的修正量的修正量計算單元、和根據(jù)按該修正量修正后的輸入輸出特性數(shù)據(jù)對上述各對象區(qū)域修正圖像的色不均勻的色不均勻修正單元；其中上述顯示單元顯示由上述色不均勻修正單元修正了色不均勻后的圖像。
另外，本發(fā)明的圖像處理方法的特征在于顯示指定的校準(zhǔn)圖像、對所顯示的校準(zhǔn)圖像進(jìn)行攝像而生成攝像信息、根據(jù)該攝像信息檢測圖像顯示區(qū)域、將該圖像顯示區(qū)域劃分為多個對象區(qū)域、根據(jù)上述攝像信息生成表示所劃分的各對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值的亮度信息、根據(jù)該亮度信息計算上述各對象區(qū)域的輸入輸出特性數(shù)據(jù)的修正量、根據(jù)按該修正量修正后的輸入輸出特性數(shù)據(jù)對上述各對象區(qū)域修正圖像的色不均勻、顯示修正了色不均勻后的圖像。
按照本發(fā)明，圖像處理系統(tǒng)等，通過將圖像顯示區(qū)域劃分為多個對象區(qū)域并對各對象區(qū)域檢測該對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值，可以檢測在哪個對象區(qū)域亮度不充分，因此，可以檢測圖像的一部分發(fā)生劣化的情況。
并且，圖像處理系統(tǒng)等，通過求取所劃分的各對象區(qū)域的修正量并對所劃分的各對象區(qū)域修正色不均勻，可以恰當(dāng)?shù)匦拚蚪?jīng)時劣化引起的色不均勻。
另外，在此所謂輸入輸出特性數(shù)據(jù)，是指表示輸入輸出特性的數(shù)據(jù)，是表示輸入信號的亮度指標(biāo)值(例如，灰度值等)與輸出信號的亮度指標(biāo)值(例如，亮度值、照度、色信息值等)的關(guān)系的數(shù)據(jù)。另外，所謂亮度指標(biāo)值，是指成為亮度的指標(biāo)的值，具體而言，是指例如亮度(輝度)值、照度、色信息值(R信號的數(shù)字信號值等)、灰度值以及將這些值通過正規(guī)化(歸一化)處理等而變形的值等。
另外，在上述圖像處理系統(tǒng)和上述投影機(jī)中，上述顯示單元顯示灰度值不同的多種校準(zhǔn)圖像，上述亮度信息生成單元，作為上述亮度信息可以生成包含表示是上述各對象區(qū)域中的哪個對象區(qū)域的區(qū)域信息、表示上述校準(zhǔn)圖像的灰度值的灰度值信息、表示是多種校準(zhǔn)圖像中的哪個校準(zhǔn)圖像的圖像信息、和表示該對象區(qū)域中平均的亮度指標(biāo)值的平均亮度指標(biāo)值信息的信息。
另外，在上述圖像處理方法中，在顯示上述指定的校準(zhǔn)圖像時，顯示灰度值不同的多種校準(zhǔn)圖像，作為上述亮度信息，可以生成包含表示是上述各對象區(qū)域中的哪個對象區(qū)域的區(qū)域信息、表示上述校準(zhǔn)圖像的灰度值的灰度值信息、表示是多種校準(zhǔn)圖像中的哪個校準(zhǔn)圖像的圖像信息、和表示該對象區(qū)域中平均的亮度指標(biāo)值的平均亮度指標(biāo)值信息的信息。
由此，圖像處理系統(tǒng)等可以對各灰度值求取實(shí)際所顯示的圖像的平均的亮度指標(biāo)值，從而可以掌握每一灰度值的平均的亮度指標(biāo)值的不同，因此，可以更恰當(dāng)?shù)匦拚蚪?jīng)時劣化引起的色不均勻。
另外，在上述圖像處理系統(tǒng)及上述投影機(jī)中，上述修正量計算單元也可以根據(jù)基于上述亮度信息的各灰度值的平均的亮度指標(biāo)值，計算上述修正量以使輸入輸出特性成為沒有色不均勻的狀態(tài)的輸入輸出特性。
另外，在上述圖像處理方法中，可以根據(jù)基于上述亮度信息的各灰度值的平均的亮度指標(biāo)值，計算上述修正量以使輸入輸出特性成為沒有色不均勻的狀態(tài)的輸入輸出特性。
這樣，由于圖像處理系統(tǒng)等以使輸入輸出特性成為沒有色不均勻的狀態(tài)的輸入輸出特性的方式計算修正量，所以可以使其趨向無劣化的狀態(tài)下的輸入輸出特性，因此可以更恰當(dāng)?shù)匦拚痪鶆颉?br>

圖1是本實(shí)施例的一例的圖像處理系統(tǒng)整體的概略圖。
圖2是表示本實(shí)施例的一例的色不均勻修正的概念的示意圖。
圖3是本實(shí)施例的一例的投影機(jī)的功能框圖。
圖4是本實(shí)施例的一例的投影機(jī)的硬件框圖。
圖5是表示本實(shí)施例的一例的色不均勻修正處理的流程的流程圖。
圖6是對本實(shí)施例的一例的圖像顯示區(qū)域進(jìn)行劃分而計算平均的亮度指標(biāo)值時的示意圖。
圖7是本實(shí)施例的一例的輸入輸出特性曲線的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，以適用于具有圖像處理系統(tǒng)的投影機(jī)的情況為例參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。另外，以下所示的實(shí)施例對權(quán)利要求的范圍所述的發(fā)明的內(nèi)容沒有任何限定。另外，以下的實(shí)施例所示的結(jié)構(gòu)都不一定是作為權(quán)利要求范圍所述的發(fā)明的解決方法所必須的。
系統(tǒng)整體的說明圖1是本實(shí)施例的一例的圖像處理系統(tǒng)整體的概略圖。
投影機(jī)20向屏幕區(qū)域10投影圖像。由此，在屏幕區(qū)域10中就形成作為圖像顯示區(qū)域的投影區(qū)域12。
這樣，當(dāng)使用投影機(jī)20等圖像顯示裝置長時間顯示圖像時，會因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)等的經(jīng)時劣化而逐漸使圖像產(chǎn)生色不均勻(也包含亮度不均勻引起的色不均勻)。
此外，由于日光或照明光等環(huán)境光80的影響，投影區(qū)域12中的圖像外觀也有變化。
為了修正這樣的圖像的色不均勻，本實(shí)施例的投影機(jī)20具有作為攝像單元的色光傳感器60。色光傳感器60對包含投影區(qū)域12的區(qū)域進(jìn)行攝像。
并且，投影機(jī)20根據(jù)該攝像信息將投影區(qū)域12劃分為多個對象區(qū)域，計算各對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值，根據(jù)該平均的亮度指標(biāo)值計算各對象區(qū)域的修正量，從而根據(jù)該修正量修正圖像的色不均勻等。
下面，說明本實(shí)施例的色不均勻修正的概念。
圖2是表示本實(shí)施例的一例的色不均勻修正的概念的示意圖。另外，在此，投影機(jī)20的輸入輸出特性以伽馬值＝1進(jìn)行控制。
例如，設(shè)想投影機(jī)20在改變灰度值的同時投影單色的R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的校準(zhǔn)圖像，而色光傳感器60測定到該校準(zhǔn)圖像的情況。在初始狀態(tài)，由于沒有經(jīng)時劣化，所以，校準(zhǔn)圖像的灰度值與色光傳感器60的測定值(例如，亮度值)的對應(yīng)關(guān)系基本上是直線。
但是，例如，盡管本來B的上述對應(yīng)關(guān)系為直線狀，但是，由于經(jīng)時劣化而如B’所示的那樣，上述對應(yīng)關(guān)系變?yōu)榍€狀。其結(jié)果，投影機(jī)20投影的圖像的外觀也發(fā)生了變化。
在本實(shí)施例中，如B”所示，通過修正色不均勻等以使其成為盡可能靠近沒有色不均勻狀態(tài)下的原來的直線B的直線，可以確保RGB的色平衡，從而可以恰當(dāng)?shù)匦拚蚪?jīng)時劣化引起的色不均勻。
下面，對用于實(shí)現(xiàn)這樣的功能的投影機(jī)20的功能框圖進(jìn)行說明。
圖3是本實(shí)施例的一例的投影機(jī)20的功能框圖。
投影機(jī)20包括投影指定的校準(zhǔn)圖像的作為顯示單元的圖像投影部190、具有色光傳感器60并對所投影的校準(zhǔn)圖像進(jìn)行攝影的攝像部182、根據(jù)攝像部182產(chǎn)生的攝像信息檢測圖像顯示區(qū)域同時將該圖像顯示區(qū)域劃分為多個區(qū)域的區(qū)域檢測部180、根據(jù)攝像信息生成表示由區(qū)域檢測部180劃分的各對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值的亮度信息的亮度信息生成部176、根據(jù)該亮度信息計算各對象區(qū)域的輸入輸出特性數(shù)據(jù)的修正量的修正量計算部160、和根據(jù)按該修正量修正后的輸入輸出特性數(shù)據(jù)修正圖像的色不均勻的色不均勻修正部130。
另外，這里所謂的輸入輸出特性數(shù)據(jù)，是指表示輸入信號的亮度指標(biāo)值(例如灰度值等)與輸出信號的亮度指標(biāo)值(例如亮度值、照度、色信息值等)的關(guān)系的數(shù)據(jù)。另外，所謂亮度指標(biāo)值，是指構(gòu)成亮度的指標(biāo)的值，具體而言，是指例如亮度(輝度)值、照度、色信息值(R信號的數(shù)字信號等)、灰度值以及通過將這些值正規(guī)化處理等而變形的值等。另外，在本實(shí)施例中，作為亮度指標(biāo)值，使用了亮度(輝度)值(更具體而言，就是正規(guī)化后的Y值)。
另外，投影機(jī)20被構(gòu)成為還包含輸入信號處理部110，具有3D-LUT(3維查找表)存儲部122及1D-LUT(1維查找表)存儲部124、并對圖像的顏色進(jìn)行變換的色變換部120，輸出信號處理部140，以及具有目標(biāo)簡檔(タ一ゲツトプロフアイル)存儲部156、對3D-LUT及1D-LUT進(jìn)行更新的LUT更新部150。
此外，投影機(jī)20被構(gòu)成為還包含生成用于顯示校準(zhǔn)圖像的圖像信號的校準(zhǔn)信號發(fā)生部172，以及暫時性地存儲來自區(qū)域檢測部180的攝像信息的攝像信息存儲部174。
另外，圖像投影部190被構(gòu)成為包括空間光調(diào)制器192、驅(qū)動空間光調(diào)制器192的驅(qū)動部194、光源196及透鏡(鏡頭)198。
驅(qū)動部194根據(jù)來自輸出信號處理部140的圖像信號驅(qū)動空間光調(diào)制器192。并且，圖像投影部190通過空間光調(diào)制器192及透鏡198投影來自光源196的光。
另外，作為用于實(shí)現(xiàn)上述的投影機(jī)20的各部分的硬件，可以應(yīng)用例如以下的結(jié)構(gòu)。
圖4是本實(shí)施例的一例的投影機(jī)20的硬件框圖。
例如，可以通過使用例如A/D轉(zhuǎn)換器930等作為輸入信號處理部110，使用例如RAM950等作為攝像信息存儲部174，使用例如圖像處理電路970等作為色不均勻修正部130、校準(zhǔn)信號發(fā)生部172及亮度信息生成部176，使用例如CPU910等作為修正量計算部160，使用例如圖像處理電路970、RAM950、CPU910等作為色變換部120、LUT更新部150及區(qū)域檢測部180，使用例如D/A轉(zhuǎn)換器940等作為輸出信號處理部140，使用例如液晶面板920等作為空間光調(diào)制器192，使用例如存儲驅(qū)動液晶面板920的液晶光閥驅(qū)動程序的ROM960等作為驅(qū)動部194而實(shí)現(xiàn)。
另外，所述的各部分可以通過系統(tǒng)總線980相互收發(fā)信息。
另外，所述的各部分可以如電路那樣通過硬件而實(shí)現(xiàn)，也可以如驅(qū)動程序那樣通過軟件而實(shí)現(xiàn)。
此外，可以從存儲了用于使計算機(jī)作為修正量計算部160等功能的程序的信息存儲媒體900中讀取程序而使修正量計算部160等的功能在計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
作為這樣的信息存儲媒體900，可以應(yīng)用例如CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、HDD等，該程序的讀取方式可以是接觸方式也可以是非接觸方式。
另外，代替信息存儲媒體900，也可以通過將用于實(shí)現(xiàn)上述各功能的程序等經(jīng)由傳輸線路通過從主機(jī)裝置等中下載而實(shí)現(xiàn)上述各功能。
下面，說明使用所述的各部分的圖像處理的流程。
圖5是表示本實(shí)施例的一例的色不均勻修正處理的流程的流程圖。
首先，投影機(jī)20投影多種單色的校準(zhǔn)圖像(步驟S1)。更具體而言，投影機(jī)20投影W(白)、K(黑)的校準(zhǔn)圖像和按指定的灰度單位改變灰度后的R、G、B的校準(zhǔn)圖像。
在此，更具體地說明進(jìn)行圖像的投影時的圖像處理。
輸入信號處理部110將從PC(個人計算機(jī))等輸入的構(gòu)成模擬形式的RGB信號的R1信號、G1信號、B1信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的R2信號、G2信號、B2信號。
另外，校準(zhǔn)信號發(fā)生部172生成校準(zhǔn)圖像的顯示所用的數(shù)字形式的R2信號、G2信號和B2信號。
這樣，通過在投影機(jī)20的內(nèi)部生成校準(zhǔn)信號，不從PC等外部輸入裝置將校準(zhǔn)信號輸入液晶投影機(jī)，可以由投影機(jī)20單體進(jìn)行校準(zhǔn)。另外，也可以不設(shè)置校準(zhǔn)信號發(fā)生部172，而從PC等輸入校準(zhǔn)圖像信號。
色變換部120，通過將來自輸入信號處理部110、校準(zhǔn)信號發(fā)生部172等的R2信號、G2信號、B2信號，根據(jù)3D-LUT存儲部122的3D-LUT和1D-LUT存儲部124的1D-LUT修正投影機(jī)20的缺省(初始狀態(tài))的色溫等，作為R3信號、G3信號、B3信號而輸出。
另外，更具體而言，1D-LUT存儲部124為了修正圖像的亮度而存儲有伽馬表和色平衡表(但是，也有是其中的任意一方的情況)。另外，3D-LUT存儲部122為了修正圖像的顏色而存儲有色域修正表和色溫修正表(但是，也有是其中任意一方的情況)。
色變換部120根據(jù)這些表修正色溫等而輸出R3信號、G3信號、B3信號。
另外，色不均勻修正部130根據(jù)來自色變換部120的R3信號、G3信號、B3信號，并根據(jù)缺省的亮度的修正量數(shù)據(jù)，修正R3信號、G3信號、B3信號并作為R4信號、G4信號、B4信號而輸出。
另外，輸出信號處理部140將數(shù)字形式的R4信號、G4信號、B4信號轉(zhuǎn)換為模擬形式的R5信號、G5信號、B5信號，并將該模擬圖像信號(R5信號、G5信號、B5信號)向圖像投影部190輸出。
另外，在投影機(jī)20僅使用數(shù)字形式的RGB信號的情況下，不必進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理和D/A轉(zhuǎn)換處理。
通過以上的處理步驟，投影機(jī)20投影多種校準(zhǔn)圖像。
另外，投影機(jī)20的攝像部182在校準(zhǔn)圖像被投影到屏幕區(qū)域10上的狀態(tài)下，對包含投影區(qū)域12的區(qū)域進(jìn)行攝像，輸出攝像信息(步驟S2)。另外，攝像信息用例如XYZ值表示。另外，這里所謂XYZ值，是指由國際照明委員會(CIECommission Internationale del’Eclairage)決定的作為設(shè)備非依賴型的表色系的XYZ表色系的三刺激值的值。另外，在XYZ表色系中，可以將Y值作為亮度(輝度)值進(jìn)行處理。
區(qū)域檢測部180根據(jù)W的校準(zhǔn)圖像的攝像信息與K的校準(zhǔn)圖像的攝像信息之差分從所拍攝的區(qū)域檢測投影區(qū)域12(步驟S3)。另外，區(qū)域檢測部180將檢測到的投影區(qū)域12劃分為多個區(qū)域。
圖6是本實(shí)施例的一例的將圖像顯示區(qū)域劃分而計算平均的亮度指標(biāo)值時的示意圖。
例如，如圖6所示，區(qū)域檢測部180將投影區(qū)域12的攝像圖像劃分為9個均等的區(qū)域。例如，圖6的畫有斜線的1個長方形成為1個對象區(qū)域。當(dāng)然，劃分?jǐn)?shù)不限于9個，也可以采用4、16、25等9以外的劃分?jǐn)?shù)。另外，也并非必須將區(qū)域均等地劃分。
另外，攝像信息存儲部174存儲W、K的校準(zhǔn)圖像的攝像信息和R、G、B的各灰度值的校準(zhǔn)圖像的攝像信息(步驟S4)。
另外，亮度信息生成部176根據(jù)攝像信息存儲部174中所存儲的攝像信息、和來自區(qū)域檢測部180的區(qū)域信息，生成表示W(wǎng)及K的校準(zhǔn)圖像投影時的對象區(qū)域中的XYZ的三刺激值的平均值、和R、G及B的指定灰度值的校準(zhǔn)圖像投影時對象區(qū)域中的XYZ的三刺激值的平均值的信息，以作為環(huán)境影響修正用信息(步驟S5)。
另外，亮度信息生成部176根據(jù)攝像信息存儲部174中所存儲的攝像信息、和來自區(qū)域檢測部180的區(qū)域信息生成亮度信息(步驟S6)。另外，亮度信息是包含表示是圖6所示的各對象區(qū)域中的哪個對象區(qū)域的區(qū)域信息、表示校準(zhǔn)圖像的灰度值的灰度值信息、表示是多種校準(zhǔn)圖像中的哪個校準(zhǔn)圖像的圖像信息、和表示該對象區(qū)域中的平均的亮度指標(biāo)值的平均亮度指標(biāo)值信息的信息。
并且，LUT更新部150，根據(jù)由亮度信息生成部176生成的環(huán)境影響修正用信息、和目標(biāo)簡檔存儲部152存儲的目標(biāo)簡檔，更新3D-LUT和1D-LUT(步驟S7)。所謂目標(biāo)簡檔，是指表示作為目標(biāo)的圖像的顏色等的信息，例如，是表示R、G、B、W的色度、W的色溫和伽馬值的信息。
另外，更具體而言，LUT更新部150，根據(jù)W、K、R、G及B的XYZ的三刺激值的平均值和目標(biāo)簡檔表示的色信息，更新3D-LUT存儲部122中所存儲的3D-LUT。另外，LUT更新部150，根據(jù)W及K的Y值的平均值和目標(biāo)簡檔表示的伽馬值，更新1D-LUT存儲部124中所存儲的1D-LUT。
并且，色變換部120，為了可以再現(xiàn)目標(biāo)色(例如，適合于sRGB規(guī)格的顏色等)，根據(jù)更新后的3D-LUT修正圖像的顏色，根據(jù)更新后的1D-LUT修正圖像的亮度，輸出R3信號、G3信號和B3信號。
另外，修正量計算部160，根據(jù)由亮度信息生成部176生成的亮度信息，計算各對象區(qū)域的輸入輸出特性數(shù)據(jù)的修正量，并作為色不均勻修正用信息而輸出。
在此，對以曲線形式表現(xiàn)表示輸入灰度值與正規(guī)化Y值的關(guān)系的輸入輸出特性數(shù)據(jù)的輸入輸出特性曲線進(jìn)行說明。
圖7是本實(shí)施例的一例的輸入輸出特性曲線的示意圖。
例如，如圖7所示，修正前的輸入輸出特性曲線710為最大灰度kmax時正規(guī)化Y值為1的曲線形狀的情況下，修正量計算部160計算修正量以形成通過最大灰度值為kmax、正規(guī)化Y值為1的點(diǎn)的直線形狀。例如，在當(dāng)修正前灰度值為k1時正規(guī)化Y值為Y1的情況下，在灰度值為k1時的表示修正后的輸入輸出特性的直線720上的正規(guī)化Y值就成為Y’1，該正規(guī)化Y值之差(分)a＝Y(jié)1-Y’1即為修正量。
另外，在圖7中，以使表示修正后的輸入輸出特性的直線720的斜率為1那樣地進(jìn)行正規(guī)化處理后的Y值(正規(guī)化Y值)作為亮度指標(biāo)值。另外，并非必須使用全部范圍的灰度值的校準(zhǔn)圖像，對于未使用的灰度值的修正量，也可以應(yīng)用通過線性內(nèi)插等一般的方法進(jìn)行內(nèi)插處理后的修正量。另外，在圖7中，當(dāng)灰度值為0時，正規(guī)化Y值并不為0而是正的值，這是由于存在有光學(xué)系統(tǒng)的光的泄漏的緣故。
修正量計算部160就這樣計算指定灰度值的修正量a。另外，色不均勻修正部130以與實(shí)際顯示的圖像的灰度值相對應(yīng)的修正量進(jìn)行輸入輸出數(shù)據(jù)的修正，并根據(jù)修正后的輸入輸出特性數(shù)據(jù)修正R3信號、G3信號、B3信號，由此修正色不均勻(步驟S8)。
并且，輸出信號處理部140，將色不均勻修正后的數(shù)字形式的R4信號、G4信號、B4信號轉(zhuǎn)換為模擬形式的R5信號、G5信號、B5信號，向圖像投影部190輸出。并且，圖像投影部190根據(jù)R5信號、G5信號、B5信號投影圖像(步驟S9)。
如上所述，按照本實(shí)施例，投影機(jī)20通過將圖像顯示區(qū)域劃分為多個對象區(qū)域，并檢測各對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值，從而可以檢測圖像的一部分劣化的情況。
另外，投影機(jī)20，通過根據(jù)基于亮度信息的各灰度值的平均的亮度指標(biāo)值計算修正量以使輸入輸出特性成為沒有色不均勻的狀態(tài)的輸入輸出特性，并根據(jù)該修正量修正色不均勻，從而，如圖2所示，可以投影低灰度以外的部分成為與未經(jīng)時劣化的狀態(tài)為相同的狀態(tài)的圖像。由此，投影機(jī)20可以確保R、G、B各色的色平衡。
因此，投影機(jī)20可以恰當(dāng)?shù)匦拚蚪?jīng)時劣化引起的色不均勻。
另外，投影機(jī)20可以通過投影并拍攝R、G、B的多個不同的各個灰度值的校準(zhǔn)圖像，求得各灰度值的平均的亮度指標(biāo)值，因此，除了各區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值的不同變得明顯以外，各灰度值的平均的亮度指標(biāo)值的不同也變得明顯。由此，投影機(jī)20就可以更恰當(dāng)?shù)匦拚蚪?jīng)時劣化引起的色不均勻。
此外，在本實(shí)施例中，投影機(jī)20不僅修正因經(jīng)時劣化引起的色不均勻，還考慮到環(huán)境光80、屏幕的材質(zhì)的影響而進(jìn)行圖像信號的修正，由此不論投影機(jī)20的使用環(huán)境如何都能夠根據(jù)目標(biāo)色投影更適合的圖像。
這樣，由于投影機(jī)20可以修正因經(jīng)時劣化引起的色不均勻等，所以，特別是即使在例如展覽會場那樣長時間連續(xù)地投影圖像的情況下，也可以抑制畫質(zhì)的劣化。由此，用戶就可以減少因經(jīng)時劣化而去修理投影機(jī)20或更換投影機(jī)20的光學(xué)部件等的頻率，從而可以長時間連續(xù)使用投影機(jī)20。
變形例以上，對應(yīng)用本發(fā)明的較佳的實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的實(shí)施例。
例如，在上述實(shí)施例中，作為亮度指標(biāo)值，使用了正規(guī)化的Y值，但是也可以使用例如亮度值、照度、色信息值(R信號的數(shù)字信號等)、灰度值及通過將這些值進(jìn)行正規(guī)化等處理而變形的值等。
由此也同樣，投影機(jī)20可以修正圖像的亮度，并可以進(jìn)行色不均勻的修正。
另外，在上述實(shí)施例中，沒有色不均勻的狀態(tài)的輸入輸出特性是直線形狀，但這是以進(jìn)行伽馬修正時所使用的伽馬值為1的情況為前提的，實(shí)際上也有伽馬值為1以外的值、沒有色不均勻的狀態(tài)的輸入輸出特性不是直線形狀的情況。即使是這樣的情況也可以應(yīng)用本發(fā)明。
另外，例如，在上述實(shí)施例中，對在投影機(jī)20中實(shí)現(xiàn)圖像處理系統(tǒng)的例子進(jìn)行了說明，但除了投影機(jī)20以外，也可以在CRT等投影機(jī)20以外的圖像顯示裝置中實(shí)現(xiàn)。另外，作為投影機(jī)20，除了液晶投影機(jī)以外，也可以使用例如應(yīng)用了DMD(Digital Micromirror Device，數(shù)字微反射鏡器件)的投影機(jī)等。在此，DMD是美國德州儀器公司的商標(biāo)。
另外，上述投影機(jī)20的功能例如可以由投影機(jī)單體而實(shí)現(xiàn)，也可以由多個處理裝置分布地(例如，由投影機(jī)和PC分布處理)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，包括顯示指定的校準(zhǔn)圖像的顯示單元；對所顯示的校準(zhǔn)圖像進(jìn)行攝像的攝像單元；根據(jù)該攝像單元產(chǎn)生的攝像信息檢測圖像顯示區(qū)域，同時將該圖像顯示區(qū)域劃分為多個對象區(qū)域的區(qū)域檢測單元；根據(jù)上述攝像信息生成表示由上述區(qū)域檢測單元所劃分的各對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值的亮度信息的亮度信息生成單元；根據(jù)該亮度信息，計算上述每個對象區(qū)域的輸入輸出特性數(shù)據(jù)的修正量的修正量計算單元；和根據(jù)按該修正量修正后的輸入輸出特性數(shù)據(jù)，對上述每個對象區(qū)域修正圖像的色不均勻的色不均勻修正單元；其中，上述顯示單元顯示由上述色不均勻修正單元修正了色不均勻后的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于上述顯示單元顯示灰度值不同的多種校準(zhǔn)圖像；上述亮度信息生成單元，作為上述亮度信息，生成包括表示是上述各對象區(qū)域中的哪個對象區(qū)域的區(qū)域信息、表示上述校準(zhǔn)圖像的灰度值的灰度值信息、表示是多種校準(zhǔn)圖像中的哪個校準(zhǔn)圖像的圖像信息和表示該對象區(qū)域中的平均的亮度指標(biāo)值的平均亮度指標(biāo)值信息的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于上述修正量計算單元，根據(jù)基于上述亮度信息的各灰度值的平均的亮度指標(biāo)值計算上述修正量，以使輸入輸出特性成為沒有色不均勻的狀態(tài)的輸入輸出特性。
4.一種投影機(jī)，其特征在于，包括投影指定的校準(zhǔn)圖像的顯示單元；對所投影的校準(zhǔn)圖像進(jìn)行攝像的攝像單元；根據(jù)該攝像單元產(chǎn)生的攝像信息檢測圖像顯示區(qū)域，同時將該圖像顯示區(qū)域劃分為多個對象區(qū)域的區(qū)域檢測單元；根據(jù)上述攝像信息，生成表示由上述區(qū)域檢測單元所劃分的各對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值的亮度信息的亮度信息生成單元；根據(jù)該亮度信息，計算上述每個對象區(qū)域的輸入輸出特性數(shù)據(jù)的修正量的修正量計算單元；和根據(jù)按該修正量修正后的輸入輸出特性數(shù)據(jù)，對上述每個對象區(qū)域修正圖像的色不均勻的色不均勻修正單元；其中，上述顯示單元顯示由上述色不均勻修正單元修正了色不均勻后的圖像。
5.一種圖像處理方法，其特征在于，包括顯示指定的校準(zhǔn)圖像；對所顯示的校準(zhǔn)圖像進(jìn)行攝像而生成攝像信息；根據(jù)該攝像信息檢測圖像顯示區(qū)域；將該圖像顯示區(qū)域劃分為多個對象區(qū)域；根據(jù)上述攝像信息生成表示所劃分的各對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值的亮度信息；根據(jù)該亮度信息，計算上述每個對象區(qū)域的輸入輸出特性數(shù)據(jù)的修正量；根據(jù)按該修正量修正后的輸入輸出特性數(shù)據(jù)，對上述每個對象區(qū)域修正圖像的色不均勻；顯示修正了色不均勻的圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理方法，其特征在于在顯示上述指定的校準(zhǔn)圖像時，顯示灰度值不同的多種校準(zhǔn)圖像；作為上述亮度信息，生成包含表示是上述各對象區(qū)域中的哪個對象區(qū)域的區(qū)域信息、表示上述校準(zhǔn)圖像的灰度值的灰度值信息、表示是多種校準(zhǔn)圖像中的哪個校準(zhǔn)圖像的圖像信息和表示該對象區(qū)域中的平均的亮度指標(biāo)值的平均亮度指標(biāo)值信息的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于根據(jù)基于上述亮度信息的各灰度值的平均的亮度指標(biāo)值計算上述修正量，以使輸入輸出特性成為沒有色不均勻的狀態(tài)的輸入輸出特性。
全文摘要
為了提供可以更恰當(dāng)?shù)匦拚蚪?jīng)時劣化引起的色不均勻的圖像處理系統(tǒng)等，在投影機(jī)中設(shè)置有顯示校準(zhǔn)圖像的圖像投影部(190)；對所顯示的校準(zhǔn)圖像進(jìn)行攝像的攝像部(182)；根據(jù)攝像信息檢測圖像顯示區(qū)域，同時將該圖像顯示區(qū)域劃分為多個對象區(qū)域的區(qū)域檢測部(180)；根據(jù)攝像信息生成表示由區(qū)域檢測部(180)所劃分的各對象區(qū)域的平均的亮度指標(biāo)值的亮度信息的亮度信息生成部(176)；根據(jù)該亮度信息計算各對象區(qū)域的輸入輸出特性數(shù)據(jù)的修正量的修正量計算部(160)；以及根據(jù)按該修正量修正后的輸入輸出特性數(shù)據(jù)修正圖像的色不均勻的色不均勻修正部(130)。
文檔編號H04N1/46GK1517781SQ200410000440
公開日2004年8月4日 申請日期2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月23日
發(fā)明者松田秀樹 申請人:精工愛普生株式會社