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公開番号2025115499
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024009978
出願日2024-01-26
発明の名称補正方法、システムおよびプログラム
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H04N 5/74 20060101AFI20250731BHJP(電気通信技術)
要約【課題】投射位置の補正計算の複雑化を低減する。
【解決手段】補正方法は、第1期間において投射画像および平面を撮像した第1撮像画像を取得することと、第1期間よりも後の第2期間において投射画像および平面を撮像した第2撮像画像を取得することと、第1撮像画像における平面の第1特徴点と第2特徴点とを抽出することと、第2撮像画像における平面の第1特徴点に対応する第3特徴点と第2特徴点に対応する第4特徴点とを抽出することと、第1期間における平面の第1法線ベクトルを算出することと、第2期間における平面の第2法線ベクトルを算出することと、第1特徴点、第2特徴点および第1法線ベクトルの組と、第3特徴点、第4特徴点および第2法線ベクトルの組と、に基づいて、第2期間における平面に対する投射画像の位置を、第1期間における平面に対する投射画像の位置に補正することと、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
プロジェクターによって平面に投射された投射画像を補正する補正方法であって、
第１期間において撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第１撮像画像を取得することと、
前記第１期間よりも後の第２期間において前記撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第２撮像画像を取得することと、
前記第１撮像画像における前記平面の第１特徴点と第２特徴点とを抽出することと、
前記第２撮像画像における前記平面の前記第１特徴点に対応する第３特徴点と前記第２特徴点に対応する第４特徴点とを抽出することと、
前記第１期間における前記平面の法線ベクトルである第１法線ベクトルを算出することと、
前記第２期間における前記平面の法線ベクトルである第２法線ベクトルを算出することと、
前記第１特徴点、前記第２特徴点および前記第１法線ベクトルの組と、前記第３特徴点、前記第４特徴点および前記第２法線ベクトルの組と、に基づいて、前記第２期間における前記平面に対する前記投射画像の位置を、前記第１期間における前記平面に対する前記投射画像の位置に補正することと、を含む、
補正方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記第１特徴点から前記第２特徴点に向かうベクトルである第１特徴ベクトルを算出することと、
前記第１法線ベクトルと前記第１特徴ベクトルとの両方に直交する第１直交ベクトルを算出することと、
前記第３特徴点から前記第４特徴点に向かうベクトルである第２特徴ベクトルを算出することと、
前記第２法線ベクトルと前記第２特徴ベクトルとの両方に直交する第２直交ベクトルを算出することと、を含み、
前記第１法線ベクトルと前記第２法線ベクトルとの差、前記第１特徴ベクトルと前記第２特徴ベクトルとの差、および前記第１直交ベクトルと前記第２直交ベクトルとの差に基づいて、前記第２期間における前記平面に対する前記投射画像の位置を前記第１期間における前記平面に対する前記投射画像の位置に補正する、
請求項１に記載の補正方法。
【請求項３】
前記第１法線ベクトルと前記第２法線ベクトルと前記第１特徴ベクトルと前記第２特徴ベクトルと前記第１直交ベクトルと前記第２直交ベクトルとのそれぞれは、大きさを１に規格化した正規化ベクトルである、
請求項２に記載の補正方法。
【請求項４】
前記第１特徴点および前記第３特徴点は、前記平面に取り外し可能に設置された第１物理マーカーからの反射光に基づき抽出され、
前記第２特徴点および前記第４特徴点は、前記平面に取り外し可能に設置された第２物理マーカーからの反射光に基づき抽出される、
請求項１に記載の補正方法。
【請求項５】
平面に投射画像を投射するプロジェクターと、
前記平面および前記投射画像を撮像する撮像装置と、を備えるシステムであって、
前記プロジェクターは、
第１期間において前記撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第１撮像画像を取得することと、
前記第１期間よりも後の第２期間において前記撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第２撮像画像を取得することと、
前記第１撮像画像における前記平面の第１特徴点と第２特徴点とを抽出することと、
前記第２撮像画像における前記平面の前記第１特徴点に対応する第３特徴点と前記第２特徴点に対応する第４特徴点とを抽出することと、
前記第１期間における前記平面の法線ベクトルである第１法線ベクトルを算出することと、
前記第２期間における前記平面の法線ベクトルである第２法線ベクトルを算出することと、
前記第１特徴点、前記第２特徴点および前記第１法線ベクトルの組と、前記第３特徴点、前記第４特徴点および前記第２法線ベクトルの組と、に基づいて、前記第２期間における前記平面に対する前記投射画像の位置を、前記第１期間における前記平面に対する前記投射画像の位置に補正することと、を実行する、
システム。
【請求項６】
プロジェクターによって平面に投射された投射画像を補正するためのプログラムであって、
第１期間において撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第１撮像画像を取得することと、
前記第１期間よりも後の第２期間において前記撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第２撮像画像を取得することと、
前記第１撮像画像における前記平面の第１特徴点と第２特徴点とを抽出することと、
前記第２撮像画像における前記平面の前記第１特徴点に対応する第３特徴点と前記第２特徴点に対応する第４特徴点とを抽出することと、
前記第１期間における前記平面の法線ベクトルである第１法線ベクトルを算出することと、
前記第２期間における前記平面の法線ベクトルである第２法線ベクトルを算出することと、
前記第１特徴点、前記第２特徴点および前記第１法線ベクトルの組と、前記第３特徴点、前記第４特徴点および前記第２法線ベクトルの組と、に基づいて、前記第２期間における前記平面に対する前記投射画像の位置を、前記第１期間における前記平面に対する前記投射画像の位置に補正することと、をコンピューターに実行させる、
プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、補正方法、システムおよびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、第１期間に撮影された第１撮像画像において抽出された４つ以上の第１特徴点と、第２期間に撮影された第２撮像画像において抽出された４つ以上の第２特徴点と、に基づいて射影変換パラメーターを導出するプロジェクターが開示されている。この射影変換パラメーターは、投写面と投写画像との位置関係を、装置本体が動く前、例えば第１期間における初期位置関係に戻すための変換行列であるパネル変換パラメーターを導出するために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０９２１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、投写面が平面である場合であっても、４つ以上の第１特徴点と４つ以上の第２特徴点とが射影変換パラメーターの導出に必要であるが、障害物の存在、撮像装置の画角、スクリーン形状等によっては、４点の特徴点を見つけることが難しい場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る補正方法は、プロジェクターによって平面に投射された投射画像を補正する補正方法であって、第１期間において撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第１撮像画像を取得することと、前記第１期間よりも後の第２期間において前記撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第２撮像画像を取得することと、前記第１撮像画像における前記平面の第１特徴点と第２特徴点とを抽出することと、前記第２撮像画像における前記平面の前記第１特徴点に対応する第３特徴点と前記第２特徴点に対応する第４特徴点とを抽出することと、前記第１期間における前記平面の法線ベクトルである第１法線ベクトルを算出することと、前記第２期間における前記平面の法線ベクトルである第２法線ベクトルを算出することと、前記第１特徴点、前記第２特徴点および前記第１法線ベクトルの組と、前記第３特徴点、前記第４特徴点および前記第２法線ベクトルの組と、に基づいて、前記第２期間における前記平面に対する前記投射画像の位置を、前記第１期間における前記平面に対する前記投射画像の位置に補正することと、を含む。
【０００６】
本開示の一態様に係るシステムは、平面に投射画像を投射するプロジェクターと、前記平面および前記投射画像を撮像する撮像装置と、を備えるシステムであって、前記プロジェクターは、第１期間において前記撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第１撮像画像を取得することと、前記第１期間よりも後の第２期間において前記撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第２撮像画像を取得することと、前記第１撮像画像における前記平面の第１特徴点と第２特徴点とを抽出することと、前記第２撮像画像における前記平面の前記第１特徴点に対応する第３特徴点と前記第２特徴点に対応する第４特徴点とを抽出することと、前記第１期間における前記平面の法線ベクトルである第１法線ベクトルを算出することと、前記第２期間における前記平面の法線ベクトルである第２法線ベクトルを算出することと、前記第１特徴点、前記第２特徴点および前記第１法線ベクトルの組と、前記第３特徴点、前記第４特徴点および前記第２法線ベクトルの組と、に基づいて、前記第２期間における前記平面に対する前記投射画像の位置を、前記第１期間における前記平面に対する前記投射画像の位置に補正することと、を実行する。
【０００７】
本開示の一態様に係るプログラムは、プロジェクターによって平面に投射された投射画像を補正するためのプログラムであって、第１期間において撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第１撮像画像を取得することと、前記第１期間よりも後の第２期間において前記撮像装置によって前記投射画像および前記平面を撮像した第２撮像画像を取得することと、前記第１撮像画像における前記平面の第１特徴点と第２特徴点とを抽出することと、前記第２撮像画像における前記平面の前記第１特徴点に対応する第３特徴点と前記第２特徴点に対応する第４特徴点とを抽出することと、前記第１期間における前記平面の法線ベクトルである第１法線ベクトルを算出することと、前記第２期間における前記平面の法線ベクトルである第２法線ベクトルを算出することと、前記第１特徴点、前記第２特徴点および前記第１法線ベクトルの組と、前記第３特徴点、前記第４特徴点および前記第２法線ベクトルの組と、に基づいて、前記第２期間における前記平面に対する前記投射画像の位置を、前記第１期間における前記平面に対する前記投射画像の位置に補正することと、をコンピューターに実行させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る補正方法に用いるシステムの概略を示す図である。
実施形態に係るシステムに用いるプロジェクターのブロック図である。
実施形態に係る補正方法の流れを示すフローチャートである。
第１撮像画像の取得を説明するための図である。
第１撮像画像を説明するための図である。
第２撮像画像の取得を説明するための図である。
第２撮像画像を説明するための図である。
第１特徴点と第２特徴点と第３特徴点と第４特徴点との関係を説明するための図である。
投射画像の位置の補正を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
【００１０】
１．第１実施形態
１－１．システムの概要
図１は、実施形態に係る補正方法に用いるシステム１００の概略を示す図である。システム１００は、投射画像Ｇを投射面ＳＣに投射するプロジェクションシステムである。
（【００１１】以降は省略されています）

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