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JP6464968B2 - Projection control apparatus, program, and projection system - Google Patents
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Description

本発明は、投影面に映像を投影する投影システムの技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a projection system that projects an image on a projection surface.

従来、プロジェクターから投影される投影画像の投影範囲内に存在する人物への視覚的刺激を減らすため、投影画像の人物に投影される領域をマスクした画像を投影する装置が知られている。例えば特許文献1に開示された投射型表示装置は、投影する元の画像と、カメラにより撮像された投影画像とを比較して、異なる領域を差分領域として検出し、この差分領域を黒信号でマスクした画像を生成し、生成した画像をスクリーン上に投影するように構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an apparatus that projects an image in which a region projected on a person in a projection image is masked in order to reduce a visual stimulus to a person existing within the projection range of the projection image projected from the projector. For example, the projection display device disclosed in Patent Document 1 compares an original image to be projected with a projection image captured by a camera, detects a different area as a difference area, and detects the difference area as a black signal. A masked image is generated, and the generated image is projected on a screen.

特開2004−254145号公報JP 2004-254145 A

ところで、投影画像の投影範囲内に存在する人物と、投影面及び人物に投影された投影画像とをカメラで撮像して記録する場合、カメラから見て人物は投影面の手前に位置するため、プロジェクターから発せられた光の強さによっては、背景と人物とをカメラで撮像した画像に比べ、違和感のある不自然な画像が記録されてしまうことがある。このような違和感のある不自然な画像の例として、人物の領域が白飛びした画像、人物の服の色が原色から変化した画像、人物の影が映り込んだ画像などが挙げられる。さらに、人物とプロジェクターとの位置関係によっては、プロジェクターから発せられた光が人物に均等に当たらない場合もある。この場合、人物の領域内でも、例えば光の強さにより白飛びした領域とそうでない領域とが混在した画像や、光の強さにより色が変化した領域とそうでない領域が混在した画像が記録されてしまうことがある。   By the way, when a person who is within the projection range of the projection image and the projection plane and the projection image projected onto the person are captured and recorded by the camera, the person is seen in front of the projection plane when viewed from the camera. Depending on the intensity of light emitted from the projector, an unnatural image with a sense of incongruity may be recorded as compared to an image obtained by capturing a background and a person with a camera. Examples of such an unnatural image with a sense of incongruity include an image in which a person's region has been blown out, an image in which the color of a person's clothes has changed from the primary color, and an image in which a person's shadow is reflected. Furthermore, depending on the positional relationship between the person and the projector, the light emitted from the projector may not strike the person equally. In this case, even in the human area, for example, an image in which a whiteout area and a nonexistent area are mixed, or an image in which a color change due to the light intensity and a nonexistent area are mixed is recorded. It may be done.

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、投影画像の投影範囲内に存在する対象物(例えば人物)と、投影面及び対象物に投影された投影画像とを撮像する場合であっても、違和感のない自然な画像を撮像して記録することが可能な投影制御装置、プログラム、及び投影システムを提供する。   The present invention has been made in view of the above points, and is a case where an object (for example, a person) existing within a projection range of a projection image and a projection surface and a projection image projected on the object are imaged. There are provided a projection control device, a program, and a projection system capable of capturing and recording a natural image without any sense of incongruity.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、投影装置により投影面に投影させる画像を記憶する第1記憶手段と、前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域から人物の顔の領域を検出する検出手段と、前記画像に対し、前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域内で、前記投影装置から発せられる光の反射率が相対的に高い領域に対応する前記画像の領域の階調を、前記反射率が相対的に低い領域に対応する前記画像の領域の階調より、低く設定する設定手段であって、前記検出手段により検出された前記顔の領域に対応する前記画像の領域内は、前記領域の周囲より階調が高いグレー階調を設定する設定手段と、前記設定手段により前記階調が設定された前記領域を含む前記画像を投影画像として前記投影装置に投影させる制御手段と、前記投影画像の投影範囲内に存在する対象物と、前記投影装置より前記投影面及び前記対象物に投影された前記投影画像とを撮像画像として撮像装置が撮像した前記撮像画像を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記撮像画像を記憶する第2記憶手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that a first storage means for storing an image to be projected onto a projection plane by a projection device, and a person from a region of an object existing within the projection range of the image. Detecting means for detecting a face area of the object, and corresponding to an area where the reflectance of the light emitted from the projection device is relatively high in the area of the object existing within the projection range of the image with respect to the image Setting means for setting a gradation of the area of the image to be lower than a gradation of the area of the image corresponding to the area having a relatively low reflectance, the setting of the face detected by the detection means In the region of the image corresponding to the region, a setting unit that sets a gray gradation having a higher gradation than the surroundings of the region, and the image including the region in which the gradation is set by the setting unit are projected images. Projected on the projection device as The captured image captured by the imaging device using the control means, the object existing within the projection range of the projection image, and the projection image projected onto the projection plane and the object by the projection device as a captured image And a second storage means for storing the captured image acquired by the acquisition means.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の投影制御装置において、前記設定手段は、前記反射率が前記高い領域から前記低い領域へ、順に階調が高くなるグレー階調を設定することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the projection control apparatus according to the first aspect, the setting means sets a gray gradation in which the gradation increases in order from the high reflectance region to the low reflectance region. It is characterized by that.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の投影制御装置において、前記反射率に応じて階調が異なるグレー階調が前記画像と共通する座標系に定められた階調変化テーブルを作成する作成手段を更に備え、前記設定手段は、前記階調変化テーブルにしたがって、前記反射率が前記高い領域から前記低い領域へ、順に階調が高くなるグレー階調を設定することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the projection control apparatus according to the second aspect, a gradation change table in which gray gradations having different gradations according to the reflectance are defined in a coordinate system common to the image is provided. The image forming apparatus further includes a creating unit that creates, and according to the tone change table, the setting unit sets a gray gradation in which the gradation increases in order from the high reflectance region to the low reflectance region. To do.

請求項に記載の発明は、投影装置により投影面に投影させる画像を記憶手段に記憶するステップと、前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域から人物の顔の領域を検出するステップと、前記画像に対し、前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域内で、前記投影装置から発せられる光の反射率が相対的に高い領域に対応する前記画像の領域の階調を、前記反射率が相対的に低い領域に対応する前記画像の領域の階調より、低く設定するステップであって、前記検出された前記顔の領域に対応する前記画像の領域内は、前記領域の周囲より階調が高いグレー階調を設定するステップと、前記階調が設定された前記領域を含む前記画像を投影画像として前記投影装置に投影させるステップと、記投影画像の投影範囲内に存在する対象物と、前記投影装置より前記投影面及び前記対象物に投影された前記投影画像とを撮像画像として撮像装置が撮像した前記撮像画像を取得するステップと、前記取得された前記撮像画像を前記記憶手段に記憶するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the step of storing in the storage means an image to be projected onto the projection plane by the projection device, and the step of detecting a human face region from the region of the object existing within the projection range of the image. And the gradation of the region of the image corresponding to a region where the reflectance of light emitted from the projection device is relatively high within the region of the object existing within the projection range of the image. Setting a lower level than the gradation of the image area corresponding to the area having a relatively low reflectance, and the area of the image corresponding to the detected face area is the area. A step of setting a gray gradation higher in gradation than the surroundings, a step of projecting the image including the region in which the gradation is set to the projection device as a projection image, and within a projection range of the projection image Existing objects Acquiring the captured image captured by the imaging device using the projection image projected from the projection device and the projection image projected onto the object as the captured image; and storing the acquired captured image as the storage unit. And storing in the computer.

請求項に記載の発明は、画像を投影面に投影する投影装置と、前記投影された画像を撮像する撮像装置と、前記投影を制御する投影制御装置と、を備える投影システムであって、前記投影制御装置は、前記投影装置により投影面に投影させる画像を記憶する第1記憶手段と、前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域から人物の顔の領域を検出する検出手段と、前記画像に対し、前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域内で、前記投影装置から発せられる光の反射率が相対的に高い領域に対応する前記画像の領域の階調を、前記反射率が相対的に低い領域に対応する前記画像の領域の階調より、低く設定する設定手段であって、前記検出手段により検出された前記顔の領域に対応する前記画像の領域内は、前記領域の周囲より階調が高いグレー階調を設定する設定手段と、前記設定手段により前記階調が設定された前記領域を含む前記画像を投影画像として投影させる投影指令を前記投影装置へ出力する制御手段と、を備え、前記投影装置は、前記投影制御装置からの前記投影指令に応じて、前記投影面及び前記対象物に前記投影画像を投影する投影手段を備え、前記撮像装置は、前記投影画像の投影範囲内に存在する対象物と、前記投影装置より前記投影面及び前記対象物に投影された前記投影画像とを撮像画像として撮像する撮像手段を備え、前記投影制御装置は、前記撮像装置により撮像された前記撮像画像を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記撮像画像を記憶する第2記憶手段と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is a projection system comprising: a projection device that projects an image onto a projection plane; an imaging device that captures the projected image; and a projection control device that controls the projection. The projection control device includes: a first storage unit that stores an image to be projected onto a projection plane by the projection device; and a detection unit that detects a human face region from a target region existing within a projection range of the image. , For the image, the gradation of the region of the image corresponding to the region where the reflectance of light emitted from the projection device is relatively high within the region of the object existing within the projection range of the image, A setting means for setting the gradation of the image area corresponding to the area having a relatively low reflectance , wherein the area of the image corresponding to the face area detected by the detection means is , Floors around the area Comprising setting means sets the high gray level, and a control means for outputting a projection command to project the image including the area where the gradation is set as a projection image to the projection device by the setting unit The projection device includes projection means for projecting the projection image onto the projection surface and the object in response to the projection command from the projection control device, and the imaging device is within a projection range of the projection image. An imaging unit that captures, as a captured image, an object that is present on the projection surface and the projection image projected onto the projection plane and the object from the projection device, and the projection control device is captured by the imaging device An acquisition unit that acquires the captured image, and a second storage unit that stores the captured image acquired by the acquisition unit.

請求項1、4、5に記載の発明によれば、投影画像の投影範囲内に存在する対象物と、投影面及び対象物に投影された投影画像とを撮像する場合であっても、違和感のない自然な画像を撮像して記録することができ、人物の顔の部分がより見栄えの良い自然な画像を撮像して記録することができる。 According to the inventions described in claims 1, 4 , and 5 , even when the object existing within the projection range of the projection image and the projection image projected onto the projection surface and the object are imaged, there is a sense of incongruity. free can be recorded by imaging a natural image, Ru can be part of a face of a person is recorded by imaging a better natural look image.

請求項2、3に記載の発明によれば、投影画像の投影範囲内に存在する対象物内で、より滑らかな自然な画像を撮像して記録することができる。   According to the second and third aspects of the invention, it is possible to capture and record a smoother natural image within an object existing within the projection range of the projection image.

(A)は、本実施形態の投影システムSの概要構成例を示す図である。(B)は、投影システムSが利用される部屋の上方から見た部屋内に配置された装置の位置関係の一例を表す図である。(A) is a figure which shows the example of a schematic structure of the projection system S of this embodiment. (B) is a figure showing an example of the positional relationship of the apparatus arrange | positioned in the room seen from the upper direction of the room where the projection system S is utilized. (A)は、投影制御処理中の指示受付処理の一例を示すフローチャートである。(B)は、ディスプレイ5に表示された指示受付画面の一例を示す図である。(A) is a flowchart which shows an example of the instruction | indication reception process in a projection control process. FIG. 6B is a diagram illustrating an example of an instruction reception screen displayed on the display 5. 線形補完LUT作成処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a linear complementation LUT creation process. 白黒パターン画像PO1と黒白パターン画像OP2と別々に投影して撮像することで合成画像P3を生成する例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the example which produces | generates the synthesized image P3 by projecting and imaging separately the monochrome pattern image PO1 and the black-and-white pattern image OP2. プロジェクターの座標(x,y)とカメラの座標(x,y)との対応付ける例を示す概念図である。Projector coordinates (x p, y p) is a conceptual diagram showing the correspondence give examples of the camera coordinates (x c, y c). 線形補完LUTの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a linear complement LUT. 投影及び撮像処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a projection and an imaging process. (A)は、差分画像生成処理の一例を示すフローチャートである。(B)は、マスク補正画像生成処理の一例を示すフローチャートである。(A) is a flowchart which shows an example of a difference image generation process. (B) is a flowchart showing an example of a mask correction image generation process. 背景画像B、撮像画像C1、差分画像D、及びマスク補正画像Mの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the background image B, the captured image C1, the difference image D, and the mask correction image M. 美白モード用LUTの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of LUT for whitening modes.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[1.投影システムの構成及び動作概要]
はじめに、図1等を参照して、本実施形態の投影システムSの構成及び動作概要について説明する。投影システムSは、図1(A)に示すように、映像再生装置1、プロジェクター2、カメラ3、操作機器4、ディスプレイ5、及び投影制御装置6等を備えて構成される。映像再生装置1及びプロジェクター2は、投影装置の一例である。カメラ3は、撮像装置の一例である。投影システムSは、例えばカラオケ店舗等のアミューズメント施設における部屋で利用される。映像再生装置1、カメラ3、操作機器4、及びディスプレイ5は、有線または無線を介して投影制御装置6と接続される。プロジェクター2は、有線または無線を介して映像再生装置1と接続される。
[1. Outline of Projection System Configuration and Operation]
First, with reference to FIG. 1 etc., the structure and operation | movement outline | summary of the projection system S of this embodiment are demonstrated. As shown in FIG. 1A, the projection system S includes a video playback device 1, a projector 2, a camera 3, an operating device 4, a display 5, a projection control device 6, and the like. The video reproduction device 1 and the projector 2 are examples of a projection device. The camera 3 is an example of an imaging device. The projection system S is used in a room in an amusement facility such as a karaoke store. The video playback device 1, the camera 3, the operating device 4, and the display 5 are connected to the projection control device 6 via a wired or wireless connection. The projector 2 is connected to the video playback device 1 via a wired or wireless connection.

映像再生装置1は、画像(映像)を再生する装置である。画像には、静止画像と動画像とがある。動画像は、例えば複数の静止画像の画像フレームが時系列で切り替えられることで表示される。映像再生装置1は、例えば投影制御装置6から指示された画像を再生し、その画像信号をプロジェクター2へ出力する。再生される画像の画像データは、映像再生装置1の図示しない記憶部に記憶される。或いは、映像再生装置1が、再生する画像の画像データを投影制御装置6の記憶部から取得してもよい。プロジェクター2は、映像再生装置1により再生出力された画像信号に応じた光を発光部から発することにより画像を出力する。これにより、プロジェクター2は、投影手段として、その投影角に収まる投影範囲の投影面に画像(以下、「投影画像」という)を投影する。投影画像の例として、オリジナル画像、及びマスク補正画像Mなどが挙げられる。オリジナル画像は、例えば画像提供元から提供される画像である。オリジナル画像の例として、アーティストのプロモーション画像、企業または商品の広告画像などが挙げられる。マスク補正画像Mは、オリジナル画像の一部領域にマスク補正処理を行った画像である。このマスク補正処理では、オリジナル画像の投影範囲内に存在する対象物(例えば人物)の領域内で、プロジェクター2から発せられる光の反射率が相対的に高い領域に対応する領域(オリジナル画像における一部領域)の階調が低く設定され、上記反射率が相対的に低い領域に対応する領域(オリジナル画像における他の一部領域)の階調が高く設定される。なお、このマスク補正処理の詳細は後述する。   The video playback device 1 is a device that plays back an image (video). There are still images and moving images. A moving image is displayed, for example, by switching image frames of a plurality of still images in time series. For example, the video reproduction device 1 reproduces an image instructed from the projection control device 6 and outputs the image signal to the projector 2. Image data of an image to be reproduced is stored in a storage unit (not shown) of the video reproduction device 1. Alternatively, the video reproduction device 1 may acquire image data of an image to be reproduced from the storage unit of the projection control device 6. The projector 2 outputs an image by emitting light from the light emitting unit according to the image signal reproduced and output by the video reproduction device 1. As a result, the projector 2 projects an image (hereinafter referred to as “projection image”) as a projection unit on a projection plane within a projection range that falls within the projection angle. Examples of the projection image include an original image and a mask correction image M. The original image is an image provided from an image provider, for example. Examples of the original image include a promotion image of an artist and an advertisement image of a company or a product. The mask correction image M is an image obtained by performing mask correction processing on a partial area of the original image. In this mask correction process, an area (one in the original image) corresponding to an area where the reflectance of light emitted from the projector 2 is relatively high within the area of an object (for example, a person) existing within the projection range of the original image. The gradation of the partial area) is set low, and the gradation of the area corresponding to the area where the reflectance is relatively low (other partial areas in the original image) is set high. Details of the mask correction process will be described later.

図1(B)の例では、プロジェクター2は、部屋の上部(例えば天井)に設置され、壁面aの一部と壁面bの一部と人物とを含む投影面に画像を投影している。なお、部屋の天井面または床面が、投影面であってもよい。また、投影面は曲面であってもよい。また、プロジェクター2は、部屋内に複数台配置されてもよい。この場合、それぞれのプロジェクター2は、それぞれ異なる位置に配置され、それぞれの位置から、それぞれの投影角に収まる投影範囲の投影面に画像を投影する。このとき、それぞれのプロジェクター2は、互いの投影範囲の一部を重ならせて、それぞれ画像を投影してもよい。プロジェクター2が複数台配置される場合、1台の映像再生装置1に複数台のプロジェクター2が接続されてもよいし、複数台の映像再生装置1それぞれに1台ずつプロジェクター2が接続されてもよい。また、映像再生装置1は、投影制御装置6内に組み込まれていてもよい。   In the example of FIG. 1B, the projector 2 is installed on the upper part (for example, the ceiling) of the room, and projects an image on a projection plane including a part of the wall surface a, a part of the wall surface b, and a person. The ceiling surface or floor surface of the room may be a projection surface. The projection surface may be a curved surface. A plurality of projectors 2 may be arranged in the room. In this case, each projector 2 is arranged at a different position, and projects an image from each position onto a projection plane within a projection range that falls within each projection angle. At this time, each projector 2 may project an image by overlapping a part of each projection range. When a plurality of projectors 2 are arranged, a plurality of projectors 2 may be connected to one video reproduction device 1, or one projector 2 may be connected to each of the plurality of video reproduction devices 1. Good. Further, the video reproduction device 1 may be incorporated in the projection control device 6.

カメラ3は、その画角に収まる撮像範囲を撮像する撮像手段を備える。図1(B)の例では、カメラ3は、投影画像の投影範囲内に存在する人物と、プロジェクター2により投影面及び人物に投影された投影画像とを撮像画像として撮像する。つまり、図1(B)に示す撮像範囲が撮像される。カメラ3により撮像された撮像画像は、投影制御装置6の記憶部に記憶される。なお、投影画像には、上述したように、オリジナル画像とマスク補正画像Mとの2種類ある。このため、オリジナル画像を投影したときの撮像画像(以下、「撮像画像C1」という)と、マスク補正画像Mを投影したときの撮像画像(以下、「撮像画像C2」という)と、が少なくとも記憶部に記憶されることになる。カメラ3には、例えば、RGBカメラが用いられる。   The camera 3 includes imaging means for imaging an imaging range that falls within the angle of view. In the example of FIG. 1B, the camera 3 captures a person existing within the projection range of the projection image and the projection surface and the projection image projected onto the person by the projector 2 as captured images. That is, the imaging range illustrated in FIG. 1B is captured. The captured image captured by the camera 3 is stored in the storage unit of the projection control device 6. As described above, there are two types of projection images: the original image and the mask correction image M. For this reason, at least a captured image when the original image is projected (hereinafter referred to as “captured image C1”) and a captured image when the mask correction image M is projected (hereinafter referred to as “captured image C2”) are stored. Will be stored in the department. As the camera 3, for example, an RGB camera is used.

操作機器4は、ユーザから操作指示を受け付け、その操作指示を示す指示信号を投影制御装置6へ出力する。ディスプレイ5には指示受付画面が表示される。指示受付画面には、LUT(ルックアップテーブル)作成開始ボタン、通常モード設定ボタン、美白モード設定ボタン、及び投影・撮像開始ボタン等が表示される。LUT作成開始ボタンは、上記マスク補正処理で用いられる線形補完LUTの作成を投影制御装置6に指示するためのボタンである。線形補完LUTの詳細は後述する。ユーザが操作機器4を操作してLUT作成開始ボタンを指定すると、線形補完LUT作成指示を示す指示信号が投影制御装置6へ出力される。通常モード設定ボタンは、通常モードの設定を投影制御装置6に指示するためのボタンである。ここで、通常モードは、マスク補正処理の実行モードの一例であり、線形補完LUTを用いて上記マスク補正処理を実行するモードである。ユーザが操作機器4を操作して、通常モード設定ボタンを指定すると、通常モード設定指示を示す指示信号が投影制御装置6へ出力される。美白モード設定ボタンは、美白モードの設定を投影制御装置6に指示するためのボタンである。ここで、美白モードは、マスク補正処理の実行モードの一例であり、線形補完LUTをベースに作成されたLUT(以下、「美白モード用LUT」という)を用いて上記マスク補正処理を実行するモードである。ユーザが操作機器4を操作して、美白モード設定ボタンを指定すると、美白モード設定指示を示す指示信号が投影制御装置6へ出力される。美白モード用LUTの詳細は後述する。投影・撮像開始ボタンは、画像の投影及び撮像開始を投影制御装置6に指示するためのボタンである。ユーザが操作機器4を操作して投影・撮像開始ボタンを指定すると、画像の投影及び撮像開始指示を示す指示信号が投影制御装置6へ出力される。なお、操作機器4及びディスプレイ5は一体型のタッチパネルディスプレイであってもよい。   The operating device 4 receives an operation instruction from the user, and outputs an instruction signal indicating the operation instruction to the projection control device 6. An instruction acceptance screen is displayed on the display 5. On the instruction reception screen, an LUT (Look Up Table) creation start button, a normal mode setting button, a whitening mode setting button, a projection / imaging start button, and the like are displayed. The LUT creation start button is a button for instructing the projection control device 6 to create a linear interpolation LUT used in the mask correction process. Details of the linear interpolation LUT will be described later. When the user operates the operation device 4 to specify the LUT creation start button, an instruction signal indicating a linear interpolation LUT creation instruction is output to the projection control device 6. The normal mode setting button is a button for instructing the projection control apparatus 6 to set the normal mode. Here, the normal mode is an example of an execution mode of mask correction processing, and is a mode in which the mask correction processing is executed using a linear interpolation LUT. When the user operates the operation device 4 to specify a normal mode setting button, an instruction signal indicating a normal mode setting instruction is output to the projection control device 6. The whitening mode setting button is a button for instructing the projection control device 6 to set the whitening mode. Here, the whitening mode is an example of an execution mode of mask correction processing, and a mode in which the mask correction processing is executed using an LUT created based on a linear interpolation LUT (hereinafter referred to as “LUT for whitening mode”). It is. When the user operates the operation device 4 to specify a whitening mode setting button, an instruction signal indicating a whitening mode setting instruction is output to the projection control device 6. Details of the whitening mode LUT will be described later. The projection / imaging start button is a button for instructing the projection control device 6 to start projecting an image and start imaging. When the user operates the operation device 4 to specify a projection / imaging start button, an instruction signal indicating an image projection and imaging start instruction is output to the projection control device 6. The operation device 4 and the display 5 may be an integrated touch panel display.

投影制御装置6は、画像の投影制御等を行う装置である。投影制御装置6は、図1(A)に示すように、IF61a〜61d、記憶部62、及び制御部63を備える。IF61a〜61d、記憶部62、及び制御部63は、バス64に接続されている。IF61aは、映像再生装置1と投影制御装置6との間のインターフェースである。IF61bは、カメラ3と投影制御装置6との間のインターフェースである。IF61cは、操作機器4と投影制御装置6との間のインターフェースである。IF61dは、ディスプレイ5と投影制御装置6との間のインターフェースである。   The projection control device 6 is a device that performs image projection control and the like. As shown in FIG. 1A, the projection control device 6 includes IFs 61a to 61d, a storage unit 62, and a control unit 63. The IFs 61 a to 61 d, the storage unit 62, and the control unit 63 are connected to the bus 64. The IF 61 a is an interface between the video reproduction device 1 and the projection control device 6. The IF 61 b is an interface between the camera 3 and the projection control device 6. The IF 61 c is an interface between the operation device 4 and the projection control device 6. The IF 61 d is an interface between the display 5 and the projection control device 6.

記憶部62は、例えばハードディスクドライブにより構成される。記憶部62は、第1記憶手段、及び第2記憶手段の一例である。記憶部62には、OS(Operating System)、及び本発明のプログラム等が記憶される。本発明のプログラムは、後述する制御処理をCPUに実行させるプログラムである。また、記憶部62には、プロジェクター2により投影されるオリジナル画像の画像データが記憶される。また、記憶部62には、カメラ3により撮像された撮像画像D1の画像データ、及びカメラ3により撮像された撮像画像D2の画像データなどが記憶される。制御部63は、コンピュータとしてのCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)等により構成される。制御部63は、本発明の設定手段、制御手段、取得手段、作成手段、及び検出手段の一例である。制御部63は、本発明のプログラムに従って投影制御処理を実行する。   The storage unit 62 is configured by, for example, a hard disk drive. The storage unit 62 is an example of a first storage unit and a second storage unit. The storage unit 62 stores an OS (Operating System), the program of the present invention, and the like. The program of the present invention is a program for causing a CPU to execute a control process described later. Further, the storage unit 62 stores image data of an original image projected by the projector 2. In addition, the storage unit 62 stores image data of the captured image D1 captured by the camera 3, image data of the captured image D2 captured by the camera 3, and the like. The control unit 63 includes a CPU (Central Processing Unit) as a computer, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The control unit 63 is an example of a setting unit, a control unit, an acquisition unit, a creation unit, and a detection unit of the present invention. The control unit 63 executes projection control processing according to the program of the present invention.

[2.投影制御装置6の投影制御処理]
次に、図2等を参照して、本実施形態の投影制御装置6の投影制御処理について説明する。図2(A)に示す処理は、例えば投影制御装置6の電源入により開始される。図2(A)に示す処理が開始されると、制御部63は、例えば図2(B)に示す指示受付画面をディスプレイ5に表示し(ステップS1)、ユーザからの操作指示の入力待ちの状態となる。次いで、制御部63は、線形補完LUT作成指示があったか否かを判定する(ステップS2)。例えば、ユーザが操作機器4を操作して指示受付画面に表示されたLUT作成開始ボタン51を指定することで、線形補完LUT作成指示を示す指示信号が投影制御装置6に入力されると、制御部63は、線形補完LUT作成指示があったと判定する。制御部63は、線形補完LUT作成指示があったと判定した場合(ステップS2:YES)、ステップS3へ進む。一方、制御部63は、線形補完LUT作成指示がないと判定した場合(ステップS2:NO)、ステップS4へ進む。
[2. Projection Control Processing of Projection Control Device 6]
Next, the projection control process of the projection control apparatus 6 of the present embodiment will be described with reference to FIG. The process shown in FIG. 2A is started, for example, when the projection control apparatus 6 is turned on. When the process shown in FIG. 2A is started, the control unit 63 displays, for example, an instruction reception screen shown in FIG. 2B on the display 5 (step S1), and waits for an input of an operation instruction from the user. It becomes a state. Next, the control unit 63 determines whether or not there is a linear interpolation LUT creation instruction (step S2). For example, when the user operates the operation device 4 and specifies the LUT creation start button 51 displayed on the instruction reception screen, an instruction signal indicating a linear complementary LUT creation instruction is input to the projection control device 6. The unit 63 determines that there is a linear interpolation LUT creation instruction. When it is determined that the linear interpolation LUT creation instruction has been issued (step S2: YES), the control unit 63 proceeds to step S3. On the other hand, when the control unit 63 determines that there is no linear interpolation LUT creation instruction (step S2: NO), the control unit 63 proceeds to step S4.

ステップS3では、制御部63は、線形補完LUT作成処理を実行する。ここで、図3を参照して、線形補完LUT作成処理の一例を説明する。図3に示すステップS31では、制御部63は、白黒パターン画像OP1の投影指令を映像再生装置1へ送信する。白黒パターン画像OP1は、図4(A)に示すように、グレー階調から構成され、白色領域と黒色領域が所定数だけ交互に繰り返される画像である。なお、図4(A)の例では、交互に繰り返される白色領域と黒色領域の数は、それぞれ4つであるが、それぞれ5つ以上であってもよい。白黒パターン画像PO1における白色領域のグレー階調は、例えば“255”に設定され、白黒パターン画像OP1における黒色領域のグレー階調は、例えば“0”に設定される。白黒パターン画像OP1の画像データは、映像再生装置1の記憶部に予め記憶されていてもよいし、白黒パターン画像OP1の投影指令と共に映像再生装置1へ送信されてもよい。映像再生装置1は、投影制御装置6から白黒パターン画像OP1の投影指令を受信すると、白黒パターン画像OP1を再生し、その画像信号をプロジェクター2へ出力する。プロジェクター2は、再生出力された画像信号に従って白黒パターン画像OP1を投影画像として投影範囲の投影面に投影する。このときの投影範囲内には人物が存在しない。   In step S3, the control unit 63 executes a linear interpolation LUT creation process. Here, an example of the linear interpolation LUT creation process will be described with reference to FIG. In step S31 illustrated in FIG. 3, the control unit 63 transmits a projection command for the monochrome pattern image OP1 to the video reproduction device 1. As shown in FIG. 4A, the black-and-white pattern image OP1 is an image that is composed of gray gradations and in which a white region and a black region are alternately repeated by a predetermined number. In the example of FIG. 4A, the number of white areas and black areas that are alternately repeated is four, but may be five or more. The gray gradation of the white area in the monochrome pattern image PO1 is set to “255”, for example, and the gray gradation of the black area in the monochrome pattern image OP1 is set to “0”, for example. The image data of the monochrome pattern image OP1 may be stored in advance in the storage unit of the video reproduction device 1, or may be transmitted to the video reproduction device 1 together with a projection command for the monochrome pattern image OP1. When receiving the projection command for the monochrome pattern image OP 1 from the projection control device 6, the video reproduction device 1 reproduces the monochrome pattern image OP 1 and outputs the image signal to the projector 2. The projector 2 projects the monochrome pattern image OP1 as a projection image on the projection plane in the projection range according to the reproduced and output image signal. There is no person in the projection range at this time.

次いで、制御部63は、白黒パターン画像OP1の撮像指令をカメラ3へ送信する(ステップS32)。カメラ3は、投影制御装置6から白黒パターン画像OP1の撮像指令を受信すると、カメラ3の画角に収まる撮像範囲内の白黒パターン画像OP1を、図4(B)に示すような撮像画像P1として撮像し、撮像した撮像画像P1を投影制御装置6へ送信する。図4(B)に示す撮像画像P1では、原点(0,0)からのy軸方向における距離が大きい白色領域ほど、グレー階調は減少(つまり、明るさが減少)している。これは、原点(0,0)からのy軸方向における距離が大きいほど、プロジェクター2の設置位置から遠くなるからである。なお、黒色領域についても、プロジェクター2の設置位置から遠くなるにつれて、グレー階調が変化することになる。次いで、制御部63は、カメラ3から、撮像画像P1を取得(受信)して記録する(ステップS33)。これにより、例えば、撮像画像P1の画像データと、撮像画像P1の識別ID(例えば、画像取得時に生成)とが対応付けられて記憶部62に記憶される。   Next, the control unit 63 transmits an imaging command for the monochrome pattern image OP1 to the camera 3 (step S32). When the camera 3 receives an imaging command for the monochrome pattern image OP1 from the projection control device 6, the monochrome pattern image OP1 within the imaging range that falls within the angle of view of the camera 3 is taken as a captured image P1 as shown in FIG. The captured image P1 is captured and transmitted to the projection control device 6. In the captured image P1 shown in FIG. 4B, the gray gradation decreases (that is, the brightness decreases) as the white region has a larger distance in the y-axis direction from the origin (0, 0). This is because the larger the distance in the y-axis direction from the origin (0, 0), the farther from the installation position of the projector 2. For the black area, the gray gradation changes as the distance from the installation position of the projector 2 increases. Next, the control unit 63 acquires (receives) and records the captured image P1 from the camera 3 (step S33). Thereby, for example, the image data of the captured image P1 and the identification ID of the captured image P1 (for example, generated at the time of image acquisition) are associated with each other and stored in the storage unit 62.

ところで、プロジェクター2から出力される投影画像における座標(以下、「プロジェクターの座標」という)と、カメラ3により撮像される撮像画像における座標(以下、「カメラの座標」という)とは一致しない場合がある。例えば、図5(A)に示すように壁面aと壁面bとを跨って、図5(B)に示す白黒パターン画像OP1が投影された場合において、この白黒パターン画像OP1をカメラ3で撮像すると、本来直線状である筈の輪郭(つまり、白色領域及び黒色領域の輪郭)が、図5(C)に示す撮像画像P0のように屈折した状態で撮像されてしまう。このようなことが想定される場合、プロジェクターの座標(x,y)とカメラの座標(x,y)とを対応付ける事前処理が、例えば線形補完LUT作成処理の実行前に行われ、プロジェクターの座標(x,y)とカメラの座標(x,y)とを対応付ける対応付けテーブルが作成される。プロジェクターの座標(x,y)とカメラの座標(x,y)との対応付けは、例えば、J.BATTLEらによる“RECENT PROGRESS IN CODED STRUCTURED LIGHT AS A TECHNIQUE TO SOLVE THE CORRESPONDENCE PROBLEM: A SURVEY” Pattern (Recognition,Vol.31,No.7,pp.963-982,1998)に記載された方法を用いるとよい。これにより、例えば、図5(B)に示す白黒パターン画像OP1における座標(xp0,yp0)は、図5(C)に示す撮像画像P0における座標(xc0,yc0)に対応付けられる。対応付けテーブルを用いる場合の制御部63は、カメラ3から、撮像画像P1を取得すると、予め作成された対応付けテーブルにしたがって、撮像画像P1におけるカメラの座標(x,y)を、プロジェクターの座標(x,y)に変換し、座標が変換された撮像画像P1を記録する(ステップS33)。 By the way, the coordinates in the projection image output from the projector 2 (hereinafter referred to as “projector coordinates”) may not match the coordinates in the captured image captured by the camera 3 (hereinafter referred to as “camera coordinates”). is there. For example, when the monochrome pattern image OP1 shown in FIG. 5B is projected across the wall surface a and the wall surface b as shown in FIG. 5A, the monochrome pattern image OP1 is captured by the camera 3. In addition, the contours of the eyelids that are originally linear (that is, the contours of the white region and the black region) are captured in a refracted state as in the captured image P0 illustrated in FIG. In such a case, the pre-processing for associating the projector coordinates (x p , y p ) with the camera coordinates (x c , y c ) is performed, for example, before the execution of the linear interpolation LUT creation process. Then, a correspondence table for associating the projector coordinates (x p , y p ) with the camera coordinates (x c , y c ) is created. The correspondence between the projector coordinates (x p , y p ) and the camera coordinates (x c , y c ) is, for example, “RECENT PROGRESS IN CODED STRUCTURED LIGHT AS TECHNIQUE TO SOLVE THE CORRESPONDENCE PROBLEM: A SURVEY ”Pattern (Recognition, Vol. 31, No. 7, pp. 963-982, 1998) may be used. Thereby, for example, the coordinates (x p0 , y p0 ) in the monochrome pattern image OP1 shown in FIG. 5B are associated with the coordinates (x c0 , y c0 ) in the captured image P0 shown in FIG. . When acquiring the captured image P1 from the camera 3, the control unit 63 in the case of using the association table obtains the coordinates (x c , y c ) of the camera in the captured image P1 according to the association table created in advance. The coordinates (x p , y p ) are converted into a captured image P1 having the converted coordinates (step S33).

次いで、制御部63は、黒白パターン画像OP2の投影指令を映像再生装置1へ送信する(ステップS34)。黒白パターン画像OP2は、図4(C)に示すように、図4(A)に示す白黒パターン画像OP1の白色領域と黒色領域とを反転させた白黒反転パターン画像であり、グレー階調(階調値)から構成され、黒色領域と白色領域が所定数だけ交互に繰り返される画像である。図4(C)に示す黒白パターン画像OP2における黒色領域のグレー階調は、例えば“0”に設定され、黒白パターン画像OP2における白色領域のグレー階調は、例えば“255”に設定される。なお、図4(C)の例では、交互に繰り返される黒色領域と白色領域の数は、図4(A)と同様、それぞれ4つであるが、それぞれ5つ以上であってもよい。黒白パターン画像OP2の画像データは、映像再生装置1の記憶部に予め記憶されていてもよいし、黒白パターン画像OP2の投影指令と共に映像再生装置1へ送信されてもよい。映像再生装置1は、投影制御装置6から黒白パターン画像OP2の投影指令を受信すると、図4(C)に示す黒白パターン画像OP2を再生し、その画像信号をプロジェクター2へ出力する。プロジェクター2は、再生出力された画像信号に従って黒白パターン画像OP2を投影画像として投影範囲の投影面に投影する。このときの投影範囲内には人物が存在しない。   Next, the control unit 63 transmits a projection command for the black and white pattern image OP2 to the video reproduction device 1 (step S34). As shown in FIG. 4C, the black-and-white pattern image OP2 is a black-and-white reversal pattern image obtained by reversing the white area and black area of the black-and-white pattern image OP1 shown in FIG. A black region and a white region are alternately repeated by a predetermined number. The gray gradation of the black area in the black and white pattern image OP2 shown in FIG. 4C is set to, for example, “0”, and the gray gradation of the white area in the black and white pattern image OP2 is set to, for example, “255”. In the example of FIG. 4C, the number of black regions and white regions that are alternately repeated is four as in FIG. 4A, but may be five or more. The image data of the black and white pattern image OP2 may be stored in advance in the storage unit of the video reproduction device 1, or may be transmitted to the video reproduction device 1 together with a projection command for the black and white pattern image OP2. When receiving the projection command for the black and white pattern image OP <b> 2 from the projection control device 6, the video reproduction device 1 reproduces the black and white pattern image OP <b> 2 shown in FIG. 4C and outputs the image signal to the projector 2. The projector 2 projects the black-and-white pattern image OP2 as a projection image on the projection plane in the projection range according to the reproduced and output image signal. There is no person in the projection range at this time.

次いで、制御部63は、黒白パターン画像OP2の撮像指令をカメラ3へ送信する(ステップS35)。カメラ3は、投影制御装置6から黒白パターン画像OP2の撮像指令を受信すると、カメラ3の画角に収まる撮像範囲内の黒白パターン画像OP2を、図4(D)に示すような撮像画像P2として撮像し、撮像した撮像画像P2を投影制御装置6へ送信する。図4(D)に示す撮像画像P2では、図4(B)と同様、原点(0,0)からのy軸方向における距離が大きい白色領域ほど、グレー階調は減少している。次いで、制御部63は、カメラ3から、撮像画像P2を取得(受信)して記録する(ステップS36)。これにより、例えば、撮像画像P2の画像データと、撮像画像P2の識別IDとが対応付けられて記憶部62に記憶される。なお、上述した白黒パターン画像の撮像の場合と同様、対応付けテーブルを用いる場合の制御部63は、カメラ3から、撮像画像P2を取得すると、予め作成された対応付けテーブルにしたがって、撮像画像P2におけるカメラの座標(x,y)を、プロジェクターの座標(x,y)に変換し、座標が変換された撮像画像P2を記録する(ステップS36)。 Next, the control unit 63 transmits an imaging command for the black and white pattern image OP2 to the camera 3 (step S35). When the camera 3 receives the imaging command for the black and white pattern image OP2 from the projection control device 6, the black and white pattern image OP2 within the imaging range that falls within the angle of view of the camera 3 is taken as a captured image P2 as shown in FIG. The captured image P <b> 2 is captured and transmitted to the projection control device 6. In the captured image P2 shown in FIG. 4D, as in FIG. 4B, the gray gradation decreases as the white region has a larger distance in the y-axis direction from the origin (0, 0). Next, the control unit 63 acquires (receives) the captured image P2 from the camera 3 and records it (step S36). Thereby, for example, the image data of the captured image P2 and the identification ID of the captured image P2 are associated with each other and stored in the storage unit 62. Similar to the case of capturing the monochrome pattern image described above, when the control unit 63 using the association table acquires the captured image P2 from the camera 3, the captured image P2 is obtained in accordance with the association table created in advance. The camera coordinates (x c , y c ) are converted into the projector coordinates (x p , y p ), and the captured image P2 with the converted coordinates is recorded (step S36).

次いで、制御部63は、ステップS33で記録された撮像画像P1と、ステップS35で記録された撮像画像P2とのそれぞれの白色領域を合成した合成画像P3(図4(E))を生成して記録する(ステップS37)。例えば、制御部63は、撮像画像P1を構成する画素(例えば、白色領域において、ある座標(300,200)の画素)の階調値(例えば、254)と、撮像画像P2を構成する画素(例えば、黒色領域において、上記座標(300,200)の画素)の階調値(例えば、3)との差(絶対値)に相当する階調値(例えば、252)を、その画素の階調値として設定する。このような処理が全ての画素について行われることで合成画像P3が生成される。   Next, the control unit 63 generates a composite image P3 (FIG. 4E) in which the white areas of the captured image P1 recorded in step S33 and the captured image P2 recorded in step S35 are combined. Recording is performed (step S37). For example, the control unit 63 has a gradation value (for example, 254) of a pixel (for example, a pixel at a certain coordinate (300, 200) in the white region) that constitutes the captured image P1 and a pixel (for example, for example) In the black area, a gradation value (for example, 252) corresponding to the difference (absolute value) from the gradation value (for example, 3) of the pixel (300, 200) is set as the gradation value of the pixel. . A composite image P3 is generated by performing such processing for all pixels.

次いで、制御部63は、ステップS37で生成された合成画像P3から、反射率マップを作成する(ステップS38)。ここでの反射率は、プロジェクター2から発せられる光の投影面での反射率を意味する。プロジェクター2の設置位置から近い領域(被写体の領域)ほど、その領域からの光の反射率が高くなると考えられるため、反射率を判断することにより、プロジェクター2からの光の強さを推量することが可能である。反射率マップは、画素毎に反射率を定めたマップである。反射率マップにおける各座標(x,y)は、合成画像P3における各座標(x,y)に対応する。合成画像P3を構成する各画素の階調値Gray(x,y)が高い(白色に近い)ほど、反射率マップにおいて対応する座標の反射率が高くなるように定められる。反射率は、例えば下記(1)式で算出される。なお、(x,y)は、座標を示す関数である。 Next, the control unit 63 creates a reflectance map from the composite image P3 generated in step S37 (step S38). The reflectance here means the reflectance on the projection surface of the light emitted from the projector 2. The region closer to the installation position of the projector 2 (subject region) is considered to have a higher reflectance of light from that region. Therefore, the intensity of light from the projector 2 is estimated by determining the reflectance. Is possible. The reflectance map is a map in which the reflectance is determined for each pixel. Each coordinate (x, y) in the reflectance map corresponds to each coordinate (x p , y p ) in the composite image P3. The higher the gradation value Gray (x p , y p ) of each pixel constituting the composite image P3 (closer to white), the higher the reflectance of the corresponding coordinate in the reflectance map. The reflectance is calculated by the following equation (1), for example. Note that (x, y) is a function indicating coordinates.

反射率R(x,y)=(255−Gray(x,y))/255・・・(1) Reflectivity R (x, y) = (255−Gray (x p , y p )) / 255 (1)

次いで、制御部63は、ステップS38で作成された反射率マップから、線形補完LUTを作成し(ステップS39)、図2(A)に示す処理に戻る。例えば、制御部63は、図6(A),(B)に示すように、反射率マップにおける各反射率R(x,y)を反転して投影強度L(x,y)に算出する。投影強度は、プロジェクター2から発せられる光の強さを意味する。なお、撮像画像P3では、x軸方向における座標xの変化に依らず階調値が一定であるので、図6(A),(B)では、座標xを省略している。そして、制御部63は、図6(B),(C)に示すように、算出した投影強度L(x,y)のy軸方向における回帰直線を求めることで、線形補完LUTを作成する。このように作成される線形補完LUTは、反射率が高いほど階調が低いグレー階調(つまり、反射率に応じて階調が異なる)が画像と共通する座標系に定められた階調変化テーブルの一例であり、画素毎にグレー階調として階調値LUT(x,y)を定めている。グレー階調においては、階調が低いほど、濃い、すなわち黒色に近い階調である。線形補完LUTによれば、プロジェクター2から発せられた光の反射率が相対的に高かった領域(被写体の領域)へ照射する光の投影強度を低くする一方、光の反射率が相対的に低かった領域へ照射する光の投影強度を高く(つまり、プロジェクター2から発せられる光を強く)することができる。この例では、LUT(x,y)=LUT(y)となり、図6(D)に示すように、x座標は線形補完LUTの階調値に関係しない。このようにして作成された線形補完LUTは、例えば記憶部62に記憶される。なお、上記線形補完LUTは、無彩色のグレー階調(無彩色)で定めるように構成したが、有彩色(例えば、RGB)の階調で定めるように構成してもよい。   Next, the control unit 63 creates a linear interpolation LUT from the reflectance map created in step S38 (step S39), and returns to the process shown in FIG. For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, the control unit 63 inverts each reflectance R (x, y) in the reflectance map and calculates the projection intensity L (x, y). The projection intensity means the intensity of light emitted from the projector 2. In the captured image P3, since the gradation value is constant regardless of the change of the coordinate x in the x-axis direction, the coordinate x is omitted in FIGS. 6 (A) and 6 (B). Then, as shown in FIGS. 6B and 6C, the control unit 63 creates a linear interpolation LUT by obtaining a regression line in the y-axis direction of the calculated projection intensity L (x, y). The linear interpolation LUT created in this way has a gray level change that is defined in a coordinate system in which the gray level is lower as the reflectivity is higher (that is, the gray level varies depending on the reflectivity). It is an example of a table, and a gradation value LUT (x, y) is defined as a gray gradation for each pixel. The gray gradation is darker, that is, a gradation closer to black as the gradation is lower. According to the linear interpolation LUT, the projection intensity of the light applied to the region (subject region) where the reflectance of the light emitted from the projector 2 is relatively high is lowered, while the reflectance of the light is relatively low. It is possible to increase the projection intensity of the light applied to the region (that is, to increase the light emitted from the projector 2). In this example, LUT (x, y) = LUT (y), and as shown in FIG. 6D, the x coordinate is not related to the gradation value of the linear interpolation LUT. The linear interpolation LUT created in this way is stored in the storage unit 62, for example. The linear interpolation LUT is configured so as to be defined with an achromatic gray gradation (achromatic color), but may be configured with a chromatic (for example, RGB) gradation.

ステップS4では、制御部63は、通常モード設定指示があったか否かを判定する。例えば、ユーザが操作機器4を操作して指示受付画面に表示された通常モード設定ボタン52を指定することで、通常モード設定指示を示す指示信号が投影制御装置6に入力されると、制御部63は、通常モード設定指示があったと判定する。制御部63は、通常モード設定指示があったと判定した場合(ステップS4:YES)、マスク補正処理の実行モードとして、通常モードを設定する(ステップS5)。一方、制御部63は、通常モード設定指示がないと判定した場合(ステップS4:NO)、ステップS6へ進む。   In step S4, the control unit 63 determines whether or not there is a normal mode setting instruction. For example, when an instruction signal indicating a normal mode setting instruction is input to the projection control device 6 by the user operating the operating device 4 and specifying the normal mode setting button 52 displayed on the instruction receiving screen, the control unit 63, it is determined that a normal mode setting instruction has been issued. When it is determined that the normal mode setting instruction has been given (step S4: YES), the control unit 63 sets the normal mode as the execution mode of the mask correction process (step S5). On the other hand, when it is determined that there is no normal mode setting instruction (step S4: NO), the control unit 63 proceeds to step S6.

ステップS6では、制御部63は、美白モード設定指示があったか否かを判定する。例えば、ユーザが操作機器4を操作して指示受付画面に表示された美白モード設定ボタン53を指定することで、美白モード設定指示を示す指示信号が投影制御装置6に入力されると、制御部63は、美白モード設定指示があったと判定する。制御部63は、美白モード設定指示があったと判定した場合(ステップS6:YES)、マスク補正処理の実行モードとして、美白モードを設定する(ステップS7)。一方、制御部63は、美白モード設定指示がないと判定した場合(ステップS6:NO)、ステップS8へ進む。   In step S6, the control unit 63 determines whether there is a whitening mode setting instruction. For example, when an instruction signal indicating a whitening mode setting instruction is input to the projection control device 6 by the user operating the operation device 4 and specifying the whitening mode setting button 53 displayed on the instruction reception screen, the control unit 63, it is determined that there has been a whitening mode setting instruction. When it is determined that the whitening mode setting instruction has been received (step S6: YES), the control unit 63 sets the whitening mode as the execution mode of the mask correction process (step S7). On the other hand, if it is determined that there is no whitening mode setting instruction (step S6: NO), the control unit 63 proceeds to step S8.

ステップS8では、制御部63は、投影及び撮像開始指示があったか否かを判定する。例えば、ユーザが操作機器4を操作して指示受付画面に表示された投影・撮像開始ボタン54を指定することで、投影・撮像開始指示を示す指示信号が投影制御装置6に入力されると、制御部63は、投影・撮像開始指示があったと判定する。制御部63は、投影及び撮像開始指示があったと判定した場合(ステップS8:YES)、ステップS9へ進む。一方、制御部63は、投影及び撮像開始指示がないと判定した場合(ステップS8:NO)、ステップS10へ進む。ステップS10では、制御部63は、終了指示があったか否かを判定する。制御部63は、終了指示がないと判定した場合(ステップS10:NO)、ステップS2に戻る。一方、制御部63は、終了指示があったと判定した場合(ステップS10:YES)、図2(A)に示す処理を終了する。   In step S8, the control unit 63 determines whether there is an instruction to start projection and imaging. For example, when the user operates the operation device 4 and designates the projection / imaging start button 54 displayed on the instruction reception screen, an instruction signal indicating a projection / imaging start instruction is input to the projection control device 6. The control unit 63 determines that there is an instruction to start projection / imaging. When it is determined that there is an instruction to start projection and imaging (step S8: YES), the control unit 63 proceeds to step S9. On the other hand, when the control unit 63 determines that there is no projection and imaging start instruction (step S8: NO), the control unit 63 proceeds to step S10. In step S10, the control unit 63 determines whether or not there is an end instruction. When it is determined that there is no termination instruction (step S10: NO), the control unit 63 returns to step S2. On the other hand, when it is determined that the end instruction has been given (step S10: YES), the control unit 63 ends the process shown in FIG.

ステップS9では、制御部63は、投影及び撮像処理を実行する。ここで、図7を参照して、投影及び撮像処理の一例を説明する。図7に示すステップS91では、制御部63は、差分画像生成処理を実行する。図8(A)に示す差分画像生成処理では、制御部63は、背景画像Bの投影指令を映像再生装置1へ送信する(ステップS911)。背景画像Bは、例えば、上述したオリジナル画像(例えば、図9(A))である。オリジナル画像の画像データは、映像再生装置1の記憶部に予め記憶されていてもよいし、背景画像Bの投影指令と共に映像再生装置1へ送信されてもよい。映像再生装置1は、投影制御装置6から背景画像Bの投影指令を受信すると、背景画像Bを再生し、その画像信号をプロジェクター2へ出力する。プロジェクター2は、再生出力された画像信号に従って背景画像Bを投影画像として投影範囲の投影面に投影する。このときの投影範囲内には、図1(B)に示すように人物が存在する。なお、図1(B)の例では、対象物の例として人物を示しているが、人物以外の動物、或いは物品等であってもよい。   In step S9, the control unit 63 executes projection and imaging processing. Here, an example of the projection and imaging process will be described with reference to FIG. In step S91 shown in FIG. 7, the control unit 63 executes a difference image generation process. In the difference image generation process shown in FIG. 8A, the control unit 63 transmits a projection command for the background image B to the video reproduction device 1 (step S911). The background image B is, for example, the above-described original image (for example, FIG. 9A). The image data of the original image may be stored in advance in the storage unit of the video reproduction device 1 or may be transmitted to the video reproduction device 1 together with the projection command for the background image B. When receiving the projection command for the background image B from the projection control device 6, the video reproduction device 1 reproduces the background image B and outputs the image signal to the projector 2. The projector 2 projects the background image B as a projection image on the projection plane in the projection range according to the reproduced and output image signal. A person is present in the projection range at this time as shown in FIG. In the example of FIG. 1B, a person is shown as an example of an object, but an animal other than a person, an article, or the like may be used.

次いで、制御部63は、背景画像Bの撮像指令をカメラ3へ送信する(ステップS912)。カメラ3は、投影制御装置6から背景画像Bの撮像指令を受信すると、カメラ3の画角に収まる撮像範囲内の背景画像B(投影画像)を撮像画像C1(例えば、図9(B))として撮像し、撮像した撮像画像C1を投影制御装置6へ送信する。次いで、制御部63は、カメラ3から、撮像画像C1を取得(受信)して記録する(ステップS913)。これにより、例えば、撮像画像C1の画像データと、撮像画像C1の識別IDとが対応付けられて記憶部62に記憶される。なお、上述した白黒パターン画像の撮像の場合と同様、対応付けテーブルを用いる場合の制御部63は、カメラ3から、撮像画像C1を取得すると、予め作成された対応付けテーブルにしたがって、撮像画像C1におけるカメラの座標(x,y)を、プロジェクターの座標(x,y)に変換し、座標が変換された撮像画像C1を記録する(ステップS913)。 Next, the control unit 63 transmits an imaging command for the background image B to the camera 3 (step S912). When the camera 3 receives the imaging command for the background image B from the projection control device 6, the camera 3 converts the background image B (projected image) within the imaging range within the angle of view of the camera 3 to the captured image C <b> 1 (for example, FIG. 9B). The captured image C1 is transmitted to the projection control device 6. Next, the control unit 63 acquires (receives) the captured image C1 from the camera 3 and records it (step S913). Thereby, for example, the image data of the captured image C1 and the identification ID of the captured image C1 are associated with each other and stored in the storage unit 62. Similar to the case of capturing the monochrome pattern image described above, when the control unit 63 using the association table acquires the captured image C1 from the camera 3, the captured image C1 is obtained in accordance with the association table created in advance. The camera coordinates (x c , y c ) are converted into projector coordinates (x p , y p ), and the captured image C1 with the converted coordinates is recorded (step S913).

次いで、制御部63は、投影された背景画像Bと、ステップS913で記録された撮像画像C1との差分を表す差分画像Dを生成して記録し(ステップS914)、図7に示す処理に戻る。これにより、例えば、差分画像Dの画像データと、差分画像Dの識別IDとが対応付けられて記憶部62に記憶される。背景画像Bには人物の領域が含まれないが、撮像画像C1には人物の領域が含まれるため、この人物の領域が強調される差分画像D(例えば、図9(C))となる。例えば、制御部63は、背景画像Bを構成する画素の階調値と、撮像画像C1を構成する画素の階調値との差(絶対値)に相当する階調値(D(x,y)=|B(x,y)−C1(x,y)|)を、その画素の階調値として設定する。このような処理が全ての画素について行われることで差分画像Dが生成される。ここでの階調値は、例えば、RGBの各色を256階調で表したRGB値である。各画素の階調値間との差は、RGBの色空間におけるRGB値の座標間のユークリッド距離を算出することで得られる。この場合、人物の領域以外の領域における階調値間との差は0であるので黒色で表されることになる。   Next, the control unit 63 generates and records a difference image D representing the difference between the projected background image B and the captured image C1 recorded in step S913 (step S914), and returns to the processing shown in FIG. . Thereby, for example, the image data of the difference image D and the identification ID of the difference image D are associated with each other and stored in the storage unit 62. The background image B does not include a person area, but the captured image C1 includes a person area, so that the difference image D (for example, FIG. 9C) is emphasized. For example, the control unit 63 determines the gradation value (D (x, y) corresponding to the difference (absolute value) between the gradation value of the pixels constituting the background image B and the gradation value of the pixels constituting the captured image C1. ) = | B (x, y) −C1 (x, y) |) is set as the gradation value of the pixel. The difference image D is generated by performing such processing for all the pixels. The gradation value here is, for example, an RGB value representing each color of RGB with 256 gradations. The difference between the gradation values of each pixel can be obtained by calculating the Euclidean distance between the coordinates of the RGB values in the RGB color space. In this case, since the difference between the gradation values in the area other than the person area is 0, it is represented in black.

図7に示すステップS92では、制御部63は、美白モードが設定されているか否かを判定する。制御部63は、美白モードが設定されていないと判定した場合(ステップS92:NO)、ステップS93へ進む。一方、制御部63は、美白モードが設定されていると判定した場合(ステップS92:YES)、ステップS94へ進む。ステップS93では、制御部63は、線形補完LUT作成処理で作成された線形補完LUTを記憶部62から読み込み、ステップS97へ進む。   In step S92 shown in FIG. 7, the control unit 63 determines whether or not the whitening mode is set. When it is determined that the whitening mode is not set (step S92: NO), the control unit 63 proceeds to step S93. On the other hand, when it determines with the whitening mode being set (step S92: YES), the control part 63 progresses to step S94. In step S93, the control unit 63 reads the linear interpolation LUT created by the linear interpolation LUT creation process from the storage unit 62, and proceeds to step S97.

ステップS94では、制御部63は、線形補完LUT作成処理で作成された線形補完LUTを記憶部62から読み込み、ステップS95へ進む。ステップS95では、制御部63は、ステップS912で記録された撮像画像C1に含まれる人物の領域から顔の領域を検出する。顔の領域の検出には、例えば、Viola-Jonesの検出アルゴリズム、或いは、顔のパーツ(目,鼻,口)検出や肌色検出等のアルゴリズムが用いられる。次いで、制御部63は、ステップS94で読み込まれた線形補完LUTにおいて、ステップS95で検出された顔の領域内(つまり、顔の領域に対応する撮像画像C1の領域内)の何れかの座標のグレー階調を補正して美白モード用LUTを作成し(ステップS96)、ステップS97へ進む。例えば、制御部63は、線形補完LUTが示す全座標のうち、顔の領域に対応する座標は、顔の領域内の中心座標(または中心座標から所定の近傍範囲内にある座標)のグレー階調を階調が高い頂点(ピーク)とし、その頂点の周辺座標に対応する領域については、グレー階調を線形状または非線形状に低くなる階調に新たに定めることで美白モード用LUTを作成する。なお、グレー階調の非線形状の変化は、例えば、図10(A),(B)に示すように、顔の領域内の中心座標(xf,yf)のグレー階調(階調値LUT(xf,yf))を上記頂点とし、例えばn(n>2)関数を用いて結んだ曲線を回帰で求めることで規定される。このような美白モード用LUTによれば、上記検出された顔の領域へ照射する光の投影強度を高くし(つまり、プロジェクター2から発せられる光を強くて明るくし)、そこから遠ざかるにしたがって徐々に光の投影強度を低くすることができる。   In step S94, the control unit 63 reads the linear interpolation LUT created by the linear interpolation LUT creation process from the storage unit 62, and proceeds to step S95. In step S95, the control unit 63 detects a face area from the person area included in the captured image C1 recorded in step S912. For detection of a face area, for example, a Viola-Jones detection algorithm, or an algorithm such as face part (eyes, nose, mouth) detection or skin color detection is used. Next, in the linear interpolation LUT read in step S94, the control unit 63 sets any coordinate in the face area detected in step S95 (that is, in the area of the captured image C1 corresponding to the face area). The gray tone is corrected to create a whitening mode LUT (step S96), and the process proceeds to step S97. For example, the control unit 63 determines that the coordinates corresponding to the face area out of all the coordinates indicated by the linear interpolation LUT are the gray scales of the center coordinates in the face area (or coordinates within a predetermined vicinity range from the center coordinates). Create a whitening mode LUT by setting the tone to a vertex with a high gradation (peak), and for the area corresponding to the peripheral coordinates of that vertex, the gray gradation is newly set to a gradation that decreases linearly or nonlinearly. To do. For example, as shown in FIGS. 10A and 10B, the non-linear change of the gray gradation is represented by a gray gradation (tone value LUT ( xf, yf)) is the above vertex, and for example, it is defined by calculating a curve connected using an n (n> 2) function by regression. According to such a whitening mode LUT, the projection intensity of the light applied to the detected face area is increased (that is, the light emitted from the projector 2 is made stronger and brighter), and gradually as it moves away from it. In addition, the light projection intensity can be lowered.

ステップS97では、制御部63は、マスク補正画像生成処理を実行する。図8(B)に示すマスク補正画像生成処理では、制御部63は、ステップS914で生成された差分画像Dにおける座標(x,y)を1つ特定する(ステップS971)。次いで、制御部63は、ステップS971で特定された座標(x,y)の階調値D(x,y)が閾値未満であるか否かを判定する(ステップS972)。制御部63は、座標(x,y)の階調値D(x,y)が閾値未満であると判定した場合(ステップS972:YES)、ステップS911で投影された背景画像Bにおける座標(x,y)の階調値B(x,y)を、新たに生成するマスク補正画像Mにおける座標(x,y)の階調値M(x,y)として設定し(ステップS973)、ステップS975へ進む。一方、制御部63は、座標(x,y)の階調値D(x,y)が閾値未満でないと判定した場合(ステップS972:NO)、マスク補正処理を行う(ステップS974)。このマスク補正処理では、制御部63は、ステップS93で読み込まれた線形補完LUTの階調値LUT(x,y)、またはステップS96で作成された美白モード用LUTの階調値LUT(x,y)を、新たに生成するマスク補正画像Mにおける座標(x,y)の階調値M(x,y)として設定する。つまり、マスク補正処理において、制御部63は、線形補完LUTまたは美白モード用LUTにしたがって、背景画像Bの投影範囲内に存在する人物の領域内で、プロジェクター2から発せられる光の反射率が相対的に高い領域に対応する「マスク補正画像Mの領域」の階調を低く設定(階調値LUT(x,y)に設定)し、上記反射率が相対的に低い領域に対応する「マスク補正画像Mの領域」の階調を高く設定(階調値LUT(x,y)に設定)する。これにより、背景画像B(オリジナル画像)の一部領域(つまり、階調値D(x,y)が閾値以上である領域)にマスク補正処理が行われたマスク補正画像M(例えば、図9(D))を生成することができる。   In step S97, the control unit 63 executes a mask correction image generation process. In the mask correction image generation process shown in FIG. 8B, the control unit 63 specifies one coordinate (x, y) in the difference image D generated in step S914 (step S971). Next, the control unit 63 determines whether or not the gradation value D (x, y) of the coordinates (x, y) specified in step S971 is less than a threshold value (step S972). When the control unit 63 determines that the gradation value D (x, y) of the coordinate (x, y) is less than the threshold (step S972: YES), the coordinate (x in the background image B projected in step S911) , y) is set as the gradation value M (x, y) of the coordinates (x, y) in the newly generated mask correction image M (step S973), and step S975. Proceed to On the other hand, when it is determined that the gradation value D (x, y) of the coordinates (x, y) is not less than the threshold (step S972: NO), the control unit 63 performs a mask correction process (step S974). In this mask correction process, the controller 63 reads the gradation value LUT (x, y) of the linear interpolation LUT read in step S93 or the gradation value LUT (x, y) of the whitening mode LUT created in step S96. y) is set as the gradation value M (x, y) of the coordinates (x, y) in the newly generated mask correction image M. That is, in the mask correction process, the control unit 63 compares the reflectance of the light emitted from the projector 2 within the area of the person existing in the projection range of the background image B according to the linear interpolation LUT or the whitening mode LUT. The tone of the “region of the mask correction image M” corresponding to a region that is relatively high is set low (set to the tone value LUT (x, y)), and the “mask corresponding to the region having a relatively low reflectance is set. The gradation of “area of corrected image M” is set high (set to gradation value LUT (x, y)). Accordingly, the mask correction image M (for example, FIG. 9) in which the mask correction processing is performed on a partial region of the background image B (original image) (that is, a region where the gradation value D (x, y) is equal to or larger than the threshold value). (D)) can be generated.

ステップS975では、制御部63は、上記差分画像Dにおいてまだ特定されていない座標(x,y)があるか否かを判定する。制御部63は、まだ特定されていない座標(x,y)があると判定した場合(ステップS975:YES)、ステップS971に戻り、上記差分画像Dにおいてまだ特定されていない座標(x,y)を特定して、上記と同様の処理を行う。これにより、制御部63は、差分画像Dにより特定される人物の領域内で、光の反射率が高い領域から低い領域へ、階調が順に高くなるグレー階調をマスク補正画像Mに設定することができる。特に、制御部63は、美白モード用LUTを用いる場合、上記ステップS95で検出された顔の領域に対応する座標は、マスク補正画像Mの領域内の例えば中心座標のグレー階調を階調が高い頂点として順に階調が低くなるグレー階調を設定し、顔の領域外(つまり、顔の領域の周囲)は、顔の領域の外縁に対応する座標から、光の反射率が高い領域から低い領域へ向けて階調が順に低くなるグレー階調を設定するマスク補正画像Mに設定することができる。このとき、顔の領域内で、階調が最も高い点の階調は、顔の領域の外縁に対応する領域の階調よりも高い階調を設定する。顔の領域の階調は、1点の座標の階調のみを階調が高い頂点とする場合に限らず、少なくとも一部の領域の階調を、顔の領域の外縁よりも高い階調に設定してもよい。一方、制御部63は、まだ特定されていない座標(x,y)がないと判定した場合(ステップS975:NO)、図7に示す処理に戻る。   In step S975, the control unit 63 determines whether there is a coordinate (x, y) that has not yet been specified in the difference image D. When the control unit 63 determines that there is a coordinate (x, y) that has not yet been specified (step S975: YES), the control unit 63 returns to step S971, and coordinates (x, y) that have not yet been specified in the difference image D. And the same processing as described above is performed. As a result, the control unit 63 sets, in the mask correction image M, a gray gradation in which the gradation increases in order from a region having a high light reflectance to a region having a low light reflectance in the region of the person specified by the difference image D. be able to. In particular, when the whitening mode LUT is used, the control unit 63 uses, for example, the gray scale of the center coordinate in the area of the mask correction image M as the coordinate corresponding to the face area detected in step S95. The gray level is set so that the gray level decreases in order as a high vertex, and the area outside the face area (that is, around the face area) starts from the coordinates corresponding to the outer edge of the face area, and starts from the area with high light reflectance. It can be set to the mask correction image M that sets a gray gradation in which gradation gradually decreases toward a low region. At this time, the gradation of the point having the highest gradation in the face area is set to be higher than the gradation of the area corresponding to the outer edge of the face area. The gradation of the face area is not limited to the case where only one coordinate gradation is used as a high gradation vertex, but the gradation of at least a part of the area is set to a gradation higher than the outer edge of the face area. It may be set. On the other hand, when it determines with the control part 63 not having the coordinate (x, y) which has not been specified yet (step S975: NO), it returns to the process shown in FIG.

図7に示すステップS98では、制御部63は、マスク補正画像生成処理により生成されたマスク補正画像Mの投影指令を映像再生装置1へ送信する。つまり、制御部63は、上記マスク補正処理でグレー階調が設定された領域を含む画像を投影画像として投影させる投影指令を出力する。マスク補正画像Mの画像データは、例えば、マスク補正画像Mの投影指令と共に映像再生装置1へ送信される。映像再生装置1は、投影制御装置6からマスク補正画像Mの投影指令を受信すると、マスク補正画像Mを再生し、その画像信号をプロジェクター2へ出力する。プロジェクター2は、再生出力された画像信号に従ってマスク補正画像Mを投影画像として投影範囲の投影面に投影する。つまり、投影制御装置6からの投影指令に応じて、映像再生装置1及びプロジェクター2により投影面及び人物にマスク補正画像Mが投影される。このときの投影範囲内には、図1(B)に示すように人物が存在するが、この人物の領域内で光の反射率が高い領域に対応するマスク補正画像Mの領域の階調が低く設定されるため、この領域へ照射する光の投影強度を低くすることができる。一方、この人物の領域内で光の反射率が低い領域に対応するマスク補正画像Mの領域の階調が高く設定されるため、この領域へ照射する光の投影強度を高くすることができる。   In step S98 illustrated in FIG. 7, the control unit 63 transmits a projection command for the mask correction image M generated by the mask correction image generation process to the video reproduction device 1. That is, the control unit 63 outputs a projection command for projecting an image including a region in which gray gradation is set by the mask correction process as a projection image. The image data of the mask correction image M is transmitted to the video reproduction apparatus 1 together with, for example, a projection command for the mask correction image M. When receiving the projection command of the mask correction image M from the projection control device 6, the video reproduction device 1 reproduces the mask correction image M and outputs the image signal to the projector 2. The projector 2 projects the mask correction image M as a projection image on the projection plane in the projection range according to the reproduced and output image signal. That is, the mask correction image M is projected onto the projection plane and the person by the video reproduction device 1 and the projector 2 in accordance with the projection command from the projection control device 6. A person exists within the projection range at this time, as shown in FIG. 1B, and the gradation of the area of the mask correction image M corresponding to the area where the reflectance of light is high in the area of the person. Since it is set low, the projection intensity of the light irradiated onto this region can be lowered. On the other hand, since the gradation of the area of the mask correction image M corresponding to the area where the reflectance of light is low in this person area is set high, the projection intensity of the light applied to this area can be increased.

次いで、制御部63は、マスク補正画像Mの撮像指令をカメラ3へ送信する(ステップS99)。カメラ3は、投影制御装置6からマスク補正画像Mの撮像指令を受信すると、カメラ3の画角に収まる撮像範囲(投影範囲)内に存在する人物と、プロジェクター2より投影面及び人物に投影されたマスク補正画像M(投影画像)とを撮像画像C2として撮像し、撮像した撮像画像C2を投影制御装置6へ送信する。次いで、制御部63は、カメラ3から撮像画像C2を取得(受信)して記録する(ステップS100)。これにより、例えば、撮像画像C2の画像データと、撮像画像C2の識別IDとが対応付けられて記憶部62に記憶される。次いで、制御部63は、ステップS912で記録された撮像画像C1の識別IDと、ステップS914で記録された差分画像Dの識別IDと、ステップS100で記録した撮像画像C2の識別IDとを対応付ける対応付けデータを生成し、生成した対応付けデータを記憶部62に記憶し(ステップS101)、図2(A)に示す処理に戻る。撮像画像C1と、撮像画像C2と、差分画像Dと、を対応付けて記録することで、これらの画像を後から検証や画像補正等に利用することができる。   Next, the control unit 63 transmits an imaging command for the mask correction image M to the camera 3 (step S99). When the camera 3 receives an imaging command for the mask-corrected image M from the projection control device 6, the camera 3 projects the person existing in the imaging range (projection range) within the angle of view of the camera 3 and the projection surface and the person from the projector 2. The mask-corrected image M (projected image) is captured as a captured image C2, and the captured captured image C2 is transmitted to the projection control device 6. Next, the control unit 63 acquires (receives) the captured image C2 from the camera 3 and records it (step S100). Thereby, for example, the image data of the captured image C2 and the identification ID of the captured image C2 are associated with each other and stored in the storage unit 62. Next, the control unit 63 associates the identification ID of the captured image C1 recorded in step S912, the identification ID of the difference image D recorded in step S914, and the identification ID of the captured image C2 recorded in step S100. The attached data is generated, the generated association data is stored in the storage unit 62 (step S101), and the process returns to the process shown in FIG. By recording the captured image C1, the captured image C2, and the difference image D in association with each other, these images can be used later for verification, image correction, and the like.

以上説明したように、上記実施形態によれば、投影制御装置6は、背景画像Bの投影範囲内に存在する対象物(例えば、人物)の領域内で、プロジェクター2から発せられる光の反射率が相対的に高い領域に対応する、マスク補正画像Mの領域の階調を低く設定し、上記反射率が相対的に低い領域に対応する、マスク補正画像Mの領域の階調を高く設定し、そのマスク補正画像Mを投影画像としてプロジェクター2に投影させる。そして、投影制御装置6は、プロジェクター2により投影画像として投影されたマスク補正画像Mの投影範囲内に存在する対象物(例えば、人物)と、プロジェクター2により投影面及び対象物(例えば、人物)に投影されたマスク補正画像Mとを撮像画像として撮像したカメラ3から撮像画像を取得して記録するように構成したので、より滑らかな違和感のない自然な画像を撮像して記録することができる。例えば人物の領域内で、プロジェクター2からの反射率が高い領域と低い領域とが存在する場合に、光の強さに起因してカメラ3の撮影結果に影響する色差を低減させることができる。また、上述したように、美白モード用LUTを用いれば、人物の顔の部分がより見栄えの良い画像を撮像して記録することができる。   As described above, according to the above-described embodiment, the projection control device 6 reflects the reflectance of light emitted from the projector 2 in the region of an object (for example, a person) that exists within the projection range of the background image B. The gradation of the area of the mask correction image M corresponding to a relatively high area is set low, and the gradation of the area of the mask correction image M corresponding to the area where the reflectance is relatively low is set high. Then, the mask correction image M is projected on the projector 2 as a projection image. Then, the projection control device 6 includes an object (for example, a person) existing within the projection range of the mask correction image M projected as a projection image by the projector 2, and a projection surface and an object (for example, a person) by the projector 2. Since the captured image is acquired and recorded from the camera 3 that has captured the mask correction image M projected on the captured image as a captured image, a smoother and natural image can be captured and recorded. . For example, when there are a region having a high reflectance and a region having a low reflectance from the projector 2 in the region of the person, it is possible to reduce the color difference that affects the photographing result of the camera 3 due to the light intensity. Further, as described above, by using the whitening mode LUT, it is possible to capture and record an image in which the face portion of the person looks better.

また、本実施形態のマスク補正処理によれば、例えば人物の領域を黒色一色でマスクするような従来の単純マスク処理に比べて不鮮明にならない。つまり、従来の単純マスク処理では、人物の領域が一様に暗くなってしまうが、本実施形態のマスク補正処理によれば、例えば人物の領域の明度が均一に近づくようにすることができる。また、背景画像B(オリジナル画像)の一部領域(つまり、階調値D(x,y)が閾値以上である領域)にグレー階調のマスクをすることで、プロジェクター2の配置によっては人物の一部(首や胴体など)に影ができてしまう場合にも、影を隠すことができる。   In addition, according to the mask correction process of the present embodiment, it is not blurred as compared with a conventional simple mask process in which, for example, a person region is masked with a single black color. That is, in the conventional simple mask process, the person area is uniformly darkened. However, according to the mask correction process of the present embodiment, for example, the brightness of the person area can be made closer to uniform. Further, by masking a gray gradation in a partial area of the background image B (original image) (that is, an area where the gradation value D (x, y) is equal to or greater than the threshold value), depending on the arrangement of the projector 2, a person can be obtained. The shadow can be hidden even if a shadow is formed on a part of the body (such as the neck or the torso).

なお、上記実施形態では、投影範囲内に存在する人物の領域を差分画像Dから特定するように構成したが、例えば赤外線センサー等を別途設け、赤外線センサー等により人物の位置情報を取得し、その位置情報からオリジナル画像における人物の領域を決定してもよい。また、上記実施形態では、光の反射率を合成画像P3から特定するように構成したが、プロジェクター2と壁面(投影面)との位置関係を予め記憶しておき、その位置関係から反射率を決定してもよい。また、上記実施形態では、人物の領域内で光の反射率が高い領域と低い領域とを合成画像P3から特定するように構成したが、プロジェクター2と人物との位置関係を予め記憶しておき、その位置関係から人物の領域内で光の反射率が高い領域と低い領域とを決定してもよい。   In the above embodiment, the region of the person existing within the projection range is specified from the difference image D. However, for example, an infrared sensor or the like is separately provided, and the position information of the person is acquired by the infrared sensor or the like. The person area in the original image may be determined from the position information. Moreover, in the said embodiment, although comprised so that the reflectance of light might be specified from the synthesized image P3, the positional relationship between the projector 2 and a wall surface (projection surface) was memorize | stored beforehand, and a reflectance is calculated from the positional relationship. You may decide. In the above-described embodiment, the region where the reflectance of light is high and the region where the light reflectance is low is specified from the composite image P3 in the region of the person. However, the positional relationship between the projector 2 and the person is stored in advance. The region where the reflectance of light is high and the region where the light reflectance is low may be determined from the positional relationship.

1 映像再生装置
2 プロジェクター
3 カメラ
4 操作機器
5 ディスプレイ
6 投影制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image | video reproduction apparatus 2 Projector 3 Camera 4 Operation apparatus 5 Display 6 Projection control apparatus

Claims (5)

投影装置により投影面に投影させる画像を記憶する第1記憶手段と、
前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域から人物の顔の領域を検出する検出手段と、
前記画像に対し、前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域内で、前記投影装置から発せられる光の反射率が相対的に高い領域に対応する前記画像の領域の階調を、前記反射率が相対的に低い領域に対応する前記画像の領域の階調より、低く設定する設定手段であって、前記検出手段により検出された前記顔の領域に対応する前記画像の領域内は、前記領域の周囲より階調が高いグレー階調を設定する設定手段と、
前記設定手段により前記階調が設定された前記領域を含む前記画像を投影画像として前記投影装置に投影させる制御手段と、
前記投影画像の投影範囲内に存在する対象物と、前記投影装置より前記投影面及び前記対象物に投影された前記投影画像とを撮像画像として撮像装置が撮像した前記撮像画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記撮像画像を記憶する第2記憶手段と、
を備えることを特徴とする投影制御装置。
First storage means for storing an image to be projected onto the projection plane by the projection device;
Detecting means for detecting an area of a person's face from an area of an object existing within the projection range of the image;
The gradation of the region of the image corresponding to the region where the reflectance of light emitted from the projection device is relatively high in the region of the object existing within the projection range of the image with respect to the image, Setting means for setting lower than the gradation of the region of the image corresponding to the region having a relatively low reflectance, and the region of the image corresponding to the region of the face detected by the detection unit is Setting means for setting a gray gradation having a gradation higher than that of the periphery of the region;
Control means for causing the projection apparatus to project the image including the area where the gradation is set by the setting means as a projection image;
Acquisition means for acquiring the captured image captured by the imaging apparatus using the target object existing within the projection range of the projected image and the projection image projected onto the projection plane and the target object from the projection apparatus as a captured image. When,
Second storage means for storing the captured image acquired by the acquisition means;
A projection control apparatus comprising:
前記設定手段は、前記反射率が前記高い領域から前記低い領域へ、順に階調が高くなるグレー階調を設定することを特徴とする請求項1に記載の投影制御装置。   The projection control apparatus according to claim 1, wherein the setting unit sets a gray gradation in which the gradation increases in order from the high reflectance region to the low reflectance region. 前記反射率に応じて階調が異なるグレー階調が前記画像と共通する座標系に定められた階調変化テーブルを作成する作成手段を更に備え、
前記設定手段は、前記階調変化テーブルにしたがって、前記反射率が前記高い領域から前記低い領域へ、順に階調が高くなるグレー階調を設定することを特徴とする請求項2に記載の投影制御装置。
Further comprising a creating means for creating a gradation change table in which a gray gradation having different gradations according to the reflectance is defined in a coordinate system in common with the image;
3. The projection according to claim 2, wherein the setting unit sets, in accordance with the gradation change table, a gray gradation in which gradation increases in order from the high reflectance region to the low reflectance region. Control device.
投影装置により投影面に投影させる画像を記憶手段に記憶するステップと、
前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域から人物の顔の領域を検出するステップと、
前記画像に対し、前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域内で、前記投影装置から発せられる光の反射率が相対的に高い領域に対応する前記画像の領域の階調を、前記反射率が相対的に低い領域に対応する前記画像の領域の階調より、低く設定するステップであって、前記検出された前記顔の領域に対応する前記画像の領域内は、前記領域の周囲より階調が高いグレー階調を設定するステップと、
前記階調が設定された前記領域を含む前記画像を投影画像として前記投影装置に投影させるステップと、
前記投影画像の投影範囲内に存在する対象物と、前記投影装置より前記投影面及び前記対象物に投影された前記投影画像とを撮像画像として撮像装置が撮像した前記撮像画像を取得するステップと、
前記取得された前記撮像画像を前記記憶手段に記憶するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
Storing an image to be projected onto a projection plane by the projection device in a storage unit;
Detecting an area of a human face from an area of an object existing within a projection range of the image;
The gradation of the region of the image corresponding to the region where the reflectance of light emitted from the projection device is relatively high in the region of the object existing within the projection range of the image with respect to the image, A step of setting lower than a gradation of a region of the image corresponding to a region having a relatively low reflectance, and the region of the image corresponding to the detected region of the face is around the region Setting a higher gray level,
Projecting the image including the region where the gradation is set onto the projection device as a projection image;
Obtaining the captured image captured by the imaging device using the target object existing within the projection range of the projected image and the projected image projected onto the projection plane and the target object from the projection device as a captured image; ,
Storing the acquired captured image in the storage means;
A program that causes a computer to execute.
画像を投影面に投影する投影装置と、前記投影された画像を撮像する撮像装置と、前記投影を制御する投影制御装置と、を備える投影システムであって、
前記投影制御装置は、
前記投影装置により投影面に投影させる画像を記憶する第1記憶手段と、
前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域から人物の顔の領域を検出する検出手段と、
前記画像に対し、前記画像の投影範囲内に存在する対象物の領域内で、前記投影装置から発せられる光の反射率が相対的に高い領域に対応する前記画像の領域の階調を、前記反射率が相対的に低い領域に対応する前記画像の領域の階調より、低く設定する設定手段であって、前記検出手段により検出された前記顔の領域に対応する前記画像の領域内は、前記領域の周囲より階調が高いグレー階調を設定する設定手段と、
前記設定手段により前記階調が設定された前記領域を含む前記画像を投影画像として投影させる投影指令を前記投影装置へ出力する制御手段と、
を備え、
前記投影装置は、前記投影制御装置からの前記投影指令に応じて、前記投影面及び前記対象物に前記投影画像を投影する投影手段を備え、
前記撮像装置は、前記投影画像の投影範囲内に存在する対象物と、前記投影装置より前記投影面及び前記対象物に投影された前記投影画像とを撮像画像として撮像する撮像手段を備え、
前記投影制御装置は、
前記撮像装置により撮像された前記撮像画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記撮像画像を記憶する第2記憶手段と、
を備えることを特徴とする投影システム。
A projection system comprising: a projection device that projects an image onto a projection plane; an imaging device that captures the projected image; and a projection control device that controls the projection,
The projection control device includes:
First storage means for storing an image to be projected onto a projection plane by the projection device;
Detecting means for detecting an area of a person's face from an area of an object existing within the projection range of the image;
The gradation of the region of the image corresponding to the region where the reflectance of light emitted from the projection device is relatively high in the region of the object existing within the projection range of the image with respect to the image, Setting means for setting lower than the gradation of the region of the image corresponding to the region having a relatively low reflectance, and the region of the image corresponding to the region of the face detected by the detection unit is Setting means for setting a gray gradation having a gradation higher than that of the periphery of the region;
Control means for outputting to the projection apparatus a projection command for projecting the image including the region in which the gradation is set by the setting means as a projection image;
With
The projection apparatus includes a projection unit that projects the projection image onto the projection plane and the object in response to the projection command from the projection control apparatus.
The imaging apparatus includes an imaging unit that captures, as a captured image, an object existing within a projection range of the projection image and the projection image projected onto the projection plane and the object from the projection apparatus,
The projection control device includes:
Acquiring means for acquiring the captured image captured by the imaging device;
Second storage means for storing the captured image acquired by the acquisition means;
A projection system comprising:
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