JP7162124B2 - 画像処理装置、投影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、投影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラムに関する。

１つの画像を分割して複数の分割画像を生成し、複数のプロジェクタのそれぞれがこの分割画像を投影することにより、１つの画像を大画面表示する方法が知られている（例えば特許文献１、２参照）。

日本国特開２００５－２８６７７２号公報 日本国特開２０１４－１９４４６４号公報

複数の分割画像を投影して大画面表示を行う場合には、隣接する分割画像同士を一部重ね合わせることが行われる。例えば、所定画像の大画面表示を行う場合には、一方の分割画像における他方の分割画像との重畳領域については輝度の十分に低い特定画像（例えば黒画像又はグレイ画像等）を表示させ、他方の分割画像についてはそのまま所定画像を表示させることが考えられる。

しかし、光源からの光の透過量を制御することで投影画像の階調を制御する方式のプロジェクタにおいては、上記の特定画像を表示させた状態であっても、投影面には光源からの微小な光が投射されることになり、投影された特定画像自体も僅かな輝度を有するものとなる。そのため、２つの分割画像を重ね合わせて得られる合成投影像において、重複領域の階調と、それ以外の領域の階調とにずれが生じ、画像の内容によっては、合成投影像の品質が低下する。特許文献１、２には、２つの分割画像のうちの一方における重複領域を特定画像として合成投影像の表示を行うことは想定していない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の画像の一部を重ね合わせて投影する場合に、投影像の階調を揃えて画質を向上させることのできる投影システム用の画像処理装置、投影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。

本発明の画像処理装置は、第一の投影部から第一の投影範囲に第一画像を投影させ、上記第一の投影範囲の一部と重なる第二の投影範囲に、第二の投影部から第二画像を投影させて投影対象画像を表示する投影システム用の画像処理装置であって、上記第一画像のうちの上記第一の投影範囲と上記第二の投影範囲との重なり部分に投影される領域を第一重畳領域とし、上記第一画像のうちの上記第一重畳領域以外を第一非重畳領域とし、上記第二画像のうちの上記重なり部分に投影される領域を第二重畳領域とし、上記第二画像のうちの上記第二重畳領域以外を第二非重畳領域とし、上記投影対象画像のデータから上記第一画像の第一表示用データと上記第二画像の第二表示用データを生成する画像生成部と、上記重なり部分に上記第一の投影部のみから特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第一の輝度と、上記重なり部分に上記第二の投影部のみから上記特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第二の輝度とを取得する輝度取得部と、を備え、上記画像生成部は、上記第一表示用データにおける上記第一重畳領域に対応する第一部分として上記特定画像を投影するためのデータを生成し、上記投影対象画像のデータのうちの上記第一非重畳領域に対応する第一入力画像データと、上記第二の輝度とに基づいて、上記第一表示用データにおける上記第一非重畳領域に対応する第二部分を生成し、上記投影対象画像のデータのうちの上記第二重畳領域に対応する第二入力画像データと、上記第一の輝度とに基づいて、上記第二表示用データにおける上記第二重畳領域に対応する第三部分を生成するものである。

本発明の投影システムは、上記画像処理装置と、上記第一の投影部と、上記第二の投影部と、を備えるものである。

本発明の画像処理方法は、第一の投影部から第一の投影範囲に第一画像を投影させ、上記第一の投影範囲の一部と重なる第二の投影範囲に、第二の投影部から第二画像を投影させて投影対象画像を表示するために、上記投影対象画像のデータから上記第一画像の第一表示用データと上記第二画像の第二表示用データを生成する画像処理方法であって、上記第一画像のうちの上記第一の投影範囲と上記第二の投影範囲との重なり部分に投影される領域を第一重畳領域とし、上記第一画像のうちの上記第一重畳領域以外を第一非重畳領域とし、上記第二画像のうちの上記重なり部分に投影される領域を第二重畳領域とし、上記第二画像のうちの上記第二重畳領域以外を第二非重畳領域とし、上記重なり部分に上記第一の投影部のみから特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第一の輝度と、上記重なり部分に上記第二の投影部のみから上記特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第二の輝度とを取得する輝度取得ステップと、上記第一表示用データにおける上記第一重畳領域に対応する第一部分として上記特定画像を投影するためのデータを生成し、上記投影対象画像のデータのうちの上記第一非重畳領域に対応する第一入力画像データと、上記第二の輝度とに基づいて、上記第一表示用データにおける上記第一非重畳領域に対応する第二部分を生成し、上記投影対象画像のデータのうちの上記第二重畳領域に対応する第二入力画像データと、上記第一の輝度とに基づいて、上記第二表示用データにおける上記第二重畳領域に対応する第三部分を生成する画像生成ステップと、を備えるものである。

本発明の画像処理プログラムは、第一の投影部から第一の投影範囲に第一画像を投影させ、上記第一の投影範囲の一部と重なる第二の投影範囲に、第二の投影部から第二画像を投影させて投影対象画像を表示するために、上記投影対象画像から上記第一画像と上記第二画像を生成する画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであって、上記画像処理方法は、上記第一画像のうちの上記第一の投影範囲と上記第二の投影範囲との重なり部分に投影される領域を第一重畳領域とし、上記第一画像のうちの上記第一重畳領域以外を第一非重畳領域とし、上記第二画像のうちの上記重なり部分に投影される領域を第二重畳領域とし、上記第二画像のうちの上記第二重畳領域以外を第二非重畳領域とし、上記重なり部分に上記第一の投影部のみから特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第一の輝度と、上記重なり部分に上記第二の投影部のみから上記特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第二の輝度とを取得する輝度取得ステップと、上記第一重畳領域として黒画像を生成し、上記投影対象画像のうちの上記第一非重畳領域に対応する第一入力画像と上記第二の輝度とに基づいて上記第一非重畳領域を生成し、上記投影対象画像のうちの上記第二重畳領域に対応する第二入力画像と上記第一の輝度とに基づいて上記第二重畳領域を生成する画像生成ステップと、を備えるものである。

本発明によれば、複数の画像の一部を重ね合わせて投影する場合に、投影像の階調を全体で揃えて画質を向上させることのできる投影システム用の画像処理装置、投影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラムを提供することができる。

本発明の投影システムの一実施形態である投影システム１００の概略構成を示す模式図である。 図１に示す第一投影装置１の内部構成を示す模式図である。 投影対象画像の表示時において第一投影装置１から第一の投影範囲１０に投影される画像を模式的に示す図である。 投影対象画像の表示時において第二投影装置２から第二の投影範囲２０に投影される画像を模式的に示す図である。 図１に示す制御装置４の機能ブロック図である。 調整モード時の第一の輝度の測定動作を説明するためのフローチャートである。 第一の輝度の測定時においてスクリーン６に投影される画像を示す模式図である。 調整モード時の第二の輝度の測定動作を説明するためのフローチャートである。 第二の輝度の測定時においてスクリーン６に投影される画像を示す模式図である。 投影対象画像の表示時の制御装置４の動作を説明するためのフローチャートである。 図１０のステップＳ２２における第一画像処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 図１０のステップＳ２５における第二画像処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 投影対象画像の表示時の制御装置４の動作の変形例を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の投影システムの一実施形態である投影システム１００の概略構成を示す模式図である。投影システム１００は、第一投影装置１と、第二投影装置２と、制御装置４と、撮像部５と、スクリーン６と、を備える。第一投影装置１と第二投影装置２は、それぞれ、光源からの光の透過量を制御することで投影画像の階調を制御する方式のプロジェクタであり、例えば液晶プロジェクタ又はＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）を用いたプロジェクタ等によって構成される。以下では、第一投影装置１と第二投影装置２がそれぞれ液晶プロジェクタであるものとして説明する。

投影システム１００は、スクリーン６の第一の投影範囲１０に第一投影装置１から分割画像を投影させ、第一の投影範囲１０の一部と重なるスクリーン６の第二の投影範囲２０に第二投影装置２から分割画像を投影させて、この２つの分割画像の継ぎ合わせによって横長の投影対象画像を表示するものである。

制御装置４は、各種のプロセッサにより構成される制御部と、各部と通信するための通信インタフェース（図示省略）と、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、又はＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体４ａと、を含む装置であり、第一投影装置１、第二投影装置２、及び撮像部５を統括制御する。

制御装置４の制御部の各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。制御装置４の制御部は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。

撮像部５は、撮像光学系を通して被写体を撮像するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ又はＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の撮像素子を備え、スクリーン６における第一の投影範囲１０と第二の投影範囲２０を合わせた範囲を少なくとも撮像する。撮像部５によって撮像された撮像画像は制御装置４に入力される。

図２は、図１に示す第一投影装置１の内部構成を示す模式図である。なお、図１に示す第二投影装置２の内部構成は、第一投影装置１と同じであるため、説明は省略する。第一投影装置１は、投影部１３と、制御部１４と、を備える。

投影部１３は、光源１１ａ及び光変調部１１ｂを含む表示部１１と、投影光学系１２と、を備える。

光源１１ａは、レーザ又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を含み、例えば白色光を出射する。

光変調部１１ｂは、光源１１ａから出射されて図示省略の色分離機構によって赤、青、緑の３色に分離された各色光を、画像情報に基づいて変調して各色画像を出射する３つの液晶パネルによって構成される。この３つの液晶パネルにそれぞれ赤、青、緑のフィルタを搭載し、光源１１ａから出射された白色光を、各液晶パネルにて変調して各色画像を出射させてもよい。

投影光学系１２は、表示部１１からの光が入射されるものであり、少なくとも１つのレンズを含む例えばリレー光学系によって構成されている。投影光学系１２を通過した光はスクリーン６に投影される。

制御部１４は、制御装置４から入力される表示用データに基づいて、投影部１３を制御することにより、スクリーン６にこの表示用データに基づく画像を投影させる。制御部１４に入力される表示用データは、赤表示用データと、青表示用データと、緑表示用データとの３つによって構成される。

第一投影装置１と第二投影装置２は、それぞれ、光源１１ａから出射される光の輝度をｋ段階（ｋは２以上の自然数）にて設定可能となっている。この輝度設定を変更することで、スクリーン６に投影される投影対象画像の明るさを調整することができる。

図３は、投影対象画像の表示時において第一投影装置１から第一の投影範囲１０に投影される画像を模式的に示す図である。投影対象画像の表示時においては、図３に示すように、第一の投影範囲１０に第一の分割画像１０Ｇが投影される。第一の分割画像１０Ｇは、第一非重畳領域１０ｂと第一重畳領域１０ａとによって構成されている。この第一の分割画像１０Ｇを投影するための第一表示用データは、制御装置４によって生成されて第一投影装置１の制御部１４に入力される。

第一重畳領域１０ａは、第一の投影範囲１０における第二の投影範囲２０との重なり部分１０Ａに投影された領域である。第一の分割画像１０Ｇにおける第一重畳領域１０ａは、第一投影装置１の制御部１４に入力される第一表示用データにおける第一重畳領域１０ａに対応する第一部分に基づいて生成されるものである。第一表示用データのこの第一部分は、各色（赤、青、緑）における全画素の輝度値が最低値（具体的には“０”）とされたデータ（以下では、黒画像データという）である。ただし、第一重畳領域１０ａは、この第一部分が黒画像データとなっていても、光変調部１１ｂにおける各画素の光透過量の下限値が“０”ではないため、僅かな輝度を持つ画像領域となる。以下では、黒画像データに基づいてスクリーン６に投影された画像のことを黒画像という。

第一非重畳領域１０ｂは、第一の投影範囲１０における第二の投影範囲２０との非重なり部分１０Ｂに投影された領域である。第一非重畳領域１０ｂは、第一表示用データにおける第一非重畳領域１０ｂに対応する第二部分に基づいて生成されるものである。第一表示用データのこの第二部分は、各色における各画素の輝度値が、制御装置４に入力される投影対象画像のデータに基づいて決められた値となっている。

図４は、投影対象画像の表示時において第二投影装置２から第二の投影範囲２０に投影される画像を模式的に示す図である。投影対象画像の表示時においては、図４に示すように、第二の投影範囲２０に第二の分割画像２０Ｇが投影される。第二の分割画像２０Ｇは、第二重畳領域２０ａと第二非重畳領域２０ｂとによって構成されている。この第二の分割画像２０Ｇを投影するための第二表示用データは、制御装置４によって生成されて第二投影装置２の制御部１４に入力される。

第二重畳領域２０ａは、第二の投影範囲２０における第一の投影範囲１０との重なり部分２０Ａに投影された領域である。第二重畳領域２０ａは、第二表示用データにおける第二重畳領域２０ａに対応する第三部分に基づいて生成されるものである。第二表示用データのこの第三部分は、各色における各画素の輝度値が、制御装置４に入力される投影対象画像のデータに基づいて決められた値となっている。

第二非重畳領域２０ｂは、第二の投影範囲２０における第一の投影範囲１０との非重なり部分２０Ｂに投影された領域である。第二非重畳領域２０ｂは、第二表示用データにおける第二非重畳領域２０ｂに対応する第四部分に基づいて生成されるものである。第二表示用データのこの第四部分は、各色における各画素の輝度値が、制御装置４に入力される投影対象画像のデータに基づいて決められた値となっている。

図３及び図４に示したように、投影対象画像を表示する際には、第一の投影範囲１０の重なり部分１０Ａ（第二の投影範囲２０の重なり部分２０Ａと同義）において、僅かな輝度を持つ黒画像（第一重畳領域１０ａ）と、投影対象画像のデータに基づく画像（第二重畳領域２０ａ）とが重なって表示されることになる。そのため、表示された投影対象画像のうち、重なり部分１０Ａ（２０Ａ）における画像の最低輝度と、その他の部分の画像の最低輝度とに差が生じる。制御装置４は、この最低輝度の差を補正するための画像処理を行う。

図５は、図１に示す制御装置４の機能ブロック図である。制御装置４の制御部は、画像処理プログラムを含むプログラムを実行することにより、画像生成部４１、輝度取得部４２、投影制御部４３、及び輝度検出部４４を含む画像処理装置として機能する。

画像生成部４１は、パーソナルコンピュータ等の外部装置から入力された投影対象画像のデータ（以下、入力画像データとも言う）から、第一投影装置１から第一の分割画像１０Ｇを投影させるための上記の第一表示用データと、第二投影装置２から第二の分割画像２０Ｇを投影させるための上記の第二表示用データと、を生成する。

輝度取得部４２は、重なり部分１０Ａ（２０Ａ）に第一投影装置１のみから黒画像を投影させた状態におけるその重なり部分１０Ａ（２０Ａ）の輝度である第一の輝度（後述の輝度ＢＬ１（ｎ））と、重なり部分１０Ａ（２０Ａ）に第二投影装置２のみから黒画像を投影させた状態におけるその重なり部分１０Ａ（２０Ａ）の輝度である第二の輝度（後述の輝度ＢＬ２（ｎ））と、を記憶媒体４ａから取得する。

投影システム１００においては、スクリーン６に黒画像を投影した状態にて上記第一の輝度及び上記第二の輝度を測定し、これらを記憶媒体４ａに記憶する調整モードが設けられている。輝度取得部４２は、この調整モードによって記憶媒体４ａに記憶された第一の輝度及び第二の輝度を記憶媒体４ａから取得する。投影制御部４３と輝度検出部４４は、この調整モードにて機能するブロックである。以下、この調整モード時の動作を説明する。

図６は、調整モード時の第一の輝度の測定動作を説明するためのフローチャートである。図７は、第一の輝度の測定時においてスクリーン６に投影される画像を示す模式図である。

投影制御部４３は、第一投影装置１の光源１１ａの輝度設定値ｎをｋ段階のうちの例えば最小値“１”に設定する（ステップＳ１）。

次に、輝度検出部４４は、例えば第一投影装置１からスクリーン６に矩形枠の画像を投影させ、その状態にて撮像部５によってスクリーン６を撮像して得られた撮像画像を取得し、この撮像画像から上記の矩形枠の位置を検出することで、スクリーン６における第一の投影範囲１０を認識し、第一の投影範囲１０における重なり部分１０Ａを検出する（ステップＳ２）。

第一の投影範囲１０における重なり部分１０Ａは、第一投影装置１と第二投影装置２との間の距離の情報、第一投影装置１の光軸の向きと第二投影装置２の光軸の向きとのなす角度の情報等に基づいて検出することができる。これらの情報は手動で制御装置４に入力されてもよいし、第一投影装置１と第二投影装置２に設けられたセンサ等によって制御装置４が自動で判定するようにしてもよい。

次に、投影制御部４３は、第一投影装置１からスクリーン６に黒画像を投影させ、且つ、第二投影装置２を、画像を非投影の状態に制御する（ステップＳ３）。このステップＳ３の処理により、図７に示すように、スクリーン６の第一の投影範囲１０には、黒画像データに基づく黒画像１５が投影される。上述したように、この黒画像１５は、第一投影装置１の光変調部１１ｂの特性に起因した僅かな輝度を持つ画像である。

次に、輝度検出部４４は、図７に示す状態においてスクリーン６を撮像部５により撮像して得られた撮像画像を取得し、この撮像画像にける重なり部分１０Ａの画像Ｍ１を取得し、この画像Ｍ１の輝度（例えば、全画素の輝度値の平均値、又は、全画素の輝度値の中央値等）を算出する（ステップＳ４）。

次に、輝度検出部４４は、ステップＳ４にて算出した画像Ｍ１の輝度を、第一の投影範囲１０の重なり部分１０Ａに黒画像を投影した状態における、その重なり部分１０Ａの輝度ＢＬ１（ｎ）として算出し、これを記憶媒体４ａに記憶する（ステップＳ５）。ステップＳ５における“ｎ”の値は、ステップＳ１にて設定した値である。輝度ＢＬ１（ｎ）が上記の第一の輝度となる。

次に、投影制御部４３は、輝度設定値ｎがｋになっていなければ（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ７にて輝度設定値ｎを１つ増やして、ステップＳ３に処理を移行させ、輝度設定値ｎがｋになっていれば（ステップＳ６：ＹＥＳ）、処理を終了させる。これにより、記憶媒体４ａには、ｋ個の第一の輝度（ＢＬ１（１）、ＢＬ１（２）、・・・、ＢＬ１（ｋ））が記憶される。

図８は、調整モード時の第二の輝度の測定動作を説明するためのフローチャートである。図９は、第二の輝度の測定時においてスクリーン６に投影される画像を示す模式図である。

投影制御部４３は、第二投影装置２の光源１１ａの輝度設定値ｎをｋ段階のうちの例えば最小値“１”に設定する（ステップＳ１１）。

次に、輝度検出部４４は、例えば第二投影装置２からスクリーン６に矩形枠の画像を投影させ、その状態にて撮像部５によってスクリーン６を撮像して得られた撮像画像を取得し、この撮像画像から上記の矩形枠の位置を検出することで、スクリーン６における第二の投影範囲２０を認識し、第二の投影範囲２０における重なり部分２０Ａを検出する（ステップＳ１２）。

第二の投影範囲２０における重なり部分２０Ａは、第一投影装置１と第二投影装置２との間の距離の情報、第一投影装置１の光軸の向きと第二投影装置２の光軸の向きとのなす角度の情報等に基づいて検出することができる。これらの情報は手動で制御装置４に入力されてもよいし、第一投影装置１と第二投影装置２に設けられたセンサ等によって制御装置４が自動で判定するようにしてもよい。

次に、投影制御部４３は、第二投影装置２からスクリーン６に黒画像を投影させ、且つ、第一投影装置１を、画像を非投影の状態に制御する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３の処理により、図９に示すように、スクリーン６の第二の投影範囲２０には黒画像データに基づく黒画像１５が投影される。上述したように、この黒画像１５は、第二投影装置２の光変調部１１ｂの特性に起因した僅かな輝度を持つ画像である。

次に、輝度検出部４４は、図９に示す状態においてスクリーン６を撮像部５により撮像して得られた撮像画像を取得し、この撮像画像にける重なり部分２０Ａの画像Ｍ２を取得し、この画像Ｍ２の輝度（例えば、全画素の輝度値の平均値、又は、全画素の輝度値の中央値等）を算出する（ステップＳ１４）。

次に、輝度検出部４４は、ステップＳ１４にて算出した画像Ｍ２の輝度を、第二の投影範囲２０の重なり部分２０Ａに黒画像を投影した状態における、その重なり部分２０Ａの輝度ＢＬ２（ｎ）として算出し、これを記憶媒体４ａに記憶する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５における“ｎ”の値は、ステップＳ１１にて設定した値である。輝度ＢＬ２（ｎ）が上記の第二の輝度となる。

次に、投影制御部４３は、輝度設定値ｎがｋになっていなければ（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１７にて輝度設定値ｎを１つ増やして、ステップＳ１３に処理を移行させ、輝度設定値ｎがｋになっていれば（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、処理を終了させる。これにより、記憶媒体４ａには、ｋ個の第二の輝度（ＢＬ２（１）、ＢＬ２（２）、・・・、ＢＬ２（ｋ））が記憶される。

図５に示す画像生成部４１は、第一表示用データにおける第一重畳領域１０ａに対応する上記の第一部分（第一重畳領域１０ａを投影するためのデータ）として黒画像データを生成し、第一表示用データにおける第一非重畳領域１０ｂに対応する上記の第二部分（第一非重畳領域１０ｂを投影するためのデータ）を、入力画像データのうちの第一非重畳領域１０ｂに対応する第一入力画像データと、輝度ＢＬ２（ｎ）と、に基づいて生成する。

また、画像生成部４１は、第二表示用データにおける第二重畳領域２０ａに対応する上記の第三部分（第二重畳領域２０ａを投影するためのデータ）を、入力画像データのうちの第二重畳領域２０ａに対応する第二入力画像データと、輝度ＢＬ１（ｎ）と、に基づいて生成する。

また、画像生成部４１は、第二表示用データにおける第二非重畳領域２０ｂに対応する上記の第四部分（第二非重畳領域２０ｂを投影するためのデータ）を、入力画像データのうちの第二非重畳領域２０ｂに対応する第三入力画像データと、輝度ＢＬ１（ｎ）と、に基づいて生成する。

図１０は、投影対象画像の表示時の制御装置４の動作を説明するためのフローチャートである。図１１は、図１０のステップＳ２２における第一画像処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図１２は、図１０のステップＳ２５における第二画像処理の詳細を説明するためのフローチャートである。ここでは、第一投影装置１と第二投影装置２の輝度設定値ｎがｍ（ｍは１からｋのいずれか）に設定された状態における投影対象画像の表示時の動作を説明する。

画像生成部４１は、入力画像データを取得すると、この入力画像データを、第一の投影範囲１０に投影するための第一画像データと、第二の投影範囲２０に投影するための第二画像データとに分割する（ステップＳ２０）。具体的には、画像生成部４１は、入力画像データのうちの第一の投影範囲１０に対応する部分をトリミングして第一画像データとし、入力画像データのうちの第二の投影範囲２０に対応する部分をトリミングして第二画像データとする。

次に、輝度取得部４２は、記憶媒体４ａから、輝度設定値ｍに対応する第一の輝度（輝度ＢＬ１（ｎ＝ｍ））及び第二の輝度（輝度ＢＬ２（ｎ＝ｍ））を取得する（ステップＳ２１）。

次に、画像生成部４１は、第一画像データのうちの第一非重畳領域１０ｂに対応する部分（上記の第一入力画像データ）に対して第一画像処理を施す（ステップＳ２２）。詳細には、画像生成部４１は、第一入力画像データの各色（赤、青、緑）画像データの各画素の輝度値ｐ１に対して図１１に示す処理を行う。まず、画像生成部４１は、ステップＳ２１にて取得された輝度ＢＬ２（ｎ＝ｍ）に係数γを乗じた値｛γ×ＢＬ２（ｎ＝ｍ）｝と処理対象の輝度値ｐ１とを比較する。係数γは、スクリーン６に投影された任意の画像の輝度が輝度ＢＬ２（ｎ）となるように、この任意の画像の表示用データの各画素の輝度値を補正するための係数である。

画像生成部４１は、処理対象の輝度値ｐ１が｛γ×ＢＬ２（ｎ＝ｍ）｝以上であれば（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、処理対象の輝度値ｐ１を、そのまま第一画像処理後の輝度値Ｐ１とする（ステップＳ３２）。

画像生成部４１は、処理対象の輝度値ｐ１が｛γ×ＢＬ２（ｎ＝ｍ）｝未満であれば（ステップＳ３１：ＮＯ）、｛γ×ＢＬ２（ｎ＝ｍ）｝を、第三画像処理後の輝度値Ｐ１とする（ステップＳ３３）。

次に、画像生成部４１は、第一画像データのうちの第一重畳領域１０ａに対応する部分を、黒画像データに置換する（ステップＳ２３）。

次に、画像生成部４１は、第二画像データのうちの第二重畳領域２０ａに対応する部分（上記の第二入力画像データ）に対して第二画像処理を施す（ステップＳ２４）。詳細には、画像生成部４１は、第二入力画像データの各色（赤、青、緑）の画像データにおける各画素の輝度値ｐ１から、ステップＳ２１にて取得された輝度ＢＬ１（ｎ＝ｍ）に係数γを乗じた値｛γ×ＢＬ１（ｎ＝ｍ）｝を減算して、処理後の各輝度値Ｐ１を生成する。

次に、画像生成部４１は、第二画像データのうちの第二非重畳領域２０ｂに対応する部分（上記の第三入力画像データ）に対して第三画像処理を施す（ステップＳ２５）。詳細には、画像生成部４１は、第二入力画像データの各色（赤、青、緑）の画像データにおける各画素の輝度値ｐ１に対して図１２に示す処理を行う。まず、画像生成部４１は、ステップＳ２１にて取得された輝度ＢＬ１（ｎ＝ｍ）に係数γを乗じた値｛γ×ＢＬ１（ｎ＝ｍ）｝と処理対象の輝度値ｐ１とを比較する。

画像生成部４１は、処理対象の輝度値ｐ１が｛γ×ＢＬ１（ｎ＝ｍ）｝以上であれば（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、処理対象の輝度値ｐ１を、そのまま第三画像処理後の輝度値Ｐ１とする（ステップＳ４２）。

画像生成部４１は、処理対象の輝度値ｐ１が｛γ×ＢＬ１（ｎ＝ｍ）｝未満であれば（ステップＳ４１：ＮＯ）、｛γ×ＢＬ１（ｎ＝ｍ）｝を、第三画像処理後の輝度値Ｐ１とする（ステップＳ４３）。

そして、画像生成部４１は、ステップＳ２２及びステップＳ２３の処理にて得た画像処理後の第一画像データを第一表示用データとして第一投影装置１の制御部１４に出力し（ステップＳ２６）、ステップＳ２４及びステップＳ２５の処理にて得た画像処理後の第二画像データを第二表示用データとして第二投影装置２の制御部１４に出力する（ステップＳ２７）。

以上のように、投影システム１００によれば、第二表示用データのうちの第二重畳領域２０ａに対応する部分については、各画素の輝度値が｛γ×ＢＬ１（ｎ）｝だけ一律に引き下げられる。つまり、輝度設定値ｎ＝ｍのときにこの部分に基づいて重なり部分１０Ａに投影される画像の輝度は、ＢＬ１（ｎ＝ｍ）だけ引き下げられることになる。

また、第一表示用データのうちの第一重畳領域１０ａに対応する部分は黒画像データとなっている。したがって、輝度設定値ｎ＝ｍのときにこの黒画像データに基づいて重なり部分１０Ａに投影される黒画像の輝度は、ＢＬ１（ｎ＝ｍ）となる。つまり、重なり部分１０Ａにおいては、ＢＬ１（ｎ＝ｍ）だけ輝度が引き下げられた画像と、ＢＬ１（ｎ＝ｍ）の輝度の画像とが重畳されることでこれら輝度が相殺される状態となり、重なり部分１０Ａに投影される画像の輝度の最低値は輝度ＢＬ２（ｎ＝ｍ）となる。

一方、第一表示用データのうちの第一非重畳領域１０ｂに対応する部分については、｛γ×ＢＬ２（ｎ）｝未満の輝度値を持つ画素の輝度値が｛γ×ＢＬ２（ｎ）｝に持上げられることになる。また、第二表示用データのうちの第二非重畳領域２０ｂに対応する部分については、｛γ×ＢＬ１（ｎ）｝未満の輝度値を持つ画素の輝度値が｛γ×ＢＬ１（ｎ）｝に持上げられることになる。つまり、輝度設定値ｎ＝ｍのときに非重なり部分１０Ｂに投影される画像の輝度の下限値は、ＢＬ２（ｎ＝ｍ）となり、輝度設定値ｎ＝ｍのときに非重なり部分２０Ｂに投影される画像の輝度の下限値は、ＢＬ１（ｎ＝ｍ）となる。ＢＬ１（ｎ）とＢＬ２（ｎ）は、装置の個体差や環境条件を除けば一致する。つまり、ＢＬ１（ｎ）とＢＬ２（ｎ）の差は無視できるほどに小さい。

したがって、投影システム１００によれば、非重なり部分１０Ｂに投影された画像の最低輝度と、重なり部分１０Ａに投影された画像の最低輝度と、非重なり部分２０Ｂに投影された画像の最低輝度と、をほぼ同じ値とすることができ、表示される投影対象画像の階調を全体で揃えた状態とすることができる。

このような効果を、上述した第一画像処理、第二画像処理、第三画像処理といった簡易な処理にて得ることができるため、システムの構築コストを下げながら、投影画質の向上を図ることができる。

また、投影システム１００によれば、調整モードを搭載しているため、第一投影装置１及び第二投影装置２の設置場所の変化、スクリーン６の反射特性の変化、第一投影装置１及び第二投影装置２の各々の機種の変化等の様々な状況が発生した場合であっても、その状況における第一の輝度及び第二の輝度を取得可能となり、投影対象画像の品質を向上させることができる。

また、投影システム１００によれば、記憶媒体４ａに、輝度設定値ｎ毎の第一の輝度及び第二の輝度が記憶され、投影対象画像の表示時における輝度設定値に応じた第一の輝度及び第二の輝度に基づいて、第一の画像処理、第二の画像処理、及び第三の画像処理が行われる。このため、画像投影時の輝度設定によらずに、階調を揃えて、投影画質を向上させることができる。

なお、以上の説明では、投影システム１００が調整モードを持つものとしたが、この調整モードは必須ではない。例えば、制御装置４の製造時に、工場等において図６～図９に示した方法にて第一の輝度と第二の輝度の測定を行い、その後、測定した第一の輝度と第二の輝度を記憶媒体４ａに記憶してから、制御装置４を出荷するようにしてもよい。この構成によれば、特定の場所でのみ使用を想定する投影システム１００であれば、十分に投影画質を向上させることができる。また、制御装置４の製造コストを下げることができる。

図１３は、投影対象画像の表示時の制御装置４の動作の変形例を説明するためのフローチャートである。図１３に示すフローチャートは、ステップＳ５１からステップＳ５４が追加された点を除いては図１０と同じである。図１３において図１０と同じ処理には同一符号を付して説明を省略する。

ステップＳ２１の後、画像生成部４１は、輝度ＢＬ１（ｎ＝ｍ）と輝度ＢＬ２（ｎ＝ｍ）の各々が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。輝度ＢＬ１（ｎ＝ｍ）と輝度ＢＬ２（ｎ＝ｍ）のいずれかが閾値を超えていた場合（ステップＳ５１：ＮＯ）には、画像生成部４１は、ステップＳ２２以降の処理を行う。

輝度ＢＬ１（ｎ＝ｍ）と輝度ＢＬ２（ｎ＝ｍ）の両方が閾値以下であった場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）には、画像生成部４１は、ステップＳ５２以降の処理を行う。ステップＳ５２において、画像生成部４１は、第一画像データのうちの第一重畳領域１０ａに対応する部分を、黒画像データに置換する。そして、画像生成部４１は、ステップＳ５１の処理後の第一画像データを第一表示用データとして第一投影装置１の制御部１４に出力し（ステップＳ５３）、ステップＳ２０にて生成した第二画像データをそのまま第二表示用データとして第二投影装置２の制御部１４に出力する（ステップＳ５４）。

この変形例によれば、投影対象画像の表示時における光源１１ａの輝度設定値が低い場合や、スクリーン６の反射特性、投影システム１００の使用環境、各投影装置の性能等によって、第一の輝度及び第二の輝度が無視できるほど小さくなる場合には、ステップＳ２２～ステップＳ２７の画像処理は行われない。

この場合には、非重なり部分１０Ｂに投影される画像の輝度の下限値は第一の輝度となり、重なり部分１０Ａに投影される画像の輝度の下限値は第一の輝度と第二の輝度の合計値となり、非重なり部分２０Ｂに投影される画像の輝度の下限値は第二の輝度となる。しかし、第一の輝度と第二の輝度は非常に小さい値となっているため、投影対象画像全体における最低輝度の差は目立たなくなる。また、この場合には、ステップＳ２２以降の処理を行った場合と比較して、投影対象画像の階調を高めることができ、投影画像の品質を向上させることができる。

ここまでは、投影システム１００が２つの投影装置を有するものとしてきたが、制御装置４は、３つ以上の投影装置と接続されてこれらを制御してもよい。この場合でも、大画面の投影対象画像を高画質にて表示させることが可能である。

また、第一表示用データの第一部分は、各色（赤、青、緑）における全画素の輝度値が最低値に近い値となっていればよく、黒画像データである必要はない。例えば、この第一部分は、全画素の輝度値が最低値よりも僅かに高い値となる、所謂、グレイ画像を表示するためのグレイ画像データとしてもよい。この場合には、図６から図９にて説明した調整モードにおける黒画像を全てグレイ画像に読み替えればよい。また、図１０及び図１３のステップＳ２３、図１３のステップＳ５２における“黒画像データ”を“グレイ画像データ”に読み替えればよい。

また、図１０及び図１３において、ステップＳ２５を省略してもよい。この場合でも、非重なり部分１０Ｂに投影された画像の最低輝度と、重なり部分１０Ａに投影された画像の最低輝度とをほぼ同じ値とすることができるため、第一画像処理及び第二画像処理を行わない場合と比較して、投影対象画像の画質を向上させることができる。

投影システム１００では、撮像部５が独立して設けられているが、撮像部５は第一投影装置１と第二投影装置２に内蔵されるものであってもよい。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１）
第一の投影部（第一投影装置１の投影部１３）から第一の投影範囲（第一の投影範囲１０）に第一画像（第一の分割画像１０Ｇ）を投影させ、上記第一の投影範囲の一部と重なる第二の投影範囲（第二の投影範囲２０）に、第二の投影部（第二投影装置２の投影部１３）から第二画像（第二の分割画像２０Ｇ）を投影させて投影対象画像を表示する投影システム（投影システム１００）用の画像処理装置（制御装置４）であって、
上記第一画像のうちの上記第一の投影範囲と上記第二の投影範囲との重なり部分（重なり部分１０Ａ）に投影される領域を第一重畳領域（第一重畳領域１０ａ）とし、上記第一画像のうちの上記第一重畳領域以外を第一非重畳領域（第一非重畳領域１０ｂ）とし、
上記第二画像のうちの上記重なり部分に投影される領域を第二重畳領域（第二重畳領域２０ａ）とし、上記第二画像のうちの上記第二重畳領域以外を第二非重畳領域（第二非重畳領域２０ｂ）とし、
上記投影対象画像のデータから上記第一画像の第一表示用データと上記第二画像の第二表示用データを生成する画像生成部（画像生成部４１）と、
上記重なり部分に上記第一の投影部のみから特定画像（黒画像１５）を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第一の輝度（輝度ＢＬ１（ｎ））と、上記重なり部分に上記第二の投影部のみから上記特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第二の輝度（ＢＬ２（ｎ））とを取得する輝度取得部（輝度取得部４２）と、を備え、
上記画像生成部は、上記第一表示用データにおける上記第一重畳領域に対応する第一部分として上記特定画像を投影するためのデータ（黒画像データ）を生成し、上記投影対象画像のデータのうちの上記第一非重畳領域に対応する第一入力画像データと、上記第二の輝度とに基づいて、上記第一表示用データにおける上記第一非重畳領域に対応する第二部分を生成し、上記投影対象画像のデータのうちの上記第二重畳領域に対応する第二入力画像データと、上記第一の輝度とに基づいて、上記第二表示用データにおける上記第二重畳領域に対応する第三部分を生成する画像処理装置。

（２）
（１）記載の画像処理装置であって、
上記画像生成部は、上記投影対象画像のデータのうちの上記第二非重畳領域に対応する第三入力画像データと、上記第一の輝度とに基づいて、上記第二表示用データにおける上記第二非重畳領域に対応する第四部分を生成する画像処理装置。

（３）
（２）記載の画像処理装置であって、
上記画像生成部は、上記第一入力画像データの各画素のうちの上記第二の輝度未満となる画素の輝度を上記第二の輝度に補正することによって上記第二部分を生成し、上記第二入力画像データの各画素の輝度を上記第一の輝度分低下させて上記第三部分を生成し、上記第三入力画像データの各画素のうち上記第一の輝度未満となる画素の輝度を上記第一の輝度に補正することによって上記第四部分を生成する画像処理装置。

（４）
（２）又は（３）記載の画像処理装置であって、
上記画像生成部は、上記第一の輝度と上記第二の輝度が閾値以下の場合には、上記第一入力画像データを上記第二部分とし、上記第二入力画像データを上記第三部分とし、上記第三入力画像データを上記第四部分とする画像処理装置。

（５）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の画像処理装置であって、
上記第一の投影部のみから上記重なり部分に上記特定画像を投影させる第一投影制御と、上記第二の投影部のみから上記重なり部分に上記特定画像を投影させる第二投影制御と、を行う投影制御部（投影制御部４３）と、
上記第一投影制御が行われた状態における上記重なり部分の上記第一の輝度を検出して記憶媒体（記憶媒体４ａ）に記憶し、上記第二投影制御が行われた状態における上記重なり部分の上記第二の輝度を検出して記憶媒体（記憶媒体４ａ）に記憶する輝度検出部（輝度検出部４４）と、を備え、
上記輝度取得部は、上記記憶媒体から上記第一の輝度と上記第二の輝度を取得する画像処理装置。

（６）
（５）記載の画像処理装置であって、
上記投影制御部は、上記第一の投影部に含まれる第一光源（光源１１ａ）の輝度の設定値（輝度設定値ｎ）を変化させて上記第一投影制御を複数回行い、上記第二の投影部に含まれる第二光源（光源１１ａ）の輝度の設定値（輝度設定値ｎ）を変化させて上記第二投影制御を複数回行い、
上記輝度検出部は、上記第一投影制御毎に検出した上記第一の輝度を、その第一投影制御が行われた状態における上記第一光源の輝度の設定値と対応させて記憶し、上記第二投影制御毎に検出した上記第二の輝度を、その第二投影制御が行われた状態における上記第二光源の輝度の設定値と対応させて記憶し、
上記輝度取得部は、上記投影対象画像の表示時に設定されている上記第一光源及び上記第二光源の輝度の設定値に対応する上記第一の輝度及び上記第二の輝度を上記記憶媒体から取得する画像処理装置。

（７）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の画像処理装置であって、
上記輝度取得部は、上記第一の投影部に含まれる第一光源及び上記第二の投影部に含まれる第二光源の輝度の設定値毎に対応して記憶された上記第一の輝度及び上記第二の輝度の中から、上記投影対象画像の表示時に設定されている上記第一光源及び上記第二光源の輝度の設定値に対応する上記第一の輝度及び上記第二の輝度を取得する画像処理装置。

（８）
（１）から（７）のいずれか１つに記載の画像処理装置と、
上記第一の投影部と、
上記第二の投影部と、を備える投影システム。

（９）
第一の投影部から第一の投影範囲に第一画像を投影させ、上記第一の投影範囲の一部と重なる第二の投影範囲に、第二の投影部から第二画像を投影させて投影対象画像を表示するために、上記投影対象画像のデータから上記第一画像の第一表示用データと上記第二画像の第二表示用データを生成する画像処理方法であって、
上記第一画像のうちの上記第一の投影範囲と上記第二の投影範囲との重なり部分に投影される領域を第一重畳領域とし、上記第一画像のうちの上記第一重畳領域以外を第一非重畳領域とし、
上記第二画像のうちの上記重なり部分に投影される領域を第二重畳領域とし、上記第二画像のうちの上記第二重畳領域以外を第二非重畳領域とし、
上記重なり部分に上記第一の投影部のみから特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第一の輝度と、上記重なり部分に上記第二の投影部のみから上記特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第二の輝度とを取得する輝度取得ステップと、
上記第一表示用データにおける上記第一重畳領域に対応する第一部分として上記特定画像を投影するためのデータを生成し、上記投影対象画像のデータのうちの上記第一非重畳領域に対応する第一入力画像データと、上記第二の輝度とに基づいて、上記第一表示用データにおける上記第一非重畳領域に対応する第二部分を生成し、上記投影対象画像のデータのうちの上記第二重畳領域に対応する第二入力画像データと、上記第一の輝度とに基づいて、上記第二表示用データにおける上記第二重畳領域に対応する第三部分を生成する画像生成ステップと、を備える画像処理方法。

（１０）
（９）記載の画像処理方法であって、
上記画像生成ステップは、更に、上記投影対象画像のデータのうちの上記第二非重畳領域に対応する第三入力画像データと上記第一の輝度とに基づいて、上記第二表示用データにおける上記第二非重畳領域に対応する第四部分を生成する画像処理方法。

（１１）
（１０）記載の画像処理方法であって、
上記画像生成ステップは、上記第一入力画像データの各画素のうちの上記第二の輝度未満となる画素の輝度を上記第二の輝度に補正することによって上記第二部分を生成し、上記第二入力画像データの各画素の輝度を上記第一の輝度分低下させて上記第三部分を生成し、上記第三入力画像データの各画素のうち上記第一の輝度未満となる画素の輝度を上記第一の輝度に補正することによって上記第四部分を生成する画像処理方法。

（１２）
（１０）又は（１１）記載の画像処理方法であって、
上記画像生成ステップは、上記第一の輝度と上記第二の輝度が閾値以下の場合には、上記第一入力画像データを上記第二部分とし、上記第二入力画像データを上記第三部分とし、上記第三入力画像データを上記第四部分とする画像処理方法。

（１３）
（９）から（１２）のいずれか１つに記載の画像処理方法であって、
上記第一の投影部のみから上記重なり部分に上記特定画像を投影させる第一投影制御と、上記第二の投影部のみから上記重なり部分に上記特定画像を投影させる第二投影制御と、を行う投影制御ステップと、
上記第一投影制御が行われた状態における上記重なり部分の上記第一の輝度を検出して記憶媒体に記憶し、上記第二投影制御が行われた状態における上記重なり部分の上記第二の輝度を検出して記憶媒体に記憶する輝度検出ステップと、を備え、
上記輝度取得ステップは、上記記憶媒体から上記第一の輝度と上記第二の輝度を取得する画像処理方法。

（１４）
（１３）記載の画像処理方法であって、
上記投影制御ステップは、上記第一の投影部に含まれる第一光源の輝度の設定値を変化させて上記第一投影制御を複数回行い、上記第二の投影部に含まれる第二光源の輝度の設定値を変化させて上記第二投影制御を複数回行い、
上記輝度検出ステップは、上記第一投影制御毎に検出した上記第一の輝度を、その第一投影制御が行われた状態における上記第一光源の輝度の設定値と対応させて記憶し、上記第二投影制御毎に検出した上記第二の輝度を、その第二投影制御が行われた状態における上記第二光源の輝度の設定値と対応させて記憶し、
上記輝度取得ステップは、上記投影対象画像の表示時に設定されている上記第一光源及び上記第二光源の輝度の設定値に対応する上記第一の輝度及び上記第二の輝度を上記記憶媒体から取得する画像処理方法。

（１５）
（９）から（１２）のいずれか１つに記載の画像処理方法であって、
上記輝度取得ステップは、上記第一の投影部に含まれる第一光源及び上記第二の投影部に含まれる第二光源の輝度の設定値毎に対応して記憶された上記第一の輝度及び上記第二の輝度の中から、上記投影対象画像の表示時に設定されている上記第一光源及び上記第二光源の輝度の設定値に対応する上記第一の輝度及び上記第二の輝度を取得する画像処理方法。

（１６）
第一の投影部から第一の投影範囲に第一画像を投影させ、上記第一の投影範囲の一部と重なる第二の投影範囲に、第二の投影部から第二画像を投影させて投影対象画像を表示するために、上記投影対象画像から上記第一画像と上記第二画像を生成する画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであって、
上記画像処理方法は、
上記第一画像のうちの上記第一の投影範囲と上記第二の投影範囲との重なり部分に投影される領域を第一重畳領域とし、上記第一画像のうちの上記第一重畳領域以外を第一非重畳領域とし、
上記第二画像のうちの上記重なり部分に投影される領域を第二重畳領域とし、上記第二画像のうちの上記第二重畳領域以外を第二非重畳領域とし、
上記重なり部分に上記第一の投影部のみから特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第一の輝度と、上記重なり部分に上記第二の投影部のみから上記特定画像を投影させた状態におけるその重なり部分の輝度である第二の輝度とを取得する輝度取得ステップと、
上記第一重畳領域として黒画像を生成し、上記投影対象画像のうちの上記第一非重畳領域に対応する第一入力画像と上記第二の輝度とに基づいて上記第一非重畳領域を生成し、上記投影対象画像のうちの上記第二重畳領域に対応する第二入力画像と上記第一の輝度とに基づいて上記第二重畳領域を生成する画像生成ステップと、を備える画像処理プログラム。

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

なお、本出願は、２０１９年３月２７日出願の日本特許出願（特願２０１９－０６１６８３）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

本発明によれば、複数の画像の一部を重ね合わせて投影する場合に、投影像の階調を全体で揃えて画質を向上させることができるため、大画面の画像表示に有効である。

１００ 投影システム
１ 第一投影装置
１１ 表示部
１１ａ 光源
１１ｂ 光変調部
１２ 投影光学系
１３ 投影部
１４ 制御部
１５ 黒画像
２ 第二投影装置
４ 制御装置
４ａ 記憶媒体
４１ 画像生成部
４２ 輝度取得部
４３ 投影制御部
４４ 輝度検出部
５ 撮像部
６ スクリーン
１０ 第一の投影範囲
１０Ｇ 第一の分割画像
１０ａ 第一重畳領域
１０ｂ 第一非重畳領域
１０Ａ 重なり部分
１０Ｂ 非重なり部分
２０ 第二の投影範囲
２０Ｇ 第二の分割画像
２０ａ 第二重畳領域
２０ｂ 第二非重畳領域
２０Ａ 重なり部分
２０Ｂ 非重なり部分

Claims (16)

1. 第一の投影部から第一の投影範囲に第一画像を投影させ、前記第一の投影範囲の一部と重なる第二の投影範囲に、第二の投影部から第二画像を投影させて投影対象画像を表示する投影システム用の画像処理装置であって、
   前記第一画像のうちの前記第一の投影範囲と前記第二の投影範囲との重なり部分に投影される領域を第一重畳領域とし、前記第一画像のうちの前記第一重畳領域以外を第一非重畳領域とし、
   前記第二画像のうちの前記重なり部分に投影される領域を第二重畳領域とし、前記第二画像のうちの前記第二重畳領域以外を第二非重畳領域とし、
   前記投影対象画像のデータから前記第一画像の第一表示用データと前記第二画像の第二表示用データを生成する画像生成部と、
   前記重なり部分に前記第一の投影部のみから特定画像を投影させた状態における当該重なり部分の輝度である第一の輝度と、前記重なり部分に前記第二の投影部のみから前記特定画像を投影させた状態における当該重なり部分の輝度である第二の輝度とを取得する輝度取得部と、を備え、
   前記画像生成部は、前記第一表示用データにおける前記第一重畳領域に対応する第一部分として前記特定画像を投影するためのデータを生成し、前記投影対象画像のデータのうちの前記第一非重畳領域に対応する第一入力画像データと、前記第二の輝度とに基づいて、前記第一表示用データにおける前記第一非重畳領域に対応する第二部分を生成し、前記投影対象画像のデータのうちの前記第二重畳領域に対応する第二入力画像データと、前記第一の輝度とに基づいて、前記第二表示用データにおける前記第二重畳領域に対応する第三部分を生成する画像処理装置。
2. 請求項１記載の画像処理装置であって、
   前記画像生成部は、前記投影対象画像のデータのうちの前記第二非重畳領域に対応する第三入力画像データと、前記第一の輝度とに基づいて、前記第二表示用データにおける前記第二非重畳領域に対応する第四部分を生成する画像処理装置。
3. 請求項２記載の画像処理装置であって、
   前記画像生成部は、前記第一入力画像データの各画素のうちの前記第二の輝度未満となる画素の輝度を前記第二の輝度に補正することによって前記第二部分を生成し、前記第二入力画像データの各画素の輝度を前記第一の輝度分低下させて前記第三部分を生成し、前記第三入力画像データの各画素のうち前記第一の輝度未満となる画素の輝度を前記第一の輝度に補正することによって前記第四部分を生成する画像処理装置。
4. 請求項２又は３記載の画像処理装置であって、
   前記画像生成部は、前記第一の輝度と前記第二の輝度が閾値以下の場合には、前記第一入力画像データを前記第二部分とし、前記第二入力画像データを前記第三部分とし、前記第三入力画像データを前記第四部分とする画像処理装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載の画像処理装置であって、
   前記第一の投影部のみから前記重なり部分に前記特定画像を投影させる第一投影制御と、前記第二の投影部のみから前記重なり部分に前記特定画像を投影させる第二投影制御と、を行う投影制御部と、
   前記第一投影制御が行われた状態における前記重なり部分の前記第一の輝度を検出して記憶媒体に記憶し、前記第二投影制御が行われた状態における前記重なり部分の前記第二の輝度を検出して記憶媒体に記憶する輝度検出部と、を備え、
   前記輝度取得部は、前記記憶媒体から前記第一の輝度と前記第二の輝度を取得する画像処理装置。
6. 請求項５記載の画像処理装置であって、
   前記投影制御部は、前記第一の投影部に含まれる第一光源の輝度の設定値を変化させて前記第一投影制御を複数回行い、前記第二の投影部に含まれる第二光源の輝度の設定値を変化させて前記第二投影制御を複数回行い、
   前記輝度検出部は、前記第一投影制御毎に検出した前記第一の輝度を、当該第一投影制御が行われた状態における前記第一光源の輝度の設定値と対応させて記憶し、前記第二投影制御毎に検出した前記第二の輝度を、当該第二投影制御が行われた状態における前記第二光源の輝度の設定値と対応させて記憶し、
   前記輝度取得部は、前記投影対象画像の表示時に設定されている前記第一光源及び前記第二光源の輝度の設定値に対応する前記第一の輝度及び前記第二の輝度を前記記憶媒体から取得する画像処理装置。
7. 請求項１から４のいずれか１項記載の画像処理装置であって、
   前記輝度取得部は、前記第一の投影部に含まれる第一光源及び前記第二の投影部に含まれる第二光源の輝度の設定値毎に対応して記憶された前記第一の輝度及び前記第二の輝度の中から、前記投影対象画像の表示時に設定されている前記第一光源及び前記第二光源の輝度の設定値に対応する前記第一の輝度及び前記第二の輝度を取得する画像処理装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載の画像処理装置と、
   前記第一の投影部と、
   前記第二の投影部と、を備える投影システム。
9. 第一の投影部から第一の投影範囲に第一画像を投影させ、前記第一の投影範囲の一部と重なる第二の投影範囲に、第二の投影部から第二画像を投影させて投影対象画像を表示するために、前記投影対象画像のデータから前記第一画像の第一表示用データと前記第二画像の第二表示用データを生成する画像処理方法であって、
   前記第一画像のうちの前記第一の投影範囲と前記第二の投影範囲との重なり部分に投影される領域を第一重畳領域とし、前記第一画像のうちの前記第一重畳領域以外を第一非重畳領域とし、
   前記第二画像のうちの前記重なり部分に投影される領域を第二重畳領域とし、前記第二画像のうちの前記第二重畳領域以外を第二非重畳領域とし、
   前記重なり部分に前記第一の投影部のみから特定画像を投影させた状態における当該重なり部分の輝度である第一の輝度と、前記重なり部分に前記第二の投影部のみから前記特定画像を投影させた状態における当該重なり部分の輝度である第二の輝度とを取得する輝度取得ステップと、
   前記第一表示用データにおける前記第一重畳領域に対応する第一部分として前記特定画像を投影するためのデータを生成し、前記投影対象画像のデータのうちの前記第一非重畳領域に対応する第一入力画像データと、前記第二の輝度とに基づいて、前記第一表示用データにおける前記第一非重畳領域に対応する第二部分を生成し、前記投影対象画像のデータのうちの前記第二重畳領域に対応する第二入力画像データと、前記第一の輝度とに基づいて、前記第二表示用データにおける前記第二重畳領域に対応する第三部分を生成する画像生成ステップと、を備える画像処理方法。
10. 請求項９記載の画像処理方法であって、
    前記画像生成ステップは、更に、前記投影対象画像のデータのうちの前記第二非重畳領域に対応する第三入力画像データと前記第一の輝度とに基づいて、前記第二表示用データにおける前記第二非重畳領域に対応する第四部分を生成する画像処理方法。
11. 請求項１０記載の画像処理方法であって、
    前記画像生成ステップは、前記第一入力画像データの各画素のうちの前記第二の輝度未満となる画素の輝度を前記第二の輝度に補正することによって前記第二部分を生成し、前記第二入力画像データの各画素の輝度を前記第一の輝度分低下させて前記第三部分を生成し、前記第三入力画像データの各画素のうち前記第一の輝度未満となる画素の輝度を前記第一の輝度に補正することによって前記第四部分を生成する画像処理方法。
12. 請求項１０又は１１記載の画像処理方法であって、
    前記画像生成ステップは、前記第一の輝度と前記第二の輝度が閾値以下の場合には、前記第一入力画像データを前記第二部分とし、前記第二入力画像データを前記第三部分とし、前記第三入力画像データを前記第四部分とする画像処理方法。
13. 請求項９から１２のいずれか１項記載の画像処理方法であって、
    前記第一の投影部のみから前記重なり部分に前記特定画像を投影させる第一投影制御と、前記第二の投影部のみから前記重なり部分に前記特定画像を投影させる第二投影制御と、を行う投影制御ステップと、
    前記第一投影制御が行われた状態における前記重なり部分の前記第一の輝度を検出して記憶媒体に記憶し、前記第二投影制御が行われた状態における前記重なり部分の前記第二の輝度を検出して記憶媒体に記憶する輝度検出ステップと、を備え、
    前記輝度取得ステップは、前記記憶媒体から前記第一の輝度と前記第二の輝度を取得する画像処理方法。
14. 請求項１３記載の画像処理方法であって、
    前記投影制御ステップは、前記第一の投影部に含まれる第一光源の輝度の設定値を変化させて前記第一投影制御を複数回行い、前記第二の投影部に含まれる第二光源の輝度の設定値を変化させて前記第二投影制御を複数回行い、
    前記輝度検出ステップは、前記第一投影制御毎に検出した前記第一の輝度を、当該第一投影制御が行われた状態における前記第一光源の輝度の設定値と対応させて記憶し、前記第二投影制御毎に検出した前記第二の輝度を、当該第二投影制御が行われた状態における前記第二光源の輝度の設定値と対応させて記憶し、
    前記輝度取得ステップは、前記投影対象画像の表示時に設定されている前記第一光源及び前記第二光源の輝度の設定値に対応する前記第一の輝度及び前記第二の輝度を前記記憶媒体から取得する画像処理方法。
15. 請求項９から１２のいずれか１項記載の画像処理方法であって、
    前記輝度取得ステップは、前記第一の投影部に含まれる第一光源及び前記第二の投影部に含まれる第二光源の輝度の設定値毎に対応して記憶された前記第一の輝度及び前記第二の輝度の中から、前記投影対象画像の表示時に設定されている前記第一光源及び前記第二光源の輝度の設定値に対応する前記第一の輝度及び前記第二の輝度を取得する画像処理方法。
16. 第一の投影部から第一の投影範囲に第一画像を投影させ、前記第一の投影範囲の一部と重なる第二の投影範囲に、第二の投影部から第二画像を投影させて投影対象画像を表示するために、前記投影対象画像から前記第一画像と前記第二画像を生成する画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムであって、
    前記画像処理方法は、
    前記第一画像のうちの前記第一の投影範囲と前記第二の投影範囲との重なり部分に投影される領域を第一重畳領域とし、前記第一画像のうちの前記第一重畳領域以外を第一非重畳領域とし、
    前記第二画像のうちの前記重なり部分に投影される領域を第二重畳領域とし、前記第二画像のうちの前記第二重畳領域以外を第二非重畳領域とし、
    前記重なり部分に前記第一の投影部のみから特定画像を投影させた状態における当該重なり部分の輝度である第一の輝度と、前記重なり部分に前記第二の投影部のみから前記特定画像を投影させた状態における当該重なり部分の輝度である第二の輝度とを取得する輝度取得ステップと、
    前記第一重畳領域として黒画像を生成し、前記投影対象画像のうちの前記第一非重畳領域に対応する第一入力画像と前記第二の輝度とに基づいて前記第一非重畳領域を生成し、前記投影対象画像のうちの前記第二重畳領域に対応する第二入力画像と前記第一の輝度とに基づいて前記第二重畳領域を生成する画像生成ステップと、を備える画像処理プログラム。
    

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