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公開番号2025180536
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-11
出願番号2024087939
出願日2024-05-30
発明の名称補正方法
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類G03B 21/00 20060101AFI20251204BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】プロジェクターが投射画像を補正する際の補正の精度を高める。
【解決手段】プロジェクター1から投射面PPに投射される投射画像PIの補正方法であって、距離センサー15の出力に基づいて、距離センサー15から投射面PP上の複数の位置までの複数の距離を示す深度情報を取得することと、深度情報に基づいて平面の位置を算出することと、平面の第1法線ベクトルnを算出することと、プロジェクター1の座標系と対応付けられた加速度センサーの出力に基づいて、重力ベクトルgを算出することと、重力ベクトルgと第1法線ベクトルnとの内積が、水平面と投射面PPとがなす角の余弦となるように、第1法線ベクトルnを変換することにより、第2法線ベクトルnngを生成することと、第2法線ベクトルnngに基づいて、投射画像PIを補正することと、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プロジェクターから投射面に投射される投射画像の補正方法であって、
距離センサーの出力に基づいて、前記距離センサーから前記投射面上の複数の位置までの複数の距離を示す深度情報を取得することと、
前記深度情報に基づいて平面の位置を算出することと、
前記平面の第１法線ベクトルを算出することと、
前記プロジェクターの座標系と対応付けられた加速度センサーの出力に基づいて、重力ベクトルを算出することと、
前記重力ベクトルと前記第１法線ベクトルとの内積が、水平面と前記投射面とがなす角の余弦となるように、前記第１法線ベクトルを変換することにより、第２法線ベクトルを生成することと、
前記第２法線ベクトルに基づいて、前記投射画像を補正することと、
を含むことを特徴とする補正方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
プロジェクターから投射面に投射される投射画像の補正方法であって、
距離センサーの出力に基づいて、前記距離センサーから前記投射面上の複数の位置までの複数の距離を示す深度情報を取得することと、
前記深度情報に基づいて平面の位置を算出することと、
前記平面の第１法線ベクトルを算出することと、
前記プロジェクターの座標系と対応付けられた加速度センサーの出力に基づいて、重力ベクトルを算出することと、
前記重力ベクトルと前記第１法線ベクトルとの外積を算出することにより、前記重力ベクトルと前記第１法線ベクトルとの両方に直交する直交ベクトルを生成することと、
前記直交ベクトルに沿う軸を中心に、前記重力ベクトルを、水平面と前記投射面とがなす角だけ回転させた回転ベクトルを、前記投射面の法線ベクトルである第２法線ベクトルとして生成することと、
前記第２法線ベクトルに基づいて、前記投射画像を補正することと、
を含むことを特徴とする補正方法。
【請求項３】
プロジェクターから投射面に投射される投射画像の補正方法であって、
距離センサーの出力に基づいて、前記距離センサーから前記投射面上の複数の位置までの複数の距離を示す深度情報を取得することと、
前記深度情報に基づいて平面の位置を算出することと、
前記平面の第１法線ベクトルを算出することと、
前記プロジェクターの座標系と対応付けられた加速度センサーの出力に基づいて、重力ベクトルを算出することと、
前記重力ベクトルと前記第１法線ベクトルとの外積を算出することにより、前記重力ベクトルと前記第１法線ベクトルとの両方に直交する直交ベクトルを生成することと、
前記直交ベクトルと前記重力ベクトルとの外積を算出することにより、前記直交ベクトルと前記重力ベクトルとの両方に直交する第２法線ベクトルを生成することと、
前記第２法線ベクトルに基づいて、前記投射画像を補正することと、
を含むことを特徴とする補正方法。
【請求項４】
前記距離センサーとは異なるカメラによって前記投射面を撮像することで、前記投射面の撮像画像を取得することと、
前記距離センサーの座標系と前記カメラの座標系とを互いに対応付ける対応関係に基づいて、前記撮像画像を、前記距離センサーの座標系に変換した変換画像を生成することと、
前記変換画像に基づいて、前記距離センサーの検出範囲における前記投射面の位置を示す情報を生成することと、を更に含み、
前記第２法線ベクトルを生成することは、
前記情報に基づいて、前記プロジェクターの座標系において、前記第１法線ベクトルを構成する成分のうち、光軸と直交すると共に、互いに直交する２軸の方向の成分のいずれかを変換することによって、前記第２法線ベクトルを生成することを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の補正方法。
【請求項５】
前記第２法線ベクトルを生成することは、
前記プロジェクターの座標系において、前記第１法線ベクトルを構成する成分のうち、光軸と直交すると共に、互いに直交する２軸のうち、鉛直方向となす角度が小さい軸の成分を変換することにより、前記第２法線ベクトルを生成することを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の補正方法。
【請求項６】
前記投射面における前記投射画像の形状が所定の形状となるように、設置面と前記プロジェクターの光軸とがなす角度を調整した場合に、調整前における前記重力ベクトルと、調整後における前記重力ベクトルとのなす角度に基づいて、前記水平面と前記投射面とがなす角を算出することを更に含むことを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載の補正方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、補正方法に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターに備わる距離センサーによる計測値を用いて、投射面の法線ベクトルを決定し、決定した法線ベクトルを用いて、投射画像を補正する技術が用いられてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１に係るプロジェクターは、ToF（Time of Flight）センサーを用いて、投射面上の複数の光点の深度情報を取得し、複数の深度情報に基づいて、投射面の法線ベクトルを決定する。更に、当該プロジェクターは、当該法線ベクトルに基づいて、当該プロジェクターのオフセット情報を取得し、当該オフセット情報に基づいて投射画像を補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２２／１９３５６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に係るプロジェクターは、投射画像を補正するために、距離センサーの測定値のみを用いるため、補正の精度が距離センサーの精度に依存してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る補正方法は、プロジェクターから投射面に投射される投射画像の補正方法であって、距離センサーの出力に基づいて、前記距離センサーから前記投射面上の複数の位置までの複数の距離を示す深度情報を取得することと、前記深度情報に基づいて平面の位置を算出することと、前記平面の第１法線ベクトルを算出することと、前記プロジェクターの座標系と対応付けられた加速度センサーの出力に基づいて、重力ベクトルを算出することと、前記重力ベクトルと前記第１法線ベクトルとの内積が、水平面と前記投射面とがなす角の余弦となるように、前記第１法線ベクトルを変換することにより、第２法線ベクトルを生成することと、前記第２法線ベクトルに基づいて、前記投射画像を補正することと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る補正方法は、プロジェクターから投射面に投射される投射画像の補正方法であって、距離センサーの出力に基づいて、前記距離センサーから前記投射面上の複数の位置までの複数の距離を示す深度情報を取得することと、前記深度情報に基づいて平面の位置を算出することと、前記平面の第１法線ベクトルを算出することと、前記プロジェクターの座標系と対応付けられた加速度センサーの出力に基づいて、重力ベクトルを算出することと、前記重力ベクトルと前記第１法線ベクトルとの外積を算出することにより、前記重力ベクトルと前記第１法線ベクトルとの両方に直交する直交ベクトルを生成することと、前記直交ベクトルに沿う軸を中心に、前記重力ベクトルを、水平面と前記投射面とがなす角だけ回転させた回転ベクトルを、前記投射面の法線ベクトルである第２法線ベクトルとして生成することと、前記第２法線ベクトルに基づいて、前記投射画像を補正することと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る補正方法は、プロジェクターから投射面に投射される投射画像の補正方法であって、距離センサーの出力に基づいて、前記距離センサーから前記投射面上の複数の位置までの複数の距離を示す深度情報を取得することと、前記深度情報に基づいて平面の位置を算出することと、前記平面の第１法線ベクトルを算出することと、前記プロジェクターの座標系と対応付けられた加速度センサーの出力に基づいて、重力ベクトルを算出することと、前記重力ベクトルと前記第１法線ベクトルとの外積を算出することにより、前記重力ベクトルと前記第１法線ベクトルとの両方に直交する直交ベクトルを生成することと、前記直交ベクトルと前記重力ベクトルとの外積を算出することにより、前記直交ベクトルと前記重力ベクトルとの両方に直交する第２法線ベクトルを生成することと、前記第２法線ベクトルに基づいて、前記投射画像を補正することと、を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
プロジェクター１の構成例を示すブロック図。
取得部１２２が取得する深度情報の一例を示す図。
プロジェクター１の設置面ＳPと投射面ＰPとがなす角度θの算出方法の例の説明図。
プロジェクター１の設置面ＳPと投射面ＰPとがなす角度θの算出方法の例の説明図。
プロジェクター１の設置面ＳPと投射面ＰPとがなす角度θの算出方法の例の説明図。
プロジェクター１の設置面ＳPと投射面ＰPとがなす角度θの算出方法の例の説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に直立しており、第１法線ベクトルｎの１つの成分のみ変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に直立しており、第１法線ベクトルｎの１つの成分のみ変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に直立しており、第１法線ベクトルｎの１つの成分のみ変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に対して傾いており、第１法線ベクトルｎの１つの成分のみ変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に対して傾いており、第１法線ベクトルｎの１つの成分のみ変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に対して傾いており、第１法線ベクトルｎの１つの成分のみ変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に直立しており、第１法線ベクトルｎの複数の成分を変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に直立しており、第１法線ベクトルｎの複数の成分を変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に直立しており、第１法線ベクトルｎの複数の成分を変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に直立しており、第１法線ベクトルｎの複数の成分を変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に対して傾いており、第１法線ベクトルｎの複数の成分を変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に対して傾いており、第１法線ベクトルｎの複数の成分を変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に対して傾いており、第１法線ベクトルｎの複数の成分を変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
投射面ＰPが鉛直方向に対して傾いており、第１法線ベクトルｎの複数の成分を変換する場合の第２法線ベクトルｎngの生成方法についての説明図。
プロジェクター１の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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