Проекционное устройство отображения изображения, устройство обработки изображения и способ обработки изображения и компьютерная программа - RU2630424C2

Чертежи

Показать все 18 чертежа(ей)

Описание

Область техники

Технология, раскрытая в настоящем описании, относится к проекционному устройству отображения изображения, которое проецирует и отображает воспроизводимое мультимедийное видеоизображение или объект проекции на мониторе, таком как экран, к устройству обработки изображения и способу обработки изображения и компьютерной программе и, в частности, относится к проекционному устройству отображения изображения, включающее в себя источник света, например, лазер и дефлектор, который преломляет излучение света для выполнения операции сканирования объекта проекции, к устройству обработки изображения и способу обработки изображения и компьютерной программе.

Уровень техники

В последнее время было замечено, что видеоизображения, принятые с помощью телевидения, видеоизображения, воспроизводимые с носителя информации, таких как Blu-Ray диск, и изображения с экранов персональных компьютеров (PC), например, проецируются на экран большого размера с помощью проекционного устройства отображения изображения, так что несколько человек могут их просматривать или делать презентации. Кроме того, существует также малогабаритное проекционное устройство отображения изображения (пико-проектор), которое размещается на ладони при использовании или устанавливается на мобильном устройстве.

Кроме того, применяются усовершенствованные модели проекционного устройства отображения изображения, включающее в себя лазер или светоизлучающий диод (LED) в качестве источника света, и имеющее высокую насыщенность цвета и удовлетворительную воспроизводимость цвета. Посредством преломления светового излучения от источника света с использованием, например, микроэлектромеханических систем (MEMS) зеркал для выполнения размерного сканирования на экран, можно отобразить изображение посредством остаточного эффекта.

Например, предлагается проекционное устройство отображения изображения, которое включает в себя блок размерного сканирования, образованный путем объединения зеркала, которое выполняет сканирование в горизонтальном направлении, с зеркалом, которое выполняет сканирование в вертикальном направлении, и синхронизирует процесс горизонтального сканирования и вертикального сканирование лучей света, чтобы сформировать проецированное изображение на экране (см, например, патентный документ 1).

В случае, когда изображение проецируется, наблюдается недостаток, который заключается в том, что форма изображения искажается и принимает вид трапеции, потому что изображение проецируется под углом на объект проекции (экран на поверхности стены и т.п.). Например, предлагается способ коррекции искажения трапецеидальной формы, посредством управления амплитудой колеблющегося зеркала в зависимости от позиции вертикальной оси (см, например, патентный документ 2), и способ коррекции трапецеидальной формы без снижения эффективности пикселя, путем управления периодом времени, в котором колеблющееся зеркало облучается лазерными пучками для точной настройки положения пикселя (смотри, например, патентную литературу 3). Также предлагается способ коррекции искажений, сгенерированных во время проекции под углом, в случае, когда центральное направление лазерного луча и поверхность облучения имеют угол проекции, которые находятся не под прямым углом, посредством сохранения заранее информации коэффициента многочленного выражения для получения данных о положении излучения лазерных лучей на основание угла отражающего оптического элемента, применяя коэффициент, полученный путем расчета коэффициента информации и величины угла отражающего оптического элемента в многочленном выражении для вычисления позиции излучения лазерных лучей, считывается информация пикселей, соответствующая позиции излучения из памяти кадра, и лазерный генератор генерирует колебания на уровне яркости, соответствующий информации пикселя (см, например, патентный документ 4).

Тем не менее, при использовании проекционного устройства отображения изображения, включающее в себя источник света, например, лазер и зеркальный дефлектор, который выполняет процесс размерного сканирования экран с помощью лазерных лучей, наблюдается искажение формы, вызванное не вертикальным облучением MEMS зеркала лазерными лучами, и искажение уровня яркости, вызванное разреженностью и плотностью выходных точек лазеров и углом излучения на экран.

Перечень ссылок

Патентная литература

Патентный документ 1: JP 2003-21800А

Патентный документ 2: JP 2007-199251А

Патентный документ 3: JP 2004-295029А

Патентный документ 4: JP 2012-124880А

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Задачей настоящего изобретения, раскрытой в настоящем описании, является обеспечение высококачественного проекционного устройства отображения изображения, способного автоматически корректировать искажение, генерируемое в изображении, проецируемое на экран, устройства обработки изображений и способ обработки изображения, которые генерируют величину коррекции искажений, и компьютерной программы.

Еще одной задачей настоящего изобретения, раскрытого в настоящем описании, является обеспечение высококачественного проекционного устройства отображения изображения, которое включает в себя источник света, такой как лазер, и дефлектор, который преломляет световой поток для выполнения сканирования объекта проекции, и способно автоматически корректировать искажения формы и яркости, возникающие в проецируемом изображении, высококачественного устройства обработки изображений и эффективного способа обработки изображений, которые способны автоматически генерировать корректирующие величины для устранения искажения формы и яркости, и компьютерной программы.

Решение технической задачи

Настоящая заявка была сделана с учетом указанных выше аспектов. Согласно технологии, раскрытой в п. 1, предусмотрено проекционное устройство отображения изображения, содержащее: видеопроектор, включающий в себя источник света, выполненный с возможностью излучать свет, имеющий уровень интенсивности, соответствующий значению пикселя входного изображения, и дефлектор, выполненный с возможностью отклонять излучаемый свет от источника света с помощью зеркала, чтобы выполнить сканирование объекта проекции; блок коррекции временных параметров, выполненный с возможностью выполнять коррекцию временных параметров пиксельных данных входного изображения в соответствии с углом отклонения в дефлекторе; таблицу коррекции искажений формы, имеющую величину коррекции искажений формы в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений формы, таблица коррекции искажений формы, которая используется для коррекции искажений формы, включена в состав проекции изображения проецируемого объекта из видеопроектора; таблицу коррекции искажений яркости, имеющую величину коррекции искажения яркости в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, таблица коррекции искажений яркости, которая используется для коррекции искажений яркости, включена в состав проекции изображения; и блок коррекции изображения, выполненный с возможностью выполнять коррекцию искажений входного изображения путем выполнения обработки сигналов на основе таблицы коррекции искажения формы и таблицы коррекции искажений яркости.

Согласно технологии, раскрытой в п. 2, проекционное устройство отображения изображения по п. 1 дополнительно включает в себя блок вычисления таблицы коррекции, выполненный с возможностью вычислять таблицу коррекции искажения формы и таблицу коррекции искажений яркости.

Согласно технологии, раскрытой в п. 3, блок вычисления таблицы коррекции проекционного устройства отображения изображения по п. 2, рассчитывает величину коррекции искажения формы в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений формы на основании параметра входного изображения, включающий в себя размер входного изображения, параметр зеркала, включающий в себя величину угла отклонения зеркала блока поляризации, информацию области эффективного луча и информацию угла зеркала во время коррекции временных параметров, зеркало-модель, включающую в себя информацию о положении зеркала и оптического устройства зеркала и источника света, и параметр проекции объекта, включающий в себя информацию о положении проекции объекта по отношению к видеопроектору.

Согласно технологии, раскрытой в п. 4, блок вычисления таблицы коррекции проекционного устройства отображения изображения по п. 3, генерирует информацию угла зеркала, соответствующую наружной периферийной части входного изображения, на основании параметра входного изображения и параметра зеркала, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого источником света в наружной периферийной части входного изображения, на основании зеркало-модели, вычисляет область на проекции объекта, область, соответствующая наружной периферийной части входного изображения, на основании параметра объекта проекции, и вычисляет стандартное положение изображения, включающее в себя область, которая вписывается в область, соответствующая наружной периферийной части, и имеет то же аспектное отношение, что и входное изображение, формирует информацию угла зеркала, соответствующую каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, на основании параметра входного изображения и параметра зеркала, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого из источника света в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, на основе зеркало-модели, и вычисляет положение на объекте проекции положение, соответствующее каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, на основании параметра объекта проекции, и нормализует положение на объекте проекции положение, соответствующее каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, на основании стандартного положения изображения, чтобы получить величину коррекции искажения формы в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы.

Согласно технологии, раскрытой в п. 5, блок вычисления таблицы коррекции проекционного устройства отображения изображения по п. 2, вычисляет таблицу коррекции искажения яркости для коррекции искажений яркости диффузии пучка, вызванное разницей диффузии пучка излучаемого света в каждом месте эффективной области объекта проекции и перекрытие лучей искажения яркости, вызванного степенью перекрытия пучков излучаемого света в каждом месте эффективной области проекции объекта.

Согласно технологии, раскрытой в п. 6, блок вычисления таблицы коррекции проекционного устройства отображения изображения по п. 5, вычисляет таблицу коррекции искажений яркости для коррекции искажений яркости диффузии пучка и искажений яркости перекрытия пучков, на основании параметра входного изображения, включающий в себя размер входного изображения, параметр зеркала, включающий в себя величину угла отклонения зеркала блока поляризации, информацию области эффективного пучка и информацию угла зеркала в период времени коррекции временных параметров, зеркало-модель, включающую в себя информацию о позиции зеркала и оптического устройства зеркала и источника света, и параметр проекции объекта, включающий в себя информацию о положении объекта проекции по отношению к видеопроектору.

Согласно технологии, раскрытой в п. 7, блок вычисления таблицы коррекции проекционного устройства отображения изображения по п. 5, перемножает величины диффузионного искажения яркости пучка и искажение яркости перекрытия пучков, полученные в каждом расчетном положении таблицы коррекции искажения яркости для нормализации увеличенной величины искажения, и устанавливает умноженную величину искажения, как величину коррекции искажения яркости в данной позиции.

Согласно технологии, раскрытой в п. 8, блок вычисления таблицы коррекции проекционного устройства отображения изображения по п. 6, генерирует информацию о величине угла зеркала, соответствующую каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости каждой искажений яркости, на основании параметра входного изображения и параметра зеркала, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого источником света, и величины пучков в каждом расчетном положении таблицы коррекции искажения яркости, на основании зеркало-модели, вычисляет позицию и величину пучков на проекции объекта, позицию и величину пучков, соответствующих каждому расчетному положению таблицы коррекции искажения яркости, на основе параметра проекции объекта, вычисляет величину угла пучков в каждом расчетном положении таблицы коррекции искажения яркости, на основании величины пучков, и вычисляет величину коррекции диффузионного искажения яркости пучка для уменьшения величины яркости луча в каждом расчетном положении таблицы коррекции искажения яркости, на основании величины градуса пучков.

Согласно технологии, раскрытой в п. 9, блок вычисления таблицы коррекции проекционного устройства отображения изображения по п. 8, вычисляет величину коррекции диффузионного искажения яркости пучка путем расчета величины градуса пучков в каждом расчетном положении таблицы коррекции искажения яркости, как область s в 3σ области на проекции объекта и нормализация области s на основании заранее определенной величины градуса Smax.

Согласно технологии, раскрытой в п. 10, блок вычисления таблицы коррекции проекционного устройства отображения изображения по п. 6, вычисляет значения углов зеркала в позициях коррекции временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, соответствующие каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости на основании параметра зеркала, выполняет трассировку лучей по направлениям излучения света, излучаемого из источника света, и величины градусов пучков, соответствующие величинам углов зеркала на позициях коррекции временных параметров в непосредственной близости от величин углов зеркала на основании зеркала-модели, вычисляет степень относительного перекрытия пучков на позициях коррекции временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала на основании направлений излучения света, излучаемого из источника света и величины градусов пучков, и получает, на основании степени перекрытия, величину коррекции перекрытия пучков для уменьшения яркости в части, где яркость увеличивается из-за высокой плотности выходных точек света в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости.

Согласно технологии, раскрытой в п. 11, блок вычисления таблицы коррекции проекционного устройства отображения изображения по п. 10, нормализует уровень градуса лучей в каждой из позиций коррекции временных параметров на периферии расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости так, что пучки имеют гауссово распределение σ=1, и затем накладывает пучки для вычисления степени перекрытия, выполняет нормализацию таким образом, что максимальная скорость перекрытия становится равной 1, чтобы получить скорость перекрытия пучков, и получает величину коррекции искажений яркости перекрытия пучков, которая соответствует скорости перекрытия р2 на заданном расстоянии d от центра пучка.

Согласно технологии, раскрытой в п. 12, предоставляется устройство обработки изображения, включающее в себя: видеопроектор, выполненный с возможностью проецировать входное изображение на объект, и входной блок параметра, выполненный с возможностью вводить параметр, относящийся к входному изображению; блок вычисления таблицы коррекции искажения формы, выполненный с возможностью вычислять, на основании параметра, таблицу коррекции искажений формы для коррекции искажений формы, которые наблюдаются в проецируемом изображении на объект проекции из видеопроектора; и блок вычисления таблицы коррекции искажения яркости, выполненный с возможностью вычислять, на основании параметра, таблицу коррекции искажений яркости для коррекции искажений яркости, наблюдаемые в проецируемом изображении.

Согласно технологии, раскрытой в п. 13, видеопроектор включает в себя источник света, выполненный с возможностью излучать свет, имеющий интенсивность, соответствующую значению пикселя входного изображения, и дефлектор, выполненный с возможностью преломлять луч света, испускаемого из источника света с помощью зеркала, чтобы выполнить сканирование на объект проекции, и выполнять коррекцию временных параметров пиксельных данных входного изображения, в соответствии с углом отклонения в дефлекторе для обеспечения излучения света. Входной блок параметра устройства обработки изображения по п. 12, подает на вход параметр входного изображения, включающий в себя размер входного изображения, параметр зеркала, включающий в себя величину угла отклонения зеркала блока поляризации, информацию эффективной области пучка и информацию угла зеркала в момент коррекции временных параметров, зеркало-модель, включающую в себя информацию о позиции зеркала и оптическом расположении зеркала и источника света, и параметр объекта проекции, включающий в себя информацию о позиции объекта проекта по отношению к видеопроектору.

Согласно технологии, раскрытой в п. 14, блок вычисления таблицы коррекции искажения формы устройства обработки изображения по п. 13, генерирует информацию об угле зеркала, соответствующую наружной периферийной части входного изображения, на основании параметра входного изображения и параметра зеркала, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого из источника света в наружной периферийной части входного изображения, на основании зеркало-модели, вычисляет область на объекте проекции, область, соответствующая внешней периферийной части входного изображения, на основании параметра объекта проекции, и вычисляет стандартное положение изображения, включающая в себя область, которая вписывается в область, соответствующая наружной периферийной части, и имеет то же аспектное выражение, что и входное изображение, генерирует информацию об угле зеркала, соответствующую каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы таблицы коррекции искажения формы, на основании параметра входного изображения и параметра зеркала, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого из источника света в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, на основании зеркало-модели, и вычисляет позицию на объекте проекции, позиция соответствует каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, на основании параметра объекта проекции, и нормализует позицию на объекте проекции, позиция соответствует каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, на основании стандартного положения изображения, чтобы получить величину коррекции искажения формы в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы.

Согласно технологии, раскрытой в п. 15, блок вычисления таблицы коррекции искажения яркости устройства обработки изображения по п. 13 вычисляет таблицу коррекции искажения яркости для коррекции диффузионного искажений яркости пучка, вызванное различием диффузии пучка света, излучаемого в каждом месте эффективной области объекта проекции, и искажением яркости перекрытия пучка, вызванное степенью перекрытия пучков излучаемого света в каждом месте эффективной области объекта проекции.

Согласно технологии, раскрытой в п. 16, блок вычисления таблицы коррекции искажения яркости устройства обработки изображения по п. 15, перемножает значения диффузионного искажения яркости пучка и искажения яркости перекрытия пучков, полученные в каждом расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости, для нормализации умноженного значения искажения, и устанавливает умноженное значение искажения как величину коррекции искажения яркости на данной позиции.

Согласно технологии, раскрытой в п. 17, блок вычисления таблицы коррекции искажения яркости устройства обработки изображения по п. 15, генерирует информацию угла зеркала, соответствующую каждом расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости, на основании параметра входного изображения и параметра зеркала, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого из источника света, и величину лучей в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости на основании зеркало-модели, вычисляет позицию и величину пучков на объекте проекции, положение и степень пучков, соответствующие каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости, на основании параметра объекта проекции, вычисляет степень градуса пучков на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости на основании степени пучков, и вычисляет величину коррекции диффузного искажения яркости для уменьшения яркости пучка на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости на основании степени градуса пучков.

Согласно технологии, раскрытой в п. 18, блок вычисления таблицы коррекции искажения яркости устройства обработки изображения по п. 15, вычисляет углы зеркала на позициях коррекции временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, соответствующего каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости на основании параметра зеркала, выполняет трассировку лучей по направлениям испускания света, испускаемого из источника света, и степени градусов пучков, соответствующие углам зеркала на позициях коррекции временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала на основании зеркало-модели, вычисляет относительный градус перекрытия пучков на позициях коррекции временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, на основании направлений излучения света, излучаемого из источника света, и степени градусов пучков, и получает, на основании градуса перекрытия величину коррекции перекрытия пучка для уменьшения яркости в части, где увеличивается яркость из-за высокой плотности выходных точек света в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости.

Согласно технологии, раскрытой в п. 19, предусмотрен способ обработки изображения, включающей в себя: этап ввода параметра посредством видеопроектора, выполненного с возможностью проецировать входного изображения на объект, и параметр, относящийся к входному изображению; этап вычисления таблицы коррекции искажения формы, на основании параметра, таблица коррекции искажения формы для коррекции искажений формы, наблюдаемые в проекции изображения на объект проекции из проектора; этап вычисления таблицы коррекции искажения яркости для вычисления, на основании параметра, таблицы коррекции искажения яркости для коррекции искажений яркости, наблюдаемые в проекции изображения.

Согласно технологии, раскрытой в п. 20, предусмотрена компьютерная программа, описанная на машиночитаемом носителе информации, компьютерная программа заставляет компьютер функционировать в качестве: видеопроектора, выполненного с возможностью проецировать входное изображение на объект, и входного блока параметра, выполненного с возможностью вводить параметр, относящийся к входному изображению; блока вычисления таблицы коррекции искажения формы, выполненного с возможностью вычислять, исходя из параметра, таблицу коррекции искажения формы для коррекции искажений формы, наблюдаемой в проекции изображения на объекте проекции из видеопроектора; и блок вычисления таблицы коррекции искажения яркости, выполненного с возможностью вычислять, исходя из параметра, таблицу коррекции искажений яркости для коррекции искажений яркости, наблюдаемой в проекции изображения.

Компьютерная программа по п. 20 настоящей заявки определяет компьютерную программу, описанную в машиночитаемом виде, чтобы реализовать заданный процесс обработки в компьютере. Другими словами, путем установки компьютерной программы в соответствии с п. 20 настоящей заявки в компьютере, выполняется общий процесс обработки в компьютере, и, следовательно, можно получить эффект, аналогичный эффекту использования устройства обработки изображений согласно п. 12 настоящей заявки.

Полезные результаты изобретения

Согласно технологии, раскрытой в настоящем описании, можно обеспечить высококачественное проекционное устройство отображения изображения, которое включает в себя источник света, такой как лазер, и дефлектор, который преломляет излучение света для выполнения сканирования на объект проекции, и обеспечивает автоматическую коррекцию искажений формы и яркости, генерируемые в проекции изображения, высококачественное устройства обработки изображений и эффективный способ обработки изображений, которые способны автоматически генерировать корректирующие величины искажения формы и искажения яркости, и компьютерную программу.

Проекционное устройство отображения изображения, к которому применяется технология, раскрытая в настоящем описании, может автоматически генерировать таблицу коррекции искажения формы для коррекции искажения формы, вызванное не вертикальным облучением MEMS зеркала лазерными пучками, и таблицу коррекции искажения яркости для коррекции искажения яркости, вызванное разреженностью и плотностью выходных точек лазеров и углом излучения на экран, и может корректировать, на основании таблиц корректировки искажений, искажение формы и искажение яркости, генерируемые в проекции изображения.

Таким образом, проекционное устройство отображения изображения, к которому применяется технология, раскрытая в настоящем описании, может улучшить качество изображения путем коррекции, как искажения формы, так и неравномерное распределение яркости изображения проекции, которые образуются на экране при выполнении размерного сканирование посредством лазерных пучков с использованием MEMS зеркала или тому подобное.

Кроме того, проекционное устройство отображения изображения, к которому относится технология, раскрытая в настоящем описании, может проецировать изображение на экран без искажения формы и без искажения яркости даже в случае, когда видеопроектор не обращен к экрану.

Кроме того, согласно технологии, раскрытой в настоящем описании, проекционное устройство отображения изображения вырабатывает информацию о коррекции искажений формы и яркости изображения проекции в виде таблицы, и, следовательно, можно уменьшить размер памяти для хранения информации для коррекции.

Кроме того, в соответствии с технологией, раскрытой в настоящем описании, проекционное устройство отображения изображения выполняет коррекцию искажений формы и яркости путем выполнения обработки сигналов изображения, проецируемого видеопроектором. Таким образом, оптическая система, такая как линзы, для коррекции искажений не требуется, что не увеличивает стоимость устройства.

Другие намерения, признаки и преимущества технологии, раскрытой в настоящем описании, будут понятны из последующего описания на основании нижеследующего подробного описания варианта осуществления и прилагаемых чертежей.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является схемой, которая схематично иллюстрирует конфигурацию проекционного устройства 100 отображения изображения в соответствии с вариантом осуществления технологии, раскрытой в настоящем описании.

Фиг. 2 является схемой, иллюстрирующей пример внутренней конфигурации видеопроектора 101.

Фиг. 3 является схемой, иллюстрирующей пример внутренней конфигурации блока 102 обработки изображения.

Фиг. 4 представляет собой схему, схематически иллюстрирующую последовательность операций, согласно которой проекционное устройство 100 отображения изображения проецирует входное изображение на экране 206.

Фиг. 5 является блок-схемой, иллюстрирующей функциональную конфигурацию для вычисления таблицы коррекции искажения формы.

Фиг. 6 представляет собой схему для описания соответствия между пространством входного изображения и пространством угла зеркала.

Фиг. 7 является схемой, иллюстрирующей состояние, в котором лазерные лучи, испускаемые из источника 201 света, подвергаются трассировке лучей для получения позиции проецирования на экране 206.

Фиг. 8 является схемой для описания процедуры для получения стандартной позиции изображения из входного изображения.

Фиг. 9 является схемой для описания процедуры получения величины коррекции искажения формы в каждой позиции таблицы на входном изображении.

Фиг. 10 представляет собой схему, иллюстрирующую взаимосвязь между позицией таблицы на пространстве входного изображения и позицией опорного пикселя.

Фиг. 11 представляет собой блок-схему алгоритма, иллюстрирующую процедуру обработки для вычисления таблицы коррекции искажения формы в блоке 104 вычисления таблицы коррекции.

Фиг. 12 является схемой, иллюстрирующей функциональную конфигурацию для вычисления таблицы коррекции искажения яркости.

Фиг. 13 представляет собой схему для описания модели гауссова пучка.

Фиг. 14 представляет собой схему для описания механизма расчета величины коррекции диффузии пучка.

Фиг. 15A является схемой, иллюстрирующей состояние, в котором извлекаются позиции коррекции временных параметров в непосредственной близости от позиций вычисления таблицы коррекции искажения яркости на основании результата трассировки лучей.

Фиг. 15B является схемой, иллюстрирующей состояние, в котором позиции коррекции временных параметров в непосредственной близости от позиций вычисления таблицы коррекции искажений яркости извлекаются на основании результата трассировки лучей.

Фиг. 16A является схемой, иллюстрирующей механизм для вычисления величины коррекции яркости на основании степени перекрытия пучка.

Фиг. 16B является схемой, иллюстрирующей механизм для вычисления величины коррекции яркости в зависимости от степени перекрытия пучка.

Фиг. 16С является схемой, иллюстрирующей механизм для вычисления величины коррекции яркости в зависимости от степени перекрытия пучка.

Фиг. 16D является графиком, иллюстрирующим механизм для вычисления величины коррекции яркости в зависимости от степени перекрытия пучка.

Фиг. 17 представляет собой блок-схему алгоритма, иллюстрирующую процедуру обработки для вычисления таблицы коррекции искажения яркости.

Фиг. 18 является схемой для описания процесса обработки коррекции временных параметров.

Осуществление изобретения

Далее будет приведено детальное описание вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

А. Конфигурация устройства

Фиг. 1 схематически иллюстрирует конфигурацию проекционного устройства 100 отображения изображения в соответствии с вариантом осуществления технологии, раскрытой в настоящем описании. Проекционное устройство 100 отображения изображения, показанное на фиг. 1, включает в себя проекционный блок 101, блок 102 обработки изображений, блок 103 входного изображения и блок 104 вычисления таблицы коррекции. В дальнейшем будет приведено описание каждого блока.

Проекционный блок 101 включает в себя источник света для испускания лазерных пучков и дефлектор, например, MEMS зеркала, который отклоняет лазерные пучки, излучаемые источником света, чтобы выполнить размерное сканирование на объект проекции, такой как экран (не показан на фиг. 1) (описано ниже).

Блок 103 входного изображения подает на вход сигнал изображения от источника проецирования изображения, такого как персональный компьютер, телевизионный (ТВ) приемник и устройство воспроизведения Blu-Ray диска (ни один из них не показан).

Следует отметить, что параметр входного изображения, включающий в себя размер изображения проекции (в дальнейшем, «размер входного изображения»), который вводится в блок 103 входного изображения, представляет собой информацию, необходимую для вычисления таблицы коррекции искажения формы и таблицы коррекции искажений яркости в блок 104 вычисления таблицы коррекции (описано ниже). Например, если блок 103 входного изображения анализирует входное изображение, чтобы получить необходимый параметр входного изображения, блок 103 входного изображения может подавать необходимый параметр входного изображения в блок 104 вычисления таблицы коррекции.

Блок 102 обработки изображения обрабатывает изображение для проецирования и вывода из проекционного блока 101. Изображение, поступившее на вход блока 102 обработки изображения, является внешним изображением, поставленным из внешнего источника через блок 103 входного изображения.

Например, свободное сканирование выполняется лазерными пучками, испускаемыми из проекционного блока 101. Тем не менее, линия их сканирования не является прямой линией, а точка выхода лазерных пучков не соответствует одному пикселю входного изображения, которые, как предполагается, являются квадратными пикселями. Таким образом, блок 102 обработки для обработки изображений выполняет процесс обработки для передискретизации входных данных пикселя, который, как предполагается, являются квадратными пикселями к углу отклонения в дефлекторе (описано ниже), и интенсивности лазерного излучения, соответствующего ему, т.е. выполняет "коррекцию временных параметров".

Блок 102 обработки изображения выполняет коррекцию искажений на внешнем изображении, поступающего с блока 103 входного изображения, на основании таблиц коррекции искажений, вычисленных блоком 104 вычисления таблицы коррекции. Искажение изображения, которое подвергается коррекции, включает в себя искажение формы, вызванное не вертикальным облучением MEMS зеркала лазерными пучками, излучаемые из источника света, и искажение яркости, вызванное разреженностью и плотностью выходных точек лазерных пучков, и наличием угла излучения на экран.

Блок 104 вычисления таблицы коррекции вычисляет таблицу коррекции искажения формы для коррекции искажений формы в проецируемом изображении в проекционном блоке 101, и таблицу коррекции искажения яркости для коррекции искажения яркости. Таблица коррекции искажений формы имеет значения коррекции искажений формы в соответствующих дискретных расчетных позициях таблицы коррекции искажения формы на пространстве входного изображения. Кроме того, таблица коррекции искажений яркости имеет значения коррекции искажений яркости в соответствующих дискретных расчетных позициях таблицы коррекции искажения яркости на пространстве входного изображения.

Таблица коррекции искажений формы и таблица коррекции искажений яркости, вычисленные блоком 104 вычисления таблицы коррекции, удерживаются во внутренней памяти любого из одного блока 104 вычисления таблицы коррекции и блока 102 обработки изображения, или в выделенной таблицы-памяти (ни один из них не показан). Затем, в случае, когда входное изображение из блока 103 входного изображения подвергается, например, процессу корректировки временных параметров, блок 102 обработки изображения выполняет процесс коррекции на основании таблицы коррекции искажения формы и таблицы коррекции искажений яркости. После выполнения вышеупомянутого процесса коррекции искажений, изображение, в котором были устранены искажения формы и искажения яркости, проецируется из проекционного блока 101.

Фиг. 2 иллюстрирует пример внутренней конфигурации проекционного блока 101. Проекционный блок 101, как показано на фиг. 2, включает в себя: источник 201 света, который излучает лазерные пучки; конденсирующие линзы 202, которые конденсируют лазерные пучки, испускаемые из источника 201 света; дефлектор, включающий в себя горизонтальное зеркало 203, которое выполняет сканирование конденсированными лазерными пучками в горизонтальном направлении, и вертикальное зеркало 204, которое выполняет сканирование конденсированными лазерными пучками в вертикальном направлении; блоки 223 и 224 привода вращения, которые управляют источником света 201 и поворачивают горизонтальное зеркало 203 и вертикальное зеркало 204 вокруг горизонтальной оси 213 зеркала и вертикальной оси 214 зеркала, соответственно; и блок 205 управления, который управляет процессом излучения лазерных пучков, испускаемых из источника 201 света, и блоками 223 и 224 привода вращения. Хотя это не показано на фиг. 2, источник 201 света включает в себя лазерный генератор, который перекрывает излучение света, испускаемого из лазерных диодов RGB цвета, и вырабатывает перекрывающееся излучение света. Горизонтальное зеркало 203 и вертикальное зеркало 204 включают в себя, например, MEMS зеркала.

Блок 205 управления выполняет процесс свободного сканирования на экран 206, служащего в качестве объекта проекции лазерных пучков, испускаемых от источника 201 света. В частности, сканирование лазерными пучками в вертикальном направлении с помощью вертикального зеркала 204, выполняется синхронно с обратным сканированием лазерными пучками в горизонтальном направлении с помощью горизонтального зеркала 203, и источник 201 света с перерывами (в заданный короткий период) излучает лазерные лучи на яркости, соответствующей информации пикселя. Линия сканирования лазерных пучков не является прямой линией. Кроме того, один пиксель исходного изображения и выходная точка лазерных пучков не соответствуют друг другу. Кроме того, плотность выходных точек лазерных пучков имеет области разреженности и уплотнения в зависимости от позиции облучения (угла зеркала).

Необходимо отметить, что "зеркало-параметр" включает в себя величины углов отклонения зеркала горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, информацию эффективной области пучка и информацию угла зеркала в момент коррекции временных параметров, и "зеркало-модель" включает в себя позиции зеркала горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, их осей вращения и информацию об оптическом расположении источника 101 света, данная информация необходима при вычислении таблицы коррекции искажения формы и таблицы коррекции искажений яркости в блоке 104 вычисления таблицы коррекции (как описано ниже). В этом варианте осуществления блок 104 вычисления таблицы коррекции имеет средство (например, посредством блока 205 управления), которое способно получать информацию о «зеркало-параметре» и «зеркало-модели».

"Экран-параметр", включающий в себя информацию о положении экрана 206, выступающий в качестве объекта проекции по отношению к проекционному блоку 101, является также информацией, необходимой при вычислении таблицы коррекции искажения стол и таблицы коррекции искажений яркости в блоке 104 вычисления таблицы коррекции (как описано ниже). В этом варианте осуществления, блок 104 вычисления таблицы коррекции имеет средство, способное получить «экран-параметр».

Фиг. 3 иллюстрирует пример внутренней конфигурации блока 102 обработки изображений. Блок 102 обработки изображения, как показано на фиг. 3, включает в себя блок 301 управления записью/считыванием изображения, память 302 кадров, блок 303 коррекции изображения и блок 304 регулировки качества изображения.

Память 302 кадров сохраняет изображения, поставляемые из блока 103 входного изображения. Блок 301 управления записью/считыванием управляет процессами записи и чтения кадров изображения, относящиеся к памяти 302 кадров.

Блок 303 коррекции изображения выполняет коррекцию временных параметров на изображении, считанного из памяти 302 кадров, т.е. передискретизирует данные пикселей, которые, как предполагается, являются квадратными пикселями, к углам горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204 и интенсивности соответствующего лазерного излучения.

Дополнительно, блок 303 коррекции изображения выполняет, на основании таблицы коррекции искажений, включающую в себя таблицу коррекции искажения формы и таблицу коррекции искажений яркости, рассчитанной в блоке 104 вычисления таблицы коррекции, коррекцию искажений данных пикселя после коррекции временных параметров так, что искажение формы и искажение яркости, генерируемые, когда проекция осуществляется из проекционного блока 101 на объект, будут удалены. В частности, блок 303 коррекции изображения получает позицию опорного пикселя в качестве исходного изображения посредством интерполяции и использует таблицу коррекции искажения формы для определения интенсивности лазерных пучков, испускаемых из проекционного блока 101 в момент коррекции временных параметров. Посредством коррекции искажений формы, корректируются искажения, которые вызваны горизонтальным зеркалом 203 и вертикальным зеркалом 204, и искажения формы изображения на экране, которые образуются по причине проецирования по направлению не к экрану. Кроме того, блок 303 коррекции изображения использует таблицу коррекции искажений яркости для определения коэффициента усиления интенсивности лазерных пучков, испускаемых проекционным блоком 101 в момент коррекции временных параметров посредством интерполяции. Посредством коррекции искажений яркости, корректируются искажение яркости, вызванное разницей в плотности точек излучения лазерных пучков (то есть, изменение величин перекрытия пучка в соответствующих местах), и искажение распределения яркости изображения на экране, которое генерируется по причине диффузии световых пучков.

Блок 304 регулировки качества изображения выполняет регулировку качества изображения посредством регулировки яркости, контрастности, синхронизации, отслеживания, плотности цвета и цветового тона, например, так, чтобы проекция изображения после коррекции искажений имела требуемое состояние отображения.

Далее будет описан процесс корректировки временных параметров, выполняемый с помощью блока 303 коррекции изображения. Фиг. 18 показывает концептуальную схему выполнения процесса корректировки временных параметров. Величина угла θmh поворота оси вращения горизонтального зеркала 203 попеременно изменяется между минимальным значением амплитуды в отрицательном направлении и максимальным значением амплитуды в положительном направлении в каждом периоде, определенным сигналом синхронизации в горизонтальной плоскости и т.п., как указано ссылочным номером 1801 на фиг. 18. В то же время, величина угла θmv поворота оси вращения вертикального зеркала 204 значительно уменьшается монотонно с максимального значения амплитуды в положительном направлении до минимального значения амплитуды в отрицательном направлении в каждом периоде, определенном сигналом синхронизации в вертикальной плоскости или т.п., и затем возвращается к максимальному значению амплитуды в положительном направлении в период гашения, как указано ссылочной позицией 1802 на фиг. 18. В результате, линия сканирования лазерных пучков не является прямой линией, как показано ссылочным номером 1803 на фиг. 18.

Когда лазерные пучки, излучаются из источника 201 света в каждом заданном периоде облучения, точки "О", размещенные на линии 1803 сканирования, являются выходными точками лазерных пучков (далее также упоминается как "позиции коррекции временных параметров"), например, на фиг. 18. Каждая позиция коррекции временных параметров имеет ресамплинг значения яркости. Ширина 1805 излучения лазера немного меньше, чем амплитуда 1804 горизонтального зеркала 203 и ширина 1805 излучения лазера служит в качестве рисунка эффективной области 1806.

Поскольку линия 1803 сканирования не является прямой линией, один пиксель исходного изображения и выходная точка лазерных пучков, не соответствуют друг другу, как видно из фиг. 18. Таким образом, требуется корректировка временных параметров, то есть, процесс обработки для преобразования данных пикселей в значения углов зеркала горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204 и значений яркости им соответствующих.

Кроме того, поскольку линия 1803 сканирования не является прямой линией и скорость сканирования в горизонтальном направлении не является постоянной, то плотность выходных точек лазерных пучков разряжена и уплотненная в зависимости от позиций облучения (углы зеркала). Кроме того, как видно из фиг. 18, плотность выходных точек лазерных пучков в непосредственной близости от центра рисунка области в горизонтальном направлении низка, в то время как плотность выходных точек лазерных пучков в непосредственной близости от правой и левой сторон является высокой. Это вызывает искажение яркости изображения проекции.

В. Коррекция искажения изображения проекции

Проекционное устройства 100 отображения изображения согласно этому варианту осуществления выполняет размерное сканирование лазерными пучками, излучаемые источником 201 света с использованием зеркал, таких как MEMS зеркала, чтобы тем самым сформировать проецируемое изображение на экране 206. Искажение формы генерируется в проецированном изображении, из-за не вертикального облучения лазерными пучками зеркал 203 и 204. Кроме того, когда осуществляется свободное сканирование лазерными пучками, образуется искажение яркости в изображении проекции, потому что выходные точки лазерных пучков распределены неравномерно, т.е. имеют области разряжения и уплотнения из-за непостоянной скорости перемещения позиции облучения лазерных пучков и наличия угла излучения на экран.

В связи с этим, проекционное устройство 100 отображения изображения улучшает качество изображения путем коррекции, как искажения формы, так и искажения в распределении яркости, образованные в проецируемом на экран изображении. Даже в случае, когда проекционный блок 101 не направлен на экран, можно проецировать изображение на экран, не имеющее искажение формы и искажение яркости.

Как описано выше, проекционное устройство 100 отображения изображения вырабатывает информацию коррекции искажения, относящуюся к искажению формы и искажению яркости изображения проекции в виде таблицы, и, следовательно, можно уменьшить размер памяти для хранения информации для коррекции.

Фиг. 4 схематически иллюстрирует последовательность выполнения операций, в которой проекционное устройство 100 отображения изображения проецирует входное изображение на экран 206.

Блок 303 коррекции изображения выполняет коррекцию временных параметров на входном изображении 401, поступившим на вход из блока 103 входного изображения, и выполняет обработку коррекции искажений на основании таблицы коррекции искажения формы и таблицы коррекции искажений яркости. Посредством коррекции временных параметров, изображение после коррекции изображения отображается на пространство угла зеркала, образованного углом θmh поворота оси вращения горизонтального зеркала 203 и углом θmv поворота оси вращения вертикального зеркала 204. На фиг. 4, внешний периферия 412 изображения на пространстве угла зеркала, которое получается в случае, когда выполняется только коррекция временных параметров без коррекции искажений, указывается сплошной линией, и внешняя периферия 402 изображения на пространстве угла зеркала, который получается в случае, когда выполняются, как коррекция временных параметров, так и коррекция искажений, как указано пунктирной линией. В примере, показанном на фиг. 4, изображение 402 после коррекции искажений ухудшается по отношению к исходному входному изображению 412.

Затем в проекционном блоке 101 выполняется свободное сканирование, т.е. сканирование лазерными пучками источника 201 света в вертикальном направлении посредством вертикального зеркала 204, которое выполняется синхронно с обратным сканированием с использованием лазерных пучков источника 201 света в горизонтальном направлении посредством горизонтального зеркала 203, и источник 201 света с перерывами (в заданном короткий период) излучает лазерные пучки на уровне яркости, соответствующему информации пикселя. При выполнении свободного сканирования, изображение после коррекции изображения отображается на пространство угла пучка, образованного углом θbh пучка в горизонтальном направлении, и углом θbv пучка в вертикальном направлении. Поскольку лазерные пучки облучают зеркала 203 и 204 не вертикально за счет углов отклонения горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, то изображение искажается. На фиг. 4, внешняя периферия 413 изображения на пространстве угла пучка, которое получается в случае, когда выполняется только коррекция временных параметров без коррекции искажений, указывается сплошной линией, и угол 403 пучка на внешней периферии изображения, который получается в случае, когда выполняются, как коррекция временных параметров, так и коррекция искажений, как указано пунктирной линией. В примере, показанном на фиг. 4, изображение 403 после коррекции искажений ухудшается из-за угла 413 пучка внешней периферии исходного входного изображения.

В случае, когда выполняется свободное сканирование лазерными пучками, излучаемые из источника 201 света с использованием горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, проецируемое изображение формируется на экране 206, и изображение после коррекции изображения сопоставляется на системе координат экрана, в которой две оси X и Ys являются ортогональными друг к другу. В это время, поскольку проекционный блок 101 не направлен на экран 206, изображение дополнительно искажается. На фиг. 4, внешняя периферия 414 проекции изображения на экране 206, которая получается в случае, когда выполняется коррекция временных параметров без коррекции искажений, указывается сплошной линией, и внешняя периферия 404 проекции изображения, которая получается в случай, когда выполняются, как коррекция временных параметров, так и коррекция искажений, указана пунктирной линией. Как показано на фиг. 4, путем выполнения коррекции искажений формы и коррекции искажений яркости, проекция изображения на экране 206 представляет собой изображение, не имеющее искажений, т.е. внешняя периферия 404 его похожа на внешнюю периферию входного изображения 401. Напротив, в случае, когда процесс коррекции искажения изображения не выполняется, внешняя периферия 414 в значительной степени его отклоняется от идеальной формы.

Далее будет приведено подробное описание способа вычисления таблицы коррекции искажения формы и таблицы коррекции искажений яркости в блоке 104 вычисления таблицы коррекции.

В-1. Таблица коррекции искажения формы

Блок 303 коррекции изображения получает информацию о позиции опорного пикселя в исходном изображении посредством интерполяции и использует таблицу коррекции искажения формы, чтобы определить интенсивность лазерных пучков, испускаемых из проекционного блока 101 в момент коррекции временных параметров. При коррекции искажений формы, искажение происходит из-за использования горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204 и искажение формы изображения на экране, которое генерируется по причине не проецирования непосредственно на экран, может быть устранено.

Фиг. 5 иллюстрирует функциональную конфигурацию для вычисления таблицы коррекции искажения формы в блоке 104 вычисления таблицы коррекции. Блок 104 вычисления таблицы коррекции вычисляет таблицу коррекции искажения формы, имеющую значения коррекция искажения формы на соответствующих дискретных расчетных позициях таблицы коррекции искажения формы на пространстве входного изображения.

Блок 501 генерирования угла зеркала внешней периферии изображения генерирует информацию угла зеркала, соответствующую части внешней периферии изображения (соответствующей внешней периферии 412 изображения на фиг. 4) входного изображения, подаваемого из блока 103 входного изображения, на основании параметра 511 входного изображения, включающего в себя размер входного изображения и зеркало-параметр 512, включающий в себя величины углов отклонения зеркал горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, информацию эффективной области пучка и информацию угла зеркала в момент коррекции временных параметров.

В частности, блок 501 генерирования угла зеркала внешней периферии изображения обрабатывает входное изображение таким образом, чтобы оно в равной степени соответствовало в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении так, что пиксели входного изображения находились в пределах амплитуд горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204 в рисунке эффективной области (диапазон, который может быть облучен лазерными пучками посредством проекционного блока 101). В это время, предполагая, что пиксели входного изображения имеют размер, периферию (нецентральную позицию) пикселей соответствуют рисунку эффективной области горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204.

Фиг. 6 иллюстрирует пример соответствия между пространством входного изображения и пространством угла зеркала. В примере, показанном на фиг. 6, блок 501 генерирования угла зеркала внешней периферии изображения генерирует, на основании размера 601 горизонтального пикселя входного изображения, минимальное значение 603 амплитуды в отрицательном направлении горизонтального зеркала 203 и максимальное значение 604 амплитуды в положительном направлении на рисунке эффективной области. Кроме того, блок 501 генерирования угла зеркала внешней периферии изображения генерирует, на основании размера 602 вертикального пикселя входного изображения, минимальное значение 605 амплитуды в отрицательном направлении вертикального зеркала 204 и максимальное значение 606 амплитуды в положительном направлении на рисунке эффективной области.

Блок 502 трассировки лучей вычисляет направление излучения лазерных пучков, испускаемых от источника 201 света (что соответствует углу 413 пучка на фиг. 4) во время угла зеркала внешней периферии входного изображения, генерируемого в блоке 501 генерирования угла зеркала внешней периферии изображения (то есть, минимальное значение амплитуды в отрицательном направлении и максимальное значение амплитуды в положительном направлении в горизонтальном зеркале 203, и те, в вертикальном зеркале 204 на рисунке эффективной области) на основании зеркало-модели 513, включающей в себя позиции зеркал горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, оси вращения зеркал и информацию оптического размещения источника 101 света. Заметим, что в случае, когда информация о диаметре пучка не является необходимой, только центр оптической оси лазерных пучков подвергается трассировке лучей.

Блок 503 проецирования на экран вычисляет позицию, на которой лазерные пучки, излучаемые в направлении излучения, полученные блоком 502 трассировки лучей, проецируются на экран 206, т.е. область, соответствующая внешней периферии входного изображения (соответствует внешней периферии 414 изображения проекции на фиг. 4) на основании экран-параметра 514, включающего в себя информацию о положении экрана 206 относительно проекционного блока 101. Таким образом, получается положение на экране 206, которая соответствует внешней периферии входного изображения.

Фиг. 7 иллюстрирует состояние, в котором лазерные пучки, испускаемые из источника 201 света, подвергаются трассировки лучей для получения положения проецирования на экране 206.

Следует отметить, что, на основании того, что поверхность ортогональна к оптической оси лазерных пучков, форма пучка не изменяется, и размер пучков зависит от расстояния. Оптическая ось направления лазерных пучков и направление пучков зависит от отражения горизонтальным зеркалом 203 и вертикальным зеркалом 204.

Затем, блок 504 вычисления стандартной позиции изображения вычисляет область, которая имеет то же аспектное выражение, что и входное изображение, и формируется или входит в область, соответствующую внешней периферии входного изображения на экране 206, которая была получена блоком 503 проецирования на экран, и устанавливает область в качестве стандартного положения изображения на экране 206.

Фиг. 8 иллюстрирует процедуру получения стандартного положения изображения из входного изображения. Блок 501 генерирования угла зеркала внешней периферии изображения вычисляет утлы зеркал горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, которые соответствуют внешней периферии входного изображения, чтобы преобразовать пространство 801 входного изображения в пространство 802 угла зеркала. Блок 502 трассировки лучей вычисляет направление эмиссии лазерных пучков, испускаемых из источника 201 света на наружную периферию на пространстве 802 угла зеркала. Кроме того, блок 503 проецирования на экран вычисляет позицию, при которой лазерные пучки, испускаемые в направлении излучения, проецируются на экран 206, чтобы тем самым формируя область 803 на экране 206, что соответствует внешней периферии входного изображения. Затем, блок 504 вычисления стандартной позиции изображения вычисляет область (вписана в прямоугольник), которая вписана в эту соответствующую область 803 и имеет то же аспектное выражение, что и входное изображение, то есть, вычисляет стандартное положение 804 изображения.

Между тем, блок 505 генерирования угла зеркала позиции таблицы генерирует на основании параметра 511 входного изображения и зеркало-параметра 512, информацию об угле зеркала, соответствующего каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы на пространстве входного изображения, в котором вычисляется величина коррекции искажений формы.

Блок 506 трассировки лучей вычисляет, на основании зеркало-модели 513, направление эмиссии лазерных пучков, испускаемых из источника 201 света, которое соответствует углу зеркала в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы на пространстве угла зеркала, генерируемой в блоке 505 генерирования угла зеркала позиции таблицы.

Блок 507 проецирования на экран вычисляет, на основании экран-параметра 514, положение, в котором лазерные пучки испускаются в направлении излучения, полученные блоком 506 трассировки лучей, проецируются на экран 206. Таким образом, получается положение на экране 206, которое соответствует каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы.

Затем, блок 508 вычисления величины коррекции искажения формы нормализует положение, соответствующее каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, на экране 206, которое было получено в блоке 507 проецирования на экран, на основании стандартного положения изображения, которое был получено блоком 504 вычисления стандартной позиции изображения заранее, и устанавливает позицию как величину коррекции искажения формы в соответствующей расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы. Таким образом, завершается процесс формирования таблицы 515 коррекции искажения формы, в которой описаны величины коррекции искажений формы на соответствующих расчетных позициях таблицы коррекции искажения формы.

Фиг. 9 иллюстрирует процедуру для получения величины коррекции искажения формы на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы на входном изображении. На фиг. 9, расчетные позиции таблицы коррекции искажения формы пространства входного изображения и позиции, соответствующие расчетным позициям таблицы коррекции искажения формы на пространстве угла зеркала и экрана, указаны кружками "О".

Блок 505 генерирования угла зеркала позиции таблицы вычисляет угол зеркала, соответствующий каждой расчетной позиции 901 таблицы коррекции искажения формы на пространства входного изображения для преобразования угла зеркала в соответствующую позицию 902 на пространстве угла зеркала. Блок 506 трассировки лучей вычисляет направление излучения лазерных пучков, испускаемых из источника 201 света, на основании угла зеркала в каждом пространстве 902 угла зеркала на пространстве угла зеркала. Кроме того, блок 507 проектирования на экран получает положение, в котором лазерные пучки, испускаемые в направлении излучения, проецируются на экран 206, т.е. получает соответствующую позицию 903 на экране 206, которая соответствует каждой расчетной позиции 901 таблицы коррекции искажения формы на пространстве входного изображения. Блок 508 вычисления величины коррекции искажения формы нормализует соответствующую позицию 903 на экране 206, которая соответствует каждой расчетной позиции 901 таблицы коррекции искажения формы, на основании вписанного прямоугольника стандартной позиции 804 изображения. Затем устанавливается позиция как величина коррекции искажения формы на соответствующей расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы.

Таблица коррекции искажения формы, рассчитанная блоком 508 вычисления величины коррекции искажения формы, включает в себя величины коррекции искажений формы, полученные на соответствующих расчетных позициях таблицы коррекции искажения формы на пространстве входного изображения. В пространстве, в котором нормализация была выполнена таким образом, что стандартное положение изображения и пространство входного изображения соответствуют друг другу, величина коррекции искажения формы на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы соответствует позиции 1002 опорного пиксела по отношению к расчетной позиции 1001 таблицы коррекции искажения формы на пространства входного изображения (см. фиг. 10).

Фиг. 11 иллюстрирует процедуру обработки для вычисления таблицы коррекции искажения формы в блоке 104 вычисления таблицы коррекции, в виде блок-схемы алгоритма.

Вводятся различные параметры, необходимые для расчета, например, параметр 511 входного изображения, включающий в себя размер входного изображения, зеркало-параметр 512, включающий в себя углы отклонения зеркал горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, информацию эффективной области пучка и информацию угла зеркала во время коррекции временных параметров, зеркало-модель 513, включающую в себя позиций зеркала горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, оси вращения зеркала и информацию об оптическом расположении источника 101 света и экран-параметр 514, включающий в себя информацию о положении экрана 206 относительно проекционного блока 101 (этап S1101).

Далее, вычисляется стандартное положение изображения, которое вписано в соответствующую проецируемую на экран 206 область, которая соответствует внешней периферии входного изображения и имеет то же аспектное выражение, что и входное изображение (этап S1102).

Как описано выше, область на экране 206, которая соответствует внешней периферии входного изображения, получают посредством выполнения следующих процедур: блок 501 генерирования угла зеркала внешней периферии изображения генерирует информацию угла зеркала, соответствующего наружной периферии входного изображения; блок 502 трассировки лучей вычисляет направление излучения лазерных пучков, испускаемых из источника 201 света в момент угла зеркала; и блок 503 проецирования на экран получает положение, в котором лазерные пучки по направлению излучения проецируются на экран 206. Затем, блок 504 вычисления стандартной позиции изображения вычисляет область, которая вписана или включена в состав соответствующей области и имеет то же аспектное выражение, что и входное изображение, и устанавливает область как стандартное положение изображения на экране 206.

Далее вычисляется величина коррекции искажения формы в каждой позиции таблицы (этап S1103).

Как описано выше, соответствующая позиция каждой позиции таблицы на экране 206 получена согласно следующим процедурам: блок 505 генерирования угла зеркала позиции таблицы генерирует информацию угла зеркала, соответствующего каждой позиции таблицы; блок 506 трассировки лучей вычисляет направление излучения лазерных пучков, соответствующих углу зеркала в каждой позиции таблицы; и блок 503 проецирования на экран получает положение, в котором лазерные пучки по направлению излучения проецируются на экран 206. Затем, Блок 508 вычисления величины коррекции искажения формы нормализует соответствующее положения каждой позиции таблицы на экране 206, который был получен в блоке 507 проецирования на экран, на основании стандартного положения изображения, которое было получено заранее, и устанавливает позицию, как величину коррекции искажения формы в соответствующей позиции таблицы.

Таким образом, завершается процесс формирования таблицы 515 коррекции искажения формы, в которой описаны значения коррекции искажений формы на соответствующих расчетных позициях таблицы коррекции искажения формы (этап S1104). Таким образом, на этом процесс обработки завершается.

При выполнении процесса обработки коррекции входного изображения с использованием таблицы 515 коррекции искажения формы, полученной, как описано выше, блок 303 коррекции изображения может устранить искажения, возникающие по причине использования горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, формы изображения на экране, которое генерируется посредством не проецирования непосредственно на экран.

В-2. Таблица коррекции искажения яркости

Фиг. 7 иллюстрирует состояние, в котором лазерные пучки, испускаемые из источника 201 света, подвергаются трассировке лучей. Когда вычисляется искажение яркости, то считается, что лазерные пучки имеют диаметр луча. Лазерные пучки, как правило, имеют диаметр луча, определяемый моделью гауссова пучка, имеющей оптическую ось в качестве центра.

Лазерные пучки, испускаемые из источника 201 света, подвергаются диффузии, пока пучки не достигнут экрана 206. В случае, когда лазерные пучки падают не вертикально на горизонтальное зеркало 203 и вертикальное зеркало 204, пучки диффундируют и яркость уменьшается. В частности, пучки диффундируют, и яркость уменьшается от центра к периферии рисунка эффективной области. То есть, генерируется искажение яркости в соответствии с углом облучения на экран 206.

Как описано выше со ссылкой на фиг. 18, плотность выходных точек лазерных пучков изменяется от разряженной области к уплотненной области на рисунке эффективной области. В области, имеющей высокую плотность в непосредственной близости от правой и левой сторон рисунка эффективной области в горизонтальном направлении, периферийные пучки перекрываются для повышения яркости, в то время как в области, имеющей низкую плотность в непосредственной близости от его центра по горизонтали, несколько периферийных пучков перекрываются и, поэтому, яркость практически не повышается. То есть, генерируется искажение яркости в соответствии со степенью перекрытия пучков даже на рисунке эффективной области.

Блок 303 коррекции изображения использует таблицу коррекции искажений яркости для определения увеличения интенсивности лазерных пучков, испускаемых проекционным блоком 101 в момент коррекции временных параметров посредством интерполяции. При коррекции искажений яркости, могут быть устранены искажения, вызванные распределением яркости изображения на экране, которые генерируется по причине наличия различий в плотности точек излучения лазерных пучков и диффузии световых пучков. Используемая здесь таблица коррекции искажения яркости формируется для устранения искажений яркости, вызванные наличием угла излучения на экран (диффузия пучка) и искажений яркости, вызванные наличием разреженности и уплотнения выходных точек лазеров.

Фиг. 12 иллюстрирует функциональную конфигурацию для вычисления таблицы коррекции искажений яркости в блоке 104 вычисления таблицы коррекции. Блок 104 вычисления таблицы коррекции вычисляет таблицу коррекции искажений яркости, имеющую значения коррекции искажений яркости на соответствующих дискретных расчетных позициях таблицы коррекции искажений яркости на пространстве входного изображения. В этом варианте осуществления блок 104 вычисления таблицы коррекции вычисляет значение коррекции искажения яркости, вызванное углом облучения на экран (диффузия пучка) на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости и значение коррекции искажений яркости, вызванные разреженностью и уплотнением выходных точек лазеров, и объединяет оба значения коррекции, получая, таким образом, окончательное значение коррекции искажения яркости.

Блок 104 вычисления таблицы коррекции вычисляет значение коррекции диффузионное искажения яркости пучка, вызванное наличием угла облучения на экран (диффузия пучка) используя блок 1201 генерирования позиции таблицы угла зеркала, блок 1202 трассировки луча согласованного диаметра пучка, блок 1203 проецирования на экран согласованного диаметра пучка, блок 1204 вычисления степени диффузии пучка и блок 1205 вычисления величины коррекции диффузии пучка.

Блок 1201 генерирования позиции таблицы угла зеркала генерирует, на основании параметра 511 входного изображения и зеркало-параметра 512, информацию о угле зеркала, соответствующего каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости на пространстве входного изображения, на котором сгенерирована величина коррекции искажений яркости (см. фиг. 6).

Блок 1202 трассировки луча согласованного диаметра пучка вычисляет, на основании зеркало-модели 513, направление эмиссии лазерных пучков, испускаемых из источника 201 света, которое соответствует углу зеркала в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости (см. фиг. 7). В это время, вычисляется направление излучения лазерных пучков и их степень, с учетом диаметра пучка, определенного моделью гауссова пучка.

Блок 1203 проецирования на экран согласованного диаметра пучка рассчитывает, на основе экран-параметра 514, положение, в котором пучки в направлении излучения, полученные блоком 1202 трассировки луча согласованного диаметра пучка диаметр пучка, проецируются на экран 206, и их степень.

Фиг. 13 иллюстрирует модель гауссова пучка. Обратите внимание, что фиг. 13 показывает модель без учета отражения лазерных пучков на горизонтальное зеркало 203 и вертикальное зеркало 204. Когда диаметр пучка в суженной части пучка установлен на Wb0, то диаметр W_b пучка в позиции Z_b излучения пучка выражается следующей формулой (1). Обратите внимание, что диаметр W_b пучка является системой, которая имеет максимальную интенсивность/e2. Форма пучков xy плоской поверхностью ортогональна к позиции Z_b излучения пучка и имеет овальную форму, выраженную в следующей формуле (2), и их распределение интенсивности (гауссово распределение) р (x, y) выражается следующей формулой (3).

Блок 1204 вычисления степени диффузии пучка, на основании степени пучков, полученных в блоке 1203 проецирования на экран согласованного диаметра пучка, степени пучков на расчетных позициях таблицы коррекции искажения яркости.

Затем блок 1205 вычисления величины коррекции диффузии пучка вычисляет, на основании степени пучков, полученных в блоке 1204 вычисления степени диффузии пучка, величину W₂ коррекции (здесь и далее также именуемая как "величина коррекции диффузии пучка") искажения яркости, вызванную диффузией пучка на расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости.

Фиг. 14 иллюстрирует механизм расчета величины коррекции диффузии пучка. Блок 1204 вычисления степени диффузии пучка вычисляет, на основании степени пучков, полученных в блоке 1203 проецирования на экран согласованного диаметра пучка, степень пучков на позиции таблицы, как участок s в 3σ области на экране 206. Затем, блок 1205 вычисления величины коррекции диффузии пучка нормализует расчетный участок s на основании определенной степени Smax распространения. Таким образом, в позиции таблицы, рассчитывается величина W₂ коррекции для уменьшения яркости луча, на которой увеличивается яркость на экране 206, имеющая небольшое распространение.

Блок 104 вычисления таблицы коррекции вычисляет величину коррекции искажений яркости перекрытия пучка, вызванное наличием разреженности и уплотнения выходных точек лазеров с помощью блока 1206 генерирования угла зеркала на смежной позиции коррекции временных параметров, блока 1207 трассировки лучей согласованного диаметра пучка, блока 1208 вычисления степени перекрытия пучка и блока 1209 вычисления величины коррекции перекрытия пучка.

Блок 1206 генерирования угла зеркала на смежной позиции коррекции временных параметров вычисляет, на основании зеркало-параметра 512, углов зеркал на позициях коррекции временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, соответствующие расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости.

Блок 1207 трассировки лучей согласованного диаметра пучка вычисляет, на основании зеркало-модели 513, направления излучения лазерных пучков, излучаемые из источника 201 света, которые соответствуют углам зеркала на позициях коррекции временных параметров вблизи их (см. фиг. 7). В это время, направления излучения лазерных пучков и степень их распространения рассчитываются с учетом диаметра пучка, определенного моделью гауссова пучка.

Блок 1208 вычисления степени перекрытия пучка вычисляет, на основании направлений излучения лазерных пучков и степени их распространения, которые были получены в блоке 1207 трассировки лучей согласованного диаметра пучка, относительную степень перекрытия пучков на позициях корректировки временных параметров в непосредственной близости от расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости.

Фиг. 15 иллюстрируют состояние, в котором извлекаются позиции корректировки временных параметров в непосредственной близости от расчетных позиций таблицы коррекции искажения яркости, на основании результата трассировки лучей в блоке 1208 вычисления степени перекрытия пучка. Фиг. 15А иллюстрируют расчетные позиции 1501 и 1502 таблицы коррекции искажения яркости на пространстве входного изображения, на которых рассчитываются величины коррекции искажений яркости. Фиг. 15В иллюстрирует позиции 1511 и 1512 на пространстве зеркала, которые соответствуют расчетным позициям 1501 и 1502 таблицы коррекции искажения яркости, вместе с линией 1513 сканирования (показано стрелкой на фиг. 15) лазерных пучков в их периферии и позиций корректировки временных параметров (указаны кружками "О" на фиг. 15). Как описано выше со ссылкой на фиг. 18, расчетные позиции 1501 и 1502 таблицы коррекции искажения яркости на пространстве входного изображения подвергаются корректировке временных параметров для корректировки интенсивности в выходных точках лазерных пучков на линии 1513 сканирования.

Блок 1208 вычисления степени перекрытия пучка извлекает периферийные позиции корректировки временных параметров, как отмечено на позициях данных, для использования в расчете таблицы коррекции искажения яркости на каждой соответствующей позиции расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости. Как показано на фиг. 15В, извлекается множество отмеченных позиций данных, включенных в состав каждой из периферийных областей 1521 и 1522, чьи соответствующие позиции 1511 и 1512 окружены пунктирными линиями, и позиции корректировки временных параметров, извлеченные как отмеченные позиции данных, окрашены серым цветом. Затем, блок 1208 вычисления степени перекрытия пучка вычисляет относительную степень перекрытия пучков на каждой отмеченной позиции данных в каждой соответствующей позиции (периферийная область 1521 или 1522) на основании выходного направления пучков и степени распространения пучков, полученных в блоке 1207 трассировки лучей согласованного диаметра пучка.

Блок 1209 вычисления величины коррекции перекрытия пучка вычисляет величину коррекции степени перекрытия пучка на основании степени перекрытия пучка, полученного в блоке 1208 вычисления степени перекрытия пучка. Степени перекрытия пучка в соответствующих позициях корректировки временных параметров становятся неравномерным из-за разреженности и уплотнения выходных точек лазеров, и проявляются как искажения яркости проецируемого изображения на экране 206. Таким образом, блок 1209 вычисления величины коррекции перекрытия пучка рассчитывает величину коррекции, которая уменьшает яркость, так как степень перекрытия луча становится больше, таким образом, генерируя величину коррекции для уменьшения яркости в части, которая становится ярким из-за высокой плотности выходных точек лазерных пучков.

Фиг. 16 иллюстрирует механизм для вычисления величины коррекции искажения яркости на основании степени перекрытия пучка.

Фиг. 16А иллюстрирует состояние, в котором пучки 1601 на первой отмеченной позиции данных и пучки 1602 на второй отмеченной позиции данных их упаковки, перекрываются друг с другом. Блок 1207 трассировки лучей согласованного диаметра пучка вычисляет направления излучения в пучках 1601 и 1602 на соответствующий отмеченных позициях данных и степени их распространения. Пучки, в основном, имеют вид гауссова распределения, имеющую оптическую ось в качестве центра. Тем не менее, диаметры пучка отклоняются в горизонтальном направлении и вертикальном направлении за счет разницы между углами зеркал горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204. В связи с этим, как показано на фиг. 16В, блок 1208 вычисления степени перекрытия пучка преобразовывает диаметры пучков 1601 и 1602 на соответствующих отмеченных позициях данных, в пучки 1611 и 1612, которые нормализованы, как в горизонтальном направлении, так и в вертикальном направлении, чтобы иметь гауссово распределение σ=1.

Блок 1208 вычисления степени перекрытия пучка перекрывает нормированные пучки 1611 и 1612 на периферии всех извлеченных отмеченных позиций данных на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости. Затем, как показано на фиг. 16С, пучки нормированы так, что максимальный коэффициент перекрытия становится 1, чтобы получить коэффициент перекрытия пучков. Коэффициент перекрытия становится распределением Гаусса, по существу, σ=2^1/2.

Затем, блок 1209 вычисления величины коррекции перекрытия пучка преобразовывает коэффициент перекрытия, полученный посредством блока 1208 вычисления степени перекрытия пучка, в величину W₁ коррекции (здесь и далее также именуемая как «величина коррекции перекрытия пучка») искажения яркости, вызванного степенью перекрытия пучка на расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости. В частности, коэффициент р2 перекрытия на расстоянии d от центра пучка получают, как показано на фиг. 16С, величина W₁ коррекции перекрытия пучка, соответствующая коэффициенту р2 перекрытия получается на основании изогнутой линии W₁=1/(р2+1), как показано на фиг. 16D.

Блок 1210 вычисления величины коррекции искажения яркости объединяет величину W₂ коррекции диффузии пучка и величину W₁ коррекции перекрытия пучка, рассчитанные, как описано выше, на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, чтобы установить единую величину коррекции как величину W коррекции искажения яркости на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости. В частности, как выражено в следующей формуле (4), величина W коррекции искажения яркости нормирована так, что максимальное значение становится 1 и выводится в качестве таблицы 1215 коррекции искажений яркости.

Блок 303 коррекции изображения выполняет, в момент коррекции временных параметров, коррекцию искажения яркости путем умножения величины яркости до коррекции искажения яркости на соответствующую величину W коррекции искажения яркости.

Фиг. 17 иллюстрирует процедуру обработки для вычисления таблицы коррекции искажений яркости в блоке 104 вычисления таблицы коррекции в виде блок-схемы алгоритма.

Вводятся различные параметры, необходимые для расчета, например, параметр 511 входного изображения, включающий в себя размер входного изображения, зеркало-параметр 512, включающий в себя величины углов отклонения зеркала горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, информацию эффективной области пучка и информацию угла зеркала во время коррекции временных параметров, зеркало-модель 513, включающая в себя позиций зеркала горизонтального зеркала 203 и вертикального зеркала 204, оси вращения зеркала и информацию оптического расположения от источника 101 света, и экран-параметр 514, включающий в себя информацию о положении экрана 206 относительно проекционного блока 101 (этап S1701).

Далее, генерируется информация об угле зеркала, соответствующая каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости на пространстве входного изображения, на которой генерируется величина коррекции искажения яркости, и вычисляется направление излучения лазерных пучков, соответствующее углу зеркала и их степени. Рассчитывается положение, при котором пучки в направлении излучения проецируются на экран 206, и их степень, и рассчитывается величина W₂ коррекции диффузии пучка на расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости на основании расчетной степени распространения пучков (этап S1702).

Вычисляется угол зеркала в позиции корректировки временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, соответствующего расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости, и вычисляется направление эмиссии лазерных пучков, соответствующих углу зеркала, и степень их распространения. Исходя из этого, рассчитывается относительная степень перекрытия пучков и, на основании степени перекрытия, рассчитывается величина W₁ коррекции на расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости (этап S1703).

Затем, блок 1210 вычисления величины коррекции искажения яркости объединяет величину W₂ коррекции диффузии пучка и величину W₁ коррекции перекрытия пучка, рассчитанные, как описано выше, на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, чтобы установить единую величину коррекции как величину W коррекции искажения яркости на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, (этап S1704).

Завершается процесс формирования таблицы 1215 коррекции искажения яркости, в которой описаны величины коррекции искажений формы на расчетных позициях таблицы коррекции искажений формы, и таблица выводится (этап S1705). Таким образом, на этом процедура обработки завершается.

Посредством выполнения процесса обработки коррекции входного изображения с использованием таблицы коррекции искажений яркости, как описано выше, блок 303 коррекции изображения может устранить искажение распределения яркости изображения на экране, которое генерируется за счет разности плотности точек излучения лазерных пучков и диффузии световых пучков.

Промышленная применимость

В приведенном выше изложении была подробно описана технология, раскрытая в настоящем описании со ссылкой на определенный вариант осуществления. Тем не менее, очевидно, что специалист в данной области может модифицировать или заменить вариант осуществления без отхода от объема изобретения, раскрытого в данном описании.

Настоящее описание раскрывает вариант осуществления, относящийся к проекционному устройству отображения изображения, где используется способ поворота горизонтального зеркала и вертикального зеркала в сочетании с поротом вокруг вертикальной оси и горизонтальной оси, соответственно, таким образом, отклоняя лазерные пучки, чтобы выполнить одномерное сканирование. Тем не менее, технология, раскрытая в настоящем описании, подобным образом применима и к проекционному устройству отображения изображения, где приводится во вращение одно зеркало вокруг двух осей, т.е. вертикальной оси и горизонтальной оси, чтобы выполнить размерное сканирование лазерными пучками.

Кратко, технология, раскрытая в описании, была описана на примере, и контент описания спецификации не следует толковать как ограничительный. Чтобы определить объем изобретения, раскрытого в описании, следующие пункты формулы изобретения должны быть приняты во внимание.

Кроме того, изобретение, раскрытое в настоящем описании, также может реализовано, как показано ниже.

(1) Проекционное устройство отображения изображений включает в себя: проекционный блок, включающий в себя источник света, выполненный с возможностью излучать свет, имеющий интенсивность, соответствующую значению пикселя входного изображения, и дефлектор, выполненный с возможностью отражать свет, испускаемый из источника света, с помощью зеркала, чтобы выполнить сканирование на объект проекции;

блок корректировки временных параметров, выполненный с возможностью осуществлять корректировку временных параметров данных пикселя входного изображения в соответствии с углом отклонения в дефлекторе;

таблицу коррекции искажений формы, имеющую величину коррекции искажений формы на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, таблица коррекции искажений формы используется для коррекции искажений формы в проекции изображения на объекте проекции из проекционного блока;

таблицу коррекции искажений яркости, имеющую величину коррекции искажений яркости на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, таблица коррекция искажений яркости используется для коррекции искажений яркости в проекции изображения; и

блок коррекции изображения, выполненный с возможностью осуществления коррекции искажений входного изображения путем выполнения обработки сигналов на основании таблицы коррекции искажения формы и таблицы коррекции искажений яркости.

(2) Проекционное устройство отображение изображения по п. 1 дополнительно включает в себя:

блок вычисления таблицы коррекции, выполненный с возможностью вычислять таблицу коррекции искажения формы и таблицу коррекции искажений яркости.

(3) Проекционное устройство отображения изображения по п. 2,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции вычисляет величину коррекции искажения формы на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы на основании параметра входного изображения, включающий в себя размер входного изображения, зеркало-параметра, включающий в себя величину угла отклонения зеркала блока поляризации, информацию эффективной области пучка и информацию угла зеркала по время корректировки временных параметров, зеркало-модель, включающую в себя положение зеркала и информацию об оптическом расположении зеркала и источника света, и параметр объекта проекции, включающий в себя информацию о положении объекта проекции по отношению к проекционному блоку.

(4) Проекционное устройство отображения изображения по п. 3,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции

генерирует информацию об угле зеркала, соответствующую наружной периферийной части входного изображения, на основании параметра входного изображения и зеркало-параметра, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого из источника света, на наружную периферийную часть входного изображения, на основании зеркало-модели, вычисляет область на объекте проекции, область, соответствующую наружной периферийной части входного изображения, на основании параметра объекта проекции, и вычисляет стандартное положение изображения, включающее в себя область, которая вписана в область, соответствующая наружной периферийной части, и имеет то же аспектное отношение, что и входное изображение,

генерирует информацию угла зеркала, соответствующую каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений формы на основании параметра входного изображения и зеркало-параметра, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого источником света в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений формы, на основании зеркало-модели, и вычисляет положение на объекте проекции, положение, соответствующее каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений формы, на основе параметра объекта проекции, и

нормализует положение на объекте проекции, положение, соответствующее каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, на основании стандартного положения изображения, чтобы получить величину коррекции искажения формы на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы.

(5) Проекционное устройство отображения изображения по п. 2,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции вычисляет таблицу коррекции искажения яркости для коррекции искажений яркости диффузии пучка, вызванное разницей диффузии пучка, излучаемого света, на каждом месте на рисунке эффективной области объекта проекции, и искажений яркости перекрытия пучка, вызванное степенью перекрытия пучков излучаемого света на каждом месте на рисунке эффективной области проекции объекта.

(6) Проекционное устройство отображения изображения по п. 5,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции рассчитывает таблицу коррекции искажений яркости для коррекции искажений яркости диффузии пучка и искажений яркости перекрытия пучка на основании параметра входного изображения, включающий в себя размер входного изображения, зеркало-параметр, включающий в себя угол отклонения зеркала блока поляризации, информацию эффективной области пучка и информацию угла зеркала во время коррекции временных параметров, зеркало-модель, включающая в себя позицию зеркала и информацию об оптическом размещении зеркала и источника света, и параметр объекта проекция, включающий в себя информацию о позиции объекта проекции по отношению к проекционному блоку.

(7) Проекционное устройство отображения изображения по п. 5,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции перемножает величины искажения яркости диффузии пучка и искажение яркости перекрытия пучка, полученные на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, чтобы нормализовать умноженное значение искажений и установить умноженное значение искажений как величину коррекции искажений яркости на позиции.

(8) Проекционное устройство отображения изображения по п. 6,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции генерирует информацию угла зеркала, соответствующую каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости на основании параметра входного изображения и зеркало-параметра, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого из источника света и распространению пучков в каждой позиции таблицы коррекции искажений яркости на основании зеркало-модели, вычисляет позицию и протяжение пучков на объект проекции, позиция и протяжение пучков соответствует каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, на основании параметра объекта проекции, вычисляет степень протяжения пучков на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости на основании протяжения пучков, и вычисляет величину коррекции искажения яркости диффузии пучка для уменьшения яркости пучка на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости на основании степени протяжения пучков.

(9) Проекционное устройство отображения изображения по п. 8,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции рассчитывает величину коррекции искажения яркости диффузии пучка посредством вычисления степени протяжения пучков на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, как участок s области 3σ на объекте проекции, и нормализации участка s на основании предопределенной степени Smax протяжения.

(10) Проекционное устройство отображения изображения по п. 6,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции вычисляет углы зеркала на позициях корректировки временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, соответствующего каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости на основании зеркало-параметра, выполняет трассировку лучей по направлениям излучения света, излучаемого из источника света, и степени протяжения пучков, соответствующих углам зеркала на позициях корректировки временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, на основании зеркало-модели, вычисляет относительную степень перекрытия пучков на позициях корректировки временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, на основании направлений излучения света, излучаемого из источника света и степеней протяжения пучков, и получает, на основании степени перекрытия, величину коррекции перекрытия пучка для уменьшения яркости в части, которая становится ярче за счет высокой плотности выходных точек света на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости.

(11) Проекционное устройство отображения изображения по п. 10,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции нормализует степень протяжения пучков на каждой позиции корректировки временных параметров на периферии расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости таким образом, что пучки имеют гауссово распределение σ=1, и затем перекрывает пучки для вычисления степени перекрытия, выполняет нормализацию таким образом, что максимальный коэффициент перекрытия становится равным 1, чтобы получить коэффициент перекрытия пучков, и получает величину коррекции искажения яркости перекрытия пучка, соответствующую коэффициенту р2 перекрытия на заданном расстоянии d от центра пучка.

(12) Устройство обработки изображения включает в себя:

проекционный блок, выполненный с возможностью проецировать входное изображение на объект, и входной блок параметра, выполненный с возможностью вводить параметр, относящийся к входному изображению;

блок вычисления таблицы коррекции искажений формы, выполненный с возможностью вычислять, на основании параметра, таблицу коррекции искажений формы для коррекции искажений формы в изображении проекции на объекте проекции из проекционного блока; и

блок вычисления таблицы коррекции искажений яркости, выполненный с возможностью вычислять, на основании параметра, таблицу коррекции искажений яркости для коррекции искажений яркости в проекции изображения.

(13) Устройство обработки изображения по 12,

в котором, проекционный блок включает в себя источник света, выполненный с возможностью излучать свет, имеющий интенсивность, соответствующую значению пикселя входного изображения, и дефлектор, выполненный с возможностью преломлять свет, испускаемый из источника света, с помощью зеркала, чтобы выполнить сканирование на объект проекции, и выполнить коррекцию временных параметров данных пикселя входного изображения в соответствии с углом отклонения в дефлекторе для осуществления облучения, и

в котором, входной блок параметра вводит параметр входного изображения, включающий в себя размер входного изображения, зеркало-параметр, включающий в себя угол отклонения зеркала блока поляризации, информацию эффективной области пучка и информацию угла зеркала во время коррекции временных параметров, зеркало-модель, включающую в себя положение зеркала и информацию об оптическом расположении зеркала и источника света, и параметр объекта проекции, включающий в себя информацию о положении объекта проекции по отношению к проекционному блоку.

(14) Устройство обработки изображения по п. 13,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции искажения формы

генерирует информацию об угле зеркала, соответствующую наружной периферийной части входного изображения, на основании параметра входного изображения и зеркало-параметра, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого из источника света, на наружную периферийную часть входного изображения, на основании зеркало-модели, вычисляет область на объекте проекции, область, соответствующую наружной периферийной части входного изображения, на основании параметра объекта проекции, и вычисляет стандартное положение изображения, включающее в себя область, которая вписана в область, соответствующая наружной периферийной части, и имеет то же аспектное отношение, что и входное изображение,

генерирует информацию угла зеркала, соответствующую каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений формы таблицы коррекции искажений формы на основании параметра входного изображения и зеркало-параметра, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого источником света в каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений формы, на основании зеркало-модели, и вычисляет положение на объекте проекции, положение, соответствующее каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений формы, на основании параметра объекта проекции, и

нормализует положение на объекте проекции, положение, соответствующее каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы, на основании стандартного положения изображения, чтобы получить величину коррекции искажения формы на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажения формы.

(15) Устройство обработки изображения по п. 13,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции искажения яркости вычисляет таблицу коррекции искажения яркости для коррекции искажений яркости диффузии пучка, вызванное разницей диффузии пучка излучаемого света в каждом месте на рисунке эффективной области объекта проекции, и искажений яркости перекрытия пучка, вызванного степенью перекрытия пучков излучаемого света в каждом месте на рисунке эффективной области объекта проекции.

(16) Устройство обработки изображения по п. 15,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции яркости перемножает величины искажения яркости диффузии пучка и искажение яркости перекрытия пучка, полученные на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, чтобы нормализовать умноженное значение искажений и установить умноженное значение искажений как величину коррекции искажений яркости на позиции.

(17) Устройство обработки изображения по п. 15,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции искажения яркости генерирует информацию угла зеркала, соответствующую каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости на основании параметра входного изображения и зеркало-параметра, выполняет трассировку лучей по направлению излучения света, излучаемого из источника света, и протяжению пучков в каждой позиции таблицы коррекции искажений яркости на основании зеркало-модели, вычисляет позицию и протяжение пучков на объект проекции, позиция и протяжение пучков соответствует каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, на основании параметра объекта проекции, вычисляет степень протяжения пучков на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости на основании протяжения пучков, и вычисляет величину коррекции искажения яркости диффузии пучка для уменьшения яркости пучка на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости на основании степени протяжения пучков.

(18) Устройство обработки изображения по п. 17,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции искажений яркости рассчитывает величину коррекции искажения яркости диффузии пучка посредством вычисления степени протяжения пучков на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, как участок s области 3σ на объекте проекции, и нормализации участка s на основании предопределенной степени Smax протяжения.

(19) Устройство обработки изображения по п. 15,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции искажения яркости вычисляет углы зеркала на позициях корректировки временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, соответствующего каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости на основании зеркало-параметра, выполняет трассировку лучей по направлениям излучения света, излучаемого из источника света, и степени протяжения пучков, соответствующих углам зеркала на позициях корректировки временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, на основании зеркало-модели, вычисляет относительную степень перекрытия пучков на позициях корректировки временных параметров в непосредственной близости от угла зеркала, на основании направлений излучения света, излучаемого из источника света и степеней протяжения пучков, и получает, на основании степени перекрытия, величину коррекции перекрытия пучка для уменьшения яркости в части, которая становится ярче за счет высокой плотности выходных точек света на каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости.

(20) Устройство обработки изображения по п. 19,

в котором, блок вычисления таблицы коррекции искажения яркости нормализует степень протяжения пучков на каждой позиции корректировки временных параметров на периферии расчетной позиции таблицы коррекции искажения яркости таким образом, что пучки имеют гауссово распределение σ=1, и затем перекрывает пучки для вычисления степени перекрытия, выполняет нормализацию таким образом, что максимальный коэффициент перекрытия становится равным 1, чтобы получить коэффициент перекрытия пучков, и получает величину коррекции искажения яркости перекрытия пучка, соответствующую коэффициенту р2 перекрытия на заданном расстоянии d от центра пучка.

(21) Способ обработки изображения включает в себя:

этап ввода параметра ввода проекционного блока, выполненного с возможностью проецировать входного изображения на объект, и параметр, относящийся к входному изображению;

этап вычисления таблицы коррекции искажения формы для вычисления, на основании параметра, таблицы коррекции искажений формы для коррекции искажений формы, наблюдаемые на проецируемом изображении на объекте проекции из проекционного блока; и

этап вычисления таблицы коррекции искажений яркости для вычисления, на основании параметра, таблицы коррекции искажений яркости для коррекции искажений яркости, наблюдаемые в проецируемом изображении.

(22) Машиночитаемая компьютерная программа, компьютерная программа вызывает компьютер функционировать в качестве:

проекционного блока, выполненного с возможностью проецировать входное изображение на объект, и входной блок параметра, выполненный с возможностью вводить параметр, относящийся к входному изображению;

блока вычисления таблицы коррекции искажения формы, выполненный с возможностью вычислять, на основании параметра, таблицу коррекции искажений формы для коррекции искажений формы, наблюдаемые в проецируемом изображении на объекте проекции из проекционного блока; и

блока вычисления таблицы коррекции искажения яркости, выполненный с возможностью вычислять, на основании параметра, таблицу коррекции искажений яркости для коррекции искажений яркости, наблюдаемые в проецируемом изображении.

Список ссылочных позиций

Реферат

Изобретение относится к проекционному устройству отображения изображения, которое проецирует и отображает мультимедийное видеоизображение на экране, и к устройству обработки изображения. Техническим результатом является обеспечение высококачественного проекционного устройства отображения изображения, способного автоматически корректировать искажение в изображении. Предложено проекционное устройство отображения изображения, включающее в себя: проекционный блок, включающий в себя источник света, выполненный с возможностью излучать свет, имеющий интенсивность, соответствующую пиксельному значению входного изображения, и дефлектор, выполненный с возможностью отклонять свет, испускаемый из источника света, с помощью зеркала для выполнения сканирования на объекте проекции; блок коррекции временных параметров, выполненный с возможностью выполнять корректировку временных параметров пиксельных данных входного изображения в соответствии с углом отклонения в дефлекторе; таблицу коррекции искажений формы, содержащую величину коррекции искажений формы для каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений формы; таблицу коррекции искажений яркости, содержащую величину коррекции искажений яркости для каждой расчетной позиции таблицы коррекции искажений яркости, и блок коррекции изображения, выполненный с возможностью выполнять коррекцию искажений входного изображения путем выполнения обработки сигналов на основании таблицы коррекции искажений формы и таблицы коррекции искажений яркости. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 22 ил.

Формула