[发明专利]图像处理装置及图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理装置及图像处理方法，尤其涉及包括图像变形处理的图像处理技术。

背景技术

在诸如投影仪的产品中，当从投影仪输出的光被投影在屏幕上时，投影在屏幕上的有效区域由于投影仪的安装倾斜角、光学透镜移位等而发生失真成为梯形形状。在不消除梯形失真的情况下，用户难以查看图像。因此，一般进行将有效区域变形为逆梯形形状的图像变形处理，使得在屏幕上投影的有效区域获得矩形形状。该图像变形处理被称为例如梯形失真校正处理或梯形校正处理。

近年来，视频的分辨率在不断提高，并且需要通过上述图像变形处理来处理更高分辨率的视频。然而，图像变形处理装置通常具有可处理的分辨率的上限，并且可能无法单独地处理要求的分辨率。上述可处理的分辨率的上限取决于归因于图像变形处理装置的操作频率的处理吞吐量、被包括作为构成要素的内部缓冲器的行缓冲器的水平方向尺寸、或被包括作为构成要素的帧存储器的DRAM的传送带。

为了解决上述问题，例如由专利文献1（日本专利特开2008-312099号公报）和专利文献2（日本专利特许第3735158号）提出了现有技术。在这些方法中，具有高分辨率的输入视频被切出（cut out）为多个图像，并且多个图像变形处理装置处理各个图像，从而解决上述问题。

具体而言，在专利文献1所述的方法中，装置包括多个图像切出单元，这些图像切出单元在如下范围内从原始图像中切出各分割图像，在所述范围内，在投影仪上合成的各分割图像的边界处不发生像素损失。该装置还包括多个图像变形单元，这些图像变形单元为了不使投影图像失真而依照投影面的三维形状，对由所述多个图像切出单元切出的各分割图像进行变形和校正，并将所述图像输出到投影仪。请注意，为了简单起见，这里仅选择性地描述了特征要素。

在专利文献2中描述的系统是图像投影系统，该图像投影系统在使来自多个投影仪的投影图像相互重叠的同时布置这些投影图像，并在屏幕上显示与输入的高分辨率图像数据相对应的一个高分辨率图像。该系统包括图像拍摄单元，该图像拍摄单元通过将基准图像数据输入到各投影仪，来拍摄在屏幕上投影的基准图像。该系统参照基于由图像拍摄单元获得的基准图像拍摄数据而计算和存储的、关于各投影仪的投影区域在屏幕上的位置的参数。该系统还包括图像处理单元，该图像处理单元基于所参照的参数，而从高分辨率图像数据中切出与各投影区域的位置相对应的图像区域，并且将图像输出到各投影仪。

如上所述，专利文献1和2的现有技术均实现了处理的分配，并解决了上述问题。

在图像变形处理中，图像的有效区域的尺寸在输入与输出之间改变。为此，在包括多个图像变形单元的图像变形装置中，可能需要在各图像变形单元中使输入图像尺寸大于输出图像尺寸。

图1示出了这种状态。在图1中，具有水平尺寸in_w_all（ot_w_all）和垂直尺寸in_h_all（ot_h_all）的输入图像（全部输入区域）100的左侧区域由左侧图像变形单元进行变形，右侧区域由右侧图像变形单元进行变形。结果，通过对输入图像100进行变形而获得输出图像（全部输出区域）101。

在投影仪产品的梯形失真校正处理中，输出图像101的变形后形状取决于如下的参数，诸如从投影仪到屏幕的投影距离、垂直/水平安装角度以及垂直/水平镜头移位等。

各图像变形单元具有相同的水平输出尺寸ot_w_left=ot_w_right=(ot_w_all/2)。图像变形单元还具有相同的垂直输入和输出尺寸in_h_all=ot_h_all。

下面，将特别地描述左侧图像变形单元。为了输出水平输出尺寸ot_w_left，图像变形单元需要输出左侧输出区域中由白色区域表示的梯形区域103。由于梯形区域103对应于左侧输入区域中由白色区域表示的矩形区域102，所以能够计算出图像变形单元所需的水平输入尺寸in_w_left（>in_w_right）。这同样适用于右侧图像变形单元。结果，能够获知要被输入到各个图像变形单元的水平输入尺寸in_w_left和in_w_right。

各个图像变形单元能够处理的输入尺寸通常具有上限。该上限取决于归因于图像变形处理装置的操作频率的处理吞吐量、被包括作为构成要素的内部缓冲器（例如，行缓冲器的水平方向尺寸）、或被包括作为构成要素的帧存储器（例如，DRAM的传送带）等。