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近年,超短焦点プロジェクタの普及が進んでいる.超短 焦点プロジェクタは数十cmの至近距離から60インチ以上 の大画面投影を実現できるため,省スペース化に非常に有 効である. 通常焦点プロジェクタにはない大きな長所を有する一方, 弱点もある.投影面までの距離が短く,鋭角に投影光を照 射するため,投影面に凹凸がある場合,投影像が幾何的に 歪みやすい.その端的な例を図1に示す.レンズやミラー などに起因する光学的な歪み,あるいは斜めに設置した際 の台形的な歪みとは異なり,歪み方に特徴はなく,投影面 の形状に応じてさまざまな歪み方に見えうる. なお,正面から投影する通常焦点プロジェクタの場合, 歪みはぼけも伴うが,鋭角に投影する超短焦点プロジェク タの場合は,被写界深度内であっても投影面の凹凸の影響 を受けて歪む.換言すると,超短焦点プロジェクタの場合, 投影像はぼけを伴わずに歪むケースが多い. 超短焦点プロジェクタの歪みを補正する画像処理技術 により,大きな歪みも小さく補正できるようになっている が,さらなるQoE(Quality of Experience:ユーザ体感品 質)向上に向け,歪みに対する人間の知覚を明確化し,歪 み補正技術などのさらなる性能向上に活用することが望ま しい. 色再現性,階調再現性,鮮鋭性,粒状性,さらには質感 や没入感に関する画質評価の手法は広く研究が進められて おり,PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio)やSSIM (Structural SIMilarity)などの画質劣化の尺度も広く知ら れているが,超短焦点プロジェクタを対象とした幾何 的な歪みの画質劣化に関しては,あまり研究が進められて いないのが現状である. 超短焦点プロジェクタに比較的近い事例を強いて挙げる と,電子透かしの歪みに関する評価方法の報告がある. そこでは,埋め込んだ歪みの程度を定量化し,さらに主観 的な画質劣化との相関付けも行っている.しかしながら, 対象画像を細かくブロック分割し,各ブロックの埋め込み 前後の差分から歪みの程度を定量化する方法であるため, あらまし 超短焦点プロジェクタは至近距離からの大画面投影を実現する一方,投影面の凹凸によって投影像が幾 何的に歪むことがある.本研究では,歪みによる画質劣化の定量化を目的とした.さまざまなバリエーションの歪み 方を4つの物性(角度誤差,歪み幅,個数,連続性)に絞り,各物性をパラメータとして歪んだ投影像を擬似的に作 成するシミュレータを開発した.その後,シミュレータで作成した評価画像の主観評価を行い,各物性と主観評価値 の相関関係を検証した.その結果,各物性と主観評価値の相関係数が0.91となり,有意な相関も示され,歪みによる 画質劣化の知覚を高精度に定量化できるようになった.さらに,歪みが気になりやすいコンテンツを検証し,コンテ ンツが含む直線量と画質劣化の知覚に有意な相関があることも判った.

Quantification of Image Distortion Caused by Ultra-Short Focus Projector