JP2006023953A - Information display system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画面を観察する観察者に応じて見やすい表示を行う情報表示システムに関する。 The present invention relates to an information display system that performs easy-to-see display according to an observer who observes a screen.
近年、パーソナルコンピュータ(PC)の普及により、モニター画面上で文書等を作成することや、インターネットを利用して様々な情報を閲覧することが一般的になっている。PC利用者には、モニター画面を見る際にメガネを掛ける年配者や、近視、遠視による視力矯正者も多い。このようなPC利用者は、表示された小さな文字を確認する際などにモニター画面に顔を近づけることや遠ざけることによって画面との距離をしばしば変えるため、眼の疲れや不自然な姿勢を保つことによる疲れが生じる不便さがある。そこで、ワープロソフト等は、文字の表示倍率を変更するズーム機能(例えば、特許文献1参照)を備えたものが知られている。 In recent years, with the spread of personal computers (PCs), it has become common to create documents and the like on a monitor screen and to browse various information using the Internet. Many PC users are elderly people who wear glasses when viewing a monitor screen, and those who correct vision by nearsightedness or farsightedness. Such PC users often change their distance from the screen by moving their face closer to or away from the monitor screen when checking small displayed characters, etc. There is inconvenience that causes fatigue. Accordingly, word processor software or the like is known which has a zoom function (see, for example, Patent Document 1) for changing the display magnification of characters.
また、視聴者の虹彩パターンを予め登録しておくことによって、視聴者個人の認証を行い、モニター画面に情報を表示するか否かを判断する表示装置(特許文献2参照)や、多数の利用者を想定し、個人が携帯するICカードから年齢情報等を読み取り、各個人に適した内容の情報を、各個人に適した表示形態で提供する情報表示システムが知られている(特許文献3参照)。 In addition, the viewer's iris pattern is registered in advance to authenticate the viewer and determine whether or not to display information on the monitor screen (see Patent Document 2). An information display system is known that reads age information from an IC card carried by an individual and provides information of contents suitable for each individual in a display form suitable for each individual (Patent Document 3). reference).
しかしながら、特許文献1記載のものは、入力操作に不慣れな年配者がコンピュータを利用する際に、文字の表示倍率を変更する設定等を自分で行わなければならない不便な点がある。また、特許文献2,3の表示装置及び情報表示システムは、予め登録された個人情報を読み取ることによってモニター画面の表示形態を変更するため、個人情報等を登録していない未登録者がサービスを利用することができないという不便な点がある。 However, the method described in Patent Document 1 has the inconvenience that an elderly person unaccustomed to the input operation has to make a setting for changing the display magnification of the character by himself when using the computer. In addition, since the display device and the information display system of Patent Documents 2 and 3 change the display form of the monitor screen by reading pre-registered personal information, an unregistered person who has not registered personal information or the like provides services. There is an inconvenience that it cannot be used.
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、面倒な設定操作が不要であり、同一の個人が利用する場合及び不特定多数の者が利用する場合のそれぞれにおいて好適な表示が行える情報表示システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and does not require a troublesome setting operation, and can be suitably displayed when used by the same individual or when used by an unspecified number of persons. An object is to provide an information display system.
上記目的を達成するために、本発明の情報表示システムは、文字情報及び画像情報を表示する画面を備えた表示装置と、前記画面を観察する観察者を撮影して観察者の画像を得る撮影装置と、これらを制御する制御装置とを備え、前記制御装置には、得られた観察者の画像から顔画像を特定し、顔画像の特徴情報を求める顔情報認識手段と、前記特徴情報に基づいて、前記文字情報と画像情報の少なくとも一方の表示形態を変更する表示変更手段とが設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an information display system of the present invention includes a display device having a screen for displaying character information and image information, and photographing for observing the screen to obtain an image of the viewer. And a control device for controlling these devices. The control device specifies a face image from the obtained observer image and obtains feature information of the face image. On the basis of this, there is provided display change means for changing a display form of at least one of the character information and the image information.
前記顔情報認識手段は、前記撮影装置によって撮影された複数の画像に基づいて、前記観察者の瞳の動きと顔の動きの一方又は両方から観察者の視線の変化を検出し、前記表示変更手段は、前記観察者の視線の変化量から前記観察者が所定時間あたりに読み進める文字数を測定し、前記観察者が前記画面上で文字情報を読み進める方向と反対の方向に画面1行分又は複数行分の文字情報を単位として、この文字情報を所定時間ごとに移動表示する制御を行うことを特徴とする。 The face information recognition means detects a change in the line of sight of the observer from one or both of the observer's pupil movement and face movement based on a plurality of images photographed by the photographing device, and the display change The means measures the number of characters read by the observer per predetermined time from the amount of change in the line of sight of the observer, and displays one line in the direction opposite to the direction in which the observer reads the character information on the screen. Alternatively, it is characterized in that control is performed to move and display the character information every predetermined time in units of character information for a plurality of lines.
前記顔情報認識手段は、前記撮影装置によって撮影された複数の画像に基づいて、前記観察者の瞳の動きと顔の動きの一方又は両方から観察者の視線の変化を検出し、前記表示変更手段は、前記視線が前記画面の周辺部に属する位置から変化していないことが検知されたときに、前記視線の位置に表示された画像を移動して前記画面の中央部に表示させる制御を行う画像移動手段を備えたことを特徴とする。 The face information recognition means detects a change in the line of sight of the observer from one or both of the observer's pupil movement and face movement based on a plurality of images photographed by the photographing device, and the display change The means controls the movement of the image displayed at the position of the line of sight and displaying it at the center of the screen when it is detected that the line of sight has not changed from the position belonging to the peripheral part of the screen. An image moving means is provided.
前記顔情報認識手段は、前記顔画像の特定の部位から前記観察者の年齢を推定し、前記表示変更手段は、推定された年齢の高さに応じて、前記文字情報の表示サイズを大きくすることを特徴とする。 The face information recognition unit estimates the age of the observer from a specific part of the face image, and the display change unit increases the display size of the character information according to the estimated age. It is characterized by that.
前記画面から前記観察者までの観察距離を測定する距離測定手段を備え、前記表示変更手段は、測定された観察距離に応じて、前記文字情報の表示サイズを変更することを特徴とする。 Distance measuring means for measuring an observation distance from the screen to the observer is provided, and the display changing means changes the display size of the character information according to the measured observation distance.
前記距離測定手段は、前記撮影装置によって得られた画像の総画素数に対し、前記観察者の顔画像が占める画素数の割合に基づいて前記観察距離を測定することを特徴とする。 The distance measuring means measures the observation distance based on a ratio of the number of pixels occupied by the face image of the observer with respect to the total number of pixels of the image obtained by the photographing apparatus.
音声を出力するスピーカと、測定された観察距離が大きくなることに応じて音量を大きくする音量調節手段とを有する音声出力装置を備えたことを特徴とする。 It is characterized by comprising a sound output device having a speaker for outputting sound and a sound volume adjusting means for increasing the sound volume as the measured observation distance increases.
本発明の情報表示システムによれば、撮影された観察者の画像から顔画像を特定し、この顔画像から、観察者の視線、観察者の年齢、観察者と画面の距離を特徴情報として求め、この特徴情報から、画面上に表示された文書の行送りやページ送りを自動的に行うことや、文字情報の表示サイズの設定を行うから、表示装置の画面を観察する観察者が常に同一人物である場合や不特定多数の異なる人物である場合を問わずに、面倒な設定操作が必要なく、視認性の良好な最適の情報表示が行える。 According to the information display system of the present invention, a face image is specified from a photographed image of the observer, and the observer's line of sight, the age of the observer, and the distance between the observer and the screen are obtained as feature information from the face image. From this feature information, line feed and page feed of the document displayed on the screen are automatically performed, and the display size of the character information is set, so the observer who observes the screen of the display device is always the same Regardless of whether it is a person or an unspecified number of different persons, no troublesome setting operation is required, and optimal information display with good visibility can be performed.
図1において、本発明の情報表示システムを適用したパーソナルコンピュータシステム10は、コンピュータ本体11と、コンピュータ本体11から出力される描画信号に基づいて液晶画面12aに文字情報及び画像情報を表示するモニター12と、ユーザーU1がコンピュータ本体11に入力を行うためのキーボード13とを備えている。
In FIG. 1, a
図2において、モニター12の上部には、CCDカメラ14が設けられている。CCDカメラ14はユーザーU1を撮影し、撮影画像をコンピュータ本体11に送る。モニター12の横に設けられたスピーカ15は、コンピュータ本体11に接続されており、コンピュータ本体11に格納されている音楽情報等が音声として出力される。
In FIG. 2, a
図3において、コンピュータ本体11には、キーボード13の操作信号が入力される入力インターフェース17と、CCDカメラ14によって撮影されたユーザーU1の画像が入力される画像入力部18と、モニター12に文字情報や画像情報を表示するための描画信号を出力する表示出力部19と、デジタル音声情報をアナログ変換し、得られた音声信号を増幅してスピーカ15に送る音声出力部20とが設けられている。
In FIG. 3, the computer
コンピュータ本体11は、CPUとハードディスク装置、メモリ等から構成されるコンピュータ主要部11aを備えている。ハードディスク装置には、オペレーティングシステムやアプリケーションソフト等のプログラムが格納されており、CPUは各種プログラムを実行して制御信号及びデータ信号の管理を行い、オペレーティングシステムやアプリケーションソフトの制御プログラムを実行することで制御部23として機能する。
The computer
顔画像抽出部24は、図4に示すように、CCDカメラ14の撮影画像からユーザーU1の顔及び頭部の輪郭を特定し、輪郭に沿って顔画像F1を抽出する。視線検出部25は、図5に示すように、抽出されたユーザーU1の顔画像F1から瞳P1を特定し、瞳の位置及び顔の向きからモニター12の画面12a上にあるユーザーU1の視線V1を検出する。視線変化量算出部26は、CCDカメラ14から送られる複数の撮影画像に基づいてユーザーU1の視線V1の動きを監視し、単位時間あたりの視線変化量Dを算出する。
As shown in FIG. 4, the face
距離測定部27は、図6に示すように、ユーザーU1の顔画像F1の画素数を計数し、画素数の大きさからモニター12の画面12aからユーザーU1までの距離L(図1参照)の変化を監視し、画素数が増加した場合(図6(a))にはユーザーが画面12aに近づく動作を行い、画素数が減少した場合(図6(b))にはユーザーが画面12aから離れる動作を行ったものと判断する。年齢推定部28は、図7に示すように、ユーザーU1の顔画像F1から、例えば、目尻のしわA1、あごのたるみA2、目の下のしわA3、額のしわA4、頭髪A5のように、顔の特定の領域における陰影や形状等を分析し、ユーザーU1の年齢を推定する。
As shown in FIG. 6, the
スクロール調整部29は、文字情報の入力や編集、或いは文字情報から構成された文書を表示することの可能な特定のアプリケーションプログラムの実行時に機能するものであり、視線変化量算出部26によって算出された視線変化量DからユーザーU1が画面12aに表示された文字情報を読み取る速度を測定する。図8に示すように、スクロール調整部29は、視線V1の位置からユーザーU1が読み進めている行を特定して画面12aの中央に表示させるとともに、一定行数分の文字を一定時間ごとにスクロールする行送り処理を行う。この行送り処理では、ユーザーU1が文字情報を読み進める方向とは反対の方向に画面がスクロールし、ユーザーU1が読み進める行が常時画面12aのほぼ中央に保たれるようにスクロール速度が決定される。また、一定行数分の文字を単位時間ごとに1回で移動させるコマ表示と、一定行数分の文字を単位時間内に数画素分の距離ずつ移動させるロール表示とがあり、事前の設定操作によっていずれか一方が行われる。
The
また、スクロール調整部29は、画像情報の入力及び編集、或いはイラストの作成や鑑賞、写真画像の鑑賞が可能な特定のアプリケーションプログラムの実行時にも機能する。図9に示すように、表示された画像が画面12aよりも大きく、画像の一部が表示できない時、視線検出部25により検出されたユーザーU1の視線V1が画面12aの周辺部に位置していると、スクロール調整部29は視線V1の位置する部分の画像を画面12aの中央部に移動して、表示されていなかった部分の画像を表示させる。視線V1が画面中央部にあるか画面周辺部にあるかは、予め決められている枠40で示す領域を基準に判定される。すなわち、枠40の内部が画面中央部、外部が画面周辺部として区別される。
The
テキストサイズ変更部30は、スクロール調整部29と同様に、文字情報を扱う特定のアプリケーションプログラムの実行時に機能する。距離測定部27及び年齢推定部28により求められた距離L及びユーザーU1の年齢ごとに文字の視認が良好に行える適正なテキストサイズを割り当てたデータテーブルを参照し、文字の表示サイズを変更する。ここで、変更される表示サイズとは、画面12a上における表示倍率を意味しているが、文字情報の入力や編集が行えるときには、フォントサイズ、すなわち1行あたりの文字数やプリントされる文字の大きさが変更されず、文字情報を閲覧するための表示のみを行う場合には、1行あたりの文字数やプリントされる文字の大きさを変更できるようにすることが好適である。
Similar to the
テキストサイズ変更部30は、距離測定部27によりユーザーU1が画面12aに近づいたことが検知されたときには文字の表示サイズを小さくし、文書全体の広い範囲が表示されるようにする。また、画面12aから離れたことが検知されたときには文字の表示サイズを大きくし、遠くからでも文字が良好に確認できるようにする。
When the
次に図4を用いて制御部23の動作について説明する。制御部23は、文字情報を扱える特定のアプリケーションプログラムが実行されると同時にCCDカメラ14を作動させる。CCDカメラ14は、モニター12の前のユーザーU1を撮影し、撮影画像を画像入力部18に送る。CCDカメラ14は、例えば、毎秒複数回の撮影を行う。画像入力部18は、CCDカメラ14から入力された撮影画像を制御部23に送る。制御部23は、入力された撮影画像をデジタル画像データとして保存する。
Next, operation | movement of the
顔画像抽出部24は、制御部23に保存された撮影画像に基づいて、ユーザーのU1の顔及び頭部の輪郭を特定し、顔画像F1を抽出する。視線検出部25は、抽出された顔画像F1からユーザーU1の瞳P1を特定し、視線V1を検出する。制御部23は、キーボード13から文字情報が入力されたときや、文字情報を有するデータが読み出されることによって、表示出力部19を介してモニター12の画面12aに文字情報を表示する。
The face
年齢推定部28は、顔画像F1に基づいてユーザーU1の年齢を推定する。年齢推定部28はテキストサイズ変更部30に求められた年齢情報を送る。テキストサイズ変更部30は、年齢ごとの標準視力に基づいて好適な文字の表示サイズが割り当てられたデータテーブルを参照し、テキストサイズ指定情報を制御部23に送る。テキストサイズ指定情報は、ユーザーU1が年配者である場合には文字の表示サイズを拡大することを示す情報になっている。このとき、制御部23は音声出力部20に信号を送り、音声出力部20に設けられたアンプの増幅率を上げ、スピーカ15の音量を上げる。これにより、ユーザーの年齢に適した表示サイズ及び音量を決定する初期設定がなされる。
The
CCDカメラ14によって撮影されたユーザーU1の画像が制御部23に入力されるごとに、顔画像抽出部24は顔画像F1を抽出し、視線検出部25は視線V1を検出する。スクロール調整部29は、視線変化量算出部26により求められた視線変化量Dが一定であることを検知してユーザーU1が文書を読んでいるか否かを判断する。ユーザーU1が文書を読んでいることが判断されると、スクロール調整部29は、視線変化量Dに基づいて、ユーザーU1の視線V1が画面12aの中央ほぼ一定の領域に保たれる好適なスクロール速度を算出し、制御部23にスクロール指定情報を送る。制御部23は、スクロール指定情報に基づいて画面12aに表示された文書をスクロールさせる。
Each time an image of the user U1 captured by the
距離測定部27は、顔画像抽出部24によって抽出された顔画像F1の画素数を計数し、ユーザーが画面12aに近づく動作及び画面12aから離れる動作を監視する。距離測定部27は、ユーザーU1が画面12aに近づいたことを検知すると、テキストサイズ変更部30にユーザー接近情報を送り、テキストサイズ変更部30は、文字の表示サイズを小さくするためのテキストサイズ指定情報を制御部23に送る。制御部23は、画面12aに表示された文字の表示サイズを小さくし、画面12aに表示される文字数を増やす。また、制御部23は音声出力部20に制御信号を送り、音声出力部20に設けられたアンプの増幅率を下げ、スピーカ15の音量を小さくする。
The
一方、距離測定部27は、ユーザーU1が画面から離れる動作を検知すると、テキストサイズ変更部30にユーザー離脱情報を送る。テキストサイズ変更部30は、文字の表示サイズを大きくするテキストサイズ指定情報を制御部23に送る。制御部23は、画面12aに表示された文字の表示サイズを大きくし、文字の視認性を高める。また、制御部23は音声出力部20に制御信号を送り、音声出力部20に設けられたアンプの増幅率を上げ、スピーカ15の音量を大きくすることで離れた位置からでも音声が聞き取れるようにする。
On the other hand, when the
視線検出部25は、ユーザーU1の視線V1を逐次検出しており、視線変化量算出部26により視線変化量Dが求められる。スクロール調整部29は、視線変化量Dが一定の大きさに保たれていれば、同じスクロール速度で行送りを行い、視線変化量Dが一定の大きさから変化すると、行送りを停止してスクロール速度を変更する。
The line-of-
また、画面12aに画像が表示された場合、視線検出部25により視線V1が検出される。視線V1の位置が枠40の外部、すなわち画面12aの周辺部で静止している場合には、スクロール調整部29によって視線V1の位置にある画像が枠40の内部である画面12aの中央部に移動し、ユーザーU1の視線V1は画面12aの中央部に移動される。
Further, when an image is displayed on the
なお、本発明は、上記実施形態のパーソナルコンピュータシステム10に限られず、交通機関等の自動券売機や、金融機関等で使用される現金自動預払機のように表示装置や音声による操作案内を行い、不特定多数の者が利用することを想定した情報表示システムとして構成されていてもよい。例えば、図12に示すように、情報表示装置50は、表示装置51と撮影装置52とを備えており、表示装置51の画面は、触れることにより入力が行えるタッチパネルとなっている。情報表示装置50には、カメラ52が設けられており、ユーザーU2を撮影する。カメラ52の撮影画像からユーザーU2と表示装置51の画面までの距離を測定し、ユーザーU2が画面に近づいたときには、ユーザーU2が低視力者であることを判断し、表示装置51の画面上の文字を大きく表示する。ユーザーU2は、画面から顔を離しても画面上の文字を良好に視認でき、疲れる姿勢で操作を行わずにすむ。また、ユーザーが画面に顔を近づけたときに、文字の表示倍率を大きくするか小さくするかを設定変更により適宜切替えられるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the
また、上記実施形態は、ユーザーから画面までの距離が相対的に変化したことに応じて、テキスト情報の表示倍率を変更しているが、本発明はこれに限られず、例えば、モニター12に赤外線投光部と、赤外線受光部とを設け、投光部と受光部との間の基線長に基づいてユーザーから画面までの距離の大きさを算出してもよい。また、CCDカメラ14のレンズがピント調節の可能なレンズであれば、ピントの合うレンズの位置から距離情報を求めるようにしてもよい。ユーザーから画面までの正確な距離が測定できる場合、ユーザーと画面との標準的な距離を算出してユーザーの視力の良否を判断し、文字の表示サイズを決定してもよい。また、ユーザーから画面までの距離を複数回に渡って測定し、その平均値等を求めて統計的に観察距離を決定すれば、ユーザーが姿勢を崩すなどの小さな動作を行うたびに文字の表示態様が変更されて表示が煩雑になることを防ぐことができる。また、本発明では、上記実施形態のようにテキストデータによって表示される文字に限られず、画像として表示される文字を拡大して表示してもよく、画素レベルの詳細な情報を有する地図画像等であれば、ユーザーの年齢や画面との距離に応じて画像を拡大表示するのも好適である。さらに、文字や画像を拡大表示するために、モニターの解像度を低くしてモニター画面の1画素の大きさを変更する制御を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the display magnification of the text information is changed according to the relative change in the distance from the user to the screen. However, the present invention is not limited to this. A light projecting unit and an infrared light receiving unit may be provided, and the magnitude of the distance from the user to the screen may be calculated based on the baseline length between the light projecting unit and the light receiving unit. If the lens of the
10 パーソナルコンピュータシステム
12 モニター
14 カメラ
15 スピーカ
19 表示出力部
20 音声出力部
23 制御部
24 顔画像抽出部
25 視線検出部
26 視線変化量算出部
27 距離測定部
28 年齢推定部
29 スクロール調整部
30 テキストサイズ変更部
50 情報表示装置
51 表示装置
52 撮影装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記制御装置には、得られた観察者の画像から顔画像を特定し、顔画像から観察者の特徴情報を求める顔情報認識手段と、
前記特徴情報に基づいて、前記文字情報と画像情報の少なくとも一方の表示形態を変更する表示変更手段とが設けられていることを特徴とする情報表示システム。 A display device having a screen for displaying character information and image information, a photographing device for photographing an observer who observes the screen to obtain an image of the observer, and a control device for controlling these,
The control device includes a face information recognition unit that identifies a face image from the obtained observer image, and obtains observer feature information from the face image;
An information display system comprising: a display changing unit that changes a display form of at least one of the character information and the image information based on the feature information.
前記表示変更手段は、前記観察者の視線の変化量から前記観察者が単位時間あたりに読み進める文字数を測定し、前記観察者が前記画面上で文字を読み進める方向と反対の方向に画面1行分又は複数行分の文字情報を移動表示させる制御を行うことを特徴とする請求項1記載の情報表示システム。 The face information recognition means detects a change in the line of sight of the observer from one or both of the movement of the pupil of the observer and the movement of the face, based on a plurality of images taken by the imaging device;
The display changing means measures the number of characters that the observer reads per unit time from the amount of change in the line of sight of the observer, and the screen 1 is in a direction opposite to the direction in which the observer reads characters on the screen. The information display system according to claim 1, wherein control for moving and displaying character information for a line or a plurality of lines is performed.
前記表示変更手段は、前記視線が前記画面の周辺部に属する位置から変化していないときに、前記視線の位置に表示された画像を移動して前記画面の中央部に表示させる制御を行うことを特徴とする請求項1記載の情報表示システム。 The face information recognition means detects a change in the line of sight of the observer from one or both of the movement of the pupil of the observer and the movement of the face, based on a plurality of images taken by the imaging device;
The display changing unit performs control to move and display the image displayed at the position of the line of sight when the line of sight has not changed from the position belonging to the peripheral part of the screen. The information display system according to claim 1.
前記表示変更手段は、推定された年齢の高さに応じて、前記文字情報の表示サイズを大きくすることを特徴とする請求項1記載の情報表示システム。 The face information recognition means estimates the age of the observer from a specific part of the face image,
The information display system according to claim 1, wherein the display changing unit increases the display size of the character information in accordance with the estimated age.
前記表示変更手段は、測定された観察距離に応じて、前記文字情報の表示サイズを変更することを特徴とする請求項1ないし4にいずれか1つ記載の情報表示システム。 A distance measuring means for measuring an observation distance from the screen to the observer;
5. The information display system according to claim 1, wherein the display change unit changes a display size of the character information in accordance with a measured observation distance.
The information display system according to claim 5 or 6, further comprising a sound output device including a speaker that outputs sound and a sound volume adjusting unit that adjusts the sound volume according to the measured observation distance.
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