JP2006202181A - Image output method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置に表示される出力画像の表示領域を変更する画像出力方法および装置に関する。 The present invention relates to an image output method and apparatus for changing a display area of an output image displayed on a display device.
従来、表示装置に表示される出力画像の表示領域を変更するゲーム機が知られている。
このような出力画像の表示領域を変更する方法としては、ユーザの操作情報に基づいて行う方法と、ゲームの進行に応じて自動的に行う方法とがあった。
ユーザの操作情報に基づいて出力画像の表示領域を変更する方法では、コントローラ(入力装置)の操作が複雑になってユーザに負担がかかるとともに、他の操作と組み合わせるのが困難だった。
一方、ゲームの進行に応じて出力画像の表示領域を変更する方法では、ユーザが見たい領域が無視されるので、ユーザに不満がつのるといった問題があった。
Conventionally, a game machine that changes a display area of an output image displayed on a display device is known.
As a method for changing the display area of such an output image, there are a method based on user operation information and a method automatically performed according to the progress of the game.
In the method of changing the display area of the output image based on the user operation information, the operation of the controller (input device) becomes complicated and burdens the user, and it is difficult to combine with other operations.
On the other hand, in the method of changing the display area of the output image according to the progress of the game, the area that the user wants to see is ignored, and there is a problem that the user is dissatisfied.
そこで、ユーザの頭部に表示領域制御機能付き装着体を装着し、この装着体によりユーザの視線を検出し、検出された視線に基づいて出力画像の表示領域を変化させるゲーム機が開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1のゲーム機では、視線の動きに追従して出力画像の表示領域を変えると、視線の動きが速くかつ複雑なため、不自然な見づらい映像になってしまうといった問題があった。例えば、視線の動きにキャラクタを追従させると、キャラクタとともに背景が様々な方向に頻繁に移動してしまい、落ち着かない映像となってしまう。
また、上記特許文献1のゲーム機では、装着体を装着しなければならないため、ユーザの頭部に負担がかかり、その快適性に問題があった。
However, the game machine disclosed in
Moreover, in the game machine of the said
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、装着体を用いずに使用者の視線情報を入力し、入力された視線情報に基づいて出力画像の表示領域を変更することができる画像出力方法および装置を提供するにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to input user's line-of-sight information without using a wearing body and change the display area of the output image based on the input line-of-sight information. It is an object of the present invention to provide an image output method and apparatus.
上記目的を達成するため、本発明の画像出力方法は、表示装置に表示される出力画像の表示領域を変更する画像出力方法であって、前記表示装置の水平方向の両側に設けられた2台のカメラにより前記表示装置を見る使用者の顔画像を撮影する撮影ステップと、前記撮影ステップで撮影された顔画像に基づいて前記使用者の視線方向を検出する視線方向検出ステップと、前記視線方向検出ステップで検出された視線方向に基づいて前記使用者が注目する前記表示装置の表示画面の位置を検出する注目位置検出ステップと、前記注目位置検出ステップで検出された位置に表示された前記出力画像の対象物を検出する対象物検出ステップと、前記対象物検出ステップで検出された対象物に基づいて前記出力画像の表示領域を変更する表示領域変更ステップとを含むことを特徴とする。
また、本発明の画像出力装置は、表示装置に表示される出力画像の表示領域を変更する画像出力装置であって、前記表示装置の水平方向の両側に設けられ、前記表示装置を見る使用者の顔画像を撮影する2台のカメラと、前記2台のカメラにより撮影された顔画像に基づいて前記使用者の視線方向を検出する視線方向検出手段と、前記視線方向検出手段により検出された視線方向に基づいて前記使用者が注目する前記表示装置の表示画面の位置を検出する注目位置検出手段と、前記注目位置検出手段により検出された位置に表示された前記出力画像の対象物を検出する対象物検出手段と、前記対象物検出手段により検出された対象物に基づいて前記出力画像の表示領域を変更する表示領域変更手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image output method of the present invention is an image output method for changing a display area of an output image displayed on a display device, and two sets provided on both sides in the horizontal direction of the display device. A photographing step of photographing a face image of a user viewing the display device with a camera, a gaze direction detecting step of detecting a gaze direction of the user based on the face image photographed in the photographing step, and the gaze direction An attention position detection step for detecting a position of the display screen of the display device that the user pays attention to based on the line-of-sight direction detected in the detection step, and the output displayed at the position detected in the attention position detection step An object detection step for detecting an object of an image, and a display area change for changing a display area of the output image based on the object detected in the object detection step Characterized in that it comprises a step.
The image output device of the present invention is an image output device that changes the display area of the output image displayed on the display device, and is provided on both sides of the display device in the horizontal direction, and the user who views the display device Detected by the two cameras, the gaze direction detecting means for detecting the gaze direction of the user based on the face images taken by the two cameras, and the gaze direction detecting means. Attention position detecting means for detecting the position of the display screen of the display device to which the user pays attention based on the line-of-sight direction, and detecting the object of the output image displayed at the position detected by the attention position detecting means And a display area changing means for changing the display area of the output image based on the object detected by the object detecting means.
本発明によれば、2台のカメラにより撮影された使用者の顔画像に基づいて使用者の視線方向を検出し、この視線方向に基づいて使用者が注目する表示画面の位置を検出し、この位置に表示された出力画像の対象物を検出し、この対象物に基づいて出力画像の表示領域を変更する。
このため、使用者が注目する対象物に基づいて出力画像の表示領域を変化させることができるので、対象物の移動速度を最適に制御して出力画像の表示領域を変化させることができる。したがって、自然な動きの画像を出力し、従来のような使用者のストレスを低減することができる。
According to the present invention, the user's line-of-sight direction is detected based on the user's face images captured by two cameras, and the position of the display screen on which the user pays attention is detected based on the line-of-sight direction. The object of the output image displayed at this position is detected, and the display area of the output image is changed based on this object.
For this reason, since the display area of the output image can be changed based on the object that the user pays attention to, the display area of the output image can be changed by optimally controlling the moving speed of the object. Therefore, it is possible to output a natural motion image and reduce the stress of the user as in the conventional case.
上記目的を達成するため、表示装置の水平方向に設けられた2台のカメラにより使用者の顔画像を撮影し、撮影された顔画像に基づいて使用者の視線方向を検出する。次に、この視線方向に基づいて使用者が注目する表示画面の位置を検出する。次に、この位置に表示された出力画像の対象物を検出し、この対象物に基づいて出力画像の表示領域を変更する。
例えば、対象物が画面の中央に位置するように出力画像の表示領域を変更する。また、対象物が移動するときには、その動きの方向および大きさ(速さ)を検出し、これらを考慮して出力画像の表示領域を変更する。
なお、対象物がステータス情報のような画面に固定される情報や、移動にふさわしくない物の場合には、出力画像の表示領域は変更しないようにする。
In order to achieve the above object, a user's face image is photographed by two cameras provided in the horizontal direction of the display device, and the user's line-of-sight direction is detected based on the photographed face image. Next, the position of the display screen on which the user pays attention is detected based on the line-of-sight direction. Next, the object of the output image displayed at this position is detected, and the display area of the output image is changed based on this object.
For example, the display area of the output image is changed so that the object is positioned at the center of the screen. When the object moves, the direction and size (speed) of the movement are detected, and the display area of the output image is changed in consideration of these directions.
Note that the display area of the output image is not changed when the object is information fixed on the screen such as status information or an object that is not suitable for movement.
以下、本発明の画像出力方法および装置について図面を参照して説明する。
実施例1は、本発明の画像出力装置を適用したゲーム機を例に説明する。
図1は、実施例1のゲーム機の構成を示す図である。
図1に示すように、実施例1のゲーム機は、テレビ受像機にゲームコンテンツを出力するものであり、本体10、コントローラ20、カメラ31、カメラ32および画像処理部40を備える。
Hereinafter, an image output method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the first embodiment, a game machine to which the image output apparatus of the present invention is applied will be described as an example.
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the game machine according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the game machine of the first embodiment outputs game content to a television receiver, and includes a
コントローラ20は、図示しない操作キー等を有し、ユーザの操作情報を入力する。本体10は、ゲームプログラムを実行して映像および音声を含むビデオ信号をテレビ受像機に出力する。
カメラ31および32は、テレビ受像機の表示画面50の水平方向の両側に取り付けられ、テレビ受像機の表示画面50の水平方向の略中央の手前に位置するユーザ中の顔Aを撮影する。カメラ31は、ユーザの左側からの顔Aを撮影し、カメラ32は、ユーザ右側からの顔Aを撮影することになる。
なお、本発明で用いる視線検出手段および装置は2台のカメラに限定されるものではない。
The
The
Note that the line-of-sight detection means and device used in the present invention are not limited to two cameras.
図2は、図1に示される画像処理部40およびゲーム機本体10の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、画像処理部40は、カメラ31および32により撮影された画像を取得し、取得された画像に基づいてユーザが注目するテレビ受像機の表示画面50の位置を検出するものであり、画像取得部41、顔検出部42、顔方向検出部43、目検出部44、視線方向検出部45および注目位置検出部46を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
As shown in FIG. 2, the
画像取得部41は、カメラ31および32により撮影された左右の画像を取得する。顔検出部42は、画像取得部41により取得されたカメラ31および32(左右)の画像に基づいてそれぞれのユーザの顔を検出する。顔方向検出部43は、顔検出部42により検出された左右の顔に基づいて顔の向きを検出する。目検出部44は、顔検出部42により検出された左右の顔に基づいて左右の顔のそれぞれの眼球(白目)および虹彩(黒目)を検出する。
視線方向検出部45は、顔方向検出部43により検出された顔方向および目検出部44により検出された左右の顔のそれぞれの眼球および虹彩に基づいてユーザの視線方向を検出する。注目位置検出部46は、視線方向検出部45により検出された視線方向に基づいてユーザが注目するテレビ受像機の表示画面50における注目位置を検出する。
The
The gaze
本体10は、対象物検出部51、注目対象物検出部52、注目対象物選択部53、属性検出部54、動きベクトル検出部55および表示領域変更部56を備える。
対象物検出部51は、注目位置検出部46により検出された注目位置に基づいて出力画像の対象物を検出する。ここで、対象物とは、ゲームに登場する人物等のキャラククタや、キャラクタの背景の物や、ゲームのステータスを表示する表示領域などをいう。
注目対象物検出部52は、対象物検出部51により検出された対象物が表示画面50の第1の所定時間以上(所定フレーム数以上)継続して検出された場合、この対象物を注目対象物として検出する。
注目対象物選択部53は、注目対象物検出部52により検出された注目対象物の中から第1の所定時間より長い第2の所定時間内に最も注目時間の長い注目対象物を選択する。
The
The
When the target object detected by the target
The target
ユーザは、表示画面50に表示される出力画像の複数の点に一瞬だけ注目する場合がある。このような場合、その点の対象物を注目対象物として検出して出力画像の表示領域を変更すると、様々な方向に頻繁に出力画像の表示領域が変更されてしまい落ち着きの無い映像が表示されてしまう。表示画面50に表示される出力画像の表示領域は、ユーザにとって顔の向きに相当する。ユーザの視線の動きに応じて表示領域を変更すると、ユーザは顔の向きが変わったように錯覚してしまう。
このような不自然な表示領域の変更を防止するため、対象物検出部51により検出された対象物が一定時間継続して検出されるかどうかを注目対象物検出部52よりに判定し、さらに、注目対象物検出部52により認識された注目対象物の中から最も注目時間の長い注目対象物を注目対象物選択部53により選択する。
The user may pay attention to a plurality of points on the output image displayed on the
In order to prevent such an unnatural display area change, the attention
注目対象物属性検出部54は、実行されるゲームプログラムに含まれる対象物の属性情報に基づいて注目対象物選択部53により選択された注目対象物の属性情報を検出する。この属性情報は、例えば、キャラククタのように自由な方向に自由な大きさで移動させてもよい物や、背景のように移動させてもよいが動きの方向が制限される物、ステータス表示のように表示位置が固定される物などがある。このような対象物の属性情報により表示領域の変更方法が制限される。
動きベクトル検出部55は、注目対象物属性検出部54により検出された属性情報が移動させてもよい物であった場合、出力画像に基づいてその対象物の動きベクトル(動きの方向および大きさ)を検出する。
表示領域変更部56は、注目対象物属性検出部54により検出された対象物の属性情報よび動きベクトル検出部55により検出された対象物の動きベクトルに基づいて出力画像の表示領域を変更する。表示領域変更部56は、対象物に基づいてゆっくりとした自然な動きで表示領域を変更する。
The target object
When the attribute information detected by the target object
The display
図3は、実施例1のゲーム機の動作を示すフローチャートである。
ゲームが開始されると、2台のカメラ31および32によりユーザの左右の顔が撮影され、画像取得部41により左右の顔の画像が取得される(ステップS1)。次に、顔検出部42により、画像取得部41により取得された左右の画像に基づいてそれぞれの左右それぞれのユーザの顔が検出される(ステップS2)。
次に、顔方向検出部43により、顔検出部42により検出された左右の顔に基づいて顔の向きが検出される(ステップS3)。同時に、目検出部44により、顔検出部42により検出された左右の顔に基づいて左右それぞれの眼球および虹彩が検出される(ステップS4)。
次に、視線方向検出部45により、顔方向検出部43により検出された顔方向および目検出部44により検出された左右の顔のそれぞれの眼球および虹彩に基づいて顔の視線の方向が検出される(ステップS5)。次に、注目位置検出部46により、視線方向検出部45により検出された視線方向に基づいてユーザが注目するテレビ受像機の表示画面50における注目位置が検出される(ステップS6)。
FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the game machine according to the first embodiment.
When the game is started, the left and right faces of the user are photographed by the two
Next, the face
Next, the gaze
次に、対象物検出部51により、視線方向検出部45により検出された視線方向に基づいて表示画面50に表示された出力画像の対象物が検出される(ステップS7)。
次に、注目対象物検出部52により、対象物検出部51により検出された対象物の継続検出時間がカウントされ、第1の所定時間以上カウントされた場合、その対象物が注目対象物として検出される(ステップS8)。
次に、注目対象物選択部53により、注目対象物検出部52により検出された注目対象物の中から第2の所定時間内に最も注目時間の長い注目対象物が選択される(ステップS9)。
次に、注目対象物属性検出部54により、注目対象物選択部53により選択された注目対象物の属性が検出される(ステップS10)。
ここで、注目対象物属性検出部54により対象物の属性が動く物として検出された場合、動きベクトル検出部55によりその対象物の動きベクトルが検出される(ステップS11)。
次に、表示領域変更部56により、注目対象物属性検出部54により属性が検出された対象物および動きベクトル検出部55により検出された動きベクトルに基づいて出力画像の表示領域が変更される(ステップS12)。
Next, the target object of the output image displayed on the
Next, the target
Next, the target
Next, the attention object
Here, when the target object
Next, the display
図4は、出力画像の表示領域の変更方法の一例を示す図である。
図4(A)に示すように、窓OBJ3のある背景の下方に位置する台OBJ2の上に人物OBJ1が矢印A方向に歩いている場面を想定する。ここで、ABCは、ゲームのステータス情報OBJ4を意味する。
図4(A)中、人物OBJ1は、自由は方向に自由な大きさで移動可能な対象物である。台OBJ2および窓OBJ3は、上下方向の移動が禁止された移動可能な対象物である。ステータス情報OBJ4は、固定された対象物である。注目対象物を×印で表す。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method for changing the display area of the output image.
As shown in FIG. 4A, a scene is assumed in which a person OBJ1 is walking in the direction of arrow A on a table OBJ2 positioned below a background with a window OBJ3. Here, ABC means game status information OBJ4.
In FIG. 4A, a person OBJ1 is an object that can move freely in a direction with a free size. The table OBJ2 and the window OBJ3 are movable objects that are prohibited from moving in the vertical direction. The status information OBJ4 is a fixed object. The target object is indicated by a cross.
図4(B)は、注目対象物OBJ1が画面中央に位置するように出力画像の表示領域を変更する例である。
図4(C)は、注目対象物OBJ1の動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルに基づいて出力画像の表示領域を変更する例である。この場合、注目対象物OBJ1が画面中央から移動方向の反対側に少しずれた位置に注目対象物OBJ1を移動するように出力画像の表示領域を変更すると、ユーザにとって見やすい自然な映像となる。
図4(D)は、ステータス情報OBJ4が注目対象物として検出された例である。この場合、注目対象物OBJ4は固定された対象物であるため、出力画像の表示領域が変更されない。
なお、表示領域変更処理は表示する位置の変更処理に限られるものではない。例えば、注目対象物検出部52において検出された注目対象の分布範囲に応じてズームイン・ズームアウトなど大きさを変更する処理を行う。
また、本発明の表示領域変更処理は2次元空間の表示領域変更に限られるものではない。3次元空間における視線や視点の変更処理も含まれる。
FIG. 4B shows an example in which the display area of the output image is changed so that the target object OBJ1 is positioned at the center of the screen.
FIG. 4C is an example in which the motion vector of the target object OBJ1 is detected and the display area of the output image is changed based on the detected motion vector. In this case, if the display area of the output image is changed so that the target object OBJ1 is moved slightly to the position opposite to the moving direction from the center of the screen, a natural image that is easy to see for the user is obtained.
FIG. 4D shows an example in which the status information OBJ4 is detected as the target object. In this case, since the target object OBJ4 is a fixed object, the display area of the output image is not changed.
The display area changing process is not limited to the process for changing the display position. For example, a process of changing the size such as zooming in / out according to the distribution range of the target of interest detected by the target of
Further, the display area changing process of the present invention is not limited to changing the display area of the two-dimensional space. Also included is a process of changing the line of sight and viewpoint in a three-dimensional space.
このように実施例1によれば、2台のカメラ31および32により撮影された画像に基づいてユーザの視線方向を検出し、この視線方向に基づいてテレビ受像機の表示画面50の注目位置を検出し、この注目位置の対象物に基づいて出力画像の表示領域を変更するので、表示領域の変更をユーザに意識させることなく自然な動きで行うことができる。また、ユーザは、装着体を装着する煩わしさもなく、快適にゲームを行うことができる。
As described above, according to the first embodiment, the user's line-of-sight direction is detected based on the images taken by the two
なお、本発明の注目対象物検出部52における注目対象物の検出の際に、対象物検出部51により検出された対象物情報にユーザの操作情報やゲームの進行情報を組み合わせてもよい。
また、本発明の注目対象物選択部53における注目対象物の選択の際に、注目対象物検出部52により検出された注目対象物情報にユーザの操作情報やゲームの進行情報を組み合わせてもよい。
また、本発明の表示領域変更部56に従来のユーザの操作情報やゲームの進行情報を用いた従来の出力画像の表示領域の変更方法と組み合わせてもよい。
また、本発明の画像出力方法および装置は、ゲーム機に限り適用されるものではない。例えば、展示場などで表示装置にシミュレーション情報を表示する場合などに好適である。
Note that when the target
In addition, when selecting a target object in the target
The display
Further, the image output method and apparatus of the present invention are not applied only to game machines. For example, it is suitable for displaying simulation information on a display device in an exhibition hall or the like.
10……ゲーム機本体、20……コントローラ、31および32……カメラ、40……画像処理部、41……画像取得部、42……顔検出部、43……顔方向検出部、44……目検出部、45……視線方向検出部、46……注目位置検出部、51……対象物検出部、52……注目対象物検出部、53……注目対象物選択部、54……注目対象物属性検出部、55……動きベクトル検出部、56……表示領域変更部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記表示装置の水平方向の両側に設けられた2台のカメラにより前記表示装置を見る使用者の顔画像を撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップで撮影された顔画像に基づいて前記使用者の視線方向を検出する視線方向検出ステップと、
前記視線方向検出ステップで検出された視線方向に基づいて前記使用者が注目する前記表示装置の表示画面の位置を検出する注目位置検出ステップと、
前記注目位置検出ステップで検出された位置に表示された前記出力画像の対象物を検出する対象物検出ステップと、
前記対象物検出ステップで検出された対象物に基づいて前記出力画像の表示領域を変更する表示領域変更ステップと、
を含むことを特徴とする画像出力方法。 An image output method for changing a display area of an output image displayed on a display device,
A photographing step of photographing a face image of a user viewing the display device with two cameras provided on both sides in the horizontal direction of the display device;
A line-of-sight direction detecting step for detecting a line-of-sight direction of the user based on the face image photographed in the photographing step;
Attention position detection step for detecting the position of the display screen of the display device to which the user pays attention based on the gaze direction detected at the gaze direction detection step;
An object detection step of detecting an object of the output image displayed at the position detected in the attention position detection step;
A display area changing step for changing a display area of the output image based on the object detected in the object detecting step;
An image output method comprising:
前記表示領域変更ステップは、
前記動画像に基づいて前記対象物検出ステップで検出された対象物の移動の方向および大きさを検出する動き検出ステップを含み、
前記動き検出ステップで検出された対象物の移動の方向および大きさに基づいて前記出力画像の表示領域を変更することを特徴とする請求項3記載の画像出力方法。 The output image is a moving image,
The display area changing step includes:
A motion detection step of detecting a direction and a magnitude of the movement of the object detected in the object detection step based on the moving image;
4. The image output method according to claim 3, wherein the display area of the output image is changed based on the direction and magnitude of the movement of the object detected in the motion detection step.
前記表示装置の水平方向の両側に設けられ、前記表示装置を見る使用者の顔画像を撮影する2台のカメラと、
前記2台のカメラにより撮影された顔画像に基づいて前記使用者の視線方向を検出する視線方向検出手段と、
前記視線方向検出手段により検出された視線方向に基づいて前記使用者が注目する前記表示装置の表示画面の位置を検出する注目位置検出手段と、
前記注目位置検出手段により検出された位置に表示された前記出力画像の対象物を検出する対象物検出手段と、
前記対象物検出手段により検出された対象物に基づいて前記出力画像の表示領域を変更する表示領域変更手段と、
を備えたことを特徴とする画像出力装置。 An image output device for changing a display area of an output image displayed on a display device,
Two cameras that are provided on both sides of the display device in the horizontal direction and that capture a face image of a user viewing the display device;
Gaze direction detecting means for detecting the gaze direction of the user based on face images taken by the two cameras;
Attention position detection means for detecting the position of the display screen of the display device to which the user pays attention based on the gaze direction detected by the gaze direction detection means;
Object detection means for detecting the object of the output image displayed at the position detected by the attention position detection means;
Display area changing means for changing the display area of the output image based on the object detected by the object detecting means;
An image output apparatus comprising:
前記表示領域変更手段は、前記動画像に基づいて前記対象物検出手段により検出された前記対象物の移動方向を検出する移動方向検出手段を有し、
前記移動方向検出手段により検出された前記移動方向に基づいて前記表示領域を変更することを特徴とする請求項4記載の画像出力方法。 The output image is a moving image,
The display area changing means includes a moving direction detecting means for detecting a moving direction of the object detected by the object detecting means based on the moving image,
5. The image output method according to claim 4, wherein the display area is changed based on the movement direction detected by the movement direction detection means.
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