JP2001273091A - 多重解像度画像解析による指示位置検出 - Google Patents
多重解像度画像解析による指示位置検出Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ユーザが指し示した表示画面上の指示位置
を、従来に比べて高速かつ高精度に求める。 【解決手段】本発明では、ユーザが指し示した表示画面
上の指示位置を含む表示画面の全体を撮像して表示画面
の撮像画像を取得し、撮像画像に基づいて撮像画像より
も低解像度の画像を作製する。低解像度画像に基づいて
指示位置に対応する低解像度画像内の画素を求め、この
低解像度画像内の画素に対応する撮像画像内の小区画に
基づいて指示位置を求める。低解像度画像の解像度は、
撮像画像の水平方向の画素数をｘおよび垂直方向の画素
数をｙ（ｘ，ｙは１以上の整数）とし、低解像度画像の
１画素に対応する撮像画像の水平方向の画素数をａ（ａ
はｘの約数）および垂直方向の画素数をｂ（ｂはｙの約
数）とした場合に、ｆ＝（ｘ・ｙ／（ａ・ｂ））＋（ａ
・ｂ）により求められる値ｆが最小となるような画素数
ａおよびｂを求めることにより決定される。
を、従来に比べて高速かつ高精度に求める。 【解決手段】本発明では、ユーザが指し示した表示画面
上の指示位置を含む表示画面の全体を撮像して表示画面
の撮像画像を取得し、撮像画像に基づいて撮像画像より
も低解像度の画像を作製する。低解像度画像に基づいて
指示位置に対応する低解像度画像内の画素を求め、この
低解像度画像内の画素に対応する撮像画像内の小区画に
基づいて指示位置を求める。低解像度画像の解像度は、
撮像画像の水平方向の画素数をｘおよび垂直方向の画素
数をｙ（ｘ，ｙは１以上の整数）とし、低解像度画像の
１画素に対応する撮像画像の水平方向の画素数をａ（ａ
はｘの約数）および垂直方向の画素数をｂ（ｂはｙの約
数）とした場合に、ｆ＝（ｘ・ｙ／（ａ・ｂ））＋（ａ
・ｂ）により求められる値ｆが最小となるような画素数
ａおよびｂを求めることにより決定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】ユーザが指し示した表示画面
上の指示位置の検出に関する。
上の指示位置の検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータから供給される画像を投写
型表示装置（プロジェクタ）を利用して表示しながら、
プレゼンテーションを行う場合、プレゼンテーションの
実行者（以下、「説明者」と呼ぶ。）は、画面上の画像
を指示棒や自分の手指を用いて直接指し示しながら説明
をする場合が多い。この指示位置に対応する画面上の位
置にマウスポインタを表示するなど、表示画面上の位置
情報としてコンピュータで利用するために、従来から、
カメラによって表示画面を撮像し、撮像された画像を画
像処理することにより指示位置の情報を求めることが行
われている。
型表示装置（プロジェクタ）を利用して表示しながら、
プレゼンテーションを行う場合、プレゼンテーションの
実行者（以下、「説明者」と呼ぶ。）は、画面上の画像
を指示棒や自分の手指を用いて直接指し示しながら説明
をする場合が多い。この指示位置に対応する画面上の位
置にマウスポインタを表示するなど、表示画面上の位置
情報としてコンピュータで利用するために、従来から、
カメラによって表示画面を撮像し、撮像された画像を画
像処理することにより指示位置の情報を求めることが行
われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】撮像画像の解像度が小
さい場合には、指示位置の情報を求めるために処理され
る画素数（以下、「参照画素数」と呼ぶ。）が少ないの
であまり問題にはならないが、撮像画像の解像度が大き
くなると、参照画素数が増大し画像処理に要する時間が
増大するという問題がある。
さい場合には、指示位置の情報を求めるために処理され
る画素数（以下、「参照画素数」と呼ぶ。）が少ないの
であまり問題にはならないが、撮像画像の解像度が大き
くなると、参照画素数が増大し画像処理に要する時間が
増大するという問題がある。
【０００４】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、ユーザが指し示
した表示画面上の指示位置を検出する場合において、従
来に比べて高速かつ高精度に求めることができる技術を
提供することを目的とする。
を解決するためになされたものであり、ユーザが指し示
した表示画面上の指示位置を検出する場合において、従
来に比べて高速かつ高精度に求めることができる技術を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明で
は、ユーザが指し示した表示画面上の指示位置を含む表
示画面の全体を撮像して、表示画面の撮像画像を取得
し、撮像画像に基づいて、撮像画像よりも低解像度の画
像を作製する。そして、作製された低解像度画像に基づ
いて、指示位置に対応する低解像度画像内の画素を求
め、求められた低解像度画像内の画素に対応する撮像画
像内の小区画に基づいて、指示位置を求める。なお、撮
像画像の水平方向の画素数をｘおよび垂直方向の画素数
をｙ（ｘ，ｙは１以上の整数）とし、低解像度画像の１
画素に対応する撮像画像の水平方向の画素数をａ（ａは
ｘの約数）および垂直方向の画素数をｂ（ｂはｙの約
数）とした場合に、下式（８）により求められる値ｆが
最小となるような画素数ａおよびｂを求めることによ
り、低解像度画像の解像度が決定される。
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明で
は、ユーザが指し示した表示画面上の指示位置を含む表
示画面の全体を撮像して、表示画面の撮像画像を取得
し、撮像画像に基づいて、撮像画像よりも低解像度の画
像を作製する。そして、作製された低解像度画像に基づ
いて、指示位置に対応する低解像度画像内の画素を求
め、求められた低解像度画像内の画素に対応する撮像画
像内の小区画に基づいて、指示位置を求める。なお、撮
像画像の水平方向の画素数をｘおよび垂直方向の画素数
をｙ（ｘ，ｙは１以上の整数）とし、低解像度画像の１
画素に対応する撮像画像の水平方向の画素数をａ（ａは
ｘの約数）および垂直方向の画素数をｂ（ｂはｙの約
数）とした場合に、下式（８）により求められる値ｆが
最小となるような画素数ａおよびｂを求めることによ
り、低解像度画像の解像度が決定される。
【数８】
【０００６】低解像度画像に基づいて指示位置に対応す
る画素を求める際に、最悪の場合には、低解像度画像内
のｘ／ａ×ｙ／ｂ個のすべての画素を調べる必要が生じ
る。同様に、撮像画像内の１つの小区画に基づいて指示
位置に対応する画素を求める際に、ａ×ｂ個のすべての
画素を調べる必要が生じる。上記（８）式は、このよう
な最悪の場合を想定した際において調べられる画素数の
最悪値ｆ（「最悪参照画素数」と呼ぶ）を表している。
る画素を求める際に、最悪の場合には、低解像度画像内
のｘ／ａ×ｙ／ｂ個のすべての画素を調べる必要が生じ
る。同様に、撮像画像内の１つの小区画に基づいて指示
位置に対応する画素を求める際に、ａ×ｂ個のすべての
画素を調べる必要が生じる。上記（８）式は、このよう
な最悪の場合を想定した際において調べられる画素数の
最悪値ｆ（「最悪参照画素数」と呼ぶ）を表している。
【０００７】上記発明では、最悪参照画素数ｆが最小と
なるように低解像度画像の解像度を決定しているので、
従来のように撮像された撮像画像に基づいてユーザが指
し示した表示画面上の指示位置を求める場合に比べて、
高速に求めることができる。また、低解像度画像に基づ
いて、指示位置に対応する低解像度画像の画素を求め、
求められた低解像度画像の画素に対応する撮像画像に基
づいて、指示位置を求めているので、従来と同様に高精
度に求めることができる。
なるように低解像度画像の解像度を決定しているので、
従来のように撮像された撮像画像に基づいてユーザが指
し示した表示画面上の指示位置を求める場合に比べて、
高速に求めることができる。また、低解像度画像に基づ
いて、指示位置に対応する低解像度画像の画素を求め、
求められた低解像度画像の画素に対応する撮像画像に基
づいて、指示位置を求めているので、従来と同様に高精
度に求めることができる。
【０００８】なお、低解像度画像の解像度は、画素数ｘ
のｍ個の約数ａi（ｉ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）お
よび画素数ｙのｎ個の約数ｂj（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以
上の整数）のうち下式（９）を満たす組み合せのなかか
ら、値ｆが最小となるような画素数ａおよびｂを求める
ことにより決定されるようにしてもよい。
のｍ個の約数ａi（ｉ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）お
よび画素数ｙのｎ個の約数ｂj（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以
上の整数）のうち下式（９）を満たす組み合せのなかか
ら、値ｆが最小となるような画素数ａおよびｂを求める
ことにより決定されるようにしてもよい。
【数９】
【０００９】水平方向の画素数ａと垂直方向の画素数ｂ
との画素数の差が大きいと、低解像度画像の画質が劣化
する場合がある。従って、水平方向の画素数ａと垂直方
向の画素数ｂとの画素数の差はある程度小さい方が好ま
しい。上記のようにすれば、画素数の差があまり大きく
ならない範囲で水平方向の画素数ａと垂直方向の画素数
ｂとを決定することができる。
との画素数の差が大きいと、低解像度画像の画質が劣化
する場合がある。従って、水平方向の画素数ａと垂直方
向の画素数ｂとの画素数の差はある程度小さい方が好ま
しい。上記のようにすれば、画素数の差があまり大きく
ならない範囲で水平方向の画素数ａと垂直方向の画素数
ｂとを決定することができる。
【００１０】また、低解像度画像の解像度は、画素数ｘ
が画素数ｙ以上であると仮定した場合に、画素数ｘのｍ
個の約数ａi（ｉ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）および
画素数ｙのｎ個の約数ｂj（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以上の
整数）のうち下式（１０）を満たす組み合せのなかか
ら、値ｆが最小となるような画素数ａおよびｂを求める
ことにより決定されるようにしてもよい。
が画素数ｙ以上であると仮定した場合に、画素数ｘのｍ
個の約数ａi（ｉ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）および
画素数ｙのｎ個の約数ｂj（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以上の
整数）のうち下式（１０）を満たす組み合せのなかか
ら、値ｆが最小となるような画素数ａおよびｂを求める
ことにより決定されるようにしてもよい。
【数１０】
【００１１】上記のようにすれば、撮像画像の水平方向
の画素数ｘと垂直方向の画素数ｙとの差以下の範囲で水
平方向の画素数ａと垂直方向の画素数ｂとを決定するこ
とができる。
の画素数ｘと垂直方向の画素数ｙとの差以下の範囲で水
平方向の画素数ａと垂直方向の画素数ｂとを決定するこ
とができる。
【００１２】ところで、上記発明において、低解像度画
像の解像度は、画素数ｘのｍ個の約数ａi（ｉ＝１〜
ｍ、ｍは１以上の整数）および画素数ｙのｎ個の約数ｂ
j（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以上の整数）のなかで、ａi＝ｂ
jとなる組み合せのなかから、値ｆが最小となるような
画素数ａおよびｂを求めることにより決定されるように
してもよい。
像の解像度は、画素数ｘのｍ個の約数ａi（ｉ＝１〜
ｍ、ｍは１以上の整数）および画素数ｙのｎ個の約数ｂ
j（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以上の整数）のなかで、ａi＝ｂ
jとなる組み合せのなかから、値ｆが最小となるような
画素数ａおよびｂを求めることにより決定されるように
してもよい。
【００１３】上記のように、水平方向の画素数ａと垂直
方向の画素数ｂとが等しい方が画像処理を行う際に都合
がよい。
方向の画素数ｂとが等しい方が画像処理を行う際に都合
がよい。
【００１４】なお、本発明は、以下に示すように種々の
態様で実現することが可能である。 （１）低解像度画像の解像度決定方法および解像度決定
装置 （２）指示位置検出方法および指示位置検出装置 （３）指示位置検出方法を有する表示方法および指示位
置検出装置を有する表示システム （４）これらの方法や装置の機能をコンピュータに実現
させるためのコンピュータプログラム （５）そのプログラムを記録した記録媒体
態様で実現することが可能である。 （１）低解像度画像の解像度決定方法および解像度決定
装置 （２）指示位置検出方法および指示位置検出装置 （３）指示位置検出方法を有する表示方法および指示位
置検出装置を有する表示システム （４）これらの方法や装置の機能をコンピュータに実現
させるためのコンピュータプログラム （５）そのプログラムを記録した記録媒体
【００１５】
【発明の実施の形態】Ａ．装置の構成：以下、本発明の
実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は、本発
明の一実施例としての画像表示システムを示す説明図で
ある。この画像表示システムは、プロジェクタＰＪと、
コンピュータＰＣと、カメラＣＭとを備えている。コン
ピュータＰＣは、画像信号供給装置および本発明の指示
位置検出装置として機能する。プロジェクタＰＪは、コ
ンピュータＰＣから供給された画像信号に基づいて、ス
クリーンＳＣ上に画像を投写表示する。説明者は、スク
リーンＳＣ上に表示された画面上を指示具（自身の手指
を含む）により指し示しながら説明を行う。カメラＣＭ
は、表示面の全体および説明者の指示像を撮像し、コン
ピュータＰＣに供給する。コンピュータＰＣは、撮像さ
れた指示像の先端位置（指示位置）ＰＰの座標を検出
し、コンピュータＰＣから供給される画像に対応する位
置（座標）を求める。求められた指示位置ＰＰの座標情
報は、コンピュータＰＣ内における種々の処理に利用さ
れる。例えば、指示位置ＰＰの座標に対応する表示画面
上の位置にマウスポインタが表示される。
実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は、本発
明の一実施例としての画像表示システムを示す説明図で
ある。この画像表示システムは、プロジェクタＰＪと、
コンピュータＰＣと、カメラＣＭとを備えている。コン
ピュータＰＣは、画像信号供給装置および本発明の指示
位置検出装置として機能する。プロジェクタＰＪは、コ
ンピュータＰＣから供給された画像信号に基づいて、ス
クリーンＳＣ上に画像を投写表示する。説明者は、スク
リーンＳＣ上に表示された画面上を指示具（自身の手指
を含む）により指し示しながら説明を行う。カメラＣＭ
は、表示面の全体および説明者の指示像を撮像し、コン
ピュータＰＣに供給する。コンピュータＰＣは、撮像さ
れた指示像の先端位置（指示位置）ＰＰの座標を検出
し、コンピュータＰＣから供給される画像に対応する位
置（座標）を求める。求められた指示位置ＰＰの座標情
報は、コンピュータＰＣ内における種々の処理に利用さ
れる。例えば、指示位置ＰＰの座標に対応する表示画面
上の位置にマウスポインタが表示される。
【００１６】図２は、コンピュータＰＣの内部構成を示
すブロック図である。コンピュータＰＣは、ＣＰＵ１０
０と、ハードディスク装置やフロッピィディスク装置な
どの外部記憶装置１２０と、キーボードやマウスなどの
入力部１３０と、ディスプレイアダプタ１４０と、表示
部１５０と、ビデオキャプチャ１６０と、低解像度画像
作製部１７０と、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むメインメモ
リ２００と、画像メモリ２７０とを備えている。ＣＰＵ
１００と各部１２０，１３０，１４０，１６０，１７
０，２００，２７０とは、バス１００ｂによって互いに
接続されている。なお、図１では各種のインタフェース
回路は省略されている。
すブロック図である。コンピュータＰＣは、ＣＰＵ１０
０と、ハードディスク装置やフロッピィディスク装置な
どの外部記憶装置１２０と、キーボードやマウスなどの
入力部１３０と、ディスプレイアダプタ１４０と、表示
部１５０と、ビデオキャプチャ１６０と、低解像度画像
作製部１７０と、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むメインメモ
リ２００と、画像メモリ２７０とを備えている。ＣＰＵ
１００と各部１２０，１３０，１４０，１６０，１７
０，２００，２７０とは、バス１００ｂによって互いに
接続されている。なお、図１では各種のインタフェース
回路は省略されている。
【００１７】メインメモリ２００には、アプリケーショ
ン２１０と、キャプチャドライバ２２０と、ディスプレ
イドライバ２３０と、マウスドライバ２４０と、位置検
出部２５０および解像度決定部２６０の機能をそれぞれ
実現するためのコンピュータプログラムとが格納されて
いる。
ン２１０と、キャプチャドライバ２２０と、ディスプレ
イドライバ２３０と、マウスドライバ２４０と、位置検
出部２５０および解像度決定部２６０の機能をそれぞれ
実現するためのコンピュータプログラムとが格納されて
いる。
【００１８】ディスプレイドライバ２３０は、アプリケ
ーション２１０によって生成される画像をディスプレイ
アダプタ１４０を介してコンピュータＰＣの表示部１５
０やプロジェクタＰＪに画像信号として供給する。キャ
プチャドライバ２２０は、カメラＣＭによって撮像され
る画像をビデオキャプチャ１６０を介してキャプチャ
し、キャプチャされた撮像画像データ（以下、「高解像
度画像データ」とも呼ぶ。）を画像メモリ２７０に格納
する。なお、キャプチャドライバ２２０およびビデオキ
ャプチャ１６０が本発明の撮像画像取得部に相当する。
ーション２１０によって生成される画像をディスプレイ
アダプタ１４０を介してコンピュータＰＣの表示部１５
０やプロジェクタＰＪに画像信号として供給する。キャ
プチャドライバ２２０は、カメラＣＭによって撮像され
る画像をビデオキャプチャ１６０を介してキャプチャ
し、キャプチャされた撮像画像データ（以下、「高解像
度画像データ」とも呼ぶ。）を画像メモリ２７０に格納
する。なお、キャプチャドライバ２２０およびビデオキ
ャプチャ１６０が本発明の撮像画像取得部に相当する。
【００１９】解像度決定部２６０は、撮像された高解像
度画像データに基づいて、低解像度画像作製部１７０に
よって作製される低解像度画像の解像度を決定する機能
を有している。
度画像データに基づいて、低解像度画像作製部１７０に
よって作製される低解像度画像の解像度を決定する機能
を有している。
【００２０】位置検出部２５０は、低解像度画像作製部
１７０を制御して高解像度画像データに基づいて低解像
度画像データを作製し、作製された低解像度画像データ
を画像メモリ２７０に格納する。そして、画像メモリ２
７０に格納された高解像度画像データおよび低解像度画
像データに基づいて指示位置ＰＰを検出する。
１７０を制御して高解像度画像データに基づいて低解像
度画像データを作製し、作製された低解像度画像データ
を画像メモリ２７０に格納する。そして、画像メモリ２
７０に格納された高解像度画像データおよび低解像度画
像データに基づいて指示位置ＰＰを検出する。
【００２１】マウスドライバ２４０は、指示位置ＰＰの
検出データに基づいて指示位置ＰＰに対応する表示画面
上の位置にディスプレイドライバ２３０を介してマウス
ポインタを表示させる。
検出データに基づいて指示位置ＰＰに対応する表示画面
上の位置にディスプレイドライバ２３０を介してマウス
ポインタを表示させる。
【００２２】アプリケーション２１０や、キャプチャド
ライバ２２０、ディスプレイドライバ２３０、マウスド
ライバ２４０、位置検出部２５０および解像度決定部２
６０の機能を実現するコンピュータプログラムは、フレ
キシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読
み取り可能な記録媒体に記録された形態で提供される。
コンピュータは、その記録媒体からコンピュータプログ
ラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転
送する。あるいは、通信経路を介してコンピュータにコ
ンピュータプログラムを供給するようにしてもよい。コ
ンピュータプログラムの機能を実現する時には、内部記
憶装置に格納されたコンピュータプログラムがコンピュ
ータのマイクロプロセッサによって実行される。また、
記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをコンピ
ュータが読み取って直接実行するようにしてもよい。
ライバ２２０、ディスプレイドライバ２３０、マウスド
ライバ２４０、位置検出部２５０および解像度決定部２
６０の機能を実現するコンピュータプログラムは、フレ
キシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読
み取り可能な記録媒体に記録された形態で提供される。
コンピュータは、その記録媒体からコンピュータプログ
ラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転
送する。あるいは、通信経路を介してコンピュータにコ
ンピュータプログラムを供給するようにしてもよい。コ
ンピュータプログラムの機能を実現する時には、内部記
憶装置に格納されたコンピュータプログラムがコンピュ
ータのマイクロプロセッサによって実行される。また、
記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをコンピ
ュータが読み取って直接実行するようにしてもよい。
【００２３】この明細書において、コンピュータとは、
ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概
念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作す
るハードウェア装置を意味している。また、オペレーシ
ョンシステムが不要でアプリケーションプログラム単独
でハードウェア装置を動作させるような場合には、その
ハードウェア装置自体がコンピュータに相当する。ハー
ドウェア装置は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記
録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取る
ための手段とを少なくとも備えている。コンピュータプ
ログラムは、このようなコンピュータに、上述の各部の
機能を実現させるプログラムコードを含んでいる。な
お、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラム
でなく、オペレーションシステムによって実現されてい
ても良い。
ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概
念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作す
るハードウェア装置を意味している。また、オペレーシ
ョンシステムが不要でアプリケーションプログラム単独
でハードウェア装置を動作させるような場合には、その
ハードウェア装置自体がコンピュータに相当する。ハー
ドウェア装置は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記
録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取る
ための手段とを少なくとも備えている。コンピュータプ
ログラムは、このようなコンピュータに、上述の各部の
機能を実現させるプログラムコードを含んでいる。な
お、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラム
でなく、オペレーションシステムによって実現されてい
ても良い。
【００２４】なお、この発明における「記録媒体」とし
ては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気デ
ィスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用できる。
ては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気デ
ィスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用できる。
【００２５】Ｂ．指示位置の検出処理：図３は、指示位
置を検出するための一連の処理を示すフローチャートで
ある。コンピュータＰＣにおいて指示位置検出処理が実
行されると、まず、ステップＳ１００において、位置検
出部２５０が指示位置検出のための種々の条件値をキャ
リブレーションする。例えば、撮像画像と表示画面の位
置関係や、撮像画像から指示画像を抽出するためのしき
い値情報、低解像度画像作製のためのしきい値情報等を
キャリブレーションする。次に、ステップＳ２００にお
いて、解像度決定部２６０が、キャプチャドライバ２２
０によってビデオキャプチャ１６０（図２）を介してキ
ャプチャされた撮像画像の解像度に応じて、適切な低解
像度画像の解像度を決定する。なお、この低解像度画像
の解像度決定については後述する。そして、ステップＳ
３００において、位置検出部２５０が指示位置の検出を
指示位置検出処理の終了が指示されるまで繰り返し行
う。
置を検出するための一連の処理を示すフローチャートで
ある。コンピュータＰＣにおいて指示位置検出処理が実
行されると、まず、ステップＳ１００において、位置検
出部２５０が指示位置検出のための種々の条件値をキャ
リブレーションする。例えば、撮像画像と表示画面の位
置関係や、撮像画像から指示画像を抽出するためのしき
い値情報、低解像度画像作製のためのしきい値情報等を
キャリブレーションする。次に、ステップＳ２００にお
いて、解像度決定部２６０が、キャプチャドライバ２２
０によってビデオキャプチャ１６０（図２）を介してキ
ャプチャされた撮像画像の解像度に応じて、適切な低解
像度画像の解像度を決定する。なお、この低解像度画像
の解像度決定については後述する。そして、ステップＳ
３００において、位置検出部２５０が指示位置の検出を
指示位置検出処理の終了が指示されるまで繰り返し行
う。
【００２６】図４は、図３のステップＳ３００における
位置検出の処理内容を示すフローチャートである。ステ
ップＳ３１０では、ビデオキャプチャ１６０において、
カメラＣＭ（図２）によって撮像される画像がキャプチ
ャされる。キャプチャされた撮像画像の画像データは、
画像メモリ２７０（図２）に格納される。なお、説明者
が使用する指示具がレーザポインタのような発光型の指
示具（ポインタ）ではなく、指示棒や自身の手指のよう
な非発光型の指示具である場合においては、カメラＣＭ
のレンズに赤外フィルタを装着し、図１に図示しない赤
外光投射機からスクリーンＳＣ上（図１）に赤外光を投
射することにより、画像を撮像することにより、表示画
面上の画像を無効とし、指示画像のみが有効となるよう
にして撮像する。
位置検出の処理内容を示すフローチャートである。ステ
ップＳ３１０では、ビデオキャプチャ１６０において、
カメラＣＭ（図２）によって撮像される画像がキャプチ
ャされる。キャプチャされた撮像画像の画像データは、
画像メモリ２７０（図２）に格納される。なお、説明者
が使用する指示具がレーザポインタのような発光型の指
示具（ポインタ）ではなく、指示棒や自身の手指のよう
な非発光型の指示具である場合においては、カメラＣＭ
のレンズに赤外フィルタを装着し、図１に図示しない赤
外光投射機からスクリーンＳＣ上（図１）に赤外光を投
射することにより、画像を撮像することにより、表示画
面上の画像を無効とし、指示画像のみが有効となるよう
にして撮像する。
【００２７】次に、ステップＳ３２０では、低解像度作
製部１７０（図２）において、図３のステップＳ２００
において決定された解像度の低解像度画像が撮像画像に
基づいて作製される。作製された低解像度画像の画像デ
ータは、画像メモリ２７０に格納される。なお、低解像
度作製部１７０は、ハードウエアによって構成されてい
る。ただし、ソフトウエアによって実現することも可能
であるが、高速に低解像度画像の作製を行うためにはハ
ードウエアによる方が好ましい。
製部１７０（図２）において、図３のステップＳ２００
において決定された解像度の低解像度画像が撮像画像に
基づいて作製される。作製された低解像度画像の画像デ
ータは、画像メモリ２７０に格納される。なお、低解像
度作製部１７０は、ハードウエアによって構成されてい
る。ただし、ソフトウエアによって実現することも可能
であるが、高速に低解像度画像の作製を行うためにはハ
ードウエアによる方が好ましい。
【００２８】低解像度画像の作製は、種々の一般的な解
像度変換処理によって行うことができる。図５は、図４
のステップＳ３２０における低解像度画像作製の処理の
一例を示すフローチャートである。ステップＳ３２２で
は、撮像画像の各画素を低解像度画像の各画素に対応す
る領域ごとに分割する。次に、ステップＳ３２４では、
各分割領域ごとに有効な撮像画像の画素数をカウントす
る。なお、「有効な画素」とは、輝度が所定のしきい値
（輝度しきい値）以上ある画素を示している。ステップ
Ｓ３２６では、各分割領域の有効な画素数が所定のしき
い値（有効画素数しきい値）以上あるか否か判断され
る。有効画素数しきい値よりも大きい場合には、ステッ
プＳ３２８Ａにおいて、各分割領域に対応する低解像度
画素の画素を有効な画素とする。有効画素数しきい値以
下の場合には、ステップＳ３２８Ｂにおいて、各分割領
域に対応する低解像度画素の画素を無効な画素とする。
以上のようにして撮像像から低解像度画像が作製され
る。なお、輝度しきい値や有効画素数しきい値は、図１
のステップＳ１００におけるキャリブレーションにおい
て設定される。
像度変換処理によって行うことができる。図５は、図４
のステップＳ３２０における低解像度画像作製の処理の
一例を示すフローチャートである。ステップＳ３２２で
は、撮像画像の各画素を低解像度画像の各画素に対応す
る領域ごとに分割する。次に、ステップＳ３２４では、
各分割領域ごとに有効な撮像画像の画素数をカウントす
る。なお、「有効な画素」とは、輝度が所定のしきい値
（輝度しきい値）以上ある画素を示している。ステップ
Ｓ３２６では、各分割領域の有効な画素数が所定のしき
い値（有効画素数しきい値）以上あるか否か判断され
る。有効画素数しきい値よりも大きい場合には、ステッ
プＳ３２８Ａにおいて、各分割領域に対応する低解像度
画素の画素を有効な画素とする。有効画素数しきい値以
下の場合には、ステップＳ３２８Ｂにおいて、各分割領
域に対応する低解像度画素の画素を無効な画素とする。
以上のようにして撮像像から低解像度画像が作製され
る。なお、輝度しきい値や有効画素数しきい値は、図１
のステップＳ１００におけるキャリブレーションにおい
て設定される。
【００２９】図６は、説明者が指し示したい位置を自身
の手で指し示している場合における撮像画像およびその
低解像度画像の例を示す説明図である。また、図７は、
説明者が指し示したい位置をレーザポインタで指し示し
ている場合における撮像画像およびその低解像度画像の
例を示す説明図である。図６（Ａ）および図７（Ａ）
は、解像度１０２４×７６８画素の撮像画像の例を示
し、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）は、解像度３２×２４
画素の低解像度画像の例を示している。
の手で指し示している場合における撮像画像およびその
低解像度画像の例を示す説明図である。また、図７は、
説明者が指し示したい位置をレーザポインタで指し示し
ている場合における撮像画像およびその低解像度画像の
例を示す説明図である。図６（Ａ）および図７（Ａ）
は、解像度１０２４×７６８画素の撮像画像の例を示
し、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）は、解像度３２×２４
画素の低解像度画像の例を示している。
【００３０】図８は、高解像度画像と低解像度画像の一
般化した関係を示す説明図である。高解像度画像は、ｘ
×ｙ画素（ｘおよびｙはそれぞれ１以上の整数、かつ、
ｘ≧ｙ）の解像度を有しており、低解像度画像は、（ｘ
／ａ）×（ｙ／ｂ）画素（ａはｘの約数、ｂはｙの約
数）の解像度を有している。このとき、高解像度画像の
ａ×ｂ個の画素ＰＸＨを含む１つの小区画ＤＶが、低解
像度画像内の１画素ＰＸＬに対応している。
般化した関係を示す説明図である。高解像度画像は、ｘ
×ｙ画素（ｘおよびｙはそれぞれ１以上の整数、かつ、
ｘ≧ｙ）の解像度を有しており、低解像度画像は、（ｘ
／ａ）×（ｙ／ｂ）画素（ａはｘの約数、ｂはｙの約
数）の解像度を有している。このとき、高解像度画像の
ａ×ｂ個の画素ＰＸＨを含む１つの小区画ＤＶが、低解
像度画像内の１画素ＰＸＬに対応している。
【００３１】次に、図４のステップＳ３４０では、指示
位置の検出モードが輝点検出であるか差分検出であるか
が判断される。検出モードが差分検出の場合には、ステ
ップＳ３６０において先端位置検出の処理が行われる。
また、検出モードが輝点検出の場合にはステップＳ３８
０において輝点位置検出の処理が行われる。なお、輝点
検出は、レーザポインタのような発光型の指示具（ポイ
ンタ）が用いられている場合に選択される。また、差分
検出は、指示棒や手指などの非発光型の指示具が用いら
れている場合に選択される。
位置の検出モードが輝点検出であるか差分検出であるか
が判断される。検出モードが差分検出の場合には、ステ
ップＳ３６０において先端位置検出の処理が行われる。
また、検出モードが輝点検出の場合にはステップＳ３８
０において輝点位置検出の処理が行われる。なお、輝点
検出は、レーザポインタのような発光型の指示具（ポイ
ンタ）が用いられている場合に選択される。また、差分
検出は、指示棒や手指などの非発光型の指示具が用いら
れている場合に選択される。
【００３２】図９は、図４のステップＳ３６０における
先端位置検出の処理内容を示すフローチャートである。
ステップＳ３６２では、低解像度画像（図８（Ｂ））に
おいて先端位置が存在する画素ＰＸＬを決定する。そし
て、ステップＳ３６４では、ステップＳ３６２において
検出された低解像度画素ＰＸＬに対応する撮像画像（高
解像度画像）の小区画ＤＶにおいて先端位置が存在する
高解像度画素ＰＸＨを決定する。なお、ステップＳ３６
２およびＳ３６４における先端位置検出は、一般的な先
端位置検出処理、例えば、差分画像抽出処理によって抽
出された指示画像をあらわす差分画像データから、計算
処理によってその先端位置を検出することにより行われ
る。ところで、低解像度画像は、キャプチャ画像に比べ
て解像度が低いため、実際の先端位置は、ステップＳ３
６２において検出された先端位置（先端画素）とは異な
る位置（画素）に含まれる可能性もある。このような場
合には、ステップＳ３６４では、ステップＳ３６２にお
いて検出された先端画素の周辺の画素に対応するキャプ
チャ画像も含めて検出処理を行うことが好ましい。
先端位置検出の処理内容を示すフローチャートである。
ステップＳ３６２では、低解像度画像（図８（Ｂ））に
おいて先端位置が存在する画素ＰＸＬを決定する。そし
て、ステップＳ３６４では、ステップＳ３６２において
検出された低解像度画素ＰＸＬに対応する撮像画像（高
解像度画像）の小区画ＤＶにおいて先端位置が存在する
高解像度画素ＰＸＨを決定する。なお、ステップＳ３６
２およびＳ３６４における先端位置検出は、一般的な先
端位置検出処理、例えば、差分画像抽出処理によって抽
出された指示画像をあらわす差分画像データから、計算
処理によってその先端位置を検出することにより行われ
る。ところで、低解像度画像は、キャプチャ画像に比べ
て解像度が低いため、実際の先端位置は、ステップＳ３
６２において検出された先端位置（先端画素）とは異な
る位置（画素）に含まれる可能性もある。このような場
合には、ステップＳ３６４では、ステップＳ３６２にお
いて検出された先端画素の周辺の画素に対応するキャプ
チャ画像も含めて検出処理を行うことが好ましい。
【００３３】図１０は、図４のステップＳ３８０におけ
る輝点位置検出の処理内容を示すフローチャートであ
る。ステップＳ３８２では、低解像度画像において輝点
位置の検出を行う。そして、ステップＳ３８４では、ス
テップＳ３８２において検出された輝点位置に対応する
キャプチャ画像（高解像度画像）において輝点位置の検
出を行う。なお、ステップＳ３８２およびＳ３８４にお
ける輝点位置検出は、一般的な種々の輝点位置検出処
理、例えば、撮像画像を所定のしきい値で単純に２値化
することにより検出する処理により行われる。ところ
で、輝点の輝度が十分でない場合は、先端位置検出と同
様に、差分画像抽出処理によって２値化することにより
検出するようにしてもよい。また、輝点の位置が複数画
素領域にわたる場合には、輝点領域の重心を求めること
により輝点位置を検出するようにしてもよい。
る輝点位置検出の処理内容を示すフローチャートであ
る。ステップＳ３８２では、低解像度画像において輝点
位置の検出を行う。そして、ステップＳ３８４では、ス
テップＳ３８２において検出された輝点位置に対応する
キャプチャ画像（高解像度画像）において輝点位置の検
出を行う。なお、ステップＳ３８２およびＳ３８４にお
ける輝点位置検出は、一般的な種々の輝点位置検出処
理、例えば、撮像画像を所定のしきい値で単純に２値化
することにより検出する処理により行われる。ところ
で、輝点の輝度が十分でない場合は、先端位置検出と同
様に、差分画像抽出処理によって２値化することにより
検出するようにしてもよい。また、輝点の位置が複数画
素領域にわたる場合には、輝点領域の重心を求めること
により輝点位置を検出するようにしてもよい。
【００３４】上記のようにして図４のステップＳ３６０
またはＳ３８０で検出された指示位置の座標が、ステッ
プＳ４００において出力される。
またはＳ３８０で検出された指示位置の座標が、ステッ
プＳ４００において出力される。
【００３５】なお、以下では、上記のように、低解像度
画像内において先端位置または輝点位置を大まかに検出
し、検出された先端位置または輝点位置に対応する高解
像度画像内の小区画において詳細な先端位置または輝点
位置を検出する処理する方法を、「多重解像度解析」と
も呼ぶ。
画像内において先端位置または輝点位置を大まかに検出
し、検出された先端位置または輝点位置に対応する高解
像度画像内の小区画において詳細な先端位置または輝点
位置を検出する処理する方法を、「多重解像度解析」と
も呼ぶ。
【００３６】Ｃ．解像度決定処理：図１１は、図３のス
テップＳ２００における低解像度画像の解像度決定の処
理内容を示すフローチャートである。まず、ステップＳ
５１０では、撮像画像（高解像度画像）の水平解像度
（水平方向の画素数）ｘおよび垂直解像度（垂直方向の
画素数）ｙを取得する。なお、ｘ，ｙの値としてはカメ
ラＣＭの撮像解像度あるいはプロジェクタＰＪや表示部
１５０によって表示可能な画像の解像度が設定される。
これらの値は、図３のステップＳ１００のキャリブレー
ション時にあらかじめ入力されている。あるいは、図１
１のステップＳ５１０において入力するようにしてもよ
い。
テップＳ２００における低解像度画像の解像度決定の処
理内容を示すフローチャートである。まず、ステップＳ
５１０では、撮像画像（高解像度画像）の水平解像度
（水平方向の画素数）ｘおよび垂直解像度（垂直方向の
画素数）ｙを取得する。なお、ｘ，ｙの値としてはカメ
ラＣＭの撮像解像度あるいはプロジェクタＰＪや表示部
１５０によって表示可能な画像の解像度が設定される。
これらの値は、図３のステップＳ１００のキャリブレー
ション時にあらかじめ入力されている。あるいは、図１
１のステップＳ５１０において入力するようにしてもよ
い。
【００３７】ステップＳ５２０では、ｘおよびｙが互い
に素か否か判断する。ｘおよびｙが互いに素ならば低解
像度画像を作製することができないため、ステップＳ５
３０において多重解像度解析を行わないこととする。ｘ
およびｙが互いに素でないならば、ステップＳ５４０に
おいて、最適解像度指数Ｒoptを下式（１１）により求
める。
に素か否か判断する。ｘおよびｙが互いに素ならば低解
像度画像を作製することができないため、ステップＳ５
３０において多重解像度解析を行わないこととする。ｘ
およびｙが互いに素でないならば、ステップＳ５４０に
おいて、最適解像度指数Ｒoptを下式（１１）により求
める。
【００３８】
【数１１】
【００３９】この最適解像度指数Ｒoptは、以下のよう
な意味を有する。前述した図８および図９で説明したよ
うに、多重解像度解析では、まず、低解像度画像におい
て特定の位置に相当する低解像度画素ＰＸＬを決定する
処理を行い、次に、その低解像度画素ＰＸＬに対応する
高解像度画像内の小区画ＤＶ内で、その特定の位置に相
当する高解像度画素ＰＸＨを決定する処理を行う。低解
像度画像内の画素位置の決定処理では、最悪な場合に
は、低解像度画像内のｘ／ａ×ｙ／ｂ個のすべての画素
を調べる必要が生じる。同様に、高解像度画像内の１つ
の小区画ＤＶ内における画素位置の決定処理では、ａ×
ｂ個のすべての画素を調べる必要が生じる。このような
最悪の場合を想定すると、多重解像度解析において調べ
られる画素数の最悪値ｆ（「最悪参照画素数」と呼ぶ）
は、以下の式（１２）で表される。
な意味を有する。前述した図８および図９で説明したよ
うに、多重解像度解析では、まず、低解像度画像におい
て特定の位置に相当する低解像度画素ＰＸＬを決定する
処理を行い、次に、その低解像度画素ＰＸＬに対応する
高解像度画像内の小区画ＤＶ内で、その特定の位置に相
当する高解像度画素ＰＸＨを決定する処理を行う。低解
像度画像内の画素位置の決定処理では、最悪な場合に
は、低解像度画像内のｘ／ａ×ｙ／ｂ個のすべての画素
を調べる必要が生じる。同様に、高解像度画像内の１つ
の小区画ＤＶ内における画素位置の決定処理では、ａ×
ｂ個のすべての画素を調べる必要が生じる。このような
最悪の場合を想定すると、多重解像度解析において調べ
られる画素数の最悪値ｆ（「最悪参照画素数」と呼ぶ）
は、以下の式（１２）で表される。
【００４０】
【数１２】
【００４１】ここで、式（１２）内のａ・ｂを変数ｃに
置き換えると、次式（１３）が得られる。
置き換えると、次式（１３）が得られる。
【００４２】
【数１３】
【００４３】図１２は、（１３）式で与えられる最悪参
照画素数ｆと、変数ｃとの関係を示すグラフである。最
悪参照画素数ｆは、上記（１３）式の右辺第１項ｆ１＝
ｘ・ｙ／ｃと、右辺第２項ｆ２＝ｃを加算したものなの
で、図示されるように、下に凸の曲線となる。従って、
最悪参照画素数ｆが最小となるのは、最悪参照画素数ｆ
の微分値が０となる場合である。
照画素数ｆと、変数ｃとの関係を示すグラフである。最
悪参照画素数ｆは、上記（１３）式の右辺第１項ｆ１＝
ｘ・ｙ／ｃと、右辺第２項ｆ２＝ｃを加算したものなの
で、図示されるように、下に凸の曲線となる。従って、
最悪参照画素数ｆが最小となるのは、最悪参照画素数ｆ
の微分値が０となる場合である。
【００４４】
【数１４】
【００４５】（１４）式を解くと、（１５）式が得られ
る。
る。
【００４６】
【数１５】
【００４７】従って、前述した最適解像度指数Ｒ
optは、最悪参照画素数ｆが最も少なくなるような条件
を意味していることが解る。
optは、最悪参照画素数ｆが最も少なくなるような条件
を意味していることが解る。
【００４８】ステップＳ５５０では、ｘの約数ａ1…ａm
（ｍは２以上の整数）およびｙの約数ｂ1…ｂn（ｎは２
以上の整数）をそれぞれ取得し、ステップＳ５６０で
は、下式（１６）および（１７）を満足するａi（ｉ＝
１…ｍ）とｂj（ｊ＝１…ｎ）の組み合せを抽出する。
（ｍは２以上の整数）およびｙの約数ｂ1…ｂn（ｎは２
以上の整数）をそれぞれ取得し、ステップＳ５６０で
は、下式（１６）および（１７）を満足するａi（ｉ＝
１…ｍ）とｂj（ｊ＝１…ｎ）の組み合せを抽出する。
【００４９】
【数１６】
【数１７】
【００５０】（１６）式は、ａiとｂjの積と最適解像度
指数Ｒoptとの差が可能な限り小さくなる組み合せを求
めるための条件である。本実施例では、ε＝２００とす
る。なお、撮像画像の解像度ごとにεの値を変更するよ
うにしてもよい。
指数Ｒoptとの差が可能な限り小さくなる組み合せを求
めるための条件である。本実施例では、ε＝２００とす
る。なお、撮像画像の解像度ごとにεの値を変更するよ
うにしてもよい。
【００５１】水平方向の画素数と垂直方向の画素数にあ
まり大きな差がある組み合せは、低解像度画像の画質の
劣化や画像処理において処理のしやすさ等の問題があり
好ましくない。そこで、（１７）式は、低解像度画像１
画素の横方向と縦方向との画素数の差が高解像度画像の
横方向と縦方向の画素数の差よりも大きくならないよう
にするための条件である。なお、必ずしも（１７）式の
条件に限定されるものではなく、例えば、（１７）式
を、下式（１８）の条件式に置き換えるようにしてもよ
い。
まり大きな差がある組み合せは、低解像度画像の画質の
劣化や画像処理において処理のしやすさ等の問題があり
好ましくない。そこで、（１７）式は、低解像度画像１
画素の横方向と縦方向との画素数の差が高解像度画像の
横方向と縦方向の画素数の差よりも大きくならないよう
にするための条件である。なお、必ずしも（１７）式の
条件に限定されるものではなく、例えば、（１７）式
を、下式（１８）の条件式に置き換えるようにしてもよ
い。
【００５２】
【数１８】
【００５３】ステップＳ５７０では、ステップＳ５６０
で抽出されたａiとｂjの組み合せが複数存在するか否か
を判断する。ａiとｂjの組み合せが複数存在しない場合
にはステップＳ５８０において、抽出された組み合わせ
を低解像度画像１画素あたりの水平方向および直方向の
高解像度画像の画素数ａ，ｂと決定する。
で抽出されたａiとｂjの組み合せが複数存在するか否か
を判断する。ａiとｂjの組み合せが複数存在しない場合
にはステップＳ５８０において、抽出された組み合わせ
を低解像度画像１画素あたりの水平方向および直方向の
高解像度画像の画素数ａ，ｂと決定する。
【００５４】ａiとｂjの組み合わせが複数存在する場合
にはステップＳ５９０において、抽出された組み合わせ
のうち、｜Ｒopt−ａi・ｂj｜の値が最小となる組み合
わせを、低解像度画像１画素あたりの水平方向および直
方向の高解像度画像の画素数ａ，ｂと決定する。
にはステップＳ５９０において、抽出された組み合わせ
のうち、｜Ｒopt−ａi・ｂj｜の値が最小となる組み合
わせを、低解像度画像１画素あたりの水平方向および直
方向の高解像度画像の画素数ａ，ｂと決定する。
【００５５】以上のようにして決定された画素数ａ，ｂ
から低解像度画像の水平方向および垂直方向の解像度
（ｘ／ａ），（ｙ／ｂ）が決定される。
から低解像度画像の水平方向および垂直方向の解像度
（ｘ／ａ），（ｙ／ｂ）が決定される。
【００５６】決定された低解像度画像の１画素ＰＸＬに
含まれる画素数ａ，ｂは、最適解像度指数Ｒoptに最も
近い値くなるように決定されている。上述したように最
適解像度指数Ｒoptは、最悪参照画素数ｆが最小となる
場合の１画素ＰＸＬに含まれる高解像度画素ＰＸＨの画
素数を示している。従って、以上説明した解像度決定の
処理によれば、最悪参照画素数ｆが最小となるように画
素数ａ，ｂを決定し、低解像度画像の解像度を決定する
ことができる。
含まれる画素数ａ，ｂは、最適解像度指数Ｒoptに最も
近い値くなるように決定されている。上述したように最
適解像度指数Ｒoptは、最悪参照画素数ｆが最小となる
場合の１画素ＰＸＬに含まれる高解像度画素ＰＸＨの画
素数を示している。従って、以上説明した解像度決定の
処理によれば、最悪参照画素数ｆが最小となるように画
素数ａ，ｂを決定し、低解像度画像の解像度を決定する
ことができる。
【００５７】図１３は、図１１のフローチャートに示す
解像度決定の処理に従って決定される低解像度画像の解
像度の例を示す説明図である。
解像度決定の処理に従って決定される低解像度画像の解
像度の例を示す説明図である。
【００５８】以上説明したように、決定された低解像度
画像の解像度は、多重画像解析における最悪参照画素数
ｆが最小となるように、高解像度の撮像画像に対して最
適な値に決定されている。従って、このように決定され
た解像度の低解像度画像を用いて多重画像解析を行え
ば、従来のように高解像度の撮像画像のみを用いて指示
位置を検出する場合に比べて高速に指示位置の検出を行
うことができる。しかも、実際の指示位置の検出は、高
解像度の撮像画像を用いて検出しているので、高精度に
検出することができる。
画像の解像度は、多重画像解析における最悪参照画素数
ｆが最小となるように、高解像度の撮像画像に対して最
適な値に決定されている。従って、このように決定され
た解像度の低解像度画像を用いて多重画像解析を行え
ば、従来のように高解像度の撮像画像のみを用いて指示
位置を検出する場合に比べて高速に指示位置の検出を行
うことができる。しかも、実際の指示位置の検出は、高
解像度の撮像画像を用いて検出しているので、高精度に
検出することができる。
【００５９】また、高解像度の撮像画像の解像度に合わ
せて最適な低解像度の解像度を決定することができるの
で、撮像画像の解像度に応じて、最適に高速かつ高精度
な検出が可能である。
せて最適な低解像度の解像度を決定することができるの
で、撮像画像の解像度に応じて、最適に高速かつ高精度
な検出が可能である。
【００６０】なお、上記低解像度画像の解像度決定の処
理において、低解像度画像の１画素ＰＸＬあたりに含ま
れる画素数を水平方向をａ、垂直方向をｂとして説明し
ているが、水平方向および垂直方向をどちらも同じ画素
数（ただし、ｘおよびｙの公約数）に限定して、図１１
に示した解像度決定の処理を実行するようにしてもよ
い。このように低解像度画像の１画素を正方形とした方
が画像処理において都合がよい。
理において、低解像度画像の１画素ＰＸＬあたりに含ま
れる画素数を水平方向をａ、垂直方向をｂとして説明し
ているが、水平方向および垂直方向をどちらも同じ画素
数（ただし、ｘおよびｙの公約数）に限定して、図１１
に示した解像度決定の処理を実行するようにしてもよ
い。このように低解像度画像の１画素を正方形とした方
が画像処理において都合がよい。
【００６１】Ｄ．他の解像度決定処理：以下では、図８
に示した低解像度画素ＰＸＬに含まれる高解像度画素Ｐ
ＸＨの画素数がａ×ａ個、すなわち、低解像度画素ＰＸ
Ｌが正方形の輪郭形状を有する画素である場合における
解像度決定の処理の例について説明する。
に示した低解像度画素ＰＸＬに含まれる高解像度画素Ｐ
ＸＨの画素数がａ×ａ個、すなわち、低解像度画素ＰＸ
Ｌが正方形の輪郭形状を有する画素である場合における
解像度決定の処理の例について説明する。
【００６２】図１４は、図３のステップＳ２００におけ
る低解像度画像の解像度決定の処理内容を示す他のフロ
ーチャートである。ステップＳ６１０〜６３０は、図１
１のステップＳ５１０〜Ｓ５３０と同じであるので説明
を省略する。
る低解像度画像の解像度決定の処理内容を示す他のフロ
ーチャートである。ステップＳ６１０〜６３０は、図１
１のステップＳ５１０〜Ｓ５３０と同じであるので説明
を省略する。
【００６３】ステップＳ６４０では、図１１のステップ
Ｓ５４０と同様に、最適解像度指数Ｒoptを下式（１
９）により求める。
Ｓ５４０と同様に、最適解像度指数Ｒoptを下式（１
９）により求める。
【００６４】
【数１９】
【００６５】この最適解像度指数Ｒoptは、以下のよう
な意味を有する。多重解像度解析における最悪参照画素
数ｆは、上記（１２）式と同様に、低解像度画像の画素
数ｘ／ａ×ｙ／ａと、低解像度画像の１画素ＰＸＬに含
まれる高解像度画素ＰＸＨの画素数ａ×ａとの和、すな
わち下式（２０）で表される。
な意味を有する。多重解像度解析における最悪参照画素
数ｆは、上記（１２）式と同様に、低解像度画像の画素
数ｘ／ａ×ｙ／ａと、低解像度画像の１画素ＰＸＬに含
まれる高解像度画素ＰＸＨの画素数ａ×ａとの和、すな
わち下式（２０）で表される。
【００６６】
【数２０】
【００６７】（２０）式で与えられる参照画素数ｆと、
変数ａとの関係を示すグラフは、上記（１２）式と同様
に下に凸の曲線となる。従って、最悪参照画素数ｆが最
小となるのは、最悪参照画素数ｆの微分値が０となる場
合である。
変数ａとの関係を示すグラフは、上記（１２）式と同様
に下に凸の曲線となる。従って、最悪参照画素数ｆが最
小となるのは、最悪参照画素数ｆの微分値が０となる場
合である。
【００６８】
【数２１】
【００６９】（２１）式を解くと、（２２）式が得られ
る。
る。
【００７０】
【数２２】
【００７１】従って、前述した最適解像度指数Ｒ
optは、最悪参照画素数ｆが最も少なくなるような条件
を意味していることが解る。
optは、最悪参照画素数ｆが最も少なくなるような条件
を意味していることが解る。
【００７２】ステップＳ６５０では、ｘ，ｙの公約数を
取得する。そしてステップＳ６６０では、ステップＳ６
５０で取得された公約数のうち最大公約数の値が最適解
像度指数Ｒoptよりも大きいか否かを判断する。最大公
約数の値が最適解像度指数Ｒo pt以下の場合には、ステ
ップＳ６８０において、最大公約数を低解像度画像１画
素あたりの水平方向および垂直方向の高解像度画像の画
素数ａと決定する。
取得する。そしてステップＳ６６０では、ステップＳ６
５０で取得された公約数のうち最大公約数の値が最適解
像度指数Ｒoptよりも大きいか否かを判断する。最大公
約数の値が最適解像度指数Ｒo pt以下の場合には、ステ
ップＳ６８０において、最大公約数を低解像度画像１画
素あたりの水平方向および垂直方向の高解像度画像の画
素数ａと決定する。
【００７３】最大公約数の値が最適解像度指数Ｒoptよ
りも大きい場合には、ステップＳ６７０において、最適
解像度指数Ｒoptよりも小さい公約数のうち最大のもの
と、最適解像度指数Ｒoptよりも大きい公約数のうち最
小のものとで、（２０）式で表される最悪参照画素数ｆ
が小さい方を、低解像度画像１画素あたりの水平方向お
よび垂直方向の高解像度画像の画素数ａと決定する。
りも大きい場合には、ステップＳ６７０において、最適
解像度指数Ｒoptよりも小さい公約数のうち最大のもの
と、最適解像度指数Ｒoptよりも大きい公約数のうち最
小のものとで、（２０）式で表される最悪参照画素数ｆ
が小さい方を、低解像度画像１画素あたりの水平方向お
よび垂直方向の高解像度画像の画素数ａと決定する。
【００７４】以上のようにして決定された画素数ａから
低解像度画像の水平方向および垂直方向の解像度ｘ／
ａ，ｙ／ａが決定される。
低解像度画像の水平方向および垂直方向の解像度ｘ／
ａ，ｙ／ａが決定される。
【００７５】図１５は、図１４のフローチャートに示す
解像度決定の処理に従って決定される低解像度画像の解
像度の例を示す説明図である。
解像度決定の処理に従って決定される低解像度画像の解
像度の例を示す説明図である。
【００７６】以上のようにして、低解像度画像１画素あ
たりの高解像度画像の画素数が縦方向および横方向で等
しいと限定した場合において決定された低解像度画像の
解像度も、多重画像解析における最悪参照画素数ｆが最
小となるように、高解像度の撮像画像に対して最適な値
に決定されている。従って、このように決定された解像
度の低解像度画像を用いて多重画像解析を行えば、従来
のように高解像度の撮像画像のみを用いて指示位置を検
出する場合に比べて高速に指示位置の検出を行うことが
できる。しかも、実際の指示位置の検出は、高解像度の
撮像画像を用いて検出しているので、高精度に検出する
ことができる。
たりの高解像度画像の画素数が縦方向および横方向で等
しいと限定した場合において決定された低解像度画像の
解像度も、多重画像解析における最悪参照画素数ｆが最
小となるように、高解像度の撮像画像に対して最適な値
に決定されている。従って、このように決定された解像
度の低解像度画像を用いて多重画像解析を行えば、従来
のように高解像度の撮像画像のみを用いて指示位置を検
出する場合に比べて高速に指示位置の検出を行うことが
できる。しかも、実際の指示位置の検出は、高解像度の
撮像画像を用いて検出しているので、高精度に検出する
ことができる。
【００７７】また、高解像度の撮像画像の解像度に合わ
せて最適な低解像度の解像度を決定することができるの
で、撮像画像の解像度に応じて、最適に高速かつ高精度
な検出が可能である。
せて最適な低解像度の解像度を決定することができるの
で、撮像画像の解像度に応じて、最適に高速かつ高精度
な検出が可能である。
【００７８】なお、本発明は上記の実施例や実施形態に
限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の態様において実施することが可能であり、例
えば次のような変形も可能である。
限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の態様において実施することが可能であり、例
えば次のような変形も可能である。
【００７９】上記実施例では、プロジェクタで表示され
た画面を指し示す場合を例に説明しているが、これに限
定されるものではなく、種々の表示装置で表示された画
面を指し示す場合に適用可能である。
た画面を指し示す場合を例に説明しているが、これに限
定されるものではなく、種々の表示装置で表示された画
面を指し示す場合に適用可能である。
【図１】本発明の一実施例としての画像表示システムを
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】コンピュータＰＣの内部構成を示すブロック図
である。
である。
【図３】指示位置を検出するための一連の処理を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】図３のステップＳ３００における位置検出の処
理内容を示すフローチャートである。
理内容を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ３２０における低解像度画像
作製の処理の一例を示すフローチャートである。
作製の処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】説明者が指し示したい位置を自身の手で指し示
している場合における撮像画像およびその低解像度画像
の例を示す説明図である。
している場合における撮像画像およびその低解像度画像
の例を示す説明図である。
【図７】説明者が指し示したい位置をレーザポインタで
指し示している場合における撮像画像およびその低解像
度画像の例を示す説明図である。
指し示している場合における撮像画像およびその低解像
度画像の例を示す説明図である。
【図８】高解像度画像と低解像度画像の一般化した関係
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図９】図４のステップＳ３６０における先端位置検出
の処理内容を示すフローチャートである。
の処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】図４のステップＳ３８０における輝点位置検
出の処理内容を示すフローチャートである。
出の処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】図３のステップＳ２００における低解像度画
像の解像度決定の処理内容を示すフローチャートであ
る。
像の解像度決定の処理内容を示すフローチャートであ
る。
【図１２】（１３）式で与えられる最悪参照画素数ｆ
と、変数ｃとの関係を示すグラフである。
と、変数ｃとの関係を示すグラフである。
【図１３】図１１のフローチャートに示す解像度決定の
処理に従って決定される低解像度画像の解像度の例を示
す説明図である。
処理に従って決定される低解像度画像の解像度の例を示
す説明図である。
【図１４】図３のステップＳ２００における低解像度画
像の解像度決定の処理内容を示す他のフローチャートで
ある。
像の解像度決定の処理内容を示す他のフローチャートで
ある。
【図１５】図１４のフローチャートに示す解像度決定の
処理に従って決定される低解像度画像の解像度の例を示
す説明図である。
処理に従って決定される低解像度画像の解像度の例を示
す説明図である。
１００…ＣＰＵ １００ｂ…バス １２０…外部記憶装置 １３０…入力部 １４０…ディスプレイアダプタ １５０…表示部 １６０…ビデオキャプチャ １７０…低解像度画像作製部 ２００…メインメモリ ２１０…アプリケーション ２２０…キャプチャドライバ ２３０…ディスプレイドライバ ２４０…マウスドライバ ２５０…位置検出部 ２６０…解像度決定部 ２７０…画像メモリ ＰＪ…プロジェクタ ＰＣ…コンピュータ ＣＭ…カメラ ＳＣ…スクリーン ＰＰ…先端位置（指示位置）
Claims (9)
- 【請求項１】 ユーザが指し示した表示画面上の指示位
置を検出する指示位置検出方法であって、（ａ）前記指
示位置を含む前記表示画面の全体を撮像して、前記表示
画面の撮像画像を取得する工程と、（ｂ）取得された撮
像画像に基づいて、前記撮像画像よりも低解像度の画像
を作製する工程と、（ｃ）作製された低解像度画像に基
づいて、前記指示位置に対応する前記低解像度画像内の
画素を求める工程と、（ｄ）求められた前記低解像度画
像内の画素に対応する前記撮像画像内の小区画に基づい
て、前記指示位置を求める工程と、を備え、 前記低解像度画像の解像度は、前記撮像画像の水平方向
の画素数をｘおよび垂直方向の画素数をｙ（ｘ，ｙは１
以上の整数）とし、前記低解像度画像の１画素に対応す
る前記撮像画像の水平方向の画素数をａ（ａはｘの約
数）および垂直方向の画素数をｂ（ｂはｙの約数）とし
た場合に、下式（１）で与えられる値ｆが最小となるよ
うな前記画素数ａおよびｂを求めることにより決定され
る、指示位置検出方法。 【数１】 - 【請求項２】 請求項１記載の指示位置検出方法であっ
て、 前記低解像度画像の解像度は、前記画素数ｘのｍ個の約
数ａi（ｉ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）および前記画
素数ｙのｎ個の約数ｂj（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以上の整
数）のうち下式（２）を満たす組み合せのなかから、前
記値ｆが最小となるような前記画素数ａおよびｂを求め
ることにより決定される、指示位置検出方法。 【数２】 - 【請求項３】 請求項１記載の指示位置検出方法であっ
て、 前記低解像度画像の解像度は、前記画素数ｘが前記画素
数ｙ以上であると仮定した場合に、前記画素数ｘのｍ個
の約数ａi（ｉ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）および前
記画素数ｙのｎ個の約数ｂj（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以上
の整数）のうち下式（３）を満たす組み合せのなかか
ら、前記値ｆが最小となるような前記画素数ａおよびｂ
を求めることにより決定される、指示位置検出方法。 【数３】 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の指示位置検出方法であって、 前記低解像度画像の解像度は、前記画素数ｘのｍ個の約
数ａi（ｉ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）および前記画
素数ｙのｎ個の約数ｂj（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以上の整
数）のなかで、ａi＝ｂjとなる組み合せのなかから、前
記値ｆが最小となるような前記画素数ａおよびｂを求め
ることにより決定される、指示位置検出方法。 - 【請求項５】 ユーザが指し示した表示画面上の指示位
置を検出する指示位置検出装置であって、 前記指示位置を含む前記表示画面の全体を撮像して、前
記表示画面の撮像画像を取得する撮像画像取得部と、 撮像された撮像画像に基づいて、前記画像よりも低解像
度の画像を作製する低解像度画像作製部と、 作製された低解像度画像に基づいて、前記指示位置に対
応する前記低解像度画像内の画素を求めるとともに、求
められた前記低解像度画像内の画素に対応する前記撮像
画像内の小区画に基づいて、前記指示位置を求める位置
検出部と、 前記撮像画像の水平方向の画素数をｘおよび垂直方向の
画素数をｙ（ｘ，ｙは１以上の整数）とし、前記低解像
度画像の１画素に対応する前記撮像画像の水平方向の画
素数をａ（ａはｘの約数）および垂直方向の画素数をｂ
（ｂはｙの約数）とした場合に、下式（４）により求め
られる値ｆが最小となるような前記画素数ａおよびｂを
求めることにより、前記低解像度画像の解像度を決定す
る解像度決定部と、を備える、 指示位置検出装置。 【数４】 - 【請求項６】 請求項５記載の指示位置検出装置であっ
て、 前記低解像度画像の解像度は、前記画素数ｘのｍ個の約
数ａi（ｉ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）および前記画
素数ｙのｎ個の約数ｂj（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以上の整
数）のうち下式（５）を満たす組み合せのなかから、前
記値ｆが最小となるように前記画素数ａおよびｂを求め
ることにより決定される、指示位置検出装置。 【数５】 - 【請求項７】 請求項５記載の指示位置検出装置であっ
て、 前記低解像度画像の解像度は、前記画素数ｘが前記画素
数ｙ以上であると仮定した場合に、前記画素数ｘのｍ個
の約数ａi（ｉ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）および前
記画素数ｙのｎ個の約数ｂj（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以上
の整数）のうち下式（６）を満たす組み合せのなかか
ら、前記値ｆが最小となるようにな前記画素数ａおよび
ｂを求めることにより決定される、指示位置検出装置。 【数６】 - 【請求項８】 請求項５ないし請求項７のいずれかに記
載の指示位置検出装置であって、 前記低解像度画像の解像度は、前記画素数ｘのｍ個の約
数ａi（ｉ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）および前記画
素数ｙのｎ個の約数ｂj（ｊ＝１〜ｎ、ｎは１以上の整
数）のなかで、ａi＝ｂjとなる組み合せのなかから、前
記値ｆが最小となるような前記画素数ａおよびｂを求め
ることにより決定される、指示位置検出装置。 - 【請求項９】 ユーザが指し示した表示画面上の指示位
置を検出するためのコンピュータプログラムを記録した
コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 前記指示位置を含む前記表示画面の全体を撮像し、前記
表示画面の撮像画像を取得するための機能と、 撮像された撮像画像から低解像度画像を作製するための
機能と、 前記低解像度画像に基づいて、前記指示位置に対応する
前記低解像度画像内の画素を求めるための機能と、 求められた前記低解像度画像内の画素に対応する前記撮
像画像内の小区画に基づいて、前記指示位置を求めるた
めの機能と、 前記撮像画像の水平方向の画素数をｘおよび垂直方向の
画素数をｙ（ｘ，ｙは１以上の整数）とし、前記低解像
度画像の１画素に対応する前記撮像画像の水平方向の画
素数をａ（ａはｘの約数）および垂直方向の画素数をｂ
（ｂはｙの約数）とした場合に、下式（７）により求め
られる値ｆが最小となるような前記画素数ａおよびｂを
求めることにより、前記低解像度画像の解像度を決定す
るための機能と、をコンピュータに実行させるためのコ
ンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体。 【数７】
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000084101A JP3842515B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 多重解像度画像解析による指示位置検出 |
| US09/810,619 US6454419B2 (en) | 2000-03-24 | 2001-03-19 | Indicated position detection by multiple resolution image analysis |
| US10/219,492 US6641269B2 (en) | 2000-03-24 | 2002-08-16 | Indicated position detection by multiple resolution image analysis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000084101A JP3842515B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 多重解像度画像解析による指示位置検出 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001273091A true JP2001273091A (ja) | 2001-10-05 |
| JP3842515B2 JP3842515B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=18600629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000084101A Expired - Fee Related JP3842515B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 多重解像度画像解析による指示位置検出 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6454419B2 (ja) |
| JP (1) | JP3842515B2 (ja) |
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