JP2003018503A - 画像表示システム、プログラムおよび画像表示システム用画像補正サービス方法 - Google Patents
画像表示システム、プログラムおよび画像表示システム用画像補正サービス方法Info
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- JP2003018503A JP2003018503A JP2001199824A JP2001199824A JP2003018503A JP 2003018503 A JP2003018503 A JP 2003018503A JP 2001199824 A JP2001199824 A JP 2001199824A JP 2001199824 A JP2001199824 A JP 2001199824A JP 2003018503 A JP2003018503 A JP 2003018503A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各種形状のスクリーン上の画像に生じる歪み
を簡単な作業で補正する。 【解決手段】 視線Ａの基点付近に配置され光学的パタ
ーンの画像を表示するためのマーカ１と、画像を投影す
るための投影装置２と、光学的に視線Ａの基点と投影装
置２との間に位置しマーカ１および投影装置２による画
像が表示されるスクリーン３と、投影装置２の光軸Ｂと
同軸に光軸が設定されスクリーン３上の画像を撮像する
ための撮像装置４と、この撮像装置４で撮像された画像
を基に視線Ａの基点から観測されるスクリーン３上の画
像に生じる歪みを補正するためのコンピュータ５とを備
える。
を簡単な作業で補正する。 【解決手段】 視線Ａの基点付近に配置され光学的パタ
ーンの画像を表示するためのマーカ１と、画像を投影す
るための投影装置２と、光学的に視線Ａの基点と投影装
置２との間に位置しマーカ１および投影装置２による画
像が表示されるスクリーン３と、投影装置２の光軸Ｂと
同軸に光軸が設定されスクリーン３上の画像を撮像する
ための撮像装置４と、この撮像装置４で撮像された画像
を基に視線Ａの基点から観測されるスクリーン３上の画
像に生じる歪みを補正するためのコンピュータ５とを備
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーンに画像
を投影する画像表示システム、特に臨場感やスケール感
を高度に実現した広視野角の画像表示システム、並びに
これに関連するプログラムおよび画像表示システム用補
正サービス方法に関するものである。
を投影する画像表示システム、特に臨場感やスケール感
を高度に実現した広視野角の画像表示システム、並びに
これに関連するプログラムおよび画像表示システム用補
正サービス方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、画像を表示するための装置が各種
市販され提案されている。例えば利用者自身の手足や別
の利用者を違和感なく表示することは苦手としている
が、利用者の眼球の近傍に画像を表示することにより広
視野角を得るヘッドマウントディスプレイが市販されて
いる。また、視差を付けた映像を左右の目に別々に見せ
て立体感を表現するものもある。
市販され提案されている。例えば利用者自身の手足や別
の利用者を違和感なく表示することは苦手としている
が、利用者の眼球の近傍に画像を表示することにより広
視野角を得るヘッドマウントディスプレイが市販されて
いる。また、視差を付けた映像を左右の目に別々に見せ
て立体感を表現するものもある。
【０００３】このほか、現実世界に近い高度な臨場感や
スケール感を表現するために、大型の平面スクリーン、
複数の平面スクリーンを多面体形状に組み合わせてなる
多面体型スクリーン、アーチ形状のスクリーンまたは凹
面（放物面）状のスクリーンなどの各種形状のスクリー
ンを用いて、利用者の視野を広く覆う画像表示システム
が開発されている。
スケール感を表現するために、大型の平面スクリーン、
複数の平面スクリーンを多面体形状に組み合わせてなる
多面体型スクリーン、アーチ形状のスクリーンまたは凹
面（放物面）状のスクリーンなどの各種形状のスクリー
ンを用いて、利用者の視野を広く覆う画像表示システム
が開発されている。
【０００４】なお、特開平１０−２００８３６号公報に
は、投影面の方位角、傾斜角及び距離を計算して投影面
の三次元形状を獲得し、投影面の形状に対応して入力原
画像に対する傾き補正と拡大・縮小補正とを行い、補正
された画像を投影出力するプロジェクタ装置が記載され
ている。
は、投影面の方位角、傾斜角及び距離を計算して投影面
の三次元形状を獲得し、投影面の形状に対応して入力原
画像に対する傾き補正と拡大・縮小補正とを行い、補正
された画像を投影出力するプロジェクタ装置が記載され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記各種形状のスクリ
ーンを用いて利用者の視野を広く覆う画像表示システム
の場合、コンピュータで生成したいわゆるＣＧ画像や実
写ビデオからの画像を表示したときに、スクリーン系の
形状やレンズ系の歪みなどにより、本来利用者の視野に
提示したい画像とは異なる歪みのある画像が表示される
こととなる。このため、スクリーン系を設置する際に利
用者の視点位置も固定して、それらの位置関係などから
表示する画像に加わる歪みを導き出して逆方向の歪みを
加える補正作業が必要となる。しかし、この作業には非
常な手間がかかる。さらに利用者の視点が移動した場合
には、再度この面倒な作業が必要になるなど、広視野角
の画像を提示することは容易なことではない。
ーンを用いて利用者の視野を広く覆う画像表示システム
の場合、コンピュータで生成したいわゆるＣＧ画像や実
写ビデオからの画像を表示したときに、スクリーン系の
形状やレンズ系の歪みなどにより、本来利用者の視野に
提示したい画像とは異なる歪みのある画像が表示される
こととなる。このため、スクリーン系を設置する際に利
用者の視点位置も固定して、それらの位置関係などから
表示する画像に加わる歪みを導き出して逆方向の歪みを
加える補正作業が必要となる。しかし、この作業には非
常な手間がかかる。さらに利用者の視点が移動した場合
には、再度この面倒な作業が必要になるなど、広視野角
の画像を提示することは容易なことではない。
【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、各種形状のスクリーン上の画像に生じる歪みを
簡単な作業で補正することができる画像表示システム、
プログラムおよび画像表示システム用画像補正サービス
方法を提供することを目的とする。
であり、各種形状のスクリーン上の画像に生じる歪みを
簡単な作業で補正することができる画像表示システム、
プログラムおよび画像表示システム用画像補正サービス
方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１記載の発明の画像表示システムは、視線の基
点付近に配置され光学的パターンの画像を表示するため
のマーカ手段と、画像を投影するための投影手段と、光
学的に前記視線の基点と前記投影手段との間に位置し前
記マーカ手段および投影手段による画像が表示されるス
クリーンと、前記投影手段の光軸と同軸に光軸が設定さ
れ前記スクリーン上の画像を撮像するための撮像手段
と、この撮像手段で撮像された画像を基に前記視線の基
点から観測される前記スクリーン上の画像に生じる歪み
を補正するための演算手段とを備えることを特徴とす
る。
の請求項１記載の発明の画像表示システムは、視線の基
点付近に配置され光学的パターンの画像を表示するため
のマーカ手段と、画像を投影するための投影手段と、光
学的に前記視線の基点と前記投影手段との間に位置し前
記マーカ手段および投影手段による画像が表示されるス
クリーンと、前記投影手段の光軸と同軸に光軸が設定さ
れ前記スクリーン上の画像を撮像するための撮像手段
と、この撮像手段で撮像された画像を基に前記視線の基
点から観測される前記スクリーン上の画像に生じる歪み
を補正するための演算手段とを備えることを特徴とす
る。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像表示システムにおいて、前記投影手段は、前記スクリ
ーンに実写ビデオ画像またはインタラクティブなＣＧ画
像を投影することを特徴とする。
像表示システムにおいて、前記投影手段は、前記スクリ
ーンに実写ビデオ画像またはインタラクティブなＣＧ画
像を投影することを特徴とする。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の画像表示システムにおいて、前記マーカ手段は、
観測者の両眼付近に設けられることを特徴とする。
記載の画像表示システムにおいて、前記マーカ手段は、
観測者の両眼付近に設けられることを特徴とする。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１から３の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、非可視光を用いて前記スクリーンに前記光学
的パターンの画像を表示することを特徴とする。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、非可視光を用いて前記スクリーンに前記光学
的パターンの画像を表示することを特徴とする。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１から４の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、前記スクリーンに前記光学的パターンの画像
を点滅させて表示することを特徴とする。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、前記スクリーンに前記光学的パターンの画像
を点滅させて表示することを特徴とする。
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１から５の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記演算
手段は、前記撮像手段で撮像された前記マーカ手段によ
る画像の光学的パターンを利用して、前記観測者の視点
付近の歪みをその周辺部の歪みよりも重点的に補正する
ことを特徴とする。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記演算
手段は、前記撮像手段で撮像された前記マーカ手段によ
る画像の光学的パターンを利用して、前記観測者の視点
付近の歪みをその周辺部の歪みよりも重点的に補正する
ことを特徴とする。
【００１３】請求項７記載の発明は、請求項１から６の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記スク
リーンの表示面を変形するための表示面変形手段を備
え、前記演算手段は、前記スクリーン上の画像に生じる
歪みが減少するように、前記投影手段によって投影され
る画像のデータを補正するとともに前記表示面変形手段
を通じて前記スクリーンの表示面を変形することによ
り、前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正するこ
とを特徴とする。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記スク
リーンの表示面を変形するための表示面変形手段を備
え、前記演算手段は、前記スクリーン上の画像に生じる
歪みが減少するように、前記投影手段によって投影され
る画像のデータを補正するとともに前記表示面変形手段
を通じて前記スクリーンの表示面を変形することによ
り、前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正するこ
とを特徴とする。
【００１４】請求項８記載の発明は、請求項１から７の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記投影
手段は複数設けられ、これら複数の投影手段から投影さ
れる画像が組み合わされて前記スクリーンに投影される
ことを特徴とする。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記投影
手段は複数設けられ、これら複数の投影手段から投影さ
れる画像が組み合わされて前記スクリーンに投影される
ことを特徴とする。
【００１５】請求項９記載の発明は、請求項１から８の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、複数の観測者に対して複数設けられることを
特徴とする。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、複数の観測者に対して複数設けられることを
特徴とする。
【００１６】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
画像表示システムにおいて、前記複数のマーカ手段は、
それぞれ個別に色分けされた光学的パターンの画像を前
記スクリーンに表示することを特徴とする。
画像表示システムにおいて、前記複数のマーカ手段は、
それぞれ個別に色分けされた光学的パターンの画像を前
記スクリーンに表示することを特徴とする。
【００１７】請求項１１記載の発明は、請求項１から１
０のいずれかに記載の画像表示システムにおける前記演
算手段はコンピュータであり、このコンピュータに、前
記撮像手段で撮像された画像を基に前記視線の基点から
観測される前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正
する機能を付加するためのプログラムである。
０のいずれかに記載の画像表示システムにおける前記演
算手段はコンピュータであり、このコンピュータに、前
記撮像手段で撮像された画像を基に前記視線の基点から
観測される前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正
する機能を付加するためのプログラムである。
【００１８】請求項１２記載の発明は、画像表示システ
ム用画像補正サービス方法は、請求項１から１０のいず
れかに記載の画像表示システムのうち、前記演算手段に
よる歪みを補正するための処理機能をネットワークに接
続されるサーバに設ける一方、その残部をネットワーク
に接続されるクライアント側に設け、このクライアント
は、前記撮像手段で撮像された画像を基に送信データを
作成し、この送信データを前記サーバに前記ネットワー
クを介して送信し、前記サーバは、前記クライアントか
ら送信された送信データを基に、前記視線の基点から観
測される前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正す
るためのデータを作成し、このデータを前記クライアン
トに前記ネットワークを介して提供することを特徴とす
る。
ム用画像補正サービス方法は、請求項１から１０のいず
れかに記載の画像表示システムのうち、前記演算手段に
よる歪みを補正するための処理機能をネットワークに接
続されるサーバに設ける一方、その残部をネットワーク
に接続されるクライアント側に設け、このクライアント
は、前記撮像手段で撮像された画像を基に送信データを
作成し、この送信データを前記サーバに前記ネットワー
クを介して送信し、前記サーバは、前記クライアントか
ら送信された送信データを基に、前記視線の基点から観
測される前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正す
るためのデータを作成し、このデータを前記クライアン
トに前記ネットワークを介して提供することを特徴とす
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は画像表示
システムのブロック図であり、この図を参照しながら本
発明に係る第１実施形態について説明する。
システムのブロック図であり、この図を参照しながら本
発明に係る第１実施形態について説明する。
【００２０】図１に示す画像表示システムは、視線Ａの
基点付近に配置され光学的パターンの画像を表示するた
めのマーカ１と、画像を投影するための投影装置２と、
光学的に上記視線の基点と投影装置２との間に位置しマ
ーカ１および投影装置２による画像が表示されるスクリ
ーン３と、投影装置２の光軸Ｂと同軸に光軸が設定され
スクリーン３上の画像を撮像するための撮像装置４と、
この撮像装置４で撮像された画像を基に上記視線の基点
から観測されるスクリーン３上の画像に生じる歪みを補
正するためのコンピュータ５とを備えている。以下、こ
れらの各部の具体例についてさらに図面を用いて説明す
る。
基点付近に配置され光学的パターンの画像を表示するた
めのマーカ１と、画像を投影するための投影装置２と、
光学的に上記視線の基点と投影装置２との間に位置しマ
ーカ１および投影装置２による画像が表示されるスクリ
ーン３と、投影装置２の光軸Ｂと同軸に光軸が設定され
スクリーン３上の画像を撮像するための撮像装置４と、
この撮像装置４で撮像された画像を基に上記視線の基点
から観測されるスクリーン３上の画像に生じる歪みを補
正するためのコンピュータ５とを備えている。以下、こ
れらの各部の具体例についてさらに図面を用いて説明す
る。
【００２１】図２，図３に図１のマーカの設置場所の具
体例を示す。マーカ１は、図２の例では、マーカ１１と
して、座席１００の背もたれの上部であってその座席１
００に着座している人の視線の基点付近に配置されてい
る。図３の例では、複数のマーカ１２として、眼鏡型の
フレーム１０１に設けられている。ここでは、説明の便
宜上、マーカ１は後者であるとする。
体例を示す。マーカ１は、図２の例では、マーカ１１と
して、座席１００の背もたれの上部であってその座席１
００に着座している人の視線の基点付近に配置されてい
る。図３の例では、複数のマーカ１２として、眼鏡型の
フレーム１０１に設けられている。ここでは、説明の便
宜上、マーカ１は後者であるとする。
【００２２】図４〜図７に図１のマーカによってスクリ
ーン上に表示される画像の光学的パターンの例を示す。
図４の例では、画像Ｃ１によって、平面格子を構成する
複数の点Ｃ１１によりなるパターンが形成されている。
図５の例では、画像Ｃ２によって、平面格子を構成する
各点を結ぶ複数の線Ｃ２１によりなるパターンが形成さ
れている。図６の例では、画像Ｃ３によって、連設され
た複数の多角形Ｃ３１によりなる（同図ではハニカム構
造の平面的な）パターンが形成されている。図７の例で
は、画像Ｃ４によって、先の画像Ｃ２によるパターンの
変形例であって中心付近が密に周辺部分が疎になるパタ
ーンが形成されている。これは観測者の視点付近の歪み
をその周辺部の歪みよりも重点的に補正する場合に有効
なパターン例であり、この場合、補正処理のパフォーマ
ンスを高めることができて、スムーズな体験が可能とな
る。ここでは、説明の便宜上、マーカ１は、図５の例の
画像Ｃ２をスクリーン３に表示するものであるとする。
ーン上に表示される画像の光学的パターンの例を示す。
図４の例では、画像Ｃ１によって、平面格子を構成する
複数の点Ｃ１１によりなるパターンが形成されている。
図５の例では、画像Ｃ２によって、平面格子を構成する
各点を結ぶ複数の線Ｃ２１によりなるパターンが形成さ
れている。図６の例では、画像Ｃ３によって、連設され
た複数の多角形Ｃ３１によりなる（同図ではハニカム構
造の平面的な）パターンが形成されている。図７の例で
は、画像Ｃ４によって、先の画像Ｃ２によるパターンの
変形例であって中心付近が密に周辺部分が疎になるパタ
ーンが形成されている。これは観測者の視点付近の歪み
をその周辺部の歪みよりも重点的に補正する場合に有効
なパターン例であり、この場合、補正処理のパフォーマ
ンスを高めることができて、スムーズな体験が可能とな
る。ここでは、説明の便宜上、マーカ１は、図５の例の
画像Ｃ２をスクリーン３に表示するものであるとする。
【００２３】図８〜図１０に図１のスクリーンの具体構
造例を示す。上記スクリーン３は、図８の例では、凹面
（放物面）形状のスクリーン３１として形成されてい
る。図９の例では、アーチ形状のスクリーン３２として
形成されている。図１０の例では、複数の平面スクリー
ン３３１を多面体形状に組み合わせてなる多面体型のス
クリーン３３として形成されている。なお、スクリーン
３は、反射型でもあるいは透過型でもどちらであっても
構わないが、その別に応じて以下の如く各装置の配置構
成が異なる。
造例を示す。上記スクリーン３は、図８の例では、凹面
（放物面）形状のスクリーン３１として形成されてい
る。図９の例では、アーチ形状のスクリーン３２として
形成されている。図１０の例では、複数の平面スクリー
ン３３１を多面体形状に組み合わせてなる多面体型のス
クリーン３３として形成されている。なお、スクリーン
３は、反射型でもあるいは透過型でもどちらであっても
構わないが、その別に応じて以下の如く各装置の配置構
成が異なる。
【００２４】図１１〜図１４に図１のスクリーンが凹面
形状のスクリーンである場合のその透過／反射型に合っ
た各装置の配置構成例を示す。図１１の例は、反射型の
凹面形状のスクリーン３１ａを使用し、そのスクリーン
３１ａの反射方向の前方に、マーカ１２が設けられたフ
レーム１０１を装着している人が位置し、その人の後方
に、投影装置２および撮像装置４を一体に構成してなる
投影・撮像装置６を、その光軸が前方の人に被らないよ
うに設ける配置構成になっている。図１２の例は、透過
型の凹面形状のスクリーン３１ｂを使用し、そのスクリ
ーン３１ｂの曲率中心側に、マーカ１２が設けられたフ
レーム１０１を装着している人が位置する一方、スクリ
ーン３１ｂに対して曲率中心とは反対側に、投影・撮像
装置６を設ける配置構成になっている。図１３の例は、
図１２の例の変形例であって、設置スペースを縮小すべ
く、スクリーン３１ｂと投影・撮像装置６との間の光路
にミラー７が介在する配置構成になっている。図１４の
例は、図１２の例の変形例であって、スクリーン３１ｂ
に対する表示エリアを分割し、分割した各表示エリアに
対して、投影・撮像装置６とコンピュータ５とを使用す
る配置構成になっている。
形状のスクリーンである場合のその透過／反射型に合っ
た各装置の配置構成例を示す。図１１の例は、反射型の
凹面形状のスクリーン３１ａを使用し、そのスクリーン
３１ａの反射方向の前方に、マーカ１２が設けられたフ
レーム１０１を装着している人が位置し、その人の後方
に、投影装置２および撮像装置４を一体に構成してなる
投影・撮像装置６を、その光軸が前方の人に被らないよ
うに設ける配置構成になっている。図１２の例は、透過
型の凹面形状のスクリーン３１ｂを使用し、そのスクリ
ーン３１ｂの曲率中心側に、マーカ１２が設けられたフ
レーム１０１を装着している人が位置する一方、スクリ
ーン３１ｂに対して曲率中心とは反対側に、投影・撮像
装置６を設ける配置構成になっている。図１３の例は、
図１２の例の変形例であって、設置スペースを縮小すべ
く、スクリーン３１ｂと投影・撮像装置６との間の光路
にミラー７が介在する配置構成になっている。図１４の
例は、図１２の例の変形例であって、スクリーン３１ｂ
に対する表示エリアを分割し、分割した各表示エリアに
対して、投影・撮像装置６とコンピュータ５とを使用す
る配置構成になっている。
【００２５】なお、図１１〜図１４において、コンピュ
ータ５は、投影・撮像装置６からの画像を処理して投影
用の画像を補正する演算を行うことができるように、投
影・撮像装置６と信号を授受可能に接続されている。ま
た、投影装置２および撮像装置４は、投影・撮像装置６
として一体に構成されているが、必ずしも一体に構成す
る必要はなく、それらの光軸が一致する構成であればよ
い。さらに、人、すなわち観測者が複数人いる場合は、
図１５に示すように、各観測者にマーカ１２が設けられ
たフレーム１０１が装着される。
ータ５は、投影・撮像装置６からの画像を処理して投影
用の画像を補正する演算を行うことができるように、投
影・撮像装置６と信号を授受可能に接続されている。ま
た、投影装置２および撮像装置４は、投影・撮像装置６
として一体に構成されているが、必ずしも一体に構成す
る必要はなく、それらの光軸が一致する構成であればよ
い。さらに、人、すなわち観測者が複数人いる場合は、
図１５に示すように、各観測者にマーカ１２が設けられ
たフレーム１０１が装着される。
【００２６】図１６はマーカが図５の画像をスクリーン
に表示した場合に、投影・撮像装置の撮像により得られ
た画像の光学的パターンの例を示す図、図１７はマーカ
が図５の画像をスクリーンに表示するとともにそれに対
応する画像（マーカによる画像が例えば水平および平行
の線成分を含む場合には水平および平行の線成分を含む
画像）を投影・撮像装置がスクリーンに表示した場合
に、投影・撮像装置の撮像により得られた画像の光学的
パターンの例を示す図である。なお、これらの図では、
図示の便宜上、平面形のスクリーンでスクリーン３を描
いてある。
に表示した場合に、投影・撮像装置の撮像により得られ
た画像の光学的パターンの例を示す図、図１７はマーカ
が図５の画像をスクリーンに表示するとともにそれに対
応する画像（マーカによる画像が例えば水平および平行
の線成分を含む場合には水平および平行の線成分を含む
画像）を投影・撮像装置がスクリーンに表示した場合
に、投影・撮像装置の撮像により得られた画像の光学的
パターンの例を示す図である。なお、これらの図では、
図示の便宜上、平面形のスクリーンでスクリーン３を描
いてある。
【００２７】図１６の場合、マーカ１による光学的パタ
ーンＤは、スクリーン３の表示面の凹凸により歪んで表
示される。図１７の場合、マーカ１による光学的パター
ンＤおよび投影・撮像装置６による光学的パターンＥ
は、スクリーン３の表示面の凹凸および光学系の歪みに
より歪んで表示される。このため、第１実施形態では、
以下のようにしてその歪みが補正される。
ーンＤは、スクリーン３の表示面の凹凸により歪んで表
示される。図１７の場合、マーカ１による光学的パター
ンＤおよび投影・撮像装置６による光学的パターンＥ
は、スクリーン３の表示面の凹凸および光学系の歪みに
より歪んで表示される。このため、第１実施形態では、
以下のようにしてその歪みが補正される。
【００２８】図１８は歪み補正の説明図、図１９は図１
のコンピュータにより実行される歪み補正の処理手順例
を示す図、図２０は歪み補正の効果の説明図である。
のコンピュータにより実行される歪み補正の処理手順例
を示す図、図２０は歪み補正の効果の説明図である。
【００２９】ここでは、図１８に示すように、図１７の
場合に投影・撮像装置６の撮像により得られた画像の混
合パターンを、マーカ１による光学的パターンと投影・
撮像装置６による光学的パターンとに分解し、投影・撮
像装置６による光学的パターンを、マーカ１による光学
的パターンと相似形になるように（もし両光学的パター
ンが仮想空間において同一位置にある同一サイズであれ
ば完全に一致するように）、変形する演算をコンピュー
タ５で実行する。その演算については、図形をマッチン
グするための各種方法を利用することが可能であるが、
一例としては、各光学的パターンについて重心を通り直
交する共通の座標軸を置いて、外周が一致するように座
標値を線形的に補完すれば良い。
場合に投影・撮像装置６の撮像により得られた画像の混
合パターンを、マーカ１による光学的パターンと投影・
撮像装置６による光学的パターンとに分解し、投影・撮
像装置６による光学的パターンを、マーカ１による光学
的パターンと相似形になるように（もし両光学的パター
ンが仮想空間において同一位置にある同一サイズであれ
ば完全に一致するように）、変形する演算をコンピュー
タ５で実行する。その演算については、図形をマッチン
グするための各種方法を利用することが可能であるが、
一例としては、各光学的パターンについて重心を通り直
交する共通の座標軸を置いて、外周が一致するように座
標値を線形的に補完すれば良い。
【００３０】コンピュータ５は、歪みを解消する（演算
手段による）補正処理機能として、図１９に示すよう
に、ステップＳ１で投影・撮像装置６による撮像画像を
取り込み、その撮像画像から、ステップＳ２でマーカ１
によるパターン画像を取り出す一方、ステップＳ３で投
影・撮像装置６の投影画像によるパターン画像を取り出
し、ステップＳ４，Ｓ５で各々から光学的パターンを構
成するグリッドなどの幾何学的要素を算出して保持し、
ステップＳ７において、両者の幾何学的要素を比較し
て、マーカ１による光学的パターンに投影画像による光
学的パターンをマッチングするための補正データを算出
して保持するとともに、別途ビデオ画像からの取り込
み、あるいは３次元空間データから生成したＣＧ画像な
どによって作成した投影用画像を変形し（Ｓ８，Ｓ
９）、ステップＳ１０で補正済みの投影用画像を出力す
る。
手段による）補正処理機能として、図１９に示すよう
に、ステップＳ１で投影・撮像装置６による撮像画像を
取り込み、その撮像画像から、ステップＳ２でマーカ１
によるパターン画像を取り出す一方、ステップＳ３で投
影・撮像装置６の投影画像によるパターン画像を取り出
し、ステップＳ４，Ｓ５で各々から光学的パターンを構
成するグリッドなどの幾何学的要素を算出して保持し、
ステップＳ７において、両者の幾何学的要素を比較し
て、マーカ１による光学的パターンに投影画像による光
学的パターンをマッチングするための補正データを算出
して保持するとともに、別途ビデオ画像からの取り込
み、あるいは３次元空間データから生成したＣＧ画像な
どによって作成した投影用画像を変形し（Ｓ８，Ｓ
９）、ステップＳ１０で補正済みの投影用画像を出力す
る。
【００３１】ここで、スクリーン形状およびスクリーン
３と投影光路と投影装置２のレイアウトが変化しなけれ
ば、投影画像によるパターン画像を再度処理して対応す
る幾何学的要素を算出する必要はなく、視点位置が変化
した場合のマーカ１によるパターン画像から幾何学的要
素を算出すれば、保持しておいた幾何学的要素との組み
合わせにより補正データが算出できるため、初期設定時
を除いては投影画像としてパターン画像を投影する必要
はなく、主にマーカ１によるパターン画像を撮像して処
理すれば良い。これにより、図２０（ａ）に示す補正な
しの場合にスクリーン３に表示される画像が図２０
（ｂ）に示すような画像に補正される。
３と投影光路と投影装置２のレイアウトが変化しなけれ
ば、投影画像によるパターン画像を再度処理して対応す
る幾何学的要素を算出する必要はなく、視点位置が変化
した場合のマーカ１によるパターン画像から幾何学的要
素を算出すれば、保持しておいた幾何学的要素との組み
合わせにより補正データが算出できるため、初期設定時
を除いては投影画像としてパターン画像を投影する必要
はなく、主にマーカ１によるパターン画像を撮像して処
理すれば良い。これにより、図２０（ａ）に示す補正な
しの場合にスクリーン３に表示される画像が図２０
（ｂ）に示すような画像に補正される。
【００３２】図８〜図１０などの様々な形状のスクリー
ン系と利用者の視線の基点位置に対応して、歪み補正に
必要なデータを自動的に取得し、そのデータを用いて補
正を行うことにより、現実世界に近い高度な臨場感やス
ケール感を表現でき、各種形状のスクリーン上の画像に
生じる歪みを簡単な作業で補正することができる。
ン系と利用者の視線の基点位置に対応して、歪み補正に
必要なデータを自動的に取得し、そのデータを用いて補
正を行うことにより、現実世界に近い高度な臨場感やス
ケール感を表現でき、各種形状のスクリーン上の画像に
生じる歪みを簡単な作業で補正することができる。
【００３３】（第２実施形態）図２１は画像表示システ
ムのブロック図、図２２は図２１の表示面変形部の説明
図である。
ムのブロック図、図２２は図２１の表示面変形部の説明
図である。
【００３４】第２実施形態の画像表示システムは、図２
１，図２２に示すように、スクリーン３（図２２の例で
はスクリーン３１）の各部を動かしてその表示面の凹凸
形状を変更するための複数の駆動部８１により構成され
る表示面変形部８をさらに備え、スクリーン３上の画像
に生じる歪みが減少するように、投影装置２によって投
影される画像のデータを補正するとともに表示面変形部
８を通じてスクリーン３の表示面を変形することによ
り、スクリーン３上の画像に生じる歪みを補正する制御
を行うコンピュータ５ａを備える以外は、図１に示す画
像表示システムと同様に構成される。
１，図２２に示すように、スクリーン３（図２２の例で
はスクリーン３１）の各部を動かしてその表示面の凹凸
形状を変更するための複数の駆動部８１により構成され
る表示面変形部８をさらに備え、スクリーン３上の画像
に生じる歪みが減少するように、投影装置２によって投
影される画像のデータを補正するとともに表示面変形部
８を通じてスクリーン３の表示面を変形することによ
り、スクリーン３上の画像に生じる歪みを補正する制御
を行うコンピュータ５ａを備える以外は、図１に示す画
像表示システムと同様に構成される。
【００３５】この構成でも、各種形状のスクリーン上の
画像に生じる歪みを簡単な作業で補正することができ
る。また、演算結果を用いて投影する画像をデータ的に
補正するだけでなく、自動的にスクリーンを変形あるい
は移動したり、投影装置の設定を変更したりすることに
より、映像に対する補正処理を簡略化できてパフォーマ
ンスを向上でき、また投影する内容に最適なスクリーン
形状を維持することも可能となるという効果がある。
画像に生じる歪みを簡単な作業で補正することができ
る。また、演算結果を用いて投影する画像をデータ的に
補正するだけでなく、自動的にスクリーンを変形あるい
は移動したり、投影装置の設定を変更したりすることに
より、映像に対する補正処理を簡略化できてパフォーマ
ンスを向上でき、また投影する内容に最適なスクリーン
形状を維持することも可能となるという効果がある。
【００３６】（第３実施形態）図２３は画像表示システ
ム用画像補正サービスの説明図である。
ム用画像補正サービスの説明図である。
【００３７】このサービスは、上記各実施形態の画像表
示システムのうち、コンピュータ５の演算手段による歪
みを補正するための処理機能をネットワーク（例えばイ
ンターネット）Ｎに接続されるサーバ９に設ける一方、
その残部をネットワークＮに接続されるクライアント１
０側に設け、各クライアント１０は、投影・撮像装置６
で撮像された画像を基にコンピュータ５ｂで送信データ
を作成してネットワークＮ経由でサーバ９に送信し、サ
ーバ９は、クライアント１０から送信された送信データ
を基に、視線の基点から観測されるスクリーン３（図で
は３１ａ，３１ｂ）上の画像に生じる歪みを補正するた
めのデータ（補正を行った画像データまたは補正データ
そのもの）を作成し、このデータをそのクライアント１
０にネットワークＮを介して提供するシステムによって
実行される。
示システムのうち、コンピュータ５の演算手段による歪
みを補正するための処理機能をネットワーク（例えばイ
ンターネット）Ｎに接続されるサーバ９に設ける一方、
その残部をネットワークＮに接続されるクライアント１
０側に設け、各クライアント１０は、投影・撮像装置６
で撮像された画像を基にコンピュータ５ｂで送信データ
を作成してネットワークＮ経由でサーバ９に送信し、サ
ーバ９は、クライアント１０から送信された送信データ
を基に、視線の基点から観測されるスクリーン３（図で
は３１ａ，３１ｂ）上の画像に生じる歪みを補正するた
めのデータ（補正を行った画像データまたは補正データ
そのもの）を作成し、このデータをそのクライアント１
０にネットワークＮを介して提供するシステムによって
実行される。
【００３８】このサービスによれば、さまざまな設置空
間やスクリーン形状を用いて、仮想デザインセンターや
仮想商店街などの仮想空間を現実に近いスケール感覚で
表現し、多様な利用者に対して、精度の良い設計検討や
実物を見るのに近い商品検討の場を提供することができ
る。
間やスクリーン形状を用いて、仮想デザインセンターや
仮想商店街などの仮想空間を現実に近いスケール感覚で
表現し、多様な利用者に対して、精度の良い設計検討や
実物を見るのに近い商品検討の場を提供することができ
る。
【００３９】なお、マーカは、非可視光を用いてスクリ
ーンに光学的パターンの画像を表示するものでもよい。
この場合、本来の投影映像を妨げることなく、観測者が
利用中も随時正確な補正処理を行うことができ、観測者
の視点位置移動に対する追従性が高まって、観測者が動
きながら体験しても高い臨場感が得られる。
ーンに光学的パターンの画像を表示するものでもよい。
この場合、本来の投影映像を妨げることなく、観測者が
利用中も随時正確な補正処理を行うことができ、観測者
の視点位置移動に対する追従性が高まって、観測者が動
きながら体験しても高い臨場感が得られる。
【００４０】また、マーカによって、スクリーンに光学
的パターンの画像を点滅させて表示すれば、外部からの
ノイズの影響を除き易くできて補正処理の安定性が向上
すると共に、点滅タイミングとの同期をとることによっ
て両眼あるいは複数の観測者の視点位置を個別に認識す
ることもでき、各々に最適な補正処理ができて、高い臨
場感が得られ、さらに投影手段の映像についても点滅さ
せて同期を取ることが可能であって、複数の観測者がシ
ステムを共用する場合においては、相互に異なる体験を
同時に行うことも可能となるという効果がある。
的パターンの画像を点滅させて表示すれば、外部からの
ノイズの影響を除き易くできて補正処理の安定性が向上
すると共に、点滅タイミングとの同期をとることによっ
て両眼あるいは複数の観測者の視点位置を個別に認識す
ることもでき、各々に最適な補正処理ができて、高い臨
場感が得られ、さらに投影手段の映像についても点滅さ
せて同期を取ることが可能であって、複数の観測者がシ
ステムを共用する場合においては、相互に異なる体験を
同時に行うことも可能となるという効果がある。
【００４１】さらに、マーカは、複数使用する場合、そ
れぞれ個別に色分けされた光学的パターンの画像をスク
リーンに表示するものでもよい。この場合、両眼あるい
は複数の観測者の視点位置に対応するパターンが同時に
表示された場合でも、それらを容易に区別することがで
き、各々に対する補正処理を効果的に行うことにより、
臨場感を高められる。
れぞれ個別に色分けされた光学的パターンの画像をスク
リーンに表示するものでもよい。この場合、両眼あるい
は複数の観測者の視点位置に対応するパターンが同時に
表示された場合でも、それらを容易に区別することがで
き、各々に対する補正処理を効果的に行うことにより、
臨場感を高められる。
【００４２】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、請求項
１記載の発明の画像表示システムは、視線の基点付近に
配置され光学的パターンの画像を表示するためのマーカ
手段と、画像を投影するための投影手段と、光学的に前
記視線の基点と前記投影手段との間に位置し前記マーカ
手段および投影手段による画像が表示されるスクリーン
と、前記投影手段の光軸と同軸に光軸が設定され前記ス
クリーン上の画像を撮像するための撮像手段と、この撮
像手段で撮像された画像を基に前記視線の基点から観測
される前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正する
ための演算手段とを備えるので、各種形状のスクリーン
上の画像に生じる歪みを、マーカ手段を使うだけの簡単
な作業で補正することができる。また、様々な形状のス
クリーン系と利用者の視線の基点に対応して、歪み補正
に必要なデータを自動的に随時得ることができ、そのデ
ータを用いて補正を行うことにより、予め測定したり設
計図面から算出した補正パラメータに比べて、より正確
な補正が可能となるため、現実世界に近い高度な臨場感
やスケール感を表現でき、使用中に観測者が動くことに
よって生じる視点位置の変化にも自動的に対応させるこ
とができるだけでなく、スクリーン形状の変更やレイア
ウトおよびサイズの変更にも容易に対応でき、さらに視
線の基点付近でパターンを発生するマーカ手段を用いる
ことにより補正処理が簡略化できることに加えて、マー
カ手段は撮像系に比べて機構が簡単なため、簡易で軽量
で小型にもできるため、視線の基点付近に撮像系を設け
る構成に比べて観測者に対する負担も軽く、また投影用
の光路を共用して撮像することにより、投影手段に対す
る補正に適した形での撮像に要する光学系を簡略化でき
てコストが抑えられ、補正処理の面ではマーカの像と投
影した映像とのマッチングを取ることが容易であって光
学系自体で生じた歪みをも含めたシステム全体としての
歪み補正の性能を向上させ易く、正確なスケール感を実
現し易いという効果がある。
１記載の発明の画像表示システムは、視線の基点付近に
配置され光学的パターンの画像を表示するためのマーカ
手段と、画像を投影するための投影手段と、光学的に前
記視線の基点と前記投影手段との間に位置し前記マーカ
手段および投影手段による画像が表示されるスクリーン
と、前記投影手段の光軸と同軸に光軸が設定され前記ス
クリーン上の画像を撮像するための撮像手段と、この撮
像手段で撮像された画像を基に前記視線の基点から観測
される前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正する
ための演算手段とを備えるので、各種形状のスクリーン
上の画像に生じる歪みを、マーカ手段を使うだけの簡単
な作業で補正することができる。また、様々な形状のス
クリーン系と利用者の視線の基点に対応して、歪み補正
に必要なデータを自動的に随時得ることができ、そのデ
ータを用いて補正を行うことにより、予め測定したり設
計図面から算出した補正パラメータに比べて、より正確
な補正が可能となるため、現実世界に近い高度な臨場感
やスケール感を表現でき、使用中に観測者が動くことに
よって生じる視点位置の変化にも自動的に対応させるこ
とができるだけでなく、スクリーン形状の変更やレイア
ウトおよびサイズの変更にも容易に対応でき、さらに視
線の基点付近でパターンを発生するマーカ手段を用いる
ことにより補正処理が簡略化できることに加えて、マー
カ手段は撮像系に比べて機構が簡単なため、簡易で軽量
で小型にもできるため、視線の基点付近に撮像系を設け
る構成に比べて観測者に対する負担も軽く、また投影用
の光路を共用して撮像することにより、投影手段に対す
る補正に適した形での撮像に要する光学系を簡略化でき
てコストが抑えられ、補正処理の面ではマーカの像と投
影した映像とのマッチングを取ることが容易であって光
学系自体で生じた歪みをも含めたシステム全体としての
歪み補正の性能を向上させ易く、正確なスケール感を実
現し易いという効果がある。
【００４３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像表示システムにおいて、前記投影手段は、前記スクリ
ーンに実写ビデオ画像またはインタラクティブなＣＧ画
像を投影するのであり、この場合も、各種形状のスクリ
ーン上の画像に生じる歪みを簡単な作業で補正すること
ができる。
像表示システムにおいて、前記投影手段は、前記スクリ
ーンに実写ビデオ画像またはインタラクティブなＣＧ画
像を投影するのであり、この場合も、各種形状のスクリ
ーン上の画像に生じる歪みを簡単な作業で補正すること
ができる。
【００４４】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の画像表示システムにおいて、前記マーカ手段は、
観測者の両眼付近に設けられるので、観測者の視点位置
の移動に対する追従性が高まり、また両眼視差による立
体視を行う場合に精度の良い補正処理を行うことができ
て、観測者の没入感・臨場感が高まると共に、奥行き方
向についての評価検討の精度が向上するという効果があ
る。
記載の画像表示システムにおいて、前記マーカ手段は、
観測者の両眼付近に設けられるので、観測者の視点位置
の移動に対する追従性が高まり、また両眼視差による立
体視を行う場合に精度の良い補正処理を行うことができ
て、観測者の没入感・臨場感が高まると共に、奥行き方
向についての評価検討の精度が向上するという効果があ
る。
【００４５】請求項４記載の発明は、請求項１から３の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、非可視光を用いて前記スクリーンに前記光学
的パターンの画像を表示するので、本来の投影映像を妨
げることなく、観測者が利用中も随時正確な補正処理を
行うことができ、観測者の視点位置移動に対する追従性
が高まって、観測者が動きながら体験しても高い臨場感
が得られるという効果がある。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、非可視光を用いて前記スクリーンに前記光学
的パターンの画像を表示するので、本来の投影映像を妨
げることなく、観測者が利用中も随時正確な補正処理を
行うことができ、観測者の視点位置移動に対する追従性
が高まって、観測者が動きながら体験しても高い臨場感
が得られるという効果がある。
【００４６】請求項５記載の発明は、請求項１から４の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、前記スクリーンに前記光学的パターンの画像
を点滅させて表示するので、外部からのノイズの影響を
除き易くできて補正処理の安定性が向上すると共に、点
滅タイミングとの同期をとることによって両眼あるいは
複数の観測者の視点位置を個別に認識することもでき、
各々に最適な補正処理ができて、高い臨場感が得られ、
さらに投影手段の映像についても点滅させて同期を取る
ことが可能であって、複数の観測者がシステムを共用す
る場合においては、相互に異なる体験を同時に行うこと
も可能となるという効果がある。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、前記スクリーンに前記光学的パターンの画像
を点滅させて表示するので、外部からのノイズの影響を
除き易くできて補正処理の安定性が向上すると共に、点
滅タイミングとの同期をとることによって両眼あるいは
複数の観測者の視点位置を個別に認識することもでき、
各々に最適な補正処理ができて、高い臨場感が得られ、
さらに投影手段の映像についても点滅させて同期を取る
ことが可能であって、複数の観測者がシステムを共用す
る場合においては、相互に異なる体験を同時に行うこと
も可能となるという効果がある。
【００４７】請求項６記載の発明は、請求項１から５の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記演算
手段は、前記撮像手段で撮像された前記マーカ手段によ
る画像の光学的パターンを利用して、前記観測者の視点
付近の歪みをその周辺部の歪みよりも重点的に補正する
ので、補正処理のパフォーマンスを高めることができ
て、スムーズな体験が可能となるという効果がある。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記演算
手段は、前記撮像手段で撮像された前記マーカ手段によ
る画像の光学的パターンを利用して、前記観測者の視点
付近の歪みをその周辺部の歪みよりも重点的に補正する
ので、補正処理のパフォーマンスを高めることができ
て、スムーズな体験が可能となるという効果がある。
【００４８】請求項７記載の発明は、請求項１から６の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記スク
リーンの表示面を変形するための表示面変形手段を備
え、前記演算手段は、前記スクリーン上の画像に生じる
歪みが減少するように、前記投影手段によって投影され
る画像のデータを補正するとともに前記表示面変形手段
を通じて前記スクリーンの表示面を変形することによ
り、前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正するの
で、演算結果を用いて投影する画像をデータ的に補正す
るだけでなく、自動的にスクリーンを変形あるいは移動
したり、投影手段の設定を変更したりすることにより、
映像に対する補正処理を簡略化できてパフォーマンスを
向上でき、また投影する内容に最適なスクリーン形状を
維持することも可能となるという効果がある。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記スク
リーンの表示面を変形するための表示面変形手段を備
え、前記演算手段は、前記スクリーン上の画像に生じる
歪みが減少するように、前記投影手段によって投影され
る画像のデータを補正するとともに前記表示面変形手段
を通じて前記スクリーンの表示面を変形することによ
り、前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正するの
で、演算結果を用いて投影する画像をデータ的に補正す
るだけでなく、自動的にスクリーンを変形あるいは移動
したり、投影手段の設定を変更したりすることにより、
映像に対する補正処理を簡略化できてパフォーマンスを
向上でき、また投影する内容に最適なスクリーン形状を
維持することも可能となるという効果がある。
【００４９】請求項８記載の発明は、請求項１から７の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記投影
手段は複数設けられ、これら複数の投影手段から投影さ
れる画像が組み合わされて前記スクリーンに投影される
ので、広視野角でかつ高精細な内容を歪みなく体験でき
て、臨場感を高められるという効果がある。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記投影
手段は複数設けられ、これら複数の投影手段から投影さ
れる画像が組み合わされて前記スクリーンに投影される
ので、広視野角でかつ高精細な内容を歪みなく体験でき
て、臨場感を高められるという効果がある。
【００５０】請求項９記載の発明は、請求項１から８の
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、複数の観測者に対して複数設けられるので、
複数の観測者に対しての全体的な補正を行うことができ
て、複数の観測者の総体に対する臨場感を高めることが
できるという効果がある。
いずれかに記載の画像表示システムにおいて、前記マー
カ手段は、複数の観測者に対して複数設けられるので、
複数の観測者に対しての全体的な補正を行うことができ
て、複数の観測者の総体に対する臨場感を高めることが
できるという効果がある。
【００５１】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
画像表示システムにおいて、前記複数のマーカ手段は、
それぞれ個別に色分けされた光学的パターンの画像を前
記スクリーンに表示するので、両眼あるいは複数の観測
者の視点位置に対応するパターンが同時に表示された場
合でも、それらを容易に区別することができ、各々に対
する補正処理を効果的に行うことにより、臨場感を高め
られるという効果がある。
画像表示システムにおいて、前記複数のマーカ手段は、
それぞれ個別に色分けされた光学的パターンの画像を前
記スクリーンに表示するので、両眼あるいは複数の観測
者の視点位置に対応するパターンが同時に表示された場
合でも、それらを容易に区別することができ、各々に対
する補正処理を効果的に行うことにより、臨場感を高め
られるという効果がある。
【００５２】請求項１１記載の発明は、請求項１から１
０のいずれかに記載の画像表示システムにおける前記演
算手段はコンピュータであり、このコンピュータに、前
記撮像手段で撮像された画像を基に前記視線の基点から
観測される前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正
する機能を付加するためのプログラムであり、この場
合、請求項１から１０のいずれかに記載の発明と同様の
効果が得られる。また、様々な画像表示システムのコン
ピュータに読み込ませて実行することにより、歪みの補
正された臨場感の高い体験が可能となるという効果があ
る。
０のいずれかに記載の画像表示システムにおける前記演
算手段はコンピュータであり、このコンピュータに、前
記撮像手段で撮像された画像を基に前記視線の基点から
観測される前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正
する機能を付加するためのプログラムであり、この場
合、請求項１から１０のいずれかに記載の発明と同様の
効果が得られる。また、様々な画像表示システムのコン
ピュータに読み込ませて実行することにより、歪みの補
正された臨場感の高い体験が可能となるという効果があ
る。
【００５３】請求項１２記載の発明は、画像表示システ
ム用画像補正サービス方法は、請求項１から１０のいず
れかに記載の画像表示システムのうち、前記演算手段に
よる歪みを補正するための処理機能をネットワークに接
続されるサーバに設ける一方、その残部をネットワーク
に接続されるクライアント側に設け、このクライアント
は、前記撮像手段で撮像された画像を基に送信データを
作成し、この送信データを前記サーバに前記ネットワー
クを介して送信し、前記サーバは、前記クライアントか
ら送信された送信データを基に、前記視線の基点から観
測される前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正す
るためのデータを作成し、このデータを前記クライアン
トに前記ネットワークを介して提供するので、請求項１
から１０のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られ
る。また、利用者は表示システムのレイアウト変更やス
クリーンの形やサイズの変更などを行った際の面倒な調
整作業から開放されるだけでなく、必要ならば視点位置
の動的な変化にも対応できて臨場感が高く現実のスケー
ル感覚に近い体験を行うことのできるシステムを簡単に
構築でき、また表示するコンテンツ内容に合わせて補正
の精度や処理速度のバランスのとれたデータ補正サービ
スを選ぶことができるほか、サーバ性能や補正処理プロ
グラムのグレードアップが行われた場合の恩恵も随時享
受できて、コストパフォーマンス良く高品質の広視野角
画像体験ができるという効果がある。
ム用画像補正サービス方法は、請求項１から１０のいず
れかに記載の画像表示システムのうち、前記演算手段に
よる歪みを補正するための処理機能をネットワークに接
続されるサーバに設ける一方、その残部をネットワーク
に接続されるクライアント側に設け、このクライアント
は、前記撮像手段で撮像された画像を基に送信データを
作成し、この送信データを前記サーバに前記ネットワー
クを介して送信し、前記サーバは、前記クライアントか
ら送信された送信データを基に、前記視線の基点から観
測される前記スクリーン上の画像に生じる歪みを補正す
るためのデータを作成し、このデータを前記クライアン
トに前記ネットワークを介して提供するので、請求項１
から１０のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られ
る。また、利用者は表示システムのレイアウト変更やス
クリーンの形やサイズの変更などを行った際の面倒な調
整作業から開放されるだけでなく、必要ならば視点位置
の動的な変化にも対応できて臨場感が高く現実のスケー
ル感覚に近い体験を行うことのできるシステムを簡単に
構築でき、また表示するコンテンツ内容に合わせて補正
の精度や処理速度のバランスのとれたデータ補正サービ
スを選ぶことができるほか、サーバ性能や補正処理プロ
グラムのグレードアップが行われた場合の恩恵も随時享
受できて、コストパフォーマンス良く高品質の広視野角
画像体験ができるという効果がある。
【図１】本発明に係る第１実施形態の画像表示システム
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】図１のマーカの設置場所の具体例を示す図であ
る。
る。
【図３】図１のマーカの設置場所の具体例を示す図であ
る。
る。
【図４】図１のマーカによってスクリーン上に表示され
る画像の光学的パターンの例を示す図である。
る画像の光学的パターンの例を示す図である。
【図５】図１のマーカによってスクリーン上に表示され
る画像の光学的パターンの例を示す図である。
る画像の光学的パターンの例を示す図である。
【図６】図１のマーカによってスクリーン上に表示され
る画像の光学的パターンの例を示す図である。
る画像の光学的パターンの例を示す図である。
【図７】図１のマーカによってスクリーン上に表示され
る画像の光学的パターンの例を示す図ある。
る画像の光学的パターンの例を示す図ある。
【図８】図１のスクリーンの具体構造例を示す図であ
る。
る。
【図９】図１のスクリーンの具体構造例を示す図であ
る。
る。
【図１０】図１のスクリーンの具体構造例を示す図であ
る。
る。
【図１１】図１のスクリーンが凹面形状のスクリーンで
ある場合のその反射型に合った各装置の配置構成例を示
す図である。
ある場合のその反射型に合った各装置の配置構成例を示
す図である。
【図１２】図１のスクリーンが凹面形状のスクリーンで
ある場合のその透過型に合った各装置の配置構成例を示
す図である。
ある場合のその透過型に合った各装置の配置構成例を示
す図である。
【図１３】図１のスクリーンが凹面形状のスクリーンで
ある場合のその透過型に合った各装置の配置構成例を示
す図である。
ある場合のその透過型に合った各装置の配置構成例を示
す図である。
【図１４】図１のスクリーンが凹面形状のスクリーンで
ある場合のその透過型に合った各装置の配置構成例を示
す図である。
ある場合のその透過型に合った各装置の配置構成例を示
す図である。
【図１５】観測者が複数人いる場合の例を示す図であ
る。
る。
【図１６】マーカが図５の画像をスクリーンに表示した
場合に、投影・撮像装置の撮像により得られた画像の光
学的パターンの例を示す図である。
場合に、投影・撮像装置の撮像により得られた画像の光
学的パターンの例を示す図である。
【図１７】マーカが図５の画像をスクリーンに表示する
とともにそれに対応する画像を投影・撮像装置がスクリ
ーンに表示した場合に、投影・撮像装置の撮像により得
られた画像の光学的パターンの例を示す図である。
とともにそれに対応する画像を投影・撮像装置がスクリ
ーンに表示した場合に、投影・撮像装置の撮像により得
られた画像の光学的パターンの例を示す図である。
【図１８】歪み補正の説明図である。
【図１９】図１のコンピュータにより実行される歪み補
正の処理手順例を示す図である。
正の処理手順例を示す図である。
【図２０】歪み補正の効果の説明図である。
【図２１】本発明に係る第２実施形態の画像表示システ
ムのブロック図である。
ムのブロック図である。
【図２２】図２１の表示面変形部の説明図である。
【図２３】本発明に係る第３実施形態の画像表示システ
ム用画像補正サービスの説明図である。
ム用画像補正サービスの説明図である。
１ マーカ
２ 投影装置
３ スクリーン
４ 撮像装置
５ コンピュータ
６ 投影・撮像装置
７ ミラー
８ 表示面変形部
９ サーバ
１０ クライアント
Claims (12)
- 【請求項１】 視線の基点付近に配置され光学的パター
ンの画像を表示するためのマーカ手段と、画像を投影す
るための投影手段と、光学的に前記視線の基点と前記投
影手段との間に位置し前記マーカ手段および投影手段に
よる画像が表示されるスクリーンと、前記投影手段の光
軸と同軸に光軸が設定され前記スクリーン上の画像を撮
像するための撮像手段と、この撮像手段で撮像された画
像を基に前記視線の基点から観測される前記スクリーン
上の画像に生じる歪みを補正するための演算手段とを備
えることを特徴とする画像表示システム。 - 【請求項２】 前記投影手段は、前記スクリーンに実写
ビデオ画像またはインタラクティブなＣＧ画像を投影す
ることを特徴とする請求項１記載の画像表示システム。 - 【請求項３】 前記マーカ手段は、観測者の両眼付近に
設けられることを特徴とする請求項１または２記載の画
像表示システム。 - 【請求項４】 前記マーカ手段は、非可視光を用いて前
記スクリーンに前記光学的パターンの画像を表示するこ
とを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像
表示システム。 - 【請求項５】 前記マーカ手段は、前記スクリーンに前
記光学的パターンの画像を点滅させて表示することを特
徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像表示シ
ステム。 - 【請求項６】 前記演算手段は、前記撮像手段で撮像さ
れた前記マーカ手段による画像の光学的パターンを利用
して、前記観測者の視点付近の歪みをその周辺部の歪み
よりも重点的に補正することを特徴とする請求項１から
５のいずれかに記載の画像表示システム。 - 【請求項７】 前記スクリーンの表示面を変形するため
の表示面変形手段を備え、前記演算手段は、前記スクリ
ーン上の画像に生じる歪みが減少するように、前記投影
手段によって投影される画像のデータを補正するととも
に前記表示面変形手段を通じて前記スクリーンの表示面
を変形することにより、前記スクリーン上の画像に生じ
る歪みを補正することを特徴とする請求項１から６のい
ずれかに記載の画像表示システム。 - 【請求項８】 前記投影手段は複数設けられ、これら複
数の投影手段から投影される画像が組み合わされて前記
スクリーンに投影されることを特徴とする請求項１から
７のいずれかに記載の画像表示システム。 - 【請求項９】 前記マーカ手段は、複数の観測者に対し
て複数設けられることを特徴とする請求項１から８のい
ずれかに記載の画像表示システム。 - 【請求項１０】 前記複数のマーカ手段は、それぞれ個
別に色分けされた光学的パターンの画像を前記スクリー
ンに表示することを特徴とする請求項９記載の画像表示
システム。 - 【請求項１１】 請求項１から１０のいずれかに記載の
画像表示システムにおける前記演算手段はコンピュータ
であり、このコンピュータに、前記撮像手段で撮像され
た画像を基に前記視線の基点から観測される前記スクリ
ーン上の画像に生じる歪みを補正する機能を付加するた
めのプログラム。 - 【請求項１２】 請求項１から１０のいずれかに記載の
画像表示システムのうち、前記演算手段による歪みを補
正するための処理機能をネットワークに接続されるサー
バに設ける一方、その残部をネットワークに接続される
クライアント側に設け、このクライアントは、前記撮像
手段で撮像された画像を基に送信データを作成し、この
送信データを前記サーバに前記ネットワークを介して送
信し、前記サーバは、前記クライアントから送信された
送信データを基に、前記視線の基点から観測される前記
スクリーン上の画像に生じる歪みを補正するためのデー
タを作成し、このデータを前記クライアントに前記ネッ
トワークを介して提供することを特徴とする画像表示シ
ステム用画像補正サービス方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001199824A JP4042356B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 画像表示システムおよび画像表示システム用画像補正サービス方法 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP2003018503A true JP2003018503A (ja) | 2003-01-17 |
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