JP2003208260A - ポインティング装置 - Google Patents
ポインティング装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のポインティングデバイスでは、画像表
示装置の画像表示面に向けてレーザービームを照射して
メニューの選択を行っているので、レーザーポインタと
ＣＣＤカメラが組み込まれたリモコン装置の２つの独立
した手段を同時に取り扱わなければならないという面倒
があった。 【解決手段】 撮像手段で撮像したラスタ上の画像表示
面の３隅の位置の座標（ｘ1 ，ｙ1 ），（ｘ2 ，
ｙ2 ），（ｘ3 ，ｙ3 ）と実際の受像機８の画像表示面
の３隅の位置の座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ），（Ｘ2 ，Ｙ2 ），
（Ｘ3 ，Ｙ3 ）と比較して、撮像手段で撮像したラスタ
上の中央の位置の座標（Ｃx ，Ｃy ）が、実際の受像機
８の画像表示面のどこの座標（Ｘ0 ，Ｙ0 ）に対応して
いるかで指示ポイントの位置を求めるように構成した。
示装置の画像表示面に向けてレーザービームを照射して
メニューの選択を行っているので、レーザーポインタと
ＣＣＤカメラが組み込まれたリモコン装置の２つの独立
した手段を同時に取り扱わなければならないという面倒
があった。 【解決手段】 撮像手段で撮像したラスタ上の画像表示
面の３隅の位置の座標（ｘ1 ，ｙ1 ），（ｘ2 ，
ｙ2 ），（ｘ3 ，ｙ3 ）と実際の受像機８の画像表示面
の３隅の位置の座標（Ｘ1 ，Ｙ1 ），（Ｘ2 ，Ｙ2 ），
（Ｘ3 ，Ｙ3 ）と比較して、撮像手段で撮像したラスタ
上の中央の位置の座標（Ｃx ，Ｃy ）が、実際の受像機
８の画像表示面のどこの座標（Ｘ0 ，Ｙ0 ）に対応して
いるかで指示ポイントの位置を求めるように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポインティング装
置に係り、特に、テレビ受像機など画像表示装置の画像
表示面に表示されたメニューまたはオブジェクトをリモ
コン装置によりポインティングすることが可能なポイン
ティング装置に関する。
置に係り、特に、テレビ受像機など画像表示装置の画像
表示面に表示されたメニューまたはオブジェクトをリモ
コン装置によりポインティングすることが可能なポイン
ティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種類のポインティング装置として
は、すでに特開２００１−２３６１８１号公報に「ポイ
ンティングデバイス」の名称で開示されているものがあ
る。これは、画像表示装置の画像表示面に表示された所
望のオブジェクトにレーザービームを照射してその照射
点に指示ポイントを表示させるとともに、指示ポイント
が表示された画像表示面をリモコン装置に組み込まれた
ＣＣＤカメラで撮像して、その撮像画面から指示ポイン
トの位置を求めることにより、画像表示面のその位置に
表示されている情報にアクセス可能なようにしたもので
ある。
は、すでに特開２００１−２３６１８１号公報に「ポイ
ンティングデバイス」の名称で開示されているものがあ
る。これは、画像表示装置の画像表示面に表示された所
望のオブジェクトにレーザービームを照射してその照射
点に指示ポイントを表示させるとともに、指示ポイント
が表示された画像表示面をリモコン装置に組み込まれた
ＣＣＤカメラで撮像して、その撮像画面から指示ポイン
トの位置を求めることにより、画像表示面のその位置に
表示されている情報にアクセス可能なようにしたもので
ある。
【０００３】テレビ受像機の画像表示面に表示されてい
る特定の情報にアクセスすることは、従来のアナログ放
送では必要とされなかったが、デジタル放送になると、
映像、音声の放送に加えて、新しいサービスとしてデー
タ放送が可能となり、データ放送の受信画面はコンピュ
ータの画面と同様、利用できる各種のサービスがメニュ
ーの形で提供される。このメニューを選択するには、細
かな位置指定が必要となる。現在のデジタルテレビ受像
機では、メニューの選択はリモコンの上下左右移動のボ
タンを操作して行われるが、操作の利便性に欠けてい
る。
る特定の情報にアクセスすることは、従来のアナログ放
送では必要とされなかったが、デジタル放送になると、
映像、音声の放送に加えて、新しいサービスとしてデー
タ放送が可能となり、データ放送の受信画面はコンピュ
ータの画面と同様、利用できる各種のサービスがメニュ
ーの形で提供される。このメニューを選択するには、細
かな位置指定が必要となる。現在のデジタルテレビ受像
機では、メニューの選択はリモコンの上下左右移動のボ
タンを操作して行われるが、操作の利便性に欠けてい
る。
【０００４】また、将来のデータ放送では、画像表示面
内の移動体（オブジェクト）の動的リンク情報を用いた
オブジェクト連動型データ放送サービスが可能となる。
この放送サービスは、視聴者にとって興味のある人物や
物等を、画面上の映像オブジェクトを指し示すことで該
当するオブジェクトに関する情報を提示する新しい放送
サービスである。しかし、このサービスを利用するため
には、画像表示面上でオブジェクトを指定することので
きるポインティング装置が必須となる。
内の移動体（オブジェクト）の動的リンク情報を用いた
オブジェクト連動型データ放送サービスが可能となる。
この放送サービスは、視聴者にとって興味のある人物や
物等を、画面上の映像オブジェクトを指し示すことで該
当するオブジェクトに関する情報を提示する新しい放送
サービスである。しかし、このサービスを利用するため
には、画像表示面上でオブジェクトを指定することので
きるポインティング装置が必須となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな目的のために、上述した特開２００１−２３６１８
１号公報に開示されているポインティングデバイスを使
用するものとすると、このポインティングデバイスで
は、画像表示装置の画像表示面に向けてレーザービーム
を照射してメニューの選択を行っているので、レーザー
ポインタとＣＣＤカメラが組み込まれたリモコン装置の
２つの独立した手段を同時に取り扱わなければならない
という面倒があった。
うな目的のために、上述した特開２００１−２３６１８
１号公報に開示されているポインティングデバイスを使
用するものとすると、このポインティングデバイスで
は、画像表示装置の画像表示面に向けてレーザービーム
を照射してメニューの選択を行っているので、レーザー
ポインタとＣＣＤカメラが組み込まれたリモコン装置の
２つの独立した手段を同時に取り扱わなければならない
という面倒があった。
【０００６】また、特開２００１−２３６１８１号公報
に開示されているポインティングデバイスのもう一つの
問題点は、このデバイスがレーザービームを使用してお
り、特に、幼児などの目にレーザービームが誤って当っ
た場合、危険が生じないかどうかということである。
に開示されているポインティングデバイスのもう一つの
問題点は、このデバイスがレーザービームを使用してお
り、特に、幼児などの目にレーザービームが誤って当っ
た場合、危険が生じないかどうかということである。
【０００７】本発明の目的は、画像表示装置の画像表示
面上のメニューまたはオブジェクトをリモコン装置のみ
で直接ポインティングすることができ、それにより、オ
ブジェクト連動型データ放送サービスを利用するのに適
したポインティング装置を提供することにある。
面上のメニューまたはオブジェクトをリモコン装置のみ
で直接ポインティングすることができ、それにより、オ
ブジェクト連動型データ放送サービスを利用するのに適
したポインティング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは、画像表示装置の画像表示面をリモコ
ン装置の撮像手段で撮像すると、得られた撮像画像に
は、リモコン装置が向いている方向（撮像手段の光軸）
の情報が含まれているから、この情報を使用すれば、特
開２００１−２３６１８１号公報記載のようにレーザー
ビームで画像表示面をポインティングしなくても、撮像
画像と画像表示装置の画像表示面との比較のみから指示
ポイントの位置が分かる筈であるということに着目し
て、レーザービームを使用しないポインティング装置を
発明するに到った。
に、本発明者らは、画像表示装置の画像表示面をリモコ
ン装置の撮像手段で撮像すると、得られた撮像画像に
は、リモコン装置が向いている方向（撮像手段の光軸）
の情報が含まれているから、この情報を使用すれば、特
開２００１−２３６１８１号公報記載のようにレーザー
ビームで画像表示面をポインティングしなくても、撮像
画像と画像表示装置の画像表示面との比較のみから指示
ポイントの位置が分かる筈であるということに着目し
て、レーザービームを使用しないポインティング装置を
発明するに到った。
【０００９】すなわち、本発明ポインティング装置は、
画像表示装置の画像表示面に表示された所望のオブジェ
クトをリモコン装置によりポインティングすることを可
能にしたポインティング装置であって、前記リモコン装
置は、該リモコン装置が具える撮像手段により前記画像
表示装置の画像表示面を撮像し、該撮像した画像表示面
がほぼ矩形である場合には、該撮像した画像表示面の３
隅の位置の座標を前記画像表示装置側に伝送し、前記画
像表示装置側においては、前記伝送された３隅の位置の
座標を、それぞれ対応する前記画像表示装置の画像表示
面の３隅の位置の座標と比較することにより、前記画像
表示装置側に記憶されまたは前記リモコン装置から伝送
されてきた前記撮像した画像表示面の中央の位置の座標
が前記画像表示装置の画像表示面のどの座標に対応する
かを求め、該求めた座標の位置にカーソルを表示すると
ともに、該カーソルを表示した位置のメニューまたはオ
ブジェクトにアクセスし得るように構成したことを特徴
とするものである。
画像表示装置の画像表示面に表示された所望のオブジェ
クトをリモコン装置によりポインティングすることを可
能にしたポインティング装置であって、前記リモコン装
置は、該リモコン装置が具える撮像手段により前記画像
表示装置の画像表示面を撮像し、該撮像した画像表示面
がほぼ矩形である場合には、該撮像した画像表示面の３
隅の位置の座標を前記画像表示装置側に伝送し、前記画
像表示装置側においては、前記伝送された３隅の位置の
座標を、それぞれ対応する前記画像表示装置の画像表示
面の３隅の位置の座標と比較することにより、前記画像
表示装置側に記憶されまたは前記リモコン装置から伝送
されてきた前記撮像した画像表示面の中央の位置の座標
が前記画像表示装置の画像表示面のどの座標に対応する
かを求め、該求めた座標の位置にカーソルを表示すると
ともに、該カーソルを表示した位置のメニューまたはオ
ブジェクトにアクセスし得るように構成したことを特徴
とするものである。
【００１０】また、本発明ポインティング装置は、前記
画像表示装置の画像表示面の３隅に対応する位置に、そ
れぞれ赤外線発光ダイオードが配置されていることを特
徴とするものである。
画像表示装置の画像表示面の３隅に対応する位置に、そ
れぞれ赤外線発光ダイオードが配置されていることを特
徴とするものである。
【００１１】また、本発明ポインティング装置は、画像
表示装置の画像表示面に表示された所望のオブジェクト
をリモコン装置によりポインティングすることを可能に
したポインティング装置であって、前記リモコン装置
は、該リモコン装置が具える撮像手段により前記画像表
示装置の画像表示面を撮像し、該撮像した画像表示面が
ほぼ矩形でない場合には、該撮像した画像表示面の４隅
の位置の座標を前記画像表示装置側に伝送し、前記画像
表示装置側においては、前記伝送された４隅の位置の座
標を、それぞれ対応する前記画像表示装置の画像表示面
の４隅の位置の座標と比較することにより、前記画像表
示装置側に記憶されまたは前記リモコン装置から伝送さ
れてきた前記撮像した画像表示面の中央の位置の座標が
前記画像表示装置の画像表示面のどの座標に対応するか
を求め、該求めた座標の位置にカーソルを表示するとと
もに、該カーソルを表示した位置のメニューまたはオブ
ジェクトにアクセスし得るように構成したことを特徴と
するものである。
表示装置の画像表示面に表示された所望のオブジェクト
をリモコン装置によりポインティングすることを可能に
したポインティング装置であって、前記リモコン装置
は、該リモコン装置が具える撮像手段により前記画像表
示装置の画像表示面を撮像し、該撮像した画像表示面が
ほぼ矩形でない場合には、該撮像した画像表示面の４隅
の位置の座標を前記画像表示装置側に伝送し、前記画像
表示装置側においては、前記伝送された４隅の位置の座
標を、それぞれ対応する前記画像表示装置の画像表示面
の４隅の位置の座標と比較することにより、前記画像表
示装置側に記憶されまたは前記リモコン装置から伝送さ
れてきた前記撮像した画像表示面の中央の位置の座標が
前記画像表示装置の画像表示面のどの座標に対応するか
を求め、該求めた座標の位置にカーソルを表示するとと
もに、該カーソルを表示した位置のメニューまたはオブ
ジェクトにアクセスし得るように構成したことを特徴と
するものである。
【００１２】また、本発明ポインティング装置は、前記
画像表示装置の画像表示面の４隅に対応する位置に、そ
れぞれ赤外線発光ダイオードが配置されていることを特
徴とするものである。
画像表示装置の画像表示面の４隅に対応する位置に、そ
れぞれ赤外線発光ダイオードが配置されていることを特
徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照し、発明の
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１
は、本発明ポインティング装置の一実施形態を示すブロ
ック線図である。図１において、１は位置測定信号発生
回路、２は位置測定信号検出回路、３は位置測定信号情
報送信回路、４はポインティング位置算出回路、５はポ
インティング位置表示回路、６はポインティング位置利
用回路である。なお、上記において、位置測定信号検出
回路２と位置測定信号情報送信回路３はリモコン装置７
に配置され、それ以外の各回路は受像機８に配置されて
いる。
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１
は、本発明ポインティング装置の一実施形態を示すブロ
ック線図である。図１において、１は位置測定信号発生
回路、２は位置測定信号検出回路、３は位置測定信号情
報送信回路、４はポインティング位置算出回路、５はポ
インティング位置表示回路、６はポインティング位置利
用回路である。なお、上記において、位置測定信号検出
回路２と位置測定信号情報送信回路３はリモコン装置７
に配置され、それ以外の各回路は受像機８に配置されて
いる。
【００１４】動作について説明する。まず、位置測定信
号発生回路１は、受像機８の画像表示面（図示しない）
の３隅にそれぞれ配置された赤外線発光ダイオードであ
る。具体的には、後述する図２（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示すように、３つの赤外線発光ダイオードが画像表示
面の左上、左下および右下の隅にそれぞれ配置されてい
る。赤外線発光ダイオードはスポット型の光を発光し、
撮像画像からそれらの検出が容易となるために使用した
が、これらは、撮像画像のみから３隅の位置が検出でき
る場合には省略することができる。
号発生回路１は、受像機８の画像表示面（図示しない）
の３隅にそれぞれ配置された赤外線発光ダイオードであ
る。具体的には、後述する図２（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示すように、３つの赤外線発光ダイオードが画像表示
面の左上、左下および右下の隅にそれぞれ配置されてい
る。赤外線発光ダイオードはスポット型の光を発光し、
撮像画像からそれらの検出が容易となるために使用した
が、これらは、撮像画像のみから３隅の位置が検出でき
る場合には省略することができる。
【００１５】次に、リモコン装置７に配置されている位
置測定信号検出回路２は、ＣＣＤカメラなどの撮像手段
で構成され、受像機の画像表示面が撮像手段で撮像した
ラスタより小さくなるように撮像する。画像表示面には
継続して各種の番組あるいはデータ等が表示されてお
り、これらと混同を起こさないように、位置測定信号発
生回路１（赤外線発光ダイオード）の明るい被写体を撮
像し、これから画像表示面の３隅の位置の座標を検出す
る。
置測定信号検出回路２は、ＣＣＤカメラなどの撮像手段
で構成され、受像機の画像表示面が撮像手段で撮像した
ラスタより小さくなるように撮像する。画像表示面には
継続して各種の番組あるいはデータ等が表示されてお
り、これらと混同を起こさないように、位置測定信号発
生回路１（赤外線発光ダイオード）の明るい被写体を撮
像し、これから画像表示面の３隅の位置の座標を検出す
る。
【００１６】また、リモコン装置７に配置されている位
置測定信号情報送信回路３は、上記検出した３隅の位置
の座標を受像機８に向けて伝送する。これは、通常の無
線送信機によって構成される。なお、検出した３隅の位
置の座標は赤外線や超音波の手段によって受像機８に伝
送してもよい。
置測定信号情報送信回路３は、上記検出した３隅の位置
の座標を受像機８に向けて伝送する。これは、通常の無
線送信機によって構成される。なお、検出した３隅の位
置の座標は赤外線や超音波の手段によって受像機８に伝
送してもよい。
【００１７】伝送された３隅の位置の座標は、受像機８
において受信復調された後、ポインティング位置算出回
路４において、復調信号である３隅の位置の座標（撮像
手段で撮像したラスタ上の座標、すなわち、撮像手段が
ＣＣＤカメラの場合、ＣＣＤ撮像板上の座標となる）と
実際の受像機８の画像表示面の３隅の位置の座標とを比
較して、受像機８側に記憶されている撮像手段で撮像し
たラスタ上の中央の点の座標（これは、リモコン装置７
から受像機８に伝送するようにしてもよい）に対応する
実際の受像機８の画像表示面上の座標を算出する。
において受信復調された後、ポインティング位置算出回
路４において、復調信号である３隅の位置の座標（撮像
手段で撮像したラスタ上の座標、すなわち、撮像手段が
ＣＣＤカメラの場合、ＣＣＤ撮像板上の座標となる）と
実際の受像機８の画像表示面の３隅の位置の座標とを比
較して、受像機８側に記憶されている撮像手段で撮像し
たラスタ上の中央の点の座標（これは、リモコン装置７
から受像機８に伝送するようにしてもよい）に対応する
実際の受像機８の画像表示面上の座標を算出する。
【００１８】以下に、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）を参
照して、撮像手段で撮像したラスタ上の３隅の位置の座
標と実際の受像機８の画像表示面の３隅の位置の座標と
比較して、撮像手段で撮像したラスタ上の中央の点の座
標が、実際の受像機８の画像表示面のどこの座標に対応
しているかが如何にして求まるかを説明する。
照して、撮像手段で撮像したラスタ上の３隅の位置の座
標と実際の受像機８の画像表示面の３隅の位置の座標と
比較して、撮像手段で撮像したラスタ上の中央の点の座
標が、実際の受像機８の画像表示面のどこの座標に対応
しているかが如何にして求まるかを説明する。
【００１９】まず、図２（ａ）は、リモコン装置７を受
像機８の画像表示面の真正面に構えて画像表示面を撮像
した場合を示し、実際の受像機８の画像表示面の左上、
左下および右下の隅の座標を、（Ｘ1 ，Ｙ1 ），
（Ｘ2 ，Ｙ2 ），（Ｘ3 ，Ｙ3 ）でそれぞれ示し、それ
ら座標位置に赤外線発光ダイオードが配置されている。
一方、この画像表示面を撮像手段で撮像したラスタが下
方に示され、この場合、画像表示面の像はラスタの中央
に写し込まれている。この像で上記３隅に対応する位置
の座標は、（ｘ1 ，ｙ1 ），（ｘ2 ，ｙ2 ），（ｘ3 ，
ｙ3 ）でそれぞれ示される。
像機８の画像表示面の真正面に構えて画像表示面を撮像
した場合を示し、実際の受像機８の画像表示面の左上、
左下および右下の隅の座標を、（Ｘ1 ，Ｙ1 ），
（Ｘ2 ，Ｙ2 ），（Ｘ3 ，Ｙ3 ）でそれぞれ示し、それ
ら座標位置に赤外線発光ダイオードが配置されている。
一方、この画像表示面を撮像手段で撮像したラスタが下
方に示され、この場合、画像表示面の像はラスタの中央
に写し込まれている。この像で上記３隅に対応する位置
の座標は、（ｘ1 ，ｙ1 ），（ｘ2 ，ｙ2 ），（ｘ3 ，
ｙ3 ）でそれぞれ示される。
【００２０】また、撮像したラスタの中央の点の座標
（Ｃx ，Ｃy ）は、リモコン装置７が指向している画像
表示面上の点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）に対応している。リモコン
装置７の指向する方向は、撮像手段の光軸に一致するか
ら、画像表示面上のどこの点を狙っても、その狙った点
は、撮像したラスタの中央の点に結像する。
（Ｃx ，Ｃy ）は、リモコン装置７が指向している画像
表示面上の点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）に対応している。リモコン
装置７の指向する方向は、撮像手段の光軸に一致するか
ら、画像表示面上のどこの点を狙っても、その狙った点
は、撮像したラスタの中央の点に結像する。
【００２１】従って、図２（ａ）において、点（Ｃx ，
Ｃy ）が点（ｘ2 ，ｙ2 ），点（ｘ 3 ，ｙ3 ）を結ぶ直
線からどれだけ上方にあるか、また、点（Ｃx ，Ｃy ）
が点（ｘ1 ，ｙ1 ），点（ｘ2 ，ｙ2 ）を結ぶ直線から
どれだけ右方にあるかが分かる。そして、点（ｘ1 ，ｙ
1 ），点（ｘ2 ，ｙ2 ），点（ｘ3 ，ｙ3 ）および点
（Ｃx ，Ｃy ）は、点（Ｘ1 ，Ｙ1 ），点（Ｘ2 ，
Ｙ2 ），点（Ｘ3 ，Ｙ3 ）および点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）にそ
れぞれ対応している。さらに、点（Ｘ1 ，Ｙ1 ），点
（Ｘ2 ，Ｙ2 ），点（Ｘ3 ，Ｙ3 ）は、それぞれ（０，
Ｈ），（０，０），（Ｗ，０）として具体的な位置の座
標で示されることを考慮すると、点（Ｃx ，Ｃy）に対
応する画像表示面上の点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）も具体的な位置
の座標で示されることになる。
Ｃy ）が点（ｘ2 ，ｙ2 ），点（ｘ 3 ，ｙ3 ）を結ぶ直
線からどれだけ上方にあるか、また、点（Ｃx ，Ｃy ）
が点（ｘ1 ，ｙ1 ），点（ｘ2 ，ｙ2 ）を結ぶ直線から
どれだけ右方にあるかが分かる。そして、点（ｘ1 ，ｙ
1 ），点（ｘ2 ，ｙ2 ），点（ｘ3 ，ｙ3 ）および点
（Ｃx ，Ｃy ）は、点（Ｘ1 ，Ｙ1 ），点（Ｘ2 ，
Ｙ2 ），点（Ｘ3 ，Ｙ3 ）および点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）にそ
れぞれ対応している。さらに、点（Ｘ1 ，Ｙ1 ），点
（Ｘ2 ，Ｙ2 ），点（Ｘ3 ，Ｙ3 ）は、それぞれ（０，
Ｈ），（０，０），（Ｗ，０）として具体的な位置の座
標で示されることを考慮すると、点（Ｃx ，Ｃy）に対
応する画像表示面上の点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）も具体的な位置
の座標で示されることになる。
【００２２】図２（ｂ）は、撮像手段、すなわちリモコ
ン装置７を、リモコン装置７の位置はそのままで、上方
にチルテイングして同じ画像表示面を撮像した場合を示
している。上方にチルテイングすると、画像表示面の上
方を狙って撮像することになるが、この場合において
も、狙った点が撮像したラスタ中央の点に結像すること
に変わりがない。
ン装置７を、リモコン装置７の位置はそのままで、上方
にチルテイングして同じ画像表示面を撮像した場合を示
している。上方にチルテイングすると、画像表示面の上
方を狙って撮像することになるが、この場合において
も、狙った点が撮像したラスタ中央の点に結像すること
に変わりがない。
【００２３】また、ラスタ中に写し込まれる画像表示面
の像は、ラスタの中央ではなく、下方に移動する。これ
は、実際の画像表示面とそれを撮像した画像表示面の像
は、画像表示面内のどの部分をとっても相対位置関係は
変わるものでないことから明らかである。
の像は、ラスタの中央ではなく、下方に移動する。これ
は、実際の画像表示面とそれを撮像した画像表示面の像
は、画像表示面内のどの部分をとっても相対位置関係は
変わるものでないことから明らかである。
【００２４】なお、この場合においても、図２（ａ）で
説明したのと全く同じ手法を適用することにより、ラス
タの中央の点の座標（Ｃx ，Ｃy ）に対応する画像表示
面上の点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）が具体的な位置の座標で示され
ることになる。
説明したのと全く同じ手法を適用することにより、ラス
タの中央の点の座標（Ｃx ，Ｃy ）に対応する画像表示
面上の点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）が具体的な位置の座標で示され
ることになる。
【００２５】図２（ｃ）は、撮像手段、すなわちリモコ
ン装置７を、リモコン装置７の位置はそのままで、下方
にチルテイングして同じ画像表示面を撮像した場合を示
している。この場合は、上述と同じ理由でラスタ中に写
し込まれる画像表示面の像は、ラスタの中央ではなく、
上方に移動する。そして、ラスタの中央の点の座標（Ｃ
x，Ｃy ）に対応する画像表示面上の点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）
が具体的な位置の座標で示されることになる。
ン装置７を、リモコン装置７の位置はそのままで、下方
にチルテイングして同じ画像表示面を撮像した場合を示
している。この場合は、上述と同じ理由でラスタ中に写
し込まれる画像表示面の像は、ラスタの中央ではなく、
上方に移動する。そして、ラスタの中央の点の座標（Ｃ
x，Ｃy ）に対応する画像表示面上の点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）
が具体的な位置の座標で示されることになる。
【００２６】以上、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）のいず
れの場合においても、ラスタの中央の点の座標（Ｃx ，
Ｃy ）に対応する画像表示面上の点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）が具
体的な位置の座標で示されることになるので、図１に示
すポインティング位置表示回路５により、その座標で示
された位置にカーソルを表示し、ユーザはこれを手がか
りにして、リモコン装置の指向する方向を変え、画像表
示面上の目的とする点をポインティングすることができ
る。
れの場合においても、ラスタの中央の点の座標（Ｃx ，
Ｃy ）に対応する画像表示面上の点（Ｘ0 ，Ｙ0 ）が具
体的な位置の座標で示されることになるので、図１に示
すポインティング位置表示回路５により、その座標で示
された位置にカーソルを表示し、ユーザはこれを手がか
りにして、リモコン装置の指向する方向を変え、画像表
示面上の目的とする点をポインティングすることができ
る。
【００２７】また、図１に示すポインティング位置利用
回路６は、画像表示面上のある位置に選択したいメニュ
ーやオブジェクトがある場合、それにリモコン装置７で
ポインティングし、決定キー（図示しない）を押圧した
ときに、キー押圧に対応してあらかじめ記述されている
処理が行われ、メニューやオブジェクトに直接アクセス
し得るようにするためのものである。
回路６は、画像表示面上のある位置に選択したいメニュ
ーやオブジェクトがある場合、それにリモコン装置７で
ポインティングし、決定キー（図示しない）を押圧した
ときに、キー押圧に対応してあらかじめ記述されている
処理が行われ、メニューやオブジェクトに直接アクセス
し得るようにするためのものである。
【００２８】また、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）におい
ては、ラスタ中に写し込まれる画像表示面の像はすべて
高さが等しく、また上下の辺の長さが等しい矩形である
としたが、実際には、上方または下方にチルテイングし
て画像表示面を撮像した場合、遠近法により、高さにつ
いて図２（ｂ），（ｃ）が図２（ａ）より低く、撮像手
段に近い方の上辺または下辺が他の辺に比して長くなる
（つまり、台形になる）。さらに、例えば、斜め下方か
ら画像表示面を撮像した場合など、任意の位置から画像
表示面を撮像した場合には、図３に示すような非対象な
四辺形になる。
ては、ラスタ中に写し込まれる画像表示面の像はすべて
高さが等しく、また上下の辺の長さが等しい矩形である
としたが、実際には、上方または下方にチルテイングし
て画像表示面を撮像した場合、遠近法により、高さにつ
いて図２（ｂ），（ｃ）が図２（ａ）より低く、撮像手
段に近い方の上辺または下辺が他の辺に比して長くなる
（つまり、台形になる）。さらに、例えば、斜め下方か
ら画像表示面を撮像した場合など、任意の位置から画像
表示面を撮像した場合には、図３に示すような非対象な
四辺形になる。
【００２９】このように台形になったり、非対象な四辺
形となる場合には、ラスタの中央の点の座標（Ｃx ，Ｃ
y ）が点（ｘ2 ，ｙ2 ），点（ｘ3 ，ｙ3 ）を結ぶ直線
からどれだけ上方にあるか、また、点（Ｃx ，Ｃy ）が
点（ｘ1 ，ｙ1 ），点（ｘ2，ｙ2 ）を結ぶ直線からど
れだけ右方にあるかが、座標（Ｃx ，Ｃy ）からそれら
直線に垂線を下ろすことでは求められなくなる。このよ
うな場合には、画像表示面を撮像画像の４隅の座標を使
用して計算することが必要になる。従って、この場合に
は、画像表示面の４隅に赤外線発光ダイオードを配置し
て撮像するものとする。
形となる場合には、ラスタの中央の点の座標（Ｃx ，Ｃ
y ）が点（ｘ2 ，ｙ2 ），点（ｘ3 ，ｙ3 ）を結ぶ直線
からどれだけ上方にあるか、また、点（Ｃx ，Ｃy ）が
点（ｘ1 ，ｙ1 ），点（ｘ2，ｙ2 ）を結ぶ直線からど
れだけ右方にあるかが、座標（Ｃx ，Ｃy ）からそれら
直線に垂線を下ろすことでは求められなくなる。このよ
うな場合には、画像表示面を撮像画像の４隅の座標を使
用して計算することが必要になる。従って、この場合に
は、画像表示面の４隅に赤外線発光ダイオードを配置し
て撮像するものとする。
【００３０】また、本発明では、撮像手段のラスタ（Ｃ
ＣＤ撮像板）上の座標と画像表示面上の座標との間に
は、つぎのアフィン変換の関係が成立する。
ＣＤ撮像板）上の座標と画像表示面上の座標との間に
は、つぎのアフィン変換の関係が成立する。
【数１】
ここに、ａ〜ｆは変換係数であり、３対（または、４
対）の座標（Ｘi ，Ｙi ）と座標（ｘi ，ｙi ）から求
まる。そして、（１）式の右辺にＣＣＤ撮像板の中央の
点の座標（Ｃx ，Ｃy ）を代入することにより、画像表
示面上のポインティング位置が求まる。
対）の座標（Ｘi ，Ｙi ）と座標（ｘi ，ｙi ）から求
まる。そして、（１）式の右辺にＣＣＤ撮像板の中央の
点の座標（Ｃx ，Ｃy ）を代入することにより、画像表
示面上のポインティング位置が求まる。
【００３１】以下では、ポインティング誤差を少なくす
るために、本発明を実施するにあたって考慮すべきこと
を説明する。まず、画像表示面の３隅（または、４隅）
の位置の座標を検出するに際して、次の手順で示される
処理を行うのが好ましい。 （１）撮像手段で撮像したラスタ上の各画素に対し、閾
値処理を行う。これは、赤外線発光ダイオードによって
得られる輝度レベル大きい画素を３隅（または、４隅）
の位置の候補として残し、それ以外の画素をゼロにする
処理である。例えば、輝度レベル大きい画素を残すため
の閾値としてテレビ映像の全画素値の平均値の５倍に設
定する。 （２）閾値処理後、連結しているゼロでない画素を同一
領域とするラベリング処理を行い、各領域の画素の平均
値を計算する。 （３）平均値が最も大きい３つの領域（または、４つの
領域）が上記３隅（または、４隅）の位置に対応する領
域であると判定し、それら領域ごとに信号レベルが最も
高くなる重心位置（ｘdi，ｙdi）（ｉ＝１，２，３）を
撮像手段で撮像したラスタ上における３隅（または、４
隅）の位置であると決定する。
るために、本発明を実施するにあたって考慮すべきこと
を説明する。まず、画像表示面の３隅（または、４隅）
の位置の座標を検出するに際して、次の手順で示される
処理を行うのが好ましい。 （１）撮像手段で撮像したラスタ上の各画素に対し、閾
値処理を行う。これは、赤外線発光ダイオードによって
得られる輝度レベル大きい画素を３隅（または、４隅）
の位置の候補として残し、それ以外の画素をゼロにする
処理である。例えば、輝度レベル大きい画素を残すため
の閾値としてテレビ映像の全画素値の平均値の５倍に設
定する。 （２）閾値処理後、連結しているゼロでない画素を同一
領域とするラベリング処理を行い、各領域の画素の平均
値を計算する。 （３）平均値が最も大きい３つの領域（または、４つの
領域）が上記３隅（または、４隅）の位置に対応する領
域であると判定し、それら領域ごとに信号レベルが最も
高くなる重心位置（ｘdi，ｙdi）（ｉ＝１，２，３）を
撮像手段で撮像したラスタ上における３隅（または、４
隅）の位置であると決定する。
【００３２】次に、ＣＣＤカメラなど撮像手段を構成し
ているレンズ系の歪みの補正について説明する。カメラ
のレンズには常に幾何学的な歪みが含まれていて、例え
ば、ＣＣＤカメラで矩形の被写体を撮像しても４つの辺
がＣＣＤ撮像板上で曲線に写ってしまう。本発明のよう
に、点の座標を用いてポインティング位置を計算するポ
インティング装置では、この歪みを補正しておかない
と、結果として誤差が生じる可能性がある。
ているレンズ系の歪みの補正について説明する。カメラ
のレンズには常に幾何学的な歪みが含まれていて、例え
ば、ＣＣＤカメラで矩形の被写体を撮像しても４つの辺
がＣＣＤ撮像板上で曲線に写ってしまう。本発明のよう
に、点の座標を用いてポインティング位置を計算するポ
インティング装置では、この歪みを補正しておかない
と、結果として誤差が生じる可能性がある。
【００３３】この歪みを補正するために、本発明では、
Ｔｓａｉらの手法（A Versatile Camera Calibration T
echnique for High-Accuracy 3D Machine Vision Metro
logyUsing Off-the Shelf TV Cameras and Lenses ,IEE
E Journal of Robotics andAutomation ,Vol.RA-3 ,No.
4 ,August 1987）を用いて補正を行う。これは、あらか
じめ、キャリブレーションによりレンズの内部パラメー
タを推定して、補正を行うものである。
Ｔｓａｉらの手法（A Versatile Camera Calibration T
echnique for High-Accuracy 3D Machine Vision Metro
logyUsing Off-the Shelf TV Cameras and Lenses ,IEE
E Journal of Robotics andAutomation ,Vol.RA-3 ,No.
4 ,August 1987）を用いて補正を行う。これは、あらか
じめ、キャリブレーションによりレンズの内部パラメー
タを推定して、補正を行うものである。
【００３４】いま、実際のＣＣＤ撮像板上の結像位置を
（ｘdi，ｙdi）で、歪補正後の理想的な結像位置を（ｘ
i ，ｙi ）で、さらにＣＣＤ撮像板上の中心の点を（Ｃ
x ，Ｃy ）でそれぞれ表すと、歪み補正の式は次式で与
えられる。
（ｘdi，ｙdi）で、歪補正後の理想的な結像位置を（ｘ
i ，ｙi ）で、さらにＣＣＤ撮像板上の中心の点を（Ｃ
x ，Ｃy ）でそれぞれ表すと、歪み補正の式は次式で与
えられる。
【数２】
この式は、明らかに、ＣＣＤ撮像板上の中央の点から遠
ざかるほど歪みが大きくなることを示している。
ざかるほど歪みが大きくなることを示している。
【００３５】最後に、本発明ポインティング装置は、デ
ジタルテレビ受像機でデータ放送やオブジェクト連動型
データ放送を享受するにあたって、メニューまたはオブ
ジェクトを選択するのに使用するだけでなく、パソコン
の画像表示面上に表示される複数のメニューのなかから
１つを選択するなどにも使用可能なものである。
ジタルテレビ受像機でデータ放送やオブジェクト連動型
データ放送を享受するにあたって、メニューまたはオブ
ジェクトを選択するのに使用するだけでなく、パソコン
の画像表示面上に表示される複数のメニューのなかから
１つを選択するなどにも使用可能なものである。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、ユーザが受像機の画像
表示面上の任意の点をリモコン装置を用いてポインティ
ングでき、画像表示面上に提示された複数のメニューま
たはオブジェクトのなかから所望のものを選択すること
が可能となる。また、あるメニューまたはオブジェクト
が選択されている状態でリモコンの「決定」ボタンを押
圧することにより、その押圧しているメニューまたはオ
ブジェクトに関連してあらかじめ記述されている表示、
遷移などの処理が行われるようにすることができる。
表示面上の任意の点をリモコン装置を用いてポインティ
ングでき、画像表示面上に提示された複数のメニューま
たはオブジェクトのなかから所望のものを選択すること
が可能となる。また、あるメニューまたはオブジェクト
が選択されている状態でリモコンの「決定」ボタンを押
圧することにより、その押圧しているメニューまたはオ
ブジェクトに関連してあらかじめ記述されている表示、
遷移などの処理が行われるようにすることができる。
【００３７】また、本発明によれば、画像表示装置の画
像表示面上のメニューまたはオブジェクトをリモコン装
置のみで直接ポインティングすることができるため、従
来のポインティングデバイスのように、レーザーポイン
タとＣＣＤカメラが組み込まれたリモコン装置の２つの
独立した手段を同時に取り扱わなければならないという
面倒がない。
像表示面上のメニューまたはオブジェクトをリモコン装
置のみで直接ポインティングすることができるため、従
来のポインティングデバイスのように、レーザーポイン
タとＣＣＤカメラが組み込まれたリモコン装置の２つの
独立した手段を同時に取り扱わなければならないという
面倒がない。
【００３８】また、本発明によれば、画像表示装置の画
像表示面をポインティングするのにレーザービームを使
用しないので、幼児などの目に危険を及ぼすことがな
い。
像表示面をポインティングするのにレーザービームを使
用しないので、幼児などの目に危険を及ぼすことがな
い。
【図１】 本発明ポインティング装置の一実施形態を示
すブロック線図である。
すブロック線図である。
【図２】 撮像手段で撮像したラスタ上の３隅の位置の
座標と実際の受像機の画像表示面の３隅の位置と比較し
て、撮像手段で撮像したラスタ上の中央の点の座標が、
実際の受像機の画像表示面のどこの座標に対応している
かが如何にして求まるかを説明する図である。
座標と実際の受像機の画像表示面の３隅の位置と比較し
て、撮像手段で撮像したラスタ上の中央の点の座標が、
実際の受像機の画像表示面のどこの座標に対応している
かが如何にして求まるかを説明する図である。
【図３】 斜め下方から画像表示面を撮像した場合、Ｃ
ＣＤ撮像板上の画像表示面の像は非対象な四辺形になる
ことを示している。
ＣＤ撮像板上の画像表示面の像は非対象な四辺形になる
ことを示している。
１ 位置測定信号発生回路
２ 位置測定信号検出回路
３ 位置測定信号情報送信回路
４ ポインティング位置算出回路
５ ポインティング位置表示回路
６ ポインティング位置利用回路
７ リモコン装置
８ 受像機
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 三須 俊彦
東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放
送協会 放送技術研究所内
Ｆターム(参考） 5B087 AA09 BC01 DD06 DE07
5C025 AA30 BA28 BA30 CA02 CA10
CB10 DA01 DA05 DA10
5K048 AA04 BA03 HA24
Claims (4)
- 【請求項１】 画像表示装置の画像表示面に表示された
所望のオブジェクトをリモコン装置によりポインティン
グすることを可能にしたポインティング装置であって、
前記リモコン装置は、該リモコン装置が具える撮像手段
により前記画像表示装置の画像表示面を撮像し、該撮像
した画像表示面がほぼ矩形である場合には、該撮像した
画像表示面の３隅の位置の座標を前記画像表示装置側に
伝送し、前記画像表示装置側においては、前記伝送され
た３隅の位置の座標を、それぞれ対応する前記画像表示
装置の画像表示面の３隅の位置の座標と比較することに
より、前記画像表示装置側に記憶されまたは前記リモコ
ン装置から伝送されてきた前記撮像した画像表示面の中
央の位置の座標が前記画像表示装置の画像表示面のどの
座標に対応するかを求め、該求めた座標の位置にカーソ
ルを表示するとともに、該カーソルを表示した位置のメ
ニューまたはオブジェクトにアクセスし得るように構成
したことを特徴とするポインティング装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のポインティング装置にお
いて、前記画像表示装置の画像表示面の３隅に対応する
位置に、それぞれ赤外線発光ダイオードが配置されてい
ることを特徴とするポインティング装置。 - 【請求項３】 画像表示装置の画像表示面に表示された
所望のオブジェクトをリモコン装置によりポインティン
グすることを可能にしたポインティング装置であって、
前記リモコン装置は、該リモコン装置が具える撮像手段
により前記画像表示装置の画像表示面を撮像し、該撮像
した画像表示面がほぼ矩形でない場合には、該撮像した
画像表示面の４隅の位置の座標を前記画像表示装置側に
伝送し、前記画像表示装置側においては、前記伝送され
た４隅の位置の座標を、それぞれ対応する前記画像表示
装置の画像表示面の４隅の位置の座標と比較することに
より、前記画像表示装置側に記憶されまたは前記リモコ
ン装置から伝送されてきた前記撮像した画像表示面の中
央の位置の座標が前記画像表示装置の画像表示面のどの
座標に対応するかを求め、該求めた座標の位置にカーソ
ルを表示するとともに、該カーソルを表示した位置のメ
ニューまたはオブジェクトにアクセスし得るように構成
したことを特徴とするポインティング装置。 - 【請求項４】 請求項３記載のポインティング装置にお
いて、前記画像表示装置の画像表示面の４隅に対応する
位置に、それぞれ赤外線発光ダイオードが配置されてい
ることを特徴とするポインティング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002003531A JP2003208260A (ja) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | ポインティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002003531A JP2003208260A (ja) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | ポインティング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003208260A true JP2003208260A (ja) | 2003-07-25 |
Family
ID=27643095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002003531A Pending JP2003208260A (ja) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | ポインティング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003208260A (ja) |
Cited By (11)
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| US9285897B2 (en) | 2005-07-13 | 2016-03-15 | Ultimate Pointer, L.L.C. | Easily deployable interactive direct-pointing system and calibration method therefor |
-
2002
- 2002-01-10 JP JP2002003531A patent/JP2003208260A/ja active Pending
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| US11402927B2 (en) | 2004-05-28 | 2022-08-02 | UltimatePointer, L.L.C. | Pointing device |
| US9411437B2 (en) | 2004-05-28 | 2016-08-09 | UltimatePointer, L.L.C. | Easily deployable interactive direct-pointing system and presentation control system and calibration method therefor |
| US11755127B2 (en) | 2004-05-28 | 2023-09-12 | UltimatePointer, L.L.C. | Multi-sensor device with an accelerometer for enabling user interaction through sound or image |
| US8723803B2 (en) | 2004-05-28 | 2014-05-13 | Ultimatepointer, Llc | Easily deployable interactive direct-pointing system and presentation control system and calibration method therefor |
| US8866742B2 (en) | 2004-05-28 | 2014-10-21 | Ultimatepointer, Llc | Easily deployable interactive direct-pointing system and presentation control system and calibration method therefor |
| US11073919B2 (en) | 2004-05-28 | 2021-07-27 | UltimatePointer, L.L.C. | Multi-sensor device with an accelerometer for enabling user interaction through sound or image |
| US11409376B2 (en) | 2004-05-28 | 2022-08-09 | UltimatePointer, L.L.C. | Multi-sensor device with an accelerometer for enabling user interaction through sound or image |
| US11416084B2 (en) | 2004-05-28 | 2022-08-16 | UltimatePointer, L.L.C. | Multi-sensor device with an accelerometer for enabling user interaction through sound or image |
| US8907889B2 (en) | 2005-01-12 | 2014-12-09 | Thinkoptics, Inc. | Handheld vision based absolute pointing system |
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