JP2004348459A - マーク、マーク検出装置およびその方法と画面位置指示装置 - Google Patents
マーク、マーク検出装置およびその方法と画面位置指示装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】撮像画像を基に高い精度で検出可能なマークを提供する。
【解決手段】光源14が出射した光のうち、発光領域12に入射した光は発光領域12を透過してガン型コントローラに達するが、非発光領域13に入射した光は非発光領域13で遮光されてガン型コントローラには達しない。従って、ガン型コントローラの側から見ると、マーク10は、白色の領域の内部に黒色の領域があるパターンとして視認される。
【選択図】 図3
【解決手段】光源14が出射した光のうち、発光領域12に入射した光は発光領域12を透過してガン型コントローラに達するが、非発光領域13に入射した光は非発光領域13で遮光されてガン型コントローラには達しない。従って、ガン型コントローラの側から見ると、マーク10は、白色の領域の内部に黒色の領域があるパターンとして視認される。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像画像を基に検出されるマーク、当該マークを検出するマーク検出装置およびその方法と画面位置指示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
下記特許文献1には、カメラが撮像する場所において画像処理対象のエリアを他のエリアと区切る際に、画像処理対象のエリアにマーカーを配置し、そのマーカーの位置を特定する装置が開示されている。
この装置では、マーカーとして赤外線を反射する反射テープを用い、撮像領域に照射された赤外線による上記反射テープからの反射光を撮像画像上で特定している。
撮像画像上では、反射テープの部分が明るくなり、その周囲が影になるため、撮像画像上で黒色の領域の内部に白色の領域がある部分をマークとして検出している。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−243472号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の装置では、太陽光や蛍光灯、あるいはその他の光源からの直接光あるいは間接光が撮像領域に入ると、その部分が撮像画像上で黒色の領域の内部に白色の領域があるパターンとして映し出され、そのパターンをマーカーのパターンとして誤って検出する場合があり、マーカーの検出精度が低下するという問題がある。
なお、同様な問題は、ガン型コントローラなどの画面位置指示装置において、画面の周囲に位置検出用のマークを設けた場合にも生じる。
【0005】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みてなされ、撮像画像を基に高い精度で検出可能なマーク、並びに当該マークを検出するマーク検出装置およびその方法と、当該マークを用いた画面位置指示装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第1の発明のマークは、撮像装置による被撮像領域に配設され、撮像画像を基に検出されるマークであって、前記撮像装置に向けて光を出射して前記撮像画像上で前記出射した光に応じた第1の領域を形成し、前記撮像装置に対向して位置する発光手段と、前記撮像画像上で前記第1の領域の内部に位置し当該第1の領域に比べて低輝度の第2の領域を形成し、前記発光手段が位置する領域の内部に前記撮像装置に対向して位置する非発光手段とを有する。
【0007】
第1の発明のマークの作用は以下のようになる。
当該マークが撮像装置で撮像されると、撮像画像上でマークの発光手段に対応した部分が第1の領域として形成される。また、当該撮像画像上でマークの非発光領域に対応した部分が前記第1の領域に比べて低輝度の第2の領域として形成される。この第2の領域は、第1の領域の内部に位置する。
そして、上記撮像画面を基に、所定の領域内に、当該領域よりも輝度の低い領域を有するパターンがマークとして検出される。
【0008】
第1の発明のマークは、好ましくは、前記発光手段は、被撮像側の面に対して前記撮像装置と反対側に位置する発光部と、前記面上に位置し前記発光部からの光を透過して前記撮像装置に向けて出射する第1の部材とを有し、前記非発光手段は、前記面上に位置し、前記発光部からの光を遮光する第2の部材によって構成される。
また、第1の発明のマークは、好ましくは、前記発光手段は、被撮像側の面上に設けられた複数の発光部を有する。
【0009】
第2の発明のマーク検出装置は、発光領域と当該発光領域の内側に位置する非発光領域とを被撮像側に有するマークを検出するマーク検出装置であって、前記マークを含む撮像領域を撮像して得られた撮像画像内にある第1の領域の内部に当該第1の領域に比べて輝度が低い第2の領域があるパターンを、前記マークの像として検出する検出手段を有する。
【0010】
第3の発明の画面位置指示装置は、表示装置の画面を撮像する撮像手段と、前記表示装置の前記画面の周囲部に設けられたマークであって、非発光領域と当該発光領域の内側に位置する非発光領域とを被撮像側に有する前記マークの像を、前記撮像手段による撮像画像内で検出するマーク検出手段と、前記撮像画像内で前記検出されたマークの像の位置に基づいて、前記撮像画像内に規定された所定の指示位置に対応する前記画面上の位置の位置データを生成する位置算出手段とを有する。
【0011】
第4の発明のマーク検出方法は、発光領域と当該発光領域の内側に位置する非発光領域とを被撮像側に有するマークを検出するマーク検出方法であって、前記マークを含む撮像領域を撮像して得られた撮像画像内にある第1の領域の内部に当該第1の領域に比べて輝度が低い第2の領域があるパターンを、前記マークの像として検出する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のマーク、マーク検出装置およびその方法と画面位置指示装置を適用した本発明の実施形態に係わるゲームシステムについて説明する。
図1は、本発明の実施形態のゲームシステム1の全体構成図である。
図1に示すように、ゲームシステム1は、例えば、ガン型コントローラ2、表示装置4およびゲーム機6を有する。
ここで、ガン型コントローラ2が本発明の画面位置指示装置およびマーク検出装置に対応し、表示装置4が本発明の表示装置に対応している。
【0013】
図1に示すように、表示装置4の入力端子INと、ゲーム機6の出力端子OUTとが、ビデオケーブル7を介して接続されている。
また、ガン型コントローラ2とゲーム機6とが、USBケーブル9を介して接続されている。
【0014】
〔表示装置4〕
表示装置4は、ゲーム機6から入力したゲーム用の画像信号に応じた画像を画面5に表示する。
本実施形態では、表示装置4の表示方式は、走査線を用いるものの他、液晶テレビやプラズマディスプレイパネルなどの走査線を用いないものでもよい。
【0015】
図1および図2に示すように、表示装置4の画面5の外周部(外枠)11の4隅にはマーク10(本発明のマーク)が設けられている。
図3は、マーク10を説明するための図である。
図3に示すように、ガン型コントローラ2に内蔵されたイメージセンサによって撮像される面上(被撮像側)に、発光領域12(本発明の発光手段)と非発光領域13(本発明の非発光手段)とを有する。
非発光領域13は、発光領域12の内側に配設され、例えば、円形の領域である。
発光領域12および非発光領域13は、表示装置4の表面に露出している。
発光領域12は、光透過性の部材を用いて構成されている。
非発光領域13は、遮光性の部材を用いて構成され、例えば矩形の領域である。
また、上記面面に対して所定の距離を隔ててLEDなどの光源14(本発明の発光部)が配設されている。
光源14が出射した光のうち、発光領域12に入射した光は発光領域12を透過してガン型コントローラ2に達するが、非発光領域13に入射した光は非発光領域13で遮光されてガン型コントローラ2には達しない。
従って、ガン型コントローラ2の側から見ると、マーク10は、発光領域12に対応した白色(本発明の第1の色)の領域の内部に、非発光領域13に対応した黒色(本発明の第2の色)の領域があるパターンとして視認される。
なお、本発明の第1の色および第2の色は、第2の色が第1の色に比べて低い輝度として視覚されるものであれば特に限定されない。
【0016】
なお、本実施形態では、外周部11の4隅に同じパターンのマーク10を設けた場合を例示したが、外周部11に設けられるマーク10の数は任意であり、また、4隅に設けられるマーク10のパターンを相互に異ならせてもよい。
【0017】
〔ガン型コントローラ2〕
図4は、図1に示すガン型コントローラ2の機能ブロック図である。
図1および図4に示すように、ガン型コントローラ2は、銃の形を模して形成された本体の握り部に設けられたトリガ27と、銃口付近に内蔵されるレンズ21と、CMOSやCCDなどのイメージセンサなどを内蔵した撮像データ生成部22と、マーク検出部23と、位置演算部24と、通信部26とを有する。
ここで、マーク検出部23が本発明の検出手段およびマーク検出手段に対応している。また、位置演算部24が本発明の位置算出手段に対応している。
【0018】
撮像データ生成部22は、レンズ21を介して入力した光に応じた撮像データを生成し、これをマーク検出部23に出力する。
【0019】
マーク検出部23は、撮像データ生成部22から入力した撮像データに応じた撮像画像内の4つのマーク10の像を、例えば、パターン認識などによって検出する。
図5は、マーク検出部23の処理を説明するためのフローチャートである。
以下、図5に示す各ステップについて説明する。
ステップST1:
マーク検出部23は、撮像データ生成部22から撮像データを入力する。
ステップST2:
マーク検出部23は、ステップST1で入力した撮像データを輝度について規定された所定のしきい値を基に2値化して、白色および黒色で構成される白黒画像の画像データを生成する。
【0020】
ステップST3:
マーク検出部23は、ステップST2で生成された白黒画像の画像データを基に、当該白黒画像内にある黒色領域を特定する。
そして、当該特定された黒色領域が複数ある場合には、各黒色領域について順に以下の処理を行う。
ステップST4:
マーク検出部23は、ステップST3で特定された黒色領域のうち処理対象とする上記黒色領域(本発明の第1の領域)内に白色領域(本発明の第2の領域)があるか否かを判断し、黒色領域内に白色領域があると判断すると、これはマーク10の像ではないため、ステップST7の処理に進み、黒色領域内に白色領域がないと判断するとマーク10の像である可能性があるためステップST5の処理に進む。
【0021】
ステップST5:
マーク検出部23は、ステップST4で検出した黒色領域を、マーク10の像の候補として記憶する。
ステップST6:
マーク検出部23は、ステップST3で特定した全ての黒色領域についてステップST4,ST5の処理を終了したか否かを判断し、終了したと判断するとステップST8の処理に進み、そうでない場合にはステップST7の処理に進む。
【0022】
ステップST7:
マーク検出部23は、ステップST4,ST5の処理を未だ行っていない黒色領域について、ステップST4の処理を行う。
ステップST8:
マーク検出部23は、ステップST5でマーク10の像の候補として記憶した黒色領域について、予め保持しているマーク10の形状等の特徴とのパターンマッチングなどの処理を行って、マーク10の像を検出する。
【0023】
位置演算部24は、先ず、画面5上に規定された撮像画像座標系x−y内における、ステップST8でマーク検出部23が検出したマーク10の像の座標(位置)を求める。
そして、位置演算部24は、上記マーク10の像の座標と、ガン型コントローラ2の銃口が指し示す指定位置との位置関係を基に当該銃口による画面5上の指定位置を検出し、その結果を示す位置データを通信部26に出力する。
【0024】
通信部26は、位置演算部24から入力した位置データを図1に示すUSBケーブル9を介してゲーム機6に出力する。
【0025】
以下、図4に示すガン型コントローラ2の動作例を説明する。
先ず、表示装置4の画面5からの光が撮像データ生成部22のフォトセンサに結像して撮像データが生成され、これがマーク検出部23に出力される。
そして、マーク検出部23において、撮像データ生成部22から入力した撮像データに応じた撮像画像50内のマーク10の像が、例えば、パターン認識などによって検出される。
【0026】
そして、位置演算部24によって、前述したように、マーク検出部23が検出したマーク10の像との撮像画像内での位置関係を基に、ガン型コントローラ2による指示位置に対応する画面5上の位置データが生成され、ユーザがトリガ27を引くことで入力した操作信号S27を基に、これが通信部26に出力される。
【0027】
〔ゲーム機6〕
ゲーム機6は、所定のゲーム用プログラムに基づいて処理を行って画像信号を生成し、これをビデオケーブル7を介して表示装置4に出力する。
また、ゲーム機6は、USBケーブル9を介してガン型コントローラ2から入力した位置データに基づいて、ゲームに係わる処理の流れにおいて、ガン型コントローラ2を走査しているユーザが、画面5上の標的オブジェクトを当てたか、あるいは外したかを判断し、その判断結果に基づいて画像信号を生成する。
【0028】
以下、ゲームシステム1の全体動作を説明する。
ゲーム機6が、所定のゲーム用プログラムに基づいて処理を行って画像信号を生成し、これをビデオケーブル7を介して表示装置4に出力する。
そして、表示装置4の画面5上に、ゲーム機6からの画像信号に応じた画像が表示される。
そして、プレーヤが、ガン型コントローラ2を持ち、表示装置の画面5上に映し出される標的オブジェクトを狙ってトリガ27を引く。
これにより、ガン型コントローラ2において、前述したガン型コントローラ2の動作例で説明した処理が行われ、ユーザによる画面5の指示位置が正確に求められ、その位置データがゲーム機6に出力される。
ゲーム機6は、ガン型コントローラ2の指示位置が画面上に表示された標的オブジェクトの位置と一致した場合には、当たりと判定し、一致しなかった場合には外れと判定し、その判定結果に基づいてゲーム用のプログラムの進行を決定する。
【0029】
以上説明したように、ゲームシステム1では、被撮像側で発光領域12の内側に非発光領域13を設けたマーク10を用いると共に、図4に示すマーク検出部23が図5に示す手順に従ってマーク10の像を検出する。すなわち、撮像画像内で白色領域内に黒色領域があるパターンをマーク10の像の候補とし、黒色領域内に白色領域があるとマーク10の像ではないと判断する。
そのため、太陽光や蛍光灯、あるいはその他の光源からの直接光あるいは間接光が撮像領域に入り、その部分が撮像画像上で黒色の領域の内部に白色の領域があるパターンとして映し出されても、それをマーク10の像として誤検出することはなく、マーク10の検出精度を従来に比べて高めることができる。
【0030】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
例えば、本発明のマークとして、例えば、図6に示すように、ガン型コントローラ2によって撮像される面(被撮像面)上に、中央部51を除いて、複数のLEDなどの発光部50を配設したマーク10aを用いてもよい。
このようにして、ガン型コントローラ2によってマーク10aを撮像しても、マーク10の像は、白色の領域の内部に黒色の領域があるパターンとして検出される。
【0031】
また、図2に示す例の他に、例えば、図7に示すように、左隅等にのみ2つ(複数)のマーク10を並べて配設することで、ガン型コントローラ2において撮像画像から画面5の上下左右を検出できる。
【0032】
また、上述した実施形態では、光源14および発光部50としてLEDを例示したが、これらは特に限定されず、例えば、有機ELなどであってもよい。
【0033】
例えば、上述した実施形態では、ゲーム用のガン型コントローラ2に本発明の画面位置指示装置を適用した場合を例示したが、画面に向けることで、マウスの移動、画面選択などを行う装置にも適用可能である。
また、本発明は、ポイントマーカや、マウスのような従来のポインタデバイスに加え、双方向テレビジョン対応のリモコンにも適用可能である。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマークによれば、撮像画像を基に高い精度で検出可能である。
また、本発明のマーク検出装置およびその方法によれば、マークを含む撮像領域の撮像画像から当該マークの像を高い精度で検出できる。
また、本発明の画面位置指示装置によれば、画面上の指定位置を高い精度で検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施形態のゲームシステムの全体構成図である。
【図2】図2は、図1に示す表示装置の外周部に配設されたマークを説明するための図である。
【図3】図3は図2に示すマークの構成を説明するための図である。
【図4】図4は、図1に示すガン型コントローラの構成図である。
【図5】図5は、図4に示すマーク検出部の処理を説明するためのフローチャートである。
【図6】図6は、図2に示すマークの変形例を説明するための図である。
【図7】図7は、本発明のその他の実施形態を説明するための図である。
【符号の説明】
1…ゲームシステム、2…ガン型コントローラ、4…表示装置、5…画面、6…ゲーム機、7…ビデオケーブル、9…USBケーブル、10,10a…マーク、11…外周部、12…発光領域、13…非発光領域、14…光源、21…レンズ、22…撮像データ生成部、23…マーク検出部、24…位置演算部、26…通信部,27…トリガ、S27…操作信号、50…発光部、51…中央部
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像画像を基に検出されるマーク、当該マークを検出するマーク検出装置およびその方法と画面位置指示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
下記特許文献1には、カメラが撮像する場所において画像処理対象のエリアを他のエリアと区切る際に、画像処理対象のエリアにマーカーを配置し、そのマーカーの位置を特定する装置が開示されている。
この装置では、マーカーとして赤外線を反射する反射テープを用い、撮像領域に照射された赤外線による上記反射テープからの反射光を撮像画像上で特定している。
撮像画像上では、反射テープの部分が明るくなり、その周囲が影になるため、撮像画像上で黒色の領域の内部に白色の領域がある部分をマークとして検出している。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−243472号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の装置では、太陽光や蛍光灯、あるいはその他の光源からの直接光あるいは間接光が撮像領域に入ると、その部分が撮像画像上で黒色の領域の内部に白色の領域があるパターンとして映し出され、そのパターンをマーカーのパターンとして誤って検出する場合があり、マーカーの検出精度が低下するという問題がある。
なお、同様な問題は、ガン型コントローラなどの画面位置指示装置において、画面の周囲に位置検出用のマークを設けた場合にも生じる。
【0005】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みてなされ、撮像画像を基に高い精度で検出可能なマーク、並びに当該マークを検出するマーク検出装置およびその方法と、当該マークを用いた画面位置指示装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第1の発明のマークは、撮像装置による被撮像領域に配設され、撮像画像を基に検出されるマークであって、前記撮像装置に向けて光を出射して前記撮像画像上で前記出射した光に応じた第1の領域を形成し、前記撮像装置に対向して位置する発光手段と、前記撮像画像上で前記第1の領域の内部に位置し当該第1の領域に比べて低輝度の第2の領域を形成し、前記発光手段が位置する領域の内部に前記撮像装置に対向して位置する非発光手段とを有する。
【0007】
第1の発明のマークの作用は以下のようになる。
当該マークが撮像装置で撮像されると、撮像画像上でマークの発光手段に対応した部分が第1の領域として形成される。また、当該撮像画像上でマークの非発光領域に対応した部分が前記第1の領域に比べて低輝度の第2の領域として形成される。この第2の領域は、第1の領域の内部に位置する。
そして、上記撮像画面を基に、所定の領域内に、当該領域よりも輝度の低い領域を有するパターンがマークとして検出される。
【0008】
第1の発明のマークは、好ましくは、前記発光手段は、被撮像側の面に対して前記撮像装置と反対側に位置する発光部と、前記面上に位置し前記発光部からの光を透過して前記撮像装置に向けて出射する第1の部材とを有し、前記非発光手段は、前記面上に位置し、前記発光部からの光を遮光する第2の部材によって構成される。
また、第1の発明のマークは、好ましくは、前記発光手段は、被撮像側の面上に設けられた複数の発光部を有する。
【0009】
第2の発明のマーク検出装置は、発光領域と当該発光領域の内側に位置する非発光領域とを被撮像側に有するマークを検出するマーク検出装置であって、前記マークを含む撮像領域を撮像して得られた撮像画像内にある第1の領域の内部に当該第1の領域に比べて輝度が低い第2の領域があるパターンを、前記マークの像として検出する検出手段を有する。
【0010】
第3の発明の画面位置指示装置は、表示装置の画面を撮像する撮像手段と、前記表示装置の前記画面の周囲部に設けられたマークであって、非発光領域と当該発光領域の内側に位置する非発光領域とを被撮像側に有する前記マークの像を、前記撮像手段による撮像画像内で検出するマーク検出手段と、前記撮像画像内で前記検出されたマークの像の位置に基づいて、前記撮像画像内に規定された所定の指示位置に対応する前記画面上の位置の位置データを生成する位置算出手段とを有する。
【0011】
第4の発明のマーク検出方法は、発光領域と当該発光領域の内側に位置する非発光領域とを被撮像側に有するマークを検出するマーク検出方法であって、前記マークを含む撮像領域を撮像して得られた撮像画像内にある第1の領域の内部に当該第1の領域に比べて輝度が低い第2の領域があるパターンを、前記マークの像として検出する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のマーク、マーク検出装置およびその方法と画面位置指示装置を適用した本発明の実施形態に係わるゲームシステムについて説明する。
図1は、本発明の実施形態のゲームシステム1の全体構成図である。
図1に示すように、ゲームシステム1は、例えば、ガン型コントローラ2、表示装置4およびゲーム機6を有する。
ここで、ガン型コントローラ2が本発明の画面位置指示装置およびマーク検出装置に対応し、表示装置4が本発明の表示装置に対応している。
【0013】
図1に示すように、表示装置4の入力端子INと、ゲーム機6の出力端子OUTとが、ビデオケーブル7を介して接続されている。
また、ガン型コントローラ2とゲーム機6とが、USBケーブル9を介して接続されている。
【0014】
〔表示装置4〕
表示装置4は、ゲーム機6から入力したゲーム用の画像信号に応じた画像を画面5に表示する。
本実施形態では、表示装置4の表示方式は、走査線を用いるものの他、液晶テレビやプラズマディスプレイパネルなどの走査線を用いないものでもよい。
【0015】
図1および図2に示すように、表示装置4の画面5の外周部(外枠)11の4隅にはマーク10(本発明のマーク)が設けられている。
図3は、マーク10を説明するための図である。
図3に示すように、ガン型コントローラ2に内蔵されたイメージセンサによって撮像される面上(被撮像側)に、発光領域12(本発明の発光手段)と非発光領域13(本発明の非発光手段)とを有する。
非発光領域13は、発光領域12の内側に配設され、例えば、円形の領域である。
発光領域12および非発光領域13は、表示装置4の表面に露出している。
発光領域12は、光透過性の部材を用いて構成されている。
非発光領域13は、遮光性の部材を用いて構成され、例えば矩形の領域である。
また、上記面面に対して所定の距離を隔ててLEDなどの光源14(本発明の発光部)が配設されている。
光源14が出射した光のうち、発光領域12に入射した光は発光領域12を透過してガン型コントローラ2に達するが、非発光領域13に入射した光は非発光領域13で遮光されてガン型コントローラ2には達しない。
従って、ガン型コントローラ2の側から見ると、マーク10は、発光領域12に対応した白色(本発明の第1の色)の領域の内部に、非発光領域13に対応した黒色(本発明の第2の色)の領域があるパターンとして視認される。
なお、本発明の第1の色および第2の色は、第2の色が第1の色に比べて低い輝度として視覚されるものであれば特に限定されない。
【0016】
なお、本実施形態では、外周部11の4隅に同じパターンのマーク10を設けた場合を例示したが、外周部11に設けられるマーク10の数は任意であり、また、4隅に設けられるマーク10のパターンを相互に異ならせてもよい。
【0017】
〔ガン型コントローラ2〕
図4は、図1に示すガン型コントローラ2の機能ブロック図である。
図1および図4に示すように、ガン型コントローラ2は、銃の形を模して形成された本体の握り部に設けられたトリガ27と、銃口付近に内蔵されるレンズ21と、CMOSやCCDなどのイメージセンサなどを内蔵した撮像データ生成部22と、マーク検出部23と、位置演算部24と、通信部26とを有する。
ここで、マーク検出部23が本発明の検出手段およびマーク検出手段に対応している。また、位置演算部24が本発明の位置算出手段に対応している。
【0018】
撮像データ生成部22は、レンズ21を介して入力した光に応じた撮像データを生成し、これをマーク検出部23に出力する。
【0019】
マーク検出部23は、撮像データ生成部22から入力した撮像データに応じた撮像画像内の4つのマーク10の像を、例えば、パターン認識などによって検出する。
図5は、マーク検出部23の処理を説明するためのフローチャートである。
以下、図5に示す各ステップについて説明する。
ステップST1:
マーク検出部23は、撮像データ生成部22から撮像データを入力する。
ステップST2:
マーク検出部23は、ステップST1で入力した撮像データを輝度について規定された所定のしきい値を基に2値化して、白色および黒色で構成される白黒画像の画像データを生成する。
【0020】
ステップST3:
マーク検出部23は、ステップST2で生成された白黒画像の画像データを基に、当該白黒画像内にある黒色領域を特定する。
そして、当該特定された黒色領域が複数ある場合には、各黒色領域について順に以下の処理を行う。
ステップST4:
マーク検出部23は、ステップST3で特定された黒色領域のうち処理対象とする上記黒色領域(本発明の第1の領域)内に白色領域(本発明の第2の領域)があるか否かを判断し、黒色領域内に白色領域があると判断すると、これはマーク10の像ではないため、ステップST7の処理に進み、黒色領域内に白色領域がないと判断するとマーク10の像である可能性があるためステップST5の処理に進む。
【0021】
ステップST5:
マーク検出部23は、ステップST4で検出した黒色領域を、マーク10の像の候補として記憶する。
ステップST6:
マーク検出部23は、ステップST3で特定した全ての黒色領域についてステップST4,ST5の処理を終了したか否かを判断し、終了したと判断するとステップST8の処理に進み、そうでない場合にはステップST7の処理に進む。
【0022】
ステップST7:
マーク検出部23は、ステップST4,ST5の処理を未だ行っていない黒色領域について、ステップST4の処理を行う。
ステップST8:
マーク検出部23は、ステップST5でマーク10の像の候補として記憶した黒色領域について、予め保持しているマーク10の形状等の特徴とのパターンマッチングなどの処理を行って、マーク10の像を検出する。
【0023】
位置演算部24は、先ず、画面5上に規定された撮像画像座標系x−y内における、ステップST8でマーク検出部23が検出したマーク10の像の座標(位置)を求める。
そして、位置演算部24は、上記マーク10の像の座標と、ガン型コントローラ2の銃口が指し示す指定位置との位置関係を基に当該銃口による画面5上の指定位置を検出し、その結果を示す位置データを通信部26に出力する。
【0024】
通信部26は、位置演算部24から入力した位置データを図1に示すUSBケーブル9を介してゲーム機6に出力する。
【0025】
以下、図4に示すガン型コントローラ2の動作例を説明する。
先ず、表示装置4の画面5からの光が撮像データ生成部22のフォトセンサに結像して撮像データが生成され、これがマーク検出部23に出力される。
そして、マーク検出部23において、撮像データ生成部22から入力した撮像データに応じた撮像画像50内のマーク10の像が、例えば、パターン認識などによって検出される。
【0026】
そして、位置演算部24によって、前述したように、マーク検出部23が検出したマーク10の像との撮像画像内での位置関係を基に、ガン型コントローラ2による指示位置に対応する画面5上の位置データが生成され、ユーザがトリガ27を引くことで入力した操作信号S27を基に、これが通信部26に出力される。
【0027】
〔ゲーム機6〕
ゲーム機6は、所定のゲーム用プログラムに基づいて処理を行って画像信号を生成し、これをビデオケーブル7を介して表示装置4に出力する。
また、ゲーム機6は、USBケーブル9を介してガン型コントローラ2から入力した位置データに基づいて、ゲームに係わる処理の流れにおいて、ガン型コントローラ2を走査しているユーザが、画面5上の標的オブジェクトを当てたか、あるいは外したかを判断し、その判断結果に基づいて画像信号を生成する。
【0028】
以下、ゲームシステム1の全体動作を説明する。
ゲーム機6が、所定のゲーム用プログラムに基づいて処理を行って画像信号を生成し、これをビデオケーブル7を介して表示装置4に出力する。
そして、表示装置4の画面5上に、ゲーム機6からの画像信号に応じた画像が表示される。
そして、プレーヤが、ガン型コントローラ2を持ち、表示装置の画面5上に映し出される標的オブジェクトを狙ってトリガ27を引く。
これにより、ガン型コントローラ2において、前述したガン型コントローラ2の動作例で説明した処理が行われ、ユーザによる画面5の指示位置が正確に求められ、その位置データがゲーム機6に出力される。
ゲーム機6は、ガン型コントローラ2の指示位置が画面上に表示された標的オブジェクトの位置と一致した場合には、当たりと判定し、一致しなかった場合には外れと判定し、その判定結果に基づいてゲーム用のプログラムの進行を決定する。
【0029】
以上説明したように、ゲームシステム1では、被撮像側で発光領域12の内側に非発光領域13を設けたマーク10を用いると共に、図4に示すマーク検出部23が図5に示す手順に従ってマーク10の像を検出する。すなわち、撮像画像内で白色領域内に黒色領域があるパターンをマーク10の像の候補とし、黒色領域内に白色領域があるとマーク10の像ではないと判断する。
そのため、太陽光や蛍光灯、あるいはその他の光源からの直接光あるいは間接光が撮像領域に入り、その部分が撮像画像上で黒色の領域の内部に白色の領域があるパターンとして映し出されても、それをマーク10の像として誤検出することはなく、マーク10の検出精度を従来に比べて高めることができる。
【0030】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
例えば、本発明のマークとして、例えば、図6に示すように、ガン型コントローラ2によって撮像される面(被撮像面)上に、中央部51を除いて、複数のLEDなどの発光部50を配設したマーク10aを用いてもよい。
このようにして、ガン型コントローラ2によってマーク10aを撮像しても、マーク10の像は、白色の領域の内部に黒色の領域があるパターンとして検出される。
【0031】
また、図2に示す例の他に、例えば、図7に示すように、左隅等にのみ2つ(複数)のマーク10を並べて配設することで、ガン型コントローラ2において撮像画像から画面5の上下左右を検出できる。
【0032】
また、上述した実施形態では、光源14および発光部50としてLEDを例示したが、これらは特に限定されず、例えば、有機ELなどであってもよい。
【0033】
例えば、上述した実施形態では、ゲーム用のガン型コントローラ2に本発明の画面位置指示装置を適用した場合を例示したが、画面に向けることで、マウスの移動、画面選択などを行う装置にも適用可能である。
また、本発明は、ポイントマーカや、マウスのような従来のポインタデバイスに加え、双方向テレビジョン対応のリモコンにも適用可能である。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマークによれば、撮像画像を基に高い精度で検出可能である。
また、本発明のマーク検出装置およびその方法によれば、マークを含む撮像領域の撮像画像から当該マークの像を高い精度で検出できる。
また、本発明の画面位置指示装置によれば、画面上の指定位置を高い精度で検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施形態のゲームシステムの全体構成図である。
【図2】図2は、図1に示す表示装置の外周部に配設されたマークを説明するための図である。
【図3】図3は図2に示すマークの構成を説明するための図である。
【図4】図4は、図1に示すガン型コントローラの構成図である。
【図5】図5は、図4に示すマーク検出部の処理を説明するためのフローチャートである。
【図6】図6は、図2に示すマークの変形例を説明するための図である。
【図7】図7は、本発明のその他の実施形態を説明するための図である。
【符号の説明】
1…ゲームシステム、2…ガン型コントローラ、4…表示装置、5…画面、6…ゲーム機、7…ビデオケーブル、9…USBケーブル、10,10a…マーク、11…外周部、12…発光領域、13…非発光領域、14…光源、21…レンズ、22…撮像データ生成部、23…マーク検出部、24…位置演算部、26…通信部,27…トリガ、S27…操作信号、50…発光部、51…中央部
Claims (11)
- 撮像装置による被撮像領域に配設され、撮像画像を基に検出されるマークであって、
前記撮像装置に向けて光を出射して前記撮像画像上で前記出射した光に応じた第1の領域を形成し、前記撮像装置に対向して位置する発光手段と、
前記撮像画像上で前記第1の領域の内部に位置し当該第1の領域に比べて低輝度の第2の領域を形成し、前記発光手段が位置する領域の内部に前記撮像装置に対向して位置する非発光手段と
を有するマーク。 - 表示装置の画面上あるいはその周囲に形成され、撮像されて得られた撮像画像を基に前記画面上の位置を検出するために用いられる
請求項1に記載のマーク。 - 前記発光手段は、被撮像側の面に対して前記撮像装置と反対側に位置する発光部と、前記面上に位置し前記発光部からの光を透過して前記撮像装置に向けて出射する第1の部材とを有し、
前記非発光手段は、前記面上に位置し、前記発光部からの光を遮光する第2の部材によって構成される
請求項1または請求項2に記載のマーク。 - 前記発光手段は、被撮像側の面上に設けられた複数の発光部を有する
請求項1または請求項2に記載のマーク。 - 発光領域と当該発光領域の内側に位置する非発光領域とを被撮像側に有するマークを検出するマーク検出装置であって、
前記マークを含む撮像領域を撮像して得られた撮像画像内にある第1の領域の内部に当該第1の領域に比べて輝度が低い第2の領域があるパターンを、前記マークの像として検出する検出手段
を有するマーク検出装置。 - 輝度について規定された所定のしきい値を基に、前記撮像画像から第1の色および第2の色で構成される画像を生成する2値化手段
をさらに有し、
前記検出手段は、前記2値化手段が生成した画像にある前記第1の領域に対応した前記第1の色の領域の内部に、前記第2の領域に対応した前記第2の色の領域がある前記パターンを、前記マークの像として検出する
請求項5に記載のマーク検出装置。 - 前記検出手段は、前記マークを含む撮像領域を撮像して得られた撮像画像内にある前記第1の色の領域の内部に前記第2の色の領域がある前記パターンと予め規定した前記マークの特徴とを比較し、当該比較の結果を基に当該パターンが前記マークの像であるか否かを判断する
請求項6に記載のマーク検出装置。 - 表示装置の画面を撮像する撮像手段と、
前記表示装置の前記画面の周囲部に設けられたマークであって、発光領域と当該発光領域の内側に位置する非発光領域とを被撮像側に有する前記マークの像を、前記撮像手段による撮像画像内で検出するマーク検出手段と、
前記撮像画像内で前記検出されたマークの像の位置に基づいて、前記撮像画像内に規定された所定の指示位置に対応する前記画面上の位置の位置データを生成する位置算出手段と
を有する画面位置指示装置。 - 前記マーク検出手段は、前記撮像画像内にある第1の領域の内部に当該第1の領域に比べて輝度が低い第2の領域があるパターンを、前記マークの像として検出する
請求項8に記載の画面位置指示装置。 - 前記位置算出手段は、前記検出されたマークの像の前記撮像画像上での位置データと、前記撮像画像上での前記指示位置の位置データとを用いて、前記撮像画像上の指示位置に対応する前記画面上の位置の位置データを生成する
請求項8に記載の画面位置指示装置。 - 発光領域と当該発光領域の内側に位置する非発光領域とを被撮像側に有するマークを検出するマーク検出方法であって、
前記マークを含む撮像領域を撮像して得られた撮像画像内にある第1の領域の内部に当該第1の領域に比べて輝度が低い第2の領域があるパターンを、前記マークの像として検出する
マーク検出方法。
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2003
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