JP2005346453A - Image display device - Google Patents

Image display device Download PDF

Info

Publication number
JP2005346453A
JP2005346453A JP2004165936A JP2004165936A JP2005346453A JP 2005346453 A JP2005346453 A JP 2005346453A JP 2004165936 A JP2004165936 A JP 2004165936A JP 2004165936 A JP2004165936 A JP 2004165936A JP 2005346453 A JP2005346453 A JP 2005346453A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
writing
shadow
written
writing surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004165936A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichiro Hirahara
圭一郎 平原
Akira Sakurai
彰 桜井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2004165936A priority Critical patent/JP2005346453A/en
Publication of JP2005346453A publication Critical patent/JP2005346453A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost image display device capable of acquiring characteristics of a written image and specifying a user writing information written on a writing face without requiring any dedicated camera, a sensor or the like taking an image of the user. <P>SOLUTION: This image display device is provided with a characteristic acquisition part 11 acquiring characteristics of the written image formed on the writing face 5 based on an image projected to the writing face 5. The characteristic acquisition means 11 acquires characteristics of the written image based on the direction of the written image written on the writing face 5, a time of writing operation, or an area on the writing face 5. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像表示装置に関し、例えば、表示面に投影された投影画像と書き込み面に書き込まれた画像の合成を行うようにした画像表示装置に関する。   The present invention relates to an image display device, for example, an image display device configured to synthesize a projected image projected on a display surface and an image written on a writing surface.

近年、パーソナルコンピュータを用いたプレゼンテーションシステムが広く用いられている。このプレゼンテーションシステムでは、作成した資料をプロジェクタを用いて大画面のスクリーン上に投射表示し、スクリーン上の表示画面に直接座標入力したり、コンピュータ画面をプロジェクタによりスクリーン上に投影しカーソル操作を行うことにより、資料の任意の位置を指し示すようになっている。   In recent years, presentation systems using personal computers have been widely used. In this presentation system, a created document is projected and displayed on a large screen using a projector, and coordinates are directly input to the display screen on the screen, or a computer screen is projected onto the screen by a projector and a cursor is operated. By this, it points to the arbitrary position of the material.

表示画面に直接入力する手段としては、タッチセンサが広く利用されており、指やその他の指示具等で画面上に触れると、タッチセンサによりこれを検出し、触れた位置をポインティング位置として検出し、カーソルを移動させたりするものがある。   A touch sensor is widely used as a means for direct input to the display screen. When touching the screen with a finger or other pointing device, the touch sensor detects this, and the touched position is detected as a pointing position. There is something that moves the cursor.

ところが、タッチセンサにあっては、タッチセンサ面に同時に複数人が操作をしたり、書き込みを行うことができない上にタッチセンサ面に手をつくことができない。   However, in the touch sensor, a plurality of people cannot operate or write on the touch sensor surface at the same time, and the hand cannot be put on the touch sensor surface.

このような不具合を解消するものとしては、特許文献1に示すようなものがある。このものは、所定の投影画像を形成するスクリーンと、スクリーンに画像を投影するプロジェクタと、スクリーン面を撮像するカメラとを備えた投影型表示装置であって、スクリーンにはホワイトボード用のマーカーによる書き込みを行う書き込み面が設けられている。   There exists a thing as shown in patent document 1 as what eliminates such a malfunction. This is a projection display device that includes a screen that forms a predetermined projection image, a projector that projects an image on the screen, and a camera that captures an image of the screen, and the screen uses a whiteboard marker. A writing surface for writing is provided.

そして、利用者はスクリーンに投影されたコンピュータの画像を見ながら、スクリーンに直接書き込みを行い、書き込みが終了した時点で内蔵のカメラによりスクリーン面を撮像し、書き込み画像を抽出するようにしている。特許文献1に記載されたものにあっては、書き込み画像を抽出して電子情報として保存する等して、有効に利用することができる。   Then, the user writes directly on the screen while viewing the computer image projected on the screen, and when the writing is completed, the user captures the screen surface with the built-in camera and extracts the written image. In what is described in Patent Document 1, a written image can be extracted and stored as electronic information so that it can be used effectively.

ところが、特許文献1に記載されたものは、書き込まれた情報の方向等の特性がスクリーンに書き込まれた情報と関連付けられていないので、書き込みがどの利用者によってなされたものかを特定することができず、保存した電子情報を取り扱う際に、見難いファイルとなってしまうという不具合がある。   However, since the characteristics described in Patent Document 1 are not associated with the information written on the screen, such as the direction of the written information, it is possible to specify the user who performed the writing. There is a problem that the file becomes difficult to view when handling the stored electronic information.

具体的には、スクリーンに複数の使用者が書き込みを行った場合に、使用者の位置を特定することができるが、実際にスクリーン上に書き込まれた情報と使用者を関連付けすることができないので、例えば、保存したファイルから特定の使用者が書き込んだ情報を抜き出したりすることができず、保存した電子情報を有効に利用することができない。   Specifically, when multiple users write on the screen, the position of the user can be specified, but the information actually written on the screen cannot be associated with the user. For example, information written by a specific user cannot be extracted from the stored file, and the stored electronic information cannot be used effectively.

また、スクリーンに書き込まれる情報をカメラで撮像するときに、スクリーンの背面にカメラが設置されている場合には、カメラによって撮像された文字が180゜反転しているため、書き込まれた文字を正位置(ファイルの文字と同じ方向)に反転する必要があるが、書き込み画像には矢印、図形、アンダーライン等のように反転させてしまうと意味のない画像も存在する。特許文献1に示すものは、実際にスクリーン上に書き込まれた情報と使用者を関連付けすることができないので、同一の使用者がスクリーンに書き込んだ情報であるか否かを特定することができず、特定の使用者の文字だけを反転することができない。   In addition, when a camera is installed on the back of the screen when the information written on the screen is captured by the camera, the characters captured by the camera are inverted 180 °, so that the written characters are correct. Although it is necessary to invert to the position (the same direction as the characters of the file), there are some meaningless images in the written image, such as arrows, figures, underlines, etc. Since the information shown in Patent Document 1 cannot associate the information actually written on the screen with the user, it cannot be specified whether the information is the information written on the screen by the same user. It is not possible to invert only a specific user's character.

一方、書き込みを行う利用者の位置を特定可能なものとしては、特許文献2あるいは特許文献3に記載されたようなものがある。   On the other hand, there are those described in Patent Document 2 or Patent Document 3 that can specify the position of a user who performs writing.

特許文献2に記載されたものは、表示画面の前面にタッチ式の画面入力手段を設け、情報を画面表示するとともに、画面入力手段に触れることによる手書き入力を可能とする画面表示入力装置であって、表示画面の上面に設けられたカメラ装置により撮像された画像を用いて操作者の目位置の所定の基準からのずれの方向および距離を検出し、検出した値に補正量記憶手段に記憶された補正量を読出し、画面入力手段から入力される座標値を補正することにより、操作者の位置を正確に把握して画面入力手段から入力される座標値の補正を正確に行うことができるようにしている。   The device described in Patent Document 2 is a screen display input device that is provided with touch-type screen input means on the front surface of the display screen, displays information on the screen, and enables handwriting input by touching the screen input means. Then, the direction and distance of deviation of the operator's eye position from a predetermined reference is detected using an image captured by the camera device provided on the upper surface of the display screen, and the detected value is stored in the correction amount storage means. By reading out the corrected amount and correcting the coordinate value input from the screen input means, it is possible to accurately grasp the position of the operator and correct the coordinate value input from the screen input means. I am doing so.

また、特許文献3に示すものは、撮像可能な基準設定機能付きのタッチパネルであって、その情報入力面の周辺領域の特定位置に取付けられた4個の発光ダイオードと、その発光ダイオードの入出力を制御する点滅制御回路とを備え、この点滅制御回路により発光ダイオードの点滅パターンが異なるように点滅制御を行うようにしている。   Further, Patent Document 3 shows a touch panel with a reference setting function that can be imaged, and includes four light emitting diodes attached at specific positions in a peripheral region of the information input surface, and input / output of the light emitting diodes. And a flashing control circuit for controlling the flashing, and the flashing control circuit controls the flashing so that the flashing patterns of the light emitting diodes are different.

特許文献3に記載されたものは、タッチパネルを撮像したときに、発光ダイオードの点灯パターンを非点滅制御した場合に比べてその発光ダイオードの位置を容易に特定できるようにしている。
特開2003−143348号公報 特開平11−296304号公報 特開2000−172430号公報
The device described in Patent Document 3 makes it possible to easily identify the position of a light emitting diode when a touch panel is imaged as compared with the case where the lighting pattern of the light emitting diode is controlled to be non-flashing.
JP 2003-143348 A JP 11-296304 A JP 2000-172430 A

しかしながら、特許文献2に記載されたものは、表示画面の上面に設けられたカメラ装置により利用者を撮像する必要があるため、利用者を撮像する専用のカメラ装置を設ける必要があり、製造コストが増大してしまう上に、書き込まれた情報の方向等の特性がスクリーンに書き込まれた情報と関連付けられていないので、書き込みがどの利用者によってなされたものかを特定することができず、保存した電子情報を取り扱う際に、依然として見難いファイルとなってしまう。   However, since it is necessary to image a user with the camera device provided on the upper surface of the display screen, it is necessary to provide a dedicated camera device for imaging the user, which is described in Patent Document 2 and the manufacturing cost. In addition, the characteristics of the written information, such as the direction of the information, are not associated with the information written on the screen, so it is not possible to specify which user made the write and save it. When dealing with electronic information, the file is still difficult to see.

また、特許文献3に記載されたものは、タッチパネルの周辺領域の特定位置に4個の発光ダイオードを設ける必要があるので、製造コストが増大してしまう上に、書き込まれた情報の方向等の特性がスクリーンに書き込まれた情報と関連付けられていないので、書き込みがどの利用者によってなされたものかを特定することができず、保存した電子情報を取り扱う際に、依然として見難いファイルとなってしまう。   Moreover, since it is necessary to provide four light emitting diodes in a specific position in the peripheral region of the touch panel, the one described in Patent Document 3 increases the manufacturing cost and the direction of written information. Because the characteristics are not associated with the information written on the screen, it is not possible to determine which user the writing was made, and the file is still difficult to see when handling stored electronic information. .

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、利用者を撮像する専用のカメラやセンサ等を不要にして書き込み画像の特性を取得することができ、書き込み面に書き込まれた情報がどの利用者によってなされたものかを特定することができる低コストな画像表示装置を提供するものである。   The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to acquire characteristics of a written image without using a dedicated camera or sensor for imaging a user, and information written on a writing surface. It is an object of the present invention to provide a low-cost image display apparatus that can specify which user has made the above.

本発明の画像表示装置は、画像を投影する画像投影手段と、前記画像投影手段から投影された画像を表示する表示面と、前記投影画像と重複可能に書き込み画像を直接形成する書き込み面と、前記書き込み面上に形成された書き込み画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段による撮像画像から書き込み画像を抽出するとともに、前記抽出された書き込み画像および前記投影手段により投影される投影画像の一部または全部を合成して合成画像を生成する画像抽出・合成手段と、前記書き込み面に映る影に基づいて前記書き込み面上に形成された書き込み画像の特性を取得する取得手段とを備えたものから構成される。   An image display device according to the present invention includes an image projection unit that projects an image, a display surface that displays an image projected from the image projection unit, a writing surface that directly forms a writing image so as to overlap the projection image, An imaging unit that captures a writing image formed on the writing surface, a writing image extracted from the image captured by the imaging unit, and a part of the extracted writing image and a projection image projected by the projection unit Or an image extracting / combining unit that generates a combined image by combining all, and an acquiring unit that acquires characteristics of a written image formed on the writing surface based on a shadow reflected on the writing surface Composed.

この構成により、専用のカメラ等を用いずに、通常は画像ノイズとして除去されてしまう書き込み面に写る利用者の影を利用することにより、書き込み画像の特性を取得し、書き込み面に書き込まれた情報と利用者とを関連付けることができるので、書き込みがどの利用者によってなされたものかを特定することができる。この結果、画像表示装置の製造コストが増大するのを防止して保存した書き込み画像を有効に利用することができる。   With this configuration, the characteristics of the written image are acquired and written on the writing surface by using the shadow of the user reflected on the writing surface, which is normally removed as image noise, without using a dedicated camera or the like. Since the information can be associated with the user, it can be specified by which user the writing was made. As a result, it is possible to effectively use the stored written image while preventing the manufacturing cost of the image display device from increasing.

また、本発明の画像表示装置は、前記取得手段は、書き込み画像の特性を、前記書き込み面上に書き込まれた前記書き込み画像の方向、時間または前記書き込み面上の領域に基づいて取得するものから構成される。   In the image display device of the present invention, the acquisition unit acquires the characteristics of the written image based on the direction, time, or area of the written image written on the writing surface. Composed.

この構成により、書き込み面に書き込まれた書き込み画像の方向、時間または領域を特性として取得するようにしたので、書き込み画像と使用者を容易に関連付けることができ、書き込み画像を整理し易くすることができる。   With this configuration, since the direction, time, or area of the written image written on the writing surface is acquired as a characteristic, the written image can be easily associated with the user, and the written image can be easily organized. it can.

また、本発明の画像表示装置は、前記取得手段が、前記書き込み面に存在する影の延在方向を判別することにより、前記書き込み画像が形成された方向を取得するものから構成される。   Further, the image display device of the present invention is configured such that the acquisition unit acquires a direction in which the writing image is formed by determining an extending direction of a shadow existing on the writing surface.

この構成により、影の延在する方向を判断することで、書き込み者の位置を取得するようにしたので、所定方向に延在する書き込み画像を同一の使用者の書き込み画像と判断することができる。   With this configuration, since the position of the writer is obtained by determining the direction in which the shadow extends, it is possible to determine that the writing image extending in the predetermined direction is the writing image of the same user. .

また、本発明の画像表示装置は、前記取得手段が、前記撮像手段によって撮像された画像を参照し、前記影の輝度を含む画素で、画像内の2次元座標の最小のものと最大のものを結ぶ直線の傾きに基づいて影の延在方向を判別するものから構成される。   In the image display device of the present invention, the acquisition unit refers to the image captured by the imaging unit, and includes pixels having the shadow brightness, and the minimum and maximum two-dimensional coordinates in the image. It is comprised from what determines the extending direction of a shadow based on the inclination of the straight line which connects.

この構成により、任意に定められた画素の輝度情報で影を判断するにより、所定方向に延在する影を判断するための時間を短縮することができ、書き込み画像の取得処理能力を向上させることができる。   With this configuration, it is possible to reduce the time for determining a shadow extending in a predetermined direction by determining the shadow based on arbitrarily determined luminance information of the pixel, and to improve the acquisition processing capability of the written image. Can do.

また、本発明の画像表示装置は、前記取得手段が、前記撮像手段によって撮像された画像を参照し、前記画像中を複数画素からなる小領域に設定するとともに、前記小領域の存在する部分の色情報を抜き出し、抜き出された色情報を参照して影に相当する色情報を含む小領域の並びの規則性に基づいて影の存在している方向を判別するものから構成される。   In the image display device of the present invention, the acquisition unit refers to the image captured by the imaging unit, sets the image in a small region composed of a plurality of pixels, and includes a portion where the small region exists. The color information is extracted, and the extracted color information is referenced to determine the direction in which the shadow exists based on the regularity of the arrangement of the small areas including the color information corresponding to the shadow.

この構成により、画像中に任意の間隔で配置された複数画素からなる小領域に含まれる影の色情報とその小領域の位置から影の長手方向を判断することにより、より正確な影の方向を検出することができる。   With this configuration, more accurate shadow direction is determined by determining the shadow's longitudinal direction from the color information of the shadow contained in a small area consisting of a plurality of pixels arranged at arbitrary intervals in the image and the position of the small area. Can be detected.

また、本発明の画像表示装置は、前記取得手段が、前記書き込み面に存在する影の延在方向と同一方向の影の存在時間に基づいて、前記書き込み画像が形成された時間を取得するものから構成される。   In the image display device of the present invention, the acquisition unit acquires the time when the writing image is formed based on the existence time of the shadow in the same direction as the extending direction of the shadow existing on the writing surface. Consists of

この構成により、影の存在時間を取得することで、書き込みのなされた時間および使用者を関連付けて正確に取得することができる。   According to this configuration, by acquiring the shadow existence time, it is possible to accurately acquire the writing time and the user in association with each other.

また、本発明の画像表示装置は、前記取得手段は、前記書き込み面に存在する影の方向、前記書き込み面に存在する影の延在方向と同一方向の影の存在時間および前記影の先端部の移動する軌跡とに基づいて前記書き込み画像が形成された領域を取得するものから構成される。   Further, in the image display device of the present invention, the acquisition means includes the direction of the shadow existing on the writing surface, the shadow existing time in the same direction as the extending direction of the shadow existing on the writing surface, and the tip of the shadow Based on the trajectory of the movement, the region where the written image is formed is acquired.

この構成により、書き込み面に存在する影の延在方向、この影の延在方向と同一方向の影の存在時間および影の先端部の移動する軌跡とに基づいて書き込み画像が形成された領域を取得するので、書き込み画像と影を関連付けて書き込みのなされた時間および使用者を関連付けてより一層正確に取得することができる。   With this configuration, the region where the writing image is formed based on the extending direction of the shadow existing on the writing surface, the existence time of the shadow in the same direction as the extending direction of the shadow, and the locus of movement of the tip of the shadow is determined. Therefore, the writing image and the shadow can be associated with each other, and the writing time and the user can be associated with each other for more accurate acquisition.

また、本発明の画像表示装置は、書き込み画像制御手段を備え、前記書き込み画像制御手段は、前記画像抽出・合成手段によって抽出された前記書き込み面の書き込み画像を、前記取得手段によって取得された書き込み画像の特性に基づき複数に分割し、前記書き込み画像の方向を同一方向に統一するものから構成される。   The image display device of the present invention further includes a writing image control unit, and the writing image control unit writes the writing image on the writing surface extracted by the image extraction / combination unit by the acquisition unit. The image is divided into a plurality of parts based on the characteristics of the image, and the direction of the written image is unified in the same direction.

この構成により、書き込み面に書き込まれた複数の書き込み画像がどの利用者によってなされたものかを判別できるため、書き込まれた情報を電子情報として保存する際に、書き込み画像の方向を任意の方向に統一して保存することができる。   With this configuration, it is possible to determine which user has made a plurality of written images written on the writing surface. Therefore, when storing the written information as electronic information, the direction of the written image is set to an arbitrary direction. Can be saved in a unified manner.

また、本発明の画像表示装置は、書き込み画像制御手段および前記書き込み面をポインティングしたときのポインティング位置を検出するポインティング位置検出手段とを備え、前記書き込み画像制御手段は、前記画像抽出・合成手段によって抽出された前記書き込み面の書き込み画像を、前記取得手段によって取得された書き込み画像の特性に基づき複数に分割し、前記ポインティング位置検出手段によって検出された前記書き込み面上の書き込み画像の方向を同一方向に統一するものから構成される。   The image display device of the present invention further comprises a writing image control means and a pointing position detection means for detecting a pointing position when the writing surface is pointed, and the writing image control means is provided by the image extraction / synthesis means. The extracted writing image of the writing surface is divided into a plurality based on the characteristics of the writing image acquired by the acquisition unit, and the direction of the writing image on the writing surface detected by the pointing position detection unit is the same direction It consists of things that are unified.

この構成により、書き込み面に書き込まれた複数の書き込み画像がどの利用者によってなされたものかを判別することができるとともに、書き込まれた情報を電子情報として保存する際に、利用者による書き込み画像を選択することができるので、選択された必要な書き込み画像の方向のみを統一して保存することができる。   With this configuration, it is possible to determine which user has made a plurality of written images written on the writing surface, and when the written information is stored as electronic information, the images written by the user are displayed. Since the selection can be made, only the direction of the necessary writing image selected can be stored in a unified manner.

また、本発明の画像表示装置は、前記ポインティング位置検出手段は、前記書き込み面に含まれる指示具の影情報に基づいてポインティング位置を検出するものから構成される。   In the image display device of the present invention, the pointing position detecting means is configured to detect a pointing position based on shadow information of the pointing tool included in the writing surface.

この構成により、利用者の指の影等によってポインティング位置を検出することができるので、マウスやキーボード等を用いずに書き込み画像を選択することができ、画像表示装置の製造コストを低減することができる。   With this configuration, since the pointing position can be detected by the shadow of the user's finger, a written image can be selected without using a mouse or a keyboard, and the manufacturing cost of the image display device can be reduced. it can.

以上説明したように、本発明は、利用者を撮像する専用のカメラやセンサ等を不要にして書き込み画像の特性を取得することができ、書き込み面に書き込まれた情報がどの利用者によってなされたものかを特定することができる低コストな画像表示装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to acquire the characteristics of the written image without using a dedicated camera or sensor for imaging the user, and the information written on the writing surface is made by which user. It is possible to provide a low-cost image display device that can identify whether the image is a product.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1乃至図5は本発明に係る画像表示装置の第1の実施の形態を示す図である。まず、構成を説明する。図1、図2において、画像投影表示装置(画像表示装置)1は本体2にアクリル等の透過性樹脂からなるスクリーン3が設けられており、このスクリーン3の投影面(表示面)3aにはプロジェクタ4からの画像が利用者側に透過して表示されるようになっている。なお、スクリーン3は透過率の高い材質、例えば、ガラスやプラスティック等から構成されても良い。   1 to 5 are diagrams showing a first embodiment of an image display apparatus according to the present invention. First, the configuration will be described. 1 and 2, an image projection display device (image display device) 1 has a main body 2 provided with a screen 3 made of a transparent resin such as acrylic, and a projection surface (display surface) 3a of the screen 3 is provided on a projection surface (display surface) 3a. An image from the projector 4 is transmitted and displayed on the user side. The screen 3 may be made of a material having high transmittance, such as glass or plastic.

書き込み面5は、利用者側に面する側と反対側に設けられたスクリーン3に投影された画像をユーザ側へ透過するのに十分透明の材質、例えばアクリルから構成されており、利用者はプロジェクタ4からスクリーン3に投影された画像を書き込み面5を介して見ることができる。すなわち、スクリーン3の投影面3aと書き込み面5は重複して設けられている。   The writing surface 5 is made of a material that is sufficiently transparent to transmit the image projected on the screen 3 provided on the side opposite to the side facing the user side to the user side, for example, acrylic. An image projected from the projector 4 onto the screen 3 can be viewed through the writing surface 5. That is, the projection surface 3a and the writing surface 5 of the screen 3 are provided in an overlapping manner.

この書き込み面5には一般的なホワイトボードと同様に塗布されたインクを布等で拭き取り易い加工、例えば、フッ素樹脂加工が施されており、書き込み面5に一般的にホワイトボード用マーカーとして販売されているものを用いて文字や絵等を書き込むことができる。   The writing surface 5 is processed with a cloth or the like that can be easily wiped with ink applied like a general whiteboard. For example, the writing surface 5 is generally processed as a marker for whiteboard. Characters and pictures can be written using what is written.

また、本体2内にはプロジェクタ(画像投影手段)4、CCDカメラ(撮像手段)6および制御部7が設けられている。   Further, a projector (image projection means) 4, a CCD camera (imaging means) 6 and a control unit 7 are provided in the main body 2.

プロジェクタ4は制御部7に制御されることにより、スクリーン3の投影面3aに画像を投影するようになっている。   The projector 4 is configured to project an image on the projection surface 3 a of the screen 3 by being controlled by the control unit 7.

CCDカメラ6はスクリーン3に投影された画像に画角を合わせて設置されており、制御部7にIEEE1394インターフェースにより接続されている。CCDカメラ6は利用者による任意のタイミングで書き込み面5を撮像し、撮像画像を制御部7に転送するようになっている。   The CCD camera 6 is installed with the angle of view adjusted to the image projected on the screen 3, and is connected to the control unit 7 by an IEEE1394 interface. The CCD camera 6 captures the writing surface 5 at an arbitrary timing by the user, and transfers the captured image to the control unit 7.

ここで、CCDカメラ6は画像をデジタル画像として取り込めるものであれば何でも良く、産業用CCDカメラや一般に用いられるデジタルカメラでも良い。また、制御部7とCCDカメラ6とのインターフェースは、SUB、シリアルケーブル等でも良いが、より転送速度の速いものが好ましい。   The CCD camera 6 may be anything as long as it can capture an image as a digital image, and may be an industrial CCD camera or a commonly used digital camera. The interface between the control unit 7 and the CCD camera 6 may be a SUB, a serial cable or the like, but preferably has a higher transfer speed.

また、制御部7は図3に示すように、投影画像生成部8、画像合成部9、書き込み画像抽出部10、特性取得部11および記憶部12を備えている。   As shown in FIG. 3, the control unit 7 includes a projection image generation unit 8, an image synthesis unit 9, a written image extraction unit 10, a characteristic acquisition unit 11, and a storage unit 12.

投影画像生成部8はプロジェクタ4に投影する画像を生成するようになっており、この投影画像生成部8は、資料用のファイルを直接読取ったり、メモリに記憶された情報を読取ることにより、プロジェクタ4から画像をスクリーン3に投影する。   The projection image generation unit 8 generates an image to be projected on the projector 4. The projection image generation unit 8 directly reads a document file or reads information stored in a memory, thereby 4 projects an image onto the screen 3.

書き込み画像抽出部(画像抽出・合成手段)10はCCDカメラ6によって撮像された画像から書き込み面5に書き込まれた画像を抽出するようになっており、画像合成部(画像抽出・合成手段)9は投影画像生成部8によって生成された画像、すなわち、プロジェクタ4から投影される画像に抽出された画像を合成するようになっている。このため、プロジェクタ4は合成画像をスクリーン3に投影することができる。   A written image extracting unit (image extracting / synthesizing means) 10 extracts an image written on the writing surface 5 from an image picked up by the CCD camera 6, and an image synthesizing unit (image extracting / synthesizing means) 9. In this case, the extracted image is synthesized with the image generated by the projection image generation unit 8, that is, the image projected from the projector 4. For this reason, the projector 4 can project the composite image on the screen 3.

特性取得部(取得手段)11は、書き込み面5に映る利用者の影に基づいて書き込み面5上に形成された書き込み画像の特性を取得するようになっており、書き込み画像として、書き込み面5上に文字や絵等の書き込み画像が形成された方向、時間または書き込み面5上の領域に基づいて取得するようになっている。   The characteristic acquisition unit (acquisition means) 11 acquires the characteristics of the writing image formed on the writing surface 5 based on the shadow of the user reflected on the writing surface 5, and the writing surface 5 is used as the writing image. It is acquired based on the direction, time, or area on the writing surface 5 in which a writing image such as a character or a picture is formed thereon.

具体的には、CCDカメラ6によって撮像された画像を参照し、影の輝度を含む画素で、画像内の2次元座標の最小のものと最大のものを結ぶ直線の傾きに基づいて影の延在方向を判別するようになっている。   Specifically, with reference to the image captured by the CCD camera 6, the shadow extension is based on the slope of the straight line connecting the minimum and maximum two-dimensional coordinates in the image with pixels including the brightness of the shadow. The direction is determined.

書き込み画像抽出部10によって抽出された書き込み画像は電子化されてスクリーン3に投影された画像に合成されるとともに、特性取得部11によって取得された特性と関連付けられ、ファイル情報として記憶部12に記憶されるようになっている。   The writing image extracted by the writing image extraction unit 10 is digitized and combined with the image projected on the screen 3, and is associated with the characteristic acquired by the characteristic acquisition unit 11 and stored in the storage unit 12 as file information. It has come to be.

入出力部13はマウスやキーボード等の操作手段から構成されており、記憶部12に記憶されたファイル情報を読み出して外部機器に出力するようになっている。   The input / output unit 13 includes operation means such as a mouse and a keyboard, and reads file information stored in the storage unit 12 and outputs the file information to an external device.

次に、図3乃至図5に基づいて書き込み画像の特性を取得する方法を説明する。   Next, a method for acquiring the characteristics of the written image will be described with reference to FIGS.

投影画像形成部8によって生成された資料のファイルをプロジェクタ4からスクリーン3に投影したときに、スクリーン3に投影されたファイル画像を参照しながら、複数人で議論を行う場合には、投影された情報に対して各々の会議参加者が書き込み面5に書き込みを行う。   When a document file generated by the projection image forming unit 8 is projected from the projector 4 onto the screen 3, the file is projected when a discussion is made by a plurality of people while referring to the file image projected onto the screen 3. Each conference participant writes information on the writing surface 5.

この書き込みは、任意のタイミングで任意の方向から任意の書き込み面5上に行われるが、全ての書き込みが終了した段階で書き込んだ情報を電子化し、投影面3aに投影されたファイルに合成すると、その書き込みは時間的に同一であり、書き込み者の存在位置によって方向はまちまちとなってしまう。   This writing is performed on an arbitrary writing surface 5 from an arbitrary direction at an arbitrary timing. When all the writing is completed, the written information is digitized and combined into a file projected on the projection surface 3a. The writing is temporally the same, and the direction varies depending on the writer's location.

すなわち、書き込みは、任意のタイミングで行われ、その書き込み者の画像投影表示装置1に対する存在位置によって投影されたファイルの上下方向と一致した方向からなされるとは限らず、必要な場所になされる。   That is, the writing is performed at an arbitrary timing, and is not necessarily performed from a direction that coincides with the vertical direction of the file projected by the position of the writer with respect to the image projection display device 1, but is performed at a necessary place. .

本実施の形態では、スクリーン3を背面からCCDカメラ6によって書き込み面5を撮像するため、利用者がスクリーン3の表示面3aを覗き込んでいたり、書き込み面5に書き込みを行っている際に撮像を行うと、撮像画像中には図4に示すように影が映り込んでしまう。図4では、黒い部分が書き込みを行っている利用者の影である。   In the present embodiment, since the screen 3 is imaged from the back by the CCD camera 6, the writing surface 5 is imaged, so that the image is taken when the user is looking into the display surface 3 a of the screen 3 or writing on the writing surface 5. As shown in FIG. 4, a shadow appears in the captured image. In FIG. 4, the black portion is the shadow of the user who is writing.

本発明では、本来、画像中のノイズとして発生してしまうことから除去すべき利用者の影を利用して、書き込みの行われた時間、書き込み面5上の方向および領域という特性を取得し、利用者と書き込み画像を特定するようにしたものである。   In the present invention, by using the shadow of the user to be removed because it originally occurs as noise in the image, the characteristics of the time of writing, the direction and area on the writing surface 5 are acquired, The user and the written image are specified.

図4の影の映り込みから分かるように、利用者はその存在位置から手を伸ばし書き込みを行うため、必然的に書き込み者の存在位置から書き込み位置まで影が伸びているので、この影の伸びている方向を判断することにより、書き込みが行われた方向を判断することができる。   As can be seen from the reflection of the shadow in FIG. 4, the user extends his hand from the position where he writes and writes, so the shadow inevitably extends from the position where the writer exists to the writing position. By determining the current direction, the direction in which writing has been performed can be determined.

以下、具体的に、書き込みの方向を取得する方法を説明する。   Hereinafter, a method for acquiring the writing direction will be specifically described.

図5(a)に示すように、CCDカメラ6によって撮像された画像内で左上の角を原点とし、水平方向にx軸、垂直方向にy軸を取り、x方向、y方向に10画素毎に輝度値を取得する。次いで、10画素毎に設定した画素の輝度値のうち、予め設定されている影の輝度値と一致する画素の座標を取得する。   As shown in FIG. 5A, the upper left corner in the image captured by the CCD camera 6 is the origin, the x axis is in the horizontal direction, the y axis is in the vertical direction, and every 10 pixels in the x and y directions. Get the brightness value. Next, out of the luminance values of the pixels set for every 10 pixels, the coordinates of the pixels that match the preset luminance value of the shadow are acquired.

図5(b)では、腕の影21の内部にある画素は影の輝度値と一致している画素であるので、得られた画素のうち、図5(c)に示すように、x、y座標が共に最小値Aのものと最大値Bのものの画素同士を結ぶ直線Cを得る。   In FIG. 5B, the pixels inside the arm shadow 21 are pixels that match the luminance value of the shadow, so among the obtained pixels, as shown in FIG. A straight line C connecting the pixels having the y-coordinate with the minimum value A and the maximum value B is obtained.

この直線Cの傾きは、略書き込み画像に対する書き込み者の位置を表す方向に一致するため、直線のy軸方向あるいはx軸方向に対する傾きから書き込み者の方向を得ることができる。そして、書き込み画像を電子化してこの特性と関連付けて記憶部12に記憶し、必要に応じて入出力部13によってファイル情報を取り出す。   Since the inclination of the straight line C substantially coincides with the direction representing the position of the writer with respect to the written image, the writer's direction can be obtained from the inclination of the straight line with respect to the y-axis direction or the x-axis direction. The written image is digitized and stored in the storage unit 12 in association with this characteristic, and the file information is extracted by the input / output unit 13 as necessary.

なお、影の輝度を取得する画素の間隔はより細かい程、利用者の方向をより正確に判別できるため、処理速度等の観点から任意に設定することが好ましい。   It should be noted that it is preferable to arbitrarily set the interval of the pixels for obtaining the brightness of the shadow from the viewpoint of the processing speed and the like because the direction of the user can be more accurately determined.

このように本実施の形態では、専用のカメラ等を用いずに、通常は画像ノイズとして除去されてしまう書き込み面5に写る利用者の影を利用することにより、書き込み画像の特性を取得し、書き込み面5に書き込まれた情報と利用者とを関連付けることができるので、書き込みがどの利用者によってなされたものかを特定することができる。この結果、画像投影表示装置1の製造コストが増大するのを防止して保存した書き込み画像を有効に利用することができる。   Thus, in the present embodiment, the characteristics of the written image are obtained by using the shadow of the user reflected on the writing surface 5 that is normally removed as image noise without using a dedicated camera or the like. Since the information written on the writing surface 5 can be associated with the user, it is possible to identify the user who performed the writing. As a result, it is possible to effectively use the stored written image while preventing the manufacturing cost of the image projection display device 1 from increasing.

また、本実施の形態では、書き込み面に存在する影の延在方向を判別することにより、書き込み画像が形成された方向を取得しているので、所定方向に延在する書き込み画像を同一の使用者の書き込み画像と判断することができる。さらに、CCDカメラ6によって撮像された画像を参照し、影の輝度を含む画素で、画像内の2次元座標の最小のものと最大のものを結ぶ直線の傾きに基づいて影の延在方向を判別しているので、所定方向に延在する影を判断するための時間を短縮することができ、書き込み画像の取得処理能力を向上させることができる。   In the present embodiment, the direction in which the writing image is formed is obtained by determining the extending direction of the shadow existing on the writing surface, so the writing image extending in the predetermined direction is used in the same way. It can be determined that the user's written image. Further, referring to the image captured by the CCD camera 6, the shadow extension direction is determined based on the inclination of the straight line connecting the minimum and maximum two-dimensional coordinates in the image with pixels including the brightness of the shadow. Since the determination is made, the time for determining a shadow extending in a predetermined direction can be shortened, and the acquisition processing capability of the written image can be improved.

図1乃至図3、図6、図7は本発明に係る画像表示装置の第2の実施の形態を示す図である。本実施の形態では、特性取得手段11が、CCDカメラ6によって撮像された画像を参照し、この撮像画像中を複数画素からなる小領域に設定するとともに、小領域の存在する部分の濃度(色情報)を抜き出し、抜き出された濃度を参照して影に相当する濃度を含む小領域の並びの規則性に基づいて影の存在している方向を判別するものである。   1 to 3, 6, and 7 are views showing a second embodiment of the image display device according to the present invention. In the present embodiment, the characteristic acquisition unit 11 refers to the image captured by the CCD camera 6 and sets the captured image as a small area composed of a plurality of pixels, and the density (color) of the portion where the small area exists. Information) is extracted, and the direction in which the shadow exists is determined based on the regularity of the arrangement of the small areas including the density corresponding to the shadow with reference to the extracted density.

次に、図6のフローチャートおよび図7に基づいて書き込み画像の特性を取得する方法を説明する。図6は書き込み画像の方向を判断する処理のフローチャートである。   Next, a method of acquiring the characteristics of the written image will be described based on the flowchart of FIG. 6 and FIG. FIG. 6 is a flowchart of processing for determining the direction of the written image.

まず、CCDカメラ6によって撮像された画像にフィルターをかける。このフィルターは図7(a)に示すように、縦10×横10の100画素からなる小ウィンドウで一定間隔をおいて撮像画像中に配置され、1〜Nまでの番号を有する。   First, an image captured by the CCD camera 6 is filtered. As shown in FIG. 7A, this filter is a small window composed of 100 pixels 10 × 10 pixels and is arranged in the captured image at regular intervals, and has a number from 1 to N.

10×10画素の小ウィンドウ中のm番目の小ウィンドウが、予め定められた影の濃度と一致する画素を有するとき、この小ウィンドウmは影のかかっているウィンドウとする。すなわち、10×10画素の小ウィンドウ中のm番目の小ウィンドウが、予め定められた影の濃度と一致する画素を有するか否かを判別し(ステップS1)、予め定められた影の濃度と一致する画素を有するものを集める。このようにして影のかかっているウィンドウを取得すると、図7(b)の斜線部のように小ウィンドウが得られることになる。なお、図7(b)の斜線で示すウィンドウは10×10画素の小ウィンドウである。   When the mth small window in the small window of 10 × 10 pixels has a pixel that matches a predetermined shadow density, the small window m is a shadowed window. That is, it is determined whether or not the mth small window in the 10 × 10 pixel small window has a pixel that matches a predetermined shadow density (step S1), and the predetermined shadow density is determined. Collect those with matching pixels. When a shadowed window is acquired in this way, a small window is obtained as shown by the hatched portion in FIG. Note that the window indicated by the diagonal lines in FIG. 7B is a small window of 10 × 10 pixels.

次いで、小ウィンドウで影のかかっているものの番号を記録した後(ステップS2)、記録された番号の連続性または集約性があるか否かを判別する(ステップS3)。次いで、小ウィンドウで影のかかっているものの番号が読取り面3aの4辺付近の番号を有するか否かを判別し(ステップS4)、4辺付近の番号を有するものである場合には、用意された小ウィンドウの総数やその並びは既知であるので、影の存在する小ウィンドウの番号の規則性から書き込み画像がどの方向に伸びているのかを知ることができる。   Next, after recording the number of the shadowed portion of the small window (step S2), it is determined whether or not the recorded number has continuity or aggregation (step S3). Next, it is determined whether or not the number of the shadowed portion of the small window has a number in the vicinity of the four sides of the reading surface 3a (step S4). Since the total number of small windows and their arrangement are known, it is possible to know in which direction the written image extends from the regularity of the numbers of the small windows in which shadows exist.

また、書き込み面5に同時に複数人が書き込んでいて、同じ画像内に図7(b)に示すように、二つの影22、23が存在する場合には、影22と影23とは小ウィンドウの番号に連続性または集約性が保たれないので、別々の利用者の影と判断される。   In addition, when two or more persons are simultaneously writing on the writing surface 5 and two shadows 22 and 23 exist in the same image as shown in FIG. 7B, the shadow 22 and the shadow 23 are small windows. Because the continuity or aggregation is not maintained in the numbers, it is judged as a shadow of different users.

このように本実施の形態では、CCDカメラ6によって撮像された画像中に任意の間隔で配置された複数画素からなる小領域に含まれる影の濃度とその小領域の位置から影の長手方向を判断するようにしたので、より正確な影の方向を検出することができる。   As described above, in the present embodiment, the longitudinal direction of the shadow is determined from the density of the shadow included in the small area composed of a plurality of pixels arranged at arbitrary intervals in the image captured by the CCD camera 6 and the position of the small area. Since the determination is made, a more accurate shadow direction can be detected.

図1乃至図3、図8は本発明に係る画像表示装置の第3の実施の形態を示す図である。   FIGS. 1 to 3 and FIG. 8 are diagrams showing a third embodiment of the image display apparatus according to the present invention.

本実施の形態では、特性取得手段11が、書き込み画像の特性を、書き込み面5上に書き込み画像が形成された時に基づいて取得するものであり、書き込み面5に存在する影の延在方向と同一方向の影の存在時間に基づいて書き込み画像が形成された時間を取得するようにしている。   In the present embodiment, the characteristic acquisition unit 11 acquires the characteristics of the written image based on the time when the written image is formed on the writing surface 5, and the extension direction of the shadow existing on the writing surface 5 is determined. The time when the writing image is formed is acquired based on the existence time of the shadow in the same direction.

すなわち、図8に示すように、書き込み面5の左側から右側に書き込みを行うときに、CCDカメラ6により書き込み面5を連続的に撮像すると、利用者の影は位置24a、位置24b、位置24cで示すように連続画像内で変化する。   That is, as shown in FIG. 8, when the writing surface 5 is continuously imaged by the CCD camera 6 when writing from the left side to the right side of the writing surface 5, the shadows of the user are located at positions 24a, 24b, and 24c. As shown in FIG.

これは書き込み時に利用者の影が出現して書き込みを行いながら左側から右側に移動するからである。この際、影の伸びている方向を保ったまま移動していくので、書き込み面5に存在する影の延在方向と同一方向の影の存在時間に基づいて書き込み画像が形成された時間を取得することができ、書き込みが行われた時間および使用者を関連付けて正確に取得することができる。   This is because the shadow of the user appears at the time of writing and moves from the left side to the right side while writing. At this time, since the movement is performed while maintaining the direction in which the shadow extends, the time when the writing image is formed is acquired based on the existence time of the shadow in the same direction as the extending direction of the shadow existing on the writing surface 5. And the time when the writing was performed and the user can be accurately obtained in association with each other.

図1乃至図3、図9、図10は本発明に係る画像表示装置の第4の実施の形態を示す図である。本実施の形態では、特性取得部11が書き込み面5に存在する影の方向、書き込み面5に存在する影の延在方向と同一方向の影の存在時間および影の先端部の移動する軌跡とに基づいて書き込み画像が形成された領域を取得するようにしているものである。   1 to 3, 9, and 10 are views showing a fourth embodiment of the image display device according to the present invention. In the present embodiment, the characteristic acquisition unit 11 has a shadow direction existing on the writing surface 5, a shadow existence time in the same direction as the shadow extending direction existing on the writing surface 5, and a locus of movement of the shadow tip. The area where the written image is formed is acquired based on the above.

図9(a)において、利用者が、マーカーを利用しスクリーン3の書き込み面5に書き込みを行う際には、マーカーの先端は書き込み面5に接しているため、マーカーの先端部25の影が最も濃度の高い点として現れる。   In FIG. 9A, when the user writes on the writing surface 5 of the screen 3 using the marker, the tip of the marker is in contact with the writing surface 5, so that the shadow of the tip 25 of the marker is lost. Appears as the highest density point.

この先端部25は書き込みの移動の軌跡を描くため、連続して撮像された各画像からこのマーカーの先端部25の軌跡を記録すると、図9(b)に示すように書き込みが行われた領域に軌跡が残る。   Since the tip 25 draws a locus of movement of writing, if the locus of the tip 25 of this marker is recorded from each of the continuously captured images, the area where writing has been performed as shown in FIG. The trail remains.

この軌跡を現す点は、CCDカメラ6のフレームレートに影響され、フレームレートが高ければ、書き込みの忠実な軌跡を得ることができるが、フレームレートの低いCCDカメラ6の場合には、図9(b)のような大まかな軌跡となる。   The point at which this locus appears is influenced by the frame rate of the CCD camera 6. If the frame rate is high, a faithful locus of writing can be obtained. In the case of the CCD camera 6 having a low frame rate, FIG. It becomes a rough trajectory like b).

この軌跡を元に書き込みのなされた領域を得ることができるが、図9(c)に示すように、書き込み面5には複数の画像25a、25b、25c、25dが書き込まれているため、軌跡のみからの領域分けは困難になる。   A written area can be obtained based on this locus. However, as shown in FIG. 9C, a plurality of images 25a, 25b, 25c, and 25d are written on the writing surface 5. It becomes difficult to divide the area from only.

これらの書き込み画像は、常に書き込み者の影が存在しているので、CCDカメラ6によって撮像された画像を参照し、利用者の影の輝度を含む画素で、画像内の2次元座標の最小のものと最大のものを結ぶ直線が、画像中に出現してから消滅するまでの時間と、この直線の先端部付近にある書き込み画像の軌跡の点とを関連付けることにより、書き込み画像が形成された領域を取得することができる。   Since these written images always have the shadow of the writer, the image captured by the CCD camera 6 is referred to, and the pixel including the luminance of the user's shadow is the minimum of the two-dimensional coordinates in the image. The writing image was formed by associating the time from when the straight line connecting the one to the largest one appeared in the image until it disappeared with the locus of the writing image near the tip of this line. An area can be acquired.

以下、図10のフローチャートに基づいて書き込み画像の特性を取得する方法を説明する。まず、CCDカメラ6によって書き込み面5の撮像を開始した後、マーカーの先端部の影の出現時刻Tmとその位置の座標(xm、ym)を取得する(ステップS11)。以後、CCDカメラ6のフレーム毎にマーカーの先端部の座標を順次(xm2、ym2)、......(xmn、ymn)と取得して記録する。   Hereinafter, a method of acquiring the characteristics of the written image will be described based on the flowchart of FIG. First, after the imaging of the writing surface 5 is started by the CCD camera 6, the appearance time Tm of the shadow at the tip of the marker and the coordinates (xm, ym) of the position are acquired (step S11). Thereafter, the coordinates of the tip of the marker are sequentially acquired and recorded as (xm2, ym2),... (Xmn, ymn) for each frame of the CCD camera 6.

次いで、腕の影の出現時刻Ta、保持の方向、腕の先端の座標(xa、ya)を取得する(ステップS12)。以後、CCDカメラ6のフレーム毎に腕の方向が同一のものが存在するか否かを判別、すなわち、腕の影が消えたか否かを判別し(ステップS13)、腕の影が消えたときにその時刻Tdeを取得する(ステップS14)。   Next, the appearance time Ta of the arm shadow, the holding direction, and the coordinates (xa, ya) of the tip of the arm are acquired (step S12). Thereafter, it is determined whether or not there is an arm having the same direction for each frame of the CCD camera 6, that is, whether or not the shadow of the arm has disappeared (step S13), and when the shadow of the arm has disappeared Then, the time Tde is acquired (step S14).

次いで、時刻TaからTdeまでの間に得られたマーカーの座標(xm、ym)を取得することにより、マーカーの先端部の集合を抽出する(ステップS14)。このマーカーの先端部の集合の座標と、TaからTdeまでの間に得られた腕の影の先端部の座標は何れも時刻の情報を保持しているので、同時刻におけるマーカーの座標(xm、ym)と腕の座標(xa、ya)の距離dtを算出し、この距離dtが閾値以下の座標のマーカー先端部の軌跡の集合を抽出する(ステップS16)。   Next, by acquiring the coordinates (xm, ym) of the marker obtained between time Ta and Tde, a set of marker tip portions is extracted (step S14). Since the coordinates of the set of the tip of the marker and the coordinates of the tip of the shadow of the arm obtained between Ta and Tde both hold time information, the coordinates of the marker at the same time (xm , Ym) and the coordinates (xa, ya) of the arm are calculated, and a set of trajectories of the marker tip portion at coordinates whose distance dt is equal to or smaller than the threshold is extracted (step S16).

次いで、ステップS17で書き込み画像のうち、同一グループのマーカーの先端部の軌跡の領域内に存在するものの特性に、時間ta、tdaと同時刻の座標(xa、ya)を関連付けることにより、利用者により書き込まれた情報の存在領域を得ることができ、得られた領域内に存在するマーカーによる書き込み画像を同一のグループとみなす。   Next, in step S17, by associating the coordinates (xa, ya) at the same time as the times ta and tda with the characteristics of the written image existing in the region of the locus of the tip of the marker of the same group, the user Thus, it is possible to obtain the existing area of the written information, and regard the written images by the markers existing in the obtained area as the same group.

このように本実施の形態では、書き込み面に存在する影の延在方向、この影の延在方向と同一方向の影の存在時間および影の先端部の移動する軌跡とに基づいて書き込み画像が形成された領域を取得するようにしたので、書き込み画像と影を関連付けて書き込みのなされた時間および使用者を関連付けてより一層正確に取得することができる。   As described above, in the present embodiment, the writing image is based on the extending direction of the shadow existing on the writing surface, the existence time of the shadow in the same direction as the extending direction of the shadow, and the locus of movement of the tip of the shadow. Since the formed area is acquired, the writing image and the shadow can be associated with each other, and the writing time and the user can be associated with each other to obtain more accurately.

図1、図2、図11乃至図13は本発明に係る画像表示装置の第5の実施の形態を示す図であり、第1の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。   1, FIG. 2, FIG. 11 to FIG. 13 are diagrams showing a fifth embodiment of the image display apparatus according to the present invention. The same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment. Description is omitted.

本実施の形態では、図11に示すように、ポインティング位置検出部(ポインティング位置検出手段)31および書き込み画像制御部(書き込み画像制御手段)32を備えている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 11, a pointing position detection unit (pointing position detection unit) 31 and a writing image control unit (writing image control unit) 32 are provided.

ポインティング位置検出部31は、書き込み面5を指でポインティングしたときの指等の指示具の影情報に基づいてポインティング位置を検出するようになっており、書き込み画像制御部32は、書き込み画像抽出部10によって抽出された書き込み面5の書き込み画像を、特性取得部11によって取得された書き込み画像の特性に基づいて複数に分割し、ポインティング位置検出部31によって検出された書き込み面5上の書き込み画像の方向を同一方向に統一するようにしている。   The pointing position detection unit 31 detects a pointing position based on shadow information of a pointing tool such as a finger when the writing surface 5 is pointed with a finger. The writing image control unit 32 includes a writing image extraction unit. The writing image of the writing surface 5 extracted by 10 is divided into a plurality based on the characteristics of the writing image acquired by the characteristic acquisition unit 11, and the writing image on the writing surface 5 detected by the pointing position detection unit 31 is divided. The direction is unified in the same direction.

次に、図12、図13に基づいて書き込み画像の方向を同一方向に統一する方法を説明する。   Next, a method for unifying the direction of the written image in the same direction will be described with reference to FIGS.

利用者の影を利用して書き込みが行われた時間、方向、領域からなる書き込み画像の特性を、書き込み画像を投影された電子ファイルに最終的に合成する際、それぞれの書き込みをファイルの正方向に一致させて合成することにより、後に分かり易い情報として保存することができる。   When finally combining the written image into the projected electronic file, the characteristics of the written image consisting of the time, direction, and area in which writing was performed using the user's shadow, each writing is in the positive direction of the file By synthesizing them in conformity with the information, it can be stored as easy-to-understand information later.

これは、図12に示すように、書き込み面5に書き込まれる情報をスクリーン3の背面に設置されたCCDカメラ6で撮像するときに、CCDカメラ6によって撮像された文字が180゜反転しているため、書き込まれた文字を正位置に反転する必要があるためである。   This is because, as shown in FIG. 12, when the information written on the writing surface 5 is imaged by the CCD camera 6 installed on the back surface of the screen 3, the characters imaged by the CCD camera 6 are inverted by 180 °. Therefore, it is necessary to reverse the written character to the normal position.

使用者がカメラで撮像するときに、スクリーンの背面にCCDカメラ6が設置されている場合には、撮像された文字が180゜反転しているため、書き込まれた文字を反転する必要があるが、書き込み画像は、文字のみとは限らず、矢印や、図形、アンダーライン等もあり、これら文字以外の書き込み画像を反転させてしまってはその情報としての意味を失うものも含まれている。そこで、本実施の形態では、画像の特性を書き込み画像を投影された電子ファイルに合成する際に、利用者の選択した書き込み画像のみを反転させることにする。この反転に際しては、反転不要のもののみを選択して残りを反転させるようにしても良い。   When the user captures an image with the camera, if the CCD camera 6 is installed on the back of the screen, the captured character is inverted by 180 °, so the written character must be inverted. The written image is not limited to characters, but also includes arrows, figures, underlines, and the like, and includes those that lose their meaning as information if the written image other than these characters is reversed. Therefore, in the present embodiment, only the written image selected by the user is inverted when the image characteristics are combined with the projected electronic file. In this inversion, only those that do not require inversion may be selected and the rest may be inverted.

この反転に際しては、利用者がスクリーン3の書き込み面5を指でポインティングすることにより、反転の必要な特性の書き込み画像を選択したり、反転不要な書き込みを選択する。なお、マウス等のコントローラーを利用して反転の必要な特性の書き込み画像を選択したり、反転不要な書き込みを選択するようにしても良い。   At the time of this inversion, the user points the writing surface 5 of the screen 3 with a finger to select a writing image having characteristics that require inversion or to select writing that does not require inversion. It should be noted that a writing image having a characteristic that needs to be reversed may be selected using a controller such as a mouse, or writing that does not need to be reversed may be selected.

以下に、書き込み面5を指でポインティングすることにより、反転させる書き込み画像を選択する手法について説明する。   Hereinafter, a method of selecting a writing image to be reversed by pointing the writing surface 5 with a finger will be described.

図12に示すように、スクリーン3の背面からプロジェクタ4により画像を投影し、CCDカメラ6でスクリーン3上の書き込み面5を撮像する構成において、プレゼンター41がプレゼンのための画面操作を行う場合に、指42によって書き込み面5をポインティングすると、スクリーン3にはプレゼンターの体の影が写るので、図13(a)に示すように、CCDカメラ6によって撮像された画像43にはプレゼンターの体の影44が写る。   As shown in FIG. 12, in a configuration in which an image is projected from the back of the screen 3 by the projector 4 and the writing surface 5 on the screen 3 is imaged by the CCD camera 6, the presenter 41 performs a screen operation for presentation. When the writing surface 5 is pointed by the finger 42, the shadow of the presenter's body is reflected on the screen 3, so that the shadow of the presenter's body is displayed on the image 43 captured by the CCD camera 6, as shown in FIG. 44 appears.

このとき、ポインティングした指の影45は最も濃い影となって画像中に残されるので、書き込み面5を撮像しているCCDカメラ6の画像中に所定の閾値以上の濃度で、所定の大きさの黒点が現れた時に、指の影45であるとものと判断することにより、プレゼンターの指として認識してポインティング位置を検出することができる。   At this time, since the pointing finger shadow 45 is the darkest shadow and is left in the image, the image of the CCD camera 6 that captures the writing surface 5 has a density equal to or higher than a predetermined threshold and a predetermined size. When a black dot appears, it is determined that the shadow is a finger shadow 45, so that it can be recognized as a presenter's finger and a pointing position can be detected.

一方、プレゼンターがポインティングを行う目的でなく、スクリーン3に手をついてしまうことが考えられるが、図13(b)に示すように、認識された黒点46の周囲の一定の領域47内に同レベルの濃度の影が存在した場合には、ポインタと見做さない。   On the other hand, it is conceivable that the presenter touches the screen 3 not for the purpose of pointing, but as shown in FIG. 13B, the same level is present in a certain area 47 around the recognized black spot 46. If there is a shadow with a density of 0, it is not regarded as a pointer.

このように指以外の影やプレゼンターの腕や体のようにスクリーン3上で濃度の薄い影はノイズとして判断し、指の影のみをポインティングとして認識して、正確なポインティング位置を検出することができる。   In this way, a shadow other than a finger or a shadow with a low density on the screen 3 such as a presenter's arm or body can be judged as noise, and only the shadow of the finger can be recognized as pointing to detect an accurate pointing position. it can.

特に、図1に示すようなテーブル型のリアプロジェクターを用いた場合には、利用者がスクリーンに手をついたり物を置くことが考えられる。このとき、影の存在の有無だけでポインティングを検出しようとする場合に誤動作を招く恐れがあるが、本実施の形態では、一本の指以外の影を除外することにより、適切な操作を行うことができる。   In particular, when a table-type rear projector as shown in FIG. 1 is used, it is conceivable that the user puts his hand on the screen or places an object. At this time, there is a possibility of causing a malfunction when pointing is detected only by the presence or absence of a shadow, but in this embodiment, an appropriate operation is performed by excluding a shadow other than one finger. be able to.

なお、書き込み画像を上述したポインタ機能を用いることにより、反転の必要があるだけを選択する以外に、反転を行う必要のない書き込み画像を選択し、残ったオブジェクトを反転させるようにしても良い。   Note that by using the pointer function described above for the written image, it is possible to select a written image that does not need to be inverted, and to invert the remaining object, in addition to selecting only that the image needs to be inverted.

以上のように、本発明に係る画像表示装置は、利用者を撮像する専用のカメラやセンサ等を不要にして書き込み画像の特性を取得することができ、低コストな装置構成で書き込み面に書き込まれた情報がどの利用者によってなされたものかを特定することができるという効果を有し、表示面に投影された投影画像と書き込み面に書き込まれた画像の合成を行うようにした画像表示装置等として有用である。   As described above, the image display apparatus according to the present invention can acquire the characteristics of the written image without using a dedicated camera or sensor for imaging the user, and can write on the writing surface with a low-cost apparatus configuration. Display device which has an effect of specifying which user has made the received information and combines the projected image projected on the display surface and the image written on the writing surface Useful as such.

本発明に係る画像表示装置の第1乃至第5の実施の形態の外観図である。It is an external view of the 1st thru | or 5th embodiment of the image display apparatus which concerns on this invention. 第1乃至第5の実施の形態の画像表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the image display apparatus of 1st thru | or 5th Embodiment. 第1乃至第4の実施の形態の画像表示装置のブロック図である。It is a block diagram of the image display apparatus of 1st thru | or 4th embodiment. 第1の実施の形態の撮像画像に写った腕の影を示す図である。It is a figure which shows the shadow of the arm reflected in the captured image of 1st Embodiment. (a)は第1の実施の形態の撮像画像の輝度値のブロックの分布状態を示す図、(b)は腕の影の輝度値と設定された輝度値を比較している状態を示す図、(c)はx、y座標が最小値Aのものと最大値Bのものの画素同士を結ぶ直線を示す図である。(A) is a figure which shows the distribution state of the block of the luminance value of the captured image of 1st Embodiment, (b) is a figure which shows the state which compares the luminance value of the shadow of an arm, and the set luminance value (C) is a figure which shows the straight line which connects the pixels of the thing of x value and y coordinate of the minimum value A, and the maximum value B. 本発明に係る画像表示装置の第2の実施の形態における書き込み画像の方向を判断する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which judges the direction of the writing image in 2nd Embodiment of the image display apparatus which concerns on this invention. (a)は第2の実施形態におけるCCDカメラによって撮像された画像にフィルターをかけたときの小ウィンドウを示す図、(b)は撮像画像上に設定された小ウィンドウの集合体を示す図である。(A) is a figure which shows the small window when filtering the image imaged with the CCD camera in 2nd Embodiment, (b) is a figure which shows the aggregate | assembly of the small window set on the captured image. is there. 本発明に係る画像表示装置の第3の実施の形態における書き込み面の左側から右側に書き込みを行うときに、CCDカメラにより連続的に撮像された画像を示す図である。It is a figure which shows the image continuously imaged with the CCD camera when writing from the left side of the writing surface to the right side in 3rd Embodiment of the image display apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る画像表示装置の第4の実施の形態を示す図であり、(a)は第4の実施の形態におけるスクリーン上に写った腕とマーカーの影を示す図、(b)はマーカーの先端部の軌跡を示す図、(c)は書き込み面上に書き込まれた複数の書き込みの軌跡を示す図である。It is a figure which shows 4th Embodiment of the image display apparatus which concerns on this invention, (a) is a figure which shows the shadow of the arm and marker which were reflected on the screen in 4th Embodiment, (b) is a marker The figure which shows the locus | trajectory of the front-end | tip part of this, (c) is a figure which shows the locus | trajectory of several writing written on the writing surface. 第4の実施の形態の書き込み画像の特性を取得する処理を示すフローチャートである。14 is a flowchart illustrating processing for acquiring characteristics of a written image according to the fourth embodiment. 本発明に係る画像表示装置の第5の実施の形態の画像表示装置のブロック図である。It is a block diagram of the image display apparatus of 5th Embodiment of the image display apparatus which concerns on this invention. 第5の実施の形態のスクリーン、プレゼンター、CCDカメラおよびプロダェクタの位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the screen of 5th Embodiment, a presenter, a CCD camera, and a product. (a)は第5の実施の形態の撮像画像に写ったプレゼンターとプレゼンターの指の影を示す図、(b)はスクリーンに手をついたときに撮像画像に写った影を示す図である。(A) is a figure which shows the shadow of the presenter and the finger | toe of a presenter reflected in the captured image of 5th Embodiment, (b) is a figure which shows the shadow reflected in the captured image when a hand is put on a screen. .

符号の説明Explanation of symbols

1 画像投影表示装置(画像表示装置)
3a 投影面(表示面)
4 プロジェクタ(画像投影手段)
6 CCDカメラ(撮像手段)
9 画像合成部(画像抽出・合成手段)
10 書き込み画像抽出部(画像抽出・合成手段)
11 特性取得部(取得手段)
31 ポインティング位置検出部(ポインティング位置検出手段)
32 書き込み画像制御部(書き込み画像制御手段)
1. Image projection display device (image display device)
3a Projection surface (display surface)
4 Projector (image projection means)
6 CCD camera (imaging means)
9 Image composition part (Image extraction / composition means)
10 Written image extraction unit (image extraction / combination means)
11 Characteristic acquisition unit (acquisition means)
31 Pointing position detection unit (pointing position detection means)
32 Writing image control unit (writing image control means)

Claims (10)

画像を投影する画像投影手段と、
前記画像投影手段から投影された画像を表示する表示面と、
前記投影画像と重複可能に書き込み画像を直接形成する書き込み面と、
前記書き込み面上に形成された書き込み画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段による撮像画像から書き込み画像を抽出するとともに、前記抽出された書き込み画像および前記投影手段により投影される投影画像の一部または全部を合成して合成画像を生成する画像抽出・合成手段と、
前記書き込み面に映る影に基づいて前記書き込み面上に形成された書き込み画像の特性を取得する取得手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
Image projection means for projecting an image;
A display surface for displaying an image projected from the image projecting means;
A writing surface that directly forms a writing image so as to overlap the projection image;
Imaging means for capturing a written image formed on the writing surface;
An image extracting / synthesizing unit that extracts a writing image from a captured image by the imaging unit and generates a combined image by combining a part or all of the extracted writing image and a projection image projected by the projecting unit; ,
An image display apparatus comprising: an acquisition unit configured to acquire characteristics of a written image formed on the writing surface based on a shadow reflected on the writing surface.
前記取得手段は、書き込み画像の特性を、前記書き込み面上に書き込まれた前記書き込み画像の方向、時間または前記書き込み面上の領域に基づいて取得することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 The image according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires the characteristics of a written image based on a direction, a time, or a region on the writing surface of the writing image written on the writing surface. Display device. 前記取得手段は、前記書き込み面に存在する影の延在方向を判別することにより、前記書き込み画像が形成された方向を取得することを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 2, wherein the acquisition unit acquires a direction in which the writing image is formed by determining an extending direction of a shadow existing on the writing surface. 前記取得手段は、前記撮像手段によって撮像された画像を参照し、前記影の輝度を含む画素で、画像内の2次元座標の最小のものと最大のものを結ぶ直線の傾きに基づいて影の延在方向を判別することを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。 The acquisition means refers to the image captured by the imaging means, and is a pixel including the brightness of the shadow, and based on the slope of a straight line connecting the smallest and largest two-dimensional coordinates in the image. The image display apparatus according to claim 3, wherein an extending direction is determined. 前記取得手段は、前記撮像手段によって撮像された画像を参照し、前記画像中を複数画素からなる小領域に設定するとともに、前記小領域の存在する部分の色情報を抜き出し、抜き出された色情報を参照して影に相当する色情報を含む小領域の並びの規則性に基づいて影の存在している方向を判別することを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。 The acquisition unit refers to the image captured by the imaging unit, sets the image in a small area composed of a plurality of pixels, extracts color information of a portion where the small area exists, and extracts the extracted color 4. The image display apparatus according to claim 3, wherein the direction in which the shadow exists is determined based on the regularity of the arrangement of the small areas including the color information corresponding to the shadow with reference to the information. 前記取得手段は、前記書き込み面に存在する影の延在方向と同一方向の影の存在時間に基づいて、前記書き込み画像が形成された時間を取得することを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。 3. The acquisition unit according to claim 2, wherein the acquisition unit acquires a time when the writing image is formed based on an existence time of a shadow in the same direction as an extension direction of a shadow existing on the writing surface. Image display device. 前記取得手段は、前記書き込み面に存在する影の方向、前記書き込み面に存在する影の延在方向と同一方向の影の存在時間および前記影の先端部の移動する軌跡とに基づいて前記書き込み画像が形成された領域を取得することを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。 The acquisition unit is configured to write the writing based on a direction of a shadow existing on the writing surface, a shadow existing time in the same direction as a shadow extending direction on the writing surface, and a locus of movement of the tip of the shadow. The image display apparatus according to claim 2, wherein an area where an image is formed is acquired. 書き込み画像制御手段を備え、前記書き込み画像制御手段は、前記画像抽出・合成手段によって抽出された前記書き込み面の書き込み画像を、前記取得手段によって取得された書き込み画像の特性に基づき複数に分割し、前記書き込み画像の方向を同一方向に統一することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載の画像表示装置。 A writing image control means, wherein the writing image control means divides the writing image of the writing surface extracted by the image extraction / combination means into a plurality based on the characteristics of the writing image acquired by the acquisition means; 8. The image display device according to claim 1, wherein directions of the written images are unified in the same direction. 書き込み画像制御手段および前記書き込み面をポインティングしたときのポインティング位置を検出するポインティング位置検出手段とを備え、前記書き込み画像制御手段は、前記画像抽出・合成手段によって抽出された前記書き込み面の書き込み画像を、前記取得手段によって取得された書き込み画像の特性に基づき複数に分割し、前記ポインティング位置検出手段によって検出された前記書き込み面上の書き込み画像の方向を同一方向に統一することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載の画像表示装置。 A writing image control means and a pointing position detection means for detecting a pointing position when the writing surface is pointed, and the writing image control means outputs the writing image of the writing surface extracted by the image extraction / synthesis means. The writing image obtained by the obtaining unit is divided into a plurality of characteristics, and the direction of the writing image on the writing surface detected by the pointing position detecting unit is unified in the same direction. The image display device according to claim 1. 前記ポインティング位置検出手段は、前記書き込み面に含まれる指示具の影情報に基づいてポインティング位置を検出することを特徴とする特徴とする請求項9に記載の画像表示装置。
The image display apparatus according to claim 9, wherein the pointing position detection unit detects a pointing position based on shadow information of the pointing tool included in the writing surface.
JP2004165936A 2004-06-03 2004-06-03 Image display device Pending JP2005346453A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004165936A JP2005346453A (en) 2004-06-03 2004-06-03 Image display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004165936A JP2005346453A (en) 2004-06-03 2004-06-03 Image display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005346453A true JP2005346453A (en) 2005-12-15

Family

ID=35498764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004165936A Pending JP2005346453A (en) 2004-06-03 2004-06-03 Image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005346453A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007241737A (en) * 2006-03-09 2007-09-20 Hitachi Ltd Table type information display terminal
JP2009500737A (en) * 2005-07-08 2009-01-08 シャープ株式会社 Multi-view display system
JP2009116586A (en) * 2007-11-06 2009-05-28 Denso Corp Touch-type operational inputting device
WO2009139214A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-19 シャープ株式会社 Display device and control method
WO2011102038A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-25 シャープ株式会社 Display device with touch panel, control method therefor, control program, and recording medium
JP2011248494A (en) * 2010-05-25 2011-12-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Picture synthesizing apparatus, picture synthesizing method and program for the same
US8743090B2 (en) 2010-03-29 2014-06-03 Sharp Kabushiki Kaisha Display device with input unit, control method for same, control program and recording medium
JPWO2018012563A1 (en) * 2016-07-13 2019-05-09 シャープ株式会社 Writing input device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009500737A (en) * 2005-07-08 2009-01-08 シャープ株式会社 Multi-view display system
JP4704464B2 (en) * 2005-07-08 2011-06-15 シャープ株式会社 Multi-view display system
JP2007241737A (en) * 2006-03-09 2007-09-20 Hitachi Ltd Table type information display terminal
JP2009116586A (en) * 2007-11-06 2009-05-28 Denso Corp Touch-type operational inputting device
WO2009139214A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-19 シャープ株式会社 Display device and control method
JPWO2009139214A1 (en) * 2008-05-12 2011-09-15 シャープ株式会社 Display device and control method
WO2011102038A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-25 シャープ株式会社 Display device with touch panel, control method therefor, control program, and recording medium
US8743090B2 (en) 2010-03-29 2014-06-03 Sharp Kabushiki Kaisha Display device with input unit, control method for same, control program and recording medium
JP2011248494A (en) * 2010-05-25 2011-12-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Picture synthesizing apparatus, picture synthesizing method and program for the same
JPWO2018012563A1 (en) * 2016-07-13 2019-05-09 シャープ株式会社 Writing input device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11195307B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and program
US9417712B2 (en) Image processing apparatus, computer-readable recording medium, and image processing method
US7489307B2 (en) Handwritten information input apparatus
EP2790089A1 (en) Portable device and method for providing non-contact interface
US20010030668A1 (en) Method and system for interacting with a display
US20100103099A1 (en) Pointing device using camera and outputting mark
WO2014021760A2 (en) Improved identification of a gesture
US10276133B2 (en) Projector and display control method for displaying split images
TW201214243A (en) Optical touch system and object detection method therefor
JP2010079834A (en) Device for determination of mounting position of coordinate detection device and electronic board system
US8149213B2 (en) Mouse pointer function execution apparatus and method in portable terminal equipped with camera
CN104978018B (en) Touch system and touch method
JP2005346453A (en) Image display device
US9489077B2 (en) Optical touch panel system, optical sensing module, and operation method thereof
JP2009037464A (en) Image display device and computer program
US9785253B2 (en) Pointing device using camera and outputting mark
JP4728540B2 (en) Image projection device for meeting support
JP2015026189A (en) Image processing system, portable terminal device, display device, and computer program
JP4500036B2 (en) Image projection display device, image projection display method, and image projection display program
JP2001067183A (en) Coordinate input/detection device and electronic blackboard system
JP2002312123A (en) Touch position detecting device
JP6709022B2 (en) Touch detection device
JP2008199145A (en) Electronic equipment
US20200257396A1 (en) Electronic device and control method therefor
WO2018150757A1 (en) Information processing system, information processing method, and program