JP2006092516A - 対話式ディスプレイ・システムの較正 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 視覚感知システムとプロジェクタのうちの少なくとも一方を、他方およびディスプレイ面に対して位置合わせし、補償済み信号を、ディスプレイ面上に投影された画像を規定するソフトウェア・プログラムに対する入力として採用し、そのために、ソフトウェア・プログラムが、プロジェクタによってディスプレイ面上に投影された画像に対するディスプレイ面上の対象の位置を正確に検出する。
【選択図】 図4
Description
図2には、フレーム62内にPC20を含み、かつ、該コンピュータの光入力装置とビデオ・ディスプレイ装置との両方の機能を果たす、模範的対話式ディスプレイ・テーブル60が示される。対話式ディスプレイ・テーブルのこの切り取り図では、テキストおよびグラフィック・イメージを表示するために使用される光線は、一様に、点線を用いて記載され、対話式ディスプレイ・テーブルのディスプレイ面64a上またはそのすぐ上方の対象を感知するために使用される赤外(IR)光線は、破線を用いて記載される。ディスプレイ面64aは、対話式ディスプレイ・テーブルの上面64内に設定される。該テーブル面の周辺は、ディスプレイ面64a上に表示されているグラフィック・イメージまたは仮想環境と対話するために使用できる対象を含め、ユーザの腕またはその他の対象を支持するために役立つ。
・ 破線78aによって示された通り、対象を照明することなく、該テーブル面を通過して外に出るか、
・ 破線78bによって示された通り、該テーブル面上の対象を照明するか、または、
・ 破線78cによって示された通り、該テーブル面の上方の近い距離にあるが、該テーブル面に接触してはいない対象を照明する場合がある。
ディスプレイ面64aの上方にある対象には、該ディスプレイ面上に載っている「接触」対象76aと、該ディスプレイ面に近いが実際に接触はしていない「空中停止」対象76bとが、含まれる。該ディスプレイ面の下の半透明層64bを使用して、該ディスプレイ面を通過するIR光を拡散する結果として、対象がディスプレイ面64a上に近づく時、対象によって反射されるIR光の量は、対象が該ディスプレイ面に実際に接触している時に達成される最大レベルになるまで増加する。
・ 破線80aおよび80bによって示された通り、半透明層64bを通過し、IR通過フィルタ86aを通過し、デジタル・ビデオカメラ68のレンズ中に反射されて戻るか、または、
・ 破線80cによって示された通り、デジタル・ビデオカメラ68のレンズに入ることなく、該対話式ディスプレイ内のその他の内部表面によって反射もしくは吸収される場合がある。
図4は、未加工の入力画像を使用可能な画像に変換するために、本発明で用いられる補償および較正ステップを示すフローチャート400を表す。ステップ402において、該ビデオカメラは、該ディスプレイ面に接触しているかまたはその上方に空中停止している対象のIR反射を感知し、該ディスプレイ面の未加工画像に対応する信号を生成する。この未加工画像は、ビデオカメラ・レンズのひずみと、該ディスプレイ面との関係における該ビデオカメラの軸外位置と、IR光源66による該ディスプレイ面の不均一なIR照明とによって、悪影響を受ける。加えて、ディスプレイ面64aに対するプロジェクタ70および/またはビデオカメラ68の位置合わせは、該ディスプレイ面に接触している対象が、該ディスプレイ面に向かって投影された画像に対して正確に位置づけられることを保証するために、調整を必要とする可能性がある。
図5A、5Bおよび5Cは、ひずみと、図4に関連して上記で考察された、未加工画像のひずみの補償効果を、模範的なやり方で示す。図5Aは、たる形と台形との両方のひずみを持つ模範的な未加工画像502aである。ディスプレイ面64a上の座標系を表す、直角に交差する2対の並行線もまた、記載される。図5Cに示された補償済み画像502c中の各点を、未加工画像502a中の対応点にマッピングする。完全補償済み画像と未加工画像との間のマッピングは、好ましい実施形態において実際には1ステップで行われるが、図5A〜5Cでは、補償が2つの別個のステップで行われるように示される。
図6Aは、該プロジェクタおよび/またはビデオカメラを該ディスプレイ面と比較し、試験して位置あわせするための実施形態を、模範的なやり方で示す。可視光での投影画像と、該ビデオカメラによって提供された未加工IR画像から生成された完全補償済み画像とは、異なる波長であり、ゆえに、試験位置合わせと直接的には比較できない。しかしながら、対話式ディスプレイ・テーブルで使用される視覚システムを、標準環境設定から較正用環境設定に変更して、該ビデオカメラが可視光を感知するようにすることによって、該プロジェクタおよびビデオカメラの位置合わせを試験することができ、その結果を、位置合わせ処理を自動化または促進するために使用することができる。
図7は、自動位置合わせおよび試験プロセス700を、模範的なやり方で示す。ステップ702では、該ビデオカメラを、較正モードにするようにユーザに指示するか、あるいは、自動的に、すなわち、該IR通過フィルタに代わって該補正フィルタ・エレメントを該ビデオカメラのレンズの正面に置くことによって、較正モードにするか、のいずれかである。
最大輝度の反射IR光は、通常、該ディスプレイ面に置かれた白色対象(例えば白紙)から検出されるので、該ディスプレイ面上のすべての点を照らすIR光の相対強度を判定して、すべての点の強度を1画素当たりベースで正規化できるようにすることは、比較的容易である。少なくとも工場から出される前に各対話式ディスプレイ・テーブルについて実行されると思われるが、その後、必要な場合にはいつでも繰り返すことのできる、対話式較正ルーチン中に、最小および最大IR光照度値を判定する。正規化済み画素値I*(x,y)は、該ビデオカメラ信号中で示された入力画素値I(x,y)から、次の通りに計算される。
I*(x,y)=(I(x,y)−I_最小(x,y))/(I_最大(x,y)−I_最小(x,y))
式中、I_最大(x,y)は、入力画像中の位置(x,y)におけるIR光の最大強度を表し、I_最小(x,y)は、入力画像中の位置(x,y)におけるIR光の最小強度を表す。正規化較正ルーチンが開始された場合、対話式ディスプレイ・テーブルは、該テーブル上のすべての点について、I_最小(x,y)をIR光強度の最大値(例えば255)に初期化し、I_最大(x,y)を最小IR光強度値(例えば0)に初期化する。
正規化済み画像中の位置(x,y)における、対象からの反射IR光の強度I(x,y)は、該ディスプレイ面上またはそのすぐ上方の対象が、該テーブルのIR光源からIR光を反射する程度と、該対象が該ディスプレイ面のどのくらい上方にあるかとによって、影響を受ける。対象が感知表面に接触している時の、対象から反射されたIR光の正規化済み強度が分かっている場合、正規化済み画像は2値化されて、画像中のどの画素が、該ディスプレイ面に接触している対象の位置に対応するかを判定することができる。異なる閾値(すなわち、空中停止閾値)での2値化は、該ディスプレイ面に近いが接触はしていない対象の位置に対応する画像中の画素を判定する。
式中、t_接触は、接触閾値である。従って、指接触イベントの検出は、該ディスプレイ面に接触している指の形状の「上」にあり、かつ、(任意に)該形状と一致している、I_接触中の画素の領域を発見することによって成し遂げられる。このステップは、該ディスプレイ面上の画像領域の走査を実行することによって行われるか、または、連結成分アルゴリズムの出力を評価することによって行われ、かかるアルゴリズムは、対象の離散的リストと、特定の判定基準を満たす画素の各領域に関する形状情報とを戻す。
22 システム・メモリ
24 (ROM)(読み取り専用メモリ)
26 BIOS(基本入力システム)
25 (RAM)(ランダムアクセスメモリ)
35 オペレーティング・システム
36 アプリケーション・プログラム
37 その他のプログラム・モジュール
38 プログラム・データ
21 処理装置
48 ビデオ・アダプタ
59 カメラ・インターフェース
53 ネットワーク・インターフェース
23 システム・バス
32 ハードディスク・ドライブ・インターフェース
33 磁気ディスク・ドライブ・インターフェース
34 光ディスク・ドライブ・インターフェース
46 I/O装置インターフェース(例えば、シリアル)
47 光学モニタ
51 LAN
49 リモート・コンピュータ
52 WAN(広域網)
54 モデム
36 アプリケーション・プログラム
35 オペレーティング・システム
36 アプリケーション・プログラム
37 その他のプログラム・モジュール
38 プログラム・データ
40 キーボード
Claims (48)
- ソフトウェア・プログラムによって規定された通りにディスプレイ面上に画像を投影するためのプロジェクタと、ディスプレイ面上の対象を光で照明するための光源と、ディスプレイ面に接触している対象によってディスプレイ面から反射されて戻った光を受け取るための画像センサを持つ視覚感知システムとを含む、対話式ディスプレイ・システムの少なくとも1つのエラーを較正して補償するための方法であって、
(a)画像センサから信号を受け取り、前記信号がディスプレイ面に接触している対象から反射された光の強度に反応して変動し、
(b)画像センサから受け取られた信号を、画像センサによって生成された画像上の少なくとも1つのエラーについて、自動的に補償して補償済み信号にし、
(c)視覚感知システムとプロジェクタのうちの少なくとも一方を、他方およびディスプレイ面に対して位置合わせし、
(d)補償済み信号を、ディスプレイ面上に投影された画像を規定するソフトウェア・プログラムに対する入力として採用し、そのために、ソフトウェア・プログラムが、プロジェクタによってディスプレイ面上に投影された画像に対するディスプレイ面上の対象の位置を正確に検出する
ステップを含むことを特徴とする方法。 - 少なくとも1つのエラーが、ディスプレイ面に接触している対象によって反射された光を画像化することに関する、画像センサのレンズによって引き起こされたバレル歪曲を含み、そのために、前記自動的に補償するステップが、ディスプレイ面上の点を画像センサによって生成されたバレル歪曲画像中の対応点にマッピングするステップを有することを特徴とする請求項1の方法。
- 少なくとも1つのエラーが、ディスプレイ面に接触している対象によって反射された光を画像化することに関する、ディスプレイ面に対して軸外位置に配置されている画像センサによって引き起こされた台形ひずみを含み、そのために、前記補償するステップが、ディスプレイ面上の点を、画像センサによって生成された台形ひずみ画像中の対応点にマッピングするステップを有することを特徴とする請求項1の方法。
- 前記自動的に補償するステップが、ディスプレイ面に接触している対象から反射された光の強度を正規化して、対象から反射されて光源から異なる長さの経路をたどって画像センサに到達した光によって引き起こされたばらつきを含め、画像センサの地点での光の強度のばらつきを補償するステップを有することを特徴とする請求項1の方法。
- 前記正規化するステップが、
(a)ディスプレイ面のおおむね全体にわたって反射シートを動かしている間に、反射シートから反射された光の最大強度および最小強度を画像センサで自動的に検出し、
(b)その後、ディスプレイ面に接触している対象から反射された光に反応した、画像センサからの信号に対して、正規化機能を適用し、正規化機能を、検出された最大強度および最小強度に基づき判定するステップ
を有することを特徴とする請求項4の方法。 - 光源が赤外(IR)光を発生させ、標準環境設定ではディスプレイ面と画像センサとの間に可動IRフィルタが配置されて、該IR光フィルタが画像センサに可視光が届くのを防止し、そのために、画像センサが対象を検出する際、ディスプレイ面上の対象から反射されたIR光のみにおおむね反応し、前記較正するステップが、
(a)該IRフィルタをディスプレイ面と画像センサとの間から取り除き、視覚システムを較正用環境設定にして、該環境設定では画像センサがディスプレイ面から可視光を受け取ってそれに反応し、
(b)画像中のすべての色成分を事前決定レベルに設定した状態で、プロジェクタでディスプレイ面に向かって画像を投影し、
(c)ディスプレイ面の画像に関する、画像センサからの信号が、事前決定レベルに対応する期待値とおおむね等しい画像のすべての色成分に対応するかどうかを自動的に検出し、一致しない場合、
(d)プロジェクタと視覚システムのうちの一方にエラーが存在することを表示する
ステップを有することを特徴とする請求項1の方法。 - さらに、
(a)プロジェクタでディスプレイ画面に向かってテンプレートを投影し、
(b)画像センサからの信号が、ディスプレイ面上のテンプレートの画像がテンプレートとおおむね等しいことを示すかどうかを自動的に検出し、示さない場合、
(c)エラーが存在すること、および、プロジェクタと画像センサのうちの少なくとも一方に対して位置合わせ調整を行うことによってエラーを軽減するべきこと、を表示する
ステップを有することを特徴とする請求項6に記載の方法。 - さらに、ディスプレイ面と画像センサとの間に異なるフィルタを配置し、そのために、テンプレートがディスプレイ面に向かって投影されている間に、異なるフィルタが、画像センサによって受け取られたディスプレイ面からの光を修正するステップを有することを特徴とする請求項6の方法。
- 異なるフィルタが、IR光と可視光とを用いて画像化する際の画像センサの焦点の差を補償することを特徴とする請求項8の方法。
- 前記自動的に補償するステップが、
(a)ディスプレイ面まわりの周辺領域を照明し、
(b)周辺領域から反射された光に反応して画像センサによって生成された、ディスプレイ面の画像中の、ディスプレイ面の範囲を判定し、
(c)ディスプレイ面に対する事前定義位置で、複数の位置決め標的をプロジェクタでディスプレイ面上に投影し、
(d)ディスプレイ面上に投影された位置決め標的を、画像センサで画像化し、
(e)画像中のディスプレイ面の範囲に対する、画像センサによって生成された位置決め標的の画像に基づき、画像センサから受け取られた信号向けの較正を自動的に判定し、そのために、較正が適用された後、位置決め標的がディスプレイ面の範囲内の期待位置に配置される
ステップを有することを特徴とする請求項1の方法。 - さらに、ディスプレイ面に接触しているユーザの外肢から反射された光の接触閾値を判定して、異なるユーザの光反射力のばらつきを吸収するステップを有することを特徴とする請求項1の方法。
- 前記接触閾値を判定するステップが、
(a)ユーザによって接触されるべきディスプレイ面上の領域を表示し、
(b)画像センサによって検出された、領域内の点の強度の増大が、ユーザが領域に接触したこと一致するかどうかを判定し、一致した場合、
(c)接触閾値を、増大後に検出された光の強度と同値に設定し、
(d)毎回、ユーザが領域に接触したと思われるたびに、強度のかなりの増大後に反射された光の強度を繰り返し検出することによって接触閾値を精緻化し、前記接触閾値を、ユーザがディスプレイ面に接触することに反応するソフトウェア・アプリケーションに使用する
ステップを有することを特徴とする請求項11の方法。 - さらに、前記接触閾値を設定するステップ前に、強度がかなり増大した領域中の点によって表された形状が、領域に接触しているユーザの期待形状と一致するどうかを判定するステップを有することを特徴とする請求項12の方法。
- 対話式ディスプレイ・システムの複数の異なるユーザの各々について、異なる接触閾値が判定されることを特徴とする請求項12の方法。
- 請求項1のステップを実行するための機械実行可能命令を記憶することを特徴とする記憶媒体。
- 対話式ディスプレイ・システムであって、
(a)その上に画像が表示され、その上の対象が検出されるディスプレイ面と、
(b)ディスプレイ面上の対象を光で照明するための光源と、
(c)対象から反射されて戻った光を感知することによって、ディスプレイ面に接触している対象を感知するための、画像センサを持つ視覚感知システムと、
(d)ディスプレイ面上に画像を投影するためのプロジェクタと、
(e)プロジェクタおよび視覚感知システムにつながれたプロセッサと、
(f)(i)画像センサから信号を受け取り、前記信号が、ディスプレイ面に接触している対象から反射された光の強度に反応して変動し、
(ii)画像センサから受け取られた信号を、画像センサによって生成された画像の少なくとも1つのエラーについて、自動的に補償して補償済み信号にし、
(iii)視覚感知システムとプロジェクタのうちの少なくとも一方の、他方およびディスプレイ面に対する位置合わせを促進し、
(iv)補償済み信号を、ディスプレイ面上に投影された画像を規定するソフトウェア・プログラムに対する入力として採用し、そのために、ソフトウェア・プログラムが、プロジェクタによってディスプレイ面上に投影された画像に対する、ディスプレイ面上の対象の位置を正確に検出することを含め、
複数の機能を実行することによって、対話式ディスプレイ・システムの少なくとも1つの前記エラーを較正して補償するための、ソフトウェア・アプリケーションおよび手順を含めた機械命令を記憶するメモリと
を有することを特徴とする対話式ディスプレイ・システム。 - 少なくとも1つのエラーが、ディスプレイ面に接触している対象によって反射された光を画像化することに関する、画像センサのレンズによって引き起こされたバレル歪曲を含み、そのために、前記自動的に補償するステップが、ディスプレイ面上の点を、画像センサによって生成されたバレル歪曲画像中の対応点にマッピングするステップを有することを特徴とする請求項16の対話式ディスプレイ・システム。
- 少なくとも1つのエラーが、ディスプレイ面に接触している対象によって反射された光を画像化することに関する、該ディスプレイ面に対して軸外位置に配置されている画像センサによって引き起こされた台形ひずみを含み、そのために、前記補償するステップが、ディスプレイ面上の点を、画像センサによって生成された台形ひずみ画像中の対応点にマッピングするステップを有することを特徴とする請求項16の対話式ディスプレイ・システム。
- 機械命令が、さらに、ディスプレイ面に接触している対象から反射された光の強度を正規化して、対象から反射されて光源から異なる長さの経路をたどって画像センサに到達した光によって引き起こされたばらつきを含め、画像センサの地点での光の強度のばらつきを補償することを、プロセッサに行わせる、請求項16の対話式ディスプレイ・システム。
- 強度を正規化するために、機械命令が、さらに、ディスプレイ面のおおむね全体にわたって反射シートを動かしている間に、反射シートから反射された光の最大強度および最小強度を画像センサで自動的に検出することを、プロセッサに行わせることを特徴とする請求項19の対話式ディスプレイ・システム。
- 光源が赤外(IR)光を発生させ、さらに、標準環境設定ではディスプレイ面と画像センサとの間に配置されている可動IRフィルタからもなり、該IR光フィルタが画像センサに可視光が届くのを防止し、そのために、画像センサが、対象を検出する際、ディスプレイ面上の対象から反射されたIR光のみにおおむね反応し、また、該IRフィルタをディスプレイ面と画像センサとの間から取り除き、視覚システムを較正用環境設定にして、該環境設定では、画像センサがディスプレイ面から可視光を受け取ってそれに反応し、機械命令が、さらに、
(a)画像中のすべての色成分を事前決定レベルに設定した状態で、プロジェクタでディスプレイ面に向かって画像を投影し、
(b)ディスプレイ面の画像に関する、画像センサからの信号が、事前決定レベルに対応する期待値とおおむね等しい、画像のすべての色成分に対応するかどうかを自動的に検出し、一致しない場合、
(c)プロジェクタと視覚システムのうちの一方にエラーが存在することを表示する
ことをプロセッサに行わせることを特徴とする請求項16の対話式ディスプレイ・システム。 - 機械命令が、さらに、
(a)プロジェクタでディスプレイ画面に向かってテンプレートを投影し、
(b)画像センサからの信号が、ディスプレイ面上のテンプレートの画像がテンプレートとおおむね等しいことを示すかどうかを自動的に検出し、示さない場合、
(c)エラーが存在すること、およびプロジェクタと画像センサのうちの少なくとも一方に対して位置合わせ調整を行うことによってエラーを軽減するべきこと、を表示する
ことをプロセッサに行わせることを特徴とする請求項21の対話式ディスプレイ・システム。 - さらに、ディスプレイ面と画像センサとの間に選択的に配置可能な異なるフィルタからもなり、そのために、テンプレートがディスプレイ面に向かって投影されている間に、異なるフィルタが、画像センサによって受け取られた、ディスプレイ面からの光を修正することを特徴とする請求項21の対話式ディスプレイ・システム。
- 異なるフィルタが、IR光と可視光とを用いて画像化する際の画像センサの焦点の差を補償することを特徴とする請求項23の対話式ディスプレイ・システム。
- 機械命令が、さらに、
(a)プロジェクタと光源のうちの一方で、ディスプレイ面まわりの周辺領域を照明し、
(b)周辺領域から反射された光に反応して画像センサによって生成された、ディスプレイ面の画像中の、ディスプレイ面の範囲を判定し、
(c)複数の位置決め標的をプロジェクタでディスプレイ面上に投影し、
(d)ディスプレイ面上に投影された位置決め標的を、画像センサで画像化し、
(e)画像中のディスプレイ面の範囲に対する、画像センサによって生成された位置決め標的の画像に基づき、画像センサから受け取られた信号向けの較正を自動的に判定して、そのために、較正が適用された後、位置決め標的がディスプレイ面の範囲内の期待位置に配置される、
ことをプロセッサに行わせることを特徴とする請求項16の対話式ディスプレイ・システム。 - 機械命令が、さらに、ディスプレイ面に接触しているユーザの外肢から反射された光の接触閾値を判定して、異なるユーザの光反射力のばらつきを吸収することを、プロセッサに行わせることを特徴とする請求項16の対話式ディスプレイ・システム。
- 接触閾値を判定するために、機械命令が、さらに、
(a)ユーザによって接触されるディスプレイ面上の領域を表示し、
(b)画像センサによって検出された領域内の点の強度の増大が、ユーザーがその領域に接触したこと一致するかどうかを判定し、一致する場合、
(c)接触閾値を増大後に検出された光の強度と同値に設定し、
(d)毎回、ユーザが領域に接触したと思われるたびに、強度のかなりの増大後に反射された光の強度を繰り返し検出することによって接触閾値を精緻化し、前記接触閾値をユーザがディスプレイ面に接触することに反応するソフトウェア・アプリケーションに使用する
ことをプロセッサに行わせることを特徴とする請求項26の対話式ディスプレイ・システム。 - 機械命令が、さらに、前記接触閾値を設定するステップが実行される前に、強度がかなり増大した領域中の点によって表された形状が、領域に接触しているユーザの期待形状と一致するどうかを判定するステップを、プロセッサに行わせることを特徴とする請求項27の対話式ディスプレイ・システム。
- 対話式ディスプレイ・システムの複数の異なるユーザの各々について、異なる接触閾値が判定されることを特徴とする請求項27の対話式ディスプレイ・システム。
- ユーザがディスプレイ面に接触した箇所から反射された光を感知することによって、画像が投影されるディスプレイ面にユーザが接触していることに反応する対話式ディスプレイ・システムの、接触閾値を較正するための方法であって、該方法が、
(a)ユーザが領域に接触したことを示す、ディスプレイ面の画像に関連する判定基準に基づき、ディスプレイ面上の領域へのユーザによる本当らしい接触を検出し、
(b)ユーザがディスプレイ面に接触したと思われることが判定された領域内の、画像中の点の反射光の強度を検出し、
(c)接触閾値を、ユーザがディスプレイ面に接触したと思われることが判定された領域内の点の強度と同値に設定するステップ
を有することを特徴とする方法。 - さらに、ステップ(b)および(c)を一定期間にわたって繰り返すことによって判定された統計データに基づき、接触閾値を精緻化するステップを有することを特徴とする請求項30の方法。
- さらに、ディスプレイ面に向かって画像を投影し、ユーザがディスプレイ面に接触するべき領域を表示するステップを有することを特徴とする請求項30の方法。
- 領域内の画像中の点の強度の変化が、ユーザが領域に接触したことと一致する場合にのみ、閾値を設定するステップが実行され、強度の変化が1判定基準を有することを特徴とする請求項30の方法。
- 領域内の画像中の点によって表される形状が、期待形状と一致する場合にのみ、閾値を設定するステップが事項され、期待形状が1判定基準を有することを特徴とする請求項30の方法。
- 対話式ディスプレイ・システムの複数の異なるユーザの各々について、異なる接触閾値が判定される、請求項30の方法。
- ユーザがディスプレイ面に接触している箇所から反射された光が赤外(IR)光であることを特徴とする請求項35の方法。
- 複数の異なるユーザが、各異なるユーザの皮膚の反射力間の差のために、かつ、ディスプレイ面上でのユーザの接触サイズの差のために、異なる接触閾値を持つことができる方法であって、さらに、どのユーザがディスプレイ面に接触していると思われるかを判定し、そのために、前記ユーザがディスプレイ面に接触しているかどうかを検出する際、前記ユーザの接触閾値が用いられるステップを有することを特徴とする請求項36の方法。
- さらに、対話式ディスプレイ・システム上で所期の動作を開始するために、領域に接触するようにユーザに要求して、ユーザが領域内のディスプレイ面に接触していると思われる時点を判定するステップを有することを特徴とする請求項30の方法。
- 請求項30のステップを実行するための機械実行可能命令を記憶することを特徴とする記憶媒体。
- 接触閾値を較正するために規定が行われる対話式ディスプレイ・システムであって、
(a)その上に画像が表示され、その上の対象が検出されるディスプレイ面と、
(b)ディスプレイ面上の対象を光で照明するための光源と、
(c)対象から反射されて戻った光を感知することによって、ディスプレイ面に接触している対象を感知するための、画像センサを持つ視覚感知システムと、
(d)ディスプレイ面上に画像を投影するためのプロジェクタと、
(e)プロジェクタおよび視覚感知システムにつながれたプロセッサと、
(f)(i)ユーザが領域に接触したことを示す、ディスプレイ面の画像に関連する判定基準に基づき、ディスプレイ面上の領域へのユーザによる本当らしい接触を検出し、
(ii)ユーザがディスプレイ面に接触したと思われることが判定された領域内の、画像中の点の反射光の強度を検出し、
(iii)接触閾値を、ユーザがディスプレイ面に接触したと思われると判定された領域内の点の強度と同値に設定することを含め、
複数の機能を実行するための機械命令を記憶するメモリと
を有することを特徴とする対話式ディスプレイ・システム。 - 機械命令が、さらに、ステップ(ii)および(iii)を一定期間にわたって繰り返すことによって判定された統計データに基づき、該接触閾値を精緻化することを、プロセッサに行わせることを特徴とする請求項40の対話式ディスプレイ・システム。
- 機械命令が、さらに、プロジェクタを用いてディスプレイ面に向かって画像を投影し、ユーザがディスプレイ面に接触するべき領域を表示することを、プロセッサに行わせることを特徴とする請求項40の対話式ディスプレイ・システム。
- 機械命令が、さらに、領域内の画像中の点の強度の変化が、ユーザが領域に接触したことと一致する場合にのみ閾値を設定することをプロセッサに行わせ、強度の変化が1判定基準を有することを特徴とする請求項40の対話式ディスプレイ・システム。
- 機械命令が、さらに、領域内の画像中の点によって表される形状が、期待形状と一致する場合にのみ閾値を設定することをプロセッサに行わせ、期待形状が1判定基準を有することを特徴とする請求項40の対話式ディスプレイ・システム。
- 機械命令が、さらに、対話式ディスプレイ・システムの複数の異なるユーザの各々について、異なる接触閾値を判定することをプロセッサに行わせることを特徴とする請求項40の対話式ディスプレイ・システム。
- 光源が赤外光を発生させ、そのために、ユーザがディスプレイ面に接触している箇所からIR光が反射されることを特徴とする請求項45の対話式ディスプレイ・システム。
- 複数の異なるユーザが、各異なるユーザの皮膚の反射力間の差のために、かつ、ディスプレイ面上でのユーザの接触サイズの差のために、異なる接触閾値を持つことができるシステムであって、機械命令が、さらに、どのユーザがディスプレイ面に接触していると思われるかを判定することを、プロセッサに行わせ、そのために、前記ユーザがディスプレイ面に接触しているかどうかを検出する際、前記ユーザの接触閾値が用いられることを特徴とする請求項46の対話式ディスプレイ・システム。
- 機械命令が、さらに、対話式ディスプレイ・システム上で所期の動作を開始するために、領域に接触するようにユーザに要求して、ユーザが領域内のディスプレイ面に接触していると思われる時点を判定することをプロセッサに行わせることを特徴とする請求項40の対話式ディスプレイ・システム。
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