JP2007206618A - Information presentation apparatus - Google Patents

Information presentation apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2007206618A
JP2007206618A JP2006028454A JP2006028454A JP2007206618A JP 2007206618 A JP2007206618 A JP 2007206618A JP 2006028454 A JP2006028454 A JP 2006028454A JP 2006028454 A JP2006028454 A JP 2006028454A JP 2007206618 A JP2007206618 A JP 2007206618A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
information
marker
unit
projection
image
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
JP2006028454A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akito Saito
明人 斉藤
Ken Shirai
虔 白井
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
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 Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2006028454A priority Critical patent/JP2007206618A/en
Publication of JP2007206618A publication Critical patent/JP2007206618A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To present relevant information so that many users can check the information simultaneously and favorably. <P>SOLUTION: The information presentation apparatus comprises: an image input part 10 including a camera which has a predetermined photographing range and photographs a marker 26 which is fixed at an object within the photographing range and one of optically characterized features; a projection part 24 including a projector which is located in a predetermined position/attitude to the above camera, and projects the information relevant to the above marker 26; a marker detection part 12 and a position/attitude detection part 14 for recognizing the position/attitude of the above marker and the above camera; an interference prevention control part 22 for preventing the interferences between the marker 26 in an image photographed by the above camera and the information projected by the above projector. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、情報を呈示する情報呈示装置に関する。   The present invention relates to an information presentation device that presents information.

従来より、撮影した対象画像(マーカ像)を認識し、それによってその対象画像に関連する情報を呈示する情報呈示装置が各種提案されている。   Conventionally, various information presentation apparatuses that recognize a photographed target image (marker image) and thereby present information related to the target image have been proposed.

例えば、特許文献1には、画像入力手段の情報から撮影時の焦点距離と画像切出しサイズとから画角を得る光学情報手段、画角に基づいて撮影者位置及び撮影方向を算出する算出手段、を備えた画像情報付加装置と、一対の図柄を有した標識手段と、標識手段を撮像する方向と同一方向における背景画像とこれに付随する付随情報とを格納した情報格納手段と、を備えた画像情報付加システムであって、一対の図柄の撮影画像から撮影者位置と撮影方向を算出し、これに基づいて情報格納手段から入手した背景画像情報を加工処理して同一視野の背景画像情報を取得するとともに付随情報を取得し、同一視野の背景画像と付随情報を表示する画像情報付加システムが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses an optical information unit that obtains an angle of view from a focal length and an image cutout size at the time of shooting from information of an image input unit, a calculation unit that calculates a photographer position and a shooting direction based on the angle of view, An image information adding device comprising: a sign means having a pair of symbols; and an information storage means for storing a background image in the same direction as the direction in which the sign means is imaged and accompanying information associated therewith. An image information addition system that calculates a photographer position and a shooting direction from a pair of captured images of a pattern and processes background image information obtained from an information storage unit based on the calculated position to obtain background image information of the same field of view. There is disclosed an image information addition system that acquires accompanying information as well as a background image of the same field of view and accompanying information.

また、特許文献2には、プロジェクタなどの画像投影手段を用いてマーカを投影するシステムが開示されている。
特開2003−244488号公報 特開2002−324239号公報
Patent Document 2 discloses a system that projects a marker using image projection means such as a projector.
JP 2003-244488 A JP 2002-324239 A

従来の情報呈示装置では、ノートPCやPDA等を用いて、作業者に保守・点検等に必要な支援情報を、実際に撮影した対象物の画像に重畳呈示することが行われてきた。しかしながら、実際の作業現場で使用するには、PDA等では画面が小さくて、作業者が支援情報を確認するのに不便である。   In a conventional information presentation device, support information necessary for maintenance / inspection or the like is presented to an operator in a superimposed manner on an image of an object actually photographed using a notebook PC, PDA, or the like. However, for use at an actual work site, a PDA or the like has a small screen, which is inconvenient for an operator to check support information.

また、作業者が数名程度である場合には問題とはならないが、大勢の作業者がノートPCなどの画面上に呈示された支援情報を用いて同時に作業することは困難であった。   In addition, when there are several workers, there is no problem, but it has been difficult for many workers to work simultaneously using the support information presented on the screen of a notebook PC or the like.

そこで、対象物に情報を直接呈示する手段としてプロジェクタなどの画像投影手段で情報を投影する方法が考えられる。しかしながら、マーカ部に関連した情報をプロジェクタで投影する際に、マーカ部に情報を投影してしまうと、干渉してマーカの認識ができなくなるという問題があった。   Thus, as a means for directly presenting information to an object, a method of projecting information by an image projection means such as a projector can be considered. However, when information related to the marker portion is projected by the projector, if the information is projected onto the marker portion, there is a problem that the marker cannot be recognized due to interference.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、多数の作業者等の多数のユーザが同時且つ良好に確認できるように関連情報を呈示可能な情報呈示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an information presentation apparatus capable of presenting related information so that a large number of users such as a large number of workers can confirm simultaneously and satisfactorily. .

本発明の情報呈示装置の一態様は、
所定の撮影範囲を有し、当該撮影範囲内の対象物に固定された光学的な特徴を有する特徴点を撮影する撮影手段と、
上記撮影手段に対して所定の位置姿勢で配置され、上記特徴点に関連した情報を投影する情報投影手段と、
上記特徴点と上記撮影手段の位置姿勢を認識する認識手段と、
上記撮影手段によって撮影される画像中における特徴点と上記情報投影手段によって投影される情報との干渉を防止する干渉防止制御手段と、
を具備することを特徴とする。
One aspect of the information presentation device of the present invention is:
An imaging means for imaging a feature point having a predetermined imaging range and having an optical feature fixed to an object within the imaging range;
An information projection unit that is arranged in a predetermined position and orientation with respect to the photographing unit and projects information related to the feature point;
Recognizing means for recognizing the feature point and the position and orientation of the photographing means;
An interference prevention control means for preventing interference between feature points in the image photographed by the photographing means and information projected by the information projecting means;
It is characterized by comprising.

本発明によれば、撮影される画像中における特徴点と投影される情報との干渉を防止することができるので、確実に特徴点と撮影手段の位置姿勢を認識することができ、それに基づく関連情報を、多数の作業者等の多数のユーザが同時且つ良好に確認できるように呈示可能な情報呈示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the interference between the feature point in the photographed image and the projected information, so that the feature point and the position and orientation of the photographing means can be surely recognized, and the relationship based thereon It is possible to provide an information presentation device capable of presenting information so that a large number of users such as a large number of workers can confirm simultaneously and satisfactorily.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る情報呈示装置の構成を示す図で、該情報呈示装置は、画像入力部10、マーカ検出部12、位置姿勢検出部14、マーカ情報格納部16、関連情報生成部18、関連情報格納部20、干渉防止制御部22、及び投影部24から構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an information presentation apparatus according to the first embodiment of the present invention. The information presentation apparatus includes an image input unit 10, a marker detection unit 12, a position and orientation detection unit 14, and a marker information storage unit 16. , A related information generation unit 18, a related information storage unit 20, an interference prevention control unit 22, and a projection unit 24.

ここで、上記画像入力部10は、所定の撮影範囲を有するカメラを含み、そのカメラによって対象物及びその対象物に固定された光学的な特徴を有する特徴点を撮影する。なお、本実施形態では、特徴点を、対象物に貼られているマーカ26とする。このマーカ26は、予め定められた形状の枠部と、その内部に記された文字を含む記号や意匠とから構成される。勿論、本発明は、そのようなマーカ26に限定されるものではなく、例えば、バーコード等の情報を符号化したシンボル、対象物を構成する直線、線分の交点、四角枠の少なくとも3頂点、等、光学的に識別可能な特徴を有するものであれば、どのような特徴点であっても構わない。   Here, the image input unit 10 includes a camera having a predetermined photographing range, and photographs an object and a feature point having an optical feature fixed to the object by the camera. In the present embodiment, the feature point is the marker 26 attached to the object. The marker 26 includes a frame portion having a predetermined shape, and a symbol or design including characters written therein. Of course, the present invention is not limited to such a marker 26. For example, at least three vertices of a symbol obtained by encoding information such as a barcode, a straight line constituting an object, an intersection of line segments, and a square frame Any feature points may be used as long as they have optically distinguishable features such as.

上記画像入力部10のカメラにより取得した画像は、マーカ検出部12に入力される。このマーカ検出部12は、マーカ情報格納部16に格納されている情報に基づいて、入力された画像内から上記マーカ26の画像を検出し、対応するマーカ26を同定する。そして、その同定結果を位置姿勢検出部14に供給する。   An image acquired by the camera of the image input unit 10 is input to the marker detection unit 12. The marker detection unit 12 detects the image of the marker 26 from the input image based on the information stored in the marker information storage unit 16 and identifies the corresponding marker 26. Then, the identification result is supplied to the position / orientation detection unit 14.

なお、マーカ情報格納部16には、マーカ26のテンプレート画像やマーカ26の属するエリア情報、マーカ26の配置されている位置姿勢情報等のマーカ26に関する情報が格納されている。   The marker information storage unit 16 stores information related to the marker 26 such as a template image of the marker 26, area information to which the marker 26 belongs, and position and orientation information where the marker 26 is arranged.

従って、マーカ検出部12では、画像内からマーカ26の予め定められた形状、本実施形態では四角枠である枠部を検出する(四角枠の検出は、公知の画像処理手法であるので、説明は省略する)。そして、特徴点が検出できたならば、次に、検出した四角枠の四隅の画像内での座標を検出し、四角枠の内部を抽出してアフィン変換を行い、アフィン変換後の画像とマーカ情報格納部16に予め登録してあるマーカ26のテンプレート画像とのパターンマッチングを行うことで、マーカ26の同定(この場合、マーカ26の枠部内部に記された記号や意匠が「50」のマーカであることの同定)を行う。   Therefore, the marker detection unit 12 detects a predetermined shape of the marker 26 from within the image, that is, a frame portion that is a square frame in the present embodiment. Is omitted). If the feature points can be detected, then the coordinates in the four corner images of the detected square frame are detected, the inside of the square frame is extracted and affine transformation is performed, and the image and marker after the affine transformation are performed. By performing pattern matching with the template image of the marker 26 registered in the information storage unit 16 in advance, the marker 26 is identified (in this case, the symbol or design written inside the frame portion of the marker 26 is “50”). Identification).

位置姿勢検出部14は、上記マーカ検出部12からの同定結果を用いて、マーカ情報格納部16に格納されている情報に基づいて、上記同定したマーカ26に対する画像入力部10のカメラの位置姿勢を検出し、関連情報生成部18に供給する。   The position / orientation detection unit 14 uses the identification result from the marker detection unit 12 and based on the information stored in the marker information storage unit 16, the position / orientation of the camera of the image input unit 10 with respect to the identified marker 26. Is detected and supplied to the related information generation unit 18.

即ち、上記マーカ検出部12でマーカ26が同定されると、マーカ情報格納部16から対応するマーカの空間定位情報(マーカ26の属するエリア情報、マーカ26の配置されている位置姿勢情報)を入手できるので、位置姿勢検出部14は、画像内でのマーカ26の四隅の位置から画像入力部10のカメラの位置姿勢を検出する。   That is, when the marker 26 is identified by the marker detection unit 12, the spatial localization information of the corresponding marker (area information to which the marker 26 belongs, position and orientation information at which the marker 26 is arranged) is obtained from the marker information storage unit 16. Therefore, the position and orientation detection unit 14 detects the position and orientation of the camera of the image input unit 10 from the positions of the four corners of the marker 26 in the image.

関連情報生成部18は、上記位置姿勢検出部14で検出した上記画像入力部10のカメラの位置姿勢に応じて、関連情報格納部20から各マーカ26に直接又は間接に関連付けられた情報を抽出し関連情報を生成し、干渉防止制御部22に供給する。なお、関連情報格納部20には、モデル空間上に配置されたモデルの位置姿勢情報や形状情報、属性情報、色情報等の関連情報が格納されている。   The related information generation unit 18 extracts information directly or indirectly associated with each marker 26 from the related information storage unit 20 according to the position and orientation of the camera of the image input unit 10 detected by the position and orientation detection unit 14. Related information is generated and supplied to the interference prevention control unit 22. Note that the related information storage unit 20 stores related information such as position and orientation information, shape information, attribute information, and color information of models arranged in the model space.

例えば、関連情報格納部20には、マーカ26の枠部内部に記された記号や意匠が「50」のマーカに関しては、対応する対象物の3次元モデルや、該3次元モデルのモデル空間でマーカ26の下に配されたアノテーション情報(「エリア1」、「マーカ50」等)が関連情報として格納されている。関連情報生成部18は、その関連情報を読み出して、上記画像入力部10のカメラの位置姿勢に応じてそれを変形して(傾きを変更したり、情報の大きさを変更したりする)、干渉防止制御部22に供給する。   For example, in the related information storage unit 20, for a marker with a symbol or design “50” written inside the frame of the marker 26, the corresponding three-dimensional model of the target object or the model space of the three-dimensional model is used. Annotation information (“area 1”, “marker 50”, etc.) arranged under the marker 26 is stored as related information. The related information generation unit 18 reads out the related information and transforms it according to the position and orientation of the camera of the image input unit 10 (changes the tilt or changes the size of the information), This is supplied to the interference prevention control unit 22.

干渉防止制御部22は、上記位置姿勢検出部14から得られた位置姿勢によりマーカ26の位置を計算し、関連情報格納部20から得られたモデル空間に対して投影される画像中でマーカ部分に該当する範囲を切り出す。   The interference prevention control unit 22 calculates the position of the marker 26 based on the position and orientation obtained from the position and orientation detection unit 14, and the marker portion in the image projected on the model space obtained from the related information storage unit 20. The range corresponding to is cut out.

投影部24は、上記画像入力部10のカメラに対して所定の位置姿勢で配置されたプロジェクタを含み、上記干渉防止制御部22から得られた情報を投影する。これにより、対象物の表面等に、関連情報の画像28が投影呈示される。なお、「カメラに対して所定の位置姿勢で配置されたプロジェクタ」とは、カメラとプロジェクタとの配置関係が固定された一体型の構成であっても良いし、別体であっても所定の位置姿勢で設置されたものであっても良い。また、位置姿勢関係が予め決められた位置姿勢に配置されていなくても、何らかの手法によってカメラに対するプロジェクタの位置姿勢が検出できるのであれば、その検出した位置姿勢をもって「所定の位置姿勢で配置された」と見なすことができる。   The projection unit 24 includes a projector arranged at a predetermined position and orientation with respect to the camera of the image input unit 10, and projects information obtained from the interference prevention control unit 22. Thereby, the image 28 of the related information is projected and presented on the surface of the object. The “projector disposed at a predetermined position and orientation with respect to the camera” may be an integrated configuration in which the positional relationship between the camera and the projector is fixed, It may be installed in a position and orientation. If the position and orientation of the projector with respect to the camera can be detected by some method even if the position and orientation relationship is not arranged at a predetermined position and orientation, the position and orientation are detected and the “position with a predetermined position and orientation” is determined. Can be considered.

図2を参照して、本実施形態に係る情報呈示装置での情報呈示の例を説明する。   With reference to FIG. 2, the example of the information presentation in the information presentation apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated.

図2(A)は、実空間における対象物30を示す図で、画像入力部10のカメラによって撮影されるマーカ26が固定されている。図2(B)は、関連情報格納部20に格納され、関連情報生成部18から生成される関連情報を示す図である。これは、上記対象物30の3次元モデル28Aと、該3次元モデルのモデル空間でマーカ26の下に配されたアノテーション情報28B(「エリア1」、「マーカ50」等)を含む。   FIG. 2A is a diagram showing the object 30 in the real space, and the marker 26 photographed by the camera of the image input unit 10 is fixed. FIG. 2B is a diagram illustrating the related information stored in the related information storage unit 20 and generated from the related information generation unit 18. This includes the three-dimensional model 28A of the object 30 and annotation information 28B (“area 1”, “marker 50”, etc.) arranged below the marker 26 in the model space of the three-dimensional model.

このような関連情報を実空間に投影すると、図2(C)に示すように、マーカ26の部分にまで情報が投影されてしまい、マーカ検出部12でのマーカ26の検出が困難となる。   When such related information is projected onto the real space, the information is projected onto the marker 26 as shown in FIG. 2C, making it difficult for the marker detection unit 12 to detect the marker 26.

そこで、本実施形態では、干渉防止制御部22において、図2(B)に示すような関連情報生成部18から得られた関連情報に対して、図2(D)に示すように、マーカ26の部分に投影される情報データを切り取ったデータを生成し、それを関連情報として投影部24へ出力する。従って、投影部24は、図2(E)に示すように、このマーカ26の部分が切り取られた関連情報を実空間に投影するので、マーカ26の部分のみテキストデータや色情報などの関連情報が投影されないこととなる。これにより、関連情報の投影期間中でも、画像入力部10のカメラでマーカ26の部分を撮影して、マーカ検出部12でマーカ検出を行うことが可能となる。   Therefore, in the present embodiment, the interference prevention control unit 22 applies the marker 26 to the related information obtained from the related information generation unit 18 as shown in FIG. 2B as shown in FIG. Data obtained by cutting out the information data projected onto the part is generated, and is output to the projection unit 24 as related information. Therefore, as shown in FIG. 2E, the projection unit 24 projects the related information from which the marker 26 is cut out to the real space, so that only the marker 26 is related information such as text data and color information. Will not be projected. Thereby, even during the projection period of the related information, the marker 26 can be imaged by the camera of the image input unit 10 and the marker detection unit 12 can detect the marker.

以上のように、本第1実施形態に係る情報呈示装置では、投影部24のプロジェクタを用いて特徴点であるマーカ26を持つ対象物30に関連情報の画像28を直接投影呈示するようにし、その際に、マーカ26の部分には投影しないようにすることで、関連情報投影時も干渉しないようにして、マーカ検出や位置姿勢検出を可能としている。従って、多数のユーザが同時且つ良好に確認できるように関連情報を呈示可能となる。   As described above, in the information presentation apparatus according to the first embodiment, the projector 28 of the projection unit 24 is used to directly project and present the related information image 28 on the object 30 having the marker 26 that is a feature point. At that time, by not projecting onto the portion of the marker 26, marker detection and position / orientation detection are possible without causing interference even when related information is projected. Therefore, related information can be presented so that a large number of users can confirm simultaneously and satisfactorily.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図3は、本第2実施形態に係る情報呈示装置の構成を示す図である。該情報呈示装置は、上記第1実施形態と同様、画像入力部10、マーカ検出部12、位置姿勢検出部14、マーカ情報格納部16、関連情報生成部18、関連情報格納部20、干渉防止制御部22、及び投影部24から構成されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the information presentation apparatus according to the second embodiment. As in the first embodiment, the information presentation device includes an image input unit 10, a marker detection unit 12, a position and orientation detection unit 14, a marker information storage unit 16, a related information generation unit 18, a related information storage unit 20, and interference prevention. It comprises a control unit 22 and a projection unit 24.

但し、本実施形態においては、関連情報生成部18で生成された関連情報は直接、投影部24に入力されている。従って、図2(B)に示したような関連情報が投影され、図2(C)に示したように実空間のマーカ26の部分にも関連情報が投影される。   However, in the present embodiment, the related information generated by the related information generation unit 18 is directly input to the projection unit 24. Accordingly, the related information as shown in FIG. 2B is projected, and the related information is also projected onto the portion of the marker 26 in the real space as shown in FIG. 2C.

また、本実施形態における干渉防止制御部22は、図4に示すような投影動作信号及びマーカ認識動作信号を生成し、投影動作信号を投影部24に、マーカ認識動作信号を画像入力部10に、それぞれ供給する。これら投影動作信号及びマーカ認識動作信号は、撮影した画像、投影する関連情報とは無関係に、投影部24と画像入力部10とを時分割で動作させるものである。即ち、それぞれの信号は負論理で動作許可しており、投影部24と画像入力部10とを時分割で動作許可するように相補的に出力されている。   Further, the interference prevention control unit 22 in the present embodiment generates a projection operation signal and a marker recognition operation signal as shown in FIG. 4, and the projection operation signal is input to the projection unit 24 and the marker recognition operation signal is input to the image input unit 10. , Supply each. These projection operation signal and marker recognition operation signal operate the projection unit 24 and the image input unit 10 in a time division manner regardless of the captured image and the related information to be projected. That is, each signal is permitted to operate with a negative logic, and is output complementarily so as to permit the operation of the projection unit 24 and the image input unit 10 in a time division manner.

なお、マーカ26の認識動作期間は、人が視覚的に問題なく情報が認識できるように、関連情報の投影期間に対して短くなるように制御されている。   It should be noted that the recognition operation period of the marker 26 is controlled to be shorter than the projection period of the related information so that a person can visually recognize the information without any problem.

このような制御であれば、回路規模、ソフトウェア量などが少ない構成で実現することができる。   Such control can be realized with a configuration with a small circuit scale, software amount, and the like.

以上のように、本第2実施形態による情報呈示装置においては、マーカ検出部12がマーカ26を検出するための画像入力部10のカメラによる撮影時には投影部24のプロジェクタによる関連情報の投影を停止することで、上記マーカ26の撮影と関連情報の投影とが相補的に実行されるようにしているので、マーカ26の部分に関連情報が投影されていてもマーカ検出する期間は関連情報の投影を停止するため干渉することなくマーカ検出が可能となる。   As described above, in the information presentation apparatus according to the second embodiment, the projection of the related information by the projector of the projection unit 24 is stopped when the marker detection unit 12 captures the camera of the image input unit 10 for detecting the marker 26. As a result, the shooting of the marker 26 and the projection of the related information are performed in a complementary manner. Therefore, even if the related information is projected on the marker 26, the marker detection period is the projection period of the related information. Marker detection is possible without interference.

また、関連情報の投影を停止する期間(認識動作期間)を短くすることで、視覚的に支障をきたすことなく情報を投影することができる。   Further, by shortening the period (recognition operation period) during which the related information projection is stopped, the information can be projected without causing any visual trouble.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

本第3実施形態に係る情報呈示装置の構成は、上記第1実施形態に係る情報呈示装置の構成と同様であるので、その説明は省略する。   Since the configuration of the information presentation apparatus according to the third embodiment is the same as the configuration of the information presentation apparatus according to the first embodiment, description thereof is omitted.

図5は、本第3実施形態に係る情報呈示装置の動作フローチャートを示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an operation flowchart of the information presentation apparatus according to the third embodiment.

即ち、本実施形態においては、まず、干渉防止制御部22を動作停止状態に設定する(ステップS10)。   That is, in the present embodiment, first, the interference prevention control unit 22 is set to an operation stop state (step S10).

その後、画像入力部10のカメラでマーカ26を撮影した画像をマーカ検出部12に入力する(ステップS12)。マーカ検出部12では、画像内からマーカ26の予め定められた形状、本実施形態では四角枠である枠部を検出する(四角枠の検出は、公知の画像処理手法であるので、説明は省略する)。ここで、そのような枠部が検出できなければ、即ち、特徴点であるマーカ26が検出できなければ(ステップS14)、上記ステップS12に戻る。   Thereafter, an image obtained by photographing the marker 26 with the camera of the image input unit 10 is input to the marker detection unit 12 (step S12). The marker detection unit 12 detects a predetermined shape of the marker 26 from the image, that is, a frame portion that is a square frame in this embodiment (the detection of the square frame is a known image processing technique, and thus the description thereof is omitted). To do). Here, if such a frame portion cannot be detected, that is, if the marker 26 as a feature point cannot be detected (step S14), the process returns to step S12.

これに対して、特徴点が検出できたならば、次に、検出した四角枠の四隅の画像内での座標を検出し、四角枠の内部を抽出してアフィン変換を行い、アフィン変換後の画像とマーカ情報格納部16に予め登録してあるマーカ26のテンプレート画像とのパターンマッチングを行うことで、マーカ26の同定を行う(ステップS16)。ここで、マーカ26のテンプレート画像と一致しない画像であれば、即ち、対象物30の特徴点でなければ(ステップS18)、マーカ26として検出せずに、上記ステップS12に戻る。   On the other hand, if the feature point can be detected, then the coordinates in the four corner images of the detected square frame are detected, the inside of the square frame is extracted, affine transformation is performed, and the affine transformation is performed. The marker 26 is identified by performing pattern matching between the image and the template image of the marker 26 registered in advance in the marker information storage unit 16 (step S16). If the image does not match the template image of the marker 26, that is, if it is not a feature point of the object 30 (step S18), the process returns to step S12 without detecting the marker 26.

こうしてマーカ26が同定されると、マーカ情報格納部16から対応するマーカの空間定位情報(マーカ26の属するエリア情報、マーカ26の配置されている位置姿勢情報)を入手できるので、位置姿勢検出部14では、画像内でのマーカ26の四隅の位置から画像入力部10のカメラの位置姿勢を検出することが可能になる(ステップS20)。   When the marker 26 is identified in this way, spatial localization information of the corresponding marker (area information to which the marker 26 belongs, position / orientation information where the marker 26 is arranged) can be obtained from the marker information storage unit 16. 14, the position and orientation of the camera of the image input unit 10 can be detected from the positions of the four corners of the marker 26 in the image (step S20).

関連情報生成部18は、上記位置姿勢検出部14で検出した上記画像入力部10のカメラの位置姿勢に応じて、関連情報格納部20から予め設定された情報を抽出し関連情報を生成し、投影部24に供給する(ステップS22)。これにより、投影部24のプロジェクタからの投影が開始される。   The related information generation unit 18 extracts information set in advance from the related information storage unit 20 according to the position and orientation of the camera of the image input unit 10 detected by the position and orientation detection unit 14, and generates related information. Supply to the projection unit 24 (step S22). Thereby, projection from the projector of the projection unit 24 is started.

その後、はじめて干渉防止制御部22の動作を開始させ(ステップS24)、マーカ26を認識中は干渉防止制御部22が動作していることになる。   Thereafter, the operation of the interference prevention control unit 22 is started for the first time (step S24), and the interference prevention control unit 22 is operating while the marker 26 is being recognized.

以上のように、本第3実施形態による情報呈示装置においては、干渉防止制御部22をマーカ検出後に動作させるようにしてマーカ26の検出に支障がでないようにしたので、マーカ26を検出する前に必要のない制御を行うことがなく消費電流などの低減を図ることができる。   As described above, in the information presentation apparatus according to the third embodiment, the interference prevention control unit 22 is operated after the marker detection so that the detection of the marker 26 is not hindered. Therefore, it is possible to reduce current consumption without performing unnecessary control.

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。   Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are naturally possible within the scope of the gist of the present invention.

(付記)
前記の具体的実施形態から、以下のような構成の発明を抽出することができる。
(Appendix)
The invention having the following configuration can be extracted from the specific embodiment.

(1) 所定の撮影範囲を有し、当該撮影範囲内の対象物に固定された光学的な特徴を有する特徴点を撮影する撮影手段と、
上記撮影手段に対して所定の位置姿勢で配置され、上記特徴点に関連した情報を投影する情報投影手段と、
上記特徴点と上記撮影手段の位置姿勢を認識する認識手段と、
上記撮影手段によって撮影される画像中における特徴点と上記情報投影手段によって投影される情報との干渉を防止する干渉防止制御手段と、
を具備することを特徴とする情報呈示装置。
(1) Imaging means for imaging a feature point having a predetermined imaging range and having an optical feature fixed to an object in the imaging range;
An information projection unit that is arranged in a predetermined position and orientation with respect to the photographing unit and projects information related to the feature point;
Recognizing means for recognizing the feature point and the position and orientation of the photographing means;
An interference prevention control means for preventing interference between feature points in the image photographed by the photographing means and information projected by the information projecting means;
An information presentation apparatus comprising:

(対応する実施形態)
この(1)に記載の情報呈示装置に関する実施形態は、第1乃至第3実施形態が対応する。
(Corresponding embodiment)
The first to third embodiments correspond to the embodiment related to the information presentation apparatus described in (1).

(作用効果)
この(1)に記載の情報呈示装置は、干渉防止制御手段により、撮影手段によって撮影される画像中における特徴点と情報投影手段によって投影される情報との干渉を防止する。
(Function and effect)
In the information presenting apparatus described in (1), the interference prevention control means prevents interference between the feature points in the image photographed by the photographing means and the information projected by the information projecting means.

従って、この(1)に記載の情報呈示装置によれば、撮影される画像中における特徴点と投影される情報との干渉を防止することができるので、確実に特徴点と撮影手段の位置姿勢を認識することができ、それに基づく関連情報を、多数の作業者等の多数のユーザが同時且つ良好に確認できるように呈示可能となる。   Therefore, according to the information presenting apparatus described in (1), it is possible to prevent the feature point in the photographed image from being interfered with the projected information. And related information based thereon can be presented so that many users such as many workers can confirm simultaneously and satisfactorily.

(2) 上記干渉防止制御手段は、上記情報投影手段が上記特徴点を避けて情報を投影するように、投影されるべき情報を制御することを特徴とする(1)に記載の情報呈示装置。   (2) The information presentation apparatus according to (1), wherein the interference prevention control unit controls the information to be projected so that the information projection unit projects the information while avoiding the feature point. .

(対応する実施形態)
この(2)に記載の情報呈示装置に関する実施形態は、第1実施形態が対応する。
(Corresponding embodiment)
The embodiment relating to the information presentation apparatus described in (2) corresponds to the first embodiment.

(作用効果)
この(2)に記載の情報呈示装置によれば、特徴点を避けて情報を投影するので、投影された情報が特徴点に干渉することがない。
(Function and effect)
According to the information presenting device described in (2), information is projected while avoiding the feature points, so that the projected information does not interfere with the feature points.

(3) 上記干渉防止制御手段は、上記撮影手段が上記特徴点を認識するための特徴点撮影時には上記情報投影手段による情報投影を停止することで、上記特徴点を認識するための特徴点撮影と情報投影とが相補的に実行されるように、上記撮影手段及び上記情報投影手段を制御することを特徴とする(1)に記載の情報呈示装置。   (3) The interference prevention control unit stops the information projection by the information projection unit when capturing the feature point for the imaging unit to recognize the feature point, thereby capturing the feature point for recognizing the feature point. The information presenting apparatus according to (1), wherein the photographing unit and the information projecting unit are controlled such that the information projection and the information projection are performed in a complementary manner.

(対応する実施形態)
この(3)に記載の情報呈示装置に関する実施形態は、第2実施形態が対応する。
(Corresponding embodiment)
The embodiment relating to the information presentation device described in (3) corresponds to the second embodiment.

(作用効果)
この(3)に記載の情報呈示装置によれば、特徴点に関連情報が投影されていても、特徴点を認識する期間は関連情報の投影を停止するため、特徴点と投影された関連情報とが干渉することなく、特徴点の認識が可能となる。
(Function and effect)
According to the information presenting apparatus described in (3), even if related information is projected on the feature point, the projection of the related information is stopped during the period for recognizing the feature point. The feature points can be recognized without interfering with each other.

図1は、本発明の第1実施形態に係る情報呈示装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an information presentation apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2(A)は、実空間における対象物を示す図、図2(B)は、関連情報生成部から生成される関連情報を示す図、図2(C)は、関連情報を実空間に投影した状態を示す図、図2(D)は、干渉防止制御部で生成されるマーカの部分に投影される情報データを切り取った関連情報を示す図であり、図2(E)は、図2(D)の関連情報を実空間に投影した状態を示す図である。2A is a diagram showing an object in real space, FIG. 2B is a diagram showing related information generated from a related information generation unit, and FIG. 2C is a diagram showing related information in real space. FIG. 2D is a diagram showing the projected state, FIG. 2D is a diagram showing related information obtained by cutting information data projected on the marker portion generated by the interference prevention control unit, and FIG. It is a figure which shows the state which projected the relevant information of 2 (D) on real space. 図3は、本発明の第2実施形態に係る情報呈示装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an information presentation apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図4は、干渉防止制御部で生成する投影動作信号及びマーカ認識動作信号のタイミングチャートを示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a timing chart of the projection operation signal and the marker recognition operation signal generated by the interference prevention control unit. 図5は、本発明の第3実施形態に係る情報呈示装置の動作フローチャートを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an operation flowchart of the information presentation apparatus according to the third embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…画像入力部、 12…マーカ検出部、 14…位置姿勢検出部、 16…マーカ情報格納部、 18…関連情報生成部、 20…関連情報格納部、 22…干渉防止制御部、 24…投影部、 26…マーカ、 28…関連情報の画像、 28A…3次元モデル、 28B…アノテーション情報、 30…対象物。     DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image input part, 12 ... Marker detection part, 14 ... Position and orientation detection part, 16 ... Marker information storage part, 18 ... Related information generation part, 20 ... Related information storage part, 22 ... Interference prevention control part, 24 ... Projection 26: Marker, 28: Image of related information, 28A: Three-dimensional model, 28B: Annotation information, 30: Object.

Claims (3)

所定の撮影範囲を有し、当該撮影範囲内の対象物に固定された光学的な特徴を有する特徴点を撮影する撮影手段と、
上記撮影手段に対して所定の位置姿勢で配置され、上記特徴点に関連した情報を投影する情報投影手段と、
上記特徴点と上記撮影手段の位置姿勢を認識する認識手段と、
上記撮影手段によって撮影される画像中における特徴点と上記情報投影手段によって投影される情報との干渉を防止する干渉防止制御手段と、
を具備することを特徴とする情報呈示装置。
An imaging means for imaging a feature point having a predetermined imaging range and having an optical feature fixed to an object within the imaging range;
An information projection unit that is arranged in a predetermined position and orientation with respect to the photographing unit and projects information related to the feature point;
Recognizing means for recognizing the feature point and the position and orientation of the photographing means;
An interference prevention control means for preventing interference between feature points in the image photographed by the photographing means and information projected by the information projecting means;
An information presentation apparatus comprising:
上記干渉防止制御手段は、上記情報投影手段が上記特徴点を避けて情報を投影するように、投影されるべき情報を制御することを特徴とする請求項1に記載の情報呈示装置。   2. The information presenting apparatus according to claim 1, wherein the interference prevention control unit controls information to be projected so that the information projection unit projects information while avoiding the feature points. 上記干渉防止制御手段は、上記撮影手段が上記特徴点を認識するための特徴点撮影時には上記情報投影手段による情報投影を停止することで、上記特徴点を認識するための特徴点撮影と情報投影とが相補的に実行されるように、上記撮影手段及び上記情報投影手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の情報呈示装置。   The interference prevention control means stops the information projection by the information projection means at the time of feature point photographing for the photographing means to recognize the feature points, and thereby performs feature point photographing and information projection for recognizing the feature points. The information presenting apparatus according to claim 1, wherein the photographing unit and the information projecting unit are controlled so as to be executed in a complementary manner.
JP2006028454A 2006-02-06 2006-02-06 Information presentation apparatus Pending JP2007206618A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006028454A JP2007206618A (en) 2006-02-06 2006-02-06 Information presentation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006028454A JP2007206618A (en) 2006-02-06 2006-02-06 Information presentation apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007206618A true JP2007206618A (en) 2007-08-16

Family

ID=38486111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006028454A Pending JP2007206618A (en) 2006-02-06 2006-02-06 Information presentation apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007206618A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013031153A (en) * 2011-06-23 2013-02-07 Canon Inc Information processing apparatus, information processing method, and program

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001211372A (en) * 2000-01-27 2001-08-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Video projecting device
WO2004093444A1 (en) * 2003-04-11 2004-10-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for displaying an output image on an object

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001211372A (en) * 2000-01-27 2001-08-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Video projecting device
WO2004093444A1 (en) * 2003-04-11 2004-10-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for displaying an output image on an object

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013031153A (en) * 2011-06-23 2013-02-07 Canon Inc Information processing apparatus, information processing method, and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3880582B2 (en) Projector with multiple cameras
US9792731B2 (en) System and method for controlling a display
US9946146B2 (en) Control apparatus configured to control projection of an image based on position information, projection information, and shape information, corresponding control method and corresponding storage medium
JP2010050542A (en) Projection display apparatus, and display method
JPWO2016132731A1 (en) Work support device, work support system, work support method, and recording medium for storing work support program
CN109213090B (en) Position control system, position detection device, and recording medium
JP2010219825A (en) Photographing device for three-dimensional measurement
JP6079695B2 (en) Image display photographing system, photographing device, display device, image display and photographing method, and computer program
JP2008003802A (en) Pointing device, pointing position detection method, and program
JP2010287174A (en) Furniture simulation method, device, program, recording medium
JP6207764B2 (en) Work support system, work support device, and work support method
CN107872659B (en) Projection arrangement and projecting method
CN106095178A (en) Input equipment recognition methods and system, input instruction identification method and system
JP4501701B2 (en) Image capturing apparatus, image processing method for image capturing apparatus, and program
JP2010034820A (en) Projector, control method of projector, and control program
JP2007208905A (en) Information presenting apparatus
JPWO2005096130A1 (en) Method and apparatus for detecting designated position of imaging apparatus, and program for detecting designated position of imaging apparatus
KR100808536B1 (en) Method for calibration using by pattern image
JP2007206618A (en) Information presentation apparatus
JP2011108251A (en) Presentation controller and program
JP2020071739A (en) Image processing apparatus
JP2007206619A (en) Information presentation apparatus and method
JP2021124330A (en) Method and device for detecting liquid surface
JP2008014857A (en) Device, method, and program for acquiring coordinate for inspection of printed board
JP2009267803A (en) Image processor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110315

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110726