JP2007288295A - 観察位置追従式映像提示装置及び観察位置追従式映像提示プログラム,映像提示装置及び映像提示プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】投影画像を投影装置1に入力する映像入力手段4と、観察者が投影された投影画像を観察する位置を観察点と見做し、その観察点を第2撮像画像から検出する観察点検出手段5と、投影装置1によって投影面に投影出力される対応付け用パターンと、その投影装置1と第1撮像装置間の対応点と、予め与えられた投影装置1の内部パラメータ及び外部パラメータ及び第1撮影装置の内部パラメータ及び外部パラメータと、に基づいて該投影面の三次元形状を測定する投影面形状計測手段6と、その観察点と測定された投影面の三次元形状を用いて、その投影画像に対して幾何変換を施し補正映像を生成する映像補正手段7と、を備えるものである。
【選択図】図1
Description
第1実施形態における観察位置追従式映像提示装置を図1乃至図4に基づいて以下に説明する。なお、図1は、第1実施形態における観察位置追従式映像提示装置の構成の概略図である。
第2実施形態における観察位置追従式映像提示装置を図5乃至図7に基づいて以下に説明する。なお、図5は、第2実施形態における観察位置追従式映像提示装置の構成の概略図である。図6は、第2実施形態における観察位置追従式映像提示装置の処理フローチャートである。また、以下の説明で図1乃至図2中の符号と同じものの説明は省略する。
2…撮像装置群
2a,2b,2c…撮像装置
3…投影画像管理部
4…映像入力部
5…観察点検出部
6…投影面形状計測部
7…映像補正部
8…校正部
20…観察者
20a…観察者の頭部領域
50…観察位置追従式映像提示装置本体
100…スクリーン
101…非平面スクリーン
CD1…パターン画像中に表現された2進コード
CD2…復元された2進コード
CP…空間コード画像
P1〜P3…パターン画像
PP1〜PP3…パターン撮像画像
Q…円
Q1…円の直径
Q2…円の中心
T1…対応点表
Claims (12)
- 三次元空間内に存在する投影面に対して映像を投影出力する投影装置と、
投影面のみを撮像範囲に収めて撮像する第1撮像装置と、
該投影装置によって投影出力された投影画像を観察する観察者と投影面を、撮像範囲内に映す位置に設置された1台以上の第2撮像装置と、を備え、
該投影装置に入力される投影画像と、第1撮像装置から入力される第1撮像画像と、第2撮像装置から入力される第2撮像画像と、に基づいて、該投影面上に表示される投影画像の幾何学歪みを補正する観察位置追従式映像提示装置であって、
前記投影画像を前記投影装置に入力する映像入力手段と、
前記観察者が投影された投影画像を観察する位置を観察点と見做し、その観察点を前記第2撮像画像から検出する観察点検出手段と、
前記投影面の三次元形状を測定する投影面形状計測手段と、
その観察点と測定された投影面の三次元形状を用いて、その投影画像に対して幾何変換を施し補正映像を生成する映像補正手段と、
を備えることを特徴とする観察位置追従式映像提示装置。 - 前記投影面形状計測手段が、
前記投影装置によって前記投影面に投影出力される対応付け用パターンと、その投影装置と第1撮像装置間の対応点と、予め与えられた投影装置の内部パラメータ及び外部パラメータと、予め与えられた第1撮影装置の内部パラメータ及び外部パラメータと、に基づいて前記投影面の三次元形状を測定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の観察位置追従式映像提示装置。 - 前記投影装置に対する第1撮像装置及び第2撮像装置の外部パラメータを求める校正手段を含み、
前記投影面形状計測手段が、
前記投影装置と第1撮像装置間の対応点と、予め与えられた投影装置の内部パラメータと、予め与えられた第1撮像装置の内部パラメータと、を用いて前記投影面の3次元形状を測定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の観察位置追従式映像提示装置。 - 前記観察点検出手段が、
複数の第2撮像装置で取得した撮像画像中から楕円領域を各々抽出し、
複数の第2撮像装置間におけるステレオ視の原理に基づいて、その楕円領域の三次元位置を求め、その楕円領域の中心座標の三次元位置を観察点と見做す、
ことを特徴とする請求項1乃至3記載の観察位置追従式映像提示装置。 - 前記観察点検出手段が、
単数の第2撮像装置で取得した撮像画像中から楕円領域を抽出し、
該楕円領域の三次元位置を、予め入力しておいた実空間における楕円体の大きさと抽出した画像上における楕円領域の大きさを射影することによって、観測点を求める、
ことを特徴とする請求項1乃至3記載の観察位置追従式映像提示装置。 - コンピュータに、
三次元空間内に存在する投影面に対して映像を投影出力する投影装置と、
投影面のみを撮像範囲に収めて撮像する第1撮像装置と、
該投影装置によって投影出力された投影像を観察する観察者と投影面を、撮像範囲内に映す位置に設置された1台以上の第2撮像装置と、を制御させ、
該投影装置に入力される投影画像と、第1撮像装置から入力される第1撮像画像と、第2撮像装置から入力される第2撮像画像と、に基づいて、該投影面上に表示される投影画像の幾何学歪みを補正させる観察位置追従式映像提示プログラムであって、
前記投影画像を前記投影装置に入力する映像入力ステップと、
前記観察者が投影された投影画像を観察する位置を観察点と見做し、その観察点を前記第2撮像画像から検出する観察点検出ステップと、
前記投影面の三次元形状を測定する投影面形状計測ステップと、
その観察点と測定された投影面の三次元形状を用いて、その投影画像に対して幾何変換を施し補正映像を生成する映像補正ステップと、
を実行させることを特徴とする観察位置追従式映像提示プログラム。 - 前記投影面形状計測ステップが、
前記投影装置によって前記投影面に投影出力される対応付け用パターンと、その投影装置と第1撮像装置間の対応点と、予め与えられた投影装置の内部パラメータ及び外部パラメータと、予め与えられた第1撮影装置の内部パラメータ及び外部パラメータと、に基づいて前記投影面の三次元形状を測定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の観察位置追従式映像提示プログラム。 - 前記投影装置に対する第1撮像装置及び第2撮像装置の外部パラメータを求める校正ステップを含み実行させ、
前記投影面形状計測ステップが、
前記投影装置と第1撮像装置間の対応点と、予め与えられた投影装置の内部パラメータと、予め与えられた第1撮像装置の内部パラメータと、を用いて前記投影面の3次元形状を測定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の観察位置追従式映像提示プログラム。 - 前記観察点検出ステップにおいて、
複数の第2撮像装置で取得した撮像画像中から楕円領域を各々抽出し、
複数の第2撮像装置間におけるステレオ視の原理に基づいて、その楕円領域の三次元位置を求め、その楕円領域の中心座標の三次元位置を観察点と見做すステップ、
を実行させることを特徴とする請求項6乃至8記載の観察位置追従式映像提示プログラム。 - 前記観察点検出ステップにおいて、
単数の第2撮像装置で取得した撮像画像中から楕円領域を抽出し、
該楕円領域の三次元位置を、予め入力しておいた実空間における楕円体の大きさと抽出した画像上における楕円領域の大きさを射影することによって、観測点を求めるステップ、
を実行させることを特徴とする請求項6乃至8記載の観察位置追従式映像提示プログラム。 - 三次元空間内に存在する投影面に対して映像を投影出力する投影装置と、
投影面を撮像範囲に収めて撮像する複数の撮像装置を備えた映像提示装置であって、
前記投影装置によって投影面に投影出力される対応付け用パターンと、この対応付け用パターンを撮像した撮像画像を前記撮像装置から入力し、
その撮像装置から出力された撮像画像上で対応点を決定し、
その対応点に関する情報から投影装置に対する撮像装置の外部パラメータを算出し、
その撮像装置の中から1つの基準撮像装置を選択し、該基準撮像装置によって撮像された撮像画像上で任意の2点を基準点として選択し、その2点の基準点間の三次元距離を基準距離と見做して算出し、
その基準撮像装置以外の撮像装置を参照撮像装置と見做し、その参照撮像装置によって撮像された撮像画像上で基準点に対応する2点を決定して夫々の三次元距離を算出し、
算出した夫々の三次元距離と基準距離を用い、撮像装置の外部パラメータを同一縮尺に統一した外部パラメータに決定する校正手段を備える、
ことを特徴とする映像提示装置。 - 三次元空間内に存在する投影面に対して映像を投影出力する投影装置と、
投影面を撮像範囲に収めて撮像する複数の撮像装置を制御させる映像提示プログラムであって、
前記投影装置によって投影面に投影出力される対応付け用パターンと、この対応付け用パターンを撮像した撮像画像を前記撮像装置から入力し、
その撮像装置から出力された撮像画像上で対応点を決定し、
その対応点に関する情報から投影装置に対する撮像装置の外部パラメータを算出し、
その撮像装置の中から1つの基準撮像装置を選択し、該基準撮像装置によって撮像された撮像画像上で任意の2点を基準点として選択し、その2点の基準点間の三次元距離を基準距離と見做して算出し、
その基準撮像装置以外の撮像装置を参照撮像装置と見做し、その参照撮像装置によって撮像された撮像画像上で基準点に対応する2点を決定して夫々の三次元距離を算出し、
算出した夫々の三次元距離と基準距離を用い、撮像装置の外部パラメータを同一縮尺に統一した外部パラメータに決定する校正ステップ、
を実行させることを特徴とする映像提示プログラム。
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