JP2010183230A - 画像入力装置、画像表示装置、及び画像表示システム - Google Patents

画像入力装置、画像表示装置、及び画像表示システム Download PDF

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Abstract

【課題】煩雑な操作を行うことなく、画像の一部を拡大することが可能な画像入力装置、画像表示装置、及び画像表示システムを提供する。
【解決手段】撮像部１２で生成された画像情報は、画像解析部１６及び拡大処理部１７に順次出力される。画像解析部１６は、入力される画像情報に基づいて撮像画像を解析し、範囲指定物として人間の手を検出する。より具体的には、画像解析部１６は、２本の指でＬ字を形成した人間の手を、その形状や色に基づいて検出可能になっている。そして、ユーザーが両手でそれぞれＬ字を形成し、形成した２つのＬ字を組み合わせて略矩形の範囲を指定すると、画像解析部１６は、指定された範囲（指定範囲）を特定する。拡大処理部１７は、制御部１４の指示に基づき、撮像部１２から入力される画像情報に対して、画像解析部１６で特定された範囲を拡大するための拡大処理を施し、処理後の画像情報を画像情報処理部１８に出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像入力装置、画像表示装置、及び画像表示システムに関する。
原稿等の被写体を撮像する画像入力装置（例えば、書画カメラ）と、画像入力装置で撮像された画像を表示する画像表示装置（例えば、プロジェクター）とを備えて構成される画像表示システムが知られている。このような画像表示システムにおいて、被写体の一部を拡大して表示したい場合には、画像入力装置又は画像表示装置に備わるズーム機能が利用される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１２３７０７号公報
しかしながら、ズーム機能によって画像の一部を拡大するためには、ユーザーは、操作キーの押下等により、拡大率を指定するための操作と、拡大する位置（拡大位置）を指定するための操作の両方を行う必要がある。さらに、拡大率や拡大位置を指定する際には、操作キーを何度も繰り返し押下しなければならない場合もあり、ユーザーは、煩雑な操作を行わなければならなかった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］本適用例に係る画像入力装置は、所定の撮像範囲を撮像して画像情報を生成する撮像部と、前記撮像部の前記撮像範囲内に、当該撮像範囲内の一部の範囲を指定するための範囲指定物が進入した場合に、前記画像情報に基づいて前記範囲指定物を検出し、前記範囲指定物によって指定された前記範囲を特定する画像解析部と、前記画像解析部によって前記範囲が特定された場合に、前記撮像部で生成された前記画像情報に対して、特定された前記範囲を拡大するための拡大処理を施す拡大処理部と、前記拡大処理が施された画像情報を外部に出力する画像情報出力部と、を備えたことを特徴とする。
この画像入力装置によれば、撮像部の撮像範囲内に進入した範囲指定物によって範囲指定がなされると、画像解析部は、この範囲指定物を検出して、指定された範囲を特定する。そして、指定された範囲を拡大するための拡大処理が拡大処理部によって施され、処理後の画像情報が画像情報出力部から出力される。つまり、撮像範囲内の一部の範囲を拡大するためには、範囲指定物で所望の範囲を指定すればよくなり、煩雑な操作を行う必要がなくなる。
［適用例２］上記適用例に係る画像入力装置において、前記画像解析部は、前記範囲指定物として人間の手を検出することが望ましい。
この画像入力装置によれば、画像解析部が、範囲指定物として人間の手を検出可能であるため、特定の器具等を用いることなく、拡大すべき範囲を指定することが可能となる。
［適用例３］本適用例に係る画像表示装置は、外部から画像情報が入力される画像情報入力部と、前記画像情報に基づく画像の中に、当該画像内の一部の範囲を指定するための範囲指定物が進入した場合に、前記画像情報に基づいて前記範囲指定物を検出し、前記範囲指定物によって指定された前記範囲を特定する画像解析部と、前記画像解析部によって前記範囲が特定された場合に、前記画像情報入力部に入力された前記画像情報に対して、特定された前記範囲を拡大するための拡大処理を施す拡大処理部と、前記拡大処理が施された画像情報に基づく画像を形成して表示する画像形成部と、を備えたことを特徴とする。
この画像表示装置によれば、画像の中に進入した範囲指定物によって範囲指定がなされると、画像解析部は、この範囲指定物を検出して、指定された範囲を特定する。そして、指定された範囲を拡大するための拡大処理が拡大処理部によって施され、処理後の画像情報に基づく画像が画像形成部によって形成されて表示される。つまり、画像内の一部の範囲を拡大するためには、範囲指定物で所望の範囲を指定すればよくなり、煩雑な操作を行う必要がなくなる。
［適用例４］上記適用例に係る画像表示装置において、前記画像解析部は、前記範囲指定物として人間の手を検出することが望ましい。
この画像表示装置によれば、画像解析部が、範囲指定物として人間の手を検出可能であるため、特定の器具等を用いることなく、拡大すべき範囲を指定することが可能となる。
［適用例５］本適用例に係る画像表示システムは、所定の撮像範囲を撮像して画像情報を生成する撮像部と、前記撮像部の前記撮像範囲内に、当該撮像範囲内の一部の範囲を指定するための範囲指定物が進入した場合に、前記画像情報に基づいて前記範囲指定物を検出し、前記範囲指定物によって指定された前記範囲を特定する画像解析部と、前記画像解析部によって前記範囲が特定された場合に、前記撮像部で生成された前記画像情報に対して、特定された前記範囲を拡大するための拡大処理を施す拡大処理部と、前記拡大処理が施された画像情報に基づく画像を形成して表示する画像形成部と、を備えたことを特徴とする。
この画像表示システムによれば、撮像部の撮像範囲内に進入した範囲指定物によって範囲指定がなされると、画像解析部は、この範囲指定物を検出して、指定された範囲を特定する。そして、指定された範囲を拡大するための拡大処理が拡大処理部によって施され、処理後の画像情報に基づく画像が画像形成部によって形成されて表示される。つまり、撮像範囲内の一部の範囲を拡大するためには、範囲指定物で所望の範囲を指定すればよくなり、煩雑な操作を行う必要がなくなる。
［適用例６］上記適用例に係る画像表示システムにおいて、前記画像解析部は、前記範囲指定物として人間の手を検出することが望ましい。
この画像表示システムによれば、画像解析部が、範囲指定物として人間の手を検出可能であるため、特定の器具等を用いることなく、拡大すべき範囲を指定することが可能となる。
［適用例７］本適用例に係る画像表示システムは、画像入力装置と、画像表示装置とを有する画像表示システムであって、前記画像入力装置は、所定の撮像範囲を撮像して画像情報を生成する撮像部と、前記撮像部で生成された前記画像情報を前記画像表示装置に出力する画像情報出力部と、前記撮像部の前記撮像範囲内に、当該撮像範囲内の一部の範囲を指定するための範囲指定物が進入した場合に、前記画像情報に基づいて前記範囲指定物を検出し、前記範囲指定物によって指定された前記範囲を特定する画像解析部と、前記画像解析部で特定された前記範囲に応じた範囲情報を、前記画像表示装置に出力する範囲情報出力部と、を備え、前記画像表示装置は、前記画像入力装置から前記画像情報が入力される画像情報入力部と、前記画像入力装置から前記範囲情報が入力される範囲情報入力部と、前記範囲情報入力部に前記範囲情報が入力された場合に、前記画像情報入力部に入力される前記画像情報に対して、前記範囲情報に基づく範囲を拡大するための拡大処理を施す拡大処理部と、前記拡大処理が施された画像情報に基づく画像を形成して表示する画像形成部と、を備えたことを特徴とする。
この画像表示システムによれば、画像入力装置は、撮像部の撮像範囲内に進入した範囲指定物によって範囲指定がなされると、撮像部で生成される画像情報とともに、指定された範囲に応じた範囲情報を画像表示装置に出力する。そして、画像表示装置は、範囲情報に基づく範囲を拡大するための拡大処理を画像情報に施して、処理後の画像情報に基づく画像を形成して表示する。つまり、撮像範囲内の一部の範囲を拡大するためには、範囲指定物で所望の範囲を指定すればよくなり、煩雑な操作を行う必要がなくなる。
以下、画像表示システムの実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の画像表示システムを示す斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の画像表示システム１は、画像入力装置としての書画カメラ２と、画像表示装置としてのプロジェクター３とを含んで構成されている。
書画カメラ２は、箱状の筐体１０と、筐体１０の端部から上方に延出する中空の支持アーム１１と、支持アーム１１の上端に固定された撮像部１２とを備えており、筐体１０の上面には、上方（撮像部１２側）から見て矩形のステージ１０ａと、複数の操作キーからなる入力操作部１３とが設けられている。ステージ１０ａ上には、原稿等の被写体Ｍが載置され、書画カメラ２は、この被写体Ｍを撮像部１２で撮像して画像情報を生成し、この画像情報をケーブルＣを介して外部の装置（本実施形態ではプロジェクター３）に出力する。
プロジェクター３は、入力される画像情報に基づく画像を形成し、外部の投写面Ｓ（例えば、スクリーン）に投写して表示する一般的なプロジェクターであり、本実施形態の画像表示システム１においては、書画カメラ２から入力される画像情報に基づく画像、即ち撮像部１２によって撮像された画像を投写する。
ここで、本実施形態の画像表示システム１では、ユーザーが撮像部１２の撮像範囲内、即ちステージ１０ａ上に自らの両手を進入させ、指で矩形の範囲を囲む動作を行うと（例えば、図６（ａ）参照）、書画カメラ２は、進入したユーザー（人間）の手を範囲指定物として検出し、指で囲まれた範囲を拡大するための処理（拡大処理）を画像情報に施すようになっている。この場合には、ユーザーによって指定された範囲、即ち指で囲まれた範囲が拡大されてプロジェクター３から投写される（拡大処理の詳細については後述する）。
図２は、書画カメラ２の概略構成を示すブロック図である。
図２に示すように、書画カメラ２は、上述した撮像部１２及び入力操作部１３に加えて、制御部１４、記憶部１５、画像解析部１６、拡大処理部１７、画像情報処理部１８、画像情報出力部１９等を備えて構成され、これらは筐体１０の内部に収容されている。
制御部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成されており、記憶部１５に記憶されている制御プログラムに従って動作することにより、書画カメラ２の動作を統括制御する。つまり、制御部１４は、記憶部１５とともにコンピューターとして機能する。
記憶部１５は、マスクＲＯＭ（Read Only Memory）や、フラッシュメモリー、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric RAM：強誘電体メモリー）等の不揮発性のメモリーにより構成されている。記憶部１５には、書画カメラ２の動作を制御するための制御プログラムや、書画カメラ２の動作条件等を規定する各種設定データ等が記憶されている。
入力操作部１３は、ユーザーからの入力操作を受け付けるものであり、書画カメラ２に対して各種指示を行うための複数の操作キーを備えている。入力操作部１３が備える操作キーとしては、電源のオン・オフを切り替えるための「電源キー」の他、上記の拡大処理を停止させるための「拡大表示リセットキー」等がある。ユーザーが入力操作部１３の各種操作キーを操作すると、入力操作部１３は、この入力操作を受け付けて、ユーザーの操作内容に応じた操作信号を制御部１４に出力する。
撮像部１２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサー等からなる撮像素子（図示せず）と、被写体Ｍで反射した光を撮像素子の受光面上に結像させる撮像レンズ（図示せず）とを備えており、ステージ１０ａの全域と略一致する矩形の範囲を撮像可能になっている。撮像素子の受光面には、マトリクス状に配列された複数の画素（受光画素）が形成されており、撮像部１２は、各画素の受光量に基づく画像情報を所定のフレームレートで生成する。この画像情報は、撮像素子上のすべての画素に対応する複数の画素値によって構成されており、支持アーム１１の内部に配線されているケーブル（図示せず）を介して画像解析部１６及び拡大処理部１７に順次出力される。
画像解析部１６は、入力される画像情報に基づいて、撮像部１２で撮像された画像（撮像画像）を解析し、撮像画像内に進入した範囲指定物、即ち人間の手を検出する。より具体的には、画像解析部１６は、２本の指でＬ字を形成した人間の手（例えば、図３（ａ）〜（ｄ）参照）を、その形状や色に基づいて検出可能になっている。そして、ユーザーが両手でそれぞれＬ字を形成し、形成した２つのＬ字を組み合わせて略矩形の範囲を指定すると（図４（ａ）、（ｂ）参照）、画像解析部１６は、指定された範囲（指定範囲）を特定することができる。
拡大処理部１７は、制御部１４の指示に基づき、撮像部１２から入力される画像情報に対して、画像解析部１６で特定された範囲を拡大するための拡大処理を施し、処理後の画像情報を画像情報処理部１８に出力する。なお、範囲指定物による範囲指定がなされるまでは、拡大処理部１７は、撮像部１２から入力される画像情報をそのまま画像情報処理部１８に出力する。
画像情報処理部１８は、制御部１４の指示に基づいて、拡大処理部１７から入力される画像情報をプロジェクター３で利用可能な形式の画像情報に変換し、変換後の画像情報を画像情報出力部１９に出力する。画像情報出力部１９は、図示しない出力端子を備えており、画像情報処理部１８から入力される画像情報を、出力端子に接続されているケーブルＣ（図１参照）を介してプロジェクター３に出力する。
図５〜図９は、画像表示システム１の動作を説明するための説明図であり、図５〜図８において、（ａ）は、撮像部１２によって撮像された撮像画像を示す図、（ｂ）は、投写面Ｓに投写（表示）された画像を示す図である。また、図９は、撮像部１２によって撮像された撮像画像を示す図であるが、本図では、撮像画像に含まれる被写体Ｍの図示を省略している。
書画カメラ２のステージ１０ａ上に被写体Ｍ（書類）が載置され、入力操作部１３の電源キーが操作されると、書画カメラ２は、動作が可能な状態（オン状態）となり、撮像部１２は、被写体Ｍの撮像を開始する。そして、図５（ａ）に示すように、ステージ１０ａ上に載置された被写体Ｍを含む撮像画像Ｐｃが撮像部１２によって撮像される。また、拡大処理部１７は、範囲指定物による範囲指定がなされるまでは、拡大処理を行わず、撮像部１２で生成された画像情報をそのまま画像情報処理部１８に出力する。このため、図５（ｂ）に示すように、投写面Ｓには、撮像部１２で撮像された撮像画像Ｐｃの全体がプロジェクター３から投写される。
ここで、図６（ａ）に示すように、ユーザーが撮像部１２の撮像範囲内、即ちステージ１０ａ上に両手を進入させ、それぞれの手で形成したＬ字を組み合わせて略矩形の範囲を指定すると、画像解析部１６は、撮像画像Ｐｃ内に進入した範囲指定物、即ちＬ字を形成した手を検出する。そして、図９に示すように、画像解析部１６は、Ｌ字を構成する指の内縁に近似する直線、即ち２つのＬ字を構成する４つの直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を導出し、この４つの直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４で囲まれる範囲を指定範囲Ａ０として特定する。さらに、画像解析部１６は、導いた指定範囲Ａ０を包含し、且つ撮像画像Ｐｃと同一のアスペクト比で同一の向きの矩形の範囲のうち最小のものを表示範囲Ａ１として定め、この表示範囲Ａ１を表す範囲情報を拡大処理部１７に出力する。そして、ユーザーが撮像範囲内に範囲指定物を進入させている間中、画像解析部１６は、範囲指定物を検出して範囲情報の出力を繰り返す。
拡大処理部１７は、画像解析部１６から範囲情報が入力されると、撮像部１２から入力される画像情報に対して、表示範囲Ａ１に含まれる部位を拡大するための拡大処理を施し、処理後の画像情報を画像情報処理部１８に出力する。具体的には、拡大処理部１７は、撮像部１２から入力される画像情報のうち、表示範囲Ａ１の外側の部位の画素値を削除するとともに、削除した分だけ表示範囲Ａ１内に画素値を補間する処理を行うことにより、拡大処理を行わない場合と同じ数の画素値からなる画像情報を出力する。
その後、ユーザーがすべての指を折り曲げる等してＬ字の形成を止めれば、画像解析部１６による範囲情報の出力は停止する。そして、拡大処理部１７は、ユーザーが両手を撮像範囲から退避させた後も、最後に入力された範囲情報に基づく表示範囲Ａ１を拡大させる処理を継続する。この結果、表示範囲Ａ１、即ちユーザーにより指定された指定範囲Ａ０とその近傍が拡大された画像が投写面Ｓに投写される（図６（ｂ）参照）。
画像表示システム１は、上記のように動作するため、ユーザーは、Ｌ字を形成した両手で撮像範囲内の所望の範囲を指定すれば、その範囲を拡大して表示することが可能となる。また、指定範囲Ａ０の位置、即ちＬ字を形成した両手の位置を移動させれば、撮像範囲内の異なる位置を拡大させることが可能となるし（図７（ａ）、（ｂ）参照）、２つのＬ字の間隔を狭めたり、広げたりすれば、拡大時の拡大率を変更することも可能となる（図８（ａ）、（ｂ）参照）。
また、指定範囲Ａ０（表示範囲Ａ１）が拡大されて表示されている状態（拡大表示状態）から、撮像画像Ｐｃの全体が表示される状態（通常表示状態）に復帰するためには、ユーザーは、入力操作部１３の拡大表示リセットキーを操作すればよい。ユーザーにより拡大表示リセットキーが操作されると、制御部１４は、拡大処理部１７に対して、拡大処理を停止させる旨の指示を行う。そして、拡大処理部１７がこの指示に応じて拡大処理を停止することにより、画像表示システム１は、通常表示状態に復帰する。
また、撮像部１２の撮像範囲内に所定の物体が進入した場合に、通常表示状態に復帰する態様にすることもできる。例えば、ユーザーがすべての指を開いた状態の手を撮像範囲内に進入させ、これを画像解析部１６が検出した場合に、通常表示状態に復帰するようにしてもよい。
また、範囲指定物で撮像範囲の全体を指定することによって通常表示状態に復帰させる構成にすることも可能である。ただし、本実施形態のように、Ｌ字を形成した指で指定範囲Ａ０を囲む態様の場合には、撮像範囲の全体を指定する際に範囲指定物が撮像範囲の外に位置することになり、画像解析部１６で検出することができない。このため、この場合には、通常表示状態で表示される表示範囲を撮像部１２の撮像範囲よりも小さく設定し、ユーザーにより指定された指定範囲Ａ０が、この表示範囲よりも大きい場合に、通常表示状態に復帰するようにすればよい。
以上説明したように、本実施形態の画像表示システム１（書画カメラ２）によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態の画像表示システム１（書画カメラ２）によれば、撮像部１２の撮像範囲内に進入した範囲指定物（ユーザーの手）によって範囲指定がなされると、画像解析部１６は、この範囲指定物を検出して、指定された範囲を特定する。そして、指定された範囲を拡大するための拡大処理が拡大処理部１７によって施され、処理後の画像情報が画像情報出力部１９からプロジェクター３に出力される。つまり、撮像範囲内の一部の範囲を拡大するためには、範囲指定物で所望の範囲を指定すればよくなり、煩雑な操作を行う必要がなくなる。
（２）本実施形態の画像表示システム１（書画カメラ２）によれば、画像解析部１６が、範囲指定物として人間の手を検出可能であるため、特定の器具等を用いることなく、拡大すべき範囲を指定することが可能となる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の画像表示システムについて説明する。なお、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の画像表示システム１は、第１実施形態と同様、書画カメラ２とプロジェクター３とを含んで構成されている（図１参照）。ただし、図示は省略するが、本実施形態の書画カメラ２は、一般的な書画カメラであり、画像解析部１６及び拡大処理部１７（図２参照）を備えていない。つまり、撮像部１２で生成された画像情報は、直接、画像情報処理部１８に出力され、撮像範囲の全体の画像情報が画像情報出力部１９から出力される。その代わりに、本実施形態では、画像解析部１６及び拡大処理部１７と同等の機能がプロジェクター３に備えられており、第１実施形態と同様、ユーザーによって指定された範囲を拡大して表示することが可能になっている。
図１０は、本実施形態のプロジェクター３の概略構成を示すブロック図である。
図１０に示すように、プロジェクター３は、画像投写部２０、制御部３０、記憶部３１、入力操作部３２、画像情報入力部３３、画像情報処理部３４、画像解析部３５、拡大処理部３６等を備えて構成されている。
画像投写部２０は、光源２１、光変調装置としての３つの液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ、投写光学系としての投写レンズ２３、ライトバルブ駆動部２４等を含んでいる。画像投写部２０は、画像形成部に相当するものであり、光源２１から射出された光を、液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂで変調して画像を形成し、この画像を投写レンズ２３から投写して投写面Ｓに表示する。
光源２１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源ランプ２１ａと、光源ランプ２１ａが放射した光を液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ側に反射するリフレクター２１ｂとを含んで構成されている。光源２１から射出された光は、図示しないインテグレーター光学系によって輝度分布が略均一な光に変換され、図示しない色分離光学系によって光の３原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色光成分に分離された後、それぞれ液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに入射する。
液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成される。液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂには、マトリクス状に配列された複数の画素（図示せず）が形成されており、液晶に対して画素毎に駆動電圧を印加可能になっている。ライトバルブ駆動部２４が、入力される画像情報に応じた駆動電圧を各画素に印加すると、各画素は、画像情報に応じた光透過率に設定される。このため、光源２１から射出された光は、この液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを透過することによって変調され、画像情報に応じた画像が色光毎に形成される。形成された各色の画像は、図示しない色合成光学系によって画素毎に合成されてカラー画像となった後、投写レンズ２３から拡大投写される。
制御部３０は、ＣＰＵ及びＲＡＭ等を備えて構成されており、記憶部３１に記憶されている制御プログラムに従って動作し、プロジェクター３の動作を統括制御する。つまり、制御部３０は、記憶部３１とともにコンピューターとして機能する。
記憶部３１は、マスクＲＯＭや、フラッシュメモリー、ＦｅＲＡＭ等の不揮発性のメモリーにより構成されている。記憶部３１には、プロジェクター３の動作を制御するための制御プログラムや、プロジェクター３の動作条件等を規定する各種設定データ等が記憶されている。
入力操作部３２は、ユーザーからの入力操作を受け付けるものであり、プロジェクター３に対して各種指示を行うための複数の操作キーを備えている。入力操作部３２が備える操作キーとしては、電源のオン・オフを切り替えるための「電源キー」や、拡大処理を停止させるための「拡大表示リセットキー」等がある。ユーザーが入力操作部３２の各種操作キーを操作すると、入力操作部３２は、この入力操作を受け付けて、ユーザーの操作内容に応じた操作信号を制御部３０に出力する。なお、入力操作部３２として、遠隔操作が可能なリモコン（図示せず）を用いた構成としてもよい。この場合、リモコンは、ユーザーの操作内容に応じた赤外線の操作信号を発信し、図示しないリモコン信号受信部がこれを受信して制御部３０に伝達する。
画像情報入力部３３は、図示しない入力端子を備えており、入力端子には、外部の装置から出力される画像情報がケーブルＣ（図１参照）を介して入力される。つまり、本実施形態では、書画カメラ２で撮像された撮像画像Ｐｃを表す画像情報が入力される。画像情報入力部３３に入力された画像情報は、画像情報処理部３４に供給される。
画像情報処理部３４は、画像情報入力部３３から入力される画像情報を、液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの各画素の階調を表す画像情報に変換し、変換後の画像情報を画像解析部３５及び拡大処理部３６の双方に出力する。ここで、変換された画像情報は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光別になっており、各液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのすべての画素に対応する複数の画素値によって構成されている。この画素値は、対応する画素の光透過率を定めるものであり、液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの各画素から射出する光の強弱（階調）は、この画素値によって規定される。
画像解析部３５は、画像情報処理部３４から入力される画像情報に基づいて、書画カメラ２で撮像された撮像画像Ｐｃを解析し、撮像画像Ｐｃ内に進入した範囲指定物、即ち人間の手を検出するとともに、範囲指定物で指定された範囲を特定する。
拡大処理部３６は、画像情報処理部３４から入力される画像情報に対して、画像解析部３５で特定された範囲を拡大するための拡大処理を施し、処理後の画像情報をライトバルブ駆動部２４に出力する。なお、範囲指定物による範囲指定がなされるまでは、拡大処理部３６は、画像情報処理部３４から入力される画像情報をそのままライトバルブ駆動部２４に出力する。
ライトバルブ駆動部２４が、拡大処理部３６から入力される画像情報に従って液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを駆動すると、液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、画像情報に応じた画像を形成し、この画像が投写レンズ２３から投写面Ｓに投写される。
本実施形態の画像表示システム１は、上記のように構成されており、入力操作部３２の電源キーが操作されると、プロジェクター３は、動作が可能な状態（オン状態）となり、書画カメラ２から入力される画像情報に基づいて、画像の投写を開始する。拡大処理部３６は、範囲指定物による範囲指定がなされるまでは、拡大処理を行わず、画像情報処理部３４から入力される画像情報をそのままライトバルブ駆動部２４に出力する。このため、投写面Ｓには、書画カメラ２で撮像された撮像画像Ｐｃの全体がプロジェクター３から投写される（図５（ｂ）参照）。
ここで、ユーザーが書画カメラ２の撮像範囲内、即ちステージ１０ａ上に両手を進入させ、それぞれの手で形成したＬ字を組み合わせて略矩形の範囲を指定すると（図６（ａ）参照）、画像解析部３５は、撮像画像Ｐｃ内に侵入した人間の手を検出して、指定範囲Ａ０を特定する（図９参照）。そして、画像解析部３５は、この指定範囲Ａ０を包含する表示範囲Ａ１を定め、この表示範囲Ａ１を表す範囲情報を拡大処理部３６に出力する。
拡大処理部３６は、画像解析部３５から範囲情報が入力されると、画像情報処理部３４から入力される画像情報に対して、表示範囲Ａ１に含まれる部位を拡大するための拡大処理を施し、処理後の画像情報をライトバルブ駆動部２４に出力する。具体的には、拡大処理部３６は、画像情報処理部３４から入力される画像情報のうち、表示範囲Ａ１の外側の部位の画素値を削除するとともに、削除した分だけ表示範囲Ａ１内に画素値を補間する処理を行うことにより、拡大処理を行わない場合と同じ数の画素値からなる画像情報を出力する。この結果、投写面Ｓには、表示範囲Ａ１、即ちユーザーにより指定された指定範囲Ａ０とその近傍が拡大された画像が画像投写部２０から投写される（図６（ｂ）参照）。
その後、ユーザーにより入力操作部３２の拡大表示リセットキーが操作されると、制御部３０は、拡大処理部３６に対して、拡大処理を停止させる旨の指示を行う。そして、拡大処理部３６がこの指示に応じて拡大処理を停止することにより、画像表示システム１は、撮像画像Ｐｃの全体を表示する通常表示状態に復帰する。
以上説明したように、本実施形態の画像表示システム１（プロジェクター３）によれば、書画カメラ２の撮像範囲内に進入した範囲指定物（ユーザーの手）によって範囲指定がなされると、画像解析部３５は、この範囲指定物を検出して、指定された範囲を特定する。そして、指定された範囲を拡大するための拡大処理が拡大処理部３６によって施され、処理後の画像情報に基づく画像が画像投写部２０から投写される。つまり、画像内の一部の範囲を拡大するためには、範囲指定物で所望の範囲を指定すればよくなり、煩雑な操作を行う必要がなくなる。また、第１実施形態と同様、画像解析部３５が、範囲指定物として人間の手を検出可能であるため、特定の器具等を用いることなく、拡大すべき範囲を指定することが可能となる。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の画像表示システムについて説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の画像表示システム１は、第１実施形態及び第２実施形態と同様、書画カメラ２とプロジェクター３とを含んで構成されている（図１参照）。ただし、本実施形態では、範囲指定物の検出を書画カメラ２が行う一方で、範囲指定物によって指定された範囲を拡大する拡大処理は、プロジェクター３が行うようになっている。
図１１は、本実施形態の書画カメラ２の概略構成を示すブロック図である。
図１１に示すように、書画カメラ２は、撮像部１２、入力操作部１３、制御部１４、記憶部１５、画像解析部１６、画像情報処理部１８、画像情報出力部１９を備えて構成されている。
画像解析部１６は、撮像部１２から入力される画像情報に基づいて撮像画像Ｐｃを解析し、撮像画像Ｐｃ内に進入した範囲指定物、即ち人間の手を検出する。そして、範囲指定物で指定された範囲（指定範囲Ａ０）を特定するとともに、この指定範囲Ａ０を包含する表示範囲Ａ１を定め（図９参照）、この表示範囲Ａ１を表す範囲情報を画像情報出力部１９に出力する。
画像情報処理部１８は、撮像部１２から入力される画像情報を、プロジェクター３で利用可能な形式の画像情報に変換し、変換後の画像情報を画像情報出力部１９に出力する。
画像情報出力部１９は、ＵＳＢインターフェイス（図示せず）を備えており、画像情報処理部１８から入力される画像情報、及び画像解析部１６から入力される範囲情報を、ＵＳＢケーブル（図示せず）を介してプロジェクター３に出力する。
図１２は、本実施形態のプロジェクター３の概略構成を示すブロック図である。
図１２に示すように、プロジェクター３は、画像投写部２０、制御部３０、記憶部３１、入力操作部３２、画像情報入力部３３、画像情報処理部３４、拡大処理部３６を備えて構成されている。
画像情報入力部３３は、ＵＳＢインターフェイス（図示せず）を備えており、書画カメラ２から画像情報及び範囲情報がＵＳＢケーブル（図示せず）を介して入力される。そして、画像情報入力部３３は、入力される画像情報を画像情報処理部３４に出力するとともに、範囲情報が入力された場合には、これを拡大処理部３６に出力する。
画像情報処理部３４は、画像情報入力部３３から入力される画像情報を、液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの各画素の階調を表す画像情報に変換し、変換後の画像情報を拡大処理部３６に出力する。
拡大処理部３６は、画像情報入力部３３から範囲情報が入力されると、画像情報処理部３４から入力される画像情報に対して、表示範囲Ａ１に含まれる部位を拡大するための拡大処理を施し、処理後の画像情報をライトバルブ駆動部２４に出力する。この結果、投写面Ｓには、表示範囲Ａ１、即ちユーザーにより指定された指定範囲Ａ０とその近傍が拡大された画像が画像投写部２０から投写される。
以上説明したように、本実施形態の画像表示システム１によれば、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
ここで、本実施形態では、画像情報と範囲情報の双方を、書画カメラ２の画像情報出力部１９からプロジェクター３の画像情報入力部３３にＵＳＢケーブルで出力するようにしている。このため、書画カメラ２の画像情報出力部１９は、範囲情報を出力するための範囲情報出力部としても機能し、プロジェクター３の画像情報入力部３３は、範囲情報が入力される範囲情報入力部としても機能する。なお、画像情報と範囲情報を異なるケーブルで伝送するようにしてもよいが、接続すべきケーブルの本数が増えて利便性が損なわれてしまうことから、本実施形態のように画像情報と範囲情報の双方を共通のケーブルで伝送することが望ましい。
（第４実施形態）
図１３は、第４実施形態の画像表示システム１を示す斜視図であり、図１４は、第４実施形態の画像表示システム１の概略構成を示すブロック図である。
図１３に示すように、本実施形態の画像表示システム１は、書画カメラとプロジェクターとを一体的に備えた構成になっており、プロジェクターの本体（画像投写部２０等）は、筐体１０の内部に収容されている。また、図１４に示すように、本実施形態の画像表示システム１は、第２実施形態のプロジェクター３（図１０参照）における画像情報入力部３３の代わりに撮像部１２を備えた構成になっている。
撮像部１２で生成された画像情報は、画像情報処理部３４で液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの各画素の階調を表す画像情報に変換され、変換後の画像情報が画像解析部３５及び拡大処理部３６の双方に出力される。そして、第２実施形態のプロジェクター３と同様、画像解析部３５で範囲指定物が検出されると、拡大処理部３６で拡大処理が施され、処理後の画像情報に基づく画像が画像投写部２０から投写される。
以上説明したように、本実施形態の画像表示システム１でも、上述した他の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第５実施形態）
図１５は、第５実施形態の画像表示システム１の概略構成を示すブロック図である。
図１５に示すように、本実施形態の画像表示システム１は、書画カメラ２と、プロジェクター３と、拡大処理装置４とを備えて構成されている。書画カメラ２は、第２実施形態と同様の一般的な書画カメラであり、撮像部１２で生成した撮像範囲全体の画像情報を外部に出力する。また、プロジェクター３は、第１実施形態と同様の一般的なプロジェクターであり、外部から入力される画像情報に基づく画像を、画像投写部２０で形成して投写面Ｓに投写（表示）する。
拡大処理装置４は、書画カメラ２とプロジェクター３との間に接続され、書画カメラ２で生成された画像情報に拡大処理を施して、処理後の画像情報をプロジェクター３に出力する。拡大処理装置４は、書画カメラ２から画像情報が入力される画像情報入力部４１と、画像解析部４２と、拡大処理部４３と、プロジェクター３に画像情報を出力する画像情報出力部４４とを備えており、画像情報入力部４１に入力された画像情報は、画像解析部４２及び拡大処理部４３に出力される。
画像解析部４２は、画像情報入力部４１から入力される画像情報に基づいて、書画カメラ２で撮像された撮像画像Ｐｃを解析し、撮像画像Ｐｃ内に進入した範囲指定物、即ち人間の手を検出する。そして、範囲指定物で指定された範囲（指定範囲Ａ０）を特定するとともに、この指定範囲Ａ０を包含する表示範囲Ａ１を定め（図９参照）、この表示範囲Ａ１を表す範囲情報を拡大処理部４３に出力する。
拡大処理部４３は、画像情報入力部４１から入力される画像情報に対して、画像解析部４２で定められた表示範囲Ａ１を拡大するための拡大処理を施し、処理後の画像情報を画像情報出力部４４に出力する。画像情報出力部４４が、拡大処理後の画像情報をプロジェクター３に出力すると、範囲指定物で指定された範囲の画像が拡大されてプロジェクター３から投写される。
以上説明したように、本実施形態の画像表示システム１でも、上述した他の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（変形例）
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
上記実施形態では、両手で形成した２つのＬ字によって拡大すべき範囲を指定するようにしているが、範囲を指定するための方法はこれに限定されない。例えば、親指と人差し指でＵ字を形成した人間の手を検出できるようにして、Ｕ字で指定された範囲を拡大する構成にすれば、片手で範囲指定することも可能となる。また、範囲指定物は、人間の手に限定されず、器具等を用いて範囲を指定する態様としてもよい。
上記実施形態では、光変調装置として３つの液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを用いた３板式の画像投写部２０について説明したが、画像投写部２０の構成はこれに限定されない。例えば、各画素の中にそれぞれＲ光、Ｇ光、Ｂ光を透過可能なサブ画素を含んだ１つの液晶ライトバルブによって画像を形成する態様とすることも可能である。
上記実施形態では、光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から射出した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を用いることもできる。
上記実施形態では、光源２１は、放電型の光源ランプ２１ａによって構成されているが、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）光源等の固体光源や、その他の光源を用いることもできる。
上記実施形態では、画像入力装置として書画カメラ２を用いているが、画像入力装置は書画カメラ２に限定されず、ビデオカメラ等、他の画像入力装置（撮像装置）を用いるようにしてもよい。
上記実施形態では、画像表示装置としてプロジェクター３を用いているが、画像表示装置はプロジェクター３に限定されず、画像情報に基づく画像を形成して表示するものであればよい。例えば、透過型のスクリーンを一体的に備えたリアプロジェクター、或いは、液晶ディスプレー、プラズマディスプレー、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー等、他の画像表示装置を用いることも可能である。
第１実施形態の画像表示システムを示す斜視図。 第１実施形態の書画カメラの概略構成を示すブロック図。 （ａ）〜（ｄ）は、範囲指定物を示す図。 （ａ）、（ｂ）は、範囲指定物で矩形の範囲を指定する様子を示す図。 画像表示システムの動作を説明するための説明図であり、（ａ）は、撮像部によって撮像された撮像画像を示す図、（ｂ）は、投写面に投写された画像を示す図。 画像表示システムの動作を説明するための説明図であり、（ａ）は、撮像部によって撮像された撮像画像を示す図、（ｂ）は、投写面に投写された画像を示す図。 画像表示システムの動作を説明するための説明図であり、（ａ）は、撮像部によって撮像された撮像画像を示す図、（ｂ）は、投写面に投写された画像を示す図。 画像表示システムの動作を説明するための説明図であり、（ａ）は、撮像部によって撮像された撮像画像を示す図、（ｂ）は、投写面に投写された画像を示す図。 画像表示システムの動作を説明するための説明図であり、撮像部によって撮像された撮像画像を示す図。 第２実施形態のプロジェクターの概略構成を示すブロック図。 第３実施形態の書画カメラの概略構成を示すブロック図。 第３実施形態のプロジェクターの概略構成を示すブロック図。 第４実施形態の画像表示システムを示す斜視図。 第４実施形態の画像表示システムの概略構成を示すブロック図。 第５実施形態の画像表示システムの概略構成を示すブロック図。
１…画像表示システム、２…書画カメラ、３…プロジェクター、４…拡大処理装置、１０…筐体、１０ａ…ステージ、１１…支持アーム、１２…撮像部、１３…入力操作部、１４…制御部、１５…記憶部、１６…画像解析部、１７…拡大処理部、１８…画像情報処理部、１９…画像情報出力部、２０…画像投写部、２１…光源、２１ａ…光源ランプ、２１ｂ…リフレクター、２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ…液晶ライトバルブ、２３…投写レンズ、２４…ライトバルブ駆動部、３０…制御部、３１…記憶部、３２…入力操作部、３３…画像情報入力部、３４…画像情報処理部、３５…画像解析部、３６…拡大処理部、４１…画像情報入力部、４２…画像解析部、４３…拡大処理部、４４…画像情報出力部、Ａ０…指定範囲、Ａ１…表示範囲、Ｃ…ケーブル、Ｍ…被写体、Ｓ…投写面、Ｐｃ…撮像画像。

Claims (7)

  1. 所定の撮像範囲を撮像して画像情報を生成する撮像部と、
    前記撮像部の前記撮像範囲内に、当該撮像範囲内の一部の範囲を指定するための範囲指定物が進入した場合に、前記画像情報に基づいて前記範囲指定物を検出し、前記範囲指定物によって指定された前記範囲を特定する画像解析部と、
    前記画像解析部によって前記範囲が特定された場合に、前記撮像部で生成された前記画像情報に対して、特定された前記範囲を拡大するための拡大処理を施す拡大処理部と、
    前記拡大処理が施された画像情報を外部に出力する画像情報出力部と、
    を備えたことを特徴とする画像入力装置。
  2. 請求項１に記載の画像入力装置であって、
    前記画像解析部は、前記範囲指定物として人間の手を検出することを特徴とする画像入力装置。
  3. 外部から画像情報が入力される画像情報入力部と、
    前記画像情報に基づく画像の中に、当該画像内の一部の範囲を指定するための範囲指定物が進入した場合に、前記画像情報に基づいて前記範囲指定物を検出し、前記範囲指定物によって指定された前記範囲を特定する画像解析部と、
    前記画像解析部によって前記範囲が特定された場合に、前記画像情報入力部に入力された前記画像情報に対して、特定された前記範囲を拡大するための拡大処理を施す拡大処理部と、
    前記拡大処理が施された画像情報に基づく画像を形成して表示する画像形成部と、
    を備えたことを特徴とする画像表示装置。
  4. 請求項３に記載の画像表示装置であって、
    前記画像解析部は、前記範囲指定物として人間の手を検出することを特徴とする画像表示装置。
  5. 所定の撮像範囲を撮像して画像情報を生成する撮像部と、
    前記撮像部の前記撮像範囲内に、当該撮像範囲内の一部の範囲を指定するための範囲指定物が進入した場合に、前記画像情報に基づいて前記範囲指定物を検出し、前記範囲指定物によって指定された前記範囲を特定する画像解析部と、
    前記画像解析部によって前記範囲が特定された場合に、前記撮像部で生成された前記画像情報に対して、特定された前記範囲を拡大するための拡大処理を施す拡大処理部と、
    前記拡大処理が施された画像情報に基づく画像を形成して表示する画像形成部と、
    を備えたことを特徴とする画像表示システム。
  6. 請求項５に記載の画像表示システムであって、
    前記画像解析部は、前記範囲指定物として人間の手を検出することを特徴とする画像表示システム。
  7. 画像入力装置と、画像表示装置とを有する画像表示システムであって、
    前記画像入力装置は、
    所定の撮像範囲を撮像して画像情報を生成する撮像部と、
    前記撮像部で生成された前記画像情報を前記画像表示装置に出力する画像情報出力部と、
    前記撮像部の前記撮像範囲内に、当該撮像範囲内の一部の範囲を指定するための範囲指定物が進入した場合に、前記画像情報に基づいて前記範囲指定物を検出し、前記範囲指定物によって指定された前記範囲を特定する画像解析部と、
    前記画像解析部で特定された前記範囲に応じた範囲情報を、前記画像表示装置に出力する範囲情報出力部と、
    を備え、
    前記画像表示装置は、
    前記画像入力装置から前記画像情報が入力される画像情報入力部と、
    前記画像入力装置から前記範囲情報が入力される範囲情報入力部と、
    前記範囲情報入力部に前記範囲情報が入力された場合に、前記画像情報入力部に入力される前記画像情報に対して、前記範囲情報に基づく範囲を拡大するための拡大処理を施す拡大処理部と、
    前記拡大処理が施された画像情報に基づく画像を形成して表示する画像形成部と、
    を備えたことを特徴とする画像表示システム。
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