JP2012003306A - Marker - Google Patents

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宏明 石井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To display a plurality of patterns without power supply in a marker used for an augmented reality system.SOLUTION: The marker is used for the augmented reality system for superimposing electronic information onto a video photographing a real environment, is placed in the real environment as an index for superimposing the electronic information onto the video, and includes a pattern presentation part for presenting a pattern corresponding to the electronic information superimposed onto the video. The pattern presentation part has a change part which changes due to external factors and in which patterns change as the change part changes.

Description

本発明は、拡張現実感(AR:Augmented Reality)技術を用いた拡張現実感表示システムに用いられるマーカに関する。   The present invention relates to a marker used in an augmented reality display system using augmented reality (AR) technology.

従来、撮影装置によって撮影された現実環境(現実空間)の映像に、コンピュータグラフィックス(CG)により作成された画像、文字情報等の電子情報を重畳することにより、現実環境の情報を拡張する拡張現実感技術が知られている。   Conventionally, an extension for extending information in the real environment by superimposing electronic information such as images and character information created by computer graphics (CG) on the video of the real environment (real space) photographed by the photographing device. Reality technology is known.

この拡張現実感技術において、撮影装置で撮影された映像に電子情報を重畳するための指標としてマーカを用いる方法がある(例えば、特許文献1参照)。   In this augmented reality technology, there is a method of using a marker as an index for superimposing electronic information on a video imaged by an imaging device (see, for example, Patent Document 1).

この場合に用いられるマーカは、例えば、紙等のシートに、予め設定された大きさの黒い矩形の枠を印刷等により形成したものである。複数種類のマーカを使用する場合には、枠の内部にマーカの種類を特定するための文字、模様等からなるパターンが設けられる。   The marker used in this case is formed by, for example, printing a black rectangular frame having a preset size on a sheet such as paper. When a plurality of types of markers are used, a pattern made up of characters, patterns, etc. for specifying the type of marker is provided inside the frame.

このようなマーカを用いた拡張現実感表示システムでは、現実環境に置かれたマーカを含む領域を撮影装置で撮影し、映像中のマーカを検出し、そのマーカのパターンに応じた電子情報を映像に重畳する。また、拡張現実感表示システムは、映像中のマーカの位置、向き、サイズに応じて、映像に重畳する電子情報の位置、向き、サイズを決定する。   In an augmented reality display system using such a marker, a region including the marker placed in the real environment is photographed by a photographing device, the marker in the image is detected, and electronic information corresponding to the marker pattern is displayed in the image. Superimpose on. Further, the augmented reality display system determines the position, orientation, and size of electronic information to be superimposed on the video according to the position, orientation, and size of the marker in the video.

特開2006−48484号公報JP 2006-48484 A

上述のようなマーカを用いた拡張現実感表示システムでは、1つのマーカに1つのパターンが固定されている。このため、複数のパターンが必要な場合、マーカが増え、管理等に不便であった。   In the augmented reality display system using the marker as described above, one pattern is fixed to one marker. For this reason, when a plurality of patterns are required, the number of markers increases, which is inconvenient for management.

これに対し、液晶表示装置等の電子表示装置を用いて、複数のパターンのマーカを切り替え表示する方法があるが、電子機器を用いるため電源が必要であった。   On the other hand, there is a method of switching and displaying a plurality of patterns of markers using an electronic display device such as a liquid crystal display device, but a power source is required because an electronic device is used.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、拡張現実感システムで用いられるマーカであって、無電源で複数のパターンを表示可能なマーカを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a marker that can be used in an augmented reality system and that can display a plurality of patterns without a power source.

上記目的を達成するため、本発明に係るマーカの第1の特徴は、現実環境を撮影した映像に電子情報を重畳する拡張現実感システムに用いられ、現実環境に置かれて、映像に電子情報を重畳するための指標とされるマーカであって、映像に重畳される電子情報に対応するパターンを提示するパターン提示部を備え、前記パターン提示部は、外的要因により変化する変化部を有し、前記変化部の変化によって前記パターンが変化することにある。   In order to achieve the above object, the first feature of the marker according to the present invention is used in an augmented reality system that superimposes electronic information on a video obtained by photographing a real environment. A pattern presenting unit that presents a pattern corresponding to the electronic information superimposed on the video, and the pattern presenting unit has a changing unit that changes due to an external factor. The pattern is changed by the change of the changing portion.

本発明に係るマーカの第2の特徴は、前記外的要因は、湿度、紫外線、温度、および経時変化のうちの少なくともいずれか1つを含むことにある。   A second feature of the marker according to the present invention is that the external factor includes at least one of humidity, ultraviolet light, temperature, and a change with time.

本発明に係るマーカにおいて、前記外的要因による前記変化部の変化に応じた前記パターン提示部の2次元的または3次元的な物理的変化により、前記パターンが変化するようにすることができる。   In the marker according to the present invention, the pattern may be changed by a two-dimensional or three-dimensional physical change of the pattern presenting unit according to a change of the changing unit due to the external factor.

上記本発明に係るマーカを用いた拡張現実感システムは、撮影装置と、前記撮影装置で撮影された映像中の前記マーカを検出するマーカ検出部と、前記マーカ検出部で検出した前記マーカのパターンに対応した電子情報を、前記撮影装置で撮影された映像に重畳する重畳部とを備えるものである。   The augmented reality system using the marker according to the present invention includes an imaging device, a marker detection unit that detects the marker in an image captured by the imaging device, and the pattern of the marker detected by the marker detection unit. And a superimposing unit that superimposes electronic information corresponding to the image captured by the image capturing apparatus.

本発明に係るマーカの第1の特徴によれば、外的要因によりパターンが変化するので、無電源で複数のパターンを表示可能である。   According to the first feature of the marker of the present invention, since the pattern changes due to an external factor, a plurality of patterns can be displayed without a power source.

本発明に係るマーカの第2の特徴によれば、湿度、紫外線、温度、および経時変化のうちの少なくともいずれか1つを含む外的要因でパターンが変化するので、所定の環境にマーカを置くだけで、無電源で複数のパターンを表示可能となる。   According to the second feature of the marker according to the present invention, the pattern changes due to an external factor including at least one of humidity, ultraviolet light, temperature, and change over time, and therefore the marker is placed in a predetermined environment. Only a plurality of patterns can be displayed without a power source.

また、本発明に係るマーカにおいて、外的要因に応じたパターン提示部の2次元的または3次元的な物理的変化によりパターンが変化するようにして、無電源でパターンを変更することができる。   In the marker according to the present invention, the pattern can be changed without a power source so that the pattern is changed by a two-dimensional or three-dimensional physical change of the pattern presenting unit according to an external factor.

本発明に係るマーカを用いた拡張現実感システムによれば、外的要因によりパターンが変化するマーカを用いることで、マーカに電源を用いることなく、1つのマーカで複数のパターンに応じた電子情報を映像に重畳することができる。   According to the augmented reality system using markers according to the present invention, by using a marker whose pattern changes due to an external factor, electronic information corresponding to a plurality of patterns with one marker without using a power source for the marker. Can be superimposed on the video.

第1の実施の形態に係るマーカを用いる拡張現実感システムの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the augmented reality system using the marker which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係るマーカの平面図である。It is a top view of the marker which concerns on 1st Embodiment. 図2におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. 図2に示すマーカにおける紫外線の作用により変色するパネルの断面図である。It is sectional drawing of the panel which changes color by the effect | action of the ultraviolet-ray in the marker shown in FIG. (a)は図2に示すマーカにおいてパネルが変色した状態を示す図、(b)はである。(a)からさらにパネルの変色が進行した状態を示す図である。(A) is a figure which shows the state which the panel discolored in the marker shown in FIG. 2, (b) is. It is a figure which shows the state which the discoloration of the panel further advanced from (a). 第2の実施の形態に係るマーカの平面図である。It is a top view of the marker which concerns on 2nd Embodiment. 図6に示すマーカの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the marker shown in FIG. 図6におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. (a)は図6に示すマーカにおいて変色層が変色した状態を示す図、(b)は図6に示すマーカにおいて可動層が移動した状態を示す図である。(A) is a figure which shows the state which the discoloration layer changed in the marker shown in FIG. 6, (b) is a figure which shows the state which the movable layer moved in the marker shown in FIG. 第3の実施の形態に係るマーカの平面図である。It is a top view of the marker which concerns on 3rd Embodiment. 図10に示すマーカの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the marker shown in FIG. 図10におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. 図10に示すマーカにおいて膨張部材が膨張したときのパターンを示す図である。It is a figure which shows a pattern when an expansion member expand | swells in the marker shown in FIG. 第4の実施の形態に係るマーカの平面図である。It is a top view of the marker which concerns on 4th Embodiment. 図14に示すマーカの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the marker shown in FIG. 図14におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. 図14に示すマーカにおいてオーガニック材が変色したときのパターンを示す図である。It is a figure which shows a pattern when an organic material discolors in the marker shown in FIG. 第4の実施の形態の変形例に係るマーカの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the marker which concerns on the modification of 4th Embodiment. 第4の実施の形態における図16に相当する断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 16 in the fourth embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same or equivalent parts and components are denoted by the same or equivalent reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and different from the actual ones. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

また、以下に示す各実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   Each embodiment shown below exemplifies an apparatus or the like for embodying the technical idea of the present invention. The technical idea of the present invention is the arrangement of each component as described below. It is not something specific. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るマーカを用いる拡張現実感システムの機能構成を示すブロック図である。図1に示すように拡張現実感システム1は、撮影装置2と、映像処理装置3と、表示装置4とにより概略構成される。拡張現実感システム1は、撮影装置2で撮影した現実環境の映像中のマーカを検出し、そのパターンに応じた電子情報を映像に重畳することにより、現実環境の情報を拡張するものである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an augmented reality system using markers according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the augmented reality system 1 is schematically configured by a photographing device 2, a video processing device 3, and a display device 4. The augmented reality system 1 extends the information of the real environment by detecting a marker in the video of the real environment photographed by the photographing device 2 and superimposing electronic information corresponding to the pattern on the video.

まず、第1の実施の形態において拡張現実感システム1で使用されるマーカについて説明する。   First, a marker used in the augmented reality system 1 in the first embodiment will be described.

図2は、第1の実施の形態に係るマーカの平面図、図3は、図2におけるA−A断面図である。図2、図3に示すように、第1の実施の形態に係るマーカ5は、パネル51A〜51Hと、パネル51A〜51Hを収納するケース52とを備える。   FIG. 2 is a plan view of the marker according to the first embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the marker 5 according to the first embodiment includes panels 51A to 51H and a case 52 that houses the panels 51A to 51H.

パネル51A〜51Hは、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)等からなる略正方形の板状体からなり、塗装等により白色または黒色に形成されている。パネル51A〜51Hがケース52内に置かれることで、白黒のパターンが形成されるようになっており、パネル51A〜51Hが本発明のパターン提示部を構成する。   The panels 51A to 51H are made of, for example, a substantially square plate-like body made of PET (polyethylene terephthalate) or the like, and are formed in white or black by painting or the like. When the panels 51A to 51H are placed in the case 52, a black and white pattern is formed, and the panels 51A to 51H constitute the pattern presentation unit of the present invention.

パネル51A〜51Hのうちの一部のパネルは、紫外線の作用により変色するように構成されている。ここでは、パネル51Bが、紫外線の作用により変色するように構成されているものとする。この場合、パネル51Bが本発明の変化部に相当する。   Some of the panels 51A to 51H are configured to be discolored by the action of ultraviolet rays. Here, it is assumed that the panel 51B is configured to change color by the action of ultraviolet rays. In this case, the panel 51B corresponds to the changing portion of the present invention.

図4は、パネル51Bの断面図である。図4に示すように、パネル51Bは、PET等からなる基材層511と、基材層511上に形成された保護フィルム層512とを有する。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the panel 51B. As shown in FIG. 4, the panel 51 </ b> B includes a base material layer 511 made of PET or the like, and a protective film layer 512 formed on the base material layer 511.

基材層511は、塗装等により白色に形成され、その上にフォトクロミックが塗布されたものである。保護フィルム層512は、このフォトクロミックを保護するための層であり、無色透明な樹脂等からなる。   The base material layer 511 is formed in white by painting or the like, and photochromic is applied thereon. The protective film layer 512 is a layer for protecting this photochromic, and is made of a colorless and transparent resin or the like.

フォトクロミックは、紫外線を受けると色変化を発現する。例えば、フォトクロミックとしてアゾベンゼンを用いて「無色→橙色」、ジアリールエテンを用いて「無色→赤色」、ビラジカルを用いて「無色→紫色」などの色変化を発現させることができる。フォトクロミックの色変化は可逆的である。   Photochromic develops a color change when it receives ultraviolet rays. For example, color change such as “colorless → orange” using azobenzene as photochromic, “colorless → red” using diarylethene, and “colorless → purple” using biradical can be developed. The photochromic color change is reversible.

ケース52は、底板53と、その周囲の外周壁をなす外枠54とからなる。外枠54の上面54aには、図2に示すように、黒い矩形のマーカ枠55が塗装等により形成されている。マーカ枠55の周囲は塗装等により白色になっている。マーカ枠55と、その内部のパネル51A〜51Hが形成するパターンにより、映像処理装置3において、撮影装置2で撮影された映像中のマーカ5が検出、識別される。   The case 52 includes a bottom plate 53 and an outer frame 54 that forms an outer peripheral wall around the bottom plate 53. As shown in FIG. 2, a black rectangular marker frame 55 is formed on the upper surface 54a of the outer frame 54 by painting or the like. The periphery of the marker frame 55 is white due to painting or the like. With the pattern formed by the marker frame 55 and the panels 51 </ b> A to 51 </ b> H inside the marker frame 55, the marker 5 in the image captured by the image capturing device 2 is detected and identified in the image processing device 3.

外枠54の上面54aと、ケース52内に配置されたパネル51A〜51Hの上面とは、高さがそろっていることが好ましい。例えば外枠54の上面54aの方が高いと陰影ができ、これにより映像処理装置3におけるマーカ5の検出に不都合が生じるおそれがあるので、このような陰影の発生を予防するためである。   The upper surface 54 a of the outer frame 54 and the upper surfaces of the panels 51 </ b> A to 51 </ b> H disposed in the case 52 preferably have the same height. For example, if the upper surface 54a of the outer frame 54 is higher, a shadow is generated, which may cause inconvenience in detection of the marker 5 in the video processing device 3, so that the occurrence of such a shadow is prevented.

上記のようなマーカ5において、パネル51A〜51Hの配置をユーザが変えることで、複数のパターンを形成することができる。また、このパネル51A〜51Hの配置変更以外に、映像処理装置3において、紫外線により変色するパネル(パネル51B)が変色することでもパターンが変わったと認識される。   In the marker 5 as described above, a plurality of patterns can be formed by the user changing the arrangement of the panels 51A to 51H. In addition to the change in the arrangement of the panels 51A to 51H, the video processing apparatus 3 recognizes that the pattern has also changed by changing the color of the panel (panel 51B) that changes color due to ultraviolet rays.

拡張現実感システム1の撮影装置2は、現実環境(現実空間)を撮影し、得られた映像を映像処理装置3に送出する。   The imaging device 2 of the augmented reality system 1 images a real environment (real space) and sends the obtained video to the video processing device 3.

映像処理装置3は、マーカ検出部31と、重畳部32と、記憶部33と、インタフェース部34とを備える。   The video processing device 3 includes a marker detection unit 31, a superimposition unit 32, a storage unit 33, and an interface unit 34.

マーカ検出部31は、撮影装置2で撮影された映像中のマーカ5の位置、向き、サイズを検出し、また、周知のテンプレートマッチングの手法等を用いてマーカ5のパターンを検出する。   The marker detection unit 31 detects the position, orientation, and size of the marker 5 in the video imaged by the imaging device 2, and detects the pattern of the marker 5 using a known template matching method or the like.

マーカ検出部31は、パターン検出において、映像中のマーカ5における濃度を検出し、パターン中の白色または黒色以外の濃度を示す部分も参照してパターンの判断を行う。例えば、マーカ検出部31は、図2のようなパターンに対して、図5(a)のようにパネル51Bが変色したパターンを、異なるパターンとして検出する。   In the pattern detection, the marker detection unit 31 detects the density at the marker 5 in the video, and determines the pattern with reference to a portion indicating density other than white or black in the pattern. For example, the marker detection unit 31 detects a pattern in which the panel 51B is discolored as shown in FIG. 5A as a different pattern from the pattern shown in FIG.

マーカ検出部31において、白色または黒色以外の部分を検出するための濃度の閾値を複数段階で設定してもよい。これにより、マーカ検出部31は、例えば、上記のように図2のパターンと図5(a)のパターンとを異なるパターンとして認識するとともに、さらに、図5(a)のパターンに対して、図5(b)のようにパネル51Bの濃度が異なるパターンを、異なるパターンとして検出する。   In the marker detection unit 31, a threshold value of density for detecting a portion other than white or black may be set in a plurality of stages. Thereby, for example, the marker detection unit 31 recognizes the pattern of FIG. 2 and the pattern of FIG. 5A as different patterns as described above, and further, for the pattern of FIG. Patterns having different densities on the panel 51B as shown in FIG. 5B are detected as different patterns.

重畳部32は、マーカ検出部31で検出したマーカ5のパターンに対応する電子情報を記憶部33から取得し、この電子情報を撮影装置2で撮影された映像に重畳する。重畳部32は、マーカ検出部31で検出したマーカ5の位置、向き、サイズに基づいて、拡張現実感技術により、映像に重畳する電子情報の位置、向き、サイズを決定する。   The superimposing unit 32 acquires electronic information corresponding to the pattern of the marker 5 detected by the marker detecting unit 31 from the storage unit 33 and superimposes the electronic information on the video imaged by the imaging device 2. Based on the position, orientation, and size of the marker 5 detected by the marker detection unit 31, the superimposing unit 32 determines the position, orientation, and size of the electronic information to be superimposed on the video using augmented reality technology.

記憶部33は、マーカ検出部31で検出されるマーカ5の各パターンに対応して予め生成された電子情報を記憶している。電子情報としては、コンピュータグラフィックスにより作成された3次元(3D)モデル、実画像、アニメーション、文字情報等を用いることができる。   The storage unit 33 stores electronic information generated in advance corresponding to each pattern of the marker 5 detected by the marker detection unit 31. As the electronic information, a three-dimensional (3D) model created by computer graphics, a real image, animation, character information, or the like can be used.

インタフェース部34は、撮影装置2および表示装置4との間でデータの送受信を行うためのものである。   The interface unit 34 is for transmitting and receiving data between the photographing device 2 and the display device 4.

映像処理装置3は、CPU、RAM、ROM、ハードディスク等の記憶装置、入出力インタフェース等を備えたコンピュータにより構成される。マーカ検出部31および重畳部32の機能は、ハードディスク等の記憶装置に格納された拡張現実感技術に関するアプリケーションプログラムをCPUがRAMへ読み込んで実行することにより実現される。記憶部33は、ハードディスク等の記憶装置の機能として構成され、インタフェース部34は、撮影装置2および表示装置4に物理的に接続された入出力インタフェースの機能として構成される。   The video processing device 3 is configured by a computer including a CPU, a RAM, a ROM, a storage device such as a hard disk, an input / output interface, and the like. The functions of the marker detection unit 31 and the superimposition unit 32 are realized by the CPU reading and executing an application program related to augmented reality technology stored in a storage device such as a hard disk. The storage unit 33 is configured as a function of a storage device such as a hard disk, and the interface unit 34 is configured as a function of an input / output interface physically connected to the imaging device 2 and the display device 4.

表示装置4は、撮影装置2で撮影された映像、およびその映像に重畳された電子情報を表示する。   The display device 4 displays the video imaged by the imaging device 2 and the electronic information superimposed on the video image.

次に、拡張現実感システム1の動作について説明する。   Next, the operation of the augmented reality system 1 will be described.

撮影装置2は、マーカ5が配置された領域を撮影し、得られた映像を映像処理装置3に送出する。   The imaging device 2 captures an area where the marker 5 is arranged, and sends the obtained video to the video processing device 3.

マーカ検出部31は、撮影装置2で撮影された映像をインタフェース部34を介して受け取ると、映像上のマーカ5の位置、向き、サイズを検出するとともに、マーカ5のパターンを検出する。   When the marker detection unit 31 receives an image captured by the imaging device 2 via the interface unit 34, the marker detection unit 31 detects the position, orientation, and size of the marker 5 on the image and also detects the pattern of the marker 5.

次いで、重畳部32は、マーカ検出部31で検出したマーカ5のパターンに対応する電子情報を記憶部33から取得し、この電子情報を映像に重畳する。この際、重畳部32は、マーカ検出部31で検出したマーカ5の位置、向き、サイズに基づいて、映像に重畳する電子情報の位置、向き、サイズを決定する。   Next, the superimposing unit 32 acquires electronic information corresponding to the pattern of the marker 5 detected by the marker detecting unit 31 from the storage unit 33, and superimposes the electronic information on the video. At this time, the superimposing unit 32 determines the position, orientation, and size of the electronic information to be superimposed on the video based on the position, orientation, and size of the marker 5 detected by the marker detection unit 31.

そして、重畳部32は、電子情報を重畳した映像を、インタフェース部34を介して表示装置4に送出する。表示装置4は、電子情報が重畳された映像を表示する。   Then, the superimposing unit 32 sends the video on which the electronic information is superimposed to the display device 4 via the interface unit 34. The display device 4 displays an image on which electronic information is superimposed.

マーカ5のパネル51Bが紫外線を受けて変色し、マーカ検出部31が、変色前とは異なるパターンになったと検出すると、重畳部32は、マーカ検出部31で検出した変色後のマーカ5のパターンに対応する電子情報を記憶部33から取得し、この電子情報を映像に重畳する。   When the panel 51B of the marker 5 changes its color upon receiving ultraviolet light, and the marker detection unit 31 detects that the pattern is different from that before the color change, the superimposition unit 32 detects the pattern of the marker 5 after the color change detected by the marker detection unit 31. Is obtained from the storage unit 33, and this electronic information is superimposed on the video.

電子情報としては、例えば、パネル51Bの変色前のパターンに対応する電子情報をある3Dモデルとし、パネル51Bの変色後のパターンに対応する電子情報を、変色前のパターンに対応する3Dモデルが高さ方向に伸びたような3Dモデルとする。これにより、マーカ5に対する紫外線の照射量に応じて、映像に重畳される3Dモデルの高さが変化する。   As the electronic information, for example, the electronic information corresponding to the pattern before the color change of the panel 51B is a certain 3D model, and the electronic information corresponding to the pattern after the color change of the panel 51B is the high 3D model corresponding to the pattern before the color change. The 3D model is extended in the vertical direction. As a result, the height of the 3D model superimposed on the video changes in accordance with the amount of ultraviolet light applied to the marker 5.

このようにすれば、例えば、監視カメラのように固定して設置される撮影装置2の撮影領域内にマーカ5を配置すると、マーカ5に日光(紫外線)が当たる時間帯おいては3Dモデルが重畳された映像が表示装置4に表示され、さらに、日光の照射量が多い時間帯では、高さ方向に大きくなった3Dモデルが重畳される。これにより、日光の照射量の変化をユーザがリアルタイムで視覚的に認識しやすい重畳映像が表示装置4に表示される。   In this way, for example, when the marker 5 is arranged in the imaging region of the imaging device 2 that is fixedly installed like a surveillance camera, the 3D model is displayed in a time zone in which the marker 5 is exposed to sunlight (ultraviolet rays). The superimposed video is displayed on the display device 4, and a 3D model that is enlarged in the height direction is superimposed in a time zone in which the amount of sunlight irradiation is large. As a result, a superimposed image that allows the user to visually recognize the change in the amount of sunlight irradiated in real time is displayed on the display device 4.

以上説明したように、第1の実施の形態によれば、マーカ5は、配置変更可能なパネル51A〜51Hでパターンを形成するので、ユーザがパネル51A〜51Hの配置をかえることで、無電源でパターンを変更でき、1つのマーカ5で複数のパターンを表示可能である。また、外的要因である紫外線の作用により変色するパネル(パネル51B)を備えるので、マーカ5を紫外線の当たる環境に置くだけで、無電源でパターンを変更できる。このようなマーカ5を用いることで、拡張現実感システム1は、1つのマーカ5で複数のパターンに応じた電子情報を映像に重畳することができる。   As described above, according to the first embodiment, the marker 5 forms a pattern with the panels 51A to 51H whose arrangement can be changed. Therefore, the user can change the arrangement of the panels 51A to 51H, thereby The pattern can be changed with, and a plurality of patterns can be displayed with one marker 5. In addition, since the panel (panel 51B) that changes color due to the action of ultraviolet rays, which is an external factor, is provided, the pattern can be changed without power by simply placing the marker 5 in an environment that is exposed to ultraviolet rays. By using such a marker 5, the augmented reality system 1 can superimpose electronic information corresponding to a plurality of patterns on a video with one marker 5.

なお、パネル51A〜51Hのうちの1つを予め省略しておき、ユーザがパネルをスライドさせて移動させることで、パターンの変更を容易にできるようにしてもよい。この場合、底板53の上面がパターンの一部を構成することになるので、底板53の上面は白または黒に塗装しておく。外枠54やパネルに、溝や突起部分を設けて、パネルの移動を容易にできるような構造にしてもよい。   Note that one of the panels 51A to 51H may be omitted in advance, and the pattern may be easily changed by the user sliding the panel and moving the panel. In this case, since the upper surface of the bottom plate 53 constitutes a part of the pattern, the upper surface of the bottom plate 53 is painted white or black. The outer frame 54 and the panel may be provided with grooves and protrusions so that the panel can be easily moved.

また、マーカ5からパネル51A〜51Hが脱落することを防止できるような構造にしてもよい。例えば、パネル51A〜51Hの下面側に強磁性体からなるシート等を取り付け、底板53を磁性体で構成することで、パネル51A〜51Hを磁力で保持できるようにしてもよい。   Further, the structure may be such that the panels 51A to 51H can be prevented from falling off the marker 5. For example, a panel made of a ferromagnetic material or the like may be attached to the lower surface side of the panels 51A to 51H, and the bottom plate 53 may be made of a magnetic material so that the panels 51A to 51H can be held with magnetic force.

このようにすれば、例えば、マーカ5を風鈴等に吊り下げることができる。このように吊り下げられたマーカ5を、監視カメラのように固定して設置される撮影装置2の撮影領域に配置すると、マーカ5が風等の影響で揺れることにより、撮影映像中のマーカ5の向き等が変化する。拡張現実感技術によれば、映像中のマーカ5の向き等が変動した場合、それに連動して、映像に重畳する電子情報の表示も変動する。このため、マーカ5の動きに応じて、風の強さや風向等を表現する3Dモデル等を映像に重畳表示することが可能となる。加えて、上記と同様に、パネル51Bの変色に応じて、日光(紫外線)の照射量の変化を示す電子情報も映像に重畳表示することができる。   In this way, for example, the marker 5 can be suspended from a wind chime or the like. When the marker 5 suspended in this manner is arranged in the imaging region of the imaging device 2 that is fixedly installed like a surveillance camera, the marker 5 in the captured image is shaken by the influence of wind or the like. The direction of the change. According to the augmented reality technology, when the orientation or the like of the marker 5 in the video fluctuates, the display of the electronic information superimposed on the video fluctuates accordingly. For this reason, according to the movement of the marker 5, it is possible to superimpose and display a 3D model or the like representing the strength of the wind, the wind direction, or the like on the video. In addition, in the same manner as described above, electronic information indicating a change in the amount of sunlight (ultraviolet rays) irradiated can be superimposed and displayed on the video according to the discoloration of the panel 51B.

また、紫外線により変色するパネル(パネル51B)において、保護フィルム層512として、特定の紫外線領域の光をカットするフィルタフィルムを用いてもよい。このようにすれば、マーカ5の設置環境によってパネルが意図しない変色を生じることを防止できる。   In the panel (panel 51B) that changes color by ultraviolet rays, a filter film that cuts off light in a specific ultraviolet region may be used as the protective film layer 512. In this way, it is possible to prevent the panel from causing unintended discoloration depending on the installation environment of the marker 5.

また、図2等に示したような2×4にパネルを配置する構成に限らず、2×2、3×3のような他の配置でもよい。   Further, the arrangement is not limited to 2 × 4 as shown in FIG. 2 and the like, and other arrangements such as 2 × 2, 3 × 3 may be used.

また、パネル51A〜51Hのうちの一部のパネルに、外的要因としての温度や圧力により変色するパネルを用いてもよい。   Moreover, you may use the panel which changes color with the temperature and pressure as an external factor for some panels among the panels 51A-51H.

(第2の実施の形態)
図6は、第2の実施の形態に係るマーカの平面図、図7は、図6に示すマーカの分解斜視図、図8は、図6におけるA−A断面図である。なお、第2の実施の形態に係るマーカを用いる拡張現実感システムの構成は、第1の実施の形態で説明した図1の拡張現実感システム1と同様であるため説明を省略する。他の実施の形態についても同様である。
(Second Embodiment)
6 is a plan view of the marker according to the second embodiment, FIG. 7 is an exploded perspective view of the marker shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. Note that the configuration of the augmented reality system using the marker according to the second embodiment is the same as that of the augmented reality system 1 of FIG. 1 described in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. The same applies to other embodiments.

図6〜図8に示すように、第2の実施の形態に係るマーカ6は、基台層61と、可動層62と、表面層63とを備える。   As shown in FIGS. 6 to 8, the marker 6 according to the second embodiment includes a base layer 61, a movable layer 62, and a surface layer 63.

基台層61は、マーカ6の底板をなすものであり、樹脂、木材等の矩形の板状体からなる。基台層61の周囲は、基台層61と同様の材料からなる外枠64で囲まれている。   The base layer 61 forms the bottom plate of the marker 6 and is made of a rectangular plate-like body such as resin or wood. The periphery of the base layer 61 is surrounded by an outer frame 64 made of the same material as the base layer 61.

可動層62は、樹脂、木材等の矩形の板状体からなり、基台層61の上方に配置される。可動層62には、図示前後方向に細長い複数の黒色領域62aが印刷等により形成されている。可動層62の黒色領域62a以外の領域は白色になっている。可動層62には、図示左側の一辺に沿って膨張部材65が取り付けられ、膨張部材65は、複数の支持部材66を介して外枠64に固定されている。   The movable layer 62 is made of a rectangular plate-like body such as resin or wood, and is disposed above the base layer 61. In the movable layer 62, a plurality of black regions 62a elongated in the front-rear direction in the figure are formed by printing or the like. The area other than the black area 62a of the movable layer 62 is white. An expansion member 65 is attached to the movable layer 62 along the left side of the figure, and the expansion member 65 is fixed to the outer frame 64 via a plurality of support members 66.

膨張部材65は、吸湿すると体積が膨張する性質を有する材料からなり、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム等の高分子ポリマーや、圧縮タオル繊維等からなる。この膨張部材65の膨張により、可動層62が図示右方向に移動する。このような可動層62の移動が可能なように、膨張部材65の非膨張時において、可動層62の図示右側の辺と外枠64との間には所定の空間が設けられるように構成されている。膨張部材65は、本発明の変化部の一部に相当する。   The expansion member 65 is made of a material having a property that the volume expands when moisture is absorbed. For example, the expansion member 65 is made of a polymer such as sodium polyacrylate or compressed towel fiber. Due to the expansion of the expansion member 65, the movable layer 62 moves to the right in the figure. In order to allow the movable layer 62 to move, a predetermined space is provided between the right side of the movable layer 62 in the figure and the outer frame 64 when the expansion member 65 is not expanded. ing. The expansion member 65 corresponds to a part of the changing portion of the present invention.

支持部材66は、図示前後方向に所定間隔で配置され、外枠64と膨張部材65とを固定している。各支持部材66の間の空間は、外枠64に設けられた穴64aにより外部と連通している。この穴64aから空気中の湿気や水分を導入し、膨張部材65を膨張させる。なお、穴64aをシールで塞いだり、このシールを剥がしたりすることで、湿気や水分の導入をコントロールできるようにしてもよい。   The support members 66 are arranged at a predetermined interval in the front-rear direction of the figure, and fix the outer frame 64 and the expansion member 65. A space between the support members 66 communicates with the outside through a hole 64 a provided in the outer frame 64. Humidity or moisture in the air is introduced from the hole 64a, and the expansion member 65 is expanded. The introduction of moisture and moisture may be controlled by closing the hole 64a with a seal or removing the seal.

表面層63は、例えばPET等の無色透明な矩形の樹脂フィルム等からなる。表面層63は、外枠64および支持部材66の上面に固着される。表面層63には、黒い矩形のマーカ枠68が印刷等により形成されている。表面層63に対して印刷する場合には、印刷部分に傷等がつくことを防止するため、下面側に印刷することが好ましい。印刷する場合に用いられるインクは、湿気、水分に強く、表面層63の材質に対して定着性のよいものが好ましい。   The surface layer 63 is made of, for example, a colorless and transparent rectangular resin film such as PET. The surface layer 63 is fixed to the upper surface of the outer frame 64 and the support member 66. A black rectangular marker frame 68 is formed on the surface layer 63 by printing or the like. When printing on the surface layer 63, it is preferable to print on the lower surface side in order to prevent the printed portion from being scratched. The ink used for printing is preferably resistant to moisture and moisture and has good fixability to the material of the surface layer 63.

表面層63の上面には、マーカ枠68の内側において、図示前後方向に細長く薄い複数の変色層69が所定間隔で配置されている。   On the upper surface of the surface layer 63, a plurality of thin and thin discoloration layers 69 are arranged at predetermined intervals in the front-rear direction of the drawing inside the marker frame 68.

変色層69は、吸湿性を有する高分子ポリマー等の物質に、水分により発色する発色材料を付加したもので構成される。変色層69は、吸湿していないときは白色であり、吸湿すると発色材料の作用により変色する。発色材料としては、例えばシリカゲルを用いることができる。変色層69は、本発明の変化部の一部に相当する。   The discoloration layer 69 is configured by adding a coloring material that develops color by moisture to a material such as a hygroscopic polymer. The discoloration layer 69 is white when it does not absorb moisture, and discolors by the action of the coloring material when it absorbs moisture. For example, silica gel can be used as the coloring material. The discoloration layer 69 corresponds to a part of the change portion of the present invention.

表面層63において、各変色層69の間の領域70は無色透明になっている。両端に位置する変色層69とマーカ枠68との間の領域71、およびマーカ枠68の外側の領域は、印刷等により白色になっている。   In the surface layer 63, the area | region 70 between each discoloration layer 69 is colorless and transparent. A region 71 between the discoloration layer 69 and the marker frame 68 located at both ends and a region outside the marker frame 68 are white due to printing or the like.

膨張部材65の非膨張時においては、変色層69が可動層62の黒色領域62aの上方に位置し、マーカ6の上面側から見て黒色領域62aが視認されないようになっている。また、膨張部材65、支持部材66、可動層62の右端部等は、変色層69や領域71の下方に位置し、マーカ6の上面側から視認されないようになっている。   When the expansion member 65 is not expanded, the discoloration layer 69 is located above the black region 62a of the movable layer 62 so that the black region 62a is not visually recognized when viewed from the upper surface side of the marker 6. The right end portion of the expansion member 65, the support member 66, the movable layer 62, and the like are positioned below the discoloration layer 69 and the region 71 and are not visible from the upper surface side of the marker 6.

このような構成により、初期状態においては、マーカ6は、マーカ枠68以外の部分はすべて白色と視認されるようになっている。このような初期状態のパターンから、変色層69の吸湿による変色、および膨張部材65の膨張による可動層62の移動により、マーカ6におけるパターンが変化する。可動層62、表面層63、および変色層69によって、本発明のパターン提示部が構成される。   With such a configuration, in the initial state, all the portions of the marker 6 other than the marker frame 68 are visually recognized as white. From the pattern in the initial state, the pattern in the marker 6 changes due to the color change due to moisture absorption of the color change layer 69 and the movement of the movable layer 62 due to the expansion of the expansion member 65. The movable layer 62, the surface layer 63, and the color changing layer 69 constitute the pattern presenting unit of the present invention.

次に、第2の実施の形態におけるマーカ6の作用について説明する。   Next, the operation of the marker 6 in the second embodiment will be described.

上述したマーカ枠68以外は白色に視認される初期状態から、変色層69が吸湿して発色材料の作用により変色すると、図9(a)に示すようなパターンが形成される。なお、変色層69は、吸収した水分量により濃度が変化する。   When the discoloration layer 69 absorbs moisture and changes color due to the action of the color forming material from the initial state where it is visually recognized white except for the marker frame 68 described above, a pattern as shown in FIG. Note that the concentration of the discoloration layer 69 changes depending on the amount of absorbed moisture.

そして、膨張部材65が吸湿して膨張すると、可動層62が右方向に移動し、黒色領域62aが表面層63の領域70の直下に移動する。これにより、図9(b)に示すような、変色層69の間の領域70が黒く見えるパターンが形成される。   Then, when the expansion member 65 absorbs moisture and expands, the movable layer 62 moves to the right, and the black region 62a moves directly below the region 70 of the surface layer 63. As a result, a pattern in which the region 70 between the color changing layers 69 appears black as shown in FIG. 9B is formed.

このように、マーカ6では、湿度等の外的要因により生じる変色層69の変色によりパターンが変化する。また、膨張部材65の膨張により可動層62が右方向への移動する2次元的な物理的変化により、パターンが変化する。このような方式により、可動層62の少量の移動で大きくパターンを変更することができる。   Thus, in the marker 6, the pattern changes due to the color change of the color change layer 69 caused by external factors such as humidity. Further, the pattern changes due to a two-dimensional physical change in which the movable layer 62 moves rightward due to the expansion of the expansion member 65. By such a method, the pattern can be largely changed with a small amount of movement of the movable layer 62.

なお、図9(a),(b)では、変色層69の変色後に、可動層62が移動するように示したが、この順序は逆でもよいし、並行してもよい。これは、外枠64の穴64aをシールで塞いだり、シールを剥がしたりして湿気や水分の導入をコントロールすること等により設定できる。   In FIGS. 9A and 9B, the movable layer 62 is shown to move after the color change of the color change layer 69, but this order may be reversed or parallel. This can be set by closing the hole 64a of the outer frame 64 with a seal or removing the seal to control the introduction of moisture and moisture.

以上説明したように、第2の実施の形態におけるマーカ6によれば、湿気や水分のある環境に置くだけで、吸湿による変色層69の変色および可動層62の移動により、無電源でパターンを変更でき、複数のパターンを表示可能である。   As described above, according to the marker 6 in the second embodiment, the pattern can be formed with no power source by discoloration of the discoloration layer 69 due to moisture absorption and movement of the movable layer 62 only by placing it in an environment with moisture or moisture. It can be changed and multiple patterns can be displayed.

なお、マーカ6において変色層69を省略し、表面層63において変色層69に相当する部分を印刷等により白色とすることで、可動層62の移動のみによりパターンを変化させる構成にしてもよい。   The pattern 6 may be changed only by the movement of the movable layer 62 by omitting the color-changing layer 69 in the marker 6 and making the portion corresponding to the color-changing layer 69 in the surface layer 63 white by printing or the like.

また、マーカ6において可動層62を省略し、変色層69の変色のみによりパターンを変更する構成にしてもよい。   Alternatively, the movable layer 62 may be omitted from the marker 6 and the pattern may be changed only by the color change of the color change layer 69.

(第3の実施の形態)
図10は、第3の実施の形態に係るマーカの平面図、図11は、図10に示すマーカの分解斜視図、図12は、図10におけるA−A断面図である。
(Third embodiment)
10 is a plan view of a marker according to the third embodiment, FIG. 11 is an exploded perspective view of the marker shown in FIG. 10, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

図10〜図12に示すように、第3の実施の形態に係るマーカ8は、パターニング層81と、表面層82と、膨張部材83とを備える。   As shown in FIGS. 10 to 12, the marker 8 according to the third embodiment includes a patterning layer 81, a surface layer 82, and an expansion member 83.

パターニング層81は、樹脂、木材等の矩形の板状体からなり、パターン要素81a〜81dは黒色、パターン要素81a〜81d以外の領域は白色に印刷等で形成されている。   The patterning layer 81 is made of a rectangular plate-like material such as resin or wood, and the pattern elements 81a to 81d are formed by printing or the like in black, and regions other than the pattern elements 81a to 81d are printed in white.

表面層82は、例えばPET等の無色透明な矩形の樹脂フィルム等からなる。表面層82は、膨張部材83を介してパターニング層81の上方に配置されている。   The surface layer 82 is made of, for example, a colorless and transparent rectangular resin film such as PET. The surface layer 82 is disposed above the patterning layer 81 with the expansion member 83 interposed therebetween.

表面層82には、黒い矩形のマーカ枠84が印刷等により形成され、マーカ枠84の外側の領域は白色になっている。印刷する場合に用いられるインクは、水分、湿気に強く、表面層82の材質に対して定着性のよいものが好ましい。パターニング層81と表面層82とにより、本発明のパターン提示部が構成される。   A black rectangular marker frame 84 is formed on the surface layer 82 by printing or the like, and a region outside the marker frame 84 is white. The ink used for printing is preferably one that is resistant to moisture and moisture and has good fixability to the material of the surface layer 82. The pattern presenting part of the present invention is constituted by the patterning layer 81 and the surface layer 82.

表面層82におけるマーカ枠84の内側の領域は無色透明であるが、その一部の領域82aにおいて、表面層82の下面側にマット処理が施されている。領域82aは、黒いパターン要素81a〜81dの一部を覆う領域であり、ここでは、パターン要素81bを覆う領域であるものとする。   A region inside the marker frame 84 in the surface layer 82 is colorless and transparent, but a mat processing is applied to the lower surface side of the surface layer 82 in a part of the region 82a. The region 82a is a region that covers a part of the black pattern elements 81a to 81d, and is here a region that covers the pattern element 81b.

膨張部材83は、平面視にて細長い三角形状を有し、パターニング層81と表面層82との間に設けられる部材である。膨張部材83は、マーカ8の各辺に沿って4つ設けられる。   The expansion member 83 has a long and narrow triangular shape in plan view, and is a member provided between the patterning layer 81 and the surface layer 82. Four expansion members 83 are provided along each side of the marker 8.

膨張部材83は、吸湿すると体積が膨張する性質を有する材料からなり、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム等の高分子ポリマーや、圧縮タオル繊維等からなる。膨張部材83は、吸湿して膨張することで、パターニング層81と表面層82との間隔を広げるものであり、本発明の変化部に相当する。膨張部材83を細長い三角形状とするのは、鋭角部分において湿度を高感度で検知するためである。   The expansion member 83 is made of a material having a property that the volume expands when moisture is absorbed. For example, the expansion member 83 is made of a polymer such as sodium polyacrylate or compressed towel fiber. The expansion member 83 absorbs moisture and expands to widen the space between the patterning layer 81 and the surface layer 82, and corresponds to a changing portion of the present invention. The reason why the expansion member 83 has a long and narrow triangular shape is to detect humidity with high sensitivity at an acute angle portion.

各膨張部材83は、表面層82におけるマーカ枠84およびその周囲の白色の部分の下に位置し、マーカ8を上面側から見たときに視認されないようになっている。   Each expansion member 83 is located under the marker frame 84 and the surrounding white portion in the surface layer 82, and is not visible when the marker 8 is viewed from the upper surface side.

次に、第3の実施の形態におけるマーカ8の作用について説明する。   Next, the operation of the marker 8 in the third embodiment will be described.

初期状態では、図10に示すような、マーカ枠84内におけるパターン要素81a〜81dがすべて黒色で、他の領域が白色のパターンが提示されている。   In the initial state, as shown in FIG. 10, the pattern elements 81a to 81d in the marker frame 84 are all black and the other areas are presented with white patterns.

このような初期状態から、膨張部材83が吸湿して膨張すると、パターニング層81と表面層82との間隔が広がる。これにより、図13に示すように、マット処理が施された領域82aの下方に位置するパターン要素81bが、マット処理の影響で、濃度が薄くなったように視認される。これにより、初期状態に対して、マーカ8のパターンが変化したと視認される。このように、マーカ8では、湿度等の外的要因により膨張部材83が膨張して表面層82が上方向へ移動する3次元的な物理的変化により、パターンが変化する。   When the expansion member 83 absorbs moisture and expands from such an initial state, the distance between the patterning layer 81 and the surface layer 82 increases. As a result, as shown in FIG. 13, the pattern element 81b positioned below the matted region 82a is visually recognized as having a reduced density due to the mat processing. Thereby, it is visually recognized that the pattern of the marker 8 has changed with respect to the initial state. Thus, in the marker 8, the pattern changes due to a three-dimensional physical change in which the expansion member 83 expands due to external factors such as humidity and the surface layer 82 moves upward.

濃度の変化は、表面層82のマット処理の程度により調整できる。例えば、膨張部材83の膨張により、パターニング層81と表面層82との間隔が初期状態より3mm広くなったときに、パターン要素81bと周囲の白色の部分とのコントラスト差が約60%減少するようなマット処理を行う。これにより、拡張現実感システム1の映像処理装置3において、濃度が変化したことを認識しやすい。   The change in density can be adjusted by the degree of mat treatment of the surface layer 82. For example, when the spacing between the patterning layer 81 and the surface layer 82 becomes 3 mm wider than the initial state due to the expansion of the expansion member 83, the contrast difference between the pattern element 81b and the surrounding white portion is reduced by about 60%. Perform proper mat processing. Thereby, it is easy to recognize that the density has changed in the video processing device 3 of the augmented reality system 1.

以上説明したように、第3の実施の形態におけるマーカ8によれば、湿気や水分のある環境に置くだけで、吸湿により膨張部材83が膨張してパターニング層81と表面層82との間隔を広げることにより、無電源でパターンを変更でき、複数のパターンを表示可能である。   As described above, according to the marker 8 in the third embodiment, the expansion member 83 expands due to moisture absorption and the interval between the patterning layer 81 and the surface layer 82 can be increased simply by placing it in an environment with moisture or moisture. By expanding the pattern, the pattern can be changed without a power source, and a plurality of patterns can be displayed.

(第4の実施の形態)
図14は、第4の実施の形態に係るマーカの平面図、図15は、図14に示すマーカの分解斜視図、図16は、図14におけるA−A断面図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 14 is a plan view of the marker according to the fourth embodiment, FIG. 15 is an exploded perspective view of the marker shown in FIG. 14, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

図14〜図16に示すように、第4の実施の形態に係るマーカ9は、基台層91と、クッション材層92と、表面層93と、オーガニック材94とを備える。   As shown in FIGS. 14 to 16, the marker 9 according to the fourth embodiment includes a base layer 91, a cushion material layer 92, a surface layer 93, and an organic material 94.

基台層91は、マーカ9の底板をなすものであり、樹脂、木材等の矩形の板状体からなる。基台層91の周囲は、基台層91と同様の材料からなる外枠95で囲まれている。   The base layer 91 forms the bottom plate of the marker 9 and is made of a rectangular plate-like body such as resin or wood. The periphery of the base layer 91 is surrounded by an outer frame 95 made of the same material as the base layer 91.

クッション材層92は、ポリウレタン、発泡ゴム等の弾性を有する材料からなり、後述するオーガニック材94を表面層93に押し付けるためのものである。オーガニック材94の端部で陰影ができ、これにより映像処理装置3におけるマーカ9の検出に不都合が生じることを予防するために、クッション材層92の弾性力によりオーガニック材94を表面層93に押し付ける。   The cushion material layer 92 is made of a material having elasticity, such as polyurethane and foam rubber, and is for pressing an organic material 94 described later against the surface layer 93. The organic material 94 is pressed against the surface layer 93 by the elastic force of the cushion material layer 92 in order to prevent a shadow from being generated at the end of the organic material 94 and thereby causing inconvenience in the detection of the marker 9 in the video processing device 3. .

表面層93は、例えばPET等の無色透明な矩形の樹脂フィルム等からなる。表面層93は、外枠95の上面に固着される。表面層93には、黒い矩形のマーカ枠96と、パターンの一部が印刷等により形成されている。表面層93に対して印刷する場合には、印刷部分に傷等がつくことを防止するため、下面側に印刷することが好ましい。また、表面層93の上面には、外乱光の影響による映像処理装置3におけるマーカ9の誤認識を予防するため、マット処理を施すことが好ましい。   The surface layer 93 is made of, for example, a colorless and transparent rectangular resin film such as PET. The surface layer 93 is fixed to the upper surface of the outer frame 95. A black rectangular marker frame 96 and a part of the pattern are formed on the surface layer 93 by printing or the like. When printing on the surface layer 93, it is preferable to print on the lower surface side in order to prevent the printed portion from being scratched. Further, it is preferable to perform mat processing on the upper surface of the surface layer 93 in order to prevent erroneous recognition of the marker 9 in the video processing device 3 due to the influence of ambient light.

表面層93には、パターンが印刷等されずに、無色透明となっている領域が設けられている。本実施の形態では、マーカ枠96の内部を4つに仕切った四角形の領域97a〜97dのうち、領域97bが無色透明の領域であり、領域97a,97dが黒色、領域97cが白色の領域となっている。無色透明の領域97bの下にオーガニック材94が配置され、領域97bを通してオーガニック材94がマーカ9の上方側から視認されるようになっている。領域97bに隣接する領域97a,97dは、オーガニック材94とのコントラストが大きくなるように、図14、図15のように黒色であることが好ましい。   The surface layer 93 is provided with a region that is colorless and transparent without a pattern being printed or the like. In the present embodiment, among the rectangular areas 97a to 97d divided into four inside the marker frame 96, the area 97b is a colorless and transparent area, the areas 97a and 97d are black, and the area 97c is a white area. It has become. An organic material 94 is disposed under the colorless and transparent region 97b, and the organic material 94 is visually recognized from above the marker 9 through the region 97b. The regions 97a and 97d adjacent to the region 97b are preferably black as shown in FIGS. 14 and 15 so that the contrast with the organic material 94 is increased.

オーガニック材94は、生花の花弁や植物の葉からなる。オーガニック材94としては、枯れることにより色が大きく変化するものが好ましく、例えば、白いバラの花弁や、イチョウの葉等を用いることができる。オーガニック材94は、マーカ9におけるパターンの一部を形成し、「白→薄茶→濃い茶」のように色が経時変化することで、パターン中の濃度の変化を表現するものであり、本発明の変化部に相当する。また、オーガニック材94と表面層93とにより、本発明のパターン提示部が構成される。   The organic material 94 is made of fresh flower petals and plant leaves. The organic material 94 is preferably a material whose color changes greatly when it withers. For example, a white rose petal or a ginkgo leaf can be used. The organic material 94 forms a part of the pattern in the marker 9 and expresses a change in density in the pattern by changing the color with time such as “white → light brown → dark tea”. It corresponds to the change part. Further, the organic material 94 and the surface layer 93 constitute the pattern presenting unit of the present invention.

以上のように構成されたマーカ9は、時間が経過することにより、オーガニック材94の色が濃くなるように変化する。これにより、図17に示すように、図14の初期状態のパターンに対して、パターン中の領域97bの色が濃くなったパターンが表現される。領域97b内の色は、オーガニック材94の経時変化により、完全に枯れた色になるまで、時間の経過に比例して濃くなる。   The marker 9 configured as described above changes so that the color of the organic material 94 becomes darker as time elapses. As a result, as shown in FIG. 17, a pattern in which the color of the region 97b in the pattern is darker than the pattern in the initial state of FIG. 14 is expressed. The color in the region 97b becomes darker in proportion to the passage of time until the color becomes completely withered due to the change of the organic material 94 with time.

以上説明したように、第4の実施の形態におけるマーカ9によれば、通常の環境に置くだけで、オーガニック材94の色の経時変化により、無電源でパターンを変更でき、複数のパターンを表示可能である。   As described above, according to the marker 9 in the fourth embodiment, the pattern can be changed with no power supply by changing the color of the organic material 94 over time only by placing it in a normal environment, and a plurality of patterns can be displayed. Is possible.

(第4の実施の形態の変形例)
図18は、第4の実施の形態の変形例に係るマーカの分解斜視図、図19は、第4の実施の形態における図16に相当する断面図である。
(Modification of the fourth embodiment)
18 is an exploded perspective view of a marker according to a modification of the fourth embodiment, and FIG. 19 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 16 in the fourth embodiment.

図18、図19に示すように、本変形例におけるマーカ9Aが、図14〜図16に示した第4の実施の形態のマーカ9に対して異なる点は、表面層93の一部をくりぬいた開口部98を形成し、この開口部98を塞ぐ多孔質シート99を表面層93の上面側から取り付けた点である。   As shown in FIGS. 18 and 19, the marker 9 </ b> A in this modification differs from the marker 9 of the fourth embodiment shown in FIGS. 14 to 16 in that a part of the surface layer 93 is hollowed out. The opening 98 is formed, and the porous sheet 99 that closes the opening 98 is attached from the upper surface side of the surface layer 93.

開口部98は、図14〜図16のマーカ9における表面層93の領域97bに対応する部分をくりぬいて形成されたものである。この開口部98を介してオーガニック材94が、クッション材層92の弾性力により多孔質シート99に押し付けられる。   The opening 98 is formed by hollowing out a portion corresponding to the region 97b of the surface layer 93 in the marker 9 of FIGS. The organic material 94 is pressed against the porous sheet 99 by the elastic force of the cushion material layer 92 through the opening 98.

多孔質シート99は、PET等からなる無色透明のシートからなり、多数の貫通孔が形成されている。   The porous sheet 99 is made of a colorless and transparent sheet made of PET or the like, and has a large number of through holes.

本変形例のマーカ9Aでは、多孔質シート99によりオーガニック材94への通気性をよくすることで、第4の実施の形態のマーカ9よりもオーガニック材94の色変化の進行を遅くすることができる。   In the marker 9A of the present modified example, the progress of the color change of the organic material 94 can be made slower than the marker 9 of the fourth embodiment by improving the air permeability to the organic material 94 by the porous sheet 99. it can.

多孔質シート99に設ける貫通孔の大きさや数を調整すれば、酸素透過量やオーガニック材94の水分保持量等を調整することができ、オーガニック材94の色変化の進行速度を調整することができる。   By adjusting the size and number of through-holes provided in the porous sheet 99, the oxygen permeation amount, the moisture retention amount of the organic material 94, and the like can be adjusted, and the speed of color change of the organic material 94 can be adjusted. it can.

また、オーガニック材94として芳香性の花弁を用いれば、ユーザによい香りを提供することができる。   Moreover, if an aromatic petal is used as the organic material 94, a good scent can be provided to the user.

なお、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合せてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

1 拡張現実感システム
2 撮影装置
3 映像処理装置
4 表示装置
5,6,8,9,9A マーカ
31 マーカ検出部
32 重畳部
33 記憶部
34 インタフェース部
51A〜51H パネル
52 ケース
55,68,84,96 マーカ枠
61,91 基台層
62 可動層
63,82,93 表面層
65,83 膨張部材
66 支持部材
69 変色層
81 パターニング層
92 クッション材層
94 オーガニック材
98 開口部
99 多孔質シート
511 基材層
512 保護フィルム層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Augmented reality system 2 Imaging device 3 Image processing device 4 Display device 5, 6, 8, 9, 9A Marker 31 Marker detection part 32 Superimposition part 33 Storage part 34 Interface part 51A-51H Panel 52 Case 55, 68, 84, 96 Marker frame 61, 91 Base layer 62 Movable layer 63, 82, 93 Surface layer 65, 83 Expansion member 66 Support member 69 Color change layer 81 Patterning layer 92 Cushion material layer 94 Organic material 98 Opening 99 Porous sheet 511 Base material Layer 512 Protective film layer

Claims (2)

現実環境を撮影した映像に電子情報を重畳する拡張現実感システムに用いられ、現実環境に置かれて、映像に電子情報を重畳するための指標とされるマーカであって、
映像に重畳される電子情報に対応するパターンを提示するパターン提示部を備え、
前記パターン提示部は、外的要因により変化する変化部を有し、前記変化部の変化によって前記パターンが変化することを特徴とするマーカ。
A marker that is used in an augmented reality system that superimposes electronic information on an image of a real environment, is placed in the real environment, and is an index for superimposing electronic information on the image,
A pattern presenting unit for presenting a pattern corresponding to the electronic information superimposed on the video;
The said pattern presentation part has a change part which changes with external factors, The said pattern changes with the change of the said change part, The marker characterized by the above-mentioned.
前記外的要因は、湿度、紫外線、温度、および経時変化のうちの少なくともいずれか1つを含むことを特徴とする請求項1に記載のマーカ。   The marker according to claim 1, wherein the external factor includes at least one of humidity, ultraviolet light, temperature, and a change with time.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014134990A (en) * 2013-01-11 2014-07-24 Casio Comput Co Ltd Communication device, ar display system, and program

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