JP2012133069A - マルチディスプレイシステム及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示端末の配置が不均一でも容易にマルチディスプレイを実現する。
【解決手段】各表示端末に所定の位置とサイズで識別用のコード画像を表示させ、制御用カメラで撮影したコード画像から識別情報を読み取って各表示端末の配置を特定するとともに、コード画像の撮影位置と撮影サイズから表示端末間の距離を計算し、分割表示する部分画像を制御することにより、表示端末の配置が不均一でも、その部分の画像を割愛するなど容易にマルチディスプレイを実現することができる。
【選択図】図4

Description

本発明は、マルチディスプレイに関する。
近年、人の多い場所に配置するデジタルサイネージなどの分野で、液晶やプラズマの表示パネルなどを用いた表示端末(「ディスプレイ」とも呼ぶ)を、複数並べて配置し、全体に一つの画像を表示するマルチディスプレイの技術が普及している。なお、本出願にいう「画像」は、ビットマップ形式等の狭義の画像に限らず、文字や文書の場合を含め画面表示内容を広く意味する。このようなマルチディスプレイを実現するための技術として、縦横に並べた複数のディスプレイにそれぞれ互いに異なる数字などを表示させ、それをカメラで撮影し画像認識することで、各出力ポートごとに接続されたディスプレイの位置関係を把握する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008−281716号
しかし、上記の従来技術は、ディスプレイを縦横等間隔で均一に配置した場合を前提にその配列順序のみを特定するもので、不均一な配置に対応できないという課題があった。すなわち、マルチディスプレイの設置環境は様々であり、十分な広さの平らな壁面に均一に配置できるとは限らない。例えば、壁面の途中にある柱等の突起物を避けるため、途中で間隔を空けたり一部傾けてディスプレイを配置するなどの場合は、その部分の画像を割愛したり傾けるなどの処理を要する。
これに対して、従来では、そのように表示端末の配置が不均一な場合については、対処する技術が存在しなかったため、個々のディスプレイに分割表示させる部分画像を適切に抽出するなど正確な表示処理は困難で、部分画像間のつながりが不自然になるなどの課題があった。
上記の課題に対し、本発明の目的は、表示端末の配置が不均一でも容易にマルチディスプレイを実現することである。
上記の目的をふまえ、本発明の一態様(1)は、複数の表示端末と、前記表示端末を制御する制御装置と、を有し、前記複数の表示端末を組み合わせて単一の画像を表示するマルチディスプレイシステムであって、前記表示端末は、表示端末ごとの識別情報を含むコード画像を表示画面に表示するコード表示手段を有し、前記制御装置は、前記複数の表示端末の表示画面を撮影して撮影画像を取得する撮影手段と、撮影された前記撮影画像における前記コード画像から前記識別情報を読み取ることで前記各表示端末の配置を特定するとともに、そのコード画像の撮影位置及び撮影サイズに基づいて、前記表示画面同士の距離を計算する距離計算手段と、特定された前記配置と、計算された前記間隔と、に基づいて、前記単一の画像のうち表示端末ごとに表示すべき部分画像を表示させるための表示情報を、読み取った前記識別情報に対応する前記表示端末に送信する表示制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明の他の態様(3)は、上記態様を方法のカテゴリで捉えたもので、複数の表示端末と、前記表示端末を制御する制御装置と、を有し、前記複数の表示端末を組み合わせて単一の画像を表示するマルチディスプレイシステムの制御方法であって、前記表示端末においてコンピュータが、表示端末ごとの識別情報を含むコード画像を表示画面に表示するコード表示処理と、前記制御装置においてコンピュータが、前記複数の表示端末の表示画面を撮影して撮影画像を取得する撮影処理と、前記制御装置においてコンピュータが、撮影された前記撮影画像における前記コード画像から前記識別情報を読み取ることで前記各表示端末の配置を特定するとともに、そのコード画像の撮影位置及び撮影サイズに基づいて、前記表示画面同士の距離を計算する距離計算処理と、特定された前記配置と、計算された前記間隔と、に基づいて、前記単一の画像のうち表示端末ごとに表示すべき部分画像を表示させるための表示情報を、読み取った前記識別情報に対応する前記表示端末に送信する表示制御処理と、を含むことを特徴とする。
このように、各表示端末に識別用のコード画像を表示させ、制御装置で撮影したコード画像から識別情報を読み取って各表示端末の配置を特定するとともに、コード画像の撮影位置と撮影サイズから表示端末間の距離を計算し、分割表示する部分画像を制御することにより、表示端末の配置が不均一でも、その部分の画像を割愛するなど容易にマルチディスプレイを実現することができる。
本発明の他の態様(2)は、上記いずれかの態様において、前記表示端末は、その表示端末の表示画面サイズを表すサイズ情報を前記コード画像に含めるサイズ組込手段を有し、前記距離計算手段は、前記撮影画像のコード画像の撮影位置及び撮影サイズと、そのコード画像から抽出する前記サイズ情報と、に基づいて、前記表示画面同士の距離を計算することを特徴とする。
このように、表示端末側でその表示画面サイズをコード画像に含め、それを制御装置でコード画像から抽出し、コード画像の撮影位置や撮影サイズと共に間隔の計算に活用することにより、表示端末毎に表示画面サイズが異なっていても、縁枠や障害物などによる表示画面間の正味の距離を精度良く計算でき、間隔に応じた部分画像の加工など正確な表示処理が可能となる。
なお、上記の各態様とは異なるカテゴリ(装置に対し方法、方法に対しプログラムなど)や、以下に説明するさらに具体的な各態様も本発明に含まれる。異なるカテゴリについては、「手段」を「処理」又は「ステップ」のように適宜読み替えるものとする。また、処理やステップの実行順序は上記のものに限定されず、適宜変更したりまとめて処理するなど、変更可能である。
本発明によれば、表示端末の配置が不均一でも容易にマルチディスプレイを実現することができる。
本発明の実施形態の構成を例示する機能ブロック図。 本発明の実施形態で用いる情報(データ)を例示する図。 本発明の実施形態における処理手順を例示するフローチャート。 本発明の実施形態において、設置された表示端末を例示する概念図。 本発明の実施形態において、表示端末を撮影する制御用カメラを例示する概念図。 本発明の実施形態において、表示画面及びコード画像の撮影位置及び撮影サイズを例示する概念図。 本発明の実施形態において、特定された表示端末の配置及び距離を例示する概念図。 本発明の実施形態における全体画像を例示する図。 本発明の実施形態において、全体画像からの部分画像の切り出しを例示する概念図。 本発明の実施形態において、各表示端末に画像を表示している状態を例示する概念図。 本発明の実施形態において、表示画面及びコード画像の撮影位置及び撮影サイズを例示する概念図。
次に、本発明を実施するための形態(「実施形態」と呼ぶ)について図に沿って説明する。なお、背景技術や課題などで既に述べた内容と共通の前提事項については適宜省略する。
〔1.構成〕
本実施形態は、図1の構成図に示す表示端末Tを複数組み合わせて単一の画像を表示するマルチディスプレイシステム(以下「本システム」とも呼ぶ)に関するものである。本システムは、複数の表示端末T(図では少数を示すが多数でもよい)と、制御用カメラCと、配信サーバ1と、を通信ネットワークN(例えば、インターネット、携帯電話網、LANなど)で組み合わせたものである。これら各装置(表示端末T、制御用カメラC、配信サーバ1)のうち、制御用カメラCと配信サーバ1は、表示端末Tを制御する制御装置を構成しており、制御装置は一体の装置でもよい。
また、各装置は、一般的なコンピュータの構成として少なくとも、CPUなどの演算制御部6と、主メモリや補助記憶装置等の記憶装置7と、通信ネットワークNとの通信手段8(無線LANアダプタ、携帯電話回線の通信回路、通信ゲートウェイ装置など)と、を有する。特に表示端末Tはさらに、プラズマ、液晶、有機ELといった表示パネルなどの表示装置H1を有し、また、制御用カメラCは、カメラ機能付きのスマートフォンや携帯電話(もしくはPHS)などのモバイル情報端末でよく、CCD撮像素子やその制御回路などの撮影手段20と、操作スイッチやタッチパネルなどの入力装置Mと、液晶表示パネルなどの表示装置H2と、を有する。
そして、各装置では、記憶装置7に予め記憶(インストール)した図示しない所定のコンピュータ・プログラムが演算制御部6を制御することで、図1に示す各手段などの要素(10,20など)を実現する。プログラムの態様は自由であるが、表示端末Tにおいては製造時からの組込みプログラムが一般的と考えられ、制御用カメラCにおいては、カメラ機能付きのスマートフォンや携帯電話(もしくはPHS)の端末装置にインストールして用いるアプリケーション・ソフトウェア(「端末アプリ」などとも呼ばれる)や、ウェブページのスクリプトなどが想定される。そして、実現される各要素のうち、情報の記憶手段は、記憶装置7において各種のデータベース(「DB」とも表す)やファイル、配列等の変数、各種スタックやレジスタ、システム設定値など任意の形式で実現できる。
このような記憶手段のうち、配信サーバ1の配信画像記憶手段65は、表示端末Tに表示するための単一の画像(以下「全体画像」とも呼ぶこととする)を記憶している手段である。各表示端末Tの表示内容は、この配信画像記憶手段65から読み出して配信サーバ1から適宜なタイミングで各表示端末Tに配信される。
これに対応し、表示端末Tの受信画像記憶手段75は、配信サーバ1から適宜なタイミングで配信される画像を記憶する手段であり、ここに記憶される画像は、全体画像でもよいし、全体画像のうち個々の端末で表示すべき範囲である部分画像でもよい。全体画像の中で部分画像に相当する範囲の座標(「表示座標」と呼ぶこととする)などを記憶してもよい。
また、記憶手段以外の各手段は、以下のような情報処理の機能・作用を実現・実行する処理手段であるが、説明のために整理した機能単位であり、実際のハードウェア要素やソフトウェアモジュールとの一致は問わない。
〔2.作用〕
上記のように構成した本実施形態の主な作用は、各表示端末Tの設置に際し、設置した各表示端末Tを制御用カメラCで撮影し、表示端末T間の距離を計算するなどした結果(例えば図2)を、以降の表示に反映させることにより、表示端末Tの配置が不均一でも容易にマルチディスプレイを実現することである。このための処理手順を図3のフローチャートに例示する。
〔2−1.コード画像の表示〕
すなわち、まず、マルチディスプレイを構成しようとする各表示端末Tに、最初に電源を投入したり、又は所定の操作や制御信号を与えるなどを契機として、表示端末Tのコード表示手段10が、表示端末Tごとの識別情報(例えば、英数字などの端末ID)を含むコード画像(2次元バーコードなど)を、表示画面の所定の位置に所定のサイズで表示する(ステップS1)。このとき、表示端末Tでは、サイズ組込手段15が、その表示端末Tの表示画面サイズを表すサイズ情報(例えば、縦横の画素数、インチ数、解像度など)をコード画像に含める。
図4は、このようなコード画像QA〜QFをそれぞれ表示している表示端末TA〜TFを垂直な壁面(図示省略)に、障害物となる柱Xを挟んで縦横に配列した状態を示す。なお、説明の単純化のため、以降、表示端末TA〜TFの画面枠(額縁)部分は無視して、表示画面についても同じ符号を表示画面TA〜TFのように用いることとする。
〔2−2.撮影、配置の特定と間隔の計算〕
図4の状態で、制御用カメラCを作業者が入力装置Mで操作することにより、撮影手段20が、複数の表示端末Tの表示画面を撮影して撮影画像を取得する(ステップS2)。撮影画像は必要に応じ撮影画像記憶手段32に記憶する。図5は、このような撮影に係る撮影画像を表示装置H2に表示している制御用カメラCを例示する図である。そして、距離計算手段30が、撮影された撮影画像におけるコード画像QA〜QFから識別情報である端末IDを読み取ることで各表示端末TA〜TFの認識と配置(この例では表示画面サイズを含む)の特定を行うとともに(ステップS3)、そのコード画像QA〜QFの撮影位置及び撮影サイズに基づいて、表示画面同士の距離を計算する(ステップS4)。
このうち、表示画面同士の距離を計算する場合の単純化した例を示す。すなわち、図4の各表示端末TA〜TFについて、どれも同じ表示画面サイズであり、表示されるコード画像QA〜QFの一辺が表示画面の横幅画素数(「端末表示幅」とも呼ぶこととする)の3割であり、その表示画面の画素サイズは制御用カメラCによる撮影画像の画素サイズと1対1に対応することが判明しているとする。この条件で、図6に例示する制御用カメラCの撮影画像上における撮影位置として、コード画像QAとQBの距離D1と、コード画像QBとQCの距離D2と、の比が約5:4(つまり、間隔Gは距離D2の1/4)であり、また、コード画像QA〜QFの撮影サイズは一辺120画素だったとする。
この場合、コード画像QA〜QFの撮影サイズである120画素が、端末表示幅の3割であるから、120画素を0.3で除した400画素が、各表示端末TA〜TFの端末表示幅である。また、小さいほうの距離D2を、端末表示幅である400画素の近似値とみなせば、柱Xに相当する表示画面同士の間隔Gは、距離D2の1/4であるから約100画素と計算できる。
また、画面サイズや表示画面同士の間隔は、コード画像に含まれる表示端末Tのサイズ情報に基づけば、さらに正確となる。この場合、距離計算手段30は、撮影画像のコード画像の撮影位置及び撮影サイズに加え、そのコード画像から抽出するサイズ情報(例えば、縦横の画素数、インチ数、解像度など)と、に基づいて、表示画面同士の距離を計算する。
例えば、コード画像が表示画面の中心に表示され、かつ、図7の概念図に示すように、各コード画像から抽出したサイズ情報において、各表示画面TA〜TFに共通の表示画面サイズが横400画素、縦300画素と与えられた場合、コード画像を中心として各表示画面TA〜TFの範囲が、実線の矩形のように計算できるので、それらの撮影画像上における撮影位置から、表示端末TBとTCの間隔も20画素と高精度に計算できる。画素数以外でも、インチ数などの寸法と解像度を基に、画素数をいったん算出して又はその他の適宜な計算アルゴリズムなどにより、やはり高精度な間隔の計算を行うことができる。
〔2−3.表示の制御〕
そして、表示制御手段50は、以上のように特定された配置と、計算された間隔と、に基づいて、単一の画像のうち表示端末Tごとに表示すべき部分画像を表示させるための表示情報を、読み取った識別情報に対応する表示端末Tに、配信サーバ1の配信制御手段70を経て送信する(ステップS5,S6,S7)。ここで、表示端末Tに送る表示情報の具体的内容は自由で、例えば、全ての表示端末Tに同じ全体画像を送信したうえ、個々の表示端末Tに、その表示端末Tで表示すべき部分画像の範囲を表す表示座標を送信してもよいし、全体画像自体ではなく全体画像から表示範囲を切り出した画像を各表示端末Tに送信するなどが考えられる。
いずれの場合も、画像は、配信サーバ1の配信画像記憶手段65に記憶されているうち、各表示端末Tに必要な部分(全体画像又は部分画像)を表示端末Tに配信制御手段70が送信し、送信された画像を表示端末Tでは受信制御手段80が受信し、必要に応じ適宜受信画像記憶手段75に記憶したうえ、表示装置H1に表示する。また、表示座標については、配信サーバ1に記憶しておいて新規または更新に係る表示内容を配信する際に表示端末Tに送信してもよいし、一旦表示端末Tに送信した後は、配信サーバ1では保持せず、例えば全体画像から表示範囲を切り出すなどの処理は表示端末Tで行わせるのでもよい。
ここで、各表示端末Tで表示すべき表示範囲の部分画像を、特定された配置と、計算された間隔に基づいて、全体画像から切り出す例を示す(表示範囲の切り出しを配信サーバ1で行うか表示端末Tで行うかは問わない)。例えば、図8のような全体画像Zから、図9に破線の矩形で例示するように切り出した各表示範囲を、対応する各表示端末TA〜TFに表示すると、図10の状態となる。なお、この例では、柱Xなど端末間の間隔に相当する画像の部分は割愛しているが、割愛しなくてもよい。
〔3.効果〕
以上のように、本実施形態では、各表示端末に識別用のコード画像を表示させ(例えば図4)、制御装置で撮影したコード画像から識別情報を読み取って(例えば図5)各表示端末の配置を特定するとともに(例えば図6)、コード画像の撮影位置と撮影サイズから表示端末間の距離を計算し(例えば図7)、分割表示する部分画像を制御することにより、表示端末の配置が不均一でも、その部分の画像を割愛するなど容易にマルチディスプレイを実現することができる(例えば図10)。
特に、本実施形態では、表示端末側でその表示画面サイズをコード画像に含め(例えば図3のステップS1)、それを制御装置でコード画像から抽出し(例えば図3のステップS4)、コード画像の撮影位置や撮影サイズと共に間隔の計算に活用することにより(例えば図7)、表示端末毎に表示画面サイズが異なっていても、縁枠や障害物などによる表示画面間の正味の距離を精度良く計算でき、間隔に応じた部分画像の加工など正確な表示処理が可能となる。
〔4.他の実施形態〕
なお、上記各実施形態は例示に過ぎず、本発明は、以下に例示するものやそれ以外の他の実施態様も含むものである。例えば、各構成図、データの図、フローチャートの図などは例示に過ぎず、各要素の有無、その配置や処理実行などの順序、具体的内容などは適宜変更可能である。一例として、図4のように配置された表示端末の全てを一度に撮影できない場合や、後から表示端末を追加する場合には、例えば表示端末TA,TB,TD,TEの4つを先に撮影して配置の特定や間隔の計算を行ったうえ、一度撮影した表示端末TB,TEを含めて表示端末TB,TC,TE,TFの4つを撮影して、さらに配置の特定や間隔の計算を行う、といった具合にマルチディスプレイの範囲をつないで拡大してゆけば、撮影場所や人員その他の事情で制御用カメラCの撮影範囲に収まらない広さや台数のマルチディスプレイにも対応が可能となる。
また、水平垂直に対しディスプレイが斜めに傾いている場合、その傾きをコード画像の傾きから取得し、その傾きを反映した表示座標を算出するようにしてもよい。例えば、図2の例は、図4以降の例とは異なった例であるが、「傾斜」の欄の「−30度」は、反時計回りに30度傾斜した配置を意味し、配信サーバ1または該当の表示端末Tで表示座標をその傾斜分だけ傾けた表示座標を算出して部分画像の切り出しなどに用いる。このように傾斜した配置に対応すれば、エスカレーターや階段部分の通路壁面、その他の周辺構造の関係で全ての表示端末を水平垂直に設置できない場所でも本発明のマルチディスプレイを実現できる。
また、上記実施形態では、表示端末においてコード画像を表示画面のうち予め判明している所定の位置(図の例では中央)及びサイズに限定して表示し、それら位置とサイズを利用し、表示画面同士の距離として表示画面間の間隔などを計算する例を示したが、これに限られない。即ち、コード画像の表示位置が中央に限らず、また、コード画像の位置及びサイズの一方または双方が予め判明していない代りに、判明していない一方または双方をコード画像に組み込んで(符号化して)制御用カメラCに伝達してもよい。また、計算する表示端末間の「距離」は、上述のように端末の両端の間隔に限らず、表示画面左上隅の原点など所定の基準点同士の距離でもよい。
例えば、図11の例のように、コード画像QA〜QFを各表示端末TA〜TFの左上隅の原点座標(0,0)から表示し、それぞれの位置とサイズをコード化してコード画像に組み込む。そして、制御用カメラでは、コード画像の位置及びサイズと、コード画像の撮影位置及び撮影サイズと、の寸法比から、各表示端末の表示画面左上隅である原点(図11で各コード画像QA〜QFの左上隅に相当し、破線が交差する点)同士の距離(例えばD1,D2,D3)やそれに基づく各表示画面サイズを計算する。そして、各表示端末に配信する全体画像のうち各々で分割表示する部分画像は、計算した前記距離に対応する開始位置や表示画面サイズで定める。
また、制御用カメラCや配信サーバ1は、複数の装置を組み合わせて実現してもよいし、また、距離計算手段30や表示制御手段50を配信サーバ1に設ける構成も可能である。個々の手段を別個独立の装置やシステムで実現する構成も一般的である。装置の機能によっては、外部のプラットフォーム等をAPI(アプリケーション・プログラム・インタフェース)やネットワークコンピューティング(いわゆるクラウドなど)で呼び出して実現するなど、構成は柔軟に変更できる。さらに、本発明に関する手段などの各要素は、コンピュータの演算制御部に限らず物理的な電子回路など他の情報処理機構で実現してもよい。
1 配信サーバ
6 演算制御部
7 記憶装置
8 通信手段
10 コード表示手段
15 サイズ組込手段
20 撮影手段
30 距離計算手段
32 撮影画像記憶手段
50 表示制御手段
65 配信画像記憶手段
70 配信制御手段
75 受信画像記憶手段
80 受信制御手段
C 制御用カメラ
H1,H2 表示装置
D1,D2 距離
G 間隔
M 入力装置
N 通信ネットワーク
QA〜QF コード画像
T(TA〜TF) 表示端末
X 柱
Z 全体画像

Claims (3)

  1. 複数の表示端末と、前記表示端末を制御する制御装置と、を有し、前記複数の表示端末を組み合わせて単一の画像を表示するマルチディスプレイシステムであって、
    前記表示端末は、表示端末ごとの識別情報を含むコード画像を表示画面に表示するコード表示手段を有し、
    前記制御装置は、
    前記複数の表示端末の表示画面を撮影して撮影画像を取得する撮影手段と、
    撮影された前記撮影画像における前記コード画像から前記識別情報を読み取ることで前記各表示端末の配置を特定するとともに、そのコード画像の撮影位置及び撮影サイズに基づいて、前記表示画面同士の距離を計算する距離計算手段と、
    特定された前記配置と、計算された前記間隔と、に基づいて、前記単一の画像のうち表示端末ごとに表示すべき部分画像を表示させるための表示情報を、読み取った前記識別情報に対応する前記表示端末に送信する表示制御手段と、
    を有することを特徴とするマルチディスプレイシステム。
  2. 前記表示端末は、その表示端末の表示画面サイズを表すサイズ情報を前記コード画像に含めるサイズ組込手段を有し、
    前記距離計算手段は、前記撮影画像のコード画像の撮影位置及び撮影サイズと、そのコード画像から抽出する前記サイズ情報と、に基づいて、前記表示画面同士の距離を計算することを特徴とする請求項1記載のマルチディスプレイシステム。
  3. 複数の表示端末と、前記表示端末を制御する制御装置と、を有し、前記複数の表示端末を組み合わせて単一の画像を表示するマルチディスプレイシステムの制御方法であって、
    前記表示端末においてコンピュータが、表示端末ごとの識別情報を含むコード画像を表示画面に表示するコード表示処理と、
    前記制御装置においてコンピュータが、前記複数の表示端末の表示画面を撮影して撮影画像を取得する撮影処理と、
    前記制御装置においてコンピュータが、撮影された前記撮影画像における前記コード画像から前記識別情報を読み取ることで前記各表示端末の配置を特定するとともに、そのコード画像の撮影位置及び撮影サイズに基づいて、前記表示画面同士の距離を計算する距離計算処理と、
    特定された前記配置と、計算された前記間隔と、に基づいて、前記単一の画像のうち表示端末ごとに表示すべき部分画像を表示させるための表示情報を、読み取った前記識別情報に対応する前記表示端末に送信する表示制御処理と、
    を含むことを特徴とするマルチディスプレイシステムの制御方法。
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