JP2013192098A - 投映システム、投映方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーから離れて設置されているプロジェクタの投映画像を簡単に操作することができる。
【解決手段】投映装置１０１は基準となるマーカ１０５を投映する。ユーザー１０３は端末装置１０２のカメラで投映されているマーカ１０５を撮影し、ユーザー１０３は端末装置１０２上で投映目標位置の設定を指示する。端末装置１０２は、撮影したマーカの位置と投映目標位置の座標情報を算出して、投映装置１０１に送信する。投映装置１０１は座標情報を基にマーカの投映位置を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、投映システム、投映方法、プログラムおよび記録媒体に関する。

従来のプロジェクタは、スクリーンからある程度の距離をおいて設置する必要があるためユーザーの近くに置かれ、プロジェクタ本体のキーを使用して、直接操作を行うことが可能である。また、プロジェクタを設置する際に、例えば、プロジェクタの自動補正機能やリモートコントローラを用いて、プロジェクタ本体の向きや角度を調節して投映画像を補正している（例えば、特許文献１を参照）。

ところで、スクリーンにより近い位置に設置することができる超短焦点のプロジェクタがある。しかし、超短焦点のプロジェクタでは、ユーザーがプロジェクタ本体から離れた位置にいるため、ユーザーとの距離が遠くなってしまい、操作し難いという問題がある。また、超短焦点プロジェクタを床に設置して使用する場合には、特にかがむ姿勢で本体を操作するため、本体のキー操作が難しいという問題もある。さらに、上記したようなリモートコントローラで補正する場合、ボタン操作が多くなるので、設置に時間がかかるという問題がある。なお、超短焦点のプロジェクタに限らず、一般的なプロジェクタであっても、プロジェクタから離れて操作する場合や端末側で操作したい場合に、本発明は有効である。

本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、ユーザーから離れて設置されているプロジェクタの投映画像を簡単に操作することができる投映システム、投映方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。

本発明は、投映面にマーカを含む画像を投映し、端末装置から受信した補正情報に基づいて前記マーカの投映位置を補正する投映装置と、前記投映面のマーカを含む領域を撮影した画像上に投映目標位置を設定し、前記マーカの位置と前記投映目標位置に基づいた補正情報を前記投映装置に送信する端末装置を備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、ユーザーから離れている場合や、端末側で操作したい場合、プロジェクタの投映画像を簡単に操作することができる。

本発明の実施例のシステム構成を示す。 本発明の処理を説明する図である。 本発明の補正情報による投映面の補正処理を説明する図である。 本発明の実施例の処理フローチャートを示す。 斜めの位置から撮影した場合の画像を示す。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。本発明では、ユーザーから離れた位置に設置された投映装置が、基準となるマーカ画像を投映する。ユーザーに近い端末の撮影装置で、投映されているマーカ画像を撮影し、ユーザーが端末上で投映に関する設定を指示する。投映装置と端末はそれぞれ通信機能を有しており、撮影したマーカ画像と、ユーザーが指示して投映に関する情報を投映装置に送信する。本発明は、通信機能を有する投映装置と、通信機能と撮影機能を有する端末によって、投映装置の投映設定を離れた位置から容易に行う。

図１は、本発明の実施例のシステム構成を示す。図１（ａ）において、１０１は、例えばプロジェクタなどの投映装置、１０２は、例えばスマートフォンやタブレット端末などの端末装置、１０３はユーザーである。投映装置１０１と端末装置１０２は、有線または無線で接続されている。

図１（ｂ）は、投映装置の構成を示す。投映装置１０１は、投映面に基準となるマーカを投映する投映部２０１、投映の補正情報を基にマーカの投映位置を補正する投映補正部２０２、端末装置１０２と通信をする通信部２０３、投映装置１０１を制御する制御部２０４を備えている。

図１（ｃ）は、端末装置の構成を示す。端末装置１０２は、画像を撮影するカメラなどの撮影部３０１、撮影した画像をユーザーに提示するディスプレイなどの画像提示部３０２、ユーザーからの投映目標位置の設定指示を受け付ける入力部３０３、撮影したマーカの位置と投映目標位置に基づいて補正情報を算出する補正情報算出部３０４、投映装置１０１と通信をする通信部３０５、端末装置１０２を制御する制御部３０６を備えている。

なお、投映装置は、スクリーンに文書データの内容を投映表示するプロジェクタなどが該当するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、投映とは、ＤＬＰ方式（光をＤＬＰチップで反射させて投映させる方式）や液晶方式（液晶に光を透過させて影を投映する方式）に限らず、映像をスクリーンなどに映し出すことを含む。

図２は、本発明の処理を説明する図である。図２（ａ）を用いて、マーカの投映とカメラの撮影を説明する。プロジェクタ１０１がスクリーン１０４の近くに設置されていて、ユーザー１０３は、スクリーン１０４と離れた位置からみるため、プロジェクタ１０１とは離れた位置にいる。

プロジェクタ１０１は、スクリーン１０４に対して、投映面の４隅にマーカ１０５が表示されている画像を投映１０６する。ユーザー１０３は、スマートフォン１０２のカメラ３０１を用いて、スクリーン１０４上の投映面を撮影１０７する。

マーカ１０５は、プロジェクタ１０１が投映する点が、撮影した画像のどの位置にあるのかを把握するためのものであるので、特徴的な画像であればよい。

図２（ｂ）を用いて、スマートフォン上での投映目標位置の設定方法を説明する。スマートフォン１０２の画面３０２には、撮影したマーカ１０５が表示されている。スマートフォン１０２上では、プロジェクタ１０１の投映を設定するためのソフトウエアが動作している。ユーザー１０３は、撮影したマーカ１０５を基準にして、スマートフォン１０２の画面上でタッチすることにより、プロジェクタ１０１の投映目標位置を指示する。入力部３０３は、ユーザー１０３により指示された投映目標位置を、設定フレーム（矩形の形をした枠）１０８として画面３０２上に配置し、ユーザー１０３が投映したいエリアを設定することができる。

図３は、本発明の補正情報による投映面の補正処理を説明する図である。図３（ａ）は、投映面の位置と投映角度の関係を示す。画像上におけるマーカ１０５間の距離（ａ’）と、マーカ１０５と投映目標位置１１０の距離（ｂ’）は、それぞれ投映部２０１の投映源１０９の角度（ａ°、ｂ°）に依存している。投映源１０９の角度（ａ°、ｂ°）の比率は、スクリーン１０４との距離と関係なく一定となる。

また、プロジェクタ１０１とスマートフォン１０２で撮影した画像から、次の情報が得られている。
・プロジェクタ１０１が知っている情報：投映したマーカ間の角度
・撮影した画像からわかる情報：投映したマーカ１０５の座標と投映目標位置１１０（設定フレーム）の座標
投映目標位置としては、２点のマーカからの距離による相対位置を用いる。２つ以上の相対位置情報により、投映目標の位置を決定することができる。そのため、撮影画像の大きさや解像度の影響を受けない。

図３（ｂ）に示すように、スマートフォン１０２で撮影した画像データを元に、画像の左上を基準（０、０）にして補正情報（座標情報）を生成し、この補正情報（座標情報）をプロジェクタ１０１に送信する。各点の相対位置がわかればよいので、必ずしも画像の左上を基準にする必要はない。図３（ｂ）に示すように、補正情報算出部３０４は、４つのマーカ１０５の座標と投映目標位置１１０（設定フレームの４隅）の座標を算出する。なお、補正情報算出部３０４は、スマートフォン１０２ではなく、プロジェクタ１０１に設けるようにしてもよい。

図３（ｃ）に示すように、プロジェクタ１０１では、補正情報（座標情報）を基にして、マーカ１０５と投映目標位置１１０の相対距離を算出し、投映角ａ°を投映角ｂ°に補正することで、マーカ位置を補正することができる。まず、横軸に対して、マーカ位置Ｍ３とマーカ位置Ｍ４の距離をａ１とし、マーカ位置Ｍ３と設定フレームの設定位置１０８までの距離をｂ１として、マーカ位置Ｍ４の位置をｂ１／ａ１分だけ変化させる。次に、縦軸に対して、マーカ位置Ｍ１とマーカ位置Ｍ４の距離をａ２とし、マーカ位置Ｍ２と設定フレームの設定位置１０８までの距離をｂ２として、ｂ２／ａ２分だけ変化させる。

図４は、本発明の実施例の処理フローチャートを示す。ステップ１において、投映装置（プロジェクタ）１０１は、現在の投映位置の目標を示すマーカ１０５の画像を投映する。

ステップ２において、撮影機能を有する端末装置（スマートフォン）１０２の撮像部３０１は、投映面に投映されたマーカ１０５を含む画像を撮影する。

ステップ３において、端末装置（スマートフォン）１０２の画像表示機能を有する画像提示部３０２は、撮影した画像をユーザー１０３に提示する。

ステップ４において、ユーザー１０３は、端末装置（スマートフォン）１０２に表示されているマーカ１０５内の位置に、実際に投映する投映目標位置を示す設定フレーム１０８を配置することで、投映目標位置の設定を指示する。

ステップ５において、端末装置（スマートフォン）１０２の補正情報算出部３０４は、撮影したマーカ１０５の位置とユーザー１０３から入力された設定フレーム１０８の位置（投映目標位置）の補正情報（座標情報）を算出する。

ステップ６において、端末装置（スマートフォン）１０２は、通信部３０５を用いて、投映装置（プロジェクタ）１０１に補正情報（座標情報）を送信する。

ステップ７において、投映装置（プロジェクタ）１０１の投映補正部２０２は、通信部２０３を介して受信した補正情報（座標情報）を基に、各点の相対位置を算出し、マーカ１０５の投映位置を補正して、マーカ１０５を投映する。

ステップ８において、端末装置（スマートフォン）１０２は、投映されたマーカ１０５を撮影し、マーカ１０５が投映目標位置１１０にあれば処理を終了する。マーカ１０５と投映目標位置１１０が離れていれば、再度プロジェクタ１０１に補正を実行させるため、ステップ６に戻る。

なお、前述したスクリーン上の投映面を撮影する際に、スクリーンの正面から撮影する場合には正面から見える位置で設定を行う。しかし、スクリーンの斜めから撮影すると、図５に示すように、撮影する画像は歪んでしまう。このような場合、正面からの撮影を前提として、投映目標位置（投映エリア）を設定するためのフレームを配置すると、正面からは歪んだ設定になってしまう。

そこで、これに対処する方法として、撮影した画像を手動で台形補正する方法がある。スマートフォンを操作して、画像を台形補正できる機能（画像補正手段）を使用する。この機能によって、ユーザーはスクリーンを正面から見るような状態をつくることができる。この画像に対して、設定フレームを合わせることで、正面から見たような歪みのない投映エリアの設定ができるようになる。

以上説明したように、本発明では、スマートフォンなどの身近にある端末装置を利用することで、無駄なコストを発生させることなく、簡単な手順で操作することができる。また、端末装置が１台あればよいので、プロジェクタにはカメラを搭載することなく、複数のプロジェクタを設定できる。さらに、投映している画像を手元の端末装置から撮影して補正するので、プロジェクタにカメラを搭載しないことにより、コストをかけずに簡単な手順で操作できるプロジェクタを実現できる。

本発明は、ＣＰＵを用いてソフトウエアによって実現してもよい。すなわち、投映装置、端末装置は、投映補正部、補正情報算出部、入力部などの各機能を実現するプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記したプログラムを格納したＲＯＭ、上記したプログラムを展開するＲＡＭ、上記した画像データなどを格納するハードディスクなどの記憶装置などを備えている。本発明は、前述した実施例の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、投映装置、端末装置に供給し、その装置のＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。また、本発明の実施例の機能等を実現するためのプログラムは、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。

１０１ 投映装置
１０２ 端末装置
１０３ ユーザー
２０１ 投映部
２０２ 投映補正部
２０３ 通信部
２０４ 制御部
３０１ 撮影部
３０２ 画像提示部
３０３ 入力部
３０４ 補正情報算出部
３０５ 通信部
３０６ 制御部

特開２００４−２７４２８３号公報

Claims (9)

1. 投映面にマーカを含む画像を投映し、端末装置から受信した補正情報に基づいて前記マーカの投映位置を補正する投映装置と、前記投映面のマーカを含む領域を撮影した画像上に投映目標位置を設定し、前記マーカの位置と前記投映目標位置に基づいた補正情報を前記投映装置に送信する端末装置を備えたことを特徴とする投映システム。
2. 前記投映装置は、前記投映面に基準となるマーカを含む画像を投映する投映手段と、前記端末から補正情報を受信する通信手段と、前記受信した補正情報に基づいて前記マーカの投映位置を補正する補正手段を備え、前記端末装置は、前記投映面のマーカを含む領域を撮影する撮影手段と、前記撮影された画像を提示する提示手段と、前記提示された画像上に、投映目標位置を設定する設定手段と、前記マーカの位置と前記投映目標位置に基づいて補正情報を算出する算出手段と、前記投映装置に前記補正情報を送信する通信手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の投映システム。
3. 前記設定手段は、タッチ入力により前記投映目標位置を設定することを特徴とする請求項２記載の投映システム。
4. 前記投映装置と前記端末装置を一体に構成したことを特徴とする請求項１または２記載の投映システム。
5. 前記投映装置は、前記端末装置の前記算出手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の投映システム。
6. 前記端末装置は、斜めからの撮影画像に対して台形補正を行う画像補正手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の投映システム。
7. 投映面に画像を投映する投映装置と、前記投映装置に対して所定の情報を送信する端末装置を備えた投映方法であって、前記投映装置の投映手段が、前記投映面に基準となるマーカを含む画像を投映する工程と、前記端末装置の撮影手段が、前記投映面のマーカを含む領域を撮影する工程と、前記端末装置の提示手段が、前記撮影された画像を提示する工程と、前記端末装置の設定手段が、前記提示された画像上に投映目標位置を設定する工程と、前記端末装置の算出手段が、前記マーカの位置と前記投映目標位置に基づいて補正情報を算出する工程と、前記端末装置の通信手段が、前記投映装置に前記補正情報を送信する工程と、前記投映装置の通信手段が、前記端末装置から補正情報を受信する工程と、前記投映装置の補正手段が、前記受信した補正情報に基づいて前記マーカの投映位置を補正する工程を備えたことを特徴とする投映方法。
8. 請求項７記載の投映方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
9. 請求項７記載の投映方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。