JP2014106527A - 画像比較表示システムおよび画像比較表示プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】時間を要せず、授業に適した態様で複数の画像データを表示するシステムを提供する。
【解決手段】通信端末は、画像と画像を撮影した際の日時情報及び通信端末に関する端末情報とを関連付けた画像情報を生成し、画像情報記憶部に記憶する。また、登録した授業内容に応じて記憶された２以上の画像情報の表示態様を変更するとともに、学習者の席の配置情報に基づいて画像情報の配置を変更することにより、画像情報の比較確認に適した形式に決定し、決定された表示態様に基づいて２以上の画像情報をディスプレイに表示する表示画面を生成する。
【選択図】図８

Description

本発明は、通信端末における画像の表示技術、特に、通信端末のディスプレイ上で画像を比較可能な表示態様で表示する技術に関する。

文部科学省が取り纏めた教育の情報化に関する総合的な推進方策「教育の情報化ビジョン（非特許文献１）」では、情報通信技術の教育への活用推進が必要であると記載されている。

このような状況の下、情報通信端末を教育分野に適用したシステムが提案されている。例えば、カメラを備えた学習者端末と、学習用のコンテンツを格納したサーバ、とを備えた学習システムが提案されている（特許文献１参照）。このシステムでは、学習者端末は、カメラで撮影することにより得られた画像をサーバに送信し、サーバは、学習者端末から受信した画像に基づいて判断した学習者の学習状態に対応するコンテンツを学習者端末に送信し、学習者端末は、サーバから受信したコンテンツを画面に表示するように構成されている。このような構成により、学習者に教育コンテンツの内容を確実に理解させることができ、また、学習者の理解度に応じて学習を進めることができるようになっている。

また、学習個別指導・支援システムが提案されている（特許文献２参照）。このシステムでは、生徒側・通信装置は、生徒の映像を撮影する生徒側・撮影手段と、生徒の映像を講師側・通信装置に送信する生徒側・通信制御手段と、を備えている。一方、講師側・通信装置は、複数の生徒の映像を表示する講師側・映像表示手段を備えている。このような構成によって、講師は生徒の状況を見ながら指導を行うことができる。

特開２００３−３３７５２８号公報 特開２０１２−２１５７８６号公報

「教育の情報化ビジョン」平成２３年４月２８日 文部科学省

上述したように、特許文献１，２のシステムでは、学習者側の通信端末に備えられたカメラによって、学習者の状態を確認しながら指導を進めることができる。しかし、学習者側の通信端末に備えられたカメラを、学習者の状態確認以外に、授業に用いたいとの要望がある。例えば、理科の授業において、カメラで撮影した植物の画像を用いて、生徒に植物の成長を学ばせたいという要望がある。

このような場合、撮影したデータを順に表示するだけでは生徒は画像の比較を行い難く、理解を深めることが難しい。これに対して、複数の画像を並べて表示すれば、画像の比較を行い易くなる。しかし、授業を行いながら、撮影した画像データを学習に適した表示形式に変更したり、所望の画像データを相互比較可能な形式でディスプレイやスクリーン等に表示したりするためには、複数の情報機器を操作する必要があり、これを一人の教員が行うと多くの時間が必要となる。例えば、複数のカメラで撮影された画像データの中から複数の画像データを選択し、これらを比較可能な表示態様で情報通信端末のディスプレイ上に表示させるには、相当の手順と時間とを要する。教員がこのような操作に多くの時間を割かなければならなくなる。そうすると、本来生徒に学ばせるべき事項の説明に割ける時間が少なくなってしまう。

本発明の課題は、上述の問題点を解消することにある。具体的には、教育現場において情報通信機器を活用するに当たり、その情報通信機器を利用して複数の画像データを取り扱う場面において、時間を要せず、授業に適した態様で複数の画像データを表示するシステムを提供することを課題とする。

本発明の画像表示システムの好適な実施形態の一つでは、ディスプレイを有する教員用通信端末と、画像を撮影するカメラを有する学習者用通信端末と、前記教員用通信端末および前記学習者用通信端末から受信した情報を管理する管理サーバとがネットワークを介して接続された画像比較表示システムであって、前記学習者用通信端末は、前記画像と当該画像を撮影した際の日時情報及び前記通信端末に関する端末情報とを関連付けた画像情報を生成する画像情報生成部と、前記画像情報を記憶する画像情報記憶部と、前記画像情報記憶部に記憶された前記画像情報を前記管理サーバに送信する画像情報送信部と、を備え、前記管理サーバは、受信した前記画像情報を前記端末情報に基づいて管理する画像情報管理部と、学習者の席の配置情報を含む、授業に関する授業情報を管理する授業情報管理部と、を備え、前記教員用管理通信端末は、前記管理サーバに対して授業内容を登録する授業内容登録部と、前記管理サーバから、前記授業情報を取得する授業情報取得部と、前記管理サーバから、前記端末情報別に前記画像情報を取得する学習者画像情報取得部と、前記取得した画像情報を記憶する学習者画像情報記憶部と、登録した前記授業内容に応じて前記記憶された２以上の画像情報の表示態様を変更するとともに、前記学習者の席の配置情報に基づいて当該画像情報の配置を変更することにより、当該画像情報の比較確認に適した形式に決定する表示態様決定部と、前記表示態様に基づいて前記２以上の画像情報を前記ディスプレイに表示する表示画面を生成する表示画面生成部と、を備える。

比較表示の表示態様は様々なものがあるが、本発明の画像比較表示システムの好適な実施形態の一つでは、前記表示態様決定部は、前記２以上の画像情報を同一の比率で拡大または縮小した表示態様と、前記表示画面において前記２以上の画像情報が同じ大きさとなる表示態様と、前記２以上の画像情報の画像の輝度分布が類似する表示態様と、前記表示画面において前記２以上の画像情報を同一の間隔で整列させる表示態様と、の少なくとも一つの表示態様を決定する。

本発明は画像表示プログラムも権利範囲としており、そのような画像表示プログラムの好適な実施形態の一つでは、ディスプレイを有する教員用通信端末と、画像を撮影するカメラを有する学習者用通信端末と、前記教員用通信端末および前記学習者用通信端末から受信した情報を管理する管理サーバとがネットワークを介して接続された画像比較表示システムに用いる画像比較表示プログラムであって、前記学習者用通信端末に、前記画像と当該画像を撮影した際の日時情報及び前記通信端末に関する端末情報とを関連付けた画像情報を生成し、画像情報記憶部に記憶する画像情報生成機能と、前記画像情報記憶部に記憶された前記画像情報を前記管理サーバに送信する画像情報送信機能と、を実現させ、前記管理サーバに、受信した前記画像情報を前記端末情報に基づいて管理する画像情報管理機能と、学習者の席の配置情報を含む、授業に関する授業情報を管理する授業情報管理機能と、を実現させ、前記教員用管理通信端末に、前記管理サーバに対して授業内容を登録する授業内容登録機能と、前記管理サーバから、前記授業情報を取得する授業情報取得機能と、前記管理サーバから、前記端末情報別に前記画像情報を取得し、学習者画像情報記憶部に記憶する学習者画像情報取得機能と、登録した前記授業内容に応じて前記記憶された２以上の画像情報の表示態様を変更するとともに、前記学習者の席の配置情報に基づいて当該画像情報の配置を変更することにより、当該画像情報の比較確認に適した形式に決定する表示態様決定機能と、前記表示態様に基づいて前記２以上の画像情報を前記ディスプレイに表示する表示画面を生成する表示画面生成機能と、を実現させる。また、このような画像表示プログラムに対して、上述の画像表示システムの付加的な特徴構成を組み込むことも可能である。

上述のように構成された本発明によれば、通信端末において撮影された複数の画像情報の比較を、少ない手順で時間を要せずに実現することが可能となる。これにより、画像の比較表示に要する時間を抑制し、本来学習者に学ばせるべき事項の説明に割ける時間を多く確保することができる。また、比較すべき点に気づきやすくすることで、情報通信技術を活用した授業の実現に貢献するという効果を奏することもできる。

画像比較表示システムのシステム構成図である。 画像比較表示システムの機能ブロック図である。 ログイン処理の流れを表すフローチャートである。 ログイン画面の例である。 学習者用端末での画像の撮影処理の流れを表すフローチャートである。 教員用端末での画像の撮影処理の流れを表すフローチャートである。 教員用端末での画像の表示処理の流れを表すフローチャートである。 教員用端末での表示画面の例である。 教員用端末での比較表示画面の例である。

以下に図面を用いて本発明による画像比較表示システムの実施形態を説明する。図１および図２は、本実施形態における画像比較表示システムのシステム構成図および機能ブロック図である。

〔全体構成〕
本実施形態では、画像比較表示システムは、教員が使用する教員用通信端末１（以下、教員用端末１と称する）と、学習者が使用する学習者用通信端末２（以下、学習者用端末２と称する）と、管理サーバ３とがネットワークＮを介して接続されている。学習者用端末２は、各々の学習者が使用するものであるため、各授業を受ける学習者と同数の学習者用端末２が用いられる。

本実施形態では、教員用端末１および学習者用端末２は、ディスプレイＤ上にタッチパネルＴが形成された、いわゆる、タブレット型コンピュータによって構成されている。また、教員用端末１および学習者用端末２は、カメラＣを備えている。なお、本実施形態では、教員用端末１および学習者用端末２は無線ＬＡＮでネットワークＮに接続している。

なお、教員用端末１および学習者用端末２は、キーボード，マウスまたはテンキー等の入力装置と、ディスプレイ等の表示画面を備えた一般的なパーソナルコンピュータによって構成しても、タッチパネルを備えたデジタルカメラやタッチパネルによって操作する携帯電話（いわゆる、スマートホン）等によって構成しても構わない。

管理サーバ３は、プログラムの演算処理を実行する演算装置と、演算結果に基づいて各装置に対する制御指示を出力する制御装置とを有するＣＰＵ等の処理装置と、情報を記憶するＲＡＭやハードディスク等の記憶装置と、処理装置の処理結果や記憶装置に記憶する情報をインターネットやＬＡＮ等のネットワークを介して送受信する通信装置とを少なくとも有している。管理サーバ３が実行する各機能（各手段）は、その処理を実行するプログラムが処理装置に読み込まれることで実現される。

管理サーバ３は、コンピュータによって構成されている。なお、必要に応じて、キーボード、マウス又はテンキー等の入力装置と、ディスプレイ等の表示装置を備えても構わない。また、本実施形態では、管理サーバ３は１台のコンピュータによって構成しているが、複数のコンピュータが協働して管理サーバ３を構成しても構わない。すなわち、管理サーバ３の機能を複数のコンピュータに分散配置しても構わない。

本実施形態では、ネットワークＮは、学校等の限られた施設内において情報を物理的に送信するケーブルと、ＬＡＮスイッチやハブ等でなる中継機器を備えたＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式のＬＡＮとして構成されている。なお、ネットワークＮとして、ＬＡＮ以外に、インターネットの技術を用いたイントラネットで構築されたものや、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の技術によって構築されたものでも構わない。

〔学習者用端末〕
図２に示すように、学習者用端末２は、画像情報生成部２１，画像情報記憶部２２，画像情報送信部２３，表示態様決定部２４，表示画面生成部２５を備えている。

画像情報生成部２１は、学習者用端末２のカメラＣを用いて画像が撮影された際に、その画像データと撮影日時を表す日時情報と撮影を行った学習者用端末２を識別可能な端末情報とを関連付けて画像情報を生成する。生成された画像情報は画像情報記憶部２２に記憶される。併せて、画像情報は、画像情報送信部２３によって、ネットワークＮを介して管理サーバ３に送信される。

なお、端末情報は、学習者用端末２を識別可能な情報であれば様々な情報を用いることができる。例えば、端末名，ＩＰアドレス，ＭＡＣアドレス等を用いることができる。また、端末情報として、その端末（教員用端末１または学習者用端末２）を使用している学習者や教員の識別情報を用いても構わない。例えば、氏名や学校内で付された番号（学籍番号等）やログインＩＤ等をこの識別情報としても用いることができる。

画像情報記憶部２２は、画像情報生成部２１によって生成された画像情報を記憶する。なお、画像情報記憶部２２は、ＲＡＭ等の揮発性記憶媒体やハードディスクドライブやフラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体によって構成することができる。

画像情報送信部２３は、画像情報生成部２１によって生成された画像情報をネットワークＮを介して管理サーバ３に送信する。

表示態様決定部２４は、画像情報記憶部２２に記憶された画像情報の少なくとも一部の複数の画像情報をディスプレイＤに表示する際に、これらの画像情報の表示態様を、これらの画像情報の比較確認に適した形式（表示態様）に決定する。

比較確認に適した表示態様（形式）とは、学習者や教員が、複数の画像に含まれる撮影対象物（学習の成果物等）を容易に比較できる表示形式をいう。ここでいう、「容易に比較できる」とは、画像どうしの対比を短時間で行うことが可能であることを意味する。例えば、異なる通信端末、異なる周囲環境、または、異なる撮影設定（以下、撮影環境と総称する）で撮影された複数の画像を、あたかも同じ撮影環境で撮影されたかのように、並べて表示する態様が考えられる。

表示画面生成部２５は、上述の複数の画像情報を、表示態様決定部２４によって決定された表示態様で、ディスプレイＤに表示する表示画面を生成する。

本実施形態では、画像情報生成部２１，画像情報送信部２３，表示態様決定部２４，表示画面生成部２５はソフトウェアによって構成されているが、これらをハードウェア、または、ソフトウェアとハードウェアとが協働して構成しても構わない。

〔教員用端末〕
教員用端末１は、画像情報生成部１１，学習者画像情報記憶部１２，学習者画像情報取得部１３，表示態様決定部１４，表示画面生成部１５を備えている。

画像情報生成部１１，学習者画像情報記憶部１２，表示態様決定部１４，表示画面生成部１５はそれぞれ、画像情報生成部２１，画像情報記憶部２２，表示態様決定部２４，表示画面生成部２５と同様の機能を備えているため、説明は省略する。

学習者画像情報取得部１３は、学習者用端末２で生成され、管理サーバ３に送信された画像情報を取得する。このとき、学習者画像情報取得部１３は、管理サーバ３に対して画像情報の送付を要求し、その要求に応じて管理サーバ３から送信される画像情報を取得する。なお、上述したように、画像情報に端末情報が含まれているため、画像情報から、その画像情報を生成した学習者用端末２を特定することができる。すなわち、学習者画像情報取得部１３は、画像情報に含まれる端末情報を用いて、各々の画像情報を生成した学習者用端末２を識別することにより、端末情報毎の画像情報を判別し、取得する。学習者画像情報取得部１３は、取得した画像情報を学習者画像情報記憶部１２に記憶する。

学習者画像情報記憶部１２は、学習者画像情報取得部１３によって取得された画像情報（以下、学習者画像情報と称する）を学習者画像情報記憶部１２に記憶する。

なお、学習者画像情報記憶部１２とは別に、教員用端末１のカメラＣで撮影した画像から画像情報生成部１１によって生成された画像情報（以下、教員画像情報と称する）を記憶する教員画像情報記憶部（図示せず）を備えても構わない。また、教員画像情報に教員用端末１の端末情報を含め、教員画像情報を学習者画像情報記憶部１２に記憶する構成としても構わない。

本実施形態では、画像情報生成部１１，画像情報取得部１３，表示態様決定部１４，表示画面生成部１５はソフトウェアによって構成されているが、これらをハードウェア、または、ソフトウェアとハードウェアとが協働して構成しても構わない。

〔管理サーバ〕
管理サーバ３は、画像情報管理部３１を備えている。画像情報管理部３１は、学習者用端末２から送信された画像情報（学習者画像情報）を受信し、記憶装置に記憶させる機能と、教員用端末１から画像情報の要求があった際に、学習者画像情報を教員用端末１に送信する機能と、を備えている。

画像情報管理部３１は、学習者用端末２から受信した画像情報を、画像情報に含まれる端末情報を利用して記憶管理する。なお、受信した全ての画像情報を記憶するのではなく、各学習者用端末２で生成された最新の画像情報のみを記憶するようにしても構わない。

さらに、画像情報管理部３１は、教員用端末１から画像情報の送信要求があった場合には、記憶装置に記憶している画像情報から、要求元の教員用端末１の授業に関連する学習者用端末２の画像情報を抽出し、その抽出した画像情報を要求元の教員用端末１に対して送信する。

本実施形態では、画像情報管理部３１はソフトウェアによって構成されているが、これらをハードウェア、または、ソフトウェアとハードウェアとが協働して構成しても構わない。

〔ログイン処理〕
以下に図面を用いて本発明の画像比較表示システムの処理形態を説明する。図３は、ログイン時の処理の流れを表すフローチャートである。

本実施形態では、各機能部はソフトウェアによって構成されており、タブレット型コンピュータにインストールされている画像比較表示システム用のアプリケーションが起動されることにより、そのタブレット側コンピュータが教員用端末１または学習者用端末２として機能する。なお、教員用端末１として使用されるタブレット型コンピュータと学習者用端末２として使用されるタブレット型コンピュータとには同じアプリケーションがインストールされており、ログインするユーザに応じて、教員用端末１として機能するか学習者用端末２として機能するかを切り換える構成としても構わない。

そのため、上述のアプリケーションが起動される（＃０１）と、ディスプレイＤに、図４の左図に示すログイン画面４が表示される。ログイン画面４には、複数の選択ボタン４１が表示されている。選択ボタン４１は、教員を選択する教員選択ボタン４１ａと、学習者のクラスを選択する複数のクラス選択ボタン４１ｂと、とから構成されている。教員選択ボタン４１ａがタッチされると（＃０２のＹｅｓ分岐）、教員名が一覧表示され、その一覧表示された教員名から使用者である教員名に対応するボタンを選択する（＃０３）。そうすると、タブレット型コンピュータは教員用端末１として機能する（＃０４）。一方、クラス選択ボタン４１ｂがタッチされると（＃０２のＮｏ分岐、Ｎ０５のＹｅｓ分岐）、ログイン画面４は、図４の右図に示す複数の学習者選択ボタン４１ｃが表示された状態となる。これに対して、使用者である学習者は、自身の氏名に対応する学習者選択ボタン４１ｃを選択する（＃０６）。そうすると、タブレット型コンピュータは学習者用端末２として機能する（＃０７）。

このようにログイン画面４を階層的に構成すれば、多くの学習者や教員がタブレット型コンピュータを共用する場合であっても、ログイン画面４が複雑化することを避けることができる。これは、学習者が低学年である場合や、操作者が操作に不慣れである場合に有効である。

なお、ログイン画面４には、直接入力ボタン４２が表示されており、この直接入力ボタン４２を選択すると、ログイン名の入力、および、パスワード認証を行うログイン処理が行われる。この場合には、認証が成功したログイン名に応じて、教員用端末１として機能するか、学習者用端末２として機能するかが決定される。

また、教員が授業開始に先立って、授業内容（学年，クラス等）を登録する授業内容登録部（図示せず）を備え、授業内容登録部によって登録された授業内容（特に学年）によって上述のログイン方法を切り替えるように構成することもできる。

〔学習用端末での画像撮影処理〕
図５は、学習者用端末２において画像を撮影した際の処理の流れを表すフローチャートである。まず、学習者が学習者用端末２を操作して、カメラＣによって画像を撮影する（＃１１）。撮影された画像は、画像情報生成部２１に送られる。

画像を取得した画像情報生成部２１では、画像を撮影した日時を表す日時情報と、画像を撮影した学習者用端末２の端末情報とを関連付けた画像情報を生成する（＃１２）。画像情報生成部２１は画像情報の生成が完了すると、生成した画像情報を画像情報記憶部２２に記憶する（＃１３）とともに、画像情報送信部２３に送信する。

画像情報のフォーマットは適宜変更可能である。例えば、画像情報をＥｘｉｆ（ＥＸｃｈａｎｇｅａｂｌｅ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ ｆｏｒｍａｔ）形式とすれば、メタデータとして日時情報や端末情報を保持することができる。また、画像データと別に、日時情報や端末情報を記録したメタデータファイルを生成し、画像データとメタデータファイルとを関連付けて画像情報としても構わない。

画像情報を取得した画像情報送信部２３は、ネットワークＮを介して、画像情報を管理サーバ３に送信する（＃１４）。なお、画像情報を管理サーバ３に送信するタイミングは、画像情報が生成されたとき（画像情報送信部２３が取得したとき），一定の時間毎等、適宜変更可能である。

学習者用端末２から画像情報を受信した管理サーバ３は、画像情報管理部３１が取得した画像情報を記憶装置に記憶させる。このとき、画像情報管理部３１は、取得した画像情報に含まれる日時情報および端末情報に基づいて、学習者用端末毎に、撮影日時に基づいてソートした状態で、画像情報を記憶管理しても構わない。

〔教員用端末での画像撮影処理〕
図６は、教員用端末１において画像を撮影した際の処理の流れを表すフローチャートである。本実施形態では、教員用端末２で画像が撮影された際には、学習者用端末２と同様に、画像情報の生成および画像情報の記憶装置（教員画像情報記憶部または学習者画像情報記憶部）への記憶が行われる（＃２１〜＃２３）。

〔教員用端末での画像比較表示処理〕
図７は、教員用端末１において画像を表示する処理の流れを表すフローチャートである。教員用端末１が画像比較表示モードに遷移するように操作されると、学習者画像情報取得部１３は管理サーバ３に対して画像情報を送信するように要求する（＃３１）。図８に、画像比較表示モードに遷移する際の教員用端末１の表示画面の遷移を示している。図８の左上図の状態から、教員が教員用端末１を画像比較表示モードに遷移するように操作すると、例えば図８の右下図に示すような画像比較表示となる。

なお、この画像情報の送信を要求する際に、管理サーバ３で管理されている画像情報を教員用端末１のディスプレイＤに一覧表示し、その中から教員が比較表示したい画像を指定し、学習者画像情報取得部１３がその指定された画像の画像情報の送信を要求するようにしても構わない。

この要求に対して、管理サーバ３の画像情報管理部３１は、記憶管理されている画像情報から、学習者用端末２毎に最新の画像情報を抽出し、画像情報取得部１３に送信する。送信された画像情報は、送信要求を行った教員用端末１の学習者画像情報取得部１３によって取得される（＃３２）。

画像情報管理部３１から画像情報を取得した学習者画像情報取得部１３は、取得した画像情報を学習者画像情報記憶部１２に記憶する。

管理サーバ３から画像情報を取得すると、表示態様決定部１４は取得した画像情報の比較確認に適した表示態様を決定する（＃３３）。決定された表示態様は、学習者画像情報記憶部１２に記憶されている画像情報に関連付けて記憶される。この決定を受けて、表示画面生成部１５は、学習者画像情報記憶部１２から画像情報を読み出し、この画像情報から決定された表示態様の表示画面を生成する（＃３４）。このとき、記憶装置（教員画像情報記憶部または学習者画像情報記憶部１２）に教員画像情報が記録されていれば、学習者画像情報と最新の教員画像情報とが読み出され、これらの画像情報に基づいて、決定された表示態様の表示画面が生成される。

図９は、複数の画像情報を比較確認するのに適した表示態様で表示した表示画面の例である。ここでは、取得した画像情報に含まれる画像をマトリクス状に配置することにより、各画像の比較が容易になっている。すなわち、このような表示態様は複数の画像情報の比較確認に適した表示態様である。なお、この表示態様では、教室における学習者の席の並びに対応している。この表示態様では、記憶装置に教員画像情報が記憶されている場合には、教員画像情報の画像は、例えば、教卓に対応する位置に表示される。このような表示画面によれば、各学習者が撮影した画像の比較が容易となり、また、画像の配置が席の配置に対応しているため、画像と学習者との関連を把握することができる。

なお、他の情報に基づいて画像を配置しても構わない。例えば、学習者の出席番号（学籍番号）順に配置したり，学習者の所属するグループ毎に配置したり、学習者の性別毎に配置したり、画像の撮影日時順に配置したり、することができる。

このように、複数の画像の比較確認に適した表示態様でこれらの画像を表示することにより、画像の比較表示に要する時間を抑制することができる。これにより、本来学習者に学ばせるべき事項の説明に割く時間を多く確保することができ、情報通信技術を活用した授業の実現に貢献するという効果を奏することができる。また、上述したように、そのときどきに応じて、画像の配列順序を適宜変更することで、各画像の比較確認だけでなく、各画像とその画像の撮影者（学習者）等との関連をも認知できるため、各々の学習者に対して適切な指導等を行うこともできる。

画像比較表示モードでは、タッチパネルＴを介して、表示態様の変更を入力することができる。表示態様の変更が入力されると（＃３５のＹｅｓ分岐）、その入力は表示態様決定部１４に送られ、表示態様決定部１４はその入力に基づいて表示態様を決定し、決定した表示態様を表示画面生成部１５に通知する（＃３６）。表示画面生成部１５は、通知された表示態様に基づいて表示画面を生成する（＃３４）。

本実施形態では、比較可能な表示態様として、複数の画像を同一の比率で拡大または縮小した表示態様（画像の拡大・縮小）と、表示画面において複数の画像が同じ大きさとなる表示態様（画像の解像度変更）と、複数の画像の輝度分布が類似する表示態様（画像の輝度・色調変更）、表示画面において画像を同一の間隔で整列させる表示態様（画像の配置）について説明する。

〔画像の拡大・縮小〕
画像の拡大・縮小とは、比較対象となっている画像に対して同じ比率で拡大または縮小を行うことである。この表示態様によれば、一の画像に対して拡大または縮小処理が施されると、他の画像に対しても同様の比率での拡大または縮小処理が施される。

また、拡大または縮小処理は、画像全体に対するもののみに限らず、画像の部分領域（撮影対象物の領域等）に対する処理であっても構わない。例えば、教員もしくは学習者が撮影する撮影対象物の画像内での範囲や位置を指定する撮影対象物指定部（図示せず）を設け、教員もしくは学習者が指定した撮影対象物の位置情報（撮影対象物の画像内の範囲や位置など）を画像情報に含め、この撮影対象物の位置情報に基づいて、上述の拡大または縮小処理を行っても構わない。また、撮影対象物指定部によって撮影対象物の位置情報を入力する代わりに、画像認識によって撮影対象物の位置を特定しても構わない。このように、画像を拡大・縮小すれば、各画像中の撮影対象物の大きさを同じとすることができる。

この表示態様によれば、簡易な操作で比較表示されている全ての画像（または部分領域）が拡大または縮小されるため、容易に画像全体の比較や画像中の特定領域（撮影対象物の領域）の比較確認を行うことができる。そのため、このような表示態様は比較確認に適しており、学習者が比較すべき点について気付き易くなり、様々な学習シーンに用いることができる。

なお、この拡大・縮小処理に、画像の一部を切り取るトリミングを含めても構わない。例えば、教員もしくは学習者が指定した画像に対してトリミングを行った場合、このトリミングと同様のトリミング処理を、他の画像に対して同時に行う。さらに、トリミング後の画像に対して、拡大・縮小処理を行うこともできる。

〔画像の解像度変更〕
画像の解像度変更とは、比較対象となっている全ての画像の解像度が同じ大きさとなるように、解像度の変更を行うことである。つまり、比較対象となっている全ての画像が同じ解像度となるように、各画像の解像度を変更する。変更後の目標とされる解像度は、教員もしくは学習者が指定した解像度としても構わないし、教員もしくは学習者が指定した画像の解像度としても構わない。

このように、比較対象となっている全ての画像の解像度を同じにすることにより、表示画面中の各々の画像の大きさが同じになるため、複数の画像を俯瞰して見た際の比較確認が容易となる。そのため、このような表示態様は、複数の画像の比較確認に適しており、様々な学習シーンに用いることができる。

〔画像の輝度・色調変更〕
画像の輝度・色調変更とは、比較対象となっている全ての画像の明るさや色合いを類似するように変更することである。

例えば、比較対象となっている各画像内に設定された局所領域（任意の点を含む）または、画像全体から色特徴量（平均的な輝度や色合い等）を算出し、各画像の色特徴量が類似するように、各画像の輝度や色調を変更する。このとき、目標となる輝度や色調は公知の画像処理技術を用いて決定することができる。また、使用者（特に教員）が目標となる輝度や色合いを指定しても構わないし、教員もしくは学習者が指定した画像の輝度や色調を目標としても構わない。

学校における教室では撮影場所によって環境光の明るさが異なるケースや撮影に不慣れな学習者（例えば小学校低学年）の撮影操作によって、各々の画像の輝度や色合いが異なるケースが発生するが、このように画像の輝度や色調を変更することにより、比較対象となっている全ての画像の輝度や色調が類似するようになるため、比較を行い易くなる。すなわち、この表示態様では、複数の画像が同一の撮影環境下で撮影されたかのように、これらの画像を表示することができるため、各画像の撮影環境の差異を意識することなく画像の比較確認を行うことができる。そのため、このような表示態様は、複数の画像の比較確認に適しており、教員や学習者は比較すべき点に気付き易くなる。

〔画像の配置〕
画像の配置とは、比較対象となっている画像を横並び・縦並び等とすることである。このとき、それぞれの画像の間隔が同一となるように整列させても構わないし、隣接する画像が部分的に重なり合うように整列しても構わない。

整列順は、画像情報に含まれる日時情報に基づくことができる。特に、各学習者端末２の複数の画像をこのように配置すれば、植物・動物の成長の比較（例えば日当たりや場所による成長度合いの比較）が容易となり、学習者の気づきにつながりやすい。また、このとき、学習者用端末２ごとに時間の近い画像同士を近くに配置するといったことも当然に可能である。例えば、縦軸に各学習者端末２を割り当て、横軸に時間軸を割り当てる。そうすると、各学習者端末２の画像が時間軸に沿って横方向に整列される。このとき、横方向に隣接する画像を等間隔に配置するのではなく、日時情報の差に応じた間隔が空くように配置する。そうすれば、近い日時情報を持つ画像が上下で隣接して配置される。このような配置を行うことによって、学習者同士の進捗を画像内容とともに比較することが容易となり、学習者の気づきにつながりやすい。

また、学習者用端末２の教室内での位置（学習者用端末２を使用している学習者の席の位置）に合わせて画像を配置することもできる。このような配置では、教員が、どの学習者がどの画像を撮影したのかを直感的に把握することが可能となる。

さらに、各学習者が所属する所定のグループに応じて、画像の配置や並び順を変更しても構わない。教員が実施する授業の内容によっては、各学習者が撮影した画像を比較するだけでなく、各グループで撮影された画像を、グループ間で比較することも考えられるためである。

このように、様々な授業の場面や学習シーンに応じた表示形態に変更することにより、情報通信技術を活用した授業の実現に貢献することができる。

上述の学習者の席の位置（配置情報）や所属するグループ等の授業に関する情報は、管理サーバ３の授業情報管理部（図示せず）が管理しており、教員用端末１は必要に応じて管理サーバ３の授業情報管理部から取得する。

なお、表示態様決定部１４は、上述の表示態様の一つを決定しても構わないし、複数を組み合わせた表示態様を決定しても構わない。

このように画像が比較表示されている状態で、学習者用端末２で新たな画像が撮影される場合がある。このような場合であっても、上述と同様に、学習者用端末２で画像情報が生成され、管理サーバ３に送信される。このとき、管理サーバ３の画像情報管理部３１は、受信した新たな画像情報を学習者画像情報取得部１３に送信する。教員用端末１では、学習者画像情報記憶部１２にこの画像情報を記憶する。このとき、新たに取得した画像情報から端末情報を抽出し、既に記憶されている、その端末情報を持つ画像情報は削除される。このとき、新たな画像情報には、削除される画像情報に関連付けられている表示態様が関連付けられて記憶される。

学習者画像情報取得部１３は、新たな画像情報を取得した旨を表示画面生成部１５に通知する（＃３８のＹｅｓ分岐）。このとき、新たな画像情報に含まれる端末情報を併せて通知する。この通知を受けた表示画面生成部１５は、通知された端末情報に基づいて、新たな画像情報のみを取得し、表示画面中のその画像情報に対応する部分の画像を更新した表示画面を生成する（＃３５）。このとき、新たなに取得された画像情報は、関連付けられた表示態様、すなわち、更新される前の画像と同じ表示態様が適用される。

このように、教員用端末１や学習者用端末２で画像が撮影されると自動的に表示画面内の画像が更新される。これにより、常に最新の画像を比較表示することができる。この機能によれば、教員用端末１で特別な操作をすることなく、学習者用端末２で新たに撮影された画像が表示されるため、例えば、随時写真を撮影しながら授業を進行するような授業形態では、特に有用である。

なお、学習者用端末２でも、画像情報記憶部２２に記憶された画像情報に対して、上述の教員用端末１での比較表示と同様の比較表示を行うことができる。学習者用端末２での処理は、画像情報の取得先が管理サーバ３と画像情報記憶部２２とで異なっている点を除いて、教員用端末１での処理と同様であるため、説明は省略する。

〔別実施形態〕
（１）上述の実施形態では、表示画面には画像のみが比較表示される構成としたが、画像に加え、画像情報に含まれている他の情報を表示する構成としても構わない。例えば、撮影日時や撮影位置を表示することができる。これにより、例えば、植物の観察等の授業シーンにおいて、撮影日時の違いや撮影位置の違いに応じた植物の成長等の比較検討を行うことができる。

（２）教員用端末１は、一体化されたディスプレイＤに代えて、または、加えて、プロジェクタや別体の大型ディスプレイを備えても構わない。このような構成では、教員用端末１で生成された表示画面を全学習者が見ることができる。これにより、共同学習に寄与することができ、情報通信技術を活用した授業の実現に貢献することができる。

（３）教員が授業開始に先立って、授業内容（学年，クラス,科目等）を登録する授業内容登録部（図示せず）に登録した授業内容（又は学年）によって、複数の画像を表示する際の表示態様を変更しても構わない。例えば、「社会」の授業であれば、撮影場所や撮影位置情報に応じた位置に撮影画像を表示したり、地図中の撮影位置に対応する位置に撮影画像を表示したりすることができる。一方、「理科」の授業であれば、撮影時間や撮影日時に応じた位置に撮影画像を表示することができる。また、小学校低学年であれば、一画面に表示する画像数を少なくして各画像を大きく表示し、小学校高学年であれば、一画面に表示する画像数を多くして、より多様な画像を一度に比較するのに適した表示態様にすることができる。これらにより、様々な学習シーンによって活用し易い表示形態での表示を実現することができる。

本発明は、複数の画像を比較表示する画像表示技術に利用することができる。

Ｃ：カメラ
Ｄ：ディスプレイ
Ｎ：ネットワーク
１：教員用端末
１１：画像情報生成部
１２：学習者画像情報記憶部
１３：学習者画像情報取得部
１４：表示態様決定部
１５：表示画面生成部
２：学習者用端末（通信端末）
２１：画像情報生成部
２２：画像情報記憶部
２３：画像情報送信部
２４：表示態様決定部
２５：表示画面生成部
３：管理サーバ
３１：画像情報管理部

Claims (3)

1. ディスプレイを有する教員用通信端末と、画像を撮影するカメラを有する学習者用通信端末と、前記教員用通信端末および前記学習者用通信端末から受信した情報を管理する管理サーバとがネットワークを介して接続された画像比較表示システムであって、
   前記学習者用通信端末は、
   前記画像と当該画像を撮影した際の日時情報及び前記通信端末に関する端末情報とを関連付けた画像情報を生成する画像情報生成部と、
   前記画像情報を記憶する画像情報記憶部と、
   前記画像情報記憶部に記憶された前記画像情報を前記管理サーバに送信する画像情報送信部と、を備え、
   前記管理サーバは、
   受信した前記画像情報を前記端末情報に基づいて管理する画像情報管理部と、
   学習者の席の配置情報を含む、授業に関する授業情報を管理する授業情報管理部と、を備え、
   前記教員用管理通信端末は、
   前記管理サーバに対して授業内容を登録する授業内容登録部と、
   前記管理サーバから、前記授業情報を取得する授業情報取得部と、
   前記管理サーバから、前記端末情報別に前記画像情報を取得する学習者画像情報取得部と、
   前記取得した画像情報を記憶する学習者画像情報記憶部と、
   登録した前記授業内容に応じて前記記憶された２以上の画像情報の表示態様を変更するとともに、前記学習者の席の配置情報に基づいて当該画像情報の配置を変更することにより、当該画像情報の比較確認に適した形式に決定する表示態様決定部と、
   前記表示態様に基づいて前記２以上の画像情報を前記ディスプレイに表示する表示画面を生成する表示画面生成部と、を備えることを特徴とする画像比較表示システム。
2. 前記表示態様決定部は、
   前記２以上の画像情報を同一の比率で拡大または縮小した表示態様と、
   前記表示画面において前記２以上の画像情報が同じ大きさとなる表示態様と、
   前記２以上の画像情報の画像の輝度分布が類似する表示態様と、
   前記表示画面において前記２以上の画像情報を同一の間隔で整列させる表示態様と、の少なくとも一つの表示態様を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像比較表示システム。
3. ディスプレイを有する教員用通信端末と、画像を撮影するカメラを有する学習者用通信端末と、前記教員用通信端末および前記学習者用通信端末から受信した情報を管理する管理サーバとがネットワークを介して接続された画像比較表示システムに用いる画像比較表示プログラムであって、
   前記学習者用通信端末に、
   前記画像と当該画像を撮影した際の日時情報及び前記通信端末に関する端末情報とを関連付けた画像情報を生成し、画像情報記憶部に記憶する画像情報生成機能と、
   前記画像情報記憶部に記憶された前記画像情報を前記管理サーバに送信する画像情報送信機能と、を実現させ、
   前記管理サーバに、
   受信した前記画像情報を前記端末情報に基づいて管理する画像情報管理機能と、
   学習者の席の配置情報を含む、授業に関する授業情報を管理する授業情報管理機能と、を実現させ、
   前記教員用管理通信端末に、
   前記管理サーバに対して授業内容を登録する授業内容登録機能と、
   前記管理サーバから、前記授業情報を取得する授業情報取得機能と、
   前記管理サーバから、前記端末情報別に前記画像情報を取得し、学習者画像情報記憶部に記憶する学習者画像情報取得機能と、
   登録した前記授業内容に応じて前記記憶された２以上の画像情報の表示態様を変更するとともに、前記学習者の席の配置情報に基づいて当該画像情報の配置を変更することにより、当該画像情報の比較確認に適した形式に決定する表示態様決定機能と、
   前記表示態様に基づいて前記２以上の画像情報を前記ディスプレイに表示する表示画面を生成する表示画面生成機能と、を実現させることを特徴とする画像比較表示プログラム。

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