JP2014186203A - 画像処理装置、プロジェクターおよび画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置1は、指示体の指示方向を検出する検出部131と、検出部131が検出した指示方向に基づいて、画像を回転する回転部134と、を備える。
【選択図】図2
Description
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施形態について詳しく説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るインタラクティブシステムS1の構成の一例を示す概略図である。
インタラクティブシステムS1は、画像処理装置1を備えるプロジェクター2と、指示体としての発光ペン3と、を含んで構成される。
これにより、プロジェクター2は、発光ペン3の操作に応じた画像を操作画像として生成し、生成した操作画像を重ねた新たな投射画像G1を投影面SCに投射する。
プロジェクター2は、画像処理装置1と、投射部17と、を含んで構成される。画像処理装置1は、入力部11と、受信部12と、画像処理部13と、を含んで構成される。受信部12は、撮像部121を含んで構成される。画像処理部13は、検出部131と、位置解析部132と、変換部133と、回転部134と、変更部135と、を含んで構成される。プロジェクター2は、その他、一般的なプロジェクターの機能を有するが図示および説明は省略する。
受信部12は、発光ペン3が発する赤外線を撮像部121によって受信する。
撮像部121は、発光ペン3が発する赤外線を撮像素子上に結像させる。具体的には、撮像部121は、CCD(Charge Coupled Device:シーシーディー)センサーやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:シーモス)センサーなどの撮像素子(図示せず)と、撮像レンズ(図示せず)と、を備える。撮像部121は、プロジェクター2の投射レンズ(図示せず)の近傍に配置され、投影面SCの投射画像を含む範囲を所定のフレームレートで撮影する。撮像部121は、撮影した画像(以下、撮影画像と称する。)を表す画像情報を生成し、生成した画像情報を画像処理部13に出力する。なお、撮像部121が撮像する光は、例えば940nmの波長域の光である。
画像処理部13は、入力画像に対し後述する画像処理を施して、処理後の画像(出力画像)を表す出力信号を投射部17に出力する。
変換部133は、撮像部121が撮影した撮影画像における座標と、投射部17が投射する投射画像における座標との対応関係に基づく変換テーブルを記憶している。変換部133は、当該変換テーブルに基づいて、位置解析部132から入力される発光ペン3の位置座標を投射画像における位置座標に変換する。ここで、撮影画像における座標と、投射画像における座標との対応関係は、事前に行われるキャリブレーションにより取得され、変換テーブルとして記憶される。なお、画像処理部13は、変換された位置座標に基づく位置に所定のマークなどを重畳する処理を行い、投射画像に反映させる。
プロジェクター2は、投影面SCに投射画像G2を投射する。発光ペン3は、投射画像G2上において操作される。発光ペン3が、投射画像G2上のある位置で発光したとき、光の強度は、図示するような分布となる。つまり、光の強度が最も高い位置LPから離れるにつれて光の強度が低くなるが、発光ペン3が向いている方向では、他の方向に比べて光の強度が高くなる。言い換えれば、発光ペン3が向いている方向に沿った光の強度変化は、他の方向に比べて緩やかになっており、発光ペン3が向いている方向ほど、遠くまで強度が衰えずに光が届く。なお、図3には、最大値を255とした場合の光の強度分布の一例を、等高線状に示している。
検出部131は、光の強度が所定の強度(例えば、50)となる複数の位置(例えば、位置P1,P1’など)を候補光点として検出して、基準光点と各々の候補光点との間の距離を算出する。そして、検出部131は、基準光点から最も遠い距離に位置する候補光点P1を抽出光点として検出し、基準光点から抽出光点への向きを発光ペン3の向き(指示方向)として検出する。
このように、検出部131は、光の強度が最も高い光点と所定の強度の光点との間の距離に基づいて発光ペン3の向き(指示方向)を検出する。
プロジェクター2は、投影面SCに投射画像G3を投影する。ユーザーH1は、発光ペン3を用いて投射画像G3の一部を指示したり、投射画像G3上にオブジェクトを描画したりする。ここで、ユーザーH1は、投射可能領域の全体に表示されていた回転前の投射画像G3に対して、右側から発光ペン3を用いて指示、描画などの操作を行う。
このとき、回転部134は、検出部131が検出した発光ペン3の向き(指示方向)に基づいて、入力部11が受け付けた入力画像を回転させる。具体的には、検出部131が検出した発光ペン3の指示方向、すなわち、ユーザーH1が投射画像G3を発光ペン3で操作するときにおけるユーザーH1から投射画像G3へ向かう方向と、画像の下から上へ向かう方向とを一致させるように投射画像G3を回転する。
これにより、画像処理装置1は、指示体(発光ペン3)の指示方向を検出することでユーザーが操作しやすい向きに画像の向きを回転させることができるため、投射画像を操作するときのユーザーの利便性を向上させることができる。
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施形態について詳しく説明する。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置1Aを備えるプロジェクター2Aの構成の一例を示す概略ブロック図である。
プロジェクター2Aは、画像処理装置1Aと、投射部17と、を含んで構成される。画像処理装置1Aは、入力部11と、受信部12と、画像処理部13と、制御部14と、機器出力部15と、を含んで構成される。受信部12は、撮像部121を含んで構成される。画像処理部13は、検出部131Aと、位置解析部132と、変換部133と、回転部134Aと、を含んで構成される。検出部131Aは、傾き検出部1311を含んで構成される。プロジェクター2Aは、その他、一般的なプロジェクターの機能を有するが図示および説明は省略する。
機器出力部15は、制御部14から入力される指示信号を、入力画像の供給元でもある外部の機器(例えば、パソコン)に出力する。
外部の機器(図示せず)は、指示信号に基づいて、入力部11に入力する画像を回転させた画像信号を入力部11に出力する。
発光ペン3は、傾きを検出するセンサー(例えば、ジャイロセンサー)を備えている。発光ペン3は、このセンサーを用いて、発光ペン3の傾きを検出し、検出した発光ペン3の傾きを表す傾き情報をプロジェクター2Aに送信する。なお、発光ペン3が傾き情報を送信する方法としては、例えば、傾き情報を、発光パターン(点滅パターン)の種別によって伝達する方法などがある。
傾き検出部1311は、受信部12から入力された傾き情報に基づいて、発光ペン3の向き(指示方向)を導出する。
図7は、本実施形態に係る画像処理装置1Aの回転部134Aの回転処理の一例を説明する説明図である。
図6、7における入力部11が受け付ける入力画像G5には複数のウインドウW1、W2、W3が含まれる。ユーザーH1が入力画像G5に対し発光ペン3を用いてウインドウW2の一部を指し示すとき、回転部134Aは、発光ペン3の発する光の基準光点の位置情報と、発光ペン3の指示方向とに基づいて、発光ペン3の指示方向、すなわちユーザーH1が発光ペン3を操作するときのユーザーから投射画像へ向かう方向と、ウインドウW2の下から上へ向かう方向とを一致させるようにウインドウW2を回転させる指示信号を制御部14に出力する。
制御部14が指示信号を機器出力部15に出力し、機器出力部15がこれを外部の機器に出力すると、外部の機器は、指示信号に基づいてウインドウW2を回転させる処理を行い、処理後の画像信号をプロジェクター2Aの入力部11に出力する。
これにより、図7に示すように、発光ペン3が指し示すウインドウW2のみを回転することができる。なお、回転部134Aが画像の一部(ウインドウW2)を回転させる際の回転中心は特に限定されず、例えば、図示するように、基準光点を中心として回転させてもよい。
これにより、画像処理装置1Aは、指示体(発光ペン3)の指示方向を検出することでユーザーが操作しやすい向きに画像の向きを回転させることができるため、投射画像を操作するときのユーザーの利便性を向上させることができる。
Claims (9)
- 指示体の指示方向を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記指示方向に基づいて、画像を回転する回転部と、
を備えること
を特徴とする画像処理装置。 - 前記回転部が前記画像を回転するとき、前記画像の縮尺を変更する縮尺変更部をさらに備えること
を特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記回転部が前記画像を回転するとき、前記画像の位置を変更する位置変更部をさらに備えること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記指示体が示す位置を解析する位置解析部をさらに備え、
前記回転部は、前記検出部が検出した前記指示体の前記指示方向と、前記位置解析部が解析した前記指示体が示す位置とに基づいて、前記画像の一部の領域を回転すること
を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記検出部は、前記指示体が発光する光の強度の分布に基づいて前記指示方向を検出すること
を特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記検出部は、前記指示体の傾きを検出する傾き検出部をさらに備え、前記傾き検出部が検出した前記指示体の傾きに基づいて前記指示方向を検出すること
を特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記回転部は、前記画像を回転する指示信号を外部機器へ出力することで、前記外部機器に当該画像を回転させること
を特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 入力画像を受け付ける入力部と、
前記入力部が受け付けた前記入力画像を投射する投射部と、
指示体の指示方向を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記指示方向に基づいて前記入力画像を回転し、回転後の入力画像を前記投射部に投射させる回転部と、
を備えること
を特徴とするプロジェクター。 - 指示体の指示方向を検出する第1のステップと、
前記第1のステップにおいて検出された前記指示体の前記指示方向に基づいて、画像を回転する第2のステップと、
を有すること
を特徴とする画像処理方法。
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