JP2015106147A - Projector, image projection system, and control method of projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクター、画像投写システム、およびプロジェクターの制御方法に関する。 The present invention relates to a projector, an image projection system, and a projector control method.
従来、学習者がコンピューター又はコンピューターシステム上で学ぶための電子学習システムであって、学習ストーリーを展開し、学習者の操作によって、学習ストーリーを変化させる電子学習システムが開示されている(特許文献1)。特許文献1において、電子学習システムは、電子記録媒体又は通信手段によって提示された初期学習情報をコンピューターに取り込み、学習者の操作に従い、初期学習情報を用いて初期学習ストーリーを展開する。そして、学習者の操作情報等を記憶し、それらの情報と初期学習情報とから初期学習ストーリーとは異なる学習ストーリーに変化させて実行を可能とする。そして、電子記録媒体または通信手段によって、コンピューターに取り込まれた初期学習情報を含む電子学習情報中の電子学習教材と学習者とが、コンピューター上で相互に情報交換しながら学習ストーリーを学習者の目的に合致させていく。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic learning system for a learner to learn on a computer or a computer system has been disclosed in which a learning story is developed and the learning story is changed by a learner's operation (Patent Document 1). ). In Patent Document 1, an electronic learning system takes in initial learning information presented by an electronic recording medium or communication means into a computer, and develops an initial learning story using the initial learning information according to the learner's operation. Then, the learner's operation information and the like are stored, and the information and the initial learning information are changed into a learning story different from the initial learning story, and the execution is enabled. The learner's purpose is to learn the learning story while exchanging information on the computer with the electronic learning material and the learner in the electronic learning information including the initial learning information captured in the computer by the electronic recording medium or communication means. To match.
特許文献1に記載されているような電子学習システムにおいては、ユーザーは、コンピューター上の表示によって情報を取得することが可能である。しかしながら、コンピューター上での学習ではなく、実技を行う際には、実技を行う対象物に対してどのような操作を行えばよいのかを指示(案内)することはできなかった。 In an electronic learning system such as that described in Patent Document 1, a user can obtain information by display on a computer. However, it is not possible to instruct (guide) what kind of operation should be performed on the object to be practiced when performing practical skills rather than learning on a computer.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係るプロジェクターは、対象物を含む領域を撮像する撮像部と、前記撮像部の撮像結果を解析し、前記対象物を認識する解析部と、前記対象物に対する操作を案内するための案内情報を取得する案内情報取得部と、前記案内情報取得部によって取得された前記案内情報に基づいた第1案内画像を生成する案内画像生成部と、前記案内画像生成部が生成した前記第1案内画像を、前記対象物に投写する投写部と、を備えることを特徴とする。 Application Example 1 A projector according to this application example includes an imaging unit that captures an area including an object, an analysis unit that analyzes an imaging result of the imaging unit and recognizes the object, and an operation on the object A guide information acquisition unit for acquiring guide information for guiding the user, a guide image generation unit for generating a first guide image based on the guide information acquired by the guide information acquisition unit, and the guide image generation unit A projection unit configured to project the generated first guide image onto the object.
このようなプロジェクターによれば、解析部は、撮像部の撮像結果を解析し、対象物を認識する。案内画像生成部は、案内情報取得部によって取得された案内情報に基づいた第1案内画像を生成する。投写部は、第1案内画像を、対象物に投写する。これにより、プロジェクターは、対象物に第1案内画像を投写することで、対象物に対して行う操作の内容を、操作者に案内することができる。 According to such a projector, the analysis unit analyzes the imaging result of the imaging unit and recognizes the object. The guidance image generation unit generates a first guidance image based on the guidance information acquired by the guidance information acquisition unit. The projection unit projects the first guide image onto the object. Thereby, the projector can guide the operator of the content of the operation performed on the object by projecting the first guidance image onto the object.
[適用例2]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記解析部は、前記撮像部の撮像結果を解析して、前記対象物および指示体を認識し、前記案内情報取得部は、前記解析部が認識した前記指示体の操作に基づいて前記案内情報を取得することを特徴とする。 Application Example 2 In the projector according to the application example described above, the analysis unit analyzes an imaging result of the imaging unit to recognize the object and the indicator, and the guidance information acquisition unit is configured by the analysis unit. The guide information is acquired based on the recognized operation of the indicator.
このようなプロジェクターによれば、解析部は、撮像結果を解析して、対象物および指示体を認識する。そして、案内画像取得部は、指示体の操作に基づいた案内情報を取得する。これにより、プロジェクターは、操作体の操作に応じ、案内情報を取得して第1案内画像として操作者に案内することができる。 According to such a projector, the analysis unit analyzes the imaging result and recognizes the object and the indicator. And a guidance image acquisition part acquires the guidance information based on operation of a pointer. Accordingly, the projector can acquire guidance information and guide the operator as the first guidance image in accordance with the operation of the operating tool.
[適用例3]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第1案内画像には、前記対象物に対する操作を行う位置を表す画像が含まれることを特徴とする。 Application Example 3 In the projector according to the application example, the first guide image includes an image representing a position where an operation is performed on the object.
このようなプロジェクターによれば、第1案内画像によって、対象物に対する操作を行う位置を操作者に案内することができる。 According to such a projector, the operator can be guided to the position for performing an operation on the object by the first guidance image.
[適用例4]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記撮像部は複数の撮像素子を有して構成されており、前記解析部は、前記対象物および前記操作体を立体的に認識することを特徴とする。 Application Example 4 In the projector according to the application example, the imaging unit includes a plurality of imaging elements, and the analysis unit recognizes the object and the operation body in a three-dimensional manner. Features.
このようなプロジェクターによれば、撮像部は複数の撮像素子を有して構成されており、解析部は、対象物および操作体を立体的に認識することが可能になる。これにより、対象物の認識性を向上することができる。 According to such a projector, the imaging unit includes a plurality of imaging elements, and the analysis unit can recognize the object and the operating body in a three-dimensional manner. Thereby, the recognizability of a target object can be improved.
[適用例5]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記撮像部が撮像し、前記解析部が認識した前記対象物の形状に応じて、前記第1案内画像を補正する補正部をさらに有することを特徴とする。 Application Example 5 In the projector according to the application example described above, the projector further includes a correction unit that corrects the first guide image according to the shape of the object captured by the imaging unit and recognized by the analysis unit. Features.
このようなプロジェクターによれば、補正部は、解析部が認識した対象物の形状に応じて、第1案内画像を補正する。これにより、補正された第1案内画像が対象物に投写される。よって、第1案内画像が対象物の形状に即さない場合に、対象物の形状に即するように第1案内画像を補正して、投写することが可能になる。 According to such a projector, the correction unit corrects the first guide image according to the shape of the object recognized by the analysis unit. Thereby, the corrected first guide image is projected onto the object. Therefore, when the first guide image does not conform to the shape of the object, the first guide image can be corrected and projected so as to conform to the shape of the object.
[適用例6]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記案内画像生成部は、前記案内情報に基づいて第2案内画像をさらに生成し、前記投写部は、前記第2案内画像を前記対象物とは異なる位置に投写することを特徴とする。 Application Example 6 In the projector according to the application example, the guide image generation unit further generates a second guide image based on the guide information, and the projection unit uses the second guide image as the object. Is characterized by projecting to different positions.
このようなプロジェクターによれば、第2案内画像を対象物とは異なる位置に投写する。これにより、プロジェクターは、対象物への第1案内画像に加えて、第2案内画像を投写することで、操作に関する多くの情報を操作者に提供(案内)することができる。 According to such a projector, the second guide image is projected at a position different from the object. Thereby, the projector can provide (guide) a lot of information regarding the operation to the operator by projecting the second guide image in addition to the first guide image to the object.
[適用例7]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第2案内画像には、前記対象物に対する操作の見本を表す画像が含まれることを特徴とする。 Application Example 7 In the projector according to the application example, the second guide image includes an image representing a sample of an operation on the object.
このようなプロジェクターによれば、第2案内画像によって、対象物に対する操作の見本を操作者に案内することができる。 According to such a projector, it is possible to guide a sample of the operation on the target object to the operator using the second guidance image.
[適用例8]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記案内情報取得部が取得する前記案内情報には、案内のための音声情報である案内音声情報を含み、前記案内音声情報を出力する音声出力部をさらに備えることを特徴とする。 Application Example 8 In the projector according to the application example, the guidance information acquired by the guidance information acquisition unit includes guidance voice information that is voice information for guidance, and outputs the guidance voice information. It further has a section.
このようなプロジェクターによれば、音声出力部は、案内音声情報を出力する。これにより、プロジェクターは、対象物への第1案内画像や第2案内画像に加えて、音声で案内するため、操作に関する多くの情報を操作者に案内することができる。 According to such a projector, the voice output unit outputs guidance voice information. Accordingly, since the projector guides by voice in addition to the first guide image and the second guide image to the object, the projector can guide a lot of information regarding the operation to the operator.
[適用例9]本適用例に係る画像投写システムは、対象物を撮像する撮像装置と、画像情報を解析する解析装置と、画像を投写する画像投写装置と、を備えた画像投写システムであって、前記撮像装置は、前記対象物を撮像して撮像画像情報を生成する撮像部と、前記撮像画像情報を前記解析装置に出力する第1出力部と、を有し、前記解析装置は、前記撮像装置から出力された前記撮像画像情報を入力する第1入力部と、前記撮像画像情報を解析し、前記対象物を認識する解析部と、前記対象物に対する操作を案内するための案内情報を取得する案内情報取得部と、前記案内情報取得部によって取得された前記案内情報に基づいた第1案内画像を生成する案内画像生成部と、前記案内画像生成部が生成した前記第1案内画像の情報を前記画像投写装置に出力する第2出力部と、を有し、前記画像投写装置は、前記解析装置から出力された前記第1案内画像の情報を入力する第2入力部と、前記第1案内画像を、前記対象物に投写する投写部と、を有することを特徴とする。 Application Example 9 An image projection system according to this application example is an image projection system including an imaging device that captures an object, an analysis device that analyzes image information, and an image projection device that projects an image. The imaging device includes an imaging unit that images the object and generates captured image information, and a first output unit that outputs the captured image information to the analysis device, and the analysis device includes: A first input unit that inputs the captured image information output from the imaging device, an analysis unit that analyzes the captured image information and recognizes the target, and guidance information for guiding operations on the target A guide information acquisition unit that acquires the guide information, a guide image generation unit that generates a first guide image based on the guide information acquired by the guide information acquisition unit, and the first guide image generated by the guide image generation unit Information on the picture A second output unit that outputs to the projection device, wherein the image projection device receives a second input unit that inputs information of the first guide image output from the analysis device, and the first guide image. And a projection unit that projects onto the object.
このような画像投写システムによれば、撮像装置は、対象物を撮像して撮像画像情報を生成する。解析装置は、撮像画像情報を解析し、対象物を認識する。また、対象物に対する操作を案内するための案内情報を取得する。そして、案内情報に基づいた第1案内画像を生成する。画像投写装置は、第1案内画像を対象物に投写する。これにより、画像投写システムは、対象物に第1案内画像を投写することで、対象物に対して行う操作の内容を、操作者に案内することができる。 According to such an image projection system, the imaging device captures an object and generates captured image information. The analysis device analyzes captured image information and recognizes an object. Also, guidance information for guiding operations on the object is acquired. And the 1st guidance image based on guidance information is generated. The image projection device projects the first guide image onto the object. Thereby, the image projection system can guide the operator of the content of the operation performed on the object by projecting the first guidance image onto the object.
[適用例10]本適用例に係るプロジェクターの制御方法は、撮像部を有するプロジェクターの制御方法であって、前記撮像部によって、対象物を含む領域を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップによる撮像結果を解析し、前記対象物を認識する解析ステップと、前記対象物に対する操作を案内するための案内情報を取得する案内情報取得ステップと、前記案内情報取得ステップによって取得された前記案内情報に基づいた第1案内画像を生成する案内画像生成ステップと、前記案内画像生成ステップによって生成された前記第1案内画像を、前記対象物に投写する投写ステップと、を備えることを特徴とする。 Application Example 10 A projector control method according to this application example is a projector control method including an imaging unit, and an imaging step of imaging an area including an object by the imaging unit, and imaging by the imaging step. Based on the guide information acquired by the analysis step of analyzing the result and recognizing the object, the guide information acquisition step of acquiring guide information for guiding operations on the target object, and the guide information acquisition step A guide image generating step for generating the first guide image; and a projecting step for projecting the first guide image generated by the guide image generating step onto the object.
このようなプロジェクターの制御方法によれば、プロジェクターは、対象物に第1案内画像を投写することで、対象物に対して行う操作の内容を、操作者に案内することができる。 According to such a projector control method, the projector can guide the contents of the operation performed on the object to the operator by projecting the first guidance image onto the object.
また、上述したプロジェクター、画像投写システム、およびプロジェクターの制御方法が、プロジェクターまたは解析装置に備えられたコンピューターを用いて構築されている場合には、上記形態および上記適用例は、その機能を実現するためのプログラム、あるいは当該プログラムを前記コンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体等の態様で構成することも可能である。記録媒体としては、フレキシブルディスクやHDD(Hard Disk Drive)、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、Blu−ray(登録商標) Disc、光磁気ディスク、不揮発性メモリーカード、プロジェクターまたは解析装置の内部記憶装置(RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等の半導体メモリー)、および外部記憶装置(USB(Universal Serial Bus)メモリー等)等、前記コンピューターが読み取り可能な種々の媒体を利用することができる。 In addition, when the projector, the image projection system, and the projector control method described above are constructed using a computer provided in the projector or the analysis apparatus, the mode and the application example realize the function. It is also possible to constitute in the form of a program for recording or a recording medium on which the program is recorded so as to be readable by the computer. Recording media include flexible disk, HDD (Hard Disk Drive), CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disk), Blu-ray (registered trademark) Disc, magneto-optical disk, nonvolatile memory card The computer can read the internal storage device of the projector or analyzer (semiconductor memory such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory)), and external storage device (USB (Universal Serial Bus) memory, etc.) Various types of media can be used.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態として、投写画像を撮像し、撮像画像に基づいて、投写画像内における対象物および指示体を検出するインタラクティブ機能を有し、操作内容を案内するプロジェクターについて説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, as a first embodiment, a projector that has an interactive function of capturing a projection image and detecting an object and a pointer in the projection image based on the captured image and guiding operation contents will be described.
図1は、第1の実施形態に係るプロジェクターおよび投写状態を表す斜視図である。
図1には、プロジェクター100、投写面であるテーブルT、対象物である実物の魚F1、指示体である包丁P1、および投写画像DAが表されている。また、操作者Hも表示されている。プロジェクター100は、テーブルTに固定または載置され、テーブルT上に画像を投写している。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a projector and a projection state according to the first embodiment.
FIG. 1 shows a
プロジェクター100は、投写レンズ13、および4つの撮像カメラC1,C2,C3,C4を備えている。投写レンズ13は、テーブルT上に投写画像DAを投写し、撮像カメラC1,C2,C3,C4は、投写画像DAを含む範囲を撮像する。
The
第1の実施形態のプロジェクター100では、魚をさばく操作を案内する。よって、操作者Hは、実物の魚F1をテーブルT上に載置して、包丁P1を用いて魚F1をさばく。また、プロジェクター100は、操作の見本となる様子を表す魚の見本画像D1をテーブル上に投写することで、実物の魚F1の状態と比較することができる。
In the
プロジェクター100の魚の見本画像D1上には、操作を表す画像、即ち包丁P1で切る位置を表す指示線D2が投写される。そして、実物の魚F1上には、包丁P1で操作する位置(切る位置)を表す案内線L1を投写する。このとき、プロジェクター100は、実物の魚F1を画像認識し、案内線L1を投写する。なお、案内線L1は、投写レンズ13側から見て、実物の魚F1の影になる部分は表示されないが、本実施形態の図1では、説明のために表示している。さらに見本画像D1の横(操作者Hから見て手前側)には、操作を案内する案内文字D3が投写される。図1では、「ひれを跨いで包丁を立てます」と表示している。
On the fish sample image D1 of the
さらに、プロジェクター100は、投写画像DAを切り換えるためのボタンB1,B2,B3を投写する。本実施形態では、ボタンB1には、魚をさばく操作を案内するための投写画像DAを次のシーン(場面)の画像に切り換えるための「次へ」という文字が表示されている。また、ボタンB2には、前のシーンの画像に戻るための「戻る」という文字が表示されている。さらに、ボタンB3には、魚をさばく操作の案内を終了するための「終了」という文字が表示されている。
Furthermore, the
操作者Hが、指(図示せず)や包丁P1等の指示体によって、ボタンB1,B2,B3を指示する操作を行うと、プロジェクター100の撮像カメラC1,C2,C3,C4によって撮像して操作を認識し、プロジェクター100は、操作されたボタンに応じた画像を投写する。
When the operator H performs an operation of instructing the buttons B1, B2, and B3 with an indicator such as a finger (not shown) or a knife P1, the image is captured by the imaging cameras C1, C2, C3, and C4 of the
なお、プロジェクター100は、ズーム機能、台形補正機能、フォーカス機能を備えている。そして、操作者Hは、これらの機能を用いて、図1に示すように、矩形のテーブルTに収まるように投写画像DAを投写するように調整する。なお、プロジェクター100は、投写レンズ13や撮像カメラC1,C2,C3,C4を用いて、テーブルTの枠を検出したり、所定のテストパターンを表示したりして、ズーム機能、台形補正機能、フォーカス機能を自動で調整し、矩形のテーブルTに収まるように投写画像DAを投写するように調整してもよい。なお、以降では、ズーム機能、台形補正機能、フォーカス機能についての説明は省略する。また、プロジェクター100では、撮像した投写画像DA内における所定の場所を、画像信号(画像情報)に基づく画像内における所定の場所に対応付けるための手続きであるキャリブレーションが行われているものとする。
The
図2は、第1の実施形態に係るプロジェクター100の構成を示すブロック図である。
図2には、プロジェクター100に加えて、ネットワークNW、ネットワークNWに接続されたデータベースDB、投写面となるテーブルT、対象物である実物の魚F1、および指示体としての包丁P1等が表されている。これらによって、インタラクティブ機能によって案内画像の投写が実現される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
In FIG. 2, in addition to the
プロジェクター100は、投写部としての画像投写部10、制御部20、操作受付部21、案内情報取得部30、案内情報処理部31、画像処理部32、画像情報入力部35、音声出力部40、スピーカー41、撮像解析部50等を備えて構成されている。
The
画像投写部10は、光源11、光変調装置としての3つの液晶ライトバルブ12R,12G,12B、投写光学系としての投写レンズ13、ライトバルブ駆動部14等を含んでいる。画像投写部10は、光源11から射出された光を、液晶ライトバルブ12R,12G,12Bで変調して画像光を形成し、この画像光を投写レンズ13から投写して投写面であるテーブルT等に表示する。
The
光源11は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源ランプ11aと、光源ランプ11aが放射した光を液晶ライトバルブ12R,12G,12B側に反射するリフレクター11bとを含んで構成されている。光源11から射出された光は、図示しないインテグレーター光学系によって輝度分布が略均一な光に変換され、図示しない色分離光学系によって光の3原色である赤色R、緑色G、青色Bの各色光成分に分離された後、それぞれ液晶ライトバルブ12R,12G,12Bに入射する。
The
液晶ライトバルブ12R,12G,12Bは、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成される。液晶ライトバルブ12R,12G,12Bには、マトリクス状に配列された複数の画素(図示せず)が形成されており、液晶に対して画素毎に駆動電圧を印加可能になっている。ライトバルブ駆動部14が、入力される画像情報に応じた駆動電圧を各画素に印加すると、各画素は、画像情報に応じた光透過率に設定される。このため、光源11から射出された光は、この液晶ライトバルブ12R,12G,12Bを透過することによって変調され、画像情報に応じた画像が色光毎に形成される。形成された各色の画像は、図示しない色合成光学系によって画素毎に合成されてカラー画像となった後、投写レンズ13から投写される。
The liquid
制御部20は、CPU(Central Processing Unit)、各種データの一時記憶等に用いられるRAM、および、マスクROMやフラッシュメモリー、FeRAM(Ferroelectric RAM:強誘電体メモリー)等の不揮発性のメモリー等(いずれも図示せず)を備え、コンピューターとして機能するものである。制御部20は、CPUが不揮発性のメモリーに記憶されている制御プログラムに従って動作することにより、プロジェクター100の動作を統括制御する。
The
操作受付部21は、操作者Hからの入力操作を受け付けるものであり、操作者Hがプロジェクター100に対して各種指示を行うための複数の操作キーを備えている。操作受付部21が備える操作キーとしては、電源のオン・オフを切り換えるための電源キー、各種設定を行うためのメニュー画像の表示・非表示を切り換えるメニューキー、メニュー画像におけるカーソルの移動等に用いられるカーソルキー、各種設定を決定するための決定キー等がある。操作者Hが操作受付部21の各種操作キーを操作(押下)すると、操作受付部21は、この入力操作を受け付けて、操作者Hの操作内容に応じた操作信号を制御部20に出力する。
The
なお、操作受付部21として、遠隔操作が可能なリモコン(図示せず)を用いた構成としてもよい。この場合、リモコンは、操作者Hの操作内容に応じた赤外線等の操作信号を発信し、図示しないリモコン信号受信部がこれを受信して制御部20に伝達する。
The
案内情報取得部30は、制御部20の指示により、TCP/IP等のプロトコルを用いて、ネットワークNWを介してデータベースDBから案内情報を取得する。ここで案内情報とは、対象物に対する操作を案内するための情報であり、シーン(場面)毎の画像情報や音声情報等を備えて構成されている。案内情報には、シーン毎に通し番号が設定されており、当該案内情報において何番目のシーンなのかを判別することが可能になっている。案内情報取得部30は、案内情報を取得すると、制御部20に取得した旨を通知する。取得した案内情報は、案内情報処理部31に出力する。なお、本実施形態では、案内情報を、ネットワークNWを介してデータベースDBから取得するものとしたが、メモリーカードや他の記憶媒体等から取得してもよい。また、プロジェクター100内の不揮発性のメモリー等に予め案内情報を記憶させておき、このメモリーから取得してもよい。
The guidance
案内情報処理部31は、制御部20の指示により、入力された案内情報に対する処理を行う。具体的には、案内情報を画像情報と音声情報とに分割する。案内情報処理部31は、画像情報を画像処理部32で処理可能な形式の画像情報に変換して画像処理部32に出力する。このとき、案内情報処理部31は、魚の見本画像D1上に描画されている指示線D2を画像認識する。そして、その見本画像D1における指示線D2の位置情報も画像処理部32に出力する。また、案内情報処理部31は、音声情報を音声出力部40で処理可能な形式に変換して、音声出力部40に出力する。また、案内情報処理部31は、画像情報に入力されているシーン番号を制御部20に通知する。
The guidance
画像処理部32は、OSD処理部32aおよび案内画像生成部32bを含んで構成されている。画像処理部32は、案内情報処理部31または画像情報入力部35から入力される画像情報を、液晶ライトバルブ12R,12G,12Bの各画素の階調を表す画像データに変換し、ライトバルブ駆動部14に出力する。ここで、変換された画像データは、R,G,Bの色光別になっており、各液晶ライトバルブ12R,12G,12Bのすべての画素に対応する複数の画素値によって構成されている。画素値とは、対応する画素の光透過率を定めるものであり、この画素値によって、各画素から射出する光の強弱(階調)が規定される。また、画像処理部32は、制御部20の指示に基づき、変換した画像データに対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合い等を調整するための画質調整処理等を行う。
The
OSD処理部32aは、制御部20の指示に基づいて、入力された画像情報に基づく画像(以降、「入力画像」とも呼ぶ。)上に、メニュー画像やメッセージ画像等のOSD(オンスクリーンディスプレイ)画像を重畳して表示するための処理を行う。OSD処理部32aは、図示しないOSDメモリーを備えており、OSD画像を形成するための図形やフォント等を表すOSD画像情報を記憶している。制御部20が、OSD画像の重畳を指示すると、OSD処理部32aは、必要なOSD画像情報をOSDメモリーから読み出し、入力画像上の所定の位置にOSD画像が重畳されるように、画像情報にこのOSD画像情報を合成する。
The
案内画像生成部32bは、対象物である実物の魚F1上に投写する案内線L1(第1案内画像)、見本画像D1(第2案内画像)、指示線D2(第2案内画像)、案内文字D3(第2案内画像)を生成する。見本画像D1、指示線D2、案内文字D3は、入力画像に基づいた画像として生成される。案内線L1は、OSD画像として生成され、入力画像に基づいた画像に重畳される。
The guide
案内画像生成部32bは、案内情報処理部31から入力した見本画像D1における指示線D2の位置情報に基づき、後述する撮像解析部50が画像認識した対象物である実物の魚F1上に相当する位置の画像情報に、案内線L1をOSD画像として合成する。ここで、実物の魚F1は立体であり、案内線L1を直線として表示すると、実物の魚F1上で歪む場合がある。このため、案内画像生成部32bは、案内線L1を実物の魚F1上で歪まないように曲線等に補正する。具体的には、撮像解析部50の撮像部51の複数の撮像カメラC1,C2,C3,C4によって、複数の方向から実際の魚F1を撮像する。これによって、実際の魚F1を立体的に認識することができる。さらに、撮像した撮像画像に基づき、実物の魚F1上で歪まないように案内線L1を補正する。この案内画像生成部32bが、補正部に相当する。
The guide
画像情報入力部35は、複数の入力端子を備えており、これらの入力端子には、ビデオ再生装置やパーソナルコンピューター等、図示しない外部の画像供給装置から各種形式の画像情報(画像信号)が入力される。制御部20からの指示に基づき、画像情報入力部35は画像情報を選択し、選択した画像情報を画像処理部32に出力する。なお、本実施形態では、画像処理部32は、画像情報入力部35から入力される画像情報ではなく、案内情報処理部31から入力される画像情報を処理して出力する。
The image
ライトバルブ駆動部14が、画像処理部32から入力される画像データ(画像情報)に従って液晶ライトバルブ12R,12G,12Bを駆動すると、液晶ライトバルブ12R,12G,12Bは、画像データに応じた画像を形成し、この画像が投写レンズ13から投写される。
When the light
撮像解析部50は、撮像部51、画像解析部52、画像認識部53を含んで構成されている。撮像解析部50は、制御部20によって制御される。撮像解析部50は、投写面であるテーブルTを撮像し、画像解析して、対象物である魚F1を画像認識する。画像解析部52および画像認識部53が、解析部に相当する。
The
撮像部51は、複数の撮像カメラC1,C2,C3,C4を有して構成されている。撮像カメラC1,C2,C3,C4は、それぞれ、CCD(Charge Coupled Device)センサー、或いはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサー等からなる撮像素子等(図示せず)と、撮像対象から発せられた光を撮像素子上に結像させるための撮像レンズ(図示せず)を備えている。撮像部51は、投写面であるテーブルTに投写された画像(以降、「投写画像」とも呼ぶ。)を含む範囲を制御部20の指示に基づいて撮像する。そして、撮像部51は、撮像した画像(以降、「撮像画像」とも呼ぶ。)を表す画像情報を順次生成し、画像解析部52に出力する。
The
画像解析部52は、画像解析用の処理装置やメモリー等(いずれも図示せず)を有して構成されている。画像解析部52は、撮像部51から入力された撮像画像情報の解析を行う。画像解析部52は、解析結果を画像認識部53に出力する。また、画像解析部52は、撮像画像上の位置情報から入力画像の画像信号に基づく画像上の位置情報への変換を行う。
The
画像認識部53は、画像解析部52の解析結果に基づいて、画像認識を行い、対象物である実物の魚F1および指示体である指や包丁P1の形状情報と位置情報を認識する。画像認識部53は、実物の魚F1および指や包丁P1の形状情報と位置情報を制御部20および画像処理部32に出力する。
The
制御部20の不揮発性のメモリーには、指や包丁P1等の指示体を操作デバイスとして利用するためのソフトウェア(デバイスドライバー)が記憶されている。そして、このソフトウェアが起動した状態では、画像処理部32は、撮像解析部50から制御部20を介して入力される位置情報(制御情報)に基づいて、投写画像内で指や包丁P1の操作がなされた位置をそれぞれ認識する。そして、指や包丁P1の操作の位置情報に基づいて、画像処理部32は、ボタンB1,B2,B3等の指示がなされているか否かの情報を制御部20に通知する。
The nonvolatile memory of the
音声出力部40は、図示しない増幅回路等を備えており、案内情報処理部31から入力された音声情報に基づく音声を、スピーカー41から出力する。音声情報は、操作者Hに操作を案内する。
The audio output unit 40 includes an amplification circuit (not shown) and the like, and outputs audio based on the audio information input from the guidance
次に、プロジェクター100が、操作内容を案内する処理について、フローチャートを用いて説明する。
図3は、本実施形態に係るプロジェクター100の操作内容を案内する処理のフローチャートである。なお、本実施形態では、案内する操作内容は、予め、「魚のさばき方」が選択されているものとする。
Next, a process in which the
FIG. 3 is a flowchart of processing for guiding the operation content of the
プロジェクター100の制御部20は、案内情報取得部30に指示を出して、ネットワークNWを介してデータベースDBから、「魚のさばき方」の最初のシーン(場面)の案内情報を取得させる(ステップS101)。制御部20は、案内情報処理部31に指示を出して、案内情報における画像情報を画像処理部32に出力させ、画像情報に基づいた画像を投写させる。さらに、制御部20は、案内情報処理部31に指示を出して、案内情報における音声情報を音声出力部40に出力させ、スピーカー41から案内音声を出力させる(ステップS102)。
The
制御部20は、案内情報処理部31に指示を出して、画像情報上の見本画像D1における指示線D2を画像認識して、位置情報を検出する(ステップS103)。
The
制御部20は、撮像解析部50の撮像部51に指示を出して、投写面であるテーブルTを含む領域を撮像させて撮像画像を生成させる(ステップS104)。画像解析部52は、撮像画像を解析する(ステップS105)。そして、画像認識部53は、解析結果に基づいて対象物である実物の魚F1の形状情報と位置情報とを画像認識する(ステップS106)。
The
制御部20は、対象物である実物の魚F1の形状情報と位置情報、および見本画像D1における指示線D2の位置情報に基づいて、画像情報にOSD画像による案内線L1を重畳して、実物の魚F1上に案内線L1を表示させる(ステップS107)。
Based on the shape information and position information of the real fish F1, which is the object, and the position information of the instruction line D2 in the sample image D1, the
制御部20は、画像認識部53に指示を出して、解析結果に基づいて指示体である指や包丁P1の形状情報と位置情報を画像認識する(ステップS108)。制御部20は、指示体が、「次へ」のボタンB1を指示しているか否かを判断する(ステップS109)。
The
指示体が、「次へ」のボタンB1を指示している場合(ステップS109:YES)、制御部20は、操作の案内が終了、即ち、全ての案内シーンが終了したか否かを判断する(ステップS110)。操作の案内が終了している場合(ステップS110:YES)、操作内容を案内する処理(当該フローチャート)を終了する。
When the indicator indicates the “next” button B1 (step S109: YES), the
操作の案内が終了していない場合(ステップS110:NO)、制御部20は、案内情報取得部30に指示を出して、データベースDBから、次のシーン(場面)の案内情報を取得させる(ステップS111)。制御部20は、案内情報処理部31に指示を出して、案内情報における画像情報を画像処理部32に出力させ、画像情報に基づいた画像を投写させる。さらに、制御部20は、案内情報処理部31に指示を出して、案内情報における音声情報を音声出力部40に出力させ、スピーカー41から案内音声を出力させる(ステップS112)。そして、ステップS103に移行する。
When the operation guidance has not ended (step S110: NO), the
指示体が、「次へ」のボタンB1を指示していない場合(ステップS109:NO)、制御部20は、「戻る」のボタンB2を指示しているか否かを判断する(ステップS113)。
When the indicator does not instruct the “next” button B1 (step S109: NO), the
指示体が、「戻る」のボタンB2を指示している場合(ステップS113:YES)、制御部20は、案内情報取得部30に指示を出して、データベースDBから、1つ前のシーン(場面)の案内情報を取得させる(ステップS114)。制御部20は、案内情報処理部31に指示を出して、案内情報における画像情報を画像処理部32に出力させ、画像情報に基づいた画像を投写させる。さらに、制御部20は、案内情報処理部31に指示を出して、案内情報における音声情報を音声出力部40に出力させ、スピーカー41から案内音声を出力させる(ステップS115)。そして、ステップS103に移行する。
When the indicator indicates the “return” button B2 (step S113: YES), the
指示体が、「戻る」のボタンB2を指示していない場合(ステップS113:NO)、制御部20は、「終了」のボタンB3を指示しているか否かを判断する(ステップS116)。
When the indicator does not indicate the “return” button B2 (step S113: NO), the
指示体が、「終了」のボタンB3を指示している場合(ステップS116:YES)、操作内容を案内する処理(当該フローチャート)を終了する。指示体が、「終了」のボタンB3を指示していない場合(ステップS116:NO)、ステップS104に移行する。 When the indicator indicates the “end” button B3 (step S116: YES), the process of guiding the operation content (the flowchart) is ended. When the indicator does not instruct the “end” button B3 (step S116: NO), the process proceeds to step S104.
このように、プロジェクター100は、操作内容を案内する処理を実行することで、「魚のさばき方」の操作を画像および音声にて案内することができる。そして、実物の魚F1上に案内線L1を表示することができる。なお、案内する操作内容は、「魚のさばき方」に限定するものではなく、その他の案内操作も選択できる。この場合、制御部20は、案内情報取得部30に指示を出して、データベースDBに記憶されている各種の「案内する操作内容」を取得して、画像投写部10に投写させる。そして、操作者Hに指示体によって選択させて、撮像解析部50で認識して、実行するものとする。
Thus, the
上述した第1の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)プロジェクター100の撮像解析部50は、撮像画像を解析し、対象物である実物の魚F1を認識する。案内画像生成部32bは、案内情報取得部30によって取得された案内情報に基づいて、画像情報において、対象物である実物の魚F1上の操作を行う位置に、案内線L1(第1案内画像)をOSD画像として合成する。画像投写部10は、画像情報に基づいた画像を投写する。これにより、プロジェクター100は、対象物である実物の魚F1に案内線L1を投写することが可能となり、対象物に対してどのような操作を行えばよいか(包丁P1を用いてどこを切ればよいか)を、操作者Hに案内し、支援することができるため、有益である。
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)プロジェクター100の撮像解析部50は、撮像結果を解析して、対象物である実物の魚F1、および操作者Hの指や包丁P1等の指示体を認識する。そして、指示体による指示操作(「次へ」のボタンの指示操作)に基づいて、制御部20は、案内情報取得部30に指示を出して、データベースDBから、次のシーン(場面)の案内情報を取得させることができる。そして、案内情報処理部31および画像処理部32の案内画像生成部32bは、案内線L1が重畳された画像情報を生成する。画像投写部10は、対象物に案内画像を投写する。これにより、プロジェクター100は、操作者Hの指示操作に応じ、次にどのような操作を行えばよいかを、操作者Hに案内することが可能になる。また、指示体による指示操作によって、前のシーンに戻ったり、案内を終了させたりすることも可能であるため有益である。
(2) The
(3)プロジェクター100は、撮像部51として、複数の撮像カメラC1,C2,C3,C4を有して構成されており、撮像解析部50は、対象物である実物の魚F1および操作体である指や包丁P1を立体的に認識することが可能である。これにより、画像認識の正確性を向上することができる。
(3) The
(4)プロジェクター100の案内画像生成部32bは、対象物の形状に応じて案内線L1を補正する。つまり、案内画像生成部32bは、撮像解析部50が認識した対象物である実物の魚F1の立体的な形状に応じて、案内線L1(第1案内画像)が歪まないように補正する。これにより、操作者Hは、対象物における正しい操作位置を視認することが可能になるため、有益である。
(4) The guide
(5)プロジェクター100は、操作の見本となる様子を表す魚の見本画像D1、指示線D2、および操作を案内する案内文字D3を、対象物とは異なる位置に投写する。これにより、プロジェクター100は、対象物への案内線L1に加えて、見本画像D1、指示線D2および案内文字D3を投写することによって、操作に関する多くの情報を操作者Hに提供することができる。よって、操作者Hは、対象物に対する操作を効率的に行うことが可能になる。
(5) The
(6)プロジェクター100は、音声出力部40およびスピーカー41によって、案内音声を出力する。これにより、プロジェクター100は、対象物への案内線L1、見本画像D1、指示線D2、案内文字D3に加えて、音声で案内するため、操作に関する多くの情報を操作者Hに提供することができる。よって、操作者Hは、対象物に対する操作を効率的に行うことが可能になる。
(6) The
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、投写画像を撮像する撮像装置と、画像データを解析する解析装置と、画像を投写する画像投写装置と、を備える画像投写システムであって、撮像画像に基づいて、投写画像内における対象物および指示体を検出するインタラクティブ機能を有し、操作内容を案内する画像投写システムについて説明する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, an image projection system includes an imaging device that captures a projected image, an analysis device that analyzes image data, and an image projection device that projects an image, and performs projection based on the captured image. An image projection system having an interactive function for detecting an object and an indicator in an image and guiding operation contents will be described.
図4は、第2の実施形態に係る画像投写システムおよび投写状態を表す斜視図である。
図4には、画像投写システム1として、画像投写装置としてのプロジェクター200、解析装置としてのPC300、撮像装置としての撮像部400(撮像カメラC5,C6)が表されている。図4には、さらに、投写面であるテーブルT、対象物である魚F1、指示体である包丁P1、および投写画像DAが表されている。また、操作者Hも表示されている。プロジェクター200は、テーブルTに固定または載置され、テーブルT上に画像を投写している。ここで、第1の実施形態と同様な構成部には同様な符号を付記している。なお、第2の実施形態においても、案内する操作内容は、「魚のさばき方」が選択されているものとする。
FIG. 4 is a perspective view illustrating an image projection system and a projection state according to the second embodiment.
FIG. 4 shows a
画像投写システム1のプロジェクター200は、投写レンズ13を備えている。投写レンズ13は、PC300から入力される入力画像情報に基づいて、テーブルT上に投写画像DAを投写する。撮像部400は複数の撮像カメラC5,C6を備えて構成されており、投写面上を撮像する。撮像カメラC5,C6によって撮像された撮像画像情報は、PC300に出力される。
The
第2の実施形態の画像投写システム1では、第1の実施形態と同様に、魚をさばく操作を案内する。よって、操作者Hは、実物の魚F1をテーブルT上に載置して、包丁P1を用いて魚F1をさばく。また、画像投写システム1のプロジェクター200は、操作の見本となる様子を表す魚の見本画像D1をテーブル上に投写することで、実物の魚F1の状態と比較することができる。
In the image projection system 1 according to the second embodiment, an operation for handling a fish is guided as in the first embodiment. Therefore, the operator H places the real fish F1 on the table T, and uses the knife P1 to determine the fish F1. Further, the
画像投写システム1のプロジェクター200が投写する魚の見本画像D1には、操作を表す画像、即ち包丁P1で切る位置を表す指示線D2が投写される。そして、実物の魚F1には、包丁P1で操作する位置(切る位置)を表す案内線L1を投写する。このとき、画像投写システム1は、実物の魚F1を画像認識し、案内線L1を投写する。なお、案内線L1は、投写レンズ13側から見て、実物の魚F1の影になる部分は表示されないが、本実施形態の図4では、説明のために表示している。さらに見本となる魚の見本画像D1の横(操作者Hから見て手前側)には、操作を案内する案内文字D3が投写される。図1では、「ひれを跨いで包丁を立てます」と表示している。
On the fish sample image D1 projected by the
さらに、画像投写システム1のプロジェクター200は、投写画像DAを切り換えるためのボタンB1,B2,B3を投写する。本実施形態では、ボタンB1には、魚をさばく操作を案内するための投写画像DAを次の画像に切り換えるための「次へ」という文字が表示されている。また、ボタンB2には、前の画像に戻るための「戻る」という文字が表示されている。さらに、ボタンB3には、魚をさばく操作の案内を終了するための「終了」という文字が表示されている。
Further, the
操作者Hが、指(図示せず)や包丁P1等の指示体によって、ボタンB1,B2,B3を指示する操作を行うと、撮像カメラC5,C6によって撮像し、PC300によって操作を認識し、プロジェクター200によって、操作されたボタンに応じた画像を投写する。
When the operator H performs an operation of instructing the buttons B1, B2, and B3 with an indicator such as a finger (not shown) or a knife P1, the imaging is performed by the imaging cameras C5 and C6, and the operation is recognized by the
なお、画像投写システム1のプロジェクター200は、ズーム機能、台形補正機能、フォーカス機能を備えている。そして、操作者Hは、これらの機能を用いて、図4に示すように、矩形のテーブルTに収まるように投写画像DAを投写するように調整する。なお、画像投写システム1は、投写レンズ13や撮像カメラC5,C6を用いて、テーブルTの枠を検出したり、所定のテストパターンを表示したりして、プロジェクター200のズーム機能、台形補正機能、フォーカス機能を自動で調整し、矩形のテーブルTに収まるように投写画像DAを投写するように調整してもよい。なお、以降では、ズーム機能、台形補正機能、フォーカス機能についての説明は省略する。また、画像投写システム1では、撮像した投写画像DA内における所定の場所を、画像信号(画像情報)に基づく画像内における所定の場所に対応付けるための手続きであるキャリブレーションが行われているものとする。
Note that the
図5は、第2の実施形態に係る画像投写システム1の構成を示すブロック図である。
画像投写システム1は、画像投写装置としてのプロジェクター200と、解析装置としてのパーソナルコンピューター(PC)300と、撮像装置としての撮像部400とを有して構成されている。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the image projection system 1 according to the second embodiment.
The image projection system 1 includes a
図5には、画像投写システム1に加えて、ネットワークNW、ネットワークNWに接続されたデータベースDB、投写面となるテーブルT、対象物である実物の魚F1、および指示体としての包丁P1等が表されている。これらによって、インタラクティブ機能が実現され、案内画像の投写が実現される。 In FIG. 5, in addition to the image projection system 1, a network NW, a database DB connected to the network NW, a table T serving as a projection surface, a real fish F1 as a target, a kitchen knife P1 as an indicator, and the like. It is represented. As a result, an interactive function is realized, and a guidance image is projected.
プロジェクター200は、投写部としての画像投写部10、制御部220、操作受付部21、画像情報入力部230、画像処理部231、音声情報入力部240、音声出力部241、スピーカー242等を備えて構成されている。
The
画像投写部10および操作受付部21は、第1の実施形態のプロジェクター100の画像投写部10および操作受付部21と同様である。よって、説明は省略する。このように同様な構成部には同様な符号を付記する。
The
制御部220は、CPU、各種データの一時記憶等に用いられるRAM、および、マスクROMやフラッシュメモリー、FeRAM等の不揮発性のメモリー等(いずれも図示せず)を備え、コンピューターとして機能するものである。制御部220は、CPUが不揮発性のメモリーに記憶されている制御プログラムに従って動作することにより、プロジェクター200の動作を統括制御する。
The
画像情報入力部230は、複数の入力端子を備えており、これらの入力端子には、ビデオ再生装置やPC等、図示しない外部の画像供給装置から各種形式の画像情報(画像信号)が入力される。制御部220からの指示に基づき、画像情報入力部230は画像情報を選択し、選択した画像情報を画像処理部231に出力する。本実施形態では、画像投写システム1を実現するため、画像情報入力部230は、PC300に接続されている。画像情報入力部230が、第2入力部に相当する。
The image
画像処理部231は、画像情報入力部230から入力される画像情報を、液晶ライトバルブ12R,12G,12Bの各画素の階調を表す画像データに変換し、ライトバルブ駆動部14に出力する。ここで、変換された画像データは、R,G,Bの色光別になっており、各液晶ライトバルブ12R,12G,12Bのすべての画素に対応する複数の画素値によって構成されている。画素値とは、対応する画素の光透過率を定めるものであり、この画素値によって、各画素から射出する光の強弱(階調)が規定される。また、画像処理部32は、制御部220の指示に基づき、変換した画像データに対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合い等を調整するための画質調整処理等を行う。
The
ライトバルブ駆動部14が、画像処理部32から入力される画像データ(画像情報)に従って液晶ライトバルブ12R,12G,12Bを駆動すると、液晶ライトバルブ12R,12G,12Bは、画像データに応じた画像を形成し、この画像が投写レンズ13から投写される。
When the light
音声情報入力部240は、音声入力端子を備えており、音声情報(音声信号)が入力される。入力された音声情報は、音声出力部241に出力する。
The audio
音声出力部241は、図示しない増幅回路等を備えており、音声情報入力部240から入力された音声情報に基づく音声を、スピーカー242から出力する。音声情報は、操作者Hに操作を案内する。
The
PC300は、制御部320、通信部330、案内情報処理部331、案内画像生成部332、案内画像出力部333、画像入力部335、画像解析部352、画像認識部353、案内音声出力部340等を備えて構成されている。
The
制御部320は、CPU、各種データの一時記憶等に用いられるRAM、および、マスクROMやフラッシュメモリー、HDD(ハードディスクドライブ)、FeRAM等の不揮発性のメモリー等(いずれも図示せず)を備え、コンピューターとして機能するものである。制御部320は、CPUが不揮発性のメモリーに記憶されている制御プログラムに従って動作することにより、PC300の動作を統括制御する。
The
通信部330は、制御部320の指示により、TCP/IP等のプロトコルを用いて、ネットワークNWを介してデータベースDBから案内情報を取得する。通信部330が、案内情報取得部に相当する。通信部330は、案内情報を取得すると、制御部320に取得した旨を通知する。取得した案内情報は、案内情報処理部331に出力する。なお、本実施形態では、案内情報を、ネットワークNWを介してデータベースDBから取得するものとしたが、メモリーカードや他の記憶媒体等から取得してもよい。
The
案内情報処理部331は、制御部320の指示により、入力された案内情報に対する処理を行う。具体的には、案内情報を画像情報と音声情報とに分割する。そして、案内情報処理部31は、画像情報を案内画像生成部332で処理可能な形式の画像情報に変換して案内画像生成部332に出力する。このとき、案内情報処理部31は、魚の見本画像D1上に描画されている指示線D2を画像認識する。そして、その見本画像D1における指示線D2の位置情報も案内画像生成部332に出力する。また、案内情報処理部331は、音声情報を案内音声出力部340に出力する。また、案内情報処理部331は、画像情報に入力されているシーン番号(場面の番号)を制御部320に通知する。
The guidance
案内画像生成部332は、対象物である実物の魚F1上に投写する案内線L1(第1案内画像)、見本画像D1(第2案内画像)、指示線D2(第2案内画像)、案内文字D3(第2案内画像)を生成する。見本画像D1、指示線D2、案内文字D3は、入力された画像情報に基づいた画像を生成する。案内線L1は、画像情報に重畳する重畳画像として生成される。案内画像生成部332は、案内情報処理部331から入力した見本画像D1における指示線D2の位置情報に基づき、後述する画像認識部353が画像認識した対象物である実物の魚F1上に相当する位置の画像情報に、案内線L1を重畳画像として合成する。ここで、実物の魚F1は立体であり、案内線L1を直線で表示すると、実物の魚F1上で歪む場合がある。このため、案内画像生成部332は、案内線L1を実物の魚F1上で歪まないように曲線等に補正する。具体的には、撮像部400の複数の撮像カメラC5,C6によって、複数の方向から実際の魚F1を撮像する。これによって、実際の魚F1を立体的に認識することができる。さらに、撮像した撮像画像に基づき、実物の魚F1上で歪まないように案内線L1を補正する。
The guide
案内画像出力部333は、案内画像生成部332から画像情報を入力する。そして、案内画像出力部333は、プロジェクター200の画像情報入力部230に、画像情報を出力する。案内画像出力部333が、第2出力部に相当する。
The guide
案内音声出力部340は、案内情報処理部331から音声情報を入力する。そして、案内音声出力部340は、プロジェクター200の音声情報入力部240に、音声情報を出力する。
The guidance
画像入力部335は、制御部320の指示により、撮像部400から撮像画像情報を入力する。画像入力部335は、撮像画像情報を画像解析部352に出力し、制御部320に、撮像画像情報を入力したことを通知する。画像入力部335が、第1入力部に相当する。
The
画像解析部352は、画像解析用の処理装置や処理プログラム、メモリー等(いずれも図示せず)を有して構成されている。画像解析部352は、画像入力部335から入力された撮像画像情報に対して、解析を行う。画像解析部352は、解析結果を画像認識部353に出力する。また、画像解析部352は、撮像画像上の位置情報から画像信号(出力する画像情報)に基づく画像上の位置情報への変換を行う。
The
画像認識部353は、画像解析部352の解析結果に基づいて、画像認識を行い、対象物である実物の魚F1および指示体である指や包丁P1の形状情報と位置情報を認識する。画像認識部353は、実物の魚F1および指や包丁P1の形状情報と位置情報を制御部320および案内画像生成部332に出力する。画像解析部352および画像認識部353が、解析部に相当する。
The
制御部320の不揮発性のメモリーには、指や包丁P1等の指示体を操作デバイスとして利用するためのソフトウェア(デバイスドライバー)が記憶されている。そして、このソフトウェアが起動した状態では、案内情報処理部331は、画像認識部353から入力される位置情報(制御情報)に基づいて、投写画像内で指や包丁P1の操作がなされた位置をそれぞれ認識する。そして、指や包丁P1の操作の位置情報に基づいて、案内情報処理部331は、ボタンB1,B2,B3等の指示がなされているか否かの情報を制御部320に通知する。
The nonvolatile memory of the
撮像部400は、複数の撮像カメラC5,C6を有して構成されている。撮像カメラC5,C6は、それぞれ、CCDセンサー、或いはCMOSセンサー等からなる撮像素子等(図示せず)と、撮像対象から発せられた光を撮像素子上に結像させるための撮像レンズ(図示せず)を備えている。撮像部400は、投写面であるテーブルTに投写された画像を含む範囲を制御部20の指示に基づいて撮像する。そして、撮像部400は、撮像した画像を表す画像情報(撮像画像情報)を順次生成し、PC300の画像入力部335に出力する。PC300に撮像画像情報を出力する際の撮像部400が、第1出力部に相当する。
The
上述した画像投写システム1は、第1の実施形態のプロジェクター100と同様に、操作内容を案内する処理を実行することで、「魚のさばき方」の操作を画像および音声にて案内することができる。また、実物の魚F1上に案内線L1を表示することができる。なお、案内する操作内容は、「魚のさばき方」に限定するものではなく、その他の操作内容も選択できる。この場合、PC300の制御部320は、通信部330に指示を出して、データベースDBに記憶されている各種の「案内する操作内容」を取得して、プロジェクター200に投写させる。そして、操作者Hに指示体によって選択させ、撮像部400で撮像してPC300で認識し、実行するものとする。
Similar to the
上述した第2の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)画像投写システム1において、PC300の画像解析部352および画像認識部353は、撮像画像を解析し、対象物である実物の魚F1を認識する。案内画像生成部332は、通信部330によって取得された案内情報に基づいて、画像情報において、対象物である実物の魚F1上の操作を行う位置に、案内線L1(第1案内画像)を重畳画像として合成する。プロジェクター200は、画像情報を入力して、画像情報に基づいた画像を投写する。これにより、プロジェクター200は、対象物である実物の魚F1上に案内線L1を投写することが可能となり、対象物に対してどのような操作を行えばよいか(包丁P1を用いてどこを切ればよいか)を、操作者Hに案内し、支援することができるため、有益である。
According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) In the image projection system 1, the
(2)画像投写システム1のPC300の画像解析部352および画像認識部353は、撮像結果を解析して、対象物である実物の魚F1、および操作者Hの指や包丁P1等の指示体を認識する。そして、指示体の指示操作(「次へ」のボタンの指示操作)に基づいて、制御部320は、通信部330に指示を出して、データベースDBから、次のシーン(場面)の案内情報を取得させることができる。そして、案内情報処理部331および案内画像生成部332は、案内線L1が重畳された画像情報を生成する。そして、案内画像出力部333は、画像情報をプロジェクター200に出力する。プロジェクター200は、対象物に案内画像を投写する。これにより、プロジェクター200は、操作者Hの指示操作に応じ、次にどのような操作を行えばよいかを、操作者Hに案内することが可能になる。また、指示体の指示操作によって、前のシーンに戻ったり、案内を終了させたりすることも可能であるため、有益である。
(2) The
(3)画像投写システム1は、撮像部400として、複数の撮像カメラC5,C6を有しており、PC300の画像解析部352および画像認識部353は、対象物である実物の魚F1および操作体である指や包丁P1を立体的に認識することが可能である。これにより、画像認識の正確性を向上することができる。
(3) The image projection system 1 includes a plurality of imaging cameras C5 and C6 as the
(4)画像投写システム1のPC300の案内画像生成部332は、対象物の形状に応じて案内線L1を補正する。つまり、案内画像生成部332は、画像解析部352が認識した対象物である実物の魚F1の立体的な形状に応じて、案内線L1(第1案内画像)が歪まないように補正する。これにより、操作者Hは、対象物における正しい操作位置を視認することが可能になるため、有益である。
(4) The guide
(5)画像投写システム1は、操作の見本となる様子を表す魚の見本画像D1、指示線D2、および操作を案内する案内文字D3を、対象物とは異なる位置に投写する。これにより、画像投写システム1は、対象物への案内線L1に加えて、見本画像D1、指示線D2、および案内文字D3を投写することによって、操作に関する多くの情報を操作者Hに提供することができる。よって、操作者Hは、対象物に対する操作を効率的に行うことが可能になる。 (5) The image projection system 1 projects a fish sample image D1, an instruction line D2, and a guide character D3 for guiding the operation, which represent a sample of the operation, at a position different from the object. Thereby, the image projection system 1 provides the operator H with a lot of information regarding the operation by projecting the sample image D1, the instruction line D2, and the guide character D3 in addition to the guide line L1 to the object. be able to. Therefore, the operator H can efficiently perform an operation on the object.
(6)画像投写システム1は、プロジェクター200の音声出力部241およびスピーカー242によって、案内音声を出力する。これにより、画像投写システム1は、対象物への案内線L1、見本画像D1、指示線D2、案内文字D3に加えて、音声で案内するため、操作に関する多くの情報を操作者Hに提供することができる。よって、操作者Hは、対象物に対する操作を効率的に行うことが可能になる。
(6) The image projection system 1 outputs the guidance sound by the
(7)画像投写システム1のプロジェクター200は、撮像部400や画像認識部353、通信部330等を内蔵する必要がないため、一般的なプロジェクターを用いることが可能となるため、有益である。
(7) Since the
(8)画像投写システム1のPC300は、画像解析部352、画像認識部353、案内情報処理部331、案内画像生成部332等の機能を、ソフトウェアとして実装することが可能である。よって、一般的なPCを用いて処理を行うことができるため、有益である。
(8) The
なお、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。 In addition, it is not limited to embodiment mentioned above, It is possible to implement by adding various change, improvement, etc. A modification will be described below.
(変形例1)上記第1の実施形態では、撮像部51は、4つの撮像カメラC1,C2,C3,C4を備えるものとし、第2の実施形態では、撮像部400は、2つの撮像カメラC5,C6を備えるものとした。しかし、撮像カメラの数は、これに限定するものではなく、複数であればよい。また、撮像カメラは単数であってもよい。単数の場合には、立体的な画像認識ができなくなるが、プロジェクター100や画像投写システム1の構成を簡易化することができる。
(Modification 1) In the first embodiment, the
(変形例2)上記実施形態では、投写表示されるボタンB1,B2,B3には、投写画像DAを切り換えるための「次へ」、「戻る」、「終了」という文字が表示されているものとしたが、投写表示されるボタンはこれらに限定するものではない。例えば、魚の鱗の有無を操作者Hに選択させるための指示ボタン「鱗有り」、「鱗無し」といったボタンを投写表示させてもよい。そして、「鱗有り」が指示された場合には、鱗を取る操作について案内するようにしてもよい。また、ボタンの数も限定するものではない。単数でもよいし、4つ以上でもよい。 (Modification 2) In the above embodiment, the buttons B1, B2, and B3 that are projected and displayed are displayed with characters “next”, “return”, and “end” for switching the projected image DA. However, the buttons to be projected and displayed are not limited to these. For example, buttons such as instruction buttons “with scales” and “without scales” for causing the operator H to select the presence or absence of fish scales may be projected and displayed. Then, when “with scales” is instructed, an operation for taking scales may be guided. Further, the number of buttons is not limited. It may be singular or four or more.
(変形例3)上記実施形態では、ボタンB1,B2,B3の指示操作によって、投写画像DAを切り換えるものとした。しかし、プロジェクター100や画像投写システム1の撮像部が撮像して、画像解析部や画像認識部が、対象物である実物の魚F1や指示体である包丁P1を画像認識することによって、実物の魚F1の状態や包丁P1の状態の認識を行い、投写画像DAを切り換えることも可能である。例えば、実物の魚F1の頭部が切り離されたことを認識し、プロジェクター100や画像投写システム1は、次の操作を案内するためのシーンの画像に切り換えてもよい。
(Modification 3) In the above embodiment, the projected image DA is switched by the instruction operation of the buttons B1, B2, and B3. However, the imaging unit of the
(変形例4)上記実施形態では、プロジェクター100や画像投写システム1が案内する操作内容は「魚のさばき方」のように、操作に順序があるものとしたが、順序を問わない操作を案内するものとしてもよい。例えば、基板上に複数の部品を配置するような操作内容を案内することも可能である。具体的には、テーブルT上に載置された基板および複数の部品を撮像部が撮像して、画像認識部が画像認識する。操作者Hが任意の部品を選択すると、プロジェクター100や画像投写システム1は、その部品を認識して、基板上の配置先に所定の目印を投写表示させることが可能である。そして、操作者Hは、所定の目印上に部品を配置することが可能である。
また、例えば、収穫した果実の分別の操作等を案内することも可能である。具体的には、例えばリンゴをテーブルT上に載置し、プロジェクター100や画像投写システム1の撮像部はそのリンゴを撮像して、画像認識部が画像認識する。そして、プロジェクター100や画像投写システム1は、画像認識した結果に基づいて、そのリンゴの色や大きさを判別してランク付けし、当該リンゴにそのランク情報を画像として投写する。これにより、操作者Hは、リンゴ上に投写されたランク情報に基づいて、リンゴを分別することが可能である。
(Modification 4) In the above embodiment, the operation content guided by the
In addition, for example, it is possible to guide an operation for sorting the harvested fruits. Specifically, for example, an apple is placed on the table T, the imaging unit of the
(変形例5)上記実施形態では、プロジェクター100および画像投写システム1は、案内線L1、見本画像D1、指示線D2、案内文字D3、および各種ボタン等を投写表示するものとした。投写画像DAにおけるこれらの案内線L1、見本画像D1、指示線D2、案内文字D3、および各種ボタン以外の領域には、白色の画像を投写してもよい。こうすれば、投写領域が明るく照明されることになり、操作者Hは、明るい環境で操作を行うことができる。また、投写画像DAにおけるこれらの案内線L1、見本画像D1、指示線D2、案内文字D3、および各種ボタン以外の領域には、黒色の画像を投写してもよい。こうすると、操作者Hは、案内線L1、見本画像D1、指示線D2、案内文字D3、および各種ボタンを鮮明に視認することができる。
(Modification 5) In the above embodiment, the
(変形例6)上記実施形態では、プロジェクター100,200の光源11は、放電型の光源ランプ11aを有して構成されているが、LED(Light Emitting Diode)光源やレーザー等の固体光源や、その他の光源を用いることもできる。
(Modification 6) In the above embodiment, the
(変形例7)上記実施形態では、プロジェクター100,200は、光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ12R,12G,12Bを用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から射出した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を光変調装置として用いることもできる。
(Modification 7) In the above embodiment, the
1…画像投写システム、10…画像投写部、11…光源、11a…光源ランプ、11b…リフレクター、12R,12G,12B…液晶ライトバルブ、13…投写レンズ、14…ライトバルブ駆動部、20…制御部、21…操作受付部、30…案内情報取得部、31…案内情報処理部、32…画像処理部、32a…OSD処理部、32b…案内画像生成部、35…画像情報入力部、40…音声出力部、41…スピーカー、50…撮像解析部、51…撮像部、52…画像解析部、53…画像認識部、100,200…プロジェクター、220…制御部、230…画像情報入力部、231…画像処理部、240…音声情報入力部、241…音声出力部、242…スピーカー、300…PC、320…制御部、330…通信部、331…案内情報処理部、332…案内画像生成部、333…案内画像出力部、335…画像入力部、340…案内音声出力部、352…画像解析部、353…画像認識部、400…撮像部、C1,C2,C3,C4,C5,C6…撮像カメラ、F1…実物の魚、P1…包丁、B1,B2,B3…ボタン、D1…見本画像、D2…指示線、D3…案内文字、L1…案内線、T…テーブル。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image projection system, 10 ... Image projection part, 11 ... Light source, 11a ... Light source lamp, 11b ... Reflector, 12R, 12G, 12B ... Liquid crystal light valve, 13 ... Projection lens, 14 ... Light valve drive part, 20 ... Control , 21 ... Operation accepting part, 30 ... Guidance information acquisition part, 31 ... Guidance information processing part, 32 ... Image processing part, 32a ... OSD processing part, 32b ... Guidance image generation part, 35 ... Image information input part, 40 ... Audio output unit, 41 ... speaker, 50 ... imaging analysis unit, 51 ... imaging unit, 52 ... image analysis unit, 53 ... image recognition unit, 100, 200 ... projector, 220 ... control unit, 230 ... image information input unit, 231 DESCRIPTION OF SYMBOLS ...
Claims (10)
前記撮像部の撮像結果を解析し、前記対象物を認識する解析部と、
前記対象物に対する操作を案内するための案内情報を取得する案内情報取得部と、
前記案内情報取得部によって取得された前記案内情報に基づいた第1案内画像を生成する案内画像生成部と、
前記案内画像生成部が生成した前記第1案内画像を、前記対象物に投写する投写部と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。 An imaging unit that images an area including the object;
Analyzing the imaging result of the imaging unit and recognizing the object;
A guidance information acquisition unit for acquiring guidance information for guiding operations on the object;
A guide image generating unit that generates a first guide image based on the guide information acquired by the guide information acquiring unit;
A projection unit that projects the first guidance image generated by the guidance image generation unit onto the object;
A projector comprising:
前記解析部は、前記撮像部の撮像結果を解析して、前記対象物および指示体を認識し、
前記案内情報取得部は、前記解析部が認識した前記指示体の操作に基づいて前記案内情報を取得することを特徴とするプロジェクター。 The projector according to claim 1,
The analysis unit analyzes the imaging result of the imaging unit, recognizes the object and the indicator,
The projector is characterized in that the guidance information acquisition unit acquires the guidance information based on an operation of the indicator recognized by the analysis unit.
前記第1案内画像には、前記対象物に対する操作を行う位置を表す画像が含まれることを特徴とするプロジェクター。 The projector according to claim 1 or 2,
The projector according to claim 1, wherein the first guide image includes an image representing a position where an operation is performed on the object.
前記撮像部は複数の撮像素子を有して構成されており、
前記解析部は、前記対象物および前記操作体を立体的に認識することを特徴とするプロジェクター。 The projector according to any one of claims 1 to 3,
The imaging unit is configured to include a plurality of imaging elements,
The analysis unit recognizes the object and the operation body three-dimensionally.
前記撮像部が撮像し、前記解析部が認識した前記対象物の形状に応じて、前記第1案内画像を補正する補正部をさらに有することを特徴とするプロジェクター。 The projector according to claim 4,
The projector further comprising a correction unit that corrects the first guide image according to the shape of the object captured by the imaging unit and recognized by the analysis unit.
前記案内画像生成部は、前記案内情報に基づいて第2案内画像をさらに生成し、
前記投写部は、前記第2案内画像を前記対象物とは異なる位置に投写することを特徴とするプロジェクター。 A projector according to any one of claims 1 to 5,
The guide image generation unit further generates a second guide image based on the guide information,
The projector projects the second guide image at a position different from the object.
前記第2案内画像には、前記対象物に対する操作の見本を表す画像が含まれることを特徴とするプロジェクター。 The projector according to claim 6, wherein
The projector according to claim 2, wherein the second guide image includes an image representing a sample of an operation on the object.
前記案内情報取得部が取得する前記案内情報には、案内のための音声情報である案内音声情報を含み、前記案内音声情報を出力する音声出力部をさらに備えることを特徴とするプロジェクター。 A projector according to any one of claims 1 to 7,
The guidance information acquired by the guidance information acquisition unit includes guidance voice information that is voice information for guidance, and further includes a voice output unit that outputs the guidance voice information.
前記撮像装置は、
前記対象物を撮像して撮像画像情報を生成する撮像部と、
前記撮像画像情報を前記解析装置に出力する第1出力部と、
を有し、
前記解析装置は、
前記撮像装置から出力された前記撮像画像情報を入力する第1入力部と、
前記撮像画像情報を解析し、前記対象物を認識する解析部と、
前記対象物に対する操作を案内するための案内情報を取得する案内情報取得部と、
前記案内情報取得部によって取得された前記案内情報に基づいた第1案内画像を生成する案内画像生成部と、
前記案内画像生成部が生成した前記第1案内画像の情報を前記画像投写装置に出力する第2出力部と、
を有し、
前記画像投写装置は、
前記解析装置から出力された前記第1案内画像の情報を入力する第2入力部と、
前記第1案内画像を、前記対象物に投写する投写部と、
を有することを特徴とする画像投写システム。 An image projection system comprising: an imaging device that captures an object; an analysis device that analyzes image information; and an image projection device that projects an image.
The imaging device
An imaging unit that images the object and generates captured image information;
A first output unit that outputs the captured image information to the analysis device;
Have
The analysis device includes:
A first input unit for inputting the captured image information output from the imaging device;
An analysis unit that analyzes the captured image information and recognizes the object;
A guidance information acquisition unit for acquiring guidance information for guiding operations on the object;
A guide image generating unit that generates a first guide image based on the guide information acquired by the guide information acquiring unit;
A second output unit that outputs information of the first guide image generated by the guide image generation unit to the image projection device;
Have
The image projector is
A second input unit for inputting information of the first guide image output from the analysis device;
A projection unit that projects the first guide image onto the object;
An image projection system comprising:
前記撮像部によって、対象物を含む領域を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップによる撮像結果を解析し、前記対象物を認識する解析ステップと、
前記対象物に対する操作を案内するための案内情報を取得する案内情報取得ステップと、
前記案内情報取得ステップによって取得された前記案内情報に基づいた第1案内画像を生成する案内画像生成ステップと、
前記案内画像生成ステップによって生成された前記第1案内画像を、前記対象物に投写する投写ステップと、
を備えることを特徴とするプロジェクターの制御方法。 A method for controlling a projector having an imaging unit,
An imaging step of imaging an area including the object by the imaging unit;
Analyzing the imaging result of the imaging step and recognizing the object; and
Guidance information acquisition step for acquiring guidance information for guiding operations on the object;
A guide image generating step for generating a first guide image based on the guide information acquired by the guide information acquiring step;
A projecting step of projecting the first guide image generated by the guide image generating step onto the object;
A projector control method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013249860A JP2015106147A (en) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | Projector, image projection system, and control method of projector |
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---|---|---|---|
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- 2013-12-03 JP JP2013249860A patent/JP2015106147A/en active Pending
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