JP2016189072A

JP2016189072A - キャリブレーション方法、プログラム及びキャリブレーション装置

Info

Publication number: JP2016189072A
Application number: JP2015068318A
Authority: JP
Inventors: 彬陳; Akira Chin
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2016-11-04
Also published as: US20160291795A1

Abstract

【課題】ユーザがタッチする位置を検知する表示システムに対して、より正しくキャリブレーションを行う。
【解決手段】表示装置に、タッチルートを示す図形を表示させる処理Ｓ４０５と、検知装置に、上記図形が表示された面に対するタッチ位置を繰り返し検知させる処理Ｓ４０７と、検知されたタッチ位置に基づいて、連続してタッチされた軌跡を抽出する処理Ｓ４０９と、軌跡が複数抽出された場合に、上記図形に一致又は近似する軌跡を選択する処理Ｓ４１１と、上記図形における特徴点の位置と、選択された軌跡における特徴点の位置とを対応付けるデータを生成する処理Ｓ４１３と、上記データに基づいて、表示装置による表示座標系と検知装置による検知座標系との間における座標変換に用いられるパラメータを算出する算出処理Ｓ４１５とを含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、表示システムにおけるキャリブレーション技術に関する。

ディスプレイ装置と平面スキャンセンサとを組み合わせた表示システムを用いる場合、キャリブレーションが行われる。キャリブレーションでは、例えば表示面における所定の点の位置と、その点をタッチしたことによって検知される位置とを対応付けるマッチングサンプルによって、ディスプレイ装置における表示座標系と平面スキャンセンサにおける検知座標系との間の座標変換を行うためのパラメータが算出される。

但し、平面スキャンセンサは、ユーザによってタッチされた位置以外に、ノイズの影響を受けて別の位置を検知してしまうことがある。このような誤検知に基づいてキャリブレーションを行うと、表示システムは正しく動作しないことがある。

特開２０１２−２７７６９号公報

本発明の目的は、一側面では、ユーザがタッチする位置を検知する表示システムに対して、より正しくキャリブレーションを行うことである。

一態様に係るキャリブレーション方法は、（Ａ）表示装置に、タッチルートを示す図形を表示させる処理と、（Ｂ）検知装置に、上記図形が表示された面に対するタッチ位置を繰り返し検知させる処理と、（Ｃ）検知されたタッチ位置に基づいて、連続してタッチされた軌跡を抽出する処理と、（Ｄ）軌跡が複数抽出された場合に、上記図形に一致又は近似する軌跡を選択する処理と、（Ｅ）上記図形における特徴点の位置と、選択された上記軌跡における特徴点の位置とを対応付けるデータを生成する処理と、（Ｆ）上記データに基づいて、表示装置による表示座標系と検知装置による検知座標系との間における座標変換に用いられるパラメータを算出する算出処理とを含む。

一側面としては、ユーザがタッチする位置を検知する表示システムに対して、より正しくキャリブレーションを行える。

図１は、表示システムの構成例を示す図である。図２は、スキャンの様子を示す図である。図３は、制御装置のモジュール構成例を示す図である。図４は、メイン処理フローの例を示す図である。図５は、図形の例を示す図である。図６は、検知処理フローの例を示す図である。図７は、検知データの例を示す図である。図８は、軌跡の例を示す図である。図９は、第１抽出処理フローの例を示す図である。図１０は、軌跡テーブルの例を示す図である。図１１は、軌跡テーブルの例を示す図である。図１２は、軌跡テーブルの例を示す図である。図１３は、選択処理フローの例を示す図である。図１４は、第２抽出処理フローの例を示す図である。図１５は、サンプルデータの例を示す図である。図１６は、図形の例を示す図である。図１７は、図形の例を示す図である。図１８は、コンピュータの機能ブロック図である。

図１に、表示システムの構成例を示す。制御装置１０１は、表示装置１０３と検知装置１０５に接続している。本実施の形態では、制御装置１０１において、表示装置１０３における表示座標系と検知装置１０５における検知座標系とを一致させるためのキャリブレーションを行う。表示装置１０３は、例えばディスプレイ装置あるいはプロジェクタ装置である。検知装置１０５は、例えば平面スキャンセンサあるいはカメラである。

図２に、スキャンの様子を示す。表示面２０１は、表示装置１０３によって提供される。プロジェクタ装置を用いる場合には、プロジェクタ装置によって画像が投影されるスクリーンが表示面に相当する。

この例における検知装置１０５は、平面スキャンセンサである。そして、検知装置１０５は、表示面２０１の左側に設定されている。但し、検知装置１０５は、表示面２０１の右側、下側あるいは上側に設定するようにしてもよい。図示するように、検知装置１０５は、広い角度の検知範囲で、スキャンビームを表示面２０１に沿って照射して、表示面２０１上のタッチ位置を検知する。例えば、２５ミリ秒の周期で所定角範囲の照射を行う。

但し、検知範囲が広すぎると、表示面外の物体を検知することになるので、ノイズの原因となる。従って、有効な検知範囲を適切に設定することで、ノイズの発生を抑制する。

本実施の形態では、表示面２０１に、指のタッチによるスライド操作をガイドする図形を表示して、ユーザの指でタッチされた軌跡に基づいて、キャリブレーション及び有効な検知範囲の設定を行う。尚、以下では、この図形を、単に図形という場合がある。

図３に、制御装置１０１のモジュール構成例を示す。制御装置１０１は、設定部３０１、特定部３０３、表示処理部３０５、検知部３０７、第１抽出部３０９、選択部３１１、第２抽出部３１３、算出部３１５、図形データ記憶部３１６、検知データ記憶部３１７、軌跡データ記憶部３１９、サンプル記憶部３２１、パラメータ記憶部３２２及び範囲データ記憶部３２３を有している。

設定部３０１は、検知範囲を設定する。特定部３０３は、表示させる図形を特定する。表示処理部３０５は、図形を表示装置１０３に表示させる。検知部３０７は、物体の位置を検知する。第１抽出部３０９は、検知データから軌跡を抽出する。選択部３１１は、図形と一致又は近似する軌跡を選択する。第２抽出部３１３は、表示座標系における表示位置と検知座標系における検知位置と対応付けるマッチングサンプルを抽出する。算出部３１５は、座標変換に用いられるパラメータを算出する。

図形データ記憶部３１６は、図形データを記憶する。検知データ記憶部３１７は、検知データを記憶する。軌跡データ記憶部３１９は、軌跡データを記憶する。サンプル記憶部３２１は、サンプルデータを記憶する。パラメータ記憶部３２２は、座標変換に用いられるパラメータを記憶する。範囲データ記憶部３２３は、範囲データを記憶する。

上述した設定部３０１、特定部３０３、表示処理部３０５、検知部３０７、第１抽出部３０９、選択部３１１、第２抽出部３１３及び算出部３１５は、ハードウエア資源（例えば、図１８）と、以下で述べる処理をプロセッサに実行させるプログラムとを用いて実現される。

上述した図形データ記憶部３１６、検知データ記憶部３１７、軌跡データ記憶部３１９、サンプル記憶部３２１、パラメータ記憶部３２２及び範囲データ記憶部３２３は、ハードウエア資源（例えば、図１８）を用いて実現される。

続いて、制御装置１０１における処理について説明する。図４に、メイン処理フローの例を示す。設定部３０１は、キャリブレーションにおいて無用な検知結果を除くために、暫定的な検知範囲を設定する（Ｓ４０１）。特定部３０３は、図形データ記憶部３１６において複数の図形を記憶している場合には、特定部３０３は、表示させる図形を特定する（Ｓ４０３）。特定部３０３は、ユーザに図形を選択させるようにしてもよい。表示処理部３０５は、特定された図形を表示装置１０３に表示させる（Ｓ４０５）。図形は、図５に例示するように、表示面２０１の所定の位置に表示される。

図５に、図形が表示される様子を示す。この例における表示面２０１の原点は、左上端点である。右方向に、Ｘ軸の正方向が設定されている。下方向に、Ｙ軸の正方向が設定されている。

表示面２０１に、タッチによるスライド操作をガイドする図形５０１が表示されている。この例では、スライドの順路を示す数字も示されている。この図形に沿って、ユーザは、始点（Ｘ₁，Ｙ₁）からタッチした指をそのまま下方にスライドさせ、角（Ｘ₂，Ｙ₂）で右方向にターンし、角（Ｘ₃，Ｙ₃）で上方向にターンし、角（Ｘ₄，Ｙ₄）で左方向にターンし、終点（Ｘ₅，Ｙ₅）に至るようにする。つまり、図形５０１は、タッチルートを示している。

図４の説明に戻る。検知部３０７は、検知処理を実行する（Ｓ４０７）。図６に、検知処理フローの例を示す。検知部３０７は、表示面２０１に接触している物体の位置を検知する（Ｓ６０１）。検知部３０７は、検知した位置を検知データとして記録する（Ｓ６０３）。検知部３０７は、検知を終了するか否かを判定する（Ｓ６０５）。検知部３０７は、例えば表示面２０１に接触している物体の位置が検知されなくなった時点で、検知を終了すると判定する。

検知を終了しないと判定した場合には、Ｓ６０１に戻って、上述した処理を繰り返す。一方、検知を終了すると判定した場合には、検知処理を終えて、図４に示したＳ４０９の処理に移る。

図７に、検知データ記憶部３１７に記憶する検知データの例を示す。検知データは、所定の間隔で行われたサンプリングの結果を示している。この例における検知データは、テーブル形式である。但し、検知データは、テーブル形式以外の形式であってもよい。この例における検知データは、検知した時刻に対応するレコードを有している。検知データのレコードは、検知した時刻を設定するためのフィールドと、検知位置を設定するためのフィールドを有している。複数の位置が検知された場合には、当該複数の検知位置が設定される。尚、本実施の形態における検知位置は、点を指す。

図７に示した検知データは、図８に示した軌跡の例に基づいている。図８における位置は、検知座標系に基づいている。この例における検知座標系の原点は、左側の中央付近に設けられている。右方向に、Ｕ軸の正方向が設定されている。下方向に、Ｖ軸の正方向が設定されている。

軌跡８０１は、図５に示した図形に沿ってユーザの指がタッチした軌跡を示している。軌跡８０１は、始点（Ｕ_a1，Ｖ_a1）から、順次時系列に検知された中間点（Ｕ_a2，Ｖ_a2）、中間点（Ｕ_a3，Ｖ_a3）、・・・終点（Ｕ_a100，Ｖ_a100）によって描かれている。中間点（Ｕ_a19，Ｖ_a19）は、軌跡８０１によって描かれた矩形の左下角に相当する。中間点（Ｕ_a50，Ｖ_a50）は、同様に右下角に相当する。中間点（Ｕ_a70，Ｖ_a70）は、同様に右上角に相当する。

軌跡８０３は、ノイズによる検知位置の軌跡である。軌跡８０３は、検知位置を移動させるタイプのノイズによって生じている。軌跡８０３は、始点（Ｕ_b21，Ｖ_b21）から、順次時系列に検知された中間点（Ｕ_b22，Ｖ_b22）、中間点（Ｕ_b23，Ｖ_b23）、終点（Ｕ_b24，Ｖ_b24）によって描かれている。尚、軌跡８０３の始点（Ｕ_b21，Ｖ_b21）は、軌跡８０１の中間点（Ｕ_a21，Ｖ_a21）と同時に検知されている。軌跡８０３の中間点（Ｕ_b22，Ｖ_b22）は、軌跡８０１の中間点（Ｕ_a22，Ｖ_a22）と同時に検知されている。軌跡８０３の中間点（Ｕ_b23，Ｖ_b23）は、軌跡８０１の中間点（Ｕ_a23，Ｖ_a23）と同時に検知されている。軌跡８０３の終点（Ｕ_b24，Ｖ_b24）は、軌跡８０１の中間点（Ｕ_a24，Ｖ_a24）と同時に検知されている。尚、軌跡８０１の中間点（Ｕ_a20，Ｖ_a20）を検知した時点では、軌跡８０３の原因となるノイズは生じていない。また、軌跡８０１の中間点（Ｕ_a25，Ｖ_a25）を検知した時点では、軌跡８０３の原因となったノイズは消滅している。

軌跡８０５も、ノイズによる検知位置の軌跡である。軌跡８０５は、検知位置を移動させないタイプのノイズによって生じている。従って、軌跡８０５は、定点（Ｕ_c31，Ｖ_c31）で描かれている。尚、軌跡８０１の中間点（Ｕ_a30，Ｖ_a30）を検知した時点では、軌跡８０５の原因となるノイズは生じていない。その後、軌跡８０５における定点（Ｕ_c31，Ｖ_c31）は、軌跡８０１の中間点（Ｕ_a31，Ｖ_a31）乃至中間点（Ｕ_a34，Ｖ_a34）が検知されたときに、一緒に検知されているものとする。そして、軌跡８０１の中間点（Ｕ_a35，Ｖ_a35）を検知した時点では、軌跡８０５の原因となったノイズは消滅しているものとする。

図４の説明に戻る。第１抽出部３０９は、第１抽出処理を実行する（Ｓ４０９）。第１抽出処理において、第１抽出部３０９は、検知データから軌跡を抽出する。抽出された軌跡毎に、軌跡テーブルが生成される。この例では、図８に示した３つの軌跡について、軌跡テーブルが生成される。

図１０乃至図１２に、軌跡テーブルの例を示す。この例における軌跡テーブルは、軌跡に含まれる検知位置に対応するレコードを有している。軌跡テーブルのレコードは、検知した時刻を設定するためのフィールドと、検知位置を設定するためのフィールドとを有している。図１０に示した軌跡テーブルは、図８に示した軌跡８０１に相当する。図１１に示した軌跡テーブルは、図８に示した軌跡８０３に相当する。図１２に示した軌跡テーブルは、図８に示した軌跡８０５に相当する。

Ｓ４０９における第１抽出処理について詳述する。図９に、第１抽出処理フローの例を示す。第１抽出部３０９は、検知データから始点を抽出する（Ｓ９０１）。具体的には、第１抽出部３０９は、検知データに含まれる各時刻における検知位置のうち、当該時刻よりも１回前の時刻における検知結果に、当該検知位置と一致又は近似する点が含まれない場合に、当該検知位置が始点であると判断する。例えば、図７に示した時刻Ｔ₀における検知結果に、時刻Ｔ₁における検知位置（Ｕ_a1，Ｖ_a1）と一致又は近似する点は含まれないので、検知位置（Ｕ_a1，Ｖ_a1）は始点である。同様に、時刻Ｔ₂₀における検知結果に、時刻Ｔ₂₁における検知位置（Ｕ_b21，Ｖ_b21）と一致又は近似する点は含まれないので、検知位置（Ｕ_b21，Ｖ_b21）は始点である。同様に、時刻Ｔ₃₀における検知結果に、時刻Ｔ₃₁における検知位置（Ｕ_c31，Ｖ_c31）と一致又は近似する点は含まれないので、時刻Ｔ₃₁における検知位置（Ｕ_c31，Ｖ_c31）は始点である。このように、図７の例では、３つの始点が抽出される。

第１抽出部３０９は、抽出された始点のうち、１つの始点を特定する（Ｓ９０３）。第１抽出部３０９は、新たな軌跡テーブルを設ける（Ｓ９０５）。第１抽出部３０９は、まず、始点の位置のレコードを軌跡テーブルに加える（Ｓ９０７）。この時点で、処理対象は始点の位置である。第１抽出部３０９は、処理対象を検知した時刻の次の時刻における検知結果に、処理対象と一致又は近接する位置があるか否かを判定する（Ｓ９０９）。当該検知結果に、処理対象と一致又は近接する位置があると判定した場合には、第１抽出部３０９は、当該一致又は近接する位置のレコードを軌跡テーブルに加える（Ｓ９１１）。そして、当該一致又は近接する位置を次の処理対象として（Ｓ９１２）、Ｓ９０９に戻って上述した処理を繰り返す。このようにすれば、連なる位置が抽出される。尚、第１抽出部３０９は、各位置と共に時刻を新たなレコードに設定する。

そして、Ｓ９０９において、処理対象を検知した時刻の次の時刻における検知結果に、処理対象と一致又は近接する位置がないと判定した場合に、Ｓ９０３で特定した始点に関する軌跡テーブルの生成を終える。

第１抽出部３０９は、未処理の始点があるか否かを判定する（Ｓ９１３）。未処理の始点がある場合には、Ｓ９０３に戻って、上述した処理を繰り返す。未処理の始点が無い場合には、第１抽出処理を終える。そして、図４に示すＳ４１１の処理に移る。

図４の説明に戻る。選択部３１１は、選択処理を実行する（Ｓ４１１）。選択処理において、選択部３１１は、抽出された軌跡のうち、図形と一致又は近似する軌跡を選択する。

図１３に、選択処理フローの例を示す。選択部３１１は、軌跡テーブルを１つ特定する（Ｓ１３０１）。選択部３１１は、特定した軌跡テーブルと図形データに基づいて、軌跡と図形との類似度を算出する（Ｓ１３０３）。この例で、選択部３１１は、軌跡に近似する矩形（例えば、軌跡に外接する矩形）を特定する。そして、選択部３１１は、軌跡に基づく矩形における特徴と、図形における特徴とを比較する。この例で、選択部３１１は、アスペクト比の近さを類似度とする。選択部３１１は、角における角度の近さを類似度の要素に加えてもよい。矩形以外の図形の場合には、選択部３１１は、アスペクト比に代えて各辺の長さの比率を用いるようにしてもよい。その他の方法（従来技術を含む。）によって、類似度を算出するようにしてもよい。

選択部３１１は、未処理の軌跡テーブルがあるか否かを判定する（Ｓ１３０５）。未処理の軌跡テーブルがあると判定した場合には、Ｓ１３０１に示した処理に戻って、上述した処理を繰り返す。一方、未処理の軌跡テーブルがないと判定した場合には、選択部３１１は、類似度が大きい軌跡の軌跡テーブルを選択する（Ｓ１３０７）。この例では、図１０の軌跡テーブルの軌跡に対する類似度が、図１１の軌跡テーブルの軌跡に対する類似度及び図１２の軌跡テーブルの軌跡に対する類似度よりも大きくなるので、図１０の軌跡テーブルが選択される。選択処理を終えると、図４に示したＳ４１３の処理に移る。

図４の説明に戻る。第２抽出部３１３は、第２抽出処理を実行する（Ｓ４１３）。第２抽出処理において、第２抽出部３１３は、表示座標系における表示位置と検知座標系における検知位置と対応付けるマッチングサンプルを抽出する。

図１４に、第２抽出処理フローの例を示す。第２抽出部３１３は、軌跡の始点から終点までの各点に順次着目する。第２抽出部３１３は、まず軌跡の始点を特定する（Ｓ１４０１）。第２抽出部３１３は、軌跡の始点位置と図形の始点位置とを対応付けるマッチングサンプルを、サンプル記憶部３２１に記憶するサンプルデータに加える（Ｓ１４０３）。

図１５に、サンプルデータの例を示す。この例におけるサンプルデータは、テーブル形式である。但し、サンプルデータは、テーブル形式以外の形式であってもよい。この例におけるサンプルデータは、マッチングサンプルに対応するレコードを有している。サンプルデータのレコードは、表示位置を設定するためのフィールドと、検知位置を設定するためのフィールドと、特徴点の種類を設定するためのフィールドとを有している。

この例における特徴点は、始点、角あるいは終点である。この例における第１レコードでは、図形の始点（Ｘ₁，Ｙ₁）と軌跡８０１の始点（Ｕ_a1，Ｖ_a1）とが対応付けられている。同じく第２レコードでは、図形の左下角（Ｘ₂，Ｙ₂）と軌跡８０１の左下角（Ｕ_a19，Ｖ_a19）とが対応付けられている。同じく第３レコードでは、図形の右下角（Ｘ₃，Ｙ₃）と軌跡８０１の右下角（Ｕ_a50，Ｖ_a50）とが対応付けられている。同じく第４レコードでは、図形の右上角（Ｘ₄，Ｙ₄）と軌跡８０１の右上角（Ｕ_a70，Ｖ_a70）とが対応付けられている。同じく第５レコードでは、図形の終点（Ｘ₅，Ｙ₅）と軌跡８０１の終点（Ｕ_a100，Ｖ_a100）とが対応付けられている。

図１４の説明に戻る。Ｓ１４０３において、軌跡の始点位置と図形の始点位置とを対応付けるマッチングサンプルを、サンプルデータに加える場合には、第２抽出部３１３は、特徴点の種類に「始点」を設定する。

第２抽出部３１３は、軌跡における次の点を特定する（Ｓ１４０５）。第２抽出部３１３は、特定した点が角であるか否かを判定する（Ｓ１４０７）。第２抽出部３１３は、例えば、当該点以前の幾つかの点における進行方向の平均と、当該点以降の幾つかの点における進行方向の平均とがなす角度が、所定値よりも大きい場合に、当該点が角であると判定する。進行方向は、移動ベクトルの向きに相当する。図８に示した軌跡８０１の例では、検知位置（Ｕ_a19，Ｖ_a19）、検知位置（Ｕ_a50，Ｖ_a50）及び検知位置（Ｕ_a70，Ｖ_a70）が、角に該当する。特定した点が角であると判定した場合には、第２抽出部３１３は、軌跡の角位置と図形の角位置とを対応付けるマッチングサンプルを、サンプルデータに加える（Ｓ１４０９）。第２抽出部３１３は、特徴点の種類に「角」を設定する。尚、図形の角位置は、図形データに基づいて特定される。一方、特定した点が角ではないと判定した場合には、そのままＳ１４１１の処理に移る。

第２抽出部３１３は、Ｓ１４０５において特定した点が軌跡の終点であるか否かを判定する（Ｓ１４１１）。当該特定した点が軌跡の終点ではないと判定した場合には、Ｓ１４０５に示した処理に戻って、上述した処理を繰り返す。

一方、当該特定した点が軌跡の終点であると判定した場合には、第２抽出部３１３は、軌跡の終点位置と図形の終点位置とを対応付けるマッチングサンプルを、サンプルデータに加える（Ｓ１４１３）。第２抽出部３１３は、特徴点の種類に「終点」を設定する。そして、第２抽出処理を終え、図４に示したＳ４１５の処理に移る。

図４の説明に戻る。算出部３１５は、サンプルデータに基づいて、座標変換に用いられるパラメータを算出する（Ｓ４１５）。座標変換に用いられるパラメータを算出する方法は、最小二乗法あるいはＲＡＮＳＡＣ（RANdom SAmple Consensus）などの従来技術による。尚、特徴点の種類に応じて、マッチングサンプルの重み付けを行うようにしてもよい。例えば、角の重みを大きくする。あるいは、始点の重みを大きくする。あるいは、終点の重みを大きくする。また、始点と終点とが一致し、あるいは近い場合には、始点と終点とのうち、一方を省略するようにしてもよい。特徴点として線上の中間点（例えば、辺の中央）を用いる場合には、当該中間点の重みを小さくするようにしてもよい。

算出したパラメータは、パラメータ記憶部３２２に記憶される。以降表示システムを用いる場合、検知座標系の位置は、算出したパラメータを用いて表示座標系の位置に変換される。あるいは、表示座標系の位置は、算出したパラメータを用いて検知座標系の位置に変換されるようにしてもよい。

設定部３０１は、正式な検知範囲を設定する（Ｓ４１７）。具体的には、設定部３０１は、例えば軌跡に基づく矩形を特定し、当該矩形における四隅位置を、検知範囲を示すパラメータとして範囲データ記憶部３２３に記憶する。尚、このとき設定される検知範囲を、有効範囲ということもある。軌跡に基づく矩形は、例えば軌跡に外接する矩形あるいは軌跡に外接する矩形である。また、軌跡に基づく矩形の周りにマージン領域を加えて、検知範囲を設定するようにしてもよい。

図５には矩形の図形の例を示したが、矩形以外の図形を用いるようにしてもよい。図１６に、別の図形の例を示す。この図形が表示された場合に、ユーザは、当該図形に沿って、始点１６０１からタッチした指を左下方にスライドさせ、角１６０３で右方向にターンし、角１６０５で左上方向にターンし、終点１６０７に至るようにする。この図形では、始点１６０１、角１６０３、角１６０５及び終点１６０７が特徴点となる。

図１７に、更に別の図形の例を示す。この図形が表示された場合に、ユーザは、当該図形に沿って、始点１７０１からタッチした指を右下方にスライドさせ、角１７０３で右上方向にターンし、角１７０５で右下方向にターンし、終点１７０７に至るようにする。この図形では、始点１７０１、角１７０３、角１７０５及び終点１７０７が特徴点となる。

このように、一直線上に並ばない３点を特徴点とする図形を用いると、キャリブレーションの精度が高くなると期待される。線形のマッチングパターンに基づいて算出されたパラメータの場合、正しく座標変換が行われないことがあるからである。

また、複数の図形に対するタッチ位置の検知を行って、より多くのマッチングサンプルを抽出するようにしてもよい。

始点、角あるいは終点以外の点を、特徴点とするようにしてもよい。例えば、特徴点として線上の中間点（例えば、辺の中央）を特徴点とするようにしてもよい。

尚、このような表示システムを用いる環境において、携帯端末装置と表示システムとの間で、各種の連携動作が行われることが想定される。例えば、携帯端末装置から表示システムへの連携要求によって、携帯端末装置と表示システムとが各種の連携動作を行うようにしてもよい。表示システムによって、表示装置１０３が設置された部屋へ入場した人の携帯端末装置を検出し、自動的に携帯端末装置へ特定のプログラムを配信するようにしてもよい。携帯端末装置は、受信した特定のプログラムを自動的に起動するようにしてもよい。携帯端末装置と表示システムとは、データやプロセスを同期させるようにしてもよい。携帯端末装置における操作によって、表示システムにおける処理を制御し、あるいは、表示システムにおける操作によって、携帯端末装置における処理を制御するようにしてもよい。

本実施の形態によれば、ユーザがタッチする位置を検知する表示システムに対して、より正しくキャリブレーションを行うことができる。ノイズに基づく軌跡は、図形に近似しないものとして除去されるからである。つまり、ノイズの影響は排除される。

また、検知装置１０５における検知範囲を設定する作業を省くことができる。

特徴点の種類に応じてサンプルに対する重み付けを行うので、特徴の強さに応じて、表示装置１０３による表示座標系と検知装置１０５による検知座標系との関係を、より正しくパラメータに反映できる。

以上本発明の一実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述の機能ブロック構成はプログラムモジュール構成に一致しない場合もある。

また、上で説明した各記憶領域の構成は一例であって、上記のような構成に限定されるものではない。さらに、処理フローにおいても、処理結果が変わらなければ、処理の順番を入れ替えることや複数の処理を並列に実行させるようにしても良い。

なお、上で述べた制御装置１０１は、コンピュータ装置であって、図１８に示すように、メモリ２５０１とＣＰＵ（Central Processing Unit）２５０３とハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）２５０５と表示装置２５０９に接続される表示制御部２５０７とリムーバブル・ディスク２５１１用のドライブ装置２５１３と入力装置２５１５とネットワークに接続するための通信制御部２５１７とがバス２５１９で接続されている。オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）及び本実施例における処理を実施するためのアプリケーション・プログラムは、ＨＤＤ２５０５に格納されており、ＣＰＵ２５０３により実行される際にはＨＤＤ２５０５からメモリ２５０１に読み出される。ＣＰＵ２５０３は、アプリケーション・プログラムの処理内容に応じて表示制御部２５０７、通信制御部２５１７、ドライブ装置２５１３を制御して、所定の動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、主としてメモリ２５０１に格納されるが、ＨＤＤ２５０５に格納されるようにしてもよい。本発明の実施例では、上で述べた処理を実施するためのアプリケーション・プログラムはコンピュータ読み取り可能なリムーバブル・ディスク２５１１に格納されて頒布され、ドライブ装置２５１３からＨＤＤ２５０５にインストールされる。インターネットなどのネットワーク及び通信制御部２５１７を経由して、ＨＤＤ２５０５にインストールされる場合もある。このようなコンピュータ装置は、上で述べたＣＰＵ２５０３、メモリ２５０１などのハードウエアとＯＳ及びアプリケーション・プログラムなどのプログラムとが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。

以上述べた本発明の実施の形態をまとめると、以下のようになる。

本実施の形態に係るキャリブレーション方法は、（Ａ）表示装置に、タッチルートを示す図形を表示させる処理と、（Ｂ）検知装置に、上記図形が表示された面に対するタッチ位置を繰り返し検知させる処理と、（Ｃ）検知されたタッチ位置に基づいて、連続してタッチされた軌跡を抽出する処理と、（Ｄ）軌跡が複数抽出された場合に、上記図形に一致又は近似する軌跡を選択する処理と、（Ｅ）上記図形における特徴点の位置と、選択された上記軌跡における特徴点の位置とを対応付けるデータを生成する処理と、（Ｆ）上記データに基づいて、表示装置による表示座標系と検知装置による検知座標系との間における座標変換に用いられるパラメータを算出する算出処理とを含む。

このようにすれば、ユーザがタッチする位置を検知する表示システムに対して、より正しくキャリブレーションを行うことができる。

更に、選択された上記軌跡に基づいて、検知装置における検知範囲を設定する処理を含むようにしてもよい。

このようにすれば、検知装置における検知範囲を設定する作業を省くことができる。

更に、上記算出処理において、特徴点の種類に応じて、サンプルに対する重み付けを行うようにしてもよい。

このようにすれば、特徴点の幾何的な特性に応じて、表示装置による表示座標系と検知装置による検知座標系との関係を、より正しくパラメータに反映できる。

なお、上記方法による処理をコンピュータに行わせるためのプログラムを作成することができ、当該プログラムは、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体又は記憶装置に格納されるようにしてもよい。尚、中間的な処理結果は、一般的にメインメモリ等の記憶装置に一時保管される。

以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
表示装置に、タッチルートを示す図形を表示させる処理と、
検知装置に、前記図形が表示された面に対するタッチ位置を繰り返し検知させる処理と、
検知された前記タッチ位置に基づいて、連続してタッチされた軌跡を抽出する処理と、
前記軌跡が複数抽出された場合に、前記図形に一致又は近似する軌跡を選択する処理と、
前記図形における特徴点の位置と、選択された前記軌跡における前記特徴点の位置とを対応付けるデータを生成する処理と、
前記データに基づいて、前記表示装置による表示座標系と前記検知装置による検知座標系との間における座標変換に用いられるパラメータを算出する算出処理と
を含み、コンピュータにより実行されるキャリブレーション方法。

（付記２）
更に、
選択された前記軌跡に基づいて、前記検知装置における検知範囲を設定する処理
を含む付記１記載のキャリブレーション方法。

（付記３）
前記算出処理において、前記特徴点の種類に応じて、前記サンプルに対する重み付けを行う
付記１又は２記載のキャリブレーション方法。

（付記４）
表示装置に、タッチルートを示す図形を表示させ、
検知装置に、前記図形が表示された面に対するタッチ位置を繰り返し検知させ、
検知された前記タッチ位置に基づいて、連続してタッチされた軌跡を抽出し、
前記軌跡が複数抽出された場合に、前記図形に一致又は近似する軌跡を選択し、
前記図形における特徴点の位置と、選択された前記軌跡における前記特徴点の位置とを対応付けるデータを生成し、
前記データに基づいて、前記表示装置による表示座標系と前記検知装置による検知座標系との間における座標変換に用いられるパラメータを算出する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。

（付記５）
表示装置に、タッチルートを示す図形を表示させる表示処理部と、
検知装置に、前記図形が表示された面に対するタッチ位置を繰り返し検知させる検知部と、
検知された前記タッチ位置に基づいて、連続してタッチされた軌跡を抽出する抽出部と、
前記軌跡が複数抽出された場合に、前記図形に一致又は近似する軌跡を選択する選択部と、
前記図形における特徴点の位置と、選択された前記軌跡における前記特徴点の位置とを対応付けるデータを生成する生成部と、
前記データに基づいて、前記表示装置による表示座標系と前記検知装置による検知座標系との間における座標変換に用いられるパラメータを算出する算出部と
を有するキャリブレーション装置。

１０１制御装置１０３表示装置
１０５検知装置２０１表示面
３０１設定部３０３特定部
３０５表示処理部３０７検知部
３０９第１抽出部３１１選択部
３１３第２抽出部３１５算出部
３１６図形データ記憶部３１７検知データ記憶部
３１９軌跡データ記憶部３２１サンプル記憶部
３２２パラメータ記憶部３２３範囲データ記憶部
５０１図形８０１軌跡
８０３軌跡８０５軌跡
１６０１始点１６０３角
１６０５角１６０７終点
１７０１始点１７０３角
１７０５角１７０７終点

Claims

表示装置に、タッチルートを示す図形を表示させる処理と、
検知装置に、前記図形が表示された面に対するタッチ位置を繰り返し検知させる処理と、
検知された前記タッチ位置に基づいて、連続してタッチされた軌跡を抽出する処理と、
前記軌跡が複数抽出された場合に、前記図形に一致又は近似する軌跡を選択する処理と、
前記図形における特徴点の位置と、選択された前記軌跡における前記特徴点の位置とを対応付けるデータを生成する処理と、
前記データに基づいて、前記表示装置による表示座標系と前記検知装置による検知座標系との間における座標変換に用いられるパラメータを算出する算出処理と
を含み、コンピュータにより実行されるキャリブレーション方法。
更に、
選択された前記軌跡に基づいて、前記検知装置における検知範囲を設定する処理
を含む請求項１記載のキャリブレーション方法。
前記算出処理において、前記特徴点の種類に応じて、前記サンプルに対する重み付けを行う
請求項１又は２記載のキャリブレーション方法。
表示装置に、タッチルートを示す図形を表示させ、
検知装置に、前記図形が表示された面に対するタッチ位置を繰り返し検知させ、
検知された前記タッチ位置に基づいて、連続してタッチされた軌跡を抽出し、
前記軌跡が複数抽出された場合に、前記図形に一致又は近似する軌跡を選択し、
前記図形における特徴点の位置と、選択された前記軌跡における前記特徴点の位置とを対応付けるデータを生成し、
前記データに基づいて、前記表示装置による表示座標系と前記検知装置による検知座標系との間における座標変換に用いられるパラメータを算出する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
表示装置に、タッチルートを示す図形を表示させる表示処理部と、
検知装置に、前記図形が表示された面に対するタッチ位置を繰り返し検知させる検知部と、
検知された前記タッチ位置に基づいて、連続してタッチされた軌跡を抽出する抽出部と、
前記軌跡が複数抽出された場合に、前記図形に一致又は近似する軌跡を選択する選択部と、
前記図形における特徴点の位置と、選択された前記軌跡における前記特徴点の位置とを対応付けるデータを生成する生成部と、
前記データに基づいて、前記表示装置による表示座標系と前記検知装置による検知座標系との間における座標変換に用いられるパラメータを算出する算出部と
を有するキャリブレーション装置。