JP2017055355A - 画像表示システム及び画像表示方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記の構成では、領域の画像中、第二ユーザの中心視野領域と対応する範囲以外の画像を低画質化することになる。これは、中心視野領域以外の画像が視覚的に認識され難い画像であるため、当該画像の画質が比較的低かったとしても、第二ユーザが感じる対話の臨場感に及ぶ影響が小さいことを反映している。このため、上記の構成によれば、画像表示システムを用いた対話の臨場感を損なわずに、データ伝送負荷を効果的に軽減することが可能となる。なお、かかる効果は、上記の領域が広域になるほど有効に発揮されることとなる。
上記の構成では、フレーム画像中の背景画像を示す背景画像データを、背景画像以外の画像データと分けて生成して第二コンピュータに向けて送信する。また、背景画像データの送信頻度は、第一コンピュータが撮像装置からフレーム画像を取得する頻度よりも少なくなっている。これは、一般に背景画像での変化が少ないことを反映している。すなわち、背景画像の画像データについては送信回数がより少なく済む。このため、上記の構成のように背景画像データの送信頻度をフレーム画像の取得頻度よりも少なくすることで、データ伝送負荷をより軽減することが可能となる。
上記の構成では、第一ユーザの身体各部の位置に関する計測対象値の計測結果の変化に基づいて、第一ユーザの身体中、前回のフレーム画像の取得時から今回のフレーム画像の取得時までの期間中に動いた部分(すなわち、被特定部分)を特定する。これにより、被特定部分をより的確に特定することが可能となる。また、第一コンピュータは、今回取得したフレーム画像における第一ユーザの人物画像から被特定部分を含む領域を抽出し、当該領域の画像データを第二コンピュータに向けて送信する。この際、領域の画像中の第一画像よりも第二画像が低画質となるように領域の画像データを生成する。これにより、データ伝送負荷を一段と軽減することが可能となる。
上記の構成では、第一ユーザの骨格において複数設定された設定部位について動きの有無を見ることで被特定部分を特定することが可能となる。このような構成であれば、被特定部分を特定するにあたり、各設定部位における動きの有無を確認すればよいので、より容易に被特定部分を特定することが可能となる。
上記の構成では、第二ユーザと表示器との間の距離が予め設定された大きさ以上であるとき、第一ユーザの人物画像の画質を低下させ、低下後の画質の人物画像を示すデータ(低画質人物画像データ)を生成して第二コンピュータに向けて送信する。これは、上記の距離が設定値よりも大きくなったとき、表示器に表示されている画像の画質が多少低下したとしても、第二ユーザが感じる対話の臨場感に及ぶ影響が小さいことを反映している。このため、上記の構成によれば、対話の臨場感を確保しつつ、データ伝送負荷を軽減することが可能となる。
上記の方法によれば、領域の画像の一部を低画質化することで当該領域の画像データの伝送負荷が軽減される。また、領域の画像中、低画質化する部分(第二画像)については、第二ユーザと表示器との位置関係や第二ユーザの姿勢に関する情報に応じて適切に選定されるようになる。
先ず、本実施形態に係る画像表示システム(以下、本システムS)について、その用途を概説する。本システムSは、互いに離れた場所に居るユーザ同士が互いの姿を見ながら対話するために用いられる。つまり、本システムSを用いた対話(以下、対話通信)において、各ユーザは、実際に対話相手と会って話をしているような感覚を感じるようになる。以下の説明では、上記の視覚的効果を臨場感(リアル感)と呼ぶこととする。
以上のように本システムSは、互いに異なる場所に居る者同士が相手の顔を見ながら対話するシチュエーションにおいて幅広く利用することが可能である。
次に、本システムSについてその具体的構成を説明する。本システムSは、Aさんの自宅及びBさんの自宅の双方に用意された情報通信用のユニット(以下、通信ユニット)によって構成されている。具体的に説明すると、Aさんの自宅においてAさんにより利用される第一通信ユニット100Aと、Bさんの自宅においてBさんにより利用される第二通信ユニット100Bによって本システムSが構成されている。以下、第一通信ユニット100A及び第二通信ユニット100Bのそれぞれの構成について説明する。
次に、各通信ユニットのホームサーバ1が具備する対話通信機能について説明する。なお、以下では、対話通信機能のうち、画像表示に関する機能のみを説明することとし、音声再生に関する機能等については説明を省略することとする。また、以下では、説明を分かり易くするため、Aさん側(つまり、第一通信ユニット100A)から配信されてくる画像をBさん側(つまり、第二通信ユニット100B)にて表示するケースを例に挙げて説明する。なお、付言しておくと、以下に説明する内容は、視点を変えた場合にも成立することになる。つまり、以下の説明中、第一通信ユニット100Aのホームサーバ1の機能については、第二通信ユニット100Bのホームサーバ1にも具備されており、第二通信ユニット100Bのホームサーバ1の機能については、第一通信ユニット100Aのホームサーバ1にも具備されている。
(1)フレーム画像取得機能
(2)骨格モデル特定機能
(3)現在情報特定・通知機能
(4)相手方視野推定機能
(5)画像加工・送信機能
(6)表示画像再構築機能
以下、各機能について詳細に説明する。
第一通信ユニット100Aのホームサーバ1は、同ユニットに属するカメラ2のフレームレートに相当する間隔で、当該カメラ2が撮像したフレーム画像を取得する。より具体的に説明すると、Aさんが部屋(厳密には、対話通信の際に入室する部屋)内でディスプレイ5の前方に居るとき、カメラ2は、Aさん及びその背景を撮像する。このため、ホームサーバ1は、Aさんの人物画像とその背景画像を含むフレーム画像を取得することになる。一方、Aさんが部屋内に居ないとき、ホームサーバ1は、背景画像(部屋の内部空間の画像)のみからなるフレーム画像を取得することになる。
第一通信ユニット100Aのホームサーバ1は、前述したように、フレーム画像を取得する都度、当該フレーム画像についての深度データを取得する。そして、ホームサーバ1は、フレーム画像(厳密には、フレーム画像中のAさんの人物画像)と当該フレーム画像についての深度データに基づいて、Aさんの骨格モデルを特定する。具体的に説明すると、Aさんの人物画像を含むフレーム画像についての深度データでは、図3に示すように、人物画像に属する画素(図3中、白抜きの画素)と、それ以外の画像に属する画素(図3中、黒抜きの画素や斜線ハッチングの画素)とでは、明らかに深度が異なっている。このような特徴を利用して、ホームサーバ1は、深度データ中、人物画像に属する画素を抽出する。その上で、ホームサーバ1は、抽出した画素からAさんの骨格モデルを特定する。
第一通信ユニット100Aのホームサーバ1は、対話通信においてAさんの現在の状態に関する情報(以下、現在情報)を特定し、当該現在情報を第二通信ユニット100Bのホームサーバ1に向けて送信する。ここで、「現在情報」とは、ディスプレイ5の前に居る状態のAさんとディスプレイ5との位置関係、及び、Aさんの姿勢のうち、少なくとも一つに関する内容のことであり、本実施形態では、Aさんとディスプレイ5との間の距離(奥行距離)、Aさんの身長、及び、Aさんの顔の向きである。なお、現在情報として特定される内容については、上記内容に限定されるものではなく、他の情報、例えばAさんの視線の向きや顔の位置(垂直方向及び水平方向の両方向における位置)が含まれてもよい。
第一通信ユニット100Aのホームサーバ1は、取得したBさんの現在情報に基づいて、Bさんの視野と対応する領域、より具体的には中心視野領域と対応する範囲を推定する。より具体的に説明すると、ホームサーバ1は、Bさんの身長及び顔の向きに関する情報からBさんの目線の高さ(目線高さ)及び向き(目線向き)を割り出す。そして、ホームサーバ1は、上記の目線高さから上記の目線向きに向かって延出する仮想線を基準にして所定の角度(視野角)分だけ拡がった範囲を特定する。かかる範囲がBさんの中心視野領域と対応する範囲(以下、単に中心視野領域と言う)に相当する。
第一通信ユニット100Aのホームサーバ1は、第二通信ユニット100Bのディスプレイ5にBさんの人物画像を含むフレーム画像を表示させるために、第二通信ユニット100Bのホームサーバ1に向けて画像データを送信する。ここで、送信される画像データについて説明すると、対話通信の臨場感を確保する目的から原則として高画質な画像データを送信することとしている。一方、高画質な画像データであるほど、データ伝送時における送信負荷(以下、データ伝送負荷)が大きくなる。このため、第一通信ユニット100Aのホームサーバ1は、データ伝送負荷を軽減すべく、カメラ2から取得したフレーム画像に対して所定の加工処理を行い、処理後の画像のデータ(画像データ)を送信することとしている。
第二通信ユニット100Bのホームサーバ1は、第一通信ユニット100Aのホームサーバ1から送信されてくる画像データを受信し、当該画像を展開して得られる画像をディスプレイ5に表示する。ここで、第一通信ユニット100Aのホームサーバ1から送信されてくる画像データについて述べると、前述したように、背景画像の画像データと人物画像の画像データとが別々に送信されることになっている。このため、第二通信ユニット100Bのホームサーバ1は、それぞれの画像データを受信し、当該画像データを展開した上で背景画像と人物画像とを合成する。このようにして第二通信ユニット100Bのホームサーバ1は、第一通信ユニット100Aのホームサーバ1から受信した各画像(受信画像)を再構築し、今回ディスプレイ5に表示するフレーム画像(表示画像)を取得する。
次に、本システムSを用いて行われるユーザ間の対話、すなわち、対話通信の具体的な流れ(以下、対話通信フロー)について、図9乃至16を参照しながら説明する。図9は、対話通信フローの流れを示した図である。図10は、通信前処理の流れを示した図である。図11は、現在情報通知処理の流れを示した図である。図12は、画像加工送信処理の流れを示した図である。図13は、切り出し領域の選定処理の流れを示した図である。図14は、切り出し領域の算出処理の流れを示した図である。図15は、画質調整処理の流れを示した図である。図16は、表示映像の再構築処理の流れを示した図である。
そして、以上までに説明してきた手順により切り出し領域が選定された時点で、ホームサーバ1は、切り出し領域の選定処理を終了する。
2 カメラ(撮像装置,情報提供装置)
3 マイク
4 赤外線センサ(計測装置,情報提供装置,距離計測装置)
5 ディスプレイ(表示器)
5a 表示画面
6 スピーカ
100A 第一通信ユニット
100B 第二通信ユニット
GN 外部ネットワーク
S 本システム(画像表示システム)
Claims (7)
- 第一ユーザを撮影する撮像装置と、
該撮像装置が撮像した前記第一ユーザの映像を構成するフレーム画像を取得する第一コンピュータと、
前記フレーム画像を取得するために前記第一ユーザと通信する第二コンピュータと、
該第二コンピュータが取得した前記フレーム画像を、前記第一ユーザとは異なる場所に居る第二ユーザに対して表示する表示器と、
該表示器の前に前記第二ユーザが居る状態で前記第二ユーザと前記表示器との位置関係及び前記第二ユーザの姿勢のうち、少なくとも一つの内容に関する情報を前記第二コンピュータに提供する情報提供装置と、を有し、
前記第一コンピュータは、
前記第二コンピュータが前記情報から特定した前記少なくとも一つの内容を取得する処理と、
前記第一コンピュータが今回取得した前記フレーム画像のうち、前記表示器に表示される領域の画像データを生成して前記第二コンピュータに向けて送信する処理と、を実行し、前記領域の前記画像データを生成する際には、前記領域の画像中、前記表示器において前記少なくとも一つの内容に応じて決まる範囲に表示される第一画像よりも該第一画像とは異なる範囲に表示される第二画像が低画質となるように前記領域の前記画像データを生成し、
前記第二コンピュータは、前記領域の前記画像データを受信すると、該画像データの受信前に前記表示器に表示された前記フレーム画像中、前記領域と対応した位置に前記領域の画像を配置させることで構成された前記フレーム画像を、前記表示器に表示させることを特徴とする画像表示システム。 - 前記第一コンピュータは、前記少なくとも一つの内容から前記第二ユーザの中心視野領域と対応する前記範囲を特定する処理を実行することを特徴とする請求項1に記載の画像表示システム。
- 前記第一コンピュータは、前記フレーム画像中の背景画像を示す背景画像データを、前記背景画像以外の画像データと分けて生成して前記第二コンピュータに向けて送信する処理を実行し、
前記第一コンピュータが前記背景画像データを送信する処理を実行する頻度は、前記第一コンピュータが前記撮像装置から前記フレーム画像を取得する頻度よりも少ないことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示システム。 - 前記第二ユーザの身体各部の位置に関する計測対象値を計測する計測装置を有し、
前記第一コンピュータは、
前回の前記フレーム画像の取得時から今回の前記フレーム画像の取得時までの期間中における前記計測対象値の計測結果の変化に基づいて、前記身体各部のうち、前記期間中に動いた被特定部分を特定する処理と、
前記第一コンピュータが今回取得した前記フレーム画像における前記第一ユーザの人物画像のうち、前記被特定部分を含む前記領域を抽出する処理と、を更に実行し、抽出した前記領域の前記画像データを生成する際、前記領域の画像中の前記第一画像よりも前記第二画像が低画質となるように前記領域の前記画像データを生成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像表示システム。 - 前記第一コンピュータは、前記被特定部分を特定する処理において、前記期間中における前記計測対象値の計測結果の変化に基づいて、前記第一ユーザの骨格において複数設定された設定部位のうち、前記期間中に動いた前記設定部位を特定し、該設定部位を少なくとも含むように前記被特定部分を特定することを特徴とする請求項4に記載の画像表示システム。
- 前記表示器の前に前記第二ユーザが居る状態で前記第二ユーザと前記表示器との間の距離を計測する距離計測装置を有し、
前記第一コンピュータは、前記第二コンピュータから前記距離の計測結果を取得し、前記距離が予め設定された大きさ以上であるときには、前記第一コンピュータが今回取得した前記フレーム画像における前記第一ユーザの人物画像の画質を所定の画質まで低下させ、低下後の画質の前記人物画像を示す低画質人物画像データを生成して前記第二コンピュータに向けて送信することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像表示システム。 - 撮像装置が撮像した第一ユーザの映像を構成するフレーム画像を取得する第一コンピュータと、前記フレーム画像を取得するために前記第一ユーザと通信する第二コンピュータと、を用いて、該第二コンピュータが取得した前記フレーム画像を表示器により前記第一ユーザとは異なる場所に居る第二ユーザに対して表示する画像表示方法であって、
前記表示器の前に前記第二ユーザが居る状態で前記第二ユーザと前記表示器との位置関係及び前記第二ユーザの姿勢のうち、少なくとも一つの内容に関する情報を情報提供装置が前記第二コンピュータに提供することと、
前記第一コンピュータが、前記第二コンピュータが前記情報から特定した前記少なくとも一つの内容を取得する処理を実行することと、
前記第一コンピュータが、今回取得した前記フレーム画像のうち、前記表示器に表示される領域の画像データを生成して前記第二コンピュータに向けて送信する処理を実行することと、
前記第二コンピュータが、前記領域の前記画像データを受信すると、該画像データの受信前に前記表示器に表示された前記フレーム画像中、前記領域と対応した位置に前記領域の画像を配置させることで構成された前記フレーム画像を、前記表示器に表示させることと、を有し、
前記領域の前記前記画像データを生成する際、前記第一コンピュータは、前記領域の画像中、前記表示器において前記少なくとも一つの内容に応じて決まる範囲に表示される第一画像よりも該第一画像とは異なる範囲に表示される第二画像が低画質となるように前記領域の前記画像データを生成することを特徴とする画像表示方法。
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