JP2017138772A - 画像取り込み制御装置、画像取り込み制御システム、画像取り込み制御方法およびプログラム - Google Patents

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巳千男 小林
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Abstract

【課題】利用者に手間をかけずに、意図しない描画や操作を避ける画像取り込み制御装置、画像取り込み制御システム、画像取り込み制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】所定の物体の位置を検出し、カメラ200が撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較し、比較の結果、カメラ200が撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、検出した物体の位置を示す位置情報をPC400へ出力する。
【選択図】図1

Description

本発明は、撮像画像の取り込みを制御する画像取り込み制御装置、画像取り込み制御システム、画像取り込み制御方法およびプログラムに関する。
近年、会議等で電子黒板装置が利用されるケースが増えてきている。電子黒板装置は、IWB(Interactive White Board)に代表されるように、カメラを用いて電子ペンの位置を検出する(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載されたように、電子黒板装置は、先端から赤外光を発光する電子ペンの指示位置を検出する赤外線カメラと、画像を投写するプロジェクタとがPC(Personal Computer)に接続されている構成が一般的である。
特開2003−276399号公報
このような電子黒板装置におけるプロジェクタは、PCから出力された画像、すなわち電子黒板の画像だけでなく、DVD(Digital Versatile Disc)プレーヤ等、別の映像信号源から出力された画像も表示することもある。このような状態で利用者が電子ペンを操作すると、PCに対して電子ペンの位置情報が出力され、電子ペンを用いて行われた描画や操作が行われる。しかしながら、プロジェクタで表示されている画像には電子黒板の画像が表示されていないため、意図しない描画や操作が行われてしまう。このような意図しない動作を避けるためには、プロジェクタの入力信号切り替えと同時に、電子ペンの動作を有効または無効に切り替える作業を行う必要があり、利用者に手間がかかってしまうという問題点がある。また、タッチスクリーン方式のように、電子ペンを使用しないで描画や操作ができる電子黒板装置では、プレゼンターがスクリーンに触れただけで描画や操作が行われてしまうため、この問題は深刻である。
本発明の目的は、上述した課題を解決する画像取り込み制御装置、画像取り込み制御システム、画像取り込み制御方法およびプログラムを提供することである。
本発明の画像取り込み制御装置は、
所定の物体の位置を検出する位置検出部と、
カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較する画像比較部と、
前記画像比較部における比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記位置検出部が検出した物体の位置を示す位置情報を出力する出力制御部とを有する。
また、本発明の画像取り込み制御システムは、
所定の物体の位置を検出する位置検出部と、
カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較する画像比較部と、
前記画像比較部における比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記位置検出部が検出した物体の位置を示す位置情報を出力する出力制御部とを有する画像取り込み制御装置と、
物体を撮像するカメラとを有する。
また、本発明の画像取り込み制御方法は、
所定の物体の位置を検出する処理と、
カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較する処理と、
前記比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記検出した物体の位置を示す位置情報を出力する処理とを行う。
また、本発明のプログラムは、
コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
所定の物体の位置を検出する手順と、
カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較する手順と、
前記比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記検出した物体の位置を示す位置情報を出力する手順とを実行させる。
以上説明したように、本発明においては、利用者に手間をかけずに、意図しない描画や操作を避けることができる。
本発明の画像取り込み制御装置が用いられる画像取り込み制御システムの実施の一形態を示す図である。 図1に示したプロジェクタがスクリーンへ投写してスクリーンが表示する画像の一例を示す図である。 図1に示した画像取り込み制御装置の実施の一形態を示す図である。 一般的な電子黒板装置において、カメラの前面に配置されているフィルタが通過する波長の透過率の一例を示す図である。 図1に示したフィルタが通過する波長の透過率の一例を示す図である。 図1に示した画像取り込み制御装置における画像取り込み制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図1に示した画像取り込み制御装置がPC内部に設けられている場合の画像取り込み制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の画像取り込み制御装置が用いられる画像取り込み制御システムの実施の他の形態を示す図である。 図8に示した画像取り込み制御装置の実施の一形態を示す図である。 図8に示した画像取り込み制御装置における画像取り込み制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の画像取り込み制御装置が用いられる画像取り込み制御システムの実施の一形態を示す図である。本形態における画像取り込み制御システムは図1に示すように、画像取り込み制御装置100と、カメラ200と、プロジェクタ300と、PC400と、電子ペン500と、スクリーン600と、フィルタ700とを有している。
プロジェクタ300は、PC400や他の機器(不図示)から出力されてきた画像信号(映像信号)に基づいて画像(映像)をスクリーン600に投写する。
PC400は、画像信号をプロジェクタ300へ出力する。PC400がプロジェクタ300へ出力してプロジェクタ300がスクリーン600へ投写する画像には、あらかじめ決められた識別パターンが含まれているものであっても良い。
図2は、図1に示したプロジェクタ300がスクリーン600へ投写してスクリーン600が表示する画像の一例を示す図である。図1に示したプロジェクタ300がスクリーン600へ投写してスクリーン600が表示する画像は図2に示すように、識別パターン800が含まれた表示画像900となっている。識別パターン800は、例えば、装置のロゴのようなものであっても良いし、電子透かしのように利用者が識別できないように挿入されているものであっても良い。
また、PC400は、画像取り込み制御装置100から出力されてきた位置情報に基づいて、画像を編集する。例えば、PC400は、PC400がプロジェクタ300へ出力している画像信号の元となる画像に対して、画像取り込み制御装置100から出力されてきた位置情報が示す位置に、その位置の動きに応じた編集を行う。
電子ペン500は、赤外線を出力する電子ペンである。電子ペン500は、赤外光を発するものであればペンの形状である必要はない。
スクリーン600は、プロジェクタ300から投写された画像(映像)を表示する。
カメラ200は、スクリーン600が表示する画像(可視光)および赤外線(赤外光)を撮像する。
画像取り込み制御装置100は、以下のような構成要素を有する。
図3は、図1に示した画像取り込み制御装置100の実施の一形態を示す図である。図1に示した画像取り込み制御装置100は図3に示すように、位置検出部110と、画像比較部120と、記憶部130と、出力制御部140とを有している。なお、図3には、図1に示した画像取り込み制御装置100が具備する構成要素のうち、本実施の形態に関わる主要な構成要素の一例を示す。
位置検出部110は、所定の物体の位置を検出する。本形態においては、位置検出部110は、カメラ200が撮像した電子ペン500の位置を検出する。このとき、位置検出部110は、電子ペン500から出力される赤外線を検出することで、電子ペン500の位置を検出する。また、位置検出部110は、XY座標を用いて位置を検出する。位置検出部110が検出する位置は、カメラ200が撮像した画像に対する、例えば、電子ペン500のような物体の相対位置である。つまり、位置検出部110は、スクリーン600上に表示されている画像に対して、例えば、電子ペン500のような物体がどこに位置しているかを検出することとなる。
記憶部130は、画像をあらかじめ記憶する。特に、記憶部130は、所定の識別パターンを記憶する。この識別パターンは、図2に示した識別パターン800である。
画像比較部120は、記憶部130にあらかじめ記憶されている画像を読み出す。画像比較部120は、カメラ200が撮像した画像と、記憶部130から読み出した画像とを比較して、両者が一致するかどうかを判別する。このとき、画像比較部120は、記憶部130から識別パターンを読み出した場合、カメラ200が撮像した画像に、記憶部130から読み出した識別パターンが含まれているかどうかを判別するものであっても良い。画像比較部120は、カメラ200が撮像した画像に、記憶部130から読み出した識別パターンが含まれている場合、カメラ200が撮像した画像と、記憶部130から読み出した画像とが一致したと判別する。なお、画像の一致を検出するアルゴリズムは一般的なものを用いれば良く、ここでは特に規定しない。
出力制御部140は、画像比較部120における比較の結果、カメラ200が撮像した画像と、画像比較部120が記憶部130から読み出した画像とが一致した場合、位置検出部110が検出した物体の位置を示す位置情報をPC400へ出力する。位置検出部110が電子ペン500の位置を検出している場合、出力制御部140は、画像比較部120における比較の結果、カメラ200が撮像した画像と、画像比較部120が記憶部130から読み出した画像とが一致すると、位置検出部110が検出した電子ペン500の位置を示す位置情報をPC400へ出力する。なお、出力制御部140は、カメラ200が撮像した画像と、画像比較部120が記憶部130から読み出した画像とが一致しない場合は、位置検出部110が検出した電子ペン500の位置を示す位置情報をPC400へ出力しない。
フィルタ700は、可視光の少なくとも一部および赤外線の波長域を通過させるフィルタであって、カメラ200の前面に取り付けられている。
図4は、一般的な電子黒板装置において、カメラの前面に配置されているフィルタが通過する波長の透過率の一例を示す図である。図4に示すように、一般的な電子黒板装置において、カメラの前面に配置されているフィルタは、可視光を減衰させるとともに赤外光を通過する帯域フィルタである。
図5は、図1に示したフィルタ700が通過する波長の透過率の一例を示す図である。図5に示すように、フィルタ700は、可視光もしくは可視光の一部と、赤外光の波長域とを通過する帯域フィルタもしくはローパスフィルタで構成されている。これにより、1つのカメラ200で電子ペン500の位置と識別パターンとを検出することができる。
以下に、図1に示した画像取り込み制御装置100における画像取り込み制御方法について説明する。図6は、図1に示した画像取り込み制御装置100における画像取り込み制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、位置検出部110が、電子ペン500の位置を検出する(ステップS1)。これは、上述したように、位置検出部110が、スクリーン600上に表示されている画像に対して、赤外線を出力している電子ペン500がどこに位置しているかを検出するものである。また、画像比較部120は、記憶部130にあらかじめ記憶されている識別パターンを読み出す(ステップS2)。すると、画像比較部120は、カメラ200が撮像した画像に、記憶部130から読み出した識別パターンが含まれているかどうかを判別する(ステップS3)。
画像比較部120が、カメラ200が撮像した画像に、記憶部130から読み出した識別パターンが含まれていると判別した場合、出力制御部140は、位置検出部110が検出した電子ペン500の位置を示す位置情報をPC400へ出力する(ステップS4)。
なお、図1に示した画像取り込み制御装置100は、カメラ200内部に設けられているものであっても良いし、PC400内部に設けられているものであっても良い。
図7は、図1に示した画像取り込み制御装置100がPC400内部に設けられている場合の画像取り込み制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、位置検出部110が、電子ペン500の位置を検出する(ステップS11)。これは、上述したように、位置検出部110が、スクリーン600上に表示されている画像に対して、赤外線を出力している電子ペン500がどこに位置しているかを検出するものである。また、画像比較部120は、カメラ200が撮像して出力してきた画像と、PC400がプロジェクタ300へ出力してプロジェクタ300がスクリーン600へ投写している画像とを比較する(ステップS12)。
画像比較部120が、カメラ200が撮像して出力してきた画像と、PC400がプロジェクタ300へ出力してプロジェクタ300がスクリーン600へ投写している画像とが一致していると判別した場合、出力制御部140は、位置検出部110が検出した電子ペン500の位置を示す位置情報をPC400内の制御部へ出力する(ステップS13)。
なお、プロジェクタ300とスクリーン600との構成は、フロント投写のプロジェクタに限らず、リア投写のプロジェクタや直視のディスプレイであっても良い。
また、図1に示した画像取り込み制御装置100がカメラ200内に設けられているものであっても良い。
このように、画像取り込み制御装置100は、プロジェクタ300が所定の画像を投写しているときのみ、電子ペン500の位置情報をPC400へ出力する。そのため、意図しない動作を避けることができる。
図8は、本発明の画像取り込み制御装置が用いられる画像取り込み制御システムの実施の他の形態を示す図である。本形態における画像取り込み制御システムは図8に示すように、画像取り込み制御装置101と、カメラ200と、プロジェクタ300と、PC400と、スクリーン601と、フィルタ700とを有している。
カメラ200、プロジェクタ300、PC400およびフィルタ700は、図1に示したものと同じものである。
スクリーン601は、図1に示したスクリーン600の機能に加え、指等の物体の接触や近接を検知すると、その検知の結果を画像取り込み制御装置101へ出力する機能を有するタッチスクリーンである。
図9は、図8に示した画像取り込み制御装置101の実施の一形態を示す図である。図8に示した画像取り込み制御装置101は図9に示すように、位置検出部111と、画像比較部120と、記憶部130と、出力制御部141とを有している。なお、図9には、図8に示した画像取り込み制御装置101が具備する構成要素のうち、本実施の形態に関わる主要な構成要素の一例を示す。
画像比較部120および記憶部130は、図3に示したものと同じものである。
位置検出部111は、スクリーン601から出力されてきた、物体の接触や近接の検知の結果に基づいて、その検知した位置を検出する。このとき、位置検出部111は、カメラ200が撮像した画像に対する、スクリーン601が接触や近接を検知したスクリーン601上の位置を検出する。つまり、位置検出部111は、スクリーン601上に表示されている画像に対して、例えば、指等の物体がスクリーン601のどこに接触・近接しているかを検出することとなる。位置検出部111は、XY座標を用いて位置を検出する。
出力制御部141は、画像比較部120における比較の結果、カメラ200が撮像した画像と、画像比較部120が記憶部130から読み出した画像とが一致した場合、位置検出部111が検出した物体の位置を示す位置情報をPC400へ出力する。この物体の位置とは、上述したように、位置検出部111が検出した、スクリーン601上に表示されている画像に対する指等の物体の接触・近接位置である。なお、出力制御部141は、カメラ200が撮像した画像と、画像比較部120が記憶部130から読み出した画像とが一致しない場合は、位置検出部111が検出した物体の位置を示す位置情報をPC400へ出力しない。
このように、タッチスクリーン方式で指が赤外線をさえぎることで赤外光を発する構成でも良い。この場合、電子ペンの位置情報の出力を制御する代わりに、タッチスクリーンの電源を制御しても良い。
以下に、図8に示した画像取り込み制御装置101における画像取り込み制御方法について説明する。図10は、図8に示した画像取り込み制御装置101における画像取り込み制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、位置検出部111が、スクリーン601上の指等の接触の位置を検出する(ステップS21)。これは、上述したように、位置検出部111が、スクリーン601上に表示されている画像に対して、指等の物体がスクリーン601のどこに接触・近接しているかを検出するものである。また、画像比較部120は、記憶部130にあらかじめ記憶されている識別パターンを読み出す(ステップS22)。すると、画像比較部120は、カメラ200が撮像した画像に、記憶部130から読み出した識別パターンが含まれているかどうかを判別する(ステップS23)。
画像比較部120が、カメラ200が撮像した画像に、記憶部130から読み出した識別パターンが含まれていると判別した場合、出力制御部141は、位置検出部110が検出した指等の物体の位置を示す位置情報をPC400へ出力する(ステップS24)。
このように、画像取り込み制御装置101は、プロジェクタ300がPC400から出力された画像信号に基づいた画像を投写しているときのみ、指等の物体の位置を示す位置情報をPC400へ出力するため、意図しない動作を避けることができる。
上述した画像取り込み制御装置100,101それぞれに設けられた各構成要素が行う処理は、目的に応じてそれぞれ作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を手順として記述したコンピュータプログラム(以下、プログラムと称する)を画像取り込み制御装置100,101それぞれにて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを画像取り込み制御装置100,101それぞれに読み込ませ、実行するものであっても良い。画像取り込み制御装置100,101それぞれにて読取可能な記録媒体とは、フロッピー(登録商標)ディスク、光磁気ディスク、DVD(Digital Versatile Disc)、CD(Compact Disc)、Blu−ray(登録商標) Discなどの移設可能な記録媒体の他、画像取り込み制御装置100,101それぞれに内蔵された記憶部130、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリやHDD(Hard Disk Drive)等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、画像取り込み制御装置100,101それぞれに設けられたCPU(Central Processing Unit)にて読み込まれ、CPUの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、CPUは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。
上記の実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
(付記1)所定の物体の位置を検出する位置検出部と、
カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較する画像比較部と、
前記画像比較部における比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記位置検出部が検出した物体の位置を示す位置情報を出力する出力制御部とを有する画像取り込み制御装置。
(付記2)前記位置検出部は、前記カメラが撮像した電子ペンの位置を検出し、
前記出力制御部は、画像比較部における比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記位置検出部が検出した電子ペンの位置を示す位置情報を出力する、付記1に記載の画像取り込み制御装置。
(付記3)前記位置検出部は、前記電子ペンから出力される赤外線を検出することで、該電子ペンの位置を検出する、付記2に記載の画像取り込み制御装置。
(付記4)前記位置検出部は、タッチセンサが前記物体の接触または近接を検知した位置を検出し、
前記出力制御部は、画像比較部における比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記位置検出部が検出した、前記物体の接触または近接を検知した位置を示す位置情報を出力する、付記1に記載の画像取り込み制御装置。
(付記5)前記位置検出部は、XY座標を用いて位置を検出する、付記1から4のいずれか1項に記載の画像取り込み制御装置。
(付記6)識別パターンをあらかじめ記憶する記憶部を有し、
前記画像比較部は、前記カメラが撮像した画像に、前記記憶部に記憶されている識別パターンが含まれている場合、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致したと判別する、付記1から5のいずれか1項に記載の画像取り込み制御装置。
(付記7)付記1から6のいずれか1項に記載の画像取り込み制御装置と、物体を撮像するカメラとを有する画像取り込み制御システム。
(付記8)前記カメラの前面に、可視光の少なくとも一部および赤外線の波長域を通過させるフィルタが取り付けられた、付記7に記載の画像取り込み制御システム。
(付記9)所定の物体の位置を検出する処理と、
カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較する処理と、
前記比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記検出した物体の位置を示す位置情報を出力する処理とを行う画像取り込み制御方法。
(付記10)コンピュータに、
所定の物体の位置を検出する手順と、
カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較する手順と、
前記比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記検出した物体の位置を示す位置情報を出力する手順とを実行させるためのプログラム。
100,101 画像取り込み制御装置
110,111 位置検出部
120 画像比較部
130 記憶部
140,141 出力制御部
200 カメラ
300 プロジェクタ
400 PC
500 電子ペン
600,601 スクリーン
700 フィルタ
800 識別パターン
900 表示画像

Claims (10)

  1. 所定の物体の位置を検出する位置検出部と、
    カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較する画像比較部と、
    前記画像比較部における比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記位置検出部が検出した物体の位置を示す位置情報を出力する出力制御部とを有する画像取り込み制御装置。
  2. 請求項1に記載の画像取り込み制御装置において、
    前記位置検出部は、前記カメラが撮像した電子ペンの位置を検出し、
    前記出力制御部は、画像比較部における比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記位置検出部が検出した電子ペンの位置を示す位置情報を出力する画像取り込み制御装置。
  3. 請求項2に記載の画像取り込み制御装置において、
    前記位置検出部は、前記電子ペンから出力される赤外線を検出することで、該電子ペンの位置を検出する画像取り込み制御装置。
  4. 請求項1に記載の画像取り込み制御装置において、
    前記位置検出部は、タッチセンサが前記物体の接触または近接を検知した位置を検出し、
    前記出力制御部は、画像比較部における比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記位置検出部が検出した、前記物体の接触または近接を検知した位置を示す位置情報を出力する画像取り込み制御装置。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載の画像取り込み制御装置において、
    前記位置検出部は、XY座標を用いて位置を検出する画像取り込み制御装置。
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載の画像取り込み制御装置において、
    識別パターンをあらかじめ記憶する記憶部を有し、
    前記画像比較部は、前記カメラが撮像した画像に、前記記憶部に記憶されている識別パターンが含まれている場合、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致したと判別する画像取り込み制御装置。
  7. 請求項1から6のいずれか1項に記載の画像取り込み制御装置と、物体を撮像するカメラとを有する画像取り込み制御システム。
  8. 請求項7に記載の画像取り込み制御システムにおいて、
    前記カメラの前面に、可視光の少なくとも一部および赤外線の波長域を通過させるフィルタが取り付けられた画像取り込み制御システム。
  9. 所定の物体の位置を検出する処理と、
    カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較する処理と、
    前記比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記検出した物体の位置を示す位置情報を出力する処理とを行う画像取り込み制御方法。
  10. コンピュータに、
    所定の物体の位置を検出する手順と、
    カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とを比較する手順と、
    前記比較の結果、前記カメラが撮像した画像と、あらかじめ設定された画像とが一致した場合、前記検出した物体の位置を示す位置情報を出力する手順とを実行させるためのプログラム。
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