JP2019132916A - Signage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空中映像表示を利用したサイネージ装置に関する。 The present invention relates to a signage device using aerial video display.
近年、特殊な光学プレートを使用して被対象物の実像を空中に結像させ、その実像を観察者が観察できるようにした空中映像表示装置が提案されている。
例えば、特許文献1には、平面視で互いに直交する複数の反射面(コーナーミラーアレイ)を有する光学プレートを使い、被対象物と光学プレートを挟んで面対称の位置に空中像を結像する技術が開示されている。
このような空中映像を大画面で実現すると、アイキャッチ性が高く、デジタルサイネージの分野での利用が検討されている。
In recent years, an aerial image display device has been proposed in which a real image of an object is formed in the air using a special optical plate so that an observer can observe the real image.
For example,
If such an aerial image is realized on a large screen, the eye catching property is high, and use in the field of digital signage is being studied.
一方、デジタルサイネージの分野では、情報を表示するだけではなく、カメラを配置して、画面を観察している観察者を撮影し、撮影画像から観察者の情報を取得して、当該取得情報に応じた画面表示に切り替えるアイデアが提案されている。
例えば、特許文献2のサイネージ装置は、カメラの撮影画像によってデジタルサイネージ装置の前に人物がいるかどうか、その人物の顔認識により笑顔か否か等の判断を行い、それらの判断に応じて異なる音声コンテンツを出力している。
また、特許文献3のサイネージ装置は、カメラで周囲の状態を撮影し、人が表示の前にいるかどうかで、表示の内容を変化させるようにしている。
On the other hand, in the field of digital signage, not only information is displayed, but a camera is arranged to photograph an observer who is observing the screen, and information on the observer is obtained from the photographed image. The idea of switching to the corresponding screen display has been proposed.
For example, the signage device of
In addition, the signage device of
しかしながら、上記特許文献2、3のサイネージ装置は、いずれも、情報表示を行う表示装置を避けてカメラを配置しなければならないことから、表示装置を観察している観察者を正面から外れた位置からしか撮影することができなかった。
そのような撮影画像の場合、人の存在の有無の検出程度であれば問題なく行うことができるが、顔認識や表情認識などのより詳細な検出を行うには十分な精度が得られないおそれがあった。
However, since all of the signage devices of
In the case of such a photographed image, it can be performed without any problem as long as the presence / absence of a person is detected, but there is a risk that sufficient accuracy cannot be obtained for more detailed detection such as face recognition and facial expression recognition. was there.
本発明は、撮影により、より精度良く観察者の情報を得ることを可能とするサイネージ装置を提供することをその目的とする。 An object of the present invention is to provide a signage device that can obtain information of an observer with higher accuracy by photographing.
請求項1記載の発明は、サイネージ装置において、
表示画像を表示する画像表示装置からの光を空中に結像させて空中像を形成する光学素子と、
前記画像表示装置からの光の一部を透過し、他の一部を反射させるビームスプリッターと、
前記ビームスプリッターを介する光軸が平面的な前記空中像に対して垂直となるように配置されたカメラと、
前記カメラによる撮影画像に含まれる人物の状態情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記人物の状態情報を記憶する状態情報記憶部とを備えることを特徴とする。
The invention according to
An optical element that forms an aerial image by focusing light from an image display device that displays a display image in the air; and
A beam splitter that transmits part of the light from the image display device and reflects the other part;
A camera arranged such that an optical axis passing through the beam splitter is perpendicular to the planar aerial image;
An acquisition unit that acquires state information of a person included in an image captured by the camera;
And a state information storage unit that stores the state information of the person acquired by the acquisition unit.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のサイネージ装置において、
前記空中像に対する規定の観察位置に向かって不可視光を照射する発光部を有することを特徴とする。
The invention according to
It has a light emission part which irradiates invisible light toward the regular observation position with respect to the aerial image.
請求項3記載の発明は、請求項2記載のサイネージ装置において、
前記発光部による前記不可視光の照射範囲を、前記空中像に対する規定の観察位置において、前記カメラの撮影範囲の大きさに合わせたことを特徴とする。
The invention according to
The irradiation range of the invisible light by the light emitting unit is adjusted to the size of the shooting range of the camera at a predetermined observation position for the aerial image.
請求項4記載の発明は、請求項2又は3に記載のサイネージ装置において、
前記カメラは可視光をカットするフィルター部材を介して撮影を行うことを特徴とする。
The invention according to
The camera performs imaging through a filter member that cuts visible light.
請求項5記載の発明は、請求項2から4のいずれか一項に記載のサイネージ装置において、
前記ビームスプリッターは、表面で可視光を透過し、不可視光を反射する半透過層を有することを特徴とする。
The invention according to
The beam splitter has a semi-transmissive layer that transmits visible light and reflects invisible light on a surface thereof.
請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載のサイネージ装置において、
前記カメラはステレオカメラであることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the signage device according to any one of
The camera is a stereo camera.
請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載のサイネージ装置において、
前記カメラの撮影画像から前記カメラの撮影範囲に含まれる人物を検出する人物検出部と、
前記人物検出部により前記人物が検出されると前記空中像を表示させ、前記人物検出部により前記人物が検出されなくなると一定時間経過後に前記空中像の表示を終了させる第一表示制御部とを備えることを特徴とする。
The invention according to
A person detection unit for detecting a person included in the shooting range of the camera from the shot image of the camera;
A first display control unit that displays the aerial image when the person is detected by the person detection unit, and terminates the display of the aerial image after a certain period of time when the person is no longer detected by the person detection unit; It is characterized by providing.
請求項8記載の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載のサイネージ装置において、
前記カメラの撮影画像に含まれる人物の顔の向きから前記空中像を観察しているか否かを判定する観察判定部を備え、
前記取得部は、前記観察判定部により前記空中像を観察していると判定された場合に、前記人物の状態情報として、その観察時間を計測することを特徴とする。
The invention according to
An observation determination unit for determining whether or not the aerial image is observed from the orientation of a person's face included in the photographed image of the camera;
The acquisition unit is configured to measure the observation time as the state information of the person when the observation determination unit determines that the aerial image is being observed.
請求項9記載の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載のサイネージ装置において、
複数の表示画像を前記画像表示装置に順番に表示させる第二表示制御部を備え、
前記取得部は、前記カメラの撮影画像に含まれる人物の表情を検出し、検出された前記表情が規定の表情である場合に、その時に表示されていた表示画像が前記複数の表示画像のいずれであるかを関連づけて前記人物の表情を前記人物の状態情報として前記状態情報記憶部に記憶させることを特徴とする。
The invention according to
A second display control unit that sequentially displays a plurality of display images on the image display device;
The acquisition unit detects a facial expression of a person included in an image captured by the camera, and when the detected facial expression is a specified facial expression, the display image displayed at that time is one of the plurality of display images. And the facial expression of the person is stored in the state information storage unit as the state information of the person.
請求項10記載の発明は、請求項1から9のいずれか一項に記載のサイネージ装置において、
複数の表示画像を前記画像表示装置に順番に表示させる第二表示制御部を備え、
前記取得部は、前記複数の表示画像ごとに分類して前記人物の状態情報を取得することを特徴とする。
The invention according to
A second display control unit that sequentially displays a plurality of display images on the image display device;
The acquisition unit is characterized by acquiring the state information of the person classified for each of the plurality of display images.
請求項11記載の発明は、請求項1から10のいずれか一項に記載のサイネージ装置において、
前記光学素子は、プレート平面に対して垂直方向から見て互いに直交する複数の反射面を有する光学プレートであることを特徴とする。
The invention according to
The optical element is an optical plate having a plurality of reflecting surfaces orthogonal to each other when viewed from a direction perpendicular to the plate plane.
請求項12記載の発明は、請求項1から10のいずれか一項に記載のサイネージ装置において、
前記光学素子は、入射光の入射方向に沿って反射を行う再帰反射面を有する再帰反射体であることを特徴とする。
The invention according to
The optical element is a retroreflector having a retroreflective surface that reflects along the incident direction of incident light.
上記の構成によれば、より精度良く観察者の情報を得ることが可能なサイネージ装置を提供することが可能となる。 According to said structure, it becomes possible to provide the signage apparatus which can obtain an observer's information more accurately.
[第一の実施形態]
本発明の第一の実施形態であるサイネージ装置10について図1〜図11に基づいて説明する。
図1はサイネージ装置10の全体の構成を模式的に示す説明図である。サイネージ装置10は、平面的な被対象物としての表示画像11を表示する画像表示装置1と、表示画像11からの光を空中に結像させて実像としての空中像12を形成する光学素子としての光学プレート2と、表示画像11からの光の一部を透過し、他の一部を反射させるビームスプリッター4と、ビームスプリッター4を介する光軸5aが平面的な空中像12に対して垂直に交わるように配置されたカメラ5と、平面状の空中像12の正面側に検出光を投光する発光部7と、これらの構成を格納支持する筐体8と、上記各構成の制御を行う制御装置9とを主に備えている。
[First embodiment]
A
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the overall configuration of the
このサイネージ装置10は、画像表示装置1の表示画像11からの光を平面的な光学プレート2に対して光の入射側とは反対側の空中に導き、光学プレート2について面対称となる空中の位置に表示画像11の実像である空中像12を結像させる。
この空中像12は、表示画像11と同じ内容の画像が表示され、サイネージ装置10は、この空中像12を観察する人物をカメラ5により撮影する。さらに、サイネージ装置10の制御装置9は、その撮影画像に基づいて撮影された人物の状態情報を取得し、その状態情報を後述する状態情報記憶部99に記憶する。
The
The
[光学プレート]
次に、上述した光学プレート2の詳細について説明する。図2は光学プレート2の概略構成を示す斜視図である。
なお、光学プレート2のプレート平面に平行な一方の方向をY方向、当該プレート平面に平行であってY方向に直交する方向をX方向、当該プレート平面に垂直な方向をZ方向とする。なお、図1においてはY方向及びZ方向は紙面に平行であり、X方向は紙面に垂直となっている。
光学プレート2は、2枚の光学パネル20,30がZ方向に積層された二層構造を採っている。
そして、光学パネル20は、Y方向に沿って長尺である複数の板状部材21をX方向に積層して並べることによって形成されている。また、光学パネル30は、X方向に沿って長尺である複数の板状部材31をY方向に積層して並べることによって形成されている。
[Optical plate]
Next, details of the above-described
One direction parallel to the plate plane of the
The
The
図3は単一の板状部材21の斜視図である。板状部材21は、透明なガラスや樹脂からなる直方体状の透明基板211を有している。透明基板211は、Y方向に長尺であって、Y−Z平面に沿った対向する二平面のうちの一方の面に、例えばアルミニウムのような金属の蒸着によって反射面212が形成されている。なお、反射面212は、透明基板211のY−Z平面に沿った対向する二平面の両面に形成されていてもよい。
FIG. 3 is a perspective view of a
図4は単一の板状部材31の斜視図である。板状部材31は、透明なガラスや樹脂からなる直方体状の透明基板311を有している。透明基板311は、X方向に長尺であって、X−Z平面に沿った対向する二平面のうちの一方の面に、例えばアルミニウムのような金属の蒸着によって反射面312が形成されている。なお、反射面312も、透明基板311のX−Z平面に沿った対向する二平面の両面に形成されていてもよい。
FIG. 4 is a perspective view of a
Y方向に延びる複数の板状部材21をX方向に積層して並べることにより、Y−Z平面に沿った複数の反射面212が、板状部材21のX方向の幅に応じた間隔でX方向に並んで配置される。同様に、X方向に延びる複数の板状部材31をY方向に積層して並べることにより、X−Z平面に沿った複数の反射面312が、板状部材31のY方向の幅に応じた間隔でY方向に並んで配置される。そして、このような複数の板状部材21,31の配置により、各板状部材21の反射面212と各板状部材31の反射面312とは、Z軸方向から見て互いに直交する位置関係となる。
つまり、この光学プレート2は、いわゆるコーナーミラーアレイといわれる光学素子の構造を有している。
By laminating and arranging a plurality of plate-
That is, the
次に、光学プレート2による結像原理について説明する。図5は、2次元(X−Z平面内)での実像の結像原理を示している。点光源Pから発せられた複数の光線は、Z軸に平行な反射面212でそれぞれ反射され、X軸に対して点光源Pとは反対側の位置P0(点光源PとX軸に対して対称な位置)に集光する。これにより、位置P0にて、点光源Pの実像が結像される。
なお、Y−Z平面内での実像の結像に関しても同様であり、点光源Pから発せられた複数の光線は、Z軸に平行な反射面312でそれぞれ反射され、Y軸に対して点光源Pとは反対側の位置P0(点光源PとX軸に対して対称な位置)に集光する。これにより、位置P0にて、点光源Pの実像が結像される。
Next, the principle of image formation by the
The same applies to the formation of a real image in the YZ plane, and a plurality of light beams emitted from the point light source P are respectively reflected by the reflecting
図6は、3次元空間(XYZ座標系)での光線の反射を模式的に示している。3次元空間では、点光源Oから発せられた光線Aを、X−Z平面内の光線A1と、Y−Z平面内の光線A2とに分解し、図5に倣って、それぞれの光線A1,A2のX−Z平面内またはY−Z平面内での反射を考えることで、光線AのZ軸との交点を求めることができる。つまり、X−Z平面内の光線A1は、Y−Z面に平行な反射面212で反射された後、Z軸に向かい、Y−Z平面内の光線A2は、X−Z面に平行な反射面312で反射された後、Z軸に向かう。これらの光線A1,A2は、Z軸上の1点、つまり、点O0で交わる。したがって、光線Aは、反射面212および反射面312にて計2回反射した後、Z軸上の点O0に向かうことになる。
FIG. 6 schematically shows the reflection of light rays in a three-dimensional space (XYZ coordinate system). In the three-dimensional space, the light beam A emitted from the point light source O is decomposed into a light beam A1 in the XZ plane and a light beam A2 in the YZ plane. By considering the reflection of A2 in the XZ plane or the YZ plane, the intersection of the ray A with the Z axis can be obtained. That is, the light ray A1 in the XZ plane is reflected by the reflecting
図7は、3次元空間において、点光源Oから発せられた複数の光線が、別々の反射面を介して1点に集光する様子を模式的に示している。点光源Oから発せられた複数の光線は、図6と同様にして、Y−Z平面に平行な反射面212およびX−Z平面に平行な反射面312で反射され、Z軸上の同じ点O0に集光する。これにより、点O0にて、点光源Oの実像が結像される。
FIG. 7 schematically shows a state in which a plurality of light beams emitted from the point light source O are condensed at one point via separate reflecting surfaces in a three-dimensional space. A plurality of light rays emitted from the point light source O are reflected by the reflecting
なお、以上では、光学パネル20,30を積層した2層構造の光学プレート2における結像原理を示したが、V字型(L字型)に並べた2枚の反射面をアレイ状に配置してX−Z平面に平行な複数の反射面とY−Z平面に平行な複数の反射面とが実際に直交している1層構造の光学プレート2においても、結像原理は同じである。
In the above description, the imaging principle of the
[画像表示装置]
画像表示装置1は、LCD(Liquid Crystal Display)、EL(ElectroLuminescent)ディスプレイ、CRT(Cathode Ray Tube)等の平面的な表示画像11を表示する表示装置からなる。
なお、画像表示装置1は上記構成に限らず、プロジェクターのように、表示画像11を投影するものを使用することも可能である。
[Image display device]
The
Note that the
上記画像表示装置1は、表示画像11を表示する表示部が平面状であり、当該表示部はX−Y平面に平行に配置された光学プレート2の片面(入射面22とする)に対向し、X−Y平面に対してX軸を中心として角度θ1だけ傾斜して配置されている。この角度θ1は、図1の紙面上で反時計方向に45°傾斜した方向である。
なお、傾斜角度θ1は45°が空中像12の画質向上のために最も望ましい角度であるが、空中像12の画質が許容される範囲内であれば45°を中心とするある程度の角度範囲で増減可能である。
なお、光学プレート2の入射面22は、表示画像11を当該表示画像11の法線に沿って入射面22に向かって投影した場合に、少なくとも、表示画像11の全体を投影させることができる大きさに設定することが望ましい。但し、表示画像11の中央部のみが実質的に必要となる画像表示エリアであるような場合には、少なくとも、このような実質的に必要となる画像表示エリアのみが投影できる大きさに設定しても良い。
In the
The inclination angle θ1 is 45 °, which is the most desirable angle for improving the image quality of the
The
上記画像表示装置1は表示画像11の表示を行うと、光学プレート2によって、当該光学プレート2について面対称となる位置に空中像12が結像する。即ち、この空中像12は、X−Y平面に対してX軸を中心として図1の紙面上で時計方向に角度θ2(=45°)だけ傾斜している。
When the
[発光部]
発光部7は、不可視光である赤外線光を出射する光源としての複数のLED(発光ダイオード)と、光源から出射された赤外線光を所定の範囲に絞って投光する投光光学系とを備えている。
この発光部7は、サイネージ装置10の前方にいる人物、特に、空中像12を観察する人物(観察者という)の顔をカメラ5により撮影するために、観察者の顔を赤外線光で照射する。このため、観察者の顔に効果的に赤外線を照射することができるように、図8に示すように、空中像12に対する規定の観察位置Kに向かって赤外線光を照射する。そして、発光部7の投光光学系は、赤外線校の照射範囲Hを、空中像12に対する規定の観察位置Kにおいて、カメラ5の撮影範囲Sの大きさに合致させている。
規定の観察位置Kは、一定の結像位置に形成される空中像12に対して、カメラ5の光軸5aに沿って所定距離離れた位置、即ち、観察者がその表示内容を視覚的に認識し易い位置であり、空中像12のサイズに応じて予め設定されている。
そして、カメラ5の光学系によって定まる画角に応じた観察位置Kにおける撮像範囲Sと観察位置Kにおける発光部7の照射範囲Hとがほぼ一致するように設定されている。
[Light emitting part]
The
The
The specified observation position K is a position that is a predetermined distance away from the
Then, the imaging range S at the observation position K corresponding to the angle of view determined by the optical system of the
[ビームスプリッター]
ビームスプリッター4は、図1に示すように、X−Y面に平行な平板状であって、光学プレート2の入射面22とは逆側の面(出射面23とする)側に配置されている。
このビームスプリッター4は、光の透過率と反射率がいずれも50%となるいわゆるハーフミラーが使用されるが、これに限定されず、透過率が反射率よりも大きいものや透過率が反射率よりも小さいものも使用可能である。
[Beam splitter]
As shown in FIG. 1, the
The
このビームスプリッター4を設けることにより、空中像12を結像する際に光学プレート2からの光を透過させることができ、また、空中像12側からの光をカメラ5側に反射することができる。
なお、図1では、ビームスプリッター4が光学プレート2に密接するように配置した例を示しているが、カメラ5の光軸5aを空中像12に対して垂直に向けることができれば、ビームスプリッター4を光学プレート2から離間させても良いし、X−Y平面に対して傾斜した向きで配置しても良い。
By providing this
Although FIG. 1 shows an example in which the
なお、ビームスプリッター4は、表示画像11の全体を透過させることができる大きさに設定することが望ましい。但し、表示画像11の外縁部を除いた部分のみが実質的に必要となる画像表示エリアであるような場合には、少なくとも、このような実質的に必要となる画像表示エリアのみが透過できる大きさに設定しても良い。
The
また、このビームスプリッター4は、空中像12側の面全体に、可視光を透過し、不可視光としての赤外線光を反射する半透過層41が形成されている。
この半透過層41は、赤外線光を反射する特性を有するポリエステルフィルムを何重にも積層してなるフィルム材からなり、当該半透過層41がビームスプリッター4の空中像12側の面全体に貼着されている。
当該フィルム材としては、例えば、3M社製「スコッチティント(登録商標)オートフィルムクリスタリン」が好適である。
Further, the
The
As the film material, for example, “Scotch Tint (registered trademark) auto film crystallin” manufactured by 3M is suitable.
[カメラ]
カメラ5は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子と光学系とを備えている。
このカメラ5の光学系は、図1に示すように、その光軸5aがビームスプリッター4における空中像12側の面の半透過層41に反射して、空中像12に対して垂直に入射するように配置されている。即ち、カメラ5の光学系の光軸5aは、ビームスプリッター4の法線に対してX軸回りに図1の紙面上で反時計方向に角度θ3(=45°)だけ傾斜した向きに向けられている。
[camera]
The
In the optical system of the
なお、カメラ5の光学系の光軸5aがビームスプリッター4を介して空中像12に対して垂直に入射する場合の「垂直」とは、厳格に垂直であることが望ましいが、実質的に垂直とみなせる範囲(ほぼ垂直な範囲)を含むものとする。即ち、光軸5aが垂直に対して傾斜すると、後述する分解能の低下率を概算する数式(5)に示すように、その傾斜角度に応じて撮像画像の分解能は低下を生じるが、その低下率が十分に少ない範囲での傾斜は実質的に「垂直」とみなすことができる。
例えば、垂直に対して±10°以内の角度範囲は、概算的な分解能の低下率は96%程度に抑えられ、「垂直」の範囲に含まれる。
Note that “vertical” when the
For example, an angular range within ± 10 ° with respect to the vertical is included in the “vertical” range because the approximate resolution reduction rate is suppressed to about 96%.
カメラ5には可視光をカットするフィルター部材51が装備され、当該フィルター部材51を介して撮影を行う。
前述したように、カメラ5は、ビームスプリッター4の反射により、撮影範囲及びその中の人物の撮影を行う。このとき、人物の周囲や背景が撮影範囲に含まれるが、前述したように、カメラ5の光学系によって定まる画角に応じた観察位置Kにおける撮像範囲Sと観察位置Kにおける発光部7の照射範囲Hとがほぼ一致するように設定されているので、赤外線光が届かない背景の写り込みが抑制され、専ら、赤外線光が照射された人物の顔を撮影することができる。
The
As described above, the
[制御装置]
図9はサイネージ装置10の制御系を示すブロック図である。
制御装置9は、画像表示装置1、発光部7、カメラ5に接続され、これらを統括的に制御する。なお、制御装置9には、画像表示装置1、発光部7、カメラ5を駆動させる駆動回路やインターフェイス、カメラ5の撮影画像データを処理する画像処理装置が併設されているが、これらの図示は省略する。
[Control device]
FIG. 9 is a block diagram showing a control system of the
The
制御装置9は、画像表示装置1においてコンテンツとしての表示画像11として表示する複数種類の表示画像データを備える画像記憶部93と、これらの表示画像データに従って画像表示装置1において表示画像11を表示させる第一及び第二表示制御部91,92とを備えている。
また、制御装置9は、連続的に規定周期でカメラ5による撮影を実行させる撮影制御部94を備えている。
さらに、制御装置9は、カメラ5による撮影画像からカメラ5の撮影範囲に含まれる人物を検出し、当該人物の顔を検出する人物検出部95と、撮影画像に含まれる人物の状態情報を取得する取得部98と、検出された人物の顔の向きから空中像12を観察しているか否かを判定する観察判定部96と、取得された人物の状態情報を記憶する状態情報記憶部99とを備えている。
The
Further, the
Further, the
制御装置9は、バスを介して接続されたCPU(Central Processing Unit),RAM(Random access memory),補助記憶装置などを備える。補助記憶装置は、不揮発性記憶装置を用いて構成される。ここで言う不揮発性記憶装置とは、いわゆるROM(Read-OnlyMemory:EPROM(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory),EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory),マスクROM等を含む),FRAM(登録商標)(FerroelectricRAM),フラッシュメモリ,ハードディスク等を含む。
上記図9では、制御装置9の各種機能をブロックで示している。即ち、制御装置9は、補助記憶装置に記憶された各種のプログラム(OS,アプリケーション等)がRAMにロードされCPUにより実行されることによって、第一及び第二表示制御部91,92、人物検出部95、観察判定部96、取得部98等を含む装置として機能する。なお、第一及び第二表示制御部91,92、人物検出部95、観察判定部96、取得部98は、プログラムがCPUによって実行されることにより実現される。また、第一及び第二表示制御部91,92、人物検出部95、観察判定部96、取得部98は専用のチップとして構成されても良い。
また、画像記憶部93及び状態情報記憶部99は、補助記憶装置の一部に設定された記憶領域により実現されるが、これらも専用の記憶チップとして構成されても良い。
The
In FIG. 9, various functions of the
Further, the
上記第一表示制御部91は、人物検出部95により撮影範囲内に人物が検出されると空中像12を表示させ、人物検出部95により撮影範囲内に人物が検出されなくなると一定時間経過後に空中像12の表示を終了させるように画像表示装置1を制御する。なお、表示を終了させるための経過時間は、任意だが、適切な値を適宜選択することが望ましい。
The first display control unit 91 displays the
上記第二表示制御部92は、第一表示制御部91により空中像12の表示が開始されてから終了するまでの間、予め定められた順番で複数のコンテンツに対応する表示画像を画像表示装置1に表示させる制御を行う。
なお、前述した撮影制御部94では、第一表示制御部91により空中像12の表示中又は非表示状態であるに拘わらず、短周期的にカメラ5による撮影を実行する。
The second
In the above-described
人物検出部95は、撮影画像に基づいて撮影範囲内に人物が存在するか及び人物が存在する場合にその顔の検出を行う。
この人物検出部95における撮影画像内の人物や顔の検出は、予め大量のサンプルデータを使用した機械学習によりパラメータが定められたパターン認識用の識別器を、人物や顔について個別に備えており、これらの識別器を用いて実施される。
The
The
なお、人物検出部95における撮影範囲内に人物が存在するか否かの判定において、現在の撮影画像と直前の撮影画像との差分画像を求め、動体の有無よる人物の存在の判定を行っても良い。この場合、撮影範囲内に、人物以外の動体、例えば、宣伝用の動くPOP広告等が写り込むと判定精度が下がるので、規則的な動作を繰り返す動体は排除する判断を加えることが望ましい。
In the determination of whether or not there is a person within the shooting range in the
取得部98は、撮影画像に対して、人物検出部95で検出した人物及び顔を用いてその身長、性別、年齢、顔の向き、表情等の状態情報を検出する。
この取得部98の場合も、性別、年齢、顔の向き、表情等の状態情報についてのパターン認識用の識別器を個別に備えており、これらの識別器を用いて状態情報の検出を行う。
例えば、性別については、男性の識別器を備え、男性と識別された場合には男性と判定し、それ以外は女性と判定する(女性の識別器を備える構成としてもよい)。
年齢については、一定範囲年齢の帯域ごとの識別器を用意して判定し、顔の向きについては複数の顔の方向ごとの識別器を用意して判定し、表情については、喜怒哀楽、驚愕、無関心等の各種表情の識別器を用意して判定が行われる。
また、身長については、人物検出部95で検出された人物とこれに対する顔の比率や高さ等から算出する。
The
In the case of the
For example, regarding a gender, a male discriminator is provided, and when it is identified as a male, it is determined as a male, and otherwise it is determined as a female (a configuration including a female discriminator may be used).
The age is determined by preparing a classifier for each band of a certain range of age, and the face direction is determined by preparing a classifier for each of multiple face directions. The determination is made by preparing discriminators for various facial expressions such as indifference.
The height is calculated from the ratio of the person detected by the
そして、取得部98は、検出した人物の身長、性別、年齢、顔の向き、表情等の状態情報を状態情報記憶部99に記憶する。
この時、取得部98は、撮影画像を撮影したときに第二表示制御部92が表示させていた表示画像が複数のコンテンツに対応する表示画像のいずれであるかを当該第二表示制御部92に対して照合し、表示されていた表示画像と人物の身長、性別、年齢、顔の向き、表情等の状態情報とを対応付けて状態情報記憶部99に記録する。
これにより、各コンテンツの表示画像を、いかなる身長、いかなる性別、いかなる年齢の人物がいかなる表情で見ていた等のリサーチを行うことができる。
Then, the
At this time, the
This makes it possible to conduct research such as what height, what gender, and what age a person looks at with any expression on the display image of each content.
なお、上記取得部98では、カメラ5の撮影画像に含まれる人物の表情を検出し、検出された表情がいずれの表情である場合でも、その時に表示されていた表示画像がいずれの表示画像であるかを関連づけて人物の状態情報として取得し、状態情報記憶部99に記憶しているが、これに限定されない。
例えば、上記取得部98により検出された表情が特定の表情、例えば、笑顔である場合等の表示画像に対する関心が引き付けられた表情であると判定された場合にのみ、その時に表示されていた表示画像がいずれの表示画像であるかを関連づけて表情を人物の状態情報として記憶する構成としても良い。
The
For example, the display displayed at that time only when it is determined that the facial expression detected by the
観察判定部96は、取得部98において検出された人物の顔の向きに基づいて、空中像12を観察しているか否かを判定する。具体的には、観察判定部96は、取得部98において検出された人物の顔の向きが、空中像12に対して正対する向きである場合には、空中像12を観察していると判定し、それ以外の顔の向きの場合には空中像12を観察していないと判定する。
そして、観察判定部96は、空中像12を観察していると判定した場合には、その観察時間を計測する処理を実行する。
前述したように、撮影制御部94は、空中像12の表示の有無に拘わらず短周期的にカメラ5による撮影を実行している。これに対して、観察判定部96は、この繰り返しの撮影に対して毎回、空中像12の観察の有無を判定し、観察有りと判定されて人物による観察が開始された撮影から観察なしと判定される撮影までの間で撮影周期を積算して観察時間を計測する。
なお、撮影制御部94は、観察時間を計測すると、取得部98に観察時間を入力し、取得部98は、人物の状態情報の一つとして、その時の表示画像と関連づけて、状態情報記憶部99に記憶する。
The
And when the
As described above, the
The
[制御装置によるサイネージ装置の制御]
上記構成の制御装置9によるサイネージ装置10の制御を図10のフローチャートに基づいて説明する。
なお、図10に示すフローチャートでは、取得部98により撮影画像から検出された人物の表情が笑顔と驚きである場合にのみ、その時に表示されていた表示画像がいずれの表示画像であるかを関連づけてその表情を人物の状態情報として記憶する場合を例示する。
[Control of signage device by control device]
Control of the
In the flowchart shown in FIG. 10, only when the facial expression of the person detected from the photographed image by the
まず、制御装置9の撮影制御部94が、発光部7を赤外線光の発光状態とし、カメラ5により周期的な撮影を開始させる(ステップS1)。
そして、人物検出部95は、撮影画像に対して、画像内に写り込んだ人物及びその顔の検出を行う。そして、この検出により、撮影範囲内に人物がいるか否かを判定する(ステップS3)。
First, the
Then, the
その結果、撮影範囲内に人物がいない場合には(ステップS3:NO)、ステップS21に処理を進め、撮影範囲内に人物がいると判定した場合には(ステップS3:YES)、第一表示制御部91に基づいて、画像表示装置1による表示画像11の表示が行われ、これに伴い空中像12も形成される(ステップS5)。
As a result, if there is no person in the shooting range (step S3: NO), the process proceeds to step S21. If it is determined that there is a person in the shooting range (step S3: YES), the first display Based on the control unit 91, the
次いで、取得部98は、撮影画像から各種の状態情報を検出する。このとき、撮影画像中に検出された人物の顔に基づいて状態情報の一つとして検出された人物の顔の向きから、観察判定部96は、当該顔の向きが正面側、即ち、空中像12に顔が向けられているか否かを判定する(ステップS7)。
その結果、空中像12に顔が向けられている場合には(ステップS7:YES)、空中像12に顔が向けられている時間を計測する(ステップS9)。即ち、撮影周期を積算する。
Next, the
As a result, when the face is directed to the aerial image 12 (step S7: YES), the time during which the face is directed to the
一方、空中像12に顔が向けられていなかった場合には(ステップS7:NO)、撮影周期の積算は行わず、直前の撮影時まで空中像12に顔が向けられていた場合には、これまでに空中像12に顔が向けられていた時間の積算値を計測時間として状態情報の一つに加えて状態情報記憶部99に記憶させる。そして、ステップS19に処理が進められ、第二表示制御部92に基づいて、次のコンテンツの表示画像に表示が切り替えられてステップS1に処理が戻される。
On the other hand, when the face is not directed to the aerial image 12 (step S7: NO), the shooting cycle is not accumulated, and when the face is directed to the
ステップS9に次いで、取得部98は、状態情報の一つとして検出された人物の顔の表情が笑顔であるか否かを判定する(ステップS11)。
そして、検出された人物の顔の表情が笑顔である場合には(ステップS11:YES)、その際に表示されているのがいずれのコンテンツの表示画像であるかを関連づけて検出された人物の顔の表情を状態情報の一つとして状態情報記憶部99に記憶させる(ステップS13)。
そして、ステップS19に処理が進められ、第二表示制御部92に基づいて、次のコンテンツの表示画像に表示が切り替えられてステップS1に処理が戻される。
Subsequent to step S9, the
If the detected facial expression of the person is a smile (step S11: YES), the detected person's face is displayed in association with which content display image is displayed. The facial expression is stored in the state
Then, the process proceeds to step S19, the display is switched to the display image of the next content based on the second
また、検出された人物の顔の表情が笑顔ではなかった場合には(ステップS11:NO)、検出された人物の顔の表情が驚きであるか否かを判定する(ステップS15)。
そして、検出された人物の顔の表情が驚きである場合には(ステップS15:YES)、その際に表示されているのがいずれのコンテンツの表示画像であるかを関連づけて検出された人物の顔の表情を状態情報の一つとして状態情報記憶部99に記憶させる(ステップS17)。
そして、ステップS19に処理が進められ、第二表示制御部92に基づいて、次のコンテンツの表示画像に表示が切り替えられてステップS1に処理が戻される。
If the detected facial expression of the person is not a smile (step S11: NO), it is determined whether the detected facial expression of the person is surprising (step S15).
If the detected facial expression of the person is surprising (step S15: YES), the content of the detected person is displayed in association with which content display image is displayed. The facial expression is stored in the state
Then, the process proceeds to step S19, the display is switched to the display image of the next content based on the second
また、検出された人物の顔の表情が驚きではなかった場合には(ステップS15:NO)、そのままステップS19に処理が進められ、第二表示制御部92に基づいて、次のコンテンツの表示画像に表示が切り替えられてステップS1に処理が戻される。
If the detected facial expression of the person is not surprising (step S15: NO), the process proceeds to step S19 as it is, and the display image of the next content is displayed based on the second
また、前述したステップS3において、撮影範囲内に人物がいなかった場合には(ステップS3:NO)、第一表示制御部91により、撮影範囲内に人物がいなくなってからの経過時間が予め定められた規定時間を経過したか否かが判定される(ステップS21)。
そして、撮影範囲内に人物がいなくなってから規定時間を経過していない場合には(ステップS21:NO)、ステップS1に処理が戻されて、次の撮影が行われる。
また、撮影範囲内に人物がいなくなってから規定時間を経過した場合には(ステップS21:YES)、画像表示装置1による表示画像11の表示が行われている場合にはそれが停止され(ステップS23)、ステップS1に処理が戻されて、次の撮影が行われる。
In addition, in step S3 described above, when there is no person in the shooting range (step S3: NO), the first display control unit 91 determines in advance the elapsed time from the absence of the person in the shooting range. It is determined whether the specified time has elapsed (step S21).
If the specified time has not elapsed since the person is no longer in the shooting range (step S21: NO), the process returns to step S1, and the next shooting is performed.
In addition, when the specified time has passed since the person is no longer in the shooting range (step S21: YES), if the
[サイネージ装置の各構成による作用]
上記構成からなるサイネージ装置10は、画像表示装置1において所定の表示画像データに基づいて表示画像11が表示されると、画像表示装置1からの光が光学プレート2の入射面22に入射し、出射面23側からビームスプリッター4を透過して出射される。
その結果、光学プレート2について面対称となる位置に空中像12が結像する。この空中像12は、表示画像11と同様に、所定の表示画像データに基づいた画像となる。
画像表示装置1による表示画像11の表示と共に、発光部7ではLEDが発光し、空中像12に対する規定の観察位置Kに向かって赤外線光が照射される。
このとき、撮影範囲内に人物がいる場合には、赤外線光が照射されて、人物に照射された赤外線の散乱光が発生する。
カメラ5は、ビームスプリッター4を介する光軸5aが空中像12に対して垂直となるように向けられているので、人物による赤外線の散乱光は、空中像12に対して垂直方向から撮影される。
このとき、ビームスプリッター4には半透過層41が形成されているので、人物に生じた赤外線の散乱光は、その殆どがビームスプリッター4を透過することなくカメラ5側に反射される。
また、人物の周囲の可視光の大部分は、ビームスプリッター4の半透過層41を透過し、反射した一部の可視光もカメラ5のフィルター部材51でカットされ、その殆どは撮影されない。
このように、サイネージ装置10は、人物の周囲の可視光を十分に排除した状態で、空中像12に対する垂直方向から人物に生じた赤外線の散乱光を撮影し、これに基づいて撮影範囲内の人物を良好に撮影することができ、人物の有無や人物の状態情報を精度良く検出することができる。
[Effects of each signage device configuration]
When the
As a result, the
Along with the display of the
At this time, if there is a person within the shooting range, infrared light is irradiated, and infrared scattered light irradiated to the person is generated.
Since the
At this time, since the
Further, most of the visible light around the person is transmitted through the
As described above, the
[第一の実施形態の技術的効果]
上記サイネージ装置10では、表示画像11からの光の一部を透過し、他の一部を反射させるビームスプリッター4を介して、カメラ5が空中像12より遠方の観察位置を含む撮影範囲を撮影している。
このため、撮影範囲に人物が存在する場合に、当該人物の赤外線散乱光を空中像12に対する垂直方向から撮影することができ、台形歪み等の影響を低減し、顔認識や表情認識等のより詳細な検出を行うための良好な撮影画像を得ることができ、精度良く各種の状態情報を検出することが可能となる。
[Technical effects of the first embodiment]
In the
Therefore, when there is a person in the shooting range, the infrared scattered light of the person can be taken from the direction perpendicular to the
また、サイネージ装置10は、撮影範囲に対して赤外線光を発光する発光部7を有するので、撮影範囲内に人物が存在する場合に生じる散乱光に基づいて、人物の周囲の可視光線の影響を抑えて、当該人物の撮影を行うことができ、当該人物に関する各種の状態情報をより精度良く検出することが可能となる。
特に、発光部7による赤外線光の照射範囲Hを、空中像12に対する規定の観察位置Kにおけるカメラ5の撮影範囲Sの大きさに合わせることで、不要な範囲にまで赤外線が照射されず、撮影範囲内の人物に関する各種の状態情報をより精度良く検出することが可能となる。
Further, since the
In particular, by matching the irradiation range H of the infrared light by the
また、カメラ5が、可視光をカットするフィルター部材51を介して撮影するので、撮影範囲に人物が存在する場合に、人物の周囲の可視光の影響を低減して当該人物を撮影することができ、各種の状態情報の検出精度をさらに向上させることが可能となる。
In addition, since the
また、ビームスプリッター4が、表面で可視光を透過し、不可視光である赤外線光を反射する半透過層41を有するので、人物の周囲の可視光の影響をさらに低減することができ、各種の状態情報の位置検出精度をさらに向上させることが可能となる。
In addition, since the
また、サイネージ装置10は、制御装置9がカメラ5の撮影画像からその撮影範囲に含まれる人物を検出する人物検出部95と、人物検出部95により人物が検出されると空中像12を表示させ、人物検出部95により人物が検出されなくなると一定時間経過後に空中像12の表示を終了させる第一表示制御部91とを備えている。
このため、周囲に人はいない場合に不要となる空中像12の表示を抑えることができ、適切な表示を行うことが可能となる。また、節電効果も得ることができる。
In addition, the
For this reason, it is possible to suppress the display of the
また、制御装置9がカメラ5の撮影画像に含まれる人物の顔の向きから空中像12を観察しているか否かを判定する観察判定部96を備え、取得部98は、観察判定部96により空中像12を観察していると判定された場合に、人物の状態情報として、その観察時間を計測する処理を行っている。
このため、観察時間の取得により、その際の表示画像(空中像12)に対して、人物がどの程度興味を持っているかを判断する情報を得ることができ、表示画像に対する有益な情報を得ることが可能となる。特に、表示画像が広告等である場合には、その広告により宣伝効果や注目度をリサーチすることが可能となる。
Further, the
Therefore, by obtaining the observation time, it is possible to obtain information for determining how much the person is interested in the display image (aerial image 12) at that time, and obtain useful information for the display image. It becomes possible. In particular, when the display image is an advertisement or the like, it is possible to research the advertising effect and the degree of attention by the advertisement.
また、制御装置9が複数の表示画像を画像表示装置1に順番に表示させる第二表示制御部92を備え、取得部98は、カメラ5の撮影画像に含まれる人物の表情を検出し、検出された表情が規定の表情である場合に、その時に表示されていた表示画像が複数のコンテンツの表示画像のいずれであるかを関連づけて人物の表情を人物の状態情報として状態情報記憶部99に記憶する処理を行っている。
このため、人物の表情とコンテンツの種類との関連づけにより、その際の表示画像(空中像12)に対して、人物がどのような興味を持っているか、また、その評判の善し悪しを判断する情報を得ることができ、表示画像に対する有益な情報を得ることが可能となる。特に、表示画像が広告等である場合には、その広告により宣伝効果や好感度、評判等をリサーチすることが可能となる。
In addition, the
For this reason, by associating the facial expression of the person with the type of content, information on how the person is interested in the display image (aerial image 12) at that time, and whether the reputation is good or bad is determined. It is possible to obtain useful information for the display image. In particular, when the display image is an advertisement or the like, it is possible to research the advertising effect, favorableness, reputation, and the like by the advertisement.
また、複数のコンテンツに関する表示画像を画像表示装置1に順番に表示させる第二表示制御部92を備え、取得部98は、複数のコンテンツの表示画像ごとに分類して人物の状態情報を取得し、状態情報記憶部99に記憶する処理を行っている。
このため、各コンテンツごとに、興味の度合いや注目度等を判断する情報を効果的に収集することが可能となる。
特に、表示画像が広告等である場合には、その広告により宣伝効果や好感度、評判、注目度等の判断する情報を効果的にリサーチすることが可能となる。
In addition, the
For this reason, it is possible to effectively collect information for determining the degree of interest and the degree of attention for each content.
In particular, when the display image is an advertisement or the like, it is possible to effectively research information determined by the advertisement such as an advertising effect, favorableness, reputation, and attention.
また、サイネージ装置10では、平面的な被対象物からの光を空中に結像させて空中像を形成する光学素子として、プレート平面に対して垂直方向から見て互いに直交する複数の反射面212,312を有する光学プレート2を使用している。
これにより、より精細に空中像12を結像させることが可能となる。
Further, in the
Thereby, it becomes possible to form the
ここで、カメラ5が撮影する方向が空中像12に対する法線方向に対して傾斜を生じた場合の分解能への影響について説明する。
図11は撮影面に対してカメラ5の光軸5aを垂直に向けて撮影を行う場合(正対状態とする)と撮影面の法線に対してカメラ5の光軸5aが傾斜角度θで傾斜した場合(傾斜状態とする)における各部の寸法を示す説明図である。
Here, the influence on the resolution when the direction in which the
FIG. 11 shows a case where the
図11の符号は以下の通りである。
ω:カメラ5の半画角
T:カメラ5から撮影面Eまでの距離
Da:正対状態のカメラ5の撮影範囲の撮影面Eに沿った方向の幅
Db:傾斜状態のカメラ5の撮影範囲の撮影面Eに沿った方向の幅
a:正対状態のカメラ5の撮影範囲の一端部から傾斜状態の撮影範囲の一端部までの撮影面Eに沿った方向の幅
b:正対状態のカメラ5の撮影範囲の他端部から傾斜状態の撮影範囲の他端部までの撮影面Eに沿った方向の幅
The symbols in FIG. 11 are as follows.
ω: Half angle of view of camera 5 T: Distance from
上記各寸法について次式(1)〜(4)が成立する。
a=Ttanω−Ttan(ω−θ)=T{tanω−tan(ω−θ)} …(1)
b=Ttan(ω+θ)−Ttanω=T{tan(ω+θ)−tanω} …(2)
Db=Da−a+b=Da−2Ttanω+Ttan(ω−θ)+Ttan(ω+θ) …(3)
Da=2Ttanω …(4)
The following equations (1) to (4) are established for the above dimensions.
a = Ttanω−Ttan (ω−θ) = T {tanω−tan (ω−θ)} (1)
b = Ttan (ω + θ) −Ttanω = T {tan (ω + θ) −tanω} (2)
Db = Da−a + b = Da−2Ttan ω + Ttan (ω−θ) + Ttan (ω + θ) (3)
Da = 2Ttanω (4)
正対状態から傾斜状態にカメラ5を傾斜させた場合の分解能の低下率Rは次式(5)により求まる。なお、これらの計算は、カメラ5の光学系のレンズの歪曲収差を考慮しておらず、概算的なものである。
R=Da/Db
=2Ttanω/{Ttan(ω−θ)+Ttan(ω+θ)}
=2tanω/{tan(ω−θ)+tan(ω+θ)} …(5)
The reduction rate R of resolution when the
R = Da / Db
= 2Ttanω / {Ttan (ω−θ) + Ttan (ω + θ)}
= 2tanω / {tan (ω−θ) + tan (ω + θ)} (5)
上式(5)によれば、例えば、カメラ5の光軸5aが空中像12の法線に対して30°傾斜した方向から撮影した場合には、分解能の低下率R=66.7%となる。
従って、サイネージ装置10のようにビームスプリッター4を介してカメラ5の光軸5aが空中像12に対して垂直となる方向から撮影した場合には、台形歪みの影響だけでなく、傾斜による分解能の低下を効果的に抑制し、観察位置の人物の有無の判定及び人物の状態情報の検出をより精度良く行うことが可能となる。
According to the above equation (5), for example, when the
Therefore, when the image is taken from the direction in which the
[全反射ミラーの追加]
図12はサイネージ装置10に全反射ミラー52を加えた例を示している(一部の構成については図示を省略している)。なお、この例では、全反射ミラー52を新たに加えたこと及びカメラ5の配置以外については前述したサイネージ装置10と同一なので、他の構成については同符号を付して重複する説明は省略する。
[Addition of total reflection mirror]
FIG. 12 shows an example in which a
サイネージ装置10では、表示画像11から光学プレート2を経て空中像12に到るまでの光の経路を避けてカメラ5を配置する必要があるので、図1の構成ではカメラ5を、光学プレート2から離間させて配置していた。
そこで、ビームスプリッター4に反射面が対向する配置で全反射ミラー52を設け、当該全反射ミラー52によりカメラ5の光軸5aをビームスプリッター4側に反射させ、さらに、ビームスプリッター4に反射した光軸5aが空中像12に対して垂直となるようにカメラ5を配置する。
In the
Therefore, a
これにより、カメラ5をビームスプリッター4に対してより近い位置、さらには、ビームスプリッター4よりも画像表示装置1側に配置することができ、サイネージ装置10の小型化を図ることが可能となる。
また、ビームスプリッター4の上方にカメラ5の配置スペースが確保できないような場合にも有効である。
As a result, the
This is also effective when the space for arranging the
なお、全反射ミラー52は、反射面がX−Y平面に平行となるように配置しても良いが、カメラ5の光軸5aが空中像12に対して垂直となるのであれば、全反射ミラー52の反射面をX−Y平面に対して傾斜させて配置しても良い。
The
[第二の実施形態]
本発明の第二の実施の形態であるサイネージ装置10Aについて図13及び図14に基づいて説明する。図13はサイネージ装置10Aの主要な構成を模式的に示す説明図である。
このサイネージ装置10Aは、平面的な被対象物(表示画像11)からの光を空中に結像させて空中像12を形成する光学素子として再帰反射体2Aを使用したことを特徴としている。
そして、このサイネージ装置10Aの構成は、光学プレート2を再帰反射体2Aに替えた点を除いて前述したサイネージ装置10と同一なので、同一となる構成については同符号を付して重複する説明は省略する。また、図13では筐体8及び制御装置9の図示は省略している。
[Second Embodiment]
A
This
The structure of the
再帰反射体2Aは、再帰反射面21Aをビームスプリッター4側に対向させた状態で、当該ビームスプリッター4の表示画像11側に配置されている。
再帰反射体2Aの再帰反射面21Aは、再帰反射性を備えており、再帰反射面21Aに入射した光を内部反射により入射方向と平行且つ逆方向に出射する特性を有している。
その反射面には、微小球体からなるガラスビーズやマイクロプリズムが全体に敷き詰められており、ガラスビーズ又はマイクロプリズムへの入射光を内部での屈折と反射によって平行且つ逆方向に出射させることができる。なお、再帰反射体については周知の構造であるため、詳細な説明は省略する。
The
The
On the reflection surface, glass beads and microprisms made of microspheres are spread all over, and light incident on the glass beads or microprisms can be emitted in parallel and in opposite directions by internal refraction and reflection. . Since the retroreflector has a well-known structure, detailed description thereof is omitted.
再帰反射体2Aは、表示画像11からの光がビームスプリッター4で反射して再帰反射面21Aに入射するように配置されている。
この再帰反射体2Aは、図14に示すように、上記配置により、表示画像11の点dからビームスプリッター4に向かって各方向に発せられた光は、いずれも、再帰反射体2Aの再帰反射面21Aにより、入射方向と平行に逆方向に反射する。これにより、表示画像11の点dから発せられた光は、ビームスプリッター4を透過して、当該ビームスプリッター4について面対称となる点d0に結像する。
表示画像11のいずれに位置する点dも全て同様に結像するので、表示画像11はビームスプリッター4について面対称となる位置に結像して空中像12が形成される。
The
As shown in FIG. 14, the
Since all the points d located in any of the
なお、再帰反射体2Aの再帰反射面21Aは、図13に示すように、ビームスプリッター4及び表示画像11側を向くように傾斜させることが望ましいが、表示画像11に対して垂直にビームスプリッター4に向かった光の当該ビームスプリッター4による反射光が全体的に再帰反射体2Aの再帰反射面21Aに入射させることが可能であれば、その傾斜角度は変更可能である。
The
このサイネージ装置10Aは、前述したサイネージ装置10と同様に、カメラ5はビームスプリッター4を介する光軸5aが空中像12に対して垂直となるように配置されているので、台形歪みを低減し、また、撮影時の分解能の低下を抑制することができる。従って、再帰反射体2Aを使用した場合も、光学プレート2の場合と同様に、観察位置の人物の有無の判定及び人物の状態情報の検出をより精度良く行うことが可能となる。
さらに、サイネージ装置10Aは、光学素子として再帰反射体2Aを備えているので、光学プレート2に比べて比較的製造が容易であり、製造コストの低減を図ることができる。
また、再帰反射体2Aは、その再帰反射面21Aの傾斜角度をより広範囲に設定することができるので、装置の内部構成の配置について設計の自由度が高く、また、装置の小型化を容易に実現することができる。
Similar to the
Furthermore, since the
Further, since the
[カメラと再帰反射体の配置の他の例]
図15は装置内部におけるカメラ5と再帰反射体2Aの配置の他の例を示す説明図である。
この例では、ビームスプリッター4に対する画像表示装置1の配置は図13のサイネージ装置10Aの配置と同じだが、カメラ5の配置が、図13のサイネージ装置10Aの配置に対して、ビームスプリッター4について面対称となる位置に変更され、再帰反射体2Aの配置が、図13のサイネージ装置10Aの配置に対して、ビームスプリッター4について面対称となる位置に変更されている。
また、この図15の例の場合、ビームスプリッター4に半透過層41は、形成されない。
[Other examples of arrangement of camera and retroreflector]
FIG. 15 is an explanatory view showing another example of the arrangement of the
In this example, the arrangement of the
Further, in the example of FIG. 15, the
カメラ5と再帰反射体2Aを図15に示す配置とした場合には、画像表示装置1において表示画像11が表示されると、画像表示装置1からの光がビームスプリッター4を透過して再帰反射体2Aの再帰反射面21Aに再帰反射され、その反射光はビームスプリッター4で反射されて、当該ビームスプリッター4について表示画像11と面対称となる位置で空中像12として結像する。
一方、カメラ5は、光軸がビームスプリッター4を透過して、空中像12に対して垂直となるように配置されているので、撮影範囲及び空中像12を観察する人物を正面から撮影することができる。
従って、この図15に示す配置の場合も、図13のサイネージ装置10Aと同様に、台形歪みを低減し、また、撮影時の分解能の低下を抑制して、撮影範囲内の人物の有無の判定や人物の状態情報の検出をより正確に行うことが可能となる。
When the
On the other hand, since the
Therefore, in the case of the arrangement shown in FIG. 15 as well as the
[ステレオカメラの使用例]
また、前述した図1,図12,図13,図15に示すサイネージ装置は、いずれも単一のカメラ5により撮影を行う構成を例示したが、図16に示すように、カメラ5に替えてステレオカメラ5Bを使用しても良い。
この図16では、図1のサイネージ装置10のカメラ5をステレオカメラ5Bに変更した場合を例示する。
[Examples of using stereo cameras]
In addition, the signage devices shown in FIGS. 1, 12, 13, and 15 described above have exemplified the configuration in which shooting is performed by a
FIG. 16 illustrates a case where the
ステレオカメラ5Bは二つのカメラ55B,56Bからなり、これらはいずれもビームスプリッター4を介する光軸が空中像12に対して垂直となるように配置され、ビームスプリッター4より手前側において、少なくとも各々の光軸に垂直となるいずれかの方向について離間して配置されている。ここでは、カメラ55B,56Bが互いにX方向に離間して配置されている場合を例示する。
The
ステレオカメラ5Bを設ける構成の場合、サイネージ装置の制御装置は、二つのカメラ55B,56Bの視差により、カメラ55Bとカメラ56Bのそれぞれの撮影画像の各画素ごとに各カメラ55B,56Bから光軸上の距離を特定することができる。
従って、空中像12を観察する一般的な距離を設定し、当該距離範囲内に撮影された動体を人物として判定することで、空中像12を観察する人物を効果的に精度良く検出することが可能となる。
In the case of the configuration in which the
Therefore, by setting a general distance for observing the
ここでは、図1のサイネージ装置10にステレオカメラ5Bを適用した場合を例に説明したが、図12,図13,図15に示すサイネージ装置にステレオカメラ5Bを適用した場合も、空中像12を観察する人物を効果的に精度良く検出することが可能となる。
さらに、図1,図12,図13,図15に示すサイネージ装置のいずれにステレオカメラ5Bを適用した場合でも、各カメラ55B,56Bは、空中像12に対して垂直となる方向に光軸が向けられるので、台形歪みを低減し、人物の状態情報を精度良く検出することが可能となる。
Here, the case where the
Furthermore, even when the
[その他]
その他、上述した各種の実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、サイネージ装置は、いずれも、カメラ5にフィルター部材51を設け、ビームスプリッター4には半透過層41が形成されているが、これらはいずれか一方のみを設ける構成としても良い。
[Others]
In addition, the details shown in the various embodiments described above can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
For example, in any signage device, the
また、人物の状態情報としては、検出された人物の顔からさらに、眼球の瞳部分の検出を行い、これによって、人物が観察している方向やその視線の先にある表示内容を特定し、これらのいずれかを状態情報として記憶しても良い。 In addition, as the status information of the person, the pupil part of the eyeball is further detected from the detected face of the person, thereby identifying the direction that the person is observing and the display content ahead of the line of sight, Any of these may be stored as state information.
1 画像表示装置
11 表示画像
12 空中像
2 光学プレート(光学素子)
2A 再帰反射体(光学素子)
20,30 光学パネル
21,31 板状部材
21A 再帰反射面
212,312 反射面
4 ビームスプリッター
41 半透過層
5 カメラ
5B ステレオカメラ
5a 光軸
51 フィルター部材
52 全反射ミラー
55B,56B カメラ
7 発光部
9 制御装置
91 第一表示制御部
92 第二表示制御部
93 画像記憶部
94 撮影制御部
95 人物検出部
96 観察判定部
98 取得部
99 状態情報記憶部
10,10A サイネージ装置
DESCRIPTION OF
2A retroreflector (optical element)
20, 30
Claims (12)
前記画像表示装置からの光の一部を透過し、他の一部を反射させるビームスプリッターと、
前記ビームスプリッターを介する光軸が平面的な前記空中像に対して垂直となるように配置されたカメラと、
前記カメラによる撮影画像に含まれる人物の状態情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記人物の状態情報を記憶する状態情報記憶部とを備えることを特徴とするサイネージ装置。 An optical element that forms an aerial image by focusing light from an image display device that displays a display image in the air; and
A beam splitter that transmits part of the light from the image display device and reflects the other part;
A camera arranged such that an optical axis passing through the beam splitter is perpendicular to the planar aerial image;
An acquisition unit that acquires state information of a person included in an image captured by the camera;
A signage device comprising: a state information storage unit that stores state information of the person acquired by the acquisition unit.
前記人物検出部により前記人物が検出されると前記空中像を表示させ、前記人物検出部により前記人物が検出されなくなると一定時間経過後に前記空中像の表示を終了させる第一表示制御部とを備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のサイネージ装置。 A person detection unit for detecting a person included in the shooting range of the camera from the shot image of the camera;
A first display control unit that displays the aerial image when the person is detected by the person detection unit, and terminates the display of the aerial image after a certain period of time when the person is no longer detected by the person detection unit; The signage device according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
前記取得部は、前記観察判定部により前記空中像を観察していると判定された場合に、前記人物の状態情報として、その観察時間を計測することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のサイネージ装置。 An observation determination unit for determining whether or not the aerial image is observed from the orientation of a person's face included in the photographed image of the camera;
The said acquisition part measures the observation time as said person's state information, when it determines with the said aerial image being observed by the said observation determination part, The any one of Claim 1 to 7 characterized by the above-mentioned. A signage device according to claim 1.
前記取得部は、前記カメラの撮影画像に含まれる人物の表情を検出し、検出された前記表情が規定の表情である場合に、その時に表示されていた表示画像が前記複数の表示画像のいずれであるかを関連づけて前記人物の表情を前記人物の状態情報として前記状態情報記憶部に記憶させることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のサイネージ装置。 A second display control unit that sequentially displays a plurality of display images on the image display device;
The acquisition unit detects a facial expression of a person included in an image captured by the camera, and when the detected facial expression is a specified facial expression, the display image displayed at that time is one of the plurality of display images. The signage device according to any one of claims 1 to 8, wherein the state information storage unit stores the facial expression of the person as the state information of the person in association with each other.
前記取得部は、前記複数の表示画像ごとに分類して前記人物の状態情報を取得することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のサイネージ装置。 A second display control unit that sequentially displays a plurality of display images on the image display device;
The signage device according to any one of claims 1 to 9, wherein the acquisition unit classifies each of the plurality of display images to acquire state information of the person.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018013174A JP2019132916A (en) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | Signage device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018013174A JP2019132916A (en) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | Signage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019132916A true JP2019132916A (en) | 2019-08-08 |
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ID=67547503
Family Applications (1)
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JP2018013174A Pending JP2019132916A (en) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | Signage device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2019132916A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110491312A (en) * | 2019-08-16 | 2019-11-22 | 中国科学技术大学 | Damaged historical relic virtual repair in situ shows device |
WO2021256246A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | 京セラ株式会社 | Aerial image projection apparatus and mobile body |
WO2022181274A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 京セラ株式会社 | Aerial image projection apparatus and mobile object |
WO2022244511A1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | 株式会社東海理化電機製作所 | Display device |
-
2018
- 2018-01-30 JP JP2018013174A patent/JP2019132916A/en active Pending
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