JP4283632B2

JP4283632B2 - 情報提示装置、情報提示システム、情報提示方法および情報提示プログラム

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Application number: JP2003356138A
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Inventors: 潤島村; 賢一荒川
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Description

本発明は、投影される映像の歪みを観測者の位置に応じて補正することを可能にする情報提示技術に関する。

従来の情報提示装置の一例では、観測者の観測点の変化によってプロジェクタ等の投影装置により投影される映像の投影方向を変更し、情報提示位置を変更することを可能としている。例えば、「映像投影システム」(例えば、特許文献１参照。)や「Ｕｓｅｒ−ＦｏｌｌｏｗｉｎｇＤｉｓｐｌａｙｓ」(例えば、非特許文献1参照。)に記載されている方法では、観測者が存在する空間をカメラで撮影し、この画像を処理して、観測者の位置や方向を示す観測点の情報を抽出し、この抽出した情報から情報提示方向を決定し、この情報提示方向に応じてプロジェクタの投影方向を変更することを可能としている。また、これらの両従来技術ともに、投影装置の光軸と（スクリーン）の法線とが一致しない部分で投影されることで映像に歪みが生じるが、あらかじめ格納しておいた投影面の形状を利用して投影装置に入力される投影像を補正して投影することも可能としている。
特開２００２−９４９８０号公報「Ｕｓｅｒ−ＦｏｌｌｏｗｉｎｇＤｉｓｐｌａｙｓ」（ＧｏｐａｌＰｉｎｇａｌｉ，ＣｌａｕｄｉｏＰｉｎｈａｎｅｚ，ＴｏｎｙＬｅｖａｓ，ＲｉｃｋＫｊｅｌｄｓｅｎ，ＭａｒｋＰｏｄｌａｓｅｃｋ，Ｐｒｏｃ．ｏｆｔｈｅＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＭｕｌｔｉｍｅｄｉａａｎｄＥｘｐｏ２００２（ＩＣＭＥ’０２）Ｌａｕｓａｎｎｅ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ，Ａｕｇｕｓｔ２６−２９，２００２．）

しかしながら従来の投影装置では、投影像の歪み補正処理に必要な投影面の形状をあらかじめ計測しておくため、この投影面の形状が変化すると測距装置等を利用して再度計測し直す必要がある。このため、観測点情報を抽出し、かつ投影像の歪み補正処理を行なうには、カメラから得られる画像と、測距装置から得られる投影面の形状を表現する距離画像の両者を処理する必要があり、その処理が煩雑となる。その結果、最終的に観測者に情報を提示するまでに時間が掛かることとなり、画像を観察する観測者にとっては投影像にちらつきが生じ観測性の悪化を招くという問題があった。

本発明は、上述したような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたものであり、情報提示を行う際にカメラを利用することなく観測者の観測点の変化と投影空間の形状とを検出し、観測点の変化に応じて情報提示位置を変更し、正確な投影像を投影することができる情報提示装置、情報提示システム、情報提示方法および情報提示プログラムを実現することを目的とする。

そこで、上記課題を解決するために、請求項１の情報提示装置は、投影像を入力する映像入力手段と、測距装置から投影空間の形状を受信し、この投影空間の形状から投影面に投影された投影像を観測する観測者の観測点を決定する観測点検出手段と、前記観測点と前記投影空間の形状とから、前記観測者の方向に応じた投影装置の投影方向を決定して、該投影方向へ投影装置を方向変換させるよう投影方向制御装置に要求する投影方向制御手段と、前記観測点と前記投影像と前記投影空間の形状とから、前記投影像に対して幾何変換を施した補正映像を生成し、この補正映像を投影装置に送信する映像補正手段と、から構成され、前記投影方向制御手段が、前記観測点の観測者の位置を通り該観測者の方向の傾きを有する直線と、前記投影空間の形状との交点を求め、該交点が前記投影装置の投影範囲から外れているときに、該交点と前記投影装置の投影中心とを結ぶ直線および前記投影装置の光軸から、前記投影装置の角度移動量を算出して前記投影方向を決定することを特徴とする。

請求項２の情報提示装置は、請求項１に記載の情報提示装置において、前記情報提示装置に測距装置から出力された投影空間の形状を記録するデータ記憶手段を設け、前記観測点検出手段は、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶手段から読み出した前時刻の投影空間の形状とから、投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする。

請求項３の情報提示装置は、請求項２に記載の情報提示装置において、前記観測点検出手段は、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶手段から読み出した前時刻の投影空間の形状との差分を算出し、この差分結果の正負判定により前記測距装置の計測範囲内で現時刻における動物体領域を抽出し、この動物体領域から投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする。

請求項４の情報提示システムは、測距装置と情報提示装置と投影方向制御装置と投影装置とからなる情報提示システムであって、前記測距装置は、投影空間の形状を計測してこれを前記情報提示装置に送信する手段を有し、前記情報提示装置は、投影像を入力する映像入力手段と、前記測距装置から投影空間の形状を受信し、この投影空間の形状から投影面に投影された投影像を観測する観測者の観測点を決定する観測点検出手段と、前記観測点と前記投影空間の形状とから、前記観測者の方向に応じた前記投影装置の投影方向を決定して、該投影方向へ前記投影装置を方向変換させるよう前記投影方向制御装置に要求する投影方向制御手段と、前記観測点と前記投影像と前記投影空間の形状とから、前記投影像に対して幾何変換を施した補正映像を生成し、この補正映像を前記投影装置に送信する映像補正手段と、を有し、前記投影方向制御装置は、前記投影方向制御手段の決定した前記投影方向を受信し、該投影方向へ前記投影装置を方向変換させる手段を有し、前記投影装置は、前記補正映像を投影面に投影する手段を有し、前記投影方向制御手段が、前記観測点の観測者の位置を通り該観測者の方向の傾きを有する直線と、前記投影空間の形状との交点を求め、該交点が前記投影装置の投影範囲から外れているときに、該交点と前記投影装置の投影中心とを結ぶ直線および前記投影装置の光軸から、前記投影装置の角度移動量を算出して前記投影方向を決定することを特徴とする。

請求項５の情報提示システムは、請求項４に記載の情報提示システムにおいて、前記情報提示装置に測距装置から出力された投影空間の形状を記録するデータ記憶手段を設け、前記観測点検出手段は、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶手段から読み出した前時刻の投影空間の形状とから、投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする。

請求項６の情報提示システムは、請求項５に記載の情報提示システムにおいて、前記観測点検出手段は、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶手段から読み出した前時刻の投影空間の形状との差分を算出し、この差分結果の正負判定により前記測距装置の計測範囲内で現時刻における動物体領域を抽出し、この動物体領域から投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする。

請求項７の情報提示方法は、投影像を入力する映像入力ステップと、測距装置から投影空間の形状を受信し、この投影空間の形状から投影面に投影された投影像を観測する観測者の観測点を決定する観測点検出ステップと、前記観測点と前記投影空間の形状とから、前記観測者の方向に応じた投影装置の投影方向を決定して、該投影方向へ投影装置を方向変換させるよう投影方向制御装置に要求する投影方向制御ステップと、前記観測点と前記投影像と前記投影空間の形状とから、前記投影像に対して幾何変換を施した補正映像を生成し、この補正映像を投影装置に送信する映像補正ステップと、を有し、前記投影方向制御ステップが、前記観測点の観測者の位置を通り該観測者の方向の傾きを有する直線と、前記投影空間の形状との交点を求め、該交点が前記投影装置の投影範囲から外れているときに、該交点と前記投影装置の投影中心とを結ぶ直線および前記投影装置の光軸から、前記投影装置の角度移動量を算出して前記投影方向を決定することを特徴とする。

請求項８の情報提示方法は、請求項７に記載の情報提示方法において、前記情報提示装置に測距装置から出力された投影空間の形状を記録するデータ記憶ステップを設け、前記観測点検出ステップは、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶ステップから読み出した前時刻の投影空間の形状とから、投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とすることを特徴とする。

請求項９の情報提示方法は、請求項８に記載の情報提示方法において、前記観測点検出ステップは、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶ステップから読み出した前時刻の投影空間の形状との差分を算出し、この差分結果の正負判定により前記測距装置の計測範囲内で現時刻における動物体領域を抽出し、この動物体領域から投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする。

請求項１０の情報提示方法は、測距装置と情報提示装置と投影方向制御装置と投影装置とで行う情報提示方法であって、前記測距装置は、投影空間の形状を計測してこれを前記情報提示装置に送信するステップを有し、前記情報提示装置は、投影像を入力する映像入力ステップと、前記測距装置から投影空間の形状を受信し、この投影空間の形状から投影面に投影された投影像を観測する観測者の観測点を決定する観測点検出ステップと、前記観測点と前記投影空間の形状とから、前記観測者の方向に応じた投影装置の投影方向を決定して、該投影方向へ前記投影装置を方向変換させるよう前記投影方向制御装置に要求する投影方向制御ステップと、前記観測点と前記投影像と前記投影空間の形状とから、前記投影像に対して幾何変換を施した補正映像を生成し、この補正映像を前記投影装置に送信する映像補正ステップと、を有し、前記投影方向制御装置は、前記投影方向制御ステップで決定した前記投影方向を受信し、該投影方向へ前記投影装置を方向変換させるステップを有し、前記投影装置は、前記補正映像を投影面に投影するステップを有し、前記投影方向制御ステップにおいて、前記観測点の観測者の位置を通り該観測者の方向の傾きを有する直線と、前記投影空間の形状との交点を求め、該交点が前記投影装置の投影範囲から外れているときに、該交点と前記投影装置の投影中心とを結ぶ直線および前記投影装置の光軸から、前記投影装置の角度移動量を算出して前記投影方向を決定することを特徴とする。

請求項１１の情報提示方法は、請求項１０に記載の情報提示方法において、前記情報提示装置に測距装置から出力された投影空間の形状を記録するデータ記憶ステップを設け、前記観測点検出ステップは、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶ステップから読み出した前時刻の投影空間の形状とから、投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする。

請求項１２の情報提示方法は、請求項１１に記載の情報提示方法において、前記観測点検出ステップは、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶ステップから読み出した前時刻の投影空間の形状との差分を算出し、この差分結果の正負判定により前記測距装置の計測範囲内で現時刻における動物体領域を抽出し、この動物体領域から投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする。

請求項１３の情報提示プログラムは、上記の請求項７〜１２のいずれか１項に記載の情報提示方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

以上の説明のように、本発明では測距装置により観測者を含む投影面を測定しており、これにより観測者の位置や投影面への向きや距離が判断できるので、観測者にとって見やすくなるように投影画像を補正することができる。

本発明では、測距装置から出力される投影空間の形状から、観測者の観測点の変化と投影空間の形状変化を検出できるため、処理の煩雑さが解消され、観測者に情報を提示するまでに掛かる時間の高速化が可能となる。また本発明では、カメラを利用しなくても、観測点の変化を検出できるため、装置全体の軽量化が可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

まず、本発明における情報提示システムの第1の構成について説明する。図１は、情報提示システムの第1の構成の概略構成図である。図１に示すように、この情報提示システムは、情報提示装置１０、測距装置１２および投影装置１５から概略構成される。

測距装置１２は、指定された空間内に存在する対象の3次元形状を計測する装置で、例えば、能動的光投射方式のレンジファインダや、画像処理を利用した受動レンジファインダなどで実現できる。

情報提示装置１０は映像入力部１１、観測点検出部１３および映像補正部１４から概略構成される。なお、映像入力部１１は、投影像の入力を行う。また、観測点検出部１３は、測距装置１２より出力される投影空間の形状から、投影像を観測する利用者の観測点を決定する。また、映像補正部１４は投影空間の形状を利用して投影像の補正処理を行う。

投影装置１５は、入力された投影像を投影面に対して投影表示する装置で、例えば、液晶プロジェクタや、ＤＬＰプロジェクタなどで実現できる。

次に、情報提示装置１０における処理動作を図２により説明する。図２において、先ず、映像入力部１１が起動され、投影像を受け取る(Ｓ２１)。

続いて、観測点検出部１３が起動され、測距装置１２から投影装置１５の投影空間の形状(例えば、観測者を含むように投影面を測定した情報など)を受信する。そして、この投影空間の形状から投影像を観測する観測者の観測点を検出する。この観測点の検出処理は、投影空間の形状を測距装置１２の計測基点を投影中心として、この投影中心から対象までの距離を輝度表現した距離画像に変換し、例えば、この距離画像に対して円のＨｏｕｇｈ変換を適用して観測者の頭部領域を検出し、この頭部領域の中心の位置を観測点とすることにより実現できる。また、投影空間の形状に対し、予め準備しておいた人体の形状をした3次元モデルを当てはめることによって観測者の位置を求めてこれを観測点としてもよいし、距離画像に対して閾値処理を行って観測者の位置を求めこれを観測点としてもよい。また、同様の方法により投影対象の位置を検出し、観測者の位置と投影対象との位置から観測者の方向を決定し、この観測者の方向を観測者の位置と合わせて観測点としてもよい。そして検出した観測点と、投影空間の形状とを映像補正部１４に転送する(Ｓ２２)。

続いて、映像補正部１４が起動され、映像入力部１１から投影像を受信し、観測点検出部１３から抽出された観測点と投影空間の形状とを受信する。そして、投影空間の形状を用いて投影像の補正処理を行う。この補正処理は公知技術(例えば、特開２００１−６１１２１号公報「プロジェクタ装置」記載の方法参照)を用いることができ、これらの技術と特に異なるところはないので、詳細な説明は省略する。そして生成した補正映像を投影装置１５に転送し(Ｓ２３)、投影装置１５は投影像の投影を行う。

次に、本発明における情報提示システムの第２の構成について説明する。図３は、情報提示システムの第２の構成の概略構成図である。図３に示すように、情報提示システムは、測距装置１２、情報提示装置３０、投影方向制御装置３２および投影装置１５から概略構成される。

また、情報提示装置３０は映像入力部１１、観測点検出部１３、投影方向制御部３１および映像補正部１４から概略構成される。

このシステムの構成は、第1の構成とほぼ同様であるが、投影装置１５の投影方向を任意の方向に方向変換(移動、回転など)させる投影方向制御装置３２を設け、且つ、観測点と投影空間の形状を利用して投影装置１５の投影方向を算出し、この投影方向へ投影装置１５を方向変換(移動、回転など)させるように投影方向制御装置３２へ要求する投影方向制御部３１を情報提示装置３０に設けることにより、情報をより広範囲に提示可能にした点が第1の構成と異なっている。

図３において、映像入力部１１、測距装置１２、観測点検出部１３、映像補正部１４および投影装置１５は図１の第1の構成と同様である。投影方向制御部３１は投影装置１５の投影方向を算出し、投影方向制御装置３２へ駆動命令を出力する。投影方向制御装置３２は投影方向制御部３１から出力された制御信号に応じて投影装置１５の投影方向を制御する装置で、例えば、投影装置１５を搭載可能な回転ステージや、投影装置１５前方に設置したミラー搭載の回転ステージなどで実現できる。

次に、第２の情報提示装置３０における処理動作を図４により説明する。なお、Ｓ４１、Ｓ４２およびＳ４５における映像入力部１１、観測点検出部１３および映像補正部１４の処理動作は、図２に示すＳ２１、Ｓ２２およびＳ２３と同様であるので省略する。

図４において、投影方向制御部３１は、観測点検出部１３から観測点と投影空間の形状とを受信する。そして、この観測点の観測者の位置を通り観測者の方向の傾きを有する直線と投影空間の形状との交点を算出し、算出した交点の座標を情報を有する位置の3次元座標とする。そして、この情報を提示する位置が投影装置１５の投影範囲外であれば、情報を提示する位置と投影装置１５の投影中心とを結ぶ直線と、投影装置１５の光軸とから投影装置の角度移動量を算出する。そして、この角度移動量を示す要求信号を投影方向制御装置３２に送信する(Ｓ４３)。

この処理を投影方向制御装置３２から移動完了信号を受信するまで行う(Ｓ４４)。

次に、本発明における情報提示システムの第３の構成について説明する。図５は、情報提示システムの第３の構成の概略構成図である。図５に示すように、情報提示システムは、測距装置１２、情報提示装置５０および投影装置１５から概略構成される。

また、情報提示装置５０は映像入力部１１、観測点検出部５２、データ記憶部５１および映像補正部１４から概略構成される。

このシステムの構成は、第1の構成とほぼ同様であるが、測距装置１２から出力された前時刻の投影空間の形状を記録するための、情報処理装置５０が有する、半導体素子からなるメモリ、磁気ディスク装置、光ディスクなどで実現されるデータ記憶部５１を情報提示装置５０に設けたことと、データ記憶部５１に記録された前時刻の投影空間の形状と測距装置１２から出力される投影空間の形状とを利用して観測点を検出する観測点検出部５２を設けたことにより、観測点検出部５２における観測点検出処理を簡素化した点が異なっている。

次に、第３の情報提示装置５０における処理動作を図６に示す。ここで、Ｓ６１およびＳ６３における映像入力部１１および映像補正部１４の処理動作は、図２に示すＳ２１およびＳ２３と同様であるので省略する。

ここで、Ｓ６２における観測点検出部５２の処理動作を図７により詳しく説明する。図７において、先ず、観測点検出部５２が起動され、測距装置１２から投影装置１５の投影空間の形状を現時刻の投影空間形状として受信する(Ｓ７１)。

続いてデータ記憶部５１から前時刻の投影空間形状を読み出す(Ｓ７２)。

続いて、現時刻の投影空間形状と前時刻の投影空間形状とから差分を算出する(Ｓ７３)。この差分算出処理は投影空間形状を測距装置１２の計測基点を投影中心とし、この投影中心から対象までの距離を輝度表現した距離画像に変換した両者の画素値の差を取ればよい。

次に、差分処理によって生成された差分画像の各画素から１つの画素を選択する(Ｓ７４)。

そして、この選択した画素について正負判定を行い(Ｓ７５)、結果が正または負であれば、動物体画像領域として選択する(Ｓ７６)。

この処理を全ての画素について行ったかを判断して(Ｓ７７)、全ての画素について処理が終了していなければＳ７４に戻り、全ての画素について処理が終了していれば、Ｓ７８に進む。

そして選択された動物体領域に対して、第1の構成における観測点検出部と同様の方法により、観測点を抽出する(Ｓ７８)。

続いて観測点、現時刻の投影空間形状を映像補正部１４に転送する(７９)。

なお、Ｓ７８において受け取った動物体領域あＮＵＬＬであれば(Ｓ７５の正負判定で差分画像中の画素が全て０と判定されたら)、第1の構成と同様の方法で現時刻の投影空間形状から観測点を検出する。

また、本構成のデータ記憶部５１と観測点検出部５２とを第2の構成に適用することも可能である。

次に本発明の第1の構成を具体的データに即して説明する。図８に示すように、3次元空間中に凹凸のある投影面８１を図８中の観測者８２から観測するものとする。また、プロジェクタなどの投影装置１５と、レジファインダなどの測距装置１２は図８中のように配置されているものとする。

情報提示装置(図示省略)ではまず映像入力部１１が起動する。この映像入力部１１は起動して投影像を読み込む。

そして観測点検出部１３が起動して、測距装置１２から投影空間の形状を受信する。ここでは、投影空間の形状として図９に示すような距離画像が獲得されているものとする。続いてこの距離画像から投影像を観測する観測者の観測点を検出する。ここでは、距離画像に対して円のＨｏｕｇｈ変換を適用し、この結果距離画像上で図１０に示す位置に観測者の頭部領域が検出されたものとする。

続いて映像補正部１４が起動して、観測者から正しく投影像を観測できるよう、投影像と投影空間の形状とを用いて補正映像を生成する。本実施例では投影像に補正処理を行った結果、図１１のような補正映像を得ることができる。この生成した補正映像を投影装置１５に転送し、投影装置１５は補正映像を投影面８１に対して投影出力する。

次に本発明の第２の構成を具体的データに即して説明する。図１２に示すように、3次元空間中に凹凸のある投影面１２１を図１２中の観測者１２２から観測するものとする。また、プロジェクタなどの投影装置１５と、レジファインダなどの測距装置１２とは図１２中のように配置されているものとする。

映像入力部１１、観測点検出部１３、映像補正部１４、については実施例１と同様であるので、その説明を省略する。

投影方向制御部３１は、まず観測点検出部１３から観測点の情報(観測点の位置と方向)と投影空間の形状とを受信する。この例では、図１３に示すように観測点の位置と方向とが決定されているものとする。続いて、この観測点の観測者１２２の位置を通り観測者１２２の方向の傾きを有する直線と投影空間の形状との交点を算出する。この例では、図１３の位置１３１に交点が算出されたものとする。そしてこの情報を提示する位置が投影装置１５の投影範囲外であれば、情報を提示する位置と投影装置１５の投影中心とを結ぶ直線と、投影装置１５の光軸とから投影装置１５の角度移動量を算出する。この例では、図１３に示すように情報を提示する位置が投影範囲外であるので、情報を提示する位置と投影装置１５の投影中心とを結ぶ直線(図１３中のＢ)と投影装置１５の光軸(図１３中のＡ)とから角度を算出する。そしてこの角度移動量を示す要求信号を投影方向制御装置３２に送信し、投影方向制御装置３２から移動完了信号を受信するまで処理を行う。

次に本発明の第３の構成を具体的データに即して説明する。図１４に示すように、3次元空間中に凹凸のある投影面１４１を２つの時刻において図１４中の観測者１４２、１４３の位置から観測するものとする。また、プロジェクタなどの投影装置１５と、レジファインダなどの測距装置１２は図１４中のように配置されているものとする。

映像入力部１１、映像補正部１４、については実施例１と同様であるので、その説明を省略する。

観測点検出部５２は起動して、測距装置１２から投影装置１５の投影空間の形状を現時刻の投影空間形状として受信する。続いてデータ記憶部５１から前時刻の投影空間形状を読み出す。この例では両時刻の投影空間形状として図１５のような距離画像が取得されたものとする。そして現時刻の投影空間形状と前時刻の投影空間形状とから差分を算出する。この例では差分を算出した結果、図１６のような差分画像が取得される。図１６中でＺ軸は差分算出結果の軸を示している。次に結果の正負の判定を行い、動物体領域の抽出を行う。この例では正負判定を行った結果、図１７に示す動物体領域が抽出される。そしてこの動物体領域に対して、第1の構成における観測点検出部１３と同様の方法により観測点を抽出する。

以上本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、測距装置、情報提示装置および投影装置、または、測距装置、情報提示装置、投影方向制御装置および投影装置を一体の装置として構成することも可能である。

なお、本発明は図１、図３、図５に示したシステムの一部又は全部の処理機能をプログラムとして構成してコンピュータを用いて実現すること、または図２、図４、図６、図７で示した処理手順をプログラムとして構成してコンピュータに実行させることができる。また、コンピュータでその各部の処理機能を実現するためのプログラム、またはコンピュータにその処理手順を実行させるためのプログラムを、そのコンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、リムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、提供したりすることが可能であり、また、インターネットのような通信ネットワークを介して配布したりすることが可能である。

情報提示システムの第1の構成の概略構成図。情報提示システムの第1の構成の処理フローチャート。情報提示システムの第２の構成の概略構成図。情報提示システムの第２の構成の処理フローチャート。情報提示システムの第３の構成の概略構成図。情報提示システムの第３の構成の処理フローチャート。第３の構成の観測点検出部の処理フローチャート。実施例１の概略説明図。実施例１の空間形状を示す図。実施例１の空間形状を示す図。実施例１の投影像と補正映像を示す図。実施例２の概略説明図。実施例２の概略説明図。実施例３の概略説明図。実施例３の前時刻の空間形状と現時刻の空間形状とを示す図。実施例３で取得した差分画像を示す図。実施例３で抽出した動物体領域を示す図。

符号の説明

１０…情報提示装置
１１…映像入力部
１２…測距装置
１３…観測点検出部
１４…映像補正部
１５…投影装置
３０…情報提示装置
３１…映像方向制御部
３２…映像方向制御装置
５０…情報提供装置
５１…データ記憶部
５２…観測点検出部
８１…投影面
８２…観測者
１２１…投影面
１２２…観測者
１３１…投影面の交点の位置
１４１…投影面
１４２…前時刻の観測者
１４３…現時刻の観測者

Claims

投影像を入力する映像入力手段と、
測距装置から投影空間の形状を受信し、この投影空間の形状から投影面に投影された投影像を観測する観測者の観測点を決定する観測点検出手段と、
前記観測点と前記投影空間の形状とから、前記観測者の方向に応じた投影装置の投影方向を決定して、該投影方向へ投影装置を方向変換させるよう投影方向制御装置に要求する投影方向制御手段と、
前記観測点と前記投影像と前記投影空間の形状とから、前記投影像に対して幾何変換を施した補正映像を生成し、この補正映像を投影装置に送信する映像補正手段と、から構成され、
前記投影方向制御手段が、前記観測点の観測者の位置を通り該観測者の方向の傾きを有する直線と、前記投影空間の形状との交点を求め、
該交点が前記投影装置の投影範囲から外れているときに、該交点と前記投影装置の投影中心とを結ぶ直線および前記投影装置の光軸から、前記投影装置の角度移動量を算出して前記投影方向を決定する
ことを特徴とする情報提示装置。
前記情報提示装置に測距装置から出力された投影空間の形状を記録するデータ記憶手段を設け、
前記観測点検出手段は、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶手段から読み出した前時刻の投影空間の形状とから、投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする請求項１記載の情報提示装置。
前記観測点検出手段は、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶手段から読み出した前時刻の投影空間の形状との差分を算出し、この差分結果の正負判定により前記測距装置の計測範囲内で現時刻における動物体領域を抽出し、この動物体領域から投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする請求項２記載の情報提示装置。
測距装置と情報提示装置と投影方向制御装置と投影装置とからなる情報提示システムであって、
前記測距装置は、投影空間の形状を計測してこれを前記情報提示装置に送信する手段を有し、
前記情報提示装置は、投影像を入力する映像入力手段と、
前記測距装置から投影空間の形状を受信し、この投影空間の形状から投影面に投影された投影像を観測する観測者の観測点を決定する観測点検出手段と、
前記観測点と前記投影空間の形状とから、前記観測者の方向に応じた前記投影装置の投影方向を決定して、該投影方向へ前記投影装置を方向変換させるよう前記投影方向制御装置に要求する投影方向制御手段と、
前記観測点と前記投影像と前記投影空間の形状とから、前記投影像に対して幾何変換を施した補正映像を生成し、この補正映像を前記投影装置に送信する映像補正手段と、を有し、
前記投影方向制御装置は、前記投影方向制御手段の決定した前記投影方向を受信し、該投影方向へ前記投影装置を方向変換させる手段を有し、
前記投影装置は、前記補正映像を投影面に投影する手段を有し、
前記投影方向制御手段が、前記観測点の観測者の位置を通り該観測者の方向の傾きを有する直線と、前記投影空間の形状との交点を求め、
該交点が前記投影装置の投影範囲から外れているときに、該交点と前記投影装置の投影中心とを結ぶ直線および前記投影装置の光軸から、前記投影装置の角度移動量を算出して前記投影方向を決定する
ことを特徴とする情報提示システム。
前記情報提示装置に測距装置から出力された投影空間の形状を記録するデータ記憶手段を設け、
前記観測点検出手段は、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶手段から読み出した前時刻の投影空間の形状とから、投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする請求項４記載の情報提示システム。
前記観測点検出手段は、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶手段から読み出した前時刻の投影空間の形状との差分を算出し、この差分結果の正負判定により前記測距装置の計測範囲内で現時刻における動物体領域を抽出し、この動物体領域から投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする請求項５記載の情報提示システム。
投影像を入力する映像入力ステップと、
測距装置から投影空間の形状を受信し、この投影空間の形状から投影面に投影された投影像を観測する観測者の観測点を決定する観測点検出ステップと、
前記観測点と前記投影空間の形状とから、前記観測者の方向に応じた投影装置の投影方向を決定して、該投影方向へ投影装置を方向変換させるよう投影方向制御装置に要求する投影方向制御ステップと、
前記観測点と前記投影像と前記投影空間の形状とから、前記投影像に対して幾何変換を施した補正映像を生成し、この補正映像を投影装置に送信する映像補正ステップと、を有し、
前記投影方向制御ステップにおいて、前記観測点の観測者の位置を通り該観測者の方向の傾きを有する直線と、前記投影空間の形状との交点を求め、
該交点が前記投影装置の投影範囲から外れているときに、該交点と前記投影装置の投影中心とを結ぶ直線および前記投影装置の光軸から、前記投影装置の角度移動量を算出して前記投影方向を決定する
ことを特徴とする情報提示方法。
前記情報提示装置に測距装置から出力された投影空間の形状を記録するデータ記憶ステップを設け、
前記観測点検出ステップは、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶ステップから読み出した前時刻の投影空間の形状とから、投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする請求項７記載の情報提示方法。
前記観測点検出ステップは、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶ステップから読み出した前時刻の投影空間の形状との差分を算出し、この差分結果の正負判定により前記測距装置の計測範囲内で現時刻における動物体領域を抽出し、この動物体領域から投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする請求項８記載の情報提示方法。
測距装置と情報提示装置と投影方向制御装置と投影装置とで行う情報提示方法であって、
前記測距装置は、投影空間の形状を計測してこれを前記情報提示装置に送信するステップを有し、
前記情報提示装置は、投影像を入力する映像入力ステップと、
前記測距装置から投影空間の形状を受信し、この投影空間の形状から投影面に投影された投影像を観測する観測者の観測点を決定する観測点検出ステップと、
前記観測点と前記投影空間の形状とから、前記観測者の方向に応じた投影装置の投影方向を決定して、該投影方向へ前記投影装置を方向変換させるよう前記投影方向制御装置に要求する投影方向制御ステップと、
前記観測点と前記投影像と前記投影空間の形状とから、前記投影像に対して幾何変換を施した補正映像を生成し、この補正映像を前記投影装置に送信する映像補正ステップと、を有し、
前記投影方向制御装置は、前記投影方向制御ステップで決定した前記投影方向を受信し、該投影方向へ前記投影装置を方向変換させるステップを有し、
前記投影装置は、前記補正映像を投影面に投影するステップを有し、
前記投影方向制御ステップにおいて、前記観測点の観測者の位置を通り該観測者の方向の傾きを有する直線と、前記投影空間の形状との交点を求め、
該交点が前記投影装置の投影範囲から外れているときに、該交点と前記投影装置の投影中心とを結ぶ直線および前記投影装置の光軸から、前記投影装置の角度移動量を算出して前記投影方向を決定する
ことを特徴とする情報提示方法。
前記情報提示装置に測距装置から出力された投影空間の形状を記録するデータ記憶ステップを設け、
前記観測点検出ステップは、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶ステップから読み出した前時刻の投影空間の形状とから、投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする請求項１０記載の情報提示方法。
前記観測点検出ステップは、前記測距装置から受信した現時刻の投影空間の形状と前記データ記憶ステップから読み出した前時刻の投影空間の形状との差分を算出し、この差分結果の正負判定により前記測距装置の計測範囲内で現時刻における動物体領域を抽出し、この動物体領域から投影面に投影された投影像の観測者の観測点を決定することを特徴とする請求項１１記載の情報提示方法。
上記の請求項７〜１２のいずれか１項に記載の情報提示方法をコンピュータに実行させるための情報提示プログラム。