JP4571816B2 - Dummy head and highly realistic communication device using the same - Google Patents
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この発明は、ダミーヘッドおよびこれを用いた高臨場感通信装置に関し、特に、画像表示装置の曲面形状に形成される表示画面で顔面を構成したダミーヘッドに遠隔地の会話者の表情を表示することで、聴覚的、視覚的に高い臨場感を持った遠隔会話技術を実現するダミーヘッドおよびこれを用いた高臨場感通信装置に関する。 The present invention relates to a dummy head and a highly realistic communication device using the same, and in particular, displays a facial expression of a remote conversation person on a dummy head having a face on a display screen formed in a curved shape of an image display device. In particular, the present invention relates to a dummy head that realizes a remote conversation technology with a high sense of auditory and visual presence, and a highly realistic communication device using the same.
近年、テレイグジスタンスと呼ばれる視覚的および聴覚的な場の臨場感を遠隔地に伝える要素技術が注目されており、それらを応用した高臨場感の遠隔会話技術の実現が望まれている(非特許文献1 参照)。
高臨場感の遠隔会話を実現する技術として、会話者が会話を行っている音場が持つ臨場感を遠隔地に伝えるために、会話者の頭部と同じ音響伝達特性を持つダミーヘッドを遠隔地に設置して、それに装着されたマイクロフォンを利用して録音された自身の音声データを遠隔の会話相手に伝送する技術が確立されている(非特許文献2 参照)。
In recent years, an elemental technology called tele-existence that conveys visual and auditory realism to remote places has attracted attention, and the realization of high-realistic remote conversation technology that applies them is desired (non- (See Patent Document 1).
As a technology that realizes remote conversation with a high sense of presence, a dummy head with the same acoustic transmission characteristics as the conversation person's head is used to remotely convey the sense of reality of the sound field in which the conversation person is talking. There has been established a technique for transmitting voice data recorded on a ground using a microphone installed on the ground to a remote conversation partner (see Non-Patent Document 2).
ここで、ダミーヘッドは人間の頭部形状を模擬した形状のものであるから、視覚と聴覚の遠隔地における臨場感の両立を考えた場合、ダミーヘッドを利用して遠隔地に会話相手の分身を設置し、ダミーヘッドを利用して会話者同士の表情を伝達し合うことが有効である。
ところが、人間の表情をダミーヘッドにより伝達することは難しい。例えば、人間の顔の表情の変化を模擬する顔ロボットなるものを開発しようという動きがあるが、利用することができそうなアクチュエータの性能に限界があり、人間の顔の持つ高い自由度、豊かな表情を再現するには到っていない(非特許文献3 参照)。また、会話者同士の表情を画像で伝送することを考えた場合も、画像は、一般に、平面的な表示装置にて表示されるのが通常であり、ダミーヘッドとの両立は行われていない。
However, it is difficult to transmit human facial expressions with a dummy head. For example, there is a movement to develop a facial robot that simulates changes in facial expression of the human face, but there is a limit to the performance of the actuator that can be used, and the high degree of freedom and richness of the human face It has not yet been possible to reproduce a complex expression (see Non-Patent Document 3). In addition, even when considering the expression of conversational expressions as an image, the image is generally displayed on a flat display device and is not compatible with a dummy head. .
この発明は、画像表示装置の曲面形状に形成される表示画面で顔面を構成したダミーヘッドに遠隔地の会話者の表情を表示することで、上述した課題を解決した、聴覚的、視覚的に高い臨場感を持ったダミーヘッドおよびこれを用いた高臨場感通信装置を提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned problems by displaying the facial expression of a remote conversation person on a dummy head having a face on a display screen formed in a curved shape of an image display device. A dummy head having high presence and a high presence communication device using the same are provided.
曲面形状に形成される表示画面で顔面を構成してこれに遠隔地の会話相手の表情を撮影した動画像を表示する画像表示装置を有すると共に遠隔地の会話相手の頭部と同一の音響伝達特性を有するダミーヘッド部と、ダミーヘッド部の姿勢と位置とを遠隔地の会話相手の姿勢と位置と同じ状態に駆動するダミーヘッド駆動部とより成り、表面画面はあご関節によりあごの長さを変化させることができるように口の部分ではなく、あごの中間部分で分割されている高臨場感通信における送受信部を構成するダミーヘッドを構成した。
そして、曲面形状に形成される表示画面で顔面を構成してこれに遠隔地の会話相手の表情を撮影した動画像を表示する画像表示装置を有すると共に遠隔地の会話相手の頭部と同一の音響伝達特性を有するダミーヘッド部と、ダミーヘッド部の表示画面に表示すべき遠隔地の会話相手の表情を撮影するカメラを遠隔地の会話相手の頭部その他の部位に設置し、撮影した画像信号をダミーヘッド部に伝送する会話相手表情撮影部と、ダミーヘッド部の耳の部分に設置されたマイクロフォンにより録音された会話者の音声信号を遠隔地の会話相手が装着したヘッドフォンに伝送する音声信号伝達部と、ダミーヘッド部の姿勢と位置とを遠隔地の会話相手の姿勢と位置と同じ状態に駆動するダミーヘッド駆動部とより成り、表示画面はあご関節によりあごの長さを変化させることができるように口の部分ではなく、あごの中間部分で分割されている高臨場感通信における送受信部を構成するダミーヘッド装置を構成した。
It has an image display device that displays a moving image in which the face of a conversation partner at a remote place is displayed on a display screen formed in a curved shape, and has the same sound transmission as the head of the remote conversation partner It consists of a dummy head part with characteristics and a dummy head drive part that drives the posture and position of the dummy head part to the same state as the posture and position of the remote conversation partner, and the surface screen is the length of the chin by the chin joint The dummy head that constitutes the transmission / reception unit in the highly realistic communication is divided not at the mouth but at the middle part of the chin so that it can be changed.
And it has an image display device for displaying a moving image in which a face is constituted by a display screen formed in a curved surface shape and photographing a facial expression of a remote conversation partner, and is the same as the head of the remote conversation partner An image of a dummy head having sound transmission characteristics and a camera that photographs the facial expression of the remote conversation partner to be displayed on the display screen of the dummy head unit on the head or other part of the remote conversation partner The voice of the conversation partner's facial expression shooting unit that transmits the signal to the dummy head unit, and the voice signal of the talker recorded by the microphone installed in the ear part of the dummy head unit to the headphones worn by the remote conversation partner It consists of a signal transmission unit and a dummy head drive unit that drives the posture and position of the dummy head unit to the same state as the posture and position of the remote conversation partner. Rather than the mouth portion so as to be able to change your length, and the dummy head device which constitutes the transceiver unit in the high realistic communications are separated by an intermediate portion of the chin.
また、そのダミーヘッド装置を1対組み合わせて構成した高臨場感通信装置を構成した。 Further, to constitute a high realistic communication apparatus constituting the dummy head device in combination pair.
この発明は、曲面形状に形成される画像表示装置の表示画面を備え、会話者頭部の音響伝達特性を一致させたダミーヘッドを利用したことにより、視覚的および聴覚的な両面の臨場感を持った遠隔の会話技術が実現した。 This invention has a display screen of an image display device formed in a curved surface shape, and uses a dummy head in which the acoustic transmission characteristics of the conversation person's head are matched, thereby providing both visual and auditory realism. Realized remote conversation technology.
発明を実施するための最良の形態を図1および図2を参照して具体的に説明する。図1は実施例の全体を説明する図であり、図2は口を駆動する構成を説明する図である。
図1において、会話者Aと会話者Bは、それぞれ相互に離隔した遠隔地におり、両会話者Aおよび会話者Bそれぞれの目前には、会話相手の頭部形状を模擬したダミーヘッド4Bおよびダミーヘッド4Aが設置されており、両会話者は会話相手のダミーヘッド4B或いはダミーヘッド4Aを見て会話を行う。以下、会話者Aから見た視点でこの発明の実施例を説明する。
The best mode for carrying out the invention will be specifically described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a diagram for explaining the whole embodiment, and FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration for driving a mouth.
In FIG. 1, a conversation person A and a conversation person B are remote from each other, and in front of each of the conversation persons A and B, a
先ず、音声の録音、伝送について説明する。図1において、会話者Aが発した音声は、対面して設置されている会話者Bの頭部形状を模擬したダミーヘッド4Bの耳の部分に装着されたマイクロフォン5Bにより録音される。マイクロフォン5Bにより録音された音声信号は、遠隔地の会話者Bに実時間で伝送され、会話者Bは、ヘッドフォン2Bにより会話者Aの発した音声を音響的な臨場感を伴って聞くことができる。これは、ダミーヘッド4Bが会話者Bの頭部形状を模擬したものであることにより、会話者Bの頭部と同じ音響伝達特性をもつことによる。
First, sound recording and transmission will be described. In FIG. 1, the voice uttered by the conversation person A is recorded by the
次いで、画像の撮影、伝送について説明する。図1において、会話者Aの表情は、会話者Aの頭部にカメラ固定治具3を介して固定した会話相手表情撮影用カメラ1Aにより撮影され、撮影された表情の画像信号は実時間で、遠隔地の会話者Bの場所まで伝送される。即ち、会話者Bに対面して設置されているダミーヘッド4Aの顔面6Aに装着された、後で説明される画像表示装置6の表示画面に表示される。
会話者Aの頭部に会話相手表情撮影用カメラ1Aをカメラ固定治具3を介して固定することにより、会話者Aの正面から見た表情を確実に撮影することができる。画像表示装置6としては、表示画面を曲面形状に形成することができる有機エレクトロルミネッセンス素子により形成した有機エレクトロルミネッセンス画像表示装置を使用する(城戸淳二、「有機ELのすべて」、日本実業出版杜、2003参照)。曲面形状に形成される表示画面で顔面を構成した画像表示装置6に遠隔地の会話相手の表情を撮影した動画像を表示することにより、会話者Bは、相手側会話者Aの表情を知ることができる。
Next, image capturing and transmission will be described. In FIG. 1, the expression of the conversation person A is photographed by the conversation partner
By fixing the head to the conversation partner
なお、会話相手表情撮影用カメラ1Aの固定位置を、会話者Aの頭部以外の場所とし、会話相手表情撮影用カメラ1Aにより撮影された画像信号に処理を加えたものをダミーヘッド4Aの画像表示装置6により表示する手法もあり得る。以上の撮影において、会話相手表情撮影用カメラ1と会話者の顔とは距離一定に固定されているので、取得された画像は中心部と周辺部の倍率が異なって撮影される問題が生ずる。ところで、会話相手表情撮影用カメラ1により撮影される画像における何れの点が顔の何れの点に対応するかは、顔の形状データがありさえすれば算出することができる。表示時に、ダミーヘッド顔面の対応する点に、撮像された画像の中の対応する点の画像が表示される様にすることで、この処理をシンプルにしてこの問題を解消することができる。
Incidentally, conversation fixing position of the opponent
ところで、以上の曲面形状に形成された表示画面は、ダミーヘッド4Aの顔面6Aそのものを構成している。図2をも参照するに、一例として、目91はまぶたが閉じた状態の形状で形成されているが、閉じた目の線を明示的に形成することはしない。これは、会話者の目の開け閉めに応じて表示される画像と、ここに形成される目91とが相和して何れの場合でも破綻なく見える様にするがためである。口92についても同様であり、あごの動きに合わせて、あごの長さを変化することができる構成を付与することができる。93はあご関節を示し、これを回動することによりあご関節93に付設されるあごの長さを変化調節する。口92の部分ではなく、あごの中間あたりであごを分割すると好適である。そして、人間の顔は表情によって変形を伴い、この際に周辺部に歪が生じる可能性があるが、これらはあごの下半分の画像を口の部分に表示することで、解消することができる。
By the way, the display screen formed in the above curved shape forms the
ここで、ダミーヘッドを支持する構成について説明する。図1において、ダミーヘッド4Aの姿勢の3自由度の回転および位置の3自由度の併進をするダミーヘッド駆動装置7Aを採用する。会話者姿勢および位置測定装置8Aにより測定された、会話者Aの姿勢と位置に関するデータを遠隔地のダミーヘッド駆動装置7Aへ伝送し、これに基づいてダミーヘッド4Aの姿勢および位置を制御することにより、会話者Aは好みの姿勢をとりながら会話をすることができる。会話者Bも、同様に、好みの姿勢をとりながら会話をすることができる。なお、会話者姿勢および位置測定装置8Aにより測定された、会話者Aの姿勢と位置に関するデータ信号の伝送と、画像信号の伝送とは同期させる必要があり、現実的には、会話者の画像の撮影時刻と運動の時刻を記録してこれらを信号と共に遠隔地に伝送し、再生側において同期を取る方法が考えられる。
Here, a configuration for supporting the dummy head will be described. In FIG. 1, a dummy
以上の通りにして、この発明は、有機ELの様な可撓性屈曲性に富む材料により画像表示装置の表示画面を曲面形状に構成し、この表示画面でダミーヘッド部の顔面6Aを構成してこれに遠隔の会話者の表情を表示することで、遠隔地にいる会話者同士が、聴覚的にも、視覚的にも高い臨場感で会話することができる。
As described above, according to the present invention, the display screen of the image display device is formed into a curved surface shape by using a material having high flexibility such as organic EL, and the
1 会話相手表情撮影用カメラ 2 ヘッドフォン
3 カメラ固定治具 4 ダミーヘッド
5 マイクロフォン 6 画像表示装置
7 ダミーヘッド駆動装置 8 会話者姿勢および位置測定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera for a conversation partner facial expression photography 2 Headphone 3 Camera fixing jig 4 Dummy head 5 Microphone 6 Image display device 7 Dummy head drive device 8 Conversation posture and position measurement device
Claims (5)
前記ダミーヘッド部の姿勢と位置とを遠隔地の会話相手の姿勢と位置と同じ状態に駆動するダミーヘッド駆動部とより成り、
前記表示画面はあご関節によりあごの長さを変化させることができるように口の部分ではなく、前記あごの中間部分で分割されていることを特徴とする高臨場感通信における送受信部を構成するダミーヘッド。 It has an image display device that displays a moving image in which the face of a conversation partner at a remote place is displayed on a display screen formed in a curved shape, and has the same sound transmission as the head of the remote conversation partner A dummy head having characteristics;
A dummy head drive unit that drives the posture and position of the dummy head unit to the same state as the posture and position of a remote conversation partner,
The display screen is divided at the middle portion of the jaw, not at the mouth so that the length of the jaw can be changed by the jaw joint, and constitutes a transmission / reception unit in high presence communication Dummy head.
前記画像表示装置が有機エレクトロルミネッセンス画像表示装置とされていることを特徴とするダミーヘッド。 The dummy head according to claim 1, wherein
A dummy head, wherein the image display device is an organic electroluminescence image display device.
前記ダミーヘッド部の表示画面に表示すべき遠隔地の会話相手の表情を撮影するカメラを遠隔地の会話相手の頭部その他の部位に設置し、撮影した画像信号を前記ダミーヘッド部に伝送する会話相手表情撮影部と、
前記ダミーヘッド部の耳の部分に設置されたマイクロフォンにより録音された会話者の音声信号を遠隔地の会話相手が装着したヘッドフォンに伝送する音声信号伝達部と、
前記ダミーヘッド部の姿勢と位置とを遠隔地の会話相手の姿勢と位置と同じ状態に駆動するダミーヘッド駆動部とより成り、
前記表示画面はあご関節によりあごの長さを変化させることができるように口の部分ではなく、前記あごの中間部分で分割されていることを特徴とする高臨場感通信における送受信部を構成するダミーヘッド装置。 It has an image display device that displays a moving image in which the face of a conversation partner at a remote place is displayed on a display screen formed in a curved shape, and has the same sound transmission as the head of the remote conversation partner A dummy head having characteristics;
A camera that captures the facial expression of the remote conversation partner to be displayed on the display screen of the dummy head unit is installed on the head or other part of the remote conversation partner, and the captured image signal is transmitted to the dummy head unit. Conversation partner facial expression shooting part,
A voice signal transmission unit for transmitting a voice signal of a conversation person recorded by a microphone installed in an ear part of the dummy head part to headphones worn by a remote conversation partner;
A dummy head drive unit that drives the posture and position of the dummy head unit to the same state as the posture and position of a remote conversation partner,
The display screen is divided at the middle portion of the jaw, not at the mouth so that the length of the jaw can be changed by the jaw joint, and constitutes a transmission / reception unit in high presence communication Dummy head device.
前記画像表示装置が有機エレクトロルミネッセンス画像表示装置とされていることを特
徴とするダミーヘッド装置。 The dummy head according to claim 3,
A dummy head device, wherein the image display device is an organic electroluminescence image display device.
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