JP4989427B2 - 画像データ生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、オペレータが画像を操作する際に用いられる画像データ生成装置に関する。

従来、オペレータが画像を操作することによって、観察者に対してプレゼンテーションを行うためにプレゼンテーションシステムが用いられている（特許文献１参照）。
特開２０００−２７６２９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いてプレゼンテーションを行う際には、オペレータが指示棒等を用いて画像上を指示してプレゼンテーションの主要部分（注視域）を指示し続けていないと、観察者の関心がオペレータの意図するプレゼンテーションの主要部分以外に向いてしまい、また、オペレータが画像変更をする場合に操作用ＧＵＩを表示すると、この操作用ＧＵＩに関心が集まってしまい、好適なプレゼンテーションが行われないおそれがあった。

本発明は、前記した問題を解決すべく創案されたものであり、観察者の関心を注視域に集め、好適なプレゼンテーションを可能とする画像データ生成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、オペレータが画像を操作する際に、表示装置に画像を表示させるための画像データを生成する画像データ生成装置であって、観察者に注視させる注視域と、前記観察者が前記注視域を注視したときの周辺視野領域に設けられた非注視域と、を備える画像を前記表示装置に表示させるための画像データを生成する画像データ生成部と、前記オペレータによる操作に基づく指示を取得する指示取得部と、を備え、前記画像データ生成部は、前記指示に基づいて、前記画像の非注視域に対して、当該非注視域の画像が前記注視域の画像よりも注視しにくくなる非注視処理を施すように画像データを処理する非注視処理部と、前記指示に基づいて、前記画像の前記非注視域に操作用ＧＵＩを表示するように画像データを処理する操作用ＧＵＩ処理部と、を備え、前記指示が取得された場合には、前記画像データ生成部は、非注視処理が施されるとともに、前記非注視域に前記操作用ＧＵＩを表示するように処理された前記画像データを前記表示装置に出力することを特徴とする。

かかる構成によると、非注視域に非注視処理が施されるので、観察者の関心を注視域に集めることができる。また、操作用ＧＵＩを注視域ではなく非注視域に表示するので、観察者に操作用ＧＵＩを注視させることなく、注視域であるプレゼンテーションの主要部分を注視させることができる。

また、前記課題を解決するため、本発明は、オペレータが画像を操作する際に、表示装置に画像を表示させるための画像データを生成する画像データ生成装置であって、観察者に注視させる注視域と、前記観察者が前記注視域を注視したときの周辺視野領域に設けられた非注視域と、を備える画像を前記表示装置に表示させるための画像データを生成する画像データ生成部と、前記オペレータによる操作に基づく指示を取得する指示取得部と、を備え、前記画像データ生成部は、前記指示に基づいて、前記画像の前記注視域に対して、前記非注視域の画像よりも当該注視域の画像に前記観察者を注視させる注視処理を施すように画像データを処理する注視処理部と、前記指示に基づいて、前記画像の前記非注視域に操作用ＧＵＩを表示するように画像データを処理する操作用ＧＵＩ処理部と、を備え、前記指示が取得された場合には、前記画像データ生成部は、注視処理が施されるとともに、前記非注視域に前記操作用ＧＵＩを表示するように処理された前記画像データを前記表示装置に出力することを特徴とする。

かかる構成によると、注視域に注視処理が施されるので、観察者の関心を非注視域からそらすことができる。また、操作用ＧＵＩを注視域ではなく非注視域に表示するので、観察者に操作用ＧＵＩを注視させることなく、注視域であるプレゼンテーションの主要部分を注視させることができる。

また、前記課題を解決するため、本発明は、オペレータが画像を操作する際に、表示装置に画像を表示させるための画像データを生成する画像データ生成装置であって、観察者に注視させる注視域と、前記観察者が前記注視域を注視したときの周辺視野領域に設けられた非注視域と、を備える画像を前記表示装置に表示させるための画像データを生成して前記表示装置に出力する画像データ生成部と、前記オペレータによる操作に基づく指示を取得する指示取得部と、を備え、前記画像データ生成部は、前記指示に基づいて、前記画像の非注視域に操作用ＧＵＩを表示するように画像データを処理する操作用ＧＵＩ処理部を備え、前記指示が取得された場合には、前記画像データ生成部は、前記非注視域に操作用ＧＵＩを表示するように処理された前記画像データを前記表示装置に出力することを特徴とする。

かかる構成によると、操作用ＧＵＩを注視域ではなく非注視域に表示するので、観察者に操作用ＧＵＩを注視させることなく、注視域であるプレゼンテーションの主要部分を注視させることができる。

本発明によれば、観察者の関心を注視域に集めることができ、好適なプレゼンテーションを可能とすることができる。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、本発明の実施形態に係る画像データ生成装置が適用された画像表示システムの構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像表示システムの外観を示す模式図である。図２は、本発明の実施形態に係る画像データ生成装置を示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る画像表示システムは、オペレータＰ１が画像を操作することによって、観察者Ｐ２に対してプレゼンテーションを行うためのシステムである。本発明におけるプレゼンテーションは、オペレータＰ１が画像を用いて観察者Ｐ２との間で合意を形成するインタラクティブ体験を含む概念である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る画像表示システムは、表示装置１０と、入力装置２０と、画像データ生成装置３０と、を備える。

表示装置１０は、リアプロジェクション型の装置であり、立体プロジェクタを構成する一対のプロジェクタ１１，１２と、スクリーン１３と、を備える。
一対のプロジェクタ１１，１２は、画像データ生成装置３０から出力された画像データに基づいて、スクリーン１３に対してその背面側から画像光を照射する。
スクリーン１３は、照射された画像光によって、オペレータＰ１及び観察者Ｐ２に対して三次元の画像を表示する。観察者Ｐ２は、スクリーン１３から所定の距離だけ又はそれ以上離れて画像を見る。観察者Ｐ２とスクリーン１３との距離は、後記する非注視域が観察者Ｐ２の周辺視野領域に位置するように設定される。

なお、表示装置１０は、フロントプロジェクション型であり、一対のプロジェクタ１１，１２がスクリーン１３の表面側に設けられていてもよい。
時分割シャッタ方式の立体視を行う場合には、一対のプロジェクタ１１，１２に代えて設けられた一台の時分割対応プロジェクタ（図示せず）が、観察者Ｐ２が装着する液晶シャッタメガネ（図示せず）と同期して右眼用画像光と左眼用画像光とを交互に照射する。
また、偏光方式の立体視を行う場合には、一対のプロジェクタ１１，１２は、それぞれ右眼用画像光及び左眼用画像光を照射する。一対のプロジェクタ１１，１２は、互いに直交する偏光（直線偏光または円偏光）板を通して右眼用画像光と左眼用画像光をそれぞれ照射する。観察者Ｐ２は、左右が互いに直交する偏光メガネ（図示せず）を装着して３次元の画像を観察する。
なお、立体視をせずに３次元画像を表示する場合には、一対のプロジェクタ１１，１２及びスクリーン１３に代えて、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等を使用することができる。
また、立体視対応のディスプレイを使用することもできる。

図１に示すように、入力装置２０は、オペレータＰ１の操作入力に基づいて３次元位置データ（３次元座標）を生成するための３次元位置センサである。また、入力装置２０は、オペレータＰ１の操作入力に基づいて指示データを生成する。３次元位置センサ２０としては、磁気式、力学式、ワイヤー式、光学式、超音波式、これらを組み合わせた方式などのセンサが使用可能である。
生成された３次元位置データ及び指示データは、画像データ生成装置３０に出力される。

画像データ生成装置３０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ディスク等の外部記憶装置および入出力回路を備えており、３次元位置センサ２０からの入力と、記憶装置に記憶されたプログラムやデータに基づいて各演算処理を行うことによって、制御を実行する。図２に示すように、画像データ生成装置３０は、指示データ取得部３１と、データ更新部３２と、データ記憶部３３と、画像データ生成部３４と、を備える。

指示データ取得部３１は、入力装置２０から入力された３次元位置データ及び指示データを取得する。取得された３次元位置データ及び指示データは、データ更新部３２及び画像データ生成部３４に出力される。

データ更新部３２は、入力装置２０からの３次元位置データ及び指示データに基づいて、データ記憶部３３に記憶された空間データ及び物体データを更新する。また、データ更新部３２は、図示しないキーボード等の入力装置からの入力信号に基づいて、新たな物体データを生成してデータ記憶部３３に記憶させることができる。

データ記憶部３３は、画像として表示される空間に関する空間データ３３ａと、この空間内に配置される物体に関する物体データ３３ｂと、を記憶している。
空間データ３３ａは、物体が配置される空間に関するデータであり、例えば、住居の一室（床、壁、天井など）の形状、寸法、座標、都市部の一区画（道路、川など）の形状、寸法、座標に関するデータである。
物体データ３３ｂは、物体のＩＤ、種類、形状、寸法、座標（位置）、向きなどを関連付けたものである。物体データ３３ｂの移動可能な範囲は、空間データ３３ａの規定する範囲内である。

画像データ生成部３４は、データ記憶部３３に記憶された空間データ３３ａ及び物体データ３３ｂに基づいて、画像データを生成する。画像データは、観察者Ｐ２に注視させる注視域と、観察者Ｐ２が注視域を注視したときの周辺視野領域に設けられた非注視域と、を備える画像を表示させるためのデータである。本実施形態において、画像が表示されるスクリーン１３は、観察者Ｐ２が所定の位置で注視域を注視したときの中心視野よりも大きい画像を表示することが可能な大型スクリーンであり、注視域は、画像の中心部分に設けられ、非注視域は、観察者Ｐ２が注視域を注視したときの周辺視野領域に位置する画像の周縁部分に設けられる。
ここで、「中心視野」領域は、視線（注視点）を中心にした約２０度の範囲のことであり、観察者は、中心視野領域において物の形を細部にわたって判別したり色を認識したりすることができる。
また、「周辺視野」領域は、中心視野領域から外れた上下１３０度、左右１８０度の範囲のことであり、周辺視野領域では、観察者は、当該領域を見てはいるが物の形はぼんやりして、色もあまりわからない。非注視域は、この周辺視野領域に設けられる。
画像データ生成部３４は、非注視処理部３４ａと、注視処理部３４ｂと、操作用ＧＵＩ処理部３４ｃと、を備える。

非注視処理部３４ａは、指示データ取得部３１からの指示データに基づいて、画像の非注視域に対して、当該非注視域の画像が注視域の画像よりも注視しにくくなる非注視処理を施すように画像データを処理する。非注視処理は、ぼかし、輝度の低下、コントラストの低下、ＦＯＧ化及び無彩色化の少なくとも一つを含む。
「ぼかし」は、画像のピクセル単位で周囲の数ピクセルに分配する処理、すなわち、解像度を低下させる処理である。
「輝度の低下」は、画像のピクセル単位でＲＧＢ値を所定の割合で減少させる処理である。
「コントラストの低下」は、画像のピクセル単位でＲＧＢ値を所定の値に近づけ、ＲＧＢ値の範囲を限定する処理である。
「ＦＯＧ化」は、画像のピクセル単位で背景色（例えば、グレー）と元のＲＧＢ値とを混合する処理である。
「無彩色化」は、画像のピクセル単位でＲＧＢ値を平均化し、モノトーン化する処理である。

注視処理部３４ｂは、指示データ取得部３１からの指示データに基づいて、非注視域の画像よりも注視域に観察者を注視させる注視処理を施すように画像データを処理する。注視処理は、色の変化、点滅及びアニメーションの表示の少なくとも一つを含む。
「色の変化」は、注視域のプレゼンテーション対象物の色を変化させる処理である。
「点滅」は、注視域のプレゼンテーション対象物を点滅させる処理である。
「アニメーションの表示」は、注視域のプレゼンテーション対象物の近傍にアニメーションを表示させる処理である。

操作用ＧＵＩ処理部３４ｃは、指示データ取得部３１からの指示データに基づいて、画像の非注視域に操作用ＧＵＩを表示するように画像データを処理する。

すなわち、画像データ生成部３４は、指示データが取得された場合には、非注視処理、注視処理及び操作用ＧＵＩ処理が施された画像データを一対のプロジェクタ１１，１２に出力する。

続いて、画像表示システムの動作例について、図３〜図６を参照して説明する。図３〜図６は、本発明の実施形態に係る画像表示システムの動作例を説明するための画像を示す図である。

まず、図３（ａ）に示すように、スクリーン１３に、画像データ生成装置３０の画像データ生成部３４によって生成・出力された画像データによる画像が表示されている。
この画像において、カーソル４１及び物体４２が表示されている。カーソル４１は、オペレータＰ１による入力装置２０の操作に応じて画像内を移動する。物体４２は、ＧＵＩによってアイコン化されている。

図３（ｂ）に示すように、オペレータＰ１による入力装置２０の操作によって、カーソル４１が物体４２上に移動し、指示データが入力されると、画像データ生成部３４の注視処理部３４ｂは、物体４２の色を変え（注視処理）、画像データ生成部３４の非注視処理部３４ａは、画像の非注視域５２を徐々にＦＯＧ化する（非注視処理）。なお、画像の注視域５１はＦＯＧ化されない。

本実施形態において、注視域５１は、画像の中央に設定されており、非注視域５２は、観察者Ｐ２の視野角から外れる画像の周縁部に設定されている。

ＦＯＧ化の終了後、図４（ａ）に示すように、画像データ生成部３４の操作用ＧＵＩ処理部３４ｃは、非注視域５２に操作用ＧＵＩ、すなわち、操作用カーソル６１及び操作用アイコン６２を表示させる（操作用ＧＵＩ処理）。

続いて、図４（ｂ）に示すように、オペレータＰ１による入力装置２０の操作によって、操作用カーソル６１が操作用アイコン６２上、本実施形態では、Ｅｄｉｔボタン上に移動し、指示データが入力されると、画像データ生成部３４の操作用ＧＵＩ処理部３４ｃは、新たな操作用カーソル６３及び操作用アイコン６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅを表示させる（操作用ＧＵＩ処理）。

続いて、図５（ａ）に示すように、オペレータＰ１による入力装置２０の操作によって、操作用カーソル６３が操作用アイコン６４ｂ上に移動し、指示データが入力されると、画像データ生成部３４の操作用ＧＵＩ処理部３４ｃは、新たな操作用カーソル６５及び操作用アイコン６６を表示させる（操作用ＧＵＩ処理）。ここで、操作用アイコン６４ｂは、対象物の色を変化させるためのボタンである。

続いて、図５（ｂ）に示すように、オペレータＰ１による入力装置２０の操作によって、操作用カーソル６５が操作用アイコン６６上に移動し、指示データが入力されると、画像データ生成部３４は、操作用アイコン６６に応じた画像処理、本実施形態では、物体４２の色を所望の色に変化させる処理を実行する。
その際に、画像データ生成部３０の注視処理部３４ｂは、カーソル４１に代えてアニメーション４３を表示させる（注視処理）。

本実施形態において、アニメーション４３は、色を変化させる処理に対応した、ペンキを垂らすアニメーションである。

続いて、図６に示すように、画像処理が終了すると、画像データ生成部３０は、操作用アイコン６２，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ，６６、操作用カーソル６５及びアニメーション４３を消去し、非注視域５２における処理を終了し、カーソル４１を表示させる。

なお、操作用ＧＵＩである操作用カーソル６１，６３，６５は、非注視域５２内のみの移動を可能とし、注視域５１への移動を禁止されていてもよく、又は、注視域５１内を移動する際に非可視化されてもよい。

本発明の実施形態に係る画像データ生成装置３０が適用された画像表示システムは、以下の効果を奏する。
非注視域５２に非注視処理が施されるので、観察者Ｐ２の関心を注視域５１に集めることができ、観察者Ｐ２の関心をそらすことなく、好適なプレゼンテーションを可能とすることができる。
注視域５１に注視処理が施されるので、観察者Ｐ２の関心を非注視域５２からそらすことができ、好適なプレゼンテーションを可能とすることができる。
操作用ＧＵＩを注視域５１ではなく非注視域５２に表示するので、観察者Ｐ２の関心を注視域５１であるプレゼンテーションの主要部分に集めることができ、観察者Ｐ２の関心をそらすことなく、好適なプレゼンテーションを可能とすることができる。
また、これらの処理が一緒に施されるので、より相乗的に、観察者Ｐ２の関心を注視域５１に集め、好適なプレゼンテーションを可能とすることができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。
例えば、画像データ生成装置３０は、非注視処理部３４ａ、注視処理部３４ｂ及び操作用ＧＵＩ処理部の少なくとも一つを備えていればよい。
また、注視処理としてのアニメーションは、ペンキを垂らすものに限定されず、画像処理の内容に対応して、例えば、メッセージ性を有する日常的身体動作（掴む、指差す、走る、しゃがむ等）、画像処理の内容を表すもの（はさみ（で切る）等）、公共性を有する図表（進入禁止等の一般的な図表）とすることが可能である。
また、注視域及び非注視域の位置関係は、前記したものに限定されない。例えば、注視域を画像の一端部（例えば、左端部）とし、非注視域を画像の他端部（例えば、右端部）とすることができる。
また、観察者と画像との距離を適宜設定することによって、大型のスクリーンだけでなく、本発明を小型のスクリーンに適用することも可能である。
また、非注視処理における非注視域の画像変化のスピードは、ゆっくりしたものであることが望ましい。これは、非注視域が設けられた周辺視野領域においては、観察者は、急速な変化に対しては中心視野領域よりも敏感となるおそれがあるためである。非注視処理における非注視域の画像変化のスピードがゆっくりしている場合には、観察者は、非注視域の画像変化に気づきにくくなり、観察者の注視域への注視は妨害されない。かかる効果を奏するため、例えば、非注視処理における非注視域の画像変化のスピードを、注視処理における注視域のアニメーションの画像変化のスピードよりも遅くすることができる。
また、非注視処理がぼかし、すなわち、解像度の低下である場合には、観察者が注視する注視点を中心とした２０度以内の中心視野領域の画像の解像度に対して、中心視野領域から離れるにつれて画像の解像度が低下するように、例えば、注視点を中心とした４０度の位置（注視点から２０度の位置）の画像の解像度が１／２、注視点を中心とした６０度の位置（注視点から３０度の位置）の画像の解像度が１／３となるように周辺視野領域の画像を処理することによって、より好適に、観察者の関心を注視域に集める構成であってもよい。

本発明の実施形態に係る画像表示システムの外観を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る画像データ生成装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像表示システムの動作例を説明するための画像を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像表示システムの動作例を説明するための画像を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像表示システムの動作例を説明するための画像を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像表示システムの動作例を説明するための画像を示す図である。

符号の説明

１０ 表示装置
２０ 入力装置
３０ 画像データ生成装置
３１ 指示データ取得部
３２ データ更新部
３３ データ記憶部
３４ 画像データ生成部
３４ａ 非注視処理部
３４ｂ 注視処理部
３４ｃ 操作用ＧＵＩ処理部
５１ 注視域
５２ 非注視域

Claims (8)

1. オペレータが画像を操作する際に、表示装置に画像を表示させるための画像データを生成する画像データ生成装置であって、
   観察者に注視させる注視域と、前記観察者が前記注視域を注視したときの周辺視野領域に設けられた非注視域と、を備える画像を前記表示装置に表示させるための画像データを生成する画像データ生成部と、
   前記オペレータによる操作に基づく指示を取得する指示取得部と、
   を備え、
   前記画像データ生成部は、
   前記指示に基づいて、前記画像の非注視域に対して、当該非注視域の画像が前記注視域の画像よりも注視しにくくなる非注視処理を施すように画像データを処理する非注視処理部と、
   前記指示に基づいて、前記画像の前記非注視域に操作用ＧＵＩを表示するように画像データを処理する操作用ＧＵＩ処理部と、
   を備え、
   前記指示が取得された場合には、前記画像データ生成部は、非注視処理が施されるとともに、前記非注視域に前記操作用ＧＵＩを表示するように処理された前記画像データを前記表示装置に出力する
   ことを特徴とする画像データ生成装置。
2. 前記非注視処理は、ぼかし、輝度の低下、コントラストの低下、ＦＯＧ化及び無彩色化の少なくとも一つを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像データ生成装置。
3. 前記画像データ生成部は、前記指示に基づいて、前記画像の前記注視域に対して、前記非注視域の画像よりも当該注視域の画像に前記観察者を注視させる注視処理を施すように画像データを処理する注視処理部を備え、
   前記指示が取得された場合には、前記画像データ生成部は、注視処理が施された前記画像データを前記表示装置に出力する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像データ生成装置。
4. 前記注視処理は、色の変化、点滅及びアニメーションの表示の少なくとも一つを含む
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像データ生成装置。
5. オペレータが画像を操作する際に、表示装置に画像を表示させるための画像データを生成する画像データ生成装置であって、
   観察者に注視させる注視域と、前記観察者が前記注視域を注視したときの周辺視野領域に設けられた非注視域と、を備える画像を前記表示装置に表示させるための画像データを生成する画像データ生成部と、
   前記オペレータによる操作に基づく指示を取得する指示取得部と、
   を備え、
   前記画像データ生成部は、
   前記指示に基づいて、前記画像の前記注視域に対して、前記非注視域の画像よりも当該注視域の画像に前記観察者を注視させる注視処理を施すように画像データを処理する注視処理部と、
   前記指示に基づいて、前記画像の前記非注視域に操作用ＧＵＩを表示するように画像データを処理する操作用ＧＵＩ処理部と、
   を備え、
   前記指示が取得された場合には、前記画像データ生成部は、注視処理が施されるとともに、前記非注視域に前記操作用ＧＵＩを表示するように処理された前記画像データを前記表示装置に出力する
   ことを特徴とする画像データ生成装置。
6. 前記注視処理は、色の変化、点滅及びアニメーションの表示の少なくとも一つを含む
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像データ生成装置。
7. オペレータが画像を操作する際に、表示装置に画像を表示させるための画像データを生成する画像データ生成装置であって、
   観察者に注視させる注視域と、前記観察者が前記注視域を注視したときの周辺視野領域に設けられた非注視域と、を備える画像を前記表示装置に表示させるための画像データを生成して前記表示装置に出力する画像データ生成部と、
   前記オペレータによる操作に基づく指示を取得する指示取得部と、
   を備え、
   前記画像データ生成部は、前記指示に基づいて、前記画像の非注視域に操作用ＧＵＩを表示するように画像データを処理する操作用ＧＵＩ処理部を備え、
   前記指示が取得された場合には、前記画像データ生成部は、前記非注視域に操作用ＧＵＩを表示するように処理された前記画像データを前記表示装置に出力する
   ことを特徴とする画像データ生成装置。
8. 前記操作ＧＵＩ処理部は、前記非注視域に表示された前記操作用ＧＵＩである操作用カーソルの前記非注視域から前記注視域への移動を禁止する、又は、前記非注視域に表示された前記操作用ＧＵＩである操作用カーソルが前記注視域を移動する際に当該操作用カーソルを非可視化するように画像データを処理する
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像データ生成装置。

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