JP6801073B2 - 付加情報表示装置、方法およびプログラム - Google Patents

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Description

本開示の技術は、ディスプレイ等の表示装置に表示されている画像に関連する付加情報を表示するための付加情報表示装置、方法およびプログラムに関するものである。
近年、内視鏡装置、アンギオ装置および超音波装置等により取得された画像に対して、内視鏡の現在位置、および取得された画像に現れてない臓器または血管の位置を把握できるように、CT(Computed Tomography)画像あるいはMRI(Magnetic Resonance Imaging)画像等から生成された3次元画像等の付加情報を、取得された画像に重畳表示することが行われている。
取得された画像に付加情報を重畳表示するためには、内視鏡装置等に付加情報を取り込むか、付加情報を生成する装置に内視鏡装置等により取得した画像を取り込む必要がある。内視鏡装置等に付加情報を取り込む場合、取得した画像に付加情報を重畳表示できるようにするために、内視鏡装置等の改良が必要となる。また、付加情報を生成する装置に内視鏡装置等から画像を取り込む場合でも、内視鏡装置等と接続するための機材が必要となる。また、医療機器は、臨床現場で使用するためには接続試験等を行って役所の認可を受ける必要がある。このため、内視鏡装置等と付加情報を生成する装置とを接続して実際の診断に使用することは、容易ではない。
一方、近年、ヘッドマウントディスプレイ(Head Mount Display、以下HMDとする)に各種情報を表示することが行われている。例えば、特開2014−211643号公報および特開2012−233963号公報には、HMDのカメラで画像を表示するディスプレイを撮影し、ディスプレイの形状に基づいて撮影画像からディスプレイを検出し、ディスプレイに表示されたマークを検出し、HMDにおける検出したマークに基づいて規定される位置に、画面を投影する手法が提案されている。とくに、特開2012−233963号公報に記載された手法は、ディスプレイの周囲に位置するように画像を投影する手法が提案されている。
しかしながら、特開2014−211643号公報および特開2012−233963号公報に記載された手法は、投影する画像の位置を定めるために、ディスプレイにマーカを表示する必要がある。このため、ディスプレイまたはディスプレイに表示される画像に改良を加える必要がある。このような改良を加えることは、とくに医療機器の場合、さらなる役所の認可のための試験等が必要となるため、容易ではない。
本開示の技術は上記事情に鑑みなされたものであり、付加情報を重畳するための画像を取得する装置に改良を加えることなく、表示された画像に付加情報を併せて表示できるようにすることを目的とする。
本開示による付加情報表示装置は、画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得する画像取得手段と、
撮影画像から第1の表示手段を検出する検出手段と、
検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定する付加情報決定手段と、
検出した第1の表示手段と付加情報とを位置合わせする位置合わせ手段と、
位置合わせされた付加情報を第2の表示手段に表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
「付加情報」とは、第1の表示手段に表示された表示画像に関連する任意の画像を含む情報を意味し、例えば、第1の表示手段に表示された画像が内視鏡画像である場合には、3次元画像から生成された、内視鏡画像に対応する位置の仮想内視鏡画像を付加情報として用いることができる。また、第1の表示手段に表示された画像がアンギオ装置により取得された血管の造影画像である場合には、3次元画像から生成した対応する部位の擬似2次元画像(レイサム画像)を付加情報として用いることができる。また、第1の表示手段に表示されている、画像を取得した患者のバイタル情報および診断結果等のテキスト情報等も付加情報として用いることができる。
「検出した第1の表示手段と付加情報とを位置合わせする」とは、検出した第1の表示手段自体のみならず、検出した第1の表示手段に含まれる表示画像も含めて付加情報と位置合わせをすることを意味する。したがって、「検出した第1の表示手段と付加情報とを位置合わせする」とは、検出した第1の表示手段の枠等の筐体と付加情報とを位置合わせすること、および検出した第1の表示手段に含まれる表示画像と付加情報とを位置合わせすることを含む。
なお、本開示による付加情報表示装置においては、付加情報決定手段は、検出した第1の表示手段の種類に基づいて、付加情報を決定するものであってもよい。
また、本開示による付加情報表示装置においては、付加情報決定手段は、検出した第1の表示手段に表示された表示画像に基づいて、付加情報を決定するものであってもよい。
また、本開示による付加情報表示装置においては、検出手段は、第1の表示手段の形状を用いて撮影画像から第1の表示手段を検出するものであってもよい。
また、本開示による付加情報表示装置においては、位置合わせ手段は、検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて表示画像を補正し、補正された表示画像と付加情報とを位置合わせするものであってもよい。
また、本開示による付加情報表示装置においては、位置合わせ手段は、検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて付加情報を補正し、表示画像と補正された付加情報とを位置合わせするものであってもよい。
また、本開示による付加情報表示装置においては、位置合わせ手段は、検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて表示画像を補正し、補正された表示画像と付加情報とを位置合わせするか、検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて付加情報を補正し、表示画像と補正された付加情報とを位置合わせするかを選択可能であってもよい。
また、本開示による付加情報表示装置においては、付加情報決定手段は、表示画像に含まれる情報以外の情報を付加情報に決定するものであってもよい。
また、本開示による付加情報表示装置においては、第2の表示手段は、シースルー型のヘッドマウントディスプレイであり、撮影画像を取得するための撮影手段が、ヘッドマウントディスプレイに取り付けられてなるものであってもよい。
本開示による付加情報表示方法は、画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得し、
撮影画像から第1の表示手段を検出し、
検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定し、
検出した第1の表示手段と付加情報とを位置合わせし、
位置合わせされた付加情報を第2の表示手段に表示することを特徴とするものである。
なお、本開示による付加情報表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
本開示による他の付加情報表示装置は、
コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、
記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサとを備え、プロセッサは、
画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得する画像取得処理と、
撮影画像から第1の表示手段を検出する検出処理と、
検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定する付加情報決定処理と、
検出した第1の表示手段と付加情報とを位置合わせする位置合わせ処理と、
位置合わせされた付加情報を第2の表示手段に表示する表示制御処理とを実行することを特徴とするものである。
本開示によれば、画像が表示された第1の表示手段が撮影されることにより取得された撮影画像から第1の表示手段が検出され、第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報が決定され、検出された第1の表示手段と付加情報とが位置合わせされ、位置合わせされた付加情報が第2の表示手段に表示される。このため、第1の表示手段に対して何ら改良を加えなくても、第2の表示手段において、第1の表示手段の表示画像に付加情報を併せて表示することができる。
本発明の実施形態による付加情報表示装置を適用した診断支援システムの概要を示す図 コンピュータに付加情報表示プログラムをインストールすることにより実現される付加情報表示装置の概略構成を示す図 撮影画像を示す図 撮影画像の他の例を示す図 付加情報の位置合わせを説明するための図 HMDを装着した操作者に見える画像を示す図 本実施形態において行われる処理を示すフローチャート 内視鏡画像が表示されているディスプレイを見ている状態でHMDに表示される付加情報を示す図 肝臓の手術画像が表示されているディスプレイを見ている状態でHMDに表示される付加情報を示す図 付加情報の位置合わせを説明するための図 付加情報の位置合わせを説明するための図 付加情報の位置合わせを説明するための図
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態による付加情報表示装置を適用した診断支援システムの概要を示す図である。図1に示すように、診断支援システムは、画像表示システム1および本実施形態による付加情報表示装置2からなる。
画像表示システム1は、アンギオ装置により取得された血管造影画像であるアンギオ画像を表示するシステムであり、アンギオ装置3、およびディスプレイ4を備える。画像表示システム1においては、アンギオ装置3により被写体5の血管造影撮影が行われ、これにより取得されたアンギオ画像がディスプレイ4に表示される。なお、ディスプレイ4が第1の表示手段に対応する。
付加情報表示装置2は、コンピュータ6およびヘッドマウントディスプレイ(Head Mount Display、以下HMDとする)7を備える。なお、HMD7が第2の表示手段に対応する。本実施形態においては、HMD7は透過型のHMDであり、HMD7を装着した診断支援システムの操作者(例えば医師)は、HMD7に表示される画像を見つつ、HMD7を介して周囲を見ることができる。なお、HMD7には、HMD7の操作者の視線方向の撮影を行うカメラ9が取り付けられている。また、コンピュータ6は、被写体5の画像等を保管する画像サーバ8とネットワークを介して接続されている。画像サーバ8には、例えばCT装置、MRI装置、および超音波装置等により取得された3次元画像等が保存される。
本実施形態においては、HMD7を装着した操作者がディスプレイ4に表示された画像を観察すると、後述するようにディスプレイ4に表示された画像に関連する付加情報がHMD7に表示される。
コンピュータ6は、本実施形態の付加情報表示プログラムをインストールしたものである。コンピュータ6は、診断を行う医師が直接操作するワークステーションまたはパーソナルコンピュータでもよいし、それらとネットワークを介して接続されたサーバコンピュータでもよい。付加情報表示プログラムは、DVD(Digital Versatile Disc)あるいはCD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体からコンピュータにインストールされる。または、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、もしくはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じて医師が使用するコンピュータにダウンロードされ、インストールされる。
図2は、コンピュータに付加情報表示プログラムをインストールすることにより実現される付加情報表示装置の概略構成を示す図である。図2に示すように、付加情報表示装置2は、標準的なワークステーションの構成として、プロセッサであるCPU(Central Processing Unit)11、メモリ12およびストレージ13を備えている。また、付加情報表示装置2には、上述したHMD7と、マウス等の入力部14とが接続されている。
ストレージ13には、ネットワークを経由して画像サーバ8から取得した3次元画像V0、および後述するように付加情報表示装置2での処理に必要な情報を含む各種情報が記憶されている。
また、メモリ12には、付加情報表示プログラムが記憶されている。また、メモリ12は、付加情報表示プログラムが処理を行う際の作業領域にもなる。付加情報表示プログラムは、CPU11に実行させる処理として、画像が表示されたディスプレイ4をカメラ9が撮影することにより取得された撮影画像を取得する画像取得処理、撮影画像からディスプレイ4を検出する検出処理、検出したディスプレイ4に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定する付加情報決定処理、検出したディスプレイ4と付加情報とを位置合わせする位置合わせ処理、および位置合わせされた付加情報をHMD7に表示する表示制御処理を規定する。
そして、CPU11がプログラムに従いこれらの処理を実行することで、コンピュータ6は、画像取得部21、検出部22、付加情報決定部23、位置合わせ部24および表示制御部25として機能する。また、付加情報表示装置2は、画像取得処理、検出処理、付加情報決定処理、位置合わせ処理および表示制御処理をそれぞれ行う複数のプロセッサを備えるものであってもよい。
画像取得部21は、HMD7に取り付けられたカメラ9が撮影した撮影画像を取得する。図3は撮影画像の例を示す図である。図3に示すように、撮影画像G2には、表示画像G1が表示されたディスプレイ4が含まれる。なお、表示画像G1はアンギオ画像であり、例えば心臓において造影剤により造影された血管が含まれている。
検出部22は、撮影画像G2からディスプレイ4を検出する。ディスプレイ4の検出は、撮影画像G2から矩形の領域を検出することにより行えばよい。また、矩形の輪郭を検出することにより行ってもよい。なお、後述するようにディスプレイ4を見る角度によっては、撮影画像G2に含まれるディスプレイ4の形状が歪む。このため、検出部22は、4つの線分により囲まれる領域をディスプレイ4として検出するようにしてもよい。
付加情報決定部23は、表示画像G1に関連する付加情報を決定する。本実施形態においては、検出部22が検出したディスプレイ4に含まれる表示画像G1に基づいて、表示画像G1に含まれる情報とは異なる情報を付加情報に決定する。例えば、表示画像G1を解析して表示画像G1の種類を判定し、その判定結果から付加情報A1を決定する。本実施形態においては、表示画像G1はアンギオ画像であり、血管が造影されている。付加情報決定部23は、表示画像G1を解析することにより、表示画像G1がアンギオ画像であることを判定する。表示画像G1がアンギオ画像であることが判定されると、付加情報決定部23は、心臓の血管の擬似2次元画像(レイサム画像)を付加情報A1に決定する。付加情報決定部23は、被写体5の3次元画像V0を画像サーバ8から取得し、3次元画像V0からレイサム画像を生成する。なお、付加情報A1は、血管の部分のみ画素値を有し、他の領域は透明である矩形の画像である。
位置合わせ部24は、撮影画像G2から検出したディスプレイ4と付加情報A1との位置合わせを行う。本実施形態においては、レイサム画像である付加情報A1が、ディスプレイ4に含まれる表示画像G1の対応する血管に重畳されるように位置合わせを行う。
なお、HMD7においては、カメラ9の撮影方向とHMD7を装着した操作者の視線方向とがずれている。このため、付加情報A1がHMD7に表示された際に、HMD7を通じて見えるディスプレイ4と付加情報A1とが適切に位置合わせされるように、本実施形態による診断支援システムを使用するに先立ち、カメラ9の撮影方向を操作者の視線方向と一致させるためのキャリブレーションが行われる。キャリブレーションは、以下のようにして行われる。まず、HMD7を装着した状態において周知のチェッカーボードをカメラ9により撮影し、チェッカーボードの画像をHMD7に表示する。そして、操作者にチェッカーボードの格子点を指し示してもらい、指し示した位置と実際のチェッカーボードの格子点の位置とが一致するように、HMD7に表示するチェッカーボードの画像を拡大縮小、平行移動および回転する。これにより、画像を拡大縮小、平行移動および回転させるための変換パラメータが取得される。位置合わせ部24は、この変換パラメータを第1のパラメータとしてストレージ13に保存する。このような第1のパラメータによりカメラ9が取得した画像を変換してHMD7に表示することにより、HMD7を通じて見える物体と、HMD7に表示されるその物体の画像の位置とを一致させることができる。
位置合わせ部24は、撮影画像G2に含まれるディスプレイ4と付加情報A1との位置合わせに際し、まず撮影画像G2に含まれるディスプレイ4の形状の歪みを補正する。操作者がディスプレイ4を見る角度によっては、図4に示すように、撮影画像G2に含まれるディスプレイ4の形状が歪んでいる。このため、位置合わせ部24は、撮影画像G2に含まれるディスプレイ4の形状が矩形となるように撮影画像G2をアフィン変換等により変換して、変換された撮影画像G21を取得する。なお、この際の変換パラメータは第2のパラメータとしてストレージ13に保存される。
そして、位置合わせ部24は、変換された撮影画像G21に含まれるディスプレイ4と付加情報A1とを位置合わせする。本実施形態においては、ディスプレイ4に含まれる表示画像G1と付加情報A1との位置合わせを行う。具体的には、レイサム画像である付加情報A1と変換された撮影画像G21に含まれる表示画像G1とのマッチングを行い、図5に示すように、付加情報A1に対応する撮影画像G21上の血管の位置に付加情報A1が重畳されるように、位置合わせを行う。位置合わせにより、変換された撮影画像G21上における付加情報A1を重畳する位置座標が決定される。なお、付加情報A1の位置座標は、例えば、撮影画像G21上における付加情報A1の四隅の座標である。
表示制御部25は、位置合わせされた付加情報A1をHMD7に表示する。この際、HMD7を装着している操作者がHMD7を通して見ているディスプレイ4に含まれる表示画像G1に付加情報A1が位置合わせされるように、HMD7における付加情報A1を表示する位置を変換する。すなわち、表示制御部25は、上述した第2のパラメータにより付加情報A1を変換し、さらにキャリブレーション時に取得した1のパラメータにより付加情報A1を変換して、HMD7に表示する。これにより、操作者がHMD7を通して見ているディスプレイ4の表示画像G1に、変換された付加情報A1が重畳されて表示される。図6はHMDを装着した操作者に見える画像を示す図である。図6に示すように、HMD7を装着した操作者には、表示画像G1が表示されたディスプレイ4がHMD7を通じて見えるが、さらに表示画像G1に位置合わせされた付加情報A1が見えることとなる。
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図7は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、キャリブレーションは行われて、第1のパラメータがストレージ13に保存されているものとする。HMD7を装着した操作者が画像が表示されたディスプレイ4を見ることにより、カメラ9が操作者の視線方向の撮影を行い、画像取得部21が撮影画像G2を取得する(ステップST1)。次いで、検出部22が、撮影画像G2からディスプレイ4を検出し(ステップST2)、付加情報決定部23が、検出されたディスプレイ4に含まれる表示画像G1に関連する付加情報A1を決定する(ステップST3)。そして、位置合わせ部24が、検出されたディスプレイ4と付加情報A1とを位置合わせし(ステップST4)、表示制御部25が、位置合わせされた付加情報A1をHMD7に表示し(ステップST5)、ステップST1に戻る。なお、2回目以降の処理においては、付加情報決定部23による付加情報A1の決定の処理は省略される。
このように、本実施形態においては、ディスプレイ4を撮影することにより取得した撮影画像G2からディスプレイ4を検出し、検出されたディスプレイ4に含まれる表示画像G1に関連する付加情報A1を決定し、検出されたディスプレイ4と付加情報A1とを位置合わせし、位置合わせされた付加情報A1をHMD7に表示するようにしたものである。このため、ディスプレイ4に対して何ら改良を加えなくても、HMD7において、ディスプレイ4に表示された表示画像G1に付加情報A1を併せて表示することができる。
ところで、ディスプレイ4の種類は、ディスプレイ4が接続されている装置の種類に応じて異なることが多い。例えば、上記実施形態ではアンギオ装置3にディスプレイ4が接続されているが、内視鏡装置では異なる種類のディスプレイが接続される。また、タブレット端末に画像を表示する場合もある。上記実施形態においては、付加情報決定部23は、表示画像G1に基づいて付加情報A1を決定しているが、ディスプレイ4の種類、例えばディスプレイ4のサイズおよび枠の形状を判定し、その判定結果からディスプレイ4にどのような画像が表示されているかを判定して、付加情報A1を決定するようにしてもよい。
ここで、ディスプレイ4が内視鏡画像を表示する種類のものである場合、または表示画像G1が内視鏡画像である場合、付加情報決定部23は、被写体5の3次元画像V0から生成した仮想内視鏡画像を付加情報A1に決定することができる。図8は、内視鏡画像が表示されているディスプレイ4を見ている状態でHMD7に表示される付加情報を示す図である。図8においては、内視鏡画像である表示画像G1が表示されているディスプレイ4の外枠に沿うように、位置合わせされた仮想内視鏡画像である付加情報A1が表示されている。
一方、ディスプレイ4に表示される画像が、例えば肝臓の手術中の画像である場合、被写体の3次元画像から生成した肝臓のモデル画像を付加情報A1として用いることができる。図9は肝臓の手術中の画像が表示されたディスプレイ4を見ている状態でHMD7に表示される付加情報A1を示す図である。図9においては、ディスプレイ4に表示されている表示画像G1に含まれる肝臓に、肝臓の血管および腫瘍を含む肝臓のモデル画像である付加情報A1が重畳されて表示されている。
また、上記実施形態においては、位置合わせ部24が、ディスプレイ4の形状が矩形となるように撮影画像G2を変換している。しかしながら、付加情報A1の形状を撮影画像G2に合わせるように変換してもよい。この場合、位置合わせ部24は、撮影画像G2から検出したディスプレイ4に、変換された付加情報A1を位置合わせする。すなわち、変換された付加情報A1と検出したディスプレイ4に含まれる表示画像G1とのマッチングを行い、図10に示すように、撮影画像G2上の血管の位置に変換された付加情報A1が重畳されるように、撮影画像G2に変換された付加情報A1を位置合わせする。位置合わせにより、撮影画像G2上における変換された付加情報A1を重畳する位置が決定される。また、この場合、表示制御部25は、位置合わせされた付加情報A1をキャリブレーション時に取得した第1のパラメータにより変換してHMD7に表示する。これにより、操作者がHMD7を通じて見ているディスプレイ4の表示画像G1に、付加情報A1が重畳して表示される。
また、ディスプレイ4の形状が矩形となるように撮影画像G2を変換するか、付加情報A1の形状を撮影画像G2に合わせるようにするかを選択可能なものとしてもよい。この場合、入力部14からの入力により位置合わせ部24が指示を受け付けて、ディスプレイ4の形状が矩形となるように撮影画像G2を変換するか、付加情報A1の形状を撮影画像G2に合わせるようにするかを選択するようにすればよい。
また、上記実施形態においては、付加情報A1としてレイサム画像等を用いているが、付加情報A1は画像に限定されるものではない。例えば、被写体である患者の血圧等のバイタル情報を付加情報A1として用いることもできる。この場合、付加情報A1は、撮影画像G2におけるディスプレイ4の枠を基準として位置合わせがなされる。例えば、図11に示すように、ディスプレイ4の外枠に沿うように付加情報A1を位置合わせすればよい。また、図12に示すように、ィスプレイ4の1つの頂点と付加情報A1の表示領域の重心とが一致するように、付加情報A1を位置合わせしてもよい。また、バイタル情報に代えて、診断結果等のテキスト情報、バイタル情報の変化を示すグラフ等を付加情報A1として用いることも可能である。
また、上記実施形態においては、HMD7をシースルー型のHMDとしているが、没入型のHMDを用いてもよい。この場合、カメラ9により撮影された画像がHMDに表示されることとなる。このため、撮影画像G2と付加情報A1とのキャリブレーションが不要となるため、より高速に付加情報A1を表示することができる。
また、HMDに代えて、タブレット端末を用いてもよい。この場合、タブレット端末が本実施形態による付加情報表示装置となる。そして、タブレット端末のカメラにより撮影した画像がタブレット端末のディスプレイに表示され、さらに付加情報A1が決定されて、ディスプレイに表示された画像に位置合わせされて、付加情報A1が表示されることとなる。
以下、本発明の実施形態の効果について説明する。
検出した第1の表示手段の種類に基づいて付加情報を決定することにより、第1の表示手段に表示された画像に適した付加情報を第2の表示手段に表示することができる。
検出した第1の表示手段に表示された表示画像に基づいて付加情報を決定することにより、表示画像に適した付加情報を第2の表示手段に表示することができる。
検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて表示画像を補正し、補正された表示画像と付加情報とを位置合わせすることにより、撮影画像において第1の表示手段が傾いている等して歪んでいる場合であっても、表示画像と付加情報とを精度よく位置合わせして、付加情報を表示することができる。
検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて付加情報を補正し、表示画像と補正された付加情報とを位置合わせすることにより、撮影画像において第1の表示手段が傾いている等して歪んでいる場合であっても、表示画像に併せて歪んだ状態の付加情報を表示することができる。
1 画像表示システム
2 付加情報表示装置
3 アンギオ装置
4 ディスプレイ
5 被写体
6 コンピュータ
7 ヘッドマウントディスプレイ(HMD)
8 画像サーバ
9 カメラ
11 CPU
12 メモリ
13 ストレージ
21 画像取得部
22 検出部
23 付加情報決定部
24 位置合わせ部
25 表示制御部
G1 表示画像
G2 撮影画像
A1 付加情報

Claims (14)

  1. 画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得する画像取得手段と、
    前記撮影画像から前記第1の表示手段を検出する検出手段と、
    前記検出した前記第1の表示手段の種類に基づいて、前記検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定する付加情報決定手段と、
    前記検出した第1の表示手段と前記付加情報とを位置合わせする位置合わせ手段と、
    前記位置合わせされた前記付加情報を第2の表示手段に表示する表示制御手段とを備えた付加情報表示装置。
  2. 画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得する画像取得手段と、
    前記撮影画像から前記第1の表示手段を検出する検出手段と、
    前記検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定する付加情報決定手段と、
    前記検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて前記表示画像を補正し、該補正された表示画像と前記付加情報とを位置合わせすることにより、前記検出した第1の表示手段と前記付加情報とを位置合わせする位置合わせ手段と、
    前記位置合わせされた前記付加情報を第2の表示手段に表示する表示制御手段とを備えた付加情報表示装置。
  3. 画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得する画像取得手段と、
    前記撮影画像から前記第1の表示手段を検出する検出手段と、
    前記検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定する付加情報決定手段と、
    前記検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて前記表示画像を補正し、該補正された表示画像と前記付加情報とを位置合わせするか、前記検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて前記付加情報を補正し、前記表示画像と前記補正された付加情報とを位置合わせするかを選択可能であり、選択された位置合わせの手法により、前記検出した第1の表示手段と前記付加情報とを位置合わせする位置合わせ手段と、
    前記位置合わせされた前記付加情報を第2の表示手段に表示する表示制御手段とを備えた付加情報表示装置。
  4. 前記付加情報決定手段は、前記検出した前記第1の表示手段に表示された表示画像に基づいて、前記付加情報を決定する請求項2または3記載の付加情報表示装置。
  5. 前記位置合わせ手段は、前記検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて前記付加情報を補正し、前記表示画像と前記補正された付加情報とを位置合わせする請求項1載の付加情報表示装置。
  6. 前記検出手段は、前記第1の表示手段の形状を用いて前記撮影画像から前記第1の表示手段を検出する請求項1からのいずれか1項記載の付加情報表示装置。
  7. 前記付加情報決定手段は、前記表示画像に含まれる情報以外の情報を前記付加情報に決定する請求項1からのいずれか1項記載の付加情報表示装置。
  8. 前記第2の表示手段は、シースルー型のヘッドマウントディスプレイであり、前記撮影画像を取得するための撮影手段が、該ヘッドマウントディスプレイに取り付けられてなる請求項1からのいずれか1項記載の付加情報表示装置。
  9. 画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得し、
    前記撮影画像から前記第1の表示手段を検出し、
    前記検出した前記第1の表示手段の種類に基づいて、前記検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定し、
    前記検出した第1の表示手段と前記付加情報とを位置合わせし、
    前記位置合わせされた前記付加情報を第2の表示手段に表示する付加情報表示方法。
  10. 画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得し、
    前記撮影画像から前記第1の表示手段を検出し、
    前記検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定し、
    前記検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて前記表示画像を補正し、該補正された表示画像と前記付加情報とを位置合わせすることにより、前記検出した第1の表示手段と前記付加情報とを位置合わせし、
    前記位置合わせされた前記付加情報を第2の表示手段に表示する付加情報表示方法。
  11. 画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得し、
    前記撮影画像から前記第1の表示手段を検出し、
    前記検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定し、
    前記検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて前記表示画像を補正し、該補正された表示画像と前記付加情報とを位置合わせするか、前記検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて前記付加情報を補正し、前記表示画像と前記補正された付加情報とを位置合わせするかを選択可能であり、選択された位置合わせの手法により、前記検出した第1の表示手段と前記付加情報とを位置合わせし、
    前記位置合わせされた前記付加情報を第2の表示手段に表示する付加情報表示方法。
  12. 画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得する手順と、
    前記撮影画像から前記第1の表示手段を検出する手順と、
    前記検出した前記第1の表示手段の種類に基づいて、前記検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定する手順と、
    前記検出した第1の表示手段と前記付加情報とを位置合わせする手順と、
    前記位置合わせされた前記付加情報を第2の表示手段に表示する手順とをコンピュータに実行させる付加情報表示プログラム。
  13. 画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得する手順と、
    前記撮影画像から前記第1の表示手段を検出する手順と、
    前記検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定する手順と、
    前記検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて前記表示画像を補正し、該補正された表示画像と前記付加情報とを位置合わせすることにより、前記検出した第1の表示手段と前記付加情報とを位置合わせする手順と、
    前記位置合わせされた前記付加情報を第2の表示手段に表示する手順とをコンピュータに実行させる付加情報表示プログラム。
  14. 画像が表示された第1の表示手段を撮影することにより取得された撮影画像を取得する手順と、
    前記撮影画像から前記第1の表示手段を検出する手順と、
    前記検出した第1の表示手段に含まれる表示画像に関連する付加情報を決定する手順と、
    前記検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて前記表示画像を補正し、該補正された表示画像と前記付加情報とを位置合わせするか、前記検出した第1の表示手段の形状の歪みに基づいて前記付加情報を補正し、前記表示画像と前記補正された付加情報とを位置合わせするかを選択可能であり、選択された位置合わせの手法により、前記検出した第1の表示手段と前記付加情報とを位置合わせする手順と、
    前記位置合わせされた前記付加情報を第2の表示手段に表示する手順とをコンピュータに実行させる付加情報表示プログラム。
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WO2020044523A1 (ja) * 2018-08-30 2020-03-05 オリンパス株式会社 記録装置、画像観察装置、観察システム、観察システムの制御方法、及び観察システムの作動プログラム
US11210772B2 (en) * 2019-01-11 2021-12-28 Universal City Studios Llc Wearable visualization device systems and methods

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005250950A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> マーカ提示用携帯端末および拡張現実感システムならびにその動作方法
JP2013110514A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Konica Minolta Business Technologies Inc 操作入力システム
JP6191519B2 (ja) * 2014-03-20 2017-09-06 沖電気工業株式会社 取引システム及び取引装置

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