JP6828801B2 - 情報処理装置、情報処理システム、制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
<概要>
図1は、実施形態1に係る情報処理装置2000の動作を概念的に例示する図である。情報処理装置2000は、撮像画像30から第1マーカ10と第2マーカ20を検出する。なお、第1マーカ10と第2マーカ20は、互いに異なるマーカである。第1マーカ10と第2マーカ20は、同一の撮像画像30に含まれていてもよいし、それぞれ異なる撮像画像30に含まれていてもよい。図1では、第1マーカ10と第2マーカ20が互いに異なる撮像画像30に含まれている。
図4は、情報処理装置2000を含む情報処理システム3000の機能構成を例示する図である。情報処理システム3000は、第1マーカ10、第2マーカ20、表示画面50、及び情報処理装置2000を有する。情報処理装置2000は、第1特定部2020、第2特定部2040、及び表示制御部2060を有する。第1特定部2020は、第1マーカ10を撮像画像30から検出し、検出された第1マーカ10に対応するコンテンツを特定する。第2特定部2040は、第2マーカ20を撮像画像30から検出し、検出された第2マーカ20に基づいて、表示画面50におけるコンテンツ画像40の表示位置を特定する。表示制御部2060は、表示画面50の特定された表示位置にコンテンツ画像40を表示させる。
情報処理装置2000の各機能構成部は、各機能構成部を実現するハードウエア(例:ハードワイヤードされた電子回路など)で実現されてもよいし、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせ(例:電子回路とそれを制御するプログラムの組み合わせなど)で実現されてもよい。以下、情報処理装置2000の各機能構成部がハードウエアとソフトウエアとの組み合わせで実現される場合について、さらに説明する。
ヘッドマウントディスプレイ100は、ユーザの視界に入る表示画面50を有する任意のヘッドマウントディスプレイである。例えば表示画面50は、前述したように、透過型の表示画面である。この場合、ユーザは、表示画面50の先にある実物体及び表示画面50に表示される画像の両方を見ることができる。
カメラ130は、繰り返し撮像を行って複数の撮像画像30を生成する任意のカメラである。例えば各撮像画像30は、動画を構成する動画フレームである。なお、カメラ130は、2次元(2D:two-dimensional)カメラであってもよいし、3次元(3D:three-dimensional)カメラであってもよい。
表示制御部2060によって制御される表示画面50の実現態様は様々である。例えば表示画面50は、前述したように、ヘッドマウントディスプレイ100に設けられる表示画面である。その他にも例えば、表示画面50は、プロジェクタによって画像が投影される投影面(壁など)である。この場合、表示制御部2060は、プロジェクタを制御して、投影面の特定の位置にコンテンツ画像40を投影させる。その他にも例えば、表示画面50は、液晶ディスプレイなどのディスプレイ装置の表示画面である。
図6は、実施形態1の第1特定部2020によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。第1特定部2020は、撮像画像30を取得する(S102)。第1特定部2020は、取得した撮像画像30から第1マーカ10を検出する(S104)。第1特定部2020は、検出した第1マーカ10に対応するコンテンツを特定する(S106)。
情報処理装置2000は、撮像画像30を取得する(S102、S204)。情報処理装置2000が撮像画像30を取得する方法は任意である。例えば情報処理装置2000は、カメラ130から撮像画像を取得する。この場合、情報処理装置2000とカメラ130とは通信可能に接続されている。
第1マーカ10によって特定されるコンテンツとしては、様々なものを採用できる。例えばコンテンツは、図1で例示したように、アプリケーションである。この場合、第1マーカ10は、ユーザが実行したいアプリケーションを選択するために利用される。第1マーカ10によって特定されるアプリケーションには、任意のものを採用できる。例えばアプリケーションは、動画を再生するアプリケーション、写真を撮影するアプリケーション、又は Web ブラウザなどである。
表示制御部2060は、第1マーカ10によって特定されるコンテンツに対応するコンテンツ画像40を表示画面50に表示させる。例えばコンテンツ画像40は、コンテンツに応じて静的に特定される(一意に特定される)。例えばコンテンツが入力インタフェースである場合、コンテンツ画像40は、その入力インタフェースを表す特定の画像として実現できる。例えば入力インタフェースがキーボードである場合、コンテンツ画像40はキーボードの画像である。
第1マーカ10は、コンテンツの特定に利用できる任意のマーカである。例えば第1マーカ10は、コンテンツの識別子と対応づけられている特徴量を持つマークである。第1マーカの10の特徴量とは、その第1マーカ10の外観(形状、模様、又は色など)の特徴を表す値である。なお、ここでいうマークとは、任意の文字、図形、又は記号などを意味する。例えば第1マーカ10には、ロゴや写真なども採用することができる。
第2マーカ20は、撮像画像30において少なくともその位置を特定できる任意のマーカである。例えば第2マーカ20は、3次元の座標系の決定に利用できるマーカである。3次元の座標系の決定に利用できるマーカは、例えば AR(Augmented Reality)マーカである。ただし、3次元の座標系の決定に利用できるマーカは、或る基準点(例えばマーカの中心)からの相互に直交する3つの方向を特定できるものであればよく、AR マーカには限定されない。また、第2マーカ20は、撮像画像30においてその位置が特定できる物であればよく、必ずしも3次元の座標系の決定に利用できる必要はない。
前述したように、第1マーカ10と第2マーカ20はそれぞれ様々な場所に設けることができる。例えば第1マーカ10と第2マーカ20の双方がデバイス60に設けられる。図16は、デバイス60に第1マーカ10と第2マーカ20の双方が設けられるケースを例示する図である。図16において、第1マーカ10は、表示画面62に表示される画像である。一方、第2マーカ20は、表示画面62の周囲に印字されているマークである。
第1マーカ10の検出と第2マーカ20の検出のタイミングや頻度は任意である。以下では、これらの好適なタイミングや頻度を例示する。
この例では、第1マーカ10の検出と第2マーカ20の検出が、それぞれ異なるタイミングで行われる。図20は、第1マーカ10の検出と第2マーカ20の検出のタイミングを例示するフローチャートである。まず、第1特定部2020によって、第1マーカ10を検出する処理が行われる(図5のS102からS106)。この間、第2マーカ20の検出は行わない。こうすることで、情報処理装置2000の処理負荷を軽減することができる。
この例では、第1マーカ10を検出する処理と第2マーカ20の検出処理が並行しておこなわれる。ただし、情報処理装置2000は、1)第1マーカ10の検出処理を行う頻度が第2マーカ20の検出処理を行う頻度よりも高い第1状態と、2)第2マーカ20の検出処理を行う頻度が第1マーカ10の検出処理を行う頻度よりも高い第2状態という、2つの状態の間を遷移する。図21は、情報処理装置2000の状態が第1状態と第2状態の間を遷移する様子を例示する図である。
第2特定部2040は、第2マーカ20に基づいてコンテンツ画像40の表示位置を決定する。例えば第2マーカ20に基づいて3次元の座標系が決定される場合、コンテンツ画像40の位置を、この座標系における位置として予め定義しておく。
第2特定部2040は、コンテンツ画像40の位置に加え、コンテンツ画像40の姿勢や大きさを第2マーカ20に基づいて決定してもよい。以下、姿勢と大きさの決定方法についてそれぞれ説明する。
第2特定部2040は、第2マーカ20の姿勢に応じて、コンテンツ画像40の姿勢を決定する。具体的にはまず、第2特定部2040は、撮像画像30に写っている第2マーカ20を用いて座標系80を決定する。さらに第2特定部2040は、上記決定した座標系80に基づいて、コンテンツ画像40の姿勢を決定する。例えばこの決定には、予め定めておいた上記座標系80とコンテンツ画像40の姿勢との対応関係を利用する。
第2特定部2040は、撮像画像30に含まれる第2マーカ20の大きさに応じて、表示画面50に表示させるコンテンツ画像40の大きさを決定する。例えば予め、第2マーカ20の大きさとコンテンツ画像40の大きさとの比率を定めておく。そして、第2特定部2040は、この比率及び撮像画像30に写っている第2マーカ20の大きさとに基づいて、表示画面50に表示させるコンテンツ画像40の大きさを決定する。上記比率は、第2特定部2040に予め設定されていてもよいし、第2特定部2040からアクセス可能な記憶装置に記憶されていてもよい。また、この比率は、全てのコンテンツ画像40に共通で定められていてもよいし、コンテンツごとに定められていてもよいし、コンテンツ画像40ごとに定められていてもよい。
表示制御部2060は、コンテンツ画像40を表示画面50に表示させる。ここで、表示画面50に画像を表示させる技術には、既存の技術を利用することができる。
情報処理装置2000は、第1マーカ10又は第2マーカ20を利用して、ユーザによる入力操作を検出してもよい。以下では、第1マーカ10を利用してユーザによる入力操作を検出する方法について説明する。以下で説明する方法では、第1マーカ10の代わりに第2マーカ20を利用することも可能である。
ここでは、情報処理装置2000のユースケースを例示する。なお、以下で示すユースケースはあくまで例示であり、情報処理装置2000の活用方法は以下で説明するユースケースに限定されない。以下の例において、情報処理装置2000は、ヘッドマウントディスプレイ100を用いて実現されているとする。すなわち、コンテンツ画像40が表示される表示画面50は、ヘッドマウントディスプレイ100のレンズ部分に設けられる。また、撮像画像30を生成するカメラ130は、ヘッドマウントディスプレイ100のレンズ付近に設けられる。
情報処理装置2000は、工場などにおける設備(例えば機器)などの点検作業を支援するために利用することができる。この場合、まずユーザは、この点検作業の支援を実現するアプリケーション(以下、点検支援アプリケーション)に対応する第1マーカ10をカメラ130に撮像させることで、このアプリケーションを実行させる。
情報処理装置2000は、倉庫などにおけるピッキング作業を支援するために利用することができる。ここで、ピッキング作業とは、棚などに置かれている物の中から、所望の物を探し集める作業のことを意味する。ユーザは、このピッキング作業の支援を実現するアプリケーション(以下、ピッキング支援アプリケーション)に対応する第1マーカ10をカメラ130に撮像させることで、ピッキング支援アプリケーションを実行させる。
情報処理装置2000は、医療現場における種々の作業を支援するために利用することができる。例えば、看護師が点滴注射を行う際などに、3点照合などと呼ばれる作業が行われている。この作業は、点滴を注射する際に、1)作業者を行う看護師、2)点滴注射を受ける患者、及び3)投与する薬剤の3つの組み合わせを照合することで、正しい作業であるか否かを判定するものである。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
1. 第1マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第1マーカに対応するコンテンツを特定する第1特定手段と、
前記第1マーカとは異なる第2マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第2マーカに基づいて、第1表示画面における表示位置を特定する第2特定手段と、
前記第1表示画面の前記特定された表示位置に、前記特定されたコンテンツに関するコンテンツ画像を表示させる表示制御手段と、を有する情報処理装置。
2. 前記第1特定手段は、ユーザの身体に取り付けられる装着物が備える第2表示画面に表示される画像である前記第1マーカを検出する、1.に記載の情報処理装置。
3. 前記第2表示画面に表示される前記第1マーカは、前記装着物に対する操作に応じて変更される、2.に記載の情報処理装置。
4. 前記第2マーカは、前記第1マーカの周囲に設けられるものである、1.乃至3.いずれか一つに記載の情報処理装置。
5. 前記第1マーカと前記第2マーカは、ユーザの身体に取り付けられる装着物に設けられ、
前記第1マーカの平面に対して垂直な方向において、前記第1マーカの位置と前記第2マーカの位置が互いに異なる、1.乃至4.いずれか一つに記載の情報処理装置。
6. 前記第2特定手段は、ユーザの身体に取り付けられる装着物に印字若しくは描画された第2マーカ、又は前記装着物の形状として形成される第2マーカを検出する、1.乃至5.いずれか一つに記載の情報処理装置。
7. 前記第2特定手段は、撮像画像から検出される前記第1マーカの位置の変化に応じ、前記コンテンツ画像の前記表示位置を変更する、1.乃至6.いずれか一つに記載の情報処理装置。
8. 前記第1表示画面はヘッドマウントディスプレイに設けられる、1.乃至7.いずれか一つに記載の情報処理装置。
9. 第1マーカ、前記第1マーカとは異なる第2マーカ、第1表示画面、及び情報処理装置を有し、
前記情報処理装置は、
前記第1マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第1マーカに対応するコンテンツを特定する第1特定手段と、
前記第2マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第2マーカに基づいて、前記第1表示画面における表示位置を特定する第2特定手段と、
前記第1表示画面の前記特定された表示位置に、前記特定されたコンテンツに関するコンテンツ画像を表示させる表示制御手段と、を有する情報処理システム。
10. 前記第1マーカは、ユーザの身体に取り付けられる装着物が備える第2表示画面に表示される画像である、9.に記載の情報処理システム。
11. 前記第2表示画面に表示される前記第1マーカは、前記装着物に対する操作に応じて変更される、10.に記載の情報処理システム。
12. 前記第2マーカは、前記第1マーカの周囲に設けられるものである、9.乃至11.いずれか一つに記載の情報処理システム。
13. 前記第1マーカと前記第2マーカは、ユーザの身体に取り付けられる装着物に設けられ、
前記第1マーカの平面に対して垂直な方向において、前記第1マーカの位置と前記第2マーカの位置が互いに異なる、9.乃至12.いずれか一つに記載の情報処理システム。
14. 前記第2マーカは、ユーザの身体に取り付けられる装着物に印字若しくは描画されるか、又は前記装着物の形状として形成される、9.乃至13.いずれか一つに記載の情報処理システム。
15. 前記第2特定手段は、撮像画像から検出される前記第1マーカの位置の変化に応じ、前記コンテンツ画像の前記表示位置を変更する、9.乃至14.いずれか一つに記載の情報処理システム。
16. 前記第1表示画面はヘッドマウントディスプレイに設けられる、9.乃至15.いずれか一つに記載の情報処理システム。
17. コンピュータによって実行される制御方法であって、
第1マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第1マーカに対応するコンテンツを特定する第1特定ステップと、
前記第1マーカとは異なる第2マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第2マーカに基づいて、第1表示画面における表示位置を特定する第2特定ステップと、
前記第1表示画面の前記特定された表示位置に、前記特定されたコンテンツに関するコンテンツ画像を表示させる表示制御ステップと、を有する制御方法。
18. 前記第1特定ステップは、ユーザの身体に取り付けられる装着物が備える第2表示画面に表示される画像である前記第1マーカを検出する、17.に記載の制御方法。
19. 前記第2表示画面に表示される前記第1マーカは、前記装着物に対する操作に応じて変更される、18.に記載の制御方法。
20. 前記第2マーカは、前記第1マーカの周囲に設けられるものである、17.乃至19.いずれか一つに記載の制御方法。
21. 前記第1マーカと前記第2マーカは、ユーザの身体に取り付けられる装着物に設けられ、
前記第1マーカの平面に対して垂直な方向において、前記第1マーカの位置と前記第2マーカの位置が互いに異なる、17.乃至20.いずれか一つに記載の制御方法。
22. 前記第2特定ステップは、ユーザの身体に取り付けられる装着物に印字若しくは描画された第2マーカ、又は前記装着物の形状として形成される第2マーカを検出する、17.乃至21.いずれか一つに記載の制御方法。
23. 前記第2特定ステップは、撮像画像から検出される前記第1マーカの位置の変化に応じ、前記コンテンツ画像の前記表示位置を変更する、17.乃至22.いずれか一つに記載の制御方法。
24. 前記第1表示画面はヘッドマウントディスプレイに設けられる、17.乃至23.いずれか一つに記載の制御方法。
25. 17.乃至24.いずれか一つに記載の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
Claims (10)
- 第1マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第1マーカに対応するコンテンツを特定する第1特定手段と、
前記第1マーカとは異なる第2マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第2マーカに基づいて、第1表示画面における表示位置を特定する第2特定手段と、
前記第1表示画面の前記特定された表示位置に、前記特定されたコンテンツに関するコンテンツ画像を表示させる表示制御手段と、を有し、
前記第1特定手段は、ユーザの身体に取り付けられる装着物が備える第2表示画面に表示される画像である前記第1マーカを検出する情報処理装置。 - 前記第2表示画面に表示される前記第1マーカは、前記装着物に対する操作に応じて変更される、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記第2マーカは、前記第1マーカの周囲に設けられるものである、請求項1又は2に記載の情報処理装置。
- 前記第1マーカと前記第2マーカは、ユーザの身体に取り付けられる装着物に設けられ、
前記第1マーカの平面に対して垂直な方向において、前記第1マーカの位置と前記第2マーカの位置が互いに異なる、請求項1乃至3いずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記第2特定手段は、ユーザの身体に取り付けられる装着物に印字若しくは描画された第2マーカ、又は前記装着物の形状として形成される第2マーカを検出する、請求項1乃至4いずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記第2特定手段は、撮像画像から検出される前記第2マーカの位置の変化に応じ、前記コンテンツ画像の前記表示位置を変更する、請求項1乃至5いずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記第1表示画面はヘッドマウントディスプレイに設けられる、請求項1乃至6いずれか一項に記載の情報処理装置。
- 第1マーカ、前記第1マーカとは異なる第2マーカ、第1表示画面、及び情報処理装置を有し、
前記情報処理装置は、
前記第1マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第1マーカに対応するコンテンツを特定する第1特定手段と、
前記第2マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第2マーカに基づいて、前記第1表示画面における表示位置を特定する第2特定手段と、
前記第1表示画面の前記特定された表示位置に、前記特定されたコンテンツに関するコンテンツ画像を表示させる表示制御手段と、を有し、
前記第1特定手段は、ユーザの身体に取り付けられる装着物が備える第2表示画面に表示される画像である前記第1マーカを検出する情報処理システム。 - コンピュータによって実行される制御方法であって、
第1マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第1マーカに対応するコンテンツを特定する第1特定ステップと、
前記第1マーカとは異なる第2マーカを撮像画像から検出し、前記検出された第2マーカに基づいて、第1表示画面における表示位置を特定する第2特定ステップと、
前記第1表示画面の前記特定された表示位置に、前記特定されたコンテンツに関するコンテンツ画像を表示させる表示制御ステップと、を有し、
前記第1特定ステップでは、ユーザの身体に取り付けられる装着物が備える第2表示画面に表示される画像である前記第1マーカを検出する制御方法。 - 請求項9に記載の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
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