JP7150755B2 - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置および画像表示方法に関し、特に、展示あるいは陳列されている物品などの理解促進に有効な技術に関する。

近年、ＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）を利用したサービスの提案がされている。ＡＲは、ＡＲトリガと呼ばれる２次元画像をデジタルカメラあるいはスマートフォンに内蔵されるカメラなどにて撮影して、ＡＲトリガで紐付けしている情報の画像をカメラ撮影画像にリアルタイムに合成表示させる。

ＡＲを利用したサービスを提供する技術として、例えば合成表示されるＡＲ画像を画像共有データベースに蓄積させて、サービス提供サーバを介してＡＲ画像を提供することにより、ユーザ以外の他ユーザにもＡＲ画像の観閲を可能とするものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４－２２９０９０号公報

上述したように特許文献１の技術では、合成表示されるＡＲ画像を画像共有データベースに蓄積させるためにＡＲ画像を複数のユーザ間においてリアルタイムに共有することができない。

複数のユーザによりＡＲ画像を共有するためには、各々のユーザに該ＡＲ画像を表示する端末装置がそれぞれ必要となる。すなわち、ＡＲ画像を表示する端末装置をユーザ数分用意しなければならず、ユーザ数が多い場合には、ＡＲ画像の共有が困難である。

本発明の目的は、ＡＲ画像を表示する端末装置を不要としながら複数の被説明者に対してリアルタイムに物品に係る情報を提示することができる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、代表的な画像表示装置は、携帯情報端末および画像表示部を備える。携帯情報端末は、外部から送信される物品に係る情報である画像データを受信する。画像表示部は、携帯情報端末から出力される画像データから生成他情報画像を投射する。

携帯情報端末は、カメラ部、表示部、および画像処理制御部を有する。カメラ部は、画像を撮影する。表示部は、カメラ部が撮影した画像を表示する。画像処理制御部は、選択された物品から画像データを取得して、取得した画像データを画像表示部に出力する。

そして、画像処理制御部は、表示部に表示される画像から選択された物品が具備する通信機能部に対して画像データを送信させる。

特に、画像処理制御部は、カメラ部から出力される距離データから検出した平坦部を投射領域として設定して、設定した投射領域に情報画像を投射するように画像表示部を制御する。また、画像処理制御部は、投射領域の背景色を検出して、投射領域に投射される情報画像と検出した背景色とのコントラストが強まるように画像データを補正する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

（１）複数の被説明者に対してリアルタイムに物品に係る情報を提示することができる。

（２）上記（１）により、利用者の利便性を向上させることができる。

実施の形態１による画像表示装置における構成の一例を示す説明図である。 図１の画像表示装置の利用の一例を示す説明図である。 図１の画像表示装置が有する画像処理プロセッサの処理例を示す説明図である。 図１の画像表示装置による商品との通信シーケンスの一例を示す説明図である。 図３の平坦部検出における検出例を示す説明図である。 図３の投射画像データ補正における処理の一例を示す説明図である。 図１の画像表示装置のディスプレイに表示されるカメラ撮影画像の一例を示す説明図である。 図１の画像表示装置による商品情報における表示の一例を示す説明図である。 図１の画像表示装置による画像表示の他の例を示す説明図である。 図９の他の例を示す説明図である。 図１の画像表示装置による動き検出、カメラ撮影状態、およびプロジェクタ投射状態の関係を示す説明図である。 実施の形態２による画像表示装置における構成の一例を示す説明図である。 実施の形態３による画像表示装置における構成の一例を示す説明図である。 実施の形態４による画像表示装置を用いた画像表示システムおける構成の一例を示す説明図である。

実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態を詳細に説明する。

〈画像表示装置の構成例〉
図１は、本実施の形態１による画像表示装置１における構成の一例を示す説明図である。

画像表示装置１は、図１に示すように携帯情報端末２およびプロジェクタ３を有する。携帯情報端末２は、モバイル通信インタフェース２０１、無線ＬＡＮインタフェース２０２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０４、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）２０５、カメラ２０６、カメラ２０７、画像処理プロセッサ２０８、センサ２０９、ビデオプロセッサ２１０、グラフィックプロセッサ２１１、ディスプレイ２１２、音声通話用のマイク／スピーカ２１３、外部インタフェース２１４、外部端子２１５、ビーコン送受信部２１６などを有する。上記した各機能ブロックは、共通バス２１７により相互に接続されている。

画像表示部であるプロジェクタ３は、外部端子２１５を介し、携帯情報端末２に接続されている。プロジェクタ３の投射口である投射レンズ面は、カメラ２０６およびカメラ２０７がそれぞれ有するレンズ面とおおよそ同じ方向を向くように設置されている。また、設置の調整を行う機構を採用してもよい。

説明者は、画像表示装置１を手に持ち、カメラ２０６，２０７のレンズ面を被写体である物品（以下、商品という）に向けて撮影を行う。カメラ部であるカメラ２０６，２０７は、例えばステレオカメラである。ステレオカメラは、２つのカメラの視差を利用して、被写体を撮影するのに加えて、被写体とカメラ間の距離を測距する。

この他に、カメラ２０６，２０７のいずれか一方のカメラを被写体を撮影するカメラとして用いて、他方のカメラをＴＯＦ（Time Of Flight）やＳＰ（Structured Patter）などの方式によって被写体との距離を測距する専用のカメラとしてもよい。

画像処理プロセッサ２０８は、カメラ２０６，２０７の撮影画像および距離データの処理を行う。ＣＰＵ２０３、無線ＬＡＮインタフェース２０２、および画像処理プロセッサ２０８などによって画像処理制御部が構成されている。

また、センサ２０９は、例えばジャイロセンサなどであり、カメラ２０６，２０７の撮影時における手振れなどを検知して、撮影時の手振れ補正を行い、安定した被写体の撮影を可能とさせる。

モバイル通信インタフェース２０１は、３Ｇ（Generation）あるいは４Ｇと称されるモバイル通信機能を担い、無線ＬＡＮインタフェース２０２は、Ｗｉ－ｆｉ（登録商標）などに代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）機能を担う。無線ＬＡＮインタフェース２０２には、無線ＬＡＮだけでなく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などに例示される通信機能を含んでもよい。

モバイル通信インタフェース２０１および無線ＬＡＮインタフェース２０２は、周囲の通信環境に応じて相補的に動作する。例えば屋内では無線ＬＡＮインタフェース２０２が選択され、屋外ではモバイル通信インタフェース２０１が選択される。

被写体である商品についても、画像表示装置１との通信を行う図２に示す通信機能部３００を備えている。この通信機能部３００は、通信機能の他に該商品に係る情報である画像データあるいは後述する個体情報などのデータなどを格納する図示しない格納部などを有している。以下、画像表示装置１は、商品に備えられる通信機能部３００を通じて通信可能な商品を選択して、選択した商品と通信を行い、該商品に係る情報を得る。

ＣＰＵ２０３は、フラッシュＲＯＭ２０５に格納されているアプリケーションやＯＳ（オペレーティングシステム）などのプログラムを実行する。実行に当たっては、フラッシュＲＯＭ２０５のプログラムは、揮発性半導体メモリであるＲＡＭ２０４に展開される。

フラッシュＲＯＭ２０５は、データを書き換えすることができる不揮発性半導体メモリであり、プログラムのほか、商品に係る情報、および商品に係る情報の画像のデータなどを保持する。これらデータについてもＲＡＭ２０４に展開される。

また、ＣＰＵ２０３が実行するプログラムは、アプリケーションやＯＳに加えて、共通バス２１７に繋がる画像処理プロセッサ２０８、ビデオプロセッサ２１０、およびグラフィックプロセッサ２１１などの制御プログラムなどを含む。

上述した商品に係る情報、すなわち画像データは、ＣＰＵ２０３、ビデオプロセッサ２１０、およびグラフィックプロセッサ２１１にて処理され、プロジェクタ３によって投射可能な画像である情報画像に変換される。

商品に係る情報がＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）やＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）などの圧縮された画像データである場合には、ビデオプロセッサ２１０により復号が行われる。ハイパーテキストなどのデータである場合には、グラフィックプロセッサ２１１が画像データに変換する。得られた画像データは、外部インタフェース２１４および外部端子２１５を介してプロジェクタ３に送出される。

ディスプレイ２１２は、例えばタッチパネルを有しており、カメラ２０６，２０７の撮影画像、あるいはアプリケーションの実行画面を表示する。また、必要に応じてユーザの入力操作を促して、画像表示装置１でのインタラクティブ操作を可能とさせる。

ビーコン送受信部２１６は、商品に向けてビーコン信号を送信するとともに、商品から送信されるビーコン信号を受信する。ビーコン信号は、画像表示装置１の周辺にある商品の存在を検知する際に用いられる。

〈画像表示装置の利用例〉
図２は、図１の画像表示装置１の利用の一例を示す説明図である。

この図２では、画像表示装置１がスマートフォンからなる例を示したものであり、スマートフォンには、プロジェクタ３が内蔵されている。また、図２では、商品としてスーツケース６を説明する例を示している。

図２において、商品であるスーツケース６を説明する説明者４は、画像表示装置１を保持して、カメラ２０６，２０７のレンズ面をスーツケース６に向けて撮影する。撮影画像は、ディスプレイ２１２に表示される。そして、ディスプレイ２１２の表示画面上にて、説明者４は、説明する商品を選択する。商品の選択は、例えば説明者が説明するスーツケース６の画像をタッチすることなどによって行われる。

説明する商品であるスーツケース６が選択されると、画像表示装置１とスーツケース６が有する通信機能部３００とが通信信号２１ａ，２１ｂを用いてそれぞれ通信を行う。これにより、画像表示装置１は、選択したスーツケース６から該スーツケース６に係る情報を得る。

さらに、画像表示装置１は、通信から得るスーツケース６に係る情報である画像データを情報画像に変換して、スーツケース６に対して投射することによりて、情報画面である投射画面３０を被説明者５ａ，５ｂ，５ｃに提示する。

これにより、被説明者５ａ，５ｂ，５ｃは、スーツケース６と投射画面３０とを同時に見ながら説明者４が行う説明を受けることができる。このように、複数の被説明者によって商品の情報を観閲する際に、個々の被説明者５ａ，５ｂ，５ｃが商品の情報を閲覧するＡＲ（Augmented Reality）ヘッドマウントディスプレイや表示装置などの端末装置をそれぞれ用意しなくてもよいので、装置コストを低減しながら、利用者の利便性を向上させることができる。

〈画像処理プロセッサの処理例〉
図３は、図１の画像表示装置１が有する画像処理プロセッサ２０８の処理例を示す説明図である。この図３では、画像処理プロセッサ２０８による処理の一例としたが、以下に示す処理は、画像処理プロセッサ２０８とＣＰＵ２０３とによって行うものであってもよい。

画像処理プロセッサ２０８は、第１の処理、第２の処理、および第３の処理をそれぞれ実行する。第１の処理は、商品認識および商品決定操作受信を行う処理である。第２の処理は、距離データ受信、平坦部検出、および投射領域決定を行う処理である。第３の処理は、投射画像データ受信、投射画像データ補正、および投射画像データ送出を行う。

第１の処理において、商品認識では、カメラ２０６，２０７の撮影画像を画像処理して商品を認識する（ステップＳ１０１）。商品認識に関しては、予めビーコン送受信部２１６によるビーコン通信を用いて、近くにある商品の存在を検知する。

ビーコン送受信部２１６は、特定の商品に向けて発信するものでないので、画像表示装置１の周辺にビーコン信号に応答する商品が複数ある場合には、複数の商品が検知される。あるいはカメラ２０６，２０７の撮影画像から物体の画像認識を行い、その結果に基づいて、商品を判別するようにしてもよい。ビーコン通信によって予め商品の存在が絞り込まれているため、画像認識の計算負荷が軽減される。

検知された商品は、ディスプレイ２１２に選択候補として提示する。この場合、ディスプレイ２１２に表示されるカメラ２０６，２０７の撮影画像において、選択候補の商品、すなわち検出した商品を識別マークである枠などによって囲む表示などを行うことによって、説明者４に選択候補であることを認識させる。

説明者４は、カメラ２０６，２０７の撮影画像の表示画面で、商品の画像をタッチするなどの操作を行い、説明の対象とする商品を決定する。商品決定操作受信では、画像処理プロセッサ２０８が説明の対象とする商品を決定した際の決定指示を受信する（ステップＳ１０２）。

第２の処理において、距離データ受信では、カメラ２０６，２０７から距離データを受信する（ステップＳ１０３）。距離データは、例えばカメラ２０６，２０７の撮影画像の画素単位に付随するものである。平坦部検出では、該距離データを用いて、距離の変動偏差が予め設定される基準値以内の領域を平坦部として判定する（ステップＳ１０４）。

投射領域決定では、平坦部として判定された領域から、投射領域を決定する（ステップＳ１０５）。投射領域は、ひとつの平坦部を選択してもよいが、複数の平坦部の組み合わせとして選択してもよい。

第３の処理において、投射画像データ受信では、ビデオプロセッサ２１０およびグラフィックプロセッサ２１１にて得る商品に係る情報の画像データを選択したスーツケース６、すなわちステップＳ１０２の処理にて決定した商品から受信する（ステップＳ１０６）。

投射画像データ補正は、図２に示したように商品であるスーツケース６に投射画面３０を投射する際に投射領域の背景色、投射領域の形状などを考慮して、投射画像データの色合い変更あるいは形状変換などを行う（ステップＳ１０７）。これにより、投射画面が見やすくなるように修正される。

投射画像データ送出では、投射画像データ補正の処理にて修正された投射画像データを図１の外部インタフェース２１４などを介してプロジェクタ３に送出する（ステップＳ１０８）。

なお、図３では、上述した第１の処理、第２の処理、および第３の処理をそれぞれ順番に処理する例を示したが、これらの処理の順番は、これに限定されるものではない。例えば第１の処理と第２の処理、第２処理と第３の処理、第１の処理と第３の処理、あるいは第１の処理～第３の処理までを並列に処理するようにしてもよい。

〈画像表示装置と商品との通信例〉
図４は、図１の画像表示装置１による商品との通信シーケンスの一例を示す説明図である。

まず、画像表示装置１は、説明する商品を検出するためにビーコン送受信部２１６からビーコン信号を送信する（ステップＳ２０１）。このビーコン信号は、上述したように特定の商品に向けて発信するものでない。

よって、ビーコン信号を受信した画像表示装置１の周辺にある複数の商品が該ビーコン信号を受信したことを示すビーコン応答を返す（ステップＳ２０２）。このビーコン応答には、例えば商品を特定する商品コードあるいは型番などの個体情報が含まれている。

また、ステップＳ２０２の処理であるビーコン応答は、ビーコン信号に替えて、例えば無線ＬＡＮインタフェース２０２などによるブロードキャスト通信などを用いてもよい。

画像表示装置１において、画像処理プロセッサ２０８は、周辺にある商品からの応答を確認して、商品を説明する商品を決定する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３の処理では、説明者４が図３の商品決定操作受信（ステップＳ１０２）において選択した商品を説明する商品として決定する。

商品が決定された際、画像処理プロセッサ２０８は、画像認識処理によって決定した商品の個体情報を取得する。この場合、例えばフラッシュＲＯＭ２０５などに各商品の特徴点および該特徴点に紐付いた個体情報などを示すテーブルが格納されている。画像処理プロセッサ２０８は、このテーブルに基づいて、決定された商品の個体情報を取得する。

続いて、ＣＰＵ２０３は、取得した個体情報に合致する商品に対してデータリクエストを送信する（ステップＳ２０４）。この場合、ビーコン応答に含まれる個体情報を検索し、商品の決定の際に取得した個体情報と一致する商品を検索する。

そして、ビーコン応答に含まれる個体情報と取得した個体情報とが一致する商品に対してデータリクエストを送信する。このデータリクエストは、例えば無線ＬＡＮインタフェース２０２などによって送信される。

商品６は、画像表示装置１からのデータリクエストに応えて、商品に係る情報のデータを送信する（ステップＳ２０５）。画像処理装置１は、無線ＬＡＮインタフェース２０２を介して商品に係る情報のデータを受信する。

〈平坦部検出の検出例〉
図５は、図３の平坦部検出における検出例を示す説明図である。

カメラ２０６，２０７の撮影画像は２次元の画像であり、対応する距離データも２次元のデータであるが、図５では、説明を簡単にするために１次元にて示している。図５（ａ）および図５（ｂ）において、横軸は、画素の位置を示したものであり、縦軸は距離の大きさを示したものである。また、図５（ａ）の実線８４１ａおよび図５（ｂ）の実線８４１ｂは、距離データをそれぞれプロットしたものである。

図５（ａ）の場合には、実線８４１ａに示すように、画素位置が位置Ｘ１～位置Ｘ２の範囲もおいて距離の偏差がδに収まっている平坦部が検出できる。また、図５（ｂ）の場合には、実線８４１ｂに示すように画素位置が位置Ｘ３～位置Ｘ４の範囲において、距離が単調に増加しているものの、傾斜分を控除した偏差がδに収まっている傾斜付き平坦部が検出できる。傾斜つき平坦部においても、投射領域として選択することができる。

〈投射画像データ補正の処理例〉
図６は、図３の投射画像データ補正における処理の一例を示す説明図である。

この図６では、投射画像データ補正として、色明度補正、形状補正、および奥行き補正の３つの補正を行う例を示している。

色明度補正は、背景色検出および文字色補正を実行する。形状補正は、投射領域形状検出および画像データ形状補正を実行する。奥行き補正は、投射領域奥行き検出および画像データ奥行き補正を実行する。

まず、背景色検出において、カメラ２０６，２０７の撮影画像の投射領域の背景色を検出する（ステップＳ３０１）。そして、文字色補正にて、投射画像データに含まれる文字などの色補正および明度補正を行う（ステップＳ３０２）。これにより、背景とのコントラストを強めて投射画像の視認性を改善する。

続いて、投射領域形状検出にて、投射領域が例えば台形である場合、曲面である場合、あるいは分離されて構成されている場合などの投射領域の形状を検出する（ステップＳ３０３）。

その後、画像データ形状補正において、検出された投射領域の形状に合わせて、投射画像データの形状補正を行い、投射画像を投射領域の範囲に収める（ステップＳ３０４）。

そして、投射領域奥行き検出にて、投射領域の奥行き形状を検出する（ステップＳ３０５）。この処理は、例えば距離データに傾斜があるような場合などに実行される。

続いて、画像データ奥行き補正にて、検出された奥行き形状に対する画像補正を行う（ステップＳ３０６）。この補正は、例えば投射領域の奥の方ほど文字を大きくするなどの補正である。これにより、表示される文字の歪みなどを低減することができる。

〈カメラ撮影画像の表示例〉
図７は、図１の画像表示装置１のディスプレイ２１２に表示されるカメラ撮影画像の一例を示す説明図である。

図７（ａ）は、説明者が説明する商品がスーツケース６であり、該スーツケース６の外観が撮影された場合の例を示している。 図７（ｂ）は、図７（ａ）の商品であるスーツケース６の蓋が開かれた状態にて撮影された場合の例を示している。

図７（ａ）および図７（ｂ）において、ディスプレイ２１２には、商品であるスーツケース６の撮影画像に商品ポインタ６２が表示されている。説明者４は、例えばディスプレイ２１２に表示される商品ポインタ６２をタッチすることにより、商品ポインタ６２直下にあるスーツケース６が選択される。

図７（ａ）および図７（ｂ）に示したように、スーツケース６が閉じられている状態あるいはスーツケース６の蓋が開けられている状態など、たとえ同じ商品であっても状態が異なる場合がある。

このように、画像表示装置１は、商品の様々な状態に応じて最適な情報を選択して提供することができる。

〈商品情報の表示例〉
図８は、図１の画像表示装置１による商品情報における表示の一例を示す説明図である。

図８（ａ）は、図７（ａ）のカメラ２０６，２０７の撮影画像に対する情報の投射例を示している。すなわちスーツケース６を閉じた状態の外観に情報画像、すなわち該スーツケース６に係る情報の画像３１ａを投射している例を示している。

図８（ｂ）は、図７（ｂ）のカメラ２０６，２０７の撮影画像に対する情報の投射例を示している。すなわちスーツケース６の蓋を開いた状態にて、開いた蓋の内側に情報画像、すなわち該スーツケース６に係る情報の画像３１ｂを投射している例を示している。

図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、商品の状態に応じて情報となる画像３１ａ，３１ｂの内容が異なるように表示される。言い換えれば、同じ商品であっても、その状態によって、商品に係る情報の内容が異なるように表示される。

スーツケース６の状態が図８（ａ）であることを画像処理プロセッサ２０８が認識すると、ＣＰＵ２０３は、図８（ａ）の状態に応じた画像データを送信するようにデータリクエストする。

また、スーツケース６が図８（ｂ）であることを画像処理プロセッサ２０８が認識すると、ＣＰＵ２０３は、図８（ｂ）の状態に応じた画像データを送信するようにデータリクエストする。

あるいは、すべての状態の画像データを一括にて、該スーツケース６から予め取得しておき、スーツケース６の状態に応じた画像データをＣＰＵ２０３が取り出してプロジェクタ３に出力するようにしてもよい。この場合も、スーツケース６の状態は、カメラ２０６，２０７によって撮影された画像によって画像処理プロセッサ２０８が認識する。

これにより、被説明者は、より商品の特徴を把握しやすくなる。

〈商品情報の表示の他の例１〉
図９は、図１の画像表示装置１による画像表示の他の例を示す説明図である。

この図９は、洋服の販売に画像表示装置１を適用した例を示したものである。

まず、図９の右側に示す商品である洋服を着ているモデル６４を画像表示装置１によって撮影する。ここで、モデル６４は、マネキンなどであってもよい。この撮影画像の一部を切り出し、さらにその一部である顔の部分を被説明者の顔３３に置き換えて、図９の左側に示すようにプロジェクタ３により情報画像である投射画像３２を投射する。

被説明者の顔画像３３は、例えばモデル６４をカメラ撮像する前に撮影する。撮影画像は、例えば画像表示装置１のフラッシュＲＯＭ２０５あるいはＲＡＭ２０４などに格納される。そして、格納された顔画像３３をモデル６４のカメラ撮影画像と合成する。これにより、商品の実体とＡＲのようなバーチャル画像を比較することができるという利点がある。

〈商品情報の表示の他の例２〉
図１０は、図９の他の例を示す説明図である。

この図１０は、家屋の部屋６６の説明に画像表示装置１を適用し例を示したものである。図１０（ａ）は、部屋６６に設けられた窓６７から差し込む光を網掛けにて示す情報画像である投射画像３４ａ，３４ｂとして表示する例を示しいる。

例えば不動産業者による物件の案内において、部屋６６内部における１日の日照の動きを投射画像として高速で表示して、被説明者に提示することによりタイムラプス表示が可能となる。この場合、日照の動きのデータは、予めフラッシュＲＯＭ２０５などに格納されており、フラッシュＲＯＭ２０５などに格納された日照の動きのデータに基づいて、ＣＰＵ２０３およびグラフィックプロセッサ２１１などが日照の１日の動きを高速で表示する投射画像を生成してプロジェクタ３によって投射される。

図１０（ｂ）は、部屋６６に設置されたエアコン６８の風向きおよび風量を情報画像である矢印３５ａ，３５ｂ，３５ｃとして投射画像する例を示している。矢印３５ａ，３５ｂ，３５ｃの向きは、風向きを示しており、矢印３５ａ，３５ｂ，３５ｃの大きさは、風量を示している。例えば表示される矢印が大きくなるほど、風量が多くなるものとする。

この場合、画像表示装置１は、例えばエアコン６８を制御するリモートコントローラに適用する。エアコン６８を多数の被説明者で共有している場合などにおいて、エアコン６８の風の様子をわかりやすく伝えることができ、被説明者全員が納得する状態にエアコン６８の風向きや風量などを制御することができる。

なお、エアコンの制御に関する応用は、業務用途以外にも民生用途にも適用可能である。家庭用エアコンの場合でも、図１０（ｂ）は適用可能であり、例えば家庭用エアコンのリモートコントローラに適用することができる。

さらに、民生用途としては、冷蔵庫などにも適用可能である。冷蔵庫に収納されている食品リストを商品に係る情報として提供するようにして、該情報の画像を冷蔵庫の壁面に投射して、家族間で共有する。

この場合、投射される情報から食品を選択して、料理や調理方法の情報サイトにリンクするようにしておけば、ユーザの利便性を向上させることができる。

続いて、カメラ２０６，２０７およびプロジェクタ３の切り替え技術について説明する。

〈カメラおよびプロジェクタの同期動作例〉
図１１は、図１の画像表示装置１による動き検出、カメラ撮影状態、およびプロジェクタ投射状態の関係を示す説明図である。

図１１において、上方から下方にかけては、動き検出、カメラ撮影、およびプロジェクタ投影をそれぞれ示しており、横軸は、時刻を示している。動き検出は、センサ２０９による携帯情報端末２の動きの検出結果であり、「有」が動き検出したことを示し、「無」が動きを検出していないことを示している。

カメラ撮影は、カメラ２０６，２０７による撮影状態を示したものであり、「ＯＮ」は撮影状態、すなわちカメラ２０６，２０７が起動している状態であることを示しており、「ＯＦＦ」は、撮影状態でないこと、すなわちカメラ２０６，２０７が起動していない状態であることを示している。

プロジェクタ投影は、プロジェクタ３の投射状態であり、「ＯＮ」はプロジェクタ３による投射が行われている状態であることを示しており、「ＯＦＦ」は、プロジェクタ３による投射が行われていない状態であることを示している。

カメラ２０６，２０７およびプロジェクタ３は、同期動作をする。図１１に示す縦の点線の間隔は、映画像の１フレーム、もしくは数フレームであり（以下、画像フレームと記す）、カメラ２０６，２０７とプロジェクタ３とは、画像フレームを基準単位として動作のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。

図１１において、カメラ２０６，２０７によるカメラ撮影が開始された状態において、左側の時刻ｔ０を経由して、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間まで、センサ２０９が動きを検出している。この動きは、前述したようにジャイロセンサであるセンサ２０９が携帯情報端末２の動きを検出する。

センサ２０９が動きを検出した状態、すなわち図１１の動き検出が有の状態では、例えば説明者４が携帯情報端末２を動かして、被写体の商品などを捉えようとしている期間である。そして、被写体の商品を捉えてカメラ２０６，２０７による撮影時には、携帯情報端末２の動きが止まり、カメラ２０６，２０７による撮影が実行される。

このとき、プロジェクタ投射は、非実行、すなわちＯＦＦとなる。プロジェクタ投射では、プロジェクタ３から強い光が投射されるので、カメラ撮影の支障となることがある。

よって、カメラ撮影期間、すなわちセンサ２０９が動きを検出してから被写体の商品を捉えて撮影されるまでの期間においては、プロジェクタ３をＯＦＦさせることにより、カメラ撮影を良好に行うことができる。

時刻ｔ１と時刻ｔ２との間において、動き検出状態が無に遷移すると、カメラ２０６，２０７は、時刻ｔ２から時刻ｔ３の画像フレーム期間にてカメラ撮影を実行して、該期間のカメラ撮影画像を携帯情報端末２に保存する。そして、図３の商品認識（ステップＳ１０１）および商品決定操作受信（ステップＳ１０２）を実行して、商品に係る情報の画像データを準備する。

時刻ｔ３に移行すると、プロジェクタ投射がＯＮとなり、商品に係る情報の画像データを投射するプロジェクタ投射期間となる。この時、カメラ撮影はＯＦＦである。カメラ撮影期間およびプロジェクタ投射期間は、例えばＣＰＵ２０３が判定してカメラ２０６，２０７およびプロジェクタ３の動作を制御する。

時刻ｔ４～ｔ５に示すように、動き検出が無の状態の任意の画像フレームにて、カメラ撮影をＯＮ、プロジェクタ投射をＯＦＦに切り替えることができる。例えば説明者４の操作により、商品を切り替える場合である。

時刻ｔ６から再び動き検出が有の状態に遷移すると、動き検出の遷移に連動して、カメラ撮影がＯＮ、プロジェクタ投射がＯＦＦに切り替えられる。このように、ジャイロセンサなどのセンサ２０９の動き検出を用いることによって、説明者４が携帯情報端末２を動かして被写体の商品を捉えようとしている期間の自動的な検出を容易にすることができる。

以上により、説明者が説明対象とする商品の上もしくは商品の近傍に商品に係る情報の画像を投射し、商品に係る情報を被説明者にリアルタイムに提示することができる。商品情報を提示する際には、被説明者がそれぞれ端末装置などを所持していなくてもよく、利便性を向上することができる。

また、商品に係る情報の画像を、商品の上、もしくは商品の近傍に投射して、商品の実体と関連する情報を同時に複数の被説明者が見ることができるので、商品特徴の理解を促進することができる。さらに、説明者は別の商品の説明を行うときに、対象の商品を選択し、投影領域を変更することが可能になる。

（実施の形態２）
〈画像表示装置１の構成例〉
図１２は、本実施の形態２による画像表示装置１における構成の一例を示す説明図である。

前記実施の形態１では、図１に示すように画像表示装置１が携帯情報端末２とプロジェクタ３とが一体となった構成であったが、本実施の形態１においては、図１２に示すように、携帯情報端末２とプロジェクタ３とが分離された構成となっている。

分離した構成の携帯情報端末２およびプロジェクタ３は、例えばネットワーク接続されている。ネットワークは、例えば無線ＬＡＮなどの無線ネットワークであり、アクセスポイント７を介してそれぞれ無線接続される。

このように、プロジェクタ３を携帯情報端末２から分離して設けることにより、プロジェクタ３の選択の自由度が高くなり、例えばより高輝度なプロジェクタなどを選択することが可能になる。

以上により、前記実施の形態１の効果に加えて、明るい環境下などであっても、視認性に優れた投射画像を提供することができる。

（実施の形態３）
〈画像表示装置１の構成例〉
図１３は、本実施の形態３による画像表示装置１における構成の一例を示す説明図である。

画像表示装置１は、図１３に示すように、携帯情報端末２、プロジェクタ３、およびカメラ８，８ａ，８ｂを有しており、これらは、個々に分離された構成からなる。携帯情報端末２、プロジェクタ３、およびカメラ８，８ａ，８ｂは、例えばアクセスポイント７を介して無線ＬＡＮなどの無線ネットワークによって無線接続されている。カメラ８，８ａ，８ｂは、例えばネットワークカメラなどである。あるいはカメラ８，８ａ，８ｂは、ＰＴＺ（Pan Tilt Zoom）制御が可能なＰＴＺカメラなどであってもよい。

図１２は、カメラ８，８ａ，８ｂがＰＴＺカメラである例を示しており、これらカメラ８，８ａ，８ｂによって商品などが撮影される。携帯情報端末２は、前記実施の形態１の図３にて示した処理シーケンスによって商品などと対応付けを行う。

ＰＴＺカメラなどは、建物などの固定物に取り付けられているので、手ぶれなどの影響を受けることなく、安定したカメラ撮像を行うことができるなる。また、ＰＴＺカメラは、商品のカメラ撮影での位置、アングル、および大きさを自由度高く変えることができる。さらに、分離されているプロジェクタ３を安定した場所などに設置するようにすれば、投射画面の安定化を図ることができる。

以上により、前記第２の実施形態の効果に加えて、より安定したカメラ撮影画像を得ることができる。

（実施の形態４）
〈画像表示システムの構成例〉
図１４は、本実施の形態４による画像表示装置１を用いた画像表示システム５０における構成の一例を示す説明図である。

画像表示システム５０は、図１４に示すように、例えば画像表示装置１、アクセスポイント７、およびサーバ９によって構成されている。画像表示装置１は、前記実施の形態１の図１と同様であるので、説明は省略する。

アクセスポイント７は、画像表示装置１がＷＡＮ（Wide Area Network）１０を介してサーバ９にアクセスするために設けられる。アクセスポイント７と画像表示装置１とは、例えば無線ＬＡＮなどによって接続される。

商品決定におけるプロセスは、前記実施の形態１の図３および図４に示したものと同じであるが、画像表示装置１は、図４のステップＳ２０３の処理における商品決定処理の後にサーバ９に対してデータリクエストを送信する。データリクエストを受けたサーバ９は、リクエストされた商品に係る情報を画像表示装置１に送信する。これによって、画像表示装置１は、説明する商品などに係る情報を得ることができる。

商品に係る情報は、商品の状態、すなわち上述したように図８のスーツケース６の場合には蓋が開かれた状態や蓋が閉じられた状態などによって異なるが、商品などの状態が多岐に渡る場合には、それに伴い、商品にかかる情報量も多くなることが考えられる。その場合、商品との通信によって該商品の情報を取得するには、商品との通信負荷が重くなりすぎることがある。

一方、図１４に示した画像表示システム５０の場合には、商品に係る情報がサーバ９に蓄えられており、該サーバ９から画像表示装置１に情報を送出するので、上述した問題は解消される。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態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変更可能であることはいうまでもない。

例えば実施の形態１～４では、携帯情報端末２が有するディスプレイ２１２にカメラ撮影画像を、プロジェクタ３の投射画面に商品などに係る情報の画像データをそれぞれ映し出す場合を説明したが、プロジェクタ３の投射画面にカメラ撮影画像と商品に係る情報の画像データを時間的に切り替えて映し出すことも可能である。

また、説明者が被説明者に対して商品の説明をする例を示したが、画像表示装置１を使用する目的はこれに限定されるものではなく、任意の製品に関する情報を、それ自体もしくはその近辺に表示する場合であれば、同様の使い方が可能である。

また、携帯情報端末２の機能などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路にて設計するなどによりハードウェア実装してもよい。また、マイクロプロセッサユニット、ＣＰＵなどがそれぞれの機能などを実現する動作プログラムを解釈して実行するソフトウェア実装であってもよい。ソフトウェアの実装範囲を限定するものでなく、ハードウェアとソフトウェアとを併用してもよい。

１ 画像表示装置
２ 携帯情報端末
３ プロジェクタ
７ アクセスポイント
８ カメラ
８ａ カメラ
８ｂ カメラ
９ サーバ
５０ 画像表示システム
６２ 商品ポインタ
２０１ モバイル通信インタフェース
２０２ 無線ＬＡＮインタフェース
２０３ ＣＰＵ
２０４ ＲＡＭ
２０５ フラッシュＲＯＭ
２０６ カメラ
２０７ カメラ
２０８ 画像処理プロセッサ
２０９ センサ
２１０ ビデオプロセッサ
２１１ グラフィックプロセッサ
２１２ ディスプレイ
２１３ マイク／スピーカ
２１４ 外部インタフェース
２１５ 外部端子
２１６ ビーコン送受信部
２１７ 共通バス

Claims (13)

1. 外部から送信される物品に係る情報である画像データを受信する携帯情報端末と、
   前記携帯情報端末から出力される前記画像データから生成した情報画像を物品または物品と共に目視できる領域に投射する画像表示部と、
   を備え、
   前記携帯情報端末は、
   画像を撮影するカメラ部と、
   前記カメラ部が撮影した画像を表示する表示部と、
   選択された物品から前記画像データを取得して、取得した前記画像データを前記画像表示部に出力する画像処理制御部と、
   前記物品を検索するビーコン信号の送信および前記ビーコン信号に対する応答信号であるビーコン応答信号の受信を行うビーコン送受信部と、
   を有し、
   前記画像処理制御部は、
   前記画像に前記ビーコン応答信号を送信した物品が表示されているか否かを判定して、表示されていると判定した前記物品であることを識別する識別マークを前記画像に表示し、
   前記表示部に表示される前記画像から選択された物品が具備する通信機能部に対して前記画像データを送信させる、画像表示装置。
2. 請求項１記載の画像表示装置において、
   前記カメラ部が有するレンズ面は、前記画像表示部が有する投射レンズ面と同一面に設けられる、画像表示装置。
3. 請求項１記載の画像表示装置において、
   前記画像処理制御部は、前記カメラ部から出力される距離データから検出した平坦部を投射領域として設定し、
   前記画像表示部は、前記画像処理制御部が設定した前記投射領域に前記画像データから生成した前記情報画像を投射する、画像表示装置。
4. 請求項３記載の画像表示装置において、
   前記画像処理制御部は、前記投射領域の背景色を検出して、前記投射領域に投射される前記情報画像と検出した前記背景色とのコントラストが強まるように前記画像データを補正する、画像表示装置。
5. 請求項３記載の画像表示装置において、
   前記画像処理制御部は、前記投射領域の形状を検出して、検出した前記投射領域の形状に合わせて投射される前記情報画像の形状を補正する、画像表示装置。
6. 外部から送信される物品に係る情報である画像データを受信する携帯情報端末と、
   前記携帯情報端末から出力される前記画像データから生成した情報画像を物品または物品と共に目視できる領域に投射する画像表示部と、
   を備え、
   前記携帯情報端末は、
   画像を撮影するカメラ部と、
   前記カメラ部が撮影した画像を表示する表示部と、
   選択された物品から前記画像データを取得して、取得した前記画像データを前記画像表示部に出力する画像処理制御部と、
   を有し、
   前記画像処理制御部は、前記表示部に表示される前記カメラ部が撮影した前記画像から選択された前記物品の形態を検出して、検出した前記物品の形態に見合った前記画像データが送信されるように選択された前記物品の通信機能部に要求する、画像表示装置。
7. 外部から送信される物品に係る情報である画像データを受信する携帯情報端末と、
   前記携帯情報端末から出力される前記画像データから生成した情報画像を物品または物品と共に目視できる領域に投射する画像表示部と、
   を備え、
   前記携帯情報端末は、
   画像を撮影するカメラ部と、
   前記カメラ部が撮影した画像を表示する表示部と、
   選択された物品から前記画像データを取得して、取得した前記画像データを前記画像表示部に出力する画像処理制御部と、
   を有し、
   前記画像処理制御部は、前記表示部に表示される前記画像から選択された物品が具備する通信機能部に対して前記画像データを送信させ、前記カメラ部が撮影した撮影画像の一部を加工あるいは置換した前記画像データを前記画像表示部に出力する、画像表示装置。
8. 請求項１記載の画像表示装置において、
   前記携帯情報端末は、前記カメラ部および前記画像表示部の動作を制御する動作制御部を有し、
   前記動作制御部は、前記カメラ部が撮影状態にあると判定した際に前記画像表示部による前記情報画像の投射を停止させる、画像表示装置。
9. 請求項１記載の画像表示装置において、
   前記携帯情報端末は、通信網に接続する通信部を有し、
   前記画像処理制御部は、前記通信部を通じて、前記通信網に接続されるサーバに対して認識した前記物品に係る前記画像データを要求して取得する、画像表示装置。
10. 画像を撮影するカメラ部、前記カメラ部が撮影した画像を表示する表示部、取得した画像データを出力する画像処理制御部、物品を検索するビーコン信号の送信および前記ビーコン信号に対する応答信号であるビーコン応答信号の受信を行うビーコン送受信部を具備する携帯情報端末と、前記携帯情報端末から出力される前記画像データから生成した情報画像を物品または物品と共に目視できる領域に投射する画像表示部と、を備える画像表示装置による画像表示方法であって、
    前記カメラ部が、画像を撮影するステップと、
    前記画像処理制御部が、前記画像に前記ビーコン応答信号を送信した物品が表示されているか否かを判定して、表示されていると判定した前記物品であることを識別する識別マークを前記画像に表示するステップと、
    前記画像処理制御部が、前記カメラ部によって撮影された前記画像から選択された物品が具備する通信機能部に対して前記物品に係る前記画像データを要求して受信するステップと、
    前記画像表示部が、前記画像処理制御部が受信した前記画像データから生成した前記情報画像を投射するステップと、
    を有する、画像表示方法。
11. 請求項１０記載の画像表示方法において、
    前記情報画像を投射するステップは、
    前記カメラ部から出力される距離データから平坦部を検出するステップと、
    検出した平坦部を投射領域として決定して、決定した前記投射領域に前記情報画像を投射するように前記画像表示部を制御するステップと、
    を有する、画像表示方法。
12. 請求項１０記載の画像表示方法において、
    前記情報画像を投射するステップは、
    前記カメラ部から出力される距離データから平坦部を検出するステップと、
    検出した平坦部を投射領域として決定して、決定した前記投射領域の背景色を検出するステップと、
    前記投射領域に投射される前記情報画像と検出した前記背景色とのコントラストが強まるように前記画像データを補正するステップと、
    を有する、画像表示方法。
13. 請求項１０記載の画像表示方法において、
    前記情報画像を投射するステップは、
    前記カメラ部から出力される距離データから平坦部を検出するステップと、
    検出した平坦部を投射領域として決定して、決定した前記投射領域の形状を検出するステップと、
    検出した前記投射領域の形状に合わせて投射される前記情報画像の形状を補正するステップと、
    を有する、画像表示方法。

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