JP7222391B2 - 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム Download PDF

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Description

本開示は、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関する。
従来、赤外光等の特定の波長の発光を用いて位置を検出する手法が、ペン入力装置などに導入されてきた。
例えば下記特許文献１では、背面投写型表示装置などの画像表示用の透過型スクリーン上に座標入力機能を与える座標入力システムにおいて、ライトペンよりも小型軽量である光反射型指示具を用いることが開示されている。
特開平１１－２２４１６０号公報
しかしながら、外光などの検出波長を含む環境においては、環境光と検出対象の位置を判別することが困難な場合があった。
そこで、本開示では、検出波長が外光に含まれる環境においても安定した位置検出を行うことが可能な情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムを提案する。
本開示によれば、発光部または反射材が設けられた対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側と対向する方向から前記対象物の発光または反射光を撮像した撮像画像に基づいて、前記対象物の位置検出を行う制御部を備え、前記制御部は、前記発光または前記反射光の波長を少なくとも含む外光の照度検知結果に応じて、前記対象物の位置検出のアルゴリズムを調整する、情報処理装置を提案する。
本開示によれば、プロセッサが、発光部または反射材が設けられた対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側と対向する方向から前記対象物の発光または反射光を撮像した撮像画像に基づいて、前記対象物の位置検出を行うこと、前記発光または前記反射光の波長を少なくとも含む外光の照度検知結果に応じて、前記対象物の位置検出のアルゴリズムを調整すること、を含む、情報処理方法を提案する。
本開示によれば、コンピュータを、発光部または反射材が設けられた対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側と対向する方向から前記対象物の発光または反射光を撮像した撮像画像に基づいて、前記対象物の位置検出を行う制御部として機能させ、前記制御部は、前記発光または前記反射光の波長を少なくとも含む外光の照度検知結果に応じて、前記対象物の位置検出のアルゴリズムを調整する、プログラムを提案する。
以上説明したように本開示によれば、検出波長が外光に含まれる環境においても安定した位置検出を行うことが可能となる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の一実施形態による情報処理システムの概要について説明する図である。 本開示による情報処理システムをエアホッケーに適応した場合の配置構成について説明する図である。 本実施形態による情報処理装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態による輝点に基づく位置検出アルゴリズムの一例について説明する図である。 本実施形態による影と輝点の位置関係に基づく位置検出アルゴリズムの一例について説明する図である。 本実施形態による領域毎に異なる位置検出アルゴリズムを用いる場合について説明する図である。 本実施形態による位置検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態による情報処理システムをスポーツクライミングに適用した例について説明する図である。 本実施形態による情報処理システムを生活環境に適用した例について説明する図である。 図９に示す配置構成における各カメラから取得される撮像画像の一例を示す図である。 図９に示す生活環境への適用例における対象物の配置が設置物の陰に位置する場合について説明する図である。 図１１に示す場合における撮像装置から取得した撮像画像の一例を示す図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
また、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の一実施形態による情報処理システムの概要
２．情報処理装置１０の構成例
３．動作処理
４．応用例
４－１．スポーツクライミングへの適応例
４－２．ホームユースへの適応例
４－３．その他
５．まとめ
＜１．本開示の一実施形態による情報処理システムの概要＞
図１は、本開示の一実施形態による情報処理システムの概要について説明する図である。図１に示すように、本実施形態による情報処理システム１は、周辺環境を測定する外部センサ２０と、発光素子４２が設けられた対象物４０の位置を検出する情報処理装置１０と、対象物４０を発光素子４２が設けられた側から撮像する撮像装置３０と、を含む。
情報処理装置１０は、撮像装置３０により撮像された撮像画像に基づいて、対象物４０の位置を検出する。
ここで、外光などの検出波長を含む環境では、環境光と検出対象の位置を判別することが困難な場合があった。すなわち、対象物に設けた発光素子を撮像した撮像画像から発光素子の輝点を検出して対象物の位置を検出する手法を用いる場合、発光素子の発光波長（検出波長）を含む外光の照度が高いと、輝点の照度に比べて周囲の外光の照度が十分に高く検出されてしまい、輝点の検出や検出対象の位置の判別を行うことが難しい。
そこで、本実施形態では、図１に示すように、対象物４０の底面の一部（好ましくは底面の外郭に接地しない位置）に発光素子４２を設け、対象物４０が置かれた板状部材５０を介して下側から、すなわち、発光素子４２が設けられた底面に対向する方向から撮像するよう撮像装置３０を配置して撮像画像を取得し、当該撮像画像から対象物４０の位置を検出する。この際、情報処理装置１０は、外部センサ２０により検知した外光環境に応じて、対象物４０の位置を検出する際に用いるアルゴリズムを調整することで、検出波長が外光に含まれる環境においても安定した位置検出を行うことを可能とする。
なお、図１に示す対象物４０は、固定されていてもよいし、ユーザや自立動作によって位置を変更してもよい。対象物４０に設けられる発光素子４２は、特定の波長を発光するものであり、例えばＬＥＤや有機ＥＬなど自発光するものであってもよいし、微粒子やプリズムを用いた再帰性材料やミラーなど、別光源を反射させる反射材であってもよい。また、発光素子４２は、対象物４０に対して、単一でも複数個であってもよい。また、発光素子４２は、発光特性の異なる素子を組み合わせて配置されてもよい。対象物４０を形成する筐体は、発光素子を固定することや別の機能を目的にしたものであってもよい。
外部センサ２０は、対象物４０と撮像装置３０の周辺環境、特に対象物４０の検出に影響する照度環境を把握するために用いられる。外部センサ２０は、特定の波長での画像を取得するカメラや、照度センサにより実現される。取得する波長は、複数でも単一でもよい。また、外部センサ２０は、単一でも複数であってもよい。なお、撮像装置３０が、外部センサ２０の機能を兼ねてもよい。
対象物４０が載置される板状部材５０は、発光素子４２の発光波長を透過する部材である。また、板状部材５０は、対象物４０と撮像装置３０の間に位置する。
情報処理装置１０は、上述したように、撮像装置３０による撮像画像に基づいて対象物４０の位置を検出する。具体的には、情報処理装置１０は、外部センサ２０による検知結果に基づいて、位置検出に用いるアルゴリズムを調整し得る。より具体的には、情報処理装置１０は、例えば発光素子４２の発光強度に対する外光照度環境に応じて、利用する位置検出アルゴリズムを切り替えたり、利用する位置検出アルゴリズムで用いるパラメータを変更したりする。
以上、本開示の一実施形態による情報処理システムについて説明した。続いて、本実施形態による情報処理システムの構成および動作処理について具体的に説明するが、本実施形態では、一例としてエアホッケーへの適応例を用いて説明する。
図２は、本開示による情報処理システム１をエアホッケーに適応した場合の配置構成について説明する図である。エアホッケーは、マレットと呼ばれる器具（以下、マレット４０１）をユーザが把持し、盤上でプラスチック製等のパックと呼ばれる円盤（以下、パック４３１）を打ち合う遊戯であり、パック４３１は盤面上に噴出したエアーによって浮上している。図２に示すように、複数ユーザで対戦する場合、各ユーザ（ユーザＡ、ユーザＢ）が、マレット４０１Ａ、マレット４０１Ｂをそれぞれ把持して操作し、パック４３１を打ち合う。
また、本実施例においては、ユーザの把持するマレット４０１が対象物４０に該当し、図２に示すように、マレット４０１の底面部に発光素子４２１を設置する。本実施形態では、例えば発光素子４２１には、赤外線（ＩＲ） ＬＥＤを用いる。この際、盤面５０１は、可視光領域を透過せず、ＩＲを透過する材質（白ＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）や布など）により形成する。これにより、ユーザからは検出用のカメラ（撮像装置３０）などの設置治具類を目視されないようにすることができ、エアホッケー遊戯装置の見栄えを損なわないようにすることができる。また、可視光を透過しない盤面５０１にすることで、盤面５０１上に、プロジェクタ５２により映像等を投影することが可能となる。情報処理装置１０は、本システムにより検出したマレット４０１の位置情報に合わせて、プロジェクタ５２により適宜盤面５０１に映像等を投影することが可能である。
また、マレット４０１が載置される盤面５０１の下側において、盤面５０１に対向して設置される撮像装置３０の画角は、盤面５０１の全体が撮影可能な画角になっていることが好ましい。また、撮像装置３０は、発光素子４２１の発光波長のみを検出するバンドパスフィルタなどによって、撮影波長が制限されていてもよい。
続いて、本実施形態による情報処理装置１０の具体的な構成について説明する。
＜２．情報処理装置１０の構成例＞
図３は、本実施形態による情報処理装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、情報処理装置１０は、制御部１００、通信部１１０、操作入力部１２０、表示部１３０、および記憶部１４０を有する。
制御部１００は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って情報処理装置１０内の動作全般を制御する。制御部１００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、マイクロプロセッサ等の電子回路によって実現される。また、制御部１００は、使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいてもよい。
また、本実施形態による制御部１００は、位置検出部１０１、および、位置検出アルゴリズム調整部１０２としても機能する。
位置検出部１０１は、撮像装置３０により取得された撮像画像に基づいて、位置検出アルゴリズム調整部１０２により調整された位置検出アルゴリズムを用いて、マレット４０１の位置検出を行う。
位置検出アルゴリズム調整部１０２は、外部センサ２０の外光照度検知結果に基づいて、位置検出アルゴリズムを調整する。位置検出アルゴリズムの調整は、複数の位置検出アルゴリズムの切り替えと、位置検出アルゴリズムのパラメータ変更が想定される。
ここで、外光照度検知結果に応じた複数の位置検出アルゴリズムの切り替えについて説明する。
まず、第１の位置検出アルゴリズムとして、外光照度が発光素子４２１の輝度（照度）に対して十分小さい場合に用いるアルゴリズムについて説明する。
本実施形態において、「外光照度」とは、撮像装置３０が検出する波長（検出波長であって、発光素子４２１の発光波長に対応する）の照度を意味する。外光照度が十分低い場合の例としては、例えば、照明がない場合や照明類が赤外線を含まない場合などが想定される。この場合、外光照度が十分低いため、撮像装置３０で取得した撮像画像において、ＩＲ ＬＥＤ（発光素子４２１）の輝点が最も輝度が高い状態となる。
位置検出アルゴリズム調整部１０２は、例えば、発光素子４２１の輝度に応じて設定された所定の閾値を外光照度が下回る場合に、外光照度が十分小さいと判断してもよい。
この場合、撮像装置３０により取得される撮像画像は、例えば図４に示すように、マレット４０１Ａ、４０１Ｂに対応する各輝点６０１、６０２を検出できる撮像画像６０となるため、位置検出部１０１は、輝度の高い輝点６０１、６０２を検出し、検出された輝点の位置からマレット４０１Ａ、４０１Ｂの位置を算出することが可能となる。
なお、照度環境の検知は、外部センサ２０に限定されず、撮像装置３０により取得された撮像画像から判断することも可能である（すなわち、撮像装置３０が外部センサ２０の機能を兼ねる）。例えば、撮像装置３０により取得された撮像画像から、所定サイズの輝点（発光素子４２１に対応する輝点の大きさが既知とする）が検出できる場合、位置検出アルゴリズム調整部１０２は、外光照度が発光素子４２１の輝度（照度）に対して十分小さいと判断し、上記第１の位置検出アルゴリズムを選択する。
次に、第２の位置検出アルゴリズムとして、外光照度が発光素子４２１の輝度（照度）に対して大きい場合に用いるアルゴリズムについて説明する。
外光照度が発光素子４２１の輝度に対して大きい場合の例としては、例えば、太陽光が直接照射している環境や水銀ランプなど赤外線を発生する照明環境の場合が想定される。この場合、外光照度が十分高いため、撮像装置３０で取得した撮像画像において、ＩＲ ＬＥＤ（発光素子４２１）の輝点の照度に比べて、外光による照度が十分高く検出され、上記第１のアルゴリズムでは輝点検出を行うことができない。なお、位置検出アルゴリズム調整部１０２は、例えば、発光素子４２１の輝度に応じて設定された所定の閾値を外光照度が上回る場合に、発光素子４２１の輝度に対して外光照度が大きいと判断してもよい。
この場合、位置検出アルゴリズム調整部１０２は、第２の位置検出アルゴリズムとして、撮像画像から取得した輝度情報に基づいて輝度の低いエリア（マレット４０１によって影になっている部分）と、その中の輝度の高い位置（輝点）とを組み合わせることで、マレット４０１（対象物）の位置を判断する手段を選択する。具体的には、例えば図５に示すように、撮像画像６１において、影領域６１１、６１２の中に輝点６０１、６０２が位置するという位置関係が得られた場合、輝点６０１、６０２はマレット４０１Ａ、４０１Ｂに対応するものであると判断し、マレット４０１Ａ、４０１Ｂの位置算出を行うことが可能となる。また、マレット４０１の形状をした影領域の位置を検出し、その位置を直接マレット４０１の位置として出力してもよい。このようなマレット４０１の影を含む撮像画像６１は、撮像装置３０が、マレット４０１を発光素子４２１が設けられた面と対向する方向から撮像することで得られるものである。
以上、複数の位置検出アルゴリズムと、その選択について説明した。
なお、外光照度がエリア内（撮像装置３０による検出範囲内）で均一ではない場合も想定される。例えば、庇などによって一部の領域に外光が当たらなくなっている場合などが考え得る。そこで、位置検出アルゴリズム調整部１０２は、撮像画像の輝度情報に基づいて、撮像装置３０により取得した撮像画像内の輝度が異なる領域毎に異なる位置検出アルゴリズムを選択するようにしてもよい。例えば、図６に示すように、撮像画像６２のうち、輝度が所定値よりも低い第１の領域６２１と、輝度が所定値よりも高い第２の領域６２３とが検出された場合、位置検出アルゴリズム調整部１０２は、第１の領域６２１については、輝点６２２のみに基づいて位置検出が可能であるため、上記第１の位置検出アルゴリズムを用い、第２の領域６２３については、影領域６２４と輝点６２５の位置関係に基づいて位置検出が可能であるため、上記第２の位置検出アルゴリズムを用いるよう設定してもよい。このように、本実施形態では、位置検出アルゴリズムを照度条件によってエリアごとに選択することが可能である。
さらに、本実施形態による位置検出アルゴリズム調整部１０２は、外光照度検知結果に応じた位置検出アルゴリズムの調整として、所定の位置検出アルゴリズムのパラメータを変更することも可能である。
例えば、上記第２の位置検出アルゴリズムを常に使用している状況において、位置検出アルゴリズム調整部１０２は、当該アルゴリズム内で使用する影位置パラメータに照度に応じた重み係数を乗算するようにしてもよい。これにより、例えば、照度が０であれば、照度を乗算した影位置のパラメータも０になり、結果として輝点位置のみに基づく検出となる。また上述したように外光照度がエリア内で均一でない場合には、撮像画像の輝度情報に基づいて輝度が異なる領域を設定し、撮像装置３０により取得した撮像画像内の領域毎に異なるパラメータを適用しても良い。
以上、情報処理装置１０の各機能について説明した。なお、情報処理装置１０は、位置検出部１０１により検出したマレット４０１の位置情報に基づいて板状部材５０への所定の映像の投影を制御する投影制御信号を生成し、通信部１１０を介してプロジェクタ５２に送信するよう制御してもよい。
（通信部１１０）
通信部１１０は、他の装置との間で情報の送受信を行う。例えば、通信部１１０は、外部センサ２０から外光照度の検知結果を受信したり、撮像装置３０から撮像画像を受信したりする。また、通信部１１０は、位置検出部１０１により検出された位置情報や、当該位置情報に応じた投影制御信号をプロジェクタ５２に送信することも可能である。
通信部１１０は、例えば有線／無線ＬＡＮ（Local Area Network）、またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離無線通信、携帯通信網（ＬＴＥ（Long Term Evolution）、または３Ｇ（第３世代の移動体通信方式））等により他の装置と通信接続する。
（操作入力部１２０）
操作入力部１２０は、ユーザによる操作指示を受付け、その操作内容を制御部１００に出力する。操作入力部１２０は、タッチセンサ、圧力センサ、若しくは近接センサであってもよい。あるいは、操作入力部１２０は、キーボード、マウス、ボタン、スイッチ、およびレバーなど、物理的構成であってもよい。
（表示部１３０）
表示部１３０は、各種表示画面を出力する表示装置である。例えば表示部１３０は、知覚位置情報（移動経路を含む）や、生成した触覚提示信号を表示してもよい。この表示部１３０は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどの表示装置であってもよい。
（記憶部１４０）
記憶部１４０は、制御部１００の処理に用いられるプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、および適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）により実現される。
以上、本実施形態による情報処理装置１０の構成について具体的に説明した。なお情報処理装置１０の構成は、図３に示す例に限定されない。例えば、情報処理装置１０は、複数の装置により構成されていてもよい。また、情報処理装置１０は、音声入力部および音声出力部をさらに有していてもよい。
また、情報処理装置１０は、ＰＣ、スマートフォン、携帯電話端末、タブレット端末、または専用端末等により実現されてもよい。また、情報処理装置１０の制御部１００の少なくとも一部が、ネットワーク上のサーバにより実現されていてもよい。
＜３．動作処理＞
続いて、本実施形態による情報処理システムの動作処理について図７を用いて具体的に説明する。図７は、本実施形態による位置検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図７に示すように、まず、情報処理装置１０は、撮像装置３０から撮像画像を取得する（ステップＳ１０３）。
次いで、情報処理装置１０は、外部センサ２０から外光照度を取得する（ステップＳ１０６）。
次に、位置検出アルゴリズム調整部１０２は、外光照度が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。
次いで、外光照度が閾値以上である場合（ステップＳ１０９／Ｙｅｓ）、情報処理装置１０は、位置検出アルゴリズム調整部１０２により、ＬＥＤ（発光素子４２１）の輝点位置と影の位置の組み合わせ（位置関係）に基づく位置検出アルゴリズムを選択し、位置検出部１０１により、当該選択した位置検出アルゴリズムを用いてマレット４０１の位置検出を行う（ステップＳ１１２）。
一方、外光照度が閾値以上ではない場合（ステップＳ１０９／Ｎｏ）、情報処理装置１０は、位置検出アルゴリズム調整部１０２により、ＬＥＤ（発光素子４２１）の輝点位置のみに基づく位置検出アルゴリズムを選択し、位置検出部１０１により、当該選択した位置検出アルゴリズムを用いてマレット４０１の位置検出を行う（ステップＳ１１５）。
以上、本実施形態による動作処理の一例を説明した。なお図７に示す動作処理は一例であって、本開示は図７に示す例に限定されない。例えば、本開示は、図７に示すステップの順序に限定されない。少なくともいずれかのステップが並列に処理されてもよいし、逆の順番で処理されてもよい。例えば、ステップＳ１０３の処理とステップＳ１０６の処理は並列に処理されてもよいし、逆の順番で処理されてもよい。
（補足）
上記ステップＳ１０９において、外光照度と閾値との比較を行っているが、かかる処理は、主に外光照度と発光素子４２１の照度との関係を評価するものである。ここで、他の評価方法（位置検出アルゴリズムを選択する判断基準）としては、以下のような例も挙げられる。
・発光素子４２１への投入電流や発光特性から導き出された推定値と、検知された外光照度とを比較
・初期設定時に取得した発光素子４２１の照度情報に基づいて、検知された外光照度を評価
また、撮像装置３０が外部センサ２０の機能を兼ねる場合、位置検出アルゴリズム調整部１０２は、撮像画像において、発光素子４２に対応するサイズに比べて輝度の高い観測エリアが大きい場合、閾値以上である（外光照度が閾値より高い）と判断してもよい（すなわち、上記第２の位置検出アルゴリズムを選択する）。また、位置検出アルゴリズム調整部１０２は、撮像画像から取得した輝度情報に基づいて、撮像画像から影領域が検出できた場合、閾値以上である（外光照度が閾値より高い）と判断してもよい（すなわち、上記第２の位置検出アルゴリズムを選択する）。
また、外部にＩＲ投光器など、別途照明装置がある場合には、当該照明装置を連動させることで、マレット４０１による影をより強調するようにしてもよい。
また、ＩＲ ＬＥＤ（発光素子４２１）を取り付けた筐体（マレット４０１）の材質が、検出波長を透過する材質であった場合、筐体によって影が発生しないことが想定されるため、筐体内部に、検出波長を透過しない材質部品を取り付けるようにしてもよい。若しくは、筐体を透過しない波長体により撮像装置３０による撮影を行い、撮像画像から得た影のデータと、（発光素子４２１の）検出波長での撮影波長（輝点位置に相当）とを組み合わせて位置検出を行ってもよい。
＜４．適用例＞
以上、本実施形態による情報処理システム１をエアホッケーに適用する例（情報処理システム１ａ）について説明したが、本実施形態はこれに限定されず、例えば以下のような適用例も可能である。
（４－１．スポーツクライミングへの適応例）
図８は、本実施形態による情報処理システム１をスポーツクライミングに適用した例（情報処理システム１ｂ）について説明する図である。
スポーツクライミングは、図８に示すように、ウォールと称される壁７０に取り付けられた突起物（ホールド７０１～７０３）を競技者が掴み、登っていく競技である。情報処理システム１ｂでは、壁７０におけるユーザ（競技者）の位置を検出する。
具体的には、発光素子７１がユーザに取り付けられ、ユーザの手足などの検出に使用される。発光素子７１はユーザの身体に１以上取り付けられていてもよい。
また、壁７０は、発光素子７１の波長を透過する特性を有している。また、壁７０は、多孔質素材であってもよい。
撮像装置３０は、ユーザが登る壁７０の裏側から、すなわち、壁７０を介してユーザに対向する方向から撮像を行う。ここでは、ユーザの身体は、情報処理システム１ａにおけるマレット４０１の筐体に該当し、撮像画像からユーザの影が抽出できる場合、ユーザの身体に取り付けられた発光素子７１に対応する輝点が、ユーザの影の中に位置することとなる。
位置検出アルゴリズム調整部１０２は、外光照度が十分低い場合（例えば所定の閾値を下回る場合）には、発光素子７１の輝点のみにより位置検出を行う上記第１の位置検出アルゴリズムを選択し、一方、外光照度が所定の閾値より高い場合には、ユーザの影と発光素子の輝点位置を組み合わせる上記第２の位置検出アルゴリズムを選択する。
また、ユーザの影情報からユーザの骨格推定ができる場合には、位置検出部１０１は、ユーザへの発光素子７１の取り付け位置によってユーザの個別識別を行うことも可能である。
また、発光素子の波長を透過する床の上をユーザが歩いている際に、ユーザの足裏や靴裏などに発光素子を設けて、裏面から検出して人位置検出などを行うことも可能である。
（４－２．ホームユースへの適応例）
続いて、図９～図１２を参照して、生活環境への適応例について説明する。
図９は、本実施形態による情報処理システム１を生活環境に適用した例（情報処理システム１ｃ）について説明する図である。
図９に示す例では、生活環境において、複数のＩＲ ＬＥＤ（発光素子８０１、８０２）を実装した対象物８０（物体または人）を検出するため、複数の検出用カメラ（撮像装置３０Ａ～３０Ｃ）が設置される。生活環境は、上述したエアホッケーやスポーツクライミングの例に比べて死角になる場所が多く想定されるため、複数の検出用カメラを用いることが好ましい。また、複数の検出用カメラにより多方向から撮影されるため、対象物８０には複数のＩＲ ＬＥＤ（発光素子）を実装することが好ましい。
なお、本実施例では、各撮像装置３０Ａ～３０Ｃは、上述した例と異なり、部材等を介さずに対象物８０に対向する方向から撮像を行っている。
図９に示すような配置構成において対象物８０に十分に外光が当たっている場合、対象物８０は撮像装置３０Ａおよび撮像装置３０Ｂにより撮像可能である。ここで、かかる撮像装置３０Ａおよび撮像装置３０Ｂから取得される撮像画像の一例を図１０に示す。図１０に示す撮像画像８２０は、図９に示す撮像装置３０Ａの画角から取得された画像、撮像画像８３０は撮像装置３０Ｂの画角から取得された画像である。
撮像装置３０Ｂの画角では、発光素子８０１、８０２の輝度に比べて外光が強いため、撮像画像８３０に示すように発光素子８０１、８０２の輝点を検出することができない。また、図９に示す対象物８０と撮像装置３０Ｂと外光の入射方向の関係から、撮像画像８３０では、対象物８０の影も生じない。
一方、撮像装置３０Ａの画角では、発光素子８０１、８０２の輝度に比べて外光が強い場合であっても、撮像画像８３０では、対象物８０の影が生じるため、情報処理装置１０は、上記第２の位置検出アルゴリズムを用いて、影と輝点との組み合わせ（位置関係）により位置検出が可能である。
また、図１１に示すように、対象物８０が、テーブル等の設置物の影に位置している場合には、撮像装置３０Ｃから、図１２に示すような撮像画像８４０が取得され得る。この場合、情報処理装置１０は、上記第１の位置検出アルゴリズムを用いて、輝点のみの検出によって位置検出を行うことが可能である。
以上説明したように、情報処理装置１０は、外光照度の他、外光の入射方向（例えば窓８１の位置から特定可能）や各撮像装置３０の位置、および設置物の位置等の環境などに応じて、位置検出アルゴリズムを適宜選択して安定した位置検出を行うことを可能とする。
（４－３．その他）
以上、本開示による情報処理システム１について具体例を用いて説明した。
なお、本開示による情報処理システム１は上述した例に限定されず、例えば、情報処理装置１０は、対象物の影の形状によって各対象物の個別認識を行ってもよい。
また、情報処理装置１０は、輝点の形状や数、配置等によって各対象物の個別認識を行ってもよい。
または、検出波長に可視光を用いてもよい。
＜５．まとめ＞
上述したように、本開示の実施形態による情報処理システムでは、検出波長が外光に含まれる環境においても安定した位置検出を行うことが可能となる。
また、影の形状を識別することで、複数の対象物を固体識別することが可能である。
また、発光素子４２の発光波長を透過する板状部材５０を介して検出する場合、板状部材５０上に載置された対象物４０の底面に発光素子４２を設け、検出エリアの裏側から板状部材５０を介して検出することで、オクルージョンのない検出が可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本技術はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上述した情報処理装置１０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等のハードウェアに、情報処理装置１０の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、当該コンピュータプログラムを記憶させたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体も提供される。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
発光部または反射材が設けられた対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側と対向する方向から前記対象物の発光または反射光を撮像した撮像画像に基づいて、前記対象物の位置検出を行う制御部を備え、
前記制御部は、前記発光または前記反射光の波長を少なくとも含む外光の照度検知結果に応じて、前記対象物の位置検出のアルゴリズムを調整する、情報処理装置。
（２）
前記制御部は、
前記アルゴリズムの調整として、前記照度検知結果に応じて、複数のアルゴリズムを切り替える、前記（１）に記載の情報処理装置。
（３）
前記複数のアルゴリズムは、前記撮像画像から検出した輝点の位置に基づく第１の位置検出アルゴリズムを含む、前記（２）に記載の情報処理装置。
（４）
前記複数のアルゴリズムは、前記撮像画像から検出した影領域に対する輝点の位置に基づく第２の位置検出アルゴリズムを含む、前記（３）に記載の情報処理装置。
（５）
前記第２の位置検出アルゴリズムは、前記影領域の内側に前記輝点が位置する場合、当該輝点が前記対象物の位置であると推定するアルゴリズムである、前記（４）に記載の情報処理装置。
（６）
前記制御部は、
前記照度検知結果が所定の閾値を超えない場合、前記第１の位置検出アルゴリズムを用い、
前記照度検知結果が所定の閾値を超える場合、前記第２の位置検出アルゴリズムを用いる、前記（４）または（５）に記載の情報処理装置。
（７）
前記制御部は、
前記撮像画像のうち、前記照度検知結果が所定値より低い領域については、前記第１の位置検出アルゴリズムを用い、前記照度検知結果が所定値より高い領域については、前記第２の位置検出アルゴリズムを用いる、前記（４）または（５）に記載の情報処理装置。
（８）
前記情報処理装置は、
前記外光の前記照度検知結果を外光照度センサから取得する、前記（１）～（７）のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（９）
前記外光の前記照度検知結果は、前記撮像画像から取得される、前記（４）または（５）に記載の情報処理装置。
（１０）
前記制御部は、
前記撮像画像のうち、所定の閾値を超える輝度の領域が、前記発光部または前記反射材に対応する所定の大きさ以上である場合、前記第２の位置検出アルゴリズムを用いる、前記（９）に記載の情報処理装置。
（１１）
前記制御部は、
前記撮像画像から抽出した輝度情報に基づいて、所定の影領域が検出できた場合、前記第２の位置検出アルゴリズムを用いる、前記（９）に記載の情報処理装置。
（１２）
前記制御部は、
前記アルゴリズムの調整として、前記照度検知結果に応じて、前記アルゴリズムで用いるパラメータを変更する、前記（１）に記載の情報処理装置。
（１３）
前記撮像画像は、前記発光または前記反射光の波長を透過する部材を介して、前記対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側から撮像された画像である、前記（１）～（１２）のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（１４）
プロセッサが、
発光部または反射材が設けられた対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側と対向する方向から前記対象物の発光または反射光を撮像した撮像画像に基づいて、前記対象物の位置検出を行うこと、
前記発光または前記反射光の波長を少なくとも含む外光の照度検知結果に応じて、前記対象物の位置検出のアルゴリズムを調整すること、
を含む、情報処理方法。
（１５）
コンピュータを、
発光部または反射材が設けられた対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側と対向する方向から前記対象物の発光または反射光を撮像した撮像画像に基づいて、前記対象物の位置検出を行う制御部として機能させ、
前記制御部は、前記発光または前記反射光の波長を少なくとも含む外光の照度検知結果に応じて、前記対象物の位置検出のアルゴリズムを調整する、プログラム。
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 情報処理システム
１０ 情報処理装置
１００ 制御部
１０１ 位置検出部
１０２ 位置検出アルゴリズム調整部
１１０ 通信部
１２０ 操作入力部
１３０ 表示部
１４０ 記憶部
２０ 外部センサ
３０ 撮像装置
３０Ａ 撮像装置
３０Ｂ 撮像装置
３０Ｃ 撮像装置
４０ 対象物
４２ 発光素子
５０ 板状部材
５２ プロジェクタ
６０、６１、６２ 撮像画像
７０ 壁
７１ 発光素子
８０ 対象物
４０１、４０１Ａ、４０１Ｂ マレット
４２１ 発光素子
４３１ パック
５０１ 盤面
６０１、６０２ 輝点
６１１、６１２ 影領域
６２２、６２５ 輝点
６２４ 影領域
８０１、８０２ 発光素子
８２０、８３０、８４０ 撮像画像

Claims (12)

  1. 発光部または反射材
    が設けられた対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側と対向する方向から前記対象物の発光または反射光を撮像した撮像画像に基づいて、前記対象物の位置検出を行う制御部を備え、
    前記制御部は、前記発光または前記反射光の波長を少なくとも含む外光の照度検知結果に応じて、前記対象物の位置検出のアルゴリズムを調整し、
    前記制御部は、
    前記アルゴリズムの調整として、前記照度検知結果に応じて、複数のアルゴリズムを切り替え、
    前記複数のアルゴリズムは、前記撮像画像から検出した輝点の位置に基づく第１の位置検出アルゴリズム及び前記撮像画像から検出した影領域に対する輝点の位置に基づく第２の位置検出アルゴリズムを含む、
    情報処理装置。
  2. 前記第２の位置検出アルゴリズムは、前記影領域の内側に前記輝点が位置する場合、当該輝点が前記対象物の位置であると推定するアルゴリズムである、請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 前記制御部は、
    前記照度検知結果が所定の閾値を超えない場合、前記第１の位置検出アルゴリズムを用い、
    前記照度検知結果が所定の閾値を超える場合、前記第２の位置検出アルゴリズムを用いる、請求項１に記載の情報処理装置。
  4. 前記制御部は、
    前記撮像画像のうち、前記照度検知結果が所定値より低い領域については、前記第１の位置検出アルゴリズムを用い、前記照度検知結果が所定値より高い領域については、前記第２の位置検出アルゴリズムを用いる、請求項１に記載の情報処理装置。
  5. 前記情報処理装置は、
    前記外光の前記照度検知結果を外光照度センサから取得する、請求項１に記載の情報処理装置。
  6. 前記外光の前記照度検知結果は、前記撮像画像から取得される、請求項１に記載の情報処理装置。
  7. 前記制御部は、
    前記撮像画像のうち、所定の閾値を超える輝度の領域が、前記発光部または前記反射材に対応する所定の大きさ以上である場合、前記第２の位置検出アルゴリズムを用いる、請求項６に記載の情報処理装置。
  8. 前記制御部は、
    前記撮像画像から抽出した輝度情報に基づいて、所定の影領域が検出できた場合、前記第２の位置検出アルゴリズムを用いる、請求項６に記載の情報処理装置。
  9. 前記制御部は、
    前記アルゴリズムの調整として、前記照度検知結果に応じて、前記アルゴリズムで用いるパラメータを変更する、請求項１に記載の情報処理装置。
  10. 前記撮像画像は、前記発光または前記反射光の波長を透過する部材を介して、前記対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側から撮像された画像である、請求項１に記載の情報処理装置。
  11. プロセッサが、
    発光部または反射材が設けられた対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側と対向する方向から前記対象物の発光または反射光を撮像した撮像画像に基づいて、前記対象物の位置検出を行うこと、
    前記発光または前記反射光の波長を少なくとも含む外光の照度検知結果に応じて、前記対象物の位置検出のアルゴリズムを調整すること、
    を含み、
    前記アルゴリズムの調整として、前記照度検知結果に応じて、複数のアルゴリズムを切り替え、
    前記複数のアルゴリズムは、前記撮像画像から検出した輝点の位置に基づく第１の位置検出アルゴリズム及び前記撮像画像から検出した影領域に対する輝点の位置に基づく第２の位置検出アルゴリズムを含む、
    情報処理方法。
  12. コンピュータを、
    発光部または反射材が設けられた対象物の前記発光部または前記反射材が設けられた側と対向する方向から前記対象物の発光または反射光を撮像した撮像画像に基づいて、前記対象物の位置検出を行う制御部として機能させ、
    前記制御部は、前記発光または前記反射光の波長を少なくとも含む外光の照度検知結果に応じて、前記対象物の位置検出のアルゴリズムを調整し、
    前記アルゴリズムの調整として、前記照度検知結果に応じて、複数のアルゴリズムを切り替え、
    前記複数のアルゴリズムは、前記撮像画像から検出した輝点の位置に基づく第１の位置検出アルゴリズム及び前記撮像画像から検出した影領域に対する輝点の位置に基づく第２の位置検出アルゴリズムを含む、
    プログラム。
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