JP7402660B2 - Head-mounted display device, control method for head-mounted display device - Google Patents
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Description
本発明は、頭部装着型表示装置の制御技術に関するものである。 The present invention relates to a control technique for a head-mounted display device.
近年、現実空間と仮想空間との繋ぎ目のない結合を目的とした、複合現実感(MR:Mixed Reality)に関する研究が盛んに行われている。これらの技術の一つとして、ビデオシースルー方式のヘッドマウントディスプレイ(HMD)を用いる技術が知られている。これは、ビデオカメラなどの撮像装置が撮像した現実空間の映像上に、撮像装置の位置姿勢に応じて生成したコンピュータグラフィックス(CG)の映像を重畳表示し、それをHMDのディスプレイなどの表示装置を通じて観察するものである。 In recent years, research on mixed reality (MR), which aims to seamlessly connect real space and virtual space, has been actively conducted. As one of these techniques, a technique using a video see-through head mounted display (HMD) is known. This technology superimposes and displays computer graphics (CG) images generated according to the position and orientation of the imaging device on images of real space captured by an imaging device such as a video camera, and displays them on an HMD display, etc. It is observed through a device.
現実空間の映像上にCGをズレなく重畳表示するためには、HMDの位置姿勢を高精度に推定する必要がある。また、現実空間の映像とCGとの前後関係を正しく反映させて重畳表示するためには、現実空間の映像に映る被写体までの距離を正確に推定する必要がある。そして、この推定には、ステレオカメラを用いる。 In order to superimpose and display CG on images in real space without any deviation, it is necessary to estimate the position and orientation of the HMD with high precision. In addition, in order to correctly reflect the context of the real space image and CG and display them in a superimposed manner, it is necessary to accurately estimate the distance to the object shown in the real space image. A stereo camera is used for this estimation.
推定の前処理として、カメラの歪曲を取り除く歪曲補正処理、および、二つのカメラの撮像画像を仮想的に並列化するレクティファイ処理(非特許文献1)を行う。このレクティファイ処理は、二つのカメラの撮像画像を、共通画像平面に投影する処理である。この共通画像平面は、二つのカメラの主点位置を結ぶ基線軸に平行な軸を含む平面である。この共通画像平面に投影した二つのカメラの撮像画像は、撮像画像上で水平方向、および鉛直方向が一致する。 As pre-processing for estimation, distortion correction processing that removes camera distortion and rectify processing (non-patent document 1) that virtually parallelizes images captured by two cameras are performed. This rectify processing is a process of projecting images captured by two cameras onto a common image plane. This common image plane is a plane including an axis parallel to the baseline axis connecting the principal point positions of the two cameras. The captured images of the two cameras projected onto this common image plane match in the horizontal direction and the vertical direction on the captured images.
そして、歪曲補正処理およびレクティファイ処理を行うためには、ステレオカメラの内部パラメータ(主点位置、焦点距離、歪曲補正値)及び外部パラメータ(ステレオカメラ間の相対位置姿勢)を高精度に推定する必要がある。高精度に推定した内部パラメータおよび外部パラメータを用いて、歪曲補正(カメラの光軸も同時に補正)テーブルを作成し、ステレオカメラの撮像画像を補正することで、高精度な推定が実現できる。 In order to perform distortion correction processing and rectify processing, it is necessary to estimate with high precision the internal parameters (principal point position, focal length, distortion correction value) and external parameters (relative position and orientation between stereo cameras) of the stereo cameras. There is. Highly accurate estimation can be achieved by creating a distortion correction table (correcting the optical axis of the camera at the same time) using highly accurately estimated internal and external parameters and correcting images captured by the stereo camera.
ところが、高精度に内部パラメータおよび外部パラメータを推定しても、HMDの使用時間の経過と共に該HMD本体の温度が上昇すると、熱によりカメラ内部のモールド部品や金属部品が膨張し、その結果、内部パラメータが変化してしまう。また、ステレオカメラを取り付けたベース材料も同様に熱による変形の影響を受け、外部パラメータも変化してしまう。つまり、HMD本体の温度が上昇すると、推定したパラメータの値と実際のパラメータの値との間の誤差が大きくなり、その結果、現実空間の映像とCGとの間のズレが大きくなったり、現実空間の映像とCGとの前後関係のズレが大きくなったりする問題がある。 However, even if the internal and external parameters are estimated with high accuracy, as the temperature of the HMD increases over time, the molded parts and metal parts inside the camera expand due to the heat, and as a result, the internal Parameters change. Furthermore, the base material to which the stereo camera is attached is similarly affected by thermal deformation, causing external parameters to change as well. In other words, when the temperature of the HMD body increases, the error between the estimated parameter value and the actual parameter value increases, and as a result, the discrepancy between the real space image and the CG increases, or the There is a problem that the difference in the context between the spatial image and the CG becomes large.
特許文献1には、温度毎に作成した補正パラメータ(具体的には多項式の係数)を切り替えて使用することで、カメラの温度変化による歪曲の変化を補正する方法が開示されている。しかし、補正パラメータを用いた補正では、イメージセンサ内の座標位置ごとの補正値を都度、計算する必要があり、処理の負荷が大きい。更に、レクティファイ処理まで含めて計算しようとすると、処理の負荷が膨大になる、という問題がある。 Patent Document 1 discloses a method of correcting changes in distortion due to changes in camera temperature by switching and using correction parameters (specifically polynomial coefficients) created for each temperature. However, correction using correction parameters requires calculating a correction value for each coordinate position within the image sensor each time, resulting in a large processing load. Furthermore, there is a problem in that the processing load becomes enormous if calculations including rectify processing are attempted.
特許文献2には、補正パラメータではなく、温度毎に作成した補正テーブル(具体的にはイメージセンサ内の座標位置に基づいて決定される補正値のテーブル)を切り替えて使用して補正する方法が開示されている。この方法では、単純にテーブルの値に従ってマッピング処理を行うだけなので、処理の負荷を最小にできる。しかし、補正パラメータと比べ、多くのメモリ容量が必要になる。そのため、温度毎に細かく補正テーブルを持つことが困難である。また、補正テーブルを切り替える際に、映像に明確な変化が見られてしまい、違和感がある。特に、ステレオカメラなど複数のカメラを用いる場合など、カメラ毎にバラバラに変化が起こると、違和感が増すという問題があった。本発明では、頭部装着型表示装置における画像補正において、該画像補正に用いる補正パラメータの更新による違和感を軽減させるための技術を提供する。 Patent Document 2 describes a method of performing correction by switching and using a correction table created for each temperature (specifically, a table of correction values determined based on the coordinate position within the image sensor) instead of using correction parameters. Disclosed. In this method, the mapping process is simply performed according to the values in the table, so the processing load can be minimized. However, compared to the correction parameters, a larger memory capacity is required. Therefore, it is difficult to have a detailed correction table for each temperature. Furthermore, when switching the correction table, a clear change can be seen in the video, which feels strange. In particular, when a plurality of cameras such as a stereo camera are used, there is a problem in that the sense of discomfort increases when changes occur in each camera separately. The present invention provides a technique for reducing discomfort caused by updating correction parameters used for image correction in image correction in a head-mounted display device.
本発明の一様態は、複数の撮像部のそれぞれについて、該撮像部による撮像画像を、該撮像部に対して設定されている補正パラメータを用いて補正する補正手段と、
設定条件が満たされていれば、着目撮像部に対して設定されている補正パラメータを、該着目撮像部の内部温度に対応する補正パラメータに更新する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記着目撮像部の内部温度が、該着目撮像部に対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れている場合に前記設定条件が満たされていれば、該着目撮像部に対して設定されている補正パラメータを、該着目撮像部の内部温度に対応する補正パラメータに更新し、
前記制御手段は、前記着目撮像部の内部温度が、該着目撮像部に対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れている場合であっても、前記設定条件が満たされていなければ、前記更新は行わない
ことを特徴とする。
One aspect of the present invention is a correction unit that corrects, for each of the plurality of imaging units, an image captured by the imaging unit using a correction parameter set for the imaging unit;
and a control means for updating the correction parameters set for the imaging section of interest to correction parameters corresponding to the internal temperature of the imaging section of interest, if the setting conditions are met ;
If the setting condition is satisfied when the internal temperature of the imaging section of interest is out of the internal temperature range corresponding to the correction parameter set for the imaging section of interest, the control means updating the correction parameters set for the imaging unit of interest to correction parameters corresponding to the internal temperature of the imaging unit of interest;
The control means is configured to control whether the setting condition is satisfied even when the internal temperature of the imaging unit of interest is outside an internal temperature range corresponding to a correction parameter set for the imaging unit of interest. If not, the above update will not be performed.
It is characterized by
本発明の構成によれば、頭部装着型表示装置における画像補正において、該画像補正に用いる補正パラメータの更新による違和感を軽減させることができる。 According to the configuration of the present invention, in image correction in a head-mounted display device, it is possible to reduce discomfort caused by updating correction parameters used for image correction.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the following embodiments do not limit the claimed invention. Although a plurality of features are described in the embodiments, not all of these features are essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar components are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[第1の実施形態]
先ず、本実施形態に係るMRシステムの構成例について、図1のブロック図を用いて説明する。図1に示す如く、本実施形態に係るMRシステムは、頭部装着型表示装置の一例であるHMD110と、該HMD110において表示される画像を生成する情報処理装置100と、を有する。HMD110と情報処理装置100との間は有線及び/又は無線のネットワークを介して互いにデータ通信が可能なように構成されている。
[First embodiment]
First, a configuration example of an MR system according to the present embodiment will be described using the block diagram of FIG. 1. As shown in FIG. 1, the MR system according to this embodiment includes an HMD 110 that is an example of a head-mounted display device, and an
先ず、HMD110について説明する。撮像部111は、ステレオカメラもしくは3眼以上の多眼カメラであり、現実空間を撮像することで、互いに視差の付いた複数の撮像画像(現実空間の画像)を取得する。本実施形態では、撮像部111はスレテオカメラであるものとして説明する。つまり本実施形態では、撮像部111は、左眼用のカメラと、右眼用のカメラと、を有する。
First, the HMD 110 will be explained. The
歪曲補正部116は、撮像部111が有するそれぞれのカメラからの撮像画像を、該カメラに対して設定されている補正パラメータを用いて補正し、補正後の撮像画像を情報処理装置100に送信する。歪曲補正部116は歪曲補正処理を行うが、歪曲補正処理は、撮像画像の歪曲の補正だけではなく、該撮像画像を撮像したカメラの光軸も同時に補正するレクティファイ処理を含む。
The
撮像画像に対するレクティファイ処理の結果の一例を図3に示す。撮像画像301は、撮像部111において左側のカメラ(左眼用のカメラ)による撮像画像であり、撮像画像302は、撮像部111において右側のカメラ(右眼用のカメラ)による撮像画像である。撮像画像301および撮像画像302は共に、歪曲、主点位置、焦点距離、回転等のズレを含んでいる。撮像画像303は、撮像画像301に対してレクティファイ処理を適用することで得られる撮像画像である。撮像画像304は、撮像画像302に対してレクティファイ処理を適用することで得られる撮像画像である。撮像画像303および撮像画像304のそれぞれでは、撮像画像301および撮像画像302に含まれていた上記の各種のズレが補正されている。
FIG. 3 shows an example of the results of rectify processing on a captured image. The captured
温度取得部112は、撮像部111が有するそれぞれのカメラについて、該カメラの内部温度を、測定により取得する。なお、カメラの内部温度を取得する方法は、特定の取得方法に限らない。
The
格納部114には、カメラのイメージセンサ内の座標位置に基づいて決定される「撮像画像の歪曲を補正するための歪曲補正値が登録されているテーブル(補正パラメータ)」が、内部温度範囲ごとに格納されている。つまり、格納部114には、内部温度範囲R1(内部温度がT1以上T2未満の範囲)に対応する補正パラメータ、内部温度範囲R2(内部温度がT2以上T3未満の範囲)に対応する補正パラメータ、…というように、各内部温度範囲に対応する補正パラメータが格納されている。
The
決定部113は、撮像部111が有するそれぞれのカメラについて、該カメラについて温度取得部112が取得した内部温度を含む内部温度範囲に対応する補正パラメータを格納部114から取得する。
For each camera included in the
図4は、各内部温度範囲に対応する歪曲補正値の一例を示す図である。図4において横軸はカメラの内部温度、縦軸は歪曲補正値である。図4の例では、内部温度がd1未満の範囲に対しては、歪曲補正値としてv1が登録されている。また、内部温度がd1以上かつd2未満の範囲に対しては、歪曲補正値としてv2が登録されている。また、内部温度がd2以上の範囲に対しては、歪曲補正値としてv3が登録されている。よって、決定部113は、温度取得部112から取得した内部温度がd1未満の場合、歪曲補正値としてv1を取得する。また、決定部113は、温度取得部112から取得した内部温度がd1以上且つd2未満の場合、歪曲補正値としてv2を取得する。また、決定部113は、温度取得部112から取得した内部温度がd2以上の場合、歪曲補正値としてv3を取得する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of distortion correction values corresponding to each internal temperature range. In FIG. 4, the horizontal axis represents the internal temperature of the camera, and the vertical axis represents the distortion correction value. In the example of FIG. 4, v1 is registered as the distortion correction value for a range where the internal temperature is less than d1. Further, v2 is registered as the distortion correction value for a range where the internal temperature is d1 or more and less than d2. Further, v3 is registered as a distortion correction value for a range where the internal temperature is d2 or higher. Therefore, when the internal temperature acquired from the
このように、内部温度の変化に対して歪曲補正値は連続的に変化するのではなく、不連続的に変化する。例えば、内部温度がds(<d1)からde(d1<e<d2)に変化すると、歪曲補正値=v1を用いて歪曲補正されていた画像は歪曲補正値=v2を用いて歪曲補正されることになる。その結果、歪曲補正値が変化する前後で画像に明確な変化が見られ、違和感が発生する。また、テーブルのデータ量を節約するべく、歪曲補正値をv1~v3の3つから、v1,v2の2つに減らすと、違和感は更に増すことになる。 In this way, the distortion correction value does not change continuously in response to changes in internal temperature, but changes discontinuously. For example, when the internal temperature changes from ds (< d1) to de (d1 < e < d2), the image that was distorted using distortion correction value = v1 will be distorted using distortion correction value = v2. It turns out. As a result, a clear change is seen in the image before and after the distortion correction value changes, creating a sense of discomfort. Moreover, if the distortion correction values are reduced from three, v1 to v3, to two, v1 and v2, in order to save the amount of data in the table, the sense of discomfort will further increase.
そこで本実施形態では、着目カメラ(着目撮像部)の内部温度が、該着目カメラに対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れている場合、設定条件が満たされていれば、該着目カメラに対して設定されている補正パラメータを、該着目カメラの内部温度に対応する補正パラメータに更新する。なお、初期状態では、それぞれのカメラにはデフォルトの補正パラメータが設定されている。 Therefore, in this embodiment, if the internal temperature of the camera of interest (imaging unit of interest) is outside the internal temperature range corresponding to the correction parameter set for the camera of interest, if the setting conditions are met, , updates the correction parameters set for the camera of interest to correction parameters corresponding to the internal temperature of the camera of interest. Note that in the initial state, default correction parameters are set for each camera.
適用制御部115は、撮像部111が有するそれぞれのカメラについて、該カメラについて温度取得部112が取得した内部温度が、該カメラに対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れているか、を判断する。そして、適用制御部115は、撮像部111が有するカメラのうち1つでも「外れている」と判断したカメラがあった場合には、次に、設定条件が満たされているか否かを判断する。そして適用制御部115は、設定条件が満たされていると判断した場合には、「外れている」と判断したカメラについて、該カメラに対して設定されている補正パラメータを、該カメラについて決定部113が格納部114から取得した補正パラメータに更新する。
The
例えば、着目カメラの内部温度が温度d1よりも低く、且つ着目カメラの歪曲補正値としてv1が設定されているとする。その後、MRシステムを稼働させ続けた結果、着目カメラの内部温度が温度d1よりも高く温度d2よりも低い温度になった場合には、決定部113は、着目カメラの歪曲補正値としてv2を取得する。適用制御部115は、設定条件が満たされた場合に限り、着目カメラに対して設定されている歪曲補正値v1を、現在の着目カメラの内部温度に応じた歪曲補正値v2に更新する。一方、適用制御部115は、設定条件が満たされなかった場合には、着目カメラに対して設定されている歪曲補正値v1を、着目カメラの現在の内部温度に応じた歪曲補正値v2に更新しない。
For example, assume that the internal temperature of the camera of interest is lower than the temperature d1, and v1 is set as the distortion correction value of the camera of interest. After that, as a result of continuing to operate the MR system, if the internal temperature of the camera of interest becomes higher than temperature d1 and lower than temperature d2, the determining
本実施形態では、設定条件は、「撮像部111が有する全てのカメラについて、該カメラについて温度取得部112が取得した内部温度が、該カメラに対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れている」という条件であるとする。
In this embodiment, the setting condition is ``For all cameras included in the
図1の撮像部111、温度取得部112、決定部113、歪曲補正部116を、右眼に対応する構成、左眼に対応する構成、に分けて示した構成を図5に示す。撮像部111a、温度取得部112a、決定部113a、歪曲補正部116aは左眼用の構成、撮像部111b、温度取得部112b、決定部113b、歪曲補正部116bは右眼用の構成、である。
FIG. 5 shows a configuration in which the
図5の構成において、温度取得部112aが取得した内部温度が、撮像部111a(左眼用のカメラ)に対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れており、且つ温度取得部112bが取得した内部温度が、撮像部111b(右眼用のカメラ)に対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れている、という設定情報が満たされたとする。この場合、適用制御部115は、撮像部111aに対して設定されている補正パラメータを決定部113aが取得した補正パラメータに更新し、撮像部111bに対して設定されている補正パラメータを決定部113bが取得した補正パラメータに更新する。このように、撮像部111aに対して設定されている補正パラメータおよび撮像部111bに対して設定されている補正パラメータの更新を、条件を付けて制御することで、撮像部111aと撮像部111bとでバラバラに撮像画像の変化が起きる、という違和感を軽減することができる。
In the configuration of FIG. 5, the internal temperature acquired by the
次に、情報処理装置100について説明する。情報処理装置100は、PC(パーソナルコンピュータ)やスマートフォン、タブレット型端末装置などのコンピュータ装置である。
Next, the
処理部101は、撮像部111が有する左眼用のカメラおよび右眼用のカメラのそれぞれの位置姿勢を取得する。それぞれのカメラの位置姿勢を取得する方法には様々な方法があり、特定の取得方法に限らない。例えば、HMD110に取り付けられているセンサ(ジャイロセンサ、磁気センサ、超音波センサ等)により測定されるHMD110の位置姿勢に基づいてそれぞれのカメラの位置姿勢を求めても良い。また、カメラによる撮像画像中の特徴を用いて該カメラの位置姿勢を推定しても良い。
The
そして処理部101は、左眼用のカメラについて取得した位置姿勢を有する視点から見た仮想物体の画像(左眼用仮想物体画像)、右眼用のカメラについて取得した位置姿勢を有する視点から見た仮想物体の画像(右眼用仮想物体画像)、を生成する。そして処理部101は、左眼用のカメラに対応する撮像画像(歪曲補正部116による補正後)と左眼用仮想物体画像との合成画像(左眼用合成画像)を生成する。また処理部101は、右眼用のカメラに対応する撮像画像(歪曲補正部116による補正後)と右眼用仮想物体画像との合成画像(右眼用合成画像)、を生成する。生成された何れの合成画像も、仮想空間と現実空間とが融合された複合現実空間の画像である。
The
なお、処理部101は、撮像画像上に仮想物体の画像をズレなく重畳表示するための、HMD110(カメラ)の位置姿勢を高精度に推定する処理を行う。また処理部101は、現実空間中の被写体と仮想物体との間の前後関係を正しく反映させて重畳表示するための、現実空間における被写体までの距離を高精度に推定する処理なども行う。更に処理部101は、ユーザの腕の三次元形状とHMD110からの距離を推定し、ハンドマスキング処理なども行う。そして処理部101は、それぞれのカメラについて生成した合成画像(左眼用合成画像および右眼用合成画像)をHMD110の表示部117に対して出力する。
Note that the
表示部117は、本実施形態では左眼用の表示画面と右眼用の表示画面とを有しており、左眼用の表示画面には左眼用合成画像を表示し、右眼用の表示画面には右眼用合成画像を表示する。
In this embodiment, the
図2は、HMD110および情報処理装置100の動作を示すフローチャートである。ステップS201では、撮像部111は、現実空間を撮像することで、互いに視差の付いた複数の撮像画像(現実空間の画像)を取得する。ステップS202では、温度取得部112は、撮像部111が有するそれぞれのカメラについて、該カメラの内部温度を、測定により取得する。ステップS201における処理と、ステップS202における処理と、は並行して行っても良い。
FIG. 2 is a flowchart showing the operations of the
ステップS203では、決定部113は、撮像部111が有するカメラのうち、ステップS202で取得した内部温度と前回のステップS202で取得した内部温度との差が閾値以上となるカメラがあった場合、該カメラの内部温度が変化したと判断する。
In step S203, if there is a camera among the cameras included in the
内部温度が変化したと判断したカメラが1以上有った場合には、処理はステップS204に進み、内部温度が変化したと判断したカメラが1つも無かった場合には、処理はステップS207に進む。 If there is one or more cameras determined that the internal temperature has changed, the process proceeds to step S204, and if there is no camera determined that the internal temperature has changed, the process proceeds to step S207. .
ステップS204では、決定部113は、内部温度が変化したと判断したカメラについて、該カメラの内部温度を含む内部温度範囲に対応する補正パラメータを格納部114から取得する。
In step S204, the determining
ステップS205では、適用制御部115は、設定条件が満たされているか否かを判断する。この判断の結果、設定条件が満たされている場合には、処理はステップS206に進み、条件が満たされていない場合には、処理はステップS207に進む。
In step S205, the
ステップS206では適用制御部115は、内部温度が変化したと判断したカメラについて、該カメラに対して設定されている補正パラメータを、該カメラについてステップS204において決定部113が格納部114から取得した補正パラメータに更新する。
In step S206, the
ステップS207では、歪曲補正部116は、撮像部111が有するそれぞれのカメラからの撮像画像を、該カメラに対して設定されている補正パラメータを用いて補正する。そして歪曲補正部116は、撮像部111が有するそれぞれのカメラについて補正した撮像画像を、情報処理装置100に対して送信する。
In step S207, the
ステップS208では、処理部101は、左眼用仮想物体画像および右眼用仮想物体画像を生成する。そして処理部101は、左眼用のカメラの補正後の撮像画像と左眼用仮想物体画像との合成画像(左眼用合成画像)、右眼用のカメラの補正後の撮像画像と右眼用仮想物体画像との合成画像(右眼用合成画像)、を生成する。そして処理部101は、それぞれのカメラについて生成した合成画像(左眼用合成画像および右眼用合成画像)をHMD110の表示部117に対して出力する。これにより、表示部117の左眼用の表示画面には左眼用合成画像が表示され、右眼用の表示画面には右眼用合成画像が表示される。
In step S208, the
なお、本実施形態では、HMD110と情報処理装置100とは別個の装置としているが、HMD110と情報処理装置100とを一体化させて、情報処理装置100の機能を有するHMD110としても良い。その場合、HMD110は、自身で撮像した撮像画像と、自身で生成した仮想物体の画像と、の合成画像を生成し、該合成画像を表示部117に表示させることになる。また、情報処理装置100の一部の機能をHMD110に搭載させるようにしても良い。
Note that in this embodiment, the
また、歪曲補正部116で用いる補正パラメータは、多項式の係数を用いる補正パラメータであっても良く、様々な補正パラメータが考えられる。また、補正パラメータを用いて行う補正の目的は歪曲の補正や光軸の補正に限らず、これに加えて若しくは代えて他の補正対象を補正しても良い。
Further, the correction parameters used by the
また、本実施形態では、補正対象はイメージセンサからの撮像画像に対してデブロッキング処理を施した撮像画像としたが、補正対象はこれに限らず、例えば、イメージセンサからの撮像画像(デブロッキング処理前の撮像画像)を補正対象としても良い。 Furthermore, in this embodiment, the correction target is a captured image obtained by performing deblocking processing on the captured image from the image sensor, but the correction target is not limited to this, and for example, the captured image from the image sensor (deblocking The captured image (before processing) may also be the correction target.
なお、図1に示した機能部のうち、歪曲補正部116、適用制御部115、決定部113、処理部101はハードウェアで実装しても良いし、コンピュータプログラムで実装しても良い。後者の場合、このコンピュータプログラムはHMD110のプロセッサによって実行され、その結果、対応する機能部の機能が実現される。
Note that among the functional units shown in FIG. 1, the
[変形例1]
変形例1を含む以下の各変形例では、第1の実施形態との差分について説明し、以下で特に触れない限りは、第1の実施形態と同様であるものとする。変形例1では、設定条件は「ユーザがHMD110の表示部117を覗いていない」である。この場合、ユーザが表示部117を覗いているか否かを検出するべく、HMD110に近接センサ等の近接判定部を設ける。例えば、近接判定部は、ユーザがHMD110を自身の頭部に装着した場合には、ユーザの眼が表示部117に近接している(ユーザがHMD110の表示部117を覗いている)ことを適用制御部115に通知する。また例えば、近接判定部は、ユーザがHMD110を自身の頭部に装着していない場合には、ユーザの眼が表示部117に近接していない(ユーザがHMD110の表示部117を覗いていない)ことを適用制御部115に通知する。
[Modification 1]
In each of the following modified examples including Modified Example 1, differences from the first embodiment will be explained, and unless otherwise mentioned below, it is assumed that the modified examples are the same as the first embodiment. In Modification 1, the setting condition is "the user is not looking into the
適用制御部115は、近接判定部からの通知が「ユーザが表示部117を覗いていない」である場合には、設定条件が満たされたと判断する。一方、適用制御部115は、近接判定部からの通知が「ユーザが表示部117を覗いている」である場合には、設定条件は満たされていないと判断する。このような構成によれば、補正パラメータの切り替えによる画像の変化をユーザが視認することを防ぐことができる。
The
[変形例2]
変形例2では、設定条件は「ユーザがHMD110の表示部117を瞬きした状態で覗いている」である。この場合、ユーザが表示部117のどこを見ているのかを検出するべく、HMD110に、目の動きを判定する視線センサ等の視線判定部を設ける。視線判定部は、表示部117の表示画面においてユーザが注視している位置を適用制御部115に通知する。
[Modification 2]
In the second modification, the setting condition is "the user is looking at the
適用制御部115は、視線判定部からユーザの注視位置が通知されている間は、ユーザは瞬きしていないと判断し、その結果、設定条件は満たされていないと判断する。一方、適用制御部115は、視線判定部からユーザの注視位置が通知されなかった場合、ユーザは瞬きしていると判断し、その結果、設定条件は満たされていると判断する。このような構成によれば、補正パラメータの切り替えによる画像の変化をユーザが視認することを防ぐことができる。
The
[その他の変形例]
なお、上述した各機能部のうち、決定部113、適用制御部115、歪曲補正部116については、その代わりとして、機械学習された学習済みモデルを代わりに用いて処理しても良い。その場合には、例えば、その処理部への入力データと出力データとの組合せを学習データとして複数個準備し、それらから機械学習によって知識を獲得し、獲得した知識に基づいて入力データに対する出力データを結果として出力する学習済みモデルを生成する。学習済みモデルは、例えばニューラルネットワークモデルで構成可能である。そして、その学習済みモデルは、上記の決定部113、適用制御部115、歪曲補正部116と同等の処理をするためのプログラムとして、CPUあるいはGPUなどと協働で動作することにより、前記処理部の処理を行う。なお、上記学習済みモデルは、必要に応じて一定の処理後に更新しても良い。
[Other variations]
Note that among the above-mentioned functional units, the
なお、上記の説明において使用した具体的な数値は、具体的な説明を行うために使用したものであって、上記の実施形態や変形例がこれらの数値に限定されることを意図したものではない。また、以上説明した実施形態や変形例の一部若しくは全部を適宜組み合わせても構わない。また、以上説明した実施形態や変形例の一部若しくは全部を選択的に用いても構わない。 The specific numerical values used in the above explanation are for the purpose of providing a specific explanation, and are not intended to limit the above embodiments and modified examples to these numerical values. do not have. Furthermore, some or all of the embodiments and modifications described above may be combined as appropriate. Furthermore, some or all of the embodiments and modifications described above may be selectively used.
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention provides a system or device with a program that implements one or more functions of the embodiments described above via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or device reads and executes the program. This can also be achieved by processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are hereby appended to disclose the scope of the invention.
100:情報処理装置 101:処理部 110:HMD 111:撮像部 112:温度取得部 113:決定部 114:格納部 115:適用制御部 116:歪曲補正部 117:表示部 100: Information processing device 101: Processing unit 110: HMD 111: Imaging unit 112: Temperature acquisition unit 113: Determination unit 114: Storage unit 115: Application control unit 116: Distortion correction unit 117: Display unit
Claims (8)
設定条件が満たされていれば、着目撮像部に対して設定されている補正パラメータを、該着目撮像部の内部温度に対応する補正パラメータに更新する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記着目撮像部の内部温度が、該着目撮像部に対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れている場合に前記設定条件が満たされていれば、該着目撮像部に対して設定されている補正パラメータを、該着目撮像部の内部温度に対応する補正パラメータに更新し、
前記制御手段は、前記着目撮像部の内部温度が、該着目撮像部に対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れている場合であっても、前記設定条件が満たされていなければ、前記更新は行わない
ことを特徴とする頭部装着型表示装置。 For each of the plurality of image capture units, a correction unit that corrects an image captured by the image capture unit using a correction parameter set for the image capture unit;
and a control means for updating the correction parameters set for the imaging section of interest to correction parameters corresponding to the internal temperature of the imaging section of interest, if the setting conditions are met ;
If the setting condition is satisfied when the internal temperature of the imaging section of interest is out of the internal temperature range corresponding to the correction parameter set for the imaging section of interest, the control means updating the correction parameters set for the imaging unit of interest to correction parameters corresponding to the internal temperature of the imaging unit of interest;
The control means is configured to control whether the setting condition is satisfied even when the internal temperature of the imaging unit of interest is outside an internal temperature range corresponding to a correction parameter set for the imaging unit of interest. If not, the above update will not be performed.
A head-mounted display device characterized by:
内部温度範囲ごとに、該内部温度範囲に対応する補正パラメータが登録されているテーブルを格納する格納手段を備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の頭部装着型表示装置。 Furthermore,
The head-mounted type according to any one of claims 1 to 4 , further comprising storage means for storing, for each internal temperature range, a table in which correction parameters corresponding to the internal temperature range are registered. Display device.
前記頭部装着型表示装置の位置姿勢に基づいて生成された仮想物体の画像と、前記補正手段により補正された撮像画像と、の合成画像である複合現実空間の画像を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の頭部装着型表示装置。 Furthermore,
Display means for displaying an image in a mixed reality space that is a composite image of an image of a virtual object generated based on the position and orientation of the head-mounted display device and a captured image corrected by the correction means. The head-mounted display device according to any one of claims 1 to 5 .
前記頭部装着型表示装置の補正手段が、複数の撮像部のそれぞれについて、該撮像部による撮像画像を、該撮像部に対して設定されている補正パラメータを用いて補正する補正工程と、
前記頭部装着型表示装置の制御手段が、設定条件が満たされていれば、着目撮像部に対して設定されている補正パラメータを、該着目撮像部の内部温度に対応する補正パラメータに更新する制御工程と
を備え、
前記制御工程では、前記着目撮像部の内部温度が、該着目撮像部に対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れている場合に前記設定条件が満たされていれば、該着目撮像部に対して設定されている補正パラメータを、該着目撮像部の内部温度に対応する補正パラメータに更新し、
前記制御工程では、前記着目撮像部の内部温度が、該着目撮像部に対して設定されている補正パラメータに対応する内部温度範囲から外れている場合であっても、前記設定条件が満たされていなければ、前記更新は行わない
ことを特徴とする頭部装着型表示装置の制御方法。 A method for controlling a head-mounted display device, the method comprising:
a correction step in which the correction means of the head-mounted display device corrects, for each of the plurality of imaging units, an image captured by the imaging unit using a correction parameter set for the imaging unit;
If the setting condition is satisfied, the control means of the head-mounted display device updates a correction parameter set for the imaging section of interest to a correction parameter corresponding to an internal temperature of the imaging section of interest. Equipped with a control process and
In the control step, if the setting condition is satisfied when the internal temperature of the imaging unit of interest is out of the internal temperature range corresponding to the correction parameter set for the imaging unit of interest, updating the correction parameters set for the imaging unit of interest to correction parameters corresponding to the internal temperature of the imaging unit of interest;
In the control step, even if the internal temperature of the imaging unit of interest is outside an internal temperature range corresponding to a correction parameter set for the imaging unit of interest, the setting condition is satisfied. If not, the above update will not be performed.
A method for controlling a head-mounted display device, characterized in that:
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