JPH06301476A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JPH06301476A
JPH06301476A JP5105926A JP10592693A JPH06301476A JP H06301476 A JPH06301476 A JP H06301476A JP 5105926 A JP5105926 A JP 5105926A JP 10592693 A JP10592693 A JP 10592693A JP H06301476 A JPH06301476 A JP H06301476A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像を取り込んで位置を検出する位置検出装
置を提供する。 【構成】 ＣＣＤ３０はペンライトを含む画像を取り込
む。輝度検出回路３８は画像中の最高輝度で示されるペ
ンライトの位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はパーソナルコンピュー
タ、ゲーム機、電子楽器等に利用可能な位置検出装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より種々の位置検出装置が知られ
る。例えば、タッチパネルではパネル上に外部からの指
等による押圧あるいは接触に感応してその位置を検出す
る機構が設けられている。また、マウスでは、マウスの
移動量、方向を計測してスクリーンカーソルの位置を検
出する。しかしながら、いずれの従来技術もこの発明の
ような独自の方式で位置を検出するものではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、この発明の
目的は従来にない位置検出原理に基づく位置検出装置を
提供することである。具体的なこの発明の目的は、画像
入力方式の位置検出装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段、作用】この発明によれ
ば、画像を取り込む撮像手段と、取り込んだ画像におけ
る特異点の位置を検出する位置検出手段と、を有するこ
とを特徴とする位置検出装置が提供される。この構成に
よれば、画像を取り込み、取り込んだ画像中の特異点の
位置を検出することができる。このように、位置検出の
ために画像入力を用いる方式は従来、全くなかった新規
な方式である。更に、この発明によれば、画像を取り込
む撮像手段と、取り込んだ画像における特異点の位置を
検出する位置検出手段と、検出した特異点の位置に基づ
いて出力を制御する制御手段と、を有することを特徴と
する位置検出装置が提供される。上記出力は画像や音で
あり得る。
【０００５】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。この実施例はこの発明を電子楽器に応用した例
である。図１に実施例の位置検出装置の使用状況の概要
を示す。撮像部を内蔵する位置検出装置２の前で演奏者
４がペンライト２０（特異点）を振る。この画像は位置
検出装置２に取り込まれる。位置検出装置２は取り込ん
だ画像のなかで特異点であるペンライト２０の位置（正
確にはペンライト先端のランプ位置）を検出する。検出
した特異点の位置が仮想楽器モデル世界内の楽器操作エ
リア（例えばドラムセットのシンバル操作位置）に入っ
たら、該当する楽器音を発生させる。更に、位置検出装
置２は、ディスプレイ６に仮想楽器モデル世界の画像と
演奏者４からの実画像とを合成して表示させる。
【０００６】図２と図３に示すように、位置検出装置２
は前面（図２）に、電源スイッチ１０、撮像部のレンズ
１２が設けられ、裏面にはＡＣアダプタに接続される電
源端子１４、サウンドシステム（図示せず）に接続され
るオーディオ出力端子１６、ディスプレイ６に接続され
るビデオ出力端子１８が設けられる。ペンライト２０は
図４に示すように先端にＬＥＤ等のランプ２２が設けら
れる。ランプ２２のオン／オフはペンライト側部のスイ
ッチ２４で行われる。
【０００７】図５に位置検出装置２の回路構成を示す。
演奏者４からの実画像はレンズ１２を介してＣＣＤ３０
に取り込まれる。タイミング回路３４により制御される
ドライバ３２はＣＣＤ３０に駆動パルスを与えてＣＣＤ
３０の各素子に光電変換を実行させる。この結果、ＣＣ
Ｄ３０からは実画像を表わす電気信号が直列に出力さ
れ、信号処理回路３６に入力される。信号処理回路３６
はＣＣＤ３０からの信号を処理し、実画像に係るカラー
ＮＴＳＣ信号（実画像ＮＴＳＣ信号）を形成する。この
実画像ＮＴＳＣ信号は輝度検出回路３８と画像合成回路
４０に供給される。
【０００８】一方ＣＧ発生器４２はビデオＲＡＭ４４か
らのデジタルＣＧ画像データを処理し、仮想画像（コン
ピュータグラフィクス画像）を表わすＮＴＳＣ信号を形
成する。この仮想画像ＮＴＳＣ信号は画像合成回路４０
に供給される。
【０００９】ＣＧ発生器４２と信号処理回路３６の動作
を同期させるために（仮想画像ＮＴＳＣ信号と実画像Ｎ
ＴＳＣ信号の各走査を同期させるために）、タイミング
回路３４から所定のタイミング信号がＣＧ発生器４２と
信号処理回路３６に供給される。
【００１０】画像合成回路４０は仮想画像と実画像とを
合成するものである。このために、画像合成回路４０
は、内部のアナログスイッチにより仮想画像ＮＴＳＣ信
号（の画素）が白レベルのときは実画像ＮＴＳＣ信号
（の画素）を選択し、仮想画像ＮＴＳＣ信号の画素が白
レベルでないときは仮想画像ＮＴＳＣ信号を選択する。
画像合成回路４０からの合成画像ＮＴＳＣ信号はビデオ
出力端子１８に出力される。
【００１１】この実施例は電子楽器への応用例であるの
で、仮想画像は楽器に関するものである。仮想画像の画
面構成は、図８に示すようにバックグラウンド面１００
とイベント時に重ね合わされるスプライト面１０２から
成る。スプライト面１０２はバックグラウンド面１００
におけるいずれかの楽器が実画面１０８の演奏者４のペ
ンライト２０により仮想的に操作された（打たれた）と
きに操作に係る楽器近くに表示されるよう、バックグラ
ウンド面１００と重ね合わされる。ビデオＲＡＭ４４に
は選択された楽器ゲーム（例えばドラムゲーム）に関す
るバックグラウンド面の画像データとスプライト面の画
像データとが記憶されており、両画像データの合成はマ
イコンシステム４６の制御の下に、ＣＧ発生器４２によ
って行われる。
【００１２】なお、楽器ゲームの選択時に、マイコンシ
ステム４６からＣＧ発生器４２を介してビデオＲＡＭ４
４に選択楽器ゲームに係るバックグラウンド面の画像デ
ータとスプライト面の画像データがセットされる。これ
に関連し、マイコンシステム４６は種々の楽器ゲームに
関するデータメモリとしてＲＯＭ４８を有している。
【００１３】また、バックグラウンド面の楽器以外の部
分（背景）は白であり、上述した画像合成回路４０の合
成により、実画面１０８の演奏者の手前に楽器（ドラム
セット）がくるように重ねられた合成画面１０６が得ら
れる。演奏者４のペンライト２０の位置（特異点の位
置）を検出するために、輝度検出回路３８が設けられ
る。輝度検出回路３８の構成を図６に示す。
【００１４】輝度検出回路３８には信号処理回路３６か
ら実画像ＮＴＳＣ信号が入力される。また、タイミング
回路３４からフレームクロックＶＣＫ、行クロックＲＣ
Ｋ、列クロックＨＣＫが供給される。図７のタイミング
チャートに示すように、フレームクロックＶＣＫはＮＴ
ＳＣ信号の１フレーム（１画面、２フィールド）ごとに
発生する。行クロックＲＣＫはＮＴＳＣ信号の１走査線
期間ごとに発生する。列クロックＨＣＫはＮＴＳＣ信号
の１走査線中の映像期間（輝度信号期間）の間に２５６
回発生する。いいかえると、列クロックＨＣＫは水平を
２５６画素とみたときに各画素位置で発生する。
【００１５】実画像ＮＴＳＣ信号は輝度検出回路３８の
ＡＤＣ５０によりアナログ／デジタル変換され、列クロ
ックＨＣＫで動作するサンプリングレジスタ５２によ
り、各画素のデジタル値がサンプリングされる。サンプ
リングレジスタ５２の出力は大小比較器５４に供給され
る。大小比較器５４はサンプリングレジスタ５２の出力
値と（フレームクロックＶＣＫでリセットされる）ピー
クホールドレジスタ５６の内容とを比較し、サンプリン
グレジスタ５２の出力値の方が大きいとき、比較クロッ
ク出力を発生し、ピークホールドレジスタ５６に新たな
ピークであるピークホールドレジスタ５６の出力を取り
込ませる、とともに列レジスタ６０と行レジスタ６４を
クロック動作させる。
【００１６】一方、列カウンタ５８は行クロックＲＣＫ
ごとにリセットされ、列クロックＨＣＫをカウントす
る。行カウンタ６２はフレームクロックＶＣＫでリセッ
トされ、行クロックＲＣＫをカウントする。
【００１７】したがって、１フレーム（１画面）のなか
で最高輝度をもつ画素の位置がこの輝度検出回路３８で
検出されることになる。すなわち、最高輝度の画素のタ
イミングで、大小比較器５４から比較クロック出力が発
生し、この比較クロック出力により、列レジスタ６０は
その時点の列カウンタ５８の列カウント（最高輝度画素
の列座標）を取り込み、行レジスタ６０はその時点の行
カウンタ６２の行カウント（最高輝度画素の行座標）を
取り込む。ここに、行カウントと列カウントとで示され
る最高輝度の画素位置は、演奏者４が操作しているペン
ライト２０の点灯ランプ２２の位置、即ち、実画像にお
ける特異点の位置を表わしている。
【００１８】列レジスタ６０と行レジスタ６４の出力は
マイコンシステム４６のポートに接続される。マイコン
システム４６はタイミング回路３４からのフレームクロ
ックＶＣＫに応答して図９に示すようなＶインタラプト
ルーチンを実行する。
【００１９】先ずステップ９−１で輝度検出回路３８の
行レジスタ６４と列レジスタ６０の内容である特異点
（ペンライト）の位置を読み込む。次に、エリアテスト
９−２を行なう。エリアテスト９−２では選択楽器ゲー
ムの各楽器の操作エリアデータ（ＲＯＭ４８上）を特異
点（ペンライト）の位置データと比較し、新たに特異点
が操作エリアに入ったときにイベントフラグを立て、該
当するイベントの種類（例えばハイハット、ドラム）を
セットする。ステップ９−３でイベントフラグが立って
いれば、ステップ９−４でイベントの種類に対応したス
プライト表示指示をＣＧ発生器４２に与える。これはス
プライト面１０２の表示位置データを含むスプライト表
示コマンドをＣＧ発生器４２に送ることで行われる。こ
れを受けてＣＧ発生器４２はバックグラウンド面上にス
プライト面１０２を指示された位置に重ね合わせ、その
ＮＴＳＣ信号を形成する。この結果、例えば、図８の１
０８に示すようにシンバルがペンライトで仮想的（間接
的）に打たれたときはシンバルの上方に音符スプライト
面が表示される。
【００２０】更にマイコンシステム４６はステップ９−
５で該当するイベントの種類に対応する楽器の音色デー
タ（ＲＯＭ４８上）を含む発音指示コマンドを音源４８
に送る。これを受けて音源４８は対応する楽音信号を発
生する。この楽音信号はオーディオ出力端子１６を介し
て外部に出力される。
【００２１】以上で実施例の説明を終えるがこの発明の
範囲内で種々の変形、応用が可能である。
【００２２】例えば、特異点とその検出方式について、
ペンライト以外のもの、輝度検出方式以外の方式が可能
である。例えば、特定の形状（例えば星印）を特異点
（検出対象）として、取り込んだ画像から特定の形状と
その位置を認識することができる。
【００２３】また、特異点は１つに限らず複数であって
もよい。例えば２本のペンライトの各々の位置を輝度の
検出によって特定することができる。これは、例えば、
１フレーム中の複数の高輝度位置（最高輝度から順次Ｎ
番目までの高輝度位置）をストアするメモリ（例えばシ
フトレジスタ）を輝度検出回路にもたせ、マイコンシス
テムで複数の高輝度位置のデータを調べ、最高輝度位置
を第１ペンライトの位置と決め、この第１ペンライトの
位置からある程度以上離れた位置を示す高輝度位置デー
タを第２ペンライト位置と決めることで達成できる。
【００２４】また、実施例ではディスプレイに表示され
る画面の一部を実画像としているが、実画像に代え、適
当なＣＧ（コンピュータグラフィックス）画像を用いて
もよい。あるいは実画像を処理して、ＣＧ画像を形成し
てもよい。これにより、バックグラウンドのＣＧ画像と
実画像に基づくＣＧ画像の画質を合わせることができ
る。この発明は楽器ゲームに限らず、その他の種々のゲ
ーム機やパーソナルコンピュータ装置に応用可能であ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上、詳細に述べたように、この発明で
は画像を取り込み、取り込んだ画像中の特異点（検出対
象）の位置を検出しているので従来にない新規な位置検
出装置を提供することができる。また、検出した特異点
の位置に基づいて所望の出力を制御することにより、種
々のアプリケーションへの応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の位置検出装置の使用例を示す概要図。
【図２】位置検出装置の正面を示す図。
【図３】位置検出装置の背面を示す図。
【図４】ペンライトの外観を示す図。
【図５】位置検出装置の回路構成を示すブロック図。
【図６】輝度検出回路の構成を示すブロック図。
【図７】輝度検出回路に入力される信号のタイミングチ
ャート。
【図８】画面の構成、重ね合わせ、及びスプライト面の
制御を説明する図。
【図９】マイコンシステムの動作を示すタイムチャー
ト。
【符号の説明】
３０ ＣＣＤ（撮像手段） ３８ 輝度検出回路（位置検出手段） ４６ マイコンシステム（制御手段） ２０ ペンライト（特異点）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｐ // Ｈ０４Ｎ 5/272 9186−5Ｃ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】画像を取り込む撮像手段と、 取り込んだ画像における特異点の位置を検出する位置検
    出手段と、 を有することを特徴とする位置検出装置。
  2. 【請求項２】画像を取り込む撮像手段と、 取り込んだ画像における特異点の位置を検出する位置検
    出手段と、 検出した特異点の位置に基づいて出力を制御する制御手
    段と、 を有することを特徴とする位置検出装置。
  3. 【請求項３】請求項２記載の位置検出装置において、前
    記出力は画像と音のうちの少なくとも１つであることを
    特徴とする位置検出装置。
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