JPWO2011074172A1 - 情報表示装置、表示制御用集積回路、表示制御プログラム、及び表示制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
好ましくは、情報処理部は、領域毎に、直近の所定の時間間隔において、通信情報を抽出できなかった回数を示すエラー回数と、通信情報を抽出できる状態とできない状態とが切り替わった回数を示す状態変化回数とを計測し、当該エラー回数が規定数N以上、及び、当該状態変化回数が規定数M以上の両方の条件を満たす場合に通信状態が安定していないと判断し、どちらか一方の条件でも満たさない場合に通信状態が安定していると判断するとよい。
好ましくは、情報処理部は、領域毎に、直近の所定の時間間隔において、通信情報を抽出できなかった割合を示すエラー率と、通信情報を抽出できる状態とできない状態とが切り替わった回数を示す状態変化回数とを計測し、当該エラー率が規定値L以上、及び、当該状態変化回数が規定数M以上の両方の条件を満たす場合に通信状態が安定していないと判断し、どちらか一方の条件でも満たさない場合に通信状態が安定していると判断するとよい。
好ましくは、表示制御部は、安定度情報に基づいて、通信状態が安定していると判断された通信情報に含まれる表示用の情報を、撮像部により撮像された画像に重畳して、表示デバイスに表示させ、通信状態が安定していないと判断された通信情報を破棄するとよい。
好ましくは、表示制御部は、安定度情報に基づいて、通信状態が安定していないと判断された通信情報に含まれる表示用の情報を保存し、通信状態が安定していないと判断されている間は継続して、保存した表示用の情報を、撮像部により撮像された画像に重畳して、前記表示デバイスに表示させるとよい。
好ましくは、表示制御部は、占有面積を実質的に少なくする際に、情報量を少なくする、表示する文字を小さくする、表示するマークを小さくする、吹き出しを小さくする、吹き出しの重なりの順番を後ろにする、又は透過率を高くするとよい。
好ましくは、情報処理部により抽出される領域毎の通信情報はそれぞれ、表示用の情報を複数含み、各々の表示用の情報には優先度が対応付けられ、表示制御部は、領域毎に、安定度情報に基づいて優先度を決定し、決定した優先度に相応する表示用の情報を表示デバイスに表示させるとよい。
また、本発明の構成によれば、ちらちらと見え隠れするような受信状態が不安定な領域に対応する情報を、占有面積を実質的に少なくする等により目立たないように表示して存在感を弱くすることができるので、存在感を弱くした情報がちらちらと見え隠れしたとしても、著しく可読性が低下するようなことが無くなり、可読性を大きく向上させることができる。
また、本発明の構成によれば、視認性の悪い領域に対応する情報を目立たないように表示することができ、撮影した画像上の情報発信源の写り具合に応じて、対応する情報を相応の表示形態で重畳することができるので、調和の取れた違和感の少ない画像を提供することができる。
<概要>
第1の実施形態は、光空間伝送による情報伝送を利用して撮像した画像に情報を重畳して表示するシステムにおいて、光源毎の通信状態の安定の度合いに応じて情報を重畳する際の態様を変えるものである。詳細には、通信状態が安定していない光源の情報を、占有面積を実質的に少なくする等により目立たないように表示して、可読性を向上させる。
図1は、本発明に係る第1の実施形態の情報表示システム1の機能構成の概要を示す図である。
図1に示す情報表示システム1は、情報発信源100、情報表示装置200、及び表示デバイス300から構成されている。
情報表示装置200は、例えば、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの撮像機能を備えた携帯電子機器であり、光無線通信で表示用の情報を得て、撮影した映像に表示用の情報を重畳して表示させる機能を有し、撮像部210、情報処理部220、表示制御部230を備える。
表示デバイス300は、液晶モニタ等の画像表示装置である。
変調器120は、通信データ生成部110により生成された表示用の情報を電気信号に変換する。
発信用光源130は、LEDや蛍光灯などの、ある程度以上の比較的強度のある光を発信できるデバイスであり、変調器120により変換された電気信号を用いて、情報表示装置200へ向けて、光の強弱により表示用の情報を含む通信情報を発信する。
例えば、優先度が低い場合(安定度情報に基づいて通信状態が比較的安定していないと判断された場合)に、優先度が高い場合(安定度情報に基づいて通信状態が比較的安定していると判断された場合)よりも、表示用の情報を画像に重畳させる際の占有面積を実質的に少なくする。ここで占有面積を実質的に少なくするとは、具体的には、情報量を少なくする、表示する文字を小さくする、表示するマークを小さくする、吹き出しを小さくする、吹き出しの重なりの順番を後ろにする、又は透過率を高くする等を1つあるいは複数を組み合わせることにより実現される。また、占有面積を少なくする際に、表示する文字の色、表示するマークの色、又は吹き出しの色等を、比較的目立たない色、地味な色、あるいは背景色に近い色等に変えると効果的である。
図2に示すように、通信情報のデータフォーマットは、プリアンブルデータ部D10とデータ部D20とにより構成され、情報発信源100から繰り返し巡回的に出力される。
データ部D20に格納されるデータは、管理情報格納部D21、第1優先度情報格納部D22、第2優先度情報格納部D23、及び第3優先度情報格納部D24とにより構成されている。
また図2における優先度情報の個数を「2」以上にした場合には、画像重畳部233において、例えば、優先度が最も低い場合に第1優先度情報のみを画像に重畳し、優先度が高い場合には、優先度の高さに応じて、重畳する優先度情報の数を増やすことによって、優先度に応じて、画像に重畳する際の情報量を調整することができる。
図3は、第1の実施形態における、光源領域検出処理から、信号復元処理、優先度の割当処理、及び、表示用の情報を撮影した画像に重畳して表示させる重畳処理までの一連の手順を示す図である。
(1)取得情報処理部221が、イメージセンサ212により撮像された画像のイメージをフレームデータとして、プリアンブルデータ部D10のビット数に相当する複数のフレームデータをバッファリングする(ステップS1)。
(2)ステップS1においてバッファリングした複数のフレームデータにおいて、輝度変化している光源が有るか否かを判断する(ステップS2)。
(3)輝度変化している光源が有る場合に(ステップS2:YES)、取得情報処理部221が、バッファリングしたフレームデータとプリアンブルデータ部D10中のプリアンブルパターンとを比較して、これらが一致するか否かを判断する(ステップS3)。
(5)プリアンブルパターンと一致する光源がある場合に(ステップS3:YES)、取得情報処理部221が、一致すると判断された輝度変化をしている光源が、表示用のデータを含む通信情報を発信する光源であると特定し、画像解析に用いるための画像情報を抽出する。また、画像情報処理部222が、ここで抽出された画像情報に対して表示用の調整を施す(ステップS5)。
(6)取得情報処理部221が、ジャイロや方位磁石等を用いて撮像方向と撮像角度とを取得する(ステップS6)。
ステップS8〜ステップS11は、信号復元処理の手順である。
(8)通信情報処理部223が、ステップS7において格納された領域情報が示す光源領域から、図2に示した管理情報格納部D21のビット数に相当する複数のフレームデータを順次取得する(ステップS8)。
(9)ステップS8において取得した複数のフレームデータに基づいて、優先度の個数、及び各優先度情報のレングス等の優先度情報の管理情報を復元する(ステップS9)。
(11)ステップS10において取得した複数のフレームデータに基づいて、各優先度情報(優先度別の表示用のデータ)を復元して格納する(ステップS11)。
ステップS12〜ステップS15は、優先度の割当処理の手順である。
(12)ステップS8〜ステップS11における、管理情報格納部D21、第1優先度情報格納部D22、第2優先度情報格納部D23、及び第3優先度情報格納部D24等の復元処理の実施中におけるエラー率、及び、直前のエラー率との差分に相当する変動振幅を算出して格納する(ステップS12)。
(14)輝度情報処理部225が、ステップS1〜ステップS11において取得したフレームデータに基づいて、光源領域毎の輝度を用いて、輝度の平均値を算出する(ステップS14)。詳しくは、図5に示す当ステップS14の詳細な手順において説明する。
(15)優先度算出部231が、ステップS13、ステップS14において算出されたエラー率の平均値、エラー率の変動振幅の平均値、及び輝度の平均値を用いて、各光源領域に優先度を割当てる(ステップS15)。詳しくは、図6に示す当ステップS15の詳細な手順において説明する。
(16)表示用情報生成部232が、ステップS11において生成した光源領域毎の通信情報に含まれる表示用の情報に基づいて、ステップS15において割当てた光源領域毎の優先度に応じて、重畳用の情報とその表示態様とを決定する(ステップS16)。
(17)画像重畳部233が、ステップS5において画像情報処理を施された画像情報に、ステップS16により決定された重畳用の情報を、決定された表示態様で重畳する(ステップS17)。
(18)ステップS17において情報を重畳した画像情報を表示デバイス300へ向けて出力して、画像を表示させる(ステップS18)。
(1)エラー情報処理部224が、光源領域毎に算出された単位時間当たりのエラー率Eを取得する(ステップS21)。
(2)任意の時間Tにおけるエラー率の平均値Eaを算出する(ステップS22)。例えば過去1秒間のエラー率をEoとする。
(3)エラー情報処理部224は、光源領域毎に算出された単位時間当たりのエラー率の変動振幅Aを取得する(ステップS23)。
(4)任意の時間Tにおける変動振幅の平均値Aaを算出する(ステップS24)。例えば過去1秒間のエラー率の変動振幅をAoとする。
(1)輝度情報処理部225が、光源領域毎に格納されている輝度Lを取得する(ステップS31)。
(2)ノイズリダクション処理を行う(ステップS32)。
(3)任意の時間Tにおける輝度の平均値Laを算出する(ステップS33)。例えば、過去1秒間の輝度をLoとする。
ここで行うノイズリダクション処理は、例えば、外乱の影響を減らすため、情報表示装置200の受信感度能力の最小値及び最大値(Lmin、Lmax)から、それぞれ数%(例えば5%)分を除いた任意の第2の最小値及び第2の最大値(Lmin2=Lmin×1.05、Lmax2=Lmax×0.95)を求め、第2の最小値から第2の最大値までの間にある輝度のみを用いて輝度の平均値Laを算出することにより光源領域のノイズを軽減するものである。なお、ここで説明したノイズリダクション処理は一例であり、他のノイズリダクション処理であってもよいし、またノイズリダクションを行わなくてもよい。
(1)優先度算出部231が、図3のステップS9において復元した優先度の個数に基づいて、各光源領域において設定すべき優先度の個数を取得する(ステップS41)。
(2)さらに優先度算出部231が、予め定めた所定の輝度に相当する閾値Tlに基づいて、光源領域毎に算出された輝度の平均値Laから、各々の光源領域について、視認性が高いのか(La≧Tl)、視認性が低いのか(La<Tl)を判断する(ステップS42)。ここでは、予め定めた所定の輝度を、情報表示装置200における受信可能な輝度の最小値の1.5倍とする。
(3)ステップS42において、優先度算出部231が、視認性が高いと判断した光源領域において、さらにエラー率の平均値Eaとエラー率の変動振幅の平均値Aaから、それぞれに設定した閾値Teと閾値Taに基づいて、通信が安定しているのか(Ea≦TeかつAa≦Ta)、通信が不安定なのか(Ea>TeまたはAa>Ta)を判断する(ステップS43)。ここでは、エラー率の閾値Teを50%とし、エラー率の変動振幅の閾値Taを20%とする。
(5)優先度算出部231が、視認性が高く、通信が不安定と判断した光源領域に、仮優先度2を付与する(ステップS45)。
(6)優先度算出部231が、視認性が低いと判断した光源領域に、仮優先度3を付与
する(ステップS46)。
例えば、ある光源領域において、設定すべき優先度の個数が3個の場合には、ステップS44〜ステップS46において付与した仮優先度の個数と合致するので、仮優先度がそのまま優先度となる。また設定すべき優先度の個数が優先度高、優先度低の2つの場合のように、設定すべき優先度の個数が仮優先度の個数よりも少ない場合には、例えば仮優先度1のときに優先度高とし、仮優先度2、仮優先度3のときに優先度低とするなどして、1つの優先度に複数の仮優先度を対応付ける。また設定すべき優先度の個数が6個の場合のように、設定すべき優先度の個数が仮優先度の個数よりも多い場合には、例えば仮優先度1のときに優先度1とし、仮優先度2のときに優先度3とし、仮優先度3のときに優先度5とするなどして、仮優先度を飛び飛びの優先度に対応付ける。
なお、ここでは、仮優先度を3つに分類しているが、分類は2つ以上であればよい。例えば、ステップS42やステップS43におけるそれぞれの閾値を段階的に設定して、さらに条件を細かくすることによって、仮優先度の分類を増やすことができる。
図7は、本実施形態の利用時における情報発信源100と情報表示装置200及び表示デバイス300との位置関係の一例を示す図である。
図7において、情報表示装置200及び表示デバイス300を構えている操作者10の立ち位置を基準にして、近距離A(例えば、3m)、近距離B(例えば5m)、遠距離C(例えば100m)、遠距離D(例えば150m)のそれぞれの位置に、合計4つの情報発信源100が存在している。ここで、近距離Aには、情報発信源100の点光源が設置されている標識11が存在し、近距離Bのビル15の屋上に情報発信源100の面光源が設置されている看板12が存在し、遠距離Cのビル16の屋上に情報発信源100の面光源が設置されている看板13が存在し、遠距離Dのビル17の最上階辺りに情報発信源100の点光源が設置されている看板14が存在している。また、標識11と情報表示装置200及び表示デバイス300を構えている操作者10との間には複数の往来者20が存在し、操作者10から標識11の方向へと移動している。
図8において、表示デバイス300に、図7に示した各被写体が表示されており、標識11の手前には往来者20が写っている。また、各光源から吹き出し21〜24が出され、それぞれの吹き出しの中に、各光源から取得した情報が記載されている。ここで看板13と看板14とは遠距離にあるので、従来技術の特許文献2の手法等により、吹き出し23、24に記載される情報が制限され、「牛丼○○屋」、「××マンション」のように概要のみが表示され、吹き出し23、24自体もそれなりの小さなものになっている。また、標識11は比較的近距離にあるが、往来者20が障害となって点光源が見え隠れするため受信状態が悪く、本実施形態特有の構成により、標識11の点光源から出ている吹き出し21には「△△交差点」のように概要のみが表示され、吹き出し21自体もそれなりの小さなものになっている。また、看板12は比較的近距離にあり、これといった障害物もないので、看板12から出ている吹き出し22には、「□□食堂、営業時間・・・、本日のおすすめ・・・」のように詳細な情報まで表示され、吹き出し22自体もそれなりの大きなものになっている。
図10において、往来者20の隙間から標識11の点光源が、受信状態が悪いながらも見えるので、図9と同様に小さな吹き出しに概要のみが表示されている。
図11においては、往来者20が、標識11の点光源と情報表示装置200を構えている操作者10との間から外れたので、受信状態が回復し、標識11の点光源から出ている吹き出し25には「△△交差点、信号待ち50秒、↑市街地、←××駅、バイパス→、混雑状況・・・、規制時間・・・、」のように詳細な情報まで表示され、吹き出し22自体もそれなりの大きなものになっている。
なお、上記の具体例では、通信状態の安定の度合いに応じて画像に重畳させる情報の量を制限することによって表示様態を変更し、存在感を弱くしているが、表示様態を変更する方法は、情報の量を制限するだけではない。例えば、文字やマーク等の色やサイズ、吹き出し等の背景の色やサイズ、枠吹き出しの重なりの順番、線の色や太さ、表示する情報や吹き出し等の透過具合等を変えることによって表示様態を変更し、存在感を弱くしてもよい。
また、視認性の高い光源から発せられる情報であるほど、基本的に利用者に対して提示すべき情報であると考えられるので、視認性の高い情報であるほど目立つように表示するよう、表示様態を変更するとよい。
第1の実施形態の情報表示システム1によれば、光空間伝送による情報伝送を利用して撮像した画像に情報を重畳して表示する際に、情報表示装置200を操作する操作者から見た情報発信源100の視認性を考慮し、往来者などによって瞬間的に遮断されてちらちらと見え隠れするような、受信状態が不安定な情報発信源100が混在するような場合に、このような情報発信源による情報を目立たないようにして存在感を弱くすることができるので、受信状態の不安定さにより存在感を弱くして表示した情報がちらちらと表示と非表示とを繰り返して見え隠れしたとしても、著しく可読性が低下するようなことが無くなり、可読性を大きく向上させることができる。
また、視認性の悪い情報発信源100に関する情報を、撮影した画像に重畳して表示する際に、目立たないように表示することにより、撮影した画像上の情報発信源100の写り具合に応じて、対応する情報を相応の表示形態で重畳することができるので、調和の取れた違和感の少ない画像を提供することができる。
第1の変形例は、同じ情報を発信する複数の光源群の中の、一部の光源が見え隠れするような場合に、視認性が悪いと判断して、目立たないように情報を画像に重畳するものである。
図12は、各々が同じ情報を発信する複数個の光源を備える看板30と、看板の前を通過する自動車31とを示す図である。
図12に示す看板30には、全体に所定の間隔で満遍なく、マトリックス状に発信用光源130が分布しており、そのほぼ下半分が、次々と通過する自動車によって見え隠れしている。
このような看板30は、操作者から見ると、全体が見えている看板に比べて、視認性が悪いと言える。
しかしながら、ほぼ上半分の発信用光源130は見え隠れしているわけではないので、何か手当てをしなければ、全体が見えている視認性が良い看板と同様の表示様態になってしまうので、好ましくない。
図13は、本発明に係る第1の変形例における情報表示システム2の機能構成の概要を示す図である。
図13に示す情報表示システム2は、情報発信源400、情報表示装置500、及び表示デバイス300から構成されている。ここで、情報表示システム2は、情報発信源100を含んでいてもよい。
なお、図1の情報表示システム1と同様の構成には同一番号を付し、その説明を省略する。
情報表示装置500は、図1の情報表示装置200と較べて、情報処理部220の代わりに情報処理部520を、表示制御部230の代わりに表示制御部530を備え、情報処理部520は、情報処理部220に同等光源個数制御部521を追加した構成であり、表示制御部530は表示制御部230と較べて、表示用情報生成部232の変わりに表示用情報生成部531を備える構成であり、その他の構成は情報表示装置200と同様である。
第1の変形例の情報表示システム2によれば、同じ情報を発信する複数の光源を光源群として分類し、各光源で算出された優先度を総合的に判断することにより、複数の光源を有する看板の可視性に応じた表示様態が可能となる。
<概要>
第2の実施形態は、第1の実施形態と同様に、光空間伝送による情報伝送を利用して撮像した画像に情報を重畳して表示するシステムにおいて、光源毎の通信状態の安定の度合いに応じて情報を重畳する際の態様を変えるものである。詳細には、通信状態が安定していない光源の情報を保存し継続して表示させるか、あるいは、通信状態が安定していない光源の情報を破棄することにより可読性を向上させる。
図14は、本発明に係る第2の実施形態の情報表示システム3の機能構成の概要を示す図である。
図14に示す情報表示システム3は、情報発信源600、情報表示装置700、及び表示デバイス800から構成されている。
情報発信源600は、図1の情報表示システム1における情報発信源100と同様に、店頭に並べられた商品の陳列棚や市中の広告看板などに併設された据え置き型の電子機器であり、表示用の情報を発信する機能を有し、通信データ生成部610、変調器620、及び発信用光源630を含む。
表示デバイス800は、図1の情報表示システム1における表示デバイス300と同様に、液晶モニタ等の画像表示装置である。
変調器620は、通信データ生成部610により生成された表示用の情報を電気信号に変換する。
発信用光源630は、LEDや蛍光灯などの、ある程度以上の比較的強度のある光を発信できるデバイスであり、変調器620により変換された電気信号を用いて、情報表示装置700へ向けて、光の強弱により表示用の情報を含む通信情報を発信する。
図15に示すように、通信情報のデータフォーマットは、プリアンブルデータ部D30(図中「プリアンブル」と記載、ここでは6bit)と、フレームタイプ部D40(図中「F−TYPE」と記載、ここでは8bit)と、ペイロード部D50(図中「PAYLOAD」と記載、ここでは512bit)と、チェック用データ部D60(図中「CRC」と記載、ここでは16bit)とにより構成され、このような通信フレームがいくつか集まって、情報発信源600から繰り返し巡回的に出力される。
フレームタイプ部D40に格納されるデータは、ペイロード部D50にどういうタイプの情報が格納されているかを示す識別のための情報であり、例えば、文字情報であるか、画像情報であるか等を示す情報であったり、圧縮の形式や符号化の種類を示す情報であって、このような情報から、ペイロード部D50に格納されたデータを適正に再生することができるアプリケーションソフトを特定することができる。
フラグ部D51に格納されるデータは、複数の通信フレームに分けて情報を送信するにあたり、先頭のメッセージであるか否かを示す。
長さ部D52に格納されるデータは、メッセージタイプ部D53とメッセージ部D54との合計の長さを示す。
メッセージ部D54に格納されるデータは、送受信すべき通信情報そのものであり、データ長に応じて複数に分割されて、連続する複数の通信フレームに分けて送信される。
ここで連続して受信した複数の通信フレームについて、フラグ部D51に格納されるデータに基づいて、メッセージ部D54に格納されるデータを受信した順に先頭から繋ぐと、通信メッセージが復元される。
チェック用データ部D60に格納されるデータは、ペイロード部D50に格納されるデータが正しく送受信されたことを確認するために設けられたチェック用データである。
撮像部710は、画像を時系列的に撮像するものであり、入力する光の結像状態を調整するレンズ711と、レンズ711を通して取得した光の強弱を電気信号に変換して光電変換情報を生成し、これを順次情報処理部720へ向けて出力することによって画像を撮像するイメージセンサ712とを含む。
平均エラー回数、平均状況変化回数、輝度の平均値等)を生成するものであり、取得情報処理部721、画像情報処理部722、通信情報処理部723、エラー情報処理部724、及び輝度情報処理部725を含む。ここで、平均エラー回数とは、直近の所定の時間間隔において通信エラーが起こり通信情報を抽出できなかった回数を示す。また平均状況変化回数とは、直近の所定の時間間隔において通信情報を抽出できる状態とできない状態とが切り替わった回数を示す。なお、平均エラー回数の代わりに、エラー率を用いてもよい。
通信情報処理部723は、取得情報処理部721により抽出された領域情報が示す光源領域毎に、取得情報処理部721により抽出された輝度情報が示す時系列的な輝度の変化を、‘0’と‘1’のいずれかのビットとして認識することによって通信情報を生成し、これを領域情報とともに表示用情報生成部732へ向けて出力する。
例えば、撮像部710により時系列的に撮像された画像中に、輝度が以下のように変化している3か所の領域があるものとする。
(領域1)01010011100000000010...
(領域2)10110110111000000000...
(領域3)11101111101111001000...
(領域1)は先頭より7ビット目から18ビット目までが判定用ビット列と一致するので、通信情報処理部723により可視光線通信の光源であると判定される。
(領域2)は先頭より8ビット目から19ビット目までが判定用ビット列と一致するので、通信情報処理部723により可視光線通信の光源であると判定される。
(領域3)は判定用ビット列と一致する箇所がないので、通信情報処理部723により可視光線通信の光源ではないと判定され、一致する箇所が見つかるまで繰り返し判定が行われる。
エラー情報処理部724は、通信情報処理部723により算出された光源領域毎の平均エラー回数と平均状況変化回数とに基づいて、通信状態が安定しているか否かを判断して、これを表示用情報生成部732へ向けて出力する。具体的には、例えば、エラー情報処理部724は、平均エラー回数が規定数N以上、及び、平均状態変化回数が規定数M以上の両方の条件を満たす場合に通信状態が安定していないと判断し、どちらか一方の条件でも満たさない場合に通信状態が安定していると判断する。また、例えば、エラー情報処理部724は、エラー率(通信エラー回数/処理回数)が規定値L以上、及び、平均状態変化回数が規定数M以上の両方の条件を満たす場合に通信状態が安定していないと判断してもよい。
設定記憶部731は、通信状態が安定していない領域に対応する通信情報に含まれる表示用の情報を、表示デバイス800に表示させるか、表示させないかの、いずれであるかを示す表示設定を、利用者から受け付けて記憶する。
表示用情報生成部732は、通信情報処理部723により生成された光源領域毎の通信情報に含まれる表示用の情報に基づいて、設定記憶部731に記憶された表示設定、及び表示用属性の設定に応じた態様で、重畳用の情報とその表示態様とを決定し、これを画像重畳部733に向けて出力する。
なお画像重畳部733は、光源領域毎の表示用の情報を、それぞれの光源領域の位置に関連付けて重畳してもよい。より具体的には、例えば光源領域の位置に重ねて対応する表示用の情報を重畳したり、光源領域の位置と対応する表示用の情報とを矢印付きの線等で繋いだり、あるいは光源領域の位置から吹き出しを出してその中に対応する表示用の情報を記載する。
なお、表示設定を無くして、通信状態が安定していない領域に対応する通信情報に含まれる表示用の情報を、表示デバイス800に表示させるか、表示させないかのどちらか一方を常に有効にしてもよい。
図16は、第2の実施形態における、光源領域検出処理から、信号検証処理、及び、重畳処理までの一連の手順を示す図である。
(1)取得情報処理部721が、イメージセンサ712により撮像された画像のイメージをフレームデータとして、プリアンブルデータ部D30のビット数に相当する複数のフレームデータをバッファリングする(ステップS51)。
(2)ステップS51においてバッファリングした複数のフレームデータにおいて、輝度変化している光源が有るか否かを判断する(ステップS52)。
(3)輝度変化している光源が有る場合に(ステップS52:YES)、取得情報処理部721が、バッファリングしたフレームデータとプリアンブルデータ部D30中のプリアンブルパターンとを比較して、これらが一致するか否かを判断する(ステップS53)。
(5)プリアンブルパターンと一致する光源がある場合に(ステップS53:YES)、取得情報処理部721が、一致すると判断された輝度変化をしている光源が、表示用のデータを含む通信情報を発信する光源であると特定し、画像解析に用いるための画像情報
を抽出する。また、画像情報処理部722が、ここで抽出された画像情報に対して表示用の調整を施す(ステップS55)。
(6)取得情報処理部721が、ジャイロや方位磁石等を用いて撮像方向と撮像角度とを取得する(ステップS56)。
ステップS58〜ステップS64は、信号検証処理の手順である。
(8)通信情報処理部723が、ステップS57において格納された領域情報が示す光源領域から、図15に示したようなデータフォーマットの通信情報を受信して、光源領域毎に、1つの通信フレームのビット数に相当するビット列をバッファリングする。また、輝度情報処理部725が、取得情報処理部721により抽出された光源領域毎の輝度情報に基づいて、光源領域毎に、通信フレーム単位で、輝度情報が示す輝度の平均値を算出する。ここで、輝度の平均値が、規定された信号振幅の下限に満たない光源領域を処理対象から外す(ステップS58)。
(9)処理対象から外されることなく残っている光源領域が1つでも有るか否かを判断する(ステップS59)。ここで全ての光源領域が処理対象から外された場合は(ステップS59:NO)、ちらつき光源に対する処理(ステップS65)へ行く。
(11)1つでも1回目のCRCチェックの結果がOKの光源領域があるか否かを判断する(ステップS61)。ここで全ての光源領域の1回目のCRCチェックの結果がNG(異常)である場合は(ステップS61:NO)、ちらつき光源に対する処理(ステップS65)へ行く。
(12)1つでも1回目のCRCチェックの結果がOK(異常なし)である場合は(ステップS61:YES)、残っている光源領域毎に、フラグ部D51、及び長さ部D52を参照して、1つの通信メッセージ分のペイロード部D50に格納されたデータをバッファリングする。
(14)1つでも2回目のCRCチェックの結果がOKの光源領域があるか否かを判断する(ステップS64)。2回目のCRCチェックの結果がOKの光源領域がある場合(ステップS64:NO)は、ステップS66へ行く。
ステップS65〜ステップS71は、重畳処理の手順である。
(15)全ての光源領域が処理対象から外された場合(ステップS59:NO)、全ての光源領域の1回目のCRCチェックの結果がNGである場合(ステップS61、:NO)、及び全ての光源領域の2回目のCRCチェックの結果がNGである場合(ステップS64:NO)は、ちらつき光源があるか否かを判断する(ステップS65)。ここで、ちらつき光源の判定方法の詳細は、まず通信履歴情報を用いて、直近の所定時間内(例えば1分)において通信エラーが起こり通信情報を抽出できなかった回数(平均エラー回数)と、直近の所定時間内(例えば5分)においてNGとOKとが入れ替わった回数(平均状態変化回数)とを計算する。続いて、例えば、ここで計算した平均エラー回数が規定数以上(例えば10回)、かつ、平均状態変化回数が所定数以上(例えば6回)であればちらつき光源であるとし、いずれか一方が規定数未満であればちらつき光源でないと判定する。また例えば、直近の一定期間(例えば5分)におけるエラー率(通信エラー回数/処理回数)が規定値以上(例えば30%)かつ、平均状態変化回数が所定数以上(例えば6回)であればちらつき光源であると判定することもできる。なお、ちらつき光源であるか否かの判定条件は、個々の条件を適宜組み合わせてもよい。
(17)ちらつき光源がないと判断された場合(ステップS66:NO)は、CRCチェックの結果がOKの光源領域について、画像情報に表示用の情報を、通常表示用に設定された表示用属性に基づく表示態様で重畳する(ステップS67)。
(18)ちらつき光源があると判断された場合(ステップS66:YES)は、CRCチェックの結果がOKであって、かつ、ちらつき光源でない光源領域について、画像情報に表示用の情報を、通常表示用に設定された表示用属性に基づく表示態様で重畳し、CRCチェックの結果がOKであって、かつ、ちらつき光源である光源領域について、表示用の情報を保存する(ステップS68)。
(20)表示設定が、“表示させる”である場合(ステップS69:YES)は、ちらつき光源である光源領域について、画像情報に保存された表示用の情報を、ちらつき光源用に設定された表示用属性に基づく表示態様で重畳する(ステップS70)。
(21)ちらつき光源がないと判断された場合(ステップS65:NO)、及び各重畳処理が完了した場合(ステップS67の続き、ステップS70の続き)は、重畳した画像情報を表示デバイス800へ向けて出力して画像を表示させ、バッファリングした全てのデータを破棄し、フレームデータのバッファリング(ステップS51)へ戻る(ステップS71)。
第2の実施形態の情報表示システム3によれば、光空間伝送による情報伝送を利用して撮像した画像に情報を重畳して表示する際に、情報表示装置700を操作する操作者から見た情報発信源600の視認性を考慮し、往来者などによって瞬間的に遮断されてちらちらと見え隠れするような、受信状態が不安定な情報発信源が混在するような場合に、受信状態が不安定な領域に対応する表示用の情報を保存し、保存した表示用の情報を継続して表示デバイスに表示させることや、受信状態が不安定な領域に対応する情報を破棄することができるので、表示用の情報がちらちらと見え隠れするようなことがなくなり、可読性を向上させることができる。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然ながら、そのような技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。具体的にはバイオ技術の適応等が可能性として十分に考えられる。
Quality of Service)機能を実装することによって、電力線を用いた高品質なAVコンテンツの伝送が可能となる。
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。従って、本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができる。
2 情報表示システム
3 情報表示システム
100 情報発信源
110 通信データ生成部
120 変調器
130 発信用光源
200 情報表示装置
210 撮像部
211 レンズ
212 イメージセンサ
220 情報処理部
221 取得情報処理部
222 画像情報処理部
223 通信情報処理部
224 エラー情報処理部
225 輝度情報処理部
230 表示制御部
231 優先度算出部
232 表示用情報生成部
233 画像重畳部
300 表示デバイス
400 情報発信源
500 情報表示装置
520 情報処理部
521 同等光源個数制御部
530 表示制御部
531 表示用情報生成部
600 情報発信源
610 通信データ生成部
620 変調器
630 発信用光源
700 情報表示装置
710 撮像部
711 レンズ
712 イメージセンサ
720 情報処理部
721 取得情報処理部
722 画像情報処理部
723 通信情報処理部
724 エラー情報処理部
725 輝度情報処理部
730 表示制御部
731 設定記憶部
732 表示用情報生成部
733 画像重畳部
800 表示デバイス
また図2における優先度情報の個数を「2」以上にした場合には、画像重畳部233において、例えば、通信状態が最も安定していない場合に第1優先度情報のみを画像に重畳し、通信状態が安定している場合には、優先度の高さに応じて、重畳する優先度情報の数を増やすことによって、優先度に応じて、画像に重畳する際の情報量を調整することができる。
(16)表示用情報生成部232が、光源領域毎の通信情報に含まれる表示用の情報に基づいて、ステップS15において割当てた光源領域毎の優先度に応じて、重畳用の情報とその表示態様とを決定する(ステップS16)。
(17)画像重畳部233が、ステップS5において画像情報処理を施された画像情報に、ステップS16により決定された重畳用の情報を、決定された表示態様で重畳する(ステップS17)。
(18)ステップS17において情報を重畳した画像情報を表示デバイス300へ向けて出力して、画像を表示させる(ステップS18)。
例えば、ある光源領域において、設定すべき優先度の個数が3個の場合には、ステップS44〜ステップS46において付与した仮優先度の個数と合致するので、仮優先度がそのまま優先度となる。また設定すべき優先度の個数が優先度高、優先度低の2つの場合のように、設定すべき優先度の個数が仮優先度の個数よりも少ない場合には、例えば仮優先度1のときに優先度高とし、仮優先度2、仮優先度3のときに優先度低とするなどして、1つの優先度に複数の仮優先度を対応付ける。また設定すべき優先度の個数が6個の場合のように、設定すべき優先度の個数が仮優先度の個数よりも多い場合には、例えば仮優先度1のときに優先度1とし、仮優先度2のときに優先度3とし、仮優先度3のときに優先度5とするなどして、仮優先度を飛び飛びの優先度に対応付ける。
なお、ここでは、仮優先度を3つに分類しているが、分類は2つ以上であればよい。例えば、ステップS42やステップS43におけるそれぞれの閾値を段階的に設定して、さらに条件を細かくすることによって、仮優先度の分類を増やすことができる。
第1の変形例は、同じ情報を発信する複数の光源の中の、一部の光源が見え隠れするような場合に、視認性が悪いと判断して、目立たないように情報を画像に重畳するものである。
図12は、各々が同じ情報を発信する複数個の光源を備える看板30と、看板の前を通過する自動車31とを示す図である。
図12に示す看板30には、全体に所定の間隔で満遍なく、マトリックス状に発信用光源130が分布しており、そのほぼ下半分が、次々と通過する自動車によって見え隠れしている。
このような看板30は、操作者から見ると、全体が見えている看板に比べて、視認性が悪いと言える。
しかしながら、ほぼ上半分の発信用光源130は見え隠れしているわけではないので、何か手当てをしなければ、全体が見えている視認性が良い看板と同様の表示様態になってしまうので、好ましくない。
(領域1)は先頭より7ビット目から18ビット目までが判定用ビット列と一致するので、通信情報処理部723により可視光線通信の光源であると判定される。
(領域2)は先頭より9ビット目から20ビット目までが判定用ビット列と一致するので、通信情報処理部723により可視光線通信の光源であると判定される。
(領域3)は判定用ビット列と一致する箇所がないので、通信情報処理部723により可視光線通信の光源ではないと判定され、一致する箇所が見つかるまで繰り返し判定が行われる。
(11)1つでも1回目のCRCチェックの結果がOKの光源領域があるか否かを判断する(ステップS61)。ここで全ての光源領域の1回目のCRCチェックの結果がNG(異常)である場合は(ステップS61:NO)、ちらつき光源に対する処理(ステップS65)へ行く。
(12)1つでも1回目のCRCチェックの結果がOK(異常なし)である場合は(ステップS61:YES)、残っている光源領域毎に、フラグ部D51、及び長さ部D52を参照して、1つの通信メッセージ分のペイロード部D50に格納されたデータをバッファリングする(ステップS62)。
(14)1つでも2回目のCRCチェックの結果がOKの光源領域があるか否かを判断する(ステップS64)。2回目のCRCチェックの結果がOKの光源領域がある場合(ステップS64:YES)は、ステップS66へ行く。
ステップS65〜ステップS71は、重畳処理の手順である。
(15)全ての光源領域が処理対象から外された場合(ステップS59:NO)、全ての光源領域の1回目のCRCチェックの結果がNGである場合(ステップS61、:NO)、及び全ての光源領域の2回目のCRCチェックの結果がNGである場合(ステップS64:NO)は、ちらつき光源があるか否かを判断する(ステップS65)。ここで、ちらつき光源の判定方法の詳細は、まず通信履歴情報を用いて、直近の所定時間内(例えば1分)において通信エラーが起こり通信情報を抽出できなかった回数(平均エラー回数)と、直近の所定時間内(例えば5分)においてNGとOKとが入れ替わった回数(平均状態変化回数)とを計算する。続いて、例えば、ここで計算した平均エラー回数が規定数以上(例えば10回)、かつ、平均状態変化回数が所定数以上(例えば6回)であればちらつき光源であるとし、いずれか一方が規定数未満であればちらつき光源でないと判定する。また例えば、直近の一定期間(例えば5分)におけるエラー率(通信エラー回数/処理回数)が規定値以上(例えば30%)かつ、平均状態変化回数が所定数以上(例えば6回)であればちらつき光源であると判定することもできる。なお、ちらつき光源であるか否かの判定条件は、個々の条件を適宜組み合わせてもよい。
(17)ちらつき光源がないと判断された場合(ステップS66:NO)は、CRCチェックの結果がOKの光源領域について、画像情報に表示用の情報を、表示用に設定された表示用属性に基づく表示態様で重畳する(ステップS67)。
(18)ちらつき光源があると判断された場合(ステップS66:YES)は、CRCチェックの結果がOKであって、かつ、ちらつき光源でない光源領域について、画像情報に表示用の情報を、表示用に設定された表示用属性に基づく表示態様で重畳し、CRCチェックの結果がOKであって、かつ、ちらつき光源である光源領域について、表示用の情報を保存する(ステップS68)。
(20)表示設定が、“表示させる”である場合(ステップS69:YES)は、ちらつき光源である光源領域について、画像情報に保存された表示用の情報を、ちらつき光源用に設定された表示用属性に基づく表示態様で重畳する(ステップS70)。
(21)ちらつき光源がないと判断された場合(ステップS65:NO)、及び各重畳処理が完了した場合(ステップS67の続き、ステップS70の続き)は、重畳した画像情報を表示デバイス800へ向けて出力して画像を表示させ、バッファリングした全てのデータを破棄し、フレームデータのバッファリング(ステップS51)へ戻る(ステップS71)。
Claims (19)
- 時系列的に撮像される画像に表示用の情報を重ねて、表示デバイスに表示させる情報表示装置であって、
画像を時系列的に撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像中の、時間の経過とともに輝度が変化する1又は複数の領域から、当該領域毎の輝度の変化に基づいて、当該領域毎に表示用の情報を含む通信情報を抽出するとともに、当該通信情報毎に通信状態の安定の度合いを示す安定度情報を生成する情報処理部と、
前記情報処理部により抽出された領域毎の通信情報に含まれる表示用の情報を、前記情報処理部により生成された対応する安定度情報に基づいて定めた態様で、前記撮像部により撮像された画像に重畳して、前記表示デバイスに表示させる表示制御部と、を備えることを特徴とする情報表示装置。 - 前記表示制御部は、
通信状態が安定していない領域に対応する通信情報に含まれる表示用の情報を、前記表示デバイスに表示させるか、表示させないかの、いずれであるかを示す表示設定を、利用者から受け付けて記憶し、
記憶された表示設定が表示させないことを示す場合には、前記安定度情報に基づいて、通信状態が安定していると判断された通信情報に含まれる表示用の情報を、前記撮像部により撮像された画像に重畳して、前記表示デバイスに表示させ、通信状態が安定していないと判断された通信情報を破棄し、
記憶された表示設定が表示させることを示す場合には、前記安定度情報に基づいて、通信状態が安定していないと判断された通信情報に含まれる表示用の情報を保存し、通信状態が安定していないと判断されている間は継続して、保存した表示用の情報を、前記撮像部により撮像された画像に重畳して、前記表示デバイスに表示させること、を特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。 - 前記情報処理部は、
前記領域毎に、直近の所定の時間間隔において、前記通信情報を抽出できなかった回数を示すエラー回数と、通信情報を抽出できる状態とできない状態とが切り替わった回数を示す状態変化回数とを計測し、当該エラー回数が規定数N以上、及び、当該状態変化回数が規定数M以上の両方の条件を満たす場合に通信状態が安定していないと判断し、どちらか一方の条件でも満たさない場合に通信状態が安定していると判断すること、を特徴とする請求項2に記載の情報表示装置。 - 前記情報処理部は、
前記領域毎に、直近の所定の時間間隔において、前記通信情報を抽出できなかった割合を示すエラー率と、通信情報を抽出できる状態とできない状態とが切り替わった回数を示す状態変化回数とを計測し、当該エラー率が規定値L以上、及び、当該状態変化回数が規定数M以上の両方の条件を満たす場合に通信状態が安定していないと判断し、どちらか一方の条件でも満たさない場合に通信状態が安定していると判断すること、を特徴とする請求項2に記載の情報表示装置。 - 前記情報処理部は、
前記領域毎に輝度の平均値を測定し、当該平均値が所定値に満たない領域を、処理対象から外すこと、を特徴とする請求項2に記載の情報表示装置。 - 前記表示制御部は、
前記安定度情報に基づいて、通信状態が安定していると判断された通信情報に含まれる表示用の情報を、前記撮像部により撮像された画像に重畳して、前記表示デバイスに表示させ、通信状態が安定していないと判断された通信情報を破棄すること、を特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。 - 前記表示制御部は、
前記安定度情報に基づいて、通信状態が安定していないと判断された通信情報に含まれる表示用の情報を保存し、通信状態が安定していないと判断されている間は継続して、保存した表示用の情報を、前記撮像部により撮像された画像に重畳して、前記表示デバイスに表示させること、を特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。 - 前記表示制御部は、
前記安定度情報に基づいて、通信状態が安定していないと判断された場合に、通信状態が安定していると判断された場合よりも、前記表示用の情報を画像に重畳させる際の占有面積を実質的に少なくすること、を特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。 - 前記表示制御部は、
占有面積を実質的に少なくする際に、情報量を少なくする、表示する文字を小さくする、表示するマークを小さくする、吹き出しを小さくする、吹き出しの重なりの順番を後ろにする、又は透過率を高くすること、を特徴とする請求項8に記載の情報表示装置。 - 前記表示制御部は、さらに、
占有面積を実質的に少なくする際に、
表示する文字の色を変える、表示するマークの色を変える、又は吹き出しの色を変えること、を特徴とする請求項9に記載の情報表示装置。 - 前記情報処理部により抽出される領域毎の通信情報はそれぞれ、前記表示用の情報を複数含み、各々の表示用の情報には優先度が対応付けられており、
前記表示制御部は、
前記領域毎に、前記安定度情報に基づいて優先度を決定し、決定した優先度に相応する表示用の情報を前記表示デバイスに表示させること、を特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。 - 前記情報処理部は、
前記通信情報を抽出する際に、前記領域毎に、輝度が規定値よりも小さい、及びエラー発生率が規定値より高い、のうち少なくとも1つに当てはまるか否かを判断して、当てはまる領域の前記安定度情報を、通信状態が安定していない旨を示すものとすること、を特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。 - 前記表示制御部は、
前記領域毎の表示用の情報を、前記撮像部により撮像された画像中の、当該領域毎の画像に関連付けて重畳すること、を特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。 - 前記情報処理部は、
前記撮像部により撮像された画像中に同じ内容の情報を出力する光源が複数あると認められる場合に、これらを1つの領域として処理すること、を特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。 - 前記情報処理部は、
同じ内容の情報を出力する光源が複数あると認められる領域において、前記通信情報を抽出する際に、抽出に失敗した光源の個数に基づいて、エラー発生率を算出し、当該エラー発生率が規定値より高いか否かを判断して、高いと判断された領域の前記安定度情報を、通信状態が安定していない旨を示すものとすること、を特徴とする請求項14に記載の情報表示装置。 - 前記表示制御部は、
同じ内容の情報を出力する光源が複数あると認められる領域において、前記通信情報を抽出する際に、抽出に失敗した確率が規定値よりも低い光源の位置のみに基づいて、前記表示用の情報を重畳する位置を決定すること、を特徴とする請求項14に記載の情報表示装置。 - 撮像部により時系列的に撮像される画像に表示用の情報を重ねて、表示デバイスに表示させる情報表示装置に用いられる集積回路であって、
前記撮像部により撮像された画像中の、時間の経過とともに輝度が変化する1又は複数の領域から、当該領域毎の輝度の変化に基づいて、当該領域毎に表示用の情報を含む通信情報を抽出するとともに、当該通信情報毎に通信状態の安定の度合いを示す安定度情報を生成する情報処理部、及び、
前記情報処理部により抽出された領域毎の通信情報に含まれる表示用の情報を、前記情報処理部により生成された対応する安定度情報に基づいて定めた態様で、前記撮像部により撮像された画像に重畳して、前記表示デバイスに表示させる表示制御部として機能する回路を集積する。 - 時系列的に撮像される画像に表示用の情報を重ねて、表示デバイスに表示させる情報表示装置により実行されるプログラムであって、
前記情報表示装置に、
画像を時系列的に撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにより撮像された画像中の、時間の経過とともに輝度が変化する1又は複数の領域から、当該領域毎の輝度の変化に基づいて、当該領域毎に表示用の情報を含む通信情報を抽出するとともに、当該通信情報毎に通信状態の安定の度合いを示す安定度情報を生成する情報処理ステップと、
前記情報処理ステップにより抽出された領域毎の通信情報に含まれる表示用の情報を、前記情報処理ステップにより生成された対応する安定度情報に基づいて定めた態様で、前記撮像ステップにより撮像された画像に重畳して、前記表示デバイスに表示させる表示制御ステップと、を実行させることを特徴とする表示制御プログラム。 - 時系列的に撮像される画像に表示用の情報を重ねて、表示デバイスに表示させる情報表示方法であって、
画像を時系列的に撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにより撮像された画像中の、時間の経過とともに輝度が変化する1又は複数の領域から、当該領域毎の輝度の変化に基づいて、当該領域毎に表示用の情報を含む通信情報を抽出するとともに、当該通信情報毎に通信状態の安定の度合いを示す安定度情報を生成する情報処理ステップと、
前記情報処理ステップにより抽出された領域毎の通信情報に含まれる表示用の情報を、前記情報処理ステップにより生成された対応する安定度情報に基づいて定めた態様で、前記撮像ステップにより撮像された画像に重畳して、前記表示デバイスに表示させる表示制御ステップと、を含むことを特徴とする表示制御方法。
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