JPWO2015170680A1 - Projection system - Google Patents

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直孝 西上
直孝 西上
柴谷 一弘
一弘 柴谷
泰啓 本多
泰啓 本多
篤広 野田
篤広 野田
泰 谷河
泰 谷河
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Abstract

本発明の投影システムは、被投影体(En)に投影するコンテンツ映像(Cr1〜Cr3)の所定の位置にマーカー(Mr1〜Mr4)を包含させた投影映像(Pi)を前記被投影体(En)に投影する投影部(1)と、前記被投影体(En)の所定の位置と対応する位置である特徴位置(Pp)及び前記マーカー(Mr1〜Mr4)の位置を検出する検出部(3)と、前記特徴位置(Pp)と前記マーカー(Mr1〜Mr4)の位置とが重なるように前記投影映像(Pi)の前記被投影体(En)に対する位置合わせ補正を行う投影補正部(2)とを備えている。In the projection system of the present invention, a projection video (Pi) in which markers (Mr1 to Mr4) are included at predetermined positions of the content video (Cr1 to Cr3) to be projected onto the projection target (En) is the projection target (En). ) And a detection unit (3) for detecting the positions of the feature position (Pp) and the markers (Mr1 to Mr4) corresponding to a predetermined position of the projection target (En). ) And the position of the feature (Pp) and the position of the markers (Mr1 to Mr4), the projection correction unit (2) performs alignment correction of the projection image (Pi) with respect to the projection target (En). And.

Description

本発明は、被投影体に映像を投影する投影方法及び投影を行う投影システムに関する。  The present invention relates to a projection method for projecting an image on a projection object and a projection system for performing projection.

近年、建物の外壁、ショッピングモールや円形劇場の壁面等の大きな場所を画面とし、前記画面に映像を投影する投影システムの利用が増えてきている。前記投影システムでは、投影映像を前記画面に正確に投影するため、作業者が視認によって投影映像の投影位置や角度等の調整を手動で行っている。しかしながら、手動による投影映像の調整は、作業者の習熟度、技術等、作業者による差が出る場合がある。また、作業者の目視に基づいた位置調整のため、位置調整に要する時間が多くなり、費用(人件費、場所代)等のコストが高くなる。  In recent years, the use of a projection system that projects a video on a large place such as an outer wall of a building, a shopping mall, or an amphitheater is increasing. In the projection system, an operator manually adjusts the projection position, angle, and the like of the projected image by visual recognition in order to accurately project the projected image on the screen. However, manual adjustment of the projected image may cause a difference depending on the worker, such as the proficiency level and skill of the worker. Further, since the position adjustment is based on the visual observation of the operator, the time required for the position adjustment increases, and the cost (labor cost, place cost) and the like increase.

そこで、特許文献1では、予め決められたパターン映像を投影するとともに、前記パターン映像を検出し、検出したパターン映像に基づいて投影映像の位置合わせ、幾何補正等の補正を行うことが、提案されている。このような、補正方法を利用することで、ドームスクリーンのような平面ではない被投影面に精度よく投影映像を投影することができる。  Therefore, in Patent Document 1, it is proposed to project a predetermined pattern video, detect the pattern video, and perform corrections such as alignment of the projected video and geometric correction based on the detected pattern video. ing. By using such a correction method, it is possible to accurately project a projected image on a projection surface that is not a flat surface such as a dome screen.

また、特許文献2には、1つの画面に可視及び不可視の画像を投影する投影システムと、画面に投影された不可視画像を検出する検出器と、前記検出器が検出した不可視画像に基づいて可視画像の投影を較正する較正制御装置とを備えた較正装置が提案されている。この較正装置は、前記検出器で不可視画像を検出し、その検出結果に基づいて較正制御装置で掛止画像の投影の較正を行っている。このことから、投影システムをオフラインにする(すなわち、可視画像の投影を中止する)ことなく、可視画像の投影の調整を精度よく行うことが可能である。例えば、プロジェクタ等の可視の画像を投影する投影装置の角度がずれたり、移動してしまったりした場合でも、可視の画像の投影を中止することなく、投影映像の位置、角度の調整を行うことができる。  Further, Patent Document 2 discloses a projection system that projects visible and invisible images on one screen, a detector that detects an invisible image projected on the screen, and a visible image based on the invisible image detected by the detector. A calibration device has been proposed comprising a calibration control device for calibrating the projection of the image. In this calibration device, an invisible image is detected by the detector, and the projection of the hanging image is calibrated by the calibration control device based on the detection result. Therefore, it is possible to adjust the projection of the visible image with high accuracy without taking the projection system offline (that is, without stopping the projection of the visible image). For example, even when the angle of a projection device that projects a visible image such as a projector is shifted or moved, the position and angle of the projected image can be adjusted without stopping the projection of the visible image. Can do.

国際公開第2006/025191号International Publication No. 2006/025191 特開2011−211693号公報JP 2011-2111693 A

しかしながら、特許文献1の構成の場合、被投影面へのパターン映像の投影、前記パターン映像の検出を行った後、投影映像の補正を行うものであり、作業者の目視による手動補正程ではないが、投影映像の補正のための時間が必要となる。  However, in the case of the configuration of Patent Document 1, the projection of the pattern image on the projection surface and the detection of the pattern image are performed, and then the projection image is corrected. However, it takes time to correct the projected image.

また、特許文献2の構成の場合、可視画像と同時に投影している不可視画像を検出し、その不可視画像に基づいて補正を行うため、前記可視画像の投影を停止することなく、前記掛止画像の調整を行うことができる。しかしながら、可視画像を被投影体の所定の位置に重ね合せて(貼り付けて)投影することは困難であり、不可視画像の検出結果を確認しながら作業者による調整が必要となる。  Further, in the case of the configuration of Patent Document 2, in order to detect an invisible image that is projected simultaneously with the visible image and perform correction based on the invisible image, the hanging image is not stopped without stopping the projection of the visible image. Adjustments can be made. However, it is difficult to superimpose (paste) the visible image on a predetermined position of the projection target, and it is difficult to project the visible image while checking the detection result of the invisible image.

そこで本発明は、自動的に被投影体に正確に重ね合せて投影映像を投影する投影システムを提供することを目的とする。  SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a projection system that automatically superimposes on a projection object and projects a projection image.

上記目的を達成するために本発明は、被投影体に前記被投影体に投影するコンテンツ映像の所定の位置に対応する部分にマーカーを包含させた投影映像を投影する投影部と、前記被投影体の、前記所定の位置と対応する特徴部の位置である特徴位置及び前記マーカーの位置を検出する検出部と、前記特徴位置と前記マーカーの位置とが所定の位置関係となるように前記投影映像の前記被投影体に対する位置合わせ補正を行う投影補正部とを備えている。  In order to achieve the above object, the present invention provides a projection unit that projects a projection image in which a marker is included in a portion corresponding to a predetermined position of a content image to be projected onto the projection target, and the projection target. A feature position corresponding to the predetermined position of the body, a detection unit for detecting the marker position, and the projection so that the feature position and the marker position are in a predetermined positional relationship. A projection correction unit that performs alignment correction of the image with respect to the projection target.

この構成によると、投影映像に含まれるマーカーと、被投影体の特徴位置とを検出し、前記マーカーと前記特徴位置とを重ね合せるように投影補正を行う。これにより、投影映像を被投影体に位置合わせを行うとき、作業者の目視によらず、前記投影映像と前記被投影体とを正確に位置合わせを行うことが可能である。  According to this configuration, the marker included in the projection image and the feature position of the projection target are detected, and projection correction is performed so that the marker and the feature position are overlapped. Thereby, when aligning a projection image | video with a to-be-projected body, it is possible to align the said projection image | video and the said to-be-projected object correctly irrespective of an operator's visual observation.

これにより、前記投影映像の前記被投影体への位置合わせの精度が、作業者の熟練度、能力等に左右されず、常に安定した精度で投影することが可能である。また、高速で画像処理することで、瞬時に位置合わせすることが可能である。  As a result, the accuracy of alignment of the projected image with the projection target can be always projected with stable accuracy regardless of the skill level and ability of the operator. In addition, it is possible to perform instantaneous alignment by performing image processing at high speed.

上記構成において、前記コンテンツ映像に前記マーカーを付与して前記投影映像を生成する画像生成部を備えており、前記画像生成部が前記コンテンツ映像に基づいて、前記マーカーの個数及び前記マーカーの位置を決定するようにしてもよい。  In the above configuration, an image generation unit that generates the projection video by adding the marker to the content video, and the image generation unit determines the number of markers and the position of the marker based on the content video. It may be determined.

上記構成において、前記画像生成部が画像処理を行うことができる構成であり、前記画像生成部は、前記位置合わせ補正に応じて画像処理を行ったコンテンツ映像を含む構成であってもよい。  In the above configuration, the image generation unit may perform image processing, and the image generation unit may include a content video that has been subjected to image processing in accordance with the alignment correction.

上記構成において、前記画像生成部は、回転角度を検出可能な形状を前記マーカーの少なくとも一つに使用してもよい。このとき、前記検出部が検出したマーカーの形状から前記投影映像の角度を取得してもよい。  In the above configuration, the image generation unit may use a shape capable of detecting a rotation angle as at least one of the markers. At this time, the angle of the projection image may be acquired from the shape of the marker detected by the detection unit.

上記構成において、前記投影部が前記マーカーの少なくとも一部を不可視光で投影可能であり、前記検出部が前記不可視光で投影されたマーカーの位置も検出可能であってもよい。この構成において、前記投影部が前記マーカーの少なくとも一部の投影光を可視光と不可視光とで切り替えて投影可能であってもよい。  The said structure WHEREIN: The said projection part can project at least one part of the said marker with invisible light, and the said detection part may also be able to detect the position of the marker projected with the said invisible light. In this configuration, the projection unit may be able to project at least a part of the projection light of the marker by switching between visible light and invisible light.

上記構成において、複数の異なる位置から前記被投影体に投影映像を投影可能なように前記投影部を複数個備えていてもよい。  The said structure WHEREIN: You may provide two or more said projection parts so that a projection image | video can be projected on the said to-be-projected body from several different positions.

上記構成において、前記異なる位置から投影される投影映像は、それぞれ、異なるマーカーを包含していてもよい。  In the above configuration, the projected images projected from the different positions may include different markers.

上記構成において、前記検出部は、前記被投影体の輪郭を検出する輪郭検出部を備えていてもよい。さらに前記画像生成部が前記被投影体の輪郭に対応させて投影映像を生成するようにしてもよい。  The said structure WHEREIN: The said detection part may be provided with the outline detection part which detects the outline of the said to-be-projected body. Furthermore, the image generation unit may generate a projection video corresponding to the contour of the projection target.

上記構成において、前記投影部と前記検出部とは、前記被投影体を中心として、一定の角度をなす位置に配置されていてもよい。  The said structure WHEREIN: The said projection part and the said detection part may be arrange | positioned in the position which makes a fixed angle centering | focusing on the said to-be-projected body.

上記構成において、前記検出部は前記被投影体の移動速度を検出し、前記投影補正部は、前記被投影体の移動速度が高くなると前記特徴位置を大きく修正するようにしてもよい。また、移動速度に応じて前記投影映像をぼかすようにしてもよい。  In the above configuration, the detection unit may detect the movement speed of the projection object, and the projection correction unit may greatly correct the feature position when the movement speed of the projection object increases. The projected image may be blurred according to the moving speed.

上記構成において、前記検出部と前記投影部の相対位置を検出する位置検出部を備えていてもよい。  The said structure WHEREIN: You may provide the position detection part which detects the relative position of the said detection part and the said projection part.

上記構成において、前記検出部が、前記被投影体の前記特徴位置を検出する特徴位置検出部と、前記マーカー映像の位置を検出するマーカー検出部とを備えていてもよい。また、前記位置検出部が、前記マーカー検出部と前記投影部の相対位置を検出するようになっていてもよい。  The said structure WHEREIN: The said detection part may be provided with the characteristic position detection part which detects the said characteristic position of the said to-be-projected object, and the marker detection part which detects the position of the said marker image | video. The position detection unit may detect a relative position between the marker detection unit and the projection unit.

上記構成において、時間によって移動、変形等を行う動体を前記被投影体として投影映像を投影する構成であってもよい。  The said structure WHEREIN: The structure which projects a projection image | video by making into a said to-be-projected body the moving body which moves, changes, etc. according to time may be sufficient.

本発明によると、自動的に被投影体に正確に重ね合せて投影映像を投影する投影システムを提供することができる。  ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the projection system which projects a projection image | video on a to-be-projected object correctly correctly can be provided.

本発明にかかる投影システムの一例を用いた投影映像の投影状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the projection state of the projection image | video using an example of the projection system concerning this invention. 本発明にかかる投影システムの一例のブロック図である。It is a block diagram of an example of the projection system concerning the present invention. 光軸シフト部の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of an optical axis shift part. 被投影体の特徴位置を検出していることを示す図である。It is a figure which shows having detected the characteristic position of the to-be-projected body. コンテンツ映像とマーカー映像との混合を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically mixing of a content image | video and a marker image | video. 投影映像の被投影体に対する投影補正を行う手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which performs the projection correction | amendment with respect to the to-be-projected body of a projection image. マーカー位置の検出を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the detection of a marker position. マーカーと特徴位置との位置合わせを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows alignment with a marker and a characteristic position. 投影映像の被投影体への位置合わせを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows position alignment with the to-be-projected body of a projection image. 本発明にかかる投影システムで投影補正を行うときのマーカーと特徴位置とを示す図である。It is a figure which shows a marker and feature position when performing projection correction with the projection system concerning this invention. 図10に示すマーカーと特徴位置で投影補正を行った状態を示す図である。It is a figure which shows the state which performed the projection correction by the marker and characteristic position which are shown in FIG. 本発明にかかる投影システムで投影を行うときの投影補正を示す図である。It is a figure which shows projection correction | amendment when performing projection with the projection system concerning this invention. 本発明にかかる投影システムで用いられるマーカーの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the marker used with the projection system concerning this invention. 検出されたマーカーを示す図である。It is a figure which shows the detected marker. 本発明にかかる投影システムの他の例のブロック図である。It is a block diagram of the other example of the projection system concerning this invention. 帽子をかぶった状態の被投影体に投影映像を投影した状態の図である。It is a figure of the state which projected the projection image on the to-be-projected body of the state which put on the hat. 帽子を持ち上げた状態の被投影体に投影映像を投影した状態の図である。It is a figure of the state which projected the projection image on the to-be-projected body of the state which lifted the hat. 帽子を飛ばした状態の被投影体に投影映像を投影した状態の図である。It is a figure of the state which projected the projection image on the to-be-projected body of the state which skipped the hat. 帽子をかぶった状態の特徴位置を示す図である。It is a figure which shows the characteristic position of the state which put on the hat. 帽子を持ち上げた状態の特徴位置を示す図である。It is a figure which shows the characteristic position of the state which lifted the hat. 帽子を飛ばした状態の特徴位置を示す図である。It is a figure which shows the characteristic position of the state which skipped the hat. 本発明にかかる投影システムのさらに他の例のブロック図である。It is a block diagram of the further another example of the projection system concerning this invention. 移動速度が変化したときの被投影体の特徴位置の図である。It is a figure of the characteristic position of a to-be-projected body when a moving speed changes. 本発明にかかる投影システムのさらに他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the further another example of the projection system concerning this invention. 本発明にかかる投影システムのさらに他の例のブロック図である。It is a block diagram of the further another example of the projection system concerning this invention. 本発明にかかる投影システムのさらに他の例のブロック図である。It is a block diagram of the further another example of the projection system concerning this invention. 図21で示す投影システムで検出した被投影体の特徴位置を示すである。FIG. 22 shows a characteristic position of the projection object detected by the projection system shown in FIG. 21. 図21で示す投影システムで検出した被投影体の輪郭を示すである。FIG. 22 shows an outline of a projection object detected by the projection system shown in FIG. 21. 本発明にかかる投影システムの投影部と検出部との配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of the projection part and detection part of the projection system concerning this invention. 本発明にかかる投影システムのさらに他の例のブロック図である。It is a block diagram of the further another example of the projection system concerning this invention. 検出されたマーカーと特徴位置をそれぞれ示している図である。It is a figure which each shows the detected marker and the characteristic position. 本発明にかかる投影システムのさらに他の例のブロック図である。It is a block diagram of the further another example of the projection system concerning this invention.

本発明にかかる投影システムについて図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
A projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)

図1は本発明にかかる投影システムの一例を用いた投影映像の投影状態を示す概略図である。図1に示すように、投影システムAは、投影部1から投影映像Piを、被投影体(ここでは、演者En)に投影している。図1に示す投影では、演者Enが着用している服に映像を投影し、着せ替えを行っている。図1に示すように、演者Enの両腕(両袖)は色Cr1の映像が投影されており、胴体部分は色Cr2の映像が投影されており、両足(ズボン)は色Cr3の映像が投影されている。なお、図1では、各部に1色の色を投影するものを例に説明するが、実際には、柄、ボタン、襟、ネクタイ等の衣服の形状等の映像を投影することが可能である。  FIG. 1 is a schematic diagram showing a projection state of a projected image using an example of a projection system according to the present invention. As shown in FIG. 1, the projection system A projects a projection image Pi from the projection unit 1 onto a projection target (here, the performer En). In the projection shown in FIG. 1, an image is projected on the clothes worn by the performer En to change the clothes. As shown in FIG. 1, an image of the color Cr1 is projected on both arms (both sleeves) of the performer En, an image of the color Cr2 is projected on the torso portion, and an image of the color Cr3 is projected on both feet (trousers). Projected. Note that FIG. 1 illustrates an example in which one color is projected on each part, but in reality, it is possible to project an image of the shape of clothes such as a pattern, a button, a collar, and a tie. .

図1に示すように本発明にかかる投影システムAは、投影部1より投影映像Piを投影し、検出部3で被投影体(演者En)と投影映像Piとを検出し、被投影体(演者En)と投影映像Piとのずれを補正している。  As shown in FIG. 1, a projection system A according to the present invention projects a projection image Pi from a projection unit 1, a detection unit 3 detects a projection object (actor En) and a projection image Pi, and a projection object ( The shift between the performer En) and the projected image Pi is corrected.

本発明にかかる投影システムAでは、投影映像Piには、被投影体(演者En)の特徴を示す特徴位置(詳細は後述)と重ねる部分を示す複数個のマーカーMrが含まれている(図1参照)。投影システムAでは、投影映像Piを被投影体(演者En)に投影し、複数個のマーカーMrを被投影体(演者En)の特徴位置に重ねることで、投影映像Piを被投影体(演者En)に正確に位置合わせして投影している。  In the projection system A according to the present invention, the projection image Pi includes a plurality of markers Mr indicating the overlapping positions with the characteristic positions (details will be described later) indicating the characteristics of the object to be projected (actor En) (see FIG. 1). In the projection system A, the projection image Pi is projected onto the projection object (performer En), and a plurality of markers Mr are superimposed on the characteristic positions of the projection target object (performer En). En) is accurately aligned and projected.

投影映像Piは、被投影体(演者En)の表面に投影する(貼り付ける)ための映像であるコンテンツ映像Cpと、複数個のマーカーMrの映像を含むマーカー映像Mpとを組み合わせて生成する。コンテンツ映像Cp及びマーカー映像Mpは、それぞれ、記憶部5に記憶されており、画像生成部4でコンテンツ映像Cpとマーカー映像Mpを組み合わせ、投影映像Piを生成する。なお、投影映像Piが予め供給されるようになっていてもよい。以下に、本発明にかかる投影システムAの詳細について図面を参照して説明する。  The projection video Pi is generated by combining a content video Cp, which is a video to be projected (pasted) on the surface of the projection target (actor En), and a marker video Mp including videos of a plurality of markers Mr. The content video Cp and the marker video Mp are respectively stored in the storage unit 5, and the image generation unit 4 combines the content video Cp and the marker video Mp to generate a projection video Pi. The projection video Pi may be supplied in advance. Details of the projection system A according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図2は本発明にかかる投影システムの一例のブロック図である。図2に示すように投影システムAは、投影部1、投影補正部2、検出部3、画像生成部4、記憶部5、操作部6及び処理部7を備えている。図2に示すブロック図において、実線の矢印は信号の送受信を示しており、太線の破線の矢印は、映像データの送受信を示しており、白抜きの矢印は駆動を示している。  FIG. 2 is a block diagram of an example of a projection system according to the present invention. As shown in FIG. 2, the projection system A includes a projection unit 1, a projection correction unit 2, a detection unit 3, an image generation unit 4, a storage unit 5, an operation unit 6, and a processing unit 7. In the block diagram shown in FIG. 2, solid arrows indicate transmission / reception of signals, thick dashed arrows indicate transmission / reception of video data, and white arrows indicate driving.

投影部1として、例えば、いわゆるプロジェクタを挙げることができるがこれに限定されない。投影部1は、可視光を投射し、被投影体(演者En)に可視光の投影映像Piを投影するものである。投影部1は、画像生成部4、処理部7と接続しており、画像生成部4から供給される投影映像Piを被投影体(演者En)の表面に投影し、映像表現(プロジェクションマッピング)を行う。また、プ投影部1は処理部7からの指示に従って投影の開始/中止や、投影映像Piの輝度の調整を行う。  As the projection unit 1, for example, a so-called projector can be cited, but the projection unit 1 is not limited to this. The projection unit 1 projects visible light and projects a projected image Pi of visible light onto a projection target (actor En). The projection unit 1 is connected to the image generation unit 4 and the processing unit 7, and projects the projection video Pi supplied from the image generation unit 4 onto the surface of the projection target (actor En), thereby expressing the video (projection mapping). I do. The projection unit 1 starts / stops projection and adjusts the luminance of the projection image Pi in accordance with an instruction from the processing unit 7.

投影システムAを利用してプロジェクションマッピングを行う場合、プロジェクションマッピングの開始から終了まで、どのような被投影体(演者En)にどのような映像を投影するか予め決められている。プロジェクションマッピングでは、被投影体(演者En)とプ投影部1の相対的な位置や相対的な角度によって投影映像Piがずれる場合があり、通常、本番のプロジェクションマッピングを行う前に被投影体(演者En)に対して投影映像Piの正確な位置合わせを行う。  When projection mapping is performed using the projection system A, what kind of image is projected on what kind of projection object (actor En) is determined in advance from the start to the end of projection mapping. In the projection mapping, the projection image Pi may be shifted depending on the relative position and relative angle between the projection target (actor En) and the projection unit 1, and usually the projection target (before the actual projection mapping is performed) Accurate alignment of the projected image Pi is performed with respect to the performer En).

記憶部5は、画像生成部4、処理部7と接続されている。記憶部5は、ROM、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリや、ハードディスク、光ディスク等の物理記憶装置を含む構成となっている。記憶部5は、コンテンツ映像Cpを記憶するコンテンツ映像記憶部51と、マーカー映像Mpを記憶するマーカー映像記憶部52とを備えている。  The storage unit 5 is connected to the image generation unit 4 and the processing unit 7. The storage unit 5 includes a semiconductor memory such as a ROM, a RAM, and a flash memory, and a physical storage device such as a hard disk and an optical disk. The storage unit 5 includes a content video storage unit 51 that stores the content video Cp, and a marker video storage unit 52 that stores the marker video Mp.

画像生成部4は、記憶部5から提供されるコンテンツ映像Cpとマーカー映像Mpとを組み合わせた投影映像Piを生成する。また、画像生成部4は、必要に応じて(処理部7からの指示に従って)、生成した投影映像Piを変形させたり、カラーバランスを変更したりといった画像処理も行う。  The image generation unit 4 generates a projection video Pi that is a combination of the content video Cp provided from the storage unit 5 and the marker video Mp. The image generation unit 4 also performs image processing such as changing the generated projected video Pi or changing the color balance as necessary (in accordance with an instruction from the processing unit 7).

コンテンツ映像Cpは、プロジェクションマッピングの内容(表現内容)毎に準備される。プロジェクションマッピングにおいて、投影映像Piを被投影体(演者En)に投影するとき、貼り付けるコンテンツ映像Cpの内容、被投影体(演者En)の部位等によって投影映像Piの位置合わせの精度が悪いと表現の品質が低下する部分と、多少精度が低くても表現の品質に影響しない部分とがある。そこで、マーカーMrは、コンテンツ映像Cpのうち被投影体(演者En)へ貼り付けるときの位置合わせ精度が低下することが好ましくない部分に設定されている。すなわち、コンテンツ映像Cpの内容、形状等の特徴に基づいて、マーカーMrの個数、位置が決定されている。  The content video Cp is prepared for each projection mapping content (expression content). In the projection mapping, when the projection video Pi is projected onto the projection target (actor En), if the accuracy of the alignment of the projection video Pi is poor due to the content of the content video Cp to be pasted, the part of the projection target (performer En), etc. There are a part where the quality of the expression is lowered and a part which does not affect the quality of the expression even if the accuracy is somewhat low. Therefore, the marker Mr is set in a portion of the content video Cp where it is not preferable that the alignment accuracy is deteriorated when pasted to the projection target (actor En). That is, the number and position of the markers Mr are determined based on the characteristics such as the content and shape of the content video Cp.

例えば、本実施形態のように両手を上げた被投影体(演者En)の表面に投影映像Piを投影する場合、手先、足先等の細かい部分へ投影する投影映像Piがずれると、ずれが目立ちやすい。一方、肩、腰等に投影する投影映像Piが多少ずれていても、ずれが目立ちにくい。このように、コンテンツ映像Cpを貼り付ける部分によって位置合わせの精度に差が出る。また、コンテンツ映像Cpが柄、図形を投影する場合、それらがずれると目立つ。そのため、本実施形態において、マーカーMrとして、右手先Mr1、顔Mr2、胴体中央部Mr3及び左足先Mr4を設定している。なお、マーカーMrはこれに限定されるものではなく、単純に被投影体の端部となる部分としてもよい。投影画像Piを被投影体(演者En)に精度よく位置合わせを行うための位置とすればよい。  For example, when the projection image Pi is projected onto the surface of the projection object (actor En) with both hands raised as in the present embodiment, if the projection image Pi to be projected onto a fine part such as a hand or a foot is displaced, the displacement is caused. Easy to stand out. On the other hand, even if the projected image Pi projected on the shoulder, waist, or the like is slightly shifted, the shift is not noticeable. In this way, the alignment accuracy varies depending on the portion where the content video Cp is pasted. Further, when the content video Cp projects a pattern or a figure, it stands out if they are shifted. Therefore, in the present embodiment, the right hand tip Mr1, the face Mr2, the torso central portion Mr3, and the left foot tip Mr4 are set as the markers Mr. Note that the marker Mr is not limited to this, and may simply be a portion that becomes an end of the projection target. What is necessary is just to make the projection image Pi into the position for aligning with a to-be-projected body (performer En) with high precision.

マーカー映像Mpは、コンテンツ映像Cpに対応した映像である。同一の被投影体(演者En)に異なるコンテンツ映像Cpの貼り付けを行う場合において、同じ位置にマーカーMrを設定する場合もある。このような場合、共通のマーカー映像Mpを利用し、投影映像Piを生成することが可能である。このように、複数のコンテンツ映像Cpに対し、共通のマーカー映像Mpを組み合わせる構成とすることで、マーカー映像Mpの生成の手間を省くとともに、記憶容量を小さくすることも可能である。  The marker video Mp is a video corresponding to the content video Cp. When different content videos Cp are pasted on the same projection object (actor En), the marker Mr may be set at the same position. In such a case, it is possible to generate the projection video Pi using the common marker video Mp. As described above, by combining the plurality of content videos Cp with the common marker video Mp, it is possible to save labor for generating the marker video Mp and reduce the storage capacity.

投影システムAでプロジェクションマッピングを行う場合、本番の投影の前に予め被投影体(演者En)に投影映像Piを貼り付け、位置合わせを行う。このとき被投影体が舞台上の演者や乗り物等の容易に移動可能なものの場合、投影部1の位置を大まかに決めた後、被投影体を投影映像に合わせて移動させることで位置合わせが可能である。  When projection mapping is performed by the projection system A, the projection video Pi is pasted on the projection target (actor En) in advance before the actual projection, and alignment is performed. At this time, in the case where the projection object is easily movable such as a performer or a vehicle on the stage, the position of the projection unit 1 is roughly determined, and then the alignment is performed by moving the projection object according to the projection image. Is possible.

一方、建築物のような移動ができない被投影体に投影映像を投影する場合、被投影体を移動することは難しい。また、移動可能な被投影体であっても、一度位置決めした被投影体及び(又は)投影部が移動すると、再度位置合わせが必要となる。このような場合、投影部1の投影映像の光軸が固定だと、調整に手間がかかる。  On the other hand, when projecting a projection image onto a projection object that cannot move, such as a building, it is difficult to move the projection object. Further, even if the projection object is movable, if the projection object and / or the projection unit once positioned are moved, alignment is necessary again. In such a case, if the optical axis of the projected image of the projection unit 1 is fixed, it takes time to make adjustments.

そこで、投影システムAでは、投影補正部2を利用して投影部1の投影映像Piの光軸を変更(シフト)し、投影映像Piを被投影体(演者En)に正確に位置合わせを行う。次に、投影補正部2について説明する。  Therefore, in the projection system A, the projection correction unit 2 is used to change (shift) the optical axis of the projection image Pi of the projection unit 1 so that the projection image Pi is accurately aligned with the projection target (actor En). . Next, the projection correction unit 2 will be described.

投影補正部2は、投影部1から投影される映像の光軸を物理的にシフトする光軸シフト部21と、投影部1からの投影映像Piを投影する複数のレンズを備えたレンズユニット22とを備えている。また、投影補正部2は光軸シフト部21及びレンズユニット22の駆動を制御するコントローラ23も備えている。  The projection correction unit 2 includes an optical axis shift unit 21 that physically shifts the optical axis of the image projected from the projection unit 1, and a lens unit 22 that includes a plurality of lenses that project the projection image Pi from the projection unit 1. And. The projection correction unit 2 also includes a controller 23 that controls driving of the optical axis shift unit 21 and the lens unit 22.

光軸シフト部21は、投影部1を移動させたり、角度を変更したりして投影部1の光軸を補正する構成を有している。光軸シフト部21は、例えば、水平軸と鉛直軸の直交する2軸のそれぞれを中心軸として投影部1を揺動し、投影部1からの光軸をシフトする2軸回転雲台、鏡を利用して投影映像Piの光軸をシフトする構成、光軸を水平方向及び(又は)鉛直方向に平行移動させることができる構成等を挙げることができるがこれに限定されない。ここでは、2軸回転雲台を利用している。  The optical axis shift unit 21 has a configuration for correcting the optical axis of the projection unit 1 by moving the projection unit 1 or changing the angle. The optical axis shift unit 21 is, for example, a two-axis rotary pan head or mirror that swings the projection unit 1 about two axes orthogonal to each other of a horizontal axis and a vertical axis and shifts the optical axis from the projection unit 1. May be used to shift the optical axis of the projected image Pi, and the optical axis can be translated in the horizontal direction and / or the vertical direction, but is not limited thereto. Here, a biaxial rotating head is used.

図3は光軸シフト部の概略斜視図である。図3に示すように、光軸シフト部21は、投影部1を鉛直軸C1及び水平軸C2周りに回転可能なように支持する2軸回転雲台である。光軸シフト部21には、投影部1を水平軸及び(又は)垂直軸周りに回転するアクチュエータ(不図示)が備えられている。アクチュエータを駆動することで、投影部1を鉛直軸C1及び(又は)水平軸C2周りに回転させ、投影映像Piの光軸を投影部1を中心に振ることができる。  FIG. 3 is a schematic perspective view of the optical axis shift unit. As shown in FIG. 3, the optical axis shift unit 21 is a biaxial rotating pan head that supports the projection unit 1 so as to be rotatable about the vertical axis C1 and the horizontal axis C2. The optical axis shift unit 21 includes an actuator (not shown) that rotates the projection unit 1 around a horizontal axis and / or a vertical axis. By driving the actuator, the projection unit 1 can be rotated about the vertical axis C1 and / or the horizontal axis C2, and the optical axis of the projection image Pi can be swung around the projection unit 1.

図3に示すように、レンズユニット22は投影部1の投影映像Piが出射される出射部に取り付けられている。レンズユニット22は複数のレンズの距離を変更することで、被投影体(演者En)に投影される投影映像Piの拡大又は縮小を行う。コントローラ23は光軸シフト部21及びレンズユニット22を駆動する駆動回路を含んでいる。コントローラ23は処理部7からの投影映像Piの投影位置を変更する指示に基づいて、光軸シフト部21を駆動して光軸の変更(シフト)を行う。また、コントローラ23は処理部7からの投影映像Piの拡大又は縮小の指示に基づいてレンズユニット22を駆動する。  As shown in FIG. 3, the lens unit 22 is attached to an emission unit from which the projection image Pi of the projection unit 1 is emitted. The lens unit 22 enlarges or reduces the projected image Pi projected on the projection target (actor En) by changing the distances of the plurality of lenses. The controller 23 includes a drive circuit that drives the optical axis shift unit 21 and the lens unit 22. The controller 23 drives the optical axis shift unit 21 to change (shift) the optical axis based on an instruction from the processing unit 7 to change the projection position of the projection image Pi. Further, the controller 23 drives the lens unit 22 based on an instruction to enlarge or reduce the projection video Pi from the processing unit 7.

なお、投影システムAでは、レンズユニット22が投影補正部2を構成するものとしているが、これに限定されるものではなく、投影部1に備えられているものであってもよい。この場合、投影補正部2のコントローラ23がレンズユニット22を駆動可能なようにしてもよい。また、処理部7からの光軸シフトの指示は投影補正部2に、投影映像Piの拡大又は縮小の指示は投影部1にそれぞれ送るようにしてもよい。  In the projection system A, the lens unit 22 constitutes the projection correction unit 2. However, the projection unit A is not limited to this, and may be provided in the projection unit 1. In this case, the controller 23 of the projection correction unit 2 may be able to drive the lens unit 22. Further, an instruction to shift the optical axis from the processing unit 7 may be sent to the projection correction unit 2, and an instruction to enlarge or reduce the projection image Pi may be sent to the projection unit 1.

投影システムAでは、被投影体(演者En)の特徴位置と投影映像Pi内のマーカーMrとを重ねることで位置合わせを行う。そのため、投影システムAは、検出部3でマーカーMrの位置と被投影体(演者En)の特徴位置を検出する。検出部3について説明する。  In the projection system A, alignment is performed by superimposing the feature position of the projection target (actor En) and the marker Mr in the projection image Pi. Therefore, in the projection system A, the detection unit 3 detects the position of the marker Mr and the feature position of the projection target (actor En). The detection unit 3 will be described.

検出部3は、マーカーMrの位置を検出するマーカー検出部31と、被投影体(演者En)の特徴位置を検出する特徴位置検出部32とを備えている。マーカー検出部31は、投影映像Piに含まれるマーカーMrの位置を検出するための検出装置である。上述したとおり、投影部1で投影した投影映像Piは、被投影体(演者En)に貼り付けるコンテンツ映像CpにマーカーMrの映像を組み合わせ(合成し)ている。マーカー検出部31は、一度、投影映像Piを撮影し、撮影映像に画像処理を行うことでマーカーMrの位置を検出している。  The detection unit 3 includes a marker detection unit 31 that detects the position of the marker Mr, and a feature position detection unit 32 that detects the feature position of the projection target (actor En). The marker detection unit 31 is a detection device for detecting the position of the marker Mr included in the projection image Pi. As described above, the projection video Pi projected by the projection unit 1 combines (synthesizes) the video of the marker Mr with the content video Cp to be pasted on the projection target (actor En). The marker detection unit 31 once captures the projected video Pi, and detects the position of the marker Mr by performing image processing on the captured video.

なお、検出部3で検出した結果を利用して、投影部1の投影映像Piの投影位置等を補正する構成であるため、投影部1、検出部3及び被投影体(演者En)の相対位置は、予め正確に測定されており、その位置情報は記憶部5に記憶されている。そして、その位置情報は、必要に応じて(例えば、投影部1の補正角度を計算するとき)、処理部7が利用できるようになっている。  In addition, since it is the structure which correct | amends the projection position etc. of the projection image | video Pi of the projection part 1 using the result detected by the detection part 3, relative of the projection part 1, the detection part 3, and a to-be-projected body (actor En). The position is accurately measured in advance, and the position information is stored in the storage unit 5. The position information can be used by the processing unit 7 as necessary (for example, when calculating the correction angle of the projection unit 1).

マーカー検出部31は、被投影体(演者En)に投影された投影映像Piに含まれるマーカーMrの位置を検出する検出器である。マーカー検出部31は、画像処理を行うことで、マーカーMrの位置を検出する。例えば、マーカーMrの形状、色等から、マーカーMrを特定するものを挙げることができるが、それに限定されない。  The marker detection unit 31 is a detector that detects the position of the marker Mr included in the projection video Pi projected on the projection target (actor En). The marker detection unit 31 detects the position of the marker Mr by performing image processing. For example, the marker Mr can be identified from the shape, color, etc. of the marker Mr, but is not limited thereto.

特徴位置検出部32は、被投影体(演者En)の特徴位置を検出するセンサを備えている。被投影体(演者En)の特徴位置とは、被投影体(演者En)の形状、距離、角度等、外観的に特徴づける点であり、マーカーMrの位置と対応している。ここでは、特徴位置検出部32は、被投影体(演者En)の表面で反射した赤外線を検出し、外形、距離、角度の情報を取得し、その情報から特徴位置を検出している。  The feature position detection unit 32 includes a sensor that detects a feature position of the projection target (actor En). The characteristic position of the projection target (performer En) is a point that characterizes the appearance of the projection target (performer En), such as the shape, distance, and angle, and corresponds to the position of the marker Mr. Here, the feature position detection unit 32 detects infrared rays reflected from the surface of the projection target (actor En), acquires information on the outer shape, distance, and angle, and detects the feature position from the information.

特徴位置検出部32としては、温度センサ、測距センサ、光検出センサ、音声マイク等を含む構成であってもよいし、以上のセンサ(検出部)を複数個備えていてもよい。さらに、特徴位置検出部32として、Kinect(登録商標)のような、既存のセンサを採用することも可能である。特徴位置検出部32では、被投影体(演者En)の形状、位置及び角度等を正確に測定することができる構成の検出装置を広く採用することができる。  The feature position detection unit 32 may include a temperature sensor, a distance measurement sensor, a light detection sensor, a voice microphone, or the like, or may include a plurality of the above sensors (detection units). Furthermore, an existing sensor such as Kinect (registered trademark) can be used as the feature position detection unit 32. The feature position detection unit 32 can widely employ a detection device having a configuration capable of accurately measuring the shape, position, angle, and the like of the projection target (actor En).

マーカー検出部31は検出したマーカーMrの位置の情報を処理部7に送信するようになっている。また、特徴位置検出部32は検出した特徴位置の情報を処理部7に送信するようになっている。  The marker detection unit 31 transmits information on the position of the detected marker Mr to the processing unit 7. In addition, the feature position detection unit 32 is configured to transmit information on the detected feature position to the processing unit 7.

マーカー検出部31及び特徴位置検出部32は、処理部7と独立しているが、何らかの演算処理を行う必要がある場合、その演算処理部をプログラム等を利用して処理部7を利用して演算処理を行う構成としてもよいし、演算処理部を処理部7の回路の一部に含まれる構成であってもよい。本発明にかかる投影システムAでは、特徴位置検出部2で被投影体(演者En)の位置、形状を検出し、被投影体(演者En)の特徴位置を検出する構成を有している。  The marker detection unit 31 and the feature position detection unit 32 are independent of the processing unit 7, but when it is necessary to perform some arithmetic processing, the arithmetic processing unit is used using the processing unit 7 using a program or the like. It may be configured to perform arithmetic processing, or the arithmetic processing unit may be included in a part of the circuit of the processing unit 7. The projection system A according to the present invention has a configuration in which the feature position detection unit 2 detects the position and shape of the projection target (actor En) and detects the feature position of the projection target (actor En).

操作部6は、操作者が投影システムAの操作を行うための外部インターフェースである。操作部6としては、例えば、物理スイッチを備えた操作パネル、タッチパネル、リモートコントローラ等を挙げることができる。また、PCや携帯端末(タブレット、スマートフォン等)等の外部情報機器を接続し、外部情報機器自体又はその入力装置を操作部6として利用してもよい。操作部6は、処理部7と接続しており、操作信号を処理部7に送信する。  The operation unit 6 is an external interface for an operator to operate the projection system A. Examples of the operation unit 6 include an operation panel including a physical switch, a touch panel, and a remote controller. Alternatively, an external information device such as a PC or a mobile terminal (tablet, smartphone, etc.) may be connected, and the external information device itself or its input device may be used as the operation unit 6. The operation unit 6 is connected to the processing unit 7 and transmits an operation signal to the processing unit 7.

処理部7は、投影システムAで用いる各種データの演算処理や投影システムAの制御を行う処理回路である。処理部7は、MPUやCPU等の演算処理部を備えた回路であり、複数の処理を行うことが可能な構成となっている。また、必要に応じ、処理プログラムを動作させて処理を行う構成を有していてもよい。  The processing unit 7 is a processing circuit that performs arithmetic processing of various data used in the projection system A and controls the projection system A. The processing unit 7 is a circuit including an arithmetic processing unit such as an MPU or CPU, and has a configuration capable of performing a plurality of processes. Moreover, you may have the structure which performs a process by operating a processing program as needed.

処理部7は、上述した、投影部1、投影補正部2(のコントローラ23)、検出部3(マーカー検出部31、特徴位置検出部32)、画像生成部4、記憶部5及び操作部6と信号を送受信可能なように接続されている。処理部7は、例えば、操作部6からの操作信号を受信すると、受信した操作信号の内容に基づき、投影部1、投影補正部2、検出部3、画像生成部4及び記憶部5のそれぞれに対応する動作を行う指示信号を送信する。なお、処理部7の処理動作の詳細については、必要に応じて後述する。  The processing unit 7 includes the projection unit 1, the projection correction unit 2 (the controller 23), the detection unit 3 (marker detection unit 31, feature position detection unit 32), the image generation unit 4, the storage unit 5, and the operation unit 6 described above. Are connected so that signals can be sent and received. For example, when the processing unit 7 receives an operation signal from the operation unit 6, each of the projection unit 1, the projection correction unit 2, the detection unit 3, the image generation unit 4, and the storage unit 5 based on the content of the received operation signal. An instruction signal for performing an operation corresponding to is transmitted. Details of the processing operation of the processing unit 7 will be described later as necessary.

次に、特徴位置の検出について図面を参照して説明する。図4は被投影体の特徴位置を検出していることを示す図である。プロジェクションマッピングでは、投影映像Piを投影する(コンテンツ映像Cpを貼り付ける)被投影体(演者En)の形状、位置、角度等は予め決められている。そして、マーカー映像記憶部52には、各マーカーMrを重ね合せる被投影体(演者En)の特徴位置の情報も備えている。マーカー映像記憶部52が備えている特徴位置の情報は、図4に示すように、被投影体(演者En)の基準画像Spと、その基準形状の特徴位置を示すマークMkとを有している。  Next, feature position detection will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram illustrating that the feature position of the projection target is detected. In the projection mapping, the shape, position, angle, and the like of the projection target (actor En) that projects the projection video Pi (the content video Cp is pasted) are determined in advance. The marker video storage unit 52 also includes information on the characteristic position of the projection target (actor En) on which the markers Mr are superimposed. The feature position information provided in the marker video storage unit 52 includes a reference image Sp of the projection target (actor En) and a mark Mk indicating the feature position of the reference shape, as shown in FIG. Yes.

特徴位置検出部32は、被投影体(演者En)の外形画像Fp(外形情報)を取得しており、外形画像Fpと、マーカー映像記憶部52に記憶されている基準画像Sp及びマークMkとを比較し、外形画像Fpにおける特徴位置Ppの位置を検出する。  The feature position detection unit 32 acquires the outline image Fp (outline information) of the projection target (actor En), and the outline image Fp, the reference image Sp and the mark Mk stored in the marker video storage unit 52, and And the position of the feature position Pp in the outer shape image Fp is detected.

例えば、立位で両手を挙げている被投影体(演者En)に投影映像Piを投影するものとする。特徴位置検出部32は、マーカー映像記憶部52から、被投影体(演者En)が立位で手を挙げている基準画像Spと、基準画像Spでの特徴位置を示すマークMkを呼出す。なお、ここでは、投影画像の位置決めを行うための特徴位置を示すマークMkである。(ここでは、右手先Mk1、顔Mk2、胴体中央部Mk3及び左足先Mk4)。  For example, it is assumed that the projected image Pi is projected onto a projection object (actor En) that raises both hands in a standing position. The feature position detection unit 32 calls from the marker video storage unit 52 the reference image Sp in which the projection target (actor En) stands up and the mark Mk indicating the feature position in the reference image Sp. Here, the mark Mk indicates the characteristic position for positioning the projection image. (Here, right hand tip Mk1, face Mk2, torso center Mk3, and left foot tip Mk4).

そして、特徴位置検出部3は、被投影体(演者En)の外形画像を取得する。特徴位置検出部3は、記憶部5の被投影体(演者En)の基準画像Sp及びマークMk(Mk1、Mk2、Mk3、Mk4)の位置の情報に基づいて、取得した外形画像Fpにおける特徴位置Ppを検出する。本実施形態では、両手を挙げた被投影体(演者En)の右手先Pp1、顔Pp2、胴体中央部Pp3及び左足先Pp4の特徴位置が検出される。  And the characteristic position detection part 3 acquires the external shape image of a to-be-projected body (performer En). The feature position detection unit 3 is based on the reference image Sp of the projection object (actor En) and the position information of the mark Mk (Mk1, Mk2, Mk3, Mk4) in the storage unit 5, and the feature position in the acquired outline image Fp. Pp is detected. In the present embodiment, the characteristic positions of the right hand tip Pp1, the face Pp2, the torso central portion Pp3, and the left foot tip Pp4 of the projection object (actor En) that raises both hands are detected.

なお、図4に示す特徴位置Pp1〜Pp4の検出では、各マーカーMrの情報として基準画像Spと基準画像Spに示されるマークMk1〜Mk4で示している。実際の検出では、このように基準画像Spと比較して検出してもよいし、各マーカーMrの情報に基づいて、外形画像Fpから特徴位置を検出してもよい。また、図4では、説明の便宜上、外形画像Fpの各特徴位置に円形の印を付しているが、この印は必ずしも必要なものではない。例えば、取得した被投影体(演者En)の外形画像Fpから特徴位置を正確に検出できる場合、円形の印を設定する必要はない。また、外形画像Fpを省略し、円形の印だけの情報を取得するようにしてもよい。また、上述の実施形態では、特徴位置Ppとして、マーカーMrの情報に基づいて決定しているが、予め特徴位置を決めていてもよい。  In the detection of the characteristic positions Pp1 to Pp4 shown in FIG. 4, the reference image Sp and the marks Mk1 to Mk4 shown in the reference image Sp are shown as information of each marker Mr. In actual detection, it may be detected by comparing with the reference image Sp as described above, or the feature position may be detected from the outline image Fp based on the information of each marker Mr. Further, in FIG. 4, for convenience of explanation, each feature position of the outline image Fp is marked with a circle, but this mark is not always necessary. For example, when the feature position can be accurately detected from the acquired outline image Fp of the projection object (actor En), it is not necessary to set a circular mark. Alternatively, the outline image Fp may be omitted, and only the circular mark information may be acquired. In the above-described embodiment, the feature position Pp is determined based on the information of the marker Mr. However, the feature position may be determined in advance.

次に投影映像Piについて説明する。図5はコンテンツ映像とマーカー映像との混合を模式的に示した図である。コンテンツ映像Cp及びマーカー映像Mpは記憶部5から画像生成部4に送られる。画像生成部4はコンテンツ映像Cpとマーカー映像Mpとを組み合わせ、コンテンツ映像Cpの中にマーカーMrが含まれた投影映像Piを生成する。なお、図5に示す、投影映像Piでは、便宜上、マーカーMrを大きく、目立つように表示しているが、実際には、被投影体(演者En)を鑑賞する鑑賞者から視認されにくく、マーカー検出部31が確実に検出できればよい。マーカーMrを小さく且つ鑑賞者から目立たなくすることで、プロジェクションマッピングの映像表現の効果を高めることができる。  Next, the projection image Pi will be described. FIG. 5 is a diagram schematically showing mixing of content video and marker video. The content video Cp and the marker video Mp are sent from the storage unit 5 to the image generation unit 4. The image generation unit 4 combines the content video Cp and the marker video Mp, and generates a projection video Pi in which the marker Mr is included in the content video Cp. In the projection video Pi shown in FIG. 5, for convenience, the marker Mr is displayed in a large and conspicuous manner. However, in actuality, the marker Mr is difficult to be seen by a viewer viewing the projection object (actor En). What is necessary is just to be able to detect the detection part 31 reliably. By making the marker Mr small and inconspicuous from the viewer, it is possible to enhance the effect of projection mapping video expression.

次に本発明にかかる投影システムAで投影映像Piを被投影体(演者En)に投影する手順について図面を参照して説明する。図6は投影映像の被投影体に対する投影補正を行う手順を示すフローチャートであり、図7はマーカー位置の検出を示す模式図であり、図8はマーカーと特徴位置との位置合わせを示す模式図であり、図9は投影映像の被投影体への位置合わせを示す模式図である。  Next, a procedure for projecting the projection image Pi onto the projection target (actor En) by the projection system A according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for performing projection correction on a projection object of a projected image, FIG. 7 is a schematic diagram showing detection of a marker position, and FIG. 8 is a schematic diagram showing alignment between a marker and a feature position. FIG. 9 is a schematic diagram showing the alignment of the projected video to the projection target.

投影システムAでは、一度投影映像Piを被投影体(演者En)に投影した後、投影映像Piを被投影体(演者En)に正確に位置合わせを行う。まず、記憶部5のコンテンツ映像記憶部51からコンテンツ映像Cpを、マーカー映像記憶部52からマーカー映像Mpをそれぞれ画像生成部4に送り、画像生成部4でコンテンツ映像Cpとマーカー映像Mpを組み合わせた(合成した)投影映像Piを生成する(ステップS101、図5参照)。  In the projection system A, the projection image Pi is once projected onto the projection target (actor En), and then the projection video Pi is accurately aligned with the projection target (actor En). First, the content video Cp from the content video storage unit 51 of the storage unit 5 and the marker video Mp from the marker video storage unit 52 are respectively sent to the image generation unit 4, and the content video Cp and the marker video Mp are combined in the image generation unit 4. A (synthesized) projection image Pi is generated (step S101, see FIG. 5).

画像生成部4から投影部1に投影映像Piが送信されると、処理部7は投影部1を駆動して投影映像Piを被投影体(演者En)に対して投影を行う(ステップS102、図1参照)。なお、図1は位置合わせが完了した状態の図であるが、投影映像Piと被投影体(演者En)とがずれている場合もある。  When the projection video Pi is transmitted from the image generation unit 4 to the projection unit 1, the processing unit 7 drives the projection unit 1 to project the projection video Pi onto the projection target (actor En) (step S102, (See FIG. 1). Note that FIG. 1 is a diagram in a state where the alignment is completed, but there is a case where the projection image Pi and the projection target (actor En) are misaligned.

処理部7は検出部3に指示を送り、特徴位置検出部32で被投影体(演者En)の外形画像Fpを取得するとともに、外形画像Fpにおける特徴位置Pp1〜Pp4を検出する(ステップS103)。また、処理部7は検出部3に指示を送り、マーカー検出部31で投影された投影映像PiのマーカーMrの位置の検出を行う(ステップS104)。  The processing unit 7 sends an instruction to the detection unit 3, and the feature position detection unit 32 acquires the outline image Fp of the projection target (actor En), and detects the feature positions Pp1 to Pp4 in the outline image Fp (step S103). . In addition, the processing unit 7 sends an instruction to the detection unit 3 to detect the position of the marker Mr of the projected video Pi projected by the marker detection unit 31 (step S104).

なお、マーカーMrの位置の検出は、マーカー検出部31で被投影体(演者En)に投影した投影映像Piを撮影し、画像処理を施して撮影映像PiからマーカーMrを検出する(図7参照)。そして、マーカーMrの位置を検出する。ここで、特徴位置検出部32で取得する外形画像Fpの倍率と、マーカー検出部31で撮影した投影映像Piの倍率とが同じとなるように設定されている。また、本実施形態では、特徴位置の検出をマーカー位置の検出よりも先に行っているが、どちらが先でも構わないし、同時行われるようにしてもよい。  The position of the marker Mr is detected by photographing the projection video Pi projected on the projection target (actor En) by the marker detection unit 31 and performing image processing to detect the marker Mr from the captured video Pi (see FIG. 7). ). Then, the position of the marker Mr is detected. Here, the magnification of the outline image Fp acquired by the feature position detection unit 32 and the magnification of the projected video Pi photographed by the marker detection unit 31 are set to be the same. In this embodiment, the feature position is detected before the marker position is detected, but either may be detected first or may be performed simultaneously.

マーカー検出部31が検出したマーカーMr1〜Mr4の位置及び特徴位置検出部32が検出した特徴位置Pp1〜Pp4の情報を処理部7に送信する。処理部7はマーカーMr1〜Mr4の位置が特徴位置Pp1〜Pp4と重なっているか否か判断する(ステップS105)。マーカーMr1〜Mr4が特徴位置Pp1〜Pp4と重なっている場合(ステップS105でYesの場合)、被投影体(演者En)に投影映像Piを正確に重ね合せられている(図1参照)。  Information on the positions of the markers Mr <b> 1 to Mr <b> 4 detected by the marker detection unit 31 and the feature positions Pp <b> 1 to Pp <b> 4 detected by the feature position detection unit 32 is transmitted to the processing unit 7. The processing unit 7 determines whether or not the positions of the markers Mr1 to Mr4 overlap with the feature positions Pp1 to Pp4 (step S105). When the markers Mr1 to Mr4 overlap with the feature positions Pp1 to Pp4 (Yes in step S105), the projection image Pi is accurately superimposed on the projection target (actor En) (see FIG. 1).

そして、処理部7はプロジェクションマッピングを終了するか否か判断する(ステップS106)。プロジェクションマッピングを終了する場合(ステップS106でYesの場合)、位置合わせ処理は終了する。また、プロジェクションマッピングを継続する場合(ステップS106でNoの場合)、次の投影映像Piの生成に戻る(ステップS101に戻る)。  Then, the processing unit 7 determines whether or not to end the projection mapping (step S106). When the projection mapping is finished (Yes in step S106), the alignment process is finished. When the projection mapping is continued (No in step S106), the process returns to the generation of the next projection video Pi (returns to step S101).

マーカーMr1〜Mr4が特徴位置Pp1〜Pp4と重なっていない場合(ステップS105でNoの場合)、処理部7はマーカーMr1〜Mr4が特徴位置Pp1〜Pp4と重なるように投影補正部2に投影補正指示を送る。投影補正部2は補正の指示に従って、投影部1の投影映像Piの光軸を変更する投影位置の補正を行う(ステップS107、図8、図9参照)。投影補正部2の投影位置の補正が行われた後、特徴位置検出に戻り(ステップS103に戻り)、投影画像Piが被投影体(演者En)に正確に位置合わせされているか確認する。  When the markers Mr1 to Mr4 do not overlap with the feature positions Pp1 to Pp4 (No in step S105), the processing unit 7 instructs the projection correction unit 2 to perform projection correction so that the markers Mr1 to Mr4 overlap with the feature positions Pp1 to Pp4. Send. The projection correction unit 2 corrects the projection position for changing the optical axis of the projection image Pi of the projection unit 1 in accordance with the correction instruction (see step S107, FIG. 8, and FIG. 9). After the projection position of the projection correction unit 2 is corrected, the process returns to the feature position detection (returning to step S103), and it is confirmed whether the projection image Pi is accurately aligned with the projection target (actor En).

なお、マーカーMr1〜Mr4の位置の座標系と、特徴位置Pp1〜Pp4の検出したときの座標系とを同一の座標系としておくことで、マーカーMr1〜Mr4を特徴位置Pp1〜Pp4に容易に重ね合せることが可能である。また、図8では、説明を容易にするため、マーカーMr1〜Mr4と特徴位置Pp1〜Pp4を離して表示しているが、実際にはわずかにずれる場合も多い。その場合も、同様の方法で位置の補正を行うことで、投影映像Piを被投影体(演者En)に正確に位置合わせ(投影補正)することができる。  The markers Mr1 to Mr4 are easily overlapped with the feature positions Pp1 to Pp4 by setting the coordinate system of the positions of the markers Mr1 to Mr4 and the coordinate system when the feature positions Pp1 to Pp4 are detected as the same coordinate system. Can be combined. Further, in FIG. 8, the markers Mr1 to Mr4 and the characteristic positions Pp1 to Pp4 are displayed apart from each other for easy explanation, but there are many cases where they are slightly shifted in practice. Even in such a case, the position of the projection image Pi can be accurately aligned (projection correction) with the projection target (actor En) by correcting the position by the same method.

このように、投影映像PiにマーカーMr1〜Mr4を備えておき、マーカーMr1〜Mr4を被投影体(演者En)に重ね合せるように投影補正部2を利用して投影補正を行うことで、自動的に且つ正確に位置合わせを行うことが可能である。  As described above, the projection images Pi are provided with the markers Mr1 to Mr4, and the projection correction unit 2 is used to perform projection correction so that the markers Mr1 to Mr4 are superimposed on the projection target (actor En). And accurate alignment can be performed.

また、例えば、被投影体(演者En)の表面に投影映像Piを投影するとき、投影部1と被投影体(演者En)の距離(検出部2と演者Enの距離)が最初に決めた距離と異なる場合もある。この場合、投影画像Piをそのまま被投影体(演者En)に投影することはできない。図10は本発明にかかる投影システムで投影補正を行うときのマーカーと特徴位置とを示す図であり、図11は図10に示すマーカーと特徴位置で投影補正を行った状態を示す図である。図10は特徴位置検出部32で取得した被投影体(演者En)の外形画像Fp及び特徴位置Pp1〜Pp4と、マーカー検出部31で検出されたマーカーMr1〜Mr4を示している。また、図11は投影映像の被投影体への位置合わせを示す模式図である。  Further, for example, when projecting the image Pi on the surface of the projection target (actor En), the distance between the projection unit 1 and the projection target (actor En) (the distance between the detection unit 2 and the performer En) is determined first. It may be different from the distance. In this case, the projection image Pi cannot be directly projected onto the projection target (actor En). FIG. 10 is a diagram showing markers and feature positions when performing projection correction in the projection system according to the present invention, and FIG. 11 is a diagram showing a state in which projection correction is performed with the markers and feature positions shown in FIG. . FIG. 10 shows an outline image Fp and feature positions Pp1 to Pp4 of the projection object (actor En) acquired by the feature position detector 32, and markers Mr1 to Mr4 detected by the marker detector 31. FIG. 11 is a schematic diagram showing the alignment of the projected video to the projection target.

そこで、処理部7は、マーカー検出部31が検出した複数のマーカーMr1〜Mr4の配列と、特徴位置検出部32が検出した被投影体(演者En)の特徴位置Pp1〜Pp4の配列とを比較する。処理部7はマーカーMr1〜Mr4の配列と特徴位置Pp1〜Pp4の配列が一致又は略一致する配列であれば、投影映像の投影角度の変更で投影位置の補正を行う。一方、マーカーMr1〜Mr4の配列と特徴位置Pp1〜Pp4の配列が一致しない場合、処理部7は被投影体(演者En)と投影部1との距離が設定距離と異なると判断する。  Therefore, the processing unit 7 compares the arrangement of the plurality of markers Mr1 to Mr4 detected by the marker detection unit 31 with the arrangement of the characteristic positions Pp1 to Pp4 of the projection object (actor En) detected by the characteristic position detection unit 32. To do. If the arrangement of the markers Mr1 to Mr4 and the arrangement of the feature positions Pp1 to Pp4 are the same or substantially the same, the processing unit 7 corrects the projection position by changing the projection angle of the projection image. On the other hand, when the arrangement of the markers Mr1 to Mr4 and the arrangement of the characteristic positions Pp1 to Pp4 do not match, the processing unit 7 determines that the distance between the projection target (actor En) and the projection unit 1 is different from the set distance.

例えば、図10に示すように、特徴位置Pp1〜Pp4の間隔がマーカーMr1〜Mr4の間隔よりも広い場合、投影映像Piの大きさが被投影体(演者En)よりも小さいため、被投影体(演者En)に位置合わせすることができない。処理部7は被投影体(演者En)の投影部1からの距離が設定の距離よりも短くなっていると判断し、投影補正部2のコントローラ23に対し、投影映像Piを拡大投影するようにレンズユニット22を駆動する指示を送る。  For example, as shown in FIG. 10, when the interval between the characteristic positions Pp1 to Pp4 is wider than the interval between the markers Mr1 to Mr4, the size of the projection image Pi is smaller than that of the projection object (actor En). Cannot align with (actor En). The processing unit 7 determines that the distance of the projection target (actor En) from the projection unit 1 is shorter than the set distance, and enlarges and projects the projection image Pi to the controller 23 of the projection correction unit 2. Sends an instruction to drive the lens unit 22.

レンズユニット22を駆動することで、投影映像Piを拡大して、被投影体(演者En)に投影することで、正確に投影映像Piを被投影体(演者En)に対して位置合わせすることができる。(図11参照)。  By driving the lens unit 22, the projection image Pi is enlarged and projected onto the projection object (actor En), thereby accurately aligning the projection image Pi with the projection object (actor En). Can do. (See FIG. 11).

なお、レンズユニット22で投影映像Piを拡大又は縮小して被投影体(演者En)に投影した場合、マーカーMr1〜Mr4の大きさも拡大又は縮小される。処理部7がマーカー検出部31で検出したマーカーMr1〜Mr4の大きさを確認して、指示どおりの比率で拡大又は縮小されているか確認することができる。これにより、投影映像Piを被投影体(演者En)に精度よく投影することができる。  Note that when the projection image Pi is enlarged or reduced by the lens unit 22 and projected onto the projection target (actor En), the size of the markers Mr1 to Mr4 is also enlarged or reduced. The processing unit 7 can check the size of the markers Mr1 to Mr4 detected by the marker detection unit 31, and can confirm whether the markers are enlarged or reduced at a ratio as instructed. Thereby, the projection image Pi can be accurately projected onto the projection target (actor En).

以上示したように、本発明の投影システムAでは、被投影体(演者En)の位置がずれていたとしても、投影映像Piを被投影体である被投影体(演者En)に正確に且つ自動的に位置合わせすることが可能である。また、マーカーMr1〜Mr4と特徴位置Pp1〜Pp4を重ね合せるように調整するだけであるので、操作者の目視による精査の回数を減らし、位置合わせに要する時間及び員数を減らすことが可能である。また、被投影体が動体であっても、リアルタイムで映像位置を補正できるので、動きに応じた映像を投影することが可能である。  As described above, in the projection system A according to the present invention, even if the position of the projection object (performer En) is shifted, the projection video Pi is accurately transferred to the projection target (actor En) that is the projection target. It is possible to align automatically. In addition, since the markers Mr1 to Mr4 and the feature positions Pp1 to Pp4 are simply adjusted so as to overlap each other, it is possible to reduce the number of times of visual inspection by the operator and reduce the time and number required for the alignment. Further, even if the projection target is a moving object, the image position can be corrected in real time, so that it is possible to project an image corresponding to the movement.

なお、本実施形態では、光軸シフト部21を利用した投影映像Piの光軸をシフトさせることによる被投影体(演者En)への位置合わせ(補正)と、レンズユニット22を利用した投影映像Piの拡大・縮小を利用した位置合わせ(補正)とを別に説明しているが、両方の位置合わせ(補正)を行うようになっている。このように、両方の位置合わせを行うことで投影映像Piを精度よく被投影体(演者En)に位置合わせが可能である。また、どちらか一方の補正を行う構成であってもよい。  In the present embodiment, alignment (correction) to the projection target (actor En) by shifting the optical axis of the projection video Pi using the optical axis shift unit 21 and projection video using the lens unit 22 are performed. Although alignment (correction) using enlargement / reduction of Pi is described separately, both alignment (correction) is performed. In this way, by aligning both, the projected image Pi can be accurately aligned with the projection target (actor En). Moreover, the structure which performs any one correction | amendment may be sufficient.

また、本実施形態では、マーカー検出部31と特徴位置検出部32とを備えた検出部3を挙げているが、これに限定されない。マーカー検出部31と特徴位置検出部32が別体であってもよい。また、検出部3が投影部1と近接又は一体に形成されていてもよい。  In the present embodiment, the detection unit 3 including the marker detection unit 31 and the characteristic position detection unit 32 is described, but the present invention is not limited to this. The marker detection unit 31 and the feature position detection unit 32 may be separate. Further, the detection unit 3 may be formed close to or integrally with the projection unit 1.

また、投影中にマーカー検出部31が検出したマーカーMrの位置と特徴位置検出部が検出した特徴位置が重なるように、位置補正部2を利用して投影映像Piの投影位置の補正を行うことで、本番投影中も、随時、投影映像Piを被投影体(演者En)に位置合わせ(補正)を行うことが可能である。これにより、投影部1、検出部3、被投影体(演者En)の相対的な位置が、本番投影中にずれた場合でも自動的にずれを補正し、投影映像Piを正確に被投影体(演者En)に正確に投影することが可能である。  Further, the position correction unit 2 is used to correct the projection position of the projection image Pi so that the position of the marker Mr detected by the marker detection unit 31 during the projection and the feature position detected by the feature position detection unit overlap. Thus, it is possible to align (correct) the projection image Pi with the projection object (actor En) at any time during the actual projection. Thereby, even when the relative positions of the projection unit 1, the detection unit 3, and the projection target (actor En) are shifted during the actual projection, the shift is automatically corrected, and the projection video Pi is accurately corrected. It is possible to project accurately on (actor En).

さらに、投影映像Piを被投影体(演者En)に位置合わせのための投影補正を投影システムA自体が行うため、作業者の目視による精査を不要或いは回数を減じることができる。投影映像Piの被投影体(演者En)への位置合わせを投影システムAが行うことから、位置合わせの精度が作業者の熟練度、能力等に左右されにくくなり、常に安定した精度で投影することが可能である。また、作業者の目視による精査の回数を減らすため、時間及び作業者の員数を減らすことが可能である。また、特徴位置PpとマーカーMrとを重ね合せるだけでなく、例えば、マーカーMrの位置を特徴位置Ppの5cm右に位置させるなど、所定の位置関係にすることで、投影映像Piを被投影体(演者En)に位置合わせするようにしてもよい。  Further, since the projection system A itself performs projection correction for aligning the projection image Pi with the projection target (actor En), the operator's visual inspection is unnecessary or the number of times can be reduced. Since the projection system A performs the alignment of the projection image Pi to the projection object (actor En), the alignment accuracy is less affected by the skill level and ability of the operator, and always projects with stable accuracy. It is possible. Moreover, since the number of times of visual inspection by the worker is reduced, the time and the number of workers can be reduced. In addition to superimposing the feature position Pp and the marker Mr, for example, the projection image Pi can be projected by setting the marker Mr to a predetermined positional relationship, for example, by positioning the position of the marker Mr 5 cm to the right of the feature position Pp. You may make it align with (actor En).

(第2実施形態)
本発明にかかる投影システムの他の例について図面を参照して説明する。図12は本発明にかかる投影システムで投影を行うときの投影補正を示す図である。本実施形態において、投影システムAは第1実施形態の投影システムと同じ構成であり、投影システムAに付した符号を利用して説明する。
(Second Embodiment)
Another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a diagram showing projection correction when projection is performed by the projection system according to the present invention. In the present embodiment, the projection system A has the same configuration as the projection system of the first embodiment, and will be described using the reference numerals attached to the projection system A.

図12は特徴位置検出部32で取得した被投影体(演者En)の特徴位置Pp1〜Pp4と、マーカー検出部31で検出したマーカーMr1〜Mr4である。例えば、被投影体(演者En)の表面に投影映像Piを投影するとき、投影部1に対する被投影体(演者En)の正面の角度が予め決められた角度からずれる場合がある。この場合、投影画像Piの光軸のシフトや拡大縮小で被投影体(演者En)に投影することはできない。  FIG. 12 shows the characteristic positions Pp1 to Pp4 of the projection object (actor En) acquired by the characteristic position detection unit 32 and the markers Mr1 to Mr4 detected by the marker detection unit 31. For example, when the projection image Pi is projected on the surface of the projection target (performer En), the front angle of the projection target (performer En) with respect to the projection unit 1 may deviate from a predetermined angle. In this case, the projected image Pi cannot be projected onto the projection target (actor En) by shifting or enlarging or reducing the optical axis.

そこで、処理部7は、マーカー検出部31が検出した複数のマーカーMr1〜Mr4の配置と、特徴位置検出部32が検出した被投影体(演者En)の特徴位置Pp1〜Pp4の配置とを比較する。処理部7はマーカーMr1〜Mr4の配列と特徴位置Pp1〜Pp4の配列が一致又は略一致する配列であれば、投影映像の投影角度の変更で投影位置の補正を行う。一方、マーカーMr1〜Mr4の配列と特徴位置Pp1〜Pp4の配列が一致しない場合、処理部7は被投影体(演者En)の正面の角度がずれていると判断する。このとき、処理部7は投影部1の投影角度の変更に加えて、画像生成部4にマーカーMr1〜Mr4の配列が特徴位置Pp1〜Pp4の配列と一致又は略一致する配列となるように、投影画像Piの変形(画像処理)を行う指示を出す。  Therefore, the processing unit 7 compares the arrangement of the plurality of markers Mr1 to Mr4 detected by the marker detection unit 31 with the arrangement of the characteristic positions Pp1 to Pp4 of the projection object (actor En) detected by the characteristic position detection unit 32. To do. If the arrangement of the markers Mr1 to Mr4 and the arrangement of the feature positions Pp1 to Pp4 are the same or substantially the same, the processing unit 7 corrects the projection position by changing the projection angle of the projection image. On the other hand, when the arrangement of the markers Mr1 to Mr4 does not match the arrangement of the feature positions Pp1 to Pp4, the processing unit 7 determines that the front angle of the projection target (actor En) is shifted. At this time, in addition to the change of the projection angle of the projection unit 1, the processing unit 7 causes the image generation unit 4 so that the arrangement of the markers Mr1 to Mr4 matches or substantially matches the arrangement of the feature positions Pp1 to Pp4. An instruction to perform deformation (image processing) of the projection image Pi is issued.

例えば、図12に示すように、特徴位置Pp1〜Pp4の配列の横方向の幅が、マーカーMr1〜Mr4の配列の横方向の幅より狭い場合、処理部7は投影映像Piを幅方向に圧縮するような補正の指示を画像生成部4に送る。  For example, as shown in FIG. 12, when the horizontal width of the arrangement of the feature positions Pp1 to Pp4 is narrower than the horizontal width of the arrangement of the markers Mr1 to Mr4, the processing unit 7 compresses the projection image Pi in the width direction. An instruction for such correction is sent to the image generation unit 4.

本実施形態の投影システムAでは、投影補正部2で投影映像Piの光軸及び大きさを変更するだけでなく、投影映像Pi自体も変形させることで、被投影体である演者Enに正確に投影映像Piを位置合わせすることができる。すなわち、本実施形態の投影システムAでは、投影映像の光軸のシフト、拡大縮小といった物理的な補正と、映像自体を変更する電子的な補正との両方を利用している。  In the projection system A of the present embodiment, the projection corrector 2 not only changes the optical axis and size of the projection image Pi, but also deforms the projection image Pi itself, so that the performer En who is the projection target can accurately The projected image Pi can be aligned. That is, in the projection system A of the present embodiment, both physical correction such as optical axis shift and enlargement / reduction of the projected image and electronic correction for changing the image itself are used.

投影部1と被投影体(演者En)の距離がばらついている場合もある。この場合、マーカーMr1〜Mr4の配列と特徴位置Pp1〜Pp4の配列の縦方向の長さも一致しない。この場合、レンズユニット22による投影映像Piの倍率の変更と画像生成部4による画像処理とを組み合わせてもよい。また、画像処理だけで行うようにしてもよい。  In some cases, the distance between the projection unit 1 and the projection target (actor En) varies. In this case, the lengths in the vertical direction of the arrangement of the markers Mr1 to Mr4 and the arrangement of the characteristic positions Pp1 to Pp4 do not match. In this case, the change of the magnification of the projected video Pi by the lens unit 22 and the image processing by the image generation unit 4 may be combined. Alternatively, it may be performed only by image processing.

なお、処理部7がマーカー検出部31で検出したマーカーMr1〜Mr4の形状及び(又は)大きさを確認して、指示どおり投影映像Piが投影されているか否か確認することができる。これにより、投影映像Piを被投影体(演者En)に精度よく投影することができる。  The processing unit 7 can confirm the shapes and / or sizes of the markers Mr1 to Mr4 detected by the marker detection unit 31, and can confirm whether the projection image Pi is projected as instructed. Thereby, the projection image Pi can be accurately projected onto the projection target (actor En).

上述の実施形態では、固定の被投影体(両手を上げたポーズの演者En)に投影映像Piを貼り付ける(投影する)プロジェクションマッピングを例に説明しているが、これに限定されるものではなく、(ダンスを行っている、歩いている等)の動きのある被投影体(演者En)に対して、投影映像Piを投影することもできる。動く被投影体(演者En)に投影映像Piを投影する(コンテンツ映像Cpを貼り付ける)場合、予め投影映像Piの投影位置と被投影体(演者En)との位置合わせ(リハーサル)を行う。しかしながら、被投影体(演者En)が位置合わせを行ったときと寸分違わず動くことは不可能であり、ずれが生じる。  In the above-described embodiment, the projection mapping has been described as an example in which the projection image Pi is pasted (projected) on a fixed projection object (actor En in a pose with both hands raised), but the present invention is not limited to this. In addition, the projected image Pi can be projected onto a projection object (actor En) having a motion (dancing, walking, etc.). When the projection image Pi is projected onto the moving projection object (actor En) (the content image Cp is pasted), the projection position of the projection image Pi and the projection object (actor En) are aligned (rehearsed) in advance. However, it is impossible for the projection object (actor En) to move without any difference from when the alignment is performed, and a deviation occurs.

投影中において、投影映像Piに含まれるマーカーMrの位置を被投影体(演者En)の特徴位置Ppに重ね合せて被投影体(演者En)と投影映像Piの位置合わせを行うので、被投影体(演者En)の位置がリハーサル時と異なる場合でも、正確に投影映像Piを被投影体(演者En)に投影されるように適宜修正を行うことが可能である。  During the projection, the position of the marker Mr included in the projection image Pi is superimposed on the feature position Pp of the projection target (actor En) to align the projection target (actor En) and the projection video Pi. Even when the position of the body (actor En) is different from that at the time of the rehearsal, it is possible to appropriately correct the projection image Pi so that it is accurately projected onto the projection target (actor En).

なお、投影映像Piの位置補正は、一定の周期でマーカーMrの検出と、特徴位置Ppの検出とを行い、上述のような方法で投影映像Piの位置補正を行うものを挙げることができる。  Note that the position correction of the projected image Pi can be performed by detecting the marker Mr and detecting the feature position Pp at a constant cycle and correcting the position of the projected image Pi by the above-described method.

また、マーカーMrの形状を変更することで、さらに多くの情報を取得することが可能である。図13Aは本発明にかかる投影システムで用いられるマーカーの形状を示す図であり、図13Bは検出されたマーカーを示す図である。図13A、図13Bに示すように、マーカー映像Mp1のマーカーMrrは十字状の形状を有している。  Further, it is possible to acquire more information by changing the shape of the marker Mr. FIG. 13A is a diagram showing a shape of a marker used in the projection system according to the present invention, and FIG. 13B is a diagram showing a detected marker. As shown in FIGS. 13A and 13B, the marker Mrr of the marker video Mp1 has a cross shape.

図13A、図13Bに示すように、十字状のマーカーMrrは、被投影体が投影映像の光軸周りに回転したとき、元の形状に対してどの程度傾いているか検出することができる。そして、マーカーMrrの傾き角度を検出することで、投影映像Piの投影映像の光軸周りの回転角度を検出することが可能である。なお、マーカーMrrを用いて傾き角度を検出する構成の場合、マーカー検出部31がマーカーMrrの形状を検出できる構成である。また、マーカーMrrの傾きの検出はマーカー検出部31が行ってもよいし、マーカー検出部31からマーカーMrrの情報を取得した処理部7が行ってもよい。  As shown in FIGS. 13A and 13B, the cross-shaped marker Mrr can detect how much the projection object is inclined with respect to the original shape when the projection object rotates around the optical axis of the projected image. Then, by detecting the inclination angle of the marker Mrr, it is possible to detect the rotation angle around the optical axis of the projection image of the projection image Pi. In the case of detecting the tilt angle using the marker Mrr, the marker detecting unit 31 can detect the shape of the marker Mrr. In addition, the detection of the inclination of the marker Mrr may be performed by the marker detection unit 31 or may be performed by the processing unit 7 that has acquired the information of the marker Mrr from the marker detection unit 31.

このように、マーカーMrrの光軸周りの傾きから投影映像Piの回転角度を検出することで、投影映像Piを正確な角度で回転させて投影することが可能である。  Thus, by detecting the rotation angle of the projection image Pi from the inclination of the marker Mrr around the optical axis, it is possible to project the projection image Pi by rotating it at an accurate angle.

なお、十字状以外にも、回転したとき重ならない形状(例えば、三角形、楕円形等)を広く採用することが可能であり、1回転したとき以外に重ならない形状であることが好ましい。なお、本実施形態では、投影映像Piの全てのマーカーを十字状のマーカーMrrとしているが、少なくとも1つの十字状マーカーMrrを備えていれば、光軸周りの回転角度を検出可能である。  In addition to the cross shape, a shape that does not overlap when rotated (for example, a triangle, an ellipse, etc.) can be widely adopted, and a shape that does not overlap except when rotated once is preferable. In the present embodiment, all the markers of the projected image Pi are cross-shaped markers Mrr. However, if at least one cross-shaped marker Mrr is provided, the rotation angle around the optical axis can be detected.

(第3実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図14は本発明にかかる投影システムの他の例のブロック図である。図14に示す投影システムA2は、記憶部5に位置記憶部53を備えている以外は、投影システムAと同じ構成を有している。そのため、投影システムA2において、投影システムAと同じ構成には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a block diagram of another example of the projection system according to the present invention. A projection system A2 shown in FIG. 14 has the same configuration as the projection system A except that the storage unit 5 includes a position storage unit 53. Therefore, in the projection system A2, the same components as those of the projection system A are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same parts is omitted.

図14に示す投影システムA2には、記憶部5に位置記憶部53が備えられている。位置記憶部53は、特徴位置検出部32で検出した特徴位置Ppの位置の情報を記憶している。投影システムA2では、周期的に特徴位置検出部32で被投影体(演者En)の特徴位置Ppを検出している。そのため、位置記憶部53には、検出した時系列に特徴位置Ppの情報を記憶している。  In the projection system A2 shown in FIG. 14, the storage unit 5 includes a position storage unit 53. The position storage unit 53 stores information on the position of the feature position Pp detected by the feature position detection unit 32. In the projection system A2, the feature position detection unit 32 periodically detects the feature position Pp of the projection target (actor En). Therefore, the position storage unit 53 stores information on the feature position Pp in the detected time series.

投影システムA2が、動きのある被投影体(演者En)に投影映像Piを投影する構成の場合、特徴位置Ppは被投影体(演者En)の移動に合わせて移動する。プロジェクションマッピングを行う場合、被投影体(演者En)の動きは、予め決められている。そして、その移動に合うようにコンテンツ映像Cp及びマーカー映像Mpが用意されている。  In the case where the projection system A2 is configured to project the projection image Pi onto a moving projection object (actor En), the feature position Pp moves in accordance with the movement of the projection object (actor En). When performing projection mapping, the motion of the projection target (actor En) is determined in advance. A content video Cp and a marker video Mp are prepared so as to match the movement.

しかしながら、被投影体(演者En)が予め決められた動きを寸分たがわず行うことは困難であり、動きに伴って、投影映像Piと被投影体(演者En)とのずれが生じる。上述したように、定期的に特徴位置PpとマーカーMrの位置を検出し、投影映像Piの投影補正を行うようにすることで、ずれを抑制する制御(フィードバック制御)を行っているが、フィードバック制御では遅れが生じる。  However, it is difficult for the projection object (performer En) to perform a predetermined movement without any difficulty, and a shift between the projection image Pi and the projection target (actor En) occurs with the movement. As described above, the control (feedback control) for suppressing the deviation is performed by periodically detecting the positions of the feature position Pp and the marker Mr and performing the projection correction of the projection image Pi. There is a delay in the control.

プロジェクションマッピングを行う場合、予め被投影体(演者En)の動きに合わせて、コンテンツ映像Cp及びマーカー映像Mpが与えられており、処理部7は次の被投影体(演者En)の動きを把握している。このことと、位置記憶部53に被投影体(演者En)のこれまでの特徴位置Ppの位置を記憶していること利用して、処理部7は次の被投影体(演者En)の位置の予測演算を行い、予測位置に投影映像を投影するような制御(フィードフォワード制御)を行うことができる。  When performing projection mapping, the content video Cp and the marker video Mp are given in advance in accordance with the movement of the projection object (actor En), and the processing unit 7 grasps the movement of the next projection object (actor En). doing. Using this and the fact that the position of the previous characteristic position Pp of the projection object (actor En) is stored in the position storage unit 53, the processing unit 7 uses the position of the next projection object (actor En). It is possible to perform control (feedforward control) such that the projection calculation is performed and the projected video is projected to the predicted position.

このように、フィードフォワード制御とフィードバック制御とを利用することで、投影映像Piに被投影体(演者En)に精度よく位置合わせすることが可能である。なお、フィードフォワード制御とフィードバック制御のいずれか一方を利用するようにしてもよいし、それぞれ得意とする状況で、それぞれの制御を行うようにしてもよい。  In this way, by using the feedforward control and the feedback control, it is possible to accurately align the projection image Pi with the projection target (actor En). Note that either one of the feedforward control and the feedback control may be used, or each control may be performed in a situation where each is good.

(第4実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図15A〜図15Cは本発明にかかる投影システムを利用して映像を投影している状態の一例を示す図であり、図16A〜図16Cは図15A〜図15Cに示す映像の投影を行っているときの特徴位置を示す図である。
(Fourth embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. 15A to 15C are diagrams showing an example of a state in which an image is projected using the projection system according to the present invention, and FIGS. 16A to 16C are projections of the images shown in FIGS. 15A to 15C. It is a figure which shows the characteristic position when there is.

図15A〜図15Cは、帽子Htをかぶっている状態(図15A)から、帽子Htを右手で持ち上げ(図15B)、その帽子Htを投げる(図15C)の動作を行う被投影体(演者En)に投影映像Piを投影している。  FIGS. 15A to 15C show a projection object (actor En) performing the operation of lifting the hat Ht with the right hand (FIG. 15B) and throwing the hat Ht (FIG. 15C) from the state of wearing the hat Ht (FIG. 15A). ) Is projected the projected image Pi.

図15Aに示すように、帽子Htにもコンテンツ映像Cpを貼り付けるようになっている。そのため、図15Aの投影映像Piにおいて、マーカーMrは、右手先Mr1、帽子Mr21、胴体中央Mr3、左足先Mr4に設定されている。そして、上述したように、特徴位置Ppとして、マーカーMrと対応する点、外形画像Fpの右手先Pp1、帽子Pp21、胴体中央Pp3、左足先Pp4が検出される(図16A参照)。帽子Htは頭にかぶるものであるので、顔のマーカー及び特徴位置は省略されている。  As shown in FIG. 15A, the content video Cp is also pasted on the hat Ht. Therefore, in the projected image Pi of FIG. 15A, the markers Mr are set to the right hand tip Mr1, the hat Mr21, the trunk center Mr3, and the left foot tip Mr4. As described above, the point corresponding to the marker Mr, the right hand tip Pp1, the hat Pp21, the torso center Pp3, and the left foot tip Pp4 of the outer shape image Fp are detected as the feature position Pp (see FIG. 16A). Since the hat Ht is worn on the head, the face marker and the characteristic position are omitted.

図15Bに示すように右手で帽子Htを持ち上げたとき、右手先は帽子Htによって隠れる。そのため、投影映像Piにおいて、右手で帽子Htを持ち上げたとき、右手先は帽子Htによって隠れる。このとき、帽子HtのマーカーMrで帽子Htと右手先に設定される。このとき、特徴位置Ppも帽子Htの特徴位置Pp21を利用して、右手先と帽子Htの特徴位置としている。また、このとき、顔の部分を示すマーカーMr2を生成し、同様に顔の部分の特徴位置Pp2を検出する(図16B参照)。  When the hat Ht is lifted with the right hand as shown in FIG. 15B, the right hand tip is hidden by the hat Ht. Therefore, in the projected image Pi, when the hat Ht is lifted with the right hand, the right hand is hidden by the hat Ht. At this time, the hat Ht and the right hand tip are set by the marker Mr of the hat Ht. At this time, the characteristic position Pp is also set as the characteristic position of the right hand and the hat Ht using the characteristic position Pp21 of the hat Ht. At this time, a marker Mr2 indicating the face portion is generated, and similarly the feature position Pp2 of the face portion is detected (see FIG. 16B).

そして、図15Cに示すように帽子Htを投げたとき、帽子Htは右手先及び顔の両方から離れた位置に移動する。そのため、帽子HtのマーカーMr21は帽子Htとともに移動し、右手先のマーカーMr1が生成される。同様に、このとき、特徴位置Ppも帽子Htの特徴位置Pp21が右手先から離れるとともに、右手先の特徴位置Pp1を検出する(図16C参照)。  When the hat Ht is thrown as shown in FIG. 15C, the hat Ht moves to a position away from both the right hand and the face. Therefore, the marker Mr21 of the hat Ht moves together with the hat Ht, and the right-hand marker Mr1 is generated. Similarly, at this time, the feature position Pp of the hat Ht is separated from the right hand tip, and the feature position Pp1 of the right hand tip is detected (see FIG. 16C).

このように、マーカーMr及び特徴位置Ppを、必要に応じて、移動、増減することで、投影映像Piを精度よく被投影体(演者En)に位置合わせすることが可能である。また、マーカーMrを減らすことも可能であるため、マーカーの検出及び特徴位置の検出を簡略化することができ、それだけ、投影映像Piの被投影体(演者En)への投影補正を迅速に行うことができる。  As described above, the projected image Pi can be accurately aligned with the projection object (actor En) by moving and increasing / decreasing the marker Mr and the feature position Pp as necessary. Further, since it is possible to reduce the number of markers Mr, it is possible to simplify the detection of the marker and the detection of the characteristic position, and accordingly, the projection correction of the projection image Pi to the projection target (actor En) is performed quickly. be able to.

(第5実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図17は本発明にかかる投影システムのさらに他の例のブロック図である。図17に示す投影システムA3は、投影部1と、投影部1と同様の構成を有する投影部11を備えている。また、投影システムA3は投影補正部2と、投影部11の投影を補正する投影補正部20を備えている。これ以外は、投影システムA3は、投影システムAと同じ構成を有しており、実質上、同じ部分には同じ符号を付しているとともに、同じ部分には詳細な説明は省略する。
(Fifth embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a block diagram of still another example of the projection system according to the present invention. A projection system A3 shown in FIG. 17 includes a projection unit 1 and a projection unit 11 having the same configuration as the projection unit 1. The projection system A3 includes a projection correction unit 2 and a projection correction unit 20 that corrects the projection of the projection unit 11. Other than this, the projection system A3 has the same configuration as the projection system A, and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.

図17に示すように、投影システムA3では、投影部1及び投影部11は共通の被投影体に投影映像Piを投影する。このとき、投影部1及び投影部11とで同じ投影映像Piを投影するようにしてもよいし、異なる投影映像を投影するようにしてもよい。  As shown in FIG. 17, in the projection system A3, the projection unit 1 and the projection unit 11 project the projection image Pi onto a common object to be projected. At this time, the projection unit 1 and the projection unit 11 may project the same projection image Pi, or may project different projection images.

同じ投影映像Piを被投影体に投影することで、投影映像をより鮮明に投影することが可能となる。また、一方の投影部及び(又は)投影補正部に故障、不具合等があって、正確に投影することが不可能となった場合でも、他方の投影部及び(又は)投影補正部で投影を行うことができる。これにより、投影映像の投影が停止してしまうのを抑制することができる。  By projecting the same projected image Pi onto the projection target, the projected image can be projected more clearly. Even if one of the projection units and / or the projection correction unit is faulty, defective, or the like and cannot be accurately projected, the other projection unit and / or the projection correction unit projects the projection. It can be carried out. Thereby, it can suppress that the projection of a projection image | video stops.

また、異なる投影映像を投影するように構成することで、投影範囲を広くすることが可能である。また、異なる投影映像を投影する構成とすることで、異なる動きを被投影体に異なる投影映像を投影することが可能である。例えば、第4実施形態のように投げられた帽子Htに投影映像を投影する場合、帽子Htは決められた位置に移動するとは限らない。このような場合、一方の投影部を利用して、帽子Htに投影する投影映像を投影するようにするとともに、特徴位置Ppの検出をマーカーMrの情報に基づいて行うようにすることで、帽子Htが決まった位置に投げられなくても、帽子Htに正確に投影映像を投影することができる。  In addition, it is possible to widen the projection range by projecting different projected images. Further, by adopting a configuration for projecting different projection images, it is possible to project different projection images with different motions on the projection target. For example, when a projected image is projected onto a thrown hat Ht as in the fourth embodiment, the hat Ht does not always move to a predetermined position. In such a case, the projection image projected onto the hat Ht is projected using one projection unit, and the feature position Pp is detected based on the information of the marker Mr. Even if Ht is not thrown to a fixed position, the projected image can be accurately projected onto the hat Ht.

なお、本実施形態では、投影部及び投影補正部を2個ずつ備えているが、2個に限定されるものではなく、3個以上備えられていてもよい。また、検出部を2個以上備えている構成としてもよい。検出部の個数を増やすことで、検出の範囲及び(又は)精度を高めることが可能となる。例えば、複数の投影部ごとに検出部を備えることで、検出が困難なマーカーや特徴位置の検出を行うことができる。  In this embodiment, two projection units and two projection correction units are provided, but the number is not limited to two, and three or more projection units may be provided. Moreover, it is good also as a structure provided with two or more detection parts. By increasing the number of detection units, it is possible to increase the detection range and / or accuracy. For example, by providing a detection unit for each of the plurality of projection units, it is possible to detect markers and feature positions that are difficult to detect.

(第6実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図18は移動速度が変化したときの被投影体の特徴位置の図である。図18は被投影体(移動している演者En)に投影映像を投影するものとしている。なお、本実施形態では、投影システムA2を用いているものとする。
(Sixth embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 18 is a diagram of the characteristic position of the projection target when the moving speed changes. FIG. 18 assumes that a projected image is projected onto a projection target (actor En who is moving). In the present embodiment, it is assumed that the projection system A2 is used.

図18には3種類の被投影体の特徴位置の1つを示しており、静止状態で両手を挙げている被投影体(演者En1)の特徴位置(ひざ)Pp51、歩いている被投影体(演者En2)の特徴位置(ひざ)Pp52、走っている被投影体(演者En3)の特徴位置(ひざ)Pp53を示している。  FIG. 18 shows one of the characteristic positions of three types of projection objects. The characteristic position (knee) Pp51 of the projection object (actor En1) raising both hands in a stationary state, the projection object walking A characteristic position (knee) Pp52 of (actor En2) and a characteristic position (knee) Pp53 of a running subject (actor En3) are shown.

静止している被投影体(演者En1)に投影映像を投影する場合、被投影体(演者En1)と投影映像との小さいずれでも、鑑賞者に容易に気付かれる。そのため、静止している被投影体(演者En1)に投影映像を投影する場合、特徴位置Pp51を小さくし、その特徴位置Pp51にマーカーを重ねるように投影補正を行う。特徴位置Pp51の大きさとしては、重ねるマーカーと同じ大きさを挙げることができる。  When projecting a projection image onto a stationary object (actor En1), the viewer can easily notice whether the projection object (actor En1) or the projection image is small. Therefore, when projecting a projected image on a stationary projection object (actor En1), the projection correction is performed so that the feature position Pp51 is reduced and the marker is superimposed on the feature position Pp51. The size of the feature position Pp51 can be the same size as the marker to be overlaid.

一方、動いている被投影体に投影映像を投影する場合、被投影体と投影映像が多少ずれても、鑑賞者はずれを認識しにくくなる。そこで、歩いている被投影体(演者En2)に投影映像を投影する場合、特徴位置Pp52の大きさを特徴位置Pp51よりも大きくする。そして、投影映像をぼかして投影する。また、走っている被投影体(演者En3)に投影映像を投影する場合、特徴位置Pp53の大きさを特徴位置Pp52よりも大きくする。さらに、投影映像をぼかして投影することが好ましい。ここで、「特徴位置を大きく」とは、各マーカーに対応する被投影体の特徴位置の印となる部位(色彩物、形状物)を大きく、という意味である。  On the other hand, when projecting a projection image onto a moving projection object, even if the projection object and the projection image are slightly deviated from each other, it is difficult for the viewer to recognize the deviation. Therefore, when projecting a projection image onto a walking projection object (actor En2), the size of the feature position Pp52 is made larger than the feature position Pp51. Then, the projected video is blurred and projected. In addition, when projecting a projected image on a running projection object (actor En3), the size of the feature position Pp53 is made larger than the feature position Pp52. Furthermore, it is preferable that the projected image is blurred and projected. Here, “increase the feature position” means to increase the portion (color object, shape object) that becomes the mark of the feature position of the projection object corresponding to each marker.

このように、投影映像の変更を行うとともに、投影補正を行うことで、処理に要求される能力を低く抑えることが可能である。なお、マーカーを重ねる特徴位置の大きさを、被投影体の移動速度に応じて、変動させるようになっている。被投影体の移動速度は、位置記憶部53で記憶している特徴位置とその時点の情報に基づいておこなう。また、投影映像のぼかしについては、レンズユニット22を利用して行ってもよいし、画像生成部4の画像処理によって行うようにしてもよい。ぼかしの度合いは、速度によって変更するようにしてもよいし、一定であってもよい。  In this way, by changing the projected video and performing the projection correction, it is possible to keep the ability required for the processing low. It should be noted that the size of the feature position where the marker is superimposed is varied according to the moving speed of the projection target. The moving speed of the projection object is determined based on the feature position stored in the position storage unit 53 and information at that time. Further, the blur of the projected video may be performed using the lens unit 22 or may be performed by image processing of the image generation unit 4. The degree of blurring may be changed according to the speed or may be constant.

また、複数のマーカーを用いる場合、映像を投影する場所及び投影する映像(コンテンツ映像)の内容によって、特徴位置の大きさを変更するようにしてもよい。例えば、胴体のような多少ずれても影響が少ない部分は、特徴位置を大きくし、メガネやネクタイ等、小さいずれが発生しても違和感を覚える映像を投影する部分は特徴位置を小さくする。このように、異なる特徴位置の大きさを採用する構成の場合、それぞれの特徴位置に投影する映像のぼかし度合や位置合わせの精度が異なるため、複数の投影部を備えていることが好ましい。  When a plurality of markers are used, the size of the feature position may be changed depending on the location where the video is projected and the content of the projected video (content video). For example, the feature position is increased for a portion that is less affected even if it is slightly deviated, such as a torso, and the feature position is decreased for a portion that projects an uncomfortable image even if a small size such as glasses or a tie occurs. As described above, in the case of a configuration employing different feature position sizes, it is preferable to include a plurality of projection units because the degree of blurring and the alignment accuracy of the image projected on each feature position are different.

(第7実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図19は本発明にかかる投影システムのさらに他の例を示すブロック図である。図19に示す投影システムA4は、投影部1と、検出部3との相対的な位置を検出する位置検出部8を備えている以外は、投影システムAと同じ構成を有している。そのため、投影システムA4において、投影システムAと実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
(Seventh embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 19 is a block diagram showing still another example of the projection system according to the present invention. A projection system A4 shown in FIG. 19 has the same configuration as the projection system A except that it includes a position detection unit 8 that detects a relative position between the projection unit 1 and the detection unit 3. Therefore, in the projection system A4, substantially the same parts as those of the projection system A are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same parts is omitted.

投影システムA4で投影映像Piを被投影体に位置合わせを行う場合、投影を行う投影部1の位置と、マーカー及び特徴位置を検出する検出部3(マーカー検出部31及び特徴位置検出部32)の被投影体に対する相対位置が正確に検出されていないと、精度よく位置合わせを行うことが難しい。通常、投影部1及び検出部3は、一度配置すると動かすことはないが、例えば、作業者が触れてずれてしまって移動してしまう場合もある。  When the projection system Pi aligns the projection image Pi with the projection target, the detection unit 3 (marker detection unit 31 and feature position detection unit 32) detects the position of the projection unit 1 that performs projection, the marker, and the feature position. If the relative position with respect to the projection object is not accurately detected, it is difficult to perform accurate alignment. Normally, the projection unit 1 and the detection unit 3 do not move once they are arranged, but for example, the operator may touch and shift and move.

そこで、投影システムA4では、投影部1と検出部3の相対的な位置を検出する位置検出部8を備えている。位置検出部8は、赤外線を利用したセンサを含むものを利用することができる。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、投影部1、検出部3から光、電波等の信号を出力する部材(部分)を備えておき、その信号を検出することで位置検出を行う物であってもよい。さらには、投影部1及び検出部3にGPS(Global
Positioning System)の受信器を取り付けておき、GPS信号を利用して、投影部1及び検出部3それぞれの位置情報を取得するようにしてもよい。
Therefore, the projection system A4 includes a position detection unit 8 that detects the relative positions of the projection unit 1 and the detection unit 3. As the position detection unit 8, a unit including a sensor using infrared rays can be used. However, the present invention is not limited to this. For example, a member (part) that outputs signals such as light and radio waves from the projection unit 1 and the detection unit 3 may be provided and position detection may be performed by detecting the signals. Furthermore, the projection unit 1 and the detection unit 3 have GPS (Global
(Positioning System) receiver may be attached, and position information of each of the projection unit 1 and the detection unit 3 may be acquired using a GPS signal.

投影システムA4が位置検出部8を備えていることで、投影部1と検出部3と相対的な位置関係を、正確に検出することができ、投影映像Piを被投影体に正確に位置合わせすることが可能である。  Since the projection system A4 includes the position detection unit 8, the relative positional relationship between the projection unit 1 and the detection unit 3 can be accurately detected, and the projection image Pi is accurately aligned with the projection target. Is possible.

なお、本実施形態では、投影部1と検出部3とを予め正確に位置決めして設置したものとしているがそれに限らない。投影システムA4では、投影部1と検出部3とを設置した後、投影部1と検出部3との相対位置関係を検出し、相対位置関係に応じて投影映像Piの投影を行うようにしてもよい。また、位置検出部8で検出した、投影部1と検出部3との相対位置に基づいて、投影映像Piを被投影体に正確に投影することができる及び正確に投影補正を行うことができるように、投影部1及び(又は)検出部3の位置の調整を行うようにしてもよい。この投影部1と検出部1の位置合わせは、自動的に行うようにしてもよいし、作業者が位置合わせするようにしてもよい。  In the present embodiment, the projection unit 1 and the detection unit 3 are accurately positioned and installed in advance, but the present invention is not limited thereto. In the projection system A4, after the projection unit 1 and the detection unit 3 are installed, the relative positional relationship between the projection unit 1 and the detection unit 3 is detected, and the projection image Pi is projected according to the relative positional relationship. Also good. Further, based on the relative position between the projection unit 1 and the detection unit 3 detected by the position detection unit 8, the projection video Pi can be accurately projected onto the projection target and the projection correction can be performed accurately. As described above, the position of the projection unit 1 and / or the detection unit 3 may be adjusted. The alignment of the projection unit 1 and the detection unit 1 may be performed automatically or may be performed by an operator.

さらに、プロジェクションマッピングの表現方法によっては、投影映像Piを投影しつつ投影部1を移動させる場合もある。投影部1が移動するような場合でも、位置検出部8で投影部1の位置を検出することができるので、投影映像Piを被投影体に正確に投影することができる。  Further, depending on the projection mapping expression method, the projection unit 1 may be moved while projecting the projection image Pi. Even when the projection unit 1 moves, the position detection unit 8 can detect the position of the projection unit 1, so that the projection image Pi can be accurately projected onto the projection target.

(第8実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図20は本発明にかかる投影システムのさらに他の例のブロック図である。図20に示す投影システムA5は、演算装置71に投影部1、投影補正部2及び検出部3が接続されている構成となっている。
(Eighth embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 20 is a block diagram of still another example of the projection system according to the present invention. The projection system A5 shown in FIG. 20 has a configuration in which the projection unit 1, the projection correction unit 2, and the detection unit 3 are connected to the arithmetic device 71.

図20に示すように、投影システムA5では、演算装置71を備えており、演算装置71に画像生成部4、記憶部5、操作部6及び処理部7が含まれている。演算装置71は、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレットPC、スマートフォン等の汎用型の情報機器を挙げることができる。  As shown in FIG. 20, the projection system A5 includes a calculation device 71, and the calculation device 71 includes an image generation unit 4, a storage unit 5, an operation unit 6, and a processing unit 7. Examples of the arithmetic device 71 include general-purpose information devices such as personal computers, tablet PCs, and smartphones.

演算装置71は、汎用型の情報機器であり、プログラム(アプリケーション)を利用して投影システムA5に特化した処理を行っている。このように、汎用型の演算装置71に、投影部1、投影補正部2及び検出部3を接続する構成とすることで、既存の機器を利用して、本発明にかかる投影システムを提供することができる。演算装置71は、専用の機器に比べて演算処理能力が高いものを用いている場合が多く、演算処理の高速化による投影画像Piの被投影体に対する位置合わせ精度を高めることが可能である。  The arithmetic device 71 is a general-purpose information device, and performs processing specialized for the projection system A5 using a program (application). As described above, the projection system 1, the projection correction unit 2, and the detection unit 3 are connected to the general-purpose arithmetic device 71, so that the projection system according to the present invention is provided using the existing equipment. be able to. In many cases, the arithmetic device 71 uses a device having a higher arithmetic processing capability than that of a dedicated device, and it is possible to increase the alignment accuracy of the projection image Pi with respect to the projection target by speeding up the arithmetic processing.

演算装置71と投影部1、投影補正部2及び検出部3との接続は、有線であってもよいし、無線であってもよい。  The connection between the arithmetic device 71 and the projection unit 1, the projection correction unit 2, and the detection unit 3 may be wired or wireless.

(第9実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図21は本発明にかかる投影システムのさらに他の例のブロック図である。図22Aは図21で示す投影システムで検出した被投影体の特徴位置を示す図であり、図22Bは図21で示す投影システムで検出した被投影体の輪郭を示す図である。図21に示す投影システムA6は、輪郭検出部33を備えている以外、投影システムAと同じ構成を有している。投影システムA6において、投影システムAと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。また、図22Bに示す輪郭を有する被投影体は、図1に示す被投影体(演者En)と同じであるとする。
(Ninth embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 21 is a block diagram of still another example of the projection system according to the present invention. 22A is a diagram showing the characteristic position of the projection object detected by the projection system shown in FIG. 21, and FIG. 22B is a diagram showing the outline of the projection object detected by the projection system shown in FIG. The projection system A6 shown in FIG. 21 has the same configuration as the projection system A except that it includes the contour detection unit 33. In the projection system A6, parts that are substantially the same as those in the projection system A are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same parts is omitted. Further, it is assumed that the projection target having the contour shown in FIG. 22B is the same as the projection target (actor En) shown in FIG.

投影システムA6は、被投影体(演者En)の輪郭Rkを検出する輪郭検出部33を備えている。また、投影システムA6では被投影体(演者En)の特徴位置Ppを検出している。投影システムA6では、特徴位置Pp(ここでは、ひざPp6)が被投影体(演者En)の輪郭Rkと関連付けられ、処理部7に送られる。画像生成部4では、輪郭Rkの情報に基づいて、被投影体(演者En)に貼り付ける映像を切り取る。詳しく説明すると、1色の映像、複数の色が形状に影響されない又は影響されにくいように配置された映像又は柄が配列された映像(コンテンツ映像Cp)から、輪郭Rkの形状で切り取る。そして、切り取った映像にマーカーMrを混合することで、投影映像Piを生成する。  The projection system A6 includes a contour detection unit 33 that detects the contour Rk of the projection target (actor En). Further, the projection system A6 detects the characteristic position Pp of the projection target (actor En). In the projection system A6, the characteristic position Pp (here, the knee Pp6) is associated with the contour Rk of the projection target (actor En) and sent to the processing unit 7. The image generation unit 4 cuts out a video to be pasted on the projection target (actor En) based on the information on the contour Rk. More specifically, a single color video, a video in which a plurality of colors are not affected by the shape, or a video in which patterns are arranged (content video Cp) is cut out in the shape of the contour Rk. Then, the projected image Pi is generated by mixing the marker Mr with the cut image.

このように、輪郭Rkを検出することで、被投影体(演者En)に投影する投影映像Piを簡単に生成することが可能である。そして、輪郭Rkに合わせて投影映像Piを生成することで、被投影体(演者En)の動作が不明なときにも、投影映像Piを被投影体(演者En)に正確に投影することが可能である。さらに、被投影体(演者En)の動作が予め決められている場合、輪郭Rkと予め決められている被投影体(演者En)の動作の情報とを利用して、投影映像Piを被投影体(演者En)に正確に位置合わせ(投影補正)することができる。  Thus, by detecting the contour Rk, it is possible to easily generate the projection video Pi to be projected onto the projection target (actor En). Then, by generating the projection video Pi according to the contour Rk, the projection video Pi can be accurately projected onto the projection target (actor En) even when the operation of the projection target (performer En) is unknown. Is possible. Further, when the motion of the projection target (actor En) is determined in advance, the projection video Pi is projected using the contour Rk and information on the motion of the predetermined projection target (actor En). It is possible to accurately align (projection correction) with the body (actor En).

(第10実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図23は本発明にかかる投影システムの投影部と検出部との配置を示す平面図である。本実施形態では、投影システムAを利用しており、投影部1と検出部3の配置位置及びマーカーの検出に特徴がある。
(10th Embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 23 is a plan view showing the arrangement of the projection unit and the detection unit of the projection system according to the present invention. In this embodiment, the projection system A is used, and the arrangement position of the projection unit 1 and the detection unit 3 and the detection of the marker are characteristic.

図23に示すように、被投影体である演者Enは、ステージStに設けられた平面状の背景Bsの手前で演技を行う。そして、鑑賞者はステージStの正面側から演者Enを鑑賞するものであり、投影部1はステージStの正面から投影映像Piを投影するように配置されている。一方、検出部3は被投影体(演者En)を正確に検出するため、被投影体を中心として投影部1と一定の角度をなす位置に配置されている。  As shown in FIG. 23, the performer En who is the projection object performs in front of the planar background Bs provided on the stage St. The viewer views the performer En from the front side of the stage St, and the projection unit 1 is arranged to project the projection video Pi from the front of the stage St. On the other hand, in order to accurately detect the projection target (actor En), the detection unit 3 is arranged at a position that forms a certain angle with the projection unit 1 with the projection target as the center.

このように配置されていることで、被投影体(演者En)に投影映像Piが重なっている場合でも、演者En(の特徴位置Pp)を正確に検出することが可能である。また、このように、異なる角度から投影映像Piに含まれるマーカーMrを検出している。検出部3の検出角度が投影部1の投影角度と異なるため、背景BsにマーカーMrが投影されているか否か判断することができる。処理部7は背景BsにマーカーMrが投影されていることを検出すると、投影映像Piが被投影体(演者En)に正確に位置合わせされていないと判断できる。これにより、投影映像Piを被投影体(演者En)に正確に投影することが可能である。なお、検出部3は、ステージSt全体を、検出できるように配置とすることで、効率よく検出することが可能である。  By arranging in this way, it is possible to accurately detect the performer En (characteristic position Pp) even when the projection image Pi overlaps the projection target (actor En). In addition, in this way, the marker Mr included in the projection image Pi is detected from different angles. Since the detection angle of the detection unit 3 is different from the projection angle of the projection unit 1, it can be determined whether or not the marker Mr is projected on the background Bs. When detecting that the marker Mr is projected on the background Bs, the processing unit 7 can determine that the projection video Pi is not accurately aligned with the projection target (actor En). Thereby, it is possible to accurately project the projection image Pi on the projection target (actor En). The detection unit 3 can efficiently detect the entire stage St by arranging it so that it can be detected.

(第11実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図24は本発明にかかる投影システムのさらに他の例のブロック図である。上述の投影システムでは、投影映像Piとして、コンテンツ映像CpとともにマーカーMrを可視像として投影している。被投影体に投影する投影映像Piを鑑賞するとき、コンテンツ映像Cpと関係のないマーカーMrが視認されると、プロジェクションマッピングの表現効果が低下する。上述した投影システムAでは、投影映像PiにおいてマーカーMrは鑑賞者から目立たないような色、形状、位置とし、マーカーMrを目立ちにくくしている。
(Eleventh embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 24 is a block diagram of still another example of the projection system according to the present invention. In the above projection system, the marker Mr is projected as a visible image together with the content image Cp as the projected image Pi. When appreciating the projected video Pi projected onto the projection object, if the marker Mr unrelated to the content video Cp is viewed, the expression effect of projection mapping is reduced. In the projection system A described above, the marker Mr has a color, shape, and position that is inconspicuous from the viewer in the projection image Pi, and makes the marker Mr less conspicuous.

しかしながら、コンテンツ映像Cpの構成や被投影体の被投影体の形状によっては、マーカーMrをうまく隠す(目立たなくする)ことが困難な場合がある。そこで、図24に示す投影システムA7は、投影部1が可視光投影部10と、赤外光を投影することができる赤外投影部12とを備えているとともに、検出部3が赤外検出部34を備えている。  However, depending on the configuration of the content video Cp and the shape of the projection target, it may be difficult to hide the marker Mr well (make it inconspicuous). Therefore, in the projection system A7 shown in FIG. 24, the projection unit 1 includes the visible light projection unit 10 and the infrared projection unit 12 capable of projecting infrared light, and the detection unit 3 performs infrared detection. Part 34 is provided.

投影システムA7は、コンテンツ映像Cpは投影部1の可視光投影部10で投影するとともに、マーカー映像Mpは赤外投影部12で投影する。すなわち、コンテンツ映像Cpは可視光を利用して、マーカー映像Mpは不可視の赤外光を利用して被投影体に投影するため、マーカーMrは鑑賞者に鑑賞されることはない。  In the projection system A7, the content video Cp is projected by the visible light projection unit 10 of the projection unit 1, and the marker video Mp is projected by the infrared projection unit 12. That is, since the content video Cp is projected on the projection target using visible light and the marker video Mp is projected using invisible infrared light, the marker Mr is not viewed by the viewer.

そして、マーカーMrは検出部3の赤外検出部34で検出する。これにより、被投影体にコンテンツ映像が貼り付けられている場合でも、正確にマーカーMrの位置を検出することが可能である。  The marker Mr is detected by the infrared detector 34 of the detector 3. Thereby, even when the content video is pasted on the projection object, the position of the marker Mr can be accurately detected.

なお、マーカー映像Mpを赤外投影部12で投影する構成となっているため、投影映像Piは、コンテンツ映像Cpと、マーカー映像Mpとを混合する必要はない。そのため、画像生成部4にコンテンツ映像Cpとマーカー映像Mpが記憶部5から供給されたとき、は、コンテンツ映像Cpを被投影体に適応するように変形したものを投影映像Piとし、マーカー映像Mpは投影映像Piとの位置を正確に合わせるようにマーカー映像Mpを赤外投影部12に送るようにしてもよい。また、上述と同様に、投影映像Piを生成し、投影部1で、コンテンツ映像Cpとマーカー映像Mpをそれぞれ、可視光投影部10と赤外投影部12に送るようになっていてもよい。  Since the marker video Mp is projected by the infrared projection unit 12, the projection video Pi does not need to mix the content video Cp and the marker video Mp. Therefore, when the content video Cp and the marker video Mp are supplied from the storage unit 5 to the image generation unit 4, the content video Cp is modified to be adapted to the projection object as the projection video Pi, and the marker video Mp The marker image Mp may be sent to the infrared projection unit 12 so that the position with the projection image Pi is accurately aligned. Similarly to the above, the projection video Pi may be generated, and the projection unit 1 may send the content video Cp and the marker video Mp to the visible light projection unit 10 and the infrared projection unit 12, respectively.

なお、本実施形態では、マーカー映像Mpを赤外光で投影する構成としているが、一部を赤外光で投影するようにしてもよいし、必要に応じて、可視光と赤外光(不可視光)とで切り替えて投影を行うようにしてもよい。  In this embodiment, the marker image Mp is configured to be projected with infrared light. However, a part of the marker image Mp may be projected with infrared light, and visible light and infrared light (as required). The projection may be performed by switching to invisible light.

また、赤外線を利用してマーカー映像を投影する赤外投影部12を利用しているが、これに限定されるものではなく、鑑賞者が視認できないように投影する不可視投影部を利用するようにしてもよい。例えば、紫外光を利用するものであってもよいが、安全性の観点から、赤外光を利用するものの方が好ましい。安全性の高いものを広く採用することが可能である。  In addition, although the infrared projection unit 12 that projects the marker image using infrared rays is used, the present invention is not limited to this, and an invisible projection unit that projects the image so that the viewer cannot see it is used. May be. For example, although ultraviolet light may be used, infrared light is more preferable from the viewpoint of safety. Highly safe products can be widely used.

(第12実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図25は検出されたマーカーと特徴位置をそれぞれ示している図である。本実施形態では投影システムAを利用しており、投影映像Piの位置合わせ動作に特徴を有している。また、マーカーMr及び特徴位置Ppは図1に示す投影状態と同じ状態を採用している。
(Twelfth embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 25 is a diagram showing detected markers and feature positions. In the present embodiment, the projection system A is used, which has a feature in the alignment operation of the projection image Pi. The marker Mr and the feature position Pp adopt the same state as the projection state shown in FIG.

図25は、マーカー検出部31が検出したマーカーMrの位置と、特徴位置検出部32が検出した特徴位置Ppとを示している。通常、マーカーMrの位置と特徴位置Ppとの位置は、それぞれ、対応するため、マーカーMrの配列と特徴位置Ppの配列は同じ又は相似形になる。図25に示すマーカーMr1〜Mr4の配列と特徴位置Ppの配列を比較すると、マーカーMr4の位置が特徴位置Pp4に対して大きく外れていることがわかる。このとき、処理部7は不図示の表示部を利用して、マーカーMr4と特徴位置Pp4とがずれていることを操作者に対して迅速に不具合を知らせることができる。  FIG. 25 shows the position of the marker Mr detected by the marker detection unit 31 and the feature position Pp detected by the feature position detection unit 32. Usually, since the position of the marker Mr and the position of the feature position Pp correspond to each other, the array of the marker Mr and the array of the feature position Pp are the same or similar. Comparing the arrangement of the markers Mr1 to Mr4 shown in FIG. 25 with the arrangement of the feature position Pp, it can be seen that the position of the marker Mr4 is greatly deviated from the feature position Pp4. At this time, the processing unit 7 can quickly notify the operator of the malfunction using the display unit (not shown) that the marker Mr4 and the characteristic position Pp4 are misaligned.

なお、被投影体(演者En)の位置、角度等によってはマーカーMr1〜Mr4と特徴位置Pp1〜Pp4とが正確に重ならない場合もある。このような場合、投影映像Piの投影補正によって補正を行う範囲のずれの場合と、上述のような不具合の場合とがある。この投影補正を行うべきずれか不具合かを判断する方法として、例えば、マーカーMrと特徴位置Ppのずれの量(又は比率)が予め決められたものとしてもよい。  Note that the markers Mr1 to Mr4 and the characteristic positions Pp1 to Pp4 may not accurately overlap depending on the position, angle, etc. of the projection target (actor En). In such a case, there is a case where the range of correction is corrected by the projection correction of the projection image Pi and a case where there is a problem as described above. As a method for determining whether the projection correction should be performed or not, for example, the amount (or ratio) of the deviation between the marker Mr and the feature position Pp may be determined in advance.

また、処理部7はマーカー検出部31による検出結果と特徴位置検出部32による検出結果を記憶部5に記憶しておき、それぞれの点の移動の情報と、予め決められている被投影体(演者En)の移動の情報とを比較する。そして、検出されたマーカーと特徴位置のいずれに誤り(エラー)が有るか判断し、エラーがある方の入力(検出結果)を無視する。このように、これまで蓄積した情報に基づいてエラーを検出する構成とした場合、処理部7は自動的に入力を停止することができる。これにより、投影映像Piを被投影体に正確に投影することが可能である。  The processing unit 7 stores the detection result by the marker detection unit 31 and the detection result by the feature position detection unit 32 in the storage unit 5, and information on movement of each point and a predetermined projection object ( The information of the movement of the performer En) is compared. Then, it is determined which of the detected marker and the feature position has an error (error), and the input having the error (detection result) is ignored. Thus, when it is set as the structure which detects an error based on the information accumulated so far, the process part 7 can stop an input automatically. Thereby, it is possible to accurately project the projection image Pi onto the projection target.

(第13実施形態)
本発明にかかる投影システムのさらに他の例について図面を参照して説明する。図26は本発明にかかる投影システムのさらに他の例のブロック図である。図26に示す投影システムA8は、被投影体である演者Enに取り付けるマーカー受信部35を備えている。それ以外は、投影システムAと同じ構成を有しており、実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、詳細な説明は省略する。
(13th Embodiment)
Still another example of the projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 26 is a block diagram of still another example of the projection system according to the present invention. A projection system A8 shown in FIG. 26 includes a marker receiving unit 35 attached to a performer En that is a projection target. Other than that, it has the same configuration as the projection system A, and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

本実施形態では、被投影体の予め決められた位置に特徴位置を決定している。そして、被投影体の特徴位置には、マーカー受信部35が取り付けられている。マーカー受信部35は投影部1から投影された投影映像Piのうち、マーカーMrを検出することができるセンサを備えている。マーカー受信部35がマーカーMrを検出したら、処理部7は、正確に投影されていると判断する、また、マーカー受信部35がマーカーMrを受信していないとき、投影映像Piが被投影体(演者En)から外れていると判断する。  In the present embodiment, the feature position is determined at a predetermined position of the projection target. A marker receiver 35 is attached to the characteristic position of the projection target. The marker receiving unit 35 includes a sensor that can detect the marker Mr in the projection image Pi projected from the projection unit 1. When the marker receiving unit 35 detects the marker Mr, the processing unit 7 determines that the projection is correctly performed. When the marker receiving unit 35 does not receive the marker Mr, the projection video Pi is a projection object ( Judge that he is out of the performer En).

このように、被投影体(演者En)にマーカー受信部35を取り付ける構成であるため、検出部3のマーカー検出部及び特徴位置検出部を省略することが可能である。  Thus, since it is the structure which attaches the marker receiving part 35 to a to-be-projected body (performer En), it is possible to abbreviate | omit the marker detection part and characteristic position detection part of the detection part 3. FIG.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。  As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this content. The embodiments of the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the invention.

A、A2〜A8 投影システム
1 投影部
10 可視投影部
11 投影部
12 赤外投影部
2 投影補正部
20 投影補正部
21 光軸シフト部
22 レンズユニット
23 コントローラ
3 検出部
31 マーカー検出部
32 特徴位置検出部
33 輪郭検出部
4 画像生成部
5 記憶部
51 コンテンツ映像記憶部
52 マーカー映像記憶部
6 操作部
7 処理部
71 演算装置
8 位置検出部
Cp コンテンツ映像
Mp マーカー映像
Mr1〜Mr4 マーカー
Pp1〜Pp4 特徴位置
Fp 外形画像
Sp 基準画像
Pi 投影画像
En 演者(被投影体)
A, A2 to A8 Projection system 1 Projection unit 10 Visible projection unit 11 Projection unit 12 Infrared projection unit 2 Projection correction unit 20 Projection correction unit 21 Optical axis shift unit 22 Lens unit 23 Controller 3 Detection unit 31 Marker detection unit 32 Characteristic position Detection unit 33 Contour detection unit 4 Image generation unit 5 Storage unit 51 Content video storage unit 52 Marker video storage unit 6 Operation unit 7 Processing unit 71 Calculation unit 8 Position detection unit Cp Content video Mp Marker video Mr1 to Mr4 Markers Pp1 to Pp4 Features Position Fp Outline image Sp Reference image Pi Projected image En Performer (projected object)

Claims (16)

被投影体に投影するコンテンツ映像の所定の位置にマーカーを包含させた投影映像を前記被投影体に投影する投影部と、
前記被投影体の、前記所定の位置と対応する特徴部の位置である特徴位置及び前記マーカーの位置を検出する検出部と、
前記特徴位置と前記マーカーの位置とが所定の位置関係となるように前記投影映像の前記被投影体に対する位置合わせ補正を行う投影補正部とを備えている投影システム。
A projection unit that projects onto the projection object a projection image in which a marker is included at a predetermined position of the content image to be projected onto the projection object;
A detection unit that detects a feature position of the projection object corresponding to the predetermined position and a position of the marker;
A projection system comprising: a projection correction unit configured to perform alignment correction of the projection image with respect to the projection target so that the feature position and the marker position have a predetermined positional relationship.
前記コンテンツ映像に前記マーカーを付与して前記投影映像を生成する画像生成部を備えており、
前記画像生成部が前記コンテンツ映像に基づいて、前記マーカーの個数及び前記マーカーの位置を決定する請求項1に記載の投影システム。
An image generation unit that generates the projection video by adding the marker to the content video;
The projection system according to claim 1, wherein the image generation unit determines the number of markers and the position of the markers based on the content video.
前記画像生成部が画像処理を行うことができる構成であり、
前記画像生成部は、前記位置合わせ補正に応じて画像処理を行ったコンテンツ映像を含む投影映像を生成する請求項2に記載の投影システム。
The image generation unit can perform image processing,
The projection system according to claim 2, wherein the image generation unit generates a projection video including a content video subjected to image processing according to the alignment correction.
前記画像生成部は、回転角度を検出可能な形状を前記マーカーの少なくとも一つに使用している請求項2又は請求項3に記載の投影システム。  The projection system according to claim 2, wherein the image generation unit uses a shape capable of detecting a rotation angle as at least one of the markers. 前記検出部が前記被投影体の輪郭を検出する輪郭検出部を備えている請求項1から請求項4のいずれかに記載の投影システム。  The projection system according to claim 1, wherein the detection unit includes a contour detection unit that detects a contour of the projection target. 前記検出部が前記被投影体の輪郭を検出する輪郭検出部を備え、
前記画像生成部が前記被投影体の輪郭に対応させて投影映像を生成する請求項2から請求項4のいずれかに記載の投影システム。
The detection unit includes a contour detection unit that detects a contour of the projection object,
The projection system according to any one of claims 2 to 4, wherein the image generation unit generates a projection video in association with an outline of the projection target.
前記投影部が前記マーカーの少なくとも一部を不可視光で投影可能であり、
前記検出部が前記不可視光で投影されたマーカーの位置も検出可能である請求項1から請求項6のいずれかに記載の投影システム。
The projection unit can project at least a part of the marker with invisible light;
The projection system according to claim 1, wherein the detection unit can also detect a position of the marker projected with the invisible light.
前記投影部が前記マーカーの少なくとも一部の投影光を可視光と不可視光とで切り替えて投影可能である請求項7に記載の投影システム。  The projection system according to claim 7, wherein the projection unit can project at least a part of projection light of the marker by switching between visible light and invisible light. 複数の異なる位置から前記被投影体に投影映像を投影可能なように前記投影部を複数個備えている請求項1から請求項8のいずれかに記載の投影システム。  9. The projection system according to claim 1, comprising a plurality of projection units so that projection images can be projected onto the projection object from a plurality of different positions. 前記異なる位置から投影される投影映像は、それぞれ、異なるマーカーを包含している請求項9に記載の投影システム。  The projection system according to claim 9, wherein the projection images projected from the different positions each include a different marker. 前記投影部と前記検出部とは、前記被投影体を中心として、一定の角度をなす位置に配置されている請求項1から請求項10のいずれかに記載の投影システム。  The projection system according to any one of claims 1 to 10, wherein the projection unit and the detection unit are arranged at positions having a fixed angle with the projection target as a center. 前記被投影体が、動体である請求項1から請求項11のいずれかに記載の投影システム。  The projection system according to claim 1, wherein the projection target is a moving body. 前記検出部は前記被投影体の移動速度を検出し、
前記投影補正部は、前記被投影体の移動速度が高くなると前記特徴位置を大きく修正する請求項12に記載の投影システム。
The detection unit detects a moving speed of the projection object,
The projection system according to claim 12, wherein the projection correction unit greatly corrects the characteristic position when a movement speed of the projection target increases.
前記検出部と前記投影部の相対位置を検出する位置検出部を備えている請求項1から請求項13のいずれかに記載の投影システム。  The projection system according to claim 1, further comprising a position detection unit that detects a relative position between the detection unit and the projection unit. 前記検出部が、
前記被投影体の前記特徴位置を検出する特徴位置検出部と、
前記マーカーの位置を検出するマーカー検出部と、を備えている請求項1から請求項13のいずれかに記載の投影システム。
The detection unit is
A feature position detector for detecting the feature position of the projection object;
The projection system according to claim 1, further comprising: a marker detection unit that detects a position of the marker.
前記特徴位置検出部と前記投影部の相対位置、前記マーカー検出部と前記投影部の相対位置の少なくとも一つの相対位置を検出する位置検出部を備えている請求項15に記載の投影システム。  The projection system according to claim 15, further comprising a position detection unit that detects a relative position between the characteristic position detection unit and the projection unit, and at least one relative position between the marker detection unit and the projection unit.
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