ES2271272T3 - Sistema de visualizacion de video interactivo. - Google Patents

Abstract

Un sistema para detectar un objeto (1; 304) y generar como respuesta una presentación visual (302) en la que dicho objeto interactúa con al menos un elemento virtual (306) que se presenta visualmente en dicha presentación visual, de tal manera que el sistema comprende: una primera fuente (2), destinada a suministrar como salida energía electromagnética en un primer intervalo de longitudes de onda, hacia una posición que comprende dicho objeto (1); un detector (3), destinado a detectar una reflexión de la primera fuente de energía electromagnética en dicha posición; un procesador (5), acoplado al detector y proporcionado para implementar o llevar a la práctica un procedimiento para: detectar una imagen del objeto en dicha reflexión detectada; determinar una imagen de influencia del objeto (322, 324, 326, 328, 330), de tal manera que la imagen de influencia incluye una región en torno a la imagen del objeto detectada, estando la región compuesta por puntos de imagen o píxeles que tienen valores que los distinguen de la imagen detectada, y formando la región, en torno a la imagen detectada, una transición de valores de punto de imagen que hace posible el cálculo de un grado y una dirección de la influencia del objeto en al menos un elemento virtual; y generar una señal de presentación visual que incluye al menos un elemento virtual, de tal manera que la imagen de influencia interactúa con dicho al menos un elemento virtual; y una segunda fuente (7), destinada a suministrar como salida energía electromagnética en un segundo intervalo de longitudes de onda, de tal manera que la segunda fuente genera una presentación visual visible en respuesta a dicha señal de presentación visual, de modo que los primer y segundo intervalos de longitudes de onda son diferentes.

Description

Sistema de visualización de vídeo interactivo.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere, en general, a sistemas de tratamiento o procesamiento de imágenes y, más específicamente, a un sistema para recibir y procesar una imagen de una persona usuaria para permitir su interacción con presentaciones visuales de vídeo.

El procesamiento de imágenes se utiliza en muchos campos de análisis, educación, comercio y entretenimiento. Un aspecto del procesamiento de imágenes incluye la interacción de persona-computadora mediante la detección de formas y movimientos humanos con el fin de permitir su interacción con imágenes. Las aplicaciones de tal procesamiento pueden servirse de modos eficaces o entretenidos de interactuar con imágenes con el fin de definir formas u otros datos digitales, dotar a los objetos de animación, crear formas expresivas, etc.

Se hace referencia a la detección de la posición y del movimiento de un cuerpo humano como "captación del movimiento". Con las técnicas de captación del movimiento, se introducen en una computadora u otro sistema de procesamiento descripciones matemáticas de los movimientos de un actor o representador. Los movimientos naturales del cuerpo pueden ser utilizados como datos de entrada a la computadora con el fin de estudiar el movimiento atlético, captar datos para una reproducción o simulación ulterior, mejorar el análisis con propósitos médicos, etc.

Si bien la captación del movimiento proporciona beneficios y ventajas, las técnicas de captación del movimiento tienden a ser complejas. Algunas técnicas requieren que el actor humano lleve trajes especiales con puntos de alta visibilidad en diversas posiciones. Otras soluciones se sirven de emisores de radiofrecuencia o de otros tipos de emisores, de sensores y detectores múltiples, transparencias, cuantioso procesamiento ulterior, etc. Ciertas técnicas que se basan en la simple captación de imágenes con luz visible no son, por lo común, lo suficientemente exactas como para proporcionar una captación bien definida y precisa del movimiento.

Algunas aplicaciones de la captación del movimiento permiten a un actor, o usuario, interaccionar con imágenes que son creadas y presentadas visualmente por un sistema informático. Por ejemplo, un actor puede permanecer frente a una proyección de vídeo de varios objetos en una pantalla grande. El actor puede mover o generar, modificar y manipular de otro modo los objetos mediante el uso de movimientos corporales. Pueden computarse por el sistema de procesamiento y visualizarse en la pantalla de presentación visual diferentes efectos basados en los movimientos de un actor. Por ejemplo, el sistema informático puede seguir un recorrido del actor frente a la pantalla de presentación visual y ofrecer una aproximación o una interpretación artística del recorrido sobre la pantalla de presentación visual. Las imágenes con las que interactúa el actor pueden ser, por ejemplo, sobre el suelo, una pared u otra superficie; suspendido tridimensionalmente en el espacio, y presentarse visualmente en uno o más monitores, pantallas de proyección u otros dispositivos. Es posible utilizar cualquier tipo de dispositivo de presentación visual o tecnología para presentar imágenes que un usuario puede controlar o con las que puede interactuar.

En algunas aplicaciones, tales como en puntos de venta o en anuncios minoristas, en promociones, lugares de entretenimiento en puestos callejeros o en mercadillos, etc., es deseable captar el movimiento de un usuario no adiestrado (por ejemplo, una persona que pasa por allí) de una forma muy poco embarazosa o impositiva. Idealmente, el usuario no necesitará una preparación o adiestramiento especial y el sistema no utilizará un equipo excesivamente caro. Asimismo, el método y el sistema utilizados para la captación del movimiento del actor habrán de ser, preferiblemente, invisibles o indetectables por parte del usuario. Muchas aplicaciones del mundo real deben trabajar en entornos en los que existe un fondo, y objetos delante de ese fondo, complejos y cambiantes, intervalos de tiempo cortos para la captación, condiciones de luz cambiantes y otros factores que pueden hacer difícil la captación del movimiento. El documento US-A-5969754 describe un iluminador para la mejora del contraste. El documento WO 98/38533 (SIEMENS) describe un sistema en el cual un puntero de ratón no es desplazado por unos medios de entrada tradicionales, tales como un ratón, sino que es desplazado por la mano de un usuario. La divulgación de Penny et al.: "``Trazas'': seguimiento inalámbrico de todo el cuerpo en la cueva", Conferencia de realidad virtual de ICAT, diciembre de 1999, Japón, describe la construcción de un modelo corporal tridimensional de una persona en tiempo real o de forma instantánea.

Breve sumario de la invención

La presente invención permite la interacción entre un usuario y un sistema informático de presentación visual utilizando el movimiento y la posición del usuario (o de otro objeto) como datos de entrada a una computadora. La computadora genera una presentación visual que responde a la posición y al movimiento del usuario. La presentación visual generada puede incluir objetos o formas que pueden ser desplazados, modificados o controlados de otra manera mediante los movimientos corporales de un usuario.

En una realización preferida de la invención, las imágenes visualmente presentadas se ven afectadas por las acciones de un usuario de forma instantánea o en tiempo real. La presentación visual puede ser proyectada en el entorno del usuario de tal manera que las acciones del usuario crean efectos que emanan del usuario y afectan a las áreas de presentación visual próximas al usuario. O bien el usuario puede realizar un efecto en objetos de vídeo tal como dando una patada a elementos contenidos en imágenes de vídeo, empujándolos, desplazándolos, deformándolos, tocándolos, etc. La interferencia entre la luz utilizada para presentar visualmente imágenes interactivas y la luz utilizada para detectar al usuario se minimiza mediante el uso de luz de longitudes de onda sustancialmente diferentes.

En una realización, un usuario es iluminado con luz infrarroja que no es visible para el ojo humano. Una cámara que es sensible a la luz infrarroja se utiliza para captar una imagen del usuario para el análisis de su posición y su movimiento. Se proyecta luz visible por medio de un proyector en una pantalla, vidrio u otra superficie con el fin de presentar visualmente imágenes interactivas, objetos, patrones o diseños, u otras formas y efectos. La superficie de presentación visual puede estar alineada en torno al usuario de tal manera que la presencia física de éstos dentro del dispositivo de presentación visual corresponde a su presencia virtual, dando la sensación de tocar e interactuar físicamente con objetos virtuales.

Un aspecto de la invención puede hacer uso de iluminación con una cierta configuración o patrón en lugar de una simple "luz fluyente" invisible y uniforme. Con la iluminación con cierto patrón, se proyecta un patrón tal como un patrón de tablero de ajedrez, de puntos distribuidos aleatoriamente, etc. El patrón se utiliza mediante la ejecución de un procedimiento en una computadora con el fin de interpretar una imagen de cámara y detectar un objeto a partir de un fondo y/u otros elementos de una escena. El patrón puede ser generado como un fondo (de tal modo que no incide en un objeto que se ha de detectar), o bien el patrón puede proyectarse sobre la totalidad de la escena visible por la cámara, de tal manera que ilumina el fondo, el plano situado por delante de él y los objetos que se han de detectar y cuyos movimientos se han de captar.

Una forma de conseguir la iluminación dotada de un cierto patrón incluye el uso de un conjunto o grupo de LEDs de infrarrojos u otra fuente de luz no visible en un proyector de diapositivas. Otra solución puede servirse de un haz de láser infrarrojo que es desviado, obturado, sometido a un barrido, etc. para producir un cierto patrón.

Otra forma de conseguir la iluminación dotada de un cierto patrón consiste en utilizar una "luz fluyente" uniforme, aunque marcando el patrón anteriormente mencionado sobre el área visible de la cámara con el uso de tinta, pigmento o pintura que sea, bien oscura o bien altamente reflectante para la frecuencia respectiva de la cámara. Esta tinta, pigmento o pintura puede hacerse de modo que sea invisible para el ojo humano, de tal manera que se mejore la estética de la presentación visual.

Otro aspecto de la invención utiliza una solución de gradiente para determinar la interacción de objeto-imagen. Se crea una "imagen de influencia" mediante la creación de un aura en gradiente, o transición de escala de grises, en torno al objeto detectado. A medida que el objeto detectado se mueve, el aura en gradiente es calculada en tiempo real. Conforme el aura en gradiente incide en una imagen o elemento de vídeo, se calculan el brillo y el gradiente en la región del elemento donde incide o de incidencia. La intensidad y la dirección de la interacción (por ejemplo, un empuje sobre el elemento) es función del brillo y del gradiente, respectivamente, de la región de incidencia.

En una realización, la invención proporciona un sistema para detectar un objeto y generar una presentación visual como respuesta, de tal modo que el sistema comprende una primera fuente, destinada a suministrar como salida energía electromagnética dentro de un primer intervalo de longitudes de onda, un detector para detectar una reflexión de la primera fuente de energía electromagnética en un objeto, un procesador, acoplado al detector con el fin de utilizar la reflexión detectada para generar una señal de presentación visual, una segunda fuente, destinada a suministrar como salida energía electromagnética dentro de un segundo intervalo de longitudes de onda, de tal modo que la segunda fuente genera una presentación visual visible en respuesta a la señal de presentación visual, de manera que los primer y segundo intervalos de longitudes de onda son diferentes.

En otra realización, la invención proporciona un método para detectar un objeto en una imagen captada con una cámara, de tal modo que el método comprende utilizar una iluminación con una cierta configuración o patrón para iluminar un fondo de forma diferente desde el objeto; y utilizar un sistema de tratamiento o procesamiento para definir el objeto aparte del fondo.

En otra realización, la invención proporciona un método para computar una interacción de un objeto con un elemento de vídeo, de tal modo que el método comprende utilizar un procesador para determinar un gradiente para el objeto; utilizar un procesador para determinar un límite o perímetro para el elemento de vídeo; e identificar una integración mediante el uso del gradiente y del perímetro.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra una primera configuración de una realización preferida que utiliza un proyector y una cámara situados correlativamente;

La Figura 2 muestra una configuración de proyección desde arriba;

La Figura 3 muestra una configuración de proyección desde atrás;

La Figura 4 muestra una configuración de proyección lateral;

La Figura 5A ilustra un sujeto bajo una iluminación uniforme;

La Figura 5B ilustra un fondo bajo una iluminación de configuración o patrón de puntos aleatorios;

La Figura 5C ilustra un sujeto y un fondo bajo una iluminación de patrón de puntos aleatorios;

La Figura 5D muestra un resultado de detectar un sujeto desde un fondo utilizando una iluminación de patrón de puntos aleatorios;

La Figura 6A muestra un usuario humano que interactúa con un objeto de vídeo; y

La Figura 6B ilustra una imagen de influencia.

Descripción detallada de la invención

Se describen en lo que sigue varias configuraciones de la invención. En general, la presente invención se sirve de una primera fuente de luz para iluminar a un usuario u otro objeto. La primera fuente de luz utiliza luz que no es visible para las personas. Es posible utilizar, por ejemplo, luz infrarroja o ultravioleta. Una cámara que es sensible a la luz en el intervalo de longitudes de onda de la primera fuente de luz se emplea para detectar a un usuario que es iluminado por la primera fuente de luz. Se utiliza una computadora (u otro sistema de procesamiento) para tratar o procesar la imagen de objeto detectada y para generar imágenes para su presentación visual. Una segunda fuente de luz (por ejemplo, un proyector, una pantalla de vídeo, etc.) se utiliza para presentar visualmente las imágenes de presentación visual generadas a personas usuarias o espectadores. Las imágenes visualmente presentadas se encuentran en las longitudes de onda que minimizan la interferencia con la detección de objeto de la cámara. Típicamente, el espectro visible se utiliza para presentar visualmente las imágenes.

En una realización preferida, la presentación visual rodea al usuario de tal manera que la presencia virtual del usuario queda alineada con la presencia física del usuario. De esta forma, la escena virtual de la presentación visual tiene una posición física situada en torno al usuario, y el movimiento del usuario dentro de la presentación visual provocará un movimiento idéntico de la representación del usuario dentro de la escena virtual. Por ejemplo, el usuario puede incidir en la posición física de un objeto virtual y saber que esto hará que su representación virtual toque el objeto virtual dentro del sistema informático. El uso del término "tocar" o de la expresión "que toca" en esta memoria no significa un contacto físico con un objeto, tal como una persona, un elemento de imagen. En lugar de ello, la noción de tocar significa que la posición del objeto y la acción en el espacio físico se traduce en un efecto en una imagen generada, que incluye efectos de desplazamiento de elementos en las imágenes generadas.

Las imágenes o los elementos visualmente presentados pueden incluir objetos, configuraciones o patrones, formas o cualquier patrón visual, efecto, etc. Pueden utilizarse ciertos aspectos de la invención para aplicaciones tales como efectos de iluminación interactiva para la gente que se encuentra en clubs o en acontecimientos, presentaciones visuales de anuncios interactivos, caracteres o personajes y objetos virtuales que reaccionan ante los movimientos de los transeúntes, iluminación de ambiente interactiva para espacios públicos tales como restaurantes, centros comerciales, instalaciones deportivas, comercios minoristas, vestíbulos y parques, sistemas de videojuegos y dispositivos de presentación visual informativos interactivos. Son posibles otras aplicaciones y se encuentran dentro del ámbito de la invención.

La Figura 1 muestra una realización de proyección frontal de la invención que utiliza una cámara y un proyector situados correlativamente. En la Figura 1, una persona 1 es iluminada por una lámpara de infrarrojos 2 (o de otra luz no visible). La imagen de la persona es fotografiada por una cámara de infrarrojos 3 (o de otra luz no visible). La señal es transmitida de forma instantánea o en tiempo real, 4, a una computadora 5. La computadora lleva a efecto el algoritmo de detección de objetos y genera el efecto de vídeo en tiempo real. El efecto es transmitido en tiempo real, 6, a un proyector de vídeo 7. El proyector proyecta la imagen resultante en una pantalla 8 ó en alguna otra superficie. El efecto de vídeo se presenta entonces visualmente, 7, en la pantalla, en tiempo real, y se alinea con la persona.

La Figura 2 muestra una configuración de proyección desde arriba del sistema. El componente 10 incluye el sistema anteriormente mencionado. El componente 10 se muestra aquí montado verticalmente, pero la cámara, el proyector y la fuente de luz abarcados por la referencia 10 pueden estar también montados horizontalmente y ser entonces redirigidos hacia abajo con un espejo. Una persona que se desplaza sobre el suelo 11 puede tener la señal de vídeo proyectada en el suelo en el entorno de ella, 12. La propia sombra de la persona oscurece una cantidad mínima de la imagen cuando el proyector se encuentra justamente encima.

Las Figuras 3 y 4 muestran dos configuraciones alternativas más para la cámara y el proyector: en ambas Figuras, la cámara 20 capta objetos tales como una persona 22 enfrente de una pantalla 23. El ángulo visto por la cámara se muestra por la referencia 21. En la Figura 2, el proyector 25 se encuentra situado por detrás de la pantalla. La luz dirigida desde el proyector 24 puede ser observada en la pantalla desde ambos lados. En la Figura 4, el proyector 25 se encuentra en un ángulo oblicuo con respecto a la pantalla; se muestra su cono de luz 24. Estas dos configuraciones hacen más probable que no haya sombras que obstruyan la imagen proyectada.

Como se ha descrito en las configuraciones anteriores, se utiliza una cámara de vídeo para captar la escena en una posición particular para su introducción en la computadora. En la mayor parte de las configuraciones del dispositivo, la cámara ve parte de la presentación visual de vídeo de salida. Con el fin de evitar una retroalimentación de vídeo indeseada, la cámara puede funcionar a una longitud de onda que no es utilizada por el dispositivo de presentación visual de vídeo. En la mayoría de los casos, el dispositivo de presentación visual utilizará el espectro de luz visible. En este caso, la cámara debe fotografiar en una longitud de onda no visible, tal como infrarrojos, de manera que no se detecte la presentación visual suministrada como salida.

La escena que está siendo grabada en vídeo ha de ser iluminada con luz de la longitud de onda de la videocámara. En el caso de fuentes de infrarrojos que incluyen luz solar, puede utilizarse una lámpara de calor o LEDs de infrarrojos para iluminar la escena. Estas luces pueden colocarse en cualquier parte; sin embargo, la visión por parte de la cámara de sombras espurias procedentes de estas luces puede minimizarse situando la fuente de luz próxima a la cámara. Una fuente de luz, tal como una o más luces, puede iluminar objetos con una iluminación uniforme, en contraposición a la iluminación dotada de un cierto patrón que se explica más adelante. En una realización preferida, la señal de vídeo es exportada en tiempo real a la computadora. Sin embargo, otras realizaciones no necesitan alcanzar un funcionamiento en tiempo real o en tiempo casi real y pueden procesar imágenes de objeto o de vídeo (es decir, imágenes de presentación visual) en tiempo considerablemente anteriores a la presentación visual de las imágenes.

Este componente se ha diseñado de modo que sea modular-, puede utilizarse aquí cualquier software o programación informática que utilice la entrada de vídeo procedente del componente previo y suministre como salida los resultados a un dispositivo de presentación visual de vídeo.

En la mayor parte de los casos, este componente tendrá dos partes: la primera parte se encarga de la detección de objetos móviles con respecto a un fondo estático, en tanto que la segunda parte utiliza la información de objeto para generar una salida de vídeo. Se describirán aquí numerosos casos de cada parte; se pretende sencillamente que estos casos sean ejemplos, y de ningún modo son exhaustivos.

En la primera parte, la imagen en vivo procedente de la cámara de vídeo es procesada en tiempo real con el fin de separar objetos móviles (por ejemplo, gente) del fondo estático, con independencia del fondo de que se trate. El procesamiento puede realizarse como sigue:

En primer lugar, tramas de entrada procedentes de la cámara de vídeo son convertidas en escala de grises para reducir la cantidad de datos y simplificar el procedimiento de detección. A continuación, pueden borrarse o desvanecerse ligeramente para reducir el ruido.

Cualquier objeto que no se mueva a lo largo de un periodo de tiempo prolongado se supone que es fondo; por tanto, el sistema es capaz de adaptarse eventualmente a una iluminación o condiciones de fondo cambiantes. Puede generarse una imagen de modelo del fondo por numerosos métodos, cada uno de los cuales examina las tramas de entrada a lo largo de un cierto intervalo de tiempo. En uno de los métodos, se examinan varias últimas tramas de entrada (o un subconjunto de las mismas) con el fin de generar un modelo del fondo, ya sea a través del promediado, de la generación de la mediana, de la detección de periodos de brillo constante o de otros procedimientos heurísticos. La longitud de tiempo a lo largo de la cual son examinadas las tramas de entrada determina la velocidad a la que el modelo del fondo se adapta a los cambios en la imagen de entrada.

En otro método, el modelo del fondo se genera en cada paso o etapa temporal (o más infrecuentemente) mediante la computación de un promedio ponderado de la trama presente en ese instante y del modelo del fondo procedente de la etapa temporal previa. El peso de la trama de ese instante es relativamente pequeño en este cálculo; así pues, los cambios en el fondo real son asimilados gradualmente en el modelo del fondo. Este peso puede ser ajustado para cambiar la velocidad a la cual el modelo del fondo se adapta a los cambios en la imagen de entrada.

Se presume que un objeto de interés difiere en brillo con respecto al fondo. Con el fin de encontrar objetos en cada etapa temporal, la entrada de vídeo presente en ese momento se resta de la imagen del modelo del fondo. Si el valor absoluto de esta diferencia en una posición particular es mayor que un umbral concreto, entonces esa posición se clasifica como un objeto; en caso contrario, se clasifica como fondo.

La segunda parte puede ser cualquier programa que tome como datos de entrada la clasificación como objeto/fondo de una imagen (posiblemente, además de otros datos), y suministre como salida una imagen de vídeo basada en estos datos de entrada, posiblemente en tiempo real. Este programa puede darse en un número infinito de formas, y se define, pues, de un modo tan amplio como una aplicación informática. Por ejemplo, este componente puede ser tan simple como la producción de un punto de luz con la forma de los objetos que se detectan, o tan complicado como un programa de pintura controlado por medio de gestos hechos por personas que son detectadas como objetos. Además, las aplicaciones pueden utilizar otras formas de datos de entrada, tales como sonido, temperatura, entrada por teclado, etc., así como formas adicionales de salida, tales como de audio, táctiles, de realidad virtual, aromáticas, etc.

Una clase importante de aplicaciones incluye efectos especiales que utilizan como datos de entrada la clasificación como objeto/fondo. Por ejemplo, pueden dibujarse en la imagen de vídeo de salida estrellas, líneas u otras formas en una porción aleatoria de las posiciones que fueron clasificadas como "objeto". Estas formas pueden entonces ajustarse de tal manera que se desvanezcan y desaparezcan gradualmente con el tiempo, de modo que las personas dejen trazas o formas de tránsito tras ellas a medida que se mueven por el lugar. Los siguientes son ejemplos de otros efectos de la misma clase:

- contornos y ondulaciones que rodean a los objetos;

- una malla que se ve deformada por la presencia de objetos;

- simulaciones de llamas y viento, y otras convoluciones matriciales aplicadas a objetos;

- efectos especiales que laten al ritmo de la música, que se detecta de forma independiente.

Otra clase principal de aplicaciones permite que los objetos reales interactúen con objetos y personajes virtuales. Por ejemplo, puede programarse una imagen que muestra un grupo de patitos de manera que vaya detrás de cualquier objeto real (por ejemplo, una persona) que camine enfrente del dispositivo de presentación visual.

Además, los juegos informáticos a los que se puede jugar por parte de personas que se mueven enfrente de la cámara, constituyen otra clase de aplicaciones.

Sin embargo, la lista no es exclusiva; este componente está diseñado para ser programable y, de esta forma, puede ejecutar o hacer funcionar cualquier aplicación.

La salida del software de procesamiento procedente del componente previo se muestra visualmente. Posibles dispositivos de presentación visual incluyen proyectores de vídeo, televisores, dispositivos de presentación visual de plasma y espectáculos de láser, si bien no están limitados por éstos. La imagen visualmente presentada puede alinearse con el alcance de la captación o entrada de la cámara de vídeo, de tal manera que los efectos de vídeo se alineen con las posiciones de las personas que los causan. Como algunas configuraciones de la cámara de vídeo pueden detectar objetos con luz no visible, se evita el problema de la interferencia del dispositivo de presentación visual con la cámara.

Existe un gran número de configuraciones posibles para los diferentes componentes. Por ejemplo, la cámara y un proyector de vídeo pueden encontrarse en la misma posición y apuntar en la misma dirección. La cámara y el proyector pueden apuntarse entonces hacia una pared, según se muestra en la Figura 1, apuntarse hacia el suelo, redirigirse con un espejo, tal y como se muestra en la Figura 2, ó apuntarse hacia cualquier otra superficie. Alternativamente, el proyector puede situarse por detrás de la pantalla según se muestra en la Figura 3, de tal manera que la presentación visual es idéntica a la de la Figura 1, pero la persona ya no está en el camino de la proyección, de modo que no crea ninguna sombra. Puede evitarse también la sombra colocando el proyector en un ángulo oblicuo con respecto a la pantalla, tal y como se muestra en la Figura 4. El dispositivo de presentación visual de vídeo puede ser también una gran pantalla de TV, un dispositivo de presentación visual de plasma o una pared de proyección de vídeo o vídeo-pared. Si bien las configuraciones anteriormente mencionadas tienen, todas ellas, el dispositivo de presentación visual de vídeo alineado con la entrada de vídeo, esto no es necesario; el dispositivo de presentación visual de vídeo puede situarse en cualquier lugar. La lista anterior no es exhaustiva; existen numerosas configuraciones posibles adicionales.

El sistema global puede ser conectado a una red, lo que permite intercambiar entre sistemas información de visión e información de estado de software de procesamiento. De esta forma, un objeto detectado en la señal de visión de uno de los sistemas puede tener un efecto en el software de procesamiento de otro sistema. Además, un elemento virtual situado en la presentación visual de uno de los sistemas puede trasladarse a otros sistemas. Si se alinean unos con otros los dispositivos de presentación visual de múltiples sistemas, de tal manera que formen un único dispositivo de presentación visual mayor, entonces los múltiples sistemas pueden hacerse funcionar como si se tratase de un único sistema muy grande, con los objetos e interacciones desplazándose sin discontinuidades o empalmes a través de los perímetros de los dispositivos de presentación visual.

Un problema común con el sistema de visión es que, en los casos en que existe una iluminación de ambiente incontrolable (por ejemplo, la luz del sol) del área visible por la cámara desde un ángulo significativamente diferente del de la cámara, los objetos arrojan sombras sobre el fondo. Si estas sombras son lo suficientemente intensas, el sistema de visión puede confundirlas con objetos. Estas sombras pueden ser detectadas y suprimidas activando y desactivando estroboscópicamente la fuente de luz de la cámara. Al sustraer o restar una imagen de entrada de una cámara que tiene solamente luz ambiental, de una imagen de entrada de la cámara que tiene tanto la luz ambiental como la luz de la cámara, el sistema ofrece una imagen que capta la escena como si sólo se estuviera utilizando la luz de la cámara, eliminándose de esta forma las sombras detectables con origen en la luz ambiental.

Puede obtenerse una precisión adicional en la detección de objetos con las imágenes captadas por la cámara, mediante el uso de una iluminación con una cierta configuración o patrón, o de marcas con un cierto patrón.

Una desventaja de utilizar un sencillo sistema de iluminación de luz fluyente para la visión computerizada es que, si los colores de los objetos que está viendo la cámara son muy similares, entonces los objetos pueden ser muy difíciles de detectar. Si la cámara funciona en monocromo, es mucho más probable que el objeto y el fondo parezcan ser lo mismo.

El uso de un objeto dotado de una cierta configuración para cubrir el área visible por la cámara puede mejorar la detección de objetos. Si se utiliza una configuración que contenga dos o más colores entrelazados en estrecha proximidad, es altamente improbable que otros objetos tengan un aspecto similar, puesto que al menos uno de los colores de la configuración tendrá un aspecto diferente con respecto al color de los objetos circundantes. En el caso de que se utilice un objeto dotado de una cierta configuración, tal como una pantalla, como fondo ante el cual se han de detectar los objetos, entonces los objetos que pasan por delante de la pantalla dotada de una cierta configuración son más fácilmente detectados por el algoritmo de visión.

Por ejemplo, en una aplicación de visión por infrarrojos, el objeto dotado de una cierta configuración puede ser una rejilla o estera de fondo que parece blanca para el ojo humano pero que contiene una configuración en tablero de ajedrez luminosa y oscura que es invisible para el ojo humano pero visible por la cámara. Mediante el uso de una configuración que no se encuentra en el espectro de luz visible, la estera dotada de una cierta configuración no interferirá con la estética del sistema. El sistema de presentación visual (por ejemplo, el vídeo de proyección) puede proyectar imágenes de salida sobre la estera, según se ha descrito en lo anterior. Un procedimiento que se lleva a cabo en un sistema de procesamiento tal como un sistema informático puede ser dotado con la configuración de fondo, de manera que se realiza la detección de un objeto frente a la estera más fácilmente, si bien el sistema puede aprender o asimilar el fondo dotado de cierta configuración de la misma forma que el algoritmo de visión aprende cualquier otro fondo. Asimismo, la capacidad del sistema para adaptarse a los cambios en el brillo de la luz de fondo no se vería afectada adversamente.

Puede proyectarse también una iluminación dotada de una cierta configuración o patrón procedente de una fuente de luz, sobre el área visible por la cámara. Siempre y cuando la cámara y la fuente de luz visible se encuentren en posiciones diferentes y descentradas o desplazadas entre sí, los efectos de paralaje harán que la visión por parte de la cámara del patrón que se proyecta resulte distorsionada a medida que los objetos se desplazan a través del área de visión de la cámara. Esta distorsión contribuye a hacer que los objetos que tienen colores similares se distingan unos con respecto a otros. Si se toma la diferencia entre las dos imágenes vistas por la cámara, el resultado mostrará la forma de cualquier objeto que haya aparecido, desaparecido o se haya desplazado entre las dos imágenes. Si la imagen de un objeto situado frente al fondo se resta de una imagen de sólo el fondo, el resultado es una imagen que es cero o nula donde se encuentra el fondo y no nula donde existen otros objetos. Esta técnica puede utilizarse en combinación con otros aspectos de la invención aquí explicados.

Una fuente de luz dotada de un cierto patrón puede conseguirse a través de diversos medios. Uno de los métodos consiste en utilizar un conjunto o grupo de diodos de luz infrarroja (LED) u otra fuente de luz no visible en un proyector de diapositivas. Se utilizará un conjunto de lentes para enfocar la fuente de luz a través de una diapositiva que contiene el patrón deseado, por lo que se arroja la imagen del patrón sobre el área de visión de la cámara. En otro método, podría hacerse brillar un haz de láser de infrarrojos sobre un generador de patrón de láser u otro dispositivo de dispersión con el fin de producir un patrón de luz sobre el área de visión de la cámara. La luz puede ser desviada, obturada, sometida a un barrido, etc., con el fin de obtener un cierto patrón. Son posibles muchas otras soluciones.

Una fuente de luz dotada de un cierto patrón resulta también útil para la visión computerizada tridimensional. Las técnicas de visión computerizada tridimensional, tales como el algoritmo de Marr-Poggio, toman como entrada dos imágenes de la misma escena obtenidas desde ángulos ligeramente diferentes. Se hacen coincidir los patrones existentes sobre las imágenes con el fin de determinar la magnitud del desplazamiento y, por tanto, la distancia desde la cámara, en cada punto de la imagen. El comportamiento de este algoritmo se degrada cuando se tratan objetos de un color uniforme, debido a que el color uniforme hace difícil hacer coincidir las secciones correspondientes en el par de imagen. De esta forma, la fuente de luz dotada de cierto patrón puede mejorar las estimaciones de distancia de algunos algoritmos de visión computerizada tridimensional.

Las dos imágenes de entrada a estos algoritmos de visión en tres dimensiones se generan por lo común mediante el uso de un par de cámaras apuntadas u orientadas hacia una escena. Sin embargo, será también posible utilizar tan solo una cámara. La segunda imagen podría ser una versión completamente sin distorsionar del patrón proyectado, que se conoce con antelación. Esta imagen del patrón es esencialmente idéntica a lo que vería una segunda cámara si estuviese situada exactamente en la misma posición que la fuente de luz dotada de un cierto patrón. De esta forma, la visión de la única cámara y el patrón proyectado pueden utilizarse conjuntamente como datos de entrada al algoritmo de visión tridimensional. Alternativamente, la segunda imagen podría ser una imagen sólo del fondo, tomada desde la misma cámara.

Si bien pueden utilizarse muchas clases diferentes de patrones, un patrón de puntos aleatorios de alta resolución ofrece ciertas ventajas para la visión tanto en dos dimensiones como en tres dimensiones. Debido a la aleatoriedad del patrón de puntos, es altamente improbable que cada sección con un tamaño significativo del patrón de puntos tenga el mismo aspecto que cualquier otra sección de la configuración. Así pues, es altamente improbable que el patrón desplazado provocado por la presencia de un objeto en el área de visión parezca lo mismo que el patrón sin el objeto allí. Esto maximiza la capacidad del algoritmo de visión para detectar desplazamientos en el patrón, y, por tanto, objetos. El uso de un patrón rectangular tal como una malla puede causar alguna dificultad debido a que diferentes secciones del patrón son idénticas, lo que provoca que el patrón desplazado tenga a menudo el mismo aspecto que el patrón no desplazado.

Las Figuras 5A-D muestran la utilidad de un patrón de puntos aleatorios a la hora de detectar un objeto. La Figura 5A muestra una imagen de una persona bajo una iluminación normal. La persona tiene un brillo similar al del fondo, lo que hace difícil la detección. En la Figura 5B, se proyecta un patrón de puntos aleatorio sobre el fondo desde una fuente de luz próxima a la cámara. Cuando la persona permanece frente a este patrón, el patrón reflejado en la persona es desplazado, como se muestra en la Figura 5C. Al tomar la diferencia entre las imágenes de las Figuras 5B y 5C, se obtiene la imagen de la Figura 5D, que define el área de imagen de la persona con una señal intensa.

Pueden utilizarse otras soluciones para mejorar la detección de los objetos. Por ejemplo, una fuente de luz puede "hacerse funcionar estroboscópicamente" o encenderse y apagarse periódicamente de tal manera que la detección de las sombras debidas a otras fuentes de luz (por ejemplo, la luz ambiental) se haga más sencilla.

Una vez que se ha detectado y definido un objeto, la realización preferida se sirve de un aura en gradiente para determinar el grado y la dirección de la interacción del objeto con un elemento de imagen visualmente presentado.

La Figura 6A muestra a un usuario humano interactuando con un objeto de vídeo.

En la Figura 6A, se ha detectado un objeto 304 y éste se muestra en forma de contorno. Una representación del objeto dentro del procesamiento de una computadora puede servirse de la definición de contorno que se ilustra en la Figura 6A. La pantalla de vídeo 302 ilustra visualmente varios elementos de imagen, tales como la imagen 306 de un balón.

La Figura 6B ilustra una imagen de influencia para la zona designada con la referencia 308 de la Figura 6A.

En la Figura 6B, se utiliza la imagen de contorno del pie 320 y de la parte inferior de la pierna del usuario para generar áreas de contorno sucesivamente más grandes. A la región del área de contorno original 320 se le asigna un valor de brillo de punto de imagen o píxel más grande, correspondiente al blanco. A cada área de contorno sucesiva, 322, 324, 326, 328, 330 se le asigna un valor progresivamente más bajo, de tal manera que un punto más alejado del área de contorno inicial (blanca) tendrá un valor de punto de imagen más bajo. Nótese que es posible utilizar cualquier número de áreas de contorno. Asimismo, el tamaño y los incrementos de las áreas de contorno pueden variarse según se desee. Por ejemplo, es posible utilizar un gradiente continuo en lugar de áreas discretas. Se hace referencia a la colección de todas las áreas de contorno como la "imagen de influencia".

La imagen de influencia se compara con diferentes elementos de imagen. En la Figura 6B, el elemento de balón 306 incide en las áreas en gradiente 326, 328 y 330. Como se conoce en la técnica, las líneas de dirección se determinan según la dirección del gradiente del campo de los valores de puntos de imagen para las zonas de incidencia. La Figura 6B muestra tres líneas de dirección proporcionadas a modo de ejemplo dentro del elemento 306. Las líneas de dirección pueden ser combinadas, por ejemplo, mediante el promediado, o bien puede utilizarse una única línea seleccionada. El procesamiento detecta también que el área de contorno más brillante en la que incide el elemento es el área de contorno 326. Son posibles otras soluciones. Por ejemplo, pueden promediarse el brillo y el gradiente en cada punto situado en el área del elemento de imagen, o bien en un subconjunto de esos puntos. También, algunas realizaciones pueden incluir la duración de contacto como un factor añadido al brillo y al gradiente.

La interacción entre un objeto, tal como una persona, y un elemento situado en la pantalla se computa utilizando tanto el brillo de las zonas de contorno de incidencia como la dirección, según es computada utilizando una o más líneas de dirección. El brillo de incidencia corresponde a la intensidad con la que el usuario está "tocando" el elemento. El gradiente corresponde a la dirección en la que (o desde la cual, dependiendo del signo del cálculo) está siendo tocado el elemento.

Si bien la invención se ha explicado con referencia a realizaciones específicas de la misma, estas realizaciones son ilustrativas, y no restrictivas, de la invención. Por ejemplo, aunque las realizaciones preferidas se sirven de una cámara como detector, es posible emplear diferentes tipos de dispositivos de detección. La cámara puede ser digital o analógica. Puede utilizarse una cámara estéreo con el fin de proporcionar información de profundidad así como de posición. En los casos en que el procesamiento y la presentación visual no se hacen en tiempo real, pueden utilizarse película y otros tipos de medios, y seguirse con una conversión digital antes de suministrar los datos como entrada a un procesador. Pueden utilizarse sensores o detectores de luz. Por ejemplo, puede utilizarse una matriz de foto-detectores en lugar de una cámara. Es posible utilizar otros detectores no contemplados aquí con resultados adecuados.

En general, puede utilizarse cualquier tipo de dispositivo de presentación visual con la presente invención. Por ejemplo, si bien se han descrito dispositivos de vídeo en las diversas realizaciones y configuraciones, pueden utilizarse otros tipos de dispositivos de presentación visual. Es posible emplear una matriz o conjunto ordenado de diodos emisores de luz (LED -"light-emitting diode"), un LED orgánico (OLED -"organic LED"), un polímero emisor de luz (LEP -"light-emitting polymer"), un sistema de presentación visual electromagnético, de rayos catódicos, de plasma, mecánico u otro sistema de presentación visual.

Pueden emplearse dispositivos de presentación visual de realidad virtual, tridimensionales o de otros tipos. Por ejemplo, un usuario puede llevar gafas de formación de imágenes o una capucha, de tal manera que quede inmerso en un entorno generado. En esta solución, la presentación visual generada puede alinearse con la percepción por parte del usuario de su entorno con el fin de crear una realidad aumentada o mejorada. Una realización puede permitir a un usuario interaccionar con una imagen de un personaje. El personaje puede ser generado por computadora, representado por un actor humano, etc. El personaje puede reaccionar a las acciones y a la posición corporal del usuario. Las interacciones pueden incluir el habla, la manipulación conjunta de objetos, etc. Pueden interconectarse sistemas múltiples a través de, por ejemplo, una red digital. Pueden utilizarse, por ejemplo, una Ethernet, un Bus en Serie Universal (USB -"Universal Serial Bus"), el IEEE 1394 ("Firewire" -Estándar multiplataforma para entrada/salida de datos en serie), etc. Es posible emplear enlaces de comunicación sin hilos o inalámbricos, tales como los definidos por la especificación 802. 11b, etc. Mediante el uso de sistemas múltiples, los usuarios situados en diferentes posiciones geográficas pueden cooperar, competir o interaccionar entre sí de otra manera a través de las imágenes generadas. Las imágenes generadas por dos o más sistemas pueden ser "empalmadas" unas con otras o combinadas de otra forma para producir presentaciones visuales conglomeradas.

Pueden utilizarse otros tipos de iluminación en contraposición a la luz. Es posible utilizar, por ejemplo, señales de radar, microondas u otras ondas electromagnéticas de forma ventajosa en situaciones en las que un objeto que se ha de detectar (por ejemplo, un objeto metálico) es altamente reflectante de dichas ondas. Es posible adaptar ciertos aspectos del sistema a otras formas de detección, tal como mediante el uso de ondas acústicas en el aire o en el agua.

Si bien se han descrito los sistemas informáticos para recibir y procesar las señales de imagen de los objetos y para generar señales de presentación visual, es posible utilizar cualquier otro tipo de sistema de procesamiento. Puede emplearse, por ejemplo, un sistema de procesamiento que no utilice una computadora de propósito general. Pueden resultar adecuados para su uso con la presente invención los sistemas de procesamiento que utilizan diseños basados en circuitos o chips personalizados o semi-personalizados, en circuitos integrados específicos de la aplicación (ASICs -"application specific integrated circuits"), en conjuntos ordenados o matrices de puertas programables por efecto de campo (FPGAs -"field-programmable gate arrays"), en multiprocesador, asíncronos, o en cualquier tipo de diseño de arquitectura o metodología.

Así pues, el ámbito de la invención se ha de determinar únicamente por las reivindicaciones que se acompañan.

Claims (32)

1. Un sistema para detectar un objeto (1; 304) y generar como respuesta una presentación visual (302) en la que dicho objeto interactúa con al menos un elemento virtual (306) que se presenta visualmente en dicha presentación visual, de tal manera que el sistema comprende:

una primera fuente (2), destinada a suministrar como salida energía electromagnética en un primer intervalo de longitudes de onda, hacia una posición que comprende dicho objeto (1);

un detector (3), destinado a detectar una reflexión de la primera fuente de energía electromagnética en dicha posición;

un procesador (5), acoplado al detector y proporcionado para implementar o llevar a la práctica un procedimiento para:

detectar una imagen del objeto en dicha reflexión detectada;

determinar una imagen de influencia del objeto (322, 324, 326, 328, 330), de tal manera que la imagen de influencia incluye una región en torno a la imagen del objeto detectada, estando la región compuesta por puntos de imagen o píxeles que tienen valores que los distinguen de la imagen detectada, y formando la región, en torno a la imagen detectada, una transición de valores de punto de imagen que hace posible el cálculo de un grado y una dirección de la influencia del objeto en al menos un elemento virtual; y

generar una señal de presentación visual que incluye al menos un elemento virtual, de tal manera que la imagen de influencia interactúa con dicho al menos un elemento virtual; y

una segunda fuente (7), destinada a suministrar como salida energía electromagnética en un segundo intervalo de longitudes de onda, de tal manera que la segunda fuente genera una presentación visual visible en respuesta a dicha señal de presentación visual, de modo que los primer y segundo intervalos de longitudes de onda son diferentes.

2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la generación de la señal de presentación visual comprende:

generar un elemento virtual;

detectar una incidencia del elemento virtual en la imagen de influencia; y

deducir la interacción de la imagen de influencia sobre el elemento virtual a partir de la incidencia detectada.

3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en el cual la imagen detectada del objeto es una imagen de contorno del objeto.

4. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la primera fuente suministra como salida luz que no se encuentra en el espectro visible, tal como luz infrarroja, y en el cual la segunda fuente suministra como salida luz que se encuentra en el espectro visible.

5. Un sistema de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, en el cual el objeto (1; 11; 22; 304) incluye un a usuario humano y en el que la segunda fuente (7) incluye un proyector de vídeo con el propósito de proyectar imágenes sobre una superficie (8; 23) adyacente al objeto (1; 22), de tal manera que la superficie (23) forma parte de uno de entre:

un sistema de proyección desde arriba;

un sistema de proyección desde detrás; y

un sistema de proyección desde delante.

6. El sistema de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, en el cual la primera fuente incluye una configuración o patrón (B) de iluminación, tal como un patrón de puntos aleatorios; y comprende adicionalmente medios para generar el patrón de iluminación, tales como un conjunto o grupo de diodos emisores de luz infrarrojos, a fin de generar el patrón de iluminación.

7. El sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual la imagen de influencia (322, 324, 326, 328, 330) del objeto comprende cualquier número de áreas de contorno sucesivamente mayores.

8. El sistema de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual la imagen de influencia (322, 324, 326, 328, 330) del objeto comprende más de un área de contorno.

9. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, en cual a cada una de las áreas de contorno sucesivamente mayores se le asigna un valor progresivamente menor, de tal manera que a un área de contorno más alejada del contorno del objeto se le asigna un valor inferior.

10. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8 ó la reivindicación 9, en el cual la imagen de influencia comprende al menos un área de contorno más grande, a cuyos puntos de imagen o píxeles se les asignan de forma continua unos valores progresivamente más bajos, de tal manera que a un punto de imagen más alejado del contorno del objeto se le asigna un valor más bajo.

11. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el cual el cálculo de una dirección de la interacción comprende determinar líneas de dirección en la dirección de un gradiente de los valores de punto de imagen para áreas de incidencia situadas entre la imagen de influencia y el elemento virtual.

12. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el cual el grado de la influencia del objeto en el elemento virtual es una intensidad deducida de los valores asociados a los puntos de imagen de las áreas de contorno sobre las que incide el elemento virtual.

13. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 12, en el cual el valor y el gradiente de los puntos de imagen se promedian en al menos un subconjunto de los puntos de imagen de las áreas de contorno en las que incide el elemento virtual.

14. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en el cual se considera la duración del contacto entre el elemento virtual y la imagen de influencia con el fin de determinar la influencia del objeto en el elemento virtual.

15. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el cual se ha proporcionado el procesador con el fin de detectar la imagen del objeto separando el objeto de un fondo de la reflexión detectada, de tal manera que la separación del objeto del fondo comprende generar un modelo adaptativo de dicho fondo mediante el análisis de los cambios a lo largo del tiempo de la reflexión detectada.

16. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual generar un modelo adaptativo de dicho fondo incluye computar un promedio ponderado de una reflexión detectada en ese momento y de reflexiones detectadas anteriormente, y en el que separar el objeto del fondo incluye restar dicho promedio ponderado de la reflexión detectada en ese momento.

17. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual dicho procedimiento comprende adicionalmente:

un procedimiento para determinar un gradiente de la imagen de influencia; y

un procedimiento para utilizar el gradiente para determinar la interacción entre el objeto (304) y dicho elemento virtual (306).

18. El sistema de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 17, en el cual dicho elemento virtual incluye una representación de dicho objeto.

19. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual dicho procedimiento comprende: utilizar una iluminación (B) dotada de una cierta configuración o patrón, tal como uno de entre:

un patrón de puntos aleatorios; y

un patrón de tablero de ajedrez, a fin de iluminar un fondo; y

utilizar un sistema de procesamiento con el fin de definir el objeto separadamente del fondo.

20. El sistema de acuerdo con la reivindicación 17, en el cual

el procedimiento para utilizar el gradiente con el fin de determinar la interacción entre el objeto (304) y dicho elemento virtual (306) comprende: utilizar un procesador para determinar un límite o perímetro para el elemento virtual; e

identificar una interacción mediante el uso del gradiente y del perímetro.

21. El sistema de acuerdo con la reivindicación 20, en el cual dicho procedimiento comprende adicionalmente:

utilizar un procesador para determinar un brillo de un área deducida a partir del objeto; y

identificar una interacción mediante el uso del brillo del área y del perímetro.

22. El sistema de acuerdo con la reivindicación 20 ó la reivindicación 21, en el cual la interacción es una de entre:

una persona que empuja el elemento;

una persona que toca el elemento;

una persona que deforma el elemento; y

una persona que manipula el elemento;

y que comprende, además, características adicionales tales como una salida de audio para proporcionar audio como salida.

23. Un método para detectar un objeto (1; 304) y generar como respuesta una presentación visual (302) en la que dicho objeto interactúa con al menos un elemento virtual (306) que se presenta visualmente en dicha presentación visual, de tal forma que el método comprende:

utilizar luz de una primera longitud de onda para iluminar una posición que comprende dicho objeto;

utilizar una cámara (3), sensible a la luz de una primera longitud de onda, para detectar una reflexión de dicha luz en dicha posición;

utilizar un procesador (5), conectado a la cámara, para implementar o llevar a cabo un procedimiento para:

detectar una imagen del objeto en dicha reflexión detectada;

determinar una imagen de influencia del objeto (322, 324, 326, 328, 330), de tal manera que la imagen de influencia incluye una región en torno a la imagen del objeto (320) detectada, estando la región compuesta por puntos de imagen o píxeles que tienen valores que los distinguen de la imagen detectada, y formando la región, en torno a la imagen detectada, una transición de valores de punto de imagen que hace posible el cálculo de un grado y una dirección de la influencia del objeto en al menos un elemento virtual; y

generar una señal de presentación visual que incluye al menos un elemento virtual, de tal manera que dicha imagen de influencia del objeto interactúa con dicho al menos un elemento virtual; y

utilizar luz de una segunda longitud de onda diferente de dicha primera longitud de onda, con el fin de generar una imagen presentada visualmente a partir de dicha señal de presentación visual.

24. El método de acuerdo con la reivindicación 23, en el cual el objeto es un usuario humano (304) y en el que generar la señal de presentación visual comprende utilizar un proyector de vídeo con el propósito de proyectar imágenes sobre una superficie (8; 23) adyacente al objeto (1; 22), de tal manera que la superficie (23) forma parte de uno de entre:

un sistema de proyección desde arriba;

un sistema de proyección desde detrás; y

un sistema de proyección desde delante.

25. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones 23 ó 24, en el cual se utilizan múltiples cámaras y en el que se utilizan al menos dos cámaras para producir un efecto estéreo.

26. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25, en el cual se utiliza una pantalla de plasma para generar la imagen que se presenta visualmente.

27. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 26, en el cual la imagen que se presenta visualmente incluye anuncios.

28. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 26, en el cual la imagen que se presenta visualmente forma parte de un videojuego.

29. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 28, que comprende adicionalmente:

emitir estroboscópicamente la luz en una primera longitud de onda.

30. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 29, que comprende adicionalmente:

interconectar múltiples sistemas de tal forma que pueda transferirse entre los sistemas información acerca de la detección y presentaciones visuales de imágenes.

31. El método de acuerdo con la reivindicación 30, que comprende adicionalmente:

utilizar la información transferida para crear una única presentación visual a partir de dos o más presentaciones visuales.

32. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 23 a 31, en el cual el procedimiento para detectar dicha imagen del usuario humano en dicha primera imagen comprende:

utilizar un fondo dotado de una cierta configuración o patrón; y

utilizar un sistema de procesamiento para definir la imagen del usuario humano separadamente del fondo.