JP4173020B2 - Free direction information projection apparatus, control program for the apparatus, and recording medium recording the program - Google Patents

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JP4173020B2 JP2003021344A JP2003021344A JP4173020B2 JP 4173020 B2 JP4173020 B2 JP 4173020B2 JP 2003021344 A JP2003021344 A JP 2003021344A JP 2003021344 A JP2003021344 A JP 2003021344A JP 4173020 B2 JP4173020 B2 JP 4173020B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影装置が任意方向に画像を投影する先に存在する投影面の３次元情報を獲得するための自由方向情報投影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタ等の投影装置を利用して前記プロジェクタに入力された画像を投影する際、凹凸面など投影装置の光軸と投影面（スクリーン）の法線が一致しない部分では、投影された画像に歪みが生じることになる。このため従来から投影先にある投影面の３次元情報を獲得し、この３次元情報を利用して入力された画像に補正を行ない、歪みの少ない投影結果を得る方法が採られている。
【０００３】
投影装置の投影先にある投影面の３次元情報を獲得する方法として、測距装置と投影装置をハーフミラーを介して配置することにより、投影装置の投影先の投影面の３次元情報を獲得する方法も提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】
「Iluminating Clay:A3-D Tangib1e Interface for Landscape Analysis」（Ben Piper,Carlo Ratti and Hiroshi Ishii,Proc.CHI2002,pp.355-362,ACM Press,April 2002.）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術は、投影装置の投影先の投影面の３次元情報を獲得する領域は限定されたものとなる。
【０００６】
このため、投影装置の投影先の投影面を任意方向に変更しようとした場合、システム全体を動かすなど大掛かりな装置が必要となってしまう。
【０００７】
また、システム全体を動かすことにより、投影装置と測距装置間の光学関係のずれが生じるため、両装置の出力情報に対して、同一点の３次元計測、画像情報投影とするため、校正処理が必要となってしまう。
【０００８】
本発明は、上述したような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたものであり、投影方向と３次元情報の獲得方向を簡易に変更可能な自由方向情報投影装置、この装置の制御プログラムおよびこのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の自由方向情報投影装置、制御プログラムおよび記録媒体を特徴とする。
【００１０】
（１）投影装置が画像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための自由方向情報投影装置であって、
画像情報を投影する投影装置と、外部から指定された２次元領域の３次元情報を計測する測距装置と、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１つ以上の軸を回転軸として回転する回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記回転ミラーを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー制御手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される画像情報の出力を制御する投影制御手段と、を備え、
前記投影装置は、投影される画像が前記ハーフミラーを反射して投影されるように構成され、
前記測距装置は、３次元情報が前記ハーフミラーを介して計測されるように構成され、
前記回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする自由方向情報投影装置。
【００１１】
（２）投影装置が画像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための自由方向情報投影装置であって、
画像情報を投影する投影装置と、外部から指定された２次元領域の３次元情報を計測する測距装置と、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１つ以上の軸を回転軸として回転する回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記回転ミラーを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー制御手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される画像情報の出力を制御する投影制御手段と、を備え、
前記測距装置は、３次元情報が前記ハーフミラーを反射して計測されるように構成され、
前記投影装置は、投影される画像が前記ハーフミラーを介して投影されるように構成され、
前記回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする自由方向情報投影装置。
【００１２】
（３）投影装置が画像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための自由方向情報投影装置であって、
画像情報を投影する投影装置と、外部から指定された２次元領域の３次元情報を計測する測距装置と、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１つ以上のミラーと、少なくとも１つ以上の軸を回転軸として回転する回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記回転ミラーを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー制御手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される画像情報の出力を制御する投影制御手段と、を備え、
前記投影装置は、投影される画像が前記ミラーと前記ハーフミラーを反射して投影されるように構成され、
前記測距装置は、３次元情報が前記ハーフミラーを介して計測されるように構成され、
前記回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする自由方向情報投影装置。
【００１３】
（４）投影装置が画像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための自由方向情報投影装置であって、
画像情報を投影する投影装置と、外部から指定された２次元領域の３次元情報を計測する測距装置と、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１つ以上のミラーと、少なくとも１つ以上の軸を回転軸として回転する回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記回転ミラーを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー制御手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される画像情報の出力を制御する投影制御手段と、を備え、
前記測距装置は、３次元情報が前記ミラーと前記ハーフミラーを反射して計測されるように構成され、
前記投影装置は、投影される画像が前記ハーフミラーを介して投影されるように構成され、
前記回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする自由方向情報投影装置。
【００１４】
（５）前記制御装置は、前記投影制御手段から出力される画像情報の投影完了信号に合わせて前記回転ミラー制御手段を起動すること、
を特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の自由方向情報投影装置。
【００１５】
（６）前記投影制御手段は、画像情報を入力し、前記回転ミラー制御手段から出力される回転ミラー角度を入力し、前記測距装置から出力される投影面の３次元情報を入力し、投影面の３次元情報と前記回転ミラー角度を利用して画像情報の補正処理を行ない、補正処理を行なった画像情報を前記投影装置へと転送することを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の自由方向情報投影装置。
【００１６】
（７）上記の（１）〜（６）のいずれか１項に記載の制御装置の制御を、コンピュータプログラムで記載してそれを実行可能にしたことを特徴とする自由方向情報投影装置の制御プログラム。
【００１７】
（８）上記の（１）〜（６）のいずれか１項に記載の制御装置の制御を、コンピュータで実行可能に記載したプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【００１８】
以上の装置、プログラムおよび記録媒体により、投影方向と３次元情報の獲得方向を回転ミラーの角度変化で可能となり、高速な処理が実現可能となる。また、投影装置、測距装置の２つの装置で扱われるデータを関連付ける際に必要な校正処理が必要なくなり、効率の良い処理が実現可能となる。また、装置間の投影中心位置、光軸方向のずれによるオクルージョンの問題を避けることができ、効率の良い処理が実現可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１に示すように、本発明に関わる自由方向情報投影装置は、制御装置１、投影装置２、測距装置３、回転ミラー４とハーフミラー５で構成されている。
【００２０】
投影装置２は、入力された画像を投影面に対して投影表示する装置であり、例えば、液晶プロジェクタなどで実現される。測距装置３は、対象の３次元情報を取得する装置であり、例えば、能動的光投射方式のレンジファインダや、画像処理を利用した受動的レンジファインダにより実現される。回転ミラー４は、少なくとも１つ以上の軸に関して回転可能な反射ミラーで、該回転ミラーの角度変化により投影装置２と測距装置３の光路を任意方向に変化させる。
【００２１】
ハーフミラー５は、入射された光を反射光と透過光に分離するためにミラー表面に薄膜がコーティングされたものであり、例えばビームスプリッターや、光学フィルタで構成される。本装置において、ハーフミラー５は、投影装置２の光路と測距装置３の光路を反射もしくは透過する。
【００２２】
制御装置１は、回転ミラー制御手段１Ａと投影制御手段１Ｂで構成され、例えば、パーソナルコンピュータにより実現される。
【００２３】
制御装置１で行なわれる処理フローを図２に示す。まず、回転ミラー制御手段１Ａを実行し（Ｓ１）、回転ミラー駆動完了信号を受け取る（Ｓ２）。次に、投影制御手段１Ｂを実行し（Ｓ３）、投影完了信号を受け取る（Ｓ４）。
【００２４】
なお、回転ミラー制御手段１Ａは、回転ミラーの回転軸の制御を行なう。この回転軸制御に関しては、公知の技術や手法を用いることにより実現されるので、ここでの詳細な記述は省略する。
【００２５】
また、投影制御手段１Ｂは、画像情報及び前記測距装置３から出力される３次元情報、及び回転ミラー制御手段１Ａから出力される回転ミラー角度の入力、及び画像情報の補正処理とその出力を行なう。
【００２６】
投影制御手段１Ｂで行なわれる処理フローを図３に示す。図３の処理フローのように投影制御手段では、まず、画像情報を入力する（Ｓ１１）。次に、回転ミラー制御手段１Ａから出力される回転ミラー角度を入力し（Ｓ１２）、続いて前記測距装置から出力される投影面の３次元情報を入力する（Ｓ１３）。続いて、投影面の３次元情報と回転ミラー角度を利用して画像情報の補正処理を行なう（Ｓ１４）。この画像情報の補正処理は従来技術（例えば、特開２００１−６１１２１「プロジェクタ装置」記載の方法）と特に変わるところはないので、ここでの詳細な記述は省略する。最後に補正処理を行なった画像情報を投影装置へと転送して処理を終える（Ｓ１５）。
【００２７】
次に、本実施形態を具体例に即して説明する。
【００２８】
図４は本発明における自由方向情報投影装置の構成の実施形態を示している。この例では投影装置２は投影される画像がハーフミラー５を反射して投影されるように構成され、測距装置３は３次元情報が前記ハーフミラーを介して計測されるように構成され、回転ミラー４は前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される。
【００２９】
なお、図４に示すように、回転ミラー４の中心位置と測距装置３の投影中心間距離と、前記中心位置と投影装置２の投影中心間距離は等しくなるように構成される。
【００３０】
図５は、本発明における自由方向情報投影装置の構成の他の実施形態を示している。測距装置３は３次元情報が前記ハーフミラー５を反射して計測されるように構成され、投影装置２は投影される画像が前記ハーフミラー５を介して投影されるように構成され、回転ミラー４は前記投影装置２が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される。
【００３１】
なお、図５に示すように、回転ミラー４の中心位置と測距装置３の投影中心間距離と、前記中心位置と投影装置２の投影中心間距離は等しくなるように構成される。
【００３２】
図６は、本発明における自由方向情報投影装置の構成の他の実施形態を示している。投影装置２は投影される画像がミラー６とハーフミラー５を反射して投影されるように構成され、測距装置３は３次元情報が前記ハーフミラー５を介して計測されるように構成され、回転ミラー４は前記投影装置２が投影する方向、及び、前記測距装置３が計測する方向を制御するよう構成される。
【００３３】
なお、図６に示すように、回転ミラー４の中心位置と測距装置３の投影中心間距離と、前記中心位置と投影装置２の投影中心間距離は等しくなるように構成される。
【００３４】
図７は、本発明における自由方向情報投影装置の構成の他の実施形態を示している。測距装置３は３次元情報がミラー６とハーフミラー５を反射して計測されるように構成され、投影装置２は投影される画像が前記ハーフミラー５を介して投影されるように構成され、回転ミラー４は前記投影装置２が投影する方向、及び、前記測距装置３が計測する方向を制御するよう構成される。
【００３５】
なお、図７に示すように、回転ミラー４の中心位置と測距装置３の投影中心間距離と、前記中心位置と投影装置２の投影中心間距離は等しくなるように構成される。
【００３６】
以上、本発明を実施形態例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００３７】
なお、本発明は、図１に示した装置又は図２、３に示した処理手順の一部又は全部の処理機能をプログラムとして構成してコンピュータを用いて実現すること、あるいは図２、３で示した処理手順をプログラムとして構成してコンピュータに実行させることができる。また、コンピュータでその各部の処理機能を実現するためのプログラム、あるいはコンピュータにその処理手順を実行させるためのプログラムを、そのコンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、リムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、提供したりすることが可能であり、また、インターネットのような通信ネットワークを介して配布したりすることが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、投影方向と３次元情報の獲得方向を回転ミラーの角度変化で可能となり、高速な処理が実現できるといった効果がある。
【００３９】
また、本発明によれば、投影装置、測距装置の２つの装置で扱われるデータを関連付ける際に必要な校正処理が必要なくなり、効率の良い処理が実現できるといった効果がある。
【００４０】
また、本発明によれば、装置間の投影中心位置、光軸方向のずれによるオクルージョンの問題を避けることができ、効率の良い処理が実現できるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す自由方向情報投影装置の構成図。
【図２】本発明における制御装置で行なわれる処理フローを説明するための図。
【図３】本発明における投影制御手段で行なわれる処理フローを説明するための図。
【図４】本発明の実施形態における、具体的な装置構成例を示す図。
【図５】本発明の実施形態における具体的な装置構成例を示す図。
【図６】本発明の実施形態における具体的な装置構成例を示す図。
【図７】本発明の実施形態における具体的な装置構成例を示す図。
【符号の説明】
１…制御装置
２…投影装置
３…測距装置
４…回転ミラー
５…ハーフミラー
６…ミラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a free direction information projection apparatus for acquiring three-dimensional information of a projection plane existing ahead of an image projected in an arbitrary direction by the projection apparatus.
[0002]
[Prior art]
When projecting an image input to the projector using a projection device such as a projector, the projected image is distorted in areas where the optical axis of the projection device and the normal of the projection surface (screen) do not match, such as an uneven surface. Will occur. For this reason, conventionally, a method has been adopted in which three-dimensional information of a projection surface at a projection destination is acquired, and an input image is corrected using the three-dimensional information to obtain a projection result with less distortion.
[0003]
As a method of acquiring the three-dimensional information of the projection plane at the projection destination of the projection apparatus, the three-dimensional information of the projection plane of the projection destination of the projection apparatus is acquired by arranging the distance measuring apparatus and the projection apparatus via a half mirror. There has also been proposed a method (see, for example, Non-Patent Document 1).
[0004]
[Non-Patent Document 1]
"Iluminating Clay: A3-D Tangib1e Interface for Landscape Analysis" (Ben Piper, Carlo Ratti and Hiroshi Ishii, Proc. CHI2002, pp.355-362, ACM Press, April 2002.)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology as described above, the area for acquiring the three-dimensional information of the projection surface of the projection destination of the projection apparatus is limited.
[0006]
For this reason, when an attempt is made to change the projection plane of the projection destination of the projection apparatus in an arbitrary direction, a large-scale apparatus such as moving the entire system is required.
[0007]
Further, since the optical relationship between the projection device and the distance measuring device is shifted by moving the entire system, the calibration processing is performed to obtain the same point three-dimensional measurement and image information projection with respect to the output information of both devices. Will be necessary.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and includes a free direction information projection apparatus that can easily change the projection direction and the acquisition direction of three-dimensional information, a control program for the apparatus, An object is to provide a recording medium on which the program is recorded.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by the following free direction information projection apparatus, control program, and recording medium.
[0010]
(1) A free direction information projection apparatus for acquiring projection plane information existing at a position where the projection apparatus projects an image,
A projection device for projecting image information, a distance measuring device for measuring three-dimensional information of a two-dimensional region designated from the outside, at least one half mirror, and at least one or more axes are rotated as rotation axes. It consists of a rotating mirror and a control device,
The control device controls rotating mirror control means for rotating the rotating mirror in accordance with an external instruction, input of information output from the distance measuring device, and output of image information input to the projection device. A projection control means,
The projection device is configured so that a projected image is reflected by the half mirror and projected.
The distance measuring device is configured such that three-dimensional information is measured through the half mirror,
The rotating mirror is configured to control a direction in which the projection device projects and a direction in which the distance measuring device measures.
A free direction information projection apparatus characterized by the above.
[0011]
(2) A free direction information projection apparatus for acquiring projection plane information existing at a position where the projection apparatus projects an image,
A projection device for projecting image information, a distance measuring device for measuring three-dimensional information of a two-dimensional region designated from the outside, at least one half mirror, and at least one or more axes are rotated as rotation axes. It consists of a rotating mirror and a control device,
The control device controls rotating mirror control means for rotating the rotating mirror in accordance with an external instruction, input of information output from the distance measuring device, and output of image information input to the projection device. A projection control means,
The distance measuring device is configured such that three-dimensional information is measured by reflecting the half mirror,
The projection device is configured such that a projected image is projected through the half mirror,
The rotating mirror is configured to control a direction in which the projection device projects and a direction in which the distance measuring device measures.
A free direction information projection apparatus characterized by the above.
[0012]
(3) A free direction information projection apparatus for acquiring projection plane information existing at a position where the projection apparatus projects an image,
A projection device that projects image information, a ranging device that measures three-dimensional information of a two-dimensional region designated from the outside, at least one half mirror, at least one mirror, and at least one or more A rotating mirror that rotates about the axis of the rotation axis, and a control device,
The control device controls rotating mirror control means for rotating the rotating mirror in accordance with an external instruction, input of information output from the distance measuring device, and output of image information input to the projection device. A projection control means,
The projection device is configured such that a projected image is reflected by the mirror and the half mirror and projected.
The distance measuring device is configured such that three-dimensional information is measured through the half mirror,
The rotating mirror is configured to control a direction in which the projection device projects and a direction in which the distance measuring device measures.
A free direction information projection apparatus characterized by the above.
[0013]
(4) A free direction information projection apparatus for acquiring projection plane information existing at a position where the projection apparatus projects an image,
A projection device that projects image information, a ranging device that measures three-dimensional information of a two-dimensional region designated from the outside, at least one half mirror, at least one mirror, and at least one or more A rotating mirror that rotates about the axis of the rotation axis, and a control device,
The control device controls rotating mirror control means for rotating the rotating mirror in accordance with an external instruction, input of information output from the distance measuring device, and output of image information input to the projection device. A projection control means,
The distance measuring device is configured such that three-dimensional information is measured by reflecting the mirror and the half mirror,
The projection device is configured such that a projected image is projected through the half mirror,
The rotating mirror is configured to control a direction in which the projection device projects and a direction in which the distance measuring device measures.
A free direction information projection apparatus characterized by the above.
[0014]
(5) The control device activates the rotating mirror control unit in accordance with a projection completion signal of image information output from the projection control unit.
The free direction information projection device according to any one of (1) to (4).
[0015]
(6) The projection control unit inputs image information, inputs a rotating mirror angle output from the rotating mirror control unit, inputs three-dimensional information of a projection plane output from the distance measuring device, and projects (1) to (5), wherein image information correction processing is performed using three-dimensional surface information and the rotating mirror angle, and the corrected image information is transferred to the projection device. The free direction information projection device according to any one of the preceding claims.
[0016]
(7) Control of the free direction information projection apparatus characterized in that the control of the control apparatus according to any one of (1) to (6) is described by a computer program and can be executed. program.
[0017]
(8) A recording medium having recorded thereon a program in which the control of the control device according to any one of (1) to (6) described above is executable by a computer.
[0018]
With the above apparatus, program, and recording medium, the projection direction and the three-dimensional information acquisition direction can be changed by changing the angle of the rotating mirror, and high-speed processing can be realized. In addition, the calibration process required when associating data handled by the two apparatuses, the projection apparatus and the distance measuring apparatus, is not necessary, and an efficient process can be realized. Further, it is possible to avoid the problem of occlusion due to the deviation of the projection center position between the apparatuses and the optical axis direction, and it is possible to realize efficient processing.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the free direction information projection apparatus according to the present invention includes a control device 1, a projection device 2, a distance measuring device 3, a rotating mirror 4 and a half mirror 5.
[0020]
The projection device 2 is a device that projects and displays an input image on a projection surface, and is realized by, for example, a liquid crystal projector. The distance measuring device 3 is a device that acquires three-dimensional information of an object, and is realized by, for example, an active light projection type range finder or a passive range finder using image processing. The rotating mirror 4 is a reflecting mirror that can rotate about at least one axis, and changes the optical paths of the projection device 2 and the distance measuring device 3 in an arbitrary direction by changing the angle of the rotating mirror.
[0021]
The half mirror 5 has a mirror surface coated with a thin film in order to separate incident light into reflected light and transmitted light, and is composed of, for example, a beam splitter or an optical filter. In this apparatus, the half mirror 5 reflects or transmits the optical path of the projection apparatus 2 and the optical path of the distance measuring apparatus 3.
[0022]
The control device 1 includes a rotating mirror control unit 1A and a projection control unit 1B, and is realized by, for example, a personal computer.
[0023]
A processing flow performed by the control device 1 is shown in FIG. First, the rotating mirror control means 1A is executed (S1), and a rotating mirror drive completion signal is received (S2). Next, the projection control means 1B is executed (S3), and a projection completion signal is received (S4).
[0024]
The rotating mirror control means 1A controls the rotating shaft of the rotating mirror. Since this rotation axis control is realized by using a known technique or method, a detailed description thereof is omitted here.
[0025]
Further, the projection control means 1B receives the image information and the three-dimensional information output from the distance measuring device 3, the input of the rotating mirror angle output from the rotating mirror control means 1A, and the correction processing and output of the image information. Do.
[0026]
A processing flow performed by the projection control means 1B is shown in FIG. As in the processing flow of FIG. 3, the projection control means first inputs image information (S11). Next, the rotating mirror angle output from the rotating mirror control means 1A is input (S12), and then the three-dimensional information of the projection plane output from the distance measuring device is input (S13). Subsequently, image information correction processing is performed using the three-dimensional information of the projection plane and the rotating mirror angle (S14). This image information correction processing is not particularly different from the conventional technology (for example, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-61121 “Projector Device”), and thus detailed description thereof is omitted. Finally, the corrected image information is transferred to the projection apparatus, and the process ends (S15).
[0027]
Next, this embodiment will be described based on a specific example.
[0028]
FIG. 4 shows an embodiment of the configuration of the free direction information projection apparatus in the present invention. In this example, the projection device 2 is configured such that the projected image is reflected and projected from the half mirror 5, and the distance measuring device 3 is configured such that three-dimensional information is measured via the half mirror, The rotating mirror 4 is configured to control the direction in which the projection device projects and the direction in which the distance measuring device measures.
[0029]
As shown in FIG. 4, the center position of the rotary mirror 4 and the distance between the projection centers of the distance measuring device 3 and the distance between the center position and the projection center of the projection device 2 are configured to be equal.
[0030]
FIG. 5 shows another embodiment of the configuration of the free direction information projection apparatus in the present invention. The distance measuring device 3 is configured so that three-dimensional information is reflected and measured by the half mirror 5, and the projection device 2 is configured so that an image to be projected is projected through the half mirror 5, and rotated. The mirror 4 is configured to control the direction in which the projection device 2 projects and the direction in which the distance measuring device measures.
[0031]
As shown in FIG. 5, the center position of the rotary mirror 4 and the distance between the projection centers of the distance measuring device 3 and the distance between the center position and the projection center of the projection device 2 are configured to be equal.
[0032]
FIG. 6 shows another embodiment of the configuration of the free direction information projection apparatus in the present invention. The projection device 2 is configured such that the projected image is reflected and projected by the mirror 6 and the half mirror 5, and the distance measuring device 3 is configured such that three-dimensional information is measured via the half mirror 5. The rotating mirror 4 is configured to control the direction in which the projection device 2 projects and the direction in which the distance measuring device 3 measures.
[0033]
As shown in FIG. 6, the center position of the rotary mirror 4 and the distance between the projection centers of the distance measuring device 3 and the distance between the center position and the projection center of the projection device 2 are configured to be equal.
[0034]
FIG. 7 shows another embodiment of the configuration of the free direction information projection apparatus in the present invention. The distance measuring device 3 is configured such that three-dimensional information is measured by reflecting off the mirror 6 and the half mirror 5, and the projection device 2 is configured so that the projected image is projected through the half mirror 5. The rotating mirror 4 is configured to control the direction in which the projection device 2 projects and the direction in which the distance measuring device 3 measures.
[0035]
As shown in FIG. 7, the center position of the rotary mirror 4 and the distance between the projection centers of the distance measuring device 3 and the distance between the center position and the projection center of the projection device 2 are configured to be equal.
[0036]
Although the present invention has been specifically described above based on the embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof.
[0037]
Note that the present invention can be realized by using a computer by configuring some or all of the processing functions shown in FIG. 1 or the processing procedures shown in FIGS. 2 and 3 as a program, or in FIGS. The processing procedure shown can be configured as a program and executed by a computer. In addition, a computer-readable recording medium such as a flexible disk, MO, ROM, or memory card can be used to store a program for realizing the processing function of each unit by the computer or a program for causing the computer to execute the processing procedure. It can be recorded on a CD, DVD, removable disk, etc., stored, provided, and distributed via a communication network such as the Internet.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the projection direction and the three-dimensional information acquisition direction can be changed by changing the angle of the rotating mirror, and there is an effect that high-speed processing can be realized.
[0039]
Further, according to the present invention, there is no need for a calibration process required when associating data handled by the two apparatuses of the projection apparatus and the distance measuring apparatus, and there is an effect that an efficient process can be realized.
[0040]
Further, according to the present invention, there is an effect that it is possible to avoid the problem of occlusion due to the deviation of the projection center position between the apparatuses and the optical axis direction, and to realize efficient processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a free direction information projection apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a processing flow performed by a control device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a processing flow performed by a projection control unit according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a specific apparatus configuration example according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a specific apparatus configuration example according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a specific apparatus configuration example according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a specific apparatus configuration example according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control apparatus 2 ... Projection apparatus 3 ... Distance measuring device 4 ... Rotating mirror 5 ... Half mirror 6 ... Mirror

Claims (8)

投影装置が画像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための自由方向情報投影装置であって、
画像情報を投影する投影装置と、外部から指定された２次元領域の３次元情報を計測する測距装置と、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１つ以上の軸を回転軸として回転する回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記回転ミラーを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー制御手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される画像情報の出力を制御する投影制御手段と、を備え、
前記投影装置は、投影される画像が前記ハーフミラーを反射して投影されるように構成され、
前記測距装置は、３次元情報が前記ハーフミラーを介して計測されるように構成され、
前記回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする自由方向情報投影装置。A free direction information projection device for acquiring projection plane information existing in a position where the projection device projects an image,
A projection device for projecting image information, a distance measuring device for measuring three-dimensional information of a two-dimensional region designated from the outside, at least one half mirror, and at least one or more axes are rotated as rotation axes. It consists of a rotating mirror and a control device,
The control device controls rotating mirror control means for rotating the rotating mirror in accordance with an external instruction, input of information output from the distance measuring device, and output of image information input to the projection device. A projection control means,
The projection device is configured so that a projected image is reflected by the half mirror and projected.
The distance measuring device is configured such that three-dimensional information is measured through the half mirror,
The rotating mirror is configured to control a direction in which the projection device projects and a direction in which the distance measuring device measures.
A free direction information projection apparatus characterized by the above. 投影装置が画像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための自由方向情報投影装置であって、
画像情報を投影する投影装置と、外部から指定された２次元領域の３次元情報を計測する測距装置と、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１つ以上の軸を回転軸として回転する回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記回転ミラーを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー制御手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される画像情報の出力を制御する投影制御手段と、を備え、
前記測距装置は、３次元情報が前記ハーフミラーを反射して計測されるように構成され、
前記投影装置は、投影される画像が前記ハーフミラーを介して投影されるように構成され、
前記回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする自由方向情報投影装置。A free direction information projection device for acquiring projection plane information existing in a position where the projection device projects an image,
A projection device for projecting image information, a distance measuring device for measuring three-dimensional information of a two-dimensional region designated from the outside, at least one half mirror, and at least one or more axes are rotated as rotation axes. It consists of a rotating mirror and a control device,
The control device controls rotating mirror control means for rotating the rotating mirror in accordance with an external instruction, input of information output from the distance measuring device, and output of image information input to the projection device. A projection control means,
The distance measuring device is configured such that three-dimensional information is measured by reflecting the half mirror,
The projection device is configured such that a projected image is projected through the half mirror,
The rotating mirror is configured to control a direction in which the projection device projects and a direction in which the distance measuring device measures.
A free direction information projection apparatus characterized by the above. 投影装置が画像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための自由方向情報投影装置であって、
画像情報を投影する投影装置と、外部から指定された２次元領域の３次元情報を計測する測距装置と、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１つ以上のミラーと、少なくとも１つ以上の軸を回転軸として回転する回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記回転ミラーを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー制御手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される画像情報の出力を制御する投影制御手段と、を備え、
前記投影装置は、投影される画像が前記ミラーと前記ハーフミラーを反射して投影されるように構成され、
前記測距装置は、３次元情報が前記ハーフミラーを介して計測されるように構成され、
前記回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする自由方向情報投影装置。A free direction information projection device for acquiring projection plane information existing in a position where the projection device projects an image,
A projection device that projects image information, a ranging device that measures three-dimensional information of a two-dimensional region designated from the outside, at least one half mirror, at least one mirror, and at least one or more A rotating mirror that rotates about the axis of the rotation axis, and a control device,
The control device controls rotating mirror control means for rotating the rotating mirror in accordance with an external instruction, input of information output from the distance measuring device, and output of image information input to the projection device. A projection control means,
The projection device is configured such that a projected image is reflected by the mirror and the half mirror and projected.
The distance measuring device is configured such that three-dimensional information is measured through the half mirror,
The rotating mirror is configured to control a direction in which the projection device projects and a direction in which the distance measuring device measures.
A free direction information projection apparatus characterized by the above. 投影装置が画像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための自由方向情報投影装置であって、
画像情報を投影する投影装置と、外部から指定された２次元領域の３次元情報を計測する測距装置と、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１つ以上のミラーと、少なくとも１つ以上の軸を回転軸として回転する回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記回転ミラーを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー制御手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される画像情報の出力を制御する投影制御手段と、を備え、
前記測距装置は、３次元情報が前記ミラーと前記ハーフミラーを反射して計測されるように構成され、
前記投影装置は、投影される画像が前記ハーフミラーを介して投影されるように構成され、
前記回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする自由方向情報投影装置。A free direction information projection device for acquiring projection plane information existing in a position where the projection device projects an image,
A projection device that projects image information, a ranging device that measures three-dimensional information of a two-dimensional region designated from the outside, at least one half mirror, at least one mirror, and at least one or more A rotating mirror that rotates about the axis of the rotation axis, and a control device,
The control device controls rotating mirror control means for rotating the rotating mirror in accordance with an external instruction, input of information output from the distance measuring device, and output of image information input to the projection device. A projection control means,
The distance measuring device is configured such that three-dimensional information is measured by reflecting the mirror and the half mirror,
The projection device is configured such that a projected image is projected through the half mirror,
The rotating mirror is configured to control a direction in which the projection device projects and a direction in which the distance measuring device measures.
A free direction information projection apparatus characterized by the above. 前記制御装置は、前記投影制御手段から出力される画像情報の投影完了信号に合わせて前記回転ミラー制御手段を起動すること、
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自由方向情報投影装置。The control device activates the rotating mirror control unit in accordance with a projection completion signal of image information output from the projection control unit;
The free direction information projection device according to any one of claims 1 to 4. 前記投影制御手段は、画像情報を入力し、前記回転ミラー制御手段から出力される回転ミラー角度を入力し、前記測距装置から出力される投影面の３次元情報を入力し、投影面の３次元情報と前記回転ミラー角度を利用して画像情報の補正処理を行ない、補正処理を行なった画像情報を前記投影装置へと転送することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の自由方向情報投影装置。The projection control unit inputs image information, inputs a rotating mirror angle output from the rotating mirror control unit, inputs three-dimensional information of the projection surface output from the distance measuring device, and outputs 3 of the projection surface. 6. The image information correction process is performed using the dimension information and the rotating mirror angle, and the corrected image information is transferred to the projection apparatus. The free direction information projection device described. 上記の請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御装置の制御を、コンピュータプログラムで記載してそれを実行可能にしたことを特徴とする自由方向情報投影装置の制御プログラム。A control program for a free-direction information projection apparatus, wherein the control apparatus according to any one of claims 1 to 6 is controlled by a computer program. 上記の請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御装置の制御を、コンピュータで実行可能に記載したプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。A recording medium having recorded thereon a program in which the control of the control device according to any one of claims 1 to 6 can be executed by a computer.
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