JP5158062B2 - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents
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Description
しかしながら、作業記録動画を撮影中に、作業者が作業を失敗してしまったり、作業をもっと分かり易く説明したりするために、作業者が部分的に撮り直したいと思うことがある。従来の方法では、撮影終了後に、作業者が編集箇所を探し、失敗した箇所の動画を切り取り、成功した箇所の動画同士をつなぎ合わせるという編集作業が必要となり、多大な労力と時間を費やさなければならないという問題があった。
本発明は、上記問題を解決し、事後的な編集作業を要することがなく所望の動画を生成することができるヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。
ユーザーの頭部に装着され、ユーザーに画像を視認させる画像生成部と、
前記画像生成部で表示する単位表示画像データを取得する単位表示画像データ取得手段と、
ユーザーの視界方向を撮像し、撮像動画を生成する撮像手段と、
前記撮像手段が生成した撮像動画から、前記画像生成部で表示される単位表示画像毎に、前記単位表示画像と対応付けられた単位動画を生成する単位動画生成手段と、
1の単位動画と対応する同一単位表示画像と対応付けられた他の単位動画が生成された場合に、前記1の単位動画を前記他の単位動画に差し替えるか否かの判断を行い、差し替えると判断した場合に、前記1の単位動画を前記他の単位動画と差し替え、これら差し替えた単位動画を1まとまりの連続動画として生成する連続動画生成手段と、
を有することを特徴とする。
単位動画生成手段は、撮像時間が所定時間以上である場合に限り、単位動画を生成することを特徴とする。
これにより、撮像時間が数秒のような撮像動画からは単位動画が生成されない。このため、短時間で、記憶しておく価値が無い単位動画が無意味に記憶されることがない。
ユーザーからの操作を受け付ける操作部を更に備え、
連続動画生成手段は、単位動画を差し替えるか否かの判断を、前記操作部へのユーザーの操作により決定することを特徴とする。
これにより、ユーザーが操作部を操作することにより、ユーザーが望む単位動画を選択することが可能となる。
連続動画生成手段によって前記他の単位動画に差し替えられた前記1の単位動画を記憶する予備単位動画記憶手段を更に有することを特徴とする。
これにより、連続動画として使用されなかった単位動画を利用することが可能となる。
連続動画生成手段は、前記他の単位動画の撮像時間が前記1の単位動画の撮像時間よりも長い場合、前記1の単位動画を前記他の単位動画に差し替えることを特徴とする。
これにより、同一の対象についての単位動画が、より撮像時間が長い単位動画に自動的に差し替えられる。これにより、より撮像時間が長く、より記録する価値が高い単位動画から構成される連続動画を、自動的に生成することが可能となる。
単位動画生成手段は、
画像生成部によって表示される単位表示画像データが変更された時に、新たな単位動画を生成することを特徴とする。
これにより、画像生成部によって表示される単位表示画像と対応付けされた単位動画が順次自動的に作成される。このため、ユーザーが前記単位表示画像データと撮像された単位動画との対応付けを事後的に行う必要がない。
撮像動画と画像生成部で表示される単位表示画像との関連性を認識する関連認識手段を更に備え、
単位表示画像データ取得手段は、前記関連認識手段が認識した撮像動画と関連性のある単位表示画像データを取得し、
画像生成部は、前記取得された単位表示画像データを表示し、
単位動画生成手段は、
前記関連認識手段が前記関連性を認識した時に、新たな単位動画を生成し、
前記関連認識手段が前記関連性の消滅を認識した時に、前記新たな単位動画の生成を終了することを特徴とする。
これにより、撮像画像と関連性のある単位表示画像が自動的に画像表示部で表示されるとともに、前記単位表示画像と対応付けされた単位動画が自動的に作成される。このため、ユーザーが画像生成部で表示させる単位表示画像を選択する選択操作を行う必要がない。例えば、作業対象物の作業についての作業記録動画を作成する場合に、ユーザーが前記作業対象物を自己の視界に入れるだけで、作業記録動画である単位動画が生成され、作業記録動画の作成に手間がかからない。
連続動画と、連続動画を構成する単位動画に対応する単位表示画像を、画像生成部で表示させる連続動画再生手段を更に有することを特徴とする。
これにより、ユーザーが、完成した連続動画の出来映えを確認することが可能となる。
以下に図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態を示す。第1の実施形態のヘッドマウントディスプレイ100は、ユーザーの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ部50と、このヘッドマウントディスプレイ部50を制御する制御部31とから構成されている。ヘッドマウントディスプレイ部50は、頭部装着部51、画像生成部52、撮像部53とから構成されている。頭部装着部51は、図1に示される実施形態では、眼鏡のフレーム形状であるが、ヘルメット形状等であってもよく、ユーザーの頭部に装着される構造のものであればよい。
もし、ユーザーがマニュアル702に対応する単位動画を撮り直したい場合には、ユーザーが操作部21を操作することにより、再び、マニュアル702を画像生成部52で表示させる。すると、マニュアル702が画像生成部52で表示されると同時に、撮像部53での撮像が開始される。そして、ユーザーが操作部21を操作することにより、画像生成部52でのマニュアル702の表示を停止させると同時に、撮像部53での撮像が終了し、マニュアル702と対応付けられた単位動画B2が生成され、制御部31に記憶される。そして、単位動画B1を撮り直した単位動画B2に差し替えるか否かの判断がなされ、単位動画B1を撮り直した単位動画B2に差し替えると判断された場合には、単位動画B1が撮り直した単位動画B2に差し替えられ、単位動画A1、B2、C1が繋ぎ合わされて、「連続動画」が生成される。
以下、このような機能を実現するヘッドマウントディスプレイ100の構成について詳細に説明する。
図4を用いて、第1の実施形態のヘッドマウントディスプレイ100のブロック図を説明する。制御部31は、CPU10、RAM11、ROM12、補助記憶装置13、撮像部用コントローラ14、撮像部用VRAM15、画像生成部用コントローラ16、画像生成部用VRAM17、外部接続インターフェース18、周辺インターフェース19を有していて、これらは相互にバス9で接続されている。撮像部用コントローラ14と撮像部用VRAM15は相互に接続している。画像生成部用コントローラ16と画像生成部用VRAM17も相互に接続している。撮像部用コントローラ14と撮像部53は、相互に接続している。画像生成部用VRAM17と画像生成部52は相互に接続している。
画像生成プログラム12bは、「マニュアルファイル」から「表示画像データ」を生成させる描画命令を、画像生成部用コントローラ16に出力するプログラムである。
単位動画生成プログラム12cは、撮像部用コントローラ14が生成した「撮像動画」から、画像生成部52で表示される「マニュアルファイル」毎に、前記「マニュアルファイル」と対応付けられた「単位動画」を生成するプログラムである。生成された「単位動画」は、補助記憶装置13の単位動画記憶領域13bに記憶される。
単位動画差替プログラム12dは、単位動画記憶領域13bに記憶されている1の「単位動画」と対応する同一の「マニュアルファイル」と対応付けられた他の「単位動画」が新たに生成された場合に、前記1の「単位動画」を前記他の「単位動画」に差し替えるか否かの判断を行い、差し替えると判断した場合に、前記1の「単位動画」を前記「他の単位動画」と差し替えるプログラムである。
連続動画生成プログラム12eは、「単位動画」から、1まとまりの「連続動画」を生成するプログラムである。
連続動画再生プログラム12fは、「連続動画」と、この「連続動画」を構成する「単位動画」に対応する「マニュアルファイル」を並列させて画像生成部52で表示させる描画命令を、画像生成部用コントローラ16に出力するプログラムである。
なお、マニュアルファイル取得プログラム12a、画像生成プログラム12b、単位動画生成プログラム12c、単位動画差替プログラム12d、連続動画生成プログラム12e、連続動画再生プログラム12fを、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)として構成することとしても差し支えない。
単位動画記憶領域13bには、「マニュアルファイル」に対応付けられた「単位動画」が記憶されるようになっている。
予備単位動画記憶領域13cには、「旧単位動画」が記憶されるようになっている。「旧単位動画」とは、単位動画記憶領域13bに記憶されている「単位動画」に対応する「マニュアルファイル」について、新たに撮り直しが行われた場合に、新たに撮り直された「単位動画」と差し替えられる「単位動画」のことである。
図5を参照して、以下に、第1の実施形態の「連続動画生成処理」のフローの説明をする。第1の実施形態の連続動画生成処理では、ユーザーが操作部21を操作することにより、画像生成部52で表示される「マニュアルファイル」が切り替わる度に、この「マニュアルファイル」と対応付けられた「単位動画」が生成される。以下、詳細に説明する。
S111「マニュアル表示操作有り?」の処理において、マニュアルファイル取得プログラム12aが、ユーザーが操作部21を操作することにより、画像生成部52で「マニュアルファイル」を表示させる「操作信号」を検知した場合には(S111の判断処理がYES)、S112の処理に進む。
つまり、ユーザーが操作部21を操作することにより、画像生成部52で表示させたい「マニュアルファイル」を検索している場合には、短時間しか「マニュアルファイル」が画像生成部52で表示されず(言い換えると、短時間しか撮像されず)、この場合には「撮像動画」を「単位動画」として記憶する必要が無いことから、生成された「撮像動画」は破棄される。
以下に、第1の実施形態のヘッドマウントディスプレイ100と異なる点について、第2の実施形態のヘッドマウントディスプレイ200を説明する。第2の実施形態では、ユーザーが作業対象物801(図8に示す)方向を見ると、撮像部53が作業対象物801を撮像し、後述する関連認識プログラム12gが(図6に示す)、撮像された作業対象物801をパターンマッチングにより認識して、作業対象物801の作業を行うためのマニュアル701を選択する。そして、前記マニュアル701が画像生成部52で表示されるとともに、前記マニュアル701に対応する「単位動画」が生成される。以下、このような機能を実現するヘッドマウントディスプレイ200の構成について、詳細に説明する。
図6を用いて、第2の実施形態のヘッドマウントディスプレイ200のブロック図について、第1の実施形態と異なる点について説明する。
撮像データ特徴点座標記憶領域11aには、関連認識プログラム12gが、算出した「撮像動画」から1フレーム中の「作業対象物」の「特徴点」の座標が記憶される。
マニュアルファイル特徴点座標記憶領域11bには、「マニュアルファイル」の「特徴点座標データ」が記憶される。
紐付け情報記憶領域11cには、関連認識プログラム12gにより、「作業対象物」と関連性が認識された「マニュアルファイル」との「紐付け情報」が記憶される。
図7を参照して、以下に、第2の実施形態の「連続動画生成処理」のフローについて説明する。
S211「作業対象物撮像開始操作有り?」の判断処理において、CPU10は、ユーザーが操作部21を操作することにより、撮像部53で「作業対象物」の撮像を開始することを選択したか否かを判断する。CPU10が、撮像部53で「作業対象物」の撮像を開始することを選択したと判断した場合には(S211の判断処理がYES)、S212の処理に進む。
なお、関連認識プログラム12gは、「作業対象物」の隣接する「特徴点」の相対座標と、「マニュアルファイル」の「特徴点座標データ」の隣接する「特徴点」の相対座標を比較することにより、「作業対象物」と「マニュアルファイル」の「特徴点座標データ」から認識される形状が、相似形であるか否かを判断しても差し支えない。
また、関連認識プログラム12gは、「作業対象物」の隣接する「特徴点」の相対座標と、「マニュアルファイル」の「特徴点座標データ」の隣接する「特徴点」の相対座標を比較し、周知の三角マッチング法により、「作業対象物」と「マニュアルファイル」の「特徴点座標データ」から認識される形状が、一致するか否かを判断しても差し支えない。
なお、三角マッチング法では、下記の方法により比較する「特徴点」を算出する。
1.関連認識プログラム12gが、「特徴点座標データ」及び「作業対象物」の「特徴点」において、すべての可能な三角形の組を選ぶ。
2.関連認識プログラム12gが、三辺a,b,c (a≧b≧c) よりx=b/a, y=c/a を求め、x-y 平面上にプロットする。
3.関連認識プログラム12gが、x-y平面上の位置から、対応する特徴点を決定する。
このような、三角マッチング法によれば、「作業対象物」とユーザーとの位置関係(距離、向き)によって、作業対象物の特徴点の位置が変化し、座標系が異なっても(シフト、拡大/縮小、回転で「作業対象物」が変形していても)、「作業対象物」と相似なパターンを同定することが可能となる。
関連認識プログラム12gが、「特徴点座標」の一致率が一定以上の「特徴点座標データ」があると判断した場合には(S215の判断処理がYES)、撮像された「作業対象物」と比較した「マニュアルファイル」とが関連性があると認識し、前記「作業対象物」と前記「マニュアルファイル」との「紐付け情報」を、紐付け情報記憶領域11cに記憶し、S217の判断処理に進む。一方で、関連認識プログラム12gが、「特徴点座標」の一致率が一定以上の「特徴点座標データ」がないと判断した場合には(S215の判断処理がNO)、S213の処理に戻る。
なお、S231「撮像終了?」の判断処理において、CPU10が、「撮像終了信号」を受信していないと判断した場合には(S231の判断処理がNO)、S213の判断処理に戻る。
また、S236「撮り直し?」の判断処理において、CPU10が、「撮り直し指示信号」を受信した場合には(S236の判断処理がYES)、S213の判断処理に戻る。
図9に第3の実施形態の概要図を示して、以下に、第1の実施形態と異なる点について、第3に実施形態のヘッドマウントディスプレイ300を説明する。第3の実施形態では、図9に示されるように、マニュアル701〜704が画像生成部52で表示されると、「撮像動画」が連続的に生成されるとともに、マニュアル701〜704が切り替わる度に、「開始ポイント」及び「終了ポイント」が記憶される。そして、前記「開始ポイント」及び「終了ポイント」に基づいて、連続的に生成された「撮像動画」から、各マニュアル701〜704に対応する「単位動画」が生成され、これら「単位動画」が繋ぎ合わされて、1まとまりの「連続動画」が生成される。図9に示される実施形態では、マニュアル702に対応する「単位動画」として、単位動画B2を採用しているので、単位動画B1は、実際には生成されない。以下、このような機能を実現するヘッドマウントディスプレイ300の構成について、詳細に説明する。
(第3の実施形態のヘッドマウントディスプレイのブロック図)
撮像動画記憶領域13eには、撮像部用コントローラ14で生成された「撮像動画」が記憶される。なお、画像生成部52で表示される「マニュアルファイル」が切り替わったとしても、連続的に「撮像動画」が撮像動画記憶領域13eに記憶されるようになっている。
開始終了ポイント記憶領域13fには、「マニュアルファイル」と、この「マニュアルファイル」と対応付けられた「開始ポイント」、「終了ポイント」及び「優先度」が記憶された「開始終了ポイントファイル」(図12に示す)が記憶される。
第3の実施形態では、ROM12には、ポイント記憶プログラム12hが記憶されている。ポイント記憶プログラム12hは、「マニュアルファイル」の画像生成部52での表示が開始された時間を、前記「マニュアルファイル」に対応する「開始ポイント」の欄に記憶させる。また、ポイント記憶プログラム12hは、画像生成部52で表示されている「マニュアルファイル」の表示が終了した時間を、前記「マニュアルファイル」に対応する「終了ポイント」の欄に記憶させる。具体的には、ポイント記憶プログラム12hは、ユーザーが操作部21を操作することにより、画像生成部52で表示される「マニュアルファイル」を切り替える際に出力される「操作信号」を読み取り、「マニュアルファイル」に対応する「開始ポイント」及び「終了ポイント」の時間を認識する。
第3の実施形態では、単位動画差替プログラム12dは必須ではない。
図11を参照して、以下に、第3の実施形態の「連続動画生成処理」のフローの説明をする。ユーザーが操作部21を操作することにより、ヘッドマウントディスプレイ300に電源が投入されると、S311の判断処理に進む。
S311「マニュアル表示操作有り?」の処理において、マニュアルファイル取得プログラム12aが、ユーザーが操作部21を操作することにより、画像生成部52で「マニュアルファイル」を表示させる「操作信号」を検知した場合には(S311の判断処理がYES)、S312の処理に進む。この際に、ポイント記憶プログラム12hは、前記「検知信号」を読み取ることにより、画像生成部52で表示される「マニュアルファイル」の「開始ポイント」の時間を認識する。
そして、連続動画生成プログラム12eは、単位動画記憶領域11dに記憶されている各「単位動画」を、繋ぎ合わせて、1まとまりの(1ファイルの)「連続動画」を生成し(図9に示す)、連続動画記憶領域13dに記憶させる。S333の処理が終了すると、S334の判断処理に進む。
以上説明した実施形態では、ヘッドマウントディスプレイ100〜300は、頭部装着部50と制御部31〜33とからなる2体構造であるが、1体構造としたヘッドマウントディスプレイであっても差し支えない。
以上説明した実施形態では、「マニュアルファイル」は、補助記憶装置13のマニュアルファイル記憶領域13aに記憶されているが、「マニュアルファイル」をコンピュータ装置999等の外部に記憶させておき、「マニュアルファイル」を、外部接続インターフェース18を介して取得することにしても差し支えない。
以上説明した実施形態では、「マニュアルファイル」と対応付けられた「単位動画」から「連続動画」が生成され、当該「連続動画」がコンピュータ装置999に出力されるが、再生順序が指定された状態で、前記「単位動画」がコンピュータ装置999に出力されるようにしても差し支えない。
以上説明した実施形態では、画像生成部52で「マニュアルファイル」が表示され、当該「マニュアルファイル」と相互に対応付けられた「単位動画」から「連続動画」が生成されるが、画像生成部52で表示される画像は「マニュアルファイル」に限定されず、所謂ビジネスソフトの「文書ファイル」、「静止画像ファイル」、「動画像ファイル」、或いは、複数のページからなる前記「文書ファイル」、「静止画像ファイル」、「動画像ファイル」等の「単位表示画像データ」であっても差し支えなく、「単位表示画像」と相互に対応付けられた「単位動画」から「連続動画」が生成される実施形態であっても差し支えない。「単位表示画像データ」が複数のページから構成されている場合には、ページが切り替わる度に「単位動画」が生成されるように構成にしても差し支えない。
10 CPU
11 RAM
11a 撮像データ特徴点座標記憶領域(第2の実施形態)
11b マニュアルファイル特徴点座標記憶領域(第2の実施形態)
11c 紐付け情報記憶領域(第2の実施形態)
11d 単位動画記憶領域(第3の実施形態)
12 ROM
12a マニュアルファイル取得プログラム
12b 画像生成プログラム
12c 単位動画生成プログラム
12d 単位動画差替プログラム
12e 連続動画生成プログラム
12f 連続動画再生プログラム
12g 関連認識プログラム(第2の実施形態)
12h ポイント記憶プログラム(第3の実施形態)
13 補助記憶装置
13a マニュアルファイル記憶領域
13b 単位動画記憶領域
13c 予備単位動画記憶領域
13d 連続動画記憶領域
13e 撮像動画記憶領域(第3の実施形態)
13f 開始終了ポイント記憶領域(第3の実施形態)
14 撮像部用コントローラ
15 撮像部用VRAM
16 画像生成部用コントローラ
17 画像生成部用VRAM
18 外部接続インターフェース
19 周辺インターフェース
21 操作部
22 電源ランプ
31 制御部(第1の実施形態)
32 制御部(第2の実施形態)
33 制御部(第3の実施形態)
50 ヘッドマウントディスプレイ部
51 頭部装着部
52 画像生成部
53 撮像部
100 第1の実施形態のヘッドマウントディスプレイ
200 第2の実施形態のヘッドマウントディスプレイ
300 第3の実施形態のヘッドマウントディスプレイ
701〜704 マニュアル
801 作業対象物
850 特徴点
999 コンピュータ装置
Claims (8)
- ユーザーの頭部に装着され、ユーザーに画像を視認させる画像生成部と、
前記画像生成部で表示する単位表示画像データを取得する単位表示画像データ取得手段と、
ユーザーの視界方向を撮像し、撮像動画を生成する撮像手段と、
前記撮像手段が生成した撮像動画から、前記画像生成部で表示される単位表示画像毎に、前記単位表示画像と対応付けられた単位動画を生成する単位動画生成手段と、
1の単位動画と対応する同一の単位表示画像と対応付けられた他の単位動画が生成された場合に、前記1の単位動画を前記他の単位動画に差し替えるか否かの判断を行い、差し替えると判断した場合に、前記1の単位動画を前記他の単位動画と差し替え、これら差し替えた単位動画を1まとまりの連続動画として生成する連続動画生成手段と、
を有することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 - 単位動画生成手段は、撮像時間が所定時間以上である場合に限り、単位動画を生成することを特徴とする請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- ユーザーからの操作を受け付ける操作部を更に備え、
連続動画生成手段は、単位動画を差し替えるか否かの判断を、前記操作部へのユーザーの操作により決定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 連続動画生成手段によって前記他の単位動画に差し替えた前記1の単位動画を記憶する予備単位動画記憶手段を更に有することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 連続動画生成手段は、前記他の単位動画の撮像時間が前記1の単位動画の撮像時間よりも長い場合、前記1の単位動画を前記他の単位動画に差し替えることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 単位動画生成手段は、
画像生成部によって表示される単位表示画像が変更された時に、新たな単位動画を生成することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 撮像動画と画像生成部で表示される単位表示画像との関連性を認識する関連認識手段を更に備え、
単位表示画像データ取得手段は、前記関連認識手段が認識した撮像動画と関連性のある単位表示画像データを取得し、
画像生成部は、前記取得された単位表示画像データを表示し、
単位動画生成手段は、
前記関連認識手段が前記関連性を認識した時に、新たな単位動画を生成し、
前記関連認識手段が前記関連性の消滅を認識した時に、前記新たな単位動画の生成を終了することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 連続動画と、連続動画を構成する単位動画に対応する単位表示画像を、画像生成部で表示させる連続動画再生手段を更に有することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
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