JP5230558B2 - 資料提示装置 - Google Patents

Description

本発明は、資料を撮影して画像を生成し、この画像を外部の表示装置に表示する資料提示装置に関するものである。

従来、資料提示装置を用いてプレゼンテーションを行うにあたり、指し棒等によって資料上の任意の場所を直接的に指し示すことが行われていた。しかし、撮影した映像を一時的に停止させて静止画を出力させた場合には、指し棒がリアルタイムに表示装置に表示されないため、ユーザは、表示装置やスクリーンにまで移動して、表示画像上で目的の場所を指し示す必要があった。

このような問題に関し、例えば、特許文献１には、資料提示装置の撮影範囲に検出されたペン先の指示マークの位置に基づいて、静止画像上にポイント画像を合成する技術が開示されている。しかし、このような技術では、ペンとポイント画像の形状が全く異なるため、場所を指し示す動作を変更せざるを得ない場合があった。具体的には、ペンによって任意の場所を指し示した場合には、指し示す方向が明らかであるため、ペン先を動かす必要はないが、ポイント画像によって場所を指し示す場合には、目的の場所の周囲を回転させるようにポイント画像を移動させなければ、指し示す場所が不明確になる場合があった。

特開２００４−２３３５９号公報 特開２００５−２５２５２３号公報

このような問題を踏まえ、本発明が解決しようとする課題は、静止画像を出力する場合においても、動画像を出力する場合と同様の動作によって、資料上の任意の場所を指し示すことが可能な資料提示装置を提供することにある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］資料提示装置であって、被写体を所定の時間間隔で撮影して原画像を逐次生成する撮影部と、前記生成された原画像を逐次記憶する第１の記憶部と、前記生成された原画像のうちの一の原画像を静止画像として記憶する第２の記憶部と、所定の指示部材が前記第１の記憶部に記憶された原画像に含まれているか否かを解析し、前記指示部材が前記原画像内に含まれている場合に、前記指示部材が指し示す位置および方向を検出する検出部と、前記検出された位置および方向を示すポインタ画像を生成するポインタ画像生成部と、前記第２の記憶部から前記静止画像を読み出して、該静止画像に前記生成されたポインタ画像を合成し、合成画像を生成する合成画像生成部と、前記合成画像を出力する出力部とを備える資料提示装置。

このような構成では、第１の記憶部に逐次記憶される原画像中に所定の指示部材が含まれる場合に、この指示部材が指し示す位置および方向が検出され、この位置および方向を示すポインタ画像が生成される。そして、第２の記憶部から読み出された静止画像に、このポインタ画像が合成されて出力される。つまり、上記構成によれば、撮影部によって撮影された指示部材が指し示す位置および方向と同様の位置および方向を指し示すポインタ画像が、静止画像上に表示されることになる。この結果、静止画像を出力する場合においても、動画像を出力する場合と同様の動作によって、資料上の任意の場所を指し示すことが可能になる。

なお、本発明は、上述した資料提示装置としての構成のほか、資料提示装置の制御方法や使用方法、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを記録した記録媒体などとしても構成することができる。

本発明の実施例としての資料提示装置１００の外観図である。 資料提示装置１００の内部構成を示すブロック図である。 画像表示処理のフローチャートである。 原画像データＮ１内に指し棒ＰＲが含まれている様子を示す説明図である。 指定位置および指定方向の検出方法を示す説明図である。 合成画像データＮ３が液晶ディスプレイ２００に表示された例を示す説明図である。 合成画像データＮ３が液晶ディスプレイ２００に表示された例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．資料提示装置の構成：
Ｂ．画像表示処理：
Ｃ．変形例：

Ａ．資料提示装置の構成：
図１は、本発明の実施例としての資料提示装置１００の外観図である。資料提示装置１００は、机などに設置される本体１０２と、本体１０２に設けられた操作部１０３と、本体１０２から上側に伸びた屈曲可能な支柱１０４と、支柱１０４の先端に取り付けられたカメラヘッド１０６と、を備える。カメラヘッド１０６にはＣＣＤカメラが内蔵されており、机などに載置された被写体ＰＳを撮影する。本体１０２の背面には、映像出力端子１９０とＵＳＢインタフェース１９５とが備えられている。映像出力端子１９０には、液晶ディスプレイ２００や、プロジェクタ、テレビ等が接続される。ＵＳＢインタフェース１９５には、コンピュータ（図示せず）が接続される。映像出力端子１９０やＵＳＢインタフェース１９５からは、カメラヘッド１０６によって撮影された被写体ＰＳの映像が出力される。

本実施例の資料提示装置１００は、静止画を出力するための静止画ボタン１０５を操作部１０３内に備えている。この静止画ボタン１０５が押されると、液晶ディスプレイ２００等には、撮影部１２０によって撮影された被写体ＰＳの静止画が表示される。本実施例では、こうして静止画が表示されている際に、指示部材としての指し棒ＰＲを資料提示装置１００の撮影範囲ＳＡ内に配置すると、この指し棒ＰＲが指し示す位置および方向と同様の位置および方向を指し示すポインタ画像ＰＴが静止画上に合成されて表示される。以下、かかる機能を実現するための構成および処理について詳細に説明する。

図２は、資料提示装置１００の内部構成を示すブロック図である。資料提示装置１００は、撮影部１２０と、第１の記憶部としての第１フレームメモリ１２５と、静止画生成部１３０と、第２の記憶部としての第２フレームメモリ１３５と、指し棒検出部１４０と、ポインタ画像生成部１４５と、合成画像生成部１５０と、画像出力部１５５と、画像符号化部１６０と、を備えている。これらのうち、静止画生成部１３０と、指し棒検出部１４０と、ポインタ画像生成部１４５と、合成画像生成部１５０と、画像出力部１５５と、画像符号化部１６０とは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）によってハードウェア的に実現されている。

撮影部１２０は、カメラヘッド１０６に内蔵されたＣＣＤカメラや、ＣＣＤカメラから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログフロントエンド回路を備えている。撮影部１２０は、１秒間あたりに１５フレームの画像を撮影し、撮影した画像を、原画像データＮ１として第１フレームメモリ１２５に逐次記録する。

静止画生成部１３０は、操作部１０３内の静止画ボタン１０５が押された場合に、第１フレームメモリ１２５から、その時点で記録されている原画像データＮ１を読み出して、この原画像データＮ１を、第２フレームメモリ１３５に、静止画データＮ２として記録する。このとき、静止画生成部１３０は、映像の出力モード（以下、「映像出力モード」という）を、「静止画モード」とする。また、静止画ボタン１０５が再度押されると、静止画生成部１３０は、映像出力モードを、「動画モード」とする。静止画生成部１３０からは、現在の映像出力モードを表すモード信号が、後述する画像出力部１５５と、画像符号化部１６０とに送信される。本実施例では、資料提示装置１００の電源投入直後には、映像出力モードは、「動画モード」であることとする。

指し棒検出部１４０は、第１フレームメモリ１２５に記録された原画像データＮ１の中に、指し棒ＰＲを表す画像が含まれるか否かを解析する。この解析の結果、指し棒ＰＲを表す画像が含まれていると判断した場合には、指し棒検出部１４０は、更に、その指し棒ＰＲが指し示す位置と方向とを検出する。以下、指し棒ＰＲが指し示す位置を「指定位置」といい、指し棒ＰＲが指し示す方向を「指定方向」という。

ポインタ画像生成部１４５は、指し棒検出部１４０が検出した指定位置および指定方向に応じて、ポインタ画像ＰＴを生成する。

合成画像生成部１５０は、第２フレームメモリ１３５に記録された静止画データＮ２を読み出して、この静止画データＮ２に対して、ポインタ画像生成部１４５によって生成されたポインタ画像ＰＴを合成し、合成画像データを生成する。生成された合成画像データは、画像出力部１５５と画像符号化部１６０とに出力される。

画像出力部１５５は、第１フレームメモリ１２５に記録された原画像データＮ１もしくは合成画像生成部１５０で生成された合成画像データをＤ／Ａ変換およびフレームレート変換し、アナログＲＧＢ信号として映像出力端子１９０から出力する。このとき、画像出力部１５５は、静止画生成部１３０から受信したモード信号に応じて、出力する画像データを選択する。具体的には、受信したモード信号が、動画モードを表す信号であれば、第１フレームメモリ１２５に記録された原画像データＮ１を出力し、静止画モードを表す信号であれば、合成画像生成部１５０によって生成された合成画像データを出力する。

画像符号化部１６０は、第１フレームメモリ１２５に記録された原画像データＮ１もしくは合成画像生成部１５０で生成された合成画像データをＪＰＥＧデータにエンコード（符号化）し、ＵＳＢインタフェース１９５から出力する。画像符号化部１６０は、画像出力部１５５と同様に、静止画生成部１３０から受信したモード信号に応じて、出力する画像データを選択する。なお、画像符号化部１６０は、ＵＳＢインタフェース１９５にコンピュータが接続されている場合にのみ、ＪＰＥＧデータへのエンコードやＪＰＥＧデータの出力を行うこととしてもよい。

なお、本実施例では、フレームメモリとして、原画像データＮ１が記憶される第１フレームメモリ１２５と、静止画データＮ２が記憶される第２フレームメモリ１３５とを別々に用意したが、１つのフレームメモリの中の別々の領域に、原画像データＮ１と静止画データＮ２とを記憶させることとしてもよい。

Ｂ．画像表示処理：
図３は、図２に示した各ブロックが協同して実行する画像表示処理のフローチャートである。この画像表示処理は、資料提示装置１００の電源がオンにされている間、繰り返し実行される。この画像表示処理が実行されると、撮影部１２０は、被写体ＰＳを撮影して原画像データＮ１を生成し、第１フレームメモリ１２５に記録する（ステップＳ１０）。

原画像データＮ１が第１フレームメモリ１２５に記録されると、指し棒検出部１４０は、周知のパターンマッチング法によって、この原画像データＮ１を解析し（ステップＳ１２）、原画像データＮ１の中に指し棒ＰＲを表す画像が検出されたかを判断する（ステップＳ１４）。

図４は、原画像データＮ１内に指し棒ＰＲが含まれている様子を示す説明図である。本実施例では、指し棒ＰＲの先端には、矩形の枠ＦＲ内に矢印ＡＲが配置された図柄を有する部材が設けられている。そのため、指し棒検出部１４０は、まず、周知のパターンマッチング法に基づいて、原画像データＮ１の中から、矩形の枠ＦＲの検出を行う。矩形の枠ＦＲが原画像データＮ１内から検出されれば、指し棒検出部１４０は、原画像データＮ１内に指し棒ＰＲが検出されたと判断する。一方、矩形の枠ＦＲが原画像データＮ１内から検出されなければ、指し棒検出部１４０は、原画像データＮ１内に指し棒ＰＲが検出されなかったと判断する。

ステップＳ１４において、原画像データＮ１内に指し棒ＰＲが検出されたと判断された場合には、指し棒検出部１４０は、指定位置および指定方向の検出を行う（ステップＳ１６）。

図５は、指定位置および指定方向の検出方法を示す説明図である。この図５には、図４に示した矩形の枠ＦＲと矢印ＡＲとを簡略化して表している。指し棒検出部１４０は、上記ステップＳ１６において、まず、矩形の枠ＦＲ内に配置された矢印ＡＲを周知のパターンマッチング法に基づいて検出する。そして、この矢印ＡＲの先端の位置Ｐ１（ｘ１，ｙ１）と後端の位置Ｐ２（ｘ２，ｙ２）とを検出し、検出された矢印ＡＲの先端の位置を、指定位置として決定する。また、後端の位置Ｐ２（ｘ２，ｙ２）から先端の位置Ｐ１（ｘ１，ｙ１）に向かうベクトルの方向を、指定方向として決定する。

ステップＳ１６において、指定位置および指定方向が検出されると、ポインタ画像生成部１４５は、検出された指定位置を、同じく検出された指定方向から指し示すポインタ画像ＰＴを生成する（ステップＳ１８）。これに対して、ステップＳ１４において、指し棒ＰＲが検出されなかった場合には、上述したステップＳ１６およびステップＳ１８の処理はスキップされ、ポインタ画像の生成は行われない。

続いて、合成画像生成部１５０は、第２フレームメモリ１３５から静止画データＮ２を読み出す（ステップＳ２０）。合成画像生成部１５０、この静止画データＮ２に対して、ステップＳ１８で生成されたポインタ画像ＰＴを合成し、合成画像データを生成する（ステップＳ２２）。なお、ステップＳ１４において、指し棒ＰＲが検出されなかった場合には、ステップＳ１８においてポインタ画像ＰＴの生成が行われないので、ステップＳ２２では、静止画データＮ２に対して、ポインタ画像ＰＴの合成は行われない。そのため、この場合には、ステップＳ２２で得られる合成画像データは、静止画データＮ２をそのまま表すことになる。

ステップＳ２２において、合成画像データが生成されると、画像出力部１５５および画像符号化部１６０は、静止画生成部１３０から受信したモード信号に基づき、現在の映像出力モードが静止画モードであるか否かを判断する（ステップＳ２４）。現在の映像出力モードが動画像モードであれば、画像出力部１５５および画像符号化部１６０は、ステップＳ１０において、第１フレームメモリ１２５に記録された原画像データＮ１を出力する（ステップＳ２６）。一方、現在の映像出力モードが静止画モードであれば、画像出力部１５５および画像符号化部１６０は、ステップＳ２２で生成された合成画像データを出力する（ステップＳ２８）。

図６および図７は、合成画像データＮ３が液晶ディスプレイ２００に表示された例を示す説明図である。これらの図には、指し棒ＰＲが指し示す方向に応じて、異なる方向を向くポインタ画像ＰＴが表示された例をそれぞれ示した。なお、図６および図７には、ポインタ画像ＰＴとして、指し棒ＰＲと異なる形態の画像を示しているが、ポインタ画像ＰＴは、指し棒ＰＲの形態を模した画像としてもよい。

以上で説明した本実施例の資料提示装置１００によれば、第１フレームメモリ１２５に逐次記録される原画像データＮ１中の指し棒ＰＲの位置および方向に基づいてポインタ画像ＰＴが生成され、このポインタ画像が液晶ディスプレイ２００等に出力される静止画に合成される。本実施例では、このようにして静止画中に合成されるポインタ画像ＰＴは、指し棒ＰＲが指し示す方向と同じ方向を指し示す。そのため、資料提示装置１００から静止画が出力される場合においても、ユーザは、動画像が出力されている場合と同様の動作によって、静止画上の任意の場所を指し示すことが可能になる。

Ｃ．変形例：
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、以下のような変形が可能である。

・変形例１：
上述した実施例では、指し棒ＰＲが指し示す方向と同じ方向を示すポインタ画像ＰＴを静止画上に合成することとした。これに加えて、静止画上に合成されるポインタ画像ＰＴは、指し棒ＰＲの色と同様の色を有することとしてもよい。こうすることにより、映像出力モードの切り替え時におけるポインタ画像ＰＴの視認性を向上させることが可能になる。指し棒ＰＲの色は、パターンマッチング時において自動的に判別することとしてもよいし、予め定められていることとしてもよい。

・変形例２：
上述した実施例では、図３に示した画像表示処理を、ＡＳＩＣにより構成された静止画生成部１３０や、指し棒検出部１４０、ポインタ画像生成部１４５、合成画像生成部１５０、画像出力部１５５、画像符号化部１６０によって実行することとした。これに対して、画像表示処理は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭを備えるマイクロコンピュータによって、ソフトウェア的に実行されることとしてもよい。

・変形例３：
上述した実施例では、矩形の枠ＦＲ内に矢印ＡＲが配置された図柄を有する部材が指し棒ＰＲの先端に設けられていることとした。しかし、この図柄は任意であり、位置と方向とが検出可能な図柄であればよい。

１００…資料提示装置
１０２…本体
１０３…操作部
１０４…支柱
１０５…静止画ボタン
１０６…カメラヘッド
１２０…撮影部
１２５…第１フレームメモリ
１３０…静止画生成部
１３５…第２フレームメモリ
１４０…指し棒検出部
１４５…ポインタ画像生成部
１５０…合成画像生成部
１５５…画像出力部
１６０…画像符号化部
１９０…映像出力端子
１９５…ＵＳＢインタフェース
２００…液晶ディスプレイ
Ｎ１…原画像データ
Ｎ２…静止画データ
Ｎ３…合成画像データ
ＳＡ…撮影範囲
ＰＲ…指し棒
ＦＲ…枠
ＡＲ…矢印
ＰＳ…被写体
ＰＴ…ポインタ画像

Claims (1)

1. 資料提示装置であって、
   被写体を所定の時間間隔で撮影して原画像を逐次生成する撮影部と、
   前記生成された原画像を逐次記憶する第１の記憶部と、
   前記生成された原画像のうちの一の原画像を静止画像として記憶する第２の記憶部と、
   所定の指示部材が前記第１の記憶部に記憶された原画像に含まれているか否かを解析し、前記指示部材が前記原画像内に含まれている場合に、前記指示部材が指し示す位置および方向を検出する検出部と、
   前記検出された位置および方向を示すポインタ画像を生成するポインタ画像生成部と、
   前記第２の記憶部から前記静止画像を読み出して、該静止画像に前記生成されたポインタ画像を合成し、合成画像を生成する合成画像生成部と、
   前記合成画像を出力する出力部と
   を備える資料提示装置。

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