JP5517705B2 - 投影装置 - Google Patents

Description

本発明は、投影装置に関し、特に、投影面に配置された物体を撮影する投影装置に関する。

特開２００６−１９７３６９号公報

従来、液晶プロジェクタに代表される投影装置に、カメラなどの撮像手段を備えたものが知られている（特許文献１）。プロジェクタとカメラからなり、撮影範囲を示す撮影枠を投影面に投影し、カメラが撮影枠内の被写体を撮影するようにしたシステムが記載されている。

従来技術では、複数の被写体の画像を順次取り込むことができない。また、各被写体の撮影中と撮影終了などのステータスを表示することができず、ユーザが撮影のステータスを適切に認識するのが困難であった。

本発明は、このような不都合を解消した投影装置を提示することを目的とする。

この様な課題を解決するために、本発明に係る投影装置は、画像を投影する投影手段と、前記投影手段の投影面上に物体が配置されたことを検出する検出手段と、前記投影面を撮影する撮影手段と、前記検出手段によって前記投影面上に物体が配置されたことを検出した場合、前記撮影手段に前記物体を撮影させ電子データとして取得する撮影制御手段と、前記撮影手段による前記物体の撮影の際に、撮影状態を示す情報アイコンを前記投影手段により投影させる投影制御手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、投影面上に複数の物体を配置しただけで自動的に検出し、撮影すると共に、各物体の撮影状況のステータスを投影物の配置された位置に関連する位置に表示するので、ユーザの使い勝手が向上する。

本実施例を用いた会議の一形態図である。 本実施例による机面投影状態の平面図である。 本実施例の概略構成ブロック図である。 本実施例による机面投影状態であって、紙資料を置いた状態の平面図である。 差分画像による物体検出の模式図である。 斜め撮影の場合の補正処理の説明図である 撮影された紙資料の説明図である。 本実施例の動作フローチャートである。 本実施例の情報アイコンの表示フローチャートである。 本実施例による机面投影状態であって、撮影中アイコンを表示する状態の平面図である。 本実施例による机面投影状態であって、撮影完了アイコンと表示アイコンを表示する状態の平面図である。 本実施例による机面投影状態であって、投影中アイコンを表示する状態の平面図である。 本実施例による机面投影状態であって、撮影画像を拡大表示する状態の平面図である。 本実施例による机面投影状態であって、複数の紙資料が置かれた状態の平面図である。 投影面上に複数の紙資料が置かれた場合の差分画像である。 本実施例による机面投影状態であって、複数の紙資料に撮影完了アイコンを表示する状態の平面図である。 本実施例による机面投影状態であって、複数の紙資料に撮影完了アイコン又は撮影中アイコンを表示する状態の平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る投影装置の一実施例であるプロジェクタを用いた会議システムの構成例である。本発明に係る投影装置の一実施例であるプロジェクタ１０１は天井に吊り下げられている。プロジェクタ１０１は、映像伝送ケーブル１０４によってＰＣ（パーソナルコンピュータ）１０３からの出力された画像データをテーブル１０２に投影する。

図２は、テーブル１０２の俯瞰図である。投影画面２０１には、ＰＣ１０３から出力される画像データがプロジェクタ１０１により投影されている。会議の参加者２１１〜２１４は、投影画面２０１に表示される共有情報資料２０２を参照しながら会議を進行する。

図３は、プロジェクタ１０１の概略構成ブロック図を示す。投影処理部３０１は、映像処理部３０２からの投影画像データに従い液晶パネル３１２を駆動することで、画像を投影面に投影する。映像処理部３０２は、映像入力部３０６からの画像データにＯＳＤ制御部３０７によって生成される画像データを重畳して投影画像データを生成し、投影処理部３０１に転送する。

ＣＰＵ３０３はプロジェクタ１０１の全体を制御し、投影制御手段として情報アイコンの投影を制御する。メモリ部３０４は、データ及びＣＰＵ３０３により実行されるプログラムを格納する。赤外線受信部３２１は、リモコン３２２からのコマンドを搬送する赤外線信号を受信する。操作部３０５は、赤外受光用の赤外線受信部３２１による受信信号をＣＰＵ３０３に転送する。操作部３０５は、プロジェクタ１０１の筐体に装備される操作スイッチ又は操作ボタン類を含んでも良い。

映像入力部３０６は、外部機器（本実施例では、ＰＣ１０３）からの画像データを受信し、映像処理部３０２に転送する。ＯＳＤ制御部３０７は、ＧＵＩ表示のための画像データを生成し、メモリ部３０４に格納されている撮影画像データから投影用の画像データを生成する。

投影面検出部３０８は、投影面上に物が置かれたことを検出し、投影面に置かれた物が取り除かれたことを検出する。投影面検出部３０８はまた、投影面上に置かれた物の位置と大きさを検出する。

投影面撮影制御部３０９は、カメラ部３１１を制御する。撮影処理部３１０は、カメラ部３１１による撮影処理を行い、カメラ部３１１からの撮影画像データを取得して補正処理し、メモリ部３０４に格納する。カメラ部３１１は、投影面撮影制御部３０９によって駆動され、撮像素子、撮影レンズ、並びにパン、チルト及びズームの駆動部によって構成される。

以下、本実施例の特徴的な動作を説明する。図４は、会議中に、必要となった紙資料４０１を参加者２１３が投影テーブル１０２上に置いた状態を示す。この状態では、参加者２１１、２１２、２１４は、その紙資料４０１を確認することが困難である。

この状態から会議を円滑に進めるための、プロジェクタ１０１の動作フローを図８及び図９のフローチャートを用いて説明する。図８は、投影面上への物の載置又は除去に応じて、撮影と電子データ投影処理プロセス（図９）への通知を実行する投影面検出処理プロセスを示す。ＣＰＵ３０３上のプログラムが、図８及び図９に示すプロセスを実行する。図８に示すプロセスは、プロジェクタ１０１の起動後に実行される。

起動後、投影面検出部３０８が、物体検出の処理を開始する（８０１）。具体的には、投影面検出部３０８は、メモリ部３０４上に展開されるカメラ部３１１からのライブビュー画像のフレーム間の変化から、物体の有無を検出する。この際、投影中の画像が変化したことによる差分を検出しないように、ＣＰＵ３０３は、映像処理部３０２の画像データまたは、映像入力部３０６に入力された画像データを投影面検出部３０８に入力する。そして、投影面検出部３０８は、投影画像の変化を除いたライブビュー画像のフレーム間変化から物体の有無を検出する。ライブビュー画像は、その後の処理負荷を軽くするために縮小された画像列によって構成されている。図５は、２値化された差分画像５０１を示す。投影面検出部３０８は、差分画像により、投影面上に物が置かれたかどうかを判定し（８０２）、置かれていたものが取り除かれたかどうかを判定する（８１４）。

投影面上に物が置かれたと判定した場合、投影面検出部３０８は、差分画像５０１の画素を探索することによって、物体が置かれている対象領域５０２を特定する（Ｓ８０３）。対象領域５０２が特定されると、この領域５０２に対して電子データ投影処理プロセスを生成する（８０４）。

図９は、電子データ投影処理プロセスの処理フローを示す。ＣＰＵ３０３が、投影制御手段として、この電子データ投影処理プロセスを実行する。

投影面検出部３０８は、生成された電子データ投影処理プロセスに対し、検出された対象領域の撮影を開始する旨を示す撮影開始イベントを通知する。このイベントには、対象領域の座標情報が含まれる。

電子データ投影処理プロセスは、撮影開始イベントを受信すると、図１０に示すような、撮影中であることを示す撮影中アイコン１００１を投影面に表示させる（９０１）。すなわち、撮影中アイコン１００１がＯＳＤ制御部３０７によって生成される。映像処理部３０２は映像入力部３０６から転送される画像データに撮影中アイコン１００１をオーバーレイし、得られた合成画像が投影処理部３０１によって投影される。参加者は、撮影中アイコン１００１を表示することによって、紙資料の撮影が開始されること、従って、その紙資料を移動してはいけないことを判断できる。

投影面撮影制御部３０９は、投影面検出部３０８によって特定された対象領域５０２に向けて撮影方向を制御する（８０６）。すなわち、投影面撮影制御部３０９は、対象領域５０２が撮影領域の中心になるように、カメラ部３１１のパン及びチルトを制御する。もちろん、撮影方向を電子的に制御してもよい。投影面撮影制御部３０９は、投影面検出部３０８によって特定された対象領域５０２に対してズームを制御する（８０７）。すなわち、投影面撮影制御部３０９は、対象領域５０２が撮影領域の中で適切に大きなサイズになるようにカメラ部３１１のズームを制御する。もちろん、ズーム（画角）を電子的に制御しても良い。撮影方向及びズームを制御した後の撮影画像は、図７に示すような画像７０１となる。

撮影状態が確定すると、プロジェクタ１０１は、画像の投影を停止する（８０８）。これは、投影したまま撮影すると、紙資料４０１に投影している画像も映りこんでしまうからである。投影面撮影制御部３０９は、カメラ部３１１を制御して、カメラ部３１１に撮影を実行させる（８０９）。

カメラ部３１１による撮影が完了すると、プロジェクタ１０１は、停止していた投影を再開する（８１０）。また、撮影が完了すると、投影面撮影制御部３０９は、ＣＰＵ３０３の電子データ投影処理プロセスに撮影完了イベントを通知する（８１１）。

電子データ投影処理プロセスは、撮影完了イベントを受信すると、図１１に示すような、撮影完了を示す撮影完了アイコン１１０１を表示させる（９０２）。同時に、電子データ化された紙資料（撮影画像データ）の表示開始を示す表示開始アイコン１１０２も表示させる。本実施例では、表示開始アイコン１１０２は各辺に対して表示され、リモコン３２２によって、カーソル１１０３を移動させ、選択できる。これに限らず、表示開始アイコン１１０２の表示位置を動的に変更してもいいし、またタッチセンサを利用して、参加者が直接選択指定できるようにしても良い。

撮影完了アイコン１１０１を表示することによって、参加者は、紙資料の撮影が完了したこと、従って、その紙資料を取り除いても良いことを判断できる。

撮影完了イベントを通知した後、ＣＰＵ３０３は、撮影処理部３１０にカメラ部３１１による撮影画像データの補正処理を実行させる（８１２）。図６は、プロジェクタ１０１とカメラ部３１１の画角の関係例を示す。この状態で撮影すると、撮影画像６０１は歪んだ画像となる。この撮影画像６０１を正しい画像に補正するために、撮影処理部３１０は、撮影光軸に対して垂直な仮想投影面６０２に３次元射影変換する（８１２）。仮想投影面６０２は、カメラ部３１１のパン及びチルト角と射影面角度６０３によって確定される。補正された撮影画像データは、投影すべき画像データとしてメモリ部３０４に格納される（８１３）。

投影面検出部３０８は、投影面上に置かれていた物が取り除かれたかどうかを判定する（８１４）。これは、前述の通り差分画像における対象領域が無くなることで判定できる。投影面上からそれまで置かれていた物が取り除かれたと判定された場合、投影面検出部３０８は、非検出イベントを電子データ投影処理プロセスに通知する（８１５）。

電子データ投影処理プロセスは、非検出イベントを受信すると、対象領域に関連付けて表示されていたアイコンの表示を停止させる（９０３）。これは、紙資料４０１を退けることにより、参加者に何も通知する必要がなくなるからである。

紙資料４０１の撮影画像をすべての参加者が確認できるように、図１３に示すように、拡大した画像１３０１として表示する（Ｓ９０７）。これにより、参加者は、紙資料を投影面上に置き、撮影完了を確認して紙資料を投影面から退けるだけで、会議に参加している全員で、紙資料を表示画像として共有できる様になる。

一方、いきなり拡大表示されるのが煩わしい場合もあるので、拡大表示を選択できるようにしてもよい。例えば、表示開始アイコン１１０２を選択することにより、その表示開始アイコン１１０２に近い場所に撮影画像を表示する。図１２は、その表示例を示す。会議の参加者２１１が表示アイコン１２０２を選択すると、紙資料の撮影画像１２０１が表示される。このとき、ＣＰＵ３０３は、表示アイコン１２０２の選択を投影開始要求と認識し、紙資料の上に撮影画像が表示されていることを示す投影中アイコン１２０３を表示させる（９０４）。これにより、紙資料４０１を他の参加者が参照していることと、どの紙資料を自分が参照しているのかが容易に認識できる。

図１４を参照して、複数の紙資料を投影面上に置いた場合の動作を説明する。会議差の参加者２１１〜２１３は、それぞれ異なる紙資料１４０１〜１４０３を持参している。

この時の差分画像は、図１５の様になる。それぞれの紙資料は、２値化された差分領域として認識され、それぞれ対象領域１５０１〜１５０３として特定される。この時、電子データ投影処理プロセスは、各対象領域に対して個別に実行される。撮影処理は、同時には行えないので、順番に行われる。その結果、図１６に示す様に、撮影が完了した紙資料１４０１、１４０２に撮影完了アイコン１６０１，１６０２が表示され、撮影中の紙資料１４０３には撮影中アイコン１６０３が表示される。

これにより、参加者２１２，２１３は、自分の紙資料１４０１，１４０２が既に撮影されたので取り除いても良いことがわかる。また、参加者２１１は、撮影中なので、紙資料１４０３を取り除いてはいけないことを認識できる。

各紙資料１４０１，１４０２，１４０３の撮影画像を表示するには、表示すべき撮影画像を選択するためのユーザインターフェースが必要である。図１７はそのユーザインターフェース例である。

撮影画像の表示開始を指示する表示アイコン１７０１〜１７０３が、各紙資料（撮影対象）に関連付けて表示される。参加者はそのうちの１つを選択すると、その表示アイコンに関連付けられている撮影画像が表示される。このとき、選択された撮影画像のオリジナルとなる紙資料（例えば、１４０２）がまだ投影面に置いてある場合、その紙資料の撮影画像を表示していることを示す投影中アイコン１７０４を、当該紙資料上に表示する。これにより、参加者２１４は、表示中の画像がどの資料に対応するものかを識別できる。

また、元の紙資料が取り除かれている場合には、表示アイコン１７０１〜１７０３に、撮影画像を縮小したサムネイル画像を付加して表示しても良い。

撮影画像を表示中に表示アイコンを選択すると、表示停止要求となり、撮影画像の表示が停止される（Ｓ９０６)。また、関連して表示されているアイコンの表示も停止される（９０５）。

本実施例によれば、投影面上に紙資料を置くと、当該紙資料が自動的に検出され、撮影され、画像として投影するので、紙資料をコピーする必要がなく、円滑な会議進行ができるようになる。

Claims (12)

1. 画像を投影する投影手段と、
   前記投影手段の投影面上に物体が配置されたことを検出する検出手段と、
   前記投影面を撮影する撮影手段と、
   前記検出手段によって前記投影面上に物体が配置されたことを検出した場合、前記撮影手段に前記物体を撮影させ電子データとして取得する撮影制御手段と、
   前記撮影手段による前記物体の撮影の際に、撮影状態を示す情報アイコンを前記投影手段により投影させる投影制御手段
   とを具備することを特徴とする投影装置。
2. 前記撮影制御手段は前記撮影手段のズームを制御でき、前記物体にズームしてから前記物体を撮影することを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
3. 前記撮影制御手段は、前記撮影手段の撮影方向及びズームを制御でき、前記物体に前記撮影手段の撮影方向を向け、且つズームしてから、前記物体を撮影することを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
4. 前記情報アイコンが、撮影中を示す撮影中アイコン及び撮影完了を示す撮影完了アイコンの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の投影装置。
5. 前記投影制御手段は、前記情報アイコンを前記物体に対応する位置に投影させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の投影装置。
6. 前記投影制御手段は、ユーザによる投影開始要求に応じて、前記電子データに応じた画像を前記投影手段に投影させることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の投影装置。
7. 前記投影制御手段は、前記検出手段により前記投影面から前記物体が取り除かれたことが検出されることに応じて、前記電子データに応じた画像を前記投影手段に投影させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の投影装置。
8. 前記投影制御手段は、前記電子データに応じた画像を前記投影手段に投影させている間に、投影中を示す情報アイコンを前記投影手段に投影させることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の投影装置。
9. 前記投影面に複数の物体が置かれている場合に、前記投影制御手段は、各物体に対して撮影状態を示す情報アイコンを前記投影手段により投影させることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の投影装置。
10. 前記投影面に複数の物体が置かれている場合に、前記投影制御手段は、前記投影面から取り除かれた物体に対し、前記取り除かれた物体の前記撮影手段による撮影で得られる前記電子データに応じた画像を前記投影手段に投影させることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の投影装置。
11. 前記投影制御手段は、前記撮影手段による撮影の間、前記投影手段による投影を停止し、撮影完了の後に投影を再開することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の投影装置。
12. 前記撮影手段により撮影された画像データの、前記撮影手段の撮影方向による歪みを補正する補正手段を具備することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の投影装置。

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