JP6227463B2

JP6227463B2 - 物体透明化システム及び方法

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Publication number: JP6227463B2
Application number: JP2014076357A
Authority: JP
Inventors: 井上　宏之; 宏之井上
Original assignee: 株式会社オプトアランジェ
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2034-04-02
Also published as: JP2015198400A

Description

本発明は、物体を視覚的に透明化する技術に関し、例えば、景観を向上するための新規な技術に関する。

一般に、市街地整理や都市開発等に伴い、建築物や構造物等が新たに建ち並ぶことがある。新たに立ち並んだ建築物や構造物等は、景観を損なう障害物として地域住民や観光客等に考えられてしまうことがある。これは、景勝地や観光名所等に建築物や構造物等が建てられた場合や、高層マンションの無い住宅街に新たに高層マンションが建てられた場合等に特に多いと考えられる。

一方、物体を視覚的に透明化する技術が知られている。その技術は、光学迷彩技術と一般に呼ばれる。光学迷彩技術によれば、障害物の後方の背景を障害物の前側に投影することで、障害物を視覚的に透明化することができる。光学迷彩技術は、小規模な環境に適宜応用されている（例えば特許文献１）。

特開２０１３−１７１２５２号公報

光学迷彩技術を、建築物や構造物等を視覚的に透明化するといった大規模な環境に応用する技術は知られていない。このため、建築物や構造物等が景観を損ねる障害物となってしまっている場合、景観を回復するためには、障害物を地下に埋める又は壊すといった手法を取らざるを得ない。しかし、その手法は、莫大な費用と時間が費やされる。

視界を遮る物体の後方の風景をＣｎ台のカメラにより撮影し（Ｃｎは２以上の整数）、Ｃｎ台のカメラにより撮影された風景の撮影画像を物体の前側の表示面に表示する。

物体が建築物や構造物等の障害物の場合、物体をいわゆる光学迷彩により透明化するためには、複数台のカメラと大型の表示装置が必要である。また、物体の形状は多岐にわたり、立地環境も多種多様でシステム設計をするのが困難である。

そこで、物体形状及び立地環境をモデル化し、システム構築のための複数のファクターを定義し、それら複数のファクターを関連付ける。具体的には、カメラの数Ｃｎ、カメラの設置位置、表示面の大きさ及びカメラ画素数の各々をファクターとし、それらのファクターを関連付ける。具体的には、Ｃｎは、表示面の大きさ及びカメラ画素数に基づいて決定された値である。Ｃｎ台のカメラの各々の設置位置は、表示面の大きさ及びＣｎの値に基づいて決められている。なお、カメラは、例えばビデオカメラであり、表示面には、Ｃｎ台のビデオカメラにより撮影された映像が表示される。

物体の視覚的な透明化を高品質に実現できる。特に、物体が建築物や構造物等の場合、物体を地下に埋める又は壊すことに比べて、低コスト且つ簡易に、景観を回復できる。

本発明の実施形態に係る景観向上システムの概要を示す。ゾーンと見かけ上の表示映像の関係の一例を示す。本発明の実施形態に係る景観向上システムの構成を示す。本発明の実施形態に係る基礎的工事解コンピュータの構成を示す。本発明の実施形態に係る基礎的工事解算出のフローチャート基礎的工事解コンピュータが有するテーブルの一例を示す。ＬＥＤモジュールの一例を示す。Ｃｎ台のビデオカメラの各々の位置の一例を示す。無効化開始位置の算出方法の説明図である。ＬＥＤモジュールの斜視図の一例である。表示面の傾斜角の調整の説明図である。本発明の実施形態に係るスマートフォンの構成を示す。障害部の無い写真の生成の流れを示す。本発明の実施形態の一変形例の説明図である。本発明の実施形態の別の変形例の説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る物体透明化システムが適用された景観向上システムを説明する。

図１は、一実施形態に係る景観向上システムの概要を示す。

構造物１１２がある。以下、ｘｙｚ直交座標系を基に、位置又は方向を表現することがある。例えば、構造物１１２の位置を基準とした場合、構造物１１２の前方水平方向は、＋ｘ軸方向に相当し、構造物１１２の後方水平方向は、−ｘ軸方向に相当し、構造物１１２の幅方向は、ｚ軸方向（＋ｚ軸方向及び−ｚ軸方向）に相当する。また、構造物１１２の上方向は、＋ｙ軸方向に相当し、構造物１１２の下方向は、−ｙ軸方向に相当し、構造物１１２の高さ方向又は垂直方向は、ｙ軸方向（＋ｙ軸方向及び−ｙ軸方向）に相当する。また、或る位置を基準とした単なる「前方」は、＋ｘ軸方向に限らず、同様に、或る位置を基準とした「後方」は、−ｘ軸方向に限らない。

構造物１１２は、例えば、首都高速道路の一部分であり、視界を遮る大規模な障害物である。構造物１１２は、視界を遮る部分である障害部１１３を有する。障害部１１３は、地面より高い位置に存在する。

障害部１１３の前側に、表示面１０４が設けられる。表示面１０４は、例えば、障害部１１３の前面視のほぼ全域をカバーする。本実施形態では、障害部１１３の前面視（前側）が方形なので、表示面１０４も方形である。本実施形態において、表示面１０４の幅がＷｓ（Ｗｓ＞０）であり、表示面１０４の高さがＨｓ（Ｈｓ＞０）である。表示面１０４は、プロジェクターにより映像が投資される領域でもよいし、表示装置が有する表示スクリーンであってもよい。表示スクリーンは、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）モジュールにより構成されたＬＥＤスクリーンでもよいし、複数のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）モジュールにより構成されたＬＣＤスクリーンでもよい。表示面１０４（例えば表示スクリーン）は、映像補正等の目的で湾曲された面でよいが、平面でもよい。表示面１０４が湾曲している場合、幅Ｗｓは、表示面１０４の外周の横辺の長さでよい。

障害部１１３の後方の風景を撮影するＣｎ台のビデオカメラが、例えば障害部１１３に設けられる。Ｃｎの値は、２以上の整数である。Ｃｎ台のビデオカメラにより撮影される撮影風景範囲１３３のうちの表示対象範囲１３２が、撮影映像として表示面１０４に表示される。表示対象範囲１３２が、表示面１０４に対応した範囲である。これにより、表示面１０４に表示される映像（以下、表示映像）が障害部１１３の周囲の風景（以下、周囲風景）に馴染むので、障害部１１３が、視覚的に透明化される。なお、ビデオカメラにより撮影される画像は、映像（動画像）に代えて静止画像でもよいし、ビデオカメラに代えて静止画像を撮影するデジタルスチルカメラが採用されてもよい。撮影画像が静止画像の場合、定期的に撮影された静止画像が表示面１０４に表示されてよい。

このような視覚的な透明化は、構造物１１２の前方に定義された有効化開始位置Ｏｐで最も有効とされる。「有効化開始位置」とは、見かけ上の表示映像が最も周囲風景に馴染むと定義された位置である。このため、実際には、有効化開始位置Ｏｐよりも構造物１１２から離れた位置でも、障害部１１３は視覚的に透明化されていてもよい。なお、例えば、有効化開始位置Ｏｐは、目視により人為的に決められる。

有効化開始位置Ｏｐから−ｘ軸方向に沿って表示水平位置Ｏｑにかけて、連続した複数のゾーン、具体的には、第１ゾーン１０１Ａ、第２ゾーン１０１Ｂ及び第３ゾーン１０１Ｃがある。「表示水平位置」は、表示面１０４のｘ軸方向における位置、言い換えれば、表示面１０４（例えば、下の横辺）から地面に延びた垂線の足のｘ座標である。

第１ゾーン１０１Ａは、有効化開始位置Ｏｐから−ｘ軸方向に距離Ｌ１延びたゾーンである。第１ゾーン１０１Ａからの見かけ上の表示映像１３１Ａは、安定して周囲風景に馴染む。

第２ゾーン１０１Ｂは、第１ゾーン１０１Ａの終端から−ｘ軸方向に距離Ｌ２延びたゾーンである。第２ゾーン１０１Ｂでは、画角ズレが起きるが、画角ズレの大きさは、第１ゾーン１０１よりも大きいが、許容値以下である。なお、本実施形態において、「画角ズレ」とは、見かけ上の表示映像の周囲風景に対するズレを言う。

第３ゾーン１０１Ｃは、第２ゾーン１０１Ｂの終端から−ｘ軸方向に距離Ｌ３延びたゾーン、言い換えれば、第２ゾーン１０１Ｂの終端と表示水平位置Ｏｑとの間のゾーンである。第３ゾーン１０１Ｃのどの位置でも、画角ズレの大きさは、許容値を超える。

図２は、ゾーンと見かけ上の表示映像の関係の一例を示す。

図２の例によれば、表示水平位置Ｏｑ及び有効化開始位置Ｏｐは、ｙ軸方向における位置は同じ（例えば両位置のｙ座標は０）であり、表示水平位置Ｏｑのｘ座標は０である。障害部１１３から−ｘ軸方向へ焦点距離Ｌ４離れた風景が撮影される。その撮影風景範囲のうちの表示対象範囲が表示面１０４に表示される。表示面１０４の高さと表示対象範囲の高さは同じである。有効化開始位置Ｏｐと表示水平位置Ｏｑとの間には、第１ゾーン１０１Ａ〜第３ゾーン１０１Ｃがある。人間（以下、便宜上「ユーザ」と言う）が有効化開始位置Ｏｐから表示水平位置Ｏｑに近づくにつれ、画角ズレは大きくなる。例えば、ユーザが有効化開始位置Ｏｐから表示水平位置Ｏｑに近づくにつれ、表示映像は見かけ上、上方へ移動し、且つ、見かけ上の表示映像の高さが、大きくなる。

第１ゾーン１０１Ａ及び第２ゾーン１０１Ｂは、透明化有効ゾーン１２１と定義される。透明化有効ゾーン１２１では、ユーザが、どの位置にいても、表示映像を見ることができ、画角ズレがあっても、その画角ズレは許容値以下である。例えば、第１ゾーン１０１Ａの開始位置Ｏｐ（ｘ座標：ｘ３）からの見かけ上の表示映像１３１Ａの高さも、第２ゾーン１０１Ａの開始位置（ｘ座標：ｘ２）からの見かけ上の表示映像１３１Ｂの高さも、許容サイズ以下である。許容サイズは、表示面１０４の高さを基準に決定された閾値である。

一方、第３ゾーン１０１Ｃは、透明化無効ゾーン１２３と定義される。透明化無効ゾーン１２３では、どの位置からでも表示映像が不可視である。例えば、第３ゾーン１０１Ｃの開始位置（ｘ座標：ｘ１）からの見かけ上の表示映像１３１Ｃの高さは、上記許容サイズを超え、そのため、後述する仕組みにより、表示映像が不可視とされる。以下、第３ゾーン１０１Ｃの開始位置を、「無効化開始位置」と言う。

図３は、景観向上システムの構成を示す。

障害部１１３の前側に表示面１０４が設けられている。Ｃｎ台のビデオカメラ３７５が、例えば障害部１１３（例えば後側）に設けられている。また、Ｃｎ台のビデオカメラ３７５により撮影された映像を表示面１０４に表示する表示装置３７３が設けられる。表示装置３７３は、Ｃｎ台のビデオカメラ３７５によりそれぞれ撮影されたＣｎ個の映像を合成及び補正等して１つの映像を生成する画像エンジンを有し、その映像が表示面１０４に表示される。

本実施形態は、大きく、下記３つの特徴を有する。
１．基礎的工事解の算出
２．許容値を超えた画角ズレの回避
３．障害部の無い写真の生成

以下、各特徴を詳細に説明する。

＜１．基礎的工事解の算出＞

基礎的工事解とは、構築する景観向上システムの複数の構成要素に関する複数種類の属性値である。具体的には、複数種類の属性値は、少なくとも、ビデオカメラ３７５の台数Ｃｎの値、Ｃｎ台のビデオカメラ３７５の各々の位置、表示映像の不可視が開始される無効化開始位置（少なくともｘ座標）、及び、表示面１０４の傾斜角を含む。また、表示面１０４がＬＥＤスクリーンの場合、複数種類の属性は、更に、ＬＥＤドットピッチ、ＬＥＤモジュールサイズ、及び、ＬＥＤスクリーンの画素数を含む。

基礎的工事解は、基礎的工事解コンピュータにより算出される。

図４は、基礎的工事解コンピュータの構成を示す。

基礎的工事解コンピュータ５０１は、例えばパーソナルコンピュータ及びタブレット型端末のようなコンピュータであり、所定種類のパラメータの入力を受け付け、入力されたパラメータを基に基礎的工事解を算出する。基礎的工事解コンピュータ５０１は、Ｉ／Ｆ（通信インターフェイスデバイス）５１５、入力デバイス５１４、表示デバイス５１３、記憶資源５１２及びそれらに接続されたプロセッサ５１１を有する。

Ｉ／Ｆ５１５は、有線又は無線で通信ネットワークを通じて通信するためのデバイスである。入力デバイス５１４は、例えばキーボード及びポインティングデバイスであるが、可搬型記憶媒体のリーダライタでもよい。入力デバイス５１４（又はＩ／Ｆ５１５）を通じて所定種類のパラメータが入力される。表示デバイス５１３は、算出された基礎的工事解を表示する。入力デバイス５１４と表示デバイス５１３は、タッチパネルのように一体でもよい。

記憶資源５１２は、例えばメモリであり、テーブル５２３及びプログラム５２１を記憶する。プログラム５２１は、入力されたパラメータを基に基礎的工事解を算出するためのプログラムである。プロセッサ５１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、プログラム５２１を実行することで、パラメータの入力を受け、基礎的工事解を算出する。

図５は、基礎的工事解の算出のフローチャートである。以下、図５を基本とし、適宜、図６〜図１１を参照して、基礎的工事解の算出を説明する。

まず、プロセッサ５１１が、入力デバイス５１４を通じて、障害部パラメータ及び有効化開始位置パラメータの入力を受け、それらのパラメータを記憶資源５１２に格納する。障害部パラメータは、障害部１１３の前面視の大きさ（幅ｗ及び高さｈ）を表すパラメータである。有効化開始位置パラメータは、有効化開始位置Ｏｐの座標（特にｘ座標：ｘ３）を表すパラメータである。有効化開始位置Ｏｐは、上述したように、例えば目視により人為的に決められた位置である。

また、プロセッサ５１１が、入力デバイス５１４を通じて、昼夜パラメータの入力を受け、そのパラメータを記憶資源５１２に格納する。昼夜パラメータは、景観向上システムが昼夜有効か或いは夜帯のみ有効かを表すパラメータである。プロセッサ５１１は、昼夜パラメータが夜帯のみ有効を表していれば（Ｓ１２０２：Ｎｏ）、表示装置３７３として、ＬＣＤスクリーンを有する表示装置、又は、プロジェクタを、推奨装置として決定する（Ｓ１２０３）。例えば、プロセッサ５１１は、表示装置３７３として、ＬＣＤスクリーンを有する表示装置、又は、プロジェクタを、推奨装置として表示デバイス５１３に表示する。

一方、プロセッサ５１１は、昼夜パラメータが昼夜有効を表していれば（Ｓ１２０２：Ｙｅｓ）、表示装置３７３として、ＬＥＤスクリーンを有する表示装置を、推奨装置として決定する（Ｓ１２０４）。例えば、プロセッサ５１１は、表示装置３７３として、ＬＥＤスクリーンを有する表示装置を推奨装置として表示デバイス５１３に表示する。

また、プロセッサ５１１は、テーブル５２３及び有効化開始位置パラメータを基に、ＬＥＤモジュールサイズ及びＬＥＤドットピッチを取得する（Ｓ１２０５）。具体的には、テーブル５２３は、図６に示すように、有効化開始位置Ｏｐのｘ座標：ｘ３（言い換えれば、表示水平位置から有効化開始位置Ｏｐまでの水平方向に沿った距離）と、ＬＥＤドットピッチ及びＬＥＤモジュールサイズとの対応関係を表す。この対応関係は、経験則等により予め定義されていてよい。このテーブル５２３から、有効化開始位置パラメータが表す値（有効化開始位置Ｏｐのｘ座標）に対応したＬＥＤドットピッチ及びＬＥＤモジュールサイズが取得される。表示面１０４としてのＬＥＤスクリーンは、複数のＬＥＤモジュールにより構成されるが、各ＬＥＤモジュールは、取得されたＬＥＤドットピッチ及びＬＥＤモジュールサイズを有する。ＬＥＤは、ＳＭＤ（Surface Mount Device）タイプでよい。また、例えば図７に示すように、ＬＥＤモジュール８０１は、平面視において１辺がＬＥＤモジュールサイズの正方形であり、複数のＬＥＤドットを有しており、隣り合うＬＥＤドット間の距離が、ＬＥＤドットピッチＤｐである。

そして、プロセッサ５１１は、障害部パラメータが表す値（障害部１１３の前面視の大きさ（幅及び高さ））と、取得されたＬＥＤドットピッチとを基に、ＬＥＤスクリーンの画素数を算出する（Ｓ１２０６）。例えば、プロセッサ５１１は、障害部１１３の前面視の幅ｗを基に、表示面１０４の幅Ｗｓを決定し（例えばＷｓ≧ｗ）、障害部１１３の前面視の高さｈを基に、表示面１０４の高さＨｓを決定する（例えばＨｓ＝ｈ）。そして、プロセッサ５１１は、
Ｘｄ＝Ｗｓ／Ｄｐ、
Ｙｄ＝Ｈｓ／Ｄｐ、及び、
Ｌｄ＝Ｘｄ＊Ｙｄ
を計算する。Ｘｄは、ＬＥＤスクリーンの幅方向画素数である。Ｗｓは、上述したように表示面１０４の幅である。Ｄｐは、取得されたＬＥＤドットピッチである。Ｙｄは、ＬＥＤスクリーンの高さ方向画素数である。Ｈｓは、上述したように表示面１０４の高さである。Ｌｄは、ＬＥＤスクリーンの総画素数である。

プロセッサ５１１は、入力デバイス５１４を通じて、カメラ画素数パラメータの入力を受け、そのパラメータを記憶資源５１２に格納する（Ｓ１２０７）。カメラ画素数パラメータは、ビデオカメラ３７５の画素数を表すパラメータである。ビデオカメラ３７５の画素数は、ビデオカメラ３７５の型番等を基に特定されてもよい。

プロセッサ５１１は、
Ｃｎ＝Ｘｄ／（Ｐ−Ｑ）
を計算することにより、ビデオカメラ３７５の台数Ｃｎを算出する（Ｓ１２０８）。Ｘｄは、上述したようにＬＥＤスクリーンの幅方向画素数である。Ｐは、カメラ画素数のうち幅方向の画素数である。Ｑは、０以上の値であり、幅方向に隣り合う撮影映像同士の重ねシロの幅方向画素数である。Ｘｄ／（Ｐ−Ｑ）が整数ではない場合、小数点は切り上げられる。なお、このＳ１２０８において、幅方向のみが考慮されている理由は、高さ方向は、１台のビデオカメラ３７５によりカバーされるからである。もし、障害部１１３の高さが１台のビデオカメラ３７５ではカバーできない程に大きい場合には、１台のビデオカメラ３７５でカバーされる高さの表示面が高さ方向に並んでいると考えて、本実施形態で説明する基礎的工事解算出を応用できる。

プロセッサ５１１は、障害部パラメータ及び算出されたＣｎを基に、Ｃｎ台のビデオカメラ３７５の各々の位置を算出する（Ｓ１２０９）。例えば、プロセッサ５１１は、障害部１１３の後側の後面視の中央を、１台のビデオカメラの位置とし、カメラ設置ピッチ（幅方向に隣り合うビデオカメラ３７５間の距離）ＣＰを、Ｗｓ／Ｃｎとする。このため、例えば、図８に示すように、Ｃｎ＝３の場合、１台のビデオカメラ３７５が、Ｗｓ／２及びＨｓ／２に対応した中央に設けられ、カメラ設置ピッチＣＰは、Ｗｓ／３である。

プロセッサ５１１は、無効化開始位置のｘ座標：ｘ１、すなわち、透明化無効ゾーン１２３の開始位置を算出する（Ｓ１２１０）。これは、例えば図９に示す考え方に基づく。すなわち、任意位置（ｘ座標：Ｘ）から表示映像を見た場合の見かけ上の表示映像の高さがＹであるとし、表示面１０４の高さＨｓ＝ａとし、ビデオカメラ３７５の焦点距離（投影される距離）Ｌ４＝ｂとした場合、
Ｘ：ａ＝（ｂ＋Ｘ）：Ｙ
が成り立つので、
Ｙ＝ａｂ／Ｘ＋ａ
が成り立つ。
Ｙの許容値（すなわち、画角ズレの許容値）は、表示面１０４の高さａを基準に決定される。例えば、Ｙの許容値が、ｒａであるとし、且つ、Ｙ＝ｒａのときのＸがｘ１であるとすると、
Ｘ＝ｂ／（ｒ−１）＝ｘ１
が成り立つ。パラメータｒの値が、予め決められていてもよいし、オペレータにより入力されてもよい（ｒ＞１）。ｒ＝１．３５とした場合、Ｘ＝ｂ／０．３５＝ｘ１、となる。このようにして、無効化開始位置のｘ座標（ｘ１）が算出される。

プロセッサ５１１は、ｚ軸方向に対する表示面１０４の傾斜角を算出する（Ｓ１２１１）。傾斜角の算出方法については後述する。

最後に、プロセッサ５１１は、これまで算出された値を含む基礎的工事解、すなわち、ビデオカメラ３７５の台数Ｃｎの値、カメラ設置ピッチＣｐの値、無効化開始位置のｘ座標：ｘ１の値、及び、表示面１０４の傾斜角の値を出力（例えば表示デバイス５１３に表示又はＩ／Ｆ５１５を通じて電子メール等で送信）する（Ｓ１２１２）。表示装置３７３としてＬＥＤスクリーンが推奨された場合、出力される基礎的工事解には、ＬＥＤスクリーンを構成するＬＥＤモジュールの数を表す値が含まれていてもよい。ＬＥＤモジュールの数は、取得されたＬＥＤモジュールサイズと、表示面１０４の幅Ｗｓ及び高さＨｓとを基に算出された数である。

以上が、基礎的工事解の算出の説明である。以上の説明によれば、建築物や構造物等を視覚的に透明化するといった大規模な環境において、障害部１１３の形状や立地環境がモデル化されており、システム構築のための複数のファクターが関連付けられており、所定の複数種類のパラメータを入力することにより、ビデオカメラ３７５の台数Ｃｎ等を含んだ基礎的工事解が算出される。これにより、大規模な環境における障害部１１３を正確に視覚的に透明化することができ、且つ、そのような視覚的透明化を実現する景観向上システムを簡易に構築することができる。

＜２．許容値を超えた画角ズレの回避＞

第３ゾーン１０１Ｃ（図１参照）では、上述したように、見かけ上の表示映像の高さは、許容サイズを超える。つまり、第３ゾーン１０１Ｃでは、ユーザがどの位置にいても画角ズレは許容値を超え、透明化効果が低い。

そこで、本実施形態では、上述したように、第３ゾーン１０１Ｃが透明化無効ゾーン１２３と定義され、透明化無効ゾーン１２３では、表示映像が不可視とされる。以下、表示映像の不可視の仕組みを説明する。なお、その説明では、表示面１０４としてＬＥＤスクリーンを例に取る。

図１０に示すように、ＬＥＤモジュール８０１に複数のフィン９０１が設けられる。複数のフィン９０１は、遮光部の一例である。複数のフィン９０１は、ＬＥＤモジュール８０１から前方に延びており、ＬＥＤモジュール８０１が有する複数の表示領域１０１１にそれぞれ対応している。表示領域１０１１は、幅方向に連続した領域であり、故に、フィン９０１も幅方向に連続している。表示領域１０１１に対応したフィン９０１は、その表示領域１０１１の下方向からの視線を制限するべく、対応表示領域１０１１の下辺から前方に延びている。仰角が最大値を超えると、フィン９０１により、対応表示領域１０１１（フィン９０１の上の表示領域１０１１）が見えなくなる。

基礎的工事解の算出（図５）のＳ１２１０において、透明化無効ゾーン１２３の開始位置である無効化開始位置のｘ座標：ｘ３が決まる。透明化無効ゾーン１２３において、無効化開始位置からの仰角が最小である。そこで、図１１に示すように、無効化開始位置からの仰角をθとした場合、
θ＝θ１＋θ２
の関係が維持されるよう調整される。

θ１は、複数のフィン９０１に遮光されることなく表示面１０４を見ることが可能な最大の仰角である。フィン９０１の角度は固定のため、θ１は固定値である。

θ２は、０以上であり、垂直方向を基準とした表示面１０４の傾斜角である。表示面１０４の傾斜角はシステム構築時に調整可能である。このため、θ＞θ１の場合、θ２を調整することで、θ＝θ１＋θ２の関係が維持される。

これにより、ユーザが透明化有効ゾーン１２１（図２参照）から透明化無効ゾーン１２３に達すると、表示映像が不可視となる。これにより、許容値を超えた画角ズレを回避することができる。

＜３．障害部の無い写真の生成＞

しかし、そうすると、透明化無効ゾーン１２３において写真撮影した場合、風景が障害部１１３により大きく遮られ、良好な景観の写真を撮影できない。これは、景観向上の観点から回避されることが望ましい。

そこで、本実施形態では、ユーザが所持する携帯型の通信端末に、透明化支援部の一例であるアプリケーションプログラム（以下、透明化ＡＰＰ）がインストールされ、透明化ＡＰＰにより、いわゆる電子透かし技術を利用して、透明化無効ゾーン１２３において障害部１１３の無い写真を得ることができる。通信端末は、少なくとも、写真を撮影する撮影部と、通信端末の位置を検出する位置検出部とを有する端末である。そのような通信端末として、例えば、タブレット型端末やスマートフォン等のスマートデバイスがある。以下、通信端末としてスマートフォンを例に取る。

図１２は、スマートフォンの構成を示す。

スマートフォン４０１は、タッチパネル４５１と、記憶資源４５３と、無線通信用のＩ／Ｆ（通信インターフェイスデバイス）４５５と、撮影部の一例であるカメラ４５４と、位置検出部の一例であるＧＰＳセンサ４５６と、それらに接続されたプロセッサ（例えばＣＰＵ）４５２とを有する。記憶資源４５３に、上述した所定のアプリケーションプログラムの一例である透明化ＡＰＰ４６１が記憶されている。プロセッサ４５２により、透明化ＡＰＰ４６１が実行される。

透明化ＡＰＰ４６１は、カメラ４５４により撮影された写真を加工することで障害部１１３の無い写真を生成する。透明化ＡＰＰ４６１は、スマートフォン４０１が透明化有効ゾーン１２１にいるときは、起動不可、又は、障害部の無い撮影写真とするための処理である透明化加工処理（例えば後述の図１３が示すような、撮影写真の加工を含む処理）を非実行とし、スマートフォン４０１が透明化無効１２３にいるときにだけ、起動可能、又は、透明化加工処理を実行してもよい。具体的には、例えば、透明化ＡＰＰ４６１は、スマートフォン４０１が透明化無効ゾーン１２３にいるときにダウンロード可能なアプリケーションプログラム（例えば、構造物１１２の周辺で有効な無線通信サービスにより配信されるアプリケーションプログラム）であってもよい。また、透明化無効ゾーン１２３にいるときに受信可能な所定の信号を外部からスマートフォン４０１が受信しているときにだけ、透明化ＡＰＰ４６１は、起動可能、又は、透明化加工処理を行ってよい。また、記憶資源４５３に、透明化有効ゾーン１２１の位置と透明化無効ゾーン１２３の位置に関する情報が記憶されていてよく、透明化ＡＰＰ４６１は、撮影時の位置（ＧＰＳセンサ４５６により取得された緯度経度）が透明化無効ゾーン１２３に含まれていると判断したときにだけ、起動可能、又は、透明化加工処理を行ってよい。更に、スマートフォン４０１が、方位検出部の一例であるジャイロセンサ（図示せず）を有していて、スマートフォン４０１が透明化無効ゾーン１２３に位置することに加えて、撮影時のスマートフォン４０１の向きが障害部１１３の存在する方向であると判断したときにだけ、透明化ＡＰＰ４６１は、起動可能、又は、透明化加工処理を行ってよい。

図１３は、障害部の無い写真の生成の流れを示す。

透明化無効ゾーン１２３において、構造物１１２を含む風景を背景として、スマートフォン４０１のカメラ４５４により撮影されたとする（Ｓ１３０１）。このため、撮影された写真画像１３５１には、障害部３１１が写っている。

透明化ＡＰＰ４６１が、撮影時の位置情報（ＧＰＳセンサ４５６により取得された緯度経度を表す情報）を、地形データサーバ１３５２に送信する。位置情報は、緯度経度情報に代えて、景勝地や観光名所等の所定のエリアに設置されている中継器の位置のＩＤであってもよい。

地形データサーバ１３５２は、三次元地形データを管理するサーバである。また、地形データサーバ１３５２は、Ｃｎ台のビデオカメラ３７５により撮影されている風景の映像データを受信し管理している。地形データサーバ１３５２は、スマートフォン４０１から位置情報を受信し、受信した位置情報が表す位置を含んだ領域の三次元地形データを取得する。地形データサーバ１３５２は、取得した三次元地形データと、上記位置情報を受けた時の映像データとを基に、障害部１１３の後方の風景の三次元画像１３５３を表す三次元造形データを生成し（Ｓ１３０３）、三次元造形データをスマートフォン４０１に送信する。

透明化ＡＰＰ４６１は、三次元造形データを受信し（Ｓ１３０４）、三次元造形データ（三次元画像１３５３）を二次元データ（二次元画像１２５３）に変換する（Ｓ１３０５）。具体的には、例えば、透明化ＡＰＰ４６１は、三次元画像１３５３をタッチパネル４５１に表示し、タッチパネル４５１に対するユーザ操作（例えば、ピンチイン、ピンチアウト、マルチタップ等）に従い三次元画像１３５３の表示態様（例えば、拡大率、視線方向等）を変更し、タッチパネル４５１に対して決定を表すユーザ操作（例えば、タッチパネル４５１上の所定のボタンへのタップ）がされた場合に、決定された表示態様（拡大率及び視線方向等）の三次元画像１３５３を二次元画像１２５３に変換する。また、透明化ＡＰＰ４６１は、写真画像１３５１から、特定のオブジェクトの一例である人物１２５４を抽出する（Ｓ１３０６）。つまり、電子透かし技術により、写真画像１３５１から障害部等、特定オブジェクト以外が除去される。透明化ＡＰＰ４６１は、人物１２５４と二次元画像１２５３とを合成することにより（障害部が除去された部分に二次元画像１２５３の部分を貼付けることにより）（Ｓ１３０７）、特定オブジェクトが残され障害部が除去された写真１２５５を生成する。

これにより、透明化無効ゾーン１２３において、障害部１１３により風景が遮られていない写真を得ることができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、これは、本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施例にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。

例えば、図５のＳ１２０８において、幅方向のみが考慮されている理由は、高さ方向は、１台のビデオカメラ３７５によりカバーされるからである。もし、障害部１１３の高さが１台のビデオカメラ３７５ではカバーできない程に大きい場合には、１台のビデオカメラ３７５でカバーされる高さの表示面が高さ方向に並んでいると考えて、本実施形態で説明する基礎的工事解算出を応用できる。

また、表示面は、障害部１１３の前側に加えて後側にも設けられてもよく、障害部１１３の後方の風景を撮影するＣｎ台のビデオカメラ３７５に加えて、障害部１１３の前方の風景を撮影するＣｍ台のビデオカメラが設置されてもよい。そして、Ｃｍ台のビデオカメラによる撮影映像が、障害部１１３の後側の表示面に表示されてもよい。これにより、障害部１１３の前方及び後方のどちらからも障害部１１３を視覚的に透明化することができる。なお、障害部１１３の後側に設けられる表示面の大きさや、Ｃｍの値等は、表示面１０４の大きさ及びＣｎの値等を含む基礎的工事解の算出を適用できる。

また、上述の実施形態の応用範囲は広範であると考えられる。例えば、図１４に示す１つの変形例によれば、物体１４０３と物体１４０３を支える支柱１４１３とを有した構造物があり、支柱１４１３の前側に表示面１４０４が設けられ、支柱１４１３が視覚的に透明化される。これにより、支柱１４１３の上部にある物体１４０３がまるで空中に浮いているかのように視覚的に見せることができる。また、例えば、図１５に示す別の変形例によれば、１台のビデオカメラではカバーできない程の広い壁を有し且つ窓が無い部屋において、その広い壁の内側（前面）所定範囲に表示面１５０４が設けられる。表示面１５０４には、広い壁の外側の風景が複数台のビデオカメラにより撮影されその撮影映像が表示される。これにより、窓のない部屋に窓として映像を映すことができる。これらの変形例でも、ビデオカメラの台数等を含んだ基礎的工事解の算出は、上述の実施形態で説明した方法を適用できる。

１０４：表示面１１２：構造物３７３：表示装置３７５：ビデオカメラ

Claims

視界を遮る物体の後方の風景を撮影するＣｎ台のカメラと（Ｃｎは２以上の整数）、
前記Ｃｎ台のカメラにより撮影された風景の撮影画像を前記物体の前側の表示面に表示する表示装置と
を有し、
Ｃｎは、前記表示面の幅方向の大きさ及びカメラの幅方向画素数に基づいて決定された値であり、
前記Ｃｎ台のカメラの各々の設置位置は、前記表示面の大きさ及びＣｎの値に基づいて決められている、
物体透明化システム。
前記表示装置は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）モジュールにより構成されたＬＥＤスクリーンを有するＬＥＤ表示装置であり、
前記表示面は、前記ＬＥＤスクリーンであり、
各ＬＥＤモジュールは、有効化開始位置と表示水平位置との間の水平方向に沿った距離に基づいて決定されたＬＥＤドットピッチを有するモジュールであり、
前記有効化開始位置は、前記物体の前方にあり前記表示面に表示される画像が前記物体の周囲に最も馴染むと定義された位置であり、
前記表示水平位置は、前記表示面の水平方向における位置であり、
Ｃｎは、Ｘｄ／（Ｐ−Ｑ）により決定された値であり、
Ｘｄは、前記表示面の幅と前記ＬＥＤドットピッチとに基づいて決定された値であり、
Ｐは、カメラの幅方向画素数を表す値であり、
Ｑは、０以上の値であり、幅方向に隣り合う撮影画像同士の重ねシロの幅方向画素数を表す値である、
請求項１記載の物体透明化システム。
前記表示面について遮光部を有し、
前記物体は、有効化開始位置より高い位置にあり、
前記有効化開始位置は、前記物体の前方にあり前記表示面に表示される画像が前記物体の周囲に最も馴染むと定義された位置であり、
水平方向に沿った透明化無効ゾーンからは前記表示面に表示された画像が前記遮光部により不可視となっており、
前記透明化無効ゾーンは、無効化開始位置と表示水平位置との間を水平方向に沿ったゾーンであり、
前記無効化開始位置は、前記物体の前方に定義され前記表示面に表示された画像が不可視とされる開始位置であり、
前記表示水平位置は、前記表示面の水平方向における位置である、
請求項１又は２記載の物体透明化システム。
前記無効化開始位置は、前記表示面の高さと、前記Ｃｎ台のカメラの焦点距離と、前記表示面の見かけ上の高さの許容値とに基づいて決定されている、
請求項３記載の物体透明化システム。
前記遮光部は、前記表示面が有する複数の表示領域についてそれぞれ設けられ前方へ延びた複数のフィンであり、
θ＝θ１＋θ２であり、
θは、前記無効化開始位置からの前記物体に対する仰角であり、
θ１は、前記複数のフィンに遮光されることなく前記表示面を見ることが可能な最大の仰角であり、
θ２は、０以上であり、垂直方向を基準とした前記表示面の傾斜角である、
請求項３又は４記載の物体透明化システム。
人間が所持し撮影部及び位置検出部を有する携帯型の通信端末で実行される透明化支援部を有し、
前記透明化支援部は、
前記撮影部により前記透明化無効ゾーンにおいて撮影された写真の撮影位置であり前記位置検出部により検出された位置を表す位置情報を取得し、
前記位置情報が表す位置の近辺を表す三次元画像を二次元画像に変換し、
前記写真から抽出された特定のオブジェクトと前記二次元画像とを合成する、
請求項３乃至５のうちのいずれか１項に記載の物体透明化システム。
視界を遮る物体の後方の風景をＣｎ台のカメラにより撮影し（Ｃｎは２以上の整数）、
前記Ｃｎ台のカメラにより撮影された風景の撮影画像を前記物体の前側の表示面に表示し、
Ｃｎは、前記表示面の幅方向の大きさ及びカメラの幅方向画素数に基づいて決定された値であり、
前記Ｃｎ台のカメラの各々の設置位置は、前記表示面の大きさ及びＣｎの値に基づいて決められている、
物体透明化方法。