JP7488906B2 - ヘッドマウントディスプレイおよび位置情報取得方法 - Google Patents
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Description
本実施の形態は、dTOFにより物体の距離を取得する技術に関する。したがって本実施の形態を実現する位置情報取得装置は、TOFセンサと、その出力データを用いて物体の距離を取得する装置によって構成される。あるいは後者のみを位置情報取得装置としてもよいし、双方を一体的に備えた位置情報取得装置をTOFセンサとしてもよい。また、2次元の受光素子アレイにより反射光を観測することにより、観測面での位置と距離が対応づけられ、ひいては3次元実空間での物体の位置が画素ごとに得られる。そのため以後説明する測距処理は、物体の3次元空間での位置取得と捉えることもできる。
D=c*t/2 (1)
受光素子を2次元配列とし、それぞれにおいて反射光の到達時刻を取得することにより、物体12の表面までの距離を2次元の情報として得ることができ、ひいては物体12の3次元位置座標が求められる。この手法はdTOFとして広く知られている。
Df=H/cosθ (式2)
このように床までの距離を見積もれば、そこに表れる光子の極大点を基準にして、テーブル88の天板の位置を精度よく取得できる。
第1実施形態では、透過性物体による光の透過と反射を利用し、同一方向にある複数の物体の距離を取得する手法について説明した。本実施形態では、照射光を複数の方向に分配することにより、複数方向にある物体の位置を取得する。図11は、本実施の形態の位置取得手法の基本的な原理を説明するための図である。(a)の上面図に示すように、本実施の形態の位置情報取得システムは、TOFセンサ10aと、その照射光の経路に配置するハーフミラー(半透過鏡)202により構成される。TOFセンサ10aの構成は、図3で示したものと同様でよい。
RA=E*t2
RB=E*r2
Claims (8)
- パルス状の照射光が物体に反射してなる光子の度数の時間変化を取得する度数観測部と、
前記度数の時間変化における極大点を検出し、当該極大点が生じた時刻に基づき物体までの距離を取得する距離取得部と、
前記距離に係る情報を出力するデータ出力部と、
を備えた位置情報取得装置と、
前記データ出力部から、ユーザの顔の向きに対応する視野で物体までの距離に係る情報を取得し、それに基づき、当該視野で重なり合う透過性物体および非透過性物体のそれぞれについて独立した処理を実行した結果を表示する表示パネルと、
を備え、
前記距離取得部は、前記度数の時間変化において検出した複数の極大点のうち最大の値を基準とし、その所定割合未満の極大点を、距離取得対象から除外することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 - 前記距離取得部は、前記度数の時間変化において複数の極大点を検出したとき、それぞれに対応する距離を取得し、
前記データ出力部は、受光素子に対応する画素の値として、複数の距離値を対応づけて出力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。 - 前記度数観測部は、2次元配列の受光素子ごとに前記度数の時間変化を取得し、
前記距離取得部は、前記受光素子に対応する画素を有する画像平面において、ある画素の極大点の検出時に、前記度数の時間変化において略同じ時刻に極大点を有する別の画素の、当該極大点の値を基準とし、その所定割合未満の極大点を、距離取得対象から除外することを特徴とする請求項1または2に記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 前記データ出力部は、前記極大点の数または極大点の値に基づき、前記透過性物体の存在を示す情報を出力することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記距離取得部は、あらかじめ登録された実空間の距離に係る情報に基づき、前記非透過性物体に対応する前記極大点を特定し、それを基準として、前記透過性物体に対応する前記極大点を検出することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記距離取得部は、前記実空間の距離に係る情報として、前記ヘッドマウントディスプレイを装着するユーザの身長に基づき、床までの距離を見積り、それに対応する極大点を基準とすることを特徴とする請求項5に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記透過性物体の接近を検出し、前記表示パネルに警告を表示させる制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
- ヘッドマウントディスプレイが、
パルス状の照射光が物体に反射してなる光子の度数の時間変化を取得するステップと、
前記度数の時間変化における極大点を検出し、当該極大点が生じた時刻に基づき物体までの距離を取得するステップと、
前記距離を取得するステップにより取得された、ユーザの顔の向きに対応する視野で物体までの距離に係る情報に基づき、当該視野で重なり合う透過性物体および非透過性物体のそれぞれについて独立した処理を実行した結果を表示するステップと、
を含み、
前記距離を取得するステップは、前記度数の時間変化において検出した複数の極大点のうち最大の値を基準とし、その所定割合未満の極大点を、距離取得対象から除外することを特徴とする位置情報取得方法。
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WO2018105552A1 (ja) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | 音声制御装置、音声制御方法及びプログラム |
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JP2019506015A (ja) | 2015-11-20 | 2019-02-28 | グーグル エルエルシー | ピクセル速度を用いた電子ディスプレイ安定化 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012513694A (ja) | 2008-12-22 | 2012-06-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 単光子計数機能を備えるcmos撮像装置 |
JP2019506015A (ja) | 2015-11-20 | 2019-02-28 | グーグル エルエルシー | ピクセル速度を用いた電子ディスプレイ安定化 |
WO2018105552A1 (ja) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント | 音声制御装置、音声制御方法及びプログラム |
US10778952B2 (en) | 2017-02-08 | 2020-09-15 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Depth camera light leakage avoidance |
JP2019032305A (ja) | 2017-07-11 | 2019-02-28 | フォンダッツィオーネ ブルーノ ケスラーFondazione Bruno Kessler | 距離を計測するための光電センサ及び方法 |
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