JP5906894B2 - 3D input device and 3D input method - Google Patents
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Description
本発明は、3D入力装置および3D入力方法に関する。 The present invention relates to a 3D input device and a 3D input method.
従来より、右目と左目で個別に画像を視認させて3D表示を実現する技術が知られている。この3D表示された画像に対してキーボードやマウスなどによらず、操作者の動作を直接的に反映させる技術が提案されている。例えば、操作者の操作動作を2台以上のカメラで撮像して、操作者が指し示す位置の位置解析を相対的に行い、実空間上の操作者の操作動作を3D表示される仮想空間に合わせ込む従来技術が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technology for realizing 3D display by visually recognizing images with a right eye and a left eye is known. There has been proposed a technique for directly reflecting the operation of the operator on the 3D displayed image without using a keyboard or a mouse. For example, the operator's operation motion is imaged with two or more cameras, the position analysis of the position indicated by the operator is relatively performed, and the operator's operation motion in the real space is matched with the virtual space displayed in 3D. Conventional techniques have been proposed.
しかしながら、従来技術は、実空間の位置と仮想空間の位置とを対応づける複雑な処理を行う必要があり、このような処理を実施すること自体で精度を落としたり、反応処理を遅くすることに繋がる場合がある。 However, the conventional technique needs to perform a complicated process of associating the position of the real space with the position of the virtual space, and performing such a process itself decreases accuracy or slows down the reaction process. May be connected.
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、複雑な処理を行うことなく、実空間の位置と仮想空間の位置とを対応づけることができる3D入力装置および3D入力方法を提供することを目的とする。 The disclosed technology has been made in view of the above, and provides a 3D input device and a 3D input method capable of associating a real space position and a virtual space position without performing complicated processing. For the purpose.
本願の開示する3D入力装置は、右目用画像撮影部と、左目用画像撮影部とを有する。右目用画像撮影部は、3D表示が可能な表示部に表示された右目用画像と共に操作者が右目で視認する実空間の像を撮影する。左目用画像撮影部は、前記表示部に表示された左目用画像と共に操作者が左目で視認する実空間の像を撮影する。 The 3D input device disclosed in the present application includes a right-eye image capturing unit and a left-eye image capturing unit. The right-eye image capturing unit captures an image of the real space that the operator visually recognizes with the right eye together with the right-eye image displayed on the display unit capable of 3D display. The left-eye image capturing unit captures an image of the real space that the operator visually recognizes with the left eye together with the left-eye image displayed on the display unit.
本願の開示する3D入力装置によれば、複雑な処理を行うことなく、実空間の位置と仮想空間の位置とを対応づけることができる。 According to the 3D input device disclosed in the present application, it is possible to associate the position of the real space and the position of the virtual space without performing complicated processing.
以下に、本願の開示する3D入力装置および3D入力方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。 Embodiments of a 3D input device and a 3D input method disclosed in the present application will be described below in detail with reference to the drawings. Note that this embodiment does not limit the disclosed technology. Each embodiment can be appropriately combined within a range in which processing contents are not contradictory.
[システム10の構成]
実施例1では、遠隔地間で映像を共有しながら会話を行うシステム10に適用した場合について説明する。図1は、実施例1に係るシステムの全体構成を示す図である。図1の例は、離れた2つの拠点11a、11b間で、3D画像で表示された物体を前に拠点11aの操作者12aと拠点11bの操作者12b同士がその3D画像を指し示しながら会話する場合を示している。
[Configuration of System 10]
In the first embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to a
図1に示すように、システム10は、拠点11a、拠点11bにそれぞれ3D入出力装置20を有する。以下、拠点11a側と拠点11b側を区別する場合、拠点11a側の3D入出力装置20は、3D入出力装置20aと称し、拠点11b側の3D入出力装置20は、3D入出力装置20bと称する。実施例1に係る3D入出力装置20a、20bは、基本的に同様の構成であり、3D入出力装置20aが共有する3D画像の送信側として動作し、3D入出力装置20bが共有する3D画像の受信側として動作する。3D入出力装置20aは、通信部21aと、表示部22aと、メガネカメラ23aと、制御部24aとを有する。3D入出力装置20bは、通信部21bと、表示部22bと、メガネカメラ23bと、制御部24bとを有する。通信部21aと通信部21bとの間は、ネットワーク13を介して通信可能に接続される。かかるネットワーク13の一態様としては、有線または無線を問わず、携帯電話などの移動体通信、インターネット(Internet)、LAN(Local Area Network)やVPN(Virtual Private Network)などの任意の通信網が挙げられる。ネットワーク13は、遅延を極力抑えたリアルタイム伝送を行うか、または低コストの伝送を行うなどシステム10が求める用途により通信媒体を選択すればよい。
As shown in FIG. 1, the
拠点11aでは、操作者12aがメガネカメラ23aを頭部に装着して表示部22aに表示される3D画像を視認する。表示部22aには、右目と左目で個別に視認することにより立体視が可能な3D画像が表示される。例えば、表示部22aには、右目用画像と左目用画像が時分割で交互に表示される。操作者12aは、メガネカメラ23aを介して表示部22aに表示された右目用画像を右目で視認し、左目用画像を左目で視認することにより3D画像として物体を視認する。図1の例は、操作者12aが3D画像としてカメラ14を視認している状態を示している。メガネカメラ23aは、2つの撮影部が内蔵されており、操作者12aが右目で視認する右目用画像と操作者12aが左目で視認する右目用画像を撮影する。このメガネカメラ23aの2つの撮影部により撮影された右目用画像および左目用画像が拠点11b側へ送信される。
At the
拠点11bでは、操作者12bがメガネカメラ23bを頭部に装着して表示部22bに表示される3D画像を視認する。表示部22bには、右目と左目で個別に視認することにより立体視が可能な画像が表示される。例えば、表示部22bには、拠点11aから受信した右目用画像および左目用画像が時分割で交互に表示される。操作者12bは、メガネカメラ23bを介して表示部22bに表示された右目用画像を右目で視認し、左目用画像を左目で視認することにより3D画像として物体を視認する。これにより、システム10は、操作者12aがメガネカメラ23aの前に3D画像として展開されているカメラ14へ指差した場合、カメラ14を指差した映像が操作者12bの目の前にも展開され、3D画像を指し示しながらの会話が可能となる。
At the
本実施例では、操作者12aの目の前に展開されている映像を操作者12bと共有する場合について説明するが、同様の仕組みにより、操作者12bの目の前に展開されている映像を操作者12aと共有させることも可能である。また、例えば、制御部24aと制御部24bで通信を行って一方に3D画像に対する操作権を与え、操作権が与えられた一方が表示部に表示された画像をメガネカメラに内蔵された撮影部により撮影して他方へ送信し、他方が送信された画像を表示部に表示させる。この操作権を交互に与えることにより、互いに映像を共有させることも可能である。
In the present embodiment, the case where the image developed in front of the
[3D入出力装置20a、20bの装置構成]
次に、3D入出力装置20a、20bの装置構成について説明する。図2は、実施例1に係る3D入出力装置の機能的構成を示すブロック図である。図2に示すように、3D入出力装置20aは、通信部21aと、表示部22aと、メガネカメラ23aと、制御部24aとを有する。3D入出力装置20bは、通信部21bと、表示部22bと、メガネカメラ23bと、制御部24bとを有する。上述のように、3D入出力装置20a、20bは、基本的に同様の構成である。以下では、主に3D入出力装置20aについて構成を説明し、3D入出力装置20bについては3D入出力装置20aと異なる部分について主に説明する。
[Device Configuration of 3D Input /
Next, the device configuration of the 3D input /
通信部21aは、他の装置、例えば他の拠点の3D入出力装置20との間で通信制御を行うインタフェースである。通信部21aは、ネットワーク13を介して他の拠点の3D入出力装置20と各種情報を送受信する。例えば、通信部21aは、3D画像を示す画像情報の画像信号を3D入出力装置20bへ送信する。かかる通信部21aの一態様としては、LANカードなどのネットワークインタフェースカードを採用できる。
The
表示部22aは、各種情報を表示する表示デバイスである。かかる表示部22aの一態様としては、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)などの表示デバイスが挙げられる。表示部22aは、右目と左目で個別に視認することにより3D表示が可能な画像を表示する。例えば、表示部22aは、制御部24aから入力する画像信号に基づいて、右目用画像と左目用画像が時分割で交互に表示する。
The
メガネカメラ23aは、操作者が頭部に装着して表示部22aに表示される3D画像を撮影するデバイスである。メガネカメラ23aは、右目用画像撮影部30Rと、左目用画像撮影部30Lと、右目用ファインダ31Rと、左目用ファインダ31Lとを有する。
The
右目用画像撮影部30Rと左目用画像撮影部30Lは、人の左右の目の間隔に相当する所定間隔を隔てて撮影方向を同じ方向に向けて設けられている。なお、メガネカメラ23aは、右目用画像撮影部30Rと左目用画像撮影部30Lの間隔を調整する調整機構を備え、操作者が右目用画像撮影部30Rと左目用画像撮影部30Lの間隔を調整できるものとしてもよい。右目用画像撮影部30Rは、操作者12aが右目で視認する右目画像を撮影する。左目用画像撮影部30Lは、操作者12aが左目で視認する左目画像を撮影する。例えば、右目用画像撮影部30Rは、制御部24aから入力する撮影タイミングを示す信号に同期して表示部22aに表示された右目用画像を撮影する。左目用画像撮影部30Lは、制御部24aから入力する撮影タイミングを示す信号に同期して表示部22aに表示された左目用画像を撮影する。右目用画像撮影部30Rにより撮影された画像の画像情報は、右目用ファインダ31Rおよび制御部24aへ出力される。左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像の画像情報は、左目用ファインダ31Lおよび制御部24aへ出力される。
The right-eye
右目用ファインダ31Rと左目用ファインダ31Lは、右目用画像撮影部30Rと左目用画像撮影部30Lが設けられた面の逆側の面に撮影方向と逆方向に表示面を向けて、人の左右の目の間隔に相当する所定間隔を隔てて設けられている。なお、メガネカメラ23aは、右目用ファインダ31Rと左目用ファインダ31Lの間隔や位置を調整する調整機構を備え、操作者12aが右目用画像撮影部30Rと左目用画像撮影部30Lの間隔や位置を調整できるものとしてもよい。右目用ファインダ31Rには、右目用画像撮影部30Rにより撮影された右目用画像が表示される。左目用ファインダ31Lには、左目用画像撮影部30Lにより撮影された左目用画像が表示される。操作者12aは、右目用ファインダ31Rを介して右目で右目用画像を視認し、左目用ファインダ31Lを介して左目で左目用画像を視認することにより、3D画像を視認する。
The right-
制御部24aは、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部24aには、各種の集積回路や電子回路を採用できる。例えば、集積回路としては、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)が挙げられる。また、電子回路としては、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などが挙げられる。制御部24aは、入力部40と、表示制御部41と、撮像制御部42と、画像信号生成部43と、撮像範囲調整部44とを有する。
The
入力部40は、3D画像の画像信号が入力する入力インタフェースである。この画像信号には、右目用画像の画像情報と左目用画像の画像情報が含まれる。この画像信号は、右目用画像の画像情報と左目用画像の画像情報が含んでいれば何れの伝送方式であってもよい。例えば、画像信号は、フレームパッキング方式や、サイドバイサイド方式、トップアンドボトム方式などのようにフレーム毎に右目用画像の画像情報と左目用画像を並べて記憶されたものであってもよい。また、画像信号は、フレームシーケンシャル方式など、フレーム毎に右目用画像の画像情報と左目用画像が交互に記憶されたものであってもよい。
The
表示制御部41は、表示部22aへの画像の表示を制御する処理部である。表示制御部41は、入力部40に入力された画像信号に基づき、右目と左目で個別に視認することにより立体視が可能な画像の画像信号を生成して表示部22aへ出力する。例えば、表示制御部41は、画像信号に含まれる右目用画像と左目用画像を時分割で交互に表示させる画像信号を生成して表示部22aへ出力する。また、表示制御部41は、右目用画像と左目用画像が表示されるタイミングを示すタイミング信号を生成し、生成したタイミング信号を撮像制御部42へ出力する。これにより、表示部22aには、右目用画像と左目用画像が時分割で交互に表示される。
The display control unit 41 is a processing unit that controls display of an image on the
なお、本実施例では、入力部40に入力する画像信号に、右目用画像の画像情報と左目用画像の画像情報が含まれるものとしているが、右目用画像の画像情報と左目用画像の画像情報が別な画像信号で入力部40に入力してもよい。また、本実施例では、左右の画像の識別タイミングを示す信号も外部から入力部40に入力してもよい。この場合、表示制御部41は、右目用の画像信号に示される右目用画像と左目用の画像信号に示される左目用画像を左右の画像の識別タイミングを示す信号に基づいて時分割で交互に表示させる。
In this embodiment, the image signal input to the
撮像制御部42は、右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lの撮影を制御する処理部である。撮像制御部42は、表示制御部41から入力するタイミング信号に同期して、表示部22aに右目画像が表示されるタイミングで右目用画像撮影部30Rに対して撮影タイミングを示す信号を送信する。また、撮像制御部42は、タイミング信号に同期して、表示部22aに左目画像が表示されるタイミングで左目用画像撮影部30Lに対して撮影タイミングを示す信号を送信する。これにより、右目用画像撮影部30Rは、表示部22aに表示された右目用画像を撮影する。左目用画像撮影部30Lは、表示部22aに表示された左目用画像を撮影する。
The
画像信号生成部43は、撮影された3D画像の画像信号を生成する処理部である。画像信号生成部43は、右目用画像撮影部30Rにより撮影された右目用画像の画像情報および左目用画像撮影部30Lにより撮影された左目用画像の画像情報を含む3D画像の画像信号を生成して出力する。画像信号は、右目用画像の画像情報と左目用画像の画像情報が含んでいれば何れの伝送方式であってもよい。この出力された画像信号は、通信部21aにより相手側の拠点の3D入出力装置20に送信される。例えば、3D入出力装置20aのメガネカメラ23aの右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lにより撮影された3D画像の画像信号は、3D入出力装置20bへ送信される。
The image
なお、画像信号生成部43は、右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像情報の画像信号を随時生成して出力してもよい。また、画像信号生成部43は、撮影された右目用画像および撮影された左目用画像について、それぞれ直前に撮影された画像からデータで差分が発生した場合に、差分が発生した画像または差分部分の画像の画像信号を生成して出力してもよい。この場合、受信側の3D入出力装置20では、差分の画像信号が送信されない場合、直前に受信した3D画像を継続して表示すればよい。
The image
撮像範囲調整部44は、前記表示部の画角と右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lの撮影範囲を調整する処理部である。撮像範囲調整部44は、右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lから入力する画像情報に基づき、撮影範囲に表示部22aが含まれるか否かを判定する。例えば、撮像範囲調整部44は、右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lから入力する画像情報により示される画像に、表示部22aを示す矩形の枠が含まれるかを判定する。撮像範囲調整部44は、撮影範囲に表示部22aが含まれない場合、右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lをズームアウトしての撮影範囲を拡大させて表示部22aが写るように調整する。また、撮像範囲調整部44は、撮影範囲に表示部22aが含まれるが表示部22aの領域が所定の許容サイズ以下の場合、右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lをズームインして表示部22aの領域が大きくなるように調整する。なお、メガネカメラ23aが右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lの撮影方向を変更する駆動機構を有する場合、撮像範囲調整部44は、駆動機構を制御して表示部22aが撮影範囲内の中央となるように調整してもよい。
The imaging range adjustment unit 44 is a processing unit that adjusts the angle of view of the display unit and the imaging ranges of the right-eye
3D入出力装置20bの通信部21bは、ネットワーク13を介して他の拠点の3D入出力装置20aと各種情報を送受信する。例えば、通信部21bは、3D画像を示す画像情報の画像信号を3D入出力装置20aから受信する。
The
メガネカメラ23bは、右目用画像撮影部32Rと、左目用画像撮影部32Lと、右目用ファインダ33Rと、左目用ファインダ33Lとを有する。この右目用画像撮影部32R、左目用画像撮影部32L、右目用ファインダ33R、左目用ファインダ33Lは、メガネカメラ23aの右目用画像撮影部30R、左目用画像撮影部30L、右目用ファインダ31R、左目用ファインダ31Lと同様に構成されている。
The
制御部24bは、入力部50と、表示制御部51と、撮像制御部52と、画像信号生成部53と、撮像範囲調整部54とを有する。この入力部50、表示制御部51、撮像制御部52、画像信号生成部53は、制御部24aの入力部40、表示制御部41、撮像制御部42、画像信号生成部43と、撮像範囲調整部44と機能的にそれぞれ対応する。
The
入力部50には、3D入出力装置20aから受信した画像信号が入力される。表示制御部51は、入力部50に入力された画像信号に基づき、右目と左目で個別に視認することにより立体視が可能な画像の画像信号を生成して表示部22bへ出力する。これにより、表示部22bには、3D入出力装置20aで撮影された右目用画像と左目用画像が時分割で交互に表示される。表示制御部51は、右目用画像と左目用画像が表示されるタイミングを示すタイミング信号を生成する。撮像制御部52は、表示制御部51で生成されるタイミング信号に同期して、右目用画像撮影部32Rおよび左目用画像撮影部32Lに対して撮影タイミングを示す信号を送信する。これにより、右目用画像撮影部32Rは、表示部22bに表示された右目用画像を撮影する。左目用画像撮影部32Lは、表示部22bに表示された左目用画像を撮影する。この右目用画像撮影部32Rにより撮影された画像は、右目用ファインダ33Rに表示される。左目用画像撮影部32Lにより撮影された画像は、左目用ファインダ33Lに表示される。操作者12bは、右目用ファインダ33Rを介して右目で右目用画像を視認し、左目用ファインダ33Lを介して左目で左目用画像を視認することにより、3D画像を視認する。
The image signal received from the 3D input /
なお、右目用画像撮影部32Rおよび左目用画像撮影部32Lによりそれぞれ撮影された画像の画像情報は、画像信号生成部53に入力する。本実施例では、3D入出力装置20bが共有する3D画像の受信側として動作するため、画像信号生成部53は3D画像の画像信号の生成を行わない。3D入出力装置20bが共有する3D画像の送信側として動作する場合、画像信号生成部53は、3D画像の画像信号を生成して出力する。
Note that image information of images captured by the right-eye
ここで、表示部22aに表示される画像について説明する。図3は、表示される画像の一例を示す図である。なお、本実施例では、右目用画像と左目用画像を識別しやすくするため、位置を誇張してずらして示している。実際、それぞれの物体の像は、それぞれを3次元空間内の位置に応じた視差分だけずれて表示される。操作者12aがメガネカメラ23aを介さずに表示部22aを見た場合、図3に示すように、表示部22aに表示された右目用の画像と左目用の画像が重畳されて視認される。この重畳された画像は、右目用の画像と左目用の画像が重なったものであり、両目で見ても3D効果は得られない。
Here, an image displayed on the
一方、操作者12aがメガネカメラ23aを介して表示部22aを見た場合、表示部22aに表示された右目用の画像と左目用の画像が個別に視認される。図4は、右目により視認される画像の一例を示す図である。図5は、左目により視認される画像の一例を示す図である。なお、図4、図5の破線は、3D画像として視認する位置を説明するための補足線である。メガネカメラ23aの右目用画像撮影部30Rは、表示部22aに右目用の画像が表示されるタイミングに同期して撮影を行うため、図4に示すように、表示部22aに表示された右目用の画像のみが撮影される。また、メガネカメラ23aの左目用画像撮影部30Lは、表示部22aに左目用の画像が表示されるタイミングに同期して撮影を行うため、図5に示すように、表示部22aに表示された左目用の画像のみが撮影される。右目用ファインダ31Rには、右目用画像撮影部30Rにより撮影された画像が表示される。左目用ファインダ31Lは、左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像が表示される。また、右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像の画像情報は、制御部24aへ出力される。
On the other hand, when the
操作者12aは、メガネカメラ23aの右目用ファインダ31Rを通して右目で右目用画像を視認し、右目用ファインダ31Rを通して左目で左目用画像を視認する。これにより、操作者12aは、右目用画像と左目用画像の視差により奥行きを持った3D画像を視認する。例えば、図4に示した画像を右目により視認し、図5に示した画像を左目により視認した場合、操作者12aは、視差により図4、5のA,B,Cに表示される画像が、図6に示すようにa,b,cの位置に3Dの奥行きを持った3D画像として認識する。図6は、視認される画像の位置を模式的に示した図である。
The
ここで、例えば、操作者12aの手により仮想空間上への指示を行う場合を例として説明する。操作者12aは、仮想的に奥行きの空間情報を持って見えている3D画像に対し操作者12aが手をかざして意図したい指示を3D画像に向かって行う。図7は、3D画像に対して指示を行っている状態を模式的に示した図である。図7の例では、3D画像のカメラ60の傍の位置に手61をかざしている。
Here, for example, a case where an instruction to the virtual space is given by the hand of the
操作者12aが3D画像上へ手61をかざした場合、操作者12aは、メガネカメラ23aを通して3D画像と合わせて手61の実像を見ることになる。メガネカメラ23aの右目用画像撮影部30Rは、表示部22aに右目用の画像が表示されるタイミングに同期して撮影を行うため、表示部22aに表示された右目用の画像と手61の実像を右目から見た画像を撮影する。また、メガネカメラ23aの左目用画像撮影部30Lは、表示部22aに左目用の画像が表示されるタイミングに同期して撮影を行うため、表示部22aに表示された左目用の画像と手61の実像を左目から見た画像を撮影する。図8は、右目用画像撮影部により撮影される画像の一例を示す図である。図9は、左目用画像撮影部により撮影される画像の一例を示す図である。このメガネカメラ23aの右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像の画像情報は、画像信号生成部43により画像信号に変換され、生成された画像信号は、通信部21aにより拠点11bの3D入出力装置20bに送信される。
When the
3D入出力装置20bの表示部22bには、伝送された画像情報に基づき、右目用画像および左目用画像が時分割で交互に表示される。操作者12bがメガネカメラ23bを介さずに表示部22bを見た場合、図10に示すように、表示部22bに表示された右目用の画像と左目用の画像が重畳されて視認される。図10は、表示される画像の一例を示す図である。この重畳された画像は、右目用の画像と左目用の画像が重なったものであり、両目で見ても3D効果は得られない。
On the
拠点11bの操作者12bは、メガネカメラ23bを介して表示部22bに表示された右目用画像を右目で視認し、左目用画像を左目で視認することにより3D画像として物体を視認する。この拠点11bの操作者12bが視認する画像は、拠点11aの操作者12aが視認する画像と同一である。すなわち、拠点11bの操作者12bと拠点11aの操作者12aは、同じ画像を視認する。例えば、拠点11bの操作者12bは、右目で図8に示した画像を視認し、左目で図9に示した画像を視認する。この結果、操作者12bは、図11のような3D空間を体感、操作者12aがカメラ60に手61をかざしている3D画像を視認でき、操作者12aが体感しているのと同一な3D画像を共有する。図11は、視認される画像の位置を模式的に示した図である。
The
このように、本実施例に係るシステム10は、拠点11aの操作者12aと拠点11bの操作者12bで映像を共有することができる。また、3D入出力装置20aは、複雑な処理を行うことなく、実空間の位置と仮想空間の位置とを対応づけることができる。
As described above, the
[処理の流れ]
次に、本実施例に係る3D入出力装置20aにより共有する3D画像を送信する送信処理の流れを説明する。図12は、送信処理の手順を示すフローチャートである。この送信処理は、入力部40に3D画像の画像信号が入力され、表示の開始を指示する所定操作が行われたタイミングで実行される。
[Process flow]
Next, a flow of transmission processing for transmitting a 3D image shared by the 3D input /
図12に示すように、表示制御部41は、入力部40に入力した画像信号に基づき、右目用画像と左目用画像を時分割で交互に表示させる画像信号を生成して表示部22aへ出力する(S10)。これにより、表示部22aには、右目用画像と左目用画像が時分割で交互に表示される。
As shown in FIG. 12, the display control unit 41 generates an image signal for alternately displaying the right-eye image and the left-eye image in a time division manner based on the image signal input to the
表示制御部41は、右目用画像と左目用画像が表示されるタイミングを示すタイミング信号を生成する(S11)。撮像制御部42は、タイミング信号に同期して、右目画像が表示されるタイミングで右目用画像撮影部30Rへ撮影タイミングを示す信号を送信し、左目画像が表示されるタイミングで左目用画像撮影部30Lへ撮影タイミングを示す信号を送信する(S12)。これにより、右目用画像撮影部30Rは、表示部22aに右目用の画像が表示されるタイミングに同期して撮影を行う。また、左目用画像撮影部30Lは、表示部22aに左目用の画像が表示されるタイミングに同期して撮影を行う。右目用ファインダ31Rには、右目用画像撮影部30Rにより撮影された画像が表示される。左目用ファインダ31Lは、左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像が表示される。
The display control unit 41 generates a timing signal indicating the timing at which the right-eye image and the left-eye image are displayed (S11). The
画像信号生成部43は、右目用画像撮影部30Rにより撮影された右目用画像の画像情報および左目用画像撮影部30Lにより撮影された左目用画像の画像情報を含む3D画像の画像信号を生成する(S13)。この生成された3D画像の画像信号は、通信部21aにより3D入出力装置20bへ送信される。
The image
表示制御部41は、処理終了が指示されたか否かを判定する(S14)。処理終了が指示された場合(S14肯定)、処理を終了する。一方、処理終了が指示されていない場合(S14否定)、上記ステップS10へ移行する。 The display control unit 41 determines whether an instruction to end the process has been given (S14). When the process end is instructed (Yes at S14), the process is ended. On the other hand, if the end of the process is not instructed (No at S14), the process proceeds to step S10.
次に、本実施例に係る3D入出力装置20bにより共有する3D画像を受信する受信処理の流れを説明する。図13は、受信処理の手順を示すフローチャートである。この受信処理は、3D入出力装置20aから通信部21bを介して入力部50に3D画像の画像信号が入力され、表示の開始を指示する所定操作が行われたタイミングで実行される。
Next, a flow of reception processing for receiving a 3D image shared by the 3D input /
図13に示すように、表示制御部51は、入力部50に入力した画像信号に基づき、右目用画像と左目用画像を時分割で交互に表示させる画像信号を生成して表示部22bへ出力する(S20)。これにより、表示部22bには、右目用画像と左目用画像が時分割で交互に表示される。この表示部22bに表示される画像は、拠点11aの操作者12aが視認する画像である。
As illustrated in FIG. 13, the
表示制御部51は、右目用画像と左目用画像が表示されるタイミングを示すタイミング信号を生成する(S21)。撮像制御部52は、タイミング信号に同期して、右目画像が表示されるタイミングで右目用画像撮影部32Rへ撮影タイミングを示す信号を送信し、左目画像が表示されるタイミングで左目用画像撮影部32Lへ撮影タイミングを示す信号を送信する(S22)。これにより、右目用画像撮影部32Rは、表示部22bに右目用の画像が表示されるタイミングに同期して撮影を行う。また、左目用画像撮影部32Lは、表示部22bに左目用の画像が表示されるタイミングに同期して撮影を行う。右目用ファインダ33Rには、右目用画像撮影部32Rにより撮影された画像が表示される。左目用ファインダ33Lは、左目用画像撮影部32Lにより撮影された画像が表示される。これにより、拠点11bの操作者12bは、拠点11aの操作者12aが視認する3D画像を共有することができる。
The
表示制御部51は、処理終了が指示されたか否かを判定する(S23)。処理終了が指示された場合(S23肯定)、処理を終了する。一方、処理終了が指示されていない場合(S23否定)、上記ステップS20へ移行する。
The
[実施例1の効果]
本実施例に係る3D入出力装置20aは、右目用画像撮影部30Rにより、3D表示が可能な表示部22aに表示された右目用画像と共に操作者12aが右目で視認する実空間の像を撮影する。また、3D入出力装置20aは、左目用画像撮影部30Lにより、表示部22aに表示された左目用画像と共に操作者12aが左目で視認する実空間の像を撮影する。よって、3D入出力装置20aは、複雑な処理を行うことなく、実空間の位置と仮想空間の位置とを対応づけることができる。
[Effect of Example 1]
In the 3D input /
また、本実施例に係る3D入出力装置20aは、右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lによりそれぞれ撮影された画像を示す画像情報を3D画像を共有する他の装置へ出力する。よって、3D入出力装置20aは、複雑な処理を行うことなく、実空間の位置と仮想空間の位置とを対応づけた3D画像を他の装置と共有することができる。
Further, the 3D input /
また、本実施例に係る3D入出力装置20aは、右目用画像撮影部30Rが、表示部22aに時分割で交互に右目用画像と左目用画像が表示される当該右目用画像の表示タイミングに同期して、当該右目用画像と共に操作者が右目で視認する実空間の像を撮影する。また、3D入出力装置20aは、左目用画像撮影部30Lが、表示部22aに左目用画像が表示される表示タイミングに同期して、当該左目用画像と共に操作者が左目で視認する実空間の像を撮影する。よって、3D入出力装置20aは、右目用画像撮影部30Rにより撮影された画像を右目で視認し、左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像を左目で視認することで、複雑な処理を行うことなく、実空間の位置と仮想空間の位置とを対応づけることができる。
In the 3D input /
また、本実施例に係る3D入出力装置20aは、表示部22aの画角と右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lの撮影範囲とを調整する。よって、3D入出力装置20aは、表示部22aに表示される3D画像を適切に撮影できる。
Further, the 3D input /
また、本実施例に係る3D入出力装置20aは、右目用画像撮影部30Rにより撮影された画像をメガネカメラ23aの右目用ファインダ31Rに表示して操作者12aが右目で視認する。また、3D入出力装置20aは、左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像をメガネカメラ23aの左目用ファインダ31Lに表示して操作者12aが左目で視認する。よって、3D入出力装置20aは、拠点11bで操作者12bが視認する画像を視認できる。
Further, the 3D input /
[システム70の構成]
次に、実施例2について説明する。実施例2では、遠隔操作を行うシステム70に適用した場合について説明する。図14は、実施例2に係るシステムの全体構成を示す図である。図14の例は、離れた2つの拠点11a、11b間で、拠点11bに配置された機器を拠点11aの操作者12aが遠隔操作する場合を示している。なお、上述の実施例1に係る3D入出力装置20aと同一の部分については、同一の符号を付して説明する。
[Configuration of System 70]
Next, Example 2 will be described. In the second embodiment, a case where the present invention is applied to a
図14に示すように、システム70は、拠点11aに3D入出力装置20aを有する。また、システム70は、拠点11bに遠隔操作ロボット80を有する。3D入出力装置20aは、実施例1と同様に通信部21aと、表示部22aと、メガネカメラ23aと、制御部24aとを有する。遠隔操作ロボット80は、通信部81と、カメラ部82と、制御部83と、アーム部84とを有する。通信部21aと通信部81との間は、ネットワーク13を介して通信可能に接続される。
As shown in FIG. 14, the
遠隔操作ロボット80のカメラ部82は、2つの撮影部が内蔵されており、2つの撮影部により所定の操作対象位置に置かれた操作対象物をそれぞれ撮影する。図14の例は、操作対象物としてカメラ71を視認している状態を示している。このカメラ部82の2つの撮影部により撮影された一方の画像が右目で視認するための右目用画像となり、他方の画像が左目で視認する右目用画像を撮影となる。カメラ部82の2つの撮影部により撮影された右目用画像および左目用画像が拠点11a側へ送信される。
The
3D入出力装置20aの表示部22aには、遠隔操作ロボット80から受信した右目用画像および左目用画像が時分割で交互に表示される。操作者12aは、メガネカメラ23aを介して表示部22aに表示された右目用画像を右目で視認し、左目用画像を左目で視認することにより3D画像として操作対象物を視認する。図14の例は、操作者12aが3D画像により操作対象物としてカメラ60を視認している状態を示している。操作者12aは、3D画像として視認したカメラ60に対して操作を行う。メガネカメラ23aは、内蔵された2つの撮影部により、3D画像と共に操作者12aの操作動作を撮影する。制御部24aは、メガネカメラ23aに内蔵された2つの撮影部により撮影された画像から、3D画像に対する操作者12aの操作内容を検出し、検出した操作内容を示す操作情報を遠隔操作ロボット80へ送信する。
On the
遠隔操作ロボット80のアーム部84は、2つのロボットアーム85a、85bを有する。遠隔操作ロボット80は、3D入出力装置20aから受信した操作情報に基づき、制御部83がアーム部84のロボットアーム85a、85bを動作させ、操作者12aがカメラ60に対して行った操作と同様の操作をカメラ71に対して行う。これにより、システム10は、操作者12aが遠隔地からカメラ71に対して遠隔操作を行うことが可能となる。
The
[3D入出力装置20a、遠隔操作ロボット80の装置構成]
次に、3D入出力装置20a、遠隔操作ロボット80の装置構成について説明する。図15は、実施例2に係る3D入出力装置および遠隔操作ロボットの機能的構成を示すブロック図である。なお、実施例2に係る3D入出力装置20aの構成は、図2に示した実施例1に係る3D入出力装置20aと略同一であるため、同一の部分については、同一の符号を付し、異なる部分について主に説明する。
[Device Configuration of 3D Input /
Next, device configurations of the 3D input /
図15に示すように、遠隔操作ロボット80は、通信部81と、カメラ部82と、制御部83と、アーム部84とを有する。
As shown in FIG. 15, the
通信部81は、他の装置、例えば、拠点11aの3D入出力装置20aとの間で通信制御を行うインタフェースである。通信部81は、ネットワーク13を介して3D入出力装置20aと各種情報を送受信する。例えば、通信部81は、操作対象物の3D画像を示す画像情報の画像信号を3D入出力装置20aへ送信する。また、通信部81は、3D入出力装置20aから操作対象物に対する操作情報を受信する。かかる通信部81の一態様としては、LANカードなどのネットワークインタフェースカードを採用できる。
The
カメラ部82は、アーム部84による操作対象物を撮影するデバイスである。カメラ部82は、アーム部84での操作が可能な所定の操作対象位置から所定の距離を隔てて配置され、操作対象位置を撮影する右目用画像撮影部85Rと、左目用画像撮影部85Lとを有する。
The
右目用画像撮影部85Rと左目用画像撮影部85Lは、人の左右の目の間隔に相当する所定間隔を隔てて撮影方向を同じ方向に向けて設けられている。なお、カメラ部82は、右目用画像撮影部85Rと左目用画像撮影部85Lの間隔を調整する調整機構を備え、右目用画像撮影部85Rと左目用画像撮影部85Lの間隔を調整できるものとしてもよい。右目用画像撮影部85Rは、操作者12aが右目で視認する右目画像を撮影する。左目用画像撮影部85Lは、操作者12aが左目で視認する左目画像を撮影する。右目用画像撮影部85Rにより撮影された画像の画像情報および左目用画像撮影部85Lにより撮影された画像の画像情報は、制御部83へ出力される。
The right-eye
制御部83は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部83には、各種の集積回路や電子回路を採用できる。制御部83は、画像信号生成部90と、アーム制御部91とを有する。
The
画像信号生成部90は、カメラ部82により撮影された3D画像の画像信号を生成する処理部である。カメラ部82は、右目用画像撮影部85Rにより撮影された右目用画像の画像情報および左目用画像撮影部85Lにより撮影された左目用画像の画像情報を含む3D画像の画像信号を生成して出力する。画像信号は、右目用画像の画像情報と左目用画像の画像情報が含んでいれば何れの伝送方式であってもよい。この出力された画像信号は、通信部81により3D入出力装置20aに送信される。
The image signal generation unit 90 is a processing unit that generates an image signal of a 3D image captured by the
なお、画像信号生成部90は、右目用画像撮影部85Rおよび左目用画像撮影部85Lにより撮影された画像情報の画像信号を随時生成して出力してもよい。また、画像信号生成部90は、撮影された右目用画像および撮影された左目用画像について、それぞれ直前に撮影された画像からデータで差分が発生した場合に、差分が発生した画像または差分部分の画像の画像信号を生成して出力してもよい。この場合、受信側の3D入出力装置20aでは、差分の画像信号が送信されない場合、直前に受信した3D画像を継続して表示すればよい。
Note that the image signal generation unit 90 may generate and output image signals of image information captured by the right eye
アーム制御部91は、アーム部84のロボットアーム85a、85bの動作を制御する処理部である。アーム制御部91は、3D入出力装置20aから受信される操作情報に応じて、アーム部84に設けられた、ロボットアーム85a、85bを動作させるモータやシリンダーなどの各種アクチュエータ92を駆動させ、ロボットアーム85a、85bを動作させる。
The arm control unit 91 is a processing unit that controls the operation of the
一方、3D入出力装置20aの制御部24aは、分離部45と、第1の差分抽出部46と、第2の差分抽出部47と、操作検出部48とをさらに有する。
On the other hand, the
入力部40には、遠隔操作ロボット80から受信した画像信号が入力する。入力部40に入力した画像信号は、表示制御部41および分離部45に出力される。
The image signal received from the
分離部45は、画像信号に含まれる右目用画像の画像情報と左目用画像の画像情報を分離する処理部である。分離部45は、分離した右目用画像の画像情報を第1の差分抽出部46へ出力し、左目用画像の画像情報を第2の差分抽出部47へ出力する。
The
第1の差分抽出部46は、画像の差分から画像の変化を抽出する処理部である。第1の差分抽出部46には、分離部45から右目用画像の画像情報が入力する。また、第1の差分抽出部46には、右目用画像撮影部30Rから撮影した画像の画像情報が入力する。第1の差分抽出部46は、右目用画像撮影部30Rにより撮影された画像の右目用画像に対応する部分と、分離部45により分離された右目用画像とを比較する。第1の差分抽出部46は、分離された右目用画像に対して、撮影された画像の右目用画像に対応する部分の変化を差分として抽出する。
The first difference extraction unit 46 is a processing unit that extracts image changes from image differences. Image information of the right eye image is input from the
第2の差分抽出部47も、操作によって画像の変化した部分を抽出する処理部である。第2の差分抽出部47には、分離部45から左目用画像の画像情報が入力する。また、第2の差分抽出部47には、左目用画像撮影部30Lから撮影した画像の画像情報が入力する。第2の差分抽出部47は、左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像の左目用画像に対応する部分と、分離部45により分離された左目用画像とを比較する。第2の差分抽出部47は、分離された左目用画像に対して、撮影された画像の左目用画像に対応する部分の変化を差分として抽出する。
The second
操作検出部48は、3D画像に対する操作者12aの操作内容を検出する処理部である。操作検出部48は、第1の差分抽出部46および第2の差分抽出部47によりそれぞれ抽出された差分情報に基づき、操作者12aの操作を検出する。例えば、操作検出部48は、右目用画像の差分として抽出された変化部分と、左目用画像の差分として抽出された変化部分の画像内での位置から操作された対象物を判別して操作を検出する。
The operation detection unit 48 is a processing unit that detects the operation content of the
ここで、操作の検出について説明する。ここでは、図7に示したように、3D画像として視認されたカメラ60のシャッターを操作者12aが操作する場合を例にして説明する。操作者12aがカメラ60のシャッターに手61をかざした場合、右目用画像撮影部30Rは、表示部22aに右目用の画像が表示されるタイミングに同期して撮影を行うため、表示部22aに表示された右目用の画像と手61の実像を右目から見た画像を撮影する。また、左目用画像撮影部30Lは、表示部22aに左目用の画像が表示されるタイミングに同期して撮影を行うため、表示部22aに表示された左目用の画像と手61の実像を左目から見た画像を撮影する。
Here, operation detection will be described. Here, as illustrated in FIG. 7, the case where the
第1の差分抽出部46は、右目用画像撮影部30Rにより撮影された画像の右目用画像に対応する部分と、分離部45により分離された右目用画像とを比較し、変化した部分を差分として抽出する。第2の差分抽出部47は、左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像の左目用画像に対応する部分と、分離部45により分離された左目用画像とを比較し、変化した部分を差分として抽出する。
The first difference extraction unit 46 compares the portion corresponding to the right-eye image of the image photographed by the right-eye
例えば、第1の差分抽出部46は、図16に示すように、右目用画像をn×nの範囲にマッピングして以下の式(1)に示すようにパラメータβ,φにより右目用画像内の位置を座標化する。同様に、第2の差分抽出部47は、図17に示すように、右目用画像をn×nの範囲にマッピングして、以下の式(2)に示すように、パラメータα,γにより左目用画像内の位置を座標化する。図16は、右目用画像のマッピングの一例を示す図である。図17は、左目用画像のマッピングの一例を示す図である。
For example, as shown in FIG. 16, the first difference extraction unit 46 maps the right-eye image into an n × n range and uses the parameters β and φ in the right-eye image as shown in the following equation (1). Coordinate the position of. Similarly, as shown in FIG. 17, the second
(X,Y) = (β,φ) ・・・(1)
(X,Y) = (α,γ) ・・・(2)
(X, Y) = (β, φ) (1)
(X, Y) = (α, γ) (2)
ここで、右目用画像内でのカメラ60のシャッターの座標は、図18に示すように、以下の式(3)に示す座標であるものとする。また、左目用画像内でのカメラ60のシャッターの座標は、図19に示すように、以下の式(4)に示す座標であるものとする。図18は、右目用画像でのカメラのシャッターの座標を詳細に示した図である。図19は、左目用画像でのカメラのシャッターの座標を詳細に示した図である。
Here, the coordinates of the shutter of the
(X,Y) = (j,k) ・・・(3)
(X,Y) = (l,m) ・・・(4)
(X, Y) = (j, k) (3)
(X, Y) = (l, m) (4)
第1の差分抽出部46は、撮影された画像の右目用画像に対応する部分と、分離された右目用画像とを比較し、画像が変化した部分の座標を差分として抽出する。第2の差分抽出部47は、撮影された画像の左目用画像に対応する部分と、分離された左目用画像とを比較し、画像が変化した部分を差分として抽出する。
The first difference extraction unit 46 compares the portion corresponding to the right-eye image of the photographed image with the separated right-eye image, and extracts the coordinates of the portion where the image has changed as a difference. The second
操作検出部48は、次のように判定を行って、操作者12aがカメラ60のシャッターに触れていると判断する。すなわち、操作検出部48は、第1の差分抽出部46により抽出された差分箇所の座標が式(3)に示すシャッターの座標と一致するかを判定する。また、操作検出部48は、第2の差分抽出部47により抽出された差分箇所の座標が、式(4)に示すカメラのシャッターの座標と一致するかを判定する。操作検出部48は、第1の差分抽出部46による差分箇所の座標がシャッターの座標と一致し、かつ、第2の差分抽出部47による差分箇所の座標がシャッターの座標と一致した場合に、操作者12aの手61がカメラ60のシャッターに触れていると検出する。操作検出部48は、カメラ60のシャッターに触れていることを検出した場合、検出した操作内容を示す操作情報を遠隔操作ロボット80へ送信する。
The operation detection unit 48 determines as follows, and determines that the
また、操作検出部48は、第1の差分抽出部46および第2の差分抽出部47により抽出された画像が変化した部分の座標の変化から操作を検出する。例えば、操作検出部48は、第1の差分抽出部46により抽出される座標が(j,k)から(j,k−1)方向へ移動し、第2の差分抽出部47により抽出される座標が(l,m)から(l,m−1)方向へ移動した場合、シャッターが押されたと検出する。
Further, the operation detection unit 48 detects an operation from a change in coordinates of a portion where the image extracted by the first difference extraction unit 46 and the second
[処理の流れ]
次に、本実施例に係る3D入出力装置20aにより操作を検出する検出処理の流れを説明する。図20は、検出処理の手順を示すフローチャートである。この検出処理は、入力部40に3D画像の画像信号が入力され、操作の検出開始を指示する所定操作が行われたタイミングで実行される。
[Process flow]
Next, a flow of detection processing for detecting an operation by the 3D input /
図20に示すように、第1の差分抽出部46は、右目用画像撮影部30Rにより撮影された画像の右目用画像に対応する部分と、分離部45により分離された右目用画像とを比較し、変化した部分を差分として抽出する(S30)。第2の差分抽出部47は、左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像の左目用画像に対応する部分と、分離部45により分離された左目用画像とを比較し、変化した部分を差分として抽出する(S31)。
As illustrated in FIG. 20, the first difference extraction unit 46 compares the portion corresponding to the right-eye image of the image captured by the right-eye image capturing unit 30 </ b> R and the right-eye image separated by the
操作検出部48は、第1の差分抽出部46により抽出された変化部分と、第2の差分抽出部47により抽出された変化部分が同じ対象物であるか否かを判定する(S32)。同じ対象物である場合(S32肯定)、操作検出部48は、対象物に対する操作であるとして、検出した操作内容を示す操作情報を遠隔操作ロボット80へ送信する(S33)。一方、同じ対象物ではない場合(S32否定)、後述するS34へ移行する。
The operation detection unit 48 determines whether or not the changed portion extracted by the first difference extracting unit 46 and the changed portion extracted by the second
操作検出部48は、処理終了が指示されたか否かを判定する(S34)。処理終了が指示された場合(S34肯定)、処理を終了する。一方、処理終了が指示されていない場合(S34否定)、上記S30へ移行する。 The operation detection unit 48 determines whether the end of the process is instructed (S34). When the process end is instructed (Yes at S34), the process ends. On the other hand, when the end of the process is not instructed (No at S34), the process proceeds to S30.
[実施例2の効果]
本実施例に係る3D入出力装置20aは、表示部22aに表示される右目用画像および左目用画像の画像情報が入力する。3D入出力装置20aは、右目用画像撮影部30Rにより撮影された画像の右目用画像に対応する部分と入力した画像情報が示す右目用画像との差分を抽出する。また、3D入出力装置20aは、左目用画像撮影部30Lにより撮影された画像の左目用画像に対応する部分と入力した画像情報が示す左目用画像との差分を抽出する。そして、3D入出力装置20aは、それぞれ抽出された差分情報に基づき、前記操作者の操作を検出する。よって、3D入出力装置20aは、操作者12aの操作を精度良く検出できる。また、3D入出力装置20aは、3D画像の物体に対する操作を検出できる。
[Effect of Example 2]
The 3D input /
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。 Although the embodiments related to the disclosed apparatus have been described so far, the present invention may be implemented in various different forms other than the embodiments described above. Therefore, another embodiment included in the present invention will be described below.
例えば、上記の実施例1では、通信相手へ画像信号を送信する場合について説明したが、開示の装置はこれに限定されない。例えば、実施例2のように操作者12aの操作内容を検出して操作情報をさらに送信してもよい。
For example, in the first embodiment described above, a case where an image signal is transmitted to a communication partner has been described, but the disclosed apparatus is not limited to this. For example, operation information of the
また、上記の実施例では、表示部22aの右目画像と左目画像の表示タイミングに合わせて右目用画像撮影部30Rと左目用画像撮影部30Lにより撮影を行う場合について説明したが、開示の装置はこれに限定されない。例えば、右目用画像撮影部30Rと左目用画像撮影部30Lのレンズの前方にシャッタを設け、シャッタが交互に開閉して右目用画像撮影部30Rに右目用画像を透過させ、左目用画像撮影部30Lに左目用画像を透過させてもよい。この場合、右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lは、シャッタの開くタイミングで撮影を行ってもよい。また、右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lが所定のフレームレートで撮影を行い、制御部24aがシャッタの開の期間の画像を抽出してもよい。また、表示部22aが互いに直交する偏光光で右目用画像と左目用画像を表示し、右目用画像撮影部30Rと左目用画像撮影部30Lに互いに直交する偏光レンズを装着して右目用画像と左目用画像を別々に透過させてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case has been described in which the right-eye
また、上記の実施例では、操作者12aが右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lに撮影されて右目用ファインダ31Rおよび左目用ファインダ31Lに表示された画像を視認する場合について説明したが、開示の装置はこれに限定されない。例えば、操作者12aが左右のレンズにシャッタが内蔵されたシャッタメガネを装着して3D画像を視認するものとし、そのシャッタメガネに右目用画像撮影部30Rおよび左目用画像撮影部30Lを設けてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
[分散および統合]
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、3D入出力装置20aの入力部40、表示制御部41、撮像制御部42、画像信号生成部43、分離部45、第1の差分抽出部46、第2の差分抽出部47、操作検出部48の各処理部が適宜統合されてもよい。また、各処理部の処理が適宜複数の処理部の処理に分離されてもよい。また、各処理部を別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記の3D入出力装置20の機能を実現するようにしてもよい。
[Distribution and integration]
In addition, each component of each illustrated apparatus does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured. For example, the
[3D入力プログラム]
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図21を用いて、上記の実施例と同様の機能を有する3D入力プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。
[3D input program]
The various processes described in the above embodiments can be realized by executing a prepared program on a computer such as a personal computer or a workstation. Therefore, in the following, an example of a computer that executes a 3D input program having the same function as that of the above embodiment will be described with reference to FIG.
図21は、3D入力プログラムを実行するコンピュータの一例について説明するための図である。図21に示すように、コンピュータ200は、操作部210と、ディスプレイ220と、通信部230とを有する。さらに、このコンピュータ200は、CPU250と、ROM260と、HDD270と、RAM280と有する。これら210〜280の各部はバス240を介して接続される。
FIG. 21 is a diagram for describing an example of a computer that executes a 3D input program. As illustrated in FIG. 21, the
HDD270には、入力部40、表示制御部41、撮像制御部42、画像信号生成部43、分離部45、第1の差分抽出部46、第2の差分抽出部47、操作検出部48と同様の機能を発揮する3D入力プログラム270aが予め記憶される。この3D入力プログラム270aについては、各実施例で示した各構成要素と同様、適宜統合又は分離しても良い。すなわち、HDD270に格納される各データは、常に全てのデータがHDD270に格納される必要はなく、処理に必要なデータのみがHDD270に格納されれば良い。
The HDD 270 includes the
そして、CPU250が、3D入力プログラム270aをHDD270から読み出してRAM280に展開する。これによって、図21に示すように、3D入力プログラム270aは、3D入力プロセス280aとして機能する。この3D入力プロセス280aは、HDD270から読み出した各種データを適宜RAM280上の自身に割り当てられた領域に展開し、この展開した各種データに基づいて各種処理を実行する。3D入力プロセス280aは、表示制御部41、撮像制御部42、画像信号生成部43、分離部45、第1の差分抽出部46、第2の差分抽出部47、操作検出部48にて実行される処理、例えば図12、図13、図20に示す処理を含む。すなわち、3D入力プロセス280aは、表示制御部41、撮像制御部42、画像信号生成部43、分離部45、第1の差分抽出部46、第2の差分抽出部47、操作検出部48と同様の動作を実行する。なお、CPU250上で仮想的に実現される各処理部は、常に全ての処理部がCPU250上で動作する必要はなく、処理に必要な処理部のみが仮想的に実現されれば良い。
Then, the
なお、上記の3D入力プログラム270aについては、必ずしも最初からHDD270やROM260に記憶させておく必要はない。例えば、コンピュータ200に挿入されるフレキシブルディスク、いわゆるFD、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させる。そして、コンピュータ200がこれらの可搬用の物理媒体から各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介してコンピュータ200に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ200がこれらから各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。
Note that the 3D input program 270a is not necessarily stored in the HDD 270 or the
10、70 システム
12a、12b 操作者
20、20a、20b 3D入出力装置
22a、22b 表示部
24a、24b 制御部
30R、32R 右目用画像撮影部
30L、32L 左目用画像撮影部
31R、33R 右目用ファインダ
31L、33L 左目用ファインダ
40、50 入力部
41、51 表示制御部
42、52 撮像制御部
43、53 画像信号生成部
44、54 撮像範囲調整部
45 分離部
46 第1の差分抽出部
47 第2の差分抽出部
48 操作検出部
10, 70
Claims (7)
前記表示部に表示された左目用画像と共に操作者が左目で視認する実空間の像を撮影する左目用画像撮影部と、
前記表示部に表示される右目用画像および左目用画像の画像情報が入力される入力部と、
前記右目用画像撮影部により撮影された画像の右目用画像に対応する部分と前記入力部に入力された前記画像情報が示す右目用画像との差分を抽出する第1の差分抽出部と、
前記左目用画像撮影部により撮影された画像の左目用画像に対応する部分と前記入力部に入力された前記画像情報が示す左目用画像との差分を抽出する第2の差分抽出部と、
前記第1の差分抽出部により抽出される差分から求まる右目用画像の変化部分の位置および前記第2の差分抽出部により抽出される差分から求まる左目用画像の変化部分の位置が同じ対象物であるか判別し、同じ対象物である場合、当該対象物に対する前記操作者の操作を検出する操作検出部と、
を有することを特徴とする3D入力装置。 A right-eye image capturing unit that captures an image of the real space that the operator visually recognizes with the right eye together with the right-eye image displayed on the display unit capable of 3D display;
A left-eye image capturing unit that captures an image of real space that the operator visually recognizes with the left eye together with the left-eye image displayed on the display unit;
An input unit for inputting image information of a right-eye image and a left-eye image displayed on the display unit;
A first difference extraction unit that extracts a difference between a portion corresponding to a right-eye image of an image photographed by the right-eye image photographing unit and a right-eye image indicated by the image information input to the input unit;
A second difference extraction unit that extracts a difference between a portion corresponding to a left-eye image of an image photographed by the left-eye image photographing unit and a left-eye image indicated by the image information input to the input unit;
The position of the change portion of the right-eye image obtained from the difference extracted by the first difference extraction unit and the position of the change portion of the left-eye image obtained from the difference extracted by the second difference extraction unit are the same object. If it is the same object, the operation detection unit that detects the operation of the operator on the object,
A 3D input device comprising:
前記左目用画像撮影部は、前記表示部に前記左目用画像が表示される表示タイミングに同期して、当該左目用画像と共に操作者が左目で視認する実空間の像を撮影する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の3D入力装置。 The right-eye image photographing unit synchronizes with the display timing of the right-eye image in which the right-eye image and the left-eye image are alternately displayed on the display unit in a time-sharing manner, and the operator uses the right-eye image together with the right-eye image. Take a picture of the real space to see
The left-eye image capturing unit captures an image of a real space that the operator visually recognizes with the left eye together with the left-eye image in synchronization with a display timing at which the left-eye image is displayed on the display unit. The 3D input device according to claim 1 or 2 .
前記左目用画像撮影部は、前記シャッタ式メガネの左目部分に内蔵された
ことを特徴とする請求項3に記載の3D入力装置。 The right-eye image capturing unit is incorporated in a right-eye portion of shutter-type glasses that individually transmits a right-eye image and a left-eye image using a shutter,
The 3D input device according to claim 3 , wherein the left-eye image photographing unit is built in a left-eye portion of the shutter-type glasses.
前記左目用画像撮影部により撮影された画像を操作者が左目で視認する画像として表示する第2表示部と、
をさらに有することを特徴とする請求項1〜5の何れか1つに記載の3D入力装置。 A first display unit that displays an image captured by the right-eye image capturing unit as an image that is visually recognized by the operator with the right eye;
A second display unit that displays an image captured by the left-eye image capturing unit as an image visually recognized by the operator with the left eye;
3D input device according to any one of claims 1-5, characterized in that it further comprises a.
3D表示が可能な表示部に表示された右目用画像と共に操作者が右目で視認する実空間の像を右目用画像撮影部により撮影し、
前記表示部に表示された左目用画像と共に操作者が左目で視認する実空間の像を左目用画像撮影部により撮影し、
前記右目用画像撮影部により撮影された画像の右目用画像に対応する部分と、入力部に入力された右目用画像および左目用画像の画像情報が示す右目用画像との差分を抽出すると共に、前記左目用画像撮影部により撮影された画像の左目用画像に対応する部分と、前記入力部に入力された前記画像情報が示す左目用画像との差分を抽出し、
抽出される差分から求まる右目用画像の変化部分の位置および左目用画像の変化部分の位置が同じ対象物であるか判別し、同じ対象物である場合、当該対象物に対する前記操作者の操作を検出する
各処理を実行することを特徴とする3D入力方法。 Computer
The image of the real space that the operator visually recognizes with the right eye together with the image for the right eye displayed on the display unit capable of 3D display is captured by the image capturing unit for the right eye,
The image of the real space that the operator visually recognizes with the left eye together with the image for the left eye displayed on the display unit is photographed by the image photographing unit for the left eye ,
Extracting the difference between the portion corresponding to the right eye image of the image photographed by the right eye image photographing unit and the right eye image indicated by the image information of the right eye image and the left eye image input to the input unit; Extracting a difference between a portion corresponding to the left-eye image of the image photographed by the left-eye image photographing unit and the left-eye image indicated by the image information input to the input unit;
It is determined whether the position of the changed portion of the right-eye image and the position of the changed portion of the left-eye image obtained from the extracted difference are the same object, and if the same object, the operation of the operator on the object A 3D input method characterized by executing each processing to be detected .
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