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透明偏光フィルムを用いた対話システム、透明偏光フィルムを用いた対話方法及び対話システムの対話処理装置のプログラム並びに対話システムの透明偏光フィルム認識対話処理装置のプログラム コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P10P006921
掲載日 2010年6月4日
出願番号 特願2008-300473
公開番号 特開2009-157360
登録番号 特許第5499393号
出願日 平成20年11月26日(2008.11.26)
公開日 平成21年7月16日(2009.7.16)
登録日 平成26年3月20日(2014.3.20)
優先権データ
  • 特願2007-314040 (2007.12.4) JP
発明者
  • 小池 英樹
  • 福地 健太郎
  • 西川 渉
  • 佐藤 一人
出願人
  • 国立大学法人電気通信大学
発明の名称 透明偏光フィルムを用いた対話システム、透明偏光フィルムを用いた対話方法及び対話システムの対話処理装置のプログラム並びに対話システムの透明偏光フィルム認識対話処理装置のプログラム コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】透明シートの利点を生かして表示面を遮断することなく、かつ資料を会議室等に持ち込まなくとも、並びに相互に資料を見ながら対話できる液晶ディスプレイを用いた対話システムを得る。
【解決手段】CCDカメラ5のレンズに近接し大型液晶ディスプレイ1との間に偏光フィルタを設けて、大型液晶ディスプレイ1からの映像を遮断して、大型ディスプレイ上に置かれた所定の大きさの透明材料で形成されたシート状の偏光フィルム3からの映像のみを検出する。そして、第1の対話処理装置7が透明偏光フィルム3の大型ディスプレイ1上の領域を定め、この領域に希望の情報を表示させることで、大型ディスプレイ1に表示しているメイン画像とは別の情報を見せるようにする。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


これまで、偏光という物理現像を応用したテーブルトップシステムの研究が多くなされてきた。



このテーブルトップシステムの映像表示方法は一般に大別して以下の3種類に分類できる。



(1) プロジェクタによる上方からの投影
(2) プロジェクタによる下方からの投影
(3) プラズマや液晶などの薄型ディスプレイによる表示
である。



これらは、それぞれに一長一短が存在するが、プロジェクタによる投影における共通の問題点は、光量が少ないために部屋を暗くしなければ視認性が低下してしまうことである。



これに対して、薄型ディスプレイでは明るい部屋でも十分な視認性を得られること及び近年、薄型ディスプレイは安価である。



このような、薄型液晶ディスプレイを使用したシステムに特許文献1(特開2004-239674号公報)がある。



特許文献1は、表示面を上に向けた液晶ディスプレイの上方向に、直交偏光フィルムをレンズ前方に設けてCCDカメラで液晶ディスプレイの表示面を撮影させて、バックライトで照射された液晶ディスプレイを通過した光を除去した画像を得ることで、保護フィルムの傷、ゴミ等を検出するシステムである。つまり、液晶ディスプレイの表面又は保護フィルムに傷があれば、その傷で乱反射した画像が検出され、ゴミが付着していれば、そのゴミによる乱反射した光による画が検出される。



また、特許文献1は、直交用偏光フィルムをCCDカメラのレンズ前方から退避させたり、レンズ前方にセットすることによって液晶ディスプレイにおける表示素子自体の欠陥を検出する。



一方、大型液晶ディスプレイの表示面を上に向けて設置することでテーブルトップシステムとして利用する研究も行われている。



例えば、表示面を上に向けた大型液晶ディスプレイの表示面に手をかざしたとき、偏光フィルムを介してCCDカメラで表示面を撮影することで手指認識を容易とし、この手認識の結果でコンピュータと対話する研究がある。



このような、テーブルトップシステムにおいては、資料を持ち込んで説明したり、あるいは透明シートに資料を入れて打合せに臨んだりしていた。
【特許文献1】
特開2004-239674号公報

産業上の利用分野



本発明は、カメラのレンズ前方に偏光フィルタを設け、かつディスプレイの表示面に偏光フィルムシート又は透明シートを載置して、これらのシートによって対話ができる対話システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
映像を表示面に表示する表示手段と、
前記表示手段の表示面を撮像可能に設けられ、該表示面を撮影する毎にその映像信号を送出する撮像手段と、
前記撮像手段に近接し前記表示手段との間に設けられ、前記表示面からの映像を遮断する偏光方向を有する偏光フィルタと、
前記表示面に置され、所定の大きさの透明材料で形成され、前記表示面からの映像を前記偏光フィルタから通過させる所定の偏光方向を有する透明偏光フィルムと、
前記撮像手段からの映像信号を入力し、の映像信号をデジタル変換した画像データを得た後に、該画像データに基づいて前記表示面における前記透明偏光フィルムの画像の大きさ、位置並びに傾斜を認識して、前記表示面における表示領域を定め、該表示領域に、予め記憶されている所望の情報を表示させる対話処理装置と
を有することを特徴とする透明偏光フィルムを用いた対話システム。

【請求項2】
前記対話処理装置は、
前記表示手段の前記表示面の特性、姿勢及び前記撮像手段の特性、高さ、姿勢を含むキャリブレーション情報を記憶した第1の記憶手段と、
望の情報を記憶した第2の記憶手段と、
前記画像データに基づいて前記透明偏光フィルムの画像の輪郭抽出を行って前記透明偏光フィルムの画像の前記大きさ、前記位置並びに前記傾斜を求め、これらを透明偏光フィルム認識情報として出力する手段と、
前記第1の記憶手段の前記キャリブレーション情報、前記透明偏光フィルム認識情報に基づいて前記表示面における前記透明偏光フィルムの画像の前記表示領域を定義する手段と、
前記第2の記憶手段の前記所望の情報を前記表示手段に出力して前記表示領域に表示させる手段と
を有することを特徴とする請求項1記載の透明偏光フィルムを用いた対話システム。

【請求項3】
前記対話処理装置は、
前記透明偏光フィルムの画像の他に、予め決められた物体画像を認識したとき、この物体画像の移動又は変形に基づき、前記第2の記憶手段の前記所望の情報を前記表示領域に表示させることを特徴とする請求項記載の透明偏光フィルムを用いた対話システム。

【請求項4】
前記透明偏光フィルムは、同一平面において相互に偏光方向がπ/4異なるように重ねられた2枚の1/2波長板からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の透明偏光フィルムを用いた対話システム。

【請求項5】
映像を表示面に表示する表示手段と、
前記表示手段の前記表示面を撮像可能に設けられ、該表示面を撮影する毎にその映像信号を送出する撮像手段と、
前記撮像手段に近接し前記表示手段との間に設けられ、前記表示面からの映像を遮断する偏光方向を有する偏光フィルタと、
前記表示面に置され、表示面からの映像を前記偏光フィルタから通過させる所定の偏光方向を有する透明偏光フィルムを配列して識別可能とさせる透明識別子偏光フィルム部材が貼り付けられた透明識別子偏光フィルム付き透明シートと、
前記撮像手段からの映像信号を入力し、その映像信号をデジタル変換した画像データを得た後に、該画像データに含まれる全ての前記透明識別子偏光フィルム部材を解読して識別情報を取得し、該識別情報に関連付けられている所定の大きさで、前記透明識別子偏光フィルム部材の位置並びに傾斜に従って、この識別情報に対応する所望の情報を前記表示面に表示させる透明偏光フィルム認識対話処理装置と
を有することを特徴とする透明偏光フィルムを用いた対話システム。

【請求項6】
前記透明偏光フィルム認識対話処理装置は、
前記表示手段の前記表示面の特性、姿勢及び前記撮像手段の特性、高さ、姿勢を含むキャリブレーション情報を記憶した第3の記憶手段と、
前記識別情報毎に、該識別情報に対応する前記透明識別子偏光フィルム付き透明シートの大きさ、表示させる所望の情報を記憶した第4の記憶手段と、
前記撮像手段からの映像信号を入力し、その映像信号をデジタル変換した画像データを得た後に、該画像データに含まれる全ての前記透明識別子偏光フィルム部材の画像の輪郭抽出を行って、この透明識別子偏光フィルム部材の画像の位置、傾斜を求める手段と、
前記画像データに含まれる全ての前記透明識別子偏光フィルム部材の画像毎に、前記透明偏光フィルムの配列を解読して前記識別情報を得る手段と、
前記識別情報が得られる毎に、この識別情報に対応する前記透明識別子偏光フィルム付き透明シートの大きさを、前記第4の記憶手段から読み込み、これを前記第3の記憶手段のキャリブレーション情報に基づいて前記表示面における前記透明識別子偏光フィルム付き透明シートの表示領域を求める手段と、
前記識別情報が求められる毎に、この識別情報に対応する所望の情報を読み込んで、前記求められた位置並びに傾斜に従って前記表示面の表示領域に表示させる手段と
を有することを特徴とする請求項5記載の透明偏光フィルムを用いた対話システム。

【請求項7】
前記透明識別子偏光フィルム部材は、同一平面内において相互に偏光方向がπ/4異なるように重ねられた2枚の1/2波長板からなることを特徴とする請求項5又は6に記載の透明偏光フィルムを用いた対話システム。

【請求項8】
映像を表示面に表示する表示工程と、
記表示面を撮像可能に設けられ撮影手段によって撮影し、撮影する毎にその映像信号を送出する撮像工程と、
前記表示面からの映像を遮断する偏光方向を有する偏光フィルタで偏光させる第1の偏光工程と、
前記表示面に載置され、所定の大きさの透明材料で形成され、前記表示面からの映像を前記偏光フィルタから通過させる所定の偏光方向を有する透明偏光フィルムで偏光させる第2の偏光工程と、
前記撮像工程からの映像信号を入力し、その映像信号をデジタル変換した画像データを得た後に、該画像データに基づいて前記表示面における前記透明偏光フィルムの画像の大きさ、位置並びに傾斜を認識して前記表示面における表示領域を定め、該表示領域に、予め記憶されている所望の情報を表示させる対話処理工程と
を行うことを特徴とする透明偏光フィルムを用いた対話方法。

【請求項9】
映像を表示面に表示する表示工程と、
記表示面を撮影し、撮影する毎にその映像信号を送出する撮像工程と、
前記表示面からの映像を遮断する偏光方向を有する偏光フィルタで偏光させる第1の偏光工程と、
前記表示面に載置され、前記表示面からの映像を前記偏光フィルタから通過させる所定の偏光方向を有する透明偏光フィルムを配列して識別可能とさせる透明識別子偏光フィルム部材が貼り付けられた透明識別子偏光フィルム付き透明シートで偏光させる第2の偏光工程と、
前記撮像工程からの映像信号入力し、の映像信号をデジタル変換した画像データを得た後に、該画像データに含まれる全ての前記透明識別子偏光フィルム部材を解読して識別情報を取得し、該識別情報に関連付けられている所定の大きさで、前記透明識別子偏光フィルム部材の位置並びに傾斜に従って、この識別情報に対応する所望の情報を前記表示面に表示させる透明偏光フィルム認識対話処理工程と
を行うことを特徴とする透明偏光フィルムを用いた対話方法。

【請求項10】
映像を表示面に表示する表示手段と、前記表示手段の表示面を撮像可能に設けられ、該表示面を撮影する毎にその映像信号を送出する撮像手段と、前記撮像手段に近接し前記表示手段との間に設けられ、前記表示面からの映像を遮断する偏光方向を有する偏光フィルタと、前記表示面に置され、前記表示面からの映像を前記偏光フィルタから通過させる所定の偏光方向を有し、かつ透明材料で所定の大きさに形成された透明偏光フィルムと、対話処理装置とを備えた対話システムの対話処理装置のプログラムであって、
コンピュータに、
前記表示手段の前記表示面の特性、姿勢及び前記撮像手段の特性、高さ、姿勢を含むキャリブレーション情報を第5の記憶手段に記憶する手段、
望の情報を第6の記憶手段に記憶する手段、
前記映像信号に基づいて前記透明偏光フィルムの画像の輪郭抽出を行って前記透明偏光フィルムの画像の大きさ、位置並びに傾斜を求め、これらを透明偏光フィルム認識情報として出力する手段、
前記第5の記憶手段のキャリブレーション情報、前記透明偏光フィルム認識情報に基づいて前記表示面における透明偏光フィルムの画像の表示領域定義する手段、
前記所望の情報を第6の記憶手段から読み出して前記表示手段に出力して前記表示領域に表示させる手段
としての機能を実行させるための対話システムの対話処理装置のプログラム。

【請求項11】
映像を表示面に表示する表示手段と、前記表示手段の表示面を撮像可能に設けられ、該表示面を撮影する毎にその映像信号を送出する撮像手段と、前記撮像手段に近接し前記表示手段との間に設けられ、前記表示面からの映像を遮断する偏光方向を有する偏光フィルタと、前記表示面に置され、前記表示面からの映像を前記偏光フィルタから通過させる所定の偏光方向を有する透明偏光フィルムを配列して識別可能とさせる透明識別子偏光フィルム部材が貼り付けられた透明識別子偏光フィルム付き透明シートと、透明偏光フィルム認識対話処理装置とを備えた対話システムの透明偏光フィルタ認識対話処理装置のプログラムであって、
コンピュータに、
前記表示手段の前記表示面の特性、姿勢及び前記撮像手段の特性、高さ、姿勢を含むキャリブレーション情報を第7の記憶手段に記憶する手段、
別情報毎に、該識別情報に対応する前記透明識別子偏光フィルム付き透明シートの大きさ表示させる所望の情報を第8の記憶手段に記憶する手段、
前記撮像手段からの映像信号を入力し、の映像信号をデジタル変換した画像データを得た後に、該画像データに含まれる全ての前記透明識別子偏光フィルム部材の画像の輪郭抽出を行って、この透明識別子偏光フィルム部材の画像の位置、傾斜を求める手段、
前記画像データに含まれる全ての前記透明識別子偏光フィルム部材の画像毎に、前記透明偏光フィルムの配列を解読して前記識別情報を得る手段、
前記識別情報が得られる毎に、この識別情報に対応する前記透明識別子偏光フィルム付き透明シートの大きさを、前記第8の記憶手段から読み込み、これを前記第7の記憶手段のキャリブレーション情報に基づいて前記表示面における前記透明識別子偏光フィルム付き透明シートの表示領域を求める手段、
前記識別情報が求められる毎に、この識別情報に対応する所望の情報を前記第8の記憶手段から読み込んで、前記求められた位置並びに傾斜に従って前記表示面の前記表示領域に表示させる手段
としての機能を実行させるための対話システムの透明偏光フィルム認識対話処理装置のプログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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出願権利状態 登録
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