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三次元像表示装置の座標校正方法

国内特許コード P100000240
整理番号 GI-H20-62
掲載日 2009年6月19日
出願番号 特願2009-047207
公開番号 特開2010-204759
登録番号 特許第5087571号
出願日 平成21年2月27日(2009.2.27)
公開日 平成22年9月16日(2010.9.16)
登録日 平成24年9月14日(2012.9.14)
発明者
  • 木島 竜吾
出願人
  • 国立大学法人岐阜大学
発明の名称 三次元像表示装置の座標校正方法
発明の概要 【課題】
、表示系装置、計測系装置を組立て設置した後に、簡便に表示系装置及び計測系装置の座標校正を行うことができる三次元像表示装置の座標校正方法を提供する。
【解決手段】
三次元像表示装置の座標校正方法は、プロジェクタの基準座標系に対する内部変数と外部変数を含むプロジェクタパラメータを求める第1段階Aと、三次元スクリーンの基準座標系に対する軸回りのオフセット及び軸方向のオフセットを求める第2段階Bと、光学系観察者位置計測手段の基準座標系の位置、及び姿勢行列を求める第3段階Cを含む。
【選択図】図4
従来技術、競合技術の概要


自由な形状をもつスクリーンに画像を投影し、投影されたスクリーン上の画像を見る視点や、或いはスクリーン物体の位置姿勢を考慮して画像を生成することにより、仮想物体が、あたかもスクリーン内部に埋め込まれたかのような状況を作り上げる自由曲面投影型ディスプレイは、特許文献1、特許文献2、及び非特許文献1により公知である。



特許文献1及び特許文献2では、対象物の形状に対応した形状を有する実物体をスクリーンとして用い、この対象物に関連した情報を実物体スクリーン上に表示することにより、実物体(実空間)に仮想物体(三次元像)を挿入するようにされている。例えば、対象物を人体とし、実物体をスクリーンとして人体形状の実物体(人体模型)を用いて、この人体模型上に対象物の人体内部のデータである人体内部情報(三次元構造物)を表示することにより、好適に人体内部情報の提供が可能となる。

産業上の利用分野


本発明は、三次元像表示装置の座標校正方法に関し、特に、プロジェクタ・カメラ・スクリーン間の座標校正法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
一つの軸回りで回転姿勢が変化自在に支持された三次元スクリーンと、前記三次元スクリーンの回転姿勢を計測する姿勢計測手段と、前記三次元スクリーンを観察する観察者の視点位置を計測する光学系観察者位置計測手段と、対象物の三次元構造及び前記三次元スクリーンの位置を記憶する記憶手段と、前記姿勢計測手段にて計測される三次元スクリーンの回転姿勢並びに前記記憶手段に記憶された前記三次元スクリーンの位置、前記光学系観察者位置計測手段に計測される三次元スクリーンを観察する観察者の視点位置の相対関係に基づいて、前記記憶手段に記憶された三次元構造から、三次元画像データを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された三次元画像データに基づいて三次元画像を前記三次元スクリーンに投影するプロジェクタを備える三次元像表示装置の座標校正方法において、前記プロジェクタの基準座標系に対する内部変数と外部変数を含むプロジェクタパラメータを求める第1段階と、前記三次元スクリーンの基準座標系に対する軸回りのオフセット及び軸方向のオフセットを求める第2段階と、前記光学系観察者位置計測手段の基準座標系の位置、及び姿勢行列を求める第3段階を含むことを特徴とする三次元像表示装置の座標校正方法。

【請求項2】
前記第1段階が、既知の複数の位置にマーカを付け、前記プロジェクタからマーカ合わせ用の画像を投影して、該画像を前記各マーカに合致させて、前記プロジェクタの2次元画面座標と、前記各マーカの基準座標系の3次元座標との対応関係を取ることにより、プロジェクタの基準座標系に対する内部変数と外部変数を含むプロジェクタパラメータを求めるものであることを特徴とする請求項1に記載の三次元像表示装置の座標校正方法。

【請求項3】
第3段階は、光学治具に対し、前記プロジェクタパラメータを用いて該光学治具の形状をレンダリングした像を前記プロジェクタから投影して、前記光学治具の位置姿勢を一致させ、前記光学治具に付設したマーカの位置姿勢を前記光学系観察者位置計測手段にて計測し、その計測結果に基づいて、前記光学系観察者位置計測手段の基準座標系の位置、及び、姿勢行列を求めることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の三次元像表示装置の座標校正方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009047207thum.jpg
出願権利状態 登録
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