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情報提供方法及び情報提供システム コモンズ

国内特許コード P110005408
整理番号 KG0068-JP01
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2008-213373
公開番号 特開2010-050757
登録番号 特許第4982715号
出願日 平成20年8月21日(2008.8.21)
公開日 平成22年3月4日(2010.3.4)
登録日 平成24年5月11日(2012.5.11)
発明者
  • 河野 恭之
出願人
  • 学校法人関西学院
発明の名称 情報提供方法及び情報提供システム コモンズ
発明の概要

【課題】情報提供方法及び情報提供システムにおいて、マーカを付与された対象物の美感を損ねることなく、移動可能な対象物自体にマーカを付与し、しかもマーカを正確に検出する。
【解決手段】不可視マーカ7は、再帰性反射特性を有する透明な物質で構成される。カメラ3は、赤外光を照射するための赤外線LED31と、赤外線領域及び可視光領域の両方の周波数領域の光を撮像可能なCMOS33と、赤外線LED31を用いて対象物6に可視光下で赤外光を照射した状態で、可視光と赤外光の下での画像(以下、可視赤外画像という)をCMOS33により撮像する処理と、赤外光を照射しないで、可視光のみの下における画像(以下、可視画像という)を撮像する処理とを実行するように制御するFPGA34とを有する。ウェアラブルコンピュータ5は、可視赤外画像と可視画像との差分画像を生成して、この差分画像に含まれる不可視マーカ7を検出する。
【選択図】図3

従来技術、競合技術の概要


対象物に付加情報を付与しておき、当該対象物に接するときに、情報読取機器でその付加情報を簡便に得る方法としては、バーコードやQRコードといったビジュアルマーカ(ビジュアルタグ)、及びパッシブタグやアクティブタグといったICタグなどを用いる方法が知られている。



しかし、それぞれの対象物に高価なICタグを取り付けることは、コストアップにつながり、しかも、ICタグを付与できる対象物の構造には制約がある。このため、ICタグは、対象物の存在する場所に取り付けられることが多い。特に、アクティブタグ型のICタグは、電源が必要になるという問題があるため、対象物自体ではなく、対象物の存在する場所に取り付ける必要性がある。従って、パッシブタグやアクティブタグといったICタグは、一般的に、販売店に陳列された衣料品やDVD等の、移動が前提となる(移動可能な)対象物に取り付けるのには向いていない。



これに対して、バーコードやQRコードといったビジュアルマーカは、移動可能な対象物に付与され得るし、電源も不要である。しかしながら、従来のビジュアルマーカを対象物自体に付与すると、当該対象物の美感を損ねる。また、従来のビジュアルマーカを対象物の周囲の場所に付与する方法では、対象物周辺の場所の景観を損ねると共に、移動可能な対象物自体にマーカを付与できない。



また、上記従来のビジュアルマーカが持つ、対象物周辺の場所の景観を損ねるという問題を解消するために、半透明の再帰性反射材シートを用いたマーカを天井に取り付けて、このマーカを赤外線LED付赤外線カメラ(赤外線領域の光を撮像可能なカメラ)を用いて検出することにより、このマーカに対応した位置情報を得るウェアラブルAR(Augmented Reality)システムが知られている(非特許文献1参照)。しかしながら、上記の半透明の再帰性反射材シートを、模様や装飾が施された場所や、移動可能な対象物に取り付けた場合には、美感上の問題が残る。しかも、上記のウェアラブルARシステムには、通常のカメラと赤外線カメラの両方が必要になるという問題があった。



また、上記システムと同様な不可視マーカを用いたARシステムの分野において、同一光軸上に設けられた赤外線カメラと通常のカラーカメラを用いて、カラーカメラで認識物体を追跡し、物体に印刷された赤外線インク(赤外光を照射することにより読み取り可能なインク)による不可視マーカを赤外線カメラで読み取るようにしたものが知られている(非特許文献2参照)。しかしながら、一般に、赤外線インクは、あくまでインクの一種であるため、紙等の、適度にインクを吸収する対象物にしか印刷することができない。また、非特許文献2に記載されたARシステムにも、非特許文献1に記載されたウェアラブルARシステムと同様に、通常のカラーカメラと赤外線カメラの両方が必要になるという問題があった。



さらにまた、上記と同様な不可視マーカを用いたARシステムの分野において、不可視マーカを赤外線カメラを用いて撮像した画像に基いて、不可視マーカを検出するHMD(Head Mounted Display)システムが知られている(特許文献1参照)。しかしながら、このシステムは、通常のカメラによる撮影画像と赤外線カメラによる撮像画像とを比較する方式を採用せず、赤外線カメラによる撮像画像のみに基いて不可視マーカを検出するので、必ずしも不可視マーカを正確に検出することができない。

【特許文献1】特開2000-347128号公報

【非特許文献1】中里祐介、外2名、「ウェアラブル拡張現実感のための不可視マーカと赤外線カメラを用いた位置・姿勢推定」、日本バーチャルリアリティ学会論文誌、日本バーチャルリアリティ学会、平成17年9月、第10巻、第3号、p.295-304

【非特許文献2】ハンフン・パク(Hanhoon Park)、外1名、「不可視マーカに基づく拡張現実感システム」("Invisible Marker Based Augumented Reality System")、視覚的通信手順と画像処理2005("Proceedings of Visual Communications and Image Processing (VCIP) 2005")、平成17年7月、中華人民共和国、第5960巻、p.501-508

産業上の利用分野


本発明は、対象物の付加情報をユーザに提供する情報提供方法、及び情報提供システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
移動可能な対象物上に、再帰性反射特性を有する透明な物質で構成され、前記対象物自体の付加情報に対応するマーカパターンからなる不可視マーカを予め配置しておき、この不可視マーカに対応する前記対象物自体の付加情報をユーザに提供する情報提供方法であって、
前記対象物に、可視光下で赤外光を照射して、可視光と赤外光の下での画像(以下、可視赤外画像という)を撮像するステップと、
前記赤外光を照射しないで、可視光のみの下における画像(以下、可視画像という)を撮像するステップと、
前記可視赤外画像と可視画像との差分画像を生成するステップと、
前記差分画像に含まれる不可視マーカを検出するステップと、
前記検出した不可視マーカに対応する前記対象物自体の付加情報をユーザに提供するステップとを含むことを特徴とする情報提供方法。

【請求項2】
赤外線領域及び可視光領域の両方の周波数領域の光を撮像可能な1台のカメラに設けられた赤外光発光手段を用いて、赤外光の点灯状態と消灯状態とで、前記可視赤外画像と前記可視画像とを撮像することを特徴とする請求項1に記載の情報提供方法。

【請求項3】
前記カメラは、ユーザが携帯又は装着可能であることを特徴とする請求項2に記載の情報提供方法。

【請求項4】
前記検出した不可視マーカに対応する前記対象物自体の付加情報を、表示手段に表示させてユーザに提供することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の情報提供方法。

【請求項5】
前記表示手段は、ユーザが携帯又は装着可能なディスプレイであることを特徴とする請求項4に記載の情報提供方法。

【請求項6】
前記移動可能な対象物上に前記不可視マーカを塗布することにより、前記対象物上に前記不可視マーカを配置することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の情報提供方法。

【請求項7】
移動可能な対象物に配置された、該対象物自体の付加情報に対応するマーカパターンからなる不可視マーカと、1台のカメラと、前記不可視マーカに対応する前記対象物自体の付加情報をユーザに提供するための情報提供手段とを含む情報提供システムであって、
前記不可視マーカは、再帰性反射特性を有する透明な物質で構成され、
前記カメラは、
赤外光を照射するための赤外光発光手段と、
赤外線領域及び可視光領域の両方の周波数領域の光を撮像可能な撮像手段と、
前記赤外光発光手段を用いて前記対象物に可視光下で赤外光を照射した状態で、可視光と赤外光の下での画像(以下、可視赤外画像という)を前記撮像手段により撮像する処理と、前記赤外光を照射しないで、可視光のみの下における画像(以下、可視画像という)を撮像する処理とを実行するように制御する撮像制御手段とを有し、
前記可視赤外画像と可視画像との差分画像を生成する差分画像生成手段と、
前記差分画像に含まれる不可視マーカを検出する不可視マーカ検出手段とをさらに備えることを特徴とする情報提供システム。

【請求項8】
前記情報提供手段は、前記対象物自体の付加情報を表示する表示手段であることを特徴とする請求項7に記載の情報提供システム。

【請求項9】
前記表示手段は、ユーザが携帯又は装着可能なディスプレイであることを特徴とする請求項8に記載の情報提供システム。

【請求項10】
前記カメラは、ユーザが携帯又は装着可能であることを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の情報提供システム。

【請求項11】
前記不可視マーカは、前記移動可能な対象物上に塗布されることにより、前記対象物上に配置されることを特徴とする請求項7乃至請求項10のいずれか1項に記載の情報提供システム。
産業区分
  • テレビ
  • 光学装置
  • 入出力装置
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008213373thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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