(57)【要約】      （修正有）【課題】広い範囲に対応することのできる深度測定装置を、容易に較正できるようにするキャリブレーションシステムを提供する。【解決手段】画像を投影する投影場所の深度を検出する複数の深度測定装置を較正するキャリブレーションシステムにおいて画像処理装置は、複数の深度測定装置から深度情報を取得し、取得した深度情報を合成した深度マップを作成する深度マップ作成部と、深度マップの座標を投影場所の座標にマッピングするための第１のマッピング情報を作成する第１のマッピング処理部と、画像の座標を投影場所の座標にマッピングするための第２のマッピング情報を作成する第２のマッピング処理部と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ボールプールを介在させた２段階キャリブレーション）
画像を投影する投影場所の深度を検出する複数の深度測定装置を較正するキャリブレーションシステムであって、
複数の深度測定装置から深度情報を取得し、取得した前記深度情報を合成した深度マップを作成する深度マップ作成部と、
前記深度マップの座標を前記投影場所の座標にマッピングするための第１のマッピング情報を作成する第１のマッピング処理部と、
前記画像の座標を前記投影場所の座標にマッピングするための第２のマッピング情報を作成する第２のマッピング処理部と、
を備えることを特徴とするキャリブレーションシステム。
【請求項２】
（プロジェクタも複数）
請求項１に記載のキャリブレーションシステムであって、
複数の投影装置から出力される個別画像を合成して前記画像を作成する画像生成部をさらに備えること、
を特徴とするキャリブレーションシステム。
【請求項３】
（映像ブレンディング）
請求項２に記載のキャリブレーションシステムであって、
前記画像生成部は、前記個別画像のそれぞれに画像処理を施し、前記画像処理後の前記個別画像を合成すること、
前記個別
を特徴とするキャリブレーションシステム。
【請求項４】
（座標の２段階変換）
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のキャリブレーションシステムであって、
前記深度情報の座標を前記第１のマッピング情報を用いて前記投影場所の座標に変換し、変換後の前記座標を前記第２のマッピング情報を用いて前記画像の是表に変換する座標変換部をさらに備えること、
を特徴とするキャリブレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリブレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デプスカメラを用いて画像を重畳表示させることが行われている。たとえば特許文献１では、デプスカメラを用いて現実の物体に仮想的な物体を重畳表示させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０１５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載技術では、現実の物体が広範囲に広がっているような状況に対応することができない。
【０００５】
本発明は、このような背景を鑑みてなされたものであり、広い範囲に対応することのできる深度測定装置を容易に較正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、画像を投影する投影場所の深度を検出する複数の深度測定装置を較正するキャリブレーションシステムであって、複数の深度測定装置から深度情報を取得し、取得した前記深度情報を合成した深度マップを作成する深度マップ作成部と、前記深度マップの座標を前記投影場所の座標にマッピングするための第１のマッピング情報を作成する第１のマッピング処理部と、前記画像の座標を前記投影場所の座標にマッピングするための第２のマッピング情報を作成する第２のマッピング処理部と、を備えることとする。
【０００７】
その他本願が開示する課題やその解決方法については、発明の実施形態の欄及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、広い範囲に対応可能な深度測定装置を容易に較正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】投影先となるボールプール１の構成例を示す図である。
【図２】重複領域１２を設けてデプスカメラ１０を配置した場合の測定領域１１を表す図である。
【図３】本実施形態に係る投影システムの全体構成例を示す図である。
【図４】画像処理装置２０のハードウェア構成例を示す図である。
【図５】画像処理装置２０のソフトウェア構成例を示す図である。
【図６】投影画像記憶部２２１の構成例を示す図である。
【図７】設定情報記憶部２２２に記憶されるデプスカメラ設定情報とプロジェクタ設定情報との構成例を示す図である。
【図８】画像処理装置２０により実行されるキャリブレーション処理の流れを説明する図である。
【図９】画像処理装置２０により実行される投影処理の流れを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による投影システムは、以下のような構成を備える。
［項目１］
画像を投影する投影場所の深度を検出する複数の深度測定装置を較正するキャリブレーションシステムであって、
複数の深度測定装置から深度情報を取得し、取得した前記深度情報を合成した深度マップを作成する深度マップ作成部と、
前記深度マップの座標を前記投影場所の座標にマッピングするための第１のマッピング情報を作成する第１のマッピング処理部と、
前記画像の座標を前記投影場所の座標にマッピングするための第２のマッピング情報を作成する第２のマッピング処理部と、
を備えることを特徴とするキャリブレーションシステム。
［項目２］
項目１に記載のキャリブレーションシステムであって、
複数の投影装置から出力される個別画像を合成して前記画像を作成する画像生成部をさらに備えること、
を特徴とするキャリブレーションシステム。
［項目３］
項目２に記載のキャリブレーションシステムであって、
前記画像生成部は、前記個別画像のそれぞれに画像処理を施し、前記画像処理後の前記個別画像を合成すること、
前記個別
を特徴とするキャリブレーションシステム。
［項目４］
項目１ないし３のいずれか１項に記載のキャリブレーションシステムであって、
前記深度情報の座標を前記第１のマッピング情報を用いて前記投影場所の座標に変換し、変換後の前記座標を前記第２のマッピング情報を用いて前記画像の是表に変換する座標変換部をさらに備えること、
を特徴とするキャリブレーションシステム。
【００１１】
以下、本発明の実施形態の係る投影システムについて説明する。本実施形態の投影システムは、ボールプール１に画像を投影（いわゆるプロジェクションマッピング）しようとするものであり、投影に先立ってキャリブレーションを行うキャリブレーションシステムでもある。
【００１２】
図１は、投影先となるボールプール１の構成例を示す図である。図１の例では、矩形のボールプール１の一隅に滑り台２が設置されており、滑り台２を除くＬ字型の多角形部分に画像が投影される。ボールプール１には多数のボールが入れられており、ボールの位置や重なり具合などは中に入った人の動きなどに応じて常時変化するため、投影面の凹凸を検出するべくデプスカメラ１０（深度センサあるいは深度測定装置）を配置する。デプスカメラ１０からは測定領域１１における深度の分布（深度マップ）を取得することが可能であり、この深度マップに応じて測定領域１１内の凹凸を把握することができる。この凹凸に応じて画像処理した画像を投影することにより、ボールの動きに追随したリアルタイムのプロジェクションマッピングを行うことが可能となる。
【００１３】
図１に示すように、デプスカメラ１０は、各デプスカメラ１０の測定領域１１が重ならないよう一定間隔を開けて配置される。しかし、実際にはデプスカメラ１０の測定領域１１にはズレが生じることが多く、重複領域１２を設けながらデプスカメラ１０が配置されることになる。図２は重複領域１２を設けてデプスカメラ１０を配置した場合の測定領域１１を表す図である。ボールプール１の図２の図面上の左上隅を原点（０，０）として、右方向に増加するＸ軸および下方向に増加するＹ軸により座標が決定されるものとする。以下、測定領域１１の配置位置を示す場合には、領域（Ｙ，Ｘ）と表記する。たとえば、左上隅の測定領域１１（１）は、領域（０，０）と表記され、その右の測定領域１１（２）は、領域（０，１）と表記される。
【００１４】
図２の例において、領域（０，１）で表される測定領域１１（２）は、左方にズレており、領域（０，０）と領域（０，１）との間には重複領域１２（１）が生じている。同様に、領域（０，１）と領域（０，２）との間には重複領域１２（２）が生じており、領域（１，０）と領域（０，０）との間には重複領域１２（３）が生じている。測定領域１１（２）、測定領域１１（３）および測定領域１１（４）は上方にもズレている。測定領域１１の上下方向および左右方向のズレはオフセット（Ｙ，Ｘ）として表される。たとえば測定領域１１（２）にはオフセット（−３，−５）を設定することができる。オフセットの単位は、たとえば、深度マップを表す画像の画素単位（ピクセル）とすることができる。
【００１５】
また、領域（０，２）が示す測定領域１１（３）は、ボールプール１をはみ出して設けられることになる。以下の説明では、測定領域１１のうちボールプール１内の部分についてを特に検知領域１３ともいい、測定領域１１のうちボールプール１外の部分についてを特に除外領域１４ともいうものとする。
【００１６】
本実施形態の投影システムでは、プロジェクタ３０から投影する画像は、曲げたり変形したりと座標変換を伴う画像処理（映像ブレンディング）を行うことを想定している。プロジェクタ３０もキャリブレーションが必要であり、キャリブレーション後の画像には映像ブレンディングが施されて投影する最終画像となるため、最終画像の座標系に合わせてデプスカメラ１０のキャリブレーションを行うことは難しい。そこで、本実施形態の投影システムでは、ボールプール１の座標系（ボールプール１の所定の基準点からの実距離で表される。）に対してデプスカメラ１０のキャリブレーションを行い、また、ボールプール１の座標系に対してプロジェクタ３０のキャリブレーションを行う。このようにボールプール１の座標系を介してデプスカメラ１０の座標系とプロジェクタ３０の座標系とを変換可能とすることで、容易にキャリブレーションを行うことが可能となる。
【００１７】
図３は、本実施形態に係る投影システムの全体構成例を示す図である。本実施形態の投影システムは、デプスカメラ１０から取得した深度マップに応じて画像処理を行い、画像処理した投影画像をプロジェクタ３０からボールプール１に投影させる画像処理装置２０を含んで構成される。
【００１８】
図４は、画像処理装置２０のハードウェア構成例を示す図である。画像処理装置２０は、ＣＰＵ２０１、メモリ２０２、記憶装置２０３、デバイスインタフェース２０４、入力装置２０５、出力装置２０６、出力インタフェース２０７を備える。記憶装置２０３は、各種のデータやプログラムを記憶する、例えばハードディスクドライブやソリッドステートドライブ、フラッシュメモリなどである。デバイスインタフェース２０４は、デプスカメラ１０に接続するためのインタフェースであり、たとえばシリアル通信のためのＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタやＲＳ２３２Ｃコネクタなどである。なお、デプスカメラ１０との間で通信を行って深度マップを取得する場合には、デバイスインタフェース２０４は通信インタフェースであってよく、この場合、たとえば、イーサネット（登録商標）に接続するためのアダプタ、公衆電話回線網に接続するためのモデム、無線通信を行うための無線通信機などとすることができる。入力装置２０５は、データを入力する、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、ボタン、マイクロフォンなどである。出力装置２０６は、データを出力する、例えばディスプレイやプリンタ、スピーカなどである。画像処理装置２０は複数の出力装置２０６を備えることができる。出力インタフェース２０７は、プロジェクタ３０を制御するためのインタフェースであり、たとえば、ＵＳＢコネクタやＨＤＭＩ（登録商標）(High-Definition Multimedia Interface）端子、アナログディスプレイコネクタなどである。画像処理装置２０は、出力インタフェース２０７を介して画像をプロジェクタ３０に送信することで、プロジェクタ３０から映像がボールプール１に投影される。
【００１９】
図５は、画像処理装置２０のソフトウェア構成例を示す図である。図５に示すように、画像処理装置２０は、深度マップ取得部２１１、マッピング処理部２１２、画像処理部２１３、投影処理部２１４、投影画像記憶部２２１および設定情報記憶部２２２を備える。なお、深度マップ取得部２１１、マッピング処理部２１２、画像処理部２１３および投影処理部２１４は、画像処理装置２０が備えるＣＰＵ２０１が記憶装置２０３に記憶されているプログラムをメモリ２０２に読み出して実行することにより実現される。また、投影画像記憶部２２１および設定情報記憶部２２２は、画像処理装置２０が備えるメモリ２０２および記憶装置２０３の少なくともいずれかが提供する記憶領域の一部として実現される。
【００２０】
投影画像記憶部２２１は、プロジェクタ３０から投影する投影画像を作成するための情報を記憶する。図６は投影画像記憶部２２１の構成例を示す図である。図６に示すように、本実施形態の投影画像記憶部２２１は、説明を簡単にするため、背景画像３２１１と、この背景画像に重畳表示させるための前景画像３２１２とを記憶するものとする。投影画像記憶部２２１は、たとえばファイルとして背景画像３２１１および前景画像３２１２を記憶することができる。なお、投影画像記憶部２２１には、３Ｄモデルやオブジェクトを作り出すための計算式などを投影画像記憶部２２１に記憶させるようにしてもよい。
【００２１】
設定情報記憶部２２２は、デプスカメラ１０の設定情報（以下、デプスカメラ設定情報という。）およびプロジェクタ３０の設定情報（以下、プロジェクタ設定情報という。）を記憶する。図７は、設定情報記憶部２２２に記憶されるデプスカメラ設定情報とプロジェクタ設定情報との構成例を示す図である。
【００２２】
デプスカメラ設定情報は、シリアルナンバー、配置、検知エリアおよびオフセットの項目を含む。シリアルナンバーは、デプスカメラ１０を識別する情報である。配置は、ボールプール１に対してデプスカメラ１０が配置される位置を示す情報であり、Ｙ軸上での配置順と、Ｘ軸上での配置順とを含み、上述した領域（Ｙ，Ｘ）に対応する。検知エリアは、検知領域１３を特定する情報である。本実施形態では、検知エリアは、測定領域１１の基準点（左上隅）からの幅（Ｘ軸方向の長さ）および高さ（Ｙ軸方向の長さ）で表される。本実施形態において測定領域１１は１２８０×７２０ピクセルであるものとし、測定領域１１外に除外領域１４が存在する場合には、除外領域１４の幅および高さが１２８０および７２０から減算される。なお、ここでは検知領域１３は矩形であることを想定するが、多角形や円形であってもよい。オフセットは、測定領域１１のズレを示す情報であり、Ｙ軸方向のオフセットおよびＸ軸方向のオフセットを含む。後述するように、画像処理部２１３は、当該オフセットおよび検知エリアを用いて、ワールド座標系における深度マップの位置を特定する。
【００２３】
プロジェクタ設定情報は、シリアルナンバー、配置、投影エリア、オフセットおよびマッピングパラメータの項目を含む。シリアルナンバーは、プロジェクタ３０を識別する情報である。配置は、ボールプール１に対してプロジェクタ３０が配置される位置を示す情報である。本実施形態では、１台のプロジェクタ３０が用いられることを想定しており、常に配置には（０，０）が設定されるものとするが、複数のプロジェクタ３０を用いてボールプール１に画像を投影する場合には、デプスカメラ１０と同様に、Ｙ軸方向の配置順と、Ｘ軸方向の配置順とで配置が表現される。投影エリアは、投影される画像の大きさを示す情報である。本実施形態では図７に示すように、１２８０×７２０ピクセルの画像がボールプール１に投影されることを想定している。オフセットは、プロジェクタ３０による投影領域のズレを示す図であり、Ｙ軸方向のオフセットおよびＸ軸方向のオフセットを含む。投影処理部２１４は、オフセットを用いて投影する画像の位置を調整することができる。マッピングパラメータは、投影する画像上の座標をボールプール１の座標系にマッピングするための情報である。マッピングパラメータは、たとえば画像上の座標を引数としてボールプール１上の座標への射影を返す関数として記述することもできる。
【００２４】
深度マップ取得部２１１は、デプスカメラ１０から深度マップを取得する。なお、デプスカメラ１０から深度マップを取得する処理については、公知の手法を用いるものとしてここでは詳細な説明を省略する。
【００２５】
マッピング処理部２１２は、深度マップを合成してボールプール１の全体をカバーする深度マップ（以下、ワールド深度マップという。）を作成する。マッピング処理部２１２はまた、プロジェクタ３０が複数ある場合には、各プロジェクタ３０に投影させる投影画像を合成した全体画像を作成することもできる。さらに、マッピング処理部２１２は、各デプスカメラ１０のキャリブレーションを行い、その結果をデプスカメラ設定情報に設定して設定情報記憶部２２２に登録する。同様にマッピング処理部２１２は、プロジェクタ３０のキャリブレーションを行い、その結果をプロジェクタ設定情報に設定して設定情報記憶部２２２に登録する。
【００２６】
デプスカメラ１０のキャリブレーションは、たとえば、ボールプール１の中の測定領域１１内に標定対象となる物体を設置することにより行う。具体的には、上記物体を設置した後、マッピング処理部２１２は、ボールプール１の基準位置（図１、図２の例では左上隅）からのＸ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれの距離をユーザから受け付けて、デプスカメラ１０の深度マップの座標系をボールプール１の座標系に変換し、深度マップに基づいて物体のボールプール１の座標系における位置（基準位置からＸ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれの距離）を計算し、計算した位置と受け付けた位置との差をオフセットとしてデプスカメラ設定情報に設定することができる。
【００２７】
マッピング処理部２１２はまた、プロジェクタ３０についてもキャリブレーションを行う。たとえば、マッピング処理部２１２は、プロジェクタ３０から所定の投影画像を出力させ、投影画像の投影後、投影画像の基準位置をボールプール１の座標系に変換した座標と、ボールプール１の基準位置から投影画像の基準位置までの距離により表される座標との差をオフセットとしてプロジェクタ設定情報に設定することができる。
【００２８】
画像処理部２１３は、投影画像に係る画像処理を行う。画像処理部２１３は、たとえばＵｎｉｔｙなどのエンジンを用いて画像処理を行うことができる。本実施形態では、画像処理部２１３は、予め準備した画像を曲げたり変形したりして画像の座標系を変換した投影画像を作成するものとする。また、画像処理部２１３は、複数のプロジェクタ３０が存在する場合には、各プロジェクタ３０が投影する画像を合成した全体画像について画像処理を行うことができる。また画像処理部２１３は、デプスカメラ１０から取得する深度マップに応じた３次元形状にプロジェクションマッピングを行う。画像処理部２１３は、上述したオフセットおよび検知領域１３の設定に応じて深度マップをオフセットおよび切り抜きしたうえで、深度マップの画像を合成し、ボールプール１の凹凸分布を取得する。画像処理部２１３は、当該凹凸分布に応じて前景画像３２１２を表示させる位置を特定する。たとえば、画像処理部２１３は、ボールが動いたときに、そのボールに追随させるようにボール上に前景画像３２１２を重畳させるべく、凹凸分布から特徴量を抽出してボールのオブジェクトを特定し、当該オブジェクトの位置を前景画像３２１２の位置として設定する。画像処理部２１３は、背景画像３２１１上の上記設定した位置に前景画像３２１２を重畳させて全体画像を生成し、生成した全体画像から座標変換により投影画像を作成する。なお、全体画像から投影画像への変換処理については、Ｕｎｉｔｙ等のエンジンを用いた公知の手法により実現できるものとして、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２９】
投影処理部２１４は、投影画像をプロジェクタ３０に出力して、プロジェクタ３０からボールプール１に投影画像が投影されるように制御する。
【００３０】
以下、本実施形態のおける投影システムの処理について説明する。画像処理装置２０は、デプスカメラ１０およびプロジェクタ３０のキャリブレーションに係るキャリブレーション処理と、キャリブレーションの結果を用いて画像をボールプール１に投影する投影処理とを行う。
【００３１】
図８は、画像処理装置２０により実行されるキャリブレーション処理の流れを説明する図である。図８に示すキャリブレーション処理は、少なくとも投影システムの運用前に１回実行され、また必要に応じて、あるいは所定の期間（たとえば、２週間、１カ月、３ヶ月など任意の期間とすることができる。）ごとに実行される。
【００３２】
深度マップ取得部２１１は、デプスカメラ１０から深度マップを取得し（Ｓ４０１）、マッピング処理部２１２は、取得された深度マップから、ボールプール１に設置した物体１５を検出して、物体１５の測定領域１１内における位置を特定する（Ｓ４０２）。マッピング処理部２１２は、オペレータから物体１５がボールプール１に置かれた実際の位置の入力を受け付け（Ｓ４０３）、受け付けた位置と、特定した位置とを比較してデプスカメラ１０の測定領域１１に係るオフセットを計算する（Ｓ４０４）。
【００３３】
ここで、本実施形態では、各測定領域１１のオフセットは、Ｘ軸方向に１つ小さい位置に隣接する測定領域１１からのＸ軸方向のオフセットと、Ｙ軸方向に１つ小さい位置に隣接する測定領域１１からのＹ軸方向のオフセットで表現されるものとし、キャリブレ−ション処理において、マッピング処理部２１２は、２つの隣接する測定領域１１に対応するデプスカメラ１０のペアについて、２つの測定領域１１に跨がるように物体１５を設置し、各測定領域１１で検出した位置に基づいてオフセットを算出するようにしてもよい。マッピング処理部２１２は、計算したオフセットを含むデプスカメラ設定情報を作成して設定情報記憶部２２２に登録する（Ｓ４０５）。
【００３４】
次に画像処理部２１３は、プロジェクタ３０が複数ある場合には、プロジェクタ３０に出力する画像を合成した合成画像を生成し（Ｓ４０６）、合成画像を曲げたり変形したりする映像ブレンディング処理を行う（Ｓ４０７）。マッピング処理部２１２は、映像ブレンディング処理された画像上の座標を、ボールプール１の座標に変換（マッピング）する（Ｓ４０８）。マッピング処理部２１２は、マッピングに係るパラメータを設定したプロジェクタ設定情報を作成して設定情報記憶部２２２に登録する（Ｓ４０９）。
【００３５】
以上のようにして、デプスカメラ１０の測定領域１１の位置をボールプール１の座標系に合わせるとともに、プロジェクタ３０の投影画像についてもボールプール１の座標系に合わせるようにキャリブレーションを行うことができる。
【００３６】
図９は、画像処理装置２０により実行される投影処理の流れを説明する図である。図９に示す投影処理は、たとえば所定の時間（例えば６０ミリ秒や１秒など任意の時間を設定することができる。）ごとに実行することができる。
【００３７】
深度マップ取得部２１１は、デプスカメラ１０から深度マップを取得する（Ｓ４２１）。画像処理部２１３は、各デプスカメラ１０に対応するデプスカメラ設定情報を設定情報記憶部２２２から読み出し、読み出したデプスカメラ設定情報に含まれる検知エリアが示す検知領域１３の部分を深度マップから切り出す（Ｓ４２２）。また、画像処理部２１３は、ワールド深度マップ上における位置をデプスカメラ設定情報の配置およびオフセットに基づいて計算する（Ｓ４２３）。たとえば、画像処理部２１３は、算出対象の測定領域１１のデプスカメラ設定情報（以下、対象設定情報という。）の配置に含まれるＹ軸方向の値（図２の測定領域１１（１）の場合Ｙ＝０）に対応する他のデプスカメラ設定情報のうち、配置に含まれるＸ軸方向の値が対象設定情報の配置に含まれるＸ軸方向の値未満であるものについて、オフセットのＸ軸方向の値と、検知エリアの幅とを合計することで、算出対象の測定領域１１の基準座標（左上座標）を算出することができる。
【００３８】
画像処理部２１３は、全ての深度マップを合成してワールド深度マップを作成し（Ｓ４２４）、特徴量検出などの公知の手法を用いてワールド深度マップからオブジェクトを抽出し（Ｓ４２５）、抽出したオブジェクトに対応する前景画像３２１２を特定する（Ｓ４２６）。オブジェクトと前景画像３２１２との対応付けには、任意の公知の手法を用いることができる。画像処理部２１３は、特定した前景画像３２１２を、抽出したオブジェクトの位置に合わせて背景画像３２１１に合成する（Ｓ４２７）。
【００３９】
画像処理部２１３は、Ｕｎｉｔｙ等のエンジンを用いて、ワールド深度マップに応じて全体画像の座標変換を行い投影画像を作成する（Ｓ４２８）。投影処理部２１４は、プロジェクタ３０からボールプール１に全体画像が投影されるよう、作成された投影画像をプロジェクタ３０に出力する（Ｓ４２９）。
【００４０】
以上のようにして、本実施形態の投影システムによれば、デプスカメラ１０の測定領域１１の重複領域１２を考慮して複数のデプスカメラ１０からの深度マップを合成することができる。これにより、広範囲の投影面であっても深度を検出してリアルタイムのプロジェクションマッピングを行うことが可能となる。たとえば、ボールプール１などの凹凸状態が高頻度に変化するような投影面にもプロジェクションマッピングにより任意の画像を投影することが可能となり、ボールプールで遊ぶ子供に新たな視覚体験を提供することができる。
【００４１】
以上、本実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【００４２】
たとえば、本実施形態では、画像の投影先はボールプールであるものとしたが、これに限らず、任意の対象物とすることができる。深度センサの検知解像度以上であれば、ボールに限らず任意の物体が移動するものであってよい。
【００４３】
また、本実施形態では、深度マップを得るためにデプスカメラ１０を用いるものとしたが、デプスカメラに限らず深度マップを得られるセンサであればよく、たとえばレーザセンサなどであってもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、滑り台２についての投影には触れていなかったが、当然ながら、滑り台２の滑り面に対して画像を投影するようにすることもできる。
【００４５】
また、本実施形態では、全てのデプスカメラ１０の測定領域１１が同じ大きさであることを想定したが、これに限らず、測定範囲の異なるデプスカメラ１０を用いるようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、デプスカメラ１０による測定領域１１は矩形であるものとしたが、楕円形など任意の領域であってよい。この場合も、配置、検知エリアおよびオフセットを用いて検知領域１３の位置および大きさを特定することができる。
【００４７】
また、本実施形態では画像処理装置２０は１台のコンピュータであるものとしたが、複数のコンピュータにより構成する１台の仮想コンピュータにより実装するようにしてもよいし、機能部を複数のコンピュータに分散させてもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、プロジェクタ３０は１台であるものとしたが、複数台のプロジェクタ３０を用いてもよい。この場合、デプスカメラ１０の測定領域１１の位置の調整と同様に、プロジェクタ３０の投影領域についてのキャリブレーションの結果としての配置、投影エリアおよびオフセットを含むプロジェクタ設定情報を用いて、各プロジェクタ３０の投影領域の位置を調整することができる。この場合、デプスカメラ１０の場合とは異なり、投影画像から位置調整後の投影領域の画像を抽出してプロジェクタ３０に送信することになる。これにより複数のプロジェクタ３０と複数のデプスカメラ１０との組み合わせを用いて、それぞれのキャリブレーション結果に応じて、プロジェクションマッピングを行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００４９】
１      ボールプール
１０    デプスカメラ
１１    測定領域
１２    重複領域
１３    検知領域
１４    除外領域
２０    画像処理装置
３０    プロジェクタ
２１１  深度マップ取得部
２１２  マッピング処理部
２１３  画像処理部
２１４  投影処理部
２２１  投影画像記憶部
２２２  設定情報記憶部
【図１】
2020021401.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020021401.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020021401.tif 000008
【図７】
2020021401.tif 000009
【図８】
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【図９】
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