(57)【要約】【課題】本発明は、外光等の影響を受けずに、遊技者の操作する操作体を容易に検出できるゲーム装置及びそのパターンマッチング方法を提供する【解決手段】載置台上に載置され、かつ、透過型スクリーンに対向して位置する一または複数の前記操作体を検出する検出手段を備え、検出手段は、撮像装置によって捉えられた像に含まれる操作体の画像を、予め設定した所定領域毎に区別して検出するものであり、所定領域それぞれに対する平均輝度値を算出する算出手段と、算出手段により算出された平均輝度値を閾値として、当該平均輝度値に対応する操作体の画像を所定領域毎に二値化する二値化手段と、二値化手段により二値化された二値化画像と、予め記憶手段に記憶されている認識パターン画像とをマッチングするマッチング処理手段とを備える。【選択図】図８
2010068878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型スクリーンと、
前記透過型スクリーンの前面側に設けられ、遊戯者が操作する操作体を載置するための載置台と、
前記透過型スクリーンを透過する所定波長の光を当該透過型スクリーンの背面側から当該透過型スクリーンに向けて投射する光源と、
前記所定波長の光が、前記スクリーンの前面側に載置された操作体で反射し、当該反射光を前記透過型スクリーンの背面側から像として捉える撮像装置と、
前記載置台上に載置され、かつ、前記透過型スクリーンに対向して位置する一または複数の前記操作体を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記操作体の載置状態を判定し、当該判定に応じてゲーム画像を含むゲーム状況を制御するゲーム制御手段と
を備え、
前記検出手段は、
前記撮像装置によって捉えられた像に含まれる前記操作体の画像を、予め設定した所定領域毎に区別して検出するものであり、
前記所定領域それぞれに対する平均輝度値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記平均輝度値を閾値として、当該平均輝度値に対応する前記操作体の画像を前記所定領域毎に二値化する二値化手段と、
前記二値化手段により二値化された二値化画像と、予め記憶手段に記憶されている認識パターン画像とをマッチングするマッチング処理手段と
を備えることを特徴とするゲーム装置。
【請求項２】
前記二値化手段は、
前記平均輝度値と、前記記憶手段に格納されている、前記操作体の画像を二値化するか否かを判断する固定値とを前記所定領域毎に比較し、前記平均輝度値が前記固定値以上である場合に、当該平均輝度値に対応する前記操作体の画像を二値化する
ことを特徴とする請求項１に記載のゲーム装置。
【請求項３】
前記二値化手段により二値化された二値化画像の所定のピクセル及び当該ピクセルの４近傍のピクセルの輝度値を算出し、当該ピクセルの輝度値がその４近傍のすべての輝度値と異なる場合に、当該ピクセルの輝度値をその４近傍の輝度値と同一の輝度値に変換するノイズ除去手段
を備えることを特徴とする請求項１に記載のゲーム装置。
【請求項４】
前記マッチング処理手段は、
前記二値化画像の中央のピクセルを中心とする前記二値化画像よりも小さいピクセル数の範囲で、前記二値化画像と前記認識パターン画像とをマッチングする
ことを特徴とする請求項１に記載のゲーム装置。
【請求項５】
前記マッチング処理手段は、
前記二値化画像のピクセルの輝度値と、対応する前記認識パターン画像の複数の判定ポイントの輝度値とが同一であるか否かを判断し、所定数の判定ポイントの輝度値が対応する前記二値化画像のピクセルの輝度値と同一である場合に、前記二値化画像と前記認識パターン画像が同一であると判断する
ことを特徴とする請求項１に記載のゲーム装置。
【請求項６】
前記マッチング処理手段によるマッチング結果に応じて、前記操作体に対応する画像を前記ゲーム画像に合成する映像形成手段
を備えることを特徴とする請求項１に記載のゲーム装置。
【請求項７】
透過型スクリーンと、
前記透過型スクリーンの前面側に設けられ、遊戯者が操作する操作体を載置するための載置台と、
前記透過型スクリーンを透過する所定波長の光を当該透過型スクリーンの背面側から当該透過型スクリーンに向けて投射する光源と、
前記所定波長の光が、前記スクリーンの前面側に載置された操作体で反射し、当該反射光を前記透過型スクリーンの背面側から像として捉える撮像装置と、
前記載置台上に載置され、かつ、前記透過型スクリーンに対向して位置する一または複数の前記操作体を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記操作体の載置状態を判定し、当該判定に応じてゲーム画像を含むゲーム状況を制御するゲーム制御部と
を備え、
前記検出部は、前記撮像装置によって捉えられた像に含まれる前記操作体の画像を、予め設定した所定領域毎に区別して検出するものであり、
前記検出部が、前記所定領域それぞれに対する平均輝度値を算出する第１のステップと、
前記第１のステップにおいて算出した前記平均輝度値を閾値として、当該平均輝度値に対応する前記操作体の画像を前記所定領域毎に二値化する第２のステップと、
前記第２のステップにおいて二値化した二値化画像と、予め記憶部に記憶されている認識パターン画像とをマッチングする第３のステップと
を備えることを特徴とするゲーム装置のパターンマッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スクリーンに投影される画像に従ってゲームを進行させるゲーム装置であって、特に、遊戯者が操作する操作体を利用してゲームを進行させるゲーム装置及びそのパターンマッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーンに投影される画像に従ってゲームを進行するゲーム装置として、例えば、下記特許文献１に記載されたゲーム装置がある。このゲーム装置では、遊戯者が操作するスティックでスクリーン上をタッチする等してゲームを進行している。具体的には、スクリーンに表示されたマトをスティックで叩いたり、スクリーンに表示された敵キャラクタをスティックでタッチしたまま移動させたりしながらゲームを進行している。
【０００３】
また、インタラクティブな入出力環境を強化拡大する情報入出力装置として、例えば、下記特許文献２に記載された情報入出力装置がある。この情報入出力装置では、ＣＣＤカメラの撮像信号に基づいて反射光量の変化を検出画像情報として捉えた上で、この画像情報に基づいて得られる入力情報に応答して、例えば半透明面に対する表示などのための所要の制御を実行する。
【特許文献１】特開２００７−１７２５８５号公報
【特許文献２】特開平１１−０５３１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のゲーム装置では、例えば、昼と夜や、晴れの日と雨の日の場合等の外部環境の影響で、スクリーン上をスティックでタッチする際のスティックのタッチ部分のパターン検出に差異が生じ、一律の検出閾値では当該タッチ部分を検出することが困難であるという問題がある。また、大型のスクリーンを使用しているため、スクリーン上における中心部分と端部の位置関係等の内部環境の影響によっても、スティックのタッチ部分のパターン検出に差異が生じ、一律の検出閾値では当該タッチ部分を検出することが困難であるという問題がある。
【０００５】
また、従来の情報入出力装置では、上述の場合と同様に、外部環境等の影響によって反射光量の変化に差異が生じ、一律の検出閾値では反射光量の変化を検出することが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、外光等の影響を受けずに、遊技者の操作する操作体を容易に検出できるゲーム装置及びそのパターンマッチング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明にかかるゲーム装置は、透過型スクリーンと、前記透過型スクリーンの前面側に設けられ、遊戯者が操作する操作体を載置するための載置台と、前記透過型スクリーンを透過する所定波長の光を当該透過型スクリーンの背面側から当該透過型スクリーンに向けて投射する光源と、前記所定波長の光が、前記スクリーンの前面側に載置された操作体で反射し、当該反射光を前記透過型スクリーンの背面側から像として捉える撮像装置と、前記載置台上に載置され、かつ、前記透過型スクリーンに対向して位置する一または複数の前記操作体を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記操作体の載置状態を判定し、当該判定に応じてゲーム画像を含むゲーム状況を制御するゲーム制御手段とを備え、前記検出手段は、前記撮像装置によって捉えられた像に含まれる前記操作体の画像を、予め設定した所定領域毎に区別して検出するものであり、前記所定領域それぞれに対する平均輝度値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記平均輝度値を閾値として、当該平均輝度値に対応する前記操作体の画像を前記所定領域毎に二値化する二値化手段と、前記二値化手段により二値化された二値化画像と、予め記憶手段に記憶されている認識パターン画像とをマッチングするマッチング処理手段とを備える。
【０００８】
また、本発明にかかるゲーム装置のパターンマッチング方法は、透過型スクリーンと、前記透過型スクリーンの前面側に設けられ、遊戯者が操作する操作体を載置するための載置台と、前記透過型スクリーンを透過する所定波長の光を当該透過型スクリーンの背面側から当該透過型スクリーンに向けて投射する光源と、前記所定波長の光が、前記スクリーンの前面側に載置された操作体で反射し、当該反射光を前記透過型スクリーンの背面側から像として捉える撮像装置と、前記載置台上に載置され、かつ、前記透過型スクリーンに対向して位置する一または複数の前記操作体を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記操作体の載置状態を判定し、当該判定に応じてゲーム画像を含むゲーム状況を制御するゲーム制御部とを備え、前記検出部は、前記撮像装置によって捉えられた像に含まれる前記操作体の画像を、予め設定した所定領域毎に区別して検出するものであり、前記検出部が、前記所定領域それぞれに対する平均輝度値を算出する第１のステップと、前記第１のステップにおいて算出した前記平均輝度値を閾値として、当該平均輝度値に対応する前記操作体の画像を前記所定領域毎に二値化する第２のステップと、前記第２のステップにおいて二値化した二値化画像と、予め記憶部に記憶されている認識パターン画像とをマッチングする第３のステップとを備える。
【０００９】
従って、操作体の検出位置ごとの平均輝度値を算出するため、大型のスクリーンを使用する場合であっても、外部環境等の影響に左右されることなく、二値化画像と認識パターン画像とをマッチングすることができる。
【００１０】
また、上記ゲーム装置は、前記二値化手段は、前記平均輝度値と、前記記憶手段に格納されている、前記操作体の検出位置ごとの画像を二値化するか否かを判断する固定値とを比較し、前記平均輝度値が前記固定値以上である場合に、当該平均輝度値に対応する前記操作体の検出位置ごとの画像を二値化する。これにより、前記平均輝度値が前記固定値より小さい場合には、その後の二値化処理やマッチング処理を行うことなく、前記操作体の検出位置に前記操作体が載置されていないと判断するため、一段と処理を高速化することができる。
【００１１】
さらに、上記ゲーム装置は、前記二値化手段により二値化された二値化画像の所定のピクセル及び当該ピクセルの４近傍のピクセルの輝度値を算出し、当該ピクセルの輝度値がその４近傍のすべての輝度値と異なる場合に、当該ピクセルの輝度値をその４近傍の輝度値と同一の輝度値に変換するノイズ除去手段を備える。これにより、撮影画像のノイズが除去されるため、一段と精度の高いマッチング処理を行うことができる。
【００１２】
さらに、上記ゲーム装置は、前記マッチング処理手段は、前記二値化画像の中央のピクセルを中心とする前記二値化画像よりも小さいピクセル数の範囲で、前記二値化画像と前記認識パターン画像とをマッチングする。これにより、適正な範囲で前記二値化画像と前記認識パターン画像とをマッチングするため、一段と処理を高速化することができる。
【００１３】
さらに、上記ゲーム装置は、前記マッチング処理手段は、前記二値化画像のピクセルの輝度値と、対応する前記認識パターン画像の複数の判定ポイントの輝度値とが同一であるか否かを判断し、所定数の判定ポイントの輝度値が対応する前記二値化画像のピクセルの輝度値と同一である場合に、前記二値化画像と前記認識パターン画像が同一であると判断する。これにより、前記二値化画像のピクセルの輝度値と、対応する前記認識パターン画像の複数の判定ポイントのみについて判断するため、一段と迅速にマッチング処理を行うことができる。
【００１４】
さらに、上記ゲーム装置は、前記マッチング処理手段によるマッチング結果に応じて、前記操作体に対応する画像を前記ゲーム画像に合成する映像形成手段を備える。これにより、前記載置台に載置された前記操作体をゲーム画像に反映することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外光等の影響を受けずに、遊技者の操作する操作体を容易に検出できるゲーム装置及びそのパターンマッチング方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るゲーム装置の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
本実施形態におけるゲーム装置は、スクリーンの手前側に設けられた台の上に遊戯者がブロック（操作体）を積み上げていき、積み上げられたブロックの載置状態に応じてゲーム内容を展開させていくアクション型のゲーム装置である。このようなゲーム装置の構成を以下に説明する。
【００１８】
まず、本実施形態におけるゲーム装置の外観構成について説明する。図１は、ゲーム装置の外観構成図である。図１に示すように、ゲーム装置１は、筺体２と、ゲーム画像を表示するためのスクリーン３と、遊戯者が操作するブロック６を載置するための載置台４と、ブロック６を収納するための収納部５とを有する。
【００１９】
スクリーン３は、筺体２の前面側に設けられ、筺体２によって略鉛直状態に支持されている。スクリーン３は、後述するプロジェクタによってスクリーン３の背面側から投射された光を透過させ、スクリーン３の前面に映像を映し出す透過型のスクリーンである。
【００２０】
載置台４は、スクリーン３の前面側の下端部に設けられている。この載置台４上に載置する各ブロック６には、ブロック６同士を互いに組み合わせるための突出部６ａおよび陥没部６ｂが設けられている。載置台４のブロック６を載置する面上には、突起部４ａが設けられている。載置台４の突起部４ａとブロック６の陥没部６ｂを嵌合させることで、ブロック６の載置位置を限定することができる。言い換えると、載置台４上の予め決められた場所にブロック６を載置させることができる。これにより、後述するブロック６を検出する際の検出単位となるブロック検出位置を確定することができる。
【００２１】
次に、本実施形態におけるゲーム装置１の内部構成について説明する。図２は、図１のII−II線断面図であり、図３は、ゲーム装置１の内部構成を示すブロック図である。図示のように、ゲーム装置１の筺体２の内部には、プロジェクタ１０と、プロジェクタ用鏡１９と、光源部２０と、カメラ３０と、カメラ用鏡３９と、載置台駆動部４０と、制御部５０とが備えられている。
【００２２】
プロジェクタ１０は、スクリーン３にゲーム画像を投影するための投影装置である。このプロジェクタ１０の光軸は、ゲーム装置１の後部側に設けられたプロジェクタ用鏡１９に向けられている。プロジェクタ用鏡１９は、プロジェクタ１０からスクリーン３に至るまでの光路を屈折させる反射部材である。プロジェクタ１０とプロジェクタ用鏡１９は、プロジェクタ１０からゲーム装置１の後方側上方に向けて投射された光線が、プロジェクタ用鏡１９で屈折してスクリーン３の背面全体に行き渡るように配置されている。このようにプロジェクタ１０とプロジェクタ用鏡１９を配置することで、スクリーン３の前面全体にゲーム画像を表示させることが可能となる。
【００２３】
光源部２０は、スクリーン３を透過する赤外線（所定波長の光）をスクリーン３の背面側からスクリーン３に向けて投射するＬＥＤ（光源）を複数有する。図４および図５を参照して、光源部２０について説明する。図４は、図２のIV−IV線断面図である。図５は、図４の囲み線Ｖ内を拡大した要部断面図である。
【００２４】
光源部２０は、ゲーム装置１の上下方向に１列に並べられた複数のＬＥＤ２１と、ＬＥＤ２１に沿ってゲーム装置１の上下方向に設けられた反射板２２と、ＬＥＤ２１および反射板２２を支持する支持部材２３とを有する。ＬＥＤ２１は、例えば８９０ｎｍの赤外線を照射する。反射板２２は、ＬＥＤ２１から照射された赤外線をスクリーン方向に反射させることで、赤外線がスクリーン３の背面外に拡散することを防止する。
【００２５】
なお、光源部２０が投射する光は、８９０ｎｍの赤外線には限定されない。スクリーン３を透過することが可能な所定波長の光であればよい。
【００２６】
図２および図３に示すカメラ３０は、光源部２０による赤外線の投射先をスクリーン３の背面側から撮影するための撮影装置である。カメラ３０は、入射光の光量を抑える減光フィルタ３１と、特定の赤外線波長の光をピークとして透過させるバンドパスフィルタ３２と、赤外線領域に感度分布を持つＣＣＤカメラ３３とを有する。バンドパスフィルタ３２のピーク波長は、ＬＥＤ２１が照射する赤外線の波長（本実施形態では８９０ｎｍ）と同値に設定される。
【００２７】
カメラ３０の光軸は、ゲーム装置１の後部側に設けられたカメラ用鏡３９に向けられている。カメラ用鏡３９は、スクリーン３からカメラ３０に至るまでの光路を屈折させる反射部材である。カメラ３０とカメラ用鏡３９は、カメラ用鏡３９で反射されて形成されるスクリーン３の背面全体を含む写像が、カメラ用鏡３９からゲーム装置１の前方側上方に向けて投射され、この投射された写像をカメラ３０で撮影できるように配置されている。このようにカメラ３０とカメラ用鏡３９を配置することで、ＬＥＤ２１から照射されてスクリーン３を透過した後に載置台４上のブロック６の表面で反射した赤外線をカメラ３０で捉えることが可能となる。
【００２８】
このように、プロジェクタ１０およびカメラ３０は、スクリーン３の背面側において、それぞれの光軸が異なるように配置されている。これにより、プロジェクタ１０の光路とカメラ３０の光路が互いに干渉し合う事態を防止することができる。
【００２９】
載置台駆動部４０（駆動部）は、例えば、モータを含んで構成される。載置台駆動部４０は、制御部５０の指示に従って、載置台４のブロック６を載置する載置面の傾きを、ブロック６を載置できる状態とブロック６を載置できない状態とに変化させる。図６は、載置台４の載置面がブロック６を載置できる状態を例示する図であり、図７は、載置台４の載置面がブロック６を載置できない状態を例示する図である。載置台４の載置面が、ブロック６を載置できる状態からブロック６を載置できない状態に傾けられると、載置台４上に載置されていたブロック６が収納部５内に落下する。
【００３０】
制御部５０（検出手段、ゲーム制御手段）は、物理的には、中央演算処理装置としてのＣＰＵと、記憶部としてのＲＯＭおよびＲＡＭを有する。このような制御部５０では、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されている各種の制御プログラムに従って、ＲＯＭやＲＡＭに記憶されている各種のデータを用いながら各種の処理を実行することでゲームを進行させる。これにより、上述したゲーム装置１の各部が制御され、ゲーム状況が制御される。
【００３１】
制御部５０は、例えば以下のような制御を行う。制御部５０は、ゲームを開始すると、載置台４上に載置されたブロック６を検出する。制御部５０は、検出したブロック６の載置位置に対応するゲーム画面上にオブジェクトを配置する。制御部５０は、配置したオブジェクトに対してキャラクタを反応させながらゲーム状況を制御する。キャラクタの反応としては、例えば、キャラクタにオブジェクトを登らせる等が該当する。
【００３２】
載置台４上に載置されたブロック６の検出は、例えば以下のように行う。制御部５０は、カメラ３０で撮影された映像を用いて、載置台４上に載置されたブロック６を検出する。ここで、上述したように光源部２０から投射される赤外線はスクリーン３を透過する。したがって、スクリーンを隔てて載置台４上に載置されているブロック６にも赤外線が照射され、赤外線はブロック６の表面で反射することになる。これにより、カメラ３０は、スクリーン３を隔てて置かれているブロック６の画像を撮影することができる。
【００３３】
したがって、例えば、制御部５０は、カメラ３０によって撮影された映像を用いて、予め定められた上記ブロック検出位置に物体が存在するか否かを判定し、物体が存在する場合には、その物体がブロック６であるか否かをパターン認識により判定することで載置台４上に載置されたブロック６を検出する。パターン認識は、例えば、記憶部に予め登録されている認識パターン画像（後述）を用い、カメラ３０で撮影された映像に含まれる物体の特定位置に、認識パターン画像と一致する認識パターンが存在するか否かを判定することにより、行うことができる。この場合には、ブロック６の各面の特定位置に、認識パターンを予め付しておくことになる。認識パターンとしては、例えば、図１に示すブロック６の各面に付されている丸模様６ｃが該当する。
【００３４】
制御部５０は、ゲーム状況に応じて載置台４の載置面の傾きを、ブロック６を載置できる状態またはブロック６を載置できない状態のいずれか一方の状態に変化させるように載置台駆動部４０を制御する。例えば、制御部５０は、ゲーム開始時にブロック６を載置できる状態に変化させ、ゲームの制限時間到達時にブロック６を載置できない状態に変化させるように載置台駆動部４０を制御する。これにより、遊技者は、載置面の傾きを通してゲームが終了したことを認識することができる。
【００３５】
上述してきたように、本実施形態のゲーム装置１では、ゲームの進行中に、スクリーン３の前面側下端部に設けられた載置台４上にブロック６が載置されると、載置台４上に載置されたブロック６が検出され、検出されたブロック６の載置状態に応じてゲーム画像を含むゲーム状況が制御される。これにより、遊戯者はブロック６を所持し続けることなく、ブロック６を載置台４上に載置して積み上げていくことでゲームを進行させることができる。
【００３６】
次に、ブロック６が載置されているか否かをパターン認識により判定するパターン認識判定処理について説明する。図８は、制御部５０のパターン認識判定処理についての機能ブロック図である。また、図９は、パターン認識判定処理における画像図である。
【００３７】
制御部５０は、グリッド平均輝度取得部５１、グリッド輝度値比較部５２と、可変二値化処理部５３と、ノイズ除去処理部５４と、マッチング処理部５５と、映像形成部５６とを有する。
【００３８】
グリッド平均輝度取得部５１は、カメラ３０から送信される所定時間ごとにスクリーン３の背面側から撮影された画像である撮影画像Ｐ１（図９）を受信する。撮影画像Ｐ１の輝度は、全て「０〜２５５」の値で設定されている。この場合、図１に示すブロック６の各面に付されている丸模様６ｃは、赤外線が照射されることにより、輝度値が「２５５」の近傍の値を示す一方、それ以外の部分は、輝度値が「０」の近傍の値を示す。
【００３９】
続いて、グリッド平均輝度取得部５１は、撮影画像Ｐ１を、上記ブロック検出位置（以下、グリッドＧ１とも呼ぶ）ごとの画像である分割画像Ｐ２（図９）に分割する。各分割画像Ｐ２は、例えば、７０ピクセル×７０ピクセルの画素数で構成されている。続いて、グリッド平均輝度取得部５１は、当該分割画像Ｐ２ごとの平均輝度値Ｖ１を算出する。この場合、グリッド平均輝度取得部５１は、分割画像Ｐ２の全ピクセルの輝度値を算出して加算した後に、当該加算値を全ピクセル数で除算することにより、分割画像Ｐ２の平均輝度値Ｖ１を算出する。そして、グリッド平均輝度取得部５１は、算出した分割画像Ｐ２の平均輝度値Ｖ１をグリッド輝度値比較部５２及び可変二値化処理部５３に送信する。
【００４０】
グリッド輝度値比較部５２は、カメラ３０から送信される撮影画像Ｐ１を分割画像Ｐ２（図９）に分割する。続いて、グリッド平均輝度取得部５１から送信される平均輝度値Ｖ１と予め記憶部に格納されている固定値とを比較する。固有値は、平均輝度値Ｖ１に対応する分割画像Ｐ２を二値化して、当該分割画像Ｐ２のブロック検出位置にブロック６が載置されているかを詳細に判定するか否かを判断するための値である。固有値は、例えば、「９０」に設定されている。
【００４１】
そして、グリッド輝度値比較部５２は、平均輝度値Ｖ１が固定値より小さい場合には、明らかに当該ブロック検出位置にブロック６が載置されていないと判断して、平均輝度値Ｖ１に対応する分割画像Ｐ２のブロック検出位置にブロック６が載置されていない旨の情報である非載置情報Ｉ１を映像形成部５６に送信する。これに対して、グリッド輝度値比較部５２は、平均輝度値Ｖ１が固定値以上である場合には、当該ブロック検出位置にブロック６が載置されているかを詳細に判定すると判断して、平均輝度値Ｖ１に対応する分割画像Ｐ２のブロック検出位置にブロック６が載置されているかを詳細に判定する旨の情報である詳細判定情報Ｉ２を、平均輝度値Ｖ１に対応する分割画像Ｐ２と共に可変二値化処理部５３に送信する。
【００４２】
例えば、グリッド輝度値比較部５２は、平均輝度値Ｖ１が「８０」の場合には、当該平均輝度値Ｖ１に対応する分割画像Ｐ２のブロック検出位置にブロック６が載置されていないと判断して、非載置情報Ｉ１を映像形成部５６に送信する。これに対して、グリッド輝度値比較部５２は、平均輝度値Ｖ１が「１００」の場合には、当該平均輝度値Ｖ１に対応する分割画像Ｐ２のブロック検出位置にブロック６が載置されているかを詳細に判定すると判断して、詳細判定情報Ｉ２及び当該平均輝度値Ｖ１に対応する分割画像Ｐ２を可変二値化処理部５３に送信する。
【００４３】
可変二値化処理部５３は、グリッド輝度値比較部５２から送信される平均輝度値Ｖ１を閾値として、当該平均輝度値Ｖ１に対応する分割画像Ｐ２を二値化して、二値化画像Ｐ３（図９）に変換する。すなわち、可変二値化処理部５３は、分割画像Ｐ２の所定のピクセルの輝度値を算出し、当該分割画像Ｐ２の平均輝度値Ｖ１と比較する。続いて、可変二値化処理部５３は、当該ピクセルの輝度値が平均輝度値Ｖ１よりも小さい場合には、当該ピクセルの輝度値を「０」に変換する。これに対して、可変二値化処理部５３は、当該ピクセルの輝度値が平均輝度値Ｖ１以上である場合には、当該ピクセルの輝度値を「２５５」に変換する。そして、可変二値化処理部５３は、分割画像Ｐ２のすべてのピクセルについて、上記変換処理を行うことにより、分割画像Ｐ２を二値化画像Ｐ３に変換して、当該二値化画像Ｐ３をノイズ除去処理部５４に送信する。
【００４４】
例えば、可変二値化処理部５３は、平均輝度値Ｖ１が「１００」の場合において、所定のピクセルの輝度値が「９０」である場合には、当該ピクセルの輝度値を「０」に変換する一方、所定のピクセルの輝度値が「１１０」である場合には、当該ピクセルの輝度値を「２５５」に変換する。
【００４５】
ノイズ除去処理部５４は、可変二値化処理部５３から送信される二値化画像Ｐ３のノイズを除去する。すなわち、ノイズ除去処理部５４は、二値化画像Ｐ３の所定のピクセルの輝度値及び当該ピクセルの上下左右の４近傍のピクセルの輝度値を算出し、当該ピクセルの輝度値がその４近傍のすべての輝度値と異なる場合には、当該ピクセルの輝度値はノイズであると判断して、当該ピクセルの輝度値をその４近傍の輝度値と同一の輝度値に変換する。例えば、ノイズ除去処理部５４は、所定のピクセルの輝度値が「２５５」であり、その４近傍のすべての輝度値が「０」である場合には、当該ピクセルの輝度値を「０」に変換する。そして、ノイズ除去処理部５４は、ノイズを除去した二値化画像Ｐ３をマッチング処理部５５に送信する。
【００４６】
マッチング処理部５５は、ノイズ除去処理部５４から送信される二値化画像Ｐ３のうち、グリッド範囲Ｒ１の二値化画像Ｐ３と、記憶部に予め登録されている認識パターン画像Ｐ４とについてマッチング処理を行い、二値化画像Ｐ３のブロック検出位置にブロック６が載置されているかを詳細に判定する。グリッド範囲Ｒ１は、例えば、二値化画像Ｐ３の中央のピクセルを中心とする５０ピクセル×５０ピクセルの画素数の範囲で構成されている。
【００４７】
図１０は、認識パターン画像Ｐ４の画像図である。また、図１１は、パターン認識判定処理のマッチング処理における画像図である。認識パターン画像Ｐ４は、例えば、１６ピクセル×１６ピクセルの画素数の範囲で構成されている。また、認識パターン画像Ｐ４は、丸模様パターンＣＰ及び認識パターン画像Ｐ４の中心にピクセル単位で形成されている中心ポイントＣ１を有する。
【００４８】
さらに、認識パターン画像Ｐ４は、４つの判定ポイントＪ１、４つの判定ポイントＪ２、８つの判定ポイント部Ｊ３の計１６つの判定ポイントを有する。判定ポイントＪ１は、認識パターン画像Ｐ４の４隅にピクセル単位で形成されている。判定ポイントＪ２は、中心ポイントＣ１の近傍にピクセル単位で形成されている。判定ポイント部Ｊ３は、中心ポイントＣ１の上下左右の４方向及び右上、右下、左下、左上の４方向の計８方向に形成されている。判定ポイント部Ｊ３は、判定ポイントＪ４及び判定ポイントＪ５を有する。判定ポイントＪ４は、それぞれ上記８方向に並べられるようにして形成されている判定ポイントのうち、中心側の判定ポイントである。判定ポイントＪ５は、それぞれ上記８方向に並べられるようにして形成されている判定ポイントのうち、各辺側の判定ポイントである。
【００４９】
まず、マッチング処理部５５は、ノイズ除去処理部５４から送信される二値化画像Ｐ３のグリッド範囲Ｒ１の左上隅のピクセルに認識パターン画像Ｐ４の中心ポイントＣ１を配置する。続いて、マッチング処理部５５は、各判定ポイントＪ１に対応するピクセルの輝度値が「０」である場合には、当該判定ポイントＪ１の基準を満たしていると判断して、それぞれ１ポイント加算する。これに対して、マッチング処理部５５は、各判定ポイントＪ１に対応するピクセルの輝度値が「２５５」である場合には、当該判定ポイントＪ１の基準を満たしていないと判断して、ポイントを加算しない。続いて、マッチング処理部５５は、各判定ポイントＪ２に対応するピクセルの輝度値が「２５５」である場合には、当該判定ポイントＪ２の基準を満たしていると判断して、それぞれ１ポイント加算する。これに対して、マッチング処理部５５は、各判定ポイントＪ２に対応するピクセルの輝度値が「０」である場合には、当該判定ポイントＪ２の基準を満たしていないと判断して、ポイントを加算しない。
【００５０】
続いて、マッチング処理部５５は、各判定ポイント部Ｊ３の判定ポイントＪ４に対応するピクセルの輝度値が「２５５」であり、判定ポイントＪ５に対応するピクセルの輝度値が「０」である場合には、当該判定ポイント部Ｊ３の基準を満たしていると判断して、それぞれ１ポイント加算する。これに対して、各判定ポイント部Ｊ３の判定ポイントＪ４に対応するピクセルの輝度値が「２５５」であり、判定ポイントＪ５に対応するピクセルの輝度値が「０」でない場合には、当該判定ポイント部Ｊ３の基準を満たしていないと判断して、ポイントを加算しない。
【００５１】
なお、判定ポイントは、判定ポイントＪ１が４つ、判定ポイントＪ２が４つ、判定ポイント部Ｊ３が８つ存在するため、すべて基準を満たす場合には、合計１６ポイント加算されることとなる。
【００５２】
続いて、マッチング処理部５５は、ポイントの合計値が１４ポイント以上であるか否かを判断する。そして、マッチング処理部５５は、ポイントの合計値が１４ポイント以上である場合には、二値化画像Ｐ３と記憶部に予め登録されている認識パターン画像Ｐ４とが同一であり、二値化画像Ｐ３のブロック検出位置にブロック６が載置されていると判定する。これに対して、マッチング処理部５５は、ポイントの合計値が１４ポイントより小さい場合には、二値化画像Ｐ３のグリッド範囲Ｒ１の左上隅のピクセルの隣又は下ピクセルに認識パターン画像Ｐ４の中心ポイントＣ１を配置し、二値化画像Ｐ３のブロック検出位置にブロック６が載置されていると判定するか、すべてのピクセルに対して上記マッチング処理を行うまで、上記マッチング処理を繰り返す。
【００５３】
そして、マッチング処理部５５は、二値化画像Ｐ３のブロック検出位置にブロック６が載置されていると判定した場合には、二値化画像Ｐ３のブロック検出位置にブロック６が載置されている旨の情報である載置情報Ｉ３を映像形成部５６に送信する。これに対して、マッチング処理部５５は、すべてのピクセルに対して上記マッチング処理を行い、ポイントの合計値が１４ポイントより小さい場合には、二値化画像Ｐ３と記憶部に予め登録されている認識パターン画像Ｐ４とが同一でなく、二値化画像Ｐ３のブロック検出位置にブロック６が載置されていないと判定し、非載置情報Ｉ１を映像形成部５６に送信する。
【００５４】
映像形成部５６は、記憶部に格納されているコンテンツアプリケーションを実行することにより、マッチング処理部５５から送信される載置情報Ｉ３に基づいて、該当するブロック検出位置にブロック６に対応する画像を、上記ゲーム画像に合成する。また、映像形成部５６は、記憶部に格納されているコンテンツアプリケーションを実行することにより、グリッド輝度値比較部５２又はマッチング処理部５５から送信される非載置情報Ｉ１に基づいて、該当するブロック検出位置にブロック６に対応する画像情報を、上記ゲーム画像に合成しない。そして、映像形成部５６は、載置情報Ｉ３及び非載置情報Ｉ１を反映した上記ゲーム画像をプロジェクタ１０に送信する。
【００５５】
なお、上記各機能部５１〜５６は、ハードディスク２５や、ＲＯＭに格納されているプログラムが、ＲＡＭに展開され、ＣＰＵによって実行されることにより、具現化される。
【００５６】
上述してきたように、本実施形態のゲーム装置１では、カメラ３０により撮影された撮影画像におけるブロック検出位置ごとの平均輝度値Ｖ１を算出し、当該平均輝度値Ｖ１を閾値として、算出された平均輝度値Ｖ１に対応するブロック検出位置ごとの画像を二値化して、二値化された二値化画像Ｐ３と、予め記憶部に記憶されている認識パターン画像Ｐ４とをマッチングする。
【００５７】
従って、ブロック検出位置ごとの平均輝度値Ｖ１を算出するため、大型のスクリーン３を使用する場合であっても、外部環境等の影響に左右されることなく、二値化画像Ｐ３と認識パターン画像Ｐ４とをマッチングすることができ、かくして、外光等の影響を受けずに、遊技者の操作するブロック６を容易に検出できるゲーム装置１を実現することができる。
【００５８】
なお、上述した実施形態では、遊技者が操作する操作体としてブロック６を用いて説明しているが、操作体はブロック６に限定されない。遊技者が操作可能な物体であって、載置台４上に積み重ね可能な物体であれば他の物体にも適用可能である。
【００５９】
また、上述した実施形態では、載置台４をスクリーン３の前面側の下端部に設けているが、載置台４を設ける位置は下端部には限定されない。スクリーン３を透過した赤外線が載置台４上に載置されたブロック６に照射され得る位置に載置台４を設けることができればよい。ただし、本ゲーム装置１では、載置台４上にブロックを積み上げていくゲームを実行するため、載置台４をスクリーン３の前面側の下部に設けることが好ましく、より好ましくはスクリーン３の前面側の下端部に設けることがよい。
【００６０】
さらに、上述した実施形態におけるプロジェクタが、赤外線領域を含む光線を投射するタイプである場合には、プロジェクタの赤外線によってブロックの認識率が低下してしまうことがないように、赤外線を遮断するフィルタをプロジェクタのランプに取り付けることが望ましい。
【００６１】
さらに、上述した実施形態では、分割画像Ｐ２を、例えば、７０ピクセル×７０ピクセルの画素数で構成した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の大きさの画素数で構成することができる。
【００６２】
さらに、上述した実施形態では、二値化画像Ｐ３を、例えば、７０ピクセル×７０ピクセルの画素数で構成し、グリッド範囲Ｒ１を、例えば、二値化画像Ｐ３の中央のピクセルを中心とする５０ピクセル×５０ピクセルの画素数の範囲で構成した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、グリッド範囲Ｒ１が二値化画像Ｐ３の中央のピクセルを中心とする当該二値化画像Ｐ３よりも小さいピクセル数の範囲で構成されていれば良い。
【００６３】
さらに、上述した実施形態では、認識パターン画像Ｐ４について図１０に記載したような画像図を採用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の認識パターン画像を採用することができる。
【００６４】
さらに、上述した実施形態では、マッチング処理について上記のような処理を採用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々のマッチング処理を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、遊戯者が操作する操作体を利用してゲームを進行させるゲーム装置などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施形態におけるゲーム装置の外観構成図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】ゲーム装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】図４の囲み線Ｖ内を拡大した要部断面図である。
【図６】載置台の載置面がブロックを載置できる状態を例示する図である。
【図７】載置台の載置面がブロックを載置できない状態を例示する図である。
【図８】制御部の機能ブロック図である。
【図９】グリッド輝度値比較部及び可変二値化処理部の詳細な説明を例示する図である。
【図１０】認識パターン画像を例示する図である。
【図１１】マッチング処理部の詳細な説明を例示する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…ゲーム装置、２…筺体、３…スクリーン、４…載置台、４ａ…突起部、５…収納部、６…ブロック、６ａ…突出部、６ｂ…陥没部、１０…プロジェクタ、１９…プロジェクタ用鏡、２０…光源部、３０…カメラ、３９…カメラ用鏡、４０…載置台駆動部、５０…制御部、５１…グリッド平均輝度取得部、５２…グリッド輝度値比較部、５３…可変二値化処理部、５４…ノイズ除去処理部、５５…マッチング処理部、５６…映像形成部、Ｐ１…撮影画像、Ｐ２…分割画像、Ｐ３…二値化画像、Ｐ４…認識パターン画像、Ｖ１…平均輝度値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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