(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の展示物のうち閲覧者が注意を向けた特定の展示物についての情報を選択的に提示する情報提示装置であって、
前記複数の展示物について、それぞれ三次元空間上での配置位置を示す配置位置情報を格納した配置位置情報格納部と、
前記複数の展示物について、それぞれ提示対象情報を格納した提示対象情報格納部と、
閲覧者によって携帯されるツールであって、点を指し示す構造を有し、閲覧者による配置動作によって三次元空間上の所定の参照点を指し示す機能を有する位置指定ツールと、
閲覧者の頭部もしくはその近傍に定められた所定の基準点の位置と、前記位置指定ツールによって指し示された参照点の位置と、を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づき、前記基準点から前記参照点へ向かう注視ベクトルの方向を、閲覧者が注意を向けていると推定される注視方向と予測する注視方向予測手段と、
前記配置位置情報格納部内に格納されている配置位置情報を参照することにより、前記注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する注視展示物特定手段と、
前記提示対象情報格納部から、前記注視展示物についての提示対象情報を読み出し、これを閲覧者に提示する情報提示手段と、
を備えることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、尖点をもった形状を含む構造体からなり、前記尖点の位置として、三次元空間上の所定の参照点を指し示す機能を有することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、尖点をもった不透明な指示図形を透明な媒体上に配置した構造を有することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、尖点をもった不透明な多角形が描かれた透明な板状媒体からなることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項５】
請求項２に記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、尖点をもった外郭平面形状を有する物体からなることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項６】
請求項２に記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、先端が尖った棒状の物品からなることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物の代表点の三次元座標値をそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「注視ベクトルからの距離が基準値以下となる」という条件を満たす代表点をもつ展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物の代表点の三次元座標値をそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「基準点を頂点、注視ベクトルを中心軸とし、所定の頂角をもった注視円錐内に位置する」という条件を満たす代表点をもつ展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の展示物用情報提示装置において、
注視展示物特定手段が、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、注視ベクトルと代表点との距離が最短となる代表点をもつ１つの展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物に対応する三次元仮想物体の三次元座標系上における立体形状データをそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「物体の注視ベクトルに対する最近接箇所と、注視ベクトルと、の距離が基準値以下となる」という条件を満たす三次元仮想物体に対応する展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の展示物用情報提示装置において、
注視展示物特定手段が、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、「物体の注視ベクトルに対する最近接箇所」と「注視ベクトル」との距離が最短となる三次元仮想物体に対応する１つの展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項１２】
請求項１〜６のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物に対応する三次元仮想物体の三次元座標系上における立体形状データをそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「物体のいずれかの箇所が、基準点を頂点、注視ベクトルを中心軸とし、所定の頂角をもった注視円錐内に位置する」という条件を満たす三次元仮想物体に対応する展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の展示物用情報提示装置において、
注視展示物特定手段が、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、注視円錐内に含まれる体積が最大となる三次元仮想物体に対応する１つの展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項１４】
複数の展示物のうち閲覧者が注意を向けた特定の展示物についての情報を選択的に提示する情報提示装置であって、
前記複数の展示物について、それぞれ三次元空間上での配置位置を示す配置位置情報を格納した配置位置情報格納部と、
前記複数の展示物について、それぞれ提示対象情報を格納した提示対象情報格納部と、
閲覧者によって携帯されるツールであって、領域を指し示す構造を有し、閲覧者による配置動作によって三次元空間上の所定の参照領域を指し示す機能を有する位置指定ツールと、
閲覧者の頭部もしくはその近傍に定められた所定の基準点の位置と、前記位置指定ツールによって指し示された参照領域の位置と、を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づき、前記基準点と前記参照領域の輪郭線上の各点とを結ぶ線で囲まれた注視錐状体の延びる方向を、閲覧者が注意を向けていると推定される注視方向と予測する注視方向予測手段と、
前記配置位置情報格納部内に格納されている配置位置情報を参照することにより、前記注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する注視展示物特定手段と、
前記提示対象情報格納部から、前記注視展示物についての提示対象情報を読み出し、これを閲覧者に提示する情報提示手段と、
を備えることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項１５】
請求項１または１４に記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、二次元閉領域の輪郭線を画定させる構造体からなり、前記輪郭線の内部の点もしくは領域として、三次元空間上の所定の参照点もしくは参照領域を指し示す機能を有することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、媒体の一部に、前記媒体の透明度よりも高い透明度をもった閉領域を配置した構造を有することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、不透明な媒体の一部をくりぬいて開口窓を形成した構造を有することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、一部分に開口窓が形成されたパンフレットからなることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の展示物用情報提示装置において、
情報提示手段が、提示対象となる画像を、投影装置を用いて位置指定ツールの開口窓以外の部分へ投影することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２０】
請求項１５に記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、内部を通じて展示物を覗くのに適した形状および大きさをもった筒状体からなることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２１】
請求項１４に記載の展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物の代表点の三次元座標値をそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「注視錐状体の内部に位置する」という条件を満たす代表点をもつ展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の展示物用情報提示装置において、
注視展示物特定手段が、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、基準点と参照領域の重心点とを結ぶ錐状体中心線を定義し、この錐状体中心線と代表点との距離が最短となる代表点をもつ１つの展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２３】
請求項１４に記載の展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物に対応する三次元仮想物体の三次元座標系上における立体形状データをそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「物体のいずれかの箇所が、注視錐状体の内部に位置する」という条件を満たす三次元仮想物体に対応する展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の展示物用情報提示装置において、
注視展示物特定手段が、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、注視錐状体の内部に含まれる体積が最大となる三次元仮想物体に対応する１つの展示物を注視展示物として特定することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
位置検出手段が、閲覧者をそれぞれ異なる方向から撮影する複数のカメラを有し、これら複数のカメラの撮影画像を解析することにより、「基準点の位置」および「参照点もしくは参照領域の位置」を検出することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の展示物用情報提示装置において、
位置検出手段が、
閲覧者の顔および手を正面から撮影する第１のカメラと、
閲覧者の顔および手を下方から撮影する第２のカメラと、
前記第１のカメラで撮影された第１の撮影画像と、前記第２のカメラで撮影された第２の撮影画像と、に基づいて、「基準点の位置」および「参照点もしくは参照領域の位置」を検出する画像解析部と、
を有することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の展示物用情報提示装置において、
展示物の背景を構成する壁面をＸＹ平面とし、床面をＸＺ平面とし、鉛直方向にＹ軸をとったＸＹＺ三次元座標系を定義したときに、第１のカメラの撮像面がＸＹ平面に平行になり、第２のカメラの撮像面がＸＺ平面に平行になるように、各カメラを配置し、第１の撮影画像がＸＹ平面に平行な投影面への投影画像となり、第２の撮影画像がＸＺ平面に平行な投影面への投影画像となるようにしたことを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の展示物用情報提示装置において、
画像解析部が、第１の撮影画像を解析することにより、所定の特徴点のＸ座標値およびＹ座標値を求め、第２の撮影画像を解析することにより、前記特徴点のＺ座標値を求めることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の展示物用情報提示装置において、
画像解析部が、
第１の撮影画像上に定義されたｘｙ二次元座標系において、所定の特徴点の座標値（ｘｇ，ｙｇ）を求める第１解析部と、
第２の撮影画像上に定義されたｘｚ二次元座標系において、前記特徴点のｚ座標値ｚｇを求める第２解析部と、
第１のカメラの設置位置および光学系の倍率に基づいて定まる前記ｘｙ二次元座標系の座標値（ｘ，ｙ）とＸＹＺ三次元座標系の座標値（Ｘ，Ｙ）との関係式に基づいて、前記ｘｙ二次元座標系上の座標値（ｘｇ，ｙｇ）を、それぞれＸＹＺ三次元座標系の座標値（Ｘｑ，Ｙｑ）に変換し、第２のカメラの設置位置および光学系の倍率に基づいて定まる前記ｘｚ二次元座標系の座標値（ｘ，ｚ）とＸＹＺ三次元座標系の座標値（Ｘ，Ｚ）との関係式に基づいて、前記ｘｚ二次元座標系上の座標値ｚｇを、ＸＹＺ三次元座標系の座標値Ｚｑに変換する座標変換部と、
を備え、ＸＹＺ三次元座標系における前記特徴点の三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求めることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の展示物用情報提示装置において、
第１解析部が、第１の撮影画像上に定義されたｘｙ二次元座標系において、画像上の閲覧者の右眼の白目領域の重心点と左眼の白目領域の重心点とを求め、これら両重心点の中点Ｇの座標値（ｘｇ，ｙｇ）を求める処理を行い、
第２解析部が、第２の撮影画像上に定義されたｘｚ二次元座標系において、画像上の閲覧者の顔に対応する肌色領域を認識し、当該肌色領域の最小のｚ座標値ｚｇを求める処理を行い、
座標変換部が、前記座標値（ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ）を、ＸＹＺ三次元座標系における座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）に変換する処理を行い、閲覧者の頭部近傍に定められた基準点Ｑの座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求めることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３１】
請求項２９に記載の展示物用情報提示装置において、
第１解析部が、第１の撮影画像上に定義されたｘｙ二次元座標系において、画像上の参照点もしくは参照領域の輪郭線上の特徴点の座標値（ｘａ，ｙａ）を求める処理を行い、
第２解析部が、第２の撮影画像上に定義されたｘｚ二次元座標系において、画像上の前記参照点もしくは前記特徴点のｚ座標値ｚｂを求める処理を行い、
座標変換部が、前記座標値（ｘａ，ｙａ，ｚｂ）を、ＸＹＺ三次元座標系における座標値（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）に変換する処理を行い、前記参照点もしくは前記参照領域の輪郭線上の特徴点の座標値（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）を求めることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３２】
請求項３１に記載の展示物用情報提示装置において、
第１解析部および第２解析部が、それぞれ画像上で直線の認識を行い、特定の位置関係にある２直線の交点を参照点もしくは参照領域の輪郭線上の特徴点と認識することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３３】
請求項１〜３２のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
情報提示手段が、提示対象となる画像を、プロジェクタを用いて位置指定ツール上に設けられた投影面へ投影することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３４】
請求項３３に記載の展示物用情報提示装置において、
位置検出手段が、位置指定ツールの位置および姿勢を検出する機能を更に有し、
情報提示手段が、
提示対象情報格納部から提示対象情報を読み出し、提示対象となる投影画像を作成する投影画像作成部と、
前記位置検出手段が検出した位置指定ツールの位置および姿勢に基づいて、位置指定ツール上に設けられた投影面の位置を認識し、当該位置に対する投影を行った場合に前記投影面上に正しい投影画像が得られるように、前記投影画像を変形して変形投影画像を生成する投影画像変形部と、
前記変形投影画像を前記投影面に対して投影するプロジェクタと、
を有することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３５】
請求項１〜３４のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
位置検出手段が、位置指定ツール上に存在する閲覧者の指の位置を検出する機能を更に有し、
情報提示手段が、前記位置検出手段が検出した閲覧者の指の位置に応じて、閲覧者に提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３６】
請求項１〜３４のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、閲覧者の操作に基づいて変形する構造もしくは材質を有し、
位置検出手段が、前記位置指定ツールの変形態様を検出する機能を更に有し、
情報提示手段が、前記位置検出手段が検出した前記変形態様に応じて、閲覧者に提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３７】
請求項１〜３４のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
位置検出手段が、位置指定ツールの位置もしくは姿勢を検出する機能を更に有し、
情報提示手段が、前記位置検出手段が検出した位置指定ツールの位置もしくは姿勢に応じて、閲覧者に提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えることを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３８】
請求項１〜３４のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、複数ｎ通りの言語で記述された合計ｎ通りの異なるパンフレットからなり、
提示対象情報格納部が、前記ｎ通りの言語の中から選択された任意の言語で情報提示を行うことができるように、ｎ通りの異なる言語でそれぞれ用意された合計ｎ通りの提示対象情報を格納しており、
位置検出手段が、前記パンフレットを撮影するカメラと、このカメラによる撮影画像を解析することにより前記パンフレットに記述されている言語を認識する言語認識手段と、を有し、
情報提示手段が、前記位置検出手段が認識した言語に合致する言語で用意された提示対象情報を選択して、これを提示することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項３９】
請求項１〜３８のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、第ｉ番目の展示物Ｅｉ（ｉ＝１，２，３，...）の配置位置を示す配置位置情報Ｌ（ｉ）を、当該第ｉ番目の展示物Ｅｉを特定するための展示物識別コードＥ（ｉ）に対応づけて格納し、
提示対象情報格納部が、第ｉ番目の展示物Ｅｉについての提示対象情報Ｉ（ｉ）を、前記展示物識別コードＥ（ｉ）に対応づけて格納し、
注視展示物特定手段が、情報提示手段に対して注視展示物の展示物識別コードを与え、
情報提示手段が、与えられた展示物識別コードに対応する提示対象情報を読み出し、これを閲覧者に提示することを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項４０】
請求項１〜３８のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
提示対象情報格納部が、音声もしくは画像、またはこれらの双方を提示するためのコンテンツデータを提示対象情報として格納し、
情報提示手段が、スピーカ、イヤホン、ヘッドホン、ディスプレイ装置、または投影装置を用いて提示対象情報の提示を行うことを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項４１】
請求項１〜３８のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
展示物を収容する透明ケースを更に備え、
位置検出手段が、前記透明ケースの板面に位置指定ツールが接触した状態になっているとの前提で、参照点もしくは参照領域の位置を検出する処理を行うことを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項４２】
請求項１〜３８のいずれかに記載の展示物用情報提示装置において、
展示物の手前に配置された透明なボードを有するスタンドを更に備え、
位置検出手段が、前記透明なボード上に位置指定ツールが接触した状態になっているとの前提で、参照点もしくは参照領域の位置を検出する処理を行うことを特徴とする展示物用情報提示装置。
【請求項４３】
請求項１〜４２のいずれかに記載の展示物用情報提示装置における配置位置情報格納部、提示対象情報格納部、位置検出手段の一部、注視方向予測手段、注視展示物特定手段、情報提示手段の一部、としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項４４】
複数の展示物のうち閲覧者が注意を向けた特定の展示物についての情報を選択的に提示する情報提示方法であって、
コンピュータが、前記複数の展示物について、それぞれ三次元空間上での配置位置を示す配置位置情報を格納する段階と、
コンピュータが、前記複数の展示物について、それぞれ提示対象情報を格納する段階と、
閲覧者の手に保持された物品によって、三次元空間上の所定の参照点が指し示されたときに、コンピュータが、前記閲覧者の頭部もしくはその近傍に定められた所定の基準点の位置と、前記参照点の位置と、を検出する段階と、
コンピュータが、検出された基準点から参照点へ向かう注視ベクトルの方向を、閲覧者が注意を向けていると推定される注視方向と予測する段階と、
コンピュータが、格納中の前記配置位置情報を参照することにより、前記注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する段階と、
コンピュータが、前記注視展示物についての前記提示対象情報を音声もしくは画像の提示装置に対して出力し、閲覧者に提示する段階と、
を有することを特徴とする展示物用情報提示方法。
【請求項４５】
複数の展示物のうち閲覧者が注意を向けた特定の展示物についての情報を選択的に提示する情報提示方法であって、
コンピュータが、前記複数の展示物について、それぞれ三次元空間上での配置位置を示す配置位置情報を格納する段階と、
コンピュータが、前記複数の展示物について、それぞれ提示対象情報を格納する段階と、
閲覧者の手に保持された物品によって、三次元空間上の所定の参照領域が指し示されたときに、コンピュータが、前記閲覧者の頭部もしくはその近傍に定められた所定の基準点の位置と、前記参照領域の位置と、を検出する段階と、
コンピュータが、検出された基準点と検出された参照領域の輪郭線上の各点とを結ぶ線で囲まれた注視錐状体の延びる方向を、閲覧者が注意を向けていると推定される注視方向と予測する段階と、
コンピュータが、格納中の前記配置位置情報を参照することにより、前記注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する段階と、
コンピュータが、前記注視展示物についての前記提示対象情報を音声もしくは画像の提示装置に対して出力し、閲覧者に提示する段階と、
を有することを特徴とする展示物用情報提示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の展示物のうち閲覧者が注意を向けた特定の展示物について、音声や画像による情報を選択的に提示する情報提示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
美術館や博物館などでは、閲覧者に対して展示物の内容説明を行うために様々な情報提示装置が利用されている。また、工場見学や観光施設案内などを行う場合も、見学者に対して様々な説明を行うための情報提示装置が利用されている。
【０００３】
このような環境において、従来から一般的に利用されている情報提示装置は、展示物の近傍に設置された固定型音声解説装置や画像表示装置である。また、閲覧者が携帯しながらイヤホンなどで解説を聞くことができる小型の音声ガイド再生装置も広く利用されている。
【０００４】
最近では、入館時に、個々の閲覧者に専用の携帯端末装置を貸与するシステムも普及している。このようなシステムでは、携帯端末装置を利用して閲覧者の位置を検出し、その近くにある展示物の解説を自動的に提示することが可能になる。たとえば、下記の特許文献１には、携帯端末装置に各展示物用情報を無線送信する技術が開示され、特許文献２には、携帯端末装置に各展示物用情報を光信号として送信する技術が開示されている。また、特許文献３には、展示物近傍に設置された赤外線送信装置から発せられるＩＤ信号を受信して、当該展示物についての解説音声を選択的に再生する機能をもった携帯端末装置が開示されており、特許文献４には、一般の携帯電話機を利用して案内音声を再生させることにより、専用の携帯端末装置の貸し出しを不要とする技術が開示されている。
【０００５】
一方、インタラクティブな方式を採り入れることにより、閲覧者の意向を反映した情報提示を行う機能をもったマルチメディアガイドシステムの導入も進んでいる。たとえば、特許文献５には、閲覧者が興味をもった展示物の番号を携帯端末装置に入力すると、当該展示物の解説を選択的に視聴することができるシステムも提案されている。
【０００６】
更に、最近では、特許文献６に開示されている景色表示装置のように、ＡＲ（Augument Reality：拡張現実）の技術が実用化されてきており、このＡＲの技術を利用して、撮影した展示物の映像上に提示情報を重畳して表示するガイドシステムや、展示物と閲覧者との間に配置された透明ディスプレイ上に提示情報を表示するガイドシステムなども提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３５２９００号公報
【特許文献２】特開平７−１５４３２２号公報
【特許文献３】特開２００３−３０９４８４号公報
【特許文献４】特開２００６−１１３６７８号公報
【特許文献５】特開２００５−３１６８５１号公報
【特許文献６】特開平８−２０１０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、個々の閲覧者に携帯端末装置をもたせるシステムでは、閲覧者の位置を考慮した情報の提示が可能になる。しかしながら、情報提示を受けるためには、常に携帯端末装置を保持しながら展示室をまわる必要があり、閲覧者に対して余分な手荷物の負荷を課することになる。また、専用の携帯端末装置は比較的高価であり、多くの台数を導入するには多大なコストがかかる。導入した携帯端末装置は、通常、入館時に貸与する運用を行うことになるが、導入コストを回収するためには、貸与料金も高額にならざるを得ない。しかも、同じ装置を多数の閲覧者が使い回すことになるので、衛生管理のための労力や費用も必要になる。更に、退館時に装置の持ち去りを防止するためには、貸与時に、保証金を一時的に預けてもらう方式や、クレジットカードによる登録を課する方式などを採用せざるを得ず、事務処理が煩雑になるという問題もある。
【０００９】
これに対して、固定型の情報提示装置を展示物の近傍に設置するシステムを導入した場合、閲覧者に携帯端末装置を保持させる必要はないので、上述のような問題は生じない。しかしながら、展示物の脇に解説を表示するためのモニタ装置を設置した場合、展示物の実物が目の前にあるにも拘わらず、解説を読むには、脇のモニタ装置の画面に目を向ける必要があるため、わざわざ実物を見にきた意味が薄れ、満足な体験を得ることができない。もちろん、展示物と閲覧者との間に透明ディスプレイを配置し、この透明ディスプレイ上に解説を表示するシステムを導入すれば、展示物から解説表示への視線移動はわずかに抑えられるものの、ディスプレイが透明なため、解説表示に対して焦点を合わせずらく、読みにくいという問題がある。更に、肝心の展示物を、邪魔な透明ディスプレイを通して見る必要があるため、実物を見やすく陳列するという本来の趣旨に反した展示にならざるを得ない。
【００１０】
また、固定型の情報提示装置を展示物の近傍に設置するシステムでは、通常、複数の展示物が陳列された場所に、１台の兼用情報提示装置を設置せざるを得ないので、現在、閲覧者が注視している特定の展示物についての情報を、自動的に選択して都合良く提示することは困難である。このため、複数の展示物について、ひととおりの画一的な解説を行うことしかできない。
【００１１】
そこで本発明は、閲覧者に高価な端末装置を携帯させることなく、閲覧者が注視している特定の展示物についての情報を、自動的に選択して提示することが可能な展示物用情報提示装置および提示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】
【００１２】
(1)   本発明の第１の態様は、複数の展示物のうち閲覧者が注意を向けた特定の展示物についての情報を選択的に提示する情報提示装置において、
複数の展示物について、それぞれ三次元空間上での配置位置を示す配置位置情報を格納した配置位置情報格納部と、
複数の展示物について、それぞれ提示対象情報を格納した提示対象情報格納部と、
閲覧者によって携帯されるツールであって、点を指し示す構造を有し、閲覧者による配置動作によって三次元空間上の所定の参照点を指し示す機能を有する位置指定ツールと、
閲覧者の頭部もしくはその近傍に定められた所定の基準点の位置と、位置指定ツールによって指し示された参照点の位置と、を検出する位置検出手段と、
位置検出手段の検出結果に基づき、基準点から参照点へ向かう注視ベクトルの方向を、閲覧者が注意を向けていると推定される注視方向と予測する注視方向予測手段と、
配置位置情報格納部内に格納されている配置位置情報を参照することにより、注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する注視展示物特定手段と、
提示対象情報格納部から、注視展示物についての提示対象情報を読み出し、これを閲覧者に提示する情報提示手段と、
を設けたものである。
【００１３】
(2)   本発明の第２の態様は、上述の第１の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、尖点をもった形状を含む構造体からなり、尖点の位置として、三次元空間上の所定の参照点を指し示す機能を有するようにしたものである。
【００１４】
(3)   本発明の第３の態様は、上述の第２の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、尖点をもった不透明な指示図形を透明な媒体上に配置した構造を有するようにしたものである。
【００１５】
(4)   本発明の第４の態様は、上述の第３の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、尖点をもった不透明な多角形が描かれた透明な板状媒体からなるようにしたものである。
【００１６】
(5)   本発明の第５の態様は、上述の第２の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、尖点をもった外郭平面形状を有する物体からなるようにしたものである。
【００１７】
(6)   本発明の第６の態様は、上述の第２の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、先端が尖った棒状の物品からなるようにしたものである。
【００２０】
(7)   本発明の第７の態様は、上述の第１〜第６の態様に係る展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物の代表点の三次元座標値をそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「注視ベクトルからの距離が基準値以下となる」という条件を満たす代表点をもつ展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００２１】
(8)   本発明の第８の態様は、上述の第１〜第６の態様に係る展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物の代表点の三次元座標値をそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「基準点を頂点、注視ベクトルを中心軸とし、所定の頂角をもった注視円錐内に位置する」という条件を満たす代表点をもつ展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００２２】
(9)   本発明の第９の態様は、上述の第７または第８の態様に係る展示物用情報提示装置において、
注視展示物特定手段が、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、注視ベクトルと代表点との距離が最短となる代表点をもつ１つの展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００２３】
(10)  本発明の第１０の態様は、上述の第１〜第６の態様に係る展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物に対応する三次元仮想物体の三次元座標系上における立体形状データをそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「物体の注視ベクトルに対する最近接箇所と、注視ベクトルと、の距離が基準値以下となる」という条件を満たす三次元仮想物体に対応する展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００２４】
(11)  本発明の第１１の態様は、上述の第１０の態様に係る展示物用情報提示装置において、
注視展示物特定手段が、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、「物体の注視ベクトルに対する最近接箇所」と「注視ベクトル」との距離が最短となる三次元仮想物体に対応する１つの展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００２５】
(12)  本発明の第１２の態様は、上述の第１〜第６の態様に係る展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物に対応する三次元仮想物体の三次元座標系上における立体形状データをそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「物体のいずれかの箇所が、基準点を頂点、注視ベクトルを中心軸とし、所定の頂角をもった注視円錐内に位置する」という条件を満たす三次元仮想物体に対応する展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００２６】
(13)  本発明の第１３の態様は、上述の第１２の態様に係る展示物用情報提示装置において、
注視展示物特定手段が、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、注視円錐内に含まれる体積が最大となる三次元仮想物体に対応する１つの展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００２７】
(14)  本発明の第１４の態様は、複数の展示物のうち閲覧者が注意を向けた特定の展示物についての情報を選択的に提示する情報提示装置において、
複数の展示物について、それぞれ三次元空間上での配置位置を示す配置位置情報を格納した配置位置情報格納部と、
複数の展示物について、それぞれ提示対象情報を格納した提示対象情報格納部と、
閲覧者によって携帯されるツールであって、領域を指し示す構造を有し、閲覧者による配置動作によって三次元空間上の所定の参照領域を指し示す機能を有する位置指定ツールと、
閲覧者の頭部もしくはその近傍に定められた所定の基準点の位置と、位置指定ツールによって指し示された参照領域の位置と、を検出する位置検出手段と、
位置検出手段の検出結果に基づき、基準点と参照領域の輪郭線上の各点とを結ぶ線で囲まれた注視錐状体の延びる方向を、閲覧者が注意を向けていると推定される注視方向と予測する注視方向予測手段と、
配置位置情報格納部内に格納されている配置位置情報を参照することにより、注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する注視展示物特定手段と、
提示対象情報格納部から、注視展示物についての提示対象情報を読み出し、これを閲覧者に提示する情報提示手段と、
を設けるようにしたものである。
【００２８】
(15)  本発明の第１５の態様は、上述の第１または第１４の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、二次元閉領域の輪郭線を画定させる構造体からなり、輪郭線の内部の点もしくは領域として、三次元空間上の所定の参照点もしくは参照領域を指し示す機能を有するようにしたものである。
【００２９】
(16)  本発明の第１６の態様は、上述の第１５の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、媒体の一部に、媒体の透明度よりも高い透明度をもった閉領域を配置した構造を有するようにしたものである。
【００３０】
(17)  本発明の第１７の態様は、上述の第１６の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、不透明な媒体の一部をくりぬいて開口窓を形成した構造を有するようにしたものである。
【００３１】
(18)  本発明の第１８の態様は、上述の第１７の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールを、一部分に開口窓が形成されたパンフレットによって構成したものである。
【００３２】
(19)  本発明の第１９の態様は、上述の第１７または第１８の態様に係る展示物用情報提示装置において、
情報提示手段が、提示対象となる画像を、投影装置を用いて位置指定ツールの開口窓以外の部分へ投影するようにしたものである。
【００３３】
(20)  本発明の第２０の態様は、上述の第１５の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールを、内部を通じて展示物を覗くのに適した形状および大きさをもった筒状体によって構成したものである。
【００３６】
(21)  本発明の第２１の態様は、上述の第１４の態様に係る展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物の代表点の三次元座標値をそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「注視錐状体の内部に位置する」という条件を満たす代表点をもつ展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００３７】
(22)  本発明の第２２の態様は、上述の第２１の態様に係る展示物用情報提示装置において、
注視展示物特定手段が、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、基準点と参照領域の重心点とを結ぶ錐状体中心線を定義し、この錐状体中心線と代表点との距離が最短となる代表点をもつ１つの展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００３８】
(23)  本発明の第２３の態様は、上述の第１４の態様に係る展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、個々の展示物に対応する三次元仮想物体の三次元座標系上における立体形状データをそれぞれの配置位置情報として格納しており、
注視展示物特定手段が、「物体のいずれかの箇所が、注視錐状体の内部に位置する」という条件を満たす三次元仮想物体に対応する展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００３９】
(24)  本発明の第２４の態様は、上述の第２３の態様に係る展示物用情報提示装置において、
注視展示物特定手段が、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、注視錐状体の内部に含まれる体積が最大となる三次元仮想物体に対応する１つの展示物を注視展示物として特定するようにしたものである。
【００４０】
(25)  本発明の第２５の態様は、上述の第１〜第２４の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置検出手段が、閲覧者をそれぞれ異なる方向から撮影する複数のカメラを有し、これら複数のカメラの撮影画像を解析することにより、「基準点の位置」および「参照点もしくは参照領域の位置」を検出するようにしたものである。
【００４１】
(26)  本発明の第２６の態様は、上述の第２５の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置検出手段が、
閲覧者の顔および手を正面から撮影する第１のカメラと、
閲覧者の顔および手を下方から撮影する第２のカメラと、
第１のカメラで撮影された第１の撮影画像と、第２のカメラで撮影された第２の撮影画像と、に基づいて、「基準点の位置」および「参照点もしくは参照領域の位置」を検出する画像解析部と、
を有するようにしたものである。
【００４２】
(27)  本発明の第２７の態様は、上述の第２６の態様に係る展示物用情報提示装置において、
展示物の背景を構成する壁面をＸＹ平面とし、床面をＸＺ平面とし、鉛直方向にＹ軸をとったＸＹＺ三次元座標系を定義したときに、第１のカメラの撮像面がＸＹ平面に平行になり、第２のカメラの撮像面がＸＺ平面に平行になるように、各カメラを配置し、第１の撮影画像がＸＹ平面に平行な投影面への投影画像となり、第２の撮影画像がＸＺ平面に平行な投影面への投影画像となるようにしたものである。
【００４３】
(28)  本発明の第２８の態様は、上述の第２７の態様に係る展示物用情報提示装置において、
画像解析部が、第１の撮影画像を解析することにより、所定の特徴点のＸ座標値およびＹ座標値を求め、第２の撮影画像を解析することにより、この特徴点のＺ座標値を求めるようにしたものである。
【００４４】
(29)  本発明の第２９の態様は、上述の第２８の態様に係る展示物用情報提示装置において、
画像解析部が、
第１の撮影画像上に定義されたｘｙ二次元座標系において、所定の特徴点の座標値（ｘｇ，ｙｇ）を求める第１解析部と、
第２の撮影画像上に定義されたｘｚ二次元座標系において、特徴点のｚ座標値ｚｇを求める第２解析部と、
第１のカメラの設置位置および光学系の倍率に基づいて定まるｘｙ二次元座標系の座標値（ｘ，ｙ）とＸＹＺ三次元座標系の座標値（Ｘ，Ｙ）との関係式に基づいて、ｘｙ二次元座標系上の座標値（ｘｇ，ｙｇ）を、それぞれＸＹＺ三次元座標系の座標値（Ｘｑ，Ｙｑ）に変換し、第２のカメラの設置位置および光学系の倍率に基づいて定まるｘｚ二次元座標系の座標値（ｘ，ｚ）とＸＹＺ三次元座標系の座標値（Ｘ，Ｚ）との関係式に基づいて、ｘｚ二次元座標系上の座標値ｚｇを、ＸＹＺ三次元座標系の座標値Ｚｑに変換する座標変換部と、
を備え、ＸＹＺ三次元座標系における特徴点の三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求めるようにしたものである。
【００４５】
(30)  本発明の第３０の態様は、上述の第２９の態様に係る展示物用情報提示装置において、
第１解析部が、第１の撮影画像上に定義されたｘｙ二次元座標系において、画像上の閲覧者の右眼の白目領域の重心点と左眼の白目領域の重心点とを求め、これら両重心点の中点Ｇの座標値（ｘｇ，ｙｇ）を求める処理を行い、
第２解析部が、第２の撮影画像上に定義されたｘｚ二次元座標系において、画像上の閲覧者の顔に対応する肌色領域を認識し、当該肌色領域の最小のｚ座標値ｚｇを求める処理を行い、
座標変換部が、座標値（ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ）を、ＸＹＺ三次元座標系における座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）に変換する処理を行い、閲覧者の頭部近傍に定められた基準点Ｑの座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求めるようにしたものである。
【００４６】
(31)  本発明の第３１の態様は、上述の第２９の態様に係る展示物用情報提示装置において、
第１解析部が、第１の撮影画像上に定義されたｘｙ二次元座標系において、画像上の参照点もしくは参照領域の輪郭線上の特徴点の座標値（ｘａ，ｙａ）を求める処理を行い、
第２解析部が、第２の撮影画像上に定義されたｘｚ二次元座標系において、画像上の参照点もしくは特徴点のｚ座標値ｚｂを求める処理を行い、
座標変換部が、座標値（ｘａ，ｙａ，ｚｂ）を、ＸＹＺ三次元座標系における座標値（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）に変換する処理を行い、参照点もしくは参照領域の輪郭線上の特徴点の座標値（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）を求めるようにしたものである。
【００４７】
(32)  本発明の第３２の態様は、上述の第３１の態様に係る展示物用情報提示装置において、
第１解析部および第２解析部が、それぞれ画像上で直線の認識を行い、特定の位置関係にある２直線の交点を参照点もしくは参照領域の輪郭線上の特徴点と認識するようにしたものである。
【００４８】
(33)  本発明の第３３の態様は、上述の第１〜第３２の態様に係る展示物用情報提示装置において、
情報提示手段が、提示対象となる画像を、プロジェクタを用いて位置指定ツール上に設けられた投影面へ投影するようにしたものである。
【００４９】
(34)  本発明の第３４の態様は、上述の第３３の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置検出手段が、位置指定ツールの位置および姿勢を検出する機能を更に有し、
情報提示手段が、
提示対象情報格納部から提示対象情報を読み出し、提示対象となる投影画像を作成する投影画像作成部と、
位置検出手段が検出した位置指定ツールの位置および姿勢に基づいて、位置指定ツール上に設けられた投影面の位置を認識し、当該位置に対する投影を行った場合に投影面上に正しい投影画像が得られるように、投影画像を変形して変形投影画像を生成する投影画像変形部と、
変形投影画像を投影面に対して投影するプロジェクタと、
を有するようにしたものである。
【００５０】
(35)  本発明の第３５の態様は、上述の第１〜第３４の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置検出手段が、位置指定ツール上に存在する閲覧者の指の位置を検出する機能を更に有し、
情報提示手段が、位置検出手段が検出した閲覧者の指の位置に応じて、閲覧者に提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えるようにしたものである。
【００５１】
(36)  本発明の第３６の態様は、上述の第１〜第３４の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、閲覧者の操作に基づいて変形する構造もしくは材質を有し、
位置検出手段が、位置指定ツールの変形態様を検出する機能を更に有し、
情報提示手段が、位置検出手段が検出した変形態様に応じて、閲覧者に提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えるようにしたものである。
【００５２】
(37)  本発明の第３７の態様は、上述の第１〜第３４の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置検出手段が、位置指定ツールの位置もしくは姿勢を検出する機能を更に有し、
情報提示手段が、位置検出手段が検出した位置指定ツールの位置もしくは姿勢に応じて、閲覧者に提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えるようにしたものである。
【００５３】
(38)  本発明の第３８の態様は、上述の第１〜第３４の態様に係る展示物用情報提示装置において、
位置指定ツールが、複数ｎ通りの言語で記述された合計ｎ通りの異なるパンフレットからなり、
提示対象情報格納部が、ｎ通りの言語の中から選択された任意の言語で情報提示を行うことができるように、ｎ通りの異なる言語でそれぞれ用意された合計ｎ通りの提示対象情報を格納しており、
位置検出手段が、パンフレットを撮影するカメラと、このカメラによる撮影画像を解析することによりパンフレットに記述されている言語を認識する言語認識手段と、を有し、
情報提示手段が、位置検出手段が認識した言語に合致する言語で用意された提示対象情報を選択して、これを提示するようにしたものである。
【００５４】
(39)  本発明の第３９の態様は、上述の第１〜第３８の態様に係る展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部が、第ｉ番目の展示物Ｅｉ（ｉ＝１，２，３，...）の配置位置を示す配置位置情報Ｌ（ｉ）を、当該第ｉ番目の展示物Ｅｉを特定するための展示物識別コードＥ（ｉ）に対応づけて格納し、
提示対象情報格納部が、第ｉ番目の展示物Ｅｉについての提示対象情報Ｉ（ｉ）を、展示物識別コードＥ（ｉ）に対応づけて格納し、
注視展示物特定手段が、情報提示手段に対して注視展示物の展示物識別コードを与え、
情報提示手段が、与えられた展示物識別コードに対応する提示対象情報を読み出し、これを閲覧者に提示するようにしたものである。
【００５５】
(40)  本発明の第４０の態様は、上述の第１〜第３８の態様に係る展示物用情報提示装置において、
提示対象情報格納部が、音声もしくは画像、またはこれらの双方を提示するためのコンテンツデータを提示対象情報として格納し、
情報提示手段が、スピーカ、イヤホン、ヘッドホン、ディスプレイ装置、または投影装置を用いて提示対象情報の提示を行うようにしたものである。
【００５６】
(41)  本発明の第４１の態様は、上述の第１〜第３８の態様に係る展示物用情報提示装置において、
展示物を収容する透明ケースを更に備え、
位置検出手段が、透明ケースの板面に位置指定ツールが接触した状態になっているとの前提で、参照点もしくは参照領域の位置を検出する処理を行うようにしたものである。
【００５７】
(42)  本発明の第４２の態様は、上述の第１〜第３８の態様に係る展示物用情報提示装置において、
展示物の手前に配置された透明なボードを有するスタンドを更に備え、
位置検出手段が、透明なボード上に位置指定ツールが接触した状態になっているとの前提で、参照点もしくは参照領域の位置を検出する処理を行うようにしたものである。
【００５８】
(43)  本発明の第４３の態様は、上述の第１〜第４２の態様に係る展示物用情報提示装置において、
配置位置情報格納部、提示対象情報格納部、位置検出手段の一部、注視方向予測手段、注視展示物特定手段、情報提示手段の一部、をコンピュータにプログラムを組み込むことによって構成したものである。
【００５９】
(44)  本発明の第４４の態様は、複数の展示物のうち閲覧者が注意を向けた特定の展示物についての情報を選択的に提示する情報提示方法において、
コンピュータが、複数の展示物について、それぞれ三次元空間上での配置位置を示す配置位置情報を格納する段階と、
コンピュータが、複数の展示物について、それぞれ提示対象情報を格納する段階と、
閲覧者の手に保持された物品によって、三次元空間上の所定の参照点が指し示されたときに、コンピュータが、閲覧者の頭部もしくはその近傍に定められた所定の基準点の位置と、参照点の位置と、を検出する段階と、
コンピュータが、検出された基準点から参照点へ向かう注視ベクトルの方向を、閲覧者が注意を向けていると推定される注視方向と予測する段階と、
コンピュータが、格納中の配置位置情報を参照することにより、注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する段階と、
コンピュータが、注視展示物についての提示対象情報を音声もしくは画像の提示装置に対して出力し、閲覧者に提示する段階と、
を行うようにしたものである。
【００６０】
(45)  本発明の第４５の態様は、複数の展示物のうち閲覧者が注意を向けた特定の展示物についての情報を選択的に提示する情報提示方法において、
コンピュータが、複数の展示物について、それぞれ三次元空間上での配置位置を示す配置位置情報を格納する段階と、
コンピュータが、複数の展示物について、それぞれ提示対象情報を格納する段階と、
閲覧者の手に保持された物品によって、三次元空間上の所定の参照領域が指し示されたときに、コンピュータが、閲覧者の頭部もしくはその近傍に定められた所定の基準点の位置と、参照領域の位置と、を検出する段階と、
コンピュータが、検出された基準点と検出された参照領域の輪郭線上の各点とを結ぶ線で囲まれた注視錐状体の延びる方向を、閲覧者が注意を向けていると推定される注視方向と予測する段階と、
コンピュータが、格納中の配置位置情報を参照することにより、注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する段階と、
コンピュータが、注視展示物についての提示対象情報を音声もしくは画像の提示装置に対して出力し、閲覧者に提示する段階と、
を行うようにしたものである。
【発明の効果】
【００６１】
本発明に係る展示物用情報提示装置は、展示物の近傍に設置して利用することが可能であるため、閲覧者に携帯端末装置を保持させる必要はない。したがって、導入時に、高価な携帯端末装置を用意する必要はなく、導入コストや運用コストを低減させることができる。閲覧者が、位置指定ツールを利用して、注視している特定の展示物が置かれている方向を、注視方向として指定する操作を行うと、当該注視方向が自動的に認識され、当該特定の展示物についての情報が選択的に提示されることになる。ここで、注視方向は、閲覧者の頭部の概略位置と、位置指定ツールによって指し示された空間上の参照点もしくは参照領域の位置と、の相互位置関係を解析することによって認識される。このように、本発明では、注視方向は閲覧者の視線に基づいて決定されるのではなく、閲覧者の頭部の概略位置と位置指定ツールの位置とに基づいて決定されるので、閲覧者の視線が注視対象物から一時的に逸れた場合にも、注視対象物を正しく認識することができる。
【００６２】
一方、位置指定ツールは、空間上の点もしくは領域を指し示す構造を有していればよいので、たとえば、パンフレット、筆記用具など、安価な道具を利用して構成することができる。開口窓を有する位置指定ツールを用いれば、閲覧者は、この開口窓内に所望の展示物が見えるように、位置指定ツールを空間上の所定位置に配置する動作を行うだけで、参照領域の指定を行うことができる。また、閲覧者の手によって参照点や参照領域を指定させる運用を採れば、閲覧者の手を位置指定ツールとして利用することも可能である。
【００６３】
かくして、本発明によれば、閲覧者に高価な端末装置を携帯させることなく、閲覧者が注視している特定の展示物についての情報を、自動的に選択して提示することが可能になる。
【００６４】
注視方向は、ベクトルとして一直線に沿った方向に設定したり、錐状に広がる方向に設定したりできるので、注視展示物か否かを判定する基準を、状況に応じて任意に設定することができる。また、複数の展示物を同時に注視展示物と認識し、これらに関する情報を同時に提示したり、順番に提示したりすることも可能である。
【００６５】
閲覧者の頭部の概略位置を示す基準点の位置や、この基準点を基準とした注視方向を示す参照点もしくは参照領域の位置を検出するための位置検出手段として、閲覧者を異なる方向から撮影する複数のカメラを用いるようにすれば、比較的単純な装置によって位置検出手段を構成することができる。すなわち、これらカメラから得られた複数の二次元撮影画像を解析するようにすれば、基準点、参照点、参照領域の三次元空間上での位置を把握することができる。基準点の位置認識方法として、撮影画像上で閲覧者の両目位置および鼻の頂点位置を認識する方法を採ると、比較的簡単な演算処理で基準点を決定することができ、また、参照点や参照領域の位置認識方法として、撮影画像上で位置指定ツール上の直線を認識する方法を採ると、比較的簡単な演算処理で参照点や参照領域を決定することができる。
【００６６】
更に、注視展示物についての情報提示をプロジェクタを用いた画像投影という方法で行うようにすると、閲覧者が所持しているパンフレットなどの表面に情報提示を行うことが可能になり、利便性に富む情報提示形態が可能になる。更に、当該パンフレットを位置指定ツールとして利用すれば、閲覧者は、パンフレットで位置指定を行い、当該パンフレット上の投影画像として情報提示を受けることができるので、非常に使い勝手が良くなる。
【００６７】
また、位置検出手段としてカメラを用い、得られた撮影画像を解析することにより閲覧者からの指示を認識するようにすれば、インタラクティブな方式で、閲覧者が希望する情報を適宜提示することが可能になる。
【００６８】
更に、展示物の近傍に、位置指定ツールを支持するための透明ケースやスタンドを配置すれば、位置指定ツールが配置される空間上の位置を特定の平面内に制限することができるので、参照点や参照領域を検出するための演算処理が著しく軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る展示物用情報提示装置の一般的な利用環境を示す図である。
【図２】本発明に係る展示物用情報提示装置で利用される位置指定ツール１０の一例を示す平面図である。
【図３】図１に示す環境において、閲覧者Ｍが、図２に示す位置指定ツール１０を用いて展示物Ｅ２を指し示している状態を示す図である。
【図４】図１に示す環境において、閲覧者Ｍが、図２に示す位置指定ツール１０を用いて展示物Ｅ３を指し示している状態を示す図である。
【図５】図１に示す環境において、各展示物Ｅ１〜Ｅ４，位置指定ツール１０，閲覧者Ｍが配置された空間上に定義されたＸＹＺ三次元座標系を示す図である。
【図６】本発明の基本的な実施形態に係る展示物用情報提示装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す装置における位置検出手段２０の具体的な構成例を示す側面図（一部はブロック図）である。
【図８】図７に示す２台のカメラ２１，２２による撮影画像Ｓ２１，Ｓ２２を示す平面図である。
【図９】図８に示す撮影画像Ｓ２１の部分拡大図である。
【図１０】図９に示す画像から白目領域を認識し、中点Ｇを決定するプロセスを示す平面図である。
【図１１】図８(b) に示す画像から肌色領域を認識し、鼻の先端位置の座標値ｚｇを決定するプロセスを示す平面図である。
【図１２】図１０および図１１のプロセスで得られた座標値に基づいて、ＸＹＺ三次元座標系における基準点Ｑ（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）の座標値を求めた例を示す側面図である。
【図１３】図８(a) ，(b) に示す画像から、指示図形１２ａ，１２ｂの尖点Ｐａ，Ｐｂを認識するプロセスを示す平面図である。
【図１４】図１３に示すプロセスを直線認識の手法によって行う原理を示す平面図である。
【図１５】基準点Ｑから参照点Ｐへ向かう注視ベクトルＶと、各展示物の代表点Ｌ１〜Ｌ４との位置関係を示す側面図である。
【図１６】基準点Ｑから参照点Ｐへ向かう注視ベクトルＶを中心軸とする注視円錐Ｃと、各展示物の代表点Ｌ１〜Ｌ４との位置関係を示す側面図である。
【図１７】基準点Ｑから参照点Ｐへ向かう注視ベクトルＶと、各展示物に対応する三次元仮想物体Ｅ１〜Ｅ４との位置関係を示す側面図である。
【図１８】基準点Ｑから参照点Ｐへ向かう注視ベクトルＶを中心軸とする注視円錐Ｃと、各展示物に対応する三次元仮想物体Ｅ１〜Ｅ４との位置関係を示す側面図である。
【図１９】本発明に係る展示物用情報提示装置において、参照点Ｐを指し示すために利用可能な道具の具体例を示す図である。
【図２０】本発明に係る展示物用情報提示装置において、参照点Ｐもしくは参照領域ＰＰを指し示すために利用可能な道具の具体例を示す図である（図２０(a) におけるハッチングは、断面を示すためのものではなく、媒体上に形成された開口窓の周囲に位置する不透明な領域を示すためのものである）。
【図２１】図１に示す環境において、閲覧者が、図２０(a) に示す位置指定ツール１０Ｄを用いて展示物Ｅ２を指し示している状態を示す図である。
【図２２】本発明に係る展示物用情報提示装置において、点もしくは二次元閉領域を指し示すために利用可能な道具の更に別な具体例を示す図である。
【図２３】図１に示す環境において、閲覧者が、図２２(a) に示す位置指定ツール１０Ｆを用いて展示物Ｅ２を指し示している状態を示す図である。
【図２４】本発明に係る展示物用情報提示装置において、情報提示手段が、提示対象となる画像を、プロジェクタ６１を用いて位置指定ツール１０上に設けられた投影面へ投影した状態を示す側面図である。
【図２５】基準点Ｑと参照領域ＰＰの輪郭線上の各点とを結ぶ線で囲まれた注視錐状体ＣＣと、各展示物の代表点Ｌ１〜Ｌ４との位置関係を示す側面図である。
【図２６】基準点Ｑと参照領域ＰＰの輪郭線上の各点とを結ぶ線で囲まれた注視錐状体ＣＣと、各展示物に対応する三次元仮想物体Ｅ１〜Ｅ４との位置関係を示す側面図である。
【図２７】本発明に係る展示物用情報提示装置における位置指定ツールを、開口窓を有するパンフレット１０Ｈにより構成した例を示す平面図である。
【図２８】情報提示手段としてプロジェクタを用いる実施形態に係る展示物用情報提示装置の構成を示すブロック図である。
【図２９】図２８に示す装置における提示対象情報格納部７０内に格納されている提示対象情報の一例を示す図である。
【図３０】図２８に示す装置において、位置指定ツールとして機能するパンフレット１０Ｈ上に投影像として情報が提示された状態を示す平面図である。
【図３１】図２８に示す装置において、閲覧者とのインタラクティブ性をもたせるために、一部を指でタッチさせるための投影像をパンフレット１０Ｈ上に表示させた例を示す平面図である。
【図３２】図３１に示す状態において、「作者」ボタンにタッチした場合の表示内容の変化を示す平面図である。
【図３３】図２８に示す装置において、閲覧者とのインタラクティブ性をもたせるために、パンフレット１０Ｈの３箇所の角部分に指示領域を形成した例を示す平面図である。
【図３４】図３３に示すパンフレット１０Ｈの左上角の指示領域に指示を与える操作を行った例を示す平面図である。
【図３５】図２８に示す装置において、閲覧者とのインタラクティブ性をもたせるために、情報提示が必要な展示物を選択するためのタッチ入力を求める投影像をパンフレット１０Ｈ上に表示させた例を示す平面図である。
【図３６】図３５に示す状態において、「左側の壺」にタッチした場合の表示内容の変化を示す平面図である。
【図３７】図２８に示す装置において、閲覧者とのインタラクティブ性をもたせるために、パンフレット（位置指定ツール１０）の位置を検出する態様を示す側面図である。
【図３８】図２８に示す装置において、閲覧者とのインタラクティブ性をもたせるために、パンフレット（位置指定ツール１０）の姿勢（向き）を検出する態様を示す平面図である。
【図３９】展示物を透明ケースに収容して用いる本発明の変形例を示す図である。
【図４０】展示物の手前にスタンドを配置して用いる本発明の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。
【００７１】
＜＜＜  §１．  本発明の基本原理  ＞＞＞
図１は、本発明の一般的な利用環境を示す図である。ここでは、説明の便宜上、社会科見学のために博物館を訪問した学生に対して、個々の展示物の情報を提示する場合を具体例にとって、本発明の基本原理を説明する。
【００７２】
もっとも、本発明に係る展示物用情報提示装置は、必ずしも博物館や美術館における利用に限定されるものではなく、たとえば、工場見学に来訪した見学者に工場施設、機械設備、生産製品などの情報を提示する用途にも利用でき、あるいは、家具や電化製品などを販売する小売店を来訪した顧客に展示中の商品情報を提示する用途にも利用できる。したがって、本願にいう「閲覧者」とは、いわゆる美術館や博物館の入館者のみを意味するものではなく、工場や様々な施設の見学者や、小売店に来訪した顧客、観光名所を訪問した観光客など、何らかの展示物（人工的な展示物に限らず、自然が提供する展示物も含む）を閲覧する者を広く意味するものである。また、本願にいう「展示物」とは、絵画や工芸品といった美術的な展示品のみを意味するものではなく、設備、機械、商品、観光対象物など、人工的もしくは自然界により展示されている万物を広く意味するものである。
【００７３】
図１は、本発明に係る展示物用情報提示装置を、博物館において利用する場合の典型例を示すものである。図１には、この博物館の１つの展示室の壁面に、４つの展示物Ｅ１〜Ｅ４が陳列されている状態において、閲覧者Ｍが、特定の展示物Ｅ２を注視し、観察している状態が示されている。頭部Ｈから展示物Ｅ２へ向かう破線は、閲覧者Ｍの視線方向を示すものである。
【００７４】
本発明に係る展示物用情報提示装置は、展示物の近傍に設置して利用することが可能であるため、閲覧者Ｍに特別な携帯端末装置をもたせる必要はない。ただ、ここに示す実施形態では、図２に示すような位置指定ツール１０を用意し、閲覧者Ｍに携帯させている。図示する位置指定ツール１０は、透明な支持媒体１１上に矢印の形状をした指示図形１２が描かれたものであり、たとえば、アクリル板に矢印を印刷したような単純な道具によって実現できる。したがって、携帯端末装置に比較して、極めて安価であるから、入館者に無料配布して退館時に回収しない運用形態を採っても、実用上の問題は生じない。なお、本願図面上では、説明の便宜上、矢印先端の尖点Ｐに黒丸を付して示すことにするが、実際には、指示図形１２として、先頭が尖った矢印が描かれていれば足り、先端に黒丸を描く必要はない。
【００７５】
さて、図３および図４は、図１に示す環境において、閲覧者Ｍが、図２に示す位置指定ツール１０を用いて、情報提示を受けたい所望の展示物を指し示している状態を示している。すなわち、図３は、閲覧者Ｍが、頭部Ｈと展示物Ｅ２との間に位置指定ツール１０を保持して、透明な位置指定ツール１０を通して展示物Ｅ２を観察し、矢印（指示図形１２）の尖点Ｐによって展示物Ｅ２を指し示す動作を行っている状態を示している。このような動作は、閲覧者Ｍが展示物Ｅ２の情報提示を求めていることを示す。一方、図４は、閲覧者Ｍが、頭部Ｈと展示物Ｅ３との間に位置指定ツール１０を保持して、透明な位置指定ツール１０を通して展示物Ｅ３を観察し、矢印の尖点Ｐによって展示物Ｅ３を指し示す動作を行っている状態を示している。このような動作は、閲覧者Ｍが展示物Ｅ３の情報提示を求めていることを示す。
【００７６】
本発明に係る情報提示装置では、閲覧者Ｍが図３に示す動作を行うと、近くに設置された情報提示手段（たとえば、スピーカ）から、展示物Ｅ２に関する解説情報が提示され、閲覧者Ｍが図４に示す動作を行うと、展示物Ｅ３に関する解説情報が提示される。なお、閲覧者Ｍが指し示している展示物が、展示物Ｅ２からＥ３に変わった場合、提示される情報も展示物Ｅ２の解説情報から展示物Ｅ３の解説情報に即座に切り替わるようにしてもよいが、提示される情報が音声情報や動画情報の場合のように、途中で中断すると好ましくない情報の場合は、区切りの良い部分まで展示物Ｅ２の解説情報を流した後、展示物Ｅ３の解説情報に切り替えるようにすればよい。
【００７７】
図５は、図１に示す環境において、各展示物Ｅ１〜Ｅ４，位置指定ツール１０，閲覧者Ｍが配置された空間上に定義されたＸＹＺ三次元座標系を示す図である。ここでは、説明の便宜上、図示のとおり、展示物Ｅ１〜Ｅ４の背景を構成する壁面をＸＹ平面とし、床面をＸＺ平面とし、鉛直方向にＹ軸をとったＸＹＺ三次元座標系を定義することにする。閲覧者Ｍは、図示のとおり、Ｚ軸の正側の位置に立って、Ｚ軸の負側方向に受かって各展示物Ｅ１〜Ｅ４を観察することになる。このとき、閲覧者Ｍの頭部Ｈと各展示物Ｅ１〜Ｅ４との間に、閲覧者Ｍが保持した位置指定ツール１０を配置し、図３もしくは図４に示すように、位置指定ツール１０を特定の位置へもってゆくと、特定の展示物についての解説情報が選択的に提示されることになる。
【００７８】
このような選択的な提示を行うための基本原理は次のとおりである。まず、各展示物Ｅ１〜Ｅ４について、それぞれ解説用の音声データや画像データを、提示対象情報として用意する。一方、各展示物Ｅ１〜Ｅ４を展示室内に実際に陳列する際に、その代表点Ｌ１〜Ｌ４の位置（ＸＹＺ三次元座標系での座標値）を配置位置情報として求めておく。代表点Ｌ１〜Ｌ４の位置は、たとえば、各展示物の重心位置のように厳密に定義することも可能であるが、実用上は、それほど厳密な精度は必要ないので、ほぼ中心の点を代表点とする取り扱いをすればよい。ＸＹＺ三次元座標系のとり方やスケーリングは任意であるので、実用上は、各展示物のおよその位置をメジャーなどで測定することにより、各代表点Ｌ１〜Ｌ４の位置座標を決定することができる。
【００７９】
このような環境において、閲覧者Ｍの頭部Ｈの近傍に定義された基準点Ｑの位置と、位置指定ツール１０によって指し示されている参照点Ｐ（ここでは、便宜上、指示図形１２の尖点Ｐと同じ符号Ｐで示す）の位置とを認識することができれば、基準点Ｑから参照点Ｐへ向かう注視ベクトルＶの方向にある特定の展示物を、代表点Ｌ１〜Ｌ４の位置座標に基づいて認識し、当該特定の展示物を注視展示物とする取り扱いができる。したがって、当該注視展示物について予め用意されていた解説用の音声データや画像データを、閲覧者Ｍに自動的に提示するようにすればよい。
【００８０】
なお、基準点Ｑや参照点Ｐの座標値を求めるには、閲覧場所の近傍に複数台のカメラを設置し、異なる方向から閲覧者Ｍおよび位置指定ツール１０を撮影し、得られた複数の撮影画像を解析する方法を採ればよい。個々の撮影画像は二次元画像であるが、同一の被写体を異なる向きから撮影した複数枚の撮影画像を解析すれば、被写体の三次元空間上での位置を把握することができる。このような具体的な方法については後述する。
【００８１】
ところで、図５に示す注視ベクトルＶは、閲覧者Ｍの視線方向を示す視線ベクトルではない。本発明において、基準点Ｑは、閲覧者の頭部Ｈのおおよその位置を示す点でよいので、必ずしも視線上の点である必要はない。すなわち、本発明における基準点Ｑは、閲覧者Ｍの頭部Ｈの内部に定義された点であってもよいし、図示する例のように、頭部Ｈの外部近傍に定義された点であってもよい。別言すれば、本発明では、「閲覧者Ｍが実際にどの方向を見ているか」という視線の向きを認識する必要はなく、「閲覧者Ｍの頭部Ｈがどの位置にあるのか」を認識できれば足りる。
【００８２】
これは、本発明では、閲覧者Ｍの注視方向を、基準点Ｑと参照点Ｐとの２点で把握する方法を採っているためである。図５に示す例の場合、頭部Ｈのおおよその位置を基準点Ｑの座標値として取得することができ、閲覧者Ｍが指し示している参照点Ｐの位置を位置指定ツール１０上の矢印先端部の座標値として取得することができるので、これら２点ＱＰを結ぶ方向として、注視方向を把握することができる。
【００８３】
このため、たとえば、図３に示す状態において、閲覧者Ｍが一時的に頭部Ｈを右側へ回転し、視線を展示物Ｅ４に向けたとしても、基準点Ｑの変位はわずかなので、位置指定ツール１０の空間上の位置に代わりがなければ、展示物Ｅ２が注視展示物として取り扱われ、展示物Ｅ２に関する情報提示が選択的に行われることになる。このように、閲覧者の実際の視線方向に拘わらず、頭部Ｈの位置と参照点Ｐの位置とに基づいて注視方向を決定するようにすれば、閲覧者Ｍが実際に注視対象としている展示物を正確に予測することができる。これは、図３に示す例における頭部Ｈおよび位置指定ツール１０の空間上の位置は、閲覧者の注視対象が展示物Ｅ２であることをより正確に示していると考えられるからである。
【００８４】
このように、視線ベクトルの代わりに、注視ベクトルＶ（基準点Ｑから参照点Ｐへ向かうベクトル）を用いると、閲覧者の実際の注視対象となる展示物を正確に予測できるメリットが得られるとともに、演算負担を軽減するという付加的なメリットも得られることになる。上述したとおり、同一の被写体を異なる向きから撮影した複数枚の撮影画像を解析すれば、被写体の三次元空間上での位置を把握することができる。したがって、閲覧者Ｍの頭部Ｈを様々な方向から撮影した複数枚の撮影画像を解析すれば、頭部Ｈの三次元立体像を復元することが可能であり、視線ベクトルの向きを決定することも可能であるが、そのような処理には、通常、多大な演算負担が課せられる。これに対して、頭部Ｈのおおよその位置を決定する処理は、後述する例のように、比較的軽い演算負担で行うことができる。
【００８５】
なお、本願における「注視」という文言は、必ずしも「閲覧者が視線を向けている」ことを意味するものではない。上述したとおり、図３に示す状態において、閲覧者Ｍが頭部Ｈを右側へ回転し、視線を展示物Ｅ４に向けたとしても、位置指定ツール１０の空間上の位置に代わりがなければ、閲覧者Ｍの注視方向はあくまでも展示物Ｅ２の方向である。したがって、本願における「注視」とは、「閲覧者Ｍが関心を向け、何らかの情報を要求している」ことと同義であり、「注視方向」とは、「閲覧者Ｍが関心を向け、何らかの情報を要求している対象物が存在する方向」を意味する。
【００８６】
＜＜＜  §２．  本発明の基本的な実施形態に係る装置  ＞＞＞
図６は、本発明の基本的な実施形態に係る展示物用情報提示装置の構成を示すブロック図である。図示のとおり、この装置は、位置指定ツール１０，位置検出手段２０，注視方向予測手段３０，注視展示物特定手段４０，配置位置情報格納部５０，情報提示手段６０，提示対象情報格納部７０によって構成されており、図５に示すようなＸＹＺ三次元座標系上に陳列された複数の展示物Ｅ１〜Ｅ４のうち、閲覧者Ｍが注意を向けた特定の展示物についての情報を選択的に提示する情報提示装置として機能する。
【００８７】
ここで、位置指定ツール１０は、図２に示すように、透明な支持媒体１１上に矢印の形状をした指示図形１２が描かれた板状の構造体であり、点を指し示す構造を有し、閲覧者Ｍによる配置動作によって三次元空間上の所定の参照点Ｐを指し示す機能を有する。
【００８８】
位置検出手段２０は、閲覧者Ｍの頭部Ｈもしくはその近傍に定められた所定の基準点Ｑの位置と、位置指定ツール１０によって指し示された参照点Ｐの位置と、を検出するための構成要素である。すなわち、図５に示すＸＹＺ三次元座標系上において、基準点Ｑと参照点Ｐの座標値が検出される。具体的には、この位置検出手段２０は、後述するように、複数台のカメラと、これらのカメラによって得られた複数枚の撮影画像を解析する画像解析部と、によって構成することができる。
【００８９】
こうして検出された基準点Ｑと参照点Ｐの位置は、注視方向予測手段３０へ与えられる。注視方向予測手段３０は、位置検出手段２０によって検出された「基準点Ｑの位置」と「参照点Ｐの位置」とに基づいて、閲覧者Ｍが注意を向けていると推定される注視方向を予測する処理を行う。最も簡単な予測方法は、図５に例示するように、基準点Ｑから参照点Ｐへ向かう注視ベクトルＶの方向を注視方向とする方法である。
【００９０】
注視展示物特定手段４０は、配置位置情報格納部５０内に格納されている配置位置情報を参照することにより、注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する処理を行う。
【００９１】
配置位置情報格納部５０は、個々の展示物Ｅ１〜Ｅ４について、それぞれ三次元空間上での配置位置を示す配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）を格納している。たとえば、前述したように、各展示物Ｅ１〜Ｅ４を展示室内に実際に陳列する際に、その代表点Ｌ１〜Ｌ４の位置を示すＸＹＺ三次元座標系での座標値を測定しておき、これら座標値を配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として格納しておけばよい。予めこのような座標値を格納しておけば、注視展示物特定手段４０は、注視ベクトルＶの方向もしくはその近傍に存在する代表点を認識し、当該代表点をもつ展示物を注視展示物と特定することができる。
【００９２】
提示対象情報格納部７０は、個々の展示物Ｅ１〜Ｅ４について、それぞれ提示対象情報Ｉ（１）〜Ｉ（４）を格納している。これらの提示対象情報は、個々の展示物Ｅ１〜Ｅ４の解説を行うための音声データや画像データである。
【００９３】
情報提示手段６０は、提示対象情報格納部７０から、注視展示物についての提示対象情報を読み出し、これを閲覧者Ｍに提示する。たとえば、提示対象情報が音声データによって構成されている場合、情報提示手段６０は、展示場所の近傍に配置されたスピーカを含む装置として構成され、このスピーカから、注視展示物についての解説音声が流れることになる。
【００９４】
なお、実用上は、配置位置情報格納部５０には、第ｉ番目の展示物Ｅｉ（ｉ＝１，２，３，...）の配置位置を示す配置位置情報Ｌ（ｉ）を、当該第ｉ番目の展示物Ｅｉを特定するための展示物識別コードＥ（ｉ）に対応づけて格納しておくようにし、提示対象情報格納部７０には、第ｉ番目の展示物Ｅｉについての提示対象情報Ｉ（ｉ）を、当該展示物Ｅｉについての展示物識別コードＥ（ｉ）に対応づけて格納しておくようにするとよい。図６に示す配置位置情報格納部５０および提示対象情報格納部７０の構成は、このような格納を行った例である。
【００９５】
この場合、注視展示物特定手段４０は、配置位置情報格納部５０内の各配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）を参照することにより、注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物Ｅｉとして特定し、当該注視展示物Ｅｉの展示物識別コードＥ（ｉ）を読み出し、これを情報提示手段６０に対して与える処理を行えばよい。情報提示手段６０は、与えられた展示物識別コードＥ（ｉ）に対応する提示対象情報Ｉ（ｉ）を読み出し、これを閲覧者Ｍに提示することができる。
【００９６】
ここで、提示対象情報は、個々の展示物に関連して閲覧者に提示する情報であれば、どのような内容の情報でもよく、また、どのような形態の情報でもよい。たとえば、閲覧者に音声として情報提示を行うのであれば、音声データからなる提示対象情報を用意しておけばよい。また、閲覧者に画像として情報提示を行うのであれば、画像データからなる提示対象情報を用意しておけばよい。ここで、画像データは、文字データ、静止画データ、動画データなど、ディスプレイ画面上で提示可能なものであれば、どのような形式のデータであってもよい。要するに、提示対象情報格納部７０は、音声もしくは画像、またはこれらの双方を提示するためのコンテンツデータを提示対象情報として格納していればよい。
【００９７】
一方、情報提示手段６０は、提示対象情報格納部７０内に用意されているコンテンツデータを再生するためのハードウエア装置を備えており、このハードウエア装置を用いて提示対象情報の提示を行うことになる。具体的には、スピーカ、イヤホン、ヘッドホン、ディスプレイ装置、または投影装置を用いて提示対象情報の提示を行うことができる。
【００９８】
なお、この図６に示す展示物用情報提示装置は、実際には、コンピュータを利用して構成される。すなわち、配置位置情報格納部５０および提示対象情報格納部７０は、コンピュータのハードディスク装置などに配置位置情報や提示対象情報を構成するデータを格納することによって構成することができる。また、注視方向予測手段３０や注視展示物特定手段４０は、コンピュータに専用の処理プログラムを組み込むことによって構成することができる。更に、位置検出手段２０の一部（たとえば、後述する画像解析部２３（図７）の部分）や情報提示手段６０の一部（たとえば、後述する投影画像変形部６２や投影画像作成部６３（図２８）の部分）も、コンピュータに専用の処理プログラムを組み込むことによって構成することができる。
【００９９】
結局、この図６に示す展示物用情報提示装置を用いると、複数の展示物のうち閲覧者が注意を向けた特定の展示物についての情報を選択的に提示する情報提示方法をコンピュータに実行させることが可能になる。
【０１００】
具体的には、この情報提示方法は、コンピュータが、複数の展示物Ｅ１〜Ｅ４について、それぞれ三次元空間上での配置位置を示す配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）を格納する段階と、コンピュータが、これら複数の展示物Ｅ１〜Ｅ４について、それぞれ提示対象情報Ｉ（１）〜Ｉ（４）を格納する段階と、閲覧者Ｍの手に保持された物品によって、三次元空間上の所定の参照点が指し示されたときに、コンピュータが、閲覧者Ｍの頭部Ｈもしくはその近傍に定められた所定の基準点Ｑの位置と、参照点Ｐの位置と、を検出する段階と、コンピュータが、検出された「基準点Ｑの位置」と「参照点Ｐの位置」とに基づいて、閲覧者Ｍが注意を向けていると推定される注視方向（たとえば、注視ベクトルＶの方向）を予測する段階と、コンピュータが、格納中の配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）を参照することにより、注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物Ｅｉとして特定する段階と、コンピュータが、注視展示物Ｅｉについての提示対象情報Ｉ（ｉ）を音声もしくは画像の提示装置に対して出力し、閲覧者Ｍに提示する段階と、によって構成される。
【０１０１】
＜＜＜  §３．  位置検出手段の具体的構成例  ＞＞＞
続いて、ここでは、図６に示す位置検出手段２０の具体的な構成例を説明する。図７は、この位置検出手段２０の具体的な構成例を示す側面図である。図示のとおり、この構成例では、位置検出手段２０は、第１のカメラ２１，第２のカメラ２２，画像解析部２３によって構成され、画像解析部２３は、更に、第１解析部２３Ａ，第２解析部２３Ｂ，座標変換部２３Ｃによって構成される。
【０１０２】
既に述べたとおり、位置検出手段２０の基本的な機能は、閲覧者の頭部Ｈもしくはその近傍に定められた所定の基準点Ｑの位置と、位置指定ツール１０によって指し示された参照点Ｐの位置と、を検出することであり、より具体的には、図７に示すようなＸＹＺ三次元座標系において、基準点Ｑの座標値Ｑ（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）と参照点Ｐの座標値Ｐ（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）を検出することである。
【０１０３】
図７に示すように、第１のカメラ２１は、閲覧者の顔（頭部Ｈ）および手Ｔを正面から撮影するカメラであり、そのような撮影を行うのに適した位置に設置される。一方、第２のカメラ２２は、閲覧者の顔（頭部Ｈの少なくとも顔面部分）および手Ｔを下方から撮影するカメラであり、そのような撮影を行うのに適した位置に設置される。図に一点鎖線で示す領域は、第１のカメラ２１の撮影領域であり、図に破線で示す領域は、第２のカメラ２２の撮影領域である。画像解析部２３は、第１のカメラ２１で撮影された第１の撮影画像Ｓ２１と、第２のカメラ２２で撮影された第２の撮影画像Ｓ２２と、に基づいて、「基準点Ｑの位置」および「参照点Ｐの位置」を検出する。
【０１０４】
図８(a) は、第１のカメラ２１による撮影によって得られた第１の撮影画像Ｓ２１の例を示し、図８(b) は、第２のカメラ２２による撮影によって得られた第２の撮影画像Ｓ２２の例を示す。
【０１０５】
図８(a) に示す第１の撮影画像Ｓ２１は、閲覧者の頭部Ｈおよび位置指定ツール１０を保持した手Ｔを正面から撮影した画像であり、第１のカメラ２１は、このような画像を撮影するのに適した位置に設置される。閲覧者の身長には個人差があり、閲覧時の立ち位置も様々であるから、第１のカメラ２１は、ある程度広い視野を捉えることができるように設定しておくのが好ましい。もっとも、閲覧者が展示物Ｅ１〜Ｅ４を閲覧している状態にあることを前提とすればよいので、そのような前提で閲覧者を正面から撮影できる位置に設置すればよい。
【０１０６】
一方、図８(b) に示す第２の撮影画像Ｓ２２は、閲覧者の頭部Ｈおよび位置指定ツール１０を保持した手Ｔを下方から撮影した画像であり、第２のカメラ２２は、このような画像を撮影するのに適した位置に設置される。やはり閲覧者の身長には個人差があり、閲覧時の立ち位置も様々であるから、第２のカメラ２２は、ある程度広い視野を捉えることができるように設定しておくのが好ましいが、閲覧者が展示物Ｅ１〜Ｅ４を閲覧している状態にあることを前提とすればよいので、そのような前提で閲覧者を下方から撮影できる位置に設置すればよい。
【０１０７】
ここに示す実施形態の場合、図５に示すように、展示物Ｅ１〜Ｅ４の背景を構成する壁面をＸＹ平面とし、床面をＸＺ平面とし、鉛直方向にＹ軸をとったＸＹＺ三次元座標系が定義されている。そして、図７に示すように、第１のカメラ２１は、その撮像面がＸＹ平面に平行になり、第２のカメラ２２は、その撮像面がＸＺ平面に平行になるように配置されている。結局、第１のカメラ２１の撮像面は鉛直面になり、第２のカメラ２２の撮像面は水平面になる。そこで、ここでは、第１のカメラ２１の撮像面上にｘｙ二次元座標系を定義し、第２のカメラ２２の撮像面上にｘｚ二次元座標系を定義する。ここで、ｘｙ二次元座標系およびｘｚ二次元座標系は、それぞれ各カメラについて定義されたローカル座標系であり、ｘ，ｙ，ｚ軸は、ＸＹＺ三次元座標系（図５に示すグローバル座標系）のそれぞれＸ，Ｙ，Ｚ軸に平行な座標軸である。
【０１０８】
したがって、図８(a) に示す第１の撮影画像Ｓ２１は、ＸＹ平面に平行な投影面（ｘｙ二次元座標系）への投影画像となり、図８(b) に示す第２の撮影画像Ｓ２２は、ＸＺ平面に平行な投影面（ｘｚ二次元座標系）への投影画像となる。２台のカメラ２１，２２をこのような条件を満たす位置に配置すると、画像解析部２３による解析処理の演算負担を大幅に軽減させることができる。すなわち、画像解析部２３は、第１の撮影画像Ｓ２１を解析することにより、所定の特徴点のＸ座標値およびＹ座標値を求め、第２の撮影画像Ｓ２２を解析することにより、当該特徴点のＺ座標値を求めることができる。
【０１０９】
ここでは、基準点Ｑを特徴点として捉え、その座標値を求める方法を例示する。本発明における基準点Ｑは、閲覧者の頭部Ｈもしくはその近傍に定められた所定の点として定義される点であるが、ここでは、より具体的に、「顔面を正面から撮影したときに、右目の中心点と左目の中心点から等距離にあり、顔面を下方から撮影したときに、鼻の先端位置にある点」と定義することにする。図７に示されている基準点Ｑは、このような定義に基づいて定まる点である。もちろん、基準点Ｑの定義は、このような定義に限定されるものではなく、たとえば、「頭部Ｈの重心点」，「鼻の頂点」のような定義を行うことも可能である。
【０１１０】
さて、図８(a) に示す第１の撮影画像Ｓ２１において、上述の定義に基づく基準点Ｑの位置を求めるには、まず、右目の中心点を求め、左目の中心点を求めた上で、両中心点の中点Ｇを求めればよい。第１解析部２３Ａは、そのような点Ｇのｘｙ座標系上での座標値（ｘｇ，ｙｇ）を求める処理を行う。一方、図８(b) に示す第２の撮影画像Ｓ２２において、上述の定義に基づく基準点Ｑの位置を求めるには、鼻の先端位置の点を求めればよい。第２解析部２３Ｂは、そのような点のｘｚ座標系上での座標値（ｘｇ，ｚｇ）を求める処理を行う（実際には、ｚｇだけ求めれば足りる）。
【０１１１】
座標変換部２３Ｃは、こうして得られた、同一の基準点Ｑについての「ｘｙ二次元座標系上での座標値（ｘｇ，ｙｇ）」と「ｘｚ二次元座標系上での座標値ｚｇ」とに基づいて、ＸＹＺ三次元座標系における三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求める処理を行う。上述したとおり、ｘｙ二次元座標系は、ＸＹＺ三次元座標系内に定義されたローカル座標系であり、ＸＹ平面（鉛直面）に平行な座標系になっているので、座標値ｘｇ，ｙｇに対して、所定のオフセット値を加減したり、所定のスケーリングファクタを乗じる補正を行うことにより、座標値（ｘｇ，ｙｇ）を座標値（Ｘｑ，Ｙｑ）に変換することが可能である。同様に、ｘｚ二次元座標系は、ＸＹＺ三次元座標系内に定義されたローカル座標系であり、ＸＺ平面（水平面）に平行な座標系になっているので、座標値ｚｇに対して、所定のオフセット値を加減したり、所定のスケーリングファクタを乗じる補正を行うことにより、座標値ｚｇを座標値Ｚｑに変換することが可能である。座標変換部２３Ｃは、このような変換処理を行う機能を有する。
【０１１２】
ここでは、上述の例のように定義された基準点Ｑを求める場合のより具体的な処理の一例を述べておく。まず、第１解析部２３Ａが、図８(a) に示す第１の撮影画像Ｓ２１を解析して、基準点Ｑに相当する中点Ｇの座標値（ｘｇ，ｙｇ）を求める際には、一般に「白目認識法」と呼ばれている手法を用いることができる。この手法は、第１の撮影画像Ｓ２１上に定義されたｘｙ二次元座標系において、画像上の閲覧者の右眼の白目領域の重心点と左眼の白目領域の重心点とを求め、これら両重心点の中点Ｇの座標値（ｘｇ，ｙｇ）を求める処理が実行される。
【０１１３】
図９は、図８に示す撮影画像Ｓ２１の部分拡大図である。一般に、人間の顔面写真のうち、白目領域は、他の領域に比べて特有の色彩的な特徴（白を主成分とした色）を有しており、人種によっても、それほど大きな違いはない。したがって、撮影画像を構成する個々の画素の色成分を解析する処理を行うと、人間の白目領域を構成する画素を抽出することができる。このような解析処理を行うと、図９に示す例の場合、４箇所に存在する白目領域Ｗ１〜Ｗ４を抽出することができる。
【０１１４】
図１０は、こうして抽出された白目領域Ｗ１〜Ｗ４（ハッチングを施した部分）を示す平面図である。この４つの白目領域Ｗ１〜Ｗ４は、横方向（ｘ軸方向）に並んでいるので、左側の２組Ｗ１，Ｗ２を右眼の白目領域と認識することができ、右側の２組Ｗ３，Ｗ４を左眼の白目領域と認識することができる。そこで、まず、右眼の白目領域Ｗ１，Ｗ２の重心点Ｇ１と左眼の白目領域Ｗ３，Ｗ４の重心点Ｇ２とを求める（各白目領域を構成する個々の画素のｘ座標値の平均値とｙ座標値の平均値を求める演算を行えばよい）。そして、最後に、これら両重心点Ｇ１，Ｇ２の中点Ｇの座標値（ｘｇ，ｙｇ）を求める演算を行えばよい。中点Ｇ（ｘｇ，ｙｇ）は、実際の基準点Ｑをｘｙ平面上に正射影した点ということになる。
【０１１５】
一方、第２解析部２３Ｂが、図８(b) に示す第２の撮影画像Ｓ２２を解析して、基準点Ｑの座標値ｚｇを求めるには、ｘｚ二次元座標系において、第２の撮影画像Ｓ２２上の閲覧者の顔に対応する肌色領域Ｋを認識し、当該肌色領域Ｋの最小のｚ座標値ｚｇを求める処理が実行される。
【０１１６】
図１１は、図８(b) に示す第２の撮影画像Ｓ２２から肌色領域Ｋ（図にハッチングを施した部分）を認識し、鼻の先端位置の座標値ｚｇを決定するプロセスを示す平面図である。肌色領域Ｋの色彩には、人種も含めた個人差があるが、図７に示す位置に設置された第２のカメラ２２で、展示物Ｅを閲覧中の閲覧者Ｍを撮影するという前提では、第２の撮影画像Ｓ２２上に現れる肌色領域Ｋの位置や面積はある程度予想がつくので、このような予想位置に予想面積をもった類似した色彩の画素群が存在した場合に、当該画素群からなる領域を肌色領域Ｋと認識することができる。より具体的には、色空間をＲＧＢ系からＨＳＶ系へ変換し、人の肌の色が人種にかかわらず統計的にＨ＝６〜３８の範囲にあることを利用した肌色領域の認識方法が知られている。そこで、第２解析部２３Ｂは、このような肌色領域Ｋを構成する画素群の中で、最も小さなｚ座標値をもつ画素の当該ｚ座標値を、鼻の先端位置にある点のｚ座標値ｚｇと決定する。
【０１１７】
最後に、座標変換部２３Ｃによって、座標値（ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ）を、ＸＹＺ三次元座標系における座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）に変換する処理を行えば、閲覧者の頭部近傍に定められた基準点Ｑの座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求めることができる。図１２は、図１０および図１１のプロセスで得られた座標値（ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ）に基づいて、ＸＹＺ三次元座標系における基準点Ｑ（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）の座標値を求めた例を示す側面図である。
【０１１８】
このようにして求められた基準点Ｑは、あくまでも閲覧者の頭部Ｈの近傍の１点であり、頭部Ｈのおおよその位置を示す機能しかもたず、いわゆる視線ベクトルのように、閲覧者の視線の向きを示すものではない。しかしながら、本発明では、この基準点Ｑと参照点Ｐとの２点を用いて、閲覧者Ｍの注視方向を予測する手法を採るので、閲覧者Ｍの頭部Ｈに関しては、このような基準点Ｑの位置が求まれば十分である。そして、たとえば上例のように基準点Ｑを定義すれば、比較的単純なプロセスで、基準点Ｑの座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求めることができる。
【０１１９】
以上、第１の撮影画像Ｓ２１および第２の撮影画像Ｓ２２を解析することにより、基準点ＱのＸＹＺ三次元座標系における座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求める例を述べたが、画像解析部２３は、両撮影画像Ｓ２１，Ｓ２２に共通して写っている任意の特徴点について、同様の処理を実行することにより、当該特徴点のＸＹＺ三次元座標系における座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求めることができる。すなわち、一般論で説明すれば、第１解析部２３Ａは、第１の撮影画像Ｓ２１上に定義されたｘｙ二次元座標系において、所定の特徴点の座標値（ｘｇ，ｙｇ）を求める処理を行い、第２解析部２３Ｂは、第２の撮影画像Ｓ２２上に定義されたｘｚ二次元座標系において、当該特徴点のｚ座標値ｚｇを求める処理を行い、座標変換部２３Ｃは、これらの座標値を、ＸＹＺ三次元座標系における座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）に変換する処理を行う。
【０１２０】
ここで、座標変換部２３Ｃによる座標変換は、第１のカメラ２１の設置位置および光学系の倍率に基づいて定まるｘｙ二次元座標系の座標値（ｘ，ｙ）とＸＹＺ三次元座標系の座標値（Ｘ，Ｙ）との関係式に基づいて、ｘｙ二次元座標系上の座標値（ｘｇ，ｙｇ）を、それぞれＸＹＺ三次元座標系の座標値（Ｘｑ，Ｙｑ）に変換する処理と、第２のカメラ２２の設置位置および光学系の倍率に基づいて定まるｘｚ二次元座標系の座標値（ｘ，ｚ）とＸＹＺ三次元座標系の座標値（Ｘ，Ｚ）との関係式に基づいて、ｘｚ二次元座標系上の座標値ｚｇを、ＸＹＺ三次元座標系の座標値Ｚｑに変換する処理と、によってなされることになる。
【０１２１】
この基本原理に従えば、画像解析部２３は、図８(a) ，(b) に示す２枚の撮影画像Ｓ２１，Ｓ２２に基づいて、基準点Ｑの座標値Ｑ（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）のみならず、参照点Ｐの座標値Ｐ（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）を求めることができる。
【０１２２】
具体的には、まず、第１解析部２３Ａが、図１３(a) に示すように、第１の撮影画像Ｓ２１上に定義されたｘｙ二次元座標系において、画像上の参照点Ｐａの座標値（ｘａ，ｙａ）を求める処理を行い、第２解析部２３Ｂが、図１３(b) に示すように、第２の撮影画像Ｓ２２上に定義されたｘｚ二次元座標系において、画像上の参照点Ｐｂの座標値（ｘｂ，ｚｂ）を求める処理を行う（実際には、ｚ座標値ｚｂのみを求めれば十分である）。そして、最後に、座標変換部２３Ｃが、座標値（ｘａ，ｙａ，ｚｂ）を、ＸＹＺ三次元座標系における座標値（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）に変換する処理を行えば、図７に示す位置指定ツール１０上の参照点Ｐの座標値（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）が得られる。
【０１２３】
なお、図１３(a) に示すように、第１の撮影画像Ｓ２１上で参照点Ｐａを特定したり、図１３(b) に示すように、第２の撮影画像Ｓ２２上で参照点Ｐｂを特定したりするには、参照点Ｐを特徴点として、その幾何学的な特徴を予め設定しておき、画像上でそのような特徴を満足する特徴点を認識する処理を行えばよい。このような特徴点を認識する画像処理には、さまざまな手法が知られているが、最も簡単な方法は、画像上の直線を認識する方法である。
【０１２４】
通常、デジタルデータで示される画像は、縦横に配列された画素の集合体によって構成され、個々の画素は所定の画素値を有している。そこで、この画素値の空間的な分布を解析すれば（たとえば、画素値変化の所定方向に関する微分をとる処理を行えば）、画像として表現されているパターンが含む直線成分を検出することができる。図１４は、このような方法で検出された直線成分の一例を示す平面図である。たとえば、図示のＬ１１〜Ｌ１５は、いずれも画像上に検出された直線成分であり、個々の直線成分を跨ぐことにより、画素値の急激な変化が生じている。
【０１２５】
このように、画像に含まれる直線成分を検出することができれば、これら直線成分が特定の条件を満たす点として、特徴点の認識が可能である。たとえば、図１４に示す例の場合、第１の撮影画像Ｓ２１上において、２本の直線成分が所定の角度θで交差する点として、特徴点Ｐａ（すなわち、矢印からなる指示図形１２ａの尖点Ｐａによって指し示された参照点Ｐａ）を認識することができる。同様の方法により、第２の撮影画像Ｓ２２上において、特徴点Ｐｂ（すなわち、矢印からなる指示図形１２ｂの尖点Ｐｂによって指し示された参照点Ｐｂ）を認識することもできる。要するに、第１解析部２３Ａおよび第２解析部２３Ｂは、それぞれ画像Ｓ２１，Ｓ２２上で直線の認識を行い、特定の位置関係にある２直線の交点を参照点Ｐａ，Ｐｂと認識すればよい。
【０１２６】
もちろん、指示図形１２としては様々な図形を採用することができるので、参照点Ｐを認識するアルゴリズムは、採用した図形に応じて適宜変える必要がある。また、指示図形１２や参照点Ｐを認識するアルゴリズムには、直線を認識する方法だけでなく、色彩を認識する方法なども組み合わせることができる。このように、画像上に含まれる特定の図形や特徴点を認識するアルゴリズムは、様々なものが公知であるため、本願では、これ以上の詳しい説明は省略する。
【０１２７】
以上、図７に例示するように、２台の固定カメラ２１，２２と、画像解析部２３とによって位置検出手段２０の具体的構成例を示したが、本発明に用いる位置検出手段２０は、必ずしもこのような構成例に限定されるものではない。
【０１２８】
たとえば、カメラ２１，２２の位置は必ずしも固定する必要はなく、必要に応じて移動するような構成をとってもかまわない。具体的には、閲覧者Ｍの大まかな位置を検出する赤外線センサなどを天井に設置しておき、この赤外線センサの検出結果に基づいて、閲覧者Ｍが立っていると推定される位置まで、カメラ２１，２２を自動的に移動させるような構成をとることも可能である。また、閲覧者Ｍの位置に応じて、カメラのズーム倍率を自動調整することも可能である。もちろん、カメラの位置やズーム倍率を変更した場合は、ｘｙ二次元座標系やｘｚ二次元座標系と、ＸＹＺ三次元座標系との関係式も変わるので、座標変換部２３Ｃは、毎回、カメラの位置やズーム倍率に応じた正しい関係式を用いて座標変換処理を実行する必要がある。
【０１２９】
また、設置するカメラの台数も、必ずしも２台に限定されるものではない。一般に、二次元平面画像に基づいて、三次元画像情報を得る手法は、イメージベースドモデリングとして知られている手法であり、三次元空間に配置された同一の被写体を、それぞれ異なる方向から撮影した複数の二次元平面画像が用意できれば、当該被写体の三次元画像情報を復元することができる。したがって、一般論としては、本発明に用いる位置検出手段２０は、閲覧者Ｍをそれぞれ異なる方向から撮影する複数のカメラと、これら複数のカメラの撮影画像を解析することにより、「基準点Ｑの位置」および「参照点Ｐの位置」を検出する画像解析部（専用プログラムを組み込んだコンピュータ）によって構成することが可能である。
【０１３０】
あるいは、複数台のカメラを用いる代わりに、レーザレンジファインダなどの三次元位置測定装置を用いて、位置検出手段２０を構成することも可能である。レーザレンジファインダは、被写体をレーザビームでスキャンしながら、被写体の各点までの距離を計測する機能をもった測定装置である。このレーザレンジファインダを用いれば、たとえば、図８(a) に示すようなｘｙ二次元座標系上に二次元画像を得るとともに、当該二次元画像上の被写体を構成する各点までの距離ｒの情報（いわば、奥行きに関する情報）を得ることができるので、（ｘ，ｙ，ｒ）なる情報に基づいて、被写体を構成する各点のＸＹＺ三次元座標系上の座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求めることができる（距離ｒを、奥行きのＺ座標値に変換する処理を行えばよい）。
【０１３１】
＜＜＜  §４．  注視方向の予測および注視展示物の特定  ＞＞＞
ここでは、図６に示す基本的な実施形態に係る装置における注視方向予測手段３０による注視方向の予測処理および注視展示物特定手段４０による注視展示物の特定処理の具体的な方法を述べる。
【０１３２】
既に述べたとおり、注視方向予測手段３０によって注視方向を予測する最も単純な方法は、図５に例示するように、基準点Ｑから参照点Ｐへ向かう注視ベクトルＶの方向を注視方向と予測する方法である。注視方向予測手段３０には、位置検出手段２０から、基準点Ｑの座標値Ｑ（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）と参照点Ｐの座標値Ｐ（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）が与えられているので、単純な幾何学演算によって、これらの座標値からＸＹＺ三次元座標系上における注視ベクトルＶを示す式を求めることができる。
【０１３３】
一方、注視展示物特定手段４０は、配置位置情報格納部５０内に格納されている配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）を参照することにより、この注視ベクトルＶの方向もしくはこの注視ベクトルＶの近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する処理を行うことができる。たとえば、配置位置情報格納部５０が、個々の展示物Ｅ１〜Ｅ４の代表点Ｌ１〜Ｌ４の三次元座標値をそれぞれの配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として格納している場合であれば、注視展示物特定手段４０は、「注視ベクトルＶからの距離が基準値以下となる」という条件を満たす代表点をもつ展示物を注視展示物として特定することができる。
【０１３４】
図１５は、基準点Ｑから参照点Ｐへ向かう注視ベクトルＶと、各展示物Ｅ１〜Ｅ４の代表点Ｌ１〜Ｌ４との位置関係を示す側面図である。各代表点Ｌ１〜Ｌ４の位置座標は、それぞれ配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として配置位置情報格納部５０に格納されているので、注視展示物特定手段４０は、各代表点Ｌ１〜Ｌ４と注視ベクトルＶとの距離をそれぞれ幾何学的な演算によって求めることができる。そこで、予め所定の基準値を定めておき、「注視ベクトルＶからの距離が基準値以下となる」という条件を満たす代表点を探し、当該代表点をもつ展示物を注視展示物として特定すればよい。たとえば、図１５に示す例において、代表点Ｌ２と注視ベクトルとの距離が基準値以下であった場合、展示物Ｅ２が注視展示物として特定され、注視展示物特定手段４０によって、展示物識別コードＥ（２）が読み出され、情報提示手段６０へと与えられることになる。この特定方法では、基準値を増減することにより、注視展示物として特定される条件を絞ったり緩めたりする調整が可能である。
【０１３５】
一方、図１６は、別な条件に基づいて注視展示物の特定を行う例を示すものである。この例の場合も、基準点Ｑから参照点Ｐへ向かうベクトルとして、注視ベクトルＶが定義される点に変わりはないが、更に、図示のとおり、基準点Ｑを頂点、注視ベクトルＶを中心軸とし、所定の頂角をもった注視円錐Ｃが定義されている。そして、この例では、注視円錐Ｃの内部に位置する代表点をもつ展示物が、注視展示物として特定される。具体的には、図示の例の場合、代表点Ｌ２が注視円錐Ｃの内部に位置するため、展示物Ｅ２が注視展示物として特定されることになる。
【０１３６】
要するに、この図１６に示す特定方法を採る場合、配置位置情報格納部５０内には、図１５に示す特定方法を採る場合と同様に、個々の展示物Ｅ１〜Ｅ４の代表点Ｌ１〜Ｌ４の三次元座標値をそれぞれの配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として格納しておき、注視展示物特定手段４０が、「基準点Ｑを頂点、注視ベクトルＶを中心軸とし、所定の頂角をもった注視円錐Ｃ内に位置する」という条件を満たす代表点をもつ展示物を注視展示物として特定すればよい。
【０１３７】
このように、注視円錐Ｃを用いた特定方法を採ると、基準点Ｑから遠くなればなるほど、注視円錐Ｃの内部領域が広がることになる。このため、基準点Ｑから遠くなればなるほど、「注視円錐Ｃ内に位置する」という条件を満足しやすくなる。これは、閲覧者Ｍが、図３や図４に示すような方法で注視対象となる展示物を指示する操作を行うことを考えると、より閲覧者Ｍの意向に近い結果が得られる特定方法であることが理解できよう。この特定方法では、注視円錐Ｃの頂角の設定を変えることにより、注視展示物として特定される条件を絞ったり緩めたりする調整が可能である。
【０１３８】
もちろん、図１５，図１６のいずれの特定方法を採る場合でも、条件を満たす展示物が複数存在する場合があり得る。たとえば、図１５に示す例では、基準値をより大きく設定すれば、２つの代表点Ｌ２，Ｌ３が条件を満足し、２つの展示物Ｅ２，Ｅ３が注視展示物として特定されることになる。同様に、図１６に示す例では、注視円錐Ｃの頂角をより大きく設定すれば、２つの代表点Ｌ２，Ｌ３が条件を満足し、２つの展示物Ｅ２，Ｅ３が注視展示物として特定されることになる。
【０１３９】
本発明に係る装置では、このように複数の展示物を注視展示物として特定してもかまわない。この場合、注視展示物特定手段４０から情報提示手段６０に対して、複数の展示物識別コードが与えられることになるので、情報提示手段６０は、複数の注視展示物についての提示対象情報を読み出し、これを提示することになる。具体的には、音声からなる提示対象情報の場合は、順番にこれを提示すればよい。画像からなる提示対象情報の場合は、順番にこれを提示してもよいし、両者を同時に提示してもよい。また、後述するように、インタラクティブな方式で、閲覧者が希望する情報を適宜提示する方法を採る場合は、閲覧者が選択した一方の提示対象情報を提示すればよい。
【０１４０】
もっとも、実用上は、常に１つの展示物のみを注視展示物として特定し、同時に複数の注視展示物が特定されないような運用が好ましい場合もある。このような運用を採れば、情報提示手段６０は、常に１つの注視展示物についての情報提示を行えばよい。このように、常に１つの展示物のみを注視展示物として特定する運用を採る場合には、注視展示物特定手段４０は、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、注視ベクトルＶと代表点との距離が最短となる代表点をもつ１つの展示物のみを注視展示物として特定する処理を行えばよい。こうすれば、たとえば図１５や図１６に示す例の場合、距離の基準値をどのような大きな値に設定しても、あるいは注視円錐Ｃの頂角をどのような大きな値に設定しても、常に、注視ベクトルＶとの距離が最短となる代表点Ｌ２をもつ展示物Ｅ２のみが注視展示物として特定される。
【０１４１】
以上、配置位置情報格納部５０が、個々の展示物Ｅ１〜Ｅ４の代表点Ｌ１〜Ｌ４の三次元座標値をそれぞれの配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として格納している場合について、注視展示物特定手段４０が行う注視展示物の特定処理の具体的な方法を述べた。しかしながら、配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）としては、必ずしも代表点Ｌ１〜Ｌ４の三次元座標値を用いる必要はない。たとえば、配置位置情報格納部５０には、個々の展示物Ｅ１〜Ｅ４に対応する三次元仮想物体の三次元座標系上における立体形状データをそれぞれの配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として格納しておいてもよい。
【０１４２】
一般に、三次元のコンピュータグラフィックスの技術を利用すれば、様々な形状をもつ物品に対応する三次元仮想物体の立体形状データを作成することが可能であり、バーチャルな三次元空間に、この立体形状データで表現される三次元仮想物体を配置することが可能である。通常、このような立体形状データは、多数の微小な多角形の集合体からなるポリゴンデータという形式で用意される。このような技術を利用すれば、実在の各展示物Ｅ１〜Ｅ４に対応する三次元仮想物体の立体形状データ（ポリゴンデータ）をコンピュータ上に用意することができ、配置位置情報格納部５０には、個々の展示物Ｅ１〜Ｅ４に対応する三次元仮想物体の三次元座標系上における立体形状データをそれぞれの配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として格納しておくことができる。このような立体形状データからなる配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）を用意しておけば、注視展示物特定手段４０は、よりきめの細かな注視展示物の特定処理を行うことができる。
【０１４３】
図１７は、基準点Ｑから参照点Ｐへ向かう注視ベクトルＶと、各展示物に対応する三次元仮想物体Ｅ１〜Ｅ４との位置関係を示す側面図である。注視展示物特定手段４０は、配置位置情報格納部５０に配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として格納されている個々の三次元仮想物体Ｅ１〜Ｅ４の立体形状データを用いて、個々の三次元仮想物体Ｅ１〜Ｅ４と注視ベクトルＶとの位置関係を把握することができる。そこで、「物体の注視ベクトルＶに対する最近接箇所と、注視ベクトルＶと、の距離が基準値以下となる」という条件を満たす三次元仮想物体に対応する展示物を注視展示物として特定することが可能になる。
【０１４４】
たとえば、図１７に示す例の場合、注視ベクトルＶは、三次元仮想物体Ｅ２を突き抜けている。したがって、三次元仮想物体Ｅ２（壺）の注視ベクトルＶに対する最近接箇所は、注視ベクトルＶが貫通している箇所であり、「当該最近接箇所と注視ベクトルＶとの距離」は０になる。一方、三次元仮想物体Ｅ１（掛け軸）の注視ベクトルＶに対する最近接箇所は、図示された掛け軸の右上部分であり、三次元仮想物体Ｅ３（絵皿）の注視ベクトルＶに対する最近接箇所は、図示された絵皿の手前部分である。よって、「物体の注視ベクトルＶに対する最近接箇所と、注視ベクトルＶと、の距離が基準値以下となる」という条件において、基準値＝０に設定しておけば、当該条件を満たす三次元仮想物体はＥ２のみということになり、展示物Ｅ２が注視展示物として特定されることになる。
【０１４５】
なお、基準値をより大きな値に設定すると、上記条件を満足する三次元仮想物体が複数存在することになる。そこで、常に１つの展示物のみを注視展示物として特定する運用を採る場合には、注視展示物特定手段４０は、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、「物体の注視ベクトルに対する最近接箇所」と「注視ベクトル」との距離が最短となる三次元仮想物体に対応する１つの展示物を注視展示物として特定するようにすればよい。そうすれば、図１７に示す例の場合、基準値をどのような大きな値に設定しても、常に、「物体の注視ベクトルに対する最近接箇所」と「注視ベクトル」との距離＝０になる三次元仮想物体Ｅ２に対応する展示物Ｅ２のみが注視展示物として特定される。
【０１４６】
一方、図１８は、基準点Ｑから参照点Ｐへ向かう注視ベクトルＶを中心軸とする注視円錐Ｃと、各展示物に対応する三次元仮想物体Ｅ１〜Ｅ４との位置関係を示す側面図である。この例の場合も、注視展示物特定手段４０は、配置位置情報格納部５０に配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として格納されている個々の三次元仮想物体Ｅ１〜Ｅ４の立体形状データを用いて、個々の三次元仮想物体Ｅ１〜Ｅ４と注視円錐Ｃとの位置関係を把握することができる。そこで、「物体のいずれかの箇所が、基準点Ｑを頂点、注視ベクトルＶを中心軸とし、所定の頂角をもった注視円錐Ｃ内に位置する」という条件を満たす三次元仮想物体に対応する展示物を注視展示物として特定することが可能になる。あるいは、「注視円錐Ｃの内部に位置する部分の体積が所定以上」という付加条件を設定してもよい。
【０１４７】
たとえば、図１８に示す例の場合、三次元仮想物体Ｅ２（壺）の大部分が注視円錐Ｃ内に含まれているので、三次元仮想物体Ｅ２は上記条件を満足する。これに対して、他の三次元仮想物体Ｅ１，Ｅ３，Ｅ４は、いずれも注視円錐Ｃの外部に位置するため、上記条件を満足しない。よって、図１８に示す例の場合、条件を満たす三次元仮想物体はＥ２のみということになり、展示物Ｅ２が注視展示物として特定されることになる。
【０１４８】
もちろん、このような条件を満たす展示物が複数存在するケースもあり得る。たとえば、図１８において、三次元仮想物体Ｅ３（絵皿）の陳列位置が若干図の下方にずれていたとすると、その一部が注視円錐Ｃ内に含まれるようになるため、三次元仮想物体Ｅ３も条件を満たすことになる。そこで、常に１つの展示物のみを注視展示物として特定する運用を採る場合には、注視展示物特定手段４０は、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、注視円錐Ｃ内に含まれる体積が最大となる三次元仮想物体に対応する１つの展示物を注視展示物として特定するようにすればよい。上例の場合、たとえ三次元仮想物体Ｅ３（絵皿）の陳列位置が若干図の下方にずれていたとしても、注視円錐Ｃ内に含まれる体積は、三次元仮想物体Ｅ２（壺）の方が大きいので、展示物Ｅ２のみが注視展示物として特定されることになる。
【０１４９】
＜＜＜  §５．  位置指定ツールのバリエーション  ＞＞＞
これまで述べた実施形態では、閲覧者Ｍが、図２に示すような位置指定ツール１０を利用して、注視対象となる展示物を指し示す動作を行う例を述べた。具体的には、閲覧者Ｍは、図３あるいは図４に示す例のように、矢印の尖点Ｐが所望の注視対象物を指し示すように、位置指定ツール１０を空間上の所定位置に配置する動作を行うことになる。もちろん、本発明に利用可能な位置指定ツール１０の形態は、図２に示す例に限定されるものではなく、所望の注視対象物を指し示すことができれば、どのような形態のものであってもかまわない。
【０１５０】
図２に示す位置指定ツール１０は、尖点Ｐをもった不透明な指示図形１２を透明な支持媒体１１上に配置した構造を有する例である。このように、透明な支持媒体１１上に不透明な指示図形１２を配置した構造を採ると、図３および図４に示すように、透明な支持媒体１１を通して展示物の位置を確認することができるので、閲覧者の利便性を向上させることができる。指示図形１２は、どのような形状の図形でもかまわないが、図１４に示すような手法で直線成分の検出を行い、尖点Ｐの位置を特定するためには、多角形にするのが好ましい。したがって、実用上は、尖点をもった不透明な多角形が描かれた透明な板状媒体を用いるのが好ましい。
【０１５１】
ここでは、本発明で利用可能な位置指定ツール１０のバリエーションをいくつか述べておく。これまで述べてきた本発明の基本原理に利用するためには、位置指定ツール１０は、点を指し示す構造を有し、閲覧者Ｍによる配置動作によって三次元空間上の所定の参照点Ｐを指し示す機能を有する道具であればよい。図１９は、本発明に係る展示物用情報提示装置において、参照点Ｐを指し示すために利用可能な道具の具体例を示す図である。
【０１５２】
図１９(a) は、尖点Ｐをもった外郭平面形状を有する物体（この例ではパンフレット）からなる位置指定ツール１０Ａを示している。図示の例では、パンフレットの外郭平面形状は五角形をなし、その上端点が尖点Ｐを形成しているため、この尖点Ｐにより空間上の所望の参照点Ｐを指し示すことが可能である。多くの博物館や美術館では、入館時に閲覧者にパンフレットを配布しているので、パンフレットを位置指定ツール１０として利用する形態を採れば、改めて特別な道具を閲覧者に配布する必要はなくなる。
【０１５３】
図１９(b) は、一般的な筆記具をそのまま位置指定ツール１０Ｂとして利用した例である。多くの筆記具は尖点Ｐを有しているので、やはり、この尖点Ｐにより空間上の所望の参照点Ｐを指し示すことが可能である。もちろん、筆記具に限らず、先端が尖った棒状の物品であれば、同等の機能を果たすことができる。
【０１５４】
図１９(c) は、閲覧者の手Ｔを位置指定ツール１０Ｃとして利用した例である。図示のように、たとえば人差し指を伸ばした状態にすれば、指の先端部分が尖点Ｐとして機能し、指先により所望の参照点Ｐを指し示すことが可能である。このように、閲覧者の手Ｔを位置指定ツールとして利用すれば、本発明を実施するにあたり、特別な位置指定ツールを閲覧者に配布する必要はなくなる。
【０１５５】
結局、本発明に用いる位置指定ツールは、尖点Ｐをもった形状を含む構造体からなり、この尖点Ｐの位置として、三次元空間上の所定の参照点を指し示す機能を有する物体であれば足りる。
【０１５６】
このように、本発明の実施にあたっては、任意の物を利用して位置指定ツールを構成することが可能であるが、閲覧者が利用する位置指定ツールの形態は予め定めておき、その情報（特に、尖点Ｐ付近の特徴）を位置検出手段２０（より具体的には、画像解析部２３）に組み込んでおく必要がある。これは、図１３(a) ，(b) に例示するように、画像解析部２３が各撮影画像Ｓ２１，Ｓ２２を解析して参照点１２ａ，１２ｂを認識するために、参照点の特徴（たとえば、図１４に示す例の場合は、角度θで交差する２直線の交点）を示す情報が必要になるためである。たとえば、図１９(c) に示すように、閲覧者の手Ｔを位置指定ツール１０Ｃとして利用するためには、画像解析部２３は、撮影画像上で閲覧者の手Ｔの部分を検出し、人差し指の先の点の座標値を求め、この指先によって指し示された三次元空間上の所定の参照点Ｐの位置を検出する処理を行う必要がある。
【０１５７】
ところで、三次元空間上の所定の参照点Ｐを指し示す構造体としては、必ずしも尖点Ｐを有する構造体を用いる必要はなく、二次元閉領域ＰＰの輪郭線を画定させる構造体を用いることも可能である。図２０は、そのような構造体によって、位置指定ツールを構成した例である。
【０１５８】
たとえば、図２０(a) に示す位置指定ツール１０Ｄは、板状の媒体の一部に、当該支持媒体の透明度よりも高い透明度をもった閉領域ＰＰを配置した構造を有する。ここで、ハッチングは、断面を示すものではなく、媒体上に形成された開口窓の周囲に位置する不透明な領域を示すためのものである。より具体的には、この位置指定ツール１０Ｄは、不透明な板状媒体の中央部分に、円形の開口窓を形成したものである。一方、図２０(b) に示す位置指定ツール１０Ｅは、不透明な媒体の一部をくりぬいて、閉領域ＰＰを構成する開口窓を形成した構造を有する。より具体的には、一部分に開口窓が形成されたパンフレットにより、位置指定ツールを構成したものである。
【０１５９】
この図２０(a) ，(b) に示す例は、いずれも、二次元閉領域ＰＰの輪郭線を画定させる構造体からなり、この輪郭線の内部の点（たとえば、重心点）として、三次元空間上の所定の参照点Ｐを指し示す機能を有する。たとえば、図２０(a) に示す位置指定ツール１０Ｄを用いる場合、円形の閉領域ＰＰの中心点を、参照点Ｐを指し示す点として取り扱うことにすれば、この円の中心点Ｐが、これまで述べてきた例における位置指定ツールの尖点Ｐと同等の機能を果たすことができる。同様に、図２０(b) に示す位置指定ツール１０Ｅを用いる場合、矩形の閉領域ＰＰの中心点を、参照点Ｐを指し示す点として取り扱うことにすれば、この矩形の中心点Ｐが、これまで述べてきた例における位置指定ツールの尖点Ｐと同等の機能を果たすことができる。
【０１６０】
図２１は、図１に示す環境において、閲覧者が、図２０(a) に示す位置指定ツール１０Ｄを用いて展示物Ｅ２を指し示している状態を示す図である。閲覧者Ｍは、ちょうど、円形の開口窓の部分を通して展示物Ｅ２を観察できるような位置に、位置指定ツール１０Ｄを配置する動作を行えばよい。位置検出手段２０は、撮影画像から、円形の閉領域ＰＰを検出し、その中心点を参照点Ｐとして認識することができる。したがって、実質的に、図２に示す位置指定ツール１０を図３に示す位置に配置する動作が行われたときと同様に、展示物Ｅ２についての情報提示を行うことができる。要するに、図３に示す例の場合、閲覧者Ｍは、矢印の先端点で対象となる展示物Ｅ２を指し示す動作を行うのに対して、図２１に示す例の場合、閲覧者Ｍは、円形の開口窓から展示物Ｅ２が観察できるようにして、開口窓の中心点で展示物Ｅ２を指し示す動作を行うことになる。
【０１６１】
図２０(b) に示す位置指定ツール１０Ｅを用いた場合も全く同様である。この場合も、位置検出手段２０は、撮影画像から、矩形の閉領域ＰＰを検出し、その中心点を参照点Ｐとして認識すればよい。もちろん、参照点Ｐは、必ずしも閉領域ＰＰの中心点に設定する必要はないが、実用上は、閉領域ＰＰの中心を参照点Ｐとして取り扱うようにすれば、閲覧者Ｍは、対象となる展示物が開口窓の真ん中にくるように、位置指定ツールの配置調節を行えばよいので、使い勝手が向上する。
【０１６２】
二次元閉領域ＰＰの輪郭線を画定させる構造体は、必ずしも平面的な構造体に限定されるものではない。たとえば、図２２(a) は、内部を通じて展示物を覗くのに適した形状および大きさをもった筒状体によって構成された位置指定ツール１０Ｆの一例を示す。また、図２２(b) は、閲覧者の手Ｔを位置指定ツール１０Ｇとして利用した例である。図示のように、親指と人差し指で輪を形成すれば、この輪の部分が二次元閉領域ＰＰの輪郭線を画定させる構造体として機能し、この輪の中心点を参照点Ｐとして取り扱うことが可能になる。この場合、閲覧者の手Ｔが位置指定ツールとして機能するので、本発明を実施するにあたり、特別な位置指定ツールを閲覧者に配布する必要はなくなる。
【０１６３】
図２３は、図１に示す環境において、閲覧者が、図２２(a) に示す位置指定ツール１０Ｆ（筒状体）を用いて展示物Ｅ２を指し示している状態を示す図である。閲覧者Ｍは、ちょうど、この筒状体の内部を通して展示物Ｅ２を観察できるような位置に、位置指定ツール１０Ｆを配置する動作を行えばよい。位置指定ツール１０Ｆの両端には、円形の端部ＰＰ１，ＰＰ２が設けられているが、この筒状体端部ＰＰ１，ＰＰ２が、二次元閉領域の輪郭線を画定させる機能を果たす。図２３に示す例の場合、展示物Ｅ２側の筒状体端部ＰＰ２を二次元閉領域の輪郭線を画定させる構造体として取り扱えば、図２１に示す開口窓と同様の機能を果たすことになる。
【０１６４】
図２３に示す例の場合、位置検出手段２０は、撮影画像から、円形の閉領域ＰＰ２を検出し、その中心点を参照点Ｐとして認識することができる。たとえば、筒状体端部ＰＰ２の縁部を特定色で塗装しておくようにすれば、撮影画像上では、当該特定色からなる円もしくは楕円として、筒状体端部ＰＰ２を検出することができるので、その中心点となる参照点Ｐの座標を求める処理を容易に行うことができる。一方、図２２(b) に示すように、閲覧者の手Ｔによって形成された輪を位置指定ツールとして利用する場合、位置検出手段２０は、撮影画像上において、肌色の環状領域を検出する処理を行い、その中心点を参照点Ｐとして認識する処理を行えばよい。
【０１６５】
なお、図１９(c) や図２２(b) に示すように、閲覧者の手Ｔを位置指定ツールとして利用すれば、閲覧者に特別な位置指定ツールを配布する必要がなく便利であるが、位置検出手段２０による画像解析（手Ｔの部分の検出）処理は複雑にならざるを得ない。この処理を軽減するためには、たとえば、入館時に蛍光スタンプなどを用いて、閲覧者の利き手の必要な箇所に蛍光塗料を塗布する工夫を施してもよい。たとえば、図１９(c) に示す指先Ｐ点や、図２２(b) に示す輪を形成する指の部分に蛍光塗料が付着していれば、位置検出手段２０は、撮影画像を解析する際に、当該蛍光塗料に固有の色成分をもつ画素領域を、参照点Ｐや閉領域ＰＰの輪郭部分として容易に検出することができる。必要なら、展示場所にブラックライトなどを設置し、蛍光塗料の発光を増進させるとより効果的である。あるいは、特定の色の指サックを着用してもらってもよい。
【０１６６】
以上、位置指定ツールのバリエーションをいくつか述べた。この位置指定ツールの基本機能は、参照点Ｐの位置を指定することにあるが、情報提示手段６０による情報提示方式として、提示対象となる画像を投影装置を用いて投影する方式を利用する場合には、位置指定ツールを、投影像を形成するための投影スクリーンとして利用することも可能である。
【０１６７】
図２４は、情報提示手段６０が、提示対象となる画像を、プロジェクタ６１を用いて位置指定ツール１０上に設けられた投影面へ投影した状態を示す側面図である。図示の例の場合、図２０(b) に示すパンフレット１０Ｅを位置指定ツール１０として用いている。このパンフレット１０Ｅの中央部には閉領域ＰＰを画定するための開口窓が設けられており、前述したとおり、閲覧者Ｍが、この開口窓を通して、展示物Ｅ２を観察すると、閉領域ＰＰの中心点として参照点Ｐの認識が行われ、情報提示手段６０により、注視展示物Ｅ２についての情報提示が行われる。このとき、情報提示手段６０は、プロジェクタ６１を用いて、注視展示物Ｅ２についての画像情報を、パンフレット１０Ｅの上部に設けられた投影面ＰＪ（位置指定ツール１０の開口窓以外の部分であればどこでもよい）に投影する。
【０１６８】
このように、位置指定ツール１０をパンフレットなどの平面的な媒体によって構成すると、「情報提示手段６０によって位置指定ツール１０の表面に画像を投影する」という方式で、情報提示を行うことが可能になる。このように、提示画像を投影する実施形態については、§７で詳述する。
【０１６９】
＜＜＜  §６．  参照点の代わりに参照領域を指し示す実施形態  ＞＞＞
これまでの実施形態では、閲覧者Ｍが、位置指定ツール１０によって三次元空間上の参照点Ｐを指し示し、位置検出手段２０が、この参照点Ｐの位置と、閲覧者の頭部Ｈもしくはその近傍に定められた基準点Ｑの位置と、を検出し、これら２点Ｐ，Ｑによって注視方向を予測する、という手順が実行されている。たとえば、図１５，図１７に示す例では、２点Ｐ，Ｑを結ぶ方向に注視ベクトルＶが定義され、更に、図１６，図１８に示す例では、この注視ベクトルＶを中心軸とする注視円錐Ｃが定義され、注視ベクトルＶの方向もしくは注視円錐Ｃが延びる方向を注視方向として取り扱っている。
【０１７０】
しかしながら、注視方向は、必ずしも「基準点Ｑと参照点Ｐ」という組み合わせで決定する必要はなく、「基準点Ｑと参照領域ＰＰ」という組み合わせで決定することもできる。§５では、位置指定ツールのバリエーションを述べたが、このうち、図２０(a) ，(b) や図２２(a) ，(b) に示されている位置指定ツール１０Ｄ〜１０Ｇは、いずれも、二次元領域ＰＰを指し示す構造を有し、閲覧者Ｍによる配置動作によって三次元空間上の所定の参照領域ＰＰを指し示す機能を有している。§５では、これら位置指定ツール１０Ｄ〜１０Ｇを利用した場合は、二次元領域ＰＰ内の１点（たとえば、中心点）を参照点Ｐとして取り扱えばよい旨の説明を行ったが、二次元領域ＰＰをそのまま参照領域ＰＰとして取り扱い、「基準点Ｑと参照領域ＰＰ」という組み合わせで注視方向を決定してもかまわない。
【０１７１】
図２５は、基準点Ｑと参照領域ＰＰの輪郭線上の各点とを結ぶ線で囲まれた注視錐状体ＣＣと、各展示物の代表点Ｌ１〜Ｌ４との位置関係を示す側面図である。たとえば、図２１に示す例のように、閲覧者Ｍが位置指定ツール１０Ｄの開口窓を通して展示物Ｅ２を観察している場合、位置検出手段２０は、参照点Ｐの代わりに、この開口窓に対応する閉領域を参照領域ＰＰと認識し、その位置を検出することになる。また、図２２(b) に示す例のように、閲覧者が、指によって形成された輪を通して展示物を観察している場合、位置検出手段２０は、参照点Ｐの代わりに、この指の輪に対応する閉領域を参照領域ＰＰと認識し、その位置を検出することになる。そして、注視方向予測手段３０は、位置検出手段２０によって検出された「基準点Ｑの位置」と「参照領域ＰＰの位置」とに基づいて、閲覧者が注意を向けていると推定される注視方向を予測する。
【０１７２】
図１５に示す例では、基準点Ｑから参照点Ｐに向かうベクトルとして注視ベクトルＶの定義が行われていたが、図２５に示す例では、基準点Ｑと参照領域ＰＰの輪郭線上の各点とを結ぶ線で囲まれた注視錐状体ＣＣが定義され、注視方向予測手段３０は、この注視錐状体ＣＣの延びる方向を注視方向と予測する。ここで、注視錐状体ＣＣの形状は、「参照領域ＰＰの形状」と「参照領域ＰＰと基準点Ｑとの位置関係」とに基づいて決まり、参照領域ＰＰが円形の場合、注視錐状体ＣＣの形状は円錐もしくは楕円錐になる。
【０１７３】
この場合も、注視展示物特定手段４０は、配置位置情報格納部５０内に格納されている配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）を参照することにより、注視方向もしくはその近傍に配置されている展示物を注視展示物として特定する処理を行う点に変わりはないが、その具体的な処理方法は、§４で述べた方法と若干異なってくる。
【０１７４】
まず、配置位置情報格納部５０が、個々の展示物Ｅ１〜Ｅ４の代表点Ｌ１〜Ｌ４の三次元座標値をそれぞれの配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として格納している場合、注視展示物特定手段４０は、「注視錐状体ＣＣの内部に位置する」という条件を満たす代表点をもつ展示物を注視展示物として特定する処理を行えばよい。図２５に示す例の場合、上記条件を満たす代表点は点Ｌ２のみであるから、展示物Ｅ２が注視展示物として特定されることになる。もちろん、上記条件を満たす代表点が複数存在する場合には、複数の展示物が注視展示物として特定される。
【０１７５】
なお、常に１つの展示物のみを注視展示物として特定する運用を採る場合には、注視展示物特定手段４０は、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、基準点Ｑと参照領域ＰＰの重心点とを結ぶ錐状体中心線Ｄを定義し、この錐状体中心線Ｄと代表点との距離が最短となる代表点をもつ１つの展示物を注視展示物として特定すればよい。
【０１７６】
一方、配置位置情報格納部５０が、個々の展示物に対応する三次元仮想物体Ｅ１〜Ｅ４の三次元座標系上における立体形状データをそれぞれの配置位置情報Ｌ（１）〜Ｌ（４）として格納している場合、注視展示物特定手段４０は、「物体のいずれかの箇所が、注視錐状体ＣＣの内部に位置する」という条件を満たす三次元仮想物体に対応する展示物を注視展示物として特定する処理を行えばよい。あるいは「注視錐状体ＣＣの内部に位置する部分の体積が所定以上」という付加条件を設定してもよい。図２６に示す例の場合、上記条件を満たす三次元仮想物体は、物体Ｅ２のみであるから、展示物Ｅ２が注視展示物として特定されることになる。もちろん、上記条件を満たす物体が複数存在する場合には、複数の展示物が注視展示物として特定される。
【０１７７】
ここでも、常に１つの展示物のみを注視展示物として特定する運用を採る場合には、注視展示物特定手段４０は、条件を満たす展示物が複数存在する場合に、注視錐状体ＣＣの内部に含まれる体積が最大となる三次元仮想物体に対応する１つの展示物を注視展示物として特定すればよい。
【０１７８】
＜＜＜  §７．  インタラクティブ方式を採用した実施形態＞＞＞
§３で述べたとおり、本発明の基本的な実施形態に係る装置では、位置検出手段２０として、２台のカメラ２１，２２を含む装置を用いており、図８(a) ，(b) に示すように、閲覧者周辺の画像をリアルタイムで撮影することができる。したがって、この２台のカメラ２１，２２の撮影画像をリアルタイムで解析すれば、閲覧者の動作を認識することが可能になる。この§７で述べる実施形態は、このような点に着目し、閲覧者の動作に基づいて、閲覧者からの指示を入力し、当該指示に応じて、情報提示手段６０によって提示する情報の内容やその提示形態を変えるものである。いわば、閲覧者との間でインタラクティブ方式を採用した実施形態ということになる。
【０１７９】
閲覧者からの指示は、閲覧者による何らかのジェスチャーを認識することによって取り込むことが可能である。たとえば、複数頁の画像から構成される提示情報が用意されている場合に、「閲覧者が右手でＶサインのポーズをとると、画像を次の頁に送る処理を行う」という取り決めをしておけば、位置検出手段２０によって閲覧者の「Ｖサイン」が認識された時点で情報提示手段６０にその旨の信号を送り、情報提示手段６０が、提示対象となる画像を次の頁の画像に更新する処理を行うことが可能である。あるいは、右手を右回りにクルクル回した場合は音量増加、左回りにクルクル回した場合は音量減少、といったような取り決めをしておき、２台のカメラ２１，２２の撮影画像に基づいて、これらのジェスチャーを認識できるようにしておけば、情報提示手段６０による提示情報の音量調節を行うようにすることも可能である。
【０１８０】
ただ、実用上は、このような閲覧者のジェスチャーを正確に認識するための処理プロセスはかなり複雑であり、比較的大がかりなコンピュータプログラムが必要になる。また、個々の閲覧者に対して、入館時に、正しいジェスチャーができるように訓練を行うことも現実的ではない。そこで、ここでは、次の２つの工夫を更に盛り込むことにより、非常に実用性をもったインタラクティブ方式を採用した実施形態を述べることにする。
【０１８１】
第１の工夫は、情報提示手段６０として、閲覧者が手に持っている何らかの物体の投影面上に画像を投影することにより、情報提示を行う装置を用いる点である。上述したとおり、２台のカメラ２１，２２は、閲覧者の顔と手を撮影する機能を有している。したがって、閲覧者が手に持っている何らかの物体の投影面上に画像を投影すれば、この投影面はカメラによって撮影されることになる。そこで、この投影面上に、閲覧者の指による選択枝入力を促すメッセージを表示すれば、閲覧者の選択枝入力をカメラの撮影画像から認識することができるようになる。
【０１８２】
このような方式では、画像を投影することによって情報提示が行われるため、閲覧者には、投影面を形成する何らかの物体（たとえば、１枚の紙でも十分である）を保持させておけば足り、液晶ディスプレイなどを備えた高価な携帯端末装置を持たせる必要はない。
【０１８３】
そして、第２の工夫は、当該「投影面を形成する何らかの物体」として、位置指定ツールの表面を用いる点である。本発明では、閲覧者が、位置指定ツールを用いて注視対象となる展示物を指し示す動作を行うことになるので、この位置指定ツールの表面を投影面として利用すれば、極めて効率的である。
【０１８４】
結局、情報提示手段６０が、提示対象となる画像を、プロジェクタ６１を用いて位置指定ツール１０上に設けられた投影面へ投影する構成を採ればよい。このような構成については、既に§５において、図２４を参照しながら簡単に述べた。すなわち、図２４に示す例では、閲覧者Ｍが位置指定ツール１０に設けられた開口窓から展示物Ｅ２を観察すると、この展示物Ｅ２に関する情報を示す画像が、プロジェクタ６１から、位置指定ツール１０上の投影面に投影されることになる。展示物Ｅ２の観察窓と投影像とが、位置指定ツール１０上で隣接しているため、閲覧者Ｍは、最小限の視点移動で、展示物Ｅ２を観察しながら、投影像として提示された解説を見ることができる。以下に述べる実施形態は、この図２４に示す実施形態に、更に、インタラクティブ性を付加したものである。
【０１８５】
もちろん、本発明において、インタラクティブ性を付加するには、必ずしも上記第１の工夫や第２の工夫を必須要件に入れる必要はないが、実用上は、これらの工夫を採り入れ、位置指定ツール１０上に投影像として情報提示を行う形態を採るのが好ましい。
【０１８６】
ここでは、個々の閲覧者に対して、入館時に図２７に示すような位置指定ツール１０Ｈを配布した場合を例にとって、以下の説明を行うことにする。この位置指定ツール１０Ｈは、閉領域ＰＰを構成する開口窓を有するパンフレットによって構成されており、開口窓の下には「ここから覗くと解説が投影されます。」とのガイド文が記載されている。また、開口窓の上には、白紙状態の投影面ＰＪが形成されており、ここにプロジェクタ６１から画像が投影されることになる。このパンフレットの裏面は、特に発明の実施には利用されないので、美術館の宣伝文や写真などを自由に掲載してかまわない。なお、ここでは、１枚の厚紙からなるパンフレットの例を示すが、もちろん、図２０(b) に示す位置指定ツール１０Ｅのように、小冊子からなるパンフレットを用いてもかまわない。
【０１８７】
図２８は、情報提示手段６０としてプロジェクタ６１を用いる実施形態に係る展示物用情報提示装置の構成を示すブロック図である。この図２８のブロック図に示されている構成は、ほぼ図６のブロック図に示されている構成と同様である。ただ、位置指定ツールとしては、図２７に示すツール１０Ｈ（１枚の厚紙からなるパンフレット）が用いられている。このため、位置検出手段２０は、基準点Ｑの位置と参照領域ＰＰの位置とを検出し、注視方向予測手段３０は、注視ベクトルＶの代わりに、注視錐状体ＣＣの延びる方向を注視方向として予測する。また、注視展示物特定手段４０は、図２５，図２６で述べた方法によって、注視展示物の特定を行うことになる。
【０１８８】
この図２８に示す装置の重大な特徴の１つは、位置検出手段２０が、位置指定ツール１０Ｈの位置および姿勢を検出する機能を更に有する点である。ここに示す実施形態においても、位置検出手段２０は、図７に示すとおり、２台のカメラ２１，２２と、画像解析部２３とによって構成されている。ただ、画像解析部２３は、位置指定ツール１０Ｈの位置および姿勢を検出する機能を更に有している。上述のとおり、各撮影画像Ｓ２１，Ｓ２２から直線成分を検出することができるので、これら直線成分の組み合わせの中から、図２７に示すパンフレット１０Ｈの特徴（４つの直線で囲まれた矩形の中に、４つの直線で囲まれた小さな矩形が含まれている）に合致する組み合わせを選択することにより、位置指定ツール１０Ｈの位置および姿勢を検出することができる。具体的には、ＸＹＺ三次元座標系において、現時点でパンフレット１０Ｈが置かれた幾何学的な位置を把握することができる。なお、このような検出処理のプロセスを簡略するためには、パンフレット１０Ｈ上に天地を認識するためのマークなどを印刷しておくと効果的である。
【０１８９】
この機能により、パンフレット１０Ｈ上の投影面ＰＪのＸＹＺ三次元座標系上での位置を把握することができるので、情報提示手段６０は、正しい位置に正しい状態で投影を行うことができる。図示のとおり、情報提示手段６０は、プロジェクタ６１，投影画像変形部６２，投影画像作成部６３によって構成されている。
【０１９０】
ここで、投影画像作成部６３は、提示対象情報格納部７０から提示対象情報Ｉ（ｉ）を読み出し、提示対象となる投影画像を作成する処理を行う。また、投影画像変形部６２は、この投影画像作成部６３によって作成された投影画像を変形して変形投影画像を生成する処理を行い、プロジェクタ６１は、この変形投影画像を位置指定ツール１０Ｈ（パンフレット）の投影面ＰＪに投影する処理を行う。
【０１９１】
図２９は、図２８に示す装置における提示対象情報格納部７０内に格納されている提示対象情報の一例を示す図である。図示のとおり、４つの展示物Ｅ１〜Ｅ４のそれぞれについての提示対象情報Ｉ（ｉ）が、展示物識別コードＥ（ｉ）に対応づけて格納されている。この例では、各提示対象情報Ｉ（ｉ）は、「作品名」，「作者」，「年代」，「由来」なる４つの項目に分けて、それぞれ文字列データとして用意されている（「由来」の内容については図示省略）。たとえば、展示物Ｅ１に関しては、展示物識別コードＥ（１）に対応づけて、「梅樹佳人図（作品名）」，「山崎龍女（作者）」，「江戸中期（年代）」，「----------（由来）」なる文字列データからなる提示対象情報Ｉ（１）が用意されている。ここでは、説明の便宜上、文字列データからなる提示対象情報を例示しているが、もちろん、実際には、展示物の写真画像データ、動画データ、音声データなどを提示対象情報として用意してかまわない。
【０１９２】
図３０は、図２８に示す装置において、位置指定ツールとして機能するパンフレット１０Ｈ上に投影像として情報が提示された状態を示す平面図である。ここで、投影面ＰＪに示されている解説文が、プロジェクタ６１から投影された提示情報である。この例では、図示のとおり、パンフレット１０Ｈの開口窓ＰＰを通して、閲覧者Ｍが展示物Ｅ２を観察している状態が示されている。この場合、投影画像作成部６３は、提示対象情報格納部７０から、展示物Ｅ２に関する提示対象情報Ｉ（２）を構成する文字列データを読み出し、投影画像を作成する（厳密に言えば、提示対象情報Ｉ（２）に、「作品名：」，「作者：」，「年代：」，「由来：」なる４つのタイトル文字を付加して投影画像を作成している）。図３０の投影面ＰＪに示されている画像は、こうして作成された投影画像に対応するものである。
【０１９３】
ただ、プロジェクタ６１が、こうして作成された投影画像をそのまま投影すると、投影面ＰＪ上には正しい投影像が得られないケースがある。すなわち、一般的なプロジェクタ６１は、投影画像をスクリーン上に正射影することを前提とした投影装置であるため、投影面が光軸に直交していれば、正しい投影像が得られるものの、投影面が光軸に対して傾斜している場合は、正しい投影像は得られない。パンフレット１０Ｈは、閲覧者Ｍが手で保持しているため、投影面ＰＪは、必ずしもプロジェクタ６１の光軸に直交する面にはならない。投影面ＰＪが光軸に対して傾斜している場合は、投影画像に対していわゆる台形補正を行う必要がある。また、投影面ＰＪの位置には回転のファクターも入るため、図３０に示すように、パンフレット１０Ｈの上下の辺に平行な方向に文字列を並べるためには、投影画像に対していわゆる回転補正を行う必要がある。
【０１９４】
投影画像変形部６２は、このような台形補正や回転補正を投影画像に対して行う機能を有している。すなわち、図２８のブロック図に矢印のルートで示されているとおり、投影画像変形部６２には、位置検出手段２０が検出した位置指定ツール１０Ｈの位置および姿勢に関する情報がリアルタイムで伝達される。そこで、投影画像変形部６２は、この伝達された情報に基づいて、位置指定ツール１０Ｈ上に設けられた投影面ＰＪの位置を認識し、当該位置に対する投影を行った場合に投影面ＰＪ上に正しい投影画像が得られるように、投影画像作成部６３が作成した投影画像を変形して変形投影画像を生成する処理を行う。
【０１９５】
こうして作成された変形投影画像自体は、歪んだ画像になるかもしれないが、当該変形投影画像を、プロジェクタ６１によって投影面ＰＪ上に投影すると、投影面ＰＪ上には、図３０に示す例のように、正しい投影画像が得られることになる。このような投影画像に対する台形補正や回転補正の具体的な方法は、画像投影装置の分野において公知な技術であるため、ここでは詳しい説明は省略する。なお、必要があれば、プロジェクタ６１を可動式とし、投影画像変形部６２によって、その位置制御を行うようにしてもかまわない。
【０１９６】
以上、位置指定ツール１０Ｈ上に画像投影するために必要な基本機能についての説明を行った。続いて、インタラクティブ性を付加するために必要な基本機能についての説明を行う。インタラクティブ性を付加すると、閲覧者とのコミュニケーションに基づいて、情報提示手段６０によって提示する情報の内容やその提示形態を変えることができる。たとえば、図３０に示す例では、図２９に示されている展示物Ｅ２に関する提示対象情報Ｉ（２）のすべてが同時に提示されているが、インタラクティブ性を付加すると、階層構造をもった情報提示を行うことが可能になる。
【０１９７】
図３１，図３２は、このような階層構造をもった情報提示の一例を示す平面図である。すなわち、投影画像作成部６３は、注視展示物特定手段４０から、Ｅ（２）なる展示物識別コードを受け取ると、図２９に示されている展示物Ｅ２に関する提示対象情報Ｉ（２）を提示する準備を行うことができるが、このとき、提示対象情報Ｉ（２）のすべてを同時に提示する代わりに、図３１に例示するように、まず、作品名の「有田焼壺」なる文字列と、「作者」，「年代」，「由来」なるタッチボタンと、「タッチしてください」というガイド文字列と、を含む頁からなる投影画像を作成するのである。
【０１９８】
閲覧者Ｍが、開口窓ＰＰを通して展示物Ｅ２を観察すると、その上の投影面ＰＪ上には、図３１に示すような投影画像が提示されることになる。ここで、「作者」，「年代」，「由来」なるタッチボタンは、単なる映像上のボタンではあるが、閲覧者Ｍがいずれかのボタンにタッチすると、当該ボタンがタッチされた事実が位置検出手段２０によって検出され、当該事実が投影画像作成部６３に報知される（図２８において、位置検出手段２０から投影画像作成部６３へ向かう矢印は、この報知ルートを示すものである）。たとえば、「作者」ボタンがタッチされた事実が報知されると、投影画像作成部６３は、作品名の「有田焼壺」なる文字列と、「作者」に関する文字列と、「戻る」なるタッチボタンと、を含む新たな頁からなる投影画像を作成することになる。図３２は、このような新たな頁からなる投影画像が、投影面ＰＪ上に提示された状態を示している。閲覧者Ｍが、今度は「戻る」ボタンをタッチすると、再び、図３１に示すような投影画像の提示が行われる。
【０１９９】
このように、閲覧者Ｍのボタンタッチ動作を検出するためには、位置検出手段２０に、位置指定ツール（パンフレット）１０Ｈ上に置かれた閲覧者Ｍの指の位置を検出する機能をもたせておくようにすればよい。この場合、撮影画像上から閲覧者の指と推定される領域を検出するプロセスを実行してもよいが、上述したとおり、既に撮影画像上でパンフレット１０Ｈの位置が特定できているので、撮影画像上で、個々のタッチボタンを認識し、いずれかのタッチボタン上に指があるか否かを判定するプロセスを実行すれば、容易にボタンタッチ動作を検出することが可能である。
【０２００】
たとえば、各タッチボタンを緑色で表示するようにし、撮影画像上で本来タッチボタンが表示されているべき領域内の画素の色を調べ、緑色以外の色を示す画素が所定の割合以上存在する状態が所定時間以上にわたって継続した場合に、当該タッチボタンが指でタッチされたと認識することができる。この方法では、直接的に指を認識しているわけではないが、本来存在しているべきタッチボタンが何らかの物体で隠されていることを検出することにより、間接的に、閲覧者Ｍの指の位置を検出したことになる。
【０２０１】
図３１，図３２では、閲覧者Ｍのボタンタッチ動作によって、閲覧者Ｍに提示する情報の内容（提示する頁）を変える例を示したが、情報の提示形態を変えるようにしてもかまわない。たとえば、「明るい」・「暗い」というタッチボタンを表示しておき、「明るい」ボタンがタッチされた場合には、表示画像をより明るくし、「暗い」ボタンがタッチされた場合には、表示画像をより暗くする制御を行うようなことも可能である。あるいは、画像とともに音声を提示している場合、「音量大」・「音量小」というタッチボタンを表示しておき、「音量大」ボタンがタッチされた場合には、音声の音量を増大し、「音量小」ボタンがタッチされた場合には、音声の音量を減少させる制御を行うようなことも可能である。
【０２０２】
また、タッチボタンは、必ずしも投影画像として表示する必要はなく、位置指定ツール１０Ｈ上に印刷するなどの方法で設けるようにしてもよい。図３３は、位置指定ツール１０Ｈ（パンフレット）の３箇所の角部分に指示領域を形成し、これらの指示領域を上例におけるタッチボタンの代わりに用いるようにしたものである。具体的には、パンフレットの左上角には「作者」と印刷された指示領域が設けられ、右上角には「年代」と印刷された指示領域が設けられ、右下角には「由来」と印刷された指示領域が設けられている。
【０２０３】
このようなパンフレットを利用する場合、まず、作品名の「有田焼壺」なる文字列のみを含む頁からなる投影画像を作成し、これを投影像として提示すればよい。図３３に示す例の場合、「有田焼壺」なる文字列が投影画像として提示された情報である。閲覧者Ｍが、開口窓ＰＰを通して展示物Ｅ２を観察すると、とりあえず、その作品名の情報のみが投影画像として提示されることになる。閲覧者Ｍは、より詳しい情報が必要な場合には、パンフレットの３箇所の角部分のいずれかを指で押さえる動作を行えばよい。たとえば、「作者」に関する情報が必要な場合には、図３４に示すように、パンフレットの左上角の指示領域を指で押さえればよい。すると、「有田焼壺」なる作品名を示す文字列に加えて、「作者：酒井田柿右衛門」なる文字列が付加された画像からなる新たな頁が、投影面ＰＪ上に投影される。
【０２０４】
この図３４に示す頁の提示は、たとえば、閲覧者がパンフレットの左上角の指示領域を指で押さえている間は、ずっと継続するようにし、指を離した場合には、再び図３３に示す頁に戻るようにしてもよい。あるいは、パンフレットの左下角に「戻る」と印刷された指示領域を追加し、この左下角が押さえられたときに、図３３に示す頁に戻るようにしてもよい。
【０２０５】
このようなインタラクティブな操作を行うためには、やはり位置検出手段２０に、位置指定ツール（パンフレット）１０Ｈ上に置かれた閲覧者Ｍの指の位置を検出する機能をもたせておくようにすればよい。この場合も、既に撮影画像上でパンフレット１０Ｈの位置が特定できているので、撮影画像上で、パンフレットの四隅について、指があるか否かを判定するプロセスを実行すればよい。タッチボタンの場合と同様に、たとえば、この四隅の指定領域内を緑色にしておけば、この四隅の位置に緑色以外の色を示す画素が所定の割合以上存在する状態が所定時間以上にわたって継続した場合に、当該指定領域が指で押さえられていると認識することができる。
【０２０６】
要するに、位置検出手段２０に、位置指定ツール１０Ｈ上に存在する閲覧者の指の位置を検出する機能をもたせておけば、情報提示手段６０は、この位置検出手段２０が検出した閲覧者の指の位置に応じて、閲覧者に提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えることが可能になる。
【０２０７】
このようなインタラクティブな操作は、注視展示物特定手段４０によって、複数の展示物が特定された場合に、閲覧者に選択を促す場合にも役立つ。既に述べたとおり、注視展示物特定手段４０は、配置位置情報格納部５０内に格納されている個々の展示物についての配置位置情報を参照しながら、所定の条件に合致する展示物を注視展示物として特定する処理を行うが、このとき、複数の注視展示物の特定を許すような条件設定を行うことも可能である（もちろん、常に単一の注視展示物のみが特定されるようにすることも可能である）。
【０２０８】
注視展示物特定手段４０が複数の展示物を注視展示物として特定した場合、これら複数の注視展示物の展示物識別コードが情報提示装置６０に与えられるので、情報提示装置６０は、この複数の注視展示物についての提示対象情報を同時に、あるいは、順番に提示することができる。この場合も、上述したインタラクティブな操作を利用すれば、複数の注視展示物のうち、閲覧者が指定した展示物の情報を選択的に提示することが可能になる。
【０２０９】
たとえば、図３５は、複数の注視展示物が特定された場合に、情報提示が必要な展示物を選択するためのタッチ入力を求める投影画像をパンフレット１０Ｈ上に表示させた例を示す平面図である。すなわち、この例では、パンフレット１０Ｈの開口窓ＰＰ内には、２つの展示物Ｅ２，Ｅ３が観察できる状態になっている。このような状態において、注視展示物特定手段４０が、展示物Ｅ２，Ｅ３をともに注視展示物として特定したとすると、情報提示装置６０には、２つの展示物識別コードＥ（２），Ｅ（３）が与えられることになる。
【０２１０】
このような場合、情報提示装置６０は、まず、いずれか一方の展示物を選択するためのタッチ入力を求める投影画像を提示する。図３５に示す例では、展示物Ｅ２，Ｅ３の縮小画像と、「タッチしてください」というガイド文字列と、を含む頁からなる投影画像が投影面ＰＪに提示されている（もちろん、このような投影画像を作成するには、予め提示対象情報格納部７０内に、各展示物の縮小画像を提示対象情報の一部として格納しておく必要がある）。
【０２１１】
この図３５に示すような情報提示を受けた閲覧者は、開口窓ＰＰを通して見えている２つの展示物Ｅ２，Ｅ３のいずれか一方の選択を促す表示であることを認識し、投影面ＰＪに提示されている２つの縮小画像のうちの一方を指でタッチする選択動作を行えばよい。たとえば、閲覧者が、図３５に示す状態において、「左側の壺」にタッチした場合、当該タッチ動作は、前述したボタンタッチ動作の検出処理と同様の手法を用いて、位置検出手段２０によって検出され、その結果が、情報提示装置６０に報知される。そこで、情報提示装置６０は、展示物Ｅ２が選択されたことを認識し、図３６に示すように、投影面ＰＪに新たな頁（図３１に提示されている頁と同じ）の提示を行うことになる。その後の処理は、既に述べたとおりである。
【０２１２】
以上、位置検出手段２０が、位置指定ツール１０Ｈ上に存在する閲覧者の指の位置を検出し、その結果に応じて、閲覧者に提示する情報の内容もしくはその提示形態を変える例を示したが、閲覧者からの何らかの意志表示を入力して、インタラクティブな操作を行う手法は、必ずしも閲覧者の指の位置を検出する手法に限定されるものではない。以下、閲覧者からの意志表示を入力する別な手法をいくつか述べておく。
【０２１３】
第１の手法は、位置指定ツール１０Ｈとして、閲覧者の操作に基づいて変形する構造もしくは材質を有する物品を利用するようにし、位置指定ツールの変形態様に基づいて、閲覧者からの意志表示を入力する方法である。たとえば、紙製のパンフレットにより位置指定ツール１０Ｈを構成した場合、閲覧者による「折り曲げ操作」によって、このパンフレットを変形させることができる。具体的には、図３３に示す例において、閲覧者がパンフレットの左上角に設けられた「作者」なる三角形の指示領域を折り曲げる操作を行うと、パンフレットの外形形状は、長方形から、左上角が欠損した五角形に変化する。
【０２１４】
そこで、位置検出手段２０に、このパンフレットの変形態様を検出する機能を更に設けておけば、パンフレットの四隅のどの部分が折り曲げられたかを認識することができる。そこで、情報提示手段６０は、この位置検出手段が検出した変形態様に応じて、閲覧者に提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えることが可能になる。具体的には、「作者」なる指示領域が折り曲げられたことが認識できた場合には、図３４の投影面ＰＪに示されているとおり、「作者」に関する情報提示が行われる。もちろん、折り曲げ操作が容易になるように、パンフレットの各指示領域の境界線にミシン目などを入れた構造にしておいてもよい。
【０２１５】
第２の手法は、位置指定ツールの位置に基づいて、閲覧者からの意志表示を入力する方法である。図３７は、図２８に示す装置において、閲覧者とのインタラクティブ性をもたせるために、パンフレット（位置指定ツール１０）の位置を検出する態様を示す側面図である。位置指定ツール１０−１は、展示物に近づけた状態、位置指定ツール１０−２は、展示物から遠ざけた状態を示している（１０−１，１０−２は、それぞれ同一の位置指定ツール１０の異なる位置を示すものであり、２組の位置指定ツール１０が存在するわけではない）。位置検出手段２０は、位置指定ツール１０のＸＹＺ三次元座標系上での位置を検出する機能を有しているので、図示の例の場合、位置指定ツール１０が、１０−１の位置に配置されたときには、Ｚ軸上の座標値Ｚ１〜Ｚ２の区間に配置され、１０−２の位置に配置されたときには、Ｚ軸上の座標値Ｚ３〜Ｚ４の区間に配置されていることが認識できる。
【０２１６】
そこで、情報提示手段６０は、この位置検出手段２０が検出した位置指定ツール１０の位置に応じて、閲覧者Ｍに提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えることが可能である。たとえば、位置指定ツール１０が配置されたＺ軸上の座標値に応じて、ある区間では「作者」の情報を提示し、ある区間では「年代」の情報を提示し、ある区間では「由来」の情報を提示する、というように、提示する情報の内容を変えることができる。あるいは、提示する情報の内容は同一であるが、Ｚ軸上の座標値に応じて、提示形態を変えてもよい。たとえば、音声による情報提示を行っている場合、位置指定ツール１０を展示物に近づけると音量が増加し、展示物から遠ざけると音量が減少するような音量制御が可能になる。
【０２１７】
第３の手法は、位置指定ツールの姿勢に基づいて、閲覧者からの意志表示を入力する方法である。図３８は、図２８に示す装置において、閲覧者とのインタラクティブ性をもたせるために、位置指定ツールの姿勢を検出する態様を示す側面図である。この例では、鉛直線Ｕに対してなす、パンフレット（位置指定ツール１０Ｈ）の左辺の角度φを、パンフレットの姿勢を示すパラメータとして定義している。
【０２１８】
既に述べたとおり、投影画像変形部６２は、パンフレットの姿勢に応じて、台形補正や回転補正を行う機能を有しているので、閲覧者がパンフレットをどのような向きに保持しても、当該パンフレットの投影面ＰＪ上に、正しい向きで、正しい内容の情報提示が行われる。図３８に示す例では、パンフレットが鉛直線Ｕに対して傾斜した状態で保持されているのに、投影面ＰＪ上の投影画像も同じように傾斜した状態になっているのは、投影画像変形部６２による補正が行われたためである。
【０２１９】
位置検出手段２０は、位置指定ツール１０のＸＹＺ三次元座標系上での位置を検出する機能を有しているので、図３８に示す角度φ（位置指定ツールの姿勢）を検出することができる。そこで、情報提示手段６０は、この位置検出手段２０が検出した位置指定ツール１０の姿勢に応じて、閲覧者Ｍに提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えることが可能である。たとえば、図示する角度φに応じて、提示する情報の内容を変えたり、音声の提示速度を変えたりする制御を行うことができる。
【０２２０】
なお、本発明において、提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えるインタラクティブ性をもたせる場合、必ずしも閲覧者の積極的な意志表示動作を利用する必要はない。たとえば、位置指定ツールとして、複数通りの異なるパンフレットを用意しておき、入館時に各閲覧者が希望するパンフレットを配布するようにすれば、各閲覧者が所持するパンフレットに応じて、提示する情報の内容もしくはその提示形態を変えることが可能になる。
【０２２１】
最も典型的な例は、位置指定ツールとして、複数ｎ通りの言語で記述された合計ｎ通りの異なるパンフレットを用意しておく例である。この場合、各閲覧者には、入館時に希望する言語で記述されたパンフレットを選んでもらう。一方、提示対象情報格納部７０には、このｎ通りの言語の中から選択された任意の言語で情報提示を行うことができるように、ｎ通りの異なる言語でそれぞれ用意された合計ｎ通りの提示対象情報を格納しておくようにする。更に、位置検出手段２０には、パンフレットを撮影するカメラと、このカメラによる撮影画像を解析することによりパンフレットに記述されている言語を認識する言語認識手段と、を用意しておく。そうすれば、情報提示手段６０は、位置検出手段２０が認識した言語に合致する言語で用意された提示対象情報を選択して、これを提示することができる。
【０２２２】
なお、撮影画像からパンフレットに記述されている言語を認識する言語認識手段としては、ＯＣＲを備えた高度な言語解析ユニットを用いることも可能であるが、実用上は、個々のパンフレット上に使用言語を示す識別マーク（たとえば、バーコードなど）を印刷しておけば、識別マークを読み取る単純な機能によって言語認識手段を構成することが可能である。
【０２２３】
＜＜＜  §８．  その他の変形例  ＞＞＞
最後に、本発明を実施する上で、位置検出手段２０の処理負担を軽減するために有用な変形例を述べておく。
【０２２４】
図３９は、展示物を透明ケースに収容して用いる変形例を示す図である。図示のとおり、複数の展示物Ｅ１〜Ｅ４が、透明ケース８０内に収容されている。透明ケース８０は、土台８１，ケース側板８２，ケース上板８３によって構成されており、この透明ケース８０の背後の壁面には第１のカメラ２１が取り付けられ、土台８１の内部には第２のカメラ２２が取り付けられている。また、天井には、プロジェクタ６１が取り付けられている。ケース側板８２およびケース上板８３は、ガラス板などの透明な板によって構成されている。
【０２２５】
この変形例では、図示のとおり、閲覧者Ｍは、位置指定ツール１０をケース上板８３の上面に載せて利用することになる。たとえば、図２７に示すようなパンフレットを位置指定ツール１０として用いる場合、閲覧者Ｍは、このパンフレットをケース上板８３の上面に載せ、開口窓ＰＰおよびケース上板８３を通して、所望の展示物を観察する。プロジェクタ６１から、パンフレット上の投影面ＰＪに画像が投影される点は、既に述べたとおりである。
【０２２６】
この変形例の利点は、位置検出手段２０が、透明ケースの板面（具体的には、ケース上板８３）に位置指定ツール１０が接触した状態になっているとの前提で、参照点Ｐもしくは参照領域ＰＰの位置を検出する処理を行うことができる点である。閲覧者の指を位置指定ツールとして利用する場合も同様である。このような前提では、ＸＹＺ三次元座標系上での位置指定ツール１０の位置が限定されることになる。すなわち、図３９に示す例の場合、位置指定ツール１０の位置は、ケース上板８３の上面に限定されるので（すなわち、Ｙ座標値は固定されるので）、２台のカメラ２１，２２によって、たとえば、図８(a) ，(b) に例示するような撮影画像Ｓ２１，Ｓ２２が得られた場合に、これらの画像を解析して、参照点Ｐもしくは参照領域ＰＰの位置を求めるプロセスの負担は大幅に軽減される。
【０２２７】
実際、図３９に示す例の場合、位置指定ツール１０は、第２のカメラ２２による撮影画像Ｓ２２のみに写っていれば足りる。別言すれば、参照点Ｐもしくは参照領域ＰＰの位置を検出するには、第２のカメラ２２による撮影画像Ｓ２２のみが得られれば十分である。したがって、この例では、第２のカメラ２２は、閲覧者の顔と位置指定ツール１０との双方を撮影する必要があるが、第１のカメラ２１は、閲覧者の顔のみを撮影できればよい。
【０２２８】
一方、図４０は、展示物の手前にスタンド９０を配置して用いる変形例を示す図である。この例でも、複数の展示物Ｅ１〜Ｅ４が、透明ケース８０内に収容されているが、透明ケース８０は特に設けなくてもかまわない。この変形例で重要な点は、展示物Ｅ１〜Ｅ４の手前に、透明なボードを有するスタンド９０を配置した点である。スタンド９０は、底板９１，脚部９２，透明なボード９３によって構成されている。また、透明ケース８０の壁面には第１のカメラ２１が取り付けられ、スタンド９０の底板９１の上面には第２のカメラ２２が取り付けられている。
【０２２９】
この変形例では、閲覧者Ｍは、位置指定ツール１０をスタンド９０の透明なボード９３の上面に載せて利用することになる。たとえば、図２７に示すようなパンフレットを位置指定ツール１０として用いる場合、閲覧者Ｍは、このパンフレットを透明なボード９３の上面に載せ、開口窓ＰＰ，透明なボード９３，透明ケース８０を通して、所望の展示物を観察する。
【０２３０】
この変形例の利点は、やはり位置検出手段２０が、透明なボード９３上に位置指定ツール１０が接触した状態になっているとの前提で、参照点Ｐもしくは参照領域ＰＰの位置を検出する処理を行うことができる点である。閲覧者の指を位置指定ツールとして利用する場合も同様である。図３９に示す変形例と同様に、このような前提では、ＸＹＺ三次元座標系上での位置指定ツール１０の位置が限定されることになるので、２台のカメラ２１，２２によって得られた画像を解析して、参照点Ｐもしくは参照領域ＰＰの位置を求めるプロセスの負担は大幅に軽減される。
【０２３１】
実際、この図４０に示す例の場合も、位置指定ツール１０は、第２のカメラ２２による撮影画像Ｓ２２のみに写っていれば足りる。すなわち、参照点Ｐもしくは参照領域ＰＰの位置を検出するには、第２のカメラ２２による撮影画像Ｓ２２のみが得られれば十分である。したがって、この例では、第２のカメラ２２は、閲覧者の顔と位置指定ツール１０との双方を撮影する必要があるが、第１のカメラ２１は、閲覧者の顔のみを撮影できればよい。
【符号の説明】
【０２３２】
１０，１０Ａ〜１０Ｈ：位置指定ツール
１０−１，１０−２：位置指定ツールの位置
１１：支持媒体
１２，１２ａ，１２ｂ：指示図形
２０：位置検出手段
２１：第１のカメラ
２２：第２のカメラ
２３：画像解析部
２３Ａ：第１解析部
２３Ｂ：第２解析部
２３Ｃ：座標変換部
３０：注視方向予測手段
４０：注視展示物特定手段
５０：配置位置情報格納部
６０：情報提示手段
６１：プロジェクタ
６２：投影画像変形部
６３：投影画像作成部
７０：提示対象情報格納部
８０：透明ケース
８１：土台
８２：ケース側板
８３：ケース上板
９０：スタンド
９１：底板
９２：脚部
９３：透明なボード
Ｃ：注視円錐
ＣＣ：注視錐状体
Ｄ：錐状体中心線
Ｅ，Ｅ１〜Ｅ４：展示物／展示物に対応する三次元仮想物体
Ｅ（１）〜Ｅ（４），Ｅ（ｉ）：展示物識別コード
Ｇ１，Ｇ２：重心点
Ｇ（ｘｇ，ｙｇ）：中点
Ｈ：閲覧者の頭部
Ｉ（１）〜Ｉ（４），Ｉ（ｉ）：提示対象情報
Ｋ：肌色領域
Ｌ１〜Ｌ４：展示物Ｅ１〜Ｅ４の代表点
Ｌ１１〜Ｌ１５：直線成分
Ｌ（１）〜Ｌ（４）：配置位置情報
Ｍ：閲覧者
Ｏ：座標系の原点
Ｐ，Ｐａ，Ｐｂ：指示図形の尖点／この尖点によって指し示される参照点
ＰＰ：開口窓／この開口窓によって指し示される閉領域（参照領域）
ＰＰ１，ＰＰ２：筒状体端部
ＰＪ：投影面
Ｑ：基準点
Ｓ２１：第１の撮影画像
Ｓ２２：第２の撮影画像
Ｔ：閲覧者の手
Ｕ：鉛直線
Ｖ：注視ベクトル
Ｗ１〜Ｗ４：白目領域
Ｘ：ＸＹＺ三次元座標系の座標軸
Ｘｑ：Ｘ軸上の座標値
ｘ：ｘｙ二次元座標系の座標軸／ｘｚ二次元座標系の座標軸
ｘａ，ｘｂ，ｘｇ：ｘ軸上の座標値
Ｙ：ＸＹＺ三次元座標系の座標軸
Ｙｑ：Ｘ軸上の座標値
ｙ：ｘｙ二次元座標系の座標軸
ｙａ，ｙｇ：ｙ軸上の座標値
Ｚ：ＸＹＺ三次元座標系の座標軸
Ｚ１〜Ｚ４，Ｚｑ：Ｚ軸上の座標値
ｚ：ｘｚ二次元座標系の座標軸
ｚｂ，ｚｇ：ｚ軸上の座標値
θ：二直線のなす角度
φ：回転角
【図１】
0005533311.tif 000002
【図２】
0005533311.tif 000003
【図３】
0005533311.tif 000004
【図４】
0005533311.tif 000005
【図５】
0005533311.tif 000006
【図６】
0005533311.tif 000007
【図７】
0005533311.tif 000008
【図８】
0005533311.tif 000009
【図９】
0005533311.tif 000010
【図１０】
0005533311.tif 000011
【図１１】
0005533311.tif 000012
【図１２】
0005533311.tif 000013
【図１３】
0005533311.tif 000014
【図１４】
0005533311.tif 000015
【図１５】
0005533311.tif 000016
【図１６】
0005533311.tif 000017
【図１７】
0005533311.tif 000018
【図１８】
0005533311.tif 000019
【図１９】
0005533311.tif 000020
【図２０】
0005533311.tif 000021
【図２１】
0005533311.tif 000022
【図２２】
0005533311.tif 000023
【図２３】
0005533311.tif 000024
【図２４】
0005533311.tif 000025
【図２５】
0005533311.tif 000026
【図２６】
0005533311.tif 000027
【図２７】
0005533311.tif 000028
【図２８】
0005533311.tif 000029
【図２９】
0005533311.tif 000030
【図３０】
0005533311.tif 000031
【図３１】
0005533311.tif 000032
【図３２】
0005533311.tif 000033
【図３３】
0005533311.tif 000034
【図３４】
0005533311.tif 000035
【図３５】
0005533311.tif 000036
【図３６】
0005533311.tif 000037
【図３７】
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【図３８】
0005533311.tif 000039
【図３９】
0005533311.tif 000040
【図４０】
0005533311.tif 000041