(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン上の画像表示領域における指示位置を検出する指示位置検出システムにおいて、
前記画像表示領域を撮像する撮像手段と、
当該撮像手段の撮像画像に基づき、当該撮像画像に含まれる指示画像から前記画像表示領域における指示位置を検出する位置検出手段と、
を含み、
前記位置検出手段は、
前記撮像画像に含まれる前記指示画像のエッジ検出処理を行うエッジ検出手段と、
エッジ検出処理された指示画像の情報に基づき、前記指示位置を検出する検出手段と、
前記指示画像を構成する画素の輝度値および当該画素と隣接する画素の輝度値の少なくとも一方が所定の輝度値未満であるという関係にあるかどうかを判定する輝度判定手段と、
ノイズ領域検出処理手段と、
を含み、
前記ノイズ領域検出処理手段は、非指示状態にある画像表示領域の撮像画像に対してエッジ検出処理を行って検出した領域に膨張処理を施してノイズ領域として記憶し、
前記検出手段は、前記輝度判定手段の判定結果に基づき、前記関係が成立しない場合は、前記指示位置の検出を行わず、前記関係が成立する場合は、前記ノイズ領域検出処理手段で検出されたノイズ領域を前記指示位置の検出対象から除外して前記指示位置を検出することを特徴とする指示位置検出システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記位置検出手段は、前記エッジ検出処理された指示画像の情報を２値化する２値化手段を含み、
前記検出手段は、前記２値化手段で２値化された指示画像の情報に基づき、前記指示位置を検出することを特徴とする指示位置検出システム。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかにおいて、
前記撮像手段は、前記画像表示領域を赤外領域で撮像可能に形成され、
前記指示位置検出手段は、前記赤外領域で撮像された赤外撮像画像に基づき、前記指示画像の指示位置の検出を行うことを特徴とする指示位置検出システム。
【請求項４】
前記画像表示領域に画像を表示する手段を含み、
請求項１〜３のいずれかに記載の指示位置検出システムを用いて前記指示画像の指示位置を検出することを特徴とするプレゼンテーションシステム。
【請求項５】
プレゼンテーション用システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
コンピュータを、
プレゼンテーション用画像の表示されるスクリーン上の画像表示領域を撮像する撮像手段による撮像画像に基づき、当該撮像画像に含まれる指示画像から前記画像表示領域における指示位置を検出する位置検出手段として機能させるためのプログラムを記憶し、
前記位置検出手段は、
前記撮像画像に含まれる前記指示画像のエッジ検出処理を行うエッジ検出手段と、
エッジ検出処理された指示画像の情報に基づき、前記指示位置を検出する検出手段と、
前記指示画像を構成する画素の輝度値および当該画素と隣接する画素の輝度値の少なくとも一方が所定の輝度値未満であるという関係にあるかどうかを判定する輝度判定手段と、
ノイズ領域検出処理手段と、
を含み、
前記ノイズ領域検出処理手段は、非指示状態にある画像表示領域の撮像画像に対してエッジ検出処理を行うことにより、ノイズ領域を検出して記憶し、
前記検出手段は、前記輝度判定手段の判定結果に基づき、前記関係が成立しない場合は、前記指示位置の検出を行わず、前記関係が成立する場合は、前記ノイズ領域検出処理手段で検出されたノイズ領域を前記指示位置の検出対象から除外して前記指示位置を検出することを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項６】
請求項５において、
前記位置検出手段は、前記エッジ検出処理された指示画像の情報を２値化する２値化手段を含み、
前記検出手段は、前記２値化手段で２値化された指示画像の情報に基づき、前記指示位置を検出することを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項７】
請求項５、６のいずれかにおいて、
前記撮像手段は、前記画像表示領域を赤外領域で撮像可能に形成され、
前記指示位置検出手段は、前記赤外領域で撮像された赤外撮像画像に基づき、前記指示画像の指示位置の検出を行うことを特徴とする情報記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指示位置検出システム、プレゼンテーションシステムおよび情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
プロジェクタ等を用いたプレゼンテーションシステムでは、指示具等によるその指示位置の検出を行うことが必要となる。この場合に、特別な指示具等を用いることなく、指示位置の検出を正確に行い、各種の画像処理に反映させることが重要となる。
【０００３】
このため、本発明者らにより、プロジェクタからの投写光によって画像の表示されるスクリーンをカメラ等で撮像し、その撮像信号に基づき指示位置を検出するシステムの検討がなされている。
【０００４】
しかし、スクリーン上には外部からのノイズ、例えば日光や室内照明等の外乱光によってスクリーン上の輝度のレベル変動が発生したり、外乱光によってシェーディング等が発生したりすることにより、カメラ等の撮像信号を単に信号処理しても、精度の高い位置検出が難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、外乱光等のノイズの影響を受けずに撮像信号に基づく指示位置検出を正確に行うための指示位置検出システム、プレゼンテーションシステムおよび情報記憶媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る指示位置検出システムは、所定の画像表示領域における指示位置を検出する指示位置検出システムにおいて、
前記画像表示領域を撮像する撮像手段と、
当該撮像手段の撮像画像に基づき、当該撮像画像に含まれる指示画像から前記画像表示領域における指示位置を検出する位置検出手段と、
を含み、
前記位置検出手段は、
前記撮像画像に含まれる前記指示画像のエッジ検出処理を行うエッジ検出手段と、
エッジ検出処理された指示画像の情報に基づき、前記指示位置を検出する検出手段と、
を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、プレゼンテーション用システムを実現するための情報を記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、
前記情報は、
プレゼンテーション用画像の表示される画像表示領域を撮像する撮像手段による撮像画像に基づき、当該撮像画像に含まれる指示画像から前記画像表示領域における指示位置を検出する位置検出手段を実現するための情報を含み、
前記位置検出手段は、
前記撮像画像に含まれる前記指示画像のエッジ検出処理を行うエッジ検出手段と、
エッジ検出処理された指示画像の情報に基づき、前記指示位置を検出する検出手段と、
を実現するための情報を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、エッジ検出処理を行うことにより、外乱光のレベル変動や、外乱光によるシェーディングに強くなり、精度の高い指示位置の検出が行える。
【０００９】
また、前記位置検出手段は、前記指示画像を構成する画素の輝度値が当該画素と隣接する画素の輝度値と所定の関係にあるかどうかを判定する輝度判定手段を含み、
前記検出手段は、前記輝度判定手段の判定結果に基づき、前記所定の関係が成立する場合に、前記指示画像を、前記指示位置の検出対象として取り扱うことが好ましい。
【００１０】
これによれば、例えば、所定の輝度値未満の指示画像のみを検出対象とすることにより、外乱光の影響を受けずに正確に指示位置の検出が行える。
【００１１】
なお、ここで、前記所定の関係としては、例えば、前記指示画像を構成する画素の輝度値および当該画素と隣接する画素の輝度値の少なくとも一方が所定の輝度値未満であるという関係が該当する。
【００１２】
すなわち、当該画素も隣接画素も所定の輝度値を超える場合には外乱光が当たったために輝度値が上がった画素とみなすことができる。
【００１３】
また、前記位置検出手段は、前記エッジ検出処理された指示画像の情報を２値化する２値化手段を含み、
前記検出手段は、前記２値化手段で２値化された指示画像の情報に基づき、前記指示位置を検出することが好ましい。
【００１４】
これによれば、２値化することにより、後の処理が容易となり、装置も小型化できる。
【００１５】
また、前記位置検出手段は、非指示状態にある画像表示領域の撮像画像に対してエッジ検出処理を行うことにより、ノイズ領域を検出して記憶するノイズ領域検出処理手段を含み、
前記検出手段は、前記ノイズ領域検出処理手段で検出されたノイズ領域を前記指示位置の検出対象から除外して前記指示画像の指示位置を検出することが好ましい。
【００１６】
これによれば、ノイズ領域を検出して指示位置の検出対象から除外して前記指示画像の指示位置を検出することにより、スクリーンに表示された文字や傷等のノイズ領域の影響を受けずに正確に指示位置の検出が行える。
【００１７】
また、前記ノイズ領域検出処理手段は、前記エッジ検出処理を行って検出した領域に膨張処理を施して前記ノイズ領域として記憶することが好ましい。
【００１８】
これによれば、スクリーン位置の若干の移動によってノイズ領域が移動した場合でも、その移動分を考慮してノイズ領域を広めに把握しておくことにより、正確に指示位置の検出が行える。
【００１９】
また、前記撮像手段は、前記画像表示領域を赤外領域で撮像可能に形成され、前記指示位置検出手段は、前記赤外領域で撮像された赤外撮像画像に基づき、前記指示画像の指示位置の検出を行うことが好ましい。
【００２０】
これによれば、人物等とスポット光とを明確に分離でき、正確に指示位置を検出することができる。
【００２１】
また、本発明に係るプレゼンテーションシステムは、前記指示位置検出システムを用いて前記指示画像の指示位置を検出することを特徴とする。
【００２２】
これによれば、指示位置の検出に基づき、カーソル表示位置制御等の各種の制御を、スポット光の位置と正確に対応づけて行うことができる。
【００２３】
また、前記エッジ検出手段は、前記エッジ検出処理の一部として、前記撮像画像に対し隣接画素の重み付け演算を行うことが好ましい。
【００２４】
これによれば、エッジをより明確化することができる。なお、隣接画素としては、例えば、対象画素の水平方向における両隣の画素、対象画素の周囲８画素等が該当する。
【００２５】
なお、前記エッジ検出処理としては、例えば、所定ドット分の画像の差分を用いる差分処理、オペレータを用いた微分処理等を適用することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をプレゼンテーションシステムにおいて指示位置の検出を行うためのシステムに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
（システム全体の説明）
図１は、本実施の形態の一例に係るプレゼンテーションシステムの概略説明図である。
【００２８】
スクリーンのほぼ正面に設けられたプロジェクタ１０から、所定のプレゼンテーション用の画像が投写される。プレゼンター３０は、スクリーン上の画像が表示されている領域すなわち画像表示領域１２の画像の所望の位置を指示棒４０で指し示しながら、第三者に対するプレゼンテーションを行なう。
【００２９】
プレゼンター３０が指示棒４０を用いてスクリーン上の画像表示領域１２の所望の位置を指示すると、画像表示領域１２、プレゼンター３０の一部および指示棒４０が、画像表示領域１２のほぼ正面に設けられ、撮像手段として機能するＣＣＤカメラ１４により、指示画像として撮像される。
【００３０】
ここで、プロジェクタ１０の出射光が指示棒４０により遮蔽されてできる棒状の細長い影を指示画像の影領域という。また、撮像画像内に写されているプレゼンター３０の一部と指示棒４０その物の実画像を指示画像の実像領域といい、ポインティング位置の検出処理に用いられるこれらの情報（対象）を合わせて検出対象という。
【００３１】
そして、プレゼンター３０が指示棒４０の影領域を用いて指示する画像表示領域１２上のポインティング位置は、撮像画像における画像表示領域１２上に映し出される指示画像の影領域の先端位置として検出される。すなわち、棒状の指示画像の影領域の先端位置が、ポインティング位置として自動的に検出され、所定のデータ処理が行われる。
【００３２】
同様に、プレゼンター３０が指示棒４０の実像領域を用いて指示する画像表示領域１２上のポインティング位置は、撮像画像における画像表示領域１２上に映し出される指示画像の実像領域の先端位置として検出される。
【００３３】
なお、指示棒４０は、反射率の少ない色、部材で構成されることが好ましい。
【００３４】
反射率を少なくすることにより、画像表示領域１２への指示棒４０からの光の反射を低減し、正確な位置検出が行える。
【００３５】
また、本実施の形態では、赤外光源１５と、ＣＣＤカメラ１４のカメラ先端に設けられる光学フィルタ１６とが必要に応じて設けられる。光学フィルタ１６は、より具体的には赤外光のみを透過する赤外透過フィルタである。
【００３６】
本システムにおいては、撮像手段は、光学フィルタ１６を介して赤外領域で画像表示領域１２を撮像し、撮像した指示画像から指示棒４０の動きを検出する。
【００３７】
この赤外領域を形成するために、補助光源として赤外光源１５を設けている。プレゼンテーションが行われる場所が太陽光（自然光）が十分に入る場所であれば、太陽光に赤外線が含まれるため、赤外光源１５を必ずしも用いる必要はないが、赤外光源１５を設けることにより、特に太陽光が入らないような暗い場所において、より確実に所望の赤外領域を形成することができる。
【００３８】
また、例えば、指示位置の検出に基づいて画像表示領域１２に表示するカーソルの表示位置を制御を行う場合、カーソルと指示位置がずれないように指示位置を正確に検出する必要がある。
【００３９】
しかし、プレゼンテーションの行われる場所によっては、日光等の外乱光等が画像表示領域１２に投写された場合に、これらの光を指示棒４０や指示する手指の端点と誤って認識し、指示位置が正確に検出できない場合もあった。
【００４０】
本実施の形態では、撮影画像に含まれる指示画像に対してエッジ検出処理を行って指示位置を検出することにより、外乱光の影響を低減し、正確な指示位置の検出が行える。
【００４１】
さらに、外乱光等のノイズ発生部分を輝度制限処理によって検出対象から除外することにより、より正確な指示位置の検出が行える。
【００４２】
図２は、輝度制限処理を行わなかった場合の説明図であり、図２（Ａ）は、エッジ検出処理前の画像を示し、図２（Ｂ）は、エッジ検出処理後の画像を示す図である。
【００４３】
例えば、図２（Ａ）に示す撮像画像においては、エッジ検出処理前の状態であり、撮像画像の中央下の右寄りの部分に外乱光が見られる。このような外乱光が残ったままの状態の画像を処理すると、外乱光を誤って手指の端点と認識してしまう場合がある。
【００４４】
すなわち、ノイズ成分を含む画像に対してエッジ検出処理を行っても、図２（Ｂ）に示すように、画像から指示画像のエッジは浮かび上がるが、外乱光によるノイズ部分もエッジが浮かび上がってしまう。
【００４５】
このため、ノイズ部分のエッジを誤って、指示画像のエッジとして誤認識してしまう場合がある。
【００４６】
したがって、ノイズ成分を含んだまま、指示画像のエッジの先端にある指示位置を正確に検出することは難しい。
【００４７】
図３は、輝度制限処理を行った場合の説明図であり、図３（Ａ）は、エッジ検出処理前の画像を示し、図３（Ｂ）は、輝度制限処理およびエッジ検出処理を行った画像を示す図である。
【００４８】
図３（Ａ）は、図２（Ａ）と同様に外乱光によるノイズ成分を含む画像である。
【００４９】
一般に外乱光は、手指や指示棒４０よりも輝度レベルが高い。したがって、所定のしきい値以下の輝度成分のみを含むエッジを有効なエッジとして取り扱い、しきい値を超える輝度成分を含むエッジを無効化する輝度制限処理を行うことにより、図３（Ｂ）に示すように指示画像のエッジのみを抽出することができる。
【００５０】
また、プレゼンテーションを行う場合に、プレゼンテーションの実行前にスクリーンの傷や文字等によって既にエッジとなる要因が存在する場合もある。このような状態のまま、プレゼンテーションを行って、指示画像のエッジを検出しようとしても、スクリーンの傷や文字等のノイズ成分によるエッジを誤って指示画像のエッジとして誤認識してしまう場合がある。
【００５１】
また、このようなノイズ成分は、上述した外乱光のように指示画像との輝度レベルの差が少ないため、輝度制限処理を用いた場合の有効性は低い。
【００５２】
このため、プレゼンテーション実行前にノイズ発生領域を把握しておき、プレゼンテーション実行時にノイズ発生領域を差分処理等を用いてエッジ検出対象から除外する手法を用いたエッジ検出処理を行うことが考えられる。
【００５３】
しかし、このような手法を用いた場合でも、スクリーンの傷や文字のようなノイズ成分は、細い線で形成されるため、スクリーンが風等によって若干移動した場合には、プレゼンテーション実行前に把握していたノイズ発生領域と、プレゼンテーション実行時のノイズ発生領域との位置のずれが生じ、正確にエッジ検出対象から除外することができない場合も生じうる。
【００５４】
本実施の形態では、スクリーンの傷や文字等のノイズ成分に膨張処理を施して適切にノイズ成分を除去している。
【００５５】
図４は、膨張処理の説明図であり、図４（Ａ）は、膨張処理前のノイズ画像を示し、図４（Ｂ）は、膨張処理後のノイズ画像を示す図である。
【００５６】
図４（Ａ）に示す「ＡＢＣＤ」という文字がスクリーンに表示された膨張処理前のノイズ画像に対して膨張処理を施すことにより、図４（Ｂ）に示すように「ＡＢＣＤ」という文字が太くなった画像が生成される。
【００５７】
ノイズ成分に膨張処理した画像（以下「マスク画像」という。）を用いてマスク処理を行うことにより、ノイズ成分を除去して正確に指示位置の検出が行える。
【００５８】
図５は、ノイズ除去処理の説明図であり、図５（Ａ）は、ノイズ除去前の指示画像を示し、図５（Ｂ）は、ノイズ除去後の指示画像を示す図である。
【００５９】
図５（Ａ）に示すように、プレゼンテーション実行時に、図５（Ａ）のノイズ成分（「ＡＢＣＤ」という文字）を含む状態で指示を行った場合を想定する。
【００６０】
上述したマスク処理を行うことにより、「ＡＢＣＤ」という文字が除去されて指示画像のエッジのみを抽出することができる。
【００６１】
（機能ブロックについての説明）
次に、これらの機能を実現するための本システムの機能ブロックについて説明する。
【００６２】
図６は、本実施の形態の一例に係るシステムの機能ブロック図である。
【００６３】
本システムは、撮像手段であるＣＣＤカメラ１４と、処理部１１０と、プロジェクタ１０とを含んで構成されている。
【００６４】
また、処理部１１０は、撮像信号に基づき指示位置の検出を行う位置検出部１３０と、指示位置の検出結果に基づくカーソル２００の表示位置の制御のほか各種の制御や演算を行う演算処理部１１８とを含んで構成されている。
【００６５】
より具体的には、位置検出部１３０は、撮像画像のエッジを検出するエッジ検出部１１２と、上述した輝度制限処理を行う輝度判定部１１３と、エッジ検出情報に対してデータ処理を行いやすいように２値化を行う２値化処理部１１４と、２値化されたエッジ検出情報からノイズ領域を除外するためのノイズ領域情報生成部１１５と、ノイズ領域が除外されたエッジ検出情報から指示位置を検出するポインティング座標検出部１１６とを含んで構成されている。
【００６６】
このような処理部１１０は、具体的にはＣＰＵ、各種プログラム、データ等を記憶する情報記憶媒体であるＲＯＭ、ワーク領域として機能するＲＡＭ等を用いて実現される。
【００６７】
以下、位置検出部１３０内の各部について順に詳細に説明する。
【００６８】
ＣＣＤカメラ１４から出力される撮像信号は、エッジ検出部１１２へ入力される。なお、本実施の形態において、ＣＣＤカメラ１４は白黒の撮像信号を出力するものとする。
【００６９】
図７は、本実施の形態の一例に係るエッジ検出部１１２の機能ブロック図である。
【００７０】
エッジ検出部１１２は、差分演算部４２４を用いて、通常の撮像信号と、記憶部４２０に記憶された１ドット分遅延した撮像信号との差分（絶対値の差分）を演算する。
【００７１】
また、このような各ドットに対する差分処理と並行して輝度判定部１１３によって、画像表示領域１２における外乱光によるノイズ領域を検出対象から除外して指示位置検出を行うため、各ドット（画素）に対応する撮像信号に含まれる輝度信号の輝度レベルの判定が行われる。
【００７２】
図８は、本実施の形態の一例に係る輝度判定部１１３の機能ブロック図である。
【００７３】
輝度判定部１１３は、撮像信号に含まれる輝度信号に対して２値化処理部４３０により２値化処理を行い、判定部４３２により２値化された輝度信号がしきい値未満かどうかを判定する。これを第１の判定結果とする。
【００７４】
また、輝度判定部１１３は、当該輝度信号から１ドット分遅延した輝度信号に対して２値化処理部４３０により２値化処理を行い、判定部４３２により２値化された輝度信号がしきい値未満かどうかを判定する。これを第２の判定結果とする。
【００７５】
第１の判定結果および第２の判定結果はＯＲ回路４３４に入力される。ＯＲ回路４３４では、第１の判定結果および第２の判定結果の少なくとも一方が真、すなわち、所定のしきい値未満ならば指示位置の検出対象として有効とみなされ、後の処理で当該領域が指示位置の検出対象として取り扱われる。
【００７６】
一方、ＯＲ回路４３４では、両方ともしきい値以上の輝度値であった場合、すなわち、連続する２ドットの輝度が高い場合、外乱光の可能性が高いとみなされ、後の処理で当該領域が指示位置の検出対象から除外される。
【００７７】
このように、単独の画素に対応する輝度信号だけで判定するのではなく、ある画素と当該画素に隣接する画素、具体的には、連続する２ドットの輝度信号の判定を行うことにより、誤判定を低減して適切に外乱光等のノイズを指示位置の検出対象から除外することができる。
【００７８】
また、図７を用いて説明したエッジ検出部１１２の出力であるエッジ検出情報は２値化処理部１１４で２値化されて２値情報が生成される。
【００７９】
図９は、本実施の形態の一例に係るノイズ領域情報生成部１１５の機能ブロック図である。
【００８０】
ノイズ領域情報生成部１１５は、画像表示領域１２における傷や文字等（ノイズ領域）を指示位置の検出対象から除外するためのノイズ領域情報を生成する。このノイズ領域情報の生成は、画像表示領域１２に指示検出対象が現れない任意のタイミング、例えば、プレゼンテーション実行前に行われる。
【００８１】
図４（Ｂ）は、ノイズ領域情報を可視化して示す図である。このような図をマスク画像とも呼ぶ。具体的には、ノイズ領域情報は、次のように生成される。
【００８２】
プレゼンテーション実行前に、ＣＣＤカメラ１４が画像表示領域１２を撮像する。得られた撮像画像に基づいてエッジ検出部１１２がエッジ検出情報を生成し、さらにこのエッジ検出情報に基づき２値化処理部１１４が２値情報を生成する。この２値情報は、ノイズ領域情報生成部１１５に入力される。
【００８３】
その後、所定のしきい値を超える輝度に対する領域が膨張するように、ノイズ領域情報生成部１１５内の膨張処理部４５０が２値情報に膨張処理を行う。膨張処理後の２値情報は、制御部４５４によって記憶部４５２に記憶される。記憶部４５２の記憶内容はノイズ領域情報に対応し、ポインティング座標検出動作の間、保持される。
【００８４】
そして、制御部４５４からは、当該ノイズ領域を示す情報であるノイズ領域情報がポインティング座標検出部１１６へ向け出力される。
【００８５】
図１０は、本実施の形態の一例に係るポインティング座標検出部１１６の機能ブロック図である。
【００８６】
指示位置を検出する検出手段として機能するポインティング座標検出部１１６では、ノイズ領域情報生成部１１５からのノイズ領域情報がＮＯＴ回路４６０で反転された情報と、２値化処理部１１４からの２値情報と、輝度判定部１１３からの判定信号とがＡＮＤ回路４６２に入力される。
【００８７】
これにより、判定信号が真の場合には、ノイズ領域を除外した形で２値情報に基づき、指示位置の検出が行われる。なお、判定信号が偽であった場合には指示位置の検出は行われない。
【００８８】
実際の指示位置の検出は、端点座標検出部４６４により行われる。指示棒４０の先端が指示位置であるので、その端点を検出することにより、指示位置を正確に検出することができる。
【００８９】
ポインティング座標検出部１１６は、端点座標を検出し、指示棒４０が指し示す指示位置として、その検出結果を演算処理部１１８へ出力する。
【００９０】
また、演算処理部１１８は、このようにして入力される指示位置の検出データに基づき各種のデータ処理や画像処理を行う。
【００９１】
なお、上述した２値化処理等の詳細については、本出願人により出願された特許文献（特願平１１−８９０２５）に記載されているので、ここではその詳細な説明を省略している。
【００９２】
また、本実施の形態において、演算処理部１１８は、カメラ制御部１２２およびカーソル制御部１２０として機能する。
【００９３】
カメラ制御部１２２は、ＣＣＤカメラ１４から出力される情報に基づき、ＣＣＤカメラ１４のフォーカス制御等の各種の光学制御を行う。
【００９４】
また、カーソル制御部１２０は、検出された指示位置を指し示すように、画像表示領域１２に投写されて表示される矢印状のカーソルの位置制御を行う。すなわち、カーソル制御部１２０は、プロジェクタ１０から投写される画像に含まれるカーソルが、指示棒４０や手指の指示位置に追従して移動するようにプロジェクタ１０を制御する。
【００９５】
次に、上述した各部を用いた指示位置検出処理の流れについてフローチャートを用いて説明する。
【００９６】
（指示位置検出処理の流れについての説明）
図１１は、本実施の形態の一例に係る指示位置検出処理の流れを示すフローチャートである。
【００９７】
まず、ノイズ領域情報生成部１１５において、ノイズ領域情報を生成し、記憶する（ステップＳ１）。
【００９８】
そして、プレゼンテーション画像が表示される（ステップＳ２）。
【００９９】
そして、ＣＣＤカメラ１４を用いてプレゼンテーション画像を撮像する（ステップＳ４）。
【０１００】
そして、エッジ検出部１１２により指示画像のエッジが検出される（ステップＳ６）。
【０１０１】
また、エッジ検出（ステップＳ６）と並行して輝度判定部１１３により、撮像信号の輝度信号から外乱光の当たっている領域を検出対象から除外するための輝度判定が行われる（ステップＳ８）。
【０１０２】
エッジ検出（ステップＳ６）によるエッジ検出情報に対して２値化処理部１１４により２値化処理が行われる（ステップＳ１０）。
【０１０３】
そして、ポインティング座標検出部１１６により、輝度判定部１１３からの輝度判定情報、ノイズ領域情報生成部１１５からのノイズ領域情報、２値化処理部１１４からのエッジ検出された２値化情報に基づき、端点座標検出部４６４で指示棒４０等による端点座標が検出される（ステップＳ１４）。
【０１０４】
カーソル制御部１２０は、この重心座標に基づき、カーソルの表示位置を制御する（ステップＳ１６）。
【０１０５】
以上の処理（ステップＳ２〜Ｓ１６）をプレゼンテーションが終了するまで繰り返す。
【０１０６】
以上、説明してきたように本実施の形態によれば、輝度判定部１１３や、ノイズ領域情報生成部１１５を用いて外乱光やスクリーンの傷、文字等を除去して位置検出を行うことにより、誤認識をなくし、正確な指示位置検出が行える。
【０１０７】
また、エッジ検出部１１２でエッジ検出処理を行うことにより、外乱光のレベル変動や、外乱光によるシェーディングに強くなり、精度の高い指示位置の検出が行える。
【０１０８】
次に、処理部１１０のハードウェア構成について説明する。
【０１０９】
図１２は、本実施の形態の一例に係る処理部１１０のハードウェア構成の説明図である。
【０１１０】
同図に示す装置では、ＣＰＵ１０００、ＲＯＭ１００２、ＲＡＭ１００４、情報記憶媒体１００６、画像生成ＩＣ１０１０、Ｉ／Ｏ（入出力ポート）１０２０−１、１０２０−２が、システムバス１０１６により相互にデータ送受信可能に接続されている。そして、Ｉ／Ｏ１０２０−１、１０２０−２を介してＣＣＤカメラ１４、プロジェクタ１０等の機器に接続されている。
【０１１１】
情報記憶媒体１００６は、プログラムや、画像データ等が格納されるものである。
【０１１２】
情報記憶媒体１００６に格納されるプログラム、ＲＯＭ１００２に格納されるプログラム等に従って、ＣＰＵ１０００は装置全体の制御や各種データ処理を行う。ＲＡＭ１００４はこのＣＰＵ１０００の作業領域等として用いられる記憶手段であり、情報記憶媒体１００６やＲＯＭ１００２の所与の内容や、ＣＰＵ１０００の演算結果等が格納される。また、本実施形態を実現するための論理的な構成を持つデータ構造は、ＲＡＭ１００４または情報記憶媒体１００６上に構築されることになる。
【０１１３】
そして図１〜図１１で説明した各種の処理は、これらの処理を行うためのプログラムを格納した情報記憶媒体１００６と、当該プログラムに従って動作するＣＰＵ１０００、画像生成ＩＣ１０１０等によって実現される。なお画像生成ＩＣ１０１０等で行われる処理は、ＣＰＵ１０００や汎用のＤＳＰ等によりソフトウェア的に行ってもよい。
【０１１４】
以上、本発明を適用した好適な実施の形態について説明してきたが、本発明の適用は上述した実施例に限定されない。
【０１１５】
（その他の実施例）
例えば、上述したエッジ検出部１１２は、１ドット分遅れた撮像信号を用いた差分処理によって簡易にエッジ検出を行ったが、いわゆるオペレータ（画像フィルタリング処理に用いる係数のマトリクス）を用いて隣接画素の微分処理を行ってエッジ検出を行ってもよい。
【０１１６】
図１３は、本実施の形態の一例に係るオペレータの模式図である。
【０１１７】
オペレータとしては、Ｓｏｂｅｌのオペレータ等の種々のオペレータが用いられる。図１３に示すオペレータでは、垂直方向の成分を強調するオペレータである。もちろん、オペレータの数値や、サイズは図１３に示すものに限られず、種々のものを適用することができる。
【０１１８】
また、ＣＣＤカメラ１４、送信部６０および処理部１１０をプロジェクタ１０と一体化してもよい。
【０１１９】
また、指示位置の検出後のデータ処理として、カーソルの表示位置演算処理以外にも、例えば、カーソルの表示変更処理、アイコンの指示確定処理、アイコンの表示変更処理等を行うことも可能である。
【０１２０】
また、上述したプロジェクタのような投写手段以外にも表示手段で画像表示を行ってプレゼンテーション等を行う場合にも本発明を適用できる。このような表示手段としては、例えば、液晶プロジェクタのほか、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、直視型液晶表示装置等のディスプレイ装置等が該当する。
【０１２１】
さらに、上述した実施例では、前面投写型のプロジェクタを適用した例について説明したが、背面投写型のプロジェクタを適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の一例に係るプレゼンテーションシステムの概略説明図である。
【図２】輝度制限処理を行わなかった場合の説明図であり、図２（Ａ）は、エッジ検出処理前の画像を示し、図２（Ｂ）は、エッジ検出処理後の画像を示す図である。
【図３】輝度制限処理を行った場合の説明図であり、図３（Ａ）は、エッジ検出処理前の画像を示し、図３（Ｂ）は、輝度制限処理およびエッジ検出処理を行った画像を示す図である。
【図４】膨張処理の説明図であり、図４（Ａ）は、膨張処理前のノイズ画像を示し、図４（Ｂ）は、膨張処理後のノイズ画像を示す図である。
【図５】ノイズ除去処理の説明図であり、図５（Ａ）は、ノイズ除去前の指示画像を示し、図５（Ｂ）は、ノイズ除去後の指示画像を示す図である。
【図６】本実施の形態の一例に係るシステムの機能ブロック図である。
【図７】本実施の形態の一例に係るエッジ検出部の機能ブロック図である。
【図８】本実施の形態の一例に係る輝度判定部の機能ブロック図である。
【図９】本実施の形態の一例に係るノイズ領域情報生成部の機能ブロック図である。
【図１０】本実施の形態の一例に係るポインティング座標検出部の機能ブロック図である。
【図１１】本実施の形態の一例に係る指示位置検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本実施の形態の一例に係る処理部のハードウェア構成の説明図である。
【図１３】本実施の形態の一例に係るオペレータの模式図である。
【符号の説明】
１０  プロジェクタ
１４  ＣＣＤカメラ
１６  光学フィルタ
１１０  処理部
１１２  エッジ検出部
１１３  輝度判定部
１１４  ２値化処理部
１１５  ノイズ領域情報生成部
１１６  ポインティング座標検出部
１３０  位置検出部
１００６  情報記憶媒体
【図１】
0003620397.tif 000002
【図２】
0003620397.tif 000003
【図３】
0003620397.tif 000004
【図４】
0003620397.tif 000005
【図５】
0003620397.tif 000006
【図６】
0003620397.tif 000007
【図７】
0003620397.tif 000008
【図８】
0003620397.tif 000009
【図９】
0003620397.tif 000010
【図１０】
0003620397.tif 000011
【図１１】
0003620397.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003620397.tif 000014