(57)【要約】  被投影体にコンテンツを投影する投影装置において、被投影体の明るさによってコンテンツの視認性が損なわれることを抑制するように投影領域を設定する。被投影体（１０２）にコンテンツを投影する投影装置（１０１）は、被投影体（１０２）の投影面（１０３）上の照度分布を検出し、当該照度分布を参照して、コンテンツの投影領域（１０４）を決定する。
2018012524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被投影体にコンテンツを投影する投影部と、
前記投影部による投影可能範囲内の照度に基づいて、前記コンテンツの投影領域を決定する投影領域決定部と、を備えていることを特徴とする投影装置。
【請求項２】
前記投影部による投影可能範囲内の照度分布を検出する照度分布検出部をさらに備え、
前記投影領域決定部は、前記照度分布検出部が検出した前記照度分布に基づいて、前記コンテンツの投影領域を決定する投影領域決定部と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記投影領域決定部は、前記投影部が前記コンテンツを前記投影領域に投影している間に、当該投影の開始前に前記照度分布検出部が検出した開始前照度分布と、当該投影の開始後に前記照度分布検出部が予め検出した開始後照度分布とにさらに基づいて、前記コンテンツの投影領域を決定することを特徴とする請求項２に記載の投影装置。
【請求項４】
前記被投影体の３次元形状を検出する３次元形状検出部と、
前記３次元形状検出部が検出した前記被投影体の３次元形状に応じて前記コンテンツを変換した描画データを生成する描画データ生成部とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の投影装置。
【請求項５】
前記コンテンツには、投影先を移動可能なコンテンツと、投影先を移動不可なコンテンツとがあり、
投影先を移動可能なコンテンツであるか、投影先を移動不可なコンテンツであるかを判定して、投影先を移動可能なコンテンツである場合には、前記投影部に、当該コンテンツを、前記投影領域決定部が決定した前記投影領域に投影させ、投影先を移動不可なコンテンツである場合には、前記投影部に、当該コンテンツを、予め設定された位置に投影させる制御部をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の投影装置。
【請求項６】
前記投影領域決定部は、前記照度分布を参照して、前記投影可能範囲を分割した複数の小領域において、照度が閾値以下である連続した前記小領域からなる小領域群を検出し、検出した小領域群のうちから前記投影領域を決定することを特徴とする請求項２に記載の投影装置。
【請求項７】
前記投影領域決定部が決定した前記投影領域に応じて前記コンテンツを変換した描画データを生成する描画データ生成部をさらに備え、
前記投影部は、前記描画データを用いて、前記投影領域に前記コンテンツを投影することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の投影装置。
【請求項８】
投影装置が被投影体にコンテンツを投影する投影方法であって、
前記投影装置による投影可能範囲内の照度に基づいて、前記コンテンツの投影領域を決定する投影領域決定工程を包含することを特徴とする投影方法。
【請求項９】
請求項１に記載の投影装置としてコンピュータを機能させるための投影制御プログラムであって、上記投影領域決定部としてコンピュータを機能させるための投影制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、被投影体にコンテンツを投影するための投影装置、投影方法および投影プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報を直感的に提示するための技術として、実空間に映像等を重畳させるＡＲ（Augmented Reality）技術が開発されている。ＡＲ技術によれば、例えば、作業の現場において、作業対象物に対して作業方法を示す映像等を重畳させたり、医療現場において、患者の身体に対して、診察画像等を重畳させたりすることができる。【０００３】
ＡＲ技術の実施方式としては、光学シースルー型、ビデオシースルー型、プロジェクション型等の方式が存在する。ただし、光学シースルー型、ビデオシースルー型といった方式では、複数人が同時に同じＡＲ情報を見る場合、各々が専用の機器を装着する必要がある。これに対し、プロジェクション型ＡＲ技術では、各々が専用の機器を装着することなく、複数人が同時に同じＡＲ情報を見ることができるという利点がある。【０００４】
プロジェクション型ＡＲ技術は、物体に、図形や文字、静止画、映像などの視覚的な情報を投影する投影装置を用いて、コンピュータ上で生成または加工した映像を投影装置から投影し、実空間内の物体に映像を重畳させる技術である。【０００５】
このようなプロジェクション型ＡＲ技術では、物体が照明などの外光で照らされることで明るくなると、映像が見え難くなるという課題がある。これに対し、特許文献１には、物体近傍の環境に応じて投影する映像の明るさを調整する方法が開示されている。また、特許文献２には、物体の色を考慮して投影される映像の色を自動で調整する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特許公開公報「特開２０１３−１９５７２６号公報」
【特許文献２】日本国特許公開公報「特開２０１２−６８３６４号公報」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、独自の発想に基づき、被投影体にコンテンツを投影する投影装置において、被投影体の明るさによってコンテンツの視認性が損なわれることを抑制するように投影領域を設定することを検討している。従来技術では、投影領域を設定することについては、一切考慮されていない。【０００８】
本発明の一態様は、以上の課題を鑑みてなされたものであり、被投影体にコンテンツを投影する投影装置において、被投影体の明るさによってコンテンツの視認性が損なわれることを抑制するように投影領域を設定する技術を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る投影装置は、被投影体にコンテンツを投影する投影部と、前記投影部による投影可能範囲内の照度に基づいて、前記コンテンツの投影領域を決定する投影領域決定部と、を備えている。【００１０】
また、本発明の一態様に係る投影方法は、投影装置が被投影体にコンテンツを投影する投影方法であって、前記投影装置による投影可能範囲内の照度に基づいて、前記コンテンツの投影領域を決定する投影領域決定工程を包含する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、被投影体にコンテンツを投影する投影装置において、被投影体の明るさによってコンテンツの視認性が損なわれることを抑制するように投影領域を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）に係る投影装置の使用態様の一例を模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態（実施形態１）に係る投影装置の機能ブロック構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態（実施形態１）における照度分布取得部の機能ブロック構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態（実施形態１）における照度分布の検出方法について説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態（実施形態１）における投影領域の決定方法について説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態（実施形態１）に係る投影装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態（実施形態２）における投影領域の決定方法について説明するための図である。
【図８】本発明の一実施形態（実施形態２）に係る投影装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態（実施形態３）における照度分布取得部の機能ブロック構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態（実施形態３）における視差画像の取得方法について、説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態（実施形態３）における視差画像の取得方法について、説明するための図である。
【図１２】本発明の一実施形態（実施形態４）におけるコンテンツ情報のデータ構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態（実施形態１）について、図１〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図１は、本実施形態に係る投影装置１０１の使用態様の一例を模式的に示す図である。投影装置１０１は、物体に対して映像を重畳させて表示する（投影する）ことができる投影装置であり、図１では、投影装置１０１を用いて、外部入力装置１０５が提供するコンテンツを、被投影体１０２に投影する様子を示す。
【００１４】
図１に示す例では、投影装置１０１は、以下のように動作する。投影装置１０１は、外部入力装置１０５から、コンテンツを含む情報（以下、コンテンツ情報と称す）を取得する。また、投影装置１０１は、被投影体１０２が有する投影面１０３（投影可能範囲）を検出する。「投影面」とは、投影装置１０１がコンテンツを投影可能な被投影体１０２の表面を意味する。また、投影装置１０１は、検出した投影面１０３上の照度分布を検出する。また、投影装置１０１は、検出した照度分布に基づいて、投影面１０３上における投影領域１０４を決定する。また、投影装置１０１は、決定した投影領域１０４にコンテンツを投影する。すなわち、被投影体１０２は、コンテンツが投影されるスクリーンに相当し、投影装置１０１は、コンテンツを、被投影体１０２が有する投影面１０３に投影する。
【００１５】
投影装置１０１が投影するコンテンツの種類は特に限定されず、例えば、映像（動画）や、図形、文字、記号、静止画、および、これらの組み合わせなどが挙げられる。以下の実施形態では、一例として、投影装置１０１が映像を投影する場合について説明するが、本発明の一態様はこれに限定されない。
【００１６】
＜機能ブロック構成＞
図２は、本実施形態に係る投影装置１０１の機能ブロック構成の一例を示す図である。図２に示すように、投影装置１０１は、照度分布取得部（照度分布検出部）２０１と、プロジェクタ（投影部）２０２と、コンテンツ情報取得部２０３と、保存部２０４と、投影領域決定部２０５と、投影処理部（描画データ生成部）２０６と、制御部２０７と、データバス２０８と、を備えている。
【００１７】
照度分布取得部２０１は、被投影体１０２の投影面の位置を検出し、検出した投影面１０３上の照度分布を検出する。照度分布取得部２０１の詳細については、後述する。
【００１８】
プロジェクタ２０２は、被投影体１０２に映像を投影する。一態様において、プロジェクタ２０２は、ＤＬＰ（Digital Light Processing）プロジェクタや液晶プロジェクタなどによって構成され得る。一態様において、プロジェクタ２０２は、投影処理部２０６が生成した描画データを用いて、映像を投影する。
【００１９】
コンテンツ情報取得部２０３は、投影する映像を含むコンテンツ情報を取得する。一態様において、コンテンツ情報取得部２０３は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などによって構成され得る。
【００２０】
一態様において、コンテンツ情報取得部２０３は、外部入力装置１０５からコンテンツ情報を取得する。この場合、コンテンツ情報取得部２０３は、外部入力装置１０５とのインターフェースとして、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの入出力ポートを有していてもよく、コンテンツ情報取得部２０３は、当該入出力ポートを経由して、コンテンツ情報を取得する。外部入力装置１０５は、コンテンツ情報を出力可能な装置であれば特に限定されないが、例えば、キーボードやマウスなどを介してコンテンツ情報を直接入力可能なコンテンツ情報入力装置、コンテンツ情報を生成するコンテンツ情報生成装置、予め作成されたコンテンツ情報を保持する外部記憶装置などによって構成され得る。
【００２１】
一態様において、コンテンツ情報取得部２０３は、取得したコンテンツ情報を保存部２０４に保存してもよい。なお、コンテンツ情報のデータ形式は特に限定されず、例えば、静止画であれば、例えば、Ｂｉｔｍａｐ、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）など、映像（動画）であれば、例えば、ＡＶＩ（Audio Video Interleave）、ＦＬＶ（Flash Video）などの汎用のデータ形式であってもよく、独自のデータ形式であってもよい。また、コンテンツ情報取得部２０３は、取得したコンテンツ情報のデータ形式を変換してもよい。
【００２２】
保存部２０４は、コンテンツ情報取得部２０３が取得したコンテンツ情報や、映像処理の結果など、映像処理に利用する種々のデータを保存する。一態様において、保存部２０４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ハードディスクなどの記憶装置によって構成され得る。
【００２３】
投影領域決定部２０５は、照度分布取得部２０１が検出した投影面１０３上の照度分布を参照して、映像を投影する投影領域１０４を決定する。一態様において、投影領域決定部２０５は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどによって構成され得る。投影領域の決定方法については、後述する。
【００２４】
投影処理部２０６は、投影領域決定部２０５が決定した投影領域１０４に映像を投影するための描画データを生成し、生成した描画データをプロジェクタ２０２に出力する。一態様において、投影処理部２０６は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などによって構成され得る。
【００２５】
制御部２０７は、投影装置１０１全体の制御を行う。制御部２０７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などによって構成され、各機能ブロックにおける処理の命令、制御やデータの入出力に関するコントロールを行う。データバス２０８は、各々のユニット間でのデータのやり取りを行うためのバスである。
【００２６】
なお、一態様において、投影装置１０１は、図１に示すように、一つの筐体の中に上記の各機能ブロックを含んだ構成となっている。但し、本実施形態はこれに限定されず、他の態様において、一部の機能ブロックが独立した筐体を備えていてもよい。例えば、一態様において、投影装置１０１は、コンテンツ情報取得部２０３、保存部２０４、投影領域決定部２０５、投影処理部２０６および制御部２０７として機能する汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を備えていてもよい。また、他の一態様において、投影装置１０１から映像を投影する領域を決定する、保存部２０４と、投影領域決定部２０５とを備える装置を、例えば、ＰＣなどを用いて構成してもよい。
【００２７】
＜照度分布取得部の構成＞
図３は、本実施形態における照度分布取得部２０１の機能ブロック構成の一例を示す図である。図３に示すように、照度分布取得部２０１は、撮影部３０１と、投影面取得部３０２と、照度情報取得部３０３とを備えている。
【００２８】
撮影部３０１は、被投影体１０２を含む撮影範囲の画像４０１を撮影する。撮影部３０１は、一態様において、撮影空間を画像として取り込むための光学部品、および、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子を具備するように構成されており、撮像素子における光電変換によって得られた電気信号に基づいて画像４０１の画像データを生成する。一態様において、撮影部３０１は、生成した画像データを生のデータのまま出力してもよいし、図示しない映像処理部を用い、生成した画像データに対して輝度画像化、ノイズ除去などの画像処理を施した後に出力してもよいし、それら両方を出力してもよい。さらに、撮影部３０１は、出力する画像と、撮影時の絞り値や焦点距離などのカメラパラメータとを保存部２０４に送るように構成することもできる。
【００２９】
投影面取得部３０２は、撮影部３０１が撮影した画像４０１を参照して、投影面１０３（投影可能範囲）の位置を検出する。なお、撮影部３０１によって撮影される範囲は、投影面１０３の大きさに比べ、大きいか等しい。また、撮影部３０１によって撮影される範囲は、プロジェクタ２０２の投影可能範囲に比べ、大きいか等しい。本実施形態において、投影面取得部３０２は、投影面１０３の位置を、画像４０１上において規定される２次元座標として検出する。一態様において、投影面取得部３０２は、検出した座標を保存部２０４に記憶させてもよい。
【００３０】
なお、一態様において、投影面取得部３０２は、外部入力装置１０５を用いて、投影面１０３の位置（座標）を検出してもよい。例えば、一態様において、外部入力装置１０５は、マウス等の位置の指定が可能な入力装置であり、投影面取得部３０２は、外部入力装置１０５を介して、ユーザから、画像４０１上の投影面１０３の頂点に対応する位置の入力を受け付けることによって、投影面１０３の位置（座標）を取得してもよい。
【００３１】
また、他の一態様において、投影面取得部３０２は、画像４０１に対して画像処理を行うことによって、投影面１０３の位置（座標）を検出してもよい。例えば、一態様において、プロジェクタ２０２が、映像の４つの頂点（左上、左下、右上および右下）に、特徴的な形態を有するマーカー画像を投影し、投影面取得部３０２は、パターンマッチングによって、画像４０１中のマーカー画像を検出することにより、投影面１０３の位置（座標）を推定してもよい。
【００３２】
照度情報取得部３０３は、撮影部３０１が撮影した画像４０１と、投影面取得部３０２が検出した投影面１０３の位置（座標）とを参照して、投影面１０３上における照度分布を検出する。一態様において、照度情報取得部３０３は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどによって構成され得る。照度情報取得部３０３による照度分布の検出方法については、後述する。
【００３３】
＜照度分布の検出方法＞
続いて、照度情報取得部３０３による照度分布の検出方法について、図４を参照して説明する。図４は、撮影部３０１が撮影した画像４０１を、複数の小領域に分割した様子の一例を示す。なお、ｒ行ｃ列の小領域を、Ｓ（ｒ，ｃ）と表す。
【００３４】
一態様において、照度情報取得部３０３は、投影面取得部３０２が検出した投影面１０３の位置（座標）を参照して、投影面１０３内に存在する小領域を特定し、特定した小領域毎に照度を測定することによって、投影面１０３上における照度分布を検出する。一態様において、各小領域での照度の測定は、一態様において、例えば、ＴＴＬ（Through-The-Lens）露出計などの汎用的な照度測定装置を用いることができる。また、他の一態様において、照度情報取得部３０３は、撮影部３０１が撮影した画像４０１の輝度値から照度を算出してもよい（坂本優大・安藤夏生・岡本健司・宇佐美真・三栖貴行・一色正男“デジタルカメラ画像を用いた照度測定の検討”，第14回情報科学技術フォーラム，pp223-226，2015参照）。撮影部３０１が撮影した画像４０１の輝度値から照度を算出する態様に関し、画像４０１の輝度値には、（ｉ）投影面１０３上の明るさのみが反映される場合と、（ｉｉ）投影面１０３上の明るさのみならず、投影装置１０１から投影面１０３までの間の明るさについても反映される場合とがある。例えば投影装置１０１から投影面１０３までの間の空間に霧などの光反射（光散乱）体があり、当該空間に光が照射されている場合には、当該光反射（光散乱）体によって反射（散乱）した光が投影装置１０１に届くため、画像４０１の輝度値には、当該光が反映される。そのため、本明細書で説明する照度（照度分布）は、上記（ｉ）の場合に限らず、上記（ｉｉ）の場合も含まれる。
【００３５】
一態様において、照度情報取得部３０３は、検出した照度分布示す照度分布情報を保存部２０４に出力してもよい。なお、小領域Ｓ（ｒ，ｃ）の照度をＩ（Ｓ（ｒ，ｃ））と表す。
【００３６】
＜投影領域の決定方法＞
続いて、投影領域決定部２０５による投影領域の決定方法について、図５を参照して説明する。図５は、照度分布取得部２０１が検出した、投影面１０３上における照度分布の一例を示す図である。図５では、黒に近い色の箇所ほど照度が低く、白に近い色の箇所ほど照度が高いことを示している。
【００３７】
まず、投影領域決定部２０５は、照度分布取得部２０１が検出した照度分布を参照し、投影面１０３を分割した複数の小領域から、予め設定された照度閾値ＴｈＩ以下の照度である小領域を検出する。照度閾値ＴｈＩは、例えば、保存部２０４に保存されている。続いて、一態様において、投影領域決定部２０５は、検出した小領域のうち連続する小領域Ｓからなる矩形の領域を、小領域群として検出する。図５の例では、投影領域決定部２０５は、小領域群５０１および小領域群５０２を検出している。なお、他の一態様において、投影領域決定部２０５は、矩形以外の領域を、小領域群として検出してもよい。また、一態様において、投影領域決定部２０５は、面積閾値ＴｈＩＩ以上の領域のみを、小領域群として検出してもよい。
【００３８】
続いて、一態様において、投影領域決定部２０５は、各小領域群について、当該小領域群の平均照度を算出する。小領域群の番号をｉ、番号ｉの小領域群をＧ（ｉ）、小領域群Ｇ（ｉ）に属する小領域の数をＮ（ｉ）としたとき、（式１）によって小領域群Ｇ（ｉ）の平均照度∨（ｉ）を取得することができる。
【００３９】
【数１】
2018012524.tif 000003
【００４０】
そして、一態様において、投影領域決定部２０５は、各小領域群の平均照度∨（ｉ）を比較し、（式２）によって規定される平均照度の最小値Ａを有する小領域群Ｇ（ｉ）を、投影領域１０４として決定する。なお、小領域群の個数をｋとする。
【００４１】
【数２】
2018012524.tif 000004
【００４２】
なお、本実施形態では、投影領域決定部２０５は、検出した小領域群のうちから投影領域１０４を決定するようになっていればよく、上述したような、最も平均照度が低い小領域群を投影領域１０４として決定する態様に限定されない。例えば、他の一態様において、投影領域決定部２０５は、最も面積が広い小領域群を投影領域１０４として決定してもよい。なお、本実施形態１では、投影面の小領域毎に照度を測定し、投影面内において複数の小領域群を検出したのちに、各小領域群の平均照度を比較しているが、本発明の一態様はこれに限定されるものではなく、次のような別態様であってもよい。すなわち、投影面内に一つの小領域群を特定できた場合に、当該一つの小領域群の平均照度が所定の閾値を下回っていることを検出次第、当該一つの小領域群を投影領域１０４として決定しても構わない。
【００４３】
また、投影領域決定部２０５が、照度閾値ＴｈＩ以下の照度である小領域を検出することができなかった場合など、投影領域１０４を決定できない場合には、投影装置１０１は、例えば、投影処理を行わないか、または、環境を暗くすることを促すメッセージを提示する等の処理を行ってもよい。
【００４４】
＜描画データの生成方法＞
続いて、投影処理部２０６による描画データの生成方法について説明する。投影処理部２０６は、投影領域決定部２０５が決定した投影領域１０４に、コンテンツ情報取得部２０３が取得したコンテンツ情報に含まれる映像を投影するための、描画データを生成する。
【００４５】
まず、投影処理部２０６は、投影領域決定部２０５が決定した投影領域１０４を参照し、投影領域１０４の頂点座標（ｍ’１，ｎ’１）、（ｍ’２，ｎ’２）、（ｍ’３，ｎ’３）、（ｍ’４，ｎ’４）を取得する。
【００４６】
続いて、投影処理部２０６は、コンテンツ情報に含まれる映像の頂点座標（ｍ１，ｎ１）、（ｍ２，ｎ２）、（ｍ３，ｎ３）、（ｍ４，ｎ４）を取得する。
【００４７】
そして、投影処理部２０６は、投影領域１０４の頂点座標と、コンテンツ情報に含まれる映像の頂点座標とを用いて、コンテンツ情報に含まれる映像を、投影領域１０４に映像を投影するための描画データへと変換する。一態様において、投影処理部２０６は、（式３）の変換式を用いる。この変換式によって、コンテンツ情報に含まれる映像の画素（ｍ、ｎ）を、描画データにおける画素（ｍ’，ｎ’）に変換することができる。
【００４８】
【数３】
2018012524.tif 000005
【００４９】
この変換（式３）におけるＨ＊は、３×３の行列であり、ホモグラフィ行列と呼ばれている。ホモグラフィ行列とは、２枚の画像を射影変換することができる行列である。
【００５０】
ここで、一態様において、ホモグラフィ行列の各要素を（式４）のように定義すると、投影処理部２０６は、（式３）による座標変換誤差を最小にするように３×３の各要素の値を求める。具体的には、投影処理部２０６は、（式５）を最小にするように各要素を計算する。なお、ａｒｇｍｉｎ（・）は、括弧内を最小にするａｒｇｍｉｎの下部にあるパラメータを算出する関数とする。
【００５１】
【数４】
2018012524.tif 000006
【００５２】
【数５】
2018012524.tif 000007
【００５３】
以上により、投影処理部２０６は、コンテンツ情報取得部２０３が取得したコンテンツ情報に含まれる映像内の座標を、投影領域決定部２０５が決定した投影領域の対応する座標に変換する行列を求めることができ、この行列を用いた変換により、映像を投影領域１０４に投影するための描画データを生成することができる。
【００５４】
＜フローチャート＞
図６は、本実施形態に係る投影装置１０１の動作の一例を説明するフローチャートである。図６を参照して、投影装置１０１が照度分布を検出し、検出した照度分布を参照して、被投影体１０２の投影面１０３上における投影領域１０４を決定し、投影装置１０１から被投影体１０２に映像を投影する処理を説明する。
【００５５】
ステップＳ１００において、コンテンツ情報取得部２０３は、外部入力装置１０５からコンテンツ情報を取得し、保存部２０４に保存する。その後、ステップＳ１０１において、照度分布取得部２０１は、投影面１０３の位置を検出する。その後、ステップＳ１０２において、照度分布取得部２０１は、投影面１０３上における照度分布を検出する。その後、ステップＳ１０３において、投影領域決定部２０５は、照度分布取得部２０１が検出した照度分布と、保存部２０４に保存されている投影を可能とする照度の閾値とを比較し、照度が閾値条件を満たす領域（小領域群）を探索する。
【００５６】
そして、ステップＳ１０４において、投影領域決定部２０５は、ステップＳ１０３で探索した領域のうち、平均照度が最も小さい領域を、投影領域１０４として決定する。その後、ステップＳ１０５において、投影処理部２０６は、コンテンツ情報取得部２０３が取得したコンテンツ情報を保存部２０４から読み出し、投影領域決定部２０５が決定した投影領域１０４に、当該コンテンツ情報に含まれる映像を投影するための描画データ生成し、プロジェクタ２０２に出力する。そして、ステップＳ１０６において、プロジェクタ２０２は、受け取った描画データを用いて、被投影体１０２の投影領域１０４に映像を投影する。
【００５７】
その後、ステップＳ１０７において、制御部２０７は、投影処理を終了するか否かを判定する。投影処理を終了させず、継続する場合には（ステップＳ１０７のＮＯ）、ステップＳ１０６に戻り、前述した投影処理を繰り返す。投影処理を終了する場合には（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、全ての処理を終了させる。
【００５８】
以上の構成によって、被投影体１０２に映像を投影する投影装置１０１において、被投影体１０２の投影面１０３上における照度分布を取得し、取得した照度分布に応じて投影領域１０４を設定して映像を投影する方法を提供することができる。これにより、被投影体１０２の明るさによってコンテンツの視認性が損なわれることを抑制することができる。
なお、本実施形態１では、投影面内に存在する小領域毎に照度を測定して、投影面の照度分布を検出する態様である。すなわち、投影面内に存在する全ての小領域について照度を測定している。しかしながら、本発明の一態様はこれに限定されるものではない。例えば、投影面内に存在する小領域の全てではなく幾つかのみについて照度を測定する態様であっても、その測定結果に基づいた照度分布を得ることができる。すなわち、投影面内に存在する全ての小領域について照度を測定した結果得られる投影面の照度分布は細かい分布であるのに対して、幾つかの小領域のみについて照度を測定した結果得られる投影面の照度分布は粗い分布であるといえる。
【００５９】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態（実施形態２）について、図７〜図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、映像の投影中に、当該映像の投影先を、投影領域決定部２０５が決定した投影領域１０４に移動させる方法について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６０】
実施形態１では、投影装置１０１は、映像の投影の開始前に投影領域１０４を決定し、決定した投影領域１０４に映像を投影する。ところが、映像の投影中に、外光の状態が変化し、投影領域１０４の照度が上がって、映像の視認性が低下することがある。そこで、本実施形態では、映像の投影中に、照度分布取得部２０１が照度分布を検出し、検出結果に応じて映像の投影先を移動させることにより、投影領域１０４の照度の上昇によって映像の視認性が損なわれることを抑制する方法について説明する。
【００６１】
また、映像の投影中は、当該投影によって投影面１０３の照度が上昇するため、実施形態１で説明した方法では、投影領域１０４を適切に決定することが困難である。そこで、本実施形態では、投影領域１０４の決定にあたり、照度の時間変化を考慮することにより、映像の投影中であっても、投影領域１０４を適切に決定する方法について説明する。
【００６２】
＜機能ブロック構成＞
投影装置１０１の機能ブロック構成は、以下の点を除いて、実施形態１と同様である（図２参照）。本実施形態と実施形態１とが異なる点は、投影領域決定部２０５が、プロジェクタ２０２が映像を投影中は、当該投影の開始後に照度分布取得部２０１が予め検出した照度分布（開始後照度分布）をさらに参照して、前記映像の投影領域を決定する点である。すなわち、投影領域決定部２０５は、プロジェクタ２０２が映像を投影中に、照度分布取得部２０１が検出した照度分布と、当該投影の開始後に照度分布取得部２０１が予め検出した開始後照度分布とを参照することにより、照度分布の変化を考慮して、投影領域を決定することができる。これにより、映像の投影中に外光の状態が変化し、投影領域の照度が上がった場合であっても、投影領域を適切に変更し、投影された映像の視認性が損なわれることを抑制することができる。本実施形態における投影領域の決定方法の詳細については後述する。
【００６３】
＜投影領域の決定方法＞
続いて、本実施形態における投影領域決定部２０５による投影領域の決定方法について、図７を参照して説明する。図７は、投影面１０３に対して、映像投影中に照度分布取得部２０１で照度分布を取得する様子を示す図である。
【００６４】
まず、図５に示すように、プロジェクタ２０２による映像の投影の開始前、投影領域決定部２０５は、実施形態１の方法で、初期の投影領域１０４を決定する。なお、このとき、照度情報取得部３０３が、各小領域Ｓ（ｒ，ｃ）について検出した照度をＩｂ（Ｓ（ｒ，ｃ））とする。照度情報取得部３０３は、当該照度分布を開始前照度分布として、保存部２０４に保存させる。図５に示す例では、投影領域決定部２０５は、小領域群５０１を、初期の投影領域１０４として決定する。
【００６５】
続いて、図７の（ａ）に示すように、プロジェクタ２０２が、小領域群５０１に映像を投影する。このとき、プロジェクタ２０２が映像の投影を開始した直後、照度分布取得部２０１は、各小領域の照度Ｉａ０（Ｓ（ｒ，ｃ））を検出し、当該照度分布を開始後照度分布として、保存部２０４に保存させる。
【００６６】
続いて、プロジェクタ２０２が映像を投影中、照度分布取得部２０１は、逐次、各小領域の照度Ｉａ（Ｓ（ｒ，ｃ））を取得する。照度分布取得部２０１が各小領域の照度を取得した後、投影領域決定部２０５は、（式６）によって照度差分ｄ（Ｓ（ｒ，ｃ））を取得する。
【００６７】
【数６】
2018012524.tif 000008
【００６８】
続いて、投影領域決定部２０５は、取得した照度差分ｄ（Ｓ（ｒ，ｃ））と、投影前に取得した照度Ｉｂ（Ｓ（ｒ，ｃ））とを用いて、（式７）によって投影面１０３上における補正された照度Ｉ（Ｓ（ｒ，ｃ））を算出する。
【００６９】
【数７】
2018012524.tif 000009
【００７０】
そして、投影領域決定部２０５は、算出した補正された照度Ｉ（Ｓ（ｒ，ｃ））からなる補正された照度分布を参照して、照度閾値ＴｈＩ以下の照度である小領域を検出し、実施形態１と同様に、投影領域１０４を決定する。その結果、投影領域１０４が変更となった場合は、投影装置１０１は、映像を、変更後の投影領域１０４に投影する。
【００７１】
＜フローチャート＞
図８は、本実施形態に係る投影装置１０１の動作の一例を説明するフローチャートである。
【００７２】
ステップＳ２００において、コンテンツ情報取得部２０３は、外部入力装置１０５からコンテンツ情報を取得し、保存部２０４に保存する。その後、ステップＳ２０１において、照度分布取得部２０１は、投影面１０３の位置を検出する。その後、ステップＳ２０２において、照度分布取得部２０１は、投影面１０３上における照度分布を検出する。このとき、照度分布取得部２０１は、検出した照度分布を、開始前照度分布として保存部２０４に出力する。その後、ステップＳ２０３において、投影領域決定部２０５は、照度分布取得部２０１が検出した照度分布と、保存部２０４に保存されている投影を可能とする照度の閾値とを比較し、照度が閾値条件を満たす領域（小領域群）を探索する。
【００７３】
そして、ステップＳ２０４において、投影領域決定部２０５は、ステップＳ２０３で探索した領域のうち、平均照度が最も小さい領域を、投影領域１０４として決定する。その後、ステップＳ２０５において、投影処理部２０６は、コンテンツ情報取得部２０３が取得したコンテンツ情報を保存部２０４から読み出し、投影領域決定部２０５が決定した投影領域１０４に、当該コンテンツ情報に含まれる映像を投影するための描画データ生成し、プロジェクタ２０２に出力する。そして、ステップＳ２０６において、プロジェクタ２０２は、受け取った描画データを用いて、被投影体１０２の投影領域１０４に映像を投影する。その直後、ステップＳ２０７において、照度分布取得部２０１は、投影開始直後の投影面１０３上における照度分布を取得し、開始後照度分布として保存部２０４に出力する。
【００７４】
そして、映像の投影中は、ステップＳ２１５を介して、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、照度分布取得部２０１は、逐次、投影面１０３上における照度分布を検出する。そして、ステップＳ２０９において、投影領域決定部２０５は、保存部２０４から開始後照度分布を読み出し、ステップＳ２０８で取得した照度分布との差分を算出する。そして、ステップＳ２１０において、投影領域決定部２０５は、ステップＳ２０９において算出した照度分布の差分と、保存部２０４から読みだした開始前照度分布とから、投影面１０３上における補正された照度分布を算出する（ステップＳ２１０）。
【００７５】
そして、ステップＳ２１１において、投影領域決定部２０５は、ステップＳ２１０において算出した補正された照度分布と、保存部２０４に保存されている投影を可能とする照度の閾値とを比較し、照度が閾値条件を満たす領域を探索する。続いて、ステップＳ２１２において、投影領域決定部２０５は、ステップＳ２１１で探索した領域のうち、平均照度が最も小さい領域を、投影領域１０４として決定する。
【００７６】
このとき、ステップＳ２１３において、制御部２０７は、投影領域決定部２０５が決定した投影領域１０４が変更になったか否かを判定する。投影領域１０４が変化していない場合（ステップＳ２１３のＮＯ）、ステップＳ２１４において、プロジェクタ２０２は、ステップＳ２０５において受け取った描画データを用いて、映像を投影し、ステップＳ２１５に進む。投影領域１０４が変化している場合には（ステップＳ２１３のＹＥＳ）、ステップＳ２０５に戻り、前述した処理を繰り返す。
【００７７】
ステップＳ２１５では、制御部２０７は、投影処理を終了するか否かを判定する。投影処理を終了させず、継続する場合には（ステップＳ２１５のＮＯ）、ステップＳ２０８に戻る。投影処理を終了する場合には（ステップＳ２１５のＹＥＳ）、全ての処理を終了させる。
【００７８】
以上の構成によって、被投影体１０２に映像を投影する投影装置１０１において、被投影体１０２に映像を投影している途中において、投影面１０３上における照度分布を検出し、検出した照度分布に応じて投影領域１０４を移動する方法を提供することができる。
【００７９】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態（実施形態３）について、図９〜図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態では、照度分布取得部で照度分布を取得するとともに、被投影体の形状を取得する方法について説明する。
【００８０】
実施形態１および実施形態２で述べた方法では、被投影体１０２の投影面１０３の位置を検出し、当該投影面１０３に映像を投影している。ところが、被投影体１０２に凹凸がある場合、一つの投影面１０３にのみ映像を投影する方法では、投影できる映像が、当該一つの投影面１０３に重畳可能なものに限定されるため、映像によって表現できる内容が制限される。そこで、本実施例では、照度分布取得部２０１が、照度分布を取得するとともに、被投影体１０２の３次元形状を取得することで、被投影体１０２に凹凸がある場合であっても、投影面１０３の３次元座標を取得し、映像を投影する方法について説明する。
【００８１】
＜機能ブロック構成＞
投影装置１０１の機能ブロック構成は、以下の点を除いて、実施形態１と同様である（図２参照）。実施形態１および実施形態２と異なる点は、照度分布取得部９０１が、被投影体１０２の形状を取得するように構成されている点と、投影処理部２０６が、コンテンツ情報取得部２０３が取得したコンテンツ情報に含まれる映像を、被投影体１０２の３次元形状に応じて変形（変換）する点である。なお、ここでいう変形（変換）には、コンテンツ情報取得部２０３が取得したコンテンツ情報に含まれる映像の表示サイズを拡大したり縮小したりすることも含まれる。
【００８２】
＜照度分布取得部の構成＞
図９は、本実施形態における照度分布取得部９０１の機能ブロック構成の一例を示す図である。図９に示すように、照度分布取得部９０１は、撮影部９０２と、視差画像取得部９０５と、３次元座標取得部９０６と、照度情報取得部３０３とを備えている。
【００８３】
撮影部９０２は、被投影体１０２を含む撮影範囲の撮影画像を撮影するものであり、第１カメラ９０３と、第２カメラ９０４とを備えている。一態様において、第１カメラ９０３と、第２カメラ９０４とは、撮影空間を画像として取り込むための光学部品、および、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの撮像素子を具備するように構成され、光電変換によって得られた電気信号に基づいて撮影画像の画像データを生成する。第１カメラ９０３と、第２カメラ９０４とは、生成した画像データを生のデータのまま出力してもよいし、図示しない映像処理部を用い、生成した画像データに対して輝度画像化、ノイズ除去などの画像処理を施した後に出力してもよいし、それら両方を出力してもよい。さらに、一態様において、第１カメラ９０３と、第２カメラ９０４とは、撮影時の絞り値や焦点距離などのカメラパラメータを保存部２０４に送るように構成されている。
【００８４】
視差画像取得部９０５は、撮影部９０２の第１カメラ９０３および第２カメラ９０４がそれぞれ撮影した撮影画像から、視差画像を算出する。一態様において、視差画像取得部９０５は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどによって構成され得る。視差画像の算出方法については、後述する。
【００８５】
３次元座標取得部９０６は、撮影部９０２の第１カメラ９０３および第２カメラ９０４がそれぞれ撮影した撮影画像と、視差画像取得部９０５が算出した視差画像と、保存部２０４から読み出した撮影部９０２の設置条件とを参照して、被投影体１０２の３次元座標を検出することによって、被投影体１０２の３次元形状を検出する。一態様において、３次元座標取得部９０６は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどによって構成され得る。３次元座標の算出方法については、後述する。
【００８６】
＜視差画像の取得方法＞
続いて、本実施形態における視差画像取得部９０５による視差画像の取得方法について、図１０および図１１を参照して説明する。
【００８７】
図１０（ａ）は、視差画像、および、被投影体１０２の３次元座標を取得している様子の俯瞰図である。図１０（ｂ）は、視差画像、および、被投影体１０２の３次元座標を取得している様子の平面図である。
【００８８】
これ以降の説明では、投影装置１００１の照度分布取得部９０１の位置を原点とし、平面図（図１０（ｂ））の横方向をｘ座標（右方向が正の向き）、平面図の縦方向をｙ座標（上方向が正の向き）、俯瞰図（図１０（ａ））の縦方向をｚ座標（上方向が正の向き）とする座標系を、各種の座標系として用いる。
【００８９】
続いて、本実施形態に係る照度分布取得部９０１による視差画像の取得方法について、説明する。
【００９０】
視差とは、異なる位置で撮影した２枚の画像において、被写体の映る位置の違いを示す。視差を画像として表したものが視差画像である。
【００９１】
被投影体１０２に向かって、第１カメラ９０３が右側、第２カメラ９０４が左側に位置しているものとする。図１１は、その様子を真上から捉えた図である。図１１において、第１カメラ９０３と、第２カメラ９０４とが示されており、２台のカメラの内、左側の第２カメラ９０４を基準（基準カメラ）とし、このカメラの座標系を基準の座標系（以下、「基準座標系」と称する。）とする。また、２台のカメラは、同じ特性を有しており、完全に水平に設置されているものとする。なお、２台のカメラの特性が異なる場合や、水平に設置されていない場合の補正方法については、カメラ幾何を用いて対応可能であるが、詳細な説明は省略する。また、第１カメラ９０３と、第２カメラ９０４との左右の位置関係は、逆であっても特に問題はない。
【００９２】
視差画像取得部９０５は、基準カメラ（第２カメラ９０４）で撮影した画像の中から所定サイズの局所ブロックを選択し、ブロックマッチングを用いて、選択した局所ブロックに対応する局所ブロックをもう一方のカメラ画像から抽出して、それらの局所ブロック間のずれ量を算出することで、視差を求めることができる。
【００９３】
ここで、第１カメラ９０３で撮影した画像の画素（ｕ，ｖ）における輝度値をＩＲ（ｕ，ｖ）、第２カメラ９０４で撮影した画像の画素（ｕ，ｖ）における輝度値をＩＬ（ｕ，ｖ）とする。ブロックマッチングにおける局所ブロックの探索範囲をＰとし、局所ブロックサイズを１５×１５とした場合の、視差Ｍ（ｕ，ｖ）の算出式は以下の様になる。
【００９４】
【数８】
2018012524.tif 000010
【００９５】
第１カメラ９０３と、第２カメラ９０４とは水平に設置されているため、ブロックマッチングにおける探索の方向は水平方向のみでよい。また、探索の対象となるカメラが基準カメラに対して右側に設置されているため、探索の方向は、対応する画素位置よりも左側（マイナス方向）のみでよい。
【００９６】
視差画像取得部９０５は、以上の方法で視差画像を算出することができる。なお、視差画像の算出方法については、上記方法に限定するものではなく、異なる位置に設置したカメラの視差画像を算出可能な方法であれば、どのような方法であってもよい。
【００９７】
＜被投影体の３次元座標取得方法＞
続いて、３次元座標取得部９０６による被投影体１０２の３次元座標の取得方法について、説明する。
【００９８】
３次元座標取得部９０６が、視差画像から３次元座標を算出するためには、撮影したカメラの特性を示すカメラパラメータが必要である。カメラパラメータには、内部パラメータと、外部パラメータとがある。内部パラメータは、カメラの焦点距離、主点から構成される。外部パラメータは、両カメラ間の回転行列と並進ベクトルから構成される。
【００９９】
一態様において、３次元座標取得部９０６は、保存部２０４からカメラパラメータを読み出し、焦点距離ｆ（単位ｍ）およびカメラ間の距離ｂ（単位ｍ）を用いて、以下の様に被投影体１０２の３次元座標を算出することができる。
【０１００】
３次元座標取得部９０６は、基準カメラの撮影面において画素（ｕｃ，ｖｃ）に対応する箇所の３次元座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を、三角測量の原理に従い、焦点距離ｆと、カメラ間の距離ｂと、視差Ｍ（ｕｃ，ｖｃ）と、を用いて、（式９）〜（式１１）により求めることができる。
【０１０１】
【数９】
2018012524.tif 000011
【０１０２】
【数１０】
2018012524.tif 000012
【０１０３】
【数１１】
2018012524.tif 000013
【０１０４】
ここで、ｑは画像１画素当たりの長さ（単位ｍ）であり、カメラに採用されている撮像素子によって決まる値である。Ｍ（ｕｃ，ｖｃ）およびｑの積により、画素のずれ量から実距離の視差に変換することができる。
【０１０５】
３次元座標取得部９０６は、以上の方法で基準カメラ上の任意の点で３次元座標を計測することができ、被投影体１０２の領域を示す画素を指定することにより、被投影体１０２の３次元形状を取得することができる。ここで、被投影体１０２の領域を示す画素の指定方法については任意の方法でよく、例えば、ユーザが選択するといった方法でもよい。
【０１０６】
なお、撮影部３０１は、２台のカメラに限定されるわけではなく、視差または３次元形状を直接算出できる撮影装置であってもよく、例えば、被写体までの赤外光の反射時間に基づいて距離を測定するＴＯＦ（Time Of Flight）方式の撮影装置などを適用してもよい。
【０１０７】
＜描画データの生成方法＞
続いて、本実施形態において、投影処理部２０６が、投影領域決定部２０５で決定された投影領域に、コンテンツ情報取得部２０３で取得したコンテンツ情報に含まれる映像を投影するための、描画データの生成方法について、説明する。
【０１０８】
まず、投影処理部２０６は、投影領域決定部２０５で決定した投影領域Ｇ（ｉ）を参照し、投影領域Ｇ（ｉ）のＮ個の特徴点と、プロジェクタ２０２から投影する映像の画素との対応付けを行う。特徴点の３次元座標を（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）とする。このとき、投影領域Ｇ（ｉ）の特徴点の３次元座標と、プロジェクタ２０２で投影する映像の画素（ｕ’ｎ，ｖ’ｎ）とは、（式１２）の関係がある。
【０１０９】
【数１２】
2018012524.tif 000014
【０１１０】
（式１２）におけるｓは、投影距離に依存するパラメータである。Ａは、プロジェクタの内部パラメータを意味する３×３の行列である。Ｒは、プロジェクタの座標系とカメラの座標系との回転を意味する３×３の行列である。Ｔは、プロジェクタの座標系とカメラの座標系との併進を意味するベクトルである。Ａと、Ｒと、Ｔとは、例えば、Ｚｈａｎｇの方法などの汎用の方法を用いて取得することができる。
【０１１１】
続いて、投影処理部２０６は、コンテンツ情報取得部２０３で取得したコンテンツ情報に含まれる映像の頂点座標（ｍ１，ｎ１）、（ｍ２，ｎ２）、（ｍ３，ｎ３）、（ｍ４，ｎ４）を取得する。上記の投影領域Ｇ（ｉ）の頂点座標と、映像の頂点座標とを用いて、投影処理部２０６は、映像を変換して、描画データを生成する。変換は、例えば、（式３）の変換式を用いて行う方法であってもよい。
【０１１２】
以上の構成によって、照度分布取得部２０１が照度分布を取得するとともに、被投影体１０２の３次元形状を取得することで、被投影体１０２に凹凸がある場合であっても、投影面１０３の３次元座標を取得し、映像を投影する方法を提供できる。
【０１１３】
〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態（実施形態４）について、図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１４】
本実施形態では、コンテンツ情報に、各映像の投影先の移動可否を示す移動可否情報を付与し、当該移動可否情報が「移動可」である映像については、照度分布取得部２０１で検出した照度分布に応じて決定した投影領域１０４に投影させ、移動可否情報が「移動不可」である映像については、照度分布取得部２０１で取得した照度分布によらず、予め設定された固定の位置に投影させる方法について説明する。これにより、映像の視認性よりも投影位置が重要とされる映像については、予め設定された特定の位置に映像を投影することができる。
【０１１５】
＜機能ブロック構成＞
投影装置１０１の機能ブロック構成は、以下の点を除いて、実施形態１と同様である（図２参照）。実施形態１〜３と異なる点は、コンテンツ情報取得部３０３が取得するコンテンツ情報が、映像の移動可否情報が含まれており、制御部２０７が、当該移動可否情報に応じて、映像の投影先を制御する点である。
【０１１６】
＜コンテンツ情報＞
本実施の形態に係るコンテンツ情報について、図１２を用いて説明する。図１２は、コンテンツ情報１２０１のデータ構成を示す図である。
【０１１７】
図１２に示すように、コンテンツ情報１２０１は、登録番号１２０２と、映像１２０３と、移動可否情報１２０４とを含んでいる。
【０１１８】
登録番号１２０２は、登録するコンテンツ情報１２０１に固有の番号である。映像１２０３は、投影するコンテンツである。移動可否情報１２０４は、同じ登録番号１２０２の映像１２０３を、照度分布に応じた移動を許可するか否かを制御する情報である。このように、コンテンツ情報に含まれる映像には、移動可否情報が紐付けられている。
【０１１９】
制御部２０７は、コンテンツ情報に含まれる映像を投影するとき、当該映像に紐付けられた移動可否情報１２０４が「移動不可」である映像については、制御部２０７は、投影処理部２０６およびプロジェクタ２０２を制御し、予め設定された投影先に、映像を投影させる。また、移動可否情報１２０４が「移動可」である映像については、制御部２０７は、投影処理部２０６およびプロジェクタ２０２を制御し、投影領域決定部２０５が決定した投影領域１０４へ映像を投影させる。
【０１２０】
以上の構成によれば、コンテンツ情報に移動可否情報を付与し、移動可否情報に従って、照度分布に応じた投影領域の設定を行うか否かを制御する方法を提供できる。
【０１２１】
＜投影装置が投影するコンテンツの種類＞
以上では、投影装置１０１が投影するコンテンツが映像である場合について説明したが、投影装置１０１が投影するコンテンツの種類は特に限定されず、例えば、映像（動画）の他、図形、文字、記号、静止画、および、これらの組み合わせなどであってもよい。
【０１２２】
＜ソフトウェアによる実現例＞
投影装置１０１の制御ブロック（特に投影領域決定部２０５、投影処理部２０６および制御部２０７）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１２３】
後者の場合、投影装置１０１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の一態様における目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１２４】
〔まとめ〕
本発明の一態様である態様１に係る投影装置（１０１）は、被投影体（１０２）にコンテンツを投影する投影部（プロジェクタ２０２）と、前記被投影体の投影面（１０３）上の照度分布を検出する照度分布検出部（２０１）と、前記照度分布検出部が検出した前記照度分布を参照して、前記コンテンツの投影領域を決定する投影領域決定部（２０５）と、を備えている。
【０１２５】
上記の構成によれば、被投影体の投影面上における照度分布を検出し、検出した照度分布に応じて投影領域を決定することにより、被投影体にコンテンツを投影する投影装置において、被投影体の明るさによってコンテンツの視認性が損なわれることを抑制するように投影領域を設定することができる。
【０１２６】
本発明の一態様である態様２に係る投影装置は、上記態様１において、前記投影領域決定部は、前記照度分布を参照して、前記投影面を分割した複数の小領域において、照度が閾値以下である連続した前記小領域からなる小領域群を検出し、検出した小領域群のうちから前記投影領域を決定するものであってもよい。
【０１２７】
上記の構成によれば、投影領域をより好適に決定することができる。
【０１２８】
本発明の一態様である態様３に係る投影装置は、上記態様１または２において、前記投影領域決定部は、前記投影部が前記コンテンツを投影中は、当該投影の開始後に前記照度分布検出部が予め検出した開始後照度分布をさらに参照して、前記コンテンツの投影領域を決定するものであってもよい。
【０１２９】
上記の構成によれば、投影中に照度分布を再取得し、コンテンツを投影している途中で、再取得した照度分布に応じて投影領域を適切に再設定することができる。
【０１３０】
本発明の一態様である態様４に係る投影装置は、上記態様１〜３において、前記投影領域決定部が決定した前記投影領域に応じて前記コンテンツを変形することにより、前記コンテンツを投影するための描画データを生成する描画データ生成部（投影処理部２０６）をさらに備え、前記投影部は、前記描画データを用いて、前記投影領域に前記コンテンツを投影するものであってもよい。
【０１３１】
上記の構成によれば、投影領域決定部が決定した投影領域にコンテンツを首尾よく投影することができる。
【０１３２】
本発明の一態様である態様５に係る投影装置は、上記態様４において、前記被投影体の３次元形状を検出する３次元形状検出部（３次元座標取得部９０６）をさらに備え、前記描画データ生成部は、前記３次元形状検出部が検出した前記被投影体の３次元形状に応じて、前記コンテンツを変形するものであってもよい。
【０１３３】
上記の構成によれば、被投影体の３次元形状を検出することによって、被投影体の３次元形状に応じたコンテンツを投影することができる。
【０１３４】
本発明の一態様である態様６に係る投影装置は、上記態様１〜５において、前記コンテンツには、当該コンテンツの投影先の移動可否を示す移動可否情報が紐付けられており、前記移動可否情報を参照して、前記移動可否情報が、前記コンテンツの投影先が移動可であることを示しているときには、前記投影部に、前記コンテンツを、前記投影領域決定部が決定した前記投影領域に投影させ、前記移動可否情報が、前記コンテンツの投影先が移動不可であることを示しているときには、前記投影部に、前記コンテンツを、予め設定された位置に投影させる制御部（２０７）をさらに備えていてもよい。
【０１３５】
上記の構成によれば、コンテンツに紐付けられた移動可否情報に従って、照度分布に応じた投影領域の決定を行うか否かを制御することができる。
【０１３６】
本発明の一態様である態様７に係る投影方法は、投影装置が被投影体にコンテンツを投影する投影方法であって、前記被投影体の投影面上の照度分布を検出する照度分布検出工程と、前記照度分布検出工程において検出した前記照度分布を参照して、前記コンテンツの投影領域を決定する投影領域決定工程と、を包含する。
【０１３７】
上記の構成によれば、上記態様１に係る投影装置と同等の効果を奏する。
【０１３８】
本発明の各態様に係る投影装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記投影装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記投影装置をコンピュータにて実現させる投影装置の投影制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【０１３９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【０１４０】
また、上記の各実施形態の説明では、機能を実現するための各構成要素をそれぞれ異なる部位であるとして説明を行っているが、実際にこのように明確に分離して認識できる部位を有していなければならないわけではない。上記の各実施形態の機能を実現する遠隔作業支援の装置が、機能を実現するための各構成要素を、例えば実際にそれぞれ異なる部位を用いて構成していてもかまわないし、あるいは、全ての構成要素を一つのＬＳＩに実装していてもかまわない。すなわち、どういう実装形態であれ、機能として各構成要素を有していればよい。また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
【０１４１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、2016年7月12日に出願された日本国特許出願：特願2016-138024に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
【符号の説明】
【０１４２】
１０１    投影装置
１０２    被投影体
１０３    投影面（投影可能範囲）
１０４    投影領域
２０１    照度分布取得部（照度分布検出部）
２０２    プロジェクタ（投影部）
２０５    投影領域決定部
２０６    投影処理部（描画データ生成部）
２０７    制御部
９０６    ３次元座標取得部（３次元形状検出部）
【図１】
2018012524.tif 000015
【図２】
2018012524.tif 000016
【図３】
2018012524.tif 000017
【図４】
2018012524.tif 000018
【図５】
2018012524.tif 000019
【図６】
2018012524.tif 000020
【図７】
2018012524.tif 000021
【図８】
2018012524.tif 000022
【図９】
2018012524.tif 000023
【図１０】
2018012524.tif 000024
【図１１】
2018012524.tif 000025
【図１２】
2018012524.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月10日(2019.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影可能範囲内の照度分布を検出する照度分布検出部と、
前記投影可能範囲内の照度分布に基づいて、被投影体にコンテンツを投影する投影領域を決定する投影領域決定部と、を備え、
前記投影領域決定部は、投影部が前記コンテンツを前記投影領域に投影している間に、当該投影の開始後に前記照度分布検出部が検出した開始後照度分布に基づいて、前記投影領域を決定する
ことを特徴とする投影装置。
【請求項２】
前記投影領域決定部は、前記投影部が前記コンテンツを前記投影領域に投影している間に、当該投影の開始前に前記照度分布検出部が検出した開始前照度分布と、にさらに基づいて、前記投影領域を決定することを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記コンテンツには、投影先を移動可能なコンテンツと、投影先を移動不可なコンテンツとがあり、
投影先を移動可能なコンテンツである場合には、前記投影部に、当該コンテンツを、前記投影領域決定部が決定した前記投影領域に投影させ、投影先を移動不可なコンテンツである場合には、前記投影部に、当該コンテンツを、予め設定された位置に投影させる制御部をさらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の投影装置。
【請求項４】
照度分布検出部により、投影可能範囲内の照度分布を検出し、
投影領域決定部により、前記投影可能範囲内の照度分布に基づいて、被投影体にコンテンツを投影する投影領域を決定し、
前記投影領域決定部は、投影部が前記コンテンツを前記投影領域に投影している間に、当該投影の開始後に前記照度分布検出部が検出した開始後照度分布に基づいて、前記投影領域を決定する
ことを特徴とする投影方法。
【請求項５】
投影可能範囲内の照度分布を検出する照度分布検出部、および、
前記投影可能範囲内の照度分布に基づいて、被投影体にコンテンツを投影する投影領域を決定する投影領域決定部としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記投影領域決定部は、投影部が前記コンテンツを前記投影領域に投影している間に、当該投影の開始後に前記照度分布検出部が検出した開始後照度分布に基づいて、前記投影領域を決定する
ことを特徴とするプログラム。
【国際調査報告】
2018012524.tif 000027
2018012524.tif 000028
2018012524.tif 000029
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