(57)【要約】【課題】観察者に対して画像と観察対象物とが重なって見える位置に画像が表示される可能性を低減する技術を提供する。【解決手段】表示面に画像を表示する表示制御手段と、観察対象物、前記表示面、及び前記観察対象物の観察者の位置関係を表す位置情報を取得する取得手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記位置情報に基づき、前記観察対象物の位置と前記観察者の位置とを結ぶ直線と前記表示面との交点を含む所定領域の外に画像を表示することを特徴とする画像表示装置を提供する。【選択図】図２
2012058353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面に画像を表示する表示制御手段と、
観察対象物、前記表示面、及び前記観察対象物の観察者の位置関係を表す位置情報を取得する取得手段と、
を備え、
前記表示制御手段は、前記位置情報に基づき、前記観察対象物の位置と前記観察者の位置とを結ぶ直線と前記表示面との交点を含む所定領域の外に画像を表示する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記表示面は、当該表示面の反対側を透過的に視認可能なように構成され、
前記観察対象物は、前記表示面の反対側に配置され、
前記表示制御手段は、前記所定領域の中に画像を表示する場合、当該所定領域の中に表示される画像の透過率を閾値以上にする
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記取得手段は、位置検出手段であって、当該位置検出手段に対する前記観察対象物、前記表示面、及び前記観察者の相対位置を検出する位置検出手段を含み、前記位置情報として前記観察対象物、前記表示面、及び前記観察者の当該検出された相対位置を取得する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記取得手段は、前記観察対象物の位置に設置される位置検出手段であって、当該位置検出手段に対する前記表示面及び前記観察者の相対位置を検出する位置検出手段を含み、前記位置情報として前記表示面及び前記観察者の当該検出された相対位置を取得する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
複数の前記観察者が存在する場合、前記表示制御手段は、前記直線を規定する前記観察者の位置として、前記観察対象物に最も近い観察者の位置を用いる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
画像表示装置の制御方法であって、
前記画像表示装置の表示制御手段が、表示面に画像を表示する表示制御工程と、
前記画像表示装置の取得手段が、観察対象物、前記表示面、及び前記観察対象物の観察者の位置関係を表す位置情報を取得する取得工程と、
を備え、
前記表示制御工程において前記表示制御手段は、前記位置情報に基づき、前記観察対象物の位置と前記観察者の位置とを結ぶ直線と前記表示面との交点を含む所定領域の外に画像を表示する
ことを特徴とする制御方法。
【請求項７】
コンピュータに請求項６に記載の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
旧来より、製品等の展示物（観察対象物）を観察者に提示する方法として、ショーケースのような透明なケースや透明なスクリーンにより展示物と観察者を隔てて提示する方法が一般的に用いられている。また、近年、このような形態に加えて、透明なケースや透明なスクリーンに広告等の画像を表示し、宣伝効果を高めることも実施されている。図１（ａ）はこうした方法で展示物を提示する展示システムの例の斜視図である。
【０００３】
図１（ａ）において、１００は、透明スクリーンである。１０１は、観察対象物であり、台座１０２に置かれ、透明スクリーン１００越しに観察者に提示されている。１０３、１０４、１０５はそれぞれ観察者である。１０６は、プロジェクタであり、透明スクリーン１００上に、投射画像１０７を表示している。ここで、例えば、投射画像１０７として、観察対象物１０１に関連する情報（価格など）を表示することで、観察者に対して、観察対象物１０１の宣伝効果を高めることができる。
【０００４】
特許文献１はこのような展示システムの一例を開示する。特許文献１には、ショーケースにおいて、展示物のみが存在しているかのように視認される透明状態と、模様及び／又は文字を含む情報を表示する情報表示状態とを切り替える技術が開示されている。
【０００５】
このような展示システムでの問題点として、ある視点から見ると、透明スクリーン１００上の投射画像１０７と観察対象物１０１とが重なって見えてしまい、視認性が損なわれるということがある。視認性が損なわれる状況の例を図１（ｂ）に示す。図１（ｂ）は、展示システムを頭上から見た平面図である。例えば、投射画像１０７を、透明スクリーン１００上の位置Ａに表示したとする。この場合、観察者１０４及び観察者１０５は、観察対象物１０１と投射画像１０７の両方を重ならない状態で見ることができる。しかしながら、観察者１０３から観察対象物１０１を見ると、視線の途中に投射画像１０７が存在してしまい、これらが重なってしまう。
【０００６】
画像と観察対象物の重なりを考慮する技術として、特許文献２が知られている。特許文献２によれば、チケットを透明ビュワー越しに観察する際に、チケットに添付されている無線タグの位置が検出され、チケットを透視する箇所が非表示領域に設定され、その非表示領域以外の表示領域に選択された画像が表示される。これにより、透明ビュワーの使用者は、チケットに重ならないように表示された画像とチケットとを同時に観賞することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−０６１４４６号公報
【特許文献２】特開２００６−１４５９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２によればチケットに最も近い箇所がチケットを透視する箇所として非表示領域に設定される。そのため、特許文献２の技術を図１（ａ）の展示システムに適用すると、観察者の位置に関わらず透明スクリーン１００上の観察対象物１０１に最も近い箇所（図１（ｂ）に示す位置Ｃ）が非表示領域に設定される。従って、観察者の位置によっては、観察対象物の観察の妨げとならない位置Ｃが非表示領域に設定されてしまう一方で、観察対象物と画像とが重なって見える位置Ａなどに画像が表示されてしまう可能性がある。同様の問題は、スクリーンに対して観察対象物と観察者が同じ側に存在する展示システムにおいても発生し得る。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、観察者に対して画像と観察対象物とが重なって見える位置に画像が表示される可能性を低減する技術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】
【００１０】
上記課題を解決するために、第１の本発明は、表示面に画像を表示する表示制御手段と、観察対象物、前記表示面、及び前記観察対象物の観察者の位置関係を表す位置情報を取得する取得手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記位置情報に基づき、前記観察対象物の位置と前記観察者の位置とを結ぶ直線と前記表示面との交点を含む所定領域の外に画像を表示することを特徴とする画像表示装置を提供する。
【００１１】
なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上の構成により、本発明によれば、観察者に対して画像と観察対象物とが重なって見える位置に画像が表示される可能性を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、観察対象物と観察者とを隔てる透明スクリーンに画像を表示する展示システムを示す図であり、（ｂ）は、図１（ａ）に示す展示システムの平面図である。
【図２】（ａ）は、第１の実施形態に係る展示システム１０の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、第１の実施形態における、画像の表示に適さない位置である交点Ｎを示す概念図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像表示装置２０４の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は、ステレオ撮像部３０９の平面図を概念的に示し、（ｂ）は、左用撮像センサ４００で得られる画像の例を示し、（ｃ）は、右用撮像センサ４０１で得られる画像の例を示す。
【図５】第１の実施形態に係る画像表示処理を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係る画像の表示形態の例を示す図である。
【図７】（ａ）は、第２の実施形態に係る展示システム２０の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、第２の実施形態における、画像の表示に適さない位置である交点Ｎを示す概念図である。
【図８】第２の実施形態に係る画像表示装置７００の詳細な構成を示すブロック図である。
【図９】（ａ）は、第３の実施形態に係る展示システム３０の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、第３の実施形態における、画像の表示に適さない位置である交点Ｎを示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。
【００１５】
［第１の実施形態］
図２（ａ）は、第１の実施形態に係る展示システム１０の構成を示すブロック図である。展示システム１０は、透明スクリーン１００を有するショーケース２００を備える。透明スクリーン１００は、表示面の側（透明スクリーン１００の右側）から反対側を透過的に視認可能なように構成される。従って、観察者はショーケース２００の外側（透明スクリーン１００の右側）から、展示対象である観察対象物１０１を透過的に観察できる。
【００１６】
観察対象物１０１には、ステレオカメラ２０１の方向にマーカー２０２が付加されており、後述するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０３はこのマーカー２０２を利用して観察対象物１０１を識別することができる。
【００１７】
展示システム１０はまた、本発明の画像表示装置の一例である画像表示装置２０４を備える。画像表示装置２０４は、プロジェクタ１０６、ステレオカメラ２０１、及びＰＣ２０３を備える。
【００１８】
プロジェクタ１０６は、ＰＣ２０３の制御に従って画像を投射することにより、透明スクリーン１００（表示部）の表示面の任意の場所に画像を表示する。ステレオカメラ２０１は、透明スクリーン１００の方向を向いており、観察対象物１０１、透明スクリーン１００、及び、その外側を撮影可能である。ＰＣ２０３は、ステレオカメラ２０１及びプロジェクタ１０６に接続される。ＰＣ２０３は、画像表示装置２０４の制御及び計算を司っており、ステレオカメラ２０１で撮像された画像を分析したり、プロジェクタ１０６に対し表示すべき画像の位置や内容を指示したりする。
【００１９】
本実施形態では、ＰＣ２０３及びプロジェクタ１０６が協働して、透明スクリーン１００に画像を表示する表示制御手段として機能する。しかしながら、例えば透明スクリーン１００の代わりに透明の有機ＥＬディスプレイを用いて、ＰＣ２０３が（プロジェクタ１０６を使用せずに）有機ＥＬディスプレイに画像信号を直接入力してもよい。この場合、ＰＣ２０３が単独で表示制御手段として機能する。
【００２０】
また、本実施形態では、ＰＣ２０３は、ステレオカメラ２０１が撮像した画像を分析することにより、観察者１０３などの各被写体の位置（厳密には、ステレオカメラ２０１に対する相対位置）を算出する。従って、ＰＣ２０３及びステレオカメラ２０１が協働して、各被写体の位置を検出する位置検出手段として機能する。また、ＰＣ２０３はこうして検出された位置を取得する取得手段としても機能する。しかしながら、本実施形態において必要とされる「位置」に関する情報（位置情報）の形態はこれに限定されない。位置情報は、観察対象物１０１と画像とが重なって見えるか否かを判定する際に必要な情報である、観察対象物１０１、透明スクリーン１００、及び観察者の位置関係を表す情報であればよい。また、画像表示装置２０４は最終的に位置情報を取得できれば十分であり、各被写体の位置検出を行うことは必須ではない（即ち、ステレオカメラ２０１は必須の構成要素ではない）。従って、例えば別のカメラにより得られた情報から被写体の位置を検出したり、被写体の対応する位置に配置された無線タグに対応する位置を検出するなどの方法で取得された位置情報をサーバに格納しておき、ＰＣ２０３がネットワーク経由でサーバから位置情報を取得してもよい。
【００２１】
このようにプロジェクタ１０６及びステレオカメラ２０１を必要としないように画像表示装置２０４を構成する場合、ＰＣ２０３単独で本発明の画像表示装置を実装することができる。また、ＰＣ２０３の機能を搭載したプロジェクタであっても、単独で本発明の画像処理装置を実装することができる。しかしながら、本実施形態では、プロジェクタ１０６及びステレオカメラ２０１を必要とする実装について説明する。
【００２２】
図３は、画像表示装置２０４の詳細な構成を示すブロック図である。ＰＣ２０３は、バス３００、それに接続されたＣＰＵ３０１、不揮発性メモリ３０２、揮発性メモリ３０３、操作入力部３０４、映像出力部３０５、及び通信部３０６を備える。
【００２３】
ＣＰＵ３０１は、ＰＣ２０３全体（更には、画像表示装置２０４全体）を制御する。この制御については後述する。不揮発性メモリ３０２は、ＣＰＵ３０１が実行するプログラムや、ＰＣ２０３からプロジェクタ１０６に提供される表示すべき画像データなどを格納する用途で用いられる。揮発性メモリ３０３は、ＣＰＵ３０１がプログラムを実行する際のワークエリアとして用いられる。
【００２４】
操作入力部３０４は、不図示のキーボードやマウスを接続するためのインタフェースを含み、ユーザからの入力指示を受け付ける。操作入力部３０４は例えば、画像表示装置２０４のメンテナンスのための指示（電源起動やシャットダウン等）をユーザが入力するために用いられる。
【００２５】
映像出力部３０５は、不図示のディスプレイに対して映像を出力する。映像出力部３０５は例えば、画像表示装置２０４のメンテナンスのための情報（運用ステータスや障害情報等）をユーザに提示するために用いられる。
【００２６】
通信部３０６は、ステレオカメラ２０１及びプロジェクタ１０６と通信するために用いられる。通信部３０６は例えば、ステレオカメラ２０１に対しては撮像指示の送信やステレオ画像の受信を、プロジェクタ１０６に対しては画像の表示位置の指示や、表示すべき画像データの送信を行う。
【００２７】
ステレオカメラ２０１は、通信部３０７、ＣＰＵ３０８、不図示の揮発性メモリ、及びステレオ撮像部３０９を備える。通信部３０７は、ＰＣ２０３の通信部３０６と通信する。ＣＰＵ３０８は、ＰＣ２０３からの指示に従い、不図示の揮発性メモリに展開された制御プログラムに基づいて、ステレオカメラ２０１全体を制御する。ＣＰＵ３０８は、通信部３０７経由でＰＣ２０３から撮像指示を受けると、後述するステレオ撮像部３０９にステレオ画像の撮像を指示する。その結果、ＣＰＵ３０８は、ステレオ撮像部３０９からステレオ画像を得ると、通信部３０７経由でＰＣ２０３にステレオ画像を送信する。
【００２８】
ステレオ撮像部３０９は、被写体のステレオ画像を撮像する。本実施形態では、ステレオ撮像部３０９で得られたステレオ画像をＰＣ２０３が解析することにより、観察対象物１０１の位置や、透明スクリーン１００の両端の位置や、観察者の位置が取得される（詳細は図４（ａ）〜（ｃ）を参照して後述する）。また、本実施形態では、ステレオ撮像部３０９で得られたステレオ画像をＰＣ２０３が解析する例について説明するが、同様の処理をステレオカメラ２０１のＣＰＵ３０８が解析しても良い。
【００２９】
プロジェクタ１０６は、通信部３１１、ＣＰＵ３１２、不図示の揮発性メモリ、及び投影部３１３を備える。通信部３１１は、ＰＣ２０３の通信部３０６と通信する。ＣＰＵ３１２は、ＰＣ２０３からの指示に従い、不図示の揮発性メモリに展開された制御プログラムに基づいて、プロジェクタ１０６全体を制御する。ＣＰＵ３１２は、通信部３１１経由でＰＣ２０３から表示すべき画像の位置の指示や、画像データを受信し、それらに従った画像を投影するように投影部３１３を制御する。
【００３０】
投影部３１３は、不図示の液晶パネル、液晶駆動回路、ランプ、及び光学系などから構成され、ＣＰＵ３１２の制御により、指示された画像の光学像を透明スクリーン１００に投影する。
【００３１】
次に、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して、ステレオ撮像部３０９が撮像したステレオ画像に基づいて被写体の位置を取得する処理を説明する。図４（ａ）は、ステレオ撮像部３０９の平面図を概念的に示す。図４（ａ）は、ステレオ撮像部３０９を重力方向の上から見たものである。ステレオ撮像部３０９は、左用撮像センサ４００及び右用撮像センサ４０１という２つの撮像センサを有する。左用撮像センサ４００と右用撮像センサ４０１は、間隔Ｂだけ離れて左右に配置されている。図４（ａ）において、ｆは焦点距離を、ＣＬ、ＣＲはそれぞれ左右の焦点を示す。ここで、位置Ｏにある物体をステレオ撮像部３０９で撮像すると、左用撮像センサ４００にはセンサ上のＩＬの場所に、右用撮像センサ４０１にはセンサ上のＩＲの場所に像が現れる。左用撮像センサ４００、右用撮像センサ４０１でそれぞれ得られる画像の例を図４（ｂ）及び（ｃ）に示す。また、ＩＬを仮想的に右用撮像センサ４０１に置いた場合の位置をＩＬ’とし、ＩＲとの差を取ると、視差ｐ＝ＩＬ’−ＩＲが得られる。これらパラメータを用いると、ＣＲ若しくはＣＬからＯまでの距離ｄについて、幾何学的な配置から以下の関係式が成り立つ。
【００３２】
ｄ／Ｂ＝（ｄ−ｆ）／（Ｂ−ｐ）              ・・・式（１）
【００３３】
従って、距離ｄは、ステレオ撮像部３０９の設計時に定まる定数である焦点距離ｆ及び距離Ｂと、変数である視差ｐとを用いて、次式により求められる。
【００３４】
ｄ＝ｆＢ／ｐ                                ・・・式（２）
従って、左用撮像センサ４００及び右用撮像センサ４０１で得られる画像を解析し、物体Ｏのセンサ上の対応点ＩＬ、ＩＲを求めることで視差ｐを求め、式（２）に代入することにより、ステレオ撮像部３０９から物体Ｏまでの距離ｄを求めることができる。更に、ＩＬ又はＩＲ、若しくはその両方を用いれば、ステレオ撮像部３０９の光軸に対する物体Ｏの角度が求められる。
【００３５】
このように、任意の物体Ｏに対して、左用撮像センサ４００及び右用撮像センサ４０１で得られる画像を解析することで、ステレオ撮像部３０９からの距離と角度を求めることができ、ステレオ撮像部３０９に対する物体Ｏの相対位置を求めることができる。本実施形態では、ＰＣ２０３のＣＰＵ３０１が、ステレオ画像の解析を行って物体の相対位置を算出する。
【００３６】
次に、図５を参照して、第１の実施形態に係る画像表示処理について説明する。画像表示装置２０４が起動すると、本フローチャートの処理が開始する。Ｓ５０１で、ＰＣ２０３のＣＰＵ３０１は、キャリブレーションが必要であるか否かを判定する。図２（ｂ）を参照してキャリブレーションについて説明する。キャリブレーションとは、ステレオカメラ２０１の位置Ｃに対しての相対位置として、観察対象物１０１の位置ＯＢＪ、投射可能範囲の左端位置ＳＬ、及び右端位置ＳＲを求めることである。例えば、これらの位置が不明なとき（初めて画像表示装置２０４を起動するとき等）や、ユーザが明示的にキャリブレーションを指示したときに、キャリブレーションが必要であると判定される。また、たとえば、プロジェクタの台形補正やレンズシフトをさせるなどの投影位置に関する補正を行った場合にキャリブレーションが必要であると判定される。キャリブレーションが必要な場合、処理はＳ５０２に進み、不要な場合、処理はＳ５０５に進む。
【００３７】
Ｓ５０２で、ＣＰＵ３０１は、プロジェクタ１０６に対してマーカー投射指示を行う。マーカー投射とは、投影可能範囲の左端と右端に所定のパターン画像を投射するということである。マーカー投射指示を受信したプロジェクタ１０６のＣＰＵ３１２は、投影部３１３に、投影可能範囲の左端と右端に所定のパターン画像を投射する。
【００３８】
Ｓ５０３で、ＣＰＵ３０１は、ステレオカメラ２０１に対して撮像指示を行う。撮像指示を受信したステレオカメラ２０１のＣＰＵ３０８は、ステレオ撮像部３０９に撮像を指示する。そして、ＣＰＵ３０８は、得られたステレオ画像をＰＣ２０３に転送する。ここで、ステレオ画像とは、上述したステレオ撮像部３０９内の撮像部それぞれにより得られた右画像、左画像の２つの画像からなる画像である。ＰＣ２０３のＣＰＵ３０１は、ステレオカメラ２０１から送信されたステレオ画像を取得する。このステレオ画像には観察対象物１０１に付加されたマーカー２０２、投影可能範囲の左端のパターン画像、及び投影可能範囲の右端のパターン画像が含まれる。
【００３９】
Ｓ５０４で、ＣＰＵ３０１は、Ｓ５０３において得られたステレオ画像を用い、図４を参照して上述した方法により、観察対象物１０１の位置ＯＢＪ、投射可能範囲の左端位置ＳＬ、及び右端位置ＳＲを求め、不揮発性メモリ３０２に記憶する。
【００４０】
Ｓ５０５で、ＣＰＵ３０１は、ユーザにより、操作入力部３０４に接続された不図示のキーボードやマウス等を用いて終了指示が行われたか否かを判定する。終了指示が行われた場合、処理は終了する。そうでなければ、処理はＳ５０６に進む。
【００４１】
Ｓ５０６で、ＣＰＵ３０１は、ステレオカメラ２０１に対して撮像指示を行う。撮像指示を受信したステレオカメラ２０１のＣＰＵ３０８は、ステレオ撮像部３０９に撮像を指示する。そして、ＣＰＵ３０８は、得られたステレオ画像をＰＣ２０３に転送する。ＰＣ２０３のＣＰＵ３０１は、ステレオカメラ２０１から送信されたステレオ画像を取得する。この際、ステレオカメラ２０１から見て、透明スクリーン１００上の投射画像と後述する観察者の顔とが重なってしまい、顔の認識率が低下してしまう可能性がある。このため、ＣＰＵ３０１は、ステレオカメラ２０１に対する撮像指示と同期して、プロジェクタ１０６に対して画像投射の一時停止を指示し、撮像完了後に、プロジェクタ１０６に対して画像投射の再開を指示してもよい。
【００４２】
Ｓ５０７で、ＣＰＵ３０１は、ステレオカメラ２０１から得られたステレオ画像のそれぞれに人間の顔画像モデルと類似度の高い画像が含まれているかどうかを検出する。本実施形態では、人間の顔画像モデルと類似度の高い画像が含まれているか否かにもとづいて、顔検出を行う例を説明したが、顔検出技術はこのほかのどのような技術を用いても良い。そして、人間の顔画像モデルと類似度の高い画像が検出された場合には、検出された顔画像の特徴を示す属性情報と、ステレオ画像の２つの画像中のそれぞれにおける顔画像の検出位置とを揮発性メモリ３０３に記憶する。複数の顔画像が検出された場合には、その数だけ顔画像の属性情報及び各画像中の検出位置のセットが保存される。また、Ｓ５０７の処理の目的は観察者の位置を取得することなので、検出対象は顔画像に限定されず、例えば人間画像、目の配置画像、目鼻の配置画像、であってもよい。
【００４３】
Ｓ５０８で、ＣＰＵ３０１は、Ｓ５０７において顔画像が１つ以上検出されたか否かを判定する。具体的には、ステレオ画像の２枚の画像（左画像と、右画像）で同じとみなせる特徴を示す属性情報を持った顔画像の数がカウントされる。顔が１つも検出されていないならば（この場合、ショーケース２００の近傍に観察者がいない）、処理はＳ５０９に進む。顔が１つ以上検出されていれば、処理はＳ５１０に進む。
【００４４】
Ｓ５０９で、ＣＰＵ３０１は、画像の表示形態を決定する。この表示形態としては、例えば、画像の表示位置、表示サイズ、及び内容が含まれる。Ｓ５０９の処理が行われる場合、ショーケース２００の近傍に観察者がいない状態である。そのため、ＣＰＵ３０１は観察者の位置を考慮する必要がなく、表示形態として所定の表示形態を選択する。所定の表示形態としては、予め設定された固定値を用いてもよいし、ユーザから、操作入力部３０４に接続された不図示のキーボードやマウス等を用いて画像表示装置２０４の起動時に指示させるようにしてもよい。この場合の表示形態の例としては、表示位置はプロジェクタ１０６の投影範囲の中央、表示サイズはプロジェクタ１０６のたとえば、最大投影サイズ、画像の内容としてはたとえば、（遠くの観察者への広告効果の高い）コントラストの高い画像とすることが考えられる。この後、処理はＳ５１６に進み、Ｓ５０９で決定された表示形態にて画像が表示される。
【００４５】
一方、Ｓ５０８において顔が１つ以上検出されたと判定された場合、Ｓ５１０で、ＣＰＵ３０１は、顔画像の検出された位置から、観察者の位置を計算する。計算方法は、図４を算出して前述の通りである。
【００４６】
Ｓ５１１で、ＣＰＵ３０１は、Ｓ５０７において顔が１つのみ検出されたか否かを判定する。１つのみ検出された場合、処理はＳ５１２に進み、複数検出された場合、処理はＳ５１３に進む。
【００４７】
Ｓ５１２で、ＣＰＵ３０１は、１つだけ検出された顔画像を代表顔画像として、その位置を揮発性メモリ３０３に記憶する。この後、処理はＳ５１４に進む。すなわち、ステレオ画像の右画像、左画像のそれぞれに検出された顔画像が一つであるため、その顔画像を代表画像とするのである。
【００４８】
一方、Ｓ５１３では、ＣＰＵ３０１は、検出された複数の顔に対して、それぞれ観察対象物１０１の位置ＯＢＪとの距離を計算する。ＣＰＵ３０１は、観察対象物１０１との距離が最も小さい観察者（観察対象物１０１に最も近い位置であると判定された観察者）に対応する顔画像を代表顔と判定し、その位置を揮発性メモリ３０３に記憶する。図２（ｂ）を例にとると、観察者の顔画像に対応する位置ＯＢＳ１と、別の観察者の顔画像に対応する位置ＯＢＳ２とに対し、それぞれ観察対象物１０１の位置ＯＢＪとの距離がＣＰＵ３０１により計算される。この例であれば、位置ＯＢＳ２の方が位置ＯＢＳ１より位置ＯＢＪに近いため、位置ＯＢＳ２が代表顔の位置であると判定される。この後、処理はＳ５１４に進む。
【００４９】
なお、Ｓ５１３において、ＣＰＵ３０１は代表顔を選択する代わりに、検出された複数の顔画像のうちの２以上又は全てについて、顔画像に対応する位置を揮発性メモリ３０３に記憶してもよい。この場合、後述するＳ５１４では、ＣＰＵ３０１は各顔の位置について交点Ｎを算出する。そして、後述するＳ５１５で、ＣＰＵ３０１は、各交点Ｎを避けるように表示形態を決定する。
【００５０】
Ｓ５１４で、ＣＰＵ３０１は、揮発性メモリ３０３に記憶された代表顔画像に対応する位置と、観察対象物１０１の位置とを結ぶ直線と、透明スクリーン１００との交点Ｎを算出する。図２（ｂ）の例では、算出される交点Ｎは、直線ＯＢＪ−ＯＢＳ２と、直線ＳＬ−ＳＲとの交点である。顔画像が複数検出された場合でも代表顔画像が使用されるので、ＣＰＵ３０１は、交点Ｎを算出するための直線を規定する観察者の位置として、代表顔画像に対応する位置を用いる。交点Ｎは、対象とする観察者から観察対象物１０１を見た場合に、その視線上にある透明スクリーン１００上の点を表す。換言すれば、交点Ｎに何らかの画像を投影表示すると、対象とする観察者から見て観察対象物１０１と画像が重なってしまうことになる。従って、交点Ｎは画像の表示に適さない点である。
【００５１】
Ｓ５１５で、ＣＰＵ３０１は、交点Ｎの位置に基づいて画像の表示形態を決定する。前述の通り、表示形態には例えば、画像の表示位置、表示サイズ、及び内容が含まれる。Ｓ５１５においては、ＣＰＵ３０１は、画像が交点Ｎを含む所定領域の外に表示されるように表示形態を決定する。所定領域の大きさは任意であるが、例えば観察対象物１０１が大きいほど所定領域も大きくすれば、画像と観察対象物１０１との重なりを回避できる可能性が高くなる。所定領域の大きさを決定する方法としては、操作入力部３０４を用いて事前にユーザに矩形領域の大きさを指定させる方法が挙げられる。また、マーカー２０２を、ステレオカメラ２０１から見た観察対象物１０１の左端と右端の２箇所に設置し、上述の方法で２つのマーカーに対応する交点をそれぞれ算出し、これら２つの交点の間の領域を所定領域としてもよい。すなわち、Ｓ５１１からＳ５１５では、ステレオ画像の右画像、左画像に、顔画像が存在するか否かを検出している。そして、その顔画像に対応する観察者の位置を図２に示す方法で検出する。そして、一つの例では、この顔画像に対応する観察者と、観察対象物１０１との間に、観察対象物１０１が見えにくくならないように有効な投影画像を表示させないようにする。また、別の例では、この顔画像に対応する観察者の位置のうち、最も観察対象物１０１の位置に近い位置にいる観察者と、観察対象物１０１との間に、観察対象物１０１が見えにくくならないように有効な投影画像を表示させないようにする。また、別の例では、複数の顔画像それぞれに対応するすべての観察者と観察対象物１０１との間に観察対象物１０１が見えにくくならないように有効な投影画像が表示されないようにするのである。
【００５２】
場合によっては、ＣＰＵ３０１は、画像が交点Ｎを含む所定領域の中に表示されるように表示形態を決定してもよいが、この場合、（例えば画像のコントラストを低下させることにより）所定領域の中に表示される画像の透過率を閾値以上にする。こうすれば、観察対象物１０１と画像が重なって見えても、観察対象物１０１の視認性の低下を抑制することができる。すなわち、代表顔画像に対応する観察者と、観察対象物１０１との間に表示される画像のコントラストを低下させることなどにより、観察対象物が見えにくくならないようにしても良い。
【００５３】
図６（ａ）〜（ｄ）を参照して、表示形態の例を説明する。
【００５４】
図６（ａ）の例では、画像の標準の表示位置が位置６００であるものとする。しかしながら、位置６００に画像を表示してしまうと交点Ｎに重なってしまうため、ＣＰＵ３０１は、位置６０１に表示位置を変更する。これにより、重なりを解消することができる。
【００５５】
図６（ｂ）の例では、画像の標準の表示位置が位置６０２であるものとする。しかしながら、標準の表示サイズで位置６０２全体に画像を表示すると、画像が交点Ｎに重なってしまう。そこで、ＣＰＵ３０１は、画像の表示サイズを縮小して画像６０３として表示する。これにより、重なりを解消することができる。
【００５６】
図６（ｃ）の例では、画像の標準の表示位置が位置６０４であり、画像の標準の内容が図６（ａ）に示すものであるものとする。しかしながら、標準の内容の画像を位置６０４に表示すると、交点Ｎに重なってしまう。そこで、ＣＰＵ３０１は、交点Ｎを避けるように画像を変形して位置６０４に表示する。これにより、重なりを解消することができる。
【００５７】
図６（ｄ）の例では、ＣＰＵ３０１は画像のコントラストを低下させ、画像６０５として表示する。これにより、画像は交点Ｎと重なっているが、観察対象物１０１の視認性の低下は抑制される。
【００５８】
図５に戻り、Ｓ５１６で、ＣＰＵ３０１は、Ｓ５０９又はＳ５１５で決定された表示形態に従い、プロジェクタ１０６に対して画像の投射指示を行う。プロジェクタ１０６はその投射指示に従い、画像を投射表示する。これにより、決定された表示形態での画像の表示が行われる。その後、処理はＳ５０５に戻り、終了指示が行われるまで同様の処理が繰り返される。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像表示装置２０４は、観察対象物１０１の位置と観察者の位置とを結ぶ直線と透明スクリーン１００との交点を含む所定領域の外に画像を表示する。これにより、観察対象物１０１と画像とが重なって見える可能性を低減することができる。或いは、画像表示装置２０４は、この所定領域の中に画像を表示する場合、表示される画像の透過率を閾値以上にする。これにより、観察対象物１０１と画像とが重なって見えても、観察対象物１０１の視認性の低下を抑制することができる。
【００６０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、被写体の位置検出に用いられるステレオ撮像部を観察対象物と同じ位置（近傍の位置）に設置する。これにより、観察対象物の位置を検出する必要が無くなり、観察対象物にマーカーを付加する必要もなくなる。
【００６１】
図７（ａ）は、第２の実施形態に係る展示システム２０の構成を示すブロック図である。展示システム２０は、第１の実施形態と同様、ショーケース２００、透明スクリーン１００、及び観察対象物１０１を備える。展示システム２０はまた、画像表示装置７００を備える。画像表示装置７００は観察対象物１０１の近傍に設置されている。画像表示装置７００は、例えば、観察対象物１０１が置かれている台座１０２（図１（ａ）参照）に内蔵されていてもよい。画像表示装置７００は、第１の実施形態のステレオカメラ２０１と同様に透明スクリーン１００の方向のステレオ画像を撮影する機能を持つ。また、画像表示装置７００は、第１の実施形態のプロジェクタ１０６と同様に透明スクリーン１００上に画像を投射表示する機能を持つ。
【００６２】
画像表示装置７００の内部構成を図８のブロック図を用いて説明する。図８において、図３と同一又は同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。撮像制御部８０１は、ＣＰＵ３０１からの指示に従い、ステレオ撮像部３０９によるステレオ画像の撮像を制御する。従って、撮像制御部８０１は、図３のＣＰＵ３０８と同様の機能を有する。投影制御部８０２は、ＣＰＵ３０１からの指示に従い、画像を投影するように投影部３１３を制御する。従って、投影制御部８０２は、図３のＣＰＵ３１２と同様の機能を有する。
【００６３】
次に、図５を参照して、第２の実施形態に係る画像表示処理について説明する。ここでは、主として第１の実施形態との相違点について説明する。Ｓ５０３で、ＣＰＵ３０１は、第１の実施形態と同様にステレオ画像を取得する。但し、このステレオ画像には、観察対象物１０１のマーカーは含まれない。Ｓ５０４で、ＣＰＵ３０１は第１の実施形態と同様の処理を行うが、観察対象物の位置は算出されない。また、ここで算出される投射可能範囲の左端位置ＳＬ及び右端位置ＳＲはステレオ撮像部３０９に対する相対位置であるが、それは実質的には、観察対象物１０１に対する相対位置である。
【００６４】
Ｓ５１０で、ＣＰＵ３０１は、第１の実施形態と同様に各顔画像に対応する位置を算出する。ここで算出される位置はステレオ撮像部３０９に対する相対位置であるが、それは実質的には、観察対象物１０１に対する相対位置である。
【００６５】
Ｓ５１３で、ＣＰＵ３０１は、各顔画像に対応する位置（ステレオ撮像部３０９に対する相対位置）を観察対象物１０１と各顔画像に対応する観察者との距離として扱い、代表顔画像を決定する。図７（ｂ）を例にとると、位置ＯＢＳ２の方が位置ＯＢＳ１より位置ＯＢＪに近いため、位置ＯＢＳ２の顔画像が代表顔画像と判定される。
【００６６】
Ｓ５１４で、ＣＰＵ３０１は、第１の実施形態と同様に交点Ｎを算出する。観察対象物１０１の位置は算出されていないが、観察対象物１０１の位置はステレオ撮像部３０９の位置とほぼ同じであり、Ｓ５０４及びＳ５１０においてステレオ撮像部３０９に対する観察者や透明スクリーン１００の相対位置が算出されている。従って、第１の実施形態と同様の計算により交点Ｎを求めることができる。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像表示装置２０４（特に、ステレオ撮像部３０９）が観察対象物１０１とほぼ同じ位置に設置される。従って、観察対象物１０１にマーカーを付加する必要が無くなる。
【００６８】
［第３の実施形態］
第１の実施形態では、観察者が、透明スクリーン１００を隔てて観察対象物１０１の反対側に位置した。しかしながら、透明スクリーン１００の代わりに反射型スクリーンを用い、観察者が観察対象物１０１と同じ側から反射型スクリーンを見てもよい。
【００６９】
図９（ａ）は、第３の実施形態に係る展示システム３０の構成を示すブロック図である。展示システム３０では、透明スクリーン１００の代わりに反射型スクリーン９００が使用され、ショーケース２００が存在しないこと以外は、第１の実施形態の展示システム１０と同様である。
【００７０】
展示システム３０においては、例えば図９（ｂ）に示すように、交点Ｎが算出される。算出のための手順は、第１の実施形態と同様である（図５参照）。
【００７１】
［その他の実施形態］
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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