(57)【要約】【課題】画像を見るユーザに運動視差による奥行き感を知覚させることを可能とすること。【解決手段】運動視差を再現する画像を表示する画像表示装置１０の位置検出部１１が、画像を見るユーザの位置を検出し、状態判定部１３が、位置検出部１１により検出された位置の情報に基づいて、ユーザが静止状態にあるか否かを判定する。そして、状態判定部１３によりユーザが静止状態にあると判定された場合、ガイドデータ生成部１５が、ユーザに位置の変更を促すガイドのデータを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動視差を再現する画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像を見るユーザの位置を検出する位置検出部と、
該位置検出部により検出された位置の情報に基づいて、前記ユーザが静止状態にあるか否かを判定する状態判定部と、
該状態判定部により前記ユーザが静止状態にあると判定された場合に、前記ユーザに前記位置の変更を促すガイドのデータを生成するガイドデータ生成部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記ガイドのデータは、画像のデータ、文字のデータ、記号のデータのいずれか、または、該画像のデータ、該文字のデータ、該記号のデータのうちの複数のデータを含む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】
前記ガイドのデータは、音声のデータを含み、該音声のデータに基づいて該音声を出力する音声出力部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
携帯型通信装置と通信を行う通信部をさらに備え、前記位置検出部は、該通信部と前記携帯型通信装置との間の通信状況に基づいて前記ユーザの位置を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記位置検出部は、複数のユーザの優先度を設定し、優先度が最も高いユーザの位置を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記優先度は、前記ユーザの顔の向きに基づいて設定されることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記ガイドデータ生成部により生成されたデータに基づいて、前記画像内に前記ガイドを表示する処理を制御する表示制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記ガイドデータ生成部により生成されたデータに基づいて、同一の画面内に前記画像と並べて前記ガイドを表示する処理を制御する表示制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記画像表示装置とは別の補助表示装置に前記ガイドを表示する処理を制御する表示制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記位置検出部は、前記ユーザにより指定されたタッチパネル上の位置の情報に基づいて、前記ユーザの位置を検出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
運動視差を再現する画像を表示する画像表示方法であって、
前記画像を見るユーザの位置を検出する位置検出ステップと、
該位置検出ステップにおいて検出された位置の情報に基づいて、前記ユーザが静止状態にあるか否かを判定する状態判定ステップと、
該状態判定ステップにおいて前記ユーザが静止状態にあると判定された場合に、前記ユーザに前記位置の変更を促すガイドのデータを生成するガイドデータ生成ステップと、
を含むことを特徴とする画像表示方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置および画像表示方法に関し、詳しくは、運動視差を再現する画像を表示する画像表示装置および画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人は、視空間の奥行き感や立体感を知覚するため、両眼手掛かりや単眼手掛かりを利用している。単眼手掛かりの１つとして運動視差がある。運動視差とは、奥行きのある物体や空間を観察する場合に、その物体もしくは自分自身が移動することによって、網膜上に生じる像に変化が生じることをいう。例えば、コーヒーカップを見ながら自分の頭を左右に動かすと、その都度コーヒーカップの異なる面や形が見えるようになる。
【０００３】
特許文献１には、このような運動視差を再現する画像表示システムが開示されている。この画像表示システムは、スクリーン上部に間隔をあけて設置した２台のカメラで、スクリーンの前にいる観察者を撮影し、三角測量の原理に基づいてスクリーンに対する観察者の相対位置を算出する。画像表示システムは、この相対位置の算出を繰り返すことにより、観察者の移動量を検出する。
【０００４】
そして、画像表示システムは、観察者の移動量に応じて、運動視差を再現する画像をリアルタイムで生成し、スクリーンにその画像を表示する。これにより、たとえ画像が２次元のスクリーン上に表示されたものであっても、人に奥行き感を感じさせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４６２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、表示されるコンテンツに観察者が見入ってしまって移動しない場合、画像が変化しないので、運動視差による奥行き感をユーザに感じさせることができない。また、画像表示システムに運動視差を再現する機能が備わっていることに観察者が気づかず、移動を行わない場合も同様の結果となり、その機能が活かされないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑み、画像を見るユーザに運動視差による奥行き感を知覚させることを可能とする画像表示装置および画像表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】
【０００８】
上記課題を解決する為に、本発明の第１の技術手段は、運動視差を再現する画像を表示する画像表示装置であって、画像を見るユーザの位置を検出する位置検出部と、該位置検出部により検出された位置の情報に基づいて、前記ユーザが静止状態にあるか否かを判定する状態判定部と、該状態判定部により前記ユーザが静止状態にあると判定された場合に、前記ユーザに前記位置の変更を促すガイドのデータを生成するガイドデータ生成部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記ガイドのデータは、画像のデータ、文字のデータ、記号のデータのいずれか、または、該画像のデータ、該文字のデータ、該記号のデータのうちの複数のデータを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記ガイドのデータは、音声のデータを含み、該音声のデータに基づいて該音声を出力する音声出力部をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の技術手段は、第１〜第３のいずれかの技術手段において、携帯型通信装置と通信を行う通信部をさらに備え、前記位置検出部は、該通信部と前記携帯型通信装置との間の通信状況に基づいて前記ユーザの位置を検出することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第５の技術手段は、第１〜第４のいずれかの技術手段において、前記位置検出部は、複数のユーザの優先度を設定し、優先度が最も高いユーザの位置を検出することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第６の技術手段は、第５の技術手段において、前記優先度は、前記ユーザの顔の向きに基づいて設定されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第７の技術手段は、第１〜第６のいずれかの技術手段において、前記ガイドデータ生成部により生成されたデータに基づいて、前記画像内に前記ガイドを表示する処理を制御する表示制御部をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第８の技術手段は、第１〜第６のいずれかの技術手段において、前記ガイドデータ生成部により生成されたデータに基づいて、同一の画面内に前記画像と並べて前記ガイドを表示する処理を制御する表示制御部をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第９の技術手段は、第１〜第６のいずれかの技術手段において、前記画像表示装置とは別の補助表示装置に前記ガイドを表示する処理を制御する表示制御部をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第１０の技術手段は、第１〜第９のいずれかの技術手段において、前記位置検出部は、前記ユーザから指定されたタッチパネル上の位置の情報に基づいて、前記ユーザの位置を検出することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１１の技術手段は、運動視差を再現する画像を表示する画像表示方法であって、画像を見るユーザの位置を検出する位置検出ステップと、該位置検出ステップにおいて検出された位置の情報に基づいて、前記ユーザが静止状態にあるか否かを判定する状態判定ステップと、該状態判定ステップにおいて前記ユーザが静止状態にあると判定された場合に、前記ユーザに前記位置の変更を促すガイドのデータを生成するガイドデータ生成ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１２の技術手段は、上記画像表示方法をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラムである。
【００２０】
本発明の第１３の技術手段は、上記コンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、画像を見るユーザの位置を検出し、検出された位置の情報に基づいて、ユーザが静止状態にあるか否かを判定し、ユーザが静止状態にあると判定された場合に、ユーザに位置の変更を促すガイドのデータを生成することとしたので、ユーザに位置を変更するよう注意を促すことができ、画像を見るユーザに運動視差による奥行き感を知覚させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１に係る画像表示装置の構成の一例を示す図である。
【図２】ユーザに位置の変更を促すガイドの一例を示す図である。
【図３】ユーザに位置の変更を促す他の例を示す図である。
【図４】ユーザに位置の変更を促す他の例を示す図である。
【図５】ユーザに位置の変更を促す音声を出力する処理について説明する図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る画像表示処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態２に係る画像表示装置の構成の一例を示す図である。
【図８】距離の情報に基づく位置の検出方法について説明する図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る画像表示処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態３に係る画像表示装置の構成の一例を示す図である。
【図１１】複数のユーザがいる視聴環境の一例を示す図である。
【図１２】優先度の設定方法について説明する図である。
【図１３】顔の正面方向の検出方法について説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態４に係る画像表示装置の構成の一例を示す図である。
【図１５】ユーザに移動を促すガイドの表示の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る画像表示装置１０の構成の一例を示す図である。画像表示装置１０は、位置検出部１１、記憶部１２、状態判定部１３、画像生成部１４、ガイドデータ生成部１５、音声出力部１６、表示制御部１７、表示部１８を備える。また、画像表示装置１０には、画像表示装置１０とは別の補助表示装置１９が接続されている。
【００２５】
位置検出部１１は、画像表示装置１０により表示される画像を視聴するユーザの位置を検出する処理部である。位置検出部１１は、カメラ１１ａ、１１ｂ、位置追跡部１１ｃを備える。カメラ１１ａ、１１ｂは、画像表示装置１０の視聴環境内の様子を撮影するカメラである。位置追跡部１１ｃは、画像を見るユーザの位置を追跡する処理部である。
【００２６】
例えば、位置追跡部１１ｃは、カメラ１１ａ、１１ｂにより撮影された画像から、一般に用いられている顔認識技術や体の部位（頭部や手など）の認識技術等を用いて人物を検出し、さらに特許文献１にも記載されているように、三角測量の原理を用いて表示部１８に対する人物の３次元の相対位置を検出する。そして、位置追跡部１１ｃは、検出した位置の情報を状態判定部１３に出力する。
【００２７】
記憶部１２は、ハードディスク装置やメモリなどの記憶デバイスである。記憶部１２は、画像データ１２ａや位置データ１２ｂなどを記憶する。画像データ１２ａは、ユーザによって視聴される画像の画像データである。位置データ１２ｂは、位置検出部１１により検出された位置を時系列で記憶したデータである。
【００２８】
状態判定部１３は、画像を見るユーザが静止状態にあるか否かを判定し、その判定結果をガイドデータ生成部１５に通知する処理部である。また、状態判定部１３は、位置検出部１１により検出された位置の情報を画像生成部１４に出力する。
【００２９】
例えば、ＰＯＳ＿ＣＵＲを現在のユーザの位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、ＰＯＳ＿ＰＡＳＴを１時点前の過去のユーザの位置（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とした場合、以下の式（１）
｜ＰＯＳ＿ＣＵＲ−ＰＯＳ＿ＰＡＳＴ｜＜ＴＨ＿ＳＴＯＰ  ・・・（１）
を満足すれば、状態判定部１３は、ユーザが静止状態にあると判定する。式（１）を満足しない場合、状態判定部１３は、ユーザが静止状態にないと判定する。
【００３０】
ここでＴＨ＿ＳＴＯＰは、予め管理者等により設定される閾値である。なお、ＰＯＳ＿ＰＡＳＴとして、過去の複数の時点におけるユーザの位置の平均値を用いることとしてもよい。
【００３１】
その後、状態判定部１３は、現在のユーザの位置ＰＯＳ＿ＣＵＲ＝（ｘ１，ｙ１，ｚ１）の情報を記憶部１２に記憶させる。また、状態判定部１３は、画像生成部１４に現在のユーザの位置ＰＯＳ＿ＣＵＲの情報を出力する。
【００３２】
ここで、状態判定部１３は、ＰＯＳ＿ＣＵＲとＰＯＳ＿ＰＡＳＴに対して、以下のような平滑化処理を適用し、それによって得られた位置ＰＯＳ＿ＳＭＯＯＴＨの情報を記憶部１２に記憶させ、また、画像生成部１４に出力することとしてもよい。
ＰＯＳ＿ＳＭＯＯＴＨ＝α×ＰＯＳ＿ＣＵＲ＋（１−α）×ＰＯＳ＿ＰＡＳＴ
・・・（２）
ここで、αは、予め管理者等により設定される平滑化係数である。
【００３３】
画像生成部１４は、運動視差に対応した画像を生成する処理部である。例えば、画像生成部１４は、特許文献１に示されているような方法で、運動視差に対応した画像を生成する。
【００３４】
具体的には、ユーザの位置が（ｘ１，ｙ１，ｚ１）から所定量以上変化して（ｘ１±Δｘ，ｙ１±Δｙ，ｚ１±Δｚ）となったとき（Δｘ，Δｙ，Δｚはそれぞれｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向のユーザの位置の移動量）、３ＤＣＧ（３  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ）のレンダリング処理により、位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）からみた画像の画像データ１２ａを移動量（Δｘ，Δｙ，Δｚ）に対応した画像に変換する。
【００３５】
このレンダリング処理においては、画像生成部１４は、仮想的にカメラを移動後のユーザの位置に設置したと仮定した場合にカメラにより撮影されることとなる画像の画像データを生成する。これにより、画像を見るユーザに奥行きを感じさせる運動視差を再現することができる。
【００３６】
ガイドデータ生成部１５は、状態判定部１３によりユーザが静止状態にあると判定された場合に、ユーザに位置の変更を促すガイドのデータを生成する処理部である。以下、このガイドのデータをガイドデータと呼ぶ。ガイドデータには、画像や文字、記号、音声のデータなどが含まれる。
【００３７】
図２は、ユーザに位置の変更を促すガイド２１の一例を示す図である。図２には、表示部１８に表示される画像２０の領域内に、ユーザに位置の変更を促すガイド２１が表示されている。ここで、ガイド２１には、カメラ１１ａ、１１ｂにより撮影されたユーザの顔の画像２１ａや文字２１ｂ、記号２１ｃが含まれている。なお、図２の例では、画像２１ａ、文字２１ｂ、記号２１ｃのすべてが含まれることとしたが、それらがすべて含まれている必要はない。このように、画像２１ａや文字２１ｂ、記号２１ｃを含むガイド２１を表示することにより、視覚を通じてユーザに効果的に注意を促すことができる。
【００３８】
図３、図４は、ユーザに位置の変更を促す他の例を示す図である。図３の例では、画像２０を表示する表示部１８とは別の補助表示装置１９にガイド２１が表示されている。図４の例では、画像２０を表示する表示部１８にガイド２１が表示されるが、ガイド２１は画像２０と並べて表示される。図３、図４の例では、図２の例とは異なり、画像２０が隠されることがないという利点がある。
【００３９】
図１の説明に戻ると、音声出力部１６は、ガイドデータ生成部１５により生成された音声のデータを用いて、音声を出力するスピーカーなどの音声出力デバイスである。音声出力部１６は、ユーザに位置の変更を促す音声を出力する。
【００４０】
図５は、ユーザに位置の変更を促す音声を出力する処理について説明する図である。例えば、音声出力部１６は、「左右に移動して下さい。」などの音声を出力し、ユーザに位置の変更を促す。また、音声が出力されている間、ユーザの動きを追跡していることを示す追跡画面２２が表示部１８に表示される。この追跡画面２２には、カメラ１１ａ、１１ｂにより撮影されたユーザの顔の画像２２ａが表示される。音声でユーザに位置の変更を促すことにより、表示部１８に表示される画像２０が隠されることがなく、ユーザに注意を促すことができる。
【００４１】
表示制御部１７は、表示部１８や補助表示装置１９における画像の表示を制御する処理部である。例えば、表示制御部１７は、図２で説明したようにして、画像生成部１４により生成された画像２０に、ガイドデータ生成部１５により生成されたガイド２１を合成し、ガイド２１が合成された画像２０を表示部１８に表示させる。
【００４２】
また、表示制御部１７は、図３で説明したようにして、画像生成部１４により生成された画像２０を表示部１８に表示させ、ガイドデータ生成部１５により生成されたガイド２１を補助表示装置１９に表示させる。
【００４３】
また、表示制御部１７は、図４で説明したようにして、画像生成部１４により生成された画像２０と、ガイドデータ生成部１５により生成されたガイド２１とを表示部１８に並列に表示させる。
【００４４】
図１の説明に戻ると、表示部１８および補助表示装置１９は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスである。補助表示装置１９は、図３に示したような表示を行う場合に必要とされるが、そのような表示を行わない場合は、補助表示装置１９はなくてもよい。
【００４５】
また、ガイド音声の出力を行うか否か、ガイド２１の表示を行うか否か、ガイド２１の表示を行う場合に図２、図３、図４で説明した表示のどれを行うのかは、予め管理者等が設定しておくことができ、その設定に応じて各処理が実行される。
【００４６】
つぎに、本発明の実施形態１に係る画像表示処理の処理手順について説明する。図６は、本発明の実施形態１に係る画像表示処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、運動視差を再現する画像の表示がすでに表示部１８になされているものとする。
【００４７】
まず、画像表示装置１０の位置検出部１１は、ユーザの位置を検出する（ステップＳ１０１）。そして、状態判定部１３は、前述の式（１）におけるユーザの移動量（｜ＰＯＳ＿ＣＵＲ−ＰＯＳ＿ＰＡＳＴ｜）を算出する（ステップＳ１０２）。
【００４８】
そして、状態判定部１３は、その移動量が所定値ＴＨ＿ＳＴＯＰよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。移動量が所定値ＴＨ＿ＳＴＯＰよりも小さい場合（ステップＳ１０３においてＹＥＳの場合）、ガイドデータ生成部１５は、ガイドデータを生成する（ステップＳ１０４）。
【００４９】
ここで、図５を用いて説明したように、音声によるガイドがなされる場合には、音声のガイドデータが生成される。また、図２、図３、図４を用いて説明したように、表示によるガイドがなされる場合には、画像や文字、記号のデータが生成される。
【００５０】
その後、音声出力部１６、表示部１８、補助表示装置１９は、図２〜図５を用いて説明したような方法で、ガイドデータに基づくガイドの出力処理を実行する（ステップＳ１０５）。
【００５１】
そして、位置検出部１１は、この画像表示処理の終了指示が管理者等によりなされたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。終了指示がなされていない場合（ステップＳ１０６においてＮＯの場合）、ステップＳ１０１以降の処理が継続される。終了指示がなされた場合（ステップＳ１０６においてＹＥＳの場合）、この画像表示処理は終了する。
【００５２】
（実施形態２）
つぎに、ユーザの位置検出をユーザが所持する携帯型通信装置と画像表示装置との間の通信状態に基づいて行う処理について説明する。図７は、本発明の実施形態２に係る画像表示装置４０の構成の一例を示す図である。画像表示装置４０は、位置検出部４１、記憶部４２、状態判定部４３、画像生成部４４、ガイドデータ生成部４５、表示制御部４６、表示部４７を備える。
【００５３】
位置検出部４１は、画像表示装置４０により表示される画像を視聴するユーザの位置を検出する処理部である。位置検出部４１は、通信部４１ａ、４１ｂ、および、位置追跡部４１ｃを備える。
【００５４】
通信部４１ａ、４１ｂは、携帯電話機やスマートフォンなどの携帯型通信装置３０と通信を行う処理部である。通信部４１ａ、４１ｂは、携帯型通信装置３０と通信部４１ａ、４１ｂとの間の距離を測定する。
【００５５】
例えば、通信部４１ａ、４１ｂは、電波の強度が距離に反比例して減衰する性質を利用して、携帯型通信装置３０から受信した電波の強度から上記距離を算出する。具体的には、通信部４１ａ、４１ｂは、携帯型通信装置３０により一定強度で送信される電波の強度の情報を保持しており、この情報と、携帯型通信装置３０から受信した電波の強度の情報とから、上記距離を算出する。
【００５６】
位置追跡部４１ｃは、通信部４１ａ、４１ｂにより算出された距離の情報から、携帯型通信装置３０の位置を検出する処理部である。そして、位置追跡部４１ｃは、検出した位置の情報を状態判定部４４に出力する。
【００５７】
図８は、距離の情報に基づく位置の検出方法について説明する図である。携帯通信端末３０は、通信部４１ａの位置を中心とし、その位置から通信部４１ａが算出した距離を半径とする球面５０ａ上に存在する。また、携帯通信端末３０は、通信部４１ｂの位置を中心とし、その位置から通信部４１ｂが算出した距離を半径とする球面５０ｂ上に存在する。
【００５８】
すなわち、携帯通信端末３０は、球面５０ａ、５０ｂが交差してできる円上に存在することになるので、携帯型通信装置３０の地面からの高さを仮定することにより、位置追跡部４１ｃは、携帯型通信装置３０の２次元の位置（ｘ，ｙ）を決定できる。
【００５９】
なお、位置追跡部４１ｃは、携帯型通信装置３０の位置（ｘ，ｙ）を、携帯型通信装置３０により送信された電波の受信時刻の差に基づいて検出することとしてもよい。ただし、この場合、携帯型通信装置３０により送信された電波を受信する通信部が３つ必要となる。
【００６０】
ここで、３つの通信部の水平面における座標を（ａ，ｂ）、（ｃ，ｄ）、（ｅ，ｆ）とし、携帯型通信装置３０の座標を（ｘ，ｙ）とすると、
（ｘ−ａ）２＋（ｙ−ｂ）２＝ｒ１２  ・・・（３）
（ｘ−ｃ）２＋（ｙ−ｄ）２＝ｒ２２  ・・・（４）
（ｘ−ｅ）２＋（ｙ−ｆ）２＝ｒ３２  ・・・（５）
が成り立つ。ここで、各通信部と携帯型通信装置３０との間の距離をｒ１、ｒ２、ｒ３としている。
【００６１】
また、
ｒ２＝ｒ１＋ｖ・ｔ２  ・・・（６）
ｒ３＝ｒ１＋ｖ・ｔ３  ・・・（７）
の関係が成り立つ。
【００６２】
ここで、ｖは、電波の伝搬速度であり、ｔ２は、携帯型通信装置３０から送信された電波を座標（ａ，ｂ）の位置にある通信部が受信した時刻と、その電波を座標（ｃ，ｄ）の位置にある通信部が受信した時刻の差であり、ｔ３は、携帯型通信装置３０から送信された電波を座標（ａ，ｂ）の位置にある通信部が受信した時刻と、その電波を座標（ｅ，ｆ）の位置にある通信部が受信した時刻の差である。
【００６３】
式（６）、（７）を用いると、式（４）、式（５）は、
（ｘ−ｃ）２＋（ｙ−ｄ）２＝（ｒ１＋ｖ・ｔ２）２  ・・・（８）
（ｘ−ｅ）２＋（ｙ−ｆ）２＝（ｒ１＋ｖ・ｔ３）２  ・・・（９）
となる。
【００６４】
式（３）、式（８）、式（９）において、座標（ａ，ｂ）、（ｃ，ｄ）、（ｅ，ｆ）、および、電波の伝搬速度ｖは既知の値であり、時間差ｔ２、ｔ３は測定される値である。そのため、式（３）、式（８）、式（９）の連立方程式を解くことにより、携帯型通信装置３０の座標（ｘ，ｙ）が算出され得る。
【００６５】
図７の説明に戻ると、記憶部４２は、メモリやハードディスク装置などの記憶デバイスである。記憶部４２は、画像データ４２ａや位置データ４２ｂなどを記憶する。画像データ４２ａは、図１で説明した画像データ１２ａと同様のものである。位置データ４２ｂは、位置検出部４１により検出された位置（ｘ，ｙ）を時系列で記憶したデータである。
【００６６】
状態判定部４３は、視聴者が静止状態にあるか否かを判定し、その判定結果をガイドデータ生成部４５に通知する処理部である。また、状態判定部４３は、位置検出部４１により検出された位置（ｘ，ｙ）の情報を画像生成部４４に出力する。
【００６７】
例えば、ＰＯＳ＿ＣＵＲを現在のユーザの位置（ｘ１，ｙ１）、ＰＯＳ＿ＰＡＳＴを１時点前の過去のユーザの位置（ｘ２，ｙ２）とした場合、前述の式（１）を満足すれば、状態判定部４３は、視聴者が静止状態にあると判定する。式（１）を満足しない場合、状態判定部４３は、視聴者が静止状態にないと判定する。
【００６８】
その後、状態判定部４３は、現在のユーザの位置ＰＯＳ＿ＣＵＲ＝（ｘ１，ｙ１）の情報を記憶部４３に記憶させる。また、状態判定部４３は、画像生成部４４に現在のユーザの位置ＰＯＳ＿ＣＵＲの情報を出力する。
【００６９】
画像生成部４４は、図１で説明した画像生成部１４と同様の処理部であり、状態判定部４３により出力された位置の情報を用いて、運動視差に対応した画像を生成する。
【００７０】
ガイドデータ生成部４５は、状態判定部４３によりユーザが静止状態にあると判定された場合に、ユーザに位置の変更を促すガイドのデータを生成する処理部である。以下、このガイドのデータをガイドデータと呼ぶ。ガイドデータには、画像や文字、記号、音声のデータなどが含まれる。ガイドデータ生成部４５は、生成したガイドデータを通信部４１ｂに出力する。
【００７１】
ガイドデータを受信した通信部４１ｂは、そのガイドデータを携帯型通信装置３０に送信する。その後、携帯型通信装置３０は、そのガイドデータを用いて、ガイドの表示処理、または、ガイド音声の出力処理を行う。
【００７２】
表示制御部４６は、表示部４７における画像の表示を制御する処理部である。表示制御部４６は、画像生成部４４により生成された画像を表示部４７に表示させる。表示部４７は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスである。
【００７３】
つぎに、本発明の実施形態２に係る画像表示処理の処理手順について説明する。図９は、本発明の実施形態２に係る画像表示処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、画像データ４２ａを用いて画像がすでに表示部４７に表示されているものとする。
【００７４】
まず、画像表示装置４０の通信部４１ａ、４１ｂは、前述したような方法で、携帯型通信装置３０と通信部４１ａ、４１ｂとの間の距離を算出する（ステップＳ２０１）。そして、位置追跡部４１ｃは、通信部４１ａ、４１ｂにより算出された距離の情報から、携帯型通信装置３０の位置を検出し、これによってユーザの位置を検出する（ステップＳ２０２）。
【００７５】
続いて、状態判定部４３は、式（１）におけるユーザの移動量（｜ＰＯＳ＿ＣＵＲ−ＰＯＳ＿ＰＡＳＴ｜）を算出する（ステップＳ２０３）。そして、状態判定部４３は、その移動量が所定値ＴＨ＿ＳＴＯＰよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
【００７６】
移動量が所定値よりも小さい場合（ステップＳ２０４においてＹＥＳの場合）、ガイドデータ生成部４５は、ガイドデータを生成する（ステップＳ２０５）。ここで、音声によるガイドがなされる場合には、音声のガイドデータが生成される。また、画面表示によるガイドがなされる場合には、画像や文字、記号のデータが生成される。
【００７７】
その後、通信部４１ｂは、生成されたガイドデータを携帯型通信装置３０に送信する（ステップＳ２０６）。携帯型通信装置３０は、そのガイドデータを用いて、ユーザに位置の変更を促すガイドを表示し、あるいは、ユーザに位置の変更を促す音声ガイドを出力する。
【００７８】
そして、位置検出部４１は、この画像表示処理の終了指示が管理者等によりなされたか否かを判定する（ステップＳ２０７）。終了指示がなされていない場合（ステップＳ２０７においてＮＯの場合）、ステップＳ２０１以降の処理が継続される。終了指示がなされた場合（ステップＳ２０７においてＹＥＳの場合）、この画像表示処理は終了する。
【００７９】
以上説明したように、ユーザが所持する携帯型通信装置と画像表示装置との間の通信状態に基づいて、ユーザの位置検出を行うことにより、ユーザが静止状態にあるか否かの判定を効率的に行うことができる。
【００８０】
（実施形態３）
つぎに、画像表示装置１０の視聴環境内に複数のユーザがいる場合の画像表示処理について説明する。図１０は、本発明の実施形態３に係る画像表示装置６０の構成の一例を示す図である。画像表示装置６０は、位置検出部６１、記憶部６２、状態判定部６３、画像生成部６４、ガイドデータ生成部６５、音声出力部６６、表示制御部６７、表示部６８を備える。また、画像表示装置６０には、画像表示装置６０とは別の補助表示装置６９が接続されている。
【００８１】
位置検出部６１は、複数のユーザの中から位置の検出対象とするユーザを抽出し、抽出されたユーザのいる位置を検出する処理部である。位置検出部６１は、カメラ６１ａ、６１ｂ、顔認識部６１ｃ、優先度設定部６１ｄ、位置追跡部６１ｅを備える。
【００８２】
カメラ６１ａ、６１ｂは、画像表示装置１０の視聴環境内の様子を撮影する装置である。顔認識部６１ｃは、カメラ６１ａ、６１ｂにより撮影された画像を用いて、視聴環境内にいるユーザの顔認識を行う処理部である。
【００８３】
優先度設定部６１ｄは、位置の検出対象とするユーザの優先度を設定する処理部である。図１１は、複数のユーザがいる視聴環境の一例を示す図である。図１１には、３人のユーザが視聴環境内にいる場合の例が示されている。
【００８４】
このような場合、後に詳しく説明するように、画像７０が表示される表示部６８の方に顔が向けられているユーザの優先度が高くなる。そして、最も優先度が高いユーザに対して位置の検出が行われ、そのユーザが静止状態にある場合に、位置の変更を促すガイドが表示され、または、位置の変更を促す音声ガイドが出力される。
【００８５】
また、図１１の例では、補助表示装置６９に、位置の検出対象であるユーザの顔の画像７２と、位置の検出対象でないユーザの顔の画像７３ａ、７３ｂが表示される。これにより、どのユーザが位置の検出対象となっているかが容易に把握される。
【００８６】
図１２は、優先度の設定方法について説明する図である。顔認証部６１ｃは、カメラ６１ａで撮影した画像において顔認証を行い、視聴環境内の各ユーザの顔を検出する。そして、優先度設定部６１ｄは、２次元水平面内において、表示部６８の画面の鉛直方向８０と顔の正面方向８１との間のなす角度θ（＝θ１−θ２）［ラジアン］を各ユーザについて検出する。
【００８７】
ここで、θ１は、カメラ６１ａの撮影方向８２と顔の正面方向８１との間のなす角度、θ２は、カメラ６１ａの撮影方向８２と表示部６８の画面の鉛直方向８０との間のなす角度である。θ２は、カメラ６１ａが設置されると定まる既知の定数である。θ１の検出方法については後に説明する。
【００８８】
そして、優先度設定部６１ｄは、優先度ＰＲＩＯＲＩＴＹを以下の式により算出する。
ＰＲＩＯＲＩＴＹ
＝ｃｏｓθ  （−π≦θ≦π）
【００８９】
優先度ＰＲＩＯＲＩＴＹは、−１≦ＰＲＩＯＲＩＴＹ≦１の関係を満たす。そして、θが０に近いほど優先度ＰＲＩＯＲＩＴＹは大きくなり、θが±１に近いほど優先度ＰＲＩＯＲＩＴＹは小さくなる。
【００９０】
図１３は、顔の正面方向８１の検出方法について説明する図である。画像表示装置６０は、後に説明するように、目や鼻、口の中心点や端点などの顔９０の特徴点群９１の情報、および、特徴点群９１の外接矩形９２の情報を記憶している。
【００９１】
そして、優先度設定部６１ｄは、カメラ６１で撮影した画像において認証された顔９２における特徴点群９３の外接矩形９４を演算により求め、外接矩形９４が外接矩形９２からどの程度変形したかを調べることにより、図１２における顔９２の回転角度θ１を算出する。
【００９２】
例えば、顔９２が横にθ１だけ回転した場合の外接矩形９４の横幅は、外接矩形９２の横幅をａとすると、ａｃｏｓ（θ１）となるので、外接矩形９４の横幅を検出することにより、回転角度θ１を検出することができる。そして、表示部６８の画面の鉛直方向８０と顔の正面方向８１との間のなす角度θは、θ＝θ１−θ２により算出される。
【００９３】
図１０の説明に戻ると、位置追跡部６１ｅは、優先度設定部６１ｄにより設定された優先度の情報を参照し、優先度が最も高いユーザを位置の検出対象として設定し、設定されたユーザの位置を検出する処理部である。
【００９４】
例えば、位置追跡部６１ｅは、２台のカメラ１１ａ、１１ｂが画像表示装置１０の視聴環境内の様子を撮影した画像からユーザを検出し、さらに三角測量の原理を用いて表示部６８に対するユーザの位置を検出する。そして、位置検出部６１ｅは、検出した位置の情報を状態判定部６３に出力する。
【００９５】
記憶部６２は、ハードディスク装置やメモリなどの記憶デバイスである。記憶部６２は、画像データ６２ａ、位置データ６２ｂ、顔画像データ６２ｃなどを記憶する。
【００９６】
画像データ６２ａは、図１で説明した画像データ１２ａと同様のものである。位置データ６２ｂは、位置追跡部６１ｅにより検出されたユーザの位置（ｘ，ｙ）を時系列で記憶したデータである。顔画像データ６２ｃは、図１３で説明した特徴点群９１の情報、および、特徴点群９１の外接矩形９２の情報を含むデータである。
【００９７】
状態判定部６３、画像データ生成部６４、ガイドデータ生成部６５、音声出力部６６、表示制御部６７、表示部６８、補助表示装置６９はそれぞれ、図１で説明した状態判定部１３、画像データ生成部１４、ガイドデータ生成部１５、音声出力部１６、表示制御部１７、表示部１８、補助表示装置１９と同様の処理部であるので、説明を省略する。
【００９８】
以上説明したように、画像表示装置６０の視聴環境内に複数のユーザがいる場合でも、位置の検出対象とするユーザを効率的に決定される。また、画像表示装置６０の方を向いているユーザを位置の検出対象として決定するので、画像を見ている可能性が高いユーザを位置の検出対象として適切に決定することができる。
【００９９】
（実施形態４）
つぎに、ユーザの位置検出を画像表示装置のタッチパネル部に対するユーザ操作に基づいて行う処理について説明する。図１４は、本発明の実施形態４に係る画像表示装置１００の構成の一例を示す図である。画像表示装置１００は、タッチパネル部１０１、記憶部１０２、状態判定部１０３、画像生成部１０４、ガイドデータ生成部１０５、音声出力部１０６、表示制御部１０７を備える。
【０１００】
タッチパネル部１０１は、種々の情報を表示するとともに、ユーザのタッチ操作を介して情報の入力を受け付ける処理部である。以下では、タッチパネル部１０１が、接触型タッチパネルにより構成される場合について説明するが、非接触型タッチパネルにより構成されていてもよい。このタッチパネル部１０１は、位置検出部１０１ａ、表示部１０１ｂを備える。
【０１０１】
位置検出部１０１ａは、ユーザが指などでタッチパネル部１０１をタッチした場合に、タッチされた位置の座標（Ｘ，Ｙ）を検出し、検出した座標（Ｘ，Ｙ）の情報を状態判定部１０３に出力する。例えば、タッチパネル部１０１上でユーザがドラッグ操作を行った場合、位置検出部１０１ａは、移動する指のタッチ位置の座標を所定の時間間隔で検出する。表示部１０１ｂは、液晶ディスプレイなどの表示デバイスである。
【０１０２】
記憶部１０２は、ハードディスク装置やメモリなどの記憶デバイスである。記憶部１０２は、画像データ１０２ａや位置データ１０２ｂなどを記憶する。画像データ１０２ａは、視聴者に視聴される画像の画像データである。位置データ１０２ｂは、位置検出部１０１ａにより検出された座標（Ｘ，Ｙ）を時系列で記憶したデータである。
【０１０３】
状態判定部１０３は、視聴者が静止状態にあるか否かを判定し、その判定結果をガイドデータ生成部１０５に通知する処理部である。また、状態判定部１０３は、位置検出部１０１により検出された座標（Ｘ，Ｙ）の情報を画像生成部１０４に出力する。
【０１０４】
例えば、ＰＯＳ＿ＣＵＲを現在ユーザがタッチしている位置の座標（Ｘ１，Ｙ１）、ＰＯＳ＿ＰＡＳＴを１時点前にユーザがタッチしていた位置の座標（Ｘ２，Ｙ２）とした場合、前述の式（１）を満足すれば、状態判定部１０３は、ユーザが静止状態にあると判定する。例えば、ユーザがタッチパネル部１０１を指でタッチしたまま、指の位置を動かさない場合、ユーザは静止状態にあると判定される。
【０１０５】
一方、式（１）を満足しない場合、状態判定部１０３は、視聴者が静止状態にないと判定する。例えば、ユーザがタッチパネル部１０１上でドラッグ操作を行って指の位置を動かした結果、式（１）を満足しなくなった場合や、ユーザがタッチパネル部１０１を指でタッチした後、一旦タッチパネル部１０１から指を離し、最初にタッチした位置と離れた位置を再度タッチした結果、式（１）を満足しなくなった場合などに、ユーザは静止状態にないと判定される。
【０１０６】
このように、タッチパネル部１０１に対する操作をユーザから受け付け、操作を受け付けたタッチパネル部１０１上の位置の情報に基づいて、ユーザの位置を検出し、その検出結果に基づいてユーザが静止状態にあるか否かを判定することとしたので、ユーザの位置を効率的に検出し、ユーザが静止状態にあるか否かを適切に判定することができる。
【０１０７】
その後、状態判定部１０３は、現在ユーザがタッチしている位置の座標ＰＯＳ＿ＣＵＲ＝（Ｘ１，Ｙ１）の情報を記憶部１０２に記憶させる。また、状態判定部１０３は、画像生成部１０４に現在ユーザがタッチしている位置の座標ＰＯＳ＿ＣＵＲの情報を出力する。
【０１０８】
画像生成部１０４、ガイドデータ生成部１０５、音声出力部１０６はそれぞれ、図１で説明した画像生成部１４、ガイドデータ生成部１５、音声出力部１６と同様の処理部であるので、説明を省略する。
【０１０９】
表示制御部１０７は、表示部１０１ｂにおける画像の表示を制御する処理部である。例えば、表示制御部１０７は、画像生成部１０４により生成された画像と、ガイドデータ生成部１０５により生成されたガイドの画像とを合成し、その結果得られた画像を表示部１０１ｂに表示させる。
【０１１０】
図１５は、ユーザに移動を促すガイド１１１の表示の一例を示す図である。表示制御部１０７は、画像生成部１０４により生成された画像１１０にガイド１１１の画像を合成するが、ガイド１１１の画像を合成する位置は、ユーザがタッチ操作を行った位置、または、ユーザがタッチ操作を行った位置の近傍の位置に合成する。これにより、ユーザが見易い位置にガイド１１１を表示することができる。
【０１１１】
以上本発明の実施形態について説明したが、上記各実施形態において図示された構成等はあくまで一例であり、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて、構成等を適宜変更して実施することが可能である。
【０１１２】
また、上記各実施形態の説明では、各機能を実現するための構成要素がそれぞれ異なる部位であるとして説明を行っているが、画像表示装置は、このように明確に分離して認識できる部位として構成要素を備えていなければならないわけではない。
【０１１３】
画像表示装置は、各機能を実現するための構成要素を、それぞれ異なる部位として備えることとしてもよいし、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、どのような実装形態であれ、画像表示装置が、各機能を実現するための構成要素を有していればよい。
【０１１４】
また、コンピュータシステムが、各実施形態で説明した機能を実現するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体から、そのプログラムを読み込み、そのプログラムを実行することにより各部の処理を実現することとしてもよい。
【０１１５】
ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」とは、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【０１１６】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【０１１７】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、サーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定の時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１１８】
また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現するものであってもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１０，４０，６０，１００…画像表示装置、１１，４１，６１，１０１ａ…位置検出部、１１ａ，１１ｂ，６１ａ，６１ｂ…カメラ、１１ｃ，４１ｃ，６１ｅ…位置追跡部、１２，４２，６２，１０２…記憶部、１２ａ，４２ａ，６２ａ，１０２ａ…画像データ、１２ｂ，４２ｂ，６２ｂ，１０２ｂ…位置データ、１３，４３，６３，１０３…状態判定部、１４，４４，６４，１０４…画像生成部、１５，４５，６５，１０５…ガイドデータ生成部、１６，４６，６６，１０６…音声出力部、１７，６７，１０７…表示制御部、１８，４７，６８，１０１ｂ…表示部、１９，６９…補助表示装置、２０，２１ａ，２２ａ，７０，７２，７３ａ，７３ｂ，１１０…画像、２１，１１１…ガイド、２１ｂ…文字、２１ｃ…記号、３０…携帯型通信装置、４１ａ、４１ｂ…通信部、５０ａ，５０ｂ…球面、６１ｃ…顔認識部、６１ｄ…優先度設定部、６２ｃ…顔画像データ、８０…鉛直方向、８１…顔の正面方向、８２…カメラの撮影方向、９０，９２…顔、９１，９３…特徴点群、９２，９４…外接矩形、１０１…タッチパネル部。
【図１】
2013254342.tif 000003
【図２】
2013254342.tif 000004
【図３】
2013254342.tif 000005
【図４】
2013254342.tif 000006
【図５】
2013254342.tif 000007
【図６】
2013254342.tif 000008
【図７】
2013254342.tif 000009
【図８】
2013254342.tif 000010
【図９】
2013254342.tif 000011
【図１０】
2013254342.tif 000012
【図１１】
2013254342.tif 000013
【図１２】
2013254342.tif 000014
【図１３】
2013254342.tif 000015
【図１４】
2013254342.tif 000016
【図１５】
2013254342.tif 000017