2020 年 度
健司

修士論文概要

主査

舟橋

副査

佐藤 淳

研究室

舟橋研究室

入学年度

2019 年度

学籍番号31414053

氏名

柴田

論文題目

指示動作をマルチスクリーンへ展開するプレゼンテーション支援システム

大地

Presentation support system that shows pointing actions on multiple screens

1

はじめにして漏れなく伝達することで，聴衆の発表内容に対する理解度を高めて，ひいてはプレゼンテーションを成近年，学会や大学の講義などで，プレゼンテーション功させることが期待できる．

を行う機会が増加している．小さな会場であれば，スクリーンは 1 つで十分であるが，大きな会場の場合，聴衆全員が 1 つのスクリーンを視認することは難しい．そこで図 1 のように，1 つの大型のスクリーンに加えて，コンピュータの汎用入力機器であるマウスは，発表少し小さいスクリーンが複数配置される場合がある．マイクを使用したり，スクリーンを必要な数だけ適切な場所に配置したりすることで，発表者の声やプレゼン関連するデバイス及び研究

2

者がプレゼンテーションスライド上の指し示したい箇所を正確に指し示すことができる．しかし，マウスをテーションスライドを聴衆全体に届けることができる．

使用する場合，発表者は PC の画面を見て操作しなけ

しかしそれ以外の情報，すなわち，発表者がプレゼンればならず， PC の前から動くことができない．マウ

テーション中に行う動作による情報は，聴衆の位置によっては伝達されない．発表者はレーザポインタや指し棒を用いて，説明のためにスクリーンに映し出されたプレゼンテーションスライド中の特定箇所を指し示すことがある．これらの動作もプレゼンテーションの一部であり，聴衆はこれを参考にして発表内容を理解する．よってこの動作はプレゼンテーションにおいて内容の理解に必要な情報であると言える．しかし上述のスよりも直感的な操作が可能なポインティングデバイスとして，プレゼンテーション用のエアマウスがある．
これは，内部にジャイロセンサを搭載し，空中で動かしてポインティングを行えるものである．しかし，デバイスを使用したポインティング箇所と，発表者の腕が指し示す場所は正確には一致しない．また，関連する研究では，どれも特殊なハードウェアデバイスが必要となる [1] – [3]．

ような，発表者を視認しづらいほど広い会場においては，会場後方の聴衆は発表者を視認することが難しく，これらの指示動作を直接目視することができない．また補助用のスクリーンがある場合にも，発表者が指し示すスクリーンは 1 つのみであるため，そのスクリーン以外を見ている聴衆は指し示している箇所がわから

3

提案する支援システム

3.1

メインスクリーンの指示箇所の検出

指示箇所の検出には，汎用的に容易に利用できることを目標に，一般に普及しているウェブカメラを使用すない．
そこで本研究では，発表者の指示動作を聴衆全員に伝達することを目的としたプレゼンテーション支援システムを提案する．発表者の指示動作を聴衆全員に対る．カメラの映像中から物体を検出する方法の 1 つとして，カメラによって撮影される映像における連続する前後の動画像フレームを各ピクセルごとに比較する方法がある．これは動体検出の場合に有効であり，レーザポインタや指し棒の検出にも有効であると考えられる．
しかしデジタルカーソルを用いて指示箇所を強調表示する場合，デジタルカーソルも動体として検出されてしまい，レーザポインタの投影点を単体で検出するのが難しくなる．よってウェブカメラからの動画像フレー
ムと， PC からスクリーンに送られる出力映像の 2 つを用いて，レーザポインタや指し棒の検出を行う．カ
メラにより撮影された動画の各フレームとしての，スクリーンに投影されるプレゼンテーションスライドと，

図 1: マルチスクリーン会場の例

デジタルカーソルが表示されたプレゼンテーションス
ライドを図 2 のように比較することで，得られる差分領域から，発表者の指示箇所の検出を行う．ウェブカメ

たウェブカメラ，レーザポインタ及び指し棒は，一般的ラによって撮影されたスクリーンの画像は，歪んでおで安価に入手できるものである．プレゼンテーション

り，色もオリジナルのデータとは異なっている．2 つのスライド上の指示箇所に，デジタルカーソルが表示さ画像中のプレゼンテーションスライドを比較するため，れるのを確認した（図 3，スライド左上の赤い丸印）．

動画像フレーム中のプレゼンテーションスライドの座スライドや指示箇所が直接視認できない場所において標を PC ディスプレイ中のプレゼンテーションスライも，サブスクリーンを通じて発表者の指し示しているドの座標へ対応付けた上で，それぞれを比較すること場所を確認できた．

で，指示箇所を検出する．比較する 2 つの画像中の同一点の検出には，特徴量マッチングを使用する．

2TGUGPVGT

2% YKVJ %COGTC2TQLGEVQT%QORCTG

図 3: 会場最後方のディスプレイモニタ

5NKFGFCVCKPUKFGCEQORWVGT#UNKFGKOCIGVCMGPD[CYGDECO

5
図 2: スクリーン上の指示箇所の検出方法

むすび
本研究では，マルチスクリーン会場において，発表者の指示箇所を検出しそれをスクリーン上に反映させることで，発表者の指示動作を視認できない後方の聴

3.2

各スクリーンへの指示箇所の表示

衆にも指示箇所を伝達するプレゼンテーション支援システムを提案した．実験により，発表者の指示動作を検出した発表者の指示箇所を，会場にある各スクリーンにデジタルカーソルとして表示することで，聴衆への伝達を行う．プレゼンテーション用ソフトウェアを直接視認できない位置においても，サブスクリーンよりプレゼンテーションスライド上の指示箇所を把握することができた．

使用して表示したスライドの上に， Windows API で用意されているレイヤードウィンドウを用いることでデジタルカーソルを表示する．レイヤードウィンドウ

参考文献をアクティブ化せずに表示することにより，プレゼンテーション用ソフトウェアの操作を阻害することなく指示箇所の伝達を行える．表示するデジタルカーソルは，メインスクリーンにてレーザポインタの投影点の検出を阻害しないよう，中心を開けた形状とする．

[1] Sugawara et al., “A Remote Lecture System with
Laser Pointer for the Internet and BroadbandNetworks”, Bulletin of the University of ElectroCommunications, Vol. 16, No. 2, pp. 117-123,
2004.

4

実験
提案をもとに支援システムを構築し，指示箇所の検出及びデジタルカーソルの表示が行われることを確認[2] Wada et al., “Method to Realize Mouse Functions
Using Laser Pointer”, The journal of the Instituteof Image Information and Television Engineers,Vol. 63, No. 5, pp. 657-664, 2009.

する検証実験を行った．実験は，会場正面のメインス[3] 張 他, “レーザポインタストロークを利用する大画クリーンの他に，サブスクリーンとして液晶ディスプ面向けインタラクション手法”, 第 70 回情報処理学

レイが 8 台配置された教室で行った．本実験に使用し会全国大会講演論文集, Vol. 4, pp. 231-232, 2008.