專利名稱：批示器光跟蹤方法、程序及其記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)發(fā)明涉及廣泛應(yīng)用于各種演示中的、將計(jì)算機(jī)圖像從投影 儀投影到投影屏的投影儀系統(tǒng)等演示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
上述投影儀系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于學(xué)會(huì)、講義、說明會(huì)、演示等各種 場(chǎng)景中，當(dāng)使用時(shí)，使用者大多在使用激光指示器指示投影圖像的期 望部分的同時(shí)進(jìn)行說明等。
針對(duì)該投影儀系統(tǒng)和激光指示器的組合進(jìn)行了各種研究開發(fā)(例
如參照專利文獻(xiàn)1 3)，特別是，以來自激光指示器的光在投影圖像上 描繪簡(jiǎn)單的線、圖形的技術(shù)(例如參照非專利文獻(xiàn)1、 2),能夠在投 影屏上放映圖像的同時(shí)描繪疊置在該圖像上能進(jìn)一步引起觀看者注意 的下線、圓圏、箭頭等，以提高各種場(chǎng)景中的演示效果，從而能夠進(jìn) 一步提高投影儀系統(tǒng)的利用價(jià)值。
專利文獻(xiàn)l:特開平11 - 85395號(hào)公才艮 專利文獻(xiàn)2:特開平11 - 39095號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:特開2004 - 265235號(hào)7>才艮
非專利文獻(xiàn)l: R. Sukthankar, R. Stockton, M. Mullin.， "Smarter Presentations: Exploiting Homography in Camera - Projector Systems", Proceedings of International Conference on Computer Vision, 2001
非專利文獻(xiàn)2: R. Sukthankar, R. Stockton, M. Mullin., "Self-Calibrating Camera — Assisted Presentation Interface", Proceeding of International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision, 2000

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
然而，現(xiàn)狀是，性能好到足以經(jīng)得住實(shí)用的描繪技術(shù)還沒有實(shí)現(xiàn)。 這是因?yàn)?，不能可靠地檢測(cè)與來自投影儀的投影圖像重疊并放映
到投影屏上的來自激光指示器的激光，不能高精度地跟蹤其運(yùn)動(dòng)。
此外，各種演示除了投影儀系統(tǒng)以外，還可以應(yīng)用大型液晶顯示
器、等離子顯示器等，在該大型顯示器系統(tǒng)中最好也能夠進(jìn)行激光指
示器光的高精度跟蹤。
并且，不僅是激光指示器，而且利用能夠更廉價(jià)制造的LED指示 器，通過跟蹤該LED指示器光也最好能夠?qū)崿F(xiàn)相同的描繪。在此，包 括這些來自激光指示器的激光以及來自LED指示器的LED光稱為指 示器光。
因此，鑒于以上狀況，本申請(qǐng)發(fā)明的課題在于提供指示器光跟蹤 方法及指示器光跟蹤程序及其記錄媒體，其中，投射到投影屏等各種 顯示器上的指示器光的跟蹤即使在圖像被放映到顯示器上時(shí)也能夠高 精度地實(shí)現(xiàn)，由此，誰都可以簡(jiǎn)單且漂亮地向顯示器上進(jìn)行線、圖形 等的描繪，并且還可以實(shí)現(xiàn)使該描繪以外的使用性能提高的各種演示。
用于解決課題的方法
本申請(qǐng)發(fā)明為了解決上述課題，第一方面提供一種指示器光跟蹤 方法，由照相機(jī)對(duì)投射到顯示器上的指示器光進(jìn)行拍攝，根據(jù)所得到 的圖像數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)跟蹤顯示器上的指示器光，其特征在于，使全黑 圖像和位于其四角的白正方形圖像投影到顯示器上，對(duì)放映有這些全 黑圖像和白正方形圖像的顯示器進(jìn)行拍攝，從所得到的圖像數(shù)據(jù)抽取 與上述白正方形圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域，算出抽取區(qū)域的中心坐標(biāo)(x, y)， 從所算出的中心坐標(biāo)(x， y)和上述白正方形圖像的中心坐標(biāo)(X， Y) 算出對(duì)表示顯示器上的指示器光位置的坐標(biāo)使用射影變換進(jìn)行失真校 正時(shí)所需的參數(shù)。
第二方面，本申請(qǐng)發(fā)明提供一種指示器光跟蹤方法，由照相機(jī)對(duì) 投射到顯示器上的指示器光進(jìn)行拍攝，根據(jù)所得到的圖像數(shù)據(jù)由計(jì)算
機(jī)跟蹤顯示器上的指示器光，其特征在于，對(duì)拍攝放映有指示器光的 顯示器的照相機(jī)的快門速度、曝光、伽瑪值的某一個(gè)或者兩個(gè)以上進(jìn) 行調(diào)整，獲取只有指示器光被強(qiáng)烈放映的圖像數(shù)據(jù)。
第三方面，本申請(qǐng)發(fā)明提供一種指示器光跟蹤方法，由照相機(jī)對(duì) 投射到顯示器上的指示器光進(jìn)行拍攝，根據(jù)所得到的圖像數(shù)據(jù)由計(jì)算 機(jī)跟蹤顯示器上的指示器光，其特征在于，對(duì)上述圖像數(shù)據(jù)實(shí)施層次 處理，以使該圖像數(shù)據(jù)中包含的指示器光的光點(diǎn)區(qū)域擴(kuò)大。
并且第四方面，本申請(qǐng)發(fā)明提供一種指示器光跟蹤程序，為了根 據(jù)對(duì)投射到顯示器上的指示器光進(jìn)行照相機(jī)拍攝所得到的圖像數(shù)據(jù)來
跟蹤顯示器上的指示器光，使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)如下功能從對(duì)放映有全黑 圖像和位于其四角的白正方形圖像的顯示器進(jìn)行照相機(jī)拍攝所得到的 圖像數(shù)據(jù)中抽取與上述白正方形圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域；算出抽取區(qū)域的中 心坐標(biāo)(x， y);以及從所算出的中心坐標(biāo)(x, y)和上述白正方形圖 像的中心坐標(biāo)(X， Y)算出對(duì)表示顯示器上的指示器光位置的坐標(biāo)使 用射影變換進(jìn)行失真校正時(shí)所需的參數(shù)。
第五方面，本申請(qǐng)發(fā)明提供一種指示器光跟蹤程序，為了根據(jù)對(duì) 投射到顯示器上的指示器光進(jìn)行照相機(jī)拍攝所得到的圖像數(shù)據(jù)來跟蹤 顯示器上的指示器光，使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)如下功能對(duì)拍攝放映有指示器 光的顯示器的照相機(jī)的快門速度、曝光、伽瑪值的某一個(gè)或者兩個(gè)以 上進(jìn)行調(diào)整，以獲取只有指示器光被強(qiáng)烈放映的圖像數(shù)據(jù)。
第六方面，本申請(qǐng)發(fā)明提供一種指示器光跟蹤程序，為了根據(jù)對(duì) 投射到顯示器上的指示器光進(jìn)行照相機(jī)拍攝所得到的圖像數(shù)據(jù)來跟蹤 顯示器上的指示器光，使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)如下功能對(duì)上述圖像數(shù)據(jù)實(shí)施 層次處理，使該圖像數(shù)據(jù)中包含的指示器光的光點(diǎn)區(qū)域擴(kuò)大。
而且第七方面，本申請(qǐng)發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀取的記錄媒體， 記錄了上述的指示器光跟蹤程序。
發(fā)明的效果
根據(jù)上述第一 第三方面的發(fā)明，能夠可靠地檢測(cè)并跟蹤投射到 投影屏、大型液晶顯示器等這種用于演示的各種顯示器上的指示器光，
即使在圖像被放映到顯示器上時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)該高精度跟蹤。
特別是在第 一 方面的發(fā)明中，考慮到投影儀投影中通常產(chǎn)生的圖 像失真，通過使用上述求出的參數(shù)能夠進(jìn)行極為有效的失真校正，從 而能夠更準(zhǔn)確地算出由照相機(jī)攝影所得到的圖像數(shù)據(jù)中包含的指示器 光點(diǎn)的二維坐標(biāo)值。當(dāng)然，該圖像失真有時(shí)也在投影儀投影以外的各 種顯示器影像中產(chǎn)生，同樣也可以良好地進(jìn)行失真校正，能夠?qū)崿F(xiàn)高 精度跟蹤。
另外，在第二方面的發(fā)明中，在對(duì)放映有來自通常投影儀的光和
來自激光指示器或LED指示器的指示器光的顯示器進(jìn)行照相機(jī)攝影 的情況下，指示器光被埋沒在投影儀光中，在計(jì)算機(jī)圖像處理中易于 陷入難以抽取它的狀況，但是如上所述通過將照相機(jī)快門速度、曝光、 伽瑪值的某一個(gè)或者二個(gè)以上調(diào)整為最佳，可以阻擋投影儀光，從而 得到只有指示器光被強(qiáng)烈放映的照相機(jī)圖像數(shù)據(jù)，由此可以可靠地抽 取指示器光點(diǎn)。當(dāng)然，通過使該最佳化調(diào)整和上述校正坐標(biāo)計(jì)算組合， 不言而喻，能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)良的指示器光跟蹤。另外，最佳化調(diào)整即使 在使用了投影屏以外的各種顯示器的情況下也是有效的，同樣可以阻 擋多余的光，進(jìn)行指示器光點(diǎn)的高精度抽取。
并且，在第三方面的發(fā)明中，如果從顯示器整體來看，則指示器 光的光點(diǎn)非常小，即便進(jìn)行上述快門速度調(diào)整來得到指示器光點(diǎn)被強(qiáng) 調(diào)的圖像數(shù)據(jù)，光點(diǎn)本身的尺寸還是小，因此如上所述通過實(shí)施層次 處理來使光點(diǎn)尺寸擴(kuò)大，從而不會(huì)埋沒在周圍圖像中，可以更可靠地 抽取指示器光點(diǎn)。當(dāng)然，該層次處理還可以通過與上述校正坐標(biāo)計(jì)算 或上述最佳化調(diào)整進(jìn)行組合，以進(jìn)一 步實(shí)現(xiàn)更高精度的指示器光跟蹤。
而且，根據(jù)上述第四~第七方面的發(fā)明，提供能夠獲得與上述第 一方面~第三方面的發(fā)明相同效果的計(jì)算機(jī)程序以及記錄它的軟盤、 CD、 DVD等記錄媒體。


圖1是用于對(duì)本申請(qǐng)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明的圖2是用于對(duì)本申請(qǐng)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明的程序結(jié)構(gòu)
圖3是用于對(duì)失真校正參數(shù)獲取處理進(jìn)行說明的流程圖； 圖4是用于對(duì)失真校正參數(shù)獲取處理進(jìn)行說明的圖； 圖5是用于對(duì)失真校正參數(shù)獲取處理進(jìn)行說明的其他圖； 圖6是用于對(duì)照相機(jī)快門速度、曝光、伽瑪值調(diào)整處理進(jìn)行說明 的流程圖7是用于對(duì)照相機(jī)圖像獲取處理進(jìn)行說明的流程圖； 圖8是用于對(duì)照相機(jī)輸入處理進(jìn)行說明的流程圖； 圖9是用于對(duì)光點(diǎn)檢測(cè)處理進(jìn)行說明的流程圖； 圖10 (A) (B) (C)分別是用于對(duì)光點(diǎn)檢測(cè)處理進(jìn)行說明的圖； 圖11是用于對(duì)失真校正處理進(jìn)行說明的流程圖； 圖12 (A) (B)分別是用于對(duì)失真校正處理進(jìn)行說明的圖； 圖13是用于對(duì)本申請(qǐng)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明的其他程序 結(jié)構(gòu)圖14是用于對(duì)履歷記錄處理進(jìn)行說明的流程圖15時(shí)用于對(duì)履歷再現(xiàn)處理進(jìn)行說明的流程圖16是用于對(duì)功能切換處理進(jìn)行說明的流程圖17是用于對(duì)筆描繪處理進(jìn)行說明的流程圖18 (A) (B) (C)分別是對(duì)筆描繪處理進(jìn)行說明的圖19是用于對(duì)鼠標(biāo)仿真處理進(jìn)行說明的流程圖20是用于對(duì)鼠標(biāo)仿真處理進(jìn)行說明的圖21是用于對(duì)軟件控制處理進(jìn)行說明的流程圖22是表示菜單畫面的一個(gè)例子的圖。
符號(hào)說明
l投影屏、2投影儀、3計(jì)算機(jī)、31處理部、32存儲(chǔ)部 33數(shù)據(jù)文件部、34顯示部、35輸入部、36投影儀通信部 37照相機(jī)通信部、38總線、4激光指示器、5照相機(jī)
具體實(shí)施例方式
圖1是示出了具有如上所述特征的本申請(qǐng)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的
圖。在此，主要對(duì)演示中多采用的投影儀系統(tǒng)方式進(jìn)行說明。
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)〉>
本實(shí)施方式中的投影儀系統(tǒng)由投影屏1、投影儀2、計(jì)算機(jī)3、激 光指示器4、照相機(jī)5構(gòu)成。
投影屏1能夠放映從投影儀2投射的圖像，例如不但可以是設(shè)置 在壁等上的屏幕體，而且只要能夠放映圖像也可以是壁面本身。
投影儀2是能夠?qū)挠?jì)算機(jī)3發(fā)送來的圖像投影到投影屏1上的 裝置，并具有對(duì)放映圖像的光進(jìn)行投射的投射部、在與計(jì)算機(jī)3之間 發(fā)送接收數(shù)據(jù)信號(hào)或控制信號(hào)的通信部等。
計(jì)算機(jī)3向投影儀2發(fā)送投影對(duì)象的圖像，并且執(zhí)行根據(jù)本申請(qǐng) 發(fā)明的激光跟蹤處理以及基于該跟蹤的描繪等各種應(yīng)用處理。這些處 理由接收了保存在存儲(chǔ)部(存儲(chǔ)器)32中的激光跟蹤程序以及應(yīng)用程 序的指令的處理部(CPU) 31執(zhí)行。處理部31通過總線38除了存儲(chǔ) 部32之外，還與保存各種數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件部33、顯示程序執(zhí)行畫面 或各種數(shù)據(jù)的顯示器等顯示部34、鍵盤或鼠標(biāo)等輸入部35、在與投影 儀2之間發(fā)送接收數(shù)據(jù)信號(hào)或控制信號(hào)的投影儀通信部36、在與照相 機(jī)5之間發(fā)送接收數(shù)據(jù)信號(hào)或控制信號(hào)的照相機(jī)通信部37連接。
此外，從計(jì)算機(jī)3發(fā)送到投影儀2的圖像，通常是顯示在顯示器 上的桌面畫面，例如使用演示軟件制作的演示圖像首先顯示在桌面畫 面上(通常是全畫面顯示)，該桌面畫面被發(fā)送到投影儀2并投影到投 影屏l,由此，表示在桌面畫面上的演示圖像將放映到投影屏1。
激光指示器4是能夠?qū)す膺M(jìn)行投射的裝置，并具有投射激光的 投射部、使用者手持的部位等。由于不僅可以用激光指示投影圖像中 的期望部分，而且還可以在圖像上進(jìn)行描繪，因此還可以稱為激光筆。
照相機(jī)5是可以對(duì)放映有來自投影儀2的圖像以及來自激光指示 器4的激光的投影屏1進(jìn)行拍攝、并將該攝像數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)3的 裝置。在數(shù)碼照相機(jī)的情況下，具有CCD ( Charge Coupled Device: 電荷耦合器件)等圖像傳感器、在與計(jì)算機(jī)3之間發(fā)送接收數(shù)據(jù)信號(hào) 或控制信號(hào)的通信部等。當(dāng)然，也可以不是數(shù)碼照相機(jī)。
這些投影屏l、投影儀2、計(jì)算機(jī)3、激光指示器4、照相機(jī)5可
以使用市售品，甚至設(shè)置投影屏1、投影儀2以及計(jì)算機(jī)3也跟以往 一樣，另外，將照相機(jī)5設(shè)置在能夠拍攝投影屏1的場(chǎng)所，且能夠進(jìn) 行數(shù)據(jù)通信地連接到計(jì)算機(jī)3。計(jì)算機(jī)3中安裝了激光跟蹤程序以及 應(yīng)用程序。當(dāng)然還可以形成將這些程序合而為一的軟件。然后，只要 發(fā)表者等用戶持有激光指示器4即可。 《2.激光跟蹤》
下面，首先適當(dāng)參照?qǐng)D2-圖12對(duì)如此準(zhǔn)備的投影儀系統(tǒng)中的激 光跟蹤處理進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式中的激光跟蹤程序的總體結(jié)構(gòu)如圖2所示，相互關(guān)聯(lián) 地合編有圖3所示的失真校正參數(shù)獲取程序、圖6所示的照相機(jī)控制 程序、圖9所示的光點(diǎn)檢測(cè)程序、圖ll所示的失真校正程序。還合編 有圖7所示的照相機(jī)圖像數(shù)據(jù)獲取程序以及圖8所示的照相機(jī)圖像數(shù) 據(jù)輸入程序，但是在圖2中沒有進(jìn)行圖示。應(yīng)用程序后面將詳述，根 據(jù)激光跟蹤程序的處理結(jié)果即跟蹤的激光的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，執(zhí)行使使用性 能提高的描繪等各種應(yīng)用功能。
<2-1.失真校正參數(shù)的獲取>
首先，執(zhí)行獲取用于正確的跟蹤所需的失真校正的參數(shù)的處理(參 照?qǐng)D3)。失真校正參數(shù)是指后述的失真校正處理中進(jìn)行的射影變換的 矩陣計(jì)算所需的參數(shù)。
該處理是每當(dāng)啟動(dòng)激光跟蹤程序時(shí)就進(jìn)行一次的初始設(shè)定處理， 由合編到激光跟蹤程序中的失真校正參數(shù)獲取程序來執(zhí)行(參照?qǐng)D 2)。當(dāng)然，在該執(zhí)行以后，當(dāng)投影儀2或照相機(jī)5的位置偏移了等而 產(chǎn)生了失真校正參數(shù)的值變動(dòng)大到跟蹤處理的執(zhí)行中不允許程度的現(xiàn) 象時(shí)，有必要再執(zhí)行。
<步驟S2 - 1 - 1 〉
首先，在投影屏1上放映全黑的圖像。
更具體地說，預(yù)先由計(jì)算機(jī)3制作全黑圖像并存儲(chǔ)，將其從計(jì)算 機(jī)3發(fā)送到投影儀2，從投影儀2投影到投影屏1。很顯然，如果將制 作的全黑圖像顯示在顯示器的桌面畫面上，則其通過投影儀2投影到 投影屏1。
<步驟S2 - 1 - 2 〉
接著，在該全黑圖像的四角依次放映白色的小正方形圖像(參照
圖4)。
更具體地說，預(yù)先由計(jì)算機(jī)3制作位于上述全黑圖像四角的4個(gè) 白色的小正方形圖像并存儲(chǔ)，將其從計(jì)算機(jī)3發(fā)送到投影儀2，從投 影儀2投影到投影屏1。此時(shí)，很顯然，如果將制作的4個(gè)白正方形 圖像疊置在全黑圖像上并顯示在顯示器上的桌面畫面的四角，則它們 通過投影儀2投影到投影屏1。
<步驟S2-l-3>
將這些4個(gè)白正方形圖像各自的中心坐標(biāo)作為(XI, Y1)(X2， Y2 ) ( X3， Y3 ) ( X4, Y4 )存儲(chǔ)(參照?qǐng)D4 )。
更具體地說，由計(jì)算機(jī)3在制作上述4個(gè)白正方形圖像數(shù)據(jù)的階 段中，還算出預(yù)先設(shè)定在上述全黑圖像上的X軸/Y軸坐標(biāo)系中的各中 心坐標(biāo)并存儲(chǔ)。該坐標(biāo)系可以利用顯示器或者桌面畫面上通常設(shè)定的 屏幕坐標(biāo)系，也可以求出屏幕坐標(biāo)系中的四角的白正方形圖像的中心 坐標(biāo)。
<步驟S2 - 1 -4>
接下來，由照相機(jī)5對(duì)投影屏1上放映的上述全黑圖像以及白正 方形圖像進(jìn)行拍攝。
更具體地說，按照對(duì)來自計(jì)算機(jī)3的攝影開始進(jìn)行指示的控制信 號(hào)，照相機(jī)5開始投影屏1的攝影。
當(dāng)然，如此計(jì)算機(jī)3和照相機(jī)5不聯(lián)動(dòng)也可以，不言而喻，也可 以是能夠以手動(dòng)開始照相機(jī)5的攝影的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
<步驟S2-1-5>
從拍攝的圖像數(shù)據(jù)抽取與上述4個(gè)白正方形圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域。 更具體地說，由于在由照相機(jī)5拍攝并收入計(jì)算機(jī)3的照相機(jī)圖 像數(shù)據(jù)中出現(xiàn)全黑圖像以及白正方形圖像，因此如果通過圖像處理從 照相機(jī)圖像數(shù)據(jù)只抽取白色區(qū)域，則能夠獲取與上述4個(gè)白正方形圖 像對(duì)應(yīng)的4個(gè)區(qū)域。 <步驟S2 - 1 - 6 >
并且，計(jì)算這些4個(gè)區(qū)域各自的中心坐標(biāo)，并存儲(chǔ)為(xl， yl) (x2, y2) (x3, y3) ( x4, y4 )。
更具體地說，由計(jì)算機(jī)3算出上述X軸/Y軸坐標(biāo)系中的各區(qū)域的 中心坐標(biāo)，并將其存儲(chǔ)。 〈步驟S2-1-7>
而且，求解中心坐標(biāo)(X1， Y1)(X2， Y2)(X3， Y3)(X4， Y4) 和中心坐標(biāo)(xl, yl)(x2, y2)(x3， y3 ) (x4, y4)的聯(lián)立方程式， 算出射影變換的矩陣計(jì)算所需的8個(gè)參數(shù)。
一般在投影儀投影中，當(dāng)對(duì)計(jì)算機(jī)3的顯示器上放映的圖像和從 投影儀2投影到投影屏1上的圖像進(jìn)行比較時(shí)，經(jīng)常存在投影圖像產(chǎn) 生失真的情況，當(dāng)不考慮該失真而繼續(xù)進(jìn)行跟蹤處理時(shí)，在最終求出 的激光坐標(biāo)值中同樣也會(huì)出現(xiàn)失真的影響，并且基于該坐標(biāo)值的描繪 處理等也將不能正確地進(jìn)行。
因此，本申請(qǐng)發(fā)明被設(shè)計(jì)成能夠進(jìn)行失真校正，以實(shí)現(xiàn)更高精度 的跟蹤、且基于此的描繪處理等應(yīng)用也更適合。
該失真校正是通過將由照相機(jī)5拍攝投影后的圖像所得到的照相 機(jī)圖像數(shù)據(jù)嵌入到投影前的原圖像數(shù)據(jù)中的二維射影變換來進(jìn)行，因 此，應(yīng)先算出射影變換矩陣計(jì)算所需的8個(gè)參數(shù)來獲取射影變換式。
參數(shù)計(jì)算中，求解上述白正方形原圖像數(shù)據(jù)的中心坐標(biāo)(X1， Yl ) (X2， Y2)(X3， Y3)(X4， Y4 )和照相才幾圖像數(shù)據(jù)的中心坐標(biāo)(xl ， yl)(x2, y2)(x3， y3 ) ( x4， y4 )的8元聯(lián)立方程式即可。
即，如圖5例示，投影前的白正方形圖像的中心坐標(biāo)(X, Y)和 投影后的白正方形圖像的中心坐標(biāo)(x， y)的偏差是失真，通過使用 了表示該失真程度的8個(gè)參數(shù)的二維射影變換式進(jìn)行失真校正，從而 實(shí)現(xiàn)考慮了失真的跟蹤。圖5中的算式是二維射影變換式的一個(gè)例子。 由于該算式可以通過換算器對(duì)分子分母進(jìn)行通分，獨(dú)立的參數(shù)變成8 個(gè)。
<2-2.照相機(jī)快門速度、曝光、伽瑪值的調(diào)整〉 那么，上述失真校正參數(shù)的獲取處理執(zhí)行后，實(shí)際上從投影機(jī)2 向投影屏1放映演示圖像，使用者使用適當(dāng)激光指示器4開始演示(下
面為了說明的簡(jiǎn)便，將演示場(chǎng)景中的應(yīng)用作為一個(gè)例子進(jìn)行說明)，但
在此之前，為了實(shí)現(xiàn)更加適合的跟蹤，執(zhí)行調(diào)整照相機(jī)5的快門速度、 曝光、伽瑪值的處理，以通過照相機(jī)5獲取來自投影儀的光被阻擋而 只有來自激光指示器4的激光被強(qiáng)烈地放映的圖像數(shù)據(jù)(參照?qǐng)D6 )。
在本申請(qǐng)發(fā)明中，投影屏1上放映的激光的跟蹤是通過如以下詳 述由照相機(jī)5拍攝投影屏1上的激光、從所得到的照相機(jī)圖像數(shù)據(jù)中 抽取與光點(diǎn)對(duì)應(yīng)的區(qū)域、然后與照相機(jī)5的攝影速度相配合重復(fù)進(jìn)行 算出區(qū)域坐標(biāo)的處理來進(jìn)行的(所得到的坐標(biāo)值用于描繪處理等)，但 此時(shí)為了提高光點(diǎn)區(qū)域的抽取精度，必須由照相機(jī)5可靠地捕捉激光。 因此，通過調(diào)整照相機(jī)5的快門速度盡可能地阻擋投影儀光以便能夠 只拍攝激光將成為非常重要的處理。此外，該處理由合編到激光跟蹤 程序中的照相機(jī)控制程序執(zhí)行(參照?qǐng)D2 )。
<步驟S2-2 - 1 〉
首先，將任意的快門速度值、曝光、伽瑪值從計(jì)算機(jī)3發(fā)送到照 相機(jī)5。
更具體地說，當(dāng)由使用者向計(jì)算機(jī)3輸入快門速度初始值時(shí)，該 初始值從計(jì)算機(jī)3發(fā)送到照相機(jī)5?；蛘?，預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)的初始值 從計(jì)算機(jī)3發(fā)送到照相機(jī)5。
<步驟S2 - 2 - 2 >
在照相機(jī)5中，以發(fā)送來的快門速度值、曝光、伽瑪值切換快門， 對(duì)投影屏1上的演示圖像和激光進(jìn)行拍攝。也可以說成對(duì)放映有演示 圖像和激光的投影屏1進(jìn)行拍攝。
<步驟S2 - 2 - 3 〉
由拍攝所得到的照相機(jī)圖像數(shù)據(jù)(下面為了說明的筒便，簡(jiǎn)稱為 "圖像數(shù)據(jù)")發(fā)送到計(jì)算機(jī)3，由計(jì)算機(jī)3判斷在圖像數(shù)據(jù)中激光是 否被足夠強(qiáng)烈地放映。
更具體地說，例如預(yù)先設(shè)定表示激光的色信息的數(shù)據(jù)(RGB值或 輝度值等)，判斷僅與其相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)是否包括在圖像數(shù)據(jù)中。
〈步驟S2-2-3否，S2-2-4>
在判斷為激光放映不充分、反過來說投影儀光的阻擋不充分的情
況下，調(diào)整上述初始值并設(shè)定新的快門速度值、曝光、伽瑪值。
〈步驟S2-2-3是，S2-2-5>
之后，重復(fù)上述各步驟直至得到"是"的判斷即能夠判別光點(diǎn)為 止，使快門速度、曝光、伽瑪值最佳化。"是，，表示光點(diǎn)的像有一個(gè)以 上且像的大小與激光相適合。關(guān)于大小的判斷，例如根據(jù)上述既定 RGB值等是否連續(xù)存在于既定像素?cái)?shù)中來進(jìn)行。當(dāng)然也可以應(yīng)用除此 以外的判斷方法。
由此，在照相才幾5的石更件中可以阻擋來自投影4義2的光并可以選 擇性地只捕捉來自激光指示器4的光。所得到的圖像數(shù)據(jù)由于投影儀 光被阻擋，因此在暗的背景光中只有激光明亮發(fā)光而強(qiáng)烈地顯現(xiàn)。
作為快門速度的具體值，雖然依賴于照相機(jī)5的性能和周圍環(huán)境， 但是例如150~300/sec的快門速度值是一個(gè)優(yōu)選的范圍。
此外，進(jìn)行最佳化調(diào)整的快門速度、曝光、伽瑪值，不需要必須 將三個(gè)全部都設(shè)為調(diào)整對(duì)象，可以是任一個(gè)，也可以二個(gè)以上的組合。 但是，依賴于使用環(huán)境，快門速度的調(diào)整被認(rèn)為是最有效果的。為此， 就組合來說必須包括快門速度，更優(yōu)選地在此之上增加曝光或者伽瑪 值，從而能夠提高良好的激光抽取的穩(wěn)定性。組合時(shí)的上述各處理， 首先自動(dòng)選擇任意的組合，以組合的參數(shù)的初始值進(jìn)行拍攝(S2-2 -2)，在錯(cuò)過(口7卜)了光點(diǎn)的情況下，從該時(shí)刻的組合的周邊對(duì) 各參數(shù)值和組合方式進(jìn)行調(diào)整，并重復(fù)進(jìn)行直至可以判斷光點(diǎn)為止(S2 -2-3否，S2-2-4)。然后，當(dāng)能夠判別時(shí)，將各參數(shù)設(shè)定為最佳 值(S2-2-3是，S2-2-5)。
<2-3.照相機(jī)圖像數(shù)據(jù)的獲取〉
接著，對(duì)如上所述快門速度等被最佳化的照相機(jī)5的圖像數(shù)據(jù)的 獲取處理進(jìn)行說明(參照?qǐng)D7)。該處理由合編到激光跟蹤程序中的照 相機(jī)圖像數(shù)據(jù)獲取程序執(zhí)行。
<步驟S2-3-l>
首先，由照相機(jī)5獲取如上所述激光被強(qiáng)調(diào)的圖像數(shù)據(jù)。 更具體地說，照相機(jī)5對(duì)放映有演示圖像以及激光的投影屏1進(jìn) 行拍攝，由于照相機(jī)5的快門速度如上所述被最佳化，從而在該攝影
像中只有激光被強(qiáng)調(diào)并顯現(xiàn)。因此，在數(shù)碼照相機(jī)的情況中，在由CCD 等圖像傳感器進(jìn)行拍攝的情況下，能夠獲取如上所述強(qiáng)調(diào)了激光的圖 像的色信息。
<步驟S2 - 3 - 2 〉
然后，該色信息作為圖像數(shù)據(jù)從照相機(jī)5轉(zhuǎn)送到計(jì)算機(jī)3。 以上的照相機(jī)圖像數(shù)據(jù)獲取處理以每秒30幀的拍攝速度重復(fù)。另 外，例如其圖像大小設(shè)為320像素x240像素。 <2-4.照相機(jī)圖像數(shù)據(jù)的輸入>
接著，對(duì)將如上所述轉(zhuǎn)送來的圖像數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)3內(nèi)的處理 進(jìn)行說明(參照?qǐng)D8)。該處理由合編到激光跟蹤程序中的照相機(jī)圖像 數(shù)據(jù)輸入程序執(zhí)行。
<步驟S2-4 - 1 >
首先，從照相機(jī)5送來的圖像數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)3所具有的照相機(jī)通 信部37接收。照相機(jī)5和計(jì)算機(jī)3之間的發(fā)送接收可以是有線的也可 以是無線的。
<步驟S2-4-2>
接著，將接收的圖像數(shù)據(jù)保存到計(jì)算機(jī)3所具有的存儲(chǔ)部32、或 者保存到數(shù)據(jù)文件33中。由此向計(jì)算機(jī)3收入圖像數(shù)據(jù)。 <2-5.光點(diǎn)檢測(cè)>
接著，對(duì)由計(jì)算機(jī)3從上述收入的圖像數(shù)據(jù)中檢測(cè)光點(diǎn)的處理進(jìn) 行說明(參照?qǐng)D9)。該處理由合編到激光跟蹤程序中的光點(diǎn)檢測(cè)程序 執(zhí)行(參照?qǐng)D2)。
<步驟S2 - 5 - 1 〉
首先，對(duì)收入的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行層次處理。
更具體地說，對(duì)圖像數(shù)據(jù)全體實(shí)施層次處理以擴(kuò)大圖像數(shù)據(jù)中的 光點(diǎn)區(qū)域(參照?qǐng)D10 ( A) (B))。在該層次處理中，可以使用一般圖 像處理領(lǐng)域中已知的平均化、高斯層次等。
由此，能夠防止光點(diǎn)被埋沒在圖像數(shù)據(jù)中而變得難以檢測(cè)，從而 可以使丟失光點(diǎn)的概率顯著降低，能夠以更高精度實(shí)現(xiàn)光點(diǎn)的跟蹤即 由照相機(jī)5拍攝并由計(jì)算機(jī)3跟蹤投影屏1上放映的來自激光指示器'
4的激光(參照?qǐng)D12 (A))。 <步驟S2-5-2〉
對(duì)實(shí)施了上述層次處理的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域抽取處理。 更具體地說，在構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的像素單位的色信息中抽取具有既 定閾值以上的值的區(qū)域，以檢測(cè)與圖像數(shù)據(jù)中的上述擴(kuò)大的光點(diǎn)對(duì)應(yīng) 的區(qū)域(參照?qǐng)D10( C ))。閾值預(yù)先設(shè)定為與光點(diǎn)對(duì)應(yīng)的色信息值(RGB 值或輝度值)。
<步驟S2-5-3〉
然后，算出該抽取的區(qū)域的重心坐標(biāo)(inputX, inputY)(參照?qǐng)D IO(C))。在該重心坐標(biāo)的計(jì)算處理中，可以使用一般圖像處理領(lǐng)域 中已知的計(jì)算方法。
<2-6.失真4交正>
接著，對(duì)由計(jì)算機(jī)3對(duì)如上所述算出的重心坐標(biāo)的失真校正處理 進(jìn)行說明(參照?qǐng)D11)。該處理由合編到激光跟蹤程序中的失真校正 程序執(zhí)行(參照?qǐng)D2)。
<步驟S2-6 - 1 >
首先，對(duì)上述重心坐標(biāo)(inputX， inputY)進(jìn)行射影變換。
更具體地說，對(duì)重心坐標(biāo)(inputX， inputY)通過使用了由上述失 真校正參數(shù)獲取處理得到的8個(gè)參數(shù)的射影變換式進(jìn)行射影變換。
由此，能夠得到校正了如前所述由投影儀投影產(chǎn)生的失真(參照 圖5)的重心坐標(biāo)(AGPointX， AGPointY)。
<步驟S2 - 6 - 2 >
然后，只要將該校正的重心坐標(biāo)(AGPointX, AGPointY)存儲(chǔ)在 計(jì)算才幾3內(nèi)即可。
<2.7循環(huán)處理〉
此外，對(duì)從照相機(jī)5每秒30幀輸入到計(jì)算機(jī)3的圖像重復(fù)進(jìn)行構(gòu) 成以上描繪處理的2.1~2.6的各處理。
如上所述，能夠由計(jì)算機(jī)3以及照相機(jī)5可靠地檢測(cè)投影屏1上 放映的來自激光指示器4的激光，并跟蹤其運(yùn)動(dòng)(參照?qǐng)D12 (A))。
然后，例如由計(jì)算機(jī)3自動(dòng)制作與跟蹤的激光的上述重心坐標(biāo)對(duì)
應(yīng)的描繪數(shù)據(jù)，如果該描繪數(shù)據(jù)與演示圖像一起從投影儀2投影到投 影屏1上，則如圖12 (B)所例示，在投影屏1上放映出與激光的運(yùn) 動(dòng)相適應(yīng)的線或圓等，實(shí)現(xiàn)激光指示器4向投影屏1的描繪。
3.應(yīng)用〉>
然而，實(shí)現(xiàn)了如上所述投影屏1上的激光高精度跟蹤的本實(shí)施方 式的投影儀系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)激光指示器4的描繪，而且還能夠?qū)?現(xiàn)使使用性能進(jìn)一步提高的各種功能。具體地說，通過上述2.1~2.6 的各處理跟蹤投影屏1上的激光，同時(shí)以上述坐標(biāo)數(shù)據(jù)(AGPointX， AGPointY)為基礎(chǔ)根據(jù)需要執(zhí)行各應(yīng)用程序。
下面，適當(dāng)參照?qǐng)D13 ~圖22對(duì)這些各應(yīng)用程序的各種功能進(jìn)行 說明。
本實(shí)施方式中的應(yīng)用程序的總體結(jié)構(gòu)如圖13所示，相互關(guān)聯(lián)地合 編有圖14所示的履歷記錄程序、圖15所示的履歷再現(xiàn)程序、圖16 所示的功能切換程序、圖17所示的筆描繪程序、圖19所示的鼠標(biāo)仿 真程序、圖21所示的演示軟控制程序、以及半透明顯示程序。當(dāng)然也 可以形成將這些程序合而為 一的軟件，另外還可以綜合上述激光跟蹤 程序以作為一個(gè)軟件并將其安裝在計(jì)算機(jī)3中。
圖22是表示當(dāng)將合而為一的軟件安裝在計(jì)算機(jī)3上起動(dòng)時(shí)顯示成 桌面畫面的菜單畫面的一個(gè)例子。其中顯示了表示由各程序執(zhí)行的各 種功能的圖標(biāo)，該菜單畫面從投影儀2投影到投影屏1，只要將來自 激光指示器4的激光投射到投影菜單畫面上的任意圖標(biāo)上，就能夠筒 單地進(jìn)行圖標(biāo)操作，從而使用性能被進(jìn)一步提高。
<3.1履歷記錄>
首先，對(duì)履歷記錄進(jìn)行說明(參照?qǐng)D14)。 <步驟S3 - 1 - 1 >
首先，將坐標(biāo)數(shù)據(jù)(AGPointX， AGPointY)從上述失真校正程序 交付給履歷記錄程序。 <步驟S3 - 1 - 2>
接著，將該坐標(biāo)數(shù)據(jù)和時(shí)刻t作為 一組(AGPointX, AGPointY， t)，依次進(jìn)4于記錄。
作為時(shí)刻t，例如可考慮進(jìn)行上述交付的時(shí)刻或坐標(biāo)數(shù)據(jù)被算出的
時(shí)刻等。另外，將記錄開始的時(shí)刻設(shè)為o。
由此，各坐標(biāo)數(shù)據(jù)是哪個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)即各坐標(biāo)數(shù)據(jù)表示的各位置 上投射了哪個(gè)激光將被記錄。因而，也可以說該坐標(biāo)履歷數(shù)據(jù)表示了 投影屏1上的激光投射履歷，另外也可以說是表示了由投影屏1的上 述菜單畫面上的激光進(jìn)行的各圖標(biāo)操作或描繪操作等操作履歷。
<3.2履歷再現(xiàn)>
接著，對(duì)履歷再現(xiàn)進(jìn)行說明(參照?qǐng)D15)。 <步驟S3-2-l〉
首先，停止來自上述履歷記錄程序的原始數(shù)據(jù)的輸出。 <步驟S3-l-2〉
接著，將坐標(biāo)履歷數(shù)據(jù)按照記錄的時(shí)間t作為偽數(shù)據(jù)輸出。
由于應(yīng)用是不區(qū)別是通常的數(shù)據(jù)還是偽數(shù)據(jù)就進(jìn)行動(dòng)作，因此通 過偽數(shù)據(jù)的輸出能夠按時(shí)間正確地再現(xiàn)投影屏1的上述菜單畫面上的 用戶激光進(jìn)行的操作。
此時(shí)，當(dāng)忽視偽數(shù)據(jù)的記錄時(shí)間t而高速連續(xù)輸出時(shí)，能夠進(jìn)行 "到頭(頭出L)"的操作。
<3.3功能切換〉
接著，對(duì)功能切換進(jìn)行說明(參照?qǐng)D16)。
這是一種通過用戶利用激光選擇投影屏1上放映的上述菜單畫面 上的圖標(biāo)來切換成分配給該圖標(biāo)的功能的處理。 <步驟S3 - 3 - 1 >
更具體地說，首先預(yù)先確定各圖標(biāo)的選擇區(qū)域，并存儲(chǔ)其區(qū)域坐 標(biāo)數(shù)據(jù)。
<步驟S3-3-2>
從上述履歷記錄程序接受上述坐標(biāo)履歷數(shù)據(jù)(AGPointX， AGPointY， t)。
<步驟S3 - 3 - 3 >
接著，根據(jù)該坐標(biāo)履歷數(shù)據(jù)(AGPointX， AGPointY， t)判斷激 光是否進(jìn)入到哪個(gè)圖標(biāo)的選擇區(qū)域。只要比較坐標(biāo)數(shù)據(jù)和上述各區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)即可。
《步驟S3 - 3 - 4
如果存在進(jìn)入的圖標(biāo)，則進(jìn)一步判斷是否進(jìn)入該圖標(biāo)的選擇區(qū)域 內(nèi)既定時(shí)間以上。只要算出進(jìn)入到相同圖標(biāo)的選擇區(qū)域內(nèi)的坐標(biāo)履歷 數(shù)據(jù)的時(shí)刻數(shù)據(jù)t持續(xù)了多久即可。
《步驟S3 - 3 - 5
然后，如果進(jìn)入既定時(shí)間以上，則判斷為選擇了該圖標(biāo)，并起動(dòng) 分配給該圖標(biāo)的功能。
由此，只要用戶將激光放在上述菜單畫面上的圖標(biāo)群中所期望的 圖標(biāo)上一定時(shí)間就能夠選擇該圖標(biāo)，從而可以起動(dòng)分配給該圖標(biāo)的功 能。
< 3.4筆描繪>
接著，對(duì)筆描繪說明(參照?qǐng)D17)。
該功能是由激光指示器4向投影屏1進(jìn)行的描繪功能，由于激光 指示器4起到像筆那樣的作用，因此稱為筆描繪功能。 〈步驟S3-4 - 1, S3-4-2〉
首先，從上述履歷記錄程序依次接受上述坐標(biāo)履歷數(shù)據(jù) (AGPointX， AGPointY, t),生成連接從與最初坐標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的桌面 畫面上的位置起到與下一坐標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的位置為止的位圖數(shù)據(jù)。
通過對(duì)各坐標(biāo)數(shù)據(jù)依次重復(fù)該步驟，從而可以進(jìn)行各坐標(biāo)數(shù)據(jù)按 時(shí)刻t的順序連接的描繪(參照?qǐng)D18 (A))。
<步驟S3-4-3〉
然而，由于坐標(biāo)數(shù)據(jù)是離散的，因此當(dāng)按原樣用直線連接來進(jìn)行 描繪時(shí)，在與坐標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的每個(gè)位置上只能描繪曲折的不自然的線。
因此，在本申請(qǐng)發(fā)明中，對(duì)離散數(shù)據(jù)實(shí)施貝齊爾曲線的插值處理， 能夠進(jìn)行更自然平滑曲線的描繪。
更具體地說，首先，從4點(diǎn)的坐標(biāo)值中得出貝齊爾曲線描繪所需 的2個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，生成曲線。此時(shí)，通過進(jìn)^f亍如相鄰的曲線4皮此 成為切線連續(xù)那樣的處理，能夠得到平滑連續(xù)的曲線(參照?qǐng)D18(B))。
<步驟S3 - 4 _ 4 >
另外，在本申請(qǐng)發(fā)明中，作為上述插值功能的擴(kuò)展，還能夠進(jìn)行 如毛筆那樣的質(zhì)感的描繪。
更具體地說，首先，對(duì)于上述曲線，將其控制點(diǎn)在與該曲線垂直 的方向上進(jìn)行偏置，制作新的曲線。此時(shí)的偏置量按照與光點(diǎn)的移動(dòng)
速度成反比例的方式確定。當(dāng)該偏置曲線增加到多根(例如30根左右) 時(shí)，能夠進(jìn)行宛如用毛筆書寫那樣的質(zhì)感的描繪(參照?qǐng)D18 (C))。 <3.5鼠標(biāo)仿真〉
接著，對(duì)鼠標(biāo)仿真進(jìn)行說明(參照?qǐng)D19)。
該功能是由投影屏1上的激光實(shí)現(xiàn)與通常鼠標(biāo)功能相同的功能。
<步驟S3 - 5 - 1 >
首先，通過如上所述的激光進(jìn)行的功能切換來選擇鼠標(biāo)仿真功能。 更具體地說，在上述菜單畫面上的表示鼠標(biāo)仿真功能的鼠標(biāo)圖標(biāo) 的區(qū)域中使激光滯留一定時(shí)間，從而選擇鼠標(biāo)仿真功能。 <步驟S3 - 5 - 2 >
當(dāng)選擇了鼠標(biāo)仿真功能時(shí)，顯示如圖20所例示的表示"鼠標(biāo)移動(dòng)，， "單擊""雙擊""右擊""拖拉"的各種鼠標(biāo)功能的圖標(biāo)。 <步驟S3 - 5 - 3 〉
然后，通過在表示期望的鼠標(biāo)功能的圖標(biāo)區(qū)域使激光滯留一定時(shí) 間，來選擇該圖標(biāo)，從而能夠執(zhí)行被分配的鼠標(biāo)功能。
例如，如果選擇單擊圖標(biāo)，則在激光指示器5指向投影機(jī)屏幕1 的狀態(tài)，能夠通過該激光進(jìn)行單擊。這些鼠標(biāo)功能與演示軟件或本申 請(qǐng)發(fā)明的軟件功能聯(lián)動(dòng)，從而當(dāng)單擊時(shí)就可以執(zhí)行與單擊對(duì)應(yīng)的軟件功能。
<3.6軟件控制器>
接著，對(duì)軟件控制器進(jìn)行說明(參照?qǐng)D21)。 該功能通過投影屏1上的激光對(duì)演示軟件等各種軟件發(fā)送使其執(zhí) 行其具有的功能例如"頁面進(jìn)送(^一-送J9 )""頁面返回""到頭" "一覽顯示"等的命令以實(shí)現(xiàn)軟件的控制。 <步驟S3 - 6 - 1 >
首先，通過如上所述的激光進(jìn)行的功能切換來選擇軟件控制功能。
更具體地說，在上述菜單畫面上的表示軟件控制功能的圖標(biāo)區(qū)域 使激光滯留一定時(shí)間，從而選擇軟件控制功能。
<步驟S3-6-2〉
當(dāng)選擇了軟件控制功能時(shí)，顯示如圖22所例示的表示"頁面進(jìn)送" "頁面返回""到頭""一覽顯示"的各種軟件功能的圖標(biāo)。 <步驟S3-6-3〉
然后，通過在表示期望的軟件功能的圖標(biāo)區(qū)域使激光滯留 一定時(shí) 間，來選擇該圖標(biāo)，從而能夠?qū)?zhí)行分配的軟件功能的命令信號(hào)在計(jì) 算機(jī)3內(nèi)發(fā)送到該軟件。
例如，在演示軟件的情況中，如果選擇頁面進(jìn)送圖標(biāo)，則能夠前 進(jìn)到下一演示頁。
<3.7半透明顯示〉
最后，對(duì)半透明顯示進(jìn)行說明。
該功能是上述描繪功能的選項(xiàng)功能，將如上所述制作的位圖數(shù)據(jù) 配置在桌面畫面的最前面，且以半透明方式顯示。
由此，用戶在自己操作的應(yīng)用軟件上能夠得到如直接寫入手寫文 字那樣的感覺，從而能夠?qū)崿F(xiàn)使用性能的進(jìn)一步提高。
《《其他>>
<4.1激光指示器>
在如以上所述的本申請(qǐng)發(fā)明中，使用能夠發(fā)出2色或者3色以上 激光(例如紅和綠)的激光指示器作為激光指示器5，通過使由上述 光點(diǎn)檢測(cè)程序進(jìn)行的光點(diǎn)區(qū)域抽取與這些各色對(duì)應(yīng)并使用預(yù)先設(shè)定的 多種閾值進(jìn)行處理，從而能夠區(qū)分并識(shí)別這些各色的激光，由此能夠 在不同的各激光中實(shí)現(xiàn)如上所述的高精度跟蹤，還能夠?qū)崿F(xiàn)基于此的 描繪處理等應(yīng)用處理。
<4.2 LED指示器>
另外，本申請(qǐng)發(fā)明除了激光指示器5以外，還能夠適用于來自LED 指示器的LED光的跟蹤。LED指示器是例如在前端部具有LED的筆 型、指示棒型指示器，與激光相同，發(fā)出紅或綠等LED光。當(dāng)然也可 以采用能夠進(jìn)行2色或者3色以上發(fā)光的指示器。
應(yīng)該特別指出的是，根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明，不管是激光指示器5的激 光，還是LED指示器的LED光，都能夠通過相同的上述系統(tǒng)構(gòu)成、 跟蹤處理、應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)高精度跟蹤以及高使用性能。
<4,3投影屏〉
對(duì)于投影屏1，不僅可以是一般的屏幕方式，而且，不言而喻， 也可以考慮白板或白墻等能夠放映來自投影儀2的圖像的各種方式。 <4.4顯示器>
另外，本申請(qǐng)發(fā)明除了投影屏1以外，還可以原樣地適用于液晶 顯示器、等離子顯示器、投影電視等能夠進(jìn)行圖像顯示的各種顯示器， 從而能夠?qū)崿F(xiàn)更富變化的演示。
權(quán)利要求
1.一種指示器光跟蹤方法，由照相機(jī)對(duì)投射到顯示器上的指示器光進(jìn)行拍攝，根據(jù)所得到的圖像數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)跟蹤顯示器上的指示器光，其特征在于，使全黑圖像和位于其四角的白正方形圖像投影到顯示器上，對(duì)放映有這些全黑圖像和白正方形圖像的顯示器進(jìn)行拍攝，從所得到的圖像數(shù)據(jù)抽取與所述白正方形圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域，算出抽取的區(qū)域的中心坐標(biāo)(x，y)，從所算出的中心坐標(biāo)(x，y)和所述白正方形圖像的中心坐標(biāo)(X，Y)算出對(duì)表示顯示器上的指示器光位置的坐標(biāo)進(jìn)行使用射影變換的失真校正時(shí)所需的參數(shù)。
2. —種指示器光跟蹤方法，由照相機(jī)對(duì)投射到顯示器上的指示器 光進(jìn)行拍攝，根據(jù)所得到的圖像數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)跟蹤顯示器上的指示器 光，其特征在于，對(duì)拍攝放映有指示器光的顯示器的照相機(jī)的快門速度、曝光、伽 瑪值的某一個(gè)或者兩個(gè)以上進(jìn)行調(diào)整，獲取只有指示器光被強(qiáng)烈放映 的圖像數(shù)據(jù)。
3. —種指示器光跟蹤方法，由照相機(jī)對(duì)投射到顯示器上的指示器 光進(jìn)行拍攝，根據(jù)所得到的圖像數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)跟蹤顯示器上的指示器 光，其特征在于，對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)實(shí)施層次處理，使該圖像數(shù)據(jù)中包含的指示器光 的光點(diǎn)區(qū)域擴(kuò)大。
4. 一種指示器光跟蹤程序，為了根據(jù)對(duì)投射到顯示器上的指示器 光進(jìn)行照相機(jī)拍攝所得到的圖像數(shù)據(jù)來跟蹤顯示器上的指示器光，使 計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)如下功能從對(duì)放映有全黑圖像和位于其四角的白正方形圖像的顯示器進(jìn)行照相機(jī)拍攝所得到的圖像數(shù)據(jù)中抽取與所述白正方形圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域；算出抽取的區(qū)域的中心坐標(biāo)(x, y);以及從所算出的中心坐標(biāo)(x， y)和所述白正方形圖像的中心坐標(biāo)(X， Y)算出對(duì)表示顯示器上的指示器光位置的坐標(biāo)進(jìn)行使用射影變換的 失真校正時(shí)所需的參數(shù)。
5. —種指示器光跟蹤程序，為了根據(jù)對(duì)投射到顯示器上的指示器 光進(jìn)行照相機(jī)拍攝所得到的圖像數(shù)據(jù)來跟蹤顯示器上的指示器光，使 計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)如下功能對(duì)拍攝放映有指示器光的顯示器的照相機(jī)的快門速度、曝光、伽 瑪值的某一個(gè)或者兩個(gè)以上進(jìn)行調(diào)整，以獲取只有指示器光被強(qiáng)烈放 映的圖像數(shù)據(jù)。
6. —種指示器光跟蹤程序，為了根據(jù)對(duì)投射到顯示器上的指示器 光進(jìn)行照相機(jī)拍攝所得到的圖像數(shù)據(jù)來跟蹤顯示器上的指示器光，使 計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)如下功能對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)實(shí)施層次處理，以使所述圖像數(shù)據(jù)中包含的指示 器光的光點(diǎn)區(qū)域擴(kuò)大。
7. —種計(jì)算機(jī)可讀取的記錄媒體，記錄了權(quán)利要求4至6任一項(xiàng) 所述的指示器光跟蹤程序。
全文摘要
一種指示器光跟蹤方法，通過照相機(jī)對(duì)投射到投影屏或大型液晶顯示器等各種顯示器上來自激光指示器或LED指示器的指示器光進(jìn)行拍攝，根據(jù)所得到的圖像數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)跟蹤顯示器上的指示器光，其中，即使圖像放映在顯示器上時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)高精度的跟蹤。使全黑圖像和位于其四角的白正方形圖像投影到顯示器上，對(duì)放映有這些全黑圖像和白正方形圖像的顯示器進(jìn)行拍攝，從所得到的圖像數(shù)據(jù)抽取與所述白正方形圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域，算出抽取區(qū)域的中心坐標(biāo)(x，y)，根據(jù)所算出的中心坐標(biāo)(x，y)和所述白正方形圖像的中心坐標(biāo)(X，Y)算出對(duì)表示顯示器上的指示器光位置的坐標(biāo)使用射影變換進(jìn)行失真校正時(shí)所需的參數(shù)。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101116049SQ20068000441
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月10日
發(fā)明者田川欣哉 申請(qǐng)人:有限會(huì)社策劃設(shè)計(jì)工程