位置檢測裝置以及位置檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及位置檢測裝置以及位置檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如下這樣的系統(tǒng)已被提出:利用投影儀將從計(jì)算機(jī)等影像輸出裝置輸出的圖像投射到投射面，并且，利用照相機(jī)拍攝所投射的圖像，在投影儀中識(shí)別對(duì)投射的圖像進(jìn)行的操作指示。例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了如下技術(shù):利用攝影裝置拍攝作為指示體的發(fā)光筆的發(fā)光，確定發(fā)光筆的指示位置。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-227600號(hào)公報(bào)
[0004]在根據(jù)由攝影裝置拍攝的攝影圖像來確定指示體的指示位置的情況下，確定的指示位置有時(shí)會(huì)發(fā)生變動(dòng)(抖動(dòng))，因此，需要進(jìn)行校正指示位置變動(dòng)的校正處理。尤其是，在組合使用指示位置檢測方式不同的多個(gè)指示體的情況下，有時(shí)由于檢測方式的不同而影響位置檢測的精度。此外，變動(dòng)量有時(shí)根據(jù)投射面上的被指示的指示位置而不同，從而影響位置檢測的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，目的在于提供能夠與所使用的指示體、指示位置無關(guān)地適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行指示位置校正的位置檢測裝置以及位置檢測方法。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的位置檢測裝置的特征在于具有:判定部，其判定指示體的種類；檢測部，其檢測所述指示體的指示位置；存儲(chǔ)部，其按每種所述指示體存儲(chǔ)與所述檢測部檢測出的指示位置的變動(dòng)相關(guān)的基準(zhǔn)變動(dòng)量；以及校正部，其從所述存儲(chǔ)部取得與由所述判定部判定出的所述指示體的種類對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)變動(dòng)量，根據(jù)取得的所述基準(zhǔn)變動(dòng)量，對(duì)所述檢測部檢測出的指示位置進(jìn)行校正。
[0007]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠與所使用的指示體無關(guān)地適當(dāng)進(jìn)行指示位置的校正。
[0008]此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測裝置中，在所述指示位置的變動(dòng)處于所述基準(zhǔn)變動(dòng)量的范圍內(nèi)的情況下，所述校正部進(jìn)行補(bǔ)償所述變動(dòng)的校正。
[0009]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠補(bǔ)償指示位置的變動(dòng)。
[0010]此外，本發(fā)明的特征在于，所述位置檢測裝置還具有計(jì)算部，該計(jì)算部根據(jù)所述檢測部檢測出的指示位置的變動(dòng)，計(jì)算所述基準(zhǔn)變動(dòng)量，所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)由所述計(jì)算部計(jì)算出的所述基準(zhǔn)變動(dòng)量。
[0011]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)檢測部檢測出的指示位置的變動(dòng)來計(jì)算基準(zhǔn)變動(dòng)量，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中。
[0012]此外，本發(fā)明的特征在于，所述位置檢測裝置具有:光出射部，其向檢測所述指示體的指示位置的檢測區(qū)域射出檢測光；以及攝影部，其拍攝所述檢測區(qū)域；所述檢測部根據(jù)所述攝影部的攝影圖像數(shù)據(jù)，檢測作為所述指示體的第I指示體發(fā)出的光的像和由作為所述指示體的第2指示體反射的所述檢測光的像中的至少一方，根據(jù)所述第I指示體和所述光出射部的發(fā)光定時(shí)，區(qū)分地檢測所述第I指示體和所述第2指示體的指示位置。
[0013]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠提高第I指示體與第2指示體的識(shí)別精度，能夠與所使用的指示體無關(guān)地適當(dāng)進(jìn)行各指示體的指示位置的校正。
[0014]此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測裝置中，所述檢測部檢測所述光出射部熄滅時(shí)的攝影圖像數(shù)據(jù)中顯現(xiàn)的亮點(diǎn)的位置作為所述第I指示體的指示位置。
[0015]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠提高區(qū)分第I指示體與第2指示體的精度，能夠與所使用的指示體無關(guān)地適當(dāng)進(jìn)行各指示體的指示位置的校正。
[0016]此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測裝置中，所述校正部在對(duì)所述指示位置進(jìn)行校正時(shí)，使用根據(jù)所述指示位置而不同的基準(zhǔn)變動(dòng)量。
[0017]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠使用與指示位置對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)變動(dòng)量來進(jìn)行指示位置的校正。因此，能夠與指示位置無關(guān)地提高位置檢測的精度。
[0018]此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測裝置中，所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)與指示位置對(duì)應(yīng)的多個(gè)基準(zhǔn)變動(dòng)量，所述校正部從所述存儲(chǔ)部取得與所述檢測部檢測出的指示位置對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)變動(dòng)量，根據(jù)取得的所述基準(zhǔn)變動(dòng)量，對(duì)所述檢測部檢測出的指示位置進(jìn)行校正。
[0019]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠按照每個(gè)指示位置使用適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)變動(dòng)量來對(duì)指示位置進(jìn)行校
IHo
[0020]此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測裝置中，所述校正部根據(jù)指示位置對(duì)所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的所述基準(zhǔn)變動(dòng)量進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)調(diào)整后的基準(zhǔn)變動(dòng)量，對(duì)所述檢測部檢測出的指示位置進(jìn)行校正。
[0021]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠提高指示位置的校正精度。
[0022]此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測裝置中，所述位置檢測裝置還具有計(jì)算部，該計(jì)算部將檢測所述指示體的指示位置的檢測區(qū)域分割為多個(gè)區(qū)域，按分割后的每個(gè)所述區(qū)域，根據(jù)所述檢測部檢測出的指示位置的變動(dòng)，計(jì)算所述基準(zhǔn)變動(dòng)量，所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)所述計(jì)算部計(jì)算出的所述基準(zhǔn)變動(dòng)量，所述校正部根據(jù)所述多個(gè)區(qū)域中的包含所述檢測部檢測出的指示位置的區(qū)域的基準(zhǔn)變動(dòng)量，對(duì)所述指示位置進(jìn)行校正。
[0023]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，由于按多個(gè)區(qū)域的每一區(qū)域來計(jì)算基準(zhǔn)變動(dòng)量，因此，能夠提高位置檢測的精度。
[0024]此外，本發(fā)明的特征在于，在上述位置檢測裝置中，所述計(jì)算部針對(duì)分割后的所述區(qū)域中的一部分區(qū)域，根據(jù)所述檢測部檢測出的指示位置的變動(dòng)，計(jì)算所述基準(zhǔn)變動(dòng)量，針對(duì)其它區(qū)域，通過使用所述一部分區(qū)域的基準(zhǔn)變動(dòng)量的運(yùn)算處理來計(jì)算所述基準(zhǔn)變動(dòng)量。
[0025]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠削減計(jì)算基準(zhǔn)變動(dòng)量的區(qū)域，能夠縮短基準(zhǔn)變動(dòng)量的計(jì)算耗費(fèi)的時(shí)間。
[0026]本發(fā)明的位置檢測方法的特征在于，包括以下步驟:判定指示體的種類；檢測所述指示體的指示位置；以及從存儲(chǔ)部中取得與判定出的所述指示體的種類對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)變動(dòng)量，根據(jù)取得的所述基準(zhǔn)變動(dòng)量，對(duì)檢測出的指示位置進(jìn)行校正，其中，所述存儲(chǔ)部按每種所述指示體存儲(chǔ)與檢測出的指示位置的變動(dòng)相關(guān)的基準(zhǔn)變動(dòng)量。
[0027]根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠與所使用的指示體無關(guān)地適當(dāng)進(jìn)行指示位置的校正。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，能夠與所使用的指示體無關(guān)地適當(dāng)進(jìn)行指示位置的校正。
【附圖說明】
[0029]圖1是實(shí)施方式的投影系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖2是投影系統(tǒng)的功能框圖。
[0031]圖3是示出各部的發(fā)光定時(shí)的時(shí)序圖。
[0032]圖4是示出檢測指示體的指示位置的情況的說明圖。
[0033]圖5是示出檢測傾斜的屏幕上的指示位置的情況的圖。
[0034]圖6是示出指示位置差異導(dǎo)致的檢測位置差異的圖。
[0035]圖7的㈧是示出基準(zhǔn)變動(dòng)量計(jì)算用圖像的一例的圖，圖7的⑶是示出對(duì)攝影圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域分割的情況的圖。
[0036]圖8是示出基準(zhǔn)變動(dòng)量的計(jì)算步驟的流程圖。
[0037]圖9是示出使用基準(zhǔn)變動(dòng)量對(duì)指示位置進(jìn)行校正的步驟的流程圖。
[0038]標(biāo)號(hào)說明
[0039]I投影系統(tǒng)；10投影儀(位置檢測裝置);20投射部；21光源部；22光調(diào)制裝置；23投射光學(xué)系統(tǒng)；30控制部；31投射控制部(校正部)；32檢測控制部(計(jì)算部)；33出射控制部；39校準(zhǔn)控制部；40圖像處理部；50位置檢測部；54指示體檢測部(判定部)；55坐標(biāo)計(jì)算部(檢測部)；60光出射裝置(光出射部)；70指示體(第I指示體)；80指示體(第2指示體)；110存儲(chǔ)部；SC屏幕(檢測區(qū)域)。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0041]圖1是示出應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式的投影系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)的圖。投影系統(tǒng)I具有設(shè)置在屏幕SC (投射面)上方的投影儀10和設(shè)置在屏幕SC上部的光出射裝置60 (光出射部)。
[0042]投影儀10設(shè)置在屏幕SC的正上方或斜上方，朝斜下方的屏幕SC投射圖像。此外，在本實(shí)施方式中例示的屏幕SC是固定于壁面、或豎立設(shè)置于地板的平板或幕布。本發(fā)明不限于該例，也可以將壁面用作屏幕SC。在該情況下，可以將投影儀10和光出射裝置60安裝在被用作屏幕SC的壁面的上部。
[0043]投影儀10與PC (個(gè)人計(jì)算機(jī))、視頻再現(xiàn)裝置、DVD (Digital Versatile Disk:數(shù)字多功能光盤)再現(xiàn)裝置等外部圖像提供裝置連接。投影儀10根據(jù)從該圖像提供裝置提供的模擬圖像信號(hào)或數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，將圖像投射到屏幕SC。此外，投影儀10也可以構(gòu)成為讀出內(nèi)置的存儲(chǔ)部110(圖2)或外部連接的存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)，在屏幕SC上顯示圖像。
[0044]光出射裝置60具有由固體光源構(gòu)成的光源部61 (圖2)，使光源部61發(fā)出的光沿著屏幕SC擴(kuò)散地射出(照射)。在圖1中，用角度0示出光出射裝置60的射出范圍。光出射裝置60相對(duì)于屏幕SC的上端設(shè)置在上方，以角度Θ的范圍向下射出光。從光出射裝置60射出的光形成沿著屏幕SC的光的層。在本實(shí)施方式中，角度Θ達(dá)到大致180度，在屏幕SC的大致整體中形成光的層。優(yōu)選使屏幕SC的表面接近光的層，在本實(shí)施方式中，屏幕SC的表面與光的層之間的距離大致為1mm?Imm的范圍內(nèi)。此外，光出射裝置60射出的光是可見區(qū)域外的光，在本實(shí)施方式中為紅外光。
[0045]在投影系統(tǒng)I中，在進(jìn)行了針對(duì)屏幕SC的指示操作的情況下，由投影儀10檢測指示位置。
[0046]在指示操作中使用的指示體可以使用筆型的指示體70(第I指示體)或作為用戶手指的指示體80 (第2指示體)。指示體70的末端部71內(nèi)置有在被按壓的情況下進(jìn)行動(dòng)作的操作開關(guān)75(圖2)，因此，在進(jìn)行將末端部71按壓于墻壁或屏幕SC的操作時(shí)，操作開關(guān)75接通。關(guān)于指示體70，用戶將棒狀的軸部72持在手中，以使末端部71與屏幕SC接觸的方式進(jìn)行操作，還進(jìn)行將末端部71按壓于屏幕SC的操作。末端部71具有發(fā)出光的發(fā)送接收部74(圖2)。投影儀10根據(jù)指示體70發(fā)出的光，檢測末端部71的位置作為指示位置。指示體70發(fā)出的光為可見區(qū)域外的光，在本實(shí)施方式中為紅外光。
[0047]此外，在利用用戶手指即指示體80進(jìn)行位置指示操作的情況下，用戶使手指與屏幕SC接觸。在該情況下，檢測指示體80與屏幕SC接觸的位置。
[0048]g卩，在指示體80的末端(例如指尖)與屏幕SC接觸時(shí)，遮擋光出射裝置60形成的光的層。此時(shí)，光出射裝置60射出的光到達(dá)指示體80而反射，反射光