WO2005013115A1 - Position-detecting system - Google Patents

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WO2005013115A1
WO2005013115A1 PCT/JP2004/010854 JP2004010854W WO2005013115A1 WO 2005013115 A1 WO2005013115 A1 WO 2005013115A1 JP 2004010854 W JP2004010854 W JP 2004010854W WO 2005013115 A1 WO2005013115 A1 WO 2005013115A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
data
mark
display
detection system
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/010854
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Ogawara
Hidemi Takakuwa
Original Assignee
Sony Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corporation filed Critical Sony Corporation
Publication of WO2005013115A1 publication Critical patent/WO2005013115A1/en

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304Detection arrangements using opto-electronic means
    • G06F3/0317Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface
    • G06F3/0321Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface by optically sensing the absolute position with respect to a regularly patterned surface forming a passive digitiser, e.g. pen optically detecting position indicative tags printed on a paper sheet

Definitions

  • the present invention relates to a position detection system that obtains a pointed position on an image. Specifically, a position pattern image in which a plurality of position marks having unique position information is arranged is inserted, the position pattern image is photographed and the position of the position mark included in the captured image is recognized, thereby indicating the indicated position. Can be detected.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a conventional position detection system.
  • the game gun is referred to as an instruction terminal.
  • the conventional position detection system starts the position detection operation by closing the switch 101 built in the instruction terminal 100.
  • the game device main body 102 detects that the switch 101 of the instruction terminal 100 is closed, the game device main body 102 displays a white image on the display 103.
  • the photosensor 104 built in the instruction terminal 100 aimed at the display 103 detects a change in luminance to white due to the running of the display 103.
  • a position calculation process is performed.
  • the position indicated on the display 103 is calculated from the synchronization signal timing data.
  • the position data is sent to the game machine main body 102, and an application “program” corresponding to the position data is executed by the game processor 107.
  • the synchronization of the input video signal of the white image to the display and the scanning of the display need to be the same method, and the delay amount of the video signal on the display needs to be constant. . For this reason, a scan conversion and a multi-image display
  • the conventional position detection system cannot be used for displays that have an indefinite delay time between input and display of video signals, such as image size conversion in a multi-window.
  • the white luminance changes in a frame period due to the inserted white video signal.
  • the position is detected by detecting this white luminance change with a photo sensor.
  • white brightness does not change with the frame period. For this reason, there is little change in white luminance, and the photosensor cannot detect luminance change, and as a result, position detection cannot be performed.
  • a white image is inserted to cause a change in luminance, a user with a large change in luminance of the display feels uncomfortable.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and provides a position detection system capable of obtaining high position detection accuracy regardless of the distance to the display, the type of display, and the like. With the goal.
  • a position detection system includes a display unit that displays an image, and a position instruction unit that indicates an arbitrary position of the image displayed on the display unit,
  • a position detection system for obtaining the position of an image pointed by an instruction means, a plurality of position marks formed by combining circular rings having concentric and different diameters are arranged on the entire surface of a specified angle of view, and each position mark is Display control means for displaying a position pattern image having unique position information on the display means, display instruction means for instructing insertion of the position pattern image into the image displayed on the display means, and position indication means Detecting position information of a plurality of position marks from image capturing means for capturing a predetermined range indicated by the position instructing means, and image data captured by the image capturing means; From the position information of the location marks, Bei and an arithmetic means for calculating a position pointed by the position indicating means It is a thing.
  • the display control means inserts several frames of the position pattern image instead of the image into the display means.
  • the position instructing unit issues an instruction to display the position pattern image
  • the image capturing unit captures an image in a predetermined range indicated by the position instructing unit.
  • the calculation means acquires position information of a plurality of position marks from the image data photographed by the photographing means. Since each position mark has unique position information, the position on the image can be recognized. Then, the calculating means obtains the position indicated by the position indicating means from the position information of the plurality of position marks.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a conventional position detection system.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram showing an overview of the position detection system of the present embodiment.
  • FIG. 2B is an explanatory diagram showing an overview of the position detection system of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a position detection system according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a position pattern image.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration example of a position mark ID.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration example of a position mark.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an imaging range and coordinate examples of the camera.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a captured image.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a running example of a two-dimensional image sensor.
  • FIG. 10A is an explanatory view showing a modification of the position pattern image.
  • FIG. 10B is an explanatory diagram showing a modification of the position pattern image.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing of position detection operation.
  • FIG. 12 is a time chart showing an example of position pattern image insertion timing.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of an image taken by a camera.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of data used in position detection processing.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an operation example of position mark detection processing.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an operation example of data sampling processing.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an operation example of position detection processing.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing the principle of position mark detection.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an operation example of a position mark candidate search process.
  • FIG. 20 is a flowchart showing an operation example of position mark ID data acquisition processing
  • FIG. 21 is a flowchart showing an operation example of horizontal position acquisition processing of a position mark.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an operation example of vertical position acquisition processing of a position mark.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an operation example of deletion processing of non-corresponding candidates.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram showing a selection example of position marks.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram showing an example of coordinate conversion.
  • FIG. 26 is an explanatory view showing a modification of the position mark.
  • the position detection system 1 of the present embodiment is a system that obtains position data on the display 2 pointed by the position detection terminal 3 such as a laser pointer used in a computer presentation or a gun of a game machine by pattern recognition.
  • FIG. 2A when, for example, a desired position T of the game image G displayed on the display 2 is pointed by the position detection terminal 3 and a switch for starting position detection is operated, FIG. 2B As shown, the position pattern image 5 is inserted into the display 2. Since the position pattern image 5 has a plurality of position marks 6 having unique position information, a predetermined shooting range E including the position T indicated by the position detection terminal 3 is shot, and a plurality of positions within the shooting range E are captured. The position information of the mark 6 is acquired, and the position indicated by the position detection terminal 3 is obtained.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the position detection system of the present embodiment.
  • the position detection system 1 includes a display 2, a position detection terminal 3, and a device body 4.
  • the display 2 is an example of display means, and includes, for example, a liquid crystal display 2a (LCD: Liquid Crystal Display).
  • the display may be a plasma display other than a liquid crystal display or other flat panel display such as an organic EL (electrometer) display.
  • the display running system used is not particularly limited.
  • a display means a display using an afterimage type cathode ray tube is acceptable.
  • the display 2 may include an analog / digital conversion block 2b and a pixel number conversion block 2c so that the image size can be changed or the image position can be changed.
  • the position detection terminal 3 is an example of a position instruction means, and includes a two-dimensional image sensor 3a, a camera process block 3b, a position calculation process block 3c, an I / F block 3d, a switch 3e, and the like.
  • the position detection terminal 3 is specifically a laser pointer or a game machine gun.
  • the switch 3e is an example of a display instruction unit, and generates a signal for starting a position detection operation. In the following description, the switch closing will be described as ON.
  • the two-dimensional image sensor 3a is an example of an imaging unit, and is a CCD (Charge Coupled Device), for example, and images a predetermined range of the liquid crystal display 2a pointed to by the position detection terminal 3.
  • the position detection terminal 3 is provided with a lens 3f for focusing on the two-dimensional image sensor 3a, and a camera 3g is constituted by the two-dimensional image sensor 3a and the lens 3f. Note that the two-dimensional image sensor 3a can be moved in a state asynchronous with the scanning of the liquid crystal display 2a.
  • the camera process block 3b performs a well-known camera process such as binarization of captured image data.
  • the position calculation process block 3c is an example of a calculation unit, and obtains the position indicated by the position detection terminal 3 from the captured image data output from the camera process block 3b.
  • the position pointed to by the position detection terminal 3 is also called a target position.
  • the position calculation process block 3c is realized by executing a program with a DSP (Digital Signal Processor) or the like.
  • the I / F block 3d transfers commands and data from the position detection terminal 3 to the apparatus body 4. That is, the position pattern insertion command is generated by closing the switch 3e of the position detection terminal 3. Is output to the device body 4.
  • This position pattern insertion command includes data specifying the number of position marks included in the position pattern image. Further, the position data of the target position obtained in the position calculation process block 3c is output to the apparatus body 4 as transfer data.
  • the position detection terminal 3 may include a laser pointer 3h for irradiating the target position.
  • the laser pointer 3h includes a pointer switch 3i. When the pointer switch 3i is closed, the laser pointer 3h emits light and irradiates a predetermined position. In order to recognize the irradiation position of this laser pointer 3h as the target position, the output force of the camera process block 3b is also detected by the position calculation process block 3c at the initial setting, and the position data of the target position is detected. Record.
  • the device body 4 includes a processor 4a and a display lZF4b.
  • the processor 4a executes an application program such as a game.
  • the processor 4a has an image insertion function for image data as display control means by executing the application 'program.
  • the processor 4a receives a position pattern insertion command from the position detection terminal 3, the number of position marks included in the command is The position pattern image corresponding to is sent to display 2 through display I / F4b.
  • the processor 4a receives the target position data as transfer data from the position detection terminal 3, the processor 4a executes an application program corresponding thereto.
  • a controller 4c is connected to the apparatus body 4.
  • the controller 4c operates various application programs executed by the processor 4a.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a position pattern image.
  • the position pattern image 5 is a circular barcode-like position mark with an ID so that the position pointed to by the display 2 can be reliably identified even if the shooting angle or shooting distance of the camera 3g to be shot changes.
  • 6 is an image arranged at equal intervals. For example, a plurality of position marks 6 are arranged on the entire surface at equal intervals both vertically and horizontally. Normally, since the image is displayed on the entire surface of the display 2 as shown in FIG. 2A, the position pattern image 5 is also displayed on the entire surface of the display 2.
  • the position is detected over the entire angle of view of the specified image.
  • the pattern image 5 is displayed.
  • the position mark 6 is formed by combining concentric circular rings with different diameters.
  • Fig. 4 shows the force when the position mark 6 is written with a black ring against a white background.
  • the change in luminance when the position pattern image 5 is inserted into the image displayed on the display 2 shown in Fig. 3 is shown.
  • an explanation will be given using an example in which the position mark 6 is provided with a black ring against a white background.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration example of the position mark ID.
  • Each of the plurality of position marks 6 displayed in the position pattern image 5 has unique position information. That is, the position mark 6 includes an ID code as position information, and the ID of each position mark 6 is a unique code for specifying the position on the position pattern image 5.
  • the ID of the position mark 6 at the upper left of the position pattern image 5 is the origin, and the ID is an [L, M] matrix of vertical and horizontal numbers.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration example of the position mark.
  • the position mark 6 is composed of a plurality of rings, and the two rings from the outermost periphery of the position mark 6 are a synchronization ring 7 for generating a sampling pulse for sampling an ID code in a circle described later.
  • the radius difference between the two synchronization rings 7 represents the sampling 'clock period.
  • ID ring 8 As a code ring, which represents an ID code.
  • the three outer rings of ID ring 8 represent the ID vertical number bit (L), and the inner three rings represent the ID horizontal number bit (M).
  • An innermost ring 9 is provided as a central ring inside the ID ring 8 and at the center of the position mark 6.
  • This innermost ring 9 is a circle that is used for the center position detection and ID detection of the position mark 6 and has a hollow inside.
  • the width of the synchronization ring 7 is half that of the ID ring 8, and the rising period of the pulse of the synchronization ring 7 is the sampling period Ts.
  • the sampling point of ID ring 8 following this synchronization ring 7 is the center of the width of each ID ring.
  • the innermost ring 9 has a radius of 1.5 sampling periods.
  • the center of the innermost ring 9 coincides with the sampling point.
  • the twelfth rising edge of the sampling pulse is the center of the position mark 6 during the run.
  • the position mark 6 in FIG. 6 is a force S representing a 6-bit ID, and when the number of position marks 6 displayed in the position pattern image 5 is increased to represent an ID of 6 bits or more, Use position marks with an increased number of ID rings 8.
  • a configuration that includes IDs that include data error correction codes is also conceivable.
  • the center position of the innermost ring 9 is the twelfth sampling number.
  • the number of ID rings 8 is increased, the number of samples at the center position of the innermost ring 9 is Change. Even in such a case, if the center of the innermost ring 9 is arranged at the position where the number of sampling times is fixed by counting the outer peripheral force of the circle, the center of the position mark 6 can be obtained.
  • the fixed number of times of sampling includes non-integer numbers. As an example of the case where the falling edge of the sampling pulse is set to the center position of the innermost circumference, the number of times of sampling may be 12.5.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a shooting range and coordinate examples of the camera.
  • An example of the shooting range when the position pattern image 5 is shot by the camera 3g described in FIG. 3 is shown.
  • the angle of view of the camera 3g described in FIG. 3 is set so that a predetermined range indicated by the position detection terminal 3 can be photographed.
  • the plane of the liquid crystal display 2a which is the screen of the display 2, and the shooting plane of the two-dimensional image sensor 3a of the camera 3g have a three-dimensional relationship, so the shooting range E is various squares.
  • the shooting range E is indicated by a rectangle.
  • the photographing range E may be parallel to the position mark array as shown in FIG. 2B, or may be inclined with respect to the position mark 6 array as shown in FIG. In the following description, an example is given in which the shooting range E is inclined with respect to the position mark 6 array.
  • the XY coordinate system shown in Fig. 7 is called the position pattern coordinate system.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a captured image.
  • photographed image data including a plurality of position marks 6 is obtained.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a running example of a 2D image sensor.
  • the two-dimensional image sensor 3a constituting the camera 3g sequentially outputs the captured image data by horizontal scanning as indicated by solid arrows.
  • the axis along this horizontal scan is coordinate B.
  • a coordinate axis orthogonal to the coordinate B is defined as a coordinate A.
  • the origin of this AB coordinate system is the starting point (0, 0) of the 2D image sensor 3a.
  • Up to coordinates, H) When scanned, for example, captured image data as shown in FIG. 8 can be acquired.
  • the vertical coordinate A12 and the horizontal coordinate B12 of the center of the arbitrary position mark 6 shown in FIG. 8 are obtained by the AB coordinate system shown in FIG.
  • This AB coordinate system is called the camera coordinate system.
  • the target position pointed to by the position detection terminal 3 is indicated by an asterisk.
  • the position detection terminal 3 equipped with the laser pointer 3h at the initial setting, the reflected light from the display 2 due to the irradiation of the laser pointer 3h is received by the camera 3g, and the target position T ( Record as a, b).
  • the center of the captured image is set as the target position T.
  • the display 2 is irradiated with laser from the position where the position detection terminal 3 aims the target, and the irradiated position is recorded as the target position T.
  • FIGS. 10A and 10B show variations of the position pattern image.
  • the position pattern image 5 in Fig. 10A is displayed when the distance between the display 2 and the position detection terminal 3 is long, and the position pattern in Fig. 10B is displayed.
  • Image 5 is displayed when the distance between display 2 and position detection terminal 3 is short.
  • the position detection terminal 3 performs the shooting operation of the display 2 to determine the number of position marks. Then, a position pattern image in which the number of displayed position marks 6 is optimum is selected. In order to use the position pattern image with the optimum number of position marks, data indicating the number of position marks is added to the position pattern insertion command output to the main unit 4.
  • the adjusting means is realized by the function of executing the program in the position detection terminal 3 and the apparatus body 4.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the flow of processing of the position detection operation.
  • Step SA1 is the operation of the position detection terminal 3.
  • the desired position of the image displayed on the display 2 is set to the position detection terminal 3.
  • the position detection operation is started.
  • Step SA 2 is an operation of the apparatus body 4.
  • Step SA3 is an operation of the position detection terminal 3, and a predetermined range of the display 2 is photographed by the camera 3g, and image data including a plurality of position marks 6 is acquired.
  • Step SA4 is the operation of the position detection terminal 3, and detects a plurality of position marks 6 from the image data photographed by the camera 3g, and obtains the position and ID of each position mark 6.
  • Step SA5 is an operation of the position detection terminal 3, and two or more position marks close to the target position are selected from the position marks detected in step SA4.
  • Step SA6 is the operation of the position detection terminal 3, and the position mark position obtained in the camera coordinate system is converted into the position pattern coordinate system.
  • Step SA7 is the operation of the position detection terminal 3, and obtains the target position on the display 2.
  • Step SA 8 is an operation of the position detection terminal 3, and the position data of the target position is transferred to the apparatus body 4.
  • Step SA9 is an operation of the apparatus body 4 and executes an application program corresponding to the target position indicated by the position detection terminal 3.
  • step SA1 the position detection terminal 3 indicates a desired position of an image displayed on the display 2, for example, a game image, by an application program executed in the apparatus body 4. Then, when the switch 3e is closed, the position detection terminal 3 outputs a position pattern insertion command to the apparatus main body 4.
  • step SA2 when the apparatus body 4 receives the position pattern insertion command from the position detection terminal 3, the processor 4a can display, for example, a 2-frame position pattern image 5 from the next game image currently displayed. , Output the data to display 2.
  • the position pattern insertion command includes a command for designating the number of position marks displayed at the time of initial setting.
  • the apparatus main body 4 records a position pattern image in a memory, not shown, with a program or the like.
  • the processor 4a displays the position pattern image 5 including the number of position marks 6 designated by the position pattern insertion command on the display 2.
  • FIG. 12 is a time chart showing an example of timing for inserting the position pattern image.
  • step SA3 the position detection terminal 3 captures the display 2 with the camera 3g immediately after the switch 3e is closed.
  • the position detection terminal 3 is equipped with the laser pointer 3h
  • the image is taken within a predetermined angle of view centered on the position indicated by the laser beam of the laser pointer 3h. If the laser pointer 3h is not provided, the image is taken within the specified angle of view pointed by the position detection terminal 3.
  • Image data photographed by the two-dimensional image sensor 3a is subjected to binarization and the like by the camera process block 3b, and sequentially output to the position calculation process block 3c.
  • FIG. 13 is an explanatory view showing an example of an image taken by a camera.
  • FIG. 13 shows a photographed image example and time chart when an IT (interline transfer) type CCD is used as the two-dimensional image sensor 3a.
  • IT internal transfer
  • the scanning cycle of the two-dimensional image sensor 3a is set longer than the scanning cycle of the display 2. That is, as described above, by closing the switch 3e of the position detection terminal 3, the force S at which two frames of the position pattern image 5 described in FIG. 4 and the like are inserted, the image scanning of the display 2 and the two-dimensional image sensor 3a For example, in the frame 1 of the photographed image, the image before the inserted position pattern image 5 is displayed below. On the other hand, in the image of frame 2, the position mark 6 is photographed on the entire surface within the angle of view. In this example, since it is necessary to detect at least two position marks in the captured image data, it is desirable that image data in which the position mark 6 is entirely captured can be acquired as shown in frame 2. ,. According to the processing procedure described later, two position marks 6 can be detected even from the captured image data of frame 1.
  • step SA4 processing for searching for a position mark from captured image data, processing for determining the ID of the position mark, and processing for determining the center position of the position mark are performed.
  • Figure 14 shows an example of data used in the position detection process, and executes the position calculation process block 3c shown in Figure 3. The example of a structure of the counter and register which SP uses is shown. The contents of the counter and register will be described with reference to the flowchart described later.
  • IDcomp ID detection status
  • A1 Lowermost vertical position of innermost ring 9 (camera AB coordinate system)
  • the captured image scanning is performed from the top of the image captured by the two-dimensional image sensor 3a, and the position calculation process block 3c determines whether the data from the captured image is position mark data for each horizontal scanning.
  • the data in the data output from the camera process block 3b The Nores interval is measured, data is sampled at the measured pulse interval to generate sampling data, and the position mark 6 is detected by scanning near the center of the position mark.
  • a configuration in which the 12th rise of the sampling noise is the center of the position mark 6 as described in FIG. 6 will be described as an example.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of the operation of the position mark detection process. Details of the process for searching for a position mark will be described below with reference to FIG. 14 and the like as appropriate.
  • step SB1 a sufficiently long sampling period Ts is set in the register for setting the sampling period.
  • step SB2 the rising period T is counted from the captured image data by the rising period counter.
  • step SB3 and step SB4 it is determined whether the rising period T is smaller than 10% increase of the sampling period Ts and larger than 10% decrease.
  • step SB5 rise period T is set as a new sampling period Ts.
  • sampling EN 0 is set in the register in step SB6.
  • the above operation is performed in order to obtain the sampling period Ts from the synchronization ring 7 of the position mark 6 described in FIG. That is, the minimum value of the rising period of the ID ring 8 of the position mark 6 is set to twice the rising period of the synchronization ring 7, that is, the sampling period. Therefore, the sampling period Ts can be obtained from the synchronization ring 7 by always monitoring the rising period S of the captured image data and always setting the minimum value of the rising period in the register as the sampling period Ts. .
  • step SB8 it is determined whether or not the number of times of sampling, that is, the number of times of sampling pulses is counted. If the number of times of sampling is 12, the number of times of sampling is 12th in step SB9.
  • the vertical running position data of the captured image data is A Temporarily store in the 12 register and temporarily store the horizontal scan position data in the B12 register.
  • vertical scanning position data of the captured image data whose sampling number is 12 is referred to as vertical scanning position data A12
  • the horizontal scanning position data is referred to as horizontal scanning position data B12.
  • sampling 12comp 1, which is a status indicating that sampling has been performed 12 times in the register at step SB10, is set, and the temporarily stored data is set as a sample data candidate.
  • step SB3 If it is determined in step SB3 that the rising period T is smaller than 10% increase of the sampling period Ts, and it is determined in step SB4 that the rising period T is larger than 10% decrease of the sampling period Ts, sampling is performed in step SB14. Determine whether the number is 23.
  • step SB14 when the number of samplings is the 23rd, and the coincidence between the rising period of the captured image data and the sampling period Ts is detected, the period of the synchronization ring 7 of the position mark 6 is detected.
  • step SB14 If it is determined in step SB14 that the number of samplings is not 23, the captured image data is determined not to be a position mark, and sampling 12comp is reset in step SB16. [0064] ⁇ Data sampling>
  • FIG. 16 is a flowchart showing an operation example of the data sampling process. Next, the sampling counter update and the data sampling process will be described.
  • the sampled image data is sampled every sampling period Ts set in the register.
  • step SC1 reset the count value N of the sampling counter.
  • step SC2 the count value of the sampling period counter is reset.
  • step SC4 the process proceeds to step SC4 and sampling cycle counting is started.
  • step SC4 the sampling period counter is incremented. If it is determined in step SC5 that the sampling period Ts set in the sampled period force register is reached, the count value N of the sampling counter is incremented in step SC6.
  • step SC9 the sampling 4 times force converted from the captured image data into binary sampling data is also 20 times.
  • the collected data is recorded in the sampling data S [3] S [l 9] of the register.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an example of the operation of the position detection process. First, the overall operation of the ID detection process will be described. In step SD1, select ⁇ Sampling EN
  • step SD3 a position mark candidate is searched.
  • the processing of step SD3 is described in detail in FIG. 19, but the position mark structure is searched from position data A12 and B12 whose number of samplings is recorded in step SB9 of FIG. 15 and the corresponding position mark is searched.
  • step SD4 The ID of the position mark 6 is detected in step SD4, the horizontal position of the position mark is obtained in step SD5, the vertical position of the position mark is obtained in step SD6, and the non-corresponding candidate is deleted in step SD7.
  • the deletion of non-corresponding candidates can be performed by detecting the position mark data within the corresponding horizontal scan in the horizontal scanning feedback section after the processing of the maximum pixel (right end) of the two-dimensional image sensor 3a horizontal scanning described in FIG. Delete the missing position mark structure. However, the position mark whose structure status F is 1 11 is not deleted because detection is complete.
  • sampling 12 comp force S is reset at step SD8
  • sampling 23comp force S is reset at step SD9
  • sampling data is reset at step SD10.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing the principle of detecting a position mark.
  • the sampling data is position mark data, as shown in Fig. 18, the position data whose sampling number is 12 is drawn by drawing a continuous trajectory for each scan. That is, in FIG. 18, horizontal scanning is performed sequentially from the upper left of the position mark 6, and the locus of the 12th position of the sampling pulse generated with the period obtained by the synchronization ring 7 is parabolic. Therefore, a search is performed to search for a position mark structure having a B12 component close to the horizontal strike position data with the 12th sampling number from the list of position mark structures.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an example of operation of position mark candidate search processing. Next, details of processing for searching for position mark candidates will be described.
  • step SE1 the sampling cycle when the horizontal strike position data B12 is acquired is Ts and the position mark M mouth list is used for the 12th horizontal strike position data B12. If the horizontal scanning position data at the 12th sampling is B12m, search for a position mark structure with B12-Ts ⁇ B 12m and B12 + Ts, and status F is 000 or 010.
  • step SE2 If it is determined in step SE2 that there is no corresponding position mark structure between ⁇ Ts before and after the horizontal running position data B12 to be searched, the data S [ll ] Is set to “0” with “1” set. That is, it is determined whether the data for the 12th sampling is black or white.
  • step SE4 determines whether the data at the twelfth sampling is black or white.
  • the start point of the continuous locus of position data when the sampling is the twelfth This is because the locus tracking of the position data whose sampling frequency is the 12th is started from the location where the data is “white” as the “white” location.
  • the tracking start point of the position data is in the innermost ring 9 of the position mark 6, and this This is because the vertical position of the position mark 6 cannot be detected in the inner ring 9.
  • the processing block for deleting the horizontal position of the position mark and the non-corresponding candidate is passed, and the position data of the 12th sampling recorded in the register is discarded. [0083] ⁇ Acquire ID data of position mark>
  • the ID data of the position mark can be acquired by scanning including the innermost ring 9 of the position mark 6 shown in FIG. 18, for example, KK ′ scanning.
  • the ID ring 8 data of the position mark 6 is symmetrical with respect to the center of the position mark 6. Confirm and get the ID data. This increases the accuracy of ID data acquisition.
  • FIG. 20 is a flowchart showing an operation example of position mark ID data acquisition processing. Next, details of ID acquisition processing will be described. First, in step SF1, a position mark structure in which the status F is 001, that is, the ID is not detected is searched in the position mark M mouth list.
  • the radius of the innermost ring 9 of the position mark 6 is composed of 1.5 sampling periods, so that the approximate center of the position mark 6, for example, the vicinity of the KK 'line in Fig. 18 is scanned. Then, the data at the 11th sampling, the data at the 12th sampling, and the data at the 13th sampling should both be “1”. Therefore, the ID detection accuracy is improved by confirming that both the 11th sampling force and 13th sampling data are “1” and the innermost ring 9 can be detected.
  • the center horizontal position of the position mark 6 is the center horizontal position data of the position mark 6 of the position trajectory in which the number of times of sampling in the innermost ring 9 is 12th.
  • the confirmation of the innermost ring 9 of the position mark 6 and the conditions for ID detection are added to improve the position data detection reliability.
  • FIG. 21 is a flowchart showing an operation example of the position mark horizontal position acquisition process. Next, details of the process of acquiring the horizontal position of the position mark 6 will be described.
  • each ring of the position mark 6 is configured such that the center of the position mark 6 is the period of the synchronization ring 7 and the 12th position is the center of the position mark 6.
  • step SG1 a position mark structure having a status F of 001 or 0011 is searched from the position mark M mouth list. That is, the target position mark structure in FIG. 19 is the target.
  • step SG3 If it is determined in step SG3 that the horizontal position data Bl 2m force S of the position mark structure is equal to or less than the 12th horizontal position data B12, the sampling number is 12th in step SG5. It is determined whether or not the data at the time is “0”.
  • step SG5 If it is determined in step SG5 that the data at the 12th sampling is “0”, that is, “white” is detected, the position locus of the 12th sampling is the innermost position mark 6. It will come out of the lap ring 9. Therefore, in step SG6, the horizontal position data Bl 2m is determined as the center horizontal position data CENTb of the position mark.
  • the vertical position of the center of the position mark 6 is obtained as an arithmetic average from the vertical positions of the upper and lower edges of the innermost ring 9.
  • the confirmation of the innermost ring 9 of the position mark 6 and the conditions for ID detection are added to improve the position data detection reliability.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an operation example of the vertical position acquisition process of the position mark. Next, details of the process of acquiring the vertical position of the position mark 6 will be described. First, in step SH1, a position mark structure with a status F of 001 or 011 is searched from the position mark M mouth list. In other words, the position mark structures that are candidates in FIG. 19 are targeted.
  • step SH3 If it is determined in step SH3 that the data at the twelfth sampling count is “0”, that is, a “white” portion has been detected, the upper vertical position data Ah is detected in step SH4 and the sampling count is 12. Update to the new vertical position data A12 for the second time. On the other hand, if it is determined in step SH3 that the data at the twelfth sampling time is “1”, that is, “black” is detected, the processing based on the corresponding vertical position data is passed.
  • the locus of the twelfth sampling before the ID is detected is shown in the upper right part of the position mark 6 by taking J 1] ′ scanning as an example.
  • the vertical position data is updated toward the innermost ring 9 of the position mark 6 and the vertical position data Ah of the uppermost ring 9 of the innermost ring 9 is determined at the position locus of the twelfth sampling. .
  • step SH5 Determine whether the data at the 12th pulling is “1”.
  • step SH5 If it is determined in step SH5 that the data at the twelfth sampling is “1”, that is, “black” is detected, the vertical position data A1 of the lowermost inner ring 9 is detected in step SH6. Is determined to be greater than or equal to the camera vertical maximum value.
  • step SI8 If it is determined in step SH6 that the lowermost vertical position data A1 of the innermost ring 9 has reached the maximum value of the scanned image, the lowermost vertical position of the innermost ring 9 cannot be obtained.
  • step SI8 reset the least significant bit of status F of the position mark structure. This position mark structure is deleted in the non-corresponding candidate deletion flow of FIG. 23 described later.
  • step SH5 If it is determined in step SH5 that the data when the number of sampling times is 12 is "0", that is, the portion of "white” is detected, the lower vertical position A1 of the innermost ring 9 is determined. Thus, the vertical position CENTa of the center of the position mark 6 is obtained in step SH9.
  • step SH10 the status F of the corresponding position mark structure is set to 111.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an operation example of deletion processing of a non-corresponding candidate.
  • step SJ1 the horizontal scanning feedback section In step SJ2, in the position mark M [] list, the least significant bit of status F is "0", that is, the position mark structure with status F of 000 and status F of 010. Delete the position mark structure.
  • the position mark structure for which position mark data could not be detected during the corresponding horizontal scan is deleted.
  • step SJ3 the status mark of the position mark structure of status mark 001 and 011 in the position mark M list port is displayed. Reset the least significant bit. However, for the position mark structure whose status F is 111, the position mark position and ID have been detected, so the status F of the corresponding position mark structure is unchanged.
  • the center positions and IDs of a plurality of position marks can be acquired by the processes shown in FIGS. 15, 17 and 19 and 23 described above.
  • step SA5 two or more position marks 6 close to the target position are selected from the plurality of position marks 6 for which the center position and the ID have been acquired.
  • a position mark structure having a status F of 111 is searched, and two or more position marks close to the coordinates of the target position on the image data in which the vertical position CENTa and the horizontal position CENTb are set in advance are selected.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram showing an example of selecting a position mark.
  • the position mark 6 has the arrangement shown in FIG. 5, for example, the position mark 6 of ID (1, 2) and the ID (1, 3) The position mark 6 is selected.
  • the AB coordinate system which is the camera coordinate system
  • the position of the two-dimensional image sensor 3a is asynchronous with the scanning of the display 2, and therefore, some position marks may not be captured in the captured image data. If there is only one position mark 6 for which the center position and ID can be obtained, the process ends.
  • step SA6 the camera coordinate system is converted into a position pattern coordinate system using the center positions and IDs of two or more position marks selected in step SA5.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram showing an example of coordinate conversion, and an example when two position marks 6 are detected will be described. This example Use when the shooting distance between display 2 and position detection terminal 3 is sufficiently large compared to the distance between position marks 6 on spray 2.
  • the coordinate system with one of the recorded position marks 6 as the origin is the CD coordinate system.
  • the CD coordinate system is a coordinate system in which the position pattern coordinates XY shown in Fig. 7 are translated.
  • the axis passing through the center of the two position marks is set as the C coordinate axis.
  • the axis that is perpendicular to the C coordinate and passes through the origin position mark 6 is the D coordinate axis.
  • the target position T expressed by the camera coordinates A and B shown in FIG. 24 is converted into C and D coordinates passing through the position mark 6.
  • the scale of the CD coordinate system is the pitch of the position mark 6 developed on the C and D coordinates, and is markP, which is the position mark interval on the position pattern coordinates.
  • the target position T is converted to the CD coordinate system, which is the AB coordinate system force position pattern coordinate, which is the camera coordinate.
  • step SA7 as shown in FIG. 7, the position of the position mark center and the target position T (x, y) on the position T (c, d) force position pattern coordinates are obtained.
  • d Target horizontal position from the position mark of ID (Io, mo)
  • c Target vertical position from the position mark of ID (Io, mo).
  • the target position is obtained by the following equations (1) and (2).
  • step SA8 the target position data T (x, y) obtained by the position detection terminal 3 is transferred to the main body.
  • the processor 4a of the apparatus body 4 executes the application program corresponding to the target position data T (x, y).
  • the position marks 6 are arranged at equal intervals. However, when the position marks 6 are arranged in a pine pattern, the position marks 6 are arranged in high density, and the position detection accuracy is improved.
  • the position pattern image 5 is inserted into the average brightness of the image immediately before the position pattern image 5 is inserted and the average brightness of the position pattern image 5 is inserted.
  • the detection of the correct position mark 6 can be reduced.
  • commands and position data can be transferred wirelessly such as Bluetooth communication.
  • FIG. 26 shows a modification of the position mark.
  • the synchronization ring 7 is a blue ring
  • the ID ring 8 is a green ring
  • the innermost ring 9 is a red ring
  • the position detection terminal 3 uses a color sensor as a two-dimensional image sensor. The detection accuracy of mark 6 is improved.
  • a color position mark composed of complementary colors can be inserted to reduce visual position mark detection.
  • the present invention captures a position pattern image composed of circular position marks and detects the position indicated by the position indicating means, so that high position detection accuracy is maintained regardless of the direction of the position indicating means. be able to.
  • the position detection is performed by photographing the position pattern image displayed on the display means, high-precision position detection can be performed without selecting the scanning method of the display means, and a display using a liquid crystal display or a cathode ray tube It is possible to operate with various display means.
  • the position pattern image is simply displayed as an image, so the position can be detected by photographing with the photographing means. .
  • the position indicating means can be wireless. By configuring the position pattern image as a screen with a black background, the luminance change of the inserted image can be suppressed to a minimum, and the user does not feel uncomfortable.
  • the present invention is a system that uses a large-screen display means by a projector, and enables position designation using a laser pointer and processing according to the designated position.

Abstract

When a desired position of an image on a display (2) is pointed by a position-detecting terminal (3) and a switch for starting positional detection is operated, a position pattern image (5) is inserted in the display (2). The position pattern image (5) is an image where position marks (6) having unique positional information are arranged. The position pattern image (5) images a predetermined imaging area (E) centering on a position (T) pointed by the position-detecting terminal (3), acquires positional information of position marks (6) within the imaging area (E), and obtains the position (T) pointed by the position-detecting terminal (3). A position pointed on an image can be detected independent of a kind of the display (2).

Description

明 細 書  Specification
位置検出システム  Position detection system
技術分野  Technical field
[0001] 本発明は、画像上の指し示された位置を求める位置検出システムに関する。詳しく は、固有の位置情報を有する複数の位置マークを配置した位置パターン画像を揷入 し、この位置パターン画像を撮影して撮像画像に含まれる位置マークの位置を認識 することで、指し示した位置を検出できるようにしたものである。  The present invention relates to a position detection system that obtains a pointed position on an image. Specifically, a position pattern image in which a plurality of position marks having unique position information is arranged is inserted, the position pattern image is photographed and the position of the position mark included in the captured image is recognized, thereby indicating the indicated position. Can be detected.
背景技術  Background art
[0002] 従来より、テレビゲーム等ではゲーム用の銃で画像の任意の位置に照準を合わせ 、トリガを引いた際の着弾位置を検出するシステムが考案されている(例えば、特開 平 9-313738号公報参照)。  [0002] Conventionally, in video games and the like, a system has been devised that aims at an arbitrary position in an image with a game gun and detects a landing position when a trigger is pulled (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 9-1990). 313738).
[0003] 従来の位置検出システムとして、このようなテレビゲームでの画像位置検出方式を 説明する。図 1は従来の位置検出システムの構成例を示すブロック図である。以下の 説明では、ゲーム用銃を指示端末と称す。  [0003] An image position detection method in such a video game will be described as a conventional position detection system. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a conventional position detection system. In the following description, the game gun is referred to as an instruction terminal.
[0004] 従来の位置検出システムは、指示端末 100に内蔵されたスィッチ 101を閉じること で、位置検出動作を開始する。指示端末 100のスィッチ 101が閉じたことをゲーム機 器本体 102が検出すると、ゲーム機器本体 102はディスプレイ 103に白画像を表示 させる。ディスプレイ 103に狙い定めている指示端末 100に内蔵されているフォトセン サ 104は、ディスプレイ 103の走查による白への輝度変化を検出する。指示端末 100 内の位置検出ブロック 105では位置算出プロセスが行われ、フォトセンサ 104で白へ の輝度変化を検出した時と、ディスプレイ 103へのビデオ信号から同期分離回路 10 6で分離した入力映像信号の同期信号タイミングデータから、ディスプレイ 103上の 指し示した位置が算出される。位置データはゲーム機器本体 102に送られ、位置デ ータに対応したアプリケーション 'プログラムがゲーム'プロセッサ 107で実行される。  [0004] The conventional position detection system starts the position detection operation by closing the switch 101 built in the instruction terminal 100. When the game device main body 102 detects that the switch 101 of the instruction terminal 100 is closed, the game device main body 102 displays a white image on the display 103. The photosensor 104 built in the instruction terminal 100 aimed at the display 103 detects a change in luminance to white due to the running of the display 103. In the position detection block 105 in the instruction terminal 100, a position calculation process is performed. When the luminance change to white is detected by the photosensor 104, and the input video signal separated by the sync separation circuit 106 from the video signal to the display 103. The position indicated on the display 103 is calculated from the synchronization signal timing data. The position data is sent to the game machine main body 102, and an application “program” corresponding to the position data is executed by the game processor 107.
[0005] 従来の位置検出システムでは、ディスプレイへの白画像の入力映像信号の同期と ディスプレイの走査が同一方式である必要があり、さらにディスプレイでの映像信号 の遅延量は一定である必要がある。このため走査変換や複数の画像を表示するマル チウインドウでの画像サイズ変換等、映像信号の入力と表示間の遅延時間が不定の ディスプレイでは、従来の位置検出システムを使用することができない。 [0005] In the conventional position detection system, the synchronization of the input video signal of the white image to the display and the scanning of the display need to be the same method, and the delay amount of the video signal on the display needs to be constant. . For this reason, a scan conversion and a multi-image display The conventional position detection system cannot be used for displays that have an indefinite delay time between input and display of video signals, such as image size conversion in a multi-window.
[0006] また、ディスプレイの走査線の輝度変化点を検出するため、ある一定面積の輝度変 化をフォトセンサで検出する。このためディスプレイとフォトセンサの距離が大きくなる につれ位置検出精度が悪化する。また表示が小さい小型ディスプレイでは位置検出 精度が保証されない。  [0006] Further, in order to detect the luminance change point of the scanning line of the display, the luminance change of a certain area is detected by a photo sensor. For this reason, the position detection accuracy deteriorates as the distance between the display and the photosensor increases. In addition, position detection accuracy is not guaranteed for small displays with small displays.
[0007] 残像方式の陰極線管を用いたディスプレイでは、揷入された白映像信号によりフレ ーム周期で白輝度が変化する。この白輝度変化をフォトセンサで検出することで位置 検出を行っている。し力、しながら、液晶ディスプレイではフレーム周期で白輝度の変 化が起こらなレ、。このため、白輝度の変化が少なくフォトセンサは輝度変化を検出で きず、結果として位置検出が行えない。また、輝度変化を起こさせるため白画像を揷 入するので、ディスプレイの輝度変化が大きぐ利用者が違和感を感じる。  [0007] In a display using an afterimage type cathode ray tube, the white luminance changes in a frame period due to the inserted white video signal. The position is detected by detecting this white luminance change with a photo sensor. However, on a liquid crystal display, white brightness does not change with the frame period. For this reason, there is little change in white luminance, and the photosensor cannot detect luminance change, and as a result, position detection cannot be performed. In addition, since a white image is inserted to cause a change in luminance, a user with a large change in luminance of the display feels uncomfortable.
[0008] さらに、位置検出を指示端末側で行う場合、同期信号を指示端末へ送るためのケ 一ブルが必要となり、指示端末の無線化が困難である。  [0008] Further, when position detection is performed on the instruction terminal side, a cable for sending a synchronization signal to the instruction terminal is required, and it is difficult to make the instruction terminal wireless.
[0009] 本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、ディスプレイとの距離や ディスプレイの種類等によらず、高い位置検出精度を得ることができる位置検出シス テムを提供することを目的とする。  The present invention has been made to solve such a problem, and provides a position detection system capable of obtaining high position detection accuracy regardless of the distance to the display, the type of display, and the like. With the goal.
発明の開示  Disclosure of the invention
[0010] 上述した課題を解決するため、本発明に係る位置検出システムは、画像を表示す る表示手段と、表示手段に表示された画像の任意の位置を指し示す位置指示手段 とを備え、位置指示手段で指し示した画像の位置を求める位置検出システムにおい て、同心で径の異なる円形のリングを組み合わせて構成した複数の位置マークが指 定された画角の全面に配置され、各位置マークが固有の位置情報を有する位置バタ ーン画像を表示手段に表示する表示制御手段と、表示手段に表示されている画像 に位置パターン画像の挿入を指示する表示指示手段と、位置指示手段に設けられ、 該位置指示手段で指し示した所定の範囲を撮影する撮影手段と、撮影手段で撮影 した画像データから、複数の位置マークの位置情報を検出し、検出された複数の位 置マークの位置情報から、位置指示手段で指し示した位置を求める演算手段とを備 えたものである。 In order to solve the above-described problems, a position detection system according to the present invention includes a display unit that displays an image, and a position instruction unit that indicates an arbitrary position of the image displayed on the display unit, In a position detection system for obtaining the position of an image pointed by an instruction means, a plurality of position marks formed by combining circular rings having concentric and different diameters are arranged on the entire surface of a specified angle of view, and each position mark is Display control means for displaying a position pattern image having unique position information on the display means, display instruction means for instructing insertion of the position pattern image into the image displayed on the display means, and position indication means Detecting position information of a plurality of position marks from image capturing means for capturing a predetermined range indicated by the position instructing means, and image data captured by the image capturing means; From the position information of the location marks, Bei and an arithmetic means for calculating a position pointed by the position indicating means It is a thing.
[0011] 本発明に係る位置検出システムでは、表示手段に表示されている画像の所望の位 置を位置指示手段で指し示して表示指示手段を操作すると、位置パターン画像の表 示が指示される。表示制御手段は、位置パターン画像の表示の指示を受けると、表 示手段に画像に代えて位置パターン画像を数フレーム揷入する。位置指示手段は、 位置パターン画像の表示の指示を出すと、撮影手段で位置指示手段が指し示す所 定の範囲の画像を撮影する。  [0011] In the position detection system according to the present invention, when the desired position of the image displayed on the display means is pointed by the position instruction means and the display instruction means is operated, the display of the position pattern image is instructed. When receiving the instruction to display the position pattern image, the display control means inserts several frames of the position pattern image instead of the image into the display means. When the position instructing unit issues an instruction to display the position pattern image, the image capturing unit captures an image in a predetermined range indicated by the position instructing unit.
[0012] 演算手段は、撮影手段が撮影した画像データから、複数の位置マークの位置情報 を取得する。位置マークはそれぞれが固有の位置情報を有することから、画像上の 位置を認識できる。そして、演算手段は複数の位置マークの位置情報から、位置指 示手段が指し示した位置を求める。  [0012] The calculation means acquires position information of a plurality of position marks from the image data photographed by the photographing means. Since each position mark has unique position information, the position on the image can be recognized. Then, the calculating means obtains the position indicated by the position indicating means from the position information of the plurality of position marks.
図面の簡単な説明  Brief Description of Drawings
[0013] [図 1]従来の位置検出システムの構成例を示すブロック図である。  FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a conventional position detection system.
[図 2A]本実施の形態の位置検出システムの概要を示す説明図である。  FIG. 2A is an explanatory diagram showing an overview of the position detection system of the present embodiment.
[図 2B]本実施の形態の位置検出システムの概要を示す説明図である。  FIG. 2B is an explanatory diagram showing an overview of the position detection system of the present embodiment.
[図 3]本実施の形態の位置検出システムの構成例を示すブロック図である。  FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a position detection system according to the present embodiment.
[図 4]位置パターン画像の構成例を示す説明図である。  FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a position pattern image.
[図 5]位置マーク IDの構成例を示す説明図である。  FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration example of a position mark ID.
[図 6]位置マークの構成例を示す説明図である。  FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration example of a position mark.
[図 7]カメラの撮影範囲および座標例を示す説明図である。  FIG. 7 is an explanatory diagram showing an imaging range and coordinate examples of the camera.
[図 8]撮影画像の一例を示す説明図である。  FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a captured image.
[図 9]2次元画像センサの走查例を示す説明図である。  FIG. 9 is an explanatory diagram showing a running example of a two-dimensional image sensor.
[図 10A]位置パターン画像の変形例を示す説明図である。  FIG. 10A is an explanatory view showing a modification of the position pattern image.
[図 10B]位置パターン画像の変形例を示す説明図である。  FIG. 10B is an explanatory diagram showing a modification of the position pattern image.
[図 11]位置検出動作の処理の流れを示すフローチャートである。  FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing of position detection operation.
[図 12]位置パターン画像の挿入タイミング例を示すタイムチャートである。  FIG. 12 is a time chart showing an example of position pattern image insertion timing.
[図 13]カメラで撮影した画像例を示す説明図である。  FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of an image taken by a camera.
[図 14]位置検出処理で使用されるデータ例を示す説明図である。 [図 15]位置マーク検出処理の動作例を示すフローチャートである。 FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of data used in position detection processing. FIG. 15 is a flowchart showing an operation example of position mark detection processing.
[図 16]データサンプリング処理の動作例を示すフローチャートである。  FIG. 16 is a flowchart showing an operation example of data sampling processing.
[図 17]位置検出処理の動作例を示すフローチャートである。  FIG. 17 is a flowchart showing an operation example of position detection processing.
[図 18]位置マークの検出原理を示す説明図である。  FIG. 18 is an explanatory diagram showing the principle of position mark detection.
[図 19]位置マーク候補の検索処理の動作例を示すフローチャートである。  FIG. 19 is a flowchart showing an operation example of a position mark candidate search process.
[図 20]位置マークの IDデータ取得処理の動作例を示すフローチャートである。  FIG. 20 is a flowchart showing an operation example of position mark ID data acquisition processing;
[図 21]位置マークの水平位置取得処理の動作例を示すフローチャートである。  FIG. 21 is a flowchart showing an operation example of horizontal position acquisition processing of a position mark.
[図 22]位置マークの垂直位置取得処理の動作例を示すフローチャートである。  FIG. 22 is a flowchart showing an operation example of vertical position acquisition processing of a position mark.
[図 23]非該当候補の削除処理の動作例を示すフローチャートである。  FIG. 23 is a flowchart showing an operation example of deletion processing of non-corresponding candidates.
[図 24]位置マークの選択例を示す説明図である。  FIG. 24 is an explanatory diagram showing a selection example of position marks.
[図 25]座標変換例を示す説明図である。  FIG. 25 is an explanatory diagram showing an example of coordinate conversion.
[図 26]位置マークの変形例を示す説明図である。  FIG. 26 is an explanatory view showing a modification of the position mark.
発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0014] 以下、図面を参照して本発明の位置検出システムの実施の形態について説明する Hereinafter, embodiments of the position detection system of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015] <位置検出システムの概要 > [0015] <Outline of position detection system>
図 2A及び図 2Bは本実施の形態の位置検出システムの概要を示す説明図である。 本実施の形態の位置検出システム 1は、コンピュータ 'プレゼンテーションに使用され るレーザポインタやゲーム機器の銃等の位置検出端末 3で指し示したディスプレイ 2 上の位置データを、パターン認識で得るシステムである。  2A and 2B are explanatory diagrams showing an overview of the position detection system of the present embodiment. The position detection system 1 of the present embodiment is a system that obtains position data on the display 2 pointed by the position detection terminal 3 such as a laser pointer used in a computer presentation or a gun of a game machine by pattern recognition.
[0016] すなわち、図 2Aに示すように、ディスプレイ 2に表示されている例えばゲーム画像 Gの所望の位置 Tを位置検出端末 3で指し示し、位置検出を開始するためのスィッチ を操作すると、図 2Bに示すように、ディスプレイ 2に位置パターン画像 5が揷入される 。位置パターン画像 5は固有の位置情報を有する複数の位置マーク 6を配置したも ので、位置検出端末 3で指し示した位置 Tを含む所定の撮影範囲 Eを撮影し、撮影 範囲 E内の複数の位置マーク 6の位置情報を取得して、位置検出端末 3で指し示し た位置を求めるものである。  That is, as shown in FIG. 2A, when, for example, a desired position T of the game image G displayed on the display 2 is pointed by the position detection terminal 3 and a switch for starting position detection is operated, FIG. 2B As shown, the position pattern image 5 is inserted into the display 2. Since the position pattern image 5 has a plurality of position marks 6 having unique position information, a predetermined shooting range E including the position T indicated by the position detection terminal 3 is shot, and a plurality of positions within the shooting range E are captured. The position information of the mark 6 is acquired, and the position indicated by the position detection terminal 3 is obtained.
[0017] <位置検出システムの構成 > 図 3は本実施の形態の位置検出システムの構成例を示すブロック図である。位置検 出システム 1は、ディスプレイ 2、位置検出端末 3および装置本体 4を備える。ディスプ レイ 2は表示手段の一例で、例えば液晶ディスプレイ 2a (LCD:Liquid Crystal Display )を備える。ディスプレイとしては、液晶ディスプレイ以外のプラズマディスプレイや有 機 EL (エレクト口'ノレミネッセンス)ディスプレイ等の他のフラットパネルディスプレイで も良い。本実施の形態の位置検出システム 1では、使用するディスプレイの走查方式 は特に問わない。表示手段としては、残像方式の陰極線管を用いたディスプレイでも 良レ、。また、ディスプレイ 2にアナログデジタル変換ブロック 2bや画素数変換ブロック 2cを備えて、画像サイズを変更できる構成としたものや、画像位置を可変とできる構 成としたものでもよい。 [0017] <Configuration of position detection system> FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the position detection system of the present embodiment. The position detection system 1 includes a display 2, a position detection terminal 3, and a device body 4. The display 2 is an example of display means, and includes, for example, a liquid crystal display 2a (LCD: Liquid Crystal Display). The display may be a plasma display other than a liquid crystal display or other flat panel display such as an organic EL (electrometer) display. In the position detection system 1 of the present embodiment, the display running system used is not particularly limited. As a display means, a display using an afterimage type cathode ray tube is acceptable. Further, the display 2 may include an analog / digital conversion block 2b and a pixel number conversion block 2c so that the image size can be changed or the image position can be changed.
[0018] 位置検出端末 3は位置指示手段の一例で、 2次元画像センサ 3a、カメラプロセスブ ロック 3b、位置算出プロセスブロック 3c、 I/Fブロック 3d、スィッチ 3e等を備える。こ の位置検出端末 3は、具体的にはレーザポインタやゲーム機器の銃である。  [0018] The position detection terminal 3 is an example of a position instruction means, and includes a two-dimensional image sensor 3a, a camera process block 3b, a position calculation process block 3c, an I / F block 3d, a switch 3e, and the like. The position detection terminal 3 is specifically a laser pointer or a game machine gun.
[0019] スィッチ 3eは表示指示手段の一例で、位置検出動作を開始させるための信号を発 生させる。以下の説明では、スィッチ閉をオンとして説明する。 2次元画像センサ 3a は撮影手段の一例で、例えば CCD (Charge Coupled Device)であり、位置検出端末 3が指し示した液晶ディスプレイ 2aの所定の範囲を撮影する。位置検出端末 3には、 2次元画像センサ 3aに合焦点させるためのレンズ 3fが備えられ、 2次元画像センサ 3 aおよびレンズ 3f等によりカメラ 3gが構成される。なお、この 2次元画像センサ 3aの走 查は、液晶ディスプレイ 2aの走査と非同期の状態で可能である。カメラプロセスブロッ ク 3bは、撮影画像データの 2値化等の周知のカメラプロセスを行う。  The switch 3e is an example of a display instruction unit, and generates a signal for starting a position detection operation. In the following description, the switch closing will be described as ON. The two-dimensional image sensor 3a is an example of an imaging unit, and is a CCD (Charge Coupled Device), for example, and images a predetermined range of the liquid crystal display 2a pointed to by the position detection terminal 3. The position detection terminal 3 is provided with a lens 3f for focusing on the two-dimensional image sensor 3a, and a camera 3g is constituted by the two-dimensional image sensor 3a and the lens 3f. Note that the two-dimensional image sensor 3a can be moved in a state asynchronous with the scanning of the liquid crystal display 2a. The camera process block 3b performs a well-known camera process such as binarization of captured image data.
[0020] 位置算出プロセスブロック 3cは演算手段の一例で、カメラプロセスブロック 3bから出 力される撮影画像データから、位置検出端末 3が指し示した位置を求める。以下の説 明では、位置検出端末 3が指し示した位置をターゲット位置とも呼ぶ。この位置算出 プロセスブロック 3cは、 DSP (Digital Signal Processor)等でプログラムを実行すること で実現される。  [0020] The position calculation process block 3c is an example of a calculation unit, and obtains the position indicated by the position detection terminal 3 from the captured image data output from the camera process block 3b. In the following description, the position pointed to by the position detection terminal 3 is also called a target position. The position calculation process block 3c is realized by executing a program with a DSP (Digital Signal Processor) or the like.
[0021] I/Fブロック 3dは、位置検出端末 3から装置本体 4へコマンドおよびデータを転送 する。すなわち、位置検出端末 3のスィッチ 3eの閉により位置パターン揷入コマンド が装置本体 4に出力される。この位置パターン挿入コマンドには、位置パターン画像 に含まれる位置マーク数を指定するデータが含まれる。また、転送データとして、位 置算出プロセスブロック 3cで求めたターゲット位置の位置データが装置本体 4に出力 される。 [0021] The I / F block 3d transfers commands and data from the position detection terminal 3 to the apparatus body 4. That is, the position pattern insertion command is generated by closing the switch 3e of the position detection terminal 3. Is output to the device body 4. This position pattern insertion command includes data specifying the number of position marks included in the position pattern image. Further, the position data of the target position obtained in the position calculation process block 3c is output to the apparatus body 4 as transfer data.
[0022] なお、位置検出端末 3にはターゲット位置を照射するレーザポインタ 3hを備えても よレ、。レーザポインタ 3hはポインタスィッチ 3iを備え、ポインタスィッチ 3iの閉によりレ 一ザポインタ 3hが発光し、所定の位置を照射する。このレーザポインタ 3hの照射位 置をターゲット位置として認識するため、初期設定時にレーザポインタ 3hで示す場所 をカメラプロセスブロック 3bの出力力も位置算出プロセスブロック 3cで検出し、ターグ ット位置の位置データとして記録する。  [0022] The position detection terminal 3 may include a laser pointer 3h for irradiating the target position. The laser pointer 3h includes a pointer switch 3i. When the pointer switch 3i is closed, the laser pointer 3h emits light and irradiates a predetermined position. In order to recognize the irradiation position of this laser pointer 3h as the target position, the output force of the camera process block 3b is also detected by the position calculation process block 3c at the initial setting, and the position data of the target position is detected. Record.
[0023] 装置本体 4は、プロセッサ 4aとディスプレイ lZF4bを備える。プロセッサ 4aは、例え ばゲーム等のアプリケーション 'プログラムを実行する。プロセッサ 4aは、アプリケーシ ヨン'プログラムを実行することで、表示制御手段として画像データへの画像挿入機 能を備え、位置検出端末 3から位置パターン挿入コマンドを受け取ると、コマンドに含 まれる位置マーク数に対応した位置パターン画像をディスプレイ I/F4bを介してディ スプレイ 2に数フレーム送出する。また、プロセッサ 4aは、位置検出端末 3から転送デ ータとしてターゲット位置データを受け取ると、それに対応したアプリケーション 'プロ グラムを実行する。さらに、装置本体 4にはコントローラ 4cが接続される。このコント口 ーラ 4cは、プロセッサ 4aで実行される各種アプリケーション ·プログラムを操作する。  [0023] The device body 4 includes a processor 4a and a display lZF4b. The processor 4a executes an application program such as a game. The processor 4a has an image insertion function for image data as display control means by executing the application 'program. When the processor 4a receives a position pattern insertion command from the position detection terminal 3, the number of position marks included in the command is The position pattern image corresponding to is sent to display 2 through display I / F4b. Further, when the processor 4a receives the target position data as transfer data from the position detection terminal 3, the processor 4a executes an application program corresponding thereto. Further, a controller 4c is connected to the apparatus body 4. The controller 4c operates various application programs executed by the processor 4a.
[0024] <位置パターン画像の構成 >  <Position pattern image configuration>
次に、ディスプレイ 2に表示される位置パターン画像の構成について説明する。図 4 は位置パターン画像の構成例を示す説明図である。位置パターン画像 5は、撮影す るカメラ 3gの撮影角度や撮影距離が変化しても、ディスプレイ 2の指し示された位置 を確実に特定できるように、 IDを有する円形のバーコード状の位置マーク 6が等間隔 に配置された画像で、例えば複数の位置マーク 6を縦横ともに等間隔で全面に配置 したものである。通常、ディスプレイ 2には図 2Aに示すように全面に画像が表示され るので、位置パターン画像 5もディスプレイ 2の全面に表示される。また、マルチウィン ドウを実現できる構成では、位置検出を行うため指定された画像の画角の全面に位 置パターン画像 5が表示される。位置マーク 6は、同心で径の異なる円形のリングを 組み合わせて構成される。ここで、図 4は白を背景に黒のリングで位置マーク 6が記 載されている力 図 3に示すディスプレイ 2に表示された画像に位置パターン画像 5を 揷入した際の輝度の変化を抑えるため、黒の背景に白のリングで位置マーク 6を設け る構成とするとよレ、。本例では、図面の煩雑化を防ぐため、白を背景に黒のリングで 位置マーク 6を設けた例で説明を行う。 Next, the configuration of the position pattern image displayed on the display 2 will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a position pattern image. The position pattern image 5 is a circular barcode-like position mark with an ID so that the position pointed to by the display 2 can be reliably identified even if the shooting angle or shooting distance of the camera 3g to be shot changes. 6 is an image arranged at equal intervals. For example, a plurality of position marks 6 are arranged on the entire surface at equal intervals both vertically and horizontally. Normally, since the image is displayed on the entire surface of the display 2 as shown in FIG. 2A, the position pattern image 5 is also displayed on the entire surface of the display 2. Also, in a configuration that can implement multi-window, the position is detected over the entire angle of view of the specified image. The pattern image 5 is displayed. The position mark 6 is formed by combining concentric circular rings with different diameters. Here, Fig. 4 shows the force when the position mark 6 is written with a black ring against a white background. The change in luminance when the position pattern image 5 is inserted into the image displayed on the display 2 shown in Fig. 3 is shown. In order to suppress this, it is better to have a position mark 6 with a white ring on a black background. In this example, in order to prevent complication of the drawing, an explanation will be given using an example in which the position mark 6 is provided with a black ring against a white background.
[0025] 図 5は位置マーク IDの構成例を示す説明図である。位置パターン画像 5に表示さ れる複数の位置マーク 6は、それぞれ固有の位置情報を有する。すなわち、位置マ ーク 6は位置情報として IDコードが含まれており、各位置マーク 6の IDは、位置パタ ーン画像 5上での位置を特定するためユニークなコードとなっている。図 5の例では、 位置パターン画像 5の左上の位置マーク 6の IDを原点として、 IDを縦横番号の [L, M]行列としている。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration example of the position mark ID. Each of the plurality of position marks 6 displayed in the position pattern image 5 has unique position information. That is, the position mark 6 includes an ID code as position information, and the ID of each position mark 6 is a unique code for specifying the position on the position pattern image 5. In the example of FIG. 5, the ID of the position mark 6 at the upper left of the position pattern image 5 is the origin, and the ID is an [L, M] matrix of vertical and horizontal numbers.
[0026] 図 6は位置マークの構成例を示す説明図である。位置マーク 6は複数のリングから 構成され、位置マーク 6の最外周から 2本のリングは、後述する円内部の IDコードを サンプリングするためのサンプリングパルスを作成するための同期リング 7である。 2本 の同期リング 7の半径差はサンプリング 'クロック周期を表している。  FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration example of the position mark. The position mark 6 is composed of a plurality of rings, and the two rings from the outermost periphery of the position mark 6 are a synchronization ring 7 for generating a sampling pulse for sampling an ID code in a circle described later. The radius difference between the two synchronization rings 7 represents the sampling 'clock period.
[0027] 同期リング 7から内周に向け、例えば 6個のリングはコードリングとしての IDリング 8で あり、 IDコードを表している。 IDリング 8の外側の 3リングは ID縦番号ビット(L)を表し 、内周の 3リングは ID横番号ビット(M)を表してレ、る。  [0027] From the synchronization ring 7 toward the inner periphery, for example, six rings are an ID ring 8 as a code ring, which represents an ID code. The three outer rings of ID ring 8 represent the ID vertical number bit (L), and the inner three rings represent the ID horizontal number bit (M).
[0028] IDリング 8の内側であって、位置マーク 6の中心には中心リングとして最内周リング 9 が設けられる。この最内周リング 9は、位置マーク 6の中心位置検出と ID検出で使用 され中が坦まった円となっている。  [0028] An innermost ring 9 is provided as a central ring inside the ID ring 8 and at the center of the position mark 6. This innermost ring 9 is a circle that is used for the center position detection and ID detection of the position mark 6 and has a hollow inside.
[0029] 同期リング 7の幅は IDリング 8の半分となっており、同期リング 7のパルスの立ち上が り周期がサンプリング周期 Tsとなっている。この同期リング 7に続く IDリング 8のサンプ リング点は、各 IDリングの幅の中央となっている。また、最内周リング 9の半径は 1. 5 サンプリング周期で構成されてレ、る。  [0029] The width of the synchronization ring 7 is half that of the ID ring 8, and the rising period of the pulse of the synchronization ring 7 is the sampling period Ts. The sampling point of ID ring 8 following this synchronization ring 7 is the center of the width of each ID ring. The innermost ring 9 has a radius of 1.5 sampling periods.
[0030] そして、最内周リング 9の中心はサンプリング点に一致している。図 6では 走 查でサンプリングパルスの 12回目の立ち上がりが位置マーク 6の中心となっている。 [0031] ここで、図 6の位置マーク 6は 6ビットの IDを表している力 S、位置パターン画像 5に表 示する位置マーク 6の数の増加により 6ビット以上の IDを表す場合は、 IDリング 8の数 を増加させた位置マークを使用する。また、 ID検出時のデータエラーを防ぐため、デ ータのエラー訂正コードを含んだ IDで構成する構成も考えられる。 [0030] The center of the innermost ring 9 coincides with the sampling point. In Fig. 6, the twelfth rising edge of the sampling pulse is the center of the position mark 6 during the run. Here, the position mark 6 in FIG. 6 is a force S representing a 6-bit ID, and when the number of position marks 6 displayed in the position pattern image 5 is increased to represent an ID of 6 bits or more, Use position marks with an increased number of ID rings 8. In order to prevent data errors when detecting IDs, a configuration that includes IDs that include data error correction codes is also conceivable.
[0032] 本例では、最内周リング 9の中心位置はサンプリング回数 12回目となっている力 I Dリング 8の数を増加させた場合等は、最内周リング 9の中心位置のサンプリング数は 変化する。このような場合でも、円外周力 数えて固定されたサンプリング回数の位 置に最内周リング 9の中心を配置すれば、位置マーク 6の中心を求めることができる。 この場合の固定されたサンプリング回数とは整数以外も含み、サンプリングパルスの 立下りを最内周の中心位置とする場合の例として、サンプリング回数 12. 5回等も可 能である。  In this example, the center position of the innermost ring 9 is the twelfth sampling number. When the number of ID rings 8 is increased, the number of samples at the center position of the innermost ring 9 is Change. Even in such a case, if the center of the innermost ring 9 is arranged at the position where the number of sampling times is fixed by counting the outer peripheral force of the circle, the center of the position mark 6 can be obtained. In this case, the fixed number of times of sampling includes non-integer numbers. As an example of the case where the falling edge of the sampling pulse is set to the center position of the innermost circumference, the number of times of sampling may be 12.5.
[0033] <撮影画像とターゲット位置 >  [0033] <Captured image and target position>
図 7はカメラの撮影範囲と座標例を示す説明図で、位置パターン画像 5を図 3で説 明したカメラ 3gで撮影した場合の撮影範囲の一例を示してレ、る。図 3で説明したカメ ラ 3gは、位置検出端末 3で指し示した所定の範囲を撮影できるように画角が設定さ れる。なお、ディスプレイ 2の画面である液晶ディスプレイ 2aの平面と、カメラ 3gの 2次 元画像センサ 3aの撮影平面は 3次元の関係であるので撮影範囲 Eは各種の四角形 となるが、本例では一例として撮影範囲 Eを長方形で示している。また、撮影範囲 E は図 2Bに示すように位置マークの並びと平行となる場合もあれば、図 7に示すように 、位置マーク 6の並びに対して傾斜する場合もある。以下の説明では、撮影範囲 Eは 位置マーク 6の並びに対して傾斜している場合を例にする。この図 7に示す XY座標 系を位置パターン座標系と称す。  FIG. 7 is an explanatory diagram showing a shooting range and coordinate examples of the camera. An example of the shooting range when the position pattern image 5 is shot by the camera 3g described in FIG. 3 is shown. The angle of view of the camera 3g described in FIG. 3 is set so that a predetermined range indicated by the position detection terminal 3 can be photographed. The plane of the liquid crystal display 2a, which is the screen of the display 2, and the shooting plane of the two-dimensional image sensor 3a of the camera 3g have a three-dimensional relationship, so the shooting range E is various squares. The shooting range E is indicated by a rectangle. In addition, the photographing range E may be parallel to the position mark array as shown in FIG. 2B, or may be inclined with respect to the position mark 6 array as shown in FIG. In the following description, an example is given in which the shooting range E is inclined with respect to the position mark 6 array. The XY coordinate system shown in Fig. 7 is called the position pattern coordinate system.
[0034] 図 8は撮影画像の一例を示す説明図である。カメラ 3gで位置パターン画像 5を撮影 すると、複数の位置マーク 6を含む撮影画像データが得られる。図 9は 2次元画像セ ンサの走查例を示す説明図である。カメラ 3gを構成する 2次元画像センサ 3aは、実 線の矢印で示すように順次水平走査で撮影画像データを出力する。この水平走査に 沿った軸を座標 Bとする。また、座標 Bに直交する座標軸を座標 Aとする。この AB座 標系の原点は、 2次元画像センサ 3aの走查開始点(0, 0)である。座標 , H)まで 走査すると、例えば図 8に示すような撮影画像データが取得できる。そして、図 8に示 す任意の位置マーク 6の中心の垂直座標 A12および水平座標 B12は、図 9に示す A B座標系で求められる。この AB座標系をカメラ座標系と称す。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a captured image. When the position pattern image 5 is photographed with the camera 3g, photographed image data including a plurality of position marks 6 is obtained. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a running example of a 2D image sensor. The two-dimensional image sensor 3a constituting the camera 3g sequentially outputs the captured image data by horizontal scanning as indicated by solid arrows. The axis along this horizontal scan is coordinate B. A coordinate axis orthogonal to the coordinate B is defined as a coordinate A. The origin of this AB coordinate system is the starting point (0, 0) of the 2D image sensor 3a. Up to coordinates, H) When scanned, for example, captured image data as shown in FIG. 8 can be acquired. Then, the vertical coordinate A12 and the horizontal coordinate B12 of the center of the arbitrary position mark 6 shown in FIG. 8 are obtained by the AB coordinate system shown in FIG. This AB coordinate system is called the camera coordinate system.
[0035] ぐ初期設定 >  [0035] Default Settings>
図 7において、位置検出端末 3で指し示すターゲット位置を星印で示す。レーザポ インタ 3hを備えた位置検出端末 3では、初期設定時にレーザポインタ 3hの照射によ るディスプレイ 2からの反射光をカメラ 3gで受光し、図 9に示すカメラ座標系でターグ ット位置 T (a, b)として記録する。レーザポインタ 3hを備えていない位置検出端末 3 では、撮影画像の中心をターゲット位置 Tとする。または、位置検出端末 3の製造時 に、位置検出端末 3でターゲットを狙う位置からディスプレイ 2にレーザを照射して、 照射された位置をターゲット位置 Tとして記録する。  In FIG. 7, the target position pointed to by the position detection terminal 3 is indicated by an asterisk. In the position detection terminal 3 equipped with the laser pointer 3h, at the initial setting, the reflected light from the display 2 due to the irradiation of the laser pointer 3h is received by the camera 3g, and the target position T ( Record as a, b). In the position detection terminal 3 that does not include the laser pointer 3h, the center of the captured image is set as the target position T. Alternatively, when the position detection terminal 3 is manufactured, the display 2 is irradiated with laser from the position where the position detection terminal 3 aims the target, and the irradiated position is recorded as the target position T.
[0036] ディスプレイ 2のサイズやディスプレイ 2と位置検出端末 3までの距離により、位置検 出端末 3のカメラ 3gの画角内に収まる位置マーク 6の個数は変化する。このため、図 10A及び図 10Bに示すように位置マーク 6の径を変えて個数を異ならせた位置パタ ーン画像が数種類、装置本体 4の図示しなレ、メモリに記録されている。この図 1 OA及 び図 10Bは位置パターン画像の変形例を示し、例えば、図 10Aの位置パターン画 像 5はディスプレイ 2と位置検出端末 3の距離が遠い場合に表示され、図 10Bの位置 パターン画像 5はディスプレイ 2と位置検出端末 3の距離が近い場合に表示される。 初期設定時には位置検出端末 3でディスプレイ 2の撮影動作を行い位置マーク数の 判断を行う。そして、表示される位置マーク 6の個数が最適となる位置パターン画像 を選択する。この最適な位置マーク個数の位置パターン画像を使用するため、装置 本体 4へ出力する位置パターン揷入コマンドに、位置マークの個数を指示するデー タを付加している。以上のように、位置検出端末 3および装置本体 4でプログラムを実 行する機能により、調整手段が実現される。  [0036] Depending on the size of the display 2 and the distance between the display 2 and the position detection terminal 3, the number of position marks 6 that fall within the angle of view of the camera 3g of the position detection terminal 3 varies. For this reason, as shown in FIGS. 10A and 10B, several types of position pattern images in which the diameters of the position marks 6 are changed and the numbers thereof are different are recorded in the memory, not shown in the drawing of the apparatus body 4. Fig. 1 OA and Fig. 10B show variations of the position pattern image.For example, the position pattern image 5 in Fig. 10A is displayed when the distance between the display 2 and the position detection terminal 3 is long, and the position pattern in Fig. 10B is displayed. Image 5 is displayed when the distance between display 2 and position detection terminal 3 is short. At the initial setting, the position detection terminal 3 performs the shooting operation of the display 2 to determine the number of position marks. Then, a position pattern image in which the number of displayed position marks 6 is optimum is selected. In order to use the position pattern image with the optimum number of position marks, data indicating the number of position marks is added to the position pattern insertion command output to the main unit 4. As described above, the adjusting means is realized by the function of executing the program in the position detection terminal 3 and the apparatus body 4.
[0037] ぐ位置検出動作 >  [0037] Position detection operation>
図 11は位置検出動作の処理の流れを示すフローチャートである。まず、位置検出 動作の全体の全体の流れについて説明する。ステップ SA1は位置検出端末 3の動 作であり、まず、ディスプレイ 2に表示されている画像の所望の位置を位置検出端末 3で指し示し、スィッチ 3eを閉じることで、位置検出動作が開始される。 FIG. 11 is a flowchart showing the flow of processing of the position detection operation. First, the overall flow of the position detection operation will be described. Step SA1 is the operation of the position detection terminal 3. First, the desired position of the image displayed on the display 2 is set to the position detection terminal 3. By pointing at 3 and closing switch 3e, the position detection operation is started.
[0038] ステップ SA2は装置本体 4の動作であり、位置検出端末 3のスィッチ 3eが閉じられ ると、図 4等で説明した位置パターン画像 5をディスプレイ 2に数フレーム挿入する。  Step SA 2 is an operation of the apparatus body 4. When the switch 3 e of the position detection terminal 3 is closed, several frames of the position pattern image 5 described with reference to FIG.
[0039] ステップ SA3は位置検出端末 3の動作であり、ディスプレイ 2の所定の範囲をカメラ 3gで撮影し、複数の位置マーク 6を含む画像データを取得する。ステップ SA4は位 置検出端末 3の動作であり、カメラ 3gで撮影した画像データから複数の位置マーク 6 を検出し、各位置マーク 6の位置および IDを求める。  Step SA3 is an operation of the position detection terminal 3, and a predetermined range of the display 2 is photographed by the camera 3g, and image data including a plurality of position marks 6 is acquired. Step SA4 is the operation of the position detection terminal 3, and detects a plurality of position marks 6 from the image data photographed by the camera 3g, and obtains the position and ID of each position mark 6.
[0040] ステップ SA5は位置検出端末 3の動作であり、ステップ SA4で検出した位置マーク の中から、ターゲット位置に近い 2箇所以上の位置マークを選択する。ステップ SA6 は位置検出端末 3の動作であり、カメラ座標系で求めた位置マークの位置を、位置パ ターン座標系に変換する。ステップ SA7は位置検出端末 3の動作であり、ディスプレ ィ 2上でのターゲット位置を求める。  [0040] Step SA5 is an operation of the position detection terminal 3, and two or more position marks close to the target position are selected from the position marks detected in step SA4. Step SA6 is the operation of the position detection terminal 3, and the position mark position obtained in the camera coordinate system is converted into the position pattern coordinate system. Step SA7 is the operation of the position detection terminal 3, and obtains the target position on the display 2.
[0041] ステップ SA8は位置検出端末 3の動作であり、ターゲット位置の位置データを装置 本体 4に転送する。ステップ SA9は装置本体 4の動作であり、位置検出端末 3で指し 示したターゲット位置に対応したアプリケーション 'プログラムを実行する。  Step SA 8 is an operation of the position detection terminal 3, and the position data of the target position is transferred to the apparatus body 4. Step SA9 is an operation of the apparatus body 4 and executes an application program corresponding to the target position indicated by the position detection terminal 3.
[0042] 以下に各処理ステップの詳細について説明する。ステップ SA1では、装置本体 4で 実行されているアプリケーション ·プログラムによりディスプレイ 2に表示されている画 像、例えばゲーム画像の所望の位置が位置検出端末 3で指し示される。そして、スィ ツチ 3eが閉じることで、位置検出端末 3は位置パターン挿入コマンドを装置本体 4へ 出力する。  [0042] Details of each processing step will be described below. In step SA1, the position detection terminal 3 indicates a desired position of an image displayed on the display 2, for example, a game image, by an application program executed in the apparatus body 4. Then, when the switch 3e is closed, the position detection terminal 3 outputs a position pattern insertion command to the apparatus main body 4.
[0043] ステップ SA2では、装置本体 4は位置検出端末 3から位置パターン挿入コマンドを 受けると、プロセッサ 4aは現在表示しているゲーム画像の次から例えば 2フレーム位 置パターン画像 5を表示できるように、データをディスプレイ 2に出力する。  [0043] In step SA2, when the apparatus body 4 receives the position pattern insertion command from the position detection terminal 3, the processor 4a can display, for example, a 2-frame position pattern image 5 from the next game image currently displayed. , Output the data to display 2.
[0044] 位置パターン揷入コマンドには、初期設定時に設定される位置マークの表示個数 を指定するコマンドが含まれる。また、装置本体 4は図示しなレ、メモリに位置パターン 画像をプログラム等で記録している。これにより、プロセッサ 4aは位置パターン揷入コ マンドで指定された個数の位置マーク 6を含む位置パターン画像 5をディスプレイ 2に 表示する。 [0045] 図 12は位置パターン画像の挿入タイミング例を示すタイムチャートである。スィッチ 3eが閉じると、ゲーム画像に位置パターン画像 5が 2フレーム挿入される。位置検出 端末 3にレーザポインタ 3hを備える場合は、スィッチ 3eが閉じると、ポインタスィッチ 3 iの状態によらずレーザポインタ 3hの発光を停止し、ターゲット位置データの出力後 に再発光可能とする。 [0044] The position pattern insertion command includes a command for designating the number of position marks displayed at the time of initial setting. In addition, the apparatus main body 4 records a position pattern image in a memory, not shown, with a program or the like. As a result, the processor 4a displays the position pattern image 5 including the number of position marks 6 designated by the position pattern insertion command on the display 2. FIG. 12 is a time chart showing an example of timing for inserting the position pattern image. When the switch 3e is closed, two frames of the position pattern image 5 are inserted into the game image. When the position detection terminal 3 is provided with the laser pointer 3h, when the switch 3e is closed, the laser pointer 3h stops emitting light regardless of the state of the pointer switch 3i, and can be re-emitted after the target position data is output.
[0046] ステップ SA3では、位置検出端末 3はスィッチ 3eが閉じられた直後からカメラ 3gで ディスプレイ 2を撮影する。位置検出端末 3にレーザポインタ 3hが備えられている場 合、レーザポインタ 3hのレーザ光で指し示した位置を中心にした所定の画角内を撮 影する。レーザポインタ 3hが備えられていない場合、位置検出端末 3で指し示した所 定の画角内を撮影する。 2次元画像センサ 3aで撮影した画像データは、カメラプロセ スブロック 3bにより、 2値化等の処理が行われ、順次位置算出プロセスブロック 3cに 出力される。  In step SA3, the position detection terminal 3 captures the display 2 with the camera 3g immediately after the switch 3e is closed. When the position detection terminal 3 is equipped with the laser pointer 3h, the image is taken within a predetermined angle of view centered on the position indicated by the laser beam of the laser pointer 3h. If the laser pointer 3h is not provided, the image is taken within the specified angle of view pointed by the position detection terminal 3. Image data photographed by the two-dimensional image sensor 3a is subjected to binarization and the like by the camera process block 3b, and sequentially output to the position calculation process block 3c.
[0047] 図 13はカメラで撮影した画像例を示す説明図である。この図 13では、 2次元画像 センサ 3aとして IT (インターライントランスファ)方式の CCDを用いた場合の撮影画像 例とタイムチャートを示している。  FIG. 13 is an explanatory view showing an example of an image taken by a camera. FIG. 13 shows a photographed image example and time chart when an IT (interline transfer) type CCD is used as the two-dimensional image sensor 3a.
[0048] ここで、 2次元画像センサ 3aの走査周期は、ディスプレイ 2の走査周期より長く設定 する。すなわち、上述したように、位置検出端末 3のスィッチ 3eを閉じることで、図 4等 で説明した位置パターン画像 5が 2フレーム挿入される力 S、ディスプレイ 2と 2次元画 像センサ 3aの画像走査は一致していないため、例えば撮影画像のフレーム 1では、 挿入された位置パターン画像 5の前の画像が下方に表示されている。これに対して、 フレーム 2の画像では、画角内の全面に位置マーク 6が撮影されている。本例では、 撮影画像データ中の少なくとも 2個の位置マークを検出できる必要があるので、フレ ーム 2に示すように、位置マーク 6が全体に撮影された画像データが取得できることが 望ましレ、。なお、後述する処理手順によれば、フレーム 1の撮影画像データからでも、 2個の位置マーク 6は検出できる。  [0048] Here, the scanning cycle of the two-dimensional image sensor 3a is set longer than the scanning cycle of the display 2. That is, as described above, by closing the switch 3e of the position detection terminal 3, the force S at which two frames of the position pattern image 5 described in FIG. 4 and the like are inserted, the image scanning of the display 2 and the two-dimensional image sensor 3a For example, in the frame 1 of the photographed image, the image before the inserted position pattern image 5 is displayed below. On the other hand, in the image of frame 2, the position mark 6 is photographed on the entire surface within the angle of view. In this example, since it is necessary to detect at least two position marks in the captured image data, it is desirable that image data in which the position mark 6 is entirely captured can be acquired as shown in frame 2. ,. According to the processing procedure described later, two position marks 6 can be detected even from the captured image data of frame 1.
[0049] ステップ SA4では、撮影画像データから位置マークを探す処理、位置マークの ID を求める処理、位置マークの中心位置を求める処理が行われる。図 14は位置検出 処理で使用されるデータ例で、図 3に示す位置演算プロセスブロック 3cを実行する D SPが使用するカウンタおよびレジスタの構成例を示す。なお、カウンタおよびレジス タの内容の説明は、後述するフローチャートで行う。 [0049] In step SA4, processing for searching for a position mark from captured image data, processing for determining the ID of the position mark, and processing for determining the center position of the position mark are performed. Figure 14 shows an example of data used in the position detection process, and executes the position calculation process block 3c shown in Figure 3. The example of a structure of the counter and register which SP uses is shown. The contents of the counter and register will be described with reference to the flowchart described later.
[0050] <位置マーク構造体の定義 >  [0050] <Definition of position mark structure>
撮影画像データには、図 8に示すように複数の位置マーク 6が存在している。そして 、図 9に示す撮影画像の水平走查ごとに複数の位置マーク 6のデータを処理する必 要がある。このため各位置マーク 6ごとに各種パラメータを格納する位置マーク構造 体を作成して管理している。位置マーク構造体の成分の 3ビットのステータス Fで、位 置マークのパラメータ収集状況が表されている。そして、最終的には、ステータス Fが 111に設定された複数の位置マーク構造体を求める。  In the photographed image data, there are a plurality of position marks 6 as shown in FIG. Then, it is necessary to process data of a plurality of position marks 6 for each horizontal running of the photographed image shown in FIG. Therefore, a position mark structure that stores various parameters for each position mark 6 is created and managed. The status mark parameter collection status is indicated by the 3-bit status F of the component of the position mark structure. Finally, a plurality of position mark structures whose status F is set to 111 are obtained.
[0051] 位置マーク構造体のデータ構成を以下に示す。 [0051] The data structure of the position mark structure is shown below.
F :ステータス  F: Status
IDcomp: ID検出ステータス  IDcomp: ID detection status
Bl 2m :サンプリング回数 12回での水平位置(カメラ AB座標系)  Bl 2m: Horizontal position with 12 samplings (camera AB coordinate system)
Ah:最内周リング 9の上淵垂直位置 (カメラ AB座標系)  Ah: Uppermost vertical position of innermost ring 9 (camera AB coordinate system)
A1:最内周リング 9の下淵垂直位置 (カメラ AB座標系)  A1: Lowermost vertical position of innermost ring 9 (camera AB coordinate system)
CENTb:位置マーク中心水平位置(カメラ AB座標系)  CENTb: Position mark center horizontal position (camera AB coordinate system)
CENTa:位置マーク中心垂直位置(カメラ AB座標系)  CENTa: Position mark center vertical position (camera AB coordinate system)
ID :位置マーク ID  ID: Position mark ID
[0052] 位置マーク構造体の Fの 3ビットは以下のステータスとして利用される。  [0052] The 3 bits of F in the position mark structure are used as the following statuses.
F = 000 :以前に位置マーク候補になった  F = 000: Previously position mark candidate
F = 001:位置マーク候補を続行  F = 001: Continue position mark candidate
F = 010 :以前に位置マークの ID検出完了  F = 010: Position mark ID detection completed previously
F = 011 :位置マークの ID検出完了  F = 011: Position mark ID detection complete
F = l l l :位置マークの位置及び ID検出完了  F = l l l: Position mark position and ID detection complete
[0053] <位置マークを探す > [0053] <Find position mark>
撮影画像走查は 2次元画像センサ 3aで撮影した画像上部より行われ、水平走查毎 に撮影画像からのデータが位置マークのデータか否かを位置算出プロセスブロック 3 cで判定する。この処理では、カメラプロセスブロック 3bから出力されるデータ中のパ ノレス間隔を計測し、計測したパルス間隔でデータのサンプリングを行ってサンプリン グデータを生成するとともに、位置マークの中心付近の走査で位置マーク 6を検出す る。以下の例では、図 6で説明したようにサンプリングノ^レスの 12回目の立ち上がり が位置マーク 6の中心となる構成を例に説明する。 The captured image scanning is performed from the top of the image captured by the two-dimensional image sensor 3a, and the position calculation process block 3c determines whether the data from the captured image is position mark data for each horizontal scanning. In this process, the data in the data output from the camera process block 3b The Nores interval is measured, data is sampled at the measured pulse interval to generate sampling data, and the position mark 6 is detected by scanning near the center of the position mark. In the following example, a configuration in which the 12th rise of the sampling noise is the center of the position mark 6 as described in FIG. 6 will be described as an example.
[0054] 図 15は位置マーク検出処理の動作例を示すフローチャートで、図 14等を適宜参 照しながら、以下に位置マークを探す処理の詳細を説明する。ステップ SB1では、サ ンプリング周期をセットするレジスタに充分長いサンプリング周期 Tsをセットする。次 に、ステップ SB2では、立上がり周期カウンタで撮影画像のデータから立上がり周期 Tをカウントする。次のステップ SB3およびステップ SB4では、立上がり周期 Tがサン プリング周期 Tsの 10パーセント増より小さぐかつ、 10パーセント減より大きいか否か を判断する。 FIG. 15 is a flowchart showing an example of the operation of the position mark detection process. Details of the process for searching for a position mark will be described below with reference to FIG. 14 and the like as appropriate. In step SB1, a sufficiently long sampling period Ts is set in the register for setting the sampling period. Next, in step SB2, the rising period T is counted from the captured image data by the rising period counter. In the next step SB3 and step SB4, it is determined whether the rising period T is smaller than 10% increase of the sampling period Ts and larger than 10% decrease.
[0055] すなわち、ステップ SB3で立上がり周期 Tがサンプリング周期 Tsの 10パーセント増 より小さいと判断し、ステップ SB4で立上がり周期 Tがサンプリング周期 Tsの 10パー セント減よりも小さいと判断すると、ステップ SB5で立上がり周期 Tを新たなサンプリン グ周期 Tsとしてセットする。そして、サンプリングカウンタのカウント値 Nをリセットする ため、ステップ SB6でレジスタにサンプリング EN = 0をセットする。  [0055] That is, if it is determined in step SB3 that the rising period T is smaller than 10% increase of the sampling period Ts, and it is determined in step SB4 that the rising period T is smaller than 10% decrease of the sampling period Ts, step SB5 Rise period T is set as a new sampling period Ts. In order to reset the count value N of the sampling counter, sampling EN = 0 is set in the register in step SB6.
[0056] 以上の動作は、図 6で説明した位置マーク 6の同期リング 7からサンプリング周期 Ts を取得するために行われる。すなわち、位置マーク 6の IDリング 8の立上がり周期の 最小値は、同期リング 7の立上がり周期、すなわちサンプリング周期の 2倍としてある 。よって、常に撮影画像データの立ち上力 Sり周期を監視し、常に立ち上がり周期の最 小値がサンプリング周期 Tsとしてレジスタに設定することで、同期リング 7からサンプリ ング周期 Tsを取得することができる。  The above operation is performed in order to obtain the sampling period Ts from the synchronization ring 7 of the position mark 6 described in FIG. That is, the minimum value of the rising period of the ID ring 8 of the position mark 6 is set to twice the rising period of the synchronization ring 7, that is, the sampling period. Therefore, the sampling period Ts can be obtained from the synchronization ring 7 by always monitoring the rising period S of the captured image data and always setting the minimum value of the rising period in the register as the sampling period Ts. .
[0057] ステップ SB3で立上がり周期 Tがサンプリング周期 Tsの 10パーセント増以上である と判断すると、データの取り込みを行うため、ステップ SB7でレジスタにサンプリング E N= lをセットする。  [0057] If it is determined in step SB3 that the rising period T is greater than or equal to 10% of the sampling period Ts, sampling E N = l is set in the register in step SB7 to capture data.
[0058] ステップ SB8ではサンプリングの回数、すなわち、サンプリングパルスのカウント数 力 回であるか否かを判断しており、サンプリング回数が 12回である場合は、ステツ プ SB9でサンプリング回数が 12回目の撮影画像データの垂直走查位置データを A 12レジスタに一時記憶し、水平走査位置データを B12レジスタに一時記憶する。以 下の説明では、サンプリング回数が 12回目の撮影画像データの垂直走査位置デー タを垂直走査位置データ A12、水平走査位置データを水平走査位置データ B 12と 称す。そして、ステップ SB10でレジスタにサンプリングを 12回行ったことを示すステ 一タスであるサンプリング 12comp = 1をセットし、一時記憶したデータをサンプルデ ータ候補とする。 [0058] In step SB8, it is determined whether or not the number of times of sampling, that is, the number of times of sampling pulses is counted. If the number of times of sampling is 12, the number of times of sampling is 12th in step SB9. The vertical running position data of the captured image data is A Temporarily store in the 12 register and temporarily store the horizontal scan position data in the B12 register. In the following description, the vertical scanning position data of the captured image data whose sampling number is 12 is referred to as vertical scanning position data A12, and the horizontal scanning position data is referred to as horizontal scanning position data B12. Then, sampling 12comp = 1, which is a status indicating that sampling has been performed 12 times in the register at step SB10, is set, and the temporarily stored data is set as a sample data candidate.
[0059] ここで、フローチャートの表記では、サンプリングカウンタのカウント値 Nは「0」力 力 ゥントしているため、例えば、ステップ SB9における if (N = l l)の判断は、サンプリン グ回数が 12回目であるか否かを示してレ、る。  [0059] Here, in the notation of the flowchart, the count value N of the sampling counter is incremented by "0". Therefore, for example, in the determination of if (N = ll) in step SB9, the sampling count is 12th. Show whether or not.
[0060] ステップ SB8でサンプリング回数が 12回ではないと判断すると、ステップ SB11でサ ンプリング回数が 23回以上であるか判断する。ステップ SB11でサンプリング回数が 23回以上であると判断すると、撮影画像データは位置マークではないと判断し、レジ スタにサンプリング EN = 0をセットして、サンプリングを中止する。ステップ SB8でサン プリング回数が 12回目ではなぐかつ、ステップ SB11でサンプリング回数が 23回以 上でもない場合は、ステップ SB2に戻り、立上がり周期の監視を続ける。  [0060] If it is determined in step SB8 that the number of samplings is not 12, it is determined in step SB11 whether the number of samplings is 23 or more. If it is determined in step SB11 that the sampling count is 23 or more, it is determined that the captured image data is not a position mark, sampling EN = 0 is set in the register, and sampling is stopped. If the number of samplings is not the 12th time at step SB8 and the number of samplings is not more than 23 at step SB11, the process returns to step SB2 and continues to monitor the rise cycle.
[0061] ステップ SB3で立上がり周期 Tがサンプリング周期 Tsの 10パーセント増より小さい と判断し、ステップ SB4で立上がり周期 Tがサンプリング周期 Tsの 10パーセント減よ りも大きいと判断すると、ステップ SB14で、サンプリング回数が 23回であるか否かを 判断する。  [0061] If it is determined in step SB3 that the rising period T is smaller than 10% increase of the sampling period Ts, and it is determined in step SB4 that the rising period T is larger than 10% decrease of the sampling period Ts, sampling is performed in step SB14. Determine whether the number is 23.
[0062] すなわち、撮影画像データの立上がり周期とサンプリング周期 Tsの一致は ± 10% 以内を一致としている。ステップ SB14で、サンプリング回数が 23回目に撮影画像デ 一タの立上がり周期とサンプリング周期 Tsの一致が検出されることは、位置マーク 6 の同期リング 7の周期を検出したことになる。これにより、ステップ SB15でレジスタに サンプリング 23comp = lをセットし、ステップ SB6でサンプリング ENをリセットしサン プリングを完了する。ここで、「サンプリング 23comp = l」とは、位置マーク 6のほぼ中 心、すなわち、図 6において K一 K' 走查をしている状況を示している。  That is, the coincidence between the rising period of the captured image data and the sampling period Ts is within ± 10%. In step SB14, when the number of samplings is the 23rd, and the coincidence between the rising period of the captured image data and the sampling period Ts is detected, the period of the synchronization ring 7 of the position mark 6 is detected. As a result, sampling 23comp = l is set in the register in step SB15, sampling EN is reset in step SB6, and sampling is completed. Here, “sampling 23comp = l” indicates the center of the position mark 6, that is, the situation where K-1 K ′ is being crushed in FIG.
[0063] ステップ SB14で、サンプリング回数が 23回ではないと判断すると、撮影画像デー タは位置マークでないと判断して、ステップ SB16でサンプリング 12compをリセットし [0064] <データサンプリング > [0063] If it is determined in step SB14 that the number of samplings is not 23, the captured image data is determined not to be a position mark, and sampling 12comp is reset in step SB16. [0064] <Data sampling>
図 16はデータサンプリング処理の動作例を示すフローチャートで、次に、サンプリ ングカウンタの更新とデータサンプリングの処理について説明する。撮影画像データ のサンプリング動作は、レジスタにセットされたサンプリング周期 Ts毎に行われる。ス テツプ SC1で、サンプリングカウンタのカウント値 Nをリセットする。ステップ SC2で、サ ンプリング周期カウンタのカウント値をリセットする。  FIG. 16 is a flowchart showing an operation example of the data sampling process. Next, the sampling counter update and the data sampling process will be described. The sampled image data is sampled every sampling period Ts set in the register. In step SC1, reset the count value N of the sampling counter. In step SC2, the count value of the sampling period counter is reset.
[0065] ステップ SC3で、サンプリング EN = 0の間はステップ SC1に戻りサンプリングカウン タのカウント値 Nおよびサンプリング周期カウントのリセットを繰り返す。サンプリング E N= lになると、ステップ SC4に進みサンプリング周期カウントが開始される。  [0065] At step SC3, while sampling EN = 0, the process returns to step SC1 to repeat resetting of the count value N of the sampling counter and the sampling period count. When sampling E N = l, the process proceeds to step SC4 and sampling cycle counting is started.
[0066] ステップ SC4で、サンプリング周期カウンタをインクリメントする。ステップ SC5で、力 ゥントしたサンプリング周期力 レジスタにセットされているサンプリング周期 Tsになつ たと判断すると、ステップ SC6でサンプリングカウンタのカウント値 Nをインクリメントす る。  [0066] In step SC4, the sampling period counter is incremented. If it is determined in step SC5 that the sampling period Ts set in the sampled period force register is reached, the count value N of the sampling counter is incremented in step SC6.
[0067] ステップ SC6でサンプリングカウンタのカウント値 Nをインクリメントすると、ステップ S C7でレジスタにサンプリング EN= 1がセットされているか否かを判断する。ステップ S C7で、サンプリング EN = 0がセットされていると判断すると、ステップ SC1に戻り、サ  [0067] When the count value N of the sampling counter is incremented in step SC6, it is determined in step SC7 whether sampling EN = 1 is set in the register. If it is determined in step SC7 that sampling EN = 0 is set, the process returns to step SC1 and
[0068] また、ステップ SC7で、サンプリング EN= 1がセットされていると判断すると、ステツ プ SC8でサンプリングカウンタのカウント値 Nが 3— 19に入っているか否か判断する。 ステップ SC8で、サンプリングカウンタのカウント値 Nが 3— 19に入っていないと判断 すると、ステップ SC2に戻り、サンプリングカウンタのカウントを続ける。 [0068] If it is determined in step SC7 that sampling EN = 1 is set, it is determined in step SC8 whether the count value N of the sampling counter is within 3-19. If it is determined in step SC8 that the count value N of the sampling counter is not within 3-19, the process returns to step SC2 and continues to count the sampling counter.
[0069] ステップ SC8でサンプリングカウンタのカウント値 Nが 3— 19に入っていると判断す ると、ステップ SC9で、撮影画像データから 2値のサンプリングデータに変換されたサ ンプリング 4回力も 20回間の収集データがレジスタのサンプリングデータ S [3] S [l 9]に記録される。  [0069] When it is determined in step SC8 that the count value N of the sampling counter is within 3-19, in step SC9, the sampling 4 times force converted from the captured image data into binary sampling data is also 20 times. The collected data is recorded in the sampling data S [3] S [l 9] of the register.
[0070] <位置マークの位置検出 >  [0070] <Position mark position detection>
図 17は位置検出処理の動作例を示すフローチャートで、位置マーク 6の位置およ び IDを検出する処理の全体動作をまず説明する。ステップ SD1で「サンプリング ENFIG. 17 is a flowchart showing an example of the operation of the position detection process. First, the overall operation of the ID detection process will be described. In step SD1, select `` Sampling EN
」が 1から 0に変化したと判断し、ステップ SD2で「サンプリング 12comp = l」が成立し たと判断すると、この図 17のフロー処理が行われる。 When it is determined that “Sampling 12comp = 1” has been established in Step SD2, the flow process of FIG. 17 is performed.
[0071] ステップ SD3で位置マーク候補の検索が行われる。ステップ SD3の処理は図 19で 詳細するが、図 15のステップ SB9で記録したサンプリング回数が 12回目の位置デー タ A12および B 12から位置マーク構造体を検索し、該当の位置マークを探す。 [0071] In step SD3, a position mark candidate is searched. The processing of step SD3 is described in detail in FIG. 19, but the position mark structure is searched from position data A12 and B12 whose number of samplings is recorded in step SB9 of FIG. 15 and the corresponding position mark is searched.
[0072] ステップ SD4で位置マーク 6の IDを検出し、ステップ SD5で位置マークの水平位置 を求め、ステップ SD6で位置マークの垂直位置を求め、ステップ SD7で非該当候補 の削除が行われる。 [0072] The ID of the position mark 6 is detected in step SD4, the horizontal position of the position mark is obtained in step SD5, the vertical position of the position mark is obtained in step SD6, and the non-corresponding candidate is deleted in step SD7.
[0073] 非該当候補の削除は、図 9で説明した 2次元画像センサ 3a水平走査の最大画素( 右端)の処理完了後、水平走査帰還区間で該当水平走査内で位置マークのデータ が検出できなかった位置マーク構造体を削除する。ただし構造体のステータス Fが 1 11で示される位置マークは検出完了のため削除はされない。  [0073] The deletion of non-corresponding candidates can be performed by detecting the position mark data within the corresponding horizontal scan in the horizontal scanning feedback section after the processing of the maximum pixel (right end) of the two-dimensional image sensor 3a horizontal scanning described in FIG. Delete the missing position mark structure. However, the position mark whose structure status F is 1 11 is not deleted because detection is complete.
[0074] 以上の処理で、位置マークの位置が検出されると、ステップ SD8でサンプリング 12 comp力 Sリセットされ、ステップ SD9でサンプリング 23comp力 Sリセットされ、ステップ S D 10でサンプリングデータがリセットされる。  When the position of the position mark is detected by the above processing, sampling 12 comp force S is reset at step SD8, sampling 23comp force S is reset at step SD9, and sampling data is reset at step SD10.
[0075] <位置マーク候補の検索 >  [0075] <Search for position mark candidates>
図 18は位置マークの検出原理を示す説明図である。サンプリングデータが位置マ ークデータか否かの判断は、図 18に示すように、サンプリング回数が 12回目の位置 データが走査ごとに連続した軌跡を描くことを利用している。すなわち、図 18におい て位置マーク 6の左上から順次水平走査を行い、同期リング 7で得られた周期で生成 したサンプリングパルスの 12回目の位置の軌跡は放物線状となる。よって、位置マー ク構造体のリストの中からサンプリング回数が 12回目の水平走查位置データに近い B12成分を有する位置マーク構造体を探し出す検索を実行する。  FIG. 18 is an explanatory diagram showing the principle of detecting a position mark. To determine whether the sampling data is position mark data, as shown in Fig. 18, the position data whose sampling number is 12 is drawn by drawing a continuous trajectory for each scan. That is, in FIG. 18, horizontal scanning is performed sequentially from the upper left of the position mark 6, and the locus of the 12th position of the sampling pulse generated with the period obtained by the synchronization ring 7 is parabolic. Therefore, a search is performed to search for a position mark structure having a B12 component close to the horizontal strike position data with the 12th sampling number from the list of position mark structures.
[0076] 図 19は位置マーク候補の検索処理の動作例を示すフローチャートで、次に位置マ ークの候補を検索する処理の詳細を説明する。ステップ SE1では、検索対象となつ ているサンプリング回数が 12回目の水平走查位置データ B12に対して、この水平走 查位置データ B12を取得したときのサンプリング周期を Ts、位置マーク M口リストで サンプリング回数が 12回目の水平走査位置データを B12mとしたとき、 B12-Ts< B 12mく B12+Tsで、かつ、ステータス Fが 000または 010である位置マーク構造体 を検索する。 FIG. 19 is a flowchart showing an example of operation of position mark candidate search processing. Next, details of processing for searching for position mark candidates will be described. In step SE1, the sampling cycle when the horizontal strike position data B12 is acquired is Ts and the position mark M mouth list is used for the 12th horizontal strike position data B12. If the horizontal scanning position data at the 12th sampling is B12m, search for a position mark structure with B12-Ts <B 12m and B12 + Ts, and status F is 000 or 010.
[0077] ステップ SE2では、位置マーク M[]リストで該当する位置マーク構造体の有無を判 断する。そして、ステップ SE2で検索対象の水平走查位置データ B12の前後土 Tsの 間に含まれる水平走查位置データ B 12mを記録した位置マーク構造体が見つかつ た場合、ステップ SE3でステータス Fの最下位ビットを 1にセットする。例えば、ステー タス Fが 000の位置マーク構造体では、 F = 001に更新される。また、ステータス Fが 010の位置マーク構造体では、 F = 011に更新される。  [0077] In step SE2, it is determined whether or not there is a corresponding position mark structure in the position mark M [] list. If a position mark structure that records horizontal anchor position data B 12m included between the front and rear soil Ts of the horizontal anchor position data B12 to be searched is found in step SE2, the highest status F status is detected in step SE3. Set the lower bit to 1. For example, in a position mark structure with a status F of 000, F = 001 is updated. In the position mark structure with status F 010, F is updated to 011.
[0078] ステップ SE2で検索対象の水平走查位置データ B12の前後 ±Tsの間に該当する 位置マークの構造体が無いと判断すると、ステップ SE4で、サンプリング回数が 12回 目のデータ S [l l]に「1」がセットされているカ 0」がセットされている力 \すなわち、サ ンプリング回数が 12回目のデータが黒であるか白であるかを判断する。  [0078] If it is determined in step SE2 that there is no corresponding position mark structure between ± Ts before and after the horizontal running position data B12 to be searched, the data S [ll ] Is set to “0” with “1” set. That is, it is determined whether the data for the 12th sampling is black or white.
[0079] ステップ SE4の判断で、データ S [11] =0、すなわち、サンプリング回数が 12回目 のデータが「白」であると判断すると、ステップ SE5で、新たな位置マーク構造体を作 成する。この新位置マーク構造体では、ステータス Fの最下位ビットは 1がセットされる  [0079] If it is determined in step SE4 that the data S [11] = 0, that is, the 12th sampling data is “white”, a new position mark structure is created in step SE5. . In this new position mark structure, the least significant bit of status F is set to 1.
[0080] このステップ SE4でサンプリング回数が 12回目のデータが黒であるか白であるかを 判断する理由は、サンプリング回数が 12回目のときの位置データの連続した軌跡の 開始点を、データが「白」の箇所として、データが「白」の箇所からサンプリング回数が 12回目の位置データの軌跡追跡を開始するためである。 [0080] The reason why it is determined in step SE4 whether the data at the twelfth sampling is black or white is that the start point of the continuous locus of position data when the sampling is the twelfth This is because the locus tracking of the position data whose sampling frequency is the 12th is started from the location where the data is “white” as the “white” location.
[0081] すなわち、サンプリング回数が 12回目の位置データの追跡開始点でのデータが「 黒」であると、位置データの追跡開始点が位置マーク 6の最内周リング 9内となり、こ の最内周リング 9内で位置マーク 6の垂直位置を検出することができないためである。  That is, if the data at the tracking start point of the position data whose sampling number is the 12th is “black”, the tracking start point of the position data is in the innermost ring 9 of the position mark 6, and this This is because the vertical position of the position mark 6 cannot be detected in the inner ring 9.
[0082] よって、ステップ SE4の判断で、データ S [l l] = l、すなわち、サンプリング回数が 1 2回目のデータが「黒」であると判断すると、位置マークの垂直位置、位置マークの ID 検出、位置マークの水平位置、非該当候補の削除の処理ブロックはパスされ、レジス タに記録されているサンプリング回数が 12回目の位置データ等は破棄される。 [0083] <位置マークの IDデータ取得 > [0082] Therefore, if it is determined in step SE4 that the data S [ll] = l, that is, the number of sampling times is 1 and the second data is “black”, the vertical position of the position mark and the ID of the position mark are detected. The processing block for deleting the horizontal position of the position mark and the non-corresponding candidate is passed, and the position data of the 12th sampling recorded in the register is discarded. [0083] <Acquire ID data of position mark>
位置マークの IDデータは、図 18に示す位置マーク 6の最内周リング 9を含む走査、 例えば K K' 走査で取得できる。位置マーク 6のほぼ中心を走査したことを示すス テータス「サンプリング 23comp = l」の状態で、位置マーク 6の IDリング 8のデータが 位置マーク 6の中心を基準に左右対称となっていることを確認して、 IDデータを取得 する。これにより IDデータの取得精度を高めている。  The ID data of the position mark can be acquired by scanning including the innermost ring 9 of the position mark 6 shown in FIG. 18, for example, KK ′ scanning. In the state of “sampling 23comp = l” indicating that the center of the position mark 6 has been scanned, the ID ring 8 data of the position mark 6 is symmetrical with respect to the center of the position mark 6. Confirm and get the ID data. This increases the accuracy of ID data acquisition.
[0084] 図 20は位置マークの IDデータ取得処理の動作例を示すフローチャートで、次に ID を取得する処理の詳細を説明する。まず、ステップ SF1で、位置マーク M口リストの 中でステータス Fが 001、すなわち、 IDが検出されていない位置マーク構造体を検索 する。  FIG. 20 is a flowchart showing an operation example of position mark ID data acquisition processing. Next, details of ID acquisition processing will be described. First, in step SF1, a position mark structure in which the status F is 001, that is, the ID is not detected is searched in the position mark M mouth list.
[0085] ステップ SF1でステータス Fが 001の位置マーク構造体があると判断すると、ステツ プ SF2でサンプリング 23comp = lか否か判断する。ステップ SF2で位置マーク 6の ほぼ中心が走査されたと判断すると、ステップ SF3でサンプリング回数が 11回目と 1 2回目と 13回目のデータが共に「黒」であるか否か判断する。  [0085] If it is determined in step SF1 that there is a position mark structure with a status F of 001, it is determined in step SF2 whether sampling 23comp = l. If it is determined in step SF2 that the approximate center of the position mark 6 has been scanned, it is determined in step SF3 whether the 11th, 1st, and 13th data are both “black”.
[0086] 本実施の形態では、位置マーク 6の最内周リング 9の半径は 1. 5サンプリング周期 で構成されているため、位置マーク 6のほぼ中心、例えば図 18の K K' 線近傍が 走査されると、サンプリング回数が 11回目におけるデータ、サンプリング回数が 12回 目におけるデータ、およびサンプリング回数が 13回目におけるデータは共に「1」とな るはずである。よって、サンプリング回数が 11回目力も 13回目のデータが共に「1」で あって、最内周リング 9を検出できたことを確認して、 ID検出精度を高めている。  [0086] In the present embodiment, the radius of the innermost ring 9 of the position mark 6 is composed of 1.5 sampling periods, so that the approximate center of the position mark 6, for example, the vicinity of the KK 'line in Fig. 18 is scanned. Then, the data at the 11th sampling, the data at the 12th sampling, and the data at the 13th sampling should both be “1”. Therefore, the ID detection accuracy is improved by confirming that both the 11th sampling force and 13th sampling data are “1” and the innermost ring 9 can be detected.
[0087] ステップ SF3で、最内周リング 9を検出できたと判断すると、ステップ SF4で、最内 周リング 9を基準に対称の位置にあるデータが等しいか否力、確認する。このステップ S F4では、 IDリング 8のデータ力 位置マーク 6の中心を基準に左右対称となっている ことを確認している。例えば、サンプリング回数が 4回目と 20回目の位置は最内周リ ング 9を基準に対称の位置にある。ステップ SF4では、 IDリング 8のデータが位置マ ーク 6の中心を基準に左右対称となっていると、 IDの取得ステータスは、 IDdet= lが セットされる。  [0087] If it is determined in step SF3 that the innermost ring 9 has been detected, it is checked in step SF4 whether the data at symmetrical positions with respect to the innermost ring 9 are equal. In this step SF4, it is confirmed that the data force position mark 6 of the ID ring 8 is symmetrical with respect to the center of the position mark 6. For example, the fourth and twentieth sampling positions are symmetrical with respect to the innermost ring 9. In step SF4, if the ID ring 8 data is symmetrical with respect to the center of the position mark 6, IDdet = l is set as the ID acquisition status.
[0088] ステップ SF5で、 IDdet= lがセットされたと判断すると、該当する位置マーク構造 体の IDデータを記録し、ステータス Fを 011に更新し、 IDcomp= lをセットする。 [0088] If it is determined in step SF5 that IDdet = 1 is set, the corresponding position mark structure Record body ID data, update status F to 011, and set IDcomp = l.
[0089] <位置マークの水平位置取得 > [0089] <Get horizontal position of position mark>
位置マーク 6の中心水平位置は、最内周リング 9内のサンプリング回数が 12回目の 位置軌跡のうち、水平位置最小値を位置マーク 6の中心水平位置データとする。さら に、位置マーク 6の最内周リング 9である確認と ID検出する条件を付加して位置デー タの検出信頼性を高めている。  The center horizontal position of the position mark 6 is the center horizontal position data of the position mark 6 of the position trajectory in which the number of times of sampling in the innermost ring 9 is 12th. In addition, the confirmation of the innermost ring 9 of the position mark 6 and the conditions for ID detection are added to improve the position data detection reliability.
[0090] 図 21は位置マークの水平位置取得処理の動作例を示すフローチャートで、次に位 置マーク 6の水平位置を取得する処理の詳細を説明する。ここで、上述したように、 位置マーク 6の中心は同期リング 7の周期で 12回目の位置が位置マーク 6の中心と なるように、位置マーク 6の各リングは構成されている。 FIG. 21 is a flowchart showing an operation example of the position mark horizontal position acquisition process. Next, details of the process of acquiring the horizontal position of the position mark 6 will be described. Here, as described above, each ring of the position mark 6 is configured such that the center of the position mark 6 is the period of the synchronization ring 7 and the 12th position is the center of the position mark 6.
[0091] まず、ステップ SG1で位置マーク M口リストでステータス Fが 001か 0011の位置マ ーク構造体を検索する。すなわち、図 19で候補となった位置マーク構造体が対象と なる。 [0091] First, in step SG1, a position mark structure having a status F of 001 or 0011 is searched from the position mark M mouth list. That is, the target position mark structure in FIG. 19 is the target.
[0092] 次に、ステップ SG2で IDcomp = lがセットされている力、すなわち、 IDの検出が終 了しているか否かを判断する。ステップ SG2で IDcomp = lがセットされていると判断 すると、ステップ SG3でサンプリング回数が 12回目の水平位置データ B12が、位置 マーク構造体の水平位置データ Bl 2mより小さいか否かを判断する。ステップ SG3 でサンプリング回数が 12回目の水平位置データ B12が、位置マーク構造体の水平 位置データ Bl 2mより小さいと判断すると、ステップ SG4で位置構造体の水平位置 データ B12mを検索対象の水平位置データ B12に更新する。この処理により、サン プリング回数が 12回目の位置軌跡が水平位置の最小値に向かって移動していくこと になる。そして、最終的には、水平位置データ B12mの値はサンプリング回数が 12 回目の水平位置の最小値となる。  Next, in step SG2, it is determined whether or not IDcomp = 1 is set, that is, whether or not ID detection has been completed. If it is determined in step SG2 that IDcomp = 1 is set, it is determined in step SG3 whether or not the horizontal position data B12 at the 12th sampling is smaller than the horizontal position data Bl 2m of the position mark structure. In step SG3, if it is determined that the horizontal position data B12 whose sampling count is 12th is smaller than the horizontal position data Bl 2m of the position mark structure, the horizontal position data B12m of the position structure is searched in step SG4. Update to By this process, the position trajectory with the number of sampling times of 12 moves toward the minimum value of the horizontal position. Finally, the value of horizontal position data B12m is the minimum value of the horizontal position at the 12th sampling.
[0093] ステップ SG3で、位置マーク構造体の水平位置データ Bl 2m力 S、検索対象のサン プリング回数が 12回目の水平位置データ B12以下であると判断すると、ステップ SG 5でサンプリング回数が 12回目の時のデータが「0」であるか否かを判断する。  [0093] If it is determined in step SG3 that the horizontal position data Bl 2m force S of the position mark structure is equal to or less than the 12th horizontal position data B12, the sampling number is 12th in step SG5. It is determined whether or not the data at the time is “0”.
[0094] ステップ SG5でサンプリング回数が 12回目の時のデータが「0」、すなわち「白」を検 出したと判断すると、サンプリング回数が 12回目の位置軌跡が位置マーク 6の最内 周リング 9から抜けたことになる。よって、ステップ SG6で、水平位置データ Bl 2mを 位置マークの中心水平位置データ CENTbとして確定する。 [0094] If it is determined in step SG5 that the data at the 12th sampling is “0”, that is, “white” is detected, the position locus of the 12th sampling is the innermost position mark 6. It will come out of the lap ring 9. Therefore, in step SG6, the horizontal position data Bl 2m is determined as the center horizontal position data CENTb of the position mark.
[0095] <位置マークの垂直位置 > [0095] <Vertical position of position mark>
位置マーク 6の中心の垂直位置は、最内周リング 9の上下淵の垂直位置より算術平 均で求める。さらに位置マーク 6の最内周リング 9の円である確認と ID検出する条件 を付加して位置データの検出信頼性を高めている。  The vertical position of the center of the position mark 6 is obtained as an arithmetic average from the vertical positions of the upper and lower edges of the innermost ring 9. In addition, the confirmation of the innermost ring 9 of the position mark 6 and the conditions for ID detection are added to improve the position data detection reliability.
[0096] 図 22は位置マークの垂直位置取得処理の動作例を示すフローチャートで、次に位 置マーク 6の垂直位置を取得する処理の詳細を説明する。まず、ステップ SH1で位 置マーク M口リストでステータス Fが 001か 011の位置マーク構造体を検索する。す なわち、図 19で候補となった位置マーク構造体が対象となる。 FIG. 22 is a flowchart showing an operation example of the vertical position acquisition process of the position mark. Next, details of the process of acquiring the vertical position of the position mark 6 will be described. First, in step SH1, a position mark structure with a status F of 001 or 011 is searched from the position mark M mouth list. In other words, the position mark structures that are candidates in FIG. 19 are targeted.
[0097] 次に、ステップ SH2で IDcomp = lがセットされているカ すなわち、 IDの検出が終 了しているか否かを判断する。ステップ SH2で IDcomp = lがセットされていないと判 断すると、ステップ SH3でサンプリング回数が 12回目の時のデータが「1」であるか否 力を判断する。 [0097] Next, in step SH2, whether IDcomp = l is set, that is, whether or not ID detection has been completed is determined. If it is determined in step SH2 that IDcomp = l is not set, it is determined in step SH3 whether the data at the 12th sampling is “1”.
[0098] ステップ SH3でサンプリング回数が 12回目の時のデータが「0」、すなわち「白」の 部分を検出したと判断すると、ステップ SH4で上淵垂直位置データ Ahを、このサン プリング回数が 12回目の時の新しい垂直位置データ A12に更新する。これに対して 、ステップ SH3でサンプリング回数が 12回目の時のデータが「1」、すなわち「黒」の 部分を検出したと判断すると、該当垂直位置データによる処理はパスする。  [0098] If it is determined in step SH3 that the data at the twelfth sampling count is “0”, that is, a “white” portion has been detected, the upper vertical position data Ah is detected in step SH4 and the sampling count is 12. Update to the new vertical position data A12 for the second time. On the other hand, if it is determined in step SH3 that the data at the twelfth sampling time is “1”, that is, “black” is detected, the processing based on the corresponding vertical position data is passed.
[0099] 図 18において、 IDが検出される前のサンプリング回数が 12回目の軌跡を、 J一】' 走査を一例として位置マーク 6の右上部に示している。図 18のサンプリング回数が 1 2回目の位置軌跡では、サンプリング回数が 12回目のデータ S [ 11]が白部分 (サン プリングデータ = 0)では走查ごとに上淵垂直位置データ Ahを新しい位置データ A1 2 + 1に更新し、黒部分 (サンプリングデータ = 1)では位置データの更新を中断する 。これにより、サンプリング回数が 12回目の位置軌跡は、位置マーク 6の最内周リング 9に向かって垂直位置データが更新されて行き、最内周リング 9の上淵の垂直位置 データ Ahが確定する。  In FIG. 18, the locus of the twelfth sampling before the ID is detected is shown in the upper right part of the position mark 6 by taking J 1] ′ scanning as an example. In the position trajectory where the number of sampling times is 1 in Fig. 18, the data S [11] where the number of sampling times is 12th is white (sampling data = 0). Update to A1 2 + 1, and update of position data is interrupted in the black part (sampling data = 1). As a result, the vertical position data is updated toward the innermost ring 9 of the position mark 6 and the vertical position data Ah of the uppermost ring 9 of the innermost ring 9 is determined at the position locus of the twelfth sampling. .
[0100] ステップ SH2で IDcomp = lがセットされていると判断すると、ステップ SH5でサン プリング回数が 12回目の時のデータが「1」であるか否かを判断する。 [0100] If it is determined in step SH2 that IDcomp = l is set, step SH5 Determine whether the data at the 12th pulling is “1”.
[0101] ステップ SH5でサンプリング回数が 12回目の時のデータが「1」、すなわち「黒」の 部分を検出したと判断すると、ステップ SH6で最内周リング 9の下淵の垂直位置デー タ A1がカメラ垂直最大値以上であるか否か判断する。 [0101] If it is determined in step SH5 that the data at the twelfth sampling is “1”, that is, “black” is detected, the vertical position data A1 of the lowermost inner ring 9 is detected in step SH6. Is determined to be greater than or equal to the camera vertical maximum value.
[0102] ステップ SH6で最内周リング 9の下淵の垂直位置データ A1がカメラ垂直最大値より 小さい、すなわち、カメラの画角内にあると判断すると、ステップ SH7で、下淵垂直位 置データ A1を、サンプリング回数が 12回目の時の新しい垂直位置データ A12に更 新する。そして、後述するように S [11] =0を検出した段階で、最内周リング 9の下淵 垂直位置 A1が確定する。 [0102] If it is determined in step SH6 that the lowermost vertical position data A1 of the innermost ring 9 is smaller than the camera vertical maximum value, that is, within the angle of view of the camera, the lowermost vertical position data is determined in step SH7. A1 is updated to the new vertical position data A12 when the sampling count is the 12th. As will be described later, when S [11] = 0 is detected, the lowermost vertical position A1 of the innermost ring 9 is determined.
[0103] ステップ SH6で最内周リング 9の下淵の垂直位置データ A1が撮影画像走査の最大 値に達していると判断すると、最内周リング 9の下淵垂直位置を求めることができない ため、ステップ SI8で位置マーク構造体のステータス Fの最下位ビットをリセットする。 この位置マーク構造体は後述する図 23の非該当候補の削除のフローで削除される [0103] If it is determined in step SH6 that the lowermost vertical position data A1 of the innermost ring 9 has reached the maximum value of the scanned image, the lowermost vertical position of the innermost ring 9 cannot be obtained. In step SI8, reset the least significant bit of status F of the position mark structure. This position mark structure is deleted in the non-corresponding candidate deletion flow of FIG. 23 described later.
[0104] ステップ SH5でサンプリング回数が 12回目の時のデータが「0」、すなわち「白」の 部分を検出したと判断すると、最内周リング 9の下淵垂直位置 A1が確定する。これに より、ステップ SH9で位置マーク 6の中心の垂直位置 CENTaを求める。 [0104] If it is determined in step SH5 that the data when the number of sampling times is 12 is "0", that is, the portion of "white" is detected, the lower vertical position A1 of the innermost ring 9 is determined. Thus, the vertical position CENTa of the center of the position mark 6 is obtained in step SH9.
[0105] すなわち、上淵垂直位置 Ahと下淵垂直位置 A1の平均値を求めることで、位置マー ク 6の中心の垂直位置 CENTaを求めることができ、上淵垂直位置 Ahと下淵垂直位 置 A1の平均値を中心垂直位置 CENTaにセットする。 [0105] That is, by obtaining the average value of the upper eyelid vertical position Ah and the lower eyelid vertical position A1, the vertical position CENTa of the center of the position mark 6 can be obtained, and the upper eyelid vertical position Ah and the lower eyelid vertical position Set the average value of position A1 to the center vertical position CENTa.
[0106] そして、ステップ SH10で該当する位置マーク構造体のステータス Fを 111に設定し[0106] Then, in step SH10, the status F of the corresponding position mark structure is set to 111.
、位置マークの位置と IDが求まったことを記録する。 Record the position mark ID and ID.
[0107] <非該当候補の削除 > [0107] <Delete non-applicable candidate>
任意のラインで水平走査が最大画素 (右端)まで行われ、処理が完了すると、該当 水平走查内で位置マークのデータが検出できなかった位置マーク構造体を水平走 查帰還区間中に削除する。  When horizontal scanning is performed up to the maximum pixel (right end) on an arbitrary line and the processing is completed, the position mark structure for which position mark data could not be detected in the corresponding horizontal scanning is deleted during the horizontal scanning feedback section. .
[0108] 図 23は非該当候補の削除処理の動作例を示すフローチャートで、次に非該当候 補を削除する処理の詳細を説明する。まず、ステップ SJ1で水平走査帰還区間であ るか否か判断し、ステップ SJ2で位置マーク M[]リストの中でステータス Fの最下位ビ ットが「0」、すなわち、ステータス Fが 000の位置マーク構造体と、ステータス Fが 010 の位置マーク構造体を削除する。これにより、該当水平走査中で位置マークのデー タが検出できなかった位置マーク構造体が削除される。 FIG. 23 is a flowchart showing an operation example of deletion processing of a non-corresponding candidate. Next, details of processing for deleting a non-corresponding candidate will be described. First, in step SJ1, the horizontal scanning feedback section In step SJ2, in the position mark M [] list, the least significant bit of status F is "0", that is, the position mark structure with status F of 000 and status F of 010. Delete the position mark structure. As a result, the position mark structure for which position mark data could not be detected during the corresponding horizontal scan is deleted.
[0109] また、次のラインの水平走査の位置マークデータ処理のため、ステップ SJ3では、位 置マーク Mリスト口の中でステータス Fが 001と 011の位置マーク構造体のこのステ 一タス Fの最下位ビットをリセットする。但し、ステータス Fが 111で示される位置マー ク構造体は、位置マークの位置および IDの検出が完了しているので、該当位置マー ク構造体のステータス Fは無変更とする。  [0109] Further, in order to process the position mark data for the horizontal scanning of the next line, in step SJ3, the status mark of the position mark structure of status mark 001 and 011 in the position mark M list port is displayed. Reset the least significant bit. However, for the position mark structure whose status F is 111, the position mark position and ID have been detected, so the status F of the corresponding position mark structure is unchanged.
[0110] 以上説明した図 15 図 17および図 19一図 23の処理で、複数の位置マークの中 心位置および IDを取得することができる。  [0110] The center positions and IDs of a plurality of position marks can be acquired by the processes shown in FIGS. 15, 17 and 19 and 23 described above.
[0111] 図 11に戻り、ステップ SA5では、中心位置および IDを取得できた複数の位置マー ク 6の中から、ターゲット位置に近い位置マーク 6を 2個以上選択する。すなわち、ス テータス Fが 111の位置マーク構造体を検索し、垂直位置 CENTaおよび水平位置 CENTbがあらかじめ設定されている画像データ上でのターゲット位置の座標に近い 2個以上の位置マークを選択する。  Returning to FIG. 11, in step SA5, two or more position marks 6 close to the target position are selected from the plurality of position marks 6 for which the center position and the ID have been acquired. In other words, a position mark structure having a status F of 111 is searched, and two or more position marks close to the coordinates of the target position on the image data in which the vertical position CENTa and the horizontal position CENTb are set in advance are selected.
[0112] 図 24は位置マークの選択例を示す説明図で、位置マーク 6が例えば図 5に示す配 置である場合に、 ID (1 , 2)の位置マーク 6と ID (1 , 3)の位置マーク 6を選択したもの とする。カメラ座標系である AB座標系では、ターゲット位置 Tの座標を (a, b)とする。 I D (l, 2)の位置マーク 6の中心垂直位置を CENTa、水平中心位置を CENTbとする と、 ID (1 , 2)の位置マーク 6を原点とした場合のターゲット位置 Tの A座標は Al = a -CENTa, B座標は Bl =b— CENTbとなる。  [0112] FIG. 24 is an explanatory diagram showing an example of selecting a position mark. When the position mark 6 has the arrangement shown in FIG. 5, for example, the position mark 6 of ID (1, 2) and the ID (1, 3) The position mark 6 is selected. In the AB coordinate system, which is the camera coordinate system, the coordinates of the target position T are (a, b). If the center vertical position of the position mark 6 of ID (l, 2) is CENTa and the horizontal center position is CENTb, the A coordinate of the target position T when the position mark 6 of ID (1, 2) is the origin is Al. = a -CENTa, B coordinate is Bl = b—CENTb.
[0113] なお、本例では、 2次元画像センサ 3aの走查はディスプレイ 2の走査と非同期のた め撮影画像データにおいて、一部の位置マークが撮影されない場合がある。もし、中 心位置および IDを取得できた位置マーク 6が 1個である場合は、処理を終了する。  [0113] In this example, the position of the two-dimensional image sensor 3a is asynchronous with the scanning of the display 2, and therefore, some position marks may not be captured in the captured image data. If there is only one position mark 6 for which the center position and ID can be obtained, the process ends.
[0114] ステップ SA6では、ステップ SA5で選択した 2個以上の位置マークの中心位置およ び IDを用いて、カメラ座標系を位置パターン座標系に変換する。図 25は座標変換例 を示す説明図で、位置マーク 6を 2個検出した場合の例を説明する。この例は、ディ スプレイ 2上の位置マーク 6の間隔に比べ、ディスプレイ 2と位置検出端末 3までの撮 影距離が十分大きい場合に使用する。撮影した位置マーク 6の 1個を原点とした座標 系を CD座標系とする。 CD座標系は図 7に示す位置パターン座標 XYを平行移動し た座標系である。 [0114] In step SA6, the camera coordinate system is converted into a position pattern coordinate system using the center positions and IDs of two or more position marks selected in step SA5. FIG. 25 is an explanatory diagram showing an example of coordinate conversion, and an example when two position marks 6 are detected will be described. This example Use when the shooting distance between display 2 and position detection terminal 3 is sufficiently large compared to the distance between position marks 6 on spray 2. The coordinate system with one of the recorded position marks 6 as the origin is the CD coordinate system. The CD coordinate system is a coordinate system in which the position pattern coordinates XY shown in Fig. 7 are translated.
[0115] 原点の位置マーク 6と他方の位置マーク 6の ID [L, M]間で Mが同一で Lの変化が ある場合、 2つの位置マーク中心を通る軸を C座標軸に設定する。 C座標と直角で原 点の位置マーク 6を通る軸を D座標軸とする。  [0115] When M is the same between the origin position mark 6 and the ID [L, M] of the other position mark 6 and there is a change in L, the axis passing through the center of the two position marks is set as the C coordinate axis. The axis that is perpendicular to the C coordinate and passes through the origin position mark 6 is the D coordinate axis.
[0116] ID [L, M]間で Lが同一で Mの変化がある場合、 2つの位置マーク中心を通る軸を D座標軸に設定する。 D座標と直角をなし原点の位置マーク 6を通る軸を C座標軸と する。 ID[L, M]間で L, Mの双方に変化がある場合、位置マーク双方の L, Mの差 値に対応して C, D座標軸を決定する。  [0116] When L is the same between IDs [L, M] and there is a change in M, the axis passing through the center of the two position marks is set as the D coordinate axis. The axis that is perpendicular to the D coordinate and passes through the origin position mark 6 is the C coordinate axis. If both L and M change between IDs [L, M], the C and D coordinate axes are determined according to the difference between L and M for both position marks.
[0117] そして、図 24で示すカメラ座標 A, Bで表現されているターゲット位置 Tを、位置マ ーク 6を通る C, D座標へ変換を行う。 CD座標系のスケールは、 C, D座標上に展開 した位置マーク 6のピッチであり、位置パターン座標上での位置マーク間隔である ma rkPPである。ターゲット位置 Tと位置マーク 6との位置関係は維持した状態でカメラ座 標である AB座標系力 位置パターン座標である CD座標系へターゲット位置 Tを変 換する。  Then, the target position T expressed by the camera coordinates A and B shown in FIG. 24 is converted into C and D coordinates passing through the position mark 6. The scale of the CD coordinate system is the pitch of the position mark 6 developed on the C and D coordinates, and is markP, which is the position mark interval on the position pattern coordinates. While maintaining the positional relationship between the target position T and the position mark 6, the target position T is converted to the CD coordinate system, which is the AB coordinate system force position pattern coordinate, which is the camera coordinate.
[0118] 例えば、カメラ座標である AB座標を平行移動した座標系でのターゲット位置 T (A1 [0118] For example, the target position T (A1
, B1)を回転し、位置マーク間隔で座標スケール調整をした位置パターン座標である, B1) is a position pattern coordinate with coordinate scale adjustment at the position mark interval
CD座標系におけるターゲット位置 T (c, d)として近似する。 Approximate as target position T (c, d) in CD coordinate system.
[0119] 図示しないが、位置マークを 4点検出でき、各位置マークの ID [L, M]の L, mそれ ぞれが異なる場合は、 3次元計算を行って 1つの位置マークを原点にした C, D座標 系でのターゲットの位置を求めることができる。 [0119] Although not shown, if 4 position marks can be detected and L and m of each position mark ID [L, M] are different, perform 3D calculation and use one position mark as the origin. The position of the target in the C, D coordinate system can be obtained.
[0120] ステップ SA7では、図 7に示すように位置マーク中心位置とターゲット位置 T (c, d) 力 位置パターン座標上のターゲット位置 T (x, y)を求める。 In step SA7, as shown in FIG. 7, the position of the position mark center and the target position T (x, y) on the position T (c, d) force position pattern coordinates are obtained.
[0121] ここで [0121] where
T (x, y):ディスプレイ 2の位置パターン画像上のターゲット位置  T (x, y): Target position on the display 2 position pattern image
offset y:水平方向の位置マーク開始位置 offset x :垂直方向の位置マーク開始位置 offset y: Horizontal position mark start position offset x: Vertical position mark start position
markPP :位置マーク画素間隔  markPP: Position mark pixel interval
ID (Io):ターゲット位置(c, d)の座標原点の位置マークの IDの  ID (Io): ID of the position mark at the coordinate origin of the target position (c, d)
縦方向番号  Vertical number
ID (mo):ターゲット位置(c, d)の座標原点の位置マークの IDの  ID (mo): ID of the position mark at the coordinate origin of the target position (c, d)
横方向番号  Horizontal number
d: ID (Io, mo)の位置マークからのターゲット水平位置 c: ID (Io, mo)の位置マークからのターゲット垂直位置 である。  d: Target horizontal position from the position mark of ID (Io, mo) c: Target vertical position from the position mark of ID (Io, mo).
[0122] ターゲット位置は以下の式(1)および式(2)により求められる。  [0122] The target position is obtained by the following equations (1) and (2).
y= offset y + markPP X ID (mo) + ά· · · (1)  y = offset y + markPP X ID (mo) + ά
x = offset x + markPP X ID (Io) + c - - - (2)  x = offset x + markPP X ID (Io) + c---(2)
ステップ SA8では、位置検出端末 3で得られたターゲットの位置データ T (x, y)を 本体に転送する。そして、ステップ SA9では、装置本体 4のプロセッサ 4aは、ターゲッ ト位置データ T (x, y)に対応したアプリケーション 'プログラムを実行する。  In step SA8, the target position data T (x, y) obtained by the position detection terminal 3 is transferred to the main body. In step SA9, the processor 4a of the apparatus body 4 executes the application program corresponding to the target position data T (x, y).
[0123] 上述した例では、位置マーク 6は等間隔で並んでいるが、位置マーク 6の並びを巿 松状で並べると位置マーク 6の配置が高密度化し位置検出精度が向上する。 [0123] In the above-described example, the position marks 6 are arranged at equal intervals. However, when the position marks 6 are arranged in a pine pattern, the position marks 6 are arranged in high density, and the position detection accuracy is improved.
[0124] 上述した位置検出システムの変形例としては、位置パターン画像の挿入直後、白 黒反転させた位置パターン画像を挿入することで、視覚的な位置マークの検知を減 少させることができる。 As a modification of the above-described position detection system, it is possible to reduce the detection of visual position marks by inserting a position pattern image that is black and white inverted immediately after the position pattern image is inserted.
[0125] 位置パターン画像 5の変形例として、位置パターン画像 5の挿入直前の画像の平 均輝度に位置パターン画像 5の平均輝度を合わせてこの位置パターン画像 5を揷入 することで、視覚的な位置マーク 6の検知を減少させることができる。  [0125] As a modification of the position pattern image 5, the position pattern image 5 is inserted into the average brightness of the image immediately before the position pattern image 5 is inserted and the average brightness of the position pattern image 5 is inserted. The detection of the correct position mark 6 can be reduced.
[0126] また、位置パターン画像 5の変形例として、位置パターン画像の揷入が指示される 直前の画像に、位置パターン画像を構成する各位置マーク 6を多重した画像を数フ レーム揷入してディスプレイ 2に表示する。この表示を位置検出端末 3のカメラ 3gで 撮像し、位置マーク揷入直前の撮像画像データを基準として、位置マーク 6を多重さ れた画像からフレーム相関のあるデータを除去して位置マーク 6のデータを再生して 撮像データとすることで、さらに視覚的な位置マーク 6の検知を減少させることができ る。 [0126] Further, as a modification of the position pattern image 5, several frames of an image obtained by multiplexing each position mark 6 constituting the position pattern image are inserted into the image immediately before the insertion of the position pattern image is instructed. Display on display 2. This display is imaged by the camera 3g of the position detection terminal 3, and based on the captured image data immediately before the position mark is inserted, the data with the frame correlation is removed from the multiplexed image of the position mark 6, and the position mark 6 Play the data By using imaging data, the detection of the visual position mark 6 can be further reduced.
[0127] また、位置検出端末 3と装置本体 4の間は、同期信号の送受が不要であるので、 Bluetooth通信等の無線でコマンドと位置データを転送できる。  [0127] Further, since it is not necessary to send and receive a synchronization signal between the position detection terminal 3 and the apparatus body 4, commands and position data can be transferred wirelessly such as Bluetooth communication.
[0128] 位置マークの変形例を図 26に示す。例えば、同期リング 7は青のリング、 IDリング 8 は緑のリング、最内周リング 9は赤のリングとし、位置検出端末 3で 2次元画像センサと してカラーセンサを使用することにより、位置マーク 6の検出精度が向上する。また、 カラーの位置マークの揷入直後、各カラーの補色で構成するカラー位置マークを揷 入して、視覚的な位置マークの検知を減少させることができる。  FIG. 26 shows a modification of the position mark. For example, the synchronization ring 7 is a blue ring, the ID ring 8 is a green ring, the innermost ring 9 is a red ring, and the position detection terminal 3 uses a color sensor as a two-dimensional image sensor. The detection accuracy of mark 6 is improved. In addition, immediately after the color position mark is inserted, a color position mark composed of complementary colors can be inserted to reduce visual position mark detection.
[0129] 本発明は、円形の位置マークにより構成される位置パターン画像を撮影し、位置指 示手段で指し示した位置を検出するので、位置指示手段の向きによらず、高い位置 検出精度を保つことができる。  [0129] The present invention captures a position pattern image composed of circular position marks and detects the position indicated by the position indicating means, so that high position detection accuracy is maintained regardless of the direction of the position indicating means. be able to.
[0130] また、表示手段の画面のサイズが変更になった場合や、画面と位置指示手段の距 離が変化する場合でも、位置マークの径の大きさや表示される数等、位置マークの 配置を変えることで、位置検出精度を保つことができる。  [0130] In addition, even when the screen size of the display means is changed, or when the distance between the screen and the position indicating means changes, the position mark arrangement such as the size of the diameter of the position mark and the number of display marks is displayed. By changing the position detection accuracy can be maintained.
[0131] さらに、表示手段に表示された位置パターン画像を撮影して位置検出を行うので、 表示手段の走査方式を選ぶことなく高精度な位置検出が行え、液晶ディスプレイや 陰極線管を用いたディスプレイ等、様々な表示手段で動作可能である。  [0131] Furthermore, since the position detection is performed by photographing the position pattern image displayed on the display means, high-precision position detection can be performed without selecting the scanning method of the display means, and a display using a liquid crystal display or a cathode ray tube It is possible to operate with various display means.
[0132] また、表示手段内の画像処理で画像サイズを変化させるような場合でも、位置パタ ーン画像は単に画像として表示するだけなので、撮影手段で撮影して位置検出を行 うことができる。そして、同期信号を使用しないため、位置指示手段の無線化が可能 である。なお、位置パターン画像は背景が黒の画面として構成することで、揷入画像 の輝度変化を少なく抑えることができ、利用者が違和感を感じることはない。  [0132] Even when the image size is changed by image processing in the display means, the position pattern image is simply displayed as an image, so the position can be detected by photographing with the photographing means. . And since the synchronization signal is not used, the position indicating means can be wireless. By configuring the position pattern image as a screen with a black background, the luminance change of the inserted image can be suppressed to a minimum, and the user does not feel uncomfortable.
産業上の利用可能性  Industrial applicability
[0133] 本発明は、プロジェクタによる大画面の表示手段を利用したシステムで、レーザボイ ンタを使用した位置指定、および指定された位置に応じた処理が可能となる。 [0133] The present invention is a system that uses a large-screen display means by a projector, and enables position designation using a laser pointer and processing according to the designated position.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
[1] 画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像の任意の位置を指し 示す位置指示手段とを備え、前記位置指示手段で指し示した画像の位置を求める 位置検出システムにおレ、て、  [1] A position detection system comprising: a display unit that displays an image; and a position instruction unit that points to an arbitrary position of the image displayed on the display unit, and obtains the position of the image pointed to by the position instruction unit. Les
同心で径の異なる円形のリングを組み合わせて構成した複数の位置マークが指定 された画角の全面に配置され、各位置マークが固有の位置情報を有する位置パター ン画像を前記表示手段に表示する表示制御手段と、  A plurality of position marks formed by combining concentric circular rings with different diameters are arranged on the entire surface of the designated angle of view, and each position mark displays a position pattern image having unique position information on the display means. Display control means;
前記表示手段に表示されている画像に前記位置パターン画像の挿入を指示する 表示指示手段と、  Display instruction means for instructing insertion of the position pattern image into the image displayed on the display means;
前記位置指示手段に設けられ、該位置指示手段で指し示した所定の範囲を撮影 する撮影手段と、  An imaging unit provided in the position instruction unit, for imaging a predetermined range indicated by the position instruction unit;
前記撮影手段で撮影した画像データから、複数の前記位置マークの位置情報を検 出し、前記複数の位置マークの位置情報から、前記位置指示手段で指し示した位置 を求める演算手段と  Calculating means for detecting position information of the plurality of position marks from the image data photographed by the photographing means and obtaining positions indicated by the position indicating means from the position information of the plurality of position marks;
を備えたことを特徴とする位置検出システム。  A position detection system comprising:
[2] 前記表示制御手段は、前記位置パターン画像を構成する各位置マークを、前記位 置パターン画像の揷入が指示される直前の画像に多重して表示する [2] The display control means multiplexes and displays each position mark constituting the position pattern image on the image immediately before the insertion of the position pattern image is instructed.
ことを特徴とする請求項 1記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 1, wherein:
[3] 前記位置パターン画像に表示される位置マークの配置を変更する調整手段を備え た [3] Provided with adjusting means for changing the arrangement of position marks displayed in the position pattern image
ことを特徴とする請求項 1記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 1, wherein:
[4] 前記調整手段は、前記位置指示手段と前記表示手段との間の距離に応じて前記 位置マークの配置を変更する [4] The adjusting means changes the arrangement of the position marks according to the distance between the position indicating means and the display means.
ことを特徴とする請求項 3記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 3.
[5] 前記調整手段は、前記表示手段に表示される画像の大きさに応じて前記位置マー クの配置を変更する [5] The adjustment unit changes the arrangement of the position marks according to the size of the image displayed on the display unit.
ことを特徴とする請求項 3記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 3.
[6] 前記演算手段は、前記位置マークの中心付近を走査する画像データから、該当位 置マークの位置情報を検出する [6] The calculation means may calculate the corresponding position from the image data scanned near the center of the position mark. Detect position information
ことを特徴とする請求項 1記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 1, wherein:
[7] 前記位置パターン画像は、前記位置マークが縦横等間隔に配置される [7] In the position pattern image, the position marks are arranged at equal intervals in the vertical and horizontal directions.
ことを特徴とする請求項 1記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 1, wherein:
[8] 前記位置マークは、サンプリングパルスを生成する同期リングを外周に有し、前記 位置情報を示すコードリングを前記同期リングの内側に有し、中心位置を特定する中 心リングを最内周に有する [8] The position mark has a synchronization ring for generating a sampling pulse on the outer periphery, a code ring indicating the position information on the inner side of the synchronization ring, and a center ring for specifying a center position on the innermost periphery. Have
ことを特徴とする請求項 1記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 1, wherein:
[9] 前記演算手段は、前記中心リングを中心とした前記コードリングの対称性を確認し て、位置情報を検出する [9] The arithmetic means confirms the symmetry of the code ring with respect to the center ring, and detects position information.
ことを特徴とする請求項 8記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 8, wherein:
[10] 前記演算手段は、前記同期リング力 サンプリングパルスを生成し、前記サンプリン グパルスの周期で前記コードリングおよび前記中心リングを検出する [10] The calculation means generates the synchronous ring force sampling pulse, and detects the code ring and the center ring at a cycle of the sampling pulse.
ことを特徴とする請求項 8記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 8, wherein:
[11] 前記演算手段は、前記中心リングを走査する画像データから前記位置マークの位 置を検出する [11] The calculation means detects the position of the position mark from image data that scans the center ring.
ことを特徴とする請求項 8記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 8, wherein:
[12] 前記位置パターン画像は、黒の背景に白のリングで前記位置マークが表示される ことを特徴とする請求項 1記載の位置検出システム。 12. The position detection system according to claim 1, wherein the position pattern image is displayed with a white ring on a black background.
[13] 前記位置パターン画像が多重された撮影画像と位置パターン画像が多重されてレ、 ない挿入直前の撮影画像からフレーム相関のあるデータを除去して位置パターンを 再生する [13] The position pattern image is multiplexed with the position pattern image and the position pattern image is multiplexed to remove the frame-correlated data from the photographed image immediately before the insertion and reproduce the position pattern.
ことを特徴とする請求項 2記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 2, wherein:
[14] 前記位置パターン画像の揷入直前の画像の平均輝度に、前記位置パターン画像 の平均輝度を合わせた [14] The average luminance of the position pattern image is adjusted to the average luminance of the image immediately before the insertion of the position pattern image.
ことを特徴とする請求項 1記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 1, wherein:
[15] 前記表示手段は、フラットパネルディスプレイである [15] The display means is a flat panel display.
ことを特徴とする請求項 1記載の位置検出システム。  The position detection system according to claim 1, wherein:
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AL Designated countries for regional patents

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121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase