JPH10501945A

JPH10501945A - 自動ビデオ・モニタ整列システムにおける座標系を変換する方法および装置

Info

Publication number: JPH10501945A
Application number: JP8502397A
Authority: JP
Inventors: ウェッブ，ジェームズ・アール; ケーン，グレゴリー・エイ
Original assignee: ディスプレイ・ラボラトリーズ・インコーポレーテッド
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 1998-02-17
Also published as: CN1158684A; US5510833A; AU2704595A; US5657079A; EP0765578A4; WO1995034996A1; EP0765578A1; CA2191608A1; AU693234B2; BR9507988A; MX9606352A

Abstract

(57)【要約】自動ビデオ・モニタ整列システムにおいて座標系を変換するシステム（１０）は、カメラ（２０）と、陰極線管周囲の表示ベゼルの画像とＣＲＴ（１２）上に表示される画像とを捕捉するコンピュータ（２２）とを含む。ＣＲＴ管と表示ベゼルの三次元モデルを用いて、カメラの遠近を計算し補償する。これで、カメラ画素データを「平面」座標に変換することができる。カメラ（２０）とＣＲＴ（２２）との相対的方位を補正すると、視差の影響を排除することができるので、正確な検査、測定、および製造ラインにおいて据え付けのコスト削減を可能にする。こうして、カメラに関連する座標系からモニタに関連する座標系への正確な座標変換が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】自動ビデオ・モニタ整列システムにおける座標系を変換する方法および装置本発明は、一般的にはビデオ・モニタおよびビデオ・モニタ用自動整列システムに関し、特に、カメラを含み、モニタ上の表示画像の画像を捕捉し（取込み）、座標系を変換することによって、モニタに関する表示画像の物理的特性を精度高く計算する自動整列システムに関するものである。発明の背景ビデオ・モニタの組み立ての間、当該ビデオ・モニタのあるパラメータを調節して、モニタの表示画像において所望の表示特性を得るようにする必要がある。従来、ビデオ・モニタの調節は、顧客に出荷する前に、工場内において熟練した操作者が行っていた。しかしながら、モニタの手動調節には、いくつかの問題が内在する。まず第１に、手動調節は、多くの場合テープ状測定器具を用いて、表示画像の物理的特性を手作業で計測することを意味していた。その結果、測定および調節精度は、操作者の技能に大きく依存することになる。加えて、操作者の疲労は、調節における精度低下の１つの原因となっている。第３に、手動システムでは、一貫性があり、客観的で、しかも再現性のある調節は不可能である。表示画像の物理的特性測定のための他の方法に、ｘ−ｙ位置設定プラットフォーム(x-y positioning platform)上に取り付けた光学系および／または光センサを使用するものがある。この方法は非常に精度を高めることができるが、測定システムを精度高くＣＲＴ表示装置に整列させる必要がある。また、この方法は非常に遅く、調節の速度が推進要素となる、モニタの生産即ち製造設備には適用できない。本願の譲受人に付与された米国特許番号第５，２１６，５０４号は、「自動高精度ビデオ・モニタ整列システム（Automatic Precision Video Monitor Alignm ent System）」を開示する。このシステムは、ビデオ・モニタの前に１台のカメラを配置して表示画像を捕捉（獲得）し、これをコンピュータのビデオ・ボードに供給して、表示画像の物理的特性を分析する。また、カメラは、ＣＲＴ上の発光領域の外側の境界を制限する表示ベゼル(display bezel)の画像も捕捉する。ベゼルは、シャドウ・マスク、アパーチャ・グリル、表示ベゼルまたはフェースプレート(faceplate)等の形状がある。ベゼルの４ヶ所の角を突き止め、カメラ／モニタ不整列に対して、補間的補正を行う。しかしながら、このような手法は、その精度および角度独立性において限界がある。これは、ＣＲＴの三次元幾何学的形状を補正するのに、二次元的手法を使用することによるところが大きい。更に、ＣＲＴの曲率およびガラスの厚さによる、屈折誤差もある。このような背景に鑑み、また従来技術に対する改良を目的として、本発明が開発された。発明の概要自動ビデオ・モニタ整列システムにおける座標系を変換するための本発明の方法は、ビデオ・モニタのカメラ画像およびその表示画像を捕捉するステップと、捕捉したカメラ画像をコンピュータによる処理に適したフォーマットに変換するステップと、変換した画像を処理して、この変換した画像のある特性を判定するステップと、変換した画像の予め選択した部分の位置座標を、モニタ上に表示される画像の座標系に変換するステップとを含む。自動ビデオ・モニタ整列システムにおける座標系を変換するための本発明の装置は、ビデオ・モニタのカメラ画像およびその表示画像を捕捉する手段と、捕捉したカメラ画像をコンピュータによる処理に適したフォーマットに変換する手段と、変換した画像を処理して、この変換した画像のある特性を判定する手段と、変換した画像の予め選択した部分の位置座標を、モニタ上に表示される画像の座標系に変換する手段とを含む。本発明の他の態様、特徴および詳細は、図面と関連した以下の好適実施例の詳細な説明を参照することにより、そして添付の請求の範囲から、より完全に理解することができよう。図面の詳細な説明図１は、自動ビデオ・モニタ整列システムにおいて、座標系を変換するための本発明のシステムのブロック図である。図２Ａおよび図２Ｂは、図１のビデオ・モニタの断面図であり、その座標系を規定する。図３は、一例としての特定の陰極線管の表面の相対的位置と形状、および図１のビデオ・モニタにおける陰極線管内の蛍光面の位置のグラフ図である。図４は、図１のシステムによる、カメラ画素から目標サイズへの変換に係わる、幾何学的配置の図である。図５は、管のフェースプレートを通過する光線の軌跡を示すことにより、無限距離からの視野とカメラ位置からの視野との間の視差を表わす、図１におけるビデオ・モニタの陰極線管の一部拡大断面図である。図６は、図１のシステムを使用しない場合の、水平方向の中心の測定誤差対カメラ・モニタの傾斜角の一例を表わすグラフである。図７は、図１のシステムを使用した場合の、水平方向の中心の測定誤差対カメラ・モニタの傾斜角の一例を表わすグラフである。好適実施例の説明自動ビデオ・モニタ整列システムにおいて座標系を変換するための本発明の方法および装置即ちシステム１０は、単一のカメラ・システムを使用する。図１に示すように、システム１０はビデオ・モニタ１２を含み、これ自体陰極線管１４（ＣＲＴ）およびそれに付随するベゼル１６を含む。ベゼル１６は、前述したように、アパーチャー・グリル、シャドウ・マスク、表示ベゼルまたはフェースプレート等とすることができる。固体カメラ２０は、モニタ１２の前に配置され、表示画像の画像を捕捉（獲得）する。カメラは、改造したパーソナル・コンピュータ２２内の従来のビデオ・ボード（図示せず）に接続され、ここでカメラからのビデオ信号２４が、従来の方法で、コンピュータによる処理に適したフォーマットに処理される。コンピュータは、ＲＳ−２３２ポート３０を介して、ビデオ・モニタおよびビデオ信号発生器２６と通信を行う。ビデオ信号発生器は、カラー・ビデオ信号３２をビデオ・モニタに供給する。コンピュータはモニタから構成信号（configuration signal）を受信してもよい。その構成信号は、モニタのサイズ、ＣＲＴのガラスの厚さ、ＣＲＴ内のガラスおよび蛍光面(phosphor)の形状および相対的位置、ならびにその他の関連データを、コンピュータに知らせる。あるいは、コンピュータは、ディスクのような他の供給源から、モニタ構成についてのこの情報を受けてもよい。正確なカメラ／ビデオ・モニタの据え付けの必要性を最少に抑え、測定の「平面」単位で結果を表わすことは重要である。これらの課題双方を解決するために、本発明のシステムは、測定を行うときに、いくつかの数学的モデルを応用する。これらは、管の表面、蛍光面およびフェースプレートのモデル、プラスチック・ベゼルの形状(plastic bezel shape)、およびカメラの画素における座標から「平面」単位に変換する式を含む。モニタのある部分（例えば、ベゼルであり、これをシャドウ・マスク、フェースプレートまたはアパーチャー・グリルとする）を測定の参照（基準）として使用する一般的な方法が、本発明の譲受人に発行された、米国特許番号第５，２１６，５０４号に開示されている。その内容は、この引用により、本願にも含まれているものとする。本願は、カメラの画素から「平面」座標に変換するために必要な管のモデルおよび式の１つを記載するものである。このモデリングは、ＣＲＴ上に表示されるパターンの幾何学的形状を分析する際に必要とされる。特定のパターンの縁（端部）の測定は、カメラ画素の座標において行われる。次に、カメラ画素の座標をミリメートルで基準の「平面」フレームに変換する。この変換は、カメラの遠近 (perspective)の効果を考慮に入れており、視差の影響を排除する。システム１０は、シャドウ・マスク（図示せず）、アパーチャー・グリル（図示せず）、または表示ベゼル１６のようなシステムの基準を測定することにより、カメラ２０のＣＲＴ１４に対する相対的な方位を計算することができる。カメラ画素から「平面」座標までの測定基準データを繰り返し変換し、既知の基準寸法と比較することにより、最適視点を計算する。基準の寸法は、モニタとのＲＳ −２３２通信リンク３０を通じて、または、前述のコンピュータ・ディスクのように予め記憶されているデータから得られる。このように、検査のためにＣＲＴをカメラ２０の前に配置する毎に視点を計算するので、システム１０は正確な据え付けには頼らない。それでも、カメラの視野内の配置を保証するため、または搬送ベルトの振動をなくすために、許容度の低い据え付けが望まれる場合がある。定義結果が意味のあるものになるようにするために、最初にいくつかの定義を示しておく必要がある。座標系図２Ａおよび図２Ｂに、ＣＲＴ表示装置上の３Ｄおよび「平面」座標を示す。座標系はデカルト（ｘ，ｙ，ｚ）である。原点（０，０，０）は、ＣＲＴの軸がフェースプレートを通過する、ＣＲＴの前面上に位置付けられている。Ｘ軸はＣＲＴの全面を水平に横切って通過し、Ｙ軸はＣＲＴの全面を垂直に横切って通過し、Ｚ軸は水平にＣＲＴから出てくるように通過する。表記ベクトルは太字で示し、スカラ量はそうしない。例えば、カメラ位置はｖｃ＝（ｖｃ_x，ｖｃ_y，ｖｃ_z）によって表わす。ベクトル・クロス乗積はｘで表わし、ドット積は・で表わす。カメラ画素の座標カメラ画素の座標は、カメラ・センサ・アレイの画像面上に位置する。これらは、典型的に、６４０ｘ８４０アレイについては、−３２０＜＝ｃｐ_x＜＝３１９、−２４０＜＝ｃｐ_y＜＝２３９の範囲である。原点は、カメラのレンズの光軸がセンサ・アレイを通過するところである。視点カメラは、原点ｖｃからあるベクトルによって記述される１つの点に配置されていると看做す。カメラが指し示す方向は、単位長ベクトルｃｐｔによって記述する。カメラの水平方向画素軸は、単位長ベクトルｃｘによって記述する。尚、ｃｘはｃｐｔに垂直であることに注意されたい。カメラの垂直画素軸は、単位長ベクトルｃｙ＝ｃｘｘｃｐｔによって記述する。カメラの表示装置に対する相対的な方位を全て記述するのに必要なベクトルはｖｃ，ｃｐｔ，ｃｘの３つに過ぎず、これらは先に論じたように計算する。モデルおよび変換管面モデル管面モデルは、（ｘ，ｙ）の関数としての、蛍光面即ち管面のｚ座標の記述である。面は、ｘおよびｙ方向の単純または複合半径(simple or coumpound radii )を有するものとして記述することができる。また、面は、パラメータが当該面の形状を記述する、明示的な式によって記述することもできる。簡略化のために、パラメータａ_0..6を有する明示的な式のみを示す。 surface_hgt(p)＝a₀[p_x]^a1+a₂[p_y]^a3+a₄[p_x]a₅[py]^a6 図３は、単純な半径１７”（インチ）ＣＲＴのsurface_hgt()６０およびphospho r_hgt()６２の一例を示す。他のモデルおよびサイズは異なるデータを有する。この例では、面半径はｒ_x＝１，３００ｍｍそしてｒ_y＝４０，０００ｍｍである。カメラ画素から「平面」への変換カメラ画素から「平面」座標への変換は、１組のベクトル式によって記述することができる。これらの式の解は、数値的に行うことができる。部分的には反復法で解くこともできる。しかし、最初に、変換の重要な原理の１つを示す単純な例を提示する。第４図は、カメラ画素から目標サイズｙ’への変換の単純な幾何学的配置をミリメートルで示す。レンズの焦点距離ＦＬ（ｆ１）、および目標までの距離ＤＩＳＴ（ｄｉｓｔ）は既知とする。図４において、実際の画像面７０の位置は、破線で示されている。これらの変換では、相似三角形の原理が用いられる。数学的に言えることは、画像面７０は仮想画像面７２として示されている線に位置し、カメラ位置７４の他方の側において等しい距離にあることである。したがって、距離ｙ’を計算するためには、これは画像の一部分の高さ７６であるので、ｙ’＝ｙｄｉｓｔ／ｆ１という単純な関係が成り立つ。距離ｙは、画像の２つの端部（縁）間のカメラ画素数に、センサ・アレイ上の画素当たりの間隔（ミリメートル）を乗算したものとすることができる。しがたって、ｄｉｓｔ＝６００ｍｍ、ｆ１＝１６ｍｍ、ｙ＝２４０画素０．０１３５ｍｍ／ｐｉｘというシステムを有する場合、ｙ’＝１２１．５ｍｍが得られる。しかし、距離に１ｍｍの誤差があるとすると、計算した目標サイズは０．２ｍｍの誤差となる。図５は、管のフェースプレートを通る光線の軌跡を示す。これは、無限遠からの視野とカメラ位置からの視野との間の視差を示す。ＣＲＴ測定の際の実際の幾何学的形状は三次元の物体を含むので、ベクトル式を用いなければならない。以下に更にいくつかの定義を加える。（ｃｐ_x，ｃｐ_y）「平面」座標に変換するカメラ画素の座標。ｍｍｐ_x，ｍｍｐ_y センサ・アレイにおけるカメラ画素間の間隔で、画素当たりのミリメートル。。ｆｌレンズの焦点距離（ミリメートル）ｎ点ｓにおける管面に垂直な外向きの単位ベクトル。変換の開始に当たって、カメラ位置ｖｃから測定対象の構造までを指し示すベクトルｐを求める。このベクトルｐは、カメラ視認光線(camera viewing ray)と呼ばれるものに沿って指し示される。 p =f1・cpt + mmp_x・cp_x・cx + mmp_y・cp_y・cy 視認光線が通過する管面上の点ｓを見い出す。これらの式の最後の２つは、繰り返し解かれる。 s_z = 0 s =vc - p・(vc_z-s_z)/p_z s_z =surface_hgt(s) 点ｓにおいて管面に垂直なベクトルを計算する。これは、単位長ベクトルである。 n =normal_vect(s) ｎに平行な、点ｓにおけるガラスの厚さｔを求める。厚さｔは、ｓからｅ’までの距離である。 t = n_z・(surface_hgt(s)- phosphor_hgt(s)) 特徴を発生した蛍光面上の点ｅまで光線を辿る。管のガラスの屈折率ｎ_gを考慮に入れる。ｐの方向における単位長ベクトルをｐ１とする。 p1= p/｜p｜クロス乗積の大きさ｜ｐ１ｘｎ｜＝ｓｉｎθであり、θは視認光線ｐのガラス表面への入射角であることに注意されたい。屈折率の式は、ｎ₁ｓｉｎθ₂＝ｎ₂ ｓｉｎθ₁と書けることを思い出されたい。次の２式は、屈折率の影響を考慮したものである。その結果、ｓからｅまでを指し示す単位長ベクトルｐ３が得られる。 p2 = -(p1xn)xn/n_g p3 = p2 - n・sqrt(1- p2・p2) ここで、ビデオ画像が実際に発生される、蛍光面上の点ｅを計算する。 e = s- t・p3/(p3・n) ガラスの厚さによる視差量を計算するために、視認ベクトルｐ’がｚ軸と平行になる、無限遠からの視点を仮定する。カメラが無限遠にあり、それでも視認光線はｓを通過するものとして、蛍光面上の仮想点ｅ’を計算する。 p’ =(0,0,-1.0) p2’= -(p’xn)xn/n_g p3’= p2’- n・sqrt(1- P2’・p2’) e’ = s - t・p3’/(p3’・n) 面上での無限遠点ｓ’からの視野を求める。尚、ｓの領域において、管面と蛍光面とは平行であり、ガラスの厚さは一定と仮定したので、これは近似である。 s’ =s + e - e’ カメラ画素の座標（ｃｐ_x，ｃｐ_y）から「平面」座標（ｓ’ｘ，ｓ’ｙ）への変換は、これで完了した。（cp_x，cp_y）=>（s'x，s'y）逆変換は同様の方法に従い、これらの式から得ることができる。実験的確認これらのモデルを適用した場合の利点の一例を示す。一例として１７”モニタ上で行った測定によって、視差の影響を排除したことを示す。ある範囲のカメラ／モニタ傾斜角に対して、白い最大パターン(full white pattern)の水平方向の中心を測定する。モニタは固定したままの状態において、カメラは左から右に数箇所に配置した。第６図は、カメラ／モニタ方位が変化する際に、測定した水平方向の中心がどれくらい変化したかを示す。これは視差によるものである。図６のデータは、本発明のシステムの３Ｄモデリング部分を効果的にオフにして発生させた。図７は、本発明の３Ｄモデルをオンにしたときに測定した水平方向の中心を示し、このように視差の影響が排除されている。利点カメラの視点を計算し、カメラ画素から「平面」座標に縁の位置を変換できるので、ＣＲＴの検査において多数の利点を得ることができる。検査対象のＣＲＴの配置には、精度が非常に低い据え付けを用いることができる。各表示装置の型式に対して、検査システムの切り換えは、ディスクから新しい１組のモデル・パラメータをロードすることによって行われる（例えば、surface_hgt()，phospho r_hgt()，mmpx，mmpy，f1，...）これらの変換は、一般的な設計のシステムが、あらゆるＣＲＴ表示装置のビデオ幾何学的形状のサイズ、センタリング、および形状を正確に測定できるようにするために必要である。視差の影響を計算し除去するので、カメラ・システムは広い範囲の位置から精度の高い測定を行うことができる。この研究を促進する動機は、事実上あらゆるＣＲＴを基にした表示装置に適用可能な、一般的な設計の映像システムを作成しようというものであった。特定のＣＲＴ表示装置を検査するようにシステムを設定するには、あるモデル・パラメータのみを変更すればよい。本発明のこの好適実施例は、ある程度の具体性を持たせて記載してきた。しかしながら、この具体性の程度は好適実施例を対象としていることは理解されるべきである。本発明は、添付の請求の範囲によって定義されるものとする。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９５年１１月２３日【補正内容】１．ビデオ・カメラによって捕捉されたカメラ画像の部分のＸ−Ｙ空間座標を、ビデオ−モニタ基準のＸ＝Ｙ空間座標系に変換する方法であって、ビデオ・カメラを、ビデオ・モニタを視認する位置に配し、前記カメラを、前記モニタに対するＸ−Ｙ空間位置および配列で位置付けるステップと、前記ビデオ・カメラを用いて、前記モニタのカメラ画像を捕捉し、前記カメラ画像が、前記モニタのサイズおよび型式を、前記カメラの前記モニタに対するＸ −Ｙ空間位置および配列位置の関数として示すステップと、前記カメラから見たモニタの実際のサイズおよび型式を示すモニタ構成データを受けるステップと、前記カメラ画像を前記モニタ構成データと比較するステップと、前記比較ステップから、前記カメラに対する前記モニタのＸ−Ｙ空間位置および配列位置を決定するステップと、前記決定された前記カメラに対する前記モニタのＸ−Ｙ空間位置および配列位置を利用して、前記ビデオ・モニタ基準Ｘ−Ｙ座標系を規定するステップと、から成る方法。２．請求項１記載の方法であって、ビデオ信号発生器を設けるステップと、ビデオ信号を前記モニタに送ることにより、前記モニタ上に画像を表示するステップと、を含む方法。３．請求項１記載の方法において、前記モニタ構成データは、前記モニタおよびモニタ構成データの他の供給源から成るグループから受ける方法。４．請求項１記載の方法において、前記比較ステップは、前記カメラ画像をＸ−Ｙ空間座標に繰り返し変換するステップと、前記変換したＸ−Ｙ空間座標を前記モニタ構成データと比較し、前記モニタに対する前記カメラのＸ−Ｙ空間座標の視点を決定するステップと、を含む方法。５．請求項１記載の方法において、前記モニタはある物理的サイズのものであり、物理的形状および厚さを有するモニタ・ガラスを含み、前記モニタ・ガラスから離間された蛍光面を含み、前記モニタ構成データは、前記モニタの物理的サイズ、前記モニタ・ガラスの厚さ、前記モニタ・ガラスの形状、および前記モニタ・ガラスから前記蛍光面までの間隔から成るグループから選択されたデータを含む方法。６．請求項５記載の方法において、前記モニタは、前記カメラから見られる、垂直方向に延びるＣＲＴ前面を含み、前記Ｘ−Ｙ空間座標系のｘ軸は前記ＣＲＴ前面を水平方向に通過し、前記Ｘ−Ｙ空間座標系のＹ軸は前記ＣＲＴ前面を垂直方向に通過し、前記蛍光面は前記モニタ・ガラスからＺ方向に離間されている方法。７．ビデオ・カメラによって捕捉されたカメラ画像の部分のＸ−Ｙ空間座標を、ビデオーモニタ基準Ｘ−Ｙ空間座標系に変換する装置であって、Ｘ−Ｙ空間座標系で方位付けられた表示面を有するビデオ・モニタと、前記モニタおよび前記表示面を見るように、前記モニタに対して所与の関係で配置され整列されたビデオ・カメラであって、前記カメラは前記モニタの画像を含む出力カメラ画像を供給し、前記カメラ画像が、前記モニタに対する前記カメラの位置および整列位置の関数としてその値が変化する、前記モニタの特性を示す、前記ビデオ・カメラと、前記モニタの前記特性の実際の値を示すモニタ構成データの供給源と、前記カメラ画像を前記モニタ構成データと比較し、前記比較を示す出力を供給する第１手段と、前記第１手段の前記出力に接続され、前記モニタに対する前記カメラの配置および整列位置を決定し、それを示す出力を供給する第２手段と、前記第２手段の前記出力に接続され、前記モニタに対して決定された前記カメラの配置および整列位置を利用し、前記ビデオ・モニタ基準Ｘ−Ｙ座標系を規定する第３手段と、から成る装置。８．請求項７記載の装置において、出力信号を有するビデオ信号発生器と、前記信号発生器の出力信号を前記モニタに接続することによって、前記表示面上にビデオ・モニタ画像を発生する手段と、を含む装置。９．請求項７記載の装置において、前記モニタ構成データは、前記モニタおよびモニタ構成データの他の供給源から成るグループから受ける装置。１０．請求項７記載の装置において、前記第１手段は、前記モニタ画像をＸ−Ｙ空間座標に繰り返し変換するように動作し、前記変換したＸ−Ｙ空間座標を前記モニタ構成データと比較し、前記第１手段の出力を供給する装置。１１．請求項７記載の装置において、前記モニタはある物理的サイズのものであり、物理的形状および厚さを有するモニタ・ガラスを含み、前記モニタ・ガラスから離間された蛍光面を含み、前記モニタ構成データは、前記モニタの物理的サイズ、前記モニタ・ガラスの厚さ、前記モニタ・ガラスの形状、および前記モニタ・ガラスから前記蛍光面までの間隔から成るグループから選択されたデータを含む装置。１２．請求項１１記載の装置において、前記モニタは、前記カメラから見られる、垂直方向に延びるＣＲＴ前面を含み、前記Ｘ−Ｙ空間座標系のＸ軸は前記ＣＲＴ前面を水平方向に通過し、前記Ｘ−Ｙ空間座標系のＹ軸は前記ＣＲＴ前面を垂直方向に通過し、前記蛍光面は前記モニタ・ガラスからＺ方向に離間されている装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．カメラによって捕捉された画像の部分の位置座標を、ビデオ・モニタ上の表示画像に関連するビデオ・モニタ基準座標系に変換する方法であって、前記モニタ上の表示画面を含むビデオ・モニタのカメラ画像を捕捉するステップと、前記捕捉したカメラ画像を、コンピュータによる処理に適したフォーマットに変換するステップと、前記変換した画像を処理して、前記変換した画像のある特性を判定するステップと、前記変換した画像の予め選択した部分の位置座標を前記モニタの座標系に変換するステップと、から成る方法。２．請求項１記載の方法において、前記捕捉ステップは、前記ビデオ・モニタのベゼルの画像を、前記モニタ上の表示画面と共に捕捉することを含み、更に、ビデオ・モニタのサイズおよび型式を表わす構成データを受けるステップを含み、前記処理ステップは、前記ベゼルの捕捉画像を、前記構成信号から得られるベゼルの予測画像と比較することを含み、前記処理ステップは、更に、前記比較から、前記カメラに対する前記ビデオ・モニタの位置および整列を決定すること、および前記変換において前記決定された位置および整列を利用することを含む、方法。３．請求項２記載の方法において、前記構成データは、前記ビデオ・モニタから得る方法。４．請求項２記載の方法において、前記構成データは、予め得られ、記憶されている方法。５．請求項２記載の方法において、前記ビデオ・モニタは、所定のガラスの厚さを有する陰極線管を含み、前記処理ステップは、前記ガラスの厚さおよび曲率を導出することを含み、前記変換ステップは前記厚さと曲率とを前記変換に利用することを含む、方法。６．請求項１記載の方法において、前記変換ステップは、カメラ画素の座標から平面座標に位置座標を変換する方法。７．カメラによって捕捉された画像の部分の位置座標を、ビデオ・モニタ上の表示画像に関連するビデオ・モニタ基準座標系に変換するシステムであって、前記モニタ上の表示画面を含むビデオ・モニタのカメラ画像を捕捉する手段と、前記捕捉したカメラ画像を受け、該捕捉したカメラ画像を、コンピュータによる処理に適したフォーマットに変換する手段と、前記変換した画像を処理して、前記変換した画像のある特性を判定する手段と、前記変換した画像の予め選択した部分の位置座標を前記モニタの座標系に変換する手段と、から成るシステム。８．請求項７記載のシステムにおいて、前記捕捉手段は、前記ビデオ・モニタのベゼルの画像を、前記モニタ上の表示画面と共に捕捉することを含み、更に、ビデオ・モニタのサイズおよび型式を表わす構成データを受ける手段を含み、前記処理手段は、前記ベゼルの捕捉画像を、前記構成信号から得られるベゼルの予測画像と比較することを含み、前記処理手段は、更に、前記比較から、前記カメラに対する前記ビデオ・モニタの位置および整列を決定することと、前記変換において前記決定された位置および整列を利用することを含む、システム。９．請求項８記載のシステムにおいて、前記構成データは、前記ビデオ・モニタから得るシステム。１０．請求項８記載のシステムにおいて、前記構成データは、予め得られ、記憶されているシステム。１１．請求項８記載のシステムにおいて、前記ビデオ・モニタは、所定のガラスの厚さを有する陰極線管を含み、前記処理手段は、前記ガラスの厚さおよび曲率を導出することを含み、前記変換手段は前記厚さと曲率とを前記変換に利用することを含む、方法。１２．請求項１記載のシステムにおいて、前記変換手段は、カメラ画素の座標から平面座標に位置座標を変換することを含むシステム。１３．ビデオ・モニタに対するカメラの三次元位置を正確に決定する方法であって、前記モニタ上の表示画像を含む前記ビデオ・モニタのカメラ画像を捕獲するステップと、前記捕獲したカメラ画像を、コンピュータによる処理に適したフォーマットに変換するステップと、前記変換した画像を処理し、前記モニタの画像の実際のサイズおよび形状を含む、前記変換した画像のある特性を判定するステップと、前記カメラが前記モニタに対して所定の三次元位置にあった場合、前記モニタの画像の予測サイズおよび形状を得るステップと、前記モニタの画像の実際のサイズおよび形状を、前記モニタの画像の予測サイズおよび形状と比較するステップと、前記比較に基づいて、前記モニタに対する前記カメラの三次元位置を計算するステップと、から成る方法。