JPH0481090A - 視線一致型の人物映像撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はテレビ会議、テレビ電話などにおける会議参加
者の視線を一致させて撮影する視線一致型の人物映像撮
影装置に関するものである。

（従来の技術） 画像通信技術の発達により遠隔地にいる相手の顔画像を
見ながら会議や打ち合わせができるテレビ会議システム
やテレビ電話システムが実用に供されている。テレビ会
議システムやテレビ電話システムでは、通信会議を意識
させないような自然な、臨場感のある、また表情などを
うまく読み取れる撮影表示方法を必要としている。ＣＲ
Ｔ等の画像表示装置を介してのお互いの視線を一致させ
て撮影する方、法は、自然で、臨場感のある、また表情
などをうまく読み取れるシステム実現のための有効な手
段である。

しかしながら、視線の一致を実現するためにカメラをＣ
ＲＴ等の画像表示装置の前に設置するとカメラが表示装
置の表示画面を遮ってしまうため、現在のこれらのシス
テムでは、表示装置の上や横に設置している。この結果
、通信相手には斜め上方や横から見た顔画像が送信され
てしまい、お互いの視線はＣＲＴ等の画像表示装置を向
いているので、視線を一致させた会議や打ち合わせが実
現されていなかった。

上記の問題点を解決するため、表示装置の表示画面を遮
ることなくカメラを被写体人物像の視線の中に設置する
方法として、従来では、ハーフミラ−を使用した視線一
致型の表示撮影装置が知られている。第５図はハーフミ
ラ−を使用した表示撮影装置の構成例を示す図であり、
■は表示装置、２はハーフミラ−１３は撮影装置として
のＴＶカメラ、４は観察者である。観察者４はハーフミ
ラ−２を介して表示装置１を観察している。同時に観察
者４の顔は、撮影装置３により撮影されるため、観察者
４の視線は撮影装置３の方向を向いており、通信相手に
視線の一致した顔画像が伝送されることになる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の視線−散型表示撮影装置では
、 ■　撮影装置３は観察者４から見えないようにするため
、外部からの光を遮断するための箱に納め固定なければ
ならず、装置が大型になる。

■　ハーフミラ−２の配置角度を小さくすると、撮影装
置３に表示装置１の表示画面も撮影されてしまい、人物
像のみを撮影することができない。

■　また、遠隔地画像の表示においては、臨場感、すな
わち、あたかも相手がそこにいるような感覚を観察者４
に与えるために、表示画面の大型化が重要な要件の１つ
である。

これに関しては、畑田、坂田９日下が、「画面サイズに
よる方向感覚誘導結果」テレビジョン学会誌第３３巻、
第５号、第４０７頁〜第４１３頁、　１９７９年におい
て、臨場感効果は２０°以下の狭い表示画面では非常に
弱く、８０°近辺以上になると飽和状態になると報告し
ている。

すなわち、テレビ会議における表示画面の大形化が必要
であるが、第５図の従来の撮影装置では更につぎの問題
点がある。

■　表示画面を大型化すると、それに従いハーフミラ−
も大きくなり、これが４５°で傾いているため、画面直
近に観察者４が近づいて観ることが出来ない。従って表
示画面の観察者が観た視野角は大きく出来ず、臨場感の
効果かうすい。

以上のような問題点があるため、第５図に示す撮影装置
では大画面画像表示は不可能であり、表示画面は臨場感
に乏しいため実用に供されることはなかった。

（発明の目的） 本発明の目的は、表示装置観察中の観察者の正面像を良
好に撮影出来、大画面・広視野角表示をできるようにし
た、視線一致型の人物映像撮影装置を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し目的を達成するため、表示装
置の表示画面観察中の人物を撮影する視線一致型の人物
映像撮影装置において、 前記表示装置の表示画面像と観察者像とを切分する手段
と、撮影装置から出力された映像信号と表示装置に入力
される映像信号との差分信号を発生させる信号処理手段
とを少なくとも有することを特徴とする。

（作　用） 本発明は遠隔地にある相手の顔画像が表示装置の表示画
面に表示され、観察者はハーフミラ−を介して観察する
。一方、観察者の顔の像はハーフミラ−により反射され
撮影装置により撮影され、同時にハーフミラ−を介して
表示装置の表示画面を撮影する。そして、観察者の像と
表示画面上の相手の顔画像が重畳された状態の信号とし
て信号処理装置に入力される。

この場合、信号処理装置では、表示画面を正面画像の形
で撮影されている時は別として、斜めの方向から撮影さ
れた時は相手方の顔画像の歪み補正を行なう。また、一
方、撮影装置の出力映像に重畳された前記相手側の映像
信号と輝度レベルを同一とし、必要により相手側の映像
を拡大あるいは縮小して位置合せを行なう。

そして、上記処理がされた前記撮影装置からの映像信号
と、表示装置への入力映像信号を差分処理装置で差分映
像を得た後、観察者の映像のみを適切な輝度レベルまで
にして相手方へ伝送する。

これはハーフミラ−を４５°程度まで傾ける必要がなく
小型化とともに大画面、広視野での相手の映像表示がで
きる。更に上記動作を基本として表示装置を大型スクリ
ーンに代え行なうことにより、広視野で画像の観察を可
能とし、表示画像の臨場感を更に増すことができる。

（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例の構成図を示し、前記第
５図と同じ各部について同じ番号を付しである。図に示
すように表示装置１の表示画面前にハーフミラ−２を配
置し、該表示画面上に映し出された相手側の顔画像の表
示画面像光路５と、該ハーフミラ−上に映し出された観
察者４の観察者像光路６とが、ハーフミラ−２により切
り分けられる構成となっている。

また、前記表示装置１への入力映像信号７と、撮影装置
（ＴＶカメラ）３の出力映像信号８の２入力が差分信号
を発生させる信号処理装置９に入力され、該装置から遠
隔地にある相手側表示装置へ観察者映像信号ｌＯとして
出力される構成となっている。

上記信号処理装置９の構成例を第２図に示し、図に示す
ように表示装置１への入力映像信号７系には、輝度低減
装置９１とトリミング装置９２が、またＴＶカメラ３の
出力映像信号８系には、台形歪補正装置９３を夫々有す
る。両映像信号７，８の２入力は差分映像を得る差分処
理装置９４に入力され、その出力は輝度増幅装置９５に
入力される構成となっている。

上記構成に基づく第１の実施例の動作を、第３図に示す
入力映像信号７系とＴＶカメラの出力映像信号８系の各
映像例により説明する。

まず、入力映像信号７は表示装置１及び信号処理装置９
に入力され、表示装置ｌには遠隔地にいる会議の相手の
顔画像が表示画面上に表示され、観察者４はハーフミラ
−２を介して相手の顔画像を観察できる。

一方、観察者４の顔の像はハーフミラ−２により反射さ
れ、観察者像光路６を通ってＴＶカメラ３により撮影さ
れる。また、同時にＴＶカメラ３はハーフミラ−２を通
して表示装置１の表示画面像（相手の顔画像）も表示画
面像光路５を通って撮影され、前記観察者の顔の像と重
畳されたＴＶカメラの出力映像信号８として信号処理装
置９に入力される。ところで、前記ＴＶカメラ３は表示
装置１の表示画面に対し完全に垂直方向から撮影してい
る場合は別として、第１図に示すように斜め方向から撮
影すると、ＴＶカメラの出力映像信号８に重畳された相
手側の顔画像の映像は、第３図８１の破線で示すように
台形に歪んでいる。この歪みは第１図に示すＴＶカメラ
３の光軸と、表示装置１の表示画面とのなす角度θによ
り決まる。従って予めこの角度を測定しておき、第２図
の台形歪補正装置９３により歪を実時間で補正し、第３
図８２に示す台形歪補正映像を得た後、差分処理装置９
４へ入力する。

また、遠隔地の相手側の映像である表示装置ｌへの入力
映像信号７の映像７１（第３図参照）は、第２図の輝度
低減装置９１に入力されて輝度低減映像７２を得る。こ
の時の輝度低減はＴＶカメラの出力映像信号８に重畳さ
れる相手側の映像信号と輝度レベルを同一にするために
行う。そして、この輝度低減映像７２はトリミング装置
９２に入力され、遠隔地の相手の映像を拡大あるいは縮
小し、さらに位置合せを行ない所定の寸法のトリミング
映像７３を得て差分処理装置９４へ入力する。

このトリミング映像７３を得る場合、具体的には台形歪
補正映像８２に重畳された相手の映像の寸法位置を予め
ＴＶカメラ３の撮影倍率、Ｗｋ影角度より測定しておき
、これらの値をもとにトリミング装置９２で実時間で処
理して行う。

次に差分処理装置９４では、台形歪補正映像８２からト
リミング映像７３を差し引き、観察者４の映像のみが映
っている差分映像４０を得る。この差分映像４０は輝度
増幅装置９５に入力され、観察者の映像を適切な輝度レ
ベルまで増幅し、観察者映像信号ｌＯを得、遠隔地の相
手に伝送する。

以上述べたような構成になっているため、本発明による
とＴＶカメラで撮影された映像から、観察者の映像部分
のみを良好に切り出すことが出来る。従って、従来の装
置に比べ表示画面に対し、ハーフミラ−を４５６程度ま
で傾むける必要がなくそのために装置を／Ｊ１形化でき
ると共に観察者は表示画面直近まで顔を近づけることが
出来るので、大画面・広視野での相手映像表示ができる
。

なお、信号処理装置９は、説明を簡単にするために必要
最小限の専用のハードウェア構成について説明したが、
この代わりに汎用の動画像処理装置を用いて同一のアル
ゴリズムを実現できることは言うまでもない。例えば、
米国イメージテクノロジ社の動画像処理装置ｌＴｌ−１
５０シリースにおいて、映像入力端子３本のうちの２本
にそれぞれ表示装置入力映像信号７と、ＴＶカメラ呂方
力映像信号８入力することで実現できる。

第４図は本発明の第２の実施例の構成図を示し前記第１
図と同じ各部については同じ番号を付しである。図に示
すように表示装置１に代え大型のスクリーン１ａを斜め
に配置し、その前にハーフミラ−２ａを配置する。そし
て観察者４の位置する所より斜め上方より該スクリーン
１ａ上へハーフミラ−２ａを介して投影するＴＶプロジ
ェクタ１ｂを配置し、その前面にハーフミラ−２ｂを、
また、撮影装置３のＴＶカメラの前面にフルミラー２Ｃ
を夫々配置した構成である。

本実施例では大画面・高輝度表示を実現するために上記
のようにＴＶプロジェクタｌｂにより遠隔地の相手の顔
画像をスクリーンｌａ上のハーフミラ−２ａ、２ｂを介
して投影する。そして、観察者４はスクリーンｌａ上に
表示された相手の顔画像を観察する。

上記ＴＶカメラ３ではハーフミラ−２ａ、　２ｂ。

フルミラー２ｃを通して投影されるスクリーンｌａ上の
表示像と、ハーフミラ−２ａで反射される観察者４の像
が重畳して撮影され、ＴＶカメラの出力映像信号８が信
号処理装置９に入力される。この信号処理装置９ではＴ
Ｖプロジェクタ１ｂに入力される入力映像信号７も入力
され、前記第２図で説明した信号処理が行なわれ、観察
者４の映像のみが観察者映像信号ＩＯとして相手側へ出
力される。

本実施例ではスクリーン１ａの大きさは１２０インチで
あり、観察者４とスクリーン中央との距離は約１．５ｍ
とした。これによって観察者４は視野角８０°程度の広
視野で画像を観察出来るので、表示画枠が気にならない
ため表示画像の臨場感及び迫力を増すことが出来る。こ
れに対し従来の装置では、このような大画面表示では観
察者はハーフミラ−が表示面に対し出てしまいスクリー
ン面に近づいて表示画面を観察することができない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、ハーフミラ−を介して
撮影される観察者像と表示画面像から、観察者像のみを
切り出すことができるため、表示画面に対するハーフミ
ラ−の角度は制限がなく、装置を小型化できる。また、
表示画面に対するハーフミラ−の角度には制限がなく、
表示画面に平行に配置できるため、観察者は画面に近づ
いて観察できるので大画面広視野画像が表示できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成図、第２図は第１
図の信号処理装置の構成例を示す図、第３図は第２図の
信号処理装置での処理内容を説明するための図、第４図
は本発明の第２の実施例の構成図、第５図は従来の視線
−散型の表示撮影装置の構成例を示す図である。 ｌ　・・・表示装置、　ｌａ・・・スクリーン、ｌｂ・
　ＴＶプロジェクタ、　２．２ａ。 ２ｂ・・・ハーフミラ−２Ｃ・・・フルミラ３・・・撮
影装置（Ｔ〜′カメラ）、　４・・・観察者、　５　・
・・表示画面像光路、６　・・・観察者像光路、　７　
・・　表示装置への入力映像信号、　８　・・・ＴＶカ
メラの出力映像信号、　９　・・・信号処理装置、ＩＯ
・・・観察者映像信号、９１　・・・輝度低減装置、９
２・・・　トリミング装置、９３・・・台形歪補正装置
、９４・・・差分処理装置。 ９５・・・輝度増幅装置。 特許出願人　日本電信電話株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示装置の表示画面観察中の人物を撮影する視線
   一致型の人物映像撮影装置において、前記表示装置の表
   示画面像と観察者像とを切分する手段と、撮影装置から
   出力された映像信号と表示装置に入力される映像信号と
   の差分信号を発生させる信号処理手段とを少なくとも有
   することを特徴とする視線一致型の人物映像撮影装置。
2. （２）表示装置の表示画面像と観察者像とを切分する手
   段は、前記表示装置の表示画面前に配置されたハーフミ
   ラーによることを特徴とする請求項（１）記載の視線一
   致型の人物映像撮影装置。
3. （３）撮影装置から出力された映像信号と表示装置に入
   力される映像信号との差分信号を発生させる信号処理手
   段は、少なくとも前記表示装置に入力される映像信号の
   輝度を低減させた後、２入力、１出力の映像信号差分処
   理手段へ入力し処理することを特徴とする請求項（１）
   記載の視線一致型の人物映像撮影装置。
4. （４）撮影装置から出力された映像信号は必要により台
   形歪補正を行い、表示装置に入力される映像信号は輝度
   を低減させた後、必要によりトリミングを行い、夫々２
   入力、１出力の映像信号差分処理手段へ入力し処理する
   ことを特徴とする請求項（１）記載の視線一致型の人物
   映像撮影装置。