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特開2024-49815情報表示システム、情報表示方法、プログラム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024049815
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】情報表示システム、情報表示方法、プログラム
(51)【国際特許分類】
   H04N 7/18 20060101AFI20240403BHJP
   G09G 5/377 20060101ALI20240403BHJP
   G09G 5/00 20060101ALI20240403BHJP
   G09G 5/36 20060101ALI20240403BHJP
   G09G 5/38 20060101ALI20240403BHJP
   G06F 3/01 20060101ALI20240403BHJP
【FI】
H04N7/18 D
G09G5/36 520M
G09G5/36 520L
G09G5/00 530M
G09G5/00 530H
G09G5/36 520D
G09G5/38 A
G06F3/01 510
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022156278
(22)【出願日】2022-09-29
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.QRコード
(71)【出願人】
【識別番号】000232254
【氏名又は名称】日本電気通信システム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124811
【弁理士】
【氏名又は名称】馬場 資博
(74)【代理人】
【識別番号】100088959
【弁理士】
【氏名又は名称】境 廣巳
(74)【代理人】
【識別番号】100097157
【弁理士】
【氏名又は名称】桂木 雄二
(74)【代理人】
【識別番号】100187724
【弁理士】
【氏名又は名称】唐鎌 睦
(72)【発明者】
【氏名】安達 ゆり
(72)【発明者】
【氏名】上野 悟己
(72)【発明者】
【氏名】高岡 真則
(72)【発明者】
【氏名】青木 教之
(72)【発明者】
【氏名】河野 研二
【テーマコード(参考)】
5C054
5C182
5E555
【Fターム(参考)】
5C054CA04
5C054CC02
5C054DA07
5C054FA04
5C054FC12
5C054FE14
5C054HA19
5C182AA04
5C182AA31
5C182AB02
5C182AB08
5C182AB33
5C182AB34
5C182AB35
5C182AC02
5C182AC03
5C182BA04
5C182BA14
5C182BA29
5C182BA35
5C182BA46
5C182BA47
5C182CB13
5C182CB14
5C182CB32
5C182CB42
5C182CB44
5C182CB52
5C182CB54
5C182DA02
5C182DA44
5E555AA22
5E555AA27
5E555AA28
5E555AA64
5E555BA01
5E555BA04
5E555BB01
5E555BB04
5E555BC04
5E555BD01
5E555BE16
5E555BE17
5E555CA42
5E555CA45
5E555CB01
5E555CB21
5E555CB82
5E555CC01
5E555DA01
5E555DA08
5E555DA09
5E555DB15
5E555DB37
5E555DB56
5E555DB57
5E555DC09
5E555DC43
5E555DC72
5E555DC84
5E555DD06
5E555DD07
5E555DD09
5E555EA07
5E555EA08
5E555EA09
5E555EA14
5E555EA22
5E555FA00
(57)【要約】
【課題】現場で行う監視業務の効率化を図ることができないこと。
【解決手段】本開示の情報表示システム100は、表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成する生成部121と、表示装置に表示された現実空間像内における所定の領域とは異なる位置に、仮想画像を現実空間像に重畳して表示するよう制御する表示制御部122と、仮想画像に対する操作を受け付ける操作部123と、を備える。
【選択図】図12
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成する生成部と、
前記表示装置に表示された前記現実空間像内における前記所定の領域とは異なる位置に、前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御する表示制御部と、
前記仮想画像に対する操作を受け付ける操作部と、
を備えた情報表示システム。
【請求項2】
請求項1に記載の情報表示システムであって、
前記生成部は、前記現実空間像内の前記所定の領域に対応する枠で囲まれた前記仮想画像を生成し、
前記表示制御部は、前記枠で囲まれた前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御する、
情報表示システム。
【請求項3】
請求項2に記載の情報表示システムであって、
前記表示制御部は、前記現実空間像内の前記所定の領域に対応する位置に、前記枠を重畳して表示するよう制御し、前記現実空間像内の前記所定の領域とは異なる位置に、前記枠で囲まれた前記仮想画像を表示する、
情報表示システム。
【請求項4】
請求項1に記載の情報表示システムであって、
前記表示制御部は、前記現実空間像内において前記所定の領域よりも近くの位置に、前記仮想画像を表示する、
情報表示システム。
【請求項5】
請求項1に記載の情報表示システムであって、
前記操作部は、前記仮想画像の位置、向き、大きさの少なくとも1つを変更する操作を受け付け、
前記表示制御部は、受け付けた操作に応じて前記仮想画像を処理して表示する、
情報表示システム。
【請求項6】
請求項1に記載の情報表示システムであって、
前記操作部は、前記仮想画像に対する情報付与の操作を受け付け、
前記表示制御部は、受け付けた操作に応じて前記仮想画像に情報を付与して表示する、
情報表示システム。
【請求項7】
表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成し、
前記表示装置に表示された前記現実空間像内における前記所定の領域とは異なる位置に、前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御し、
前記仮想画像に対する操作を受け付ける、
情報表示方法。
【請求項8】
請求項7に記載の情報表示方法であって、
前記仮想画像の位置、向き、大きさの少なくとも1つを変更する操作を受け付け、
受け付けた操作に応じて前記仮想画像を処理して表示する、
情報表示方法。
【請求項9】
表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成し、
前記表示装置に表示された前記現実空間像内における前記所定の領域とは異なる位置に、前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御し、
前記仮想画像に対する操作を受け付ける、
処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、情報表示システム、情報表示方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
インフラや工場などにおける点検監視・保守運用管理では、作業の簡易化やデジタル化が求められており、インフラや工場内の設備の3次元的な把握や空間の3次元的な認識が技術的な課題となる。そこで、3次元センサを利用した点検監視・保守管理が一般的に考えられる。3次元センサで得られる3次元点群データを利用することで、電柱等大きなものの距離を測定し、点検を容易にできたり、物流における貨物の積載量可視化ができたりする。また、3次元センサにより遠方にある物体や環境をセンシングすることができる。
【0003】
ここで、監視業務に用いるシステムの一例として、特許文献1には、ヘッドマウント型ディスプレイを用いるシステムが記載されている。具体的に、特許文献1では、まず、監視対象を仮想3次元空間上に表現する3次元構造データを記憶している。そして、監視対象の区域内に設置されたカメラから画像データを収集し、かかる画像データから監視箇所において異常を検知した検知結果データを取得し、ヘッドマウント型ディスプレイの位置データ、方位データを含む測位結果データを取得する。その後、3次元構造データと検知結果データと測位結果データとに基づいて、全ての位置関係を統合した3次元統合データを生成して、監視業務時にヘッドマウント型ディスプレイに仮想画像を表示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2012-239068号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述した特許文献1に記載のシステムでは、監視対象の異常の検知結果を表示しているだけであって、監視者が実際に現場を訪れた際に、監視対象の詳細な状態を調べることが困難である。その結果、現場で行う監視業務の効率化を図ることができない、という問題が生じる。
【0006】
このため、本開示の目的は、上述した課題である、現場で行う監視業務の効率化を図ることができない、ことを解決することができる情報表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一形態である情報表示システムは、
表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成する生成部と、
前記表示装置に表示された前記現実空間像内における前記所定の領域とは異なる位置に、前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御する表示制御部と、
前記仮想画像に対する操作を受け付ける操作部と、
を備えた、
という構成をとる。
【0008】
また、本開示の一形態である情報表示方法は、
表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成し、
前記表示装置に表示された前記現実空間像内における前記所定の領域とは異なる位置に、前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御し、
前記仮想画像に対する操作を受け付ける、
という構成をとる。
【0009】
また、本開示の一形態であるプログラムは、
表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成し、
前記表示装置に表示された前記現実空間像内における前記所定の領域とは異なる位置に、前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御し、
前記仮想画像に対する操作を受け付ける、
処理をコンピュータに実行させる、
という構成をとる。
【発明の効果】
【0010】
本開示は、以上のように構成されることにより、現場で行う監視業務の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本開示の実施形態1における情報表示システムの概要を示す図である。
図2図1に開示した情報表示システムの概要を示す図である。
図3図1に開示した情報表示システムの全体構成を示すブロック図である。
図4図1に開示した利用者端末の構成を示すブロック図である。
図5図1に開示した情報処理サーバの構成を示すブロック図である。
図6図1に開示した利用者端末における表示画像の一例を示す図である。
図7図1に開示した利用者端末における表示画像の一例を示す図である。
図8図1に開示した利用者端末における表示画像の一例を示す図である。
図9図1に開示した情報処理サーバの動作を示すフローチャートである。
図10図1に開示した利用者端末の動作を示すフローチャートである。
図11】本開示の実施形態2における情報表示システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
図12】本開示の実施形態2における情報表示システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
<実施形態1>
本開示の第1の実施形態を、図1乃至図10を参照して説明する。まずはじめに、情報表示システムの概要について説明する。
【0013】
[概要]
本実施形態における情報表示システムは、図1及び図2に示すように、利用者Pが利用する表示装置である利用者端末20と、所定の対象物を撮影する撮影装置であるセンサ40と、表示画像を処理する情報処理サーバ10と、を備えて構成される。そして、本実施形態における情報表示システムは、利用者Pが、電柱や電線といったインフラや、高さ制限されている地域における樹木などの点検や監視を行うために利用される。例えば、図1の左図に示すように、利用者Pは、ヘッドマウント型ディスプレイからなる利用者端末20を装着して、かかる利用者端末20越しに監視場所を見る。すると、図1の右図に示すように、ヘッドマウント型ディスプレイである利用者端末20の表示部Aには現実空間像が表示される。なお、利用者端末20に表示される現実空間像は、表示部Aを透過させて現実空間を見た像であってもよく、現実空間をデジタルデータに変換して表示部Aに表示させた像であってもよい。
【0014】
そして、センサ40は、図2に示すように、監視箇所における符号Rcの範囲に示すような撮影画像である撮影データ30を取得する。撮影データ30は、後述するように、撮影範囲に存在する監視の対象物となる電柱や電線の三次元座標を示す位置情報である三次元点群データが含まれることとなる。この撮影データ30は、利用者端末20を介して、あるいは、センサ40から直接、情報処理サーバ10に送信される。
【0015】
情報処理サーバ10は、センサ40で撮影された撮影データ30に含まれる三次元点群データから、現実空間像の所定の領域R1の仮想画像を生成する。このとき、情報処理サーバ10は、必要に応じて、利用者端末20とセンサ40との位置情報を取得して、これらの位置合わせを行う。つまり、情報処理サーバ10は、図2の符号Rdの範囲に示す利用者端末20の視野と、符号Rcの範囲に示すセンサ40による撮影領域と、の差異に基づいて、利用者端末20の位置に対して、センサ40によって撮影された撮影データ30の位置を対応させるよう位置合わせを行う。そして、情報処理サーバ10は、利用者端末20に位置合わせした撮影データ30に基づいて生成した仮想画像を利用者端末20に送信し、利用者端末20に映る現実空間像に、仮想画像を重ねて表示するよう制御する。
【0016】
ここで、図1の右図に、利用者端末20の表示部Aの表示例を示す。表示部Aには、利用者端末20からみた現実空間像が表示されると共に、かかる現実空間像の所定の領域R1の仮想画像R2が重畳して表示される。このとき、情報処理サーバ10は、仮想画像R2を生成した現実空間像における所定の領域R1の位置に枠を表示すると共に、表示部A上の所定の領域R1の位置とは異なる位置に、仮想画像R2を表示する表示領域Bを設け、かかる表示領域B内に所定の領域R1に対応する枠で囲まれた仮想画像R2を表示するよう制御する。なお、利用者端末20の表示部Aには、利用者Pの操作状況を示す操作表示部Cも表示される。以下、各構成及び動作について、図3乃至図10を参照して詳しく説明する。
【0017】
[構成]
図3は、情報処理システム全体のシステム構成図である。利用者端末20は、センサ40で撮影された撮影データ30を取得し、情報処理サーバ10を通して他の利用者端末20リアルタイムにデータを相互に連携する。
【0018】
ここで、センサ40は、LIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)やToFカメラ(Time of Flight Camera)、ステレオカメラ等の3Dセンサ(三次元センサ)等である。但し、センサ40は、3Dセンサに限定されず、ハイパースペクトルカメラやRGBカメラ、その他センサ類でもよい。
【0019】
利用者端末20は、ヘッドマウント型ディスプレイといったMRグラス(Mixed Reality Glass)である。このため、利用者端末20は、現実空間像を表示すると共に、かかる現実空間像に仮想画像データを重ねて表示することができるよう構成されている。なお、利用者端末20は、MRグラスであることに限定されず、VRグラス(Virtual Reality Glass)などその他の眼鏡型デバイスであったり、パーソナルコンピュータやタブレット端末、スマートフォンなど、表示部を有する情報処理端末であればいかなるものであってもよい。そして、利用者端末20は、利用者が携帯してもよく、現場に存在し利用者との情報をやりとりするシステム(例えば、プロジェクタで情報を利用者に提示し、センサや音声で利用者から情報を取得することが可能なシステムなど)であってもよい。
【0020】
なお、利用者端末20は、センサ40を具備せず直接撮影データ30を取得することなく、情報処理サーバ10からのみデータを取得してもよい。つまり、利用者端末20は、撮影データ30を撮影するセンサ40と接続されたものやセンサ40自体を搭載したものであってもよく、センサ40と接続されておらずヘッドマウント型ディスプレイで表示を行うだけのものであってもよい。なお、以下では、主にセンサ40と接続された利用者端末20の構成を説明する。
【0021】
図5は、利用者端末20のシステム構成図である。利用者端末20は、演算装置と記憶装置と表示部とを備えた情報処理端末にて構成される。そして、利用者端末20は、図5に示すように、データ収集部21、情報表示部22、情報操作部23、データ配送部24、を備える。データ収集部21、情報表示部22、情報操作部23、データ配送部24の各機能は、演算装置が記憶装置に格納された各機能を実現するためのプログラムを実行することにより実現することができる。
【0022】
データ収集部21は、上述したセンサ40で取得した撮影データ30や、情報処理サーバ10に保存された仮想画像などのデータを取得する。また、データ収集部21は、利用者端末20の位置情報、及び、センサ40の位置情報を取得する。例えば、データ収集部21は、利用者端末20に装備されたGPS(Global Positioning System)装置や方位センサから、利用者端末20の位置及び撮影方向を含む位置情報を取得する。また、データ収集部21は、センサ40に装備されたGPS装置や方位センサから、センサ40の位置及び撮影方向を含む位置情報を取得する。なお、データ収集部21は、利用者端末20に搭載されたカメラで、センサ40に表示されたQRコードを撮影して、当該QRコードに含まれるセンサ40の識別情報を取得してもよい。このとき、センサ40の識別情報には、かかるセンサ40の位置及び撮影方向を含む位置情報が予め関連付けられていることとする。なお、QRコード自体に、センサ40の位置情報が含められていてもよい。
【0023】
情報表示部22は、データ収集部21で取得した情報を、表示部Aに表示させるよう制御する。具体的に、情報表示部22は、図1の右図に示すように、表示部Aに透過表示された、あるいは、デジタルデータに変換されて表示された現実空間像に、後述するように情報処理サーバ10から送信された仮想画像R2などのデータを重畳(オーバーレイ)表示させる。例えば、仮想画像R2は、後述するように、現実空間内の所定の領域R1である対象領域R1に対応する三次元点群データから生成された三次元画像であり、利用者Pから現実空間像では見えない部分のデータを補間した画像であってもよく、メッシュ化やポリゴン化された画像であってもよい。このとき、情報表示部22は、図1の右図に示すように、利用者Pから指定された現実空間内の対象領域R1を囲う枠を表示部Aに表示したり、現実空間内の対象領域R1とは異なる領域に表示領域Bを設け、かかる表示領域B内に対象領域R1に対応する枠で囲まれた仮想画像R2を表示することとなる。特に、情報表示部22は、現実空間像内で指定した対象領域R1が遠方であっても、表示部Aの下部、つまり、利用者Pにとって表示部A内において対象領域R1よりも近くの位置に表示領域Bを表示して仮想画像R2を表示する。なお、情報表示部22は、上述した対象領域R1を囲う枠や仮想画像R2等を、後述するように情報処理サーバ10から送信された情報に応じて表示するが、情報表示部22によって生成された情報に応じて表示してもよい。
【0024】
また、情報表示部22は、後述するように表示領域Bに表示された仮想画像R2に対する利用者Pからの操作に応じて、表示領域B内の仮想画像R2の表示や、現実空間像内の対象領域R1を囲う枠の表示を制御する。なお、これらの表示の制御については後述する。
【0025】
情報操作部23は、利用者Pによる現実空間像上の対象領域R1を指定する操作を受け付ける。このとき、情報操作部23は、利用者端末20に装備されている利用者Pが手で操作可能な操作装置に対する操作を受け付けて、かかる操作装置に対する操作状況を表す操作表示部Cを、表示部Aの表示領域B内に表示してもよい。例えば、情報操作部23は、現実空間像上において仮想画像化する対象領域R1を指定する矩形や直方体の枠の入力を受け付ける。このとき、対象領域R1の指定は枠であることに限定されず、球や不定形の任意の形状でもよく、2次元平面などでもよい。一例として、利用者Pは、枠の指定を、遠隔で操作装置を介して大雑把に指定(ポイントや範囲)して、そのポインタや範囲を移動して指定することや、該当オブジェクトや範囲(ROI)のIDや名前などの情報による指定、また他の外部システムや他のユーザからの情報に基づいて指定してもよい。また、枠の指定において、状況に応じた補正や適切な場所にスナップ(位置を合わせる)などをおこなってもよい。
【0026】
また、情報操作部23は、表示部Aの表示領域Bに表示された仮想画像R2に対する操作も受け付ける。例えば、情報操作部23は、図6に示すように仮想画像R2の枠の位置を移動させる操作、枠の向きを回転させる操作、図7に示すように仮想画像R2の枠の大きさを拡大・縮小させる操作などを受け付け、さらには、図8に示すように仮想画像R2の枠内に文字などの情報を付与する操作を受け付ける。なお、情報操作部23は、利用者Pが仮想画像R2つまり対象領域R1に対して確認・点検を行ったことを示す操作を受け付けてもよい。併せて、情報操作部23は、図6から図8の操作表示部C,C’に示すように、操作状況を表す情報を表示する。
【0027】
さらに、上記操作に応じて、上述した情報表示部22は、図6から図8に示すように、表示領域Bにおいて仮想画像R2を移動、回転、拡大・縮小させて表示し、また、仮想画像R2に文字などの情報を付与する。また、情報表示部22は、現実空間像に重畳表示している対象領域R1の枠を、移動、回転、拡大・縮小させて表示し、また、現実空間像に文字などの付与された情報を重畳表示する。具体的に、図6の例では、表示領域B内で仮想画像R2を符号R2’に示すように移動し、また、対象領域R1の枠を符号R1’に示すように移動するよう表示する。また、図7の例では、表示領域B内で仮想画像R2を拡大・縮小する表示し、一例として、図2の右図に仮想画像R2を拡大表示した様子を示す。また、図8の例では、表示領域B内で仮想画像R2に文字情報Dを付与し、また、対象領域R1の枠内に対応する文字情報D’を付与するよう表示する。なお、情報表示部22は、利用者Pによって確認・点検が行われたことの操作を受けた場合には、対象領域R1に対して確認済み・点検済みを示すような仮想画像、例えば、対象領域R1を別の色の枠で囲うような仮想画像や確認済み・点検済みの文字などの仮想画像を、現実空間像に重畳表示してもよい。
【0028】
なお、情報表示部22は、上述した対象領域R1を囲う枠や、表示領域B及び仮想画像R2を、後述するように情報処理サーバ10にて生成された仮想画像などの送信された情報に従って表示するが、情報表示部22による処理によって表示してもよい。また、情報処理サーバ10から送信され表示される仮想画像は、上述した操作に応じてそのデータ種別が変更されてもよい。例えば、移動などの操作を加える場合は、RGB画像で分かりやすく表示し、情報付与や計測などの処理を行いたい場合には3次元情報を表示してもよい。
【0029】
データ配送部24は、上述した撮影データ30や位置情報、操作情報などの情報を情報処理サーバ10に送信して、情報処理サーバ10に保存する。撮影データ等の配送は、取得する毎に全データでもよく差分データだけでもよいし、伝送の負荷を考慮してスロットリングやタイミングの調整等も行ってもよい。
【0030】
図5は、情報処理サーバ10のシステム構成図である。情報処理サーバ10は、演算装置と記憶装置とを備えた1台又は複数台の情報処理装置にて構成される。そして、情報処理サーバ10は、図6に示すように、位置情報取得部11、位置合わせ機能部12、データ収集部13、情報管理部14、データ配送部17、を備える。なお、情報管理部14は、さらに情報調整部15を備える。位置情報取得部11、位置合わせ機能部12、データ収集部13、情報管理部14、情報調整部15、データ配送部17の各機能は、演算装置が記憶装置に格納された各機能を実現するためのプログラムを実行することにより実現することができる。また、情報処理サーバ10の情報管理部14は、情報保有部16を備える。情報保有部16は、記憶装置により構成される。以下、各構成について詳述する。
【0031】
まず、データ収集部13は、利用者端末20から送信されたデータを収集する。例えば、データ収集部13は、利用者端末20、センサ40の位置情報を収集したり、センサ40にて撮影された撮影データ30の三次元点群データを収集する。収集された位置情報は、位置情報取得部11にて取得されて位置合わせ機能部12にて用いられたり、収集された三次元点群データは情報保有部16に保存される。また、データ収集部13(操作部)は、上述したように利用者Pから利用者端末20に入力された操作情報を収集する。例えば、データ収集部13は、現実空間像内における対象領域R1の枠を指定する操作の情報や、表示領域Bにおいて仮想画像R2の枠を移動、回転、拡大・縮小させたり、文字などの情報を付与したり、確認済み・点検済み、などの操作の情報を取得する。かかる操作情報は、情報調整部15で利用される。
【0032】
位置情報取得部11は、利用者端末20、センサ40、撮影データ30内の対象物等の位置情報を取得する。例えば、位置情報取得部11は、利用者端末20から得られたデータや付与された情報から位置情報を取得する。例えば、位置情報取得部11は、利用者端末20及びセンサ40のGPSや方位センサから得られた情報から、利用者端末20及びセンサ40の位置及び撮影方向の位置情報を取得する。また、位置情報取得部11は、撮影データの点群データから、撮影データに映る電柱や樹木などの対象物の三次元座標からなる位置情報を取得する。なお、位置情報取得部11は、センサ40のQRコードから得られた当該センサ40の識別情報を得られた場合には、かかる識別情報に関連付けられて記憶されているセンサ40の位置情報を取得する。
【0033】
位置合わせ機能部12は、上述したように取得した位置情報をもとに、利用者端末20とセンサ40との位置合わせを行う。具体的に、位置合わせ機能部12は、利用者端末20とセンサ40との位置の差異に基づいて、利用者端末20の位置に対して、センサ40によって撮影された撮影データ30の位置を対応させるよう位置合わせを行う。つまり、センサ40にて取得した撮影データ30の三次元座標を、利用者端末20の位置及び撮影方向に対応させる。なお、このとき、位置合わせを行う利用者端末20は、センサ40と接続された利用者端末20に限らず、センサ40と接続されていない利用者端末20も含む。複数の同じあるいは異なる種類のセンサ40から取得した撮影データを収集することで、それらのセンサ40を矛盾なく整合させて位置合わせができる。なお、位置合わせ機能部12による位置合わせは、必要に応じて行われればよく、場合によっては行われなくてもよい。
【0034】
情報管理部14の情報調整部15(生成部)は、センサ40にて撮影された撮影データ30を調整して仮想画像を生成する。具体的に、情報調整部15は、各利用者端末20からの操作に応じて、撮影データを選択して仮想画像を生成する。例えば、利用者端末20から現実空間像における対象領域R1を指定する操作情報を取得した場合には、かかる対象領域R1の範囲に相当する仮想画像を生成するようデータを調整する。一例として、情報調整部15は、仮想画像が単に表示されたり移動などの操作が行われる場合には、RGBカメラ画像を用いて仮想画像を生成したり、文字の付与や計測などの空間の操作が行われる場合には、三次元情報を用いて仮想画像を生成するなど、撮影データの種別を適宜選択して生成してもよい。
【0035】
また、情報調整部15は、利用者端末20から表示領域Bにおける仮想画像R2の枠に対する移動、回転、拡大・縮小の操作や、仮想画像R2に文字などの情報を付与する操作の情報を取得した場合には、かかる操作に対応する仮想画像を生成する。例えば、図6に示すように、表示領域B内で仮想画像R2の枠を移動する操作を受けると、かかる移動先の現実空間像の位置における仮想画像R2’を生成する。また、図7に示すように、表示領域B内で仮想画像R2の枠を拡大・縮小したり回転する操作を受けると、その枠内の仮想画像を拡大・縮小したり回転した仮想画像を生成する。また、図8に示すように、表示領域B内で仮想画像R2に文字情報Dを付与する操作を受けると、文字情報Dを付与した仮想画像R2を生成する。このように、情報調整部15は、各撮影データに対する直接の処理や補正、もしくは各撮影データに対する処理や補正のメタデータの生成などを行う。例えば、重畳表示の度合いや、拡大率に合わせた表示や操作対象の指定や切り替え指示、各種操作に対してどのデータを使うかといった振る舞いなどが調整される。
【0036】
また、情報調整部15は、利用者端末20から対象領域R1が指定されたり、移動・回転・拡大などの操作や文字を付加する操作を受けると、表示部Aの現実空間像に、操作に対応する対象領域R1の枠や文字情報を重畳表示するための情報、例えば、枠や文字を表す情報やその表示位置を表す座標など、表示制御するための情報を生成してもよい。なお、情報調整部15は、利用者端末20に装備されてもよく、三次元点群データを見やすくしたり表示処理を軽くしたりするために(リソース低減・高速化)、メッシュ化やポリゴン化等を行って仮想画像を生成してもよい。また、情報調整部15では、一方向からでは物に隠れて見えない部分を人が操作しやすいようにデータを補完・補足した仮想画像を生成してもよい。
【0037】
データ配送部17(表示制御部)は、上述したように生成した仮想画像などの情報を、利用者端末20に送信する。例えば、データ配送部17は、上述した利用者端末20の表示部Aの表示領域Bに現実空間像に対して重畳表示するよう仮想画像を送信したり、対象領域R1の枠を表示するための情報や、仮想画像に付与する情報を表示するための情報を、上述した利用者端末20の表示部Aに現実空間像に対して重畳表示するよう送信する。これにより、上述したように、図1の右図や図6から図8に示すよう、利用者端末20の表示部Aの現実空間像上に、対象領域R1,R1’の枠や、仮想画像R2,R2、文字などの付与情報D,D’、確認済み・点検済みを表す情報、などが重畳表示されることとなる。
【0038】
[動作]
次に、上述した情報表示システムの動作を、図9乃至図10のフローチャートを参照して説明する。まずはじめに、情報処理サーバ10の動作を図9のフローチャートを参照して説明する。
【0039】
情報処理サーバ10は、利用者端末20やセンサ40、撮影データ30等の位置情報(撮影位置や撮影方向、撮影の設定や状況、付加情報など)を取得する(ステップS1)。そして、情報処理サーバ10は、必要に応じてセンサ40と利用者端末20との位置に応じて、利用者端末20に対応するよう撮影データの位置合わせを行い、情報保有部16に必要なもしくは全ての処理データを保存する。(ステップS2)。なお、情報処理サーバ10は、上述した処理を繰り返し行い、必要なもしくは全てのデータ更新を行うことで(ステップS3)、常にリアルタイムな情報を表示できる。
【0040】
そして、情報処理サーバ10は、各利用者端末20からの操作に応じて、撮影データの調整を行って仮想画像等の情報を生成する(ステップS4)。例えば、情報処理サーバ10は、操作により指定された対象領域R1に対応する仮想画像や、移動・回転・拡大・縮小や文字の付与等の操作に応じた仮想画像、対象領域R1の枠などの情報を生成する。そして、情報処理サーバ10は、生成した仮想画像などの情報を、現実空間像に重畳表示するよう各利用者端末20に送信する(ステップS5)。
【0041】
続いて、利用者端末20の動作を図10のフローチャートを参照して説明する。利用者端末20は、センサ40を用いて撮影データ30を撮影しつつ(ステップS11)、情報処理サーバ10から送信された仮想画像等の情報を取得する(ステップS12)。そして、利用者端末20は、表示部Aに透過あるいはデジタル変換された現実空間像を表示しつつ、情報処理サーバ10から取得した情報に従い、かかる現実空間像に仮想画像や枠を重畳して表示する(ステップS13)。なお、センサ40が接続されていない利用者端末20の場合は、ステップS11の工程はなくてもよい。なお、利用者端末20で仮想画像を生成する場合には、かかる仮想画像を表示してもよい。
【0042】
その後、利用者端末20は、必要に応じて操作範囲を選択したり、メッセージ等の情報を付与するなどの操作を行ってもよい(ステップS14)。この場合、利用者端末20は、かかる操作に応じて情報処理サーバ10で調整され生成された情報に従って、仮想画像などの表示の更新を行う。そして、利用者端末20は、情報処理サーバ10に、撮影データや位置データなどの情報を送信する(ステップS15)。
【0043】
以上のように、本実施形態によると、広大な敷地において電柱や樹木などの対象物を撮影してその仮想画像を生成し、かかる仮想画像を、MRグラスなどの利用者端末20の表示部Aに映る現実空間像上に重畳表示している。特に、本実施形態では、現実空間像の対象領域とは異なる位置に仮想画像を重畳表示し、さらに仮想画像に対する操作を行うことが可能である。このため、利用者から遠くの位置にあるような対象物であっても、その詳細な状態を調べることが容易となり、現場で行う監視業務の効率化を図ることができる。
【0044】
<実施形態2>
次に、本開示の第2の実施形態を、図11乃至図12を参照して説明する。図11乃至図12は、実施形態2における情報表示システムの構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、上述した実施形態で説明した情報表示システムの構成の概略を示している。
【0045】
まず、図11を参照して、本実施形態における情報表示システム100のハードウェア構成を説明する。情報表示システム100は、一般的な情報処理装置にて構成されており、一例として、以下のようなハードウェア構成を装備している。
・CPU(Central Processing Unit)101(演算装置)
・ROM(Read Only Memory)102(記憶装置)
・RAM(Random Access Memory)103(記憶装置)
・RAM103にロードされるプログラム群104
・プログラム群104を格納する記憶装置105
・情報処理装置外部の記憶媒体110の読み書きを行うドライブ装置106
・情報処理装置外部の通信ネットワーク111と接続する通信インタフェース107
・データの入出力を行う入出力インタフェース108
・各構成要素を接続するバス109
【0046】
なお、図11は、情報表示システム100である情報処理装置のハードウェア構成の一例を示しており、情報処理装置のハードウェア構成は上述した場合に限定されない。例えば、情報処理装置は、ドライブ装置106を有さないなど、上述した構成の一部から構成されてもよい。また、情報処理装置は、上述したCPUの代わりに、GPU(Graphic Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、MPU(Micro Processing Unit)、FPU(Floating point number Processing Unit)、PPU(Physics Processing Unit)、TPU(TensorProcessingUnit)、量子プロセッサ、マイクロコントローラ、又は、これらの組み合わせなどを用いることができる。
【0047】
そして、情報表示システム100は、プログラム群104をCPU101が取得して当該CPU101が実行することで、図12に示す生成部121と表示制御部122と操作部123とを構築して装備することができる。なお、プログラム群104は、例えば、予め記憶装置105やROM102に格納されており、必要に応じてCPU101がRAM103にロードして実行する。また、プログラム群104は、通信ネットワーク111を介してCPU101に供給されてもよいし、予め記憶媒体110に格納されており、ドライブ装置106が該プログラムを読み出してCPU101に供給してもよい。但し、上述した生成部121と表示制御部122と操作部123とは、かかる手段を実現させるための専用の電子回路で構築されるものであってもよい。
【0048】
上記生成部121は、表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成する。このとき、生成部121は、枠で囲まれた表示形態で仮想画像を生成する。
【0049】
上記表示制御部122は、表示装置に表示された現実空間像内における所定の領域とは異なる位置に、仮想画像を現実空間像に重畳して表示するよう制御する。例えば、表示制御部122は、現実空間像の所定の領域よりも利用者にとって近い位置に、仮想画像を表示する。
【0050】
上記操作部123は、表示装置に表示された仮想画像に対する操作を受け付ける。例えば、操作部123は、仮想画像に対する位置や向き、大きさを変更する操作を受け付ける。これにより、上記表示制御部122は、操作に応じて仮想画像を変更して表示する。
【0051】
本開示は、以上のように構成されることにより、利用者端末に表示された現実空間像の所定の領域とは異なる位置に、かかる所定の領域に対応する仮想画像を重畳表示し、さらに仮想画像に対する操作を行うことが可能である。このため、利用者から遠くの位置にあるような対象物であっても、その詳細な状態を調べることが容易となり、現場で行う監視業務の効率化を図ることができる。
【0052】
なお、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【0053】
以上、上記実施形態等を参照して本開示を説明したが、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、上述した生成部121と表示制御部122と操作部123との機能のうちの少なくとも一以上の機能は、ネットワーク上のいかなる場所に設置され接続された情報処理装置で実行されてもよく、つまり、いわゆるクラウドコンピューティングで実行されてもよい。
【0054】
<付記>
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本開示における情報表示システム、情報表示方法、プログラムの構成の概略を説明する。但し、本開示は、以下の構成に限定されない。
(付記1)
表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成する生成部と、
前記表示装置に表示された前記現実空間像内における前記所定の領域とは異なる位置に、前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御する表示制御部と、
前記仮想画像に対する操作を受け付ける操作部と、
を備えた情報表示システム。
(付記2)
付記1に記載の情報表示システムであって、
前記生成部は、前記現実空間像内の前記所定の領域に対応する枠で囲まれた前記仮想画像を生成し、
前記表示制御部は、前記枠で囲まれた前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御する、
情報表示システム。
(付記3)
付記2に記載の情報表示システムであって、
前記表示制御部は、前記現実空間像内の前記所定の領域に対応する位置に、前記枠を重畳して表示するよう制御し、前記現実空間像内の前記所定の領域とは異なる位置に、前記枠で囲まれた前記仮想画像を表示する、
情報表示システム。
(付記4)
付記1に記載の情報表示システムであって、
前記表示制御部は、前記現実空間像内において前記所定の領域よりも近くの位置に、前記仮想画像を表示する、
情報表示システム。
(付記5)
付記1に記載の情報表示システムであって、
前記操作部は、前記仮想画像の位置、向き、大きさの少なくとも1つを変更する操作を受け付け、
前記表示制御部は、受け付けた操作に応じて前記仮想画像を処理して表示する、
情報表示システム。
(付記6)
付記1に記載の情報表示システムであって、
前記操作部は、前記仮想画像に対する情報付与の操作を受け付け、
前記表示制御部は、受け付けた操作に応じて前記仮想画像に情報を付与して表示する、
情報表示システム。
(付記7)
表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成し、
前記表示装置に表示された前記現実空間像内における前記所定の領域とは異なる位置に、前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御し、
前記仮想画像に対する操作を受け付ける、
情報表示方法。
(付記8)
付記7に記載の情報表示方法であって、
前記仮想画像の位置、向き、大きさの少なくとも1つを変更する操作を受け付け、
受け付けた操作に応じて前記仮想画像を処理して表示する、
情報表示方法。
(付記9)
表示装置に表示された現実空間像内の所定の領域に対応する仮想画像を生成し、
前記表示装置に表示された前記現実空間像内における前記所定の領域とは異なる位置に、前記仮想画像を前記現実空間像に重畳して表示するよう制御し、
前記仮想画像に対する操作を受け付ける、
処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【0055】
10 情報処理サーバ
11 位置情報取得部
12 位置合わせ機能部
13 データ収集部
14 情報管理部
15 情報調整部
16 情報保有部
17 データ配送部
20 利用者端末
21 データ収集部
22 情報表示部
23 情報操作部
24 データ配送部
30 撮影データ
40 センサ
100 情報表示システム
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 プログラム群
105 記憶装置
106 ドライブ装置
107 通信インタフェース
108 入出力インタフェース
109 バス
110 記憶媒体
111 通信ネットワーク
121 生成部
122 表示制御部
123 操作部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12