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【課題】計測誤差を増大させず、且つ、１台のカメラで撮像した入力画像を用いて物体等の３次元位置計測を行う。
【解決手段】入力画像からの計測物体の３次元位置計測において、カメラと計測物体の相対位置関係を変えず、鏡とカメラの位置関係を変えて、カメラで鏡越しに撮像した複数の画像を入力画像として取得し、入力画像中に映る特徴パターンの位置とカメラの焦点距離に基づいて鏡平面座標を計算し、鏡平面を中心にカメラ座標を鏡映変換した鏡空間のカメラ座標系を計算して、入力画像中の計測物体の位置を用いてカメラ座標から計測物体の方向を示す光線を計算し、仮想カメラ座標原点を始点とし光線を鏡映変換したベクトルを仮想光線として計算して、複数の仮想光線の交点を計測物体の位置として算出する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像から計測物体の位置を計測する装置であって、前記入力画像はカメラで鏡越しに撮像された画像であり、前記計測物体と、前記カメラからの位置姿勢関係が所定の関係である所定の特徴パターンが映っており、前記カメラと前記計測物体の相対位置関係を固定し、鏡とカメラの位置関係を可変可能として撮像された複数の画像が前記入力画像として入力され、前記入力画像中に映る特徴パターンの位置とカメラの焦点距離に基づいて算出された鏡空間中の特徴パターンの中心位置と、カメラから既知である実空間の特徴パターンの中心位置について、鏡映変換によって、実空間の特徴パターンと鏡空間の特徴パターンの中心点を結ぶ線分の中点を鏡平面座標の原点とし、前記線分と平行なベクトルを鏡平面座標の一つの座標軸とし、前記鏡平面座標原点を通り前記座標軸に垂直な平面を鏡平面として計算し、前記座標軸と前記鏡平面に任意に設定した２つの座標軸によって表される鏡平面座標を算出する鏡平面座標計算手段と、前記鏡平面を中心にカメラ座標を鏡映変換した鏡空間のカメラ座標系を算出する仮想カメラ座標計算手段と、入力画像中の計測物体の位置を用いてカメラ座標から計測物体の方向を示す光線を算出する光線計算手段と、前記仮想カメラ座標原点を始点とし、前記鏡平面を中心に前記光線を鏡映変換したベクトルを仮想光線として算出する仮想光線計算手段を備え、複数の入力画像各々に基づいて算出された複数の仮想光線の交点を計測物体の位置として算出する仮想光線交点計算手段とを備えたことを特徴とする３次元計測装置。
【請求項２】
前記仮想光線の交点は、光線同士が交わらない場合、２光線の方向ベクトルからなる法線を計算し、前記法線と平行な２光線を結ぶ線分を計算し、前記線分の中点を交点とすることを特徴とする請求項１記載の３次元計測装置。
【請求項３】
前記仮想光線が２本線以上ある場合は、各２光線の組み合わせの複数交点の重心位置を計測物体の位置として計算することを特徴とする請求項１及び２に記載の３次元計測装置。
【請求項４】
　入力画像から計測物体の位置を計測する方法であって、前記入力画像はカメラで鏡越しに撮像された画像であり、前記計測物体と、前記カメラからの位置姿勢関係が所定の関係である所定の特徴パターンが映っており、前記カメラと前記計測物体の相対位置関係を固定し、鏡とカメラの位置関係を可変可能として撮像された複数の画像が前記入力画像として入力され、
前記入力画像中に映る特徴パターンの位置とカメラの焦点距離に基づいて算出された鏡空間中の特徴パターンの中心位置と、カメラから既知である実空間の特徴パターンの中心位置について、鏡映変換により、実空間の特徴パターンと鏡空間の特徴パターンの中心点を結ぶ線分の中点を鏡平面座標の原点とし、前記線分と平行なベクトルを鏡平面座標の一つの座標軸とし
、前記鏡平面座標原点を通り前記座標軸に垂直な平面を鏡平面として算出し、前記座標軸と前記鏡平面に任意に設定した２つの座標軸によって表される鏡平面座標を算出するステ
ップと、前記鏡平面を中心にカメラ座標を鏡映変換した鏡空間のカメラ座標系を算出するステップと、入力画像中の計測物体の位置を用いてカメラ座標から計測物体の方向を示す光線を算出するステップと、前記仮想カメラ座標原点を始点とし、前記鏡平面を中心に前記光線を鏡映変換したベクトルを仮想光線として算出するステップを備え、
複数の入力画像各々に基づいて計算された複数の仮想光線の交点を計測物体の位置として算出するステップと、を含むことを特徴とする３次元計測方法。
【請求項５】
前記仮想光線の交点は、光線同士が交わらない場合、２光線の方向ベクトルからなる法線を計算し、前記法線と平行な２光線を結ぶ線分を計算し、前記線分の中点を交点とするこ
とを特徴とする請求項４記載の３次元計測方法。
（以下省略）

【要約】
　第１のビデオストリーム内の第１のフレームと、第２のビデオストリーム内の第２のフレームとを結合したと想定した場合に生成される結合フレームのデータサイズを算出するデータサイズ算出部と、結合フレームのデータサイズの情報を用いて、結合ビデオストリームを含む多重化ストリームのヘッダを生成するヘッダ生成部と、結合ビデオストリームを生成する結合ビデオストリーム生成部と、多重化ストリームのヘッダの出力処理、又は、結合ビデオストリームを含む多重化ストリームを出力する処理を行う多重化ストリーム出力部とを備える。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
　第１の映像信号が所定の符号化方式で符号化されてなる第１のビデオストリーム内の結合対象のフレームである第１のフレームと、前記第１のビデオストリームとは異なる第２のビデオストリーム内の結合対象のフレームである第２のフレームと、を結合したと想定した場合に生成される結合フレームのデータサイズを算出するデータサイズ算出部と、前記結合フレームのデータサイズの情報を用いて、前記結合フレームからなる結合ビデオストリームを含むストリームである、多重化ストリームのヘッダを生成するヘッダ生成部と、前記結合ビデオストリームを生成する結合ビデオストリーム生成部と、前記多重化ストリームのヘッダの出力処理、又は、前記結合ビデオストリームを含む前記多重化ストリームを出力する処理を行う多重化ストリーム出力部とを備えたデータ処理装置。
【請求項２】
　前記多重化ストリーム出力部は、前記多重化ストリームのヘッダが前記多重化ストリームのメディアデータ部分より前に配置されるファイルフォーマットを用いて、前記多重化を行う請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項３】
　前記ヘッダ生成部は、前記結合フレームのデータサイズの情報を用いて前記多重化ストリームのヘッダを構造体として生成することで、前記多重化ストリームのヘッダのサイズを算出する請求項２に記載のデータ処理装置。
【請求項４】
　前記多重化ストリーム出力部は、前記複数の結合フレームを１つのデータ単位として多重化して前記多重化ストリームを生成し、前記データサイズ算出部は、前記多重化される各データ単位の先頭位置の、前記多重化ストリームの前記メディアデータ部分内での位置を表す第１の位置を、前記結合フレームのデータサイズの情報より算出し、前記ヘッダ生成部は、前記データサイズ算出部で算出された前記第１の位置の情報を、前記構造体として生成される前記多重化ストリームのヘッダ内の、所定の構成要素に記述することで、前記ヘッダのサイズを確定させ、前記ヘッダのサイズの確定後に、前記ヘッダ内の所定の構成要素に記述された前記第１の位置を、前記多重化される各データ単位の先頭位置の、前記ヘッダを含む前記多重化ストリーム全体における位置を表す第２の位置に書き換える請求項３に記載のデータ処理装置。
【請求項５】
　前記多重化ストリーム出力部は、前記多重化ストリームの出力に先立って、前記多重化ストリームのヘッダの出力処理を行う請求項４に記載のデータ処理装置。
【請求項６】
　前記多重化ストリーム出力部が前記多重化を行う際に用いる前記ファイルフォーマットとは、ＭＰ４ファイルフォーマットであり、前記多重化ストリームのヘッダ内の所定の構成要素とは、ｓｔｃｏボックスである請求項４に記載のデータ処理装置。
【請求項７】
　前記データサイズ算出部で算出された前記結合フレームのデータサイズの情報を、前記第１のビデオストリーム又は前記第２のビデオストリームのメタデータとして記憶する、ビデオストリームメタデータデータベースをさらに備え、前記結合ビデオストリーム生成部及び前記多重化ストリーム出力部は、前記ビデオストリームメタデータデータベースに記憶された前記メタデータの情報を用いて、前記結合ビデオストリームの生成処理、又は前記結合ビデオストリームの多重化処理を行う請求項４に記載のデータ処理装置。
（以下省略）

【要約】
【課題】伝送線路の幅を拡大することなく、広帯域化を図ることができ、回路配置の自由度が高い高周波短絡回路を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　一端及び他端を有する２つ以上の伝送線路を備え、上記２つ以上の伝送線路は、上記一端及び他端同士がそれぞれ電気的に接続され、該一端からインピーダンスを見ることを特徴とする高周波短絡回路。
【請求項２】
　上記２つ以上の伝送線路のそれぞれは、長さ方向にわたって線路インピーダンスが一様である一様伝送線路、第１の伝送線路と、該第１の伝送線路に接続され、該第１の伝送線路の線路インピーダンスよりも小さい線路インピーダンスを有する第２の伝送線路を有するステップインピーダンス伝送線路、又は長さ方向にわたって線路インピーダンスが連続的に変化するテーパ型伝送線路のうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項１記載の高周波短絡回路。
【請求項３】
　上記２つ以上の伝送線路は、一様伝送線路であり、
　少なくとも１つの上記一様伝送線路は、特性インピーダンス又は線路長のうち少なくとも１つが他の一様伝送線路と異なることを特徴とする請求項１又は２記載の高周波短絡回路。
【請求項４】
　上記２つ以上の伝送線路は、ステップインピーダンス伝送線路であり、少なくとも１つの上記ステップインピーダンス伝送線路は、インピーダンス比又は線路長のうち少なくとも１つが他のステップインピーダンス伝送線路と異なることを特徴とする請求項２記載の高周波短絡回路。
【請求項５】
　上記２つ以上の伝送線路は、ステップインピーダンス伝送線路であり、上記第２の伝送線路は、２つ以上の一様伝送線路を平行に配置することによって構成されることを特徴とする請求項２記載の高周波短絡回路。
【請求項６】
　上記ステップインピーダンス伝送線路は、上記第１の伝送線路と上記第２の伝送線路との接続位置同士がそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする請求項４又は５記載の高周波短絡回路。
【請求項７】
　上記２つ以上の伝送線路は、テーパ型伝送線路であり、少なくとも１つの上記テーパ型伝送線路は、インピーダンス比、線路長又はテーパ形状のうち少なくとも１つが他のテーパ型伝送線路とは異なることを特徴とする請求項２記載の高周波短絡回路。
【請求項８】
　上記２つ以上の伝送線路は、一様伝送線路、ステップインピーダンス伝送線路又はテーパ型伝送線路のうち少なくとも２つ以上を含むことを特徴とする請求項１記載の高周波短絡回路。
【請求項９】
　上記２つ以上の伝送線路は、一様伝送線路、ステップインピーダンス伝送線路又はテーパ型伝送線路のうち２つを含むことを特徴とする請求項８記載の高周波短絡回路。

【課題】　効果的にノイズを除去して強度が微小な信号を感度よく検出する。
【解決手段】　光学測定装置は、光源と、前記光源からの光をプローブ光と参照光に分割する第１光学素子と、前記プローブ光を試料に導く第１パスと、時間軸上で前記参照光と前記プローブ光間に相対的な遅延を与えるように光路長が調整された前記参照光の第２パスと、前記試料を照射した前記プローブ光と、前記光路長が調整された前記参照光をひとつの共通の検出素子で検出して検出信号を出力する検出器と、前記検出信号のうち、前記プローブ光に由来する信号と前記参照光に由来する信号にそれぞれ逆の符号を適用して平衡化を行い、前記プローブ光に由来する信号と前記参照光に由来する信号の差分を前記試料の測定結果として出力する平衡器と、を有する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
　光源と、
　前記光源からの光をプローブ光と参照光に分割する第１光学素子と、前記プローブ光を試料に導く第１パスと、時間軸上で前記参照光と前記プローブ光の間に相対的な遅延を与えるように光路長が調整された前記参照光の第２パスと、前記試料を照射した前記プローブ光と、前記光路長が調整された前記参照光をひとつの共通の検出素子で検出して検出信号を出力する検出器と、前記検出信号のうち、前記プローブ光に由来する信号と前記参照光に由来する信号にそれぞれ逆の符号を適用して平衡化を行い、前記プローブ光に由来する信号と前記参照光に由来する信号の差分を前記試料の測定結果として出力する平衡器と、を有することを特徴とする光学測定装置。
【請求項２】
　前記平衡器は、
　前記検出信号に、前記光源からの光に同期する±１の振幅の方形波を乗算する乗算器、を有し、前記乗算結果により前記差分を得ることを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項３】
　前記平衡器は、前記方形波にバイアスを印加するバイアス源、をさらに有し、前記バイアスにより前記プローブ光と前記参照光の検出強度比を調整することを特徴とする請求項２に記載の光学測定装置。
【請求項４】
　前記平衡器は、　前記光源からの光の角周波数に同期する正弦波信号の位相を調整する位相シフタと、前記検出信号に、前記位相が調整された前記正弦波信号を乗算する乗算器と、を有し、前記乗算結果により前記差分を得ることを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項５】
　前記平衡器は、前記乗算器の出力の直流成分を前記位相シフタにフィードバックさせるフィードバック系を有し、前記フィードバックを用いて、前記プローブ光と前記参照光の検出強度比を平衡させることを特徴とする請求項４に記載の光学測定装置。
【請求項６】
　前記検出器と前記平衡器の間に挿入される共振器をさらに有し、前記検出信号のうち特定の帯域の周波数成分が前記平衡器に入力されることを特徴とする請求項４に記載の光学測定装置。
【請求項７】
　前記プローブ光に同期して刺激を生成する刺激源、をさらに有し、前記試料は前記プローブ光に同期して前記刺激を受け、前記平衡器は前記刺激に誘起された前記試料の状態変化を前記測定結果として出力することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の光学測定装置。
【請求項８】
　参照信号を生成する参照信号源と、
　前記参照信号の周波数で前記平衡器の出力をロックイン検出するロックイン検出部と、をさらに有し、前記刺激の強度は、前記参照信号の周波数で変調されることを特徴とする請求項７に記載の光学測定装置。
【請求項９】
　前記試料と前記検出器の間に配置される分光器、をさらに有し、前記光源は白色光源であり、前記第１光学素子は、前記光源からの光を白色プローブ光と白色参照光に分割し、前記第２光学素子は、前記白色プローブ光と前記白色参照光を重ね合わせて前記試料に導き、前記試料を透過した前記白色プローブ光と前記白色参照光は、前記分光器で複数の波長成分に分光され、前記検出器は、前記分光された波長の各々に対応して配置され、対応する波長成分の前記プローブ光と前記参照光を共通して検出することを特徴とする請求項１に記載の光学測
定装置。
（以下省略）

【要約】
【課題】防水構造を有する情報機器を持ち込むことなく、液面への情報表示と、液体を扱うのと同様の自然で直感的なジェスチャ入力とを実現する、液体槽内での情報閲覧とインタラクションに好適なユーザインタフェースを提供する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
　液体と不透明状態の気体との組み合わせ、または不透明状態の液体で平面を形成した液体平面形成手段と、前記液体平面形成手段により形成された平面に対して情報を投影表示させる投影表示手段と、前記液体平面形成手段により形成された平面に対する入力操作を検出する入力検出手段と、前記入力検出手段によって検出された入力操作に応じて、前記投影表示手段に投影表示させる情報を制御する表示制御手段とを備えたことを特徴とするユーザインタフェース装置。
【請求項２】
　前記液体平面形成手段は、不透明状態の液体が蓄えられた液体槽であり、前記投影表示手段は、該液体槽の液面に対して情報を投影表示させ、前記入力検出手段は、該液体槽の液面付近において行われる、ユーザによる前記液体への接触を伴うジェスチャの入力を認識するジェスチャ認識手段であり、前記表示制御手段は、該ジェスチャ認識手段によって認識されたジェスチャに応じて、前記投影表示手段に投影表示させる情報を制御することを特徴とする請求項１記載のユーザインタフェース装置。
【請求項３】
　前記ジェスチャ認識手段は、前記ユーザが前記液面下から指を突き出す動作、前記ユーザが前記液面付近において前記液体を流す動作、前記ユーザが前記液体をすくう動作、前記ユーザが前記水面を叩く動作のうちの少なくとも１つの動作を認識するものであることを特徴とする請求項２に記載のユーザインタフェース装置。
【請求項４】
　前記ジェスチャ認識手段は、前記液面からの距離が表された深度画像を取得可能な深度カメラと、該深度カメラで取得された前記液面を表す背景画像と、前記ジェスチャの動作中を表す１以上のジェスチャ画像との差分を求めることによって、前記ジェスチャの動作領域を表す前景画像を取得し、前記ジェスチャの動作領域の面積と経時的変化とに基づいて、前記
ジェスチャの動作内容を特定するジェスチャ解析部とを備えたものであることを特徴とする請求項２または３に記載のユーザインタフェース装置。
【請求項５】
　前記表示制御手段は、流体シミュレーションにより、前記投影表示される情報を前記液面上で移動させるものであることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のユーザインタフェース装置。
【請求項６】
　前記ジェスチャ認識手段は、前記ユーザが前記液面付近において前記液体を流す動作を認識するものであり、前記表示制御手段は、前記認識された液体を流す動作に応じて、前記液体シミュレーションにより、前記投影表示される情報の移動の向きや速さを決定するものであることを特徴とする請求項５に記載のユーザインタフェース装置。
【請求項７】
　前記液体槽は前記ユーザが内部に入ることができるものであり、前記ユーザは、前記液体に浸かることができるものであることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載のユーザインタフェース装置。
【請求項８】
　前記液体平面形成手段は、液体を落下させることにより平行な平面を形成するとともに前記平行な平面の間に不透明状態の気体を充満させ、空気を放出する空気放出筒を備え、前記入力検出手段は、前記空気を放出した際の前記空気放出筒の向きを検出し、前記表示制御手段は、前記入力検出手段によって認識された前記空気放出筒の向きに応じて、前記投影表示手段に投影表示させる情報を制御することを特徴とする請求項１記載のユーザインタフェース装置。
【請求項９】
　液体と不透明状態の気体との組み合わせ、または不透明状態の液体で平面を形成した液体平面形成手段と、前記液体平面形成手段により形成された平面に対して情報を投影表示させる投影表示手段と、前記液体平面形成手段により形成された平面に対する入力操作を検出する入力検出手段と、を備えた装置と接続されたコンピュータに、前記入力検出手段によって検出された入力操作に応じて、前記投影表示手段に投影表示させる情報を制御する制御ステップを、実行させるためのユーザインタフェース制御プログラム。