JP2002049455A - Input interface device and portable information equipment equipped with the device - Google Patents
Input interface device and portable information equipment equipped with the deviceInfo
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電子機器に対して操
作者の指示を入力するための入力インタフェース装置に
関し、特にカメラを装備した携帯電話、携帯端末装置な
どの携帯情報装置において手指の動きの軌跡を入力する
ことができる入力インタフェース装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input interface device for inputting an operator's instruction to electronic equipment, and more particularly to a portable information device such as a portable telephone or a portable terminal device equipped with a camera. The present invention relates to an input interface device that can input a trajectory.
【0002】[0002]
【従来の技術】携帯電話や携帯端末装置を用いて、電子
メールなどによる情報交換が急速に普及している。ま
た、電子メールでは文字データだけではなくデジタルス
チルカメラなどにより撮影した画像データや手書きの絵
や文字などを扱うことも可能になってきており、画像入
力のための小型カメラを装備した携帯情報装置も出現し
ている。2. Description of the Related Art Information exchange by e-mail or the like using a mobile phone or a portable terminal device is rapidly spreading. In addition, e-mail can handle not only character data but also image data taken by digital still cameras, hand-drawn pictures and characters, etc., and portable information devices equipped with a small camera for image input Has also appeared.
【0003】このような携帯情報装置において、手書き
の絵や文字などを入力するための入力インタフェースと
しては、タッチパネルを用いたペン入力が主流となって
いる。このタッチパネルを用いたペン入力は入力のため
の作業場所を液晶画面上に設定できるため、作業場所を
机上に必要とするマウスなどに比べて携帯情報装置向き
であるといえる。In such a portable information device, a pen input using a touch panel is mainly used as an input interface for inputting hand-drawn pictures, characters, and the like. A pen input using this touch panel can set a work place for input on a liquid crystal screen, and thus can be said to be more suitable for a portable information device than a mouse or the like which requires a work place on a desk.
【0004】しかしながら、入力作業場所の大きさがタ
ッチパネルの面積に依存するため、操作性の確保と機器
の小型化を同時に達成することが難しいという問題があ
る。すなわち、機器の小型化に伴ってタッチパネルを小
さくすると、入力作業を小さいタッチパネル上で行なわ
なければならないので入力は困難となる。However, since the size of the input work area depends on the area of the touch panel, there is a problem that it is difficult to simultaneously secure operability and achieve downsizing of the device. That is, if the size of the touch panel is reduced in accordance with the downsizing of the device, the input operation must be performed on the small touch panel, so that input becomes difficult.
【0005】したがって、操作者の利便性を保証するた
めにはタッチパネルが一定の面積を有しなければなら
ず、携帯情報装置の小型化を阻害する要因となる。[0005] Therefore, in order to guarantee the convenience of the operator, the touch panel must have a certain area, which hinders the miniaturization of the portable information device.
【0006】このような問題点を解決する入力インタフ
ェースとして、特公平4-15489号公報、特開平6-28096号
公報、特開平10-97361号公報のように、手指を用いて空
間上に仮想的な文字や図形を描くことにより入力を行な
う装置がある。これらの装置によれば、空間上に仮想的
な作業空間を提供できるので、機器の大きさにかかわら
ず必要な大きさの作業空間を提供できる。したがって、
携帯情報装置の小型化と同時に操作者の利便性を保証す
ることが可能となる。As an input interface for solving such a problem, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-15489, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-28096, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-97361, virtual There are devices for inputting by drawing typical characters and figures. According to these devices, a virtual work space can be provided in the space, so that a work space of a required size can be provided regardless of the size of the device. Therefore,
The convenience of the operator can be guaranteed at the same time as the size of the portable information device is reduced.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来技術
では、空間上の手指の動きを測定するために特殊な機器
を必要とする。例えば、特公平4-15489号公報において
は指先と手首に発光装置及び受光装置を装着しなければ
ならず、また特開平6-28096号公報においては指先にセ
ンサを装着する必要がある。In the prior art as described above, special equipment is required to measure the movement of a finger in space. For example, in Japanese Patent Publication No. 4-15489, a light emitting device and a light receiving device must be mounted on a fingertip and a wrist, and in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-28096, a sensor must be mounted on a fingertip.
【0008】更に、特開平10-97361号公報においては指
先にLEDを装着するか、もしくは赤外線カメラや焦電セ
ンサのような赤外線や体温を検知できる特殊なセンサを
必要とする。Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-97361, an LED is attached to a fingertip, or a special sensor such as an infrared camera or a pyroelectric sensor capable of detecting infrared rays and body temperature is required.
【0009】しかしながら、これらの特殊な装置の装着
は操作者の大きな負担になると同時に、自然な操作感を
損ねるという問題がある。携帯情報装置の性格上、手書
き文字や図形の入力を行なわない時は使用されないこれ
らの装置をどこにどのように格納するかは大きな問題で
ある。専用の特殊機器を必要とするということは、機器
の小型化を妨げ、コストの上昇を招く可能性もある。However, there is a problem that the mounting of these special devices imposes a heavy burden on the operator and impairs a natural operation feeling. Due to the nature of portable information devices, where and how to store these devices that are not used when handwritten characters or graphics are not input is a major issue. The need for dedicated special equipment may hinder miniaturization of the equipment, which may lead to an increase in cost.
【0010】したがって、本発明は、上述のような問題
を解決するためになされたもので、操作者の手指の動き
を測定するための機器を手指に装着せず、また赤外線や
体温を検知できる特殊なセンサも用いないで、手指の動
きの軌跡を入力することができる携帯情報装置用入力イ
ンタフェース装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an apparatus for measuring the movement of a finger of an operator is not attached to a finger, and infrared rays and body temperature can be detected. It is an object of the present invention to provide an input interface device for a portable information device that can input a trajectory of finger movement without using a special sensor.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1の入力インタフ
ェース装置に係る発明は、操作者の手指の動きを入力す
る撮像手段と、該撮像手段により入力された画像から手
指の動きの軌跡を抽出する軌跡抽出手段と、を備えたこ
とを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an input interface device, wherein an image pickup means for inputting a finger movement of an operator, and a locus of finger movement is extracted from an image input by the image pickup means. And a trajectory extracting means for performing the trajectory extraction.
【0012】請求項2の入力インタフェース装置に係る
発明は、請求項1の入力インタフェース装置において、
前記撮像手段は可視光線を撮影することができる撮像手
段であることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the input interface device according to the first aspect,
The imaging unit is an imaging unit capable of capturing visible light.
【0013】請求項3の入力インタフェース装置に係る
発明は、請求項1から2のうちいずれかの請求項に係る
入力インタフェース装置において、前記軌跡抽出手段は
手指の位置抽出を目的とする装置を装着していない手指
を撮像した画像から画像処理により手指の動きの軌跡を
抽出することができることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the input interface device according to any one of the first to second aspects, the trajectory extracting means is provided with a device for extracting a finger position. A trajectory of finger movement can be extracted from an image of a finger that has not been picked up by image processing.
【0014】請求項4の入力インタフェース装置に係る
発明は、請求項3の入力インタフェース装置において、
前記軌跡抽出手段において用いられる画像処理が前記撮
像手段より入力された画像を複数の領域に分割して、時
間的に連続する画像間で分割した領域単位での比較を行
なうことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the input interface device of the third aspect,
The image processing used in the trajectory extraction means divides an image input from the imaging means into a plurality of regions, and performs comparison in units of regions divided between temporally continuous images.
【0015】請求項5の入力インタフェース装置に係る
発明は、請求項4の入力インタフェース装置において、
前記軌跡抽出手段において用いられる画像処理が基準と
なる画像と時間的に連続する一連の画像を比較し、同じ
方向に移動した領域の数が極大となる画像間において手
指の動きの軌跡を抽出することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the input interface device of the fourth aspect,
The image processing used in the trajectory extracting means compares a series of temporally continuous images with a reference image, and extracts a trajectory of finger movement between images in which the number of regions moved in the same direction is maximized. It is characterized by the following.
【0016】請求項6の入力インタフェース装置に係る
発明は、請求項3の入力インタフェース装置において、
前記軌跡抽出手段において用いられる画像処理が手指の
内側に設定された基準点から外側に向かって輪郭線を探
索することにより手指の輪郭線を抽出することを特徴と
する。According to a sixth aspect of the present invention, in the input interface device according to the third aspect,
The image processing used in the trajectory extracting means is characterized in that a contour of a finger is extracted by searching for a contour from a reference point set inside a finger outward.
【0017】請求項7の入力インタフェース装置に係る
発明は、請求項3の入力インタフェース装置において、
前記軌跡抽出手段において用いられる画像処理が手指の
内側に設定された基準点を含み且つ全ての画素の値が規
定範囲内にある領域を抽出することを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the input interface device according to the third aspect,
The image processing used in the trajectory extracting means extracts a region including a reference point set inside a finger and having all pixel values within a specified range.
【0018】請求項8の入力インタフェース装置に係る
発明は、請求項6から7のうちいずれかの入力インタフ
ェース装置において、前記撮像手段により入力された画
像及び前記軌跡抽出手段により抽出された手指の動きの
軌跡を表示する表示手段を備え、前記表示手段に前記撮
像手段により入力された画像と基準点の位置を示す図形
を重ねて表示することにより、軌跡抽出開始時に操作者
が基準点を手指の内側に位置させることを可能とするこ
とを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the input interface device according to any one of the sixth to seventh aspects, the image input by the imaging means and the movement of the finger extracted by the trajectory extraction means. Display means for displaying the trajectory of the image, and by superimposing and displaying the image input by the imaging means and the graphic indicating the position of the reference point on the display means, at the start of the trajectory extraction, the operator can set the reference point with the finger. It is characterized in that it can be positioned inside.
【0019】請求項9の携帯情報装置に係る発明は、請
求項1から請求項8のうちいずれかの入力インタフェー
ス装置を具備することを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a portable information device including the input interface device according to any one of the first to eighth aspects.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態を、図
1乃至図7に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0021】図1は、本発明の入力インタフェース装置
の一実施例のイメージ図である。FIG. 1 is an image diagram of an embodiment of the input interface device of the present invention.
【0022】1は本発明の入力インタフェースを備えた
携帯情報装置である。2は可視光線を撮影することので
きる撮像装置であり、具体的にはCCDカメラもしくは
CMOSセンサなどが該当する。撮像装置2は本発明の入力
インタフェース装置の撮像手段として機能すると同時
に、手書き文字や図形の入力を行なわない時には通常の
デジタルスチルカメラとして機能してもよい。3は表示
装置であり、具体的には液晶ディスプレイが該当する。
4は携帯情報装置の操作を行なうための入力ボタンであ
る。5は操作者の手指である。1 is a portable information device provided with the input interface of the present invention. Reference numeral 2 denotes an imaging device capable of capturing visible light, specifically, a CCD camera or
This applies to CMOS sensors. The imaging device 2 may function as an imaging unit of the input interface device of the present invention, and may function as a normal digital still camera when handwritten characters and graphics are not input. Reference numeral 3 denotes a display device, which specifically corresponds to a liquid crystal display.
Reference numeral 4 denotes an input button for operating the portable information device. Reference numeral 5 denotes an operator's finger.
【0023】次に、図2は、本発明の入力インタフェー
ス装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic block diagram of the input interface device of the present invention.
【0024】6は操作者の手指を撮像する撮像手段であ
る。7は撮像手段6により撮像された画像データから操
作者の手指の動きを検出し、その軌跡を抽出する軌跡抽
出手段である。8は軌跡抽出手段7により抽出された操
作者の手指の動きの軌跡を表示する表示手段である。Reference numeral 6 denotes imaging means for imaging the fingers of the operator. Reference numeral 7 denotes a trajectory extraction unit that detects the movement of the operator's finger from the image data captured by the imaging unit 6 and extracts the trajectory. Reference numeral 8 denotes display means for displaying the trajectory of the finger movement of the operator extracted by the trajectory extraction means 7.
【0025】図3は、本発明の軌跡抽出手段の動作手順
を示す図であり、適宜図4に示す画像領域を用いて動作
を説明する。FIG. 3 is a diagram showing an operation procedure of the trajectory extracting means of the present invention. The operation will be described with reference to the image area shown in FIG.
【0026】まず、ステップ9で操作者の手指の画像が
入力され、ステップ10で画像を複数の領域に分割して
各領域の特徴量を算出する。ここで、領域のサイズは1
画素から画像と同じサイズまで任意のサイズが可能であ
るが、領域のサイズが抽出される手指の動きの大きさの
単位となるため、抽出したい手指の動きの大きさに合わ
せて設定することが望ましい。First, in step 9, an image of the operator's finger is input, and in step 10, the image is divided into a plurality of regions, and the feature amount of each region is calculated. Here, the size of the area is 1
Any size from pixels to the same size as the image is possible, but since the size of the area is the unit of the size of the finger movement to be extracted, it can be set according to the size of the finger movement to be extracted desirable.
【0027】ここでは、画像のサイズを640×480画素と
し、領域のサイズは32×32画素とする。また、領域の特
徴量としては、領域に含まれる画素値の平均値や、領域
をさらに分割した複数の小領域の特徴量の組み合わせな
どが考えられる。Here, the size of the image is 640 × 480 pixels, and the size of the region is 32 × 32 pixels. Further, as the feature amount of the region, an average value of pixel values included in the region, a combination of feature amounts of a plurality of small regions obtained by further dividing the region, and the like can be considered.
【0028】次に、ステップ11で再度操作者の手指画
像が入力され、ステップ12でステップ10と同様に画
像の特徴量を算出する。ステップ9で入力される画像A
(図4参照)とステップ11で入力される画像B(図4
参照)は、操作者が手指を動かしながら、例えば1/30秒
程度の短時間を隔てて撮像された画像である。Next, in step 11, the operator's finger image is input again, and in step 12, the feature amount of the image is calculated as in step 10. Image A input in step 9
(See FIG. 4) and the image B (FIG.
Reference) is an image captured at a short interval of, for example, about 1/30 second while the operator moves his / her finger.
【0029】また、これらの画像はレンズから数cm程度
の近距離で手指を撮像したものであり、手指以外のもの
が写っている可能性もあるが、手指は他の物体に比べ、
大きな領域を占めることが想定できる。These images are obtained by imaging a finger at a short distance of about several centimeters from a lens, and there is a possibility that something other than a finger may be shown.
It can be assumed that it occupies a large area.
【0030】次に、ステップ13で画像Aと画像Bの各
領域の特徴量を比較して、画像Aと画像Bの撮像間隔に
おいて手指がどのように移動したかを調べる。例えば、
図4に示したように、画像Aの領域aの特徴量を画像B
の各領域の特徴量と比較して、領域bの特徴量が最も類
似していたとすれば、画像Aの領域aに写っている物体
は画像Bにおいては領域bに移っていると考えられる。Next, in step 13, the feature amount of each area of the image A and the image B is compared to examine how the finger has moved in the imaging interval of the image A and the image B. For example,
As shown in FIG. 4, the feature amount of the area a of the image A is
If the feature quantity of the area b is the most similar to the feature quantity of each area, it is considered that the object shown in the area a of the image A has moved to the area b in the image B.
【0031】すなわち、この例では画像Aの領域aに写
っている物体は画像Bにおいては右に領域のサイズ分だ
け移動したと考えることができる。また、画像Aの領域
aの特徴量を画像Bの各領域の特徴量と比較して、領域
b’が最も類似していたとすれば、画像Aの領域aに写
っている物体は移動していないと考えることができる。That is, in this example, it can be considered that the object shown in the area a of the image A has moved to the right in the image B by the size of the area. Further, the feature amount of the region a of the image A is compared with the feature amount of each region of the image B, and if the region b ′ is most similar, the object shown in the region a of the image A is moving. You can think that there is no.
【0032】ここで、画像Aと画像Bの各領域の特徴量
を比較する際に、手指の動きの大きさがあらかじめ予測
できれば、比較対象となる領域を削減することができ
る。例えば、手指の動きの大きさがブロックのサイズよ
りも小さいと仮定すれば、画像Aの領域の移動先は画像
Bではその上下左右と斜めに位置する8つの領域に限定
される。Here, when comparing the feature amount of each area of the image A and the image B, if the magnitude of the finger movement can be predicted in advance, the area to be compared can be reduced. For example, assuming that the magnitude of the movement of the finger is smaller than the size of the block, the movement destination of the region of the image A is limited to eight regions that are located diagonally up, down, left and right in the image B.
【0033】したがって、画像Aの各領域を画像Bの全
ての領域と比較するのではなく、各領域に隣接する8つ
の領域のみと比較すれば、処理の高速化が可能であると
ともに誤った対応検出の可能性を下げることができる。
ここでは、画像Aの領域の移動先を隣接する領域に限定
することとする。Therefore, if each area of the image A is compared not with all the areas of the image B but only with eight areas adjacent to each area, the processing can be speeded up and an erroneous response can be achieved. The possibility of detection can be reduced.
Here, the movement destination of the area of the image A is limited to the adjacent area.
【0034】手指は画像中に大きく写っているので、上
下左右斜めの8つの方向と移動しない場合を加えた9つ
の方向のうち移動した領域の数が最も多い方向を手指の
移動方向であるとみなすことができる。この場合、抽出
される手指の動きの大きさは、領域1つ分となる。Since the finger is largely shown in the image, the direction in which the number of moved areas is the largest among the nine directions including the eight directions (up, down, left, right, and oblique) and the case where the finger does not move is defined as the finger movement direction. Can be considered. In this case, the magnitude of the extracted finger movement corresponds to one region.
【0035】しかしながら、画像Aと画像Bにおいて手
指が領域1つ分移動するとは限らない。例えば、画像A
と画像Bにおいて手指が領域1つ分に相当する移動をし
なかった場合、新たな画像が必要であれば複数撮像して
画像Aとの比較を行ない、手指が領域1つ分に相当する
移動をした時にその移動方向を抽出する必要がある。However, in the images A and B, the finger does not always move by one area. For example, image A
In the case where the finger does not move corresponding to one region in the image and the image B, if a new image is required, a plurality of images are taken and compared with the image A, and the finger is moved corresponding to one region. It is necessary to extract the direction of movement when performing
【0036】ここで、手指の動きが領域1つ分を越える
とその動きは抽出されないので、画像Aと新たに撮像さ
れた画像を比較した時、手指の動きが領域1つ分に近づ
くにつれて、動いたとみなされる領域の数は多くなり、
領域1つ分を越えると逆に少なくなる筈である。Here, when the movement of the finger exceeds one area, the movement is not extracted. Therefore, when comparing the image A with the newly captured image, as the movement of the finger approaches the one area, The number of areas that are considered moved has increased,
Conversely, the number should decrease when it exceeds one area.
【0037】従って、動いたとみなされる領域の数が極
大となる時、手指が領域1つ分動いたとみなすことがで
きる。上述の処理はステップ14以降で実現される。Therefore, when the number of regions regarded as moving reaches the maximum, it can be regarded that the finger has moved by one region. The above processing is realized in step 14 and subsequent steps.
【0038】まず、ステップ14において画像Cを入力
し、ステップ15でステップ10と同様に画像Cの特徴
量を算出する。次にステップ16で画像Aと画像Cの各
領域の特徴量を比較して、移動した領域の数が最も多い
方向に移動した領域の数Mを算出する。First, in step S14, the image C is input. Next, in step 16, the feature amount of each area of the image A and the image C is compared, and the number M of areas moved in the direction in which the number of moved areas is the largest is calculated.
【0039】ステップ17では、あらかじめステップ1
3で算出しておいた画像Aと画像Bにおいて移動した領
域の数が最も多い方向に移動した領域の数NとMを比較
し、MがNよりも小さければ、画像Aと画像Bにおいて
移動した領域の数が極大であるので、画像Aと画像Bに
おいて手指が領域1つ分移動したとみなす。In step 17, step 1
The number N and the number of areas moved in the direction in which the number of areas moved between the image A and the image B calculated in step 3 are the largest are compared. If M is smaller than N, the movement between the image A and the image B Since the number of regions obtained is maximum, it is considered that the finger has moved by one region in the images A and B.
【0040】従って、抽出された移動方向に基づいてス
テップ18で軌跡を表示する。ステップ17でMがN以
上であれば、ステップ19で画像BとNの値を更新す
る。すなわち、画像Bを画像Cで置き換え、N=Mとす
る。そして、ステップ14に戻る。Therefore, the trajectory is displayed in step 18 based on the extracted moving direction. If M is equal to or greater than N in step 17, the values of the images B and N are updated in step 19. That is, the image B is replaced with the image C, and N = M. Then, the process returns to step S14.
【0041】ステップ20では軌跡抽出処理の続行を確
認し、続行であればステップ21で画像Aと画像BとN
の値を更新する。すなわち、画像Aを画像Bで置き換
え、画像Bを画像Cで置き換え、N=Mとする。そし
て、ステップ14に戻る。In step 20, it is confirmed whether or not the trajectory extraction processing is to be continued.
Update the value of. That is, image A is replaced with image B, image B is replaced with image C, and N = M. Then, the process returns to step S14.
【0042】ステップ20で続行が選択されなければ、
軌跡抽出処理を終了する。図5は、本発明の軌跡抽出手
段の別の動作手順を示す図である。If continue is not selected in step 20,
The trajectory extraction processing ends. FIG. 5 is a diagram showing another operation procedure of the trajectory extraction means of the present invention.
【0043】まず、ステップ22では操作者の手指の画
像が入力され、ステップ23では、手指の画像が表示装
置3に表示され、図6に示すように、手指の内側に設定
された基準点(図6に示した「×」)から外側に向かっ
て輪郭線を探索することにより手指の輪郭線を抽出す
る。手指の内側に基準点を設定する方法としては、表示
装置3に撮像装置2により入力される画像と基準点(図
6に示した「×」)を示す図形を重ねて表示し、操作者
が基準点を示す印が手指の内側に位置させてから入力ボ
タン4により軌跡抽出の開始を指示する方法が考えられ
る。このとき、携帯機器に自動焦点手段(オートフォー
カス)を備えていない場合には、撮像装置2と手指の距
離を焦点一致距離に合わせこまないと、表示装置3に表
示された手指の輪郭線がぼけるため、図6に示すように
下方が開いた矩形を用いて、その矩形内に手指が一致す
るように手指を設定することが考えられる。First, in step 22, an image of the finger of the operator is input, and in step 23, the image of the finger is displayed on the display device 3, and as shown in FIG. The contour of the finger is extracted by searching the contour outward from “x” shown in FIG. 6). As a method of setting the reference point inside the finger, an image input by the imaging device 2 and a figure indicating the reference point (“X” shown in FIG. 6) are displayed on the display device 3 in a superimposed manner. A method of instructing the start of trajectory extraction by the input button 4 after the mark indicating the reference point is positioned inside the finger may be considered. At this time, if the mobile device is not provided with an automatic focusing unit (autofocus), the distance between the imaging device 2 and the finger must be adjusted to the focus matching distance, or the outline of the finger displayed on the display device 3 will be displayed. For blurring, it is conceivable to use a rectangle whose lower part is open as shown in FIG. 6 and to set the fingers so that the fingers coincide with the rectangle.
【0044】輪郭線の抽出は隣接する画素の輝度を比較
し、輝度が大きく変化する点を見つけることにより探索
できる。手指の内側から輪郭線を探索すれば、最初に見
つかった輪郭線を手指の輪郭線と見なすことができるた
め、背景に影響されない安定した輪郭線抽出が可能とな
る。The contour can be extracted by comparing the brightness of adjacent pixels and finding a point where the brightness changes greatly. If the contour is searched from the inside of the finger, the contour found first can be regarded as the contour of the finger, so that the stable contour extraction independent of the background can be performed.
【0045】ステップ24ではステップ23で抽出した
手指の輪郭から手指の位置を算出して動きの軌跡を表示
する。また、ステップ25ではステップ23で抽出した
手指の輪郭から次の画像の基準点となる点を設定する。
この基準点は、次の画像において手指の内側に位置する
点でなければならないが、2枚の連続する画像内での手
指の移動距離が小さければ、手指の領域の大部分は重な
ることが予想されるので、例えば人差し指の指先の中心
を次の画像の基準点として設定することができる。In step 24, the position of the finger is calculated from the outline of the finger extracted in step 23, and the locus of movement is displayed. In step 25, a point to be a reference point of the next image is set from the outline of the finger extracted in step 23.
This reference point must be a point located inside the finger in the next image, but if the moving distance of the finger in two consecutive images is small, it is expected that most of the finger area will overlap. Therefore, for example, the center of the fingertip of the index finger can be set as the reference point of the next image.
【0046】ステップ26では軌跡抽出処理の続行を確
認し、続行であればステップ22に戻る。ステップ26
で続行が選択されなければ、軌跡抽出処理を終了する。
図7は、本発明の軌跡抽出手段の別の動作手順を示す図
である。At step 26, the continuation of the trajectory extraction processing is confirmed. Step 26
If the continuation is not selected in, the trajectory extraction processing ends.
FIG. 7 is a diagram showing another operation procedure of the trajectory extraction means of the present invention.
【0047】まず、ステップ27では操作者の手指の画
像が入力され、ステップ28で手指の内側に設定された
基準点から外側に向かって色情報を用いた領域抽出によ
り手指領域を抽出する。手指領域の抽出は、基準点を含
み、且つ全ての画素の値が規定範囲内にある領域を探索
する。具体的には、まず基準点に隣接する点のうち画素
値が規定範囲内にある点により構成される領域を手指領
域であると見なす。First, in step 27, an image of the operator's finger is input, and in step 28, a finger region is extracted from the reference point set inside the finger outward by using region information using color information. The extraction of the finger region searches for a region that includes the reference point and in which all the pixel values are within the specified range. Specifically, first, an area formed by points whose pixel values are within a specified range among points adjacent to the reference point is regarded as a finger area.
【0048】次に手指領域の外側に隣接する点の画素値
が規定範囲内であれば、これらの点も手指領域であると
見なす。これを手指領域の外側に隣接する全ての点の画
素値が規定範囲外となるまで繰り返す。画素値の規定範
囲としては、基準点の画素値や手指領域内の画素値の平
均などを基準値として、基準値に近い範囲を設定するこ
とが考えられる。Next, if the pixel values of points adjacent to the outside of the finger area are within the specified range, these points are also regarded as finger areas. This is repeated until the pixel values of all points adjacent to the outside of the finger region are outside the specified range. As the specified range of the pixel value, it is conceivable to set a range close to the reference value using the pixel value of the reference point or the average of the pixel values in the finger region as the reference value.
【0049】ステップ29ではステップ28で抽出した
手指領域から手指の位置を算出して動きの軌跡を表示す
る。また、ステップ30ではステップ28で抽出した手
指領域から次の画像の基準点となる点を設定する。この
基準点は、ステップ25と同様に設定することができ
る。In step 29, the position of the finger is calculated from the finger region extracted in step 28, and the locus of movement is displayed. In step 30, a point to be a reference point of the next image is set from the finger region extracted in step. This reference point can be set in the same manner as in step 25.
【0050】ステップ31では軌跡抽出処理の続行を確
認し、続行であればステップ27に戻る。ステップ31
で続行が選択されなければ、軌跡抽出処理を終了する。In step 31, it is confirmed that the trajectory extraction process is to be continued, and if it is, the process returns to step 27. Step 31
If the continuation is not selected in, the trajectory extraction processing ends.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1から9に記載の発明によれば、操作者の手指に装着し
て手指の動きを測定する機器や赤外線や体温などを検知
できる特殊なセンサを用いることなく、可視光線を撮像
できる撮像手段を備える携帯情報装置において手書き入
力インタフェースを提供することができる。As is apparent from the above description, according to the first to ninth aspects of the present invention, it is possible to detect a device mounted on the operator's finger to measure the movement of the finger, infrared rays, body temperature, and the like. A handwriting input interface can be provided in a portable information device including an imaging unit capable of imaging visible light without using a special sensor.
【0052】また、空間上に仮想的に設定された作業空
間を提供できるため、携帯情報装置の小型化が可能とな
る。Further, since a work space virtually set in the space can be provided, the size of the portable information device can be reduced.
【0053】本発明により抽出された手指の動きの軌跡
は手書きの文字や図形として使用することが可能である
し、文字認識手段への入力として用いることも可能であ
る。The trajectory of the finger movement extracted according to the present invention can be used as a handwritten character or graphic, or can be used as an input to character recognition means.
【図1】本発明の入力インタフェース装置のイメージ図
である。FIG. 1 is an image diagram of an input interface device of the present invention.
【図2】本発明の入力インタフェース装置の概略構成図
である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an input interface device of the present invention.
【図3】本発明の軌跡抽出手段の動作手順を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing an operation procedure of a trajectory extracting means of the present invention.
【図4】本発明の軌跡抽出手段における画像を分割領域
の比較の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of comparison of a divided area of an image in the trajectory extraction means of the present invention.
【図5】本発明の軌跡抽出手段の別の動作手順を示す図
である。FIG. 5 is a diagram showing another operation procedure of the trajectory extraction means of the present invention.
【図6】入力される画像と基準点とを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an input image and reference points.
【図7】本発明の軌跡抽出手段の別の動作手順を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing another operation procedure of the trajectory extraction means of the present invention.
1…携帯機器 2…撮像装置 3…表示装置 4…入力ボタン 5…操作者の手指 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Portable equipment 2 ... Imaging device 3 ... Display device 4 ... Input button 5 ... Finger of an operator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04M 11/00 302 H04B 7/26 109T Fターム(参考) 5B057 BA02 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC03 CH16 DB02 DB09 DC16 DC17 DC22 5K027 AA11 BB01 FF01 FF22 HH00 5K067 EE02 FF23 FF31 KK00 5K101 KK20 LL12 NN06 NN18 NN22 5L096 BA20 CA14 FA06 FA32 HA05──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04M 11/00 302 H04B 7/26 109T F-term (Reference) 5B057 BA02 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC03 CH16 DB02 DB09 DC16 DC17 DC22 5K027 AA11 BB01 FF01 FF22 HH00 5K067 EE02 FF23 FF31 KK00 5K101 KK20 LL12 NN06 NN18 NN22 5L096 BA20 CA14 FA06 FA32 HA05
Claims (9)
と、該撮像手段により入力された画像から手指の動きの
軌跡を抽出する軌跡抽出手段と、を備えたことを特徴と
する入力インタフェース装置。1. An input interface, comprising: an imaging unit for inputting a finger movement of an operator; and a trajectory extraction unit for extracting a trajectory of a finger movement from an image input by the imaging unit. apparatus.
いて、前記撮像手段は可視光線を撮影することができる
撮像手段であることを特徴とする入力インタフェース装
置。2. The input interface device according to claim 1, wherein said imaging means is an imaging means capable of imaging visible light.
に係る入力インタフェース装置において、前記軌跡抽出
手段は手指の位置抽出を目的とする装置を装着していな
い手指を撮像した画像から画像処理により手指の動きの
軌跡を抽出することができることを特徴とする入力イン
タフェース装置。3. The input interface device according to claim 1, wherein said trajectory extracting means is configured to extract an image of an image of a finger not wearing a device for extracting a position of the finger. An input interface device capable of extracting a trajectory of a finger movement by processing.
いて、前記軌跡抽出手段において用いられる画像処理が
前記撮像手段より入力された画像を複数の領域に分割し
て、時間的に連続する画像間で分割した領域単位での比
較を行なうことを特徴とする入力インタフェース装置。4. The input interface device according to claim 3, wherein the image processing used in said trajectory extracting means divides an image input from said image pickup means into a plurality of regions and divides the images between temporally continuous images. An input interface device, wherein the comparison is performed on a region-by-region basis.
いて、前記軌跡抽出手段において用いられる画像処理が
基準となる画像と時間的に連続する一連の画像を比較
し、同じ方向に移動した領域の数が極大となる画像間に
おいて手指の動きの軌跡を抽出することを特徴とする入
力インタフェース装置。5. The input interface device according to claim 4, wherein the image processing used in said trajectory extracting means is compared with a series of temporally continuous images, and the number of areas moved in the same direction is determined. An input interface device for extracting a locus of a finger movement between images having a maximum value.
いて、前記軌跡抽出手段において用いられる画像処理が
手指の内側に設定された基準点から外側に向かって輪郭
線を探索することにより手指の輪郭線を抽出することを
特徴とする入力インタフェース装置。6. The input interface device according to claim 3, wherein the image processing used by said trajectory extracting means searches for a contour line from a reference point set inside the finger to the outside, thereby forming a contour line of the finger. An input interface device for extracting.
いて、前記軌跡抽出手段において用いられる画像処理が
手指の内側に設定された基準点を含み且つ全ての画素の
値が規定範囲内にある領域を抽出することを特徴とする
入力インタフェース装置。7. The input interface device according to claim 3, wherein the image processing used in said trajectory extracting means extracts a region including a reference point set inside a finger and having all pixel values within a specified range. An input interface device, comprising:
ンタフェース装置において、前記撮像手段により入力さ
れた画像及び前記軌跡抽出手段により抽出された手指の
動きの軌跡を表示する表示手段を備え、前記表示手段に
前記撮像手段により入力された画像と基準点の位置を示
す図形を重ねて表示することにより、軌跡抽出開始時に
操作者が基準点を手指の内側に位置させることを可能と
することを特徴とする入力インタフェース装置。8. The input interface device according to claim 6, further comprising a display unit that displays an image input by the imaging unit and a trajectory of a finger movement extracted by the trajectory extraction unit. By superimposing and displaying the image input by the imaging means and the graphic indicating the position of the reference point on the display means, it is possible for the operator to position the reference point inside the finger at the start of the trajectory extraction. An input interface device characterized by the above-mentioned.
入力インタフェース装置を具備することを特徴とする携
帯情報装置。9. A portable information device comprising the input interface device according to claim 1. Description:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000235337A JP2002049455A (en) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | Input interface device and portable information equipment equipped with the device |
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Publications (1)
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ID=18727564
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- 2000-08-03 JP JP2000235337A patent/JP2002049455A/en active Pending
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