JP2009104297A - 操作入力装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 限定した手の操作判定手段とメニュー表示手段を備えることで、簡単に操作でき、かつ正確に操作を判定できるようにする。また、複数のカメラを用いて複数の判定手段から一つの結果を選択する手段を備えることにより、検出精度を高める。
【選択図】 図13
Description
図1はこの発明を実施するための実施の形態1における操作入力装置を示すブロック図であって、例えば運転者がハンドル横に差し出した手を撮影するための可視光カメラや赤外線カメラなどの撮像手段11と、撮影手段11で撮影された映像の映像信号から手の領域を検出する手領域検出手段12と、手領域検出手段12によって検出した手領域の形状や動きから手の操作を判定する手操作判定手段13と、手操作判定手段13で判定した操作に基づいて選択したメニューをユーザーに知らせる選択メニュー表現手段14とを備える。
図10はこの発明を実施するための実施の形態2における操作入力装置を示すブロック図であって、赤外線カメラ110で撮影された映像の映像信号から背景画像を生成し、その背景画像と撮像手段で撮影された現在の映像との差分の領域を抽出する差分領域抽出手段111と、差分領域抽出手段111の情報から手領域の画像データを2値化して補正する2値化補正手段112と、2値化補正手段112から得られた手領域の2値化画像領域の画素と撮像画面の領域の端までの最短距離を算出する距離算出手段113と、距離算出手段113の算出結果の出力に対して画面の中央ほど大きく画面の端に近いほど小さい補正値を加算する中央重点補正手段114と、中央重点補正手段114の出力が最大となる位置を手の中心としてその点を含む2値化画像領域を手の位置候補として検出する手領域候補検出手段115と、手領域候補検出手段115で得られた2値化画像領域の輪郭を追跡して輪郭の長さおよび領域の面積を算出する輪郭長/面積算出手段116、輪郭長/面積算出手段116によって得られた輪郭長と面積から2値化画像領域が手であるか否かを判定する手領域決定手段117とを備える。
図13はこの発明を実施するための実施の形態3における操作入力装置を示すブロック図である。撮像手段11として可視光カメラ20と赤外線カメラ110を備え、可視光カメラ20から得られた映像信号から手の領域を検出する手領域検出手段12、手領域検出手段12から得られた手の領域から互いに異なる方法で操作を判定する手操作判定手段13および13A、赤外線カメラ110から得られた映像信号から手の領域を検出する手領域検出手段12A、手領域検出手段12Aから得られた手の領域から互いに異なる方法で操作を判定する手操作判定手段13および13A、可視光カメラ20による複数の手操作判定手段と赤外線カメラ110による複数の手操作判定手段の複数の判定結果から一つの判定結果を選択する手操作判定選択手段131、手操作判定選択手段131により選択した操作に基づいて選択したメニューをユーザーに知らせる選択メニュー表現手段14を備える。
12 手領域検出手段
12A 手領域検出手段
13 手操作判定手段
13A 手操作判定手段
14 選択メニュー表現手段
20 可視光カメラ
21 肌色領域抽出手段
22 差分領域抽出手段
23 2値化補正手段
24 距離算出手段
25 中央重点補正手段
26 手領域候補検出手段
27 輪郭長/面積算出手段
28 手領域決定手段
51 輪郭方向ヒストグラム算出手段
52 手方向判定手段
53 判定結果記憶手段
54 時系列データ判定手段
71 中心輪郭間距離算出手段
72 手方向判定手段
73 判定結果記憶手段
74 時系列データ判定手段
110 赤外線カメラ
111 差分領域抽出手段
112 2値化補正手段
113 距離算出手段
114 中央重点補正手段
115 手領域候補検出手段
116 輪郭長/面積算出手段
117 手領域決定手段
131 手操作判定選択手段
Claims (10)
- 撮像手段と、
前記撮像手段で撮影された映像から人体の手の領域を検出する手領域検出手段と、
検出した手領域の形状および動きから手の操作を判定する手操作判定手段と、
判定した操作に基づいて選択したメニューをユーザーに知らせる選択メニュー表現手段と
を備えたことを特徴とする操作入力装置。 - 複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段で撮影された映像から人体の手の領域を検出する複数の手領域検出手段と、
検出した手領域の形状および動きから手の操作を判定する複数の手操作判定手段と、
前記複数の手操作判定手段で判定した結果から一つの判定結果を選択する手操作判定選択手段と、
前記手操作判定選択手段で選択した操作に基づいて選択したメニューをユーザーに知らせる選択メニュー表現手段と
を備えたことを特徴とする操作入力装置。 - 前記手領域検出手段は、
可視光カメラで撮影された映像から肌色の領域を抽出する肌色領域抽出手段と、
可視光カメラで撮影された背景画像と現在の映像との差分の領域を抽出する差分領域抽出手段と、
前記肌色領域抽出手段と前記差分領域抽出手段で抽出した領域の画像データを2値化して補正する2値化補正手段と、
前記2値化補正手段で得られた2値化画像領域の内部の点から輪郭までの最短距離を算出し、その値が最大となる距離最大点を手の中心として検出する距離算出手段と、
前記距離最大点の位置が撮像画面の中央部に近いほど大きく撮像画面の端に近いほど小さい補正値を距離最大点の距離の値に加算する中央重点補正手段と、
前記補正値を加算した距離最大点の距離の値が最大となる点が含まれる2値化画像領域から手領域を検出する手領域候補検出手段と、
前記手領域候補の輪郭の長さおよび面積を算出する輪郭長/面積算出手段と、
算出した輪郭長および面積から前記手領域候補が手であるか否かを決定する手領域決定手段と
を含んで構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の操作入力装置。 - 前記手領域検出手段は、
赤外線カメラで撮影された背景画像と現在の映像との差分の領域を抽出する差分領域抽出手段と、
前記差分領域抽出手段で抽出した領域の画像データを2値化して補正する2値化補正手段と、
前記2値化補正手段で得られた2値化画像領域の内部の点から輪郭までの最短距離を算出し、その値が最大となる距離最大点を手の中心として検出する距離算出手段と、
前記距離最大点の位置が撮像画面の中央部に近いほど大きく撮像画面の端に近いほど小さい補正値を距離最大点の距離の値に加算する中央重点補正手段と、
前記補正値を加算した距離最大点の距離の値が最大となる点が含まれる2値化画像領域から手領域を検出する手領域候補検出手段と、
前記手領域候補の輪郭の長さおよび面積を算出する輪郭長/面積算出手段と、
算出した輪郭長および面積から前記手領域候補が手であるか否かを決定する手領域決定手段と
を含んで構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の操作入力装置。 - 前記手操作判定手段は、
検出した手領域の輪郭の方向の度数分布を表すヒストグラムを算出する輪郭方向ヒストグラム算出手段と、
前記輪郭方向ヒストグラム算出手段により得られたヒストグラムの大小により手の方向を判定する手方向判定手段と、
前記手方向判定手段から得られた判定結果を保存する判定結果記憶手段と、
前記判定結果記憶手段に保存された所定時間の判定結果から現在の手の操作を判定する時系列データ判定手段と
を含んで構成されることを特徴とする請求項第1または請求項2に記載の操作入力装置。 - 前記手操作判定手段は、
検出した手領域検出手段で得られた手領域の中心から前記手領域の輪郭上の全ての点までの距離を算出する中心輪郭間距離算出手段と、
算出した距離が最大の点および最小の点から前記手領域の中心を結ぶ2つの線分の距離と方向により、手の方向を判定する手方向判定手段と、
前記手方向判定手段から得られた判定結果を保存する判定結果記憶手段と、
前記判定結果記憶手段に保存された所定時間の判定結果から現在の手の操作を判定する時系列データ判定手段と
を含んで構成されることを特徴とする請求項第1または請求項2に記載の操作入力装置。 - 前記手操作判定手段は手領域検出手段からの検出結果に基づいて、少なくともメニューの候補変更、実行、キャンセルの判定を含む
ことを特徴とする請求項第1または請求項2に記載の操作入力装置。 - 撮像手段が赤外線カメラからなり、
赤外線カメラで撮影された画像の平均の赤外線レベルが所定の値よりも低い時には赤外線LED104を点灯し、高い時には赤外線LED104を消灯する
ことを特徴とする請求項第1または請求項2に記載の操作入力装置。 - 前記複数の撮像手段が可視光カメラと赤外線カメラからなり、
それぞれの撮像手段において、前記複数の手操作判定手段により手の操作の判定を行い、同じ撮像手段における複数の手操作判定手段の判定結果の差が小さい方の撮像手段による判定結果を選択する手操作判定結果選択手段と
を含んで構成されることを特徴とする請求項2に記載の操作入力装置。 - 前記複数の撮像手段が可視光カメラと赤外線カメラからなり、
赤外線カメラで撮影された画像の平均の赤外線レベルが所定の値よりも低い時には赤外線カメラからの手操作判定結果を選択し、高い時には可視光カメラからの手操作判定結果を選択する手操作判定結果選択手段と
を含んで構成されることを特徴とする請求項2に記載の操作入力装置。
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