JP2010045658A - 情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像部と、ディスプレイに操作用アイコンを表示させる操作用アイコン表示制御部と、撮像部により撮像された画像のうち、少なくともユーザの手の一部を含む画素領域から構成される入力操作領域画像をディスプレイに順次表示させる撮像画像表示制御部と、ユーザにより操作用アイコンが操作されたと判断するための条件であるイベント発行定義情報を、操作用アイコン毎に管理する操作用アイコン管理部と、ディスプレイに表示される入力操作領域画像およびイベント発行定義情報に基づいてユーザが操作用アイコンを操作したか否かを判断する操作判断部と、操作判断部による判断結果に応じて操作用アイコンに対応する所定の処理を実行する処理実行部と、を備える。
【選択図】図2
Description
1.本発明の実施形態の概要
2.実施形態の1つに係る情報処理装置
2−1.テレビ100の機能構成
2−2.本実施形態の処理のフロー(撮像処理〜GUI操作の処理)
2−3.撮像データ処理フロー
2−4.状態遷移処理フロー
2−5.撮像画像表示処理フロー
2−6.GUI操作処理フロー
3.変形例
3−1.変形例1(音声入力機能の利用)
3−2.変形例2(カーソルGUIの利用)
本発明の実施形態の1つに係る情報処理装置の詳細について説明する前に、まず、本発明の実施形態の概要について説明する。上述したように、従来のディスプレイを備えるテレビなどの情報処理装置は、ディスプレイ上に各種機能に対応するメニューをユーザの指のオブジェクトなどを表示することができる。これによりユーザは、ディスプレイに表示される指に合わせた動きをすることにより、テレビなどの情報処理装置が備える各種機能を選択することができた。しかしながら、ユーザは、ディスプレイに表示された指示に従って指などを動かす必要がある。したがって、ユーザは結局、直感的な指の動きにより、情報処理装置の各種機能を選択することはできなかった。
(2−1.テレビ100の機能構成)
まず、本発明の実施形態の1つに係る情報処理装置の一例であるテレビジョン受像機100(以下テレビ100という)の機能構成について説明する。図2は、本実施形態に係るテレビ100の機能構成を示すブロック図である。
撮像部102は、被写体からの光を撮像面に結像させるレンズ等の光学系と、撮像面を有するCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子などからなる。撮像部102は、レンズを通して捉えた被写体像を電気信号に変換して出力する。なお、撮像部102が備える撮像素子は、CCDに限定されず、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などであってもよい。また、ユーザ操作に応じて、適切なズーム、フォーカス等で被写体が撮像されるように、撮像部102の駆動機構を制御して、ズームレンズ、フォーカスレンズ(図示せず)などを駆動させることなども可能である。撮像部102により撮像された映像信号は、AD変換機(図示せず)によりデジタル信号に変換された後に、ユーザ領域検出部104に伝送される。
ユーザ領域検出部104は、撮像部102によって撮像された映像領域に含まれるユーザの指(手)の領域を検出する。図2に示すように、ユーザ領域検出部104は主に、動き検出部120と、肌色検出部122と、演算処理部124と、を含んで構成される。以下、ユーザ領域検出部104を構成する各部の詳細について説明する。
動き検出部120は、撮像部102によって撮像された所定のフレームと、当該フレームの1つ前に撮像されたフレームと、の映像差分を抽出する、いわゆるフレーム差分法に基づいて、ユーザの手の動きを検出する。例えば、動き検出部120は、撮像部102によって撮像されたフレームと、フレームメモリ(図示せず)に記録されている1つ前のフレームとの差分、すなわち両フレームの異なる部分を抽出することができる。動き検出部120は、このように、両フレームの差分を抽出することにより、1つ前のフレームから動きがあった部分を認識することができる。動き検出部120は、このようにして認識した動き部分に対応する領域のみからなる画像を動き領域マスク画像として生成し、演算処理部124へ伝送する。
肌色検出部122は、撮像部102によって撮像された所定のフレーム内に存在する肌色領域を検出する。上述した動き検出部120によって、撮像領域内の所定のオブジェクトの動きを検出することができるが、例えば、ユーザの手以外の物体が動いていた場合においても、動き検出部120は、当該物体の動きを検出してしまう。したがって、本実施形態に係るユーザ領域検出部104は、上述した動き検出部120に加えて、肌色検出部122を備えることで、より確実にユーザの手の動きを検出することができる。
演算処理部124は、上述した動き検出部120によって生成された動き領域マスク画像と、肌色検出部122によって生成された肌色領域マスク画像と、に基づいて、表示部118に表示する入力操作領域画像を生成する。演算処理部124は、例えば、動き領域マスク画像を構成する画素領域と、肌色領域マスク画像を構成する画素領域と、を論理積(AND)演算により合成することにより、入力操作領域画像を生成することができる。このように、動き領域マスク画像と肌色領域マスク画像とをAND演算で合成することにより、ユーザの手が動いた領域のみを抽出して入力操作領域画像として生成することができる。
次に、ユーザ領域検出部104によって生成された入力操作領域画像に基づいて、表示部118に各種GUIや撮像画像を表示するか否かを判断する状態遷移処理部105について説明する。ユーザは、手を動かすことにより、表示部118に表示される各種GUIを操作することができる。したがって、撮像部102によって撮像された映像にユーザの手が映っていない場合や、映っていても動きがほとんどないような場合などは、表示部118に撮像画像を表示させる必要はない。すなわち、ユーザが所定の操作を希望して手を動かしたときのみ表示部118に撮像画像を表示させればよい。したがって、本実施形態においては、状態遷移処理部105は、ユーザ領域検出部104によって生成された入力操作領域画像に基づいて、表示部118に撮像画像を表示するか否かを判断する。
次に、ユーザ領域検出部104によって生成された入力操作領域画像に対して、表示部118に表示するために所定の処理を実行する撮像画像表示処理部106について説明する。撮像画像表示処理部106は、上述した状態遷移処理部105によって、操作待機状態からGUI操作状態へと遷移された場合に、入力操作領域画像に所定の処理を実行する。図2に示すように、撮像画像表示処理部106は主に、スケーリング処理部126と、座標変換処理部128と、を含んで構成される。以下、撮像画像表示処理部106を構成する各部の詳細について説明する。
スケーリング処理部126は、表示部118の有効画素数に基づいて、入力操作領域画像をスケーリングする。入力操作領域画像は、上述したように、基本的にユーザの動く手のみを含む画像である。したがって、テレビ100からユーザまでの距離や、撮像部102の撮像性能などによって、入力操作領域画像においてユーザの手が含まれる領域の画素数は異なる。したがって、一定の大きさの入力操作領域画像を常に表示部118に表示させるように、スケーリング処理部126は、入力操作領域画像に対してスケーリング処理を行う。
上述したようにしてスケーリング処理が施された入力操作領域画像は、その後、座標変換処理部128により座標変換処理が施されることもできる。座標変換処理部128は、スケーリング処理が施された入力操作領域画像に対して、表示部118に対応する画面座標に座標変換を行う。
Ys=スクリーン高さ(1080)×(2.0−(Yc+1.0))/2
表示部118は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display;液晶ディスプレイ)、有機ELディスプレイ(organic ElectroLuminescence display)などからなる表示装置である。表示部118は、アンテナ(図示せず)などにより放送局から受信した所定の番組や、撮像画像表示処理部106から伝送された入力操作領域画像や、各種GUIなどを表示することができる。ユーザは、表示部118に表示される各種GUIと、入力操作領域画像に含まれる自己の手の映像に基づいて、テレビ100の各種機能を選択・実行することができる。
次に、テレビ108が備える各種機能に対応するGUIの表示部108への表示を制御する、GUI表示制御部108について説明する。なお、GUI表示制御部108は、本発明の操作用アイコン表示制御部として機能するものである。
GUI管理部110は、テレビ104が備える各種機能に対応するGUIを管理する。表示部118に表示させるGUIは、ユーザが操作を直感的に認識できるような操作用アイコンで構成される。したがって、テレビ104が備える各種機能に対応して異なるGUIを表示部118に表示させる必要がある。GUI管理部110は、このような異なる複数のGUIを管理する。なお、GUI管理部110は、本発明の操作用アイコン管理部として機能するものである。
上述したように、GUI操作判断部112は、表示部118に表示されるGUIと、入力操作領域画像の画素領域の重心と、GUI管理部110が管理するイベント発行定義情報と、に基づいて、ユーザがGUIを操作したか否かを判断する。なお、GUI操作判断部112は、本発明の操作判断部として機能するものである。
GUI操作記憶部114は、上述したように、GUI操作判断部112によって算出された重心や、重心の軌跡などを記憶する記憶領域である。GUI操作記憶部114は、例えば、不揮発性のメモリやハードディスクなどによって構成されることができる。
処理実行部116は、上述したGUI操作判断部112の判断結果に応じて、テレビ100の備える各種機能を実行する。上述したように、表示部118に表示される各GUIは、テレビ100の備える各種機能に対応している。したがって、例えば、音量調整に対応するスライドバー形式のGUIがユーザによって操作されたとGUI操作判断部112が判断した場合、処理実行部116は、テレビ100の音量調整を実行する。また、例えば、チャンネル選択に対応する押しボタン形式のGUIがユーザによって操作されたとGUI操作判断部112が判断した場合、処理実行部116は、テレビ100のチャンネル変更を実行する。
次に、上記のように構成される本実施形態のテレビ100を利用して、ユーザによりGUI操作が行われる処理の全体的な流れについて説明する。
まず、図6に示した処理フローのうち、ステップ700による撮像データ処理に関する詳細の処理フローについて説明する。図7は、図6に示したステップ700による撮像データ処理の詳細な処理の流れを示すフロー図である。
次に、図6に示した処理フローのうち、ステップ800による状態遷移処理に関する詳細の処理フローについて説明する。図8は、図6に示したステップ800による状態遷移処理の詳細な処理の流れを示すフロー図である。
次に、図6に示した処理フローのうち、ステップ1000による撮像画像表示処理に関する詳細の処理フローについて説明する。図10は、図6に示したステップ1000による撮像画像表示処理の詳細な処理の流れを示すフロー図である。
次に、図6に示した処理フローのうち、ステップ1200によるGUI操作処理に関する詳細の処理フローについて説明する。なお、以下の説明においては、図11に示した例における、番組表表示用の押しボタンGUIの操作処理を例に説明する。図12は、図6に示したステップ1200により、押しボタンGUIを操作する処理の詳細な処理の流れを示すフロー図である。
上述したテレビ100は、上記実施形態を説明する上での一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、さらなる別の機能を追加的に備えることなども可能である。以下上述した実施形態に係る情報処理装置の変形例について説明する。
上記実施形態に係るテレビ100の変形例1として、テレビ200について以下説明する。なお、変形例1のテレビ200は、上述したテレビ100の有する各種機能に加えて、音声入力機能を備え、当該音声入力に応じて、各種GUIを表示部118に表示させることを可能とする。
次に、上記実施形態に係るテレビ100の変形例2として、テレビ300について以下説明する。なお、変形例2のテレビ300は、上述したテレビ100の有する各種機能に加えて、ディスプレイに表示されるテキスト、人物や商品などの任意のオブジェクトなどを含む任意の表示領域を、ユーザが指を動かすことにより指定することを可能とする。さらに、変形例2のテレビ300は、ユーザにより指定された任意の表示領域に対して、所定の処理を実行することができる。
102 撮像部
104 ユーザ領域検出部
105 状態遷移処理部
106 撮像画像表示処理部
108、208、308 GUI表示制御部
110、210 GUI管理部
112、312 GUI操作判断部
114 GUI操作記憶部
116 処理実行部
118 表示部
120 動き検出部
122 肌色検出部
124 演算処理部
126 スケーリング処理部
128 座標変換処理部
202 音声入力部
204 音声認識処理部
Claims (16)
- 被写体を撮像する撮像部と、
ディスプレイに所定の処理に対応する操作用アイコンを表示させる操作用アイコン表示制御部と、
前記撮像部により撮像された画像を構成する画素領域のうち、少なくともユーザの手の一部を含む画素領域から構成される入力操作領域画像を、前記ディスプレイに順次表示させる撮像画像表示制御部と、
前記ユーザにより前記操作用アイコンが操作されたと判断するための条件であるイベント発行定義情報を、前記操作用アイコン毎に管理する操作用アイコン管理部と、
前記ディスプレイに表示される入力操作領域画像および前記イベント発行定義情報に基づいて、前記ユーザが前記操作用アイコンを操作したか否かを判断する操作判断部と、
前記操作判断部による判断結果に応じて、前記操作用アイコンに対応する所定の処理を実行する処理実行部と、
を備える情報処理装置。 - 前記操作判断部は、前記入力操作領域画像を構成する画素領域の重心を算出し、前記ディスプレイに順次表示される前記入力操作領域画像を構成する画素領域の重心を結んで前記重心の動きベクトルを算出することにより、前記撮像部により撮像されるユーザの手の動きを認識する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記操作判断部は、前記重心および動きベクトルと、前記イベント発行定義情報とに基づいて、前記ユーザが前記操作用アイコンを操作したか否かを判断する、請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記操作用アイコン管理部は、前記ディスプレイに表示される操作用アイコンと、該操作用アイコンに対応する前記イベント発行定義情報と、該イベント発行定義情報に適合した場合に前記処理実行部が行う処理の内容とを、操作用アイコン毎に関連付けて管理する、請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記操作判断部によって前記ディスプレイに表示された表示アイコンが前記ユーザによって操作されたと判断された場合、前記処理実行部は、前記操作用アイコン管理部が管理する当該操作用アイコンに関連付けられた処理内容を実行する、請求項4に記載の情報処理装置。
- 前記操作用アイコン表示制御部は、前記ユーザによる操作に応じて、前記ディスプレイに表示される操作用アイコンを適宜更新する、請求項5に記載の情報処理装置。
- 前記撮像部により撮像された画像に対して、1フレーム前に撮像された画像と比較して変化のある画素領域を検出し、当該検出された画素領域のみによって構成される動き領域マスク画像を生成する動き検出部と、
前記撮像部により撮像された画像を構成する画素領域において、所定の色相を有する画素領域を検出し、当該検出された画素領域のみによって構成される肌色領域マスク画像を生成する動き検出部と、
をさらに備え、
前記入力操作領域画像は、前記動き領域マスク画像を構成する画素領域と、肌色領域マスク画像を構成する画素領域と、を論理積(AND)演算することにより算出される画素領域によって構成される、請求項6に記載の情報処理装置。 - 前記撮像画像表示部は、前記入力操作領域画像を構成する画素数が、あらかじめ設定された所定の時間以上、あらかじめ設定された所定の画素数以上である場合に、前記ディスプレイに前記入力操作領域画像を表示させる、請求項7に記載の情報処理装置。
- 前記撮像画像表示部は、前記入力操作領域画像を構成する画素数が、前記ディスプレイの表示可能画素数に対して所定の割合となるように、前記入力操作領域画像をスケーリングする、請求項8に記載の情報処理装置。
- 前記ディスプレイは、前記情報処理装置とは別の外部装置に備えられ、
前記情報処理装置は、前記外部装置に備えられる前記ディスプレイに前記操作用アイコンおよび前記入力操作領域画像を表示させる、請求項1に記載の情報処理装置。 - 放送信号に含まれる所定の映像を表示する表示部をさらに備え、
前記表示部は、前記ディスプレイを含む、請求項1に記載の情報処理装置。 - ユーザが発生する音声を入力する音声入力部と、
前記音声入力部に入力される音声の種類を識別する音声認識処理部と、
をさらに備え、
前記操作用アイコン管理部は、前記音声の種類に対応して前記ディスプレイに表示する操作用アイコンの情報を、音声の種類毎に管理し、
前記操作用アイコン表示制御部は、前記音声認識処理部により識別された音声の種類に応じて、当該識別された音声の種類に対応する操作用アイコンを、前記操作用アイコン管理部が管理する情報に基づいて、前記ディスプレイに表示させる、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記操作用アイコン表示制御部は、前記操作判断部により算出される前記重心の動きベクトルに基づいて、前記重心の軌跡を前記ディスプレイに表示させる、請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記ディスプレイに表示される重心の軌跡が閉曲線となった場合、
前記操作用アイコン表示部は、前記閉曲線により囲まれた表示領域に関する所定の処理に対応する操作用アイコンを前記ディスプレイに表示させる、請求項13に記載の情報処理装置。 - 撮像部により被写体を撮像する撮像ステップと、
ディスプレイに所定の処理に対応する操作用アイコンを表示させる操作用アイコン表示ステップと、
前記撮像ステップにより撮像された画像を構成する画素領域のうち、少なくともユーザの手の一部を含む画素領域から構成される入力操作領域画像を、前記ディスプレイに順次表示させる撮像画像表示ステップと、
前記操作用アイコン表示ステップにより前記ディスプレイに表示された前記操作用アイコンと、前記撮像画像表示ステップにより前記ディスプレイに表示された前記入力操作領域画像と、前記操作用アイコン毎に管理される前記ユーザにより前記操作用アイコンが操作されたと判断するための条件であるイベント発行定義情報と、に基づいて、前記ユーザが前記操作用アイコンを操作したか否かを判断する操作判断ステップと、
前記操作判断ステップによる判断結果に応じて、前記操作用アイコンに対応する所定の処理を実行する処理実行ステップと、
を含む情報処理方法。 - 撮像部により被写体を撮像する撮像処理と、
ディスプレイに所定の処理に対応する操作用アイコンを表示させる操作用アイコン表示処理と、
前記撮像ステップにより撮像された画像を構成する画素領域のうち、少なくともユーザの手の一部を含む画素領域から構成される入力操作領域画像を、前記ディスプレイに順次表示させる撮像画像表示処理と、
前記操作用アイコン表示ステップにより前記ディスプレイに表示された前記操作用アイコンと、前記撮像画像表示ステップにより前記ディスプレイに表示された前記入力操作領域画像と、前記操作用アイコン毎に管理される前記ユーザにより前記操作用アイコンが操作されたと判断するための条件であるイベント発行定義情報と、に基づいて、前記ユーザが前記操作用アイコンを操作したか否かを判断する操作判断処理と、
前記操作判断ステップによる判断結果に応じて、前記操作用アイコンに対応する所定の処理を実行する処理実行処理と、
を、コンピュータに実行させる情報処理プログラム。
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