JP2010231760A - Position detecting device, information processing system, position detecting program, information processing program, computer readable recording medium, position detecting method, and information processing method - Google Patents

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JP2010231760A JP2009269232A JP2009269232A JP2010231760A JP 2010231760 A JP2010231760 A JP 2010231760A JP 2009269232 A JP2009269232 A JP 2009269232A JP 2009269232 A JP2009269232 A JP 2009269232A JP 2010231760 A JP2010231760 A JP 2010231760A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detecting device for detecting a position designated on a photographic image of an object as well as the size of the object. <P>SOLUTION: The position detecting device 1 includes a first resolution adjuster 2a, a second resolution adjuster 2b, an edge gradient direction specifying section 3, a section for improving collation efficiency 4, a model pattern storing section 5, a collation section 6, a position specifying section 7, a position/size output section 8, and a collation condition managing section 9 for specifying the position designated on the photographic image of the object and the size of the object by using the image data of the captured image. The device collates a collation area with the model pattern for each of all the pixels at the position x(i, j), to determine a pixel condition that has maximum degree of matching. For example, when the degree of matching is maximum at the pixel position x(m, n), (m, n) is the position designated, and the size of the specified object is classified into a category from the condition for obtaining the maximum degree of matching. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、一般に、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮影対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出装置に関するものであり、より特定的には、撮像対象の指示位置のみでなく、撮像対象の大きさに関する情報をも検出することを可能として、より柔軟な応答処理をすることができるように改良された位置検出装置、情報処理装置、位置検出プログラム、情報処理プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、位置検出方法および情報処理方法に関するものである。   The present invention generally relates to a position detection apparatus having a function of specifying an instruction position on a captured image by a photographing target using image data of a captured image, and more specifically, imaging. Position detection apparatus, information processing apparatus, and position detection program improved so as to be able to detect not only the designated position of the target but also information related to the size of the imaging target so that more flexible response processing can be performed The present invention relates to an information processing program, a computer-readable recording medium, a position detection method, and an information processing method.

携帯電話やPDA(Personal Digital Assistants)などの各種機器に、画像表示部として液晶ディスプレイを備えた画像表示装置(以下、「液晶表示装置」と呼ぶ。)が幅広く利用されていることは周知の通りである。特に、PDAでは、古くからタッチセンサーを備えることにより、直接指などを液晶ディスプレイに接触させることによって情報を入力するタッチ入力が可能となっている。また、携帯電話やその他の機器においても、タッチセンサーを備える液晶表示装置の普及が期待されている。   As is well known, an image display device (hereinafter referred to as “liquid crystal display device”) having a liquid crystal display as an image display unit is widely used in various devices such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants). It is. In particular, PDAs have been equipped with a touch sensor for a long time, enabling touch input to input information by directly bringing a finger or the like into contact with a liquid crystal display. In addition, liquid crystal display devices including a touch sensor are expected to spread in mobile phones and other devices.

このようなタッチセンサーを備える液晶表示装置の一例として特許文献1に開示された技術がある。   As an example of a liquid crystal display device including such a touch sensor, there is a technique disclosed in Patent Document 1.

上記従来の液晶表示装置は、主としてエッジ検出回路、接触判定回路及び座標計算回路を備えている。エッジ検出回路は、撮影された画像のエッジを検出して、エッジ画像を得るようになっている。   The conventional liquid crystal display device mainly includes an edge detection circuit, a contact determination circuit, and a coordinate calculation circuit. The edge detection circuit detects an edge of the photographed image and obtains an edge image.

また、接触判定回路は、エッジ検出回路によって得られたエッジ画像を用いて物体が表示画面に接触したか否かを判定するようになっている。この接触判定回路は、エッジ毎にその移動方向(エッジの座標の時間変化)を調べ、互いに逆方向に移動するエッジがある場合に物体が表示画面に接触したと判定するようになっている。これは、物体が接触しない限りはエッジが互いに逆方向に移動することはないという原理を利用したものである。具体的には、逆方向への移動量が所定の閾値以上の場合に接触したと判定することで、判定の精度を高めるようになっている。   Further, the contact determination circuit determines whether or not the object has touched the display screen using the edge image obtained by the edge detection circuit. The contact determination circuit checks the moving direction (time change of edge coordinates) for each edge, and determines that the object has touched the display screen when there is an edge moving in the opposite direction. This is based on the principle that the edges do not move in opposite directions unless the object is in contact. Specifically, the determination accuracy is improved by determining that the contact is made when the amount of movement in the reverse direction is equal to or greater than a predetermined threshold.

さらに、座標計算回路は、物体が接触したと判定されたときに、エッジの重心を物体の座標位置として計算するようになっている。これにより、物体が接触する前に座標位置を計算しないようにして、位置算出の精度の向上を図ることを可能としている。   Further, the coordinate calculation circuit calculates the center of gravity of the edge as the coordinate position of the object when it is determined that the object has touched. This makes it possible to improve the accuracy of position calculation by not calculating the coordinate position before the object comes into contact.

特開2006−244446号公報(平成18年9月14日公開)JP 2006-244446 A (published September 14, 2006)

しかしながら、上記従来の液晶表示装置では、タッチ・非タッチの検出と、物体の座標位置を特定することを可能としているが、物体の大きさを特定することができず、タッチする物体の種類に関わらず、検出された座標位置に基づいた画一的な応答処理しかできないという問題点がある。   However, in the above conventional liquid crystal display device, it is possible to detect touch / non-touch and specify the coordinate position of the object, but the size of the object cannot be specified, and the type of the object to be touched Regardless, there is a problem that only uniform response processing based on the detected coordinate position can be performed.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、撮像対象の撮像画像上の指示位置のみでなく、撮像対象の大きさに関する情報も検出することを可能として、より柔軟な応答処理をすることができる位置検出装置、情報処理装置、位置検出プログラム、情報処理プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、位置検出方法および情報処理方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to detect not only the indicated position on the captured image of the imaging target but also information on the size of the imaging target. An object of the present invention is to provide a position detection device, an information processing device, a position detection program, an information processing program, a computer-readable recording medium, a position detection method, and an information processing method capable of performing more flexible response processing.

本発明に係る位置検出装置は、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出装置であって、上記画像データの解像度を調整する解像度調整手段と、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定手段と、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出手段と、上記合致度算出手段が算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定手段と、上記解像度調整手段における解像度調整の要否または解像度調整度合いについて、2つ以上の異なる条件を管理し、上記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理手段と、上記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、上記位置特定手段で特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力手段とを備えることを特徴とする。   The position detection apparatus according to the present invention is a position detection apparatus having a function of specifying an instruction position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image, and the resolution of the image data A resolution adjustment unit for adjusting the gradient direction specifying unit for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data; The matching region, which is a region including a predetermined number of pixels, is matched with a predetermined model pattern, and the gradient direction included in the matching region matches the gradient direction included in the model pattern. From the number, the degree of coincidence calculating means for calculating the degree of matching indicating the degree of matching between the matching area and the model pattern, and the degree of coincidence calculated by the degree of coincidence calculating means are maximized. Two or more different conditions are managed for the position specifying means for specifying the indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the pixel, and the necessity or degree of resolution adjustment in the resolution adjusting means, Collation condition management means that controls to perform collation under two or more conditions, an indication position identified by the position identification means according to a collation result under the two or more conditions, and an imaging target And a position / size output means for outputting information on the size.

本発明によれば、画像データの解像度を調整して、例えば解像度調整なしの場合と、解像度1/4の画像の場合のそれぞれについて、例えば同じサイズ(例えば、7×7)のモデルパターンを用いて照合することで、どちらの照合条件(解像度)で合致度を得て位置を特定したかによって、撮像対象の大きさに関する情報を特定することができる。この場合、具体的には例えば、解像度調整なしの条件で位置を得られた時は大きさ「小」、解像度1/4の条件で位置を得られた時は大きさ「大」と特定することができる。   According to the present invention, by adjusting the resolution of the image data, for example, a model pattern having the same size (for example, 7 × 7) is used for each of the case where the resolution is not adjusted and the case where the resolution is 1/4, for example. By collating, information regarding the size of the imaging target can be identified depending on which collation condition (resolution) the degree of match is obtained and the position is identified. In this case, specifically, for example, the size is specified as “small” when the position is obtained without adjusting the resolution, and the size is specified as “large” when the position is obtained under the condition of resolution ¼. be able to.

本発明の他の局面に従う装置は、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出装置であって、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定手段と、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出手段と、2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納手段と、上記合致度算出手段が算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定手段と、上記合致度算出手段における照合時に用いるモデルパターンの大きさについて、2つ以上の異なる条件を管理し、上記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理手段と、上記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、上記位置特定手段で特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力手段とを備えることを特徴とする。   An apparatus according to another aspect of the present invention is a position detection device having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image. For each pixel, a gradient direction specifying means for specifying the gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels, and a matching region that includes a predetermined number of pixels around the pixel of interest Are compared with a predetermined model pattern, and from the number of pixels in which the gradient direction included in the verification region matches the gradient direction included in the model pattern, the verification region and the model pattern are Matching degree calculation means for calculating the degree of matching indicating the degree of matching and two or more different predetermined sizes corresponding to two or more different matching areas. A model pattern storage unit that stores a model pattern, a position specifying unit that specifies an instruction position on the captured image by the imaging target, from a position of a target pixel that maximizes the degree of matching calculated by the matching level calculation unit; Matching condition management means for managing two or more different conditions for the size of the model pattern used for matching in the matching degree calculating means, and controlling the matching so as to perform matching under each of the two or more conditions, and the two According to the collation result under each of the above conditions, the pointing position specified by the position specifying means and a position / size output means for outputting information related to the size of the imaging target are provided.

この発明によれば、モデルパターンのサイズを複数用意して(例えば、7×7、11×11、15×15)、同じ解像度の画像データについて、複数用意したそれぞれのサイズ(例えば、7×7、11×11、15×15)のモデルパターンを用いて照合することで、どの照合条件(モデルパターン)で合致度を得て位置を特定したかによって、撮像対象の大きさに関する情報を特定することができる。この場合、具体的には例えば、モデルパターンサイズ7×7の条件で位置を得られた時は大きさ「小」、モデルパターンサイズ11×11の条件で位置を得られた時は大きさ「中」、モデルパターンサイズ15×15の条件で位置を得られた時は大きさ「大」と特定することができる。   According to the present invention, a plurality of model pattern sizes are prepared (for example, 7 × 7, 11 × 11, and 15 × 15), and a plurality of sizes (for example, 7 × 7) are prepared for image data having the same resolution. , 11 × 11, 15 × 15) using the model pattern, information regarding the size of the imaging target is specified depending on which matching condition (model pattern) the matching degree is obtained and the position is specified. be able to. In this case, specifically, for example, when the position is obtained under the condition of the model pattern size 7 × 7, the size is “small”, and when the position is obtained under the condition of the model pattern size 11 × 11, the size “ When the position is obtained under the condition of “medium” and model pattern size 15 × 15, the size can be specified as “large”.

本発明のさらに他の局面に従う装置は、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出装置であって、上記画像データの解像度を調整する解像度調整手段と、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定手段と、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出手段と、2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納手段と、上記合致度算出手段が算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定手段と、上記解像度調整手段における解像度調整の要否または解像度調整度合いと、上記合致度算出手段における照合時に用いるモデルパターンの大きさとについて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理し、上記2つ以上の各組み合わせ条件で照合を行うように制御する照合条件管理手段と、上記2つ以上の各組み合わせ条件での照合結果に応じて、上記位置特定手段で特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力手段とを備えることを特徴とする。   An apparatus according to yet another aspect of the present invention is a position detection device having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image. A resolution adjusting unit that adjusts the resolution of the pixel, a gradient direction specifying unit that specifies a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data, and a target pixel The matching area, which is an area including a predetermined number of pixels, is matched with a predetermined model pattern, and the gradient direction included in the matching area matches the gradient direction included in the model pattern. A matching degree calculating means for calculating a matching degree indicating a degree of matching between the matching area and the model pattern, and a matching area having two or more different sizes. Correspondingly, from the model pattern storage means for storing model patterns having two or more different sizes determined in advance, and the position of the pixel of interest where the degree of matching calculated by the degree of matching calculating means is maximized, There are two types of position specifying means for specifying the indicated position on the picked-up image, the necessity of resolution adjustment in the resolution adjusting means or the degree of resolution adjustment, and the size of the model pattern used for matching in the matching degree calculating means. The above-mentioned different combination conditions are managed, the matching condition management means for controlling to perform the matching under each of the two or more combination conditions, and the position identification according to the matching result under the two or more combination conditions. And a position / size output means for outputting information on the size of the object to be imaged. To.

本発明によれば、画像データの解像度を調整して、例えば解像度調整なしの場合と、解像度1/4の画像の場合のそれぞれについて、一方、モデルパターンのサイズを複数用意して(例えば、7×7、11×11、15×15)、複数用意したそれぞれのサイズ(例えば、7×7、11×11、15×15)のモデルパターンを用いて照合することで、どの照合条件(解像度とモデルパターンの組み合わせ)で合致度を得て位置を特定したかによって、撮像対象の大きさに関する情報を特定することができる。この場合、具体的には例えば、解像度調整なしで、モデルパターンサイズ7×7の条件で位置を得られた時は大きさ「小1」、モデルパターンサイズ11×11の条件で位置を得られた時は大きさ「小2」、モデルパターンサイズ15×15の条件で位置を得られた時は大きさ「中」とし、解像度1/4で、モデルパターンサイズ7×7の条件で位置を得られた時は大きさ「大1」、モデルパターンサイズ11×11の条件で位置を得られた時は大きさ「大2」、モデルパターンサイズ15×15の条件で位置を得られた時は大きさ「大3」と特定することができる。   According to the present invention, by adjusting the resolution of the image data, for example, a plurality of model pattern sizes are prepared for each of the case of no resolution adjustment and the case of an image of 1/4 resolution (for example, 7 × 7, 11 × 11, 15 × 15) and a plurality of prepared model patterns (for example, 7 × 7, 11 × 11, and 15 × 15), so that the matching condition (resolution and Information on the size of the object to be imaged can be specified depending on whether the position is specified by obtaining the degree of match in the combination of model patterns). In this case, specifically, for example, when the position is obtained under the condition of the model pattern size 7 × 7 without adjusting the resolution, the position can be obtained under the condition of the size “small 1” and the model pattern size 11 × 11. When the position is obtained under the condition of the size “small 2” and the model pattern size 15 × 15, the position is set to the size “medium”, the resolution is 1/4, and the position is determined under the condition of the model pattern size 7 × 7. When the position is obtained under the condition of the size “Large 1” when obtained, and when the position is obtained under the condition of the size “Large 2” and the model pattern size 15 × 15 Can be specified as size "large 3".

また例えば、解像度調整なしでモデルパターンサイズ7×7または11×11または15×15の条件で位置を得られた時は大きさ「小」、解像度1/4でモデルパターンサイズ7×7または11×11または15×15の条件で位置を得られた時は大きさ「大」などとしてもよい。   For example, when the position is obtained under the condition of the model pattern size of 7 × 7, 11 × 11, or 15 × 15 without adjusting the resolution, the size is “small”, and the model pattern size is 7 × 7 or 11 with a resolution of 1/4. When the position is obtained under the condition of × 11 or 15 × 15, the size may be “large”.

本発明の好ましい実施態様によれば、上記合致度算出手段は、上記モデルパターン格納手段に格納された2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンごとに算出した合致度に基づいて、撮像対象の大きさを判定する大きさ判定手段を備える。   According to a preferred embodiment of the present invention, the degree-of-match calculation means is based on the degree of match calculated for each model pattern having two or more different sizes stored in the model pattern storage means. A size determination means for determining the size is provided.

これによると、モデルパターンのサイズを複数用意して(例えば、7×7、11×11、15×15)、同じ解像度の画像データについて、複数用意したそれぞれのサイズ(例えば、7×7、11×11、15×15)のモデルパターンを用いて照合して、モデルパターンのサイズごとに合致度を算出し、算出された合致度に基づいて撮像対象の大きさを判定することで、モデルパターンのサイズの種類数よりも詳細な大きさの判定をすることができる。   According to this, a plurality of model pattern sizes are prepared (for example, 7 × 7, 11 × 11, 15 × 15), and a plurality of prepared sizes (for example, 7 × 7, 11) are obtained for image data having the same resolution. × 11, 15 × 15) model patterns are collated, the degree of matching is calculated for each model pattern size, and the size of the imaging target is determined based on the calculated degree of matching. The size can be determined in more detail than the number of types.

また、好ましくは、上記大きさ判定手段は、上記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、上記モデルパターンごとの寄与率を所定の閾値で判定することにより、撮像対象の大きさを判定する。   Preferably, the size determination unit calculates a contribution rate for each model pattern using the degree of matching calculated for each model pattern, and determines the contribution rate for each model pattern with a predetermined threshold. Thus, the size of the imaging target is determined.

これによると、モデルパターンのサイズを複数用意して(例えば、7×7、11×11、15×15)、モデルパターンのサイズごとに算出された合致度を用いて寄与率を算出し、算出された寄与率を所定の閾値で判定することで、モデルパターンのサイズの種類数よりも詳細な大きさの判定をすることができる。この場合、具体的には例えば、モデルパターンサイズ7×7、モデルパターンサイズ11×11、モデルパターンサイズ15×15の3つの大きさ種類数(例えば、小、中、大)への分類に留まらず、5種類以上の大きさ(例えば、大きさ1、大きさ2、大きさ3、大きさ4、大きさ5)に分類することができる。   According to this, a plurality of model pattern sizes are prepared (for example, 7 × 7, 11 × 11, 15 × 15), and the contribution rate is calculated by using the degree of matching calculated for each model pattern size. By determining the contributed ratio with a predetermined threshold value, it is possible to determine a size that is more detailed than the number of types of model pattern sizes. In this case, specifically, for example, the model pattern size is 7 × 7, the model pattern size is 11 × 11, and the model pattern size is 15 × 15. First, it can be classified into five or more sizes (for example, size 1, size 2, size 3, size 4, size 5).

また、好ましくは、上記大きさ判定手段は、上記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、上記モデルパターンごとの寄与率と、所定の重み係数とを用いて大きさを示す情報を算出することにより、撮像対象の大きさを判定する。   Preferably, the size determination means calculates a contribution rate for each model pattern using the degree of match calculated for each model pattern, and a contribution rate for each model pattern, a predetermined weighting factor, and The size of the imaging target is determined by calculating the information indicating the size using.

これによると、モデルパターンのサイズを複数用意して(例えば、7×7、11×11、15×15)、モデルパターンのサイズごとに算出された合致度を用いて寄与率を算出し、算出された寄与率と、所定の重み係数とを用いて大きさを示す情報を算出することで、モデルパターンのサイズの種類数よりも詳細な大きさの判定をすることができる。この場合、具体的には例えば、モデルパターンサイズ7×7、モデルパターンサイズ11×11、モデルパターンサイズ15×15の3つの大きさ種類数(例えば、小、中、大)への分類に留まらず、例えば256種類以上の大きさ(大きさ0、大きさ1、・・・、大きさ255)に分類することができる。   According to this, a plurality of model pattern sizes are prepared (for example, 7 × 7, 11 × 11, 15 × 15), and the contribution rate is calculated by using the degree of matching calculated for each model pattern size. By calculating information indicating the size using the contributed contribution rate and a predetermined weighting factor, the size can be determined in more detail than the number of types of model pattern sizes. In this case, specifically, for example, the model pattern size is 7 × 7, the model pattern size is 11 × 11, and the model pattern size is 15 × 15. For example, it can be classified into 256 or more sizes (size 0, size 1,..., Size 255).

また、この発明の好ましい実施態様によれば、上記照合領域を、複数の同一画素数の分割領域に分割すると共に、該分割領域ごとに、該分割領域に含まれる画素ごとの勾配方向の情報を、上記分割領域に含まれる勾配方向の情報に置き換えることで、上記照合領域と上記モデルパターンとの照合の効率化を図るための照合効率化手段を備え、上記合致度算出手段は、上記照合効率化手段によって照合の効率化が行われた照合領域と上記モデルパターンとの照合を行って、上記照合領域内のそれぞれの分割領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンにおける勾配方向との一致数を、上記合致度として算出し、上記照合条件管理手段は、上記照合効率化の要否を含めて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理するのが好ましい。   Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the collation area is divided into a plurality of divided areas having the same number of pixels, and the gradient direction information for each pixel included in the divided area is obtained for each divided area. , Comprising a collation efficiency improving means for improving the collation efficiency between the collation area and the model pattern by replacing with the gradient direction information included in the divided area, and the matching degree calculation means comprises the collation efficiency The number of coincidence between the gradient direction included in each divided region in the collation area and the gradient direction in the model pattern is obtained by collating the collation area where collation efficiency has been improved by the composing means and the model pattern. Is calculated as the degree of coincidence, and the collation condition management means preferably manages two or more different combination conditions including the necessity of the collation efficiency improvement.

照合効率化部も備えることで、位置検出精度の維持と省メモリ化の両立と共に、撮像対象の大きさに関する情報を特定することができる。   By providing a collation efficiency improvement unit, it is possible to specify information related to the size of the imaging target, while maintaining both position detection accuracy and memory saving.

この発明の他の局面に従う装置は、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定し、上記指示位置に応じた処理を実行する情報処理装置であって、上記撮像対象の大きさに応じて異なる処理を実行する、1つまたは2つ以上の処理手段と、上記画像データを用いて特定される、上記撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、上記処理手段の処理内容を切り替える処理切替手段とを備えることを特徴とする。   An apparatus according to another aspect of the present invention is an information processing apparatus that uses an image data of a captured image to specify an instruction position on the captured image by an object to be imaged, and executes processing according to the instruction position. And based on the information regarding the magnitude | size of the said imaging target specified using the one or two or more processing means which performs a different process according to the magnitude | size of the said imaging target, and the said image data And a process switching means for switching processing contents of the processing means.

好ましくは、上記画像データの解像度を調整する解像度調整手段と、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定手段と、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出手段と、2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納手段と、上記合致度算出手段が算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定手段と、上記解像度調整手段における解像度調整の要否または解像度調整度合いと、上記合致度算出手段における照合時に用いるモデルパターンの大きさとについて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理し、上記2つ以上の各組み合わせ条件で照合を行うように制御する照合条件管理手段とを備え、上記処理切替手段は、上記2つ以上の各組み合わせ条件での照合結果に応じて出力される、上記撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、上記処理手段の処理内容を切り替えることを特徴とする。   Preferably, a resolution adjustment unit that adjusts the resolution of the image data, and a gradient direction that specifies a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data The identification means, a collation area that includes a predetermined number of pixels around the target pixel, and a predetermined model pattern are collated, and the gradient direction included in the collation area is included in the model pattern. A matching degree calculating means for calculating a matching degree indicating a degree of matching between the matching area and the model pattern based on the number of pixels having a matching gradient direction, and a matching area having two or more different sizes. A model pattern storage means for storing model patterns having two or more predetermined different sizes, and the degree of match calculated by the degree of match calculation means. Position specifying means for specifying the indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel that becomes large, necessity of resolution adjustment in the resolution adjusting means or the degree of resolution adjustment, and collation in the matching degree calculating means A matching condition management means for managing two or more different combination conditions for the size of the model pattern used at the time, and controlling to perform matching under each of the two or more combination conditions; The processing content of the processing means is switched based on information related to the size of the imaging target that is output according to the collation result under each of the two or more combination conditions.

この発明によれば、撮像対象の大きさに応じて、異なる応答処理を行うことができる。   According to the present invention, different response processing can be performed according to the size of the imaging target.

本発明の他の局面に従う位置検出プログラムは、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出をコンピュータに実行させるプログラムであって、上記画像データの解像度を調整する解像度調整ステップと、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、上記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、上記解像度調整ステップにおける解像度調整の要否または解像度調整度合いについて、2つ以上の異なる条件を管理し、上記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、上記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、上記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする。   A position detection program according to another aspect of the present invention is a program that causes a computer to execute position detection having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image. A resolution adjustment step for adjusting the resolution of the image data, and a gradient direction for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data A specific step, a matching area that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel, and a predetermined model pattern are matched, and the gradient direction included in the matching area is included in the model pattern. The degree of coincidence is calculated by calculating the degree of matching indicating the degree of matching between the matching area and the model pattern from the number of pixels that match the gradient direction. The position specifying step for specifying the indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel that maximizes the matching degree calculated in the matching degree calculating step and the resolution adjustment in the resolution adjusting step. For the degree of resolution or the degree of resolution adjustment, two or more different conditions are managed, and a collation condition management step for controlling to perform collation under the two or more conditions, and a collation result under the two or more conditions. Accordingly, it is characterized by comprising an indicated position specified in the position specifying step and a position / size output step for outputting information related to the size of the imaging target.

本発明の他の局面に従う位置検出プログラムは、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出をコンピュータに実行させるプログラムであって、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、上記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、上記合致度算出ステップにおける照合時に用いるモデルパターンの大きさについて、2つ以上の異なる条件を管理し、上記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、上記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、上記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする。   A position detection program according to another aspect of the present invention is a program that causes a computer to execute position detection having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image. A gradient direction specifying step for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data, and a predetermined number of pixels around the target pixel The matching area, which is an area including the pattern area, is matched with a predetermined model pattern, and the matching is calculated based on the number of pixels in which the gradient direction included in the matching area matches the gradient direction included in the model pattern. The matching degree calculation step for calculating the matching degree indicating the degree of matching between the region and the model pattern, and the matching degree calculated in the matching degree calculation step are the highest. Two or more different conditions are managed with respect to the size of the model pattern used at the time of matching in the position specifying step for specifying the designated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel and the matching degree calculating step A matching condition management step for controlling to perform matching under each of the two or more conditions, and an indication position specified in the position specifying step according to a matching result in the two or more conditions. And a position / size output step for outputting information relating to the size of the imaging target.

本発明のさらに他の局面に従う位置検出プログラムは、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出をコンピュータに実行させるプログラムであって、上記画像データの解像度を調整する解像度調整ステップと、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、上記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、上記解像度調整ステップにおける解像度調整の要否または解像度調整度合いと、上記合致度算出ステップにおける照合時に用いるモデルパターンの大きさとについて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理し、上記2つ以上の各組み合わせ条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、上記2つ以上の各組み合わせ条件での照合結果に応じて、上記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする。   A position detection program according to still another aspect of the present invention causes a computer to execute position detection having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image. A resolution adjustment step for adjusting the resolution of the image data, and a gradient for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data A direction specifying step, a matching area that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel, and a predetermined model pattern are matched, and a gradient direction included in the matching area and the model pattern are Match that calculates the degree of matching that indicates the degree of matching between the matching area and the model pattern from the number of pixels that match the gradient direction included A position specifying step for specifying the indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel that maximizes the degree of matching calculated in the matching degree calculating step; and resolution adjustment in the resolution adjusting step. Two or more different combination conditions are managed for the necessity or resolution adjustment degree and the size of the model pattern used for matching in the matching degree calculation step, and control is performed so that matching is performed under each of the two or more combination conditions. Position / size output that outputs information on the designated position specified in the position specifying step and the size of the imaging target in accordance with the matching condition management step to be performed and the matching result in each of the two or more combination conditions. And a step.

好ましくは、上記合致度算出ステップは、上記照合条件管理ステップで管理される、2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンごとに算出した合致度に基づいて、撮像対象の大きさを判定する大きさ判定ステップを備える。   Preferably, the degree of matching calculation step determines the size of the imaging target based on the degree of matching calculated for each model pattern having two or more different sizes managed in the matching condition management step. A determination step.

これによると、モデルパターンのサイズを複数用意して(例えば、7×7、11×11、15×15)、同じ解像度の画像データについて、複数用意したそれぞれのサイズ(例えば、7×7、11×11、15×15)のモデルパターンを用いて照合して、モデルパターンのサイズごとに合致度を算出し、算出された合致度に基づいて撮像対象の大きさを判定することで、モデルパターンのサイズの種類数よりも詳細な大きさの判定をすることができる。   According to this, a plurality of model pattern sizes are prepared (for example, 7 × 7, 11 × 11, 15 × 15), and a plurality of prepared sizes (for example, 7 × 7, 11) are obtained for image data having the same resolution. × 11, 15 × 15) model patterns are collated, the degree of matching is calculated for each model pattern size, and the size of the imaging target is determined based on the calculated degree of matching. The size can be determined in more detail than the number of types.

また好ましくは、上記大きさ判定ステップは、上記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、上記モデルパターンごとの寄与率を所定の閾値で判定することにより、撮像対象の大きさを判定する。   Preferably, the size determination step calculates a contribution rate for each model pattern using the degree of match calculated for each model pattern, and determines the contribution rate for each model pattern with a predetermined threshold. Thus, the size of the imaging target is determined.

これによると、モデルパターンのサイズを複数用意して(例えば、7×7、11×11、15×15)、モデルパターンのサイズごとに算出された合致度を用いて寄与率を算出し、算出された寄与率を所定の閾値で判定することで、モデルパターンのサイズの種類数よりも詳細な大きさの判定をすることができる。この場合、具体的には例えば、モデルパターンサイズ7×7、モデルパターンサイズ11×11、モデルパターンサイズ15×15の3つの大きさ種類数(例えば、小、中、大)への分類に留まらず、5種類以上の大きさ(例えば、大きさ1、大きさ2、大きさ3、大きさ4、大きさ5)に分類することができる。   According to this, a plurality of model pattern sizes are prepared (for example, 7 × 7, 11 × 11, 15 × 15), and the contribution rate is calculated by using the degree of matching calculated for each model pattern size. By determining the contributed ratio with a predetermined threshold value, it is possible to determine a size that is more detailed than the number of types of model pattern sizes. In this case, specifically, for example, the model pattern size is 7 × 7, the model pattern size is 11 × 11, and the model pattern size is 15 × 15. First, it can be classified into five or more sizes (for example, size 1, size 2, size 3, size 4, size 5).

また、好ましくは、上記大きさ判定ステップは、上記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、上記モデルパターンごとの寄与率と、所定の重み係数とを用いて大きさを示す情報を算出することにより、撮像対象の大きさを判定する。   Preferably, in the size determination step, a contribution rate for each model pattern is calculated using the degree of matching calculated for each model pattern, a contribution rate for each model pattern, a predetermined weighting factor, and The size of the imaging target is determined by calculating the information indicating the size using.

これによると、モデルパターンのサイズを複数用意して(例えば、7×7、11×11、15×15)、モデルパターンのサイズごとに算出された合致度を用いて寄与率を算出し、算出された寄与率と、所定の重み係数とを用いて大きさを示す情報を算出することで、モデルパターンのサイズの種類数よりも詳細な大きさの判定をすることができる。この場合、具体的には例えば、モデルパターンサイズ7×7、モデルパターンサイズ11×11、モデルパターンサイズ15×15の3つの大きさ種類数(例えば、小、中、大)への分類に留まらず、例えば256種類以上の大きさ(大きさ0、大きさ1、・・・、大きさ255)に分類することができる。   According to this, a plurality of model pattern sizes are prepared (for example, 7 × 7, 11 × 11, 15 × 15), and the contribution rate is calculated by using the degree of matching calculated for each model pattern size. By calculating information indicating the size using the contributed contribution rate and a predetermined weighting factor, the size can be determined in more detail than the number of types of model pattern sizes. In this case, specifically, for example, the model pattern size is 7 × 7, the model pattern size is 11 × 11, and the model pattern size is 15 × 15. For example, it can be classified into 256 or more sizes (size 0, size 1,..., Size 255).

この場合、好ましくは、上記照合領域を、複数の同一画素数の分割領域に分割すると共に、該分割領域ごとに、該分割領域に含まれる画素ごとの勾配方向の情報を、上記分割領域に含まれる勾配方向の情報に置き換えることで、上記照合領域と上記モデルパターンとの照合の効率化を図るための照合効率化ステップを備え、上記合致度算出ステップは、上記照合効率化で照合の効率化が行われた照合領域と上記モデルパターンとの照合を行って、上記照合領域内のそれぞれの分割領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンにおける勾配方向との一致数を、上記合致度として算出し、上記照合条件管理ステップは、上記照合効率化の要否を含めて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理することを特徴とする。   In this case, preferably, the collation area is divided into a plurality of divided areas having the same number of pixels, and information on the gradient direction of each pixel included in the divided area is included in the divided area. The matching efficiency calculation step is provided to improve the efficiency of matching between the matching region and the model pattern by replacing the information with the gradient direction information, and the matching degree calculation step improves the efficiency of matching by the matching efficiency. The matching area is matched with the model pattern, and the number of matches between the gradient direction included in each divided area in the matching area and the gradient direction in the model pattern is calculated as the matching degree. The collation condition management step is characterized by managing two or more different combination conditions including the necessity of the collation efficiency improvement.

本発明の他の局面に従う情報処理プログラムは、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定し、上記指示位置に応じた処理をコンピュータに実行させる情報処理プログラムであって、上記撮像対象の大きさに応じて異なる処理を実行する、1つまたは2つ以上の処理ステップと、上記画像データを用いて特定される、上記撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、上記処理ステップの処理内容を切り替える処理切替ステップとを備えることを特徴とする。   An information processing program according to another aspect of the present invention uses an image data of a captured image to specify an instruction position on the captured image by an imaging target, and causes a computer to execute a process according to the instruction position. An information processing program that relates to one or two or more processing steps that execute different processes depending on the size of the imaging target, and the size of the imaging target that is specified using the image data And a process switching step for switching the processing contents of the processing step based on the information.

この発明において好ましくは、上記画像データの解像度を調整する解像度調整ステップと、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納ステップと、上記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、上記解像度調整ステップにおける解像度調整の要否または解像度調整度合いと、上記合致度算出ステップにおける照合時に用いるモデルパターンの大きさとについて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理し、上記2つ以上の各組み合わせ条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップとを備え、上記処理切替ステップは、上記2つ以上の各組み合わせ条件での照合結果に応じて出力される、上記撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、上記処理ステップの処理内容を切り替えることを特徴とする。   Preferably, in the present invention, a resolution adjustment step for adjusting the resolution of the image data, and for each pixel on the image data, the gradient direction for each pixel is specified from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels. A gradient direction specifying step, a matching region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel, and a predetermined model pattern are collated, the gradient direction included in the matching region, and the model A matching degree calculation step for calculating a matching degree indicating the degree of matching between the matching area and the model pattern from the number of pixels matching the gradient direction included in the pattern, and a matching area having two or more different sizes Corresponding to the model pattern storage step of storing model patterns having two or more predetermined different sizes, and A position specifying step for specifying an indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum matching degree calculated in the matching degree calculating step, and whether or not resolution adjustment is necessary or resolution adjustment in the resolution adjusting step Matching condition management step for managing two or more different combination conditions for the degree and the size of the model pattern used at the matching in the matching degree calculation step, and controlling to perform matching under each of the two or more combination conditions And the processing switching step switches the processing content of the processing step based on information on the size of the imaging target that is output in accordance with the collation result under each of the two or more combination conditions. It is characterized by.

本発明はまた、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体にかかる。   The present invention also relates to a computer-readable recording medium on which the program is recorded.

本発明の他の局面に従う方法は、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出をコンピュータに実行させる位置検出方法であって、上記画像データの解像度を調整する解像度調整ステップと、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、上記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、上記解像度調整ステップにおける解像度調整の要否または解像度調整度合いについて、2つ以上の異なる条件を管理し、上記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、上記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、上記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする。   A method according to another aspect of the present invention is a position detection method that causes a computer to execute position detection having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image. A resolution adjustment step for adjusting the resolution of the image data, and a gradient direction for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data A specific step, a matching area that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel, and a predetermined model pattern are matched, and the gradient direction included in the matching area is included in the model pattern. A degree-of-match calculation step of calculating a degree of match indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern, from the number of pixels that match the gradient direction to be determined; The position specifying step for specifying the indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum matching degree calculated in the matching degree calculating step, and the necessity or resolution of resolution adjustment in the resolution adjusting step Regarding the degree of adjustment, according to a matching condition management step for managing two or more different conditions and controlling to perform matching under each of the two or more conditions, and a matching result under the two or more conditions, It is characterized by comprising an indicated position specified in the position specifying step and a position / size output step for outputting information relating to the size of the imaging target.

本発明のさらに他の局面に従う方法は、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出をコンピュータに実行させる位置検出方法であって、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納ステップと、上記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、上記合致度算出ステップにおける照合時に用いるモデルパターンの大きさについて、2つ以上の異なる条件を管理し、上記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、上記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、上記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a position detection method for causing a computer to perform position detection having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image. A gradient direction specifying step for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data, and a predetermined pixel around the target pixel A matching region that includes a number and a predetermined model pattern are collated, and the gradient direction included in the matching region and the number of pixels in which the gradient direction included in the model pattern matches, In correspondence with a matching degree calculation step for calculating a matching degree indicating the degree of matching between the matching area and the model pattern, and a matching area having two or more different sizes From the model pattern storage step for storing model patterns having two or more predetermined different sizes and the position of the pixel of interest where the degree of matching calculated in the degree of matching calculation step is maximum, the captured image by the imaging target Two or more different conditions are managed for the size of the model pattern used at the time of matching in the position specifying step for specifying the above indicated position and the matching degree calculating step, and matching is performed under each of the two or more conditions. The position / size for outputting the information related to the size of the imaging target and the indicated position specified in the position specifying step in accordance with the matching condition management step to be controlled and the matching results in the two or more conditions. And an output step.

本発明のさらに他の局面に従う方法は、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出方法であって、上記画像データの解像度を調整する解像度調整ステップと、上記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、上記照合領域に含まれる勾配方向と、上記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、上記照合領域と上記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納ステップと、上記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、上記解像度調整ステップにおける解像度調整の要否または解像度調整度合いと、上記合致度算出ステップにおける照合時に用いるモデルパターンの大きさとについて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理し、上記2つ以上の各組み合わせ条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、上記2つ以上の各組み合わせ条件での照合結果に応じて、上記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする。   A method according to still another aspect of the present invention is a position detection method having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image. A resolution adjusting step for adjusting the resolution of the pixel, a gradient direction specifying step for specifying the gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data, and the pixel of interest The matching area, which is an area including a predetermined number of pixels, is matched with a predetermined model pattern, and the gradient direction included in the matching area matches the gradient direction included in the model pattern. A matching degree calculating step for calculating a matching degree indicating a matching degree between the matching region and the model pattern from the number of pixels to be processed, and having two or more different sizes Corresponding to the collation area, from the model pattern storing step for storing model patterns having two or more predetermined different sizes, and from the position of the pixel of interest where the matching degree calculated in the matching degree calculating step is maximum , A position specifying step for specifying an indicated position on the captured image by the imaging target, whether or not resolution adjustment is necessary or the resolution adjustment level in the resolution adjustment step, and the size of the model pattern used for matching in the match level calculation step In accordance with a matching condition management step for managing two or more different combination conditions and controlling to perform matching in each of the two or more combination conditions, and a matching result in each of the two or more combination conditions, Outputs information on the indicated position specified in the position specifying step and the size of the imaging target. Characterized in that it comprises a position, size output step.

好ましくは、上記合致度算出ステップは、上記照合条件管理ステップで管理される、2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンごとに算出した合致度に基づいて、撮像対象の大きさを判定する大きさ判定ステップを備える。   Preferably, the degree of matching calculation step determines the size of the imaging target based on the degree of matching calculated for each model pattern having two or more different sizes managed in the matching condition management step. A determination step.

また好ましくは、上記大きさ判定ステップは、上記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、上記モデルパターンごとの寄与率を所定の閾値で判定することにより、撮像対象の大きさを判定する。   Preferably, the size determination step calculates a contribution rate for each model pattern using the degree of match calculated for each model pattern, and determines the contribution rate for each model pattern with a predetermined threshold. Thus, the size of the imaging target is determined.

また好ましくは、上記大きさ判定ステップは、上記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、上記モデルパターンごとの寄与率と、所定の重み係数とを用いて大きさを示す情報を算出することにより、撮像対象の大きさを判定する。   Preferably, the size determination step calculates a contribution rate for each model pattern using the degree of match calculated for each model pattern, and calculates a contribution rate for each model pattern and a predetermined weighting factor. The size of the object to be imaged is determined by calculating information indicating the size.

本発明のさらに他の局面に従う方法は、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による上記撮像画像上の指示位置を特定し、上記指示位置に応じた処理をコンピュータに実行させる情報処理方法であって、上記撮像対象の大きさに応じて異なる処理を実行する、1つまたは2つ以上の処理ステップと、上記画像データを用いて特定される、上記撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、上記処理ステップの処理内容を切り替える処理切替ステップとを備えることを特徴とする。   The method according to still another aspect of the present invention uses the image data of the captured image to specify the indicated position on the captured image by the imaging target, and causes the computer to execute processing according to the indicated position. Information regarding the size of the imaging target specified by using one or more processing steps for performing different processing depending on the size of the imaging target, and the image data. And a process switching step for switching the processing contents of the above-described processing steps.

撮像対象の撮像画像上の指示位置のみでなく、撮像対象の大きさに関する情報も検出することを可能として、より柔軟な応答処理をすることができるという効果を奏する。   It is possible to detect not only the designated position on the captured image of the imaging target but also information related to the size of the imaging target, and it is possible to perform more flexible response processing.

本発明における位置検出装置、並びに情報処理装置の実施の一形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the position detection apparatus and information processing apparatus in this invention. (a)は、周囲が暗い場合における指の腹の撮像画像の撮像の様子を示す概要図である。 (b)は、周囲が暗い場合における指の腹の撮像画像の特徴を示す概要図である。 (c)は、周囲が明るい場合における指の腹の撮像画像の撮像の様子を示す概要図である。 (d)は、周囲が明るい場合における指の腹の撮像画像の特徴を示す概要図である。 (e)は、周囲が暗い場合におけるペン先の撮像画像の撮像の様子を示す概要図である。 (f)は、周囲が暗い場合におけるペン先の撮像画像の特徴を示す概要図である。 (g)は、周囲が明るい場合におけるペン先の撮像画像の撮像の様子を示す概要図である。 (h)は、周囲が明るい場合におけるペン先の撮像画像の特徴を示す概要図である。(A) is a schematic diagram which shows the mode of imaging of the captured image of the belly of the finger when the surroundings are dark. (B) is a schematic diagram showing the characteristics of a captured image of the belly of the finger when the surroundings are dark. (C) is a schematic diagram showing how a captured image of the belly of a finger is captured when the surroundings are bright. (D) is a schematic diagram showing the characteristics of the captured image of the belly of the finger when the surroundings are bright. (E) is a schematic diagram showing a state of capturing a captured image of the pen tip when the surroundings are dark. (F) is a schematic diagram showing the characteristics of the picked-up image of the pen tip when the surroundings are dark. (G) is a schematic diagram showing how a picked-up image of the pen tip is picked up when the surroundings are bright. (H) is a schematic diagram showing characteristics of a picked-up image of a pen tip when the surroundings are bright. 上記位置検出装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the said position detection apparatus. (a)は、周囲が暗い場合における画像データの勾配方向の特徴を示す概要図である。 (b)は、同図について照合効率化を行った後の様子を示す概要図である。(A) is a schematic diagram showing the characteristics of the gradient direction of image data when the surrounding is dark. (B) is a schematic diagram showing a state after performing collation efficiency improvement for FIG. (a)は、小サイズ(7×7)のモデルパターンの一例を示す概要図である。 (b)は中サイズ(11×11)のモデルパターンの一例を示す概要図である。 (c)は、大サイズ(15×15)のモデルパターンの一例を示す概要図である。(A) is a schematic diagram showing an example of a small-sized (7 × 7) model pattern. FIG. 5B is a schematic diagram illustrating an example of a medium size (11 × 11) model pattern. (C) is a schematic diagram showing an example of a large (15 × 15) model pattern. (a)は、照合条件管理部が管理する各処理の組み合わせ条件テーブルの一例である。 (b)は、照合条件管理部が管理する各処理の組み合わせ条件テーブルの他の例である。(A) is an example of the combination condition table of each process which a collation condition management part manages. (B) is another example of a combination condition table for each process managed by the collation condition management unit. 上記情報処理装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the said information processing apparatus. (a)は、ペンで操作したときの応答処理結果の一例を示す概要図である。 (b)は、指で操作したときの応答処理結果の一例を示す概要図である。(A) is an outline figure showing an example of a response processing result when operating with a pen. (B) is a schematic diagram showing an example of a response processing result when operated with a finger. 本発明の他の実施例に係る位置検出装置、並びに情報処理装置のブロック図である。It is a block diagram of the position detection apparatus and information processing apparatus which concern on the other Example of this invention. 本発明の他の実施例に係る位置検出装置、並びに情報処理装置の処理のフローチャートを説明する図である。It is a figure explaining the flowchart of the process of the position detection apparatus which concerns on the other Example of this invention, and information processing apparatus. 本発明の他の実施例に係る位置検出装置(情報処理装置)における大きさ判定部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the magnitude | size determination part in the position detection apparatus (information processing apparatus) which concerns on the other Example of this invention. 本発明の他の実施例に係る位置検出装置(情報処理装置)における大きさ判定部の処理のフローチャートを説明する図である。It is a figure explaining the flowchart of a process of the magnitude | size determination part in the position detection apparatus (information processing apparatus) which concerns on the other Example of this invention. 本発明のさらに他の実施例に係る位置検出装置(情報処理装置)における大きさ判定部の処理のフローチャートを説明する図である。It is a figure explaining the flowchart of the process of the magnitude | size determination part in the position detection apparatus (information processing apparatus) which concerns on the further another Example of this invention. (a) 照合条件管理部が管理する各処理の組み合わせ条件テーブルの一例である。 (b) 照合条件管理部が管理する各処理の組み合わせ条件テーブルの他の例である。(A) It is an example of the combination condition table of each process which a collation condition management part manages. (B) It is another example of the combination condition table of each process which a collation condition management part manages. 実施例5に係る位置検出装置における大きさ判定部の動作を示すフローチャートである。14 is a flowchart illustrating an operation of a size determination unit in the position detection apparatus according to the fifth embodiment.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔1.位置検出装置(情報処理装置)の構成〕 [1. Configuration of position detection device (information processing device)]

図1は、本発明における位置検出装置、並びに情報処理装置の実施の一形態を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a position detection device and an information processing device according to the present invention.

まず、図1及び図2(a)〜(h)に基づいて、本発明の一実施形態である位置検出装置1(情報処理装置20)の構成及び撮像画像の例について説明する。以下では、便宜上、位置検出装置1について説明するが、本発明の一実施形態である位置検出装置1の機能を必要とする情報処理装置(情報処理装置20)であれば、一般の情報処理装置に対して適用可能である。   First, based on FIG.1 and FIG.2 (a)-(h), the structure of the position detection apparatus 1 (information processing apparatus 20) which is one Embodiment of this invention and the example of a captured image are demonstrated. Hereinafter, for convenience, the position detection device 1 will be described. However, if the information processing device (information processing device 20) requires the function of the position detection device 1 according to an embodiment of the present invention, a general information processing device will be described. Is applicable.

まず、位置検出装置1の構成の概要及び位置検出装置1の撮像原理について説明する。位置検出装置1は、表示機能を有しており、複数の画素から構成される液晶ディスプレイ(ディスプレイ)及び該液晶ディスプレイに光を照射するバックライトを備えている点は、通常の液晶ディスプレイと同様である。   First, the outline of the configuration of the position detection device 1 and the imaging principle of the position detection device 1 will be described. The position detection device 1 has a display function, and includes a liquid crystal display (display) composed of a plurality of pixels and a backlight for irradiating light to the liquid crystal display in the same manner as a normal liquid crystal display. It is.

しかし、位置検出装置1における液晶ディスプレイは、各画素内に光センサー(撮像センサー)が内蔵され、該光センサーによって液晶ディスプレイの表示画面に近接してきた外部の物体など(撮像対象)を撮像し、画像データ(撮像センサーによって撮像された画像データ)として取り込むことが可能となっている点が、通常の液晶ディスプレイと異なっている。   However, the liquid crystal display in the position detection device 1 includes a photosensor (imaging sensor) in each pixel, and images an external object or the like (imaging target) that has approached the display screen of the liquid crystal display by the photosensor. It differs from a normal liquid crystal display in that it can be captured as image data (image data captured by an image sensor).

なお、液晶ディスプレイは、複数の画素のうち所定数の画素のそれぞれに光センサーが内蔵されているものであっても良いが、光センサーによる撮像画像の解像度の観点から、光センサーは、すべての画素に内蔵されていることが好ましい。   Note that the liquid crystal display may have a built-in photosensor in each of a predetermined number of pixels among the plurality of pixels. However, from the viewpoint of resolution of an image captured by the photosensor, It is preferable to be built in the pixel.

なお、位置検出装置1の液晶ディスプレイは、通常の液晶ディスプレイと同様に、複数の走査線と複数の信号線とが交差するように配線され、この各交差部に画素が配置され、薄膜トランジスタ、及び各種容量を有する画素を備えた表示部と、走査線を駆動する駆動回路と、信号線を駆動する駆動回路とを備えているものである。   The liquid crystal display of the position detection device 1 is wired so that a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines intersect like a normal liquid crystal display, and a pixel is disposed at each intersection, a thin film transistor, and A display portion including pixels having various capacitors, a driving circuit for driving a scanning line, and a driving circuit for driving a signal line are provided.

また、位置検出装置1の液晶ディスプレイは、例えば各画素内に撮像センサーとしてフォトダイオード(撮像センサー)を内蔵する構成となっている。このフォトダイオードには、キャパシタが接続され、表示画面から入射された光のフォトダイオードでの受光量の変化に応じてキャパシタの電荷量を変化させる構成となっている。そして、このキャパシタの両端の電圧を検出することにより画像データを生成することで、画像の撮像(取り込み)を行うようになっている。これが位置検出装置1の液晶ディスプレイによる撮像原理である。   In addition, the liquid crystal display of the position detection device 1 has a configuration in which, for example, a photodiode (imaging sensor) is incorporated as an imaging sensor in each pixel. A capacitor is connected to the photodiode, and the charge amount of the capacitor is changed in accordance with a change in the amount of light incident on the photodiode from the display screen. An image is captured (captured) by generating image data by detecting the voltage across the capacitor. This is the imaging principle of the position detection device 1 using the liquid crystal display.

なお、撮像センサーとしては、フォトダイオードに限られず、光電効果を動作原理とし、液晶ディスプレイなどの各画素に内蔵できるものであれば、何であっても良い。   Note that the imaging sensor is not limited to a photodiode, and any sensor may be used as long as it can be built in each pixel such as a liquid crystal display using the photoelectric effect as an operating principle.

以上の構成により、位置検出装置1は、液晶ディスプレイ本来の画像を表示する表示機能に加え、表示画面に近接してきた外部の物体の画像(撮像対象)を撮像する撮像機能を備える構成となっている。それゆえ、ディスプレイの表示画面でのタッチ入力が可能な構成とすることができる。   With the above configuration, the position detection device 1 includes a display function for displaying an original image of the liquid crystal display, and an imaging function for capturing an image (imaging target) of an external object that has come close to the display screen. Yes. Therefore, it is possible to adopt a configuration that allows touch input on the display screen of the display.

ここで、図2(a)〜(h)に基づき、位置検出装置1の液晶ディスプレイの各画素に内蔵されたフォトダイオードによって撮像される撮像対象の例として、「指の腹」と「ペン先」との例を挙げ、それぞれの撮像画像(又は画像データ)の特徴の概要について説明する。   Here, based on FIGS. 2A to 2H, “finger belly” and “pen tip” are examples of imaging objects to be imaged by the photodiodes incorporated in each pixel of the liquid crystal display of the position detection device 1. The outline of the characteristics of each captured image (or image data) will be described.

図2(a)は、周囲が暗い場合における指の腹の撮像画像の撮像の様子を示す概要図であり、図2(b)は、周囲が暗い場合における指の腹の撮像画像の特徴を示す概要図である。図2(a)に示すように、ユーザが、暗い部屋で液晶ディスプレイの表示画面に、人差し指の腹を接触させた場合について考える。   FIG. 2 (a) is a schematic diagram showing a captured image of the finger belly when the surrounding is dark, and FIG. 2 (b) shows the characteristics of the captured image of the finger belly when the surrounding is dark. FIG. As shown in FIG. 2A, consider a case where the user touches the index finger's belly on the display screen of the liquid crystal display in a dark room.

この場合、図2(b)の撮像画像21は、バックライトが撮像対象(指の腹)に反射して得られる画像であり、白い円形状がぼやけたような画像となる。なお、各画素における勾配方向は、おおよそ、撮像画像におけるエッジ部分からエッジ部分に囲まれた領域の中心付近に向かう傾向を示している。(ここでは、勾配方向は暗い部分から明るい部分に向かう向きを正としている。)   In this case, the captured image 21 in FIG. 2B is an image obtained by reflecting the backlight to the imaging target (finger's belly) and is an image in which the white circular shape is blurred. The gradient direction in each pixel shows a tendency toward the vicinity of the center of the area surrounded by the edge portion from the edge portion in the captured image. (Here, the gradient direction is positive from the dark part to the bright part.)

次に、図2(c)は、周囲が明るい場合における指の腹の撮像画像の撮像の様子を示す概要図であり、図2(d)は、周囲が明るい場合における指の腹の撮像画像の特徴を示す概要図である。図2(c)に示すように、ユーザが、明るい部屋で液晶ディスプレイの表示画面に、人差し指の腹を接触させた場合について考える。   Next, FIG. 2 (c) is a schematic diagram showing the state of the captured image of the finger belly when the periphery is bright, and FIG. 2 (d) is the captured image of the finger belly when the periphery is bright. It is a schematic diagram which shows the characteristic. As shown in FIG. 2C, consider the case where the user touches the index finger's belly on the display screen of the liquid crystal display in a bright room.

この場合、図2(d)の撮像画像22は、外光が液晶ディスプレイの表示画面に入射することによって得られる画像(接触した場合は、バックライトによる反射光も混じる。)であり、人差し指で外光が遮られることによって生じた指の影と、液晶ディスプレイの表示画面に接触した指の腹にバックライトの光が反射してできた白い円形状がぼやけた部分とからなる。これらのうち白い円形状の部分における勾配方向は、上述した暗い部屋で指の腹を接触させた場合と同様の傾向を示すが、その周囲を囲む影は暗く、周囲が外光で明るいので、各画素における勾配方向は、白い円形状の部分における勾配方向と逆向きの傾向を示している。   In this case, the captured image 22 in FIG. 2D is an image obtained by external light entering the display screen of the liquid crystal display (when touched, the reflected light from the backlight is also mixed), and the index finger is used. It consists of the shadow of the finger caused by the external light being blocked, and the portion where the white circle formed by the reflection of the light from the backlight on the belly of the finger in contact with the display screen of the liquid crystal display is blurred. Among these, the gradient direction in the white circular portion shows the same tendency as when the belly of the finger is contacted in the dark room described above, but the shadow surrounding it is dark and the surrounding is bright with external light, The gradient direction in each pixel shows a tendency opposite to the gradient direction in the white circular portion.

図2(e)は、周囲が暗い場合におけるペン先の撮像画像の撮像の様子を示す概要図であり、図2(f)は、周囲が暗い場合におけるペン先の撮像画像の特徴を示す概要図である。図2(e)に示すように、ユーザが、暗い部屋で液晶ディスプレイの表示画面に、ペン先を接触させた場合について考える。   FIG. 2 (e) is a schematic diagram showing how a picked-up image of the pen tip is taken when the surroundings are dark, and FIG. 2 (f) is a summary showing the characteristics of the picked-up image of the pen tip when the surroundings are dark. FIG. As shown in FIG. 2E, consider a case where the user touches the pen tip on the display screen of the liquid crystal display in a dark room.

この場合、図2(f)の撮像画像23は、バックライトが撮像対象(ペン先)に反射して得られる画像であり、小さな白い円形状がぼやけたような画像となる。なお、各画素における勾配方向は、おおよそ、撮像画像におけるエッジ部分からエッジ部分に囲まれた領域の中心付近に向かう傾向を示している。   In this case, the captured image 23 in FIG. 2F is an image obtained by reflecting the backlight to the imaging target (pen tip), and is an image in which a small white circular shape is blurred. The gradient direction in each pixel shows a tendency toward the vicinity of the center of the area surrounded by the edge portion from the edge portion in the captured image.

次に、図2(g)は、周囲が明るい場合におけるペン先の撮像画像の撮像の様子を示す概要図であり、図2(h)は、周囲が明るい場合におけるペン先の撮像画像の特徴を示す概要図である。図2(g)に示すように、ユーザが、明るい部屋で液晶ディスプレイの表示画面に、ペン先を接触させた場合について考える。   Next, FIG. 2 (g) is a schematic diagram showing a picked-up image of the pen tip when the surrounding is bright, and FIG. 2 (h) is a feature of the pen tip picked-up image when the surrounding is bright. FIG. As shown in FIG. 2G, a case is considered where the user touches the pen tip on the display screen of the liquid crystal display in a bright room.

この場合、図2(h)の撮像画像24は、外光が液晶ディスプレイの表示画面に入射することによって得られる画像(接触した場合は、バックライトによる反射光も混じる。)であり、ペンで外光が遮られることによって生じたペンの影と、液晶ディスプレイの表示画面に接触したペン先にバックライトの光が反射してできた小さな白い円形状がぼやけた部分とからなる。これらのうち小さな白い円形状の部分における勾配方向は、上述した暗い部屋でペン先を接触させた場合と同様の傾向を示すが、その周囲を囲む影は暗く、周囲が外光で明るいので、各画素における勾配方向は、小さな白い円形状の部分における勾配方向と逆向きの傾向を示している。   In this case, the captured image 24 in FIG. 2 (h) is an image obtained by external light entering the display screen of the liquid crystal display (when touched, the reflected light from the backlight is also mixed) and is a pen. It consists of a pen shadow caused by blocking external light and a small white circular shape formed by reflection of light from the backlight on the pen tip in contact with the display screen of the liquid crystal display. Among these, the gradient direction in the small white circular portion shows the same tendency as when the pen tip is contacted in the dark room described above, but the shadow surrounding it is dark and the surrounding is bright with external light. The gradient direction in each pixel shows a tendency opposite to the gradient direction in the small white circular portion.

以上のような、各勾配方向の分布は、例えば、指のように表面が柔らかく、面に接触することにより接触面が円形になる場合、または先が丸いペンのように表面が固くても接触面が円形になるような場合には、撮像画像におけるエッジ部分からエッジ部分に囲まれた領域の中心付近に向かうか、或いは、該中心付近から放射状にエッジ部分に向かうかのいずれかの傾向を示す。また、接触面がその他の形状であっても、撮像画像におけるエッジ部分からエッジ部分に囲まれた領域の中に向かうか、或いは、エッジ部分に囲まれた領域の中からその領域の外側に向かうかのいずれかの傾向を示す。さらに、これらの傾向は、撮像対象の状況等に応じて、大きく変わることは無い。したがって、勾配方向は、パターンマッチングに適した量である。   The distribution in each gradient direction as described above is, for example, when the surface is soft like a finger and the contact surface becomes circular by touching the surface, or even when the surface is hard like a pen with a round tip When the surface is circular, the tendency is either from the edge part in the captured image to the vicinity of the center of the region surrounded by the edge part, or from the vicinity of the center to the edge part radially. Show. Moreover, even if the contact surface has other shapes, it goes from the edge part in the captured image to the area surrounded by the edge part, or from the area surrounded by the edge part to the outside of the area. One of the trends. Further, these tendencies do not change greatly depending on the situation of the imaging target. Therefore, the gradient direction is an amount suitable for pattern matching.

次に、図1に基づき、本実施の形態における位置検出装置1の構成の詳細について説明する。   Next, based on FIG. 1, the detail of a structure of the position detection apparatus 1 in this Embodiment is demonstrated.

位置検出装置1は、図1に示すように、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による撮像画像上の指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報とを特定する機能を備えたものであり、第1解像度調整部2a、第2解像度調整部2b、エッジ勾配方向特定部3、照合効率化部4、モデルパターン格納部5、照合部6、位置特定部7、位置・大きさ出力部8、及び照合条件管理部9を備えるものである。   As shown in FIG. 1, the position detection device 1 has a function of specifying an instruction position on a captured image by an imaging target and information on the size of the imaging target using image data of the captured image. The first resolution adjusting unit 2a, the second resolution adjusting unit 2b, the edge gradient direction specifying unit 3, the matching efficiency improving unit 4, the model pattern storage unit 5, the checking unit 6, the position specifying unit 7, the position / size The output unit 8 and the matching condition management unit 9 are provided.

第1解像度調整部2aは、撮像された撮像画像の画像データの解像度を調整するものである。解像度調整の機能については、M/N倍(M、Nはともに正の整数)に自由に調整可能なものでもよいし、1/2倍固定のものであってもよい。1/2倍固定の場合、例えば、2×2の4画素の平均値を1/2倍に縮小後の画像の対応する領域の画素値とすればよい。また、後述の照合条件管理部9で照合条件を切り替えるため、解像度調整機能のオン/オフを切り替え可能であることが好ましい。   The first resolution adjustment unit 2a adjusts the resolution of the image data of the captured image. The resolution adjustment function may be freely adjustable to M / N times (M and N are both positive integers) or may be fixed to 1/2 times. In the case of fixed at 1/2 times, for example, an average value of 2 × 2 4 pixels may be set as a pixel value of a corresponding region of the image after being reduced to 1/2 times. In addition, since the matching condition management unit 9 described later switches the matching condition, it is preferable that the resolution adjustment function can be switched on / off.

第2解像度調整部2bは、撮像された撮像画像の画像データの解像度を調整するものである。解像度調整の機能については、M/N倍に自由に調整可能なものでもよいし、1/2倍固定のものであってもよい。1/2倍固定の場合、例えば、2×2の4画素の平均値を1/2倍に縮小後の画像の対応する領域の画素値とすればよい。また、後述の照合条件管理部9で照合条件を切り替えるため、解像度調整機能のオン/オフを切り替え可能であることが好ましい。   The second resolution adjustment unit 2b adjusts the resolution of the image data of the captured image. The resolution adjustment function may be freely adjustable to M / N times or may be fixed to 1/2 times. In the case of fixed at 1/2 times, for example, an average value of 2 × 2 4 pixels may be set as a pixel value of a corresponding region of the image after being reduced to 1/2 times. In addition, since the matching condition management unit 9 described later switches the matching condition, it is preferable that the resolution adjustment function can be switched on / off.

ここで、第1解像度調整部2aと第2解像度調整部2bは、M/N倍に自由に調整可能な1つの解像度調整処理部であってもよく、また、1/2倍固定の解像度調整部を3つ以上配置してもよい。1/2倍固定の解像度調整部を複数配置する場合、M/N倍に自由に調整可能な場合に比べて、回路コストを低減できるという効果がある。また、同様の理由により、1/L(Lは正の2の倍数)倍の解像度調整部を1つ配置してもよい。   Here, the first resolution adjustment unit 2a and the second resolution adjustment unit 2b may be one resolution adjustment processing unit that can be freely adjusted to M / N times, and resolution adjustment fixed to 1/2 times. Three or more parts may be arranged. When a plurality of resolution adjustment units fixed at 1/2 times are arranged, there is an effect that the circuit cost can be reduced as compared with a case where the resolution can be freely adjusted to M / N times. Further, for the same reason, one resolution adjusting unit of 1 / L (L is a positive multiple of 2) times may be arranged.

エッジ勾配方向特定部3は、画像データ上の画素ごとにエッジ勾配方向を特定するものである。具体的には、例えば以下のようにエッジ勾配方向を特定することができる。   The edge gradient direction specifying unit 3 specifies the edge gradient direction for each pixel on the image data. Specifically, for example, the edge gradient direction can be specified as follows.

まず、画像データ上の画素ごとに、注目画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから注目画素の画素値の縦方向勾配量及び横方向勾配量を算出する。具体的には、Sobel(ソベル)オペレータ、Prewitt(プリウイット)オペレータなどのエッジ抽出オペレータを用いれば良い。   First, for each pixel on the image data, the vertical gradient amount and the horizontal gradient amount of the pixel value of the target pixel are calculated from the pixel value of the target pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels. Specifically, an edge extraction operator such as a Sobel operator or a Prewit operator may be used.

例えば、Sobelオペレータについて説明すると、各画素の画素位置x(i,j)における局所的な縦方向勾配Sy及び横方向勾配Sxは、次式(1)のように求められる。

Figure 2010231760
For example, the Sobel operator will be described. The local vertical gradient Sy and the horizontal gradient Sx at the pixel position x (i, j) of each pixel are obtained by the following equation (1).
Figure 2010231760

ここで、xijは画素位置x(i,j)における画素値を表し、iは水平方向に沿った画素の位置を、jは垂直方向に沿った画素の位置をそれぞれ表す。ここに、i及びjは正の整数である。   Here, xij represents the pixel value at the pixel position x (i, j), i represents the position of the pixel along the horizontal direction, and j represents the position of the pixel along the vertical direction. Here, i and j are positive integers.

ここで、式(1)は、次式(2)・(3)の3×3のSobelオペレータ(行列演算子Sx及びSy)を、画素位置x(i,j)を注目画素とする3×3画素に適用することと等価である。

Figure 2010231760
Here, the expression (1) is a 3 × 3 Sobel operator (matrix operators Sx and Sy) of the following expressions (2) and (3), and the pixel position x (i, j) is the pixel of interest 3 × 3. This is equivalent to applying to 3 pixels.
Figure 2010231760

なお、縦方向勾配Sy及び横方向勾配Sxに基づけば、画素位置x(i,j)における勾配の大きさABS(S)及び勾配方向ANG(S)は、次のように与えられる。なお、以下では、演算子としての縦方向勾配Sy及び横方向勾配Sxを各画素に適用することによって得られた縦方向勾配量及び横方向勾配量をそれぞれ、便宜上縦方向勾配量Sy及び横方向勾配量Sxと記載する場合がある。

Figure 2010231760
Based on the vertical gradient Sy and the horizontal gradient Sx, the gradient magnitude ABS (S) and gradient direction ANG (S) at the pixel position x (i, j) are given as follows. In the following description, the vertical gradient amount and the horizontal gradient amount obtained by applying the vertical gradient Sy and the horizontal gradient Sx as operators to the respective pixels are respectively referred to as the vertical gradient amount Sy and the horizontal direction for convenience. It may be described as a gradient amount Sx.
Figure 2010231760

次に、上記算出した各画素の縦方向勾配量Sy及び横方向勾配量Sxの算出結果から、撮像画像のエッジ部分の画素であるエッジ画素を抽出(特定)する。   Next, an edge pixel that is a pixel of the edge portion of the captured image is extracted (specified) from the calculation result of the calculated vertical gradient amount Sy and horizontal gradient amount Sx of each pixel.

ここで、エッジ画素とは、画像データを構成する各画素のうち、明るさが急激に変化する部分(エッジ)における画素である。より、具体的には、エッジ画素とは、縦方向勾配量Sy及び横方向勾配量Sxのそれぞれ、又は勾配の大きさABS(S)が所定の閾値以上である画素のことである。   Here, the edge pixel is a pixel in a portion (edge) where the brightness changes abruptly among the pixels constituting the image data. More specifically, the edge pixel is a pixel in which each of the vertical gradient amount Sy and the horizontal gradient amount Sx, or the gradient magnitude ABS (S) is equal to or greater than a predetermined threshold.

なお、このエッジ画素を抽出する目的は、抽出された複数のエッジ画素については、勾配方向を特定し、エッジ画素以外の画素については一律無方向と看做して特定するようにする点にある。   The purpose of extracting the edge pixels is to specify the gradient direction for a plurality of extracted edge pixels, and to specify the pixels other than the edge pixels as if they are non-uniform directions. .

ここで、勾配方向ANG(S)は、0rad〜2πradの範囲で変化する連続量であるから、本実施形態においては、これを例えば8方向に量子化したものを勾配方向としてパターンマッチングに使用する特徴的な量(以下「特徴量」と呼ぶことがある。)とする。なお、より精度の高いパターンマッチングを行なうために、16方位などに量子化しても良い。なお、方向の量子化とは、勾配方向ANG(S)が所定の範囲内にある方向を一律にある特定の方向の勾配方向であると看做して取り扱うことを言う。   Here, since the gradient direction ANG (S) is a continuous amount that changes in the range of 0 rad to 2π rad, in the present embodiment, for example, a quantized value in eight directions is used for pattern matching as a gradient direction. It is assumed to be a characteristic amount (hereinafter sometimes referred to as “feature amount”). In order to perform pattern matching with higher accuracy, it may be quantized into 16 directions. Note that direction quantization means that a direction in which the gradient direction ANG (S) is within a predetermined range is treated as a uniform gradient direction in a specific direction.

照合効率化部4は、注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合(以下、「パターンマッチング」と呼ぶことがある。)を行う場合に、照合領域とモデルパターンとの照合の効率化を図るためのものである。   The matching efficiency improvement unit 4 performs matching between a matching region that includes a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern (hereinafter, referred to as “pattern matching”). In this case, it is intended to improve the efficiency of matching between the matching area and the model pattern.

モデルパターン格納部5は、モデルパターンを格納しておくものである。モデルパターン格納部5は、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやコンパクトディスク−ROM/MO/MD/デジタルビデオデイスク/コンパクトディスク−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。   The model pattern storage unit 5 stores model patterns. The model pattern storage unit 5 is, for example, a tape system such as a magnetic tape or a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, a compact disk-ROM / MO / MD / digital video disk / compact disk-R, or the like. A disk system including the above optical disk, a card system such as an IC card (including a memory card) / optical card, or a semiconductor memory system such as a mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM can be used.

照合部6は、例えば、照合領域と、モデルパターンとの照合を行って、照合領域に含まれる勾配方向と、モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数(以下、「一致画素数」と呼ぶ。)を算出することにより、照合領域とモデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出するものである。照合は、画素位置x(i,j)における全ての画素の1つずつについて、その照合領域と、モデルパターンとの照合を行なう。そして、合致度が最大となる画素を見つける。パターンマッチングの方法については、特開2008−250949号公報、2008−250950号公報,2008−250951号公報に記載されている通りである。   For example, the matching unit 6 performs matching between the matching area and the model pattern, and the number of pixels in which the gradient direction included in the matching area matches the gradient direction included in the model pattern (hereinafter referred to as “number of matching pixels”). The degree of matching indicating the degree of matching between the collation area and the model pattern is calculated. The matching is performed by matching the matching area with the model pattern for each of all the pixels at the pixel position x (i, j). Then, the pixel having the highest matching degree is found. The pattern matching method is as described in JP-A-2008-250949, 2008-250950, and 2008-250951.

位置特定部7は、照合部6が算出した合致度が最大となる画素(以下、「ピーク画素」と呼ぶ。)の位置から、撮像対象による撮像画像上の指示位置を特定するものである。具体的には、例えば以下のように指示位置を特定することができる。   The position specifying unit 7 specifies the indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the pixel (hereinafter referred to as “peak pixel”) having the highest degree of matching calculated by the matching unit 6. Specifically, for example, the designated position can be specified as follows.

まず、注目画素の周囲で所定の画素数を含む探索領域(以下、「第1領域」と呼ぶ場合がある。)内で、照合部6が算出した合致度が最大値を取る画素であるピーク画素を探索する。   First, in a search area including a predetermined number of pixels around the target pixel (hereinafter, sometimes referred to as a “first area”), a peak that is a pixel having a maximum matching degree calculated by the matching unit 6. Search for a pixel.

次に、探索領域の画素数よりも少ない所定の画素数を有すると共に、探索領域内に完全に包含される小領域(以下、「第2領域」と呼ぶ場合がある。)内に、上記探索にて発見したピーク画素が存在することを判定した場合に、撮像対象による撮像画像上の指示位置を算出させる。   Next, the search is performed in a small area (hereinafter sometimes referred to as “second area”) that has a predetermined number of pixels smaller than the number of pixels in the search area and is completely included in the search area. When it is determined that there is a peak pixel found in (1), the designated position on the captured image by the imaging target is calculated.

指示位置の算出は、上記発見したピーク画素を中心とする所定の画素数を含む領域であるピーク画素領域内の、画素ごとの合致度を用いて、撮像対象による撮像画像上の指示位置を算出する。   The indicated position is calculated by using the degree of matching for each pixel in the peak pixel area, which is the area including the predetermined number of pixels centered on the found peak pixel. To do.

位置・大きさ出力部8は、位置特定部7が特定した指示位置と、後述の照合条件管理部9が管理する照合条件に基づいて特定される撮像対象の大きさに関する情報を出力するものである。   The position / size output unit 8 outputs information related to the size of the imaging target specified based on the indicated position specified by the position specifying unit 7 and the matching condition managed by the matching condition management unit 9 described later. is there.

照合条件管理部9は、第1解像度調整部2a、第2解像度調整部2bにおける解像度調整の要否、または解像度調整度合い(例えば、1/2縮小)について、条件を管理するものである。また、照合条件管理部9は、照合効率化部4における照合効率化の要否について、条件を管理するものである。また、照合条件管理部9は、照合部6で用いるモデルパターンのサイズ(例えば、7×7または11×11または15×15)について、条件を管理するものである。また、照合条件管理部9は、照合条件を管理/制御することにより、位置・大きさ出力部8で出力する撮像対象の大きさに関する情報を特定するものである。   The collation condition management unit 9 manages conditions regarding the necessity of resolution adjustment in the first resolution adjustment unit 2a and the second resolution adjustment unit 2b, or the degree of resolution adjustment (for example, 1/2 reduction). The collation condition management unit 9 manages conditions regarding the necessity of collation efficiency improvement in the collation efficiency improvement unit 4. The matching condition management unit 9 manages conditions for the size (for example, 7 × 7, 11 × 11, or 15 × 15) of the model pattern used in the matching unit 6. The collation condition management unit 9 manages / controls collation conditions to identify information on the size of the imaging target output by the position / size output unit 8.

次に、図1に基づき、本実施の形態における情報処理装置20の構成の詳細について説明する。   Next, based on FIG. 1, the detail of a structure of the information processing apparatus 20 in this Embodiment is demonstrated.

情報処理装置20は、図1に示すように、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による撮像画像上の指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報とを特定する機能を備えると共に、撮像対象の大きさに応じて異なる処理を行う機能を備えたものであり、処理切替部10、指示物小向け処理部11、指示物大向け処理部12を備えるものである。   As illustrated in FIG. 1, the information processing apparatus 20 has a function of specifying an instruction position on a captured image by an imaging target and information on the size of the imaging target using image data of the captured image. In addition, it has a function of performing different processing depending on the size of the imaging target, and includes a processing switching unit 10, a small indicator processing unit 11, and a large indicator processing unit 12.

処理切替部10は、位置・大きさ出力部8が出力する撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、後述の指示物小向け処理部11、または指示物大向け処理部12のどちらを用いて処理を実行するかを切り替えるものである。   The process switching unit 10 uses either the small indicator processing unit 11 or the large indicator processing unit 12 described later based on the information regarding the size of the imaging target output from the position / size output unit 8. This is to switch whether to execute the process.

ここでは、指示物小向け処理部11、または指示物大向け処理部12のどちらかを選択的に切り替える場合について説明するが、3つ以上の指示物サイズ向けの処理部を配置して、選択的に切り替えてもよく、また、2つ以上の指示物サイズ向けの処理条件が切り替わるような1つの処理部を配置し、処理切替部10で、パラメータ調整などにより処理条件を切り替えるようにしてもよい。   Here, a case will be described in which either the small indicator processing unit 11 or the large indicator processing unit 12 is selectively switched, but three or more processing units for the indicator size are arranged and selected. In addition, one processing unit that switches processing conditions for two or more indicator sizes may be arranged, and the processing switching unit 10 may switch processing conditions by parameter adjustment or the like. Good.

指示物小向け処理部11は、撮像対象の大きさが小さい時に実行される処理を行うものである。具体的には、例えば、図8(a)に示すように、指示物小の撮像対象としてペンを想定して、線を描画するような処理を行うようにすればよい。   The small indicator processing unit 11 performs processing executed when the size of the imaging target is small. Specifically, for example, as shown in FIG. 8A, a process of drawing a line may be performed assuming a pen as an imaging target with a small indicator.

指示物大向け処理部12は、撮像対象の大きさが大きい時に実行される処理を行うものである。具体的には、例えば、図8(b)に示すように、指示物大の撮像対象として指を想定して、描画内容を消去するような(例えば、消しゴムのような)処理を行うようにすればよい。
〔2.位置検出装置(情報処理装置)の動作の概要〕
The large indicator processing unit 12 performs a process that is executed when the size of the imaging target is large. Specifically, for example, as shown in FIG. 8B, assuming that a finger is an imaging object of the size of the object, a process such as erasing the drawn content (such as an eraser) is performed. do it.
[2. Overview of operation of position detection device (information processing device)]

次に、図1及び図3に基づいて、本発明の一実施形態である位置検出装置1の動作の概要について説明する。   Next, based on FIG.1 and FIG.3, the outline | summary of operation | movement of the position detection apparatus 1 which is one Embodiment of this invention is demonstrated.

なお、〔2.位置検出装置(情報処理装置)の動作の概要〕において説明すること以外の構成は、〔1.位置検出装置(情報処理装置)の構成〕で述べたものとと同じである。また、説明の便宜上、〔1.位置検出装置(情報処理装置)の構成〕の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、以下適宜項目を設けるが、この場合においては、上記なお書き以下の同様の説明は省略する。   In addition, [2. The configuration other than that described in [Overview of operation of position detection device (information processing device)] is described in [1. Configuration of Position Detection Device (Information Processing Device)]. For convenience of explanation, [1. Members having the same functions as those shown in the drawings of the configuration of the position detection device (information processing device)] are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. In addition, although an item is provided suitably below, in this case, the same description after the above-mentioned writing is omitted.

図3は位置検出装置1の動作を示すフローチャートである。ステップS101(以下「S101」のように記載する。)では、図1の照合条件管理部9で管理される現在の照合条件に基づき、第1解像度調整部2aが解像度調整するか否かを判定し、解像度調整要(YES)の場合、S102に進み、解像度調整不要(NO)の場合、第1解像度調整を行わず、S103に進む。   FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the position detection apparatus 1. In step S101 (hereinafter referred to as “S101”), it is determined whether or not the first resolution adjustment unit 2a performs resolution adjustment based on the current collation condition managed by the collation condition management unit 9 in FIG. If the resolution adjustment is necessary (YES), the process proceeds to S102. If the resolution adjustment is not necessary (NO), the first resolution adjustment is not performed and the process proceeds to S103.

ここで、第1解像度調整の要否について、照合条件管理部9で管理することが、本発明の特徴の一つである。このように、照合条件管理部9で、第1解像度調整の要否を管理することにより、撮像対象の大きさに関する情報を出力することが可能となる。   Here, it is one of the features of the present invention that the collation condition management unit 9 manages whether or not the first resolution adjustment is necessary. As described above, by managing whether or not the first resolution adjustment is necessary, the collation condition management unit 9 can output information on the size of the imaging target.

S102では、第1解像度調整部2aが、照合条件管理部9で管理される現在の照合条件に基づき、解像度を調整して、S103に進む。具体的には、例えば、320×240画素の画像データであれば、160×120画素(低解像度化率1/2)のようにバイリニア縮小させる。ここでバイリニア縮小とは、例えば2×2の各画素の画素値の平均値を取り、2×2画素のデータを該平均値を持った1×1画素のデータに置換することにより、全体として1/4の情報圧縮を行なうことを言う。   In S102, the first resolution adjustment unit 2a adjusts the resolution based on the current collation condition managed by the collation condition management unit 9, and proceeds to S103. Specifically, for example, in the case of image data of 320 × 240 pixels, bilinear reduction is performed such as 160 × 120 pixels (lower resolution ratio 1/2). Here, bilinear reduction is, for example, by taking an average value of pixel values of 2 × 2 pixels and replacing 2 × 2 pixel data with 1 × 1 pixel data having the average value as a whole. It means to perform 1/4 information compression.

S103では、照合条件管理部9で管理される現在の照合条件に基づき、第2解像度調整部2bが解像度調整するか否かを判定し、解像度調整要(YES)の場合、S104に進み、解像度調整不要(NO)の場合、第2解像度調整を行わず、S105に進む。   In S103, based on the current collation conditions managed by the collation condition management unit 9, it is determined whether or not the second resolution adjustment unit 2b adjusts the resolution. If resolution adjustment is necessary (YES), the process proceeds to S104. If adjustment is not required (NO), the second resolution adjustment is not performed, and the process proceeds to S105.

ここで、第2解像度調整の要否について、照合条件管理部9で管理することが、本発明の特徴の一つである。このように、照合条件管理部9で、第2解像度調整の要否を管理することにより、撮像対象の大きさに関する情報を出力することが可能となる。   Here, it is one of the features of the present invention that the collation condition management unit 9 manages whether or not the second resolution adjustment is necessary. As described above, by managing whether or not the second resolution adjustment is necessary in the collation condition management unit 9, it is possible to output information on the size of the imaging target.

S104では、第2解像度調整部2bが、照合条件管理部9で管理される現在の照合条件に基づき、解像度を調整して、S105に進む。具体的には、例えば、320×240画素の画像データが入力されて、S102で低解像度化率1/2の縮小処理が実行された場合、160×120画素から80×60画素(低解像度化率1/2)のようにバイリニア縮小させる。   In S104, the second resolution adjustment unit 2b adjusts the resolution based on the current collation condition managed by the collation condition management unit 9, and proceeds to S105. Specifically, for example, when image data of 320 × 240 pixels is input and a reduction process with a reduction ratio of 1/2 is executed in S102, 160 × 120 pixels to 80 × 60 pixels (reduction in resolution) Bilinear reduction as in the case of rate 1/2).

S105では、エッジ勾配方向特定部3が、画像データ上の画素ごとに、縦方向勾配量Sy及び横方向勾配量Sxを算出してから、画素ごとの勾配方向と無方向とのいずれかを特定して、S106に進む。   In S105, the edge gradient direction specifying unit 3 calculates the vertical gradient amount Sy and the horizontal gradient amount Sx for each pixel on the image data, and then specifies either the gradient direction or non-directional for each pixel. Then, the process proceeds to S106.

S106では、照合条件管理部9で管理される現在の照合条件に基づき、照合効率化部4が照合効率化するか否かを判定し、照合効率化要(YES)の場合、S107に進み、照合効率化不要(NO)の場合、照合効率化を行わず、S108に進む。   In S106, based on the current collation conditions managed by the collation condition management unit 9, the collation efficiency improvement unit 4 determines whether or not collation efficiency is increased. If the collation efficiency improvement is necessary (YES), the process proceeds to S107. If the collation efficiency improvement is not required (NO), the collation efficiency is not improved and the process proceeds to S108.

ここで、照合効率化の要否について、照合条件管理部9で管理することが、本発明の特徴の一つである。このように、照合条件管理部9で、照合効率化の要否を管理することにより、撮像対象の大きさに関する情報を出力することが可能となる。   Here, it is one of the features of the present invention that the collation condition management unit 9 manages whether or not the collation efficiency is necessary. As described above, the collation condition management unit 9 manages whether or not the collation efficiency is necessary, so that information regarding the size of the imaging target can be output.

S107では、照合効率化部4が、照合領域を、複数の同一画素数の分割領域に分割すると共に、分割領域ごとに、分割領域に含まれる画素ごとの勾配方向及び無方向の情報を、分割領域に含まれる勾配方向及び上記無方向の情報に置き換えることで、照合領域とモデルパターンとの照合の効率化を図り、S108に進む。この場合、照合部6は、照合効率化部4によって照合の効率化が行なわれた照合領域とモデルパターンとの照合を行なって、照合領域内のそれぞれの分割領域に含まれる勾配方向と、モデルパターンにおける勾配方向との一致数を、上記合致度として算出する。照合効率化に関して、具体的には、例えば以下のように照合効率化を図ることができる。   In S107, the collation efficiency improvement unit 4 divides the collation area into a plurality of divided areas having the same number of pixels, and divides the gradient direction and non-directional information for each pixel included in the divided area for each divided area. By replacing the information with the gradient direction and the non-direction information included in the region, the collation region and the model pattern are efficiently collated, and the process proceeds to S108. In this case, the collation unit 6 performs collation between the collation area that has been collated efficiently by the collation efficiency improving unit 4 and the model pattern, and the gradient direction included in each divided area in the collation area and the model The number of matches with the gradient direction in the pattern is calculated as the degree of match. Specifically, with regard to collation efficiency, for example, collation efficiency can be improved as follows.

まず、図4(a)に示すように、周囲が暗い場合における画像データの各画素における勾配方向の分布の特徴は、中央にほぼ円形状の無方向の画素の領域があり、その回りをとり囲むようにして該無方向の領域に向かう向きに勾配方向が向いた画素が多数分布している。   First, as shown in FIG. 4A, the distribution characteristic in the gradient direction of each pixel of the image data when the surrounding is dark has a substantially circular non-directional pixel region at the center, and the surrounding area is taken around. A large number of pixels having a gradient direction are distributed in a direction toward the non-directional region so as to surround.

次に、図4(b)は、図4(a)の画像データについて照合効率化を行った後の様子を示す概要図である。   Next, FIG. 4B is a schematic diagram showing a state after the collation efficiency is improved for the image data of FIG.

図4(a)に示すように、14×14画素の領域(照合領域)を、複数の2×2画素の領域(分割領域)に分割すると共に、2×2画素の領域ごとに、2×2画素の領域に含まれる画素ごとの勾配方向及び無方向の情報を、2×2画素の領域に含まれる勾配方向及び無方向の情報に置き換えることで、14×14画素の領域とモデルパターン(モデルパターンの例については後に詳しく説明する。)との照合の効率化が行われる。   As shown in FIG. 4A, a 14 × 14 pixel region (collation region) is divided into a plurality of 2 × 2 pixel regions (divided regions) and 2 × 2 pixel regions are divided into 2 × 2 pixels. By replacing the gradient direction and non-direction information for each pixel included in the 2-pixel area with the gradient direction and non-direction information included in the 2 × 2-pixel area, the 14 × 14-pixel area and the model pattern ( An example of the model pattern will be described in detail later).

たとえば、図4(a)に示す14×14画素の領域を分割した複数の2×2画素の領域のうち、上から2つめ、左から1つめの2×2画素の領域には、左上の画素が「無方向」、右上の画素が「右下向き(勾配方向)」、左下の画素が「右向き(勾配方向)」、及び右下の画素が「右下向き(勾配方向)」となっている。この2×2画素の領域について各勾配方向の存在位置に関する情報を省略したものが、図4(b)の上から2つめ、左から1つめのブロック(以下、便宜上「画素」と呼ぶ場合がある。)である。他のブロックも同様にして生成することができる。結果として、図4(a)に示す14×14画素の領域は、合計7×7=49個の2×2画素の領域に分割される。   For example, among the plurality of 2 × 2 pixel regions obtained by dividing the 14 × 14 pixel region illustrated in FIG. 4A, the second 2 × 2 pixel region from the top and the first 2 × 2 pixel region from the left include the upper left The pixel is “no direction”, the upper right pixel is “right downward (gradient direction)”, the lower left pixel is “rightward (gradient direction)”, and the lower right pixel is “right downward (gradient direction)”. . In this 2 × 2 pixel region, information regarding the existence position in each gradient direction is omitted. The second block from the top in FIG. 4B and the first block from the left (hereinafter referred to as “pixel” for convenience). Yes.) Other blocks can be generated in the same manner. As a result, the 14 × 14 pixel region shown in FIG. 4A is divided into a total of 7 × 7 = 49 2 × 2 pixel regions.

S108では、照合部6が、照合領域と、モデルパターン格納部5に格納されているモデルパターンとの照合を行って、一致画素数を算出することにより合致度を算出して、S109に進む。   In S108, the collation unit 6 collates the collation area with the model pattern stored in the model pattern storage unit 5, calculates the number of matching pixels, calculates the degree of match, and proceeds to S109.

ここで、図5を用いて、モデルパターンの具体例について説明する。   Here, a specific example of the model pattern will be described with reference to FIG.

図5において、(a)は、小サイズ(7×7)のモデルパターンの一例を示す概要図であり、(b)は中サイズ(11×11)のモデルパターンの一例を示す概要図であり、(c)は、大サイズ(15×15)のモデルパターンの一例を示す概要図である。   5A is a schematic diagram illustrating an example of a small-sized (7 × 7) model pattern, and FIG. 5B is a schematic diagram illustrating an example of a medium-sized (11 × 11) model pattern. (C) is a schematic diagram showing an example of a large (15 × 15) model pattern.

図5に示すように、ドーナツ状にエッジ勾配方向が配置されるモデルパターンを、複数サイズ用意しておく。ここで、各サイズのモデルパターンが、ドーナツ状にエッジ勾配方向を配置しているのは、図2(b)、図2(d)、図2(f)、図2(h)に示すように、暗い方から明るい方に向かうエッジ勾配方向は、撮像対象が接触している円形状の接触面の周囲部分(エッジ画素)において、外側から円形状の中心側へ向かう特徴量として抽出される傾向に従うものである。この傾向は、図4(a)に示す、周囲が暗い場合における画像データの勾配方向の特徴を示す概要図からも明らかである。   As shown in FIG. 5, a plurality of sizes of model patterns in which edge gradient directions are arranged in a donut shape are prepared. Here, the model pattern of each size has the edge gradient direction arranged in a donut shape as shown in FIGS. 2 (b), 2 (d), 2 (f), and 2 (h). In addition, the edge gradient direction from the dark side to the bright side is extracted as a feature amount from the outside toward the center of the circular shape in the peripheral portion (edge pixel) of the circular contact surface with which the imaging target is in contact. Follow the trend. This tendency is also apparent from the schematic diagram showing the characteristics of the gradient direction of the image data when the surroundings are dark, as shown in FIG.

また、複数サイズ用意しておくのは、撮像対象がペンの場合や、指の場合など、接触面の面積が異なる場合にそれぞれ対応するためのものである。これらの複数サイズのモデルパターンについて、照合部6で照合に用いる際に、どのサイズを用いるかについて、照合条件管理部9で管理することが、本発明の特徴の一つである。このように、照合条件管理部9で、モデルパターンのサイズを管理することにより、撮像対象の大きさに関する情報を出力することが可能となる。   A plurality of sizes are prepared for dealing with cases where the area of the contact surface is different, such as when the imaging target is a pen or a finger. It is one of the features of the present invention that the matching condition management unit 9 manages which size is used when these matching patterns are used by the matching unit 6. As described above, by managing the size of the model pattern in the matching condition management unit 9, it is possible to output information related to the size of the imaging target.

S109では、位置特定部7が、S108で照合部6が算出した合致度が最大となるピーク画素の位置から、撮像対象による撮像画像上の指示位置を特定して、S110に進む。   In S109, the position specifying unit 7 specifies the indicated position on the picked-up image by the imaging target from the position of the peak pixel where the degree of matching calculated by the matching unit 6 in S108 is maximized, and the process proceeds to S110.

S110では、位置・大きさ出力部8が、S109で位置特定部7が特定した指示位置と、照合条件管理部9が管理する照合条件に基づいて特定される撮像対象の大きさに関する情報を出力して一連の処理を終了する。   In S110, the position / size output unit 8 outputs information on the size of the imaging target specified based on the indication position specified by the position specifying unit 7 in S109 and the matching condition managed by the matching condition management unit 9. Then, a series of processing is completed.

ここで、図3のフローチャートで説明した一連の位置・大きさ特定処理は、照合条件管理部9が管理する複数の組み合わせ条件(照合条件)のうちのある1つの組み合わせ条件について位置・大きさ特定処理を実行する場合について説明したものである。実際には、照合条件管理部9が管理する複数の組み合わせ条件(照合条件)のそれぞれについて、図3のフローチャートで説明した一連の位置・大きさ特定処理を実行する。この際、S109で、位置特定部7が特定した撮像対象による撮像画像上の指示位置を、指示位置記憶部(図示せず)に記憶しておき、また、その時に照合条件管理部9が管理する組み合わせ条件(照合条件)に基づいて撮像対象の大きさに関する情報を、撮像対象サイズ記憶部(図示せず)に記憶しておき、S110の位置・大きさ出力処理は都度実行することなく、照合条件管理部9が管理する組み合わせ条件(照合条件)の全てについて、位置・大きさ特定処理を完了した時点で、S110の位置・大きさ出力処理を実行するようにしてもよい。   Here, the series of position / size specifying processes described with reference to the flowchart of FIG. 3 specifies the position / size for one combination condition among a plurality of combination conditions (matching conditions) managed by the matching condition management unit 9. The case where a process is performed is demonstrated. Actually, a series of position / size specifying processes described in the flowchart of FIG. 3 are executed for each of a plurality of combination conditions (matching conditions) managed by the matching condition management unit 9. At this time, in S109, the designated position on the picked-up image by the imaging target specified by the position specifying unit 7 is stored in the specified position storage unit (not shown), and at that time, the matching condition management unit 9 manages it. Based on the combination condition (matching condition) to be performed, information related to the size of the imaging target is stored in the imaging target size storage unit (not shown), and the position / size output processing of S110 is not executed each time. For all of the combination conditions (collation conditions) managed by the collation condition management unit 9, the position / size output process of S110 may be executed when the position / size specifying process is completed.

次に、図6に基づいて、照合条件管理部9が管理する、各処理の組み合わせ条件について説明する。   Next, a combination condition of each process managed by the matching condition management unit 9 will be described with reference to FIG.

図6において、(a)は、照合条件管理部が管理する各処理の組み合わせ条件テーブルの一例であり、(b)は、照合条件管理部が管理する各処理の組み合わせ条件テーブルの他の例である。   6A is an example of a combination condition table for each process managed by the collation condition management unit, and FIG. 6B is another example of a combination condition table for each process managed by the collation condition management unit. is there.

図6(a)では、第1解像度調整部2a、第2解像度調整部2b、照合効率化部4、照合部6での各処理条件の組み合わせと、指示物(撮像対象)大きさについて、5通り(条件A、条件B、条件C1、条件C2、条件C3)の組み合わせ条件を管理している。このように、各処理部の処理条件について、1つずつを規定して組み合わせることで、照合時の解像度とモデルパターンサイズの関係から、指示物の大きさを特定することが可能となる。すなわち、画素位置x(i,j)における全ての画素の1つずつについて、各条件のそれぞれについて、その照合領域とモデルパターンとの照合を行ない、合致度を算出する。そして、合致度が最大となった画素とその条件を見つけるのである。たとえば、画素位置x(m,n)の位置で合致度が最大であれば、(m,n)が指示位置である。そして、その合致度が最大のものが得られた条件が例えば図6(a)の条件C1の場合であったなら、指示物の大きさは大1であったと判定される。   In FIG. 6A, the combination of processing conditions in the first resolution adjustment unit 2a, the second resolution adjustment unit 2b, the collation efficiency improvement unit 4, and the collation unit 6 and the size of the pointing object (imaging target) are 5 The combination conditions of the street (condition A, condition B, condition C1, condition C2, condition C3) are managed. In this way, by specifying and combining the processing conditions of each processing unit one by one, it is possible to specify the size of the indicator from the relationship between the resolution at the time of matching and the model pattern size. That is, for each of the respective pixels at the pixel position x (i, j), the matching area is compared with the model pattern for each condition, and the degree of matching is calculated. Then, the pixel having the highest matching degree and its condition are found. For example, if the degree of coincidence is the maximum at the pixel position x (m, n), (m, n) is the designated position. If the condition for obtaining the maximum matching degree is, for example, the condition C1 in FIG. 6A, it is determined that the size of the pointing object is 1.

図6(b)では、第1解像度調整部2a、第2解像度調整部2b、照合効率化部4、照合部6での各処理条件の組み合わせと、指示物(撮像対象)大きさについて、2通り(条件A、条件C)の組み合わせ条件を管理している。このように、各処理部の処理条件について、1つずつを規定するのみでなく、条件Cのように、複数のモデルパターンサイズを1つの組み合わせ条件に組み込んでもよい。この場合においても、照合時の解像度とモデルパターンサイズの関係から、指示物の大きさを特定することが可能となるが、1つの組み合わせ条件の要素の中に、複数の処理条件を認めることにより、指示物大きさについては、大きな括りの特定となる。すなわち、図6(a)では条件C1、条件C2、条件C3のそれぞれについて、指示物大きさ大1、大2、大3が対応しているのに対し、図6(b)では、条件Cについて、指示物大きさ大の1つで対応することとなる。   In FIG. 6B, the combination of processing conditions in the first resolution adjustment unit 2a, the second resolution adjustment unit 2b, the collation efficiency improvement unit 4, and the collation unit 6 and the size of the indication (imaging target) are 2 The combination condition of the street (condition A, condition C) is managed. In this way, not only one processing condition is specified for each processing unit, but a plurality of model pattern sizes may be incorporated into one combination condition as in condition C. Even in this case, it is possible to specify the size of the indicator from the relationship between the resolution at the time of matching and the model pattern size. However, by allowing a plurality of processing conditions in one combination condition element As for the size of the indicator, it is a big tie specification. That is, in FIG. 6 (a), the indicator sizes of 1, 2, and 3 correspond to the conditions C1, C2, and C3, respectively, whereas in FIG. 6 (b), the condition C Will correspond with one of the large size of the indicator.

ここでは、照合条件管理部9が管理する各処理の組み合わせ条件テーブルについて2つの例を示したが、条件テーブルの内容は上述の内容に限定されるものではなく、照合時の解像度とモデルパターンサイズの関係に基づいて、種々の組み合わせを設定可能である。   Here, two examples of the combination condition table for each process managed by the matching condition management unit 9 are shown. However, the contents of the condition table are not limited to the above-described contents, but the resolution and model pattern size at the time of matching. Various combinations can be set based on the relationship.

なお、高速処理の観点からは、できるだけ低解像度化することが好ましいが、必要なエッジ情報などを得るためには、例えば320×240画素(150dpi)の画像データの場合であれば、80×60画素(低解像度化率1/4)を低解像度化の限度とすることが好ましい。また、高精度処理の観点からは、低解像度化を全く行わないか、低解像度化するとしても、160×120画素(低解像度化率1/2)に留めることが好ましい。   From the viewpoint of high-speed processing, it is preferable to reduce the resolution as much as possible. However, in order to obtain necessary edge information, for example, in the case of image data of 320 × 240 pixels (150 dpi), 80 × 60. It is preferable to set the pixel (lower resolution ratio 1/4) as the limit of lower resolution. Further, from the viewpoint of high-precision processing, it is preferable that the resolution is not reduced at all or even if the resolution is reduced, it is limited to 160 × 120 pixels (reduction ratio 1/2).

次に、図1及び図7に基づいて、本発明の一実施形態である情報処理装置20の動作の概要について説明する。   Next, based on FIG.1 and FIG.7, the outline | summary of operation | movement of the information processing apparatus 20 which is one Embodiment of this invention is demonstrated.

図7は情報処理装置20の動作を示すフローチャートである。S201では、処理切替部10が、図3のS110が出力する撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、指示物が小さいか否かを判定し、指示物小(YES)の場合、S202に進み、指示物小以外(NO)の場合、S203に進む。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the information processing apparatus 20. In S201, the process switching unit 10 determines whether or not the indicator is small based on the information regarding the size of the imaging target output in S110 of FIG. 3. If the indicator is small (YES), the process proceeds to S202. If the indicator is not small (NO), the process proceeds to S203.

S202では、指示物小向け処理部11が、撮像対象の大きさが小さい時に実行される処理を行い、処理を終了する。   In S202, the small indicator processing unit 11 performs a process executed when the size of the imaging target is small, and ends the process.

S203では、指示物大向け処理部12が、撮像対象の大きさが大きい時(小さくない時)に実行される処理を行い、処理を終了する。   In S203, the processing unit 12 for the large-sized object performs a process that is executed when the size of the imaging target is large (not small), and ends the process.

図8を参照して、指示物小向け処理部11は、撮像対象の大きさが小さい時に実行される処理を行うものである。具体的には、例えば、図8(a)に示すように、指示物小の撮像対象としてペンを想定して、線を描画するような処理を行うようにすればよい。   Referring to FIG. 8, the small indicator processing unit 11 performs a process that is executed when the size of the imaging target is small. Specifically, for example, as shown in FIG. 8A, a process of drawing a line may be performed assuming a pen as an imaging target with a small indicator.

指示物大向け処理部12は、撮像対象の大きさが大きい時に実行される処理を行うものである。具体的には、例えば、図8(b)に示すように、指示物大の撮像対象として指を想定して、描画内容を消去するような(例えば、消しゴムのような)処理を行うようにすればよい。   The large indicator processing unit 12 performs a process that is executed when the size of the imaging target is large. Specifically, for example, as shown in FIG. 8B, assuming that a finger is an imaging object of the size of the object, a process such as erasing the drawn content (such as an eraser) is performed. do it.

ここで、液晶表示装置30は、位置検出装置1(情報処理装置20)が撮像に用いる撮像センサーを備える液晶表示装置である。   Here, the liquid crystal display device 30 is a liquid crystal display device including an image sensor used by the position detection device 1 (information processing device 20) for imaging.

ここでは、撮像対象の大きさに基づいて切り替わる処理の一例として、線の描画と、描画内容の消去(消しゴム)の処理について説明したが、処理内容は上述のものに限定するものではなく、撮像対象の大きさに基づいて切り替わる、2つ以上の異なる処理であれば、どのような処理であってもよい。例えば、細いペン(指示物小)では幅1ドットの線を描画し、太いペンまたは小指(指示物中)では幅3ドットの線を描画し、人差し指または中指(指示物大)では幅5ドットの線を描画するようにしてもよい。   Here, the line drawing and the drawing content erasing (eraser) processing have been described as an example of the processing to be switched based on the size of the imaging target. However, the processing content is not limited to the above-described processing. As long as two or more different processes are switched based on the size of the object, any process may be used. For example, a thin pen (small indicator) draws a line with a width of 1 dot, a thick pen or little finger (inside the indicator) draws a line with a width of 3 dots, and a forefinger or middle finger (large indicator) has a width of 5 dots The line may be drawn.

〔実施例3に係る位置検出装置(情報処理装置)の構成〕   [Configuration of Position Detection Device (Information Processing Device) According to Embodiment 3]

図9は、実施例3に係る位置検出装置、並びに情報処理装置のブロック図である。図9に基づき、本実施例における位置検出装置1aの構成の詳細について説明する。なお、図9において、図1と同じ名称の処理部、並びに同じ符号を付記した処理部は、図1と同じ機能を有するものであるため、その説明を繰り返さない。   FIG. 9 is a block diagram of the position detection apparatus and the information processing apparatus according to the third embodiment. Based on FIG. 9, the detail of a structure of the position detection apparatus 1a in a present Example is demonstrated. 9, the processing unit having the same name as that in FIG. 1 and the processing unit having the same reference numerals have the same functions as those in FIG. 1, and therefore description thereof will not be repeated.

図9に示すように、位置検出装置1aは、撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による撮像画像上の指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報とを特定する機能を備えたものであり、第1解像度調整部2a、第2解像度調整部2b、エッジ勾配方向特定部3、照合効率化部4、モデルパターン格納部5、照合部6a、位置特定部7、位置・大きさ出力部8、及び照合条件管理部9a、大きさ判定部13を備えるものである。大きさ判定部13を備えることにより、図1装置に比べて、撮像対象の大きさに関する情報をさらに詳細に検出することができる。   As illustrated in FIG. 9, the position detection device 1 a has a function of specifying an instruction position on a captured image by an imaging target and information on the size of the imaging target using image data of the captured image. The first resolution adjusting unit 2a, the second resolution adjusting unit 2b, the edge gradient direction specifying unit 3, the matching efficiency improving unit 4, the model pattern storage unit 5, the matching unit 6a, the position specifying unit 7, the position / size The output unit 8, the matching condition management unit 9 a, and the size determination unit 13 are provided. By providing the size determination unit 13, it is possible to detect information related to the size of the imaging target in more detail than in the apparatus of FIG. 1.

照合部6aは、例えば、照合領域と、モデルパターンとの照合を行って、照合領域に含まれる勾配方向と、モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数(以下、「一致画素数」と呼ぶ。)を算出することにより、照合領域とモデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出するものである。   For example, the matching unit 6a performs matching between the matching area and the model pattern, and the number of pixels in which the gradient direction included in the matching area matches the gradient direction included in the model pattern (hereinafter, “the number of matching pixels”). The degree of matching indicating the degree of matching between the collation area and the model pattern is calculated.

ここで照合部6aは、複数の異なるサイズのモデルパターンと照合を行った際に、それぞれのサイズごとに算出した合致度を、大きさ判定部13に出力する点において、図1装置における照合部6と異なる。複数の異なるサイズのモデルパターンサイズごとの合致度を、大きさ判定部に出力する方法は、例えばRAM(Random Access Memory)に複数の合致度を記憶しておいて、まとめて出力してもよく、また例えば、複数の異なるサイズのモデルパターンで合致度を算出するごとに、順次出力するようにしてもよい。いずれの出力形態であっても、大きさ判定部13で大きさ判定を行う際に、複数の異なるモデルパターンサイズごとの合致度を参照できればよい。   Here, the collation unit 6a outputs the matching degree calculated for each size to the size determination unit 13 when collating with a plurality of model patterns of different sizes. Different from 6. A method of outputting the degree of matching for each model pattern size of a plurality of different sizes to the size determining unit may be, for example, storing a plurality of degrees of matching in a RAM (Random Access Memory) and outputting them together. Alternatively, for example, every time the degree of match is calculated using a plurality of model patterns of different sizes, it may be output sequentially. In any output form, when the size determination unit 13 performs the size determination, it is only necessary to refer to the degree of match for each of a plurality of different model pattern sizes.

照合条件管理部9aは、第1解像度調整部2a、第2解像度調整部2bにおける解像度調整の要否、または解像度調整度合い(例えば、1/2縮小)について、条件を管理するものである。また、照合条件管理部9aは、照合効率化部4における照合効率化の要否について、条件を管理するものである。また、照合条件管理部9aは、照合部6aで用いるモデルパターンのサイズ(例えば、7×7または11×11または15×15)について、条件を管理するものである。また、照合条件管理部9aは、照合条件を管理/制御することにより、位置・大きさ出力部8で出力する撮像対象の大きさに関する情報を特定するものである。   The collation condition management unit 9a manages conditions regarding the necessity of resolution adjustment in the first resolution adjustment unit 2a and the second resolution adjustment unit 2b, or the degree of resolution adjustment (for example, 1/2 reduction). The collation condition management unit 9a manages conditions regarding whether or not the collation efficiency improvement unit 4 requires collation efficiency. The collation condition management unit 9a manages conditions for the size of the model pattern (for example, 7 × 7, 11 × 11, or 15 × 15) used in the collation unit 6a. Further, the collation condition management unit 9a manages / controls the collation conditions to specify information on the size of the imaging target output by the position / size output unit 8.

ここで照合条件管理部9aは、照合時に用いるモデルパターンのサイズ(例えば、7×7または11×11または15×15)がいずれであるかの条件を管理制御するだけでなく、照合部6aで、複数の異なるサイズのモデルパターンを用いて照合を行った際に、大きさ判定部13が出力する撮像対象の大きさに関する情報を管理する点において、図1装置における照合条件管理部9と異なる。   Here, the matching condition management unit 9a not only manages and controls the condition of the size of the model pattern (for example, 7 × 7, 11 × 11, or 15 × 15) used at the time of matching, but the matching unit 6a 1 is different from the matching condition management unit 9 in the apparatus of FIG. 1 in that the information regarding the size of the imaging target output from the size determination unit 13 is managed when matching is performed using a plurality of model patterns of different sizes. .

〔本実施例に係る位置検出装置(情報処理装置)の動作の概要〕   [Outline of Operation of Position Detection Device (Information Processing Device) According to this Embodiment]

次に、図9及び図10に基づいて、本実施例に係る位置検出装置1aの動作の概要について説明する。なお、ここにおいて説明すること以外の構成は、〔実施例3に係る位置検出装置(情報処理装置)の構成〕で説明したものと同じであるので、その説明を繰り返さない。また、説明の便宜上、図9に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、以下適宜項目を設けるが、この場合においては、上記なお書き以下の同様の説明は省略する。また、図10において、図3と同じ名称の処理ステップ、並びに同じ符号を付記した処理ステップは、図3と同じ処理内容を有するものであるため、説明を省略する。   Next, based on FIG.9 and FIG.10, the outline | summary of operation | movement of the position detection apparatus 1a which concerns on a present Example is demonstrated. Since the configuration other than that described here is the same as that described in [Configuration of Position Detection Device (Information Processing Device) According to Embodiment 3], description thereof will not be repeated. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In addition, although an item is provided suitably below, in this case, the same description after the above-mentioned writing is omitted. Also, in FIG. 10, the processing steps having the same names as those in FIG. 3 and the processing steps having the same reference numerals have the same processing contents as those in FIG.

図10は位置検出装置1aの動作を示すフローチャートである。図9を参照しながら説明する。   FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the position detection apparatus 1a. This will be described with reference to FIG.

S108aでは、照合部6aが、照合領域と、モデルパターン格納部5に格納されているモデルパターンとの照合を行って、モデルパターン格納部5に複数の異なるサイズのモデルパターンが格納されている場合、モデルパターンのサイズごとに一致画素数を算出することにより合致度を算出して、S111に進む。   In S <b> 108 a, the collation unit 6 a collates the collation area with the model pattern stored in the model pattern storage unit 5, and a plurality of model patterns having different sizes are stored in the model pattern storage unit 5. The degree of coincidence is calculated by calculating the number of matching pixels for each model pattern size, and the process proceeds to S111.

S111では、大きさ判定部13が、S108aで照合部6aが算出したモデルパターンサイズごとの合致度に基づいて、対象物の大きさを判定して、S109に進む。大きさ判定処理ステップの詳細な処理内容は後述する。   In S111, the size determination unit 13 determines the size of the object based on the degree of matching for each model pattern size calculated by the matching unit 6a in S108a, and the process proceeds to S109. Detailed processing contents of the size determination processing step will be described later.

ここで、図10のフローチャートで説明した一連の位置・大きさ特定処理は、照合条件管理部9aが管理する複数の組み合わせ条件(照合条件)のうちのある1つの組み合わせ条件について位置・大きさ特定処理を実行する場合について説明したものである。実際には、照合条件管理部9aが管理する複数の組み合わせ条件(照合条件)のそれぞれについて、図10のフローチャートで説明した一連の位置・大きさ特定処理を実行する。この際、S109で、位置特定部7が特定した撮像対象による撮像画像上の指示位置を、指示位置記憶部(図示せず)に記憶しておき、また、その時に照合条件管理部9aが管理する組み合わせ条件(照合条件)に基づいて撮像対象の大きさに関する情報を、撮像対象サイズ記憶部(図示せず)に記憶しておき、S110の位置・大きさ出力処理は都度実行することなく、照合条件管理部9aが管理する組み合わせ条件(照合条件)の全てについて、位置・大きさ特定処理を完了した時点で、S110の位置・大きさ出力処理を実行するようにしてもよい。   Here, the series of position / size specifying processes described with reference to the flowchart of FIG. 10 specifies the position / size for one combination condition among a plurality of combination conditions (matching conditions) managed by the matching condition management unit 9a. The case where a process is performed is demonstrated. Actually, a series of position / size specifying processes described in the flowchart of FIG. 10 are executed for each of a plurality of combination conditions (matching conditions) managed by the matching condition management unit 9a. At this time, in S109, the indicated position on the captured image specified by the imaging target specified by the position specifying unit 7 is stored in the specified position storage unit (not shown), and the matching condition management unit 9a manages the specified position at that time. Based on the combination condition (matching condition) to be performed, information related to the size of the imaging target is stored in the imaging target size storage unit (not shown), and the position / size output processing of S110 is not executed each time. For all of the combination conditions (collation conditions) managed by the collation condition management unit 9a, the position / size output process of S110 may be executed when the position / size specifying process is completed.

また、図10のフローチャートで説明した照合処理ステップS108aは、照合条件管理部9aが管理する複数のサイズのモデルパターンについて合致度を算出し終えてから、大きさ判定処理S111に進むことが好ましい。大きさ判定処理S111では、複数のサイズのモデルパターンごとの合致度を参照するからである。   Further, it is preferable that the collation processing step S108a described in the flowchart of FIG. 10 proceeds to the size determination processing S111 after the degree of coincidence is calculated for the model patterns having a plurality of sizes managed by the collation condition management unit 9a. This is because in the size determination process S111, the degree of match for each of the model patterns having a plurality of sizes is referred to.

〔実施例3に係る位置検出装置(情報処理装置)における大きさ判定部の構成〕   [Configuration of Size Determination Unit in Position Detection Device (Information Processing Device) According to Third Embodiment]

図11は、実施例3に係る位置検出装置(情報処理装置)における大きさ判定部の構成を示すブロック図である。図11に基づき、本実施の形態における位置検出装置1aの大きさ判定部13の構成の詳細について説明する。図9を参照しながら説明する。   FIG. 11 is a block diagram illustrating the configuration of the size determination unit in the position detection apparatus (information processing apparatus) according to the third embodiment. Based on FIG. 11, the detail of the structure of the magnitude | size determination part 13 of the position detection apparatus 1a in this Embodiment is demonstrated. This will be described with reference to FIG.

大きさ判定部13は、図11に示すように、照合部6aで算出されたモデルパターンサイズごとの合致度に基づいて、対象物の大きさに関する情報を出力する機能を備えたものであり、寄与率算出部131、寄与率評価部132を備えるものである。   As shown in FIG. 11, the size determination unit 13 has a function of outputting information related to the size of the object based on the degree of match for each model pattern size calculated by the matching unit 6a. A contribution rate calculation unit 131 and a contribution rate evaluation unit 132 are provided.

寄与率算出部131は、照合部6aで算出されたモデルパターンサイズごとの合致度を用いて、次式(6)に従って、各モデルパターンサイズごとの寄与率を算出するものである。

Figure 2010231760
The contribution rate calculation unit 131 calculates the contribution rate for each model pattern size according to the following equation (6) using the degree of match for each model pattern size calculated by the matching unit 6a.
Figure 2010231760

ただし、iはモデルパターンサイズを表す番号、Ciはモデルパターンサイズiの寄与率、Siはモデルパターンサイズiの合致度を表す。   Here, i represents a number representing the model pattern size, Ci represents a contribution ratio of the model pattern size i, and Si represents a matching degree of the model pattern size i.

ここで具体的な例として、モデルパターンのサイズが、7×7、11×11、15×15の3通りの場合について説明する。(i=7、11、15)   Here, as a specific example, a case where there are three model pattern sizes of 7 × 7, 11 × 11, and 15 × 15 will be described. (I = 7, 11, 15)

このとき、各モデルパターンサイズごとの寄与率C7、C11、C15は、次式となる。

Figure 2010231760
At this time, contribution rates C7, C11, and C15 for each model pattern size are as follows.
Figure 2010231760

寄与率評価部132は、寄与率算出部131で算出された、各モデルパターンサイズごとの寄与率を評価して、対象物の大きさに関する情報を出力する。寄与率を評価する方法の詳細については、後述する。   The contribution rate evaluation unit 132 evaluates the contribution rate for each model pattern size calculated by the contribution rate calculation unit 131 and outputs information related to the size of the object. Details of the method for evaluating the contribution rate will be described later.

〔実施例3に係る位置検出装置(情報処理装置)における大きさ判定処理動作の概要〕   [Outline of Size Determination Processing Operation in Position Detection Device (Information Processing Device) According to Embodiment 3]

次に、図11及び図12に基づいて、本実施例に係る大きさ判定処理部13の動作の概要について説明する。なお、ここにおいて説明すること以外の構成は、上述した大きさ判定部の構成と同じである。   Next, based on FIG.11 and FIG.12, the outline | summary of operation | movement of the magnitude | size determination process part 13 which concerns on a present Example is demonstrated. The configuration other than that described here is the same as the configuration of the size determination unit described above.

図12は大きさ判定部13の動作を示すフローチャートである。以下の説明では、複数のモデルパターンサイズが、7×7、11×11、15×15の3通りの場合について説明する。   FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the size determination unit 13. In the following description, a case where there are three model pattern sizes of 7 × 7, 11 × 11, and 15 × 15 will be described.

S1111では、寄与率算出部131が、各モデルパターンサイズごとの合致度を用いて、各モデルパターンサイズごとの寄与率を算出して、S1112に進む。   In S <b> 1111, the contribution rate calculation unit 131 calculates the contribution rate for each model pattern size using the degree of matching for each model pattern size, and proceeds to S <b> 1112.

S1112では、寄与率評価部132が、7×7モデルの寄与率C7が、所定の閾値Ta未満か否かを判定し、閾値Ta未満の場合、S1114に進み、閾値Ta以上の場合、S1113に進む。   In S1112, the contribution rate evaluation unit 132 determines whether or not the contribution rate C7 of the 7 × 7 model is less than a predetermined threshold value Ta. If the contribution rate evaluation unit 132 is less than the threshold value Ta, the process proceeds to S1114. move on.

S1113では、大きさに関する情報として「1」を出力して、大きさ判定処理を終了する。   In S1113, “1” is output as the size-related information, and the size determination process ends.

S1114では、寄与率評価部132が、11×11モデルの寄与率C11が、所定の閾値Tb未満か否かを判定し、閾値Tb未満の場合、S1116に進み、閾値Tb以上の場合、S1115に進む。   In S1114, the contribution rate evaluation unit 132 determines whether or not the contribution rate C11 of the 11 × 11 model is less than a predetermined threshold Tb. If the contribution rate C11 is less than the threshold Tb, the process proceeds to S1116. move on.

S1115では、大きさに関する情報として「3」を出力して、大きさ判定処理を終了する。   In S1115, “3” is output as the size-related information, and the size determination process ends.

S1116では、寄与率評価部132が、15×15モデルの寄与率C15が、所定の閾値Tc未満か否かを判定し、閾値Tc未満の場合、S1118に進み、閾値Tc以上の場合、S1117に進む。   In S1116, the contribution rate evaluation unit 132 determines whether or not the contribution rate C15 of the 15 × 15 model is less than the predetermined threshold value Tc. If the contribution rate C15 is less than the threshold value Tc, the process proceeds to S1118. move on.

S1117では、大きさに関する情報として「5」を出力して、大きさ判定処理を終了する。   In S1117, “5” is output as the size information, and the size determination process ends.

S1118では、寄与率評価部132が、15×15モデルの寄与率C15が、7×7モデルの寄与率C7未満か否かを判定し、寄与率C15が寄与率C7未満の場合、S1120に進み、寄与率C15が寄与率C7以上の場合、S1119に進む。   In S1118, the contribution rate evaluation unit 132 determines whether the contribution rate C15 of the 15 × 15 model is less than the contribution rate C7 of the 7 × 7 model. If the contribution rate C15 is less than the contribution rate C7, the process proceeds to S1120. If the contribution rate C15 is greater than or equal to the contribution rate C7, the process proceeds to S1119.

S1119では、大きさに関する情報として「4」を出力して、大きさ判定処理を終了する。   In S1119, “4” is output as the size-related information, and the size determination process ends.

S1120では、大きさに関する情報として「2」を出力して、大きさ判定処理を終了する。   In S1120, “2” is output as the size-related information, and the size determination process ends.

ここで、所定の閾値Ta、Tb、Tcは、例えば60%、70%、80%を設定することで、寄与率が大きいモデルサイズに近い大きさであることが判定される。   Here, the predetermined threshold values Ta, Tb, and Tc are set to 60%, 70%, and 80%, for example, so that it is determined that the size is close to the model size with a large contribution rate.

〔実施例4に係る位置検出装置(情報処理装置)における大きさ判定処理動作の概要〕   [Outline of Size Determination Processing Operation in Position Detection Device (Information Processing Device) According to Embodiment 4]

次に、図11及び図13に基づいて、本発明の実施例4に係る大きさ判定処理部13の動作の概要について説明する。なお、ここにおいて説明すること以外の構成は、上記実施例3における大きさ判定部の構成と同じである。   Next, based on FIG.11 and FIG.13, the outline | summary of operation | movement of the magnitude | size determination process part 13 which concerns on Example 4 of this invention is demonstrated. The configuration other than that described here is the same as the configuration of the size determination unit in the third embodiment.

図13は大きさ判定部13の動作を示すフローチャートである。以下の説明では、複数のモデルパターンサイズが、7×7、11×11、15×15の3通りの場合について説明する。   FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the size determination unit 13. In the following description, a case where there are three model pattern sizes of 7 × 7, 11 × 11, and 15 × 15 will be described.

S1111では、寄与率算出部131が、各モデルパターンサイズごとの合致度を用いて、各モデルパターンサイズごとの寄与率を算出して、S1121に進む。   In S1111, the contribution rate calculation unit 131 calculates the contribution rate for each model pattern size using the degree of match for each model pattern size, and proceeds to S1121.

S1121では、寄与率評価部132が、7×7モデルの寄与率C7、11×11モデルの寄与率C11、15×15モデルの寄与率C15と、所定の重み係数W7、W11、W15とを用いて、次式(7)に従って、大きさに関する情報Sizeを算出して、S1122に進む。

Figure 2010231760
In S1121, the contribution rate evaluation unit 132 uses the contribution rate C7 of the 7 × 7 model, the contribution rate C11 of the 11 × 11 model, the contribution rate C15 of the 15 × 15 model, and the predetermined weighting factors W7, W11, and W15. Then, the size-related information Size is calculated according to the following equation (7), and the process proceeds to S1122.
Figure 2010231760

ここで、重み係数W7、W11、W15は、モデルサイズ7×7、11×11、15×15にそれぞれ対応づけて設定される重みであり、例えば、W7=0、W11=127、W15=255とすることで、Size値を0から255までの値になるように算出することができる。   Here, the weighting factors W7, W11, and W15 are weights set in association with the model sizes 7 × 7, 11 × 11, and 15 × 15, respectively. For example, W7 = 0, W11 = 127, and W15 = 255. Thus, the Size value can be calculated to be a value from 0 to 255.

S1122では、大きさに関する情報として「Size値」を出力して、大きさ判定処理を終了する。   In S1122, the “Size value” is output as the size information, and the size determination process ends.

次に、図14に基づいて、照合条件管理部9aが管理する、各処理の組み合わせ条件について説明する。図14において、(a)は、照合条件管理部が管理する各処理の組み合わせ条件テーブルの一例であり、(b)は、照合条件管理部が管理する各処理の組み合わせ条件テーブルの他の例である。図14(a)、図14(b)におけるモデルパターンと指示物大きさ以外の説明については、図6(a)、図6(b)で説明したので省略する。   Next, a combination condition of each process managed by the matching condition management unit 9a will be described with reference to FIG. 14A is an example of a combination condition table for each process managed by the collation condition management unit, and FIG. 14B is another example of a combination condition table for each process managed by the collation condition management unit. is there. Descriptions other than the model pattern and the size of the pointer in FIGS. 14A and 14B have been described with reference to FIGS.

図14(a)では、モデルパターンと指示物(撮像対象)大きさについて、1条件(条件C)内に3通りのモデルパターン(7×7、11×11、15×15)と、5通りの指示物大きさ(大1、大2、大3、大4、大5)を管理している。このように、1条件内に、複数のモデルパターンと共に、モデルパターン種類以上の指示物大きさを有する処理条件について管理することで、各モデルパターンサイズごとの合致度から、指示物の大きさをより詳細に特定することが可能となる。ただし、図14(a)は、図12を用いて説明した大きさ判定処理ステップを前提としたものである。   In FIG. 14A, three model patterns (7 × 7, 11 × 11, 15 × 15) and five patterns within one condition (condition C) with respect to the size of the model pattern and the indicator (imaging target). Are managed (large 1, large 2, large 3, large 4, large 5). In this way, by managing the processing conditions having a plurality of model patterns and a size of an indicator that is greater than or equal to the model pattern within one condition, the size of the indicator can be determined from the degree of matching for each model pattern size. It becomes possible to specify in more detail. However, FIG. 14A is based on the size determination processing step described with reference to FIG.

図14(b)では、モデルパターンと指示物(撮像対象)大きさについて、1条件(条件C)内に3通りのモデルパターン(7×7、11×11、15×15)と、256通りの指示物大きさ(大0、・・・、大127、・・・、大255)を管理している。このように、1条件内に、複数のモデルパターンと共に、モデルパターン種類以上の指示物大きさを有する処理条件について管理することで、各モデルパターンサイズごとの合致度から、指示物の大きさを更に詳細に特定することが可能となる。ただし、図14(b)は、図13を用いて説明した大きさ判定処理ステップを前提としたものである。   In FIG. 14B, three model patterns (7 × 7, 11 × 11, 15 × 15) and 256 patterns within one condition (Condition C) for the size of the model pattern and the indicator (imaging target). Are managed (large 0, ..., large 127, ..., large 255). In this way, by managing the processing conditions having a plurality of model patterns and a size of an indicator that is greater than or equal to the model pattern within one condition, the size of the indicator can be determined from the degree of matching for each model pattern size. Further details can be specified. However, FIG. 14B is based on the size determination processing step described with reference to FIG.

〔実施例5に係る位置検出装置(情報処理装置)における大きさ判定処理動作の概要〕   [Overview of Size Determination Processing Operation in Position Detection Device (Information Processing Device) According to Embodiment 5]

次に、図11及び図15に基づいて、本発明の実施例5に係る大きさ判定処理部13の動作の概要について説明する。なお、ここにおいて説明すること以外の構成は、上記実施例4における大きさ判定部の構成と同じである。   Next, based on FIG.11 and FIG.15, the outline | summary of operation | movement of the magnitude | size determination process part 13 which concerns on Example 5 of this invention is demonstrated. The configuration other than that described here is the same as the configuration of the size determination unit in the fourth embodiment.

図15は大きさ判定部13の動作を示すフローチャートである。以下の説明では、複数のモデルパターンサイズが、7×7、11×11、15×15の3通りの場合について説明する。   FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the size determination unit 13. In the following description, a case where there are three model pattern sizes of 7 × 7, 11 × 11, and 15 × 15 will be described.

S1111では、寄与率算出部131が、各モデルパターンサイズごとの合致度を用いて、各モデルパターンサイズごとの寄与率を算出して、S1131に進む。   In S1111, the contribution rate calculation unit 131 calculates the contribution rate for each model pattern size using the degree of matching for each model pattern size, and proceeds to S1131.

S1131では、寄与率評価部132が、7×7モデルの寄与率C7、11×11モデルの寄与率C11、15×15モデルの寄与率C15と、所定のオフセットB7、B11、B15と、所定のゲインG7、G11、G15とを用いて、次式(8)に従って、大きさに関する情報Sizeを算出して、S1122に進む。

Figure 2010231760
ここで、オフセットB7、B11、B15、ゲインG7、G11、G15は、モデルサイズ7×7、11×11、15×15にそれぞれ対応づけて設定されるオフセットとゲインであり、例えば、B7=0、B11=0.2、B15=0.2、G7=0、G11=4、G15=20とすることで、Size値を0から255以上の値になるように算出することができる。このとき、256以上の値が算出された場合は、255を上限とするように処理しても良い。 In S1131, the contribution rate evaluation unit 132 performs the contribution rate C7 of the 7 × 7 model, the contribution rate C11 of the 11 × 11 model, the contribution rate C15 of the 15 × 15 model, a predetermined offset B7, B11, and B15, By using the gains G7, G11, and G15, the size-related information Size is calculated according to the following equation (8), and the process proceeds to S1122.
Figure 2010231760
Here, the offsets B7, B11, B15 and gains G7, G11, G15 are offsets and gains set in association with the model sizes 7 × 7, 11 × 11, and 15 × 15, for example, B7 = 0. By setting B11 = 0.2, B15 = 0.2, G7 = 0, G11 = 4, and G15 = 20, the Size value can be calculated from 0 to a value of 255 or more. At this time, if a value of 256 or more is calculated, processing may be performed so that the upper limit is 255.

S1122では、大きさに関する情報として「Size値」を出力して、大きさ判定処理を終了する。   In S1122, the “Size value” is output as the size information, and the size determination process ends.

今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、撮像対象の撮像画像上の指示位置のみでなく、撮像対象の大きさに関する情報も検出することを可能とする技術であり、光センサを内蔵した液晶装置の特長機能を支える重要な技術の一つである。本発明の位置検出装置、並びに情報処理装置は、例えば携帯電話やPDAなどのように、液晶などの表示装置のディスプレイにタッチすることにより、操作や指示を行うような装置に適用することができる。具体的には、表示装置として、例えば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に用いることができると共に、電気泳動型ディスプレイ、ツイストボール型ディスプレイ、微細なプリズムフィルムを用いた反射型ディスプレイ、デジタルミラーデバイス等の光変調素子を用いたディスプレイの他、発光素子として、有機EL発光素子、無機EL発光素子、LED(Light Emitting Diode)等の発光輝度が可変の素子を用いたディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、プラズマディスプレイにも利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a technique that can detect not only the indicated position on the captured image of the imaging target but also information regarding the size of the imaging target, and is important for supporting the feature functions of the liquid crystal device incorporating the optical sensor. One of the technologies. The position detection apparatus and the information processing apparatus of the present invention can be applied to an apparatus that performs operations and instructions by touching a display of a display device such as a liquid crystal display such as a mobile phone or a PDA. . Specifically, as a display device, for example, it can be used for an active matrix liquid crystal display device, and an electrophoretic display, a twist ball display, a reflective display using a fine prism film, a digital mirror device, etc. In addition to displays using light modulation elements, organic EL light-emitting elements, inorganic EL light-emitting elements, displays using variable-light-emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes), and field emission displays (FED) It can also be used for plasma displays.

1,1a 位置検出装置
2a 第1解像度調整部
2b 第2解像度調整部
3 エッジ勾配方向特定部
4 照合効率化部
5 モデルパターン格納部
6,6a 照合部
7 位置特定部
8 位置・大きさ出力部
9,9a 照合条件管理部
10 処理切替部
11 指示物小向け処理部
12 指示物大向け処理部
13 大きさ判定部
20 情報処理装置
21 撮像画像
22 撮像画像
23 撮像画像
24 撮像画像
30 液晶表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a Position detection apparatus 2a 1st resolution adjustment part 2b 2nd resolution adjustment part 3 Edge gradient direction specific | specification part 4 Collation efficiency improvement part 5 Model pattern storage part 6, 6a Collation part 7 Position specification part 8 Position and magnitude | size output part 9, 9a Collation condition management unit 10 Process switching unit 11 Processing unit for pointing object small 12 Processing unit for large pointing object 13 Size determination unit 20 Information processing device 21 Captured image 22 Captured image 23 Captured image 24 Captured image 30 Liquid crystal display device

Claims (26)

撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出装置であって、
前記画像データの解像度を調整する解像度調整手段と、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定手段と、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出手段と、
前記合致度算出手段が算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定手段と、
前記解像度調整手段における解像度調整の要否または解像度調整度合いについて、2つ以上の異なる条件を管理し、前記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理手段と、
前記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、前記位置特定手段で特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力手段とを備えることを特徴とする位置検出装置。
A position detection device having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image,
Resolution adjusting means for adjusting the resolution of the image data;
Gradient direction specifying means for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating means for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of pixels that match
Position specifying means for specifying the indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated by the match level calculating means;
Collation condition management means for managing two or more different conditions for the necessity of resolution adjustment or the degree of resolution adjustment in the resolution adjustment means, and controlling to perform collation under each of the two or more conditions;
In accordance with a collation result in each of the two or more conditions, the pointing position specified by the position specifying means and a position / size output means for outputting information on the size of the imaging target are provided. Position detector.
撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出装置であって、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定手段と、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出手段と、
2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納手段と、
前記合致度算出手段が算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定手段と、
前記合致度算出手段における照合時に用いるモデルパターンの大きさについて、2つ以上の異なる条件を管理し、前記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理手段と、
前記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、前記位置特定手段で特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力手段とを備えることを特徴とする位置検出装置。
A position detection device having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image,
Gradient direction specifying means for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating means for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of pixels that match
Model pattern storage means for storing model patterns having two or more predetermined different sizes corresponding to collation areas having two or more different sizes;
Position specifying means for specifying the indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated by the match level calculating means;
Matching condition management means for managing two or more different conditions for the size of the model pattern used for matching in the matching degree calculating means, and controlling to perform matching under each of the two or more conditions;
In accordance with a collation result in each of the two or more conditions, the pointing position specified by the position specifying means and a position / size output means for outputting information on the size of the imaging target are provided. Position detector.
撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出装置であって、
前記画像データの解像度を調整する解像度調整手段と、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定手段と、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出手段と、
2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納手段と、
前記合致度算出手段が算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定手段と、
前記解像度調整手段における解像度調整の要否または解像度調整度合いと、前記合致度算出手段における照合時に用いるモデルパターンの大きさとについて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理し、前記2つ以上の各組み合わせ条件で照合を行うように制御する照合条件管理手段と、
前記2つ以上の各組み合わせ条件での照合結果に応じて、前記位置特定手段で特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力手段とを備えることを特徴とする位置検出装置。
A position detection device having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image,
Resolution adjusting means for adjusting the resolution of the image data;
Gradient direction specifying means for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating means for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of pixels that match
Model pattern storage means for storing model patterns having two or more predetermined different sizes corresponding to collation areas having two or more different sizes;
Position specifying means for specifying the indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated by the match level calculating means;
Two or more different combination conditions are managed for the necessity of resolution adjustment in the resolution adjustment means or the degree of resolution adjustment, and the size of the model pattern used for matching in the match degree calculation means, and each of the two or more combinations Collation condition management means for controlling to perform collation according to conditions,
In accordance with a collation result in each of the two or more combination conditions, the pointing position specified by the position specifying unit and a position / size output unit that outputs information on the size of the imaging target are provided. A position detection device.
前記合致度算出手段が、前記モデルパターン格納手段に格納された2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンごとに算出した合致度に基づいて、撮像対象の大きさを判定する大きさ判定手段を備えることを特徴とする請求項2又は3に記載の位置検出装置。   A size determination unit that determines the size of the imaging target based on the match level calculated for each model pattern having two or more different sizes stored in the model pattern storage unit by the match level calculation unit; The position detection apparatus according to claim 2, further comprising a position detection device. 前記大きさ判定手段は、前記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、前記モデルパターンごとの寄与率を所定の閾値で判定することにより、撮像対象の大きさを判定することを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。   The size determination means calculates the contribution rate for each model pattern using the degree of match calculated for each model pattern, and determines the contribution rate for each model pattern with a predetermined threshold, thereby obtaining an imaging target. The position detection device according to claim 4, wherein the size of the position detection device is determined. 前記大きさ判定手段は、前記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、前記モデルパターンごとの寄与率と、所定の重み係数とを用いて大きさを示す情報を算出することにより、撮像対象の大きさを判定することを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。   The size determination means calculates a contribution rate for each model pattern using the degree of match calculated for each model pattern, and uses the contribution rate for each model pattern and a predetermined weighting factor to calculate the size. The position detection apparatus according to claim 4, wherein the size of the imaging target is determined by calculating information indicating the position. 前記照合領域を、複数の同一画素数の分割領域に分割すると共に、該分割領域ごとに、該分割領域に含まれる画素ごとの勾配方向の情報を、前記分割領域に含まれる勾配方向の情報に置き換えることで、前記照合領域と前記モデルパターンとの照合の効率化を図るための照合効率化手段を備え、
前記合致度算出手段は、
前記照合効率化手段によって照合の効率化が行われた照合領域と前記モデルパターンとの照合を行って、前記照合領域内のそれぞれの分割領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンにおける勾配方向との一致数を、前記合致度として算出し、
前記照合条件管理手段は、前記照合効率化の要否を含めて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理することを特徴とする請求項1、2又は3に記載の位置検出装置。
The collation area is divided into a plurality of divided areas having the same number of pixels, and for each divided area, the gradient direction information for each pixel included in the divided area is converted into the gradient direction information included in the divided area. By replacing, comprising a matching efficiency improvement means for improving the efficiency of matching between the matching area and the model pattern,
The matching degree calculation means
The collation area that has been collated efficiently by the collation efficiency means and the model pattern are collated, and the gradient directions included in the respective divided areas in the collation area, the gradient direction in the model pattern, The number of matches is calculated as the degree of match,
4. The position detection apparatus according to claim 1, wherein the collation condition management unit manages two or more different combination conditions including whether or not the collation efficiency is necessary.
撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定し、前記指示位置に応じた処理を実行する情報処理装置であって、
前記撮像対象の大きさに応じて異なる処理を実行する、1つまたは2つ以上の処理手段と、
前記画像データを用いて特定される、前記撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、前記処理手段の処理内容を切り替える処理切替手段とを備えることを特徴とする情報処理装置。
An information processing apparatus that uses an image data of a captured image to identify an instruction position on the captured image by an imaging target and executes processing according to the instruction position,
One or two or more processing means for performing different processing depending on the size of the imaging target;
An information processing apparatus comprising: a process switching unit that switches processing contents of the processing unit based on information relating to a size of the imaging target specified using the image data.
前記画像データの解像度を調整する解像度調整手段と、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定手段と、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出手段と、
2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納手段と、
前記合致度算出手段が算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定手段と、
前記解像度調整手段における解像度調整の要否または解像度調整度合いと、前記合致度算出手段における照合時に用いるモデルパターンの大きさとについて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理し、前記2つ以上の各組み合わせ条件で照合を行うように制御する照合条件管理手段とを備え、
前記処理切替手段は、前記2つ以上の各組み合わせ条件での照合結果に応じて出力される、前記撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、前記処理手段の処理内容を切り替えることを特徴とする請求項8に記載の情報処理装置。
Resolution adjusting means for adjusting the resolution of the image data;
Gradient direction specifying means for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating means for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of pixels that match
Model pattern storage means for storing model patterns having two or more predetermined different sizes corresponding to collation areas having two or more different sizes;
Position specifying means for specifying the indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated by the match level calculating means;
Two or more different combination conditions are managed for the necessity of resolution adjustment in the resolution adjustment means or the degree of resolution adjustment, and the size of the model pattern used for matching in the match degree calculation means, and each of the two or more combinations A matching condition management means for performing control so as to perform matching according to conditions,
The processing switching unit switches processing contents of the processing unit based on information on the size of the imaging target that is output in accordance with a collation result under each of the two or more combination conditions. The information processing apparatus according to claim 8.
撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記画像データの解像度を調整する解像度調整ステップと、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、
前記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、
前記解像度調整ステップにおける解像度調整の要否または解像度調整度合いについて、2つ以上の異なる条件を管理し、前記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、
前記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、前記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする位置検出プログラム。
A program that causes a computer to perform position detection having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image,
A resolution adjustment step of adjusting the resolution of the image data;
A gradient direction specifying step for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating step for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of matching pixels;
A position specifying step for specifying an indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated in the match level calculating step;
A matching condition management step for managing two or more different conditions for the necessity of resolution adjustment or the degree of resolution adjustment in the resolution adjusting step, and controlling to perform matching under each of the two or more conditions;
In accordance with a collation result under each of the two or more conditions, the pointing position specified in the position specifying step and a position / size output step for outputting information on the size of the imaging target are provided. Position detection program.
撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、
前記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、
前記合致度算出ステップにおける照合時に用いるモデルパターンの大きさについて、2つ以上の異なる条件を管理し、前記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、
前記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、前記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする位置検出プログラム。
A program that causes a computer to perform position detection having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image,
A gradient direction specifying step for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating step for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of matching pixels;
A position specifying step for specifying an indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated in the match level calculating step;
A matching condition management step for managing two or more different conditions for the size of the model pattern used in matching in the matching degree calculation step, and controlling to perform matching under each of the two or more conditions;
In accordance with a collation result under each of the two or more conditions, the pointing position specified in the position specifying step and a position / size output step for outputting information on the size of the imaging target are provided. Position detection program.
撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記画像データの解像度を調整する解像度調整ステップと、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、
前記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、
前記解像度調整ステップにおける解像度調整の要否または解像度調整度合いと、前記合致度算出ステップにおける照合時に用いるモデルパターンの大きさとについて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理し、前記2つ以上の各組み合わせ条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、
前記2つ以上の各組み合わせ条件での照合結果に応じて、前記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする位置検出プログラム。
A program that causes a computer to perform position detection having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image,
A resolution adjustment step of adjusting the resolution of the image data;
A gradient direction specifying step for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating step for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of matching pixels;
A position specifying step for specifying an indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated in the match level calculating step;
Two or more different combination conditions are managed for the necessity of resolution adjustment or the degree of resolution adjustment in the resolution adjustment step and the size of the model pattern used at the time of matching in the match degree calculation step, and each of the two or more combinations A matching condition management step for controlling to perform matching according to conditions,
The pointing position specified in the position specifying step and a position / size output step for outputting information related to the size of the imaging target according to the collation result in each of the two or more combination conditions. A position detection program.
前記合致度算出ステップが、前記照合条件管理ステップで管理される、2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンごとに算出した合致度に基づいて、撮像対象の大きさを判定する大きさ判定ステップを備えることを特徴とする請求項11又は12に記載の位置検出プログラム。   A size determination step for determining the size of the imaging target based on the match level calculated for each model pattern having two or more different sizes managed in the matching condition management step in the match level calculation step The position detection program according to claim 11 or 12, further comprising: 前記大きさ判定ステップは、前記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、前記モデルパターンごとの寄与率を所定の閾値で判定することにより、撮像対象の大きさを判定することを特徴とする請求項13に記載の位置検出プログラム。   The size determination step calculates a contribution rate for each model pattern using the degree of matching calculated for each model pattern, and determines a contribution rate for each model pattern with a predetermined threshold, thereby obtaining an imaging target. The position detection program according to claim 13, wherein the position is determined. 前記大きさ判定ステップは、前記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、前記モデルパターンごとの寄与率と、所定の重み係数とを用いて大きさを示す情報を算出することにより、撮像対象の大きさを判定することを特徴とする請求項13に記載の位置検出プログラム。   The size determination step calculates a contribution rate for each model pattern using the degree of match calculated for each model pattern, and uses the contribution rate for each model pattern and a predetermined weighting factor to calculate the size. The position detection program according to claim 13, wherein the size of the object to be imaged is determined by calculating information indicating the position. 前記照合領域を、複数の同一画素数の分割領域に分割すると共に、該分割領域ごとに、該分割領域に含まれる画素ごとの勾配方向の情報を、前記分割領域に含まれる勾配方向の情報に置き換えることで、前記照合領域と前記モデルパターンとの照合の効率化を図るための照合効率化ステップを備え、
前記合致度算出ステップは、
前記照合効率化で照合の効率化が行われた照合領域と前記モデルパターンとの照合を行って、前記照合領域内のそれぞれの分割領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンにおける勾配方向との一致数を、前記合致度として算出し、
前記照合条件管理ステップは、前記照合効率化の要否を含めて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理することを特徴とする請求項10、11又は12に記載の位置検出プログラム。
The collation area is divided into a plurality of divided areas having the same number of pixels, and for each divided area, the gradient direction information for each pixel included in the divided area is converted into the gradient direction information included in the divided area. By providing a matching efficiency improvement step for improving the efficiency of matching between the matching area and the model pattern by replacing,
The matching degree calculating step includes:
The collation area in which the collation efficiency is improved by the collation efficiency and the model pattern are collated, and the gradient direction included in each divided region in the collation area and the gradient direction in the model pattern Calculate the number of matches as the degree of match,
The position detection program according to claim 10, 11 or 12, wherein the collation condition management step manages two or more different combination conditions including whether or not the collation efficiency is necessary.
撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定し、前記指示位置に応じた処理をコンピュータに実行させる情報処理プログラムであって、
前記撮像対象の大きさに応じて異なる処理を実行する、1つまたは2つ以上の処理ステップと、
前記画像データを用いて特定される、前記撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、前記処理ステップの処理内容を切り替える処理切替ステップとを備えることを特徴とする情報処理プログラム。
An information processing program that uses an image data of a captured image to identify an instruction position on the captured image by an imaging target and causes a computer to execute a process according to the instruction position,
One or more processing steps for performing different processing depending on the size of the imaging target;
An information processing program comprising: a process switching step of switching processing contents of the processing step based on information relating to the size of the imaging target specified using the image data.
前記画像データの解像度を調整する解像度調整ステップと、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、
2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納ステップと、
前記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、
前記解像度調整ステップにおける解像度調整の要否または解像度調整度合いと、前記合致度算出ステップにおける照合時に用いるモデルパターンの大きさとについて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理し、前記2つ以上の各組み合わせ条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップとを備え、
前記処理切替ステップは、前記2つ以上の各組み合わせ条件での照合結果に応じて出力される、前記撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、前記処理ステップの処理内容を切り替えることを特徴とする請求項17に記載の情報処理プログラム。
A resolution adjustment step of adjusting the resolution of the image data;
A gradient direction specifying step for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating step for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of matching pixels;
A model pattern storing step for storing model patterns having two or more different predetermined sizes in correspondence with two or more matching areas having different sizes;
A position specifying step for specifying an indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated in the match level calculating step;
Two or more different combination conditions are managed for the necessity of resolution adjustment or the degree of resolution adjustment in the resolution adjustment step and the size of the model pattern used at the time of matching in the match degree calculation step, and each of the two or more combinations A matching condition management step for performing control so that matching is performed under conditions,
The process switching step is characterized in that the process content of the process step is switched based on information on the size of the imaging target that is output according to a collation result under each of the two or more combination conditions. The information processing program according to claim 17.
請求項10から18のいずれか1項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   The computer-readable recording medium which recorded the program of any one of Claim 10 to 18. 撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出をコンピュータに実行させる位置検出方法であって、
前記画像データの解像度を調整する解像度調整ステップと、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、
前記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、
前記解像度調整ステップにおける解像度調整の要否または解像度調整度合いについて、2つ以上の異なる条件を管理し、前記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、
前記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、前記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする位置検出方法。
A position detection method for causing a computer to perform position detection having a function of specifying an instruction position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image.
A resolution adjustment step of adjusting the resolution of the image data;
A gradient direction specifying step for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating step for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of matching pixels;
A position specifying step for specifying an indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated in the match level calculating step;
A matching condition management step for managing two or more different conditions for the necessity of resolution adjustment or the degree of resolution adjustment in the resolution adjusting step, and controlling to perform matching under each of the two or more conditions;
In accordance with a collation result under each of the two or more conditions, the pointing position specified in the position specifying step and a position / size output step for outputting information on the size of the imaging target are provided. Position detection method.
撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出をコンピュータに実行させる位置検出方法であって、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、
2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納ステップと、
前記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、
前記合致度算出ステップにおける照合時に用いるモデルパターンの大きさについて、2つ以上の異なる条件を管理し、前記2つ以上の各条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、
前記2つ以上の各条件での照合結果に応じて、前記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする位置検出方法。
A position detection method for causing a computer to perform position detection having a function of specifying an instruction position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image.
A gradient direction specifying step for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating step for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of matching pixels;
A model pattern storing step for storing model patterns having two or more different predetermined sizes in correspondence with two or more matching areas having different sizes;
A position specifying step for specifying an indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated in the match level calculating step;
A matching condition management step for managing two or more different conditions for the size of the model pattern used in matching in the matching degree calculation step, and controlling to perform matching under each of the two or more conditions;
In accordance with a collation result under each of the two or more conditions, the pointing position specified in the position specifying step and a position / size output step for outputting information on the size of the imaging target are provided. Position detection method.
撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する機能を備えた位置検出方法であって、
前記画像データの解像度を調整する解像度調整ステップと、
前記画像データ上の画素ごとに、該画素の画素値と複数の隣接画素の画素値とから画素ごとの勾配方向を特定する勾配方向特定ステップと、
注目画素の周囲で所定の画素数を含む領域である照合領域と、あらかじめ定められたモデルパターンとの照合を行って、前記照合領域に含まれる勾配方向と、前記モデルパターンに含まれる勾配方向とが一致する画素数から、前記照合領域と前記モデルパターンとのマッチングの度合いを示す合致度を算出する合致度算出ステップと、
2つ以上の異なる大きさを有する照合領域に対応して、あらかじめ定められた2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンを格納するモデルパターン格納ステップと、
前記合致度算出ステップで算出した合致度が最大となる注目画素の位置から、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定する位置特定ステップと、
前記解像度調整ステップにおける解像度調整の要否または解像度調整度合いと、前記合致度算出ステップにおける照合時に用いるモデルパターンの大きさとについて、2つ以上の異なる組み合わせ条件を管理し、前記2つ以上の各組み合わせ条件で照合を行うように制御する照合条件管理ステップと、
前記2つ以上の各組み合わせ条件での照合結果に応じて、前記位置特定ステップで特定された指示位置と、撮像対象の大きさに関する情報を出力する位置・大きさ出力ステップとを備えることを特徴とする位置検出方法。
A position detection method having a function of specifying an indicated position on the captured image by an imaging target using image data of a captured image,
A resolution adjustment step of adjusting the resolution of the image data;
A gradient direction specifying step for specifying a gradient direction for each pixel from the pixel value of the pixel and the pixel values of a plurality of adjacent pixels for each pixel on the image data;
A collation region that is a region including a predetermined number of pixels around the target pixel and a predetermined model pattern are collated, a gradient direction included in the collation region, and a gradient direction included in the model pattern A degree of coincidence calculating step for calculating a degree of coincidence indicating the degree of matching between the matching region and the model pattern from the number of matching pixels;
A model pattern storing step for storing model patterns having two or more different predetermined sizes in correspondence with two or more matching areas having different sizes;
A position specifying step for specifying an indicated position on the captured image by the imaging target from the position of the target pixel having the maximum degree of match calculated in the match level calculating step;
Two or more different combination conditions are managed for the necessity of resolution adjustment or the degree of resolution adjustment in the resolution adjustment step and the size of the model pattern used at the time of matching in the match degree calculation step, and each of the two or more combinations A matching condition management step for controlling to perform matching according to conditions,
The pointing position specified in the position specifying step and a position / size output step for outputting information related to the size of the imaging target according to the collation result in each of the two or more combination conditions. Position detection method.
前記合致度算出ステップが、前記照合条件管理ステップで管理される、2つ以上の異なる大きさを有するモデルパターンごとに算出した合致度に基づいて、撮像対象の大きさを判定する大きさ判定ステップを備えることを特徴とする請求項21又は22に記載の位置検出プログラム。   A size determination step for determining the size of the imaging target based on the match level calculated for each model pattern having two or more different sizes managed in the matching condition management step in the match level calculation step The position detection program according to claim 21 or 22, further comprising: 前記大きさ判定ステップは、前記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、前記モデルパターンごとの寄与率を所定の閾値で判定することにより、撮像対象の大きさを判定することを特徴とする請求項23に記載の位置検出プログラム。   The size determination step calculates a contribution rate for each model pattern using the degree of matching calculated for each model pattern, and determines a contribution rate for each model pattern with a predetermined threshold, thereby obtaining an imaging target. The position detection program according to claim 23, wherein the size of the position is determined. 前記大きさ判定ステップは、前記モデルパターンごとに算出された合致度を用いて、モデルパターンごとの寄与率を算出し、前記モデルパターンごとの寄与率と、所定の重み係数とを用いて大きさを示す情報を算出することにより、撮像対象の大きさを判定することを特徴とする請求項23に記載の位置検出プログラム。   The size determination step calculates a contribution rate for each model pattern using the degree of match calculated for each model pattern, and uses the contribution rate for each model pattern and a predetermined weighting factor to calculate the size. The position detection program according to claim 23, wherein the size of the imaging target is determined by calculating information indicating 撮像された撮像画像の画像データを用いて、撮像対象による前記撮像画像上の指示位置を特定し、前記指示位置に応じた処理をコンピュータに実行させる情報処理方法であって、
前記撮像対象の大きさに応じて異なる処理を実行する、1つまたは2つ以上の処理ステップと、
前記画像データを用いて特定される、前記撮像対象の大きさに関する情報に基づいて、前記処理ステップの処理内容を切り替える処理切替ステップとを備えることを特徴とする情報処理方法。
An information processing method that uses an image data of a captured image to identify an indicated position on the captured image by an imaging target and causes a computer to execute a process according to the indicated position,
One or more processing steps for performing different processing depending on the size of the imaging target;
An information processing method comprising: a process switching step of switching processing contents of the processing step based on information relating to the size of the imaging target specified using the image data.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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