JP2011258165A - マーカー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下唇に装着するマーカーであり、口の動きを容易に検出することができる光学式モーションキャプチャー用のマーカー装置を提供する。
【解決手段】マーカー装置１は下唇の内側に当接する下唇内側当接部３と下唇の外側に当接する下唇外側当接部２とを備えた下唇クリップ部５と、前記下唇外側当接部２の前部にＬＥＤ部４とが一体に設けられ、前記ＬＥＤ部４は電源コード６より電源を供給して発光させる。前記下唇外側当接部２の凹面２ａの形状は、前記マーカー装置１を下唇の所定位置に理想的に取り付け、口の動きによるずれを防止する形状になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、遠隔操作可能なアバター（コンピュータグラフィックス）やロボットの口の動きを操作するオペレーターの口の動きと同期させるため、オペレーターの下唇に装着して使用するマーカーの位置や角度を検出するための光学式モーションキャプチャー用マーカー装置に関する。

従来、口の動きを認識するには、オペレーターの口の形状の特徴点や唇の色、あるいは、唇の近傍に紫外光反射板マーカーなどを装着し、カメラで撮像した時系列の画像データに基づいて特徴点や唇の色、紫外光反射板マーカーなどの３次元座標を求める画像処理技術を用いて口の動きを検出していた。

この方法はカメラを用いた光学式モーションキャプチャー方式による検出方法では広く用いられているが、撮像した画像データの量が膨大であるため画像処理装置の処理能力に左右されてしまうという問題や、オペレーターが髭を有している場合、髭が口に覆い被さり、口の形状や唇の色を誤認識してしまうといった問題があった。

また、光学式モーションキャプチャー方式は、太陽光や外乱光の多い環境で使用すると、撮像した画像の変形が発生し、検出精度の低下、紫外光反射板マーカーの誤認識、口の形状の特徴点や唇の色の追従異常などを起こし、使用することが困難であった。

本発明は 下唇に装着するマーカーであり、口の動きを容易に検出することができる光学式モーションキャプチャー用のマーカー装置を提供することを主たる目的としている。

このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光学式モーションキャプチャーの技術を利用し、口の動きを容易に検出することができるマーカー装置であって、マーカー装置１は下唇の内側に当接する下唇内側当接部３と下唇の外側に当接する下唇外側当接部２とを備えた下唇クリップ部５と、下唇外側当接部２の前部にＬＥＤ部４とを設け、前記ＬＥＤ部４は電源コード６より電源を供給して発光させる。前記下唇外側当接部２の凹面の形状２ａは、前記マーカー装置１を下唇の所定位置に理想的に取り付け、口の動きによるずれを防止する形状になっていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記下唇クリップ部５は、形状維持性と可撓性とがある樹脂により形成されており、前記下唇クリップ部５と前記ＬＥＤ部４とは分離可能であることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記ＬＥＤ部４の発光ピーク波長は８５０ｎｍ〜８８０ｎｍであることを特徴としている。

請求項１に記載のマーカー装置は、下唇の内側に当接する下唇内側当接部と下唇の外側に当接する下唇外側当接部とを備えた下唇クリップ部により構成されている。下唇外側当接部に凹面の形状を設けることにより、外れにくくなり下唇の所定位置に理想的に取り付け、口の動きによるずれを防止する形状になっている。また、下唇外側当接部の前部にＬＥＤが設けられており、電源コードより電源を供給して発光させている。ＬＥＤを用いることにより、光学式モーションキャプチャー方式での口の動きを安定して検出することができる。

請求項２に記載のマーカー装置の下唇クリップ部は、形状維持性と可撓性とがある樹脂により形成されているので、クリップの形状が維持される一方で、唇に対してやさしく、痛みも少ないため、比較的長時間の使用が可能となる。また、下唇クリップ部とＬＥＤ部は分離可能であり、下唇クリップ部のみを洗浄、あるいは、交換することができる。

本発明での光学式モーションキャプチャー方式は、マーカー装置に設けられたＬＥＤを認識するカメラの前部に太陽光の波長帯域の一部である８００ｎｍ以下を遮断するようにした光学フィルタまたは光学フィルムを設けている。請求項３に記載のＬＥＤは発光ピーク波長が８５０ｎｍ〜８８０ｎｍであるため、太陽光がある屋外や外乱光の多い場所でも、太陽光の波長帯域の一部である８００ｎｍ以下を遮断することによりマーカー装置を認識することができる。

以下、本発明に係るマーカー装置を実施するための最良の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１乃至図６は本発明に係るマーカー装置の実施形態の一例を示したもので、図１は本例のマーカー装置の斜視図、図２はマーカー装置のクリップ部５からＬＥＤ部４を取り外した図、図３はマーカー装置の切断端面図、図４はマーカー装置を実際に装着した図、図５は本発明での光学式モーションキャプチャー方式の概略構成図、図６は太陽光とＬＥＤの波長、および、光学フィルタまたは光学フィルムで太陽光を遮断し透過したＬＥＤの波長を説明する図である。

本例のマーカー装置１は、例えば、遠隔操作可能なロボットの口の動きを操作するオペレーターに図４の様に装着して使用する。前記マーカー装置１は、下唇の内側に当接する下唇内側当接部３と下唇の外側に当接する下唇外側当接部２とを備えた下唇クリップ部５により構成されている。更に、下唇外側当接部２は凹面２ａの形状を設けることにより、外れにくくなり下唇の所定位置に理想的に取り付け、口の動きによるずれを防止する形状になっている。

前記下唇外側当接部２の前部にＬＥＤ部４が設けられており、電源コード６より電源を供給して発光させている。図２に示されるように前記ＬＥＤ部４は前記下唇クリップ部５と分離可能であり、前記下唇クリップ部５を洗浄あるいは交換する事が可能である。

前記下唇クリップ部５は、形状維持性と可撓性とがある樹脂からなる薄肉の板状素材で形成されている。推奨される樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチルなどの樹脂を用いる。

図５は、本発明での光学式モーションキャプチャー方式の概略的な構成図であり、前記マーカー装置１に設けられた前記ＬＥＤ部４を認識するため、カメラ７の前部に太陽光の波長帯域の一部である８００ｎｍ以下を遮断するようにした光学フィルタまたは光学フィルム８が設けられている。

図６は、前記光学フィルタまたは光学フィルム８により遮断された太陽光と透過した前記ＬＥＤ部４の光との関係を説明するための図である。前記光学フィルタまたは光学フィルム８は８００ｎｍ以下の波長の光を遮断し、発光ピーク波長８５０ｎｍ〜８８０ｎｍの前記ＬＥＤ部４の光のみを透過する。

本発明における前記ＬＥＤ部４には、東芝セミコンダクター社製の赤外ＬＥＤ（ＴＬＮ２３１Ｆ）を使用することができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で変形可能である。

本発明の一実施形態を示す斜視図である。 ＬＥＤ部４とクリップ部５を分離した斜視図である。 マーカー装置１の切断端面図である。 マーカー装置１を実際に装着した図である。 本発明での光学式モーションキャプチャーシステムの概略的な構成図である。 光学フィルタまたは光学フィルム８により遮断された太陽光と透過したＬＥＤ部４の光との関係を説明するための図である。

１ マーカー装置
２ 下唇外側当接部
２ａ 凹面
３ 下唇内側当接部
４ ＬＥＤ部
５ クリップ部
６ 電源コード
７ カメラ
８ 光学フィルタまたは光学フィルム
９ 太陽光

Claims (3)

1. 光学式モーションキャプチャーの技術を利用し、口の動きを容易に検出することができるマーカー装置であって、
   前記マーカー装置は下唇の内側に当接する下唇内側当接部と下唇の外側に当接する下唇外側当接部とを備えた下唇クリップ部と、前記下唇外側当接部の前部にＬＥＤ部とを設け、前記ＬＥＤ部は電源コードより電源を供給して発光させる。前記下唇外側当接部の凹面の形状は、前記マーカー装置を下唇の所定位置に理想的に取り付け、口の動きによるずれを防止する形状になっていることを特徴とするマーカー装置。
2. 前記下唇クリップ部は、形状維持性と可撓性とがある樹脂により形成されており、前記下唇クリップ部と前記ＬＥＤ部とは分離可能であることを特徴とする請求項１に記載のマーカー装置
3. 前記ＬＥＤ部の発光ピーク波長は８５０ｎｍ〜８８０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のマーカー装置