JP2013012158A - 電子機器および制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態によれば、顔検出手段は、カメラによって撮影された映像内の顔を認識し、前記映像内における前記顔の位置を検出する。手形状検出手段は、前記映像内の第1の形状の手を認識し、前記映像内における前記第1の形状の手の位置を検出する。操作モード選択手段は、前記顔の検出位置に対する前記第1の形状の手の検出位置の相対位置を示す第1の値を算出し、前記第1の値に基づいて、複数の操作モードから第1の操作モードを選択する。ハンドジェスチャ認識手段は、前記映像を用いて、前記選択された前記第1の操作モードで使用されるべきハンドジェスチャに関連する手の形状および動きを認識し、前記認識結果に応じて電子機器の動作を制御する。
【選択図】図3
Description
本コンピュータ10は、図2に示されているように、中央処理装置(CPU)101、ノースブリッジ102、主メモリ103、サウスブリッジ104、グラフィクスプロセッシングユニット(GPU))105、ビデオメモリ(VRAM)105A、サウンドコントローラ106、BIOS−ROM107、LANコントローラ108、ハードディスクドライブ(HDD)109、光ディスクドライブ(ODD)110、ビデオカメラ20、USBコントローラ111A、カードコントローラ111B、無線LANコントローラ112、エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラ(EC/KBC)113、EEPROM114等を備える。
図3は、本実施形態のハンドジェスチャ認識プログラム202の機能や動作のシステム構成を示すブロック図の一例である。
ハンドジェスチャ認識プログラム202は、ハンドジェスチャ認識部300、顔検出部304、及び制御部305から構成される。ハンドジェスチャ認識部300は、手形状検出部301、手の動き検出部302、及び機能実行部303から構成される。また、制御部305は、操作モード選択部306、グラフィカルユーザインタフェース(GUI)表示部307、位置記憶部308、及び位置設定部309から構成される。
ビデオカメラ20によって撮影された映像は、ハンドジェスチャ認識部300及び顔検出部304に送られる。顔検出部304は、ビデオカメラ20から送られてきた映像を用いて、映像内の顔(顔画像)を認識する。また、顔検出部304は、映像内における顔の位置を検出する。映像内の顔の位置とは、例えば、画像フレーム内における顔(顔画像)の位置である。また、顔検出部304は、顔の位置以外に顔の傾きや顔の向きを検出する。例えば、映像内の顔が所定の軸に対して左にいくらか傾いていた場合、顔検出部304は、映像内の顔が左にいくらか傾いていると認識する。さらに、顔検出部304は、認識された顔(顔画像)のサイズも検出する。さらに、顔検出部304はこれらの顔に関する検出結果を操作モード選択部306に送る。また、顔検出部304は、制御部305からの制御命令に従い動作する。制御命令は、例えば、映像内に複数の顔が含まれていた場合、認識可能な複数の顔の内最もサイズの大きい顔を認識対象の顔として、複数の顔から検出すべき顔を選択させる制御命令でもよい。
位置設定部309は、複数の操作モードそれぞれの位置を設定する。詳細は後述するが、各操作モードの位置は顔の位置に対する位置(相対位置)に設定することができる。位置設定部309は操作モード毎にこの相対位置の設定を行う。この相対位置は、各操作モードの基準位置として用いられる。
図4は、本実施形態のハンドジェスチャ認識プログラムによって使用される操作モードの配置の一例を示す図である。
各操作モードの位置は、ビデオカメラ20によって撮影される画像内における顔の位置を基準に予め決められている。顔406は、コンピュータ10を使用するユーザの顔を示している。顔406の位置に対して例えば3つの操作モードが割り当てられている。3つの操作モードは、セレクト操作400、AVコントロールメニュー402、及び音量操作404である。図4に示されているように、セレクト操作400、AVコントロールメニュー402、及び音量操作404は、ユーザから見て、顔406の左側、右側、及び上側に配置されている。ユーザがユーザから見て自身の顔の左側の位置に手を出すと、セレクト操作400が選択される。ユーザがユーザから見て自身の顔の右側の位置に手を出すと、AVコントロールメニュー402が選択される。ユーザがユーザから見て自身の顔の上側の位置に手を出すと、音量操作404が選択される。
図5は、本実施形態の操作モードの1つであるセレクト操作モードの一例を示す図である。
図5の左側の図は、顔406の位置に対してユーザが左側に手を出した場合を想定している。ユーザが顔406の位置に対して左側に手を出すことによって、図5の右側に示されるような操作画面500がLCD17に表示される。操作画面500は、セレクト操作モードに対応したグラフィカルユーザインタフェースである。操作画面500には、図に示されるように、例えばセレクトキー501、502、503、及び504が表示されている。セレクトキー501、502、503、及び504は、各々上、右、下、及び左を示す矢印のマークで示される。なお、セレクトキー501、502、503、及び504が示す向きは、上、右、下、及び左に限らず、例えば右斜め上や、左斜め下等を示していてもよい。さらに、セレクトキー501、502、503、及び504の形状は、ユーザがセレクトしたい方向の矢印のマークでなくてもよく、例えばセレクトキー501、502、503、及び504の全てを円形のマークで示してもよい。あるいは、セレクトキー501、502、503、及び504に、各々に「上」、「右」、「下」、「左」の文字を示した任意のマークを使用してもよい。手のマーク505は、「エンター」に対応するマークである。また、セレクトキー501、502、503、及び504は、ユーザによってユーザがセレクトしたい方向に手を移動させた時に、画面上の色を変えるなどのエフェクト効果を示してもよい。
図6の左側の図は、顔406の位置に対してユーザが右側に手を出した場合を想定している。ユーザが顔406の位置に対して右側に手を出すことによって、図6の右側に示されるようなAVコントロールメニュー画面600がLCD17に表示される。AVコントロールメニュー画面600はAVコントロールメニューモードに対応するグラフィカルユーザインタフェースである。AVコントロールメニュー画面600は、アイコン601乃至607から構成される。アイコン601は、アプリケーションによって再生される映像等の再生または一時停止を行う機能を示したアイコンである。アイコン602乃至605は、アプリケーションによって再生される映像等の早送り、巻き戻し、またはチャプターの移動等の機能を示すアイコンである。アイコン606は、アプリケーションを終了する機能を示したアイコンである。アイコン607は、他の特定の機能を実行するためのアイコンである。これら以外にも、映像等を再生するアプリケーションの制御に必要な機能を示したアイコンが表示されてもよい。
図7の左側の図は、ユーザが顔406の位置に対して手を上側に出した場合を想定している。ユーザは顔406の位置に対して上側に手を出すことによって、例えば図7の右側に示されるような操作画面700がLCD17に表示される。操作画面700は音量操作モードに対応するグラフィカルユーザインタフェースである。この操作画面700は、円を描く矢印701を示している。ユーザが音量を調節したい場合は、矢印701に示すような円を描くように手を動かせばよい。例えば、ユーザが音量を上げたいならば、矢印701が示す方向(時計回り)に手を動かせばよい。反対に、音量を下げたい場合は矢印701が示す方向と逆の方向(反時計回り)に手を動かせばよい。また、ユーザが円を描くように手を動かした時、矢印701の表示を変化させてもよい。例えば、音量を上げるためにユーザが手を時計周りに動かした場合、矢印701の形状と現在の音量のレベルを対応させて、矢印701の形状を変化させてもよい。
図8は、本実施形態における操作モードの配置の他の例を示す図である。
図8では、4つの操作メニューモードが顔406の位置に対して配置されている。4つの操作メニューは、セレクト操作400、AVコントロールメニュー402、音量操作404、及びマウスカーソル操作800である。4つの操作メニューは、図に示すように顔406の位置に対して例えば放射状に等間隔に配置されていてもよい。なお、各操作メニューモードの領域、図中の点線で示される領域のサイズや形状等は図に示されるような領域以外でもよい。
マウスカーソル操作800について、ユーザが前述した他の操作メニューの選択方法と同様に、手の位置を顔406の位置に対して右下に出すとマウスカーソル操作800が選択される。マウスカーソル操作800は、例えばタッチパッド16のようなポインティングデバイスの操作によって行われる操作と同等の機能をハンドジェスチャによって行う操作モードの1つである。例えば、LCD17に表示されるマウスカーソルを手の相対的な移動距離に基づいて移動させる。また、手の形状を変えることによって、LCD17に表示されている所望の場所をクリックすることができる。
図9は、図4の場合と同様に、顔406の位置に対して3つの操作モードがある場合を想定している。図9において、P1は顔406の位置に対するセレクト操作モード400の領域(領域の中心位置)の相対位置を示し、P2は顔406の位置に対するAVコントロールメニューモード402の領域(領域の中心位置)の相対位置を示し、P3は顔406の位置に対する音量操作モードの領域(領域の中心位置)の相対位置を示している。またP4は、顔406の位置に対する操作開始トリガの手形状(例えば掌)の位置(掌の中心位置)の相対位置を示している。顔406の位置は、その顔406の中心位置であってもよい。P1〜P4のいずれも、顔406の位置を基準に定められている。ハンドジェスチャ認識プログラム202は、各操作モードの領域の位置P1乃至P3それぞれと手の位置P4との間の距離(一致度または該当度)を算出する。算出された一致度の中で最も高い一致度を有する操作モードが選択される。一致度が高いとは、図9において、例えばP2とP4との間の距離がP1とP4との間の距離またはP3とP4との間の距離よりも短いことを意味している。なお、P1乃至P3は、各操作モードの中心位置以外でもよく、例えば各操作モードの領域の中で顔406に最も近い位置や最も遠い位置でもよい。
図10は、本実施形態の操作モードメニュー画面の一例を示した図である。
図10は、AVコントロールメニューGUI1001、セレクト操作GUI1002、及び音量操作GUI1003を表示した操作画面800を示している。これら3つのGUIは、図9に示すような顔406に対する3つの操作モードの位置と対応している。例えば、画面800上の上側に音量操作モードに対応した音量操作GUI1003が表示されている。なお、画面800は例えばLCD17に表示される。
図11は、本実施形態の各操作モード位置の設定を説明するための図である。
P1乃至P3は、一致度を算出する際に利用される以外にも、顔406の位置に対する各操作モードの位置を定めるために利用される。つまり、P1乃至P3は各操作モードの位置の基準となる位置でもある。
図示されないが、例えば、P1乃至P3の位置を上述したような方法で決定し、その後、P1乃至P3の位置にユーザが任意の操作モードを自由に設定できるようにしてもよい。例えば、上述したようなセレクト操作400、AVコントロールメニュー402、音量操作404、及びマウスカーソル操作800の4つの操作モードが利用可能な操作モードであった場合、ユーザはP1の位置にこれら4つの操作モードから選択される任意の1つの操作モードを設定することができる。P2及びP3に関しても同様に設定することができる。
図12は、本実施形態の操作モードの選択の過程における一致度の算出を説明する図である。
図11を用いて説明したように、操作モードの基準点P1乃至P3が設定された後、図12の手の位置P4に示されるような手形状の手をユーザが出した場合を想定して述べる。ユーザが図に示すような座標位置、すなわち顔406の位置に対して左上の位置、に手を出すことによって、ハンドジェスチャ認識プログラム202は、顔の位置に対する手の位置の相対位置と3つの操作モードそれぞれの基準値との間の一致度、つまり、手の位置P4と基準値P1との間の距離、手の位置P4と基準値P2との間の距離、手の位置P4と基準値P3との間の距離を算出する。図中において、P3とP4との間の距離が最も短いので、基準値P3と関連付けられた操作モードの一致度が最も高いことになる。なお、前述したような一致度の閾値を考慮しない場合、一致度が最も高い基準値P3と関連付けられた操作モードが選択される。
ブロック1300で、ハンドジェスチャ認識プログラム202が実行される。なお、ハンドジェスチャ認識プログラム202はハンドジェスチャ認識プログラムに対応したアプリケーションが実行されると同時に自動的に実行されるようにしてもよい。
この場合、ブロック1318に進み、機能実行部303の指示に従って、操作画面500のようなセレクト操作モードのGUIが表示される。ブロック1320で、ハンドジェスチャ認識部300は、セレクト操作ハンドジェスチャを、つまりセレクト操作モードで使用されるべきハンドジェスチャに関連する1以上の手の形状および動きを、認識する。そして、ハンドジェスチャ認識部300は、認識結果に基づいて、セレクト操作モードで規定されたコマンド(矢印キー、決定、等)を発行する。
図15は、ハンドジェスチャ認識プログラム202の使用時に表示される表示画面例を示す図。
LCD17には、ハンドジェスチャ認識プログラムに対応したアプリケーションのウィンドウ1500、サブウィンドウ1501、及び操作モードのGUI1502が表示されている。ウィンドウ1500は、例えばウェブブラウザのウィンドウや映像再生アプリケーションのウィンドウである。サブウィンドウ1501は、例えばビデオカメラ20によって撮影された映像を表示してもよいし、その撮影された映像を用いた手形状または顔を解析していることユーザが視覚的に分かるものを表示してもよい。操作モードのGUI1502は、図中ではセレクト操作モードのGUIが表示されているが、上述したようなAVコントロールメニューモードのGUI等を表示してもよい。なお、サブウィンドウ1501のLCD17上の位置やサイズは任意に変更可能であり、また操作モードのGUI1502と同様な第2の操作モードのGUIをLCD17上に追加で表示してもよい。
Claims (9)
- 電子機器であって、
カメラによって撮影された映像内の顔を認識し、前記映像内における前記顔の位置を検出する顔検出手段と、
前記映像内の第1の形状の手を認識し、前記映像内における前記第1の形状の手の位置を検出する手形状検出手段と、
前記顔の検出位置に対する前記第1の形状の手の検出位置の相対位置を示す第1の値を算出し、前記第1の値に基づいて、複数の操作モードから第1の操作モードを選択する操作モード選択手段と、
前記映像を用いて、前記選択された前記第1の操作モードで使用されるべきハンドジェスチャに関連する手の形状および動きを認識し、前記認識結果に応じて前記電子機器の動作を制御するハンドジェスチャ認識手段とを具備する電子機器。 - 前記操作モード選択手段は、前記第1の値と、前記複数の操作モードに対応する複数の基準値それぞれとの間の一致度を算出し、所定の閾値よりも高い一致度を有する操作モードを前記第1の操作モードとして選択するように構成されている請求項1記載の電子機器。
- 前記操作モード選択手段は、前記選択された前記第1の操作モードに対応するグラフィカルユーザインタフェースをディスプレイに表示する請求項1記載の電子機器。
- 前記操作モード選択手段は、前記第1の値と、前記複数の操作モードに対応する複数の基準値それぞれとの間の一致度を算出し、所定の閾値よりも高い一致度を有する操作モードを前記第1の操作モードとして選択すると共に、前記第1の操作モードに対応するグラフィカルユーザインタフェースをディスプレイに表示し、前記所定の閾値よりも高い一致度を有する操作モードが存在しない場合、前記複数の操作モードのいずれも選択せずに、前記複数の操作モードに対応する複数のグラフィカルユーザインタフェースを、前記算出された一致度に基づくサイズで前記ディスプレイに表示するように構成されている請求項1記載の電子機器。
- 前記操作モード選択手段は、前記映像内の前記顔の位置または前記第1の形状の手の位置が変化した時に前記一致度を再算出する請求項4記載の電子機器。
- ユーザの操作に応じて、顔の位置に対する前記複数の操作モードそれぞれの相対位置を示す複数の基準値を設定する設定手段をさらに具備し、
前記操作モード選択手段は、前記第1の値と、前記設定手段によって設定された前記複数の基準値それぞれとの間の一致度を算出し、所定の閾値よりも高い一致度を有する操作モードを前記第1の操作モードとして選択する請求項1記載の電子機器。 - カメラによって撮影された映像内の顔を認識し、前記映像内における前記顔の位置を検出し、
前記映像内の第1の形状の手を認識し、前記映像内における前記第1の形状の手の位置を検出し、
前記顔の検出位置に対する前記第1の形状の手の検出位置の相対位置を示す第1の値を算出し、前記第1の値に基づいて、複数の操作モードから第1の操作モードを選択し、
前記映像を用いて、前記選択された前記第1の操作モードで使用されるべきハンドジェスチャに関連する手の形状および動きを認識し前記認識結果に応じて電子機器の動作を制御する制御方法。 - 前記操作モードを選択することは、前記第1の値と、前記複数の操作モードに対応する複数の基準値それぞれとの間の一致度を算出し、所定の閾値よりも高い一致度を有する操作モードを前記第1の操作モードとして選択することを含む請求項7記載の制御方法。
- コンピュータに、
カメラによって撮影された映像内の顔を認識し、前記映像内における前記顔の位置を検出する手順と、
前記映像内の第1の形状の手を認識し、前記映像内における前記第1の形状の手の位置を検出する手順と、
前記顔の検出位置に対する前記第1の形状の手の検出位置の相対位置を示す第1の値を算出し、前記第1の値に基づいて、複数の操作モードから第1の操作モードを選択する手順と、
前記映像を用いて、前記選択された前記第1の操作モードで使用されるべきハンドジェスチャに関連する手の形状および動きを認識し、前記認識結果に応じて前記コンピュータの動作を制御する手順とを実行させるプログラム。
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