JP2013171490A - タッチ位置入力装置及びタッチ位置入力方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、スクリーン上の投影画像を常時撮影するカメラと、投影画像上のタッチ領域中に前景となる手指や手指の影が入り込んでいない背景画像を記憶し、タッチ判定開始時の基準画像を記憶し、基準画像の背景色とは異なる色をタッチ領域に投影させ、基準画像とは背景色の異なる変更後画像を記憶し、背景画像と基準画像とを対比してタッチ領域中で色に変化がない領域を背景の領域と認識し、基準画像と変更後画像とを対比して色に変化がない領域を影の領域と認識し、タッチ領域における影の領域と背景の領域とを除いた領域を前景の領域と認識し、前景の領域と影の領域との面積比が所定値以上になったときにタッチ領域がタッチされたと判定する情報処理装置とを備えたものである。
【選択図】図5
Description
12 プロジェクタ
13 カメラ
14 情報処理装置
101 カメラ画像入力部
102 部分画像切り出し処理部
103 射影変換処理部
104 タッチ領域認識処理部
105 影領域認識処理部
106 前景領域認識処理部
107 背景領域認識処理部
108 タッチ判定部
109 初期設定処理部
110 投影原投影原画像作成部
111 画像出力部
112 開始判定部
113 背景画像更新処理部
Claims (26)
- プロジェクタから任意のスクリーンに投影されている投影画像上のタッチ領域に対する手指又はタッチ器材によるタッチ操作を検出するタッチ位置入力装置であって、
前記プロジェクタの近傍に位置し、前記スクリーン上の投影画像を常時撮影し、撮影画像データを出力するカメラと、
前記タッチ領域中に前記手指やタッチ器材である前景や前記手指やタッチ器材の影が入り込んでいない背景のみの画像である背景画像を記憶し、タッチ判定開始時の画像である基準画像を記憶し、前記基準画像の背景色とは異なる色又は前記基準画像の背景パターンとは異なるパターンを前記タッチ領域に投影させ、前記基準画像とは背景色又は背景パターンが異なる画像である変更後画像を記憶し、前記背景画像と前記基準画像とを対比して前記タッチ領域中で色又はパターンに変化がない領域を前記背景の領域と認識し、前記基準画像と変更後画像とを対比して色又はパターンに変化がない領域を前記影の領域と認識し、前記タッチ領域における前記影の領域と前記背景の領域とを除いた領域を前記前景の領域と認識し、前記前景の領域と前記影の領域との面積比が所定値以上になったとき、あるいは、前記影の領域がタッチ領域全体に対して所定値以下になったときに前記タッチ領域がタッチされたと判定し、タッチされたと判定した場合に前記タッチ領域に対するタッチ検出信号を出力する情報処理装置とを備えたことを特徴とするタッチ位置入力装置。 - 前記情報処理装置は、前記背景画像と前記カメラから常時送出される現在画像との前記タッチ領域を対比し、前記現在画像と背景画像との間の色変化を認識でき、かつ、現在画像自身の変化が所定の閾値以下のときにタッチ判定を開始することを特徴とする請求項1に記載のタッチ位置入力装置。
- 前記情報処理装置は、前記タッチ判定時において、前記基準画像における背景色又は背景パターンと、前記基準画像とは異なる背景色又は背景パターンと、を高速に切り替えながら前記タッチ領域に所定時間以上投影させ、前記前景の領域と前記影の領域との面積比が所定値以上となったとき、あるいは、前記影の領域が前記タッチ領域全体に対して所定値以下になったときにタッチされたと判定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタッチ位置入力装置。
- 前記情報処理装置は、前記タッチ判定時において、前記基準画像の背景色とは異なる色として前記基準画像の背景色とはRGB色空間、HSV色空間、又は、YUV色空間の色空間上で所定距離以上離れた色を投影させることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のタッチ位置入力装置。
- 前記情報処理装置は、前記タッチ判定時において、前記基準画像の背景色とは異なる色として前記基準画像の背景色に対する補色を投影させることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のタッチ位置入力装置。
- 前記情報処理装置は、前記タッチ判定時において、前記基準画像の背景色とは異なる色又は前記基準画像の背景のパターンとは異なるパターンを徐々に変化させながら前記タッチ領域に投影させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタッチ位置入力装置。
- 前記情報処理装置は、前記背景画像と前記現在画像との対比、及び、前記基準画像と前記変更後画像との対比をするとき、画素毎のRGB色空間、HSV色空間、又は、YUV色空間の色空間上での距離を算出することを特徴とする請求項2乃至請求項6のいずれか1項に記載のタッチ位置入力装置。
- 前記情報処理装置は、前記背景画像と前記現在画像との対比をするとき、両画像の差が所定値を超える場合に前記タッチ判定を開始することを特徴とする請求項2乃至請求項7のいずれか1項に記載のタッチ位置入力装置。
- 前記2つの画像を対比するとき、両画像の対応する画素間の色空間上での距離が所定値を超える場合を変化したと見なし、変化した画素数が対象とする領域全体の画素数に対して所定値以上となったときに両画像の差が大きいと判定することを特徴とする請求項8に記載のタッチ位置入力装置。
- 前記2つの画像を対比するとき、両画像の対応する画素間の色空間上で距離を対象とする領域全体で総和し、この総和値が所定値を超える場合に両画像の差が大きいと判定することを特徴とする請求項8に記載のタッチ位置入力装置。
- 前記情報処理装置は、前記背景画像と前記現在画像とを対比し、両画像の差が所定値を超えない場合に前記背景画像を前記現在画像に更新することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のタッチ位置入力装置。
- 前記情報処理装置は、前記背景画像を更新するとき、更新前の画像と更新後の画像との間で画素毎の色空間上での距離の差が所定値以下となるように更新し、随時現在画像に近づけるように更新することを特徴とする請求項11に記載のタッチ位置入力装置。
- プロジェクタから任意のスクリーンに投影されている投影画像上のタッチ領域に対する手指又はタッチ器材によるタッチ操作を検出する、コンピュータにて実行するタッチ位置入力方法であって、
前記プロジェクタの近傍に配置されたカメラで情報処理装置に現在画像データを送出するステップと、
前記情報処理装置に、前記タッチ領域中に前記手指やタッチ器材である前景や前記手指やタッチ器材の影が入り込んでいない背景のみの画像である背景画像を記憶させるステップと、
前記情報処理装置にタッチ判定開始時の画像である基準画像を記憶させるステップと、
前記情報処理装置に、前記基準画像の背景色とは異なる色又は前記基準画像の背景パターンとは異なるパターンを前記タッチ領域に投影させるステップと、
前記基準画像とは背景色又は背景パターンが異なる画像である変更後画像を記憶させるステップと、
前記背景画像と前記基準画像とを対比して前記タッチ領域中で色又はパターンに変化がない領域を前記背景の領域と認識するステップと、
前記基準画像と変更後画像とを対比して色又はパターンに変化がない領域を前記影の領域と認識するステップと、
前記タッチ領域における前記影の領域と前記背景の領域とを除いた領域を前記前景の領域と認識するステップと、
前記前景の領域と前記影の領域との面積比を対比するステップと、
前記前景の領域と前記影の領域との面積比が所定値以下になったときに前記タッチ領域がタッチされたと判定するステップと、
タッチされたと判定した場合に前記タッチ領域に対するタッチ検出信号を出力するステップとを有することを特徴とするタッチ位置入力方法。 - 前記背景画像を記憶させるステップの後、前記背景画像と前記カメラから常時送出される現在画像との前記タッチ領域を対比するステップと、
前記背景画像から所定領域以上の色変化が認識できたときにタッチ判定を開始するステップとを有することを特徴とする請求項13に記載のタッチ位置入力方法。 - プロジェクタから任意のスクリーンに投影されている投影画像上のタッチ領域に対する手指又はタッチ器材によるタッチ操作を検出する、コンピュータにて実行するタッチ位置入力方法であって、
前記プロジェクタの近傍に配置されたカメラで情報処理装置に現在画像データを送出するステップと、
前記情報処理装置に、前記タッチ領域中に前記手指やタッチ器材である前景や前記手指やタッチ器材の影が入り込んでいない背景のみの画像である背景画像を記憶させるステップと、
前記情報処理装置にタッチ判定開始時の画像である基準画像を記憶させるステップと、
前記情報処理装置に、前記基準画像の背景色とは異なる色又は前記基準画像の背景パターンとは異なるパターンを前記タッチ領域に投影させるステップと、
前記基準画像とは背景色又は背景パターンが異なる画像である変更後画像を記憶させるステップと、
前記背景画像と前記基準画像とを対比して前記タッチ領域内でその差が所定値より大きいことで前景が存在することを認識するステップと、
前記基準画像と前記変更後画像とを対比して前記タッチ領域内でその差が所定値より小さいことで前記タッチ領域がタッチされたと判定するステップと、
タッチされたと判定した場合に前記タッチ領域に対するタッチ検出信号を出力するステップとを有することを特徴とするタッチ位置入力方法。 - 前記背景画像と前記基準画像とを対比して前記タッチ領域内でその差が所定値より大きいことで前景が存在することを認識するステップの後、前記現在画像の1処理周期前の画像と前記現在画像との差が所定値より小さいことで、前景が停止していることを認識するステップを有することを特徴とする請求項15に記載のタッチ位置入力方法。
- 前記基準画像の背景色又は背景パターンとは異なる背景色又は背景パターンを前記タッチ領域に投影するステップにおいて、前記基準画像の背景色又は背景パターンとは異なる背景色又は背景パターンを前記タッチ領域に所定時間以上投影させることを特徴とする請求項13乃至請求項16のいずれか1項に記載のタッチ位置入力方法。
- 前記基準画像の背景色又は背景パターンとは異なる背景色又は背景パターンを前記タッチ領域に投影するステップにおいて、前記基準画像における背景色又は背景パターンと、前記基準画像とは異なる背景色又は背景パターンと、を高速に切り替えながら前記タッチ領域に所定時間以上投影させることを特徴とする請求項13乃至請求項16のいずれか1項に記載のタッチ位置入力方法。
- 前記基準画像の背景色とは異なる背景色を前記タッチ領域に投影するステップにおいて、前記基準画像の背景色とは異なる色として前記基準画像の背景色とはRGB色空間、HSV色空間、又は、YUV色空間の色空間上で所定距離以上離れた色を投影させることを特徴とする請求項13乃至請求項18のいずれか1項に記載のタッチ位置入力方法。
- 前記基準画像の背景色とは異なる背景色を前記タッチ領域に投影するステップにおいて、前記基準画像の背景色とは異なる色として前記基準画像の背景色に対する補色を投影させることを特徴とする請求項13乃至請求項18のいずれか1項に記載のタッチ位置入力方法。
- 前記基準画像の背景色又は背景パターンとは異なる背景色又は背景パターンを前記タッチ領域に投影するステップにおいて、前記基準画像の背景色とは異なる色又は前記基準画像の背景のパターンとは異なるパターンを徐々に変化させながら前記タッチ領域に所定時間以上投影させることを特徴とする請求項13乃至請求項16のいずれか1項に記載のタッチ位置入力方法。
- 前記背景画像と前記カメラから常時送出される現在画像との前記タッチ領域を対比するステップ、及び、前記前景の領域と前記影の領域を対比するステップにおいて、画素毎のRGB色空間、HSV色空間、又は、YUV色空間の色空間上での距離を算出することを特徴とする請求項14乃至請求項21のいずれか1項に記載のタッチ位置入力方法。
- 前記背景画像に対して現在画像の差が所定以上認識でき、かつ、直前画像と現在画像の差が所定以下のときにタッチ判定を開始するステップにおいて、前記背景画像に対して現在画像の中で変化した画素数が前記タッチ領域全体の画素数に対して所定値以上となったときに前記タッチ判定を開始することを特徴とする請求項14乃至請求項22のいずれか1項に記載のタッチ位置入力方法。
- 前記背景画像に比して現在画像の差が所定以上認識でき、かつ、直前画像と現在画像の差が所定以下のときにタッチ判定を開始するステップにおいて、前記背景画像と現在画像の各画素間の距離中の総和が所定値以上となったときに前記タッチ判定を開始することを特徴とする請求項14乃至請求項22のいずれか1項に記載のタッチ位置入力方法。
- 前記背景画像と前記カメラから常時送出される現在画像との前記タッチ領域を対比するステップにおいて、背景画像に対して現在画像の差が所定値以下であるとき、前記現在画像を参考に前記背景画像を更新するステップを有することを特徴とする請求項14乃至請求項22のいずれか1項に記載のタッチ位置入力方法。
- 前記背景画像を更新するステップにおいて、更新前の画像と更新後の画像との間で画素毎の色空間上での距離の差が所定値以下となるように更新し、随時現在画像に近づけるように更新することを特徴とする請求項25に記載のタッチ位置入力方法。
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