JP2014002655A - Recognition device, recognition method, and recognition system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、認識装置、認識方法及び認識システムに関する。 The present invention relates to a recognition device, a recognition method, and a recognition system.
従来より、キー入力やタッチパネルの操作以外の手段により、端末に対して所定のコマンド入力を与える技術があった。例えば、端末に加速度センサやジャイロセンサといったセンサを設け、ユーザが端末を保持しながら動かすことにより所定の動作状態がセンサにより検出されると、端末に対して所定のコマンド入力が与えられる技術が知られている。また、ユーザの指紋を検出して、予め登録されている指紋に該当する場合に認証を行うといった技術が知られている。この技術は、所定の指紋のパターン検出をもって入力コマンドとするものである。また、携帯電話の筐体の側面に設けられたセンサにより、ユーザによる携帯電話機の掴み方を検出し、検出した保持パターンが予め登録された登録パターンに一致した場合に、決済を実行する認証方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there has been a technique for giving a predetermined command input to a terminal by means other than key input or touch panel operation. For example, a technique is known in which a sensor such as an acceleration sensor or a gyro sensor is provided in a terminal, and a predetermined command input is given to the terminal when a predetermined operation state is detected by the sensor while the user moves while holding the terminal. It has been. Further, a technique is known in which a user's fingerprint is detected and authentication is performed when the fingerprint corresponds to a pre-registered fingerprint. This technique uses a predetermined fingerprint pattern detection as an input command. Also, an authentication method for detecting payment by a sensor provided on a side surface of a mobile phone casing and executing settlement when the detected holding pattern matches a registered pattern registered in advance. Is known (see, for example, Patent Document 1).
従来技術では、端末に所望の入力を与えるために、所定のアクションをユーザに強いるものであったので、ユーザがそのようなアクションを実施できない状況にあっては使用できなかった。また、指紋のパターンの入力により端末に入力する技術においても、指紋をセンサに読み取らせるための特定の動作をユーザに強いるものであり、その操作はユーザにとって負担であった。また、特許文献1に記載された技術におけるセンサは、当該センサが操作されたか否かを検出するだけのものであるので、この技術では高精度な判定は不可能であった。
In the prior art, in order to give a desired input to the terminal, the user is forced to perform a predetermined action, and thus cannot be used in a situation where the user cannot perform such an action. Also, in the technique of inputting to a terminal by inputting a fingerprint pattern, the user is forced to perform a specific operation for causing the sensor to read the fingerprint, and the operation is a burden on the user. Moreover, since the sensor in the technique described in
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、特段の操作をユーザに強いることなく、端末への高精度な入力操作が可能な認識装置、認識方法及び認識システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a recognition device, a recognition method, and a recognition system that can perform a highly accurate input operation to a terminal without forcing a user to perform a special operation. For the purpose.
上記課題を解決するために、本発明の一形態に係る認識装置は、ユーザによる端末の把持状態を示し該端末において時系列に検出された複数の把持データを含む把持データ群に基づき、ユーザによる端末の把持状態を認識する認識装置であって、第1の把持状態に基づき取得された把持データ群を第1把持データ群として取得する第1把持データ取得手段と、把持データ群に含まれる各時刻における把持データの時間変動を示す時間変動データの群からなる時間変動把持データであって、第1把持データ取得手段により取得された第1把持データ群に基づく時間変動把持データを第1時間変動把持データとして算出する第1時間変動把持データ算出手段と、時間変動把持データに示される時間変動の変動状態を示す確率密度関数であって、第1時間変動把持データ算出手段により算出された第1時間変動把持データに基づく確率密度関数を第1確率密度関数として生成する第1確率密度関数生成手段と、基準とする基準時間変動把持データに基づき生成された確率密度関数である基準確率密度関数と、第1確率密度関数生成手段により生成された第1確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された該分布の類似度を第1特徴ベクトルとして規定する第1特徴ベクトル規定手段と、第1特徴ベクトル規定手段により生成された第1の特徴ベクトルを含む第1の把持状態情報を、把持状態を認識するための情報として、把持状態情報記憶手段に記憶させる把持状態情報格納手段と、第2の把持状態に基づき取得された把持データ群を第2把持データ群として取得する第2把持データ取得手段と、第2把持データ取得手段により取得された第2把持データ群に基づく時間変動把持データを第2時間変動把持データとして算出する第2時間変動把持データ算出手段と、第2時間変動把持データ算出手段により算出された第2時間変動把持データに基づく確率密度関数を、第2確率密度関数として生成する第2確率密度関数生成手段と、基準確率密度関数と、第2確率密度関数生成手段により生成された第2確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を第2特徴ベクトルとして規定する第2特徴ベクトル規定手段と、第2特徴ベクトル規定手段により規定された第2特徴ベクトルと、把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す類似尺度を算出する類似尺度算出手段と、類似尺度算出手段により算出された類似尺度が所定の閾値以上である場合に、第2の把持状態が第1の把持状態に該当すると判定する判定手段と、を備える。 In order to solve the above-described problem, a recognition apparatus according to an aspect of the present invention is based on a gripping data group that indicates a gripping state of a terminal by a user and includes a plurality of gripping data detected in time series at the terminal. A recognition device for recognizing a gripping state of a terminal, the first gripping data acquiring unit acquiring a gripping data group acquired based on the first gripping state as a first gripping data group, and each of the gripping data groups Time-varying grip data consisting of a group of time-varying data indicating time fluctuations of grip data at time, wherein the time-varying grip data based on the first grip data group acquired by the first grip data acquisition means A first time-variable gripping data calculating means for calculating the gripping data, and a probability density function indicating a fluctuation state of the time fluctuation indicated in the time-varying gripping data, First probability density function generation means for generating a probability density function based on the first time fluctuation gripping data calculated by the time fluctuation gripping data calculation means as a first probability density function, and generation based on reference time fluctuation gripping data as a reference The similarity of the distribution between the reference probability density function that is the calculated probability density function and the first probability density function generated by the first probability density function generating means is calculated, and the calculated similarity of the distribution is calculated as the first The first feature vector defining means that is defined as a feature vector, and the first grip state information including the first feature vector generated by the first feature vector defining means is used as information for recognizing the grip state. Gripping state information storage means to be stored in the information storage means, and second gripping data for acquiring a gripping data group acquired based on the second gripping state as a second gripping data group Acquisition means; second time-variable grip data calculating means for calculating time-variable grip data based on the second grip data group acquired by the second grip data acquisition means as second time-variable grip data; and second time-variable grip Second probability density function generating means for generating a probability density function based on the second time fluctuation grasping data calculated by the data calculating means as a second probability density function, a reference probability density function, and a second probability density function generating means Calculating the similarity of the distribution with the second probability density function generated by the second feature vector defining means for defining the calculated similarity of the distribution as the second feature vector, and defining by the second feature vector defining means A similarity measure indicating the degree of similarity between the second feature vector thus determined and the first feature vector included in the first grip state information stored in the grip state information storage means is calculated. A similarity scale calculating means to be output; and a determining means for determining that the second gripping state corresponds to the first gripping state when the similarity scale calculated by the similarity scale calculating means is equal to or greater than a predetermined threshold. .
また、上記課題を解決するために、本発明の一形態に係る認識方法は、ユーザによる端末の把持状態を示し該端末において時系列に検出された複数の把持データを含む把持データ群に基づき、ユーザによる端末の把持状態を認識する認識装置における認識方法であって、第1の把持状態に基づき取得された把持データ群を第1把持データ群として取得する第1把持データ取得ステップと、把持データ群に含まれる各時刻における把持データの時間変動を示す時間変動データの群からなる時間変動把持データであって、第1把持データ取得ステップにおいて取得された第1把持データ群に基づく時間変動把持データを第1時間変動把持データとして算出する第1時間変動把持データ算出ステップと、時間変動把持データに示される時間変動の変動状態を示す確率密度関数であって、第1時間変動把持データ算出ステップにおいて算出された第1時間変動把持データに基づく確率密度関数を第1確率密度関数として生成する第1確率密度関数生成ステップと、基準とする基準時間変動把持データに基づき生成された確率密度関数である基準確率密度関数と、第1確率密度関数生成ステップにおいて生成された第1確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された該分布の類似度を第1特徴ベクトルとして規定する第1特徴ベクトル規定ステップと、第1特徴ベクトル規定ステップにおいて生成された第1の特徴ベクトルを含む第1の把持状態情報を、把持状態を認識するための情報として、把持状態情報記憶手段に記憶させる把持状態情報格納ステップと、第2の把持状態に基づき取得された把持データ群を第2把持データ群として取得する第2把持データ取得ステップと、第2把持データ取得ステップにおいて取得された第2把持データ群に基づく時間変動把持データを第2時間変動把持データとして算出する第2時間変動把持データ算出ステップと、第2時間変動把持データ算出ステップにおいて算出された第2時間変動把持データに基づく確率密度関数を、第2確率密度関数として生成する第2確率密度関数生成ステップと、基準確率密度関数と、第2確率密度関数生成ステップにおいて生成された第2確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を第2特徴ベクトルとして規定する第2特徴ベクトル規定ステップと、第2特徴ベクトル規定ステップにおいて規定された第2特徴ベクトルと、把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す類似尺度を算出する類似尺度算出ステップと、類似尺度算出ステップにおいて算出された類似尺度が所定の閾値以上である場合に、第2の把持状態が第1の把持状態に該当すると判定する判定ステップと、を有する。 In order to solve the above-described problem, a recognition method according to an aspect of the present invention is based on a gripping data group that includes a plurality of gripping data that indicates a gripping state of a terminal by a user and is detected in time series on the terminal. A recognition method in a recognition device for recognizing a gripping state of a terminal by a user, a gripping data acquisition step for acquiring a gripping data group acquired based on the first gripping state as a first gripping data group, and gripping data Time-variable gripping data composed of a group of time-variable data indicating temporal variation of gripping data at each time included in the group, and time-variable gripping data based on the first gripping data group acquired in the first gripping data acquisition step A first time variation gripping data calculation step for calculating the time variation gripping data as a first time variation gripping data, and a time variation variation indicated in the time variation gripping data. A first probability density function generating step for generating a probability density function based on the first time-variable grasping data calculated in the first time-variable grasping data calculating step as a first probability density function, And calculating the similarity of distribution between the reference probability density function that is a probability density function generated based on the reference time variation grasping data as a reference and the first probability density function generated in the first probability density function generation step. A first feature vector defining step for defining the calculated similarity of the distribution as a first feature vector, and first gripping state information including the first feature vector generated in the first feature vector defining step, As information for recognizing the gripping state, based on the gripping state information storing step stored in the gripping state information storage means and the second gripping state A second grip data acquisition step for acquiring the obtained grip data group as a second grip data group, and time-variable grip data based on the second grip data group acquired in the second grip data acquisition step A second time-variable gripping data calculation step that is calculated as data, and a second probability that generates a probability density function based on the second time-variable gripping data calculated in the second time-variable gripping data calculation step as a second probability density function The distribution similarity between the density function generation step, the reference probability density function, and the second probability density function generated in the second probability density function generation step is calculated, and the calculated distribution similarity is calculated as the second feature vector. A second feature vector defining step defined as: a second feature vector defined in the second feature vector defining step; A similarity scale calculation step for calculating a similarity scale indicating the degree of similarity with the first feature vector included in the first gripping state information stored in the holding state information storage means, and the similarity scale calculated in the similarity scale calculation step include A determination step that determines that the second gripping state corresponds to the first gripping state when it is equal to or greater than a predetermined threshold value.
また、上記課題を解決するために、本発明の一形態に係る認識システムは、端末と、ユーザによる端末の把持状態を示し該端末において時系列に検出された複数の把持データを含む把持データ群に基づき、ユーザによる端末の把持状態を認識する認識装置と、を含む認識システムであって、端末は、把持データを検出する検出手段と、検出手段により時系列に検出された複数の把持データを含む把持データ群を認識装置に送信する送信手段と、を備え、認識装置は、第1の把持状態に基づき取得された把持データ群を第1把持データ群として取得する第1把持データ取得手段と、把持データ群に含まれる各時刻における把持データの時間変動を示す時間変動データの群からなる時間変動把持データであって、第1把持データ取得手段により取得された第1把持データ群に基づく時間変動把持データを第1時間変動把持データとして算出する第1時間変動把持データ算出手段と、時間変動把持データに示される時間変動の変動状態を示す確率密度関数であって、第1時間変動把持データ算出手段により算出された第1時間変動把持データに基づく確率密度関数を第1確率密度関数として生成する第1確率密度関数生成手段と、基準とする基準時間変動把持データに基づき生成された確率密度関数である基準確率密度関数と、第1確率密度関数生成手段により生成された第1確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された該分布の類似度を第1特徴ベクトルとして規定する第1特徴ベクトル規定手段と、第1特徴ベクトル規定手段により生成された第1の特徴ベクトルを含む第1の把持状態情報を、把持状態を認識するための情報として、把持状態情報記憶手段に記憶させる把持状態情報格納手段と、第2の把持状態に基づき取得された把持データ群を第2把持データ群として取得する第2把持データ取得手段と、第2把持データ取得手段により取得された第2把持データ群に基づく時間変動把持データを第2時間変動把持データとして算出する第2時間変動把持データ算出手段と、第2時間変動把持データ算出手段により算出された第2時間変動把持データに基づく確率密度関数を、第2確率密度関数として生成する第2確率密度関数生成手段と、基準確率密度関数と、第2確率密度関数生成手段により生成された第2確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を第2特徴ベクトルとして規定する第2特徴ベクトル規定手段と、第2特徴ベクトル規定手段により規定された第2特徴ベクトルと、把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す類似尺度を算出する類似尺度算出手段と、類似尺度算出手段により算出された類似尺度が所定の閾値以上である場合に、第2の把持状態が第1の把持状態に該当すると判定する判定手段と、を備える。 In order to solve the above problem, a recognition system according to an aspect of the present invention includes a terminal and a grip data group that includes a plurality of grip data that indicates a grip state of the terminal by a user and is detected in time series at the terminal A recognition device for recognizing a gripping state of a terminal by a user, the terminal including a detection unit that detects gripping data and a plurality of gripping data detected in time series by the detection unit. Transmitting means for transmitting a grip data group including the recognition data to the recognition device, and the recognition device includes a first grip data acquisition means for acquiring the grip data group acquired based on the first grip state as the first grip data group; , Time-varying grip data consisting of a group of time variation data indicating the time variation of grip data at each time included in the grip data group, which is captured by the first grip data acquisition means. First time-variable gripping data calculating means for calculating time-variable gripping data based on the first gripping data group as first time-variable gripping data, and a probability density function indicating a fluctuation state of the time fluctuation indicated in the time-varying gripping data A first probability density function generating means for generating, as a first probability density function, a probability density function based on the first time variable gripping data calculated by the first time variable gripping data calculating means, and a reference time as a reference A distribution similarity between a reference probability density function, which is a probability density function generated based on the fluctuation gripping data, and a first probability density function generated by the first probability density function generating means is calculated, and the calculated distribution First feature vector defining means for defining the similarity of the first feature vector as a first feature vector, and a first feature vector including a first feature vector generated by the first feature vector defining means The gripping state information is stored in the gripping state information storage unit as information for recognizing the gripping state information, and the gripping data group acquired based on the second gripping state is used as the second gripping data group. Second grip data acquisition means for acquiring, and second time variable grip data calculation means for calculating time-variable grip data based on the second grip data group acquired by the second grip data acquisition means as second time-variable grip data; , Second probability density function generating means for generating a probability density function based on the second time fluctuation gripping data calculated by the second time fluctuation gripping data calculating means as a second probability density function, a reference probability density function, The similarity of the distribution with the second probability density function generated by the two probability density function generating means is calculated, and the calculated similarity of the distribution is defined as the second feature vector. Similar to the second feature vector defining means, the second feature vector defined by the second feature vector defining means, and the first feature vector included in the first gripping state information stored in the gripping state information storage means A similarity scale calculating means for calculating a similarity scale indicating a degree, and when the similarity scale calculated by the similarity scale calculating means is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the second gripping state corresponds to the first gripping state Determining means.
上記形態によれば、ユーザによる端末の把持状態を示す把持データの認識により端末への入力操作を実現させるので、ユーザに対して特段の操作が強いられない。また、把持データの時間変動を示す時間変動データから統計的手法により算出した確率密度関数と、基準確率密度関数との分布の類似度を表す特徴ベクトルを、把持状態を認識するための把持状態情報として記憶するので、把持データを検出するための検出装置固有の事情に起因するノイズや、その他の突発的なノイズに対してロバストである。そして、種々のノイズに対してロバストな把持状態情報に基づき、把持状態が認識されるので、高精度な認識処理に基づく端末への入力が実現される。 According to the said form, since input operation to a terminal is implement | achieved by recognition of the holding data which shows the holding state of the terminal by a user, a special operation is not forced to a user. Also, grasping state information for recognizing the grasping state using a feature vector representing the similarity between the probability density function calculated from the time variation data indicating the time variation of the grasping data by a statistical method and the reference probability density function. Therefore, it is robust against noise caused by circumstances unique to the detection device for detecting gripping data and other sudden noises. Since the gripping state is recognized based on the gripping state information that is robust against various noises, input to the terminal based on highly accurate recognition processing is realized.
さらに別の形態に係る認識装置は、第3の把持状態に基づき取得された把持データ群を更新用把持データ群として取得する更新用把持データ取得手段と、更新用把持データ取得手段により取得された更新用把持データ群に基づく時間変動把持データを、更新用時間変動把持データとして算出する更新用時間変動把持データ算出手段と、更新用時間変動把持データ算出手段により算出された更新用時間変動把持データに基づく確率密度関数を、更新用確率密度関数として生成する更新用確率密度関数生成手段と、基準確率密度関数と、更新用確率密度関数生成手段により生成された更新用確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を更新用特徴ベクトルとして規定する更新用特徴ベクトル規定手段と、第4の把持状態に基づき取得された把持データ群を更新検証用把持データ群として取得する更新検証用把持データ取得手段と、更新検証用把持データ取得手段により取得された更新検証用把持データ群に基づく時間変動把持データを更新検証用時間変動把持データとして算出する更新検証用時間変動把持データ算出手段と、更新検証用時間変動把持データ算出手段により算出された更新検証用時間変動把持データに基づく確率密度関数を、更新検証用確率密度関数として生成する更新検証用確率密度関数生成手段と、基準確率密度関数と、更新検証用確率密度関数生成手段により生成された更新検証用確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を更新検証用特徴ベクトルとして規定する更新検証用特徴ベクトル規定手段と、更新検証用特徴ベクトル規定手段により規定された更新検証用特徴ベクトルと、把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す第1の類似尺度を算出し、更新検証用特徴ベクトルと、更新用特徴ベクトル規定手段により規定された更新用特徴ベクトルとの類似度合いを示す第2の類似尺度を算出する第2類似尺度算出手段と、第2類似尺度算出手段により算出された第1の類似尺度より第2の類似尺度の方が大きいか否かを判定する第2判定手段と、第2判定手段により第1の類似尺度より第2の類似尺度の方が大きいと判定された場合に、把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報を、更新用特徴ベクトルを含む第3の把持状態情報に更新する更新手段と、を更に備える。 The recognition device according to another aspect is acquired by an update grip data acquisition unit that acquires a grip data group acquired based on the third grip state as an update grip data group, and an update grip data acquisition unit. Update time fluctuation grip data calculating means for calculating time change grip data based on the update grip data group as update time fluctuation grip data, and update time fluctuation grip data calculated by the update time fluctuation grip data calculation means The update probability density function generating means for generating the probability density function based on the update probability density function, the reference probability density function, and the update probability density function generated by the update probability density function generating means Update feature vector defining means for calculating similarity and defining the similarity of the calculated distribution as an update feature vector; Update verification grip data acquisition means for acquiring the acquired grip data group as an update verification grip data group, and time-varying grip data based on the update verification grip data acquisition acquired by the update verification grip data acquisition means. Update verification for update verification time fluctuation grip data calculation means for calculation as update verification time fluctuation grip data, and update verification of probability density function based on update verification time fluctuation grip data calculation means for update verification Calculate the similarity of distribution between the update verification probability density function generated by the update verification probability density function, the reference probability density function, and the update verification probability density function generated by the update verification probability density function generation means. An update verification feature vector defining means for defining the calculated distribution similarity as an update verification feature vector, and an update verification Calculating a first similarity measure indicating a degree of similarity between the update verification feature vector defined by the collection vector defining unit and the first feature vector included in the first gripping state information stored in the gripping state information storage unit A second similarity measure calculating means for calculating a second similarity measure indicating a degree of similarity between the update verification feature vector and the update feature vector defining means, and a second similarity measure calculating Second determination means for determining whether or not the second similarity measure is larger than the first similarity measure calculated by the means, and the second similarity measure by the second determination means than the first similarity measure Update means for updating the first gripping state information stored in the gripping state information storage unit to the third gripping state information including the update feature vector when it is determined that is large.
さらに別の形態に係る認識方法は、第3の把持状態に基づき取得された把持データ群を更新用把持データ群として取得する更新用把持データ取得ステップと、更新用把持データ取得ステップにおいて取得された更新用把持データ群に基づく時間変動把持データを、更新用時間変動把持データとして算出する更新用時間変動把持データ算出ステップと、更新用時間変動把持データ算出ステップにおいて算出された更新用時間変動把持データに基づく確率密度関数を、更新用確率密度関数として生成する更新用確率密度関数生成ステップと、基準確率密度関数と、更新用確率密度関数生成ステップにおいて生成された更新用確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を更新用特徴ベクトルとして規定する更新用特徴ベクトル規定ステップと、第4の把持状態に基づき取得された把持データ群を更新検証用把持データ群として取得する更新検証用把持データ取得ステップと、更新検証用把持データ取得ステップにおいて取得された更新検証用把持データ群に基づく時間変動把持データを、更新検証用時間変動把持データとして算出する更新検証用時間変動把持データ算出ステップと、更新検証用時間変動把持データ算出ステップにおいて算出された更新検証用時間変動把持データに基づく確率密度関数を、更新検証用確率密度関数として生成する更新検証用確率密度関数生成ステップと、基準確率密度関数と、更新検証用確率密度関数生成ステップにおいて生成された更新検証用確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を更新検証用特徴ベクトルとして規定する更新検証用特徴ベクトル規定ステップと、更新検証用特徴ベクトル規定ステップにおいて規定された更新検証用特徴ベクトルと、把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す第1の類似尺度を算出し、更新検証用特徴ベクトルと、更新用特徴ベクトル規定ステップにおいて規定された更新用特徴ベクトルとの類似度合いを示す第2の類似尺度を算出する第2類似尺度算出ステップと、第2類似尺度算出ステップにおいて算出された第1の類似尺度より第2の類似尺度の方が大きいか否かを判定する第2判定ステップと、第2判定ステップにおいて第1の類似尺度より第2の類似尺度の方が大きいと判定された場合に、把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報を、更新用特徴ベクトルを含む第3の把持状態情報に更新する更新ステップと、を更に有する。 The recognition method according to another embodiment is acquired in an update grip data acquisition step for acquiring a grip data group acquired based on the third grip state as an update grip data group, and an update grip data acquisition step. Time-varying grip data calculation step for calculating time-varying grip data based on the update grip data group as time-varying grip data for updating, and time-varying grip data for updating calculated in the time-varying grip data calculating step for updating Of the update probability density function generation step for generating a probability density function based on the above as an update probability density function, a reference probability density function, and the update probability density function generated in the update probability density function generation step Update feature vector that calculates the similarity and defines the calculated distribution similarity as a feature vector for update The update verification grip data acquisition step for acquiring the grip data group acquired based on the regulation step, the fourth grip state as the update verification grip data group, and the update verification grip data acquisition step acquired in the update verification grip data acquisition step Update verification time fluctuation grip data calculation step for calculating time fluctuation grip data based on the grip data group as update verification time fluctuation grip data, and update verification time fluctuation calculated in the update verification time fluctuation grip data calculation step Update verification probability density function generation step for generating a probability density function based on the grasp data as an update verification probability density function, a reference probability density function, and an update verification probability generated in the update verification probability density function generation step Calculate the similarity of the distribution with the density function and update the calculated similarity of the distribution Update verification feature vector definition step defined as a vector, update verification feature vector definition step defined in the update verification feature vector definition step, and first gripping state information stored in the gripping state information storage means A first similarity measure indicating a degree of similarity with one feature vector is calculated, and a second similarity measure indicating the degree of similarity between the update verification feature vector and the update feature vector defined in the update feature vector defining step A second similarity measure calculating step for calculating the second similarity measure, a second determination step for determining whether or not the second similarity measure is larger than the first similarity measure calculated in the second similarity measure calculating step, When it is determined in the determination step that the second similarity scale is larger than the first similarity scale, the first stored in the gripping state information storage means An update step of updating the gripping state information to the third gripping state information including the update feature vector.
上記形態によれば、第4の把持状態に基づく更新検証用把持データから算出された特徴ベクトルが、第1の把持状態に基づく特徴ベクトルに類似する度合いによりも、第3の把持状態に基づく特徴ベクトルに類似する度合いの方が高い場合に、把持状態を認識するための情報として把持状態情報記憶手段に記憶されていた第1の把持状態情報が、第3の把持状態に基づく特徴ベクトルを含む第3の把持状態情報に更新される。これにより、把持状態を認識するための情報として適切な把持状態情報が把持状態情報記憶手段に格納される。従って、例えば、第1の把持状態に該当すると判定された第2の把持状態に基づく第2の把持データを第3の把持データとして採用することにより、把持状態の認識のために参照される把持情報を、例えば経年的な変化に応じて、適切な情報に保つことができる。 According to the above aspect, the feature vector based on the third gripping state is also based on the degree of similarity of the feature vector calculated from the update verification gripping data based on the fourth gripping state to the feature vector based on the first gripping state. When the degree of similarity to the vector is higher, the first grip state information stored in the grip state information storage unit as information for recognizing the grip state includes a feature vector based on the third grip state. Updated to third gripping state information. Accordingly, appropriate gripping state information is stored in the gripping state information storage unit as information for recognizing the gripping state. Therefore, for example, by using the second grip data based on the second grip state determined to correspond to the first grip state as the third grip data, the grip referred to for recognition of the grip state The information can be kept as appropriate information according to, for example, changes over time.
さらに別の形態に係る認識装置では、把持データ群を時間変動把持データの算出に用いる前に、該把持データ群に含まれる把持データにおける、当該把持データの検出に係る過渡状態に起因するノイズ、パルスノイズ、当該把持データに対するウェーブレットシュリンケージにより除去可能なノイズ、当該把持データの検出に係る直流成分に起因するノイズ及びガウスノイズのうちの少なくとも1つを除去するノイズ除去手段を更に備えることとしてもよい。 In the recognition device according to another embodiment, before using the grip data group for calculation of time-variable grip data, noise caused by a transient state related to detection of the grip data in the grip data included in the grip data group, It may further comprise noise removing means for removing at least one of pulse noise, noise that can be removed by wavelet shrinkage on the grip data, noise caused by a DC component related to detection of the grip data, and Gaussian noise. Good.
上記形態によれば、時間変動把持データの算出の前に、把持データからノイズが除去されるので、時間変動把持データの精度及び時間変動把持データに基づき算出される種々の確率分布の精度が向上される。 According to the above aspect, noise is removed from the grip data before calculating the time-varying grip data, so the accuracy of the time-varying grip data and various probability distributions calculated based on the time-varying grip data are improved. Is done.
さらに別の形態に係る認識システムでは、認識装置は、判定手段による判定の結果に関する認識情報を端末に送信する認識情報送信手段を更に備え、端末は、認証装置から送信された認識情報を受信する認識情報受信手段と、認識情報受信手段により受信された認識情報に応じた所定の処理を実行する実行手段と、を更に備えることとしてもよい。 In a recognition system according to another aspect, the recognition apparatus further includes recognition information transmission means for transmitting recognition information related to a determination result by the determination means to the terminal, and the terminal receives the recognition information transmitted from the authentication apparatus. It is good also as a recognition information receiving means and an execution means to perform the predetermined process according to the recognition information received by the recognition information receiving means.
上記形態によれば、特段の操作をユーザに強いることなく、例えば、端末におけるユーザ認証といった所定の処理を実現できる。 According to the above aspect, for example, a predetermined process such as user authentication at the terminal can be realized without forcing the user to perform a special operation.
特段の操作をユーザに強いることなく、端末への高精度な入力操作が可能な認識装置、認識方法及び認識システムが提供される。 Provided are a recognition device, a recognition method, and a recognition system that enable a highly accurate input operation to a terminal without forcing a user to perform a special operation.
本発明に係る認識装置、認識方法及び認識システムの実施形態について図面を参照して説明する。なお、可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 Embodiments of a recognition apparatus, a recognition method, and a recognition system according to the present invention will be described with reference to the drawings. If possible, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、認識システムの装置構成を示す図である。認識システム100は、認識装置1及び端末3を含む。認識装置1は、ネットワークNを介して端末3と通信可能であって、ユーザによる端末3の把持状態を示すデータであって端末3において時系列に検出された複数の把持データを含む把持データ群に基づき、ユーザによる端末3の把持状態を認識する装置である。認識装置1は、例えば、端末3の把持状態に基づき、端末を把持するユーザが予め登録されたユーザに該当するか否かを判定することにより、ユーザの認証を実施する装置であることができる。
FIG. 1 is a diagram illustrating a device configuration of a recognition system. The
端末3は、例えば、携帯電話機に例示されるような移動端末であることができる。端末3は、使用状態においてユーザに把持される。そして、端末3は、ユーザによる把持状態を検出するためのセンサを備える。端末3に備えられるセンサは、例えば圧力センサである。
The
図2は、端末3における圧力センサdの配置を示す模式図である。図2に示すように、端末3は、筐体の底面pB、側面pS1,pS2に、計N個の圧力センサを有する。具体的には、底面pBにおける端部近傍に、複数のセンサdn1+1,dn1+2,dn1+3,・・,dn2,dn2+1,dn2+2,dn2+3,・・dn3がアレイ状に設けられている。また、側面pS1,pS2のそれぞれに、複数のセンサd1,d2,d3,・・,dn1,dn3+1,dn3+2,dn3+3,・・dNがアレイ状に設けられている。なお、本実施形態では、端末3が備えるセンサは複数の圧力センサであるが、加速度センサ、ジャイロセンサ等であってもよい。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of the pressure sensor d in the
続いて、認識装置1の説明に先立って、端末3の機能について説明する。図3は、端末3の機能的構成を示すブロック図である。端末3は、検出部31(検出手段)、送信部32(送信手段)、認識情報受信部33(認識情報受信手段)及び実行部34(実行手段)を備える。
Subsequently, prior to the description of the
検出部31は、ユーザによる端末3の把持状態を示す把持データを検出する部分である。具体的には、把持データは、図2に示したN個のセンサd1〜dNの各々により時系列に検出される。検出部31は、時刻tにおけるi番目のセンサから把持データfi(t)を取得する。そして、時系列に検出された把持データ群ftは、式(1)のように表される。
検出部31は、取得した把持データ群ftを送信部32に送出する。
The
The
送信部32は、把持データ群ftを認識装置に送信する部分である。
The
認識情報受信部33は、認証装置1から送信された認識情報を受信する部分である。認識情報は、例えば、送信した把持データ群ftにより示される把持状態が、予め認識装置1において記憶されていた所定の把持状態に該当するか否かの判定結果に関する情報、判定結果に基づくユーザ認証の結果に関する情報等を含むことができる。
The recognition information receiving unit 33 is a part that receives the recognition information transmitted from the
実行部34は、認識情報受信部33により受信された認識情報に応じた所定の処理を実行する部分である。例えば、認識システム100が、送信した把持データ群ftにより示される把持状態が所定の把持状態に該当することをもって、端末3に対して所定のコマンド入力とするようなシステムである場合には、実行部34は、当該コマンドに応じた所定処理を実行する。
The
また、認識システム100が、送信した把持データ群ftにより示される把持状態が所定の把持状態に該当することをもってユーザ認証を行うようなシステムである場合には、実行部34は、端末3を当該ユーザによるログイン状態に制御する。
Further, the
次に、図4を参照して、認識装置1の機能について説明する。図4は、認識装置1の機能的構成を示すブロック図である。認識装置1は、把持データ取得部11(第1把持データ取得手段、第2把持データ取得手段、更新用把持データ取得手段、更新検証用把持データ取得手段)、ノイズ除去部12(ノイズ除去手段)、時間変動把持データ算出部13(第1時間変動把持データ算出手段、第2時間変動把持データ算出手段、更新用時間変動把持データ算出手段、更新検証用時間変動把持データ算出手段)、確率密度関数生成部14(第1確率密度関数生成手段、第2確率密度関数生成手段、更新用確率密度関数生成手段、更新検証用確率密度関数生成手段)、特徴ベクトル規定部15(第1特徴ベクトル規定手段、第2特徴ベクトル規定手段、更新用特徴ベクトル規定手段、更新検証用特徴ベクトル規定手段)、把持状態情報格納部17(把持状態情報格納手段)、把持状態情報記憶部18(把持状態情報記憶手段)、類似尺度算出部19(類似尺度算出手段)、判定部20(判定手段)、認識情報送信部21(認識情報送信手段)、第2類似尺度算出部22(第2類似尺度算出手段)、第2判定部23(第2判定手段)及び更新部24(更新手段)を備える。
Next, the function of the
図5は、認識装置1のハードウエア構成図である。認識装置1は、物理的には、図5に示すように、CPU101、主記憶装置であるRAM102及びROM103、データ送受信デバイスである通信モジュール104、ハードディスク、フラッシュメモリ等の補助記憶装置105、入力デバイスであるキーボード等の入力装置106、ディスプレイ等の出力装置107などを含むコンピュータシステムとして構成されている。図4に示した各機能は、図5に示すCPU101、RAM102等のハードウエア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPU101の制御のもとで通信モジュール104、入力装置106、出力装置107を動作させるとともに、RAM102や補助記憶装置105におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。なお、図3に示した端末3も同様に、コンピュータシステムとして構成される。再び、図4を参照して、認識装置1の各機能部について説明する。
FIG. 5 is a hardware configuration diagram of the
再び、図4を参照して、認識装置1の各機能部について説明する。まず、ユーザによる端末3の把持状態が所定の把持状態に該当するか否かを認識するためのシステムにあって、所定の把持状態を示す把持状態情報を得るための処理における各機能部の機能について説明する。なお、以下の説明において、所定の把持状態を「第1の把持状態」とする。
Again, with reference to FIG. 4, each function part of the
把持データ取得部11は、端末3から送信された時系列の把持データを含む把持データ群を取得する部分である。ここでは、把持データ取得部11は、第1の把持状態に基づき取得された把持データ群を第1把持データ群として取得する。第1の把持状態に基づき取得された第1把持データ群は、いわゆる学習用把持データとして扱われるものであって、式(1)により示される。
The grip
ノイズ除去部12は、把持データ群に含まれる把持データのノイズを除去する部分である。ノイズ除去部12は、当該把持データの検出に係る過渡状態に起因するノイズ、パルスノイズ、当該把持データに対するウェーブレットシュリンケージにより除去可能なノイズ、当該把持データの検出に係る直流成分に起因するノイズ及びガウスノイズのうちの少なくとも1つを除去できる。本実施形態では、ノイズ除去部12は、第1把持データ群に含まれる把持データについて、これらのノイズの全てを除去することとする。以下に、ノイズの除去について具体的に説明する。
The
ノイズ除去部12は、当該把持データの検出に係る過渡状態に起因するノイズを以下のように除去する。即ち、把持データfi(t)が取得された時間をTS≦t≦Teとすると、ノイズ除去部12は、式(2)に示すように、データの検出における過渡状態にあるデータ取得開始直後及びデータ取得終了直前の時間δtにおいて取得されたデータを除去する。
次に、ノイズ除去部12は、パルスノイズを以下のように除去する。即ち、把持データfi(t)が式(3)に示す条件を満たした場合は、把持データがパルスを含むものと判断できるので、ノイズ除去部12は、式(3)の条件を満たした把持データfi(t)が取得された時刻tに取得された全把持データを、処理対象から除外する。
続いて、ノイズ除去部12は、把持データに対してウェーブレットシュリンケージによるノイズ除去を実施する。以下にウェーブレットシュリンケージによるノイズ除去を説明する。把持データfi(t)をウェーブレット基底関数φj k(t)で展開した時のウェーブレット係数dj kは、式(4)にように表される。
そして、このウェーブレット係数に基づき推定されるノイズの標準偏差δは、式(5)により表される。
また、ノイズの標準偏差δに基づき閾値λを式(6)のように算出する。
ただし、式(6)におけるNはウェーブレット係数の総数を表す。そして、この閾値λを用いて式(7)に示すSoft Threshold処理を施す。
さらに、ノイズ除去部12は、式(7)により処理されたウェーブレット係数を逆ウェーブレット変換し、式(8)に示されるような、ノイズ除去された把持データを算出する。
なお、式(8)における左辺を、以下の説明において、f^i(t)と記す。
Subsequently, the
The standard deviation δ of noise estimated based on this wavelet coefficient is expressed by equation (5).
Further, the threshold λ is calculated as shown in Expression (6) based on the standard deviation δ of noise.
However, N in Formula (6) represents the total number of wavelet coefficients. Then, using this threshold λ, the Soft Threshold process shown in Expression (7) is performed.
Further, the
In addition, the left side in Formula (8) is described as f ^ i (t) in the following description.
つぎに、ノイズ除去部12は、当該把持データの検出に係る直流成分に起因するノイズを除去する。即ち、ノイズ除去部12は、式(9)に示すように、把持データの時間平均を減算して、把持データの交流成分を算出する。
なお、式(9)におけるTは、時系列の把持データからなる把持データ群が取得された時間を表す。
Next, the
Note that T in Expression (9) represents a time when a gripping data group including time-series gripping data is acquired.
さらに、ノイズ除去部12は、ガウスノイズを除去する。即ち、ノイズ除去部12は、式(10)に示すように、ガウス関数Gauss(tne,σ)とのコンボリューションによりデータを平滑化し、把持データからガウスノイズを除去する。
なお、σはガウス関数のハイパーパラメータを表し、tneは時間tの近傍を表す。
Further, the
Note that σ represents a hyperparameter of a Gaussian function, and t ne represents the vicinity of time t.
時間変動把持データ算出部13は、把持データ群に含まれる各時刻における把持データの時間変動を示す時間変動データの群からなる時間変動把持データを算出する部分である。時間変動データは、一の時刻における把持データと時系列において直前に取得された把持データとの差分データである。ここでは、時間変動把持データ算出部13は、ノイズ除去部12によりノイズが除去された第1把持データ群に基づく時間変動把持データを第1時間変動把持データとして算出する。例えば、時間変動把持データ算出部13は、式(10)により得られた把持データを用いて、式(11)に示すように時間変動データyi(t)を算出する。
そして、N個のセンサ全てにより取得された把持データの時間変動データは、式(12)により表される。
Then, the time variation data of the grip data acquired by all the N sensors is expressed by Expression (12).
確率密度関数生成部14は、時間変動把持データに示される時間変動の変動状態を示す確率密度関数を生成する部分である。ここでは、確率密度関数生成部14は、時間変動把持データ算出部13により算出された第1時間変動把持データに基づく確率密度関数を第1確率密度関数として生成する。確率密度関数生成部14による第1確率密度関数の生成を、以下に具体的に説明する。
The probability density
時間変動把持データ算出部13により算出された第1時間変動把持データは、式(13)により表される。
本実施形態では、第1時間変動把持データの頻度分布(ヒストグラム)から算出される確率密度関数と、事前に登録済みの基準時間変動把持データに基づく確率密度関数(基準確率密度関数)との確率分布の相違度であるJS情報量を算出する。 In the present embodiment, the probability between the probability density function calculated from the frequency distribution (histogram) of the first time-variable grasping data and the probability density function (reference probability density function) based on the reference time-variable grasping data registered in advance. The amount of JS information that is the dissimilarity of distribution is calculated.
まず、確率密度関数生成部14は、式(14)及び式(15)に示すように、センサiの時間方向ヒストグラムhisti(k)を生成する。
ただし、r(k)は、ヒストグラムにおけるk番目の刻み値を表す。そして、確率密度関数生成部14は、式(16)に示すように、確率密度関数PDFを算出する。
Here, r (k) represents the kth step value in the histogram. Then, the probability density
特徴ベクトル規定部15は、基準とする基準時間変動把持データに基づき生成された確率密度関数である基準確率密度関数と、確率密度関数生成部14により生成された確率密度関数とに基づきJS情報量を算出する。JS情報量は、2つの確率密度関数の分布の類似度を示すものとして定義される。ここでは、特徴ベクトル規定部15は、基準確率密度関数と、確率密度関数生成部14により生成された第1確率密度関数との分布の類似度として定義されるJS情報量を算出する。
The feature
具体的には、特徴ベクトル規定部15は、基準確率密度関数PDFi(r(k)|YTstd)を用いて、第1確率密度関数PDFi(r(k)|YT)との確率分布の相違度としてJS情報量DJS (i)(PDFi(r(k)|YT)||PDFi(r(k)|YTstd))を算出する。JS情報量は、式(17)のように定義される。
なお、式(17)におけるR(x)は、R(x)=(P(x)+Q(x))/2である。
Specifically, the feature
In addition, R (x) in Formula (17) is R (x) = (P (x) + Q (x)) / 2.
そして、特徴ベクトル規定部15は、算出された分布の類似度を特徴ベクトルとして規定する。具体的には、特徴ベクトル規定部15は、JS情報量を特徴ベクトルとして規定する。ここでは、特徴ベクトル規定部15は、第1確率密度関数に基づくJS情報量の算出を、把持データを取得するための全てのセンサ(i=1,2,・・・,N)について実施して、式(18)に示されるJS情報量特徴ベクトルJSD(YT)を、第1特徴ベクトルとして規定する。
把持状態情報格納部16は、特徴ベクトル規定部により生成された特徴ベクトルを含む把持状態情報を、把持状態を認識するための情報として、把持状態情報記憶部18に記憶させる。把持状態情報記憶部18は、把持状態情報等を記憶するための記憶手段である。ここでは、把持状態情報格納部16は、特徴ベクトル規定部15により生成された第1特徴ベクトルJSD(YT)を含む第1の把持状態情報を、把持状態識別の際の照合用データ(第1の把持状態情報)として把持状態情報記憶部18に格納する。
The gripping state
次に、図6を参照して、認識システム100及び認識装置1における認識方法の処理内容を説明する。
Next, processing contents of the recognition method in the
まず、検出部31は、第1の把持データを検出する(S1)。第1の把持データは、把持状態の認識の際の照合用データの基となるデータであって、第1の把持状態に基づき取得されたものである。続いて、送信部32は、時系列の把持データからなる第1の把持データ群を認識装置1に送信する(S2)。
First, the
第1の把持データ群が端末3から送信されると、把持データ取得部11は、第1の把持状態に基づき取得された第1把持データ群を取得する(S3)。次に、ノイズ除去部12は、第1把持データ群に含まれる把持データに含まれる種々のノイズを除去する(S4)。続いて、時間変動把持データ算出部13は、ステップS4においてノイズ除去部12によりノイズが除去された第1把持データ群に基づく時間変動把持データを第1時間変動把持データとして算出する(S5)。
When the first grip data group is transmitted from the
次に、確率密度関数生成部14は、時間変動把持データ算出部13により算出された第1時間変動把持データに基づく確率密度関数を第1確率密度関数として生成する(S6)。続いて、特徴ベクトル規定部15は、基準確率密度関数と、確率密度関数生成部14により生成された第1確率密度関数との分布の類似度として定義されるJS情報量を算出する。更に続いて、特徴ベクトル規定部15は、第1確率密度関数に基づき算出されたJS情報量の算出を、把持データを取得するための全てのセンサ(i=1,2,・・・,N)について実施して、JS情報量特徴ベクトルJSD(YT)を、第1特徴ベクトルとして規定する(S7)。
Next, the probability density
そして、把持状態情報格納部17は、特徴ベクトル規定部15により生成された第1特徴ベクトルJSD(YT)を含む第1の把持状態情報を、把持状態を認識するための情報として、把持状態情報記憶部18に記憶させる(S8)。
Then, the gripping state information storage unit 17 uses the first gripping state information including the first feature vector JSD (Y T ) generated by the feature
次に、ユーザによる端末3の把持状態が所定の把持状態に該当するか否かを認識するためのシステムにあって、ユーザによる端末3の把持状態が認識装置1に記憶された所定の把持状態に該当するか否かを判定する処理における各機能部の機能について説明する。なお、以下の説明において、判定及び検証の対象となる把持状態を「第2の把持状態」とする。
Next, in the system for recognizing whether or not the gripping state of the
把持データ取得部11は、第2の把持状態に基づき取得された把持データ群を第2把持データ群として取得する。即ち、第2把持データ群は、判定及び検証の対象となる検証用把持データである。第2の把持データ群は、第2の把持状態でユーザに把持された端末3において検出部31により検出され、さらに送信部32により送信されたデータである。
The grip
ノイズ除去部12は、把持データ取得部11により取得された第2把持データ群に含まれる把持データに含まれるノイズを、第1の把持データ群と同様に除去する。
The
時間変動把持データ算出部13は、ノイズ除去部12によりノイズが除去された第2把持データ群に基づく時間変動把持データを第2時間変動把持データとして算出する。ここで算出された第2時間変動把持データは、式(19)により示される。なお、式(19)及びその他の式において、文字Vは、第2の把持状態に基づく検証用のデータに関するものであることを意味する。
確率密度関数生成部14は、時間変動把持データ算出部13により算出された第2時間変動把持データに基づく確率密度関数を第2確率密度関数として生成する。
The probability density
特徴ベクトル規定部15は、基準確率密度関数と、確率密度関数生成部14により生成された第2確率密度関数との分布の類似度として定義されるJS情報量を算出する。さらに、特徴ベクトル規定部15は、第2確率密度関数に基づくJS情報量の算出を、把持データを取得するための全てのセンサ(i=1,2,・・・,N)について実施して、第1特徴ベクトルと同様に、全てのセンサに関するN個のJS情報量からなるJS情報量特徴ベクトルJSD(YTv)を、第2特徴ベクトルとして規定する。
The feature
類似尺度算出部19は、特徴ベクトル規定部19により規定された第2特徴ベクトルと、把持状態情報記憶部18に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す類似尺度を算出する。具体的には、類似尺度算出部19は、例えば、式(21)により、類似尺度Sim(JSD(YTv),JSD(YT))を算出する。なお、式(21)では、類似尺度をJS情報量特徴ベクトルのユークリッド距離として算出しているが、類似尺度の算出はこの手法に限定されない。
The similarity
判定部20は、類似尺度算出部19により算出された類似尺度が所定の閾値以上である場合に、第2の把持状態が第1の把持状態に該当すると判定する。具体的には、判定部20は、類似尺度Sim(JSD(YTv),JSD(YT))が所定の閾値Thjudge以上であるか否かを判定する。
認識情報送信部21は、判定部20による判定の結果に関する認識情報を端末3に送信する。例えば、認識システム100が端末3のユーザ認証を行うようなシステムである場合には、端末3の正当なユーザの把持状態を第1の把持状態として認識装置に予め登録しておき、ユーザの認証時の把持状態を第2の把持状態として、認識装置1における認識処理が実行される。この場合には、認識情報は、ユーザ認証の結果に関する情報であることができる。
The recognition
次に、図7を参照して、認識システム100及び認識装置1における認識方法の処理内容を説明する。
Next, processing contents of the recognition method in the
まず、検出部31は、第2の把持データを検出する(S11)。第2の把持データは、把持状態の認識処理における判定及び検証用のデータの基となるデータであって、第2の把持状態に基づき取得されたものである。続いて、送信部32は、時系列の把持データからなる第2の把持データ群を認識装置1に送信する(S12)。
First, the
第2の把持データ群が端末3から送信されると、把持データ取得部11は、第2の把持状態に基づき取得された第2把持データ群を取得する(S13)。次に、ノイズ除去部12は、第2把持データ群に含まれる把持データに含まれる種々のノイズを除去する(S14)。続いて、時間変動把持データ算出部13は、ステップS14においてノイズ除去部12によりノイズが除去された第2把持データ群に基づく時間変動把持データを第2時間変動把持データとして算出する(S15)。そして、確率密度関数生成部14は、時間変動把持データ算出部13により算出された第2時間変動把持データに基づく確率密度関数を第2確率密度関数として生成する(S16)。
When the second grip data group is transmitted from the
次に、特徴ベクトル規定部15は、基準確率密度関数と、確率密度関数生成部14により生成された第2確率密度関数との分布の類似度として定義されるJS情報量を算出する。さらに、特徴ベクトル規定部15は、第2確率密度関数に基づくJS情報量の算出を、把持データを取得するための全てのセンサ(i=1,2,・・・,N)について実施して、第1特徴ベクトルと同様に、全てのセンサに関するN個のJS情報量からなるJS情報量特徴ベクトルJSD(YTv)を、第2特徴ベクトルとして規定する(S17)。
Next, the feature
次に、類似尺度算出部19は、特徴ベクトル規定部19により規定された第2特徴ベクトルと、把持状態情報記憶部18に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す類似尺度を算出する(S18)。続いて、判定部20は、類似尺度算出部19により算出された類似尺度が所定の閾値以上である場合に、第2の把持状態が第1の把持状態に該当すると判定する(S19)。そして、認識情報送信部21は、判定部20による判定の結果に関する認識情報を端末3に送信する(S18)。
Next, the similarity
続いて、認識情報受信部33は、認証装置1から送信された認識情報を受信する(S19)。そして、実行部34は、認識情報受信部33により受信された認識情報に応じた所定の処理を実行する(S20)。
Subsequently, the recognition information receiving unit 33 receives the recognition information transmitted from the authentication device 1 (S19). And the
このように、ユーザによる端末3の把持状態を示す把持データに応じて、端末3において所定の処理を実行させることができるので、ユーザに対して特段の操作を強いることなく、端末3の把持のみにより端末3に対する入力が実現する。
As described above, since the
次に、ユーザによる端末3の把持状態が所定の把持状態に該当するか否かを認識するためのシステムにあって、照合用の把持状態情報の更新処理における各機能部の機能について説明する。なお、以下の説明において、更新用の把持状態情報の基となる把持状態を「第3の把持状態」とし、更新用の把持状態情報による更新を実施するか否かを検証するための把持状態を「第4の把持状態」とする。
Next, in the system for recognizing whether or not the gripping state of the
把持データ取得部11は、第3の把持状態に基づき取得された把持データ群を更新用把持データ群として取得する。更新用把持データ群は、第3の把持状態でユーザに把持された端末3において検出部31により検出され、さらに送信部32により送信されたデータである。
The grip
ノイズ除去部12は、把持データ取得部11により取得された更新用把持データ群に含まれる把持データに含まれるノイズを、第1の把持データ群と同様に除去する。
The
時間変動把持データ算出部13は、ノイズ除去部12によりノイズが除去された更新用把持データ群に基づく時間変動把持データを更新用時間変動把持データとして算出する。
The time variation grip
確率密度関数生成部14は、時間変動把持データ算出部13により算出された更新用時間変動把持データに基づく確率密度関数を更新用確率密度関数として生成する。
The probability density
特徴ベクトル規定部15は、基準確率密度関数と、確率密度関数生成部14により生成された更新用確率密度関数との分布の類似度として定義されるJS情報量を算出する。更に、特徴ベクトル規定部15は、更新用確率密度関数に基づき算出されたJS情報量の算出を、把持データを取得するための全てのセンサ(i=1,2,・・・,N)について実施して、JS情報量特徴ベクトルJSD(YTU)を、更新用特徴ベクトルとして規定する。
The feature
把持状態情報格納部17は、特徴ベクトル規定部15により規定された更新用特徴ベクトルを含む第3の把持状態情報を、把持状態情報記憶部18に記憶させる。
The gripping state information storage unit 17 causes the gripping state
なお、第1の把持状態に該当すると判定された第2の把持状態を第3の把持状態と見なすこととして、第2の把持データ群を更新用把持データ群として用いて、以上説明した把持データ取得部11による更新用把持データ群の取得から、事後確率分布算出部16による更新用事後確率分布の算出に至る処理を実施することとしてもよい。
Note that the second gripping state determined to correspond to the first gripping state is regarded as the third gripping state, and the grip data described above is used by using the second gripping data group as the update gripping data group. Processing from acquisition of the update grip data group by the
また、把持データ取得部11は、更新用の把持状態情報による更新を実施するか否かを検証するための第4の把持状態に基づき取得された把持データ群を更新検証用把持データ群として取得する。更新検証用把持データ群は、第4の把持状態でユーザに把持された端末3において検出部31により検出され、さらに送信部32により送信されたデータである。
Further, the grip
ノイズ除去部12は、把持データ取得部11により取得された更新検証用把持データ群に含まれる把持データに含まれるノイズを、第1の把持データ群と同様に除去する。
The
時間変動把持データ算出部13は、ノイズ除去部12によりノイズが除去された更新検証用把持データ群に基づく時間変動把持データを更新検証用時間変動把持データとして算出する。
The time variation grip
確率密度関数生成部14は、時間変動把持データ算出部13により算出された更新検証用時間変動把持データに基づく確率密度関数を更新検証用確率密度関数として生成する。
The probability density
特徴ベクトル規定部15は、基準確率密度関数と、確率密度関数生成部14により生成された更新検証用確率密度関数との分布の類似度として定義されるJS情報量を算出する。更に、特徴ベクトル規定部15は、更新検証用確率密度関数に基づき算出されたJS情報量の算出を、把持データを取得するための全てのセンサ(i=1,2,・・・,N)について実施して、JS情報量特徴ベクトルJSD(YTv)を、更新検証用特徴ベクトルとして規定する。
The feature
第2類似尺度算出部22は、特徴ベクトル規定部15により規定された更新検証用特徴ベクトルと、把持状態情報記憶部18に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す第1の類似尺度Sim(JSD(YTv),JSD(YT))を算出する。また、第2類似尺度算出部22は、更新検証用特徴ベクトルと、特徴ベクトル規定部15により規定された更新用特徴ベクトルとの類似度合いを示す第2の類似尺度Sim(JSD(YTv),JSD(YTU))をそれぞれ算出する。第1及び第2の類似尺度は、例えば、式(21)により算出される。
The second similarity
第2判定部23は、第2類似尺度算出部22により算出された第1の類似尺度より第2の類似尺度の方が大きいか否かを判定する。具体的には、第2判定部23は、式(22)及び式(23)に示すように、第1の類似性尺度より第2の類似性尺度の方が大きいか否かを判定する。
更新部24は、第2判定部23により第1の類似尺度より第2の類似尺度の方が大きいと判定された場合に、把持状態情報記憶部18に記憶された第1の把持状態情報を、更新用特徴ベクトルを含む第3の把持状態情報に更新する。
When the
次に、図8を参照して、照合用の把持状態情報の更新処理における処理内容を説明する。 Next, with reference to FIG. 8, the processing content in the update process of the holding | grip state information for collation is demonstrated.
まず、検出部31は、更新用把持データを検出する(S31)。更新用把持データは、第3の把持状態に基づき取得されたものである。続いて、送信部32は、時系列の把持データからなる更新用把持データ群を認識装置1に送信する(S32)。
First, the
更新用把持データ群が端末3から送信されると、把持データ取得部11は、第3の把持状態に基づき取得された更新用把持データ群を取得する(S33)。次に、ノイズ除去部12は、更新用把持データ群に含まれる把持データに含まれる種々のノイズを除去する(S34)。続いて、時間変動把持データ算出部13は、ステップS34においてノイズ除去部12によりノイズが除去された把持データ群に基づく時間変動把持データを更新用時間変動把持データとして算出する(S35)。
When the update grip data group is transmitted from the
次に、確率密度関数生成部14は、時間変動把持データ算出部13により算出された更新用時間変動把持データに基づく確率密度関数を更新用確率密度関数として生成する(S36)。続いて、特徴ベクトル規定部15は、基準確率密度関数と、確率密度関数生成部14により生成された更新用確率密度関数との分布の類似度として定義されるJS情報量を算出する。更に続いて、特徴ベクトル規定部15は、更新用確率密度関数に基づき算出されたJS情報量の算出を、把持データを取得するための全てのセンサ(i=1,2,・・・,N)について実施して、JS情報量特徴ベクトルJSD(YTU)を、更新用特徴ベクトルとして規定する(S37)。
Next, the probability density
そして、把持状態情報格納部17は、特徴ベクトル規定部15により生成された更新用特徴ベクトルJSD(YTU)を含む第3の把持状態情報を、把持状態を認識するための情報として、把持状態情報記憶部18に記憶させる(S38)。
Then, the gripping state information storage unit 17 uses the third gripping state information including the update feature vector JSD (Y TU ) generated by the feature
一方、検出部31は、更新検証用把持データを検出する(S41)。更新検証用把持データは、第4の把持状態に基づき取得されたものである。続いて、送信部32は、時系列の把持データからなる更新検証用把持データ群を認識装置1に送信する(S42)。
On the other hand, the
更新検証用把持データ群が端末3から送信されると、把持データ取得部11は、第4の把持状態に基づき取得された更新検証用把持データ群を取得する(S43)。次に、ノイズ除去部12は、更新検証用把持データ群に含まれる把持データに含まれる種々のノイズを除去する(S44)。続いて、時間変動把持データ算出部13は、ステップS44においてノイズ除去部12によりノイズが除去された把持データ群に基づく時間変動把持データを更新検証用時間変動把持データとして算出する(S45)。
When the update verification grip data group is transmitted from the
次に、確率密度関数生成部14は、時間変動把持データ算出部13により算出された更新検証用時間変動把持データに基づく確率密度関数を更新検証用確率密度関数として生成する(S46)。続いて、特徴ベクトル規定部15は、基準確率密度関数と、確率密度関数生成部14により生成された更新検証用確率密度関数との分布の類似度として定義されるJS情報量を算出する。更に、特徴ベクトル規定部15は、更新検証用確率密度関数に基づき算出されたJS情報量の算出を、把持データを取得するための全てのセンサ(i=1,2,・・・,N)について実施して、JS情報量特徴ベクトルJSD(YT)を、更新検証用特徴ベクトルとして規定する(S47)。
Next, the probability density
次に、第2類似尺度算出部22は、特徴ベクトル規定部15により規定された更新検証用特徴ベクトルと、把持状態情報記憶部18に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す第1の類似尺度Sim(JSD(YTv),JSD(YT))、及び更新検証用特徴ベクトルと、特徴ベクトル規定部15により規定された更新用特徴ベクトルとの類似度合いを示す第2の類似尺度Sim(JSD(YTv),JSD(YTU))をそれぞれ算出する(S48)。
Next, the second similarity
続いて、第2判定部23は、第2類似尺度算出部22により算出された第1の類似尺度より第2の類似尺度の方が大きいか否かを判定する(S49)。そして、ステップS49において、第1の類似尺度より第2の類似尺度の方が大きいと判定された場合に、更新部24は、把持状態情報記憶部18に記憶された第1の把持状態情報を、更新用特徴ベクトルを含む第3の把持状態情報に更新する(S50)。
Subsequently, the
以上のように把持状態情報の更新処理が行われることにより、把持状態を認識するための情報として適切な把持状態情報が把持状態情報記憶部18に格納される。従って、例えば、第1の把持状態に該当すると判定された第2の把持状態に基づく第2の把持データを更新用把持データとして採用することにより、把持状態の認識のために参照される把持状態情報を、例えば経年的な変化に応じて、適切な情報に保つことができる。
As described above, when the gripping state information is updated, appropriate gripping state information is stored in the gripping state
本実施形態の認識装置1、認識方法及び認識システムによれば、ユーザによる端末3の把持状態を示す把持データの認識により端末3への入力操作を実現させるので、ユーザに対して特段の操作が強いられない。また、把持データの時間変動を示す時間変動データから統計的手法により算出した確率密度関数と、基準確率密度関数との分布の類似度を表す特徴ベクトルを、把持状態を認識するための把持状態情報として記憶するので、把持データを検出するための検出装置固有の事情に起因するノイズや、その他の突発的なノイズに対してロバストである。そして、種々のノイズに対してロバストな把持状態情報に基づき、把持状態が認識されるので、高精度な認識処理に基づく端末3への入力が実現される。
According to the
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。 The present invention has been described in detail based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.
1…認識装置、100…認識システム、3…端末、11…把持データ取得部、12…ノイズ除去部、13…時間変動把持データ算出部、14…確率密度関数生成部、15…特徴ベクトル規定部、16…把持状態情報格納部、18…把持状態情報記憶部、19…類似尺度算出部、20…判定部、21…認識情報送信部、22…第2類似尺度算出部、23…第2判定部、24…更新部、31…検出部、32…送信部、33…認識情報受信部、34…実行部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
第1の把持状態に基づき取得された前記把持データ群を第1把持データ群として取得する第1把持データ取得手段と、
前記把持データ群に含まれる各時刻における前記把持データの時間変動を示す時間変動データの群からなる時間変動把持データであって、前記第1把持データ取得手段により取得された第1把持データ群に基づく前記時間変動把持データを第1時間変動把持データとして算出する第1時間変動把持データ算出手段と、
時間変動把持データに示される時間変動の変動状態を示す確率密度関数であって、前記第1時間変動把持データ算出手段により算出された第1時間変動把持データに基づく前記確率密度関数を第1確率密度関数として生成する第1確率密度関数生成手段と、
基準とする基準時間変動把持データに基づき生成された確率密度関数である基準確率密度関数と、前記第1確率密度関数生成手段により生成された第1確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された該分布の類似度を第1特徴ベクトルとして規定する第1特徴ベクトル規定手段と、
前記第1特徴ベクトル規定手段により生成された第1の特徴ベクトルを含む第1の把持状態情報を、把持状態を認識するための情報として、把持状態情報記憶手段に記憶させる把持状態情報格納手段と、
第2の把持状態に基づき取得された前記把持データ群を第2把持データ群として取得する第2把持データ取得手段と、
前記第2把持データ取得手段により取得された第2把持データ群に基づく前記時間変動把持データを第2時間変動把持データとして算出する第2時間変動把持データ算出手段と、
前記第2時間変動把持データ算出手段により算出された第2時間変動把持データに基づく前記確率密度関数を、第2確率密度関数として生成する第2確率密度関数生成手段と、
前記基準確率密度関数と、前記第2確率密度関数生成手段により生成された第2確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を第2特徴ベクトルとして規定する第2特徴ベクトル規定手段と、
前記第2特徴ベクトル規定手段により規定された第2特徴ベクトルと、前記把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す類似尺度を算出する類似尺度算出手段と、
前記類似尺度算出手段により算出された類似尺度が所定の閾値以上である場合に、前記第2の把持状態が前記第1の把持状態に該当すると判定する判定手段と、
を備える認識装置。 A recognition device for recognizing a gripping state of a terminal by a user based on a gripping data group including a plurality of gripping data detected in time series at the terminal and indicating a gripping state of the terminal by the user,
First grip data acquisition means for acquiring the grip data group acquired based on the first grip state as a first grip data group;
Time variation grip data comprising a group of time variation data indicating time variation of the grip data at each time included in the grip data group, wherein the first grip data group acquired by the first grip data acquisition means First time-variable gripping data calculating means for calculating the time-variable gripping data based on the first time-variable gripping data;
A probability density function indicating a variation state of time variation indicated by the time variation grasping data, wherein the probability density function based on the first time variation grasping data calculated by the first time variation grasping data calculating means is a first probability. First probability density function generating means for generating as a density function;
Calculating a similarity of distribution between a reference probability density function which is a probability density function generated based on reference time variation gripping data as a reference and the first probability density function generated by the first probability density function generating means; First feature vector defining means for defining the calculated similarity of the distribution as a first feature vector;
Gripping state information storage means for storing, in the gripping state information storage means, first gripping state information including the first feature vector generated by the first feature vector defining means as information for recognizing the gripping state; ,
Second grip data acquisition means for acquiring the grip data group acquired based on the second grip state as a second grip data group;
Second time-variable grip data calculating means for calculating the time-variable grip data based on the second grip data group acquired by the second grip data acquiring means as second time-variable grip data;
Second probability density function generating means for generating the probability density function based on the second time variable gripping data calculated by the second time variable gripping data calculating means as a second probability density function;
Calculating a similarity of distribution between the reference probability density function and the second probability density function generated by the second probability density function generating means, and defining the calculated similarity of the distribution as a second feature vector; Two feature vector defining means;
A similarity measure indicating the degree of similarity between the second feature vector defined by the second feature vector defining unit and the first feature vector included in the first gripping state information stored in the gripping state information storage unit is calculated. A similarity measure calculating means,
A determination unit that determines that the second gripping state corresponds to the first gripping state when the similarity scale calculated by the similarity scale calculating unit is equal to or greater than a predetermined threshold;
A recognition device comprising:
前記更新用把持データ取得手段により取得された更新用把持データ群に基づく前記時間変動把持データを、更新用時間変動把持データとして算出する更新用時間変動把持データ算出手段と、
前記更新用時間変動把持データ算出手段により算出された更新用時間変動把持データに基づく前記確率密度関数を、更新用確率密度関数として生成する更新用確率密度関数生成手段と、
前記基準確率密度関数と、前記更新用確率密度関数生成手段により生成された更新用確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を更新用特徴ベクトルとして規定する更新用特徴ベクトル規定手段と、
第4の把持状態に基づき取得された前記把持データ群を更新検証用把持データ群として取得する更新検証用把持データ取得手段と、
前記更新検証用把持データ取得手段により取得された更新検証用把持データ群に基づく前記時間変動把持データを更新検証用時間変動把持データとして算出する更新検証用時間変動把持データ算出手段と、
前記更新検証用時間変動把持データ算出手段により算出された更新検証用時間変動把持データに基づく前記確率密度関数を、更新検証用確率密度関数として生成する更新検証用確率密度関数生成手段と、
前記基準確率密度関数と、前記更新検証用確率密度関数生成手段により生成された更新検証用確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を更新検証用特徴ベクトルとして規定する更新検証用特徴ベクトル規定手段と、
前記更新検証用特徴ベクトル規定手段により規定された更新検証用特徴ベクトルと、前記把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す第1の類似尺度を算出し、前記更新検証用特徴ベクトルと、前記更新用特徴ベクトル規定手段により規定された更新用特徴ベクトルとの類似度合いを示す第2の類似尺度を算出する第2類似尺度算出手段と、
前記第2類似尺度算出手段により算出された前記第1の類似尺度より前記第2の類似尺度の方が大きいか否かを判定する第2判定手段と、
前記第2判定手段により前記第1の類似尺度より前記第2の類似尺度の方が大きいと判定された場合に、前記把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報を、前記更新用特徴ベクトルを含む第3の把持状態情報に更新する更新手段と、
を更に備える請求項1に記載の認識装置。 Update grip data acquisition means for acquiring the grip data group acquired based on the third grip state as an update grip data group;
Update time-variable grip data calculating means for calculating the time-variable grip data based on the update grip data group acquired by the update grip data acquiring means as update time-variable grip data;
Update probability density function generation means for generating the probability density function based on the update time fluctuation grip data calculated by the update time fluctuation grip data calculation means as an update probability density function;
Update that calculates the similarity of the distribution between the reference probability density function and the update probability density function generated by the update probability density function generation means, and defines the calculated distribution similarity as an update feature vector Feature vector defining means;
Update verification grip data acquisition means for acquiring the grip data group acquired based on a fourth grip state as an update verification grip data group;
Update verification time variation grip data calculation means for calculating the time variation grip data based on the update verification grip data group acquired by the update verification grip data acquisition means as update verification time variation grip data;
Update probability probability density function generation means for generating the probability density function based on the update verification time fluctuation grip data calculated by the update verification time fluctuation grip data calculation means as an update verification probability density function;
The distribution similarity between the reference probability density function and the update verification probability density function generated by the update verification probability density function generation unit is calculated, and the calculated distribution similarity is used as an update verification feature vector. A feature vector defining means for defining update verification;
A first degree of similarity between the update verification feature vector defined by the update verification feature vector defining unit and the first feature vector included in the first gripping state information stored in the gripping state information storage unit Second similarity measure calculating means for calculating a second similarity measure indicating a degree of similarity between the update verification feature vector and the update feature vector defining means. When,
Second determination means for determining whether or not the second similarity scale is larger than the first similarity scale calculated by the second similarity scale calculation means;
When the second determination unit determines that the second similarity scale is larger than the first similarity scale, the first grip state information stored in the grip state information storage unit is updated. Updating means for updating to third gripping state information including a feature vector for use;
The recognition device according to claim 1, further comprising:
請求項1または2に記載の認識装置。 Before using the grip data group for the calculation of the time-varying grip data, in the grip data included in the grip data group, noise, pulse noise, and the grip data corresponding to the transient state related to detection of the grip data are detected. Noise removing means for removing at least one of noise that can be removed by wavelet shrinkage, noise caused by a direct current component related to detection of the grip data, and Gaussian noise;
The recognition apparatus according to claim 1 or 2.
第1の把持状態に基づき取得された前記把持データ群を第1把持データ群として取得する第1把持データ取得ステップと、
前記把持データ群に含まれる各時刻における前記把持データの時間変動を示す時間変動データの群からなる時間変動把持データであって、前記第1把持データ取得ステップにおいて取得された第1把持データ群に基づく前記時間変動把持データを第1時間変動把持データとして算出する第1時間変動把持データ算出ステップと、
時間変動把持データに示される時間変動の変動状態を示す確率密度関数であって、前記第1時間変動把持データ算出ステップにおいて算出された第1時間変動把持データに基づく前記確率密度関数を第1確率密度関数として生成する第1確率密度関数生成ステップと、
基準とする基準時間変動把持データに基づき生成された確率密度関数である基準確率密度関数と、前記第1確率密度関数生成ステップにおいて生成された第1確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された該分布の類似度を第1特徴ベクトルとして規定する第1特徴ベクトル規定ステップと、
前記第1特徴ベクトル規定ステップにおいて生成された第1の特徴ベクトルを含む第1の把持状態情報を、把持状態を認識するための情報として、把持状態情報記憶手段に記憶させる把持状態情報格納ステップと、
第2の把持状態に基づき取得された前記把持データ群を第2把持データ群として取得する第2把持データ取得ステップと、
前記第2把持データ取得ステップにおいて取得された第2把持データ群に基づく前記時間変動把持データを第2時間変動把持データとして算出する第2時間変動把持データ算出ステップと、
前記第2時間変動把持データ算出ステップにおいて算出された第2時間変動把持データに基づく前記確率密度関数を、第2確率密度関数として生成する第2確率密度関数生成ステップと、
前記基準確率密度関数と、前記第2確率密度関数生成ステップにおいて生成された第2確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を第2特徴ベクトルとして規定する第2特徴ベクトル規定ステップと、
前記第2特徴ベクトル規定ステップにおいて規定された第2特徴ベクトルと、前記把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す類似尺度を算出する類似尺度算出ステップと、
前記類似尺度算出ステップにおいて算出された類似尺度が所定の閾値以上である場合に、前記第2の把持状態が前記第1の把持状態に該当すると判定する判定ステップと、
を有する認識方法。 A recognition method in a recognition apparatus for recognizing a gripping state of a terminal by a user based on a gripping data group including a plurality of gripping data detected in time series at the terminal and indicating a gripping state of the terminal by the user,
A first grip data acquisition step of acquiring the grip data group acquired based on the first grip state as a first grip data group;
Time variation grip data composed of a group of time variation data indicating time variation of the grip data at each time included in the grip data group, the first grip data group acquired in the first grip data acquisition step A first time-variable gripping data calculating step for calculating the time-variable gripping data based on the first time-variable gripping data;
A probability density function indicating a variation state of time variation indicated by the time variation grasping data, wherein the probability density function based on the first time variation grasping data calculated in the first time variation grasping data calculating step is a first probability. A first probability density function generating step for generating as a density function;
Calculating a similarity of distribution between a reference probability density function that is a probability density function generated based on reference time variation grasping data as a reference and the first probability density function generated in the first probability density function generation step; A first feature vector defining step for defining the calculated similarity of the distribution as a first feature vector;
A gripping state information storing step of storing in the gripping state information storage means the first gripping state information including the first feature vector generated in the first feature vector defining step as information for recognizing the gripping state; ,
A second grip data acquisition step of acquiring the grip data group acquired based on the second grip state as a second grip data group;
A second time-variable grip data calculation step for calculating the time-variable grip data based on the second grip data group acquired in the second grip data acquisition step as second time-variable grip data;
A second probability density function generating step of generating the probability density function based on the second time variable gripping data calculated in the second time variable gripping data calculating step as a second probability density function;
A similarity degree of distribution between the reference probability density function and the second probability density function generated in the second probability density function generation step is calculated, and a similarity degree of the calculated distribution is defined as a second feature vector. Two feature vector defining steps;
A similarity measure indicating a degree of similarity between the second feature vector defined in the second feature vector defining step and the first feature vector included in the first gripping state information stored in the gripping state information storage unit is calculated. A similarity measure calculating step,
A determination step of determining that the second gripping state corresponds to the first gripping state when the similarity scale calculated in the similarity scale calculating step is equal to or greater than a predetermined threshold;
A recognition method.
前記更新用把持データ取得ステップにおいて取得された更新用把持データ群に基づく前記時間変動把持データを、更新用時間変動把持データとして算出する更新用時間変動把持データ算出ステップと、
前記更新用時間変動把持データ算出ステップにおいて算出された更新用時間変動把持データに基づく前記確率密度関数を、更新用確率密度関数として生成する更新用確率密度関数生成ステップと、
前記基準確率密度関数と、前記更新用確率密度関数生成ステップにおいて生成された更新用確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を更新用特徴ベクトルとして規定する更新用特徴ベクトル規定ステップと、
第4の把持状態に基づき取得された前記把持データ群を更新検証用把持データ群として取得する更新検証用把持データ取得ステップと、
前記更新検証用把持データ取得ステップにおいて取得された更新検証用把持データ群に基づく前記時間変動把持データを、更新検証用時間変動把持データとして算出する更新検証用時間変動把持データ算出ステップと、
前記更新検証用時間変動把持データ算出ステップにおいて算出された更新検証用時間変動把持データに基づく前記確率密度関数を、更新検証用確率密度関数として生成する更新検証用確率密度関数生成ステップと、
前記基準確率密度関数と、前記更新検証用確率密度関数生成ステップにおいて生成された更新検証用確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を更新検証用特徴ベクトルとして規定する更新検証用特徴ベクトル規定ステップと、
前記更新検証用特徴ベクトル規定ステップにおいて規定された更新検証用特徴ベクトルと、前記把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す第1の類似尺度を算出し、前記更新検証用特徴ベクトルと、前記更新用特徴ベクトル規定ステップにおいて規定された更新用特徴ベクトルとの類似度合いを示す第2の類似尺度を算出する第2類似尺度算出ステップと、
前記第2類似尺度算出ステップにおいて算出された前記第1の類似尺度より前記第2の類似尺度の方が大きいか否かを判定する第2判定ステップと、
前記第2判定ステップにおいて前記第1の類似尺度より前記第2の類似尺度の方が大きいと判定された場合に、前記把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報を、前記更新用特徴ベクトルを含む第3の把持状態情報に更新する更新ステップと、
を更に有する請求項4に記載の認識方法。 An update grip data acquisition step for acquiring the grip data group acquired based on the third grip state as an update grip data group;
An update time-variable grip data calculation step for calculating the time-variable grip data based on the update grip data group acquired in the update grip data acquisition step as update time-variable grip data;
An update probability density function generating step for generating, as an update probability density function, the probability density function based on the update time variable grip data calculated in the update time variable grip data calculating step;
Update that calculates the similarity of the distribution between the reference probability density function and the update probability density function generated in the update probability density function generation step, and defines the calculated distribution similarity as an update feature vector A feature vector defining step;
An update verification grip data acquisition step of acquiring the grip data group acquired based on the fourth grip state as an update verification grip data group;
An update verification time variation grip data calculation step for calculating the time variation grip data based on the update verification grip data group acquired in the update verification grip data acquisition step as update verification time variation grip data;
An update verification probability density function generating step for generating the probability density function based on the update verification time variation grasping data calculated in the update verification time variation grasping data calculating step;
The distribution similarity between the reference probability density function and the update verification probability density function generated in the update verification probability density function generation step is calculated, and the calculated distribution similarity is used as the update verification feature vector. A feature vector prescribing step for defining update verification;
A first degree of similarity between the update verification feature vector defined in the update verification feature vector defining step and the first feature vector included in the first gripping state information stored in the gripping state information storage means. A second similarity measure calculating step for calculating a second similarity measure indicating a degree of similarity between the update verification feature vector and the update feature vector defining step When,
A second determination step of determining whether or not the second similarity measure is larger than the first similarity measure calculated in the second similarity measure calculation step;
When it is determined in the second determination step that the second similarity scale is larger than the first similarity scale, the first gripping state information stored in the gripping state information storage unit is updated. An update step for updating to third gripping state information including a feature vector for use;
The recognition method according to claim 4, further comprising:
前記端末は、
前記把持データを検出する検出手段と、
前記検出手段により時系列に検出された複数の把持データを含む把持データ群を前記認識装置に送信する送信手段と、
を備え、
前記認識装置は、
第1の把持状態に基づき取得された前記把持データ群を第1把持データ群として取得する第1把持データ取得手段と、
前記把持データ群に含まれる各時刻における前記把持データの時間変動を示す時間変動データの群からなる時間変動把持データであって、前記第1把持データ取得手段により取得された第1把持データ群に基づく前記時間変動把持データを第1時間変動把持データとして算出する第1時間変動把持データ算出手段と、
時間変動把持データに示される時間変動の変動状態を示す確率密度関数であって、前記第1時間変動把持データ算出手段により算出された第1時間変動把持データに基づく前記確率密度関数を第1確率密度関数として生成する第1確率密度関数生成手段と、
基準とする基準時間変動把持データに基づき生成された確率密度関数である基準確率密度関数と、前記第1確率密度関数生成手段により生成された第1確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された該分布の類似度を第1特徴ベクトルとして規定する第1特徴ベクトル規定手段と、
前記第1特徴ベクトル規定手段により生成された第1の特徴ベクトルを含む第1の把持状態情報を、把持状態を認識するための情報として、把持状態情報記憶手段に記憶させる把持状態情報格納手段と、
第2の把持状態に基づき取得された前記把持データ群を第2把持データ群として取得する第2把持データ取得手段と、
前記第2把持データ取得手段により取得された第2把持データ群に基づく前記時間変動把持データを第2時間変動把持データとして算出する第2時間変動把持データ算出手段と、
前記第2時間変動把持データ算出手段により算出された第2時間変動把持データに基づく前記確率密度関数を、第2確率密度関数として生成する第2確率密度関数生成手段と、
前記基準確率密度関数と、前記第2確率密度関数生成手段により生成された第2確率密度関数との分布の類似度を算出し、算出された分布の類似度を第2特徴ベクトルとして規定する第2特徴ベクトル規定手段と、
前記第2特徴ベクトル規定手段により規定された第2特徴ベクトルと、前記把持状態情報記憶手段に記憶された第1の把持状態情報に含まれる第1特徴ベクトルとの類似度合いを示す類似尺度を算出する類似尺度算出手段と、
前記類似尺度算出手段により算出された類似尺度が所定の閾値以上である場合に、前記第2の把持状態が前記第1の把持状態に該当すると判定する判定手段と、
を備える認識システム。 A recognition system comprising: a terminal; and a recognition device that recognizes a gripping state of the terminal by the user based on a gripping data group that indicates a gripping state of the terminal by the user and includes a plurality of gripping data detected in time series by the terminal Because
The terminal
Detecting means for detecting the grip data;
Transmitting means for transmitting a grip data group including a plurality of grip data detected in time series by the detection means to the recognition device;
With
The recognition device is
First grip data acquisition means for acquiring the grip data group acquired based on the first grip state as a first grip data group;
Time variation grip data comprising a group of time variation data indicating time variation of the grip data at each time included in the grip data group, wherein the first grip data group acquired by the first grip data acquisition means First time-variable gripping data calculating means for calculating the time-variable gripping data based on the first time-variable gripping data;
A probability density function indicating a variation state of time variation indicated by the time variation grasping data, wherein the probability density function based on the first time variation grasping data calculated by the first time variation grasping data calculating means is a first probability. First probability density function generating means for generating as a density function;
Calculating a similarity of distribution between a reference probability density function which is a probability density function generated based on reference time variation gripping data as a reference and the first probability density function generated by the first probability density function generating means; First feature vector defining means for defining the calculated similarity of the distribution as a first feature vector;
Gripping state information storage means for storing, in the gripping state information storage means, first gripping state information including the first feature vector generated by the first feature vector defining means as information for recognizing the gripping state; ,
Second grip data acquisition means for acquiring the grip data group acquired based on the second grip state as a second grip data group;
Second time-variable grip data calculating means for calculating the time-variable grip data based on the second grip data group acquired by the second grip data acquiring means as second time-variable grip data;
Second probability density function generating means for generating the probability density function based on the second time variable gripping data calculated by the second time variable gripping data calculating means as a second probability density function;
Calculating a similarity of distribution between the reference probability density function and the second probability density function generated by the second probability density function generating means, and defining the calculated similarity of the distribution as a second feature vector; Two feature vector defining means;
A similarity measure indicating the degree of similarity between the second feature vector defined by the second feature vector defining unit and the first feature vector included in the first gripping state information stored in the gripping state information storage unit is calculated. A similarity measure calculating means,
A determination unit that determines that the second gripping state corresponds to the first gripping state when the similarity scale calculated by the similarity scale calculating unit is equal to or greater than a predetermined threshold;
A recognition system comprising:
前記判定手段による判定の結果に関する認識情報を前記端末に送信する認識情報送信手段を更に備え、
前記端末は、
前記認識装置から送信された認識情報を受信する認識情報受信手段と、
前記認識情報受信手段により受信された認識情報に応じた所定の処理を実行する実行手段と、を更に備える、
請求項6に記載の認識システム。
The recognition device is
Recognizing information transmitting means for transmitting the recognizing information related to the determination result by the determining means to the terminal;
The terminal
Recognition information receiving means for receiving the recognition information transmitted from the recognition device;
Execution means for executing a predetermined process according to the recognition information received by the recognition information receiving means;
The recognition system according to claim 6.
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