JP4221330B2 - インタフェース方法、装置、およびプログラム - Google Patents
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Description
塚田ら,"Ubi−Finger:モバイル指向ジェスチャ入力デバイスの研究",情報処理学会論文誌,2002.12 福本ら,"動画像処理による非接触ハンドリーダ",第7回ヒューマン・インタフェース・シンポジウム論文集,pp.427−432,1991 金次ら,電子情報通信学会画像工学研究会,2002.1 山本ら,"ユビキタスステレオビジョンを用いた腕さしジェスチャインタフェース",第9回画像センシングシンポジウム,2003.6
実空間上にある物体の情報の一部もしくは全体に渡る3次元位置情報およびその付加情報を登録する空間情報登録ステップと、
複数台のカメラで撮影した複数の入力画像から、操作者の体の部位の、該操作者の指し示した方向に関わる始点と終点の3次元座標を算出し、操作者の指し示す実空間上での3次元指示方向情報を求める3次元指示方向情報算出ステップと、
得られた該3次元指示方向情報と、前記登録された物体の情報とから、操作者が指し示す3次元指示位置情報である、操作者が指し示す方向の延長線と、登録された物体との交点に関する情報を検出する3次元指示位置検出ステップであって、実空間を分割したボクセル空間の各ボクセルに1対1に対応した投票箱を含む投票箱データメモリの、該3次元指示方向情報に基づき操作者の指し示す方向の延長線が交差するボクセルに対応する投票箱に投票処理を行う投票処理ステップと、投票箱データメモリ内の各投票箱に記録されている投票値の情報と、登録されている物体情報とから、操作者の指し示す3次元指示位置のボクセルを検出する検出処理ステップとを含む3次元指示位置検出ステップとを有し、
前記投票処理ステップは、交差するボクセルに隣接し、ボクセル毎に異なる重み付けがされた投票箱が予め設定されているボクセルに投票処理を行うステップをさらに有し、前記検出ステップは、時間的に連続した画像に対する投票処理により積算された投票値が所定の閾値を越えたボクセルを、該操作者の指し示す3次元指示位置のボクセルとして検出する。
1)請求項1と4と5の発明によれば、非装着であるため、ユーザの利便性が向上し、またユーザの指示方向を検出し指示位置を検出できるため、3次元的なポインティングを実現でき、さらに3次元的なポインティングの指示先として、スクリーン上だけでなく実空間上の位置もポインティング可能であり、応用先を広げることができ、また投票処理を用いることによりユーザが指し示したい位置を精度よく認識することができる。
さらに、ポインティング方向の周辺に対する投票処理を行うことや投票値の重みを変えることによる精度向上化を図ることができる。
2)請求項3の発明によれば、投票した投票値を時間経過とともに減らすことができるので、誤認識を減らし、精度を向上させることができる。
図1は本発明の第1の実施形態のインタフェース装置の構成図、図2はその処理の流れを示すフローチャートである。
図6は本発明の第2の実施形態のインタフェース装置の構成図、図7はその処理の流れを示すフローチャートである。
図10は本発明の第3の実施形態のインタフェース装置の構成図、図11はその処理の流れを示すフローチャートである。
v(i+1)=v(i)(x,y,z)−s
を行うことにより実行できる。投票箱の値が0の場合は、sを減算しなくてよい。
v(i+1)=v(i)(x,y,z)×m
を行うことにより、同様に時間と共に値を減らすことができる。求められた値はそのままでは実数になるが、計算しやすいように、小数点以下を切り捨てるなどの整数化を行ってもよい。減算を引き算(−s)で行う場合は、時間と共に単調に減少していくが、掛け算(×m)で行う場合は、時間が経つにつれ、減少する量は小さくなる特徴を持つ。必要に応じ使い分ければよい。
2 3次元指示方向情報算出部
3 3次元指示位置検出部
4 空間情報登録部
5 空間情報データメモリ
6 ユーザ
21 距離画像生成部
22 始終点2次元座標算出部
23 始終点3次元座標算出部
31 投票処理部
31a 交差ボクセル投票処理部
31b 隣接ボクセル投票処理部
32 検出処理部
33 投票箱データメモリ
34 投票値減算処理部
100〜109 ステップ
Claims (5)
- 複数台のカメラで撮影された画像を入力し、操作者が体の部位を用いて指し示した実空間内の位置もしくは物体を認識するインタフェース方法であって、
実空間上にある物体の情報の一部もしくは全体に渡る3次元位置情報およびその付加情報を登録する空間情報登録ステップと、
複数台のカメラで撮影した複数の入力画像から、操作者の体の部位の、該操作者の指し示した方向に関わる始点と終点の3次元座標を算出し、該操作者の指し示す実空間上での3次元指示方向情報を求める3次元指示方向検出ステップと、
得られた該3次元指示方向情報と、前記登録された物体の情報とから、該操作者が指し示す3次元指示位置情報である、該操作者が指し示す方向の延長線と、登録された物体との交点に関する情報を検出する3次元指示位置検出ステップであって、実空間を分割したボクセル空間の各ボクセルに1対1に対応した投票箱を含む投票箱データメモリの、該3次元指示方向情報に基づき該操作者の指し示す方向の延長線が交差するボクセルに対応する投票箱に投票処理を行う投票処理ステップと、前記投票箱データメモリ内の各投票箱に記録されている投票値の情報と、登録されている物体情報とから、操作者の指し示す3次元指示位置のボクセルを検出する検出ステップとを含む3次元指示位置検出ステップとを有し、
前記投票処理ステップは、交差するボクセルに隣接し、ボクセル毎に異なる重み付けがされた投票箱が予め設定されているボクセルに投票処理を行うステップをさらに有し、前記検出ステップは、時間的に連続した画像に対する投票処理により積算された投票値が所定の閾値を越えたボクセルを、該操作者の指し示す3次元指示位置のボクセルとして検出する、インタフェース方法。 - 前記重み付けは、交差するボクセルに近い方から高い点数となるようなものである、請求項1に記載のインタフェース方法。
- 前記3次元指示位置検出ステップが、時間的に連続した画像に対する前記投票値を減算するステップをさらに含む、請求項1または2に記載のインタフェース方法。
- 複数台のカメラで撮影された画像を入力し、操作者が体の部位を用いて指し示した実空間内の位置もしくは物体を認識するインタフェース装置であって、
実空間上にある物体の情報の一部もしくは全体に渡る3次元位置情報およびその付加情報を登録する空間情報登録手段と、
複数台のカメラで撮影した複数の入力画像から、操作者の体の部位の、該操作者の指し示した方向に関わる始点と終点の3次元座標を算出し、該操作者の指し示す実空間上での3次元指示方向情報を求める3次元指示方向情報算出手段と、
得られた該3次元指示方向情報と、前記登録された物体の情報とから、操作者が指し示す3次元指示位置情報である、該操作者が指し示す方向の延長線と、登録された物体との交点に関する情報を検出する3次元指示位置検出手段であって、実空間を分割したボクセル空間の各ボクセルに1対1に対応した投票箱を含む投票箱データメモリと、該3次元指示方向情報に基づき該操作者の指し示す方向の延長線が通過するボクセルに対応する投票箱に投票処理を行う投票処理手段と、前記投票箱データメモリ内の各投票箱に記録されている投票値の情報と、登録されている物体情報とから、該操作者の指し示す3次元指示位置のボクセルを検出する検出処理手段とを含む3次元指示位置検出手段とを有し、
前記投票処理手段は、交差するボクセルに隣接し、ボクセル毎に異なる重み付けがされた投票箱が予め設定されているボクセルに投票処理を行い、前記検出処理手段は、時間的に連続した画像に対する投票処理により積算された投票値が所定の閾値を越えたボクセルを、該操作者の指し示す3次元指示位置のボクセルとして検出する、インタフェース装置。 - 請求項1から3のいずれか1項記載のインタフェース方法をコンピュータに実行させるためのインタフェースプログラム。
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