JP6447521B2 - 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
1.本実施形態に係る情報処理方法
2.本実施形態に係る情報処理装置
3.本実施形態に係るプログラム
本実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する前に、まず、本実施形態に係る情報処理方法について説明する。以下では、本実施形態に係る情報処理方法に係る処理を、本実施形態に係る情報処理装置が行う場合を例に挙げて、本実施形態に係る情報処理方法について説明する。
本実施形態に係る情報処理装置は、例えば、表示画面からオブジェクトまでの距離に相当する距離が表される距離画像に基づいて、表示画面に対して指定された表示画面の位置(以下、「指定位置」と示す。)を決定する。
本実施形態に係る情報処理装置は、距離画像からポイントクラウドを生成する。
本実施形態に係る情報処理装置は、上記(1)の処理(ポイントクラウド生成処理)により生成されたポイントクラウドに対して主成分分析(Principal Component Analysis)を行い、主成分分析の分析結果に基づいて位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルを検出する。ここで、本実施形態に係る位置指定に関するオブジェクトとしては、例えば、操作者の腕部分や、指示棒などの操作者が位置の指定に用いることが可能な任意のデバイスなどが挙げられる。
図1は、本実施形態に係る情報処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、表示デバイス10と、距離画像センサ(または撮像デバイス)12との位置関係の一例を示している。また、図1では、操作者Uが、指さしによりポインティング操作を行っている例を示している。本実施形態に係る情報処理装置は、距離画像センサ(または撮像デバイス)12から取得された距離画像(または、ステレオ画像)を処理して、表示デバイス10の表示画面における指定位置Pを決定する。なお、図1では、本実施形態に係る情報処理装置を図示していないが、例えば、表示デバイス10が本実施形態に係る情報処理装置の役目を果たしてもよく、また、距離画像センサ(または撮像デバイス)12が本実施形態に係る情報処理装置の役目を果たしてもよい。
“1番目に決定される指定位置の精度をより向上させることができるという利点”と、“操作者が1人である場合における、左手を用いたポインティング操作に対応する指定位置の精度をより向上させることができるという利点”がある。
“1番目に決定される指定位置の精度をより向上させることができるという利点”と、“操作者が1人である場合における、右手を用いたポインティング操作に対応する指定位置の精度をより向上させることができるという利点”がある。
“1番目に決定される指定位置の精度をより向上させることができるという利点”と、“操作者が1人である場合における、左手を用いたポインティング操作に対応する指定位置の精度をより向上させることができるという利点”がある。
“1番目に決定される指定位置の精度をより向上させることができるという利点”と、“操作者が1人である場合における、右手を用いたポインティング操作に対応する指定位置の精度をより向上させることができるという利点”がある。
“操作者が1人である場合における、右手および左手それぞれを用いたポインティング操作に対応する指定位置の精度をより向上させることができるという利点”がある。
“操作者が1人である場合における、右手および左手それぞれを用いたポインティング操作に対応する指定位置の精度をより向上させることができるという利点”がある。
本実施形態に係る情報処理装置は、上述したように、本実施形態に係る情報処理方法に係る処理として、例えば、上記(1)の処理(ポイントクラウド生成処理)、および上記(2)の処理(指定位置決定処理)を行うことによって、距離画像に基づいて表示画面における指定位置を決定する。
本実施形態に係る情報処理装置は、例えば、表示画面における所定の位置と、上記(2)の処理(指定位置決定処理)により決定された指定位置とに基づいて、オフセット量を決定する。
なお、本実施形態に係るオフセット量は、上記に限られない。本実施形態に係るオフセット量は、主成分分析の第1主成分のベクトルのYaw角度を調整する角度と、主成分分析の第1主成分のベクトルのPitch角度を調整する角度とであってもよい。
次に、上述した本実施形態に係る情報処理方法に係る処理を行うことが可能な、本実施形態に係る情報処理装置の構成の一例について説明する。
図15は、本実施形態に係る情報処理装置100のハードウェア構成の一例を示す説明図である。情報処理装置100は、例えば、MPU150と、ROM152と、RAM154と、記録媒体156と、入出力インタフェース158と、操作入力デバイス160と、表示デバイス162と、通信インタフェース164とを備える。また、情報処理装置100は、例えば、データの伝送路としてのバス166で各構成要素間を接続する。
コンピュータを、本実施形態に係る情報処理装置として機能させるためのプログラム(例えば、“上記(1)の処理(ポイントクラウド生成処理)、および上記(2)の処理(指定位置決定処理)”や、“上記(1)の処理(ポイントクラウド生成処理)〜上記(3)の処理(オフセット量決定処理)”など、本実施形態に係る情報処理方法に係る処理を実行することが可能なプログラム)が、コンピュータにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、距離画像に基づいて表示画面における指定位置を決定することができる。
(1)
表示画面からオブジェクトまでの距離に相当する距離が表される距離画像からポイントクラウドを生成するポイントクラウド生成部と、
生成されたポイントクラウドに対して主成分分析を行い、分析結果に基づいて位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルを検出し、前記表示画面において指定された指定位置を決定する位置決定部と、
を備える、情報処理装置。
(2)
前記位置決定部は、
主成分分析の結果得られる第1主成分の主成分スコアと、第2主成分の主成分スコアとの比較結果に基づいて、前記位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルである前記第1主成分のベクトルと、前記表示画面との交点を選択的に求め、求められた交点を前記指定位置として決定する、(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記位置決定部は、前記表示画面に最も近い点を含む点群を前記ポイントクラウドから抽出し、抽出された点群に対して、主成分分析を行う、(1)、または(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記位置決定部は、前記表示画面に最も近い点を中心とした、設定された所定の半径の球内に含まれる点群を抽出する、(3)に記載の情報処理装置。
(5)
前記位置決定部は、
抽出された点群をセグメンテーションして、複数の点群に分割し、
分割された点群のうちの、含まれる点の数が最も多い点群に対して、主成分分析を行う、(4)に記載の情報処理装置。
(6)
前記位置決定部は、前記含まれる点の数が最も多い点群が、前記位置指定に関するオブジェクトに対応する点群に含まれる点と隣接する点を含む点群である場合には、
前記含まれる点の数が最も多い点群に対して、主成分分析を行わず、
前記含まれる点の数が最も多い点群を、処理対象から外す、(5)に記載の情報処理装置。
(7)
前記位置決定部は、
主成分分析を行った場合には、前記ポイントクラウドに対して主成分分析を行った回数が、設定された所定の回数に関する条件を満たすかを判定し、
前記所定の回数に関する条件を満たすと判定されない場合には、主成分分析が行われた点群を処理対象から外して、再度、前記ポイントクラウドから前記表示画面に最も近い点を含む点群を抽出して、抽出された点群に対して主成分分析を行う、(3)〜(6)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(8)
前記指定位置を調整するためのオフセット量を決定するオフセット量決定部をさらに備え、
前記位置決定部は、前記オフセット量が決定された場合には、決定されたオブセット量により前記指定位置を調整した上で、前記指定位置を決定する、(1)〜(7)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(9)
前記オフセット量決定部は、表示画面における所定の位置と、決定された前記指定位置とに基づいて、前記オフセット量を決定する、(8)に記載の情報処理装置。
(10)
前記オフセット量決定部は、前記位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルである、主成分分析の結果得られる第1主成分のベクトルと、前記位置指定に関するオブジェクトに対応する所定の位置から前記表示画面における所定の位置方向のベクトルとの差に基づいて、前記オフセット量を決定する、(8)に記載の情報処理装置。
(11)
前記オフセット量決定部は、操作者の認識結果に基づいて、操作者ごとに、選択的に前記オフセット量を決定する、(8)〜(10)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(12)
前記表示画面側から前記表示画面に対向する方向が撮像されることにより生成されたステレオ画像から、前記距離画像を生成する距離画像生成部をさらに備え、
前記ポイントクラウド生成部は、前記ステレオ画像から生成された前記距離画像からポイントクラウドを生成する、(1)〜(11)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(13)
前記ポイントクラウド生成部は、実スケールでポイントクラウドを生成する、(1)〜(12)のいずれか1つに記載の情報処理装置。
(14)
表示画面からオブジェクトまでの距離に相当する距離が表される距離画像からポイントクラウドを生成するステップと、
生成されたポイントクラウドに対して主成分分析を行い、分析結果に基づいて位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルを検出し、前記表示画面において指定された指定位置を決定するステップと、
を有する、情報処理装置により実行される情報処理方法。
(15)
表示画面からオブジェクトまでの距離に相当する距離が表される距離画像からポイントクラウドを生成するステップ、
生成されたポイントクラウドに対して主成分分析を行い、分析結果に基づいて位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルを検出し、前記表示画面において指定された指定位置を決定するステップ、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
12、12A、12B 距離画像センサ(または撮像デバイス)
100 情報処理装置
102 通信部
104 制御部
110 距離画像生成部
112 ポイントクラウド生成部
114 位置決定部
116 オフセット量決定部
Claims (15)
- 表示画面からオブジェクトまでの距離に相当する距離が表される距離画像からポイントクラウドを生成するポイントクラウド生成部と、
生成されたポイントクラウドに対して主成分分析を行い、分析結果に基づいて位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルを検出し、前記表示画面において指定された指定位置を決定する位置決定部と、
を備える、情報処理装置。 - 前記位置決定部は、
主成分分析の結果得られる第1主成分の主成分スコアと、第2主成分の主成分スコアとの比較結果に基づいて、前記位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルである前記第1主成分のベクトルと、前記表示画面との交点を選択的に求め、求められた交点を前記指定位置として決定する、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記位置決定部は、前記表示画面に最も近い点を含む点群を前記ポイントクラウドから抽出し、抽出された点群に対して、主成分分析を行う、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記位置決定部は、前記表示画面に最も近い点を中心とした、設定された所定の半径の球内に含まれる点群を抽出する、請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記位置決定部は、
抽出された点群をセグメンテーションして、複数の点群に分割し、
分割された点群のうちの、含まれる点の数が最も多い点群に対して、主成分分析を行う、請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記位置決定部は、前記含まれる点の数が最も多い点群が、前記位置指定に関するオブジェクトに対応する点群に含まれる点と隣接する点を含む点群である場合には、
前記含まれる点の数が最も多い点群に対して、主成分分析を行わず、
前記含まれる点の数が最も多い点群を、処理対象から外す、請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記位置決定部は、
主成分分析を行った場合には、前記ポイントクラウドに対して主成分分析を行った回数が、設定された所定の回数に関する条件を満たすかを判定し、
前記所定の回数に関する条件を満たすと判定されない場合には、主成分分析が行われた点群を処理対象から外して、再度、前記ポイントクラウドから前記表示画面に最も近い点を含む点群を抽出して、抽出された点群に対して主成分分析を行う、請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記指定位置を調整するためのオフセット量を決定するオフセット量決定部をさらに備え、
前記位置決定部は、前記オフセット量が決定された場合には、決定されたオブセット量により前記指定位置を調整した上で、前記指定位置を決定する、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記オフセット量決定部は、表示画面における所定の位置と、決定された前記指定位置とに基づいて、前記オフセット量を決定する、請求項8に記載の情報処理装置。
- 前記オフセット量決定部は、前記位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルである、主成分分析の結果得られる第1主成分のベクトルと、前記位置指定に関するオブジェクトに対応する所定の位置から前記表示画面における所定の位置方向のベクトルとの差に基づいて、前記オフセット量を決定する、請求項8に記載の情報処理装置。
- 前記オフセット量決定部は、操作者の認識結果に基づいて、操作者ごとに、選択的に前記オフセット量を決定する、請求項8に記載の情報処理装置。
- 前記表示画面側から前記表示画面に対向する方向が撮像されることにより生成されたステレオ画像から、前記距離画像を生成する距離画像生成部をさらに備え、
前記ポイントクラウド生成部は、前記ステレオ画像から生成された前記距離画像からポイントクラウドを生成する、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記ポイントクラウド生成部は、実スケールでポイントクラウドを生成する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 表示画面からオブジェクトまでの距離に相当する距離が表される距離画像からポイントクラウドを生成するステップと、
生成されたポイントクラウドに対して主成分分析を行い、分析結果に基づいて位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルを検出し、前記表示画面において指定された指定位置を決定するステップと、
を有する、情報処理装置により実行される情報処理方法。 - 表示画面からオブジェクトまでの距離に相当する距離が表される距離画像からポイントクラウドを生成するステップ、
生成されたポイントクラウドに対して主成分分析を行い、分析結果に基づいて位置指定に関するオブジェクトに対応するベクトルを検出し、前記表示画面において指定された指定位置を決定するステップ、
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