JP6733789B2 - 入力装置、入力操作検出方法及び入力操作検出用コンピュータプログラム - Google Patents
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Description
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
また制御部7は、カメラ4−1及びカメラ4−2のそれぞれから受け取った画像上での指先の位置を求めることで、ユーザの指先の実空間での位置(すなわち、三次元位置)を特定する。そして制御部7は、指先の実空間での位置に基づいて、ユーザによる入力操作が行われたか否かを判定し、入力操作が行われたと判定した場合、指先の位置に応じた処理を実行する。
図4は、制御部7の機能ブロック図である。制御部7は、指領域検出部11と、指先位置算出部12と、接触判定部13と、接触動作判定部14と、更新部15と、入力処理部16とを有する。
制御部7が有するこれらの各部は、例えば、制御部7が有するプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムによって実現される機能モジュールとして実装されてもよい。なお、これらの各部は、それぞれ、別個の回路として、制御部7とは別個に入力装置1に実装されてもよく、あるいはこれらの各部の機能を実現する一つの集積回路として、制御部7とは別個に入力装置1に実装されてもよい。
この例では、明度V及び彩度Sは、それぞれ、0〜255の範囲内の値を取る。また、色相Hは、0〜359の値を取る。
なお、指先位置算出部12は、テンプレート内の指領域以外の画素の値によるテンプレートマッチングへの影響を低下させるために、テンプレート内の指領域以外の各画素の値を所定値(例えば、0)に書き換えてもよい。
(1)対象物に指を接触させたまま、指を動かさずに静止させる
(2)対象物の同一場所を指先で触れる動作を繰り返す。すなわち、対象物の同一場所を下端として、指を上下に繰り返し移動させる
第2の実施形態による制御部71は、第1の実施形態による制御部7と比較して、確認動作判定部17を有する点で異なる。そこで以下では、確認動作判定部17及びその関連部分について説明する。入力装置1のその他の構成要素については上記の実施形態の対応する構成要素の説明を参照されたい。
また、図10(b)に示されたボタン1001は、指先位置P'(Xf,Yf,Zf)と重なるように投影される。この場合、例えば、ボタン1001の中心の位置BC(Xb,Yb,Zb)は、Xb=Xf、Yb=Yf、Zb=Zf-FHに設定され、ボタン1000の半径Rcbは、例えば、15mmに設定される。
なお、許容範囲は次式で表される。
2 投影装置
3 ミラー
4−1、4−2 カメラ
5 通信部
6 記憶部
7 制御部
8 対象物
11 指領域検出部
12 指先位置算出部
13 接触判定部
14 接触動作判定部
15 更新部
16 入力処理部
17 確認動作判定部
Claims (12)
- 所定の撮影周期ごとに、指を撮影して当該指が表された第1の画像を生成する第1の撮像部と、
前記第1の撮像部と所定間隔離して配置され、かつ、前記所定の撮影周期ごとに、前記指を撮影して前記指が表された第2の画像を生成する第2の撮像部と、
投影装置と、
前記所定の撮影周期ごとに、前記第1の画像において前記指の先端に相当する指先位置を検出する指領域検出部と、
前記所定の撮影周期ごとに、前記指先位置に対応する前記第2の画像上の対応点を求め、前記第1の画像上の前記指先位置と前記第2の画像上の前記対応点とに基づいて、前記指の先端の実空間での位置を算出する指先位置算出部と、
所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置のそれぞれに基づいて、前記指の動作を表す特徴量を算出し、前記特徴量が指で対象物に触れる動作を表す条件を満たすか否かを判定する接触動作判定部と、
前記特徴量が前記条件を満たす場合、前記投影装置に所定の位置へ所定のマークを投影させ、該投影後の一定期間内の何れかの時点で前記指の先端の実空間での位置が前記マークの投影位置に応じた高さ方向を含む所定範囲内に含まれる場合に入力操作が行われたと判定する確認動作判定部と、
を有し、
前記接触動作判定部は、前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間の位置のうち、前記所定期間中で前記第1の撮像部から最も遠い前記指の先端の実空間での位置からの距離が所定値以下となる回数を前記特徴量として算出し、前記回数が前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置の総数に対する所定割合以上となる場合に、前記特徴量は前記条件を満たすと判定する、入力装置。 - 所定の撮影周期ごとに、指を撮影して当該指が表された第1の画像を生成する第1の撮像部と、
前記第1の撮像部と所定間隔離して配置され、かつ、前記所定の撮影周期ごとに、前記指を撮影して前記指が表された第2の画像を生成する第2の撮像部と、
投影装置と、
前記所定の撮影周期ごとに、前記第1の画像において前記指の先端に相当する指先位置を検出する指領域検出部と、
前記所定の撮影周期ごとに、前記指先位置に対応する前記第2の画像上の対応点を求め、前記第1の画像上の前記指先位置と前記第2の画像上の前記対応点とに基づいて、前記指の先端の実空間での位置を算出する指先位置算出部と、
所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置のそれぞれに基づいて、前記指の動作を表す特徴量を算出し、前記特徴量が指で対象物に触れる動作を表す条件を満たすか否かを判定する接触動作判定部と、
前記特徴量が前記条件を満たす場合、前記投影装置に所定の位置へ所定のマークを投影させ、該投影後の一定期間内の何れかの時点で前記指の先端の実空間での位置が前記マークの投影位置に応じた高さ方向を含む所定範囲内に含まれる場合に入力操作が行われたと判定する確認動作判定部と、
を有し、
前記接触動作判定部は、前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間の位置のバラツキ度合いを表す指標を前記特徴量として算出し、前記バラツキ度合いが所定値以下となる場合に、前記特徴量は前記条件を満たすと判定する、入力装置。 - 所定の撮影周期ごとに、指を撮影して当該指が表された第1の画像を生成する第1の撮像部と、
前記第1の撮像部と所定間隔離して配置され、かつ、前記所定の撮影周期ごとに、前記指を撮影して前記指が表された第2の画像を生成する第2の撮像部と、
投影装置と、
前記所定の撮影周期ごとに、前記第1の画像において前記指の先端に相当する指先位置を検出する指領域検出部と、
前記所定の撮影周期ごとに、前記指先位置に対応する前記第2の画像上の対応点を求め、前記第1の画像上の前記指先位置と前記第2の画像上の前記対応点とに基づいて、前記指の先端の実空間での位置を算出する指先位置算出部と、
所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置のそれぞれに基づいて、前記指の動作を表す特徴量を算出し、前記特徴量が指で対象物に触れる動作を表す条件を満たすか否かを判定する接触動作判定部と、
前記特徴量が前記条件を満たす場合、前記投影装置に所定の位置へ所定のマークを投影させ、該投影後の一定期間内の何れかの時点で前記指の先端の実空間での位置が前記マークの投影位置に応じた高さ方向を含む所定範囲内に含まれる場合に入力操作が行われたと判定する確認動作判定部と、
を有し、
前記接触動作判定部は、前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間の位置のうち、前記第1の撮像部からの距離が極大値となる位置のバラツキ度合いを表す指標を前記特徴量として算出し、前記バラツキ度合いが所定値以下となる場合に、前記特徴量は前記条件を満たすと判定する入力装置。 - 前記確認動作判定部は、前記特徴量が前記条件を満たすと判定されたときの前記指の先端の実空間での位置よりも所定距離低い位置を前記所定の位置とし、前記所定の範囲を、高さ方向に関して前記所定のマークの高さから前記所定距離高い位置を含むように設定する、請求項1〜3の何れか1項に記載の入力装置。
- 前記確認動作判定部は、前記所定期間中で前記第1の撮像部から最も遠い前記指の先端の実空間での位置に応じて前記マークの投影位置を設定する、請求項1〜4の何れか一項に記載の入力装置。
- 前記マーク投影後の前記一定期間内において前記指の先端の実空間での位置が前記所定範囲内に含まれた場合に、前記所定期間中で前記第1の撮像部から最も遠い前記指の先端の実空間の位置における、基準面からの前記指の先端の高さを当該位置における対象物の高さとして記憶部に記憶させる登録部と、
前記第1の画像上の前記指先位置と前記第2の画像上の前記対応点とに基づいて算出された前記指の先端の実空間での位置における、前記基準面からの前記指の先端の高さと前記記憶部に記憶されている当該位置での前記対象物の高さとの差が所定の許容範囲内である場合に入力操作が行われたと判定する接触判定部をさらに有し、
前記接触動作判定部は、前記差が前記所定の許容範囲に含まれない場合に、前記特徴量が前記条件を満たすか否かを判定する、請求項1〜5の何れか一項に記載の入力装置。 - 所定の撮影周期ごとに第1の撮像部が指を撮影することにより生成した、当該指が表された第1の画像において前記指の先端に相当する指先位置を検出し、
前記所定の撮影周期ごとに、前記第1の撮像部と所定間隔離して配置された第2の撮像部が前記指を撮影することにより生成した第2の画像上で前記指先位置に対応する対応点を求め、前記第1の画像上の前記指先位置と前記第2の画像上の前記対応点とに基づいて、前記指の先端の実空間での位置を算出し、
所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置のそれぞれに基づいて、前記指の動作を表す特徴量を算出し、前記特徴量が指で対象物に触れる動作を表す条件を満たすか否かを判定し、
前記特徴量が前記条件を満たす場合、投影装置に所定の位置へ所定のマークを投影させ、該投影後の一定期間内の何れかの時点で前記指の先端の実空間での位置が前記マークの投影位置に応じた高さ方向を含む所定範囲内に含まれる場合に入力操作が行われたと判定し、
前記特徴量が前記条件を満たすか否かを判定することは、前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間の位置のうち、前記所定期間中で前記第1の撮像部から最も遠い前記指の先端の実空間での位置からの距離が所定値以下となる回数を前記特徴量として算出し、前記回数が前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置の総数に対する所定割合以上となる場合に、前記特徴量は前記条件を満たすと判定することを含む入力操作検出方法。 - 所定の撮影周期ごとに第1の撮像部が指を撮影することにより生成した、当該指が表された第1の画像において前記指の先端に相当する指先位置を検出し、
前記所定の撮影周期ごとに、前記第1の撮像部と所定間隔離して配置された第2の撮像部が前記指を撮影することにより生成した第2の画像上で前記指先位置に対応する対応点を求め、前記第1の画像上の前記指先位置と前記第2の画像上の前記対応点とに基づいて、前記指の先端の実空間での位置を算出し、
所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置のそれぞれに基づいて、前記指の動作を表す特徴量を算出し、前記特徴量が指で対象物に触れる動作を表す条件を満たすか否かを判定し、
前記特徴量が前記条件を満たす場合、投影装置に所定の位置へ所定のマークを投影させ、該投影後の一定期間内の何れかの時点で前記指の先端の実空間での位置が前記マークの投影位置に応じた高さ方向を含む所定範囲内に含まれる場合に入力操作が行われたと判定し、
前記特徴量が前記条件を満たすか否かを判定することは、前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間の位置のバラツキ度合いを表す指標を前記特徴量として算出し、前記バラツキ度合いが所定値以下となる場合に、前記特徴量は前記条件を満たすと判定することを含む入力操作検出方法。 - 所定の撮影周期ごとに第1の撮像部が指を撮影することにより生成した、当該指が表された第1の画像において前記指の先端に相当する指先位置を検出し、
前記所定の撮影周期ごとに、前記第1の撮像部と所定間隔離して配置された第2の撮像部が前記指を撮影することにより生成した第2の画像上で前記指先位置に対応する対応点を求め、前記第1の画像上の前記指先位置と前記第2の画像上の前記対応点とに基づいて、前記指の先端の実空間での位置を算出し、
所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置のそれぞれに基づいて、前記指の動作を表す特徴量を算出し、前記特徴量が指で対象物に触れる動作を表す条件を満たすか否かを判定し、
前記特徴量が前記条件を満たす場合、投影装置に所定の位置へ所定のマークを投影させ、該投影後の一定期間内の何れかの時点で前記指の先端の実空間での位置が前記マークの投影位置に応じた高さ方向を含む所定範囲内に含まれる場合に入力操作が行われたと判定し、
前記特徴量が前記条件を満たすか否かを判定することは、前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間の位置のうち、前記第1の撮像部からの距離が極大値となる位置のバラツキ度合いを表す指標を前記特徴量として算出し、前記バラツキ度合いが所定値以下となる場合に、前記特徴量は前記条件を満たすと判定することを含む入力操作検出方法。 - 所定の撮影周期ごとに第1の撮像部が指を撮影することにより生成した、当該指が表された第1の画像において前記指の先端に相当する指先位置を検出し、
前記所定の撮影周期ごとに、前記第1の撮像部と所定間隔離して配置された第2の撮像部が前記指を撮影することにより生成した第2の画像上で前記指先位置に対応する対応点を求め、前記第1の画像上の前記指先位置と前記第2の画像上の前記対応点とに基づいて、前記指の先端の実空間での位置を算出し、
所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置のそれぞれに基づいて、前記指の動作を表す特徴量を算出し、前記特徴量が指で対象物に触れる動作を表す条件を満たすか否かを判定し、
前記特徴量が前記条件を満たす場合、投影装置に所定の位置へ所定のマークを投影させ、該投影後の一定期間内の何れかの時点で前記指の先端の実空間での位置が前記マークの投影位置に応じた高さ方向を含む所定範囲内に含まれる場合に入力操作が行われたと判定する、ことをコンピュータに実行させるための入力操作検出用コンピュータプログラムであって、
前記特徴量が前記条件を満たすか否かを判定することは、前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間の位置のうち、前記所定期間中で前記第1の撮像部から最も遠い前記指の先端の実空間での位置からの距離が所定値以下となる回数を前記特徴量として算出し、前記回数が前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置の総数に対する所定割合以上となる場合に、前記特徴量は前記条件を満たすと判定することを含む、入力操作検出用コンピュータプログラム。 - 所定の撮影周期ごとに第1の撮像部が指を撮影することにより生成した、当該指が表された第1の画像において前記指の先端に相当する指先位置を検出し、
前記所定の撮影周期ごとに、前記第1の撮像部と所定間隔離して配置された第2の撮像部が前記指を撮影することにより生成した第2の画像上で前記指先位置に対応する対応点を求め、前記第1の画像上の前記指先位置と前記第2の画像上の前記対応点とに基づいて、前記指の先端の実空間での位置を算出し、
所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置のそれぞれに基づいて、前記指の動作を表す特徴量を算出し、前記特徴量が指で対象物に触れる動作を表す条件を満たすか否かを判定し、
前記特徴量が前記条件を満たす場合、投影装置に所定の位置へ所定のマークを投影させ、該投影後の一定期間内の何れかの時点で前記指の先端の実空間での位置が前記マークの投影位置に応じた高さ方向を含む所定範囲内に含まれる場合に入力操作が行われたと判定する、ことをコンピュータに実行させるための入力操作検出用コンピュータプログラムであって、
前記特徴量が前記条件を満たすか否かを判定することは、前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間の位置のバラツキ度合いを表す指標を前記特徴量として算出し、前記バラツキ度合いが所定値以下となる場合に、前記特徴量は前記条件を満たすと判定することを含む入力操作検出用コンピュータプログラム。 - 所定の撮影周期ごとに第1の撮像部が指を撮影することにより生成した、当該指が表された第1の画像において前記指の先端に相当する指先位置を検出し、
前記所定の撮影周期ごとに、前記第1の撮像部と所定間隔離して配置された第2の撮像部が前記指を撮影することにより生成した第2の画像上で前記指先位置に対応する対応点を求め、前記第1の画像上の前記指先位置と前記第2の画像上の前記対応点とに基づいて、前記指の先端の実空間での位置を算出し、
所定期間中に算出された前記指の先端の実空間での位置のそれぞれに基づいて、前記指の動作を表す特徴量を算出し、前記特徴量が指で対象物に触れる動作を表す条件を満たすか否かを判定し、
前記特徴量が前記条件を満たす場合、投影装置に所定の位置へ所定のマークを投影させ、該投影後の一定期間内の何れかの時点で前記指の先端の実空間での位置が前記マークの投影位置に応じた高さ方向を含む所定範囲内に含まれる場合に入力操作が行われたと判定する、ことをコンピュータに実行させるための入力操作検出用コンピュータプログラムであって、
前記特徴量が前記条件を満たすか否かを判定することは、前記所定期間中に算出された前記指の先端の実空間の位置のうち、前記第1の撮像部からの距離が極大値となる位置のバラツキ度合いを表す指標を前記特徴量として算出し、前記バラツキ度合いが所定値以下となる場合に、前記特徴量は前記条件を満たすと判定することを含む入力操作検出用コンピュータプログラム。
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