JP7149300B2 - ユーザインターフェースデバイスの表現を用いたニューラルネットワークの訓練 - Google Patents
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Description
本願は、その内容が参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2017年7月26日に出願され、「TRAINING A NEURAL NETWORK WITH REPRESENTATIONS OF USER INTERFACE DEVICES」と題された、米国仮出願第62/537,311号の優先権の利益を主張する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
ウェアラブルディスプレイシステムであって、
画像捕捉デバイスであって、前記画像捕捉デバイスは、ポインタを備える画像を捕捉するように構成される、画像捕捉デバイスと、
非一過性コンピュータ可読記憶媒体であって、前記非一過性コンピュータ可読記憶媒体は、
前記画像と、
前記画像上の画像場所における前記画像と関連付けられる仮想ユーザインターフェース(UI)デバイスと、
UIイベントを決定するためのニューラルネットワークであって、前記UIイベントは、
訓練用仮想UIデバイスと関連付けられる訓練画像であって、前記訓練画像は、前記訓練用仮想UIデバイスおよび訓練用ポインタの表現を備える、訓練画像と、
前記訓練画像内の前記訓練用仮想UIデバイスおよび前記訓練用ポインタに対する訓練用UIイベントと
を使用して訓練される、ニューラルネットワークと
を記憶するように構成される、非一過性コンピュータ可読記憶媒体と、
ディスプレイであって、前記ディスプレイは、前記画像が前記画像捕捉デバイスによって捕捉されると、前記仮想UIデバイスを表示場所に表示するように構成され、前記画像場所は、前記表示場所に関連する、ディスプレイと、
ハードウェアプロセッサであって、前記ハードウェアプロセッサは、前記画像捕捉デバイス、前記ディスプレイ、および前記非一過性コンピュータ可読記憶媒体と通信し、前記プロセッサは、実行可能命令によって、
前記画像を前記画像捕捉デバイスから受信することと、
前記仮想UIデバイスの表現を前記画像場所における前記画像上にレンダリングすることと、
前記ニューラルネットワークを使用して、前記画像内の前記ポインタに対するUIイベントおよび前記画像と関連付けられた仮想UIデバイスを決定することと、
前記UIイベントに基づいて、仮想コンテンツを生成することと、
前記ディスプレイに、前記仮想コンテンツを前記ウェアラブルディスプレイシステムの装着者に提示させることと
を行うようにプログラムされる、ハードウェアプロセッサプロセッサと
を備える、ウェアラブルディスプレイシステム。
(項目2)
前記仮想UIデバイスの表現は、複数の高コントラストの形状を備える、項目1に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目3)
前記複数の高コントラストの形状は、複数の高コントラストの同心形状を備える、項目2に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目4)
前記複数の形状のうちの形状の重心は、相互の閾値距離内にある、項目2に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目5)
前記閾値距離は、0である、項目4に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目6)
前記複数の形状のうちの第1の形状は、第1の色と関連付けられ、
前記複数の形状のうちの第2の形状は、第2の色と関連付けられ、
前記第1の形状は、前記第2の形状に隣接する、
項目2に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目7)
前記第1の色は、黒色であり、前記第2の色は、白色である、項目6に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目8)
前記第2の形状は、部分的に透明である、項目6に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目9)
前記第2の形状の第1の領域は、第1の透明度値と関連付けられ、
前記第2の形状の第2の領域は、第2の透明度値と関連付けられる、
項目8に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目10)
前記第2の形状の第2の領域はさらに、前記第2の形状の第1の領域から離れており、
前記第2の透明度値は、前記第1の透明度値より小さい、
項目9に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目11)
前記第2の形状は、前記第1の形状内にある、項目6に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目12)
前記複数の形状のうちの第3の形状は、第3の色と関連付けられ、
前記第1の形状は、前記第1の形状に隣接する、項目6に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目13)
第3の色は、白色である、項目12に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目14)
第1の形状は、前記第3の形状内にある、項目12に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目15)
前記UIイベントは、前記仮想UIデバイスの複数の状態のうちの状態に対応する、項目1に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目16)
前記複数の状態は、前記仮想UIデバイスのアクティブ化または非アクティブ化を備える、項目15に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目17)
前記仮想UIデバイスは、ボタン、アップダウン、スピナー、ピッカー、ラジオボタン、ラジオボタンリスト、チェックボックス、ピクチャボックス、チェックボックスリスト、ドロップダウンリスト、ドロップダウンメニュー、選択リスト、リストボックス、コンボボックス、テキストボックス、スライダ、リンク、キーボードキー、スイッチ、スライダ、タッチ表面、またはそれらの組み合わせから成る群から選択される、項目1に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目18)
前記UIポインタは、ユーザまたは前記ユーザの一部と関連付けられたオブジェクトを備える、項目1に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目19)
前記ユーザと関連付けられたオブジェクトは、ポインタ、ペン、鉛筆、マーカ、ハイライター、またはそれらの組み合わせを備え、
前記ユーザの一部は、前記ユーザの指を備える、
項目18に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
(項目20)
ユーザインターフェースイベントを決定するためのニューラルネットワークを訓練するためのシステムであって、前記システムは、
実行可能命令を記憶するコンピュータ可読メモリと、
1つ以上のプロセッサであって、前記1つ以上のプロセッサは、前記実行可能命令によって、少なくとも、
複数の画像を受信することであって、
前記複数の画像のうちの画像は、複数のポインタのうちのポインタを備え、
前記画像は、前記画像上の画像場所における複数の仮想UIデバイスの仮想ユーザインターフェース(UI)デバイスと関連付けられ、
前記画像は、前記画像内の前記仮想UIデバイスおよび前記ポインタに対する複数のUIイベントのうちのUIイベントと関連付けられる、ことと、
前記仮想UIデバイスの表現を前記画像場所における前記画像上にレンダリングし、訓練画像を生成することと、
入力データおよび対応する標的出力データを備える訓練セットを生成することであって、
前記入力データは、前記訓練画像を備え、
前記対応する標的出力データは、前記UIイベントを備える、ことと、
前記訓練セットを使用して、前記仮想UIデバイスおよび前記ポインタと関連付けられたUIイベントを決定するために、ニューラルネットワークを訓練することと
を行うようにプログラムされる、1つ以上のプロセッサと
を備える、システム。
(項目21)
前記仮想UIデバイスの表現は、複数の高コントラストの形状を備える、項目20に記載のシステム。
(項目22)
前記複数の高コントラストの形状は、複数の高コントラストの同心形状を備える、項目21に記載のシステム。
(項目23)
前記複数の形状のうちの形状の重心は、相互の閾値距離内にある、項目21に記載のシステム。
(項目24)
前記閾値距離は、0である、項目23に記載のシステム。
(項目25)
前記複数の形状のうちの第1の形状は、第1の色と関連付けられ、
前記複数の形状のうちの第2の形状は、第2の色と関連付けられ、
前記第1の形状は、前記第2の形状に隣接する、
項目21に記載のシステム。
(項目26)
前記第1の色は、黒色であり、前記第2の色は、白色である、項目25に記載のシステム。
(項目27)
前記第2の形状は、部分的に透明である、項目25に記載のシステム。
(項目28)
前記第2の形状の第1の領域は、第1の透明度値と関連付けられ、
前記第2の形状の第2の領域は、第2の透明度値と関連付けられる、
項目27に記載のシステム。
(項目29)
前記第2の形状の第2の領域はさらに、前記第2の形状の第1の領域から離れており、
前記第2の透明度値は、前記第1の透明度値より小さい、
項目28に記載のシステム。
(項目30)
前記第2の形状は、前記第1の形状内にある、項目25に記載のシステム。
(項目31)
前記複数の形状のうちの第3の形状は、第3の色を有し、前記第1の形状は、前記第1の形状に隣接する、項目25に記載のシステム。
(項目32)
第3の色は、白色である、項目31に記載のシステム。
(項目33)
第1の形状は、前記第3の形状内にある、項目31に記載のシステム。
(項目34)
前記UIイベントは、前記仮想UIデバイスの複数の状態のうちの状態に対応する、項目20に記載のシステム。
(項目35)
前記複数の状態は、前記仮想UIデバイスのアクティブ化または非アクティブ化を備える、項目34に記載のシステム。
(項目36)
前記複数の仮想UIデバイスは、ボタン、アップダウン、スピナー、ピッカー、ラジオボタン、ラジオボタンリスト、チェックボックス、ピクチャボックス、チェックボックスリスト、ドロップダウンリスト、ドロップダウンメニュー、選択リスト、リストボックス、コンボボックス、テキストボックス、スライダ、リンク、キーボードキー、スイッチ、スライダ、タッチ表面、またはそれらの組み合わせを備える、項目20に記載のシステム。
(項目37)
前記複数のUIポインタは、ユーザまたは前記ユーザの一部と関連付けられたオブジェクトを備える、項目20に記載のシステム。
(項目38)
前記ユーザと関連付けられたオブジェクトは、ポインタ、ペン、鉛筆、マーカ、ハイライター、またはそれらの組み合わせを備え、
前記ユーザの一部は、前記ユーザの指を備える、
項目37に記載のシステム。
(項目39)
ユーザインターフェースイベントを決定するためにニューラルネットワークを訓練するための方法であって、前記方法は、
ハードウェアプロセッサの制御下で、
複数の画像を受信するステップであって、
前記複数の画像のうちの第1の画像は、複数のポインタのうちのポインタの第1の表現を備え、
前記第1の画像は、前記第1の画像内の第1の画像場所における複数の仮想UIデバイスの仮想ユーザインターフェース(UI)デバイスの第1の表現と関連付けられ、
前記第1の画像は、前記第1の画像内の前記仮想UIデバイスおよび前記ポインタに対する複数のUIイベントのうちのUIイベントと関連付けられる、ステップと、
前記仮想UIデバイスの第1の表現を前記第1の画像場所における前記第1の画像上にレンダリングし、第1の訓練画像を生成するステップと、
入力データおよび対応する標的出力データを備える訓練セットを生成するステップであって、
前記入力データは、前記第1の訓練画像を備え、
前記対応する標的出力データは、前記UIイベントを備える、ステップと、
前記訓練セットを使用して、前記仮想UIデバイスおよび前記ポインタと関連付けられたUIイベントを決定するために、ニューラルネットワークを訓練するステップと
を含む、方法。
(項目40)
前記複数の画像のうちの第2の画像は、前記ポインタの第2の表現を備え、
前記第2の画像は、前記第2の画像内の第2の画像場所における前記仮想UIデバイスの第2の表現と関連付けられ、
前記第2の画像は、前記UIイベントと関連付けられる、
項目39に記載の方法。
(項目41)
前記第1の画像および前記第2の画像は、ステレオスコピック対を形成する、項目40に記載の方法。
(項目42)
前記第1の画像および前記第2の画像は、画像のマルチスコピックセットの画像である、項目40に記載の方法。
(項目43)
前記仮想UIデバイスの第2の表現を前記第2の画像場所における前記第2の画像上にレンダリングし、第2の訓練画像を生成するステップをさらに含み、
前記入力データは、前記第2の訓練画像を備える、項目40に記載の方法。
(項目44)
前記仮想UIデバイスの前記第1の表現は、複数の高コントラストの形状を備える、項目39に記載の方法。
(項目45)
前記複数の高コントラストの形状は、複数の高コントラストの同心形状を備える、項目44に記載の方法。
(項目46)
前記複数の形状のうちの形状の重心は、相互の閾値距離内にある、項目44に記載の方法。
(項目47)
前記閾値距離は、0である、項目46に記載の方法。
(項目48)
前記複数の形状のうちの第1の形状は、第1の色と関連付けられ、
前記複数の形状のうちの第2の形状は、第2の色と関連付けられ、
前記第1の形状は、前記第2の形状に隣接する、
項目44に記載の方法。
(項目49)
前記第1の色は、黒色であり、前記第2の色は、白色である、項目48に記載の方法。
(項目50)
前記第2の形状は、部分的に透明である、項目48に記載の方法。
(項目51)
前記第2の形状の第1の領域は、第1の透明度値と関連付けられ、
前記第2の形状の第2の領域は、第2の透明度値と関連付けられる、
項目50に記載の方法。
(項目52)
前記第2の形状の第2の領域はさらに、前記第2の形状の第1の領域から離れており、
前記第2の透明度値は、前記第1の透明度値より小さい、
項目51に記載の方法。
(項目53)
前記第2の形状は、前記第1の形状内にある、項目51に記載の方法。
(項目54)
前記同心形状の第3の形状は、第3の色を有し、前記第1の形状は、前記第1の形状に隣接する、項目51に記載の方法。
(項目55)
第3の色は、白色である、項目54に記載の方法。
(項目56)
第1の形状は、前記第3の形状内にある、項目54に記載の方法。
(項目57)
前記UIイベントは、前記仮想UIデバイスの複数の状態のうちの状態に対応する、項目39に記載の方法。
(項目58)
前記複数の状態は、前記仮想UIデバイスのアクティブ化または非アクティブ化を備える、項目57に記載の方法。
(項目59)
前記複数の仮想UIデバイスは、ボタン、アップダウン、スピナー、ピッカー、ラジオボタン、ラジオボタンリスト、チェックボックス、ピクチャボックス、チェックボックスリスト、ドロップダウンリスト、ドロップダウンメニュー、選択リスト、リストボックス、コンボボックス、テキストボックス、スライダ、リンク、キーボードキー、スイッチ、スライダ、タッチ表面、またはそれらの組み合わせを備える、項目39に記載の方法。
(項目60)
前記複数のUIポインタは、ユーザまたは前記ユーザの一部と関連付けられたオブジェクトを備える、項目39に記載の方法。
(項目61)
前記ユーザと関連付けられたオブジェクトは、ポインタ、ペン、鉛筆、マーカ、ハイライター、またはそれらの組み合わせを備え、
前記ユーザの一部は、前記ユーザの指を備える、
項目60に記載の方法。
仮想ユーザインターフェース(UI)デバイスは、ウィンドウ、アイコン、メニュー、ポインタ(WIMP)UIデバイスのスタイルまたは実装に基づくことができる。そのような仮想UIデバイススタイルまたは実装は、本明細書では、仮想UIデバイスの単純実装と称される。いくつかの実施形態では、WIMP UIイベントを検出するプロセスは、2つのプロセスに分離され、第1のプロセスは、ポインタ(例えば、指、指先、またはスタイラス)の場所の算出であって、第2のプロセスは、ポインタと仮想UIデバイスの相互作用の決定である。
(例示的ユーザ環境)
(例示的拡張環境)
(UIデバイスの表現の例示的レンダリング)
(UIデバイスの例示的表現)
(例示的機械学習モデルおよびNN)
(例示的ニューラルネットワーク訓練方法)
(ユーザインターフェースイベント決定の例示的方法)
(例示的拡張現実シナリオ)
(例示的ウェアラブルディスプレイシステム)
(例示的導波管スタックアセンブリ)
(付加的側面)
(訓練されたニューラルネットワークを使用して、UIイベントを決定する、ウェアラブルディスプレイシステムの実施例)
(機械学習モデル(例えば、ニューラルネットワーク)を訓練するための訓練データを生成するためのコンピュータシステムの実施例)
(訓練されたニューラルネットワークを使用して、UIイベントを決定する方法の実施例)
(機械学習モデル(例えば、ニューラルネットワーク)を訓練するための方法の実施例)
(付加的考慮点)
Claims (19)
- ウェアラブルディスプレイシステムであって、
画像捕捉デバイスであって、前記画像捕捉デバイスは、ポインタを備える画像を捕捉するように構成される、画像捕捉デバイスと、
非一過性コンピュータ可読記憶媒体であって、前記非一過性コンピュータ可読記憶媒体は、
前記画像と、
前記画像上の画像場所における前記画像と関連付けられる仮想ユーザインターフェース(UI)デバイスと、
UIイベントを決定するためのニューラルネットワークであって、前記ニューラルネットワークは、
訓練用仮想UIデバイスと関連付けられる訓練画像であって、前記訓練画像は、前記訓練用仮想UIデバイスおよび訓練用ポインタの表現を備える、訓練画像と、
前記訓練画像内の前記訓練用仮想UIデバイスおよび前記訓練用ポインタに対する訓練用UIイベントと
を使用して訓練される、ニューラルネットワークと
を記憶するように構成される、非一過性コンピュータ可読記憶媒体と、
ディスプレイであって、前記ディスプレイは、前記画像が前記画像捕捉デバイスによって捕捉されると、前記仮想UIデバイスを表示場所に表示するように構成され、前記画像場所は、前記表示場所に関連する、ディスプレイと、
ハードウェアプロセッサであって、前記ハードウェアプロセッサは、前記画像捕捉デバイス、前記ディスプレイ、および前記非一過性コンピュータ可読記憶媒体と通信し、前記プロセッサは、実行可能命令によって、
前記画像を前記画像捕捉デバイスから受信することと、
前記仮想UIデバイスの表現を前記画像場所における前記画像上にレンダリングすることと、
前記ニューラルネットワークを使用して、前記画像内の前記ポインタおよび前記画像と関連付けられた前記仮想UIデバイスに対するUIイベントを決定することと、
前記UIイベントに基づいて、仮想コンテンツを生成することと、
前記ディスプレイに、前記仮想コンテンツを前記ウェアラブルディスプレイシステムの装着者に提示させることと
を行うようにプログラムされる、ハードウェアプロセッサと
を備える、ウェアラブルディスプレイシステム。 - 前記仮想UIデバイスの表現は、複数の高コントラストの形状を備える、請求項1に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記複数の高コントラストの形状は、複数の高コントラストの同心形状を備える、請求項2に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記複数の形状のうちの形状の重心は、相互の閾値距離内にある、請求項2に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記閾値距離は、0である、請求項4に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記複数の形状のうちの第1の形状は、第1の色と関連付けられ、
前記複数の形状のうちの第2の形状は、第2の色と関連付けられ、
前記第1の形状は、前記第2の形状に隣接する、
請求項2に記載のウェアラブルディスプレイシステム。 - 前記第1の色は、黒色であり、前記第2の色は、白色である、請求項6に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記第2の形状は、部分的に透明である、請求項6に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記第2の形状の第1の領域は、第1の透明度値と関連付けられ、
前記第2の形状の第2の領域は、第2の透明度値と関連付けられる、
請求項8に記載のウェアラブルディスプレイシステム。 - 前記第2の形状の第2の領域はさらに、前記第2の形状の第1の領域から離れており、
前記第2の透明度値は、前記第1の透明度値より小さい、
請求項9に記載のウェアラブルディスプレイシステム。 - 前記第2の形状は、前記第1の形状内にある、請求項6に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記複数の形状のうちの第3の形状は、第3の色と関連付けられ、
前記第1の形状は、前記第1の形状に隣接する、請求項6に記載のウェアラブルディスプレイシステム。 - 第3の色は、白色である、請求項12に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 第1の形状は、前記第3の形状内にある、請求項12に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記UIイベントは、前記仮想UIデバイスの複数の状態のうちの状態に対応する、請求項1に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記複数の状態は、前記仮想UIデバイスのアクティブ化または非アクティブ化を備える、請求項15に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記仮想UIデバイスは、ボタン、アップダウン、スピナー、ピッカー、ラジオボタン、ラジオボタンリスト、チェックボックス、ピクチャボックス、チェックボックスリスト、ドロップダウンリスト、ドロップダウンメニュー、選択リスト、リストボックス、コンボボックス、テキストボックス、スライダ、リンク、キーボードキー、スイッチ、スライダ、タッチ表面、またはそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項1に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記ポインタは、ユーザまたは前記ユーザの一部と関連付けられたオブジェクトを備える、請求項1に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
- 前記ユーザと関連付けられたオブジェクトは、ポインタ、ペン、鉛筆、マーカ、ハイライター、またはそれらの組み合わせを備え、
前記ユーザの一部は、前記ユーザの指を備える、
請求項18に記載のウェアラブルディスプレイシステム。
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