JP7452917B2 - 操作入力装置、操作入力方法及びプログラム - Google Patents
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Description
表示手段の表示面に垂直の方向に対して、視線方向が傾斜した実カメラの出力データに基づいて、3次元データを生成する3次元データ生成部と、
前記実カメラの前記視線方向に延びた第1直線上の点であって、前記実カメラから予め定めた第1距離にある特定点を中心として、前記第1直線を予め定めた角度だけ回転した第2直線の方向を視線方向とする仮想カメラを想定して、前記実カメラによる座標空間の前記3次元データを、前記仮想カメラによる座標空間の仮想3次元データに変換する座標変換部と、
前記仮想カメラによる座標空間において予め特定した指示有効領域の内側の前記仮想3次元データに基づいて、指示体を検出する指示体検出部と、
前記仮想カメラから前記第2直線に平行な方向に予め定めた第2距離だけ離れた面を仮想タッチパネルとしたとき、前記第2直線に平行な方向における前記仮想カメラから前記指示体検出部が検出した前記指示体までの最短距離である第3距離と、前記仮想カメラから前記仮想タッチパネルまでの前記第2距離と、を比較し、前記第3距離が前記第2距離以下であるときに、前記仮想タッチパネルに前記指示体が接触したことを判定する接触判定部と、
前記接触判定部により前記指示体が接触したと判定されたときに、前記仮想3次元データに基づく操作入力信号を生成する操作入力信号生成部と、を備え、
前記指示有効領域は、前記仮想カメラによる座標空間において、前記指示体の位置に依らずに予め特定した領域であることを特徴とする。
本発明の実施の形態1について図面を参照して詳細に説明する。
(Read Only Memory)23、通信インターフェース24、記憶部25、表示手段26を備える。
本発明の実施の形態2について図7を参照して詳細に説明する。図7は、本実施の形態2における表示手段26、実カメラ10、仮想タッチパネル311及びホバー面315を側方から見た概要図である。
本発明の実施の形態3について図8,9を参照して詳細に説明する。図8は、本実施の形態3における表示手段26、実カメラ10、仮想タッチパネル311及び指示有効領域330の概要構成を示す斜視図である。図9は、本実施の形態3における操作入力処理のフローチャートである。
が、パラメータ取得部213と指示体検出部215の機能が一部異なる。本実施の形態3に係る操作入力システム1において、操作入力装置20は、指示体321による指示が有効である指示有効領域330を仮想し、指示有効領域330の内側における指示体321の検出のみを有効とし、指示有効領域330の外側において指示体321の検出を行わない。
本発明の実施の形態4について図10を参照して詳細に説明する。図10は、本実施の形態4における実カメラの配置を示す図である。
Disc)、MO(Magneto Optical Disc)、メモリカード等の記録媒体に格納して配布し
、プログラムをコンピュータにインストールすることにより、各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。そして、各機能をOS(Operating System)とアプリケーションとの分担、又はOSとアプリケーションとの協同により実現する場合には、OS以外の部分のみを記録媒体に格納してもよい。
10,11,12,13…実カメラ
20…操作入力装置
21…CPU
22…RAM
23…ROM
24…通信インターフェース
25…記憶部
26…表示手段
211…データ取得部
212…3次元データ生成部
213…パラメータ取得部
214…座標変換部
215…指示体検出部
216…接触判定部
217…操作入力信号生成部
311…仮想タッチパネル
312…仮想カメラ
313…特定点
315…ホバー面
316…透明板
321,323,324…指示体
322…指示位置
330…指示有効領域
331…他の操作部
Claims (13)
- 表示手段の表示面に垂直の方向に対して、視線方向が傾斜した実カメラの出力データに基づいて、3次元データを生成する3次元データ生成部と、
前記実カメラの前記視線方向に延びた第1直線上の点であって、前記実カメラから予め定めた第1距離にある特定点を中心として、前記第1直線を予め定めた角度だけ回転した第2直線の方向を視線方向とする仮想カメラを想定して、前記実カメラによる座標空間の前記3次元データを、前記仮想カメラによる座標空間の仮想3次元データに変換する座標変換部と、
前記仮想カメラによる座標空間において予め特定した指示有効領域の内側の前記仮想3次元データに基づいて、指示体を検出する指示体検出部と、
前記仮想カメラから前記第2直線に平行な方向に予め定めた第2距離だけ離れた面を仮想タッチパネルとしたとき、前記第2直線に平行な方向における前記仮想カメラから前記指示体検出部が検出した前記指示体までの最短距離である第3距離と、前記仮想カメラから前記仮想タッチパネルまでの前記第2距離と、を比較し、前記第3距離が前記第2距離以下であるときに、前記仮想タッチパネルに前記指示体が接触したことを判定する接触判定部と、
前記接触判定部により前記指示体が接触したと判定されたときに、前記仮想3次元データに基づく操作入力信号を生成する操作入力信号生成部と、を備え、
前記指示有効領域は、前記仮想カメラによる座標空間において、前記指示体の位置に依らずに予め特定した領域である、
操作入力装置。 - 前記第1直線から前記第2直線までの回転の角度と、前記実カメラから前記特定点までの前記第1距離と、前記仮想カメラから前記仮想タッチパネルまでの前記第2距離と、を含むパラメータを取得するパラメータ取得部を、更に備え、
前記座標変換部は、前記パラメータを用いて、前記実カメラから前記仮想カメラまでの、前記特定点を中心とする回転で表される座標変換を行う、
請求項1に記載の操作入力装置。 - 前記仮想カメラによる座標空間において、前記指示体の位置に依らずに、前記指示有効領域を特定するパラメータを予め取得するパラメータ取得部を、更に備え、
前記指示体検出部は、前記パラメータにより特定される前記指示有効領域の内側の前記仮想3次元データに基づいて、前記指示体を検出する、
請求項1に記載の操作入力装置。 - 前記実カメラの基準点を通り、前記仮想タッチパネルの延在方向に平行な面を基準面としたとき、前記仮想カメラの基準点は、前記基準面上にあり、
前記第1距離は前記実カメラの基準点から前記特定点までの距離であり、前記第2距離は前記基準面から前記仮想タッチパネルまでの距離であり、前記第3距離は前記基準面から前記指示体までの最短距離であって、
前記座標変換部は、前記実カメラから前記仮想カメラまでの、前記特定点を中心とする回転、及び、当該回転後の位置から前記基準点までの前記第2直線に沿った平行移動で表される座標変換を行う、
請求項1から3のいずれか1項に記載の操作入力装置。 - 前記実カメラから前記仮想カメラまでの前記特定点を中心とする回転は、前記特定点を通り前記仮想タッチパネルの延在方向に平行な直線を軸とする回転である、
請求項2又は4に記載の操作入力装置。 - 前記仮想タッチパネルは、前記第2直線に垂直な方向に延在した形状を有し、前記第2直線が前記仮想タッチパネルの中心を通る、
請求項1から5のいずれか1項に記載の操作入力装置。 - 前記接触判定部は、前記仮想タッチパネルに対して前記表示手段と反対の方向に離隔して配置した、前記仮想タッチパネルに平行なホバー面を想定し、前記第2直線に平行な方向における前記ホバー面から前記仮想カメラまでの距離を第4距離としたとき、前記第3距離が前記第4距離以下になった場合に、前記指示体が前記ホバー面より前記仮想タッチパネルに近い位置にあることを判定し、
前記操作入力信号生成部は、前記表示手段に、前記指示体が前記仮想タッチパネルに近づいていることを表す表示を行う操作入力信号を生成する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の操作入力装置。 - 前記3次元データ生成部は、互いに離れて固定され、視線方向が前記表示手段の前記表示面に垂直の方向に対して傾斜した方向であって互いに異なる方向である2以上の前記実カメラの出力データ及び2以上の前記実カメラの位置情報に基づいて、前記3次元データを生成する、
請求項1から7のいずれか1項に記載の操作入力装置。 - 前記座標変換部は、事前に、2以上の前記実カメラに対して、単一の前記3次元データを生成するためのキャリブレーションを実施する、
請求項8に記載の操作入力装置。 - 前記接触判定部は、前記第2直線に平行な方向における前記仮想カメラから前記指示体検出部が検出した前記指示体までの距離の1以上の極小値である1以上の前記第3距離と、前記第2直線に平行な方向における前記仮想カメラから前記仮想タッチパネルまでの前記第2距離と、を比較し、1以上の前記第3距離が前記第2距離以下であるときに、前記仮想タッチパネルに1以上の前記指示体が接触したことを判定し、
前記操作入力信号生成部は、前記接触判定部が接触を判定した前記指示体の数に応じた前記操作入力信号を生成する、
請求項1から9のいずれか1項に記載の操作入力装置。 - 表示手段の表示面に垂直の方向に対して、視線方向が傾斜した実カメラの出力データに基づいて、3次元データを生成する3次元データ生成ステップと、
前記実カメラの前記視線方向に延びた第1直線上の点であって、前記実カメラから予め定めた第1距離にある特定点を中心として、前記第1直線を予め定めた角度だけ回転した第2直線の方向を視線方向とする仮想カメラを想定して、前記実カメラによる座標空間の前記3次元データを、前記仮想カメラによる座標空間の仮想3次元データに変換する座標変換ステップと、
前記仮想カメラによる座標空間において予め特定した指示有効領域の内側の前記仮想3次元データに基づいて、指示体を検出する指示体検出ステップと、
前記仮想カメラから前記第2直線に平行な方向に予め定めた第2距離だけ離れた面を仮想タッチパネルとしたとき、前記第2直線に平行な方向における前記仮想カメラから前記指示体検出ステップで検出した前記指示体までの最短距離である第3距離と、前記仮想カメラから前記仮想タッチパネルまでの前記第2距離と、を比較し、前記第3距離が前記第2距離以下であるときに、前記仮想タッチパネルに前記指示体が接触したことを判定する接触判定ステップと、
前記接触判定ステップで前記指示体が接触したと判定されたときに、前記仮想3次元データに基づく操作入力信号を生成する操作入力信号生成ステップと、を有し、
前記指示有効領域は、前記仮想カメラによる座標空間において、前記指示体の位置に依らずに予め特定した領域である、
操作入力方法。 - コンピュータを、
表示手段の表示面に垂直の方向に対して、視線方向が傾斜した実カメラの出力データに基づいて、3次元データを生成する3次元データ生成部、
前記実カメラの前記視線方向に延びた第1直線上の点であって、前記実カメラから予め定めた第1距離にある特定点を中心として、前記第1直線を予め定めた角度だけ回転した第2直線の方向を視線方向とする仮想カメラを想定して、前記実カメラによる座標空間の前記3次元データを、前記仮想カメラによる座標空間の仮想3次元データに変換する座標変換部、
前記仮想カメラによる座標空間において予め特定した指示有効領域の内側の前記仮想3次元データに基づいて、指示体を検出する指示体検出部、
前記仮想カメラから前記第2直線に平行な方向に予め定めた第2距離だけ離れた面を仮想タッチパネルとしたとき、前記第2直線に平行な方向における前記仮想カメラから前記指示体検出部が検出した前記指示体までの最短距離である第3距離と、前記仮想カメラから前記仮想タッチパネルまでの前記第2距離と、を比較し、前記第3距離が前記第2距離以下であるときに、前記仮想タッチパネルに前記指示体が接触したことを判定する接触判定部、
前記接触判定部により前記指示体が接触したと判定されたときに、前記仮想3次元データに基づく操作入力信号を生成する操作入力信号生成部、
として機能させるためのプログラムであって、
前記指示有効領域は、前記仮想カメラによる座標空間において、前記指示体の位置に依らずに予め特定した領域である、
プログラム。 - 表示手段の表示面に垂直の方向に対して、視線方向が傾斜した実カメラの出力データに基づいて、3次元データを生成する3次元データ生成部と、
前記実カメラの前記視線方向に延びた第1直線上の特定点を中心として、前記第1直線を予め定めた角度だけ回転した第2直線の方向を視線方向とする仮想カメラを想定して、前記実カメラによる座標空間の前記3次元データを、前記仮想カメラによる座標空間の仮想3次元データに変換する座標変換部と、
前記仮想カメラによる座標空間において予め特定した指示有効領域の内側の前記仮想3次元データに基づいて、指示体を検出する指示体検出部と、
前記仮想カメラから前記第2直線に平行な方向に離れた面に仮想タッチパネルを想定したとき、前記第2直線に平行な方向における前記仮想カメラから前記指示体検出部が検出した前記指示体までの最短距離が、前記仮想カメラから前記仮想タッチパネルまでの距離以下であるときに、前記仮想タッチパネルに前記指示体が接触したことを判定する接触判定部と、
前記接触判定部により前記指示体が接触したと判定されたときに、前記仮想3次元データに基づく操作入力信号を生成する操作入力信号生成部と、を備え、
前記指示有効領域は、前記仮想カメラによる座標空間において、前記指示体の位置に依らずに予め特定した領域である、
操作入力装置。
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