JPH07160412A - 指示位置検出方法 - Google Patents
指示位置検出方法Info
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- JPH07160412A JPH07160412A JP30957393A JP30957393A JPH07160412A JP H07160412 A JPH07160412 A JP H07160412A JP 30957393 A JP30957393 A JP 30957393A JP 30957393 A JP30957393 A JP 30957393A JP H07160412 A JPH07160412 A JP H07160412A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 情報入力用の処理対象領域が図示されたＴＶ
カメラの視野領域に限られず、かつ操作上の負担が軽減
された指示位置検出方法を提供する。 【構成】 まず、基準物体１５の縦および横の寸法の情
報１８を計算機１２にあらかじめ入力しておく。次に、
ＴＶカメラ１１によって処理対象画像を取り込み、基準
物体画像を抽出する。次に、抽出された基準物体画像の
四隅Ａ〜Ｄの部分を認識し、座標値を算出する。次に、
処理対象画像から手の領域を抽出する。次に、抽出され
た手の画像から指示部分を認識し、その座標値（Ｘ，
Ｙ）を算出する。最後に、このようにして検出された四
隅Ａ〜Ｄの座標値、指示部分の座標値および基準物体情
報１８を利用して指先部分の正規化された位置情報２０
を算出する。
カメラの視野領域に限られず、かつ操作上の負担が軽減
された指示位置検出方法を提供する。 【構成】 まず、基準物体１５の縦および横の寸法の情
報１８を計算機１２にあらかじめ入力しておく。次に、
ＴＶカメラ１１によって処理対象画像を取り込み、基準
物体画像を抽出する。次に、抽出された基準物体画像の
四隅Ａ〜Ｄの部分を認識し、座標値を算出する。次に、
処理対象画像から手の領域を抽出する。次に、抽出され
た手の画像から指示部分を認識し、その座標値（Ｘ，
Ｙ）を算出する。最後に、このようにして検出された四
隅Ａ〜Ｄの座標値、指示部分の座標値および基準物体情
報１８を利用して指先部分の正規化された位置情報２０
を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３次元空間内の指示位
置の検出方法に関する。
置の検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者らは、先に、３次元空間内の指
示位置の検出方法として、特開平５−１９９５７号「情
報の入力方法」を出願した。これは、図６に示すよう
に、複数台のＴＶカメラ、例えば２台のＴＶカメラ５１
と５２をそれぞれ天井と壁に配置し、ＴＶカメラ５１，
５２を用いて操作者５９の手５６の映像を取り込み情報
入力装置５３で処理することによって指先５７の位置を
検出し、この位置と基準点５８とからスクリーン５４上
の指示目標物体５５の位置を得るものである。
示位置の検出方法として、特開平５−１９９５７号「情
報の入力方法」を出願した。これは、図６に示すよう
に、複数台のＴＶカメラ、例えば２台のＴＶカメラ５１
と５２をそれぞれ天井と壁に配置し、ＴＶカメラ５１，
５２を用いて操作者５９の手５６の映像を取り込み情報
入力装置５３で処理することによって指先５７の位置を
検出し、この位置と基準点５８とからスクリーン５４上
の指示目標物体５５の位置を得るものである。
【０００３】一方、ＴＶカメラを入力装置として使用す
る２次元平面上の指示位置検出方法として、特公昭５７
−１００９号「情報入力方式」がある。これは、図７に
示すように、机や箱の上のＴＶカメラ６１の視野領域全
域を対象とし、その視野領域内の指示器６２の位置を検
出するものである。
る２次元平面上の指示位置検出方法として、特公昭５７
−１００９号「情報入力方式」がある。これは、図７に
示すように、机や箱の上のＴＶカメラ６１の視野領域全
域を対象とし、その視野領域内の指示器６２の位置を検
出するものである。
【０００４】
【発明を解決しようとする課題】上述した前者の方法
は、情報入力用の処理対象領域が、固定されたＴＶカメ
ラの視野領域内に限られるため、毎回、使用する前にあ
らかじめスクリーンの四隅の位置を指示し、これに基づ
いて位置の補正（キャブレーション）を行う必要があ
り、また、手を上げっぱなしにする必要があり、長時間
これを行うのは疲れ、特に、物理的に何もない３次元空
間中で指先を固定するという動作が難しいという欠点が
あった。
は、情報入力用の処理対象領域が、固定されたＴＶカメ
ラの視野領域内に限られるため、毎回、使用する前にあ
らかじめスクリーンの四隅の位置を指示し、これに基づ
いて位置の補正（キャブレーション）を行う必要があ
り、また、手を上げっぱなしにする必要があり、長時間
これを行うのは疲れ、特に、物理的に何もない３次元空
間中で指先を固定するという動作が難しいという欠点が
あった。
【０００５】また、上述した後者の方法も、指示情報入
力用の処理対象領域が、固定されたＴＶカメラの視野領
域内に限られるという欠点があった。
力用の処理対象領域が、固定されたＴＶカメラの視野領
域内に限られるという欠点があった。
【０００６】本発明の目的は、情報入力用の処理対象領
域が自動的に抽出され、かつ操作上の負担が軽減された
指示位置検出方法を提供することにある。
域が自動的に抽出され、かつ操作上の負担が軽減された
指示位置検出方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の指示位置検出方
法は、基準物体の３次元形状および大きさの情報をあら
かじめ計算機に入力しておき、該基準物体上の位置を指
先もしくはペン等の指示物で指示し、このシーンを画像
情報として計算機に入力し、画像処理を行うことによっ
て該画像中の前記基準物体を検出するとともに前記指先
もしくはペン等の指示物による画像内の指示位置を検出
し、前記基準物体の３次元形状および大きさの情報を利
用して該指示位置の算出を行う。
法は、基準物体の３次元形状および大きさの情報をあら
かじめ計算機に入力しておき、該基準物体上の位置を指
先もしくはペン等の指示物で指示し、このシーンを画像
情報として計算機に入力し、画像処理を行うことによっ
て該画像中の前記基準物体を検出するとともに前記指先
もしくはペン等の指示物による画像内の指示位置を検出
し、前記基準物体の３次元形状および大きさの情報を利
用して該指示位置の算出を行う。
【０００８】
【作用】本発明は、操作者が自由に持ち運ぶことのでき
る基準物体を使用することとし、この基準物体と指先や
ペンがＴＶカメラの視野内に入ってさえいれば、それを
画像としてとらえ、処理することにより、指示位置の検
出ができるようにしたものである。
る基準物体を使用することとし、この基準物体と指先や
ペンがＴＶカメラの視野内に入ってさえいれば、それを
画像としてとらえ、処理することにより、指示位置の検
出ができるようにしたものである。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１は本発明の指示位置検出方法を実施す
る装置の構成図、図２は手１６で基準物体１５上の位置
Ｐを指示している様子をＴＶカメラ１１で撮影している
状態を示す図、図３は処理対象画像２１を示す図、図４
は指示情報領域２４を示す図、図５は計算機１２の処理
を示す流れ図である。
る装置の構成図、図２は手１６で基準物体１５上の位置
Ｐを指示している様子をＴＶカメラ１１で撮影している
状態を示す図、図３は処理対象画像２１を示す図、図４
は指示情報領域２４を示す図、図５は計算機１２の処理
を示す流れ図である。
【００１１】本実施例は、図２に示すように、白色の矩
形パネルの基準物体１５上の点Ｐを手１６で指示したと
きに、図４に示すＸ−Ｙ平面上の指示情報領域２４内の
点Ｐの位置（Ｘ，Ｙ）を求めようとするもので、基準物
体１５を撮影するＴＶカメラ１１と、基準物体１５の縦
および横の寸法の情報である基準物体情報１８とＴＶカ
メラ１１によって取り込まれた処理対象画像２１（図
３）を処理することによって点Ｐの正規化された位置情
報（Ｘ，Ｙ）２０を算出する計算機１２と、ディスプレ
イ１４と、位置情報２０を表示画像１９と合成してディ
スプレイ１４に表示する表示制御部１３で構成されてい
る。
形パネルの基準物体１５上の点Ｐを手１６で指示したと
きに、図４に示すＸ−Ｙ平面上の指示情報領域２４内の
点Ｐの位置（Ｘ，Ｙ）を求めようとするもので、基準物
体１５を撮影するＴＶカメラ１１と、基準物体１５の縦
および横の寸法の情報である基準物体情報１８とＴＶカ
メラ１１によって取り込まれた処理対象画像２１（図
３）を処理することによって点Ｐの正規化された位置情
報（Ｘ，Ｙ）２０を算出する計算機１２と、ディスプレ
イ１４と、位置情報２０を表示画像１９と合成してディ
スプレイ１４に表示する表示制御部１３で構成されてい
る。
【００１２】次に、本実施例の動作を図５の流れ図にし
たがって説明する。
たがって説明する。
【００１３】まず、基準物体１５の縦および横の寸法の
情報１８を計算機１７にあらかじめ入力しておく。次
に、ＴＶカメラ１１によって処理対象画像２１を取り込
み、基準物体画像２２を抽出する（ステップ３１）。抽
出は、差分画像からの抽出や濃度差検出（しきい値を設
定しての処理）、カラーの差の検出等で行う。次に、抽
出された基準物体画像２２の四隅Ａ〜Ｄの部分を認識
し、座標値を算出する（ステップ３２）。次に、処理対
象画像２２から手１６の領域２３を抽出する（ステップ
３３）。抽出は、ステップ３１の場合と同様にして行
う。次に、抽出された手の画像２３から指示部分Ｐを認
識し、その座標値（Ｘ，Ｙ）を算出する（ステップ３
４）。次に、このようにして検出された四隅Ａ〜Ｄの座
標値、指先部分Ｐの座標値および基準物体情報１８を利
用して指先部分Ｐの正規化された位置情報２０を算出す
る（ステップ３５）。本実施例のように、矩形パネルの
基準物体１５を使用する場合、この位置情報２０の計算
は基本的な線形座標変換によって可能である。
情報１８を計算機１７にあらかじめ入力しておく。次
に、ＴＶカメラ１１によって処理対象画像２１を取り込
み、基準物体画像２２を抽出する（ステップ３１）。抽
出は、差分画像からの抽出や濃度差検出（しきい値を設
定しての処理）、カラーの差の検出等で行う。次に、抽
出された基準物体画像２２の四隅Ａ〜Ｄの部分を認識
し、座標値を算出する（ステップ３２）。次に、処理対
象画像２２から手１６の領域２３を抽出する（ステップ
３３）。抽出は、ステップ３１の場合と同様にして行
う。次に、抽出された手の画像２３から指示部分Ｐを認
識し、その座標値（Ｘ，Ｙ）を算出する（ステップ３
４）。次に、このようにして検出された四隅Ａ〜Ｄの座
標値、指先部分Ｐの座標値および基準物体情報１８を利
用して指先部分Ｐの正規化された位置情報２０を算出す
る（ステップ３５）。本実施例のように、矩形パネルの
基準物体１５を使用する場合、この位置情報２０の計算
は基本的な線形座標変換によって可能である。
【００１４】以上の処理は計算機１２によって行われ
る。このようにして求められた位置情報２０は表示制御
部１３により表示画像１９と合成され、確認のためにデ
ィスプレイ１４に表示される。
る。このようにして求められた位置情報２０は表示制御
部１３により表示画像１９と合成され、確認のためにデ
ィスプレイ１４に表示される。
【００１５】従来方法では、毎回行う必要があった位置
補正（キャリブレーション）が、本実施例では、基準物
体１５を抽出することにより自動的に行われるため、使
用者の負担が減少し、操作性が向上する。また、使用者
は基準物体１５上に手１６を置くことができるため、空
中で長時間手１６を保持する必要がない。このため、使
用時の負担が少なく、安定に情報を入力できる。
補正（キャリブレーション）が、本実施例では、基準物
体１５を抽出することにより自動的に行われるため、使
用者の負担が減少し、操作性が向上する。また、使用者
は基準物体１５上に手１６を置くことができるため、空
中で長時間手１６を保持する必要がない。このため、使
用時の負担が少なく、安定に情報を入力できる。
【００１６】なお、本実施例では、基準物体として矩形
パネルを使用する例を述べたが、他の色や形状を有する
物体、例えば、机や箱（上面や側面等を使用）、椅子、
本等を基準物体として使用することも可能である。要す
るに基準物体の形状把握と指先の検出および、たとえ非
線形であっても座標変換さえ正確に実行できさえすれ
ば、あとは原理的に同じことであることは言うまでもな
い。基準物体が立体の場合、立方体ならば「一辺の長
さ」、球ならば「半径（直径）」が基準物体情報とな
る。
パネルを使用する例を述べたが、他の色や形状を有する
物体、例えば、机や箱（上面や側面等を使用）、椅子、
本等を基準物体として使用することも可能である。要す
るに基準物体の形状把握と指先の検出および、たとえ非
線形であっても座標変換さえ正確に実行できさえすれ
ば、あとは原理的に同じことであることは言うまでもな
い。基準物体が立体の場合、立方体ならば「一辺の長
さ」、球ならば「半径（直径）」が基準物体情報とな
る。
【００１７】また、基準物体の撮影において、基準物体
と指先とが必ずしも接触していなくてもよい。すなわち
図２に示すように、両者がＴＶカメラ１１の視野１７に
入っていればよい。
と指先とが必ずしも接触していなくてもよい。すなわち
図２に示すように、両者がＴＶカメラ１１の視野１７に
入っていればよい。
【００１８】また、基準物体の位置だけでなく姿勢も自
由である。例えば、矩形パネルを基準物体として用いた
場合、それは床面に平行である必要は全くない。
由である。例えば、矩形パネルを基準物体として用いた
場合、それは床面に平行である必要は全くない。
【００１９】また、基準物体が複数個ある場合には、そ
のとき、そのときに指示された基準物体にのみ着目する
ようにしさえすればよく、一般に複数個の基準物体を同
時に利用できる。例えば、机や箱の上面と側面とを別の
基準物体と考えて扱ってもよいし、あるいは、机や箱全
体を３次元形状および寸法が既知の１つの３次元物体と
して扱ってもよい。この場合、基準物体情報１８には、
複数の基準物体の情報が含まれていて、計算機１２は、
抽出された基準物体の画像に対応する情報を選択できる
ようになっている必要がある。
のとき、そのときに指示された基準物体にのみ着目する
ようにしさえすればよく、一般に複数個の基準物体を同
時に利用できる。例えば、机や箱の上面と側面とを別の
基準物体と考えて扱ってもよいし、あるいは、机や箱全
体を３次元形状および寸法が既知の１つの３次元物体と
して扱ってもよい。この場合、基準物体情報１８には、
複数の基準物体の情報が含まれていて、計算機１２は、
抽出された基準物体の画像に対応する情報を選択できる
ようになっている必要がある。
【００２０】また、基準物体を追いかけるように、必要
に応じ、視線移動、ズーム等の視野調整機構つきＴＶカ
メラを使用し、これを計算機で追従制御するようにすれ
ば、より精度よく狙った部分のみを拡大して画像入力を
行なうことができ、より高い精度で指示点の位置を抽出
することが可能である。
に応じ、視線移動、ズーム等の視野調整機構つきＴＶカ
メラを使用し、これを計算機で追従制御するようにすれ
ば、より精度よく狙った部分のみを拡大して画像入力を
行なうことができ、より高い精度で指示点の位置を抽出
することが可能である。
【００２１】さらに、前記の実施例では、正規化指示位
置情報２０として、指示点Ｐの２次元位置情報（Ｘ，
Ｙ）のみを抽出するという簡単化された場合について説
明したが、一般には、基準物体の３次元形状と位置が特
定できれば指示点の空間内での３次元座標値（Ｘ、Ｙ、
Ｚ）を求めることができることは言うまでもない。これ
により、例えば、机や箱の上面と側面にわたって連続的
に位置を変えて指示を行ったりすることが可能である。
置情報２０として、指示点Ｐの２次元位置情報（Ｘ，
Ｙ）のみを抽出するという簡単化された場合について説
明したが、一般には、基準物体の３次元形状と位置が特
定できれば指示点の空間内での３次元座標値（Ｘ、Ｙ、
Ｚ）を求めることができることは言うまでもない。これ
により、例えば、机や箱の上面と側面にわたって連続的
に位置を変えて指示を行ったりすることが可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、以下に
示すような効果がある。 （１）請求項１の発明は、操作者が自由に持ち運ぶこと
ができる基準物体を使用して指示位置を検出することに
より、位置補正が自動的に行なわれ、かつ基準物体上に
手を置くことができるため、操作上の負担を軽減して指
示位置を安定、かつ正確に検出できる。 （２）請求項２の発明は、複数の基準物体をあらかじめ
用意しておくことにより、各種物体を利用して指示位置
を検出できる。 （３）請求項３の発明は、検出された基準物体を追いか
けるように、視野移動、ズーミング等の画像入力視野領
域の調整を行うことにより、指示点の位置をより高い精
度で検出することができる。
示すような効果がある。 （１）請求項１の発明は、操作者が自由に持ち運ぶこと
ができる基準物体を使用して指示位置を検出することに
より、位置補正が自動的に行なわれ、かつ基準物体上に
手を置くことができるため、操作上の負担を軽減して指
示位置を安定、かつ正確に検出できる。 （２）請求項２の発明は、複数の基準物体をあらかじめ
用意しておくことにより、各種物体を利用して指示位置
を検出できる。 （３）請求項３の発明は、検出された基準物体を追いか
けるように、視野移動、ズーミング等の画像入力視野領
域の調整を行うことにより、指示点の位置をより高い精
度で検出することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】手１６で基準物体１５上の位置Ｐを指示してい
る様子をＴＶカメラ１１で撮影している状態を示す図で
ある。
る様子をＴＶカメラ１１で撮影している状態を示す図で
ある。
【図３】処理対象画像２１を示す図である。
【図４】指示情報領域２４を示す図である。
【図５】計算機１２の処理を示す流れ図である。
【図６】特開平５−１９９５７号を示す図である。
【図７】特公昭５７−１００９号を示す図である。
１１ ＴＶカメラ １２ 計算機 １３ 表示制御部 １４ ディスプレイ １５ 基準物体 １６ 手 １７ ＴＶカメラ１１の視野 １８ 基準物体情報 １９ 表示画像 ２０ 正規化指示位置情報 ２１ 処理対象画像 ２２ 基準物体画像 ２３ 手の画像 ２４ 指示情報領域 ３１〜３５ ステップ
Claims (3)
- 【請求項１】 基準物体の３次元形状および大きさの情
報をあらかじめ計算機に入力しておき、該基準物体上の
位置を指先もしくはペン等の指示物で指示し、このシー
ンを画像情報として計算機に入力し、画像処理を行うこ
とによって該画像中の前記基準物体を検出するとともに
前記指先もしくはペン等の指示物による画像内の指示位
置を検出し、前記基準物体の３次元形状および大きさの
情報を利用して該指示位置の算出を行う指示位置検出方
法。 - 【請求項２】 複数の基準物体を使用し、前記画像情報
中からどの基準物体が実際に指示されたかを識別した
上、その基準物体の３次元形状および大きさの情報を利
用して該指示位置の算出を行う請求項１記載の指示位置
検出方法。 - 【請求項３】 検出された該基準物体を追いかけるよう
に、視線移動、ズーミング等の画像入力視野領域の調整
を行い、高精度な情報を抽出する請求項１または２記載
の指示位置検出方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30957393A JPH07160412A (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 指示位置検出方法 |
| KR1019940031702A KR950015140A (ko) | 1993-11-30 | 1994-11-29 | 이미지 정보를 암호화하는 방법 및 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30957393A JPH07160412A (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 指示位置検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07160412A true JPH07160412A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17994661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30957393A Pending JPH07160412A (ja) | 1993-11-30 | 1993-12-10 | 指示位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07160412A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0916312A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-01-17 | Nomura Kogeisha:Kk | 立体画像表示装置用入力装置 |
| EP0844552A1 (en) * | 1996-11-26 | 1998-05-27 | Sony Corporation | Information input method and apparatus |
| JPH10207619A (ja) * | 1997-01-22 | 1998-08-07 | Toshiba Corp | ユーザインタフェース装置及び操作範囲呈示方法 |
| US6385331B2 (en) * | 1997-03-21 | 2002-05-07 | Takenaka Corporation | Hand pointing device |
| JP2004246574A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Fuji Photo Optical Co Ltd | プレゼンテーション装置 |
| US7113193B2 (en) | 2000-07-21 | 2006-09-26 | Sony Computer Entertainment Inc. | Method for color transition detection |
| JPWO2010038822A1 (ja) * | 2008-10-01 | 2012-03-01 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | 情報処理装置、情報処理方法、情報記憶媒体及びプログラム |
| JP2012150635A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Seiko Epson Corp | 位置検出システム、表示システム及び情報処理システム |
| US10786736B2 (en) | 2010-05-11 | 2020-09-29 | Sony Interactive Entertainment LLC | Placement of user information in a game space |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP30957393A patent/JPH07160412A/ja active Pending
Cited By (12)
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| JPH0916312A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-01-17 | Nomura Kogeisha:Kk | 立体画像表示装置用入力装置 |
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| JP5594733B2 (ja) * | 2008-10-01 | 2014-09-24 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | 情報処理装置、情報処理方法、情報記憶媒体及びプログラム |
| US8884924B2 (en) | 2008-10-01 | 2014-11-11 | Sony Corporation | Information processing apparatus, information processing method, information recording medium, and program |
| US10786736B2 (en) | 2010-05-11 | 2020-09-29 | Sony Interactive Entertainment LLC | Placement of user information in a game space |
| US11478706B2 (en) | 2010-05-11 | 2022-10-25 | Sony Interactive Entertainment LLC | Placement of user information in a game space |
| JP2012150635A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Seiko Epson Corp | 位置検出システム、表示システム及び情報処理システム |
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