JPH0757103A - 情報処理装置 - Google Patents
情報処理装置Info
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- JPH0757103A JPH0757103A JP5207358A JP20735893A JPH0757103A JP H0757103 A JPH0757103 A JP H0757103A JP 5207358 A JP5207358 A JP 5207358A JP 20735893 A JP20735893 A JP 20735893A JP H0757103 A JPH0757103 A JP H0757103A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的とするところは、マウス等の特
殊なインターフェイス装置なしで操作者の指等の特定部
位を空間上で動かすだけでポインタ操作が可能となり、
あるいは動作を認識し、コンピュータやマルチメディア
機器に対し、起居動作を用いたコマンド操作を可能にす
るコンピュータシステムを提供することにある。 【構成】 情報データを処理する情報データ処理部と情
報データに関係する表示を行う表示部を備えた情報処理
装置において、情報処理装置を操作する操作者の特定部
位を撮像する撮像手段と、この撮像手段で撮像された特
定部位の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、この輪郭抽出
手段で抽出された特定部位の輪郭の形状または位置を認
識する特定部位認識手段と、この特定部位認識手段の認
識結果に基づいて情報データ処理部か表示部の内少なく
とも一方を制御する制御手段を具備したことを特徴とす
る。
殊なインターフェイス装置なしで操作者の指等の特定部
位を空間上で動かすだけでポインタ操作が可能となり、
あるいは動作を認識し、コンピュータやマルチメディア
機器に対し、起居動作を用いたコマンド操作を可能にす
るコンピュータシステムを提供することにある。 【構成】 情報データを処理する情報データ処理部と情
報データに関係する表示を行う表示部を備えた情報処理
装置において、情報処理装置を操作する操作者の特定部
位を撮像する撮像手段と、この撮像手段で撮像された特
定部位の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、この輪郭抽出
手段で抽出された特定部位の輪郭の形状または位置を認
識する特定部位認識手段と、この特定部位認識手段の認
識結果に基づいて情報データ処理部か表示部の内少なく
とも一方を制御する制御手段を具備したことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、操作者の指動作で情報
の制御を行うパーソナルコンピュータや携帯型情報機器
やマルチメディア機器等の情報処理装置に関する。
の制御を行うパーソナルコンピュータや携帯型情報機器
やマルチメディア機器等の情報処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、コンピュータ等へのコマンド入力
や制御にはキーボードによる文字入力やマウスと呼ばれ
るポインタ装置、またはペン入力によるポインタ操作や
文字入力操作が広く用いられている。
や制御にはキーボードによる文字入力やマウスと呼ばれ
るポインタ装置、またはペン入力によるポインタ操作や
文字入力操作が広く用いられている。
【０００３】キーボードによる操作は熟練を要するが、
文字列の入力には速度と正確さの点で現在でも主流のマ
ン・マシン・インターフェイスになっている。しかし、
より操作しやすいインターフェイスとして、画面上の任
意の点をポインティングできるマウスが近年急速に普及
してきた。また、キーボードを搭載できない携帯型情報
機器やキーボード操作に不慣れなユーザーでも使用でき
るペン入力コンピュータが出現してきた。
文字列の入力には速度と正確さの点で現在でも主流のマ
ン・マシン・インターフェイスになっている。しかし、
より操作しやすいインターフェイスとして、画面上の任
意の点をポインティングできるマウスが近年急速に普及
してきた。また、キーボードを搭載できない携帯型情報
機器やキーボード操作に不慣れなユーザーでも使用でき
るペン入力コンピュータが出現してきた。
【０００４】以下マウスの一例とペン入力コンピュータ
の一例について図を用いて説明する。マウスにはメカニ
カル式マウスと光学式マウスに大別できるが、メカニカ
ル式マウスの方が特殊な操作板を必要としないためより
普及している。
の一例について図を用いて説明する。マウスにはメカニ
カル式マウスと光学式マウスに大別できるが、メカニカ
ル式マウスの方が特殊な操作板を必要としないためより
普及している。
【０００５】図１３にメカニカル式マウスの概略構成図
を示す。メカニカル式マウスの代表的なものは回転球を
用いるもので、図１３に示すようにマウス本体１３０の
下部に突出した球１３１が机等の操作面１３２の上で回
転可能なように取り付けられている。玉の回転を縦、横
２方向に検出する回転検出機構１３３、１３４を回路基
板１３５上に設け、動きを電気的な信号に変換して本体
の動きを検出している。操作者は平な操作面１３２の上
をマウス本体１３０を動かしながら、図示しない表示画
面上のカーソルを動かし、クリックボタン１３６を押し
てクリック動作をする。マウスの制御信号はケーブル１
３７を介して伝送される。マウス本体１３０は、コネク
タ１３８を用いてコンピュータ等の制御対象の情報処理
装置へ接続される。このメニカル式では平面上の動きし
か捕らえられず、またマウス操作のためにある程度（２
５ｃｍ×２５ｃｍ）の大きな平らな操作面が必要である
という欠点がある。
を示す。メカニカル式マウスの代表的なものは回転球を
用いるもので、図１３に示すようにマウス本体１３０の
下部に突出した球１３１が机等の操作面１３２の上で回
転可能なように取り付けられている。玉の回転を縦、横
２方向に検出する回転検出機構１３３、１３４を回路基
板１３５上に設け、動きを電気的な信号に変換して本体
の動きを検出している。操作者は平な操作面１３２の上
をマウス本体１３０を動かしながら、図示しない表示画
面上のカーソルを動かし、クリックボタン１３６を押し
てクリック動作をする。マウスの制御信号はケーブル１
３７を介して伝送される。マウス本体１３０は、コネク
タ１３８を用いてコンピュータ等の制御対象の情報処理
装置へ接続される。このメニカル式では平面上の動きし
か捕らえられず、またマウス操作のためにある程度（２
５ｃｍ×２５ｃｍ）の大きな平らな操作面が必要である
という欠点がある。
【０００６】このようなマウスを用いた操作では、表示
画面のポインティング動作とクリック動作しかできず、
また表示画面のウインドウをクリックする時ウインドウ
内の小さな場所にカーソルを合わせてクリックするため
に不便であり、操作装置を介して行うため日常生活の動
作で行うような感覚的操作とは言えない。
画面のポインティング動作とクリック動作しかできず、
また表示画面のウインドウをクリックする時ウインドウ
内の小さな場所にカーソルを合わせてクリックするため
に不便であり、操作装置を介して行うため日常生活の動
作で行うような感覚的操作とは言えない。
【０００７】図１４はペン入力コンピュータの概略構成
図を示す。ペン入力コンピュータ本体１４１のカバー１
４２を開くと大きな液晶表示パネル１４３がある。操作
者がこの表示パネル１４３上の任意の位置を専用ペン１
４４の先で触れるとカーソルが表示されポインティング
動作を行うことができる。また、表示パネル１４３上に
ペン１４４で手書きの文字を書くとコンピュータ側で文
字認識を行い、内蔵するキャラクタ発生装置から発生さ
れた文字へ自動変換し、きれいな文字へ変換表示するこ
とができる。あるいは、手書きの地図や絵もグラフィッ
ク情報として記憶することができる。
図を示す。ペン入力コンピュータ本体１４１のカバー１
４２を開くと大きな液晶表示パネル１４３がある。操作
者がこの表示パネル１４３上の任意の位置を専用ペン１
４４の先で触れるとカーソルが表示されポインティング
動作を行うことができる。また、表示パネル１４３上に
ペン１４４で手書きの文字を書くとコンピュータ側で文
字認識を行い、内蔵するキャラクタ発生装置から発生さ
れた文字へ自動変換し、きれいな文字へ変換表示するこ
とができる。あるいは、手書きの地図や絵もグラフィッ
ク情報として記憶することができる。
【０００８】しかし、あくまで１本のペンで表現できる
範囲の情報やコマンドしか入力できず、また操作途中で
ペンを持ったり置いたりする操作がめんどうで、さらに
携帯操作ではペンを落としたりすることもあったため、
ヒューマン・インターフェイスとしては表現力と操作性
に問題があった。
範囲の情報やコマンドしか入力できず、また操作途中で
ペンを持ったり置いたりする操作がめんどうで、さらに
携帯操作ではペンを落としたりすることもあったため、
ヒューマン・インターフェイスとしては表現力と操作性
に問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上述べてきた様に従
来のマウスを用いたコンピュータ等では、平な作業台や
専用の操作板が必要で空間上で操作をることができなか
った。また操作機器を利用する為操作動作が感覚的に行
えず不便な情報処理装置であった。
来のマウスを用いたコンピュータ等では、平な作業台や
専用の操作板が必要で空間上で操作をることができなか
った。また操作機器を利用する為操作動作が感覚的に行
えず不便な情報処理装置であった。
【００１０】あるいはペン入力機能を有するコンピュー
タ等でも、１本のペンで情報処理装置の入力画面の平面
上で表現可能な情報やコマンドしか入力できず、またペ
ンを持ったり置いたりがめんどうで携帯操作時にペンを
落としたりすることがあるため、表現力と操作性に大き
な問題があった。
タ等でも、１本のペンで情報処理装置の入力画面の平面
上で表現可能な情報やコマンドしか入力できず、またペ
ンを持ったり置いたりがめんどうで携帯操作時にペンを
落としたりすることがあるため、表現力と操作性に大き
な問題があった。
【００１１】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的とるところは、特殊なインタ
ーフェイス装置なして空間上で操作者の指等の特定部位
を用いてポインタ操作を可能とし、あるいは指等の操作
者の特定部の動作を認識しコンピュータやマルチメディ
ア機器に対し、起居動作を用いたコマンド操作を可能に
する情報処理装置を提供することにある。
なされたもので、その目的とるところは、特殊なインタ
ーフェイス装置なして空間上で操作者の指等の特定部位
を用いてポインタ操作を可能とし、あるいは指等の操作
者の特定部の動作を認識しコンピュータやマルチメディ
ア機器に対し、起居動作を用いたコマンド操作を可能に
する情報処理装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、情報データを処理する情報データ
処理部と、情報データに関係する表示を行う表示部を備
えた情報処理装置において、情報処理装置を操作する操
作者の特定部位を撮像する撮像手段と、この撮像手段で
撮像された特定部位の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、
この輪郭抽出手段で抽出された特定部位の輪郭の形状ま
たは位置を認識する特定部位認識手段と、この特定部位
認識手段の認識結果に基づいて、情報データ処理部か表
示部の内少なくとも一方を制御する制御手段とを具備し
たことを特徴とするものである。
に本発明においては、情報データを処理する情報データ
処理部と、情報データに関係する表示を行う表示部を備
えた情報処理装置において、情報処理装置を操作する操
作者の特定部位を撮像する撮像手段と、この撮像手段で
撮像された特定部位の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、
この輪郭抽出手段で抽出された特定部位の輪郭の形状ま
たは位置を認識する特定部位認識手段と、この特定部位
認識手段の認識結果に基づいて、情報データ処理部か表
示部の内少なくとも一方を制御する制御手段とを具備し
たことを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】操作者の特定部位を撮像手段で撮像し、特定部
位認識手段による特定部位の輪郭の形状または位置を認
識して、その結果に基づいて制御手段が情報データ処理
部や表示部の制御をしているので、操作者の特定部位の
動作で情報処理装置を操作することが可能となる。
位認識手段による特定部位の輪郭の形状または位置を認
識して、その結果に基づいて制御手段が情報データ処理
部や表示部の制御をしているので、操作者の特定部位の
動作で情報処理装置を操作することが可能となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は本発明の一実施例に関わる指先動作制御
型コンピュータの外観図（ａ）と側面図（ｂ）を示す。
コンピュータ本体１１に取り付けられた表示パネル１２
の下方でほぼ左右中央の位置に、被写界深度が浅く、か
つ撮像光軸を斜め上方に傾けた撮像レンズ１３が設けて
ある。撮像レンズの後方には、固体撮像素子１４が設け
てあり、表示パネル１２の前近傍付近の映像を撮像るす
ことができる。ここで、撮像レンズ１３が表示パネル１
２の下方に取付られているのは、手を下方から撮像るす
ことで指先の先端が常に手の他の部分より上に位置する
角度で撮像できるようにするためである。
明する。図１は本発明の一実施例に関わる指先動作制御
型コンピュータの外観図（ａ）と側面図（ｂ）を示す。
コンピュータ本体１１に取り付けられた表示パネル１２
の下方でほぼ左右中央の位置に、被写界深度が浅く、か
つ撮像光軸を斜め上方に傾けた撮像レンズ１３が設けて
ある。撮像レンズの後方には、固体撮像素子１４が設け
てあり、表示パネル１２の前近傍付近の映像を撮像るす
ことができる。ここで、撮像レンズ１３が表示パネル１
２の下方に取付られているのは、手を下方から撮像るす
ことで指先の先端が常に手の他の部分より上に位置する
角度で撮像できるようにするためである。
【００１５】図２に本発明の指先動作制御型コンピュー
タを操作している状態の斜視図を示す。操作者２７が表
示画面２２の前で人指し指２５を指し示すと、人指し指
２５の先端の位置に対応して表示画面２２上にカーソル
２６が表示される。撮像レンズ２３は被写界深度が浅く
レンズの全面から約５ｃｍ〜２５ｃｍの範囲だけピント
が合い、２５ｃｍ以上離れた被写体はピントがボケてし
まう。すなわち、人指し指２５を含む手の画像にはピン
トが合い、後方の操作者の顔２７やその他の背景画像２
８はボテて撮像されている。このような撮像画像の一例
を図３に示す。操作者の手３５の部分はピントが合って
いるため、この手３５の画像信号には高域周波数成分が
含まれており輪郭がはっきりしているが、他の顔３７や
背景３８の画像信号には高域周波数成分が含まれていな
いため輪郭がはっきりしていない。
タを操作している状態の斜視図を示す。操作者２７が表
示画面２２の前で人指し指２５を指し示すと、人指し指
２５の先端の位置に対応して表示画面２２上にカーソル
２６が表示される。撮像レンズ２３は被写界深度が浅く
レンズの全面から約５ｃｍ〜２５ｃｍの範囲だけピント
が合い、２５ｃｍ以上離れた被写体はピントがボケてし
まう。すなわち、人指し指２５を含む手の画像にはピン
トが合い、後方の操作者の顔２７やその他の背景画像２
８はボテて撮像されている。このような撮像画像の一例
を図３に示す。操作者の手３５の部分はピントが合って
いるため、この手３５の画像信号には高域周波数成分が
含まれており輪郭がはっきりしているが、他の顔３７や
背景３８の画像信号には高域周波数成分が含まれていな
いため輪郭がはっきりしていない。
【００１６】図４に指先動作制御型コンピュータの指先
位置信号処理部の概略ブロック図を示す。撮像レンズ４
１を通して入射した手の映像は撮像素子４２上に結像さ
れ、その画像出力信号から輪郭抽出回路４３で高域周波
数成分が抽出され先端検出回路４４に入力される。先端
検出回路４４からの指先位置信号は表示位置データ変換
回路４５に入力され、ビデオ信号記憶用ランダムアクセ
スメモリ（ＶＲＡＭ）４６に入力された後、表示画面で
ある液晶表示パネル（ＬＣＤ）４７上に表示される。
位置信号処理部の概略ブロック図を示す。撮像レンズ４
１を通して入射した手の映像は撮像素子４２上に結像さ
れ、その画像出力信号から輪郭抽出回路４３で高域周波
数成分が抽出され先端検出回路４４に入力される。先端
検出回路４４からの指先位置信号は表示位置データ変換
回路４５に入力され、ビデオ信号記憶用ランダムアクセ
スメモリ（ＶＲＡＭ）４６に入力された後、表示画面で
ある液晶表示パネル（ＬＣＤ）４７上に表示される。
【００１７】これらの信号処理を図３〜図５を用いてさ
らに詳しく説明する。図５は輪郭抽出回路４３で得られ
た撮像画像である。図３に示した通り、撮像レンズ４１
は被写界深度が浅く、レンズ全面の５ｃｍから２５ｃｍ
程度の範囲の対象物しかピントが合っていないために、
輪郭がはっきりとしているのは操作者の手３５しかな
い。そのために、図４に示した通り、撮像素子４２から
得られる映像の輪郭信号を抽出すると図５に示したよう
な手の輪郭信号５２のみを抽出することができる。この
輪郭信号を先端検出回路４４に入力し、入力画像信号５
１の走査線の上から順番に輪郭信号の有無を判定してい
く。例えば、ｌ番目の走査線５３まではまだ輪郭信号は
何もなく、ｌ＋ｍ番目の走査線５４ではじめて輪郭信号
が検出される。この輪郭信号が検出された位置をＰ点と
すると、Ｐ点の水平方向の画素番号ｎと垂直方向の画素
番号ｌ＋ｍの位置を、表示位置データ変換回路４５によ
り数値データ化して、メモリ４６にカーソル形状として
一時記憶させ、図示しないコンピュータからの他の表示
信号と同時に表示部４７上に表示する。図６はその表示
部４７上の表示画面の一例である。コンピュータ本体６
１の表示部としてＬＣＤ６２があり、その下部でほぼ左
右中央の位置に撮像レンズ６７かある。ＬＣＤ６２の表
示画面にはＰ点に相当する位置６３、則ち水平ｎ番画
素、垂直ｌ＋ｍ番画素の位置にカーソル６４が表示され
ている。但しこの場合Ｐ点の水平位置は、撮像画像と表
示画像で左右が反転するために、右からｎ番目の位置で
ある。この表示画面６２にはコンピュータ６１からの他
の画像６５、６６も同様に表示されている。
らに詳しく説明する。図５は輪郭抽出回路４３で得られ
た撮像画像である。図３に示した通り、撮像レンズ４１
は被写界深度が浅く、レンズ全面の５ｃｍから２５ｃｍ
程度の範囲の対象物しかピントが合っていないために、
輪郭がはっきりとしているのは操作者の手３５しかな
い。そのために、図４に示した通り、撮像素子４２から
得られる映像の輪郭信号を抽出すると図５に示したよう
な手の輪郭信号５２のみを抽出することができる。この
輪郭信号を先端検出回路４４に入力し、入力画像信号５
１の走査線の上から順番に輪郭信号の有無を判定してい
く。例えば、ｌ番目の走査線５３まではまだ輪郭信号は
何もなく、ｌ＋ｍ番目の走査線５４ではじめて輪郭信号
が検出される。この輪郭信号が検出された位置をＰ点と
すると、Ｐ点の水平方向の画素番号ｎと垂直方向の画素
番号ｌ＋ｍの位置を、表示位置データ変換回路４５によ
り数値データ化して、メモリ４６にカーソル形状として
一時記憶させ、図示しないコンピュータからの他の表示
信号と同時に表示部４７上に表示する。図６はその表示
部４７上の表示画面の一例である。コンピュータ本体６
１の表示部としてＬＣＤ６２があり、その下部でほぼ左
右中央の位置に撮像レンズ６７かある。ＬＣＤ６２の表
示画面にはＰ点に相当する位置６３、則ち水平ｎ番画
素、垂直ｌ＋ｍ番画素の位置にカーソル６４が表示され
ている。但しこの場合Ｐ点の水平位置は、撮像画像と表
示画像で左右が反転するために、右からｎ番目の位置で
ある。この表示画面６２にはコンピュータ６１からの他
の画像６５、６６も同様に表示されている。
【００１８】次に図７と図８を用いて本発明の第２の実
施例について述べる。図７は本発明の第２の実施例の指
先動作制御型コンピュータの指先動作信号処理回路の概
略ブロック図を示す。第１の実施例と同様に、撮像レン
ズ７１を通して入射した手の映像は撮像素子７２上に結
像され、その画像出力信号から輪郭抽出回路７３で高域
周波数成分が抽出され先端検出回路７４に入力される。
先端検出回路７４からの指先位置信号は表示位置データ
変換回路７５に入力され、ビデオ信号記憶用ランダムア
クセス用のメモリ７６に一時記憶された後、表示画面で
ある液晶表示パネル等の表示部７７上に表示される。こ
こまでは第１の実施例と同様であるが、指先動作認識回
路７８で輪郭抽出回路７３からの輪郭信号と先端検出回
路７４からの指先先端位置信号をもとに指先の相対的動
作を認識し、この動作認識結果に基づいてコマンド発生
回路７９からコンピュータに対するコマンドが送出され
る。
施例について述べる。図７は本発明の第２の実施例の指
先動作制御型コンピュータの指先動作信号処理回路の概
略ブロック図を示す。第１の実施例と同様に、撮像レン
ズ７１を通して入射した手の映像は撮像素子７２上に結
像され、その画像出力信号から輪郭抽出回路７３で高域
周波数成分が抽出され先端検出回路７４に入力される。
先端検出回路７４からの指先位置信号は表示位置データ
変換回路７５に入力され、ビデオ信号記憶用ランダムア
クセス用のメモリ７６に一時記憶された後、表示画面で
ある液晶表示パネル等の表示部７７上に表示される。こ
こまでは第１の実施例と同様であるが、指先動作認識回
路７８で輪郭抽出回路７３からの輪郭信号と先端検出回
路７４からの指先先端位置信号をもとに指先の相対的動
作を認識し、この動作認識結果に基づいてコマンド発生
回路７９からコンピュータに対するコマンドが送出され
る。
【００１９】図８はこの第２の実施例に関わる操作者の
右手の輪郭信号８１を示した図である。この時、操作者
は人指し指８２と親指８３を伸ばしている。第一の実施
例と同様に画面上方から順番に先端を２つ検出し、左側
を人指し指の先端８４、右側を親指の先端８５とし、２
つの先端の動作を認識する。例えば、人指し指と親指の
先端の２点８４、８５が相対的に逆方向の運動をしたら
回転運動と判定し、カメラ映像で左回転の場合は操作者
が右回転の指動作をしたものと理解し、表示画面内のペ
ージまたはウインドウをめくったり、表示画面内のオブ
ジェクトを回転させたりする。逆に、カメラ映像で右回
転の場合は操作者が左回転の指動作をしたものと理解す
る。さらに、人指し指と親指の先端の２点８４、８５が
近接したら、摘み動作と理解し表示画面内のオブジェク
トを摘み、摘んだまま移動することができる。あるい
は、人指し指と親指の先端の２点８４、８５の距離に比
例して表示真画面内のオブジェクトまたはページあるい
はウインドウの大きさを変化させ、拡大、縮小させるこ
とができる。また、任意の指の相対的大きさを輪郭信号
より検出し、その大きさに応じて、表示画面内のオブジ
ェクトの大きさを変化させたり、奥行き方向の表現制御
をしたりする３次元制御ができる。このように、操作者
の意志を指の形状や動作から認識し、コンピュータへコ
マンドとして指示することができる。
右手の輪郭信号８１を示した図である。この時、操作者
は人指し指８２と親指８３を伸ばしている。第一の実施
例と同様に画面上方から順番に先端を２つ検出し、左側
を人指し指の先端８４、右側を親指の先端８５とし、２
つの先端の動作を認識する。例えば、人指し指と親指の
先端の２点８４、８５が相対的に逆方向の運動をしたら
回転運動と判定し、カメラ映像で左回転の場合は操作者
が右回転の指動作をしたものと理解し、表示画面内のペ
ージまたはウインドウをめくったり、表示画面内のオブ
ジェクトを回転させたりする。逆に、カメラ映像で右回
転の場合は操作者が左回転の指動作をしたものと理解す
る。さらに、人指し指と親指の先端の２点８４、８５が
近接したら、摘み動作と理解し表示画面内のオブジェク
トを摘み、摘んだまま移動することができる。あるい
は、人指し指と親指の先端の２点８４、８５の距離に比
例して表示真画面内のオブジェクトまたはページあるい
はウインドウの大きさを変化させ、拡大、縮小させるこ
とができる。また、任意の指の相対的大きさを輪郭信号
より検出し、その大きさに応じて、表示画面内のオブジ
ェクトの大きさを変化させたり、奥行き方向の表現制御
をしたりする３次元制御ができる。このように、操作者
の意志を指の形状や動作から認識し、コンピュータへコ
マンドとして指示することができる。
【００２０】さらに、本発明の第３の実施例について図
９を用いて説明する。図９（ａ）は操作者の右手の人指
し指と中指を用いて、丸を作り「ＯＫ：承認」の意味を
示したときの輪郭信号を示した図である。又、図９
（ｂ）は操作者の右手の親指を立てて「ｃｈｅｃｋ：確
認」あるいは「ｇｏｏｄ：良好」の意味を示したときの
輪郭信号を示した図である。図９（ｃ）は人指し指を立
てて横に振り、「ｎｏ：否認」の意味を示した時の輪郭
信号である。図９（ｄ）は人指し指と中指を立てて
「鋏」の意味を示した時の輪郭信号で、表示画面内の任
意の場所を切り抜く時に用いる。これらの基準となる手
話の手形状の輪郭信号パターンを手話パターン記憶手段
に予め登録し、その登録手話パターンと撮像画像の輪郭
信号から得られる手話パターンとの比較を行い、操作者
の意志を手話にて理解しコンピュータのコマンドとして
伝えることができる。
９を用いて説明する。図９（ａ）は操作者の右手の人指
し指と中指を用いて、丸を作り「ＯＫ：承認」の意味を
示したときの輪郭信号を示した図である。又、図９
（ｂ）は操作者の右手の親指を立てて「ｃｈｅｃｋ：確
認」あるいは「ｇｏｏｄ：良好」の意味を示したときの
輪郭信号を示した図である。図９（ｃ）は人指し指を立
てて横に振り、「ｎｏ：否認」の意味を示した時の輪郭
信号である。図９（ｄ）は人指し指と中指を立てて
「鋏」の意味を示した時の輪郭信号で、表示画面内の任
意の場所を切り抜く時に用いる。これらの基準となる手
話の手形状の輪郭信号パターンを手話パターン記憶手段
に予め登録し、その登録手話パターンと撮像画像の輪郭
信号から得られる手話パターンとの比較を行い、操作者
の意志を手話にて理解しコンピュータのコマンドとして
伝えることができる。
【００２１】図１０（ａ）〜（ｄ）に図９（ａ）〜
（ｄ）の手話に対応した基準となる登録手話パターンを
示す。輪郭信号の内でも境界がはっきりしている手話形
状の外形線のみで登録してある。図１１に手話を用いる
指先制御型コンピュータの手話パターン信号処理部の概
略ブロック図を示す。撮像レンズ１１１を通して入射し
た手の映像は固体撮像素子１１２上に結像され、その画
像出力信号から輪郭抽出回路１１３で高域周波数成分が
抽出され手話パターン検出回路１１４に入力される。手
話パターン検出回路１１４では、輪郭信号を基に手話形
状の外形線が検出され、比較・判断回路１１４に操作者
の手話パターンとして入力される。比較・判断回路１１
５に操作者の手話パターンとして入力される。比較・判
断回路１１５では、基準の登録手話パターンが記憶され
ている登録手話パターン記憶回路１１６の記憶パターン
と逐次比較を行い、その結果を基にコマンド発生回路１
１７からコンピュータに対するコマンドが送出される。
（ｄ）の手話に対応した基準となる登録手話パターンを
示す。輪郭信号の内でも境界がはっきりしている手話形
状の外形線のみで登録してある。図１１に手話を用いる
指先制御型コンピュータの手話パターン信号処理部の概
略ブロック図を示す。撮像レンズ１１１を通して入射し
た手の映像は固体撮像素子１１２上に結像され、その画
像出力信号から輪郭抽出回路１１３で高域周波数成分が
抽出され手話パターン検出回路１１４に入力される。手
話パターン検出回路１１４では、輪郭信号を基に手話形
状の外形線が検出され、比較・判断回路１１４に操作者
の手話パターンとして入力される。比較・判断回路１１
５に操作者の手話パターンとして入力される。比較・判
断回路１１５では、基準の登録手話パターンが記憶され
ている登録手話パターン記憶回路１１６の記憶パターン
と逐次比較を行い、その結果を基にコマンド発生回路１
１７からコンピュータに対するコマンドが送出される。
【００２２】これらの手話動作はいずれも日常の生活で
用いている一般的な動作で、いわば体で覚えている動作
である。このような動作を簡単な手話として用いコンピ
ュータやマルチメディア機器の制御を行うと、特別な訓
練なしにコマンド操作が可能になる。
用いている一般的な動作で、いわば体で覚えている動作
である。このような動作を簡単な手話として用いコンピ
ュータやマルチメディア機器の制御を行うと、特別な訓
練なしにコマンド操作が可能になる。
【００２３】次に図１２を用いて本発明の第４の実施例
について説明する。本発明の第１〜第３の実施例では、
コンピュータに内蔵された撮像装置により操作者の手を
対象に撮像していたが、このようなコンピュータシステ
ムでは、１個の撮像装置を有効に用いる目的でＴＶ会議
や画像電子メール用の顔画像入力装置として用いたいと
言う要求が出てくる。しかし、本発明の第１〜第３の実
施例で述べたような被写界深度が浅い撮像レンズでは操
作者の顔を鮮明に撮像することはできない。そこで、第
４の実施例ではコンピュータ本体に内蔵され撮像レンズ
の焦点距離を切り換える２焦点式撮像装置を設け、指動
作は近距離撮像レンズで撮像し、顔は遠距離撮像レンズ
で撮像する。図１２の例ではコンピュータ本体１２１に
内蔵された近距離撮像レンズ（凸レンズ）１２２を用い
て指動作を撮像する。操作者の顔１２４を撮像したいと
きには遠距離撮像用補正レンズ（凹レンズ）１２３を近
距離撮像レンズ１２２の前に挿入してレンズ前面５０ｃ
ｍ〜１ｍの距離にある対象物にピントが合うようにする
と、操作者の顔にピントが合い鮮明な顔画像１２５をコ
ンピュータ１２１に入力することができる。
について説明する。本発明の第１〜第３の実施例では、
コンピュータに内蔵された撮像装置により操作者の手を
対象に撮像していたが、このようなコンピュータシステ
ムでは、１個の撮像装置を有効に用いる目的でＴＶ会議
や画像電子メール用の顔画像入力装置として用いたいと
言う要求が出てくる。しかし、本発明の第１〜第３の実
施例で述べたような被写界深度が浅い撮像レンズでは操
作者の顔を鮮明に撮像することはできない。そこで、第
４の実施例ではコンピュータ本体に内蔵され撮像レンズ
の焦点距離を切り換える２焦点式撮像装置を設け、指動
作は近距離撮像レンズで撮像し、顔は遠距離撮像レンズ
で撮像する。図１２の例ではコンピュータ本体１２１に
内蔵された近距離撮像レンズ（凸レンズ）１２２を用い
て指動作を撮像する。操作者の顔１２４を撮像したいと
きには遠距離撮像用補正レンズ（凹レンズ）１２３を近
距離撮像レンズ１２２の前に挿入してレンズ前面５０ｃ
ｍ〜１ｍの距離にある対象物にピントが合うようにする
と、操作者の顔にピントが合い鮮明な顔画像１２５をコ
ンピュータ１２１に入力することができる。
【００２４】撮像レンズの焦点距離はコンピュータのコ
マンドあるいは手動切り換えで操作者が必要に応じてレ
ンズを切り換えても良いし、自動で撮像レンズの全面５
ｃｍ〜２５ｃｍの範囲に対象物が何もないときには、近
距離撮像モードから遠距離撮像モードに自動で切り換え
ても良い。また、焦点距離の切り換えは焦点距離補正レ
ンズの挿抜、あるいは別途設ける焦点調節用レンズの位
置を変化させても良いし、撮像レンズと撮像素子の距離
を変化させても良い。さらに、レンズ絞りを変化させ被
写界深度を調整しても良い。
マンドあるいは手動切り換えで操作者が必要に応じてレ
ンズを切り換えても良いし、自動で撮像レンズの全面５
ｃｍ〜２５ｃｍの範囲に対象物が何もないときには、近
距離撮像モードから遠距離撮像モードに自動で切り換え
ても良い。また、焦点距離の切り換えは焦点距離補正レ
ンズの挿抜、あるいは別途設ける焦点調節用レンズの位
置を変化させても良いし、撮像レンズと撮像素子の距離
を変化させても良い。さらに、レンズ絞りを変化させ被
写界深度を調整しても良い。
【００２５】尚、本発明の第１〜第３の実施例で説明し
た撮像素子以降の各部の信号処理手段は、ハードウェア
で行ってもソフトウェアで行っても信号処理としては本
質的に何ら変わりなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲
でハードウェアとソフトウェアによる信号処理手段を混
合して構成できることは言うまでもない。
た撮像素子以降の各部の信号処理手段は、ハードウェア
で行ってもソフトウェアで行っても信号処理としては本
質的に何ら変わりなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲
でハードウェアとソフトウェアによる信号処理手段を混
合して構成できることは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、マ
ウス等の外部の特殊なインターフェイス装置なしで操作
者の指等の特定部位を空間上で動作させるだけでポイン
タ操作が可能となり、あるいは動作を認識し、コンピュ
ータやマルチメディア機器に対し感覚動作でコマンド操
作ができる。
ウス等の外部の特殊なインターフェイス装置なしで操作
者の指等の特定部位を空間上で動作させるだけでポイン
タ操作が可能となり、あるいは動作を認識し、コンピュ
ータやマルチメディア機器に対し感覚動作でコマンド操
作ができる。
【図１】 本発明の一実施例を示した図。
【図２】 本発明の制御動作を示した概念図。
【図３】 本発明の撮像手段で撮像された画像を示した
図。
図。
【図４】 本発明の一実施例を示したブロック図。
【図５】 本発明の輪郭抽出部で得られる画像を示した
図。
図。
【図６】 本発明の表示部の一表示図面を示した図。
【図７】 本発明の第２の実施例を示した図。
【図８】 本発明の第２の実施例を示した図。
【図９】 本発明の第３の実施例を示した図。
【図１０】 本発明の第３の実施例を示した図。
【図１１】 本発明の第３の実施例を示したブロック
図。
図。
【図１２】 本発明の撮像手段における他の実施例を示
した図。
した図。
【図１３】 従来例を示した図。
【図１４】 従来例を示した図。
１１、２１、６１、１２１…コンピュータ本体 １２、２２、６２…表示部 １３、２３、４１、６７、１１１、１２２…撮像レンズ １４、４２、１１２…撮像素子 ２５…指 ２７、１２４…操作者 ４３、１１３…輪郭抽出回路 ４４…先端検出回路 ４５…表示位置データ変換回路 ４７…液晶表示パネル ５２、８１…手の輪郭信号 ６４…カーソル ５５、８４、８５…指の先端 １２３…遠距離撮像用補正レンズ １１４…手話パターン検出回路 １１５…比較判断回路 １１６…登録手話パターン記憶回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諸星 利弘 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 中島 孝次 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内
Claims (4)
- 【請求項１】 情報データを処理する情報データ処理部
と、前記情報データに関係する表示を行う表示部を備え
た情報処理装置において、 前記情報処理装置を操作する操作者の特定部位を撮像す
る撮像手段と、 この撮像手段で撮像された前記特定部位の輪郭を抽出す
る輪郭抽出手段と、 この輪郭抽出手段で抽出された前記特定部位の輪郭の形
状または位置を認識する特定部位認識手段と、 この特定部位認識手段の認識結果に基づいて、前記情報
データ処理部か前記表示部の内少なくとも一方を制御す
る制御手段とを具備したことを特徴とする情報処理装
置。 - 【請求項２】 撮像手段は、前記表示部の下方部でほぼ
中央の位置に設けられ、撮像光軸をほぼ斜め上方に傾け
てなることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。 - 【請求項３】 特定部位認識手段は、前記特定部位の輪
郭の中で少なくとも一つの先端部を検出し、この先端部
の動きを認識することを特徴とする請求項１記載の情報
処理装置。 - 【請求項４】 情報データを処理する情報データ処理部
と、前記情報データに関係する表示を行う表示部を備え
た情報処理装置において、 前記情報処理装置を操作する操作者の特定部位を撮像す
る撮像手段と、 この撮像手段で撮像された前記特定部位の輪郭を抽出す
る輪郭抽出手段と、 この輪郭抽出手段で抽出された前記特定部位の輪郭の形
状または位置を認識する特定部位認識手段と、 予め前記特定部位の輪郭の形状または位置に基づく複数
種類のパターンに対応づけて、情報データ処理部か表示
部の内少なくとも一方を制御する制御情報を記憶する記
憶手段と、 前記特定部位認識手段の認識結果に応じたパターンに対
応する前記制御情報を前記記憶手段から読み出し、この
読み出された制御情報に基づいて、前記情報データ処理
部や前記表示部を制御する制御手段を具備したことを特
徴とする情報処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5207358A JPH0757103A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 情報処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5207358A JPH0757103A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 情報処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0757103A true JPH0757103A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16538413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5207358A Pending JPH0757103A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 情報処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0757103A (ja) |
Cited By (18)
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1993
- 1993-08-23 JP JP5207358A patent/JPH0757103A/ja active Pending
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