JPH0519957A - 情報の入力方法 - Google Patents

情報の入力方法

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JPH0519957A
JPH0519957A JP3174066A JP17406691A JPH0519957A JP H0519957 A JPH0519957 A JP H0519957A JP 3174066 A JP3174066 A JP 3174066A JP 17406691 A JP17406691 A JP 17406691A JP H0519957 A JPH0519957 A JP H0519957A
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motion object
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JP3174066A
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Masaaki Fukumoto
雅朗 福本
Kenji Mase
健二 間瀬
Yasuhito Suenaga
康仁 末永
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NTT Inc
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 人間の手足や指示器のような指示動作物体の
動きによって指示目標物体に対する情報を情報処理装置
に入力する場合に、数多くの情報を入力できるようにす
る。 【構成】 まず、2台のテレビカメラ1,2から手6の
映像を情報入力装置3に入力し、該装置3において処理
することによって手6の先端点7の三次元空間O−xy
zにおける座標位置を決定する。次に、先端点7と基準
点8とから指示目標物体5を決定する。次に、手6の特
定の状態または状態系列を識別し、該状態または該状態
系列に対応して予め決められた情報を指示目標物体5等
に対する情報として情報処理装置9に入力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、人間の手足や指示器の
ような指示動作物体の動きを直接映像としてとらえ、該
指示動作物体の動きによって表現される情報を画像処理
によって情報処理装置に指示目標物体等に対する情報と
して入力する情報入力方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、情報処理装置(コンピュータ)の
入力装置としては、キーボードやマウスなどが一般的に
用いられている。しかしながら、これらの装置を使用す
る場合、ある程度の熟練が要求され、万人が即座に使用
できるようなものではない。現在、「コンピュータはむ
ずかしい」という人が多いのは、このような劣悪なイン
タフェースにもその一因があると考えられる。本来なら
ば、人間同士が会話をするのと同じような自然な方法を
用いて、コンピュータとの会話が行なわれるべきであ
る。この点、「身振り手振り」を用いたインタフェース
は、誰にでも熟練を要することなく簡便に使用でき、
「誰にでも使えるコンピュータ」の実現に大きく寄与す
ると考えられる。特願平第3−053565号「情報入
力方法」は上記問題を一部解決し、テレビカメラから入
力された映像から指先もしくは指示器の位置を検出し、
指示目標物体の特定と命令動作の認識を行なうものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
は、以下のような欠点がある。
【0004】(1)命令情報の入力方法について、「指
示動作物体の特定動作を識別し、指示目標物体に対する
命令情報を入力する」と書かれており、具体的には親指
の開閉動作を用いているが、指示動作物体の特定の動作
のみの識別では、与えられる命令情報が限られる。ま
た、指示対象物体を常に指示し続けていなければいけな
いわけではなく、指示動作を含まない命令動作も考えら
れる。
【0005】(2)命令情報の入力方法につて、「指示
動作物体の特定の動作を識別し、指示目標物体に対する
命令情報を入力する」と書かれているが、人間は身振り
手振りだけを用いて指示を行なうわけではない。
【0006】(3)指示動作物体の背景からの切り出し
について、「指示動作物体を背景から切り出し、2値化
処理を行なう」としか書かれていない。一般に、照明条
件が変化すると2値化処理の際の閾値が変化する。ま
た、切り出し性能を一定に保つために特殊な照明を当て
ると、操作者に不快な思いをさせる。
【0007】本発明の第1の目的は、数多くの情報を情
報処理装置に入力することができる、情報の入力方法を
提供することである。
【0008】本発明の第2の目的は、より自然な形で情
報を情報処理装置に入力することができる、情報の入力
方法を提供することである。
【0009】本発明の第3の目的は、操作者に気づかれ
ることなく、安定した画像処理が可能な、情報の入力方
法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の、情報の
入力方法は、操作者の手足、指示器などの、指示目標物
体を指示する指示動作物体に対して異なる視野を持つよ
うに配置された複数台の撮像装置から得られる、前記指
示動作物体の複数の撮像信号を処理して前記指示動作物
体の三次元空間内の座標位置を決定し、これを情報処理
装置に入力し、前記指示動作物体と、予め定められた基
準点とを結ぶ直線上に存在する前記指示目標物体を決定
し、前記指示動作物体の特定の状態またはその状態系列
を識別し、該特定の状態または該状態系列に対応して予
め決められた情報を、前記指示目標物体等に対する情報
として情報処理装置に入力するものである。
【0011】本発明の第2の情報の入力方法は、操作者
の手足、指示器などの、指示目標物体を指示する指示動
作物体に対して異なる視野を持つように配置された複数
台の撮像装置から得られる、前記指示動作物体の複数の
撮像信号を処理して前記指示動作物体の三次元空間内の
座標位置を決定し、これを情報処理装置に入力し、前記
指示動作物体と、予め定められた基準点とを結ぶ直線上
に存在する前記指示目標物体を決定し、前記指示動作物
体の特定の動作および状態と、音声認識装置による、前
記操作者の音声の前記音声認識結果の任意の組合わせに
対応して予め決められた情報を前記指示目標物体等に対
する命令情報として情報処理装置に入力するものであ
る。
【0012】本発明の、第3の情報の入力方法は、指示
動作物体を撮像装置により撮像する際、1個または複数
個の非可視光照明装置を用いて指示動作物体を照明する
とともに、撮像装置に可視光カットフィルタを装着する
ものである。
【0013】
【作用】第1の情報の入力方法によれば、指示目標物体
等に対するより多くの情報を入力することができる。第
2の情報の入力方法によれば、操作者の音声を用いるの
で、より自然な形で情報を入力することができる。第3
の情報の入力方法によれば、操作者に気づかれることな
く安定した画像処理が可能となる。
【0014】
【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。
【0015】図1は本発明の第1の実施例を示す構成
図、図2は指示動作物体である手6の特定の状態の検出
アルゴリズムの説明図、図3は指が接近している状態を
表わす説明図である。
【0016】本実施例は、操作者10の手6(指示動作
物体)によって、スクリーン4上に投影された指示目標
物体5に対する命令を指示し、手6に対して異なる視野
を持つように壁面と天井にそれぞれ配置された2台のテ
レビカメラ1,2(撮像装置)によって得られた2つの
撮像信号を情報入力装置3で処理して前記命令を得、こ
れを情報処理装置9に入力するものである。なお、三次
元空間の座標系は、スクリーン4の右下隅を原点Oとし
て図1のようにとられている。
【0017】次に、本実施例の動作を説明する。
【0018】まず、2台のテレビカメラ1,2から手6
の映像を情報入力装置3に入力し、該装置3において処
理することによって手6の先端点7の三次元空間O−x
yzにおける座標位置を決定する。次に、先端点7と基
準点8から指示目標物体5を前記特願平3−05356
5号明細書に記載の方法を用いて決定する。次に、手6
の特定の状態または状態系列を識別し、該状態または該
状態系列に対応して予め決められた情報を指示目標物体
5等に対する命令情報として情報処理装置9に入力す
る。これについて図2により詳細に説明する。
【0019】本実施例では手6の状態のうち、開いた指
の本数を識別し、これを命令情報として用いている。指
の開閉状態はテレビカメラ1,2によって撮影され、情
報入力装置3によって識別が行なわれる。識別アルゴリ
ズムを図2により説明する。
【0020】(1)手6を背景から切り出し、2値化処
理を行なう。
【0021】(2)特願平3−053565号に記載さ
れた方法を用いて先端点7を認識する。
【0022】(3)先端点7と手首の位置19から、探
索中心20、探索半径21を決定する。
【0023】(4)円弧状の探索経路22にしたがって
探索を行ない、経路22中に存在する手6の領域24a
〜24e中の連続部分の個数をカウントし、かつ各連続
部分の長さを求める。
【0024】(5)指の特徴量である各指の太さ23a
〜23dと各連続部分の個数および長さから、開いてい
る指の本数のカウントを行なう。
【0025】適切な探索中心および探索半径を選ぶこと
によって、探索経路を簡単な円弧状にすることが可能で
ある。また、指の太さの情報を用いることによって、図
3のような、各指が離れず、くっついた場合でも安定し
たカウントができる。なお、指の太さの情報を用いるこ
とによって、抽出された連続部分からノイズ等による影
響を取り除くことができる。
【0026】本実施例では、指示動作物体として人間の
手6を用いているが、これは足や口などの他の身体の部
分や、棒などの指示器を用いてもよい。さらに、本実施
例では2台のテレビカメラ1,2を壁面と天井に配置し
ているが、テレビカメラはステレオ画像をえることがで
きるような位置に複数台配置されていればよい。なお、
指の太さ等の情報は情報処理装置9から情報入力装置3
に入力される。また、情報処理装置9に入力される情報
は命令情報に限らない。指示目標物体5以外の命令情報
も同時に入力してよい。
【0027】図4は本発明の第2の実施例を示す構成図
である。
【0028】本実施例は、手6の特定の動作、状態と操
作者10の「あれ」、「これ」といった音声情報を併用
して指示目標物体5に対する命令情報を入力するもので
ある。
【0029】操作者10の音声はマイク11を通じて、
音声認識装置12に取込まれ、解釈されて情報入力装置
3に導かれる。情報入力装置3は、操作者10の指示動
作、親指の開閉などの特定の動作、指の本数などの特定
の状態と操作者10の音声情報を任意に組み合わせて各
種操作を行なう。ここで、上記各種情報の組み合わせ方
には、例えば以下のようなものが考えられる。
【0030】 ・人差し指で指示し、親指で選択 ・人差し指で指示し、「あれ」、「これ」といった音声
で選択 ・音声をトリガとし、指の本数で選択 ・「一番」、「開く」など音声のみで選択 なお、音声出力装置13、スピーカー14を組み合わせ
ることによって、合成音声や各種信号音によりガイダン
スを操作者10に対して行なうことができ、より自然な
操作が可能である。
【0031】図5は本発明の第3の実施例を示す構成図
である。
【0032】本実施例では、第1の実施例において、手
6を照明する赤外線照明装置15が設けられ、赤外線照
明装置15、テレビカメラ1,2には可視光カットフィ
ルタ16,17,18がそれぞれ装着されている。
【0033】通常、画像処理を行なう場合、安定した処
理のために、補助照明を用いることが多い。しかしなが
ら、補助照明は操作者にとって不自然な感じを与え、操
作の不快感に繋る。ここで、人間の可視領域の外側の波
長の光を用いて照明を行なえば、操作者に照明光を意識
させることなく、安定した画像処理が可能となる。本例
では、照明光として赤外線LEDアレイを用いている。
これは、目的の波長の赤外光を容易に得られ、しかも、
消費電力が少ないという利点を持っている。LEDの全
面に可視光カットフィルタ16を用いて、赤外領域の光
のみを通している。したがって、操作者10に照明光の
存在を知られることはない。また、テレビカメラ1,2
の先端にも同様のフィルタ17,18を装着することに
より、蛍光灯などの通常照明による影響をなくし、赤外
線照明のみによる安定した処理が可能となる。
【0034】なお、赤外線照明装置を設け、可視光カッ
トフィルタをテレビカメラに装着することは第2の実施
例および従来の情報の入力方法にも適用できる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、次のよう
な効果がある。
【0036】(1)請求項1の発明は、指示動作物体の
特定の状態またはその状態系列を識別して、指示目標物
体に対する情報を入力することにより、より多くの情報
を入力することができる。
【0037】(2)請求項2の発明は、指示動作物体の
特定の動作および状態と操作者の音声情報を組み合わせ
て情報を入力することにより、指示目標物体に対しての
動作をより自然な形で行なうことができる。
【0038】(3)請求項3,4の発明は、非可視光照
明装置を用いて指示動作物体を照明するとともに、撮像
装置に可視光カットフィルタを装着することにより、操
作者に気づかれることなく安定した画像処理が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す構成図である。
【図2】指示動作物体である手6の特定の状態の検出ア
ルゴリズムの説明図である。
【図3】指が互いに接近している状態を表わす説明図で
ある。
【図4】本発明の第2の実施例を示す構成図である。
【図5】本発明の第3の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
1,2 テレビカメラ 3 情報入力装置 4 スクリーン 5 指示目標物体 6 手 7 先端点 8 基準点 9 情報処理装置 10 操作者 11 マイク 12 音声認識装置 13 音声出力装置 14 スピーカー 15 照明装置 16 可視光カットフィルタ(照明装置15側) 17 可視光カットフィルタ(テレビカメラ1側) 18 可視光カットフィルタ(テレビカメラ2側) 19 手首の位置 20 探索中心 21 探索半径 22 探索経路 23a〜23e 各指の太さ 24a〜24e 探索経路22中の各指の領域

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操作者の手足、指示器などの、指示目標
    物体を指示する指示動作物体に対して異なる視野を持つ
    ように配置された複数台の撮像装置から得られる、前記
    指示動作物体の複数の撮像信号を処理して前記指示動作
    物体の三次元空間内の座標位置を決定し、これを情報処
    理装置に入力し、 前記指示動作物体と、予め定められた基準点とを結ぶ直
    線上に存在する前記指示目標物体を決定し、 前記指示動作物体の特定の状態またはその状態系列を識
    別し、該特定の状態または該状態系列に対応して予め決
    められた情報を、前記指示目標物体等に対する情報とし
    て情報処理装置に入力する、情報の入力方法。
  2. 【請求項2】 操作者の手足、指示器などの、指示目標
    物体を指示する指示動作物体に対して異なる視野を持つ
    ように配置された複数台の撮像装置から得られる、前記
    指示動作物体の複数の撮像信号を処理して前記指示動作
    物体の三次元空間内の座標位置を決定し、これを情報処
    理装置に入力し、 前記指示動作物体と、予め定められた基準点とを結ぶ直
    線上に存在する前記指示目標物体を決定し、 前記指示動作物体の特定の動作および状態と、音声認識
    装置による前記操作者の音声の音声認識結果の任意の組
    合わせに対応して予め決められた情報を前記指示目標物
    体等に対する情報として情報処理装置に入力する、情報
    の入力方法。
  3. 【請求項3】 操作者の手足、指示器などの、指示目標
    物体を指示する指示動作物体に対して異なる視野を持つ
    ように配置された複数台の撮像装置から得られる、前記
    指示動作物体の複数の撮像信号を処理して前記指示動作
    物体の三次元空間内の座標位置を決定し、これを情報処
    理装置に入力し、 前記指示動作物体と、予め定められた基準点とを結ぶ直
    線上に存在する前記指示目標物体を決定する、情報の入
    力方法において、 前記指示動作物体を前記撮像装置により撮像する際、1
    個または複数個の非可視光照明装置を用いて前記指示動
    作物体を照明するとともに、前記撮像装置に可視光カッ
    トフィルタを装着することを特徴とする、情報の入力方
    法。
  4. 【請求項4】 前記指示動作物体を前記撮像装置により
    撮像する際、1個または複数個の非可視光照明装置を用
    いて前記指示動作物体を照明するとともに、前記撮像装
    置に可視光カットフィルタを装着する請求項1または2
    に記載の情報の入力方法。
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