JPH09105609A - 物体の位置・移動検出方法と検出装置 - Google Patents

物体の位置・移動検出方法と検出装置

Info

Publication number
JPH09105609A
JPH09105609A JP7297933A JP29793395A JPH09105609A JP H09105609 A JPH09105609 A JP H09105609A JP 7297933 A JP7297933 A JP 7297933A JP 29793395 A JP29793395 A JP 29793395A JP H09105609 A JPH09105609 A JP H09105609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photodetector
movement
reflected light
range
aiming range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7297933A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3932414B2 (ja
Inventor
Tadayoshi Igarashi
直敬 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP29793395A priority Critical patent/JP3932414B2/ja
Publication of JPH09105609A publication Critical patent/JPH09105609A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3932414B2 publication Critical patent/JP3932414B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、対象物からの反射光量を光学的に
検出・測定し関数解析することにより、対象物の位置・
移動を簡素かつ安価な機構で効率的に検出するための方
法である。また、その方法により位置・移動検出システ
ムを実現する。 【構成】 光検出器を対象物の移動軸と平行に、その照
準範囲が対象物の辺縁にかかるように設置する。そして
電子回路またはコンピュータシステムを設けて、光検出
器の出力信号を解析処理する。解析は単純な関数計算か
比較演算である。光検出器を任意の平面に複数配列し検
出範囲を拡大する。光検出器を目に設置し視線入力シス
テムを構成する。カメラでコンピュータのビデオメモリ
に取り込んだ画素を光検出器の代用として、画像解析に
応用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】［産業上の利用分野］本発明は、物体の位
置・移動を検出・計測し、情報処理システムや家電製品
・計測機器等の入力システム等に利用する。
【０００２】［従来の技術］従来の光学的手法による物
体の位置・移動の検出方法は、 １）カメラで撮影した物体の画像をコンピュータに取り
込み、物体の輪郭などを解析する ２）物体に収束された光（レーザーや赤外線ビーム等）
を照射し、その反射光の位相を解析する ３）物体に収束された光を照射し、物体と反射光をカメ
ラで撮影し、物体と反射光の位置関係を解析する といったものであった。
【０００３】［発明が解決しようとする課題］従来の
１），３）の技術はカメラを使用するため、大型かつ複
雑で高価であった。また、大量かつ複雑なデータ処理が
必要な画像解析を行うため、高速の高性能コンピュータ
が必要であり、高価であった。２）の技術は、計測する
物体の移動軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）それぞれに対して検出器
を設置する必要があり、検出器を立体的に配置できない
場合は利用できなかった。本発明は上記欠点を解決す
る。
【０００４】［課題を解決するための手段］物体からの
反射光量を検出し解析することにより、物体の位置・移
動を検出する。
【０００５】［作用］物体に光を照射し（自然光でもよ
く、収束させる必要はない）、照準した一定枠内からの
反射光を測定する。反射光の光量は物体の位置・移動に
より関数的に変化するので、反射光量から物体の位置・
移動を検出する。
【０００６】［実施例］第１図のように、対象物（１）
の移動軸に平行な平面上に光センサ等の光検出器（２）
を配置する。この時、対象物（１）の辺縁が検出器の照
準範囲（３）に入るようにする。光検出器（２）は照準
範囲（３）からの反射光を検出する。対象物（１）が移
動し位置が変わると、第２図ａ，ｂ，ｃのように光検出
器の照準範囲（３）内の対象物の表面積すなわち反射面
積（４）が変化し、対象物（１）からの反射光量が変化
する。反射光量変化は照準範囲（３）内の反射面積
（４）に比例した関数に従うので、反射光量を測定すれ
ば照準範囲（３）内の反射面積（４）、ひいては対象物
（１）の位置・移動が検出できる。第３図のように、光
検出器を照準範囲（３）が接するように複数配置すれ
ば、位置・移動検出範囲を拡大できる。ただし、対象物
（１）が照準範囲（３）より充分大きい、または正確な
測定が不要なら、照準範囲を接する必要はない。第４図
のように、複数の光検出器（５）を任意の平面に配置
し、検出器の出力信号を数値化する電子回路（７）と、
コンピュータに信号を入力しプログラムで関数解析する
システム（８）を設ければ、簡素な機構で安価な非接触
の対象物位置・移動検出システムを構成できる。関数処
理回路（９）を設け、検出器の出力信号を直接関数解析
しても同様である。このとき、信号数値化回路（７）を
経由してもよい。目（１０）の瞳孔または虹彩（１１）
に対して、光検出器／照準範囲ｕ，ｌ（１２，１３）を
第５図のように配置する。この時、光検出器ｕ，ｌの照
準範囲ｕ，ｌ（１２，１３）内の反射面槓ｕ，ｌ（１
４，１５）とその反射光量ｕ，ｌは、瞳孔または虹彩
（１１）の位置・移動に応じて（第６図，表１）のよう
に変化する。従って第４図に準じる信号処理システムを
設けて反射光量ｕ，ｌを測定すれば、少数の光検出器で
簡素で小型軽量かつ安価な視線入力システムを構成で
き、マウス等に代わるコンピュータの入力装置等とし
て、入力を大幅に簡略化・効率化できる。対象物をカメ
ラで撮影し映像をコンピュータのメモリに取り込み、第
７図のように画素群（＝コンピュータのビデオメモリ中
の画像データ）（１６）を適当な間隔で抽出する。画素
の輝度は、カメラが捉えた対象物からの反射光量が反映
されたものであるので、任意の画素について、その輝度
を任意の時間毎に測定・比較する。例えば、画素ａ（１
７）について一定時間毎に輝度（反射光量）をサンプリ
ングし、前回の輝度と比較する。第７図ａとｂでは画素
ａの位置の対象物の有無により反射光量が変化するた
め、反射光量変化から物体の位置・移動を検出できる。
この場合、画素が光検出器、画素がカバーする範囲が照
準範囲に相当する。このようにすれば、複雑な画像解析
が不要となり、輝度のサンプリングと比較を行うだけの
簡単なプログラムで高速に対象物の位置・移動を検出で
きる。
【０００７】［発明の効果］上記のように、本発明は光
センサ等ありあふれた安価な部品で構成する。また信号
の解析は単純な関数計算または比較だけであるので、解
析回路やプログラムを非常に簡素化でき、同時に処理を
高速化でき、コンピュータは安価な低速のものでよい。
それらの結果、安価で高性能な視線入力システム等を構
成できる。
【図面の簡単な説明】
【第１図】本発明の基本構成の説明図
【第２図ａ，ｂ，ｃ】対象物の位置・移動による光検出
器照準範囲内の反射面積変化を示す説明図
【第３図】位置・移動の検出範囲を拡大する方法を示す
説明図
【第４図】請求項２の実施例を示す説明図
【第５図】請求項３の一実施例での、光検出器と照準範
囲の設置方法を示す説明図
【第６図】第５図実施例での、目の位置・移動による光
検出器照準範囲内での反射面積変化を示す説明図
【表１】 第５図実施例での、光検出器照準範囲内の反
射面積及び反射光量の変化を示す表
【第７図ａ，ｂ】請求項４の一実施例と、その際の対象
物の位置・移動による画素ａの反射光量を示す説明図
【符号の説明】
［１］対象物（位置・移動を検出される物体） ［２］光検出器 ［３］光検出器の照準範囲 ［４］光検出器の照準範囲内の物体＝反射面積 ［５］任意の平面上に配列した光検出器群 ［６］光検出器からの信号線 ［７］信号数値化回路 ［８］関数処理を行うコンピュータシステム ［９］関数処理回路 ［１０］目 ［１１］瞳孔または虹彩 ［１２］上側の光検出器ｕとその照準範囲ｕ ［１３］下側の光検出器ｌとその照準範囲ｌ ［１４］上側の照準範囲ｕ内の反射面積 ［１５］下側の照準範囲ｌ内の反射面積 ［１６］抽出する画素群 ［１７］任意の画素ａ
【手続補正書】
【提出日】平成８年２月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成の説明図
【図２】対象物の位置・移動による光検出器照準範囲内
の反射面積変化を示す説明図その１・物体移動前の状態
【図３】対象物の位置・移動による光検出器照準範囲内
の反射面積変化を示す説明図その２・物体移動中の状態
【図４】対象物の位置・移動による光検出器照準範囲内
の反射面積変化を示す説明図その３・物体移動後の状態
【図５】位置・移動の検出範囲を拡大する方法を示す説
明図
【図６】請求項２の実施例を示す説明図
【図７】請求項３の一実施例での、光検出器と照準範囲
の設置方法を示す説明図
【図８】第５図実施例での、目の位置・移動による光検
出器照準範囲内での反射面積変化を示す説明図
【図９】 第５図実施例での、光検出器照準範囲内の反
射面積及び反射光量の変化を示す図表
【図１０】請求項４の一実施例と、その際の対象物の位
置・移動による画素ａの反射光量を示す説明図その１・
移動前の状態
【図１１】請求項４の一実施例と、その際の対象物の位
置・移動による画素ａの反射光量を示す説明図その２・
移動後の状態
【符号の説明】 ［１］対象物（位置・移動を検出される物体） ［２］光検出器 ［３］光検出器の照準範囲 ［４］光検出器の照準範囲内の物体＝反射面積 ［５］任意の平面上に配列した光検出器群 ［６］光検出器からの信号線 ［７］信号数値化回路 ［８］関数処理を行うコンピュータシステム ［９］関数処理回路 ［１０］目 ［１１］瞳孔または虹彩 ［１２］上側の光検出器ｕとその照準範囲ｕ ［１３］下側の光検出器ｌとその照準範囲ｌ ［１４］上側の照準範囲ｕ内の反射面積 ［１５］下側の照準範囲ｌ内の反射面積 ［１６］抽出する画素群 ［１７］任意の画素ａ
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図８】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体からの反射光量を検出すること
    により、物体の位置・移動を検出する方法
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法による、物体の
    位置・移動検出システム
  3. 【請求項３】 請求項１記載の方法による、視線入
    力システム
  4. 【請求項４】 請求項１記載の方法による、画像解
    析による物体の位置・移動検出方法
JP29793395A 1995-10-09 1995-10-09 物体の位置・移動検出方法と検出装置 Expired - Lifetime JP3932414B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29793395A JP3932414B2 (ja) 1995-10-09 1995-10-09 物体の位置・移動検出方法と検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29793395A JP3932414B2 (ja) 1995-10-09 1995-10-09 物体の位置・移動検出方法と検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09105609A true JPH09105609A (ja) 1997-04-22
JP3932414B2 JP3932414B2 (ja) 2007-06-20

Family

ID=17852979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29793395A Expired - Lifetime JP3932414B2 (ja) 1995-10-09 1995-10-09 物体の位置・移動検出方法と検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3932414B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100669625B1 (ko) * 2005-03-25 2007-01-15 엘지전자 주식회사 형태론적 연산처리를 이용한 안구위치 추정시스템 및 그방법
JP2009526427A (ja) * 2006-02-06 2009-07-16 ノキア コーポレイション 撮像システムにおける位置検知の方法及びデバイス
KR101138222B1 (ko) * 2010-05-11 2012-04-24 재단법인 포항지능로봇연구소 전방향 거울 및 차영상 적분 알고리즘을 이용한 구조광 기반 전방향 거리측정 장치 및 방법
CN110603513A (zh) * 2018-08-27 2019-12-20 深圳市汇顶科技股份有限公司 基于对眼睛特征进行成像和结构照明探测光帮助的眼睛跟踪
US11675427B2 (en) 2018-08-27 2023-06-13 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Eye tracking based on imaging eye features and assistance of structured illumination probe light

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100669625B1 (ko) * 2005-03-25 2007-01-15 엘지전자 주식회사 형태론적 연산처리를 이용한 안구위치 추정시스템 및 그방법
JP2009526427A (ja) * 2006-02-06 2009-07-16 ノキア コーポレイション 撮像システムにおける位置検知の方法及びデバイス
KR101138222B1 (ko) * 2010-05-11 2012-04-24 재단법인 포항지능로봇연구소 전방향 거울 및 차영상 적분 알고리즘을 이용한 구조광 기반 전방향 거리측정 장치 및 방법
CN110603513A (zh) * 2018-08-27 2019-12-20 深圳市汇顶科技股份有限公司 基于对眼睛特征进行成像和结构照明探测光帮助的眼睛跟踪
US11675427B2 (en) 2018-08-27 2023-06-13 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Eye tracking based on imaging eye features and assistance of structured illumination probe light
CN110603513B (zh) * 2018-08-27 2023-08-29 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种眼睛跟踪设备及利用光学成像跟踪眼睛的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3932414B2 (ja) 2007-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10402956B2 (en) Image-stitching for dimensioning
US6695209B1 (en) Triggerless optical reader with signal enhancement features
US20090296991A1 (en) Human interface electronic device
JP5784397B2 (ja) 物体の視覚検出および検査のための方法および装置
GB2531928A (en) Image-stitching for dimensioning
EP0671018A1 (en) Diffusion-assisted position location, particularly for visual pen detection
EP2237136A1 (en) Optical detection apparatus and method
US20140253711A1 (en) Agile non-contact biometric sensor
US20240345198A1 (en) Determining the orientation of an object in space
CN110119208A (zh) 悬浮显示成像装置及悬浮显示触控方法
US7102740B2 (en) Method and system for determining surface feature characteristics using slit detectors
US6907103B2 (en) Capturing images of moving objects with a moving illumination point source
JPH04255077A (ja) 像分析方法
JPH09105609A (ja) 物体の位置・移動検出方法と検出装置
CN103383240A (zh) 机器视觉二维检测平台装置
JPH06273339A (ja) 外観検査装置
CN115191960A (zh) 一种基于视觉的脉搏波寸关尺位置检测方法及装置
US5600123A (en) High-resolution extended field-of-view tracking apparatus and method
JP5445064B2 (ja) 画像処理装置および画像処理プログラム
CN222353777U (zh) 一种气体泄漏检测系统
JP2593162B2 (ja) 座標および外力検出装置
CN107948497A (zh) 用于优化视场的系统、方法和装置
JPH0444201B2 (ja)
CN109298179A (zh) 一种免疫层析检测系统及其背景识别方法
JPH07128013A (ja) 光学式位置検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 19970819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 19971118

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20021007

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20030110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040824

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041021

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050221

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050512

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060411

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060606

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060912

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070302

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110330

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120330

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130330

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130330

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term