JP2012032944A - Information processor and control method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機器等のグラフィカルユーザインタフェースを提示する技術である。 The present invention is a technique for presenting a graphical user interface of a device or the like.
近年、テーブル型のディスプレイが登場してきている。このようなデバイスは、複数人でディスプレイを囲み、タッチ操作などで電子的なオブジェクトを操作することができるため、主に会議用途などに用いられる。 In recent years, table-type displays have appeared. Such a device is mainly used for conferences and the like because a plurality of people can surround a display and operate an electronic object by a touch operation or the like.
このようなディスプレイ上でユーザの手や指をカメラで撮影しておき、ディスプレイ上に表示されるオブジェクトの上でジェスチャを行った際に、該オブジェクトに対して、予めジェスチャに対応付けされているコマンドを実行する技術がある(特許文献1)。特許文献1では、コマンドを実行する対象のオブジェクトを選択した際に、選択したオブジェクトの見た目を変えることで、操作対象のオブジェクトを操作者に提示する。 When a user's hand or finger is photographed with a camera on such a display and a gesture is performed on an object displayed on the display, the object is previously associated with the gesture. There is a technique for executing a command (Patent Document 1). In Patent Document 1, when an object to execute a command is selected, the object to be operated is presented to the operator by changing the appearance of the selected object.
また、オブジェクトを選択していることを操作者へ提示するための先行技術として、次のものがある(非特許文献1)。非特許文献1では、操作者の手の位置を取得し、システムが定めた仮想光源の位置と操作者の手の位置から、手の影画像を生成する。生成した手の影画像をディスプレイ上に表示することで、手の影画像を直感的なポインタとして扱うことができる。また、オブジェクトを選択していない場合でも、操作者の手がポインティングする位置を操作者に提示することができる。 Further, as a prior art for presenting to the operator that an object is selected, there is the following (Non-Patent Document 1). In Non-Patent Document 1, the position of the operator's hand is acquired, and a hand shadow image is generated from the position of the virtual light source determined by the system and the position of the operator's hand. By displaying the generated hand shadow image on the display, the hand shadow image can be handled as an intuitive pointer. Further, even when no object is selected, the position where the operator's hand points can be presented to the operator.
上述した先行技術をテーブル型のディスプレイに取り入れた場合、手の影画像を利用することで、操作の対象となるオブジェクトを明確に選択しながら、ジェスチャ(手の形状)をトリガとしたコマンドを入力することができる。 When the above-mentioned prior art is incorporated into a table-type display, a hand shadow image is used to input a command triggered by a gesture (hand shape) while clearly selecting an object to be operated. can do.
しかし、手の形状が機器に正しくコマンドとして認識されているかを操作者はコマンドの実行結果を確認するまで知ることができなかった。また、コマンドの実行処理が終了しない限り、操作者はジェスチャが機器に認識されていないのか、コマンドが入力できないのかもわからなかった。 However, the operator could not know whether the hand shape is correctly recognized as a command by the device until the execution result of the command is confirmed. Also, unless the command execution process is completed, the operator did not know whether the gesture was recognized by the device or the command could not be input.
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、手の形状に対応して実行されるコマンドが情報処理装置にどのように認識されているかを、操作者が認識しやすくすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and makes it easy for an operator to recognize how a command to be executed corresponding to the shape of a hand is recognized by the information processing apparatus. With the goal.
この課題を解決するために、例えば本発明の情報処理装置は、操作者の手の第1の形状を取得する手の形状取得手段と、影画像の形状を取得する影画像取得手段と、
前記影画像取得手段で取得した影画像を用いて、前記手の形状取得手段で取得した第1の形状に合わせて、影画像を生成する影画像生成手段と、前記影画像生成手段で生成された影画像を表示部に表示する表示制御手段を有する
ことを特徴とする。
In order to solve this problem, for example, an information processing apparatus of the present invention includes a hand shape acquisition unit that acquires a first shape of an operator's hand, a shadow image acquisition unit that acquires a shape of a shadow image,
Using the shadow image acquired by the shadow image acquisition unit, a shadow image generation unit that generates a shadow image according to the first shape acquired by the hand shape acquisition unit, and the shadow image generation unit It has a display control means for displaying the shadow image on the display unit.
本発明によれば、手の形状に対応して実行されるコマンドが情報処理装置にどのように認識されているかを、操作者が認識しやすくなる。 According to the present invention, it is easy for an operator to recognize how a command executed corresponding to the shape of a hand is recognized by the information processing apparatus.
(実施例1)
図1は、実施例1における情報処理装置100のハードウェア構成図である。
Example 1
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of the
図1において、情報処理装置100は、CPU102、ROM103、RAM104から構成され、バス101と介して、入力装置105や出力装置106と接続する。102はCPU(Central Processing Unit)であり、各種処理のための演算や論理判断などを行い、バス101に接続された各構成要素を制御する。 本情報処理装置は、プログラムメモリとデータメモリを含むメモリが搭載されている。プログラムメモリには、フローチャートにより後述する各種処理手順を含むCPUによる制御のためのプログラムを格納する。このメモリはROM(Read−Only Memory)103であってもよいし、外部記憶装置などからプログラムがロードされるRAM(Random Access Memory)104であってもよい。あるいは、これらの組合せで実現しても構わない。105はユーザからの指示や、各種センサ入力などを受付ける入力装置である。ユーザは入力装置105を介して、当該情報処理装置に指示を行う。106は本実施例における表示手段としての出力装置である。出力装置106は、例えば、出力のための回路を含むCRT(Cathode−Ray Tube)や液晶表示器などのディスプレイ装置により実現することができる。
In FIG. 1, the
図2は、実施例1における情報処理装置100のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of the
情報処理装置100は、装置外部のディスプレイ201及びカメラ202と接続している。ディスプレイ201は、出力装置106であり、影画像生成部203で合成された影画像等を、表示制御部209を介して表示する。カメラ202は、入力装置105であり、操作者の手の画像を撮像する。撮像結果は、画像でもよいし、動画でもよい。尚、情報処理装置100は、ディスプレイ201とカメラ202を装置内部に備えていないものとして説明するが、本発明はこれに限らない。例えば、情報処理装置100は、ディスプレイ201を装置内部に備えていても良いし、カメラ202を装置内部に備えていても良い。
The
手の形状取得部204は、カメラ202で撮像した画像、もしくは動画より、操作者の手の位置や形状を公知の技術により取得する。モード取得部206が、設定されている操作モードを保持部208から取得する。本実施例では、操作モードには、電子オブジェクトをトリミングするトリミングモード、電子オブジェクトを削除する削除モード、通常モードが存在するものとする。通常モードは、トリミングモードと削除モードのいずれのモードでもないモードである。尚、操作モードの設定に関しては、ディスプレイ上に、各操作モードに設定するためのボタンを用意しておき、ボタンにタッチする方法をとってもよいし、モード設定用のジェスチャを設けておき、そのコマンドを実行する方法でもよい。
The hand
影画像取得部205は、モード取得部206から取得された操作モードに応じて、影画像の形状を保持部208から取得する。操作モードごとの影画像の一例を図5に示す。501、502は、トリミングモード時に表示する影画像、503、504は、削除モード時に表示する影画像、505、506は、通常モード時に表示する影画像である。トリミングモード時に表示する影画像は、はさみ、削除モード時に表示する影画像は、ごみ箱、通常モード時に表示する影画像は、手となっている。尚、それぞれのモードごとに、閉じた状態の影画像と開いた状態の影画像を保持している。保持部208は、設定されている操作モード、操作モードごとの影画像、手の形状取得部204で取得された手の形状や位置を保持する。尚、本実施例では、1つの保持部で保持する例を示したが、複数の保持部を設け、それぞれを異なる保持部で保持しても構わない。
The shadow
影画像生成部203は、手の形状取得部204で取得した手の形状・位置と影画像取得部205で取得した影画像より、表示する影画像を生成する。判定処理部207は、各種判定及びコマンド実行処理を行う。判定処理部207は、保持部208で保持する情報を用いジェスチャを認識し、各種処理を実行する。本実施例で述べるジェスチャとは、親指とそれ以外の指の先が開かれた状態から閉じられた状態にすることを指す。このジェスチャにトリミングと削除を対応付け、ジェスチャとしておくことで、トリミングあるいは削除を実行することができるようになる。トリミングあるいは削除の判定は、設定されている操作モードによって判定する。尚、本実施例では、判定処理を1つの判定部で処理する例を示したが、複数の判定部を設け、それぞれを異なる判定部で処理しても構わない。表示制御部209は、影画像生成部で生成された影画像を、ディスプレイ201に表示する。
The shadow
本実施例で説明する影画像は、実際の影ではなく、影を模した仮想画像である。手の影画像の表示位置が手の動きに追従するように生成するために、例えば次の方法で影画像の表示位置を決定してもよい。 The shadow image described in the present embodiment is not an actual shadow but a virtual image imitating a shadow. In order to generate the display position of the hand shadow image so as to follow the movement of the hand, the display position of the shadow image may be determined by the following method, for example.
操作者の頭頂部から顔の向きと反対側50cmの位置に仮想光源を配置する。仮想光源の位置と操作者の手の位置と、ディスプレイの位置から、仮想の影画像の生成位置を算出する。手の影画像の生成位置を算出する方法としては、次のルールが保たれればどのような方法をとってもよい。手の位置が仮想光源に近づけば、影画像を大きくする。仮想光源から手の位置を遠ざければ、影画像を小さくする。ディスプレイと手の距離が0であれば、手と影画像が重なる。この影画像生成処理の対象になる手を設定するため、別途メニュー画面などを設けておいてもよい。図6は、本実施例のイメージ図である。1001が操作者を表しており、操作者の後方の1002が仮想光源である。1003が操作者の手を表しており、1005で表されるディスプレイ上の1004の位置に影画像が生成されている。 A virtual light source is arranged at a position 50 cm from the top of the operator opposite to the face direction. The generation position of the virtual shadow image is calculated from the position of the virtual light source, the position of the operator's hand, and the position of the display. As a method for calculating the generation position of the hand shadow image, any method may be used as long as the following rules are maintained. When the hand position is close to the virtual light source, the shadow image is enlarged. If the hand is moved away from the virtual light source, the shadow image is reduced. If the distance between the display and the hand is 0, the hand and the shadow image overlap. A menu screen or the like may be provided separately in order to set a hand that is a target of the shadow image generation process. FIG. 6 is an image diagram of this embodiment. Reference numeral 1001 denotes an operator, and 1002 behind the operator is a virtual light source. Reference numeral 1003 represents an operator's hand, and a shadow image is generated at a position 1004 on the display represented by 1005.
図3は、実施例1における情報処理装置100のフローチャートである。情報処理装置100が起動すると、図3のフローチャートの処理に入るものとする。
FIG. 3 is a flowchart of the
S301で、手の形状取得部204は、カメラ202で撮像した画像より、操作者の手の形状(第1の形状)と位置を取得し、取得した形状と位置、そのときの時間を保持部208に保持する。S302で、判定処理部207は、S301で検出した手の形状と位置から生成される影画像が、ディスプレイである表示部に表示されている電子オブジェクトを選択しているかを判定する。判定方法は、影画像が電子オブジェクトとオーバラップしているかをみる。影画像が電子オブジェクトを指しており、かつ、電子オブジェクトがジェスチャコマンドを受付けるのであれば、YesのフローでS303へ進む。一方、影画像が電子オブジェクトを指していない、あるいは、影画像が電子オブジェクトを指しているが、電子オブジェクトがジェスチャコマンドを受付けないのであれば、NoのフローでS305へ進む。
In S301, the hand
S303で、モード取得部206が、設定されている操作モードを保持部208から取得する。S304で、影画像取得部205は、S303で取得した操作モードに対応する影画像の形状を保持部208より取得する。S305で、影画像取得部205は、所定の影画像を保持部208より取得する。所定の画像は、ジェスチャを受付けないことを示すものであって、本実施例では通常モードの影画像とする。所定の影画像は、これに限らず、トリミングや削除などの特定の操作モードが受付けられないことをユーザに示すことができる画像であればよい。
In step S <b> 303, the
S306で、影画像生成部203は、S301で取得した手の形状と、S304あるいはS305で取得した影画像の形状とにより、表示する影画像を生成する処理を行う。生成のフローに関しては、図7のフローチャートを用いて後述する。S307で、表示制御部209は、S306で生成された影画像を表示する。図4は、表示の一例である。401は、表示画面、402は、表示画面に表示されている電子オブジェクト、403、404は、影画像である。403は、S302で影画像が電子オブジェクトを指しており、かつ、電子オブジェクトがジェスチャコマンドを受付けると判定され、S304で、トリミングモードが取得された場合に生成される影画像である。404は、S302で影画像が電子オブジェクトを指していない、あるいは、影画像が電子オブジェクトを指しているが、電子オブジェクトがジェスチャコマンドを受付けないと判定される場合に生成される影画像である。尚、図4の405は、ジェスチャを行っている手である。
In step S306, the shadow
S308で、判定処理部207は、S301で手の形状を取得した時間から、所定の時間が経過したかを判定する。S308で、所定の時間が経過したと判定されたら、S309へ進む。S309で、手の形状取得部204は、カメラ202で撮像した画像より、操作者の手の形状(第2の形状)と位置を取得する。また、取得した形状と位置を保持部208に保持する。
In S308, the
S310で、判定処理部207は、手の形状が変化したかを検知する。検知方法は、S301で保持した手の形状(第1の形状)とS308で保持した手の形状(第2の形状)とが異なるかどうかで行う。S310でYesの場合は、S311で、影画像生成部203は、S309で取得した手の形状と、S303あるいはS304で取得した影画像の形状とにより、表示する影画像を生成する処理を行う。S311での処理は、S306の処理と同様である。S312で、表示制御部209は、S311で生成された影画像を表示する。
In S310, the
S313で、判定処理部207は、手の形状の変化が、ジェスチャかどうかを判定する。判定方法は、S301で保持した手の形状(第1の形状)からS309で保持した手の形状(第2の形状)への変化が、予め定められたジェスチャかどうかで判定する。S313でYesの場合は、S314で、判定処理部207は、判定したジェスチャに対応するコマンドを実行し、S313でNoの場合は、処理を終了する。
In step S313, the
次に、図7を用いて、S306における、影画像を生成する処理を説明する。尚、図7における各処理は、いずれも、影画像生成部203で実行される。
Next, a process for generating a shadow image in S306 will be described with reference to FIG. Each process in FIG. 7 is executed by the shadow
まず、保持部208には、1つのモードに対して、2つの状態に対応する影画像を保持している。保持部208で保持するそれぞれの影画像には、図8(a)、(b)のように、特徴点を2つ用意しておき、これをA1、B1とする。図8(a)はトリミングモードの影画像、図8(b)は、削除モードの影画像である。A1とB1の距離の最小をD1min、最大の距離をD1maxとする。
First, the holding
S701で、S304、あるいはS305で取得した影画像における、特徴点A1とB1を取得する。S702で、S301で取得した手の形状より、2つの特徴点を抽出する。この特徴点を、図8(c)で示したように、A2とB2とする。A2とB2の距離の下限値をD2min、上限値をD2maxとする。S703で、S702で取得した手の形状における特徴点A2とB2との距離D2を取得する。 In S701, feature points A1 and B1 in the shadow image acquired in S304 or S305 are acquired. In step S702, two feature points are extracted from the hand shape acquired in step S301. These feature points are A2 and B2, as shown in FIG. The lower limit value of the distance between A2 and B2 is D2min, and the upper limit value is D2max. In S703, the distance D2 between the feature points A2 and B2 in the hand shape acquired in S702 is acquired.
S704で、D2がD2min以下か判定する。D2minよりD2が大きいのであれば、NoのフローでS705へ進む。D2minがD2より大きいのであれば、YesのフローでS708へ進む。S705で、D2がD2 max以上か判定する。D2maxよりD2が大きいのであれば、YesのフローでS706へ進み、D2maxより大きいのであれば、NoのフローでS709へ進む。S706で、S301で取得した手の形状に対応する影画像の特徴点A1とB1の距離D1を求める処理を行う。D1を求めるためには、次のような数式(1)を用いる。
D1=(D2−D2min)×(D1max−D1min)×100÷(D2max−D2min) (1)
In S704, it is determined whether D2 is equal to or less than D2min. If D2 is larger than D2min, the process proceeds to S705 in a No flow. If D2min is greater than D2, the flow proceeds to S708 in the Yes flow. In S705, it is determined whether D2 is equal to or greater than D2 max. If D2 is larger than D2max, the process proceeds to S706 in a Yes flow, and if greater than D2max, the process proceeds to S709 in a No flow. In S706, a process for obtaining a distance D1 between the feature points A1 and B1 of the shadow image corresponding to the hand shape acquired in S301 is performed. In order to obtain D1, the following formula (1) is used.
D1 = (D2−D2min) × (D1max−D1min) × 100 ÷ (D2max−D2min) (1)
S707で、影画像の特徴点であるA1とB1の距離D1に最小値のD1minを代入し、S707へ進む。S708で、影画像の特徴点であるA1とB1の距離D1に最大値のD1maxを代入し、S707へ進む。S709で、D1を用いて、S301で取得した手の形状に対応する影画像を合成する処理を行う。予め用意してある2状態の影画像間を線形に補間するような補間画像を生成する。補間画像の生成はどのような公知技術を用いてもよいが、補間画像中にもS701で求めた特徴点A1とB1が含まれるように生成する。例えば、特徴点A1とB1の距離に関して、D1minとD1max間の距離を均等に10等分するような間隔で10枚の補間画像を生成する。そしてD1に最もA1とB1の距離が近い画像を補間画像として取得し、処理を終了する。 In S707, the minimum value D1min is substituted into the distance D1 between A1 and B1 which are the feature points of the shadow image, and the process proceeds to S707. In S708, the maximum value D1max is substituted into the distance D1 between A1 and B1 which are the feature points of the shadow image, and the process proceeds to S707. In step S709, a process for synthesizing a shadow image corresponding to the hand shape acquired in step S301 is performed using D1. An interpolated image that linearly interpolates between two shadow images prepared in advance is generated. Any known technique may be used to generate the interpolated image, but the interpolated image is generated so that the feature points A1 and B1 obtained in S701 are included. For example, with respect to the distance between the feature points A1 and B1, ten interpolated images are generated at intervals that equally divide the distance between D1min and D1max into 10 equal parts. An image having the closest distance between A1 and B1 to D1 is acquired as an interpolated image, and the process ends.
以上のようなフローで、手の形状変化の度合いに応じて、影画像の形状を生成する処理を行う。 With the above flow, processing for generating the shape of the shadow image is performed according to the degree of change in the shape of the hand.
本実施例では、操作モードにトリミングモード、削除モード、通常モードを用いて説明したが、他も操作モードであっても構わない。操作モードを連想しやすい影画像を用いることで、操作者は現在の操作モードを認識しやすくなる。 In this embodiment, the operation mode is described using the trimming mode, the deletion mode, and the normal mode, but other operation modes may be used. By using a shadow image that is easily associated with the operation mode, the operator can easily recognize the current operation mode.
本実施例では、トリミングモードであっても、削除モードであっても、同じジェスチャで実行するようにしたが、異なるジェスチャであっても構わない。しかしながら、本実施例のように、操作モードごとに異なる影画像を表示することで、単一のジェスチャで複数のコマンドを実行することが可能となる。 In this embodiment, the same gesture is used for the trimming mode and the deletion mode, but different gestures may be used. However, by displaying different shadow images for each operation mode as in the present embodiment, it is possible to execute a plurality of commands with a single gesture.
以上述べたように、本実施例によれば、手の形状や動きがコマンドとなるような場合に、影画像へ手の形状や動きを反映させることで、手の形状に対応して実行されるコマンドが機器にどのように認識されているか操作者に明確に提示することができるようになる。 As described above, according to the present embodiment, when the hand shape or movement becomes a command, the hand shape or movement is reflected in the shadow image, so that it is executed corresponding to the hand shape. It is possible to clearly present to the operator how the command is recognized by the device.
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (8)
影画像の形状を取得する影画像取得手段と、
前記影画像取得手段で取得した影画像を用いて、前記手の形状取得手段で取得した第1の形状に合わせて、影画像を生成する影画像生成手段と、
前記影画像生成手段で生成された影画像を表示部に表示する表示制御手段を有する
ことを特徴とする情報処理装置。 A hand shape acquisition means for acquiring a first shape of the operator's hand;
Shadow image acquisition means for acquiring the shape of the shadow image;
A shadow image generating unit that generates a shadow image in accordance with the first shape acquired by the hand shape acquiring unit using the shadow image acquired by the shadow image acquiring unit;
An information processing apparatus comprising display control means for displaying a shadow image generated by the shadow image generation means on a display unit.
前記手の形状取得手段は、前記操作者の手の第2の形状を取得し、
前記判定手段は、前記第1の形状と前記第2の形状とが異なるかを判定し、
前記判定手段で、異なると判定された場合、前記影画像生成手段は、前記影画像取得手段で取得した影画像を用いて、前記第2の形状に合わせて、影画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 Furthermore, it has a determination means,
The hand shape acquisition means acquires a second shape of the operator's hand;
The determination means determines whether the first shape and the second shape are different;
When it is determined by the determination means that the images are different, the shadow image generation means generates a shadow image according to the second shape using the shadow image acquired by the shadow image acquisition means. The information processing apparatus according to claim 1.
前記影画像取得手段は、前記モード取得手段に対応する影画像を取得することを特徴とする請求項1及至3のいずれか1項に記載の情報処理装置。 Furthermore, it has mode acquisition means for acquiring the operation mode,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the shadow image acquisition unit acquires a shadow image corresponding to the mode acquisition unit.
影画像取得手段が、影画像の形状を取得する影画像取得工程と、
影画像生成手段が、前記影画像取得工程で取得した影画像を用いて、前記第1の形状取得工程で取得した第1の形状に合わせて、影画像を生成する第1の影画像生成工程と、
表示制御手段が、前記影画像生成工程で生成された影画像を表示部に表示する第1の表示工程を有する
ことを特徴とする情報処理装置の制御方法。 A first shape acquisition step in which the shape acquisition means acquires a first shape of the hand of the operator;
A shadow image acquisition step in which the shadow image acquisition means acquires the shape of the shadow image;
A first shadow image generation step in which a shadow image generation unit generates a shadow image in accordance with the first shape acquired in the first shape acquisition step using the shadow image acquired in the shadow image acquisition step. When,
A control method for an information processing apparatus, wherein the display control means includes a first display step of displaying the shadow image generated in the shadow image generation step on a display unit.
判定手段が、前記第1の形状と前記第2の形状とが異なるかを判定する判定工程と、
前記判定工程で、異なると判定された場合、前記影画像生成手段は、前記影画像取得工程で取得した影画像を用いて、前記第2の形状に合わせて、影画像を生成する第2の影画像生成工程と、
前記表示制御手段が、前記第2の影画像生成工程で生成された影画像を表示部に表示する第2の表示工程を有することを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置の制御方法。 A second shape acquisition step in which the shape acquisition means acquires a second shape of the hand of the operator;
A determining step for determining whether the first shape is different from the second shape;
When it is determined in the determination step that the images are different, the shadow image generation unit generates a shadow image in accordance with the second shape using the shadow image acquired in the shadow image acquisition step. A shadow image generation process;
6. The method of controlling an information processing apparatus according to claim 5, wherein the display control unit includes a second display step of displaying the shadow image generated in the second shadow image generation step on a display unit. .
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