[发明专利]手势判定装置和方法、手势操作装置

说明书

技术领域

本发明涉及手势判定装置和方法、手势操作装置。

背景技术

在家电设备、车载设备等的设备操作中，能够进行操作而不使用遥控器并且不用触摸操作面板的基于手的形状或运动的手势操作是有效的。但是，手势操作的一个问题在于，很难区分操作者的有意识的动作(有意进行操作输入的动作)和无意识的动作(无意进行操作输入的动作)。为了解决该问题，已提出在操作者附近设定操作区域，仅将操作区域中的动作识别为操作者有意识进行的手势。特别是在车辆内或飞机内这样的操作者的位置受到限定的环境中，即使固定操作区域，对于操作者来说也不会产生较大的不良情况(例如专利文献1、专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-142656号公报

专利文献2：日本特开2005-250785号公报

专利文献3：国际公开第2011/142317号

专利文献3在后面叙述。

发明内容

发明要解决的课题

但是，存在如下问题：当固定操作区域后，由于操作者相对于操作区域的相对位置、身体大小的差异、手进入操作区域的进入方式，操作区域中的手的角度或手抖动动作的方向产生差异。

本发明正是鉴于这种情况而完成的，本发明的目的在于，通过考虑到操作区域中的手的角度或手抖动动作的方向的差异来进行手势判定，准确且可靠地检测操作者的手的形状或者手或手指的运动，减少操作的误识别，执行与用户意图对应的准确操作。

用于解决课题的手段

本发明的第1方式的手势判定装置的特征在于，该手势判定装置具有：手区域检测部，其从摄像图像中检测操作者的手的区域，输出表示检测到的手的区域的手区域信息；坐标系设定部，其基于所述手区域信息，根据所述操作者的手的特定部位的位置设定手的坐标系的原点坐标和所述手的坐标系的至少一个坐标轴；运动特征量计算部，其根据所述手的坐标系计算所述操作者的手的运动特征量；以及手势判定部，其根据所述手的运动特征量判定手势的种类，计算手势的特征量。

本发明的第2方式的手势判定装置的特征在于，该手势判定装置具有：手区域检测部，其从摄像图像中检测操作者的手的区域，输出表示检测到的手的区域的手区域信息；坐标系设定部，其基于所述手区域信息，根据所述操作者的手的特定部位设定手的坐标系的原点坐标和所述手的坐标系的至少一个轴；形状特征量计算部，其将所述手区域信息所示的所述手的区域中的、满足使用所述手的坐标系确定的条件的部分确定为手指的候选区域，在所确定的手指的候选区域内检测手的形状，计算表示手的形状的特征量的形状特征量；运动特征量计算部，其进行基于所述手的坐标系的、所述操作者的手的运动特征量的计算以及基于所述手的坐标系和所述形状特征量的、所述操作者的手指的运动特征量的计算中的至少一方；以及手势判定部，其根据所述手的运动特征量和所述手指的运动特征量中的至少一方以及所述形状特征量判定手势的种类，计算手势的特征量。

发明效果

根据本发明，通过根据手的坐标系计算手的运动特征量，或者通过计算手的形状特征量和手或手指的运动特征量，对于操作者来说，即使进入操作区域中的手的角度、手抖动动作的方向等存在差异，也能够进行误识别较少的手势判定，能够使基于该手势判定的设备的操作符合操作者的意图。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的手势操作装置的使用例的图。

图2是实施方式1的手势操作装置的框图。

图3是示出实施方式1中的摄像图像的坐标系和手的坐标系的图。

图4是示出实施方式1中使用的坐标系设定部13计算的手掌的特征的图。

图5是示出实施方式1中使用的坐标系设定部13确定手腕位置的动作的图。

图6是示出实施方式1中使用的坐标系设定部13设定手的坐标系的动作的图。

图7是示出实施方式1中使用的坐标系设定部13输出的手的坐标系的参数的例子的图。

图8的(a)～(c)是示出实施方式1中使用的坐标系设定部13设定的手的坐标系的例子的图。

图9是示出实施方式1中使用的形状特征量计算部14的形状特征量的计算的图。

图10是示出实施方式1中使用的运动特征量计算部15进行的运动特征量的计算的图。

图11是示出实施方式1中的手势的种类与命令的对应关系的一例的图。

图12是示出实施方式1中的手势的种类、手势的参数和命令的对应关系的另一例的图。