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全方位視覚センサを用いた指先動作検出による円筒型ユーザインタフェース

林 豊, 大阪大学大学院 修士学位論文, Feb. 2008.

論文概要

近年,ユーザの身体動作を認識し,コンピュータへの入力に応用するインタフェースが数多く提案されており,マン・マシンインタフェースが目指す重要な方向性の一つとなっている.これらのインタフェースはMcNeely 三次元の分類によると,デバイスを手に握って操作する接触・把持型インタフェース,グローブのような特殊な計測器具を手にはめて操作する接触・装着型インタフェース,カメラなどの光学系デバイスでユーザを撮影して認識する非接触型インタフェースの3 種類に大別される.これらのインタフェースのうち非接触型インタフェースは,装着する手間が無いためユーザの拘束感が少ない,プッシュボタン等の接触型コントローラと比較して操作のし易さがユーザの手の大きさに依存しない,ジェスチャを用いることでより直感的な操作が可能であるなどの利点がある.しかし,従来の非接触型インタフェースの多くは固定カメラを利用しており,ユーザの行動範囲を妨げる,認識精度が照明条件などの環境に依存するという点が問題であった.本研究では,これらの問題を解決する,全方位視覚センサを用いた新たな入力インタフェースを提案する.提案インタフェースでは周囲360. を撮影できる小型の全方位視覚センサを握って操作することで,ユーザの姿勢に依存せず手指の動作を常時撮影する.提案インタフェースで入力デバイスとして用いる全方位視覚センサは,さらに高輝度LEDを内蔵し,近距離に位置するユーザの手を照らすことで,周囲の環境に依存せず安定した動作が可能である.また,撮影されたユーザの指先表面の輝度値を計測することで,デバイス表面からユーザの指先までの距離の推定が可能である.本稿では,利用の制約が少なく,インタラクションの自由度が高い入力インタフェースを提案する.提案手法に基づいて作成した試作システムを用いて,数名の被験者に対して評価実験を実施した.実験は,基本動作の定量的評価とアプリケーション利用後のアンケートによる主観評価の2 通りを実施した.その結果,本研究で提案するインタフェースは,利用環境に依存せず,複数の指先による様々なインタラクションを実現した汎用性の高いシステムであることを示した. (pdf file)

関連論文

  • "全方位視覚センサを用いた指先動作検出による円筒型ユーザインタフェースの提案", 電子情報通信学会 技術研究報告, Mar. 2008. (pdf file)
  • "仮想空間でのナビゲーションと文字入力をシームレスに行う入力デバイスの試作と評価", ヒューマンインタフェースシンポジウム, pp. 617-622, Sep. 2006. (pdf file)
  • "仮想空間内でのナビゲーションと文字入力をシームレスに行う入力手法の提案と試作", 電子情報通信学会 総合大会講演論文集, A-15-26, Mar. 2006. (pdf file)
  • "仮想空間内でのナビゲーションと文字入力をシームレスに行う入力手法の提案と試作", 大阪大学 特別研究報告, Feb. 2006. (pdf file)