RGB-D センサを用いたユーザ・インターフェースに関する研究;pdf

RGB-D センサを用いたユーザ・インターフェースに関する研究
摂南大学
113034 熊取谷 成治
理工学部 電気電子工学科 電子光機器研究室
A Study on User Interface using RGB-D Sensor
Seiji Kumatoriya
Electronic and Optical Systems Lab., Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Setsunan Univ.
また、図 2 に手の入力画像および出力画像を示す。
1.まえがき
近年、顔の認識や手のジェスチャー認識など、様々な場
(a)
(b)
面で画像の認識・処理が行われている。また、3 次元デー
タを用いた認識・処理が行われる場面も増えてきている。
本研究では、RGB-D センサ(注 1)として Kinect(Microsoft 社)
を用いて、3 次元のデータを取得・処理し、直感的なユー
ザ・インターフェースの実装を目指した。
具体的には、指先の座標や深度情報を利用し、仮想的なタ
ッチスクリーンを実現する方法を研究した。
図 2 手の入力画像(a)と出力画像(b)
2.概要
本研究での開発環境を表 1 に示す。
表 1 使用機器一覧
RGB-D センサ
Kinect for Windows
指先の判定では、図 2(b)のように手の輪郭情報を取得し、
それぞれの輪郭の点における角度を求めることで、どの点
が鋭角となっているかを判断している。
プログラム開発環境
Processing 2.2.1
パソコン
CPU:Core i7-3770, 3.40GHz
電卓を用意した。空間をタッチすることで、仮想的な簡易
液晶モニタ
27V 型, 1920×1080 画素
電卓の使用が可能となっている。図 3 にデモンストレーシ
手を振るという動作を認識し、その動作を行ったものを
タッチスクリーンのデモンストレーションとして、簡易
ョンの様子を示す。
手と認識している。手のひらの画像を切り出し、手の傾き
の補正や画像のサイズの統一化を行って、指先を認識し易
くしている。また、指先は鋭角となっていることを利用し
て、指先の判定を行っている(先行研究により Kinect を使
って指先の細かな動きを判定するのは難しいとされてい
る)。その指先の座標と深度情報を用いて、タッチスクリ
ーンのタッチ判定を行っている。プログラム全体の流れを
図 1 に示す。
RGB-D センサからの入力
図3
デモンストレーションの様子
3.むすび
手の抽出と座標の取得
本研究では、手の認識から画像の切り出しや補正を行い、
指先の判定および、それらからタッチの判定を行うことで
手の傾きとサイズの補正
仮想的なタッチスクリーンのプログラムを作ることが出来
た。今後の課題として、手が特定の傾きのときに輪郭の誤
検出が起こるので、これを取り除くようにプログラムを改
指先の判定
良を図りたい。発表会までに研究を重ね、最新の内容を発
表する。
タッチ判定
図1
プログラム全体の流れ
注 1) RGB-D センサ:RGB 画像と深度画像を取得すること
ができるセンサ
文 献
(1)Gary Bradski 、 Adrian Kaebler 、 ( 訳 : 松 田 晃 一 ) : 詳 解
OpenCV(2010 年)
(2)中村薫、新里裕教、鷲尾友人:OpenNI 3D センサープログ
ラミング、秀和システム、(2013 年)