[發明專利]操作輸入裝置

有效

• 申請號: 200810213329.0
• 申請日: 2008-08-22
• 公開（公告）號: CN101419498A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 西田好宏;辻雅之;大塚功;岡田玲子;松谷清志
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/048;G06K9/00;G01C21/36
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃綸偉

技術領域

本發明涉及通過手的操作來對以車輛信息設備為代表的各種信息設備進行輸入的操作輸入裝置。

背景技術

近年來，在汽車上安裝有以汽車導航儀為代表的音頻和空調等多種設備，對駕駛員來說，在操作這些設備時進行的按鈕操作和操作面板的顯示確認是非常麻煩的，存在增加視線移動的問題。

作為對此進行改善的方法，考慮了使用手勢或者姿態的方法，例如，提出有如下的裝置(例如，參考專利文獻1、專利文獻2)：利用照相機對手的形狀和手的動作進行檢測，來分別作為形狀姿態和方向姿態，并通過一個姿態來選擇操作模式，而通過另一個姿態來變更該操作模式內的參數。

【專利文獻1】日本特開2001-216069號公報

【專利文獻2】日本特開2005-50177號公報

在使用這樣的裝置的情況下，隨著設備和操作對象的數量的增加，分別對應的手的形狀和手的動作也增加，因此存在用戶記憶姿態的負擔增大的問題。

并且，在使用照相機所拍攝的圖像來檢測姿態的情況下，亮度等的周圍環境對檢測精度影響很大。尤其汽車的周圍環境變化很大，因此，存在很難始終高精度地檢測姿態的問題。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供即使設備和操作對象增加也能夠簡單地進行姿態操作的操作輸入裝置。

并且，本發明的目的在于，提供能夠針對各種各樣的周圍環境，從照相機所拍攝到的圖像中高精度地檢測姿態的操作輸入裝置。

本發明第一方面的操作輸入裝置具有：攝像單元，其由可見光照相機構成；手區域檢測單元，其根據上述攝像單元所拍攝到的影像檢測人體的手區域；手操作判定單元，其根據所檢測出的手區域的形狀和動作來判定手的操作；以及選擇菜單提示單元，其向用戶告知根據所判定的操作而選擇的菜單，上述手區域檢測單元構成為包括：膚色區域提取單元，其從可見光照相機所拍攝的影像中提取膚色區域；差分區域提取單元，其對由上述攝影單元所拍攝的背景圖像與當前影像之間的差分區域進行提取；二值化校正單元，其使上述膚色區域提取單元和上述差分區域提取單元所提取的區域的圖像數據二值化并對其進行校正；距離計算單元，其計算從上述二值化校正單元所得到的二值化圖像區域內部的點到輪廓之間的最短距離，并檢測計算出的最短距離的值為最大的距離最大點作為手的中心；中央重點校正單元，其對距離最大點的距離值加上校正值，其中，上述距離最大點的位置越靠近攝像畫面的中央部則該校正值越大，并且上述距離最大點的位置越靠近攝像畫面的邊緣則該校正值越小；手區域候選檢測單元，其從二值化圖像區域中檢測手區域候選，該二值化圖像區域包含以下所述的數值為最大的點，其中，該數值是對距離最大點的距離值加上上述校正值而得到的；輪廓長度/面積計算單元，其計算上述手區域候選的輪廓的長度和面積；以及手區域確定單元，其根據所計算出的輪廓長度和面積來確定上述手區域候選是否為手。

本發明第二方面的操作輸入裝置具有：攝像單元，其由紅外線照相機構成；手區域檢測單元，其根據上述攝像單元所拍攝到的影像檢測人體的手區域；手操作判定單元，其根據所檢測出的手區域的形狀和動作來判定手的操作；以及選擇菜單提示單元，其向用戶告知根據所判定的操作而選擇的菜單，上述手區域檢測單元構成為包括：差分區域提取單元，其對由上述攝影單元所拍攝的背景圖像與當前影像之間的差分區域進行提取；二值化校正單元，其使上述差分區域提取單元所提取的區域的圖像數據二值化并對其進行校正；距離計算單元，其計算從上述二值化校正單元所得到的二值化圖像區域內部的點到輪廓之間的最短距離，并檢測計算出的最短距離的值為最大的距離最大點作為手的中心；中央重點校正單元，其對距離最大點的距離值加上校正值，其中，上述距離最大點的位置越靠近攝像畫面的中央部則該校正值越大，并且上述距離最大點的位置越靠近攝像畫面的邊緣則該校正值越小；手區域候選檢測單元，其從二值化圖像區域中檢測手區域候選，該二值化圖像區域包含以下所述的數值為最大的點，其中，該數值是對距離最大點的距離值加上上述校正值而得到的；輪廓長度/面積計算單元，其計算上述手區域候選的輪廓的長度和面積；以及手區域確定單元，其根據所計算出的輪廓長度和面積來確定上述手區域候選是否為手。