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JP6192579B2 - Input device and input program - Google Patents
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Description

本発明は、弾性変形に基づいて物体にかかる外力を測定する入力装置および入力プログラムに関する。   The present invention relates to an input device and an input program for measuring an external force applied to an object based on elastic deformation.

近年、コンピューター上で動作するゲームなどにおいて、ユーザーの体やユーザーが保持する物体の動きをカメラにより撮影して認識し、認識した動きに基づいてゲームが進行するコンピューター内の仮想空間における仮想オブジェクトを操作することが行われている。(例えば、特許文献1参照。)   In recent years, in games that run on a computer, the movement of the user's body and the object held by the user is photographed and recognized by a camera, and the virtual object in the virtual space in the computer where the game progresses based on the recognized movement It is done to operate. (For example, refer to Patent Document 1.)

特許文献1において開示されている技術では、人体や物体を認識した後、認識した人体や物体に対しスキャンを行ったり予め用意してあるモデルとのマッチングを行ったりして、個別のモデルを作成する。モデル作成後は、作成したモデルを用いて人体や物体の認識および仮想オブジェクトの操作を行う。なお、特許文献1の技術では、人体の動作を認識するために、骨格モデルを用いている。   In the technique disclosed in Patent Document 1, after a human body or object is recognized, individual models are created by scanning the recognized human body or object or matching with a model prepared in advance. To do. After creating the model, the created model is used to recognize a human body or an object and to manipulate a virtual object. In the technique of Patent Document 1, a skeleton model is used to recognize the movement of the human body.

特表2012−521039号公報Special table 2012-521039 gazette

しかし、例えば、野球ゲームにおいて、ユーザーが手近にある棒をバットに見立てて握り、スイングする動作により仮想空間上のボールを打つ場合、ユーザーがどの程度の力でバットを握っているかを測定することは出来なかった。そのため、バットを握る握力をパラメーターとして、その握力の違いにより打たれたボールの飛ぶ方向や速度を変化させることは出来なかった。   However, in a baseball game, for example, when a user grasps a stick that is close to the bat and hits the ball in the virtual space by swinging, the user measures how much the user is holding the bat. I couldn't. Therefore, using the gripping force to grip the bat as a parameter, it was impossible to change the flying direction and speed of the hit ball due to the difference in the gripping force.

また、一般に、物体にかかる外力を圧力センサーなどによらずに測定(推定)することは出来なかった。   In general, the external force applied to an object cannot be measured (estimated) without using a pressure sensor or the like.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、弾性変形に基づいて物体にかかる外力を推定する入力装置および入力プログラムを提供することにある。   In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide an input device and an input program for estimating an external force applied to an object based on elastic deformation.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る入力装置は、線形弾性を有し弾性率が既知である第1の物体を、未知の第1の外力で押圧した状態を撮像可能な撮像部と、前記撮像された画像に基づいて前記第1の物体の歪み量を推定し、前記第1の物体の弾性率および前記推定した第1の物体の歪み量に基づいて前記第1の外力を推定する推定部とを備える。   In order to achieve the above object, an input device according to an embodiment of the present invention is capable of imaging a state in which a first object having linear elasticity and a known elastic modulus is pressed with an unknown first external force. And an amount of distortion of the first object based on the captured image, and the first external force based on the elastic modulus of the first object and the estimated amount of distortion of the first object. And an estimation unit for estimating.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る入力装置では、前記推定部は、押圧しない状態の画像と押圧した状態の画像との差分から前記歪み量を推定する構成でもよい。   In order to achieve the above object, in the input device according to an aspect of the present invention, the estimation unit may be configured to estimate the distortion amount from a difference between an image in a non-pressed state and an image in a pressed state.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る入力装置では、前記撮像部は、線形弾性を有し弾性率が未知である第2の物体を、前記第1の物体により前記第1の外力で押圧した状態を撮像し、前記推定部は、前記撮像された画像に基づいて前記第2の物体の歪み量を推定し、前記第1の外力および前記推定した第2の物体の歪み量に基づいて、前記第2の物体の弾性率を推定する構成でもよい。   In order to achieve the above object, in the input device according to an aspect of the present invention, the imaging unit uses the first object to convert the first object having a linear elasticity and an unknown elastic modulus to the first object. The state of pressing with an external force is imaged, and the estimation unit estimates a distortion amount of the second object based on the captured image, and the first external force and the estimated distortion amount of the second object. Based on the above, the elastic modulus of the second object may be estimated.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る入力装置では、前記撮像部は、前記弾性率が推定された第2の物体を、第3の物体により未知の第2の外力で押圧した状態を撮像し、前記推定部は、前記推定した第2の物体の歪み量および前記推定し第2の物体の弾性率に基づいて前記第2の外力を推定する構成でもよい。   In order to achieve the above object, in the input device according to an aspect of the present invention, the imaging unit presses the second object whose elastic modulus is estimated by the third object with an unknown second external force. The state may be captured, and the estimation unit may estimate the second external force based on the estimated amount of distortion of the second object and the estimated elasticity of the second object.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る入力装置では、前記撮像部は、前記弾性率が推定された第2の物体を、第3の物体上に置いた状態を撮像し、前記推定部は、前記推定した第2の物体の歪み量および前記推定した第2の物体の弾性率に基づいて前記第2の物体の重量を推定する構成でもよい。   In order to achieve the above object, in the input device according to an aspect of the present invention, the imaging unit captures an image of a state in which the second object whose elastic modulus is estimated is placed on a third object, and The estimation unit may be configured to estimate the weight of the second object based on the estimated amount of distortion of the second object and the estimated elasticity of the second object.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る入力プログラムは、線形弾性を有し弾性率が既知である第1の物体を、未知の外力で押圧した状態を撮影した画像に基づいて、前記第1の物体の歪み量を推定し、前記第1の物体の弾性率および前記推定した歪み量に基づいて前記外力を推定する推定部としてコンピューターを機能させる。   In order to achieve the above object, an input program according to an embodiment of the present invention is based on an image obtained by photographing a state in which a first object having linear elasticity and a known elastic modulus is pressed with an unknown external force. A computer is caused to function as an estimation unit that estimates a strain amount of the first object and estimates the external force based on an elastic modulus of the first object and the estimated strain amount.

以上のように、本発明によれば、弾性変形に基づいて物体にかかる外力を推定することが出来る。   As described above, according to the present invention, an external force applied to an object can be estimated based on elastic deformation.

本実施形態にかかる入力装置1の構成図である。It is a block diagram of the input device 1 concerning this embodiment. 本実施形態で用いる機能ブロックを実現するソフトウェアの構成図である。It is a block diagram of the software which implement | achieves the functional block used by this embodiment. 指Fが挟む物体O1が剛体である場合の変形状態を示す図である。It is a figure which shows a deformation | transformation state in case the object O1 which the finger | toe F pinches is a rigid body. 指Fが挟む物体O2が指に比べて非常に柔らかい場合の変形状態を示す図である。It is a figure which shows a deformation | transformation state when the object O2 which the finger | toe F pinches is very soft compared with a finger. 指Fと指Fが挟む物体Oの柔らかさが同程度である場合の変形状態を示す図である。Softness of the object O 3 sandwiching the finger F and the finger F is a diagram showing a deformation state where comparable. 本実施形態にかかる入力装置1におけるキャリブレーション処理の流れについて説明するためのアクティビティ図である。It is an activity diagram for demonstrating the flow of the calibration process in the input device 1 concerning this embodiment. キャリブレーションにより弾性率が推定された指を用いて、弾性率が未知の物体を掴んだ場合に、未知の弾性率を推定する処理の流れを説明するアクティビティ図である。It is an activity diagram explaining the flow of processing for estimating an unknown elastic modulus when an object with an unknown elastic modulus is grasped using a finger whose elastic modulus is estimated by calibration. 弾性率を推定した物体の重量を推定する処理の流れを説明するアクティビティ図である。It is an activity figure explaining the flow of the processing which estimates the weight of the object which estimated the elasticity modulus. 推定した弾性率や重量を用いてアプリケーションプログラムを実行する処理の流れについて説明するアクティビティ図である。It is an activity figure explaining the flow of processing which executes an application program using the estimated elastic modulus and weight. 本実施形態の入力装置1を野球のバッティングゲームに適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the input device 1 of this embodiment to the baseball batting game.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[概要と前提条件]
最初に、本実施形態の概要と前提条件について説明する。
[Overview and prerequisites]
First, an outline and preconditions of the present embodiment will be described.

本実施形態は、指などが物体を掴んで変形した状態をカメラなどで撮像し、撮像した画像に基づいて指の歪み量や弾性率を推定し、推定結果から指にかかっている外力の大きさを推定するものである。   In this embodiment, a state where a finger or the like grabbed an object is imaged with a camera or the like, the amount of distortion or elastic modulus of the finger is estimated based on the captured image, and the magnitude of the external force applied to the finger from the estimation result This is an estimate.

ここで、本実施形態では、カメラなどで指などが物体を掴んで変形した状態を撮像するとき、指や物体は、弾性限界以下、すなわち応力(外力)と歪み量が弾性率を比例定数として比例する線形弾性の状態であることを前提とする。   Here, in the present embodiment, when imaging a state in which a finger or the like grabbed and deformed with a camera or the like, the finger or the object is below the elastic limit, that is, the stress (external force) and the amount of distortion are proportional to the elastic constant. It is assumed that the linear elasticity is in proportion.

また、本実施形態で用いるカメラは、常に最適な位置に配置され、指や指が挟んだ物体が変形している状態を適切に撮像可能であることを前提とする。   The camera used in the present embodiment is premised on that it is always arranged at an optimal position and can appropriately capture a state where a finger or an object sandwiched between fingers is deformed.

以上、本実施形態の概要と前提条件について説明した。   The outline and the preconditions of the present embodiment have been described above.

[構成]
次に、本実施形態にかかる入力装置の構成について説明する。図1は、本実施形態にかかる入力装置1の構成図である。
[Constitution]
Next, the configuration of the input device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of an input device 1 according to the present embodiment.

入力装置1は、カメラ10(撮像部)および情報処理装置30を備えている。   The input device 1 includes a camera 10 (imaging unit) and an information processing device 30.

カメラ10は、指などが物体を掴んで変形した状態を撮像できるものであれば一般的なカメラを用いてもよい。   As the camera 10, a general camera may be used as long as it can capture an image of a deformed state where a finger or the like grabs an object.

情報処理装置30は、PC(Personal Computer)などの一般的なコンピューターを用いることが出来る。情報処理装置30には、プロセッサ31、メモリー32、入出力部33などを有している。   The information processing apparatus 30 can use a general computer such as a PC (Personal Computer). The information processing apparatus 30 includes a processor 31, a memory 32, an input / output unit 33, and the like.

情報処理装置30には、情報処理結果をユーザーに提示するための表示部20が接続されてもよい。表示部20やカメラ10は、情報処理装置30の入出力部33に接続される。   The information processing apparatus 30 may be connected to a display unit 20 for presenting information processing results to the user. The display unit 20 and the camera 10 are connected to the input / output unit 33 of the information processing apparatus 30.

メモリー32などに格納されたプログラムがプロセッサ31において実行されることにより、本実施形態で用いる各機能ブロックが実現される。本実施形態で用いる機能ブロックを実現するソフトウェアの構成を図2に示す。図2は、本実施形態で用いる機能ブロックを実現するソフトウェアの構成図である。   Each function block used in the present embodiment is realized by the processor 31 executing a program stored in the memory 32 or the like. FIG. 2 shows the configuration of software that implements the functional blocks used in this embodiment. FIG. 2 is a configuration diagram of software that implements functional blocks used in the present embodiment.

本実施形態で用いる機能ブロックを実現するソフトウェアは、メインプログラム31a、認識エンジン31b(推定部)、アプリケーションプログラム31cを含んで構成されている。   The software that implements the functional blocks used in the present embodiment includes a main program 31a, a recognition engine 31b (estimator), and an application program 31c.

メインプログラム31aおよび認識エンジン31bの詳細については後述する。アプリケーションプログラム31cは、例えば、特許文献1にあるような、仮想空間を舞台にしたゲームなどである。   Details of the main program 31a and the recognition engine 31b will be described later. The application program 31c is, for example, a game set in a virtual space as disclosed in Patent Document 1.

以上、本実施形態にかかる入力装置1の構成について説明した。   The configuration of the input device 1 according to the present embodiment has been described above.

[指と物体の変形量の関係]
次に、本実施形態にかかる入力装置1のカメラ10で撮像する、指と指により押圧される物体とが、押圧により弾性変形する状態について説明する。
[Relationship between finger and object deformation]
Next, a state in which a finger and an object pressed by the finger that are imaged by the camera 10 of the input device 1 according to the present embodiment are elastically deformed by the pressing will be described.

図3は、指Fが挟む物体O1が剛体である場合の変形状態を示す図である。物体O1は非常に硬いので指による押圧によっても変形しない。逆に指が大きく変形している。指Fの変形量から押圧の力を推定することが出来る。   FIG. 3 is a diagram illustrating a deformed state when the object O1 between the fingers F is a rigid body. Since the object O1 is very hard, it does not deform even when pressed by a finger. Conversely, the finger is greatly deformed. The pressing force can be estimated from the deformation amount of the finger F.

図4は、指Fが挟む物体O2が指に比べて非常に柔らかい場合の変形状態を示す図である。物体O2は非常に柔らかいので大きく変形している。逆に指は殆ど変形していない。物体O2の変形量から押圧の力を推定することが出来る。   FIG. 4 is a diagram showing a deformed state when the object O2 held by the finger F is very soft compared to the finger. The object O2 is very soft and is greatly deformed. Conversely, the finger is hardly deformed. The pressing force can be estimated from the deformation amount of the object O2.

図5は、指Fと指Fが挟む物体Oの柔らかさが同程度である場合の変形状態を示す図である。物体O3も指Fも変形している。指Fの変形量からでも物体O3の変形量からでも、押圧の力を推定することが出来る。 FIG. 5 is a diagram illustrating a deformed state when the softness of the object O 3 between the finger F and the finger F is approximately the same. Both the object O3 and the finger F are deformed. The pressing force can be estimated from the deformation amount of the finger F and the deformation amount of the object O3.

以上、本実施形態にかかる入力装置1のカメラ10で撮像する、指と指により押圧される物体とが、押圧により弾性変形する状態について説明した。   As described above, the state in which the finger and the object pressed by the finger that are imaged by the camera 10 of the input device 1 according to the present embodiment are elastically deformed by the pressing has been described.

[キャリブレーション処理の流れ]
次に、本実施形態にかかる入力装置1におけるキャリブレーション処理の流れについて説明する。図6は、本実施形態にかかる入力装置1におけるキャリブレーション処理の流れについて説明するためのアクティビティ図である。なお、キャリブレーション処理では、弾性率が既知の物体を手で掴んだ状態を撮像することにより、押圧の力を求め、押圧の力と手の変形量から手の弾性率(剛性)を推定するものである。
[Calibration process flow]
Next, the flow of calibration processing in the input device 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is an activity diagram for explaining the flow of calibration processing in the input apparatus 1 according to the present embodiment. In the calibration process, the pressing force is obtained by imaging a state in which an object having a known elastic modulus is grasped by a hand, and the elastic modulus (rigidity) of the hand is estimated from the pressing force and the amount of deformation of the hand. Is.

まず、メインプログラム31aが、手の弾性率(剛性)の測定を開始する事をユーザーに伝える(ステップS1)。   First, the main program 31a notifies the user that measurement of the elastic modulus (rigidity) of the hand is started (step S1).

次に、メインプログラム31aが、弾性率が既知であるキャリブレーション用の物体(第1の物体)を用意するようにユーザーに指示を出す(ステップS2)。   Next, the main program 31a instructs the user to prepare a calibration object (first object) whose elastic modulus is known (step S2).

次に、カメラ10が、手(指、第2の物体)と物体(力はまだ加えていない)を撮像する(ステップS3)。   Next, the camera 10 captures an image of a hand (finger, second object) and an object (a force has not yet been applied) (step S3).

次に、認識エンジン31bが、撮像された手(指)と物体を認識する(ステップS4)。   Next, the recognition engine 31b recognizes the imaged hand (finger) and the object (step S4).

次に、メインプログラム31aが、指で物体を押圧するようにユーザーに指示を出す(ステップS5)。   Next, the main program 31a instructs the user to press the object with a finger (step S5).

次に、カメラ10が、押圧により変形している指と物体を撮像する(ステップS6)。   Next, the camera 10 captures an image of a finger and an object that are deformed by pressing (step S6).

次に、認識エンジン31bが、指および物体の変形量(歪み量)を認識する(ステップS7)。   Next, the recognition engine 31b recognizes the deformation amount (distortion amount) of the finger and the object (step S7).

次に、認識エンジン31bが、認識した物体の歪み量と既知の弾性率から押圧の力(第1の外力)を推定し、推定した力と指の歪み量から指の弾性率を推定する(ステップS8)。なお、変形量(歪み量)は、外力を加える前の物体の画像と外力を加えて変形した物体の画像との差分から求めることが出来る。   Next, the recognition engine 31b estimates the pressing force (first external force) from the recognized amount of distortion of the object and the known elastic modulus, and estimates the elastic modulus of the finger from the estimated force and the amount of distortion of the finger ( Step S8). The deformation amount (distortion amount) can be obtained from the difference between the image of the object before applying the external force and the image of the object deformed by applying the external force.

次に、メインプログラム31aが、アプリケーションプログラム31cで用いる手(指)のモデルに、推定された弾性率を属性として追加する(ステップS9)。   Next, the main program 31a adds the estimated elastic modulus as an attribute to the hand (finger) model used in the application program 31c (step S9).

次に、メインプログラム31aが、ユーザーに手の弾性率(剛性)の測定の終了を伝える(ステップS10)。   Next, the main program 31a notifies the user of the end of the measurement of the elastic modulus (rigidity) of the hand (step S10).

以上、本実施形態にかかる入力装置1におけるキャリブレーション処理の流れについて説明した。   The flow of the calibration process in the input device 1 according to the present embodiment has been described above.

[未知の弾性率を推定する処理の流れ]
次に、キャリブレーションにより弾性率が推定された指を用いて、弾性率が未知の物体を掴んだ場合に、未知の弾性率を推定する処理の流れを説明する。図7は、キャリブレーションにより弾性率が推定された指を用いて、弾性率が未知の物体を掴んだ場合に、未知の弾性率を推定する処理の流れを説明するアクティビティ図である。
[Flow of processing to estimate unknown elastic modulus]
Next, a flow of processing for estimating an unknown elastic modulus when an object with an unknown elastic modulus is grasped using a finger whose elastic modulus is estimated by calibration will be described. FIG. 7 is an activity diagram for explaining the flow of processing for estimating an unknown elastic modulus when an object whose elastic modulus is unknown is grasped using a finger whose elastic modulus is estimated by calibration.

まず、メインプログラム31aが、弾性率が未知の物体(第3の物体)の弾性率(剛性)の測定を開始する事をユーザーに伝える(ステップS21)。 First, the main program 31a informs the user that measurement of the elastic modulus (rigidity) of an object with an unknown elastic modulus ( third object ) is started (step S21).

次に、メインプログラム31aが、弾性率を求める物体を用意するようにユーザーに指示を出す(ステップS22)。   Next, the main program 31a instructs the user to prepare an object whose elastic modulus is to be obtained (step S22).

次に、カメラ10が、手(指)と物体(力はまだ加えていない)を撮像する(ステップS23)。   Next, the camera 10 images a hand (finger) and an object (a force has not been applied yet) (step S23).

次に、認識エンジン31bが、撮像された手(指)と物体を認識する(ステップS24)。   Next, the recognition engine 31b recognizes the imaged hand (finger) and the object (step S24).

次に、メインプログラム31aが、指で物体を押圧するようにユーザーに指示を出す(ステップS25)。   Next, the main program 31a instructs the user to press the object with a finger (step S25).

次に、カメラ10が、押圧により変形している指と物体を撮像する(ステップS26)。   Next, the camera 10 captures an image of a finger and an object that are deformed by pressing (step S26).

次に、認識エンジン31bが、指および物体の変形量(歪み量)を認識する(ステップS27)。   Next, the recognition engine 31b recognizes the deformation amount (distortion amount) of the finger and the object (step S27).

次に、認識エンジン31bが、認識した指の歪み量と推定されている弾性率から押圧の力(第2の外力)を推定し、推定した力と物体の歪み量から物体の弾性率を推定する(ステップS28)。   Next, the recognition engine 31b estimates the pressing force (second external force) from the recognized finger distortion amount and the estimated elastic modulus, and estimates the elastic modulus of the object from the estimated force and the object distortion amount. (Step S28).

次に、メインプログラム31aが、アプリケーションプログラム31cで用いる物体のモデルに、推定された弾性率を属性として追加する(ステップS29)。   Next, the main program 31a adds the estimated elastic modulus as an attribute to the object model used in the application program 31c (step S29).

次に、メインプログラム31aが、ユーザーに物体の弾性率(剛性)の測定の終了を伝える(ステップS30)。   Next, the main program 31a notifies the user of the end of the measurement of the elastic modulus (rigidity) of the object (step S30).

以上、キャリブレーションにより弾性率が推定された指を用いて、弾性率が未知の物体を掴んだ場合に、未知の弾性率を推定する処理の流れを説明した。   The flow of processing for estimating an unknown elastic modulus when an object with an unknown elastic modulus is grasped using a finger whose elastic modulus is estimated by calibration has been described above.

[未知の重量を推定する処理の流れ]
次に、上記の処理で弾性率を推定した物体の重量を推定する処理の流れを説明する。図8は、弾性率を推定した物体の重量を推定する処理の流れを説明するアクティビティ図である。
[Flow of processing to estimate unknown weight]
Next, the flow of processing for estimating the weight of an object whose elastic modulus has been estimated by the above processing will be described. FIG. 8 is an activity diagram for explaining the flow of processing for estimating the weight of an object whose elastic modulus has been estimated.

まず、メインプログラム31aが、弾性率を推定した物体の重量の測定を開始する事をユーザーに伝える(ステップS41)。   First, the main program 31a informs the user that measurement of the weight of the object whose elastic modulus has been estimated is started (step S41).

次に、メインプログラム31aが、重量を求める物体(第3の物体)を手など(第の物体)の上に置くようにユーザーに指示を出す(ステップS42)。 Next, the main program 31a instructs the user to place an object (a third object ) whose weight is to be obtained on a hand or the like (a second object) (step S42).

次に、カメラ10が、自重により変形している物体を撮像する(ステップS43)。   Next, the camera 10 images an object that is deformed by its own weight (step S43).

次に、認識エンジン31bが、物体の変形量(歪み量)を認識する(ステップS44)。歪み量を求めるための差分に用いる変形前の物体の画像は、ステップS23において撮像されたものを用いることが出来る。   Next, the recognition engine 31b recognizes the deformation amount (distortion amount) of the object (step S44). As the image of the object before deformation used for the difference for obtaining the amount of distortion, the image captured in step S23 can be used.

次に、認識エンジン31bが、認識した物体の歪み量と推定されている弾性率から物体の重量を推定する(ステップS45)。   Next, the recognition engine 31b estimates the weight of the object from the amount of distortion of the recognized object and the estimated elastic modulus (step S45).

次に、メインプログラム31aが、アプリケーションプログラム31cで用いる物体のモデルに、推定された重量を属性として追加する(ステップS46)。   Next, the main program 31a adds the estimated weight as an attribute to the object model used in the application program 31c (step S46).

次に、メインプログラム31aが、ユーザーに物体の重量の測定の終了を伝える(ステップS47)。   Next, the main program 31a notifies the user of the end of the measurement of the weight of the object (step S47).

以上、弾性率を推定した物体の重量を推定する処理の流れを説明した。   The processing flow for estimating the weight of the object whose elastic modulus has been estimated has been described above.

[アプリケーションプログラムの実行の流れ]
次に、上記で推定した弾性率や重量を用いてアプリケーションプログラムを実行する処理の流れについて説明する。図9は、推定した弾性率や重量を用いてアプリケーションプログラムを実行する処理の流れについて説明するアクティビティ図である。
[Flow of application program execution]
Next, the flow of processing for executing an application program using the elastic modulus and weight estimated above will be described. FIG. 9 is an activity diagram for explaining the flow of processing for executing an application program using the estimated elastic modulus and weight.

まず、メインプログラム31aが、上記のキャリブレーション処理などで推定した、指や物体の弾性率および重量を適用したモデルを用いて、ゲームなどのアプリケーションプログラム31cを実行する(ステップS51)。   First, the main program 31a executes an application program 31c such as a game using a model applied with the elastic modulus and weight of a finger or an object estimated by the above-described calibration processing or the like (step S51).

次に、メインプログラム31aは、アプリケーションプログラム31cの実行が終了したか否かを判断する(ステップS52)。   Next, the main program 31a determines whether or not the execution of the application program 31c has ended (step S52).

実行が終了していない場合(ステップS52のN)、カメラ10が指や物体の変形状態を撮像し(ステップS53)、認識エンジン31bが撮像された変形量に応じて指や物体を押圧する力を推定し(ステップS54)、推定された力を用いてアプリケーションプログラム31cが実行される。   When the execution has not been completed (N in step S52), the camera 10 images the deformation state of the finger or object (step S53), and the recognition engine 31b presses the finger or object according to the imaged deformation amount. (Step S54), and the application program 31c is executed using the estimated force.

なお、ここでは、弾性率や重量を推定してアプリケーションプログラム31cを実行したが、これに限らず、弾性率や重量の推定を行わず、指の一般的な弾性率などを用いてアプリケーションプログラムを実行してもよい。   In this case, the application program 31c is executed by estimating the elastic modulus and weight. However, the application program is not limited to this, and the application program is executed using the general elastic modulus of the finger without estimating the elastic modulus and weight. May be executed.

以上、推定した弾性率や重量を用いてアプリケーションプログラムを実行する処理の流れについて説明した。


The process flow for executing the application program using the estimated elastic modulus and weight has been described above.


[入力装置1の適用例1]
次に、本実施形態の入力装置1を野球のバッティングゲームに適用した例を説明する。図10は、本実施形態の入力装置1を野球のバッティングゲームに適用した例を示す図である。
[Application Example 1 of Input Device 1]
Next, the example which applied the input device 1 of this embodiment to the baseball batting game is demonstrated. FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the input device 1 of the present embodiment is applied to a baseball batting game.

従来は、ボールとバットの重量、速度、回転などから打球の飛ぶ方向を計算していた。   Conventionally, the direction in which the hit ball flies is calculated from the weight, speed, and rotation of the ball and bat.

しかし、この例では、カメラ10が、バットを握った手を撮像しており、ボールがバットに当たった際の、手の変形量も撮像することが出来る。   However, in this example, the camera 10 images the hand holding the bat, and the amount of deformation of the hand when the ball hits the bat can also be imaged.

そして、この例では、どの程度の力でバットを握っているかに基づいてボールがバットに当たった瞬間のバットの角度を計算することが出来、より正確に、打球の飛ぶ方向を計算することが出来る。   In this example, the angle of the bat at the moment the ball hits the bat can be calculated based on how much force the bat is gripped on, and more accurately the direction of the hit ball can be calculated. I can do it.

このように、圧力センサーを備えていない物体をバットに用いる場合でも、押圧に用いられる力を推定し、より正確に、打球の飛ぶ方向を計算することが出来る。   Thus, even when an object that does not include a pressure sensor is used for the bat, the force used for pressing can be estimated and the direction in which the hit ball flies can be calculated more accurately.

以上、本実施形態の入力装置1を野球のバッティングゲームに適用した例を説明した。   The example in which the input device 1 of the present embodiment is applied to a baseball batting game has been described above.

[入力装置1の適用例2]
次に、本実施形態の入力装置1をコンピューターの入力装置であるキーボードに適用した例を説明する。
[Application Example 2 of Input Device 1]
Next, an example in which the input device 1 of the present embodiment is applied to a keyboard that is an input device of a computer will be described.

通常、キーボードの各キーは、押されている状態と押されていない状態のどちらかの状態しか検知することは出来ない。例えば、aのキーを押して小文字の「a」が入力される場合、大文字の「A」を入力するためには、「Shift」キーも一緒に押さなければならない。   Normally, each key of the keyboard can only detect either a pressed state or a non-pressed state. For example, if the lowercase “a” is entered by pressing the a key, the “Shift” key must also be pressed to enter the uppercase “A”.

しかし、本実施形態の入力装置1をキーボードに適用し、キーを押す際の指の変形量からキーを押す圧力を推定することにより、例えば、「a」のキーを軽く押すと小文字の「a」が入力され、強い力で押すと大文字の「A」が入力されるような構成とすることも出来る。   However, by applying the input device 1 of this embodiment to a keyboard and estimating the pressure to press the key from the amount of finger deformation when the key is pressed, for example, when the key “a” is lightly pressed, the lowercase letter “a” ”Is input, and when pressed with a strong force, a capital“ A ”can be input.

以上、本実施形態の入力装置1をコンピューターの入力装置であるキーボードに適用した例を説明した。   The example in which the input device 1 of the present embodiment is applied to a keyboard that is an input device of a computer has been described above.

[補足事項]
その他、本技術は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
[Additional notes]
In addition, the present technology is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present technology.

1 … 入力装置
10 … カメラ
20 … 表示部
30 … 情報処理装置
31 … プロセッサ
31a… メインプログラム
31b… 認識エンジン
31c… アプリケーションプログラム
32 … メモリー
33 … 入出力部
F … 指
O1、O2、O3 … 物体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input device 10 ... Camera 20 ... Display part 30 ... Information processing apparatus 31 ... Processor 31a ... Main program 31b ... Recognition engine 31c ... Application program 32 ... Memory 33 ... Input / output part F ... Fingers O1, O2, O3 ... Object

Claims (6)

線形弾性を有し弾性率が既知である第1の物体を、線形弾性を有し弾性率が未知である第2の物体により未知の第1の外力で押圧した状態を撮像可能な撮像部と、
前記撮像された画像に基づいて前記第1の物体の歪み量と前記第2の物体の歪み量とを推定し、
前記第1の物体の弾性率および前記推定した第1の物体の歪み量に基づいて前記第1の外力を推定し、
前記推定した第1の外力および前記推定した第2の物体の歪み量に基づいて、前記第2の物体の弾性率を推定する
推定部と
を備えた入力装置。
An imaging unit capable of imaging a state in which a first object having linear elasticity and a known elastic modulus is pressed by a second object having linear elasticity and an unknown elastic modulus with an unknown first external force; ,
Estimating a distortion amount of the first object and a distortion amount of the second object based on the captured image;
Estimating the first external force based on the elastic modulus of the first object and the estimated amount of strain of the first object ;
An input device comprising: an estimation unit configured to estimate an elastic modulus of the second object based on the estimated first external force and the estimated amount of distortion of the second object .
請求項1に記載の入力装置であって、
前記撮像部は、
前記第1の物体を前記第2の物体により押圧しない状態を撮像し、
前記推定部は、
前記第1の物体を前記第2の物体により押圧しない状態の画像と、前記第1の物体を前記第2の物体により押圧した状態の画像との差分から、前記第1の物体の歪み量及び前記第2の物体の歪み量を推定する
入力装置。
The input device according to claim 1,
The imaging unit
Imaging the state in which the first object is not pressed by the second object,
The estimation unit includes
From the difference between the image in the state where the first object is not pressed by the second object and the image in the state where the first object is pressed by the second object, the distortion amount of the first object and An input device for estimating a distortion amount of the second object .
請求項2に記載の入力装置であって、
前記撮像部は、
線形弾性を有し弾性率が未知である第3の物体を、前記弾性率が推定された第2の物体により押圧しない状態を撮像し、
前記第3の物体を、前記弾性率が推定された第2の物体により未知の第2の外力で押圧した状態を撮像し、
前記推定部は、
前記第3の物体を前記第2の物体により押圧しない状態の画像と、前記第3の物体を前記第2の物体により押圧した状態の画像との差分から、前記第2の物体の歪み量を推定し、
前記推定した第2の物体の歪み量および前記推定した第2の物体の弾性率に基づいて前記第2の外力を推定する
入力装置。
The input device according to claim 2,
The imaging unit
Imaging a state in which a third object having a linear elasticity and an unknown elastic modulus is not pressed by the second object whose elastic modulus is estimated;
Imaging the state in which the third object is pressed with an unknown second external force by the second object having the estimated elastic modulus,
The estimation unit includes
From the difference between the image in a state where the third object is not pressed by the second object and the image in the state where the third object is pressed by the second object, the distortion amount of the second object is calculated. Estimate
An input device that estimates the second external force based on the estimated amount of distortion of the second object and the estimated elastic modulus of the second object .
請求項に記載の入力装置であって、
前記推定部は、
前記第3の物体を前記第2の物体により押圧しない状態の画像と、前記第3の物体を前記第2の物体により押圧した状態の画像との差分から、前記第3の物体の歪み量をさらに推定し、
前記推定した第2の外力および前記推定した第3の物体の歪み量に基づいて、前記第3の物体の弾性率を推定する
入力装置。
The input device according to claim 3 ,
The estimation unit includes
From the difference between the image in a state where the third object is not pressed by the second object and the image in the state where the third object is pressed by the second object, the distortion amount of the third object is calculated. Further estimate,
An input device that estimates an elastic modulus of the third object based on the estimated second external force and the estimated amount of distortion of the third object .
請求項に記載の入力装置であって、
前記撮像部は、
前記弾性率が推定された第の物体を、第の物体上に置いた状態を撮像し、
前記推定部は、
前記推定した第の物体の歪み量および前記推定した第の物体の弾性率に基づいて前記第の物体の重量を推定する
入力装置。
The input device according to claim 4 ,
The imaging unit
Imaging a state in which the third object whose elastic modulus is estimated is placed on the second object,
The estimation unit includes
Input apparatus for estimating the weight of the third object on the basis of the amount of distortion and the third object modulus of which is the estimate of the third object described above estimation.
線形弾性を有し弾性率が既知である第1の物体を、線形弾性を有し弾性率が未知である第2の物体により未知の第1の外力で押圧した状態を撮像した画像に基づいて、前記第1の物体の歪み量と前記第2の物体の歪み量とを推定し、
前記第1の物体の弾性率および前記推定した第1の物体の歪み量に基づいて前記第1の外力を推定し、
前記推定した第1の外力および前記推定した第2の物体の歪み量に基づいて、前記第2の物体の弾性率を推定する
推定部
としてコンピューターを機能させるための入力プログラム。
Based on an image obtained by imaging a state in which a first object having linear elasticity and a known elastic modulus is pressed by a second object having linear elasticity and an unknown elastic modulus with an unknown first external force , Estimating a distortion amount of the first object and a distortion amount of the second object ;
Estimating the first external force based on the elastic modulus of the first object and the estimated amount of strain of the first object ;
An input program for causing a computer to function as an estimation unit that estimates an elastic modulus of the second object based on the estimated first external force and the estimated amount of distortion of the second object .
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