(57)【要約】【課題】ユーザの意図しない両手による情報入力の開始を抑制する。【解決手段】入力装置１２は、人物の位置を取得する人物位置取得部２１と、複数の手の位置を取得する手位置取得部２２と、人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定部２３と、人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域を設定する基準領域設定部２４と、複数の手のうちの第１および第２の手が同時または時間差をもって操作領域に接触した場合に、操作領域に接触する際の第１および第２の手の動きの方向を示す第１および第２の方向線をそれぞれ求め、第１および第２の方向線がいずれも操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ第１および第２の方向線が操作領域に対応する人物に対して対称性を有すると判定したとき、第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する入力情報取得部２５とを備える。【選択図】図３
2014153870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人物の位置を取得する人物位置取得手段と、
複数の手の位置を取得する手位置取得手段と、
前記人物位置取得手段の取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定手段と、
前記人物位置取得手段の取得結果に基づき、前記人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域を設定する基準領域設定手段と、
前記手位置取得手段の取得結果に基づき、前記複数の手のうちの第１および第２の手が同時または時間差をもって前記操作領域に接触した場合に、前記操作領域に接触する際の前記第１および第２の手の動きの方向を示す第１および第２の方向線をそれぞれ求め、前記第１および第２の方向線がいずれも前記操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ前記第１および第２の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して対称性を有すると判定したとき、前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する入力情報取得手段と
を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記入力情報取得手段は、前記第１の手が前記操作領域に接触したと判定した場合に、前記第１の方向線を求め、当該第１の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過すると判定したとき、前記第１の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、その後、前記第２の手が前記操作領域に接触したと判定した場合に、前記第２の方向線を求め、当該第２の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ前記第１および第２の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して対称性を有すると判定したとき、前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記入力情報取得手段は、前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を行っている場合に、
前記第１および第２の手が同時に前記操作領域から離れたと判定したときには、前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を終了し、
前記第１および第２の手のうちの一方の手が前記操作領域から離れたと判定したときには、前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を終了し、前記第１および第２の手のうちの他方の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記基準領域は、前記操作領域よりも前記人物の近傍に前記人物の前方を向くように設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項５】
前記第１および第２の方向線は、それぞれ、前記第１および第２の手が前記操作領域に接触する際の一定期間における前記第１および第２の手の位置の変化を示す有向線分の終点を終点とし、前記有向線分の始点方向に延びる直線であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記入力情報取得手段は、前記対称性の判定において、前記第１および第２の方向線の終点の中間点と、前記操作領域に対応する人物の所定の位置とを結ぶ直線、または当該直線を含む平面に対して、前記第１および第２の方向線が対称性を有するか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の入力装置。
【請求項７】
前記人物の所定の位置は、前記人物の顔の中心座標であることを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
【請求項８】
前記入力情報取得手段は、前記第１の手および前記第２の手がこの順に前記操作領域に接触した場合に、前記第２の手が前記操作領域に接触した時点における前記第１の手の位置と、前記第１の手が前記操作領域に接触した時点における前記第１の手の位置とが一定以上離れているとき、前記第２の手が前記操作領域に接触した時点における前記第１の手の位置を終点とし、前記第１の手が前記操作領域に接触した時点における前記第１の方向線と前記基準領域との交差位置の方向に延びる直線を第３の方向線として求め、前記対称性の判定において前記第１の方向線の代わりに前記第３の方向線を用いることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項９】
前記入力情報取得手段は、前記第３の方向線を求める際、前記交差位置の代わりに、前記第１の手が前記操作領域に接触した時点から前記第２の手が前記操作領域に接触した時点までの前記人物の所定の位置の移動方向および移動量に応じて前記交差位置を移動させた位置を用いることを特徴とする請求項８に記載の入力装置。
【請求項１０】
前記入力情報取得手段は、前記入力情報として、前記操作領域内における前記第１の手の位置に基づいて所定の２次元座標系における第１の２次元座標を取得し、前記操作領域内における前記第２の手の位置に基づいて所定の２次元座標系における第２の２次元座標を取得することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１１】
前記操作領域設定手段は、前記操作領域に接触した前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得が行われている場合に、前記第１および第２の手が前記操作領域内で一定時間静止していると判定したとき、前記第１および第２の手の位置に応じた新たな操作領域を、前記操作領域に代えて設定することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１２】
人物の位置を取得する人物位置取得ステップと、
複数の手の位置を取得する手位置取得ステップと、
前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定ステップと、
前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域を設定する基準領域設定ステップと、
前記手位置取得ステップの取得結果に基づき、前記複数の手のうちの第１および第２の手が同時または時間差をもって前記操作領域に接触した場合に、前記操作領域に接触する際の前記第１および第２の手の動きの方向を示す第１および第２の方向線をそれぞれ求め、前記第１および第２の方向線がいずれも前記操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ前記第１および第２の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して対称性を有すると判定したとき、前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する入力情報取得ステップと
を含むことを特徴とする情報処理方法。
【請求項１３】
人物の位置を取得する人物位置取得ステップと、
複数の手の位置を取得する手位置取得ステップと、
前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定ステップと、
前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域を設定する基準領域設定ステップと、
前記手位置取得ステップの取得結果に基づき、前記複数の手のうちの第１および第２の手が同時または時間差をもって前記操作領域に接触した場合に、前記操作領域に接触する際の前記第１および第２の手の動きの方向を示す第１および第２の方向線をそれぞれ求め、前記第１および第２の方向線がいずれも前記操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ前記第１および第２の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して対称性を有すると判定したとき、前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する入力情報取得ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする情報処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、手の動きにより入力を行うジェスチャ入力装置が提案されている。例えば、特許文献１には、操作者の像に基づいて仮想操作面を形成し、仮想操作面に対する手の動きを基に操作を判定する技術が開示されている。
また、特許文献１および２には、両手によるジェスチャ操作が記載されている。具体的には、特許文献１には、操作する方と反対の手を操作領域内に差し込む状態を操作なしの状態とし、操作する方と反対の手の出し入れによって操作を行うか否かを判断することが記載されている。特許文献２には、両手の移動関係に操作を対応付けることや、片手ずつの手についてそれぞれ操作エリアを設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−３９８４４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２８５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１および２に記載の技術では、操作者の意図しない両手による入力が発生する場合がある。例えば、複数の人物が存在する場合に、操作者の像に基づいて形成された仮想操作面に対する操作者ではない人物の両手または片手の動きにより、操作者の意図しない両手による入力が行われる恐れがある。
【０００５】
本発明は、ユーザの意図しない両手による情報入力の開始を抑制することができる入力装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る入力装置は、人物の位置を取得する人物位置取得手段と、複数の手の位置を取得する手位置取得手段と、前記人物位置取得手段の取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定手段と、前記人物位置取得手段の取得結果に基づき、前記人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域を設定する基準領域設定手段と、前記手位置取得手段の取得結果に基づき、前記複数の手のうちの第１および第２の手が同時または時間差をもって前記操作領域に接触した場合に、前記操作領域に接触する際の前記第１および第２の手の動きの方向を示す第１および第２の方向線をそれぞれ求め、前記第１および第２の方向線がいずれも前記操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ前記第１および第２の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して対称性を有すると判定したとき、前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する入力情報取得手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る情報処理方法は、人物の位置を取得する人物位置取得ステップと、複数の手の位置を取得する手位置取得ステップと、前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定ステップと、前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域を設定する基準領域設定ステップと、前記手位置取得ステップの取得結果に基づき、前記複数の手のうちの第１および第２の手が同時または時間差をもって前記操作領域に接触した場合に、前記操作領域に接触する際の前記第１および第２の手の動きの方向を示す第１および第２の方向線をそれぞれ求め、前記第１および第２の方向線がいずれも前記操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ前記第１および第２の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して対称性を有すると判定したとき、前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する入力情報取得ステップとを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る情報処理プログラムは、人物の位置を取得する人物位置取得ステップと、複数の手の位置を取得する手位置取得ステップと、前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定ステップと、前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域を設定する基準領域設定ステップと、前記手位置取得ステップの取得結果に基づき、前記複数の手のうちの第１および第２の手が同時または時間差をもって前記操作領域に接触した場合に、前記操作領域に接触する際の前記第１および第２の手の動きの方向を示す第１および第２の方向線をそれぞれ求め、前記第１および第２の方向線がいずれも前記操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ前記第１および第２の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して対称性を有すると判定したとき、前記第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する入力情報取得ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ユーザの意図しない両手による情報入力の開始を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】表示システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】表示装置に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図３】入力装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】操作領域の一例を示す斜視図である。
【図５】基準領域の一例を示す図である。
【図６】中心線算出部の処理を説明するための図である。
【図７】対称性判定部の処理を説明するための図である。
【図８】座標算出部による座標の算出を説明するための図である。
【図９】入力装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】入力装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】入力装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】入力装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】人物テーブルの一例を示す図である。
【図１４】手テーブルの一例を示す図である。
【図１５】操作領域の一例を示す上面図である。
【図１６】操作領域の一例を示す側面図である。
【図１７】操作領域の別の一例を示す上面図である。
【図１８】実施の形態２における入力装置の処理を説明するための図である。
【図１９】実施の形態３における入力装置の処理を説明するための図である。
【図２０】実施の形態３における入力装置の処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
実施の形態１．
（表示システムの構成）
図１は、実施の形態１における入力装置１２を備えた表示システム１０の構成の一例を示すブロック図である。この表示システム１０は、ユーザからの入力情報を入力装置１２によって取得し、取得された入力情報に応じて画面を表示するシステムである。
【００１２】
図１において、表示システム１０は、画像取得装置１１、入力装置１２、表示制御装置１３、および表示装置１４を有する。画像取得装置１１と入力装置１２、入力装置１２と表示制御装置１３、表示制御装置１３と表示装置１４は、それぞれ、有線または無線により接続され通信が可能となっている。また、画像取得装置１１、入力装置１２、表示制御装置１３、および表示装置１４は、物理的に一体であってもよいし、互いに分離されていてもよい。例えば、画像取得装置１１、入力装置１２、表示制御装置１３、および表示装置１４は、１つの筐体に収納されている。別の例として、画像取得装置１１および入力装置１２が一体となりリモートコントローラを構成し、表示制御装置１３および表示装置１４が一体になり情報表示装置を構成し、リモートコントローラと情報表示装置とが無線通信を行う構成も考えられる。
【００１３】
以下、画像取得装置１１、入力装置１２、表示制御装置１３、および表示装置１４についてそれぞれ説明する。
【００１４】
画像取得装置１１は、ユーザ（または人物）が撮像された画像を取得する。例えば、画像取得装置１１は、表示装置１４の前方の所定範囲の画像を取得する。具体的には、画像取得装置１１は、レンズ等の光学部、撮像素子、この撮像素子からの信号を処理して画像データを生成する画像処理部、生成した画像データを記憶するフレームバッファ部等により構成される。取得された画像データは、入力装置１２により参照される。画像の取得は、例えば１／３０秒ごとといった一定期間ごとに行われる。
【００１５】
本実施の形態では、画像取得装置１１は、レンズ等の光学部および撮像素子の組を２対備え、２つの撮像素子からの信号を処理して２つの画像データを生成する、いわゆるステレオカメラである。ステレオカメラでは、２つの画像データに撮像されている物体の位置の差（視差）を利用して三角測量の原理に基づき物体の３次元位置を測定することができる。
【００１６】
入力装置１２は、画像取得装置１１が取得した画像データを基に、ユーザ（または人物）の手の位置または動き（またはジェスチャ）を検出し、検出した手の位置または動きに基づいて入力情報を取得し、取得した入力情報を表示制御装置１３に出力する。入力装置１２は、ジェスチャ入力装置とも呼ばれる。本例では、入力装置１２は、入力情報として、ユーザの手の位置に基づき、所定の２次元座標系における２次元座標を取得する。なお、入力装置１２の詳細な構成や処理については後述する。
【００１７】
表示制御装置１３は、入力装置１２からの入力情報に基づき、表示画面の生成や、表示画面に表示される画像の拡大や縮小等のスケーリング、画面遷移の制御など、表示画面の制御を行い、表示画面を示す表示信号を表示装置１４に出力する。
【００１８】
表示装置１４は、例えば液晶パネルを備え、表示制御装置１３からの表示信号に基づいて表示画面の表示を行う装置である。
【００１９】
図２に、表示制御装置１３により生成されて表示装置１４に表示される表示画面Ｓの一例を示す。図２を参照して、表示制御装置１３による画面表示の制御の例を説明する。
【００２０】
図２において、表示画面Ｓには、テレビジョン放送等の放送チャンネルの番組表Ｓ１〜Ｓ５が表示されている。ユーザはジェスチャ操作により番組表Ｓ１〜Ｓ５の中から所望の番組表を自由に選択することができる。例えば、ユーザが片手を表示装置１４に向けて動かすと、その手の位置に応じた番組表（例えば番組表Ｓ２）が選択されてハイライト表示される。このとき、入力装置１２は、ユーザの片手の位置に応じた２次元座標を出力し、表示制御装置１３は、入力装置１２からの２次元座標に対応する番組表を選択してハイライト表示する。
【００２１】
また、ユーザは、選択中の番組表を両手操作によって表示画面上で拡大または縮小することができる。例えば、ユーザが表示装置１４に向けた両手を左右に離す方向に動かすと番組表が拡大表示され、近づける方向に動かすと番組表が縮小表示される。このとき、入力装置１２は、ユーザの両手のそれぞれの位置に応じた２つの２次元座標を出力し、表示制御装置１３は、入力装置１２からの２つの２次元座標が左右に離れた場合に番組表を拡大し、左右に近づいた場合に番組表を縮小する。
【００２２】
本実施の形態における表示システム１０は、具体的には、デジタルテレビや、デジタルサイネージ（または電子看板）といった表示機器として利用できるほか、パーソナルコンピュータなどの情報処理機器の一部として利用できる。また、表示システム１０は、操作端末を備える工場用機器など、表示画面を備え、ユーザに操作される機器に広く適用可能である。
【００２３】
（入力装置の構成）
図３は、入力装置１２の構成の一例を示すブロック図である。以下、図３を参照して、入力装置１２の構成を説明する。
【００２４】
図３において、入力装置１２は、人物位置取得部２１、手位置取得部２２、操作領域設定部２３、基準領域設定部２４、および入力情報取得部２５を有する。
【００２５】
人物位置取得部２１は、人物の位置を取得する。本例では、人物位置取得部２１は、画像取得装置１１が取得した２つの画像データから、人物（具体的には人物の像）を検出し、その３次元位置を取得する。具体的には、人物位置取得部２１は、人物の位置として、人物の顔の位置を検出する。より具体的には、人物位置取得部２１は、２つの画像データにおいて人物の顔の位置を検出し、三角測量の原理を利用して当該人物の顔の３次元位置を取得する。
【００２６】
画像中から人物の顔の位置を検出する手法として、ビオラ−ジョーンズ法と呼ばれる方式が知られている。ビオラ−ジョーンズ法は、要約すると、画像内における小領域の位置や大きさを変えながら画像内に小領域を設定し、当該小領域から特徴量を抽出し、識別器を利用して、当該小領域が顔であるか否かを判別するものである。人物位置取得部２１は、例えば、画像データにビオラ−ジョーンズ法を適用した後、顔であると判別された小領域の位置や大きさから、画像データ（撮像された画像）の座標軸で表される顔の中心位置や顔の大きさを求めることができる。
【００２７】
人物位置取得部２１は、画像データから複数の人物を検出した場合には、検出された複数の人物のそれぞれについて位置を取得する。
【００２８】
また、人物位置取得部２１は、例えば一定時間ごとに取得される各画像データから人物の位置を検出することにより、人物の位置を継続的に取得する。この場合、人物位置取得部２１は、画像データに複数の人物が含まれる場合、各人物を識別し、識別された各人物の位置を継続的に取得して記録してもよい。
【００２９】
手位置取得部２２は、手の位置を取得する。本例では、手位置取得部２２は、画像取得装置１１が取得した２つの画像データから、人物の手（具体的には手の像）を検出し、その３次元位置を取得する。具体的には、手位置取得部２２は、人物位置取得部２１と同様に、２つの画像データにおける人物の手の位置を検出し、三角測量の原理を利用して手の３次元位置を取得する。
【００３０】
画像中からの人物の手の位置の検出は、例えば、画像データから肌色の領域を抜き出すか輝度勾配が極大となる点を抜き出すことにより物体の輪郭を抜き出した後、テンプレートマッチング法等により物体の輪郭が手に類似するか否かを判断することにより行うことができる。あるいは、手の位置の取得の簡易化や高精度化を図る観点より、手位置取得部２２は、画像データから、ユーザ（または人物）が手に持つか装着している物体または装置の位置を手の位置として検出してもよい。ユーザが手に持つ物体としては、リモコン（例えばテレビリモコン）のような形状の指示器が考えられる。また、ユーザが装着する物体としては、手袋や、指輪、腕輪のような形状のものが考えられる。例えば、表面が特定の色や特定のパターンを有している物体または装置をユーザが手に装着する場合は、手位置取得部２２は、画像データから当該特定の色やパターンの領域を抽出し、その位置を手の位置として検出することができる。
【００３１】
手位置取得部２２は、画像データから複数の手を検出した場合には、検出された複数の手のそれぞれについて位置を取得する。
【００３２】
また、手位置取得部２２は、例えば一定時間ごとに取得される各画像データから手の位置を検出することにより、手の位置を継続的に取得する。この場合、手位置取得部２２は、画像データに複数の手が含まれる場合、各手を識別し、識別された各手の位置を継続的に取得して記録してもよい。
【００３３】
操作領域設定部２３は、人物位置取得部２１の取得結果に基づき、人物の前方に仮想的な操作領域（または操作空間）を設定する。具体的には、操作領域設定部２３は、人物位置取得部２１が取得した人物の位置の前方に、当該人物に対応する操作領域を設定する。操作領域は、実空間内に割り当てられる領域である。概略的には、操作領域内に手が入れられると入力情報の取得が開始され、操作領域内での手の位置または動きを基に入力情報が取得される。
【００３４】
操作領域設定部２３は、人物位置取得部２１により複数の人物の位置が検出された場合は、当該複数の人物のそれぞれについて操作領域を設定する。
【００３５】
図４には、操作領域設定部２３により設定される操作領域Ｒ１の一例が示されている。図４において、操作領域Ｒ１は、人物Ａの前方の直方体状の領域である。操作領域は、人物が自然に手を前に伸ばしたときに、手が操作領域内に含まれるように設定されることが望ましい。操作領域の詳細な設定方法、および操作領域の形状の別様態については後述する。
【００３６】
基準領域設定部２４は、人物位置取得部２１の取得結果に基づき、人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域（または基準空間）を設定する。基準領域は、操作領域と同様に、実空間内に割り当てられる領域である。本例では、基準領域は、人物位置取得部２１が検出した人物の位置の近傍に設定され、手が操作領域に接触するまでの当該手の位置変化が、手を前に出す動きに対応したものであるかを判別するために利用される。なお、２人の人物が近接して存在する場合、基準領域設定部２４は、２人の人物の基準領域を互いに重ならないように設定してもよい。この場合、具体的には、２人の顔の中心位置の中間地点で基準領域を分離したり、２人の顔の大きさの比に応じた地点で基準領域を分離したりするとよい。
【００３７】
基準領域設定部２４は、人物位置取得部２１により複数の人物の位置が検出された場合は、当該複数の人物のそれぞれについて基準領域を設定する。
【００３８】
図５には、基準領域設定部２４により設定される基準領域Ｒ２の一例が示されている。図５において、基準領域Ｒ２は、人物Ａの両肩の位置を含むように、また人物Ａの前方を向くように設定されている。より具体的には、基準領域Ｒ２は、人物Ａの前後方向に対して垂直な、人物Ａの中心と両肩の位置を通過し、人物Ａの肩幅よりやや広い幅を持つ長方形状の平面領域である。基準領域は、人物が自然に手を前に伸ばした際の手の動きの方向を直線で示したとき、当該直線が基準領域を通過するように設定される。例えば、基準領域は、人物が自然に手を前に伸ばしたとき、基準領域側から操作領域に向けて手が移動するように設定される。
【００３９】
入力情報取得部２５は、手位置取得部２２の取得結果に基づき、第１および第２の手が同時または時間差をもって操作領域に接触した場合に、操作領域に接触する際の第１および第２の手の動きの方向を示す第１および第２の方向線をそれぞれ求め、第１および第２の方向線がいずれも操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ第１および第２の方向線が操作領域に対応する人物（または人物の位置）に対して対称性を有すると判定したとき、第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。本例では、入力情報取得部２５は、以下のように構成される。
【００４０】
入力情報取得部２５は、入力情報の取得が行われていない場合に、ある１つの手（第１の手）が操作領域に接触したと判定した場合、操作領域に接触する際の当該１つの手の動きの方向を示す方向線（第１の方向線）を求め、当該方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過するか否かを判定する。そして、通過すると判定したとき、当該１つの手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。その後、１つの手（第１の手）の位置または動きに基づく入力情報の取得が行われている場合に、別の手（第２の手）が操作領域に接触したと判定した場合、操作領域に接触する際の当該別の手の動きの方向を示す方向線（第２の方向線）を求め、当該方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過するか否か、および上記２つの手の方向線（第１および第２の方向線）が操作領域に対応する人物に対して対称性を有するか否かを判定する。そして、別の手の方向線が基準領域を通過し、かつ２つの方向線が対称性を有すると判定したとき、上記２つの手（第１および第２の手）の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。一方、基準領域を通過しないか、または対称性を有しないと判定したときには、２つの手による入力情報の取得を開始せずに、１つの手（第１の手）による入力情報の取得を維持する。
【００４１】
また、入力情報取得部２５は、入力情報の取得が行われていない場合に、２つの手（第１および第２の手）が同時に操作領域に接触したと判定した場合、操作領域に接触する際の２つの手の動きの方向を示す２つの方向線（第１および第２の方向線）をそれぞれ求め、２つの方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過するか否か、および２つの方向線が操作領域に対応する人物に対して対称性を有するか否かを判定する。そして、２つの方向線がいずれも基準領域を通過し、かつ２つの方向線が対称性を有すると判定したとき、２つの手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。一方、基準領域を通過しないか、または対称性を有しないと判定したときには、２つの手による入力情報の取得を開始しない。
【００４２】
入力情報の取得が行われていない場合に３つ以上の手が同時に操作領域に接触した場合や、１つの手による入力情報の取得が行われている場合にさらに２つ以上の手が同時に操作領域に接触した場合には、例えば、入力情報取得部２５は、操作領域に接触した３つ以上の手の中から２つの手を第１および第２の手として選んだ組み合わせの中に、「第１および第２の方向線がいずれも基準領域を通過し、かつ第１および第２の方向線が操作領域に対応する人物に対して対称性を有する」という上記条件を満たす組み合わせがあるときには、当該組み合わせに係る２つの手による入力情報の取得を開始し、そのような組み合わせがないときには、２つの手による入力情報の取得を開始しない。
【００４３】
入力情報取得部２５は、２つの手（第１および第２の手）の位置または動きに基づく入力情報の取得を行っている場合に、２つの手が同時に操作領域から離れたと判定したときには、２つの手の位置または動きに基づく入力情報の取得を終了し、２つの手のうちの一方の手が操作領域から離れたと判定したときには、２つの手の位置または動きに基づく入力情報の取得を終了し、２つの手のうちの他方の手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。
【００４４】
手が操作領域に接触したか否かを判定する際、入力情報取得部２５は、手の位置が操作領域外から操作領域内に移動したときに、手が操作領域に接触したと判定する。あるいは、入力情報取得部２５は、手の位置が操作領域外から操作領域内に移動した後、一定期間操作領域内に存在したときに、手が操作領域に接触したと判定してもよい。
【００４５】
また、手が操作領域から離れたか否かを判定する際、入力情報取得部２５は、手の位置が操作領域内から操作領域外に移動したときに、手が操作領域から離れたと判定する。あるいは、入力情報取得部２５は、手の位置が操作領域内から操作領域外に移動した後、一定期間操作領域外に存在したときに、手が操作領域から離れたと判定してもよい。
【００４６】
基準領域は、手が人物側から操作領域に向かう方向に移動して操作領域に接触した場合に、当該手の方向線が基準領域を通過するように設定される。
【００４７】
方向線は、手が操作領域に接触する際の一定期間における当該手の位置の変化を示す有向線分の終点を終点とし、当該有向線分の始点方向に延びる直線であり、半直線または線分である。
【００４８】
対称性の判定において、入力情報取得部２５は、第１および第２の方向線の終点の中間点（または中心点）と、操作領域に対応する人物の所定の位置とを結ぶ直線、または当該直線を含む平面に対して、第１および第２の方向線が対称性を有するか否かを判定する。人物の所定の位置は、例えば、人物位置取得部２１により取得された人物の位置、人物の中心点、または人物の顔の中心座標である。
【００４９】
複数の人物のそれぞれに対して操作領域および基準領域が設定されている場合には、入力情報取得部２５は、各操作領域について上記の処理を行う。
【００５０】
図３の例では、入力情報取得部２５は、接触判定部３１、方向線算出部３２、通過判定部３３、算出タイミング決定部３４、座標算出部３５、中心線算出部３６、および対称性判定部３７を含む。
【００５１】
接触判定部３１は、人物の手が操作領域に接触しているか否かを判定する。例えば、接触判定部３１は、手位置取得部２２が取得した手の位置が、操作領域設定部２３が設定した操作領域内に含まれているか否かを判断し、含まれている場合に接触していると判定し、含まれていない場合には接触していないと判定する。あるいは、接触判定部３１は、手の位置が操作領域内に含まれている状態が一定時間（例えば１秒）継続したとき、手が操作領域に接触していると判定し、手の位置が操作領域内に含まれていない状態が一定時間継続したとき、手が操作領域に接触していないと判定し、手の位置が操作領域内に含まれている状態や含まれていない状態の継続時間が一定時間に満たない場合は、それ以前の判定結果を維持するようにしてもよい。これにより、意図しない瞬間的な手の接触などによる誤操作を抑制することができる。
【００５２】
また、複数の手の位置が取得されている場合や、複数の操作領域が設定されている場合は、接触判定部３１は、手の位置と操作領域との全ての組み合わせに対して、手の位置が操作領域内に含まれているか否か、または手が操作領域に接触しているか否かの判定を行う。
【００５３】
接触判定部３１は、その判定結果が非接触から接触に変化した場合に、人物の手が操作領域に接触したと判定してもよく、また、その判定結果が接触から非接触に変化した場合に、人物の手が操作領域から離れたと判定してもよい。
【００５４】
方向線算出部３２は、手が操作領域に接触する際の（または接触するまでの）手の動きの方向を示す方向線を算出する。例えば、方向線算出部３２は、接触判定部３１により手が操作領域に接触したと判定された場合に、その接触時点までの一定期間における当該手の位置に基づいて当該手の方向線を算出する。方向線は、例えば、手が操作領域に接触した位置を終点とし、手が操作領域に接触した時点よりも一定時間（例えば０．５秒）前の手の位置を通過する半直線である。あるいは、方向線算出部３２は、手が操作領域に接触した位置を終点とする半直線であり、手が操作領域に接触するまでの一定期間における各時点（例えば接触時点の０．１秒前から１秒前までの０．１秒ごとの時点）での手の位置との距離の二乗の合計が最小となる半直線を方向線として算出してもよい。
【００５５】
方向線算出部３２は、接触判定部３１により複数の手が操作領域に接触したと判定された場合は、当該複数の手のそれぞれに対して方向線の算出を行う。
【００５６】
なお、方向線算出部３２は、接触判定部３１の判定結果によらず、手位置取得部２２により取得された全ての手について方向線を算出してもよい。
【００５７】
通過判定部３３は、方向線算出部３２により算出された方向線が基準領域設定部２４により設定された基準領域を通過するか（または基準領域に交差するか）を判定する。このとき、複数の方向線が算出されている場合や、複数の基準領域が設定されている場合は、通過判定部３３は、方向線と基準領域との全ての組み合わせに対して、方向線が基準領域を通過するか否かの判定を行う。
【００５８】
算出タイミング決定部３４は、後述する座標算出部３５による２次元座標の算出の開始および終了を決定する。座標算出部３５による２次元座標の算出の開始および終了は、ユーザによる情報入力またはジェスチャ入力の開始および終了を意味する。
【００５９】
算出タイミング決定部３４は、接触判定部３１により手が操作領域に接触したと判定され、かつ通過判定部３３により当該手の方向線が基準領域を通過していると判定された場合であって、さらに当該操作領域と当該基準領域とが同一の人物に対して設定されたものである場合に、座標算出部３５による当該手の３次元位置に基づく２次元座標の算出の開始を決定する。
【００６０】
また、算出タイミング決定部３４は、１つの手の３次元位置に基づく１つの２次元座標の算出が行われている場合に、接触判定部３１により別の手が操作領域に接触したと判定され、かつ通過判定部３３により当該別の手の方向線が基準領域を通過していると判定された場合であって、さらに当該操作領域と当該基準領域とが同一の人物に対して設定されたものである場合に、後述する中心線算出部３６に上記２つの手（１つの手および別の手）に係る中心線を算出させる。そして、中心線算出部３６により算出された中心線に基づき、後述する対称性判定部３７により上記２つの手の方向線が対称性を有すると判定されたときに、座標算出部３５による上記別の手の３次元位置に基づく２次元座標の算出の開始を決定する。
【００６１】
また、算出タイミング決定部３４は、接触判定部３１により同時に２つの手が操作領域に接触したと判定され、かつ通過判定部３３により当該２つの手の方向線が同一の基準領域を通過していると判定された場合であって、さらに当該操作領域と当該基準領域とが同一の人物に対して設定されたものである場合に、後述する中心線算出部３６に上記２つの手に係る中心線を算出させる。そして、中心線算出部３６により算出された中心線に基づき、後述する対称性判定部３７により上記２つの手の方向線が対称性を有すると判定されたときに、座標算出部３５による上記２つの手の３次元位置に基づく２つの２次元座標の算出の開始を決定する。
【００６２】
また、算出タイミング決定部３４は、２つの手の３次元位置に基づく２つの２次元座標の算出が行われている場合に、接触判定部３１により上記２つの手の両方が操作領域から離れたと判定されたときには、座標算出部３５による２次元座標の算出の終了を決定する。一方、接触判定部３１により上記２つの手のうちの１つの手が操作領域から離れたと判定されたときには、座標算出部３５による当該１つの手の３次元位置に基づく２次元座標の算出の終了を決定し、残りの１つの手の３次元位置に基づく２次元座標の算出を維持する。
【００６３】
また、算出タイミング決定部３４は、１つの手の３次元位置に基づく１つの２次元座標の算出が行われている場合に、接触判定部３１により上記１つの手が操作領域から離れたと判定されたときには、座標算出部３５による２次元座標の算出の終了を決定する。
【００６４】
中心線算出部３６は、算出タイミング決定部３４からの指示に応じて、操作領域に接触した２つの手の方向線の終点の中間点と、操作領域に対応する人物の中心点とを結ぶ中心線を算出する。具体的には、図６に示すように、中心線算出部３６は、２つの手の方向線Ｌ１，Ｌ２の終点Ｈ１Ｅ，Ｈ２Ｅの中間点Ｃを終点とし、人物位置取得部２１で得られた人物Ａの顔の中心位置Ｐを通過する半直線を中心線ＬＣとして算出する。
【００６５】
対称性判定部３７は、中心線算出部３６で中心線が算出された場合に、方向線算出部３２で得られた上記２つの手の方向線の当該中心線に対する対称性を判定する。例えば、対称性判定部３７は、図７に示すように、中心線算出部３６で算出された中心線ＬＣを含み上下方向に延びる平面ＳＣを設定し、方向線Ｌ１をその終点Ｈ１Ｅから基準領域Ｒ２との交差位置までの間でＮ等分（Ｎは２以上の整数）するＮ個の点Ｈ１ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）と、方向線Ｌ２をその終点Ｈ２Ｅから基準領域Ｒ２との交差位置までの間でＮ等分するＮ個の点Ｈ２ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）とを求め、点Ｈ１ｎと点Ｈ２ｎとを結ぶ直線と平面ＳＣとの交点Ｉｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を求め、交点Ｉｎと点Ｈ１ｎとの距離Ｄ１ｎと、交点Ｉｎと点Ｈ２ｎとの距離Ｄ２ｎとを求め、距離Ｄ１ｎと距離Ｄ２ｎとを比較することで２つの方向線Ｌ１，Ｌ２が平面ＳＣに対して概略対称となっているか否かを判定する。例えば、距離Ｄ１ｎと距離Ｄ２ｎとの差の二乗の合計Ｓが所定閾値以下である場合に対称性があると判定し、所定閾値より大きい場合には対称性がないと判定する。合計Ｓは、下記式により表される。
Ｓ＝（Ｄ１１−Ｄ２１）２＋（Ｄ１２−Ｄ２２）２＋…＋（Ｄ１Ｎ−Ｄ２Ｎ）２
【００６６】
なお、対称性判定部３７は、上記以外の方法で対称性を判定してもよい。例えば、対称性判定部３７は、第１および第２の方向線のそれぞれと中心線とのなす角の角度を利用して対称性を判定してもよい。具体的には、第１の方向線と中心線とのなす角の角度と、第２の方向線と中心線とのなす角の角度との差を求め、差が所定閾値以下である場合に対称であると判定してもよい。また、距離と角度とを組み合わせて利用して、対称性を判定してもよい。
【００６７】
座標算出部３５は、操作領域内の手の３次元位置を基に２次元座標の算出を行う。座標算出部３５による座標の算出は、操作領域内の手の３次元座標を所定の２次元座標系に射影することにより行うことができる。所定の２次元座標系は、例えば、当該手が接触した操作領域を基準とする２次元座標系、または当該手が接触した操作領域に対応する人物の位置を基準とする２次元座標系である。
【００６８】
例えば、図８に示すように、座標算出部３５は、操作領域Ｒ１内に定義された２本のベクトルｕ、ｖにより張られる平面に対して、手の３次元座標を投影した際の座標を、当該２本のベクトルｕ、ｖを基底とする座標系における座標値として算出する。
【００６９】
座標算出部３５は、算出タイミング決定部３４により２つの手の３次元位置に基づく２つの２次元座標の算出の開始が決定された場合には、操作領域内の２つの手の３次元位置を基に２つの２次元座標を算出し、算出タイミング決定部３４により１つの手の３次元位置に基づく１つの２次元座標の算出の開始が決定された場合には、操作領域内の１つの手の３次元位置を基に１つの２次元座標を算出する。
【００７０】
座標算出部３５によって算出された１つまたは２つの２次元座標は、表示制御装置１３に対して出力される。表示制御装置１３は、例えば、１つの２次元座標を受けた場合には、当該１つの２次元座標を用いて表示装置１４でのポインティング位置（またはカーソル位置）や番組表等の選択位置を移動させ、２つの２次元座標を受けた場合には、当該２つの２次元座標を用いて表示装置１４に表示される番組表等の画像を拡大または縮小する。
【００７１】
（処理の流れ）
図９〜図１２は、本実施の形態における入力装置１２の処理の一例を示すフローチャートである。以下、図９〜図１２を参照して、本実施の形態における入力装置１２の処理を説明する。
【００７２】
以下に説明する一連の処理は、一定のタイミングごとに実行される。例えば、画像取得装置１１が画像データを取得するタイミング（例えば１／３０秒に１回）にあわせて、１／３０秒に１回実行される。
【００７３】
また、ここでは、入力装置１２は、人物に関するデータを保持する人物テーブルと、手に関するデータを保持する手テーブルとを有する。
【００７４】
図１３は、人物テーブルを示す。人物テーブルには、人物を識別するための識別情報である人物ＩＤ、当該人物の位置、当該人物の操作領域、当該人物の基準領域、当該人物によるジェスチャ入力の開始を示す開始フラグ、ジェスチャ入力を行う手の手ＩＤ、およびジェスチャ入力を行う手の方向線が互いに対応付けて記録される。開始フラグは、「０」または「１」のいずれかの値をとり、「０」は開始されていないことを示し、「１」は開始されたことを示す。開始フラグの初期値は「０」である。図１３において、例えばＭ１（Ｔ）は、人物ＩＤ「Ｍ１」の人物の現在の３次元座標値である。
【００７５】
図１４は、手テーブルを示す。手テーブルには、手を識別するための識別情報である手ＩＤと、当該手の位置と、当該手の方向線とが互いに対応付けて記録される。手の位置は、現在までの位置が時系列的に記録される。図１４において、例えばＨ１（Ｔ）は手ＩＤ「Ｈ１」の手の現在の３次元座標値であり、Ｈ１（Ｔ−Ｎ）は手ＩＤ「Ｈ１」の手のＮ回前の３次元座標値である。
【００７６】
図９を参照すると、まず、入力装置１２は、画像取得装置１１から画像データを取得し（Ｓ１）、取得した画像データから人物を検出し、検出された人物の位置を取得する（Ｓ２）。
【００７７】
具体的には、入力装置１２は、検出された人物それぞれについて、当該人物のデータが既に人物テーブルに登録されているか否かを判断し、登録されていない場合は、当該人物に人物ＩＤを割り当て、当該人物の人物ＩＤと位置とを人物テーブルに新規に登録する。一方、既に登録されている場合には、人物テーブルにおいて当該人物の位置を更新する。上記の判断は、例えば、今回取得された人物の位置と、人物テーブルに登録されている各人物の位置との位置関係に基づいてなされる。具体的には、入力装置１２は、人物テーブルにおいて、今回検出された人物の位置からの距離が所定閾値以下である人物の位置が登録されているかを判断し、登録されていない場合には今回検出された人物のデータを新規登録し、登録されている場合には、人物テーブルに登録されている人物の位置のうち今回検出された人物の位置から最も近い人物の位置を、今回検出された位置によって更新する。ただし、入力装置１２は、上記以外の方法で判断してもよく、例えば、画像データから各人物の特徴を抽出し、各人物の特徴を人物テーブルに記録しておき、今回検出された人物の特徴と人物テーブルに記録されている各人物の特徴との類似度に基づいて判断してもよい。
【００７８】
また、入力装置１２は、人物テーブルに登録されている人物のデータのうち、今回検出されなかった人物のデータ、すなわち位置が更新されなかった人物のデータを、人物テーブルから削除する。
【００７９】
次に、入力装置１２は、ステップＳ２で人物の位置が取得されたか否かを判断し（Ｓ３）、人物の位置が取得されなかった場合は（Ｓ３：Ｎ）、処理を終了する。
【００８０】
一方、１人以上の人物の位置が取得された場合は（Ｓ３：Ｙ）、入力装置１２は、取得した人物の位置それぞれに対して、操作領域を設定するとともに（Ｓ４）、基準領域を設定する（Ｓ５）。具体的には、入力装置１２は、人物テーブルに登録されている人物の人物ＩＤのそれぞれに対応付けて、当該人物に対して設定された操作領域および基準領域を記録する。
【００８１】
次に、入力装置１２は、ステップＳ１で取得した画像データから人物の手を検出し、検出された手の位置を取得する（Ｓ６）。
【００８２】
具体的には、入力装置１２は、検出された手それぞれについて、当該手のデータが既に手テーブルに登録されているか否かを判断し、登録されていない場合は、当該手に手ＩＤを割り当て、当該手の手ＩＤと位置とを手テーブルに新規登録する。一方、既に登録されている場合には、手テーブルにおいて、当該手の位置の時系列データに今回取得された手の位置を追加する。上記の判断は、例えば、今回取得された手の位置と、手テーブルに登録されている各手の位置との位置関係に基づいてなされる。具体的には、入力装置１２は、手テーブルにおいて、今回検出された手の位置からの距離が所定閾値以下である手の位置が登録されているかを判断し、登録されていない場合には今回検出された手のデータを新規登録し、登録されている場合には、手テーブルに登録されている手の位置のうち今回検出された手の位置から最も近い手の位置を、今回検出された位置によって更新する。ただし、入力装置１２は、上記以外の方法で判断してもよく、例えば、画像データから各手の特徴を抽出し、各手の特徴を手テーブルに記録しておき、今回検出された手の特徴と手テーブルに記録されている各手の特徴との類似度に基づいて判断してもよい。
【００８３】
また、手テーブルに登録されている手のデータうち、今回検出されなかった手のデータ、すなわち位置が追加されなかった手のデータを、手テーブルから削除する。
【００８４】
次に、入力装置１２は、一定時間以上位置を取得した手が存在するか否かを判断し（Ｓ７）、そのような手が存在する場合（Ｓ７：Ｙ）、そのような手のすべてに対して方向線を求める（Ｓ８）。具体的には、入力装置１２は、手テーブルにおいて位置データが所定数以上登録されている手が存在する場合に、そのような手のそれぞれについて、方向線を求めて手テーブルに登録する。例えば、今回取得した手の位置（方向線の終点）と０．５秒前の手の位置（方向線が通過する点）とを、方向線を示すデータとして手テーブルに登録する。一方、一定時間以上位置を取得した手が１つも存在しない場合は（Ｓ７：Ｎ）、処理を終了する。
【００８５】
上記ステップＳ８の後、処理はステップＳ９に進む。ステップＳ９以降の処理は、ステップＳ２で位置が取得された人物、すなわち人物テーブルに登録されている人物のそれぞれについて行われる。
【００８６】
ステップＳ９では、入力装置１２は、処理対象の人物（以下、「対象人物」と称する）がすでにジェスチャ入力を開始しているかを判断する。具体的には、人物テーブルにおいて、対象人物の開始フラグが「０」であれば開始していないと判断し、「１」であれば開始していると判断する。
【００８７】
ジェスチャ入力を開始していない場合は（Ｓ９：Ｎ）、入力装置１２は、処理を図１０のステップＳ１１に進め、次のようにジェスチャ入力を開始するか否かの判断を行う。
【００８８】
まず、入力装置１２は、対象人物に対して設定された操作領域に手が触れているかを判断する（Ｓ１１）。具体的には、人物テーブルに記録されている対象人物の操作領域と、手テーブルに記録されている各手の現在の位置とに基づいて、操作領域に触れている手が存在するかを判断する。
【００８９】
操作領域に触れている手が存在しない場合は（Ｓ１１：Ｎ）、処理を終了する。一方、操作領域に触れている手が存在する場合は（Ｓ１１：Ｙ）、入力装置１２は、操作領域に触れている１以上の手のそれぞれについて、当該手に対して算出された方向線が、対象人物に対して設定された基準領域に交差しているかを判定し、基準領域に交差している方向線が存在するかを判断する（Ｓ１２）。
【００９０】
基準領域に交差している方向線が存在しない場合は（Ｓ１２：Ｎ）、処理を終了する。一方、基準領域に交差している方向線が存在する場合（Ｓ１２：Ｙ）、入力装置１２は、基準領域に交差している方向線が１つか否かを判断する（Ｓ１３）。
【００９１】
基準領域に交差している方向線が１つである場合（Ｓ１３：Ｙ）、入力装置１２は、対象人物の片手によるジェスチャ入力を開始し（Ｓ１４）、当該１つの方向線に対応する１つの手の３次元座標から１つの２次元座標を算出し（Ｓ１５）、処理を終了する。ステップＳ１４では、入力装置１２は、人物テーブルにおける対象人物のデータにおいて、開始フラグを「１」に設定し、当該１つの方向線に対応する１つの手の手ＩＤをジェスチャ入力を行う手の手ＩＤとして登録し、当該１つの方向線をジェスチャ入力を行う手の方向線として登録する。
【００９２】
基準領域に交差している方向線が２つ以上である場合（Ｓ１３：Ｎ）、入力装置１２は、基準領域に交差している方向線が２つか否かを判断する（Ｓ１６）。
【００９３】
基準領域に交差している方向線が２つである場合（Ｓ１６：Ｙ）、入力装置１２は、当該２つの方向線の終点の中間点と対象人物の位置とを結ぶ中心線を算出し（Ｓ１７）、当該２つの方向線が中心線に対して対称であるか否かを判断する（Ｓ１８）。
【００９４】
２つの方向線が対称である場合（Ｓ１８：Ｙ）、入力装置１２は、当該２つの方向線に対応する２つの手が対象人物の両手であると判断し、対象人物の両手によるジェスチャ入力を開始し（Ｓ１９）、当該２つの方向線に対応する２つの手の３次元座標から２つの２次元座標を算出し（Ｓ２０）、処理を終了する。ステップＳ１９では、入力装置１２は、人物テーブルにおける対象人物のデータにおいて、開始フラグを「１」に設定し、当該２つの方向線に対応する２つの手の手ＩＤをジェスチャ入力を行う手の手ＩＤとして登録し、当該２つの方向線をジェスチャ入力を行う手の方向線として登録する。
【００９５】
一方、２つの方向線が対称でない場合（Ｓ１８：Ｎ）、入力装置１２は、当該２つの方向線に対応する２つの手の中から１つの手を選択し（Ｓ２１）、対象人物の片手によるジェスチャ入力を開始し（Ｓ１４）、選択された１つの手の３次元座標から１つの２次元座標を算出し（Ｓ１５）、処理を終了する。ステップＳ２１では、例えば、手テーブルに記録されている過去の手の位置を参照して、２つの手のうち対象人物の手である可能性が高い方の１つの手を選択する。また、ステップＳ１４では、人物テーブルにおける対象人物のデータにおいて、開始フラグを「１」に設定し、ステップＳ２１で選択された１つの手の手ＩＤをジェスチャ入力を行う手の手ＩＤとして登録し、当該１つの手の方向線をジェスチャ入力を行う手の方向線として登録する。
【００９６】
基準領域に交差している方向線が３つ以上である場合（Ｓ１６：Ｎ）、入力装置１２は、処理を終了する。
【００９７】
図９のステップＳ９において、対象人物がすでにジェスチャ入力を開始していると判断された場合は（Ｓ９：Ｙ）、入力装置１２は、対象人物の両手によるジェスチャ入力が行われているか否かを判断する（Ｓ１０）。具体的には、人物テーブルにおける対象人物のデータにおいて、２つの手ＩＤが登録されていれば両手によるジェスチャ入力が行われていると判断し、１つの手ＩＤが登録されていれば片手によるジェスチャ入力が行われていると判断する。
【００９８】
両手によるジェスチャ入力が行われている場合（Ｓ１０：Ｙ）、入力装置１２は、図１１のステップＳ３１に進み、対象人物に対して設定された操作領域に、ジェスチャ入力を行う２つの手がいずれも触れているかを判断する。
【００９９】
操作領域に２つの手が触れている場合（Ｓ３１：Ｙ）、入力装置１２は、当該２つの手の３次元座標から２つの２次元座標を算出し（Ｓ３２）、処理を終了する。一方、操作領域に２つの手が触れていない場合（Ｓ３１：Ｎ）、入力装置１２は、ジェスチャ入力を行う２つの手のうちの１つの手が操作領域に触れているかを判断する（Ｓ３３）。
【０１００】
操作領域に１つの手が触れている場合（Ｓ３３：Ｙ）、入力装置１２は、対象人物の両手によるジェスチャ入力を終了して片手によるジェスチャ入力を開始し（Ｓ３４）、操作領域に触れている１つの手の３次元座標から１つの２次元座標を算出し（Ｓ３５）、処理を終了する。ステップＳ３４では、人物テーブルにおける対象人物のデータにおいて、操作領域から離れた手の手ＩＤおよび方向線を消去する。
【０１０１】
操作領域に１つの手が触れていない場合（Ｓ３３：Ｎ）、入力装置１２は、対象人物によるジェスチャ入力を終了し（Ｓ３６）、処理を終了する。この場合、人物テーブルにおける対象人物のデータにおいて、開始フラグを「０」に戻し、登録されている手ＩＤおよび方向線をすべて消去する。
【０１０２】
図９のステップＳ１０において、片手によるジェスチャ入力が行われていると判断された場合（Ｓ１０：Ｎ）、入力装置１２は、図１２のステップＳ４１に進み、対象人物に対して設定された操作領域に、ジェスチャ入力を行う１つの手が触れているかを判断する。
【０１０３】
操作領域に１つの手が触れていない場合（Ｓ４１：Ｎ）、入力装置１２は、対象人物によるジェスチャ入力を終了し（Ｓ４２）、処理を終了する。この場合、人物テーブルにおける対象人物のデータにおいて、開始フラグを「０」に戻し、登録されている手ＩＤおよび方向線をすべて消去する。一方、操作領域に１つの手が触れている場合（Ｓ４１：Ｙ）、入力装置１２は、操作領域に別の手が触れているかを判断する（Ｓ４３）。
【０１０４】
操作領域に触れている別の手が存在しない場合は（Ｓ４３：Ｎ）、入力装置１２は、ジェスチャ入力を行う１つの手の３次元座標から１つの２次元座標を算出し（Ｓ４４）、処理を終了する。
【０１０５】
操作領域に触れている別の手が存在する場合は（Ｓ４３：Ｙ）、入力装置１２は、操作領域に触れている１以上の別の手のそれぞれについて、当該手に対して算出された方向線が、対象人物に対して設定された基準領域に交差しているかを判定し、基準領域に交差している方向線が１つだけ存在するかを判断する（Ｓ４５）。
【０１０６】
基準領域に交差している方向線が存在しないか、または２つ以上存在する場合は（Ｓ４５：Ｎ）、入力装置１２は、ジェスチャ入力を行う１つの手の３次元座標から１つの２次元座標を算出し（Ｓ４４）、処理を終了する。
【０１０７】
基準領域に交差している方向線が１つだけ存在する場合（Ｓ４５：Ｙ）、入力装置１２は、当該１つの方向線および既にジェスチャ入力を行っている手の方向線の終点の中間点と対象人物の位置とを結ぶ中心線を算出し（Ｓ４６）、当該２つの方向線が中心線に対して対称であるか否かを判断する（Ｓ４７）。
【０１０８】
２つの方向線が対称でない場合（Ｓ４７：Ｎ）、入力装置１２は、ジェスチャ入力を行う１つの手の３次元座標から１つの２次元座標を算出し（Ｓ４４）、処理を終了する。
【０１０９】
２つの方向線が対称である場合（Ｓ４７：Ｙ）、入力装置１２は、当該２つの方向線に対応する２つの手が対象人物の両手であると判断し、対象人物の両手によるジェスチャ入力を開始し（Ｓ４８）、当該２つの方向線に対応する２つの手（すなわち既にジェスチャ入力を行っている手および新たに操作領域に触れた手）の３次元座標から２つの２次元座標を算出し（Ｓ４９）、処理を終了する。ステップＳ４８では、入力装置１２は、人物テーブルにおける対象人物のデータにおいて、新たに操作領域に触れた手の手ＩＤをジェスチャ入力を行う手の手ＩＤとして追加登録し、当該手の方向線をジェスチャ入力を行う手の方向線として追加登録する。
【０１１０】
なお、上記の処理は、以下のように変更されてもよい。
図１０のステップＳ１６において、基準領域に交差している方向線が３つ以上であると判断された場合（Ｓ１６：Ｎ）、当該３つ以上の方向線の中から２つの方向線を選んだ組み合わせの全てについて、中心線を算出し（Ｓ１７）、２つの方向線が中心線に対して対称であるか否かを判断する（Ｓ１８）。そして、対称であると判断された組み合わせが存在する場合、対象人物の両手によるジェスチャ入力を開始し（Ｓ１９）、当該組み合わせに係る２つの方向線に対応する２つの手の３次元座標から２つの２次元座標を算出し（Ｓ２０）、処理を終了する。一方、対称であると判断された組み合わせが存在しない場合、上記３つ以上の方向線に対応する３つ以上の手の中から１つの手を選択し（Ｓ２１）、対象人物の片手によるジェスチャ入力を開始し（Ｓ１４）、選択された１つの手の３次元座標から１つの２次元座標を算出し（Ｓ１５）、処理を終了する。
【０１１１】
図１２のステップＳ４５において、基準領域に交差している方向線が２つ以上存在すると判断された場合（Ｓ４５：Ｎ）、当該２つ以上の方向線から選択される１つの方向線と既にジェスチャ入力を行っている１つの手の方向線との組み合わせの全てについて、中心線を算出し（Ｓ４６）、２つの方向線が中心線に対して対称であるか否かを判断する（Ｓ４７）。そして、対称であると判断された組み合わせが存在する場合、対象人物の両手によるジェスチャ入力を開始し（Ｓ４８）、当該組み合わせに係る２つの方向線に対応する２つの手の３次元座標から２つの２次元座標を算出し（Ｓ４９）、処理を終了する。一方、対称であると判断された組み合わせが存在しない場合、既にジェスチャ入力を行っている１つの手の３次元座標から１つの２次元座標を算出し（Ｓ４４）、処理を終了する。
【０１１２】
（操作領域の設定）
実施の形態１における操作領域設定部２３が人物の位置を基に設定する操作領域について説明する。
【０１１３】
操作領域は、例えば、図４に示すように、人物の前方に位置する直方体の領域である。この操作領域の位置および大きさの一例を図１５および図１６に示す。図１５および図１６は、それぞれ人物と操作領域との位置関係を示す上面図および側面図である。
【０１１４】
なお、以下の説明では、人物Ａの左右方向、上下方向、前後方向に平行な方向における寸法を、それぞれ、幅、高さ、奥行きと称する。
【０１１５】
図１５および図１６において、操作領域Ｒ１は、幅Ｗ、高さＨの長方形を、人物Ａの位置Ｐから距離Ｌ１離れた位置から距離Ｌ２離れた位置まで、人物Ａの前後方向に平行移動させてできる直方体である。この直方体は、幅Ｗ、高さＨ、および奥行き（Ｌ２−Ｌ１）を有する。
【０１１６】
幅Ｗおよび高さＨの値は、人物Ａの位置Ｐから距離Ｌ１離れた位置に存在する幅Ｗ、高さＨの長方形の全体に手が届くように設定されることが望ましい。例えば、幅Ｗは人物Ａの肩幅よりもやや広い長さ、高さＨは人物Ａの頭頂から腰の位置までの長さである。また、例えば、操作領域Ｒ１は、人物Ａの左右方向において操作領域Ｒ１の中心が人物Ａの位置（例えば顔の中心位置）Ｐと一致するように、かつ人物Ａの上下方向において操作領域Ｒ１の上端および下端がそれぞれ人物Ａの頭頂および腰の位置と一致するように配置される。
【０１１７】
また、距離Ｌ１は人物Ａの手の長さより小さい値、距離Ｌ２は人物Ａの手の長さより大きい値であることが望ましい。これにより、人物Ａが自然に手を前に伸ばした場合に手が操作領域Ｒ１に触れることができる。
【０１１８】
ここで、人物の肩幅や人物の頭頂から腰の位置までの長さ、さらに人物の手の長さは、あらかじめ人体の寸法に関する統計値などを参照して設定されていても良いし、あるいは、実際に操作を行う人物の寸法を取得しても良い。実際に操作を行う人物の寸法を取得する場合、例えば、画像データから人物の顔の大きさを取得し、統計値などから設定された顔の大きさと人物の寸法との相関を基に、人物の寸法を推定する。
【０１１９】
また、入力装置１２における操作領域や基準領域の設定等の処理において、人物の左右方向、上下方向、および前後方向は、例えば、画像データから取得される人物の姿勢や顔の向きなどから決定してもよいし、あらかじめ入力装置１２や表示装置１４の配置を基に設定してもよい。例えば、表示装置１４の画面の左右方向を人物の左右方向、表示装置１４の画面の上下方向を人物の上下方向、表示装置１４の画面の法線方向を人物の前後方向と設定してもよい。
【０１２０】
なお、操作領域の形状は、図４に示すような直方体に限られず、別の形状であっても良い。例えば、図１７に示すように、操作領域Ｒ１として、直方体ＲＣの両側に円筒状の立体の一部（すなわち部分円筒状の立体）ＲＬ，ＲＲを組み合わせ、人物Ａの体を囲むような形状の立体が設定されても良い。人物の手が届く範囲は、肩を中心とした円状の範囲であるため、円筒状の立体を操作領域に組み入れることで、全体に手が届きやすい操作領域を設定することができる。
【０１２１】
（効果）
以上説明した本実施の形態１によれば、下記（１）〜（９）の効果が得られ得る。
（１）本実施の形態では、入力装置は、人物の前方に操作領域を設定するとともに、人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域を設定し、第１および第２の手が同時または時間差をもって操作領域に接触した場合に、操作領域に接触する際の第１および第２の手の動きの方向を示す第１および第２の方向線をそれぞれ求め、第１および第２の方向線がいずれも操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ第１および第２の方向線が操作領域に対応する人物に対して対称性を有すると判定したとき、第１および第２の手による入力情報の取得を開始する。これにより、ユーザの意図しない両手による情報入力の開始を抑制することができる。具体的には、第１および第２の手が特定の方向（手の方向線が基準領域を通過するような方向）に移動して操作領域に接触し、かつ第１および第２の手の方向線が人物に対して対称性を有する場合にのみ、両手による入力情報の取得を開始するので、ユーザが両手による入力を開始する意図が無いにも関わらず２つの手が操作領域に触れたために両手による情報入力や操作が開始されてしまうことを防ぐことができる。例えば、ユーザに対して設定された操作領域にユーザ以外の人物の両手または片手が触れたことによる両手入力の開始を防ぐことができる。また、ユーザの両手が当該ユーザの操作領域に偶然触れたことによる両手入力の開始を防ぐことができる。したがって、ユーザ以外の人物の手の動きの影響や、ユーザ自身の意図しない手の動きの影響を避けながら、ユーザの手の動きに基づいてユーザの両手による情報入力を適切に開始することができ、誤入力や誤操作を抑制することができる。
【０１２２】
（２）入力装置は、第１の手が操作領域に接触したと判定した場合に、第１の方向線を求め、当該第１の方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過すると判定したとき、第１の手による入力情報の取得を開始し、その後、第２の手が操作領域に接触したと判定した場合に、第２の方向線を求め、当該第２の方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過し、かつ第１および第２の方向線が操作領域に対応する人物に対して対称性を有すると判定したとき、第１および第２の手による入力情報の取得を開始する。本態様によれば、片手による入力の開始と、片手による入力から両手による入力への切り替えを適切に行うことができる。
【０１２３】
（３）入力装置は、第１および第２の手による入力情報の取得を行っている際に、第１および第２の手が同時に操作領域から離れたと判定した場合、第１および第２の手による入力情報の取得を終了し、第１および第２の手のうちの一方の手が操作領域から離れたと判定した場合には、第１および第２の手による入力情報の取得を終了し、第１および第２の手のうちの他方の手による入力情報の取得を開始する。本態様によれば、両手による入力の終了と、両手による入力から片手による入力への切り替えを適切に行うことができる。
【０１２４】
（４）基準領域は、手が人物側から操作領域に向かう方向に移動して操作領域に接触した場合に、方向線が基準領域を通過するように設定される。本態様によれば、人物が手を前に出して操作領域に触れた場合に、情報入力を開始することができる。
【０１２５】
（５）基準領域は、操作領域よりも人物の近傍に人物の前方を向くように設定される。この場合、手が操作領域に接触し、かつ方向線が基準領域を通過する場合、人物の動きは、手を前に出して操作領域に触れる動きである可能性が高い。このため、本態様によれば、人物が手を前に出して操作領域に触れる動作を検出し、当該動作により手が操作領域に接触した場合に、情報入力を開始することができる。
【０１２６】
（６）方向線は、手が操作領域に接触する際の一定期間における当該手の位置の変化を示す有向線分の終点を終点とし、有向線分の始点方向に延びる直線である。本態様によれば、方向線が延びる方向を一方に制限することにより、方向線が双方向に無限に延びる直線である場合と比較して、ユーザの意図しない情報入力の開始をより確実に抑制することができる。
【０１２７】
（７）入力装置は、対称性の判定において、第１および第２の方向線の終点の中間点と、操作領域に対応する人物の所定の位置とを結ぶ直線、または当該直線を含む平面に対して、第１および第２の方向線が対称性を有するか否かを判定する。本態様によれば、第１および第２の方向線の対称性を適切に判定することができる。これにより、同一人物の両手を適切に判定することができ、ユーザ以外の人物の手の動きによる影響を避けながら、ユーザの両手による入力を開始することができる。また、両手による自然な動作を検出して両手によるジェスチャ入力を開始することができる。
【０１２８】
（８）入力装置は、人物の位置として、人物の顔の中心座標を取得する。この場合、人物の位置を容易に特定することができる。
【０１２９】
（９）入力装置は、複数の基準領域を設定する場合、基準領域が互いに重ならないように複数の基準領域を設定する。これにより、例えば、２人の人物が近接して存在する場合に、一方の人物の基準領域に他方の人物の手の方向線が交差する可能性を抑えることができ、一方の人物の片手と他方の人物の片手との組み合わせにより一方の人物の両手による入力が誤って開始される可能性を抑えることができる。
【０１３０】
以下、実施の形態２および３における入力装置について説明する。実施の形態２および３の入力装置は、実施の形態１の入力装置と一部を除いて同様であり、以下の説明では、実施の形態１と同様の部分については説明を省略または簡略化し、実施の形態１と同一または対応する要素については同一の符号を付す。
【０１３１】
実施の形態２．
実施の形態２における入力装置１２は、対称性の判定において実施の形態１と異なる方向線を用いる。
【０１３２】
本実施の形態では、入力情報取得部２５は、第１の手および第２の手がこの順に操作領域に接触した場合に、第２の手が操作領域に接触した時点（または現時点）における第１の手の位置と、第１の手が操作領域に接触した時点における第１の手の位置とが一定以上離れているとき、第２の手が操作領域に接触した時点（または現時点）における第１の手の位置を終点とし、第１の手が操作領域に接触した時点における第１の方向線と基準領域との交差位置の方向に延びる直線を第３の方向線として求め、対称性の判定において第１の方向線の代わりに第３の方向線を用いる。すなわち、入力情報取得部２５は、対称性の判定に用いられる方向線を再計算する。
【０１３３】
第３の方向線を求める際、人物の移動に応じて上記交差位置を補正してもよい。具体的には、入力情報取得部２５は、上記交差位置の代わりに、第１の手が操作領域に接触した時点から第２の手が操作領域に接触した時点までの人物の所定の位置の移動方向および移動量に応じて交差位置を移動させた位置を用いてもよい。
【０１３４】
なお、第１および第２の手が同時に操作領域に接触した場合には、入力情報取得部２５は、実施の形態１と同様に、第１および第２の方向線を用いて対称性の判定を行う。
【０１３５】
図１８（Ａ）、（Ｂ）は、人物Ａ、操作領域Ｒ１、および基準領域Ｒ２の位置関係を示す上面図である。以下、図１８（Ａ）、（Ｂ）を参照して、実施の形態２における入力装置１２の処理について説明する。図１８（Ａ）、（Ｂ）において、人物Ａの前方には操作領域Ｒ１が設定されており、人物Ａの背後に基準領域Ｒ２が設定されている。点ＰおよびＰ’は、人物Ａの位置を示す。
【０１３６】
図１８（Ａ）において、人物Ａが右手を操作領域Ｒ１に向けて伸ばし、その右手が操作領域Ｒ１内の位置４１に達した時点で、接触判定部３１が、手が操作領域Ｒ１に接触したと判定したものとする。この場合、方向線算出部３２は、位置４１を終点とし、０．５秒前の人物Ａの右手の位置である位置４０を通る半直線を第１の方向線Ｌ１として算出する。第１の方向線Ｌ１は基準領域Ｒ２と位置４２で交差している。算出タイミング決定部３４は、１つの手（人物Ａの右手）が操作領域Ｒ１に接触し、かつ第１の方向線Ｌ１が基準領域Ｒ２に交差し、さらに操作領域Ｒ１と基準領域Ｒ２とが同一の人物に対して設定されたものであるので、座標算出部３５による当該１つの手の３次元位置に基づく１つの２次元座標の算出の開始を決定する。これにより、人物Ａの右手によるジェスチャ入力が開始される。
【０１３７】
次に、図１８（Ｂ）において、人物Ａは左手を操作領域Ｒ１に向けて伸ばし、その左手が操作領域Ｒ１内の位置４４に達した時点で、接触判定部３１が、手が操作領域Ｒ１に接触したと判定したものとする。この場合、方向線算出部３２は、位置４４を終点とし、０．５秒前の人物Ａの左手の位置である位置４３を通る半直線を第２の方向線Ｌ２として算出する。第２の方向線Ｌ２は基準領域Ｒ２と位置４５で交差している。算出タイミング決定部３４は、２つの手（人物Ａの両手）が操作領域Ｒ１に接触し、かつ第１の方向線Ｌ１および第２の方向線Ｌ２が基準領域Ｒ２に交差し、さらに操作領域Ｒ１と基準領域Ｒ２とが同一の人物に対して設定されたものであるので、中心線算出部３６に中心線の算出を行わせる。また、このとき、算出タイミング決定部３４は、方向線算出部３２に対して方向線の再計算を指示する。
【０１３８】
人物Ａの左手が位置４４に達した時点において、人物Ａの右手は操作領域Ｒ１内の位置４８に移動しており、人物Ａの位置は位置Ｐから位置Ｐ’に移動しているものとする。方向線算出部３２は、算出タイミング決定部３４から再計算の指示を受けると、位置４８が位置４１から一定以上（例えば手の幅の２倍以上）離れているかを判定し、一定以上離れている場合には、第３の方向線Ｌ３を算出する。第３の方向線Ｌ３は、位置４８を終点とし、人物Ａの右手が操作領域Ｒ１に接触した時点における第１の方向線Ｌ１と基準領域Ｒ２との交差位置４２を通る半直線である。
【０１３９】
中心線算出部３６は、算出タイミング決定部３４からの指示に応じて、方向線算出部３２の算出結果に基づき、第３の方向線Ｌ３の終点（現在の右手の位置）４８と第２の方向線Ｌ２の終点（現在の左手の位置）４４との中間位置４６を求め、この中間位置４６を終点とし、現在の人物Ａの位置Ｐ’を通る半直線を中心線ＬＣとして算出する。
【０１４０】
対称性判定部３７は、方向線Ｌ２およびＬ３と中心線ＬＣとの距離を一定の間隔ごとに計算して、方向線Ｌ２とＬ３とが中心線ＬＣに対して対称か否かを判定する。算出タイミング決定部３４は、対称性判定部３７により方向線Ｌ２とＬ３とが対称と判定された場合、座標算出部３５による２つの手の３次元位置に基づく２つの２次元座標の算出の開始を決定する。これにより、人物Ａの両手によるジェスチャ入力が開始される。
【０１４１】
上記の処理において、方向線算出部３２は、上記第３の方向線Ｌ３の代わりに、次のように第３の方向線Ｌ３’を算出してもよい。方向線算出部３２は、第１の方向線Ｌ１と基準領域Ｒ２との交差位置４２を、人物Ａの移動方向（位置Ｐから位置Ｐ’への方向）および移動量（位置Ｐと位置Ｐ’との距離）で補正して位置４７を求め、位置４８を終点とし、位置４７を通る半直線を第３の方向線Ｌ３’として算出する。位置４７は、具体的には、位置Ｐから位置Ｐ’への人物Ａの移動ベクトルだけ位置４２を移動させた位置である。
【０１４２】
以上説明した本実施の形態によれば、第１の手の位置に応じた適切な方向線を算出することができ、対称性の判定を適切に行うことができる。
【０１４３】
また、人物の動きに応じて交差位置を補正することにより、より適切な方向線を算出することができる。
【０１４４】
実施の形態３．
本実施の形態では、入力装置１２は、操作領域に接触した第１および第２の手の位置または動きに基づく入力情報の取得が行われている場合に、第１および第２の手の位置または動きが所定の条件を満たしたと判定したとき、第１および第２の手の位置または動きに応じた新たな操作領域を、現在設定されている上記操作領域に代えて設定する。あるいは、入力装置１２は、第１および第２の手の位置または動きに基づいて、操作領域を異なる形状または異なる位置に再設定する。
【０１４５】
ここでは、操作領域設定部２３は、第１および第２の手が操作領域内で一定時間静止していると判定したとき、第１および第２の手の位置に応じた新たな操作領域を、上記操作領域に代えて設定する。例えば、操作領域設定部２３は、人物の第１および第２の手の左右方向、上下方向、または前後方向の位置に基づいて、新たな操作領域の左右方向、上下方向、または前後方向の長さまたは位置をそれぞれ決定する。
【０１４６】
図１９および図２０は、それぞれ人物の両手と操作領域との位置関係を示す上面図および側面図である。以下、図１９および図２０を参照して、実施の形態３における操作領域設定部２３の処理について説明する。
【０１４７】
図１９および図２０において、人物Ａは、その前方の操作領域Ｒ１に向かって上下対角の位置に両手を出している。具体的には、人物Ａは、左手ＨＬを斜め上に、右手ＨＲを斜め下に出している。
【０１４８】
操作領域設定部２３は、例えば座標算出部３５の出力に基づき、人物Ａの両手ＨＬ，ＨＲが一定時間（例えば２秒）静止していたと判定すると、既に設定されている操作領域Ｒ１に代えて、人物Ａに対して新しく操作領域Ｒ１ｎを設定する。このとき、操作領域設定部２３は、図１９のように、左手ＨＬおよび右手ＨＲの左右方向（または横方向）の位置から操作領域Ｒ１ｎの横幅Ｗｎを設定する。より具体的には、左手ＨＬおよび右手ＨＲの左右方向の位置を操作領域Ｒ１ｎの左右方向の両端の位置に設定する。また、図２０のように、左手ＨＬおよび右手ＨＲの上下方向の位置から操作領域Ｒ１ｎの高さＨｎを設定する。より具体的には、左手ＨＬおよび右手ＨＲの上下方向の位置を操作領域Ｒ１ｎの上下方向の両端の位置に設定する。
【０１４９】
なお、上記の例では、人物Ａと操作領域Ｒ１の端部との距離Ｌ１，Ｌ２を変更していないが、操作領域設定部２３は、左手ＨＬおよび右手ＨＲの前後方向（または奥行き方向）の位置から操作領域Ｒ１ｎの奥行き（Ｌ２−Ｌ１）を設定してもよい。より具体的には、左手ＨＬおよび右手ＨＲの前後方向の位置を操作領域Ｒ１ｎの前後方向の両端の位置に設定してもよい。
【０１５０】
また、操作領域の再設定を行うための検出時間は、上記の２秒に限定されず、任意に決めることができる。
【０１５１】
さらに、上記の例では、２つの手が一定期間静止していることを条件として操作領域の再設定を行う構成を示したが、操作領域設定部２３は、第１および第２の手の所定の動きを検出したときに、第１および第２の手の動きまたは位置に応じた新たな操作領域を、上記操作領域に代えて設定してもよい。例えば、操作領域設定部２３は、２つの手が所定の形状（例えば四角形や円など）を描く動作を検出した場合に、検出した手の動きの軌跡に従って、２つの手が描いた形状に応じた形状（例えば四角柱や円柱などの形状）に、操作領域を再設定してもよい。
【０１５２】
また、上記新たな操作領域（再設定された操作領域）は、いずれの手も操作領域に触れていない状態となったときに破棄されてもよいし、操作領域に手が触れているか否かに関わらず、一定の期間保持されてもよい。また、操作領域設定部２３は、人物が移動した場合、人物の位置の移動量または移動方向にあわせて、新たな操作領域の位置を移動させてもよい。
【０１５３】
以上説明した本実施の形態によれば、ユーザの手の位置または動きに基づいて操作領域を設定することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。具体的には、ユーザは仮想的な操作領域を視認することはできず、表示装置１４の表示を通して間接的にジェスチャ入力の結果を確認することになるが、本実施の形態によれば、ユーザが所望の範囲を操作領域として指定することができ、操作領域を視認できないことによる問題を軽減または回避することができる。また、ユーザは、指定した範囲内でジェスチャ入力を行うことができるので、空間上の絶対位置を目指してポインティングを行うことも可能となる。
【０１５４】
なお、実施の形態３の構成は、実施の形態２における入力装置に適用されてもよい。
また、実施の形態１〜３において、入力装置１２および表示制御装置１３の機能は、それぞれ、電子回路などのハードウェア資源のみにより実現されてもよいし、ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現されてもよい。ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現される場合、入力装置１２および表示制御装置１３の機能は、例えば、情報処理プログラムがコンピュータにより実行されることによって実現される。より具体的には、入力装置１２および表示制御装置１３のそれぞれの機能は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体に記録された情報処理プログラムが主記憶装置に読み出されて中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）により実行されることによって実現される。情報処理プログラムは、光ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の通信回線を介して提供されてもよい。
【０１５５】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様で実施することができる。
【０１５６】
例えば、上記の説明では、人物および手の３次元位置を取得する場合を例示したが、入力装置１２は、人物の２次元位置や手の２次元位置を取得してもよい。２次元位置としては、例えば、水平面に平行な２次元座標系における座標がある。この場合でも、手の方向線が基準領域を通過するかや、手の方向線の対称性を判定することができる。
【０１５７】
また、基準領域の位置や形状は、上記に限られず、どのような手の動きを情報入力開始のトリガとするかなどによって適宜決められればよい。例えば、操作領域と人物との間に基準領域を設定してもよいし、人物の後方のある程度離れた位置に基準領域を設定してもよい。また例えば、右手を左斜め前方に出す動きを開始のトリガとする場合には、人物の右斜め後方に基準領域を設定してもよい。
【０１５８】
また、上記の説明では、方向線として主に半直線を例示したが、方向線は、他の種類の線であってもよく、基準領域の位置や形状などに応じて適宜決められればよい。例えば、方向線は、手が操作領域に接触するまでの手の位置の変化を示す有向線分の始点および終点を通って双方向に延びる直線であってもよいし、当該有向線分の終点から始点方向に延びる所定長さの線分であってもよい。
【０１５９】
また、上記の説明では、複数の人物の位置が取得された場合に、当該複数の人物のそれぞれに対して操作領域および基準領域を設定する構成を例示したが、入力装置は、各人物の位置や特徴などに基づいて、複数の人物のうちの特定の人物（例えば１人の人物）に対して操作領域および基準領域を設定してもよい。
【０１６０】
また、上記の説明では、入力情報として、手の３次元位置を基に２次元座標を算出する場合を例示したが、入力情報取得部２５は、手の位置変化または動きに基づいてユーザのジェスチャまたは指示を認識し、認識されたジェスチャまたは指示を出力してもよい。
【０１６１】
また、上記の説明では、１つの手が操作領域に触れ、かつ当該１つの手の方向線が基準領域を通過する場合に、当該１つの手による入力情報の取得を開始する構成を例示したが、入力装置は、１つの手による入力情報の取得を行わないように構成されてもよい。すなわち、入力装置は、少なくとも両手入力を受け付けるように構成されればよく、片手入力は省略されてもよい。
【０１６２】
また、上記の説明では、入力装置を表示システムに利用する場合を例示したが、入力装置は、入力情報を他の種類の対象機器に出力してもよいし、入力情報に基づいて他の種類の対象機器の制御を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１６３】
１０  表示システム、  １１  画像取得装置、  １２  入力装置、  １３  表示制御装置、  １４  表示装置、  ２１  人物位置取得部、  ２２  手位置取得部、  ２３  操作領域設定部、  ２４  基準領域設定部、  ２５  入力情報取得部、  ３１  接触判定部、  ３２  方向線算出部、  ３３  通過判定部、  ３４  算出タイミング決定部、  ３５  座標算出部、  ３６  中心線算出部、  ３７  対称性判定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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