(57)【要約】  入力装置１は、複数の検出位置１０５において複数の物体の近接状態を検出するセンサ部１０と、センサ部１０からの検出データ１００に基づいて、前記複数の物体の近接領域を特定する近接領域特定部２０とを有する。近接領域特定部２０は、複数の検出位置１０５のなかで特定した最大ピーク検出位置１１０について、最大ピーク検出位置１１０の周囲の検出位置１０５のうち、ラベルが付されてなく且つ最大ピーク検出位置の検出データによって定められた、基準となる検出データ１００が一定以上の検出位置１０５に対して、ピーク検出位置１１０に対応付けられた新たなラベルを付与するラベル付与処理を行うラベル付与部５０を有する。
2016204069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検出位置において複数の物体の近接状態を検出するセンサ部と、
前記センサ部からの検出データに基づいて、前記複数の物体の近接領域を特定する近接領域特定部と
を有し、
前記近接領域特定部は、
前記複数の検出位置のなかで前記検出データの値が所定のピーク条件を満たすピーク検出位置を特定するピーク位置特定部と、
前記特定したピーク検出位置について、当該ピーク検出位置の周囲の検出位置のうち、ラベルが付されてなく且つ当該特定されたピーク検出位置の検出データを基に規定された第１のしきい値以上の検出データを持つ検出位置に対して、当該ピーク検出位置に付与されているラベルを付与するラベル付与処理を行うラベル付与部と
を有する入力装置。
【請求項２】
前記ピーク位置特定部は、前記ラベル付与部による前記ラベル付与処理の開始前に、前記複数の検出位置のうち前記ラベルが付与されてない検出位置について、当該検出位置の前記検出データの値が所定のピーク条件を満たす最大ピーク検出位置を特定し、
前記ラベル付与部は、直前に前記ピーク位置特定部で前記特定された前記最大ピーク検出位置について前記ラベル付与処理を行い、
前記ピーク位置特定部は、前記ラベル付与部による前記ラベル付与処理の後に、前記最大ピーク検出位置を特定する
請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記ピーク位置特定部は、前記ラベル付与部による前記ラベル付与処理の開始前に、前記複数の検出位置について検出データの値が所定のピーク条件を満たす複数のピーク検出位置を特定し、
前記ラベル付与部は、前記特定された複数のピーク検出位置について、前記検出データが大きい前記ピーク検出位置から順に最大ピーク検出位置として特定し、当該最大ピーク検出位置について前記ラベル付与処理を行う
請求項１に記載の入力装置。
【請求項４】
前記ラベル付与部は、
前記ラベル付与処理を行う前記ピーク検出位置の前記検出データより値が小さい前記第１のしきい値以上の検出位置を輪郭として特定し、当該特定した輪郭毎に当該輪郭内の前記検出位置についての前記ラベル付与処理を行う
請求項１〜３のいずれかに記載の入力装置。
【請求項５】
前記ラベル付与部は、
前記特定した前記輪郭の各々について、当該輪郭内に前記ラベルが２つ以上ある場合には当該輪郭内の検出位置に対して当該検出位置に近い前記ラベルを付与し、当該輪郭内にラベルが１つある場合には当該輪郭内の検出位置に対して当該ラベルを付与する処理を行う
請求項４に記載の入力装置。
【請求項６】
ピーク位置特定部は、前記複数の検出位置のなかから、前記検出データが第２のしきい値以上であり、且つ、その周囲の検出位置より前記検出データが大きい検出位置を前記ピーク検出位置として特定する
請求項１〜５のいずれかに記載の入力装置。
【請求項７】
前記ピーク位置特定部は、前記第２のしきい値を、前記検出データの変化値の最大値を基に決定する
請求項６に記載の入力装置。
【請求項８】
前記ラベルを基に、前記複数の物体の近接位置をそれぞれ特定する位置特定部
をさらに有する請求項１〜７のいずれかに記載の入力装置。
【請求項９】
前記位置特定部は、同じ前記ラベルが付与された前記近接領域内の検出位置の重心の値を求めることにより、前記近接位置を求める
請求項８に記載の入力装置。
【請求項１０】
前記ラベル付与部は、全ての前記最大ピーク検出位置について前記ラベル付与処理を行う
請求項２または請求項３に記載の入力装置。
【請求項１１】
複数の検出位置における複数の物体の近接状態を示す検出データに基づいて、前記複数の検出位置のなかで前記検出データの値が所定のピーク条件を満たすピーク検出位置を特定するピーク位置特定部と、
前記特定したピーク検出位置について、当該ピーク検出位置の周囲の検出位置のうち、ラベルが付されてなく且つ当該特定されたピーク検出位置の検出データを基に規定された第１のしきい値以上の検出データを持つ検出位置に対して、当該ピーク検出位置に既に付与されているラベルを付与するラベル付与処理を行うラベル付与部と
を有する物体検出装置。
【請求項１２】
複数の検出位置における複数の物体の近接状態を示す検出データに基づいて、前記複数の検出位置のなかで前記検出データの値が所定のピーク条件を満たすピーク検出位置を特定するピーク位置特定工程と、
前記特定したピーク検出位置について、当該ピーク検出位置の周囲の検出位置のうち、ラベルが付されてなく且つ当該特定されたピーク検出位置の検出データを基に規定された第１のしきい値以上の検出データを持つ検出位置に対して、当該ピーク検出位置に既に付与されているラベルを付与するラベル付与処理を行うラベル付与工程と
を有する物体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出面への物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノート型コンピュータのタッチパッドや、スマートフォンのタッチパネルなど、各種の電子機器のユーザーインターフェース装置では、簡易な構成で物体（指やペンなど）の接触や近接を検出する必要がある。そのために、物体の接触や近接を、静電容量の変化により検出するセンサが広く用いられている。【０００３】
静電容量の変化を検出するセンサでは、指先がタッチパネルに接触した場合のみならず、指先が近接した場合でも静電容量が変化することにより、この近接を検出することができるホバリング機能を実現するものもある。特許文献１は、このようなホバリング機能の一例を開示するものであり、特に指とパネル面との距離が近づくにつれて検出分解能と検出感度を段階的に変更し、段階ごとに順次に走査しながら検出する技術が記載されている。【０００４】
このように、タッチパネルから離隔した指などの物体を識別することが必要とされることから、静電容量の変化に基づく画像データ上で物体を識別して分離することにより物体を特定する。物体を識別する方法としては、テンプレートマッチングを用いる方法と、二値化によるものがある。テンプレートマッチングでは識別したい物体のテンプレートを記憶し、画像の中にテンプレートに一致する部分が無いかを探索することで複数の物体を識別することができる。二値化では、画像データに二値化を行い、二値化したデータにラベリングを適用することで、複数物体を分離して認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１７３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
テンプレートマッチングは認識したい物体が固定されている場合には有効だが、さまざまな種類の物体を認識するためにはテンプレートを複数用意する必要があるため、指のように毎回太さや長さ、傾きが異なる物体を認識するのには不向きである。また、二値化してラベリングする方式では、認識される物体の数が二値化する閾値の値によって左右され、場合によっては二値化では上手く指の本数を検出できないことがある。【０００７】
特に３つの物体が存在する場合には、ある指に焦点を当てて閾値を設定した場合に他の指について閾値の設定が適切とならず、２つの物体として認識してしまう場合がある。特に物体ごとにピークの高さや形が異なる物体の認識には、パターン認識や二値化を使わない新しい認識アルゴリズムが必要になる。【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、形や距離の異なる複数物体の認識を高精度に行うことが可能な入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る入力装置は、複数の検出位置において複数の物体の近接状態を検出するセンサ部と、前記センサ部からの検出データに基づいて、前記複数の物体の近接領域を特定する近接領域特定部とを有し、前記近接領域特定部は、前記複数の検出位置のなかで前記検出データの値が所定のピーク条件を満たすピーク検出位置を特定するピーク位置特定部と、前記特定したピーク検出位置について、当該ピーク検出位置の周囲の検出位置のうち、ラベルが付されてなく且つ当該特定されたピーク検出位置の検出データを基に規定された第１のしきい値以上の検出データを持つ検出位置に対して、当該ピーク検出位置に付与されているラベルを付与するラベル付与処理を行うラベル付与部とを有する。【００１０】
この構成によれば、複数のピーク検出位置を検出してその周囲の検出位置についてそのピーク検出位置ごとにラベルが付与されるので、ピーク検出位置を中心として物体を近接領域ごとに識別することができる。ピーク検出位置を有する近接領域ごとにラベル化することができるので、ノイズとなるような検出位置を除いた適切な近接領域の特定が可能となり、したがって、物体を分離して認識するときの精度を向上させることができる。【００１１】
好適には本発明の入力装置の前記ピーク位置特定部は、前記ラベル付与部による前記ラベル付与処理の開始前に、前記複数の検出位置のうち前記ラベルが付与されてない検出位置について、当該検出位置の前記検出データの値が所定のピーク条件を満たす最大ピーク検出位置を特定し、前記ラベル付与部は、直前に前記ピーク位置特定部で前記特定された前記最大ピーク検出位置について前記ラベル付与処理を行い、前記ピーク位置特定部は、前記ラベル付与部による前記ラベル付与処理の後に、前記最大ピーク検出位置を特定する。【００１２】
この構成によれば、最大ピーク検出位置についてのラベル付与処理を行う度に、ラベル付与後の状態に基づいて最適な最大ピーク検出位置を特定できる。【００１３】
好適には本発明の入力装置の前記ピーク位置特定部は、前記ラベル付与部による前記ラベル付与処理の開始前に、前記複数の検出位置について検出データの値が所定のピーク条件を満たす複数のピーク検出位置を特定し、前記ラベル付与部は、前記特定された複数のピーク検出位置について、前記検出データが大きい前記ピーク検出位置から順に最大ピーク検出位置として特定し、当該最大ピーク検出位置について前記ラベル付与処理を行う。【００１４】
この構成によれば、最大ピーク検出位置として順に用いる複数のピーク検出位置を最初に特定するため、処理の効率化を図れる。【００１５】
好適には、前記ラベル付与部は、前記ラベル付与処理を行う前記ピーク検出位置の前記検出データより値が小さい第１のしきい値以上の検出位置を輪郭として特定し、当該特定した輪郭毎に当該輪郭内の前記検出位置についての前記ラベル付与処理を行う。【００１６】
この構成によれば、第１のしきい値を基準として輪郭を特定するので、特定された輪郭ごとに近接領域を特定、分離することができる。さらに輪郭ごとにラベル付与処理を行うので、ピーク検出位置を内部に有する輪郭についてそれぞれラベル化され、ラベルが付与されないノイズとなる領域を除外しつつ物体の範囲を特定することができる。【００１７】
好適には、記ラベル付与部は、前記特定した前記輪郭の各々について、当該輪郭内に前記ラベルが２つ以上ある場合には当該輪郭内の検出位置に対して当該検出位置に近い前記ラベルに割り当て、当該輪郭内にラベルが１つある場合には当該輪郭内の検出位置に対して当該ラベルに割り当てる処理を行う【００１８】
この構成によれば、１つの輪郭内に２つ以上のラベル候補があるときに、１つのラベルが振り分けられるようにラベル候補間で調整することができる。したがって、各輪郭に対して複数のラベルが割り当てられる混乱を解消することができ、ラベルが割り当てられた輪郭とラベルが割り当てられない輪郭の２つに単純化して区分することができ、物体を分離して認識するときの混乱を解消させることができる。【００１９】
好適には、ピーク位置特定部は、前記複数の検出位置のなかから、前記検出データが第２のしきい値以上であり、且つ、その周囲の検出位置より検出データが大きい検出位置を前記ピーク検出位置として特定する。【００２０】
この構成によれば、周囲の検出位置の方が検出データが大きい検出位置をピーク位置として検出してしまうことを防止するとともに、周囲より検出データが大きかったとしても検出データ自体が小さい検出位置をピーク検出位置としてしまうことを防止することで、ピーク検出位置を適切に特定することができる。【００２１】
好適には、前記ピーク位置特定部は、前記第２のしきい値を、前記検出データの変化値の最大値を基に決定する。【００２２】
この構成によれば、第２のしきい値を適切に決定することができ、適切なピーク検出位置が特定されるので、ノイズとなるような検出位置を除いた適切な近接領域の特定が可能となる。【００２３】
好適には、前記入力装置は、前記ラベルを基に、前記複数の物体の近接位置をそれぞれ特定する位置特定部を有する。【００２４】
この構成によれば、ラベルが付与された近接領域について、物体の近接位置を特定するので、それぞれのラベルについて位置を把握することができる。【００２５】
好適には、前記位置特定部は、前記ラベルが付与された前記近接領域内の検出位置の重心の値を求めることにより、前記近接位置を求める。【００２６】
この構成によれば、各ラベルを適切に特定できる位置を近接位置とすることができるので、各ラベルについて適切に位置を把握することができる。【００２７】
本発明の物体検出装置は、複数の検出位置における複数の物体の近接状態を示す検出データに基づいて、前記複数の検出位置のなかで前記検出データの値が所定のピーク条件を満たすピーク検出位置を特定するピーク位置特定部と、前記特定したピーク検出位置について、当該ピーク検出位置の周囲の検出位置のうち、ラベルが付されてなく且つ当該特定されたピーク検出位置の検出データを基に規定された第１のしきい値以上の検出データを持つ検出位置に対して、当該ピーク検出位置に付与されているラベルを付与するラベル付与処理を行うラベル付与部とを有する。【００２８】
本発明の物体検出方法は、複数の検出位置における複数の物体の近接状態を示す検出データに基づいて、前記複数の検出位置のなかで前記検出データの値が所定のピーク条件を満たすピーク検出位置を特定するピーク位置特定工程と、前記特定したピーク検出位置について、当該ピーク検出位置の周囲の検出位置のうち、ラベルが付されてなく且つ当該特定されたピーク検出位置の検出データを基に規定された第１のしきい値以上の検出データを持つ検出位置に対して、当該ピーク検出位置に付与されているラベルを付与するラベル付与処理を行うラベル付与工程とを有する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、形や距離の異なる複数物体の認識を高精度に行うことが可能な入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る入力装置を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る検出データの概要を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る検出データの概要を三次元的に示した図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る入力装置の機能ブロック図を示す図である。
【図５】図４に示す近隣領域特定部の処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】図４に示すピーク位置特定部のピーク検出処理を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態における検出データと物体の距離との関係を示すグラフである。
【図８】図４に示すピーク位置特定部が行う最大ピーク検出位置検出処理を説明するフローチャートである。
【図９】図４に示す輪郭追跡部が行う輪郭追跡処理について説明するフローチャートである。
【図１０】図４に示すラベル判定部が行うラベル付与処理を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて最大ピーク検出位置の検出処理を１回目に行う場合を説明するための図である。
【図１２】本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて、輪郭追跡処理およびラベル付与処理を１回目に行う場合を説明するための図である。
【図１３】本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて最大ピーク検出位置の検出処理を２回目に行う場合を説明するための図である。
【図１４】本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて、輪郭追跡処理およびラベル付与処理を２回目に行う場合を説明するための図である。
【図１５】本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて最大ピーク検出位置の検出処理、輪郭追跡処理およびラベル付与処理を３回目に行う場合を説明するための図である。
【図１６】本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて最大ピーク検出位置の検出処理を４回目に行う場合を説明するための図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態の図４に示す近隣領域特定部の処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る入力装置を示す図である。入力装置１は、好適には静電容量式の指入力デバイスである。入力装置１は、センサ部１０と、近接領域特定部２０と、ＰＣ３０を備える。センサ部１０は、検出部１１とセンサ回路１２からなり、近づいた指等による静電容量変化を読み取ることにより、複数の検出位置において複数の物体の近接状態を検出し、その検出データ１００を近接領域特定部２０に渡す。近接状態とは、例えば指などの物体が入力装置１に近接している状態であり、近接している物体の入力装置１への距離や位置関係等である。
【００３２】
検出部１１は、検出電極をマトリックス状に備え、検出電極に指やペンなどの物体が近接すると、検出電極とグランドとの間に形成される静電容量が変化する。発生した静電容量変化はセンサ回路１２に送られ、
【００３３】
センサ回路１２は、検出部１１から出力された静電容量の変化量、変化値から、多値データからなる検出データ１００を生成する。この検出データ１００については図２及び図３を参照して後述する。
【００３４】
近接領域特定部２０は、センサ部１０からの検出データ１００に基づいて、複数の物体の近接領域を特定する。近接領域とは、例えば検出部１１の構成するマトリックス状の平面上で所定の物体が占める領域を差し、複数の指などの複数の物体が検出部１１に近接している場合には、複数の物体によるそれぞれの複数の近接領域が発生する。そしてこのような近接領域を特定した結果、近接領域特定部２０は検出データ１００を基に指の本数やその座標を計算し、その計算結果をＰＣ３０へ出力する。
【００３５】
図２は、図１に示すセンサ部が出力する検出データ１００の概要を説明する図である。
検出部１１に指を近づけることにより、上述のように静電容量の変化が生じ、その変化の大きさは、指が検出部１１に近接するほど大きくなる。検出データ１００は、静電容量の変化を「９９」を上限値として所定領域単位で検出した値であり、例えば、図２に示すデータである。検出データ１００はマトリクス状の検出位置１０５のそれぞれの検出データ１００ｘの集合により構成される。
【００３６】
例えば、図２に示す例では、検出位置１０５の１つである左から３つ目、上から４つ目の枠には、値「９０」を示す検出データ１００ｘがある。これは静電容量の変化が「９９」のうち「９０」ということであるから全ての検出データ１００ｘの中で最も大きい値であり、この検出位置１０５の近くに指が近接したであろうことが類推される。逆に右下には４、５といった値が示されており、極めて小さい値であることから、この近傍には指が近接していないことが類推される。
【００３７】
図３は、図１に示すセンサ部１０が出力する検出データ１００の概要を三次元的に示した図である。図２では検出データ１００を平面的に多値データの値そのものとして示した。図３ではこの多値データを高さ及び色彩の濃淡として示した。図３に示すように、左上と、その右下、さらにその右上に高い盛り上がりが生じている。
【００３８】
それぞれの頂点を中心として静電容量のピークが生じており、多値データからはこの近傍に指等が近接しているだろうということが推測される。なお、この指の近接を多値データでなくある閾値の上下で分けた二値データで示した場合、輪郭をとらえることは可能であるが、その輪郭の内部や区分などが不明確となり、図３に示したような複数物体のそれぞれの近接状態を区分することは難しい。
本実施形態の入力装置１は、このようなピークの高さや形が異なる物体を高精度に認識できる。
【００３９】
図４は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の機能ブロック図を示す図である。
入力装置１については、図１を参照してすでに説明したが、図４では、近接領域特定部２０についてさらに詳細に説明する。
図４に示すように近接領域特定部２０は、ピーク位置特定部４０と、ラベル付与部５０と、位置特定部６０を備える。
【００４０】
ピーク位置特定部４０は、複数の検出位置１０５のなかで検出データ１００の値が所定のピーク条件を満たす複数のピーク検出位置１１０のうち、所定の条件を満たす最大の値を示す最大ピーク検出位置１１０ｍａｘを特定する。この際、後述のラベルのデータと、検出データ１００を用いる。
【００４１】
ラベル付与部５０は、ピーク位置特定部４０が特定した最大ピーク検出位置１１０ｍａｘの周囲の検出位置１０５のうち、ラベルが付されてなく且つその検出データ１００ｘが第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐ以上の検出位置１０５に対して、当該最大ピーク検出位置１１０ｍａｘに既に付与されているラベルを付与するラベル付与処理を行う。
【００４２】
ここで付与されるラベルとは各近接領域を特定する近接領域ごとに固有の番号または記号である。ラベルは例えば通し番号であり、最初に与えられるラベルは１番、次のラベルは２番、その次は３番、というように付与される。もちろん重複しない希望であれば通し番号に限る必要はなく、その他の数字及び記号を用いてもよい。
【００４３】
ラベル付与部５０は、検出データ１００に対して輪郭を形成する輪郭追跡部５１と、形成された輪郭について割り当てるべきラベルを判定するラベル判定部５２を備える。
輪郭追跡部５１は、ラベル付与処理を行う最大ピーク検出位置１１０ｍａｘの検出データ１００ｘより値が小さい第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐ以上の検出位置を輪郭として特定する。この際、ラベルデータ、検出データ１００、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘを用いる。輪郭追跡部５１の処理は図９を参照して説明する。ラベル判定部５２の処理は図１０を参照して説明する。
【００４４】
そして、ラベル判定部５２は、特定した輪郭毎に輪郭内の検出位置１０５についてのラベル付与処理を行う。ラベル判定部５２は、特定した輪郭の各々について、輪郭内にラベルが２つ以上ある場合には輪郭内の検出位置１０５に対して検出位置１０５に近いラベルに割り当て、輪郭内にラベルが１つある場合には輪郭内の検出位置１０５に対してラベルに割り当てる処理を行う。
【００４５】
近接領域特定部２０は、ピーク位置特定部４０による最大ピーク検出位置の更新と、ラベル付与部５０によるラベルの更新とを、を最大ピーク検出位置１１０ｍａｘの条件を満たすピーク検出位置が存在しなくなるまで繰り返す。
【００４６】
位置特定部６０は、ラベル付与部５０で付与されたラベルを基に、複数の物体の近接位置をそれぞれ特定する。ラベル付与部５０の処理で近接領域ごとにラベルが付与されるが、位置特定部６０は、このラベル及び近接領域ごとに所定の位置情報を割り当て、この位置情報によりラベル及び近接領域の位置であり、ラベルの座標となる近接位置を特定し、近接位置の情報をもともと有していた場合は更新する。近接位置としては、例えばラベルが付与された近接領域内の検出位置の重心の値とするが、ラベル内のピーク検出位置１１０の値をそのまま用いてもよい。
【００４７】
図５は、図４に示す近隣領域特定部２０の処理を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ７０１：
ピーク位置特定部４０は、センサ部１０から入力した検出データ１００と、ラベル付与部５０からのラベルデータとを基に、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘの検出を行う。このとき、ピーク位置特定部４０は、ラベルが付されていない検出位置１０５を対象として最大ピーク検出位置１１０ｍａｘの検出を行う
【００４８】
ステップＳ７０２：
ピーク位置特定部４０は、ステップＳ７０１において最大ピーク検出位置１１０ｍａｘが検出されたか否かを判定し、肯定判定の場合ステップＳ７０３に進み、否定判定の場合は一連の処理を終了する。
本実施の形態では、ステップ７０３での輪郭追跡処理およびラベル付与処理を行った後に再度、ステップＳ７０１の最大ピーク検出位置を検出する処理を行い、これらを最大ピーク検出位置がなくなるまで繰り返す。
【００４９】
ステップＳ７０３：
ラベル付与部５０は、ステップＳ７０１で検出した最大ピーク検出位置１１０ｍａｘについて、輪郭追跡処理およびラベル付与処理を行う。
【００５０】
ステップＳ７０４：
位置特定部６０は、ステップＳ７０３においてラベル付与部５０で付与されたラベルを基に、複数の物体の近接位置をそれぞれ特定する。
【００５１】
以下、図４に示すピーク位置特定部４０の処理を詳細に説明する。
図６は、図４に示すピーク位置特定部４０のピーク検出処理を説明する図である。
図６に示すピーク検出位置１１０は、複数の検出位置１０５のうち、その検出データ１００ｘが第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓ以上であり、且つ、その周囲の検出位置より検出データ１００が大きいというピーク条件を満たした検出位置１０５である。ピーク位置特定部４０はここで求めた検出位置１０５をピーク検出位置１１０として特定する。
【００５２】
例えば図６では検出位置１０５の検出データ１００ｘとして、「９０」、「５８」、「３１」の３つの値がある。第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓを「２０」とすると、これらの値はすべて第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓを超えている。その上で、値が「９０」の検出位置１０５の周辺には、値「３１」、「４７」、「３９」、「４９」、「６７」、「４８」、「８２」、「６３」であり、周囲の検出位置１０５のどの値よりも「９０」は大きい。値「５８」、「３１」についても同様であり、この両方の条件を満たすことから、これらはピーク条件を満たしてピーク検出位置１１０として検出される。
【００５３】
また、ピーク位置特定部４０は、検出データ１００ｘの変化値の最大値を基に第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓを決定する。ここでは最大値は「９０」であることから、ピーク位置特定部４０は、値「９０」を基に、「２０」を第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓとして決定する。
また、本実施の形態では第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓは固定値として説明するが、指の位置が検出部１１から離れるにつれて静電容量の変化値は減少していく傾向にあることから、この減少傾向に合わせて第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓも距離が離れるごとに減少させるように設定してもよい。例えば、ピーク位置特定部４０は、図７に示す検出データ１００ｘと物体の距離との関係を基に、第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓを、距離に反比例、又は非線形的にするように設定させることができる。
【００５４】
ピーク位置特定部４０は、以上のように決定された第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓを基に、上述のピーク検出位置１１０を求める。この過程を図８を参照して説明する。
【００５５】
図８は、図４に示すピーク位置特定部４０が図５に示すステップＳ７０１で行う最大ピーク検出位置の検出処理を説明するフローチャートである。
まずピーク位置特定部４０は、処理対象の検出位置１０５を選択する（ステップＳ８０１）。つまり１つを検出位置１０５として選択する。検出位置１０５を選択する順序は、図２に示す検出データ１００ｘの例えば左上から開始して、右へと順に１つずつ選択し、横一列が終わったら１つ下に移動してさらに横一列という順序で行ってもよいし、下へと順に１つずつ選択し、縦一列が終わったら１つ右に移動してさらに縦一列という順序にしてもよい。また、左上からの開始に限られず、右上、右下、左下、中心など様々な位置からの開始も考えられる。
【００５６】
次にピーク位置特定部４０は、ステップＳ８０１で選択した検出位置１０５について、その検出データ１００ｘが示す値（すなわち、静電容量の変化量）が、第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓよりも大きいか否かを比較判定する（ステップＳ８０２）。ＴｈＥｘｉｓｔを例えば「２０」としておくと、当該検出位置１０５の検出データ１００が「２５」であればＹｅｓとなり、「１０」であればＮｏということになる。検出位置１０５の検出データ１００が小さい場合（ステップＳ８０２：Ｎｏ）、ステップＳ８０６に進む。
【００５７】
当該検出位置１０５の検出データ１００が大きい場合（ステップＳ８０２：Ｙｅｓ）、ピーク位置特定部４０は、ラベル判定部５２からのラベルデータ（物体範囲データ）を参照することにより、当該検出位置１０５にラベルが付与されているか否かを判定する（ステップＳ８０３）。ラベルについては後述するが、検出位置１０５にラベルが付与されているということは、当該検出位置１０５を含む領域には最大ピーク検出位置１１０ｍａｘが特定されている状態であることを意味する。したがって、ラベルがある場合（ステップＳ８０３：Ｎｏ）、ステップＳ８０６に進む。
【００５８】
次に、ラベルがない場合（ステップＳ８０３：Ｙｅｓ）、ピーク位置特定部４０は、当該検出位置１０５の検出データ１００ｘが周囲８近傍の検出データ１００ｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ８０４）。図６を参照して説明したように、例えば検出データ１００ｘが「９０」の検出位置１０５の周辺の検出位置１０５の検出データ１００ｘは、「３１」、「４７」、「３９」、「４９」、「６７」、「４８」、「８２」、「６３」であり、これらより「９０」は大きい。このような場合、ピーク位置特定部４０は、当該検出データ１００ｘが「９０」の検出位置１０５の検出データ１００は周囲８近傍の検出データ１００より大きい、すなわちピーク条件を満たしていると判定し（ステップＳ８０４：Ｙｅｓ）、当該検出位置１０５をピーク検出位置１１０として記憶する（ステップＳ８０５）。
【００５９】
ピーク位置特定部４０は、当該検出位置１０５をピーク検出位置１１０として記憶（ステップＳ８０５）した後、又は当該検出位置１０５の検出データ１００が周囲８近傍のいずれかの検出データ１００より小さいと判定したとき（ステップＳ８０４：Ｎｏ）、当該検出位置１０５について処理を終了する。そしてピーク位置特定部４０は、すべての検出位置１０５についてピーク位置検出処理を行ったか否か判定する（ステップＳ８０６）。そして、ピーク位置特定部４０は、否定判定の場合（ステップＳ８０６：Ｎｏ）、次の検出位置１０５に進み、同様に一連の処理を実行する。
【００６０】
ピーク位置特定部４０は、すべての検出位置１０５についてピーク位置検出処理を行ったと判定した場合（ステップＳ８０６：Ｙｅｓ）、複数抽出されたピーク検出位置１１０のうち、検出データ１００ｘが最大のものを最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして検出する（ステップＳ８０７）。例えば図６に示すようにピーク検出位置１１０の検出データ１００ｘが「９０」、「５８」、「３１」である場合、ピーク位置特定部４０は、検出データ１００ｘが「９０」の検出位置１０５を最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして検出する。
【００６１】
上述したピーク位置特定部４０による図５に示す最大ピーク検出位置の検出処理（ステップＳ７０１）により、図６に示す例の場合、ピーク位置特定部４０は、ピーク検出位置１１０として検出データ１００ｘが「９０」、「５８」、「３１」の検出位置１０５を特定する。次に、ピーク位置特定部４０は、これらの検出位置１０５のなかから、検出データ１００ｘが最大値「９０」を示す検出位置１０５を最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして検出する。
【００６２】
以下、図４に示すラベル付与部５０について詳細に説明する。
図４に示すように、ラベル付与部５０は、例えば、輪郭追跡部５１およびラベル判定部５２を有する。ラベル付与部５０は、図５に示すステップＳ７０３のラベル付与処理を行う。
ラベル付与部５０は、例えば、図５のステップＳ７０１および図８を用いて説明したピーク位置特定部４０が検出した最大ピーク検出位置１１０ｍａｘを基に、検出位置１０５に対してラベル付与処理を行う。
以下、ラベル付与部５０の輪郭追跡部５１およびラベル判定部５２の処理を詳細に説明する。
【００６３】
図９は、図４に示す輪郭追跡部５１が行う輪郭追跡処理について説明するフローチャートである。図５に示したステップＳ７０３の物体範囲の更新処理を行うときに、本処理が開始する。
【００６４】
ステップＳ９０１：
まず輪郭追跡部５１は、ピーク位置特定部４０から最大ピーク検出位置１１０ｍａｘを入力したか否かを判定し、肯定判定の場合にステップＳ９０２に進み、否定判定の場合に当該判定を繰り返す。輪郭追跡部５１は、肯定判定の場合に、ステップＳ９０２に進む。
【００６５】
ステップＳ９０２：
輪郭追跡部５１は、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘに新たなラベルを付与する。そして、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘを基にその周囲の検出位置１０５に対して以下に示すラベル付与処理を行う。
本実施の形態では、図５に示すステップＳ７０１で説明したようにラベルが付与されて
輪郭追跡部５１は、ステップＳ９０１で入力した最大ピーク検出位置１１０ｍａｘの検出データ１００ｘを基に、第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐを計算する（ステップＳ９０２）。
【００６６】
検出位置１０５のうち、その検出データ１００として第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐより大きい値を持つ検出位置１０５は物体の範囲内とし、第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐ以下の値を持つ検出位置１０５を物体の範囲外とするで、物体の範囲の輪郭が特定される。
【００６７】
第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐは、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘの検出データ１００よりも小さな値となるような計算式によって導かれる。また、第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐは、ノイズによるピークを吸収し、指によるピークを吸収しないようなしきい値とする。第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐは、予め用意した値としてもよいが、何らかの計算式を基に算出されてもよく、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘの検出データ１００ｘに一定の係数をかけ合わせて算出してもよい。例えば、図６に示す例では、検出データ１００ｘが「９０」の最大ピーク検出位置１１０ｍａｘについては、第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐを例えば「４１」とする。
【００６８】
ステップＳ９０３：
輪郭追跡部５１は、ステップＳ９０２で算出した第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐを用いて輪郭追跡を行う（ステップＳ９０３）。つまり、検出データ１００ｘが第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐより大きい検出位置１０５を物体の範囲内とする輪郭を形成する。形成される輪郭は１つに限らず、その場合、輪郭追跡部５１は、１つの第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐから複数の輪郭を追跡する。輪郭追跡部５１の輪郭追跡処理に続いて、ラベル判定部５２による図１０に示すラベル付与処理が行われる。
【００６９】
図１０は、図４に示すラベル判定部５２が行う図５に示すステップＳ７０３のラベル付与処理を説明するフローチャートである。
図１０に示す処理は、図９に示す輪郭追及処理に続いて行われる。
図９を用いて説明した輪郭追跡処理では複数の輪郭が形成されているので、ラベル判定部５２は、そのなかから輪郭を１つ選択し、輪郭内部の検出位置１０５にラベルが付与されているか否かを調べる（ステップＳ９１０）。輪郭が１つの場合はその輪郭が選択対象となる。
【００７０】
次に、ラベル判定部５２は、選択した輪郭内のラベルの数が２つ以上であるか否かを判定し（ステップＳ９１１）、２つ以上含む場合はステップＳ９１３に、０または１の場合はステップＳ９１２に進む。例えばステップＳ７０３を最初に行う場合は、上述したステップＳ９０２で付与された第１ラベルしか存在していないので、選択された輪郭内のラベルの数は０か１であり、ステップＳ９１２に進む。
【００７１】
ところで、本実施の形態では、図５に示すように、ステップＳ７０３におけるラベル付与処理終了後に、ステップＳ７０１に戻り、ピーク位置特定部４０によって新たな最大ピーク検出位置１１０ｍａｘが検出され、当該最大ピーク検出位置１１０ｍａｘに対して新たにラベル付与処理が行われる。すなわち、ラベルが追加される。そのため、ラベルの数は０か１に限らず、２以上の場合もあり、その場合にはステップＳ９１１で肯定判定となり、ステップＳ９１４の処理が行われる。
【００７２】
ラベルを２つ以上含まないと判定された場合（ステップＳ９１１：Ｎｏ）、ラベル判定部５２は、含まれるラベルの数が１つであるか否かを判定する（ステップＳ９１２）。ラベルを１つも含まないと判定された場合（ステップＳ９１２：Ｎｏ）、つまり輪郭内部に最大ピーク検出位置１１０ｍａｘが含まれないということなので、この輪郭内に新たなラベル処理を行わないということになり、ステップＳ９１５に進む。
【００７３】
ラベルを１つ含むと判定された場合（ステップＳ９１２：Ｙｅｓ）、ラベル判定部５２は、輪郭内部に対応する範囲内のすべての検出位置１０５を、当該ラベルで塗りつぶし（ステップＳ９１３）、ステップＳ９１５に進む。
【００７４】
一方、ステップＳ９１１でラベルを２つ以上含むと判定された場合（ステップＳ９１１：Ｙｅｓ）、検出位置１０５に付与されているラベルの数は１つまでであるので、輪郭内部の検出位置１０５がどちらのラベルに属するかを判定する必要がある。そこで、ラベル判定部５２は、輪郭内部に対応する範囲内の検出位置１０５に、複数のラベルのうちでラベル座標が最も近いものを付与し（ステップＳ９１４）、ステップＳ９１５に進む。
【００７５】
具体的には、ラベル判定部５２は、輪郭内の所定の検出位置１０５について、輪郭内のラベルＡとラベルＢに対する距離をそれぞれ計算し、最も近いラベルを、処理対象の検出位置１０５に付与する。例えばラベルＡの座標が（３，３）で、ラベルＢの座標が（６，７）とする。所定の検出位置１０５が（４，４）の場合、ラベルＡの方が近いのでラベルＡを付与する。一方、処理対象の検出位置１０５が（５，６）の場合、ラベルＢの方が近いのでラベルＡが付与される。これを輪郭内のすべての検出位置１０５に対して実行する。
【００７６】
次に、ラベル判定部５２は、図９を用いて説明した輪郭追跡処理で形成された全ての輪郭についてラベル付与処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ９１５）。ラベル判定部５２は、否定判定の場合（ステップＳ９１５：Ｎｏ）、ステップＳ９１０に戻り、次の輪郭についてラベル付与処理を実行する。一方、肯定判定の場合（ステップＳ９１５：Ｙｅｓ）、ラベル判定部５２は、今回の処理対象の最大ピーク検出位置１１０ｍａｘについてのラベル付与処理を終了する。
【００７７】
図４に示す近隣領域特定部２０は、図１０に示すラベル判定部５２によるラベル判定処理を終了すると、ピーク位置特定部４０が図５に示すステップＳ７０１の最大ピーク検出位置検出処理を開始し、ラベルが付与されていない検出位置１０５のなかから最大ピーク検出位置１１０ｍａｘを検出する処理が行われる。
【００７８】
そして、近隣領域特定部２０は、図５に示すステップＳ７０２において、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘが存在しないと判断すると、位置特定部６０による位置特定処理（ステップＳ７０４）を行う。
【００７９】
位置特定部６０は、ラベル判定部５２がラベルを付した検出位置１０５の座標（位置情報）を基に、検出部１１に近接した複数の物体の近接位置をそれぞれ特定する位置特定処理（図５に示すステップＳ７０４）を行う。
位置特定部６０は、例えば、ラベル判定部５２で検出位置１０５に付与された各ラベル毎に、当該ラベルが付与された検出位置１０５の重心位置を、当該ラベルに対応した物体の近接位置として特定する。位置特定部６０における物体の近接位置特定方法は、ラベルと、当該ラベルが付与された検出位置１０５とを用いる方法であれば特に限定されない。
【００８０】
図２および図６に示す検出データ１００を一例として用いて、上述した図４に示す近隣領域特定部２０の処理を説明する。
この例では、図６に示すように、検出データ１００ｘが「９０」，「５８」，「３１」の３つのピーク検出位置１１０があり、図５に示すステップＳ７０２の判定処理で３回の肯定判定がなされ、ステップＳ７０３の処理（輪郭追跡処理およびラベル判定処理）が３回繰り返される。
【００８１】
以下、この例の処理を順に説明する。
図１１は、本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて図５および図８に示すステップＳ７０１の処理を１回目に行う場合を説明するための図である。
図６に示すピーク検出位置１１０について、１回目に図８に示す最大ピーク検出位置検出処理を行うと、図１１に示すように、検出データ１００が「９０」を示す検出位置１０５（以下、検出位置１２０と記す）が最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして検出される。
【００８２】
すなわち、ピーク位置特定部４０は、対象となるピーク検出位置１１０のうち、その検出データ１００ｘが最大のもの特定する。ピーク検出位置１１０は、図８に示すように、第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓｔ（今回の例では「２０」とする）より、その検出データ１００ｘが大きく、且つ、ラベルが付与されておらず、その周囲の８近傍の検出位置１０５より大きな検出データ１００ｘを持つ検出位置１０５である。
【００８３】
図５に示すステップＳ７０１の１回目の処理では、図１１に示す検出位置１２０が、その検出データ１００の値「９０」は、第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓｔである「２０」よりも大きい。また、検出位置１２０には、ラベルは付与されていない。また、図１１に示すように、検出位置１２０の検出データ１００ｘの「９０」は、周囲データ１２１である周囲８近傍の検出データ１００よりも大きな値を示している。そのため、検出位置１２０は、ピーク検出位置１１０としてのピーク要件を満たす。また、検出位置１２０の検出データ１００は最大値であることから、検出位置１２０は最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして検出される。
【００８４】
ピーク位置特定部４０は、周囲データ１２１に示すように、８近傍との比較を行っている際、左上・上・右上・左の４近傍に関しては同じ値の場合は除外する比較を行っているのに、右・左下・下・右下の４近傍に対しては同じ値も許容する。これは同じ値が並んでいるときのための措置である。８近傍全てに対して同じ値の場合を許容しない比較を行うと、同じ値が並んでいるときにピーク画素の定義を満たすことができないからである。例えば検出データ１００ｘとして「９０」の値を持つ検出位置１０５の右の検出位置１０５も「９０」の値を持つ場合、同じ値となることを許容しなければ、どちらの「９０」もピーク検出位置１１０の要件を満たさないことになる。
【００８５】
図１２Ａ，図１２Ｂ，図１２Ｃは、本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて、図５、図９および図１０に示すステップＳ７０３の処理を１回目に行う場合を説明するための図である。
図１１を用いて前述したように、ピーク位置特定部４０において、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして検出位置１２０を検出されると、輪郭追跡部５１によって、図１２Ａに示すように、検出位置１２０にラベル「１」が付与される。
【００８６】
そして、輪郭追跡部５１は、検出位置１２０の検出データ１００に基づき輪郭追跡処理を行う。輪郭追跡部５１は第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐを算出し、これを基に輪郭追跡して輪郭１２２及び輪郭１２３を形成する。本例では、第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐは、「４１」である。具体的には、輪郭追跡部５１は、図１２Ｂに示すように、検出位置１２０の周囲の検出位置１０５のうち、第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐより大きい検出位置１０５を物体の範囲内であるとして輪郭を形成する。
【００８７】
上述した輪郭追跡の後、ラベル判定部５２は、輪郭追跡部５１によって形成された輪郭内部をラベルで塗りつぶす処理を行う。図１２Ｃに示すように、左上の輪郭１２２内部にはラベル「１」のみが存在するので、ラベル判定部５２は、左上の輪郭１２２の内部の検出位置１０５の全てのラベル「１」を付与する。輪郭１２３は内部にラベルを含まないので、ラベル判定部５２は今回はラベルを付与しない。図１２Ａ，図１２Ｂ，図１２Ｃに示す１回目の処理よりラベル「１」が割り当てられた物体範囲データ１２４が得られる。
【００８８】
図１３は、本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて図５および図８に示すステップＳ７０１の処理を２回目に行う場合を説明するための図である。
図１２Ａ，図１２Ｂ，図１２Ｃを用いて説明した図５に示すステップＳ７０３の処理に続いて、図１３に示すステップＳ７０１の処理が行われる。
上述した図１２を用いて説明した１回目の処理が終了しているため、前回の最大ピーク検出位置１１０ｍａｘである検出位置１２０には「１」のラベルが既に付与されているので、２回目の処理では、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘには選ばれない。
【００８９】
そして、図１３に示すように、２番目に大きな「５８」の検出データ１００ｘを持つ検出位置１０５である検出位置１３０が最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして検出され、その検出データ１００ｘの「５８」は第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓｔの値「２０」よりも大きく、検出位置１３０にはラベルが付与されておらず、また周囲データ１３１に示すように、周囲８近傍の検出位置１０５の検出データ１００よりも大きな値である。
【００９０】
図１４は、本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて、図５、図９および図１０に示すステップＳ７０３の処理を２回目に行う場合を説明するための図である。
図１３を用いて前述したように、ピーク位置特定部４０において、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして検出位置１３０を検出されると、輪郭追跡部５１によって、図１４Ａに示すように、検出位置１３０にラベル「２」が付与される。
【００９１】
そして、輪郭追跡部５１は、検出位置１３０の検出データ１００ｘに基づき輪郭追跡処理を行う。輪郭追跡部５１は第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐを算出し、これを基に輪郭追跡して輪郭１３３を形成する。本例では、第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐは、「３１」である。具体的には、輪郭追跡部５１は、図１４Ｂに示すように、検出位置１２０の周囲の検出位置１０５のうち、第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐより大きい検出位置１０５を物体の範囲内であるとして輪郭１３３を形成する。
【００９２】
上述した輪郭追跡の後、ラベル判定部５２は、輪郭追跡部５１によって形成された輪郭内部をラベルで塗りつぶす処理を行う。図１４Ｂに示すように、輪郭１３３の内部にはラベル「１」とラベル「２」が存在する。
ラベル判定部５２は、輪郭１３３内の各々の検出位置１０５の座標からの、ラベル「１」の座標への距離ｄ＿１と、ラベル「２」への距離ｄ＿２とを計算する。そして、ラベル判定部５２は、距離ｄ＿１とｄ＿２のうち距離の短いほうのラベルを輪郭内の各検出位置１０５に付与する。
その結果、２回目の処理では、図１４Ｃに示すように、ラベル「１」とラベル「２」が付与された物体範囲データ１３４が得られる。
【００９３】
図１４を用いて説明した図５に示すステップＳ７０３の処理に続いて、図１３に示すステップＳ７０１の３回目の処理が行われる。
上述した図１４を用いて説明した２回目の処理が終了しているため、１回目の最大ピーク検出位置１１０ｍａｘである検出位置１２０には「１」のラベルが既に付与されており、２回目の最大ピーク検出位置１１０ｍａｘである検出位置１３０には「２」のラベルが既に付与されているので、これらは３回目の処理では、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘには選ばれない。
【００９４】
そして、図１５Ａに示すように、３番目に大きな「３１」の検出データ１００を持つ検出位置１０５である検出位置１４０が最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして検出される。
【００９５】
図１５は、本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて、図５、図９および図１０に示すステップＳ７０３の処理を３回目に行う場合を説明するための図である。
前述したように、ピーク位置特定部４０において、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして検出位置１４０が検出されると、輪郭追跡部５１によって、図１５Ａに示すように、検出位置１４０にラベル「３」が付与される。
そして、輪郭追跡部５１は、検出位置１３０の検出データ１００に基づき輪郭追跡処理を行う。輪郭追跡部５１は第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐとして「１９」を算出し、これを基に輪郭追跡して輪郭１４１を形成する。
【００９６】
上述した輪郭追跡の後、ラベル判定部５２は、輪郭追跡部５１によって形成された輪郭内部をラベルで塗りつぶす処理を行う。図１５Ｂに示すように、輪郭１４１の内部にはラベル「１」とラベル「２」とラベル「３」が存在する。
ラベル判定部５２は、輪郭１４１内の各々の検出位置１０５の座標からの、ラベル「１」の座標への距離ｄ＿１と、ラベル「２」への距離ｄ＿２と、ラベル「３」への距離ｄ＿３とを計算する。そして、ラベル判定部５２は、距離ｄ＿１とｄ＿２とｄ＿３のうち距離の短いほうのラベルを輪郭内の各検出位置１０５に付与する。
その結果、３回目の処理では、図１５Ｂに示すように、ラベル「１」とラベル「２」、レベル「３」が付与された物体範囲データ１４２が得られる。
【００９７】
図１６は、本発明の第１実施の形態において、図２および図６に示す例を用いて図５および図８に示すステップＳ７０１の処理を４回目（最後）に行う場合を説明するための図である。
図１６に示すように、検出データ１００は４番目に大きい値「２５」を持つ検出位置１０５は周囲８近傍よりも大きな値を有するが、図１５を用いて説明したラベル付与処理によってラベル「３」が既に付与されているので、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘの候補とならない。
【００９８】
また、図１６に示す５番目に大きい値「１２」を持つ検出位置１０５は周囲８近傍より大きな検出データ１００を有するが、第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓｔの「２０」よりも小さいため、ピーク検出位置１１０とならない。ピーク検出位置１１０の条件に第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓｔを設けているのは、このようなノイズによるピークを指として認識することを防ぐためにある。第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓｔはセンサのノイズ耐性等から妥当な値を選ぶ。以上のように、図１６に示す４回目の処理では、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘは検出されない。そのため、近隣領域特定部２０は、図？１に示すステップＳ７０２で否定判定（Ｎｏ）となり、最終的に図１５に示す物体範囲データ１４２を基に、図５に示す位置特定部６０による位置特定処理（Ｓ７０４）が行われる。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態の入力装置によれば、複数のピーク検出位置を検出してその周囲の検出位置についてそのピーク検出位置ごとにラベルが付与されるので、ピーク検出位置を中心として物体を近接領域ごとに識別することができる。ピーク検出位置を有する近接領域ごとにラベル化することができるので、ノイズとなるような検出位置を除いた適切な近接領域の特定が可能となり、したがって、物体を分離して認識するときの精度を向上させることができる。特に、形や距離の異なる複数物体の認識をテンプレートを使わずに高精度に行うことが可能な入力装置を提供することができる。
【０１００】
特に、第１のしきい値を基準として輪郭を特定するので、特定された輪郭ごとに近接領域を特定、分離することができる。さらに輪郭ごとにラベル付与処理を行うので、ピーク検出位置を内部に有する輪郭についてそれぞれラベル化され、ラベルが付与されないノイズとなる領域を除外しつつ物体の範囲を特定することができる。
【０１０１】
そして、１つの輪郭内に２つ以上のラベル候補があるときに、１つのラベルが振り分けられるようにラベル候補間で調整することができる。したがって、各輪郭に対して複数のラベルが割り当てられる混乱を解消することができ、ラベルが割り当てられた輪郭とラベルが割り当てられない輪郭の２つに単純化して区分することができ、物体を分離して認識するときの混乱を解消させることができる。
【０１０２】
また、周囲の検出位置の方が検出データが大きい検出位置をピーク位置として検出してしまうことを防止するとともに、周囲より検出データが大きかったとしても検出データ自体が小さい検出位置をピーク検出位置としてしまうことを防止することで、ピーク検出位置を適切に特定することができる。そして、第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓを適切に決定することができ、適切なピーク検出位置が特定されるので、ノイズとなるような検出位置を除いた適切な近接領域の特定が可能となる。
【０１０３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態も、基本的な構成及び処理の流れは第１の実施の形態と同じである。第１の実施の形態では最大ピーク検出位置１１０ｍａｘの検出処理を、輪郭追跡処理およびラベル付与処理を行う度に繰り返す場合を例示したが、第２の実施の形態では、輪郭追跡処理およびラベル付与処理を行う前に、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして順に処理を行う全てのピーク検出位置１１０の検出を行う。これにより、処理時間を短縮できる。
【０１０４】
本実施の形態の入力装置の機能ブロックは、第１の実施の形態の図４に示すものと同じである。
図１７は、本発明の第２の実施の形態の図４に示す近隣領域特定部の処理を説明するためのフローチャートである。
【０１０５】
ステップＳ１７０１：
ピーク位置特定部４０は、センサ部１０から入力した検出データ１００を基に、複数の検出位置１０５のうち、その検出データ１００ｘが第２のしきい値Ｔｈ＿Ｅｘｉｓ以上であり、且つ、その周囲の検出位置１０５より検出データ１００ｘが大きい検出位置１０５をピーク検出位置１１０として検出し、配列Ｐｅａｋｓに格納する。
【０１０６】
このとき、ピーク位置特定部４０は、検出データ１００ｘが降順なるように、ピーク検出位置１１０を配列Ｐｅａｋｓに格納する。これにより、配列Ｐｅａｋｓの先頭が、検出データ１００ｘが最も大きいピーク検出位置１１０となる。図２及び図６に示した例では、検出データ１００ｘが先頭から「９０」, 「５８」, 「３１」, 「２５」のピーク検出位置１１０の順に配列Ｐｅａｋｓに格納される。
【０１０７】
ステップＳＴ１７０２：
輪郭追跡部５１は、配列Ｐｅａｋｓ内にステップＳ７０３が未処理のピーク検出位置１１０があるか否かを判断し、肯定判定の場合（ｙｅｓ）にステップＳ１７０３に進み、否定判定の場合（ｎｏ）にステップＳ１７０４に進む。
【０１０８】
ステップＳ１７０３：
輪郭追跡部５１は、配列Ｐｅａｋｓの先頭から未処理のピーク検出位置１１０を最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして取り出す。
【０１０９】
ステップＳ１７０３：
輪郭追跡部５１は、ステップＳ１７０３で取り出した最大ピーク検出位置１１０ｍａｘについて、輪郭追跡処理およびラベル付与処理を行う。
ここで、本実施の形態の輪郭追跡処理およびラベル付与処理は、配列Ｐｅａｋｓから取り出した最大ピーク検出位置１１０ｍａｘについて第１の実施の形態で説明した図９に示すステップＳ９０２，Ｓ０９３の処理、並びに図１０の処理と基本的には同様の処理を行う。
【０１１０】
このとき、輪郭追跡部５１は、配列Ｐｅａｋｓの先頭から取り出したピーク検出位置１１０確定ピーク配列Ｆｉｘｅｄ＿Ｐｅａｋに移動する。その後は、配列Ｐｅａｋｓの先頭から最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして取り出したピーク検出位置１１０について、第１の実施の形態と同様に、輪郭追跡を行う。
輪郭追跡部５１は、輪郭内部に確定ピーク配列Ｆｉｘｅｄ＿Ｐｅａｋあるピーク検出位置１１０（ラベルに相当）が存在したときは、輪郭内部の検出位置１０５に対して、当該ピーク検出位置１１０のラベルを付与する。
【０１１１】
また、輪郭追跡部５１は、輪郭内部に確定ピーク配列Ｆｉｘｅｄ＿Ｐｅａｋのピーク検出位置１１０が２つ以上存在したときは、当該輪郭内部の検出位置１０５に対して、第１の実施の形態と同じように距離の近いほうのピーク検出位置１１０のラベルを付与する。
また、輪郭追跡部５１は、１つ以上の確定ピーク配列Ｆｉｘｅｄ＿Ｐｅａｋのピーク検出位置１１０と一緒に、配列Ｐｅａｋｓのピーク検出位置１１０が輪郭内部に入っていた場合、配列Ｐｅａｋｓのピーク検出位置１１０のラベルとして考慮しないピーク検出位置１１０の集合Ｃｌｅａｒ＿Ｐｅａｋｓに移動する。
【０１１２】
ステップＳ７０４：
位置特定部６０は、第１の実施の形態の場合と同様に、ステップＳ１７０３においてラベル付与部５０で付与されたラベルを基に、複数の物体の近接位置をそれぞれ特定する。
【０１１３】
前述した図１５に示すように３回目の輪郭追跡の際、確定ピーク配列Ｆｉｘｅｄ＿Ｐｅａｋには、検出データ１００ｘが「９０」, 「５８」, 「３１」のピーク検出位置１１０が、配列Ｐｅａｋｓには検出データ１００ｘが「２５」のピーク検出位置１１０が格納されている。
【０１１４】
輪郭追跡部５１が第１のしきい値Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐとして「１９」を用いて輪郭追跡を行うと、図１５に示したよう確定ピーク配列Ｆｉｘｅｄ＿Ｐｅａｋにある検出データ１００ｘが「９０」,「５８」,「３１」が全てのピーク検出位置１１０が輪郭内部に含まれる。同時に配列Ｐｅａｋｓの検出データ１００ｘが「２５」のピーク検出位置１１０も当該輪郭内部に含まれているが、このピーク検出位置１１０はピーク検出位置１１０ではないためノイズ由来のピークと判定され、集合Ｃｌｅａｒ＿Ｐｅａｋｓに入れられる。これにより、最終的に得られる結果は、第１の実施の形態の場合と同じだが、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘとして選択するピーク検出位置１１０を一度にまとめて探索するので計算時間を短縮することができる。
【０１１５】
本発明は上述した実施の形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施の形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
上述した実施の形態では、図５および図１７に示すように、全ての検出位置１０５についてラベル付与処理を行ってから、位置特定部６０による位置特定処理を行う場合を例示したが、最大ピーク検出位置１１０ｍａｘに対してラベル付与処理を行う度に位置特定部６０による位置特定処理を行うようにしてもよい。
【０１１６】
また、上述した実施の形態では、複数の物体の近接位置をそれぞれ特定する場合を例示したが、具合的な位置ではなく、複数の物体の近接領域を特定するようにしてもよい。
【０１１７】
また、上述した実施の形態では、本発明の入力装置に適用した場合を例示したが、入力装置以外に、複数の物体の近接領域や近接位置を検出する物体検出装置等に本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
前記実施の形態では、指等の操作による情報を入力するユーザーインターフェース装置を基本として発明が説明されているが、本発明の入力装置は、人体に限定されない種々の物体の近接によって生じる検出電極の静電容量の変化に応じた情報を入力する装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１…入力装置
１０…センサ部
１１…検出部
１２…センサ回路
２０…近接領域特定部
３０…ＰＣ
４０…ピーク位置特定部
５０…ラベル付与部
５１…輪郭追跡部
５２…ラベル判定部
６０…位置特定部
１００…検出データ
１０５…検出位置
１１０…ピーク検出位置
１１０ｍａｘ…最大ピーク検出位置
Ｔｈ＿Ｆｉｎｇｅｒ＿ｐ…第１のしきい値
Ｔｈ＿Ｅｘｉｓ…第２のしきい値
【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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【国際調査報告】
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