(57)【要約】  本開示は、物体（３０）上に直接または間接的に接触してなされるジェスチャー、すなわち物理作用を認識する方法に関しており、当該方法が：本方法を使用する装置（１０）を物体（３０）に接触させて関連付けるステップと；物体（３０）上に直接または間接的に接触してなされたジェスチャーにより生成された入口信号（１２）を供給するステップと；入口信号（１２）を区分して、信号区分（１５）のグループと、入口信号（１２）から処理された少なくとも１の物理値（１６）とを得るステップと；少なくとも１の物理値（１６）を使用して、信号区分（１５）のグループの各区分について、少なくとも１の信号特徴の特性ベクトル（１８）を処理して、ジェスチャーの間の距離関数を学習するステップと；特定のジェスチャーに相関する特定の出口信号（２４）を供給するステップと；を含む。さらに、本発明は、ジェスチャーを認識する本方法を使用してジェスチャーを認識する装置にも関する。【選択図】図５
2019518294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体（３０）上に直接または間接的に接触してなされるジェスチャーを認識する方法であって、当該方法が：
−前記方法を使用する装置（１０）を前記物体（３０）と接触させて関連付けるステップと；
−前記物体（３０）上に直接または間接的に接触することでなされたジェスチャーにより生成された入口信号（１２）を供給するステップと；
−前記入口信号（１２）を区分するステップであって、信号区分（１５）のグループと、前記入口信号（１２）から処理された少なくとも１の物理値（１６）とを得る区分するステップと；
−前記少なくとも１の物理値（１６）を使用して、前記信号区分（１５）のグループの各区分について、信号特徴の少なくとも１の特性ベクトル（１８）を処理して、ジェスチャーの間の距離関数を学習するステップと；
−特定のジェスチャーに相関する特定の出口信号（２４）を供給するステップと；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記物体（３０）上でなされたジェスチャーの識別ラベル（２１）で処理した前記特性ベクトル（１８）を記憶するステップも含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記物体（３０）に直接または間接的に接触することで新しく行われたジェスチャーと、先に記憶されたジェスチャーとを比較するステップであって、新しく行われたジェスチャーが記憶されたジェスチャーの一つであるかどうかを認識し、新しく行われたジェスチャーから処理された特性ベクトル（１８）と、先に記憶されたジェスチャーから処理された特性ベクトル（１８）との間の距離関数を評価し、学習することにより行われる比較するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法において、前記特性ベクトル（１８）の各要素について距離関数を計算して、前記識別ラベル（２１）により識別された２つのジェスチャーがどれだけ類似しているかを数量化するために、以下のサブステップであって：
−ジェスチャーの識別ラベル（２１）にしたがって、ジェスチャーの特性ベクトル（１８）を順序付けするステップと；
−前記距離関数を適用して、分類のためにジェスチャーの特性ベクトル（１８）を比較するステップと；
−順序付けされた前記ジェスチャーの特性ベクトル（１８）上の距離関数を評価するステップと；
−前記距離関数を調整して、分類の誤差を最小化し、当該誤差が最小になるまで繰り返すステップと；を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法において、前記区分するステップと平行して実施可能な前記入口信号（１２）の質特徴ステップを含み、前記ジェスチャーの１以上の調整可能な記述子を得て、前記入口信号（１２）の特性を評価することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法において、前記入口信号（１２）のエンベロープを抽出して、前記入口信号（１２）の振幅の機能形式（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｆｏｒｍ）を規定する信号を得るサブステップ（ａ）を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記入口信号（１２）のエンベロープにローパスフィルタを適用して、前記物体（３０）上でなされたジェスチャーから生成されていないまたは関係のない、他の発生源または外部要因からのノイズを有さずに、前記エンベロープの機能プロファイルを有する信号を得るサブステップ（ｂ）を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の方法において、前記入口信号（１２）の区分または部分を含む前記信号区分（１５）のグループにおいて、フィルタリングされた前記入口信号（１２）のエンベロープを選択し分割するサブステップ（ｃ）であって、前記区分が振幅の閾値以上である場合に前記区分が検出されるサブステップ（ｃ）を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法において、前記入口信号（１２）から少なくとも１の物理値（１６）を計算するサブステップ（ｄ）であって、少なくとも１の前記物理値（１６）が、区分された信号の振幅における最大値として計算された前記入口信号（１２）のジェスチャーグループ速度であるサブステップ（ｄ）を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法において、前記入口信号（１２）の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を計算して、スペクトル振幅のベクトルを得るサブステップ（ｅ）を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、前記スペクトル振幅のベクトルから最初の３つのスペクトルモーメントとして計算された、１以上の記述子を計算するサブステップ（ｆ）を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法において、前記出口信号（２４）が、本方法を使用する前記装置（１０）に接続された装置（２５）を指揮および／または制御するデジタル信号、電気信号、コンピュータ信号、または光信号であることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法において、前記出口信号（２４）が、前記物体（３０）上でなされたジェスチャーと先に記憶されたジェスチャーとの尤度の値を含み、可能性のあるジェスチャーが、記憶されたジェスチャーとなされたジェスチャーとの特性ベクトル（１８）を比較することにより計算されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
物体（３０）上に直接または間接的に接触してなされるジェスチャーを認識する装置であって、当該装置が、少なくとも：
−前記物体（３０）と接触して関連付けられ、前記物体（３０）上でなされたジェスチャーにより生成された振動および／または音を検出するよう構成されたトランスデューサ（１１）と；
−前記物体（３０）上でなされたジェスチャーから生成された入口信号（１２）を、前記トランスデューサ（１１）から受信するように構成された受信ユニット（１３）と；
−前記入口信号（１２）を受信して、信号区分（１５）のグループと、前記入口信号（１２）から処理された少なくとも１の物理値（１６）とを得るように構成された区分化ユニット（１４）と；
−前記信号区分（１５）のグループの各区分および少なくとも１の前記物理値（１６）について、信号特徴の少なくとも１の特性ベクトル（１８）を計算するように構成された処理ユニット（１９）と；
−なされた特定のジェスチャーに相関する特定の出口信号（２４）を装置（２５）に供給するように構成された命令ユニット（２３）と；
を具えることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置において、前記物体（３０）と接触して関連付けられる前記トランスデューサ（１１）が、粘着性ピエゾピエゾトランスデューサ接触型マイクロホンであって、前記物体（３０）上でなされたジェスチャーにより生成された音および／または信号を補足するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の装置において、前記入口信号（１２）により処理された少なくとも１の特性ベクトル（１８）と、前記物体（３０）上でなされたジェスチャーを特定する識別ラベル（２１）と、を記憶するように構成された記憶ユニット（２０）をさらに具えることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の装置において、前記物体（３０）上で新しく行われたジェスチャーが、前記記憶ユニット（２０）内に記憶されたジェスチャーの一つであるかどうかを認識するように構成された比較−学習ユニット（２２）をさらに具えることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の装置において、ジェスチャーの１以上の調整可能な記述子を得て、前記受信ユニット（１３）により供給された前記入口信号（１２）の特性を評価するように構成された質特徴ユニット（１７）を具えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体に関連付けた装置によって、例えば物体上の物理作用のようなジェスチャーを認識する方法とその使用に関する。
【０００２】
非限定的な例として、本発明は、音の再生、物体との相互作用、特定のジェスチャーの作用としての装置の指令や管理の分野において使用することができる。
【背景技術】
【０００３】
身体のジェスチャーの認識は、人間と機械の相互作用の分野であり、特定のジェスチャーによって認識装置に接続された他の装置を指揮および／または制御するために、様々なジェスチャーを識別して分類することができる装置と方法を提供することを目的とする。
【０００４】
ジェスチャーを認識する既知の装置の主な問題点の一つは、特に強調されないジェスチャー、つまり低強度のジェスチャーや検出可能な信号を生成しないジェスチャーに対して、これらの装置はあまり感度が高くないことである。
【０００５】
プレートおよび／またはスクリーンの接触感応性表面と接触したジェスチャーのみを検出する接触感応性の表面を有するプレートおよび／またはスクリーンの使用した装置が知られている。
【０００６】
利用可能な検出領域がプレートおよび／またはスクリーンの表面のみに限定されるため、このような装置は、既知の装置との相互作用の可能性を大きく制限することになる。
【０００７】
装置自身により測定された抵抗および／または電気容量の変化によって、対象物と装置との接触を検出することができるような、タッチを認識する装置が知られている。
【０００８】
閾値を上回る装置内の電気信号を生成するジェスチャーのみを検出するように較正されているので、測定は通常は多くのタイプの接触に反応せず、そのため、行われる様々のジェスチャー間の完全な識別を可能とはしない。
【０００９】
既知の装置の他の問題点は、同じ装置における反復のおよび／または同時の接触を迅速に認識することできない点である。２以上の連続するジェスチャーを認識するために、これらの既知の装置は通常、１つのタッチと次のタッチとの間の接触の中断を必要とし、その結果、連続するジェスチャーの検出に遅延が生じる。
【００１０】
２つの個別のジェスチャーを同時に検出することはできず、せいぜい複数のタッチを一つのジェスチャーとして捉えて検出することができるような、ジェスチャーを認識する方法も知られている。
【００１１】
技術的現状の他の問題点は、ジェスチャーを認識する方法とこの方法を使用した装置は、予め構成されておりユーザーによって修正できない点である。
【００１２】
したがって、ユーザーが既定の測定閾値を変更することができず、そのため、ユーザーの特定の要求により有益な既定のものではないジェスチャーを記憶して分類および認識できるように、認識装置を個人用設定することもできない。
【００１３】
そのため、技術的水準を前進させて、これらの技術的現状の欠点のうちの少なくとも１つを克服することができるような、ジェスチャーを認識することができる方法と、この方法を使用する装置の要求が存在する。
【発明の概要】
【００１４】
一実施例によれば、開示された方法は、いかなる物体上のジェスチャーもリアルタイムで識別および分類することができ、様々なジェスチャーを効率良く区別することもできる。
【００１５】
他の例示的な態様によれば、開示された装置は上記方法を使用してジェスチャーを認識し、これにより、装置を物体の所望の領域に関連付けて物体の一つの表面上で行われたタッチの検出を可能にする。
【００１６】
他の例示的な態様によれば、開示された方法および／または装置は、連続するジェスチャーを認識して、これにより、物体との接触を中断することなく個別のジェスチャーを迅速に認識することができる。
【００１７】
本願出願人は、明細書において概略された例示的な実施形態を発明し、テストし、具体化しており、これらの実施形態により、技術的現状の欠点に取り組み、および／または克服することができ、これらの目的および他の目的と利点を得ることができる。
【００１８】
本発明は、独立請求項に記載されて特徴づけられおり、従属請求項は本発明の他の特徴や主な発明アイデアの変形例を記載している。
【００１９】
上記目的にしたがい、本願発明は、直接的または間接的に物体上に接触することでなされたジェスチャーを認識する方法に関しており、このためにこの方法を用いた装置を用いる。
【００２０】
本発明の一態様によれば、本方法は、順不同で以下のステップであって：
−本方法を使用する装置を物体と接触させて関連付けるステップと；
−物体上に直接または間接的に接触することでなされたジェスチャーにより生成された入口信号を供給するステップと；
−入口信号を区分して、信号区分のグループと、入口信号から処理された少なくとも１の物理値とを得るステップと；
−少なくとも１の物理値を使用して、信号区分のグループの各区分について、信号特徴の少なくとも１の特性ベクトルを処理して、ジェスチャーの間の距離関数を学習するステップと；
−物体上でなされたジェスチャーの識別ラベルで処理された特性ベクトルを記憶するステップと；
−物体上に直接的または間接的に接触することでなされた新しいジェスチャーと、先に記憶されたジェスチャーとを比較して、新しくなされたジェスチャーが記憶されたジェスチャーの一つであるかどうかを判断し、なされたジェスチャーから処理された特性ベクトルと、先に記憶されたジェスチャーから処理された特性ベクトルとの間の距離関数を評価し学習するステップと；
−学習された距離関数を使用して、特性ベクトルの間の比較から認識されて得られた、特定のジェスチャーに相関する特定の出口信号を供給するステップと；
を含む。
【００２１】
一変形例によれば、本方法は、ジェスチャーの１以上の調整可能な記述子を得るために、場合により区分するステップと平行して実行することができる入口信号の質特徴ステップを実施して、供給された入口信号の特性を評価する。
【００２２】
一変形例によれば、出口信号は、電気信号、コンピュータ信号または光信号や他のタイプのものに変換することができるデジタル信号であり、ジェスチャーを認識する本方法を使用して、認識装置に接続された装置を指揮および／または制御することができる。
【００２３】
一変形例によれば、出口信号が、なされたジェスチャーと記憶されたジェスチャーの少なくとも一部との間の尤度の値を含み、なされたジェスチャーと記憶されたジェスチャーとの類似性についての数量的情報を提供する。
【００２４】
本発明のいくつかの実施例では、本発明は、物体上でなされたジェスチャーを認識する装置を提供し、当該装置が、少なくとも：
−物体と接触して関連付けられ、物体上でなされたジェスチャーにより生成された振動および／または音を検出するよう構成されたトランスデューサと；
−物体上でなされたジェスチャーから生成された入口信号をトランスデューサから受信するように構成された受信ユニットと；
−入口信号を受信して、信号区分のグループと、入口信号から処理された少なくとも１の物理値とを得るように構成された区分化ユニットと；
−入口信号から処理された少なくとも１の物理値を使用して、信号区分のグループの各区分ごとに、信号特徴の少なくとも１の特性ベクトルを計算するように構成された処理ユニットと；
−入口信号によって処理された特性ベクトルと、物体上でなされたジェスチャーの識別ラベルとを記憶するように構成された記憶ユニットと；
−記憶された特性ベクトルと、新しくなされたジェスチャーに相関する入口信号から始まる各機会ごとに処理された特性ベクトルとの間の距離関数を比較して学習し、物体上でなされた新しいジェスチャーが記憶ユニットに記憶されたジェスチャーのうちの一つであるかどうかを認識するように構成された比較−学習ユニットと；
−距離関数との比較により認識されたなされた特定のジェスチャーに相関する特定の出口信号を供給するように構成された命令ユニットと；具える。
【００２５】
一変形例によれば、物体と接触して関連付けられるトランスデューサは、粘着性ピエゾトランスデューサ接触型マイクロホンであって、物体上でなされたジェスチャーにより生成された音および／または信号を補足するように構成されている。
【００２６】
一変形例によれば、ジェスチャーの１以上の調整可能な記述子を得て、受信ユニットにより供給された入口信号の特徴を評価するように構成された質特徴ユニットを具える。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明のこれらの特徴と他の特徴は、添付図面を参照して、非限定的な例であるいくつかの実施例についての以下の説明から明らかになるであろう。
【００２８】
【図１】図１は、本発明によるジェスチャーを認識する方法のブロック図である。
【図２】図２は、本発明による方法の３つのステップについての３つのブロック図である。
【図３】図３は、本発明による方法の３つのステップについての３つのブロック図である。
【図４】図４は、本発明による方法の３つのステップについての３つのブロック図である。
【図５】図５は、本発明による方法を使用して、物体に関連するジェスチャーを認識する装置の斜視図と概略図である。
【００２９】
理解を容易にするために、可能な場合は、同じ参照番号を使用して、図面において同一の共通の構成要素を識別している。一実施例の構成要素と特徴は、さらなる説明を必要とせず、他の実施例に利便性よく組み込むことができることが理解される。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の非限定的な例を示す図面を参照して、本方法を使用した装置１０に関連する物体３０上でなされたジェスチャーを認識する方法の実施例を記載する。
【００３１】
ジェスチャーとは、装置１０に関連する物体３０上の対象による、または他の要素による直接的もしくは間接的な接触でなされるすべての物理作用を意味する。
【００３２】
非限定的な例として、ジェスチャーは、たたくこと（ｈｉｔ）、スワイプ、かすること（ｇｒａｚｅ）、ひっかくこと、さわること、またはジェスチャーがなされているときの様々な長さと強度の他のタイプのジェスチャーでありうる。
【００３３】
非限定的な例として、物体３０は、ボード、シート、壁を意味しており、またはいずれの場合にも任意の物体３０は、物理的形状、粗さ、均一性、または他の特性を有する。
【００３４】
本発明の一態様によれば、装置１０は、任意のタイプの物体３０と接触して関連付けられるトランスデューサ１１を具える。
【００３５】
トランスデューサ１１は、物体３０の所望の領域上でなされたジェスチャーにより生成された振動および／または音を検出するように構成されている。
【００３６】
このようにして、技術的現状とは異なり、物体３０の利用可能なすべての表面上でジェスチャーを行うことができ、規定の寸法を有するプレートおよび／またはスクリーンで画定される領域にもはや制限されなくなる。
【００３７】
さらに、これによって、必要性に応じて利用可能な表面でのジェスチャーを個人設定できるように、トランスデューサ１１を、同じ物体３０でも様々な形状と均一性を有するそれぞれの領域に配置することが可能である。
【００３８】
本発明の一態様によれば、トランスデューサ１１は、物体３０自身との接触を中断しなくても、物体３０上で連続して行うことができる様々なタイプのジェスチャーを感知する。
【００３９】
トランスデューサ１１は、物体３０により機械的に伝播した振動および／または音を直接検出することができるので、抵抗および／または電気容量の変化を特定する必要がない。
【００４０】
一実施例によれば、トランデューサ１１は、粘着性ピエゾトランスデューサ接触型マイクロホンであって、物体３０と接触していれば、物体３０上でなされたジェスチャーにより生成された音および／または振動を補足することが可能であり、これらをなされたジェスチャーのタイプが機能する電気信号に変換する。
【００４１】
この場合、トランスデューサ１１は物体３０によって伝達されない音、例えば声や音楽などを検出しないため、外部のノイズ源からの遮音について改善が得られる。
【００４２】
一実施例によれば、トランスデューサ１１は、特定の動作要件に応じて各場合に画定される音響範囲または検出範囲を感知するように較正することができる。
【００４３】
例えば、トランスデューサ１１は、通常の人間の音響範囲を感知することができ、または人間が聞こえない振動および／または音を検出できるように他の音響範囲および／または機械的範囲を感知することができる。
【００４４】
感応度を調整できることは、例えば圧電ポジショナーや他の要素により生成された特定の機械的振動のような、人間が聞こえない高分解度の振動を検出することが望ましい場合に特に有益である。
【００４５】
本発明の一態様によれば、トランスデューサ１１は、物体３０上でなされたジェスチャーにより生成された振動および／または音を対応する入口信号１２に変換し、この入口信号はタイムリーに受信ユニット１３に伝送される。
【００４６】
例えば、バッファまたは他のプログラム可能な回路やユニットにより作動されるタイミングは、２以上の連続するジェスチャーまたは部分的に重複するジェスチャーを、個別に分析して処理することができる。
【００４７】
入口信号１２は、トランスデューサ１１により検出された振動および／または音に相関しており、トランスデューサ１１を受信ユニット１３に接続するケーブルによって、またはテレマッティックに直接的に伝送することができる。
【００４８】
一実施例によれば、受信ユニット１３は、電気回路、マイクロプロセッサ、または入口信号１２を受信して装置１０の他のユニットに伝送することができる他の類似した同等の電子ユニットとすることができる。
【００４９】
受信ユニット１３のように、以下の記載で説明する装置１０が具える他のユニットも、電子回路、マイクロプロセッサ、または他の類似した同等の電子ユニットとすることができる。
【００５０】
本発明の一態様によれば、装置１０は、受信ユニット１３から入口信号１２を受信して、信号区分１５のグループと、入口信号１２から処理された少なくとも１つの物理値１６とを得るように、入口信号を適切に分割するように構成された区分ユニット１４を具える。
【００５１】
本発明の一態様によれば、ジェスチャーを認識する方法において、入口信号１２が区分ユニット１４により分割されることになり、本発明は、以下のサブステップであって：
ａ−入口信号１２のエンベロープを抽出して、信号のサンプル的振幅の概算、つまり入口信号１２の振幅の機能形式（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｆｏｒｍ）を規定する信号を得るステップと；
ｂ−入口信号１２のエンベロープにローパスフィルタを適用して、なされたジェスチャーにより生成されていないまたは関係のない他の発生源または外部要因からのノイズを有さずに、エンベロープの機能プロファイルを有する信号を得るステップと；
ｃ−フィルタリングされた入口信号１２のエンベロープを信号区分１５のグループに選択および分割するステップであり、信号区分のグループは、得られるべき感度に応じて、信号の振幅に対して調整可能な閾値条件を満たすような入口信号１２の区分または部分を含んでいる。エンベロープの振幅が閾値以上であれば、検出された各区分は信号区分１５に挿入される。非感知時間において２つの区分が検出されることを防ぐために、区分の時間的な分割が、最小のバリア時間間隔を設定することにより計時されるステップと；
ｄ−例えば、区分された信号の振幅の最大値として計算されたジェスチャーグループ速度のような、入口信号１２からの少なくとも１の物理値１６を計算するステップと；
が実施される。
【００５２】
一実施例によれば、入口信号１２の区分と平行して、本方法は、入口信号１２の質特徴ステップも実施することができる。
【００５３】
質特徴ステップは、入口信号１２の記述子を計算して取得するように構成された質特徴ユニット１７により実施され、この記述子は、入口信号１２の特性を評価して、これによりこの方法で得られるジェスチャーの認識を向上させるように調整可能である。
【００５４】
一実施例によれば、質特徴ユニット１７は、受信ユニット１３から入口信号１２を受信するように構成されており、本発明は以下のサブステップであって：
ｅ−高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を計算して、スペクトル振幅のベクトルを得るステップと；
ｆ−例えば、最初の３つのスペクトルモーメント、すなわちスペクトルのエネルギー、スペクトルの中央値または重心、および拡散として計算された１以上の記述子を計算するステップと；を実施する。
【００５５】
一実施例によれば、記述子を連続して計算することができ、区分ユニット１４または直接的に命令ユニット２３に送信される入口信号１２の質の正確な制御を得るために使用される。
【００５６】
本発明の一態様によれば、装置１０は、信号特徴の少なくとも１の特性ベクトル１８を計算するように構成された処理ユニット１９を具え、区分ユニット１４により得られた少なくとも１の物理値１６を使用して信号区分１５のグループの各区分を処理する。
【００５７】
本発明の一態様によれば、装置１０は、物体３０上でなされたジェスチャーにより生成された入口信号１２を記憶することができ、信号区分１５のグループの各区分ごとに、すべての特定の入口信号１２と、信号特徴の少なくとも１の特定の特性ベクトル１８とを関連付けて、ジェスチャーの特性ベクトル１８の間の距離関数を学習する。
【００５８】
一実施例によれば、特性ベクトル１８は、ケプストラム係数、スペクトルモーメント、すなわち、エネルギー、重心、拡散、またはグループ速度や入口信号１２の振幅のような他の物理値を含むことができる。
【００５９】
一実施例によれば、装置１０は、識別ラベル２１と少なくとも１の特性ベクトル１８とを用いて各ジェスチャーを識別し、記憶ユニット２０内に一連のジェスチャーを作成して記憶させ、認識可能なジェスチャーのタイプを個人設定することができる。
【００６０】
記憶されたジェスチャーの特性ベクトル１８となされたジェスチャーの特性ベクトル１８とを使用して、特性ベクトル１８の各要素ごとに、識別ラベル２１によって識別された２つのジェスチャーがどれくらい類似しているかを数量化するために、距離関数を計算することが可能であり、以下のサブステップであって：
−識別ラベル２１にしたがって、ジェスチャーの特性ベクトル１８を順序付けするステップと；
−距離関数を適用して、分類のためにジェスチャーの特性ベクトル１８を比較するステップと；
−ジェスチャーの順序付けされた特性ベクトル１８上の距離関数を評価するステップと；
−距離関数を調整して、分類の誤差を最小化し、誤差が最小になるまで繰り返すステップと；を実施する。
【００６１】
特に、本発明は、各要素に関連度を属性付けして要素により重要性を与え、２つのジェスチャーにより生成された２つの入口信号１２を比較して分類するのにより有益となる。
【００６２】
各場合に特性ベクトル１８が計算され、距離関数によって、物体３０上でなされたジェスチャーが先に記憶されたジェスチャーとどれくらい類似しているかを比較および数量化する。
【００６３】
本発明の一態様によれば、先に記憶されたジェスチャーと相関する入口信号１２を比較して場合により認識するのに使用できるように、すべての入口信号１２について少なくとも１の特性ベクトル１８が計算される。
【００６４】
一実施例によれば、装置１０は、ジェスチャーの特性ベクトル１８の間の距離関数を記憶することもできる。
【００６５】
これにより、各機会に比較され認識されるジェスチャーのタイプとセットを個人設定することが可能となるため、物体３０上でなされる特定のジェスチャーに基づいて、外部装置を希望するように制御および／または指揮することができる。
【００６６】
可能な適用例の一つとして、物体３０上でなされた特定のジェスチャーに基づいて、特定の音を再生するのに装置１０を使用することができる。
【００６７】
ジェスチャーの記憶または学習が望ましい場合は、特性ベクトル１８を計算するステップに続いて、記憶または学習するステップが実施されなければならない。
【００６８】
本発明の一態様によれば、記憶するステップが、なされたジェスチャーの識別ラベル２１と、計算された対応する特性ベクトル１８とを関連付けて、次いで両方とも記憶ユニット２０に記憶するステップを提供する。
【００６９】
物体３０上でなされたジェスチャーは記憶ユニット２０に記憶され、そのそれぞれに少なくとも１つの特性ベクトル１８と識別ラベル２１とが属性付けされることにより、次いで比較および学習するステップの間に、どのジェスチャーがジェスチャーの特性ベクトル１８の間の最小距離関数に対応するのかを識別できる。
【００７０】
本発明の一態様によれば、装置１０が、物体３０上でなされたジェスチャーに対応する少なくとも１の特性ベクトル１８を、記憶ユニット２０に記憶された特性ベクトル１８と比較して、ジェスチャーが記憶されたものに含まれているか否かを認識するように構成された比較−学習ユニット２２を具える。
【００７１】
特に、一実施例によれば、比較−学習ユニット２２は、なされたジェスチャーの処理された特性ベクトル１８と、先に記憶されたジェスチャーの各特性ベクトル１８との間の距離関数を計算する。
【００７２】
本発明の一態様によれば、比較−学習ユニット２２は、特性ベクトル１８の間の計算された距離関数を記憶して学習するようにも設計されている。
【００７３】
記憶されたジェスチャーと比較してどれほど類似しているかを数量化して、なされたジェスチャーの認識を向上させることができるため、これは本発明の重要な態様である。
【００７４】
一実施例によれば、特性ベクトル１８の間の距離関数にしたがって、なされたジェスチャと記憶された各ジェスチャーの類似性を数量化できるため、比較−学習ユニット２２は、分類器とも呼ばれる。特に、比較−学習ユニット２２は、記憶された各ジェスチャーとなされたジェスチャーとの尤度の値を供給することもできる。
【００７５】
本方法は、様々なジェスチャーの間の高度の識別を、互いに非常に類似している場合でも得ることができるが、それは、区分された信号上に作用して、２つの類似したジェスチャーの間の信号区分１５のグループ内に差異がある場合には、これらの差異が識別されることにより区別されるからである。
【００７６】
すなわち、区分ごとに区分された入口信号１２を分析できることにより、類似したジェスチャーの間にわずかな差異があるかどうかを識別することができ、そのため技術的現状と比較して高い識別度を有する。
【００７７】
さらに、比較するステップが、すべての記憶されたジェスチャ、特に記憶された特性ベクトル１８に対して実行されるならば、なされたジェスチャーと複数の記憶されたジェスチャーの尤度の値を検証することも可能となり、類似するジェスチャーの間の区別がより効率的になる。
【００７８】
加えて、比較するステップが、入口信号１２の信号区分１５のグループの区分と記憶されたジェスチャーから尤度を提供するならば、尤度で重み付けされた記憶されたジェスチャーの組合せとして、入口信号１２を特定することが可能である。この補間処理は、記憶されたジェスチャーによって画定された区域ではなく、可能なジェスチャーの連続する区域へのアクセスを提供する。
【００７９】
可能な一実施例では、比較−学習ユニット２２が、特性ベクトル１８の間の距離関数または差異が最小となる、つまり認識される可能性が高くなる記憶されたジェスチャーの識別ラベル２１を、出口において提供する。
【００８０】
本発明の一実施例によれば、比較が信号区分１５の一つのグループで行われ、入口信号１２の値のグループ全体では行われないのならば、限られた時間間隔内で、例えばミリ秒の範囲内で、物体３０との接触を中断する必要なしにジェスチャーの認識を得ることができる。
【００８１】
本発明の一態様によれば、なされた特定のジェスチャーが記憶ユニット２０内に記憶されたジェスチャーの中から認識されると、命令ユニット２３によって、認識された特定のジェスチャーに相関する特定の出口信号２４を供給することが可能である。
【００８２】
特に、出口信号２４は、装置１０に接続された装置２５を指揮および／または制御することができるような、デジタル信号、電気信号、コンピュータ信号、または光信号とすることができる。
【００８３】
好ましい実施例によれば、行われて装置１０で認識された特定のジェスチャーにしたがって、装置１０は、スマートフォン、タブレットまたはコンピュータに出口信号２４を供給して、例えば音などの特定の信号を再生することができる。
【００８４】
一実施例によれば、装置１０は、ビデオゲームコンソール、コンピュータ、タブレット、スマートフォンまたは他の装置のような装置１０の外部の装置２５を制御することができる。
【００８５】
本発明の技術分野と範囲から逸脱することなく、本明細書で説明したような上述の方法を使用してジェスチャーを認識する方法と、これに対応する装置１０とを改変および／または部品を追加することができることは明らかである。
【００８６】
本発明をいくつかの特定の例を参照して説明してきたが、当業者は、ジェスチャーを認識する方法と、この方法を使用した対応する装置１０とに同等の形態を確実に実現することができる。これらは請求項に記載された特徴を有しており、そのためすべてが保護範囲内にあることが明らかである。
【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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【国際調査報告】
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