(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像（１１０；２１０）内のジェスチャを認識するための装置（１００；２００）であって、
同定されたジェスチャ構成要素に関する情報（１３２；２５２）を得るために、前記同定されたジェスチャ構成要素として、前記画像内の、または、前記画像の前処理されたバージョン（２３２、２４２）内の弧（Ｂ１〜Ｂ９）を同定するように構成されたハフ変換器（１３０；２５０）と、
前記同定されたジェスチャ構成要素に関する前記情報を使用するときに、ジェスチャ記述（１４２；２７２）を得るように構成されたジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）と、
比較の結果、認識されたジェスチャのジェスチャコード（１２０；２２０）を供給するために、前記ジェスチャ記述を、それらと関連したジェスチャコードを有する複数の比較ジェスチャ記述と前記比較をするように構成されたジェスチャ分類器（１５０；２８０）と、を含み、
前記ハフ変換器（１３０；２５０）は、同定されたジェスチャ構成要素として、さまざまな方向に前記画像を通って伸びている複数の直線セグメントを、同定するように構成されること、
前記ハフ変換器（１３０；２５０）は、同定された直線セグメントの位置、長さ、または、方向に関する情報を供給するように構成されること、および、
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述を生成するための前記同定された直線セグメントに関する、前記ハフ変換器により供給された前記情報（１３２；２５２）を使用するように構成されること、
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、同定された弧および直線セグメント（Ｂ１〜Ｂ９、Ｌ１〜Ｌ１０）のパラメータの順序付けられたリストとして前記ジェスチャを表しているジェスチャの記述を、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）として得るように構成されること、を特徴とする、装置。
【請求項２】
前記装置は、ジェスチャ領域の領域パラメータ（２６２）を決定するように構成された領域パラメータ決定器（２６０；６００）を含み、
前記ジェスチャ記述生成器（２７０）は、前記領域パラメータを使用するときに、前記ジェスチャ記述（２７２）を得るように構成されること、を特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記領域パラメータ（２６２）は、それぞれに領域輪郭の前記領域の特性を表すこと、を特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記領域パラメータ決定器（２６０）は、前記領域パラメータとして、前記ジェスチャ領域の領域重心（Ｓ）に関する情報、または、
前記ジェスチャ領域の範囲（Ｌ１、Ｌ２）に関する情報、
または、前記ジェスチャ領域の運動量（Ｍ）に関する情報、
または、前記ジェスチャ領域の偏心（Ｅ）に関する情報、を得るように構成されること、を特徴とする、請求項２または請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記ジェスチャ記述生成器（２７０）は、前記ジェスチャ記述（２７２）として、前記ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの組を供給するように構成されること、および、
前記ジェスチャ記述生成器は、前記領域パラメータを使用するときに、前記ジェスチャ記述を規格化するように構成されること、を特徴とする、請求項２〜請求項４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記領域パラメータ決定器（２６０）は、前記領域パラメータ（２６２）として、前記ジェスチャ領域の領域重心の位置に関する情報を得るように構成されること、および、
前記ジェスチャ記述生成器（２７０）は、前記ジェスチャ領域の前記輪郭部分の位置パラメータが前記ジェスチャ領域の前記領域重心（Ｓ）の前記位置に関連しているように、前記ジェスチャ記述（２７２）を供給するように構成されること、を特徴とする、請求項２〜請求項５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記領域パラメータ決定器（２６０）は、前記領域パラメータ（２６２）として、前記ジェスチャ領域の寸法（Ｌ１、Ｌ２）に関する情報を得るように構成されること、および、
前記ジェスチャ記述生成器（２７０）は、前記ジェスチャ領域の前記寸法に関する前記情報に基づいて、サイズに関して、前記輪郭部分の位置パラメータまたは寸法パラメータが規格化されるように、前記ジェスチャ記述を供給するように構成されること、を特徴とする、請求項２〜請求項６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、
前記順序付けられた同定されたジェスチャ構成要素が、それらのシーケンスに従って、ジェスチャ領域の連続の輪郭線に沿って順序付けられるような、または、
前記順序付けられた同定されたジェスチャ構成要素が、前記ジェスチャ領域の連続の輪郭線を表すような、方法で、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）を順序付けるように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記ハフ変換器（１３０；２５０）は、前記同定された弧の位置、向き、弧長、曲率半径、または、曲率の角度に関する情報（１３２；２５２）を供給するように構成されること、および、
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）を生成するために、前記同定された弧の前記位置、前記向き、前記弧長、前記曲率半径、または、前記曲率の角度に関する、前記ハフ変換器によって供給された前記情報を使用するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述がジェスチャ領域の輪郭線に属する円弧または楕円弧（Ｂ１〜Ｂ９）の相対的位置関係についての記述を含むように、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）を生成するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記各円弧または楕円弧の向きに関する、前記ハフ変換器によって供給された情報を、同定された円弧または楕円弧（Ｂ１〜Ｂ９）のための前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）に含むように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記同定された円弧または前記同定された楕円弧の極値点（Ｐ１〜Ｐ９）の位置に関する、前記ハフ変換器（１３０；２５０）によって供給された情報を、同定された円弧または楕円弧（Ｂ１〜Ｂ９）のための前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）に含むように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記ハフ変換器（１３０；２５０）は、曲率半径が大きさの点で所定の最大許容曲率半径よりも小さいような円弧または楕円弧（Ｂ１〜Ｂ９）だけを同定するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、選択された隣接する同定されたジェスチャ構成要素（Ｂ１〜Ｂ９、Ｌ１〜Ｌ１０）をつぎ合わせることによって、前記ジェスチャの記述を生成するように構成されること、および、
前記ジェスチャ記述生成器は、前記選択されたジェスチャ構成要素が始点から終点までの連続線形状を表すように、同定されたジェスチャ構成要素の全体から、前記ジェスチャの前記記述に使用された前記選択されたジェスチャ構成要素を選択するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記同定されたジェスチャ構成要素（Ｂ１〜Ｂ９、Ｌ１〜Ｌ１０）に基づいて、ジェスチャ領域の輪郭線の連続した部分を表している特徴ベクトルを生成するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０；１３００；１４００；１６００）は、特徴ベクトルと比較特徴ベクトルとの間の違いの尺度を得るために、そして、前記違いの前記尺度に基づいて、前記特徴ベクトルに属しているジェスチャコードを決定するために、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）の前記情報を含んでいる前記特徴ベクトルを、比較ジェスチャと関連した複数の前記比較特徴ベクトルと比較するように構成されたデータベース比較器（１６３０）を含むこと、を特徴とする、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記画像内のエッジを認識して、前記画像（３１０）に基づいて、前記画像の前記前処理されたバージョン（３２０）としてエッジ画像を生成するように構成されたエッジ認識器（３４０）を含むこと、を特徴とする、請求項１〜請求項１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
明度がジェスチャ領域に属しているピクセルとして所定の範囲にあるピクセルを同定するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
前記装置は、隣接するジェスチャ領域を含む画像細部を前記画像（３１０）内において同定するように構成された画像細部セレクタ（３５０）を含むこと、および、
前記ハフ変換器（１３０；２５０）は、前記画像細部に対応する前記画像の前処理されたバージョンを処理するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの順序付けられた組を供給するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、パラメータの前記順序付けられた組と比較パラメータの組との間の違いに関する情報を得るために、パラメータの前記順序付けられた組（２１１０）を比較ジェスチャと関連した複数の前記比較パラメータの組と比較するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、パラメータの前記順序付けられた組の一つ以上の循環的に回転したバージョンと前記比較パラメータの組との間の違いに関する情報を得るために、パラメータの前記順序付けられた組の一つ以上の循環的に回転したバージョン（２１２０、２１３０）を前記複数の比較パラメータの組と比較するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、前記違いに関する前記情報に基づいて、パラメータの前記順序付けられた組に属している、または、パラメータの前記順序付けられた組の回転したバージョンに属している、ジェスチャコード（１２０；２２０）を決定するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの順序付けられた組を供給するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、パラメータの前記順序付けられた組と比較パラメータの組との間の違いに関する情報を得るために、パラメータの前記順序付けられた組（２２１０）を、比較ジェスチャと関連している複数の前記比較パラメータの組と比較するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、パラメータの前記順序付けられた組の少なくとも一つのスケールされたバージョンと前記比較パラメータの組との間の違いに関する情報を得るために、パラメータの前記順序付けられた組の一つ以上の前記スケールされたバージョン（２２２０、２２３０）を、前記複数の比較パラメータの組と比較するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、前記違いに関する前記情報に基づいて、パラメータの前記順序付けられた組に属している、または、パラメータの前記順序付けられた組のスケールされたバージョンに属しているジェスチャコードを決定するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、前記一つ以上のスケールされたバージョンが、前記画像に実際に含まれたジェスチャ領域と比較して、サイズの点で拡大または縮小されるスケールされたジェスチャ領域の輪郭を表すように、パラメータの前記順序付けられた組の前記一つ以上のスケールされたバージョン（２２２０、２２３０）を得るように構成されること、を特徴とする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、前記順序付けられた組の前記一つ以上のスケールされたバージョン（２２２０、２２３０）を得るために、前記ハフ変換器（１３０；２５０）によって供給される、そして、パラメータの前記順序付けられた組の一部である、曲率半径情報をスケールするように構成されること、を特徴とする、請求項２１または請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、パラメータの前記順序付けられた組の前記一つ以上のスケールされたバージョン（２２２０、２２３０）を得るために、パラメータの前記順序付けられた組の一部である直線の長さ情報をスケールするように構成されること、を特徴とする、請求項２１〜請求項２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの組を供給するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、前記ジェスチャを形成している体の部分の身体モデルによって、前記体の部分の個々要素の、パラメータの前記組によって表された前記ポーズがとられる確率を決定するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、前記ジェスチャコードを決定するときに、前記確率を考慮するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの組を供給するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、パラメータ値の前記組が所定の身体の位置条件に反するかどうかを検知し、
パラメータ値の前記組が所定の位置条件に反する場合、前記ジェスチャコードの供給を抑制するように、または、エラーの信号を送るように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの組を供給するように構成されること、および、
前記ジェスチャ分類器は、前の画像に基づいて決定され、前のジェスチャ状態を表す前のジェスチャコードに応じて、現在のジェスチャ状態を表している現在のジェスチャコードを決定するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、前記現在のジェスチャコードを決定するとき、どの現在のジェスチャ状態が前のジェスチャ状態に基づいて考えられうるかを表している状態遷移許容性情報を評価するように構成されること、を特徴とする、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、前記状態遷移許容性情報によって許容できないものとして表される現在のジェスチャ状態への前のジェスチャ状態からの遷移を抑制するように構成されること、を特徴とする、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ領域の回転に関する情報を得るように構成されること、および、
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、前記ジェスチャコード（１２０；２２０）を決定するときに、前記ジェスチャ領域の前記回転に関する前記情報を考慮するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項２７のいずれかに記載の装置。
【請求項３１】
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、前記ジェスチャ領域の前記回転に関する前記情報に応じて、ジェスチャを識別するように構成されること、を特徴とする、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、前記同定されたジェスチャ構成要素の位置パラメータの時間的推移に基づいて、前記ジェスチャ領域の前記回転に関する前記情報を決定するように構成されること、を特徴とする、請求項３０または請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、異なる方向に関して前記ジェスチャ領域の運動量（ｍx、ｍy）を表している領域パラメータを使用するときに、前記ジェスチャ領域の前記回転に関する前記情報を得るように構成されること、を特徴とする、請求項３０〜請求項３２のいずれかに記載の装置。
【請求項３４】
前記装置は、手のジェスチャを認識するように構成され、
前記ジェスチャ記述生成器は、前記ジェスチャ記述が、指および指間の隙間を表している異なる向きの弧の記述を含むように、前記ジェスチャ記述を生成するように構成されること、を特徴とする、請求項１〜請求項３３のいずれかに記載の装置。
【請求項３５】
画像内のジェスチャを認識するための方法（２５００）であって、
前記同定されたジェスチャ構成要素に関する情報を得るために、前記画像内の、または、前記画像の前処理されたバージョン内の弧を、同定されたジェスチャ構成要素として、同定するために、および、
同定された直線セグメントの位置、長さ、または、方向に関する情報を供給するために、同定されたジェスチャ構成要素として、さまざまな方向に前記画像を通って伸びている複数の直線セグメントを同定するために、少なくとも一つのハフ変換を実行するステップ（２５１０）と、
前記ジェスチャ記述が、同定されたジェスチャ構成要素のパラメータの順序付けられたリストとして、前記ジェスチャを表すように、前記同定された弧および直線セグメントに関する前記情報を使用するときに、前記ジェスチャ記述を生成するステップ（２５２０）であって、
前記ハフ変換によって供給される前記同定された直線セグメントに関する前記情報は、前記ジェスチャ記述を生成するために使用されるステップと、
比較の結果として、認識されたジェスチャのジェスチャコードを供給するために、前記ジェスチャ記述を、それらと関連したジェスチャコードを有する複数の比較ジェスチャ記述と前記比較をするステップ（２５３０）と、を含むこと、を特徴とする、方法。
【請求項３６】
コンピュータ・プログラムがコンピュータにおいて実行されるときに、請求項３５に記載の方法を実行するための前記コンピュータ・プログラム。
【請求項３７】
カメラシステム（２４００）であって、
カメラによって取得されたカメラ画像を表しているカメラ信号（２４１２）を供給するように構成された前記カメラ（２４１０）と、
請求項１〜請求項３６のいずれかに記載の、画像内のジェスチャを認識するための装置（２４２０）であって、ジェスチャを認識するための前記装置は、前記カメラ画像を受けて、それに基づいて前記ジェスチャコード（２４２２）を得るように構成される装置と、
前記カメラ画像において同定された前記ジェスチャの前記ジェスチャコードに応じて、前記カメラの位置合わせ、焦点合わせ、または、機能をセットするように構成された、カメラ制御器と、を含むこと、を特徴とする、カメラシステム。
【請求項３８】
デバイス構造であって、
デバイス制御器を含んでいるデバイスと、
カメラによって取得されたカメラ画像を表しているカメラ信号を供給するように構成された前記カメラと、
請求項１〜請求項３４のいずれかに記載の、画像内のジェスチャを認識するための装置であって、ジェスチャを認識するための前記装置は、前記カメラ画像を受けて、それに基づいて前記ジェスチャコードを得るように構成される装置と、を含み、
前記デバイス制御器は、前記ジェスチャコードに応じて、前記デバイスの機能を制御するように構成されること、を特徴とする、デバイス構造。
【請求項３９】
画像（１１０；２１０）内のジェスチャを認識するための装置（１００；２００）であって、
前記同定されたジェスチャ構成要素に関する情報（１３２；２５２）を得るために、前記画像内の、または、前記画像の前処理されたバージョン（２３２、２４２）内の弧（Ｂ１〜Ｂ９）を、同定されたジェスチャ構成要素として、同定するように構成されたハフ変換器（１３０；２５０）と、
前記同定されたジェスチャ構成要素に関する前記情報を使用するときに、ジェスチャ記述（１４２；２７２）を得るように構成されたジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）と、
比較の結果として、認識されたジェスチャのジェスチャコード（１２０；２２０）を供給するために、前記ジェスチャ記述を、それらと関連したジェスチャコードを有する複数の比較ジェスチャ記述と前記比較をするように構成されたジェスチャ分類器（１５０；２８０）と、を含み、
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの順序付けられた組を表すように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、パラメータの前記順序付けられた組と比較パラメータの組との間の違いに関する情報を得るために、パラメータの前記順序付けられた組（２１１０）を比較ジェスチャと関連した複数の前記比較パラメータの組と比較するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、パラメータの前記順序付けられた組の一つ以上の循環的に回転したバージョンと前記比較パラメータの組との間の違いに関する情報を得るために、パラメータの前記順序付けられた組の一つ以上の循環的に回転したバージョン（２１２０、２１３０）を前記複数の比較パラメータの組と比較するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、前記違いに関する前記情報に基づいて、パラメータの前記順序付けられた組に属している、または、パラメータの前記順序付けられた組の回転したバージョンに属している、ジェスチャコード（１２０；２２０）を決定するように構成されること、を特徴とする、装置。
【請求項４０】
画像（１１０；２１０）内のジェスチャを認識するための装置（１００；２００）であって、
同定されたジェスチャ構成要素に関する情報（１３２；２５２）を得るために、前記同定されたジェスチャ構成要素として、前記画像内の、または、前記画像の前処理されたバージョン（２３２、２４２）内の弧（Ｂ１〜Ｂ９）を同定するように構成されたハフ変換器（１３０；２５０）と、
前記同定されたジェスチャ構成要素に関する前記情報を使用するときに、ジェスチャ記述（１４２；２７２）を得るように構成されたジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）と、
比較の結果、認識されたジェスチャのジェスチャコード（１２０；２２０）を供給するために、前記ジェスチャ記述を、それらと関連したジェスチャコードを有する複数の比較ジェスチャ記述と前記比較をするように構成されたジェスチャ分類器（１５０；２８０）と、を含み、
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの順序付けられた組を供給するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器（１５０；２８０）は、パラメータの前記順序付けられた組と比較パラメータの組との間の違いに関する情報を得るために、パラメータの前記順序付けられた組（２１１０）を比較ジェスチャと関連した複数の前記比較パラメータの組と比較するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、パラメータの前記順序付けられた組の少なくとも一つのスケールされたバージョンと前記比較パラメータの組との間の違いに関する情報を得るために、パラメータの前記順序付けられた組の一つ以上の前記スケールされたバージョン（２２２０、２２３０）を、前記複数の比較パラメータの組と比較するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、前記違いに関する前記情報に基づいて、パラメータの前記順序付けられた組に属している、または、パラメータの前記順序付けられた組のスケールされたバージョンに属しているジェスチャコードを決定するように構成されること、を特徴とする、装置。
【請求項４１】
画像（１１０；２１０）内のジェスチャを認識するための装置（１００；２００）であって、
同定されたジェスチャ構成要素に関する情報（１３２；２５２）を得るために、前記同定されたジェスチャ構成要素として、前記画像内の、または、前記画像の前処理されたバージョン（２３２、２４２）内の弧（Ｂ１〜Ｂ９）を同定するように構成されたハフ変換器（１３０；２５０）と、
前記同定されたジェスチャ構成要素に関する前記情報を使用するときに、ジェスチャ記述（１４２；２７２）を得るように構成されたジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）と、
比較の結果、認識されたジェスチャのジェスチャコード（１２０；２２０）を供給するために、前記ジェスチャ記述を、それらと関連したジェスチャコードを有する複数の比較ジェスチャ記述と前記比較をするように構成されたジェスチャ分類器（１５０；２８０）と、を含み、
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの組を供給するように構成されることと、
前記ジェスチャ分類器は、パラメータ値の前記組が所定の身体の位置条件に反するかどうかを検知し、
パラメータ値の前記組が所定の位置条件に反する場合、前記ジェスチャコードの供給を抑制するように、または、エラーの信号を送るように構成されること、を特徴とする、装置。
【請求項４２】
画像（１１０；２１０）内のジェスチャを認識するための装置（１００；２００）であって、
同定されたジェスチャ構成要素に関する情報（１３２；２５２）を得るために、前記同定されたジェスチャ構成要素として、前記画像内の、または、前記画像の前処理されたバージョン（２３２、２４２）内の弧（Ｂ１〜Ｂ９）を同定するように構成されたハフ変換器（１３０；２５０）と、
前記同定されたジェスチャ構成要素に関する前記情報を使用するときに、ジェスチャ記述（１４２；２７２）を得るように構成されたジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）と、
比較の結果、認識されたジェスチャのジェスチャコード（１２０；２２０）を供給するために、前記ジェスチャ記述を、それらと関連したジェスチャコードを有する複数の比較ジェスチャ記述と前記比較をするように構成されたジェスチャ分類器（１５０；２８０）と、を含み、
前記ジェスチャ記述生成器（１４０；２７０）は、前記ジェスチャ記述（１４２；２７２）として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの組を供給するように構成されること、および、
前記ジェスチャ分類器は、前の画像に基づいて決定され、前のジェスチャ状態を表す前のジェスチャコードに応じて、現在のジェスチャ状態を表している現在のジェスチャコードを決定するように構成されること、を特徴とする、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明による実施形態は、画像内のジェスチャを認識するための装置、方法およびコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
本発明による別の実施形態は、ジェスチャに基づいてデバイスを制御するための装置、方法およびコンピュータ・プログラムに関する。
【０００３】
本発明によるいくつかの実施形態は、文字およびジェスチャ認識のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
例えば、多くの種々の技術的アプリケーションにおいて、コンタクトレスの方法でコンピュータまたは他のデバイスを制御することが望ましい。ジェスチャによって制御を実行することは、多くの場合において有利であることが分かっている。ジェスチャは、例えば、非言語的意思疎通を目的とした、特定の体の部分の、例えば手または頭部の記号的な動きである。
【０００５】
例えば、人は、手および／または指を、多数のさまざまな立体配置に位置付けることが可能である。
【０００６】
手のさまざまな立体配置は、例えば、コンピュータまたはデバイスを制御するために使用されうる。これに関連して、情報を伝えることについて障害者に利用できる他のいかなる可能性もない場合であっても、ジェスチャは、多くの場合、コミュニケーションのために障害者によって使用されさえしうることにも留意すべきである。例えば、耳や口が不自由な人々の手話が、ここではあげられる。例えば、何がしかの理由で、キーボードを使用することができない人もまた、ジェスチャを使用することにより、コンピュータに情報を伝える場合もある。
【０００７】
ジェスチャ認識に関するいくつかの従来のアプローチおよび構想について、以下に説明する。
【０００８】
Ｅ．ローソンおよびＺ．ジューリッチによる刊行物「シルエットから手のジェスチャを認識するための凸の欠損の使用」は、手のシルエットに基づいて手のジェスチャを認識する方法を表す。手の凸包は、そのシルエットに基づいて算出される。外殻とシルエットの違いを表す凸に関する欠損が、抽出される。その凸の欠損は、それらが外殻と共有するエッジのまわりをそれらが回転する点で、凸の欠損は規格化される。ジェスチャを決定するために、複数の例の欠損が抽出され、規格化される。その欠損は、類似性によって分類される。ジェスチャは、その欠損に最も近いものに対応する記号列によって示される。与えられたジェスチャに対応する記号の異なるシーケンスは、辞書に保存される。いずれの与えられた未知のジェスチャに関しても、凸の欠損は、抽出され、対応する記号のシーケンスと関連する。前記シーケンスは、周知のジェスチャの辞書と比較され、そして、最もよくあった文字列が属するクラスと関連する。
【０００９】
Ｖ．フェラーリらによる刊行物「輪郭セグメントネットワークによる物体検出」は、モデルとして単一の手書きの例に基づいて実際の画像内の物体検出の方法を説明する。画像のエッジは、輪郭セグメントに再分割されて、その接続を符号化する画像表現で構成される。物体検出問題は、モデルの輪郭を再現するネットワークへのパスの位置づけとして公式化される。検出テクニックは、説明される。
【００１０】
Ｔ．セールらによる刊行物「皮質に似たメカニズムを持つロバストな物体認識」（ＩＥＥＥ、パターン分析と人工知能に関する議事録、第２９巻、Ｎｏ．３、２００７年３月に掲載）は、複雑な視覚的なシーンを認識する構想を説明する。その刊行物は、視覚野の組織に従い、そして、テンプレート比較と最大の抽象化の演算との間を交互に動作することによってますます複雑で不変な機能表現を確立する階層的なシステムを説明する。
【００１１】
Ｅ．Ｂ．サダースらによる刊行物「ノンパラメトリック確率伝搬法を用いたビジュアルハンドトラッキング」（情報および意思決定システムに関するマサチューセッツ工科大学の研究室の技術報告書、Ｐ―２６０３、２００４年５月に掲載）は、画像シーケンスに基づいて光学的に三次元のバイオメトリックハンドモデルを追従する確率ベースの方法を説明する。使用は、各モデル構成要素が世界座標フレームワークの範囲内でその位置および向きによって表される冗長表現でできている。前記文書は、モデルの関節によって含蓄された運動学の制限を強制するモデルを定める。その冗長表現は、例えば面とり距離などの色ベースおよびエッジベースの確率方法が、例えば、セルフオーバーレイがないケースに似た方法で細分化できるということを可能にする。手の運動学のこのグラフィックモデルに基づいて、手の動きは、ノンパラメトリック確率伝搬法のアルゴリズムを使用することにより追従される。ノンパラメトリック確率伝搬法は、一まとまりのサンプルとして手の立体配置の将来の分布を推測する。ノンパラメトリック確率伝搬法は、前記分布の次元の数を削減するためのグラフィック構造を使用する。
【００１２】
Ｎ．リューおよびＢ．Ｃ．ラヴェルによる刊行物「アクティブ形状モデルによる手ジェスチャ抽出」（デジタル・イメージング・コンピューティングの議事：テクニックおよびアプリケーション、ＤＩＣＴＡ  ２００５に掲載）は、手ジェスチャ抽出および認識のための統計モデルのアプリケーションを説明する。いったん手の輪郭がリアルタイムのセグメント化およびトラッキングのシステムによって見つかると、一組の特徴点は、輪郭に沿って自動的に、または、手動でマークされる。一組の特徴ベクトルは、規格化されて、整列配置される。その一組の特徴ベクトルは、それから、主成分分析を使用することにより訓練される。平均的形状、固有値および固有ベクトルは、算出されて、アクティブ形状モデルを形成する。モデル・パラメータが連続的に調整される場合、異なる形状輪郭が元の画像から抽出された手のエッジとの一致を認識するために生成される。最終的に、ジェスチャが認識される。
【００１３】
Ｊ．カップスおよびＣ．シュノールによる刊行物「ＤＣプログラミングを用いた高連結グラフのためのＭＡＰ推論」は、離散値のマルコフ確率場のための結論算法の草稿を説明する。前述の刊行物は、前述の問題のクラスに適用されうる数学アルゴリズムのクラスを説明し、目的関数の臨界点への収束が保証される。結果として生じる反復アルゴリズムは、それらの設計のため収束する単純なメッセージの伝送アルゴリズムと解釈されうる。
【００１４】
Ｄ．Ｍ．ダブリラおよびＶ．フィロマンによる論文「「高性能な」車両のためのリアルタイム物体検出」は、距離変換に基づいた形状ベースの物体検出方法を説明する。その方法は、複数の物体の形状を検出するために、テンプレートの階層を使用する。推計学的な最適化手法を使用するときに、効率的な階層は与えられた形状分布のために生成されうる。比較は、形状の階層を介して、そして、変換パラメータを介して、同時の粗密（ｃｏａｒｓｅ―ｔｏ―ｆｉｎｅ）手法を含む。
【００１５】
Ｗ．ザイデルらによる論文「Ｃａｓｓａｎｄｒａ：攻撃性検出のためのオーディオビデオ・センサーフュージョン」（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  ｂａｓｅｄ  Ｓｕｒｖｅｉｌａｎｃｅ（ＡＶＳＳ）に関するＩＥＥＥ国際会議、ロンドン、２００７にて公表）は、一般の環境における攻撃的な人間の行動を検出するように命じられるカサンドラ（Ｃａｓｓａｎｄｒａ）と呼ばれている知的モニタリングシステムを説明する。この状況において、音声検出およびビデオ検出の相互補間的性質は、利用される。低次では、音声ストリームおよびビデオストリームの独立分析が実行される。高次では、動的なベイジアンネットワークが、場面に関する攻撃性の徴候を得るために、組み合わせ機構として使用される。
【００１６】
Ｕ．ミレッツキー著の刊行物「シュアマン―多項式  ―ルーツと成果―」は、今日のパターン認識へのいわゆる「シュアマン多項式」の影響を説明する。
【００１７】
コンピュータベースの画像認識に関する更なる詳細は、例えば「コンピュータ・ビジョンの数学モデルのハンドブック」で見られうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／１１７７８１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／２１０１１６号明細書
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】Ｅ．ローソン、Ｚ．ジューリッチ、「シルエットから手のジェスチャを認識するための凸の欠損の使用」、ＶＩＳＡＰＰ  ２００６、コンピュータ・ビジョンの理論と応用に関する第１回国際会議、議事録（Ｅ．Ｌａｗｓｏｎ  ａｎｄ  Ｚ．Ｄｕｒｉｃ，“Ｕｓｉｎｇ  Ｄｅｆｉｃｉｔｓ  ｏｆ  Ｃｏｎｖｅｘｉｔｙ  ｔｏ  Ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄ  Ｈａｎｄ  Ｇｅｓｔｕｒｅｓ  ｆｒｏｍ  Ｓｉｌｈｏｕｅｔｔｅｓ”，ＶＩＡＳＰＰ  ２００６；  １ｓｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）
【非特許文献２】Ｖ．フェラーリら、「輪郭セグメントネットワークによる物体検出」、パターン認識と人工知能に関するＩＥＥＥの議事録、２９巻、Ｎｏ．３、２００７年３月（Ｖ．Ｆｅｒｒａｒｉ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒｓ，“Ｏｂｊｅｃｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｃｏｎｔｏｕｒ  Ｓｅｇｍｅｎｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ．  Ｖｏｌ．２９，  Ｎｏ．３  Ｍａｒｃｈ  ２００７）
【非特許文献３】Ｌ．ヴォルフら、「皮質に似たメカニズムを持つロバストな物体認識」、パターン解析と人工知能に関するＩＥＥＥの議事録、２９巻、Ｎｏ．３、２００７年３月（Ｌ．Ｗｏｌｆ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒｓ、“Ｒｏｂｕｓｔ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｒｔｅｘ−Ｌｉｋｅ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ”、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ．  Ｖｏｌ．２９，  Ｎｏ．３  Ｍａｒｃｈ  ２００７）
【非特許文献４】Ｅ．Ｂ．サダースら、「ノンパラメトリック確率伝搬法を用いたビジュアルハンドトラッキング」、情報および意思決定システムに関するマサチューセッツ工科大学の研究室の技術報告書、Ｐ―２６０３、２００４年５月（Ｅ．Ｂ．Ｓｕｄｄｅｒｔｈ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒｓ，“Ｖｉｓｕａｌ  Ｈａｎｄ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  Ｎｏｎｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｂｅｌｉｅｆ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ”，ＭＩＴ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ＆  Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｐ−２６０３，  Ｍａｙ  ２００４，  ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ  ａｔ  ｔｈｅ  ２００４  ＩＥＥＥ  ＣＶＰＲ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ  Ｍｏｄｅｌ  ｂａｓｅｄ  Ｖｉｓｉｏｎ）
【非特許文献５】Ｎ．リューおよびＢ．Ｃ．ラヴェル、「アクティブ形状モデルによる手ジェスチャ抽出」、デジタル・イメージング・コンピューティングの議事録：テクニックおよびアプリケーション、ＤＩＣＴＡ  ２００５（Ｎ．Ｌｉｕ  ａｎｄ  Ｖ．Ｃ．Ｌｏｖｅｌｌ，“Ｈａｎｄ  Ｇｅｓｔｕｒｅ  Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ  ｂｙ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｈａｐｅ  Ｍｏｄｅｌｓ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ：  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  （ＤＩＣＴＡ  ２００５））
【非特許文献６】Ｊ．カップスおよびＣ．シュノール、「ＤＣプログラミングを用いた高連結グラフのためのＭＡＰ推論」、パターン認識ドイツ連盟の第３０回年次シンポジウム、２００８年６月（Ｃ．Ｓｃｈｎｏｅｒｒ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒｓ，“ＭＡＰ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈｌｙ−Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  Ｇｒａｐｈｓ  ｗｉｔｈ  ＤＣ−Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ”，３０ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｇｅｒｍａｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，  Ｊｕｎｅ  ２００８）
【非特許文献７】Ｄ．Ｍ．ダブリラおよびＶ．フィロマン、「「高性能な」車両のためのリアルタイム物体検出」、ＩＥＥＥ国際会議、調査に基づく先端的な映像および信号（ＡＶＳＳ）、ロンドン（ＵＫ）、２００７（Ｄ．Ｍ．Ｇａｖｒｉｌａ  ａｎｄ  Ｖ．Ｐｈｉｌｏｍｉｎ，Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  “Ｓｍａｒｔ”  Ｖｅｈｉｃｌｅｓ，ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  ｂａｓｅｄ  Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ  （ＡＶＳＳ），  Ｌｏｎｄｏｎ（ＵＫ）  ２００７）
【非特許文献８】Ｗ．ザイデルら、「Ｃａｓｓａｎｄｒａ：攻撃性検出のためのオーディオビデオ・センサーフュージョン」、ＩＥＥＥ国際会議、調査に基づく先端的な映像および信号（ＡＶＳＳ）、ロンドン（ＵＫ）、２００７（Ｗ．Ｚａｊｄｅｌ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒｓ，ＣＡＳＳＡＮＤＲＡ：  Ａｕｄｉｏ−Ｖｉｄｅｏ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｆｕｓｉｏｎ  ｆｏｒ  Ａｇｇｒｅｓｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ、ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  ｂａｓｅｄ  Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ  （ＡＶＳＳ），  Ｌｏｎｄｏｎ，  （ＵＫ）  ２００７）
【非特許文献９】Ｕ．ミレッツキー、「シュアマン―多項式  ―ルーツと成果―」、手書き認識の最先端に関する第８回国際ワークショップの議事録（ＩＷＦＨＲ‘０２）（Ｕ．Ｍｉｌｅｔｚｋｉ、Ｓｃｈｕｅｒｍａｎｎ−Ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｓ  −  Ｒｏｏｔｓ  ａｎｄ  Ｏｆｆｓｐｒｉｎｇｓ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｔｈｅ  Ｅｉｇｈｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ  ｉｎ  Ｈａｎｄｗｒｉｔｉｎｇ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ  （ＩＷＦＨＲ’０２）
【非特許文献１０】Ｎ．パラギオス、「コンピュータ・ビジョンの数学モデルのハンドブック」、シュプリンガー、２００５（Ｎ．Ｐａｒａｇｉｏｓ，“Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ  Ｍｏｄｅｌｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ”，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，  ２００５）
【非特許文献１１】Ｃ．シュノールら、「人間検知のためのグラフィカル情報表現」、ビジョンにおける事前情報の表現と使用に関する国際ワークショップ、２００６年５月（Ｃ．Ｓｃｈｎｏｅｒｒ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒｓ，“Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ  Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｈｕｍａｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ”，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｔｈｅ  Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  ｏｆ  Ｐｒｉｏｒ  Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ  ｉｎ  Ｖｉｓｉｏｎ，  Ｍａｙ  ２００６）
【非特許文献１２】Ｃ．シュノールら、「オブジェクトクラス認識のためのグラフィックモデルと効率的な推論の学習」、パターン認識ドイツ連盟の第２８回年次シンポジウム、２００６年９月（Ｃ．Ｓｃｈｎｏｅｒｒ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒｓ，“Ｌｅａｒｎｉｎｇ  ｏｆ  Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｍｏｄｅｌｓ  ａｎｄ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｉｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｃｌａｓｓ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ”，２８ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｇｅｒｍａｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２００６）
【非特許文献１３】Ｃ．シュノールら、「部品ベースグラフィカルモデルを用いた脊椎検出とラベリング」、メディカルイメージングにおける情報処理２００７、シュプリンガー、２００７、ページ１２２〜１３３（Ｃ．Ｓｃｈｎｏｅｒｒ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒｓ，“Ｓｐｉｎｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｌａｂｅｌｉｎｇ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｐａｒｔｓ−Ｂａｓｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｍｏｄｅｌ”，Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００７，  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，  ２００７  ｐａｇｅｓ  １２２−１３３）
【非特許文献１４】Ｆ．ウェンツェルら、「ハフ変換に関する方向の表現」、ＶＩＡＳＰＰ  ２００６、コンピュータ・ビジョンの理論と応用に関する第１回国際会議、議事録（Ｆ．Ｗｅｎｚｅｌ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒｓ，“Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｈｏｕｇｈ−Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ”，ＶＩＳＡＰＰ  ２００６；  １ｓｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）
【非特許文献１５】「ロボット技術への導入」、ＶＣＨ出版社（“Ｅｉｎｆｕｅｈｒｕｎｇ  ｉｎ  ｄｉｅ  Ｒｏｂｏｔｅｒｔｅｃｈｎｉｋ”，ＶＣＨ  ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  ｈｏｕｓｅ）
【非特許文献１６】ドン・マクロイ、「ロボット技術  −導入−」、ＶＣＨ出版社（Ｄｏｎ  ＭｃＣｌｏｙ，“Ｒｏｂｏｔｅｒｔｅｃｈｎｉｋ  −  ｅｉｎｅ  Ｅｉｎｆｕｅｈｒｕｎｇ”、ＶＣＨ  ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  ｈｏｕｓｅ）
【非特許文献１７】マルタン・ド・ラ・ゴルスら、「テクスチャ、シェーディングおよび自己遮蔽を用いたモデルベースの手追跡」、ＣＶＰＲ２００８（コンピュータ・ビジョンとパターン認識でのＩＥＥＥコンピュータサイエンス学会)（Ｍａｒｔｉｎ  ｄｅ  Ｌａ  Ｇｏｒｃｅ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒｓ，“Ｍｏｄｅｌ−Ｂａｓｅｄ  Ｈａｎｄ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｔｅｘｔｕｒｅ，  Ｓｈａｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｅｌｆ−Ｏｃｃｌｕｓｉｏｎｓ”，ＣＶＰＲ  ２００８（ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
前述のことからみて、特に信頼性の高いジェスチャの認識を可能にする画像内のジェスチャを認識するための構想の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明による実施形態は、画像内のジェスチャを認識するための装置を供給する。本装置は、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報を得るために、画像内の、または、画像の前処理されたバージョン内のいかなる弧も、同定されたジェスチャ構成要素と同定するように構成されたハフ変換器を含む。本装置は、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報を使用するときに、ジェスチャ記述を得るように構成されたジェスチャ記述生成器を更に含む。本装置は、比較の結果として、同定されたジェスチャのジェスチャコードを供給するために、それらと関連したジェスチャコードを有する複数の比較ジェスチャ記述と、ジェスチャ記述を比較するように構成されたジェスチャ分類器を更に含む。
【００２２】
本発明による前述の実施形態は、ハフ変換器によって、ジェスチャ構成要素が、すなわち、例えば円弧または楕円弧（又は実施例によってはまた、直線セグメント）が、特に有利な方法で同定され、そして、このように同定されたジェスチャ構成要素の位置が、ジェスチャを特定するために効率よく用いられうる特徴的なジェスチャ記述を表しうるという発見に基づく。
【００２３】
換言すれば、個々のジェスチャの構成要素の、すなわち弧または直線セグメントの同定が、効率的な処理を可能にすることが確認された。ハフ変換器において実行されるジェスチャ構成要素の同定によって、ジェスチャは、複数の明白に定められた個々の構成要素、すなわち、複数の個々の弧（例えば円弧または楕円弧）（そして、選択的、追加的に直線セグメント）に細分化される。このことは、少数のパラメータによって、すなわち、例えば、同定されたジェスチャ構成要素の位置によって、ジェスチャを表す可能性を提供する。したがって、同定されたジェスチャ構成要素、および／または、それらの位置パラメータは、（例えば、データベース比較を使用するときに、または、他の分類構想を使用するときに）特に効率的な分類に適した記述の形を表す。
【００２４】
ジェスチャは、例えば、何千ものピクセル（例えば１００ピクセル×１００ピクセル＝１０，０００ピクセル）から成る場合、本発明の方法で生成されたジェスチャ記述は、例えば、比較的少ない数の位置パラメータだけを含む。例えば、人の手によって表されるジェスチャの指先の各々は、それに関連した位置パラメータを有しうる。加えて、例えば、更なる位置パラメータが使用される。多くの場合、ジェスチャの特徴的な点の約１０〜２０の位置パラメータは、ジェスチャを同定する、および／または、分類するのに充分である。
【００２５】
このように、同定されたジェスチャ構成要素の位置パラメータは、（例えば、データベース比較を使用するときに）効率的な分類に極めて適していて、したがってジェスチャに関する特有の情報を示す。具体的には、さまざまなジェスチャは、例えば弧（または弧の細部）によって画像内に表される個々のジェスチャの構成要素（例えば指先）の位置に関して、特に、互いに異なる。
【００２６】
例えば、手の輪郭は、ハフ変換器によって検出されうるこの種のジェスチャ構成要素（例えば弧の部分（円弧または楕円弧など）および直線）を正確に含む。加えて、手の輪郭は、一般的に複数の連続した弧（場合によってはそれらの間にほぼ直線を有したもの）から成る。そのため、これらのさまざまなジェスチャ構成要素（弧および場合によって直線）の記述は特にジェスチャを分類することに適している。
【００２７】
加えて、ハフ変換を使用することにより、低品質の画像内（例えば、低解像度で、または、暗い所や雨などの困難な状況でとられた画像内）のジェスチャの認識が信頼性の高いものでありうる点に留意すべきである。具体的には、ハフ変換器は、（画像ノイズまたは他の映像妨害に起因しうる）隣接した軌道として比較的短い途切れを呈している直線の軌道さえ認識することができる。このように、ジェスチャを認識するための本発明概念は、比較的低品質の画像の存在にさえ、それほど影響を受けない。
【００２８】
このように、２つの基本的効果が、ジェスチャを認識する際にハフ変換器を使用することにより得られる。第１に、ハフ変換器によって供給される認識されたジェスチャ構成要素に関する情報は、効率的なデータベース比較を可能にする特に信頼性が高く意味がある情報である。第２に、画像における干渉（例えばジェスチャの輪郭の途切れ）は、ハフ変換器を使用することにより基本的にはバランスをとられる。その結果、信頼性が高いジェスチャ認識は低品質の画像の場合さえ可能である。
【００２９】
本発明による一実施形態において、本装置は、ジェスチャ領域の領域パラメータを決定するように構成された領域パラメータ決定器を含む。この実施形態におけるジェスチャ記述生成器は、領域パラメータを使用するときに、ジェスチャ記述を得るように構成されうる。ジェスチャ記述を生成する際の領域パラメータの利用は、単にジェスチャの輪郭線を考慮するだけにとどまらない包括的なジェスチャ記述を決定することを可能にする。例えば、手のひらの位置は、手を使用することにより作られる人のジェスチャの重要な構成体である。しかし、その二次元の範囲のため、手のひらは、多くの場合、対応する輪郭の記述によってよりも、領域パラメータによっての方がはるかに良く記述できる。
【００３０】
領域情報を利用することによって、例えば、大量の情報は、ジェスチャ記述の単一のパラメータにおいて、縮約されうる。加えて、いくつかの実施形態における領域パラメータの利用は、ハフ変換器によって同定されたジェスチャ構成要素の位置が、領域の、および／または、領域の重心の位置に関連がありうるという利点がある。このように、ジェスチャ領域の輪郭線に関する情報およびジェスチャ領域自体に関する情報の両方を統一する特に意味があるジェスチャ記述は、得られうる。
【００３１】
加えて、領域情報は、例えば、ジェスチャ記述を規格化するために使用され、それによって、例えば、ジェスチャを示している画像のサイズと独立している、および／または、ジェスチャが画像内において表されるサイズと独立しているジェスチャ記述が得られうる。
【００３２】
一実施形態において、ジェスチャ記述生成器は、同定されたジェスチャ構成要素の順序付けられた記述としてジェスチャを記述するジェスチャ記述を、ジェスチャ記述として得るように構成される。個々のジェスチャ構成要素が、このように所定の配置規則に従う予め決められた順序となる場合、（例えば、データベース比較を使用することによる）分類は、特に効率的な方法でなされうる。
【００３３】
本発明の一実施形態において、ジェスチャ記述生成器は、ジェスチャ記述を、順序付けられた同定されたジェスチャ構成要素がジェスチャ領域の連続の輪郭線を表すような順序に並べるように構成される。この場合、ジェスチャ記述の配置は、例えば、ジェスチャまたはその輪郭が人によってトレースされる方法の「自然な」シーケンスに対応する。一般的に、対応する記述は明白である。このように、ジェスチャ記述生成器の記述された実施例は、結果として、特に効率的な、および、一般的に明白なジェスチャ記述を次々にもたらし、それによって、例えば、分類において、実行されるデータベース比較は非常に効率的でありうる。
【００３４】
本発明の一実施形態において、本装置は、明度が所定の範囲にあるピクセルを、ジェスチャ領域に属するピクセルとして同定するように構成される。ジェスチャ領域のこの種の同定は、多くの場合好都合である。というのは、ジェスチャが一般的にほぼモノクロの体の部分によって示されるからである。しかし、ジェスチャ領域内の色の微細な階調がマスクされるという点で、処理される情報量は削減されうるので、ジェスチャ領域内の微細構造は多くの場合重要でない。
【００３５】
本発明の一実施形態において、本装置は、その画像内で、隣接するジェスチャ領域を含んでいる画像の細部を同定するように構成された画像細部セレクタを含む。この場合、ハフ変換器は、画像の細部に対応する画像の前処理されたバージョンを処理するように構成されうる。したがって、本発明の装置を実行することによって、例えば、処理の効率は増加しうる。具体的には、画像の特定領域の中でジェスチャ領域がないことを発見する場合、そこに含まれる画像領域を有しない前記領域は、更なる処理のためにマスクされうる。したがって、ハフ変換を実行することに関係する消耗は、低減される。
【００３６】
本発明の一実施形態において、ジェスチャ分類器は、いわゆる「記号的アフィン写像（ｓｙｍｂｏｌｉｃ−ａｆｆｉｎｅ  ｍａｐｐｉｎｇ）」を実行するように構成される。この種の記号的アフィン写像を実行することによって、ジェスチャの分類は、実質的に、より容易になされる。記号的アフィン写像を実行することによって、例えば、（比較のジェスチャに関する）ジェスチャの回転または（比較のジェスチャのジェスチャ領域に関する）ジェスチャ領域のサイズの変化は、考慮されうる。そして、その分類を実行することに関係している消耗は、許容レベルにとどまる。
【００３７】
本発明の一実施形態において、ジェスチャ記述生成器は、例えば、ジェスチャ記述として、ジェスチャ領域の輪郭部分を記述しているパラメータの順序付けられた組を供給するように構成される。この場合、ジェスチャ分類器は、例えば、順序付けられたパラメータの組と比較パラメータの組との違いに関する情報を得るために、それらと関連した比較ジェスチャを有する複数の比較パラメータの組と、順序付けられたパラメータの組を比較するように構成されうる。
【００３８】
ジェスチャ分類器は、順序付けられたパラメータの組の循環的に回転した一つ以上のバージョンと比較パラメータの組との違いに関する情報を得るために、順序付けられたパラメータの組の一つ以上の循環的に回転したバージョンと複数の比較パラメータの組とを比較するように更に構成されうる。ジェスチャ分類器は、その違いに関する情報に基づいてジェスチャコードを得るように更に構成されうる。このように、ハフ変換器によって同定されたジェスチャ構成要素の順序付けられたパラメータの組の前記回転によって、記号的アフィン写像に関連する範囲内で、ジェスチャの回転は、表されうる、あるいは、確立されうる。その観点から、例えば、画像を取得しているカメラがそのジェスチャに関する位置からわずかに向きを変わった場合、またはその逆の場合でさえも、ジェスチャは認識されうる。加えて、ジェスチャはまた、（例えばデータベースの）ジェスチャのありうる全てのアライメントのための比較パラメータの組がなくても、前述の方法で、異なる方向においても検知され、識別されうる。例えば、比較パラメータの組と十分に整合するジェスチャ構成要素パラメータの組が、どれくらい回転されたものかを判定することが可能である。そして、ジェスチャの向きは、（例えば単純な数値の形で、）対応する情報によって、非常に効率的な方法で判定されうる。
【００３９】
記号的アフィン写像を使用することにより、繰り返し回転し、繰り返しジェスチャを示している画像を分析することを抑えることも可能である。このように、ハフ変換器によって同定されたジェスチャ構成要素を使用するときに、記号的アフィン写像を実行することによって、ジェスチャ認識における効率は、かなり増加する。
【００４０】
一実施形態において、ジェスチャ記述生成器は、ジェスチャ記述として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの順序付けられた組を供給するように構成されうる。ジェスチャ分類器は、例えば、順序付けられたパラメータの組と比較パラメータの組との違いに関する情報を得るために、順序付けられたパラメータの組を比較ジェスチャと関連した複数の比較パラメータの組と比較するように構成されうる。ジェスチャ分類器は、順序付けられたパラメータの組の一つ以上のスケールされたバージョンと比較パラメータの組との違いに関する情報を得るために、順序付けられたパラメータの組の一つ以上のスケールされたバージョンを複数の比較パラメータの組と比較するように更に構成されうる。ジェスチャ分類器は、また、その違いに関する情報に基づいて、順序付けられたパラメータの組に属している、又は、順序付けられたパラメータの組に属しているジェスチャコードを決定するようにも構成されうる。
【００４１】
記号的アフィン写像の中では、回転に加えて、ジェスチャ領域のサイズスケーリングも考慮されうる。このことは、ハフ変換器によって同定され、そして、ジェスチャ記述において表された個々のジェスチャ構成要素が、サイズに関してスケールされるように、遂行されうる。この方法で、ジェスチャ領域のサイズに関する分類の依存性は、こうして低減されうる。
【００４２】
一実施形態において、ジェスチャ分類器は、一つ以上のスケールされたバージョンが、実際に画像に含まれるジェスチャ領域と比較して、サイズの点で拡大又は縮小された、スケールされたジェスチャ領域の輪郭を表す方法で、順序付けられたパラメータの組の一つ以上のスケールされたバージョンを得るように構成される。
【００４３】
本発明の一実施形態において、ジェスチャ記述生成器は、ジェスチャ記述として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの組を供給するように構成されうる。ジェスチャ分類器は、例えば、ジェスチャを形成する体の一部の身体モデルによって、パラメータの組によって表され、体のその部分の個々の構成要素の位置がとられる確率を決定するように構成されうる。ジェスチャ分類器は、ジェスチャコードを決定するための確率を考慮するように更に構成されうる。
【００４４】
このように、ジェスチャを分類するときに、ジェスチャが形成される体の一部の身体モデルに関する情報を考慮することが可能である。例えば、体の部分の個々の構成要素のいくつかの位置が比較的可能性が低いことが考慮されうる。例えば、２本の指が約６０°より大きい角度を形成する可能性は低い。加えて、ジェスチャを形成している体の部分に関する一連の更なる幾何的な制限が明らかにある。この種の身体構造の条件を考慮することによって、ジェスチャを認識する際の精度は、改善されうる。
【００４５】
一実施形態において、ジェスチャ記述生成器は、ジェスチャ記述として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの組を供給するように構成されうる。ジェスチャ分類器は、パラメータ値の組が所定の条件に反するかどうかを認識するように、そして、パラメータ値の組が所定の条件に反する場合にジェスチャコードの供給を抑制するように構成されうる。このように、例えば、ジェスチャを形成する体の部分に関する身体的制限の違反も考慮されうる。
【００４６】
更なる実施形態によれば、ジェスチャ記述生成器は、ジェスチャ記述として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの組を供給するように構成されうる。ジェスチャ分類器は、前の画像に基づいて前に決定され、前のジェスチャの状態を表すジェスチャコードに応じて、現在の状態を表す現在のジェスチャコードを決定するように構成されうる。このように、分類器は、ジェスチャの力学を考慮しうる。例えば、ジェスチャ分類器は、前のジェスチャの後に続く特定のフォローアップ・ジェスチャが、特に可能性がある、又は、特に可能性が低いことを確認しうる。例えば、体の部分、又は体の部分の個々の部分が、ある特定の最大速度でしか動かないと推測しうる。その観点から、２つの全く似通ったジェスチャ間の遷移は比較的可能性がある一方で、２つの明らかに異なるジェスチャ間の急な遷移は、非常に可能性が低いと推測しうる。分類器によって考慮された２つの連続したジェスチャ状態間の対応する遷移確率は、例えば、ジェスチャ記述が特定のジェスチャ（または比較ジェスチャ）と明らかに関連するはずがない場合に、非常に役立つ。例えば、２つの異なるジェスチャが結果として似たジェスチャ記述になる場合、前にみなされたジェスチャに基づいて、同定されたジェスチャ構成要素のため基本的に問題となるいくつかのジェスチャのうちのどれが、実際にあるか（または最もありそうか）を決定することが可能である。
【００４７】
一実施形態において、ジェスチャ分類器は、現在のジェスチャコードを決定するときに、どの現在のジェスチャ状態が前のジェスチャ状態に基づいて推測されうるかについて表している状態遷移許容情報を評価するように構成されうる。このように、現在のジェスチャ状態、および／または、関連したジェスチャコードは、例えば、硬判定（例えば「許容される遷移状態」か「許容しがたい遷移状態」）に基づいて決定されうる。
【００４８】
あるいは、または、加えて、ジェスチャ分類器は、現在のジェスチャコードを決定するときに、前のジェスチャ状態からさまざまな現在のジェスチャ状態への遷移の可能性のレベルを表している状態遷移確率情報を評価するように構成されうる。このように、現在のジェスチャ状態、および／または、関連したジェスチャコードは、軟判定法を使用することで決定されうる。
【００４９】
本発明は、画像内のジェスチャを認識するための対応する方法および対応するコンピュータ・プログラムを提供する。
【００５０】
加えて、本発明は、対応するコンピュータ・プログラムだけでなく、デバイスを制御する装置および方法を供給する。
【００５１】
本発明による実施形態について、付随する図を参照にして、より詳細に以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の実施形態による、画像内のジェスチャを認識するための装置のブロック図を示す。
【図２】図２は、本発明の更なる実施形態による、画像内のジェスチャを認識するための装置のブロック図を示す。
【図３】図３は、本発明の実施形態による、画像処理手段のブロック図を示す。
【図４】図４は、本発明の実施形態によるピクセル分類器のブロック図を示す。
【図５】図５は、本発明の実施形態による輪郭線決定器のブロック図を示す。
【図６ａ】図６ａは、本発明の実施形態による領域パラメータ決定器のブロック図を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、関連したヒストグラムと関係している画像または画像細部の略図を示す。
【図６ｃ】図６ｃは、画像内のジェスチャ領域の全体の角運動量ｍを計算するための、そして、ｘ方向の角運動量ｍxおよびｙ方向の角運動量ｍyを計算するための式の表現を示す。
【図７ａ】図７ａは、第１のジェスチャの略図を示す。
【図７ｂ】図７ｂは、第２のジェスチャの略図を示す。
【図７ｃ】図７ｃは、第３のジェスチャの略図を示す。
【図７ｄ】図７ｄは、第１のジェスチャの細部の略図を示す。
【図８】図８は、弧または直線セグメントを表すためのパラメータの略図を示す。
【図９ａ】図９ａは、典型的な関連するジェスチャ記述と関係している第１のジェスチャの略図を示す。
【図９ｂ】図９ｂは、更なる典型的な関連するジェスチャ記述と関係している第１のジェスチャの略図を示す。
【図９ｃ】図９ｃは、２つの弧の細部を接続する直線セグメントに関してどのようにその位置の詳細が決定されうるかについての簡単な説明の図を示す。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態によるジェスチャ記述生成器のブロック図を示す。
【図１１】図１１は、本発明の更なる実施形態によるジェスチャ記述生成器のブロック図を示す。
【図１２】図１２は、本発明の更なる実施形態によるジェスチャ記述生成器のブロック図を示す。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態によるジェスチャ分類器のブロック図を示す。
【図１４】図１４は、本発明の更なる実施形態によるジェスチャ分類器のブロック図を示す。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態によるジェスチャ記述検査器のブロック図を示す。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態によるジェスチャ分類器のブロック図を示す。
【図１７ａ】図１７ａは、パターン認識手段によるグラフィック画像を実行するアプローチの図解を示す。
【図１７ｂ】図１７ｂは、並列の時間信号へのラスタ画像の変換の間に結果として生じている時間信号の図解を示す。
【図１８】図１８は、実施形態による、ジェスチャを認識するための発明装置の利用のためのパターン認識手段のブロック図を示す。
【図１９】図１９は、本発明の実施形態によるパターン認識手段の利用のための３本の典型的な参照曲線の図解を示す。
【図２０ａ】図２０ａは、上方へ向けられた指先を含んでいる画像の細部の略図を示す。
【図２０ｂ】図２０ｂは、右上へ方向付けられた指先を示す画像の細部の略図を示す。
【図２１】図２１は、ジェスチャ記述の循環的回転におけるアプローチの略図を示す。
【図２２】図２２は、ジェスチャ記述のスケーリングにおけるアプローチの略図を示す。
【図２３】図２３は、本発明の実施形態によるデバイスを制御する装置のブロック図を示す。
【図２４】図２４は、本発明の実施形態によるカメラを制御する装置のブロック図を示す。
【図２５】図２５は、本発明の実施形態による、画像のジェスチャを同定する方法のフローチャートを示す。
【図２６】図２６は、本発明の更なる実施例によれば、画像のジェスチャを同定する方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
「図１に記載の装置」
図１は、画像内の文字を認識する装置のブロック図を示す。図１に記載の装置は、全体として１００で示される。装置１００は、画像１１０を受けて、画像１１０に基づいて、画像１１０内で認識されたジェスチャのジェスチャコード１２０を供給するように構成される。装置１００は、画像１１０または画像の前処理されたバージョンを受けて、そして、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１３２を供給するように構成されたハフ変換器１３０を含む。装置１００は、ハフ変換器１３０から同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１３２を受けて、そして、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１３２に基づいてジェスチャ記述１４２を供給するように構成されたジェスチャ記述生成器１４０を更に含む。装置１００は、ジェスチャ記述生成器１４０からジェスチャ記述１４２を受けて、そして、それに基づいて、認識されたジェスチャのジェスチャコード１２０を供給するように構成されたジェスチャ分類器１５０を更に含む。
【００５４】
装置１００は、ジェスチャ分類器に複数の比較ジェスチャ記述を供給するように構成されたデータベース１６０を任意選択で含みうる。
【００５５】
装置１００は、画像１１０を受けて、画像の前処理されたバージョンをハフ変換器１３０に利用可能にするように構成されうる画像前処理１７０を更に任意選択で含みうる。
【００５６】
上記の構造的記述に基づいて、画像内のジェスチャを認識するための本装置１００の機能について、以下に説明する。ジェスチャ認識のために、本装置１００は、画像１１０を受ける。ハフ変換器１３０は、例えば、画像内の、または、画像の前処理されたバージョン内の弧（例えば円弧および／または楕円弧、またはこの種の弧の細部）を特定されたジェスチャ構成要素として同定するように構成されうる。ハフ変換器１３０は、このように同定されたジェスチャ構成要素に関するジェスチャ情報１３２を得て、それをジェスチャ記述生成器１４０に利用可能にしうる。ジェスチャ記述生成器１４０は、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１３２を使用するときに、例えば、ジェスチャ記述１４２を得るように構成されうる。このように、ジェスチャ記述１４２は、例えば、同定されたジェスチャ構成要素の組を表しうる。
【００５７】
ジェスチャ分類器は、例えば、ジェスチャ記述１４２を、それらと関連したジェスチャコードを有する（例えば任意データベース１６０からの）複数の比較ジェスチャ記述と比較し、比較の結果として、認識されたジェスチャのジェスチャコードを供給するように構成されうる。
【００５８】
装置１００が、効率的で信頼性が高い方法で、画像１１０のジェスチャを同定することを可能にすることは、このように述べられうる。ハフ変換器１３０によって、画像内（または画像の前処理されたバージョン内）の弧（例えば円弧や楕円弧、又はこの種の弧の細部）などの特に特徴的なジェスチャ構成要素は、同定されうる。ハフ変換器によるジェスチャ構成要素の同定は、特に信頼性が高く、速い方法で可能である。というのは、ハフ変換器は乱れた画像でさえもこの種のジェスチャ構成要素を認識しうる。加えて、ハフ変換器は、例えば、非常に信頼性が高く効率的な方法で、異なる曲率半径を有する弧を決定することが可能である。
【００５９】
このように、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報は、信頼性が高く効率的な方法で得られうる。そして、ジェスチャの特に重要な構成要素がパラメータによって表されることが可能である。このように、ジェスチャ記述生成器１４０は、ハフ変換器によって供給された情報１３２に基づいて、例えば、ハフ変換器によって同定されたいくつかのジェスチャ構成要素に関する情報をまとめうる、意味があり信頼性が高いジェスチャ記述１４２を生成することが可能である。ジェスチャ記述生成器１４０は、このように、ハフ変換器１３０からコンパクトな情報（例えば同定されたジェスチャ構成要素のパラメータ）を受けて、それを結合しジェスチャ記述を生み出すことを必要とするだけである。
【００６０】
最後に、ジェスチャ分類器１５０は、ジェスチャ記述１４２に基づいて、効率的で信頼性が高い方法で、ジェスチャコード１２０を決定しうる。ジェスチャ分類器は、弧（例えば完全な弧の細部）などの特に特徴的なジェスチャの構成要素が、独立した、又は分離した方法で、ハフ変換により抽出されうるという事実から利益を得る。このように、ジェスチャ記述は、結局非常にコンパクトなものとなりえ、画像のアーティファクトはハフ変換器によって抑制され、このようにジェスチャ記述１４２を不必要に膨張させない。この観点から、ジェスチャ分類器１５０内でのジェスチャの分類もまた、非常に効率的な方法で実行される。
【００６１】
加えて、正確にハフ変換器を使用することにより、高水準の障害許容力および精度が得られうることは述べるべきことである。例えば、（例えば映像妨害による）軽微な妨害を有するジェスチャ領域の輪郭線は、それでもなお、ハフ変換器１３０によって確実に処理されうる。その結果、対応するジェスチャ構成要素の位置に関する非常に正確な情報がハフ変換器によって供給されうる。したがって、ジェスチャコードもまた、ジェスチャ分類器１５０において高い精度で決定されうる。
【００６２】
したがって、要約すると、ジェスチャ認識のハフ変換器１３０の利用は相当な利益を伴い、その結果、ハフ変換器１３０の利用はリソースに関する適度な消耗で、そして、高い信頼性を有して、効果的なジェスチャ認識を設定することを可能にすることは述べられる。
【００６３】
「図２に記載の装置」
図２は、画像内のジェスチャを認識するための装置のブロック図を示す。図２に記載の本装置は、全体として２００で示される。装置２００は、ラスタライズされた画像２１０を受けて、そのラスタライズされた画像２１０に基づいて、そのラスタライズされた画像内の認識されたジェスチャのジェスチャコード２２０を供給するように構成される。装置２００は、ラスタライズされた画像２１０を受けて、それに基づいて、選択された画像細部２３２または選択されることになる画像細部に関する情報を供給するように構成された画像細部選択手段２３０を任意選択で含む。装置２００は、ラスタライズされた画像２１０または選択的な画像細部選択手段２３０によって供給された画像細部を受けて、画像２１０または画像細部２３２に含まれるピクセルを分類するように構成されたピクセル分類器２４０を更に含む。ピクセル分類器２４０は、そのラスタライズされた画像２１０またはラスタライズされた画像細部２３２に基づいて分類された画像２４２（または分類された画像細部２４２）を供給するように更に構成される。装置２００は、その分類された画像２４２（または分類された画像細部）を受けて、分類された画像（または分類された画像細部）に基づいて輪郭パラメータ２５２を供給するように構成された輪郭線決定器２５０を更に含む。任意選択で、装置２００は、例えば、分類された画像（または分類された画像細部）を受けて、分類された画像（または分類された画像細部）に基づいて、少なくとも一つの領域パラメータ２６２を供給するように構成されうる領域パラメータ決定器２６０を更に含む。装置２００は、輪郭パラメータ２５２（または複数の輪郭パラメータ）を受けるように構成されたジェスチャ記述生成器２７０を更に含む。ジェスチャ記述生成器は、任意の領域パラメータ２６２（または複数の領域パラメータ）を受けとるように任意選択で更に構成されうる。ジェスチャ記述生成器２７２は、輪郭パラメータ２５２（または複数の輪郭パラメータ２５２）に基づいてジェスチャ記述２７２を供給するように構成される。以下で説明されるように、ジェスチャ記述生成器２７２はまた、ジェスチャ記述２７２を生成するときに、領域パラメータ２６２（または複数の領域パラメータ２６２）を考慮するように任意選択で構成されうる。
【００６４】
装置２６０は、ジェスチャ記述２７２を受けとり、ジェスチャ記述２７２に基づいて、認識されたジェスチャのジェスチャコード２２０を供給するように構成されたジェスチャ分類器２８０を更に含む。
【００６５】
装置２００の機能について、上記の構造的記述に基づいて以下に詳細に説明する。
【００６６】
装置２００は、例えば、ラスタライズされた画像に基づいて、分類された画像２４２を生成するように構成されうる。これに関連して、ラスタライズされた画像２１０のどのピクセルがジェスチャ領域に属するかに関して、ラスタライズされた画像２１０に基づいて、決定が為されうる。このように、どのピクセルがジェスチャに属するものとして分類されるか、そして、どのピクセルがジェスチャに属しないものとして分類されるかに関して、ラスタライズされた画像に基づいて、例えば明度によって、決定が為されうる。対応する処理によって、例えば画像細部選択手段２３０によって、ラスタライズされた入力画像２１０の特定の領域が、ジェスチャに属するそこに置かれたピクセルを有さないことが認識されうる。例えば、ラスタライズされた画像２１０のある特定の小領域が、皮膚の色（または他の既定の色）を有するそこに置かれたピクセルを有しないこと、および／または、ラスタライズされた画像２１０のある特定の小領域が、そこに置かれた既定の最小サイズの隣接領域を有しないことが分かった場合、画像細部選択手段は、更なる処理のために、対応するジェスチャ領域（すなわち、ある特定の同一とみなされた色を有する領域、または、既定の最小範囲を有するほぼ単色の領域）が置かれた一つ以上の画像細部だけが使用されることを決定しうる。
【００６７】
以下の説明では、簡単化の目的のために、画像の処理に関して述べられる。そして、画像細部の更なる処理が同じ方法で遂行されることが可能である。
【００６８】
ピクセル分類器２４０によって供給された分類された画像２４２に基づいて、ジェスチャ領域の輪郭線の特性の記述は、決定されうる。この目的で、輪郭線決定器２５０は、例えば分類された画像２４２に基づいて、ジェスチャ領域の輪郭線の個々の部分を表す、および、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報としてみなされうる輪郭パラメータ２５２を決定しうる。例えば、輪郭パラメータ２５２は、ジェスチャ領域の輪郭線が所定の方向における局所的な極値をどこに含むかを表しうる。例えば、輪郭パラメータ２５２は、以下に詳述するように、ジェスチャ領域の輪郭線に近い弧（例えば円弧または楕円弧）の位置を表しうる。任意選択で、輪郭パラメータ２５２は、ジェスチャ領域の輪郭線の一部である（またはジェスチャ領域の輪郭線に近い）直線セグメントの位置を表すこともあり、そのことも以下に詳細に説明される。全般的に見て、輪郭線決定器は、このように、分類された画像２４２に基づいて、ラスタライズされた画像に含まれるジェスチャに関して意味のある記述を示す輪郭パラメータ２５２の組を供給するのに役立つ。ジェスチャ記述生成器２７０は、輪郭パラメータ２５２の組を使用するときに、ジェスチャ記述２７２を生成するように構成される。これに関連して、以下に詳述するように、ジェスチャ記述生成器は、異なるストラテジーを使用しうる。例えば、以下に詳述するように、ジェスチャ記述生成器は、ジェスチャ記述２７２に変化した、あるいは、変化しない形で、複数の輪郭パラメータを引き継ぐ。さらに、ジェスチャ記述生成器は、ジェスチャ記述２７２を得るために、輪郭パラメータ２５２を任意選択で変えうる、例えば、それらを再度順序付ける、再配置する、スケールする、または、異なる座標系にそれらを変換する。ジェスチャ記述２７２を生成するときに、ジェスチャ記述生成器２７０は、輪郭パラメータ２５２を使用するときに、例えば、任意の領域パラメータ２６２の一つ以上を（任意選択で）考慮することもある。そして、そのことは下で詳述される。ジェスチャ記述生成器２７０はまた、例えば所定の規則に基づいて、ジェスチャ記述２７２がジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの順序付けられた組を含むように、ジェスチャ記述２７２を生成することもある。換言すれば、（例えばジェスチャ領域の個々の輪郭部分の特性を表す）個々の輪郭パラメータ２５２に基づいて、ジェスチャ記述生成器は、ジェスチャ領域の複数の輪郭部分を表している複合のジェスチャ記述２７２を生成しうる。複合のジェスチャ記述２７２は、例えばソートされた方法で、ジェスチャ領域の複数の輪郭部分を表しうる。例えば、個々の輪郭線部分のパラメータは、さまざまな部分が輪郭線に沿って生じるシーケンスに従ってソートされうる。あるいは、ソーティングはまた、ジェスチャ構成要素のパラメータに基づいて遂行されることもあり、その結果、例えば、ジェスチャ記述は、対応するパラメータによってまず弧の全てを、そして、続いて直線セグメントの全てを表しうる。これに関する詳細は、以下で徹底的に説明される。
【００６９】
ジェスチャ分類器２８０は、認識されたジェスチャのジェスチャコードを、ジェスチャ記述生成器２７２によって得られるジェスチャ記述２７２と関連させうる。これに関連して、ジェスチャ分類器は、例えば、複数の比較ジェスチャ（または比較ジェスチャの関連パラメータの組）に基づいて、比較ジェスチャのうちのいずれが現在のジェスチャ記述２７２によって記述されたジェスチャと最も類似しているか（または比較ジェスチャのいずれが現在のジェスチャによって記述されたジェスチャに十分類似しているか）について、決定しうる。このように、ジェスチャ分類器は、任意選択で、より広範囲にわたる情報を使用するとともに、（比較ジェスチャによって表された、および／または、示された）複数の既定のジェスチャの種類のうちのどのジェスチャの種類がラスタライズされた画像に含まれるかを決めうる。
【００７０】
図２に記載の装置２００が基本的に、図１に記載の装置１００と同じ機能を為す点にも留意すべきである。例えば、画像前処理１７０は、画像細部選択手段２３０の機能、および／または、ピクセル分類器２４０の機能を引き継ぎうる。ハフ変換器１３０は、輪郭線決定器２５０の一部でありうるし、または、輪郭線決定器２５０を形成しうる。そして、そのことは以下に詳述される。ジェスチャ記述生成器１４０は、例えば、ジェスチャ記述生成器２７０の機能を有しうる、そして、例えば、ジェスチャ分類器１５０は、ジェスチャ分類器２８０の機能を有しうる。
【００７１】
図１および図２を使用して説明された手段の詳細は、装置１００、２００のありうる実施例を説明するために、以下に説明される。しかし、以下において説明された機能が例としてしかみなされないことは述べるべきことである。
【００７２】
「画像前処理」
図３は、本発明の実施形態に記載の画像前処理のブロック図を示す。図３に記載の画像前処理は、全体として３００で示される。画像前処理３００は、画像前処理１７０と取って代わるか、または、画像細部選択手段２３０の機能、および／または、ピクセル分類器２４０の機能を引き継ぎうる。例えば、画像前処理３００は、画像３１０を受けて、画像３１０の画像または画像細部の前処理されたバージョン３２０、または、画像３１０の画像細部の前処理されたバージョンを供給するように構成される。
【００７３】
画像前処理３００は、例えば、２値化器またはピクセル分類器を含みうる。２値化器、またはピクセル分類器、３３０は、例えば、画像３１０のピクセルをいくつかのクラスに分類するように構成されうる。例えば、２値化器は、画像のピクセルがジェスチャに属するか否かを決めるように構成されうる。このように、２値化器、またはピクセル分類器、３３０は、例えば、ジェスチャまたはジェスチャ領域に属しているピクセルが、それらに関連した第１の値（例えば明度「黒」）を有し、そして、ジェスチャ領域に属していないピクセルが、それらに関連した第２の値（例えば明度「白」）を有する、画像の前処理されたバージョンを生成しうる。
【００７４】
例えば、２値化器３３０は、皮膚の色を有するピクセルと皮膚の色を有しないピクセルを識別するように構成されうる。その識別は、例えば、（いくつかの個々のパラメータによって表されうる）ピクセルの明度を、（さらにまたいくつかの個々のパラメータによって表されうる）比較明度と比較することによってなされうる。
【００７５】
例えば、明度が既定の許容偏差のみによって比較明度から外れる場合、対応するピクセルは、ジェスチャまたはジェスチャ領域に属しているピクセルとして分類されうる。そうでなければ、対応するピクセルは、ジェスチャまたはジェスチャ領域に属していないピクセルとして分類されうる。ジェスチャ領域に属しているピクセルの対応する認識は、さまざまな色記述システム（例えば、赤／緑／青または青緑／マジェンタ／黄色、または彩度／輝度）において遂行されうる。
【００７６】
さらに、もちろん、２値化器３３０によって皮膚の色を認識することは、必要とは限らない。むしろ、例えば、色の付いた手袋も人の手も使用してジェスチャが生成されるときには、他の所定の色も認識されうる。
【００７７】
「エッジ認識」
加えて、例えば、画像前処理３００は、エッジ認識３４０を含みうる。エッジ認識３４０は、例えば、画像３１０内の、または、画像のバージョン内のエッジを認識するように構成されうる。ここで、前記バージョンは２値化器３３０によって供給される。例えば、エッジ認識器３４０は、明るい領域および暗い領域の間、および／または、異なる色の間の変化を認識するように構成されうる。エッジ認識が画像処理の分野から周知であるので、エッジ認識の詳細は、これ以上深くはここでは言及しない。
【００７８】
「ジェスチャの画像細部認識／画像細部選択手段」
画像前処理３００は、ジェスチャの画像細部認識、および／または、画像細部選択手段を任意選択で更に含みうる。そして、それらは共に３５０によって示される。ジェスチャの画像細部認識は、例えば、画像３１０の画像細部、または、ジェスチャを含む（またはジェスチャがあると仮定される）画像３１０の対応する処理されたバージョンの画像細部を認識するように構成されうる。
【００７９】
例えば、ジェスチャの画像細部認識器は、画像３１０において（または同上の処理されたバージョンにおいて）、隣接のジェスチャ領域を含む画像細部を同定するように構成されうる。例えば、ジェスチャの画像細部認識器は、（既定の許容範囲内で）ほぼ一定の明度を有する隣接の領域を含み、その範囲が既定の最小範囲に達する、又は、超えるような、画像３１０の画像細部を認識し、そして、それを更なる処理のために選択しうる。このように、例えば、この種の画像細部だけが、十分に広い色領域を有し、そして、それゆえにジェスチャがあることを予測する原因を与える、（可能性のある）ジェスチャ画像細部であるものとして認識される。アプリケーションのケース次第で、その色は、この状況において、既定のものであってもなくてもよい。例えば、ジェスチャ画像細部認識器は、可能性があるジェスチャ画像細部として、いずれにしろそこに含まれる最小範囲の隣接しているほぼ単色の領域を有するこの種の画像細部を選択するように構成されうる。
【００８０】
このように、ジェスチャ画像細部認識器は、全体として、基本的に十分に大きなジェスチャの画像を含みうる可能性がある画像細部に関する情報を供給しうる。しかし、第１の箇所において隣接のほぼ単色の領域を全く含まない他の画像細部は、ジェスチャ画像細部認識器によって抑制されうる。この方法で、全くジェスチャを含まないが、色に関して均一でないバックグラウンドだけは含む領域が、更に処理されるのを防ぐことは可能である。
【００８１】
このように、十分なサイズのジェスチャ領域の画像を実際に含むといういくらかの可能性をもって予想される画像細部の更なる処理のために、画像細部選択手段３５０によって、この種の画像細部は選択されうる。画像３１０の他の領域は、このように、例えば、第１の箇所において、いかなる更なる処理の影響も受けない。いくつかの可能性のあるジェスチャ領域が画像内に認識される場合、いくつかの画像細部が画像細部選択手段３５０によって、更なる処理のために選択されることは当然可能である。
【００８２】
「２値化、エッジ認識およびジェスチャ画像細部認識の協調」
加えて、２値化、エッジ認識、ジェスチャ画像細部認識および画像細部選択のさまざまなワークステップが、画像３１０の前処理されたバージョン、画像３１０の前処理された画像細部、または、画像３１０の選択された画像細部を得るために、要求されるいかなる命令においても実行されうることは述べるべきことである。画像の前処理されたバージョンの、画像細部の前処理されたバージョンの、または、選択された画像細部の更なる処理を実行するハフ変換器は、このように、選択された画像細部に対応する画像の前処理されたバージョンを処理するように構成されうる。
【００８３】
「２値化器に関する詳細」
２値化器３３０に関する詳細について、以下の図４によって説明する。図４は、本発明の実施形態によるピクセル分類器または２値化器のブロック図を示す。図４に記載のピクセル分類器は、全体として４００で示される。ピクセル分類器４００は、ジェスチャに属するピクセルを同定するように構成される。
【００８４】
この目的で、ピクセル分類器４００は、画像領域４１０を受けるように構成される。例えば、画像領域は、画像３１０または画像３１０の選択された画像細部でもありうる。このように、ピクセル分類器４００は、画像領域４１０に基づいて、ジェスチャに属するものとして同定されるピクセルを表す（そして、それらとジェスチャに属しないものとして同定されたピクセルとを識別する）情報を供給するように構成される。情報４２０は、このように、分類された画像の、または、分類された画像細部の記述としてみなされうる。例えば、情報４２０は、第１の値（または明度）を、ジェスチャに属するものとして同定される画像領域４１０のピクセルと関連させうるし、第１の値とは異なる第２の値（例えば明度）を、ジェスチャに属しないものとして同定されたピクセルと関連させうる。
【００８５】
ジェスチャまたはジェスチャ領域に属しているピクセルと、ジェスチャまたはジェスチャ領域に属していないピクセルとの間のこの識別は、異なる方法でなされうる。例えば、ピクセル分類器４００は、画像領域４１０において、明度が既定の明度と十分に類似しているようなピクセルを同定するように構成されうる。例えば、ピクセルの赤／緑／青の明度がＲpixel、ＧpixelおよびＢpixelによって示される場合、そして、例えば、赤／緑／青の表色系において、既定の明度がＲ0、Ｇ0およびＢ0によって示される場合、ピクセルの既定の明度が、所定の明度から、所定の閾値ΔRGB,maxよりも、低いまたは高い段階に偏移するかに関して、例えば図４に示された公式を使用することによって、決定がなされうる。明度が所定の偏差（閾値）より小さい程度に比較の明度と異なるピクセルは、ジェスチャ領域に属するものとして同定され、その一方で、明度が所定の閾値以上に所定の明度と異なるピクセルは、ジェスチャ領域に属しないものとして同定されうる。
【００８６】
あるいは、または、加えて、ピクセル分類器４００は、所定の最小範囲を有する隣接した（ほぼ単色の）領域に属する画像領域４１０のピクセルを同定されるように構成されうる。このような方法で同定されたピクセルは、ジェスチャに属しているピクセルとして同定されうるし、そして、情報４２０によって表されうる。その一方で、他のピクセル（すなわち、既定の最小範囲を有する隣接する領域に属さないピクセル）は、ジェスチャまたはジェスチャ領域に属していないピクセルと同定されうる。このように、関連するジェスチャ領域の色が必ずしもわかっていない場合（例えば、異なる色の手袋または素手が使用されうる場合）であっても、ジェスチャは認識されうる。
【００８７】
「輪郭線決定の詳細な説明」
輪郭パラメータが分類された画像又は分類された画像細部に基づいてどのように決定されうるかについての詳細な説明は、図５を用いて以下に与えられる。この目的で、図５は、本発明の実施形態に従う輪郭線決定器のブロック図を示す。図５に記載の輪郭線決定器は、全体として５００で示される。
【００８８】
輪郭線決定器５００は、例えば、分類された画像または画像細部５１０を受けて、それに基づいて輪郭パラメータ５２０を供給するように構成されうる。分類された画像または画像細部は、例えば、図２に記載の分類された画像または画像細部２４２、画像または画像細部の前処理されたバージョン３２０または情報４２０でありうる。分類された画像５１０または分類された画像細部５１０がエッジ認識のために前処理されたかに依存して、輪郭線決定器５００は、輪郭認識器５３０を任意選択で含みうる。例えば、分類された画像または画像細部５１０が、輪郭認識器によってまだ処理されていないとき、輪郭認識器５３０は、輪郭線決定器５００の一部でありうる。そうでない場合、もちろん、輪郭認識器５３０は、省略されうる。
【００８９】
加えて、輪郭線決定器５００は、輪郭画像５４２または輪郭画像細部５４２を受けて、それに基づいて輪郭パラメータ５２０を供給するように構成された輪郭パラメータ決定器５４０を含む。輪郭画像５４２または輪郭画像細部５４２は、このように、例えば、輪郭または輪郭線によってジェスチャの領域を表しうる。前処理の品質次第では、輪郭画像５４２または輪郭画像細部５４２は、ジェスチャ領域の輪郭線に加えて、他の寄生線または線断片を場合によっては含みうる。しかし、この種の寄生線または線断片は、一般的に以下において詳述する輪郭パラメータ決定器５４０のまさしくその利用のため、特に害はない。
【００９０】
好ましい実施形態において、輪郭線決定器５４０は、輪郭画像５４２または輪郭画像細部５４２を受けて、それに基づいて、輪郭パラメータ５２０の形で同定されたジェスチャ構成要素に関する情報を供給するように構成されたハフ変換器を含む。ハフ変換器に関する詳細について、以下に説明する。
【００９１】
「領域パラメータ決定器」
図２に記載の選択的なパラメータ決定器２６０に関するいくつかの詳細について、以下の図６ａにより説明する。この目的で、図６ａは、本発明の実施形態による領域パラメータ決定器のブロック図を示す。図６ａに示された領域パラメータ決定器は、全体として６００で示され、領域パラメータ決定器３６０を交換しうる。
【００９２】
領域パラメータ決定器６００は、分類された画像６１０または分類された画像細部６１０を受けるように構成される。分類された画像または画像細部６１０は、例えば、図２に記載の分類された画像または画像細部２４２でありうる。あるいは、分類された画像または画像細部６１０は、画像または画像細部３２０の前処理されたバージョンまたは情報４２０でありうる。また、領域パラメータ決定器６００は、例えば、輪郭線決定器５００の入力情報５１０に対応する入力情報６１０を受けうる。
【００９３】
領域パラメータ決定器６００は、例えば、分類された画像または画像細部６１０に含まれるジェスチャ領域の一つ以上の領域パラメータを決定するように構成されうる。このように、領域パラメータ決定器６００は、分類された画像または画像細部６１０に含まれるジェスチャ領域を表している一つ以上の領域パラメータ６２０を供給するように構成される。
【００９４】
例えば、領域パラメータ決定器６００は、領域パラメータ６２０として、分類された画像または画像細部６１０に含まれる領域またはジェスチャ領域の重心に関する情報を供給するように構成されうる。あるいは、または、加えて、領域パラメータ決定器６００は、領域パラメータ６２０として領域またはジェスチャ領域の範囲に関する情報を供給するか、または領域パラメータ６２０として領域またはジェスチャ領域の運動量に関する情報を供給するように構成されうるか、または、領域パラメータ６２０として領域またはジェスチャ領域の偏心に関する情報を供給する。領域パラメータ決定器は、領域パラメータ６２０として前述の情報のいかなる組み合わせも当然に供給しうる。いくつかの実施形態では、領域パラメータ決定器６００は、周知の領域パラメータ（領域の重心に関する情報、ジェスチャ領域の範囲に関する情報、ジェスチャ領域の運動量に関する情報およびジェスチャ領域の偏心に関する情報）の全てを供給もする。
【００９５】
このように、例えば、領域パラメータ決定器６００は、一つ以上の以下の機能ブロック、例えば、領域の重心決定器６３０、領域範囲決定器６４０、領域角運動量決定器６５０および領域偏心決定器６６０を含みうる。
【００９６】
領域パラメータ６２０（または領域パラメータ６２０の少なくともいくつか）は、例えば、一つ以上のヒストグラムを使用して決定されうる。例えば、図６ｂに示されるように、ヒストグラムを使用しうる。
【００９７】
図６ｂは、関連するｘ頻度ヒストグラムおよび関連するｙ頻度ヒストグラムを加えた画像または画像細部の略図を示す。図６ｂに示される画像は、全体として６８０で示される。例えば、画像６８０は、画像行および画像列に配置された複数のピクセルを含む。例えば、画像行はｘ方向に沿って伸び、画像列はｙ方向に沿って伸びる。例えば、画像行は、１から１０まで一連番号を与えられる。画像列もまた、１から１０まで一連番号を与えられる。画像６８０は、ジェスチャ領域に属しているピクセル（ハッチングされて示される）およびジェスチャ領域に属していないピクセル（ハッチングなしで示される）を含む。列ヒストグラム６８４は、例えば、異なる列のためのジェスチャ領域に属している多くのピクセルを表す。列ヒストグラム６８４から分かるように、列１、２および３は、例えば、ジェスチャ領域に属しているピクセルを一つも含まない。例えば、第４の列はジェスチャ領域に属している８つのピクセルを含み、第６の列も同様である。第５、第７および第８の列の各々は、ジェスチャ領域に属している４つのピクセルを含む。画像列９および１０は、ジェスチャ領域に属しているピクセルを一つも含まない。列番号（１〜１０）に応じて対応する度数分布は、列ヒストグラム６８４に示される。図６は、ジェスチャ領域に属しているピクセル数が画像６８０のさまざまな行に関してプロットされる行ヒストグラムを更に示す。例えば、第１の画像行は、ジェスチャ領域に属しているピクセルを一つも含まない。第２、第３、第４および第５の行は、それぞれ、例えば、ジェスチャ領域に属している５つのピクセルを含む。行６、７、８および９は、それぞれ、ジェスチャ領域に属している２つのピクセルを含む。行１０は、ジェスチャ領域に属しているピクセルを一つも含まない。
【００９８】
例えば、画像８６０の（またはジェスチャ領域に属しているピクセルの）領域の重心は、例えばヒストグラム６８４、６８８を使用して、（または異なる方法で）算出されうる。ｘ方向の、そして、ｙ方向のジェスチャ領域の領域重心があると算出する公式は、図６ｂにおいて示される。例えば、ｘ方向の領域の重心は、ｘmによって示される。画像列は、ｘで示される。最大列インデックスは、ｘmaxで示される。ジェスチャ領域に属する画像列ｘの多くのピクセルは、ｈ（ｘ）で示される。対応する定義はまた、画像行ｙにも適用する。
【００９９】
図６ｂに示された公式を使用することにより、例えば、画像６８０の、または、その中で示されたジェスチャ領域の重心は、ｘ方向または画像列方向において、そして、ｙ方向または画像行方向において決定されうる。例えば、対応する決定は、重心決定器６３０によってなされうる。
【０１００】
あるいは、または、加えて、例えば画像列方向の、および／または、画像行方向の画像６８０の範囲もまた、決定されうる。図６ｂに記載の典型的な画像において、ジェスチャ領域は、例えば、５つの画像列（画像列４〜８）および８つの画像行（画像行２〜９）を含む。対応する範囲は、範囲決定器６４０により直ちに決定されうる。
【０１０１】
図６ｃは、全体の角運動量ｍ、ｘ方向の角運動量ｍx、ｙ方向の角運動量ｍyを決定するための公式を含む。
【０１０２】
全体の角運動量は、ジェスチャ領域に属し、インデックスｉを有するピクセルの全てにわたった、座標ｘmおよびｙmを伴うジェスチャ領域の重心からのピクセルの平方距離の総計として算出されうる。したがって、図６ｃに示されるように、角運動量ｍxは、ｘ方向において決定され、そして、角運動量ｍyは、ｙ方向において決定されうる。
【０１０３】
「例−ジェスチャ」
その中に同定されうるさまざまなジェスチャおよびジェスチャ構成要素について、図７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄを参照として以下に説明する。
【０１０４】
図７ａは、「５本指、わずかに広げられた手」とも呼ばれる第１のジェスチャの略図を示す。図７ａに記載の表示は、７００で示される。図７ａに示されたジェスチャの画像は、複数の特徴的なジェスチャ構成要素を含む。画像が、ｘ方向７０２、および、それに対してほぼ直交のｙ方向７０４に関して定められると仮定する場合、ジェスチャの画像は、ｙ方向において、複数の少なくとも局所的極値点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９を含む。ジェスチャ領域（手のひら）の輪郭線は、例えば極値Ｐ１の周りにおいて、円弧および／または楕円弧の細部によって、近似される。ここで、前記細部は下方へ開いたものである。同様に、ジェスチャ領域の輪郭線は、極値点Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５において、下方へ開いた円弧または楕円弧によって（例えば完全な弧の、または、完全な円または楕円の細部によって）、近似される。同様に、極値点Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９において、上方へ開かれた弧（例えば円弧および／または楕円弧の細部）によって、ジェスチャ領域の輪郭線は、近似される。
【０１０５】
加えて、極値点は、ｘ方向においても当然に値を求められうる。例えば、ジェスチャ領域の輪郭線は、極値点Ｐ１ａにおいて、左の方へ開かれた弧（例えば円弧および／または楕円弧の細部）によって、近似される。ジェスチャ領域の輪郭線は、例えば、極値点Ｐ５ａにおいて、左方に開かれた弧によって（例えば円弧または楕円弧の細部によって）、近似される。例えばｘ方向の、または、ｙ方向の更なる極値点も、当然に考慮されうるが、明快さの理由でここでは省略された。
【０１０６】
さらに、例えば、ジェスチャ領域（手のひら）は、上で説明されたように決定されうる重心Ｓを有する。さらにまた、ジェスチャ領域（手のひら）は、例えば、ｘ方向の範囲Ｌ１およびｙ方向の範囲Ｌ２を有し、そして、例えば、上記の方法で範囲Ｌ１およびＬ２が決定されることは可能である。加えて、ジェスチャ領域（ここでは手のひら）は、上で示した方法で算出されうる角運動量Ｍを有する。また、ジェスチャ領域（手のひら）は、偏心Ｅもまた有しうる。
【０１０７】
図７ａに示されたジェスチャ「５本指、わずかに広げられた手」は、このように、極値点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１ａ、Ｐ５ａの位置によって、および、領域パラメータ「重心Ｓの位置」、「ｘ方向の範囲Ｌ１」、「ｙ方向の範囲Ｌ２」、「角運動量Ｍ」および「偏心Ｅ」によって、表されうる。もちろん、図７ａに示されたジェスチャを表すために言及されたパラメータのサブセットだけを使用することもまた、可能である。
【０１０８】
図７ｂは、第２のジェスチャ（同様に「５本指、広げられた手」と称する）の略図を示す。図７ｂに記載のジェスチャの表現は、７２０で示される。図７に示されたジェスチャもまた、例えば、極値点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１ａ、Ｐ５ａによって表されうる。同様に、図７ｂに記載のジェスチャに関してもまた、図７ａに記載のジェスチャと関連して言及された領域パラメータは、決定されうる。
【０１０９】
図７ｂに対する図７ａの比較から直ちに明らかであるように、極値点Ｐ１〜Ｐ９の相対的位置関係は、例えば、図７ａおよび７ｂに記載のジェスチャにおいて異なり、そして、そのことは、例えば、ジェスチャの識別を可能にする。
【０１１０】
図７ｃは、別のジェスチャ（同様に「２本指」とも称する）の略図を示す。図７ｃに示されたジェスチャにおいて、例えば、図７ａおよび７ｂに示されたジェスチャと比べて局所的な極値点は、ほとんど見られず、すなわち、例えば極値点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４およびＰ５だけである。
【０１１１】
図７ａに示されているように、図７ｄは、第１のジェスチャの細部の略図を示す。第１のジェスチャ「５本指、わずかに広げられた手」の、図７ｄに示された細部は、ジェスチャに属している極値点の全てが各画像細部において認識可能であることは、必ずしも必要ではないことを示す。
【０１１２】
「ジェスチャ記述の生成」
続いては、ジェスチャ記述が同定されたジェスチャ構成要素に関する情報を使用することによりどのように生成されうるかについての説明である。同定されたジェスチャ構成要素に関する情報は、例えば、円弧、楕円弧の、円弧の細部の、楕円弧の細部の、または、ほぼ直線の位置を表しうる。同定されたジェスチャ構成要素に関する情報は、ハフ変換器によって、例えば、ハフ変換器１３０によって、または、輪郭線決定器２５０によって、供給されうる。同定されたジェスチャ構成要素に関する情報は、例えば、輪郭パラメータ２５２および／または５２０の形などの輪郭パラメータの形で、供給されうる。例えば、以下で詳細に説明されるハフ変換器は、ジェスチャの画像（またはそこから結果として生じるエッジ画像）の弧（例えば円弧または楕円弧の細部）を同定するように構成されうる。ハフ変換器１３０は、例えば、左方に、又は、右方に、又は、上方に、又は、下方に開かれた、円弧又は楕円弧の細部を認識するように構成されうる。ハフ変換器は、右方に開かれた円弧の細部と、左方に開かれた円弧の細部を識別するように構成されうる。同様に、ハフ変換器は、下方に開かれた円弧の細部と、上方に開かれた円弧の細部を識別するように構成されうる。要約すると、このように、全般的に見て、ハフ変換器が異なる方向へ開かれた弧（円弧および／または楕円弧の細部）を識別可能でありうることが述べられうる。
【０１１３】
このように、ハフ変換器１３０は、輪郭パラメータの形で、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１３２を供給しうる。
【０１１４】
例えば、ハフ変換器は、同定された円弧または楕円弧のために、（上方に、下方に、右方に、左方に方向付けられた；上方に、下方に、右方に、左方に開かれた）円弧または楕円弧の方向または向きに関する情報を供給しうる。例えば、ハフ変換器は、円弧または楕円弧の少なくとも２つの異なる向き（例えば、第１の方向に向けられたものと、第１の方向とは反対に向けられたもの；または、第１の方向に開いたものと、第１の方向とは反対に開いたもの）を識別するように構成されうる。いくつかの実施形態では、上で説明されたように、ハフ変換器は、円弧または楕円弧の２つ以上の異なる向きを識別するように構成されうる。
【０１１５】
ハフ変換器は、円弧または楕円弧の同定された細部に関して、極値についての情報を更に供給しうる。例えば、ハフ変換器は、円弧および楕円弧の同定された細部の点であって、前記点は、第１の方向（例えばｘ方向）のもっとも遠くに置かれた点に関する情報、または円弧および楕円弧の同定された細部の点であって、前記点は第２の方向（例えばｙ方向）の最も遠くに置かれた点に関する情報を供給するように構成されうる。円弧または楕円弧の同定された部分に関して、例えば、ハフ変換器は、この種の極値点の座標を供給しうる。例えば、ハフ変換器は、２つの座標によって、（例えば第１の方向またはｘ方向で、または、第２の方向またはｙ方向で、または、第１の方向とは反対の方向で、または、第２の方向とは反対の方向で）極値点を表しうる。あるいは、関係する円又は関係する楕円の細部がその画像において同定される場合、ハフ変換器は、例えば、座標によって、各々の円の、または、各々の楕円の中心を表すだけで充分でありうる。
【０１１６】
加えて、ハフ変換器は、任意選択で、円弧または楕円弧の同定された細部の曲率半径に関する情報を供給しうる。
【０１１７】
同定された弧（円弧または楕円弧の細部）を表している一組の輪郭パラメータは、このように、例えば、円弧または楕円弧の以下のパラメータに関する情報を含みうる：
・方向（上方に、下方に、左方に、右方に開かれている）
・極値の位置（ｘ座標およびｙ座標）
・曲率半径（任意選択で）
【０１１８】
任意選択で、ハフ変換器はまた、ジェスチャ領域の輪郭に属する同定された直線セグメントに関する情報も供給しうる。例えば、ハフ変換器は、同定された直線セグメントの方向に関する情報を供給するように構成されうる。加えて、ハフ変換器は、同定された直線セグメントの位置に関して、付加情報を供給しうる。例えば、ハフ変換器は、直線セグメントのために、ｘ軸区間および方向を供給しうる。この方法で、例えば、直線の曲がりは、すでに明白に特定される。いくつかの実施形態では、ハフ変換器は、直線セグメントの位置についての付加情報（例えば直線セグメントの始点および終点に関する情報または直線セグメントの長さおよび中心に関する情報など）を供給しうる。しかし、直線セグメントに関する情報を使用することが必ずしも必要ではない点には留意されたい。直線セグメントに関する情報が使用される場合、例えば、前記情報は以下のパラメータの一つ以上を含みうる：
・方向（例えば水平に対する角度）
・始点および終点、又は、長さおよび中心
【０１１９】
図８は、例えば、ハフ変換器によって供給されうる弧または直線セグメントを表すためのパラメータの略図を示す。
【０１２０】
「例−ジェスチャ記述」
図９ａおよび９ｂを参照して、ジェスチャ１（「５本指、わずかに広げられた手」）のさまざまなジェスチャ記述を以下で説明する。
【０１２１】
図９ａは、典型的な関連するジェスチャ記述と関係している第１のジェスチャの略図を示す。図９ａに記載の略図は、全体として９００で示される。略図９００は、関連するパラメータを有する弧のリスト９１０を示す。これに関連して、下方に（例えばｙの負方向に）開かれた円弧または楕円弧の細部Ｂ１によって、極値点Ｐ１の周りにおいて、第１のジェスチャが近似されると仮定される。この円弧または楕円弧の細部は、ハフ変換器において認識され、関連するパラメータ（例えば位置、曲率半径および向き）によって表されうる。同様に、第１のジェスチャは、極値点Ｐ２の周辺の弧Ｂ３によって近似され、極値点Ｐ３の周辺の弧Ｂ５によって近似され、極値点Ｐ４の周辺の弧Ｂ７によって近似され、極値点Ｐ５の周辺の弧Ｂ９によって近似される。加えて、第１のジェスチャのジェスチャ領域の輪郭線は、極値点Ｐ６の周辺の弧Ｂ２によって、極値点Ｐ７の周辺の弧Ｂ４によって、極値点Ｐ８の周辺の弧Ｂ６によって、そして、極値点Ｐ９の周辺の弧Ｂ８によって近似される。
【０１２２】
弧のリスト９１０は、このように、例えば、位置、向きおよび（任意選択で） 曲率半径などの関連するパラメータによって弧Ｂ１〜Ｂ９を表しうる。第１のジェスチャのジェスチャ領域の輪郭線は、このように、例えば、弧の、および／または、完全な弧（例えば円弧または楕円弧）の細部のパラメータのリストによって表しうる。
【０１２３】
例えば、リスト９１０は、所定の規則に従って順序付けられうる。例えば、それらのパラメータによって表された弧は、第１の方向（例えばｘ方向）に沿って、１つの配置に従って、ソートされうる。例えば、弧Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ９は、ｘ上向きの方向に配置される。したがって、リスト９１０も、順序付けられる。あるいは、または、加えて、必要なソーティング基準は、例えば、下方へ開かれた弧および上方へ開かれた弧（または弧の細部）がリスト９１０に交互に含まれるということもありうる。そして、それが特定の方向に沿って、例えばｘ方向に沿って、さらにその配列を使用することも可能である。
【０１２４】
したがって、図９ａに示されているように、ジェスチャ領域の輪郭線に沿って同定された弧（または弧の細部）に基づいて、パラメータによって表された弧のリストが生成されうることは述べるべきことである。パラメータによって表された弧のリスト９１０は、例えば、ジェスチャ記述１４２として、および／または、ジェスチャ記述２７１として、みなされうる。
【０１２５】
別のジェスチャ記述について、図９ｂにより以下に説明する。この目的で、図９ｂは、別の典型的な関連するジェスチャ記述とともに、第１のジェスチャの略図を示す。図９ｂで示されるような第１のジェスチャの輪郭線は、例えば、（例えば円弧または楕円弧の細部の形で）一連の直線セグメントおよび弧部分として少なくとも近似的に示されうる。図９ｂに示されているように、第１のジェスチャの指の部分を見れば、この指の部分の輪郭線は、例えば一連の直線セグメントＬ１〜Ｌ１０および弧部分Ｂ１〜Ｂ９によって近似的に示されうる。例えば、指部分の輪郭線は、直線セグメントおよび弧部分Ｌ１、Ｂ１、Ｌ２、Ｂ２、Ｌ３、Ｂ３、Ｌ４、Ｂ４、Ｌ５、Ｂ５、Ｌ６、Ｂ６、Ｌ７、Ｂ７、Ｌ８、Ｂ８、Ｌ９、Ｂ９、Ｌ１０によって近似されうる。例えば、直線セグメントと弧部分は、いずれの場合においても交互の方法で生じうる。しかし、いくつかの直線セグメントが間に入る弧部分なしで生じうる他の実施形態もある。
【０１２６】
略図９３０は、例えば、関連するパラメータによって表されうる輪郭線部分のリスト９４０を示す。弧部分は、例えば、それらの位置、それらの向きおよび場合によってはそれらの曲率半径によって表されうる。直線セグメントは、例えば、それらの長さおよび方向によって、または、他のパラメータによって（例えば始点および終点または中心によって）表されうる。
【０１２７】
リスト９４０は、例えば、所定の基準に従ってソートされうる。例えば、リストが「自然な」順序でジェスチャ領域の輪郭線の個々の部分を表すように、リストは弧の細部および直線セグメントの「自然な」順序に従ってソートされうる。
【０１２８】
ソーティングは、さまざまな基準に基づいて遂行されうる。例えば、直線セグメントは、いずれの場合においても局所極大（例えば下方へ開いた弧の細部）および局所極小（例えば上方へ開いた弧の細部）の間にあることが予め定められうる。例えば、直線セグメントＬ２は、第１の弧の細部Ｂ１および第２の弧の細部Ｂ２との間に位置付けされる。隣接する弧の細部は、例えば、それらの距離およびそれらの向きに基づいて同定されうる。線は、例えば、弧の細部（例えばＰ１およびＰ６）に属している２つの端点からの線の距離が決定されるという点で、２つの弧の細部との間に伸びるように同定されうる。例えば、点Ｐ１およびＰ６を見ると、線Ｌ２がＰ１およびＰ６に最も近くなる画像のその直線セグメントであると述べられうる。このように、この位置関係は、例えば、個々の弧の細部および直線セグメントを順序付けるために評価されうる。
【０１２９】
しかし、他の配列方式も、可能である。例えば、（関連するパラメータだけでなく）最初に弧の細部の全てがリストに含まれ、そして、次に、直線セグメント（そして、それらのパラメータ）がリスト化されるように、そのリストは順序付けられもしうる。当然、リスト９４０における逆順も可能である。
【０１３０】
２つの弧の細部を接続する直線セグメントに関してどのようにその位置の詳細が決定されうるかについての簡単な説明が、図９ｃを参照にして以下に与えられる。例えば、第１の弧の細部Ｂ１の位置および曲率半径、および、第２の弧の細部Ｂ２の位置および曲率半径を表す、そして、加えて、弧の細部Ｂ１、Ｂ２の（それぞれ、下方へ開いた、そして、上方へ開いた）向きを表す情報は、ハフ変換によって、得られうる。加えて、ハフ変換によって、２つの位置パラメータによって、画像の直線を表す情報を得ることは、比較的単純な方法で可能である。例えば、直線は、２つのパラメータによって、すなわち、例えば、それがｘ軸と交差する（ここではｘgで示された）座標によって、そして、方向の指標（例えば角度値φ）によって、表されうる。このことは図９ｃで示される。このように、例えば、ｘ軸との交点によって、そして、方向の指標φによって、直線が定められる場合、そして、加えて弧Ｂ１およびＢ２の周知の位置パラメータが知られている場合、例えば単純な幾何的な考慮によって、直線ｇが弧Ｂ１およびＢ２と接触する、または交差する点Ｇ１、Ｇ２において、決定されうる。このように、第１の弧Ｂ１と第２の弧Ｂ２を関係付ける直線セグメントＬ２の始点Ｇ１および終点Ｇ２は分かる。
【０１３１】
換言すれば、ハフ変換によって、画像内の（または同上の前処理されたバージョン内の）直線の位置を表す情報が得られる場合、例えば、弧Ｂ１、Ｂ２が分かれば、弧に関係する直線セグメントの始点Ｇ１および終点Ｇ２に関する情報が得られうる。あるいは、どの情報が要求されるかに応じて、対応する直線セグメントの長さに関する情報を得ることも可能である。もちろん、直線に関する情報の１つを使用することは、いくつかの実施形態においては充分でありうる。
【０１３２】
「ジェスチャ記述生成器」
ジェスチャ記述生成器のさまざまな詳細について、図１０、１１および１２を参照として以下に説明する。
【０１３３】
「ジェスチャ記述生成器−第１の実施形態」
図１０は、本発明の実施形態によるジェスチャ記述生成器のブロック図を示す。図１０に記載のジェスチャ記述生成器は、全体として１０００で示される。ジェスチャ記述生成器１０００は、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報を受けるように構成され、そして、前記情報は１０１０で示される。情報１０１０は、例えば、その画像内で、または、その画像の前処理されたバージョン内で同定されたさまざまな弧（例えば円弧または楕円弧）のパラメータの無順序のリストを含みうる。例えば、同定された円弧または楕円弧のパラメータに関する情報は、ハフ変換器によって得られうる。
【０１３４】
任意選択で、情報１０１０は、その画像において、または、その画像の前処理されたバージョンにおいて、同定された一つ以上の直線のパラメータのリスト（それは、例えば、無順序である）を更に含みうる。例えば、上で説明されたような対応する位置パラメータや（任意選択で）サイズパラメータ（例えば向きおよび／または極値点の座標および／または中心の座標および／または曲率半径および／または他のパラメータ）によって、弧は表されうる。直線もまた、さまざまなパラメータ（例えば方向および／または座標軸との交点および／または原点からの距離および／または長さおよび／または始点および／または終点および／または中心）によって表されうる。
【０１３５】
ジェスチャ記述生成器１０００は、例えば、ジェスチャ記述１０３０として、同定されたジェスチャ構成要素の順序付けられた記述を得るように構成されたジェスチャ構成要素順序付け装置１０２０を含みうる。例えば、ジェスチャ記述１０３０において順序付けられ、同定されたジェスチャ構成要素がジェスチャ領域の連続の輪郭線を表すように、ジェスチャ構成要素順序付け装置１０２０は、ジェスチャ記述１０３０において、個々のジェスチャ構成要素（すなわち例えば弧および間に入る直線）を順序付けるように構成されうる。
【０１３６】
換言すれば、ジェスチャ構成要素順序付け装置１０２０は、特に、ジェスチャ記述が対応する（連続した）順序で輪郭線の連続部分を表すように、ジェスチャ記述１０３０を得るために、図９により上で説明されたような配列規則に基づいた情報１０１０によって表されたジェスチャ構成要素を配置しうる。換言すれば、ジェスチャ記述１０３０の個々のジェスチャ構成要素（例えば弧および直線セグメント）がジェスチャ領域の輪郭線に沿ったそれらの実際のシーケンスによって順序付けられるように、ジェスチャ記述１０３０は生成されうる。これは、結果として、更なる処理に非常に適した、特に意味のあるジェスチャ記述１０３０をもたらす。以下で説明されるように、ジェスチャ記述１０３０は、このように回転に関して特に容易に処理されうる。
【０１３７】
加えて、ジェスチャ記述１０３０がジェスチャ領域の輪郭線に属しているジェスチャ構成要素（例えば弧および任意選択で直線セグメントも）の相対的位置の記述を含むように、ジェスチャ記述生成器１０００は、ジェスチャ記述１０３０を生成するように任意選択で構成されうる。換言すれば、後のジェスチャ構成要素の位置は、例えば、前のジェスチャ構成要素の位置を参照として表されうる。例えば、弧から始まって、直線セグメントが続く場合、例えば、弧から始まって、それが特定の方向に、特定の長さで伸びるという点で、直線セグメントは、定められうる。このように、直線セグメントは、前の弧の位置に関連して、十分に定められる。
【０１３８】
しかし、例えば、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報がさまざまな弧および／または弧の細部を表すときに、相対的な記述もまた、得られうる。例えば、ジェスチャ領域の輪郭線に沿って互いに続いている弧および／または弧の細部の中心の距離を表している情報は、ジェスチャ記述生成器１０００によって、ジェスチャ記述１０３０において付け加えられうる。あるいは、ジェスチャ記述生成器１０００は、ジェスチャ記述１０３０に輪郭線に沿って互いに続いている極値点間の距離に関する情報も、当然に付け加えうる。
【０１３９】
このように、ジェスチャ記述１０３０が輪郭線に沿って互いに続く同定されたジェスチャ構成要素の相対的位置関係を表すように、ジェスチャ記述１０３０は生成されうる。
【０１４０】
「ジェスチャ記述生成器−第２の実施形態」
図１１は、本発明の別の実施形態によるジェスチャ記述生成器のブロック図を示す。図１１に記載のジェスチャ記述生成器は、全体として１１００で示される。ジェスチャ記述生成器１１００は、同定されたジェスチャ構成要素（弧および任意選択の直線）に関する情報１１１０を受けるように構成される。そして、情報１１１０は、情報１０１０に対応する。
【０１４１】
例えば、ジェスチャ記述生成器１１００は、ジェスチャ記述１１３０として、情報１１１０によって表されたジェスチャ構成要素の複数のさまざまな組み合わせを供給するように構成されたジェスチャ構成要素コンバイナ１１２０を含みうる。同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１１１０が、例えば、関連する位置パラメータを有する３つの同定された弧（「弧１」、「弧２」、「弧３」）についての情報、および、加えて、関連する位置パラメータを有する同定された直線（「直線１」）についての情報を含む場合、例えば、後者がジェスチャ構成要素のさまざまな組み合わせを含むように、ジェスチャ構成要素コンバイナ１１２０はジェスチャ記述１１３０を生成しうる。３つの可能性のある組み合わせが、図１１の１１４０、１１４２および１１４４で示される。図１１において直ちに分かるように、さまざまな組み合わせ１１４０、１１４２、１１４４において、個々のジェスチャ構成要素はさまざまな順序を呈しうる。ジェスチャ記述１１３０によって表されたジェスチャ構成要素の組み合わせ１１４０、１１４２、１１４４は、例えば、所定の規則に従って選択されうる。しかし、この状況において、さまざまなジェスチャ構成要素がそれらの順序に従って輪郭線に沿って配置されるような方法で、正確にその配列を選択することが必要とは限らない。正確にいうと、前もってこの種の配列を決定することは、場合によってはかなり困難でありうる。この場合において、輪郭線に沿ったジェスチャ構成要素の順序の情報を活用することなしで、（異なる配列および／または順序で）そのジェスチャ構成要素のさまざまな組み合わせを生成すること、そして、さまざまな組み合わせ１１４０、１１４２、１１４４のその後の分類までは、どの組み合わせが実際にありうるジェスチャに対応するかについての決定を実行しないことは、計算能力に関して、より効率的でありうる。
【０１４２】
ジェスチャ記述生成器１１００はまた、例えば、情報１１１０によって表されたジェスチャ構成要素のサブセットを選択するように構成されうるジェスチャ構成要素セレクタ１１２４も任意選択で含みうる。これは、特に、情報１１１０がジェスチャに属すると誤って同定される「間違った」ジェスチャ構成要素を表すときに、好都合である。
【０１４３】
まとめると、例えば、ジェスチャ記述生成器１１１０は、ジェスチャ記述１１３０として、例えば情報１１１０によって表されたジェスチャ構成要素の複数のさまざまな（実際の）サブセットを供給し、そして、与えられた（実際の）サブセットのジェスチャ構成要素が、その組み合わせのうちの異なったものにおいて異なった順序で生ずることが可能であることは述べるべきことである。
【０１４４】
「ジェスチャ記述生成器−第３実施形態」
図１２は、本発明の別の実施形態によるジェスチャ記述生成器のブロック図を示す。図１２に記載のジェスチャ記述生成器は、全体として１２００で示される。
【０１４５】
ジェスチャ記述生成器１２００は、同定されたジェスチャ構成要素および領域情報１２１２に関する情報１２１０を受けるように構成される。同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１２１０は、例えば、情報１１１０に、または、情報１０１０に、または、情報１３２に、または、情報２５２に対応しうる。情報１２１２は、例えば、情報２６２に、または、情報６２０に対応しうる。情報１２１２は、このように、画像内に（または同上に基づく画像のバージョン内に）含まれたジェスチャ領域を表しうる。例えば、情報１２１２は、ジェスチャ領域の重心に関する情報、ジェスチャ領域の空間的広がりに関する情報、ジェスチャ領域の角運動量に関する情報、および／または、ジェスチャ領域の偏心に関する情報を含みうる。
【０１４６】
ジェスチャ記述生成器１２００は、情報１２１０および領域情報１２１２を受けて、それに基づいて複合ジェスチャ記述１２３０を生成するように構成された領域情報ジェスチャ構成要素情報コンバイナ１２２０を更に含みうる。任意選択で、ジェスチャ記述生成器１２００はまた、（例えば、ジェスチャ構成要素順序付け装置１０２０に対応する）ジェスチャ構成要素順序付け装置、および／または、（例えばジェスチャ構成要素セレクタ１１２４に対応する）ジェスチャ構成要素セレクタ、および／または、（例えばジェスチャ構成要素コンバイナ１１２０に対応する）ジェスチャ構成要素コンバイナも含みうる。したがって、ジェスチャ記述１２３０は、例えば、領域情報も考慮されるような方法で、領域情報１２１２および同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１２１０に基づいて、ジェスチャ記述生成器１２００によって供給される。
【０１４７】
一実施形態において、ジェスチャ記述生成器１２００は、ジェスチャ記述１２３０が全体としてジェスチャ領域の特性を表している少なくとも一つの領域パラメータだけでなく、ジェスチャ領域の輪郭部分を表しているパラメータの組を含むように、ジェスチャ記述１２３０として一組のパラメータを供給するように構成される。
【０１４８】
換言すれば、いくつかの実施形態において、ジェスチャ記述１２３０は、互いに別々に、ジェスチャ領域（位置パラメータＬＰ１〜ＬＰ９）の輪郭部分を表している第１のパラメータ、および、ジェスチャ領域（「領域情報１」、「領域情報２」）の特性を表している第２のパラメータを表しうる。この種のジェスチャ記述の例は、図１２の１２４０で示される。
【０１４９】
あるいは、ジェスチャ記述生成器１２００は、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１２１０を領域情報１２１２に結合して、その同定されたジェスチャ構成要素のパラメータが一つ以上の領域パラメータに結合されることを特徴としたジェスチャ記述１２３０を得るように構成されうる。例えば、ジェスチャ記述生成器１２００は、ジェスチャ記述１２３０として、ジェスチャ領域の輪郭部分を表している一組のパラメータを供給するように構成されうる。これに関連して、ジェスチャ記述生成器１２００は、少なくとも一つの領域パラメータを使用するときに、ジェスチャ記述１２３０を規格化するように構成されうる。例えば、ジェスチャ記述生成器１２００は、ジェスチャ領域の全体の広がりに関する情報を使用するときに、円弧の曲率半径および／または直線セグメントの長さを規格化するように構成されうる。もちろん、他の規格化も適用できる。
【０１５０】
別の実施形態において、ジェスチャ記述生成器１２００は、領域パラメータから、ジェスチャ領域の領域重心の位置に関する情報を表す領域パラメータ決定器を得るように構成されうる。ジェスチャ領域の輪郭部分の位置パラメータがジェスチャ領域の領域重心の位置に関連するように、ジェスチャ記述生成器１２００はジェスチャ記述１２３０を供給するように更に構成されうる。このように、輪郭部分の位置は、ジェスチャ記述１２３０において、結果としてジェスチャ記述の標準化となるジェスチャ領域の領域重心に関連して、表されうる。この種のジェスチャ記述は、図１２において１２４４で示される。
【０１５１】
別の実施形態において、ジェスチャ記述生成器１２００は、領域パラメータ決定器からジェスチャ領域の寸法に関する情報を得るように構成されうる。ジェスチャ領域の寸法に関する情報に基づいて、サイズに関して、輪郭部分の位置パラメータまたは寸法パラメータが定められる、および／または、規格化されるように、ジェスチャ記述生成器１２００はジェスチャ記述を供給するように更に構成されうる。
【０１５２】
いくつかの実施形態では、いくつかの異なる領域パラメータが考慮されうる。例えば、ジェスチャ記述１２３０は、個々のジェスチャ構成要素の位置がジェスチャ領域の特徴点（例えば領域の重心またはジェスチャ領域の、または、同上の包括的な矩形の左下の点）に関連しているように、生成されうる。加えて、ジェスチャ記述１２３０は、ジェスチャ構成要素の寸法がジェスチャ領域全体の寸法に関して規格化されるように、同時に生成されうる。対応するアプローチは、ジェスチャが十分に大きくありさえすれば、ジェスチャが特定の画像のジェスチャの表示サイズとは関係なく認識されうることを達成しうる。加えて、それにより、ジェスチャが、画像のジェスチャの正確な位置に関係なく認識されることを達成しうる。このように、ジェスチャが入力画像を取得しているカメラに関してどこで再生されるかに関して基本的に独立しているジェスチャ記述１２３０が得られる。
【０１５３】
要約すると、このように、図１０、１１および１２に関して、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報に基づいてジェスチャ記述を得ることについてのさまざまな可能性が説明されたことが述べられうる。これに関連して、ジェスチャ記述は、例えば、既に定められた一定の規則に従って順序付けられるジェスチャ構成要素のリストを含みうる。あるいは、しかし、ジェスチャ記述はまた、（例えば異なる順序の）ジェスチャ構成要素のいくつかの異なる組み合わせも含みうる。任意選択で、例えばサイズに関するジェスチャ記述の個々の規格に関して、又は、ジェスチャ構成要素の位置の位置的な規格に関して、ジェスチャ記述を生成するとき、領域パラメータは考慮されうる。しかし、領域パラメータはまた、独立パラメータとしての機能も果たしうる。
【０１５４】
「ジェスチャの分類」
以下に、どのようにジェスチャコードがジェスチャ記述に基づいて得られうるかについての記述が与えられる。ジェスチャ記述に基づいてジェスチャコードを得ることは、分類として理解されうる。
【０１５５】
「ジェスチャ分類器−第１実施形態」
図１３は、本発明の実施形態によるジェスチャ分類器のブロック図を示す。図１３に記載のジェスチャ分類器は、全体として１３００で示される。ジェスチャ分類器１３００は、ジェスチャ記述１３１０を受けて、ジェスチャ記述１３１０に基づいてジェスチャコード１３２０を供給するように構成される。例えば、ジェスチャ分類器１３００は、ジェスチャ記述１３１０を異なるジェスチャ構成要素のパラメータのベクトルとみなしる。ジェスチャ分類器は、例えば、比較ジェスチャのジェスチャ構成要素のパラメータの組を含んでいるデータベースにアクセスするように更に構成されうる。例えば、ジェスチャ分類器は、ジェスチャ記述１３１０によって表されたジェスチャ構成要素を表しているパラメータの組と比較ジェスチャに属しているジェスチャ構成要素を表しているパラメータの組との間の類似性の程度を決定するように構成されうる。例えば、ジェスチャ分類器１３００は、いずれの比較ジェスチャが最大の類似性があるか、または整合するかを決定するために、ジェスチャ記述１３１０によって表されたジェスチャ構成要素のパラメータの組と、異なる比較ジェスチャに属しているパラメータの組とを比較しうる。これに関連して、ジェスチャ記述１３１０に属するジェスチャ構成要素の一組のパラメータと比較ジェスチャのジェスチャ構成要素に属する一組のパラメータとの間の違いは、例えば、数学的距離の大きさを使用するとともに、決定されうる。例えば、このために、さまざまなパラメータの組は、違いがベクトルのノルムによって評価されるベクトルとして解釈されうる。これに関連して、関連するパラメータの組がジェスチャ記述によって表されたパラメータの組との違いが最小となる比較ジェスチャについてのインデックスが決まりうる。ジェスチャコードを決定するためのありうる公式が、図１３から見られうる。そこに示された公式によると、例えばベクトルのノルムの形で距離の大きさは算出され、そして、現在の画像のジェスチャ記述のパラメータベクトルと（比較ジェスチャコードｉを有している）異なる比較ジェスチャのパラメータベクトルとの間の違いが決まり、その比較ジェスチャは異なるインデックス又は比較ジェスチャコードｉによって識別される。このように、例えば、ジェスチャ記述１３１０によって表されたジェスチャに（パラメータベクトルに関して）最も似たその比較ジェスチャの比較ジェスチャインデッスクスｉは決定される。例えば、比較ジェスチャの対応するジェスチャインデックスｉは、ジェスチャコード１３２０としての機能を果たしうる。
【０１５６】
要約すると、ジェスチャ分類器１３００は、ジェスチャコード１３２０として、複数の異なる比較ジェスチャからいずれの比較ジェスチャがジェスチャ記述１３１０によって表されたジェスチャに最も類似しているかについての情報を供給しうることがこうして述べられうる。これに関連して、例えば、個々のジェスチャ構成要素のパラメータは、全体として、パラメータの１つのベクトルとして解釈されうる。ジェスチャパラメータのベクトル間の違いは、数学的ベクトルのノルムを使用するときに、定量的方法で決められうる、および／または、示されうる。
【０１５７】
もちろん、他のジェスチャ分類法も使用されうる。
【０１５８】
ジェスチャ分類に関して以下にさまざまな開発は、説明する。
【０１５９】
「ジェスチャ分類器−第２実施形態」
図１４は、本発明の別の実施形態によるジェスチャ分類器のブロック図を説明する。図１４に記載のジェスチャ分類器は、全体として１４００で示される。
【０１６０】
例えば、ジェスチャ分類器１４００は、ジェスチャ分類器１３００と非常に類似しうる。ジェスチャ分類器１４００は、例えば、ジェスチャ記述１３１０に対応しうるジェスチャ記述１４１０を受けるように構成されうる。ジェスチャ分類器１４００は、ジェスチャコード１３２０に対応しうるジェスチャ記述１４１０に基づいてジェスチャコード１４２０を供給するように構成される。例えば、ジェスチャ分類器１４００は、ジェスチャ分類器１３００の類推により、ジェスチャ記述によって表された特徴ベクトル（又はパラメータベクトル）と比較ジェスチャの特徴ベクトル（又はパラメータベクトル）の違いを決定し、例えばジェスチャ構成要素の数学的ベクトルのノルムを使用することにより、サイズに関して同上を評価するように構成されうる。しかし、ジェスチャ分類器１４００は、加えて、前に決定されたジェスチャから現在のジェスチャへの遷移の遷移確率を考慮するように構成されうる。遷移確率は、例えば、図１４において、Ｃi,i0によって示され、ｉ０は直前に認識されたジェスチャを示す。
【０１６１】
遷移確率は、さまざまな基準に基づいて形成されうる。異なる連続したジェスチャが異なる命令または「ワード」を示す限り、例えば、命令および／またはワードの異なるシーケンスのために異なる確率がありうる。例えば、ジェスチャが機械の異なる制御命令を示す場合、例えば、異なる命令の連続したものは異なる確率を含みうる。例えば、命令「Ｂ」が命令「Ａ」に続くという可能性は２５％でありうる。加えて、命令「Ｃ」が命令「Ａ」に続くという可能性はわずか約１０％になりうる。例えば、第１の命令「Ａ」が第１のジェスチャによって示され、命令「Ｂ」が第２のジェスチャによって示され、命令「Ｃ」が第３のジェスチャによって示される場合、第２のジェスチャが第１のジェスチャに続く可能性は、約２５％になるだろう。対照的に、第３のジェスチャが第１のジェスチャに続く可能性は、わずか約１０％にしかならない。例えば、対応する遷移確率は、量Ｃi,i0によって示されうる。
【０１６２】
加えて、身体モデルは、遷移確率Ｃi,i0を決定するのに使用されうる。例えば、ジェスチャが人の手によって生成されると仮定される場合、例えば、人の手の身体モデルが使用されうる。十分に小さく選択された特定の時間間隔で画像が取得されると仮定される場合、人が一般的には無条件に痙攣的な動きをしないことを考慮に入れると、手により形成されたジェスチャが、２つの連続した画像の取得間で無制限には一般的に変化しないと考えられうる。このように、連続した画像が充分な繰り返し速度で取得されること、および／または、無条件に痙攣的な動きがされないことが仮定される場合、「類似した」ジェスチャしか２つの連続した画像では起こらないと考えられうる。加えて、連続した画像の全く異なるジェスチャの発生が非常に可能性が低い、または、おそらく不可能でさえあると考えられうる。したがって、ジェスチャインデックスｉ０を有するジェスチャが前の画像において認識された場合、遷移確率Ｃi,i0は、ジェスチャインデックスｉを有するジェスチャの発生の確率を表す。
【０１６３】
対応する遷移確率は、さまざまな方法で考慮されうる。例えば、ジェスチャコードを決定するときに、（現在のジェスチャから始まる）遷移確率が所定の閾値以下にあるジェスチャは、完全に無視できる。換言すれば、現在のジェスチャの現在のジェスチャコードを決定するために、例えば（現在のジェスチャから始まる）遷移確率が十分に高い（例えば所定の値より高い）ようなジェスチャしか使用されないようにもできる。
【０１６４】
あるいは、全ての比較ジェスチャは、現在のジェスチャのジェスチャコードを決定するために使用されうる。しかし、また、異なる遷移確率を考慮することも可能である。
【０１６５】
このように、ジェスチャ分類のために、第２の異なるジェスチャの遷移の意味に関する確率と、あるいは、または、加えて、身体モデルの構造の範囲内の確率の両方を考慮することは可能である。
【０１６６】
「ジェスチャ記述検証」
図１５は、本発明の実施形態によるジェスチャ記述検査器のブロック図を示す。図１５に記載のジェスチャ記述検査器は、全体として１５００で示される。ジェスチャ記述検査器１５００は、ジェスチャ記述１５１０を受けて、パラメータによって表されたジェスチャ構成要素の許容されうる組み合わせをジェスチャ記述１５１０が示すかどうかを検査するように構成される。これに関連して、ジェスチャ記述検査器１５００は、図１に記載の装置１００および図２に記載の装置２００において、それぞれ、使用されうる。
【０１６７】
ジェスチャ記述が、ジェスチャ構成要素の特徴の許容できない組み合わせを表すことが認識される場合、ジェスチャ記述検査器は、例えば、ジェスチャコードが出力されるのを妨げる、あるいは、エラーを信号で伝えるなどの対応する信号を出力する。
【０１６８】
ジェスチャ記述検査器１５００は、さまざまな方法でジェスチャ記述１５１０を検査しうる。例えば、ジェスチャ記述検査器１５００は、静的ジェスチャモデルを評価するように構成されうる。静的ジェスチャモデルは、個々のジェスチャ構成要素のどの異なる相互の相対的位置関係が実際に許容可能かについて定めうる。例えば、ジェスチャが人の手によってなされると仮定される場合、人の手の個々の関節がいずれの場合においても特定の範囲内でしか動きをなすことができないことを認めるのは容易である。例えば、指の蝶番関節が１軸だけに沿って基本的に曲げられる一方で、球関節として形成される指の中手指節関節は、より多くの自由度を提供する。加えて、例えば、親指の関節は、特に大きな移動量を提供する。しかし、通常、ジェスチャの身体モデルは、例えば、可能性のあるジェスチャに関して特定の制限を定め、前記モデルは移動度を考慮に入れることは、一般に述べられうる。例えば、ジェスチャをつくるために使用された体の一部の（例えば手の）身体モデルは、どのジェスチャが動きの自由度に基づいて実際に可能であるか、そして、どのジェスチャが達成可能でないかの情報を供給する。
【０１６９】
ジェスチャ記述１５１０が身体の動きのモデルに基づいて達成可能でないジェスチャ構成要素の配置を定める場合、例えば、ジェスチャ記述検査器はエラー信号を供給しうる。
【０１７０】
あるいは、または、加えて、ジェスチャ記述検査器は、動的ジェスチャモデルを使用するときに、ジェスチャ記述１５１０によって表されたジェスチャ構成要素の位置を検査するように構成されうる。例えば、動的ジェスチャモデルは、ジェスチャ（またはジェスチャをつくる体の部分）の身体モデルでもよい。動的身体モデルは、例えば、動きのどのシーケンスが可能か、すなわち、２つの連続したジェスチャ（または連続したジェスチャ記述１５１０）間でどの遷移が可能かを定めうる。例えば、動的モデルは、ジェスチャ構成要素の最初の位置から始まって（または最初のジェスチャから始まって）、特定の時間内において、個々のジェスチャ構成要素のどの位置が可能かについて表しうる。この目的のために、ジェスチャ記述検査器は、例えば、ジェスチャ構成要素の前の位置に関する情報または前に認識されたジェスチャに関する情報を得うる。ジェスチャ記述検査器は、ジェスチャ記述１５１０によって表されるジェスチャ構成要素の現在の位置が実際に達成可能か否かに関して、（例えばジェスチャをつくっている体の部分の）身体モデルに基づいて、決定を更に下しうる。ジェスチャ記述１５１０によって表されるジェスチャ構成要素の現在の位置が、最初の位置または最初のジェスチャから始まって達成可能でない場合、ジェスチャ記述検査器は、対応する信号を（例えばエラー信号の形で）供給しうる。
【０１７１】
「データベース比較によるジェスチャ分類」
どのようにジェスチャコードがジェスチャ記述に基づいて得られうるかについての簡単な説明が、以下に与えられる。この目的で、図１６は、本発明の実施形態によるジェスチャ分類器のブロック図を示す。図１６に記載のジェスチャ分類器は、全体として１６００で示される。ジェスチャ分類器１６００は、ジェスチャ記述１６１０を受けて、それに基づいてジェスチャコード１６２０を供給するように構成される。ジェスチャ分類器１６００は、ジェスチャ記述１６１０、または、任意選択で、修正されたジェスチャ記述１６１０ａを受けるように構成されたデータベース比較器１６３０を含む。データベース比較器は、受け取ったジェスチャ記述１６１０または修正されたジェスチャ記述１６１０ａを、データベース１６５０に含まれた複数の比較ジェスチャ記述と比較するように更に構成される。データベース１６５０の比較ジェスチャ記述が、それらに関連したジェスチャコードを有する場合、例えば、データベース比較器１６３０は、例えば同定されたジェスチャコード１６２０として、比較ジェスチャ記述が、現在処理されたジェスチャ記述１６１０または修正されたジェスチャ記述１６１０ａと整合する、又は、最大の類似性を示すデータベース１６５０からの比較ジェスチャのジェスチャコードを供給しうる。
【０１７２】
このように、ジェスチャ分類器１６００は、全般的に見て、データベース比較によって、ジェスチャ記述１６１０によって表された現在処理されたジェスチャと関連したジェスチャコードを供給することができる。
【０１７３】
「動きの考慮」
本発明によるいくつかの実施形態において、ジェスチャ記述生成器は、ジェスチャの動きに関する情報を含んでいるジェスチャ記述を供給するように構成されうる。あるいは、ジェスチャ分類器は、ジェスチャ記述生成器によって供給されたジェスチャ記述から、ジェスチャの動きに関する情報を抽出するように構成されうる。
【０１７４】
いずれの場合においても、ジェスチャ分類器は、ジェスチャコードを決定するときに、ジェスチャ領域の動きを考慮するように構成されうる。ジェスチャ分類器は、このように、ジェスチャの動きのさまざまな状態を識別するように構成されうる。
【０１７５】
動きの状態の判定は、さまざまな方法で遂行され、例えば、専用の動き判定手段によって、または、ジェスチャ記述生成器によって、または、ジェスチャ分類器によって遂行されうる。
【０１７６】
一実施形態において、ジェスチャの動きの状態は、例えば、時間における異なる点において相互に対応するジェスチャ構成要素の位置パラメータの比較に基づいてもたらされる。例えば、相互に対応するジェスチャ構成要素の位置パラメータは、最初に少なくとも２つの異なる時点で決定されうる。このように、ジェスチャ構成要素は、それと関連する第１の時点で同定された選択されたジェスチャ構成要素のために第２の時点で同定されうる。これに関連して、その位置が選択されたジェスチャ構成要素の位置の十分近くに来るジェスチャ構成要素は、第２の時点のために、同定される。このように、選択されたジェスチャ構成要素および第２の時点のために同定されたジェスチャ構成要素は、互いに対応するとみなされる。したがって、選択されたジェスチャ構成要素の位置と第２の時点のために同定された対応するジェスチャ構成要素の位置との間の位置の違いは、位置における変化に関する情報、そして、このように、動きに関する情報としてみなされうる。
【０１７７】
２つの時点の間の動きに関する情報は、異なるジェスチャ構成要素のために決定されうる。こうして、異なるジェスチャ構成要素の動きに関する情報は、利用できる。それに基づいて、例えば、異なるジェスチャ構成要素の平均の動きは、決定されうる。ジェスチャ構成要素のこの平均の動きは、全体のジェスチャの動きに関する情報として解釈されうる。
【０１７８】
あるいは、または、加えて、異なるジェスチャ構成要素が異なる方向へ移動するかどうかを決定しうる。この場合には、例えば、そこから回転の動きを推測しうる。
【０１７９】
したがって、全般的に見て、ハフ変換器によって供給された、ジェスチャ構成要素の位置に関する情報が、ジェスチャの動きに関する情報を得るために評価されうることが述べられうる。
【０１８０】
あるいは、または、加えて、領域情報は、ジェスチャの動きに関する情報を得るために評価されうる。例えば、ジェスチャ領域の領域重心の位置の時間的推移は、動き情報を得るために評価されうる。
【０１８１】
あるいは、または、加えて、例えば、図６ａ〜６ｃによって説明されたように、さまざまな方向の（又は、さまざまな方向に沿った）ジェスチャ領域の運動量は、決定されうる。第１の方向の（例えばｘ方向の、および／または、画像行に沿った）、および、第２の方向の（例えばｙ方向、および／または、画像列に沿った）ジェスチャ領域の運動量は、決定されうる。このように、例えば図６ａ〜６ｃに記載の運動量ｍxおよびｍyは、決定されうる。ジェスチャ領域が円形から外れる場合、ｍxおよびｍyは一般的に異なる。また、ｍxとｍyの比率は、一般的にジェスチャ領域の回転に応じて変化する。経時的なｍxおよびｍyの比率の変化（または経時的なｍxおよびｍyの差の変化、または、経時的なｍxおよびｍyに基づく他の量の変化）は、例えば、動き情報を得るために使用されうる。
【０１８２】
動き情報（それは、例えば、ジェスチャ領域の、または、同上の領域の重心の線速度に関する情報、および／または、回転速度に関する情報、および／または、ジェスチャ領域の時間的変化に関する情報を含みうる情報）は、ジェスチャ分類において、さまざまなジェスチャを識別するために、任意選択で評価されうる。例えば、動き情報は、ジェスチャ記述ベクトルにも含まれうるし、例えば、データベース比較において考慮されうる。
【０１８３】
任意選択で、動き情報の時間的経過さえ、（例えば、異なる時点で決定された動き情報の形で）ジェスチャ記述ベクトルに含まれうる。従って、動きの時間的経過は、ジェスチャ分類において考慮されうる。
【０１８４】
「ハフ変換」
弧（例えば円弧または楕円弧）を同定するためのハフ変換を実行する際のアプローチについて、以下に説明する。様々な種類のハフ変換が使用されうるというこの点に留意されたい。
【０１８５】
例えば、パラメータ化された曲線形状は、ハフ変換によって、画像においてかなり一般的に同定されうるし、そして、加えて、パラメータ化された曲線のパラメータは決定されうる。例えば、特定のパラメータを有する円弧または楕円弧の細部を考える場合、例えば、特定の半径を有するこの種の円弧の中心が（前記中心は所定の点を通過する）、どこに位置づけられうるかについてのさまざまな可能性がある。逆にいえば、特定の点が（異なる半径および異なる中心の）異なる円弧に位置づけされると述べられうる。
【０１８６】
ハフ変換を実行することによって、周知の方法で画像の完全な円および楕円および円弧または楕円弧の細部を同定しうる。これに関連して、例えば、円弧の細部（例えば左に開いた円弧の細部、又は右に開いた円弧の細部、又は上方に開いた円弧の細部、又は下方に開いた円弧の細部）は、パラメータ化された曲線としてみなされうる。
【０１８７】
ハフ変換を実行するときに、各ピクセルは、それと関連した、このピクセルが対応するパラメータを含んでいる円弧の細部に位置づけられているかについての情報を有する。ここで、前記細部は、右に開いている（または左に開いている、または上方に開いている、または下方に開いている）。したがって、ジェスチャ構成要素は、例えば異なる向きの円弧（例えば完全な円の細部）または楕円弧（例えば完全な楕円の細部）の形で、認識され、識別され、そして、パラメータにより表されうる。
【０１８８】
従来のハフ変換を実行するときに、例えば、ピクセルはそれに関連した複数のパラメータの組を有しうる。半円を同定するためのハフ変換を実行するときに、例えば、ピクセルごとに以下の問いが問われる：その点は（例えば既定の向きの）どの半円上にあるか。換言すれば、その問いは、与えられたピクセルを通って伸びている（例えば既定の向きの）半円の中心がどこにあるかに関して解決することになる。第１の半円の半径が既定である場合、与点を通って伸びている（所定の向きの）半円の中心もまた、半円（前記半円は第１の半径を含む）に位置決めされる。別の半円の半径を特定する場合、（既定の向きの）半円の中心は別の半円（前記別の半円は前記別の半径を含む）に位置決めされうる。
【０１８９】
ハフ変換から知られているように、可能性のある異なるパラメータの組合せ（半円の半径および中心の座標）は、集積されうる。ハフ変換からよく知られているように、処理は全てのピクセルに関して遂行されうる。このように、ハフ変換を使用するときに、半円（または円あるいは楕円曲線の他の細部）もまた、直ちに同定されうる。
【０１９０】
「ハフ変換−並列ハフ変換」
例えば円弧および楕円弧の細部を認識するために使用されうる、いわゆる「並列ハフ変換」を実行するためのアプローチについて、以下に説明する。
【０１９１】
この目的のために、図１７ａは、パターン認識手段を通してグラフィック画像を実行するためのアプローチの図解を示す。具体的には、図１７ａは、後に図１８で示される（ハフ領域またはハフ配列とも呼ばれる）ハフ変換手段１８００を通して列ごとに実行される画像またはラスタ画像を示す。
【０１９２】
これに関連して、図１７ａは、複数のラスタ行１７２０および複数のラスタ列１７３０からなるラスタ画像１７１０を示す。例えば、画像１７１０は、画像１１０、画像２１０、画像１１０の前処理されたバージョン２３２または画像の分類されたバージョン２４２でありうる。
【０１９３】
加えて、例えば各場合における５つのラスタ列１７３０のグループ１７４０が示され、各場合におけるその５つのラスタ列は、信号１８１２、１８１４、１８１６の形で並列にハフ変換手段１８００に同時に供給されると仮定される（下で説明される）。
【０１９４】
図１７ｂは、並列の部分信号へのラスタ画像変換の間、出現する時間信号の図解を示す。図１７ｂの図解は、全体として１７５０で示される。図解１７５０は、複数の非アクティブのラスタ点又はピクセル１７６２、および、ハッチングでマークされた複数のアクティブのラスタ点又はピクセル１７６４を含んでいるラスタ画像を示す。アクティブのラスタ点又はピクセル１７６４は、例えば、曲線形状、例えば円弧または楕円弧の細部を表し、前記細部は「上方に開いている」。上ですでに説明されたように、これに関連したラスタ画像１７６０は、複数のラスタ行１７７０および複数のラスタ列１７７２を含む。時間信号が、例えば７つのラスタ列のグループを含んでいる画像細部１７８０に基づいて形成されるとも仮定される。例えば、第１の時間信号１７８２は、ラスタ列のグループ１７８０に含まれた第１のラスタ列１７８４と関連している。これに関連して、ラスタ画像１７６０が関連するラスタ列１７８４に沿って行ごとにスキャンされるという点で、時間信号１７８２は出現する。同様に、ラスタ列のグループ１７８０からの第２のラスタ列１７８８が行ごとにスキャンされるという点で、第２の時間信号１７８６は出現する。時間曲線を熟視することで、スキャンしている方向に表された状態で、ラスタ画像１７６０の同じラスタ行に置かれたアクティブのラスタ点が、結果として時間信号１７８２、１７８６、１７９０上に同じアクティブパルスとなることが明白に分かる。水平線、すなわちラスタ行内で伸びている線は、このように時間信号１７８２、１７８６、１７９０上の同時パルスによって、それ自体、時間信号１７８２、１７８６、１７９０上に感知される。しかし、線の曲がった段は、それ自体は時間信号１７８２、１７８６、１７９０上の時間的にオフセットしたパルスに感知される。
【０１９５】
図１８は、ハフ変換を実行するための特に有利な手段を示す。これに関連して、ハフ変換を実行するための手段１８００は、複数のカスケードステージ１８１０を含み、それによって、いくつかの信号１８１２、１８１４、１８１４は並列に転送される。ステージは、信号ごとに、遅延素子１８２０（また、Ａとも称される）またはバイパス１８２４（また、Ｂとも称される）を含む。加えて、信号は、ステージの出力で、加算素子１８３０に供給され、前記加算素子はまたＣとも称される。ここの加算素子は、好ましくは問題となっているステージの出力で同時にいくつの信号がアクティブであるかを確定するように構成される。このように、いわゆる行総計は加算素子１８３０の出力１８３２に存在し、前記行総計はいくつの信号が問題となっているステージの出力で同時にアクティブであるかについて指し示す。行総計１８３２は、それから、行総計１８３２を既定の閾値と比較している比較器１８３４に供給されうる。行総計１８３２が既定の閾値を上回る場合、このことは少なくとも所定の数の信号が各ステージにおいてアクティブであることを意味する。換言すれば、各ステージに、各ステージの少なくとも所定の数の信号が同時にアクティブであるという点を特徴とした、少なくともほぼ、「直線」がある。比較器１８３４の出力信号は、そこにおいて遅延素子１８３６に供給される。いくつかの遅延素子１８３６は、それぞれがステージ１８１０の比較器１８３４の出力と接続されており、遅延素子１８３６の出力信号がその後の遅延素子１８３６の入力に供給されるように直列になっている。
【０１９６】
信号１８１２、１８１４、１８１６と比較器１８３４の出力信号の両方が計時された方法で送られるように、遅延素子１８２０、１８３６は計時された方法で作動することは更に指摘すべきことである。信号１８１２、１８１４、１８１６と比較器１８３４の出力信号は、構造の観点から、並列に、および、同方向に転送されるが、ステージ１８１０において信号１８１２、１８１４、１８１６を転送するために使用されるのが遅延素子１８２０か、それともバイパス１８２４かに応じて、個々のステージの信号１８１２、１８１４、１８１６は異なる程度に遅れる。しかし、複数の信号１８１２、１８１４、１８１６の中心信号が比較器１８３４の出力からの信号として等しい速さで複数のステージを通過し転送されることが好ましい。中心信号はステージの各々において等しく遅れることが好ましく、そして、比較器１８３４の出力信号は一定の遅延を有してステージを通過して転送されることが好ましい。好ましくは、中心信号は、第１の信号１８１２および最後の信号１８１４との間のほぼ中間に位置付けされる、すなわち、それは、ハフ変換手段１８００に供給された画像細部の中心にラスタ行を表す、または、画像細部の幅の最大２５％分を画像細部の中央から離した間隔で置かれる。ここで画像細部の幅は、ハフ変換手段１８００に同時に供給されるラスタ行またはラスタ列の数によって定義される。
【０１９７】
構造的な記述に基づいて、パターン認識手段１８００の動作モードについて、以下に更に詳細に説明する。これに関連して、画像細部が並列な時間信号１８１２、１８１４、１８１６の形でハフ変換手段１８００に供給されると仮定される。異なる時間信号１８１２、１８１４、１８１６が、それらが個々のステージを通過するときに、異なる程度に遅れるように、遅延素子１８２０またはバイパス１８２４は構成される。遅延素子１８２０またはバイパス１８２４におけるスイッチングによって、その遅延は設定され、そうすると、曲がった曲線形状（好ましくは、円形に曲がった曲線形状または、楕円の形で曲がった曲線形状）は、一つ以上のステージ１８１０を通過した後にまっすぐになる。換言すれば、ハフ変換手段によって処理された画像細部の曲がった曲線形状は、個々の信号１８１２、１８１４、１８１６が異なる時点でアクティブであるという結果を生じる。しかし、最適に遅延素子１８２０および／またはバイパス１８２４を設定することによって、信号１８１２、１８１４、１８１６が異なった速さで個々のステージを通過し、結果として、ステージ１８１０の特定数を通過した後、信号１８１２、１８１４、１８１６に基づいて転送された理想的には全ての信号がステージの出力で同時にアクティブであることが成し遂げられる。この場合、特定のステージにおいて特に大きい行総計が生じる。そして、前記特に大きい行総計が、対応する合計手段１８３０によって算出される。この種の大きい行総計の発生は、問題となっているステージの比較器１８３４がアクティブ信号を出力するということにつながり、それは遅延素子１８３６のカスケードを介してハフ変換手段の出力１８４０に再度転送される。このように、時間信号１８１２、１８１４、１８１６の形でハフ変換手段１８００に入力される画像細部の曲線形状の位置は、ハフ変換手段１８００の出力１８４０で、出力信号のアクティブの時間的位置から割り出されうる。
【０１９８】
信号１８１２、１８１４、１８１６からの所定の信号（また、中心信号とも呼ばれる）が遅延素子１８３６のカスケードによって転送される比較器１８３４の出力からの出力信号と等しい速さでハフ変換手段１８００のステージ１８１０を通過することが好ましい点には更に留意すべきである。換言すれば、入力信号１８１２、１８１４、１８１６のうちの少なくとも１つは、並列に、そして、比較器１８３４の出力信号と同速度で、広がる。このように、ハフ変換手段１８００の出力１８４０に存在し、そして、遅延素子１８３６のカスケードにおいて通過された比較器１８３４のそれらの信号に基づく出力信号が、入力信号１８１２、１８１４、１８１６の曲がった線セグメントの発生の時点の方向指標および／または位置を伝えることが達せられうる。ここで、ハフ変換手段１８００の出力１８４０の出力信号のアクティブの発生時点は、曲がった線形が入力信号１８１２、１８１４、１８１６の形でハフ変換手段に入力された時点および／または位置に関する指標を供給する。信号１８１２、１８１４、１８１６のまっすぐになった曲線形状の発生の時点により、明らかに、信号１８１２、１８１４、１８１６の基となっているラスタ画像の曲がった曲線形の空間位置の直接の推測が可能となる。
【０１９９】
加えて、比較器１８３４の出力信号と同様に信号１８１２、１８１４、１８１６のうち少なくとも一つがステージ１８１０を等しい速さで伝わることを特徴とする示された配置において、曲線の正確な形、すなわち、例えば曲がった曲線における曲率半径は、いずれのステージ１８１０において比較器１８３４がアクティブとなるかに影響を与えるのみであることは、留意すべきである。しかし、示された配置における曲がった曲線形状の正確な形は、ハフ変換手段１８００の出力１８４０におけるアクティブ出現の時点に影響を与えない。
【０２００】
このように、ラスタ画像（またはその細部）が異なる速さでハフ変換手段１８００のいくつかのステージを通過する複数の並列信号に変換される点で、図１８に示されたハフ変換手段１８００が、非常に効率的な方法で、ラスタ画像の曲がった曲線形状の位置を確定することに適していることが述べられうる。ステージ１８１０の出力で列の総計を形成することによって、少なくとも所定の数の信号がそのステージの出力で同時にいつアクティブであるかを認識しうる。そして、それは当初曲がっていた曲線形状（例えば、ほぼ円、又は、ほぼ楕円）が「まっすぐになった」ことを示す。
【０２０１】
好ましくは、遅延素子１８２０またはバイパス１８２４の適切な選択によって、ハフ変換手段１８００は、第１の楕円点（例えば第１の方向の極値点）、第２の楕円点（例えば第１の方向とは反対方向の極値点）、第３の楕円点（例えば第２の方向の極値点）、または、第４の楕円点（例えば第２の方向とは反対方向の極値点）において楕円を近似しうる信号１８１２、１８１４、１８１６によって表されたこの種の曲線形状をまっすぐにするように構成される。加えて、第１の楕円点、第２の楕円点、第３の楕円点、または、第４の楕円点で楕円を近似しうるこの種の曲線形状しかまっすぐにならないことが好ましい。このように、図１８に記載のハフ変換手段１８００は、第１の向きを有する（例えば、「左方へ開いた」）曲がった線セグメント（略して「弧」と称される）、第２の向きを有する（例えば、「右方へ開いた」）曲がった線セグメント、第３の向きを有する（例えば、「下方へ開いた」）曲がった線セグメント、または、第４の向きを有する（例えば、「上方へ開いた」）曲がった線セグメントを同定するのに適している。出力信号がハフ変換手段１８００の出力１８４０に存在する時点は、信号１８１２、１８１４、１８１６が基にしているラスタ画像の同定された曲線形状（または線セグメントまたは弧）の位置（すなわち異なる向きを有する曲がった線セグメントのパラメータ）を表す。
【０２０２】
ハフ変換手段１８００の時間信号１７８２、１７８６、１７９０が入力信号１８１２、１８１４、１８１６として供給され、そして、信号１８１２、１８１４、１８１６がハフ変換手段１８００の個々のステージ１８１０において異なる程度に遅れると仮定される場合、時間信号１７８２、１７８６、１７９０の遅延の異なる程度がラスタ画像１７６０のディストーションに対応し、それにより、曲がった曲線形状（「弧」）は曲げられて直線に変えられうることは明らかになる。しかし、時間信号１７８２、１７８６、１７９０のいくつかの同時のアクティブに対応する直線は、上で説明されたように、ハフ変換手段１８００で認識されうる。
【０２０３】
「ハフ変換−参照曲線」
図１９は、本発明の実施形態によるパターン認識手段の利用のための典型的な参照曲線の図解を示す。換言すれば、図１９は、発明のパターン認識手段の利用のための参照曲線形状の２つの例の図解を示す。図１９の図解は、全体として１９００で示される。
【０２０４】
第１の図解１９１０は、ラスタ画像の形で、第１の曲率半径ｒ1を有する円（または楕円）曲線の部分（または細部）を近似している第１の参照曲線形状を表す。第２の図解１９２０は、ラスタ画像の形で、第２の曲率半径ｒ2を有する円（または楕円）の部分（または細部）に近似している第２の参照曲線形状を表し、そして、その第２の曲率半径ｒ2は、第１の曲率半径ｒ1より大きい。加えて、第３の図解１９３０は、ラスタ画像の形で、第３の参照曲線形状を示し、そして、それはまた、第３の曲率半径ｒ3を有する円（または楕円）の線の部分又は細部を表す。第３の曲率半径ｒ3は、第１の曲率半径ｒ1より小さい。このように、図１９の３つの図解１９１０、１９２０、１９３０は、例えば、ハフ変換器１３０において、または、輪郭線決定器２５０において、パターン認識手段の利用のための３つの可能性のある参照曲線形状を表す。換言すれば、ハフ変換器１３０および／または輪郭線決定器２５０は、例えば、ラスタ画像において、または、ラスタ画像の処理されたバージョンにおいて（例えば画像１１０において、または、画像または画像細部１４２において）、図１９の図解１９１０、１９２０、１９３０に示された３つの参照曲線形状の一つ以上を認識するように、そして、それ／それらをジェスチャ構成要素（弧又は曲がった線セグメント）と同定するように構成されうる。加えて、パターン認識手段またはハフ変換器は、位置パラメータによってラスタ画像または画像細部において認識された参照曲線形状の位置を表して、そして、例えば、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１３２を使用するときに、または、輪郭パラメータ２５２の形で、前記位置パラメータを更なる処理に利用可能にするように構成されうる。
【０２０５】
図１９によって表された参照曲線は、両方ともパラメータの集積を使用している従来のハフ変換の基礎として役立つことができて、並列ハフ変換において使用されうる。
【０２０６】
「ハフ変換−指先の例１」
図２０ａは、上方に向きを定められた指先の輪郭線を含んでいる典型的な画像細部の略図を示す。図２０ａに記載の画像細部は、全体として２０００で示される。
【０２０７】
ラスタ画像２０００は、複数のラスタ行２０１０ａ〜２０１０ｋおよび複数のラスタ列に２０１２ａ〜２０１２ｍを含む。指先の輪郭線に属しているピクセルはハッチングで示される、そして、他のピクセルはハッチングなしで示される。画像２０００は、画像１１０および／または画像２１０の細部とみなされうる、または、この種の画像の前処理されたバージョンの細部でありうる。ハフ変換器（例えばハフ変換器１３０または輪郭線決定器２５０）は、例えば、上方へ開いた弧（例えば完全な円弧または楕円弧の対応する細部）、下方へ開いた弧、左方へ開いた弧、および／または、右方へ開いた弧を、そこに同定するために画像２０００を処理しうる。
【０２０８】
この種の弧の細部の同定は、例えば、演算のモードおよび構造が図１７ａ、１７ｂ、１８および１９によって説明された並列ハフ変換器を使用することにより遂行されうる。あるいは、対応する弧もまた、ハフ変換の他の構想を使用して同定されうる。
【０２０９】
換言すれば、ハフ変換器は、例えば、比較曲線１９１０、１９２０、１９３０のうちの１つが画像２０００に存在するかどうかを確定するように構成されうる。これに関連して、ハフ変換器は、例えば、異なる向きの弧を識別するために、さまざまな向きにおいて画像を処理しうる、あるいは、異なる向きの比較曲線を使用しうる。
【０２１０】
本実施例では、ハフ変換器は、画像２０００において、（開きの方向を除いて）参照弧１９２０に対応する下方に開いた弧があると認識しうる。このように、ハフ変換器は、画像領域２０２０に存在する弧を同定しうるし、一つ以上の位置パラメータによってそれを表しうる。例えば、ハフ変換器は、画像領域２０２０に存在する弧の極値点Ｐ３が第２の行２０１０ｂおよび第７の列２０１２ｇに位置するという事実に関する情報を供給しうる。
【０２１１】
このように、ハフ変換器は、全体として、同定されたジェスチャ構成要素（下方へ開いた、画像領域２０２０に存在する弧）に関する情報、すなわち、例えば（下方へ開いた）向きについての、そして、（例えば、画像行および／または画像列によって表された）極値点の、または、中心の位置についての情報を供給しうる。
【０２１２】
このように、ハフ変換器は、画像２０００において示された指先の位置に関する情報を全体として供給しうる。
【０２１３】
「ハフ変換−指先の例２」
図２０ｂは、右上を指さしている指を示している画像細部の略図を示す。図２０ｂに記載の画像細部は、全体として２０５０で示される。画像領域２０７０は、例えば、下方へ開かれており、極値点Ｐ５を含んでいる弧を含み、そして、左方へ開かれた弧は画像領域２０８０に存在する。弧は、さらにまた、ハフ変換器によって認識されうる。したがって、ハフ変換器は、画像領域２０８０に存在する弧の極値点Ｐ５ａの位置に関する情報を供給しうる。
【０２１４】
このように、ハフ変換器が、画像において、および／または、画像細部において、および／または、画像の前処理されたバージョンにおいて、弧（例えば完全な弧の細部）をどのように認識しうるか、そして、対応するパラメータ示度（例えば向きおよび極値点の位置）によって、それらをどのように表しうるかが、図２０ａおよび２０ｂから理解されうる。このように、ハフ変換器は、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報１３２または輪郭パラメータ２５２を供給しうる。
【０２１５】
「記号的アフィン写像」
以下に、どのように記号的アフィン写像がジェスチャ記述生成器１４０によって、または、ジェスチャ分類器１５０によって（および／または、ジェスチャ記述生成器２７０によって、または、ジェスチャ分類器２８０によって）実行されうるかについての説明が与えられる。
【０２１６】
基本的に、３つの異なる種類の記号的アフィン写像は、可能である。
・シフト
・回転
・スケーリング
【０２１７】
ジェスチャ記述生成器１４０またはジェスチャ分類器１５０は、例えば、いくつかのジェスチャ記述を（例えばデータベース１６０からの比較ジェスチャ記述１６２との比較のために）生成しうる。そして、それは、幾何学的な意味で、相互に類似した輪郭線を表し、アフィン写像によって互いに関連して変えられる。
【０２１８】
「記号的アフィン写像−シフト」
まず、シフトについて以下に説明する。最初のジェスチャ記述から始まって、例えば、個々のジェスチャ構成要素のための全ての位置パラメータ（例えばｘ座標およびｙ座標）がいずれの場合においても同じように変えられるという点で、シフトされたジェスチャ記述は生成されうる。換言すると、例えば、特定の予め定義された値が、（それらが輪郭線に属するので、ジェスチャ記述の生成において考慮される）ジェスチャ構成要素の全ての位置パラメータに加算、または、減算される。例えば、特定値が、ｘ方向の位置パラメータに加算されうる。あるいは、または、加えて、（別の）特定値は、ｙ方向の位置パラメータに加算、または、減算されうる。このように、シフトは、ジェスチャ構成要素の位置パラメータの単純な変化によって遂行されうる。
【０２１９】
いくつかの実施形態では、その位置は規格化されうる。これに関連して、一つ以上の任意の領域パラメータは、評価されうる。
【０２２０】
「記号的アフィン写像−回転」
回転の機能について、以下に説明する。これに関連して、図２１について述べる。図２１は、循環的にジェスチャ記述を順に回転することによるアプローチの略図を示す。最初のジェスチャ記述は、図２１の２１１０で示される。ここから始まって、一つ回転したジェスチャ記述２１２０は、第１の循環的回転によって得られる。更なる循環的回転によって、二つ回転したジェスチャ記述２１３０は得られる。図２１から分かるように、個々のジェスチャ構成要素は、循環的に回転される。循環的な回転の方向は、異なるように選択されうる。基本的に、ジェスチャ記述が各場合において更に回転されることになるジェスチャ構成要素の数はランダムにも選択されうる。循環的に回転されたジェスチャ記述２１２０、２１３０は、最初のジェスチャ記述２１１０によって表されたジェスチャに関して回転されたジェスチャを表す。一実施形態において、最初のジェスチャ記述２１１０と（一つ以上の）循環的に回転されたジェスチャ記述２１２０、２１３０は、データベースに格納された比較ジェスチャ記述と比較されうる。
【０２２１】
適切な回転を特定するために、一つ以上の領域パラメータは、任意選択で使用されうる。例えば、領域パラメータは、ジェスチャ領域がどの方向において最大の範囲を有するかについて表しうる。この情報は、最初のジェスチャ記述が回転されることになる角度（前記角度は、例えば、多くのジェスチャ構成要素によって表される）を特定するために使用されうる。
【０２２２】
「記号的アフィン写像−スケーリング」
ジェスチャ記述のスケーリングについて、以下に説明する。ジェスチャ記述のスケーリングは、例えば、最初のジェスチャ記述から始まったサイズ決定パラメータのスケーリングを含むが、形状決定パラメータは不変のままである。
【０２２３】
例えば、直線については、長さパラメータはスケールされるが、方向パラメータは不変のままでありうる。円または円の細部の記述に関しては、半径パラメータだけは変化するが、その一方で、角度パラメータまたは方向パラメータは不変のままである。
【０２２４】
したがって、例えば拡張中心から離れた、または、拡張中心方向への拡張という意味において、位置パラメータ（直線の始点、直線の終点、円の中心または円の極値点）をスケールすることもまた可能である。
【０２２５】
図２２は、ジェスチャ記述のスケーリングのためのアプローチの略図を示す。最初のジェスチャ記述は、２２１０で示される。一回スケールされたジェスチャ記述は、２２２０で示される。二回スケールされたジェスチャ記述（または異なってスケールされたジェスチャ記述）は、２２３０で示される。上で説明されたように、例えば、円の半径パラメータおよび直線セグメントの長さパラメータがスケーリングファクタ（例えば１、２）を使用してスケールされるという点で、スケールされたジェスチャ記述２２２０、２２３０は、最初のジェスチャ記述２２１０と異なる。最初のジェスチャ記述２２１０およびスケールされたジェスチャ記述２２２０、２２３０は、データベースが提供している比較ジェスチャ記述とジェスチャ分類器によって比較されうる。
【０２２６】
「アプリケーション１」
ジェスチャ認識のための本発明装置の１つの考えられるアプリケーションについて図２３を参照して以下に説明する。図２３に記載の装置は、全体として２３００で示される。
【０２２７】
装置２３００は、例えば（２３１０で示された）カメラの形で、画像取得手段を含む。画像取得手段２３１０は、その画像取得手段によって取得された画像を表している画像信号２３１２を供給する。装置２３００は、例えば、本明細書において説明されたジェスチャ認識器の一つでありうるジェスチャ認識器２３１０を更に含む。ジェスチャ認識器２３１０は、例えばジェスチャコードの形で、画像内に認識されたジェスチャを表している情報２３２２を、画像を表している画像信号２３１２に基づいて供給するように構成される。情報２３２０は、デバイス２３３０が制御されるための制御情報として役立つために制御されるデバイス２３３０に供給されうる。
【０２２８】
このように、制御されるデバイス２３３０は、例えばジェスチャ認識器２３２０によって認識されたジェスチャに基づいて、異なる状態に設定されうる。第１のジェスチャが認識される場合、これは、制御されるデバイス２３３０による第１の命令として、制御信号２３２２に基づいて理解されうる。しかし、第２のジェスチャが第１のジェスチャとは異なることを認識される場合、これは、制御されるデバイス２３３０による第２の命令として理解されうる。このように、制御されるデバイス２３３０の機能は、ジェスチャ認識器２３２０によって認識されたジェスチャに基づいて制御され、そして、異なるジェスチャが制御されるデバイス２３３０のための異なる命令を示すことが全体として述べられる。
【０２２９】
「アプリケーション２」
本発明による別の実施形態について、図２４を参照に以下に説明する。図２４は、本発明の実施形態によるカメラを制御する装置のブロック図を示す。図２４に記載の装置は、全体として２４００で示される。装置２４００は、画像信号２４１２を供給するように構成されたカメラ２４１０を含む。装置２４００は、本明細書において説明されたジェスチャ認識器に対応するジェスチャ認識器２４２０を更に含む。例えば、ジェスチャ認識器２４２０は、画像信号２４１２に基づいて、例えば、位置決め信号２４２２として用いられうるジェスチャコードを供給するように構成される。例えば、位置決め信号２４２２は、カメラ２４１０のチルトおよび／またはパンを遂行するのに利用されうる。このように、例えば、画像信号２４１２によって表された画像において認識されたジェスチャに応じて、カメラ２４１０のチルトおよび／またはパンは、遂行されうる。このように、全体として、ジェスチャは、カメラ２４１０の位置合わせを制御するために使用されうる。あるいは、または、加えて、例えば、速写、ズーム機能、露光パラメータの設定など、カメラの別の機能は、制御されうる。
【０２３０】
「方法１」
方法の記載について、以下に与える。図２５は、本発明の実施形態による画像のジェスチャを同定する方法のフローチャートを示す。図２５に記載の方法は、全体として２５００で示される。
【０２３１】
方法２５００は、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報を得るために、画像内の、または、画像の前処理されたバージョン内の弧を、同定されたジェスチャ構成要素と同定するためにハフ変換を実行するステップ２５１０を含む。
【０２３２】
その方法は、加えて、同定されたジェスチャ構成要素に関する情報を使用するときに、ジェスチャ記述を生成するステップ２５２０を含む。
【０２３３】
方法２５００は、比較の結果として、認識されたジェスチャのジェスチャコードを供給するために、それらと関連したジェスチャコードを有する複数の比較ジェスチャ記述と、ジェスチャ記述を比較するステップ２５３０を更に含む。
【０２３４】
方法２５００は、本発明装置に関して本明細書において説明された全ての特徴および機能によって、任意選択で補充されうる。
【０２３５】
「方法２」
ジェスチャを同定する別の方法は、図２６を参照に以下に簡潔に述べられる。図２６に記載の方法は、全体として２６００で示される。方法２６００は、全体として、画像２６１０に基づいてジェスチャ識別子２６１２を供給するように構成される。第１の（任意選択の）ステップ２６２０において、方法２６００は、有用な情報を伝えている画像領域を選択することを含む。このように、例えば、画像領域２６２２は、同定されうる。更なるステップ２６３０において、方法２６００は画像領域２６２２（または画像２６１０）のピクセルを同定することを含む。ここで、前記ピクセルはジェスチャに属する。こうして、同定されたピクセルを表す情報２６３２は利用できる。同定されたピクセルに関する情報２６３２に基づいて、既定の形状（例えば異なる開き方向の弧）の輪郭線部分は、輪郭線部分を表す輪郭パラメータを得るために、更なるステップ２６４０において同定されうる。このように、例えば輪郭線部分を表す輪郭パラメータ２６４２は得られる。加えて、更なるステップ２６５０において、同定されたピクセルによって定められた領域の特性を表す一つ以上の領域パラメータは、得られうる。こうして、領域パラメータ２６５２は、利用できる。更なるステップ２６６０において、例えば、画像に含まれたジェスチャは、同定されうる。その分類は、例えば、複数の比較パラメータの組と、少なくとも一つの領域パラメータおよび少なくとも一つの輪郭パラメータを含んでいるパラメータの組を比較することによって遂行されうる。この状況において、最も可能性のある整合、または少なくとも充分な整合が存在する比較パラメータの組のうちの１つが同定されうる。ジェスチャ識別子２６１２は、このように、比較パラメータの組のうちのいずれが最も現在のパラメータの組に対応するかに応じて供給されうる。
【０２３６】
加えて、方法２６００は、本明細書において説明される全ての機能によって補充されうる。
【０２３７】
「実施変形例」
本発明装置および本発明方法は、ハードウェアにおいて、または、ソフトウェアにおいて実行されうる。実施は、対応する方法が実行されるように、プログラミング可能な計算機システムと協動しうる電子的に読み込み可能な制御信号を有する例えばディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリなどのデジタル記憶媒体上でありうる。
【０２３８】
通常、本発明はまた、このように、コンピュータ・プログラム製品がコンピュータ上で動作するときに、本発明方法を実行するための、機械で読み取り可能なキャリアに格納されたプログラムコードを有するコンピュータ・プログラム製品に存する。
【０２３９】
換言すれば、本発明は、コンピュータ・プログラムはコンピュータ上で動作するときに、本発明方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータ・プログラムとして実現されうる。
【０２４０】
次に、本発明によるいくつかの別の実施形態について説明する。
【０２４１】
「更なる実施形態１」
一実施形態において、本発明構想は、データストリームから情報を抽出し、そして、発見されたパターンを解釈する、画像または動画記録のための方法および装置である。例えば、本方法および本装置は、文字を認識するのに役立つ。アプリケーションの具体的事例において、文字は、異なる手の位置によって生成されたジェスチャでありうる。例えば、手（または両手）のポーズは、カメラによって記録される。マルチステージ処理方法において、本方法および本装置は、現存のビデオシーケンス（フレーム）または個々の画像を処理して、そこからジェスチャを抽出する。前処理ステージは、例えば、皮膚の色と関連している、画像の分割およびピクセルの分類である。画像は、例えば、皮膚色のピクセルおよび非皮膚色のピクセルに分離される。
【０２４２】
例えば、次のステップにおいて、本方法は、輪郭線抽出アルゴリズムと結合される。このように、情報は、領域情報としても、そして、輪郭パラメータとしても存在する。例えば、重心、伸び、および／または、水平および垂直方向の広がりなどの領域パラメータ、角運動量、および／または、偏心は、その領域から決定される。分類アルゴリズムは、例えば、ジェスチャが特定のジェスチャクラスと関連付けている分類アルゴリズムによって、前記パラメータに適用される（これはマッチ・ファインディング又はマッチングとも称される）。
【０２４３】
例えば、「ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅ」と呼ばれる装置またはコンピュータ・プログラムなどの形状抽出器、又は、ランレングス符号化方法は、輪郭線抽出器として使用される。発見されたランレングス符号、および／または、空間位置ｘ＿ｉ、ｙ＿ｉにより各場合において定められた、発見された線セグメントの、および、局所勾配および／または曲率の要素からなる組が、例えば、分類アルゴリズムによって、格納されたパターンデータの組と照合される。
【０２４４】
「アプリケーションの可能性」
本発明によるいくつかの実施形態は、例えばラジオまたはテレビ受像機のなどの各種デバイスの遠隔制御のために使用されうる。本発明による実施形態は、例えば、障害者あるいは高齢者（「高齢者世代」）を援助するために使用されうる。本発明による全ての実施形態は、工業設備を制御するために使用されうる。かなり一般的に、本発明による実施形態は、人と機械の相互のやりとりを改善するために使用されうる。
【０２４５】
本発明によるいくつかの実施形態は、このように、文字および／またはジェスチャ認識のための普遍的に適用可能な方法と装置を供給する。
【０２４６】
「本発明に関する更なる考え」
本発明によるいくつかの実施形態において、本明細書において説明された、ジェスチャ認識のためのエッジ検出方法のアプリケーションは、特に重要である。
【０２４７】
しかし、他の実施形態において、わずかに修正されたエッジ検出方法は、使用されうる。
【０２４８】
本発明によるいくつかの実施形態において、グラフィックモデル（例えば手の輪郭線を表しているグラフィックモデル）は、使用されうる。そのグラフィックモデルは、例えば、個々のオブジェクト、および／または、それらのパラメータを数えることによって、画像オブジェクトを表しうる。グラフィックモデルを使用する可能性に関する詳細のために、Ｖ．フェラーリら著の「輪郭セグメントネットワークによる物体検出」およびＬ．ヴォルフら著の「皮質に似たメカニズムを持つロバストな物体認識」（パターン解析と人工知能に関するＩＥＥＥの議事録、２９巻、Ｎｏ．３、２００７年３月）を参照されたい。ここで、前記主題が説明される。
【０２４９】
いくつかの実施形態において、皮膚色認識器および、それに続くハフ変換は、ジェスチャ認識の状況の範囲で使用される。ハフ変換器のありうる実施例に関する詳細が、例えば、米国特許出願公開第２００５／１１７７８１号明細書および米国特許出願公開第２００６／２１０１１６号明細書において説明される。前述の文書は、今日では車両やＡＳＩＭＯにおいて使用されるハフ変換を実行することに関しての例を説明する。前述の文書で説明された構想の利用は、本発明装置および方法に関連する範囲内で可能である。
【０２５０】
本発明によるいくつかの実施形態において、構想は、例えば、Ｅ．Ｂ．サダースら著の「ノンパラメトリック確率伝搬法を使用したビジュアルハンドトラッキング」という刊行物（発生モデルベースのビジョンに関する、２００４年  ＩＥＥＥ  ＣＶＰＲワークショップにて提示された、情報および意思決定システムに関するマサチューセッツ工科大学の研究室の技術報告書、Ｐ―２６０３、２００４年５月に掲載）の中で説明されるジェスチャおよび／または手のポーズを決定するために使用されうる。あるいは、または、加えて、例えば、Ｎ．リューおよびＢ．Ｃ．ラヴェル著の「アクティブ形状モデルによる手ジェスチャ抽出」（デジタル・イメージング・コンピューティングの議事：テクニックおよびアプリケーション、ＤＩＣＴＡ  ２００５にて掲載）において説明されるように、ジェスチャ認識に関連して使用されうる。加えて、例えば、Ｃ．シュノールら著の「人間検知のためのグラフィカル情報表現」という刊行物（ビジョンにおける事前情報の表現と使用に関する国際ワークショップ、２００６年５月にて掲載）において説明されるように、構想は使用されうる。あるいは、または、加えて、例えば、Ｃ．シュノールら著の「オブジェクトクラス認識のためのグラフィックモデルと効率的な推論の学習」という刊行物（パターン認識ドイツ連盟の第２８回年次シンポジウム、２００６年９月にて掲載）において説明されるように、ジェスチャ認識において、構想は使用されうる。
【０２５１】
あるいは、または、加えて、例えば、Ｃ．シュノールら著の「部品ベースグラフィカルモデルを用いた脊椎検出とラベリング」という刊行物（メディカルイメージングにおける情報処理２００７、シュプリンガー、２００７、ページ１２２〜１３３にて掲載）において説明されるように、ジェスチャ認識において構想は使用されうる。
【０２５２】
あるいは、または、加えて、Ｃ．シュノールら著の「ＤＣプログラミングを用いた高連結グラフのためのＭＡＰ推論」という刊行物（パターン認識ドイツ連盟の第３０回年次シンポジウム、２００８年６月に掲載）において説明されるように、ジェスチャ認識に関して使用されうる。
【０２５３】
本発明によるいくつかの実施形態において、Ｆ．ウェンツェルら著の「ハフ変換に関する方向の表現」という刊行物（ＶＩＡＳＰＰ  ２００６、コンピュータ・ビジョンの理論と応用に関する第１回国際会議、議事録にて掲載）において説明された構想もまた、ジェスチャ認識に関して使用されうる。
【０２５４】
本発明によるいくつかの実施形態において、Ｅ．ローソン、Ｚ．ジューリッチ著の「シルエットから手のジェスチャを認識するための凸の欠損の使用」という刊行物（ＶＩＳＡＰＰ  ２００６、コンピュータ・ビジョンの理論と応用に関する第１回国際会議、議事録にて掲載）において説明された構想もまた、ジェスチャ認識に関して使用されうる。
【０２５５】
例えば、「ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅ」と呼ばれるハードウェアまたはソフトウェアを使用するとともに、ジェスチャ認識は実行されうる。例えば、本発明の実施形態において、全ての輪郭構成要素は、１秒につき８００回検出されうる。対応する更なる処理は、それに基づいて遂行されうる。
【０２５６】
本発明によるいくつかの実施形態において、グラフィックモデルは、使用されうる。これに関連して、例えば、Ｃ．シュノール著の「ＤＣプログラミングを用いた高連結グラフのためのＭＡＰ推論」という刊行物において説明されるような構想は、ジェスチャ認識のために使用されうる。対応する構想は、例えば、ジェスチャ認識に適合されることもあり、そして、ハフ変換を使用するときに、ジェスチャ構成要素の認識を使用することは可能である。換言すれば、構想「ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅ」は、使用されうる。
【０２５７】
本発明のいくつかの実施形態において、例えば、Ｄ．Ｍ．ダブリラ著の「「高性能な」車両のためのリアルタイム物体検出」およびＷ．ザイデルら著の「Ｃａｓｓａｎｄｒａ：攻撃性検出のためのオーディオビデオ・センサーフュージョン」（ＩＥＥＥ国際会議、調査に基づく先端的な映像および信号（ＡＶＳＳ）、ロンドン（ＵＫ）、２００７にて掲載）といった刊行物において説明されるような構想を使用することも可能である。
【０２５８】
いくつかの実施形態において、Ｕ．ミレッツキー、「シュアマン―多項式  ―ルーツと成果―」（手書き認識の最先端に関する第８回国際ワークショップの議事録（ＩＷＦＨＲ'０２）にて掲載）において説明されるような構想は使用されうる。換言すれば、文字認識のためのシュアマン理論は、例えばハフ変換（また、「ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅ」ジェスチャ認識とも呼ばれる）を使用するときに、ジェスチャ認識に適合されうる。
【０２５９】
「手モデルを考慮すること」
本発明のいくつかの実施形態において、手のモデルは、使用されうる。手には、例えば、５本の指（親指、人さし指、中指、薬指および小指）がある。したがって、手の３Ｄワイヤーフレームモデルは、（例えば、「Ａｄｏｐｅ  Ｍａｙａ」によって使用されているように）使用されうる。
【０２６０】
その運動モデルは、ロボット工学から知られる。この点においては、「ロボット技術への導入」（ＶＣＨ出版社）という本を参照されたい。前記本は、運動学が逆運動学へ変換されうることを説明する。そのモデルは、固有の座標（肘関節、手首、中指の骨、各指の回転の自由度、および、手の一体とした平行移動またはシフト）のモデルである。
【０２６１】
例えば、「ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅ」（またはハフ変換を実行するための、そして、ジェスチャ構成要素を同定するためのその他の装置）は、各指および手の輪郭を毎秒８００コマで個々に追従する。このようにして、手の動きは、ありうる手のポーズの全てからなる状態空間の単一の瞬間的な実際の状態に連続的に変わる。これに関連して、身体的に可能である状態遷移のサブレンジしかない。このように、再評価は、一連の画像シーケンスを評価することによって遂行される。これに関連して、手は、ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅによって供給された「赤点」で決められる。換言すれば、手は、例えば、円弧または楕円弧の極値点と認識された点で決められる。これに関連して、例えばシュノール―ガブリラ、シュアマン  ＨＭＭ、ポギオ、フェラーリアルゴリズムは使用され始める。
【０２６２】
ランクを下げられたバージョンは、アップルｉｐｈｏｎｅモデルまたはアジテーションマウスパッドである。接触検出モニター領域（タッチスクリーン領域）の代わりに、動きがコンタクトレスの方法でビデオカメラによって記録されることを除いて、接触検出モニター領域（タッチスクリーン領域）上のように同じ動きが実行される。これは興味深いことである。というのは、このようにして、手が制御を可能にするからである。ゆっくりとした上方への動きは、基準量を線形に増加させることができる（スライド制御機能）。金庫またはステレオシステムの音量制御またはＶＨＳ受信装置の回転ハブと同じような回転の動きは、光学的に記録できて、洗濯機のスイッチのようなスイッチの回転の動きに変わりうる。
【０２６３】
いくつかの実施形態では、（例えば、「ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅ」の構想を使用するときに、）円弧または楕円弧の認識に加えて、ヒストグラム化は使用されうる。
【０２６４】
本発明によるいくつかの実施形態において、例えば、Ｎ．パラギオス著の「コンピュータ・ビジョンの数学モデルのハンドブック」（シュプリンガー、２００５年）という本の８章および９章において説明されるように、構想は任意選択で使用されうる。優先的形状、および／または形状のデフォルト状態値を含んでいるバリエーションのセグメント化は、ジェスチャ認識のために使用されうる。加えて、レベルセット方法およびグループ化だけでなく湾曲伝播（ｃｕｒｖｅ  ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）の構想は、ジェスチャ認識のために使用されうる。
【０２６５】
このように、いくつかの実施形態は、マニュアル制御のために使用されうる。例えば、本発明方法によって、指先（またはそれらの位置）はビデオカメラによって認識されうる。そして、指先がジェスチャ構成要素としてみなされることが可能である。ハフ変換器、例えばいわゆる「ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅ」を使用することにより、指先だけでなく、すべての局所的極値は、決定されうる。しかし、例えばいくつかの指先に加えて、いくつかの更なる局所的極値の決定で十分である。
【０２６６】
このように、ジェスチャ認識、および／または、デバイスの制御に適する装置が、全体として実施されうる。
【０２６７】
「優先的形状、および／または形状のデフォルト状態値を含んでいるバリエーションのセグメント化」
本発明によるいくつかの実施形態において使用されうるような、優先的形状を有するバリエーションのセグメント化の構想は、以下に簡単に説明される。詳しくは、「コンピュータ・ビジョンの数学モデルのハンドブック」という本の８章を参照されたい。
【０２６８】
ハミルトンの変分法は、変化に関する積分の極小化である。数値デジタルの実施例において、変分法は、積和の極小化として実施されうる。Ｃ．シュノールの上述の刊行物によると、例えば、輪郭は、形状ベクトルとして示されうる。例えば、「ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅ」の構想を使用するときに、ハフ変換に基づくと、これは単純である。各輪郭は、位置ｘ＿ｉ、ｙ＿ｉおよび曲率を有する一組の極値である。コスト関数により、例えば、データベースの各組は、参照パターンによって整合される。
【０２６９】
これは、さまざまな方法で実現されうるバランス調整計算である。とりわけ、例えば、プログラム言語「フォートラン」のプログラムを使用する実現は、可能である。
【０２７０】
「湾曲伝播、レベルセット方法およびグループ化」
「湾曲伝播」、「レベルセット方法」および「グループ化」の構想を以下で簡単に説明する。これに関する詳細は、上述の「コンピュータ・ビジョンの数学モデルのハンドブック」の第９章で説明される。湾曲伝播は、それがぴったりとオブジェクトにくっつくまで、オブジェクト周辺にそれ自体を位置付けるコードである。
【０２７１】
ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅは、対照的に、極値の全てを取得し、完全な個の要素からなる組からサブセットを形成し、そして、これと合うデータベースのものがあるかを調べる（または確認する）。
【０２７２】
「幾何学的スネークの確率モデル」
いくつかの実施形態では、幾何学的スネーク確率モデルを特徴とする構想が使用されうる。この構想において、前述のＤＮＡ塩基配列決定算法を実行しうる。というのは、前記算法もまた、サブシーケンスの集合および挿入および処理量を認識する。
【０２７３】
「シフト、または、平行移動、回転および拡大のアフィン写像の利用」
本発明のいくつかの実施形態において、「ＷｉｎＤｅｌａｙＬｉｎｅ」の集合の、および／または、認識されたジェスチャ構成要素を表しているパラメータのアフィン記号的写像は、使用されうる。
【０２７４】
例えば、回転は、単純な方法で実行されうる。例えば、（異なるジェスチャ構成要素を表す）文字列の組は、データベース列に関して循環的にシフトされるように経うるし、そして、最大一致がある所で更にチェックされうる。簡単な言葉で、「私がデータベース列に関して循環的にシフトされるように、私は文字列の組を通過し、最もアクティブであるところはどこかをチェックしている」
【０２７５】
平行移動もまた、単純な方法で実現されうる。例えば、全ての組のリストが、経られうる。一致がある所で、その（例えばジェスチャの）位置も知ることになる。
【０２７６】
続いては、拡大がどのようになされうるかについての説明である。
【０２７７】
例えば、円が最初に企図される。曲率半径がそうであるように、（例えば左の極値点、右の極値点、下の極値点および上の極値点の）４つの空間位置ともシフトする。しかし、位置と曲率半径における変化は、互いに結合し、その結果、いくつかの実施形態において、スケーリングパラメータを、計算的に適用する、あるいは適用することは十分である。
【０２７８】
本発明によるいくつかの実施形態は、ジェスチャを同定するためにここで説明された「記号的なアフィン幾何学」を使用する。
【０２７９】
アフィン写像、すなわち平行移動（シフト）、回転および拡大による「同一の」オブジェクトの変換、平行移動（シフト）が記号的アフィン写像において、容易に実現可能である（「問題ではない」）こと、そして、回転は循環的に組のリストを経ることによって直ちに可能であることが分かる。
【０２８０】
以下に、やや難しい記号的アフィン拡大に関する詳細について説明する。
【０２８１】
放射の一般原理により、同心の波が起点の外側の方へ流れるという点で、小円は大きい円に変換されうる（＝アフィン写像）。以下に、「弧の構成要素の同一性」が何を意味するかについての説明が与えられる。同一の角度要素に関する２つの弧の構成要素Δ（φ）は、「同一」のものとして称される。弧長は異なるが、双方の弧の要素を使用して、異なる曲率半径だけによって構成された円を形成することは可能である。このように、輪郭が絶え間なく連続しているゆえ、不変なままであるため、各オブジェクトの輪郭は、異なるサイズで形成されうる。
【０２８２】
換言すれば、我々は、２つの弧要素を同一角度の要素Δ（φ）であるものを同一であると呼び、その弧長は異なるが、双方の弧要素に関して、我々は異なる曲率半径によっての構成される円を形成しうるし、このように、輪郭は絶え間なく連続しているゆえに、不変に維持されるので、異なるサイズで各オブジェクトの輪郭は形成しうる。
【０２８３】
記号的なアフィン拡大について、以下に視覚的に説明する。
【０２８４】
衛生設備の卸売業者を例にとることにしよう。送水管を備え付けるために、形作られた部分（Ｔ形片、１５度片、ヤール物、９０度角、曲片）は、供給される。これらを用いて、送水管は、（まるで下水管状に）備え付けられうる。
【０２８５】
我々のケースにおいて、「送水管」、すなわち、物体の輪郭は、ｎ形片から成る。したがって、我々は、そこに含まれた形作られた部分のリストによって、その物体を表す。
【０２８６】
更なる実施例について、以下に説明する。
【０２８７】
交差線に関する原理に従う例として、正方形をあげよう。角の点において、我々は、中心から停止面上に外面を射出する。９０度角だけでなく直線も維持される。形作られた構成要素に関しては、４つの直線セグメントの長さだけが変化する。同じ９０度のエルボ継手を使用することは、可能である。
【０２８８】
更なる実施例は、以下に説明する。交差線に関する原理に従って、円をあげよう。起点から始まって、我々は、円のセグメントの外側の方へ、極座標の円を射出させる。形作られた部分は、今、異なる弧長および曲率半径を有する。こうして、我々は、特定の曲率半径ｉのためにｎ形部分を供給しなければならない。
【０２８９】
更なる実施例について以下に説明する。それでは、例えば瓶に関して、記号的なアフィン拡大とは何であるか。我々は、瓶の中央で交差線に関する原理を適用して、外側（底部、蓋、瓶の首の壁および瓶の本体）の方へ、始点および終点における直線を射出させる。（これは、我々が各形作られた要素にスケーリングファクタを掛けて拡大することを意味する。形作られた部分の探索においては、我々はαが０からαが最大までを掛ける）そして、データベースと比較する。曲がった線要素のために、我々は、より大きい曲率半径を有する形作られた部分を取る。
【０２９０】
視覚的に、例えば、瓶の図面を用いてこのことを試みうる。我々は、形状は同一であり、きっちりワンボックス分広げられたものであり、外に拡大された第２の瓶を描く。その方法は、１つの場所、すなわち瓶の首の２つの底の点でのみ慎重を要する。我々は、区切りを通過する半直線を作る。直線セグメントを維持するために、我々は、新しい瓶蓋から半直線区域まで垂直に実行しなければならない。
【０２９１】
本発明によるいくつかの実施形態は、このように、ジェスチャを同定するための記号的アフィン写像を使用しうる。これに関連して、ジェスチャ構成要素は、さまざまな方法でシフトされ、および／または、回転され、および／または、スケールされる。シフト、回転およびスケーリングは、例えば、（パラメータで表される）ジェスチャ構成要素の修正されたリストを得るために、対応する操作をジェスチャ構成要素のリストに適用することによって遂行されうる。パラメータで表されたジェスチャ構成要素のさまざまな修正されたリストは、それから、例えば、データベースに格納された比較リストと比較される。
【０２９２】
「動きのジェスチャ」
いくつかの実施形態では、静的ジェスチャだけでなく、動きのジェスチャも考慮することは、可能である。例えば、ジェスチャ構成要素の位置の特定の変化が、２つの連続した画像間（またはいくつかの連続した画像間）で生じたときに、ジェスチャは認識されうる。
【０２９３】
0005303652.tif 000002
【０２９４】
例えば、コンロおよび洗濯機は、示された方法で作動されうる。
【０２９５】
いくつかの実施形態では、低価格の実施例において、２台の相互に垂直に位置するラインスキャンカメラを使用することは、充分でありうる。
【０２９６】
0005303652.tif 000003
【０２９７】
「加算」
いくつかの実施形態において使用されうる更なる追加について、以下に説明する。
【０２９８】
いくつかの実施形態では、以下の追加の特徴は、任意選択で使用されうる：
ａ） 結合されたヒンジモデル重心の３Ｄ運動学および角運動量の慣性の楕円
および／または
ｂ） 直交のラドン変換を使用した完全な逆再構成。
【０２９９】
本発明のいくつかの実施形態において、結合されたヒンジモデルの３Ｄ運動学モデルは、このように使用されうる。
【０３００】
手は、多くの関節と自由度からなる。本：ドン・マクロイ著の「ロボット技術  −序文−」（ＶＣＨ出版社）は、結合された関節系の運動学および逆運動学への導入を含む。
【０３０１】
結合された関節モデルの３Ｄの動きは、重心の並進の動き（重心軌跡）に、そして、結合された関節モデルの、そして、個々の体の部分の動きの固有の回転に表される。その固有の回転は、慣性の楕円の容易軸の固有角運動量（角運動量の固有の行列）によって、主軸変換後に決定される。
【０３０２】
記録された２Ｄカメラ映像において、その画像は、２つの直交軸に沿って２つの直交のラドン変換を使用して細分化される。二値化された画像において、これは、ｘ軸およびｙ軸に沿って、２Ｄのヒストグラム化に対応する。単純な「バトルシップ」アルゴリズムを使用して、最初の画像がｘヒストグラムおよびｙヒストグラムから再構築されうることを数値的に示すことは可能である。ヒストグラムのｘおよびｙ重心は、算出される。このように、オブジェクトの画像の（ｘ，ｙ）重心は知られ、そして、重心の動きの軌跡は画像ごとに記録されうる。偏心（不均衡）の計測としての角運動量は、ｘおよびｙ方向において測定される。このように、不規則に形作られた本体は、この計測（イプシロン環境計測）によって分離されうる。
【０３０３】
さらに詳しくは、マルタン・ド・ラ・ゴルスらによる「テクスチャ、シェーディングおよび自己遮蔽を用いたモデルベースの手追跡」という発表、および、マルタン・ド・ラ・ゴルスらによる「テクスチャ、シェーディングおよび自己遮蔽を用いたモデルベースの手追跡」という論文を参照されたい。記載の２つの刊行物は、ＣＶＰＲ２００８（コンピュータ・ビジョンとパターン認識でのＩＥＥＥコンピュータサイエンス学会）で紹介された。
【図１】
0005303652.tif 000004
【図２】
0005303652.tif 000005
【図３】
0005303652.tif 000006
【図４】
0005303652.tif 000007
【図５】
0005303652.tif 000008
【図６ａ】
0005303652.tif 000009
【図６ｂ】
0005303652.tif 000010
【図６ｃ】
0005303652.tif 000011
【図７ａ】
0005303652.tif 000012
【図７ｂ】
0005303652.tif 000013
【図７ｃ】
0005303652.tif 000014
【図７ｄ】
0005303652.tif 000015
【図８】
0005303652.tif 000016
【図９ａ】
0005303652.tif 000017
【図９ｂ】
0005303652.tif 000018
【図９ｃ】
0005303652.tif 000019
【図１０】
0005303652.tif 000020
【図１１】
0005303652.tif 000021
【図１２】
0005303652.tif 000022
【図１３】
0005303652.tif 000023
【図１４】
0005303652.tif 000024
【図１５】
0005303652.tif 000025
【図１６】
0005303652.tif 000026
【図１７ａ】
0005303652.tif 000027
【図１７ｂ】
0005303652.tif 000028
【図１８】
0005303652.tif 000029
【図１９】
0005303652.tif 000030
【図２０ａ】
0005303652.tif 000031
【図２０ｂ】
0005303652.tif 000032
【図２１】
0005303652.tif 000033
【図２２】
0005303652.tif 000034
【図２３】
0005303652.tif 000035
【図２４】
0005303652.tif 000036
【図２５】
0005303652.tif 000037
【図２６】
0005303652.tif 000038