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カメラが一つで何でもタッチパネ
ル！
九州工業大学
工学部 准教授 張 力峰
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従来技術とその問題点
既に実用化されているものには、抵抗膜方式
、静電容量方式、光学式タッチセンサーによる
方法等があるが、
サイズの制限や環境耐性の問題により、屋
外環境では広く利用されるまでには至っていな
い。
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新技術の特徴・従来技術との比較
• 本技術はタッチパネル表面にセンサー類が不
要となり、気温や湿度の変化、風や雨水によ
るセンサーの浸食がなく、回路も不要なため、
環境耐性が強いと考える。
• カメラ一台で、タッチ動作とタッチ位置の検出
が出来るため、装置へのイタズラ防止や、メン
テナンスが簡単になる。
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動作原理
1 台のカメラを用いる際の最大の問題は，撮影画像から指の深さの検出が不可能
という問題
そこで、画面に映る指の反射像を利用する方法を新たに考案する。
指先と画面上の反射像を認識することで，1 台のカメラのみで，タッチ位置を検出
することができる。
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動作原理
装置構成
カメラはスクリーンの上部に固定されてい
る。
カメラ画像から，指先を認識しX 座標と Y
座標を計算する。
そして指先と反射画像を認識して，Z 座標
を計算する。
Camera
Screen
Z-座標
Y座
標
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動作原理
座標変換アルゴリズム
カメラ上で特定された指の座標を実際のスクリーン上の座標に変
換する必要がある
座標変換
カメラ上の座標
スクリーン上の座標
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動作原理
座標変換アルゴリズム
(x0,y0)
(x’0,y’0)
(x1,y1)
(Nx,Ny
)
(x,y)
(x2,y2)
(x3,y3)
(x’1,y’1)
(X’,Y’)
座標変換
(x’2,y’2)
カメラ上の座標
(x0,y0)~(x3,y3):カメラ上のスクリーン4頂点座標
(Nx,Nx):ノイズ
(x,y):カメラ上の指の座標
(x’0,y’0)~(x’3,y’3):スクリーン上の4頂点座標
(X’,Y’):スクリーン上の指の座標
(x’3,y’3)
スクリーン上の座標
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動作デモ
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認識精度
下図のマークをスクリーンに表示し、その上を指でなぞる
2cm
2cm
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動作デモ
10
実験結果
マーク
出力結果
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想定される用途
• 屋外に設置される案内板。
• 機械式ボタンのない自動販売機
• 介護施設や病院でのカスタマイズ可能なタッ
チスイッチの設置。
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実用化に向けた課題
• 現在、タッチスイッチとして使用する程度では
問題ないが、指を利用したタッチ実験では、位
置検出安定性がやや悪い。
• 今後、精度を必要とする製品開発用として、
指追跡について実験データを取得し、精度向
上させる事が必要である。
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企業への期待
• 製品化に関する提案
• 発明者が想定されていなかった応用への提
案
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本技術に関する知的財産権
•
•
•
•
発明の名称
出願番号
出願人
発明者
：位置検出装置及びプログラム
：特願２０１４−２４７４
：国立大学法人 九州工業大学
：張 力峰、芹川 聖一、陳慎静
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お問い合わせ先
国立大学法人九州工業大学大学
産学連携推進センター知的財産部門
ＴＥＬ 093-884-3499
ＦＡＸ 093-884-3531
e-mail [email protected]
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