把持の動作モデルに基づくロバストな手指のカメラトラッキングの提案

摘要

磁気を用いた指先位置検出は，光学式のようなマーカ遮蔽問題がなく，手への負担が小さいなどの長所を有する．しかし，磁界のひずみによる精度の低下や，操作範囲の制限などの課題がある．カメラトラッキングは，手に装着するマーカが小型で配線等が不要であるため，基本的に無拘束であり高い操作性が期待できる．また，空間座標系における指先位置を直接計測するので，指の内外転などグローブ型で問題となる計測対象外動作も誤差要因とならない．しかし，追跡対象が複数のカメラで撮影されていないと位置を算出できないオクルージョン問題を持つ．二次元マーカを使って，1台のカメラで位置と姿勢を同時に計測する方法も考案されているが，やはりオクルージョンや光環境の影響を受けやすい．実時間での手形状計測の研究や，マーカを指先につけ高速トラッキングを行うもの（兼松エアロスペース社A.R.Tなど）もあるが，いずれの方法も，オクルージョン対策のためには，カメラ台数を増やし，オクルージョン発生時には，欠落点を時間的に補間するなどの方法で補う必要があった．本研究ではトラッキング対象が手指であることを利用し，指の姿勢や動きの特徴に基づくモデルを用いて，オクルージョン発生時の指先位置を推定するカメラトラッキングシステムを提案する．