初期滑り時の指紋変形を利用した小型ポインティングデバイスの開発 Development of a Compact Pointing Device Utilizing the Fingerprint Deformation during the Incipient Slip

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著者

    • 池田篤俊 IKEDA ATSUTOSHI
    • 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology
    • 栗田 雄一 KURITA YUICHI
    • 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology
    • 上田 淳 [他] UEDA JUN
    • 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology
    • 小笠原 司 OGASAWARA TSUKASA
    • 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology

抄録

本研究では初期滑りにおける指紋変形を利用した新しい小型ポインティングデバイスを提案する。人の指のような半球状弾性体を剛体平板に押しつけたまま接線方向に微小変位させると、"初期滑り"と呼ばれる部分的な滑りが発生する。本研究では初期滑りによる接触面の面積変化を"偏心度"と定義する。まず弾性球と剛体平板の接触と同様に指紋変形における偏心度と指の微小変位量および偏心度と接触面に働く力の関係を調べ、偏心度と指の微小変位量が線形関係にあることを述べる。偏心度より指の微小変位量を推定しポインタを操作する。ユーザはあらかじめ指紋画像を登録しておき、登録画像の指紋中心と微小変位後の画像における接触中心の差分によってポインタを操作する。このとき、あらかじめ登録しておいた指紋中心付近において指紋画像の変形が微小であるので画像特徴量に基づいたトラッキングが可能である。指紋中心のトラッキングにはGDSマッチングを用いる。これらの手法を用いて実際にデバイスを試作し、5名の被験者による操作実験を行った。実験より従来のデバイスに比べ少し操作に時間がかかるものの実用に十分な精度で操作可能であることを確認した。In this research, a novel compact pointing device is proposed which utilizes the deformation of the fingerprint. When the fingertip is pressed and slid slightly on a rigid plate, a partial slip, called "incipient slip" occurs on the contact surface. In this research, we define a deformation of contact area as "eccentricity". A pointer is operated by measuring the incipient slip that occurs between a fingertip and a fingerprint sensor. The relationship between the eccentricity and the fingertip displacement, and the eccentricity and force applied on the contact surface are investigated. It is shown that this eccentricity is almost linear to the fingertip displacement. Since the deformation around the center of the contact surface is small, the center of the fingerprint can be detected during the incipient slip. The Group Delay Spectrum tracking is utilized to track the center of the fingerprint. The velocity of the pointer is determined based on the eccentricity of the contact area. An experimental pointing device is developed to examine the operationality of the proposed method. The experimental results show that subjects can operate the pointer with sufficient accuracy.

In this research, a novel compact pointing device is proposed which utilizes the deformation of the fingerprint. When the fingertip is pressed and slid slightly on a rigid plate, a partial slip, called "incipient slip" occurs on the contact surface. In this research, we define a deformation of contact area as "eccentricity". A pointer is operated by measuring the incipient slip that occurs between a fingertip and a fingerprint sensor. The relationship between the eccentricity and the fingertip displacement, and the eccentricity and force applied on the contact surface are investigated. It is shown that this eccentricity is almost linear to the fingertip displacement. Since the deformation around the center of the contact surface is small, the center of the fingerprint can be detected during the incipient slip. The Group Delay Spectrum tracking is utilized to track the center of the fingerprint. The velocity of the pointer is determined based on the eccentricity of the contact area. An experimental pointing device is developed to examine the operationality of the proposed method. The experimental results show that subjects can operate the pointer with sufficient accuracy.

収録刊行物

  • 情報処理学会論文誌

    情報処理学会論文誌 45(7), 1769-1778, 2004-07-15

    一般社団法人情報処理学会

参考文献:  10件中 1-10件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110002712225
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00116647
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    Journal Article
  • ISSN
    1882-7764
  • NDL 記事登録ID
    7031858
  • NDL 雑誌分類
    ZM13(科学技術--科学技術一般--データ処理・計算機)
  • NDL 請求記号
    Z14-741
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  NII-ELS  IPSJ 
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