[發明專利]基于光流的傾斜傳感器

無效

• 申請號: 200680007251.6
• 申請日: 2006-01-06
• 公開（公告）號: CN101137996A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 埃文·希爾德雷思
• 申請（專利權）人: 格斯圖爾泰克股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;H04N5/228;G11B27/00;G06F3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 邵亞麗

技術領域

本公開涉及運動估算。

背景技術

數字相機捕捉圖像的數字表示，和可以被結構為在指定時間內捕捉多個圖像。對數字圖像進行處理可以包括對單個圖像的多個方面進行處理，以確定單個圖像的特性，或者包括對一系列圖像的多個方面進行處理，以識別正在成像的環境特性或者圖像捕捉設備的屬性。在被稱為光流的處理中，可以比較一系列圖像中對象的位置，以確定該多個圖像中的對象與該圖像捕捉設備之間的相對運動。

發明內容

在這里描述的一個一般例子中，可以對取自數字相機的一系列圖像進行分析，以確定該數字相機的運動，和，基于所確定的運動，確定到設備的用戶輸入。所描述的各種實施例包括以下特性中的一個或多個。例如，將光流用作諸如照相電話的手持娛樂設備中的傾斜傳感器。為了實現實時性能，可以使用稀疏特征集/稀疏流場。通過為流場找到最典型的(或者最大統計聚類的)結果，可以對非靜止場景進行處理。可以在一段經過延伸跨度的時間內，對相對于初始位置和/或方位的位置和/或方位進行計算。可以在照相電話上使用特征，在該照相電話中，相機被固定，和背向用戶。可以為處理能力有限的設備設計實施例/特性。

按照一般方面，方法包括捕捉來自運動的可移動相機的圖像，和基于所捕捉的圖像確定運動的可移動相機的運動描述。該方法還包括提供接口給接口設備上的應用程序。基于所述確定的運動，以自動方式確定到應用程序的用戶輸入。

上述一般方面的實施例可以包括以下一個或多個特性。例如，所述接口設備可以被物理地耦合到可移動相機，或者，被物理地集成在包括可移動相機的設備中。運動的可移動相機可以被物理地耦合到移動電話。

可以自動方式執行對運動描述的確定，和，可以包括一個或多個幅值和方位的確定。確定運動的描述還可以包括使用光流。

確定運動的可移動相機的運動描述可以包括計算運動中可移動相機在兩個或三個自由度中的旋轉。確定運動的可移動相機的運動描述還可以包括計算運動的可移動相機的平移。

確定運動的可移動相機的運動描述可以包括計算運動的可移動相機相對于運動的可移動相機的初始位置的運動。可以使用應用程序重置所述運動的可移動相機的初始位置。

確定運動的可移動相機的運動描述可以包括確定被捕捉到圖像內的特征的運動，和，基于所述特征的運動確定可移動相機的運動。可以基于已經確定的特征運動將所述特征分段為一組相對于真實世界的參考幀移動的運動特征。分段運動特征可以包括選擇一組覆蓋最大面積的特征，和忽略沒有被選擇的特征。分段運動特征還可以包括忽略不具有與有效組特征相似方向和幅值的特征。

確定運動的描述可以包括從捕捉到的圖像中提取多個特征，和比較所述圖像，以匹配在不止一個圖像中出現的特征。通過計算當前圖像中的特征的位置相對于前一個圖像中的特征的位置的位移，可以確定用于匹配特征的流矢量。根據為匹配特征所確定的流矢量，確定可移動相機的運動。

從捕捉到的圖像中提取多個特征可以包括對若干拐角和若干邊緣中的至少一個進行檢測。比較所述圖像以匹配特征可以包括首先比較靠近另一個圖像中該特征的已知位置的圖像塊。比較所述圖像以匹配特征還可以包括首先比較低分辨率處的圖像，和，無論是否找到匹配，比較較高分辨率的圖像。根據流矢量確定可移動相機的運動的步驟可以包括通過對按照圖像相關單元確定的運動進行轉換，按照真實世界單位，確定可移動相機的運動。

捕捉圖像可以包括捕捉序列圖像。確定運動的可移動相機的運動描述可以包括確定用于該序列圖像內第一子組圖像中可見的第一特征的運動。確定運動的可移動相機的運動描述還可以包括確定用于該序列圖像內第二子組圖像中可見的第二特征的運動，第二子組與第一子組部分重疊，和第二特征與第一特征具有固定的物理關系，其中，即使第一特征在所有的第二子組圖像中不可見，第二特征的運動仍然基于與第一特征相關的運動。基于已經確定的與第一和第二特征相關的運動，可以確定運動的可移動相機的運動描述。

用戶輸入可以復制傾斜傳感器功能，和對應用程序中的對象的傾斜、應用程序中的球的運動、應用程序中的運輸工具的調整功能、應用程序中的對象的靶向功能、應用程序中的對象的導航功能、應用程序中有關節人物的移動或者粒子仿真應用程序中的粒子移動進行控制。當確定的運動的幅值大于閾值幅值時，可以確定所述用戶輸入。所述應用程序可以包括游戲、跟蹤應用程序以及安全應用程序中的至少一個。