[發明專利]信息處理設備和信息處理方法

有效

• 申請號: 201210455306.7
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN102982541A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 佐藤清秀;內山晉二
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京魏啟學律師事務所 11398
• 代理人: 魏啟學

(本申請是申請日為2008年4月24日、申請號為200810093557.9、發明名稱為“信息處理設備和信息處理方法”的申請的分案申請。)

技術領域

本發明一般地涉及信息處理設備和信息處理方法，并特別地涉及測量攝像設備的位置和方位的技術。

背景技術

已大規模進行關于將文字和CG圖片重疊在現實空間上并呈現重疊結果的混合真實感的研究。呈現混合真實感的呈現設備可以實現為這樣的設備，該設備將根據攝像設備的位置和方位而生成的圖像重疊并繪制在由該攝像設備拍攝的圖像上，并顯示所生成的圖像。

為了實現這種技術，需要實時測量在現實空間中定義的基準坐標系和照相機坐標系之間的相對位置和方位。例如，以下將說明這樣的情況：將虛擬物體重疊在室內或桌上等現實環境中的預定位置處。在這種情況下，將基準坐標系定義在該環境中的合適位置(例如房間的地面或桌面)，并可以測量基準坐標系中的照相機的位置和方位。

為了實現這種測量，一般的做法是：使用由照相機連續拍攝的時間系列圖像來依次測量照相機的位置和方位(參見非專利文獻1、2和3)。例如，可以通過以下序列來計算基準坐標系中的照相機的位置和方位。

(1)將基準坐標系中的位置(基準坐標)給定的多個標志配置或設置在室內的地板、墻壁、桌面等上。

(2)檢測由照相機拍攝的拍攝圖像中的標志的圖像坐標。

(3)基于檢測到的標志的圖像坐標和這些標志的基準坐標之間的對應關系來計算照相機的位置和方位。

注意，標志可以是為了測量目的而有意設置的人為的標記，或者可以是在該環境中原本存在的特征(自然特征)等。

為了通過上述序列來計算照相機的位置和方位，作為預備處理，需要預先獲取各標志的配置信息。注意，各標志的配置信息表示基準坐標系中的該標志的位置。以下，根據需要將計算標志的配置信息的處理稱作標志的校準。

通常，使用測量儀、量角器等來人工進行標志的校準。另外，使用基于由照相機預先拍攝的多個圖像來估計標志的配置信息的方法(參見非專利文獻4)。此外，已提出了一種在依次執行照相機的位置和方位的測量的同時校準標志的方法(參見非專利文獻5)。

在非專利文獻5中公開的設備具有在校準未知的標志的同時測量照相機的位置和方位的自動映射模式、以及在各標志的配置信息給定的同時僅測量照相機的位置和方位的跟蹤模式。用戶根據需要選擇性地使用這些模式。

[非專利文獻1]Sato,Uchiyama,and?Yamamoto:UG+B:A?Registration?Framework?Using?User's?View,Gyroscope,and?Bird's-Eye?View,Transactions?of?the?Virtual?Reality?Society?of?Japan,vol.10,no.3,pp.391-400,2005

[非專利文獻2]Sato,Uchiyama,and?Tamura:Registration?method?in?augmented?reality,Transactions?of?the?Virtual?Reality?S?ociety?of?Japan,vol.8,no.2,pp.171-180,2003

[非專利文獻3]M.A.Fischler?and?R.C.Bolles(June?1981):Random?Sample?Consensus:A?paradigm?for?model?fitting?with?applications?to?image?analysis?and?automated?cartography,Comm.of?the?ACM,vol.24,no.6,pp.381-395,1981

[非專利文獻4]Kotake,Uchiyama,and?Yamamoto:A?Marker?Calibration?Method?Utilizing?A?Priori?Knowledge?on?Marker?Arrangement,Transactions?of?the?Virtual?Reality?Society?of?Japan,vol.10,no.3,pp.401-410,2005