JP2013222447A - 情報提示システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
端末1側では、撮像部11で撮像した画像より算出部12が特徴量及び特徴点座標を算出し、測位部13の取得した端末1の測位情報と共にサーバー2に渡し、サーバー2が認識した撮像対象の位置及び姿勢を更新部15で更新したものに基づいて制御部15が付随情報を制御した上で、出力部16において画像と重畳させる。サーバー2側では記憶部22が複数の撮像対象の特徴量、特徴点座標、基準配置及び測位情報などを保持しておき、渡された情報のうち測位情報を用いた検索によって抽出部22が候補の撮像対象を抽出し、認識部21が特徴量等の比較処理によって実際の撮像対象がいずれであるかと、その位置及び姿勢とを認識し、端末1側へと返信する。
【選択図】図2
Description
(di, xi) [i=1,2, ..., n]
ここで、diは特徴量であってベクトル等の形式からなる量であり、xiは当該特徴量diが算出された画像上の位置(特徴点座標)であり、nは当該画像から算出された特徴点座標xi及び特徴量diのペアの個数である。
実際の撮像対象から算出された特徴量と、候補cの撮像対象における特徴量と、の間にて特徴量の対応付けを行う。実際の撮像対象から算出された特徴量をdi(i=1,2, ..., n)とし、撮像対象の候補cに対して記憶部22で記憶されている特徴量をDcj(j=1, 2, ..., m)とすると、各特徴量Dcjに対応する特徴量di[i]を、特徴量間の距離が最小となるものとして定める。さらに、特徴量diのうち対応する特徴量Dcjが定まっていないものが残っている場合、当該特徴量diとの距離が最小となる特徴量Dcj[i]に対応付ける。
実際の撮像対象から算出された特徴量のうち、撮像対象における特徴点とは違う部分において誤算出された等の理由から、(1)の対応づけのうち誤対応であったと判定されるものを除外し、正対応の特徴量に対する特徴点によって平面射影変換の関係を求める。
e=|HX − x|
E=|HX' − x'|
各候補cにつき上記(1)及び(2)を実行し、(2)にて正しく対応づけられた特徴量における特徴点座標で平面射影変換Hを求めた際に、当該Hにて正対応の特徴点座標を変換した誤差が最小となるような候補cを、実際の撮像対象に対応するものであると決定する。また当該候補cに対する(2)における位置及び姿勢の推定結果(すなわち当該再度求められた平面射影変換Hに対応する推定結果)を、実際の撮像対象の位置及び姿勢の推定結果となす。
Claims (10)
- 撮像対象を撮像する撮像部を含む端末と、該端末と通信するサーバーとを備え、該端末において撮像対象に関連した付加情報を提示する情報提示システムであって、
前記端末は、
当該端末の位置を含む測位情報を取得する測位部と、
前記撮像された画像より回転及び拡大縮小に対して不変な所定の特徴量及びその特徴点座標を算出する算出部と、
前記取得した測位情報並びに前記算出された特徴量及び特徴点座標を前記サーバーに送信する端末側送信部と、
前記サーバーが認識する前記端末の撮像対象に対する位置及び姿勢と、付加情報と、を前記サーバーより受信する端末側受信部と、
前記認識された位置及び姿勢を更新する更新部と、
前記サーバーより受信した付加情報を前記更新された位置及び姿勢に従って制御する制御部と、
前記制御された付加情報を前記撮像された画像において撮像対象に対して所定配置をなして重畳させて表示する出力部とを含み、
前記サーバーは、
前記端末側送信部より送信された測位情報並びに特徴量及び特徴点座標を受信するサーバー側受信部と、
所定の複数の撮像対象の各々につき、所定配置で撮像した際の特徴量及びその特徴点座標と、測位情報と、付加情報と、を対応付けて保持する記憶部と、
前記記憶部を検索することにより、前記取得された測位情報との距離が所定範囲に収まる測位情報を有する撮像対象を、前記撮像部が撮像している撮像対象の候補として、その特徴量及び特徴点座標と共に抽出する抽出部と、
前記抽出された各候補における特徴量及び特徴点座標を前記受信した特徴量及び特徴点座標と比較することで、いずれの候補が前記撮像部が撮像している撮像対象に該当するかと、当該撮像対象の前記端末に対する位置及び姿勢と、を認識する認識部と、
前記認識された位置及び姿勢と、前記該当すると認識された撮像対象に対して前記記憶部で保持されている付加情報と、を前記端末に送信するサーバー側送信部とを含むことを特徴とする情報提示システム。 - 前記測位部は、経度、緯度、高度若しくは建築物の階数又は方位若しくは仰角、又はこれらの一部若しくは全てからなる組み合わせを含んで前記測位情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の情報提示システム。
- 前記端末側送信部は前記端末を特定する情報を含む端末情報を送信し、前記サーバー側受信部は当該端末情報を受信し、前記記憶部は前記付加情報を端末情報に応じた内容を有するようにして保持し、
前記記憶部は、付加情報を端末情報に応じた各内容を有するような構成によって保持し、
前記サーバー側送信部は、前記該当すると認識された撮像対象に対して前記記憶部で保持されている付加情報の前記各内容のうち、前記受信した端末情報に応じた内容を前記端末に送信することを特徴とする請求項1または2に記載の情報提示システム。 - 前記記憶部は、前記所定の複数の撮像対象の各々につき、端末情報をさらに対応づけて保持し、
前記抽出部は、前記記憶部で保持された端末情報の中に前記受信した端末情報が存在するような撮像対象の中より前記抽出を行うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の情報提示システム。 - 前記測位部は前記撮像部の撮像する方位を含んで前記測位情報を取得し、
前記抽出部は、前記記憶部を検索することにより、前記取得された測位情報との距離が所定範囲に収まり、且つ前記測位情報における位置より前記測位情報における方位へ向けて前記撮像部が撮像する際の所定の画角内に収まる測位情報を有する撮像対象を、前記撮像部が撮像している撮像対象の候補として、その特徴量及び特徴点座標と共に抽出することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の情報提示システム。 - 前記認識部は、前記抽出された各候補における特徴量と前記受信した特徴量との間で似たものを対応づけ、当該対応付けられた特徴量に対する特徴点座標の間でRANSAC又はPROSACによって仮の平面射影変化の関係を求めて誤対応を除外してから正対応の特徴点座標間で平面射影変化の関係を再度求めると共にその変換誤差を求め、各候補のうち当該変換誤差が最小となる候補を前記撮像部が撮像している撮像対象に該当するものとして認識し、当該候補に対して前記再度求められた平面射影変化の関係に基づいて当該撮像対象の前記端末に対する位置及び姿勢を認識することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の情報提示システム。
- 前記更新部が、
前記認識部で得られた正対応の特徴量及び特徴点座標を追従して算出し、前記認識された際の平面射影変換の関係を更新することによって、前記認識された位置及び姿勢を更新する算出更新部と、
前記端末に加わる加速度を取得する加速度センサ及び前記端末の傾きを取得する傾きセンサを含み、前記加速度センサの取得した加速度の累計に基づいて前記端末の位置の変化を推定し、前記傾きセンサの取得した傾きの変化から前記端末の姿勢の変化を推定することによって、前記認識された位置及び姿勢を更新するセンサ更新部と、
撮像対象に予め設けられている所定のマーカーをエッジ検出によって検出することによって前記認識された位置及び姿勢を更新する別算出更新部と、
前記認識された位置及び姿勢の所定の履歴に所定のフィッティング関数を適用して現在時点での位置及び姿勢を外挿により求めることで前記認識された位置及び姿勢を更新する外挿更新部と、
前記撮像された画像から所定のカメラワークパラメータを抽出することによって前記認識された位置及び姿勢を更新するカメラワーク更新部と、のいずれかを含むことを特徴とする請求項6に記載の情報提示システム。 - 前記認識部は所定のタイミング毎に撮像対象並びにその位置及び姿勢を前記認識し、
前記所定のタイミングが、
前記更新部が所定回数前記更新すること、
前記算出更新部又は前記別算出更新部にて位置及び姿勢を更新するために当該位置及び姿勢を求める際の誤差が一定値を超えること、
前記算出更新部が追従して算出する正対応の特徴点座標又は前記別算出更新部が検出する所定のマーカーにおける特徴箇所が、所定個数以上算出不能又は検出不能となること、のいずれかによって定まることを特徴とする請求項7に記載の情報提示システム。 - 前記算出部は、画像の局所領域における相対的な輝度勾配に基づいて前記特徴量及び特徴点座標を算出することを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の情報提示システム。
- 前記算出部が算出する特徴量及びその特徴点座標のデータ量が前記撮像された画像のデータ量よりも多い場合に、前記端末側送信部は前記測位情報並びに前記特徴量及び特徴点座標に代えて前記測位情報及び前記撮像された画像を前記サーバーに送信し、前記サーバーが前記算出部の機能を担うことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の情報提示システム。
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