JP2016139320A - 情報端末装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像部2は撮像を行い撮像画像を得る。分離部3は、前記撮像画像に対して特徴点検出に対する外乱の補正を行い第一の補正画像を生成すると共に、前記撮像画像に対して特徴量算出に対する外乱の補正を行い第二の補正画像を生成する。検出部4は、前記第一の補正画像より特徴点を検出し、その座標情報を得る。算出部5は、前記第二の補正画像において前記座標情報に該当する各位置より特徴量を算出することで、前記撮像画像に対する特徴情報を得る。
【選択図】図1
Description
撮像部2は、撮像対象を撮像して、その撮像画像を分離部3へ出力する。ここで、撮像対象には、記憶部6にその特徴量が予め記憶され認識部7によって認識される予め既知の認識対象が含まれるよう、ユーザ等が撮像部2により撮像を行う。認識対象は物体その他の任意の対象であってよく、例えば、特徴等が既知の模様を持つマーカーや印刷物、立体物等であってよい。撮像部2としては、携帯端末に標準装備されるデジタルカメラ等を用いることができる。
分離部3は、撮像部2で撮像された撮像画像の外乱を補正して補正画像を生成する。この際、外乱の種類に応じて2種類の別個の補正を行い、2種類の補正画像をそれぞれ生成する。具体的には、検出部4における検出処理に適した第一の補正画像と、算出部5における算出処理に適した第二の補正画像と、を生成する。第一の補正画像は検出部4に出力され、第二の補正画像は算出部5に出力される。
検出部4での検出処理に適した第一の補正画像生成においては、ボケやブレ等の外乱によって特徴点を得ることが困難であるという前提に立ち、特徴点座標を正確に再構成するため、外乱の種別や強度を推定し、当該強度に応じた補正処理を行う。当該推定及び補正はそれぞれ以下の通りである。
外乱の推定については、点広がり関数(PSF; Point Spread Function)を推定する既存手法を利用することができる。点広がり関数は点光源を撮像した撮像画像の輝度分布に相当し、ボケ及びブレとその強度を統一的に記述するものであるので、点広がり関数を推定することによりボケ及びブレとその強度とを統一的に推定することができる。
外乱の補正については、PSFのデコンボリューション演算によりボケ・ブレを低減する。あるいは、ラプラシアンフィルタ等を使った鮮鋭化を適用してもよい。フィルタの形状やサイズはボケの種類や強度に応じて変化させてもよい。
一方、算出部5での算出処理に適した第二の補正画像生成においては、反射光やホワイトノイズ等の外乱によって特徴量の整合性が失われるという前提に立ち、特徴量を正確に再構成するため、外乱の種別や強度を推定し、当該強度に応じた補正処理を行う。外乱ごとの当該推定及び補正はそれぞれ以下の通りである。
ホワイトノイズ等の強度推定については、周波数領域の高周波成分の均一性を基準とし、より均一なほどノイズが大きいとして推定すればよい。同外乱の補正については、推定された強度に応じたウィンドウサイズのメディアンフィルタによりホワイトノイズを低減すればよい。
反射光については、高輝度領域および当該周辺領域において特徴量を正確に算出できないため、高輝度領域および当該周辺領域から特徴量を算出しないようマスク領域を設定する。当該マスク領域は、輝度に対する閾値判定によって設定すればよい。さらに領域の形状及び/又は大きさ等を考慮して設定してもよい。
上記のように反射光に対して設定したのと同様の、特徴量の算出対象から除外されるマスク領域を、細かな文字領域に対して設定するようにしてもよい。なお、細かな文字領域は上記のホワイトノイズ等や反射光とは異なり、ユーザの撮像等に起因する外乱ではないが、後段の認識部7における認識の精度を低下させる原因となりうるという点からは、外乱と同様に対処すべきものとなる。具体的には以下のような事情で、細かな文字領域は認識精度低下の原因となりうる。
検出部4は、分離部3で補正して得られた第一の補正画像から認識対象の特徴点を検出する。当該検出する特徴点には、認識対象におけるコーナーなどの特徴的な点を利用できる。検出部4において検出された複数の特徴点座標は、座標情報として算出部5へ出力する。検出手法としては、SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)やSURF(Speeded Up Robust Features)などの特徴的な点を検出する既存手法が利用できる。
算出部5は、検出部4で検出された特徴点座標を中心として、分離部3で補正して得られた第二の補正画像から特徴量を算出する。算出部5において算出された複数の特徴量は特徴情報として認識部7へ出力する。算出手法としては、SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)やSURF(Speeded Up Robust Features)などの特徴的な量を算出する既存手法が利用できる。
記憶部6は、事前に1つ以上の所定の認識対象から特徴量を算出し提示情報と紐づけて認識対象毎に対象情報として記憶しておく。当該紐付ける提示情報は、後段の提示部8において例えば拡張現実表示を行うためのものとして、認識対象に応じた所定の情報(画像、映像、音声、テキストその他)を紐付けておくことができる。例えば認識対象が特定の商品であれば、対応するクーポン情報を提示情報として紐付けておくことができる。
認識部7は、算出部5で算出された特徴情報と記憶部6に記憶された特徴情報とを比較することで、撮像部2で得た撮像画像内における認識対象を認識する。すなわち、記憶部6で記憶されている1つ以上の所定の認識対象のいずれに、撮像画像内の対象が該当するのかを特定する。認識部7ではさらに、特定した認識対象に対応する提示情報を記憶部6から読み込み、提示部8へと出力する。
提示部8は、認識部7が出力した提示情報をユーザに対して提示する。当該提示の態様は、提示情報の種類に応じた態様で提示すればよい。例えば画像、映像、テキスト等であれば表示し、音声であれば再生すればよく、これらの組み合わせで提示してもよい。具体的にどのように提示するかに関しても、提示情報内に定義しておき、記憶部6に予め記憶させておけばよい。
Claims (13)
- 撮像を行い撮像画像を得る撮像部と、
前記撮像画像に対して特徴点検出に対する外乱の補正を行い第一の補正画像を生成すると共に、前記撮像画像に対して特徴量算出に対する外乱の補正を行い第二の補正画像を生成する分離部と、
前記第一の補正画像より特徴点を検出し、その座標情報を得る検出部と、
前記第二の補正画像において前記座標情報に該当する各位置より特徴量を算出することで、前記撮像画像に対する特徴情報を得る算出部と、を備えることを特徴とする情報端末装置。 - 前記分離部は、前記第一の補正画像を生成するに際して、前記撮像画像における前記特徴点検出に対する外乱の種別及び強度を推定し、当該推定結果に応じた補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の情報端末装置。
- 前記分離部は、前記特徴点検出に対する外乱の種別をボケ及び/又はブレとして推定することを特徴とする請求項2に記載の情報端末装置。
- 前記分離部は、点広がり関数を推定することで、前記撮像画像における前記特徴点検出に対する外乱の種別及び強度を推定することを特徴とする請求項2に記載の情報端末装置。
- 前記分離部は、前記撮像画像において特徴点の検出を行い、当該検出された特徴点の個数に基づいて前記外乱の強度を推定することを特徴とする請求項2に記載の情報端末装置。
- 前記分離部は、前記第二の補正画像を生成するに際して、前記撮像画像におけるホワイトノイズの強度を推定し、当該推定した強度に応じたホワイトノイズの低減を行う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端末装置。
- 前記分離部は、前記第二の補正画像を生成するに際して、前記撮像画像における高輝度領域及びその周辺領域を反射光の領域としてマスク領域に設定し、且つ/又は、前記撮像画像における閾値判定で細かい文字の領域と判定される領域をマスク領域に設定し、
前記算出部では、前記特徴量を算出するに際して、前記マスク領域内にある位置からの算出は行わないことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の情報端末装置。 - 前記検出部にて検出される特徴点の個数が所定閾値を超える場合、前記算出部では、前記特徴量を算出する個数が当該所定閾値を超えないように、前記撮像画像においてより細かい文字領域であると判定される領域にある位置より順次、前記特徴量を算出する対象から除外することを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の情報端末装置。
- 前記分離部は、
前記撮像画像に対して特徴量算出に対する外乱の補正を行うことを省略して前記撮像画像をそのまま前記第二の補正画像として生成する、または、
前記撮像画像に対する特徴量算出に対する外乱の大きさを推定し、当該推定した外乱が小さいと判定される場合に、前記撮像画像に対して特徴量算出に対する外乱の補正を行うことを省略して前記撮像画像をそのまま前記第二の補正画像として生成する、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端末装置。 - 前記分離部は、前記撮像画像に対する特徴点算出に対する外乱の大きさを推定し、当該推定した外乱が小さいと判定される場合に、前記撮像画像に対して特徴点算出に対する外乱の補正を行うことを省略して前記撮像画像をそのまま前記第一の補正画像として生成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端末装置。
- 1つ以上の所定の認識対象につきそれぞれ算出した特徴量を、各認識対象の特徴情報として記憶する記憶部と、
前記算出部が算出した特徴情報が、前記記憶部の記憶しているいずれの特徴情報に該当するかを特定することにより、前記撮像画像に撮像されている認識対象を特定する認識部と、をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の情報端末装置。 - 前記記憶部は、所定の認識対象の画像に対して人工的な外乱を加えたうえで算出した特徴量を、又は、所定の撮像対象の画像に対して人工的な外乱を加えさらに補正したうえで算出した特徴量を、当該加えた人工的な外乱の種別及び/又は強度と紐付けて記憶し、
前記分離部は、前記第二の補正画像を生成するに際して、前記撮像画像における前記特徴量算出に対する外乱の種別及び/又は強度を推定し、
前記認識部は、前記算出部が算出した特徴情報が、前記記憶部の記憶しているいずれの特徴情報に該当するかを特定するに際して、前記分離部が前記推定した外乱の種別及び/又は強度に紐付いた特徴情報の中から特定することを特徴とする請求項11に記載の情報端末装置。 - 前記記憶部はさらに、各認識対象に対応する提示情報を記憶し、
前記認識部はさらに、前記特定した認識対象に対応する提示情報を前記記憶部より読み出し、
前記読み出した提示情報を提示する提示部をさらに備えることを特徴とする請求項11または12に記載の情報端末装置。
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