JP4675055B2 - マーカ処理方法、マーカ処理装置、プログラム、および、記録媒体 - Google Patents
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Description
D.Stricker,G.Klinker,and D.Reiners,A fast and robust line−based opticaltracker for augmented rea1ity applications,Proc.IWAR’98,pp.129−145,Nov.1998 Youngkwan Cho,Ulrich Neumann,Multiring Fiducial Systems for Scalable Fiducial−Tracking Augmented Reality,Presence,Vol.10,No.6,December 2001,599−612,2001,by the Massachusetts Institute of Technology
対象物を撮像した画像をマーカ処理装置により処理して、前記対象物を検出するために当該対象物に付されたマーカ領域を検出し、対象物領域を特定する方法であって、
前記マーカ領域は中心領域と外周領域とからなる同心多重図形であり、中心領域と外周領域とが異なる色相を有し、
前記画像を画像処理手段により縦方向および横方向に走査して、走査方向における色相の変化パターンが予め定められたマーカに使用されているものであり、かつ、その変化パターンの色相を認識した領域の大きさが規定された大きさの範囲内にあるとき、前記認識した領域の各画素に当該色相の変化パターンに割り当てられたマーカの識別番号を取得して割り当て、縦方向の走査と横方向の走査とで同じマーカの識別番号が割り当てられている画素を抽出し、抽出した画素の領域をマーカの中心領域の候補となるマーカ候補領域とし、
前記マーカ候補領域のマーカ識別番号から外周領域の色相が特定されることを利用し、当該マーカ候補領域が前記特定される色相を持つ領域に囲まれていれば、当該マーカ候補領域をマーカの中心領域とみなす
ことを特徴とする。
対象物を撮像した画像をマーカ処理装置により処理して、前記対象物を検出するために中心領域と外周領域とで異なる色相を有する同心多重図形のマーカ領域を検出し、対象領域を特定する装置であって、
画像処理手段を備え、当該画像処理手段が、
前記画像を縦方向および横方向に走査して、走査方向における色相の変化パターンが予め定められたマーカに使用されているものであり、かつ、その変化パターンの色相を認識した領域の大きさが既定された大きさの範囲内にあるとき、前記認識した領域の各画素に当該色相の変化パターンに割り当てられたマーカの識別番号を取得して割り当て、縦方向の走査と横方向の走査とで同じマーカの識別番号が割り当てられている画素を抽出し、抽出した画素の領域をマーカの中心領域の候補となるマーカ候補領域とし、
前記マーカ候補領域のマーカ識別番号から外周領域の色相が特定されることを利用し、当該マーカ候補領域が前記特定される色相を持つ領域に囲まれていれば、当該マーカ候補領域をマーカの中心領域とみなす
ことを特徴とする。
上記の請求項1〜4のいずれか1項に記載のマーカ処理方法を、コンピュータプログラムで記載してそれを実行可能にしたことを特徴とするプログラムである。
上記の請求項1〜4のいずれか1項に記載のマーカ処理方法を、コンピュータで実行可能に記載したプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体である。
ここでいうマーカとは、現実の対象物が撮像されて画像で表されたときに、画像中における対象物が存在する領域を特定するために、現実の対象物に付与されている印である。なお、この対象物は平面状のものに限定されず、立体的な形状を有するものであってもよい。
本実施形態に用いるマーカ処理装置は、デジタルカメラ、スキャナーなどの撮影手段からマーカを含む画像を取得し、この画像からマーカを読み取るものである。
次に本実施例におけるマーカの読み取り方法について説明する。図5にその処理の簡単なフローチャートを示す。
画像処理手段5に送信された図6に示すカラー画像は、HLS色信号に変換され(S100)、図7に示すような色相画像、および図8に示すような彩度画像が作成される(S101、S102)。
次に、色相画像から処理対象であるマーカに用いられている色の色相を取り出す。
次に、色相抽出画像について走査を行い、色相抽出画像から色相の変化パターンを探索する。この走査は、横方向と縦方向について行う。
次に走査結果画像中で得られたマーカ候補領域16のラベリングを行う(S115)。
上記の一連の処理によって得たマーカの中心の座標の値とそのマーカ識別番号の順番とによって、図16に示すように撮影対象が画像に占める領域17を表示手段6上に提示することができる。
図4に示すように本実施形態におけるマーカ処理装置3は、対象物を撮像する手段を内蔵しているが、マーカ処理装置に記憶媒体読み取り手段19を備えることで、デジタルカメラなどの外部撮影装置20によって撮影された画像を記憶媒体保存手段22などを通してからマーカ読み取り装置18での処理に供するようにする、図17に示すような構成とすることも可能である。
図18に示すように任意のマーカ間にコード23を埋め込み、撮影対象に情報を付加することも可能である。これを処理するマーカ処理装置24は図19に示すように構成することができる。このマーカ処理装置24において、画像処理手段12は、マーカの読み取りを行った後、マーカ間にコード23があるかをチェック、探索して、コード23を含む領域の画像をコード解析手段25に送信しする。コード解析手段25は送信された領域の画像が含むコードから撮影対象自体に付与された識別番号を取得して、これをデータベース手段26に送信し、データベース手段26から識別番号に対応する撮影対象に関する情報を受け取り、これを表示手段13へ送信する。表示手段13では受け取った撮影対象に関する情報を撮影画像に重畳して表示することができる。
図20に示すようにマーカが形成する任意の形の領域内に透かし27を埋め込み、撮影対象に情報を付加することも可能である。
図22に示すように円以外の形状、正方形、六角形などの形状を用いることができ、さらにマーカを構成する領域を2つ以上にして構成することも可能である。
変形例3および4で示したように、対象物にコードや透かしを付加することによって、対象物の情報をマーカ処理装置のデータベース手段等から取得することが可能である。図25に示すように、変形例4に記載の埋め込まれた透かし(図25中の27)から対象物の識別番号を取得し、データベース手段30から図26に示すような制御点の情報を取得することによって、Bスプライン曲線等のパラメータ曲線制御を用いて、多角形領域だけでなく、任意の領域(図25中の40)を抽出することも可能である。
2…マーカを構成する円
3…マーカ処理装置
4…撮影手段
5…画像処理手段
6…表示手段
7…入力手段
11…走査方向
12…規定パターンを有する領域
16…マーカ候補領域
17…撮影対象が画像に占める領域
18…マーカ処理装置
19…記録媒体読み取り手段
20…外部撮影装置
21…撮影手段
22…記録媒体保存手段
23…コード
24…マーカ処理装置
25…コード解析手段
26…データベース手段
27…透かし
28…マーカ処理装置
29…透かし解析手段
30…データデース手段
40…任意の形状を有する対象物領域
Claims (10)
- 対象物を撮像した画像をマーカ処理装置により処理して、前記対象物を検出するために当該対象物に付されたマーカ領域を検出し、対象物領域を特定する方法であって、
前記マーカ領域は中心領域と外周領域とからなる同心多重図形であり、中心領域と外周領域とが異なる色相を有し、
前記画像を画像処理手段により縦方向および横方向に走査して、走査方向における色相の変化パターンが予め定められたマーカに使用されているものであり、かつ、その変化パターンの色相を認識した領域の大きさが規定された大きさの範囲内にあるとき、前記認識した領域の各画素に当該色相の変化パターンに割り当てられたマーカの識別番号を取得して割り当て、縦方向の走査と横方向の走査とで同じマーカの識別番号が割り当てられている画素を抽出し、抽出した画素の領域をマーカの中心領域の候補となるマーカ候補領域とし、
前記マーカ候補領域のマーカ識別番号から外周領域の色相が特定されることを利用し、当該マーカ候補領域が前記特定される色相を持つ領域に囲まれていれば、当該マーカ候補領域をマーカの中心領域とみなす
ことを特徴とするマーカ処理方法。 - 前記マーカ領域の色相パターンから、マーカ領域の識別番号を抽出し、
前記マーカ領域の中心を算出して、このマーカ領域の中心を前記識別番号順に連結し、対象物領域を検出することを特徴とする請求項1に記載のマーカ処理方法。 - 前記対象物領域を検出するために付されたマーカ領域間に情報を有するコードを埋め込み、
前記マーカ領域を決定した後に、各マーカ領域間に前記コードが存在するかを確認して、コードが検出された場合には当該コードを含む領域の画像をコード解析手段に送信し、
コード解析手段が送信された画像からコードが有する情報を読み取ることを特徴とする請求項1または2いずれか1項に記載のマーカ処理方法。 - 前記マーカ領域に囲まれる領域に情報を有する透かしを埋め込み、
前記マーカ領域を検出した後に、当該マーカ領域に囲まれる領域に透かしが埋め込まれているかを確認して、透かしが検出された場合には当該透かしを含む領域の画像を透かし解析手段に送信し、
透かし解析手段が送信された画像から透かしが有する情報を読み取ることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載のマーカ処理方法。 - 対象物を撮像した画像をマーカ処理装置により処理して、前記対象物を検出するために中心領域と外周領域とで異なる色相を有する同心多重図形のマーカ領域を検出し、対象領域を特定する装置であって、
画像処理手段を備え、当該画像処理手段が、
前記画像を縦方向および横方向に走査して、走査方向における色相の変化パターンが予め定められたマーカに使用されているものであり、かつ、その変化パターンの色相を認識した領域の大きさが既定された大きさの範囲内にあるとき、前記認識した領域の各画素に当該色相の変化パターンに割り当てられたマーカの識別番号を取得して割り当て、縦方向の走査と横方向の走査とで同じマーカの識別番号が割り当てられている画素を抽出し、抽出した画素の領域をマーカの中心領域の候補となるマーカ候補領域とし、
前記マーカ候補領域のマーカ識別番号から外周領域の色相が特定されることを利用し、当該マーカ候補領域が前記特定される色相を持つ領域に囲まれていれば、当該マーカ候補領域をマーカの中心領域とみなす
ことを特徴とするマーカ処理装置。 - 前記画像処理手段は、
前記マーカ領域の色相パターンから、マーカ領域の識別番号を抽出し、
前記マーカ領域の中心を算出して、このマーカ領域の中心を前記識別番号順に連結し、対象物領域を検出することを特徴とする請求項5に記載のマーカ処理装置。 - 前記対象物領域を検出するために付されたマーカ領域間に情報を有するコードが埋め込まれており、
前記画像処理手段は、
前記マーカ領域を決定した後に、各マーカ領域間に前記コードが存在するかを確認して、コードが検出された場合には当該コードを含む領域の画像をコード解析手段に送信し、
コード解析手段が送信された画像からコードが有する情報を読み取ることを特徴とする請求項5または6いずれか1項に記載のマーカ処理装置。 - 前記マーカ領域に囲まれる領域に情報を有する透かしが埋め込まれており、
前記画像処理手段は、
前記マーカ領域を検出した後に、当該マーカ領域に囲まれる領域に透かしが埋め込まれているかを確認して、透かしが検出された場合には当該透かしを含む領域の画像を透かし解析手段に送信し、
透かし解析手段が送信された画像から透かしが有する情報を読み取ることを特徴とする請求項5〜7いずれか1項に記載のマーカ処理装置。 - 上記の請求項1〜4のいずれか1項に記載のマーカ処理方法を、コンピュータプログラムで記載してそれを実行可能にしたことを特徴とするプログラム。
- 上記の請求項1〜4のいずれか1項に記載のマーカ処理方法を、コンピュータで実行可能に記載したプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
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