JP5518677B2 - 仮想情報付与装置及び仮想情報付与プログラム - Google Patents
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- 撮像装置によって撮影された対象物に関する仮想情報を該対象物に対して付与する仮想情報付与装置であって、
前記撮像装置から出力される最新時刻の画像を入力する画像入力手段と、
入力した前記画像から特徴点群を抽出し、当該特徴点群を用いて前記撮像装置の位置及び姿勢を示す姿勢情報と、前記特徴点の三次元情報を算出する位置姿勢算出手段と、
前記画像上で位置指定されたポインティング情報を入力し、前記画像を構成する画素値を用いた領域分割処理によって仮想情報付与を所望する対象の物体領域を決定し、当該物体領域に内包される前記特徴点群を前記位置姿勢算出手段で抽出した特徴点群に対し物体領域をマスク処理することによって選択し、当該物体領域に内包される特徴点群に対応する三次元情報である計測点群を決定する指定対象決定手段と、
前記位置姿勢算出手段において算出された前記姿勢情報と、前記計測点群とから、前記仮想情報を付与する実空間中での位置を決定する仮想情報付与位置決定手段と
を備えることを特徴とする仮想情報付与装置。 - 前記仮想情報付与位置決定手段は、
仮想情報を付与する実空間中での位置を、前記位置姿勢算出手段で算出した姿勢情報における撮像装置位置として決定することを特徴とする請求項1記載の仮想情報付与装置。 - 前記仮想情報付与位置決定手段は、
仮想情報を付与する実空間中での位置を、前記指定対象決定手段で算出された前記計測点群の重心位置を算出することによって決定することを特徴とする請求項1記載の仮想情報付与装置。 - 前記仮想情報付与位置決定手段は、
仮想情報を付与する実空間中での位置を、前記指定対象決定手段で算出された計測点群で構成される面と、
前記位置姿勢算出手段で算出された前記姿勢情報の撮像装置位置及び計測点群から算出した重心位置とを結ぶ直線との交点を算出することによって決定することを特徴とする請求項1記載の仮想情報付与装置。 - 前記仮想情報付与位置決定手段は、
仮想情報を付与する実空間中での位置を、前記指定対象決定手段で算出された計測点群から実空間に張る3軸ごとに最大値、最小値を算出し、当該値を予め直方体として定められた基本形状の頂点座標として用いることによって決定される計測点群の外接基本形状と、前記位置姿勢算出手段で算出された姿勢情報の撮像装置位置及び計測点群から算出した重心位置とを結ぶ直線との交点を算出することによって決定することを特徴とする請求項1記載の仮想情報付与装置。 - 前記仮想情報付与位置決定手段は、
仮想情報を付与する実空間中での位置を、前記指定対象決定手段で算出された計測点群に球を当て嵌めることによって決定される計測点群の外接基本形状と、前記位置姿勢算出手段で算出された姿勢情報の撮像装置位置及び計測点群から算出した重心位置とを結ぶ直線との交点を算出することによって決定することを特徴とする請求項1記載の仮想情報付与装置。 - 前記仮想情報付与位置決定手段は、
前記撮像装置が時々刻々動く場合に、前記位置姿勢算出手段で算出する最新時刻の姿勢情報の撮像装置位置と、前記指定対象決定手段で算出される計測点群から算出した重心位置との両者間のユークリッド距離を算出し、当該ユークリッド距離が予め定められた閾値を下回った時の時刻を前記仮想情報を付与する時刻とすることを特徴とする請求項1から請求項6にいずれかに記載の仮想情報付与装置。 - 前記仮想情報付与位置決定手段は、
前記撮像装置が時々刻々動く場合に、前記位置姿勢算出手段で算出する最新時刻と前時刻の前記姿勢情報の撮像装置位置から速度を算出し、当該速度が予め定められた閾値を上回った時刻を前記仮想情報を付与する時刻とすることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の仮想情報付与装置。 - 前記仮想情報付与位置決定手段は、
前記位置姿勢算出手段で算出された最新時刻と前時刻の姿勢情報の撮像装置位置から算出する速度と、予め定められた重力の値から、最新時刻以降の撮像装置位置の実空間内での予測軌跡を算出し、最新時刻の撮像装置位置と前記指定対象決定手段で算出された計測点群から算出した重心位置の両者間を結ぶ直線を含む平面群から、当該平面群と実空間に属する地平面の両法線ベクトルとの内積値を最大とする唯一の平面を決定し、当該平面と予測軌跡との交点を算出することによって前記仮想情報を付与する実空間中での位置を決定することを特徴とする請求項1または請求項8に記載の仮想情報付与装置。 - 前記仮想情報付与位置決定手段は、
前記位置姿勢算出手段で算出された最新時刻と前時刻の姿勢情報の撮像装置位置から算出する速度と、予め定められた重力の値から、最新時刻以降の撮像装置位置の実空間内での予測軌跡を算出し、当該予測軌跡と、実空間に属する地平面との交点を算出することによって前記仮想情報を付与する実空間中での位置を決定することを特徴とする請求項1または請求項8に記載の仮想情報付与装置。 - 前記仮想情報付与位置決定手段は、
仮想情報を付与する実空間中での姿勢を、前記位置姿勢算出手段で算出した姿勢情報における撮像装置姿勢として決定することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに記載の仮想情報付与装置。 - 撮像装置によって撮影された対象物に関する仮想情報を該対象物に対して付与する仮想情報付与装置上のコンピュータに仮想情報付与処理を行わせる仮想情報付与プログラムであって、
前記撮像装置から出力される最新時刻の画像を入力する画像入力ステップと、
入力した前記画像から特徴点群を抽出し、当該特徴点群を用いて前記撮像装置の位置及び姿勢を示す姿勢情報と、前記特徴点の三次元情報を算出する姿勢算出ステップと、
前記画像上で位置指定されたポインティング情報を入力し、前記画像を構成する画素値を用いた領域分割処理によって仮想情報付与を所望する対象の物体領域を決定し、当該物体領域に内包される前記特徴点群を前記姿勢算出ステップで抽出した特徴点群に対し物体領域をマスク処理することによって選択し、当該物体領域に内包される特徴点群に対応する三次元情報である計測点群を決定する指定対象決定ステップと、
前記姿勢算出ステップにおいて算出された前記姿勢情報と、前記計測点群とから、前記仮想情報を付与する実空間中での位置を決定する仮想情報付与位置決定ステップと
を前記コンピュータに行わせることを特徴とする仮想情報付与プログラム。
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JP2010248850A JP5518677B2 (ja) | 2010-11-05 | 2010-11-05 | 仮想情報付与装置及び仮想情報付与プログラム |
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