JP6482307B2 - 情報処理装置およびその方法 - Google Patents
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Description
空間における撮像装置の位置姿勢を推定する方法の概要を説明する。図1により撮像装置の位置姿勢を計測する環境の一例を示す。図1は、現実のシーンである屋内において三次元のコンピュータグラフィクスモデル(以下、CGモデル)330を観察するケースに、非特許文献1のマーカを利用して、撮像装置の位置姿勢を計測することを想定している。
図3のブロック図により実施例の情報処理装置の構成例を示す。CPU201は、RAM202をワークメモリとして、ROM203や記憶部204に格納されたOSや各種プログラムを実行し、システムバス205を介して後述する構成を制御する。
図4のブロック図により実施例におけるマーカ配置の提示処理を実行する情報処理装置の機能構成例を示す。なお、図4に示す機能構成は、CPU201がマーカ配置の提示用のプログラムを実行することで実現される。
シーン(壁面301、302、床面303、什器310、構造物320を含む)、
仮想物体(CGモデル330)、
視線オブジェクト101-103(それぞれ位置姿勢100a-100cに対応する)、
マーカオブジェクト507(マーカのサイズと位置姿勢を示す)、
座標軸501(シーンの座標系を示す)。
図8のフローチャートによりマーカ配置の提示処理の手順例を説明する。なお、図8に示す処理手順は、CPU201がマーカ配置の提示用のプログラムを実行することで実現される。マーカ配置の提示処理が開始されると、CPU201は、画像生成部180により初期設定のUIをモニタ209に表示する(S101)。
図9のフローチャートにより撮像シーン設定部150の処理(S103)と領域分割部160の処理(S104)を説明する。撮像シーン設定部150は、シーン形状情報、カメラ情報および視線情報に基づき、当該視線情報が示す位置姿勢においてカメラ100が撮像するシーン(以下、撮像シーン)を描画する(S111)。そして、撮像シーンを表す3Dポリゴンモデルを記憶部204などに保存する(S112)。なお、視線情報が複数ある場合、複数の視線情報の一つ選択して撮像シーンを描画する。
図10のフローチャートにより配置情報生成部170の処理(S104)を説明する。配置情報生成部170は、視線情報の一つに対応する撮像シーンを表す3Dポリゴンモデルを記憶部204から読み出し(S121)、同一平面と見做せるポリゴンをグループ化し、マーカ配置を提示する面(以下、マーカ配置の提示面)を抽出する(S122)。
上記では、分割領域ごとのマーカ配置を統合する際に、小マーカを優先配置する例を説明した。しかし、小マーカの優先配置に限定されるものではなく、カメラ100の位置姿勢を推定する処理の安定性を考慮してサイズが異なるマーカを面に混合配置してもよい。
上記では、入力された視点情報を利用してマーカの配置情報を生成する例を説明したが、CGモデル330を観察する際の視線を予測し、予測した視線情報を追加して配置情報を生成することもできる。視線情報の予測によれば、ユーザであるシステム構築者が想定していない位置姿勢からCGモデル330が観察された場合のカメラ100の位置姿勢を推定可能なマーカの配置情報を提示することができる。一方、観察者にとっては、CGモデル330をより広い範囲から観察することができるようになる。
上記では、視線情報入力部140の例として、図7に示す入力部540の例を説明した。ユーザは、視線情報の位置姿勢を入力する際、CGモデル330とカメラ100の位置関係を表示部500に表示された俯瞰視点の画像を参照しながら調整する。しかし、表示部500に表示された俯瞰視点の画像はMR環境のシーン形状情報を基に描画されたものであり、視線情報に基づき描画された画像ではない。そのため、ユーザは、俯瞰視点の画像に基づき、カメラ100の視点から観察されるCGモデル330の画像を想像して、視線情報を設定する必要があり、視線情報の設定に試行錯誤が必要になる場合がある。
上記では、視線情報の位置姿勢を数値入力する例を説明したが、位置姿勢は汎用インタフェイス206やインタフェイス210に接続された位置センサ、姿勢センサ、位置姿勢センサを利用して入力することもできる。姿勢センサとしては、例えばThales Visionix社のInertiaCube3(商標)などを利用すればよい。
上記では、ユーザであるシステム環境構築者がカメラ100をCGモデル330の観察用カメラとして利用するとともに、画像に映り込むマーカを用いてカメラ100の位置姿勢を推定することに利用した。しかし、一つの撮像装置を観察用と位置姿勢推定用に同時に用いることに限定されず、複数のカメラを用意し、一つは観察に、一つは位置姿勢推定に用いてもよい。
本発明は、上述の実施形態の一以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける一以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、一以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (13)
- 空間における撮像装置の位置姿勢を推定するために現実のシーンに配置する特徴の配置情報を生成する情報処理装置であって、
前記撮像装置の内部パラメータに関するカメラ情報、前記シーンを描画するためのシーン形状情報、および、前記シーンにおいて仮想物体を観察する際の視線の位置姿勢を示す視線情報を入力する入力手段と、
前記シーン形状情報、前記カメラ情報および前記視線情報に基づき、前記視線情報が示す位置姿勢において前記撮像装置が撮像する現実の空間である撮像シーンと、前記撮像シーンの奥行き距離を設定する設定手段と、
前記シーン形状情報、前記撮像シーンおよび前記奥行き距離に基づき、前記シーンに配置する特徴の配置情報を生成する生成手段とを有する情報処理装置。 - さらに、前記シーン形状情報と前記配置情報に基づき、前記シーンにおける前記特徴の配置を示す画像を生成する画像生成手段を有する請求項1に記載された情報処理装置。
- 前記入力手段は、さらに、前記仮想物体を描画するための物体形状情報を入力し、
前記画像生成手段は、前記シーンに前記特徴と前記仮想物体を配置した画像を生成する請求項2に記載された情報処理装置。 - 前記画像生成手段は、さらに、前記視線情報が示す位置姿勢において観察される前記仮想物体を表示するための画像を生成する請求項3に記載された情報処理装置。
- 前記シーン形状情報には、前記シーンの壁面と床面を描画するための情報、および、前記シーンに配置された特徴と前記撮像装置の間に存在し、前記撮像装置に対して前記特徴を遮蔽する可能性がある物体を描画するための情報が含まれる請求項1から請求項4の何れか一項に記載された情報処理装置。
- 前記生成手段は、前記撮像シーンからマーカ配置を提示する面として提示面を抽出し、
前記撮像シーンに対応する前記奥行き距離に基づき所定のテーブルを参照して、前記提示面に配置する前記特徴のサイズと配置間隔を取得し、
前記サイズと配置間隔に基づき前記提示面に前記特徴を配置し、前記物体に遮蔽される特徴を削除または移動して前記配置情報を生成する請求項5に記載された情報処理装置。 - 前記提示面が複数ある場合、前記生成手段は、各提示面における前記特徴の配置を統合して前記配置情報を生成する請求項6に記載された情報処理装置。
- 前記生成手段は、前記特徴の配置の統合において、サイズが小さい特徴を優先配置する請求項7に記載された情報処理装置。
- 前記生成手段は、同一サイズの特徴の分布に基づき、前記特徴の配置を統合する請求項7に記載された情報処理装置。
- 前記入力手段は複数の視線情報を入力し、前記設定手段は前記複数の視線情報それぞれについて前記撮像シーンと前記奥行き距離を設定する請求項1から請求項9の何れか一項に記載された情報処理装置。
- さらに、前記複数の視線情報に基づき、追加する視線情報を予測する予測手段を有する請求項10に記載された情報処理装置。
- 空間における撮像装置の位置姿勢を推定するために現実のシーンに配置する特徴の配置情報を生成する情報処理方法であって、
入力手段が、前記撮像装置の内部パラメータに関するカメラ情報、前記シーンを描画するためのシーン形状情報、および、前記シーンにおいて仮想物体を観察する際の視線の位置姿勢を示す視線情報を入力し、
設定手段が、前記シーン形状情報、前記カメラ情報および前記視線情報に基づき、前記視線情報が示す位置姿勢において前記撮像装置が撮像する現実の空間である撮像シーンと、前記撮像シーンの奥行き距離を設定し、
生成手段が、前記シーン形状情報、前記撮像シーンおよび前記奥行き距離に基づき、前記シーンに配置する特徴の配置情報を生成する情報処理方法。 - コンピュータを請求項1から請求項11の何れか一項に記載された情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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