TW201346216A - 虛擬尺 - Google Patents

Abstract

在一些實施例中，存取指示一場景之一影像的第一資訊。偵測一或多個參考特徵，該等參考特徵與該影像中之一參考物件相關聯。基於該第一資訊判定一影像空間與一真實世界空間之間的一變換。存取指示來自一使用者之輸入的第二資訊，該第二資訊識別對應於該真實世界空間中所關心之一真實世界距離的在該影像空間中之一影像空間距離。接著基於該第二資訊及該判定之變換估計所關心之該真實世界距離。

Description

虛擬尺 【對相關申請案之交叉參考】

本申請案主張2012年1月13日申請之題為「VIRTUAL RULER」的美國臨時申請案第61/586,228號及2012年7月31日申請之題為「VIRTUAL RULER」的美國申請案第13/563,330號之優先權之權利，該等申請案特此以引用之方式全部併入。

通常，識別視線中的物件之準確尺寸係重要的。舉例而言，可能有必要識別信封之尺寸以判定郵資，識別圖片之尺寸以判定畫框大小，識別桌子之尺寸以判定其是否適配於房間中等。雖然卷尺允許吾人量測此等尺寸，但吾人可能在希望獲得量測時不具有卷尺。

在一些實施例中，提供用於輔助使用者判定真實世界量測之方法及系統。成像裝置(例如，蜂巢式電話內之相機)可捕獲場景之影像。可判定變換(例如，單應性)，其可考量下列各者中之一或多者：縮放比例、相機傾斜、相機旋轉、相機橫搖、相機位置等。判定變換可包括找出場景之影像中的(例如，具有已知大小及/或形狀之)參考物件之位置，及將參考物件之真實世界空間屬性(例如，尺寸屬性)與場景之影像中的對應的空間屬性(例如，尺寸屬性)進行比較。虛擬尺可基於變換來構造，且經疊加至場景之影像上(例如，呈現於成像裝置之顯示器上)。使用者可使用虛擬尺來識別場景中之真實世界尺寸或 距離。另外或替代地，可回應於對距離或尺寸之請求而將真實世界量測提供至使用者。

舉例而言，可將參考卡置放於場景中之表面上。行動裝置中之相機可獲得場景之影像，且識別將會將與參考卡相關聯的基於影像之座標(例如，在其轉角處)變換至具有真實世界意義之座標(例如，使得經變換之座標之間的距離準確地反映卡之尺寸)的變換。行動裝置之使用者可識別成像之場景內的開始點及停止點(例如，藉由使用觸控螢幕識別該等點)。基於變換，裝置可判定且向使用者顯示沿著參考卡之平面的開始點與停止點之間的真實世界距離。在一些實施例中，可在行動裝置(例如，蜂巢式電話)上執行整個過程。

在一些實施例中，提供一種用於估計一真實世界距離之方法。該方法可包括存取指示一場景之一影像的第一資訊，及偵測與該第一資訊中之一參考物件相關聯的一或多個參考特徵。該方法亦可包括基於該影像判定一影像空間與一真實世界空間之間的一變換，及存取指示來自一使用者之輸入的第二資訊，該第二資訊識別對應於該真實世界空間中所關心之一真實世界距離的在該影像空間中之一影像空間距離。該方法可進一步包括基於該第二資訊及該判定之變換估計所關心之該真實世界距離。

在一些實施例中，提供一種用於估計一真實世界距離之系統。該系統可包括：一成像裝置，其用於存取指示一場景之一影像的第一資訊；及一參考特徵偵測器，其用於偵測與該第一資訊中之一參考物件相關聯的一或多個參考特徵。該系統亦可包括：一變換識別器，其用於基於該偵測到之一或多個參考特徵判定一影像空間與一真實世界空間之間的一變換；及一使用者輸入組件，其用於存取指示來自一行動裝置之一使用者之輸入的第二資訊，該第二資訊識別對應於該真實世界空間中所關心之一真實世界距離的在該影像空間中之一影像空間 距離。該系統可進一步包括一距離估計器，該距離估計器用於基於該第二資訊及該判定之變換估計所關心之該真實世界距離。

在一些實施例中，提供一種用於估計一真實世界距離之系統。該系統可包括用於存取指示一場景之一影像的第一資訊之構件，及用於偵測與該影像中之一參考物件相關聯的一或多個參考特徵之構件。該系統亦可包括用於基於該第一資訊判定一影像空間與一真實世界空間之間的一變換之構件，及用於存取指示來自一使用者之輸入的第二資訊之構件，該第二資訊識別對應於該真實世界空間中所關心之一真實世界距離的在該影像空間中之一影像空間距離。該系統可進一步包括用於基於該第二資訊及該判定之變換估計所關心之該真實世界距離之構件。

在一些實施例中，提供一種電腦可讀媒體。該電腦可讀媒體可包括執行以下步驟之一程式：存取指示一場景之一影像的第一資訊，及偵測與該影像中之一參考物件相關聯的一或多個參考特徵。該程式可進一步執行以下步驟：基於該第一資訊判定一影像空間與一真實世界空間之間的一變換，及存取指示來自一使用者之輸入的第二資訊，該第二資訊識別對應於該真實世界空間中所關心之一真實世界距離的在該影像空間中之一影像空間距離。該程式亦可執行基於該第二資訊及該判定之變換估計所關心之該真實世界距離之一步驟。

100‧‧‧用於基於影像估計真實世界距離之方法

305‧‧‧卡/參考卡

310‧‧‧台

315‧‧‧卡之轉角

320a‧‧‧開始點

320b‧‧‧停止點

325‧‧‧距離顯示畫面

330‧‧‧變焦特徵

335‧‧‧捕獲影像選項

340‧‧‧刪除點選項

345‧‧‧量測屬性特徵

350‧‧‧尺顯示選項

355a‧‧‧尺

355b‧‧‧尺

360‧‧‧尺

400‧‧‧系統

405‧‧‧裝置

410‧‧‧使用者

415‧‧‧收發器

420‧‧‧網路

425‧‧‧外部伺服器

430‧‧‧麥克風

435‧‧‧揚聲器

440‧‧‧顯示器

445‧‧‧使用者輸入組件

450‧‧‧處理器

455‧‧‧處理器

460‧‧‧儲存裝置

465‧‧‧儲存裝置

470‧‧‧參考資料庫

475‧‧‧變換資料庫

480‧‧‧影像資料庫

500‧‧‧系統

505‧‧‧成像裝置

510‧‧‧影像資料庫

515‧‧‧影像分析器

520‧‧‧影像預處理器

525‧‧‧參考特徵偵測器

530‧‧‧變換識別器

535‧‧‧參考特徵資料庫

540‧‧‧參考特徵關聯器

545‧‧‧尺產生器

550‧‧‧顯示器

555‧‧‧使用者輸入組件

560‧‧‧距離估計器

600‧‧‧電腦系統

605‧‧‧匯流排

610‧‧‧處理器

615‧‧‧輸入裝置

620‧‧‧輸出裝置

625‧‧‧儲存裝置

630‧‧‧通信子系統

635‧‧‧工作記憶體

640‧‧‧作業系統

645‧‧‧應用程式

圖1說明根據一實施例的用於基於影像估計真實世界距離之方法。

圖2展示將與參考特徵相關聯的基於影像之座標映射至具有真實世界尺寸之第二空間之一實例。

圖3A及圖3B展示用於識別真實世界距離之系統之實例。

圖4展示根據一實施例的用於估計真實世界距離之系統。

圖5展示根據一實施例的用於估計真實世界距離之系統。

圖6說明電腦系統之一實施例。

在一些實施例中，提供用於輔助使用者判定真實世界量測之方法及系統。成像裝置(例如，蜂巢式電話內之相機)可捕獲場景之影像。可判定變換(例如，單應性)，其可考量下列中之一或多者：縮放比例、相機傾斜、相機旋轉、相機橫搖、相機位置等。判定變換可包括找出場景之影像中的(例如，具有已知大小及/或形狀之)參考物件之位置，及將參考物件之真實世界空間屬性(例如，尺寸屬性)與場景之影像中的對應空間屬性(例如，尺寸屬性)比較。虛擬尺可基於變換來構造，且經疊加至場景之影像上(例如，呈現於成像裝置之顯示器上)。使用者可使用虛擬尺來識別場景中之真實世界尺寸或距離。另外或替代地，可回應於對尺寸或距離之請求而將真實世界量測提供至使用者。

舉例而言，可將參考卡置放於場景中之表面上。行動裝置中之相機可獲得場景之影像，且識別將會將與參考卡相關聯的基於影像之座標(例如，在其轉角處)變換至具有真實世界意義之座標(例如，使得經變換之座標之間的距離準確地反映卡之尺寸)的變換。行動裝置之使用者可識別成像之場景內的開始點及停止點(例如，藉由使用觸控螢幕識別該等點)。基於變換，裝置可判定且向使用者顯示沿著參考卡之平面的開始點與停止點之間的真實世界距離。在一些實施例中，可在行動裝置(例如，蜂巢式電話)上執行整個過程。

圖1說明根據一實施例的用於基於影像估計真實世界距離之方法100。在105，捕獲一或多個影像。該等影像可由諸如相機之成像裝置捕獲。成像裝置可位於攜帶型及/或電子裝置(諸如，蜂巢式電話、智慧型手機、個人數位助理、平板電腦、膝上型電腦、數位手錶等) 內。可個別及/或離散地捕獲影像。舉例而言，使用者可推動按鈕或選擇指示捕獲影像之相異時間點之選項。在一情況下，在一段時間內重複或連續捕獲影像。舉例而言，電話可經由透鏡對場景成像，且處理及/或顯示即時影像或即時影像之一子集。

在110，偵測或識別影像中之一或多個參考特徵。在一些情況下，偵測或識別兩個、三個、四個或四個以上參考特徵。在一實施例中，該(等)參考特徵為已知或懷疑在影像中的一或多個參考物件之特徵。舉例而言，可指導使用者在捕獲影像前在正成像之場景中及/或在所關心之平面上定位一特定物件(諸如，矩形參考卡)。作為另一實例，可指導使用者在場景中及/或在平面上定位具有一或多個特定特性之物件(例如，具有標準尺寸之信用卡、駕照、矩形物件、美國25美分硬幣、美國通貨券等)。該物件可為(例如)矩形、硬的、實質上平坦等。該物件可具有：至少一平表面；小於六吋之一個、兩個或三個尺寸等。該物件可具有一或多個有區別的特徵(例如，視覺有區別的特徵)，諸如，相異的視覺圖案(例如，條形碼、一系列色彩等)。在一些情況下，不指導使用者將參考物件置於場景中。舉例而言，一技術可假定至少一矩形物件定位於場景內及/或所關心之平面上。

一個、一個以上或所有參考特徵可包括(例如)影像之對應於參考物件、邊緣及/或轉角之部分或影像之整個部分。舉例而言，參考特徵可包括界定一參考物件之四個邊緣。參考特徵可包括參考物件之一或多個部分(例如，在參考物件之頂部附近的紅點，及在參考物件之底部附近的藍點)。

參考特徵可包括位置(例如，在基於影像之二維座標系統內)。舉例而言，在105處捕獲之影像可包括成像之場景的二維表示。影像可包括(例如)組織成列及行之複數個像素。因此，影像特徵可識別為或基於像素座標(例如，轉角1位於(4,16)；轉角2位於(6,18)等)。

參考特徵可包括一或多個長度及/或面積。長度及/或面積可具有影像空間空間屬性。舉例而言，「邊緣1」可為15.4個像素長。

可使用一或多個電腦視覺技術偵測參考特徵。舉例而言，可使用邊緣偵測演算法，可分析在各種影像位置處之空間對比度，可使用比例不變特徵變換，等等。

可基於使用者輸入偵測參考特徵。舉例而言，可指導使用者識別參考特徵之位置。使用者可(例如)使用觸控螢幕、滑鼠、小鍵盤等來識別影像上對應於參考特徵之位置。在一情況下，可經由觸控螢幕電子顯示器向使用者呈現影像，且指導使用者觸摸螢幕上對應於參考特徵之轉角的四個位置。

可偵測一個、兩個、三個、四個或四個以上參考特徵。在一實施例中，偵測至少四個參考特徵，該等參考特徵中之至少一些或全部具有固定且已知的相互間之真實世界距離。舉例而言，可偵測信用卡參考物件之四個轉角。在一實施例中，偵測至少四個參考特徵，該等參考特徵中之至少一些或全部具有與特徵自身相關聯之固定且已知的真實世界空間屬性(例如，真實世界尺寸)。舉例而言，可偵測信用卡參考物件之四個邊緣。

在115，可基於與在影像中偵測到之參考特徵相關聯的一或多個空間屬性及/或一或多個對應的真實世界空間屬性判定變換。變換可包括放大、旋轉變換、平移變換及/或透鏡扭曲校正。變換可包括單應性，及/或可減輕或至少部分考量任何透視扭曲。變換可包括為成像裝置固有之固有參數(例如，考量諸如焦距之參數)及/或視正成像之場景而定之外在參數(例如，考量相機視角或位置)。變換可包括相機矩陣、旋轉矩陣、平移矩陣及/或聯合旋轉-平移矩陣。

變換可包含影像空間(例如，與影像相關聯之二維座標空間)與真實世界空間(例如，識別真實世界距離、面積等之二維或三維座標空 間)之間的變換。可藉由判定將會將與一或多個參考特徵相關聯的基於影像之空間屬性(例如，座標、距離、形狀等)轉換成另一空間(例如，與特徵之間的真實世界距離相關聯)之變換來判定該變換。舉例而言，可在方法100中之110處偵測一特定矩形參考物件之四個轉角的基於影像之位置。歸因於用以捕獲影像的成像裝置之位置、旋轉及/或傾斜，物件可顯得為傾斜及/或非矩形(例如，改為顯得為梯形)。基於影像之空間屬性與對應的現實空間屬性(例如，每一者與一或多個參考特徵相關聯)之間的形狀之差異可至少部分歸因於透視扭曲(例如，基於成像裝置之角度、位置及/或焦距)。可判定變換以校正透視扭曲。舉例而言，參考特徵可包括一矩形參考物件卡之邊緣。邊緣可與基於影像之空間屬性相關聯，使得基於影像之邊緣的組合針對梯形。變換基於影像之空間屬性可產生形成(例如，具有對應於參考物件卡之真實世界大小的大小之)矩形的經變換邊緣。舉例而言，轉角1的基於影像之尺寸可映射至經變換之座標(0,0)；轉角2之尺寸可映射至座標(3.21,0)；等等。見圖2。

等式1-3展示可將二維基於影像之座標(p,q)變換至二維真實世界座標(x,y)的方式之一實例。在等式1中，使用與旋轉有關之變數(r ₁₁ -r ₃₂ )、與平移有關之變數(t _x -t _z )及基於相機之或透視-投影變數(f)來變換基於影像之座標(p,q)。等式2為等式1之簡化型式，且等式3將變數組合成新的單應性變數(h ₁₁ -h ₃₃ )。

可按此方式變換多個影像點。變換點之間的距離可對應於實際現實世界距離，如以下更詳細地解釋。

在方法100中之110處偵測到的參考特徵可用以判定等式3中之單應性變數。在一些情況下，影像或一或多個參考特徵(例如，對應於一或多個基於影像之座標)首先經預調節。舉例而言，可識別預調節平移(例如，作為將使影像之形心平移至原點座標的平移)，及/或可識別預調節之比例因數(例如，使得影像之座標與形心之間的平均距離為二之平方根)。接著可藉由應用預調節平移及/或預調節比例因數來預調節與偵測到之參考特徵相關聯的一或多個基於影像之空間屬性(例如，座標)。

在一些實施例中，可將單應性變數h ₃₃ 設定至1，或可將單應性變數之平方的總和設定至1。接著可藉由解算等式3(使用與參考特徵相關聯之座標)來識別其他單應性變數。舉例而言，等式4展示可將等式3應用至四個真實世界點(x ₁ ,y ₁ )至(x ₄ ,y ₄ )及四個基於影像之點(x' ₁ ,y' ₁ )至(x' ₄ ,y' ₄ )中的每一者且接著組合為單一等式之方式。

按簡化矩陣形式，等式4可表示為： 等式5： A*H=X

等式5可藉由線性系統解算器來解算或作為H=(A ^T A) ^-1 (A ^T X)解算。若將單應性變數之平方的總和設定至一，則可(例如)使用奇異值分解來解算等式5。

如以下進一步詳述，自使用者接收識別所關心距離的輸入。可獲得輸入。舉例而言，使用者可使用輸入組件(例如，觸控螢幕、滑鼠等)識別在捕獲及/或顯示之影像中的所關心端點。作為另一實例，使用者可旋轉虛擬尺使得使用者可識別沿著一特定方向的所關心距離。可估計該距離。在一些情況下，距離之估計等於一特定識別之距離的明確且具體估計。舉例而言，使用者可指示所關心距離為兩個端點之間的距離，且其後可估計且呈現該距離。在一些情況下，距離之估計不夠清楚。舉例而言，可在使用者識別了虛擬尺之定向後產生或重新產生該尺。使用者可接著能夠使用(例如)呈現之虛擬尺上之標記來識別特定距離。在方法100中，120-125基於使用者輸入(例如，互動虛擬尺之產生)舉例說明一類型之距離估計，且130-140基於使用者輸入(例如，在使用者輸入開始點與停止點之間的估計之真實世界距離)舉例說明另一類型之距離估計。此等實例為說明性的。可執行其他類型之使用者輸入及估計。在一些情況下，僅執行120-125及130-140中之一者。

在方法100之120-140處，可使用變換來估計且向使用者呈現影像中之距離與真實世界距離之間的對應性。舉例而言，此指示可包括將變換應用至基於影像之座標及/或距離(例如，以估計兩個使用者識別之點之間的距離)及/或應用變換之逆算(例如，以允許使用者查看與影像中之多數或全部一起呈現之定標條)。

在120，尺可疊加於顯示畫面上。尺可識別對應於所捕獲之影像中的距離之真實世界距離。舉例而言，該尺可識別對應於沿著參考物件之表面之平面的距離之真實世界距離。可基於在115處識別之變換 來識別對應性。舉例而言，可將識別之單應性或變換矩陣之逆算應用至對應於尺之量測標記的真實世界座標。

尺可包括一或多條線及/或一或多個標記(例如，刻點標記)。一或多個標記之間的距離可識別為對應於真實世界距離。舉例而言，文字可呈現於尺上(例如，「1」、「2」、「1 cm」、「吋」等)。作為另一實例，可向使用者通知刻點標記之間的距離對應於一特定單位量測(例如，吋、公分、呎等)。資訊可以文字方式呈現於顯示器上，作為定標條呈現，包括為設定等等。

每一對鄰近刻點標記之間的距離可清楚或隱含地識別為對應於固定真實世界距離(例如，使得每一對鄰近刻點標記之間的距離對應於一真實世界吋，即使標記之間的基於影像之絕對距離可視沿著尺之位置而不同)。在一些情況下，可基於成像之場景的大小判定與基於影像之標記間距離相關聯的真實世界距離。(舉例而言，可在所有場景上使用標準SI單位，但特定單位可為更小單位，諸如，公分用於較小成像之場景，且諸如公尺之較大單位用於較大成像之場景。)在一些情況下，使用者可設定與基於標記間影像之距離相關聯的真實世界距離。

尺可跨顯示幕(例如，在行動裝置或成像裝置上)之部分或全部延伸。在一情況下，基於真實世界距離判定尺之長度(例如，使得尺之對應的真實世界距離為1吋、1呎、1碼、1公尺、1公里等)。尺可或可不部分透明。尺可或可不作為傳統尺出現。在一些實施例中，尺可作為一系列點、一系列刻點、一或多個定標條、卷尺等出現。在一些情況(而非其他情況)下，歸因於尺之存在，場景之影像之至少部分模糊或不可見。

在125，可允許使用者與尺互動。舉例而言，使用者可能能夠擴大或縮小尺。舉例而言，對應於12真實世界吋之尺可擴大至對應於14 真實世界吋之尺。使用者可能能夠移動尺，例如，藉由水平或垂直移動整個尺或旋轉該尺。在一些實施例中，使用者可藉由將尺之端部或中心拖動至新位置與尺互動。在一些實施例中，使用者可經由設定與尺互動(例如，以重新找出尺之位置、設定量測單位、設定尺長度、設定顯示特性等)。

在一些實施例中，基於刻點間影像之距離在互動後改變。舉例而言，若使用者將尺自垂直定向旋轉至水平定向，則旋轉可使刻點標記之間的距離更均勻(例如，因為相機傾斜可能需要較不均勻之間距用於垂直定向之尺)。在一些實施例中，基於刻點間真實世界之距離在互動後改變。舉例而言，當尺經水平定向時，「1吋」刻點間真實世界距離可對應於1 cm基於影像之刻點間距離，但當尺經垂直定向時，其對應於0.1 cm基於影像之刻點間距離。因此，在水平至垂直旋轉後，尺上之標度可自動變化以允許使用者更易於使用該尺估計尺寸或距離。

在方法100中之130處，可接收量測點或端點之使用者輸入。舉例而言，使用者可識別基於影像之開始點及基於影像之停止點(例如，藉由在開始點及停止點處觸摸顯示幕、點選開始點及停止點或以其他方式識別該等點)。在一些實施例中，此等點中之每一者對應於影像空間中之座標。

在135，可基於使用者量測點輸入估計真實世界距離。舉例而言，使用者輸入可包括開始點及停止點，每一者與二維影像空間座標相關聯。在115處判定之變換可應用於每一點。可接著估計變換點之間的距離。當假定每一點沿著參考物件之表面之平面時，此距離可為兩個點之間的真實世界距離之估計。

在140，輸出估計之距離。舉例而言，在識別了開始點及停止點後，可將該距離向使用者呈現或顯示(例如，幾乎立即地)。

在一些實施例中，方法100不包括120-125及/或不包括130-140。亦預料到其他變化。

在115處判定之變換可應用於圖1中未圖示之其他應用。舉例而言，可計算(例如，空地板空間之)真實世界距離，且可向使用者通知關於是否可增大成像設定以包括另一物件。作為一具體實例，可捕獲起居室之影像。可將參考物件置放於房間之地板上，可判定變換，且可識別空白空間與牆壁之距離。可捕獲長沙發椅(在商店中)之影像。可將參考物件置放於地板上，可判定另一變換，且可判定椅子之地板尺寸。接著可判定椅子是否將適配於起居室中之空白空間中。在一些情況下，當物件將適配時，可顯示增大之設定。

圖3A展示用於估計真實世界距離之系統之一實例。在此實施例中，參考物件包括卡305。將參考物件置放於台310上。將卡之轉角315作為參考特徵加以偵測。因此，轉角中之每一者可經偵測且與基於影像之座標相關聯。使用此等座標及卡之已知空間屬性(例如，尺寸)，可判定變換。使用者可接著藉由觸摸顯示幕來識別開始點320a及停止點320b。其後在此等位置處顯示游標標記。使用判定之變換，可估計開始點與停止點之間的真實世界距離。此估計可基於兩個點沿著卡之表面之平面的假定。螢幕包括距離顯示畫面325，從而向使用者通知判定之真實世界距離。如所示，距離顯示畫面325可包括距離之數值估計(「3.296321」)、正呈現之內容的描述(「物件之長度」)及/或單位(「吋」)。

圖3A亦展示使用者可用的許多其他選項。舉例而言，使用者可能能夠放大或縮小影像，例如，使用變焦特徵330。在可基於由變焦實現之已知放大率標度調整變焦或變換後可重新計算變換。在一實施例中，使用者可主動指示待捕獲新影像之時間(例如，藉由選擇捕獲影像選項335)。在一些實施例中，在某一時間段期間連續或定期地捕 獲影像(例如，當程式在操作中時)。

使用者可修改量測點(例如，停止點及開始點)，例如，藉由將每一點拖放至新位置或刪除該等點(例如，使用刪除點選項340)且建立新的點。可允許使用者設定量測屬性(例如，使用量測屬性特徵345)。舉例而言，使用者可能能夠識別量測之單位、展示之信賴量度等。使用者亦可能能夠展示或隱藏尺(例如，使用尺顯示選項350)。

圖3B展示用於估計真實世界距離之系統之一實例。此實施例類似於圖3A中展示之實施例。一個不同之處在於展示一額外尺360。圖3B強調可顯示的不同類型之尺。在一實施例中，尺可由沿著不可見線延伸之一系列標記組成。舉例而言，在圖3A及圖3B中，在尺355a或355b中之任一者中的鄰近點之間的每一距離可對應於(例如，一吋之)固定真實世界距離。尺可或可不延伸整個影像。圖3A及圖3B展示兩個不可見線尺355a及355b之實例。在此實施例中，一開始沿著參考卡305之邊界定位尺，使得兩個尺355a及355b表示對應於垂直真實世界方向之方向。尺之初始位置可為如下之位置：接界參考物件、平行於影像邊緣、在真實空間中垂直於另一尺、在影像空間中垂直於另一尺、與影像之中心相交等。

圖3B展示另一尺360。此尺之外觀類似於傳統尺。尺360可為透明的，使得使用者可查看下伏影像。尺360可再次具有一系列標記，且鄰近標記之間的距離可對應於固定真實世界距離(例如，一吋)。雖未圖示，但尺可包括數字(例如，與一個、一個以上或所有標記相關聯)及/或文字(例如，指示量測之單位)。尺360之標記未按比例，而經展示以強調以下事實：通常，識別與影像距離相關聯之真實世界距離比識別單一比例因數複雜。舉例而言，可使成像裝置相關於所關心之平面傾斜。因此，若按指示鄰近標記之間的距離對應於固定真實世界距離的方式顯示標記，則標記之間的基於影像之距離可沿著尺之長度 改變。

在一些情況下，呈現僅一個類型之尺(例如，類似於尺355或類似於尺360)。在一些情況下，呈現相同或不同類型之多個尺。舉例而言，在圖3B中，展示兩個尺355。此可允許使用者同時估計沿著多個方向之尺寸或距離。在一些情況下，按使得與將尺在其相交處分開的基於影像之角度相關聯之真實世界角度固定的方式呈現多個尺。舉例而言，該等尺可經呈現，使得其始終正識別沿著在真實世界中垂直之方向的估計距離。

圖4展示根據一實施例的用於估計真實世界距離之系統400。該系統可包括一裝置，該裝置可為電子裝置、攜帶型裝置及/或行動裝置(例如，蜂巢式電話、智慧型手機、個人數位助理、平板電腦、膝上型電腦、數位相機、手持式遊戲裝置等)。如所示，系統400包括可由使用者410使用之裝置405(例如，行動裝置或蜂巢式電話)。裝置405可包括一收發器415，收發器415可允許裝置發送及/或接收資料及/或語音通信。裝置405可連接(例如，經由收發器415)至網路420(例如，無線網路及/或網際網路)。經由無線網路，裝置405可能能夠與外部伺服器425通信。

裝置405可包括一麥克風430。麥克風430可准許裝置405收集或捕獲來自裝置之周圍實際環境的音訊資料。裝置405可包括一揚聲器435以發射音訊資料(例如，在呼叫期間自另一裝置上之使用者接收，或由裝置產生以指導或通知使用者410)。裝置405可包括一顯示器440。顯示器440可包括一顯示器，諸如，在圖3A至圖3B中展示之一者。顯示器440可向使用者410呈現即時或非即時影像，且向使用者通知與沿著影像之距離相關聯的真實世界距離(例如，藉由顯示基於使用者輸入端點判定之距離或在影像上疊加尺)。顯示器440可向使用者410呈現互動選項(例如，以允許使用者410捕獲影像、檢視影像上疊 加的真實世界距離尺、移動該尺、識別影像中之量測端點等)。裝置405可包括使用者輸入組件445。使用者輸入組件445可包括(例如)按鈕、鍵盤、數字小鍵盤、觸控螢幕、滑鼠等。使用者輸入組件445可允許(例如)使用者410移動尺、修改設定(例如，尺或量測設定)、識別量測端點、捕獲新影像等。雖未圖示，但裝置405亦可包括一成像組件(例如，相機)。該成像組件可包括(例如)透鏡、光源等。

裝置405可包括一處理器450，及/或裝置405可耦接至具有處理器455之外部伺服器425。處理器450及/或455可執行任何上述過程之部分或全部。在一些情況下，變換之識別及/或應用(例如，以判定真實世界距離)在裝置405上本端地執行。在一些情況下，外部伺服器之處理器455未涉及於判定及/或應用變換中。在一些情況下，兩個處理器450及455均有涉及。

裝置405可包括一儲存裝置460，及/或裝置405可耦接至具有儲存裝置465之外部伺服器425。儲存裝置460及/或465可儲存(例如)影像、參考資料(例如，參考特徵及/或參考物件尺寸)、相機設定及/或變換。舉例而言，影像可經捕獲且儲存於影像資料庫480中。可將指示待在與特徵(例如，距離分隔)有關之影像及真實世界距離資料中偵測之參考特徵的參考資料儲存於參考資料庫470中。使用參考資料及影像，處理器450及/或455可判定可接著儲存於變換資料庫475中之變換。使用該變換，虛擬尺可疊加於影像上且向使用者410顯示，及/或可判定(例如，由處理器450及/或455)對應於(例如，使用者定義之)影像距離的真實世界距離。

圖5展示根據一實施例的用於估計真實世界距離之系統500。系統500之全部或部分可包括於諸如電子裝置、攜帶型裝置及/或行動裝置之裝置中。在一些情況下，系統500之部分包括於遠端伺服器中。

系統500包括一成像裝置505。成像裝置505可包括(例如)相機。 成像裝置505可經組態以在視覺上成像一場景且藉此獲得影像。因此，舉例而言，成像裝置505可包括透鏡、燈等。

由成像裝置505獲得之一或多個影像可儲存於影像資料庫510中。舉例而言，由成像裝置505捕獲之影像可包括數位影像，且對應於數位影像之電子資訊及/或數位影像自身可儲存於影像資料庫510中。可儲存影像達固定時間段，直至使用者刪除，直至成像裝置505捕獲到另一影像等。

捕獲影像可由影像分析器515分析。影像分析器515可包括一影像預處理器520。影像預處理器520可(例如)調整影像之對比度、亮度、色彩分佈等。經預處理之影像可由參考特徵偵測器525分析。參考特徵偵測器525可包括(例如)邊緣偵測器或對比度分析器。參考特徵偵測器525可試圖偵測邊緣、轉角、特定圖案等。特定言之，參考特徵偵測器525可試圖影像中之參考物件或參考物件之一或多個部分。在一些實施例中，參考特徵偵測器525可包含一使用者輸入分析器。舉例而言，參考特徵偵測器525可識別出已指導使用者使用輸入裝置(例如，觸控螢幕)識別參考特徵之影像位置、接收輸入及執行任何必需變換以將影像變換成所需單位及格式。參考特徵偵測器可輸出一或多個基於影像之空間屬性(例如，座標、長度、形狀等)。

一或多個基於影像之空間屬性可由變換識別器530分析。變換識別器530可包括一參考特徵資料庫535。參考特徵資料庫535可包括與參考物件相關聯之真實世界空間屬性。變換識別器530可包括一參考特徵關聯器540，參考特徵關聯器540使一或多個基於影像之空間屬性(由參考特徵偵測器525輸出)與一或多個基於真實世界之空間屬性(自參考特徵資料庫535識別)相關聯。在一些情況下，特徵之精確對應性並非必需的。舉例而言，若參考特徵對應於矩形卡之四個邊緣，則辨識基於影像之邊緣中的哪些者對應於基於真實世界之「長」邊緣可係 足夠的(且將一長邊緣與另一者區分開並非必需的)。使用基於影像之空間屬性及相關聯的基於真實世界之空間屬性，變換識別器530可判定變換(例如，單應性)。

變換可由尺產生器545用以產生尺，諸如，本文中描述之尺。所產生之尺可識別對應於影像內之距離(例如，沿著參考物件之表面之平面)的真實世界距離。尺可顯示於顯示器550上。顯示器550可進一步顯示由成像裝置505一開始捕獲且儲存於影像資料庫510中之捕獲影像。在一些情況下，顯示器550顯示當前影像(例如，並非在變換之識別或參考特徵之偵測期間使用的影像)。(變換可保持固定或調整，例如，基於偵測到之裝置移動。)可將尺疊加於顯示之影像上。可經由使用者輸入組件555接收使用者輸入，使得使用者可與所產生之尺互動。舉例而言，使用者可能能夠旋轉尺，擴大尺等。使用者輸入組件555可或可不與顯示器整合(例如，作為觸控螢幕)。

在一些情況下，距離估計器560可估計與基於影像之距離相關聯的真實世界距離。舉例而言，使用者可識別所顯示之影像中的開始點及停止點(經由使用者輸入組件)。使用由變換識別器530識別之變換，可估計此等點之間的估計之真實世界距離(沿著參考物件之表面之平面)。估計之距離可顯示於顯示器550上。

在一些情況下，成像裝置505重複捕獲影像，影像分析器重複分析影像，且變換識別器重複識別變換。因此，即時或幾乎即時的影像可顯示於顯示器550上，且疊加之尺或估計之距離可基於頻繁更新之變換而保持相當準確。

如圖6中說明之電腦系統可併入為先前描述之電腦化裝置之部分。舉例而言，電腦系統600可表示本申請案中論述的行動裝置及/或遠端電腦系統之組件中之一些。圖6提供可執行由如本文中描述之各種其他實施例提供之方法及/或可充當外部伺服器425及/或裝置405的 電腦系統600之一實施例之示意性說明。應注意，圖6僅意欲提供各種組件之一般化說明，可適當地利用其中之任一者或全部。因此，圖6廣泛地說明如何可以相對分開或相對更整合之方式實施個別系統元件。

展示電腦系統600包含可經由匯流排605電耦接(或可適當地以其他方式在通信中)之硬體元件。硬體元件可包括一或多個處理器610，包括(但不限於)一或多個通用處理器及/或一或多個專用處理器(諸如，數位信號處理晶片、圖形加速處理器及/或其類似者)；一或多個輸入裝置615，其可包括(但不限於)滑鼠、鍵盤及/或其類似者；及一或多個輸出裝置620，其可包括(但不限於)顯示裝置、印表機及/或其類似者。

電腦系統600可進一步包括一或多個儲存裝置625(及/或與一或多個儲存裝置625通信)，儲存裝置625可包含(但不限於)本地及/或網路可存取儲存器，及/或可包括(但不限於)碟機、磁碟機陣列(drive array)、光學儲存裝置、諸如隨機存取記憶體(「RAM」)及/或唯讀記憶體(「ROM」)之固態儲存裝置(其可經程式化、可快閃更新及/或其類似者)。此等儲存裝置可經組態以實施任何適當資料儲存器，包括(但不限於)各種檔案系統、資料庫結構及/或其類似者。

電腦系統600亦可包括一通信子系統630，通信子系統630可包括(但不限於)數據機、網路卡(無線或有線)、紅外線通信裝置、無線通信裝置及/或晶片組(諸如，Bluetooth^TM裝置、802.11裝置、WiFi裝置、WiMax裝置、蜂巢式通信設施等)及/或其類似者。通信子系統630可准許與網路(諸如，以下描述之網路，僅舉一實例)、其他電腦系統及/或本文中描述之任何其他裝置交換資料。在許多實施例中，電腦系統600將進一步包含一工作記憶體635，工作記憶體635可包括如上所述之RAM或ROM裝置。

電腦系統600亦可包含展示為當前位於工作記憶體635內之軟體元件，包括作業系統640、裝置驅動程式、可執行程式庫及/或其他程式碼(諸如，一或多個應用程式645)，其可包含由各種實施例提供之電腦程式，及/或可經設計以實施由如本文中描述之其他實施提供的方法及/或組態由如本文中描述之其他實施提供的系統。僅以實例說明，關於以上論述之方法描述的一或多個程序可實施為可由電腦(及/或電腦內之處理器)執行之程式碼及/或指令；在一態樣中，接著，此等程式碼及/或指令可用以組態及/或調適通用電腦(或其他裝置)以執行根據所描述之方法的一或多個操作。

此等指令及/或程式碼之一集合可儲存於電腦可讀儲存媒體(諸如，以上描述之儲存裝置625)上。在一些情況下，儲存媒體可併入於諸如系統600之電腦系統內。在其他實施例中，儲存媒體可與電腦系統(例如，抽取式媒體，諸如，光碟)分開，及/或提供於安裝封裝中，使得儲存媒體可用以藉由儲存於其上之指令/程式碼程式化、組態及/或調適通用電腦。此等指令可呈可由電腦系統600執行的可執行程式碼之形式，及/或可呈源及/或可安裝程式碼之形式，源及/或可安裝程式碼在於電腦系統600上編譯及/或安裝(例如，使用各種一般可利用的編譯器、安裝程式、壓縮/解壓縮公用程式等中之任一者)後接著呈可執行程式碼之形式。

對熟習此項技術者顯而易見，可根據具體要求進行實質變化。舉例而言，亦可使用定製硬體，及/或可以硬體、軟體(包括攜帶型軟體，諸如，小程式等)或兩者來實施特定元件。另外，可使用至諸如網路輸入/輸出裝置之其他計算裝置的連接。

如上提到，在一態樣中，一些實施例可使用電腦系統(諸如，電腦系統600)來執行根據各種實施例之方法。根據一組實施例，此等方法的程序中之一些或全部由電腦系統600回應於處理器610執行工作記 憶體635中含有之一或多個序列之一或多個指令(其可併入至作業系統640及/或諸如應用程式645之其他程式碼內)而執行。此等指令可自諸如儲存裝置625中之一或多者的另一電腦可讀媒體讀取至工作記憶體635內。僅以實例說明，在工作記憶體635中含有的該等序列之指令之執行可使處理器610執行本文中所描述的方法之一或多個程序。

如本文中使用之術語「機器可讀媒體」及「電腦可讀媒體」指參與提供使機器按特定方式操作之資料的任何媒體。電腦可讀媒體及儲存媒體不指暫時性傳播信號。在使用電腦系統600實施之一實施例中，各種電腦可讀媒體可涉及於將指令/程式碼提供至處理器610以供執行，及/或可用以儲存此等指令/程式碼。在許多實施中，電腦可讀媒體為實體及/或有形儲存媒體。此媒體可呈非揮發性媒體或揮發性媒體之形式。非揮發性媒體包括(例如)光碟及/或磁碟，諸如，儲存裝置625。揮發性媒體包括(但不限於)動態記憶體，諸如，工作記憶體635。

實體及/或有形電腦可讀媒體之常見形式包括(例如)軟碟、可撓性碟、硬碟、磁帶或任何其他磁性媒體、CD-ROM、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔之圖案的任何其他實體媒體、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣等。

以上論述之方法、系統及裝置為實例。各種組態可適當地省略、代替或添加各種程序或組件。舉例而言，在替代組態中，可按不同於所描述之次序的次序執行該等方法，及/或可添加、省略及/或組合各種階段。又，在各種其他組態中可組合關於某些組態而描述之特徵。可按類似方式組合該等組態之不同態樣及元件。又，技術演進，且因此，元件中之許多者為實例且不限制本發明或申請專利範圍之範疇。

在描述中給出特定細節以提供對實例組態(包括實施)之透徹理 解。然而，可在無此等具體細節之情況下實踐諸組態。舉例而言，已在無不必要的細節之情況下展示熟知電路、過程、演算法、結構及技術以便避免混淆該等組態。此描述僅提供實例組態，且不限制申請專利範圍之範疇、適用性或組態。相反，該等組態之先前描述將向熟習此項技術者提供用於實施所描述之技術的令人能夠實現的描述。在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，可進行元件之功能及配置之各種改變。

又，可將組態描述為描繪為流程圖或方塊圖的過程。雖然每一者可將操作描述為連續過程，但可並行地或同時執行許多操作。此外，可重新排列操作之次序。一過程可具有圖中未包括之額外步驟。此外，方法之實例可由硬體、軟體、韌體、中間軟體、微碼、硬體描述語言或其任何組合實施。當以軟體、韌體、中間軟體或微碼實施時，用以執行必要任務之程式碼或碼段可儲存於諸如儲存媒體之非暫時性電腦可讀媒體中。處理器可執行所描述之任務。

已描述了若干實例組態，在不脫離本發明之精神的情況下，可使用各種修改、替代構造及等效物。舉例而言，以上元件可為較大系統之組件，其中其他規則可優先於或以其他方式修改應用。又，可在考慮以上元件之前、期間或之後採取許多步驟。因此，以上描述不限定申請專利範圍之範疇。

500‧‧‧系統

505‧‧‧成像裝置

510‧‧‧影像資料庫

515‧‧‧影像分析器

520‧‧‧影像預處理器

525‧‧‧參考特徵偵測器

530‧‧‧變換識別器

535‧‧‧參考特徵資料庫

540‧‧‧參考特徵關聯器

545‧‧‧尺產生器

550‧‧‧顯示器

555‧‧‧使用者輸入組件

560‧‧‧距離估計器

Claims (28)

1. 一種用於估計一真實世界距離之方法，該方法包含：存取指示一場景之一影像的第一資訊；偵測與該第一資訊中之一參考物件相關聯的一或多個參考特徵；基於該影像判定一影像空間與一真實世界空間之間的一變換；存取指示來自一使用者之輸入的第二資訊，該第二資訊識別對應於該真實世界空間中所關心之一真實世界距離的在該影像空間中之一影像空間距離；及基於該第二資訊及該判定之變換估計所關心之該真實世界距離。
2. 如請求項1之方法，其中該第二資訊包含一開始點及一端點，且所關心之該真實世界距離包含與該開始點及該端點相關聯的真實世界位置之間的一距離。
3. 如請求項1之方法，其進一步包含在該影像上疊加一虛擬尺。
4. 如請求項3之方法，其中該第二資訊包含該疊加之虛擬尺之至少部分將位於該影像上之一位置。
5. 如請求項1之方法，其中該變換至少部分考量透視扭曲。
6. 如請求項1之方法，其中該變換包含一單應性矩陣。
7. 如請求項1之方法，其中該方法全部在一行動裝置上執行。
8. 如請求項7之方法，其中該行動裝置包含一蜂巢式電話。
9. 如請求項1之方法，其中該參考物件包含一實質上平坦且實質上矩形的物件。
10. 如請求項1之方法，其進一步包含： 判定與該等參考特徵中之該一或多者相關聯的在該影像空間中之至少一第一空間屬性；判定與該等參考特徵中之該一或多者相關聯的在該真實世界空間中之至少一第二空間屬性；及基於該至少一第一空間屬性及該至少一第二空間屬性判定該變換。
11. 如請求項1之方法，其中該估計之所關心真實世界距離與該參考物件之一表面兩者沿著同一平面。
12. 如請求項1之方法，其中估計所關心之該真實世界距離包含應用該變換之一逆算。
13. 一種用於估計一真實世界距離之系統，該系統包含：一成像裝置，其用於存取指示一場景之一影像的第一資訊；一參考特徵偵測器，其用於偵測與該第一資訊中之一參考物件相關聯的一或多個參考特徵；一變換識別器，其用於基於該偵測到之一或多個參考特徵判定一影像空間與一真實世界空間之間的一變換；一使用者輸入組件，其用於存取指示來自一行動裝置之一使用者之輸入的第二資訊，該第二資訊識別對應於該真實世界空間中所關心之一真實世界距離的在該影像空間中之一影像空間距離；及一距離估計器，其用於基於該第二資訊及該判定之變換估計所關心之該真實世界距離。
14. 如請求項13之系統，其中該第二資訊包含疊加於該影像之一呈現上的一尺之一旋轉。
15. 如請求項13之系統，其中該距離估計器包含一尺產生器，其用於產生待由一顯示器呈現之一虛擬尺。
16. 如請求項13之系統，其中一顯示器同時呈現該估計之所關心真實世界距離與該影像。
17. 如請求項13之系統，其中該參考特徵偵測器包含一邊緣偵測器。
18. 如請求項13之系統，其中該使用者輸入組件及該顯示器經整合為一觸控螢幕顯示器。
19. 一種用於估計一真實世界距離之系統，該系統包含：用於存取指示一場景之一影像的第一資訊之構件；用於偵測與該影像中之一參考物件相關聯的一或多個參考特徵之構件；用於基於該第一資訊判定一影像空間與一真實世界空間之間的一變換之構件；用於存取指示來自一使用者之輸入的第二資訊之構件，該第二資訊識別對應於該真實世界空間中所關心之一真實世界距離的在該影像空間中之一影像空間距離；及用於基於該第二資訊及該判定之變換估計所關心之該真實世界距離之構件。
20. 如請求項19之系統，其中用於存取該第一資訊之該構件包含在一行動電話中之一相機。
21. 如請求項19之系統，其中用於偵測該一或多個參考特徵之該構件包含一邊緣偵測器。
22. 如請求項19之系統，其中用於存取指示來自該使用者之該輸入的該第二資訊之該構件包含一觸控螢幕顯示器。
23. 如請求項19之系統，其中用於估計所關心之該真實世界距離之該構件包含一尺產生器。
24. 如請求項19之系統，其進一步包含用於呈現該估計之所關心真 實世界距離之構件。
25. 一種電腦可讀媒體，其含有執行以下步驟之一程式：存取指示一場景之一影像的第一資訊；偵測與該影像中之一參考物件相關聯的一或多個參考特徵；基於該第一資訊判定一影像空間與一真實世界空間之間的一變換；存取指示來自一使用者之輸入的第二資訊，該第二資訊識別對應於該真實世界空間中所關心之一真實世界距離的在該影像空間中之一影像空間距離；及基於該第二資訊及該判定之變換估計所關心之該真實世界距離。
26. 如請求項25之電腦可讀媒體，其中該程式進一步執行以下一步驟：自一資料庫識別與該參考物件相關聯之真實世界空間屬性。
27. 如請求項25之電腦可讀媒體，其中該變換包含一單應性。
28. 如請求項25之電腦可讀媒體，其中該第二資訊包含一開始點及一停止點。