TWI489417B - 安定方法及電腦系統 - Google Patents
安定方法及電腦系統 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI489417B TWI489417B TW099146094A TW99146094A TWI489417B TW I489417 B TWI489417 B TW I489417B TW 099146094 A TW099146094 A TW 099146094A TW 99146094 A TW99146094 A TW 99146094A TW I489417 B TWI489417 B TW I489417B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- measured value
- value
- difference
- corrected
- measured
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 48
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 22
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 15
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 10
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 5
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 8
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 4
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/18—Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/50—Image enhancement or restoration using two or more images, e.g. averaging or subtraction
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/70—Denoising; Smoothing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- A63F2300/00—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
- A63F2300/10—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals
- A63F2300/1087—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals comprising photodetecting means, e.g. a camera
- A63F2300/1093—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals comprising photodetecting means, e.g. a camera using visible light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- A63F2300/00—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
- A63F2300/60—Methods for processing data by generating or executing the game program
- A63F2300/6045—Methods for processing data by generating or executing the game program for mapping control signals received from the input arrangement into game commands
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
- G06T2200/24—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving graphical user interfaces [GUIs]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10016—Video; Image sequence
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30196—Human being; Person
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/20—Image preprocessing
- G06V10/30—Noise filtering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Algebra (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
Description
本發明係關於用以安定藉數位感測器所獲取物理變量之一連串測量值之方法及裝置。
雖然物理變量通常係連續的訊號，但數位感測器僅可輸出這些變量之不連續的讀值。藉數位感測器之此類連續的物理變量之該等不連續的讀值可產生某些雜訊或修改前述連續的物理變量之數位表達式的準確性。雖然可施加過濾器來縮小或抑制此類雜訊，但它們隨後亦可順著前述物理變量之該等連串測量值引進可察覺的潛伏時間/延遲或掩飾緩慢但確定的變化。因此發展藉數位感測器所獲取物理變量之該等連串測量值中可以抑制雜訊之安定方法具優勢，該方法不會大幅影響此類緩慢但確定的變化，且並未引進附加可察覺的延遲。
此類安定方法尤其有利於用以安定藉數位感測器隨時間所獲取之一連串空間位置測量值，及特別是藉三維(3D)數位成像系統隨時間所獲取之一連串空間位置測量值。特別是當此類空間位置測量值的該獲取亦涉及物件認定步驟時，該物件認定演算法可在該物件的空間位置之連續的測量值中誘發顯著的雜訊，雜訊可藉該空間定位光域(raster)的有限定義而加劇。
在美國專利申請公開案US 2006/028944中已嘗試，若先前位置測量值之該差值低於特定臨界值，則藉由在位置
測量值中丟棄或減弱改變，而在藉數位動作感測器所獲取之按時間順序的一連串位置測量值中抑制雜訊。然而，此類安定技術可能導致在該等位置測量值中所忽視或反映為急衝性變化之緩慢但實際的持續動作。顯然基於此原因，根據此揭示，此技術僅為響應特定事件而施加。
US 2008/165280揭示一種視訊安定方法，其中係使用安定演算法形式中影像安定參數之初始設定達成影像安定。說明因果(causal)及非因果(non-causal)過濾兩者，其中當使用因果過濾時暫存該等解碼影像。實行兩個影像之部分投影向量、部分區域之比較以判定跳動(jitter)組件的該最佳匹配(在所比較該等兩個向量之間的最小距離)。過濾器公式係用於補償在二維中之跳動，該過濾公式係依據所計算之動作估計表示。揭示阻尼因子(damping facter)α，其朝向零控制該波動並可以適用於不同框架以補償該視訊相機於頻率2Hz時之手震。該阻尼因子具有標準值，其中0<α<1。
US 2008/030460揭示基準影像與比較影像之比較以匹配特徵。施加兩個臨界值，其將該影像有效分離為三個區域：高阻尼區域、低阻尼區域及漸進或線性區域。在該影像中之位置資訊係用於控制該應用，舉例來說，在相關區域中一隻手的位置。
據此，本發明包含一種方法及裝置，其可以在藉數位感測器所獲取物理變量之一連串測量值中確實過濾雜訊，
但仍然在順著前述連串測量值之前述物理變量中令人滿意地反映緩慢但相關的變化，然而大體上避免在該物理變量的該數位表達和在該真實世界連續空間中其絕對表達式之間顯著延遲的引進。
根據本發明，用以安定藉數位感測器所獲取物理變量之一連串測量值P之方法包含下列步驟：經由前述感測器獲取前述物理變量之至少第一測量值Pt-2
、第二測量值Pt-1
及第三測量值Pt
；若在前述第一測量值Pt-2
和前述第二測量值Pt-1
之間之差值△t-1
低於臨界值β，則在數位記憶體中以校正的第二測量值P’t-1
(其中涉及前述第一測量值Pt-2
之差值係使用過濾強度αt-1
而縮小)取代前述第二測量值Pt-1
；以及若前述校正的第二測量值P’t-1
和前述第三測量值Pt
之間之差值△t
亦低於前述臨界值β，則在數位記憶體中以校正的第三測量值P’t
(其中涉及前述校正的第二測量值P’t-1
之差值係使用低於施加於第二測量值Pt-1
之過濾強度αt-1
之過濾強度αt
而縮小)取代前述第三測量值Pt
。
「數位記憶體」意指任何電腦可讀取及電腦可寫入的資料儲存媒體，其包括、但不限於固態記憶體(如隨機存取記憶體或快閃記憶體)，但亦包括磁性資料儲存媒體(如硬磁碟驅動機或磁帶)、光學資料儲存媒體(如光碟)等。
由於必須過濾之每個後續測量值的該過濾強度降低，故該過濾的輸出最後將收斂朝向在一個方向上緩慢但穩定移動之輸入。另一方面，將在最高過濾強度過濾短期雜訊。
在說明於US 2008/165280的該方法中，沒有根據低於臨界值之差值之測量的比較或該等測量值之校正。在此視訊安定技術中，藉由根據跳動及動作估計在連續框架中保持該影像的相同部分而達成安定。裁切(並因此銷毀)該初始影像且該裁切的影像係用於與下一個影像(根據該判定的跳動所判定之該裁切量)內插。
同時US 2008/030460揭示該臨界值應用，這些臨界值將該影像有效分離為三個區域，即高阻尼區域、低阻尼區域及漸進或線性區域。在該影像中之位置資訊係用於控制在相關區域內之該應用。在此方法中，由於線性函數係用於在兩個臨界值之間的阻尼，故未提供動態調整。
具優勢地，在此方法中，可在數位處理器中計算P’t-1
，根據該方程式：
其中△’t-1
係施加過濾函數f(△)於具有過濾強度αt-1
之差值△t-1
的該結果；以及可在數位處理器中計算P’t
，根據該方程式：
其中△’t
係施加該過濾函數f(△)於具有該較低過濾強度αt
之該差值△t-1
的該結果。由於這些方程式不僅適用於純量，但亦適用於向量的測量值P，故即使前述物理變量係多維，根據本發明此特定具體實施例的該方法亦可以用於安定物理變量之連串測量值。
基至更具優勢地，該過濾函數f(△)可能係功率函數，依循該方程式：
具優勢地，前述第一、第二及第三測量值在時間上可能係連續。根據本發明此特定具體實施例之該方法可因此用於安定物理變量之一連串按時間順序連續的測量值，以隨時間評估前述物理變量之該發展。
具優勢地，前述物理變量可能係位置。甚至更具優勢地，前述物理變量可能係在三維空間中之位置。在特定具體實施例中，過濾參數之不同的設定可應用於在此三維空間中之每個軸。因此，尤其當前述測量值係按時間順序連續時，根據本發明此特定具體實施例之該方法，可用於在使用數位位置或動作感測器而未大幅影響緩慢但穩定移動的該測量值所獲取之動作中過濾雜訊。
特別具優勢地，前述數位感測器可能係成像感測器。這將更促進位置測量值的獲取，尤其若前述數位感測器係3D成像感測器，則允許在三維空間中位置測量值的獲取。此類3D成像感測器包括，舉例來說，雷射雷達(Light detection and ranging，LIDAR)感測器、飛行時間(Time-Of-Flight，TOF)相機、具有掃描雷射三角測量(triangulation)或者任何其他類型之遠程檢測(teledetection)系統之相機。
特別具優勢地，在前述物理位置之連串測量值中獲取每個測量值可包含認定在影像中的給定物件並在參考框架
中測量其位置。現存認定演算法，諸如，舉例來說，先前在國際專利申請公開案WO 2008/128568中所揭示者，允許認定物件，諸如舉例來說在影像(可能是3D影像)中之使用者的極限。在WO 2008/128568中，揭示在三維空間內認定體積之方法，其中三維影像資料包含複數個具有該三維空間的點。這些點係叢集的且選定一叢集為相關點。在該所選定叢集內之該等點係再次群組為次叢集，其每個皆具有重心及與該重心相關之體積。可以連接重心以形成物件之指示的網路且該等極限已確認為重心，其僅連接至一個其他的重心。
然而，這些演算法可在連續影像中前述物件該位置的該測量值中引進特定層級之雜訊。根據本發明此特定具體實施例之該方法提供前述物件該等連續位置測量值之安定對抗此類雜訊而未大幅影響該物件緩慢但穩定移動之傳輸，同時避免在該實際位置和前述位置該數位化值-之間引進顯著的延遲。
該方法亦關於電腦可讀取資料儲存媒體，其儲存用於履行此安定方法之可執行碼。
「電腦可讀取資料儲存媒體」意指含有數位資料之任何電腦可讀取支援，包括但不限於固態記憶體(如隨機存取記憶體)、快閃記憶體或唯讀記憶體，但亦包括磁性資料儲存媒體(如硬磁碟驅動機或磁帶)、光學資料儲存媒體(如光碟)等。
本發明亦關於一種經由藉數位感測器所獲取物理變量
之一連串測量值輸入資料及/或指令於電腦系統之方法。在本發明之特定具體實施例中，如上述所說明安定此連串測量值。具優勢地，前述資料及/或指令可關於藉前述電腦系統所執行之電腦遊戲。前述物理變量可能係使用者身體部分之物理位置。
本發明亦關於一種電腦系統。根據本發明之一個較佳具體實施例，此類電腦系統包含：一輸入，其可連接至數位感測器，其用於接收藉前述數位感測器所獲取物理變量之一連串測量值；一數位記憶體，其包含用以執行一方法之指示，該方法用於安定根據本發明之前述連串測量值；以及一數位資料處理器，其連接至前述數位記憶體及前述輸入用以執行前述指示。
現在將參照下列圖式以例示而非限制形式說明本發明之特定具體實施例。
本發明之特定具體實施係例示於第1圖中。在此特定具體實施例中，本發明的該方法係用於安定經由連接至電腦系統4之3D成像感測器3所感知之人使用者2右手1的該動作。在特定具優勢的具體實施例中，3D成像感測器3係TOF相機。然而，或者可使用其他種類之數位成像系統，諸如2D相機、立體相機、LIDAR、雷達、聲納等。
3D成像感測器3獲取人使用者2所在該房間之3D影像資料，其包含該房間之2D影像，對於對應至該像素所成
像之該點的3D成像感測器3之距離的每個像素而言，具有複數像素及深度值。由於在該2D影像中該等像素之該等X及Y位置它們本身對應於涉及3D成像感測器3所代表該等點之天頂及方位角，故這些3D影像資料可以由對應於在3D成像感測器3範圍中該等物件可見點之三維的點雲例示。為便於處理，涉及3D成像感測器3之每個點該深度與該天頂及方位角皆可以轉換為直角坐標(Cartesian coordinate)。
本身可在3D成像感測器3中之處理器在電腦系統4中，或者介於其間某處，施加將對應於人使用者2之此影像的該等點群組為幾個叢集之認定演算法，每個叢集皆對應於且標籤為人使用者2之身體部分。該處理器亦計算每個叢集該重心之該位置，並分配其至該對應的身體部分，諸如右手1。然而，由於3D成像感測器3獲取在時間上係連續之該人使用者之影像，即使在照明上之較小的改變亦可導致該認定演算法分配不同的點至給定叢集，產生該對應的身體部分該位置之明顯動作，即使人使用者2事實上係穩穩站著不動。此類雜訊可由照明擾動或調變引進、由該3D成像感測器該有限的定義及該身體部分該位置位於其上之該參考框架的該光域引進、由該3D成像感測器該敏感度引進，及/或由先前影像處理步驟引進。
為了在手1該測量的位置中抑制這個及其他的雜訊，但不抑制相同手1之緩慢卻實際且穩定的動作，電腦系統4實行如在第2圖該流程圖中所例示之安定方法。
在第一步驟101中，電腦系統4接收在三個軸X、Y、Z軸中手1該位置之按時間順序連續的連串測量值，如經由3D成像感測器3所獲取並由該上述認定演算法解譯，且對於該等軸X、Y、Z之每一個皆包含該手該位置之至少第一測量值Pt-2
、第二測量值Pt-1
及第三測量值Pt
。
在第二步驟102中，在前述電腦系統4中之處理器針對該等軸X、Y、Z之每一個計算在前述第一測量值Pt-2
和前述第二測量值Pt-1
之間的該差值△t-1
，其根據該方程式：△t-1
=∥(Pt-1
-Pt-2
)∥
在第三步驟103中，隨後由該處理器將此差值△t-1
與預定的臨界值β做比較。在此較佳具體實施例中，對於該等軸X、Y、Z之每一個皆可個別設定此臨界值β。若該差值△t-1
高於或等於該臨界值β，則不過濾該第二測量值。然而，若該差值△t-1
低於前述臨界值β，則該處理器將在第四步驟104中計算第二測量值Pt-1
之校正值P’t-1
，以取代在電腦記憶體中之前述第二測量值Pt-1
。計算此校正值P’t-1
係根據該方程式：
其中△’t-1
係產生自施加過濾函數f(△)於具有過濾強度αt-1
之該差值△t-1
之校正的差值，該過濾函數f(△)係功率函數，其依循該方程式：
在下一個步驟105中，該處理器隨後將針對該等軸X、Y、Z之每一個計算在前述校正的第二測量值P’t-1
和前述第三測量值Pt
之間的該差值△t
，其根據該方程式：
在步驟106中，隨後由該處理器將此差值△t
與對於每個對應軸而言皆相同的預定臨界值β做比較。若該差值△t
高於或等於該臨界值β，則不過濾該第一測量值。若該差值△t
低於前述臨界值β，則該處理器將在步驟107中計算該第三測量值Pt
之校正值P’t
，以取代在電腦記憶體中之前述第三測量值Pt
。計算此校正值P’t
係根據該方程式：
其中△’t
係產生自施加過濾函數f(△)於該差值△t
之校正的差值。然而，在前述步驟107之前，在步驟108中該處理器檢查該先前測量值(即該第二測量值Pt-1
)是否亦被校正(即是否實行步驟104)。在該情況下，在該過濾函數f(△)中之該過濾強度α在計算△’t
及P’t
之前，將藉由在步驟109中將其乘以衰減因子σ而降低，其中0<σ<1，因此αt
=σ．αt-1
。
雖然，當在過濾強度上之降低係所需時，σ<1，其亦可能在過濾強度上之增加並非所需之那些情況下另外設定σ等於1。
針對後續的測量值，若對於每個先前測量值之該差值每次皆低於該臨界值β，則該過濾強度每次皆可再次乘以該衰減因子σ，因此該校正的測量值P’將朝向該實際的測
量值P收歛。若在後續的測量值中該測量的差值等於或高於臨界值β，則該過濾強度α將在其初始值重新設定。
在第3圖中，該等過濾的差值△’t-1
及△’t
係繪示為初期過濾強度αt-1
為4且衰減因子σ為1/2時測量的差值△之函數。曲線201對應於△’t-1
且曲線202對應於△’t
。可以看出，在這兩種情況下沒有高於該臨界值β之過濾。然而，低於前述臨界值時，△’t-1
的過濾比△’t
的更強。
雖然在上述所揭示該較佳具體實施例中已個別為該等軸X、Y及Z之每一個計算、比較及過濾該等差值，但在替代性具體實施例中可以該等相同的方程式使用在連續測量值之間該向量距離的該係數代替。
雖然在上述所揭示該較佳具體實施例中，該數位感測器係3D成像感測器，且所測量的該物理變量係在三維參考框架中手1的位置，但本發明之該等方法及裝置可應用於各種其他種類之物理變量，諸如經由其他種類之數位感測器所獲取之位置、速度、加速度、溫度、壓力等。
可單獨或結合適用於與電腦系統4通訊之其他使用者介面使用本發明，諸如：開關、鍵盤、滑鼠、軌跡球、平板、觸控板、觸控螢幕、六自由度(6-Degree of freedom，6-DOF)周邊、搖桿、遊戲控制器、動作追蹤系統、眼睛追蹤裝置、資料手套、3D滑鼠、聲音辨識、生物電感測器、神經介面、跑步機、靜態自行車、划船機，或者適用於對電腦系統4提供輸入之任何其他的感測器或介面。
在可經由本發明之該等裝置及方法所提供之該等指令
及輸入之中，主要有：
‧2D及/或3D導航，諸如視點旋轉、平移、定位及/或定向，以及其他的視覺參數，諸如觀點、範圍、顏色、展示等。
‧介面元件導航，包含例如在目錄、清單、參數選擇及/或輸入領城內之導航。
‧操控，包含例如虛擬使用者控制、應用物件參數之控制，諸如位置、定向、平移；系統參數之旋轉、外觀、形狀及/或功能及/或控制。
‧觸發，諸如驗證例如動作指令、參數改變指令及/或改變狀態指令、動作指令及/或改變應用物件的狀態、控制參數及/或其他之指令。
‧選擇例如介面元件、應用物件、實際環境物件等。
‧動力輸入，舉例來說以物理模擬。
‧輸出參數調整，舉例來說對於聲音音量、應用物件之外觀、應用物件之呈現。
電腦系統4可以轉而連接至多種輸出裝置中的任一者，諸如，舉例來說：
‧電腦輸出裝置，諸如2D或3D顯示裝置、揚聲器、耳機、印表機、觸覺輸出裝置、通風器及/或背景照明。
‧虛擬實境輸出裝置，諸如虛擬實境護目鏡、可攜式顯示裝置、多顯示器裝置(如Cave®
)、大型顯示器裝置(如Reality Center®
)、立體螢幕、動力回傳裝置、3D顯示器裝置、煙霧機及/或噴灑器。
‧家庭自動化裝置，諸如百葉窗關閉控制裝置、加熱控制裝置及/或照明控制裝置。
‧家庭娛樂裝置，諸如電視及/或音樂系統。
‧可攜式裝置，諸如可攜式音樂及/或視訊播放器、定位系統、個人數位助理、可攜式電腦及/或行動電話。
‧可連接至電腦系統4之其他裝置，諸如閥門、跑步機、機器人裝置等。
雖然已參照特定示例性具體實施例說明本發明，但顯然可針對這些具體實施例，在不悖離如在申請專利範圍中所提出本發明之較廣泛範疇前提下，做出各種修飾例及改變。據此，該等說明及圖式應視為例示而非限制。
1‧‧‧右手；手
2‧‧‧人使用者
3‧‧‧3D成像感測器
4‧‧‧電腦系統
101,102,103,104,105,106,107,108,109‧‧‧步驟
201,202‧‧‧曲線
第1圖顯示根據本發明特定具體實施例之個人使用者、數位感測器及電腦系統之示意圖；第2圖顯示根據本發明特定具體實施例之安定方法之流程圖；以及第3圖顯示在涉及初期測量值之幾個不同的差值上示意根據本發明該安定方法的該作用之圖表。
Claims (14)
- 一種用於安定藉一數位感測器所獲取一物理變量之一連串測量值之方法，前述方法包含下列步驟：a)透過該數位感測器獲取前述物理變量之至少一第一測量值、一第二測量值及一第三測量值；b)儲存前述物理變量之每個測量值於一數位記憶體中；c)計算前述第一及第二測量值之差值；d)在該數位記憶體中，若前述第一測量值和前述第二測量值之間之差值低於一預定臨界值，則以一校正的第二測量值取代前述第二測量值，前述校正的第二測量值具有一涉及使用一第一過濾強度而縮小的前述第一測量值之差值；e)計算前述校正的第二測量值及前述第三測量值之差值；以及f)在該數位記憶體中，若前述校正的第二測量值和前述第三測量值之間之差值亦低於前述臨界值，則以一校正的第三測量值取代前述第三測量值，前述校正的第三測量值具有一涉及使用一第二過濾強度而縮小的前述校正的第二測量值之差值，該第二過濾強度係低於第一過濾強度；其特徵在於，步驟d)包含根據下述方程式來計算前述校正的第二量測：
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中該過濾函數f(△)係一功率函數，其依循該方程式：
- 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中前述第一、第二及第三測量值在時間上係連續的。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中前述物理變量係一物理位置。
- 如申請專利範圍第4項之方法，其中前述位置係在一三維空間中之一位置。
- 如申請專利範圍第5項之方法，其中一不同的臨界值係施加於三維空間中的每一軸。
- 如申請專利範圍第5或6項之方法，其中獲取前述物理位置之每個測量值包含認定在一影像中之一給定物件並在一參考框架中測量值其位置。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中前述數位感測器包含一成像感測器。
- 如申請專利範圍第8項之方法，其中該成像感測器包含一三維(3D)成像感測器(3)。
- 如申請專利範圍第1項之方法，其中更包含根據藉由該數位感測器所獲取且安定的該物理變量之一連串測量值來輸入資料及/或指令於一電腦系統(4)。
- 如申請專利範圍第10項之方法，其中前述資料及/或指令係關於藉前述電腦系統(4)所執行之一電腦遊戲。
- 如申請專利範圍第10項或第11項之方法，其中前述物理變量係一使用者身體部分之一物理位置。
- 一種電腦系統(4)包含：一輸入，其可連接至一數位感測器；一數位記憶體，其包含用以執行一方法之指示，該方法用於安定經由如申請專利範圍第1項之前述數位感測器所獲取一物理變量之一連串測量值；以及一數位資料處理器，其連接至前述數位記憶體及前述輸入用以執行前述指示。
- 一種電腦可讀取的資料儲存媒體，其儲存可執行程式碼，用於履行如申請專利範圍第1項之方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP09180784A EP2357605B1 (en) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Stabilisation method and computer system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201145213A TW201145213A (en) | 2011-12-16 |
| TWI489417B true TWI489417B (zh) | 2015-06-21 |
Family
ID=42060468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW099146094A TWI489417B (zh) | 2009-12-28 | 2010-12-27 | 安定方法及電腦系統 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9092863B2 (zh) |
| EP (1) | EP2357605B1 (zh) |
| JP (1) | JP5620516B2 (zh) |
| KR (1) | KR101434072B1 (zh) |
| CN (1) | CN102844787B (zh) |
| AU (1) | AU2010338191B2 (zh) |
| BR (1) | BR112012015919A2 (zh) |
| CA (1) | CA2784557A1 (zh) |
| MX (1) | MX2012007594A (zh) |
| SG (1) | SG181598A1 (zh) |
| TW (1) | TWI489417B (zh) |
| WO (1) | WO2011080281A1 (zh) |
| ZA (1) | ZA201204376B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2474950B1 (en) * | 2011-01-05 | 2013-08-21 | Softkinetic Software | Natural gesture based user interface methods and systems |
| EP2674913B1 (en) | 2012-06-14 | 2014-07-23 | Softkinetic Software | Three-dimensional object modelling fitting & tracking. |
| US9011246B1 (en) * | 2013-11-18 | 2015-04-21 | Scott Kier | Systems and methods for immersive backgrounds |
| US10368784B2 (en) * | 2014-06-23 | 2019-08-06 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Sensor data damping |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020131502A1 (en) * | 1999-08-26 | 2002-09-19 | Monro Donald Martin | Motion estimation and compensation in video compression |
| US20060061658A1 (en) * | 2002-12-13 | 2006-03-23 | Qinetiq Limited | Image stabilisation system and method |
| TW200814746A (en) * | 2006-05-24 | 2008-03-16 | Micron Technology Inc | Image sensor with built-in thermometer for global black level calibration and temperature-dependent color correction |
| TW200943936A (en) * | 2008-02-01 | 2009-10-16 | Omnivision Cdm Optics Inc | Fusing of images captured by a multi-aperture imaging system |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1013734A (ja) * | 1996-06-18 | 1998-01-16 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JPH1079872A (ja) * | 1996-09-03 | 1998-03-24 | Victor Co Of Japan Ltd | 映像信号処理回路 |
| JP2000350056A (ja) * | 1999-06-09 | 2000-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 輪郭補正回路及びそれを用いたカメラ |
| US7227526B2 (en) | 2000-07-24 | 2007-06-05 | Gesturetek, Inc. | Video-based image control system |
| JP2002222522A (ja) | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 情報ディスク記録再生装置、及び情報ディスク記録再生装置の振動検出方法 |
| JP4417780B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2010-02-17 | 株式会社東芝 | ノイズ除去装置及び画像表示装置 |
| US7838165B2 (en) | 2004-07-02 | 2010-11-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Carbon fiber synthesizing catalyst and method of making thereof |
| JP2006197455A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ノイズリダクション装置 |
| JP2006287632A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Pioneer Electronic Corp | ノイズ低減装置およびノイズ低減方法 |
| US20080165280A1 (en) | 2007-01-05 | 2008-07-10 | Deever Aaron T | Digital video stabilization with manual control |
| BRPI0721562A2 (pt) | 2007-04-20 | 2013-01-22 | Softkinetic S A | mÉtodo e sistema de reconhecimento de volume |
| JP2010250611A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Sony Corp | 画像処理装置、画像処理方法及び記録媒体 |
-
2009
- 2009-12-28 EP EP09180784A patent/EP2357605B1/en active Active
-
2010
- 2010-12-27 TW TW099146094A patent/TWI489417B/zh active
- 2010-12-28 KR KR1020127019739A patent/KR101434072B1/ko active IP Right Grant
- 2010-12-28 SG SG2012042420A patent/SG181598A1/en unknown
- 2010-12-28 US US13/519,510 patent/US9092863B2/en active Active
- 2010-12-28 AU AU2010338191A patent/AU2010338191B2/en not_active Ceased
- 2010-12-28 CN CN201080059769.0A patent/CN102844787B/zh active Active
- 2010-12-28 MX MX2012007594A patent/MX2012007594A/es active IP Right Grant
- 2010-12-28 CA CA2784557A patent/CA2784557A1/en not_active Abandoned
- 2010-12-28 WO PCT/EP2010/070819 patent/WO2011080281A1/en active Application Filing
- 2010-12-28 JP JP2012546439A patent/JP5620516B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-12-28 BR BR112012015919A patent/BR112012015919A2/pt not_active Application Discontinuation
-
2012
- 2012-06-14 ZA ZA2012/04376A patent/ZA201204376B/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020131502A1 (en) * | 1999-08-26 | 2002-09-19 | Monro Donald Martin | Motion estimation and compensation in video compression |
| US20060061658A1 (en) * | 2002-12-13 | 2006-03-23 | Qinetiq Limited | Image stabilisation system and method |
| TW200814746A (en) * | 2006-05-24 | 2008-03-16 | Micron Technology Inc | Image sensor with built-in thermometer for global black level calibration and temperature-dependent color correction |
| TW200943936A (en) * | 2008-02-01 | 2009-10-16 | Omnivision Cdm Optics Inc | Fusing of images captured by a multi-aperture imaging system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2784557A1 (en) | 2011-07-07 |
| AU2010338191A1 (en) | 2012-07-26 |
| AU2010338191B2 (en) | 2014-12-04 |
| JP2013515962A (ja) | 2013-05-09 |
| KR101434072B1 (ko) | 2014-08-25 |
| EP2357605B1 (en) | 2013-01-16 |
| BR112012015919A2 (pt) | 2016-04-19 |
| CN102844787B (zh) | 2016-05-18 |
| MX2012007594A (es) | 2013-03-20 |
| SG181598A1 (en) | 2012-07-30 |
| TW201145213A (en) | 2011-12-16 |
| CN102844787A (zh) | 2012-12-26 |
| US20130027293A1 (en) | 2013-01-31 |
| JP5620516B2 (ja) | 2014-11-05 |
| WO2011080281A1 (en) | 2011-07-07 |
| KR20120130174A (ko) | 2012-11-29 |
| AU2010338191A2 (en) | 2012-08-02 |
| US9092863B2 (en) | 2015-07-28 |
| EP2357605A1 (en) | 2011-08-17 |
| ZA201204376B (en) | 2013-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102186220B1 (ko) | 입체 깊이 카메라 어레이의 실시간 정합 | |
| JP7279176B2 (ja) | 仮想現実システムのための安全境界を修正するためのシステムおよび方法 | |
| US8351651B2 (en) | Hand-location post-process refinement in a tracking system | |
| CN104380338B (zh) | 信息处理器以及信息处理方法 | |
| US11276225B2 (en) | Synthesizing an image from a virtual perspective using pixels from a physical imager array weighted based on depth error sensitivity | |
| AU2018211217B2 (en) | Virtual reality parallax correction | |
| Creem-Regehr et al. | Perceiving distance in virtual reality: theoretical insights from contemporary technologies | |
| KR20140034847A (ko) | 관절로 연결된 모델의 전자동 동적 교정 기법 | |
| US11558598B2 (en) | Control apparatus and control method for same | |
| CN106843790B (zh) | 一种信息展示系统和方法 | |
| TWI489417B (zh) | 安定方法及電腦系統 | |
| KR20200128661A (ko) | 뷰 이미지를 생성하기 위한 장치 및 방법 | |
| TW202421475A (zh) | 用於視聽演現之設備及方法 | |
| CN118170249A (zh) | 眼动跟踪系统及对应的方法 | |
| EP3847621A1 (en) | Object tracking |