信息处理设备和信息处理方法技术

本发明专利技术提供一种信息处理设备和信息处理方法。标志检测单元(110)从拍摄图像中检测标志的图像坐标。标志配置信息更新单元(160)使用标志的图像坐标和这些标志各自的配置信息来计算摄像设备的位置和方位。此外，标志配置信息更新单元(160)对具有表示配置信息不可靠的可靠度的不可靠标志的配置信息进行再校准。标志配置信息更新单元(160)将由标志配置信息保持单元(140)与不可靠标志相关联地保持的配置信息更新为再校准后的配置信息和表示配置信息可靠的可靠度。

【技术实现步骤摘要】
(本申请是申请日为2008年4月24日、申请号为200810093557.9、专利技术名称为“”的申请的分案申请。)
本专利技术一般地涉及，并特别地涉及测量摄像设备的位置和方位的技术。
技术介绍
已大规模进行关于将文字和CG图片重叠在现实空间上并呈现重叠结果的混合真实感的研究。呈现混合真实感的呈现设备可以实现为这样的设备，该设备将根据摄像设备的位置和方位而生成的图像重叠并绘制在由该摄像设备拍摄的图像上，并显示所生成的图像。为了实现这种技术，需要实时测量在现实空间中定义的基准坐标系和照相机坐标系之间的相对位置和方位。例如，以下将说明这样的情况将虚拟物体重叠在室内或桌上等现实环境中的预定位置处。在这种情况下，将基准坐标系定义在该环境中的合适位置(例如房间的地面或桌面)，并可以测量基准坐标系中的照相机的位置和方位。为了实现这种测量，一般的做法是使用由照相机连续拍摄的时间系列图像来依次测量照相机的 位置和方位(参见非专利文献1、2和3)。例如，可以通过以下序列来计算基准坐标系中的照相机的位置和方位。(I)将基准坐标系中的位置(基准坐标)给定的多个标志配置或设置在室内的地板、墙壁、桌面等上。(2)检测由照相机拍摄的拍摄图像中的标志的图像坐标。(3)基于检测到的标志的图像坐标和这些标志的基准坐标之间的对应关系来计算照相机的位置和方位。注意，标志可以是为了测量目的而有意设置的人为的标记，或者可以是在该环境中原本存在的特征(自然特征)等。为了通过上述序列来计算照相机的位置和方位，作为预备处理，需要预先获取各标志的配置信息。注意，各标志的配置信息表示基准坐标系中的该标志的位置。以下，根据需要将计算标志的配置信息的处理称作标志的校准。通常，使用测量仪、量角器等来人工进行标志的校准。另外，使用基于由照相机预先拍摄的多个图像来估计标志的配置信息的方法(参见非专利文献4)。此外，已提出了一种在依次执行照相机的位置和方位的测量的同时校准标志的方法(参见非专利文献5)。在非专利文献5中公开的设备具有在校准未知的标志的同时测量照相机的位置和方位的自动映射模式、以及在各标志的配置信息给定的同时仅测量照相机的位置和方位的跟踪模式。用户根据需要选择性地使用这些模式。Sato, Uchiyama, and Yamamoto:^UG+B:A RegistrationFramework Using User’s View, Gyroscope, and Birdi s-Eye View^j Transactions of the Virtual Reality Society of Japan，vol. 10，no. 3，pp. 391-400，2005Sato，Uchiyama，and Tamura:"Registration method in augmented reality'Transactions of the Virtual Reality S ociety of Japan, vol. 8 ，no. 2，pp. 171-180，2003M. A. Fischler and R. C. Bolles (June 1981) : Random Sample Consensus:A paradigm for model fitting with applications to image analysis and automated cartography, Comm, of the ACM, vol. 24，no. 6，pp. 381-395，1981Kotake，Uchiyama，and Yamamoto:Marker Calibration Method Utilizing A Priori Knowledge on Marker Arrangement"，Transactions of the Virtual Reality Society of Japan，vol. 10，no. 3，pp. 401-410，2005Leonid Naimark and Eric Foxlin:Circular data matrix fiducial system and robust image processing for a wearable vision-1nertial self-tracker,Proc. 1st International Symposium on Mixed and Augmented RealitydSMAR 2002)，pp. 27-36，2002R. Hartley and A. Zissermanj Multiple view geometry in computer vision:Second Edition, Cambridge University Press在预先测量标志的配置信息时，需要标志从其校准时刻起在当前时刻丝毫不移动。例如，如果仅使用附着在墙壁、地板、天花板等固定结构物体上的标记，则基本上满足这一条件。然而，当包括其配置有可能变化的标志时，如果原样使用预先测得的配置信息，则当标志的配置发生变化时不能正确地测量照相机的位置和方位。例如，当标记被配置在壁柜的门或带轮的桌子等可活动物体上时，用户需要凭视觉来确认标志的校准时刻的状况在当前时刻处未变化。另一方面，当使用与照相机的位置和方位测量同时依次更新各标志的配置信息的方法(在非专利文献5中公开)时，在原理上可处理各标志的配置信息的变化。然而，由于视野内不能作为固定标志来处理的全部标志的全部配置信息总是持续更新的，因而计算负荷很重。因此，非专利文献5公开的设备仅当用户判断为需要自动映射模式时才使用该模式。结果，用户必须决定是否需要对标志进行再校准。S卩，现有技术没有了解是否应该执行标志的再校准的手段。因此，用户必须基于自身的经验知识来决定是否执行再校准。尽管在多数实际情景中仅有一部分标志移动，但并未准备仅对需要再校准的标志进行校准的手段。
技术实现思路
、考虑到上述现有技术的问题而做出本专利技术。即，本专利技术的目的是提供一种摄像设备的位置和方位的测量技术，该测量技术不需要由用户基于自身的经验知识来决定各标志的配置信息是否正确以及是否需要进行再校准，并且可以容易地管理和维护。本专利技术的另一目的是提供一种仅对需要再校准的标志进行校准的技术。根据本专利技术的第一方面，一种信息处理设备，包括保持单元，用于针对配置在现实空间中的多个标志中的每个标志，保持配置信息和所述配置信息的可靠度；获取单元，用于从拍摄所述现实空间的摄像设备获取拍摄图像；检测单元，用于从所述拍摄图像检测标志的图像坐标；计算单元，用于使用由所述检测单元检测到的所述标志的图像坐标、以及由所述保持单元以与所述标志相关联的方式保持的配置信息，来计算所述摄像设备的位置和方位；再校准单元，用于对具有表示配置信息不可靠的可靠度的不可靠标志的配置信息进行再校准；以及更新单元，用于将由所述保持单元以与所述不可靠标志相关联的方式保持的配置信息和该配置信息的可靠度更新为由所述再校准单元再校准后的配置信息和表示该配置信息可靠的可靠度。根据本专利技术的第二方面，一种信息处理设备，包括保持单元，用于针对配置在现实空间中的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息处理设备，包括：保持单元，用于针对配置在现实空间中的多个标志中的每个标志，保持配置信息和所述配置信息的可靠度；获取单元，用于从拍摄所述现实空间的摄像设备获取拍摄图像；检测单元，用于从所述拍摄图像检测多个标志的图像坐标；计算单元，用于使用由所述检测单元检测到的多个标志的图像坐标、以及由所述保持单元以与图像坐标被检测到的多个标志中的每个标志相关联的方式保持的配置信息，来计算所述摄像设备的位置和方位，以及计算图像坐标被检测到的多个标志中的每个标志的可靠度；以及通知单元，用于通知与具有表示配置信息不可靠的可靠度的不可靠标志相关联的信息。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤清秀，内山晋二，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：