[发明专利]信息处理设备和信息处理方法

说明书

(本申请是申请日为2008年4月24日、申请号为200810093557.9、发明名称为“信息处理设备和信息处理方法”的申请的分案申请。)

技术领域

本发明一般地涉及信息处理设备和信息处理方法，并特别地涉及测量摄像设备的位置和方位的技术。

背景技术

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。

(1)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。

[非专利文献1]Sato,Uchiyama,and Yamamoto:UG+B:A Registration Framework Using User's View,Gyroscope,and Bird's-Eye View,Transactions of the Virtual Reality Society of Japan,vol.10,no.3,pp.391-400,2005

[非专利文献2]Sato,Uchiyama,and Tamura:Registration method in augmented reality,Transactions of the Virtual Reality S ociety of Japan,vol.8,no.2,pp.171-180,2003

[非专利文献3]M.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.381-395,1981

[非专利文献4]Kotake,Uchiyama,and Yamamoto:A Marker Calibration Method Utilizing A Priori Knowledge on Marker Arrangement,Transactions of the Virtual Reality Society of Japan,vol.10,no.3,pp.401-410,2005