JP4961473B2 - 較正 - Google Patents

Description

【発明の分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、較正に関する。特に、本発明の実施形態は、デバイス位置検出機構および／またはデバイス方向検出機構を較正する方法、デバイス、およびコンピュータ・プログラムに関する。
【発明の背景】
【０００２】
電子デバイスが「コンテクスト」情報を使用することは、ますます一般的になりつつある。この情報は、電子デバイスを現実の世界と関係付ける情報である。そのようなコンテクスト情報の例としては、デバイスの位置、およびデバイスの方向が挙げられる。
【０００３】
デバイスの位置は、デバイスに内蔵された位置検出機構によって求めることができ、デバイスの方向は、デバイスに内蔵された方向検出機構によって求めることができる。
【０００４】
位置を求めるのに、様々な技術を使用することができる。例えば、基地局三角測量、全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）などといった多数の測位技術が存在する。一方、いずれの位置検出技術も、時間的に変化するドリフトまたはノイズに左右されることがある。例えば、磁力計、ジャイロスコープ、加速度計などを用いた三次元コンパスなどといった多数の方向検出技術が存在する。一方、いずれの方向検出技術も、時間的に変化するドリフトまたはノイズに左右されることがある。
【０００５】
従って、位置検出機構および／または方向検出機構の精度のばらつきを補償することが望まれると考えられる。
［図面の簡単な説明］
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、デバイスを較正する方法が提供され、本方法は、デバイスのビューファインダにおいて被写体を画像化することと、位置検出機構からデバイス位置を、方向検出機構からデバイス方向を得ることと、得られたデバイス位置およびデバイス方向を使用して、ビューファインダにおける被写体の予測位置とビューファインダにおける被写体の位置との差を小さくするように、位置検出機構および方向検出機構のうちの１つ以上を較正することと、を含む。
【０００７】
本発明の別の実施形態によれば、デバイスが提供され、本デバイスは、被写体を画像化するビューファインダと、デバイス位置を提供する位置検出機構と、デバイス方向を提供する方向検出機構と、ビューファインダにおける被写体の予測位置とビューファインダにおける被写体の位置との差を小さくするように、デバイス位置および／またはデバイス方向を制御する較正器と、を含む。
【０００８】
本発明のさらなる実施形態によれば、記録媒体が提供され、本記録媒体は、方向検出機構からの出力と、位置検出機構からの出力と、既定の被写体の位置と、既定の被写体の画像のビューファインダ内の位置とを使用して位置検出機構からの出力および／または方向検出機構からの出力を較正するコンピュータ・プログラムを、具現化している。
【０００９】
本発明をより深く理解するために、単なる例示として、添付の図面を参照する。
【本発明の実施形態の詳細な説明】
【００１０】
図面はデバイス１０を較正する方法を示し、本方法は、デバイス１０のビューファインダ２０に被写体３０を画像化することと、位置検出機構２２からデバイス位置を、方向検出機構２４からデバイス方向を得ることと、得られたデバイス位置およびデバイス方向を使用して、ビューファインダ２０における被写体３０の予測位置とビューファインダ２０における被写体３０の位置との差を小さくするように、位置検出機構２２および方向検出機構２４のうちの１つ以上を較正することと、を含む。
【００１１】
図１は、電子デバイス１０を概略的に示す。図示した例では、電子デバイスは、携帯型カメラ付き移動セルラ電話であるが、別の実施形態では、電子デバイスが、パーソナル・コンピュータ、パーソナル・デジタル・アシスタント、またはデジタル・カメラなど、カメラ画像を受信する任意の処理デバイスであってもよい。
【００１２】
図１では、以下の段落群にてデバイスの動作を説明するのに必要な機能コンポーネントのみを示している。当然のことながら、他の実施においては、別の、および／または追加のコンポーネントを使用してもよい。例えば、図ではプロセッサとメモリとの組み合わせを示しているが、他の実施形態では、ＡＳＩＣを使用してもよい。
【００１３】
電子デバイスには、デバイス１０の動作を制御するプロセッサ１２と、ユーザによるプロセッサの制御を可能にする入力デバイスと、画像を取り込むデジタル・カメラ１６と、様々な既定の被写体の位置を保存するリモート・メモリ・ストア２の中のデータベース４と通信するための無線トランシーバ１８と、カメラ１６のビューファインダとして動作可能なディスプレイ２０と、デバイス１０の位置を検知してデバイス位置をプロセッサ１２へ提供する位置検出機構２２と、デバイス１０の方向を検知してデバイス方向をプロセッサ１２へ提供する方向検出機構２４と、コンピュータ・プログラム命令２８を保存するメモリ２６と、が含まれる。
【００１４】
コンピュータ・プログラム命令２８は、プロセッサ１２へロードされると、プロセッサ１２を較正器として動作可能にさせる。較正器は、位置検出機構２２および方向検出機構２４の出力を適合させる。このことは、それぞれの機構の動作を変化させることによって、あるいはそれぞれの機構からの出力を補償することによって、実現すればよい。
【００１５】
コンピュータ・プログラム命令２８は、電子デバイスが図３に示す方法を実行可能になるような論理およびルーチンを提供する。
【００１６】
コンピュータ・プログラム命令は、電磁搬送波信号を介して電子デバイス１０へ到達してもよいし、あるいはコンピュータ・プログラム製品、メモリ・デバイス、またはＣＤ−ＲＯＭもしくはＤＶＤなどの記録媒体といった、物理的実体６０からコピーされてもよい。
【００１７】
この例では、位置検出機構はＧＰＳ受信機であり、方向検出機構は３Ｄコンパスであるが、他の実施形態では、別の位置検出機構および／または方向検出機構を使用してもよい。方向検出機構には、例えば、コンパス方位を提供可能な磁力計、および垂直基準を提供可能な重力計（加速度計、ジャイロスコープなど）を含めるとよい。これらを組み合わせると、三次元方位が提供される。
【００１８】
図２は、デバイス１０による既定の被写体３０の画像化を概略的に示す。被写体３０は、その位置ａ_ｏが既にデータベース４に保存されているという意味で既定である。デバイス１０のビューファインダ２０は、位置検出機構２２によって求められる通り、ａ_ｄに位置する。ビューファインダ２０の平面は、方向検出機構２４によって求めることのできるユニタリ・ベクトルｏ_ｄに直交する。既定の被写体３０の画像３２は、ビューファインダ２０の平面内の位置ｂ_ｄにある。ベクトルａ_ｏ、ａ_ｄ、ｏ_ｄは、三次元ベクトルである。
【００１９】
較正を行わない場合、ビューファインダ２０における既定の被写体３０の画像３２の予測位置は、（ｋ^＊（ａ_ｏ−ａ_ｄ）×ｏ_ｄ）となる。これは一般に、ビューファインダ２０における既定の被写体３０の画像３２の実際の位置ｂ_ｄとは、異なる。ビューファインダにおける既定の被写体３０の画像の予測位置と、ビューファインダにおける既定の被写体３０の画像の位置との差は、較正によって小さくなる。
【００２０】
較正器１２は、ａ_ｄおよび／またはｏ_ｄを変更し、それによりｂ_ｄ＝ｋ^＊（ａ_ｏ−ａ_ｄ）×ｏ_ｄとなるように、言い換えれば、ビューファインダにおける既定の被写体３０の画像の予測位置（ｋ^＊（ａ_ｏ−ａ_ｄ）×ｏ_ｄ）が、ビューファインダにおける既定の被写体３０の画像の実際の位置ｂ_ｄと等しくなるようにする。
【００２１】
故に、較正器１２は、以下を受信する：
ａ）カメラ１６から、既定の被写体３０の画像化に用いられるズームに伴って変化するスケーリング定数ｋ
ｂ）トランシーバ１８から、トランシーバ１８がワイヤレス接続６を介してリモート・データベース４からダウンロードした後の、既定の被写体の実際の位置ａ_ｏ
ｃ）位置検出機構２２によって提供される、デバイス位置ａ_ｄ
ｄ）方向検出機構２４によって提供される、デバイスのユニタリ方位ベクトルｏ_ｄ
ｅ）既定の被写体３０の画像のビューファインダ２０内の位置ｂ_ｄであって、この位置は、既定の被写体３０の画像３２を、ビューファインダのディスプレイ２０内で一連の画素として識別すること、およびそれらの画素のディスプレイ２０の平面における位置を求めることによって、求めることができる。このことは、既定の被写体の画像を含む物理的な目標物を、ビューファインダに示された囲みの中にフレーミングすることによって実現されてもよい。
【００２２】
図３にて、あり得る１つの較正プロセスの一例を示す。
【００２３】
ステップ５０にて、おそらくは入力デバイス１４を介したユーザ入力に応えて、プロセスが開始される。較正器１２が、既定の被写体３０の画像３２のビューファインダ２０内の位置ｂ_ｄを求める。
【００２４】
次にステップ５２にて、較正器１２は、ビューファインダ２０における既定の被写体３０の画像の予測位置（ｋ^＊（ａ_ｏ−ａ_ｄ）×ｏ_ｄ）を計算する。
【００２５】
次にステップ５４にて、較正器１２は、ビューファインダ２０内の既定の被写体３０の画像の求められた位置ｂ_ｄと、ビューファインダ２０における既定の被写体３０の画像の予測位置（ｋ^＊（ａ_ｏ−ａ_ｄ）×ｏ_ｄ）とを比較する。その差が閾値Ｔを超える場合、プロセスはステップ５８へ分岐し、そうでない場合、プロセスはステップ５６へ進む。
【００２６】
ステップ５８にて、較正器１２は、ビューファインダ２０における既定の被写体３０の画像の予測位置を計算するのに用いた値（単数または複数）ａ_ｏおよび／またはｏ_ｄを適合させる。調節の規模は、適切なアルゴリズムを用いて求められればよい。
【００２７】
ステップ５８の後、プロセスはステップ５２へ戻る。
【００２８】
ステップ５６にて、較正器１２は、現行の値ａ_ｏを用いて位置検出機構２２を、現行の値ｏ_ｄを用いて方向検出機構２４を、再較正する。
【００２９】
プロセスを単一の被写体３０に関連して説明してきたが、本プロセスは、複数の被写体に関して同時に発生してもよく、その場合複数の被写体は、同一の物理的物体の部分、あるいは別々の物理的物体の部分である。物理的物体は、一般に目標物となる。
【００３０】
複数の被写体は、例えば、ビルディングまたは記念建造物といった或る物理的物体の一番上、一番下、一番左、一番右の部分などであってもよい。
【００３１】
本方法は、デバイス１０の複数の方向に関して繰り返してもよい。すなわち、同一の既定の被写体または被写体群が依然としてビューファインダ２０によって画像化されているものの、デバイス１０の方向が異なっている場合である。
【００３２】
本方法は、デバイス１０の複数の位置に関して繰り返してもよい。すなわち、同一の既定の被写体または被写体群が依然としてビューファインダによって画像化されているものの、デバイスの位置が異なっている場合である。
【００３３】
較正後、被写体３０がディスプレイ・ビューファインダ２０において画像化されているとき、デバイス１０はｂ_ｄを求めることができ、次いで自体の位置検出機構２２からａ_ｄを、自体の方向検出機構２４からｏ_ｄを得た後、デバイスはｂ_ｄ＝ｋ^＊（ａ_ｏ−ａ_ｄ）×ｏ_ｄを用いてａ_ｏを計算することができる。その結果、デバイス１０は、ディスプレイ・ビューファインダ２０において画像化された被写体３０を、現実の世界の位置ａ_ｏに関連付けることが可能になる。故に、その現実の世界の位置ａ_ｏに関連するデータを、ディスプレイ・ビューファインダ２０上の表示位置ｂ_ｄにて表示すること、あるいはデータへのリンクを、ディスプレイ・ビューファインダ２０上の表示位置ｂ_ｄにて表示することができる。
【００３４】
本発明の実施形態を、上述の段落群において様々な例に関連して説明してきたが、当然のことながら、請求される本発明の範囲を逸脱することなく、記載された例に対する変更を施すことが可能である。
【００３５】
上述の明細書において、本発明の特に重要と考えられる特徴に注意を引きつけるべく努めているが、一方当然のことながら、出願者は、本明細書において言及および／または図面において表示した、あらゆる特許性のある特徴および特徴の組み合わせに関して、それらを特に強調したか否かに関わらず、保護を請求する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】較正プロセスを実行する電子デバイスを概略的に示す図である。
【図２】デバイスによる、既定の被写体３０の画像化を概略的に示す図である。
【図３】あり得る１つの較正プロセスの一例を示す図である。
【図４】コンピュータ・プログラム命令を具現化している物理的実体を示す図である。

Claims (28)

1. 位置検出機構および方向検出機構のうちの１つ以上を較正する方法であって、
   デバイスのビューファインダにおいて被写体を画像化することと、
   前記位置検出機構からデバイス位置を、前記方向検出機構からデバイス方向を得ることと、
   前記ビューファインダにおける前記被写体の予測位置と前記ビューファインダにおける前記被写体の位置との差が小さくなるように、前記得られたデバイス位置およびデバイス方向を使用することと、
   を含む、方法。
2. 前記位置検出機構および前記方向検出機構のうちの１つ以上を較正することが、前記ビューファインダにおける前記被写体の前記予測位置と、前記ビューファインダにおける前記被写体の前記位置との前記差を最小化する、請求項１に記載の方法。
3. 前記デバイス位置と前記デバイス方向とを使用して、前記ビューファインダ内の前記被写体の予測位置を計算することと、
   前記較正することの一部として、前記ビューファインダにおける前記被写体の前記予測位置と前記ビューファインダにおける前記被写体の前記位置とを比較することと、
   をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記被写体の位置およびスケーリング率を使用して、前記ビューファインダ内の前記被写体の前記予測位置を計算することと、をさらに含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 前記被写体の前記位置が遠隔記憶装置からダウンロードされる、請求項４に記載の方法。
6. 前記スケーリング率を、前記ビューファインダによって使用されるズーム率に伴って変化させることをさらに含む、請求項４または５に記載の方法。
7. 前記被写体が、物理的物体の部分である、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
8. デバイスのビューファインダにおいて複数の被写体を画像化することと、
   位置検出機構からデバイス位置を、方向検出機構からデバイス方向を得ることと、
   前記複数の被写体の各々に関して、前記ビューファインダにおける前記被写体の予測位置と前記ビューファインダにおける前記被写体の位置との差が小さくなるように、前記得られたデバイス位置およびデバイス方向を使用することと、
   を含む、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
9. 前記複数の被写体が、同一の物理的物体の部分である、請求項８に記載の方法。
10. 少なくとも前記デバイスの別の方向を使用して、前記同一の被写体に関して繰り返される、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
11. 少なくとも前記デバイスの別の位置を使用して、前記同一の被写体に関して繰り返される、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
12. 前記被写体を含む物理的目標物を、前記ビューファインダに示された囲みの中にフレーミングすることをさらに含む、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
13. 前記ビューファインダがディスプレイである、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
14. 前記方向検出機構および前記位置検出機構が、前記デバイスの中にある、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
15. 前記位置検出機構が、ＧＰＳ受信機である、請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記方向検出機構が、３Ｄコンパスおよび重力計を含む、請求項１から１５のいずれかに記載の方法。
17. 被写体を画像化するように構成されるビューファインダと、
    デバイス位置を提供するように構成される位置検出機構と、
    デバイス方向を提供するように構成される方向検出機構と、
    前記ビューファインダにおける前記被写体の予測位置と前記ビューファインダにおける前記被写体の位置との差が小さくなるように、前記デバイス位置および前記デバイス方向を制御するように構成される較正器と、
    を含む、デバイス。
18. 前記較正器が、前記デバイス位置および前記デバイス方向を使用して、前記ビューファインダ内の前記被写体の予測位置を計算し、前記予測位置と求められた位置とを比較するように構成される、請求項１７に記載のデバイス。
19. 前記デバイスは、前記被写体の位置を遠隔記憶装置からダウンロードするように構成されており、前記ビューファインダ内の前記被写体の前記予測位置を計算することが、さらに、前記被写体の前記ダウンロードされた位置を使用する、請求項１７または１８に記載のデバイス。
20. 前記ビューファインダの中の前記画像の一部分にズームインする前記ビューファインダに関連のズーム機能をさらに含み、現行のズーム率の表示が前記較正器へ提供される、請求項１７から１９のいずれか１項に記載のデバイス。
21. 前記較正器が、前記ビューファインダに画像化された複数の被写体の各々に関して、前記ビューファインダ内の被写体の予測位置を計算し、前記ビューファインダに画像化された複数の被写体の各々に関して、予測位置と位置との差が小さくなるように前記デバイス位置および／またはデバイス方向を調整する、請求項１７から２０のいずれか１項に記載のデバイス。
22. 前記ビューファインダがディスプレイである、請求項１７から２１のいずれか１項に記載のデバイス。
23. 前記位置検出機構がＧＰＳ受信機である、請求項１７から２２のいずれか１項に記載のデバイス。
24. 前記方向検出機構が３Ｄコンパスである、請求項１７から２０のいずれか１項に記載のデバイス。
25. プログラム・コードを含むコンピュータ・プログラムであって、前記プログラム・コードがプロセッサにより実行されることにより、該プロセッサに、位置検出機構からの出力および／または方向検出機構からの出力を較正させるべく、前記方向検出機構からの出力と、前記位置検出機構からの出力と、既定の被写体の位置と、ビューファインダ内における前記既定の被写体の画像の位置とを使用させる、コンピュータ・プログラム。
26. 前記プログラム・コードが前記プロセッサにより実行されることにより、該プロセッサにさらに、ビューファインダにおける前記既定の被写体の画像の予測位置と前記ビューファインダにおける前記既定の被写体の前記画像の位置との差を小さくするために、前記位置検出機構からの前記出力および／または前記方向検出機構からの前記出力を適合させる、請求項２５に記載のコンピュータ・プログラム。
27. 携帯型デバイス、携帯電話、パーソナル・コンピュータ、パーソナル・デジタル・アシスタント、またはデジタル・カメラを含む、請求項１７から２４のいずれか１項に記載のデバイス。
28. 少なくとも１つのプロセッサと、
    コンピュータ・プログラム命令を含む少なくとも１つのメモリを備える装置であって、
    前記コンピュータ・プログラムは、前記プロセッサによって、前記装置に請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法を実行させるように構成されている、装置。

Images