JP5652097B2 - 画像処理装置、プログラム及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
1.画像処理装置の構成例
1−1.ハードウェア構成
1−2.論理的な構成
2.強調処理の例
2−1.第1の例
2−2.第2の例
2−3.第3の例
3.画像処理の流れの例
4.まとめ
まず、図1〜図6を用いて、本発明の一実施形態に係る画像処理装置の構成の一例を説明する。本明細書において説明する画像処理装置は、例えば、PC(Personal Computer)、スマートフォン、携帯情報端末、デジタルカメラ、車載若しくは携帯型ナビゲーション機器、又はゲーム端末などであってよい。
図1は、本実施形態に係る画像処理装置100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図1を参照すると、画像処理装置100は、CPU(Central Processing Unit)10、RAM(Random Access Memory)12、ROM(Read Only Memory)14、バス16、記憶装置20、撮像装置22、表示装置24、入力装置26、GPS(Global Positioning System)モジュール30、電子コンパス32及び加速度センサ34を備える。
図2は、本実施形態に係る画像処理装置100の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図2を参照すると、画像処理装置100は、入力画像取得部110、測位部120、記憶部130、照合部140、揺れ検出部150、アプリケーション部160、ユーザインタフェース部170及び強調処理部180を備える。
入力画像取得部110は、撮像装置22を用いて、実世界を映した一連の入力画像を取得する。そして、入力画像取得部110は、取得した入力画像を照合部140及び強調処理部180へ順次出力する。
測位部120は、GPSモジュール30を用いて、画像処理装置100の現在位置を計測する。また、測位部120は、電子コンパス32を用いて、画像処理装置100が現在向いている方角を計測する。そして、測位部120は、計測の結果として得られる画像処理装置100の緯度、経度及び高度などの位置情報並びに方角情報を、照合部140へ出力する。
記憶部130は、実世界に存在するオブジェクトの3次元形状及び位置を記述する3次元モデルを記憶する。3次元モデルにより記述されるオブジェクトは、例えば、アプリケーション部160が提供する上述したアプリケーション機能の対象とされるオブジェクトを含む。例えば、街に存在するレストラン、オフィス、学校、駅、公共施設並びにランドマークなどのオブジェクトの3次元形状及び位置が、3次元モデルにより記述される。3次元モデルは、例えば、GML(Geography Markup Language)又はGMLをベースとするKMLなどの言語を用いて記述されてよい。
照合部140は、測位部120により計測される現在位置の周囲の3次元モデルに含まれるオブジェクトの特徴点と入力画像内の特徴点とを照合することにより、3次元モデルに含まれるオブジェクトと入力画像に映るオブジェクトとを対応付ける。より具体的には、本実施形態において、照合部140は、まず、画像処理装置100の現在位置の周囲のオブジェクトに関するデータを、測位部120から入力される位置情報及び方角情報に基づいて、記憶部130に記憶されている3次元モデルから抽出する。また、照合部140は、例えばHarris法又はMoravec法などの公知のコーナー検出法に従って、入力画像内に特徴点を設定する。そして、照合部140は、3次元モデルから抽出されたオブジェクト群の特徴点と入力画像内に設定した特徴点とを照合する。それにより、照合部140は、3次元モデルに含まれるオブジェクトと入力画像に映るオブジェクトとの対応を認識することができる。また、照合部140は、照合の結果として、画像処理装置100の詳細な位置及び姿勢を判定してもよい。ここで説明した照合処理により判定される画像処理装置100の位置は、GPSモジュール30を用いて測位部120が計測可能な位置よりも高い精度を有し得る。
揺れ検出部150は、加速度センサ34を用いて、画像処理装置100が揺り動かされたことを検出する。そして、揺れ検出部150は、画像処理装置100が揺り動かされたことを検出すると、強調処理部180へ揺れ検出信号を出力する。揺れ検出部150は、例えは、画像処理装置100に加えられる加速度が所定の閾値を上回った場合に、画像処理装置100が揺り動かされたと判定してもよい。
アプリケーション部160は、地理情報サービスに関連する上で例示したアプリケーション機能を実現する処理ブロックである。アプリケーション部160が提供するアプリケーション機能は、例えば、地理情報検索機能又はナビゲーション機能などであってよい。アプリケーション部160は、例えば、ユーザインタフェース部170にアプリケーション画面を表示させる。また、アプリケーション画面を介して検索キーワードがユーザにより入力されると、アプリケーション部160は、入力された検索キーワードに適合するオブジェクトを記憶部130から検索する。そして、アプリケーション部160は、検索結果として特定された1つ以上のオブジェクトを指定するオブジェクト指定情報を、強調処理部180へ出力する。オブジェクト指定情報は、例えば、ナビゲーションの目的地としてユーザにより選択されるオブジェクトを指定する情報であってもよい。
ユーザインタフェース部170は、上述したアプリケーション機能を利用するためのユーザインタフェースをユーザに提供する。ユーザインタフェース部170は、例えば、入力装置26を介して、地理情報検索機能のための検索キーワード又はナビゲーションの目的地などのユーザ入力情報を受け付ける。また、ユーザインタフェース部170は、アプリケーション部160により生成されるアプリケーション画面を表示装置24を用いて表示する。さらに、ユーザインタフェース部170は、例えば、後に説明する強調処理部180により生成される強調画像をアプリケーション画面内で表示する。
強調処理部180は、3次元モデルに含まれるオブジェクトのうちの1つ以上の指定されるオブジェクト(以下、指定オブジェクトという)に対応する入力画像内の部分画像を加工することにより、上記指定オブジェクトを強調して表示するための強調画像を生成する。本実施形態において、強調処理部180は、例えば、アプリケーション部160からオブジェクト指定情報が入力されると、オブジェクト指定情報により指定オブジェクトが入力画像に映っているか否かを判定する。次に、強調処理部180は、入力画像に映っているオブジェクトが存在する場合には、照合部140による上述した照合の結果に基づいて、当該オブジェクトに対応する入力画像内の領域を認識する。次に、強調処理部180は、認識した領域における部分画像を、指定オブジェクトが強調されるように加工する。ここで強調処理部180により加工され生成された部分画像を、本明細書では強調画像という。そして、強調処理部180は、強調画像を入力画像に重畳することにより出力画像を生成し、生成した出力画像をユーザインタフェース部170により表示させる。
図7〜図9は、それぞれ、本実施形態に係る強調処理部180による強調処理の一例について説明するための説明図である。
強調処理の第1の例では、図4に例示した3次元モデル132に含まれるオブジェクトB4及びB7が、オブジェクト指定情報により指定されているものとする。図7を参照すると、第1の例において強調処理部180により生成される出力画像Im21が示されている。出力画像Im21と図3の入力画像Im01とを対比すると、オブジェクトB4及びB7のサイズ(特に、高さ)が画像内で拡大されていることが理解される。このように、強調処理部180は、指定オブジェクトに対応する部分画像のサイズを変更することにより、当該オブジェクトを強調してもよい。その代わりに(又は追加的に)、強調処理部180は、指定オブジェクトに対応する部分画像の形状、色又は明るさを変更することにより、当該オブジェクトを強調してもよい。
強調処理の第2の例においても、図4に例示した3次元モデル132に含まれるオブジェクトB4及びB7が、オブジェクト指定情報により指定されているものとする。また、一例として、オブジェクトB4及びB7は、レストラン検索の結果として指定されており、各オブジェクトに「店名」及び「評価」という2つの付加情報が関連付けられているものとする。例えば、図8を参照すると、オブジェクトB4の店名は「ABC Cafe」、評価は星2つである。一方、オブジェクトB7の店名は「Bar XYZ」、評価は星3つである。なお、付加情報は、かかる例に限定されず、例えば想定される予算、料理の種類などの任意の情報であってよい。
強調処理の第3の例では、オブジェクトB4、B7及びB10が、オブジェクト指定情報により指定されているものとする。また、第2の例と同様、各オブジェクトに「店名」及び「評価」という2つの付加情報が関連付けられているものとする。但し、第3の例においては、「評価」は数値として与えられ、数値の大小に応じたランキングが付与されているものとする。例えば、オブジェクトB4の評価は2.9であり、ランキングは第3位である。オブジェクトB7の評価は3.8であり、ランキングは第2位である。オブジェクトB10の評価は4.2であり、ランキングは第1位である。
図10は、本実施形態に係る画像処理装置100による画像処理の流れの一例を示すフローチャートである。図10を参照すると、まず、入力画像取得部110は、実世界を映した入力画像を取得する(ステップS102)。また、測位部120は、画像処理装置100の現在位置及び方角を計測する(ステップS104)。次に、照合部140は、画像処理装置100の現在位置の周囲のオブジェクトに関するデータを、記憶部130に記憶されている3次元モデルから取得する(ステップS106)。次に、照合部140は、入力画像内に設定した特徴点と取得した3次元モデルに含まれるオブジェクト群の特徴点とを照合する(ステップS108)。次に、強調処理部180は、アプリケーション部160からオブジェクト指定情報が入力されると、オブジェクト指定情報により指定された1つ以上の指定オブジェクトを識別する(ステップS110)。次に、強調処理部180は、指定オブジェクトに対応する入力画像内の領域の部分画像を抽出する(ステップS112)。次に、強調処理部180は、抽出した部分画像を加工することにより、指定オブジェクトを強調する強調画像を生成する(ステップS114)。そして、強調処理部180は、入力画像と生成した強調画像とを重畳することにより、出力画像を生成する(ステップS116)。このように生成された出力画像は、ユーザインタフェース部170を介して表示装置24の画面上に表示される。
ここまで、図1〜図10を用いて、本発明の一実施形態について説明した。本実施形態によれば、アプリケーション機能により指定される3次元モデル内の指定オブジェクトに対応する入力画像内の部分画像を加工することにより、指定オブジェクトが強調された強調画像が生成され、表示される。従って、ユーザが利用する画像処理装置100に設けられる撮像装置22の視点からの入力画像に映る自然な外観を保ったまま、指定オブジェクトが強調して表示される。その結果、目的とする建物又は施設などの指定オブジェクトをユーザが実空間内で見つけることが容易となる。
110 入力画像取得部
120 測位部
130 記憶部
140 照合部
150 揺れ検出部
180 強調処理部
Claims (15)
- 実世界を映した入力画像を取得する入力画像取得部と、
自装置が揺り動かされたことを検出する検出部と、
前記実世界に存在するオブジェクトの3次元形状及び位置を記述する3次元モデルに含まれるオブジェクトのうちの指定オブジェクトに対応する前記入力画像内の部分画像を加工することにより、前記指定オブジェクトを強調して表示する強調画像を生成する強調処理部と、
を備え、
前記強調処理部は、第1グループに属する第1の指定オブジェクトと第2グループに属する第2の指定オブジェクトとが指定された場合に、前記第1の指定オブジェクト及び前記第2の指定オブジェクトの双方を第1の手法で強調し、さらに前記検出部により所定のユーザ入力が検出されたときには、前記第1の手法とは異なる第2の手法で前記第1の指定オブジェクトのみを強調する、
画像処理装置。 - 前記強調処理部は、前記第2の手法において、前記第1の指定オブジェクトのみが動くアニメーションを表現する一連の前記強調画像を生成する、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記強調処理部は、前記第1の手法において、前記部分画像のサイズ、形状、色及び明るさのうち少なくとも1つを変更することにより、前記第1の指定オブジェクト及び前記第2の指定オブジェクトの双方を強調して表示する前記強調画像を生成する、請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記強調処理部は、順位付けされた複数のオブジェクトが指定された場合に、複数の指定オブジェクトの各々に対応する前記部分画像のサイズを各指定オブジェクトの順位に応じて変化させる、請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記第2の手法は、前記第1の指定オブジェクトのみが揺れ動く前記アニメーションを用いる手法である、請求項2〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理装置は、
自装置の現在位置を計測する測位部と、
前記測位部により計測される前記現在位置の周囲の前記3次元モデルに含まれるオブジェクトの特徴点と前記入力画像内の特徴点とを照合することにより、前記3次元モデルに含まれるオブジェクトと前記入力画像に映るオブジェクトとを対応付ける照合部と、
をさらに備える、請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記照合部は、前記照合の結果として自装置の位置及び姿勢を判定し、
前記強調処理部は、前記照合部により判定される位置及び姿勢に応じて前記部分画像を変換して各指定オブジェクトのためのテクスチャを取得し、取得した前記テクスチャを用いて前記強調画像を生成する、
請求項6に記載の画像処理装置。 - 自装置が揺り動かされたことを検出する検出部を備える画像処理装置を制御するコンピュータを、
実世界を映した入力画像を取得する入力画像取得部と、
前記実世界に存在するオブジェクトの3次元形状及び位置を記述する3次元モデルに含まれるオブジェクトのうちの指定オブジェクトに対応する前記入力画像内の部分画像を加工することにより、前記指定オブジェクトを強調して表示する強調画像を生成する強調処理部と、
として機能させ、
前記強調処理部は、第1グループに属する第1の指定オブジェクトと第2グループに属する第2の指定オブジェクトとが指定された場合に、前記第1の指定オブジェクト及び前記第2の指定オブジェクトの双方を第1の手法で強調し、さらに前記検出部により所定のユーザ入力が検出されたときには、前記第1の手法とは異なる第2の手法で前記第1の指定オブジェクトのみを強調する、
プログラム。 - 前記強調処理部は、前記第2の手法において、前記第1の指定オブジェクトのみが動くアニメーションを表現する一連の前記強調画像を生成する、請求項8に記載のプログラム。
- 前記強調処理部は、前記第1の手法において、前記部分画像のサイズ、形状、色及び明るさのうち少なくとも1つを変更することにより、前記第1の指定オブジェクト及び前記第2の指定オブジェクトの双方を強調して表示する前記強調画像を生成する、請求項9に記載のプログラム。
- 前記強調処理部は、順位付けされた複数のオブジェクトが指定された場合に、複数の指定オブジェクトの各々に対応する前記部分画像のサイズを各オブジェクトの順位に応じて変化させる、請求項10に記載のプログラム。
- 前記第2の手法は、前記第1の指定オブジェクトのみが揺れ動く前記アニメーションを用いる手法である、請求項9〜11のいずれか1項に記載のプログラム。
- 前記コンピュータを、
前記画像処理装置の測位部により計測される現在位置の周囲の前記3次元モデルに含まれるオブジェクトの特徴点と前記入力画像内の特徴点とを照合することにより、前記3次元モデルに含まれるオブジェクトと前記入力画像に映るオブジェクトとを対応付ける照合部、
としてさらに機能させるための、請求項8に記載のプログラム。 - 前記照合部は、前記照合の結果として自装置の位置及び姿勢を判定し、
前記強調処理部は、前記照合部により判定される位置及び姿勢に応じて前記部分画像を変換して各指定オブジェクトのためのテクスチャを取得し、取得した前記テクスチャを用いて前記強調画像を生成する、
請求項13に記載のプログラム。 - 自装置が揺り動かされたことを検出する検出部を備える画像処理装置により実行される画像処理方法であって、
実世界を映した入力画像を取得するステップと、
前記実世界に存在するオブジェクトの3次元形状及び位置を記述する3次元モデルに含まれるオブジェクトのうちの指定オブジェクトに対応する前記入力画像内の部分画像を加工することにより、前記指定オブジェクトを強調して表示する強調画像を生成するステップと、
を含み、
前記強調画像を生成するステップは、
第1グループに属する第1の指定オブジェクトと第2グループに属する第2の指定オブジェクトとが指定された場合に、前記第1の指定オブジェクト及び前記第2の指定オブジェクトの双方を第1の手法で強調することと、
さらに前記検出部により所定のユーザ入力が検出されたときに、前記第1の手法とは異なる第2の手法で前記第1の指定オブジェクトのみを強調することと、
を含む、画像処理方法。
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