JP7294396B2 - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
課題を解決するための手段
発明の効果
図1は、実施形態1に係る画像処理装置2000を例示するブロック図である。図1において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図1において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
図3は、実施形態1の画像処理装置2000が実行する処理の流れを例示するフローチャートである。ステップS102において、表示部2020は、カメラによって撮像された撮像画像を表示する。ステップS104において、入力部2060は、撮像画像上の第1位置の指定を受け付ける。ステップS106において、パラメータ取得部2040は、カメラの位置及び姿勢などを表すカメラパラメータを取得する。ステップS108において、提示部2080は第1画像を生成する。前述したように、第1画像は、第2位置に置いた場合に上記カメラパラメータによって定まるカメラに写るときの、撮像画像上における対象オブジェクトを表す。そしてステップS110において、提示部2080は、生成した第1画像を撮像画像上の第1位置に提示する。
本実施形態によれば、提示部2080によって提示されるオブジェクトを画像処理装置2000のユーザが見ることにより、カメラパラメータが、表示部2020よって表示される撮像画像を撮像したカメラ(以下、実カメラ)の位置及び姿勢などを適切に表しているか否かを容易に確かめることができる。以下、図4を用いて詳しく説明する。
画像処理装置2000の各機能構成部は、各機能構成部を実現するハードウエア構成要素(例:ハードワイヤードされた電子回路など)で実現されてもよいし、ハードウエア構成要素とソフトウエア構成要素との組み合わせ(例:電子回路とそれを制御するプログラムの組み合わせなど)で実現されてもよい。
前述したように、カメラパラメータは、カメラの位置及び姿勢以外のパラメータを含んでもよい。例えばカメラパラメータには、焦点距離、レンズ歪み、又は画像中心の座標など、カメラの内部的な特徴を表す内部パラメータが含まれる。なお、カメラの位置及び姿勢は、カメラの外部的な特徴を表す外部パラメータである。カメラパラメータは、撮像画像上の2次元座標と、実空間上の3次元座標とを対応づけることにより算出できる。
表示部2020は、ディスプレイ等の表示画面に撮像画像を表示する。ここで、この表示画面は据え置き型のディスプレイであってもよいし、携帯端末等に備えられている可搬型のディスプレイであってもよい。
入力部2060は、撮像画像上の位置を特定できる様々な方法で、第1位置の指定を受け付けることができる。例えば、入力部2060は、マウス等の入力デバイスによって撮像画像上の任意の位置を指定する操作(クリック操作など)を受け付ける。また、撮像画像がタッチパネル上に表示されている場合、入力部2060は、撮像画像上の任意の位置に対するタッチ入力等を受け付ける。また入力部2060は、撮像画像上の位置を表す座標の入力を受け付けてもよい。
対象オブジェクトは、例えば予め定められた実空間上のサイズ及び形状を持つオブジェクトである。例えば前述した、「高さ170cm、かつ縦及び横の長さが30cmである直方体」という所定の対象オブジェクトを定義する情報が画像処理装置2000の内部又は外部に予め格納されている。この場合、提示部2080は、この所定の対処オブジェクトを利用する。
前述したように、提示部2080は、第2位置に置いた場合の対象オブジェクトが、上記カメラパラメータによって定まるカメラに写るときの、撮像画像上の対象オブジェクトを表す画像を生成する。例えば提示部2080は、以下のような処理を行う。
図7は、実施形態2に係る画像処理装置2000を例示するブロック図である。図7において、矢印は情報の流れを表している。さらに図7において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
図11は、実施形態2の画像処理装置2000が実行する処理の流れを例示するフローチャートである。なお、ステップS102及びS106で行われる処理は、図3のステップS102及びS106で行われる処理と同様の処理である。ステップS202において、第2入力部2100は、表示部2020によって表示された撮像画像に対する点又は線の入力を受け付ける。ステップS204において、第2表示部2120は、地表面と平行な平面上にマッピングした場合における上記点又は線を表す画像を表示する。
本実施形態の画像処理装置2000によれば、ユーザは撮像画像に対して本来の形状や位置関係が特定しやすい線などを入力し、第2表示部2120によって表示される線などが本来の形状や位置関係を満たしているか否かを見ることで、カメラパラメータが実カメラの位置及び姿勢などを適切に表しているか否かを容易に確認することができる。
図15は、実施形態3に係る画像処理装置3000を例示するブロック図である。図15において、矢印は情報の流れを表している。さらに図15において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
図16は、実施形態3の画像処理装置3000が実行する処理の流れを例示するフローチャートである。ステップS302において、入力部3020は、撮像画像上に重畳された第1画像に対する移動の操作の入力を受け付ける。ステップS304において、提示部3040は、カメラパラメータの基で、移動後の撮像画像上の位置に対応する見え方で前記対象オブジェクトを表す第1画像を提示する。
本実施形態によれば、例えば図13や図14に表されているように、ユーザは、撮像画像10上に写っている人物などの横を通るように対象オブジェクトを移動させることで、対象オブジェクトの見え方に違和感がないかどうかを容易に確認できる。特に、連続的に移動して対象オブジェクトの見え方を提供することにより、人間の視覚による正当性や違和感がより強調され、検証に対して有効に機能する。
画像処理装置2000は、次のような機能を有していてもよい。以下の機能を有する画像処理装置2000を変形例1の画像処理装置2000と表記する。なお、変形例1の画像処理装置2000は、上述した実施形態1や2の画像処理装置2000が有する機能を有していてもよいし、有していなくてもよい。
1. カメラによって撮影された撮像画像に対して、当該カメラの位置及び姿勢を表す所定のカメラパラメータの基で重畳された、実空間上における所定形状及び所定サイズが定められた対象オブジェクトを表す第1画像に対する、前記撮像画像上における移動の操作の入力を受け付ける入力手段と、
前記カメラパラメータの基で、前記移動後の前記撮像画像上の位置に対応する見え方で前記対象オブジェクトを表す第1画像を提示する提示手段と、
を有する画像処理装置。
2. 前記入力手段は、前記撮像画像上の第1位置の指定を繰り返し受け付けることで前記移動の操作を受け付け、
前記提示手段は、或る第1位置が指定された際、前記カメラパラメータ、前記対象オブジェクトの実空間上における所定形状及び所定サイズ、並びに前記第1位置に対応する実空間上の第2位置に基づいて、前記対象オブジェクトを前記第2位置に置いた場合に前記カメラパラメータによって定まるカメラに写る前記撮像画像上の前記対象オブジェクトを表す第1画像を生成して、前記撮像画像上の前記第1位置に提示する1.に記載の画像処理装置。
3. 前記提示手段は、
前記第2位置の高さ情報を取得し、
前記カメラパラメータ、前記第1位置、及び前記第2位置の高さ情報に基づいて、前記第2位置を算出する2.に記載の画像処理装置。
4. 前記提示手段は、前記第2位置の高さ情報として、実空間における地表面の高さを示す情報を取得する3.に記載の画像処理装置。
5. 前記提示手段は、前記第2位置の高さ情報として、前記撮像画像上における複数の領域毎に異なる高さの情報を取得する3.に記載の画像処理装置。
6. 前記対象オブジェクトは、平面形状である1.乃至5.いずれか一つに記載の画像処理装置。
7. 前記撮像画像に対する点又は線の入力を受け付ける第2入力手段と、
前記カメラパラメータ、前記点又は線の前記撮像画像上の位置、及び前記点又は線の実空間上の高さ情報に基づいて、地表面と平行な面上にマッピングした場合の前記点又は線を表す第2画像を表示する第2表示手段と、
を有する1.乃至6.いずれか一つに記載の画像処理装置。
8. 撮像画像上の第1位置の指定を受け付ける入力手段と、
カメラの位置及び姿勢を表す所定のカメラパラメータ、対象オブジェクトの実空間上における所定形状及び所定サイズ、並びに前記第1位置に対応する実空間上の第2位置に基づいて、前記対象オブジェクトを前記第2位置に置いた場合に前記カメラパラメータによって定まるカメラに写る前記撮像画像上の前記対象オブジェクトを表す第1画像を、前記撮像画像上の前記第1位置に提示する提示手段と、
を有する画像処理装置。
9. 前記入力手段は、複数の第1位置の指定を受け付け、
前記提示手段は、前記複数の第1位置に対応する複数の対象オブジェクトを表す第1画像を、前記撮像画像上で各々対応する第1位置に提示する8.に記載の画像処理装置。
10. 前記入力手段は、前記第1位置の指定を繰り返し受け付け
前記提示手段は、或る第1位置が指定された時、その第1位置に対応する実空間上の第2位置に置かれた前記対象オブジェクトを表す第1画像を生成して、前記撮像画像上のその第1位置に提示する8.又は9.に記載の画像処理装置。
11. カメラによって撮影された撮像画像に対する点又は線の入力を受け付ける入力手段と、
カメラの位置及び姿勢を表す所定のカメラパラメータ、前記点又は線の前記撮像画像上の位置、及び前記点又は線の実空間上の高さ情報に基づいて、地表面と平行な面上にマッピングした場合の前記点又は線を表す第1画像を表示する表示手段と、
を有する画像処理装置。
12. コンピュータによって実行される画像処理方法であって、
カメラによって撮影された撮像画像に対して、当該カメラの位置及び姿勢を表す所定のカメラパラメータの基で重畳された、実空間上における所定形状及び所定サイズが定められた対象オブジェクトを表す第1画像に対する、前記撮像画像上における移動の操作の入力を受け付ける入力ステップと、
前記カメラパラメータの基で、前記移動後の前記撮像画像上の位置に対応する見え方で前記対象オブジェクトを表す第1画像を提示する提示ステップと、
を有する画像処理方法。
13. 前記入力ステップは、前記撮像画像上の第1位置の指定を繰り返し受け付けることで前記移動の操作を受け付け、
前記提示ステップは、或る第1位置が指定された際、前記カメラパラメータ、前記対象オブジェクトの実空間上における所定形状及び所定サイズ、並びに前記第1位置に対応する実空間上の第2位置に基づいて、前記対象オブジェクトを前記第2位置に置いた場合に前記カメラパラメータによって定まるカメラに写る前記撮像画像上の前記対象オブジェクトを表す第1画像を生成して、前記撮像画像上の前記第1位置に提示する12.に記載の画像処理方法。
14. 前記提示ステップは、
前記第2位置の高さ情報を取得し、
前記カメラパラメータ、前記第1位置、及び前記第2位置の高さ情報に基づいて、前記第2位置を算出する13.に記載の画像処理方法。
15. 前記提示ステップは、前記第2位置の高さ情報として、実空間における地表面の高さを示す情報を取得する14.に記載の画像処理方法。
16. 前記提示ステップは、前記第2位置の高さ情報として、前記撮像画像上における複数の領域毎に異なる高さの情報を取得する14.に記載の画像処理方法。
17. 前記対象オブジェクトは、平面形状である12.乃至16.いずれか一つに記載の画像処理方法。
18. 前記撮像画像に対する点又は線の入力を受け付ける第2入力ステップと、
前記カメラパラメータ、前記点又は線の前記撮像画像上の位置、及び前記点又は線の実空間上の高さ情報に基づいて、地表面と平行な面上にマッピングした場合の前記点又は線を表す第2画像を表示する第2表示ステップと、
を有する12.乃至17.いずれか一つに記載の画像処理方法。
19. コンピュータによって実行される画像処理方法であって、
撮像画像上の第1位置の指定を受け付ける入力ステップと、
カメラの位置及び姿勢を表す所定のカメラパラメータ、対象オブジェクトの実空間上における所定形状及び所定サイズ、並びに前記第1位置に対応する実空間上の第2位置に基づいて、前記対象オブジェクトを前記第2位置に置いた場合に前記カメラパラメータによって定まるカメラに写る前記撮像画像上の前記対象オブジェクトを表す第1画像を、前記撮像画像上の前記第1位置に提示する提示ステップと、
を有する画像処理方法。
20. 前記入力ステップは、複数の第1位置の指定を受け付け、
前記提示ステップは、前記複数の第1位置に対応する複数の対象オブジェクトを表す第1画像を、前記撮像画像上で各々対応する第1位置に提示する19.に記載の画像処理方法。
21. 前記入力ステップは、前記第1位置の指定を繰り返し受け付け
前記提示ステップは、或る第1位置が指定された時、その第1位置に対応する実空間上の第2位置に置かれた前記対象オブジェクトを表す第1画像を生成して、前記撮像画像上のその第1位置に提示する19.又は20.に記載の画像処理方法。
22. コンピュータによって実行される画像処理方法であって、
カメラによって撮影された撮像画像に対する点又は線の入力を受け付ける入力ステップと、
カメラの位置及び姿勢を表す所定のカメラパラメータ、前記点又は線の前記撮像画像上の位置、及び前記点又は線の実空間上の高さ情報に基づいて、地表面と平行な面上にマッピングした場合の前記点又は線を表す第1画像を表示する表示ステップと、
を有する画像処理方法。
23. コンピュータを、1.乃至11.いずれか一つに記載の画像処理装置として動作させるプログラム。
Claims (10)
- 対象オブジェクトの実空間上におけるサイズの入力を受け付ける第1入力手段と、
実空間上における所定の立体形状及び前記サイズが定められた前記対象オブジェクトを表す第1画像に対する、カメラによって撮像された撮像画像上における移動の操作の入力を受け付ける第2入力手段と、
前記撮像画像に映る実空間を示すものとして設定された3次元座標系の基で、前記撮像画像上の位置に対応する見え方で前記対象オブジェクトを表す第1画像を、前記撮像画像に重畳して提示する提示手段と、を有し、
前記移動後の前記撮像画像上の位置に対応する見え方は、前記移動前の前記撮像画像上の位置に対応する見え方とは異なる、
画像処理装置。 - 前記所定の立体形状は人の形状を表す 、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第1入力手段は、ユーザによる前記対象オブジェクトの実空間上における前記所定の立体形状の入力を受け付ける、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記対象オブジェクトは、前記カメラの位置及び姿勢の基で、前記撮像画像に対して重畳される、請求項2または3に記載の画像処理装置。
- 前記対象オブジェクトは、前記カメラの位置及び姿勢及び俯角を示す前記カメラの設置状況に基づき、前記撮像画像に対して重畳される、請求項2または3に記載の画像処理装置。
- 前記提示手段は、前記3次元座標系が変化する場合、前記変化後と前記変化前とで前記第1画像の見え方が異なるように前記第1画像を提示する、請求項1に記載の画像処理装置。
- 対象オブジェクトの実空間上におけるサイズの入力を受け付け、
実空間上における所定の立体形状及び前記サイズが定められた前記対象オブジェクトを表す第1画像に対する、カメラによって撮像された撮像画像上における移動の操作の入力を受け付け、
前記撮像画像に映る実空間を示す3次元座標系の基で、前記撮像画像上の位置に対応する見え方で前記対象オブジェクトを表す第1画像を、前記撮像画像に重畳して提示し、
さらに、前記移動後の前記撮像画像上の位置に対応する見え方は、前記移動前の前記撮像画像上の位置に対応する見え方とは異なる、
画像処理方法。 - 前記3次元座標系が変化する場合、前記変化後と前記変化前とで前記第1画像の見え方が異なるように前記第1画像を提示する、請求項7に記載の画像処理方法。
- コンピュータに、
対象オブジェクトの実空間上におけるサイズの入力を受け付ける処理、
実空間上における所定の立体形状及び前記サイズが定められた前記対象オブジェクトを表す第1画像に対する、カメラによって撮像された撮像画像上における移動の操作の入力を受け付ける処理、
前記撮像画像に映る実空間を示す3次元座標系の基で、前記撮像画像上の位置に対応する見え方で前記対象オブジェクトを表す第1画像を、前記撮像画像に重畳して提示する処理、
を実行させ、
前記移動後の前記撮像画像上の位置に対応する見え方は、前記移動前の前記撮像画像上の位置に対応する見え方とは異なる、
プログラム。 - 前記提示する処理において、前記3次元座標系が変化する場合、前記変化後と前記変化前とで前記第1画像の見え方が異なるように前記第1画像を提示する、請求項9に記載のプログラム。
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