JP2021136028A - エッジベースの拡張現実3次元追跡登録方法、装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (15)
- エッジベースの拡張現実3次元追跡登録方法であって、
3次元物体の画像内での初期化姿勢を取得するステップと、
前記初期化姿勢によって、前記3次元物体の輪郭のEdgelet特徴を抽出するステップと、
抽出されたEdgelet特徴をグループ分けし、各々のグループを基本単位として、各々のグループ内の各Edgelet特徴に対応するマッチングポイントを見つけ出すために画像内を検索するステップと、
全てのグループが見つけ出したマッチングポイントに基づいて、前記3次元物体の姿勢を計算するステップと、を含む、
ことを特徴とするエッジベースの拡張現実3次元追跡登録方法。 - 前記初期化姿勢によって、前記3次元物体の輪郭のEdgelet特徴を抽出するステップは、
前記初期化姿勢によって、前記3次元物体のモデルを投影して、モデル投影画像を計算するステップと、
前記モデル投影画像内のオブジェクトの可視エッジを認識し、可視エッジに沿って規則的な間隔をおく方法でサンプリングポイントを割り当てるステップと、
前記サンプリングポイントと、前記サンプリングポイントのモデル線分における法線方向とを前記3次元物体の輪郭のEdgelet特徴とするステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 抽出されたEdgelet特徴をグループ分けするステップは、
前記3次元物体の輪郭全体の幾何学的構造に基づいて、抽出されたEdgelet特徴をグループ分けするステップを含み、ここで、各々のグループ内の各Edgelet特徴は、法線方向が一致するか、又は法線方向間の夾角が第1所定範囲内にあり、前記各々のグループはいずれも自分の平均法線ベクトルを有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 各々のグループを基本単位として、各々のグループ内の各Edgelet特徴に対応するマッチングポイントを見つけ出すために画像内を検索するステップは、
各々のグループを基本単位とし、前記各々のグループの平均法線ベクトル方向に沿って、前記各々のグループ内の各Edgelet特徴のマッチングポイントを見つけ出すために画像内を検索するステップを含む、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。 - 各々のグループの平均法線ベクトル方向に沿って、前記各々のグループ内の各Edgelet特徴のマッチングポイントを見つけ出すために画像内を検索するステップは、
前記現在グループの平均法線ベクトル方向に沿って第2所定範囲内で前記画像内を双方向に検索するステップと、
前記現在グループ内の各Edgelet特徴の前記それぞれの検索位置でのマッチングポイントを見つけ出すために、前記現在グループ内の各Edgelet特徴をそれぞれの検索位置でマッチングするステップと、
前記それぞれの検索位置から、マッチングポイントが最も多い検索位置を選択して前記現在グループの最適マッチング位置とし、前記最適マッチング位置でのマッチングポイントをEdgelet特徴に対応するマッチングポイントとするステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 現在グループ内の各Edgelet特徴の前記それぞれの検索位置でのマッチングポイントを見つけ出すために、前記現在グループ内の各Edgelet特徴をそれぞれの検索位置でマッチングするステップは、
前記現在グループ内の各Edgelet特徴の検索位置で、前記現在グループの平均法線ベクトル方向に沿う勾配値が予め設定された閾値より大きい勾配極値ポイントを見つけ出して候補ポイントとするステップと、
前記候補ポイントから、勾配方向と前記現在グループの平均法線ベクトル方向との夾角が最も小さい候補ポイントを選択して前記各Edgelet特徴の前記検索位置でのマッチングポイントとするステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項5に記載の方法。 - エッジベースの拡張現実3次元追跡登録装置であって、
3次元物体の画像内での初期化姿勢を取得するための初期化姿勢取得モジュールと、
前記初期化姿勢によって、前記3次元物体の輪郭のEdgelet特徴を抽出するための特徴抽出モジュールと、
抽出されたEdgelet特徴をグループ分けするためのグループ分けモジュールと、
各々のグループを基本単位として、各々のグループ内の各Edgelet特徴に対応するマッチングポイントを見つけ出すために画像内を検索するためのマッチングポイント検索モジュールと、
全てのグループが見つけ出したマッチングポイントに基づいて、前記3次元物体の姿勢を計算するための姿勢計算モジュールと、を含む、
ことを特徴とするエッジベースの拡張現実3次元追跡登録装置。 - 前記特徴抽出モジュールは、具体的には、
前記初期化姿勢によって、前記3次元物体のモデルを投影して、モデル投影画像を計算し、
前記モデル投影画像内のオブジェクトの可視エッジを認識し、可視エッジに沿って規則的な間隔をおく方法でサンプリングポイントを割り当て、
前記サンプリングポイントと、前記サンプリングポイントのモデル線分における法線方向とを前記3次元物体の輪郭のEdgelet特徴とするために用いられる、
ことを特徴とする請求項7に記載の装置。 - 前記グループ分けモジュールは、具体的には、
前記3次元物体の輪郭全体の幾何学的構造に基づいて、抽出されたEdgelet特徴をグループ分けするために用いられ、ここで、各々のグループ内の各Edgelet特徴は、法線方向が一致するか、又は法線方向間の夾角が第1所定範囲内にあり、前記各々のグループはいずれも自分の平均法線ベクトルを有する、
ことを特徴とする請求項7に記載の装置。 - 前記マッチングポイント検索モジュールは、具体的には、
各々のグループを基本単位とし、前記各々のグループの平均法線ベクトル方向に沿って、前記各々のグループ内の各Edgelet特徴のマッチングポイントを見つけ出すために画像内を検索するために用いられる、
ことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の装置。 - 前記マッチングポイント検索モジュールは、具体的には、
前記現在グループの平均法線ベクトル方向に沿って第2所定範囲内で前記画像内を双方向に検索し、
前記現在グループ内の各Edgelet特徴の前記それぞれの検索位置でのマッチングポイントを見つけ出すために、前記現在グループ内の各Edgelet特徴をそれぞれの検索位置でマッチングし、
前記それぞれの検索位置から、マッチングポイントが最も多い検索位置を選択して前記現在グループの最適マッチング位置とし、前記最適マッチング位置でのマッチングポイントをEdgelet特徴に対応するマッチングポイントとするために用いられる、
ことを特徴とする請求項10に記載の装置。 - 前記マッチングポイント検索モジュールは、具体的には、
前記現在グループ内の各Edgelet特徴の検索位置で、前記現在グループの平均法線ベクトル方向に沿う勾配値が予め設定された閾値より大きい勾配極値ポイントを見つけ出して候補ポイントとし、
前記候補ポイントから、勾配方向と前記現在グループの平均法線ベクトル方向との夾角が最も小さい候補ポイントを選択して前記各Edgelet特徴の前記検索位置でのマッチングポイントとするために用いられる、
ことを特徴とする請求項11に記載の装置。 - 電子機器であって、
少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に接続されるメモリと、を含み、ここで、
前記メモリには、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な命令が記憶され、前記命令は、前記少なくとも1つのプロセッサが請求項1〜6のいずれかに記載のエッジベースの拡張現実3次元追跡登録方法を実行できるように、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行される、
ことを特徴とする電子機器。 - コンピュータ命令が記憶されている非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記コンピュータ命令は、前記コンピュータに請求項1〜6のいずれかに記載のエッジベースの拡張現実3次元追跡登録方法を実行させるために用いられる、
ことを特徴とする非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - コンピュータ上で動作しているときに、請求項1〜6のいずれかに記載のエッジベースの拡張現実3次元追跡登録方法を前記コンピュータに実行させる、
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
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