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公開番号2025070034
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180060
出願日2023-10-19
発明の名称配置装置、配置方法、プログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類G06T 19/00 20110101AFI20250424BHJP(計算;計数)
要約【課題】物体の位置姿勢とCGモデルの位置姿勢との関係の推定をより効率的に実現する。
【解決手段】形状が物体と略一致するCGモデルを特定の空間において前記物体と重なるように配置する配置装置は、第1の物体に配置された複数のマーカーの3次元位置を取得する位置取得手段と、前記複数のマーカーの3次元位置に基づき、前記第1の物体と形状が略一致する第1のCGモデルを選択する選択手段と、前記複数のマーカーの3次元位置に基づき、前記選択手段により選択された前記第1のCGモデルと前記第1の物体との相対的な位置姿勢の関係を推定する推定手段と、前記推定手段が推定した位置姿勢の関係に基づき、前記特定の空間において前記第1の物体と重なるように前記第1のCGモデルを配置する配置手段と、を有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
形状が物体と略一致するＣＧモデルを特定の空間において前記物体と重なるように配置する配置装置であって、
第１の物体に配置された複数のマーカーの３次元位置を取得する位置取得手段と、
前記複数のマーカーの３次元位置に基づき、前記第１の物体と形状が略一致する第１のＣＧモデルを選択する選択手段と、
前記複数のマーカーの３次元位置に基づき、前記選択手段により選択された前記第１のＣＧモデルと前記第１の物体との相対的な位置姿勢の関係を推定する推定手段と、
前記推定手段が推定した位置姿勢の関係に基づき、前記特定の空間において前記第１の物体と重なるように前記第１のＣＧモデルを配置する配置手段と、
を有することを特徴とする配置装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記選択手段は、前記複数のマーカーの３次元位置に基づき、複数のＣＧモデルのうちから前記第１のＣＧモデルを選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の配置装置。
【請求項３】
前記選択手段は、前記第１の物体の体積と、前記複数のＣＧモデルの体積とに基づき、前記第１のＣＧモデルを選択する、
ことを特徴とする請求項２に記載の配置装置。
【請求項４】
前記選択手段は、１）前記複数のマーカーの３次元位置に基づき、前記複数のマーカーを内包する最小の直方体の体積を、前記第１の物体の体積として算出し、２）前記ＣＧモデルの各頂点を内包する最小の直方体の体積を、前記ＣＧモデルの体積として算出する、ことを特徴とする請求項３に記載の配置装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記複数のマーカーを内包する最小の直方体の辺の比と、前記ＣＧモデルの各頂点を内包する最小の直方体の辺の比に基づき、前記第１のＣＧモデルを選択する、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の配置装置。
【請求項６】
前記推定手段は、前記第１のＣＧモデルのポリゴン表面と前記第１の物体に配置した複数のマーカーのそれぞれとの距離の合計が最小であるような、前記第１のＣＧモデルと前記第１の物体との相対的な位置姿勢の関係を推定する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の配置装置。
【請求項７】
前記位置取得手段は、撮像装置が前記第１の物体を撮像した画像に基づき、前記複数のマーカーの３次元位置を取得する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の配置装置。
【請求項８】
前記第１の物体が動いた場合に、前記第１の物体とともに動いた全てのマーカーを、前記第１の物体に配置された前記複数のマーカーとして判定する判定手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項７に記載の配置装置。
【請求項９】
前記位置取得手段は、撮像装置が前記第１の物体を撮像した画像に基づき、前記複数のマーカーの３次元位置および前記第１の物体における１または複数の特徴点の３次元位置を取得し、
前記推定手段は、前記複数のマーカーの３次元位置と前記１または複数の特徴点の３次元位置に基づき、前記選択手段により選択された前記第１のＣＧモデルと前記第１の物体との相対的な位置姿勢の関係を推定する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の配置装置。
【請求項１０】
前記位置取得手段は、前記撮像装置が前記第１の物体を撮像した複数の画像に基づき、前記複数のマーカーの３次元位置および前記第１の物体における１または複数の特徴点の３次元位置を取得し、
前記推定手段は、前記１または複数の特徴点のうち検出された回数が所定回よりも多い特徴点の３次元位置と、前記複数のマーカーの３次元位置とに基づき、前記選択手段により選択された前記第１のＣＧモデルと前記第１の物体との相対的な位置姿勢の関係を推定する、
ことを特徴とする請求項９に記載の配置装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＧモデルの配置装置、配置方法、プログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、表示デバイスの動きに応じてＣＧ（コンピュータグラフィックス）モデルを描画するシステムは、体験者が手に持つ物体または現実空間を動く物体にＣＧモデルを重畳して表示する。このようなシステムでは、物体の位置姿勢に応じた適切な位置姿勢にＣＧモデルを制御することが重要である。
【０００３】
特許文献１では、システムに距離センサを搭載して、距離センサから得られた距離画像とＣＧモデルの奥行き値とに基づき、物体とＣＧモデルとの位置姿勢の関係を算出する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第１０８１７７２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、物体に対応するＣＧモデルの選択をユーザが行う必要があり、物体の位置姿勢（位置および姿勢）とＣＧモデルの位置姿勢の関係の推定が効率的に実現できない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、物体の位置姿勢とＣＧモデルの位置姿勢との関係の推定をより効率的に実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様は、
形状が物体と略一致するＣＧモデルを特定の空間において前記物体と重なるように配置する配置装置であって、
第１の物体に配置された複数のマーカーの３次元位置を取得する位置取得手段と、
前記複数のマーカーの３次元位置に基づき、前記第１の物体と形状が略一致する第１のＣＧモデルを選択する選択手段と、
前記複数のマーカーの３次元位置に基づき、前記選択手段により選択された前記第１のＣＧモデルと前記第１の物体との相対的な位置姿勢の関係を推定する推定手段と、
前記推定手段が推定した位置姿勢の関係に基づき、前記特定の空間において前記第１の物体と重なるように前記第１のＣＧモデルを配置する配置手段と、
を有することを特徴とする配置装置である。
【０００８】
本発明の１つの態様は、
形状が物体と略一致するＣＧモデルを特定の空間において前記物体と重なるように配置する配置方法であって、
第１の物体に配置された複数のマーカーの３次元位置を取得する位置取得ステップと、
前記複数のマーカーの３次元位置に基づき、前記第１の物体と形状が略一致する第１のＣＧモデルを選択する選択ステップと、
前記複数のマーカーの３次元位置に基づき、前記選択ステップにおいて選択された前記第１のＣＧモデルと前記第１の物体との相対的な位置姿勢の関係を推定する推定ステップ
と、
前記推定ステップにおいて推定された位置姿勢の関係に基づき、前記特定の空間において前記第１の物体と重なるように前記第１のＣＧモデルを配置する配置ステップと、
を有することを特徴とする配置方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、物体の位置姿勢とＣＧモデルの位置姿勢との関係の推定をより効率的に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態１に係るＨＭＤのブロック図である。
実施形態１に係るアライメント推定部の内部構成図である。
実施形態１に係る合成画像の表示処理のフローチャートである。
実施形態１に係るアライメント推定部の処理のフローチャートである。
実施形態１に係る複合現実空間を表す図である。
実施形態１に係るＨＭＤのハードウェア構成図である。
実施形態２に係るアライメント推定部の内部構成図である。
実施形態２に係る合成画像の表示処理のフローチャートである。
実施形態２に係るアライメント推定部の処理のフローチャートである。
実施形態３に係るＨＭＤのブロック図である。
実施形態１に係るグループＩＤの対応付けを説明する図である。
実施形態１に係るマーカー直方体を説明する図である。
実施形態１に係るアライメント情報の推定を説明する図である。
マーカー情報および特徴点情報を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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