阈值设定装置、被摄体检测装置、阈值设定方法
阈值设定装置、被摄体检测装置、阈值设定方法
【专利摘要】本发明提供一种阈值设定装置、被摄体检测装置、阈值设定方法。适当进行二值化处理涉及的阈值的设定。本发明的终端装置(100)具备：图像获取部(7a)，其获取包含特定的被摄体在内的图像；比率获取部(7d)，其获取特定的被摄体的多个颜色的比率涉及的比率信息；以及阈值设定部(7e)，其基于获取到的比率信息，设定针对获取到的包含特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值。
【专利说明】阈值设定装置、被摄体检测装置、阈值设定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及增强现实(augmented reality:AR)技术等中设定对标记(marker)图像进行检测时的阈值的技术。
【背景技术】
[0002]以往以来,作为增强现实(augmented reality:AR)技术，已知使虚拟对象(例如，三维模型等)与拍摄到的图像中的标记(实际对象)的图像建立对应地进行显示的图像处理装置(例如，参照JP特开2006-72667号公报)。
[0003]在该图像处理装置中，基于拍摄到的帧图像的图像分析的结果，检测帧图像中的标记的图像的倾斜度(例如，从显示画面内的正视状态起的旋转角度等)，将该标记的图像的倾斜度作为初始值进行记录。此外，图像处理装置计算被逐次拍摄的帧图像中的标记的倾斜度和作为初始值而记录的倾斜度之间的相对差分，具体来说，计算坐标值的差分。并且，图像处理装置进行以下处理，即，根据计算出的坐标值的差分使虚拟对象的图像倾斜以沿着规定的向量并逐次显示。
【发明内容】
[0004]本发明的一方式为一种阈值设定装置，其特征在于，具备:图像获取单元，其获取包含特定的被摄体在内的图像；比率获取单元，其获取与上述特定的被摄体的多个颜色的比率相关的比率信息；以及设定单元，其基于由上述比率获取单元获取到的比率信息，设定针对由上述图像获取单元获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值。
[0005]本发明的又一方式为一种被摄体检测装置，其特征在于，具备:图像获取单元，其获取包含特定的被摄体在内的图像；比率获取单元，其获取上述特定的被摄体的多个颜色的比率涉及的比率信息；设定单元，其基于由上述比率获取单元获取到的比率信息，设定针对由上述图像获取单元获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值；二值化处理单元，其基于由上述设定单元设定的阈值，对包含上述特定的被摄体在内的图像实施二值化处理；以及检测单元，其从通过上述二值化处理单元进行二值化后的包含上述特定的被摄体在内的图像中，检测上述特定的被摄体。
[0006]本发明的再又一方式为一种使用阈值设定装置的阈值设定方法，其特征在于，包括:获取包含特定的被摄体在内的图像的处理；获取与上述特定的被摄体的多个颜色的比率相关的比率信息的处理；以及基于获取到的比率信息，设定针对获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值的处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是表示应用本发明的一实施方式的便携式终端的概略构成的方框图。
[0008]图2是表示图1的便携式终端的标记检测处理涉及的动作的一例的流程图。[0009]图3A是不意表不图2的标记检测处理涉及的图像的一例的图。
[0010]图3B是示意表示图2的标记检测处理涉及的图像的一例的图。
[0011]图4A是示意表示图2的标记检测处理涉及的二值化处理图像的一例的图。
[0012]图4B是示意表示图2的标记检测处理涉及的二值化处理图像的一例的图。
【具体实施方式】
[0013]以下，针对本发明，使用【专利附图】
【附图说明】具体的方式。其中，发明的范围不限定于图示例。
[0014]图1是表示应用本发明的一实施方式的便携式终端100的概略构成的方框图。
[0015]如图1所示，便携式终端100具备:中央控制部1、存储器2、摄像部3、摄像控制部
4、图像数据生成部5、标记信息记录部6、标记检测处理部7、显示部8、显示控制部9、送受话部10、通信控制部11、以及操作输入部12等。
[0016]另外，便携式终端100例如由具备通信功能的摄像装置、在便携式电话和PHS(Personal Handy-phone System,个人手持式电话系统)等移动体通信网络中使用的移动站、PDA (Personal DataAssistants,个人数据助理)等构成。
[0017]中央控制部I控制便携式终端100的各个部分。具体来说，中央控制部I具备对便携式终端100的各个部分进行控制的CPU (Central Processing Unit:中央处理器(省略图示))，按照各种处理程序(省略图示)来进行各种控制动作。
[0018]存储器2例如由DRAM (Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器)等构成，具备:暂时记录图像信息等的缓冲存储器、中央控制部I等的工作存储器、保存该便携式终端100的功能涉及的各种程序和数据的程序存储器等(均省略图示)。
[0019]摄像部(摄像单元)3拍摄特定的被摄体(例如，标记M:参照图3B)来生成帧图像F(参照图3A)的图像信号。
[0020]这里，所谓特定的被摄体可以是二维图像，也可以是三维形状的立体。例如，在将特定的被摄体作为二维图像的情况下，列举表示留白的大致“L”字的正方形形状的标记M等(参照图3B)。
[0021 ] 此外，摄像部3具备透镜部3a和电子摄像部3b。
[0022]透镜部3a由变焦透镜和聚焦透镜等多个透镜构成。
[0023]电子摄像部3b例如由CO) (Charge Coupled Device,电荷I禹合器件)和CMOS (Complementary Metal-oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)等图像传感器等构成，将透过透镜部3a的各种透镜后的光学像变换为二维的图像信号。
[0024]另外，虽然省略图示，但是摄像部3可以具备对通过透镜部3a的光的量进行调整的光圈。
[0025]摄像控制部4控制摄像部3对被摄体的拍摄。即，摄像控制部4虽然省略图示，但是具备定时产生器和驱动器等。并且，摄像控制部4通过定时产生器和驱动器对电子摄像部3b进行扫描驱动，按照每个规定周期通过电子摄像部3b将光学像变换为二维的图像信号，从该电子摄像部3b的摄像区域中各一个画面一个画面地读出帧图像F并使之输出至图像数据生成部5。
[0026]此外，摄像控制部4进行AF (自动合焦处理)、AE(自动曝光处理)、AWB (自动白平衡)等的被摄体的拍摄条件的调整控制。[0027]图像数据生成部5对从电子摄像部3b传送来的帧图像F的模拟值的信号按照RGB的各颜色成分的每一个成分适当进行增益调整之后，由采样保持电路(省略图示)进行采样保持并由A/D变换器(省略图示)变换为数字数据，在由彩色处理电路(省略图示)进行了包括像素插值处理以及Y修正处理在内的彩色处理之后，生成数字值的亮度信号Y以及色差信号Cb、Cr (YUV数据)。
[0028]此外，图像数据生成部5，在水平以及垂直上均按照规定倍率对所生成的帧图像F的YUV数据进行缩小处理，生成实况显示用的低分辨率(例如，VGA和QVGA尺寸等)的图像数据。具体来说，图像数据生成部5按照与显示部8的实况图像的规定的显示帧频相应的规定的定时，从帧图像F的YUV数据中生成实况显示用的低分辨率的图像数据。
[0029]并且，图像数据生成部5将生成的各帧图像F的YUV数据依次输出至存储器2，并保存在该存储器2中。
[0030]标记信息记录部6记录与标记M(参照图3B)相关的各种信息。
[0031]具体来说，标记信息记录部6，例如记录与黑白两种颜色的标记(特定的被摄体)M的白色和黑色的比率R相关的比率信息。此外，标记信息记录部6，也可以记录与标记M的形状和尺寸(例如，一边12mm的正方形等)相关的形状信息和尺寸信息等。
[0032]另外，上述的标记M的颜色、形状、尺寸是一个例子，并不限定于此，可以适当任意变更。
[0033]标记检测处理部7具备:图像获取部7a、第一二值化处理部7b、区域提取部7c、比率获取部7d、阈值设定部7e、以及第二二值化处理部7f。
[0034]另外，标记检测处理部7的各个部分例如由规定的逻辑电路构成，但是该构成是一个例子，并不限定于此。
[0035]图像获取部7a逐次获取多个帧图像F、.......[0036]即，图像获取部(图像获取单元)7a逐次获取连续拍摄到标记(特定的被摄体)M的多个图像。具体来说，图像获取部7a从存储器2逐次获取由摄像部3连续拍摄标记M并
由图像数据生成部5逐次生成的多个帧图像F、......的规定的分辨率的图像数据(例如，
亮度数据)。
[0037]第一二值化处理部7b对帧图像F实施自适应型二值化处理。
[0038]即，第一二值化处理部7b将由图像获取部7a获取到的多个帧图像F、......的
图像的数据的每一个作为处理对象，实施按照该帧图像F的每个规定区域来设定局部不同的阈值并进行二值化的自适应二值化处理，并生成第一二值化图像(省略图示)的图像数据。具体来说，第一二值化处理部7b将取了周围像素的加权平均后得到的值作为自适应二值化处理的阈值，并设定权重使之成为以关注像素为中心的正态分布。
[0039]此外，成为处理对象的帧图像F，是在摄像部进行的特定的被摄体的拍摄时，由摄像控制部4自动进行曝光和白平衡等的拍摄条件的调整控制，并由图像数据生成部5生成的帧图像F。
[0040]另外，自适应二值化处理是公知的技术，因此这里省略详细的说明。
[0041]区域提取部7c从帧图像F中提取标记区域S的图像。
[0042]即，区域提取部7c从由图像获取部7a获取到的帧图像F中提取包含标记(特定的被摄体)M的标记区域S的图像。具体来说，区域提取部7c对第一二值化图像的图像数据进行规定的特征提取处理，其中，该第一二值化图像是通过对由图像获取部7a获取到帧图像F由第一二值化处理部7b实施自适应二值化处理而生成的。此外，区域提取部7c对第二二值化图像G的图像数据进行规定的特征提取处理，其中，该第二二值化图像G是通过由第二二值化处理部7f对由图像获取部7a获取的帧图像F实施阈值固定型二值化处理而生成的。并且，区域提取部7c获取构成表示留白的大致“L”字的正方形形状的标记M的4角的位置坐标，将比该四角更靠内侧的部分提取为标记区域S的图像。
[0043]另外，特征提取处理是公知的技术，所以省略详细的说明。
[0044]比率获取部7d获取与标记M相关的比率信息。
[0045]即，比率获取部(比率获取单元)7d，获取与标记(特定的被摄体)M的多个颜色的比率R相关的比率信息。具体来说，比率获取部7d例如从标记信息记录部6中读出并获取与标记M的图像的白色和黑色的比率R相关的比率信息。
[0046]阈值设定部7e，设定与第二二值化处理部7f针对帧图像F进行的二值化处理相关的阈值。
[0047]即，阈值设定部(阈值设定单元)7e，基于由比率获取部7d获取到的比率信息，设定与针对由图像获取部7a获取的含标记(特定的被摄体)M的图像进行的二值化处理相关的阈值。具体来说，阈值设定部7e例如按照下述式(I)，针对所有的阈值计算采用以比率信息为基准的权重w对与基于判别分析法的二值化处理相关的分离度d进行加权后得到的评价值a。并且，阈值设定部7e比较计算出的多个评价值a，并在这些之中确定评价值a最大的阈值，设定为与基于第二二值化处理部7f的阈值固定型二值化处理相关的阈值。
[0048](数I)
[0049]a = wd(式 I)
[0050](数2)
[0051]d = Ii1Ii2 (Iii1-m2)2(式 2)
[0052]所谓基于判别分析法的二值化处理，指的是以处理对象图像(标记区域S的图像)的像素值(例如，亮度值)的方差为基准进行二值化的处理，确定按临时的阈值对该像素值的直方图进行分离的2个类间的分离度d(参照式(2))为最大的阈值。被分离的2个类彼此之间的类间方差越大或者各类内方差越小，则该分离度d越大。
[0053]另外，式⑵中，“nl”表示分离的2个类之中任一个类(例如，与黑色相对应的类等)的像素数，“ml”表示该I个类的像素值的平均值。此外，“n2”表示2个类之中与I个类不同的其他类(例如，与白色相对应的类等)的像素数，“m2”表示该其他的类的像素值的平均值。
[0054](数3)
【权利要求】
1.一种阈值设定装置，其特征在于，具备: 图像获取单元，其获取包含特定的被摄体在内的图像； 比率获取单元，其获取与上述特定的被摄体的多个颜色的比率相关的比率信息；以及设定单元，其基于由上述比率获取单元获取到的比率信息，设定针对由上述图像获取单元获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值。
2.根据权利要求1所述的阈值设定装置，其特征在于， 上述设定单元，进一步以包含上述特定的被摄体在内的图像的像素值的方差以基准，来设定上述二值化处理涉及的阈值。
3.根据权利要求1所述的阈值设定装置，其特征在于， 上述设定单元，进一步基于以上述比率信息作为基准对按临时的阈值来分离包含上述特定的被摄体在内的图像的像素值的2个类间的分离度进行加权而得到的评价值，来设定上述二值化处理涉及的阈值。
4.根据权利要求3所述的阈值设定装置，其特征在于， 上述设定单元，进一步基于上述2个类的像素数的比率和上述比率信息，使上述分离度的以该比率信息为基准的加权程度不同。
5.根据权利要求3所述的阈值设定装置，其特征在于， 上述设定单元，进一步基于包含上述特定的被摄体在内的图像的像素值的全体的方差，使上述分离度的以上述比率信息为基准的加权程度不同。
6.根据权利要求1所述的阈值设定装置，其特征在于， 还具备二值化处理单元，该二值化处理单元基于由上述设定单元设定的阈值，对包含上述特定的被摄体在内的图像实施二值化处理。
7.根据权利要求1所述的阈值设定装置，其特征在于， 上述特定的被摄体是标记。
8.一种被摄体检测装置，其特征在于，具备: 图像获取单元，其获取包含特定的被摄体在内的图像； 比率获取单元，其获取上述特定的被摄体的多个颜色的比率涉及的比率信息； 设定单元，其基于由上述比率获取单元获取到的比率信息，设定针对由上述图像获取单元获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值； 二值化处理单元，其基于由上述设定单元设定的阈值，对包含上述特定的被摄体在内的图像实施二值化处理；以及 检测单元，其从通过上述二值化处理单元进行二值化后的包含上述特定的被摄体在内的图像中，检测上述特定的被摄体。
9.根据权利要求8所述的被摄体检测装置，其特征在于， 还具备: 显示部；以及 显示控制部，其使上述显示部显示与上述检测单元检测到的特定的被摄体相对应的虚拟对象。
10.根据权利要求9所述的被摄体检测装置，其特征在于， 上述特定的被摄体是标记，上述显示控制部，使上述显示部显示上述标记，并且使上述虚拟对象与上述标记重叠显不。
11.一种使用阈值设定装置的阈值设定方法，其特征在于，包括: 获取包含特定的被摄体在内的图像的处理； 获取与上述特定的被摄体的多个颜色的比率相关的比率信息的处理；以及基于获取到的比率信息，设定针对获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理 所涉及的阈值的处理。
【文档编号】G06T7/00GK103716529SQ201310449757
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】手岛义裕 申请人:卡西欧计算机株式会社
【专利摘要】本发明提供一种阈值设定装置、被摄体检测装置、阈值设定方法。适当进行二值化处理涉及的阈值的设定。本发明的终端装置(100)具备：图像获取部(7a)，其获取包含特定的被摄体在内的图像；比率获取部(7d)，其获取特定的被摄体的多个颜色的比率涉及的比率信息；以及阈值设定部(7e)，其基于获取到的比率信息，设定针对获取到的包含特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值。
【专利说明】阈值设定装置、被摄体检测装置、阈值设定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及增强现实(augmented reality:AR)技术等中设定对标记(marker)图像进行检测时的阈值的技术。
【背景技术】
[0002]以往以来,作为增强现实(augmented reality:AR)技术，已知使虚拟对象(例如，三维模型等)与拍摄到的图像中的标记(实际对象)的图像建立对应地进行显示的图像处理装置(例如，参照JP特开2006-72667号公报)。
[0003]在该图像处理装置中，基于拍摄到的帧图像的图像分析的结果，检测帧图像中的标记的图像的倾斜度(例如，从显示画面内的正视状态起的旋转角度等)，将该标记的图像的倾斜度作为初始值进行记录。此外，图像处理装置计算被逐次拍摄的帧图像中的标记的倾斜度和作为初始值而记录的倾斜度之间的相对差分，具体来说，计算坐标值的差分。并且，图像处理装置进行以下处理，即，根据计算出的坐标值的差分使虚拟对象的图像倾斜以沿着规定的向量并逐次显示。
【发明内容】
[0004]本发明的一方式为一种阈值设定装置，其特征在于，具备:图像获取单元，其获取包含特定的被摄体在内的图像；比率获取单元，其获取与上述特定的被摄体的多个颜色的比率相关的比率信息；以及设定单元，其基于由上述比率获取单元获取到的比率信息，设定针对由上述图像获取单元获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值。
[0005]本发明的又一方式为一种被摄体检测装置，其特征在于，具备:图像获取单元，其获取包含特定的被摄体在内的图像；比率获取单元，其获取上述特定的被摄体的多个颜色的比率涉及的比率信息；设定单元，其基于由上述比率获取单元获取到的比率信息，设定针对由上述图像获取单元获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值；二值化处理单元，其基于由上述设定单元设定的阈值，对包含上述特定的被摄体在内的图像实施二值化处理；以及检测单元，其从通过上述二值化处理单元进行二值化后的包含上述特定的被摄体在内的图像中，检测上述特定的被摄体。
[0006]本发明的再又一方式为一种使用阈值设定装置的阈值设定方法，其特征在于，包括:获取包含特定的被摄体在内的图像的处理；获取与上述特定的被摄体的多个颜色的比率相关的比率信息的处理；以及基于获取到的比率信息，设定针对获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值的处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是表示应用本发明的一实施方式的便携式终端的概略构成的方框图。
[0008]图2是表示图1的便携式终端的标记检测处理涉及的动作的一例的流程图。[0009]图3A是不意表不图2的标记检测处理涉及的图像的一例的图。
[0010]图3B是示意表示图2的标记检测处理涉及的图像的一例的图。
[0011]图4A是示意表示图2的标记检测处理涉及的二值化处理图像的一例的图。
[0012]图4B是示意表示图2的标记检测处理涉及的二值化处理图像的一例的图。
【具体实施方式】
[0013]以下，针对本发明，使用【专利附图】
【附图说明】具体的方式。其中，发明的范围不限定于图示例。
[0014]图1是表示应用本发明的一实施方式的便携式终端100的概略构成的方框图。
[0015]如图1所示，便携式终端100具备:中央控制部1、存储器2、摄像部3、摄像控制部
4、图像数据生成部5、标记信息记录部6、标记检测处理部7、显示部8、显示控制部9、送受话部10、通信控制部11、以及操作输入部12等。
[0016]另外，便携式终端100例如由具备通信功能的摄像装置、在便携式电话和PHS(Personal Handy-phone System,个人手持式电话系统)等移动体通信网络中使用的移动站、PDA (Personal DataAssistants,个人数据助理)等构成。
[0017]中央控制部I控制便携式终端100的各个部分。具体来说，中央控制部I具备对便携式终端100的各个部分进行控制的CPU (Central Processing Unit:中央处理器(省略图示))，按照各种处理程序(省略图示)来进行各种控制动作。
[0018]存储器2例如由DRAM (Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器)等构成，具备:暂时记录图像信息等的缓冲存储器、中央控制部I等的工作存储器、保存该便携式终端100的功能涉及的各种程序和数据的程序存储器等(均省略图示)。
[0019]摄像部(摄像单元)3拍摄特定的被摄体(例如，标记M:参照图3B)来生成帧图像F(参照图3A)的图像信号。
[0020]这里，所谓特定的被摄体可以是二维图像，也可以是三维形状的立体。例如，在将特定的被摄体作为二维图像的情况下，列举表示留白的大致“L”字的正方形形状的标记M等(参照图3B)。
[0021 ] 此外，摄像部3具备透镜部3a和电子摄像部3b。
[0022]透镜部3a由变焦透镜和聚焦透镜等多个透镜构成。
[0023]电子摄像部3b例如由CO) (Charge Coupled Device,电荷I禹合器件)和CMOS (Complementary Metal-oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)等图像传感器等构成，将透过透镜部3a的各种透镜后的光学像变换为二维的图像信号。
[0024]另外，虽然省略图示，但是摄像部3可以具备对通过透镜部3a的光的量进行调整的光圈。
[0025]摄像控制部4控制摄像部3对被摄体的拍摄。即，摄像控制部4虽然省略图示，但是具备定时产生器和驱动器等。并且，摄像控制部4通过定时产生器和驱动器对电子摄像部3b进行扫描驱动，按照每个规定周期通过电子摄像部3b将光学像变换为二维的图像信号，从该电子摄像部3b的摄像区域中各一个画面一个画面地读出帧图像F并使之输出至图像数据生成部5。
[0026]此外，摄像控制部4进行AF (自动合焦处理)、AE(自动曝光处理)、AWB (自动白平衡)等的被摄体的拍摄条件的调整控制。[0027]图像数据生成部5对从电子摄像部3b传送来的帧图像F的模拟值的信号按照RGB的各颜色成分的每一个成分适当进行增益调整之后，由采样保持电路(省略图示)进行采样保持并由A/D变换器(省略图示)变换为数字数据，在由彩色处理电路(省略图示)进行了包括像素插值处理以及Y修正处理在内的彩色处理之后，生成数字值的亮度信号Y以及色差信号Cb、Cr (YUV数据)。
[0028]此外，图像数据生成部5，在水平以及垂直上均按照规定倍率对所生成的帧图像F的YUV数据进行缩小处理，生成实况显示用的低分辨率(例如，VGA和QVGA尺寸等)的图像数据。具体来说，图像数据生成部5按照与显示部8的实况图像的规定的显示帧频相应的规定的定时，从帧图像F的YUV数据中生成实况显示用的低分辨率的图像数据。
[0029]并且，图像数据生成部5将生成的各帧图像F的YUV数据依次输出至存储器2，并保存在该存储器2中。
[0030]标记信息记录部6记录与标记M(参照图3B)相关的各种信息。
[0031]具体来说，标记信息记录部6，例如记录与黑白两种颜色的标记(特定的被摄体)M的白色和黑色的比率R相关的比率信息。此外，标记信息记录部6，也可以记录与标记M的形状和尺寸(例如，一边12mm的正方形等)相关的形状信息和尺寸信息等。
[0032]另外，上述的标记M的颜色、形状、尺寸是一个例子，并不限定于此，可以适当任意变更。
[0033]标记检测处理部7具备:图像获取部7a、第一二值化处理部7b、区域提取部7c、比率获取部7d、阈值设定部7e、以及第二二值化处理部7f。
[0034]另外，标记检测处理部7的各个部分例如由规定的逻辑电路构成，但是该构成是一个例子，并不限定于此。
[0035]图像获取部7a逐次获取多个帧图像F、.......[0036]即，图像获取部(图像获取单元)7a逐次获取连续拍摄到标记(特定的被摄体)M的多个图像。具体来说，图像获取部7a从存储器2逐次获取由摄像部3连续拍摄标记M并
由图像数据生成部5逐次生成的多个帧图像F、......的规定的分辨率的图像数据(例如，
亮度数据)。
[0037]第一二值化处理部7b对帧图像F实施自适应型二值化处理。
[0038]即，第一二值化处理部7b将由图像获取部7a获取到的多个帧图像F、......的
图像的数据的每一个作为处理对象，实施按照该帧图像F的每个规定区域来设定局部不同的阈值并进行二值化的自适应二值化处理，并生成第一二值化图像(省略图示)的图像数据。具体来说，第一二值化处理部7b将取了周围像素的加权平均后得到的值作为自适应二值化处理的阈值，并设定权重使之成为以关注像素为中心的正态分布。
[0039]此外，成为处理对象的帧图像F，是在摄像部进行的特定的被摄体的拍摄时，由摄像控制部4自动进行曝光和白平衡等的拍摄条件的调整控制，并由图像数据生成部5生成的帧图像F。
[0040]另外，自适应二值化处理是公知的技术，因此这里省略详细的说明。
[0041]区域提取部7c从帧图像F中提取标记区域S的图像。
[0042]即，区域提取部7c从由图像获取部7a获取到的帧图像F中提取包含标记(特定的被摄体)M的标记区域S的图像。具体来说，区域提取部7c对第一二值化图像的图像数据进行规定的特征提取处理，其中，该第一二值化图像是通过对由图像获取部7a获取到帧图像F由第一二值化处理部7b实施自适应二值化处理而生成的。此外，区域提取部7c对第二二值化图像G的图像数据进行规定的特征提取处理，其中，该第二二值化图像G是通过由第二二值化处理部7f对由图像获取部7a获取的帧图像F实施阈值固定型二值化处理而生成的。并且，区域提取部7c获取构成表示留白的大致“L”字的正方形形状的标记M的4角的位置坐标，将比该四角更靠内侧的部分提取为标记区域S的图像。
[0043]另外，特征提取处理是公知的技术，所以省略详细的说明。
[0044]比率获取部7d获取与标记M相关的比率信息。
[0045]即，比率获取部(比率获取单元)7d，获取与标记(特定的被摄体)M的多个颜色的比率R相关的比率信息。具体来说，比率获取部7d例如从标记信息记录部6中读出并获取与标记M的图像的白色和黑色的比率R相关的比率信息。
[0046]阈值设定部7e，设定与第二二值化处理部7f针对帧图像F进行的二值化处理相关的阈值。
[0047]即，阈值设定部(阈值设定单元)7e，基于由比率获取部7d获取到的比率信息，设定与针对由图像获取部7a获取的含标记(特定的被摄体)M的图像进行的二值化处理相关的阈值。具体来说，阈值设定部7e例如按照下述式(I)，针对所有的阈值计算采用以比率信息为基准的权重w对与基于判别分析法的二值化处理相关的分离度d进行加权后得到的评价值a。并且，阈值设定部7e比较计算出的多个评价值a，并在这些之中确定评价值a最大的阈值，设定为与基于第二二值化处理部7f的阈值固定型二值化处理相关的阈值。
[0048](数I)
[0049]a = wd(式 I)
[0050](数2)
[0051]d = Ii1Ii2 (Iii1-m2)2(式 2)
[0052]所谓基于判别分析法的二值化处理，指的是以处理对象图像(标记区域S的图像)的像素值(例如，亮度值)的方差为基准进行二值化的处理，确定按临时的阈值对该像素值的直方图进行分离的2个类间的分离度d(参照式(2))为最大的阈值。被分离的2个类彼此之间的类间方差越大或者各类内方差越小，则该分离度d越大。
[0053]另外，式⑵中，“nl”表示分离的2个类之中任一个类(例如，与黑色相对应的类等)的像素数，“ml”表示该I个类的像素值的平均值。此外，“n2”表示2个类之中与I个类不同的其他类(例如，与白色相对应的类等)的像素数，“m2”表示该其他的类的像素值的平均值。
[0054](数3)
【权利要求】
1.一种阈值设定装置，其特征在于，具备: 图像获取单元，其获取包含特定的被摄体在内的图像； 比率获取单元，其获取与上述特定的被摄体的多个颜色的比率相关的比率信息；以及设定单元，其基于由上述比率获取单元获取到的比率信息，设定针对由上述图像获取单元获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值。
2.根据权利要求1所述的阈值设定装置，其特征在于， 上述设定单元，进一步以包含上述特定的被摄体在内的图像的像素值的方差以基准，来设定上述二值化处理涉及的阈值。
3.根据权利要求1所述的阈值设定装置，其特征在于， 上述设定单元，进一步基于以上述比率信息作为基准对按临时的阈值来分离包含上述特定的被摄体在内的图像的像素值的2个类间的分离度进行加权而得到的评价值，来设定上述二值化处理涉及的阈值。
4.根据权利要求3所述的阈值设定装置，其特征在于， 上述设定单元，进一步基于上述2个类的像素数的比率和上述比率信息，使上述分离度的以该比率信息为基准的加权程度不同。
5.根据权利要求3所述的阈值设定装置，其特征在于， 上述设定单元，进一步基于包含上述特定的被摄体在内的图像的像素值的全体的方差，使上述分离度的以上述比率信息为基准的加权程度不同。
6.根据权利要求1所述的阈值设定装置，其特征在于， 还具备二值化处理单元，该二值化处理单元基于由上述设定单元设定的阈值，对包含上述特定的被摄体在内的图像实施二值化处理。
7.根据权利要求1所述的阈值设定装置，其特征在于， 上述特定的被摄体是标记。
8.一种被摄体检测装置，其特征在于，具备: 图像获取单元，其获取包含特定的被摄体在内的图像； 比率获取单元，其获取上述特定的被摄体的多个颜色的比率涉及的比率信息； 设定单元，其基于由上述比率获取单元获取到的比率信息，设定针对由上述图像获取单元获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理所涉及的阈值； 二值化处理单元，其基于由上述设定单元设定的阈值，对包含上述特定的被摄体在内的图像实施二值化处理；以及 检测单元，其从通过上述二值化处理单元进行二值化后的包含上述特定的被摄体在内的图像中，检测上述特定的被摄体。
9.根据权利要求8所述的被摄体检测装置，其特征在于， 还具备: 显示部；以及 显示控制部，其使上述显示部显示与上述检测单元检测到的特定的被摄体相对应的虚拟对象。
10.根据权利要求9所述的被摄体检测装置，其特征在于， 上述特定的被摄体是标记，上述显示控制部，使上述显示部显示上述标记，并且使上述虚拟对象与上述标记重叠显不。
11.一种使用阈值设定装置的阈值设定方法，其特征在于，包括: 获取包含特定的被摄体在内的图像的处理； 获取与上述特定的被摄体的多个颜色的比率相关的比率信息的处理；以及基于获取到的比率信息，设定针对获取到的包含上述特定的被摄体在内的图像进行的二值化处理 所涉及的阈值的处理。
【文档编号】G06T7/00GK103716529SQ201310449757
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】手岛义裕 申请人:卡西欧计算机株式会社
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