[发明专利]从图像数据建模对象

说明书

技术领域

本申请涉及从图像数据建模对象。

背景

从视频导出的图像数据对于计算机应用而言是有吸引力的输入形式。低成本数字成像的进步已将该方法的可行性扩展到消费者电子设备系统，包括视频游戏。尽管如此，从图像数据提取可用输入仍然是复杂的任务。在一些情况下，图像数据可用于构造一个或多个物理对象的虚拟模型，物理对象的运动或配置对输入进行编码。然而，此类对象的图像可包括光学伪像，可能遮蔽关键特征，或者由于其它原因而可能无法以直接的方式来表明输入。

发明内容

本发明的一个实施例提供用于从图像数据(诸如从视频导出的图像)建模对象的方法。该方法包括在图像中标识对象上的一组参考点，并且对于所标识的每个参考点，观察该参考点响应于对象运动的位移。该方法还包括将这些参考点分组在一起，对于这些参考点而言对象的一般平移或旋转运动产生观测到的位移，并且使被分组在一起的参考点拟合成某形状。

提供以上发明内容以简化的形式介绍本发明的所选部分，不旨在标识关键或必要特征。由权利要求书定义的所要求保护的主题既不限于本发明内容的内容也不限于解决本文提出的问题或缺点的各实现。

附图简述

图1示意性地示出根据本发明的实施例的从图像数据建模对象的示例环境。

图2示意性地示出根据本发明的实施例的示例控制器。

图3示出根据本发明的实施例的从图像数据建模对象的示例方法。

图4示出根据本发明的实施例的运动中的示例对象。

图5示出根据本发明的实施例的从两个较简单形状到复杂形状的示例构造。

图6示出根据本发明的实施例的运动中的示例对象。

具体实施方式

现在将通过示例并参照所示的以上列出的实施例来描述本发明的各方面。在一个或多个实施例中基本相同的组件、过程步骤和其它元素被协调地标识并且以重复最小的方式描述。然而应该注意，协调地标识的元素还可以在某种程度上不同。还应该注意，本发明中包括的附图是示意性的并且通常未按照比例绘制。相反，附图中所示的各种绘制比例、纵横比和组件数量可以有目的地失真，以使特定特征或关系更加显见。

图1示出示例环境，其中对象的虚拟模型可基于运动中的对象的视频来构造。在此以及在后续附图中，在视频游戏的上下文中示出对象建模。然而，也构想了其它大不相同的应用，这些应用同样由本发明所涵盖。作为示例，此类应用包括手语识别、儿童早期教育、自主客户服务以及自主临床检查。

图1示出视觉系统10、显示器12以及对象14。对象实质上可以是安排的任何移动的或者可移动的物理对象，使得它可由视觉系统来成像。因此，视觉系统和对象可由适于允许成像的任何距离来分隔。

在某些实施例中，对象14可以是自主地运动的。例如，它可以是生物或者自主机械装置。在一个示例中，对象可以是人(例如，视频游戏系统的用户)、客户服务自助终端或者其它计算机系统。在其它实施例中，对象可容易地运动，但不是自主地运动的。例如，对象可以是人的空手；手可用于形成一系列可辨认的手势(例如手语)。在另一实施例中，对象可以是握住指示笔、画笔、球拍、指挥棒或某些其它物体的手。然而，在图1中，对象14是道具(具体地是被制成兔子形状的一个道具)，其可由用户操纵以向视频游戏提供输入。在这个示例以及其它示例中，视频游戏的一个方面可用于动画化对象，如附图中所示。

在所示实施例中，视觉系统10是视频游戏系统16的组件。视觉系统被配置成检测一个或多个对象的位置、配置、运动和/或姿势并将上述各项作为输入提供给视频游戏应用。视频游戏系统可被进一步配置成将视频输出引导到显示器12。被引导到显示器的视频输出可从由视觉系统构造的对象的虚拟模型中得出。

继续图1，视觉系统10包括摄像机18、照明源20和控制器22。在所示实施例中，摄像机和照明源在视觉系统的前面处耦合，与对象14相对。

摄像机18特别被配置成获取对象14的或包括该对象的场景的二维(2D)平面图像序列。摄像机可包括将来自场景的光聚焦到光敏元件(例如，光电二极管或电荷耦合器件(CCD)元件)的集合上的透镜。因此，由摄像机形成的图像可包括矩形阵列的像素。每个像素可编码从对象或场景的特定地点到达摄像机的光的亮度和偏振态中的一个或多个。利用光敏元件的适当的像素级滤波，摄像机可被配置成形成对象的彩色图像。控制器22可被配置成控制经由摄像机的图像获取，接收所获取的图像，以及在一些实施例中利用从照明源20释放的光来协调图像获取。