(57)【要約】画像内に、参照フォームと参照フォームに対して既知の距離および向きのエレメントの集合とを含む繰り返しユニットを検出し、ユニットに含まれるエレメントから値を導き、導出した値を既知の値と比較するための方法およびシステム。エレメントは値の導出で使用してもよいバイナリ値を示してもよく、値はオブジェクトに関連付けられてもよい。画像内のオブジェクトの同一性を識別または確認するときに、画像内のエレメントから導出した値とオブジェクトに関連する格納されている値との比較を使用してもよい。
2013502634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトを識別する方法であって、
画像内で繰り返し参照フォームおよびエレメントの集合を検出することであって、前記エレメントの集合は前記繰り返し参照フォームに対して所定の距離および向きにある、前記検出すること、
前記エレメントの集合に関連付けられている値を導出すること、
前記値をメモリ内に格納されている値と比較することであって、前記メモリに格納されている値は前記オブジェクトに関連付けられている、前記比較すること
を含む方法。
【請求項２】
前記検出することは、検出された繰り返し参照フォームの各々に連結されている前記エレメントの集合を検出することを含み、
前記値を導出することは、前記エレメントのうちの第１エレメントから第１の値を導出することを含み、
前記方法は、
エレメントの第２集合から第２の値を導出すること、
前記第１の値が前記第２の値と等しいかを判定すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
繰り返しエレメントの第３集合から第３の値を導出すること、前記第３の値が前記第１の値または前記第２の値のいずれかと等しいかどうかを判定することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記検出することは、前記エレメントの集合が前記参照フォームに連結されていることを検出することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記繰り返し参照フォームのうちの１つに対する前記エレメントの集合のうちの１つの向きを判定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記オブジェクトが前記値に関連付けられているという信号を発することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
撮像装置から最大５メートル離れた位置にある前記オブジェクトの画像を捕捉することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記エレメントのうちの第１エレメントおよび前記エレメントのうちの第２エレメントを識別すること、
前記参照フォームに対する前記エレメントの各々のサイズに基づいて、前記第１エレメントを前記第２エレメントから区別すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記識別することは、前記第１エレメントを０または１のいずれかとして識別することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記エレメントのうちの第１エレメントおよび前記エレメントのうちの第２エレメントを識別すること、
前記第１エレメントの色および前記第２エレメントの色に基づいて、前記エレメントのうちの第１エレメントを前記エレメントのうちの第２エレメントから区別すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
オブジェクトを識別するシステムであって、
オブジェクトであって、該オブジェクト上に現れる繰り返し参照フォームおよびエレメントの集合を有し、前記エレメントの集合は前記繰り返し参照フォームの１つから所定の向きおよび距離にある、前記オブジェクトと、
前記繰り返し参照フォームおよび前記エレメントの集合のうちの少なくとも１つの画像を捕捉する撮像装置と、
前記エレメントの集合に関連付けられている値を計算して、前記値をメモリに格納されている値と比較するプロセッサと
を備えるシステム。
【請求項１２】
前記プロセッサは、
前記繰り返し参照フォームの第１インスタンスに関連付けられているエレメントの集合と、前記繰り返し参照フォームの第２インスタンスに関連付けられているエレメントの集合とを検出し、
前記エレメントの第１集合から第１の値を計算し、前記エレメントの第２集合から第２の値を計算し、
前記第１の値が前記第２の値と等しいかどうかを判定する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記プロセッサは、エレメントの第３集合から第３の値を導出し、前記第３の値が前記第１の値および前記第２の値のいずれかと等しいかどうかを判定する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記エレメントの集合が前記繰り返し参照フォームの１つに連結されていることを検出する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記プロセッサは、前記繰り返し参照フォームの１つに対する前記エレメントの集合の向きを判定する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
命令を格納する媒体であって、前記命令をプロセッサで実行すると、
数値をバイナリ形状の集合に翻訳すること、
前記形状の集合を参照フォームに対する既知の位置に配向すること、
前記形状の集合と前記参照フォームとを含む繰り返しユニットを、画像のプリントファイルに追加することであって、前記ユニットは前記プリントファイル内の画像に対し既知の位置に現れる、前記追加すること
をもたらす、媒体。
【請求項１７】
実行すると、前記繰り返しユニットの構成を前記画像の形状に適合させることをさらにもたらす命令を含む、請求項１６に記載の媒体。
【請求項１８】
実行すると、前記形状の集合および前記値をメモリ内の前記画像に関連付けることをさらにもたらす命令を含む、請求項１６に記載の媒体。
【請求項１９】
前記配向することは、前記形状を前記参照フォームの第１辺に、前記第１辺に垂直な向きで連結することを含む、請求項１６に記載の媒体。
【請求項２０】
前記既知の位置は少なくとも前記画像からの最低距離を含む、請求項１６に記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、コンピュータビジョンに関し、特に制御されていない照明条件で捕捉される画像内のオブジェクトを識別することに関し、識別はオブジェクトに現れる形態学的コードの繰り返しユニットに基づく。
【背景技術】
【０００２】
デジタル撮像装置によって捕捉される画像内のオブジェクトの識別は、オブジェクトの特徴の抽出に依拠して、オブジェクトを識別するためにその特徴のパターン認識を使用してもよい。パターン認識および特徴抽出は、とりわけ、照明条件、オブジェクトの向きの変化、撮像装置からのオブジェクトの相対的な距離、およびオクルージョンによって不正確になりやすい。そのため、典型的な識別プロセスは回転、平行移動および縮尺不変の特徴を伴ってもよく、また複雑なパターン認識アルゴリズムを必要としてもよい。そのため認識作業にオブジェクトを加えることは、照明条件の認識アルゴリズム補償を調整しなければならないことがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の実施形態は、オブジェクトの画像を捕捉することによってオブジェクトを識別する方法を含んでもよく、画像内に繰り返し参照フォームと繰り返し参照フォームに対して所定の距離および向きのエレメントの集合とを検出する。エレメントの集合から値を導出してもよく、その値をオブジェクトに関連付けられて格納されている値と比較してもよい。画像内のエレメントの導出および検出した値は、メモリに格納されている関連付けられた値を有するオブジェクトをマッチングしながら画像内のオブジェクトを確認してもよい。繰り返しユニットのインスタンスはオブジェクトの周縁または他の場所に現れることがあり、ユニットの繰り返しはユニットの一部のオクルージョンまたは撮像装置の不具合を補償するので、ユニットまたはエレメントの１以上を明確に捕捉してもよい。いくつかの実施形態では、エレメントの導出値は位置調整バーの周縁に沿った長さなどの位置調整バーに対するその長さに基づいて、または位置調整バーに連結された状態のその基部からのエレメントの末端の距離などの位置調整バーに対するエレメントの垂直高さによって判定してもよい。例えば、「０」を表すエレメントは位置調整バーの内縁上の点に沿ったエレメントの不存在であってもよい。「１」は、位置調整バーの内縁上の位置に沿ったエレメントの存在を表してもよい。値は互いのもしくは位置調整バーに対するエレメントの他の高さ、厚さ、形状またはサイズから導出してもよい。
【０００４】
いくつかの実施形態では、エレメントは位置調整バーまたは参照フォームの曲線に連結して続けてもよく、参照フォームに対して同じもしくは指定の色または色群であってもよい。
【０００５】
いくつかの実施形態では、値は画像内で検出される１より多いエレメントの集合から導出してもよく、検出される画像および値の計算の正確さを確認するためにその値を比較してもよい。
【０００６】
いくつかの実施形態では、画像内で検出される２つのエレメントの集合の値が等しくない場合、第３のエレメントの集合から値を導出して、他の２つの値と比較してもよい。エレメントの３つのうちの２つの導出、または何か他の比率が同じ値を出す場合、かかる値を画像内に現れる値と考えてもよい。識別にローバストさを加えるために、エレメントの集合のさらなる導出を行ってもよい。
【０００７】
いくつかの実施形態では、それが位置調整バーなどの参照フォームおよび参照フォームに連結されるもしくは参照フォームに対する既知の向きのエレメントを含むかに基づいてユニットを検出してもよい。
【０００８】
いくつかの実施形態では、プロセッサは画像のオブジェクトの識別を確認すると信号を発してもよい。いくつかの実施形態では、撮像装置は５メートルまでの距離のユニットおよびエレメントの集合を捕捉して、検出してもよい。
【０００９】
本発明のいくつかの実施形態は、オブジェクトに繰り返し参照フォームおよび繰り返し参照フォームから所定の向きおよび距離のエレメントの集合を現すオブジェクトのシステムと、エレメントに関連する値を計算して、その値をメモリに格納されている値と比較するプロセッサとを含んでもよい。
【００１０】
いくつかの実施形態は、プロセッサによって実行できる命令の集合を格納する媒体を含んでもよく、かかる実行時、プロセッサは数値を非数バイナリ形状の集合に翻訳して、参照フォームに対して既知の位置に配向される形状を含むプリントファイルになるように挿入アイテムを作成する。このアイテムは、例えば印刷されるべきオブジェクトの画像の周縁の周囲に繰り返しユニットでプリントファイルに追加してもよい。繰り返しユニットは印刷画像に印刷されるオブジェクトの画像に対して既知の位置で現れてもよい。いくつかの実施形態では、繰り返しユニットは印刷されるオブジェクトの形状に適合するようにプリントファイルに構成または追加されてもよい。例えば、印刷されるオブジェクトが丸顔の場合、繰り返しユニットは印刷される顔の周囲に丸いフレームを形成してもよい。繰り返しユニットは印刷されるオブジェクトから少なくとも最小距離で現れるようにプリントファイルに追加することによって、エレメントが印刷画像にオーバーラップまたは接触しないようにしてもよい。
【００１１】
いくつかの実施形態では、命令は印刷されるオブジェクトをエレメントに翻訳された値と関連付けてもよい。例えば、プロセッサは２３の値を有する位置調整バーに形状の集合を生成して、印刷される丸顔の周囲に形状の繰り返しユニットを追加してもよい。印刷される丸顔はメモリで値２３と関連付けて、後で２３の値を出す形状を検出する際に、プロセッサが丸顔の検出の信号を発してもよい。
【００１２】
本発明と考えられる主題は、具体的には明細書の末部で指摘し、明確に請求する。しかし、本発明は、構成および操作方法のどちらに関しても、その特徴および利点とあわせて、以下の詳細な説明を参照して添付の図面とあわせて読むと最善に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態による撮像装置と、プロセッサと、識別するべきオブジェクトとを含むシステムの模式図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態により識別され得るオブジェクトの例である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態により識別され得るブジェクトの例である。
【図３】本発明の実施形態による方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明において、本発明の様々な実施形態を説明する。説明のために特定の実施例を記載して、本発明の少なくとも１つの実施形態を完全に理解できるようにする。しかし、当業者には本発明の他の実施形態はここに記載される実施例に制限されるわけではないことは明らかにもなる。また、ここに記載する本発明の実施形態が不明瞭にならないように、よく知られた特徴は省略または簡素化していることがある。
【００１５】
別途具体的に述べない限り、以下の説明から明らかなように、本明細書を通して、「選択する」、「評価する」、「処理する」、「演算する」、「計算する」、「関連付ける」、「判定する」、「指定する」、「割り当てる」または同様な他の言葉のような用語を利用する説明は、コンピューティングシステムのレジスタおよびメモリ、もしくはその一方内の電子量などの物理量を操作し、かつそれをコンピューティングシステムのメモリ、レジスタまたは他の同様な情報記憶装置、伝送もしくはディスプレイ装置内に物理的な量として同様に表される他のデータに変換する、またはその一方を行うコンピュータ、コンピュータプロセッサもしくはコンピューティングシステム、または同様な電子コンピューティング装置のアクションおよびプロセス、もしくはその一方をいう。
【００１６】
ここで提示されるプロセスおよび機能はいずれかの特定のコンピュータ、ネットワークまたは他の装置に固有に関係するわけではない。ここで説明する本発明の実施形態は、いずれか特定のプログラミング言語、マシンコードなどを参照して説明するわけではない。ここで説明されるとおりに本発明の実施形態の教唆を実施するために、多様なプログラミング言語、ネットワークシステム、プロトコルまたはハードウェア構成を使用してもよいことは認識されるであろう。いくつかの実施形態では、本発明の実施形態の１または複数の方法はメモリディバイスなどの物に命令として格納してもよく、かかる命令はプロセッサで実行すると、本発明の実施形態の方法を生じさせる。
【００１７】
本出願で使用される「形態学的」という用語は、その通常の意味に加えて、第１形状が第２形状から出現することを含意してもよい。例えば、情報のビットを示し得る画像内のある形状は、位置調整バーに付着し、または位置調整バーから延長、出現もしくは変形してもよいことから、ビットを表す形状の検出を位置調整バーの形状または存在の検出に関連付けるまたは関係付けるようにしてもよい。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態による撮像装置と、プロセッサと、識別するべきオブジェクトとを含むシステムの模式図である。いくつかの実施形態では、システム１００は例えばプロセッサ１０６に接続されまたは関連付けられ得るスクリーンまたはディスプレイ１０１と、オブジェクト１０４の画像を捕捉し得る撮像装置１０２とを含んで、画像に関するデジタル情報をプロセッサ１０６に中継または送信する。オブジェクト１０４は、オブジェクト１０４の外縁もしくは周縁１１０などのオブジェクト１０４の領域またはオブジェクト１０４の他の既知の領域に、例えば既知または所定のパターンで配列し得る様々な形状１０８を含み、またはそれに印刷もしくは配置して、かかる形状１０８が撮像装置１０２に見えるようにしてもよい。いくつかの実施形態では、かかる形状は単色の形態学的形状でもよく、またはそれを含んでもよい。いくつかの実施形態では、オブジェクト１０４の中央部もしくは他の部分に、識別するべき形状、数字、文字、図形、または他の模様１１２などのマークを貼付、付着または印刷する。形状１０８のパターンのリストを、１または複数のオブジェクト１０４もしくはオブジェクト１０４に付着し得る模様１１２に関連付けてもよく、かかるリストおよび関連付けはプロセッサ１０６に接続され得るメモリ１１４に格納してもよい。
【００１９】
操作時、ディスプレイ１０１は文字Ａなどの模様１１２を例えばユーザに提示または表示する。次にユーザは、文字Ａを印刷もしくは付着され得るカードまたは他のオブジェクトなど、表示された模様１１２に一致もしくはその他対応するオブジェクトを見つける。ユーザはオブジェクト１０４を撮像装置１０２に見せるまたは他の形で呈示してもよく、撮像装置１０２はオブジェクト１０４の一部に印刷、付着する、もしくはその他形作ってもよいオブジェクト１０４および形状１０８の画像を捕捉する。画像はプロセッサ１０６に送信され、プロセッサ１０６は画像のオブジェクト１０４に単色の形態学的形状１０８のパターンを発見または判別する。プロセッサ１０６は形状１０８の識別パターンの数値または他の値に関してメモリ１１４を検索し、画像内のオブジェクト１０４に現れた形状１０８のその特定のパターンがディスプレイ１０１に提示された模様１１２に割り当てられた値に関連付けられているか判定する。表示される模様１１２と撮像装置に呈示したオブジェクト１０４との間の一致が検出されたら、プロセッサ１０６は例えば、ベルまたはスピーカ１１６などの音声、視覚もしくは他のインジケータまたは計算器に信号を発して、画像内に捕捉されたオブジェクト１０４の模様がディスプレイ１０１に提示される模様に対応することを知らせる。例えば、値との関連付けをメモリ１１４に格納してもよいため、文字Ａは値２３に関連付けてもよい。模様１１２として文字Ａを有するカードは、メモリ１１４で値２３にも関連付けられている形状１０８パターンを含み得る。ユーザにＡを提示するディスプレイ１０１に信号を送ったプロセッサ１０６は、表示される模様１１２に関連付けられている値と、形状１０８のパターンによって示される値との一致を検出する。
【００２０】
いくつかの実施形態では、例えば色付きの壁またはカーテンなどの不均一な背景に対して、および直接光もしくは間接光、日光、室内の環境光または他の不均一な照明条件などの未制御の照明および陰影条件などの未制御の環境で画像が捕捉される場合でも、形状１０８のパターンを識別し得る。
【００２１】
いくつかの実施形態では、形状１０８のパターンは、撮像装置１０２に対するオブジェクト１０４の向きが撮像装置１０２に入る光もしくは反射する光に垂直以外の場合でも識別し得る。例えば、オブジェクト１０４は撮像装置１０２に鋭角もしくは他の角度で保持されてもよく、回転しても、ユーザの手などの例えば障害物によって一部隠されても、またはその他不完全に撮像されてもよく、撮像装置１０２はそれでも形状１０８の繰り返しパターンのうちの少なくとも１つまたは一部を検出して識別してもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態では、形状１０８のパターンは、例えば１０ｃｍから５メートルまで、もしくはそれ以上など、撮像装置１０２からオブジェクト１０４の様々な距離で識別され得る。いくつかの実施形態では、オブジェクト１０４の形状１０８のパターンを識別する撮像装置１０２からの距離は、例えば撮像装置１０２の解像度に依存してもよく、撮像装置１０２からのオブジェクト１０４の距離の判定をさせてもよい。例えば、プロセッサ１０６は第１形状１０８および第２形状を含む捕捉された画像の画素数に基づいて、画像内の第１形状１０８のサイズおよび第２形状１０８のサイズを判定する。
【００２３】
いくつかの実施形態では、撮像装置１０２は色または強度画像データを捕捉して送信できるＣＣＤ、ＣＭＯＳまたは他の映像もしくは静止デジタル画像捕捉装置など、適したデジタル撮像装置でもよく、またはそれを含んでもよい。いくつかの実施形態では、典型的にはウェブカムまたはネットワーク対応カメラ構成に含まれるものなど、ＱＶＧＡまたはＶＧＡの解像度を有する低解像度カメラが本発明の実施形態に適していてもよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、プロセッサ１０６は典型的にはホームコンピューティング構成で使用される埋め込み型プロセッサ、またはＤＳＰもしくはＰｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＶもしくはそれ以上のプロセッサ、または他の匹敵するプロセッサでもよく、またはそれを含んでもよい。メモリ１１４は、例えばデータベース、アレイ、ツリーまたは他のデータ記憶構造を格納してもよいハードドライブ、フラッシュまたは他の電子データ記憶装置などの適したデータ記憶装置でもよく、またはそれに含まれていてもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイ１０１およびベルまたはスピーカ１１６は、一致または他のアクションがユーザに投げかけられる質問、問題もしくは他の信号に対して正確、不正確またはその他の反応であることをユーザに知らせてもよい例えばディスプレイおよびサウンドシステムなどの単一の装置であってもよく、またはそれに含まれていてもよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、プロセッサ１０６は携帯電話、おもちゃ、人形、トイハウスなどのオブジェクトの内部に収容されている埋め込み型プロセッサでもよい。いくつかの実施形態では、撮像装置１０２およびベル／スピーカ１１６は人形またはおもちゃまたはトイハウスの内部にあってもよく、またはその内部に含まれていてもよい。
【００２６】
図２Ａおよび図２Ｂは本発明の実施形態によって識別し得るオブジェクトの例であり、かかるオブジェクトの周縁の繰り返しコードおよび位置調整バーの拡大図である。いくつかの実施形態では、オブジェクト２００および２０１は、例えばユーザまたは何か他のシステムによって撮像装置１０２で撮像される領域にもっていくように移動、上昇もしくはその他操作をするのに適する平らな、球形、立方形または他の形状のオブジェクトでもよく、またはそれを含んでもよい。いくつかの実施形態では、オブジェクト２００および２０１は厚紙、プラスチックまたは他の半硬質の材料でもよく、またはそれを含んでもよいカードもしくはディスクでもよい。オブジェクト２００および２０１は単色の形態学的形状パターンが印刷、付着、スタンプもしくは膠着できる限り、ボール、おもちゃ、工業品または他のアイテムを含んでもよい。
【００２７】
例えばオブジェクト２００の外周縁に付着または刻印されるのは、例えば繰り返しまたは反復単色バイナリコードのパターンを作ることのできる一連の形状コード２０２でもよい。単色の形態学的形状コード２０２は位置調整バー２０４または位置調整曲線（図２では視覚化の目的で水平線で示している）などの参照フォームと、データビット２０６（図２では視覚化の目的で斜線で示している）とから構成してもよい。図２Ｂに図示するように、位置調整バー２０５は湾曲してもよく、または何か他の形状もしくは幾何学形を呈していてもよい。いくつかの実施形態では、コード２０２はバイナリでよく、位置調整バー２０４の位置に従って右から左に、またはその他の順番で読み取ってもよい。暗いビットは「１」と解釈し、明るいビットは「０」と解釈してもよい。位置調整バー２０４およびデータビット２０６は、オブジェクト２００の背景色にコントラストを提供してもよいいずれかの色で着色してもよい。コード２０２エレメントの比率を、図２Ａおよび図２Ｂのコードおよび位置調整バーの拡大図に図示している。他の比率および寸法も可能である。いくつかの実施形態では、このコードが撮像装置によって認識される最大距離は、画像内の単一画素でも検出されるコード２０２ユニットに依存してもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態では、コード２０２のビット２０６の面の比率が互いに対しておよびバー５に対して維持されるので、コード２０２はバー２０５の曲面に沿って描かれてもよい。
【００２９】
形状２０２は幾何学的形状（例、線、円など）を形成してもよく、または他の外形を呈してもよい。コード２０２のパターンを撮像装置に呈示されるオブジェクト２００の１つの面、いくつかの面またはすべての面に記してもよい。オブジェクト２００は、コード２０２が貼付されてもよく、またはコード２０２が提示されてもよい触覚オブジェクトを含んでもよい。
【００３０】
単色の形態学的形状コード２０２の異なるパターンに関連するコードのバリエーションおよびそのためアイテムもしくは模様２０６の数は、単色の形態学的形状２０２に含まれているビット２０６の数が増えるにつれて増えてもよいが、単色の形態学的形状コード２０２のシーケンスは少なくとも２つのバイナリビットを含んでもよい。各単色の形態学的形状２０２のサイズは、例えば、オブジェクト２００と撮像装置１０２との意図される距離および撮像装置１０２の解像度によって判定してもよい。
【００３１】
単色の形態学的形状２０２のオブジェクト２００の周縁、外縁、辺、または他の所定の領域周辺へのローカリゼーションは、コード２０２の一部のオクルージョンの影響を回避でき、オブジェクト２００がある画像で検出されたらコード２０２のよりローバストな検出および識別を提供できる。同様に、オブジェクトが一部遮られたときでも、または画像内のオブジェクト２００の向きがその撮像装置１０２への呈示を一部妨げるときでも、パターンの繰り返しはパターンの識別をさせることができる。
【００３２】
パターンはオブジェクトもしくは模様にさらに関連付けられ得る値に関連付けられている場合、例えばバイナリコード１０１０１など、特定の単色の形態学的形状コード２０２をあらかじめ定義してメモリ１１４に格納してもよい。いくつかの実施形態では、単色コードはパターン内にバイナリコードを指定してもよく、その場合、組み合わせ数は以下のように定義し得る。
【００３３】
２ｎ−２
上記式において、ｎはコード内のビットの数であり、すべてゼロまたはすべて１のコードは禁止される。例えば、５ビットを使用する場合、２５−２＝３０の組み合わせになるだろう。いくつかの実施形態では、単色コードの色など可能なコードの数を増やすために、追加の特徴を使用してもよい。多色の組み合わせまたはコードが可能であってもよいため、ｒ個の異なる色を使用する場合には以下の式となる。
【００３４】
（２ｎ−２）＊ｒ
所与の例では、６個の異なる色を使用する場合、１８０通りの組み合わせが可能であろう。
【００３５】
いくつかの実施形態では、さらに多くの特徴を使用して、単色コードの背景色など可能なコードの数を増やしてもよい。ｒ個の異なる色を使用し、ｋ個の異なる背景色を使用する場合、以下の式となる。
【００３６】
（２ｎ−２）＊ｒ＊ｋ
所与の例では、同様に６個の異なる背景色も使用する場合、１０８０通りもの組み合わせになる。
【００３７】
これ以上の色を使用せずに可能なコードの数をさらに拡大するために、両側バイナリコーディングスキームを使用してもよいが、同じ幅の場合は、高さの増加が撮像装置で区別できる限りは、コードの高さの増大を使用してもよい。かかる可変高さは可能な組み合わせを指数関数的に増大するだろう。これにより、例えば、２５＊２５＝２１０−４＝１０２０通りの組み合わせが可能となる。
【００３８】
捕捉された画像内のバーまたはコードの検出および識別は、以下のプロセスのうちのいくつかもしくは全部を伴ってもよい。
・画像に捕捉されるエッジの抽出で、かかる抽出は、例えばエッジ抽出のためにＣａｎｎｙ演算子に実装されてもよい非最大抑制など、適したエッジ抽出法で実施される。
【００３９】
・閉鎖輪郭を形成する捕捉されるエッジの識別で、かかる識別は正規の標識演算などの連結要素アルゴリズムを使用して実施してもよい。かかる識別は位置調整バー、コードまたはオブジェクトの互いの１以上との所定の比率に適合するエッジ輪郭の存在を検出してもよい。
【００４０】
・例えば、閉鎖エッジ輪郭の一部である画素のいくつかもしくは全部の曲率の計算などの角検出器によって、識別される閉鎖輪郭の角の抽出。
・例えば位置調整バーの長さを識別できるように、１または複数の輪郭上で、２つの隣接する角の間の最大距離の計算。
【００４１】
・コードを形成するビット数によって位置調整バーの長さを割ることによって、１または複数のビットに含まれている画素数の計算。
・例えばビットの中央領域または別の領域の画素の値を点検することによって、画像から１または複数のビットの強度を読み取ること。
【００４２】
・ビットの強度を閉鎖輪郭の外側およびその内側の強度と比較して、ビットの強度が閉鎖輪郭の外側の強度に近い場合「０」と識別してもよいが、そうでなければ「１」と識別するようにしてもよい。
【００４３】
・画像から抽出した様々な可能なコードから繰り返しが最大のコードを識別することによって、真実らしいコードを判定する。
いくつかの実施形態では、例えば印刷されるコードの現実世界のサイズが演繹的に分かる場合には、位置調整バーの長さを使用して、コードを含むオブジェクトの撮像装置からの絶対距離を測定してもよい。
【００４４】
いくつかの実施形態では、形状、位置調整バーおよびコードは反復的なので、画像内に複数のパターンのシーケンスが現れそうである。パターンの確率関数を使用して、コードもしくはパターンの存在およびそれが現れる回数だけでなく、隣接するシーケンスの数または距離もしくは分散などのかかる繰り返し間の他の空間ベースの関係も考慮することによってオブジェクト分類を検証してもよい。最も確率の高いパターンを正しいコードおよび関連オブジェクトに関連するパターンを表すとして選択してもよい。いくつかの実施形態では、この手順は画像の連続したフレームで適用してもよく、少数もしくは連続したフレームで同じパターンを選択すると分類の信頼性を高めることができる。
【００４５】
いくつかの実施形態では、形状パターンは模様が何もない空白のカードなどのオブジェクトに付着してもよく、ユーザは白紙カードに画像を接着または画像を描画してもよい。例えば、メモリで「Ｍｙ  Ｐｅｔ（わたしのペット）」に関連するパターンをユーザのペットの絵に付着してもよく、白紙カードはペットに関連しているとしてシステムに認識されてもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態では、形状のパターンは印刷される模様自体に統合されるように撮像装置によって観察される絵またはアイテム内に埋め込んでもよいため、人の眼からカモフラージュしてもよく、または認識できないようにしてもよい。例えば、文字、数字または模様は、撮像装置によって識別されるが、ユーザによる明らかな認識からは隠すことのできる成形パターンを含むように描いてもよい。例えば、絵の中またはアイテム上の形状パターンは、ＩＲもしくは近ＩＲなどの可視光スペクトルでは反射しないインクを使用して印刷してもよく、画像を捕捉する撮像装置はＩＲカメラであってもよい。いくつかの実施形態では、形状およびコードのマイクロコードバージョンをオブジェクトに貼付して、よりカモフラージュしたバージョンのコード化オブジェクトを作成してもよい。
【００４７】
いくつかの実施形態では、コードを含む形状の検出は、形状を含むオブジェクトが第１画像の捕捉の後に撮像装置の視野に入ったと仮定すると、第１もしくは前の画像には含まれなかった第２画像でオブジェクトを分離する減法プロセスを含んでもよい。かかる減法は一連の画像内でのオブジェクトの検出に必要な試行または計算の回数を減らすことができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、コード化オブジェクトの認識を、子供または生徒の教育課程の一部として使用してもよい。コード化オブジェクトの認識を質問に対する回答に関連付けてもよく、例えば、「動物カードを持ち上げなさい！」という指示に対して、生徒は動物の絵または名前を表示したカードに関連付けられている単色形状でコード化された動物カードを持ち上げる。システムはコードを検出して、コード番号を認識し、「それはクマです！」と回答する。このプロセスをコンピュータおよび１もしくは複数の撮像装置を装備した教室へ展開してもよく、そこでコンピュータは、１人または複数人が正しいもしくは間違ったカードまたはオブジェクトを持ち上げるかもしれない多数の生徒がいるクラス全体の経験のために異なるオブジェクトまたはカードを認識する。
【００４９】
いくつかの実施形態では、形状およびコードを有するオブジェクトの認識を顧客との対話の一部として使用してもよい。例えば、ウェイターに気づいてほしいレストランで待っている客はコード化画像または他のコード化オブジェクトを持ち上げてもよく、レストランのカメラがコード化画像を検出して、「勘定書を持ってきてください」または他のメッセージに関連付けることのできるコード番号とともにテーブルの位置を送ってもよい。
【００５０】
いくつかの実施形態では、ある特定のコードの検出または識別は例えば携帯電話によってコンピュータ化されたもしくは自動化された応答を引き出してもよく、携帯電話のカメラが形状またはコードの存在を検出して、電話の画面にコードの関連オブジェクトに関係付けられたアニメーションシーケンスを表示し、またはオブジェクトの関係付けられた番号をダイヤルしてもよい。
【００５１】
別の実施形態では、農場で人または動物の位置を追跡するために、コード化された布きれ、画像またはシャツを使用することができる。周囲の様々な位置に、カメラの視野を横切ったときに人または動物を認識するコンピュータに接続されているカメラを配置してもよい。
【００５２】
別の実施形態では、コード化されたオブジェクトまたはカードをコンピュータに関連付けられたウェブカムに提示することによって様々なウェブサイトに移動するためにコード化されたオブジェクトまたはカードを使用することができ、例えば、映画「Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ（登録商標）」からコード化された車を提示すると、コンピュータ内のブラウザを関連のあるＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ（登録商標）のウェブサイトに送ってもよく、またはＢａｒｂｉｅ（登録商標）人形のコード化された画像を提示するとブラウザをＢａｒｂｉｅ（登録商標）のウェブサイトに向けてもよい。
【００５３】
本発明の実施形態による方法のフローチャートである図３を参照する。いくつかの実施形態はオブジェクトを識別する方法を含んでもよく、かかる方法は、ブロック３００で、画像内に繰り返し参照フォームおよびエレメントの集合を検出するステップを含み、エレメントの集合は繰り返し参照フォームに対して所定の距離および向きにある。例えば、参照フォームは曲線状または直線状の位置調整バーでもよく、エレメントは位置調整バーから例えば直角に張り出していてもよい。ブロック３０２で、エレメントの画像から値を導出してもよい。ブロック３０４で、導出した値をメモリ内に格納されている値と比較してもよく、格納されている値はオブジェクトに関連付けられている。
【００５４】
いくつかの実施形態では、オブジェクトの画像は最大５メートルの距離からの撮像装置から離れて捕捉してもよい。
いくつかの実施形態では、検出するステップは位置調整バーに連結されているエレメントを検出するステップを含んでもよく、この場合値を導出するステップはエレメントの第１集合から第１の値を導出し、エレメントの第２集合から第２の値を導出するステップと、その値を比較してそれが同じかどうかを判定するステップを含む。値が同じではない場合、いくつかの実施形態では、エレメントの第３集合から第３の値を選択してもよく、第３の値を第１および第２の値のそれぞれと比較してもよい。集合のうち２以上から導出される値が真の値と考えてもよい。
【００５５】
いくつかの実施形態では、エレメントは、位置調整バーまたは参照フォームに連結されている、またはそれから所定の距離または向きにある場合に限ってエレメントとして認識してもよい。
【００５６】
いくつかの実施形態では、エレメントから導出した値がメモリに格納されているまたはメモリから指定される値と一致する場合、かかる一致をユーザに知らせる信号を発してもよい。
【００５７】
いくつかの実施形態では、エレメントの性質もしくは意味は、参照または位置調整バーからのエレメントの距離からのエレメントのサイズまたは長さから導出してもよい。いくつかの実施形態では、エレメントの集合のうちの単一のエレメントがゼロまたは１のいずれかを表してもよい。いくつかの実施形態では、エレメントは異なる色を有してもよく、かかる色によって区別してもよい。
【００５８】
いくつかの実施形態では、例えばソフトウェアの形態の一連の命令を電子記憶媒体に格納して、数値を、位置調整バーから延ばしてもよいものなどの非数バイナリ形状の集合に翻訳するようにプロセッサによって実行してもよい。プロセッサは、バーに対して直角に連結するなど、位置調整バーに対して既知の位置で形状を配向して、位置調整バーの繰り返しユニットおよび形状の集合を、周囲に繰り返しユニットを現すべき画像を含むプリントファイルに追加してもよい。オブジェクトの画像を印刷する場合、繰り返しユニットは印刷画像の周囲または横または他の場所に現れてもよい。印刷される繰り返しユニットの形状は印刷画像のアウトラインに適合してもよく、印刷画像の縁から所定の距離もしくは最低距離で印刷してもよい。
【００５９】
いくつかの実施形態では、命令はエレメントで表される値をかかる値の印刷オブジェクトとの関連付けとあわせて格納してもよい。
本発明の実施形態は上記具体的に提示し説明してきたものによって制限されるのではないことは当業者には認識されるであろう。むしろ、本発明の少なくとも１つの実施例の範囲は以下の請求項によって定義される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
2013502634.tif 000007