(57)【要約】      （修正有）【課題】携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する。定規で測るなどの不便を解消し、迅速且つ簡便に物体の正確な実際大きさを測定する。【解決手段】携帯端末機に備えられたカメラを利用して撮影された物体イメージの大きさ及び物体とカメラとの間の距離を測定し、焦点距離などのカメラの特性と測定された値を利用して撮影された物体の実際大きさを算出する。手順は、（１）携帯端末機に備えられたカメラを利用して撮影された物体イメージを認識する段階と、（２）前記段階（１）で認識された物体イメージの大きさを測定する段階と、（３）前記物体と前記カメラとの間の距離を測定する段階と、（４）前記カメラの特性、前記段階（２）で測定された物体イメージの大きさ、及び前記段階（３）で測定された前記物体と前記カメラとの間の距離を利用して前記物体の実際大きさを算出する。【選択図】図３
2012185161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の実際の大きさを測定する方法であって、
（１）携帯端末に備えられたカメラを利用して撮影された物体イメージを認識する段階と；
（２）前記段階（１）で認識された物体イメージの大きさを測定する段階と；
（３）前記物体と前記カメラとの間の距離を測定する段階と；
（４）前記カメラの特性、前記段階（２）で測定された物体イメージの大きさ、及び前記段階（３）で測定された前記物体と前記カメラとの間の距離を利用して前記物体の実際大きさを算出する段階と；
（５）前記段階（４）で算出された物体の実際大きさを前記携帯端末機に出力する段階と；を含み、
前記段階（５）では、前記段階（４）の算出過程で発生し得る誤差の範囲をさらに出力し、
前記段階（１）で認識される物体イメージは少なくとも１つ以上であり、
前記段階（２）は、前記少なくとも１つ以上の物体イメージの中の何れか１つの物体イメージを選択する段階をさらに含むことを特徴とする携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法。
【請求項２】
前記段階（５）では、前記段階（３）で測定された前記物体と前記カメラとの間の距離をさらに出力することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法。
【請求項３】
前記段階（３）では、以下の数学式のようなレンズ公式によって前記物体と前記カメラとの間の距離を測定することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法。
【数１】
2012185161.tif 000007
（ただし、Ａは物体の大きさ、Ｂは像の大きさ、ｆは焦点距離、ａはレンズの中心から物までの距離を表す。）
【請求項４】
前記段階（３）では、距離センサーを利用して前記物体と前記カメラとの間の距離を測定することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法。
【請求項５】
前記段階（２）では、前記携帯端末機の使用者から算出しようとする大きさの種類を選択する段階と；
前記選択された大きさの種類に対応する前記物体イメージの大きさを測定する段階と；を含むことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法。
【請求項６】
前記大きさの種類は、長さ、高さまたは広さであることを特徴とする請求項５に記載の携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物体の実際の大きさを測定する方法に関し、より具体的には、携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
私たちは生活の中で数多くの新しい物、物体に接することになり、このような物や物体の長さ、高さ、広さなどその大きさが知りたい場合がある。例えば、家具や机などの生活用品を買う時、実際大きさを知りたくなり、街の建物の高さが知りたくなる場合もある。
家具や机などの場合には、職員に問い合わせすれば大部分実際大きさを分かることができるが、ショーウインドーから見てすぐその大きさが知りたい場合や、職員がいない場合、営業が終了された場合など、短い時間内にその大きさが分からない場合もある。また、家具などではない生活用品の場合には、その大きさが記載されていない場合もあるため、定規で測らなくてはその大きさを分かることができない物も多い。一方、街の建物の高さが知りたい場合もあるが、遠近感によって建物の大きさが異なるように見えるため、目視ではその大体の高ささえ目測することが難しく、管理人に高さを聞いて見るのも困ったことで、非常に不便である。
一方、最近携帯端末機の急激な発展に伴って、大部分の携帯端末機にはカメラが付着されている。使用者は別途にカメラを所持しなくても携帯端末機に備えられたカメラを利用していつどこでも便利に写真や動画を撮影し、且つ撮影された写真や動画を携帯端末機に保管することができる。特に、スマートフォン、タブレットＰＣなどのスマート機器は、機能が制限されておらず、応用プログラムなどを通じて相当部分の機能を変更したり拡張したりすることができる製品で、このような応用プログラムと携帯端末機に備えられたカメラを大きさ測定方法に多様に活用することができる可能性がある。しかし、未だに携帯端末機に備えられたカメラを利用して物体の実際大きさを測定する方法は開発及び提供されておらず、使用者に不便を与えている実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は既存に提案された方法の前記のような問題点を解決するために提案されたもので、携帯端末機に備えられたカメラを利用して撮影された物体イメージの大きさ及び物体とカメラとの間の距離を測定して、焦点距離などのカメラの特性及び測定された値を利用して撮影された物体の実際大きさを算出することによって、定規で測るなどの不便が解消され、迅速且つ簡便に物体の正確な実際大きさを測定することができる、携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達するための本発明の特徴による携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法は、（１）携帯端末に備えられたカメラを利用して撮影された物体イメージを認識する段階と；（２）前記段階（１）で認識された物体イメージの大きさを測定する段階と；（３）前記物体と前記カメラとの間の距離を測定する段階と；（４）前記カメラの特性、前記段階（２）で測定された物体イメージの大きさ、及び前記段階（３）で測定された前記物体と前記カメラとの間の距離を利用して前記物体の実際大きさを算出する段階と；を含むことをその構成上の特徴とする。
好ましくは、（５）前記段階（４）で算出された物体の実際大きさを前記携帯端末機に出力する段階をさらに含むことができる。
さらに好ましくは、前記段階（５）では、前記段階（４）の算出過程で発生し得る誤差範囲をさらに出力することができる。
さらに好ましくは、前記段階（５）では、前記段階（３）で測定された前記物体と前記カメラとの間の距離をさらに出力することができる。
好ましくは、前記段階（３）では、レンズ公式によって前記物体と前記カメラとの間の距離を測定することができる。
好ましくは、前記段階（３）では、距離センサーを利用して前記物体と前記カメラとの間の距離を測定することができる。
好ましくは、前記段階（１）で認識される物体イメージは少なくとも１つ以上であり、前記段階（２）は、前記少なくとも１つ以上の物体イメージの中の何れか１つの物体イメージを選択する段階を含むことができる。
好ましくは、前記段階（２）では、前記携帯端末機の使用者から算出しようとする大きさの種類を選択する段階と；前記選択した大きさの種類に対応する前記物体イメージの大きさを測定する段階と；を含むことができる。
さらに好ましくは、前記大きさの種類は長さ、高さまたは広さである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明で提案している携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法によれば、携帯端末機に備えられたカメラを利用して撮影された物体イメージの大きさ及び物体とカメラとの間の距離を測定して、焦点距離などカメラの特性と測定された値を利用して撮影された物体の実際大きさを算出することによって、定規で測るなどの不便がなく、早くて簡便に物体の正確な実際大きさを測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態による携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法を実行する図面を示す図面である。
【図２】本発明の一実施形態による携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法を具現するためのシステムの構成を示す図面である。
【図３】本発明の一実施形態による携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法の流れを示す図面である。
【図４】本発明の一実施形態による携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法で段階Ｓ２００の細部的な流れを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付された図面を参照して本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができるように、好ましい実施形態を詳しく説明する。ただ、本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する際に、係る公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、類似する機能及び作用をする部分に対しては図面全体にかけて同じ符号を用いる。
さらに、明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているとする時、これは「直接的に連結」されている場合だけでなく、その間に他の素子を挟んで「間接的に連結」されている場合も含む。また、ある構成要素を「含む」とは、特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
図１は本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際大きさＨの測定方法を実行する図面を示す図面である。図１に示すように、本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際の大きさを測定する方法は、携帯端末機１００を利用して建物のような物体１０を撮影することで行うことができる。即ち、図１に示すように、携帯端末機１００で撮影した物体イメージ２０の大きさｈと物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを利用して物体１０の実際大きさＨを測定することができる。
本発明の携帯端末機１００は、移動通信端末機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＤＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）、ＭＰ３プレーヤー、電子本端末機、スマートフォン、タブレットＰＣなどであることができる。ただ、本発明の携帯端末機１００が上記のような端末機の形態に限定されるのではなく、カメラ１１０が備えられ、物体１０の大きさを分析可能であれば、端末機の形態に関わらず本発明の携帯端末機１００の役割を果たすことができる。
図２は本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際大きさＨの測定方法を具現するためのシステムの構成を示す図面である。図２に示すように、本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際大きさＨの測定方法を具現するためのシステムは、カメラ１１０及び大きさ分析部１２０を含んで構成されることができ、距離センサー１３０及び出力部１４０をさらに含んで構成されることができる。
カメラ１１０は、物体１０を直接撮影するための構成で、焦点距離ｆなど所定特性を有する。図１に示すように、本発明では、携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用して物体１０を撮影し、これを利用して物体１０の実際大きさＨを測定することができる。このためには、カメラ１１０の特性の１つである焦点距離ｆが分からなければならないが、カメラ１１０のレンズごとに所定焦点距離ｆを有し、焦点距離ｆが変化する機能がある場合には、カメラ１１０がその変化された焦点距離ｆを後述する大きさ分析部１２０に伝達するようにすることができる。
大きさ分析部１２０は、カメラ１１０で撮影されたイメージから物体１０の大きさを分析及び算出する構成で、図２に示すように、イメージ分析部１２１、距離測定部１２２、及び大きさ算出部１２３を含んで構成されることができる。
イメージ分析部１２１は、カメラ１１０で撮影されたイメージを分析して大きさを測定しようとする物体イメージ２０の外郭線分析などを通じて物体イメージ２０を抽出し、抽出された物体イメージ２０の大きさｈ、即ち、レンズを通過してカメラ１１０のイメージセンサーに結ばれた物体１０の像の大きさを測定することができる。
距離測定部１２２は、物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを分析及び測定する構成で、後述する距離センサー１３０から収集された情報を利用して物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを測定するか、レンズ公式によって物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを測定することができる。
大きさ算出部１２３は、イメージ分析部１２１及び距離測定部１２２で分析された情報を利用して物体１０の実際大きさＨを算出する構成である。より具体的には、カメラ１１０の特性、イメージ分析部１２１で分析された物体イメージ２０の大きさｈ、距離測定部１２２で分析された物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを利用して物体１０の実際大きさＨを算出することができる。
距離センサー１３０は、物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを実測するための構成で、赤外線距離センサーやレーザー距離センサーなどであることができる。もちろん、物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄはレンズ公式を利用して求めることができるが、センサーを利用して収集された実際測定値を利用することもできる。
出力部１４０は、大きさ分析部１２０で分析されたデーターを使用者が見ることができるように出力するための構成で、テキスト、イメージまたは音声などの多様な方法で出力することができる。出力部１４０は、本発明の携帯端末機１００のディスプレーウィンドウであってもよく、タッチスクリーン、スピーカーなどで具現されることができる。
図３は本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際大きさＨの測定方法の流れを示す図面である。図３に示すように、本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際大きさＨの測定方法は、携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用して撮影された物体イメージ２０を認識する段階Ｓ１００、認識された物体イメージ２０の大きさｈを測定する段階Ｓ２００、物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを測定する段階Ｓ３００、及び物体１０の実際大きさＨを算出する段階Ｓ４００を含んで具現することができ、算出された物体１０の実際大きさＨを携帯端末機１００に出力する段階Ｓ５００をさらに含んで具現されることができる。
段階Ｓ１００では、携帯端末機１００に備えられた１１０を利用して撮影された物体イメージ２０を認識することができる。図１に示すように、携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用して物体１０を撮影すると、その周辺の物体１０も一緒に撮影されることがある。段階Ｓ１００では、輪郭線分析などを通じて、背景と物体イメージ２０を分離して、物体イメージ２０を認識することができる。この時、複数の物体１０が撮影されることがあるので、段階Ｓ１００で認識される物体イメージ２０は少なくとも１つ以上である。
一方、大きさを測定しようとする物体１０を正確に撮影することができるように、カメラ１１０による認識画面が出力される携帯端末機１００の出力部１４０にガイド線を含むようにして、段階Ｓ１００が円滑に行われるようにすることができる。段階Ｓ１００では、カメラ１１０を通じて映る物体イメージ２０を直ちに認識することができるが、カメラ１１０で撮影されたイメージファイルから物体イメージ２０を認識することもできる。
段階Ｓ２００では、段階Ｓ１００で認識された物体イメージ２０の大きさｈを測定することができる。即ち、段階Ｓ２００では携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０のイメージセンサーに結ばれた物体イメージ２０の大きさｈを測定し、段階Ｓ１００で背景と物体１０を区分して認識された物体イメージ２０の大きさｈのみを測定することができる。段階Ｓ２００の細部的な流れについては後述する図４を参照して詳しく説明する。
段階Ｓ３００では、物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを測定することができる。本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際大きさＨの測定方法では、物体１０の実際大きさＨを算出するために、物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄが必要である。物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを測定する方法としては、レンズ公式を用いる方法と、距離センサー１３０を用いる方法がある。
まず、段階Ｓ３００では、レンズ公式によって物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを測定することができる。物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを測定するためのレンズ公式は以下の数学式１のように表すことができる。数学式１で、ａは物体１０からカメラ１１０のレンズ中心までの距離、ｂはカメラ１１０のレンズ中心から像までの距離、ｆは焦点距離である。
【０００８】
【数１】
2012185161.tif 000003
【０００９】
一方、本発明の実施形態では、レンズの中心からレンズの端部境界までの距離が物からの距離より無視できる程度に小さいと仮定して、ａは物体１０からカメラ１１０のレンズ端部までの距離であるｄで近似することができる。従って、上記数学式１及び近似を用いて、物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄは以下の数学式２のように導出されることができる。
【００１０】
【数２】
2012185161.tif 000004
【００１１】
一方、距離センサー１３０を利用して物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを測定することができる。距離センサー１３０は物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを実測するための構成で、赤外線距離センサーやレーザー距離センサーなどであってもよい。ただ、大部分の距離センサー１３０は出力した信号が反射されて戻ってくる時間によって距離を測定するため、大きさを測定しようとする物体１０と距離センサーとの間に他の物体がある場合、測定が間違ってしまう限界がある。
段階Ｓ４００では、カメラ１１０の特性、段階Ｓ２００で測定された物体イメージ２０の大きさｈ、及び段階Ｓ３００で測定された物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄを利用して物体１０の実際大きさＨを算出することができる。この時、大きさの種類は長さ、高さ、広さである。
段階Ｓ４００で必ず必要なカメラ１１０の特性には焦点距離ｆがある。一般的に、像の大きさに対する物体１０の大きさを求めるレンズ公式は以下の数学式３の通りである。
【００１２】
【数３】
2012185161.tif 000005
【００１３】
Ａは物体１０の大きさ、Ｂは像の大きさ、ｆは焦点距離、ａはレンズの中心から物までの距離を表す。段階Ｓ３００で説明したように、ａは物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄに近似することができ、像の大きさである物体イメージ２０の大きさｈは段階Ｓ２００で測定したので、カメラ１１０の焦点距離ｆから物体１０の大きさを求めることができる。即ち、図１に示すような建物の高さは焦点距離ｆを利用して以下の数学式４によって求めることができる。
【００１４】
【数４】
2012185161.tif 000006
【００１５】
数学式４を利用して、同じ方法で物体１０の高さだけではなく、幅、広さなどを具現することができる。
一方、本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際大きさＨの測定方法の段階Ｓ４００で計算される物体１０の実際大きさＨは、カメラ１１０の特性の変化、カメラ１１０を利用して物体１０を撮影する時の手ブレ、撮影イメージの鮮明度、輝度、照明などによる段階Ｓ１０の物体イメージ２０認識の不正確性、距離センサー１３０によって発生し得る測定誤差などによって誤差が発生することがあり、一般的に発生し得る誤差範囲内で物体１０の実際大きさＨを測定することができる。
段階Ｓ５００では、段階Ｓ４００で算出された物体１０の実際大きさＨを携帯端末機１００に出力することができる。この時、携帯端末機１００の出力部１４０に物体１０の実際大きさＨを出力するようになり、テキストやイメージの視覚的出力方法以外にも音声出力を利用することができる。段階Ｓ５００では、段階３００で測定された物体１０とカメラ１１０との間の距離ｄをさらに出力するか、段階Ｓ４００で算出された物体１０の実際大きさＨの誤差範囲をさらに出力することができる。このような付加的情報をさらに出力することによって、本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際大きさＨの測定方法の正確性及び信頼性を向上させることができる。
図４は本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際大きさＨの測定方法において、段階Ｓ２００の細部的な流れを示す図面である。図４に示すように、本発明の一実施形態による携帯端末機１００に備えられたカメラ１１０を利用した物体１０の実際大きさＨの測定方法で、段階Ｓ２００は認識されたイメージから物体イメージ２０を選択する段階Ｓ２１０を含んで具現することができ、算出しようとする大きさの種類を選択する段階Ｓ２２０、及び選択された大きさの種類に対応する物体イメージ２０の大きさｈを測定する段階Ｓ２３０をさらに含んで具現することができる。
段階Ｓ２１０では、段階Ｓ１００で認識されたイメージから物体イメージ２０を選択することができる。図１に示すように、カメラ１１０を利用して撮影する際には、他の物体が一緒に撮影されることがある。撮影された物体１０と距離が遠く離れて、携帯端末機１００を動かすことで撮影される物体イメージ２０の大きさｈを調節することができない場合には、他の物体がより多く撮影される。この場合、使用者が大きさを測定しようとする物体１０ではない他の物体の物体イメージ２０の大きさｈが測定される虞がある。従って、段階Ｓ１１０で認識された物体１０のイメージが、使用者が大きさを測定しようとする物体１０であるかを確認する段階Ｓ２１０を行うことによって、使用者の目的に適する物体１０の大きさ測定が行われるようにすることができる。即ち、段階Ｓ１００で認識された物体イメージ２０は少なくとも１つ以上であり、段階Ｓ２１０で使用者から少なくとも１つ以上の物体イメージ２０の中の何れか１つの物体イメージ２０を選択することによって実際大きさ測定対象となる物体イメージ２０を測定することができる。
段階Ｓ２２０では、携帯端末機１００の使用者から算出しようとする大きさの種類を選択することができる。この時、大きさの種類は、長さ、高さまたは広さである。例えば、図１に示すような建物の実際大きさを測定しようとする場合、使用者は建物の高さ、幅（長さ）または広さを測定しようとする。使用者が建物の幅を測定しようとしているが、高さが測定されることがあるので、段階Ｓ２２０では使用者からどの大きさを算出しようとするか、大きさの種類を選択することができる。
段階Ｓ２３０では、選択された大きさの種類に対応する物体イメージ２０の大きさｈを測定することができる。即ち、段階Ｓ２２０の選択よって、使用者が測定しようとする種類の大きさを測定することができる。この時、段階Ｓ２２０で選択された大きさの種類に対応する段階Ｓ２１０で選択された物体イメージ２０の大きさｈを測定することができる。
以上説明した本発明は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって多様な変形や応用が可能であり、本発明による技術的思想の範囲は特許請求の範囲によって定められるべきである。
【符号の説明】
【００１６】
１０：物体
２０：物体イメージ
１００：携帯端末機
１１０：カメラ
１２０：大きさ分析部
１２１：イメージ分析部
１２２：距離測定部
１２３：大きさ算出部
１３０：距離センサー
１４０：出力部
ｄ：物体とカメラとの間の距離
ｈ：物体イメージの大きさ
Ｈ：物体の実際大きさ
Ｓ１００：携帯端末機に備えられたカメラを利用して撮影された物体イメージを認識する段階
Ｓ２００：認識された物体イメージの大きさを測定する段階
Ｓ２１０：認識されたイメージから物体イメージを選択する段階
Ｓ２２０：算出しようとする大きさの種類を選択する段階
Ｓ２３０：選択された大きさの種類に対応する物体イメージの大きさを測定する段階
Ｓ３００：物体とカメラとの間の距離を測定する段階
Ｓ４００：物体の実際大きさを算出する段階
Ｓ５００：算出された物体の実際大きさを携帯端末機に出力する段階
【図１】
2012185161.tif 000008
【図２】
2012185161.tif 000009
【図３】
2012185161.tif 000010
【図４】
2012185161.tif 000011