[发明专利]图像处理装置、图像处理系统及图像处理方法

权利要求书

1.一种图像处理装置，包括：

图像获取单元，从拍摄装置中获取图像；

边界像素检测单元，从所述图像中检测出一系列的边界像素，其中，该边界像素表示物体或者显示在该物体上的图案的轮郭；

直线生成单元，基于所述一系列的边界像素来生成多条直线；

顶点检测单元，基于所述多条直线来检测所述轮郭的顶点；

位置姿势计算单元，基于所述顶点来计算所述拍摄装置与所述物体的相对位置及姿势；

虚拟摄像机设定单元，根据所述位置及姿势来设定虚拟空间内的虚拟摄像机；及

显示控制单元，使显示装置显示虚拟空间图像，该虚拟空间图像是通过用所述虚拟摄像机拍摄虚拟空间而得到的。

2.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述直线生成单元包括直线统合部，该直线统合部将同一直线上的彼此分离的多条线段统合成一条线段。

3.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，所述直线生成单元包括：

第一判断部，判断所述一系列的边界像素中的一部分边界像素是否在同一直线上；及

直线计算部，基于由所述第一判断部判断为是在同一直线上的一部分边界像素来计算直线。

4.如权利要求3所述的图像处理装置，其特征在于，所述直线计算部基于由所述第一判断部判断为是在同一直线上的多个边界像素，并用最小二乘法来计算各条直线。

5.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，所述直线生成单元通过执行以所述一系列的边界像素中的任意一个边界像素为起点、沿着顺时针方向和逆时针方向中的某一方向追踪所述轮廓那样不断生成或更新直线的处理，来基于所述一系列的边界像素生成多条直线。

6.如权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于，

所述直线生成单元包括判断部，该判断部判断是否能够继续按同一追踪方向来生成或更新直线，

若所述判断部判断为不能继续按同一追踪方向来生成或更新所述直线，则所述直线生成单元执行从所述起点开始、按与现在为止的追踪方向相反的追踪方向来不断生成或更新直线的处理。

7.如权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于，所述直线生成单元包括：

最初直线生成部，基于所述起点的边界像素、和在顺时针方向侧和逆时针方向侧中的某一侧与该起点的边界像素相连的规定数目的边界像素，来生成最初的直线；

比较部，将已经生成或更新后的直线的方向、与假定直线的方向进行比较，其中，所述假定直线是基于在顺时针方向侧和逆时针方向侧中的某一侧与对应于所述直线的边界像素相连的规定数目的边界像素的直线；

直线更新部，若所述比较部判断为所述直线和所述假定直线是在同一直线上，则基于所述直线及对应于所述假定直线的多个边界像素来更新所述直线；

新直线生成部，若所述比较部判断为所述直线和所述假定直线不在同一直线上、并且，与所述直线和所述假定直线的交点对应的所述轮郭的顶点为凸角，则基于所述假定直线来生成新的直线；及

处理开始部，若所述比较部判断为所述直线与所述假定直线不在同一直线上、并且，与所述直线和所述假定直线的交点对应的所述轮郭的顶点为凹角，则开始进行从所述起点的边界像素起，按与现在为止的追踪方向相反的追踪方向来生成或更新直线的处理。

8.如权利要求1～7中任一项所述的图像处理装置，其特征在于，还包括直线选择单元，该直线选择单元从所述直线生成单元所生成的多条直线中选择规定数目的直线，

所述顶点检测单元检测出所述直线选择单元所选择的所述规定数目的直线的交点，并将其作为所述轮郭的顶点。

9.如权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，所述直线选择单元从所述直线生成单元所生成的多条直线中选择线段长度较长的规定数目的直线。