[发明专利]用于计算特征点的三维位置的装置和方法

说明书

本申请要求于2011年11月25日在韩国知识产权局提交的第10-2011-0124422号韩国专利申请的优先权权益，该申请的公开通过引用包含于此。

技术领域

示例实施例涉及一种用于计算特征点的三维（3D）位置的装置和方法，并且更具体地讲，涉及一种用于检测空间中的特征点并计算每个特征点的3D坐标的装置和方法。

背景技术

目前，除了图像拍摄装置拍摄邻近的风景或人物的简单功能之外，可使用照相机来容易地输入与照相机的周围环境相关的各种信息。

例如，智能电话的照相机可被用于识别条形码或快速响应（QR）码。与视频游戏交互的照相机可感测人的动作。

在三维（3D）显示器、安全照相机等中可识别追踪对象的位置或动作的功能。因此，这些领域可利用使用照相机识别并追踪对象或特征点（例如，人眼的位置）的功能。

例如，可提出自动立体3D显示器和多视点显示器作为当前广泛商业化和经售的立体3D显示器的后续技术。在自动立体3D显示器和多视点显示器中，重点可能在于产生适于人的左眼和右眼的位置的左眼图像和右眼图像。因此，期望一种准确且快速计算人眼的位置的方法。

发明内容

可通过提供一种用于计算空间坐标的装置来实现前述和/或其它方面，所述装置可包括：特征点提取器，从输入图像中提取多个特征点；方向矢量计算器，计算与所述多个特征点相关的方向矢量；和空间坐标计算器，基于所述输入图像内的所述多个特征点之间的距离和所述方向矢量来计算所述多个特征点中的每个特征点的空间坐标。

所述用于计算空间坐标的装置还可以包括图像产生器，所述图像产生器是通过拍摄对象来产生所述输入图像的单个照相机模块。

所述特征点提取器可从所述输入图像中提取与人的眼睛对应的多个特征点。

所述方向矢量计算器可通过将人脸掩模应用于所述输入图像来计算与包括在所述输入图像中的人脸的正面方向对应的方向矢量。

所述多个特征点之间的距离可为基于用户设置校正后的值。

可通过提供一种用于计算空间坐标的装置来实现前述和/或其它方面，所述装置包括：图像产生装置，通过拍摄人的脸来产生输入图像；特征点提取器，从所述输入图像中提取与人的左眼对应的第一特征点和与人的右眼对应的第二特征点；和空间坐标计算器，利用与所述人的左眼和所述人的右眼之间的距离相关的距离信息来计算所述第一特征点和所述第二特征点中的每个的3D空间坐标。

所述图像产生装置可为通过拍摄人的脸来产生输入图像的单个照相机模块。

所述用于计算空间坐标的装置还可以包括方向矢量计算器，所述方向矢量计算器通过分析所述输入图像来计算与所述人的脸的正面方向对应的方向矢量。所述空间坐标计算器可利用所述距离信息和所述方向矢量来计算所述第一特征点和所述第二特征点的3D空间坐标。

所述方向矢量计算器可通过将人脸掩模模型应用于所述输入图像来计算所述方向矢量。

所述空间坐标计算器可基于所述输入图像内的所述第一特征点和所述第二特征点中的每个的像素索引来计算从所述图像产生装置到所述第一特征点和所述第二特征点中的每个的方向，并可使用计算的方向来计算所述第一特征点和所述第二特征点中的每个的3D空间坐标。

可通过提供一种计算空间坐标的方法来实现上述和/或其它方面，所述方法可包括：从输入图像提取多个特征点；计算与所述多个特征点相关的方向矢量；和基于所述输入图像内的所述多个特征点之间的距离和所述方向矢量来计算所述多个特征点中的每个特征点的空间坐标。

可通过提供一种计算空间坐标的方法来实现上述和/或其它方面，所述方法可包括：通过单个照相机模块拍摄人的脸来产生输入图像；从所述输入图像中提取与人的左眼对应的第一特征点和与人的右眼对应的第二特征点；和利用与所述人的左眼和所述人的右眼之间的距离相关的距离信息来计算所述第一特征点和所述第二特征点中的每个的3D空间坐标。

根据示例实施例，可仅使用单个照相机来计算具有变化的空间坐标的特征点的3D位置，因此能够节省用于追踪眼睛的位置等的照相机装置资源。

根据示例实施例，在原料价格或设计方面，能能够追踪人的眼睛以应用于3D显示器等，并且校正可对每个用户有所反映。因此，示例实施例可适于用户专用的3D显示器或游戏播放器等。

本发明的另外方面将在下面的描述中部分地阐明，并且从描述中部分是清楚的，或者通过本发明的实施可以被理解。

附图说明

从下面结合附图对实施例进行的描述中，这些和/或其它方面将变得清楚并更易于被理解，在附图中：