[发明专利]用于玩具识别的系统和方法

说明书

一种计算机实现的方法包括：接收并处理真实世界玩具建造模型的至少一捕获图像，以从多个已知的真实世界玩具建造元件的数字表示将至少一捕获图像中的至少第一真实世界玩具建造元件至少初步地识别为第一已知的真实世界玩具建造元件，每个数字表示包括连接性信息，其指示对应的真实世界玩具建造元件如何可拆卸地连接到其他真实世界玩具建造元件；检测所识别第一真实世界玩具建造元件附近图像中至少第二真实世界玩具建造元件的图像数据；从多个已知的真实世界玩具建造元件的数字表示将第二真实世界玩具建造元件识别为第二已知的真实世界玩具建造元件；识别第二真实世界玩具建造元件至少部分地基于与第一和第二已知的玩具建造元件相关联的连接性信息。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术对实体玩具(toys-to-life)的应用，更特别地，涉及使用模块化、可相互互连的玩具建造元件的玩具建造模型的识别的系统和方法。

背景技术

已经进行了将物理对象的虚拟表示集成到虚拟游戏中的不同尝试。然而，仍然缺失的是，激发用户的互动参与，特别是通过儿童游戏来激发不同技能的发展的物理世界和虚拟游戏之间的紧密联系。因此，需要一种新的交互式游戏方法。

大多数玩具增强型计算机游戏或所谓的实体玩具系统目前涉及这样的系统，其中玩具必须具有物理部件，该物理部件配置为经由某种形式的无线通信(如RFID，NFC等)与特殊读取器通信。这样的系统的示例例如在US 2012/0295703、EP 2749327和US 2014/256430中公开。通常希望提供这样的游戏系统，其不要求玩具包括能够与读取器设备通信的元件，以便能够识别玩具元件，并创建其虚拟数字表示并将其与附加的数字数据相关联。

WO2011/017393描述了一种使用计算机视觉来检测特定背景上的玩具建造模型的系统。为此，组装好的模型放在特殊的背景板上，其上印有特定的图案。在一些系统中，图像获取装置甚至可能需要相对于玩具元件组件对准到特定角度以进行识别。此外，该现有技术方法限于平面的、平行于背景平面的模型的构造。因此，通常希望增加这种方法的鲁棒性，特别是增加识别构成玩具建造模型的单独的玩具建造元件的识别性能，甚至对于任意3D模型的识别性能。例如，对于要创建尽可能对应于真实世界3D玩具建造模型的虚拟玩具建造模型的应用，期望足够准确地识别各个元件。

在检测3D玩具建造模型中的各个玩具建造元件时的一个特别的困难与以下事实有关：各个元件可能并不总是完全可见，或者不能从所有侧面可见，因为它们连接到模型的其他元件，其他元件可能至少部分地隐藏玩具建造元件。

发明内容

根据本文公开的一个方面，一种计算机实现的方法，其用于识别组装以形成真实世界建造模型的建造系统的多个真实世界建造元件，特别是组装以形成真实世界玩具建造模型的玩具建造系统的真实玩具建造元件，每个真实世界建造元件包括联接构件，用于将所述真实世界建造元件与所述建造系统的一个或多个其他真实世界建造元件可拆卸地连接，从而形成所述真实世界建造模型；其中所述方法包括：

-接收所述真实世界建造模型的至少一个捕获图像；

-处理所述至少一个捕获图像，以便从所述建造系统的多个已知的真实世界建造元件的存储的数字表示将所述至少一个捕获图像中的至少第一真实世界建造元件识别为第一已知的真实世界建造元件，每个数字表示包括连接性信息，所述连接性信息指示对应的真实世界建造元件如何可拆卸地连接到所述建造系统的其他真实世界建造元件；

-检测所识别的第一真实世界建造元件附近的图像中的至少第二真实世界建造元件的图像数据；

-从所述建造系统的所述多个已知的真实世界建造元件的所述存储的数字表示将所述第二真实世界建造元件识别为第二已知的真实世界建造元件；其中识别所述第二真实世界建造元件至少部分地基于与所述第一和第二已知的建造元件相关联的连接性信息。