説明

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

【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。

【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】

【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】

【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】

【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】

【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

【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】

(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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−185161(P2012−185161A)
【公開日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−45905(P2012−45905)
【出願日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【出願人】(512053222)
【Fターム(参考)】