JP2003090715A - 画像データ計測装置及び画像データを用いた対象物体の自由変形を含む任意視点画像作成方法 - Google Patents
画像データ計測装置及び画像データを用いた対象物体の自由変形を含む任意視点画像作成方法Info
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- JP2003090715A JP2003090715A JP2002061078A JP2002061078A JP2003090715A JP 2003090715 A JP2003090715 A JP 2003090715A JP 2002061078 A JP2002061078 A JP 2002061078A JP 2002061078 A JP2002061078 A JP 2002061078A JP 2003090715 A JP2003090715 A JP 2003090715A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】自由に変形及び操作した対象物体を、任意の視
点及び光源下で写実的に再現するための画像データ計測
装置とイメージベースによる描画手法を提供する。 【解決手段】本発明は、撮影の対象物を載置する水平方
向のターンテーブル（１−１）と、ターンテーブル上の
対象物を中心とした垂直半円弧上に設置された複数台の
カメラ（１−２）と、ターンテーブルと同一軸で水平旋
回する、複数光源が設置された半円弧状のアーム（１−
５）と、これら機器を自動制御するコントローラ（１−
６）から成る画像データ計測装置であり、任意視点から
の画像を再現する際に、当該装置で撮影した画像データ
から適切なデータを選択し、補間し描画することを特徴
とする。
点及び光源下で写実的に再現するための画像データ計測
装置とイメージベースによる描画手法を提供する。 【解決手段】本発明は、撮影の対象物を載置する水平方
向のターンテーブル（１−１）と、ターンテーブル上の
対象物を中心とした垂直半円弧上に設置された複数台の
カメラ（１−２）と、ターンテーブルと同一軸で水平旋
回する、複数光源が設置された半円弧状のアーム（１−
５）と、これら機器を自動制御するコントローラ（１−
６）から成る画像データ計測装置であり、任意視点から
の画像を再現する際に、当該装置で撮影した画像データ
から適切なデータを選択し、補間し描画することを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、現存する物体を写
実的にコンピュータ等のディスプレイに表示せしめる、
イメージベーストレンダリング（IBR）やバーチャルリ
アリティー（ＶＲ）技術において、必要な画像データを
得るための画像撮影装置及び該画像データを用いた任意
視点及び任意光源下での画像作成方法に関する。
実的にコンピュータ等のディスプレイに表示せしめる、
イメージベーストレンダリング（IBR）やバーチャルリ
アリティー（ＶＲ）技術において、必要な画像データを
得るための画像撮影装置及び該画像データを用いた任意
視点及び任意光源下での画像作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、取り扱えるデータ量の増加に伴
い、コンピュータグラフィクス（ＣＧ）の技術におい
て、実画像を直接利用するイメージベーストレンダリン
グ（IBR）という手法が注目されている。IBRは、実画像
を使用するため、従来のCG技術では難しかった、微細な
形状や複雑な表面特性を持った対象を、十分な画像デー
タがあれば写実的に表現出来る。
い、コンピュータグラフィクス（ＣＧ）の技術におい
て、実画像を直接利用するイメージベーストレンダリン
グ（IBR）という手法が注目されている。IBRは、実画像
を使用するため、従来のCG技術では難しかった、微細な
形状や複雑な表面特性を持った対象を、十分な画像デー
タがあれば写実的に表現出来る。
【０００３】このようなIBRの例として、文献１（S.E.C
hen et al,SIGGRAPH‘95，p29-38）に開示されているQu
ickTime ＶＲや、文献２（「光線情報による３次元実空
間の効率的記述へ向けた光線空間射影法」苗村他、信学
技報ＩＥ９５−１１９）に開示されている光線空間法、
文献３（Marc Levoy and Pat Hanrahan,“Light Field
Rndering”,SIGGRAPH’96，pp. 31-42）で開示されたLi
ght Field Rnderingと呼ばれる手法等がある。これら
の手法は、対象物体の３次元形状を用いず、膨大な量の
画像データから必要となる画像を取り出し、つなぎ合わ
せることで、新しい視点からの画像を構成する。データ
の記述は、仮想的な平面を仮定し、この平面を通過する
光線をパラメータを用いて定義することで行っている。
hen et al,SIGGRAPH‘95，p29-38）に開示されているQu
ickTime ＶＲや、文献２（「光線情報による３次元実空
間の効率的記述へ向けた光線空間射影法」苗村他、信学
技報ＩＥ９５−１１９）に開示されている光線空間法、
文献３（Marc Levoy and Pat Hanrahan,“Light Field
Rndering”,SIGGRAPH’96，pp. 31-42）で開示されたLi
ght Field Rnderingと呼ばれる手法等がある。これら
の手法は、対象物体の３次元形状を用いず、膨大な量の
画像データから必要となる画像を取り出し、つなぎ合わ
せることで、新しい視点からの画像を構成する。データ
の記述は、仮想的な平面を仮定し、この平面を通過する
光線をパラメータを用いて定義することで行っている。
【０００４】上記IBR手法の欠点として、３次元形状を
用いていないため、画像を撮影していない方向を含む新
たな視点からの画像を合成することが出来ないことや、
対象物体を動かしたり変形したりすることが出来ないこ
となどが挙げられる。そこで、最近では上記IBR手法に
形状情報を加えてこれらの欠点を補う手法が提案されて
おり、例として文献４（Daniel Wood et al, "Surface
Light Fields for 3D Photography", SIGGRAPH’200
0，pp. 287-296）で開示されたSurface Light Field
Rnderingという手法等がある。Surface Light Fiel
d Rnderingでは、物体の３次元形状表面から光線が出
ていると仮定して、この光線をデータとして計測してお
き、合成の際にはこの光線データから必要なデータを抽
出し、画像を構成するものである。
用いていないため、画像を撮影していない方向を含む新
たな視点からの画像を合成することが出来ないことや、
対象物体を動かしたり変形したりすることが出来ないこ
となどが挙げられる。そこで、最近では上記IBR手法に
形状情報を加えてこれらの欠点を補う手法が提案されて
おり、例として文献４（Daniel Wood et al, "Surface
Light Fields for 3D Photography", SIGGRAPH’200
0，pp. 287-296）で開示されたSurface Light Field
Rnderingという手法等がある。Surface Light Fiel
d Rnderingでは、物体の３次元形状表面から光線が出
ていると仮定して、この光線をデータとして計測してお
き、合成の際にはこの光線データから必要なデータを抽
出し、画像を構成するものである。
【０００５】この物体表面の光線データは、視点方向の
２次元（仰角及び俯角）と光源方向の２次元（仰角及び
俯角）を加えた計４次元の双方向反射係数データとして
記述出来るが、実際にこの４次元データを計測すること
は困難であり、これまでの計測対象は例えば文献５（K.
Dana," Re and T exture of Real W orld Surfaces",CV
PR97）において行われているような２次元の平面状の物
体であるか、3次元立体形状の物体に関しては、文献５
（「Eigen-Texuture法：複合現実感のための3次元モデ
ルに基づく見えの圧縮と合成」西野他、信学会論文誌
D−II pp. 1793-1803 1999、10月）において行われた
３次元分の双方向反射係数か、上記文献４で行われた２
次元分の双方向反射係数のみを計測するに留まってい
る。
２次元（仰角及び俯角）と光源方向の２次元（仰角及び
俯角）を加えた計４次元の双方向反射係数データとして
記述出来るが、実際にこの４次元データを計測すること
は困難であり、これまでの計測対象は例えば文献５（K.
Dana," Re and T exture of Real W orld Surfaces",CV
PR97）において行われているような２次元の平面状の物
体であるか、3次元立体形状の物体に関しては、文献５
（「Eigen-Texuture法：複合現実感のための3次元モデ
ルに基づく見えの圧縮と合成」西野他、信学会論文誌
D−II pp. 1793-1803 1999、10月）において行われた
３次元分の双方向反射係数か、上記文献４で行われた２
次元分の双方向反射係数のみを計測するに留まってい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術では３
次元形状の４次元双方向反射係数データを取得し、任意
視点下及び任意光源下において、変形を含む対象物体の
自由な操作を許容するIBR手法による画像合成を実現し
た例はなかった。そこで、本発明は、３次元形状物体の
４次元双方向反射係数データを自動的に取得する装置及
び４次元双方向反射係数データを用いたIBR手法による
写実的な画像合成手法を提案することを課題とする。
次元形状の４次元双方向反射係数データを取得し、任意
視点下及び任意光源下において、変形を含む対象物体の
自由な操作を許容するIBR手法による画像合成を実現し
た例はなかった。そこで、本発明は、３次元形状物体の
４次元双方向反射係数データを自動的に取得する装置及
び４次元双方向反射係数データを用いたIBR手法による
写実的な画像合成手法を提案することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記、３次元形状物体の
４次元双方向反射係数データは、視点方向の２次元分と
光源方向の２次元分の計４次元の組み合わせで表現され
るため、計測する時にも４次元分の自由度が残されてお
り、多くの計測方法が考えられるが、請求項１、２及び
３の発明は、物体の４次元双方向反射係数データを計測
する際に、視点の２自由度をそれぞれ物体の水平方向回
転と、複数のカメラの垂直円弧上設置に分離し、照明の
２自由度をそれぞれ複数の光源の垂直円弧上設置と、こ
の複数光源を設置した円弧を水平に旋回することに分離
して実現した点と、これらの制御をコントローラにより
自動的に行える点を特徴とする計測装置である。
４次元双方向反射係数データは、視点方向の２次元分と
光源方向の２次元分の計４次元の組み合わせで表現され
るため、計測する時にも４次元分の自由度が残されてお
り、多くの計測方法が考えられるが、請求項１、２及び
３の発明は、物体の４次元双方向反射係数データを計測
する際に、視点の２自由度をそれぞれ物体の水平方向回
転と、複数のカメラの垂直円弧上設置に分離し、照明の
２自由度をそれぞれ複数の光源の垂直円弧上設置と、こ
の複数光源を設置した円弧を水平に旋回することに分離
して実現した点と、これらの制御をコントローラにより
自動的に行える点を特徴とする計測装置である。
【０００８】また、請求項４の発明は、このようにして
取得した４次元双方向反射係数データから、任意視点
下、任意光源下において、変形を含む自由な操作を行っ
た対象物体を、IBR手法にて写実的に画像合成を実現す
る手法である。
取得した４次元双方向反射係数データから、任意視点
下、任意光源下において、変形を含む自由な操作を行っ
た対象物体を、IBR手法にて写実的に画像合成を実現す
る手法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。以下の説明では、４次元双方向反
射係数データを計測する手順と、得られた４次元双方向
反射係数データを用いて任意視点画像を作成する手順の
実施形態について開示する。（４次元双方向反射係数デ
ータを計測方法について）図１を用いて、本発明の一実
施形態に係る４次元双方向反射係数データ計測方法の概
略的な処理手順について説明する。
施の形態を説明する。以下の説明では、４次元双方向反
射係数データを計測する手順と、得られた４次元双方向
反射係数データを用いて任意視点画像を作成する手順の
実施形態について開示する。（４次元双方向反射係数デ
ータを計測方法について）図１を用いて、本発明の一実
施形態に係る４次元双方向反射係数データ計測方法の概
略的な処理手順について説明する。
【００１０】まず、撮影用デジタルカメラを半円弧状の
アーム（１−３）に設置する。また、長時間にわたり出
力が安定し、平行光源に近い、ハロゲンランプを光源と
し水平方向に旋回する半円弧状のアーム（１−５）に設
置する。
アーム（１−３）に設置する。また、長時間にわたり出
力が安定し、平行光源に近い、ハロゲンランプを光源と
し水平方向に旋回する半円弧状のアーム（１−５）に設
置する。
【００１１】続いて、ターンテーブル（１−１）上に被
写体となる３次元対象を設置する。計測を開始すると、
複数光源（１−５）のうち、一つの光源がコントローラ
（１−６）により自動点灯し（３−３）、照明された対
象物体をコントローラ（１−６）の自動制御により複数
カメラで同時に撮影する（３−４）。撮影が終了する
と、次の照明が点灯し、同様に自動撮影が行われる。
写体となる３次元対象を設置する。計測を開始すると、
複数光源（１−５）のうち、一つの光源がコントローラ
（１−６）により自動点灯し（３−３）、照明された対
象物体をコントローラ（１−６）の自動制御により複数
カメラで同時に撮影する（３−４）。撮影が終了する
と、次の照明が点灯し、同様に自動撮影が行われる。
【００１２】複数光源それぞれ全ての照明下において一
通り撮影が終了すると、コントローラから制御信号が発
せられ、ターンテーブル（１−１）が自動的に回転し始
め、次の撮影位置まで回転し停止する（３−２）。その
後はループ処理であるステップ（３―３）及び（３−
４）を繰り返す。
通り撮影が終了すると、コントローラから制御信号が発
せられ、ターンテーブル（１−１）が自動的に回転し始
め、次の撮影位置まで回転し停止する（３−２）。その
後はループ処理であるステップ（３―３）及び（３−
４）を繰り返す。
【００１３】ターンテーブル（１−１）が１回転する
と、コントローラから制御信号が発せられ、光源を設置
した円弧状のアームがステッピングモーターにより回転
し、次の照明位置まで自動的に回転し停止する（３−
１）。その後はループ処理であるステップ（３−２）、
（３―３）及び（３―４）を繰り返す。
と、コントローラから制御信号が発せられ、光源を設置
した円弧状のアームがステッピングモーターにより回転
し、次の照明位置まで自動的に回転し停止する（３−
１）。その後はループ処理であるステップ（３−２）、
（３―３）及び（３―４）を繰り返す。
【００１４】光源を設置した円弧状のアームが１回転す
ると、撮影終了となる（３−５）。
ると、撮影終了となる（３−５）。
【００１５】（上記の手法により取得した４次元双方向
反射係数データを用いて、任意視点画像を作成する方法
について）図４を用いて説明する。各画像を取得したと
きの視点方向は物体の水平方向回転と、カメラの垂直円
弧上での位置で表され、これらを視点方向を表現する二
個のインデックスとして利用する。照明方向は該光源を
設置した円弧の水平回転と、光源の垂直円弧上での位置
で表され、これらを光源方向を表現する二個のインデッ
クスとして利用する。視点方向、光源方向ともに、角度
計測の基準となる方向を設定し、「基準方向」とする。
反射係数データを用いて、任意視点画像を作成する方法
について）図４を用いて説明する。各画像を取得したと
きの視点方向は物体の水平方向回転と、カメラの垂直円
弧上での位置で表され、これらを視点方向を表現する二
個のインデックスとして利用する。照明方向は該光源を
設置した円弧の水平回転と、光源の垂直円弧上での位置
で表され、これらを光源方向を表現する二個のインデッ
クスとして利用する。視点方向、光源方向ともに、角度
計測の基準となる方向を設定し、「基準方向」とする。
【００１６】まず、対象物の表面を表す三次元形状デー
タを取得して三角形ポリゴンに分割する。この際、表面
形状データの頂点位置を、上記基準方向に対して固定さ
れた座標系で表現する。
タを取得して三角形ポリゴンに分割する。この際、表面
形状データの頂点位置を、上記基準方向に対して固定さ
れた座標系で表現する。
【００１７】次に、各ポリゴンに対応するテクスチャを
上記取得された画像データから取得する。取得されたテ
クスチャは、ポリゴンを指定するためのインデックス
と、視点方向のインデックス、照明方向のインデックス
を検索キーとして、データベースに保管し、テクスチャ
データベースとする。各ポリゴンにおける視点方向、光
源方向のインデックスは、全て上記基準方向からの角度
で表現する。
上記取得された画像データから取得する。取得されたテ
クスチャは、ポリゴンを指定するためのインデックス
と、視点方向のインデックス、照明方向のインデックス
を検索キーとして、データベースに保管し、テクスチャ
データベースとする。各ポリゴンにおける視点方向、光
源方向のインデックスは、全て上記基準方向からの角度
で表現する。
【００１８】次に、利用者の目的に応じた三次元形状に
対象物体を変形してもらい、これを新たな三次元形状デ
ータとして入力する（４−１）。
対象物体を変形してもらい、これを新たな三次元形状デ
ータとして入力する（４−１）。
【００１９】さらに、利用者によって新たな視点情報を
入力してもらい、この入力データと前述の利用者により
入力せられた変形対象物の三次元形状データとの間で幾
何計算を行ない、各ポリゴンにおける上記基準方向から
の角度のずれを算出し、形状変更後の新たな視点方向と
する。物体に変形が無ければ、視点方向は全ポリゴンに
おいて同一となる（４−２）。
入力してもらい、この入力データと前述の利用者により
入力せられた変形対象物の三次元形状データとの間で幾
何計算を行ない、各ポリゴンにおける上記基準方向から
の角度のずれを算出し、形状変更後の新たな視点方向と
する。物体に変形が無ければ、視点方向は全ポリゴンに
おいて同一となる（４−２）。
【００２０】次に、利用者によって入力された、任意視
点画像における照明方向から、各ポリゴンにおける照明
方向を算出する。照明方向は上記基準方向からの角度で
表現する。物体に変形が無ければ、照明方向は全ポリゴ
ンにおいて同一となる（４−２）。
点画像における照明方向から、各ポリゴンにおける照明
方向を算出する。照明方向は上記基準方向からの角度で
表現する。物体に変形が無ければ、照明方向は全ポリゴ
ンにおいて同一となる（４−２）。
【００２１】次に、上記算出された各ポリゴンにおける
視点方向、照明方向に対応するテクスチャを、上記作成
されたテクスチャデータベースから作成する。視点方向
は二次元の数値で表されるので、全視点方向は平面上の
点で表される。この平面をテクスチャデータベースに存
在する視点方向を頂点とする三角形の領域に分割し、指
定された視点方向を囲む三角形を得る。この三個の頂点
に対応する視点方向を、サンプル視点方向として利用す
る。同様に三個の照明方向を算出し、サンプル照明方向
として利用する。サンプル視点方向、サンプル照明方向
のこれらの組み合わせから合計九個のテクスチャをテク
スチャデータベースから取り出す（４−３）。取り出さ
れた九個のテクスチャを、サンプル視点方向からの距離
及びサンプル視点方向からの距離で重み付け平均するこ
とで、指定された視点方向、照明方向に対応するテクス
チャ生成する（４−４）。
視点方向、照明方向に対応するテクスチャを、上記作成
されたテクスチャデータベースから作成する。視点方向
は二次元の数値で表されるので、全視点方向は平面上の
点で表される。この平面をテクスチャデータベースに存
在する視点方向を頂点とする三角形の領域に分割し、指
定された視点方向を囲む三角形を得る。この三個の頂点
に対応する視点方向を、サンプル視点方向として利用す
る。同様に三個の照明方向を算出し、サンプル照明方向
として利用する。サンプル視点方向、サンプル照明方向
のこれらの組み合わせから合計九個のテクスチャをテク
スチャデータベースから取り出す（４−３）。取り出さ
れた九個のテクスチャを、サンプル視点方向からの距離
及びサンプル視点方向からの距離で重み付け平均するこ
とで、指定された視点方向、照明方向に対応するテクス
チャ生成する（４−４）。
【００２２】次に、任意視点画像における対象物の表面
形状データにマッピングして描画することで、任意視点
画像を生成する（４−５）。
形状データにマッピングして描画することで、任意視点
画像を生成する（４−５）。
【００２３】「実施形態の効果」本装置は、上述したよ
うに４次元の画像データを計測するための４自由度が独
立に設定されているため、実際には上記の処理ステップ
の順序に影響されずにデータを計測することが可能であ
るが、図３の実施形態による処理ステップでは、光源円
弧アームの回転や、ターンテーブルの回転など時間のか
かる処理を外側のループに配置することで、短時間に４
次元データを過不足なく撮影することが出来る。
うに４次元の画像データを計測するための４自由度が独
立に設定されているため、実際には上記の処理ステップ
の順序に影響されずにデータを計測することが可能であ
るが、図３の実施形態による処理ステップでは、光源円
弧アームの回転や、ターンテーブルの回転など時間のか
かる処理を外側のループに配置することで、短時間に４
次元データを過不足なく撮影することが出来る。
【００２４】また、平行光源に近く出力の安定したハロ
ゲンランプを使用しているため、画質に与える複数光源
の固体差による影響が少なく、高品質な画像データを計
測できる。
ゲンランプを使用しているため、画質に与える複数光源
の固体差による影響が少なく、高品質な画像データを計
測できる。
【００２５】「他の実施形態」図３の実施形態では、ル
ープ処理が外側から順に、光源円弧アームの回転、ター
ンテーブルの回転、光源の点灯となっていたが、他の実
施形態では、撮影プロセスにおける処理ループの順番は
任意で良い。
ープ処理が外側から順に、光源円弧アームの回転、ター
ンテーブルの回転、光源の点灯となっていたが、他の実
施形態では、撮影プロセスにおける処理ループの順番は
任意で良い。
【００２６】図１の実施形態では、照明を固定する円弧
状アームはカメラ円弧の外側であったが、図５のように
照明用円弧状アームはカメラ円弧の内側でも良い。ま
た、照明用円弧状アームを回転させる代わりに球状のド
ーム上に光源を複数台設置しても良い。
状アームはカメラ円弧の外側であったが、図５のように
照明用円弧状アームはカメラ円弧の内側でも良い。ま
た、照明用円弧状アームを回転させる代わりに球状のド
ーム上に光源を複数台設置しても良い。
【００２７】図１の実施形態では、撮影機器はデジタル
カメラであったが、デジタルカメラの代わりにCCDカメ
ラやビデオカメラでも良い。また、ビデオカメラの場合
にはシャッターなどを制御する必要が無いため、計測開
始から終了までビデオ撮影し続けるだけで良い。
カメラであったが、デジタルカメラの代わりにCCDカメ
ラやビデオカメラでも良い。また、ビデオカメラの場合
にはシャッターなどを制御する必要が無いため、計測開
始から終了までビデオ撮影し続けるだけで良い。
【００２８】図１の実施形態では、光源として、ハロゲ
ンランプを用いたが、ストロボ光、タングステン光、蛍
光灯、フラットランプなどでも良い。
ンランプを用いたが、ストロボ光、タングステン光、蛍
光灯、フラットランプなどでも良い。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、４次元双方向反射係数データを撮影する際の計測対
象物体の動きが水平方向のみに限定されるため、計測の
際には対象物体を特に固定する必要が無く、ただターン
テーブル上に置くだけと簡単に撮影可能であり、全ての
カメラが固定されているためカメラに固有なキャリブレ
ーションなどの複雑な処理が１度で済む他、全てコント
ローラにより制御されているため、自動的に必要な画像
データを過不足なく計測することができる。
ば、４次元双方向反射係数データを撮影する際の計測対
象物体の動きが水平方向のみに限定されるため、計測の
際には対象物体を特に固定する必要が無く、ただターン
テーブル上に置くだけと簡単に撮影可能であり、全ての
カメラが固定されているためカメラに固有なキャリブレ
ーションなどの複雑な処理が１度で済む他、全てコント
ローラにより制御されているため、自動的に必要な画像
データを過不足なく計測することができる。
【００３０】また、４次元双方向反射係数データを用い
た、IBRに基づく画像生成手法により、これまで再現が
難しかった対象物体を写実的に合成することが出来る。
た、IBRに基づく画像生成手法により、これまで再現が
難しかった対象物体を写実的に合成することが出来る。
【図１】本発明による第１実施例としての画像データ計
測装置の構成を側面から見た図である。
測装置の構成を側面から見た図である。
【図２】本発明による第１実施例としての画像データ計
測装置の構成を上部から見た図である。
測装置の構成を上部から見た図である。
【図３】本発明に係る画像データの自動計測方法の一実
施形態を説明するフローチャートである。
施形態を説明するフローチャートである。
【図４】本発明に係る任意視点画像を描画する方法の一
実施形態を説明するフローチャートである。
実施形態を説明するフローチャートである。
【図５】本発明による第２実施例としての画像データ計
測装置の構成を側面から見た図である。
測装置の構成を側面から見た図である。
１−１ ターンテーブル １−２カメラ １−３ カメ
ラ固定アーム １−４ 光源 １−５ 光源固定アーム １−６ コン
トローラー １−７ターンテーブル用モーター １−８ 光源アーム
回転用モーター ２−１ ターンテーブル ２−２ カメラ ２−３ カ
メラ固定アーム ２−４ 光源 ２−５ 光源固定アーム ５−１ ターンテーブル ５−２ カメラ ５−３ カ
メラ固定アーム ５−４ 光源 ５−５ 光源固定アーム ５−６ コン
トローラー ５−７ 光源アーム回転用モーター ５−８ ターンテ
ーブル用モーター
ラ固定アーム １−４ 光源 １−５ 光源固定アーム １−６ コン
トローラー １−７ターンテーブル用モーター １−８ 光源アーム
回転用モーター ２−１ ターンテーブル ２−２ カメラ ２−３ カ
メラ固定アーム ２−４ 光源 ２−５ 光源固定アーム ５−１ ターンテーブル ５−２ カメラ ５−３ カ
メラ固定アーム ５−４ 光源 ５−５ 光源固定アーム ５−６ コン
トローラー ５−７ 光源アーム回転用モーター ５−８ ターンテ
ーブル用モーター
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フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F065 AA53 BB05 FF04 GG02 GG13
HH14 JJ05 PP13 QQ24 QQ31
QQ42
5B050 BA06 BA07 BA09 BA10 EA19
EA28
5B057 AA20 BA02 BA19 CA13 CA16
CB13 CB16 CC01 CE08 DB03
DC09
5B080 AA14 BA02 FA08 GA22
Claims (5)
- 【請求項１】撮影の対象物を載置する水平方向のターン
テーブル（１−１）と、ターンテーブル（１−１）上の
対象物を撮影する複数台のカメラ（１−２）と、該複数
カメラを固定する、上記対象物を地面に垂直な円の中心
とする半円弧状のアーム（１−３）と、上記対象物を照
明する複数光源（１−４）と、該複数光源を固定する、
上記対象物を地面に垂直な円の中心とし、ターンテーブ
ルと同一の回転軸でモーターにより水平方向に旋回する
半円弧状のアーム（１−５）と、ターンテーブル（１−
１）及び光源固定用の半円弧状のアーム（１−５）の回
転動作を制御するコントローラ（１−６）と、複数カメ
ラ（１−２）及び複数光源（１−４）の動作を制御する
コントローラ（１−６）と、複数カメラ（１−２）によ
り撮影された画像データの保存を行うコントローラ（１
−６）とを有し、対象物を視点及び光源に関する複数の
条件下において自動的に撮影することを特徴とする画像
データ計測装置。 - 【請求項２】光源が半円弧アーム（１−５）上で、コン
トローラ（１−６）の制御により、任意に上下可動な、
請求項１の装置。 - 【請求項３】半円弧アーム（１−５）が、コントローラ
（１−６）の制御により、半円弧アーム（１−５）の円
周に沿って任意に回転する、請求項１の装置。 - 【請求項４】請求項１、２または３項記載の画像データ
計測装置により作成された画像データを用いて、対象物
の表面形状の三角形ポリゴンデータと、上記取得された
ポリゴンの位置と照明位置と視点位置とで指定可能なテ
クスチャデータベースを作成する方法で、前記画像デー
タから対象物の表面形状データを作成し三角形ポリゴン
に分割するステップと、上記取得された各ポリゴンに対
応するテクスチャを前記画像データから取得するステッ
プと、上記取得されたテクスチャをポリゴンインデック
スと照明位置と視点位置のインデックスとで指定可能な
データベースに格納するステップとを有することを特徴
とする表面形状データ及びテクスチャデータベース作成
方法。 - 【請求項５】請求項４により作成された表面形状データ
及びテクスチャデータベースを用いて、任意の光源下に
おいて任意の視点から見た対象物体の任意視点画像を作
成する方法であって、対象物に対する視点、光源、変形
を指定し、各ポリゴンに対応するテクスチャの照明位置
及び視点位置のインデックスを算出するステップと、算
出されたインデックスに対応するテクスチャを前記テク
スチャデータベースの複数のテクスチャを補間して作成
するステップと、前記作成されたテクスチャをポリゴン
にマッピングすることによって描画を行うステップとを
有することを特徴とする任意視点画像作成方法。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008029254A2 (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | Crea Solution S.R.L. | Method and machine for digitally cataloguing articles |
| US7643033B2 (en) | 2004-07-20 | 2010-01-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multi-dimensional texture mapping apparatus, method and program |
| GB2471071A (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-22 | Michael John Chantler | System for producing virtual or digital interactive material swatches. |
| WO2011027534A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | パナソニック株式会社 | 画像生成システム、画像生成方法、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラムを記録した記録媒体 |
| KR101096790B1 (ko) * | 2009-08-12 | 2011-12-21 | 주식회사 생명과기술 | 멀티 채널 카메라를 이용한 농산물 부피 측정장치 |
| JP2014032114A (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 質感計測装置 |
| WO2014062931A2 (en) | 2012-10-18 | 2014-04-24 | Amazon Technologies, Inc. | Automated optical dimensioning and imaging |
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10115513A (ja) * | 1996-08-23 | 1998-05-06 | Aisin Seiki Co Ltd | 表面形状の計測描画装置 |
| JP2001197521A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-07-19 | Toppan Printing Co Ltd | 撮像装置、撮像方法及び撮像条件に係るデータを記録した記録媒体 |
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-
2002
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10115513A (ja) * | 1996-08-23 | 1998-05-06 | Aisin Seiki Co Ltd | 表面形状の計測描画装置 |
| JP2001197521A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-07-19 | Toppan Printing Co Ltd | 撮像装置、撮像方法及び撮像条件に係るデータを記録した記録媒体 |
| WO2001081859A1 (en) * | 2000-04-25 | 2001-11-01 | Inspeck Inc. | Combined stereovision, color 3d digitizing and motion capture system |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7643033B2 (en) | 2004-07-20 | 2010-01-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multi-dimensional texture mapping apparatus, method and program |
| WO2008029254A2 (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | Crea Solution S.R.L. | Method and machine for digitally cataloguing articles |
| WO2008029254A3 (en) * | 2006-09-05 | 2008-05-29 | Crea Solution S R L | Method and machine for digitally cataloguing articles |
| GB2471071A (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-22 | Michael John Chantler | System for producing virtual or digital interactive material swatches. |
| KR101096790B1 (ko) * | 2009-08-12 | 2011-12-21 | 주식회사 생명과기술 | 멀티 채널 카메라를 이용한 농산물 부피 측정장치 |
| WO2011027534A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | パナソニック株式会社 | 画像生成システム、画像生成方法、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラムを記録した記録媒体 |
| JP4746717B2 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-08-10 | パナソニック株式会社 | 画像生成システム、画像生成方法、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラムを記録した記録媒体 |
| CN102301399A (zh) * | 2009-09-04 | 2011-12-28 | 松下电器产业株式会社 | 图像生成***、图像生成方法、计算机程序及其记录介质 |
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| JP2014032114A (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 質感計測装置 |
| WO2014062931A2 (en) | 2012-10-18 | 2014-04-24 | Amazon Technologies, Inc. | Automated optical dimensioning and imaging |
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