JP2003216933A - データ処理装置、記録媒体およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の部分形状計測データに基づき三次元形
状モデルを生成する際に、新たな部分形状計測データの
取得に有益な情報を提供できるデータ処理技術を提供す
る。 【解決手段】 視点Ｐ１〜Ｐ３から撮影された被写体の
シルエット画像に基づき生成された三次元形状モデルＭ
Ｂの各頂点に、シルエット画像との適合度を表す寄与ポ
イントを付加する。つまり、各視点から撮影され取得さ
れたシルエット画像の輪郭に表れる点Ｍ２、Ｍ４、Ｍ
６、Ｍ８およびＭ10には、寄与ポイントを与え、その他
の点には、寄与ポイントを与えないようにする。そし
て、シルエット画像を新たに撮影する際には、被写体の
プレビュー画像とともに、三次元形状モデルＭＢの寄与
ポイントを視覚化した画像を表示する。この画像情報を
ユーザが視認することで、以前に取得したシルエット画
像と異なる視点Ｐｍから新たなシルエット画像を取得で
き、三次元形状モデルＭＢを効率良く生成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計測対象物の部分
形状に対応する複数の部分形状計測データを基礎とした
三次元形状データに対してデータ処理が可能なデータ処
理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】対象物の部分的な形状を計測する計測装
置を用い、異なる視点から計測された複数の三次元形状
データや二次元形状データに基づき、形状合成処理を行
って三次元形状モデルを生成するデータ処理技術があ
る。例えば、複数視点の二次元画像から生成したシルエ
ット群から三角ベジェパッチによって三次元形状モデル
を生成するモデリング技術が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
モデリング技術では、対象物に対して異なる視点から順
次に取得した多数のシルエット画像が必要となるが、無
秩序に多数の視点からシルエット画像を取得するのは効
率的でない。この場合、少ないシルエット画像から三次
元形状モデルを形成するには、次の新たなシルエット画
像を取得するのに適した視点に導く有益な指標があると
便利である。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、複数の部分形状計測データに基づき三次元形状
モデルを生成する際に、新たな部分形状計測データの取
得に有益な情報を提供できるデータ処理技術を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明は、計測対象物の部分形状に対応す
る複数の部分形状計測データを基礎として形状合成処理
により生成された三次元形状データに対してデータ処理
が可能なデータ処理装置であって、(a)前記複数の部分
形状計測データそれぞれで表現される各部分形状と、前
記三次元形状データで表現される三次元形状モデルとの
適合度合いを表す数値情報を、前記三次元形状データを
構成する各要素に付与する付与手段と、(b)前記各要素
に前記適合度合いを反映させた前記三次元形状モデルを
可視的に表す表示用データを生成する生成手段とを備え
る。

【０００６】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係るデータ処理装置において、(c)画像表示が可能な
表示手段と、(d)前記複数の部分形状計測データを出力
可能な計測装置から、前記計測対象物の画像データを受
信する受信手段と、(e)前記計測対象物の画像データに
基づく画像に、前記表示用データに基づく画像を重ね合
わせて前記表示手段に表示する表示制御手段とをさらに
備える。

【０００７】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２の発明に係るデータ処理装置において、前記数
値情報は、前記各部分形状それぞれについて前記適合度
合いが積算される数値の情報である。

【０００８】また、請求項４の発明は、コンピュータ読
取り可能な記録媒体であって、データ処理装置に内蔵さ
れたコンピュータにインストールされることにより、当
該データ処理装置を請求項１ないし請求項３のいずれか
の発明に係るデータ処理装置として機能させるためのプ
ログラムを記録している。

【０００９】また、請求項５の発明は、プログラムであ
って、データ処理装置に内蔵されたコンピュータにおい
て実行されることにより、当該データ処理装置を請求項
１ないし請求項３のいずれかの発明に係るデータ処理装
置として機能させる。

【００１０】

【発明の実施の形態】＜三次元データ処理システムの構
成＞図１は、本発明の実施形態に係るデータ処理装置３
を利用する三次元データ処理システム１の要部構成を示
す図である。

【００１１】三次元データ処理システム１は、計測対象
物である被写体ＳＢを撮影する撮影装置２と、撮影装置
２で取得した画像データを処理するデータ処理装置３と
を備えている。

【００１２】撮影装置２は、例えばデジタルカメラを利
用した装置で、三次元物体である被写体ＳＢの２次元カ
ラー画像を取得可能な装置である。この撮影装置２は、
被写体撮影用カメラ２ａと、被写体撮影用カメラ２ａの
上部に設けられる可動式カメラ２ｂとを備えている。

【００１３】被写体ＳＢが配置される空間内において、
被写体ＳＢの近傍には、撮影装置２の校正用の立体チャ
ートＴＣが配置されている。立体チャートＴＣは、略角
錐状の本体の各側面にチャートパターンＣＰが施された
立体物であり、チャート支持具から吊り下げられてい
る。好ましくは、立体チャートＴＣは被写体ＳＢの上方
に吊り下げられる。

【００１４】データ処理装置３は、例えばパーソナルコ
ンピュータとして構成されており、箱状の形状を有する
処理部３０と、操作部３１と、表示部３２とを有してい
る。

【００１５】処理部３０の前面には、光ディスク９を挿
入するドライブ３０１が設けられている。

【００１６】操作部３１は、マウス３１１とキーボード
３１２とを有しており、ユーザからのデータ処理装置３
に対する入力操作を受付ける。

【００１７】表示部３２は、例えばＣＲＴで構成され、
画像表示が可能な表示手段として機能する。

【００１８】図２は、三次元データ処理システム１の機
能ブロックを示す図である。

【００１９】撮影装置２は、光学ユニット２１を介して
被写体ＳＢを撮像する撮像部２２と、撮像部２３を有す
る可動式カメラ２ｂに連結する駆動部２４と、これら各
部と電気的に接続する制御部２５とを備えている。ま
た、撮像装置２は、データ処理装置３と通信するための
通信Ｉ／Ｆ２６を備えている。

【００２０】光学ユニット２１は、レンズ群とこれらの
レンズ群の配置を変更する駆動部とを有し、フォーカス
やズームを行って被写体ＳＢの光学像を撮像部２２に結
像させる。

【００２１】撮像部２２、２３は、例えばＣＣＤなどの
撮像素子を有して構成されている。そして、撮影素子で
被写体ＳＢのアナログ画像信号を取得した後、Ａ／Ｄ変
換を行ってデジタル信号の画像データを生成する。

【００２２】駆動部２４は、例えばモータなどのアクチ
ュエータを有しており、可動式カメラ２ｂの撮影方向を
変更できる。この駆動部２４による可動式カメラ２ｂの
姿勢制御によって、立体チャートＴＣの追尾が可能とな
る。これにより、可動式カメラ２ｂは、立体チャートＴ
Ｃ上のパターンに含まれる複数の単位図形を撮影するこ
とで、立体チャートＴＣと可動式カメラ２ｂとの相対的
な位置・姿勢関係を特定する。すなわち立体チャートＴ
Ｃに対して相対的に固定された絶対座標系における、被
写体撮影用カメラ２ａの位置および姿勢を検出する位置
・姿勢センサとして機能することとなる。

【００２３】制御部２５は、ＣＰＵ２５１およびメモリ
２５２を有しており、撮像装置２の動作を統括制御する
部位である。この制御部２５では、被写体撮影カメラ２
ａの撮像部２２で撮像した画像と、立体チャートＴＣを
追尾する可動式カメラ２ｂの撮像部２３で撮像した画像
との解析処理が行われ、被写体撮影用カメラ２ａの撮影
位置データおよび撮影姿勢データが算出される。そし
て、算出された撮影位置データおよび撮影姿勢データ
が、被写体ＳＢのカラー画像データと一組になってメモ
リ２５２に記録される。また、メモリ２５２には、光学
ユニット２１の光学ユニット制御データなどの撮影装置
２の内部パラメータも記録される。この内部パラメータ
には、被写体撮影用カメラ１０ａに関する焦点距離や光
軸中心の情報、またフォーカス、ズームなどの制御情報
が含まれる。

【００２４】通信Ｉ／Ｆ２６は、例えばＩｒＤＡ(Infra
red Data Association)規格による赤外線通信などを利
用して、データ処理装置３とデータ伝送するためのイン
ターフェースである。この通信Ｉ／Ｆ２６により、撮像
部２２で撮像された被写体ＳＢの画像データと、制御部
２５で解析された撮影位置データおよび撮影姿勢データ
と、撮影装置２の内部パラメータとがデータ処理装置３
に伝送できることとなる。なお、以下では、撮影装置２
の内部パラメータ、撮影位置データおよび撮影姿勢デー
タを総称して環境データと呼ぶことにする。

【００２５】データ処理装置３の処理部３０は、上記の
操作部３１および表示部３２に接続する入出力Ｉ／Ｆ３
３と、入出力Ｉ／Ｆ３３に電気的に接続する制御部３４
とを備えている。また、処理部３０は、制御部３４に電
気的に接続する記憶部３５と、入出力Ｉ／Ｆ３６と、通
信Ｉ／Ｆ３７とを備えている。

【００２６】入出力Ｉ／Ｆ３３は、操作部３１および表
示部３２と制御部３４との間でデータの送受をコントロ
ールするためのインターフェースである。

【００２７】記憶部３５は、例えばハードディスクとし
て構成されており、データ処理プログラムＤＰを格納す
る。

【００２８】入出力Ｉ／Ｆ３６は、ドライブ３０１を介
して、記録媒体である光ディスク９に対するデータの入
出力を行うためのインターフェースである。

【００２９】通信Ｉ／Ｆ３７は、撮影装置２の通信Ｉ／
Ｆ２６に対応する部位で、撮影装置２とデータ伝送する
ためのインターフェースである。

【００３０】制御部３４は、ＣＰＵ３４１およびメモリ
３４２を有しており、データ処理装置３の動作を統括制
御する部位である。この制御部３４でデータ処理プログ
ラムＤＰが実行されることにより、後述のように寄与ポ
イントが付与された三次元形状モデルの表示を行うこと
ができる。

【００３１】制御部３４のメモリ３４２には、光ディス
ク９に記録されているデータ処理プログラムＤＰなどの
プログラムデータを入出力Ｉ／Ｆ３６を介して格納する
ことができる。これにより、この格納したプログラムを
データ処理装置３の動作に反映できる。

【００３２】＜データ処理装置３の動作＞以下では、上
述の構成を有するデータ処理装置３の動作を説明する
が、まず、データ処理装置３で三次元形状モデルを生成
するための基礎データとなる二次元画像データの取得方
法を説明する。

【００３３】図３は、撮影装置２によって画像データの
取得する様子を説明するための図である。本図は、被写
体ＳＢを上方から見た場合の概念図である。

【００３４】被写体のカラー画像データについては、例
えば３つの視点Ｐ１〜Ｐ３に撮影装置２を移動させ、被
写体ＳＢを様々な角度から撮影することで取得する。こ
の撮影では、撮影装置２で撮影可能な画像範囲Ｇｔに被
写体ＳＢのシルエット領域Ｇｓが入るように撮影する。
なお、図３の例では、説明の便宜上、３つの視点を挙げ
ているが、実際にはもっと多数の視点から被写体ＳＢを
撮影することとなる。

【００３５】そして、取得した被写体の二次元画像デー
タは、上述した環境データとともに、撮影装置２内のメ
モリ２５２に格納される。

【００３６】以上のように画像データが取得されると、
次にデータ処理装置３の記憶部３５に格納されるデータ
処理プログラムＤＰを起動し、以下で説明するデータ処
理装置３の動作を行う。

【００３７】図４は、データ処理装置３の基本的な動作
を説明するフローチャートである。本動作は、データ処
理装置の制御部３４で実行される。

【００３８】ステップＳ１では、被写体ＳＢを多視点か
ら撮影した画像データを、撮影装置２から受信する。こ
こでは、撮影装置２のメモリ２５２内に格納される二次
元画像データと環境データとが、通信Ｉ／Ｆ２６を介し
てデータ処理装置３に転送されることとなる。

【００３９】ステップＳ２では、ステップＳ１で受信し
た画像データから、被写体ＳＢの領域を抽出したシルエ
ット画像を生成する。このシルエット画像は、物体表面
と背景との色差に基づき被写体ＳＢの輪郭を抽出した
後、例えば輪郭の内部を「１」に、輪郭の外部を「０」
にする二値化された画像データとして作成される。すな
わち、シルエット画像は、ある視点(撮影位置)から見た
被写体ＳＢのシルエット、つまり視点を中心とした被写
体ＳＢの二次元空間への投影画像となり、被写体ＳＢの
部分形状に相当する輪郭を表す部分形状計測データとな
る。このシルエット画像を生成する際には、画像取得時
の撮影装置２の撮影位置データと撮影姿勢データとに基
づき透視変換行列Ｐを演算して、シルエット画像ととも
にメモリ３４２に記録する。

【００４０】ステップＳ３では、例えばShape From Shi
lhouette(ＳＦＳ)法、特にVolume Intersection法を利
用して、被写体ＳＢに関する多数のシルエット画像に基
づき、形状合成処理によって三次元形状モデルＭＢを生
成する。

【００４１】このVolume Intersection法では、仮想３
次元空間中に多数のボクセルと呼ばれる立方体形状を配
置する。そして、各視点（撮影点）と、当該視点からの
撮影により取得されたシルエット画像の輪郭（外周部）
を結ぶ錐体状の領域外のボクセルを削除する。そして、
各錐体状の領域内の共通部分に存在するボクセルを連結
することにより被写体ＳＢの形状データが生成される。
つまり、Volume Intersection法により求められる被写
体ＳＢの形状データは、多数の立方格子の集合体として
仮想空間上に配置される。

【００４２】なお、このVolume Intersection法では、
シルエット画像に基づき、ボクセルを削除することによ
り三次元形状を形成するが、シルエット画像に表れない
箇所では削り残りが生じて実際の被写体ＳＢより形状が
膨らむ場合があり、形成された三次元形状と被写体ＳＢ
とが適合しない部分が生じる可能性がある。

【００４３】Volume Intersection法により多数のボク
セルで表現される対象物の三次元形状が形成されると、
次に、その形状データからポリゴンメッシュ形式の曲面
データで構成される三次元形状モデルを生成する。この
三次元形状モデル生成の際には、データの補間やスムー
ジング処理などの各種の処理を行うため、ステップＳ２
で生成されたシルエット画像と、三次元形状モデルとの
整合が図れない部分、つまり完全に適合しない部分が発
生する場合がある。

【００４４】なお、生成された三次元形状モデルは、例
えば表示部３２で表示されるなどして、ユーザによる被
写体ＳＢの形状再現性などのチェックに供される。

【００４５】ステップＳ４では、三次元形状モデルの各
頂点に寄与ポイントが付与される(後で詳述)。

【００４６】ステップＳ５では、撮影装置２から転送さ
れる被写体ＳＢのプレビュー画像の処理を行う(後で詳
述)。

【００４７】ステップＳ６では、本撮影された画像デー
タを受信したかを判定する。すなわち、ユーザは、ステ
ップＳ５で表示部３２に表示されるプレビュー画像を視
認しつつ、適切な撮影装置２の位置・姿勢で本撮影(計
測)を行うこととなるが、この本撮影が行われてその画
像データがデータ処理装置３で受信されたかを判断す
る。ここで、本撮影された画像データを受信した場合に
は、ステップＳ２に戻り、受信していない場合には、ス
テップＳ５に戻る。ステップＳ２に戻る場合には、本撮
影された画像データに関するシルエット画像を生成し、
三次元形状モデルＭＢに反映する。これにより、適切な
視点から取得したシルエット画像で三次元形状モデルＭ
Ｂを修正できるため、被写体ＳＢを再現する三次元形状
モデルＭＢを効率良く生成できることとなる。

【００４８】図５は、上記のステップＳ４に対応する寄
与ポイントの付与の動作を説明するフローチャートであ
る。本動作は、上述したように三次元形状モデルとシル
エット画像とが正確に適合していないため、この適合度
合いを数値化して三次元形状モデルに反映するための動
作となる。なお、上記のステップＳ２ではＮｓ枚のシル
エット画像ＳＧｋ(ｋ＝１〜Ｎｓ)が生成されているもの
とする。

【００４９】ステップＳ１１では、変数ｋに初期値１を
代入する。

【００５０】ステップＳ１２では、シルエット画像ＳＧ
ｋ上に三次元形状モデルＭＢを投影する。具体的には、
図６に示すように、ステップＳ３で生成された三次元形
状モデルＭＢのポリゴンメッシュに関する各頂点を、シ
ルエット画像ＳＧに投影する。ここでは、シルエット画
像ＳＧとともにメモリ３４２に記憶される透視変換行列
Ｐを用いて、例えば視点Ｐ１(図３参照)から視線方向Ｆ
１に撮影されたシルエット画像ＳＧ上に、三次元形状モ
デルＭＢの投影画像ＭＢｓが作成されることとなる。

【００５１】一般的には、三次元形状モデルＭＢを構成
する各頂点の座標を、同次座標表現でＭi(ｘi,ｙi,ｚi,
１)：i＝１,２,・・・,Ｎと表現する場合、注目するシ
ルエット画像に関する透視変換行列をＰ、投影されたシ
ルエット画像上の点Ｍｉの座標を同次座標表現でｍi(ｕ
i,ｖi,ｗi,)と表現すると、次の式(１)が成立する。

【００５２】

【数１】

【００５３】ここで、ｍiは、同次座標表現であるた
め、二次元(シルエット)画像上の座標としては、ｍri
(ｕri,ｖri)＝(ｕi/ｗi,ｖi/ｗi)と表せることとなる。

【００５４】ステップＳ１３では、三次元形状モデルＭ
Ｂに、シルエット画像との適合度合いを表す寄与ポイン
ト(数値情報)を付与する。以下では、この具体的な付与
方法を説明する。

【００５５】シルエット画像ＳＧにおける被写体ＳＢの
対象領域ＳＢｆ(図６の平行斜線部)の輪郭(境界線)を形
成する各画素をｂj(ｒj,ｓj)：j＝１,２,・・・,Ｎbと
表すと、各画素ｂjに関して上記の各点ｍriのうち最も
距離の近いものとの距離ｄを、次の式(２)で求める。

【００５６】

【数２】

【００５７】ここで、輪郭の画素ｂjから最も近い点ま
での距離ｄが、予め定められた閾値αより小さい場合に
は、この点ｍriに対応する三次元形状モデルＭＢの頂点
Ｍi、つまり三次元形状モデルＭＢを構成する要素に、
寄与ポイント１を与える。この処理をシルエット画像Ｓ
Ｇｋの対象領域ＳＢｆの輪郭を形成する全画素について
行う。

【００５８】この処理により、撮影される三次元形状モ
デルＭＢの各頂点のうち、投影画像ＭＢｓの内部につい
ては、寄与ポイントが与えられず、輪郭に近い部分に寄
与ポイントが付与されることとなる。

【００５９】ステップＳ１４では、変数ｋがＮｓである
か、すなわち全てのシルエット画像に基づいて三次元形
状モデルに寄与ポイントが付与されたかを判定する。こ
こで、ｋ＝Ｎｓである場合には、ステップＳ５に進み、
ｋ＝Ｎｓでない場合には、ステップＳ１５に進む。

【００６０】ステップＳ１５では、変数ｋにｋ＋１を代
入する。

【００６１】以上で説明した寄与ポイントの付与動作に
よって、図７に示すように、三次元形状モデルＭＢの各
頂点Ｍiに寄与ポイントが付与される。なお、図７は、
図３に対応するもので、寄与ポイントの付与を説明する
ための概念図である。

【００６２】三次元形状モデルＭＢを形成する各点Ｍ１
〜Ｍ10については、例えば付与される寄与ポイントが３
段階に分類される。すなわち、視点Ｐ１、Ｐ２またはＰ
３で取得されたシルエット画像に表れる点Ｍ２、Ｍ４、
Ｍ８およびＭ10には、寄与ポイント１が付与され、視点
Ｐ１および視点Ｐ３で取得されたシルエット画像に表れ
る点Ｍ６には、シルエット画像ごとに付与される寄与ポ
イント１が積算された寄与ポイント２が与えられる。そ
の他の点については、寄与ポイント０が与えられること
となる。

【００６３】このように寄与ポイントで三次元形状モデ
ルＭＢを重み付けすることにより、寄与ポイントの高い
点Ｍiおよびその周辺は、シルエット画像の影響を強く
受けている部分と考えられ、寄与ポイントの低い点Ｍi
およびその周辺は、シルエット画像の影響を受けず、形
状が実際の被写体ＳＢと異なる可能性が高いと考えられ
る。

【００６４】図８は、上記のステップＳ５に対応するプ
レビュー画像の処理を説明するフローチャートである。

【００６５】ステップＳ２１では、撮影装置２で撮影さ
れるプレビュー画像を表示部３２に表示する。ここで
は、撮影装置２で撮影されているリアルタイムの画像デ
ータがデータ処理装置３に転送されて、表示部３２に表
示されることとなる。

【００６６】ステップＳ２２では、プレビュー画像を撮
影する際の撮影装置２の位置・姿勢データ(パラメータ)
を取得する。そして、撮影装置２の位置・姿勢パラメー
タと内部パラメータとに基づき、透視変換行列Ｐを算出
する。

【００６７】ステップＳ２３では、ステップＳ４で三次
元形状モデルＭＢの各頂点に付与された寄与ポイントを
視覚化し、被写体ＳＢのプレビュー画像に重ね合わせて
表示部３２に表示する。この際、ステップＳ２２で算出
した透視変換行列Ｐに基づき三次元形状モデルＭＢのプ
レビュー画像上への投影が行われることとなる。

【００６８】ここでは、寄与ポイントの大きさに応じて
三次元形状モデルＭＢの表面の輝度(反射率)を変化させ
る、例えば寄与ポイントを表現した赤色の濃淡を変化さ
せることにより、三次元形状モデルＭＢに付与される寄
与ポイントの分布を表示する。この場合、寄与ポイント
で重み付けられた三次元形状モデルＭＢを可視的に表す
表示用データを生成し、この表示用データに基づく画像
が表示部３２に表示されることとなる。なお、寄与ポイ
ントの大きさに応じて三次元形状モデルＭＢに与える彩
色を変化させても良い。

【００６９】これにより、例えば三次元形状モデルＭＢ
で寄与ポイントが高い部分を赤色で着色するようにすれ
ば、ユーザは、プレビュー画像において被写体ＳＢの輪
郭部分に赤色が少なくなる視点Ｐｍ(図７)に撮影装置２
を移動できる。このように視覚化された寄与ポイントは
次に撮影すべき位置・姿勢の指標として利用できるた
め、ユーザは、以前に取得したシルエット画像と異なる
視点Ｐｍから撮影でき、三次元形状モデルＭＢを補うの
に適切なシルエット画像を取得できることとなる。

【００７０】以上のデータ処理装置３の動作により、寄
与ポイントで重み付けした三次元形状モデルを視覚化す
るため、新たな部分形状計測データ(シルエット画像)の
取得に有益な情報を提供できる。

【００７１】＜変形例＞ ◎上記の実施形態の寄与ポイントについては、シルエッ
ト画像の輪郭を形成する各画素ごとに三次元形状モデル
の１つの頂点に付与するのは必須でない。すなわち、シ
ルエット画像の輪郭を形成する各画素は、三次元形状モ
デルに対してある一定の範囲に影響を与えているとも考
えられるため、この範囲に伝播させるように寄与ポイン
トを付与しても良い。例えば、三次元形状モデルＭＢ上
の１の頂点ｐi(ｘi,ｙi,ｚi)に関して、三次元形状モデ
ルＭＢ上の各頂点ｐjとの距離を考慮し、次の式(３)、
(４)のように寄与ポイントｃiを演算する。

【００７２】

【数３】

【００７３】ただし、式(３)において、ｋdは影響範囲
を制御するための係数であり、ｋは影響の強度を示す。

【００７４】このような寄与ポイントの付与によって、
より適切に三次元形状モデルに対する重み付けが行える
こととなる。

【００７５】◎上記の実施形態については、可動式カメ
ラ２ｂに代えて、撮影装置２に加速度センサ付ジャイロ
センサを搭載することにより、位置・姿勢データの検出
を行うようにしてもよいし、可動式カメラ２ｂとジャイ
ロセンサとを併用してもよい。

【００７６】◎上記の実施形態については、無線により
撮影装置２とデータ処理装置３との間のデータ伝送を行
っているが、これに限らず有線によりデータ伝送を行う
ようにしても良い。

【００７７】◎上記の実施形態については、三次元形状
モデルの投影画像とシルエット画像との差分情報に基づ
き寄与ポイントを付与しているが、三次元形状モデルの
各頂点に関して異なる視点から撮影された画像における
画素値のばらつきに基づき、寄与ポイントを付与しても
良い。すなわち、画像間で画素値の相違量が大きいほ
ど、被写体の形状が正確に再現されていないため、０ま
たは低い寄与ポイントを付与するようにする。

【００７８】◎上記の実施形態については、寄与ポイン
トで重み付けられた三次元形状モデルの表示用データに
基づく画像をデータ処理装置の表示部に表示している
が、この表示用データに基づきプリンタや記録媒体に出
力するようにしても良い。

【００７９】◎本発明については、複数の三次元の部分
形状計測データを基礎に生成された三次元形状モデルの
場合には、次のように寄与ポイントの付与を行う。

【００８０】二次元の部分形状計測データである複数の
シルエット画像を基礎に生成された三次元形状モデルに
寄与ポイントを付与する場合には、上述のように三次元
形状モデルを二次元平面に投影しシルエット画像との差
分値に応じて寄与ポイントを付与している。

【００８１】これに対して、複数の三次元の部分形状デ
ータを基礎に生成された三次元形状モデルに寄与ポイン
トを付与する場合には、三次元形状モデルと三次元の部
分形状との差分値に応じて、三次元形状モデルの各頂点
に寄与ポイントを付与することとなる。

【００８２】◎本発明における「三次元形状データを構
成する各要素」とは、三次元形状モデルの各頂点のみで
なく、三次元形状モデルを構成する微小な線分や面をも
含む概念である。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項５の発明によれば、計測された各部分形状と三次元
形状モデルとの適合度合いを各要素に反映させた三次元
形状モデルを可視的に表す表示用データを生成する。そ
の結果、新たな部分形状計測データの取得に有益な情報
を提供できる。

【００８４】特に、請求項２の発明においては、計測対
象物の画像データに基づく画像に、数値情報で重み付け
られた三次元形状モデルを可視的に表す表示用データに
基づく画像を重ね合わせて表示するため、ユーザは新た
な部分形状計測データの取得に有益な情報を容易に理解
できる。

【００８５】また、請求項３の発明においては、数値情
報が各部分形状それぞれについて適合度合いが積算され
る数値の情報であるため、各部分形状と三次元形状モデ
ルとの適合度合いを精度良く表すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るデータ処理装置３を利
用する三次元データ処理システム１の要部構成を示す図
である。

【図２】三次元データ処理システム１の機能ブロックを
示す図である。

【図３】撮影装置２によって画像データの取得する様子
を説明するための図である。

【図４】データ処理装置３の基本的な動作を説明するフ
ローチャートである。

【図５】寄与ポイントの付与の動作を説明するフローチ
ャートである。

【図６】三次元形状モデルＭＢのシルエット画像への投
影を説明するための観念図である。

【図７】三次元形状モデルＭＢ上に付与される寄与ポイ
ントを説明するための概念図である。

【図８】プレビュー画像の処理を説明するフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ 三次元データ処理システム ２ 撮影装置 ３ データ処理装置 ２５、３４ 制御部 Ｐ１、Ｐ１、Ｐ３、Ｐｍ 視点 Ｆ１ 視線方向 ＭＢ 三次元形状モデル ＭＢｓ 三次元形状モデルの投影画像 ＳＢ 被写体 ＳＧ シルエット画像 ＴＣ 立体チャート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA06 AA53 BB06 FF04 FF28 FF61 JJ03 JJ05 JJ07 JJ26 KK03 LL06 MM06 PP04 PP05 QQ03 QQ24 QQ25 QQ29 SS02 UU03 UU05 UU06 5B057 AA20 BA02 DA07 DB03 DB05 DB09 DC16 5C022 AA01 AB62 AC69

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測対象物の部分形状に対応する複数の
   部分形状計測データを基礎として形状合成処理により生
   成された三次元形状データに対してデータ処理が可能な
   データ処理装置であって、 (a)前記複数の部分形状計測データそれぞれで表現され
   る各部分形状と、前記三次元形状データで表現される三
   次元形状モデルとの適合度合いを表す数値情報を、前記
   三次元形状データを構成する各要素に付与する付与手段
   と、 (b)前記各要素に前記適合度合いを反映させた前記三次
   元形状モデルを可視的に表す表示用データを生成する生
   成手段と、を備えることを特徴とするデータ処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のデータ処理装置におい
   て、 (c)画像表示が可能な表示手段と、 (d)前記複数の部分形状計測データを出力可能な計測装
   置から、前記計測対象物の画像データを受信する受信手
   段と、 (e)前記計測対象物の画像データに基づく画像に、前記
   表示用データに基づく画像を重ね合わせて前記表示手段
   に表示する表示制御手段と、をさらに備えることを特徴
   とするデータ処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のデータ
   処理装置において、 前記数値情報は、前記各部分形状それぞれについて前記
   適合度合いが積算される数値の情報であることを特徴と
   するデータ処理装置。
4. 【請求項４】 データ処理装置に内蔵されたコンピュー
   タにインストールされることにより、当該データ処理装
   置を請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のデータ
   処理装置として機能させるためのプログラムを記録して
   いることを特徴とする、コンピュータ読取り可能な記録
   媒体。
5. 【請求項５】 データ処理装置に内蔵されたコンピュー
   タにおいて実行されることにより、当該データ処理装置
   を請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のデータ処
   理装置として機能させることを特徴とするプログラム。