JP3352535B2 - 立体物データ取得装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般撮影条件下で撮影
された２次元画像および撮影時の角度情報のみで、動画
像の圧縮、物体の認識、コンピュータグラフィックス作
成などの素材情報となる立体物の正確な３次元形状情報
と、正確な表面テクスチャー（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｅｘ
ｔｕｒｅ）情報と得るようにした立体物データ取得装置
に関する。

【０００２】［発明の概要］本発明は測定補助のめたの
特殊照明や特殊センサなどを用いることなく、２次元画
像である撮影映像から、立体物の３次元形状情報と、そ
れに対応する表面テクスチャー情報とを得る装置に関す
るもので、目的の被写体を回転台上に載せてこれを回転
させながら、ビデオカメラなどで撮影を行なって得られ
る２次元映像から被写体の特徴点を抽出するとともに、
これらの各特徴点の動き情報に基づき、ビデオカメラの
レンズ光軸に対する回転軸の相対的な傾きを反復演算す
ることにより、被写体の存在する３次元空間と、２次元
であるカメラ撮像面との対応を中心射影として考え、反
復演算によって得られた精度の高い回転軸情報と、既知
の回転角度情報とを利用して、レーザスリット光などの
光源や正確なカメラ位置情報などを必要とする従来の手
法に比べて、簡単な構成で、立体物の３次元形状情報
と、それに対応する表面テクスチャー情報とを得るもの
である。

【０００３】

【従来の技術】動画像の圧縮、物体の認識、コンピュー
タグラフィックス作成などの素材情報となる立体物の３
次元形状情報と、表面テクスチャー情報と得る手法とし
て、従来、レーザスリット光などの特殊光源や特殊なセ
ンサなど使用する能動的な計測手法と、ビデオカメラな
どの撮影映像を用いる受動的な計測手法とがある。

【０００４】前者の例としては、スリット光投影法があ
り、このスリット光投影法では、次に述べるようにし
て、立体物の３次元形状情報を得る。

【０００５】まず、図７に示すように、被写体１０１が
載せられた台１０２から所定距離だけ離れた位置に、台
１０３を設け、この台１０３上にレーザ光源１０４を配
置するとともに、このレーザ光源１０４から出射される
レーザ光をスリット光（レーザスリット光）Ｓに変換す
る円柱レンズ１０５を配置し、さらに前記被写体１０１
が載せられている台１０２から所定距離だけ離れた位置
にカメラ１０６を配置する。

【０００６】そして、被写体１０１を台１０２の上に載
せた状態で、レーザ光源１０４からレーザ光を出射さ
せ、円柱レンズ１０５でこのレーザ光をスリット光（レ
ーザスリット光）Ｓに変換して、前記被写体１０１に照
射するとともに、カメラ１０６によって前記被写体１０
１を撮影し、このカメラ１０６の撮像面１０７上に、レ
ーザスリット光Ｓに対応する被写体１０１のスリット画
像をとらえさせる。

【０００７】これにより、被写体１０１の表面形状を示
す３次元空間座標のうち、レーザスリット光Ｓのなす平
面上にある点Ｐの３次元空間座標が、この点Ｐと、カメ
ラ１０６のレンズ中心Ｏとを通る直線Ｌを介して撮像面
１０７上のある１点Ｐ’に投影されて、撮像面１０７上
に、前記被写体１０１の表面形状のうち、前記レーザス
リット光Ｓのなす平面で切り取られた断面の外形線（ス
リット画像）が投影される。

【０００８】以下、レーザ光源１０４のレーザ出射方向
を水平方向に少しずつ、動かしながら、上述した撮影を
行なって、各撮像面１０７上に、被写体１０１の表面形
状のうち、前記各レーザスリット光Ｓのなす各平面で切
り取られた断面の外形線を投影させる。

【０００９】そして、被写体１０１全体について、上述
した撮影処理が終了したときに得られた、各スリット画
像上の各外形線を、前記被写体１０１の３次元情報とし
て、動画像の圧縮、物体の認識、コンピュータグラフィ
ックス作成などを行なう処理装置に供給し、前記各外形
線の処理を行なわせる。

【００１０】また、後者の例としては、３次元ボーディ
ング法があり、この３次元ボーディング法では、次に述
べるようにして、立体物の３次元形状情報を得る。

【００１１】まず、カメラによって被写体を複数の視点
から撮影し、図８に示すように、これによって得られた
各画像から前記被写体の特徴となる点（２次元特徴点）
を抽出して、これらの各２次元特徴点とカメラのレンズ
中心とを通る視線を求める。

【００１２】次いで、被写体の存在する空間を３次元画
素（以下、これをボクセルと称する）に分割し、各視線
が通る各ボクセルに対して、予め定められている一定値
を加算して、各ボクセル毎の集積値を求めることによ
り、各視線が多く交差しているボクセルを被写体の３次
元特徴点として抽出し、これらの各３次元特徴点を、前
記被写体の３次元情報として、動画像の圧縮、物体の認
識、コンピュータグラフィックス作成などを行なう処理
装置に供給し、前記各３次元特徴点の処理を行なわせ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たスリット光投影法や３次元ボーディング法において
は、次に述べるような問題があった。

【００１４】まず、図７に示すスリット光投影法では、
計測精度を高めるために、光源として、レーザ光源１０
４を使用して、レーザスリット光Ｓの幅を狭くしている
ので、被写体１０１が紙などでできている美術品などで
あるとき、レーザスリット光Ｓの熱で美術品の表面を乾
燥させてしまったり、変色させてしまったりする恐れが
あるとともに、被写体１０１の３次元形状情報しか得る
ことができないので、被写体の表面を別個に撮影して、
被写体１０１の表面テクスチャー情報を得なければなら
ないという問題があった。

【００１５】また、図８に示す３次元ボーディング法で
は、複数の３次元特徴点を同時に抽出したとき、各３次
元特徴点に対する処理が干渉し合い、偽りの３次元特徴
点が発生し、また画像の量子化誤差などによって、加算
した集積値があるしきい値以下となった特徴点を、３次
元特徴点として、抽出することができないとともに、設
定したボクセル空間の量子化度合いによって、形状の精
度が決まってしまうという問題があった。

【００１６】さらに、原理的に、正確なカメラ位置の情
報を必要とするが、カメラレンズの中心位置を正確に求
めるのが非常に難しいことから、正確な３次元特徴点を
抽出するのが難しく、現時点では、まだ技術的に確立し
た手法になっていない。

【００１７】本発明は上記の事情に鑑み、特殊な光源を
使用することによる被写体への悪影響を防止しながら、
被写体の正確な３次元形状情報と、表面テクスチャー情
報とを同時に、取得することができるとともに、装置構
成を非常に簡素化して、装置の製造コストを大幅に低減
することができる立体物データ取得装置を提供すること
を目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による立体物データ取得装置は、請求項１で
は、被写体を所定角度単位で回転させる回転駆動機構
と、この回転駆動機構によって回転駆動された各回転角
度毎に、前記被写体を撮影して２次元画像を出力する撮
影機構と、この撮影機構によって得られた各回転角度毎
の２次元画像と前記回転駆動機構の回転角度とに基づ
き、前記被写体の表面にある特徴点の動きを検出して、
前記被写体の回転軸を検索し、この回転軸と前記特徴点
とに基づき、前記被写体の３次元形状情報を作成する３
次元形状情報取得処理部と、この３次元形状情報取得処
理部によって得られた前記被写体の３次元形状情報と前
記撮影機構によって得られた各回転角度毎の２次元画像
とに基づき、表面テクスチャー情報を作成する表面テク
スチャー情報取得処理部とを備えたことを特徴としてい
る。

【００１９】また、請求項２では、請求項１記載の立体
物データ取得装置において、前記３次元形状情報取得処
理部は各回転角度毎の２次元画像から特徴点を抽出する
とともに、これらの各特徴点の動きを検出して、各特徴
点に対応する回転軸を検出した後、これらの各回転軸を
直線状に配置して前記各特徴点の３次元空間上の位置を
決定して被写体の３次元形状情報を作成し、また前記表
面テクスチャー情報取得処理部は前記被写体の３次元形
状情報に基づき、各特徴点で囲まれた表面領域が前記撮
影機構に対し、正対する回転角度を検出し、この回転角
度の２次元画像の模様に基づき、表面テクスチャー情報
を作成することを特徴としている。

【００２０】

【作用】上記の構成において、請求項１の立体物データ
取得装置では、回転駆動機構によって被写体を所定角度
単位で回転させながら、撮影機構によって各回転角度毎
に、前記被写体を撮影して２次元画像を生成するととも
に、３次元形状情報取得処理部によって前記各回転角度
毎の２次元画像および前記回転駆動機構の回転角度に基
づき、前記被写体の表面にある特徴点の動きを検出し
て、前記被写体の回転軸を検索した後、この回転軸と前
記特徴点とに基づき、前記被写体の３次元形状情報を作
成し、さらに表面テクスチャー情報取得処理部によって
前記３次元形状情報取得処理部で得られた前記被写体の
３次元形状情報と前記撮影機構で得られた各回転角度毎
の２次元画像とに基づき、表面テクスチャー情報を作成
することにより、特殊な光源を使用することによる被写
体への悪影響を防止しながら、被写体の正確な３次元形
状情報と、表面テクスチャー情報とを同時に、取得する
とともに、装置構成を非常に簡素化して、装置の製造コ
ストを大幅に低減する。

【００２１】また、請求項２では、請求項１記載の立体
物データ取得装置において、前記３次元形状情報取得処
理部で、各回転角度毎の２次元画像から特徴点を抽出す
るとともに、これらの各特徴点の動きを検出して、各特
徴点に対応する回転軸を検出した後、これらの各回転軸
を直線状に配置して前記各特徴点の３次元空間上の位置
を決定して被写体の３次元形状情報を作成し、また前記
表面テクスチャー情報取得処理部で、前記被写体の３次
元形状情報に基づき、各特徴点で囲まれた表面領域が前
記撮影機構に対し、正対する回転角度を検出し、この回
転角度の２次元画像の模様に基づき、表面テクスチャー
情報を作成することにより、請求項１と同様に、特殊な
光源を使用することによる被写体への悪影響を防止しな
がら、被写体の正確な３次元形状情報と、表面テクスチ
ャー情報とを同時に、取得するとともに、装置構成を非
常に簡素化して、装置の製造コストを大幅に低減する。

【００２２】

【実施例】図１は本発明による立体物データ取得装置の
一実施例を示す構成図である。

【００２３】この図に示す立体物データ取得装置１は、
被写体２が載せられるターンテーブル３と、このターン
テーブル３を一定角度ずつ、回転させるステッピングモ
ータ４と、前記被写体２から所定距離だけ離れた位置に
配置され、前記被写体２を撮影するビデオカメラ５と、
前記ステッピングモータ４の動作を制御しながら、前記
ビデオカメラ５によって得られた映像を取り込んで、前
記被写体２の正確な３次元形状情報と、表面テクスチャ
ー情報とを同時に、求めるコンピュータ６とを備えてい
る。

【００２４】そして、コンピュータ６によって前記ステ
ッピングモータ４の回転角度を制御しながら、ビデオカ
メラ５によって前記被写体２を撮影して得られた各回転
角度毎の画像（２次元画像）と、前記ステッピングモー
タ４の回転角度とに基づき、前記被写体２の表面にある
特徴点の動きを検出して、前記被写体２の回転軸を検索
し、この回転軸の情報を元にして前記被写体２の３次元
形状情報を作成するとともに、この３次元形状情報と、
前記各回転角度毎の２次元画像とに基づき、表面テクス
チャー情報を作成して、これら３次元形状情報と、表面
テクスチャー情報とを動画像の圧縮、物体の認識、コン
ピュータグラフィックス作成などを行なう処理装置に供
給する。

【００２５】次に、図２に示すブロック図を参照しなが
ら、図１に示すコンピュータ６の処理を詳細に説明す
る。

【００２６】まず、コンピュータ６は図２に示す如く撮
影および角度制御部１０と、特徴点検出部１１と、動き
検出部１２と、回転軸検索部１３と、再投影部１４と、
テクスチャー幾何学変換および平均部１５とに機能が別
れており、撮影および角度制御部１０によって各回転角
度毎の画像取得処理を行ない、また特徴点検出部１１
と、動き検出部１２と、回転軸検索部１３と、再投影部
１４とによって３次元形状情報の取得処理を行ない、さ
らにテクスチャー幾何学変換および平均部１５によって
表面テクスチャー情報の取得処理を行なう。

【００２７】《各回転角度毎の画像取得処理》 ＜撮影および角度制御部１０＞撮影および角度制御部１
０は１ステップ単位、またはハーフステップ単位などの
回転角度単位で、ステッピングモータ４を回転駆動し
て、被写体２が載せられたターンテーブル３を回転させ
るとともに、各回転角度毎に、ビデオカメラ５で被写体
２を撮影させて、被写体２の画像（２次元画像）を取込
み、これを図３に示すように、被写体２の縦方向を行と
し、前記被写体２の横方向を列とする２次元配列された
画素として保持する。なお、２次元上に配置された画素
のデータ（画素データ）は明るいほど、大きな数値を持
つ。

【００２８】そして、前記被写体２を１回転させて得ら
れる各回転角度毎の２次元画像を特徴点検出部１１と、
動き検出部１２と、テクスチャー幾何学変換および平均
部１５とに供給する。

【００２９】《３次元形状情報の取得処理》 ＜特徴点検出部１１＞特徴点検出部１１は前記撮影およ
び角度制御部１０から出力される各回転角度毎の２次元
画像を取り込むとともに、この２次元画像の各画素を行
方向、列方向に８画素ずつ区切って複数の領域に分割し
た後、各画像データの輪郭強度を求め、これらの各領域
に含まれている輪郭強度の２乗総和が、予め設定されて
いるしきい値以上となっている全ての領域の中心点をこ
の２次元画像の特徴点として抽出し、これらの各特徴点
を原特徴点として動き検出部１２と、回転軸検索部１２
と、再投影部１４とに供給する。

【００３０】＜動き検出部１２＞動き検出部１２は前記
特徴点検出部１１から出力される各回転角度毎の原特徴
点と、前記撮影および角度制御部１０から出力される各
回転角度毎の２次元画像とを取り込むとともに、１つの
２次元画像上の原特徴点に基づき、対応を求めるべき他
の２次元画像内の最も似通った内容の部分を抽出して、
この部分を各２次元画像での特徴点座標とする手法のブ
ロックマッチングを行なって、被写体２の各特徴点が回
転することにより、ビデオカメラ５の撮像面上で、どの
ように動いたかを座標値として求める。

【００３１】なお、実際には、１つの２次元画像上の原
特徴点に基づいて、対応を求めるべき他の２次元画像中
にある領域を選択し、この領域内で同じ座標同士の画素
輝度の差を求める処理を、領域内の全ての画素について
行ない、これによって得られる各画素の２乗総和（評価
値）が最小となる部分を、前記原特徴点に対応する特徴
点としている。

【００３２】そして、このような、対応する原特徴点の
座標に対して、さらに異なる角度の２次元画像とのブロ
ックマッチングを行なって、各２次元画像の各原特徴点
のうち、対応する原特徴点同士をまとめ、これらの各原
特徴点の座標（各２次元画像上での座標）を特徴点座標
群として回転軸検索部１３と、テクスチャー幾何学変換
および平均部１５とに供給する。

【００３３】但し、２次元画像によっては、対応する原
特徴点が存在しない場合があるので、評価値があるしき
い値以下であるときには、その回転角度で撮影した２次
元画像上で、対応する原特徴点が存在しないと判断する
処理を行ない、３個以上の原特徴点が対応する場合にの
み、これらの原特徴点を特徴点座標群として回転軸検索
部１３と、テクスチャー幾何学変換および平均部１５と
に供給する。

【００３４】＜回転軸検索部１３＞回転軸検索部１３は
前記動き検出部１２から出力される各特徴点座標群と、
前記特徴点検出部１１から出力される各原特徴点とを取
り込むとともに、各特徴点座標群のうちから１つの特徴
点座標群を選択し、この特徴点座標群を構成する各原特
徴点のうちから３つの原特徴点を抽出した後、図４に示
す如くこれらの各原特徴点と、ビデオカメラ５のレンズ
中心とを通る３つの直線を含む１つの平面（ある１つの
ベクトルを法線とする平面）を仮定する。

【００３５】そして、これら３つの原特徴点を各直線を
介して前記平面上に投影して得られた各投影点が図５に
示す如く、被写体２の回転軸を中心として、斜辺の１つ
を共通にする２つの２等辺３角形をなすことから、底辺
の長さＬ１、Ｌ２が等しくなるとともに、各２次元画像
を得るときにおける、ターンテーブル３の回転角度をθ
とすると、これらの各２等辺３角形の内角の和がπにな
ることから、次式が成り立ち、 θ＋φ／２＋φ／２＝π 但し、φ／２：２等辺３角形の底角 これを整理すると、次式が得られる。

【００３６】π−θ＝φ したがって、次式に示す条件１を満たす投影点を選択す
れば、ターンテーブル３の回転によって生じた、移動す
る原特徴点の投影点を見つけ出すことができる。

【００３７】条件１： π−θ＝φ Ｌ１＝Ｌ２ 但し、φ：各原特徴点の投影点を結ぶ２つの直線がなす
角度 Ｌ１：２つの原特徴点の投影点間の距離 Ｌ２：２つの原特徴点の投影点間の距離 そして、これらの各原特徴点の投影点の位置に基づいて
回転軸方向を検出し、これを、ビデオカメラ５のレンズ
光軸に対する相対的な傾きを持つ軸ベクトルとして、再
投影部１４に供給する。

【００３８】なお、この実施例では、撮影時に、被写体
２の回転方向を入力していないが、このシーケンスで求
めた軸ベクトルを法線とする平面上での投影点の動き
が、撮影時の軸ベクトルに対する回転方向となる。

【００３９】以下、各特徴点座標群に対して、上述した
処理を行なって、各特徴点座標群を構成する各原特徴点
に対応する軸ベクトルを検出して、これを再投影部１４
に供給する。

【００４０】＜再投影部１４＞再投影部１４は前記回転
軸検索部１３から出力される各軸ベクトルと、前記特徴
点検出部１１から出力される各原特徴点とを取り込むと
ともに、各原特徴点の情報に基づき、特徴点座標が３つ
以上得られた特徴点座標群については、軸ベクトルを法
線とする平面上の各投影点から等距離にある点を基準点
とし、また特徴点座標が２つである特徴点座標群につい
ては、軸ベクトルを法線とする平面上の投影点から等距
離で、かつその点を中心とした場合に、前記回転軸検索
部１３からの軸ベクトルに対する回転方向の条件を満た
す点を基準点とする。

【００４１】この後、図６に示す如く各特徴点座標群に
対して求められた基準点が、３次元空間で軸ベクトルと
同じ方向となり、直線状に並ぶように、法線方向を保持
した状態で、投影平面を移動させ、これによって得られ
た各原特徴点の投影点に基づき形状データを求め、これ
を前記被写体２の３次元形状情報として、テクスチャー
幾何学変換および平均部１５に供給するとともに、動画
像の圧縮、物体の認識、コンピュータグラフィックス作
成などを行なう処理装置に供給する。

【００４２】なお、実際には、ある特徴点座標群から求
めた基準点を通る軸ベクトルと方向が等しい直線状に、
他の特徴点座標群の基準点が最も近づくように、投影す
る平面移動させて、再計算を行ない、これによって得ら
れた各原特徴点の投影点を、前記被写体２の３次元形状
情報としている。

【００４３】《表面テクスチャー情報の取得処理》 ＜テクスチャー幾何学変換および平均部１５＞テクスチ
ャー幾何学変換および平均部１５は前記再投影部１４か
ら出力される前記被写体２の３次元形状情報と、前記動
き検出部１２から出力される各軸ベクトルと、前記撮影
および角度制御部１０から出力される各２次元画像とを
取り込むとともに、前記被写体２の３次元形状情報に基
づいて３つの各特徴点で囲まれた表面領域が３次元空間
で、ビデオカメラ５のレンズ光軸に対し、正対する回転
角度を検出し、この回転角度の２次元画像の模様および
この回転角度に対応する他の２次元画像（前記表面領域
を含む２次元画像）を幾何学変換して表面の模様を求め
た後、これらを平均化して、前記表面領域の平均的な模
様を求める。

【００４４】なお、囲む特徴点の位置が異なる場合に
は、重なっている部分について平均化して、平均的な模
様を求める。

【００４５】以下、被写体２の表面にある３つの特徴点
で囲まれた他の表面領域に対しても、上述した処理を行
なって、前記被写体２の表面全体の平均的な模様を求
め、これを表面テクスチャー情報として、動画像の圧
縮、物体の認識、コンピュータグラフィックス作成など
を行なう処理装置に供給する。

【００４６】このようにこの実施例においては、コンピ
ュータ６によって前記ステッピングモータ４の回転角度
を制御しながら、ビデオカメラ５によって前記被写体２
を撮影して得られた各回転角度毎の画像（２次元画像）
と、前記ステッピングモータ４の回転角度とに基づき、
前記被写体２の表面にある特徴点の動きを検出して、前
記被写体２の回転軸を検索し、この回転軸を元にして前
記被写体２の３次元形状情報を作成するとともに、この
３次元形状情報と、前記各回転角度毎の２次元画像とに
基づき、表面テクスチャー情報を作成するようにしたの
で、次に述べる効果を得ることができる。

【００４７】まず、従来の手法であるスリット光投影法
のように、レーザスリット光などのような特殊な光源を
使用することなく、被写体２を回転させて撮影すること
で、３次元形状情報と、表面テクスチャー情報とを同時
に得ることができる。

【００４８】さらに、従来の手法である３次元ボーディ
ング法のように、しきい値以下の集積値を持っている３
次元特徴点の抽出失敗や、正確なカメラ位置情報を得る
ことが難しいことに起因する精度低下、量子化されたボ
クセル空間を用いることによる精度限界、および全特徴
点に対して同時に処理を行なったときに生じる偽りの３
次元特徴点抽出などの不都合を無くしながら、正確な３
次元特徴点のみを抽出することができるとともに、正確
な表面テクスチャー情報を得ることができる。

【００４９】また、上述した実施例においては、特徴点
検出部１１によって、撮影および角度制御部１０から出
力される各回転角度毎の２次元画像を８画素毎に区分し
て、複数の領域にしているが、他の区切り方によって各
領域に分割しても良く、また２乗総和以外の手法によっ
て特徴点を抽出するようにしても良い。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１、２では、特殊な光源を使用することによる被写
体への悪影響を防止しながら、被写体の正確な３次元形
状情報と、表面テクスチャー情報とを同時に、取得する
ことができるとともに、装置構成を非常に簡素化して、
装置の製造コストを大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による立体物データ取得装置の一実施例
を示す構成図である。

【図２】図１に示すコンピュータの機能構成例を示すブ
ロック図である。

【図３】図１に示す撮影および角度制御部から出力され
る２次元画像のフォーマット例を示す模式図である。

【図４】図１に示す回転軸検索部の回転軸検索処理例を
示す模式図である。

【図５】図１に示す回転軸検索部の回転軸検索処理例を
示す模式図である。

【図６】図１に示す再投影部の再投影処理例を示す模式
図である。

【図７】立体物の３次元形状情報を取得する手法とし
て、従来から知られている能動的な計測手法のうち、ス
リット光投影法を説明するための構成図である。

【図８】立体物の３次元形状情報を取得する手法とし
て、従来から知られている受動的な計測手法のうち、３
次元ボーディング法を説明するための構成図である。

【符号の説明】

１ 立体物データ取得装置 ２ 被写体 ３ ターンテーブル（回転駆動機構） ４ ステッピングモータ（回転駆動機構） ５ ビデオカメラ（撮影機構） ６ コンピュータ １０ 撮影および角度制御部（回転駆動機構、撮影機
構） １１ 特徴点検出部（３次元形状情報取得処理部） １２ 動き検出部（３次元形状情報取得処理部） １３ 回転軸検索部（３次元形状情報取得処理部） １４ 再投影部（３次元形状情報取得処理部） １５ テクスチャー幾何学変換および平均部（表面テク
スチャー情報取得処理部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G06T 1/00 G06T 7/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を所定角度単位で回転させる回転
   駆動機構と、 この回転駆動機構によって回転駆動された各回転角度毎
   に、前記被写体を撮影して２次元画像を出力する撮影機
   構と、 この撮影機構によって得られた各回転角度毎の２次元画
   像と前記回転駆動機構の回転角度とに基づき、前記被写
   体の表面にある特徴点の動きを検出して、前記被写体の
   回転軸を検索し、この回転軸と前記特徴点とに基づき、
   前記被写体の３次元形状情報を作成する３次元形状情報
   取得処理部と、 この３次元形状情報取得処理部によって得られた前記被
   写体の３次元形状情報と前記撮影機構によって得られた
   各回転角度毎の２次元画像とに基づき、表面テクスチャ
   ー情報を作成する表面テクスチャー情報取得処理部と、 を備えたことを特徴とする立体物データ取得装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の立体物データ取得装置に
   おいて、 前記３次元形状情報取得処理部は各回転角度毎の２次元
   画像から特徴点を抽出するとともに、これらの各特徴点
   の動きを検出して、各特徴点に対応する回転軸を検出し
   た後、これらの各回転軸を直線状に配置して前記各特徴
   点の３次元空間上の位置を決定して被写体の３次元形状
   情報を作成し、 また前記表面テクスチャー情報取得処理部は前記被写体
   の３次元形状情報に基づき、各特徴点で囲まれた表面領
   域が前記撮影機構に対し、正対する回転角度を検出し、
   この回転角度の２次元画像の模様に基づき、表面テクス
   チャー情報を作成する、 ことを特徴とする立体物データ取得装置。