JP4533737B2 - 糸画像作成装置と糸画像作成方法、並びに糸画像作成プログラム - Google Patents
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Description
この発明は糸画像などの画像の作成に関する。作成した糸画像は例えばニット製品などの繊維製品のシミュレーション画像の作成等に用いることができ、糸以外の衣類などの繊維製品の場合には毛羽や透明感などのディティルな部分を表現した画像を作成でき、ガラス製品などの場合には、透明感を表現した画像が得られる。
ニット製品のシミュレーションなどでは、編目などを構成する糸の画像が必要になり、リアルなシミュレーションには高品位の糸画像が欠かせない。糸画像の入力では、糸をスキャナにセットして糸の画像を取り込み、地色と色が異なる部分を糸として、糸の画像を入力することが行われている。そしてこのようにして取り込まれた糸画像は、ニット製品のシミュレーションなどに用いられる(特許文献１)。
発明者は、白い背景を用いて糸画像を取り込むと白っぽい糸画像となり、黒い背景を用いて糸画像を取り込むと黒っぽい糸画像になることに着目した。そしてこの原因が、糸の毛羽などの半透明の部分では、糸の画像に背景画像が混じり込んで、白いバックでは白っぽい画像となり、黒いバックでは黒っぽい画像となることにあると考えた。
半透明の部分で対象とする物体の画像と背景画像が混ざり合い、これらを分離するのが難しいことは、糸以外の、衣類などの繊維製品やガラス製品などでも同様である。衣類などの繊維製品の場合、毛羽やメッシュの孔、極く薄い生地の部分で、背景画像が繊維製品の画像に混じり込んで、これらを分離するのは難しい。またガラス製品などの透明な物体の場合、ガラスを透かして見える背景画像を、ガラス製品自体の画像と分離するのは難しい。
ＷＯ ０３／０３２２０３Ａ１
この発明の課題は、毛羽や透明感のある対象物体に対して、リアルで高品位な画像を簡単に作成できるようにすることにある。
この発明での追加の課題は、背景画像のむらや入力毎のばらつきなどの影響を除き、よりリアルな画像を作成できるようにすることにある。
この発明での他の追加の課題は、新たな背景画像と対象物体の画像をリアルに合成した画像を得られるようにすることにある。
この発明での追加の課題は、背景画像のむらや入力毎のばらつきなどの影響を除き、よりリアルな画像を作成できるようにすることにある。
この発明での他の追加の課題は、新たな背景画像と対象物体の画像をリアルに合成した画像を得られるようにすることにある。
この発明の半透明な毛羽のある糸の画像を作成するための糸画像の作成装置は、
異なる背景画像(Ｇ1，Ｇ2)を用いて、少なくとも２回光学的に糸のカラー入力画像Ａ，Ｃを読み取るための読み取り手段と、
読み取った糸のカラー入力画像を記憶するための手段と、
糸自体のカラー画像をＸ、糸の不透明度の画像をＤとして、
Ａ＝Ｇ1＋(Ｘ−Ｇ1)Ｄ
Ｃ＝Ｇ2＋(Ｘ−Ｇ2)Ｄ
からなる連立方程式をＸ，Ｄに付いて解くための手段と、
糸の不透明度の画像Ｄを、糸が完全に不透明なピクセルで１，完全に透明なピクセルで０として、Ｄの値が第１の所定値以下のピクセルに対してＤの値を０とすると共に、Ｄの値が第２の所定値以上のピクセルに対してＤの値を１に変更するための手段と、
得られた糸自体のカラー画像Ｘと糸の不透明度の画像Ｄとを、糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)として記憶するための手段とを設けたものである。
異なる背景画像(Ｇ1，Ｇ2)を用いて、少なくとも２回光学的に糸のカラー入力画像Ａ，Ｃを読み取るための読み取り手段と、
読み取った糸のカラー入力画像を記憶するための手段と、
糸自体のカラー画像をＸ、糸の不透明度の画像をＤとして、
Ａ＝Ｇ1＋(Ｘ−Ｇ1)Ｄ
Ｃ＝Ｇ2＋(Ｘ−Ｇ2)Ｄ
からなる連立方程式をＸ，Ｄに付いて解くための手段と、
糸の不透明度の画像Ｄを、糸が完全に不透明なピクセルで１，完全に透明なピクセルで０として、Ｄの値が第１の所定値以下のピクセルに対してＤの値を０とすると共に、Ｄの値が第２の所定値以上のピクセルに対してＤの値を１に変更するための手段と、
得られた糸自体のカラー画像Ｘと糸の不透明度の画像Ｄとを、糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)として記憶するための手段とを設けたものである。
この発明の半透明な毛羽のある糸のカラー画像を作成するための糸画像の作成方法では、
異なる背景画像(Ｇ1，Ｇ2)を用いて、少なくとも２回光学的に糸のカラー入力画像Ａ，Ｃを読み取って記憶し、
糸自体のカラー画像をＸ、糸の不透明度の画像をＤとして、
Ａ＝Ｇ1＋(Ｘ−Ｇ1)Ｄ (1)
Ｃ＝Ｇ2＋(Ｘ−Ｇ2)Ｄ (2)
からなる連立方程式をＸ，Ｄに付いて解き、
糸の不透明度の画像Ｄを、糸が完全に不透明なピクセルで１，完全に透明なピクセルで０として、Ｄの値が第１の所定値以下のピクセルに対してＤの値を０とすると共に、Ｄの値が第２の所定値以上のピクセルに対してＤの値を１に変更し、
得られた糸自体のカラー画像Ｘと糸の不透明度の画像Ｄとを、糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)として記憶する。
異なる背景画像(Ｇ1，Ｇ2)を用いて、少なくとも２回光学的に糸のカラー入力画像Ａ，Ｃを読み取って記憶し、
糸自体のカラー画像をＸ、糸の不透明度の画像をＤとして、
Ａ＝Ｇ1＋(Ｘ−Ｇ1)Ｄ (1)
Ｃ＝Ｇ2＋(Ｘ−Ｇ2)Ｄ (2)
からなる連立方程式をＸ，Ｄに付いて解き、
糸の不透明度の画像Ｄを、糸が完全に不透明なピクセルで１，完全に透明なピクセルで０として、Ｄの値が第１の所定値以下のピクセルに対してＤの値を０とすると共に、Ｄの値が第２の所定値以上のピクセルに対してＤの値を１に変更し、
得られた糸自体のカラー画像Ｘと糸の不透明度の画像Ｄとを、糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)として記憶する。
この発明の半透明な毛羽のある糸の画像を作成するための糸画像の作成プログラムは、
異なる背景画像(Ｇ1，Ｇ2)を用いて、少なくとも２回光学的に読み取った糸のカラー入力画像Ａ，Ｃを記憶するための命令と、
糸自体のカラー画像をＸ、糸の不透明度の画像をＤとして、
Ａ＝Ｇ1＋(Ｘ−Ｇ1)Ｄ (1)
Ｃ＝Ｇ2＋(Ｘ−Ｇ2)Ｄ (2)
からなる連立方程式をＸ，Ｄに付いて解くための命令と、
糸の不透明度の画像Ｄを、糸が完全に不透明なピクセルで１，完全に透明なピクセルで０として、Ｄの値が第１の所定値以下のピクセルに対してＤの値を０とすると共に、Ｄの値が第２の所定値以上のピクセルに対してＤの値を１に変更するための命令と、
得られた糸自体のカラー画像Ｘと糸の不透明度の画像Ｄとを、糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)として記憶するための命令とを備えたものである。
異なる背景画像(Ｇ1，Ｇ2)を用いて、少なくとも２回光学的に読み取った糸のカラー入力画像Ａ，Ｃを記憶するための命令と、
糸自体のカラー画像をＸ、糸の不透明度の画像をＤとして、
Ａ＝Ｇ1＋(Ｘ−Ｇ1)Ｄ (1)
Ｃ＝Ｇ2＋(Ｘ−Ｇ2)Ｄ (2)
からなる連立方程式をＸ，Ｄに付いて解くための命令と、
糸の不透明度の画像Ｄを、糸が完全に不透明なピクセルで１，完全に透明なピクセルで０として、Ｄの値が第１の所定値以下のピクセルに対してＤの値を０とすると共に、Ｄの値が第２の所定値以上のピクセルに対してＤの値を１に変更するための命令と、
得られた糸自体のカラー画像Ｘと糸の不透明度の画像Ｄとを、糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)として記憶するための命令とを備えたものである。
好ましくは、糸のカラー入力画像の読み取りでは、カバー付きのカラースキャナに糸をセットして、カバーを開いた状態で糸のカラー入力画像Ａを読み取り、カバーを閉じた状態で糸のカラー入力画像Ｃを読み取る。
また好ましくは、カラースキャナへの糸のセットでは、糸がカバーで圧縮されないようにする。
さらに好ましくは、得られた糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)を用いて、糸を用いた繊維製品のシミュレーション画像を作成する。
また好ましくは、カラースキャナへの糸のセットでは、糸がカバーで圧縮されないようにする。
さらに好ましくは、得られた糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)を用いて、糸を用いた繊維製品のシミュレーション画像を作成する。
好ましくは、Ｄが取る値の範囲を０以上１以下とした際に、Ｄの値が第１の所定値以下でＤ＝０、第２の所定値以上でＤ＝１、かつ第１の所定値と第２の所定値の間でＤの値が０〜１となるように、Ｄの値を変更するための、手段やステップ、命令をさらに設ける。
式(1),(2)の連立方程式は厳密に解いても近似的に解いても良い。背景画像は例えば白の背景画像と黒の背景画像とすると、画像の入力も容易である。対象物体の入力画像を得るためのスキャナやデジタルカメラなどは、画像作成装置の一部としても良く、あるいは画像作成装置とは別体としても良い。
好ましくは、新たな背景画像Ｆを入力して、合成画像Ｋを
Ｋ＝ＸＤ＋Ｆ(１−Ｄ)
により求める。
Ｋ＝ＸＤ＋Ｆ(１−Ｄ)
により求める。
この発明の糸画像作成装置や作成方法、作成プログラムでは、図５，図６等に示すように、高品位で正確な画像を簡単に作成できる。
作成した画像では、糸の毛羽やメッシュの孔、ガラス製品などのように、透明度の高い部分でも、対象物体自体の画像と背景の画像とが混ざり合わず、背景によって画像が白っぽくなったり黒っぽくなったりすることがない。このため以下の効果が得られる。
(1) 対象物体の色調や風合いをリアルで立体感を備えた画像で表現できる。特に物体の毛羽などが白っぽくなったり、黒っぽくなったりすることがなく、毛羽などのディティルな部分を繊細に表現できる。
(2) 白い背景で作成した画像を黒い背景と合成して表示しても、輪郭に白筋が生じたりすることがない。同様に黒い背景で作成した画像を白い背景と合成して表示しても、輪郭に黒筋が生じたりすることがない。
作成した画像では、糸の毛羽やメッシュの孔、ガラス製品などのように、透明度の高い部分でも、対象物体自体の画像と背景の画像とが混ざり合わず、背景によって画像が白っぽくなったり黒っぽくなったりすることがない。このため以下の効果が得られる。
(1) 対象物体の色調や風合いをリアルで立体感を備えた画像で表現できる。特に物体の毛羽などが白っぽくなったり、黒っぽくなったりすることがなく、毛羽などのディティルな部分を繊細に表現できる。
(2) 白い背景で作成した画像を黒い背景と合成して表示しても、輪郭に白筋が生じたりすることがない。同様に黒い背景で作成した画像を白い背景と合成して表示しても、輪郭に黒筋が生じたりすることがない。
糸画像の場合、作成した画像を用いて編地などをシミュレーションすると、毛羽などがその色調を含めて写実的に表現されるため、立体感がありかつ正確な色調で編地などを表現できる。
画像の作成では、背景画像を変えて例えば２回画像を入力すれば良く、簡単に画像を作成できる。また従来のように、画像を作成するための不透明度の画像を、ステンシルなどでマニュアル調整する必要がない。
また不透明度について、第１の所定値以下の部分を０，第２の所定値以上の部分を１として、これらの所定値間の不透明度のダイナミックレンジを拡げると、背景画像の揺らぎ、入力毎のばらつきやスキャナなどの撮像手段のばらつき、対象物体自体からの散乱光や、カバーと原稿台などの隙間などからの迷光などの影響を除くことができる。
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
図１〜図６に糸画像の作成を例に最初の実施例を示し、図７に参考のため、比較例で得られた糸画像を示す。図１は実施例の画像作成装置を用いたシミュレーション装置２を示し、４は入力用のカラースキャナで、デジタルカメラやモノクロのスキャナなどでも良い。６はキーボードで、７はスタイラスであり、マウスやトラックボールなどの適宜の入力手段に代えることができる。８はカラーモニタで、得られた糸画像や作成したニットのデザインデータあるいはこのデザインデータを編地やガーメントとしてシミュレーションした画像などを表示する。カラープリンタ１０は同様に、糸画像やニットのデザインデータ、シミュレーション画像などを出力する。
ＬＡＮインターフェース１２を介して、シミュレーション装置２はＬＡＮに接続され、糸画像やニットのデザインデータあるいはシミュレーション画像などの入出力を行い、同様にディスクドライブ１４を介して、糸画像やニットのデザインデータ、シミュレーション画像などの入出力を行う。また糸の入力画像をカラースキャナ４から得る代わりに、遠隔のスキャナで読み込み、ＬＡＮインターフェース１２やディスクドライブ１４などから入力しても良い。
１５は画像作成プログラムで、糸画像などを作成するプログラムであり、ディスクドライブ１４やＬＡＮインターフェース１２などからシミュレーション装置２に読み込む。画像作成プログラム１５は、白と黒などの２つの異なる背景画像での糸の入力画像の記憶命令１６と、糸のカラーデータＸと不透明度Ｄの記憶命令１７、並びに不透明度Ｄの伸張命令１８,及び作成した糸などの画像(Ｘ，Ｄ)の記憶命令１９とを備えている。画像作成プログラム１５の詳細は図３のフローチャートを参照して後述する。また背景画像を単に背景ということがあり、糸のカラー画像をカラーデータということがある。
シミュレーション装置２の一部として糸などの画像作成部２０を設けるが、カラースキャナ４などと画像作成部２０とを組み合わせて単独の画像作成装置としても良い。２１は白バック画像記憶部で、カラースキャナ４で例えばカバーを閉じ、白の背景で糸の画像を入力した際の入力画像を記憶する。黒バック画像記憶部２２は、例えばカラースキャナ４でカバーを開け、黒の背景で糸の画像を入力した際の入力画像を記憶する。ここでは背景が白と黒の２つの画像を記憶するが、背景が異なる２つの画像を記憶すればよい。
カラーデータ算出部２４は糸画像のカラー値Ｘを算出し、不透明度算出部２６は糸画像の不透明度Ｄを算出する。伸張部２７は、不透明度Ｄが例えば０以上１以下であるものとして、第１の所定値以下のＤの値を０に変換し、第２の所定値以上のＤの値を１に変換し、第１の所定値から第２の所定値の間のＤの値を０〜１に変換し、Ｄのダイナミックレンジを伸張する。なお伸張部２７は設けなくても良い。画像記憶部２８は、このようにして作成したカラーデータＸと不透明度Ｄ(伸張済みのもの)とを読み出し自在に記憶する。
実施例ではカラーデータＸはＲＧＢ系で扱うものとするが、ＨＶＣ系やＬａｂ系などで扱っても良く、不透明度ＤはＲＧＢのそれぞれの成分について求まるので、例えばこれらの平均値を不透明度Ｄとする。なおＨＶＣ系の場合、Ｖの値が明度を表し、この場合はＶの値を用いて不透明度Ｄを算出すればよい。
ニットデザイン部３０はカラースキャナ４やキーボード６,スタイラス７などを用いて、ニット製品のデザインを行い、デザインされたデータを横編機での編成データに変換する。シミュレーション部３２はニットデザイン部３０で求めた編地やガーメントのデザインデータをシミュレーション画像に変換し、糸の画像が明瞭に現れるようにして、ガーメントや編地の風合いや立体感を表現する。なおニットデザイン部３０及びシミュレーション部３２自体は特許文献１などにより公知のものである。
図２に、カラースキャナを用いた糸画像の入力を示す。スキャナの原稿台ガラスなどの上に糸をセットし、カバーで糸が圧縮されて毛羽が潰れないように、カバーが完全には閉じないようにしておく。そしてカバーを開いてスキャンすると、黒バックの画像が得られる。同様にカバーを閉じてスキャンすると白バックの画像が得られる。黒バックと白バックの２つの入力画像は後に重ね合わせて用いるので、２回の画像入力の間に糸が動かないようにすることが好ましい。さらに必要な画像は糸の周囲のみなので、スキャナに対して画像を取り込む範囲を指定するのが好ましい。
図３に糸などの画像の作成アルゴリズムを示す。黒バック画像記憶部から黒バックでの入力画像Ａを読み出し、白バック画像記憶部から白バックでの入力画像Ｃを読み出す。なお背景の黒画像の値をＢ、白画像の値をＷとする。前記のようにＡ,Ｂ,Ｃ,ＷはＲＧＢ系での画像で、０〜２５５の２５６階調をとるものとする。さらに不透明度をＤとし、Ｄはモノクロ画像で、階調度は２５６とする。
黒バック画像Ａと、黒の背景の値Ｂ、並びに糸のカラー画像Ｘ及び不透明度Ｄの間には、 Ａ＝Ｂ＋(Ｘ−Ｂ)Ｄ の関係がある。同様に白バック画像Ｃと白の背景の値Ｗやカラー画像Ｘ,不透明度Ｄの間には Ｃ＝Ｗ＋(Ｘ−Ｗ)Ｄ の関係がある。これらの２つの式はＸ並びにＤについて解くことができる。例えば、
Ｄ＝(Ａ−Ｂ)／(Ｘ−Ｂ)＝(Ｃ−Ｗ)／(Ｘ−Ｗ) (3)
とＤをＸで表現できる。あるいはＡとＣの差を求めることにより、
Ａ−Ｃ＝(Ｂ−Ｗ)−(Ｂ−Ｗ)Ｄ (4)
と表現でき、これからＤについて解くと、
Ｄ＝｛(Ａ＋Ｗ)−(Ｂ＋Ｃ)｝／(Ｗ−Ｂ) (5)
とすることができる。またＸは、
Ｘ＝｛Ｗ(Ａ−Ｂ)−Ｂ(Ｃ−Ｗ)｝／｛(Ａ−Ｂ)−(Ｃ−Ｗ)｝ (6)
より求めることができる。なおＤやＸを求めるための連立１次方程式の解法は任意で、必ずしも厳密な数値解を求める必要はなく、近似解を求めるだけでも良い。
Ｄ＝(Ａ−Ｂ)／(Ｘ−Ｂ)＝(Ｃ−Ｗ)／(Ｘ−Ｗ) (3)
とＤをＸで表現できる。あるいはＡとＣの差を求めることにより、
Ａ−Ｃ＝(Ｂ−Ｗ)−(Ｂ−Ｗ)Ｄ (4)
と表現でき、これからＤについて解くと、
Ｄ＝｛(Ａ＋Ｗ)−(Ｂ＋Ｃ)｝／(Ｗ−Ｂ) (5)
とすることができる。またＸは、
Ｘ＝｛Ｗ(Ａ−Ｂ)−Ｂ(Ｃ−Ｗ)｝／｛(Ａ−Ｂ)−(Ｃ−Ｗ)｝ (6)
より求めることができる。なおＤやＸを求めるための連立１次方程式の解法は任意で、必ずしも厳密な数値解を求める必要はなく、近似解を求めるだけでも良い。
次に入力画像を例えば１ピクセルずつ順に処理し、ＸとＤの値を求める。１ピクセル取り出し、上記のようにしてＸの値並びにＤの値を求めて、全ピクセルの処理が終了するまで繰り返す。上ではカラーデータＸがＲＧＢ系のデータであることや、これに伴って不透明度Ｄにも、Ｒ画像を用いて求めた値ＤRやＧ画像を用いて求めた値ＤG並びにＢ画像を用いて求めた値ＤBがあることを無視したが、カラーデータＸの成分はＸR,ＸG,ＸBの３つで、不透明度ＤはＤR,ＤG,ＤBの平均である。平均は相加平均を用いるが、幾何平均でも良く、平均の代わりにメディアンなどを用いても良い。
Ｄの値がほぼ０の場合、即ちＡ＋Ｗの値とＢ＋Ｃの値がほぼ等しい場合、このピクセルには糸は存在せず、背景画像が現れていると考えても良い。そこでＤの値がほぼ０の場合、ＤとＸとを共に０にセットする。Ｄの値がほぼ０ではない場合、Ｄの値の範囲を０以上１以下として、例えば４０／２５５以下の場合、ＤとＸとを０にセットする。Ｄが２１０／２５５以上の場合、Ｄを１にセットし、Ｘの値は変更しない。Ｄの値が４０／２５５ 〜 ２１０／２５５の場合、Ｄの範囲が０〜１となるように伸張する。このようにして入力画像の全ピクセルを処理し、糸画像(Ｘ,Ｄ)を記憶する。
入力画像Ａ,ＣからカラーデータＸや不透明度Ｄを求める際の処理では、例えば(6)式でカラーデータＸの分母を先に求め、この値がほぼ０に等しいとき、不透明度ＤやカラーデータＸは０であるとし、Ｄが０でない領域についてＤとＸとを求めても良い。あるいは先に(5)式で不透明度Ｄを求め、この後カラーデータＸを(6)式で求めても良い。また１ピクセルずつＤとＸとを求めるか、先に画像全体に対して不透明度Ｄを求め、次いでＸを求めるかなどは任意である。
図４に不透明度Ｄの伸張を示すと、Ｄの値が第１の所定値である例えば４０／２５５以下の場合、Ｄの値は０にセットされる。Ｄの値が第２の所定値である例えば２１０／２５５以上の場合、Ｄの値を１にセットする。残るＤの値４０／２５５ 〜 ２１０／２５５が０〜１になるようにＤのダイナミックレンジを伸張する。図４では伸張後の値をＤ’で示す。
Ｄの値が４０／２５５以下の場合透明度が高く、このピクセルに糸が存在するというよりも、背景画像のむらや毎回の入力毎のばらつき、スキャナ上の糸から散乱した光の影響などが考えられる。そこでＤの値が４０／２５５以下で０にセットする。Ｄの値が２１０／２５５以上の場合、入力のばらつきや、糸を圧縮しないように原稿台との間に僅かな隙間を持たせてカバーを閉じていることなどによる入力の乱れなどが考えられる。このため同様に、２１０／２５５以上のＤの値を１にセットする。
比較のために、白の背景画像のみを用いて糸画像を作成した。比較例での糸画像の作成では、背景画像を白１色とし、入力画像の値が背景の値から変化した部分が糸の画像であるものとして不透明度Ｄのマスクを設け、糸のカラー画像Ｘを切り出す。また不透明度Ｄは背景画像にカラーデータＸの値が近づくと０に近づき、カラーデータＸと背景画像との差が増すと１に近づくようにした。ただしこのアルゴリズムではリアルな糸画像が得られなかったので、ステンシルを用いマニュアルで不透明度の画像を修正して、なるべくリアルな糸画像が得られるようにした。
図５に作成した糸画像を示す。右側の５１は実施例で作成した糸画像で、５２はこの糸画像を黒背景で表示したもの、５３は白画像で表示したものである。５４は、実施例で作成した糸画像を用いた編地のシミュレーション画像である。図５の左側に比較例の糸画像５５を示し、これは白い背景を用いて前記のようにして作成したものである。５６は比較例の糸画像を黒の背景と合成して表示したもので、５７は比較例の糸画像を白の背景で表示したものである。５８は比較例の糸画像を用いた編地のシミュレーション画像である。なお糸画像５１と糸画像５５は、同じ糸を用い、同じ位置で入力した。
糸画像５１と糸画像５５を比較すると、実施例の方が毛羽が多く表現され、比較例では白っぽい画像となっている。背景を黒とした部分で見ると、比較例では糸の両側に白筋のような部分が見え、これは糸の毛羽のカラーデータと背景色の白とが混合されて、糸画像とされたためである。これに対して実施例の糸画像５１は、黒い背景で見ても白い背景で見ても、リアルで写実的であり、毛羽も豊富である。シミュレーション画像５４,５８で比較すると、実施例の糸画像を用いた画像５４では、毛羽が豊富で編地の立体感が表現されている。これに対して比較例の画像５８では、編地は精彩を欠き、薄っぺらく平板に感じられる。
図６は、別の糸を用いて実施例で作成した糸画像とこれを用いたシミュレーション画像６３を示し、６１は糸画像の黒背景での表示、６２は白背景での表示である。参考のため図７に、白い背景を用い、比較例で作成した糸画像と、これを用いたシミュレーション画像７３を示す。７１は比較例で作成した糸画像(白背景で作成)の黒背景表示で、７２は白背景表示である。比較例の糸画像は全体に白っぽくなっており、また毛羽が実際以上に太く表現されている。シミュレーション画像６３,７３を比較すると、実施例では繊細な毛羽が立体感を伴って表現されているのに対し、比較例のシミュレーション画像７３では実際以上に太い毛羽が表現され、かつ表現に立体感を欠いている。
実施例では以下の効果が得られる。
(1) 白い背景と黒い背景などの２つの背景を用いて、糸画像を同じ位置で２回読み込むことにより、簡単に糸画像を作成できる。
(2) 作成した糸画像では、糸のカラーデータや不透明度もリアルであり、糸本体や毛羽を高品位に表現できる。
(3) 得られた糸画像を用いて編地などのシミュレーション画像を作成すると、毛羽の部分や画像全体の色合いを写実的に表現でき、このため編地の風合いを正確に表現できる。
(1) 白い背景と黒い背景などの２つの背景を用いて、糸画像を同じ位置で２回読み込むことにより、簡単に糸画像を作成できる。
(2) 作成した糸画像では、糸のカラーデータや不透明度もリアルであり、糸本体や毛羽を高品位に表現できる。
(3) 得られた糸画像を用いて編地などのシミュレーション画像を作成すると、毛羽の部分や画像全体の色合いを写実的に表現でき、このため編地の風合いを正確に表現できる。
実施例２
上記の実施例では糸画像の作成を例にしたが、この発明はこれ以外にも、衣類などの繊維製品やガラス製品などの透明物体に関する、画像の作成に用いることができる。糸画像の場合、毛羽を背景と区別して切り出すことが課題であった。また毛羽の部分は半透明で、切り出した毛羽の画像に背景が混入しないようにすることが課題であった。毛羽などの背景からの切り出しが難しい部分を自動的に切り出し、かつ半透明な部分について対象とする物体の画像から背景画像を除くことは、他の繊維製品でも重要なことである。繊維製品には例えば衣類の他に、カーテン、毛布、テーブルカバー、クッションなどがある。また繊維製品以外にも、ガラス製品やフィルムや薄い紙などの透明感のある画像の作成にも、この発明を利用できる。この発明では不透明度Ｄを得ると共に、背景から分離した対象の物体自体の画像Ｘを得ることができる。そこで合成したい背景画像をＦ、物体の画像をＸ、その不透明度をＤとすると、合成画像Ｋは
Ｋ＝ＸＤ＋Ｆ(１−Ｄ)＝Ｆ＋(Ｘ−Ｆ)Ｄ (7)
により得られる。用いる背景は少なくとも２種類とし、無地の背景が好ましい。また撮影した画像中のどの部分が背景で、どの部分が対象の物体であるかを入力するため、背景の部分を例えば１個所マニュアルで入力することが好ましい。
上記の実施例では糸画像の作成を例にしたが、この発明はこれ以外にも、衣類などの繊維製品やガラス製品などの透明物体に関する、画像の作成に用いることができる。糸画像の場合、毛羽を背景と区別して切り出すことが課題であった。また毛羽の部分は半透明で、切り出した毛羽の画像に背景が混入しないようにすることが課題であった。毛羽などの背景からの切り出しが難しい部分を自動的に切り出し、かつ半透明な部分について対象とする物体の画像から背景画像を除くことは、他の繊維製品でも重要なことである。繊維製品には例えば衣類の他に、カーテン、毛布、テーブルカバー、クッションなどがある。また繊維製品以外にも、ガラス製品やフィルムや薄い紙などの透明感のある画像の作成にも、この発明を利用できる。この発明では不透明度Ｄを得ると共に、背景から分離した対象の物体自体の画像Ｘを得ることができる。そこで合成したい背景画像をＦ、物体の画像をＸ、その不透明度をＤとすると、合成画像Ｋは
Ｋ＝ＸＤ＋Ｆ(１−Ｄ)＝Ｆ＋(Ｘ−Ｆ)Ｄ (7)
により得られる。用いる背景は少なくとも２種類とし、無地の背景が好ましい。また撮影した画像中のどの部分が背景で、どの部分が対象の物体であるかを入力するため、背景の部分を例えば１個所マニュアルで入力することが好ましい。
マネキンなどが着用した衣類や、家具、調度、ガラス製品などでは、スキャナで背景を変えて画像を撮像するのは難しく、例えば背景を白と黒とに変えて、デジタルカメラなどで撮影する。デジタルカメラを用いて室内で撮影する場合、スタジオなどの優れた撮影環境でないと、スキャナの場合に比べて、背景にむらが生じやすいので、不透明度の伸張処理では、Ｄ＝０やＤ＝1とする範囲を図４よりもやや拡げることが好ましい。
図８〜図１１に、マネキンが着用したメッシュタイプのニット衣類の画像に関する実施例を示す。図１０，１１は背景を白あるいは黒としてデジタルカメラで撮影した画像である。図９は、図１１からマニュアルでステンシルを作成し、衣類の画像を切り出して、白あるいは黒の背景と合成した画像である。図９の従来例では、白背景で毛羽が不自然に黒くなっている。これは毛羽に相当するピクセルのみを切り出すのが難しく、また不透明度が不明なので、切り出した毛羽のピクセルに黒い背景画像が混じり込んでいるためである。これに対して、図８の実施例では、背景を白にしても黒にしても、自然な毛羽を備えた画像が得られている。
糸以外の画像を対象とする場合、画像作成装置やプログラムは図１のものをそのまま用いれば良く、画像の作成アルゴリズムは図３のものをそのまま用いればよい。図２の画像のスキャンに代えて、上記のようにデジタルカメラなどによる撮影を用いればよい。図１〜図７の実施例に関する記載は、実施例２や実施例３にもそのまま当てはまる。
図１２〜図１４は、同じ衣類を着用したマネキンの画像で、図１３，図１４は白あるいは黒の背景でのデジタルカメラの撮影画像で、図１２は図１３，図１４を用い、実施例により作成した画像を、白あるいは黒の背景と合成したものである。透明感のある、袖やパンツのメッシュが表現されている。これに対して、図１３，図１４の画像のままでは、メッシュの孔の部分を、衣類自体の画像と背景の画像とに分離するのは難しい。そこで背景を変えると、不自然な画像になってしまう。
実施例３
図１５〜図１８に、ガラス製品の画像に関する第３の実施例を示す。図１７、図１８は白あるいは黒の背景で、グラスと水差しをデジタルカメラで撮影した画像である。これから実施例によりガラス製品の画像Ｘとその不透明度Ｄの画像を得て、机や灰皿の背景画像と合成したのが図１５、白と黒の２つの背景画像と合成したのが図１６である。不透明度Ｄの画像が得られているので、背景を変えても自然な画像が得られ(図１６)、また図１５の灰皿のある背景のように背景が不均一な画像でも自然な画像が得られ、表面の光沢も透明感を伴って表現されている(図１５，図１６)。
図１５〜図１８に、ガラス製品の画像に関する第３の実施例を示す。図１７、図１８は白あるいは黒の背景で、グラスと水差しをデジタルカメラで撮影した画像である。これから実施例によりガラス製品の画像Ｘとその不透明度Ｄの画像を得て、机や灰皿の背景画像と合成したのが図１５、白と黒の２つの背景画像と合成したのが図１６である。不透明度Ｄの画像が得られているので、背景を変えても自然な画像が得られ(図１６)、また図１５の灰皿のある背景のように背景が不均一な画像でも自然な画像が得られ、表面の光沢も透明感を伴って表現されている(図１５，図１６)。
２ シミュレーション装置
４ カラースキャナ
６ キーボード
７ スタイラス
８ カラーモニタ
１０ カラープリンタ
１２ ＬＡＮインターフェース
１４ ディスクドライブ
１５ 画像作成プログラム
１６ 入力画像記憶命令
１７ カラーデータ、不透明度記憶命令
１８ 不透明度の伸張命令
１９ 画像記憶命令
２０ 画像作成部
２１ 白バック画像記憶部
２２ 黒バック画像記憶部
２４ カラーデータ算出部
２６ 不透明度算出部
２７ 伸張部
２８ 画像記憶部
３０ ニットデザイン部
３２ シミュレーション部
５１ 実施例で作成した糸画像
５２ 糸画像の黒い背景での表示
５３ 糸画像の白い背景での表示
５４ 実施例で作成した糸画像を用いた編地のシミュレーション画像
５５ 比較例で白い背景を用い作成した糸画像
５６ 糸画像の黒い背景での表示
５７ 糸画像の白い背景での表示
５８ 比較例で作成した糸画像を用いた編地のシミュレーション画像
６１ 実施例で作成した糸画像の黒い背景表示
６２ 実施例で作成した糸画像の白い背景表示
６３ 実施例で作成した糸画像を用いた編地のシミュレーション画像
７１ 比較例で白い背景を用い作成した糸画像の黒い背景表示
７２ 比較例で白い背景を用い作成した糸画像の白い背景表示
７３ 比較例で作成した糸画像を用いた編地のシミュレーション画像
４ カラースキャナ
６ キーボード
７ スタイラス
８ カラーモニタ
１０ カラープリンタ
１２ ＬＡＮインターフェース
１４ ディスクドライブ
１５ 画像作成プログラム
１６ 入力画像記憶命令
１７ カラーデータ、不透明度記憶命令
１８ 不透明度の伸張命令
１９ 画像記憶命令
２０ 画像作成部
２１ 白バック画像記憶部
２２ 黒バック画像記憶部
２４ カラーデータ算出部
２６ 不透明度算出部
２７ 伸張部
２８ 画像記憶部
３０ ニットデザイン部
３２ シミュレーション部
５１ 実施例で作成した糸画像
５２ 糸画像の黒い背景での表示
５３ 糸画像の白い背景での表示
５４ 実施例で作成した糸画像を用いた編地のシミュレーション画像
５５ 比較例で白い背景を用い作成した糸画像
５６ 糸画像の黒い背景での表示
５７ 糸画像の白い背景での表示
５８ 比較例で作成した糸画像を用いた編地のシミュレーション画像
６１ 実施例で作成した糸画像の黒い背景表示
６２ 実施例で作成した糸画像の白い背景表示
６３ 実施例で作成した糸画像を用いた編地のシミュレーション画像
７１ 比較例で白い背景を用い作成した糸画像の黒い背景表示
７２ 比較例で白い背景を用い作成した糸画像の白い背景表示
７３ 比較例で作成した糸画像を用いた編地のシミュレーション画像
Claims (9)
- 半透明な毛羽のある糸のカラー画像を作成するための糸画像の作成方法において、
異なる背景画像(Ｇ1，Ｇ2)を用いて、少なくとも２回光学的に糸のカラー入力画像Ａ，Ｃを読み取って記憶し、
糸自体のカラー画像をＸ、糸の不透明度の画像をＤとして、
Ａ＝Ｇ1＋(Ｘ−Ｇ1)Ｄ
Ｃ＝Ｇ2＋(Ｘ−Ｇ2)Ｄ
からなる連立方程式をＸ，Ｄに付いて解き、
糸の不透明度の画像Ｄを、糸が完全に不透明なピクセルで１，完全に透明なピクセルで０として、Ｄの値が第１の所定値以下のピクセルに対してＤの値を０とすると共に、Ｄの値が第２の所定値以上のピクセルに対してＤの値を１に変更し、
得られた糸自体のカラー画像Ｘと糸の不透明度の画像Ｄとを、糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)として記憶することを特徴とする、糸画像の作成方法。 - 糸のカラー入力画像の読み取りでは、カバー付きのカラースキャナに糸をセットして、カバーを開いた状態で糸のカラー入力画像Ａを読み取り、カバーを閉じた状態で糸のカラー入力画像Ｃを読み取ることを特徴とする、請求項１の糸画像の作成方法。
- 前記カラースキャナへの糸のセットでは、糸がカバーで圧縮されないようにすることを特徴とする、請求項２の糸画像の作成方法。
- 得られた糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)を用いて、該糸を用いた繊維製品のシミュレーション画像を作成することを特徴とする、請求項１の糸画像の作成方法。
- 半透明な毛羽のある糸の画像を作成するための糸画像の作成装置において、
異なる背景画像(Ｇ1，Ｇ2)を用いて、少なくとも２回光学的に糸のカラー入力画像Ａ，Ｃを読み取るための読み取り手段と、
読み取った糸のカラー入力画像を記憶するための手段と、
糸自体のカラー画像をＸ、糸の不透明度の画像をＤとして、
Ａ＝Ｇ1＋(Ｘ−Ｇ1)Ｄ
Ｃ＝Ｇ2＋(Ｘ−Ｇ2)Ｄ
からなる連立方程式をＸ，Ｄに付いて解くための手段と、
糸の不透明度の画像Ｄを、糸が完全に不透明なピクセルで１，完全に透明なピクセルで０として、Ｄの値が第１の所定値以下のピクセルに対してＤの値を０とすると共に、Ｄの値が第２の所定値以上のピクセルに対してＤの値を１に変更するための手段と、
得られた糸自体のカラー画像Ｘと糸の不透明度の画像Ｄとを、糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)として記憶するための手段とを設けたことを特徴とする、糸画像の作成装置。 - 前記読み取り手段はカバー付きのカラースキャナで、該カラースキャナに糸をセットして、カバーを開いた状態で糸のカラー入力画像Ａを読み取り、カバーを閉じた状態で糸のカラー入力画像Ｃを読み取ることを特徴とする、請求項５の糸画像の作成装置。
- 得られた糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)を用いて、該糸を用いた繊維製品のシミュレーション画像を作成するための手段を設けたことを特徴とする、請求項５の糸画像の作成装置。
- 半透明な毛羽のある糸の画像を作成するための糸画像の作成プログラムであって、
異なる背景画像(Ｇ1，Ｇ2)を用いて、少なくとも２回光学的に読み取った糸のカラー入力画像Ａ，Ｃを記憶するための命令と、
糸自体のカラー画像をＸ、糸の不透明度の画像をＤとして、
Ａ＝Ｇ1＋(Ｘ−Ｇ1)Ｄ
Ｃ＝Ｇ2＋(Ｘ−Ｇ2)Ｄ
からなる連立方程式をＸ，Ｄに付いて解くための命令と、
糸の不透明度の画像Ｄを、糸が完全に不透明なピクセルで１，完全に透明なピクセルで０として、Ｄの値が第１の所定値以下のピクセルに対してＤの値を０とすると共に、Ｄの値が第２の所定値以上のピクセルに対してＤの値を１に変更するための命令と、
得られた糸自体のカラー画像Ｘと糸の不透明度の画像Ｄとを、糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)として記憶するための命令とを設けたことを特徴とする、糸画像の作成プログラム。 - 得られた糸のカラー画像(Ｘ，Ｄ)を用いて、該糸を用いた繊維製品のシミュレーション画像を作成するための命令を設けたことを特徴とする、請求項８の糸画像の作成プログラム。
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