JP2000009448A - Surface form data generating system and recording medium - Google Patents

Surface form data generating system and recording medium

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JP2000009448A
JP2000009448A JP10179875A JP17987598A JP2000009448A JP 2000009448 A JP2000009448 A JP 2000009448A JP 10179875 A JP10179875 A JP 10179875A JP 17987598 A JP17987598 A JP 17987598A JP 2000009448 A JP2000009448 A JP 2000009448A
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luminance
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface form data generating system which can generate surface form data for a plate-like body such as a building board and roof material with ease, by processing data based on the basic image data obtained by a simple data obtaining means. SOLUTION: The picture of an object is read with a scanner 1 to obtain image data, which are inputted in an image memory 3 through an image input part 2, and then controlled by an image processing part 5 so that the brightness value out of a specified range is converted into that within the specified range, which is displayed on a monitor 6 through an image outputting part 4. Thus, a die for forming such textures as of stone, sand, lawn, cloud, and wave, etc., which were difficult so far on the surface of plate-like body is easily manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、建築板(外装板)
や屋根材等の板状体を製造するための型を製作するのに
必要な表面形状データを作成するシステム及び記録媒体
に関する。
The present invention relates to a building board (exterior board).
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a system and a recording medium for creating surface shape data necessary for manufacturing a mold for manufacturing a plate-like body such as a roof and a roof material.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一般に、建築板(外装板)や屋根
材等の板材については、立体物であるとはいえ本来が薄
物であるから、その製法を考えるとき、外観意匠の面に
おいては、その表面に発現させるべき模様形状をいかに
して形成させるかを考えれば良い。
2. Description of the Related Art Conventionally, plate materials such as architectural plates (exterior plates) and roofing materials are generally thin, although they are three-dimensional, so when considering the manufacturing method, there is a problem in terms of external design. What is necessary is just to consider how to form a pattern shape to be expressed on the surface.

【0003】上記のような板材を量産する場合、形成の
ためには「型」を製作する必要がある。型には、(1).F
RP(繊維強化プラスチック)型、(2).金型、(3).ゴム
型等がある。型の製作にあたっては、コンピュータによ
って必要な表面形状データを作成し(すなわち柄起こし
のこと)、作成したデータに従って、エッチングや彫刻
などの柄形成手段を駆使して型を製作していく方法をと
れば、大幅な作業性の向上が図られ、しかも小ロット多
品種対応も可能となるため、大変便利である。
[0003] When mass-producing such a plate material, it is necessary to manufacture a "mold" for formation. For the type, (1) .F
There are RP (fiber reinforced plastic) mold, (2). Mold, (3). Rubber mold and the like. In the production of the mold, the necessary surface shape data is created by a computer (that is, pattern erecting), and according to the created data, the mold is manufactured by making full use of pattern forming means such as etching and engraving. If this is the case, the workability can be greatly improved, and it is possible to cope with many kinds of small lots, which is very convenient.

【0004】ところで、コンピュータによって柄起こし
を行う場合、板表面における立体的凹凸形状模様を発現
させるためには、基本となる画像データを取得する必要
があるが、その方法としてまず考えられるのは、モデル
とすべき現物そのもの自体から、その外観データを取得
する方法である。この方法は、再現性の面から言えば、
最も良好な方法であると考えられる。具体的には、例え
ば、レーザ光による現物走査を非接触で行う高解像度ス
キャナを使用する方法などがある(特許第273106
2号公報、特許第2733170号公報参照)。
[0004] In the case where a pattern is erected by a computer, it is necessary to acquire basic image data in order to express a three-dimensional uneven pattern on the surface of the board. This is a method of acquiring the appearance data from the actual object itself to be a model. This method is, in terms of reproducibility,
It seems to be the best way. Specifically, for example, there is a method of using a high-resolution scanner that performs actual scanning by laser light without contact (Japanese Patent No. 273106).
No. 2, Japanese Patent No. 2733170).

【0005】また、光学式カメラにより光景や対象物の
撮影を行い、その写真をカラースキャナで読み取って画
像データを取得する方法とか、CCDカメラ等のTVカ
メラによって撮像した映像から画像データを取得すると
いった方法、あるいは電子スチルカメラやディジタルカ
メラを使用して画像データを直接的に取得する方法など
の利用も考えられる。さらに、近年、立体画像データを
取得するための方法がいくつか開発されている。例え
ば、2つのCCDカメラを使用して、立体物の表面形状
を測定するといった方法もある(特許第2692603
号公報参照)。
[0005] In addition, a method of photographing a scene or an object by an optical camera and reading the photograph with a color scanner to acquire image data, or acquiring image data from an image photographed by a TV camera such as a CCD camera. Or a method of directly acquiring image data using an electronic still camera or a digital camera. Further, in recent years, several methods for acquiring stereoscopic image data have been developed. For example, there is a method of measuring the surface shape of a three-dimensional object using two CCD cameras (Japanese Patent No. 2692603).
Reference).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高解像
度スキャナを使用する方法の場合、高解像度スキャナが
極めて高価であるために、簡単に使用できるものではな
い。また、現物そのものを測定装置に正確にセットしな
ければならないという作業上の手間や難しさもある。ま
た、現物が測定装置にセットできない程大きな物である
場合には、もはやこのような方法による測定は不可能と
なるし、さらに、空の雲など自然光景や、芝生や砂地な
どのテクスチャを表現したいような場合に対応すること
は、全く不可能であると言わざるを得ない。
However, the method using a high-resolution scanner is not easy to use because the high-resolution scanner is extremely expensive. In addition, there is also a labor and difficulty in work that the actual product itself must be accurately set in the measuring device. In addition, if the actual object is too large to be set on the measuring device, measurement by such a method is no longer possible, and furthermore, natural scenery such as clouds in the sky, and textures such as lawn and sandy ground are expressed. It must be said that it is impossible at all to deal with the case when you want to.

【0007】また、通常のカメラを使用する方法の場
合、取得される画像データは2次元画像である。これに
対し、対象物の画像は3次元画像である。すなわち、本
来3次元画像であるものを、やむを得ず2次元画像の世
界に納めてしまっていることになる。
[0007] In the case of a method using an ordinary camera, image data to be obtained is a two-dimensional image. On the other hand, the image of the object is a three-dimensional image. In other words, what is originally a three-dimensional image is unavoidably stored in the two-dimensional image world.

【0008】そして、2つのCCDカメラを使用する場
合には、撮像距離等測定条件における設定精度や、2つ
のCCDカメラが個々に撮像した2つの画像の複雑な対
応処理等の問題の面から、けっして簡単な基本画像デー
タ取得方法とは言い難い。本発明は、上記問題点に鑑
み、簡単なデータ取得手段によって取得した基本画像デ
ータを基にデータ処理することで、建築板や屋根材等板
状体の表面形状データを容易に作成することを可能とす
る表面形状データ作成システム及び記録媒体を提供する
ことを目的とする。
In the case where two CCD cameras are used, in terms of the setting accuracy under measurement conditions such as an imaging distance, and the complicated processing of two images individually captured by the two CCD cameras, problems arise. It is hardly a simple method for acquiring basic image data. The present invention has been made in view of the above problems, and has been made to easily create surface shape data of a plate-like body such as a building board or a roofing material by performing data processing based on basic image data acquired by a simple data acquisition unit. It is an object of the present invention to provide a surface shape data creation system and a recording medium that can be used.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の表面形状データ
作成システムは、対象物の輝度値に基づいて板状体の表
面形状データを作成するものであって、前記対象物を撮
影して該対象物の輝度画像データを取得する撮影手段
と、該撮影手段によって取得された所定範囲外の輝度値
を該所定範囲内の輝度値に変換する輝度変換手段とを備
えるものである。また、前記所定範囲は、最も頻度の高
い輝度値を中心とする範囲であることで、最も頻度の高
い輝度値を板状体の基本平面とすることができるので、
板状体に適合した表面形状データを作成することができ
る。
A surface shape data creating system according to the present invention creates surface shape data of a plate-like body based on a luminance value of an object. The image processing apparatus includes a photographing unit that acquires luminance image data of an object, and a luminance conversion unit that converts a luminance value outside the predetermined range acquired by the photographing unit into a luminance value within the predetermined range. Further, since the predetermined range is a range centered on the most frequent luminance value, the most frequent luminance value can be used as the basic plane of the plate-like body.
Surface shape data suitable for a plate-like body can be created.

【0010】また、変換する前記所定範囲内の輝度値
は、隣接輝度値に応じた輝度値であることで、滑らかな
表面形状データを作成することができる。さらに、オペ
レータの操作によって前記輝度変換手段の出力を修正す
る輝度修正手段を備えることで、加工特性に適合した表
面形状データを作成することができる。また、オペレー
タによって指定された部分の輝度値に基づいて背景画像
を除去する背景除去手段を備えることで、背景がある場
合であっても対象物だけの表面形状データを作成するこ
とができる。また、本発明は、コンピュータを上記表面
形状データ作成システムとして機能させるためのプログ
ラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り
可能な記録媒体である。
Further, since the luminance value within the predetermined range to be converted is a luminance value according to the adjacent luminance value, smooth surface shape data can be created. Further, by providing a brightness correcting means for correcting the output of the brightness converting means by the operation of the operator, it is possible to create surface shape data suitable for the processing characteristics. In addition, by providing a background removing unit that removes a background image based on a luminance value of a part specified by an operator, it is possible to create surface shape data of only an object even when there is a background. According to the present invention, there is provided a computer-readable recording medium in which a program for causing a computer to function as the surface shape data creating system is recorded.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照しながら本発
明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図1は
本発明の実施の形態による表面形状データ作成システム
のシステム構成を示す図である。対象物の光学的カメラ
による撮影写真を市販の高解像度の画像読み取りスキャ
ナー1で読み取ることで画像データを取得し、画像入力
部2を介して画像メモリ3に入力される。画像メモリ3
に入力された画像データは以下に詳述する画像処理がさ
れて画像出力部4を介してモニタ6に表示される。これ
ら画像入力部2、画像メモリ3及び画像出力部4は画像
処理部5によって制御される。入力され処理された画像
データは画像蓄積部7に蓄積されて、必要に応じて読み
出されて利用される。画像処理部5には、画像処理操作
のためのマウス8及びキーボード9が接続される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a surface shape data creating system according to an embodiment of the present invention. Image data is obtained by reading a photograph of the object taken by an optical camera with a commercially available high-resolution image reading scanner 1, and is input to an image memory 3 via an image input unit 2. Image memory 3
Are subjected to image processing described in detail below, and are displayed on the monitor 6 via the image output unit 4. The image input unit 2, the image memory 3, and the image output unit 4 are controlled by an image processing unit 5. The input and processed image data is stored in the image storage unit 7, and is read and used as needed. A mouse 8 and a keyboard 9 for an image processing operation are connected to the image processing unit 5.

【0012】図2は、本発明の実施の形態による画像処
理動作を説明するフロー図である。まず、システム電源
がオンか否かを判断し(ステップS1)、NOであれば
システム電源がONするまで待機し、YESであれば、
定数値を読み込んで初期設定を行い(ステップS2)、
RGB画像データの入力があるか否かを判断し(ステッ
プS3)、NOであればRGB画像データ入力があるま
で待機し、YESであれば、この対象物や光景について
のRGB画像データ(すなわち、2次元の画素集合であ
るデータ群)を、下記変換式によって、輝度値Yに変換
する(ステップS4)。 Y=0.30R+0.59G+0.11B ここで、Yを8ビットで量子化するものとすれば、25
6階調の輝度表現(白黒表現)のY画像データが取得さ
れる。このY画像データを画像モニタ6に表示する(ス
テップS5)。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an image processing operation according to the embodiment of the present invention. First, it is determined whether or not the system power is on (step S1). If NO, the process waits until the system power is turned on.
Read the constant value and make initial settings (step S2),
It is determined whether or not there is an input of RGB image data (step S3). If NO, the process waits until there is an input of RGB image data, and if YES, the RGB image data of this object or scene (ie, The data group, which is a two-dimensional pixel set, is converted into a luminance value Y by the following conversion formula (step S4). Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B Here, if Y is quantized by 8 bits, 25
The Y image data of the luminance expression (monochrome expression) of six gradations is obtained. This Y image data is displayed on the image monitor 6 (step S5).

【0013】つぎに、背景を削除するか否かを判断し
(ステップS6)、NOで背景を削除しないのであれ
ば、ステップS8に進み、対象物のモノクロ画像をモニ
タ6に表示する。YESで、対象物に対して背景がある
場合のように、背景を削除する場合には、オペレータが
背景部分の代表領域を指定し、その部分の輝度データに
基づいて背景画像を除去し、対象物のY画像データのみ
を抽出して(ステップS7)、ステップS8に進む。
Next, it is determined whether or not the background is to be deleted (step S6). If the background is not to be deleted (NO), the process proceeds to step S8, where a monochrome image of the object is displayed on the monitor 6. When the background is to be deleted, such as when the object has a background, the operator specifies a representative region of the background portion, removes the background image based on the luminance data of the portion, and deletes the background image. Only the Y image data of the object is extracted (step S7), and the process proceeds to step S8.

【0014】つぎに、抽出した対象物のY画像データに
ついて、輝度値のヒストグラムを作成する(ステップS
9)。そして、最も頻度の高い(画素数の多い)輝度値
を、該対象物の代表輝度値YSとする(ステップS1
0)。図3は、板状体表面の凹凸とその対応画素の輝度
レベルの関係を示す図である。図4は、モニタ6に表示
された画像とその輝度レベルとの関係を示す図である。
スキャンライン上の各ポイントの輝度値が板状体の表面
の凹凸に対応していて、代表輝度値YSを示す画素に対
応する該対象物における各ポイントの3次元空間の位置
は、板状体の基本表面(最も面積比率の大きな部分であ
る)上にあるとみることができる。
Next, a histogram of luminance values is created for the extracted Y image data of the object (step S).
9). Then, the most frequent (the number of pixels) luminance value is set as the representative luminance value YS of the object (step S1).
0). FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the unevenness of the plate-like body surface and the luminance level of the corresponding pixel. FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an image displayed on the monitor 6 and its luminance level.
The luminance value of each point on the scan line corresponds to the unevenness of the surface of the plate-like body, and the position of each point in the three-dimensional space of the object corresponding to the pixel indicating the representative luminance value YS is the plate-like body. On the basic surface (the area having the largest area ratio).

【0015】しかしながら、図4に示すように、代表輝
度値YSを示す画素に対応する該対象物における前記ポ
イント部分と距離が略同じであるにもかかわらず、輝度
値としては極端に低い値を示す画素に対応した部分があ
る可能性がある。同じように、距離が略同じであるにも
かかわらず、輝度値としては極端に高い値を示す部分が
ある可能性もある。例えば、前者に該当する部分として
は、黒色模様10が施された領域などが考えられる。ま
た後者に該当する部分としては、金属光沢11が呈する
部分などが考えられる。
However, as shown in FIG. 4, despite the fact that the distance to the point corresponding to the pixel indicating the representative luminance value YS is substantially the same as that of the object, an extremely low luminance value is set. There may be a portion corresponding to the indicated pixel. Similarly, there is a possibility that there is a portion where the luminance value is extremely high even though the distance is substantially the same. For example, as the portion corresponding to the former, a region where the black pattern 10 is applied or the like can be considered. Further, as the portion corresponding to the latter, a portion exhibiting the metallic luster 11 can be considered.

【0016】そこで、これらの特殊な表色部分について
は、その輝度値を代表輝度値YSにすべて数値変換して
しまう。具体的には、次のような処理を行う。すなわ
ち、それらの部分は模様を形成しているので、塊状図形
を形成しているはずである。したがって、所定のしきい
値YTLより低く、しかも、同一輝度値YL'を示す塊状
図形を見つけ出し、その構成画素が有する輝度値YL'
を YL'→YS と代表輝度値YSに変換する(ステップS11)。同様
に、所定のしきい値YTH(ただし、YTH−YS=YS−
YTL)より高く、しかも、同一輝度値YH'を示す塊状
図形を見つけ出し、その構成画素が有する輝度値YH'
を YH'→YS と代表輝度値YSに変換する(ステップS12)。これ
により、色濃度の距離情報に及ぼす影響をある程度削減
した修正Y画像データを取得することができる。
Therefore, the luminance values of these special color portions are all converted into the representative luminance values YS. Specifically, the following processing is performed. That is, since those portions form a pattern, they should form a massive figure. Therefore, a block figure lower than the predetermined threshold value YTL and showing the same luminance value YL 'is found, and the luminance value YL' of the constituent pixels is found.
Is converted into a representative luminance value YS as YL ′ → YS (step S11). Similarly, a predetermined threshold value YTH (however, YTH−YS = YS−
YTL), and finds a massive figure showing the same luminance value YH ', and finds the luminance value YH' of the constituent pixels.
Is converted into a representative luminance value YS as YH ′ → YS (step S12). As a result, it is possible to acquire corrected Y image data in which the influence of the color density on the distance information is reduced to some extent.

【0017】これまでの処理によって、カメラレンズに
対して略同じ距離にあると考えられる架空平面が、代表
輝度値YSを有する離散画素によって形成されることに
なる。残りの画素は、代表輝度値YSよりも大きく離れ
ない範囲(YTH〜YTL)内において、より大きい輝度値
YHを有するか、あるいはより小さい輝度値YLを有す
るかのいずれかとなっている。そして、同一色相を有す
る模様領域においては、その部分の凹凸状態(すなわち
距離情報)は、各部の呈する輝度値で相対的に比較する
ことができると考えられる。
By the above processing, an imaginary plane considered to be at substantially the same distance from the camera lens is formed by the discrete pixels having the representative luminance value YS. The remaining pixels have either a larger luminance value YH or a smaller luminance value YL within a range (YTH to YTL) that is not far from the representative luminance value YS. Then, in a pattern region having the same hue, it is considered that the unevenness state (that is, distance information) of that portion can be relatively compared with the luminance value presented by each portion.

【0018】ところで、対象物の表面形状は、前記架空
平面をxy平面としたとき、該xy平面に対して直交す
るz平面において+z方向に凸部となっている部分は、
代表輝度値YSより連続して輝度値が増加して輝度値Y
Hに達し、その値をしばし保持した後、連続して輝度値
が減少して代表輝度値YSに達する部分であると言え
る。図3を参照。逆に、前記xy平面に対して−z方向
に凸部となっている部分は、代表輝度値YSより連続し
て輝度値が減少して輝度値YLに達し、その値をしばし
保持した後、連続して輝度値が増加して代表輝度値YS
に達する部分であると言える。
By the way, when the imaginary plane is an xy plane, the surface shape of the object is such that a portion which is convex in the + z direction on a z plane orthogonal to the xy plane is as follows:
The luminance value continuously increases from the representative luminance value YS, and the luminance value Y
After reaching H and holding the value for a while, it can be said that the luminance value continuously decreases and reaches the representative luminance value YS. See FIG. Conversely, the portion that is convex in the -z direction with respect to the xy plane has a luminance value that continuously decreases from the representative luminance value YS to reach the luminance value YL, and after holding the value for a while, The luminance value continuously increases and the representative luminance value YS
It can be said that it is the part that reaches.

【0019】ここで、上記性質を数学的に3次元解析し
てみる。まず、対象物の表面を空間曲面としてとらえ、
2変数関数であるz=f(x,y) として表現する。ま
た、データ処理については各画素の呈する輝度の離散値
を取り扱うが、実際の物体の表面は、連続面となってい
るから、z=f(x,y) のxに関する偏微分係数及びy
に関する偏微分係数は、共に連続であると考えられる。
したがって、次なる全微分の関係式が成り立つ。 dz=(∂f/∂x)・dx+(∂f/∂y)・dy
Here, the above properties will be mathematically analyzed in three dimensions. First, consider the surface of the object as a spatial curved surface,
It is expressed as a two-variable function z = f (x, y). In the data processing, a discrete value of the luminance exhibited by each pixel is handled. However, since the actual surface of the object is a continuous surface, z = f (x, y) and the partial differential coefficient of x and y
Are considered to be both continuous.
Accordingly, the following relational expression of the total differentiation holds. dz = (∂f / ∂x) ・ dx + (∂f / ∂y) ・ dy

【0020】ここで、xy平面上のある座標(x+1,
y+1)における高さ情報(dz)を得るためには、上
記の関係式において、x方向における隣接画素の輝度値
差分を求め、 ∂f/∂x=Y(x+1,y)−Y(x,y) とし、更に、y方向における隣接画素の輝度値差分を求
め、 ∂f/∂y=Y(x,y+1)−Y(x,y) として、更に、 dx=dy=縦横方向の画素間隔(定数) とすることで隣接画素 (x,y),(x+1,y),(x,y+
1) の輝度値からある画素 (x+1,y+1) の輝度値
を導くこともできる。
Here, a certain coordinate (x + 1,
In order to obtain the height information (dz) at (y + 1), in the above relational expression, the luminance value difference between adjacent pixels in the x direction is obtained, and ∂f / ∂x = Y (x + 1, y) −Y (x, y), and further, a luminance value difference between adjacent pixels in the y direction is obtained. ∂f / ∂y = Y (x, y + 1) −Y (x, y), and further, dx = dy = pixel interval in the vertical and horizontal directions (Constant) so that adjacent pixels (x, y), (x + 1, y), (x, y +
The luminance value of a certain pixel (x + 1, y + 1) can be derived from the luminance value of 1).

【0021】したがって、上述のステップS11及びS
12の代表輝度値YSへの変換に代えて、上記全微分の
関係式から輝度値を導いても良い。なお、上記処理は、
高さ情報(z)を輝度情報で代表させることができるこ
とを前提としているが、高さと輝度とは正比例関係にあ
るわけではないので、z←Y(輝度情報から距離情報へ
変換するための)実測関数が得られる場合には、それを
使用することが望ましい。これらにより、修正Y画像デ
ータに対して輝度値Y→距離dの変換計算を実行する
(ステップS13)。また、正確を期すために、輝度値
の差分計算結果に対して補正係数(経験値)を乗ずるな
どの方法をとることは任意である。
Therefore, the above steps S11 and S11
Instead of the conversion into the 12 representative luminance values YS, the luminance value may be derived from the above-described relational expression of the total differentiation. Note that the above processing
It is assumed that the height information (z) can be represented by the luminance information. However, since the height and the luminance are not directly proportional, z ← Y (for converting the luminance information into the distance information). If an actual measurement function can be obtained, it is desirable to use it. Thus, the conversion calculation of the luminance value Y → the distance d is performed on the corrected Y image data (step S13). In order to ensure accuracy, it is optional to take a method of multiplying the difference calculation result of the luminance value by a correction coefficient (empirical value).

【0022】以上のようにして、前記修正Y画像データ
について、±z方向の凹凸データ(dz)が得られ、x
y平面の位置情報に対して乗せるべき距離情報が取得さ
れる。すなわち、ここに、対象物の立体的な表面形状を
表す表面形状データが取得される。図5に、画素の位置
情報と、その位置情報の上に乗る高さ情報の関係を示
す。以上に示した考え方は、先にも述べたように、修正
Y画像データにおいて、1つの画素に着目したとき、そ
の有する輝度レベルと周囲の画素が有する輝度レベルと
の差は、色相差が少ない場合、互いの高さを相対的に比
較する上での近似的な指標になり得るという考えに基づ
いている。
As described above, with respect to the corrected Y image data, the unevenness data (dz) in the ± z directions is obtained.
Distance information to be put on the position information on the y plane is obtained. That is, here, surface shape data representing the three-dimensional surface shape of the object is obtained. FIG. 5 shows the relationship between the position information of a pixel and the height information on the position information. According to the concept described above, as described above, when attention is paid to one pixel in the corrected Y image data, the difference between the luminance level of the pixel and the luminance level of the surrounding pixels has a small hue difference. In this case, it is based on the idea that it can be an approximate index for comparing the heights of the two objects relatively.

【0023】つぎに、取得された表面形状データから、
型を製作するために必要となるデータに加工することに
ついて説明する。その内容は、取得した表面形状データ
を使用する加工手段の特性に応じた加工データに変換す
ることと、凹凸データの実寸変換である。
Next, from the acquired surface shape data,
A description will be given of processing into data necessary for manufacturing a mold. The contents include converting the acquired surface shape data into processing data corresponding to the characteristics of the processing means using the data, and converting the actual size of the unevenness data.

【0024】加工データへの変換においては、まず、作
成した表面形状データを基に、CG(コンピュータグラ
フィックス)によって立体映像にして(ステップS1
4)、対象物に対する3次元描画をモニタ6上で試行す
る(ステップS15)。そして、加工特性を考えたレタ
ッチ操作によって、オペレータがエッジを強調したりす
るなどの3次元画像修正を行う(ステップS16)。
In the conversion into the processing data, first, a stereoscopic image is formed by CG (computer graphics) based on the created surface shape data (step S1).
4) Attempt three-dimensional drawing on the object on the monitor 6 (step S15). Then, the operator performs a three-dimensional image correction such as emphasizing an edge by a retouch operation in consideration of the processing characteristics (step S16).

【0025】そして凹凸データの実寸変換については、
写真の場合を例に説明する。カメラによる写真は透視図
であり、図6に示すように、レンズ焦点距離fのカメラ
のフィルム位置(−zo)に3次元立体像のz方向中心
部が来るようにピントを合わせてシャープな像を作り出
すようする。この時、図6より次なる3つの関係式が導
かれる。 xi=f・xo/zoi=f・yo/zoi=2f−f2/zo したがって、yo/yi(倍率)を求めれば、型を作成す
るときの実寸が求まる(ステップS17)。
For the actual size conversion of the unevenness data,
A case of a photograph will be described as an example. Photo with a camera is a perspective view, as shown in FIG. 6, a camera film position of the lens focal length f to focus as z-direction center portion of the three-dimensional image (-z o) comes sharp Try to create an image. At this time, the following three relational expressions are derived from FIG. x i = f · x o / z o y i = f · y o / z o z i = 2f−f 2 / z o Therefore, if you obtain y o / y i (magnification), it becomes The actual size is obtained (step S17).

【0026】ここに、修正表面形状データの実寸が得ら
れる、すなわち、板状体の表面部分における3次元座標
情報(x,y,z)が取得される。そこで、この3次元座
標情報を、型を製作するときに使用する彫刻機などの表
面形状作成装置の駆動情報に変換することで、最終的な
加工データが得られるので(ステップS18)、この加
工データを蓄積しておく(ステップS19)。
Here, the actual size of the corrected surface shape data is obtained, that is, three-dimensional coordinate information (x, y, z) on the surface portion of the plate is obtained. Then, by converting the three-dimensional coordinate information into drive information of a surface shape creating device such as an engraving machine used when manufacturing a mold, final processing data can be obtained (step S18). Data is stored (step S19).

【0027】つぎに、システムの運転を停止するか否か
を判断して(ステップS20)、NOで継続するのであ
れば、ステップS3に戻り、YESで停止するのであれ
ば、フローを終了する。なお、本発明は上記実施の形態
に限定されるものではない。画像データを取得する撮影
手段は、対象物を撮影するデジタルカメラ等の電子機器
で直接撮影するものであっても良い。代表輝度値YS
は、最も頻度の高い輝度値に代えて、平均の輝度値とし
ても良い。
Next, it is determined whether or not to stop the operation of the system (step S20). If the determination is NO, the process returns to step S3. If the determination is YES, the flow ends. Note that the present invention is not limited to the above embodiment. The photographing means for acquiring image data may be a means for directly photographing with an electronic device such as a digital camera for photographing an object. Representative luminance value YS
May be an average luminance value instead of the most frequent luminance value.

【0028】しきい値を超える輝度値YL'又はYH'を
代表輝度値YSに変換することに代えて、輝度値YL'
又はYH'を取る画素に隣接し、しきい値内の輝度値を
有する画素の輝度値に変換しても良い。凹凸データの実
寸変換は光学的に行うことに代えて、数値計算によって
行っても良い。本発明は、コンピュータを上記表面形状
データ作成システムとして機能させるためのプログラム
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっ
ても良い。
Instead of converting the luminance value YL 'or YH' exceeding the threshold value into the representative luminance value YS, the luminance value YL '
Alternatively, it may be converted to a luminance value of a pixel adjacent to the pixel taking YH ′ and having a luminance value within the threshold value. The actual size conversion of the concavo-convex data may be performed by numerical calculation instead of optically. The present invention may be a computer-readable recording medium in which a program for causing a computer to function as the surface shape data creating system is recorded.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、石肌、
砂地、芝目、雲、波紋など、従来、困難とされていたさ
まざまなテクスチャを板状体の表面に形成する型を簡単
に製作することができる。
As described above, according to the present invention, stone skin,
It is possible to easily produce a mold for forming various textures, such as sand, grass, clouds, and ripples, which have been considered difficult, on the surface of the plate-like body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態のシステム構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a system configuration according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態による画像処理動作を説明
するフロー図。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an image processing operation according to the embodiment of the present invention.

【図3】板状体表面の凹凸とその輝度レベルの関係を示
す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between unevenness on the surface of a plate-like body and its luminance level.

【図4】モニタに表示された画像とその輝度レベルとの
関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an image displayed on a monitor and its luminance level.

【図5】画素の位置情報と、その位置情報の上に乗る高
さ情報の関係を示す図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between position information of a pixel and height information on the position information;

【図6】レンズ系による実寸計算を説明する図。FIG. 6 is a view for explaining actual size calculation by a lens system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 モニタ 8 マウス 9 キーボード 10 黒色模様 11 金属光沢点状模様 6 monitor 8 mouse 9 keyboard 10 black pattern 11 metallic luster point pattern

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年5月26日(1999.5.2
6)
[Submission date] May 26, 1999 (1999.5.2
6)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項】 オペレータの操作によって前記輝度変換
手段の出力を修正する輝度修正手段を備えることを特徴
とする請求項1又は2記載の表面形状データ作成システ
ム。
3. A surface shape data creation system of claim 1, wherein further comprising a luminance correction means for correcting the output of said luminance conversion means by an operator of the operation.

【請求項】 オペレータによって指定された部分の輝
度値に基づいて背景画像を除去する背景除去手段を備え
ることを特徴とする請求項1又は2記載の表面形状デー
タ作成システム。
4. A surface shape data creation system of claim 1, wherein further comprising a background removing means for removing a background image based on the luminance value of the designated portion by an operator.

【請求項】 コンピュータを請求項1乃至いずれか
に記載の表面形状データ作成システムとして機能させる
ためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体。
5. A computer-readable recording medium characterized by recording a program for causing a computer to function as the surface shape data creation system according to any one of claims 1 to 4.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の表面形状データ
作成システムは、対象物の輝度値に基づいて板状体の表
面形状データを作成するものにおいて、前記対象物を撮
影して該対象物の輝度画像データを取得する撮影手段
と、該撮影手段によって取得された所定範囲外の輝度値
を該所定範囲内の輝度値であって、前記輝度画像データ
の内で最も頻度の高い輝度値又は平均の輝度値に変換す
る輝度変換手段とを備えるものである。また、本発明の
表面形状データ作成システムは、対象物の輝度値に基づ
いて板状体の表面形状データを作成するものにおいて、
前記対象物を撮影して該対象物の輝度画像データを取得
する撮影手段と、該撮影手段によって取得された所定範
囲外の輝度値を該所定範囲内の輝度値であって、隣接輝
度値に応じた輝度値に変換する輝度変換手段とを備える
ものである。これにより、滑らかな表面形状データを作
成することができる。
According to the present invention, there is provided a surface shape data creating system for creating surface shape data of a plate-like body based on a luminance value of the object. Photographing means for acquiring the luminance image data of the image data, and a luminance value outside the predetermined range acquired by the photographing means being a luminance value within the predetermined range ,
And a luminance conversion means for converting the luminance value into the most frequent luminance value or the average luminance value . In addition, the present invention
The surface shape data creation system is based on the brightness value of the object.
To create surface shape data of a plate-like body
Acquire brightness image data of the object by photographing the object
And a predetermined range acquired by the photographing means.
A luminance value outside the range is a luminance value within the predetermined range,
Brightness conversion means for converting into a brightness value according to the degree value
Things. Thereby, smooth surface shape data can be created.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0010】 さらに、オペレータの操作によって前記輝
度変換手段の出力を修正する輝度修正手段を備えること
で、加工特性に適合した表面形状データを作成すること
ができる。また、オペレータによって指定された部分の
輝度値に基づいて背景画像を除去する背景除去手段を備
えることで、背景がある場合であっても対象物だけの表
面形状データを作成することができる。また、本発明
は、コンピュータを上記表面形状データ作成システムと
して機能させるためのプログラムを記録したことを特徴
とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
[0010] Further, the brightness is increased by the operation of the operator.
Brightness correction means for correcting the output of the degree conversion means
To create surface shape data suitable for machining characteristics
Can be. Also, the part specified by the operator
A background removing means for removing a background image based on a luminance value is provided.
By displaying the object, even if there is a background,
Surface shape data can be created. In addition, the present invention
Uses the computer with the above surface shape data creation system
The feature that recorded the program to make it function
Computer-readable recording medium.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA49 BB02 CC14 DD00 DD06 FF01 FF04 FF41 JJ00 JJ03 JJ13 QQ31 QQ43 4E050 JB10 JD07 5B057 BA23 CA01 CA08 CB02 CB08 CE09 CE11 DC22  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA49 BB02 CC14 DD00 DD06 FF01 FF04 FF41 JJ00 JJ03 JJ13 QQ31 QQ43 4E050 JB10 JD07 5B057 BA23 CA01 CA08 CB02 CB08 CE09 CE11 DC22

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対象物の輝度値に基づいて板状体の表面
形状データを作成する表面形状データ作成システムにお
いて、前記対象物を撮影して該対象物の輝度画像データ
を取得する撮影手段と、該撮影手段によって取得された
所定範囲外の輝度値を該所定範囲内の輝度値に変換する
輝度変換手段とを備えることを特徴とする表面形状デー
タ作成システム。
1. A surface shape data creating system for creating surface shape data of a plate-like body based on a luminance value of an object, a photographing means for photographing the object and acquiring luminance image data of the object. A brightness conversion unit for converting a brightness value outside the predetermined range acquired by the photographing unit into a brightness value within the predetermined range.
【請求項2】 前記所定範囲は、最も頻度の高い輝度値
を中心とする範囲であることを特徴とする請求項1記載
の表面形状データ作成システム。
2. The surface shape data creating system according to claim 1, wherein the predetermined range is a range centered on the most frequent luminance value.
【請求項3】 変換する前記所定範囲内の輝度値は、隣
接輝度値に応じた輝度値であることを特徴とする請求項
1記載の表面形状データ作成システム。
3. The surface shape data creating system according to claim 1, wherein the luminance value within the predetermined range to be converted is a luminance value according to an adjacent luminance value.
【請求項4】 オペレータの操作によって前記輝度変換
手段の出力を修正する輝度修正手段を備えることを特徴
とする請求項1記載の表面形状データ作成システム。
4. The surface shape data creating system according to claim 1, further comprising a luminance correcting means for correcting an output of said luminance converting means by an operation of an operator.
【請求項5】 オペレータによって指定された部分の輝
度値に基づいて背景画像を除去する背景除去手段を備え
ることを特徴とする請求項1記載の表面形状データ作成
システム。
5. The surface shape data creating system according to claim 1, further comprising a background removing unit that removes a background image based on a luminance value of a portion designated by an operator.
【請求項6】 コンピュータを請求項1乃至5いずれか
に記載の表面形状データ作成システムとして機能させる
ためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュ
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6. A computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to function as the surface shape data creating system according to claim 1 is recorded.
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