JP2000067273A - Device and method for determining visual field information and recording medium recording program for executing the method - Google Patents

Device and method for determining visual field information and recording medium recording program for executing the method

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JP2000067273A
JP2000067273A JP23318898A JP23318898A JP2000067273A JP 2000067273 A JP2000067273 A JP 2000067273A JP 23318898 A JP23318898 A JP 23318898A JP 23318898 A JP23318898 A JP 23318898A JP 2000067273 A JP2000067273 A JP 2000067273A
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rectangular area
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dimensional
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けん 筒口
Noboru Sonehara
曽根原  登
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily restore the three-dimensional(3D) information of an object by easily acquiring a camera parameter from one 2D image. SOLUTION: Concerning this visual field information determining method, when a rectangular area in a 3D space is displayed as a rectangle in a 2D image, the rectangle in the 2D image is set by a rectangle setting part 100 and the information showing the position of the rectangular area in the 3D space, the length of two sides and the scale of reduction is inputted by a geometrical information input part 200. The information showing the position of the rectangular area, the length of two sides and the scale of reduction is displayed in the 2D image by a geometrical information display part 400. While using the geometrical information inputted by the geometrical information input part 200, a viewpoint calculating part 301 calculates the projection center of an image, namely, viewpoint and a visual field information determining part 302 determines a virtual 3D visual field from the calculated viewpoint position.

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、例えば2次元画像
に対して奥行情報を付与したり、あるいは3次元コンピ
ュータ・グラフィックス(CG)で生成した物体を2次
元画像の中に合成する際に、もとの2次元画像を撮影し
た際のカメラパラメータを取得し、仮想的な3次元空間
を構築するための視界情報決定方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a method for adding depth information to a two-dimensional image or combining an object generated by three-dimensional computer graphics (CG) into a two-dimensional image. More specifically, the present invention relates to a method for obtaining view parameters for acquiring a camera parameter at the time of capturing an original two-dimensional image and constructing a virtual three-dimensional space.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、カメラ等で撮影された2次元画像
と3次元CGで生成された仮想物体を合成するような場
合、2次元画像には奥行情報が欠落しているため、自然
な合成を実現するためには何らかの手段により2次元画
像に奥行情報を補う必要があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a two-dimensional image photographed by a camera or the like and a virtual object generated by three-dimensional CG are synthesized, the two-dimensional image lacks depth information. In order to realize the above, it is necessary to supplement depth information to a two-dimensional image by some means.

【0003】2次元画像から3次元情報を復元する従来
技術としては、異なる視点から撮影された複数の画像の
対応点を抽出して、その点の3次元情報を復元する方法
が一般的である。しかし、この方法では1枚の2次元画
像から3次元情報を復元することは不可能である。
As a conventional technique for restoring three-dimensional information from a two-dimensional image, a method of extracting corresponding points of a plurality of images photographed from different viewpoints and restoring three-dimensional information of the points is general. . However, in this method, it is impossible to restore three-dimensional information from one two-dimensional image.

【0004】しかし、3次元情報を復元したい画像中の
対象物体の位置、形状及び正確な大きさが既知であり、
その画像を撮影したカメラが理想的なピンホールカメラ
であると仮定すると、1枚の画像からでもその画像を撮
影したカメラパラメータ及び対象物体の3次元情報を復
元することが可能となる。ここで、カメラパラメータと
は、視点位置、視点から対象物体までの距離、画角、視
線方向のパラメータである。
However, the position, shape and exact size of a target object in an image whose three-dimensional information is to be restored are known,
Assuming that the camera that captured the image is an ideal pinhole camera, it is possible to restore the camera parameters of capturing the image and the three-dimensional information of the target object from one image. Here, the camera parameters are parameters of the viewpoint position, the distance from the viewpoint to the target object, the angle of view, and the line of sight.

【0005】即ち、画像に表示されている四角形領域が
3次元空間における長方形を射影したものであると仮定
すると、長方形を構成する頂点の座標値が既知であれ
ば、視点(カメラ)の位置は、射影幾何の原理から容易
に導かれる。このような視点の位置を求める方法は、下
記の文献1、2等に記載されている。
That is, assuming that a rectangular area displayed on an image is a projection of a rectangle in a three-dimensional space, if the coordinate values of vertices constituting the rectangle are known, the position of the viewpoint (camera) is , Is easily derived from the principle of projective geometry. Such a method of obtaining the position of the viewpoint is described in the following documents 1 and 2.

【0006】文献1:George A,Jennin
gs,“Modern Geometrywith Ap
plications”,Springer−Verl
ag,1994. 邦訳:G・ジェニングス著、伊理正
夫、伊理由美訳、「幾何再入門」、岩波書店199
6.。
Reference 1: George A, Jennin
gs, "Modern Geometrywith Ap
applications ", Springer-Verl
ag, 1994. Japanese translation: G. Jennings, Masao Iri, Bijin Irisa, "Introduction to Geometry", Iwanami Shoten 199
6. .

【0007】文献2:Rogers、Adams、“M
athematical Elemnts for Co
mputer Grahics”,McGraw−Hi
ll,1990. 邦訳:川合訳、「コンピュータ・グ
ラフィックス第2版」、日刊工業新聞社、1993.。
Reference 2: Rogers, Adams, "M
atomic Elements for Co
mputer Graphics ", McGraw-Hi
11, 1990. Japanese translation: Kawai translation, "Computer Graphics Second Edition", Nikkan Kogyo Shimbun, 1993. .

【0008】例えば、図5(a)に示すように画像中の
四角形領域の向かい合う1組の辺が平行である場合、視
点は平行でない組の辺の延長線の交点(消失点)Vから
画像に垂直に引いた直線上にあり、2次元画像中の四角
形として射影されている元の長方形の4点P1、P2、P
3、P4の座標値を与えることにより、視点の位置(画像
からの距離)を計算することができる。この原理は、図
5(b)に示すように画像中の四角形領域が平行な辺の
組を持たない場合でも同様である。この時は消失点が2
点(V1、V2)存在し、視点はV1、V2を直径の両端と
する画像に垂直な半円上にある。
For example, as shown in FIG. 5 (a), when a pair of opposing sides of a rectangular area in an image are parallel, the viewpoint is viewed from the intersection (extinction point) V of the extension of the non-parallel set of sides. a is on a straight line drawn vertically, four points of the original rectangle is projected as a rectangle in the two-dimensional image P 1, P 2, P
3, by providing the coordinate values of P 4, it is possible to calculate the position of the viewpoint (the distance from the image). This principle is the same even when the rectangular area in the image does not have a set of parallel sides as shown in FIG. At this time, the vanishing point is 2
A point (V 1 , V 2 ) exists, and the viewpoint is on a semicircle perpendicular to the image with V 1 and V 2 as both ends of the diameter.

【0009】なお、4頂点の座標値でなくても、1また
は2頂点の位置およびもとの長方形の直交する2辺の長
さを与えてもよい。
[0009] Instead of the coordinate values of the four vertices, the position of one or two vertices and the length of two orthogonal sides of the original rectangle may be given.

【0010】しかし、これらの長方形の4頂点の座標値
は任意の値ではなく、視点と画像中の四角形の頂点を結
ぶ直線上になければならず、このような頂点の座標は、
実測データがなければ入力が困難であるという問題があ
った。
However, the coordinate values of the four vertices of these rectangles are not arbitrary values, and must be on a straight line connecting the viewpoint and the vertices of the quadrangle in the image.
There was a problem that input was difficult without actual measurement data.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の視界情
報決定装置では、2次元座標から仮想的な3次元空間を
構築するためには、視点の位置を計算するために長方形
領域の4頂点の座標値が必要となるが、この4頂点の座
標値は実測データがなければ入力が困難であるという問
題点があった。
In the above-described conventional view information determining apparatus, in order to construct a virtual three-dimensional space from two-dimensional coordinates, four vertices of a rectangular area are required to calculate a viewpoint position. Coordinate values are required, but there is a problem that it is difficult to input the coordinate values of these four vertices without actual measurement data.

【0012】本発明の目的は、1つの2次元画像から容
易にカメラパラメータを取得し、対象物体の3次元情報
を復元することができる視界情報決定装置および方法を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a visibility information determining apparatus and method which can easily acquire camera parameters from one two-dimensional image and restore three-dimensional information of a target object.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の視界情報決定装置は、3次元空間における
長方形領域が2次元画像中に四角形領域として表示され
ている場合に、前記2次元画像から前記3次元空間を構
築する視界情報決定装置であって、前記長方形領域の3
次元空間における位置、2辺の長さ、および縮尺の幾何
情報を入力する幾何情報入力手段と、前記長方形領域の
位置、2辺の長さ、および縮尺の情報を前記2次元画像
中に表示する幾何情報表示手段と、前記幾何情報入力手
段により入力された前記長方形領域の位置、2辺の長
さ、および縮尺の情報から前記2次元画像を撮影したカ
メラパラメータ情報を計算する視界情報計算手段を有し
ている。
In order to achieve the above-mentioned object, a visual field information determining apparatus according to the present invention provides a visual field information determining apparatus which is capable of displaying a rectangular area in a three-dimensional space as a rectangular area in a two-dimensional image. A view information determining device for constructing the three-dimensional space from a three-dimensional image,
Geometric information input means for inputting geometric information of the position in the dimensional space, the length of the two sides, and the scale, and displaying the information of the position, the length of the side, and the scale of the rectangular area in the two-dimensional image. Geometric information display means, and view information calculating means for calculating camera parameter information of the two-dimensional image taken from the information on the position, length of two sides, and scale of the rectangular area input by the geometric information input means. Have.

【0014】また、本発明の他の次回情報決定装置は、
前記視界情報計算手段が、前記幾何情報入力手段によっ
て入力された幾何情報を用いて前記2次元画像の投影中
心である視点を計算する視点計算手段と、前記視点計算
手段によって計算された視点位置から3次元の視界情報
を決定する視界情報決定手段とから構成されている。
[0014] Further, another next-time information determining apparatus of the present invention comprises:
A viewpoint calculation unit configured to calculate a viewpoint that is a projection center of the two-dimensional image using the geometric information input by the geometric information input unit; and a viewpoint position calculated by the viewpoint calculation unit. And visibility information determining means for determining three-dimensional visibility information.

【0015】本発明は、視点計算手段は、幾何情報入力
手段によって入力された幾何情報を用いて画像の投影中
心すなわち視点を計算し、視界情報決定手段は、計算さ
れた視点位置から仮想的な3次元の視界を決定している
ので、1枚の2次元画像から容易にカメラパラメータを
取得し、仮想的な視界情報を得ることができる。
According to the present invention, the viewpoint calculation means calculates the projection center of the image, that is, the viewpoint, using the geometric information input by the geometric information input means, and the view information determining means calculates the virtual viewpoint from the calculated viewpoint position. Since the three-dimensional field of view is determined, it is possible to easily obtain camera parameters from one two-dimensional image and obtain virtual field information.

【0016】また、本発明の他の視界情報決定装置で
は、前記幾何情報入力手段が入力する幾何情報に、前記
長方形領域の法線方向に付与されるある一定の高さ情報
が含まれている。
In another aspect of the present invention, the geometric information input by the geometric information input means includes certain height information given in a normal direction of the rectangular area. .

【0017】また、本発明の他の視界情報決定装置で
は、前記ある一定の高さ情報が、人間の身長を示す数値
である。
In another aspect of the present invention, the certain height information is a numerical value indicating a human height.

【0018】本発明は、合成された人物像をその長方形
領域上に配置したいような際に有効となる。
The present invention is effective when it is desired to arrange a synthesized human image on the rectangular area.

【0019】また、本発明の他の視界情報決定装置で
は、前記2次元画像の中から前記長方形領域を指定する
四角形領域選択部をさらに有する。
Further, in another view information determining apparatus of the present invention, there is further provided a quadrangular area selecting section for designating the rectangular area from the two-dimensional image.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は本発明の一実施形態の視界情報決定
装置の構成を示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a visibility information determining apparatus according to an embodiment of the present invention.

【0022】本実施形態の視界情報決定装置では、2次
元画像中の四角形領域が3次元空間における長方形領域
を投影したものであることを前提にしている。そして、
この2次元画像中の任意の四角形の座標と、3次元空間
における長方形の幾何情報を用いて2次元画像から3次
元空間を構築するものである。
The visual field information determining apparatus of the present embodiment is based on the premise that a rectangular area in a two-dimensional image is a projection of a rectangular area in a three-dimensional space. And
The three-dimensional space is constructed from the two-dimensional image using the coordinates of an arbitrary quadrangle in the two-dimensional image and the geometric information of the rectangle in the three-dimensional space.

【0023】本実施形態の視界情報決定装置は、四角形
領域選択部100と、幾何情報入力部200と、視界情
報計算部300と、幾何情報表示部400とから構成さ
れている。
The view information determining apparatus of the present embodiment comprises a quadrangular area selecting section 100, a geometric information input section 200, a view information calculating section 300, and a geometric information display section 400.

【0024】四角形領域選択部100は、2次元画像の
中から対象となる四角形領域を選択する。幾何情報入力
部200は、2次元画像中に四角形として表示されてい
る長方形領域の位置、2辺の長さおよび縮尺情報を入力
する。視界情報計算部300は、幾何情報入力部200
によって入力された情報から視界情報の計算を行う。幾
何情報表示部400は、計算された視界情報を用いて、
2次元画像中に幾何情報の表示を行なっている。
The quadrilateral area selection unit 100 selects a target quadrilateral area from the two-dimensional image. The geometric information input unit 200 inputs the position, length of two sides, and scale information of a rectangular area displayed as a quadrangle in a two-dimensional image. The view information calculation unit 300 includes the geometric information input unit 200
Calculates the view information from the information input by. The geometric information display unit 400 uses the calculated view information,
The geometric information is displayed in the two-dimensional image.

【0025】本実施形態を用いて、幾何情報表示部40
0で視界情報を確認しながら、幾何情報入力部200に
より幾何情報を入力することにより、望ましい視界情報
を設定することが可能となる。
Using this embodiment, the geometric information display unit 40
By inputting geometric information using the geometric information input unit 200 while confirming the view information at 0, it is possible to set desirable view information.

【0026】図2は本実施形態の視界情報決定装置の構
成を詳しく示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing in detail the configuration of the visibility information determining device of the present embodiment.

【0027】四角形領域選択部100は、四角形設定部
101と消失点計算部102とから構成されている。
The rectangular area selecting section 100 comprises a rectangular setting section 101 and a vanishing point calculating section 102.

【0028】四角形設定部101は、画像中の四角形を
抽出する。四角形はあらかじめ設定されていても良く、
その場合は四角形設定部101を省略することも可能で
ある。また、例えば画像中の4点を指定するなどして四
角形を設定しても良い。
The rectangle setting unit 101 extracts a rectangle in an image. The square may be set in advance,
In that case, the square setting unit 101 can be omitted. Alternatively, a square may be set, for example, by designating four points in the image.

【0029】消失点計算部102は、四角形の向かい合
う辺の延長線の交点を求めることによって消失点を求め
ている。消失点の座標値は相対的なもので良く、例えば
画像の画素数を単位とするものでも良い。
The vanishing point calculation unit 102 finds a vanishing point by finding the intersection of the extension lines of the sides of the rectangle. The coordinate value of the vanishing point may be a relative value, for example, a unit using the number of pixels of an image as a unit.

【0030】幾何情報入力部200は、縮尺設定部20
1と位置設定部202とサイズ設定部203とから構成
されている。
The geometric information input unit 200 includes a scale setting unit 20
1, a position setting unit 202, and a size setting unit 203.

【0031】縮尺設定部201は、2次元画像の単位長
と現実の3次元空間における長さの比である縮尺を決定
する。即ち、対象としている2次元画像が図5(a)、
図5(b)に示したような仮想的な鉛直面上のスクリー
ン上のある領域を表示しているものとすると、その領域
と表示している2次元画像との大ささの比を指定するも
のである。
The scale setting unit 201 determines a scale which is a ratio of a unit length of a two-dimensional image to a length in an actual three-dimensional space. That is, the target two-dimensional image is shown in FIG.
Assuming that a certain region on the screen on a virtual vertical plane as shown in FIG. 5B is displayed, the size ratio between the region and the displayed two-dimensional image is specified. Things.

【0032】位置設定部202は、四角形領域の表す現
実世界の長方形の位置を決定する。現実世界における長
方形を含む平面の、水平面に対する傾きはどのような値
でも良いが、簡単のため、以下は長方形は水平面上にあ
るものと仮定する。また、位置を表す情報としては、例
えば長方形が含まれる水平面の高さなどである。
The position setting unit 202 determines the position of a rectangle in the real world represented by a quadrangular area. The inclination of the plane including the rectangle in the real world with respect to the horizontal plane may be any value, but for simplicity, the following description assumes that the rectangle is on the horizontal plane. The information indicating the position is, for example, the height of a horizontal plane including a rectangle.

【0033】サイズ設定部203は、前記四角形の表す
現実世界の長方形の大きさを決定する。例えば、長方形
の2辺の長さや、長方形に仮想的に厚みをつけて直方体
とした場合の直方体の高さなどである。
The size setting unit 203 determines the size of a rectangle in the real world represented by the rectangle. For example, it is the length of two sides of the rectangle, or the height of a rectangular parallelepiped when the rectangle is virtually given a thickness to form a rectangular parallelepiped.

【0034】縮尺設定部201、位置設定部202、サ
イズ設定部203は必ずしも全て必要ではない。例え
ば、画像の縮尺と長方形の一辺の長さがきまれば長方形
の位置は一意的に定まる。従って、縮尺設定部201、
位置設定部202、サイズ設定部203のどの組合せを
用いても良いし、どのような順序で行っても構わない。
The scale setting unit 201, the position setting unit 202, and the size setting unit 203 are not all necessary. For example, if the scale of the image and the length of one side of the rectangle are determined, the position of the rectangle is uniquely determined. Therefore, the scale setting unit 201,
Any combination of the position setting unit 202 and the size setting unit 203 may be used, and the combination may be performed in any order.

【0035】視界情報計算部300は、視点計算部30
1と視界情報決定部302とから構成されている。
The view information calculation unit 300 includes the viewpoint calculation unit 30
1 and a view information determination unit 302.

【0036】視点計算部301は、幾何情報入力部20
0によって入力された幾何的な情報を用いて、画像の投
影中心すなわち視点を計算する。
The viewpoint calculation unit 301 includes the geometric information input unit 20
Using the geometric information input by 0, the projection center or viewpoint of the image is calculated.

【0037】視界情報決定部302は、計算された視点
位置から仮想的な3次元の視界を決定する。即ち、得ら
れた視点を投影中心とし、位置・大きさの決まった長方
形を鉛直面上のスクリーンに投影し、そのある領域を拡
大または縮小した際に四角形設定部101で設定された
四角形領域と同一になるように、計算機内で可視範囲
(視体積)を設定する。これによって、例えば仮想的な
物体を前記視体積中に生成することが可能となる。
The view information determining unit 302 determines a virtual three-dimensional view from the calculated viewpoint position. That is, the obtained viewpoint is used as the projection center, and a rectangle whose position and size are determined is projected on a screen on a vertical plane, and when a certain area is enlarged or reduced, the rectangular area set by the square setting unit 101 and A visible range (viewing volume) is set in the computer so as to be the same. Thereby, for example, a virtual object can be generated in the viewing volume.

【0038】幾何情報表示部400は前記視点を用いた
視界情報を用いて、長方形の幾何情報を表示する。本実
施形態の視界情報決定装置では、幾何情報表示部400
によって表示された幾何情報を確認し、必要に応じて画
像の縮尺、長方形の位置、大きさなどを幾何情報入力部
200によって適宜変更する。なお、長方形の高さ情報
をとして人の身長を表す数値、例えば日本人男子の平均
身長等を用いてもよい。このような高さ情報を用いる場
合には、例えば長方形領域が床や道路等であり、合成さ
れた人物像などをその長方形領域上に配置したいような
際に有効となる。
The geometric information display unit 400 displays rectangular geometric information using the view information using the viewpoint. In the visibility information determination device of the present embodiment, the geometric information display unit 400
The geometric information displayed is checked, and the scale of the image, the position of the rectangle, the size, and the like are appropriately changed by the geometric information input unit 200 as necessary. Note that a numerical value representing the height of a person, such as the average height of a Japanese boy, may be used as the height information of the rectangle. The use of such height information is effective when, for example, a rectangular area is a floor, a road, or the like, and a synthesized human image or the like is to be arranged on the rectangular area.

【0039】次に、本実施形態の視界情報決定装置にお
ける処理を図3のフローチャートを用いて説明する。
Next, the processing in the visibility information determining apparatus of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0040】先ず、2次元画像の表示を行う(ステップ
10)。次に、四角形設定部101において、画像中の
四角形を抽出する(ステップ11)。そして、消失点計
算部102により消失点が計算される(ステップ1
2)。
First, a two-dimensional image is displayed (step 10). Next, the quadrangle setting unit 101 extracts a quadrangle in the image (step 11). The vanishing point is calculated by the vanishing point calculating unit 102 (Step 1).
2).

【0041】そして、縮尺設定部201により、その領
域と表示している画像との大ささの比を指定する(ステ
ップ13)。次に、位置設定部202において、四角形
の表す現実世界の長方形の位置が決定される(ステップ
14)。そして、サイズ設定部203は、長方形の2辺
の長さや、長方形に仮想的に厚みをつけて直方体とした
場合の直方体の高さ等により四角形の表す現実世界の長
方形の大きさを決定する(ステップ15)。
Then, the scale setting unit 201 specifies the size ratio between the area and the displayed image (step 13). Next, the position setting unit 202 determines the position of the rectangle in the real world represented by the square (step 14). Then, the size setting unit 203 determines the size of the rectangle in the real world represented by the quadrangle based on the length of two sides of the rectangle, the height of the rectangular parallelepiped when the rectangle is virtually thickened to form a rectangular parallelepiped ( Step 15).

【0042】そして、視点計算部301において、幾何
情報入力部200によって入力された幾何的な情報を用
いて、画像の投影中心すなわち視点が計算される(ステ
ップ16)。視界情報決定部302において、計算され
た視点位置から仮想的な3次元の視界が決定される(ス
テップ17)。
Then, the viewpoint calculation unit 301 calculates the projection center of the image, that is, the viewpoint, using the geometric information input by the geometric information input unit 200 (step 16). In the view information determining unit 302, a virtual three-dimensional view is determined from the calculated viewpoint position (step 17).

【0043】最後に、幾何情報表示部400において視
点を用いた視界情報を用いて、長方形の幾何情報が2次
元画像中に表示される(ステップ18)。
Finally, the geometric information display unit 400 displays the rectangular geometric information in the two-dimensional image using the view information using the viewpoint (step 18).

【0044】そして、幾何情報表示部400によって表
示された幾何情報を確認し、問題なければ処理を終了
し、必要に応じて画像の縮尺、長方形の位置、大きさな
どを幾何情報入力部200によって適宜変更する(ステ
ップ19)。
Then, the geometric information displayed by the geometric information display unit 400 is confirmed, and if there is no problem, the processing is terminated. If necessary, the scale of the image, the position and size of the rectangle, and the like are input by the geometric information input unit 200. Change as appropriate (step 19).

【0045】以上の処理を繰り返すことで、望ましい視
界情報を得ることができる。
By repeating the above processing, desired view information can be obtained.

【0046】図4に、幾何情報の設定及び表示の具体例
を示す。
FIG. 4 shows a specific example of setting and displaying geometric information.

【0047】図4(a)は、四角形領域の設定例を示し
た図であり、図4(b)は長さ情報の設定および表示例
を示した図であり、図4(c)は長さ情報の設定および
表示例を示した別の図であり、図4(d)は長さ、高さ
情報の設定および表示例を示した図である。
FIG. 4A is a diagram showing an example of setting a rectangular area, FIG. 4B is a diagram showing an example of setting and displaying length information, and FIG. FIG. 4D is a diagram illustrating an example of setting and displaying of height information, and FIG. 4D is a diagram illustrating an example of setting and displaying of length and height information.

【0048】また、図には示されれていないが、本実施
形態の視界情報決定装置は、視界情報決定方法を実行す
るためのプログラムを記録した記録媒体を備えている。
この記録媒体は磁気ディスク、半導体メモリまたはその
他の記録媒体であってもよい。
Although not shown in the figure, the view information determining apparatus of the present embodiment includes a recording medium storing a program for executing the view information determining method.
This recording medium may be a magnetic disk, a semiconductor memory or another recording medium.

【0049】このプログラムは、記録媒体から視界情報
決定装置に読み込まれ、視界情報決定装置の動作を制御
する。視界情報決定装置はこのプログラムの制御により
上記の処理を実行する。
This program is read from the recording medium into the view information determining device and controls the operation of the view information determining device. The visibility information determining device executes the above processing under the control of this program.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、1枚の
画像から視点位置を決定し、仮想的な視界情報を得るこ
とができるという効果がある。
As described above, the present invention has an effect that the viewpoint position can be determined from one image and virtual view information can be obtained.

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

【図1】本発明の一実施形態の視界情報決定装置の構成
を示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a view information determination device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の視界情報決定装置の構成を詳しく示した
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the view information determination device of FIG. 1;

【図3】図1の視界情報決定装置の動作を示したフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the view information determination device in FIG. 1;

【図4】四角形領域の設定例を示した図(図4
(a))、および長さ情報の設定および表示例を示した
図(図4(b))、および他の長さ情報の設定および表
示例を示した図(図4(c))、および長さ、高さ情報
の設定および表示例を示した図(図4(d))である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of setting a rectangular area (FIG. 4)
(A)), a diagram showing an example of setting and displaying length information (FIG. 4B), and a diagram showing an example of setting and displaying other length information (FIG. 4C), and FIG. 5D is a diagram illustrating setting and display examples of length and height information (FIG. 4D).

【図5】視界情報決定の原理を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of view information determination.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10〜19 ステップ 100 四角形領域選択部 101 四角形設定部 102 消失点計算部 200 幾何情報入力部 201 縮尺設定部 202 位置設定部 203 サイズ設定部 300 視界情報計算部 301 視点計算部 302 視界情報決定部 400 幾何情報表示部 10 to 19 step 100 rectangular area selecting unit 101 rectangular setting unit 102 vanishing point calculating unit 200 geometric information input unit 201 scale setting unit 202 position setting unit 203 size setting unit 300 view information calculating unit 301 viewpoint calculating unit 302 view information determining unit 400 Geometric information display

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3次元空間における長方形領域が2次元
画像中に四角形領域として表示されている場合に、前記
2次元画像から前記3次元空間を構築する視界情報決定
装置であって、 前記長方形領域の3次元空間における位置、2辺の長
さ、および縮尺の幾何情報を入力する幾何情報入力手段
と、 前記長方形領域の位置、2辺の長さ、および縮尺の情報
を前記2次元画像中に表示する幾何情報表示手段と、 前記幾何情報入力手段により入力された前記長方形領域
の位置、2辺の長さ、および縮尺の情報から前記2次元
画像を撮影したカメラパラメータ情報を計算する視界情
報計算手段を有する視界情報決定装置。
1. A view information determining device for constructing a three-dimensional space from a two-dimensional image when a rectangular region in a three-dimensional space is displayed as a quadrangular region in a two-dimensional image, Geometric information input means for inputting the geometric information of the position, the length of the two sides, and the scale in the three-dimensional space, and the information of the position, the length of the side, and the scale of the rectangular area in the two-dimensional image. Geometric information display means to be displayed; and view information calculation for calculating camera parameter information for capturing the two-dimensional image from information on the position, length of two sides, and scale of the rectangular area input by the geometric information input means. View information determining device having means.
【請求項2】 前記視界情報計算手段が、 前記幾何情報入力手段によって入力された幾何情報を用
いて前記2次元画像の投影中心である視点を計算する視
点計算手段と、 前記視点計算手段によって計算された視点位置から3次
元の視界情報を決定する視界情報決定手段とから構成さ
れている請求項1記載の視界情報決定装置。
2. A view point calculation unit that calculates a viewpoint that is a projection center of the two-dimensional image using geometric information input by the geometric information input unit; The view information determining apparatus according to claim 1, further comprising: view information determining means for determining three-dimensional view information from the determined viewpoint position.
【請求項3】 前記幾何情報入力手段が入力する幾何情
報に、前記長方形領域の法線方向に付与されるある一定
の高さ情報が含まれている請求項1または2記載の視界
情報決定装置。
3. The view information determining apparatus according to claim 1, wherein the geometric information input by the geometric information input means includes certain height information given in a normal direction of the rectangular area. .
【請求項4】 前記ある一定の高さ情報が、人間の身長
を示す数値である請求項3記載の視界情報決定装置。
4. The visibility information determination device according to claim 3, wherein said certain height information is a numerical value indicating a height of a human.
【請求項5】 前記2次元画像の中から前記長方形領域
を指定するための四角形領域選択部をさらに有する請求
項1から4のいずれか1項記載の視界情報決装置。
5. The visibility information determination device according to claim 1, further comprising a quadrangular region selecting unit for designating the rectangular region from the two-dimensional image.
【請求項6】 3次元空間における長方形領域が2次元
画像中に四角形領域として表示されている場合に、前記
2次元画像から前記3次元空間を構築するための視界情
報決定方法であって、 前記長方形領域の3次元空間における位置、2辺の長
さ、および縮尺の幾何情報を入力し、 前記長方形領域の位置、2辺の長さ、および縮尺の情報
を前記2次元画像中に表示し、 入力された前記長方形領域の位置、2辺の長さ、および
縮尺の情報から前記2次元画像を撮影したカメラパラメ
ータ情報を計算する視界情報決定方法。
6. A view information determining method for constructing the three-dimensional space from the two-dimensional image when a rectangular region in the three-dimensional space is displayed as a square region in the two-dimensional image, Inputting geometric information of the position, length of two sides, and scale of the rectangular area in the three-dimensional space; displaying information of the position, length of sides, and scale of the rectangular area in the two-dimensional image; A view information determination method for calculating camera parameter information of the two-dimensional image taken from the input information of the position, the length of each side, and the scale of the rectangular area.
【請求項7】 入力された前記長方形領域の位置、2辺
の長さ、および縮尺の情報から前記2次元画像を撮影し
たカメラパラメータ情報を計算する際に、 前記入力された幾何情報を用いて前記2次元画像の投影
中心である視点を計算し、 前記計算された視点位置から3次元の視界情報を決定す
る請求項6記載の視界情報決定方法。
7. Calculating camera parameter information for capturing the two-dimensional image from information on the input position, length of two sides, and scale of the rectangular area, using the input geometric information. The view information determination method according to claim 6, wherein a view point that is a projection center of the two-dimensional image is calculated, and three-dimensional view information is determined from the calculated view point position.
【請求項8】 前記長方形領域の3次元空間における位
置、2辺の長さ、および縮尺の幾何情報を入力する際
に、前記長方形領域の法線方向に付与されるある一定の
高さ情報も入力される請求項6または7記載の視界情報
決定方法。
8. When inputting the position of the rectangular area in a three-dimensional space, the length of two sides, and the geometric information of the scale, certain height information given in the normal direction of the rectangular area is also used. The view information determination method according to claim 6 or 7, which is input.
【請求項9】 前記ある一定の高さ情報が、人間の身長
を示す数値である請求項8記載の視界情報決定方法。
9. The visibility information determining method according to claim 8, wherein the certain height information is a numerical value indicating a height of a human.
【請求項10】 前記2次元画像の中から前記長方形領
域を指定する処理をさらに有する請求項6から9のいず
れか1項記載の視界情報決方法。
10. The view information determination method according to claim 6, further comprising a process of specifying the rectangular area from the two-dimensional image.
【請求項11】 3次元空間における長方形領域が2次
元画像中に四角形領域として表示されている場合に、前
記2次元画像から前記3次元空間を構築するための視界
情報決定方法を実行するためのプログラムを記録した記
録媒体であって、 前記長方形領域の3次元空間における位置、2辺の長
さ、および縮尺の幾何情報を入力する処理と、 前記長方形領域の位置、2辺の長さ、および縮尺の情報
を前記2次元画像中に表示する処理と、 入力された前記長方形領域の位置、2辺の長さ、および
縮尺の情報から前記2次元画像を撮影したカメラパラメ
ータ情報を計算する処理とを実行するためのプログラム
を記録した記録媒体。
11. When a rectangular area in a three-dimensional space is displayed as a quadrangular area in a two-dimensional image, a view information determining method for constructing the three-dimensional space from the two-dimensional image is performed. A recording medium on which a program is recorded, a process of inputting geometric information of a position, a length of two sides, and a scale of the rectangular area in a three-dimensional space; A process of displaying scale information in the two-dimensional image; a process of calculating camera parameter information of the two-dimensional image taken from the input position of the rectangular area, length of two sides, and scale information. Recording medium on which a program for executing the program is recorded.
【請求項12】 前記入力された前記長方形領域の位
置、2辺の長さ、および縮尺の情報から前記2次元画像
を撮影したカメラパラメータ情報を計算する処理が、 前記入力された幾何情報を用いて前記2次元画像の投影
中心である視点を計算する処理と、 前記計算された視点位置から3次元の視界情報を決定す
る処理とを有する請求項11記載の視界情報決定方法を
実行するためのプログラムを記録した記録媒体。
12. A process of calculating camera parameter information of the captured two-dimensional image from the input information on the position, length of two sides, and scale of the rectangular area, using the input geometric information. 12. The method according to claim 11, further comprising: calculating a viewpoint that is a projection center of the two-dimensional image, and determining three-dimensional view information from the calculated viewpoint position. A recording medium on which a program is recorded.
【請求項13】 前記長方形領域の3次元空間における
位置、2辺の長さ、および縮尺の幾何情報を入力する処
理の際に、前記長方形領域の法線方向に付与されるある
一定の高さ情報も入力される請求項11または12記載
の視界情報決定方法を実行するためのプログラムを記録
した記録媒体。
13. A fixed height given in a normal direction of the rectangular area in a process of inputting the position of the rectangular area in the three-dimensional space, the length of two sides, and the geometric information of the scale. 13. A recording medium recording a program for executing the visibility information determination method according to claim 11, wherein information is also input.
【請求項14】 前記ある一定の高さ情報が、人間の身
長を示す数値である請求項13記載の視界情報決定方法
を実行するためのプログラムを記録した記録媒体。
14. The recording medium according to claim 13, wherein the certain height information is a numerical value indicating the height of a person.
【請求項15】 前記2次元画像の中から前記長方形領
域を指定する処理をさらに有する請求項11から14の
いずれか1項記載の視界情報決方法を実行するためのプ
ログラムを記録した記録媒体。
15. A recording medium recording a program for executing the visibility information determination method according to claim 11, further comprising a process of designating the rectangular area from the two-dimensional image.
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JP2016004276A (en) * 2014-06-13 2016-01-12 三菱電機株式会社 Information processor, information processing method and program

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