JP2000146540A - 三次元形状の測定装置 - Google Patents
三次元形状の測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は固定的に設置されたデジタルカメラ
とレーザー三次元計測器を用いて、人の上半身等の三次
元形状をきれいな輪郭でほぼ完全な三次元形状を計測す
ることができる三次元形状の測定装置を得るにある。 【解決手段】 人等の三次元形状の計測物を撮影するこ
とができるデジタルカメラと、計測物を非接触で三次元
形状のデータを測定することができるレーザー三次元計
測器と、レーザー三次元計測器の測定データおよび該レ
ーザー三次元計測器では計測が不確実な部位や、輪郭部
位はデジタルカメラの撮影データを利用する予測補完ソ
フトウエアーとで三次元形状の測定装置を構成してい
る。
とレーザー三次元計測器を用いて、人の上半身等の三次
元形状をきれいな輪郭でほぼ完全な三次元形状を計測す
ることができる三次元形状の測定装置を得るにある。 【解決手段】 人等の三次元形状の計測物を撮影するこ
とができるデジタルカメラと、計測物を非接触で三次元
形状のデータを測定することができるレーザー三次元計
測器と、レーザー三次元計測器の測定データおよび該レ
ーザー三次元計測器では計測が不確実な部位や、輪郭部
位はデジタルカメラの撮影データを利用する予測補完ソ
フトウエアーとで三次元形状の測定装置を構成してい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は立体彫刻装置やコン
ピューターグラフィック等に使用することができる三次
元形状の測定装置に関する。
ピューターグラフィック等に使用することができる三次
元形状の測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、三次元形状を計測するものとし
て、レーザー三次元計測器が用いられている。
て、レーザー三次元計測器が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザー三次元
計測器はレーザー光線を走査線状に照射させて計測する
ものであるため、角度の急な所にはレーザー光線が当っ
ても測定することが難しいとともに、人の上半身の計測
ではレーザー光線が目に入っても問題のないレベルのレ
ーザー光線にすると、髪や眉等の黒い部分ではレーザー
光線が散乱しにくく、測定が難しい。このため、レーザ
ー光線の散乱方向を読み取るセンサーを用いることも行
なわれているが、レーザー光線が当った面とセンサーが
認識できる面しか測定できないばかりか、輪郭部はシャ
ープな線になるように測定できず、きれいな輪郭で完全
に人の上半身等の三次元形状を計測することができない
という欠点があった。
計測器はレーザー光線を走査線状に照射させて計測する
ものであるため、角度の急な所にはレーザー光線が当っ
ても測定することが難しいとともに、人の上半身の計測
ではレーザー光線が目に入っても問題のないレベルのレ
ーザー光線にすると、髪や眉等の黒い部分ではレーザー
光線が散乱しにくく、測定が難しい。このため、レーザ
ー光線の散乱方向を読み取るセンサーを用いることも行
なわれているが、レーザー光線が当った面とセンサーが
認識できる面しか測定できないばかりか、輪郭部はシャ
ープな線になるように測定できず、きれいな輪郭で完全
に人の上半身等の三次元形状を計測することができない
という欠点があった。
【０００４】本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、
固定的に設置されたデジタルカメラとレーザー三次元計
測器を用いて、人の上半身等の三次元形状をきれいな輪
郭でほぼ完全な三次元形状を計測することができる三次
元形状の測定装置を提供することを目的としている。
固定的に設置されたデジタルカメラとレーザー三次元計
測器を用いて、人の上半身等の三次元形状をきれいな輪
郭でほぼ完全な三次元形状を計測することができる三次
元形状の測定装置を提供することを目的としている。
【０００５】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読む
と、より完全に明らかになるであろう。ただし、図面は
もっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範
囲を限定するものではない。
規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読む
と、より完全に明らかになるであろう。ただし、図面は
もっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範
囲を限定するものではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は人等の三次元形状の計測物を撮影すること
ができるデジタルカメラと、前記計測物を非接触で三次
元形状のデータを測定することができるレーザー三次元
計測器と、このレーザー三次元計測器の測定データおよ
び該レーザー三次元計測器では計測が不確実な部位や輪
郭部位は前記デジタルカメラの撮影データを利用する予
測補完ソフトウエアーとで三次元形状の測定装置を構成
している。
に、本発明は人等の三次元形状の計測物を撮影すること
ができるデジタルカメラと、前記計測物を非接触で三次
元形状のデータを測定することができるレーザー三次元
計測器と、このレーザー三次元計測器の測定データおよ
び該レーザー三次元計測器では計測が不確実な部位や輪
郭部位は前記デジタルカメラの撮影データを利用する予
測補完ソフトウエアーとで三次元形状の測定装置を構成
している。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り、本発明を詳細に説明する。
り、本発明を詳細に説明する。
【０００８】図１ないし図１２に示す本発明の第１の実
施の形態において、１は本発明の三次元形状の測定装置
２を備えた自動立体彫刻装置で、この自動立体彫刻装置
１は底面に高さ調整用の脚部材３、３、３、３が取付け
られた下部ケース体４、この下部ケース体４の上部に一
体的に固定された上部ケース体５とからなるケース体６
と、このケース体６の前面に位置するように前記下部ケ
ース体４に取付けられた椅子７と、前記下部ケース体４
に設置された前記椅子７に座った人の上半身の三次元形
状を非接触で測定する前記本発明の三次元形状の測定装
置２と、前記上部ケース体５内に設置された前記椅子７
に座った計測物としての人８の上半身を映すモニター９
と、前記上部ケース体５内に設置された自動立体彫刻機
１０と、前記上部ケース体５内に設置されたコインやカ
メオ等の立体彫刻体１１を立体彫刻供給機構１２より前
記自動立体彫刻機１０へ供給するとともに、立体彫刻さ
れた立体彫刻体１１Ａを自動立体彫刻機１０より前記下
部ケース体４に形成された排出口１３へ排出するマニピ
ュレーター１４と、前記上部ケース体５の前部に設けら
れたお金投入口１５より、あらかじめ設定されたお金が
投入されると前記三次元形状の測定装置２、マニピュレ
ーター１４、自動立体彫刻機１０を自動的に作動させる
作動装置１６とで構成されている。
施の形態において、１は本発明の三次元形状の測定装置
２を備えた自動立体彫刻装置で、この自動立体彫刻装置
１は底面に高さ調整用の脚部材３、３、３、３が取付け
られた下部ケース体４、この下部ケース体４の上部に一
体的に固定された上部ケース体５とからなるケース体６
と、このケース体６の前面に位置するように前記下部ケ
ース体４に取付けられた椅子７と、前記下部ケース体４
に設置された前記椅子７に座った人の上半身の三次元形
状を非接触で測定する前記本発明の三次元形状の測定装
置２と、前記上部ケース体５内に設置された前記椅子７
に座った計測物としての人８の上半身を映すモニター９
と、前記上部ケース体５内に設置された自動立体彫刻機
１０と、前記上部ケース体５内に設置されたコインやカ
メオ等の立体彫刻体１１を立体彫刻供給機構１２より前
記自動立体彫刻機１０へ供給するとともに、立体彫刻さ
れた立体彫刻体１１Ａを自動立体彫刻機１０より前記下
部ケース体４に形成された排出口１３へ排出するマニピ
ュレーター１４と、前記上部ケース体５の前部に設けら
れたお金投入口１５より、あらかじめ設定されたお金が
投入されると前記三次元形状の測定装置２、マニピュレ
ーター１４、自動立体彫刻機１０を自動的に作動させる
作動装置１６とで構成されている。
【０００９】前記三次元形状の測定装置２は図６および
図７に示すように、前記上部ケース体５に前記椅子７に
座った人８の上半身を撮影することができるように設置
された市販されているデジタルカメラ１７と、前記上部
ケース体５に前記椅子７に座った人８の上半身をレーザ
ー光線を用いて測定する市販されているレーザー三次元
計測器１８と、このレーザー三次元計測器１８の測定デ
ータおよび該レーザー三次元計測器１８では計測が不確
実な部位や輪郭部位は前記デジタルカメラ１７の撮影デ
ータを利用する予測補完ソフトウエアー１９とで構成さ
れている。
図７に示すように、前記上部ケース体５に前記椅子７に
座った人８の上半身を撮影することができるように設置
された市販されているデジタルカメラ１７と、前記上部
ケース体５に前記椅子７に座った人８の上半身をレーザ
ー光線を用いて測定する市販されているレーザー三次元
計測器１８と、このレーザー三次元計測器１８の測定デ
ータおよび該レーザー三次元計測器１８では計測が不確
実な部位や輪郭部位は前記デジタルカメラ１７の撮影デ
ータを利用する予測補完ソフトウエアー１９とで構成さ
れている。
【００１０】前記自動立体彫刻機１０は図８に示すよう
に、デスクトップ型モデリングマシンＮＣ−５（株式会
社ミマキエンジニアリング）等の市販品を使用するた
め、前記三次元形状の測定装置２の測定データを該自動
立体彫刻機１０の専用データに変換するデータ変換ソフ
トウエアー２０を介装している。
に、デスクトップ型モデリングマシンＮＣ−５（株式会
社ミマキエンジニアリング）等の市販品を使用するた
め、前記三次元形状の測定装置２の測定データを該自動
立体彫刻機１０の専用データに変換するデータ変換ソフ
トウエアー２０を介装している。
【００１１】前記作動装置１６はＯＮ、ＯＦＦスイッチ
２１と、前記下部ケース体４に取付けられたスイッチボ
ックス２２に設けられた三次元形状の測定装置作動スイ
ッチ２３、キャンセルスイッチ２４、ＯＫスイッチ２５
とが備えられている。
２１と、前記下部ケース体４に取付けられたスイッチボ
ックス２２に設けられた三次元形状の測定装置作動スイ
ッチ２３、キャンセルスイッチ２４、ＯＫスイッチ２５
とが備えられている。
【００１２】上記構成の自動立体彫刻装置１は椅子７に
座り、お金投入口１５よりあらかじめ設定されたお金を
投入し、三次元形状の測定装置作動スイッチ２３をＯＮ
操作することにより、椅子７に座った人８の上半身を三
次元形状の測定装置２のデジタルカメラ１７で撮影する
とともに、レーザー三次元計測器１８で計測し、これら
のデータのうちレーザー三次元計測器１８では計測が不
確実な部位２６や輪郭部位２７はデジタルカメラ１７の
撮影データを用い、その他の部位２８はレーザー三次元
計測器１８のデータを用いる予測補完ソフトウエアー１
９によって三次元形状のデータを測定する。この場合、
デジタルカメラ１７で撮影された映像はモニター９に映
し出される。
座り、お金投入口１５よりあらかじめ設定されたお金を
投入し、三次元形状の測定装置作動スイッチ２３をＯＮ
操作することにより、椅子７に座った人８の上半身を三
次元形状の測定装置２のデジタルカメラ１７で撮影する
とともに、レーザー三次元計測器１８で計測し、これら
のデータのうちレーザー三次元計測器１８では計測が不
確実な部位２６や輪郭部位２７はデジタルカメラ１７の
撮影データを用い、その他の部位２８はレーザー三次元
計測器１８のデータを用いる予測補完ソフトウエアー１
９によって三次元形状のデータを測定する。この場合、
デジタルカメラ１７で撮影された映像はモニター９に映
し出される。
【００１３】モニター９に映し出された映像でよい場
合、ＯＫスイッチ２５をＯＮ操作することにより、デー
タ変換ソフトウエアー２０で三次元形状のデータを自動
立体彫刻機１０の専用データに変換するとともに、マニ
ピュレーター１４が作動して立体彫刻体供給機構１２よ
り立体彫刻体１１をつまんで自動立体彫刻機１０に供給
する。
合、ＯＫスイッチ２５をＯＮ操作することにより、デー
タ変換ソフトウエアー２０で三次元形状のデータを自動
立体彫刻機１０の専用データに変換するとともに、マニ
ピュレーター１４が作動して立体彫刻体供給機構１２よ
り立体彫刻体１１をつまんで自動立体彫刻機１０に供給
する。
【００１４】この状態で自動立体彫刻機１０が自動立体
彫刻機の専用データにより自動的に作動して、立体彫刻
体１１に立体彫刻を行なう。
彫刻機の専用データにより自動的に作動して、立体彫刻
体１１に立体彫刻を行なう。
【００１５】自動立体彫刻機１０の作動が完了すると、
マニピュレーター１４が作動して自動立体彫刻機１０よ
り、図１１および図１２に示すように立体彫刻された立
体彫刻体１１Ａを排出口１３へ排出する。
マニピュレーター１４が作動して自動立体彫刻機１０よ
り、図１１および図１２に示すように立体彫刻された立
体彫刻体１１Ａを排出口１３へ排出する。
【００１６】
【発明の異なる実施の形態】次に、図１３ないし図１８
に示す本発明の異なる実施の形態につき説明する。な
お、これらの本発明の異なる実施の形態の説明に当っ
て、前記本発明の第１の実施の形態と同一構成部分には
同一符号を付して重複する説明を省略する。
に示す本発明の異なる実施の形態につき説明する。な
お、これらの本発明の異なる実施の形態の説明に当っ
て、前記本発明の第１の実施の形態と同一構成部分には
同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１７】図１３および図１４に示す本発明の第２の
実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と
主に異なる点は、三次元形状の測定装置２の測定データ
をパソコン２９とモニター９に接続してコンピューター
グラフィック３０に用いた点で、このように利用しても
よい。
実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と
主に異なる点は、三次元形状の測定装置２の測定データ
をパソコン２９とモニター９に接続してコンピューター
グラフィック３０に用いた点で、このように利用しても
よい。
【００１８】図１５および図１６に示す本発明の第３の
実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と
主に異なる点は、持ち運べるケース体６Ａにデジタルカ
メラ１７、レーザー三次元計測器１８および予測補完ソ
フトウエアー１９を設置した点で、このように構成した
三次元形状の測定装置２Ａにしてもよい。
実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と
主に異なる点は、持ち運べるケース体６Ａにデジタルカ
メラ１７、レーザー三次元計測器１８および予測補完ソ
フトウエアー１９を設置した点で、このように構成した
三次元形状の測定装置２Ａにしてもよい。
【００１９】図１７および図１８に示す本発明の第４の
実施の形態において、前記本発明の第２の実施の形態と
主に異なる点は、パソコン２９Ａにデジタルカメラ１７
の撮影データから輪郭を抽出し、レーザー三次元計測器
１８のデータを合成して隙間を埋めるとともに、デジタ
ルカメラ１７の撮影データから髪の流れを抽出して、埋
めた部分に髪の流れを合成する予測補完ソフトウエアー
１９を記憶させた点で、このように構成した三次元形状
の測定装置２Ｂにしてもよい。
実施の形態において、前記本発明の第２の実施の形態と
主に異なる点は、パソコン２９Ａにデジタルカメラ１７
の撮影データから輪郭を抽出し、レーザー三次元計測器
１８のデータを合成して隙間を埋めるとともに、デジタ
ルカメラ１７の撮影データから髪の流れを抽出して、埋
めた部分に髪の流れを合成する予測補完ソフトウエアー
１９を記憶させた点で、このように構成した三次元形状
の測定装置２Ｂにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にあっては次に列挙する効果が得られる。
にあっては次に列挙する効果が得られる。
【００２１】（１）人等の三次元形状の計測物を撮影す
ることができるデジタルカメラと、前記計測物を非接触
で三次元形状のデータを測定することができるレーザー
三次元計測器と、このレーザー三次元計測器の測定デー
タおよび該レーザー三次元計測器では計測が不確実な部
位や輪郭部位は前記デジタルカメラの撮影データを利用
する予測補完ソフトウエアーとで構成されているので、
人等の上半身の三次元形状の測定データはレーザー三次
元計測器の測定データと、このレーザー三次元計測器で
は計測が不確実な部位や輪郭部位はデジタルカメラの撮
影データを用いて測定することができる。したがって、
ほぼ完全な三次元形状を測定することができる。
ることができるデジタルカメラと、前記計測物を非接触
で三次元形状のデータを測定することができるレーザー
三次元計測器と、このレーザー三次元計測器の測定デー
タおよび該レーザー三次元計測器では計測が不確実な部
位や輪郭部位は前記デジタルカメラの撮影データを利用
する予測補完ソフトウエアーとで構成されているので、
人等の上半身の三次元形状の測定データはレーザー三次
元計測器の測定データと、このレーザー三次元計測器で
は計測が不確実な部位や輪郭部位はデジタルカメラの撮
影データを用いて測定することができる。したがって、
ほぼ完全な三次元形状を測定することができる。
【００２２】（２）前記（１）によって、固定的に設け
た１個のデジタルカメラと１個のレーザー三次元計測器
を用いるので、構造が簡単で、容易に設置することがで
きる。
た１個のデジタルカメラと１個のレーザー三次元計測器
を用いるので、構造が簡単で、容易に設置することがで
きる。
【００２３】（３）前記（１）によって、人の上半身の
ようにレーザーでは計測が難しい髪の部分を有していて
も、ほぼ完全な三次元形状を測定することができるの
で、立体彫刻やコンピューターグラフィックのデータと
して利用することができる。
ようにレーザーでは計測が難しい髪の部分を有していて
も、ほぼ完全な三次元形状を測定することができるの
で、立体彫刻やコンピューターグラフィックのデータと
して利用することができる。
【００２４】（４）請求項２も前記（１）〜（３）と同
様な効果が得られる。
様な効果が得られる。
【図１】本発明の第１の使用状態の正面図。
【図２】本発明の第１の使用状態の側面図。
【図３】本発明の第１の使用状態の平面図。
【図４】本発明の第１の使用状態の概略説明図。
【図５】本発明の第１の使用状態のブロック図。
【図６】本発明の第１の実施の形態の概略説明図。
【図７】本発明の第１の実施の形態のブロック図。
【図８】本発明の第１の実施の形態の自動立体彫刻機の
説明図。
説明図。
【図９】本発明の第１の実施の形態の立体彫刻体供給機
構の説明図。
構の説明図。
【図１０】本発明の第１の実施の形態のマニピュレータ
ーの説明図。
ーの説明図。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の立体彫刻された
立体彫刻体の正面図。
立体彫刻体の正面図。
【図１２】図１１の１２−１２線に沿う断面図。
【図１３】本発明の第２の実施の形態の概略説明図。
【図１４】本発明の第２の実施の形態のブロック図。
【図１５】本発明の第３の実施の形態の概略説明図。
【図１６】本発明の第３の実施の形態のブロック図。
【図１７】本発明の第４の実施の形態の概略説明図。
【図１８】本発明の第４の実施の形態のブロック図。
１：自動立体彫刻装置、２、２Ａ、２Ｂ：三次元形状の
測定装置、３：脚部材、 ４：下部ケース
体、５：上部ケース体、 ６、６Ａ：ケース体、
７：椅子、 ８：計測物としての人、９：
モニター、 １０：自動立体彫刻機、１１：立
体彫刻体、 １２：立体彫刻供給機構、１３：排出
口、 １４：マニピュレーター、１５：お金投
入口、 １６：作動装置、１７：デジタルカメラ、
１８：レーザー三次元計測器、１９：予測補完ソフト
ウエアー、２０：データ変換ソフトウエアー、２１：Ｏ
Ｎ、ＯＦＦスイッチ、２２：スイッチボックス、２３：
三次元形状の測定装置作動スイッチ、２４：キャセルス
イッチ、２５：ＯＫスイッチ、２６：計測が不確実な部
位、２７：輪郭部位、 ２８：その他の部位、２
９、２９Ａ：パソコン、３０：コンピューターグラフィ
ック。
測定装置、３：脚部材、 ４：下部ケース
体、５：上部ケース体、 ６、６Ａ：ケース体、
７：椅子、 ８：計測物としての人、９：
モニター、 １０：自動立体彫刻機、１１：立
体彫刻体、 １２：立体彫刻供給機構、１３：排出
口、 １４：マニピュレーター、１５：お金投
入口、 １６：作動装置、１７：デジタルカメラ、
１８：レーザー三次元計測器、１９：予測補完ソフト
ウエアー、２０：データ変換ソフトウエアー、２１：Ｏ
Ｎ、ＯＦＦスイッチ、２２：スイッチボックス、２３：
三次元形状の測定装置作動スイッチ、２４：キャセルス
イッチ、２５：ＯＫスイッチ、２６：計測が不確実な部
位、２７：輪郭部位、 ２８：その他の部位、２
９、２９Ａ：パソコン、３０：コンピューターグラフィ
ック。
Claims (2)
- 【請求項１】 人等の三次元形状の計測物を撮影するこ
とができるデジタルカメラと、前記計測物を非接触で三
次元形状のデータを測定することができるレーザー三次
元計測器と、このレーザー三次元計測器の測定データお
よび該レーザー三次元計測器では計測が不確実な部位や
輪郭部位は前記デジタルカメラの撮影データを利用する
予測補完ソフトウエアーとからなることを特徴とする三
次元形状の測定装置。 - 【請求項２】 ケース体と、このケース体に固定的に設
置された該ケース体の前面に位置する人等の三次元形状
の計測物を撮影することができるデジタルカメラと、前
記ケース体に固定的に設置された前記計測物を非接触で
三次元形状のデータを測定することができるレーザー三
次元計測器と、このレーザー三次元計測器の測定データ
および該レーザー三次元計測器では計測が不確実な部位
や輪郭部位は前記デジタルカメラの撮影データを利用す
る前記ケース体に設置された予測補完ソフトウエアーと
からなることを特徴とする三次元形状の測定装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330189A JP2000146540A (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 三次元形状の測定装置 |
| TW088215850U TW398626U (en) | 1998-11-05 | 1999-09-15 | Measuring device for 3D object |
| KR1019990041722A KR20000034952A (ko) | 1998-11-05 | 1999-09-29 | 삼차원형상의 측정장치 |
| CN99123660A CN1253280A (zh) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | 三维形状的测定装置 |
| EP99308802A EP0999429A1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-04 | Three-dimentional shape measuring instrument with laser scanner and digital camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330189A JP2000146540A (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | 三次元形状の測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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