JP2001319225A - Three-dimensional input device - Google Patents
Three-dimensional input deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、物体の位置情報を
示すデータを出力する3次元入力装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a three-dimensional input device for outputting data indicating position information of an object.
【0002】[0002]
【従来の技術】多数方向の測距を行う非接触型の3次元
入力装置が、CGシステムやCADシステムへのデータ
入力、身体計測、ロボットの視覚認識などに利用されて
いる。測距方法としては、三角測量の原理を利用するも
の、およびパルスの送信から受信までの時間(TOF:Time
Of Flight)を計るものがある。2. Description of the Related Art A non-contact type three-dimensional input device for performing distance measurement in many directions is used for data input to a CG system or a CAD system, body measurement, visual recognition of a robot, and the like. The distance measurement method uses the principle of triangulation and the time from transmission to reception of the pulse (TOF: Time
Of Flight).
【0003】物体を光学的に走査するスリット光投影方
式の3次元入力装置において、ユーザーが走査範囲の設
定状態および入力結果を確認するためのモニタ表示機能
が設けられている。3次元入力を開始する以前の段階で
は、対象となる物体の撮影像が表示される。撮像の視野
は走査範囲に対応している。ユーザーは、必要に応じて
装置を物体に近づけたり物体から遠ざけたりするか、ま
たはズーミング操作を行って走査範囲を調節する。走査
が終わると、物体上の複数の入力点(測距対象位置)の
データ値を濃淡で表した距離画像が表示される。ユーザ
ーは距離画像を見て入力のやり直しが必要か否かを判断
する。3次元入力では、ユーザーが思いもしなかった隠
ぺい(オクルージョン)の生じることがある。また、光
学式では物体の反射率が一様でない場合に部分的なデー
タ欠如が生じ易い。A slit light projection type three-dimensional input device that optically scans an object is provided with a monitor display function for a user to confirm a setting state of a scanning range and an input result. Before starting the three-dimensional input, a captured image of the target object is displayed. The field of view for imaging corresponds to the scanning range. The user adjusts the scanning range by moving the apparatus closer to or away from the object as needed, or performing a zooming operation. When the scanning is completed, a distance image is displayed in which data values of a plurality of input points (distance measurement target positions) on the object are represented by shading. The user looks at the distance image and determines whether or not input must be performed again. With three-dimensional input, occlusion may occur that the user does not expect. Further, in the optical system, when the reflectance of an object is not uniform, partial data lack is likely to occur.
【0004】なお、特開平7−229725号公報に
は、TOF法による3次元入力において、色が規則的に
経時変化するチャープ光パルスを用い、3次元情報を2
次元画像である色付き等高線マップに変換して検出する
ことが記載されている。Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 7-229725 discloses that in a three-dimensional input by the TOF method, a chirped light pulse whose color regularly changes over time is used to convert three-dimensional information into two.
It describes that a contour map is converted into a colored contour map, which is a two-dimensional image, and is detected.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来においては、入力
結果のモニタ表示が3次元情報のみを表す画像表示であ
ったので、対象物体の全体または注目する部分が正しく
入力されたか否かといった判断をユーザーが直観的に行
うことができないという問題があった。Conventionally, since the monitor display of the input result is an image display representing only three-dimensional information, it is necessary to determine whether or not the entire target object or the part of interest has been correctly input. There has been a problem that users cannot do so intuitively.
【0006】本発明は、入力結果の確認に際して入力点
と対象物体との位置関係の把握を容易にし、操作性を向
上させることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to facilitate understanding of a positional relationship between an input point and a target object when confirming an input result, and to improve operability.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明においては、対象
物体の撮像で得られた2次元画像を3次元入力結果のモ
ニタ表示に利用する。基準点または基準面からの距離を
表す3次元入力データを得た対象物体上の複数の入力点
のうち、データ値があらかじめ定められた値のものを抽
出する。そして、2次元画像のうちの抽出した入力点に
対応する画素を強調する。つまり、2次元画像に3次元
入力情報を重畳する。強調はその画素を肉眼で周囲の画
素と区別できる程度でよく、具体的な処理としては色相
・明度・彩度の少なくとも1つを変更する色の調整、設
定色に置き換える色変換がある。周期的に輝度を変化さ
せてもよい。According to the present invention, a two-dimensional image obtained by imaging a target object is used for displaying a three-dimensional input result on a monitor. From among a plurality of input points on the target object from which the three-dimensional input data representing the distance from the reference point or the reference plane has been obtained, those having a predetermined data value are extracted. Then, a pixel corresponding to the extracted input point in the two-dimensional image is emphasized. That is, the three-dimensional input information is superimposed on the two-dimensional image. The emphasis may be such that the pixel can be distinguished from surrounding pixels by the naked eye, and specific processing includes color adjustment for changing at least one of hue, lightness, and saturation, and color conversion for replacement with a set color. The luminance may be changed periodically.
【0008】物体表面の起伏が極端に急峻でない限り、
2次元画像において強調される画素は等高線を描く。つ
まり、対象物体の撮影像に重ねて等高線(入力点の集
合)が表示される。これにより、ユーザーは肉眼で見え
る物体像と入力点とを直観的に対応づけて入力結果につ
いて判断することができる。[0008] Unless the undulation of the object surface is extremely steep,
Pixels emphasized in the two-dimensional image draw contour lines. That is, a contour line (a set of input points) is displayed over the captured image of the target object. Accordingly, the user can intuitively associate the object image visible with the naked eye with the input point and determine the input result.
【0009】入力点の抽出条件、すなわち設定距離(実
際には許容誤差を含む距離範囲が望ましい)を複数とす
れば、起伏を把握することができる。抽出条件を細かく
設定すれば、より精密に起伏が表示される。抽出条件の
異なる複数の等高線を同時に表示させてもよいし、各等
高線を手動または自動で順に切り換えて表示させること
も可能である。抽出条件をユーザーが任意に指定できる
ようにすれば汎用性が高まる。ただし、用途を限定する
場合は抽出条件が固定でもよい。By setting a plurality of input point extraction conditions, that is, a plurality of set distances (actually, a distance range including an allowable error is desirable), it is possible to grasp the undulation. If the extraction conditions are set finely, the undulation is displayed more precisely. A plurality of contour lines having different extraction conditions may be displayed at the same time, or each contour line may be switched manually or automatically and displayed in order. If the user can arbitrarily specify the extraction conditions, the versatility is enhanced. However, when the use is limited, the extraction condition may be fixed.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る3次元入力環
境の概念図である。3次元入力装置1は、その前面を対
象物体Qに向け適切な距離をとって配置される。例えば
半導体レーザを光源とするスリット光投影法による場合
の適正距離は1〜10m程度である。例示の対象物体Q
は円錐体である。表面の一部は灰色に着色され、その他
の部分は白色である。3次元入力装置1の背面には、モ
ニタ画像および操作案内を含む各種情報を映し出す表示
部17が設けられている。表示部17を構成するデバイ
スの好適例は液晶パネルである。FIG. 1 is a conceptual diagram of a three-dimensional input environment according to the present invention. The three-dimensional input device 1 is arranged at an appropriate distance with its front surface facing the target object Q. For example, an appropriate distance in the case of a slit light projection method using a semiconductor laser as a light source is about 1 to 10 m. Example target object Q
Is a cone. A part of the surface is colored gray, and the other part is white. On the back of the three-dimensional input device 1, a display unit 17 for displaying various information including a monitor image and operation guidance is provided. A preferred example of the device constituting the display unit 17 is a liquid crystal panel.
【0011】図2は3次元入力装置の構成図である。3
次元入力装置1は、入力対象領域の2次元画像入力手段
である撮像部14を有する。画像入力はモノクロでもよ
いが、ここではカラー画像を撮像するものとする。カラ
ー画像は画像データメモリ15を経て表示処理部16へ
送られ、表示部17によって画面表示される。撮像部1
4としてビデオカメラまたは電子スチルカメラを用い、
それを3次元測定部11と別体に配置することも可能で
ある。FIG. 2 is a block diagram of the three-dimensional input device. Three
The dimension input device 1 includes an imaging unit 14 that is a two-dimensional image input unit for an input target area. The image input may be monochrome, but here a color image is taken. The color image is sent to the display processing unit 16 via the image data memory 15 and displayed on the screen by the display unit 17. Imaging unit 1
Using a video camera or electronic still camera as 4,
It is also possible to arrange it separately from the three-dimensional measuring unit 11.
【0012】3次元測定部11は、基準位置から対象領
域内の複数の入力点までの距離の分布を測定する。測定
方法に限定はなく、光投影法またはステレオ視法といっ
た三角測量に基づくものでも、信号波の往復伝搬時間を
計時するTOF法であってもよい。また、基準位置は基
準点であっても基準面であってもよい。基準点からの距
離の分布は、各入力点までの距離とその方向角度との組
の集合で表される。代表的な基準点として、光学レンズ
系の主点、光路を偏向する走査機構の回転中心がある。
一方、基準面からの距離の分布は、装置に固有のxyz
空間上での各入力点の座標値の集合と本質的に同義であ
る。代表的な基準面は、光学レンズ系の主点または走査
の中心を含み装置の視野の中心軸に垂直な面である。基
準点からの距離の分布と基準面からの距離の分布は、三
角関数を用いて相互に変換可能である。以下の説明では
基準面に基づく場合を例に挙げる。3次元入力装置1と
対象物体Qとを結ぶ方向をz軸とし、それに垂直な面を
xy平面とする。The three-dimensional measuring unit 11 measures the distribution of distances from the reference position to a plurality of input points in the target area. The measurement method is not limited, and may be a method based on triangulation such as a light projection method or a stereoscopic method, or a TOF method for measuring the round-trip propagation time of a signal wave. Further, the reference position may be a reference point or a reference plane. The distribution of the distance from the reference point is represented by a set of pairs of the distance to each input point and its directional angle. Typical reference points include the principal point of the optical lens system and the center of rotation of the scanning mechanism that deflects the optical path.
On the other hand, the distribution of the distance from the reference plane is the xyz specific to the device.
It is essentially synonymous with a set of coordinate values of each input point in space. A typical reference plane is a plane that includes the principal point or scanning center of the optical lens system and is perpendicular to the central axis of the field of view of the device. The distribution of the distance from the reference point and the distribution of the distance from the reference plane can be mutually converted using a trigonometric function. In the following description, a case based on the reference plane will be described as an example. A direction connecting the three-dimensional input device 1 and the target object Q is defined as a z-axis, and a plane perpendicular to the z-axis is defined as an xy plane.
【0013】3次元測定部11によって得られたデータ
は、いったん測定データメモリ12に格納される。その
後、出力指示があると、測定データメモリ12に格納さ
れているデータおよび画像データメモリ15に格納され
ているカラー画像が、データ出力部13によって外部装
置(例えばコンピュータ)または記録媒体(例えばメモ
リカード)へ転送される。カラー画像は、3次元データ
の修正や間引きの参考情報、テクスチャなどとして利用
される。3次元入力装置1の動作は図示しないコントロ
ーラによって制御される。コントローラとして専用のデ
バイスを3次元入力装置1に組み込んでもよいし、3次
元入力装置1にコンピュータを接続してその役を担わせ
てもよい。The data obtained by the three-dimensional measuring unit 11 is temporarily stored in the measurement data memory 12. Thereafter, when there is an output instruction, the data stored in the measurement data memory 12 and the color image stored in the image data memory 15 are converted by the data output unit 13 into an external device (for example, a computer) or a recording medium (for example, a memory card). ). The color image is used as reference information for correction and thinning of three-dimensional data, texture, and the like. The operation of the three-dimensional input device 1 is controlled by a controller (not shown). A dedicated device may be incorporated in the three-dimensional input device 1 as a controller, or a computer may be connected to the three-dimensional input device 1 to play the role.
【0014】以上の基本構成要素に加えて、3次元入力
装置1には本発明に特有の構成要素として、等距離点抽
出部21、抽出条件設定部22、および等距離点メモリ
23とが設けられている。等距離点抽出部21は、測定
データメモリ12に格納されているデータに基づいて、
データ値が設定範囲内の値であった入力点を抽出する。
抽出結果は等距離点メモリ23に書き込まれる。抽出条
件設定部22は、ユーザーが指定した距離範囲に応じて
等距離点抽出部21に対して抽出条件を設定する。等距
離点メモリ23の記憶内容に基づいて、抽出した入力点
に対応する画素を強調する画像処理が表示処理部16に
よって行われ、処理後のカラー画像がモニタ画像として
表示される。以下、モニタ表示について詳述する。In addition to the basic components described above, the three-dimensional input device 1 is provided with equidistant point extraction units 21, extraction condition setting units 22, and equidistant point memories 23 as components unique to the present invention. Have been. The equidistant point extraction unit 21 is configured to calculate the distance based on the data stored in the measurement data memory 12.
The input points whose data values are within the set range are extracted.
The extraction result is written in the equidistant point memory 23. The extraction condition setting unit 22 sets extraction conditions for the equidistant point extraction unit 21 according to the distance range specified by the user. Based on the contents stored in the equidistant point memory 23, image processing for enhancing pixels corresponding to the extracted input points is performed by the display processing unit 16, and the processed color image is displayed as a monitor image. Hereinafter, the monitor display will be described in detail.
【0015】図3は測定データメモリの記憶構造を概念
的に表した図である。測定データメモリ12のアドレス
空間はx方向およびy方向に格子状に区切られており、
セル数が入力点の分布の分解能に相当する。各セルは多
値データの格納が可能であり、対応する入力点の測定値
(z値)を記憶する。図では便宜的に十進表示でz値が
例示されている。図示における暗色のセルは対象物体Q
に対応し、有効なz値を記憶している。明色(白抜き)
のセルは背景部分に対応する。図中の数値「9.99」
は測定距離限界を超えていることを示す。FIG. 3 is a diagram conceptually showing the storage structure of the measurement data memory. The address space of the measurement data memory 12 is partitioned in a grid in the x direction and the y direction.
The number of cells corresponds to the resolution of the distribution of the input points. Each cell can store multivalued data and stores a measured value (z value) of a corresponding input point. In the figure, the z value is illustrated in decimal notation for convenience. The dark cell in the figure is the object Q
And stores an effective z value. Light color (white outline)
Cells correspond to the background part. Numerical value "9.99" in the figure
Indicates that the measurement distance limit has been exceeded.
【0016】図4は等距離点メモリの記憶構造を概念的
に表した図である。等距離点メモリ23は複数のブロッ
ク231をもつ。各ブロック231は、測定データメモ
リ12の各セルと1対1で対応するセルの集合でり、等
距離点抽出部21による抽出の1つの条件に対応する。
ブロック数は入力点の抽出条件の最大設定個数Nを規定
する。図4ではN個のブロック231のうちの4個を図
示してある。図における暗色のセルには、入力点が抽出
条件に該当することを表すデータが書き込まれている。
各ブロック231のセルの記憶容量は1ビットでもよ
い。FIG. 4 is a diagram conceptually showing the storage structure of the equidistant point memory. The equidistant point memory 23 has a plurality of blocks 231. Each block 231 is a set of cells corresponding to each cell of the measurement data memory 12 on a one-to-one basis, and corresponds to one condition of extraction by the equidistant point extraction unit 21.
The number of blocks defines the maximum set number N of extraction conditions of input points. FIG. 4 illustrates four of the N blocks 231. Data indicating that the input point satisfies the extraction condition is written in the dark cells in the figure.
The storage capacity of the cell of each block 231 may be 1 bit.
【0017】入力点の抽出条件は、距離値とそれに対す
る許容誤差とで構成される。複数の抽出条件の設定にお
いて、典型的には1m、2m、3m、・・・Nmといっ
た区切りのよい等間隔の距離値が選ばれる。許容誤差
は、典型的には±0.1m,±0.05mといった、距
離値を中央値とする距離範囲を与える条件である。この
ような抽出条件については、装置の固有値として固定化
してもよいし、ユーザーが状況に応じて距離値どうしの
間隔や許容誤差の幅を一定の制限下で任意に設定できる
ようにしてもよい。The input point extraction condition is composed of a distance value and an allowable error. In setting a plurality of extraction conditions, typically equally spaced distance values such as 1 m, 2 m, 3 m,... Nm are selected. The tolerance is a condition that gives a distance range such as ± 0.1 m or ± 0.05 m, with the distance value as the median value. Such an extraction condition may be fixed as a unique value of the apparatus, or a user may be able to arbitrarily set an interval between distance values and a width of an allowable error according to a situation under certain restrictions. .
【0018】ここで、距離値が{1m、2m、3m}、
許容誤差が{±0.1m}であるとする。対象物体Qに
対する3次元入力動作および撮像動作が行われると、等
距離点抽出部21は、それ以前に設定されている第1の
距離値“1m”と許容誤差“±0.1m”とを組み合わ
せて、“0.9m〜1.1m”という条件のもとに測定
データメモリ12を検索して該当するセルを抽出し、等
距離点メモリ23の第1のブロック2311 の該当する
セルにビットを立てる。続いて等距離点抽出部21は、
第2の距離値“2m”と許容誤差“±0.1m”とを組
み合わせて、“1.9m〜2.1m”という条件のもと
に測定データメモリ12を検索して該当するセルを抽出
し、等距離点メモリ23の第2のブロック2312 の該
当するセルにビットを立てる。さらに、第3の距離値に
ついても同様に抽出を行い、第3のブロック2313 に
ビットを立てる。これらの一連の処理により、図4に示
される記憶状態が形成される。本例では抽出条件が3個
であるので、4番目のブロック2314 およびそれ以降
のブロックではビットが全く立っていない。Here, when the distance value is {1 m, 2 m, 3 m},
Assume that the tolerance is {± 0.1 m}. When the three-dimensional input operation and the imaging operation with respect to the target object Q are performed, the equidistant point extraction unit 21 compares the previously set first distance value “1 m” and the allowable error “± 0.1 m”. combination, based on the condition that "0.9m~1.1m" searches the measurement data memory 12 extracts the corresponding cell, the first block 231 1 of the corresponding cell of equidistant points memory 23 Make a bit. Subsequently, the equidistant point extraction unit 21
By combining the second distance value “2 m” and the allowable error “± 0.1 m”, the measurement data memory 12 is searched under the condition “1.9 m to 2.1 m” to extract a corresponding cell. and sets a bit in the second block 231 2 of the corresponding cell of equidistant points memory 23. Furthermore, was extracted Similarly, the third distance value, sets a bit in the third block 231 3. By a series of these processes, the storage state shown in FIG. 4 is formed. In this example, since there are three extraction conditions, no bits are set in the fourth block 2314 and the blocks subsequent thereto.
【0019】抽出処理が完了すると、表示処理部16は
カラー画像に等距離点メモリ23の内容とを合成する。
合成の具体的な方法は次のとおりである。第1のブロッ
ク2311 を検索し、ビットが立っているセルのみにつ
いて、それと座標的に対応するカラー画像上の画素の色
情報を変更する。同様の処理を第2のブロック2312
および第3のブロック2313 についても行う。When the extraction process is completed, the display processing unit 16 combines the content of the equidistant point memory 23 with the color image.
The specific method of the synthesis is as follows. The first block 231 1 is searched, and only the cell in which a bit is set changes the color information of the pixel on the color image corresponding to the cell in which the bit is set. The same processing is performed in the second block 231 2
Performed also and the third block 231 3.
【0020】ここで、座標的に対応する画素とは、第1
のブロック2311 の格子構造における縦横のセル分割
数とカラー画像の縦横の画素数とが等しい場合には、セ
ルと座標が一致する画素のことを意味する。セル分割数
と画素数とが異なる場合には、セルのもっとも近傍にあ
る画素のことを意味する。Here, the pixel corresponding to the coordinates is the first pixel.
When the number of vertical and horizontal cells in the grid structure of the block 231 1 is equal to the number of vertical and horizontal pixels of the color image, it means that the pixel has the same coordinates as the cell. When the number of cell divisions and the number of pixels are different, it means the pixel closest to the cell.
【0021】画素の色情報の変更処理の1つは、色相変
換である。典型例として赤に対して緑といったような補
色に変換する処理がある。明度を変える処理の典型例は
白黒反転である。彩度を変えてもよい。One of the processes for changing the color information of a pixel is hue conversion. A typical example is a process of converting red into a complementary color such as green. A typical example of the process of changing the brightness is black-and-white inversion. The saturation may be changed.
【0022】図5はモニタ画像の第1例を示す図であ
る。モニタ画像MG1では、3つの抽出条件のそれぞれ
に該当する入力点に対応した画素について、抽出条件を
区別することなく、元の色が明色であれば暗色に、暗色
であれば明色にというように明度が変更され、それによ
って3次元情報が組み込んまれている。本例によれば、
対象物体面が凸であるか凹であるか、また入力点がどの
距離値に対応するかといった詳細な情報は表現できな
い。しかし、入力した対象物体Qのおおよその三次元形
状情報と、肉眼で捉えるのと等しい2次元画像とのマッ
チングを、ユーザーはひと目で直感的に把握することが
でき、入力作業の成否を瞬時に簡単に確認することがで
きる。FIG. 5 is a diagram showing a first example of a monitor image. In the monitor image MG1, the pixels corresponding to the input points corresponding to each of the three extraction conditions are referred to as dark if the original color is bright, and light if the original color is dark without distinguishing the extraction conditions. The brightness has been changed as described above, thereby incorporating the three-dimensional information. According to this example,
Detailed information such as whether the target object surface is convex or concave and which distance value the input point corresponds to cannot be expressed. However, the user can intuitively grasp at a glance the matching between the input approximate three-dimensional shape information of the target object Q and the two-dimensional image equivalent to the naked eye, and instantly determine the success or failure of the input work. You can easily check.
【0023】図6はモニタ画像の第2例を示す図であ
る。モニタ画像MG2では、2次元画像への3次元情報
の組み込みに際して、3つの抽出条件のそれぞれに該当
する入力点に対応した画素について、抽出条件毎に異な
る度合いで明度が変更されている。対応する入力点の距
離値が小さい画素ほど明るく、距離値が大きい画素ほど
暗い。本例によれば、強調する画素の色が偶然に周囲の
画素と似通って判別しにくくなるおそれはあるものの、
対象物体面が凸であるか凹であるか、また入力点がどの
距離値に対応するかといった情報を表現することができ
る。FIG. 6 is a diagram showing a second example of the monitor image. In the monitor image MG2, when incorporating the three-dimensional information into the two-dimensional image, the brightness of the pixel corresponding to the input point corresponding to each of the three extraction conditions is changed to a different degree for each extraction condition. Pixels with a smaller distance value of the corresponding input point are brighter, and pixels with a larger distance value are darker. According to this example, although the color of the pixel to be emphasized may accidentally resemble the surrounding pixels and be difficult to determine,
Information such as whether the target object surface is convex or concave and which distance value the input point corresponds to can be expressed.
【0024】なお、入力点の色分けについては、色相・
明度・彩度を距離値の大小に応じて増減するグラデーシ
ョンに限らず、距離値毎に任意に色を選定してもよい。
色分けの形態をユーザーが選択できるようにすることも
可能である。図5の表示形態のみを採用する場合には、
等距離点メモリ23が複数のブロックをもつ必要はな
い。等距離点メモリ23のセルの記憶容量を複数ビット
とし、ビットを立てる代わりに距離値毎に異なる数値を
書き込み、表示処理部16がその数値を判別するプロセ
スを付加するという応用例もある。本発明の適用におい
てメモリ構成の限定はない。The color of the input point is determined by the hue,
The color may be arbitrarily selected for each distance value, without being limited to the gradation in which the brightness / saturation is increased or decreased according to the magnitude of the distance value.
It is also possible to allow the user to select the form of color coding. When only the display form of FIG. 5 is adopted,
It is not necessary for the equidistant point memory 23 to have a plurality of blocks. There is also an application example in which the storage capacity of the cell of the equidistant point memory 23 is set to a plurality of bits, a different numerical value is written for each distance value instead of setting a bit, and the display processing unit 16 adds a process of determining the numerical value. There is no limitation on the memory configuration in applying the present invention.
【0025】以上の実施例によれば、3次元入力の成否
を直感的に素早く確認できるモニタ画像を、簡単なアル
ゴリズムに基づく画像処理で瞬時に出力することがで
き、実用性の高いモニタ環境を実現することができる。
ハードウェアおよびソフトウェアのどちらの負担も小さ
いので、小型で低価格の3次元入力装置を提供すること
が可能である。According to the above-described embodiment, a monitor image capable of intuitively and quickly confirming the success or failure of three-dimensional input can be instantaneously output by image processing based on a simple algorithm. Can be realized.
Since the burden on both hardware and software is small, it is possible to provide a small and low-cost three-dimensional input device.
【0026】[0026]
【発明の効果】請求項1乃至請求項5の発明によれば、
入力結果の確認に際して入力点と対象物体との位置関係
の把握を容易にし、操作性を向上させることができる。According to the first to fifth aspects of the present invention,
When confirming the input result, it is possible to easily grasp the positional relationship between the input point and the target object, and to improve the operability.
【図1】本発明に係る3次元入力環境の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a three-dimensional input environment according to the present invention.
【図2】3次元入力装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a three-dimensional input device.
【図3】測定データメモリの記憶構造を概念的に表した
図である。FIG. 3 is a diagram conceptually showing a storage structure of a measurement data memory.
【図4】等距離点メモリの記憶構造を概念的に表した図
である。FIG. 4 is a diagram conceptually showing a storage structure of an equidistant point memory.
【図5】モニタ画像の第1例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a first example of a monitor image.
【図6】モニタ画像の第2例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a second example of a monitor image.
1 3次元入力装置 Q 対象物体 14 撮像部(撮像手段) 17 表示部(画像表示手段) MG12,MG2 モニタ画像 22 抽出条件設定部(操作入力手段) Reference Signs List 1 3D input device Q Target object 14 Image pickup unit (image pickup unit) 17 Display unit (image display unit) MG12, MG2 monitor image 22 Extraction condition setting unit (operation input unit)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井手 英一 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 近藤 尊司 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA04 AA06 AA53 BB05 DD00 DD02 FF01 FF02 FF05 FF09 GG06 HH05 JJ03 JJ19 JJ26 QQ00 QQ23 QQ24 QQ25 QQ28 SS02 SS13 5B057 CA01 CA02 CA07 CA16 CB01 CB02 CB07 CB08 CB12 CB16 CD14 CE14 DA04 DA16 DB02 DB05 DB06 DB09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Eiichi Ide 2-3-113 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Kondo Azuchi, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 2-3-1, Machi-cho, Osaka International Building Minolta Co., Ltd. F-term (reference) 2F065 AA04 AA06 AA53 BB05 DD00 DD02 FF01 FF02 FF05 FF09 GG06 HH05 JJ03 JJ19 JJ26 QQ00 QQ23 QQ24 QQ25 QQ28 SS02 SS13 5B007 CB01 CB08 CB12 CB16 CD14 CE14 DA04 DA16 DB02 DB05 DB06 DB09
Claims (5)
と画像表示手段とを備えた3次元入力装置であって、 対象物体の3次元入力動作で得られたデータに基づい
て、データ値が設定範囲内の値であった対象物体上の入
力点を抽出し、 抽出した入力点に対応する画素を強調する画像処理を施
した対象物体の2次元画像を、モニタ画像として表示す
ることを特徴とする3次元入力装置。1. A three-dimensional input device comprising an image pickup means for inputting a two-dimensional image of a target object and an image display means, wherein a data value is obtained based on data obtained by a three-dimensional input operation of the target object. Extracting an input point on the target object having a value within the set range, and displaying a two-dimensional image of the target object, which has been subjected to image processing for enhancing pixels corresponding to the extracted input point, as a monitor image. Characteristic three-dimensional input device.
る入力点を抽出し、抽出した全ての入力点のそれぞれに
対応する画素を強調したモニタ画像を表示する請求項1
記載の3次元入力装置。2. A monitor image in which input points corresponding to each of a plurality of set ranges are extracted and pixels corresponding to each of the extracted input points are emphasized.
3. The three-dimensional input device according to claim 1.
置換である請求項1記載の3次元入力装置。3. The three-dimensional input device according to claim 1, wherein the image data processing is color tone change or color replacement.
めの操作入力手段を有した請求項1記載の3次元入力装
置。4. The three-dimensional input device according to claim 1, further comprising operation input means for designating a setting range for extracting an input point.
定範囲の中央値と許容誤差とである請求項4記載の3次
元入力装置。5. The three-dimensional input device according to claim 4, wherein the items specified by said operation input means are a median of a setting range and an allowable error.
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- 2000-05-12 JP JP2000139441A patent/JP2001319225A/en active Pending
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