JP2002223457A - 画像認識処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で被写体全周の画像を撮像でき、
指示された視点の位置に対応して被写体の画像を表示さ
せることができる画像認識処理装置を提供する。 【解決手段】 画像認識処理装置１は、撮像手段８と、
被写体を中心として被写体の一部を囲む直線上または曲
線上に、所定の間隔で複数の撮影位置を設定し、これら
の撮影位置に撮像手段８を配設する配設支持手段７と、
被写体を回転させる回転手段６と、被写体を所定角度回
転させる毎に被写体を撮像し、被写体全周のフレーム画
像データを取得する画像データ取得手段と、取得された
複数のフレーム画像データを記憶する記憶手段とを具備
する。また、視点の位置を指示するための視点位置指示
手段と、視点の位置が指示された際、記憶手段の中から
視点の位置に対応するフレーム画像データを抽出する抽
出手段と、抽出されたフレーム画像データに基づき被写
体の画像を表示する画像表示手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像認識処理装置
に関するものであり、特に、三次元形状の被写体に関す
る画像を表示させることができる画像認識処理装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】三次元形状の対象物を表示させる手段と
して、三次元コンピュータグラフィックス（以下、三次
元ＣＧと称す）が知られている。この三次元ＣＧは、コ
ンピュータの普及とともに、産業、ゲーム、及び映画
等、多くの分野で活用されており、情報の伝達及び保存
における重要な手段となっている。特に、対象物の画像
を、指定された視点から表示させたり、画面上で回転さ
せることができるため、対象物のデザイン的な評価を行
う際や、仮想現実環境を作成する際にも使用されてい
る。

【０００３】ところで、ＣＧによって画像を作成するに
は、一般に、（１）形状モデルの作成、（２）形状モデ
ルへの色、模様等の属性定義、（３）視点の位置と視線
の方向の入力、（４）隠面消去、（５）シェーディン
グ、及び（６）ディスプレイへの表示、の手順で作業が
進められる。なお、形状モデルを作成する際には、ポリ
ゴンによる表現を用いることが多いが、対象物の形状が
丸い場合や筒状の場合には、二次曲面による表現が用い
られ、自動車の車体のような滑らかな曲面形状の場合に
は、パラメトリック曲面による表現が用いられることも
ある。なお、ポリゴンによる表現では、ポリゴンの大き
さが小さいほど滑らかな面を作成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＣＧによって
画像を作成するためには、上記したように形状モデルを
作成しなければならず、この作業に多くの労力と工数が
必要とされていた。また、ポリゴンによる表現を用いる
場合、現実的な画像を表示させようとすると、非常に多
くのポリゴンが必要となり、データ量が極めて多くなっ
ていた。したがって、コンピュータにおいて速やかに処
理するためには、高速処理の可能な比較的高価なコンピ
ュータを使用しなければならなかった。

【０００５】また、対象物が、人物、文化財または動物
等のように、実際に存在する場合には、創作されたモデ
ルの画像より実物を撮像した画像の方が現実的である
が、従来の各種装置では、実物を撮像した画像、特に三
次元形状の被写体の画像を、視点の位置に対応して表示
させることができなかった。

【０００６】なお、精度の高い形状データを取得するこ
とができる装置として、三次元計測可能なレンジセンサ
が実用化されているが、装置が大掛かりで高価であっ
た。また、レーザー光が当らない影の部分は、原理的に
一度では計測することができないため、計測を繰返すと
ともに複数のデータを合成しなければならなかった。

【０００７】そこで、本発明は、簡単な構成で、被写体
全周の画像を撮像できるとともに、被写体の画像を、指
示された視点の位置に対応して表示させることができる
画像認識処理装置の提供を課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
画像認識処理装置は、三次元形状の被写体を撮像する撮
像手段と、前記被写体を中心として該被写体の一部を囲
む直線上または曲線上に、所定の間隔で複数の撮影位置
を設定し、該撮影位置に前記撮像手段を配設する配設支
持部材と、前記被写体を回転させる回転手段と、前記被
写体を所定角度回転させる毎に前記被写体を撮像し、被
写体全周のフレーム画像データを前記撮影位置毎に取得
する画像データ取得手段と、該画像データ取得手段によ
って取得された複数の前記フレーム画像データを記憶す
る記憶手段と、前記被写体に対する視点の位置を指示す
るための視点位置指示手段と、該視点位置指示手段によ
って視点の位置が指示された際、前記記憶手段に記憶さ
れた複数の前記フレーム画像データの中から、前記視点
の位置に対応するフレーム画像データを抽出する抽出手
段と、該抽出手段により抽出された前記フレーム画像デ
ータに基づき前記被写体の画像を表示する画像表示手段
とを具備するものである。

【０００９】したがって、請求項１の発明の画像認識処
理装置によれば、撮像手段は配設支持部材の撮影位置に
配設され、被写体を撮影する。一方、被写体は回転手段
によって回転可能に支持される。そして、画像データ取
得手段は、被写体を所定角度回転させる毎に、撮像手段
によって被写体を撮像し、被写体全周のフレーム画像デ
ータを取得する。ここで、配設支持部材には、複数の撮
影位置が定められており、各撮影位置に対応したフレー
ム画像データを取得する。このように取得された複数の
フレーム画像データは、記憶手段に記憶され、画像表示
用のデータとして利用することが可能となる。

【００１０】抽出手段は、視点位置指示手段によって、
被写体に対する視点の位置が指示されると、記憶手段に
記憶された複数のフレーム画像データの中から、その視
点の位置に対応するフレーム画像データを抽出する。さ
らに、画像表示手段は、抽出されたフレーム画像データ
に基づき被写体の画像を表示する。

【００１１】請求項２の発明にかかる画像認識処理装置
は、三次元形状の被写体を撮像する撮像手段と、前記被
写体を中心として該被写体の一部を囲む直線上または曲
線上に、所定の間隔で複数の撮影位置を設定し、該撮影
位置に前記撮像手段を配設する配設支持部材と、前記被
写体を中心として前記配設支持部材を旋回させる旋回手
段と、前記配設支持部材を所定角度旋回させる毎に前記
被写体を撮像し、被写体全周のフレーム画像データを前
記撮影位置毎に取得する画像データ取得手段と、該画像
データ取得手段によって取得された複数の前記フレーム
画像データを記憶する記憶手段と、前記被写体に対する
視点の位置を指示するための視点位置指示手段と、該視
点位置指示手段によって視点の位置が指示された際、前
記記憶手段に記憶された複数の前記フレーム画像データ
の中から、前記視点の位置に対応するフレーム画像デー
タを抽出する抽出手段と、該抽出手段により抽出された
前記フレーム画像データに基づき前記被写体の画像を表
示する表示手段とを具備するものである。

【００１２】したがって、請求項２の発明の画像認識処
理装置によれば、撮像手段は配設支持部材の撮影位置に
配設された状態で、被写体の周囲を旋回する。そして、
画像データ取得手段は、配設支持部材を所定角度旋回さ
せる毎に、撮像手段によって被写体を撮像し、被写体全
周のフレーム画像データを取得する。ここで、配設支持
部材には、複数の撮影位置が定められており、各撮影位
置に対応したフレーム画像データを取得する。なお、こ
れ以後の作用については請求項１と同様であるため説明
を省略する。

【００１３】請求項３の発明にかかる画像認識処理装置
は、周囲の被写体を撮像する撮像手段と、直線上または
曲線上に、所定の間隔で複数の撮影位置を設定し、該撮
影位置に前記撮像手段を配設する配設支持部材と、所定
の位置を中心として、前記撮像手段が遠心方向を向く形
で前記配設支持部材を旋回させる旋回手段と、前記配設
支持部材を所定角度旋回させる毎に前記被写体を撮像
し、全周の被写体のフレーム画像データを前記撮影位置
毎に取得する画像データ取得手段と、該画像データ取得
手段によって取得された複数の前記フレーム画像データ
を記憶する記憶手段と、前記被写体に対する視点の位置
を指示するための視点位置指示手段と、該視点位置指示
手段によって視点の位置が指示された際、前記記憶手段
に記憶された複数の前記フレーム画像データの中から、
前記視点の位置に対応するフレーム画像データを抽出す
る抽出手段と、該抽出手段により抽出された前記フレー
ム画像データに基づき前記被写体の画像を表示する表示
手段とを具備するものである。

【００１４】したがって、請求項３の発明の画像認識処
理装置によれば、撮像手段は配設支持部材の撮影位置に
配設され且つ遠心方向を向く形で、所定の位置を中心と
して旋回する。そして、画像データ取得手段は、配設支
持部材を所定角度旋回させる毎に、撮像手段によって周
囲の被写体を撮像し、全周の被写体のフレーム画像デー
タを取得する。ここで、配設支持部材には、複数の撮影
位置が定められており、各撮影位置に対応したフレーム
画像データを取得する。なお、これ以後の作用について
は請求項１と同様であるため説明を省略する。

【００１５】請求項４の発明にかかる画像認識処理装置
は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の画像
認識処理装置において、前記配設支持部材は、一つの前
記撮像手段を、複数の前記撮影位置の間で可動させる可
動機構と、前記撮像手段を任意の前記撮影位置で保持す
る制動機構とを有するものである。ここで、可動機構
は、撮像手段を動力によって可動させるものであっても
良く、手動で移動させるものであってもよい。

【００１６】したがって、請求項４の発明の画像認識処
理装置によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか一つ
の発明の作用に加え、撮像手段の数は撮影位置の数より
少なく、一つの撮像手段が複数の撮影位置の間を可動機
構を介して移動し、制動機構によって任意の撮影位置で
保持される。

【００１７】請求項５の発明にかかる画像認識処理装置
は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の画像
認識処理装置において、前記画像データ取得手段は、前
記被写体を設置しない状態で撮像することにより、背景
画像のみからなる第一フレーム画像データを取得する第
一データ取得部と、前記被写体を設置して撮像すること
により、前記被写体が含まれる第二フレーム画像データ
を取得する第二データ取得部と、前記第一フレーム画像
データ及び前記第二フレーム画像データをフレーム毎に
比較し、その差分から前記被写体のみからなる第三フレ
ーム画像データを作成するデータ作成手段とをさらに有
し、前記記憶手段は、前記データ作成手段によって作成
された第三フレーム画像データを記憶するものである。

【００１８】したがって、請求項５の発明の画像認識処
理装置によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一つ
の発明の作用に加え、第一データ取得部は、被写体を設
置しない状態で撮像し、背景画像のみからなる第一フレ
ーム画像データを取得する。また、第二データ取得部
は、被写体を設置して撮像することにより、被写体が含
まれる第二フレーム画像データを取得する。その後、第
一フレーム画像データと第二フレーム画像データとをフ
レーム毎に比較し、差分をとることにより、第三フレー
ム画像データを作成する。つまり、第三フレーム画像デ
ータは、差分によって被写体の領域が抽出されたデータ
となる。したがって、この第三フレーム画像データに基
づいて画像を表示することにより、画面上に被写体の画
像のみが表示される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第一実施形態であ
る画像認識処理装置１について、図１乃至図６に基づき
説明する。図１（ａ）は画像認識処理装置１における撮
影部２の構成を示す縦断面図であり、図１（ｂ）は撮影
部２の構成を示す平面図である。図２は撮影部２におけ
る傾斜機構部２０の構成を示す正面図であり、図３は画
像認識処理装置１における画像処理部３の機能的構成を
示すブロック図である。また、図４（ａ）は画像データ
の構成を示す説明図であり、図４（ｂ）は画像の一例を
示す説明図である。さらに、図５及び図６は画像処理部
３における処理の流れを示すフローチャートである。

【００２０】本実施形態の画像認識処理装置１は、被写
体を撮影するための撮影部２と、撮影部２によって得ら
れた画像データを処理するための画像処理部３とから構
成されている。撮影部２は、図１に示すように、筐体４
の中に配設されており、設置台５に取付けられた回転手
段６及び配設支持手段７と、配設支持手段７に取付けら
れた撮像手段８とを具備している。ここで、配設支持手
段７は本発明の配設支持部材に相当する。

【００２１】回転手段６は、設置台５の下面に固定され
た回転用電動機１１と、設置台５の上方に設けられ回転
用電動機１１の軸１２に接続されたターンテーブル１３
とを具備している。このターンテーブル１３は被写体
（図示しない）を載置させるための載置台として機能
し、回転用電動機１１を駆動させることにより、被写体
を水平面上で回転させることができる。

【００２２】配設支持手段７は、鉛直方向に立設された
棒状の雄螺子部１５と、雄螺子部１５の紙面左右両側に
配設され雄螺子部１５に平行な二本のガイド部材１６，
１７と、回転手段６の下面に取付けられ雄螺子部１５を
回転させるための昇降用電動機１８とを備えている。ま
た、配設支持手段７には、撮像手段８を支持し雄螺子部
１５の回転によって昇降する昇降板１９が備えられてい
る。この昇降板１９には、軸受（図示しない）を介して
雄螺子部１５に螺合された雌螺子部と、ガイド部材１
６，１７が挿通する貫通孔１９ａが設けられている。つ
まり、雄螺子部１５、軸受、及び雌螺子部によりボール
螺子が構成されており、昇降板１９は、雄螺子部１５を
回転させることにより、ガイド部材１６，１７に沿って
昇降する。

【００２３】撮像手段８は、昇降板１９の紙面右端に、
傾斜機構部２０（図１では省略）を介して取付けられて
いる。図２に示すように、傾斜機構部２０の一端側（紙
面左側）は、昇降板１９の上面端部から立設された二つ
の支持脚２２と、取付板２４の下面端部から垂下された
二つの固定脚２５とが重なり合い、ピン２６を介して連
結されている。また、傾斜機構部２０の他端側（紙面右
側）は、昇降板１９の上面から立設された支持脚２３
に、第一移動脚２７、第二移動脚２８、及び固定脚２９
がピン３０を介して順に連結されている。つまり、傾斜
機構部２０の一端側はピン２６によって軸支され、他端
側は第一移動脚２７及び第二移動脚２８によって伸縮可
能に支持されている。

【００２４】さらに、二つの移動脚２７，２８の間のピ
ン３０には、ロングナット３１が接続され、ロングナッ
ト３１には支持板３２によって支持された雄螺子部３３
が螺合されている。つまり、傾斜用電動機３４を駆動さ
せ、雄螺子部３３を回転させると、螺子の推進力により
ロングナット３１が紙面左右方向に移動し、移動脚２
７，２８による鉛直方向の長さが変化する。すなわち、
傾斜用電動機３４を駆動させることにより、取付板２４
の傾斜度合が変化し、撮像手段８の撮影角度が変化す
る。

【００２５】なお、撮像手段８は、図３に示すように、
カメラ３６及びビデオデコーダ３７から構成されてい
る。具体的には、カメラ３６はＣＣＤカメラであり、撮
像レンズ、光学系、ＣＣＤ撮像デバイス、及び電子回路
等で構成されている。なお、光学系とは、撮像レンズで
取入れた光学像をＣＣＤ撮像デバイスで変換しやすいよ
うに光学的処理を行うものである。また、ＣＣＤ撮像デ
バイスは、光学像の明暗の変化に対して電気信号の振幅
を変化させるものであり、感光面に微小のフォトダイオ
ードが縦横規則正しく配列されている。つまり、一つの
フォトダイオードを一画素として二次元に多数配列され
ており、フォトダイオードで得られる信号電荷をスイッ
チング素子で順次走査することにより、アナログ映像信
号を生成することができる。また、ビデオデコーダ３７
はカメラ３６のアナログ映像信号を画像データに変換さ
せるものである。

【００２６】一方、画像処理部３は、図３に示すよう
に、主記憶装置、演算装置、及び制御装置からなる中央
処理装置（ＣＰＵ）を有するコンピュータ本体３９と、
コンピュータ本体３９に接続された複数の入力装置及び
出力装置とから構成されている。

【００２７】具体的に入力装置としては、撮影の開始を
指示する第一スイッチ４０及び第二スイッチ４１と、撮
影する被写体の大きさ（特に高さ）を設定するための撮
影条件入力手段４２とを備えている。また、配設支持手
段７における撮像手段８の高さ、すなわち撮影位置を検
出する昇降位置検出手段４３と、ターンテーブル１３の
基準位置に対する相対的な回転角度、すなわち撮像手段
８に対する被写体の回転角度（換言すれば撮影方位）を
検出する回転位置検出手段４４とを備えている。なお、
これらの検出手段４３，４４はロータリエンコーダを備
えており、ロータリエンコーダから出力される信号に基
づいて夫々の位置を認識する。

【００２８】さらに、入力装置として、視点位置指示手
段４５を備えている。これは、被写体の画像を表示する
際に、被写体に対する視点の位置を指示するためのもの
であり、例えばマウスを用いることができる。

【００２９】出力装置としては、被写体の画像を表示す
るディスプレイ４７、及び被写体の画像を印刷するプリ
ンタ４８が設けられている。

【００３０】コンピュータ本体３９は，機能的構成とし
て、撮影角度制御手段５０、撮影位置制御手段５１、及
び撮影方位制御手段５２等を備えている。

【００３１】具体的には、撮影角度制御手段５０は、撮
影条件入力手段４２及び昇降位置検出手段４３の出力に
基づいて傾斜用電動機３４を制御するものであり、これ
により、水平方向に対する撮像手段８の傾斜角度、すな
わち撮影の角度が、被写体の大きさと撮像手段８の高さ
とに基づいて、最適な角度に調節される。なお、最適な
角度を容易に求めることができるように、コンピュータ
本体３９には、各条件に対応した最適値がテーブルとし
て記憶されている。

【００３２】また、撮影位置制御手段５１は、昇降位置
検出手段４３によって検出される昇降位置が、目標高さ
（目標とする撮影位置）になるように、昇降用電動機１
８を駆動する。つまり、検出される昇降位置が、目標高
さに合致する場合には任意の高さで停止し、目標位置が
変更された場合には、その目標位置に到達するように昇
降させる。また、撮影方位制御手段５２は、回転位置検
出手段４４によって検出される回転角度が、目標角度に
なるように回転用電動機１１を駆動する。つまり、検出
される回転角度が、目標角度に合致する場合には任意の
位置で停止し、目標角度が変更された場合には、その目
標角度に到達するように回転させる。ここで、昇降用電
動機１８及び撮影位置制御手段５１を組合せたものが本
発明の可動機構に相当し、昇降位置検出手段４３及び撮
影位置制御手段５１を組合せたものが本発明の制動機構
に相当する。

【００３３】また、コンピュータ本体３９は、機能的構
成として画像データ取得手段５３を備えている。画像デ
ータ取得手段５３は、ターンテーブル１３を所定角度回
転させる毎に撮像手段８によって被写体を撮像し、撮像
手段８から順次出力される画像データを、被写体全周の
フレーム画像データとして、各高さ（各撮影位置）毎に
取得するものである。

【００３４】また、画像データ取得手段５３には、ター
ンテーブル１３に被写体を載せない状態で撮像し、背景
画像に関する第一フレーム画像データを取得する第一デ
ータ取得部５４と、ターンテーブル１３に被写体を載せ
た状態で撮像し、被写体の画像が含まれる第二フレーム
画像データを取得する第二データ取得部５６とを有して
いる。なお、第一データ取得部５４によって取得された
画像データは第一記憶手段５５に記憶され、第二データ
取得部５６によって取得された画像データは第二記憶手
段５７に記憶される。また、画像データ取得手段５３に
は、データ作成手段５８が設けられており、第一記憶手
段５５に記憶された画像データと、第二記憶手段５７に
記憶された画像データとを、各フレーム毎に比較し、差
分をとることにより、第三フレーム画像データを作成す
る。つまり、この第三フレーム画像データは、差分によ
って被写体の領域のみが抽出されたデータとなる。この
第三フレーム画像データは、第三記憶手段５９に記憶さ
れる。つまり、図４（ａ）に示すように、第三記憶手段
５９には、被写体のみの画像データとして、撮影方位の
数（３６０度／所定角度）に、撮影位置の数（高さの段
階数）を乗じた数のフレーム画像データ６４がテーブル
の形で蓄積される。ここで、第三記憶手段５９が本発明
の記憶手段に相当する。

【００３５】さらに、コンピュータ本体３９には、視点
位置指示手段４５によって視点の位置が指示された際、
第三記憶手段５９に記憶された複数のフレーム画像デー
タ６４の中から、視点の位置に対応するフレーム画像デ
ータ６４を抽出する抽出手段６０と、この抽出手段６０
により抽出された一つのフレーム画像データ６４をアナ
ログ映像信号に変換するビデオエンコーダ６１とを備え
ている。そして、ビデオエンコーダ６１の出力は、表示
制御手段６２に出力される。つまり、図４（ｂ）に示す
ように、指示された視点に応じた画像が表示される。な
お、図４（ｂ）において、画像（イ），（ロ），（ハ）
は、図４（ａ）におけるフレーム画像データ（イ），
（ロ），（ハ）に対応している。また、被写体の画像
は、印刷制御手段６３に出力することも可能であり、こ
の場合には被写体の画像がプリンタ４８によって紙媒体
に印刷される。ここで、ディスプレイ４７及び表示制御
手段６２を組合せたものが本発明の画像表示手段に相当
する。

【００３６】次に、第一実施形態の画像認識処理装置１
における処理の流れを、図５及び図６のフローチャート
に基づき説明する。被写体の画像データを取得する場
合、まず、撮影者は、その被写体の大きさを撮影条件入
力手段４２によって入力する。また、初期設定として、
撮影位置制御手段５１は、撮像手段８を基準の高さ、例
えば下限位置に配設する。そして、画像処理部３は、タ
ーンテーブル１３に被写体を載置しない状態で、第一ス
イッチ４０がオン操作されると（ステップＳ１において
ＹＥＳ）、フラグＦを「０」に設定し（ステップＳ
２）、撮像手段８によって撮影する（ステップＳ３）。
この場合、ターンテーブル１３上には、被写体が載置さ
れていないため、ターンテーブル１３及び筐体４の内壁
からなる背景のみが撮像される。

【００３７】その後、フラグＦが「０」であるか否かが
判定され、「０」である場合、すなわち第一スイッチ４
０がオン操作された場合には（ステップＳ４においてＹ
ＥＳ）、取得した画像データ（第一フレーム画像デー
タ）を第一記憶手段５５に記憶する（ステップＳ５）。
続いて、回転用電動機１１によってターンテーブル１３
を一定角度（例えば３０度）だけ回転させる（ステップ
Ｓ６）。そして、ターンテーブル１３が撮影開始位置を
基準として一回転するまで（ステップＳ７においてＮ
Ｏ）、一定角度回転させる毎に、撮像手段８によって撮
像し、その第一フレーム画像データを第一記憶手段５５
に記憶する。これにより、第一記憶手段５５には、下限
位置における複数（例えば１２フレーム）の第一フレー
ム画像データが記憶される。

【００３８】ターンテーブル１３が撮影開始位置を基準
として一回転すると（ステップＳ７においてＹＥＳ）、
撮像手段８が上限位置に到達するまで（ステップＳ８に
おいてＮＯ）、撮影位置制御手段５１により、撮像手段
８の高さを一段階ずつ上昇させる（ステップＳ９）。な
お、この際、撮影角度制御手段５０は、撮像手段８の高
さと被写体の大きさとに応じて、傾斜用電動機３４を駆
動し、撮像手段８の撮影角度を最適な角度に調節する。
そして、撮像手段８を一段階上昇させる毎にステップＳ
３乃至ステップＳ８の処理を繰返し、各高さ（各撮影位
置）における第一フレーム画像データを取得する。これ
により、第一記憶手段５５には、各高さ毎に取得された
複数（例えば７２フレーム（１２フレーム×６段階））
の第一フレーム画像データが記憶される。

【００３９】ステップＳ８において、撮像手段８が上限
位置に到達すると（ＹＥＳ）、第一及び第二フレーム画
像データを取得したか否かを判別する(ステップＳ１
０)。ここでは、まだ第二フレーム画像データを取得し
ていないため、ステップＳ１に戻る。

【００４０】その後、ターンテーブル１３に被写体を載
置した状態で、第二スイッチ４１がオン操作されると
（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、フラグＦを「１」
に設定し（ステップＳ１２）、撮像手段８によって撮影
する（ステップＳ３）。この場合、ターンテーブル１３
上には、被写体が載置されているため、被写体及び背景
が撮像される。そして、フラグＦが「１」であるため
（ステップＳ４においてＮＯ）、取得した画像データ
（第二フレーム画像データ）を第二記憶手段５７に記憶
する（ステップＳ１３）。

【００４１】続いて、第一フレーム画像データを取得し
た場合と同様、ターンテーブル１３を一定角度（例えば
３０度）回転させる毎に被写体を撮像し、その第二フレ
ーム画像を第二記憶手段５７に記憶する。また、ターン
テーブル１３を一回転させる毎に撮像手段８を一段階上
昇させ、各高さにおける被写体全周の第二フレーム画像
データを取得する。

【００４２】そして、第一，第二フレーム画像データを
ともに取得すると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、
データ作成手段５８は、第一記憶手段５５に記憶されて
いる第一フレーム画像データと、第二記憶手段５７に記
憶されている第二フレーム画像データとを、各フレーム
毎に比較し、その差分から第三フレーム画像データを作
成する（ステップＳ１４）。この作成されたデータは第
三記憶手段５９に記憶され（ステップＳ１５）、画像デ
ータを取得するための処理を終了する。

【００４３】一方、被写体の画像を表示させる場合に
は、使用者は、表示スイッチ（図示しない）をオン操作
すればよい。つまり、図６に示すように、表示スイッチ
がオン操作されると（ステップＴ１においてＹＥＳ）、
第三記憶手段５９に記憶されている複数の第三フレーム
画像データの中から基準の視点位置における画像データ
を抽出し、ディスプレイ４７に被写体の画像を表示させ
る（ステップＴ２，Ｔ３）。

【００４４】そして、視点位置指示手段４５によって視
点位置の変更指示がある毎に（ステップＴ４においてＹ
ＥＳ）、変更後の視点位置における画像データを抽出
し、ディスプレイ４７に被写体の画像を表示させる（ス
テップＴ５，Ｔ６）。つまり、ディスプレイ４７には、
指定された視点位置における被写体の画像が表示され
る。そして、例えば、視点位置を一定方向へ継続的に変
更させるように指示すれば、被写体の画像を画面上で回
転させ、被写体の全周を順次表示させることができる。
すなわち、被写体自体が回転しているように見せること
ができる。

【００４５】なお、表示を終了させる旨の指示があるま
で（ステップＴ７においてＮＯ）、ステップＴ４乃至ス
テップＴ６の処理を繰返し、一方、終了させる旨の指示
があると（ステップＴ７においてＹＥＳ）、全ての処理
を終了する。

【００４６】このように、上記の画像認識処理装置１で
は、被写体を回転させることにより、限られた数の撮像
手段８によって被写体の全周を撮像することができる。
したがって、比較的簡単な構造で、第三フレーム画像デ
ータを取得して記憶することができる。特に、配設支持
手段７において撮像手段８を昇降させることにより、一
つの撮像手段８によって複数の撮影位置（高さ）から被
写体を撮影することができる。このため、装置全体を比
較的安価に製造することが可能となる。

【００４７】また、上記の画像認識処理装置１では、被
写体の画像が、指示された視点の位置に対応して表示さ
れることから、被写体の画像を画面上で回転することが
可能となる。したがって、被写体の全周における形状を
容易に認識させることができ、例えばデザイン的な評価
等において有効に活用することが可能となる。

【００４８】さらに、上記の画像認識処理装置１では、
被写体のみを抽出して表示することができるため、例え
ば被写体のデザイン的な評価を行う際には、周囲の背景
等に影響されずに、被写体のみを純粋に評価することが
できる。

【００４９】続いて、本発明の第二実施形態である画像
認識処理装置７１について、図７に基づき説明する。図
７（ａ）は画像認識処理装置７１における撮影部７２の
構成を示す縦断面図であり、図７（ｂ）は撮影部７２の
構成を示す平面図である。なお、本実施形態の画像認識
処理装置７１において、第一実施形態の画像認識処理装
置１と同様の構成については同じ番号を付し詳細な説明
を省略する。

【００５０】本実施形態の画像認識処理装置７１は、撮
影部７２と画像処理部３とから構成されている。撮影部
７２は、筐体４の底面に取付けられ上面に載置部７４ａ
を有する円筒状のテーブル７４と、テーブル７４の外周
にベアリング（図示しない）を介して回転可能に取付け
られた回転板７８と、この回転板７８上に配設され撮像
手段８を昇降させる配設支持手段７５と、回転板７８に
回転力を与えテーブル７４を中心として配設支持手段７
５を旋回させる旋回手段７６とを備えている。なお、旋
回手段７６は、回転用電動機８０と、この回転用電動機
８０の軸８１に取付けられた平歯車８２とを有してお
り、回転用電動機８０を駆動させると、平歯車８２が、
回転板７８の下面に取付けられた平歯車７９に噛合し、
回転板７８が回転する。

【００５１】つまり、第二実施形態の撮影部７２では、
被写体がテーブル７４の載置部７４ａの上に載置され、
その周囲を撮像手段８が旋回することにより、被写体の
全周におけるフレーム画像データが撮像手段８によって
順次取得される。なお、撮影部７２では、傾斜用電動機
が設けられておらず、手動で角度を調節できるようにハ
ンドル（図示しない）が設けられている。また、この
際、撮像手段８によって撮像される画像はディスプレイ
４７に表示される。

【００５２】なお、画像認識処理装置７１における処理
の流れについては、第一実施形態における方法と略同様
であるため、詳細な説明を省略する。

【００５３】このように、第二実施形態の画像認識処理
装置７１では、撮像手段８を旋回させることにより、限
られた数の撮像手段８によって被写体の全周を撮像する
ことができる。したがって、比較的簡単な構造で、被写
体のフレーム画像データを取得することができる。

【００５４】また、第二実施形態の画像認識処理装置７
１では、テーブル７４が回転しないため、被写体に遠心
力が作用せず、被写体の転倒や変位を防止することがで
きる。したがって、例えば、被写体として人物を撮像す
る場合であっても、安定した状態で撮影することが可能
である。

【００５５】続いて、本発明の第三実施形態である画像
認識処理装置８５について、図８に基づき説明する。図
８（ａ）は画像認識処理装置８５における撮影部８６の
構成を示す縦断面図であり、図８（ｂ）は撮影部８６の
構成を示す平面図である。なお、本実施形態の画像認識
処理装置８５において、第一実施形態の画像認識処理装
置１と同様の構成については同じ番号を付し詳細な説明
を省略する。

【００５６】本実施形態の画像認識処理装置８５は、撮
影部８６と画像処理部３とから構成されている。撮影部
８６は、略正方形の台板８７と、撮像手段８を昇降させ
る配設支持部材８８と、台板８７に取付けられ配設支持
部材８８を旋回させる旋回手段８９とを具備している。
さらに具体的には、撮像手段８は、昇降板１９の紙面右
側すなわち遠心方向を向く形で取付けられている。ま
た、旋回手段８９は、台板８７に固定された回転用電動
機９０と、この回転用電動機９０の軸９１に取付けられ
た回転体９２とを有しており、回転用電動機９０を駆動
させると、回転体９２上に載置された配設支持部材８８
が、軸９１を中心として旋回する。

【００５７】なお、画像認識処理装置７１における処理
の流れについては、第一実施形態における方法と略同様
であるため、詳細な説明を省略する。

【００５８】このように、第三実施形態の画像認識処理
装置８５では、撮像手段８を旋回させることにより、限
られた数の撮像手段８によって周囲の被写体を撮像する
ことができる。

【００５９】以上、本発明について好適な三つの実施形
態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限
定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変
更が可能である。

【００６０】すなわち、これらの画像認識処理装置１，
７１，８５における画像処理部３では、画像データの取
得と画像の表示とを、一つのコンピュータ本体３９を用
いて処理するものを示したが、所得された画像データを
記録媒体に一旦記録し、別のコンピュータ等を用いて表
示させるようにしても良い。このようにすれば、画像デ
ータを記録媒体に記録して販売することが可能となり、
撮像手段８を含む撮影部２を購入しなくても、被写体の
画像を表示させることができるようになる。したがっ
て、例えば街角に設置し、コインを投入することによ
り、自動的に被写体を撮像し、被写体の画像データを出
力する自動撮影装置として活用することも可能になる。

【００６１】また、画像認識処理装置１，７１，８５で
は、複数の撮影位置から撮像するために、撮像手段８を
昇降させるものを示したが、夫々の撮影位置に個々に撮
像手段８を取付けるようにしても構わない。また、複数
の撮影位置を直線上に設定するものを示したが、曲線
上、例えば被写体を中心とした球面上に設定するように
してもよい。このようにすれば、被写体の真上からも撮
影することが可能になるとともに、傾斜機構部が不要と
なることから全体の構成がさらに簡略化される。

【００６２】また、画像認識処理装置１，７１，８５で
は、回転位置検出手段４４を設け、基準位置に対する回
転角度を検出するものを示したが、回転速度が一定であ
れば、回転時間を計測することにより、回転角度を間接
的に検出することも可能である。また、被写体を撮像す
るために、所定角度毎に回転を停止させるものを示した
が、回転速度が比較的遅く、画像データの取得に影響を
与えない場合には、回転させながら撮像してもよい。

【００６３】さらに、画像認識処理装置１，７１，８５
では、第一フレーム画像データとの差分を求めることに
より、被写体のみからなる第三フレーム画像データを作
成するものを示したが、被写体及び背景を含んだフレー
ム画像データに基づいて、被写体の画像を表示させるよ
うにしてもよい。

【００６４】また、画像認識処理装置１，７１，８５で
は、撮像したフレーム画像データを記憶し、その中から
指定されたフレーム画像データを抽出するものを示した
が、各フレーム同志の間の画像データ、すなわちサンプ
リングされた信号のサンプル点とサンプル点との間の信
号値を周知の補間処理により求め、記憶するようにして
もよい。このようにすれば、被写体の画像をより滑らか
に回転させることが可能になる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜３の発明の画
像認識処理装置は、被写体または配設支持部材のいずれ
か一方を回転または旋回させることにより、限られた数
の撮像手段によって被写体全周を撮像することができ
る。したがって、比較的簡単な構造で、被写体のフレー
ム画像データを取得することができる。また、被写体の
画像が、指示された視点の位置に対応して表示されるこ
とから、被写体の画像を画面上で回転することが可能と
なる。したがって、被写体の全周における形状を容易に
認識させることができ、例えばデザイン的な評価等にお
いて有効に活用することが可能となる。

【００６６】請求項４の発明の画像認識処理装置は、請
求項１乃至請求項３のいずれか一つの発明の効果に加え
て、撮像手段の数を少なくすることができるため、装置
全体の製造コストを低く抑えることができる。

【００６７】請求項５の発明の画像認識処理装置は、請
求項１乃至請求項４のいずれか一つの発明の効果に加え
て、被写体の画像のみを抽出して表示することができる
ため、例えば被写体のデザイン的な評価を行う際には、
周囲の背景等に影響されずに、被写体のみを純粋に評価
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態の画像認識処理装置にお
ける撮影部の構成を示す縦断面図及び平面図である。

【図２】図１の撮影部における傾斜機構部の構成を示す
正面図である。

【図３】画像認識処理装置における画像処理部の機能的
構成を示すブロック図である。

【図４】画像処理部における画像データの構成を示す説
明図である。

【図５】画像認識処理装置における処理の流れを示すフ
ローチャートである。

【図６】画像認識処理装置における処理の流れを示すフ
ローチャートである。

【図７】本発明の第二実施形態の画像認識処理装置にお
ける撮影部の構成を示す縦断面図及び平面図である。

【図８】本発明の第三実施形態の画像認識処理装置にお
ける撮影部の構成を示す縦断面図及び平面図である。

【符号の説明】

１，７１，８５ 画像認識処理装置 ６ 回転手段 ７，７５，８８ 配設支持手段（配設支持部材） ８ 撮像手段 １８ 昇降用電動機（可動機構） ４３ 昇降位置検出手段（制動機構） ４５ 視点位置指示手段 ４７ ディスプレイ（画像表示手段） ５１ 撮影位置制御手段（可動機構，制動機構） ５３ 撮像データ取得手段 ５４ 第一データ取得部 ５６ 第二データ取得部 ５８ データ作成手段 ５９ 第三記憶手段（記憶手段） ６０ 抽出手段 ６２ 表示制御手段（画像表示手段） ７６，８９ 旋回手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ ５Ｌ０９６ (72)発明者 サチン ベンヌル 岐阜県各務原市須衛町４丁目179番地の１ 株式会社オーシャン・ネットワーク内 (72)発明者 牧野 沙織 岐阜県各務原市須衛町４丁目179番地の１ 株式会社オーシャン・ネットワーク内 (72)発明者 島 辰夫 愛知県名古屋市東区徳川二丁目４番１号 有限会社チャット内 Ｆターム(参考） 2H059 AA04 AA18 5B047 AA07 BA01 BA02 BA04 BA08 BB06 BC01 BC14 BC23 CA23 CB18 5B057 BA02 BA15 BA19 CA12 CA16 5C022 AA01 AA13 AB61 AB62 AC42 5C061 AA29 5L096 CA04 GA08 HA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三次元形状の被写体を撮像する撮像手段
   と、 前記被写体を中心として該被写体の一部を囲む直線上ま
   たは曲線上に、所定の間隔で複数の撮影位置を設定し、
   該撮影位置に前記撮像手段を配設する配設支持部材と、 前記被写体を回転させる回転手段と、 前記被写体を所定角度回転させる毎に前記被写体を撮像
   し、被写体全周のフレーム画像データを前記撮影位置毎
   に取得する画像データ取得手段と、 該画像データ取得手段によって取得された複数の前記フ
   レーム画像データを記憶する記憶手段と、 前記被写体に対する視点の位置を指示するための視点位
   置指示手段と、 該視点位置指示手段によって視点の位置が指示された
   際、前記記憶手段に記憶された複数の前記フレーム画像
   データの中から、前記視点の位置に対応するフレーム画
   像データを抽出する抽出手段と、 該抽出手段により抽出された前記フレーム画像データに
   基づき前記被写体の画像を表示する画像表示手段とを具
   備することを特徴とする画像認識処理装置。
2. 【請求項２】 三次元形状の被写体を撮像する撮像手段
   と、 前記被写体を中心として該被写体の一部を囲む直線上ま
   たは曲線上に、所定の間隔で複数の撮影位置を設定し、
   該撮影位置に前記撮像手段を配設する配設支持部材と、 前記被写体を中心として前記配設支持部材を旋回させる
   旋回手段と、 前記配設支持部材を所定角度旋回させる毎に前記被写体
   を撮像し、被写体全周のフレーム画像データを前記撮影
   位置毎に取得する画像データ取得手段と、 該画像データ取得手段によって取得された複数の前記フ
   レーム画像データを記憶する記憶手段と、 前記被写体に対する視点の位置を指示するための視点位
   置指示手段と、 該視点位置指示手段によって視点の位置が指示された
   際、前記記憶手段に記憶された複数の前記フレーム画像
   データの中から、前記視点の位置に対応するフレーム画
   像データを抽出する抽出手段と、 該抽出手段により抽出された前記フレーム画像データに
   基づき前記被写体の画像を表示する表示手段とを具備す
   ることを特徴とする画像認識処理装置。
3. 【請求項３】 周囲の被写体を撮像する撮像手段と、 直線上または曲線上に、所定の間隔で複数の撮影位置を
   設定し、該撮影位置に前記撮像手段を配設する配設支持
   部材と、 所定の位置を中心として、前記撮像手段が遠心方向を向
   く形で前記配設支持部材を旋回させる旋回手段と、 前記配設支持部材を所定角度旋回させる毎に前記被写体
   を撮像し、全周の被写体のフレーム画像データを前記撮
   影位置毎に取得する画像データ取得手段と、 該画像データ取得手段によって取得された複数の前記フ
   レーム画像データを記憶する記憶手段と、 前記被写体に対する視点の位置を指示するための視点位
   置指示手段と、 該視点位置指示手段によって視点の位置が指示された
   際、前記記憶手段に記憶された複数の前記フレーム画像
   データの中から、前記視点の位置に対応するフレーム画
   像データを抽出する抽出手段と、 該抽出手段により抽出された前記フレーム画像データに
   基づき前記被写体の画像を表示する表示手段とを具備す
   ることを特徴とする画像認識処理装置。
4. 【請求項４】 前記配設支持部材は、一つの前記撮像手
   段を、複数の前記撮影位置の間で可動させる可動機構
   と、前記撮像手段を任意の前記撮影位置で保持する制動
   機構とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３
   のいずれか一つに記載の画像認識処理装置。
5. 【請求項５】 前記画像データ取得手段は、 前記被写体を設置しない状態で撮像することにより、背
   景画像のみからなる第一フレーム画像データを取得する
   第一データ取得部と、 前記被写体を設置して撮像することにより、前記被写体
   が含まれる第二フレーム画像データを取得する第二デー
   タ取得部と、 前記第一フレーム画像データ及び前記第二フレーム画像
   データをフレーム毎に比較し、その差分から前記被写体
   のみからなる第三フレーム画像データを作成するデータ
   作成手段とをさらに有し、 前記記憶手段は、前記データ作成手段によって作成され
   た第三フレーム画像データを記憶することを特徴とする
   請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の画像認識
   処理装置。