JP2003203241A - 直線データ作成装置及び方法並びにプログラム - Google Patents
直線データ作成装置及び方法並びにプログラムInfo
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Abstract
するためには、その都度ユーザが煩雑な端点指定操作を
行わなければならないという課題があった。 【解決手段】 画像を表示する画像表示手段と、画像表
示手段が表示する画像中の直線要素上で指定された一の
点を直線指定点として設定する点指定手段と、直線指定
点が設定された直線要素の輝度値勾配から算出した方向
ベクトルで規定され直線指定点を通る直線を、該直線要
素に対応する直線データとして求める直線生成手段とを
備える。
Description
ける直線要素に対応する直線データを作成する直線デー
タ作成装置及び方法並びにプログラムに関するものであ
る。
するにあたり、ユーザがコンピュータのGUI(Gra
phical User Interface)を用い
て、該画像に示される物体の形状やその座標情報を対話
的に入力する方法が一般的である。
号公報に開示される3次元画像作成装置による従来の直
線データ作成方法を説明する説明図である。図におい
て、100は3次元画像の作成対象物の輪郭線であっ
て、図示の例では直方体の一辺である。101はユーザ
が輪郭線100の端点を指定する際に用いる点指標であ
る。この点指標101による端点の指定は3次元画像作
成装置を構成するコンピュータ装置の入力手段が用いら
れる。また、入力手段としては、マウスなどのポインテ
ィングデバイスがある。102は輪郭線100の両端点
103,104及び消失点105を通る直線であって、
輪郭線100を表す直線データの特定に利用される。こ
こで、消失点とは、3次元画像の作成対象物が存在する
3次元空間上では平行な直線が、これを投影した画像面
上において1点に収束する点をいう。
が、マウスなどのポインティングデバイスを用いて点指
標101を輪郭線100に沿って移動させ、3次元画像
作成装置を構成するコンピュータ装置に端点103とし
て指定する。次に、点指標101を輪郭線100の他方
の端点まで移動し、端点104として上記コンピュータ
装置に指定する。このとき、指定される情報としては、
両端点103,104の画像面上での位置座標情報など
がある。
ザが指定した両端点103,104に関する情報(位置
座標情報など)から、これらを通る直線102(直線1
02を特定する関数のパラメータ)を算出する。続い
て、同様な操作で他の輪郭線を含む直線を求め、これら
が収束する消失点105の位置座標情報を算出する。
する関数のパラメータなどの情報は、これに対応する輪
郭線100の両端点及び消失点105の位置座標情報と
共に、輪郭線100を特定する直線データとして記憶さ
れる。
は、2点103,104で定義することで輪郭線100
を含む直線102を求めていた。
方法は以上のようになされているので、1つの輪郭線1
00に係る直線データを作成するためには、その都度ユ
ーザが煩雑な端点指定操作を行わなければならないとい
う課題があった。特に、直線データを作成すべき輪郭線
が多数ある場合など、その作業効率を悪化させる要因と
なっていた。
めになされたもので、画像中の直線要素の輝度値勾配を
利用することで、該直線要素上の一の点を指定するだけ
で対応する直線を求めることができる直線データ作成装
置及び方法並びにプログラムを得ることを目的とする。
タ作成装置は、画像を表示する画像表示手段と、画像表
示手段が表示する画像中の直線要素上で指定された一の
点を直線指定点として設定する点指定手段と、直線指定
点が設定された直線要素の輝度値勾配から算出した方向
ベクトルで規定され直線指定点を通る直線を、該直線要
素に対応する直線データとして求める直線生成手段とを
備えるものである。
線生成手段が直線指定点の直線要素上での輝度値の勾配
ベクトルに直交するベクトルを該直線要素に対応する直
線の方向ベクトルとして算出するものである。
線生成手段が、エッジ検出オペレータを用いて求めた直
線指定点での輝度値の水平及び垂直方向の微分値から直
線要素上での輝度値の勾配ベクトルを求め、これに直交
するベクトルを該直線要素に対応する直線の方向ベクト
ルとして算出するものである。
像表示手段が、エッジ検出オペレータを用いて処理対象
の画像をエッジ検出画像として表示し、直線生成手段
が、点指定手段によってエッジ検出画像中の直線要素上
で指定された一の点が直線指定点として設定されると、
該直線指定点が設定された直線要素の輝度値勾配から算
出した方向ベクトルで規定され直線指定点を通る直線を
求めるものである。
線生成部が、画像中の複数の直線要素が交差する一の点
が特定点として設定されると、複数の直線要素に対応す
る直線データとして、特定点及び複数の直線要素の各直
線指定点を通る直線をそれぞれ求めるものである。
線生成手段が、画像中で同一の方向ベクトルで規定され
る複数の直線要素が交差する一の点が特定点として設定
されると、複数の直線要素に対応する直線データとし
て、複数の直線要素の各直線指定点を通り方向ベクトル
で規定される直線をそれぞれ求めるものである。
線生成手段が、直線要素に対応する直線データを求める
ごとに、その直線を処理対象の画像と共に画像表示手段
に表示させ、該表示画像上で指定された直線の確定用指
定点に基づいて、該直線の確定・修正を行う直線修正手
段を備えるものである。
線修正手段が、確定用指定点が直線指定点と一致するか
否かで直線の確定若しくは修正を判定するものである。
線修正手段が、直線指定点を含む修正判定用の画素領域
を画像表示手段に表示させ、該画素領域内に確定用指定
点が指定されるか否かで直線の確定若しくは修正を判定
するものである。
線修正手段が、修正判定用の画素領域として直線指定点
を中心とする円形の画素領域を画像表示手段に表示させ
るものである。
ンピュータの表示部に表示させた画像中の直線要素上の
一の点を直線指定点として指定する点指定ステップと、
直線指定点が指定された直線要素の輝度値勾配から算出
した方向ベクトルで規定され直線指定点を通る直線を、
該直線要素に対応する直線データとして求める直線生成
ステップとを備えるものである。
する画像表示手段、画像表示手段が表示する画像中の直
線要素上で指定された一の点を直線指定点として設定す
る点指定手段、直線指定点が設定された直線要素の輝度
値勾配から算出した方向ベクトルで規定され直線指定点
を通る直線を、該直線要素に対応する直線データとして
求める直線生成手段としてコンピュータを機能させるも
のである。
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による直
線データ作成装置の構成を示す図であり、実写画像から
その対象物の3次元立体情報を作成する装置の1つの構
成装置として適用した場合を示している。図において、
1は実施の形態1による直線データ作成装置を構成する
コンピュータ装置が実装する記憶装置であって、3次元
立体情報を作成する対象物の実写画像を格納する。2は
記憶装置1から読み出した画像を表示する表示装置(画
像表示手段)で、3は表示装置2に表示した画像上の位
置座標情報などを指定する際に使用するマウス(点指定
手段)である。また、画像上の位置座標情報などを指定
する手段としては、マウス3以外にもキーボードでもよ
く、表示装置2にタッチパネルを用いて上記指定手段と
してもよい。4は直線データ作成装置を構成するコンピ
ュータ装置の演算処理装置(点指定手段、直線生成手
段)で、点指定部5や直線生成部6による機能を実現す
るプログラムを実行する。5は演算処理装置4が実行す
るプログラムによって実現される点指定部(点指定手
段)であって、3次元立体情報を作成する対象物のうち
直線データを作成すべき輪郭線中で指定された点に関す
る情報(位置座標など)を抽出し直線生成部6に送出す
る。6は演算処理装置4が実行するプログラムによって
実現される直線生成部(直線生成手段)で、点指定部5
から入力した情報に係る点を通り輪郭線に沿った直線デ
ータを作成する。
情報を示す図である。図において、7は3次元立体情報
を作成する対象物の画像であって、図示の例では直方体
である。8は表示装置2の画面、9は画像7上の3次元
立体情報を作成する対象物の輪郭線(直線要素)で、図
示の例では直方体の一辺である。10はユーザが輪郭線
9中の点を指定する際に用いる点指標(点指定手段)で
あって、マウス3の動きに同期して画面8内を移動する
(図中の十字マーク)。11はマウス3を用いて指定さ
れた輪郭線9中の指定点(直線指定点)で、P点と称し
画像7内の(X,Y)座標に位置するものとする。12
は指定点11を通り輪郭線9に沿った直線である。
直線データの作成原理を説明する説明図である。図にお
いて、9a,9b,9cは輪郭線9の濃淡パターンであ
って、例えば実写画像の撮影時における光量の差などに
よって不可避的に生じるもので、9aから9cの順で輝
度値が大きくなる(つまり、色が淡くなる)。つまり、
実写画像における輪郭線9をその幅方向について考える
と、中心部は最も濃く(暗く)、端部に向かうにつれて
徐々に淡くなる。これを濃淡パターン9a〜9cとして
図示したものである。13は輪郭線9における輝度値の
勾配ベクトル、14は輪郭線9に沿った直線12の方向
ベクトルである。
形態1による直線データ作成装置の動作を示すフロー図
であり、この図に沿って直線データの作成動作を説明す
る。先ず、記憶装置1から3次元立体情報を作成すべき
対象物の画像7を読み出して表示装置2に表示する(ス
テップST1)。次に、ユーザは、マウス3を用いて表
示装置2の画面8上に表示される点指標10を移動さ
せ、画像7上の所定の位置を指定する(ステップST
2、点指定ステップ)。具体的には、直線データを作成
すべき輪郭線9上の濃淡パターン9a〜9cを含む箇所
に点指標10を移動させて、指定点11(P点)として
指定する。このとき、点指定部5は、画像7の2次元表
示画面8において指定点11の位置座標情報(P(X,
Y))を求めて直線生成部6に送出する。
成部6は、指定点11を通り輪郭線9に沿った方向を有
する直線12を生成する(ステップST3、直線生成ス
テップ)。以下、直線12の生成手順を説明する。先
ず、図3に示すように、直線生成部6は、指定点11の
位置座標情報に基づいて、画像7から指定点11の近傍
における画素の輝度値を取得し、指定点11での画素輝
度値の勾配ベクトル13を求める。ここで、輪郭線9を
構成する画素の輝度値は、輪郭線9の幅方向において中
心部が小さく端部に向かうにつれて大きくなり、輪郭線
9に直交する方向に変化する勾配を有する。
め、画像7の2次元表示画面8において該ベクトル13
に直交する方向を求めることで、輪郭線9上の指定点1
1を通り輪郭線9に平行な直線12を生成することがで
きる。
7の2次元表示画面8にx−y座標系を当てはめ、x軸
方向にN個(0≦x<N)、y軸方向にM個(0≦y<
M)の画素を有するものとし、画像7中における任意の
画素位置(x,y)の画素値をI(x,y)とする。ま
た、点指標10に指定された指定点11をP(X,Y)
とする。ここで、画素値I(x,y)は輝度値を示し、
明るい画素ほど値が大きいものとする。このように、パ
ラメータを設定すると、点P(指定点11)での画素輝
度値の勾配ベクトル13は、下記式(1)のように表さ
れる。 勾配ベクトル13=(I(x,y)−I(x−1,y),I(x,y) −I(x,y−1)) ・・・(1)
方向ベクトル14(図3中のベクトルe=(a,b))
は、下記式(2)のように表される。 e=(a,b)=(−{I(x,y)−I(x,y−1)}, {I(x,y)−I(x−1,y)}) ・・・(2)
に関する各要素は、ディジタル画像7における画素I
(x,y)に対するx軸方向並びにy軸方向の微分演算
に近似される。つまり、直線12の傾きは、b/a=−
{I(x,y)−I(x−1,y)}/{I(x,y)
−I(x,y−1)}と表される。直線12はP(X,
Y)を通ることから、a,bを用いて下記式(3)のよ
うに表される。 bx−ay+aY−bX=0 ・・・(3)
定されており、点指定部5から位置座標情報を受ける
と、直ちに対応する値を代入して直線12を特定する関
係式を求める。このとき、直線生成部6は、上記関係式
に基づいて直線12を画像7に重ねて表示する(ステッ
プST4)。
て求めた直線12に関する直線データを記憶装置1に格
納する(ステップST5)。この直線データは、例えば
直線12を特定する関係式の係数であり、上記直線12
の式よりb、−a、aY−bXとなる。また、方向ベク
トル14であるe=(a,b)と、通過する1点である
指定点11の位置座標P(X,Y)とをもって、データ
化してもよい。
ば、輪郭線9上の1つ点を指定点11として指定するだ
けで、輪郭線9の輝度値の勾配を利用して指定点11を
通り輪郭線9に沿った直線12を生成することから、実
写画像の線要素に対応する直線データを作成する際にお
けるユーザの操作負担を軽減することができる。
2の方向を算出するにあたり、エッジ検出オペレータを
用いてもよい。例えば、エッジ検出オペレータとしてソ
ーベルオペレータを用いると、直線12の方向ベクトル
14は、ソーベルオペレータによる水平(x)、垂直
(y)方向のエッジ検出(強調)の出力をそれぞれx,
y成分とするベクトルに直交するものとして得られる。
y)に対応する3×3の近傍画素領域に対して、ソーベ
ルオペレータによるエッジ検出を施した際における水平
方向の出力cは、下記式(4)で表される。 c=I(x+1,y+1)+2I(x+1,y)+I(x+1,y−1) −I(x−1,y+1)−2I(x−1,y)−I(x−1,y−1) ・・・(4)
で表される。 d=I(x+1,y+1)+2I(x,y+1)+I(x−1,y+1) −I(x+1,y−1)−2I(x,y−1)−I(x−1,y−1) ・・・(5)
(ベクトルe)は、下記式(6)のように表される。 e=(−d,c)=(−{I(x+1,y+1)+2I(x,y+1) +I(x−1,y+1)−I(x+1,y−1)−2I(x,y−1) −I(x−1,y−1)},{I(x+1,y+1) +2I(x+1,y)+I(x+1,y−1)−I(x−1,y+1) −2I(x−1,y)−I(x−1,y−1)}) ・・・(6)
(6)で表される方向ベクトル14を用いて、直線12
を特定する関係式が求められる。また、ソーベルオペレ
ータなどのエッジ検出オペレータによる処理の詳細につ
いては、例えば八木伸行監修「ディジタル映像処理」オ
ーム社、平成12年4月25日発行に述べられている。
ーオペレータを作用させて求めるように構成してもよ
い。キャニーオペレータについては、J.Canny著
“Acomputational approach
to edge detection”,IEEE T
ransactions on Pattern An
alysis and Machine Intell
igence,Vol.8,No.6,pp.679−
698,1986年発行に述べられている。
(x,y)を中央点とする近傍領域内でエッジ検出オペ
レータによるエッジ検出を行うことで、直線12の方向
ベクトルを算出する際に、画像7中のノイズの影響を受
けにくくなるという利点がある。なお、上記実施の形態
1において、実写画像中、輪郭線9が濃さの異なる領域
の境界である場合にも同様に実行できる。このとき、輪
郭線9は、一方の側で濃く、もう一方の側に向かうにつ
れて徐々に淡くなる濃淡パターン上に指定点11を指定
することで、勾配ベクトル13から方向ベクトル14を
得て、直線12を生成することができる。
対象の画像に予めエッジ検出オペレータを作用させてエ
ッジを強調させたエッジ検出画像を作成し、このエッジ
検出画像において指定点の近傍の画素値から輪郭線に対
応する直線の方向ベクトルを求めるものである。
データ作成装置の直線データ作成原理を説明する説明図
である。図において、15は画像7にエッジ検出オペレ
ータを作用させて得たエッジ検出画像上の指定点11の
近傍画素を含む領域(以下、近傍画素領域と略す)であ
る。なお、図3と同一構成要素には同一符号を付して重
複する説明を省略する。
うに、エッジ検出画像における輪郭線9は、その濃淡が
処理前のものより強調されているため、輪郭線9の濃度
は濃く(輝度値が小さく)なっており、輪郭線9の境界
部分から急激に淡く(輝度値が大きく)なっている。こ
れにより、直線12の方向を容易に求めることができ
る。以下、その手順を詳細に説明する。
I(x,y)のエッジ検出画像を考え、これのディジタ
ル勾配をJ(x,y)とし、エッジ検出オペレータとし
て、例えばソーベルオペレータを用いることとする。こ
のとき、中央点がI(x,y)に対応する3×3の近傍
画素領域を用いると、J(x,y)は下記式(7)のよ
うに近似できる。 J(x,y)=|I(x+1,y+1)+2I(x+1,y) +I(x+1,y−1)−I(x−1,y+1) −2I(x−1,y)−I(x−1,y−1) |+|I(x+1,y+1)+2I(x,y+1) +I(x−1,y+1)−I(x+1,y−1) −2I(x,y−1)−I(x−1,y−1)| ・・・(7)
J(x,y)の最大値を与える点(画素)を求め、これ
を(xm,ym)とする。上述と同様にして、ソーベル
オペレータを用いて、該(xm,ym)での勾配ベクト
ル13をベクトル(c,d)として求めると、下記式
(8)のようになる。 c=I(xm+1,ym+1)+2I(xm+1,ym) +I(xm+1,ym−1)−I(xm−1,ym+1) −2I(xm−1,ym)−I(xm−1,ym−1) d=I(xm+1,ym+1)+2I(xm,ym+1) +I(xm−1,ym+1)−I(xm+1,ym−1) −2I(xm,ym−1)−I(xm−1,ym−1)・・・(8)
トル14(図5中のベクトルe=(a,b))が、直線
12の方向に相当する。即ち、方向ベクトル14をe=
(a,b)=(−d,c)と決定する。これにより、こ
の方向を有し指定点11を通る直線を、直線12として
求める。
11を中心とする一辺Kの正方形領域を考える(Kは画
素数の次元を有し、例えばK=10画素などと設定す
る)。このとき、画素値I(x,y)はKに対して下記
式(9)のような関係にある。 I(x,y)、X−K/2≦x<X+K/2、Y−K/2≦y<Y+K/2 ・・・(9)
(a,b)=(−d,c)であることにより、直線生成
部6は、指定点11を通り輪郭線9に沿った直線12
を、bx−ay+aY−bX=0としてデータ化する。
以降の処理は、上記実施の形態1と同様であるので説明
を省略する。
11で画素値が極値をとる、或いは、その近傍で同一の
画素値となり、指定点11で計算される勾配ベクトル1
3が零ベクトルとなってしまうような場合でも、輪郭線
9に対応する直線12の方向を求めることができる。ま
た、エッジ検出画像を用いず、J(x,y)の値を順次
計算して近傍画素領域15内で最大となる点を得るよう
にしても良い。
処理は、下記のような方法も適用することができる。
をハフ(Hough)変換し、ハフ変換の投票値が最大
となる直線パラメタを求め、この直線パラメタによって
表される直線と同一の方向ベクトルを持ち指定点11を
通る直線を直線12として生成する。
せ、指定点11から直線12上の近傍画素領域15内で
のJ(x,y)の平均値を求め、それが最大となるとき
の方向θをもち指定点11を通る直線を直線12として
生成する。
せ、指定点11から直線12上の閾値以上のJ(x,
y)が連続する距離を測り、その最大値を与える方向θ
をもつ直線12をもち指定点11を通る直線を直線12
として生成する。ここで、閾値は、例えばJ(x,y)
の取り得る最大値の1/2というように設定する。
での慣性主軸を求め、指定点11を通り、慣性主軸と同
一方向をもつ直線を直線12として生成する。ここで、
慣性主軸の方向をθとすると、θは、下記式(10)の
ように表される。
直交する方向を表すこともあるので、この場合にはθに
π/2加算する。この判定は、例えば点Pを通り、方向
がθとθ+π/2である2つの直線を考え、近傍画素領
域15内でJ(x,y)の慣性モーメントを計算し、小
さい方を最終的に直線12の方向θとして採用する。
上の画素を1、閾値未満の画素を0とする2値化画像を
つくり、画素値1の領域を細線化、さらにベクトル近似
して、点Pに最も近い位置にあるベクトルの方向を直線
12の方向とする。
プラシアンオペレータ、プレビットオペレータなど、他
のエッジ検出オペレータを用いるように構成してもよ
い。なお、上述したハフ変換、細線化処理に関しては、
例えば八木伸行監修「ディジタル映像処理」オーム社、
平成12年4月25日発行に詳細に述べられている。
ば、エッジ検出オペレータを用いて処理対象の画像をエ
ッジ検出画像とし、エッジ強調された輪郭線9における
輝度値の勾配を利用して直線12に関する直線データを
生成するので、実写画像の線要素に対応する直線データ
を作成する際におけるユーザの操作負担を軽減すること
ができると共に、画像7中の線要素を的確に表現する直
線12を生成することができる。
2の方向を画像I(x,y)あるいはエッジ検出画像J
(x,y)を用いて決定する例を示したが、この実施の
形態3は予め定めた特定点を求めて直線12の方向を決
定するものである。
データ作成装置の直線データ作成原理を説明する説明図
である。図において、24は輪郭線9に対応する直線1
2を求める前に処理対象の画像上で予め指定する特定点
であって、例えば直線12の消失点が考えられる。
24として消失点を求める場合を考える。この場合、直
線生成部6が、2つの直線データを生成した際に、例え
ばこれら直線データによって特定される直線が同一の消
失点を通過するか否かを判定するように構成する。この
とき、同一の消失点を通過する場合、直線生成部6は、
該消失点を特定点24として設定する。
て設定すると、特定点24を通る直線12上の点の指定
待ちモードに移行する。つまり、このモードで点指定部
5から指定点11の位置座標情報を入力すると、直線生
成部6は、直ちに特定点24及び指定点11を通過する
直線を直線12として生成する。
4の位置座標をV(Xv,Yv)とすると、直線12は
下記式(11)で表される。 (Yv−Y)x−(Xv−X)y+(Xv−X)Y −(Yv−Y)X=0 ・・・(11)
と、この位置座標を上記式(11)に代入し、特定点2
4を通る直線12上の点の指定待ちモードに移行する。
このあと、点指定部5から指定点11の位置座標情報を
入力すると、上記式(11)に従って直線12を求め
る。
すると、処理対象の画像7上での壁面、床面、天井など
の領域を抽出する場合、その境界抽出のために消失点を
通る直線の入力がよく行われる。例えば、境界をなすこ
との多い鉛直線は、画像7上で同一消失点を通過する。
そこで、ユーザが画像7の表示画面を見て、上述したよ
うな壁面、床面、天井などの領域を抽出する場合、先
ず、消失点が求まる最低限の直線データを生成させる。
て設定されると、ユーザは、対応する直線が同一の消失
点を通ると判断される他の輪郭線9を表示画面から識別
し、この輪郭線9上の1点を指定点11として指定す
る。これにより、直線生成部6は、上記式(11)に従
って直線12を直ちに求める。
ず、例えば画像7が処理対象物として多角錐を示してい
る場合、その頂点を特定点24としてもよい。この場
合、ユーザが画像7の表示画面を見て、上記頂点を特定
点24として設定すると、直線生成部6は、上記式(1
1)に上記頂点の位置座標を代入した関係式を保持す
る。このあと、ユーザが表示画面を見ながら上記頂点を
通る多角錐の他の辺に対応する輪郭線9を識別し、この
輪郭線9上の1点を指定点11として指定する。これに
より、直線生成部6は、上記式(11)に従って直線1
2を直ちに求める。
ば、処理画像7上で複数の輪郭線9のそれぞれに対応す
る直線が1つに交差する特定点24を設定し、直線生成
部6が該特定点24及び指定点11を通る直線を直線1
2として求めるので、処理対象の画像7上での線要素に
対応する直線データを作成するにあたり、ユーザの操作
負担を軽減することができる。
方向を、予め定めた特定点24を通るように生成した
が、例えば特定点24とする消失点が無限遠点となる場
合は、直線12は全て同じ方向を有することになる。こ
の場合、直線12の方向をあらかじめθとして求めてお
き、直線生成部6が、上記方向ベクトル13をe=
(a,b)=(cosθ,sinθ)とし、直線12を
bx−ay+aY−bX=0としてデータ化するように
してもよい。これによって、特定点24として設定した
消失点が無限遠点になる場合でも、1点のみの指定で直
線12を入力することができる。
態4による直線データ作成装置の構成を示す図であり、
実写画像からその対象物の3次元立体情報を作成する装
置の1つの構成装置として適用した場合を示している。
図において、16は演算処理装置4が実行するプログラ
ムによって実現される直線修正部(直線修正手段)であ
って、直線生成部6が生成した直線12を修正する機能
を有する。なお、図1と同一構成要素には同一符号を付
して重複する説明を省略する。
直線データの修正原理を説明する説明図である。図にお
いて、17は直線12(修正された場合を示す破線で記
載している)が生成された後にユーザが指定する直線確
定用の指定点(確定用指定点)であって、図示の例では
Q(X2,Y2)で表されている。18は指定点11と
直線確定用の指定点17とを通る直線で、直線修正部1
6によって直線確定用の指定点17と指定点11とが一
致しない場合に生成される。なお、図2と同一構成要素
には同一符号を付して重複する説明を省略する。
って生成された直線12が輪郭線9に合致しないと判断
した場合、直線確定用の指定点17(点Q)を指定し
て、直線12を指定点11(点P)及び直線確定用の指
定点17(点Q)を通る直線18に修正する。具体的に
説明すると、例えばマウス3に付属したボタンを押すこ
とで点Pを指定し、点指標10の移動で点Qを仮指定
し、ボタンを離すことで点Qを指定するように構成した
場合を考える。この場合、点Pの指定後、直線12が適
切であるとき、点指標10を移動させずにマウスボタン
を離すことで、修正処理を省略して直線入力を完了す
る。一方、直線12が不適切であるとき、点指標10を
移動させて適切な位置に点Qを指定して直線18に修正
する。
形態4による直線データ作成装置の動作を示すフロー図
であり、この図に沿って主に直線の修正動作を説明す
る。先ず、ステップST1からステップST3までの直
線12を生成する処理は、上記実施の形態1と同様であ
るので説明を省略する。上記処理にて直線12が生成さ
れると、ユーザは、マウス3を用いて点指標10の現在
位置を直線確定用の指定点17(点Q)として指定する
(ステップST11)。
6は、点Qが点Pに一致するか否かを判定する(ステッ
プST12)。これには、X2≠X、又は、Y2≠Yが
成り立つかどうかで判定する。この条件が成り立つ、即
ち、点Qが点Pに一致しない場合、直線修正部16は、
直線12を、点P及び点Qを通る直線18に修正する
(ステップST13)。
は、下記式(12)のように表される。 (Y2−Y)x−(X2−X)y+(X2−X)Y −(Y2−Y)X=0 ・・・(12)
2)の係数など)を求めると、直線修正部16は、直線
18に修正された直線12と点P11とを画像7上に描
画する(ステップST14)。このとき、点Pは、例え
ば点Pを中心とする小さい円で表すようにする。
たか否かを判定する(ステップST15)。これは、例
えば直線修正部16が点指定部5からの指定信号を常に
受信して、上記のようにマウス3のボタンを離す操作が
あれば確定、そうでなければステップST11に戻って
修正処理を続行する。一方、確定であれば、ステップS
T16にて、直線修正部16は、直線12の直線データ
を記憶装置1に格納する。
ば、直線12を生成した後に、直線確認用の指定点17
(点Q)を指定して、該指定点17に基づいて直線12
を修正するので、直線生成部6によって生成された直線
12が不適切な場合においても適宜修正することがで
き、直線データ作成における利便性を向上させることが
できる。
確認用の指定点17が先に指定した指定点11に一致し
ない場合に直線を修正する例を示したが、この実施の形
態5は先に指定した指定点11の近傍に画素領域を設定
し、直線確認用の指定点17がその領域からはずれた場
合に修正するようにしたものである。
線データ作成装置の直線データ修正原理を説明する説明
図であり、(a)は直線確認用の画素領域の外側に直線
確認用の指定点が指定された場合を示し、(b)は直線
確認用の画素領域内に直線確認用の指定点が指定された
場合を示している。図において、19は点Pの近傍に設
定された矩形の直線確認用の画素領域であって、直線生
成部6が直線12を生成した際、直線修正部16が画像
7上に設定する。図示の例では、直線確認用の画素領域
を、一辺を画像7の座標軸に平行にとった矩形領域とし
ている。この場合、例えば一辺Lの正方形とし、Lは例
えば10画素というように設定するものとする。
の形態5による直線データ作成装置の動作を示すフロー
図であり、この図に沿って主に直線の修正動作を説明す
る。先ず、ステップST1からステップST3までの直
線12を生成する処理は、上記実施の形態1と同様であ
るので説明を省略する。上記処理にて直線12が生成さ
れると、直線修正部16は、図10に示すように、指定
点11(点P)の近傍に直線確認用の画素領域19を設
定し、画像7上に描画する。このとき、ユーザは、マウ
ス3を用いて点指標10の現在位置を直線確定用の指定
点17(点Q)として指定する(ステップST11)。
6は、点Qが画素領域19外に指定されたか否かを判定
する(ステップST21)。これには、X2>X+L/
2、又は、X2<X−L/2、又は、Y2>Y+L/
2、又は、Y2<Y−L/2が成り立つかどうかで判定
する。この判定は簡易な演算で実行することができる。
点Qが画素領域19外にある場合、直線修正部16は、
ステップST13の処理に移行して、直線12を、点P
と点Qを通る直線18に修正する。このとき、直線18
に修正された直線12は、上記式(12)のように表さ
れる。
域19内であったり、上述のようにして点Pと点Qを通
る直線18に直線12が修正された場合、ステップST
22において、直線修正部16が画像7上に直線12と
画素領域19を示す正方形を描画する。
テップST15、ステップST16による処理を実行し
て適切な直線12の直線データが記憶装置1に格納され
る。
ば、点Qが画素領域19内にある場合、即ち、点Pの近
傍にある場合には修正を行わず、画素領域19外に指定
された場合に修正を行うので、生成した直線12が適切
であるか否かを容易に判断することができる。従って、
直線入力操作を簡略化することができる。また、画素領
域19の内外に点Qが指定されたか否かで判定するよう
にしたことから、マウス3操作に起因する点指標10の
わずかな移動に対しても頑強である。直線12が適切な
場合、点Qの確定入力、例えばマウス3のボタンを離す
操作に伴って点指標10が誤移動したとしても、直線1
2が誤って修正される事態を避けることができる。
9を矩形領域とした例を示したが、下記のようにしても
良い。図12は実施の形態5による直線データ作成装置
の直線データ修正原理の他の例を示す説明図である。図
において、20は点Pを中心とする半径Rの円画素領域
であり、その機能は上述した画素領域19と同様であ
る。
判定は、下記式(13)が成り立つかどうかで行われ
る。 (X2−X)2+(Y2−Y)2>R2 ・・・(13)
画素領域20外にあると判定される。このとき、Rは、
例えば10画素というように設定する。このようにする
ことで、点Pから一定距離以内かどうかで画素領域の内
外判定を行うため、点指標10の移動方向によらず、直
線修正を行うか否かの判定を行うことができる。
中の直線要素上で指定された一の点を直線指定点として
設定し、直線指定点が設定された直線要素の輝度値勾配
から算出した方向ベクトルで規定され直線指定点を通る
直線を、該直線要素に対応する直線データとして求める
ので、画像中の直線要素に対応する直線データを作成す
る際におけるユーザの操作負担を軽減することができる
という効果がある。
上での輝度値の勾配ベクトルに直交するベクトルを該直
線要素に対応する直線の方向ベクトルとして算出するの
で、簡易な演算で直線要素に対応する直線を特定するパ
ラメータである方向ベクトルを算出することができると
いう効果がある。
を用いて求めた直線指定点での輝度値の水平及び垂直方
向の微分値から直線要素上での輝度値の勾配ベクトルを
求め、これに直交するベクトルを該直線要素に対応する
直線の方向ベクトルとして算出するので、直線指定点上
で直線要素を正確に近似する直線を得ることができると
いう効果がある。
を用いて処理対象の画像をエッジ検出画像として表示
し、エッジ検出画像中の直線要素上で指定された一の点
が直線指定点として設定されると、該直線指定点が設定
された直線要素の輝度値勾配から算出した方向ベクトル
で規定され直線指定点を通る直線を求めるので、直線要
素が強調されることから直線要素を的確に表現する直線
を得ることができるという効果がある。
素が交差する一の点が特定点として設定されると、複数
の直線要素に対応する直線データとして、特定点及び複
数の直線要素の各直線指定点を通る直線をそれぞれ求め
るので、直線データを求めるための演算をより簡素化す
ることができるという効果がある。
クトルで規定される複数の直線要素が交差する一の点が
特定点として設定されると、複数の直線要素に対応する
直線データとして、複数の直線要素の各直線指定点を通
り方向ベクトルで規定される直線をそれぞれ求めるの
で、直線データを求めるための演算をより簡素化するこ
とができるという効果がある。
線データを求めるごとに、その直線を処理対象の画像と
共に画像表示手段に表示させ、該表示画像上で指定され
た直線の確定用指定点に基づいて直線の確定・修正を行
うので、得られた直線が適切に直線要素を表現している
か否かを確認することができ、不適切な場合は修正する
ことができるという効果がある。
定点と一致するか否かで直線の確定若しくは修正を判定
するので、得られた直線が適切に直線要素を表現してい
るか否かを簡易な演算で判断することができるという効
果がある。
判定用の画素領域内に確定用指定点が指定されるか否か
で直線の確定若しくは修正を判定するので、確定用指定
点の指定操作の自由度を向上させることができ、指定ミ
スによる影響を受けにくくすることができるという効果
がある。
として直線指定点を中心とする円形の画素領域を用いる
ので、直線が適切に直線要素を表現しているか否かの判
断条件を、直線指定点からの距離が一定値以内の範囲と
して定義することができるという効果がある。
成装置の構成を示す図である。
す図である。
タの作成原理を説明する説明図である。
作を示すフロー図である。
成装置の直線データ作成原理を説明する説明図である。
成装置の直線データ作成原理を説明する説明図である。
成装置の構成を示す図である。
線データの修正原理を説明する説明図である。
作を示すフロー図である。
作成装置の直線データ修正原理を説明する説明図であ
る。
動作を示すフロー図である。
直線データ修正原理の他の例を示す説明図である。
図である。
ウス(点指定手段)、4 演算処理装置(点指定手段、
直線生成手段)、5 点指定部(点指定手段)、6 直
線生成部(直線生成手段)、7 画像、8 画面、9
輪郭線(直線要素)、9a,9b,9c 濃淡パター
ン、10 点指標(点指定手段)、11指定点(P点)
(直線指定点)、12 直線、13 勾配ベクトル、1
4 方向ベクトル、15 近傍画素領域、16 直線修
正部(直線修正手段)、17 直線確定用の指定点(確
定用指定点)、18 直線、19 画素領域、20 円
画素領域。
Claims (12)
- 【請求項1】 画像を表示する画像表示手段と、 上記画像表示手段が表示する画像中の直線要素上で指定
された一の点を直線指定点として設定する点指定手段
と、 上記直線指定点が設定された直線要素の輝度値勾配から
算出した方向ベクトルで規定され上記直線指定点を通る
直線を、該直線要素に対応する直線データとして求める
直線生成手段とを備えた直線データ作成装置。 - 【請求項2】 直線生成手段は、直線指定点の直線要素
上での輝度値の勾配ベクトルに直交するベクトルを該直
線要素に対応する直線の方向ベクトルとして算出するこ
とを特徴とする請求項1記載の直線データ作成装置。 - 【請求項3】 直線生成手段は、エッジ検出オペレータ
を用いて求めた直線指定点での輝度値の水平及び垂直方
向の微分値から直線要素上での輝度値の勾配ベクトルを
求め、これに直交するベクトルを該直線要素に対応する
直線の方向ベクトルとして算出することを特徴とする請
求項1記載の直線データ作成装置。 - 【請求項4】 画像表示手段は、エッジ検出オペレータ
を用いて処理対象の画像をエッジ検出画像として表示
し、 直線生成手段は、点指定手段によって上記エッジ検出画
像中の直線要素上で指定された一の点が直線指定点とし
て設定されると、該直線指定点が設定された直線要素の
輝度値勾配から算出した方向ベクトルで規定され上記直
線指定点を通る直線を求めることを特徴とする請求項1
記載の直線データ作成装置。 - 【請求項5】 直線生成部は、画像中の複数の直線要素
が交差する一の点が特定点として設定されると、上記複
数の直線要素に対応する直線データとして、上記特定点
及び上記複数の直線要素の各直線指定点を通る直線をそ
れぞれ求めることを特徴とする請求項1記載の直線デー
タ作成装置。 - 【請求項6】 直線生成手段は、画像中で同一の方向ベ
クトルで規定される複数の直線要素が交差する一の点が
特定点として設定されると、上記複数の直線要素に対応
する直線データとして、上記複数の直線要素の各直線指
定点を通り上記方向ベクトルで規定される直線をそれぞ
れ求めることを特徴とする請求項1記載の直線データ作
成装置。 - 【請求項7】 直線生成手段は、直線要素に対応する直
線データを求めるごとに、その直線を処理対象の画像と
共に画像表示手段に表示させ、 該表示画像上で指定された直線の確定用指定点に基づい
て、該直線の確定・修正を行う直線修正手段を備えたこ
とを特徴とする請求項1記載の直線データ作成装置。 - 【請求項8】 直線修正手段は、確定用指定点が直線指
定点と一致するか否かで直線の確定若しくは修正を判定
することを特徴とする請求項7記載の直線データ作成装
置。 - 【請求項9】 直線修正手段は、直線指定点を含む修正
判定用の画素領域を画像表示手段に表示させ、該画素領
域内に確定用指定点が指定されるか否かで直線の確定若
しくは修正を判定することを特徴とする請求項7記載の
直線データ作成装置。 - 【請求項10】 直線修正手段は、修正判定用の画素領
域として直線指定点を中心とする円形の画素領域を画像
表示手段に表示させることを特徴とする請求項9記載の
直線データ作成装置。 - 【請求項11】 コンピュータの表示部に表示させた画
像中の直線要素上の一の点を直線指定点として指定する
点指定ステップと、 上記直線指定点が指定された直線要素の輝度値勾配から
算出した方向ベクトルで規定され上記直線指定点を通る
直線を、該直線要素に対応する直線データとして求める
直線生成ステップとを備えた直線データ作成方法。 - 【請求項12】 画像を表示する画像表示手段、 上記画像表示手段が表示する画像中の直線要素上で指定
された一の点を直線指定点として設定する点指定手段、 上記直線指定点が設定された直線要素の輝度値勾配から
算出した方向ベクトルで規定され上記直線指定点を通る
直線を、該直線要素に対応する直線データとして求める
直線生成手段としてコンピュータを機能させるプログラ
ム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002000158A JP4014874B2 (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | 直線データ作成装置及び方法並びにプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002000158A JP4014874B2 (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | 直線データ作成装置及び方法並びにプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003203241A true JP2003203241A (ja) | 2003-07-18 |
JP4014874B2 JP4014874B2 (ja) | 2007-11-28 |
Family
ID=27640637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002000158A Expired - Lifetime JP4014874B2 (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | 直線データ作成装置及び方法並びにプログラム |
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JP (1) | JP4014874B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013179905A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 医療用3次元観察装置 |
JP2018077254A (ja) * | 2014-11-19 | 2018-05-17 | 首都高技術株式会社 | 点群データ利用システム |
JP2020088840A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-06-04 | アースアイズ株式会社 | 監視装置、監視システム、監視方法、監視プログラム |
-
2002
- 2002-01-04 JP JP2002000158A patent/JP4014874B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013179905A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 医療用3次元観察装置 |
JP5629023B2 (ja) * | 2012-05-30 | 2014-11-19 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 医療用3次元観察装置 |
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JPWO2013179905A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2016-01-18 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 医療用3次元観察装置 |
JP2018077254A (ja) * | 2014-11-19 | 2018-05-17 | 首都高技術株式会社 | 点群データ利用システム |
JP2020088840A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-06-04 | アースアイズ株式会社 | 監視装置、監視システム、監視方法、監視プログラム |
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