JP2003295132A - ３ｄ画像による眼鏡自動選定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汎用のキオスク端末を利用して特別なハー
ド、ソフトを必要としない３Ｄ画像による眼鏡自動選定
システムを提供する。 【解決手段】 キオスク端末等を利用した３Ｄ画像によ
る眼鏡自動選定システムであって、多数の３Ｄフレー
ム、レンズ、顔画像を格納する３Ｄデータベース１と、
３Ｄ顔画像を取込む３Ｄ画像取込手段２と、眼の検眼結
果を入力する検眼結果入力手段３と、３Ｄデータベース
よりフレームを選択する３Ｄフレーム選択手段４と、レ
ンズを選択する３Ｄレンズ選択手段５と、顔画像を選択
する３Ｄ顔画像選択手段６と、選択したフレーム、レン
ズを顔画像に合成する３Ｄ画像合成手段７と、それを表
示するディスプレイ８と、操作するタッチパネル９と、
検眼結果から眼鏡用のデータを作成する眼鏡用データ作
成手段１０と、注文書を販売店に伝送する通信手段１１
と、課金手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キオスク端末等の
汎用の街頭情報端末を利用して、３Ｄ画像により自動的
に眼鏡選定ができる自動眼鏡選定システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ユーザーが眼鏡店へ足を運ば
なくても、自分が希望する型の眼鏡等を自動的に選定し
て購入できる街頭情報端末型の各種眼鏡自動選定装置が
考案されている。例えば、特開平１１−１６７５８９号
に開示されているタッチパネル操作式の街頭情報端末型
「眼鏡自動選定装置」は、図３に示すように、眼鏡の構
成部品として眼鏡フレームに関するデータベース（フレ
ーム用ＤＢ１）と、眼鏡レンズに関するデータベース
（レンズ用ＤＢ２）が予め記憶されたメモリ１０１と、
ユーザーの顔の画像をデジタルカメラで撮像して取り込
むための画像取込手段１０２と、自動検眼装置による検
眼の結果や、自動屈折力測定装置により測定される矯正
視力を入力する検眼結果入力手段１０３と、フレーム選
択手段１０４と、レンズ選択手段１０５などで構成され
ている。画像合成手段１０７では、フレーム選択手段１
０４で選択したフレームと、レンズ選択手段１０５で選
択したレンズを、画像取込手段１０２から入力される顔
の画像に合成して、選択した眼鏡を掛けたユーザーの顔
をディスプレイ１０６に表示する。また、眼鏡作成用デ
ータ作成手段１０８は選択されたフレームとレンズ、検
眼結果入力手段１０３からの検査結果を基に眼鏡を作成
するためのデータを作成する。

【０００３】この眼鏡自動選定装置はキーボードもマウ
スも要らないタッチパネル式の操作なので、お年寄りで
も簡単に操作できる。先ず、ユーザーは眼鏡自動選定装
置のディスプイ・パネル上の項目ボタンを指でタッチ操
作して、例えば、メインメニューで「メガネ」を選択す
ると、各種メガネのフレームが次々表示される。この画
面から気に入ったフレームを複数個選択すると、次に、
検眼結果が反映されているレンズ玉型選択用の画面が現
れる。ユーザーが気に入ったレンズを複数選択すると、
続いて、価格帯選択用の画面が現れるので、希望価格を
入力する。

【０００４】以上のデータベースの情報を基にした各種
選択が終了すると、ディスフレイ１０６の中央に眼鏡装
着前のユーザー又はモデルの顔の画像が表示される。顔
画像の左側にユーザーが選択したレンズ玉型、フレーム
タイプ、価格が表示される。次に、ユーザーがその中の
希望するレンズ、フレームをタッチして決定すると、顔
と眼鏡フレームの合成処理が画像合成手段１０７により
行われる。こうして合成された眼鏡を掛けたユーザーの
顔が画面に表示される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、キオスク（街頭情報端末）型として、コン
ビニや駅構内、銀行、デパートなどの公共場所に設置さ
れる目的の眼鏡自動選定装置であるが、眼鏡自動販売に
特化した専用装置なので、コンビニ等に設置されている
キオスク端末のような、旅行予約から、各種商品の電子
モール、音楽・映画のダウンロード、携帯電話関連サー
ビス、デジカメ・プリント等の多様なサービスを１律に
提供できるような汎用性が無く、こうした眼鏡自動選定
装置を各所に配置してシステムを構築できるのは、コス
ト面に於いて、大手眼鏡メーカーや大手商社の眼鏡販売
部門以外には無理であって、電子モール販売を増やした
いと思っている一般の眼鏡販売店や貴金属販売店などは
参入が不可能であるという問題があった。また、眼鏡自
動選定装置のディスプレイ上に表示される顔画像、フレ
ーム、レンズ等、それらの合成画像等が２次元画像であ
るために、ユーザーが装着感やフィット感覚を確かめよ
うとしても立体的な現実感が薄いために、最終確定まで
には画面上で何度もメガネを掛け替えて確認しなければ
ならないので、選定に時間が掛かるという問題があっ
た。

【０００６】そこで、本発明は、大手企業、中小の眼鏡
販売店、宝飾店等の別を問わず、誰でも何処でも手軽に
参入できるようなキオスク端末を利用した眼鏡自動選定
システムを、眼鏡を装着した顔画像が前後左右３６０度
のあらゆる視点から回転確認できる３Ｄ画像により表示
できる３Ｄ画像による眼鏡自動選定システムを提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、街頭情報端末等を利用し
て、ユーザーが所望する眼鏡を３Ｄ画像によりユーザー
との対話形式で自動的に選定するシステムであって、眼
鏡のフレームに関する多数の３Ｄ画像データと眼鏡のレ
ンズに関する多数の３Ｄ画像データとユーザーあるいは
モデルの３Ｄ顔画像を格納する３Ｄデータベースと、顔
の３Ｄ画像を取込み入力する３Ｄ画像取込手段と、ユー
ザーの眼の検眼結果を入力する検眼結果入力手段と、前
記３Ｄデータベースよりユーザーの操作により特定のフ
レームを選択する３Ｄフレーム選択手段と、前記３Ｄデ
ータベースより特定のレンズを選択する３Ｄレンズ選択
手段と、前記３Ｄデータベースより前記３Ｄ顔画像を選
択する３Ｄ顔画像選択手段と、前記選択されたフレーム
およびレンズを前記３Ｄ顔画像に合成する３Ｄ画像合成
手段と、前記合成した３Ｄ画像を表示するタッチパネル
操作方式のディスプレイと、前記選択したフレームおよ
びレンズと検眼結果から眼鏡作成用データを作成する眼
鏡作成用データ作成手段と、前記３Ｄ画像合成手段によ
り合成した最終的な３Ｄ眼鏡装着シミュレーション画像
と前記眼鏡作成用データ作成手段により作成したデータ
とで作成する眼鏡注文書を眼鏡販売店あるいは眼鏡メー
カーへネットワークを介して伝送する通信手段と、前記
眼鏡注文書と同時にプリントアウトされる注文請書を基
に代金を決済する課金手段とを備えたことを特徴として
いる。また、請求項２に記載の発明は、前記３Ｄ画像取
込手段は、被対象物を取付け水平方向または垂直方向に
回転するターンテーブルと、前記ターンテーブルに取付
けられた被対象物を撮影して画像ファイルを作成するデ
ジタルカメラと、前記ターンテーブルを所定の位置に回
転させる回転位置制御手段と、前記回転位置制御手段に
より所定の回転位置に設定された被対象物を、前記デジ
タルカメラを用いて撮影する撮影手段と、前記回転位置
制御手段および前記撮影手段を用いて、連続的に複数の
画像ファイルを作成する連続画像作成手段と、前記連続
画像作成手段により作成された複数の画像ファイルを基
に３Ｄ画像を作成する３Ｄ画像作成手段と、テックスチ
ャ・マッピング、カメラ、ライティング、レンダリング
およびレイヤー・マスクを用いた３Ｄ画像合成の画像編
集を行う３Ｄ画像編集手段と、生成・編集した３Ｄ画像
を基にキーフレーム方式により自動的にアニメーション
を作成するアニメーション作成手段とを有することを特
徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に
係る３Ｄ画像による眼鏡自動選定システムの構成図であ
る。図２は図１に示す３Ｄ画像取込手段の構成図であ
る。図１において、１はマウスやキーボードを使用しな
いキオスク端末用のタッチパネル方式のプログラムや、
眼鏡フレームに関する３Ｄ画像を格納するデータベース
（３Ｄフレーム用ＤＢ１）、眼鏡レンズに関する３Ｄ画
像を格納するデータベース（３Ｄレンズ用ＤＢ２）と、
ユーザーやモデルの３Ｄ顔画像ＤＢ等を格納する３Ｄデ
ータベースである。

【０００９】２は３Ｄ画像取込手段であり、ユーザー自
身の顔の３Ｄ画像を撮影したり、眼鏡フレームやレンズ
の３Ｄ画像を撮影して取込みメモリに格納する装置であ
る。３は検眼結果入力手段であり検眼装置等のオプショ
ンの検査機器による検査データや、既知の検眼データ等
を入力する。４は３Ｄフレーム用ＤＢ１からフレームデ
ータを読出す３Ｄフレーム選択手段で、５は３Ｄレンズ
用ＤＢ２からレンズデータを読出す３Ｄレンズ選択手段
である。６はユーザーあるいはモデルの３Ｄ顔画像ＤＢ
から顔画像を読出す３Ｄ顔画像選択手段である。７は３
Ｄ画像合成手段で、３Ｄ画像編集手段に相当する処理で
あり顔画像に眼鏡を装着するレイヤー・マスクによる合
成処理等を行う。合成され眼鏡を掛けた顔画像はディス
プレイ８に３Ｄ画像として表示される。９はタッチパネ
ル操作手段で、１０は選択されたフレーム、レンズと検
眼データから眼鏡作成用データを作成する眼鏡作成用デ
ータ作成手段である。１１は通信手段で、インターネッ
ト、ＣＡＴＶ、ＬＡＮ、無線ＬＡＮなどの各種ネットワ
ークとの接続を管理する。１２は付属サービス手段で、
プリンタ、スキャナ、ＣＤ等の外部記憶装置、各種カー
ド用のスロット、携帯電話接続端子、デジタルカメラ等
の各付属機器の動作を管理する。

【００１０】図２において、３Ｄ画像取込手段２の構成
は以下の通りで、２１は眼鏡、フレーム、レンズ等のオ
ブジェクト２３を載置して３６０°回転スキャンするタ
ーンテーブルで、２２は緑、青などの単原色の背景パネ
ルである。２４はＣＣＤ等を用いたデジタルカメラで、
２５はライティング用照明、２７はデジタルカメラ２４
とライティング用照明２５を制御してカリブレーション
を行い、撮像データのデジタル画像処理を行う撮影手段
で、２８はテーブル回転制御の回転角を制御して所定角
毎にサンプリング画像を収集する連続画像作成手段であ
る。これらによってターンテーブルとデジタルカメラに
よる３次元モデリング装置（例えば、ｉｎｔｅｒｚａｒ
ｔ製等）を構成し、ソフトウェアはＡｕｔｏＣＡＤ、な
どが用いられる。２９は連続画像から各シルエット（輪
郭）を抽出して３Ｄ形状を推定するシルエット法などに
より３Ｄ画像を生成する３Ｄ画像作成手段である。３０
は以上のモデリングで生成した眼鏡等の３Ｄ画像にテク
スチャ・マッピング、カメラ・ライティング等の通常の
３Ｄ編集処理を行って、生成したフレーム、レンズなど
の３Ｄ画像は３Ｄデータベース（フレーム用ＤＢ１、レ
ンズ用ＤＢ２）に追加すると共に、３Ｄ画像合成手段７
の画像処理の部分として、眼鏡を装着した３Ｄ顔画像の
レイヤー・マスクを用いた３Ｄ画像合成処理を行う。３
１はアニメーション作成手段である。ここでは３ＤＳｔ
ｕｄｉｏＭＡＸなどのソフトが使用される。また、３Ｄ
画像取込手段２における３Ｄ顔画像の撮影処理は、例え
ば、図２と同様な構成のターンテーブル型か、カメラを
全周囲に配置したアバター撮影装置等によって、ユーザ
ーの３Ｄ顔画像を撮影生成することができる。なお、３
Ｄ顔画像は各ユーザーの顔画像ではなくて、予め作成済
みの３Ｄ顔画像ＤＢに保存しているモデルの顔画像等を
用いてもよい。本発明では、３Ｄ画像作成装置は飽くま
でもオプションで設置されるものであって、通常のオペ
レーションでは画像カードやＣＤ等に記録済みの３Ｄ顔
画像データを入力して合成処理を行うようにしている。
この場合は、３Ｄ画像取込手段２の処理は３Ｄ画像の生
成処理よりも、記録媒体等に記録済みの３Ｄ画像データ
の読込みが処理の中心となる。

【００１１】また、検眼結果入力手段３の検眼装置や自
動屈折力測定装置もオプションとしている。一般的に、
自分の視力の検査結果を知らない人は少なく、一度は健
康診断や眼科医で検査した自分の検眼データを知ってい
る人の方が多いと思われるので、特に、眼鏡を使用して
いる人はレンズの度数も知っている人が多いので、この
ように自分で記憶している既知の検眼データを入力する
ケースを主体に、眼鏡作成を行うようにする。以上のタ
ーンテーブルを用いた３Ｄ画像生成装置や、検眼装置及
び自動屈折力測定装置などは、設置するのに場所をと
り、しかも高価な装置なので、各眼鏡自動選定装置に全
て設置するわけにはいかないので、例えば、システム全
体では、眼鏡自動選定装置２０台当たり１台程度の割で
設置するとか、地域別に１か所といった割合で設置して
共用できるような配置とする。

【００１２】つぎに動作について説明する。各データベ
ースには、例えば、図２に示したような３Ｄ画像取込装
置により生成した３Ｄ画像によるフレーム、レンズ等が
多数格納されている。ユーザーはカード、ＣＤ等の記録
媒体に記録した自分の３Ｄ顔画像データを付属サービス
手段に差込み、３Ｄ画像取込手段により取込んで、３Ｄ
顔画像ＤＢに保存する。続いて、ユーザーはソフトウェ
ア・キーボード等を使用して、自分の視力データ、レン
ズ度数データ等の既知の検眼データを検眼結果入力手段
３より入力する。次に、３Ｄ画像による眼鏡フレームを
ディスプレイに表示させ、インタラクティブに３Ｄフレ
ーム選択手段４により画面にタッチして気に入ったフレ
ームを選択する。続いて、レンズについても同様にして
選択する。

【００１３】選択した３Ｄフレーム画像、３Ｄレンズ画
像と、３Ｄ顔画像選択手段６により読出した３Ｄ顔画像
を、３Ｄ画像合成手段７により眼鏡を掛けた３Ｄ顔画像
に合成する。具体的には３Ｄ画像ソフトを用いて、レイ
ヤー・マスクを作成し、顔画像のメガネと重なる部分を
隠して、メガネの画像を重畳することによってメガネを
装着した３Ｄ顔画像を生成する。この場合はマスク処理
を行っているので隠した部分の画像は何時でも元に復元
できるため、何回でも気に入るまで顔画像に装着するメ
ガネの差替えが可能であり、迅速に次から次と別のメガ
ネを装着した３Ｄ顔画像を生成表示させることができ
る。

【００１４】また、メガネを装着した３Ｄ顔画像は、
「Ｍｏｖｅ」、「Ｚｏｏｍ」、「Ｒｏｔａｔｅ」の操作
ボタンをタッチ操作することによって、移動させたり、
拡大・縮小したり、３６０度上下・左右に回転させなが
ら、上下、前後、左右、斜め方向等と全方位から装着具
合を、詳細に確認することができる。このようにユーザ
ーは自分の３Ｄ顔画像の視点操作（カメラ調整）を用い
て、２次元画像では到底得られない現実感のある装着確
認が可能になる。更に、ユーザーは自身の顔画像ではな
く、予めデータベースに保持しているモデルのアバター
３Ｄ画像などを用いれば、図２に示すような、アニメー
ション作成手段３１によって、選択したメガネの装着動
作、メガネを掛けた状態での生活動作、運動などの動画
を、キーアニメーション等により自動的に作成して、ア
ニメーションにより表示することができるので、メガネ
の装着具合、動きの中でのフィット感、美観など、より
広範な視点から確認することができる。また、こうして
自動選定したメガネを掛けた３Ｄ顔画像の側の視点か
ら、ウォーク・スルー式に眺めた情景や風景等を表示さ
せることも可能であり、これによって選択したレンズの
性能を再確認することもできる。例えば、近視・乱視の
メガネだったら、遠くの風景が歪みなく鮮明に表示され
ればレンズがユーザーの視力に合っていることになり、
老眼ならば新聞の文字がはっきり表示されていれば度数
が合っていると確認できる。

【００１５】こうして最終的なフレーム、レンズの仕様
が決まったら、ユーザーはディスプレイ８上の確定ボタ
ンをタッチすると、最終画像と、先の検眼データと、選
定したフレーム、レンズのデータを基に作成したメガネ
作成用データを注文書として、通信手段１１によりネッ
トワークを介してメガネ販売店、あるいはメガネ・メー
カー等の業者に伝送される。なお、この場合の３Ｄ顔画
像の転送は、３Ｄ画像データをＶＲＭＬで表現しアプレ
ット処理による３ＤＡアプレット・フアィイルに書換え
れば、インターネット上でも特別な３Ｄビューワ無しで
簡単に転送・表示が可能である。

【００１６】最後に、課金手段については、メガネ販売
店へ最終仕様が伝送されると同時に同じプリントが付属
サービス手段１２のプリンタから注文請書としてプリン
トアウトされ、ユーザーに渡される。コンビニ等の場合
は、ユーザーがカウンタに注文請書を提示して、請書に
記入されている金額を支払うと、カウンタから領収書が
発行され、入金が自動的にメガネ販売店、あるいはメー
カーへ通知されて、ユーザーへのメガネの発送、販売店
への代金決済などが実行される。また、代金の支払い
は、カード、電子マネーなどでも可能であるが、ユーザ
ーがカウンタでキオスク端末用のプリペイド式の簡易型
電子マネー・カードを購入して、決済するシステムをと
ればセキュリティ手続きが簡略化できるし、未成年者、
学生・生徒でもカード決済が可能になる。なお、ここま
では、商品としてメガネの自動選定について説明した
が、本発明は、他の商品、例えば、宝飾品、日用雑貨、
電化製品等、あらゆる商品に適用可能である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キオスク端末を利用して特別なハードやソフトを使用す
ること無しに、３Ｄ画像によるメガネの自動選定シミュ
レーションをインタラクティブに実施できるように構成
したので、メガネの自動選定シミュレーションが３Ｄ画
像表示および３Ｄアニメーションによって従来の２次元
画像では到底不可能な現実感のある広範囲な視点からの
装着シミュレーションが可能となり、ユーザーに迅速で
フィット感でも十分満足のいくメガネの自動選定システ
ムを提供できるので商品の販売促進に繋がるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る３Ｄ画像による眼鏡
自動選定システムの構成図である。

【図２】図１に示す３Ｄ画像取込手段の構成図である。

【図３】従来の眼鏡自動選定装置の構成図である。

【符号の説明】

１ ３Ｄデータベース ２ ３Ｄ画像取込手段 ３ 検眼結果入力手段 ４ ３Ｄフレーム選択手段 ５ ３Ｄレンズ選択手段 ６ ３Ｄ顔画像選択手段 ７ ３Ｄ画像合成手段 ８ ディスプレイ ９ タッチパネル １０ 眼鏡作成用データ作成手段 １１ 通信手段 １２ 付属サービス手段

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） Ｇ０６Ｔ 17/40 Ｇ０６Ｔ 17/40 Ｂ Ｈ０４Ｎ 13/00 Ｈ０４Ｎ 13/00 Ｆターム(参考） 2H006 DA00 DA03 5B050 AA10 BA08 BA09 BA10 BA12 CA07 DA04 EA09 EA19 EA24 EA28 FA02 FA05 FA13 FA19 GA08 5B057 BA02 BA25 BA26 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB13 CB16 CC01 CD14 CE08 CE16 CH08 CH11 CH12 CH18 DA07 DA08 DA16 DB03 DB06 DC08 DC09 5C061 AA20 AB03 AB12 AB16 AB21 AB24

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 街頭情報端末等を利用して、ユーザーが
   所望する眼鏡を３Ｄ画像によりユーザーとの対話形式で
   自動的に選定するシステムであって、 眼鏡のフレームに関する多数の３Ｄ画像データと眼鏡の
   レンズに関する多数の３Ｄ画像データとユーザーあるい
   はモデルの３Ｄ顔画像を格納する３Ｄデータベースと、 顔の３Ｄ画像を取込み入力する３Ｄ画像取込手段と、 ユーザーの眼の検眼結果を入力する検眼結果入力手段
   と、 前記３Ｄデータベースよりユーザーの操作により特定の
   フレームを選択する３Ｄフレーム選択手段と、 前記３Ｄデータベースより特定のレンズを選択する３Ｄ
   レンズ選択手段と、 前記３Ｄデータベースより前記３Ｄ顔画像を選択する３
   Ｄ顔画像選択手段と、 前記選択されたフレームおよびレンズを前記３Ｄ顔画像
   に合成する３Ｄ画像合成手段と、 前記合成した３Ｄ画像を表示するタッチパネル操作方式
   のディスプレイと、 前記選択したフレームおよびレンズと検眼結果から眼鏡
   作成用データを作成する眼鏡作成用データ作成手段と、 前記３Ｄ画像合成手段により合成した最終的な３Ｄ眼鏡
   装着シミュレーション画像と前記眼鏡作成用データ作成
   手段により作成したデータとで作成する眼鏡注文書を眼
   鏡販売店あるいは眼鏡メーカーへネットワークを介して
   伝送する通信手段と、 前記眼鏡注文書と同時にプリントアウトされる注文請書
   を基に代金を決済する課金手段とを備えたことを特徴と
   する３Ｄ画像による眼鏡自動選定システム。
2. 【請求項２】 前記３Ｄ画像取込手段は、被対象物を取
   付け水平方向または垂直方向に回転するターンテーブル
   と、 前記ターンテーブルに取付けられた被対象物を撮影して
   画像ファイルを作成するデジタルカメラと、 前記ターンテーブルを所定の位置に回転させる回転位置
   制御手段と、 前記回転位置制御手段により所定の回転位置に設定され
   た被対象物を、前記デジタルカメラを用いて撮影する撮
   影手段と、 前記回転位置制御手段および前記撮影手段を用いて、連
   続的に複数の画像ファイルを作成する連続画像作成手段
   と、 前記連続画像作成手段により作成された複数の画像ファ
   イルを基に３Ｄ画像を作成する３Ｄ画像作成手段と、 テックスチャ・マッピング、カメラ、ライティング、レ
   ンダリングおよびレイヤー・マスクを用いた３Ｄ画像合
   成の画像編集を行う３Ｄ画像編集手段と、 生成・編集した３Ｄ画像を基にキーフレーム方式により
   自動的にアニメーションを作成するアニメーション作成
   手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ
   画像による眼鏡自動選定システム。