JP2013242624A - Image processing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing method for properly reproducing a fine, indefinite and complex surface shape, and for freely varying vertical and horizontal lengths of the shapes, height differences, and a ratio thereof, easily.SOLUTION: A second captured image obtained by imaging a subject irradiated with illumination light from obliquely left or right direction and a third captured image obtained by imaging the subject irradiated with the illumination light from a direction symmetric to that of the second captured image, are synthesized with a first image obtained by imaging the subject irradiated perpendicularly with the illumination light, after inverse gradation treatment.

Description

本発明は、画像処理方法に関し、特に、ゴム成型等に使用する金型の製造に利用可能な画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing method, and more particularly to an image processing method that can be used for manufacturing a mold used for rubber molding or the like.

従来、金型に模様を焼き付けて腐食液に漬けて金型表面に凹凸加工するエッチングシボやエアーを使って金型に砂等を当てて加工するブラストシボなどの加工により表面に皮シボや梨地などのシボ模様を付加する金型加工方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。モノクロ写真データをもとにCAD等でシボの形状データを作成し金型の表面を加工する方法もある。   Conventionally, the surface is peeled and pear-finished by processing such as etching texture that bakes a pattern on the mold and immerses it in a corrosive solution to process unevenness on the mold surface or blast texture that applies sand to the mold using air. A mold processing method for adding a wrinkle pattern is known (see, for example, Patent Document 1). There is also a method of processing the surface of the mold by creating the shape data of the texture using CAD or the like based on the monochrome photo data.

特開平11−245234号公報JP-A-11-245234

しかし、人工的にデザインした模様や単純化でなく、自然界に存在する生物や植物の表面構造を模した表面を再現しようとすると、特許文献1をはじめとする従来の金型加工方法では、単純化しないと複雑すぎて時間やコストが膨大にかかり、金型による製品表面への再現が困難であるという問題があった。   However, when trying to reproduce the surface imitating the surface structure of living organisms and plants that exist in nature, rather than artificially designed patterns and simplifications, conventional mold processing methods such as Patent Document 1 are simple. Otherwise, it would be too complicated and time consuming and costly, and it was difficult to reproduce on the product surface using a mold.

時間やコストのために単純化してしまうと、金型には単純化した模様しか付することができず、したがって、その金型から作製した製品は、生物や植物の表面構造が有する機能性を十分に発揮できないおそれがあった。   If simplified due to time and cost, the mold can only be given a simplified pattern, and therefore the product made from the mold has the functionality that the surface structure of organisms and plants has. There was a possibility that it could not be fully demonstrated.

また、従来の方法では付与できる模様の深さが浅くなってしまうため、摩耗に対する耐久性が低いという問題があった。また、画一的連続模様でないため、曲面や立体物などへ連続的な模様を付することが困難であるという問題があった。すなわち、模様の再現に制限がありアレンジが自在にできないという問題があった。   Moreover, since the depth of the pattern which can be provided by the conventional method becomes shallow, there is a problem that durability against wear is low. In addition, since it is not a uniform continuous pattern, there is a problem that it is difficult to apply a continuous pattern to a curved surface or a three-dimensional object. That is, there is a problem that the reproduction of the pattern is limited and cannot be freely arranged.

また、金型用のCADデータ作成のための処理を行う元画像を得るために写真を撮影する段階では、撮影の照明が引き起こす影や反射により、生物や植物の表面の微細で複雑な模様を正確に写し取ること自体が困難で、影によって、例えば模様の深さにムラが生じたり、凸部内の凹部を凸部と誤認識したり、輪郭部分が深い凹部と誤認識したりするおそれがあり、またこれを画像処理で修正するのに膨大な時間やコストがかかるうえ、深さやふくらみの傾斜変化等、不定形で複雑な表面を再現できないという問題があった。また、模様のサイズや深さを変えられないという問題があった。対象物を従来のような通常に撮影した写真データをもとに3次元のシボ形状データを作成すると、画像上のライティング加減による白飛びや影、露光量やコントラスト値の違いにより、意図しない表面加工となってしまうという問題があった。人間の目には、光の反射や影によって立体に見える効果があるが、模様の凸凹を正確に写し取るには問題となってしまう。特に凹凸部分で照射方向により、部分的に逆の凹凸と誤認識されてしまう問題があった。   In addition, at the stage of taking a picture to obtain an original image for processing for creating CAD data for the mold, the shadow and reflection caused by the illumination of the photography causes a minute and complicated pattern on the surface of the organism or plant. It is difficult to copy accurately, and shadows may cause unevenness in the depth of the pattern, misrecognize the concave part in the convex part as a convex part, or misrecognize the concave part as a deep concave part. Further, it takes a lot of time and cost to correct this by image processing, and there is a problem that an irregular and complicated surface cannot be reproduced, such as a change in inclination of depth and bulge. There is also a problem that the size and depth of the pattern cannot be changed. If three-dimensional texture data is created based on normal photographed images of the target object, unintended surfaces due to overexposure and shadows due to lighting on the image, differences in exposure and contrast values, etc. There was a problem of processing. The human eye has the effect of appearing as a three-dimensional object due to reflection and shadow of light, but it becomes a problem to accurately capture the unevenness of the pattern. In particular, there is a problem that the uneven portion is erroneously recognized as a reverse uneven portion depending on the irradiation direction.

本発明は、上述した従来の問題点を鑑み、微細で不定形で複雑な表面形状でも正しく再現すること及び個々の形状の縦横長や高低差やそれらの比率をそれぞれ自在にアレンジすることが容易にできる画像処理方法を提供することを目的とする。   In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention can accurately reproduce even fine, irregular and complex surface shapes, and can easily arrange the vertical and horizontal lengths, height differences, and ratios of individual shapes. An object of the present invention is to provide an image processing method that can be used.

本発明の第1の態様は、被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影した第1の撮影画像へ、前記被写体に対して左方向又は右方向の斜めから照明光を照射して撮影した第2の撮影画像と前記被写体に対して前記第2の撮影画像とは対称方向から照明光を照射して撮影した第3の撮影画像とを逆グラデーション処理をしたうえで、合成することを特徴とする画像処理方法を提供する。   According to a first aspect of the present invention, a first photographed image obtained by irradiating a subject with illumination light vertically is photographed by irradiating the subject with illumination light from an oblique direction leftward or rightward. The second photographed image and the second photographed image with respect to the subject are combined with a third photographed image obtained by irradiating illumination light from a symmetrical direction and then subjected to inverse gradation processing, and then synthesized. An image processing method is provided.

前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像は、それぞれ照明光の入射角が30度以上80度以下であることが好ましい。   The second photographed image and the third photographed image each preferably have an incident angle of illumination light of 30 degrees or more and 80 degrees or less.

前記被写体は、撮影する面を立てた状態で撮影することが好ましい。   It is preferable that the subject is photographed with the photographing surface set up.

また、前記逆グラデーション処理が、前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像のグラデーション方向を修正したうえで重ね合わせるステップを含むことが好ましい。   Moreover, it is preferable that the reverse gradation process includes a step of superimposing the second photographed image and the third photographed image after correcting the gradation directions.

本発明の画像処理方法によれば、微細で不定形で複雑な表面形状でも正しく再現すること及び個々の形状の縦横長や高低差やそれらの比率をそれぞれ自在にアレンジすることが容易にできる。   According to the image processing method of the present invention, it is possible to easily reproduce even a fine, irregular, and complex surface shape, and to freely arrange the length, width, height difference, and ratio of each shape.

本発明の実施例1の画像処理方法及びこれを利用した金型加工方法の全体フロー説明図である。It is a whole flow explanatory view of the image processing method of Example 1 of the present invention, and a metallic mold processing method using the same. 本発明の実施例1の画像処理方法の撮影ステップの撮影方法を示す図である。It is a figure which shows the imaging | photography method of the imaging | photography step of the image processing method of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の画像処理方法の撮影ステップにおける照射方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the irradiation method in the imaging | photography step of the image processing method of Example 1 of this invention. 照明光により被写体にあらわれる影の模式図で(a)凹んだ被写体の場合の模式図と(b)膨らんだ被写体の場合の模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram of a shadow that appears on a subject by illumination light, and FIG. 5B is a schematic diagram in the case of a concave subject, and FIG. 本発明の実施例1の画像処理方法における処理ステップの詳細フロー図である。It is a detailed flowchart of the process step in the image processing method of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の画像処理方法におけるピンライト演算処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the pin light calculation process in the image processing method of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の画像処理方法におけるビビットライト演算処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the bibit write calculation process in the image processing method of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1における画像処理完了後の合成画像を示す図である。It is a figure which shows the synthesized image after completion of the image process in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の画像処理方法を利用した切削イメージ図である。It is a cutting image figure using the image processing method of Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1の画像処理方法を利用したバリエーションの説明図である。It is explanatory drawing of the variation using the image processing method of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の画像処理方法における処理ステップの詳細フロー図である。It is a detailed flowchart of the process step in the image processing method of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の画像処理方法における除外演算処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the exclusion calculation process in the image processing method of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の画像処理方法における輪郭作成処理の説明図である。It is explanatory drawing of the outline creation process in the image processing method of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2における画像処理完了後の合成画像を示す図である。It is a figure which shows the synthesized image after completion of the image process in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の画像処理方法を利用した切削イメージ図である。It is a cutting image figure using the image processing method of Example 2 of the present invention. 本発明の実施例3の画像処理方法における処理ステップの詳細フロー図である。It is a detailed flowchart of the process step in the image processing method of Example 3 of this invention. (a)照明光により被写体にあらわれる影の模式図と(b)対応箇所の画像例を示す図である。(A) A schematic diagram of a shadow appearing on a subject by illumination light, and (b) a diagram showing an example of an image of a corresponding portion. 本発明の実施例3の画像処理方法における消しゴムツールによる部分削除処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the partial deletion process by the eraser tool in the image processing method of Example 3 of this invention. 本発明の実施例1における画像処理完了後の合成画像を示す図である。It is a figure which shows the synthesized image after completion of the image process in Example 1 of this invention. 本発明の実施例3の画像処理方法を利用した切削イメージ図である。It is a cutting image figure using the image processing method of Example 3 of the present invention.

本発明を実施するための一形態としては、被写体の撮影画像を取得する撮影ステップと前記撮影画像を処理し合成して3次元データを作成する処理ステップとを含み、前記撮影ステップが、前記被写体は撮影する面を立てた状態とし、被写体に対して正面の位置にカメラを固定する設置ステップと、前記被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影して第1の撮影画像を取得する第1の撮影ステップと、前記被写体に対して左方向又は右方向の斜めから照明光を照射して撮影して第2の撮影画像を取得する第2の撮影ステップと、前記被写体に対して前記第2の撮影画像とは対称方向から照明光を照射して撮影して第3の撮影画像を取得する第3の撮影ステップとを含む。   An embodiment for carrying out the present invention includes a photographing step for acquiring a photographed image of a subject and a processing step for processing and synthesizing the photographed image to create three-dimensional data, wherein the photographing step includes the subject Takes a shooting surface upright, an installation step of fixing the camera at a position in front of the subject, and irradiating illumination light perpendicularly on the subject to shoot and obtain a first shot image A first photographing step, a second photographing step of obtaining a second photographed image by irradiating the subject with illumination light obliquely from left or right, and obtaining the second photographed image with respect to the subject. The second photographed image includes a third photographing step of obtaining a third photographed image by irradiating with illumination light from a symmetrical direction.

また、本発明を実施するための一形態としては、被写体が膨らみを有する部分の場合には、前記処理ステップが、(1)前記第1の撮影画像と前記第2の撮影画像と前記第3の撮影画像とをそれぞれグレースケールとするグレースケールステップと、(2)グレースケールステップを経た前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像を、全体の画像を暗くする露光量処理をし、グラデーション方向を変える階調の反転をし、グラデーションの滑らかさを保ったコントラストでかつグレースケールが50%以上となるように明るさを低下させたうえで、ピンライト演算処理又は乗算演算処理で重ね合わせて影のコントラストを調整する逆グラデーション処理ステップと、(3)前記逆グラデーション処理ステップを経た前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像の重ね合わせ画像に、前記第1の撮影画像をビビットライト演算処理して重ね合わせる重ね合わせステップと、(4)重ね合わせたすべての撮影画像を結合して一つの合成画像とする合成ステップと、(5)合成した画像の輪郭やコントラストの調整を行う調整ステップと、を含む。   As one form for carrying out the present invention, when the subject is a bulging portion, the processing step includes (1) the first photographed image, the second photographed image, and the third photographed image. A gray scale step in which each of the captured images is a gray scale, and (2) an exposure amount process for darkening the entire image of the second captured image and the third captured image that have undergone the gray scale step, Reversing the gradation to change the gradation direction, reducing the brightness so that the grayscale is 50% or more with contrast that maintains the smoothness of the gradation, and then overlaying with pinlight calculation processing or multiplication operation processing A reverse gradation processing step for adjusting the contrast of the shadow together, and (3) the second photographed image that has undergone the reverse gradation processing step, and A superposition step of superimposing the first photographed image on the superposed image of the third photographed image by vivid light calculation processing; and (4) combining all the superposed photographed images into one composite image. And (5) an adjustment step for adjusting the contour and contrast of the synthesized image.

また、本発明を実施するための一形態としては、被写体が凹みを有する部分の場合には、前記処理ステップが、(1)前記第1の撮影画像と前記第2の撮影画像と前記第3の撮影画像とをそれぞれグレースケールとするグレースケールステップと、(2)グレースケールステップを経た前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像を、全体の画像を明るくしながらへこみ部分のグラデーションを正しくする除外演算処理で重ね合わせる逆グラデーション処理ステップと、(3)前記逆グラデーション処理ステップを経た前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像の重ね合わせ画像を結合し、へこみ部分以外の場所を選択し、コントラストツールで画像を明るくし、ぼかしツールでグラデーションを滑らかにしていく選択による部分明るさ・コントラスト処理ステップと、(4)被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影した第1の撮影画像を、前記した第2の撮影画像と第3の撮影画像とを重ねあわせて処理しさらに結合して処理した画像に、重ね合わせて、明るさやコントラストの調整をしてから結合し、輪郭を作成する輪郭の重ね合わせ及び修正・輪郭作成処理ステップと、を含む。   As one form for carrying out the present invention, when the subject is a portion having a dent, the processing step includes (1) the first photographed image, the second photographed image, and the third photographed image. And (2) the second photographed image and the third photographed image that have passed through the grayscale step are subjected to gradation of the dent portion while brightening the entire image. A reverse gradation processing step for superimposing in a correct exclusion calculation process; and (3) combining the second captured image and the superimposed image of the third captured image that have undergone the reverse gradation processing step, and a place other than the dent portion. Select, Brighten the image with the contrast tool, and smooth the gradation with the blur tool. And (4) processing the first captured image captured by vertically illuminating the subject with the second captured image and the third captured image superimposed on each other. Superimposing and correcting / contour creation processing steps for creating a contour by superimposing and adjusting brightness and contrast on the combined and processed images.

また、本発明を実施するための一形態としては、被写体が山なりと凹みとが合わさった部分の場合には、前記処理ステップが、(1)前記第1の撮影画像と前記第2の撮影画像と前記第3の撮影画像とをそれぞれグレースケールとするグレースケールステップと、(2)グレースケールステップを経た前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像を、全体の画像を暗くする露光量処理をし、グラデーション方向を変える階調の反転をし、グラデーションの滑らかさを保ったコントラストでかつグレースケールが50%以上となるように明るさを低下させたうえで、ピンライト演算処理又は乗算演算処理で重ね合わせて影のコントラストを調整する逆グラデーション処理ステップと、(3)前記逆グラデーション処理ステップを経た前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像の重ね合わせ画像に、前記第1の撮影画像をビビットライト演算処理して重ね合わせる重ね合わせステップと、(4)ピンライト演算処理で第2の撮影画像及び第3の撮影画像とを重ね合わせた画像を複製する複製ステップと、(5)重ね合わせ画像のうち凹み部分を選択してグラデーションツールで白く処理し同時にぼかし処理でグラデーションを滑らかにするグラデーションツール処理ステップと、(6)複製した画像を、階調の反転又は除外演算処理しながら、処理済みの重ね合わせ画像の上に重ねる複製画像の重ね合わせステップと、(7)消しゴムツールで一番上になっている画像の凹み部分以外は消去する部分削除ステップと、(8)重ねられた画像と合わせる画像の結合ステップと、(9)グラデーションを滑らかに処理するグラデーション調整ステップとを有する。   As one form for carrying out the present invention, when the subject is a portion where a mountain and a dent are combined, the processing step includes (1) the first photographed image and the second photographed image. A gray scale step in which each of the image and the third photographed image is a gray scale; and (2) exposure that darkens the entire image of the second photographed image and the third photographed image that have undergone the gray scale step. Quantitative processing, inversion of gradation to change the gradation direction, and after reducing the brightness so that the grayscale is 50% or more with contrast that maintains gradation smoothness, An inverse gradation processing step for adjusting shadow contrast by superimposing by multiplication operation processing; and (3) the second gradation processing step that has undergone the inverse gradation processing step. A superposition step of superimposing the first photographed image on the superimposed image of the shadow image and the third photographed image by vivid light computation processing; and (4) the second photographed image and the second photographed by the pinlight computation processing. A duplication step for duplicating an image obtained by superimposing the three photographed images, and (5) a gradation tool processing step for selecting a dent portion in the superimposed image, processing the white with a gradation tool, and simultaneously smoothing the gradation with a blurring process. And (6) a duplicated image superimposing step of superimposing the duplicated image on the processed superimposed image while performing gradation inversion or exclusion calculation processing, and (7) the top of the eraser tool. A step of deleting a portion other than the recessed portion of the image being erased, (8) a step of combining images to be combined with the superimposed images, and (9) And a gradation adjustment step of processing smoothly the Deshon.

以下、本発明の画像処理方法の好ましい実施形態について、実施例を用いて具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the image processing method of the present invention will be specifically described using examples.

<全体のフロー>
図1は、本発明の実施例1の画像処理方法及びこれを利用した金型加工方法の全体フロー説明図である。図1における全体のフローのステップ1とステップ2が本発明の実施例1の画像処理方法のステップである。これを利用した金型加工方法は、実施例1の画像処理方法のステップを含み、さらに、全体のステップ3からステップ6までを含むものである。後述する実施例2以降の画像処理方法においても、全体のステップ1の内容は共通し、全体のステップ2の内容は概要において各実施例で共通する。また実施例2以降の画像処理方法を利用した金型加工方法においては、各実施例の画像処理方法のステップを含み、上記と同じ全体のステップ3からステップ6を含む。
<Overall flow>
FIG. 1 is an explanatory diagram of an overall flow of an image processing method and a mold processing method using the image processing method according to Embodiment 1 of the present invention. Steps 1 and 2 in the overall flow in FIG. 1 are steps of the image processing method according to the first embodiment of the present invention. The mold processing method using this includes the steps of the image processing method of the first embodiment, and further includes steps 3 to 6 as a whole. In the image processing methods in and after Example 2 to be described later, the contents of the entire step 1 are common, and the contents of the entire step 2 are common in each embodiment in the outline. The mold processing method using the image processing method according to the second embodiment or later includes the steps of the image processing method of each embodiment, and includes the same steps 3 to 6 as described above.

全体のフローにおいて、まずは、金型加工にそのシェイプを利用する被写体を、撮影して取得した画像をデジタル化してする(ステップ1)。次に、デジタル化した表面画像の処理を行う(ステップ2)。そして、ステップ1及びステップ2の画像処理を経た画像について、設計システム装置に読み込み、数値化する(ステップ3)。そして、正しく数値を読み込めるか判断し、正しく数値を読み込めない場合はステップ2に戻り、正しく数値を読み込める場合は、後述するステップ5に進む(ステップ4)。正しく数値を読み込める場合は、次に、ステップ4で得られた数値をもとに金型を設計し切削する(ステップ5)。そして、仕上げを行って製品化する(ステップ6)。   In the overall flow, first, an image obtained by photographing a subject that uses the shape for mold processing is digitized (step 1). Next, the digitized surface image is processed (step 2). Then, the image that has undergone the image processing in step 1 and step 2 is read into the design system apparatus and digitized (step 3). Then, it is determined whether the numerical value can be read correctly. If the numerical value cannot be read correctly, the process returns to step 2. If the numerical value can be read correctly, the process proceeds to step 5 described later (step 4). If the numerical value can be read correctly, the mold is designed and cut based on the numerical value obtained in step 4 (step 5). And it finishes and commercializes (step 6).

本実施例は、全体のステップ2において、被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影した第1の撮影画像へ、前記被写体に対して左方向又は右方向の斜めから照明光を照射して撮影した第2の撮影画像と前記被写体に対して前記第2の撮影画像とは対称方向から照明光を照射して撮影した第3の撮影画像とを逆グラデーション処理をしたうえで、合成する。   In the present embodiment, in the entire step 2, the illumination light is irradiated to the first photographed image obtained by irradiating the subject vertically with the illumination light from the left side or the right side obliquely. The second captured image captured in this way and the second captured image of the subject are combined with a third captured image captured by irradiating illumination light in a symmetric direction and subjected to inverse gradation processing. .

<使用装置>
本発明の実施例1の画像処理方法において、被写体を撮影するための撮影装置と被写体に光を照射するための照射装置、撮影して得られた撮影画像を処理して3次元データを作成する画像処理装置を用いる。これを利用した本発明の実施例1の金型加工方法においては、さらに、設計システム装置及び金型加工装置を用いる。
<Devices used>
In the image processing method according to the first embodiment of the present invention, a photographing device for photographing a subject, an irradiation device for irradiating the subject with light, and a photographed image obtained by photographing are processed to generate three-dimensional data. An image processing device is used. In the mold processing method of the first embodiment of the present invention using this, a design system apparatus and a mold processing apparatus are further used.

{撮影装置}
本実施例に使用する撮影装置は、被写体からの光を集光する光学系としての撮像レンズ及び撮像レンズからの光線をボディ内部のCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型等の光電変換部に導き、シャッターの操作時に光電変換部の光電変換面に結像している画像を画像データとして出力する一般的な機能を有するカメラで、画像処理装置に接続されている。自然界に存在する生物や植物の表面構造を模した表面を再現するために、被写体は、写真などの平面画像ではなく、実物、すなわち、自然界の生物や植物である。
{Photographing device}
The imaging apparatus used in the present embodiment is an imaging lens as an optical system that collects light from a subject, and a light beam from the imaging lens is a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type inside the body. This is a camera having a general function of outputting an image formed on the photoelectric conversion surface of the photoelectric conversion unit as image data when the shutter is operated, and is connected to the image processing apparatus. In order to reproduce the surface imitating the surface structure of living organisms and plants existing in nature, the subject is not a planar image such as a photograph, but is a real object, that is, a living organism or plant in nature.

自然界のサンプル表面には、微細な凹凸や大きな外観形状まで様々なサイズが存在する。そこで、被写体となるサンプルの撮影範囲のサイズについて、サイズが大きい被写体、サイズが小さく微細な被写体の2種類に分け、種類に応じて使用するカメラを変更する。   There are various sizes on the surface of natural samples, from fine irregularities to large external shapes. Therefore, the size of the shooting range of the sample as a subject is divided into two types: a large subject and a small subject, and the camera to be used is changed according to the type.

大きい被写体の場合、「一眼カメラ」を使用する。また、「一眼カメラ」の最大焦点距離が25cmの為、マクロ(近距離)撮影を行う接続部品として「リバースアダプター」と「マクロレンズ」を使用する。   For large subjects, use a “single-lens camera”. In addition, since the maximum focal length of the “single-lens camera” is 25 cm, “reverse adapter” and “macro lens” are used as connecting parts for macro (short-distance) shooting.

ここで、「リバースアダプター」はカメラのレンズを逆向きに取り付ける為の部品で、カメラのマウント部分にはめ込み、焦点距離約20mmまで撮影可能にすることができる。「マクロレンズ」はカメラのレンズに取り付けるタイプのレンズであり、高倍率の接写撮影が可能である。どちらもマクロ撮影を行えるが、「リバースアダプター」の方が「リバースアダプター」より多少高倍率である。ただし焦点を手動で操作する為、撮影が難しい。「マクロレンズ」の場合、「リバースアダプター」よりは高倍率でないが焦点を自動で合わせられ、容易に使用できる。   Here, the “reverse adapter” is a component for attaching the camera lens in the reverse direction, and can be fitted into the mount portion of the camera so that a focal length of about 20 mm can be taken. A “macro lens” is a lens that is attached to the lens of a camera, and is capable of high-magnification close-up photography. Both can perform macro photography, but the “reverse adapter” is slightly higher magnification than the “reverse adapter”. However, shooting is difficult because the focus is manually controlled. In the case of a “macro lens”, although it is not at a higher magnification than the “reverse adapter”, it is automatically focused and can be used easily.

小さく微細なサンプルの場合、USBマイクロスコープを使用する。倍率は最大230倍まで上げられ、付属の正面照射機能と他の機材の照射を組み合わせる事により、容易に照射撮影を行える。本実施例ではUSBマイクロスコープ(Dino Lite Premier:株式会社エランド)を使用したが、これに限定されない。   For small and fine samples, use a USB microscope. The magnification can be increased up to 230 times, and irradiation photography can be easily performed by combining the attached front illumination function with the illumination of other equipment. In this embodiment, a USB microscope (Dino Lite Premier: Eland Co., Ltd.) is used, but the present invention is not limited to this.

本実施例で使用したUSBマイクロスコープは、計測機能付きのデジタルマイクロスコープで、前方に撮像レンズを有し、レンズの外周を取り囲むように8個のLED照明を配し、胴体部分に拡大率やピントを調節するダイヤルを有し、後方に設けたUSB端子を用いてコンピュータに接続し撮影画像を拡大してモニター確認しながら撮影できるものである。モニター時に被写体となるサンプルの表面の模様の実寸サイズを測定することもできる。また、角度を自由に設定して固定するための補助具としてスタンドを有する。   The USB microscope used in this example is a digital microscope with a measurement function, has an imaging lens in the front, eight LED lights are arranged so as to surround the outer periphery of the lens, and an enlargement factor and It has a dial that adjusts the focus, and can connect to a computer using a USB terminal provided at the back to magnify a photographed image and shoot while checking the monitor. It is also possible to measure the actual size of the pattern on the surface of the sample that is the subject during monitoring. Moreover, it has a stand as an auxiliary tool for setting and fixing an angle freely.

{照射装置}
本実施例に使用する照射装置は、電球を用いたタングステン光源やハロゲン光源、あるいは、ストロボを用いたストロボ光源等の何れの照明光であっても良いが、本実施例では、前記撮影装置に付属された8個のLED照明からなる第一の照明光と撮影装置の左右に配置して固定可能なポータブルな第二の照明光及び第三の照明光を使用した。第一の照明光の左右に配置する第二の照明光及び第三の照明光には、比較的明るいHMI(Hydrargyrum Medium-arc Iodide)を使用した。HMIは太陽光に近い発光を行い、自然なグラデーションを再現できると考えられるので、自然物の凹凸を正確に写し取るのに適する。光束が一定の面光源が望ましい。その他の照射を補助する道具としてスポット撮影を可能にする為にボードを使用した。角度・高さ調整のために、三脚とブームユニットを使用した。
{Irradiation device}
The irradiation device used in this embodiment may be any illumination light such as a tungsten light source using a light bulb, a halogen light source, or a strobe light source using a strobe. The first illuminating light composed of eight attached LED lights and the portable second illuminating light and the third illuminating light which can be arranged and fixed on the left and right of the photographing apparatus were used. Relatively bright HMI (Hydrargyrum Medium-arc Iodide) was used for the second illumination light and the third illumination light arranged on the left and right sides of the first illumination light. HMI emits light close to sunlight and can reproduce natural gradations, so it is suitable for accurately copying the unevenness of natural objects. A surface light source with a constant luminous flux is desirable. A board was used to enable spot photography as a tool to assist other irradiation. A tripod and boom unit were used to adjust the angle and height.

本実施例の画像処理方法においては、撮影は、被写体を立てて撮影する。したがって、ボードは立てて用いる。ボードの前面側に被写体を立てて固定する補助部材を有することが好ましい。   In the image processing method of the present embodiment, shooting is performed with a subject standing. Therefore, the board is used upright. It is preferable to have an auxiliary member for standing and fixing the subject on the front side of the board.

{画像処理装置}
本実施例では、画像処理装置は撮影装置に接続されたコンピュータで、取り込んだ画像について、被写体の表面形状の輪郭及び高低差を把握しグラデーションで表す機能、処理した画像データを設計システムで読み込み可能なファイル形式にする機能を備える。本実施例における画像処理装置には、ハイライト処理、除外演算処理、ピンライト処理、乗算演算処理、ビビット演算処理、カラーモード変更、階調の反転、部分選択、部分削除、明るさとコントラストの調整、輪郭抽出、重ね合わせ、ぼかし、及びその他の一般的画像処理が可能な画像処理ソフトウェア、例えばアドビシステムズ社製のフォトショップを搭載してある。
{Image processing device}
In this embodiment, the image processing apparatus is a computer connected to the photographing apparatus, and the function that grasps the contour and height difference of the surface shape of the subject and expresses it with gradation for the captured image, and the processed image data can be read by the design system. It has a function to make various file formats. The image processing apparatus according to this embodiment includes highlight processing, exclusion calculation processing, pin write processing, multiplication calculation processing, bibit calculation processing, color mode change, gradation inversion, partial selection, partial deletion, brightness and contrast adjustment. Image processing software capable of contour extraction, overlaying, blurring, and other general image processing, for example, Photoshop by Adobe Systems, is installed.

{設計システム装置}
設計システム装置は、製品設計をして設計されたものを工作機械(本実施例では金型加工装置)で加工するための制御プログラムを生成する機能を持ったソフトウェアを搭載した装置である。本実施例では、CAD(computer aided design)機能とCAM(Computer aided manufacturing)機能を有するソフトウェアとして、テクノロジック社のArtCAMを搭載した設計システム装置を使用したがこれに限定されない。
{Design system equipment}
The design system apparatus is an apparatus equipped with software having a function of generating a control program for processing a product designed by a machine tool (a mold processing apparatus in this embodiment). In the present embodiment, the design system apparatus equipped with the ArtCAM ArtCAM is used as software having a CAD (computer aided design) function and a CAM (Computer aided manufacturing) function. However, the present invention is not limited to this.

{金型加工装置}
本実施例では、ArtCAMで作成された制御プログラムによって切削加工してゴム用金型を作成する金型加工装置として、MyCenter3Xi(キタムラ機械株式会社製)を使用したが、これに限定されない。
{Die processing equipment}
In this embodiment, MyCenter3Xi (manufactured by Kitamura Machinery Co., Ltd.) is used as a mold processing apparatus that creates a rubber mold by cutting using a control program created by ArtCAM. However, the present invention is not limited to this.

<画像処理方法>
本実施例の画像処理方法は、図1における全体のステップ1とステップ2、すなわち、金型加工にそのシェイプを利用する被写体を、撮影して取得した画像をデジタル化し、次に、デジタル化した表面画像の処理を行うものである。
<Image processing method>
The image processing method of the present embodiment digitizes an image obtained by photographing the entire step 1 and step 2 in FIG. 1, that is, a subject that uses the shape for mold processing, and then digitized. A surface image is processed.

本実施例の画像処理方法は、被写体を立てた状態で被写体を固定し、被写体に対して正面の位置にカメラを固定して撮像して撮影画像を取得する撮影ステップと撮影画像を処理して3次元データを作成する処理ステップとを含む。   The image processing method according to the present embodiment processes a shooting step and a shooting image in which the subject is fixed with the subject standing, the camera is fixed at a position in front of the subject, and the captured image is acquired. Processing steps for creating three-dimensional data.

図2は、本発明の実施例1の画像処理方法の撮影ステップの撮影方法を示す図である。図2に示したように、被写体2を立てた状態で固定し、被写体に対して正面の位置にカメラ3を固定して撮像して撮影画像を取得する。なお、被写体としては、わさびおろし器に使用されているサメ肌を使用した。   FIG. 2 is a diagram illustrating a photographing method in the photographing step of the image processing method according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the subject 2 is fixed in an upright state, and the camera 3 is fixed at a position in front of the subject to capture an image. As the subject, shark skin used in wasabi grater was used.

上方向から撮影を行う場合、照射機材の角度調整が困難、且つ角度調整に限界がある。また、撮影者がカメラのファインダーを覗く場合、人の影が被写体であるサンプル表面に映り、正しいグラデーションの撮影が行えない。本実施例によれば、被写体を垂直にして水平方向から撮影するので、正しいグラデーションの撮影ができる。水平方向からの撮影は照射機材の角度や距離調整が容易、且つ限界がない。また、ファインダーを覗く時に発生する人の影がサンプルに映る問題もなくなる。   When photographing from above, it is difficult to adjust the angle of the irradiation equipment, and there is a limit to the angle adjustment. In addition, when a photographer looks into the camera's viewfinder, the shadow of a person is reflected on the sample surface, which is the subject, and correct gradation cannot be captured. According to the present embodiment, since the subject is photographed from the horizontal direction with the subject vertical, photographing with correct gradation can be performed. When shooting from the horizontal direction, the angle and distance of the irradiation equipment can be easily adjusted, and there is no limit. It also eliminates the problem of the shadows of people appearing in the sample when looking through the viewfinder.

本実施例における撮影ステップは、(1)被写体は撮影する面を立てた状態とし、被写体に対して正面の位置にカメラを固定する設置ステップと、(2)被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影して第1の撮影画像を取得する第1の撮影ステップと、(3)被写体に対して左方向又は右方向の斜めから照明光を照射して撮影して第2の撮影画像を取得する第2の撮影ステップと、(4)第2の撮影画像とは対称方向から照明光を照射して撮影して第3の撮影画像を取得する第3の撮影ステップとを含む。   In this embodiment, the photographing step includes (1) an object in which the surface to be photographed is raised and an installation step for fixing the camera at a position in front of the subject, and (2) illumination light perpendicular to the subject. A first photographing step of obtaining a first photographed image by irradiation and (3) a second photographed image obtained by irradiating the subject with illumination light obliquely from the left direction or the right direction. And (4) a third shooting step in which the second shot image is shot by irradiating illumination light from a symmetric direction to acquire a third shot image.

図3は、本発明の実施例1の画像処理方法の撮影ステップにおける照射方法を示す模式図である。図3の紙面手前側が上方向、裏面側が下方向となる。立てて固定した被写体の表面に対し正面に撮影装置をセットし、照明光1a、1b、1cは床からの高さが同じで水平に並べてある。被写体2は3回撮影する。いずれも被写体2の正面に固定した撮影装置であるカメラ3によって撮影する。表面に垂直に光を照射して撮影した画像と、ななめ右方向から光を照射した画像と、ななめ左方向から光を照射した画像とを取得する。ななめ右方向からの照明光の入射角とななめ左方向からの照明光の入射角は、等しい角度である。等しい角度で照射してデジタル化することにより被写体の凹凸を正確に再現することができる。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an irradiation method in the photographing step of the image processing method according to the first embodiment of the present invention. The front side in FIG. 3 is the upward direction, and the back side is the downward direction. The photographing device is set in front of the surface of the subject fixed upright, and the illumination lights 1a, 1b and 1c are arranged in a horizontal position with the same height from the floor. Subject 2 is photographed three times. Both are photographed by the camera 3 which is a photographing device fixed in front of the subject 2. An image captured by irradiating light perpendicularly to the surface, an image irradiated with light from the licked right direction, and an image irradiated with light from the licked left direction are acquired. The incident angle of the illumination light from the licked right direction and the incident angle of the illumination light from the licked left direction are equal. Irradiation at an equal angle and digitization makes it possible to accurately reproduce the unevenness of the subject.

前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像は、それぞれ照明光の入射角が30度以上80度以下であることが好ましく、盛り上がった表面では、照明光の入射角が30度以上60度以下であることがより好ましい。また、凹んだ表面では、照明光の入射角が60度以上80度以下であることがより好ましい。なお、照射距離の指定や被写体による照射角度の指定をしなくてもよいので、撮影作業が楽である。   The second photographed image and the third photographed image each preferably have an incident angle of illumination light of 30 degrees or more and 80 degrees or less, and on the raised surface, the incident angle of illumination light is 30 degrees or more and 60 degrees. The following is more preferable. Moreover, it is more preferable that the incident angle of illumination light is 60 degrees or more and 80 degrees or less on the concave surface. Note that it is not necessary to specify the irradiation distance or the irradiation angle by the subject, so that the photographing operation is easy.

本実施例においては、第1の撮影画像における照明光の入射角は0度、第2の撮影画像における照明光の入射角は右に45度、第3の撮影画像における照明光の入射角は左に45度である。なお、入射角は、表面へ垂直に入射する場合は入射角0度、表面と水平に入射する場合は入射角90度となる。   In this embodiment, the incident angle of the illumination light in the first captured image is 0 degree, the incident angle of the illumination light in the second captured image is 45 degrees to the right, and the incident angle of the illumination light in the third captured image is 45 degrees to the left. Note that the incident angle is 0 degree when entering the surface perpendicularly, and 90 degrees when entering the surface horizontally.

本実施例においては、撮影時に、胴体部分のダイヤルで拡大率やピントを調節する。また、USB端子を用いて接続されたコンピュータの表示画面に撮影画像を拡大して、モニター確認しながら撮影する。モニター時に被写体の表面の模様の実寸サイズを測定する。X軸、Y軸の実寸サイズを、ラインや図形等を利用して測定し、データを保存する。   In this embodiment, at the time of shooting, the enlargement ratio and focus are adjusted with the dial of the body portion. Further, the photographed image is enlarged on a display screen of a computer connected using the USB terminal, and photographed while checking the monitor. Measure the actual size of the pattern on the surface of the subject when monitoring. The actual size of the X-axis and Y-axis is measured using lines and figures, and the data is saved.

図4は、照明光により被写体にあらわれる影の模式図で(a)凹んだ被写体の場合の模式図と(b)膨らんだ被写体の場合の模式図である。(a)(b)はともに、被写体において画像に表れるグラデーションを示す図と、被写体の断面図にかかるグラデーションを重ね合わせた図を左右に並べて比較してある。グラデーションとは、ある異なる2色の色や濃淡が滑らかに連続して変化してゆく表現のことである。   4A and 4B are schematic diagrams of shadows appearing on the subject due to illumination light. FIG. 4A is a schematic diagram in the case of a concave subject, and FIG. 4B is a schematic diagram in the case of a swelled subject. In both (a) and (b), a diagram showing a gradation appearing in an image of a subject and a diagram in which gradations relating to a sectional view of the subject are superimposed are compared side by side. Gradation is an expression in which two different colors and shades change smoothly and continuously.

図4(a)では、被写体は中央が最も深い凹みであるにもかかわらず、照射方向側の凹みは深いほどグレースケール値が低く白っぽくなるので凹みかたが中央より周縁近くのほうが深い凹みとしてあらわされてしまう。またこの部分には、照明光が反射して明るい部分ができる白飛びという現象が起きやすく、白飛びした部分は凹みであっても突然の膨らみとしてあらわされてしまう。さらに、照明光の光が強く当たっている箇所ではコントラストが強く、したがって、凹凸も大きくあらわされるが、照明光の光があまり届かず弱く当たっている箇所ではコントラストが弱く、したがって、凹凸の差が小さくあらわされてしまう。一方、照射方向の反対側では、膨らみ部分のグレースケール値が高く黒っぽくなるので膨らみではなく凹みとして、しかも内側の凹みよりも深い凹みとしてあらわされてしまう。   In FIG. 4 (a), although the subject has the deepest dent at the center, the dent on the irradiation direction side becomes whitish because the gray scale value becomes lower and whitish as the dent on the irradiation direction side becomes deeper. It will appear. In addition, the phenomenon of whiteout that is bright due to reflection of the illumination light is likely to occur in this portion, and the whiteout portion appears as a sudden bulge even if it is a dent. In addition, the contrast is strong in the places where the illumination light is shining strongly, and therefore the unevenness is greatly shown, but the contrast is weak in the places where the illuminating light is not reaching so much and the light is shining weakly. It appears small. On the other hand, on the opposite side of the irradiation direction, since the gray scale value of the bulge portion is high and blackish, it appears as a dent instead of a bulge and a deeper dent than the inner dent.

図4(b)では、被写体は中央の突起のすぐわきは、なだらかな山なりであるにもかかわらず、照射方向の反対側ではこの部分のグレースケール値が高く黒くなるので急な凹みとしてあらわされてしまい、また、照射方向の反対側の山なりも被写体とは逆に中央から周縁部分にかけてグレースケール値が低くなり白っぽくなるので膨らみではなく凹みとしてあらわされてしまう。   In FIG. 4 (b), the object has a gentle peak at the center, but on the other side of the irradiation direction, the gray scale value of this portion is high and black, so it appears as a steep dent. In addition, the hills on the opposite side of the irradiation direction also appear as dents rather than bulges because the gray scale value becomes lower and whiter from the center to the periphery, contrary to the subject.

したがって、図4(a)(b)いずれの場合も、このままでは正しい3次元データを作成することができない。   Therefore, in either case of FIGS. 4A and 4B, correct three-dimensional data cannot be created as it is.

本発明では、突出している箇所は比較的白く、突出高さが高いほどより白く、また凹んでいる箇所は比較的黒く、凹み深さが深いほどより黒くし、白から黒へのグラデーションの値で表面の各箇所における高さを表すことができ、よって、3次元データを正しく作成することができる。   In the present invention, the protruding portion is relatively white, the higher the protruding height, the more white, the recessed portion is relatively black, the deeper the dent depth is, the blacker the gradation value from white to black is. Can represent the height at each location on the surface, and thus three-dimensional data can be created correctly.

被写体に対して左方向又は右方向の斜めから照明光を照射して撮影した第2の撮影画像と、被写体に対して前記第2の撮影画像とは対称方向から照明光を照射して撮影した第3の撮影画像は、ともに、1つの画像の中で、照射方向側と、照射方向の反対側とで、膨らんでいる部分も凹んでいる部分も影の出方、すなわちグラデーション方向が逆になる。   The second photographed image taken by illuminating the subject with the illumination light obliquely from the left direction or the right direction and the subject photographed by illuminating the illumination light from the symmetrical direction. In the third photographed image, both in the irradiation direction side and the opposite side of the irradiation direction in the same image, the bulging part and the recessed part appear in shadows, that is, the gradation direction is reversed. Become.

本発明では、逆グラデーション処理は、第2の撮影画像と第3の撮影画像のグラデーション方向を揃える修正をしたうえで重ね合わせをする処理である。例えば、第2の撮影画像と第3の撮影画像の両方ともにおいて、照射方向の反対側で膨らんでいる部分が影となり凹んでいる部分が明るくなっている点を修正して、すなわちグラデーション方向を揃えて、両画像を重ね合わせする。照射方向側で生じる光の反射による白飛びやライティングの差(照明光の届き方の差)による誤差もかかる処理により補正される。   In the present invention, the reverse gradation process is a process of superposing after correcting the gradation directions of the second photographed image and the third photographed image to be aligned. For example, in both the second photographed image and the third photographed image, the point where the bulging portion on the opposite side of the irradiation direction is shaded and the concave portion is brightened, that is, the gradation direction is changed. Align and overlay both images. Errors due to white reflection caused by reflection of light occurring on the irradiation direction side and differences in lighting (difference in how illumination light reaches) are also corrected by such processing.

かかる逆グラデーション処理を行ったうえで、さらに、輪郭を抽出してグラデーション方向の反転等を補正するため、被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影した第1の撮影画像を重ね合わせる。   After performing the inverse gradation process, in order to further extract the contour and correct the inversion of the gradation direction, the first photographed image obtained by irradiating the subject with the illumination light vertically is superimposed.

重ね合わせていく過程において、全体の明るさが明るくなりすぎたり暗くなりすぎたり、あるいはコントラストが悪くなったりするのでこれを補正する。   In the process of superimposing, the overall brightness becomes too bright or too dark, or the contrast deteriorates.

{凸部処理}
図5は、本発明の実施例1の画像処理方法における処理ステップの詳細フロー図である。実施例1の画像処理方法では、処理ステップが、撮影対象の表面形状が山なりの表面である場合の処理ステップである。図5では、各ステップを、凸部処理のステップ1〜9と表して、図1に示した全体のステップ1〜6と区別する。
{Convex part treatment}
FIG. 5 is a detailed flowchart of processing steps in the image processing method according to the first embodiment of the present invention. In the image processing method according to the first embodiment, the processing step is a processing step when the surface shape of the imaging target is a mountain surface. In FIG. 5, each step is expressed as steps 1 to 9 of the convex portion processing and is distinguished from the overall steps 1 to 6 shown in FIG. 1.

本実施例では、カラーを反転させる「階調の反転」機能を使用し、逆グラデーション処理を行って第2の撮像画像と第3の撮像画像のグラデーションの方向を、突出しているところを白く凹んでいるところを黒くあらわす、通常のグラデーション向きに戻す。その後、コントラストの演算処理を行い、第1の撮像画像を重ね合わせて輪郭抽出を行う。   In this embodiment, the “reversal of gradation” function for reversing the color is used, and the gradation of the second captured image and the third captured image is indented white by performing the reverse gradation process, and the protruding portion is white. Return to the normal gradation direction, where the area is black. After that, a contrast calculation process is performed, and the contour extraction is performed by superimposing the first captured images.

(開始)
画像処理装置に第1の撮影画像と第2の撮影画像と第3の撮影画像とを取り込んで、画像処理を開始する。
(start)
The first captured image, the second captured image, and the third captured image are taken into the image processing apparatus, and image processing is started.

(ステップ1)
凸部処理のステップ1は、カラーモードの変更である。詳細には、凸部処理ステップ1は、第1の撮影画像と第2の撮影画像と第3の撮影画像とをそれぞれグレースケールとするグレースケールステップである。 画像を重ね合わせた後に色値を認識しやすくする為、それぞれの画像のカラーモードを「RGB」から「グレースケール」に変更する。
(Step 1)
Step 1 of the convex processing is changing the color mode. Specifically, the convex portion processing step 1 is a gray scale step in which the first photographed image, the second photographed image, and the third photographed image are gray scales, respectively. In order to make it easy to recognize the color value after overlapping the images, the color mode of each image is changed from “RGB” to “Grayscale”.

(ステップ2〜5)
凸部処理のステップ2〜5は、被写体が膨らみを有する部分の場合における逆グラデーション処理ステップであり、グレースケールステップを経た第2の撮影画像及び第3の撮影画像を、全体の画像を暗くする露光量処理をし、グラデーション方向を変える階調の反転をし、グラデーションの滑らかさを保ったコントラストでかつグレースケールが50%以上となるように明るさを低下させたうえで、ピンライト演算処理又は乗算演算処理で重ね合わせて影のコントラストを調整する逆グラデーション処理ステップである。
(Steps 2-5)
Steps 2 to 5 of the convex processing are inverse gradation processing steps in the case where the subject has a bulge, and darken the entire image of the second and third captured images that have undergone the gray scale step. Pin light calculation processing after reducing the brightness so that the gray scale becomes 50% or more with contrast that maintains the smoothness of the gradation by performing exposure amount processing, reversing the gradation that changes the gradation direction Alternatively, it is an inverse gradation processing step in which the contrast of the shadow is adjusted by superimposing by multiplication operation processing.

(ステップ2)
凸部処理のステップ2は、露光量処理(ハイライト処理)である。詳細には、グレースケールステップを経た第2の撮影画像及び第3の撮影画像を、全体の画像を暗くする露光量処理をする。
(Step 2)
Step 2 of the convex portion processing is exposure amount processing (highlight processing). More specifically, the second captured image and the third captured image that have undergone the gray scale step are subjected to an exposure amount process that darkens the entire image.

露光量処理では、全体の画像を暗くしながらも、左右から照射した画像のグラデーションを滑らかにする。この処理でシャドウに対して影響を最小限に抑え、ハイライトを調整していく。 露光量には3つの処理機能があり、露光量・オフセット・ガンマを調整して処理する。露光量の調整では、最も暗いシャドウに対する影響を最小限に抑え、色調のハイライトを調整する。オフセットの調整では、ハイライトに対する効果を最小限に抑え、シャドウと中間調を暗くする。ガンマの調整では、画像などの色のデータとそれが実際に出力される際の信号の相対関係を調節して、より自然に近い表示を得るための補正操作をする。   In the exposure processing, the gradation of the image irradiated from the left and right is smoothed while darkening the entire image. This process minimizes the effect on shadows and adjusts highlights. There are three processing functions for the exposure amount, and the exposure amount, offset, and gamma are adjusted for processing. In adjusting the exposure amount, the influence on the darkest shadow is minimized, and the highlight of the tone is adjusted. Adjusting the offset minimizes the effect on highlights and darkens shadows and midtones. In the gamma adjustment, a correction operation for obtaining a more natural display is performed by adjusting the relative relationship between color data such as an image and a signal when the data is actually output.

(ステップ3)
凸部処理のステップ3は、階調の反転処理(グラデーション方向修正)である。詳細には、グラデーション方向を変える階調の反転をする。
(Step 3)
Step 3 of the convex processing is gradation inversion processing (gradation direction correction). Specifically, the gradation is changed to change the gradation direction.

階調の反転処理(グラデーション方向修正)では、露光量処理をした画像に、階調の反転という処理を行い、逆グラデーションを元の方向に戻す。画像の階調を反転すると、チャンネル内の各ピクセルの明るさの値は256階調カラー値のスケール上で反対の値に変換される。例えば、ポジ画像内の255の値を持つピクセルは0に変更され、5の値のピクセルは250に変更される。   In the gradation inversion process (gradation direction correction), the image subjected to the exposure amount process is subjected to a process called gradation inversion to return the reverse gradation to the original direction. When the tone of the image is inverted, the brightness value of each pixel in the channel is converted to the opposite value on the 256 tone color value scale. For example, a pixel with a value of 255 in the positive image is changed to 0 and a pixel with a value of 5 is changed to 250.

(ステップ4)
凸部処理のステップ4は、明るさ・コントラスト処理である。詳細には、グラデーションの滑らかさを保ったコントラストでかつグレースケールが50%以上となるように明るさを低下させる。
(Step 4)
Step 4 of the convex processing is brightness / contrast processing. More specifically, the brightness is lowered so that the gradation is kept smooth and the gray scale is 50% or more.

明るさ・コントラスト処理は、数回行い、画像を暗くしながらもグラデーションの滑らかさは維持する。例を挙げると、明るさは3回すべて最大まで明るさを下げ、コントラストは、1〜2回目は上げて3回目は微調整する。   Brightness / contrast processing is performed several times to maintain gradation smoothness while darkening the image. For example, the brightness is decreased to the maximum all three times, and the contrast is increased once or twice and finely adjusted the third time.

(ステップ5)
凸部処理のステップ5は、ピンライト演算処理又は乗算演算処理(グラデーションの重ね合わせ)である。詳細には、ピンライト演算処理又は乗算演算処理で重ね合わせて影のコントラストを調整する。
(Step 5)
Step 5 of the convex process is a pin light calculation process or a multiplication calculation process (gradation superposition). Specifically, the contrast of the shadow is adjusted by superimposing by pin write calculation processing or multiplication calculation processing.

ピンライト演算処理又は乗算演算処理(グラデーションの重ね合わせ)では、処理した左右の画像を「ピンライト」という演算処理で重ね合わせ、下の画像の不透明度処理(塗り)で影のコントラストを調整する。   In pinlight calculation processing or multiplication operation processing (gradation superposition), the processed left and right images are overlapped by an arithmetic processing called “pinlight”, and the shadow contrast is adjusted by opacity processing (painting) of the lower image. .

図6は、本発明の実施例1の画像処理方法におけるピンライト演算処理を示す説明図である。ピンライト演算処理は、合成色に応じてカラーが置換される処理である。合成色が50%グレーより暗い場合、合成色より明るいピクセルは置換される。合成色より暗いピクセルは変更されない。先までの工程で画像を暗くしていた理由は、合成色を50%グレー以上にして暗い画像を置換させ、また、画像の明度差をなくしてグラデーションを残す為である。   FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating pin write calculation processing in the image processing method according to the first embodiment of the present invention. The pin light calculation process is a process in which a color is replaced according to a composite color. If the composite color is darker than 50% gray, pixels that are lighter than the composite color are replaced. Pixels darker than the composite color are not changed. The reason why the image has been darkened in the previous steps is to replace the dark image by setting the composite color to 50% gray or more, and to eliminate the brightness difference of the image and leave a gradation.

図6の例では、Aの箇所では、上の画像(右方向から照明光を当てた画像)におけるグレースケール値は95%で下の画像(左方向から照明光を当てた画像)におけるグレースケール値は90%であり、上の画像は下の画像より暗いため置き換えられる。Bの箇所では、上の画像におけるグレースケール値は95%で下の画像におけるグレースケール値は94%であり、上の画像は下の画像より暗いため、置き換えられる。   In the example of FIG. 6, in the portion A, the gray scale value in the upper image (image irradiated with illumination light from the right direction) is 95%, and the gray scale in the lower image (image applied with illumination light from the left direction). The value is 90% and the upper image is darker than the lower image and is replaced. At the location B, the gray scale value in the upper image is 95% and the gray scale value in the lower image is 94%, and the upper image is darker than the lower image, so it is replaced.

すなわち、重ね合わせした画像のグレースケールが50%以上となるようにして重ね合わせて、画像の各点において、第2の撮影画像及び第3の撮影画像のうち重ね合わせした画像より明るい方の画像の明るさに置き換える。そして、コントラストを調整して重ね合わせ画像を作成する。重ね合わせでは、一つの画像ファイルの中に各画像ともレイヤーとしてそれぞれ存在しており、画像の結合はされていない状態である。   That is, the superimposed images are overlaid so that the gray scale is 50% or more, and at each point of the image, the image that is brighter than the superimposed image of the second captured image and the third captured image. Replace with brightness. Then, a superimposed image is created by adjusting the contrast. In superposition, each image exists as a layer in one image file, and the images are not combined.

(ステップ6)
凸部処理のステップ6は、ステップ5を完了したのち、重ね合わせた画像のグラデーションが全体として均等になっているか確認し、均等になっていればステップ7に進み、均等になっていなければステップ4に戻る、判断ステップである。
(Step 6)
In step 6 of the convex processing, after step 5 is completed, it is checked whether the gradation of the superimposed images is uniform as a whole. If it is uniform, the process proceeds to step 7; Returning to step 4, the determination step.

(ステップ7)
凸部処理のステップ7は、ビビットライト演算処理(輪郭抽出・グラデーション修正)である。詳細には、さらに、輪郭を抽出してグラデーション方向の反転等を補正するため、被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影した第1の撮影画像を、前記した第2の撮影画像と第3の撮影画像とを重ねあわせて処理した画像に、重ね合わせる、重ね合わせステップである。
(Step 7)
Step 7 of the convex processing is bibit write calculation processing (contour extraction / gradation correction). More specifically, in order to further correct the reversal of the gradation direction by extracting the contour, the first captured image captured by irradiating the subject with illumination light perpendicularly is referred to as the second captured image described above. This is a superposition step of superimposing the third photographed image on the processed image.

正面照射の画像を一番上からビビットライト演算処理で重ね合わせ、明るさ・コントラスト処理により画像を明るくする。正面照射の画像は輪郭が出るため、重ね合わせることで模様の輪郭が明瞭になる。この処理で周りのコントラストを取り除き、上面からの輪郭をはっきりさせる。また正しい影のコントラスト、グラデーションにしていく。   Front-illuminated images are superimposed from the top by vivid light calculation processing, and the image is brightened by brightness / contrast processing. Since the front-illuminated image has an outline, the outline of the pattern becomes clear by superimposing the images. This process removes the surrounding contrast and makes the contour from the top clear. Also, correct shadow contrast and gradation.

図7は、本発明の実施例1の画像処理方法におけるビビットライト演算処理を示す説明図である。ビビットライト演算処理は、合成色に応じてコントラストを増加又は減少させカラーの焼き込み又は覆い焼きを行う。合成色(光源)が50%グレーより明るいときは、コントラストを落として画像を明るく、50%グレーより暗い時はコントラストをあげて画像を暗くする。   FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a bibit write operation process in the image processing method according to the first embodiment of the present invention. In the bibit light calculation processing, the contrast is increased or decreased according to the composite color, and color printing or dodging is performed. When the composite color (light source) is brighter than 50% gray, the contrast is lowered to brighten the image, and when darker than 50% gray, the contrast is increased to darken the image.

図7の例では、Aの箇所では、上の画像(垂直に照明光を当てた画像)におけるグレースケール値は30%で下の画像(左右重ね合わせ画像)におけるグレースケール値は92%であり、上の画像は下の画像より明るいため、重ね合わせた際、画像が明るくされる。しかし明るくされてもグラデーションは残る。Bの箇所では、上の画像におけるグレースケール値は0%で下の画像におけるグレースケール値は94%であり、上の画像は下の画像より明るいため、重ね合わせた際、画像が明るくされる。   In the example of FIG. 7, in the portion A, the gray scale value in the upper image (image vertically illuminated with illumination) is 30%, and the gray scale value in the lower image (left-right superimposed image) is 92%. Since the upper image is brighter than the lower image, the image is brightened when superimposed. However, the gradation remains even if brightened. In the portion B, the gray scale value in the upper image is 0% and the gray scale value in the lower image is 94%. Since the upper image is brighter than the lower image, the image is brightened when superimposed. .

(ステップ8)
凸部処理のステップ8は、画像の結合である。詳細には、重ね合わせた、第1の撮影画像と、予め重ね合わせした第2の撮影画像と第3の撮影画像の、計3画像のレイヤーを一つにまとめる。すなわち、重ね合わせたすべての撮影画像を結合して一つの合成画像とする合成ステップである。
(Step 8)
Step 8 of the convex processing is image combination. Specifically, a total of three layers of the first photographed image, the second photographed image, and the third photographed image superimposed in advance are combined into one. That is, it is a compositing step that combines all the superimposed captured images into one composite image.

(ステップ9)
凸部処理のステップ9は、修正・輪郭作成処理である。詳細には、合成された画像の調整を行う調整ステップである。
(Step 9)
Step 9 of the convex processing is correction / contour creation processing. Specifically, this is an adjustment step for adjusting the synthesized image.

修正ブラシツール、露光量、エッジの強調、輪郭のトレース等の各ツールによる処理で画像のコントラスト・輪郭の精度を上げ、デジタル画像の最終調整を行う。修正ブラシツールでは不完全な部分を周りの画像になじませることができ、細かいグラデーションを修正できる。また、輪郭がうまく描かれていない場合、境界線というツールで境界線を描く処理を行う。   The processing of each tool such as a correction brush tool, exposure amount, edge enhancement, contour tracing, etc., improves the contrast and contour accuracy of the image, and performs final adjustment of the digital image. The correction brush tool allows you to blend incomplete parts into the surrounding image and correct fine gradations. If the outline is not drawn well, a boundary line is drawn with a tool called a boundary line.

本ステップで処理を行うツールの使用例は以下のとおりである。エッジの強調ツールでは画像のエッジを強調する。エッジの明るさコントロールの設定値が高い場合は、強調されるエッジ部分が白いチョークでペイントしたように見える。設定値が低い場合は黒インクでペイントしたように見える。この処理でコントラスト調整や輪郭の強調を行う。ぼかし(表面)ツールではエッジを保持しながら画像をぼかす処理をする。このフィルターは、特殊効果を作成するときや、ノイズやざらつき感を除去する。この処理でグラデーションを滑らかに修正する。ぼかしツールでは画像内のはっきりしたエッジをやわらげたり、ディテールをぼかす。ぼかし(表面)と似た処理を行うが、この処理では部分的にグラデーションを滑らかにする時、使用する。修正ブラシツールでは不完全な部分を修正し、まわりの画像となじませる。また画像またはパターンからサンプルしたピクセルを使用してペイントすることが可能である。修復ブラシツールでは、サンプルしたピクセルのテクスチャ、明るさ、陰影および透明度を修復先のピクセルと一致させる。そのため修復したピクセルが画像の残りの部分にシームレスに溶け込む。境界線ツールでは選択範囲の輪郭に線を描く。この処理で最背面のグラデーションを作成する。また輪郭のみの抽出も可能である。   The usage example of the tool that performs processing in this step is as follows. The edge enhancement tool emphasizes the edges of an image. When the edge brightness control is set to a high value, the emphasized edge appears to be painted with white chalk. When the set value is low, it looks like it was painted with black ink. This process performs contrast adjustment and contour enhancement. The blur (surface) tool blurs the image while retaining the edges. This filter removes noise and roughness when creating special effects. This process corrects the gradation smoothly. The blur tool softens sharp edges in the image and blurs details. This process is similar to blurring (surface), but this process is used to partially smooth the gradation. The correction brush tool corrects incomplete parts and blends in with the surrounding image. It is also possible to paint using pixels sampled from an image or pattern. The Repair Brush tool matches the texture, brightness, shading, and transparency of the sampled pixel with the destination pixel. The repaired pixels blend seamlessly into the rest of the image. The border tool draws a line on the outline of the selection. This process creates the backmost gradation. It is also possible to extract only the contour.

本実施例では、被写体が膨らみを有するものであるので、境界線の外側は黒とする。   In this embodiment, since the subject has a bulge, the outside of the boundary line is black.

(終了)
凸部処理のステップ1〜9を完了したのち、画像処理を終了する。図8は、本発明の実施例1における画像処理完了後の合成画像を示す図である。白から黒までグラデーションをもって被写体の表面状態が詳細に示される。
(End)
After completing steps 1 to 9 of the convex processing, the image processing is terminated. FIG. 8 is a diagram illustrating a composite image after completion of image processing in Embodiment 1 of the present invention. The surface condition of the subject is shown in detail with gradation from white to black.

{画像処理後}
図9は、本発明の実施例1の画像処理方法を利用した切削イメージ図である。全体のフローにおけるステップ2まで、すなわち金型加工にそのシェイプを利用する被写体を、撮影して取得した画像をデジタル化しデジタル化した表面画像の処理まで、を完了したのち、全体のステップ3として、設計システム装置に読み込み、数値化する。そして、ステップ4で、正しく数値を読み込めるか判断し、正しく数値を読み込めない場合はステップ2に戻り、正しく数値を読み込める場合は、後述するステップ5に進む。ステップ5で、正しく数値を読み込める場合は、次に、ステップ4で得られた数値をもとに金型を設計し切削する。そして、ステップ6で、仕上げを行って製品化する。図9はArtCAMによる切削イメージであり、本実施例によれば、被写体の表面の山なりになった傾斜部分における細かなところまで正確に再現できることがわかる。
{After image processing}
FIG. 9 is a cutting image diagram using the image processing method according to the first embodiment of the present invention. After completing Step 2 in the overall flow, that is, processing of a surface image obtained by digitizing and digitizing an image obtained by photographing a subject that uses the shape for mold processing, Load it into the design system and digitize it. In step 4, it is determined whether the numerical value can be correctly read. If the numerical value cannot be read correctly, the process returns to step 2. If the numerical value can be read correctly, the process proceeds to step 5 described later. If the numerical value can be read correctly in step 5, next, the mold is designed and cut based on the numerical value obtained in step 4. In step 6, finishing is performed to produce a product. FIG. 9 is a cutting image by ArtCAM. According to the present embodiment, it can be seen that a minute portion in the inclined portion of the surface of the subject can be accurately reproduced.

図8では境界線より外側が黒(最も低い)、内側も黒で中心の凸部に向かって徐々に白(最も高い)となっている。境界線における高さをプラスマイナス0とし、これを最も低い部分として、境界線内部の2次元座標データと各座標データに対応する白から黒までのグラデーションデータ(グレースケールの比率データ)とし、図9では、グラデーションデータを高さデータに変換して三次元データとなっている。   In FIG. 8, the outer side of the boundary line is black (lowest), the inner side is also black, and gradually becomes white (highest) toward the central convex portion. The height at the boundary line is set to plus or minus 0, and this is defined as the lowest part, and the two-dimensional coordinate data inside the boundary line and gradation data (gray scale ratio data) from white to black corresponding to each coordinate data, In No. 9, gradation data is converted into height data to become three-dimensional data.

画像処理完了後の合成画像は、編集にある自由変形を使用することにより、凹凸のサイズ・形状変更が可能である。これにより、抽出した表面のサイズ拡大縮小、形状の伸び縮みが可能になる。表面の凹凸を抽出し、図面に揃えるよう配置を行う。背景の色は山なりの場合、黒を使用する。逆に凹みの場合は白を使用する。黒を使用する場合、配置背景の作成方法は、新規レイヤーを作成してグラデーションツールで黒く処理して行う。処理したレイヤーに抽出した表面を配置する。   The composite image after completion of the image processing can be changed in size and shape of the unevenness by using free deformation in editing. As a result, it is possible to enlarge / reduce the size and shape of the extracted surface. The surface irregularities are extracted and arranged so as to align with the drawing. If the background color is mountain, use black. On the other hand, if it is a dent, use white. When using black, the layout background is created by creating a new layer and processing it with the gradient tool. Place the extracted surface on the processed layer.

また、表面の凹凸を抽出して配置する場合、画像と画像のつなぎ目が揃わない問題が生じる恐れのないように、配置によるつなぎ目を揃える方法として、スクロール処理のラップアラウンド(巻き戻す)設定をする。すなわち、スクロール処理で画像端面部分の表面を反対側に巻き戻し、つなぎ目を揃えていく。このようにして配置データを作成する。CAD・CAMへの落とし込みとして、上記のように作成した配置データは、JPEG形式でArtCAMで読み込む。その後ArtCAM上、若しくはstlデータに変換して工業製品用CADから数値化する。   In addition, when the surface irregularities are extracted and arranged, the scroll processing wraparound (rewind) setting is performed as a method of aligning the joints by arrangement so as not to cause a problem that the joints between the images are not aligned. . In other words, the surface of the image end face portion is rewound to the opposite side by scroll processing, and the joints are aligned. In this manner, arrangement data is created. As a drop in CAD / CAM, the arrangement data created as described above is read in Art CAM in JPEG format. Then, it is converted into digital data on industrial CAM or stl data and converted into a numerical value from CAD for industrial products.

すなわち、全体のフローのステップ3では、画像処理して合成した画像について、グレースケールの比率をZ軸方向のデータとして、各次元とも任意に拡大縮小して任意の数組合わせて配置してつなぎ目を揃え、金型加工装置で読み込み可能な配置データを作成し、設計システム装置に読み込み、数値化する。   That is, in step 3 of the overall flow, for the image synthesized by image processing, the gray scale ratio is set as data in the Z-axis direction, and each dimension is arbitrarily enlarged and reduced and arranged in any number of combinations. , Create layout data that can be read by the mold processing device, load it into the design system device, and digitize it.

したがって、連続的な模様とすることができ、これにより金型に自然な連続模様を切削することができる。   Therefore, it can be set as a continuous pattern, and thereby a natural continuous pattern can be cut on the mold.

正しく数値を読み込める場合は、かかる数値をもとに、金型を設計し、切削パターンデータを作成し、前記切削パターンデータに基づいて切削していく。また輪郭のみ抽出して線で設計を行う場合、画像処理装置からパスを作成し、aiデータで書き足しを行い、CADに落とし込む。図9は図8のJPEG画像をX=150mm、Y=150mmの範囲でZ=3mmが最大高さとなるように指定して落とし込んだデータである。   When the numerical value can be read correctly, a die is designed based on the numerical value, cutting pattern data is created, and cutting is performed based on the cutting pattern data. When only the contour is extracted and the line is designed, a path is created from the image processing apparatus, the ai data is added, and the result is dropped into CAD. FIG. 9 shows data dropped by specifying the JPEG image of FIG. 8 so that Z = 3 mm is the maximum height in the range of X = 150 mm and Y = 150 mm.

2次元座標データ、そしてその位置におけるグレースケールデータは、それぞれ、2次元座標データ、そしてその位置における法線ベクトルデータ(高さ:Z軸)に対応するものへ変換される。   The two-dimensional coordinate data and the gray scale data at the position are converted into data corresponding to the two-dimensional coordinate data and the normal vector data (height: Z axis) at the position, respectively.

ArtCAMでは、任意にレリーフの高さを変えることができる。図10は、本発明の実施例1の画像処理方法を利用したバリエーションの説明図である。たとえば、模様の一番盛り上がって高いところ(グラデーションデータで白)を、+2.8mmの高さ(図10(b))とするか、+0.7mmの高さ(図10(a))とするか任意であり、図のように、各部分の高さは、白とした部分の高さに応じて伸縮する。例えば、グレースケール0%(白)がZ軸方向の高さを+2.8mmとするとグレースケール50%(灰)の部分のZ軸方向の高さは+1.4mm、グレースケール0%(白)がZ軸方向の高さを+0.7mmとするとグレースケール50%(灰)の部分のZ軸方向の高さは+0.25mm、となり、高さを伸縮してもレリーフのディテールが失われない。一方、表面をより滑らかにするために、細かな凹凸を平均化するスムージングをArtCAMにおいて行うこともできる。   In ArtCAM, the height of the relief can be changed arbitrarily. FIG. 10 is an explanatory diagram of variations using the image processing method according to the first embodiment of the present invention. For example, the highest height of the pattern (white in gradation data) is set to a height of +2.8 mm (FIG. 10B) or a height of +0.7 mm (FIG. 10A). As shown in the figure, the height of each part expands and contracts according to the height of the white part. For example, if the gray scale is 0% (white) and the height in the Z-axis direction is +2.8 mm, the height of the gray scale portion of 50% (gray) is +1.4 mm and the gray scale is 0% (white). If the height in the Z-axis direction is +0.7 mm, the height in the Z-axis direction of the gray scale 50% (gray) part is +0.25 mm, and the relief details are not lost even if the height is expanded or contracted . On the other hand, in order to make the surface smoother, smoothing that averages fine irregularities can be performed in ArtCAM.

{効果}
本実施例の画像処理方法によれば、微細で不定形で複雑な表面形状でも正しく再現すること及び個々の形状の縦横長や高低差やそれらの比率をそれぞれ自在にアレンジすることが容易にできる。
{effect}
According to the image processing method of the present embodiment, it is possible to easily reproduce even a fine, irregular, and complex surface shape, and to freely arrange the vertical and horizontal lengths, height differences, and ratios of individual shapes. .

本実施例の画像処理方法によれば、撮影の照明が引き起こす影や反射の影響を排除し、生物や植物の表面の微細で複雑な模様を正確に写し取ることができ、模様の深さにムラが生じたり、凸部内の凹部を凸部と誤認識したり、輪郭部分が深い凹部と誤認識したりするおそれがない。したがって、画像処理の時間やコストが削減され、納期を早くできるとともに、深さやふくらみの傾斜変化等、不定形で複雑な表面を再現できる。また、模様のサイズや深さを変えられるので、様々なシチュエーションに対応できる。画像上のライティング加減による白飛びや影、露光量やコントラスト値の違いにより、意図しない表面加工となってしまうおそれがなく、特に凹凸部分で照射方向により、部分的に逆の凹凸と誤認識されてしまう問題も解消される。   According to the image processing method of the present embodiment, the influence of shadows and reflections caused by shooting illumination can be eliminated, and fine and complex patterns on the surface of organisms and plants can be accurately copied, resulting in unevenness in pattern depth. There is no possibility that the concave portion in the convex portion is erroneously recognized as the convex portion, or that the contour portion is deeply recognized as the concave portion. Therefore, the time and cost of image processing can be reduced, the delivery time can be shortened, and an irregular and complex surface such as depth and bulge change can be reproduced. In addition, since the size and depth of the pattern can be changed, it can be used for various situations. There is no risk of unintentional surface processing due to differences in whiteout, shadows, exposure amount, and contrast values due to lighting adjustments on the image. The problem that will be solved.

本実施例では、突起のすぐわきのなだらかな山なりである箇所が急な凹みとしてあらわされてしまうことや、中央から周縁部分にかけて膨らみではなく凹みとしてあらわされてしまうことや同じ高さの膨らみでもコントラストにより膨らみの高さが違ってあらわされてしまうことを防止できる。   In this embodiment, the part of the protrusion that is a gentle crest is shown as a steep dent, or it appears as a dent instead of a bulge from the center to the peripheral part, or a bulge of the same height However, it can be prevented that the height of the bulge is different due to contrast.

なお、上記において記載した金型加工方法は、本実施例の画像処理方法で処理した画像の2次元座標データと各座標データの点におけるグレースケールの比率を有する合成画像について、グレースケールの比率をZ軸方向のデータとして、各次元とも任意に拡大縮小して任意の数組合わせて配置してつなぎ目を揃え、金型加工装置で読み込み可能な配置データを作成することを特徴とするものである。かかる金型加工方法によれば、微細で不定形で複雑な表面形状でもこれを再現した表面模様又は個々の形状の縦横長や高低差やそれらの比率をそれぞれ自在にアレンジした表面模様を連続的に製品に施せる金型とすることができる。   Note that the mold processing method described above has the gray scale ratio for the composite image having the two-dimensional coordinate data of the image processed by the image processing method of the present embodiment and the gray scale ratio at each coordinate data point. As the data in the Z-axis direction, each dimension is arbitrarily scaled and arranged in an arbitrary number of combinations to align the joints and create layout data that can be read by the die processing apparatus. . According to such a mold processing method, a surface pattern that reproduces even a fine, irregular and complicated surface shape, or a surface pattern that freely arranges the vertical and horizontal lengths, height differences, and ratios of individual shapes is continuously provided. The mold can be applied to the product.

したがって、本実施例によれば、自然界に存在する生物や植物の複雑な表面構造を模した表面を、時間やコストをかけずに、金型による製品表面への再現を行うことができる。さらに、金型から作製した製品に、生物や植物の表面構造が有する機能性を十分に発揮させることができる。例えば、サメ肌の有する凸凹によるグリップ感をカメラのグリップ等に利用できる。また、凹凸の高さを自由に変えられるので、摩耗に対する耐久性を高めることができる。模様の凸凹が浅いとすぐに表面の凸凹がすり減ってつるつるになるが、本実施例によれば、自然物から写し取った凸凹を金型で鮮明につけられるので、すり減りにくく経年劣化に強い。また、画一的連続模様でなくても、曲面や立体物などへ連続的な模様を付することができ、模様の再現に制限がなく、アレンジが自在にできる。データがデジタルであるので、腐食と違って失敗がなく、均一な品質で製作でき、欠陥品ロスを防止できる。また、納期が読みやすい。   Therefore, according to the present Example, the surface which imitated the complicated surface structure of the living thing and plant which exists in nature can be reproduced to the product surface by a metal mold | die, without spending time and cost. Furthermore, the functionality which the surface structure of a living organism or a plant has can be sufficiently exhibited in a product produced from a mold. For example, a grip feeling due to unevenness of the shark skin can be used for a camera grip or the like. Moreover, since the height of the unevenness can be freely changed, durability against wear can be enhanced. As soon as the unevenness of the pattern is shallow, the unevenness of the surface is worn away and the surface becomes slippery. However, according to the present embodiment, the unevenness copied from the natural object can be clearly attached with the mold, so that it is difficult to wear and is resistant to aging. Moreover, even if it is not a uniform continuous pattern, a continuous pattern can be added to a curved surface or a three-dimensional object, and there is no restriction on the reproduction of the pattern, and the arrangement can be made freely. Since the data is digital, unlike corrosion, there is no failure, it can be produced with uniform quality, and loss of defective products can be prevented. Also, the delivery date is easy to read.

本発明の実施例2の画像処理方法は、前述した全体のステップは共通し、全体のステップ2においては、被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影した第1の撮影画像へ、前記被写体に対して左方向又は右方向の斜めから照明光を照射して撮影した第2の撮影画像と前記被写体に対して前記第2の撮影画像とは対称方向から照明光を照射して撮影した第3の撮影画像とを逆グラデーション処理をしたうえで、合成するという点では共通する。使用装置は実施例1と共通で、本実施例の画像処理方法は、被写体を立てた状態で被写体を固定し、被写体に対して正面の位置にカメラを固定して撮像して撮影画像を取得する撮影ステップと撮影画像を処理して3次元データを作成する処理ステップとを含む点で、実施例1と共通する。実施例1の凸部処理の代わりに凹部処理を行うほかは実施例1と共通する。   In the image processing method according to the second embodiment of the present invention, the overall steps described above are common, and in the overall step 2, the first captured image captured by irradiating illumination light vertically on the subject is used. The second photographed image taken by illuminating the subject with the illumination light obliquely from the left direction or the right direction and the subject photographed with the illumination light from the symmetrical direction. The third photographed image is common in that it is synthesized after reverse gradation processing. The apparatus used is the same as that of the first embodiment, and the image processing method of the present embodiment fixes the subject in a state where the subject is standing, fixes the camera at a position in front of the subject, and captures the captured image to acquire the captured image. The second embodiment is common to the first embodiment in that it includes a photographing step to be performed and a processing step for processing the photographed image to generate three-dimensional data. The second embodiment is the same as the first embodiment except that the concave portion processing is performed instead of the convex portion processing of the first embodiment.

{凹部処理}
図11は、本発明の実施例2の画像処理方法における処理ステップの詳細フロー図である。実施例2の画像処理方法では、処理ステップが、撮影対象の表面形状がへこんでいる表面である場合の処理ステップである。図11では、各ステップを、凹部処理のステップ1〜6と表して、図1に示した全体のステップ1〜6、図5に示した凸部処理のステップ1〜9と区別する。逆グラデーション処理は凹部処理のステップ2である。
{Concave treatment}
FIG. 11 is a detailed flowchart of processing steps in the image processing method according to the second embodiment of the present invention. In the image processing method according to the second embodiment, the processing step is a processing step when the surface shape of the imaging target is a concave surface. In FIG. 11, each step is represented as steps 1 to 6 of the concave portion processing, and is distinguished from the overall steps 1 to 6 shown in FIG. 1 and steps 1 to 9 of the convex portion processing shown in FIG. 5. The reverse gradation process is step 2 of the recess process.

本実施例では、全体を明るくしながらグラデーションを滑らかにする除外演算処理機能を使用し、逆グラデーション処理を行って第2の撮像画像と第3の撮像画像のグラデーションの方向を、突出しているところを白く凹んでいるところを黒くあらわす、通常のグラデーション向きに戻す。その後、コントラストの演算処理を行い、第1の撮像画像を重ね合わせて輪郭の重ね合わせを行う。   In this embodiment, an exclusion calculation processing function for smoothing gradation while brightening the whole is used, and reverse gradation processing is performed to project the gradation directions of the second captured image and the third captured image. Reverts to the normal gradation direction, where the white depression is black. Thereafter, contrast calculation processing is performed, and the first captured image is superimposed to superimpose the contour.

(開始)
画像処理装置に第1の撮影画像と第2の撮影画像と第3の撮影画像とを取り込んで、画像処理を開始する。
(start)
The first captured image, the second captured image, and the third captured image are taken into the image processing apparatus, and image processing is started.

(ステップ1)
凹部処理のステップ1は、カラーモードの変更である。詳細には、凸部処理ステップ1は、第1の撮影画像と第2の撮影画像と第3の撮影画像とをそれぞれグレースケールとするグレースケールステップである。画像を重ね合わせた後に色値を認識しやすくする為、それぞれの画像のカラーモードを「RGB」から「グレースケール」に変更する。
(Step 1)
Step 1 of the concave processing is changing the color mode. Specifically, the convex portion processing step 1 is a gray scale step in which the first photographed image, the second photographed image, and the third photographed image are gray scales, respectively. In order to make it easy to recognize the color value after overlapping the images, the color mode of each image is changed from “RGB” to “Grayscale”.

(ステップ2)
凹部処理のステップ2は、除外演算処理(グラデーション方向修正)である。本ステップは、被写体がへこみ(凹み)を有する部分の場合における逆グラデーション処理ステップであり、グレースケールステップを経た第2の撮影画像及び第3の撮影画像を、全体の画像を明るくしながらへこみ部分のグラデーションを正しくする除外演算処理で重ね合わせる処理である。
(Step 2)
Step 2 of the recess processing is exclusion calculation processing (gradation direction correction). This step is a reverse gradation processing step in the case where the subject has a dent (dent), and the second and third photographic images that have undergone the gray scale step are dented while the entire image is brightened. It is a process of superimposing by the exclusion calculation process to correct the gradation.

図12は、本発明の実施例2の画像処理方法における除外演算処理を示す説明図である。図12中において左側の画像(「上の画像」)は、被写体の右側から照明光を照射して撮影した画像を時計回りに90度回転させたものであり、図12中において右側の画像(「下の画像」)は、被写体の左側から照明光を照射して撮影した画像を時計回りに90度回転させたものである。図12中において下側の画像(「重ね合わせた画像」)は、「上の画像」と「下の画像」を除外演算処理で重ね合わせた画像である。除外演算処理では各チャンネル内のカラー情報に基づき合成色を基本色から取り除くか、基本色を合成色から取り除く。明るさの値の大きい方のカラーから小さい方のカラーを取り除き、ホワイトと合成すると基本色の値が反転する。この効果で凹みのグラデーションを正しくしていく。   FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating exclusion calculation processing in the image processing method according to the second embodiment of the present invention. The left image (“upper image”) in FIG. 12 is an image obtained by irradiating illumination light from the right side of the subject and rotated 90 degrees clockwise. “Lower image”) is an image obtained by rotating illumination 90 degrees clockwise, taken by illuminating illumination light from the left side of the subject. In FIG. 12, the lower image (“superimposed image”) is an image obtained by superimposing the “upper image” and the “lower image” in the exclusion calculation process. In the exclusion calculation process, the composite color is removed from the basic color based on the color information in each channel, or the basic color is removed from the composite color. If the smaller color is removed from the color with the larger brightness value and combined with white, the value of the basic color is inverted. This effect corrects the dent gradation.

図12の例では、A及びBの個所では、上の画像(右方向から照明光を当てた画像を時計回りに90度回転させたもの)におけるグレースケール値は59%で、下の画像(右方向から照明光を当てた画像を時計回りに90度回転させたもの)におけるグレースケール値は4%である。上の画像から下の画像の明るさの値を引いた結果、合成色は明るくなる。C及びDの個所では、上の画像におけるグレースケール値は27%で、下の画像におけるグレースケール値は11%である。明るい下の画像から暗い上の画像の値を引いた結果、合成色はコントラストが反転して黒くなる。   In the example of FIG. 12, at the locations A and B, the gray scale value in the upper image (the image irradiated with illumination light from the right direction rotated 90 degrees clockwise) is 59%, and the lower image ( The gray scale value in an image illuminated with illumination light from the right direction rotated 90 degrees clockwise is 4%. As a result of subtracting the brightness value of the lower image from the upper image, the composite color becomes brighter. At locations C and D, the grayscale value in the upper image is 27% and the grayscale value in the lower image is 11%. As a result of subtracting the value of the dark upper image from the bright lower image, the composite color becomes black with the contrast reversed.

(ステップ3)
凹部処理のステップ3は、ステップ2を完了したのち、重ね合わせた画像のグラデーションが全体として均等になっているか確認し、均等になっていればステップ4に進み、均等になっていなければステップ2に戻る、判断ステップである。
(Step 3)
In step 3 of the recess processing, after step 2 is completed, it is confirmed whether the gradation of the superimposed images is uniform as a whole. If the gradation is uniform, the process proceeds to step 4, and if not, step 2 is performed. This is a determination step returning to step S2.

(ステップ4)
凹部処理のステップ4は、選択による部分明るさ・コントラスト処理である。詳細には、凹み以外の部分を明るくし、かつグラデーションを滑らかにする。かかる部分を明るくすることによって凹んでいない部分が凹んでいる部分よりへこんであらわされることを回避する。
(Step 4)
Step 4 of the recess processing is partial brightness / contrast processing by selection. Specifically, the area other than the dent is brightened and the gradation is smoothed. By brightening such a part, it is avoided that the part which is not recessed is expressed more dent than the part which is recessed.

本処理を行う前に重ね合わせた画像は結合しておく。選択による部分明るさ・コントラスト処理は、へこみ部分以外の場所を選択し、露光量処理等のコントラストツールで画像を明るくする。その後、ぼかし(表面)やぼかしツールでグラデーションを滑らかにしていく。   Prior to performing this process, the superimposed images are combined. In the partial brightness / contrast processing by selection, a place other than the recessed portion is selected, and the image is brightened with a contrast tool such as exposure amount processing. After that, smooth the gradation with blur (surface) and blur tool.

(ステップ5)
凹部処理のステップ5は、輪郭の重ね合わせ及び修正・輪郭作成処理である。詳細には、被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影した第1の撮影画像を、前記した第2の撮影画像と第3の撮影画像とを重ねあわせて処理しさらに結合して処理した画像に、重ね合わせて、明るさやコントラストの調整をしてから結合し、輪郭を作成する。
(Step 5)
Step 5 of the recess processing is contour superimposition and correction / contour creation processing. Specifically, the first photographed image obtained by irradiating the subject with illumination light vertically is processed by superimposing the second photographed image and the third photographed image, and further combining them. The image is superimposed on the image and combined after adjusting brightness and contrast to create a contour.

正面照射の画像を編集した画像の上に重ね合わせ、明るさ・コントラスト等の処理を行い、画像を結合して輪郭を描く。明るさ・コントラスト等の処理には、ぼかしツールなどを用いる。第1の撮影画像を一番上に乗算処理で重ね、明るさ・コントラスト処理する。図13は、本発明の実施例2の画像処理方法における輪郭作成処理の説明図である。本ステップでは、明るさ・コントラスト処理した後、境界線ツールで輪郭を描く。   Superimpose the front-illuminated image on the edited image, perform processing such as brightness and contrast, and combine the images to draw an outline. For processing such as brightness and contrast, a blurring tool or the like is used. The first photographed image is superimposed on top by multiplication processing, and brightness / contrast processing is performed. FIG. 13 is an explanatory diagram of a contour creation process in the image processing method according to the second embodiment of the present invention. In this step, after brightness / contrast processing, the outline is drawn with the boundary line tool.

本実施例では、被写体が凹みを有するものであるので、境界線の外側は白とする。   In this embodiment, since the subject has a dent, the outside of the boundary line is white.

(終了)
凹部処理のステップ1〜6を完了したのち、画像処理を終了する。図14は、本発明の実施例2における画像処理完了後の合成画像を示す図である。白から黒までグラデーションをもって被写体の表面状態が詳細に示される。
(End)
After completing steps 1 to 6 of the recess processing, the image processing is terminated. FIG. 14 is a diagram illustrating a composite image after completion of image processing according to the second embodiment of the present invention. The surface condition of the subject is shown in detail with gradation from white to black.

{画像処理後}
図15は、本発明の実施例2の画像処理方法を利用した切削イメージ図である。全体のフローにおけるステップ2まで、すなわち金型加工にそのシェイプを利用する被写体を、撮影して取得した画像をデジタル化しデジタル化した表面画像の処理まで、を完了したのち、全体のステップ3〜ステップ6を行って製品化する点は実施例1と同じである。図15はArtCAMによる切削イメージであり、本実施例によれば、被写体の表面の凹みやその傾斜部分における細かなところまで正確に再現できることがわかる。
{After image processing}
FIG. 15 is a cutting image diagram using the image processing method according to the second embodiment of the present invention. After completing Step 2 in the overall flow, that is, processing of a surface image obtained by digitizing and digitizing an image obtained by photographing a subject that uses the shape for mold processing, the entire Step 3 to Step 3 The point which carries out 6 and commercializes is the same as Example 1. FIG. 15 is an image of cutting by ArtCAM, and it can be seen that according to the present embodiment, it is possible to accurately reproduce even the dents on the surface of the subject and fine details in the inclined portions.

図14では境界線より外側が黒(最も低い)、内側が白(最も高い)で、凹み部分では中心の最も凹んでいる部分に向かって徐々に黒くなっている。境界線における高さをプラスマイナス0とし、これを最も高い部分として、境界線内部の2次元座標データと各座標データに対応する白から黒までのグラデーションデータ(グレースケールの比率データ)とし、図15では、グラデーションデータを高さデータに変換して三次元データとなっている。配置データ作成やCAD・CAMへの落とし込み、金型の設計・切削は実施例1で記載した方法と同様である。   In FIG. 14, the outer side of the boundary line is black (lowest), the inner side is white (highest), and the concave part gradually becomes black toward the most concave part in the center. The height at the boundary line is set to plus or minus 0, and this is set as the highest part, and the two-dimensional coordinate data inside the boundary line and gradation data (grayscale ratio data) from white to black corresponding to each coordinate data are displayed. In 15, gradation data is converted into height data to become three-dimensional data. The arrangement data creation, CAD / CAM dropping, and die design / cutting are the same as those described in the first embodiment.

{効果}
本実施例の画像処理方法によれば、微細で不定形で複雑な表面形状でも正しく再現すること及び個々の形状の縦横長や高低差やそれらの比率をそれぞれ自在にアレンジすることが容易にできる。
{effect}
According to the image processing method of the present embodiment, it is possible to easily reproduce even a fine, irregular, and complex surface shape, and to freely arrange the vertical and horizontal lengths, height differences, and ratios of individual shapes. .

本実施例の画像処理方法によれば、実施例1の効果に記載したように、撮影時の問題が解決され、画像処理の時間やコストがかからず、不定形で複雑な表面を再現でき、様々なシチュエーションに対応でき、自在な表面加工が実現できる。   According to the image processing method of the present embodiment, as described in the effect of the first embodiment, the problem at the time of photographing is solved, and the time and cost of image processing are not required, and an irregular and complicated surface can be reproduced. It can be used for various situations, and free surface processing can be realized.

本実施例では、中央が最も深い凹みであるにもかかわらず凹みかたが中央より周縁近くのほうが深い凹みとしてあらわされてしまう部分ができることや、白飛びした部分は凹みであっても突然の膨らみとしてあらわされてしまうことや、同じ深さの凹みでもコントラストにより凹みの深さが違ってあらわされてしまうことを防止できる。   In the present embodiment, although the center is the deepest dent, there is a way to form a dent that appears as a deep dent near the periphery of the center, or even if the white-out part is a dent, It is possible to prevent the dent from appearing as a bulge, and even if the dent has the same depth, the depth of the dent differs depending on the contrast.

また、本実施例の画像処理方法で処理した画像を利用した金型加工方法によれば、微細で不定形で複雑な表面形状でもこれを再現した表面模様又は個々の形状の縦横長や高低差やそれらの比率をそれぞれ自在にアレンジした表面模様を連続的に製品に施せる金型とすることができる。   Further, according to the mold processing method using the image processed by the image processing method of the present embodiment, the surface pattern that reproduces even a fine, irregular and complicated surface shape, or the vertical and horizontal lengths and height differences of individual shapes. And a mold capable of continuously applying a surface pattern to the product with their ratios freely arranged.

本発明の実施例3の画像処理方法は、山なりと凹みが合わさった表面のグラデーション処理方法である。前述した全体のステップは共通し、全体のステップ2においては、被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影した第1の撮影画像へ、前記被写体に対して左方向又は右方向の斜めから照明光を照射して撮影した第2の撮影画像と前記被写体に対して前記第2の撮影画像とは対称方向から照明光を照射して撮影した第3の撮影画像とを逆グラデーション処理をしたうえで、合成するという点では共通する。使用装置は実施例1と共通で、本実施例の画像処理方法は、被写体を立てた状態で被写体を固定し、被写体に対して正面の位置にカメラを固定して撮像して撮影画像を取得する撮影ステップと撮影画像を処理して3次元データを作成する処理ステップとを含む点で、実施例1と共通する。実施例1の凸部処理の代わりに凸凹部処理を行うが、凸凹部処理は、実施例1の凸部処理のステップ8(画像の結合)・ステップ9(修正・輪郭作成)の代わりに、凸凹重なり部処理のステップ1〜3を行うほかは実施例1の凸部処理と共通する。   The image processing method according to the third embodiment of the present invention is a gradation processing method for a surface in which peaks and dents are combined. The entire steps described above are common, and in the entire step 2, the first captured image that is captured by irradiating the subject with illumination light perpendicularly is obliquely tilted leftward or rightward with respect to the subject. The second photographed image taken by irradiating the illumination light and the third photographed image obtained by irradiating the subject with the illumination light from the symmetrical direction are subjected to inverse gradation processing. In addition, they are common in terms of synthesis. The apparatus used is the same as that of the first embodiment, and the image processing method of the present embodiment fixes the subject in a state where the subject is standing, fixes the camera at a position in front of the subject, and captures the captured image to acquire the captured image. The second embodiment is common to the first embodiment in that it includes a photographing step to be performed and a processing step for processing the photographed image to generate three-dimensional data. The convex / concave portion processing is performed instead of the convex portion processing according to the first embodiment, but the convex / concave portion processing is performed instead of step 8 (combination of images) and step 9 (correction / contour creation) of the convex portion processing according to the first embodiment. Except for performing steps 1 to 3 of the convex / concave overlapping portion processing, the processing is common to the convex portion processing of the first embodiment.

{凸凹部処理}
図16は、本発明の実施例3の画像処理方法における処理ステップの詳細フロー図である。実施例3の画像処理方法では、処理ステップが、撮影対象の表面形状が膨らんでいてその頂上部に凹みがある表面である場合の処理ステップである。本実施例では、山なり、凹みの処理画像を重ね合わせ、部分消去で補正する。
{Convex recess treatment}
FIG. 16 is a detailed flowchart of processing steps in the image processing method according to the third embodiment of the present invention. In the image processing method according to the third embodiment, the processing step is a processing step when the surface shape of the imaging target is a bulge and has a dent at the top. In this embodiment, the processed images of peaks and depressions are superimposed and corrected by partial erasure.

図17は、(a)照明光により被写体にあらわれる影の模式図と(b)対応箇所の画像例を示す図である。図17では、わさびおろし器に使用されているサメ肌を被写体としている。サメ肌の表面は、単純に膨らみが並んでいるのではなく、各膨らみの頂上部に凹みがあり、この凹みの存在により表面を滑る材料(例えばワサビ)が削れる。しかし、このような微細な構造を再現することは従来の方法では困難であった。   FIG. 17 is a diagram illustrating (a) a schematic diagram of a shadow appearing on a subject by illumination light, and (b) an example of an image of a corresponding portion. In FIG. 17, the shark skin used in the wasabi grater is the subject. The surface of the shark skin is not simply lined with bulges, but has dents at the tops of the bulges, and the presence of the dents scrapes the material that slides on the surface (for example, wasabi). However, it has been difficult to reproduce such a fine structure with the conventional method.

図16では、実施例1と共通しないステップを凸凹重なり部処理のステップ1〜3として、図5に示した実施例1と共通する凸部処理のステップ1〜7と組み合わせて示す。   In FIG. 16, steps that are not common to the first embodiment are shown as steps 1 to 3 of the convex / concave overlapping portion processing, and are combined with steps 1 to 7 of the convex portion processing that are common to the first embodiment shown in FIG. 5.

本実施例では、実施例1と同様にして逆グラデーション処理を行って第2の撮像画像と第3の撮像画像のグラデーションの方向を通常のグラデーション向きに戻す。その後、コントラストの演算処理を行い、第1の撮像画像を重ね合わせて輪郭の重ね合わせを行う。そして、その後、凹み部分については、その凹み部分がある高さに合わせたうえでグラデーション処理した画像を重ね合わせ、部分消去で補正したうえで結合する。実施例1と共通する部分については記載を省略する。   In the present embodiment, reverse gradation processing is performed in the same manner as in the first embodiment to return the gradation directions of the second captured image and the third captured image to the normal gradation direction. Thereafter, contrast calculation processing is performed, and the first captured image is superimposed to superimpose the contour. After that, with respect to the recessed portions, the gradation processed images are superimposed after the recessed portions are adjusted to a certain height, and after being corrected by partial erasing, they are combined. Description of parts common to the first embodiment is omitted.

{凸凹重なり部処理}
(ステップ1)
凸凹重なり部処理のステップ1は、ピンライト演算処理画像の複製及びグラデーションツール処理である。詳細には、凸部処理のステップ5におけるピンライト演算処理で第2の撮影画像及び第3の撮影画像とを重ね合わせた画像を複製しておき、一方で、その後、凸部処理のステップ7までの処理を完了した重ね合わせ画像のうち凹み部分を選択して、グラデーションツールで白く処理し、同時に、ぼかし処理でグラデーションを滑らかにする、グラデーションツール処理をする。
{Processing of bumps and bumps}
(Step 1)
Step 1 of the convex / concave overlapping portion processing is a duplication of a pinlight calculation processing image and a gradation tool processing. Specifically, an image obtained by superimposing the second photographed image and the third photographed image in the pin light calculation process in step 5 of the convex part process is duplicated, and thereafter, step 7 of the convex part process is performed. Select the dent in the superimposed image that has undergone the above processing, process it with the gradation tool, and at the same time, perform gradation tool processing that smoothes the gradation with blurring.

(ステップ2)
凸凹重なり部処理のステップ2は、複製画像の重ね合わせである。詳細には、凸凹重なり部処理のステップ1で複製した画像を、階調の反転又は除外演算処理しながら、処理済みの重ね合わせ画像(凸凹重なり部処理のステップ1で、凸部処理のステップ7までの処理を完了した重ね合わせ画像にグラデーション処理した画像)の上に重ねる。階調の反転には乗算演算を組み合わせてもよい。
(Step 2)
Step 2 of the uneven overlapping portion processing is superimposition of duplicate images. Specifically, the processed duplicated image (step 7 of the convex / concave portion processing, step 7 of the convex / concave portion processing is performed while the image copied in step 1 of the convex / concave portion processing is processed while performing gradation inversion or exclusion calculation processing. Overlay the image that has been subjected to gradation processing on the superimposed image that has undergone the above processing. A multiplication operation may be combined with the inversion of gradation.

(ステップ3)
凸凹重なり部処理のステップ3は、消しゴムツールによる部分削除・画像の結合・グラデーション処理である。詳細には、消しゴムツール等で、一番上になっている画像すなわち凸凹重なり部処理のステップ2で上に重ねた画像の、凹み部分以外は消去し、重ねられた画像と合わせる。図18は、本発明の実施例3の画像処理方法における消しゴムツールによる部分削除処理を示す説明図である。本実施例においては、画像の中で、中央の凹み部分を残し、それ以外は消去する。その後、画像を結合し、ぼかし等の処理でグラデーションを滑らかに処理していく。
(Step 3)
Step 3 of the irregularity overlapping portion processing is partial deletion, image combination, and gradation processing using an eraser tool. More specifically, with the eraser tool or the like, the uppermost image, that is, the image overlaid in step 2 of the uneven overlapping portion processing, is erased except for the recessed portion, and matched with the overlaid image. FIG. 18 is an explanatory diagram showing a partial deletion process by the eraser tool in the image processing method according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the central dent is left in the image, and the rest are erased. After that, the images are combined and the gradation is processed smoothly by processing such as blurring.

(終了)
凸凹重なり部処理のステップ1〜3を完了したのち、画像処理を終了する。図19は、本発明の実施例1における画像処理完了後の合成画像を示す図である。白から黒までグラデーションをもって被写体の表面状態が詳細に示される。膨らんだ領域内で、その領域の境界線付近は盛り上がっているものの、その内側はやや凹んでいることがグラデーションで表されている。
(End)
After completing steps 1 to 3 of the uneven overlapping portion processing, the image processing is terminated. FIG. 19 is a diagram illustrating a composite image after completion of image processing in Embodiment 1 of the present invention. The surface condition of the subject is shown in detail with gradation from white to black. In the swollen area, the vicinity of the border of the area is raised, but the inside is slightly recessed, which is expressed by gradation.

{画像処理後}
図20は、本発明の実施例3の画像処理方法を利用した切削イメージ図である。全体のフローにおけるステップ2まで、すなわち金型加工にそのシェイプを利用する被写体を、撮影して取得した画像をデジタル化しデジタル化した表面画像の処理まで、を完了したのち、全体のステップ3〜ステップ6を行って製品化する点は実施例1と同じである。図15はArtCAMによる切削イメージであり、本実施例によれば、被写体の表面の凸凹やその傾斜部分における細かなところまで正確に再現できることがわかる。
{After image processing}
FIG. 20 is a cutting image diagram using the image processing method according to the third embodiment of the present invention. After completing Step 2 in the overall flow, that is, processing of a surface image obtained by digitizing and digitizing an image obtained by photographing a subject that uses the shape for mold processing, the entire Step 3 to Step 3 The point which carries out 6 and commercializes is the same as Example 1. FIG. 15 is a cutting image by ArtCAM, and according to the present embodiment, it can be seen that the surface of the subject can be accurately reproduced even in the unevenness of the surface of the subject and the fine portions in the inclined portion.

図19では境界線より外側が黒(最も低い)、内側も黒で中心の凸部に向かって徐々に白(最も高い)となっている。境界線における高さをプラスマイナス0とし、これを最も高い部分として、境界線内部の2次元座標データと各座標データに対応する白から黒までのグラデーションデータ(グレースケールの比率データ)とし、図20は、グラデーションデータを高さデータに変換して三次元データとなっている。とする。配置データ作成やCAD・CAMへの落とし込み、金型の設計・切削は実施例1で記載した方法と同様である。   In FIG. 19, the outer side of the boundary line is black (lowest), the inner side is also black, and gradually becomes white (highest) toward the central convex portion. The height at the boundary line is set to plus or minus 0, and this is set as the highest part, and the two-dimensional coordinate data inside the boundary line and gradation data (grayscale ratio data) from white to black corresponding to each coordinate data are displayed. Reference numeral 20 denotes three-dimensional data obtained by converting gradation data into height data. And The arrangement data creation, CAD / CAM dropping, and die design / cutting are the same as those described in the first embodiment.

{効果}
本実施例の画像処理方法によれば、微細で不定形で複雑な表面形状でも正しく再現すること及び個々の形状の縦横長や高低差やそれらの比率をそれぞれ自在にアレンジすることが容易にできる。
{effect}
According to the image processing method of the present embodiment, it is possible to easily reproduce even a fine, irregular, and complex surface shape, and to freely arrange the vertical and horizontal lengths, height differences, and ratios of individual shapes. .

本実施例の画像処理方法によれば、実施例1の効果に記載したように、撮影時の問題が解決され、画像処理の時間やコストがかからず、不定形で複雑な表面を再現でき、様々なシチュエーションに対応でき、自在な表面加工が実現できる。   According to the image processing method of the present embodiment, as described in the effect of the first embodiment, the problem at the time of photographing is solved, and the time and cost of image processing are not required, and an irregular and complicated surface can be reproduced. It can be used for various situations, and free surface processing can be realized.

本実施例では、実施例1や実施例2の効果に記載したように、凸凹の状態が不正確にあらわされることを防止できる。   In the present embodiment, as described in the effects of the first embodiment and the second embodiment, it is possible to prevent the uneven state from being displayed inaccurately.

また、本実施例の画像処理方法で処理した画像を利用した金型加工方法によれば、微細で不定形で複雑な表面形状でもこれを再現した表面模様又は個々の形状の縦横長や高低差やそれらの比率をそれぞれ自在にアレンジした表面模様を連続的に製品に施せる金型とすることができる。   Further, according to the mold processing method using the image processed by the image processing method of the present embodiment, the surface pattern that reproduces even a fine, irregular and complicated surface shape, or the vertical and horizontal lengths and height differences of individual shapes. And a mold capable of continuously applying a surface pattern to the product with their ratios freely arranged.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々と変形実施が可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

1 照明光
2 被写体
3 カメラ
1 Illumination light 2 Subject 3 Camera

Claims (4)

被写体に対して垂直に照明光を照射して撮影した第1の撮影画像へ、前記被写体に対して左方向又は右方向の斜めから照明光を照射して撮影した第2の撮影画像と前記被写体に対して前記第2の撮影画像とは対称方向から照明光を照射して撮影した第3の撮影画像とを逆グラデーション処理をしたうえで、合成することを特徴とする画像処理方法。 A second photographed image obtained by irradiating the subject with illumination light obliquely in the left direction or the right direction to the first photographed image obtained by irradiating the subject with illumination light vertically and the subject On the other hand, the second photographed image is combined with a third photographed image that is photographed by irradiating illumination light from a symmetric direction and then subjected to inverse gradation processing and then combined. 前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像は、それぞれ照明光の入射角が30度以上80度以下であることを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 2. The image processing method according to claim 1, wherein the second photographed image and the third photographed image each have an incident angle of illumination light of 30 degrees or more and 80 degrees or less. 前記被写体は、撮影する面を立てた状態で撮影することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の画像処理方法。 3. The image processing method according to claim 1, wherein the subject is photographed in a state where a photographing surface is upright. 前記逆グラデーション処理が、前記第2の撮影画像及び前記第3の撮影画像のグラデーション方向を修正したうえで重ね合わせるステップを含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の画像処理方法。

4. The method according to claim 1, wherein the inverse gradation process includes a step of superimposing the second photographed image and the third photographed image after correcting the gradation directions. 5. Image processing method.

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