JP2014002515A - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus and an image processing method by which in an image technology for acquiring a two-dimensional image of a photographing object in real time, a two-dimensional image can be acquired in real time by changing (deforming or adding new object) an image of a photographing object without actually changing the image of the photographing object without impairing resolution of the two-dimensional image.SOLUTION: Since three-dimensional information of an object OB can be reproduced in a short time by linearly combining pieces of three-dimensional information of a plurality of models M, a two-dimensional image is created by using a linear combination coefficient obtained on the basis of a result of the linear combination and two or more pieces of two-dimensional information associated with the pieces of three-dimensional information of the selected two or more models so as to display a two-dimensional image with high definition in real time.

Description

本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関し、特に、対象物の2次元画像を合成することができる画像処理装置及び画像処理方法に関するものである。   The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method, and more particularly to an image processing apparatus and an image processing method capable of synthesizing a two-dimensional image of an object.

近年、パソコンや携帯端末等の高性能化に伴い、静止画像を合成することが広く行われている又、CMなどでは、実際の映像にCGなどを合成することも行われている。しかるに、現在撮影している対象物を背景から切り出してリアルタイムで合成することは現在の技術をもってしても難しく、リアルタイム表示が必要な場合には、例えばクロマキー処理にて対象物の一部を切り出して、他の画像と合成することが行われている。   In recent years, with the improvement in performance of personal computers and mobile terminals, still images are widely synthesized, and in CM and the like, CG and the like are also synthesized with actual video. However, it is difficult to cut out the object currently being photographed from the background and synthesize it in real time even with the current technology. If real-time display is required, for example, a part of the object is cut out by chroma key processing. And combining with other images.

これに対し特許文献1には、入力された2次元画像および取得された3次元情報から、新たな3次元情報を作成(または変形)して、その3次元画像から作成される2次元画像と、元の入力された2次元画像とを自然な状態で合成するシステムが開示されている。   On the other hand, in Patent Document 1, new 3D information is created (or transformed) from an input 2D image and acquired 3D information, and a 2D image created from the 3D image A system that synthesizes an original input two-dimensional image in a natural state is disclosed.

特開2004−152164号公報JP 2004-152164 A

特許文献1では、ポリゴンモデルにテクスチャーデータをマッピングする、または、ボクセルモデルに対応する色情報を持たせることで、3次元の情報を生成し、その中の1面を切り取ることで、2次元情報を生成している。しかしながら、この方法では、2次元情報と比較して膨大なデータ量の3次元情報を作成することから、リアルタイムで高精細な画像を表示することは困難となる。一方で、リアルタイム表示のため、データを間引くと解像度の低い画像しか得られない。   In Patent Document 1, two-dimensional information is generated by mapping three-dimensional information by mapping texture data to a polygon model or having color information corresponding to a voxel model, and cutting out one of them. Is generated. However, this method creates 3D information with a huge amount of data compared to 2D information, making it difficult to display high-definition images in real time. On the other hand, because of real-time display, if data is thinned out, only an image with low resolution can be obtained.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、撮影対象物の2次元像をリアルタイムに取得する画像技術において、撮影対象物を実際に変更(変形または新たな対象物を追加)することなく、変更後の2次元画像を合成し、その2次元画像は解像度を損なうことなく、かつリアルタイムに取得できる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and in an image technique for acquiring a two-dimensional image of a shooting target in real time, the shooting target is actually changed (deformed or a new target is added). An object of the present invention is to provide an image processing apparatus and an image processing method capable of synthesizing a changed two-dimensional image and acquiring the two-dimensional image in real time without losing resolution.

請求項1に記載の画像処理装置は、
標本対象物の標本3次元情報と前記標本3次元情報と関連づけられた標本2次元情報とを一組とした複数の標本情報群を格納したデータベースと、
対象物の3次元情報を取得する3次元情報取得手段と、
対象物の2次元画像データを取得する2次元情報取得手段と、
3次元情報および2次元情報を合成する計算手段とを含み、
前記3次元情報取得手段による対象物の3次元情報取得を行い、
前記計算手段により、前記対象物の3次元情報と形状が近い前記標本3次元情報を前記データベースから2種類以上選択し、選択された2種類以上の標本3次元情報を線形結合することにより前記対象物の3次元情報を再現し、
また、前記計算手段により、前記実施された線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、前記選択された2種類以上の標本3次元情報と関連付けられた2種類以上の標本2次元情報と、を用いて2次元画像を合成することを特徴とする。
The image processing apparatus according to claim 1,
A database storing a plurality of sample information groups in which the sample 3D information of the sample object and the sample 2D information associated with the sample 3D information are combined,
3D information acquisition means for acquiring 3D information of the object;
2D information acquisition means for acquiring 2D image data of an object;
A calculation means for synthesizing the three-dimensional information and the two-dimensional information,
Perform 3D information acquisition of the object by the 3D information acquisition means,
The calculation means selects two or more types of the sample three-dimensional information whose shape is close to the three-dimensional information of the object from the database, and linearly combines the selected two or more types of sample three-dimensional information. Reproduce the 3D information of objects,
Further, the calculation means, the linear combination coefficient obtained based on the implemented linear combination result, two or more types of sample two-dimensional information associated with the selected two or more types of sample three-dimensional information, It is characterized by combining two-dimensional images using.

本発明によれば、予めデータベースに、標本対象物の標本3次元情報と前記標本3次元情報と関連づけられた標本2次元情報とを一組とした複数の標本情報群を格納しておき、前記3次元情報取得手段による対象物の3次元情報取得を行ったときに、前記計算手段により、前記対象物の3次元情報と形状が近い前記標本3次元情報を前記データベースから2種類以上選択し、選択された2種類以上の標本3次元情報を線形結合することにより前記対象物の3次元情報を再現するので、既知の標本3次元情報を線形結合することで、短時間で前記対象物の3次元情報を再現することができる。よって、前記計算手段により、前記実施された線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、前記選択された2種類以上の標本3次元情報と関連付けられた2種類以上の標本2次元情報と、を用いて2次元画像を合成することで、リアルタイムでも高精細な2次元画像を表示できるのである。   According to the present invention, a plurality of sample information groups each including a set of sample three-dimensional information of a sample object and sample two-dimensional information associated with the sample three-dimensional information are stored in a database in advance. When performing 3D information acquisition of the object by the 3D information acquisition means, the calculation means selects two or more types of the sample 3D information that is similar in shape to the 3D information of the object from the database, Since the three-dimensional information of the object is reproduced by linearly combining the selected two or more types of sample three-dimensional information, the three-dimensional information of the object can be quickly combined by linearly combining the three-dimensional information of the known sample. Dimensional information can be reproduced. Therefore, the calculation means, the linear combination coefficient obtained based on the implemented linear combination result, two or more types of sample two-dimensional information associated with the selected two or more types of sample three-dimensional information, By synthesizing a two-dimensional image using, a high-definition two-dimensional image can be displayed even in real time.

請求項2に記載の画像処理装置は、請求項1に記載の発明において、
前記複数の標本情報群と、前記標本対象物とは別の第二の標本対象物の第二の標本3次元情報と関連づけられた第二の標本2次元情報とを一組とした第二の複数の標本情報群と、を合成することにより得られた第三の複数の標本情報群を格納した第二のデータベースと
対象物の3次元情報を取得する3次元情報取得手段と、
対象物の2次元画像データを取得する2次元情報取得手段と、
3次元情報および2次元情報を合成する計算手段を含み、
前記計算手段により、前記3次元情報取得手段による対象物の3次元情報取得を行い、
また、前記計算手段により、前記対象物の3次元情報と形状が近い前記標本3次元情報を前記第二のデータベースから2種類以上選択し、選択された2種類以上の標本3次元情報を線形結合することにより前記対象物の3次元情報を再現し、
前記実施された線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、前記選択された2種類以上の標本3次元情報と関連付けられた2種類以上の標本2次元情報と、を用いて2次元画像を合成することを特徴とする。
The image processing apparatus according to claim 2 is the invention according to claim 1,
A second set of the plurality of sample information groups and second sample two-dimensional information associated with second sample three-dimensional information of a second sample object different from the sample object. A second database storing a plurality of third sample information groups obtained by combining the plurality of sample information groups, and a three-dimensional information acquisition means for acquiring the three-dimensional information of the object;
2D information acquisition means for acquiring 2D image data of an object;
Including calculation means to synthesize 3D information and 2D information,
The calculation means performs 3D information acquisition of the object by the 3D information acquisition means,
Further, the calculation means selects two or more types of the sample three-dimensional information whose shape is close to the three-dimensional information of the object from the second database, and linearly combines the selected two or more types of sample three-dimensional information. To reproduce the three-dimensional information of the object,
A two-dimensional image is obtained using a linear combination coefficient obtained based on the result of the implemented linear combination and two or more types of sample two-dimensional information associated with the selected two or more types of sample three-dimensional information. It is characterized by combining.

例えば請求項1の発明では、例えば標本対象物としてモデルを、対象物としての消費者に置換することができる。消費者がモニタの前で任意にポーズを変えることで、同じようにポーズを変えたモデルの画像がリアルタイムで表示されることとなる。一方、請求項2の発明では、同様に第二の標本対象物として複数種類の服を予め撮影してデータを格納しておくことで、モデルが着用している服を、消費者の所望する服に置換することができる。このようにすることで、消費者と、試着しようとしている服とを合成した2次元画像を取得して、リアルタイムで表示することが可能になる。   For example, in the invention of claim 1, for example, a model as a specimen object can be replaced with a consumer as an object. When the consumer arbitrarily changes the pose in front of the monitor, the image of the model with the same pose changed is displayed in real time. On the other hand, in the invention of claim 2, similarly, a plurality of types of clothes are previously photographed as the second specimen object and data is stored, so that the clothes worn by the model are desired by the consumer. Can be replaced with clothes. By doing so, it is possible to acquire a two-dimensional image obtained by combining the consumer and the clothes to be tried on and display them in real time.

請求項3に記載の画像処理装置は、請求項1又は2に記載の発明において、
前記対象物の情報取得を行う前に、前記3次元情報取得手段および前記2次元情報取得手段により前記対象物の基本形状情報を取得し、前記標本情報群の基本形状を前記対象物の基本形状情報に置き換え、新たな置換標本情報群を格納した第三のデータベースと、
対象物の3次元情報を取得する3次元情報取得手段と、
対象物の2次元画像データを取得する2次元情報取得手段と、
3次元情報および2次元情報を合成する計算手段を含み、
前記3次元情報取得手段による対象物の3次元情報取得を行い、
前記計算手段により、前記対象物の3次元情報と形状が近い前記標本3次元情報を前記第三のデータベースから2種類以上選択し、選択された2種類以上の標本3次元情報を線形結合することにより前記対象物の3次元情報を再現し、
また、前記計算手段により、前記実施された線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、前記選択された2種類以上の標本3次元情報と関連付けられた2種類以上の標本2次元情報と、を用いて2次元画像を合成することを特徴とする。
The image processing apparatus according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2,
Before performing information acquisition of the target object, the basic shape information of the target object is acquired by the three-dimensional information acquisition unit and the two-dimensional information acquisition unit, and the basic shape of the sample information group is changed to the basic shape of the target object. A third database that stores information about new replacement specimen information,
3D information acquisition means for acquiring 3D information of the object;
2D information acquisition means for acquiring 2D image data of an object;
Including calculation means to synthesize 3D information and 2D information,
Perform 3D information acquisition of the object by the 3D information acquisition means,
The calculation means selects two or more types of the sample three-dimensional information whose shape is similar to the three-dimensional information of the object from the third database, and linearly combines the selected two or more types of sample three-dimensional information. To reproduce the 3D information of the object,
Further, the calculation means, the linear combination coefficient obtained based on the implemented linear combination result, two or more types of sample two-dimensional information associated with the selected two or more types of sample three-dimensional information, It is characterized by combining two-dimensional images using.

請求項3の発明では、例えば消費者をプレ撮影することで、体型や顔の情報を取得してデータベースを修正し、新たなデータベースを作成するものである。これにより合成された2次元画像が、より消費者に近い特徴を有するものである。   In the invention of claim 3, for example, by pre-photographing the consumer, information on the body shape and face is acquired, the database is corrected, and a new database is created. The two-dimensional image synthesized in this way has characteristics closer to consumers.

請求項4に記載の画像処理方法は、
標本対象物の標本3次元情報と前記標本3次元情報と関連づけられた標本2次元情報とを一組とした複数の標本情報群をデータベースに格納するステップと、
対象物の3次元情報取得を行うステップと、
前記対象物の3次元情報と形状が近い前記標本3次元情報を前記データベースから2種類以上選択し、選択された2種類以上の標本3次元情報を線形結合することにより前記対象物の3次元情報を再現するステップと、
前記実施された線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、前記選択された2種類以上の標本3次元情報と関連付けられた2種類以上の標本2次元情報と、を用いて2次元画像を合成するステップとを有することを特徴とする。
The image processing method according to claim 4 comprises:
Storing a plurality of sample information groups as a set of the sample 3D information of the sample object and the sample 2D information associated with the sample 3D information in a database;
Acquiring 3D information of the object;
Two or more types of the sample three-dimensional information having a shape close to that of the three-dimensional information of the object are selected from the database, and the three-dimensional information of the object is linearly combined with the selected two or more types of sample 3D information Steps to reproduce
A two-dimensional image is obtained using a linear combination coefficient obtained based on the result of the implemented linear combination and two or more types of sample two-dimensional information associated with the selected two or more types of sample three-dimensional information. And a synthesizing step.

本発明によれば、予めデータベースに、標本対象物の標本3次元情報と前記標本3次元情報と関連づけられた標本2次元情報とを一組とした複数の標本情報群を格納しておき、その後、対象物の3次元情報取得を行ったときに、前記対象物の3次元情報と形状が近い前記標本3次元情報を前記データベースから2種類以上選択し、選択された2種類以上の標本3次元情報を線形結合することにより前記対象物の3次元情報を再現するので、既知の標本3次元情報を線形結合することで、短時間で前記対象物の3次元情報を再現することができる。よって、前記実施された線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、前記選択された2種類以上の標本3次元情報と関連付けられた2種類以上の標本2次元情報と、を用いて2次元画像を合成することで、リアルタイムでも高精細な2次元画像を表示できるのである。   According to the present invention, a plurality of sample information groups each including a set of sample three-dimensional information of a sample object and sample two-dimensional information associated with the sample three-dimensional information are stored in a database in advance. When the three-dimensional information acquisition of the object is performed, two or more types of the sample three-dimensional information whose shape is close to the three-dimensional information of the target object are selected from the database, and the selected two or more types of the sample three-dimensional Since the three-dimensional information of the object is reproduced by linearly combining information, the three-dimensional information of the object can be reproduced in a short time by linearly combining the known sample three-dimensional information. Therefore, using the linear combination coefficient obtained based on the implemented linear combination result and two or more types of sample two-dimensional information associated with the selected two or more types of sample three-dimensional information, two-dimensional By synthesizing the images, a high-definition two-dimensional image can be displayed even in real time.

本発明によれば、撮影対象物の2次元像をリアルタイムに取得する画像技術において、撮影対象物を実際に変更(変形または新たな対象物を追加)することなく、変更後の2次元画像を合成し、その2次元画像は解像度を損なうことなく、かつリアルタイムに取得できる画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。   According to the present invention, in an image technique for acquiring a two-dimensional image of a photographing object in real time, the changed two-dimensional image can be obtained without actually changing the photographing object (deformation or adding a new object). It is possible to provide an image processing apparatus and an image processing method that can synthesize and acquire the two-dimensional image in real time without losing resolution.

画像処理装置10の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus 10. 画像処理装置10による画像処理方法を示すフローチャート図である。2 is a flowchart illustrating an image processing method performed by the image processing apparatus 10. FIG. 第1の画像処理方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st image processing method. 第2の画像処理方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd image processing method. 第2の画像処理方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd image processing method. 変形例にかかる画像処理装置10’の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image processing apparatus 10 'concerning a modification.

以下、本発明の実施の形態にかかる画像処理装置について説明する。図1を参照して、本発明の実施の形態に係る画像処理装置10の構成を説明する。例えばPCからなる画像処理装置10は、不図示のサーバー等内に構築されるデータベース11と、3次元情報を取得する3次元情報取得手段13と、2次元画像データを取得する2次元情報取得手段14と、同期手段15と、3次元骨格データ選択手段16と,3次元骨格データ生成手段17と、2次元画像生成手段18と、2次元画像表示手段19と、正規化手段20と、リスケール手段21とを有している。3次元情報取得手段13と、2次元情報取得手段14と、同期手段15とで情報入力手段を構成する。3次元骨格データ生成手段17と、2次元画像生成手段18とで計算手段を構成する。図6は、変形例にかかる画像処理装置10’の構成を示す図であり、図1の画像処理装置10に対してメモリ12を更に有している点が異なる。   Hereinafter, an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. With reference to FIG. 1, the structure of the image processing apparatus 10 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. For example, the image processing apparatus 10 including a PC includes a database 11 built in a server (not shown), a three-dimensional information acquisition unit 13 that acquires three-dimensional information, and a two-dimensional information acquisition unit that acquires two-dimensional image data. 14, synchronization means 15, three-dimensional skeleton data selection means 16, three-dimensional skeleton data generation means 17, two-dimensional image generation means 18, two-dimensional image display means 19, normalization means 20, and rescaling means 21. The three-dimensional information acquisition means 13, the two-dimensional information acquisition means 14, and the synchronization means 15 constitute an information input means. The three-dimensional skeleton data generation means 17 and the two-dimensional image generation means 18 constitute a calculation means. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an image processing apparatus 10 ′ according to a modification, which is different from the image processing apparatus 10 of FIG. 1 in that it further includes a memory 12.

図2は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置10による画像処理方法を示すフローチャート図である。図3は、画像処理方法を説明するための図である。ここでは、モデルや対象者のデータを取得するのに、3次元情報取得手段13としてステレオカメラを用いているが、3次元スキャナ等であっても良い。   FIG. 2 is a flowchart showing an image processing method by the image processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining the image processing method. Here, a stereo camera is used as the three-dimensional information acquisition means 13 to acquire the model and subject data, but a three-dimensional scanner or the like may be used.

図2のステップS101において、前処理として、図3(a)に示すように、標本対象物としての複数のモデル(人)Mに色々な定型アクション(ポーズ)をしてもらい、これをステレオカメラで撮影して画像処理装置内で、3次元座標データである3次元骨格データ(標本3次元情報)を取得し、正規化手段20が、得られた3次元骨格データを正規化し、それに対応する2次元画像データ(標本2次元情報)を2次元情報取得手段14により取得し、同期手段15により対応づけた状態で、データベース11内に格納する。尚、2次元画像データは、3次元座標データを2次元に変換することで得られる。正規化とは、取得された3次元骨格データの各ポイント間の距離を基準の3次元骨格データの対応するポイント間の距離に合わせる処理のことを指す。基準の3次元骨格データの決め方に関しては、特に制限はないが、平均的な形状を有したモデル自体を基準とすることが好ましい。   In step S101 of FIG. 2, as a preprocessing, as shown in FIG. 3A, a plurality of models (persons) M as specimen objects are subjected to various standard actions (pauses), which are processed by a stereo camera. And 3D skeleton data (sample 3D information), which is 3D coordinate data, is acquired in the image processing apparatus, and the normalizing means 20 normalizes the obtained 3D skeleton data and corresponds to it. Two-dimensional image data (specimen two-dimensional information) is acquired by the two-dimensional information acquisition unit 14 and stored in the database 11 in a state of being associated with the synchronization unit 15. The two-dimensional image data can be obtained by converting the three-dimensional coordinate data into two dimensions. Normalization refers to processing for adjusting the distance between each point of the acquired 3D skeleton data to the distance between corresponding points of the reference 3D skeleton data. The method for determining the reference three-dimensional skeleton data is not particularly limited, but it is preferable to use the model having an average shape as a reference.

次いで、ステップS102において、図3(b)に示すように、対象物としての対象者OBを、複数のポーズでプレ撮影して、2次元情報取得手段14が2次元画像データを取得し、胴幅、胸幅、腕幅などの予め設定したパラメータのサイズ情報を取得する。次いで、前記サイズ情報と、データベース11に格納された前記パラメータのサイズとのスケール比を、リスケール手段21に記憶する。または、図6に示す変形例では、リスケール手段21により、前記スケール比をデータベース11に格納された2次元画像データにかけてリスケールすることにより得られた2次元画像とそれに対応する3次元骨格データを、メモリ12に記憶することもできる。以上で、前処理が完了する。   Next, in step S102, as shown in FIG. 3B, the object person OB as the object is pre-photographed in a plurality of poses, and the two-dimensional information acquisition unit 14 acquires two-dimensional image data, The size information of preset parameters such as width, chest width, and arm width is acquired. Next, the scale ratio between the size information and the size of the parameter stored in the database 11 is stored in the rescaling means 21. Alternatively, in the modification shown in FIG. 6, the rescaler 21 converts the two-dimensional image obtained by rescaling the scale ratio over the two-dimensional image data stored in the database 11 and the corresponding three-dimensional skeleton data, It can also be stored in the memory 12. Thus, the preprocessing is completed.

更に、ステップS103において、図3(c)に示すように、実際に対象者OBを撮影する。更にステップS104において、3次元骨格データ選択手段16は、データベース11にアクセスして、撮影により得られた対象者OBの3次元骨格データに最も近い3次元骨格データ(A)と、2番目に近い3次元骨格データ(B)とを決定する。   Furthermore, in step S103, the target person OB is actually photographed as shown in FIG. Furthermore, in step S104, the three-dimensional skeleton data selection means 16 accesses the database 11, and is the second closest to the three-dimensional skeleton data (A) closest to the three-dimensional skeleton data of the subject OB obtained by imaging. Three-dimensional skeleton data (B) is determined.

ステップS105で、3次元骨格データ生成手段17は、決定した3次元骨格データのベクトル和によりアクションフレームを作成する。具体的には、対象者OBの実際の骨格(3次元)データのフレームショットXに近いデータベース内の3次元骨格データをA、Bとすると、X=mA+nBで表すことができる(線形結合を行う)。ステップS106で、2次元画像生成手段18は、骨格(3次元)データのそれぞれX,A,Bに対応する2次元画像x,a,bとすると、リスケール手段21(又は図6のメモリ12)からのスケール比に基づいて、2次元画像を拡大又は縮小(リスケーリングという)した上で、上記の係数(線形結合係数)m,nを用いてx=ma+nbと表すことで、2次元画像の合成を行う。撮影が連続する場合には、このようにして2次元画像を逐次作っていく。   In step S105, the three-dimensional skeleton data generation unit 17 creates an action frame based on the vector sum of the determined three-dimensional skeleton data. Specifically, if the three-dimensional skeleton data in the database close to the frame shot X of the actual skeleton (three-dimensional) data of the subject OB is A and B, it can be expressed as X = mA + nB (linear combination is performed) ). In step S106, the two-dimensional image generation means 18 assumes that the two-dimensional images x, a, and b correspond to the skeleton (three-dimensional) data X, A, and B, respectively, and the rescaling means 21 (or the memory 12 in FIG. 6). By enlarging or reducing (referred to as rescaling) a two-dimensional image based on the scale ratio from, and expressing it as x = ma + nb using the above coefficients (linear combination coefficients) m, n Perform image composition. When shooting continues, two-dimensional images are sequentially created in this way.

更にステップS107で、モニタとしての2次元画像表示手段19が、合成された2次元画像を表示する。ステップS108で、処理が終了でない場合、再びステップS103に戻って、対象者OBを撮影して、同様に2次元画像の合成を行うことができる。   In step S107, the two-dimensional image display means 19 as a monitor displays the synthesized two-dimensional image. If the process is not finished in step S108, the process can return to step S103 again to capture the target person OB, and similarly synthesize a two-dimensional image.

本発明によれば、既知のモデルMの3次元情報を線形結合することで、短時間で対象物OBの3次元情報を再現することができるから、線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、選択された2種類以上のモデルの3次元情報と関連付けられた2種類以上の2次元情報とを用いて2次元画像を迅速に合成することで、リアルタイムでも高精細な2次元画像を表示できるのである。   According to the present invention, since the three-dimensional information of the object OB can be reproduced in a short time by linearly combining the three-dimensional information of the known model M, the linear combination coefficient obtained based on the linear combination result is obtained. 2D images can be quickly synthesized using two-dimensional information associated with 3D information of two or more selected models and two or more types of 2D information. It can be done.

次に、第2の実施の形態について述べる。上述した第1の実施の形態では、対象者OBに合成される洋服は、モデルMが着用していたものである。第2の実施の形態では、対象者OBが選択した洋服を、2次元画像に合成できる。   Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment described above, the model M is wearing the clothes synthesized with the subject OB. In the second embodiment, the clothes selected by the subject OB can be combined with a two-dimensional image.

図4,5は、第2の実施の形態にかかる画像処理方法を説明するための図である。ここでは、図1の画像処理装置10を用いる。まず前処理として、図4に示すように、第二の標本対象物としての複数の洋服Cをマネキンに着用させ種々の角度から撮影して、3次元座標データである3次元骨格データ(第二の3次元情報)を取得し、それに対応する2次元画像データ(第二の2次元情報)を2次元情報取得手段14により取得し、同期手段15により対応づける。これを、第二の標本情報群とする。そして、データベース11内に格納されたモデルの3次元骨格データ及び2次元画像データと、洋服Cの3次元骨格データ及び2次元画像データとをセット(第三の標本情報群)にして、第二のデータベース11’に格納する。   4 and 5 are diagrams for explaining an image processing method according to the second embodiment. Here, the image processing apparatus 10 of FIG. 1 is used. First, as preprocessing, as shown in FIG. 4, a plurality of clothes C as second specimen objects are worn on a mannequin and photographed from various angles, and three-dimensional skeleton data (second dimension data) 3D information) is acquired, and the corresponding 2D image data (second 2D information) is acquired by the 2D information acquisition means 14 and correlated by the synchronization means 15. This is the second sample information group. Then, the 3D skeleton data and 2D image data of the model stored in the database 11 and the 3D skeleton data and 2D image data of the clothes C are set as a set (third sample information group), and the second Stored in the database 11 ′.

ここで、対象者OBが所望の洋服を選択したものとする。対象者OBを撮影することで、3次元骨格データ選択手段16は、第二のデータベース11’にアクセスして、選択された服とそれに関連付けられた3次元骨格データに最も近い3次元骨格データと、2番目に近い3次元骨格データとを決定する。   Here, it is assumed that the target person OB has selected the desired clothes. By photographing the subject OB, the three-dimensional skeleton data selecting means 16 accesses the second database 11 ′, and selects the three-dimensional skeleton data closest to the selected clothes and the three-dimensional skeleton data associated therewith. The second closest 3D skeleton data is determined.

3次元骨格データ生成手段17は、上述と同様にして、決定した3次元骨格データのベクトル和によりアクションフレームを作成する。2次元画像生成手段18は、作成された対象者OBのアクションフレームとアクションフレームとに基づいて2次元画像の合成を行う。これにより、図5に示すように、例えばモニタとしての2次元画像表示手段19の脇に表示された洋服の選択肢(C)の中から、対象者OBが選択した洋服を、対象者OBが仮想的に着用した2次元画像が得られる。従って、仮想的に試着した洋服で種々のポーズをとる対象者OBの2次元画像を、リアルタイムで表示することができるのである。対象者OBが洋服を選択し直す毎に、表示された対象者OBが着用する洋服は新たなものに変換される。   The three-dimensional skeleton data generation means 17 creates an action frame by the vector sum of the determined three-dimensional skeleton data in the same manner as described above. The two-dimensional image generation means 18 synthesizes a two-dimensional image based on the action frame and action frame of the created subject OB. As a result, as shown in FIG. 5, for example, the subject OB virtually selects the clothing selected by the subject OB from the clothing options (C) displayed beside the two-dimensional image display means 19 as a monitor. A worn two-dimensional image is obtained. Therefore, a two-dimensional image of the subject OB who takes various poses with virtually tried-on clothes can be displayed in real time. Each time the subject OB re-selects clothes, the displayed clothes worn by the subject OB are converted to new ones.

次に、第3の実施の形態について述べる。ここでは、図6の画像処理装置10’を用いて説明する。
対象物としての対象者OBを、複数のポーズでプレ撮影して、2次元情報取得手段14が2次元画像データを取得し、胴幅、胸幅、腕幅などの予め設定したパラメータのサイズ情報を取得する。次いで、前記サイズ情報と、データベース11‘に格納された前記パラメータのサイズとのスケール比を、リスケール手段21により、データベース11に格納された2次元画像データにかけてリスケールすることにより得られた2次元画像とそれに対応する3次元骨格データを、メモリ12に記憶し、データベース11‘に格納された第三の標本情報群をリスケーリングすることもできる。リスケーリングされメモリ12に格納された標本情報群を使用すること以外は上述した実施の形態と同様である。
Next, a third embodiment will be described. Here, a description will be given using the image processing apparatus 10 ′ of FIG.
The subject OB as an object is pre-photographed in a plurality of poses, the two-dimensional information acquisition means 14 acquires two-dimensional image data, and size information of preset parameters such as a waist width, a chest width, and an arm width To get. Next, a two-dimensional image obtained by rescaling the size ratio between the size information and the size of the parameter stored in the database 11 ′ over the two-dimensional image data stored in the database 11 by the rescaling means 21. And the three-dimensional skeleton data corresponding thereto can be stored in the memory 12, and the third sample information group stored in the database 11 'can be rescaled. Except for using the sample information group which is rescaled and stored in the memory 12, it is the same as the above-described embodiment.

次に、第4の実施の形態について述べる。上述した第1から第3の実施の形態では、対象者OBの顔は、モデルMの特徴に置き換えられる。これに対し第4の実施の形態では、対象者OBの特徴を、2次元画像に合成できる。   Next, a fourth embodiment will be described. In the first to third embodiments described above, the face of the subject OB is replaced with the feature of the model M. On the other hand, in the fourth embodiment, the characteristics of the subject OB can be combined with a two-dimensional image.

画像処理装置10又は10’を用いて、対象物としての対象者OBのポーズ撮影し、3次元座標データである3次元骨格データ(第三の3次元情報)を取得し、それに対応する2次元画像データ(第三の2次元情報)を2次元情報取得手段14により取得し、同期手段15により対応づける。そして、データベース11またはデータベース11‘を用いて画像処理された画像データの首から上の顔部分のみを第三の2次元情報における首から上の顔部分に置き換えて表示する。それ以外は上述した実施の形態と同様である。   Using the image processing apparatus 10 or 10 ', the subject OB is photographed as a target, and three-dimensional skeleton data (third three-dimensional information), which is three-dimensional coordinate data, is acquired, and the corresponding two-dimensional Image data (third two-dimensional information) is acquired by the two-dimensional information acquisition unit 14 and correlated by the synchronization unit 15. Then, only the face portion above the neck of the image data image-processed using the database 11 or the database 11 'is replaced with the face portion above the neck in the third two-dimensional information and displayed. The rest is the same as the above-described embodiment.

10 画像処理装置
11 データベース
11’ 第二のデータベース
12 メモリ
13 3次元情報取得手段
14 2次元情報取得手段
15 同期手段
16 3次元骨格データ選択手段
17 3次元骨格データ生成手段
18 2次元画像生成手段
19 2次元画像表示手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image processing apparatus 11 Database 11 'Second database 12 Memory 13 Three-dimensional information acquisition means 14 Two-dimensional information acquisition means 15 Synchronization means 16 Three-dimensional skeleton data selection means 17 Three-dimensional skeleton data generation means 18 Two-dimensional image generation means 19 Two-dimensional image display means

Claims (4)

標本対象物の標本3次元情報と前記標本3次元情報と関連づけられた標本2次元情報とを一組とした複数の標本情報群を格納したデータベースと、
対象物の3次元情報を取得する3次元情報取得手段と、
対象物の2次元画像データを取得する2次元情報取得手段と、
3次元情報および2次元情報を合成する計算手段とを含み、
前記3次元情報取得手段による対象物の3次元情報取得を行い、
前記計算手段により、前記対象物の3次元情報と形状が近い前記標本3次元情報を前記データベースから2種類以上選択し、選択された2種類以上の標本3次元情報を線形結合することにより前記対象物の3次元情報を再現し、
また、前記計算手段により、前記実施された線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、前記選択された2種類以上の標本3次元情報と関連付けられた2種類以上の標本2次元情報と、を用いて2次元画像を合成することを特徴とする画像処理装置。
A database storing a plurality of sample information groups in which the sample 3D information of the sample object and the sample 2D information associated with the sample 3D information are combined,
3D information acquisition means for acquiring 3D information of the object;
2D information acquisition means for acquiring 2D image data of an object;
A calculation means for synthesizing the three-dimensional information and the two-dimensional information,
Perform 3D information acquisition of the object by the 3D information acquisition means,
The calculation means selects two or more types of the sample three-dimensional information whose shape is close to the three-dimensional information of the object from the database, and linearly combines the selected two or more types of sample three-dimensional information. Reproduce the 3D information of objects,
Further, the calculation means, the linear combination coefficient obtained based on the implemented linear combination result, two or more types of sample two-dimensional information associated with the selected two or more types of sample three-dimensional information, An image processing apparatus characterized in that a two-dimensional image is synthesized by using a computer.
前記複数の標本情報群と、前記標本対象物とは別の第二の標本対象物の第二の標本3次元情報と関連づけられた第二の標本2次元情報とを一組とした第二の複数の標本情報群と、を合成することにより得られた第三の複数の標本情報群を格納した第二のデータベースと
対象物の3次元情報を取得する3次元情報取得手段と、
対象物の2次元画像データを取得する2次元情報取得手段と、
3次元情報および2次元情報を合成する計算手段を含み、
前記計算手段により、前記3次元情報取得手段による対象物の3次元情報取得を行い、
また、前記計算手段により、前記対象物の3次元情報と形状が近い前記標本3次元情報を前記第二のデータベースから2種類以上選択し、選択された2種類以上の標本3次元情報を線形結合することにより前記対象物の3次元情報を再現し、
前記実施された線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、前記選択された2種類以上の標本3次元情報と関連付けられた2種類以上の標本2次元情報と、を用いて2次元画像を合成することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
A second set of the plurality of sample information groups and second sample two-dimensional information associated with second sample three-dimensional information of a second sample object different from the sample object. A second database storing a plurality of third sample information groups obtained by combining the plurality of sample information groups, and a three-dimensional information acquisition means for acquiring the three-dimensional information of the object;
2D information acquisition means for acquiring 2D image data of an object;
Including calculation means to synthesize 3D information and 2D information,
The calculation means performs 3D information acquisition of the object by the 3D information acquisition means,
Further, the calculation means selects two or more types of the sample three-dimensional information whose shape is close to the three-dimensional information of the object from the second database, and linearly combines the selected two or more types of sample three-dimensional information. To reproduce the three-dimensional information of the object,
A two-dimensional image is obtained using a linear combination coefficient obtained based on the result of the implemented linear combination and two or more types of sample two-dimensional information associated with the selected two or more types of sample three-dimensional information. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the images are combined.
前記対象物の情報取得を行う前に、前記3次元情報取得手段および前記2次元情報取得手段により前記対象物の基本形状情報を取得し、前記標本情報群の基本形状を前記対象物の基本形状情報に置き換え、新たな置換標本情報群を格納した第三のデータベースと、
対象物の3次元情報を取得する3次元情報取得手段と、
対象物の2次元画像データを取得する2次元情報取得手段と、
3次元情報および2次元情報を合成する計算手段を含み、
前記3次元情報取得手段による対象物の3次元情報取得を行い、
前記計算手段により、前記対象物の3次元情報と形状が近い前記標本3次元情報を前記第三のデータベースから2種類以上選択し、選択された2種類以上の標本3次元情報を線形結合することにより前記対象物の3次元情報を再現し、
また、前記計算手段により、前記実施された線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、前記選択された2種類以上の標本3次元情報と関連付けられた2種類以上の標本2次元情報と、を用いて2次元画像を合成することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
Before performing information acquisition of the target object, the basic shape information of the target object is acquired by the three-dimensional information acquisition unit and the two-dimensional information acquisition unit, and the basic shape of the sample information group is changed to the basic shape of the target object. A third database that stores information about new replacement specimen information,
3D information acquisition means for acquiring 3D information of the object;
2D information acquisition means for acquiring 2D image data of an object;
Including calculation means to synthesize 3D information and 2D information,
Perform 3D information acquisition of the object by the 3D information acquisition means,
The calculation means selects two or more types of the sample three-dimensional information whose shape is similar to the three-dimensional information of the object from the third database, and linearly combines the selected two or more types of sample three-dimensional information. To reproduce the 3D information of the object,
Further, the calculation means, the linear combination coefficient obtained based on the implemented linear combination result, two or more types of sample two-dimensional information associated with the selected two or more types of sample three-dimensional information, The image processing apparatus according to claim 1, wherein a two-dimensional image is synthesized using
標本対象物の標本3次元情報と前記標本3次元情報と関連づけられた標本2次元情報とを一組とした複数の標本情報群をデータベースに格納するステップと、
対象物の3次元情報取得を行うステップと、
前記対象物の3次元情報と形状が近い前記標本3次元情報を前記データベースから2種類以上選択し、選択された2種類以上の標本3次元情報を線形結合することにより前記対象物の3次元情報を再現するステップと、
前記実施された線形結合結果に基づき得られた線形結合係数と、前記選択された2種類以上の標本3次元情報と関連付けられた2種類以上の標本2次元情報と、を用いて2次元画像を合成するステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
Storing a plurality of sample information groups as a set of the sample 3D information of the sample object and the sample 2D information associated with the sample 3D information in a database;
Acquiring 3D information of the object;
Two or more types of the sample three-dimensional information having a shape close to that of the three-dimensional information of the object are selected from the database, and the three-dimensional information of the object is linearly combined with the selected two or more types of sample three-dimensional information. Steps to reproduce
A two-dimensional image is obtained using a linear combination coefficient obtained based on the result of the implemented linear combination and two or more types of sample two-dimensional information associated with the selected two or more types of sample three-dimensional information. And an image processing method.
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