JP2019144633A - 画像処理方法、および、その画像処理方法を利用する走査システム - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理方法、および、その画像処理方法を利用する走査システム（Ｉｍａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｍｅ）を提供する。【解決手段】走査システムは、スキャン装置、および、コンピューティングデバイスを有する。スキャン装置は、オブジェクトをスキャンして、オリジナルイメージを生成し、オリジナルイメージは、複数のカラーを有する。コンピューティングデバイスとスキャン装置は電気的に接続され、且つ、コンピューティングデバイスは、画像処理方法を実行し、前記画像処理方法は、スキャン装置が生成したオリジナルイメージを受信する工程と、複数の層の数量を指定する工程と、オリジナルイメージの各カラーを複数の層の一つに分配する工程と、各層の高度値を決定する工程と、および、各層中に含まれる各カラーに基づいて、各層の高度値をオリジナルイメージにマッピングして、高度イメージを生成する工程と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理方法、および、その走査システムに関するものであって、特に、高度イメージを生成する画像処理方法、および、その走査システムに関するものである。

平面イメージを立体イメージに転換するのは多種の方法があり、たとえば、視差原理を利用して、同一オブジェクトに対応する複数の平面イメージを処理して、立体イメージを生成する。しかし、使用者が、一枚の平面イメージだけを取得する場合、上述の方式で、立体イメージを生成することができない。このほか、従来の画像処理方法は、オリジナルイメージ中の各画素のラインや境界、カラー、明暗、あるいは、イメージ特徴値等を含む煩雑なイメージ情報を精確に処理して、オリジナルイメージに近い模擬高度イメージを生成する必要がある。

しかし、従来の画像処理方法は複雜すぎ、複雑な演算システムを必要とするので、簡単に、コンパクトなコンピューティングデバイス、および、走査システムに適用することができない。

よって、高度イメージを生成することができる画像処理方法、および、その走査システムが必要である。

本発明の目的は、画像処理方法、および、その走査システムを提供し、コンピューティングデバイスを利用して、オリジナルイメージの複数のカラーに基づいて、異なる高度値を有する複数の層を生成し、高度イメージを生成する。

本発明の一実施形態による画像処理方法は、複数のカラーを有するオリジナルイメージをコンピューティングデバイスに入力する工程と、複数の層の数量を指定する工程と、コンピューティングデバイスが、オリジナルイメージの各カラーを、複数の層の一つに分配する工程と、各層の高度値を決定する工程と、および、コンピューティングデバイスが、各層中に含まれる各カラーに基づいて、各層の高度値をオリジナルイメージにマッピングして、高度イメージを生成する工程と、を有する。

本発明の別の実施形態による走査システムは、スキャン装置、および、コンピューティングデバイスを有する。スキャン装置は、オブジェクトをスキャンして、オリジナルイメージを生成し、オリジナルイメージは、複数のカラーを有する。コンピューティングデバイスとスキャン装置は電気的に接続され、且つ、コンピューティングデバイスは、画像処理方法を実行する。画像処理方法は、スキャン装置が生成したオリジナルイメージを受信する工程と、複数の層の数量を指定する工程と、オリジナルイメージの各カラーを、複数の層の一つに分配する工程と、各層の高度値を決定する工程と、および、各層中に含まれる各カラーに基づいて、各層の高度値をオリジナルイメージにマッピングして、高度イメージを生成する工程と、を有する。さらに、画像処理方法を提供する。

本発明の上述の、およびその他の長所と特徴を得る方式を記述するため、前述の簡単に描写された原理は、更に具体的に、図面で示される具体的な実施形態により説明する。

本発明の一実施形態による画像処理方法を示す概念図である。 本発明の一実施形態によるオリジナルイメージを示す概念図である。 本発明の一実施形態によるカラー数量分布図である。 本発明の一実施形態による複数の層を示す概念図である。 本発明の一実施形態による少色イメージを示す概念図である。 本発明の一実施形態による高度イメージの側面図である。 本発明の一実施形態による三次元イメージの平面図である。 本発明の一実施形態による三次元イメージの中央断面図である。 本発明の一実施形態による走査システムを示す概念図である。

図面を参照しながら、本発明の各種実施形態を以下で詳細に説明する。本発明は、これらの詳細な説明以外に、さらに、幅広く、その他の実施形態中で実行することができ、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができ、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。明細書において、本発明を完全に理解できるようにするため、多くの特定の詳細を提供するが、本発明は、一部または全部の特定の詳細を省略する前提下でも実施することができる。このほか、従来の工程や素子は詳細中に描写されておらず、本発明に対し不要な制限を形成することを防止している。図面中に相同または類似する素子は、相同または類似する符号で表示されている。特に注意すべきことは、図面は説明用だけであり、必ずしも、実際の寸法、または、数量通り描かれていないことである。

図１を参照しながら、本発明の一実施形態による画像処理方法を説明する。まず、オリジナルイメージをコンピューティングデバイスに入力し、オリジナルイメージは、複数のカラーを有する（Ｓ１１）。注意すべきことは、オリジナルイメージは、高度情報を有しない二次元カラーイメージである。たとえば、図２を参照すると、オリジナルイメージＡは、６個のカラーＡ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２、Ａ３１、Ａ３２を有する。一実施態様によれば、オリジナルイメージＡは、カメラ、または、スキャン装置により得られる。もうひとつの実施態様によれば、使用者は、自身で、オリジナルイメージＡをコンピューティングデバイスに取り込む。たとえば、インターネットにより、公衆利用される二次元イメージをクロールするが、この限りではない。

一実施態様によれば、複数の層の数量を指定する（Ｓ１２）。一実施態様によれば、層の数量は、コンピューティングデバイスによって設定されるか、オリジナルイメージを判断して生成するか、あるいは、使用者自身により調整／設定する方式で決定されるが、この限りではない。図３を参照しながら、一実施態様によれば、コンピューティングデバイスが、オリジナルイメージカラー数量分布図に基づき、複数の相対極大値（ピーク値）を選出して、複数の層の数量を定義する。カラー分布図は、ヒストグラム数量分布図や彩度数量分布図であるが、この限りではない。たとえば、図２に示されるカラー数量分布図は、６個のピークカラーＣ３、Ｃ５、Ｃ１１２、Ｃ１１６、Ｃ２１３、Ｃ２１５を有するので、コンピューティングデバイスは、可能な層数量が６であると自動的に判断するが、コンピューティングデバイスは、また、層数量を固定値として予め設定することができ、または、使用者は、手動で、複数の層の数量を３個に設定し、即ち、図３に示されるように、指定される複数の層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の数は３個である。

一実施態様によれば、コンピューティングデバイスは、オリジナルイメージの各カラーを、複数の層の一つに分配する（Ｓ１３）。図３と図４を同時に参照すると、一実施態様によれば、コンピューティングデバイスは、オリジナルイメージのカラー数量分布図に基づいて、Ｋ平均演算法によって、オリジナルイメージの全てのカラーを、複数のクラスタ（ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ）に分類して、複数の層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対応させる。たとえば、図３で示されるカラー数量分布図中、左側領域の複数のカラーＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５は層Ｌ１に分配され、且つ、中間領域の複数のカラーＣ１１１、Ｃ１１２、Ｃ１１３、Ｃ１１４は層Ｌ２に分配され、右側の複数のカラーＣ２１０、Ｃ２１１、Ｃ２１２、Ｃ２１３は層Ｌ３に分配されているが、この限りではない。つまり、コンピューティングデバイスは、工程Ｓ１３中、オリジナルイメージの全てのカラーと複数の層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の関連を構築させ、各カラーは、一個の層だけに分配され、同時に複数の層に分配することができない。しかし、コンピューティングデバイスは、さらに、使用者の指令に基づいて、複数のカラーと複数の層の間の分配関係を調整し、たとえば、使用者は、特定カラーＣ０、Ｃ１を層Ｌ３に分配して、層Ｌ１に自動分配されないように指定し、この場合、各カラーは、依然として、一個の層だけに分配される。

その他の実施態様によれば、コンピューティングデバイスは、さらに、ポスタリゼーション（ｐｏｓｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）法に基づき、たとえば：Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐポスタリゼーション法によって、オリジナルイメージの各カラーを複数の層の一つに分配し、カラーと層との間の分配関係を構築する。各カラーは一個の層だけに分配され、同時に複数の層に分配することができない。理解できることには、ポスタリゼーション法のクラスタ数量はｎの３乗であり、ｎは自然数でなければならない；たとえば、ｎが２である場合、各カラー成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のサブコンテンツは、０、および、２５５だけであり、８個のクラスタ中心点（０，０，０）、（０，０，２５５）、（０，２５５，０）、（２５５，０，０）、（０，２５５，２５５）、（２５５，２５５，２５５）、（２５５，０，２５５）および（２５５，２５５，０）を得ることができる；ｎが３の場合、各カラー成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のサブコンテンツは、０．８５、および、２５５だけであり、２７個のクラスタ中心点 （０，０，０）、（０，０，８５）、（０，０，２５５）…を得ることができ、以下同様であるので、ここで詳述しない。

もうひとつの実施態様によれば、コンピューティングデバイスは、さらに、ヒストグラム画素（Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ ｐｉｘｅｌ）分離法に基づいて、オリジナルイメージの各カラーを複数の層の一つに分配し、カラーと層との間の分配関係を構築する。各カラーは一個の層だけに分配され、同時に複数の層に分配することができない。たとえば、図全体に９００個の画素（ｐｉｘｅｌ）があれば、３個のクラスタに分けたい場合、９００／３ ＝ ３００ｐｉｘｅｌであるから、ヒストグラムレベル（ｈｉｓｔｏｇｒａｍ ｌｅｖｅｌ）０から、画素数量の計数を開始し、３００まで計数されたとき、これらの画素は、どれも、一クラスタに分配されるとともに、このクラスタ中で、最多画素数量を有するヒストグラムレベルを探し出して、クラスタ中心点とする。当業者なら、自身で修飾や変換することができ、この限りではない。

使用者が、複数の層と複数のカラーの間の分配関係を手動で調整／設定する必要があるか否かを判断することを便利にするため、抽象的な層とカラークラスタリング概念を、具体的な少色イメージに転化して、使用者に見せ、詳細を以下で説明する。

一実施態様によれば、コンピューティングデバイスは、各層中に含まれる各カラーに基づいて、各層の代表カラーをオリジナルイメージにマッピングして、少色イメージを生成する（Ｓ１４）。代表カラーは、コンピューティングデバイスにより、または、使用者により、層中に含まれるカラーから選択される一つであるか、または、層中に含まれるカラー以外のその他のカラーをこの層の代表カラーとするが、この限りではない。たとえば、図２、図４および図５を同時に参照すると、オリジナルイメージＡは、６個のカラーを有する二次元イメージであるので、オリジナルイメージ中の各画素が有する情報は、座標値、および、カラーを有し、たとえば、第一画素の座標値、および、カラーは、（Ｘ１、Ｙ１、Ｃ１）と表示され、第二画素の座標値、および、カラーは、（Ｘ２、Ｙ２、Ｃ２）と表示され、且つ、オリジナルイメージの全てのカラーと複数の層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の間の対応関係に基づいて、各カラーが属する層を知ることができ、たとえば、Ｃ１は層Ｌ１に属し、又、各層は一つの代表カラーだけを有し、たとえば、層Ｌ１の代表カラーはＣ５であり、上述の情報を総合すると、コンピューティングデバイスは、少色イメージＡＬの第一画素の座標値、および、代表カラーが（Ｘ１、Ｙ１、Ｃ５）であることと、少色イメージＡＬの第二画素の座標値、および、代表カラーが（Ｘ２、Ｙ２、Ｃ５）であることを計算することができる。同様に、コンピューティングデバイスは、各層とそれに含まれるカラーの分配関係に基づいて、各層の代表カラーをオリジナルイメージにマッピングして、図５に示されるように、座標値、および、代表カラーを有して、少色イメージＡＬが生成されることができる。

補足説明することには、オリジナルイメージＡは、元は、図２に示されるように、６個のカラーＡ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２、Ａ３１、Ａ３２からなり、少色イメージＡＬは、図５に示されるように、層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の代表カラーからなる。よって、図２と図５を比較して分かるように、オリジナルイメージＡの一部のカラーＡ１１、Ａ１２は、少色イメージＡＬ中の同一層Ｌ１に分配されて、同一代表カラーＣ５を有することである。同様に、オリジナルイメージＡの一部のカラーＡ２１、Ａ２２は、少色イメージＡＬ中の同一層Ｌ２に分配され、同一代表カラーＣ１１２を有し、又、一部のカラーＡ３１、Ａ３２は、少色イメージＡＬ中の同一層Ｌ３に分配され、同一代表カラーＣ２１３を有する。すなわち、オリジナルイメージＡは、本来、複数のカラーを有し、工程Ｓ１４の処理により、３個の代表カラーＣ５、Ｃ１１２、Ｃ２１３からなる少色イメージＡＬを生成することができる。

一実施態様によれば、各層の高度値を決定し（Ｓ１５）、高度値は、コンピューティングデバイスにより自動生成されるか、または、使用者によって設定される。一般に、人の視覚感知は、暖色（たとえば：赤、オレンジ）のカラーが近く、寒色（たとえば：青、紫）のカラーの距離が遠いと感じる。あるいは、人の視覚感知は、高輝度（高色度）のオブジェクトが近く、低輝度（低色度）のオブジェクトが遠いと感じる。よって、彩度や輝度は、高度を計算する参考指標とすることができる。一実施態様によれば、各層の高度値は、コンピューティングデバイスにより、層の代表カラーの彩度値や輝度値にしたがって決定され、代表カラーは、層中に含まれるカラーから選択されるか、使用者によって設定される。たとえば、図３、および、図４を参照すると、上述のカラーを分配する画像処理工程Ｓ１３により、層Ｌ１は、複数のカラーＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５を有し、層Ｌ２は、複数のカラーＣ１１１、Ｃ１１２、Ｃ１１３、Ｃ１１４を有し、層Ｌ３は、複数のカラーＣ２１０、Ｃ２１１、Ｃ２１２、Ｃ２１３を有する。その後、コンピューティングデバイスが各層の代表カラーを選出し、または、使用者が各層の代表カラーを指定し、たとえば、層Ｌ１の代表カラーはカラーＣ５、層Ｌ２の代表カラーはカラーＣ１１２、層Ｌ３の代表カラーはカラーＣ２１３である。その後、代表カラーと視覚高度の間の対応関係（たとえば、線的関係や二次曲線関係であり、これに限定されない。）に基づいて、代表カラーが対応する高度値を計算して、図４に示される複数の層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の複数の高度値Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を生成する。

しかし、コンピューティングデバイスは、上述の処理方式に制限されず、使用者の指令に基づいて、各層の高度値を手動で設定して、必要な高度イメージをカスタマイズ化することもできる。よって、一部の実施形態において、上述の少色イメージを生成する工程（Ｓ１４）は、選択的に省略されることができ、コンピューティングデバイスや使用者は、その状態でも、各層の高度値を決定する（Ｓ１５）ことができる。当業者なら、自身で修飾や変更することができ、この限りではない。

図６を参照すると、一実施態様によれば、コンピューティングデバイスは、各層中に含まれる各カラーに基づいて、各層の高度値をオリジナルイメージにマッピングし、高度イメージを生成する（Ｓ１６）。オリジナルイメージは、複数のカラーを有する二次元イメージであるので、オリジナルイメージ中の各画素のイメージ情報は、即ち、座標値、および、カラーを有し、たとえば、第一画素の座標値、および、カラーは、（Ｘ１、Ｙ１、Ｃ１）で示される、又、オリジナルイメージの全てのカラーと複数の層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の間の対応関係に基づいて、各カラーが属する層を知ることができ、たとえば、Ｃ１は層Ｌ１に属し、このほか、各層は高度値だけを有し、たとえば、層Ｌ１の高度値はＨ１であり、上述の情報を総合すると、コンピューティングデバイスは、第一画素の座標値、および、高度値が（Ｘ１、Ｙ１、Ｈ１）であると計算することができる。同様に、コンピューティングデバイスは、各層と含まれるカラーの対応関係に基づいて、各層の高度値をオリジナルイメージにマッピングして、図５に示されるような高度値を有する高度イメージを生成することができる。一実施態様によれば、オリジナルイメージの複数のカラーは、高度イメージ中に表示しなくてもよく、即ち、高度イメージは、複数の画素の座標値、および、高度値だけにより組成され、このとき、カラー情報を導入していない。理解できることには、高度イメージにも、さらに、オリジナルイメージの複数のカラーが含まれることができ、即ち、高度イメージの各画素は、カラー値、および、高度値を有する。

しかし、図５に示される高度イメージ側面図から分かるように、複数の層の間の高度差は、鋸歯状のプロファイルを生成し、ある応用分野において、調整される必要がある。たとえば、使用者が、上述の高度イメージを三次元プリント設備に入力して、高度差を有する壁紙パターンを出力するとき、高度方向上で、鋸歯状を有する壁紙表面を生成し、触感が悪くなる可能性がある。一実施態様によれば、コンピューティングデバイスが、高度が隣り合う複数の層を平滑化処理し（Ｓ１７）、高度方向上で、隣り合う複数の層に、高度が徐々に変化する平滑処理を実行して、平滑な高度イメージを生成する。後続の三次元プリント応用にとって、その出力品質の向上に有益である。理解できることには、上述工程Ｓ１７は、使用者の要求に従って、選択的に実施されること、または、省略することができ、上述の実施形態に限定されない。

使用者に、三次元カラーイメージを見せるため、図７、および、図８を同時に参照すると、一実施態様によれば、コンピューティングデバイスは高度イメージに基づいて、三次元イメージＡＳを生成する。たとえば、コンピューティングデバイスは、高度イメージ中の複数の画素の座標値、および、高度値に基づいて、オリジナルイメージの複数の画素の座標値、および、カラーを高度イメージにマッピングして、三次元イメージＡＳを生成し、それは、複数の画素の座標値、高度値、および、カラーから組成される。このとき、図７、および、図８に示される三次元イメージＡＳは、既に、複数のカラーＡ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２、Ａ３１、Ａ３２を表示している。

補足説明することには、上述の相関する実施形態において、各工程の順序は入れ替えることができ、本文中で示される順序に制限されず、たとえば、図１の工程Ｓ１２は、Ｓ１１の前に実行することができ、または、工程Ｓ１４は、工程Ｓ１６の後に実行することができる。当業者なら、自身で修飾や変更することができ、この限りではない。

図２、および、図９を同時に参照すると、本発明の別の実施形態に係る、スキャン装置１０、および、コンピューティングデバイス２０を有する走査システムを、説明する。スキャン装置１０は、オブジェクトＢをスキャニングして、オリジナルイメージＡを生成し、オリジナルイメージＡには複数のカラーを有する。一実施態様によれば、オブジェクトＢは、平坦な表面、あるいは、高度差のある立体表面を有するが、この限りではない。オリジナルイメージの技術内容、および、相関する実施形態は前述したので、ここで詳述しない。

スキャン装置１０は、発光ユニット１１やイメージ捕獲ユニット１２、駆動ユニット１３、コントロールユニット１４、および、プラットフォーム１５を有する。発光ユニット１１は、照明光Ｌを生成して、オブジェクトＢ表面を照射する。たとえば、イメージ捕獲ユニット１２は、オブジェクトＢに対し、プラットフォーム１５の同一側に設置されることにより、反射式スキャン装置が実現され、あるいは、イメージ捕獲ユニット１２は、オブジェクトＢに対し、プラットフォーム１５の反対側に設置されることにより、透過型スキャン装置が実現される。一実施態様によれば、イメージ捕獲ユニット１２は、線形感光素子、または、平面感光素子を有する。一実施態様によれば、イメージ捕獲ユニット１２は、電荷結合素子（ＣＣＤ）、または、密着イメージセンサー（ＣＩＳ）を有するが、この限りではない。駆動ユニット１３は、イメージ捕獲ユニット１２、および、オブジェクトＢを互いに相対移動させて、オブジェクトＢをスキャニングする。一実施態様によれば、駆動ユニット１３とイメージ捕獲ユニット１２は接続され、且つ、駆動ユニット１３が、イメージ捕獲ユニット１２を駆動して、オブジェクトＢをスキャニングし、たとえば、駆動ユニット１３は、更に、イメージ捕獲ユニット１２と接続される連接棒素子（図示しない）を有する。もうひとつの実施態様によれば、発光ユニット１１は、連接棒素子を介して、駆動ユニット１３と接続され、イメージ捕獲ユニット１２と同期に、オブジェクトＢをスキャニングすることができる。コントロールユニット１４とイメージ捕獲ユニット１２は電気的に接続し、且つ、コントロールユニット１４が、オリジナルイメージＡを生成する。当業者なら、自身で修飾や変更することができ、上述の実施形態に限定されない。

コンピューティングデバイス２０とスキャン装置１０は電気的に接続し、且つ、コンピューティングデバイス２０は、画像処理方法を実行し、上記画像処理方法は、スキャン装置１０が生成するオリジナルイメージＡを受信する工程と、複数の層の数量を指定する工程と、オリジナルイメージＡの各カラーを複数の層の一つに分配する工程と、各層の高度値を決定する工程と、および、各層中に含まれる各カラーに基づいて、各層の高度値をオリジナルイメージにマッピングし、高度イメージを生成する工程と、を有する。画像処理方法の詳細な工程、および、相関する実施形態は前述したので、ここで詳述しない。

一実施態様によれば、コンピューティングデバイス２０は、処理ユニット２１、および、ディスプレイユニット２２を有する。処理ユニット２１とスキャン装置１０のコントロールユニット１４は電気的に接続し、且つ、処理ユニット２１は、スキャン装置１０が生成するオリジナルイメージＡを受信する。一実施態様によれば、処理ユニット２１は、中央処理装置（ＣＰＵ）や特定用途向けプロセッサ（ＡＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または、マイクロコントローラー（ＭＣＵ）を有するが、この限りではない。処理ユニット２１は、前述の画像処理方法、たとえば、図１、または、図６に示される画像処理方法を実行することができる。

ディスプレイユニット２２と処理ユニット２１は電気的に接続し、且つ、ディスプレイユニット２２は、図２のオリジナルイメージＡや図３のカラー数量分布図、図５の高度イメージ、図７の少色イメージＡＬ及び図８の三次元イメージＡＳを表示することができ、各種イメージ、または、分布図の相関技術内容は前述したので、ここで詳述しない。一実施態様によれば、ディスプレイユニットは、陰極線管や発光ダイオードディスプレイ、液晶ディスプレイ、または、タッチパネルを有するが、この限りではない。補足説明することには、スキャン装置１０、および、コンピューティングデバイスは一体に整合することができ、たとえば、スキャン装置自身が、処理ユニット２１、および、ディスプレイユニット２２を有してもよいが、この限りではない。

理解できることには、従来の画像処理方法が生成する精細な高度イメージは、ある応用分野に適用することができず、たとえば、三次元プリントにより、高度差を有する壁紙パターンを出力する場合、即ち、三次元プリントは、高度差を有する実体オブジェクトを出力する場合である。このとき、使用者は、ニーズに応じて、高度値を簡略化／調整した画像処理方法、および、走査システムを利用できるが、直接、従来の画像処理方法により生成される精細な高度イメージを利用することができない。

本発明の更なる実施形態に係る走査システムは、スキャン装置１０やコンピューティングデバイス２０、および、三次元プリント裝置（図示しない）を有する。三次元プリント裝置とコンピューティングデバイス２０は電気的に接続し、且つ、三次元プリント裝置は、高度イメージや三次元イメージに基づいて、高度差がある実体オブジェクトを出力する。一実施態様によれば、三次元プリント装置は、押し出し式プリンターやインクジェットヘッド型プリンター、積層方式プリンター、または、光重合型プリンターである。たとえば、三次元プリント装置は、紫外線硬化型（ＵＶ ＣＵＲＥ）プリンターであるが、この限りではない。

総合すると、本発明の画像処理方法、および、その走査システムは、コンピューティングデバイスを利用し、オリジナルイメージの複数のカラーに基づいて、異なる複数の高度を有する複数の層を生成し、高度イメージを生成する。よって、本発明は、オリジナルイメージのカラーだけに基づいて、高度イメージを生成することができ、その他の煩雑なイメージ情報を処理する必要がなく、更に、使用者の要求に基づいて、高度値の高度イメージを指定／調整でき、よりフレキシブルで、且つ、実用的な画像処理方案を提供する。

Ｓ１１〜Ｓ１７ 工程
Ａ オリジナルイメージ
Ａ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２、Ａ３１、Ａ３２、Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５ 、Ｃ１１１、Ｃ１１２、Ｃ１１３、Ｃ１１４、Ｃ２１０、Ｃ２１１、Ｃ２１２、Ｃ２１３ カラー
ＡＬ 少色イメージ
ＡＳ 三次元イメージ
Ｂ オブジェクト
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３ 高度値
Ｌ 照明光
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 層
１０ スキャン装置
１１ 発光ユニット
１２ イメージ捕獲ユニット
１３ 駆動ユニット
１４ コントロールユニット
１５ プラットフォーム
２０ コンピューティングデバイス
２１ 処理ユニット
２２ ディスプレイユニット

Claims (19)

1. 画像処理方法であって、
   複数のカラーを有するオリジナルイメージをコンピューティングデバイスに入力する工程と、
   複数の層の数量を指定する工程と、
   前記コンピューティングデバイスが、前記オリジナルイメージの各カラーを前記複数の層の一つに分配する工程と、
   前記各層の高度を決定する工程と、および、
   前記コンピューティングデバイスが、前記の各層中に含まれる前記の各カラーに基づいて、前記の各層の前記高度値を前記オリジナルイメージにマッピングして、高度イメージを生成する工程と、を有することを特徴とする画像処理方法。
2. 前記複数の層の前記数量は、前記コンピューティングデバイスにより自動的に生成されることを特徴とする、請求項１に記載の画像処理方法。
3. 前記複数の層の前記数量は、ユーザーによって設定されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像処理方法。
4. 前記の各カラーの分配は、Ｋ平均演算法やポスタリゼーション法または、ヒストグラム画素分離法に基づいて分配することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理方法。
5. 更に、前記コンピューティングデバイスは、高度が隣り合う前記複数の層を平滑化処理有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理方法。
6. 更に、前記コンピューティングデバイスは、前記の各層中に含まれる前記の各カラーに基づいて、前記の各層の代表カラーを前記オリジナルイメージにマッピングして、少色イメージを生成し、前記代表カラーは、前記層中に含まれる前記カラーから選択されるか、使用者によって設定されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理方法。
7. 前記の各層の前記高度値は、前記コンピューティングデバイスにより、前記層のカラーを代表する彩度値や輝度値に基づいて決定され、前記代表カラーは、前記層中に含まれる前記カラーから選択されるか、使用者によって設定されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理方法。
8. 前記の各層の前記高度値は、ユーザーによって設定されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像処理方法。
9. 更に、前記コンピューティングデバイスは、前記高度イメージに基づいて、三次元イメージを生成することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像処理方法。
10. 走査システムであって、
    複数のカラーを有するオブジェクトをスキャンして、オリジナルイメージを生成するスキャン装置と、および、
    前記スキャン装置と電気的に接続して、画像処理方法を実行するコンピューティングデバイスとを有し、前記画像処理方法は、
    前記スキャン装置が生成した前記オリジナルイメージを受信する工程と、
    複数の層の数量を指定する工程と、
    前記オリジナルイメージの各カラーを前記複数の層の一つに分配する工程と、
    前記各層の高度値を決定する工程と、および、
    前記の各層中に含まれる前記の各カラーに基づいて、前記の各層の前記高度値を前記オリジナルイメージにマッピングして、高度イメージを生成する工程と、を有することを特徴とする走査システム。
11. 前記複数の層の前記数量は、前記コンピューティングデバイスにより自動的に生成されることを特徴とする、請求項１０に記載の走査システム。
12. 前記複数の層の前記数量は、ユーザーによって設定されることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の走査システム。
13. 前記コンピューティングデバイスは、Ｋ平均演算法やポスタリゼーション法、または、ヒストグラム画素分離法に基づいて、前記の各カラーを分配する処理ユニットを有することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の走査システム。
14. 前記コンピューティングデバイスは、処理ユニットを有して、高度が隣り合う前記複数の層を平滑化処理することを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の走査システム。
15. 前記コンピューティングデバイスは、処理ユニットを有して、前記の各層中に含まれる前記の各カラーに基づいて、前記の各層の代表カラーを前記オリジナルイメージにマッピングして、少色イメージを生成し、前記代表カラーは、前記層中に含まれる前記カラーから選択されるか、使用者によって設定されることを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の走査システム。
16. 前記コンピューティングデバイスは、処理ユニットを有して、前記の各層のカラーを代表する彩度値、または、輝度値に基づいて、前記の各層の前記高度値を決定し、前記代表カラーは、前記層中に含まれる前記カラーから選択されるか、使用者によって設定されることを特徴とする、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の走査システム。
17. 前記の各層の前記高度値は、ユーザーによって設定されることを特徴とする、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の走査システム。
18. 前記コンピューティングデバイスは、前記高度イメージに基づいて、三次元イメージを生成する処理ユニットを有することを特徴とする、請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の走査システム。
19. 更に、前記コンピューティングデバイスと電気的に接続して、前記高度イメージに基づいて、高度差がある実体オブジェクトを出力する三次元プリント裝置を有することを特徴とする、請求項１０〜１８のいずれか１項に記載の走査システム。