JP2863753B1 - Texture acquisition method and texture acquisition system - Google Patents

Texture acquisition method and texture acquisition system

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JP2863753B1
JP2863753B1 JP10055899A JP5589998A JP2863753B1 JP 2863753 B1 JP2863753 B1 JP 2863753B1 JP 10055899 A JP10055899 A JP 10055899A JP 5589998 A JP5589998 A JP 5589998A JP 2863753 B1 JP2863753 B1 JP 2863753B1
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通利 石若
誠喜 井上
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株式会社エイ・ティ・アール知能映像通信研究所
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Abstract

【要約】 【課題】 三次元物体についての高品質なテクスチャを
取得できるテクスチャ取得方法およびテクスチャ取得シ
ステムを提供する。 【解決手段】 テクスチャ取得システム100は、可動
式計測ヘッド1および固定式カメラ4を含む。可動式ヘ
ッド1により、対象物体の形状データとテクスチャ
(1)とを取得する。固定式カメラ4により、解像度に
応じた対象物体の表面画像を取得する。コンピュータ2
は、複数の表面画像に基づき、解像度に応じたテクスチ
ャ(2)を生成する。そして、生成されたテクスチャ
(2)とテクスチャ(1)との位置合わせをテンプレー
トマッチングにより行なう。この結果、テクスチャ
(2)と形状データとの対応関係が決定される。
A texture acquisition method and a texture acquisition system capable of acquiring a high-quality texture of a three-dimensional object are provided. A texture acquisition system includes a movable measurement head and a fixed camera. The movable head 1 acquires the shape data and the texture (1) of the target object. The fixed camera 4 acquires a surface image of the target object according to the resolution. Computer 2
Generates a texture (2) according to resolution based on a plurality of surface images. Then, the generated texture (2) and the texture (1) are aligned by template matching. As a result, the correspondence between the texture (2) and the shape data is determined.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、対象物体のテクス
チャを生成するテクスチャ取得方法およびテクスチャ取
得システムに関し、特に、対象物体の三次元コンピュー
タグラフィックスを生成するために必要とされる高品質
なテクスチャを取得することが可能なテクスチャ取得方
法およびテクスチャ取得システムを提供する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a texture acquisition method and a texture acquisition system for generating a texture of a target object, and more particularly to a high quality texture required for generating three-dimensional computer graphics of the target object. To provide a texture acquisition method and a texture acquisition system capable of acquiring a texture.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、三次元物体を電子化し、コンピ
ュータグラフィックスを生成するためには、形状および
テクスチャに関する形態情報を取得する必要がある。
2. Description of the Related Art Generally, in order to digitize a three-dimensional object and generate computer graphics, it is necessary to obtain morphological information on shapes and textures.

【0003】図14は、三次元物体の形態に関する情報
を取得するための従来のテクスチャ取得システム900
の構成の一例を示す図であり、併せて、対象物体のコン
ピュータグラフィックスを表示する表示装置3が記載さ
れている。
FIG. 14 shows a conventional texture acquisition system 900 for acquiring information on the form of a three-dimensional object.
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the display device, and a display device 3 that displays computer graphics of a target object.

【0004】図14に示す従来のテクスチャ取得システ
ム900は、可動式計測ヘッド1、およびコンピュータ
10を含む。
A conventional texture acquisition system 900 shown in FIG. 14 includes a movable measuring head 1 and a computer 10.

【0005】可動式計測ヘッド1は、対象物体Mにレー
ザ光を照射してその反射光を計測する。可動式計測ヘッ
ド1は、コンピュータ10の制御により対象物体Mの周
囲を移動する。コンピュータ10は、可動式計測ヘッド
1が受ける反射光を処理して、対象物体の形状データお
よびテクスチャ(1)を生成する。
The movable measuring head 1 irradiates a target object M with laser light and measures the reflected light. The movable measuring head 1 moves around the target object M under the control of the computer 10. The computer 10 processes the reflected light received by the movable measuring head 1 to generate shape data and texture (1) of the target object.

【0006】ここで、図14に示す従来のテクスチャ取
得システム900による処理の流れを図15を用いて説
明する。図15は、図14に示す従来のテクスチャ取得
システム900による処理の流れを説明するためのフロ
ーである。
Here, a flow of processing by the conventional texture acquisition system 900 shown in FIG. 14 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart for explaining the flow of processing by the conventional texture acquisition system 900 shown in FIG.

【0007】図15に示すように、コンピュータ10
は、可動式計測ヘッド1からレーザ光を照射させること
により、対象物体Mの計測面における形状データおよび
表面画像を得る(ステップS1)。
[0007] As shown in FIG.
Obtains shape data and a surface image on the measurement surface of the target object M by irradiating a laser beam from the movable measurement head 1 (step S1).

【0008】続いて、可動式計測ヘッド1を対象物体M
の周囲を回転させる(ステップS2)。そして、上記ス
テップS1を対象物体Mの全周について実行させる(ス
テップS3)。
Subsequently, the movable measuring head 1 is moved to the object M
Is rotated around (step S2). Then, the step S1 is executed for the entire circumference of the target object M (step S3).

【0009】対象物体Mの全周において計測された表面
画像は、テクスチャ(1)として図14に示す記憶媒体
22に格納される。また、対象物体の全周において計測
された形状データは、図14に示す記憶媒体20に格納
される。
A surface image measured over the entire circumference of the target object M is stored as a texture (1) in the storage medium 22 shown in FIG. The shape data measured on the entire circumference of the target object is stored in the storage medium 20 shown in FIG.

【0010】表示装置3は、記憶媒体20および22に
格納されている形状データおよびテクスチャ(1)に応
答して、対象物体Mを表示する。この結果、対象物体M
の三次元コンピュータグラフィックスが再現される。
The display device 3 displays the target object M in response to the shape data and the texture (1) stored in the storage media 20 and 22. As a result, the target object M
3D computer graphics are reproduced.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記に示す
従来のテクスチャ取得システム900を用いた場合、可
動式計測ヘッド1を移動(回転)させるので、対象物体
Mの全周に対して一定の環境を設定すること(たとえ
ば、安定した照明を与えること)が必要となる。
By the way, when the conventional texture acquisition system 900 described above is used, the movable measuring head 1 is moved (rotated). (For example, to provide stable illumination).

【0012】しかし、対象物体Mの全周に対して一定の
安定した照明を与えることは困難であるという問題があ
った。
However, there is a problem that it is difficult to provide a constant and stable illumination over the entire circumference of the target object M.

【0013】また、上記に示すテクスチャ取得システム
900では、解像度を変更することができず、取得され
るテクスチャは、常に可動式計測ヘッド1に内蔵される
カメラの性能に依存するという問題があった。
Further, in the texture acquisition system 900 described above, the resolution cannot be changed, and the acquired texture always depends on the performance of a camera built in the movable measuring head 1. .

【0014】そこで、本発明は係る問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、高品質なコンピュ
ータグラフィックスを生成するためのテクスチャを取得
できるテクスチャ取得方法およびテクスチャ取得システ
ムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a texture acquisition method and a texture acquisition system capable of acquiring a texture for generating high-quality computer graphics. It is in.

【0015】さらに、本発明の他の目的は、計測装置の
性能によらず、テクスチャの解像度を容易に変更できる
テクスチャ取得方法およびテクスチャ取得システムを提
供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a texture acquisition method and a texture acquisition system capable of easily changing the resolution of a texture regardless of the performance of a measuring device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1に係るテクスチ
ャ取得システムは、対象物体に対して移動する第1の撮
像手段を有し、第1の撮像手段を移動させることによ
り、対象物体の形状データおよび第1のテクスチャを取
得する第1の取得手段と、対象物体の表面画像を撮影す
る第2の撮像手段を有し、第2の撮像手段に対して対象
物体を回転させることにより得られる複数の表面画像に
基づき、第2のテクスチャを取得する第2の取得手段
と、第1のテクスチャと第2のテクスチャとを対応づけ
ることにより、形状データと第2のテクスチャとを対応
づける対応づけ手段とを備える。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a texture acquisition system, comprising: a first imaging unit that moves with respect to a target object; It has a first acquisition unit that acquires data and a first texture, and a second imaging unit that captures a surface image of the target object, and is obtained by rotating the target object with respect to the second imaging unit. A second acquisition unit that acquires a second texture based on the plurality of surface images, and an association that associates the shape data with the second texture by associating the first texture with the second texture. Means.

【0017】請求項2に係るテクスチャ取得システム
は、請求項1に係るテクスチャ取得システムであって、
第2の取得手段は、表面画像についての第1の解像度を
設定する第1の設定手段と、第1の解像度に基づき、対
象物体の表面を分割して第2の撮像手段で撮影する撮影
手段と、第1の解像度に基づき、分割して撮影した結果
を結合して1つの表面画像を取得する表面画像生成手段
と、対象物体を回転させながら第1の解像度に応じた複
数の表面画像を取得するための制御手段と、第2のテク
スチャについての第2の解像度を設定する第2の設定手
段と、第2の解像度に基づき、複数の表面画像の中のい
ずれかを選択して、選択した表面画像のそれぞれについ
て中央領域を切出す切出手段と、切出した中央領域を回
転の順にしたがって結合することにより、第2のテクス
チャを生成するテクスチャ生成手段とを含む。
A texture acquisition system according to a second aspect is the texture acquisition system according to the first aspect,
The second acquisition unit includes a first setting unit that sets a first resolution for the surface image, and an imaging unit that divides a surface of the target object based on the first resolution and captures an image using the second imaging unit. And a surface image generating means for obtaining a single surface image by combining the results of division and photographing based on the first resolution, and forming a plurality of surface images corresponding to the first resolution while rotating the target object. Control means for acquiring, second setting means for setting a second resolution for the second texture, and selecting one of the plurality of surface images based on the second resolution. And a texture generating means for generating a second texture by combining the extracted central areas according to the order of rotation.

【0018】請求項3に係るテクスチャ取得システム
は、請求項1に係るテクスチャ取得システムであって、
対応づけ手段は、形状データと対応する第1のテクスチ
ャの一点を決めて、テンプレートを生成するテンプレー
ト生成手段と、テンプレートを第2のテクスチャの上で
移動させながら差分値をとり、差分値が最小となる第2
のテクスチャ上の対応点を求める差分手段と、第1のテ
クスチャのすべての一点に対して、第2のテクスチャ上
の対応点が決定するように制御する制御手段とを含む。
A texture acquisition system according to a third aspect is the texture acquisition system according to the first aspect,
The associating means determines one point of the first texture corresponding to the shape data, and the template generating means for generating the template, and obtains the difference value while moving the template on the second texture, The second
And a control means for controlling all one points of the first texture to determine corresponding points on the second texture.

【0019】請求項4に係るテクスチャ取得方法は、対
象物体の形状データおよび第1のテクスチャを計測する
ための可動式の第1の撮像装置と、対象物体の表面画像
を撮影するための固定式の第2の撮像装置とを有するテ
クスチャ取得システムにおけるテクスチャ取得方法であ
って、対象物体に対して第1の撮像装置を移動させるこ
とにより、対象物体の形状データおよび第1のテクスチ
ャを取得する第1の取得ステップと、第2の撮像装置に
対して対象物体を回転させることにより得られる複数の
表面画像に基づき、第2のテクスチャを取得する第2の
取得ステップと、第1のテクスチャと第2のテクスチャ
とを対応づけることにより、形状データと第2のテクス
チャとの対応づける対応づけステップとを備える。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a texture acquiring method, comprising: a movable first imaging device for measuring shape data of a target object and a first texture; A texture acquisition method in a texture acquisition system having the second imaging device, wherein the first imaging device is moved with respect to the target object to acquire shape data of the target object and the first texture. A second acquisition step of acquiring a second texture based on a plurality of surface images obtained by rotating the target object with respect to the second imaging device; A step of associating the shape data with the second texture by associating the second texture with the second texture.

【0020】請求項5に係るテクスチャ取得方法は、請
求項4に係るテクスチャ取得方法であって、第2の取得
ステップは、表面画像についての第1の解像度を設定す
る第1の設定ステップと、第1の解像度に基づき、対象
物体の表面を分割して第2の撮像手段で撮影する撮影ス
テップと、第1の解像度に基づき、分割して撮影した結
果を結合して1つの表面画像を取得する表面画像生成ス
テップと、対象物体を回転させながら、第1の解像度に
応じた複数の表面画像を取得するための制御ステップ
と、第2のテクスチャについての第2の解像度を設定す
る第2の設定ステップと、第2の解像度に基づき、複数
の表面画像の中のいずれかを選択して、選択した表面画
像のそれぞれについて中央領域を切出す切出ステップ
と、切出した中央領域を回転の順にしたがって結合する
ことにより、第2のテクスチャを生成するテクスチャ生
成ステップとを含む。
A texture acquiring method according to a fifth aspect is the texture acquiring method according to the fourth aspect, wherein the second acquiring step comprises: a first setting step of setting a first resolution for the surface image; A photographing step of dividing the surface of the target object based on the first resolution and photographing with the second imaging means; and combining the photographed result of division based on the first resolution to obtain one surface image Surface image generating step, a control step for acquiring a plurality of surface images according to the first resolution while rotating the target object, and a second setting for setting a second resolution for the second texture. Setting step, selecting any one of the plurality of surface images based on the second resolution, and extracting a central region for each of the selected surface images; and extracting the central region By binding in the order of rotation, and a texture generation step of generating a second texture.

【0021】請求項6に係るテクスチャ取得方法は、請
求項4に係るテクスチャ取得方法であって、対応づけス
テップは、形状データと対応する第1のテクスチャの一
点を決めて、テンプレートを生成するテンプレート生成
ステップと、テンプレートを第2のテクスチャの上で移
動させながら差分値をとり、差分値が最小となる第2の
テクスチャ上の対応点を求める差分ステップと、第1の
テクスチャのすべての一点に対して、第2のテクスチャ
上の対応点が決定するまで、テンプレート生成ステップ
と差分ステップとを繰返し行なう制御ステップとを含
む。
A texture acquisition method according to a sixth aspect is the texture acquisition method according to the fourth aspect, wherein the associating step determines one point of the first texture corresponding to the shape data and generates the template. A generation step, a difference value is obtained while moving the template on the second texture, and a difference step of obtaining a corresponding point on the second texture having a minimum difference value; On the other hand, the method includes a control step of repeating a template generation step and a difference step until a corresponding point on the second texture is determined.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[実施の形態1]本発明の実施の形態1におけるテクス
チャ取得システム100の全体構成の一例について図1
を用いて説明する。
[Embodiment 1] An example of the entire configuration of a texture acquisition system 100 according to Embodiment 1 of the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0023】図1は、本発明の実施の形態1のテクスチ
ャ取得システム100の全体構成の一例を示す図であ
り、併せて、対象物体のコンピュータグラフィックスを
表示する表示装置3が記載されている。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a texture acquisition system 100 according to the first embodiment of the present invention, and also shows a display device 3 for displaying computer graphics of a target object. .

【0024】図1に示すように、テクスチャ取得システ
ム100は、可動式計測ヘッド1、コンピュータ2、固
定式カメラ4および複数の記憶媒体20、22、24、
26および28を含む。
As shown in FIG. 1, the texture acquisition system 100 includes a movable measuring head 1, a computer 2, a fixed camera 4, and a plurality of storage media 20, 22, 24,
26 and 28.

【0025】上述したように、可動式計測ヘッド1は、
対象物体Mにレーザ光を照射してその反射光を計測す
る。可動式計測ヘッド1は、コンピュータ2の制御に基
づき、対象物体Mの周囲を移動(回転)する。
As described above, the movable measuring head 1
The target object M is irradiated with laser light and the reflected light is measured. The movable measuring head 1 moves (rotates) around the target object M under the control of the computer 2.

【0026】コンピュータ2は、可動式計測ヘッド1が
受ける反射光を処理して、対象物体の形状データおよび
テクスチャ(1)を生成して、それぞれ記憶媒体20お
よび22に格納する。
The computer 2 processes the reflected light received by the movable measuring head 1, generates shape data and texture (1) of the target object, and stores them in the storage media 20 and 22, respectively.

【0027】固定式カメラ4は、コンピュータ2の制御
に基づき、対象物体Mの表面画像を撮影する。固定式カ
メラ4を用いた撮影では、対象物体Mを回転テーブル5
の上に配置する。撮影された表面画像は、表面画像デー
タとして、記憶媒体24に格納される。
The fixed camera 4 captures a surface image of the target object M under the control of the computer 2. In photographing using the fixed camera 4, the target object M is
On top of. The photographed surface image is stored in the storage medium 24 as surface image data.

【0028】ここで、図1に示すテクスチャ取得システ
ム100を用いたコンピュータグラフィックスの生成の
流れについて、図1および図2を用いて説明する。図2
は、図1に示すテクスチャ取得システム100によりコ
ンピュータグラフィックスを生成するための処理の流れ
を示すフローである。
Here, the flow of computer graphics generation using the texture acquisition system 100 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG.
Is a flow showing the flow of processing for generating computer graphics by the texture acquisition system 100 shown in FIG.

【0029】まず、可動式計測ヘッド1を用いて、対象
物体Mの形状データとテクスチャ(1)とを取得する
(ステップS10)。
First, the shape data and texture (1) of the target object M are acquired using the movable measuring head 1 (step S10).

【0030】次に、固定式カメラ4を用いて対象物体M
の表面画像データを取得する(ステップS11)。ステ
ップS11で取得した表面画像データに基づきテクスチ
ャ(2)を取得する(ステップS12)。
Next, using the fixed camera 4, the object M
Is obtained (step S11). The texture (2) is obtained based on the surface image data obtained in step S11 (step S12).

【0031】テクスチャ(2)と形状データとを対応づ
ける(ステップS13)。そして、この対応づけに基づ
き、コンピュータグラフィックスを生成して表示装置3
に表示する(ステップS14)。
The texture (2) is associated with the shape data (step S13). Then, based on this association, computer graphics are generated and displayed on the display device 3.
(Step S14).

【0032】以下、図2に示す各工程について詳しく説
明する。まず、図1に示す固定式カメラ4による表面画
像の撮影処理の流れについて図3を用いて説明する。図
3は、図1に示す固定式カメラ4による表面画像データ
の取得の流れを示すフローである。
Hereinafter, each step shown in FIG. 2 will be described in detail. First, the flow of a surface image photographing process by the fixed camera 4 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a flow of acquiring surface image data by the fixed camera 4 shown in FIG.

【0033】図3に示すように、まず、取得する表面画
像についての解像度Xを設定する(ステップS20)。
ユーザは、表面画像についての解像度Xを自由に変更す
ることができる。
As shown in FIG. 3, first, the resolution X of the surface image to be obtained is set (step S20).
The user can freely change the resolution X for the surface image.

【0034】次に、対象物体Mを回転テーブル5の上に
配置する(ステップS21)。コンピュータ2の制御に
より、対象物体Mの表面画像を得る(ステップS2
2)。より具体的には、ステップS20で設定した解像
度Xに応じて、表面を分割して撮影する。例えば、高解
像度に設定した場合は、対象物体Mの表面を複数に分割
して撮影する。そして、分割して撮影された画像をつな
ぎ合わせることにより、目的とする1つの表面画像を得
る。
Next, the target object M is arranged on the turntable 5 (step S21). Under the control of the computer 2, a surface image of the target object M is obtained (step S2).
2). More specifically, the surface is divided and photographed according to the resolution X set in step S20. For example, when the resolution is set to high, the surface of the target object M is divided into a plurality of pieces and photographed. Then, the target images are obtained by joining the divided images.

【0035】続いて、回転テーブル5を回転させる(ス
テップS23)。そして、上記ステップS22およびS
23を対象物体の全周について実行させる(ステップS
24)。
Subsequently, the turntable 5 is rotated (step S23). Then, the above steps S22 and S
23 for the entire circumference of the target object (step S
24).

【0036】これにより、対象物体Mの全周にわたる表
面画像を得る。図4は、固定式カメラ4で撮影した対象
物体Mの表面画像の一例を示す写真である。図4に示す
表面画像は、デジタル情報(表面画像データ)として記
憶媒体24に格納される。Nフレーム分の表面画像デー
タが格納されるものとする。以下、第I番目のフレーム
における表面画像をF(I)(但し、1≦I≦N)と記
す。
Thus, a surface image over the entire circumference of the target object M is obtained. FIG. 4 is a photograph showing an example of a surface image of the target object M captured by the fixed camera 4. The surface image shown in FIG. 4 is stored in the storage medium 24 as digital information (surface image data). It is assumed that N frames of surface image data are stored. Hereinafter, the surface image in the I-th frame is described as F (I) (where 1 ≦ I ≦ N).

【0037】固定式カメラ4を用いた場合、一定の照明
(安定した環境)のもとで撮影が可能である。また、解
像度Xを変更して解像度に応じた表面画像を得ることも
可能である。
When the fixed camera 4 is used, it is possible to take a picture under a fixed illumination (stable environment). It is also possible to change the resolution X to obtain a surface image according to the resolution.

【0038】次に、テクスチャ(2)の生成について図
5を用いて説明する。図5は、テクスチャ(2)の生成
について説明するための模式図であり、記号A(I)
(但し、1≦I≦N)は、以下の手順で切出される第I
番目のフレームにおける表面画像F(I)の中央領域を
示すものとする。
Next, generation of the texture (2) will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining generation of the texture (2), and the symbol A (I)
(However, 1 ≦ I ≦ N) is the I-th cut out in the following procedure.
The center area of the surface image F (I) in the second frame is shown.

【0039】図5に示すように、テクスチャ(2)は、
各表面画像F(I)から切出した中央領域A(I)を結
合することにより生成される。なお、結合する数は、解
像度Yに基づき変えることができる。この解像度Yは、
テクスチャ(2)を生成するために用いる表面画像の数
を表す。ユーザは、テクスチャ(2)についての解像度
Yを自由に変更することができる。例えば、低解像度に
設定した場合は、格納されている複数の表面画像データ
を間引いて使用し、高解像度に設定した場合は、間引く
数を減らす。
As shown in FIG. 5, texture (2) is
It is generated by combining central regions A (I) cut out from each surface image F (I). Note that the number to be combined can be changed based on the resolution Y. This resolution Y is
Represents the number of surface images used to generate texture (2). The user can freely change the resolution Y for the texture (2). For example, when the resolution is set to a low resolution, a plurality of stored surface image data is used by thinning them out, and when the resolution is set to a high resolution, the number of thinnings is reduced.

【0040】ここで、図5に示すテクスチャ(2)の生
成処理の流れについて図6を用いて説明する。図6は、
図5に示すテクスチャ(2)の生成処理の流れを示すフ
ローである。図1に示すコンピュータ2は、固定式カメ
ラ4を用いて取得した表面画像F(1)〜F(N)に基
づき、以下の手順でテクスチャ(2)を生成する。
Here, the flow of the process of generating the texture (2) shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. FIG.
6 is a flowchart illustrating a flow of a generation process of a texture (2) illustrated in FIG. 5. The computer 2 shown in FIG. 1 generates a texture (2) in the following procedure based on the surface images F (1) to F (N) acquired using the fixed camera 4.

【0041】まず、生成するテクスチャ(2)の解像度
Yを設定する(ステップS30)。続いて、1フレーム
分の表面画像F(I)を記憶媒体24から読出す(ステ
ップS31)。解像度Yに従い、読出した表面画像F
(I)を使用するか否かを判断する(ステップS3
2)。使用しない場合には、ステップS36に移る。
First, the resolution Y of the texture (2) to be generated is set (step S30). Subsequently, the surface image F (I) for one frame is read from the storage medium 24 (step S31). Surface image F read out according to resolution Y
It is determined whether to use (I) (step S3)
2). If not, the process proceeds to step S36.

【0042】使用する場合には、表示画像F(I)から
切出す中央領域のピクセル幅を決定する(ステップS3
3)。決定されたピクセル幅に従って、読出した表面画
像F(I)から中央領域A(I)を切出す(ステップS
34)。
When used, the pixel width of the central region cut out from the display image F (I) is determined (step S3).
3). A central region A (I) is cut out from the read surface image F (I) according to the determined pixel width (step S).
34).

【0043】切出された中央領域A(I)を結合する
(ステップS35)。結合した結果得られる画像は、上
述したようにテクスチャ(2)になる。
The extracted central area A (I) is combined (step S35). The image obtained as a result of the combination becomes the texture (2) as described above.

【0044】上記ステップS31〜S35の工程を、す
べてのフレーム、すなわちNフレームについて行なう
(ステップS36)。
The steps S31 to S35 are performed for all frames, that is, N frames (step S36).

【0045】図7は、このようにして生成されたテクス
チャ(2)の一例を示す写真である。また、図8は、従
来のコンピュータグラフィックスで使用される可動式計
測ヘッド1で取得したテクスチャ(1)の一例を示す写
真である。図7と図8とを比較して、本発明の実施の形
態1では、固定式カメラ4で得られる表面画像F(1)
〜F(N)から、解像度Yに応じた高品質なテクスチャ
(2)が生成される。また、上述したように、解像度Y
を変更することで、各種解像度に応じたテクスチャ
(2)を容易に生成することが可能となる。なお、生成
されたテクスチャ(2)は、図1に示す記憶媒体26に
格納される。
FIG. 7 is a photograph showing an example of the texture (2) generated in this manner. FIG. 8 is a photograph showing an example of the texture (1) acquired by the movable measurement head 1 used in the conventional computer graphics. By comparing FIG. 7 and FIG. 8, in the first embodiment of the present invention, the surface image F (1) obtained by the fixed camera 4
To F (N), a high-quality texture (2) corresponding to the resolution Y is generated. Further, as described above, the resolution Y
, It is possible to easily generate the texture (2) corresponding to various resolutions. The generated texture (2) is stored in the storage medium 26 shown in FIG.

【0046】次に、生成されたテクスチャ(2)と形状
データとの対応づけについて図9を用いて説明する。図
9は、生成したテクスチャ(2)と形状データとの対応
づけについて説明するための写真である。
Next, the correspondence between the generated texture (2) and the shape data will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a photograph for explaining the association between the generated texture (2) and the shape data.

【0047】テクスチャ(1)は、形状データと対応関
係がある。そこで、図1に示すコンピュータ2を用い
て、テクスチャ(1)とテクスチャ(2)とを対応づけ
ることにより、テクスチャ(2)と形状データとを対応
づける。具体的には、図9に示すように、テクスチャ
(1)の一点を決めて、これを中心とする正方領域をテ
ンプレートとして、テクスチャ(2)と間でテンプレー
トマッチングを行なう。これにより、テクスチャ(1)
とテクスチャ(2)との位置合わせを行なう。
The texture (1) has a correspondence with the shape data. Therefore, using the computer 2 shown in FIG. 1, the texture (1) and the texture (2) are associated with each other to associate the texture (2) with the shape data. Specifically, as shown in FIG. 9, one point of the texture (1) is determined, and template matching is performed with the texture (2) using a square area around the point as a template. Thereby, the texture (1)
And the texture (2) are aligned.

【0048】ここで、テクスチャ(2)と形状データと
の対応づけを行なうための処理の流れについて図10を
用いて説明する。図10は、テクスチャ(2)と形状デ
ータとの対応づけを行なうための処理の流れを示すフロ
ーである。
Here, a flow of processing for associating the texture (2) with the shape data will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the flow of processing for associating texture (2) with shape data.

【0049】ます、テクスチャ(1)の一点を決め、こ
の一点を中心とする正方領域をテンプレートとする(S
40)。
First, one point of the texture (1) is determined, and a square area around this point is used as a template (S
40).

【0050】テンプレートをテクスチャ(2)上で左上
から右下に移動させながら、差分をとる。差分値が最小
となる点を求める(ステップS41)。
The difference is calculated while moving the template from the upper left to the lower right on the texture (2). A point at which the difference value becomes minimum is obtained (step S41).

【0051】形状データに対応するすべての点に対し
て、テクスチャ(2)上の点が定まるまで、上記ステッ
プS40〜S41を繰返し行なう(S42)。
Steps S40 to S41 are repeated for all points corresponding to the shape data until points on the texture (2) are determined (S42).

【0052】この結果、高品質なテクスチャ(2)と形
状データとの対応づけが得られることになる。これらを
対応づける情報(対応情報)は、図1に示す記憶媒体2
8に格納される。
As a result, a high quality texture (2) can be associated with the shape data. Information (correspondence information) for associating these is the storage medium 2 shown in FIG.
8 is stored.

【0053】このように構成することにより、形状デー
タ(記憶媒体20に格納)、テクスチャ(2)(記憶媒
体26に格納)および対応情報(記憶媒体28に格納)
に基づき、三次元の対象物体Mについての高品質な三次
元コンピュータグラフィックスを生成することが可能と
なる。
With this configuration, the shape data (stored in the storage medium 20), the texture (2) (stored in the storage medium 26) and the corresponding information (stored in the storage medium 28)
, It is possible to generate high-quality three-dimensional computer graphics for the three-dimensional target object M.

【0054】図11〜図13は、本発明の実施の形態1
における効果を説明するための写真である。図11
(A)は、従来の手法(テクスチャ(1)を使用)によ
るコンピュータグラフィックスの再現の一例を示す写真
であり、図11(B)は、本発明の実施の形態1による
コンピュータグラフィックスの再現の一例を示す写真で
ある。また、図12は、図11(A)に示す従来の手法
によるコンピュータグラフィックスの一部を拡大した写
真であり、図13は、図11(B)に示す本発明の実施
の形態1におけるコンピュータグラフィックスの一部を
拡大した写真である。
FIGS. 11 to 13 show Embodiment 1 of the present invention.
4 is a photograph for explaining the effect of the present invention. FIG.
(A) is a photograph showing an example of computer graphics reproduction by a conventional method (using texture (1)), and FIG. 11 (B) is a computer graphics reproduction according to Embodiment 1 of the present invention. 3 is a photograph showing an example of the above. FIG. 12 is an enlarged photograph of a part of the computer graphics according to the conventional method shown in FIG. 11A, and FIG. 13 is a computer graphic according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. This is an enlarged photograph of a part of the graphics.

【0055】図11〜図13に示すように、本発明の実
施の形態1によれば、従来に比べ、コンピュータグラフ
ィックスにおける表面模様の移変りが滑らかであること
がわかる。すなわち、高品質なコンピュータグラフィッ
クスを生成することが可能となる。
As shown in FIGS. 11 to 13, according to the first embodiment of the present invention, it can be seen that the transition of the surface pattern in computer graphics is smoother than in the prior art. That is, high-quality computer graphics can be generated.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上のように、本発明に係るテクスチャ
取得方法およびテクスチャ取得システムによれば、安定
した撮影環境下で得られる表面画像に基づき、対象物体
の高品質なテクスチャを生成することができる。
As described above, according to the texture acquisition method and the texture acquisition system according to the present invention, it is possible to generate a high-quality texture of a target object based on a surface image obtained under a stable shooting environment. it can.

【0057】また、これにより、三次元の対象物体に関
する高品質な三次元コンピュータグラフィックスを生成
することが可能となる。
Further, this makes it possible to generate high-quality three-dimensional computer graphics relating to a three-dimensional target object.

【0058】さらに、本発明によれば、表面画像につい
ての解像度を変更するか、またテクスチャ(2)につい
ての解像度を変更することにより、形状データの計測を
さらに行なうことなく、テクスチャ画像の解像度を自由
に変更することが可能になる。
Further, according to the present invention, by changing the resolution of the surface image or the resolution of the texture (2), the resolution of the texture image can be changed without further measuring the shape data. It can be changed freely.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1のテクスチャ取得システ
ム100の全体構成の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an overall configuration of a texture acquisition system 100 according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すテクスチャ取得システム100を用
いてコンピュータグラフィックスを行うための処理の流
れを示すフローである。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of processing for performing computer graphics using the texture acquisition system 100 shown in FIG.

【図3】図1に示す固定式カメラ4による表面画像デー
タの取得の流れを示すフローである。
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of acquiring surface image data by the fixed camera 4 shown in FIG. 1;

【図4】表示装置3に表示した固定式カメラ4で撮影し
た対象物体Mの表面画像の一例を表す中間調画像の写真
である。
4 is a photograph of a halftone image showing an example of a surface image of a target object M captured by a fixed camera 4 displayed on a display device 3. FIG.

【図5】テクスチャ(2)の生成について説明するため
の模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining generation of a texture (2).

【図6】図5に示すテクスチャ(2)の生成処理の流れ
を示すフローである。
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing for generating a texture (2) shown in FIG. 5;

【図7】表示装置3に表示した生成したテクスチャ
(2)の一例を示す中間調画像の写真である。
7 is a photograph of a halftone image showing an example of a generated texture (2) displayed on the display device 3. FIG.

【図8】表示装置3に表示した可動式計測ヘッド1で取
得したテクスチャ(1)の一例を示す中間調画像の写真
である。
FIG. 8 is a photograph of a halftone image showing an example of a texture (1) acquired by the movable measuring head 1 displayed on the display device 3.

【図9】表示装置3に表示したテクスチャ(2)と形状
データとの対応づけを行なうための処理過程を示す中間
調画像の写真である。
9 is a photograph of a halftone image showing a process for associating the texture (2) displayed on the display device 3 with the shape data. FIG.

【図10】テクスチャ(2)と形状データとの対応づけ
を行なうための処理の流れを示すフローである。
FIG. 10 is a flowchart showing the flow of processing for associating texture (2) with shape data.

【図11】本発明の実施の形態1による効果を説明する
ために表示装置3に表示したコンピュータグラフィック
スの中間調画像の写真である。
FIG. 11 is a photograph of a halftone image of computer graphics displayed on the display device 3 for explaining the effect of the first embodiment of the present invention.

【図12】表示装置3に表示した図11(A)に示す従
来の手法によるコンピュータグラフィックスの一部を拡
大した中間調画像の写真である。
FIG. 12 is a photograph of a halftone image in which a part of computer graphics is enlarged on the display device 3 according to the conventional method shown in FIG.

【図13】表示装置3に表示した図11(B)に示す本
発明の実施の形態1におけるコンピュータグラフィック
スの一部を拡大した中間調画像の写真である。
FIG. 13 is a photograph of a halftone image in which a part of the computer graphics according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 11B is enlarged and displayed on the display device 3;

【図14】三次元物体の形態に関する情報を取得するた
めの従来のテクスチャ取得システム900の構成の一例
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional texture acquisition system 900 for acquiring information on the form of a three-dimensional object.

【図15】図14に示す従来のテクスチャ取得システム
900による処理の流れを説明するためのフローであ
る。
FIG. 15 is a flowchart for explaining the flow of processing by the conventional texture acquisition system 900 shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 可動式計測ヘッド 2 コンピュータ 3 表示装置 4 固定式カメラ 5 回転テーブル 20, 22, 24, 26, 28 記憶媒体 100 テクスチャ取得システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Movable measuring head 2 Computer 3 Display device 4 Fixed camera 5 Rotary table 20, 22, 24, 26, 28 Storage medium 100 Texture acquisition system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−14858(JP,A) 特開 平5−303629(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06T 7/00 - 7/60 G06T 15/00 - 17/50────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-8-14858 (JP, A) JP-A-5-303629 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G06T 7/00-7/60 G06T 15/00-17/50

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 対象物体に対して移動する第1の撮像手
段を有し、前記第1の撮像手段を移動させることによ
り、前記対象物体の形状データおよび第1のテクスチャ
を取得する第1の取得手段と、 前記対象物体の表面画像を撮影する第2の撮像手段を有
し、前記第2の撮像手段に対して前記対象物体を回転さ
せることにより得られる複数の前記表面画像に基づき、
第2のテクスチャを取得する第2の取得手段と、 前記第1のテクスチャと前記第2のテクスチャとを対応
づけることにより、前記形状データと前記第2のテクス
チャとを対応づける対応づけ手段とを備える、テクスチ
ャ取得システム。
A first imaging unit that moves with respect to a target object; and a first imaging unit that moves the first imaging unit to acquire shape data and a first texture of the target object. Acquiring means, having a second imaging means for photographing a surface image of the target object, based on a plurality of the surface images obtained by rotating the target object with respect to the second imaging means,
A second acquisition unit that acquires a second texture; and an association unit that associates the shape data with the second texture by associating the first texture with the second texture. Equipped with a texture acquisition system.
【請求項2】 前記第2の取得手段は、 前記表面画像についての第1の解像度を設定する第1の
設定手段と、 前記第1の解像度に基づき、前記対象物体の表面を分割
して前記第2の撮像手段で撮影する撮影手段と、 前記第1の解像度に基づき、前記分割して撮影した結果
を結合して1つの前記表面画像を取得する表面画像生成
手段と、 前記対象物体を前記回転させながら前記第1の解像度に
応じた複数の前記表面画像を取得するための制御手段
と、 前記第2のテクスチャについての第2の解像度を設定す
る第2の設定手段と、 前記第2の解像度に基づき、複数の前記表面画像の中の
いずれかを選択して、選択した前記表面画像のそれぞれ
について中央領域を切出す切出手段と、 前記切出した中央領域を前記回転の順にしたがって結合
することにより、前記第2のテクスチャを生成するテク
スチャ生成手段とを含む、請求項1記載のテクスチャ取
得システム。
2. The method according to claim 1, wherein the second acquisition unit is configured to: set a first resolution for the surface image, and divide the surface of the target object based on the first resolution. Photographing means for photographing with a second imaging means; surface image generating means for combining the divided and photographed results based on the first resolution to obtain one surface image; Control means for acquiring a plurality of the surface images according to the first resolution while rotating, second setting means for setting a second resolution for the second texture, and the second A cutting unit that selects any one of the plurality of surface images based on a resolution and cuts out a central region for each of the selected surface images; and combines the cut-out central regions in the order of the rotation. And by, the first including second and texture generating means for generating a texture, claim 1 texture acquisition system according.
【請求項3】 前記対応づけ手段は、 前記形状データと対応する前記第1のテクスチャの一点
を決めて、テンプレートを生成するテンプレート生成手
段と、 前記テンプレートを前記第2のテクスチャの上で移動さ
せながら差分値をとり、前記差分値が最小となる前記第
2のテクスチャ上の対応点を求める差分手段と、 前記第1のテクスチャのすべての前記一点に対して、前
記第2のテクスチャ上の前記対応点が決定するように制
御する制御手段とを含む、請求項1記載のテクスチャ取
得システム。
3. The associating unit: a template generating unit that determines a point of the first texture corresponding to the shape data and generates a template; and moves the template over the second texture. Difference means for taking a difference value while obtaining a corresponding point on the second texture at which the difference value is minimum; and for all the one points of the first texture, the difference on the second texture The texture acquisition system according to claim 1, further comprising control means for controlling the corresponding point to be determined.
【請求項4】 対象物体の形状データおよび第1のテク
スチャを計測するための可動式の第1の撮像装置と、対
象物体の表面画像を撮影するための固定式の第2の撮像
装置とを有するテクスチャ取得システムにおけるテクス
チャ取得方法であって、 前記対象物体に対して前記第1の撮像装置を移動させる
ことにより、前記対象物体の前記形状データおよび前記
第1のテクスチャを取得する第1の取得ステップと、 前記第2の撮像装置に対して前記対象物体を回転させる
ことにより得られる複数の前記表面画像に基づき、第2
のテクスチャを取得する第2の取得ステップと、 前記第1のテクスチャと前記第2のテクスチャとを対応
づけることにより、前記形状データと前記第2のテクス
チャとの対応づける対応づけステップとを備える、テク
スチャ取得方法。
4. A movable first imaging device for measuring shape data and a first texture of a target object, and a fixed second imaging device for capturing a surface image of the target object. A texture acquisition method in a texture acquisition system, comprising: moving the first imaging device with respect to the target object to obtain the shape data and the first texture of the target object. A second step based on the plurality of surface images obtained by rotating the target object with respect to the second imaging device.
A second acquisition step of acquiring the texture of the first and second textures, and an associating step of associating the shape data with the second texture by associating the first texture with the second texture. Texture acquisition method.
【請求項5】 前記第2の取得ステップは、 前記表面画像についての第1の解像度を設定する第1の
設定ステップと、 前記第1の解像度に基づき、前記対象物体の表面を分割
して前記第2の撮像手段で撮影する撮影ステップと、 前記第1の解像度に基づき、前記分割して撮影した結果
を結合して1つの前記表面画像を取得する表面画像生成
ステップと、 前記対象物体を回転させながら、前記第1の解像度に応
じた複数の前記表面画像を取得するための制御ステップ
と、 前記第2のテクスチャについての第2の解像度を設定す
る第2の設定ステップと、 前記第2の解像度に基づき、複数の前記表面画像の中の
いずれかを選択して、選択した前記表面画像のそれぞれ
について中央領域を切出す切出ステップと、 前記切出した中央領域を前記回転の順にしたがって結合
することにより、前記第2のテクスチャを生成するテク
スチャ生成ステップとを含む、請求項4記載のテクスチ
ャ取得方法。
5. The method according to claim 5, wherein the second obtaining step includes: a first setting step of setting a first resolution for the surface image; and dividing the surface of the target object based on the first resolution. A photographing step of photographing with a second photographing means; a surface image generating step of combining the divided photographed results based on the first resolution to obtain one surface image; and rotating the target object A control step for acquiring a plurality of the surface images corresponding to the first resolution, a second setting step for setting a second resolution for the second texture, and the second A step of selecting any one of the plurality of surface images based on a resolution and cutting out a central region for each of the selected surface images; and Of by binding in the order, the first including second and texture generation step of generating a texture, claim 4 texture acquisition method according.
【請求項6】 前記対応づけステップは、 前記形状データと対応する前記第1のテクスチャの一点
を決めて、テンプレートを生成するテンプレート生成ス
テップと、 前記テンプレートを前記第2のテクスチャの上で移動さ
せながら差分値をとり、前記差分値が最小となる前記第
2のテクスチャ上の対応点を求める差分ステップと、 前記第1のテクスチャのすべての前記一点に対して、前
記第2のテクスチャ上の前記対応点が決定するまで、前
記テンプレート生成ステップと前記差分ステップとを繰
返し行なう制御ステップとを含む、請求項4記載のテク
スチャ取得方法。
6. The associating step includes: determining a point of the first texture corresponding to the shape data, and generating a template; and moving the template over the second texture. A difference step of obtaining a corresponding point on the second texture in which the difference value is minimized, and for all the one points of the first texture, 5. The texture acquisition method according to claim 4, further comprising a control step of repeating the template generation step and the difference step until a corresponding point is determined.
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