JP3016476U - 立体加工装置 - Google Patents
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レ−ザ−光により髪の毛も含めて人の顔の輪
郭をそのままに三次元的に計測でき、しかも被測定者自
らが計測するために移動したり、特定の線に合わせる必
要のないようにした人の横顔を三次元的に計測する立体
加工装置を提供する。 【構成】 人を所定の位置に固定するため、位置決め手
段、例えばバックボ−ド10を固定する。このバックボ
−ド10に寄りかかる、或はこのバックボ−ド10に凹
部13を設け、その凹部13に肩を入れて位置決めす
る。またレ−ザ−スキャナ20をスキャナ架台22上に
前後上下左右に移動可能に載置する。更にバックボ−ド
10はレ−ザ−光が当たったとき反射して形状が計測で
きるように黒色、またはそれに近い色で構成することに
より、レ−ザ−光が反射しない髪の毛と区別できる。
郭をそのままに三次元的に計測でき、しかも被測定者自
らが計測するために移動したり、特定の線に合わせる必
要のないようにした人の横顔を三次元的に計測する立体
加工装置を提供する。 【構成】 人を所定の位置に固定するため、位置決め手
段、例えばバックボ−ド10を固定する。このバックボ
−ド10に寄りかかる、或はこのバックボ−ド10に凹
部13を設け、その凹部13に肩を入れて位置決めす
る。またレ−ザ−スキャナ20をスキャナ架台22上に
前後上下左右に移動可能に載置する。更にバックボ−ド
10はレ−ザ−光が当たったとき反射して形状が計測で
きるように黒色、またはそれに近い色で構成することに
より、レ−ザ−光が反射しない髪の毛と区別できる。
Description
【0001】
本考案は立体加工装置に係り、特に人の顔を三次元的に計測して、その顔を金 、白金等の貴金属やプラスチック等のプレ−ト上に立体彫刻し、そのプレ−トを 更に時計の文字盤やブレスレット、ペンダント等の身飾品の一面に応用した立体 加工装置に関する。
【0002】
従来、被測定物の三次元情報を光投影法、光切断法やその他の方法で測定しす る方法や装置が知られている(例えば、実開昭58−162011号、特公平6 −29709号)。 そしてこのデ−タを利用して、例えば鋼管端部に形成される面取りが正常であ るかどうか、或は製造された製品が規格通りに製造されているかどうかを被測定 物に接触しないで三次元的に判定する不良品検査や、製品の表面粗さを測定する 測定器等に利用されている。 そこで、本出願人は先にその被測定物に接触しないで立体計測できるこれらの 装置を利用して、人の顔を三次元的に計測し、その計測デ−タを用いてコインの 一面にその人の顔を正確に彫刻する自動彫刻装置を提案した(特開平2−303 900号)。 この出願では、2台の工業用テレビジョンカメラにより人の顔を計測し、顔と 2台の工業用テレビカメラとの角度の違いによって両者間の距離を求め、それに より顔の凹凸を計測するものであった。
【0003】
ところが、計測するためには顔の位置が一定でなければならず、そのために従 来は顔の映るモニ−タ画面に中心線を引き、被測定者自らがその線に所定時間合 わせる構造であった。この為子供や老人等には合わせづらく、また商品としては 不親切な面があった。 更に従来のレ−ザ−光を用いた三次元計測装置は、被測定物に反射したレ−ザ −光によって検知するため被測定物に人の髪の毛等、レ−ザ−光に反射しない部 分があると、レ−ザ−光に反射しない背景と区別つかないため計測ができない欠 点があった。 そこで、本考案は被測定物の人がある程度任意に所定の位置に着いても充分に 測定でき、且つ髪の毛も綺麗に検知できて、人の顔をプレ−ト上に立体加工でき る立体加工装置を提供することを目的とする。
【0004】
上記目的を達成するため、本考案における立体加工装置は、位置決め手段によ り人の顔を所定の位置に固定し、レ−ザ−スキャナをスキャナ架台上に前後上下 左右に移動可能に載置し、そのレ−ザ−スキャナ内に設けた2つのレ−ザ−光投 射部から投射されたレ−ザ−光により人の顔の輪郭を三次元的に計測し、その計 測されたデ−タをコンピュ−タで画像処理し、更に画像処理されたデ−タにより 人の顔を三次元彫刻機でプレ−ト上に立体加工するものである。 位置決め手段としては所定の位置に固定されたバックボ−ドを用いると、この バックボ−ドに頭、肩等体の一部を接触させることにより、体がぶれず測定誤差 が小さい利点がある。特に小さい子供の場合、頭を動かさないでじっとしている ことが難しいためこのバックボ−ドに頭をつけることにより頭を固定できる利点 がある。 このバックボ−ドは、レ−ザ−光が当たったとき反射しない髪の毛と区別でき るように反射する部材とする。また自然光や部屋の照明等の光が乱反射しないよ うに黒色、またはそれに近い色とする。 更に、バックボ−ドに凹部を設け、その凹部に人の肩を嵌めることにより位置 決めしてもよい。
【0005】
上記のように構成された本考案の立体加工装置によれば、被測定物の人が所定 の位置につきバックボ−ドの凹部に肩を嵌めて位置決めした後、オペレ−タがそ の人にあった位置にレ−ザ−スキャナを移動させる。 そして、2つのレ−ザ−光投射部からレ−ザ−光を投射すると、各レ−ザ−光 は顔に反射してその2つの反射角度からその凹凸を検知し、顔の立体形状を測定 する。 また髪の毛はレ−ザ−光が反射されないが、背景のバックボ−ドは反射され、 且つこのバックボ−ドと人の顔は距離が離れているので充分区別し得るため、レ −ザ−光に反射されない部分は髪の毛と認定することにより、人の顔を正確に三 次元計測できる。 そのデ−タに三次元計測に基づき人の顔を三次元彫刻機でプレ−ト上に立体加 工する。更にその人の顔を彫刻したプレ−トを、時計の文字盤、或はブレスレッ ト、ペンダント等の一面に応用するものである。
【0006】
以下本考案の実施例を図面に基いて説明する。 図1は本考案の立体加工装置の一例を示すブロック図で、この図において符号 10は被測定物の人を正確に計測できるように人を所定の位置に固定するための 位置決め手段、20は人の顔の輪郭をレ−ザ−光で三次元で計測できる三次元測 定器、30はその三次元測定器2で計測されたデ−タを画像処理するコンピュ− タ、40は画像処理されたデ−タに基づき所望のプレ−ト50上に測定した人の 顔をそのまま立体加工できる三次元彫刻機で、そのプレ−ト50を利用して例え ば時計の文字盤に応用することができる。
【0007】 図2は位置決め手段10としてのバックボ−ドと、三次元測定器20としての レ−ザ−スキャナとの関係を示す斜視図である。 一般に被測定者は所定の位置にある椅子11に座ってもらっても、前かがみの 姿勢や後ろにそり返って座る等、その座り方によって顔の位置が異なることがあ る。このため被測定者自ら所定の位置に顔を持ってくる必要があった。 そこで、本考案は、被測定者が寄りかかれる位置にバックボ−ド10を任意の 手段で固定12し、そのバックボ−ド10に頭、肩等体の一部を接触させること によって位置決めさせる。或はそのバックボ−ド10に凹部13を設け、その凹 部13に被測定者Pの肩を嵌めてもらうことにより被測定者個人個人による位置 のずれを解消したものである。尚凹部13を設けて肩を位置決めした場合でも、 バックボ−ドに頭や体の一部を接触させて固定しても良いことは当然である。
【0008】 三次元測定器20は任意であるが、例えば市販されている株式会社浜野エンジ ニアリング製の「ボクセラン(商品名)」を利用してもよい。実施例では1台の 工業用テレビジョンカメラ(不図示)と、2つのレ−ザ−光投射部21を備えた レ−ザ−スキャナを例示した。 またこのレ−ザ−スキャナ20は、スキャナ架台22に対し、前後上下左右に 移動できるように構成されている。この前後上下左右に移動できる手段としては スキャナ架台22そのものにキャスタ等を設けてもよいが、図示例はステッピン グモ−タ等を用いて、ベ−ス23金具を2本のア−ム24・24上を摺動して前 後に移動可能に設けると共に、そのベ−ス金具23とア−ム24が一体となって スキャナ架台22の上面の溝25上を左右に移動可能にしたものである。また上 下の移動はレ−ザ−スキャナ20を支える支柱26の上下動による。
【0009】 次に本考案の立体加工装置を用いて貴金属面に人の顔を三次元的に彫刻する方 法について図3を用いて説明する。 図3は、バックボ−ド10、レ−ザ−スキャナ20、コンピュ−タ30、彫刻 機40、オペレ−タ用の操作ボ−ド等を1つのユニット内にコンパクトに収納し た場合の概略図で、まず被測定者Pがバックボ−ド10の前の椅子11に座り、 バックボ−ド10に体の一部を接触させる及び/またはバックボ−ド10の凹部 13に肩を嵌めてもらう。
【0010】 次にオペレ−タは、モニタ−画面31上の測定可能な範囲を示す2本の線32 ・32の間に被測定者Pの顔が映るようにレ−ザ−スキャナ20をスキャナ架台 22上で前後上下左右に移動させる。その後2つのレ−ザ−光投射部21からレ −ザ−光を投射して計測を開始する。 このとき顔の部分へのレ−ザ−光Aは、反射してモニタ−画面31上のXのよ うに表示され、バックボ−ド10へのレ−ザ−光Bは、Yのように表示される。 ところが、髪の毛の部分に当たるレ−ザ−光Cは、反射されないためモニタ−画 面でZのように表示されないが、顔とバックボ−ドとの間で表示されない部分を 髪の毛と推定すれば髪の毛も検知できるようになる。尚バックボ−ド10外への レ−ザ−光Dも反射されないが、バックボ−ド10外なので、髪の毛と区別する ことができる。 このように検知された画像は、光の影響や乱反射等によってデ−タの一部が欠 けたりすることがあるのでその場合は必要な補正を行い、また後述の各種プレ− トの形状に合わせてデ−タを拡大、縮小する等の操作を行った後、その画像処理 されたデ−タをコンピュ−タ画面33でチェックし、フロッピィ−ディスクに記 憶させたのち、三次元彫刻機40でプレ−ト50上に計測した人Pの顔そのまま を立体加工するものである。尚モニタ−画面31を用いずにコンピュ−タ画面3 3で処理してよいのは当然である。 14は被測定者Pの正面に設けたモニタ−画面で、被測定者P自身で自分がど のように映っているか確かめるために設置したが、被測定者Pによっては気が散 って頭が動く場合等には、モニタ−画面14は除いてもよい。 またプレ−トとしては主として金、銀、プラチナ等の貴金属板を用いるもので あるが、必要に応じてガラスやプラスチック、或は墓石等の石、位牌等の木でも 利用できる。 更にプレ−トの形状も、丸、楕円、正方形・長方形等の四角形、菱形、星形、 六角形・八角形等の多角形等可能である。
【0012】 このプレ−トを例えば図4に示すように、時計の文字盤として、或は図5に示 すようにブロ−チの片面に利用すれば、その人だけの、世界でたった一つのオリ ジナル製品が得られる利点がある。 その他このプレ−トは、ペンダント、ブロ−チ、ブレスレット、指輪、腕時計 、置時計、堤時計、電気スタンド、タイピン、カフス、バンド、ボタン、ゴルフ マ−カ−等広範囲に利用でき、本人、または恋人、親、師匠等その人にとって重 要な人の顔そっくりなプレ−トを持っていたい製品ならどんなものでも利用でき る。
【0013】 更に図3に示すように、バックボ−ド10、レ−ザ−スキャナ20、コンピュ −タ30、彫刻機40、オペレ−タ用の操作ボ−ド等を1つのユニット内にコン パクトに収納すれば、そのユニットを各種の展覧会場、イベント広場、遊園地、 テ−マパ−ク、結婚式場、空港、デパ−トの屋上等に建てることにより、誰でも 簡単に利用できる利点がある。
【0014】
本考案の立体加工装置は、レ−ザ−光投射部から投射されたレ−ザ−光により 人の顔の輪郭を三次元的に計測する際、位置決め手段を用いて被測定物である人 の顔を固定したので正確に計測できる。またレ−ザ−スキャナをスキャナ架台上 で前後上下左右に移動可能にしたので、オペレ−タがレ−ザ−スキャナを移動さ せることにより被測定者自ら合わせる必要がなく、小さな子供や老人でも利用で きる利点がある。 位置決め手段として所定の位置に固定されたバックボ−ドを用いると、それに 寄りかかるだけで誰でも簡単に位置決めできる。またこのときバックボ−ドに凹 部を設け、その凹部に人の肩を嵌めれば固定し易い利点がある。 更にバックボ−ドをレ−ザ−光が当たったとき反射して形状が計測できるよう に黒色、またはそれに近い色で構成すれば、顔と背景のバックボ−ドを検知でき る。このため従来レ−ザ−光が反射しない髪の毛と背景とを区別できないため計 測できなかった人の顔を、顔とバックボ−ドとの間にあって反射しないものを髪 の毛と推定することにより、正確に検知できるようになる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【第1図】図1は本考案の立体加工装置の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【第2図】図2は位置決め手段10としてのバックボ−
ドと、三次元測定器20としてのレ−ザ−スキャナとの
関係を示す斜視図である。
ドと、三次元測定器20としてのレ−ザ−スキャナとの
関係を示す斜視図である。
【第3図】図3は、バックボ−ド10、レ−ザ−スキャ
ナ20、コンピュ−タ30、彫刻機40、オペレ−タ用
の操作ボ−ド等を1つのユニット内にコンパクトに収納
した場合の概略図である。
ナ20、コンピュ−タ30、彫刻機40、オペレ−タ用
の操作ボ−ド等を1つのユニット内にコンパクトに収納
した場合の概略図である。
【第4図】図4はプレ−トを時計の文字盤に利用した場
合の斜視図である。
合の斜視図である。
【第5図】図5はプレ−トをブロ−チの片面に利用した
場合の斜視図である。
場合の斜視図である。
10 位置決め手段 20 三次元計測器 30 コンピュ−タ 40 三次元彫刻器 50 プレ−ト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 7/00
Claims (4)
- 【請求項1】位置決め手段により人の顔を所定の位置に
固定し、レ−ザ−スキャナをスキャナ架台上に前後上下
左右に移動可能に載置し、そのレ−ザ−スキャナ内に設
けた2つのレ−ザ−光投射部から投射されたレ−ザ−光
により人の顔の輪郭を三次元的に計測し、その計測され
たデ−タをコンピュ−タで画像処理し、更に画像処理さ
れたデ−タにより人の顔を三次元彫刻機でプレ−ト上に
立体加工することを特徴とする立体加工装置。 - 【請求項2】位置決め手段は所定の位置に固定されたバ
ックボ−ドである請求項1記載の立体加工装置。 - 【請求項3】バックボ−ドはレ−ザ−光が当たったとき
反射して形状が計測できるように黒色、またはそれに近
い色で構成されている請求項1または2記載の立体加工
装置。 - 【請求項4】バックボ−ドに凹部を設け、その凹部に人
の肩を嵌めることにより位置決めする請求項1、2また
は3記載の立体加工装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1995003837U JP3016476U (ja) | 1995-04-01 | 1995-04-01 | 立体加工装置 |
US08/625,534 US5686992A (en) | 1995-04-01 | 1996-03-28 | Three-dimensional processing device |
EP96105058A EP0735446A3 (en) | 1995-04-01 | 1996-03-29 | Three-dimensional processing device |
KR1019960009484A KR960037310A (ko) | 1995-04-01 | 1996-03-30 | 입체가공장치 |
CA002173175A CA2173175A1 (en) | 1995-04-01 | 1996-04-01 | Three-dimensional processing system |
CN96108060A CN1137966A (zh) | 1995-04-01 | 1996-04-01 | 立体加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1995003837U JP3016476U (ja) | 1995-04-01 | 1995-04-01 | 立体加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP3016476U true JP3016476U (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=11568306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1995003837U Expired - Lifetime JP3016476U (ja) | 1995-04-01 | 1995-04-01 | 立体加工装置 |
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EP (1) | EP0735446A3 (ja) |
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KR (1) | KR960037310A (ja) |
CN (1) | CN1137966A (ja) |
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- 1995-04-01 JP JP1995003837U patent/JP3016476U/ja not_active Expired - Lifetime
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