JP3175831B2 - ホログラフィックステレオグラムの作製方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はホログラフィックステレオグラムを作製する
方法に係り、特に作業の自動化を図り得るようにしたホ
ログラフィックステレオグラムの作製方法に関するもの
である。

［従来の技術］ 一般に、コヒーレント光を得る装置として、レーザ光
の発達と共にホログラムの技術も進歩してきている。そ
して、最近では、このホログラムのうち、視点位置を変
えることによって被写体の再生角度が変化するホログラ
フィックステレオグラム手法が提案されてきている。

このホログラフィック・ステレオグラムは、その原理
図を第３図に示すように、まず白色光で照明された被写
体１を、普通のカメラ２と図示しないフィルムを用い
て、カメラ２をステージ３によってある一定間隔ｄ毎に
平行移動させながら多数回撮影し、これにより得られた
多数の画像をポジに反転する。ここで、テレビカメラで
撮影した場合には、一定間隔ｄ毎の画像をフィルムにポ
ジ画像として出力する。次に、このフィルムをカメラの
焦点面におき、拡散板を通して背後からコヒーレント光
で照明し、逆投影する。そして、この波面をスリットを
通して感光材料の上に、斜めから与えた参照光とともに
記録し、短冊状のホログラムを得る。このホログラム
を、先に被写体１を多数回撮影したそれぞれの画像に対
して作製し、同じ順序で配列して合成ホログラムとす
る。次に、このようにして作製した合成ホログラムに、
参照光と共役な波面を再生照明光として与えれば、ホロ
グラムを通して立体的な被写体１の像が見える。なお、
白色光で観察する場合には、このホログラムからレイン
ボーホログラムを作成することによって可能になる。

このように、ホログラフィック・ステレオグラムの作
成には、被写体１をある一定間隔ｄで水平移動させて撮
影した多数枚の二次元画像の原画が必要である。この二
次元画像の原画として、上述のように実際に被写体１を
撮影する場合と、コンピュータ・グラフィックス（CG）
等の画像を用いる場合もある。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、別々に撮影されたホログラフィック・ステ
ルオグラムの原画を合成するために、従来では、例えば
“特公平２−63090号”や“特公平２−63091号”に示さ
れるように、原画を層状に分解し、その前後関係を付け
て並べ、手前にある層が後ろの層を消去する状態で合成
された原画を作成する方法が採られてきている。

しかしながら、このような方法では、原画を層状に分
解し、その前後関係を付けて並べる操作は、全て手作業
で行なう必要があり、さらにホログラフィックステレオ
グラムは前述のように、被写体１を様々な方向からみた
多数枚の二次元画像が必要であり、それぞれの二次元画
像についてかかる手作業を行なう必要があることから、
実際に原画を合成する作業は非常に困難となっているの
が実情である。

本発明は、上記のような問題を解決するために成され
たもので、その目的はホログラフィック・ステレオグラ
ムの原画を合成する作業を自動的に行なうことが可能な
ホログラフィック・ステレオグラムの作製方法を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明では、コンピュー
タ・グラフィックスの原画を作成し、コンピュータ・グ
ラフィックスデータとしてコンピュータに入力する第１
の工程と、合成する被写体を、カメラを用いて当該カメ
ラをある一定間隔毎に移動させながら複数回撮影する第
２の工程と、第２の工程により撮影された一定間隔毎の
画像を、原画としてコンピュータに入力する第３の工程
と、コンピュータ・グラフィックスのどの位置に第２の
工程により撮影されたどの画像をはめ込むかを決定する
第４の工程と、第１の工程により入力されたコンピュー
タ・グラフィックスデータの中に、第４の工程により決
定された位置に平面のデータを作成する第５の工程と、
第５の工程により作成された平面のデータ上に、はめ込
む画像データをマッピングすることにより２つの画像を
合成する第６の工程と、第６の工程により合成されたデ
ータを基に、コンピュータ・グラフィックスの画像を発
生させる第７の工程と、第７の工程により発生させた画
像を、写真に撮影する第８の工程とから成っている。

［作用］ 従って、本発明のホログラフィック・ステレオグラム
の作製方法においては、被写体の前後関係は、最初にコ
ンピュータ・グラフィックスデータとしてコンピュータ
に入力することにより、ホログラフィック・ステレオグ
ラムの原画を合成する作業の自動化を図ることができ
る。すなわち、人手による２次元画像データの分解処理
は必要なく、作業効率の大幅な向上を図ることができ、
特にCGデータ内の手前に存在する物体の境界線が複雑な
形状の場合に、絶大な作用効果を発揮することができ
る。

［実施例］ 本発明は、コンピュータ・グラフィックスの画像と、
実際にカメラで撮影した原画とを合成する方法である。
すなわち、ホログラフィック・ステレオグラムに用いる
コンピュータ・グラフィックスのデータは、一般にその
表示する被写体の三次元の情報を持っている。

そこで、本発明では、この３次元データであるコンピ
ュータ・グラフィックスデータの中に、カメラで撮影し
た二次元データである原画をはめ込み、そのデータを基
に被写体を一定間隔で移動させて撮影した多数枚の二次
元画像の原画を作成するものである。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、本発明によるホログラフィック・ステレオ
グラムの作製方法を実現するためのハード構成例を示す
概要図である。第１図において、原画になる被写体１
を、テレビカメラ２をステージ３によって左右にある一
定間隔毎に移動させながら撮影し、この撮影した画像デ
ータのうち、図示のようなある一定間隔毎の画像を、デ
ジタイザー４を通してコンピュータ５に入力する。そし
て、コンピュータ５内では、もう一方の原画としてのコ
ンピュータ・グラフィックスのデータを作成入力してお
き、このコンピュータ・グラフィックスデータの中に平
面を形成し、その平面上にテレビカメラ２で撮影した２
次元画像をマッピングすることによって２つの画像の合
成を行なう。さらに、この合成されたデータを基に、コ
ンピュータ・グラフィックスの画像を発生させ、その発
生された画像をフィルムプリンター６を用いて、写真に
撮影するようになっている。

次に、本実施例によるホログラフィック・ステレオグ
ラムの具体的な作製手順について説明する。

まず、コンピュータ・グラフィックスの原画を、コン
ピュータ・グラフィックスデータとして作成し、コンピ
ュータ５に入力する。

次に、合成する被写体１を、テレビカメラ２を用いて
テレビカメラ２をステージ３によりある一定間隔毎に移
動させながら複数回撮影する。この場合、被写体１の背
景に、単一の色の背景を用いる（一般には、ブルーバッ
ク）。

次に、テレビカメラ２で撮影した一定間隔毎の画像
を、複数枚の原画としてコンピュータ５に入力する。

次に、上記で入力した複数枚の原画から、背景を切り
とる。

次に、コンピュータ・グラフィックスのどの位置に、
テレビカメラ２で撮影した原画をはめ込むかを決定する
（Ｚ座標）。

次に、テレビカメラ２で撮影した原画のうち、どれか
一枚をはめ込む画像として選択する。

次に、上記でコンピュータ５に入力したコンピュータ
・グラフィックスデータの中に、上記で指定した位置に
平面のデータを作成する。この平面の放線の方向は、は
め込む画像の視点の方向に一致させる。

次に、上記で作成した平面のデータ上に、はめ込む画
像データをマッピングすることによって、２つの画像を
合成する。第２図は、円柱や四角錘などのコンピュータ
・グラフィックスの被写体１の中に二次元平面を形成
し、その平面上にテレビカメラ２で撮影した二次元画像
をマッピングした様子を示す図である。この場合、二次
元平面の位置は、上記で指定したＺ座標で撮影時の視点
の方向に対して、垂直となるようにする。なお、図に示
されている空間は、コンピュータ５内でのコンピュータ
・グラフィックス内の空間を示している。

次に、この合成したデータを基に、はめ込む画像の視
点の方向と同じ方向から観察した画像を発生させる。

次に、この発生させた画像を、フィルムプリンター６
を用いて写真に撮影する。

次に、はめ込む画像として、他のテレビカメラで撮影
した画像を選択し、はめ込む画像がなくなるまで、上記
平面データの作成から発生画像の写真撮影までの操作を
繰り返して行なう。

以上の各操作の結果、目的とするホログラフィックス
テレオグラムの原画が得られる。

上述したように、本実施例のホログラフィックステレ
オグラムの作製方法においては、従来方法では作業の自
動化が不可能であったものが、作業の自動化が可能とな
る。すなわち、従来の方法において、原画を層状に分解
し、その前後関係を付けて並べる操作は、全て手作業で
行なう必要があり、さらにホログラフィックステレオグ
ラムは前述のように、被写体１を様々な方向からみた多
数枚の二次元画像が必要であり、それぞれの二次元画像
について、かかる手作業の作業を行なう必要がある。こ
のため、ほとんどの作業において人間の判断が必要であ
り、機械による作業の自動化は現実的に不可能である。
これに対して、本実施例の作製方法では、被写体１の前
後関係は、最初にコンピュータ・グラフィックスデータ
としてコンピュータ５に入力しているため、作業の自動
化を図ることが可能である。

さらに、従来の方法では、二次元データ同志の比較で
あるため、メモリ容量が大きくなるのに対して、本実施
例の方法では、一つは三次元データを持ち、他は二次元
データを持ち、これらのデータを合成してしまえば捨て
ることができるため、その分だけコンピュータ５の画像
メモリ容量が少なくて済む。これにより、システム全体
のコストの低減、ならびにコンパクト化を図ることも可
能となる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
次のようにしても同様に実施できるものである。

（ａ）上記実施例において、被写体１の背景に必ずしも
単一色の背景を用いる必要はない。

（ｂ）上記実施例において、被写体１の撮影には、テレ
ビカメラに限らず、一般のカメラや、映画のカメラなど
を用いるようにしてもよい。ここで、フィルム上に撮影
した場合には、デジタイザーに代えてスキャナーを用い
てコンピュータ５に入力する。

（ｃ）上記実施例において、発生させた画像の写真の撮
影は、全ての原画の合成が終了してから、一括して行な
うようにしてもよい。

（ｄ）上記実施例において、平面データの作成から発生
画像の写真撮影までの繰り返しに用いる２次元原画像
は、コンピュータ５に入力した一定間隔ｄ毎に撮影した
画像を順番に用いるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のホログラフィック・ステ
レオグラムの作製方法によれば、被写体の前後関係を、
あらかじめコンピュータ・グラフィックスデータとして
コンピュータに入力しておくようにしたので、ホログラ
フィック・ステレオグラムの原画を合成する作業を自動
的に行なうことが可能となる。すなわち、人手による２
次元画像データの分解処理は必要なく、作業効率の大幅
な向上を図ることができ、特にCGデータ内の手前に存在
する物体の境界線が複雑な形状の場合に、絶大な効果を
発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるホログラフィック・ステレオグラ
ムの作製方法を実現するためのハード構成の一実施例を
示す概要図、 第２図は同実施例における画像合成の様子を示す図、 第３図は従来のホログラム用原画の撮影方法を説明する
ための図である。 １…被写体、２…テレビカメラ、３…ステージ、４…デ
ジタイザー、５…コンピュータ、６…フィルムプリンタ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 高橋 美実 審判官 森 正幸 審判官 高橋 三成 (56)参考文献 特開 平１−173182（ＪＰ，Ａ) Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ Ｎｏ．126（1990 年５月発行）Ｐ．107〜109

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータ・グラフィックスの３次元デ
   ータを作成し、コンピュータに入力する第１の工程と、 合成する被写体を、カメラを用いて当該カメラをある一
   定間隔毎に移動させながら複数回撮影する第２の工程
   と、 前記第２の工程により撮影された一定間隔毎の画像を原
   画として前記コンピュータに入力する第３の工程と、 コンピュータ・グラフィックスの３次元データ内のどの
   位置に前記第２の工程により撮影されたどの画像をはめ
   込むかを決定する第４の工程と、 前記第１の工程により入力されたコンピュータ・グラフ
   ィックスの３次元データ中に、前記第４の工程によって
   作成された位置に平面のデータを作成する第５の工程
   と、 前記第５の工程により作成された平面のデータ上に、前
   記はめ込む画像データをマッピングする第６の工程と 前記第６の工程により合成された３次元データを基に、
   ２次元画像を発生させる第７の工程と 前記第７の工程により発生させた２次元画像からステレ
   オグラムを作成する第８の工程と、 から成ることを特徴とするホログラフィックステレオグ
   ラムの作製方法。