JP3385514B2 - Information connection method - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複数の情報集合の各々
を足し合わせて一つの合成情報集合を得る情報接続方法
に係り、特に、対象物に関する情報を要素とする複数の
情報集合の間の情報集合間誤差に対応する変換修正量の
算出と、変換修正量に基づいて修正された複数の情報集
合に対する変換とを反復的に行い、変換された複数の情
報集合の和を求めて対象物に関する複数の情報集合を合
成する情報接続方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information connection method for adding a plurality of information sets to each other to obtain one combined information set, and more particularly to a method for connecting a plurality of information sets containing information about an object as an element. The calculation of the conversion correction amount corresponding to the error between the information sets and the conversion for the plurality of information sets corrected based on the conversion correction amount are iteratively performed, and the sum of the plurality of converted information sets is obtained to obtain the target. The present invention relates to an information connection method for synthesizing a plurality of information sets regarding an object.
【０００２】本発明の情報接続方法は、異なる方向又は
位置から物体を計測し、若しくは、異なる計測装置によ
って物体を計測することにより物体の画像情報や形状情
報等の情報の集合（情報集合）が、例えば、奥行き情報
と色情報のように、複数得られる場合、この複数の情報
集合の間の変換式を推定して、各情報集合に変換を施し
て、物体に関する情報を接続する際に利用できる。更
に、本発明の情報接続方法は、例えば、大図面を分割し
て入力した後、分割された各部をつなぎ合わせて一つの
図面にする場合の情報接続、或いは、大きな物体を部分
毎に計測した後、各部分の計測データを接続して元の大
きな物体の立体形状情報を合成する情報接続に利用し得
る。According to the information connection method of the present invention, a set of information (image set) such as image information and shape information of an object can be obtained by measuring the object from different directions or positions or by measuring the object with different measuring devices. , For example, when a plurality of information sets such as depth information and color information are obtained, a conversion formula between the plurality of information sets is estimated, each information set is converted, and used when connecting information about objects. it can. Further, the information connection method of the present invention is, for example, an information connection in which a large drawing is divided and input and then the divided parts are connected to form a single drawing, or a large object is measured for each part. After that, the measurement data of each part can be connected and used for information connection for synthesizing the solid shape information of the original large object.
【０００３】[0003]
【従来の技術】従来より、複数の情報集合を接続して一
つの合成された情報集合を得る情報接続方法として、例
えば、全ての可能性を試行して情報の一致度を調べる全
探索法、及び、情報内の特徴点のマッチングにより情報
の一致度を調べる接続方法が周知である。一般に、前者
の方法によれば、探索のためのコストが大きく非効率的
であり、後者の方法によれば、特徴点の抽出における信
頼性及び抽出精度が低い。2. Description of the Related Art Conventionally, as an information connection method for connecting a plurality of information sets to obtain one combined information set, for example, a full search method for testing all possibilities and checking the degree of coincidence of information, A connection method for checking the degree of coincidence of information by matching feature points in the information is well known. Generally, according to the former method, the cost for searching is large and inefficient, and according to the latter method, reliability and extraction accuracy in extracting the feature points are low.
【０００４】一方、情報集合の変換式を設け、この変換
式により変換された情報集合の各々を足し合わせて、す
なわち、変換された情報集合の和を求めて情報を接続す
る方法も周知である。この方法によれば、接続される情
報集合間の誤差が最小になるようにこの変換式を最適化
することが、最適な情報接続の方法を求めることに等し
くなる。この際の最適化手法として、通常は最小２乗法
が利用され、情報集合の変換式のパラメータが最適化さ
れる。この場合、パラメータは情報集合の全ての要素
（以下では、情報集合の全ての要素に関わることを全情
報間と呼ぶ）の誤差に基づいて推定されるので、特徴点
の設定は不要である。更に、パラメータの推定に適切な
手法を利用することにより、パラメータの最適化もある
程度高速に実現し得る。この方法を画像データに適用し
た例が、野村、原田、藤井による、“画素データレベル
でのアフィン変換画像のマッチング”、電子情報通信学
会論文誌（D-II) 、J75-D-II、第９号、pp.1498-1503(1
992)に記載されている。On the other hand, a method is also known in which a conversion formula for an information set is provided, and the information sets converted by this conversion formula are added together, that is, the sum of the converted information sets is obtained to connect the information. . According to this method, optimizing this conversion formula so as to minimize the error between the connected information sets is equivalent to obtaining the optimum information connection method. The least-squares method is usually used as the optimization method at this time, and the parameters of the conversion equation of the information set are optimized. In this case, the parameter is estimated based on the error of all the elements of the information set (hereinafter, the relationship with all the elements of the information set is referred to as “between all pieces of information”), and therefore it is not necessary to set feature points. Furthermore, by using an appropriate method for parameter estimation, parameter optimization can be realized at a relatively high speed. An example of applying this method to image data is Nomura, Harada, and Fujii, “Matching of affine-transformed images at the pixel data level,” IEICE Transactions (D-II), J75-D-II, No. 9, pp.1498-1503 (1
992).
【０００５】図５は、従来の上記の変換式により情報を
接続するシステムの概要を説明する図であり、基準の情
報集合９００と、基準の情報集合９００に接続される情
報集合９０１とより成る複数の情報集合（同図では、情
報集合は２つ）が与えられた例を表し、変換式に基づい
て情報集合を変換する情報変換部１００と、情報変換部
１００により変換された情報集合９０１と基準の情報集
合９００との接続時における全情報間の誤差を計算する
情報誤差計算部２００と、情報誤差計算部２００により
計算された情報誤差に基づいて変換式のパラメータの修
正量を推定するパラメータ修正量推定部３００と、パラ
メータ修正量推定部３００により推定された修正量にし
たがって情報変換部１００における情報集合の変換に利
用される変換式のパラメータを修正するパラメータ修正
部４００とから成る。処理フロー制御部５００は、情報
集合の変換、情報誤差の計算、パラメータ修正量の推
定、及びパラメータの修正から成る一連の処理が反復さ
れるよう制御し、変換式のパラメータの修正量を監視し
て変換式の最適なパラメータが得られた時、この反復的
な処理を停止させるよう制御する。FIG. 5 is a diagram for explaining an outline of a conventional system for connecting information by the above-mentioned conversion formula, which is composed of a reference information set 900 and an information set 901 connected to the reference information set 900. An information conversion unit 100 that converts an information set based on a conversion formula and an information set 901 converted by the information conversion unit 100 represent an example in which a plurality of information sets (two information sets in the drawing) are given. And an information error calculation unit 200 that calculates an error between all pieces of information when the reference information set 900 is connected, and a correction amount of a parameter of a conversion formula is estimated based on the information error calculated by the information error calculation unit 200. The parameter modification amount estimation unit 300 and a conversion formula used for conversion of the information set in the information conversion unit 100 according to the modification amount estimated by the parameter modification amount estimation unit 300. Made from the parameter modifying section 400. modifying the parameters. The process flow control unit 500 controls so that a series of processes including conversion of an information set, calculation of an information error, estimation of a parameter correction amount, and parameter correction is repeated, and the amount of parameter correction of a conversion formula is monitored. When the optimum parameters of the conversion formula are obtained, the control is stopped so as to stop this repetitive processing.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の最小２乗
法を用いる情報接続方法によれば、情報集合として与え
られる情報自体に含まれ得る誤差が考慮されていないの
で、この方法を実際に適用する場合、変換式のパラメー
タが正しく推定されない、或いは、パラメータの推定の
ための一連の処理の反復に要する時間が長くなる等の欠
点が生ずる。更に、情報集合の各要素が、例えば色情報
と形状情報とのように異なる種類の情報を含む場合、こ
れらの異なる種類の情報の夫々が別々に取り扱われない
ので、情報の種類によって実質的に異なる誤差及び信頼
性を考慮したパラメータの推定がなされない。According to the above-mentioned conventional information connection method using the least squares method, since the error which can be included in the information itself given as the information set is not considered, this method is actually applied. In such a case, there are disadvantages such that the parameters of the conversion equation are not correctly estimated, or the time required for repeating a series of processes for estimating the parameters becomes long. Furthermore, when each element of the information set includes different types of information, such as color information and shape information, each of these different types of information is not handled separately, and therefore, depending on the type of information, There is no estimation of the parameters taking into account different errors and reliability.
【０００７】本発明は、上記の従来技術の問題点に鑑
み、対象物に関する複数種類の情報が存在し、及びその
複数の種類の情報自体に誤差が存在する環境において、
かかる環境を考慮して変換のパラメータの修正量を推定
し得る情報接続方法の提供を目的とする。In view of the above problems of the prior art, the present invention provides an environment in which there are a plurality of types of information about an object and an error exists in the plurality of types of information itself.
It is an object of the present invention to provide an information connection method capable of estimating the amount of modification of conversion parameters in consideration of such an environment.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理を
説明するための図である。本発明の情報接続方法は、対
象物に関する情報を要素とする複数の情報集合１０の間
の情報集合間誤差２０に対応する変換修正量５０の算出
と、変換修正量５０に基づいて修正された複数の情報集
合１０に対する変換とを反復的に行い、変換された複数
の情報集合１０の和を求めて対象物に関する複数の情報
集合１０を合成する情報接続方法であって、対象物に関
する複数の情報集合１０の情報の要素は複数の情報種類
を有し、複数の情報種類の各々に関して情報集合間誤差
２０を計算し（ステップ１０）、情報集合間誤差２０と
複数の情報種類の各々に対応する情報種類別誤差３０と
に基づいて複数の情報種類の各々に関する副変換修正量
４０を推定し（ステップ２０）、副変換修正量４０に基
づいて複数の情報集合の間の変換修正量５０を導出する
（ステップ３０）ことを特徴とする。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention. The information connection method of the present invention calculates the conversion correction amount 50 corresponding to the inter-information set error 20 between the plurality of information sets 10 having the information about the object as an element, and corrects it based on the conversion correction amount 50. An information connection method for iteratively performing conversion on a plurality of information sets 10 to obtain a sum of the plurality of converted information sets 10 to synthesize a plurality of information sets 10 regarding an object, The information elements of the information set 10 have a plurality of information types, the inter-information set error 20 is calculated for each of the plurality of information types (step 10), and the inter-information set error 20 and each of the plurality of information types are handled. The sub-conversion correction amount 40 for each of the plurality of information types is estimated based on the information type-based error 30 (step 20), and the conversion correction amount 50 between the plurality of information sets is estimated based on the sub-conversion correction amount 40. Derived (step 30) it is characterized.
【０００９】[0009]
【作用】本発明の情報接続方法によれば、情報の種類毎
に、情報集合を接続した場合の集合間の情報誤差を計算
し、その情報種類毎の集合間情報誤差から夫々の情報種
類の変換パラメータの修正量、すなわち、副変換修正量
を推定する。したがって、情報の種類毎に異なる情報の
性質を考慮して副変換修正量を推定し得る。この副変換
修正量を推定する際、情報の種類毎に情報自体の誤差を
考慮した推定式を利用する。これにより、情報の種類毎
に情報自体の誤差の大きさを考慮した最適な推定を実行
し得る。次に情報の種類毎に得られた副変換修正量に基
づいて、実際に情報変換に利用される変換パラメータの
修正量、すなわち、変換修正量を導出する。したがっ
て、情報の種類毎に信頼度に応じて副変換修正量を重み
付けすることにより、情報の種類毎の信頼度に応じて変
換修正量を推定し得る。例えば、変換修正量は、情報の
種類毎の誤差の分散の逆数を重み係数として利用する重
み付け平均計算を用いて導出され得る。かくして得られ
た変換修正量により、変換パラメータを修正し、この修
正された変換パラメータに基づいて情報集合を変換す
る。情報集合間誤差の算出、副変換修正量の推定、変換
修正量の導出、及び情報集合の変換の一連の処理を反復
して、最終的に最適な変換パラメータを推定し得る。According to the information connection method of the present invention, the information error between sets when information sets are connected is calculated for each information type, and the information error between sets is calculated from the information error between sets for each information type. The correction amount of the conversion parameter, that is, the sub-conversion correction amount is estimated. Therefore, the sub-conversion correction amount can be estimated in consideration of the property of information that differs for each type of information. When estimating this sub-conversion correction amount, an estimation formula that takes into account the error of the information itself for each type of information is used. As a result, it is possible to execute optimal estimation in consideration of the magnitude of the error of the information itself for each type of information. Next, based on the sub-conversion correction amount obtained for each type of information, the correction amount of the conversion parameter actually used for information conversion, that is, the conversion correction amount is derived. Therefore, by weighting the sub-conversion correction amount according to the reliability for each type of information, the conversion correction amount can be estimated according to the reliability for each type of information. For example, the conversion correction amount can be derived using a weighted average calculation that uses the reciprocal of the variance of the error for each type of information as a weighting coefficient. The conversion parameter is modified by the conversion modification amount thus obtained, and the information set is converted based on the modified conversion parameter. A series of processes of calculating an error between information sets, estimating a sub-conversion correction amount, deriving a conversion correction amount, and converting an information set can be repeated to finally estimate the optimum conversion parameter.
【００１０】上記の如く、本発明の情報接続方法及び装
置によれば、複数の種類の情報及び情報の誤差の存在を
考慮した情報接続が可能になる。As described above, according to the information connection method and apparatus of the present invention, it is possible to connect information in consideration of the existence of a plurality of types of information and information errors.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。図２は、本発明の情報接続装置の一実施例
の構成を説明するための図であり、対象物に関する情報
を要素とする複数の情報集合を記憶する情報記憶部７０
０と、複数の情報集合を変換する情報変換部１００と、
複数の情報集合の間の情報集合間誤差を計算する情報誤
差計算部２００と、情報集合間誤差に応じて変換の変換
修正量を推定する修正量推定部３００と、変換修正量に
より複数の情報集合の変換処理を修正する変換量修正部
４００と、変換された複数の情報集合の和を求める合成
情報生成部６００と、変換修正量に応じて変換処理の反
復的な修正動作及び合成情報の生成動作を制御する処理
フロー制御部５００とから成る。更に本発明の情報接続
装置は、情報記憶部７００に記憶される複数の情報集合
の要素が複数の情報種類を含み、情報誤差計算部２００
は、情報記憶部７００から一の情報集合に含まれる一の
情報種類の情報を抽出し、情報変換部１００によって変
換された他の情報集合に含まれる一の情報種類の情報を
抽出し、一の情報集合と他の情報集合との間の一の情報
種類に関する情報集合間誤差を計算する副情報誤差計算
部２１０1 、２１０2 、・・・、２１０m から成り、修
正量推定部３００は、一の情報種類に依存する情報種類
別誤差と、副情報誤差計算部２１０1 、２１０2 、・・
・、２１０m で計算された一の情報種類に関する情報集
合間誤差に基づいて、一の情報種類に対応する副変換修
正量を推定する副修正量推定部３１０ 1 、３１０2 、・
・・、３１０n と、副修正量推定部３１０1 、３１
０2 、・・・、３１０n により推定された副変換修正量
に対して一の情報種類に応じて重みを付けて、一の情報
集合と、他の情報集合との間の変換修正量を得る重み付
け計算部３２０とより成る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
Explained. FIG. 2 shows an embodiment of the information connection device of the present invention.
It is a diagram for explaining the configuration of, the information about the object
An information storage unit 70 that stores a plurality of information sets whose elements are
0, an information conversion unit 100 that converts a plurality of information sets,
Information error to calculate the error between information sets between multiple information sets
Difference calculation unit 200 and conversion of conversion according to an error between information sets
The correction amount estimation unit 300 for estimating the correction amount and the conversion correction amount
A conversion amount correction unit that corrects the conversion processing of more information sets
Synthesis to obtain the sum of 400 and the converted multiple information sets
The information generation unit 600 and the conversion processing
Processing for controlling the recursive correction operation and the combined information generation operation
And a flow control unit 500. Further information connection of the present invention
The device includes a plurality of information sets stored in the information storage unit 700.
Element includes a plurality of information types, the information error calculation unit 200
Is an information set included in one information set from the information storage unit 700.
The information of the information type is extracted and converted by the information conversion unit 100.
Information of one information type included in another information set that has been converted
Information extracted between one information set and another information set
Sub-information error calculation to calculate the error between information sets for types
Part 2101, 2102, ..., 210mConsisting of
The positive amount estimation unit 300 determines the information type that depends on one information type.
Different error and sub information error calculation unit 2101, 2102, ...
., 210mCollection of information on one information type calculated in
A sub-conversion modification corresponding to one information type based on the gap error.
Sub-correction amount estimation unit 310 that estimates a positive amount 1, 3102,
...., 310nAnd the sub-correction amount estimation unit 3101, 31
02, ..., 310nSub-conversion correction amount estimated by
For each information type, weighted according to the information type
Weighting to obtain the amount of conversion modification between a set and another information set
And a calculation unit 320.
【００１２】以下では、説明の便宜上、本発明の一実施
例を、３次元物体を計測して得られる形状情報（奥行き
情報）と色情報との接続を例として説明する。更に、本
発明の一実施例において、副変換修正量の推定手法の例
としてＧａｕｓｓ−Ｎｅｗｔｏｎ法を利用し、変換修正
量の導出の例として重み付け計算を利用して説明を行
う。For convenience of explanation, one embodiment of the present invention will be described below by taking a connection between shape information (depth information) obtained by measuring a three-dimensional object and color information as an example. Further, in one embodiment of the present invention, the Gauss-Newton method is used as an example of the method of estimating the sub-conversion correction amount, and the weighting calculation is used as an example of deriving the conversion correction amount.
【００１３】図３は本発明の一実施例による形状情報及
び色情報から成る情報を接続する情報接続装置の構成を
示すブロック図である。情報集合記憶部７０１、７０２
は、３次元物体の形状情報及び色情報を計測する計測装
置（図示されず）から入力された複数の情報集合を記憶
する。情報集合記憶部７０１、７０２において、物体表
面上の複数の計測点における計測情報が一つの情報集合
を構成し、一の計測点における形状情報及び色情報（す
なわち、複数の情報種類を含む）が情報集合の一つの要
素を成す。情報集合記憶部７０１に記憶された基準情報
集合に関して情報記憶部７０２に記憶された情報集合を
変換する情報変換部１０１は、基準情報集合と接続し得
る（すなわち、集合の和を求め得る）変換情報集合を出
力する。情報集合記憶部７０１からの基準情報集合と、
情報変換部１０１からの変換情報集合とが入力される情
報誤差計算部２１１、２１２は、基準情報集合と変換情
報集合とが接続される時の情報集合間誤差を計算する。
情報誤差計算部２１１は、形状情報に関する情報集合間
誤差を計算し、情報誤差計算部２１２は色情報に関する
情報集合間誤差を計算する。情報誤差計算部２１１から
形状情報に関する情報集合間誤差が入力されるパラメー
タ修正量推定部３１１は、形状情報自体の誤差（計測誤
差）、すなわち、情報種類別誤差を考慮した推定式に基
づいて形状情報に関するパラメータ修正量、すなわち、
副変換修正量を推定する。情報誤差計算部２１２から色
情報に関する情報集合間誤差が入力されるパラメータ修
正量推定部３１２は、色情報自体の誤差（計測誤差）を
考慮した推定式に基づいて色情報に関するパラメータ修
正量を推定する。パラメータ修正量推定部３１１、３１
２夫々から形状情報に関するパラメータ修正量及び色情
報に関するパラメータ修正量夫々が入力される重み付け
計算部３２１は、形状情報及び色情報夫々に対応する計
測誤差の分散の逆数を夫々の重み付け係数として形状情
報に関するパラメータ修正量及び色情報修正量夫々の重
み付け計算を行い、情報集合全体のパラメータ修正量、
すなわち、変換修正量を算出する。重み付け計算部３２
１からパラメータ修正量を入力されるパラメータ修正部
４０１は、入力されたパラメータ修正量に応じて、情報
変換部１０１により利用される変換式のパラメータを修
正する。パラメータ修正部４０１により修正されたパラ
メータは、情報変換部１０１の変換式にフィードバック
され、上記の一連のパラメータ修正処理が反復される。
重み付け計算部３２１により計算されたパラメータ修正
量が入力される処理フロー制御部５０１は、入力された
パラメータ修正量が十分小さな値に設定された所定の値
を下回る場合、一連のパラメータ修正処理を停止させ、
入力されたパラメータ修正量がこの所定の値を下回らな
い場合、一連のパラメータ修正処理を継続させる。処理
フロー制御部５０１からの一連のパラメータ修正処理の
停止信号が入力される合成情報生成部６０１は、情報集
合記憶部７０１からの基準情報集合と、情報変換部１０
１からの変換情報集合との和を求めて合成情報集合を作
成する。情報は既に変換されているので、上記の２つの
情報集合の重ね合わせ、すなわち、和集合演算だけによ
り、情報集合の接続がなされ得る。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an information connection device for connecting information consisting of shape information and color information according to an embodiment of the present invention. Information set storage units 701 and 702
Stores a plurality of information sets input from a measuring device (not shown) that measures shape information and color information of a three-dimensional object. In the information set storage units 701 and 702, measurement information at a plurality of measurement points on the surface of an object constitutes one information set, and shape information and color information (that is, a plurality of information types) at one measurement point are stored. It forms an element of the information set. The information conversion unit 101 that converts the information set stored in the information storage unit 702 with respect to the reference information set stored in the information set storage unit 701 can be connected to the reference information set (that is, the sum of sets can be obtained) Output the information set. A reference information set from the information set storage unit 701,
The information error calculation units 211 and 212 to which the conversion information set from the information conversion unit 101 is input calculate an error between information sets when the reference information set and the conversion information set are connected.
The information error calculation unit 211 calculates an error between information sets regarding shape information, and the information error calculation unit 212 calculates an error between information sets regarding color information. The parameter correction amount estimation unit 311 to which the error between information sets related to the shape information is input from the information error calculation unit 211 is configured to calculate an error based on an error (measurement error) of the shape information itself, that is, an estimation formula that considers an error for each information type. Parameter modification amount for information, that is,
Estimate the sub-conversion modification amount. The parameter correction amount estimation unit 312, to which the error between the information sets regarding the color information is input from the information error calculation unit 212, estimates the parameter correction amount regarding the color information based on an estimation formula that considers the error (measurement error) of the color information itself. To do. Parameter correction amount estimation units 311 and 31
The weighting calculation unit 321 to which the parameter correction amount relating to the shape information and the parameter correction amount relating to the color information are respectively input from each of the two, the shape information using the reciprocal of the variance of the measurement error corresponding to each of the shape information and the color information as the weighting coefficient. The parameter correction amount and the color information correction amount regarding
That is, the conversion correction amount is calculated. Weighting calculator 32
The parameter correction unit 401 to which the parameter correction amount is input from 1 corrects the parameter of the conversion formula used by the information conversion unit 101 according to the input parameter correction amount. The parameter corrected by the parameter correction unit 401 is fed back to the conversion formula of the information conversion unit 101, and the above series of parameter correction processing is repeated.
The process flow control unit 501 to which the parameter correction amount calculated by the weighting calculation unit 321 is input stops the series of parameter correction processing when the input parameter correction amount is less than a predetermined value set to a sufficiently small value. Let
If the input parameter correction amount does not fall below this predetermined value, a series of parameter correction processing is continued. The synthetic information generation unit 601 to which the stop signal of the series of parameter correction processing from the processing flow control unit 501 is input, the reference information set from the information set storage unit 701, and the information conversion unit 10.
A combined information set is created by obtaining the sum with the conversion information set from 1. Since the information has already been transformed, the information sets can be connected only by superposing the two information sets described above, that is, by performing the union operation.
【００１４】図４は本発明の一実施例による情報接続装
置の動作を説明するためのフローチャートである。ステ
ップ１１０）情報変換部１０１により利用される情報変
換式の変換パラメータの初期値（ｕ0 ，ｖ0 ，θ0 ）が
設定される。FIG. 4 is a flow chart for explaining the operation of the information connection device according to the embodiment of the present invention. (Step 110) Initial values (u 0 , v 0 , θ 0 ) of conversion parameters of the information conversion formula used by the information conversion unit 101 are set.
【００１５】ステップ１２０）情報集合記憶部７０１、
７０２に計測装置若しくは計測位置が異なる状態で同一
の物体を計測した結果の計測情報集合Ｄ1 及びＤ2 夫々
が取り込まれる。以下では、計測位置を変えて計測した
結果が得られるものとして説明する。計測された情報集
合の各要素は、物体表面上の一つの計測点における形状
情報と色情報とを含む。この計測点の３次元座標をＤ1
及びＤ2 に関して夫々、（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）及び（ｘ
2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）と表わす。例えば、形状情報（奥行き
情報）がｚ座標値に一致するように座標系を定めること
ができ、この場合、形状情報は情報集合Ｄ1 及びＤ2 に
関して夫々、ｚ＝ｚ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）及びｚ＝ｚ2 （ｘ
2 ，ｙ2 ）と表わし得る。色情報は、例えば、各計測点
における輝度値であるとすると、Ｄ1 及びＤ2 に関して
夫々、ｃ＝ｃ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）及びｃ＝ｃ2 （ｘ2 ，ｙ
2 ）と表わし得る。他の色情報の例として、例えば、Ｒ
ＧＢの３つの値の組を利用することができ、この場合、
色情報は３次元ベクトル量になる。上記の如く、本発明
の一実施例によれば、情報集合の各要素の情報は、Ｄ1
及びＤ2 に関して夫々、ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ，
ｃ1 ）及びｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ，ｃ2 ）と表わされ
る。かかる４つの値の組から成る要素の集合は情報集合
記憶部７０１、７０２夫々にテーブル形式で保持され、
情報集合Ｄ1 及びＤ2 と夫々表わされる。Step 120) Information set storage unit 701,
The measurement information sets D 1 and D 2 obtained as a result of measuring the same object in a state in which the measurement device or the measurement position is different are loaded into 702. In the description below, it is assumed that the measurement result is obtained by changing the measurement position. Each element of the measured information set includes shape information and color information at one measurement point on the object surface. The three-dimensional coordinate of this measurement point is D 1
And D 2 , respectively (x 1 , y 1 , z 1 ) and (x
2 , y 2 , z 2 ). For example, the coordinate system can be defined so that the shape information (depth information) matches the z coordinate value, and in this case, the shape information is z = z 1 (x 1 , y for the information sets D 1 and D 2 , respectively). 1 ) and z = z 2 (x
2 , y 2 ). If the color information is, for example, the luminance value at each measurement point, c = c 1 (x 1 , y 1 ) and c = c 2 (x 2 , y) for D 1 and D 2 , respectively.
2 ) As an example of other color information, for example, R
A set of three values of GB is available, in this case
The color information is a three-dimensional vector quantity. As described above, according to one embodiment of the present invention, the information of each element of the information set is D 1
And D 2 for p 1 (x 1 , y 1 , z 1 ,
c 1 ) and p 2 (x 2 , y 2 , z 2 , c 2 ). A set of elements consisting of such a set of four values is held in a table format in each of the information set storage units 701 and 702,
These are represented as information sets D 1 and D 2 , respectively.
【００１６】ステップ１３０）情報変換部１０１は、情
報集合Ｄ1 を基準として、情報集合Ｄ2 を変換する。本
発明の一実施例によれば、計測位置を変えて計測された
情報集合の接続になるので、情報の変換は３次元の座標
変換になる。座標変換のための変換式は、計測位置の変
化に応じて種々の形式が考えられ得るが、本発明の一実
施例においては、例えば、（ｘ，ｙ）平面上の移動及び
回転により表される座標変換を想定する。この場合、座
標変換式は以下のようになる。(Step 130) The information conversion unit 101 converts the information set D 2 with the information set D 1 as a reference. According to the embodiment of the present invention, since the information sets measured at different measurement positions are connected, the information conversion is a three-dimensional coordinate conversion. The conversion formula for the coordinate conversion may have various forms depending on the change of the measurement position, but in one embodiment of the present invention, it is represented by, for example, movement and rotation on the (x, y) plane. The coordinate conversion is assumed. In this case, the coordinate conversion formula is as follows.
【００１７】[0017]
【数１】 [Equation 1]
【００１８】これにより、情報集合記憶部７０２に格納
されている情報集合Ｄ2 の一つの要素ｐ2 （ｘ2 ，
ｙ2 ，ｚ2 ，ｃ2 ）は、ｐ2 ’（ｘ2 ’，ｙ2 ’，
ｚ2 ’，ｃ2 ’）に変換される。ここで、変換式のパラ
メータは（ｕ，ｖ，θ）の３つである。ｕ及びｖは平行
移動を表わし、θは回転移動を表わすパラメータであ
る。更に、ある時点ｔにおけるパラメータの値を
（ｕt ，ｖt ，θt ）と表わす。情報変換部１０１は、
上記の変換式にしたがって、情報集合Ｄ2 を情報集合Ｄ
2 ’に変換する。As a result, one element p 2 (x 2 , x 2 of the information set D 2 stored in the information set storage unit 702)
y 2 , z 2 and c 2 ) are p 2 '(x 2 ', y 2 ',
z 2 ', c 2 '). Here, the parameters of the conversion formula are three (u, v, θ). u and v represent parallel movement, and θ is a parameter representing rotational movement. Further, representing the value of the parameter at a certain time t and (u t, v t, θ t). The information conversion unit 101
According to the above conversion formula, the information set D 2 is converted into the information set D 2.
Convert to 2 '.
【００１９】ステップ１４０）情報誤差計算部２１１
は、情報集合記憶部７０１に格納される情報集合Ｄ
1 と、情報変換部１０１により変換された情報集合
Ｄ2 ’とを入力されて、情報集合接続時の形状情報に関
する情報集合間誤差を計算する。情報集合間誤差は、情
報集合の各要素に対して計算される。情報集合Ｄ1 の要
素ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ，ｃ1 ）に対して情報集合Ｄ
2 ’の要素ｐ2 ’（ｘ2 ’，ｙ2’，ｚ2 ’，ｃ2 ’）
が対応している場合、Step 140) Information error calculator 211
Is an information set D stored in the information set storage unit 701.
1 and the information set D 2 'converted by the information conversion unit 101 are input, and an error between information sets regarding shape information at the time of information set connection is calculated. The error between information sets is calculated for each element of the information set. Elements p 1 information set D 1 (x 1, y 1 , z 1, c 1) information set with respect to D
2 'element p 2 of' (x 2 ', y 2 ', z 2 ', c 2')
Is supported by
【００２０】[0020]
【数２】 [Equation 2]
【００２１】及び、And
【００２２】[0022]
【数３】 [Equation 3]
【００２３】が成立する。したがって、情報誤差計算部
２１１において、誤差：Is satisfied. Therefore, in the information error calculation unit 211, the error:
【００２４】[0024]
【数４】 [Equation 4]
【００２５】が計算される。この誤差は、情報集合Ｄ1
及びＤ2 ’の対応する要素に対して計算される。Is calculated. This error is due to the information set D 1
And D 2 'for the corresponding elements.
【００２６】ステップ１５０）情報誤差計算部２１２
は、情報集合記憶部７０１に格納される情報集合Ｄ
1 と、情報変換部１０１により変換された情報集合
Ｄ2 ’とを入力されて、情報集合接続時の色情報に関す
る情報集合間誤差を計算する。情報集合間誤差は、情報
集合の各要素に対して計算される。情報集合Ｄ1 の要素
ｐ1 （ｘ 1 ，ｙ1 ，ｚ1 ，ｃ1 ）に対して情報集合
Ｄ2 ’の要素ｐ2 ’（ｘ2 ’，ｙ2 ’，ｚ2 ’，
ｃ2 ’）が対応している場合、情報誤差計算部２１１に
おいて、Step 150) Information error calculator 212
Is an information set D stored in the information set storage unit 701.
1And the information set converted by the information conversion unit 101
D2’Is entered and is related to the color information when connecting the information set.
Calculate the error between the information sets. The error between information sets is information
Calculated for each element of the set. Information set D1Elements of
p1(X 1, Y1, Z1, C1) For the information set
D2’Element p2’(X2’, Y2’, Z2’,
c2′) Correspond to the information error calculation unit 211,
Be careful
【００２７】[0027]
【数５】 [Equation 5]
【００２８】が計算される。この誤差は、情報集合Ｄ1
及びＤ2 ’の対応する要素に対して計算される。尚、ス
テップ１４０とステップ１５０の実行順序は、いずれが
先でも良く、或いは、同時に並行して実行されても良
い。Is calculated. This error is due to the information set D 1
And D 2 'for the corresponding elements. Note that either step 140 or step 150 may be executed first, or may be executed in parallel at the same time.
【００２９】ステップ１６０）パラメータ修正量推定部
３１１は、情報誤差計算部２１１で得られた形状情報の
情報集合間誤差に基づき、更に、形状情報の計測誤差も
考慮して、情報の変換式の形状情報に関するパラメータ
の修正量を推定する。パラメータの推定は最小２乗法に
基づいて行われる。情報誤差計算部２１１によって計算
された形状情報の誤差より、全ての要素に関して誤差の
２乗和を求めると、Step 160) The parameter modification amount estimation unit 311 calculates the information conversion formula based on the error between the information sets of the shape information obtained by the information error calculation unit 211 and further in consideration of the measurement error of the shape information. Estimate the amount of modification of parameters related to shape information. Parameter estimation is performed based on the method of least squares. From the error of the shape information calculated by the information error calculation unit 211, when the sum of squares of the error is calculated for all the elements,
【００３０】[0030]
【数６】 [Equation 6]
【００３１】となる。ここで、更に、形状情報自体の計
測誤差を考慮して、It becomes Here, further considering the measurement error of the shape information itself,
【００３２】[0032]
【数７】 [Equation 7]
【００３３】を最小にするようなパラメータを推定す
る。ここでσz 2 は形状情報の計測誤差の分散である。
本発明の一実施例では、形状情報が１変数（ｚ）である
ため分散を用いているが、２変数以上の場合、計測誤差
の共分散行列の逆行列を利用することが可能であり、そ
の場合、上式は行列式で表わされる。Estimate the parameter that minimizes Here, σ z 2 is the variance of the measurement error of the shape information.
In one embodiment of the present invention, the shape information is one variable (z), so the variance is used. However, in the case of two or more variables, the inverse matrix of the measurement error covariance matrix can be used. In that case, the above equation is represented by a determinant.
【００３４】パラメータ修正量推定部３１１は、このＥ
z を最小にするためにこの時のパラメータ修正量をＧａ
ｕｓｓ−Ｎｅｗｔｏｎ法により推定する。パラメータの
修正量は情報誤差計算部２１１から入力された各要素に
関する形状情報の誤差と、情報集合記憶部７０１、７０
２から入力された各要素の形状情報を用いて推定され
る。形状情報のパラメータ修正量Ｅｒｒz は、The parameter correction amount estimation unit 311 uses this E
In order to minimize z , the parameter modification amount at this time is Ga
It is estimated by the uss-Newton method. The correction amount of the parameter is the error of the shape information regarding each element input from the information error calculation unit 211, and the information set storage units 701 and 70.
It is estimated using the shape information of each element input from 2. The parameter correction amount Err z of the shape information is
【００３５】[0035]
【数８】 [Equation 8]
【００３６】により求められる。ここでｎz は形状情報
の誤差ｅz （ｐ1 ，ｐ2 ）を要素とするベクトル：It is obtained by Here, n z is a vector whose element is the error ez (p 1 , p 2 ) of the shape information:
【００３７】[0037]
【数９】 [Equation 9]
【００３８】であり、例えば要素の個数をｍ個とすると
ｍ×１ベクトルになる。Ａは形状情報の誤差の偏微分係
数：If, for example, the number of elements is m, then an m × 1 vector is obtained. A is a partial differential coefficient of the error of the shape information:
【００３９】[0039]
【数１０】 [Equation 10]
【００４０】を要素とするｍ×３行列：An m × 3 matrix having elements as follows:
【００４１】[0041]
【数１１】 [Equation 11]
【００４２】である。ここで、It is here,
【００４３】[0043]
【数１２】 [Equation 12]
【００４４】である。尚、It is still,
【００４５】[0045]
【数１３】 [Equation 13]
【００４６】及びAnd
【００４７】[0047]
【数１４】 [Equation 14]
【００４８】である。パラメータ修正量推定部３１１
は、以上の式にしたがって、パラメータ修正量Ｅｒｒz
を推定する。Ｅｒｒz は３×１ベクトルであり、ベクト
ルの各成分は、夫々変換式のパラメータ（ｕ，ｖ，θ）
の修正量の推定値になる。It is Parameter correction amount estimation unit 311
Is the parameter correction amount Err z according to the above equation.
To estimate. Err z is a 3 × 1 vector, and each component of the vector is a parameter (u, v, θ) of the conversion formula.
It becomes the estimated value of the correction amount of.
【００４９】ステップ１７０）パラメータ修正量推定部
３１２は、情報誤差計算部２１２で得られた色情報の情
報集合間誤差に基づき、更に、色情報の計測誤差も考慮
して、情報の変換式の色情報に関するパラメータの修正
量の推定を行う。色情報のパラメータ修正量も形状情報
の修正量と同様にして求めることができ、パラメータ修
正量推定部３１２は、パラメータ修正量Ｅｒｒc を：Step 170) The parameter correction amount estimation unit 312 uses the conversion formula of the information based on the error between the information sets of the color information obtained by the information error calculation unit 212 and in consideration of the measurement error of the color information. The correction amount of the parameter related to color information is estimated. The parameter correction amount of the color information can be obtained in the same manner as the shape information correction amount, and the parameter correction amount estimation unit 312 calculates the parameter correction amount Err c as follows:
【００５０】[0050]
【数１５】 [Equation 15]
【００５１】により求める。ここでｎc は色情報の誤差
ｅc （ｐ1 ，ｐ2 ）を要素とするベクトル：Calculated by Here, n c is a vector whose elements are color information errors e c (p 1 , p 2 ):
【００５２】[0052]
【数１６】 [Equation 16]
【００５３】であり、Ｂは色情報の誤差の偏微分係数：Where B is the partial differential coefficient of the error of the color information:
【００５４】[0054]
【数１７】 [Equation 17]
【００５５】を要素とする行列：Matrix with elements as:
【００５６】[0056]
【数１８】 [Equation 18]
【００５７】であり、ここで、And where:
【００５８】[0058]
【数１９】 [Formula 19]
【００５９】である。尚、It is still,
【００６０】[0060]
【数２０】 [Equation 20]
【００６１】及びAnd
【００６２】[0062]
【数２１】 [Equation 21]
【００６３】である。パラメータ修正量推定部３１２
は、以上の式にしたがって、パラメータ修正量Ｅｒｒc
を推定する。Ｅｒｒc は３×１ベクトルであり、ベクト
ルの各成分は、夫々変換式のパラメータ（ｕ，ｖ，θ）
の修正量の推定値になる。It is Parameter correction amount estimation unit 312
Is the parameter correction amount Err c according to the above equation.
To estimate. Err c is a 3 × 1 vector, and each component of the vector is a parameter (u, v, θ) of the conversion formula.
It becomes the estimated value of the correction amount of.
【００６４】ステップ１８０）重み付け計算部３２１
は、パラメータ修正量推定部３１１、３１２により推定
されたパラメータ修正量の重み付け計算を行い、結果と
して一つのパラメータ修正量Ｅｒｒを算出する。Ｅｒｒ
は、Step 180) Weighting calculation section 321
Calculates the parameter modification amount estimated by the parameter modification amount estimating units 311 and 312, and calculates one parameter modification amount Err as a result. Err
Is
【００６５】[0065]
【数２２】 [Equation 22]
【００６６】により算出される。ここで重み付け係数ｗ
z 及びｗc は、It is calculated by Here, the weighting coefficient w
z and w c are
【００６７】[0067]
【数２３】 [Equation 23]
【００６８】として、夫々、As respectively,
【００６９】[0069]
【数２４】 [Equation 24]
【００７０】で求められる。重み付け係数ｗz 及びｗc
は３×３行列である。この重み付け係数により、各情報
種類別の計測誤差を考慮したパラメータ修正量の推定が
可能になる。It is calculated by Weighting factors w z and w c
Is a 3 × 3 matrix. With this weighting coefficient, it is possible to estimate the parameter modification amount in consideration of the measurement error for each information type.
【００７１】ステップ１９０）処理フロー制御部５０１
は、重み付け計算部３２１により得られたパラメータ修
正量Ｅｒｒを監視して、Ｅｒｒを所定の閾値Ｔｈと比較
して、Ｅｒｒ＜Ｔｈとなる時点で、一連のパラメータ修
正量の推定処理の反復を停止させる。Step 190) Processing flow control section 501
Monitors the parameter modification amount Err obtained by the weighting calculation unit 321, compares Err with a predetermined threshold Th, and stops the repetition of a series of parameter modification amount estimation processing when Err <Th. Let
【００７２】ステップ２００）パラメータ修正部４０１
は、重み付け計算部３２１により得られたパラメータ修
正量Ｅｒｒを用いて、変換式のパラメータを修正する。Step 200) Parameter correction unit 401
Modifies the parameters of the conversion formula using the parameter modification amount Err obtained by the weighting calculation unit 321.
【００７３】[0073]
【数２５】 [Equation 25]
【００７４】とし、現在のパラメータを：And the current parameters are:
【００７５】[0075]
【数２６】 [Equation 26]
【００７６】とすると、修正された新しいパラメータ
は：Then the modified new parameters are:
【００７７】[0077]
【数２７】 [Equation 27]
【００７８】により求められる。かくして得られた変換
式の新しいパラメータは、情報変換部１０１にフィード
バックされて変換式が更新され、一連のパラメータ修正
量の推定処理が継続して反復させられる。It is calculated by The new parameters of the conversion formula thus obtained are fed back to the information conversion unit 101 to update the conversion formula, and a series of parameter correction amount estimation processing is continuously repeated.
【００７９】ステップ２１０）処理フロー制御部より一
連のパラメータ修正量の推定処理の停止信号を入力され
た合成情報生成部６０１は、情報集合記憶部７０１に格
納された情報集合Ｄ1 と、情報変換部１０１により変換
された情報集合Ｄ2 ’を入力させられて、合成情報集合
を生成する。情報集合の座標変換は、情報変換部１０１
により既に行われているので、ここでは、情報集合Ｄ1
と情報集合Ｄ2 ’の重ね合わせ（すなわち、和集合演
算）だけが行われる。得られる合成情報集合Ｄは、Step 210) The synthetic information generation unit 601 receives the stop signal of the series of parameter correction amount estimation processing from the processing flow control unit, and the combined information generation unit 601 converts the information set D 1 stored in the information set storage unit 701 and the information conversion. The information set D 2 'converted by the unit 101 is input, and a combined information set is generated. The coordinate conversion of the information set is performed by the information conversion unit 101.
Has already been performed by the information set D 1
And the information set D 2 'is superposed (that is, a union operation). The obtained synthetic information set D is
【００８０】[0080]
【数２８】 [Equation 28]
【００８１】になる。合成情報集合Ｄが得られた時点
で、一連の情報接続処理が終了する。It becomes When the combined information set D is obtained, a series of information connection processing ends.
【００８２】図６は、本発明の一実施例による情報接続
の例を示す図である。同図の（ａ）は、形状情報と色情
報とを含む人形の顔の部分の計測情報と、同様に形状情
報と色情報とを含む人形の首の部分の計測情報との情報
接続を例として、分割して入力された物体各部の情報を
接続して、物体の一つの情報を合成する情報接続を示
す。この例では、顔の部分の計測情報を情報集合Ｄ1 と
し、首の部分の計測情報を情報集合Ｄ2 とする。この情
報集合Ｄ2 に対して、パラメータ変換式のパラメータの
修正と、情報変換、すなわち、座標変換を反復して施す
と、例えば、図の上方向をｙ軸方向として、情報集合Ｄ
2 が−ｙ方向にＬだけ平行移動された時、パラメータ修
正量が所定の閾値Ｔｈを下回って反復的なパラメータ修
正量の推定処理が停止する。このとき得られる情報集合
Ｄ2 の変換パラメータ（ｕ，ｖ，θ）は、（０，−Ｌ，
０）になる。同図の＋記号は集合の和を求める演算を示
し、得られた結果が＝記号の右側に示される。同図の
（ｂ）は、同一の物体を計測位置を変えて計測した場合
の情報接続の例を示す。この例の場合、パラメータ修正
量の推定処理は、一方の情報集合を略９０度だけ回転移
動させた時、停止させられ、合成情報集合が生成され
る。FIG. 6 is a diagram showing an example of information connection according to an embodiment of the present invention. (A) of the same figure shows an example of information connection between measurement information of a doll's face portion including shape information and color information, and measurement information of a doll's neck portion similarly including shape information and color information. As an information connection, information of each part of the object that is divided and input is connected to combine one piece of information of the object. In this example, the measurement information of the face portion is the information set D 1 and the measurement information of the neck portion is the information set D 2 . When the parameters of the parameter conversion formula and the information conversion, that is, the coordinate conversion are repeatedly performed on this information set D 2 , for example, the upward direction of the figure is the y-axis direction, and the information set D 2 is
When 2 is translated by L in the -y direction, the parameter modification amount falls below a predetermined threshold Th, and the iterative parameter modification amount estimation process is stopped. The conversion parameter (u, v, θ) of the information set D 2 obtained at this time is (0, −L,
0). The + symbol in the figure indicates an operation for obtaining the sum of sets, and the obtained result is shown on the right side of the = symbol. (B) of the same figure shows an example of information connection when the same object is measured at different measurement positions. In the case of this example, the parameter correction amount estimation processing is stopped when one information set is rotated and moved by approximately 90 degrees, and a combined information set is generated.
【００８３】尚、上記の本発明の一実施例によれば、重
み付け計算部３１１で利用される重み付け係数は、夫々
の情報種類の計測誤差の分散の逆数、すなわち、固定値
を採用しているが、例えば、情報集合記憶部７０１、７
０２に記憶される情報集合に基づいて重み付け係数を接
続処理毎に定めたり、或いは、パラメータ修正部４０１
により得られたパラメータの値に基づいて重み付け係数
を反復毎に変化させることも可能である。更に、上記の
本発明の一実施例によれば、処理フロー制御部５０１に
おける反復処理継続の判定処理は、パラメータ修正量と
所定の閾値との比較により行われているが、この例に限
定されることはなく、例えば、情報集合間の誤差の分散
が小さくなる時点でパラメータ修正の反復処理を停止さ
れることも可能である。According to the above-described embodiment of the present invention, the weighting coefficient used in the weighting calculation section 311 is the reciprocal of the variance of the measurement error of each information type, that is, a fixed value. However, for example, the information set storage units 701 and 7
02, the weighting coefficient is determined for each connection process based on the information set stored in 02, or the parameter correction unit 401
It is also possible to change the weighting coefficient for each iteration based on the value of the parameter obtained by. Furthermore, according to the above-described embodiment of the present invention, the process continuation determination process in the process flow control unit 501 is performed by comparing the parameter modification amount with a predetermined threshold value, but the present invention is not limited to this example. However, it is also possible to stop the iterative process of parameter modification at the time when the variance of the error between the information sets becomes small.
【００８４】更に、上記の本発明の一実施例では、３次
元物体を計測して得られる形状情報（奥行き情報）と色
情報とを用いて情報を接続する場合を例として説明して
いるが、本発明の情報接続方法は、かかる３次元物体の
形状情報及び色情報の利用に限定されることはなく、任
意の情報を利用し得る。更に、本発明の一実施例によれ
ば、パラメータの修正量の推定方法は、Ｇａｕｓｓ−Ｎ
ｅｗｔｏｎ法に基づいているがかかる例に限定されない
ことはない。同様に、パラメータ修正量の導出計算は、
重み付け計算の例に限定されることはなく、各々の情報
種類のパラメータ修正量に基づいて全体のパラメータ修
正量が定められる計算方法であれば良い。Further, in the above-mentioned one embodiment of the present invention, the case where the information is connected using the shape information (depth information) obtained by measuring the three-dimensional object and the color information is described as an example. The information connection method of the present invention is not limited to the use of such shape information and color information of a three-dimensional object, and any information can be used. Further, according to one embodiment of the present invention, the method of estimating the correction amount of the parameter is based on Gauss-N.
It is based on the ewton method, but is not limited to such an example. Similarly, the derivation calculation of the parameter modification amount is
The weighting calculation is not limited to the example, and any calculation method can be used as long as the overall parameter correction amount is determined based on the parameter correction amount of each information type.
【００８５】[0085]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数種類の情報を有する情報集合が情報の誤差の存在を
考慮して高速かつ高精度に接続され得る。これにより、
例えば、形状情報と色情報とを有する物体の情報をいず
れの情報にも違和感がないように接続することが可能に
なる。更に、同一物体を複数回計測して接続すること
で、物体の計測精度を改善させることも可能である。更
に、本発明によれば、特願平３第１３７８７４号に記載
の「物体表面計測装置」における照合手段の具体的手法
の一例を提供することができる。As described above, according to the present invention,
Information sets having a plurality of types of information can be connected at high speed and with high accuracy in consideration of the existence of information errors. This allows
For example, it is possible to connect the information of the object having the shape information and the color information so that there is no discomfort with any of the information. Furthermore, it is possible to improve the measurement accuracy of the object by measuring and connecting the same object a plurality of times. Further, according to the present invention, it is possible to provide an example of a specific method of the collating means in the "object surface measuring device" described in Japanese Patent Application No. 137874.
【図１】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図２】本発明の情報接続装置の構成を説明するための
図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the information connection device of the present invention.
【図３】本発明の一実施例による情報接続装置の構成図
である。FIG. 3 is a configuration diagram of an information connection device according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例による情報接続装置の動作を
説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the information connection device according to the embodiment of the present invention.
【図５】従来技術の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional technique.
【図６】本発明の物体の情報接続の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of information connection of an object of the present invention.
１０，９００，９０１ 情報集合
２０ 情報集合間誤差
３０ 情報種類別誤差
４０ 副変換修正量
５０ 変換修正量
６０ 合成情報集合
１００，１０１ 情報変換部
２００，２１１，２１２ 情報誤差計算部
２１０1 ，２１０2 ，．．．，２１０m 副情報誤差計
算部
３００ 修正量推定部
３１０1 ，３１０2 ，．．．，３１０n 副修正量推定
部
３１１，３１２ パラメータ修正量推定部
３２０，３２１ 重み付け計算部
４００ 変換量修正部
４０１ パラメータ修正部
５００，５０１ 処理フロー制御部
６００，６０１ 合成情報生成部
７００ 情報記憶部
７０１，７０２ 情報集合記憶部10,900,901 Information set 20 Error between information sets 30 Error by information type 40 Sub-conversion correction amount 50 Conversion correction amount 60 Composite information set 100,101 Information conversion unit 200, 211, 212 Information error calculation unit 210 1 , 210 2 ,. ． ． , 210 m Sub information error calculation unit 300 Correction amount estimation units 310 1 , 310 2 ,. ． ． , 310 n Secondary correction amount estimation unit 311, 312 Parameter correction amount estimation unit 320, 321 Weighting calculation unit 400 Conversion amount correction unit 401 Parameter correction unit 500, 501 Processing flow control unit 600, 601 Combined information generation unit 700 Information storage unit 701 , 702 Information set storage unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 野村由司彦、原田裕次郎、藤井省三, 画素データレベルでのアフィン変換画像 のマッチング，電子情報通信学会論文誌 Ｄ−11，日本，ＶＯＬ．Ｊ75−Ｄ−11, ＮＯ．９，ｐｐ．1498−1503 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 1/00 - 7/60 G01B 11/00 - 11/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References Yujihiko Nomura, Yujiro Harada, Shozo Fujii, Matching of Affine Transformed Images at Pixel Data Level, IEICE Transactions D-11, Japan, VOL. J75-D-11, NO. 9, pp. 1498-1503 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 1/00-7/60 G01B 11/00-11/30
Claims (3)
情報集合の間の情報集合間誤差に対応する変換修正量の
算出と、該変換修正量に基づいて修正された該複数の情
報集合に対する変換とを反復的に行い、該変換された複
数の情報集合の和を求めて該対象物に関する該複数の情
報集合を合成する情報接続方法であって、該対象物の部分毎に抽出された形状情報と色情報を含む
複数の情報種類を有する複数の情報集合を記憶部に保持
し、該記憶部に保持された複数の情報集合に関して 該複数の
情報種類毎に情報集合間誤差を計算し、 該情報集合間誤差と、該複数の情報種類毎の情報自体の
誤差を表わす情報種類別誤差とに基づいて、該複数の情
報種類毎に副変換修正量を推定し、 該情報種類毎に推定された該副変換修正量に対する重み
付け計算によって、該複数の情報集合の間の該変換修正
量を導出する、 ことを特徴とする情報接続方法。1. A calculation of a conversion correction amount corresponding to an error between information sets between a plurality of information sets having information about an object as an element, and the plurality of information sets corrected based on the conversion correction amount. An information connection method for iteratively performing conversion and obtaining the sum of the converted plurality of information sets to synthesize the plurality of information sets related to the object, which is extracted for each part of the object. holding a plurality of information sets which have a <br/> plurality of information types including the shape information and color information in the storage unit
And, the storage unit the information set between error for each information type of said plurality with respect to a plurality of information sets held computed, the information and set between the error, the plurality of information types each information itself
Based on the information by type error representing an error, to estimate the secondary conversion correction amount for each information type of said plurality of, by weight calculated with respect to the sub conversion correction amount estimated for each said information type, information set of said plurality of The information connection method characterized by deriving the conversion correction amount between.
を含む複数の情報種類の情報を要素とする複数の情報集
合を記憶部に取得する手順と、 該記憶部に記憶された第１の情報集合及び第２の情報集
合に関して、該第２の情報集合の要素に変換演算を適用
し、該第１の情報集合と該第２の集合の間で該情報種類
毎の誤差を計算する手順と、 該第１の情報集合と該第２の情報集合の間の該情報種類
毎の誤差と、該情報種類毎に抽出された情報自体に含ま
れる計測誤差に対応した情報種類別誤差と、に基づい
て、該第１の情報集合と該第２の情報集合の間における
該情報種類毎の変換演算の修正量を表わす副変換修正量
を推定する手順と、 該第１の情報集合と該第２の情報集合の間で該情報種類
毎に推定された該副変換修正量に対し、該情報種類毎の
情報の信頼度に応じた重み付け計算を行い、該第１の情
報集合及び該第２の情報集合に関して、該第２の情報集
合の要素に適用される変換演算の修正量を表わす変換修
正量を算出する手順と、 該第１の情報集合と該第２の情報集合に関して該複数の
情報種類全体での情報 集合間誤差を表わす該変換修正量
が所定の条件を満たすまで、該情報種類毎の誤差を計算
する手順、該副変換修正量を推定する手順、及び、該変
換修正量を算出する手順を反復する手順と、 該第１の情報集合と、最終的に算出された該変換修正量
に基づく変換演算を該第２の情報集合の要素に適用する
ことにより変換された第２の情報集合との和を計算する
手順と、 を有し、該対象物に関する複数の情報集合を合成する情
報接続方法。 2.Shape information and color information measured from the object
Multiple information collections that contain information of multiple information types including
The procedure of acquiring the result in the storage unit, A first information set and a second information set stored in the storage unit
A conversion operation is applied to the elements of the second information set
The information type between the first information set and the second information set.
The procedure to calculate the error for each The information type between the first information set and the second information set
Included in each error and the information itself extracted for each information type
Based on the information type error corresponding to the measurement error
Between the first information set and the second information set
Sub-conversion modification amount that represents the modification amount of the conversion operation for each information type
A procedure for estimating The information type between the first information set and the second information set
For each sub-conversion correction amount estimated for each
A weighting calculation is performed according to the reliability of information, and the first information is calculated.
Regarding the information set and the second information set, the second information set
A conversion modification that represents the amount of modification of the conversion operation applied to the element
A procedure for calculating the positive amount, The plurality of information about the first information set and the second information set.
Information for all information types The conversion correction amount representing the error between sets
Calculates the error for each information type until
Procedure, a procedure for estimating the sub-conversion correction amount, and
A procedure for repeating the procedure for calculating the replacement correction amount, The first information set and the finally calculated conversion correction amount
Apply a transformation operation based on the elements of the second information set
Compute the sum with the second information set transformed by
Procedure and Information that has a plurality of information sets related to the object.
Information connection method.
を含む複数の情報種類の情報を要素とする複数の情報集
合を保持する記憶部と、 該記憶部に記憶された第１の情報集合及び第２の情報集
合に関して、該第２の情報集合の要素に変換演算を適用
する情報変換部と、 該記憶部から取得した該第１の情報集合と該情報変換部
から取得した変換後の該第２の情報集合の間で該情報種
類毎の誤差を計算する情報誤差計算部と、 該情報誤差計算部からの該情報種類毎の誤差と、該情報
種類毎に抽出された情報自体に含まれる計測誤差に対応
した情報種類別誤差と、に基づいて、該第１の情報集合
と該第２の情報集合の間における該情報種類毎の変換演
算の修正量を表わす副変換修正量を推定する副修正量推
定部と、 該副修正量推定部で推定された該副変換修正量に対し、
該情報種類毎の情報の信頼度に応じた重み付け計算を行
い、該第１の情報集合及び該第２の情報集合に関して、
該第２の情報集合の要素に適用される変換演算の修正量
を表わす変換修正量を算出する重み付け計算部と、 該重み付け計算部で算出される該変換修正量が所定の条
件を満たすまで、該情報種類毎の誤差の計算、該副変換
修正量の推定、及び、該変換修正量の算出が繰り返され
るように制御する処理フロー制御部と、 該重み付け計算手段で算出された所定の条件を満たす該
変換修正量に応じて、該情報変換部で利用される変換演
算のパラメータを修正するパラメータ修正部と、 該記憶部からの該第１の情報集合と、該パラメータ修正
部で修正された該パラメータを利用して該情報変換部に
おいて変換演算が適用された変換後の第２の情 報集合と
の和を計算する合成情報生成部と、 を有する、該対象物に関する複数の情報集合を合成する
情報接続装置。 3.Shape information and color information measured from the object
Multiple information collections that contain information of multiple information types including
Storage unit that holds the A first information set and a second information set stored in the storage unit
A conversion operation is applied to the elements of the second information set
An information conversion unit that The first information set acquired from the storage unit and the information conversion unit
The information type between the second information set after conversion obtained from
An information error calculation unit that calculates the error for each class, The error for each information type from the information error calculation unit, and the information
Corresponds to measurement errors included in the information extracted for each type
The first information set based on the information type error
And the conversion performance for each information type between the second information set
Sub-conversion amount estimation that estimates the sub-conversion correction amount that represents the arithmetic correction amount
Constant part, With respect to the sub-conversion correction amount estimated by the sub-correction amount estimation unit,
Weighting calculation is performed according to the reliability of information for each information type.
I, regarding the first information set and the second information set,
Amount of modification of conversion operation applied to elements of the second information set
A weighting calculation unit that calculates a conversion correction amount that represents The conversion correction amount calculated by the weighting calculation unit is a predetermined value.
Calculation of error for each information type and sub-conversion until the condition is satisfied
The correction amount estimation and the conversion correction amount calculation are repeated.
A process flow control unit for controlling The condition satisfying the predetermined condition calculated by the weighting calculation means
Depending on the conversion correction amount, the conversion performance used in the information conversion unit
A parameter modification unit that modifies arithmetic parameters, The first information set from the storage unit and the parameter modification
To the information conversion unit using the parameter modified by the unit
The second information after the conversion in which the conversion operation is applied Information gathering
A synthetic information generation unit that calculates the sum of Synthesize multiple sets of information about the object with
Information connection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32548193A JP3385514B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Information connection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32548193A JP3385514B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Information connection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07182517A JPH07182517A (en) | 1995-07-21 |
| JP3385514B2 true JP3385514B2 (en) | 2003-03-10 |
Family
ID=18177364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32548193A Expired - Fee Related JP3385514B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Information connection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385514B2 (en) |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP32548193A patent/JP3385514B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 野村由司彦、原田裕次郎、藤井省三，画素データレベルでのアフィン変換画像のマッチング，電子情報通信学会論文誌Ｄ−１１，日本，ＶＯＬ．Ｊ７５−Ｄ−１１，ＮＯ．９，ｐｐ．１４９８−１５０３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07182517A (en) | 1995-07-21 |
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