JP5845123B2 - 3次元モデル−インテグラル画像変換装置およびそのプログラム - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態に係る3次元モデル−インテグラル画像変換装置1の構成について、図1〜図5を参照しながら説明する。3次元モデル−インテグラル画像変換装置1は、3次元モデルをインテグラル画像に変換するものである。3次元モデル−インテグラル画像変換装置1は、具体的には図1および図2に示すように、同一の被写体Sを複数の方向から撮影した画像からそれぞれ取得され、同一の座標系で記載された複数の3次元モデルを、1枚のインテグラル画像に変換する。
中間値フィルタ111は、図4に示すように、5枚のインテグラル画像が入力された場合、それぞれのインテグラル画像における同一位置の輝度値をそれぞれ抽出する。次に、中間値フィルタ111は、図4に示すように、各輝度値を小さい値から順番に並べる。次に、中間値フィルタ111は、図4に示すように、5つの輝度値のうちの中間値である「8」を選択し、図1に示すように合成制御手段112に出力する。そして、中間値フィルタ111は、それぞれのインテグラル画像における全ての画素について同様の処理を行い、選択した輝度値を合成制御手段112に出力する。中間値フィルタ111は、このような手順により、5枚のインテグラル画像から1枚分のインテグラル画像の輝度値を選択することができる。なお、以上の手順は、図4に示すように、5枚のインテグラル画像に欠落画素(輝度値が0の画素)が含まれない場合の手順を示している。
中間値フィルタ111は、図5に示すように、5枚のインテグラル画像に欠落画素(輝度値が0の画素)が含まれる場合は、以下の手順によりフィルタリングを行う。すなわち、中間値フィルタ111は、図5に示すように、5枚のインテグラル画像が入力された場合、それぞれのインテグラル画像における同一位置の輝度値をそれぞれ抽出する。次に、中間値フィルタ111は、図5に示すように、各輝度値を小さい値から順番に並べるとともに、欠落画素を示す輝度値0を除外する。そして、中間値フィルタ111は、図5に示すように、中間値として「7」を選択する。
以下、本発明の第2実施形態に係る3次元モデル−インテグラル画像変換装置1Aについて、図7を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、3次元モデル−インテグラル画像変換装置1との相違点を中心に説明を行い、当該3次元モデル−インテグラル画像変換装置1と重複する構成および3次元モデル−インテグラル画像変換装置1Aの処理手順については詳細説明を省略する。
以下、本発明の第3実施形態に係る3次元モデル−インテグラル画像変換装置1Bについて、図8を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、3次元モデル−インテグラル画像変換装置1との相違点を中心に説明を行い、当該3次元モデル−インテグラル画像変換装置1と重複する構成および3次元モデル−インテグラル画像変換装置1Bの処理手順については詳細説明を省略する。
以下、本発明の第4実施形態に係る3次元モデル−インテグラル画像変換装置1Cについて、図9を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、3次元モデル−インテグラル画像変換装置1との相違点を中心に説明を行い、当該3次元モデル−インテグラル画像変換装置1と重複する構成および3次元モデル−インテグラル画像変換装置1Cの処理手順については詳細説明を省略する。
ここで、前記した3次元モデル−インテグラル画像変換装置1,1A,1B,1Cは、一般的なコンピュータを、前記した各手段および各部として機能させるプログラムにより動作させることで実現することができる。このプログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、CD−ROM等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
2 カメラ
3 カメラパラメータ取得手段
4 3次元形状復元手段
10,10A,10B,10C IP生成手段
11,11A,11B、11C IP合成手段
101 3次元モデル−IP変換手段
102 距離変換手段
103 距離3次元モデル−IP変換手段
104,104A 評価値変換手段
105 評価値3次元モデル−IP変換手段
111,111A 中間値フィルタ
112,112A,112B,112C 合成制御手段
S 被写体
Claims (5)
- 同一の被写体を複数の方向から撮影した画像からそれぞれ取得され、同一の座標系で記載された複数の3次元モデルを、1枚のインテグラル画像に変換する3次元モデル−インテグラル画像変換装置であって、
仮想ディスプレイと、当該仮想ディスプレイと焦点距離だけ離れた位置に配置され、仮想レンズが2次元状に配置された仮想レンズアレーと、前記3次元モデルとを仮想空間内に配置し、前記仮想レンズの中心を通り、かつ、前記3次元モデルと交差する光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、当該光線と交差した前記3次元モデルの輝度値または色情報を割り当てるとともに、前記3次元モデルと交差しない光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、欠落画素を示す所定の輝度値または所定の色情報を割り当てることで、前記複数の3次元モデルをそれぞれ前記インテグラル画像に変換する3次元モデル−IP変換手段と、
前記3次元モデル−IP変換手段によって変換された複数のインテグラル画像の同一位置の画素について、前記欠落画素を示す所定の輝度値または所定の色情報を除外した上で、中間値となる前記輝度値または前記色情報を選択する中間値フィルタと、
前記中間値フィルタによって選択された画素ごとの前記輝度値または前記色情報を、それぞれ対応する前記インテグラル画像の画素に割り当てることで、1枚のインテグラル画像を合成する合成制御手段と、
を備えることを特徴とする3次元モデル−インテグラル画像変換装置。 - 同一の被写体を複数の方向から撮影した画像からそれぞれ取得され、同一の座標系で記載された複数の3次元モデルを、1枚のインテグラル画像に変換する3次元モデル−インテグラル画像変換装置であって、
仮想ディスプレイと、当該仮想ディスプレイと焦点距離だけ離れた位置に配置され、仮想レンズが2次元状に配置された仮想レンズアレーと、前記3次元モデルとを仮想空間内に配置し、前記仮想レンズの中心を通り、かつ、前記3次元モデルと交差する光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、当該光線と交差した前記3次元モデルの輝度値または色情報を割り当てるとともに、前記3次元モデルと交差しない光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、欠落画素を示す所定の輝度値または所定の色情報を割り当てることで、前記複数の3次元モデルをそれぞれ前記インテグラル画像に変換する3次元モデル−IP変換手段と、
前記仮想ディスプレイと、前記3次元モデルとを仮想空間内に配置し、前記仮想ディスプレイから前記3次元モデルの表面までの距離を算出し、当該距離を前記3次元モデルの前記輝度値または前記色情報と置き換えることで、前記複数の3次元モデルをそれぞれ距離3次元モデルに変換する距離変換手段と、
前記仮想ディスプレイと、前記仮想レンズアレーと、前記距離3次元モデルとを仮想空間内に配置し、前記仮想レンズの中心を通り、かつ、前記距離3次元モデルと交差する光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、当該光線と交差した前記距離3次元モデルの距離値を割り当てるとともに、前記距離3次元モデルと交差しない光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、欠落画素を示す所定の距離値を割り当てることで、前記複数の距離3次元モデルをそれぞれ距離インテグラル画像に変換する距離3次元モデル−IP変換手段と、
前記距離3次元モデル−IP変換手段によって変換された複数の距離インテグラル画像の同一位置の画素について、前記欠落画素を示す所定の距離値を除外した上で、中間値となる前記距離値を選択する中間値フィルタと、
前記距離インテグラル画像と同じ前記3次元モデルから変換された前記インテグラル画像の前記輝度値または前記色情報のうち、前記中間値フィルタによって選択された前記距離値の画素と同一位置の画素の前記輝度値または前記色情報を、それぞれ対応する前記インテグラル画像の画素に割り当てることで、1枚のインテグラル画像を合成する合成制御手段と、
を備えることを特徴とする3次元モデル−インテグラル画像変換装置。 - 同一の被写体を複数の方向から撮影した画像からそれぞれ取得され、同一の座標系で記載された複数の3次元モデルを、1枚のインテグラル画像に変換する3次元モデル−インテグラル画像変換装置であって、
仮想ディスプレイと、当該仮想ディスプレイと焦点距離だけ離れた位置に配置され、仮想レンズが2次元状に配置された仮想レンズアレーと、前記3次元モデルとを仮想空間内に配置し、前記仮想レンズの中心を通り、かつ、前記3次元モデルと交差する光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、当該光線と交差した前記3次元モデルの輝度値または色情報を割り当てるとともに、前記3次元モデルと交差しない光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、欠落画素を示す所定の輝度値または所定の色情報を割り当てることで、前記複数の3次元モデルをそれぞれ前記インテグラル画像に変換する3次元モデル−IP変換手段と、
前記3次元モデルが予め保持する当該3次元モデルの頂点ごとの確からしさを示す評価値を抽出し、当該評価値を前記3次元モデルの前記輝度値または前記色情報と置き換えることで、前記複数の3次元モデルをそれぞれ評価値3次元モデルに変換する評価値変換手段と、
前記仮想ディスプレイと、前記仮想レンズアレーと、前記評価値3次元モデルとを仮想空間内に配置し、前記仮想レンズの中心を通り、かつ、前記評価値3次元モデルと交差する光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、当該光線と交差した前記評価値3次元モデルの評価値を割り当てるとともに、前記評価値3次元モデルと交差しない光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、欠落画素を示す所定の評価値を割り当てることで、前記複数の評価値3次元モデルをそれぞれ評価値インテグラル画像に変換する評価値3次元モデル−IP変換手段と、
前記評価値3次元モデル−IP変換手段によって変換された複数の評価値インテグラル画像の同一位置の画素について、前記欠落画素を示す所定の評価値を除外した上で、最も高い前記評価値を選択し、前記評価値インテグラル画像と同じ前記3次元モデルから変換された前記インテグラル画像の前記輝度値または前記色情報のうち、選択された前記評価値の画素と同一位置の画素の前記輝度値または前記色情報を、それぞれ対応する前記インテグラル画像の画素に割り当てることで、1枚のインテグラル画像を合成する合成制御手段と、
を備えることを特徴とする3次元モデル−インテグラル画像変換装置。 - 同一の被写体を複数の方向から撮影した画像からそれぞれ取得され、同一の座標系で記載された複数の3次元モデルを、1枚のインテグラル画像に変換する3次元モデル−インテグラル画像変換装置であって、
仮想ディスプレイと、当該仮想ディスプレイと焦点距離だけ離れた位置に配置され、仮想レンズが2次元状に配置された仮想レンズアレーと、前記3次元モデルとを仮想空間内に配置し、前記仮想レンズの中心を通り、かつ、前記3次元モデルと交差する光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、当該光線と交差した前記3次元モデルの輝度値または色情報を割り当てるとともに、前記3次元モデルと交差しない光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、欠落画素を示す所定の輝度値または所定の色情報を割り当てることで、前記複数の3次元モデルをそれぞれ前記インテグラル画像に変換する3次元モデル−IP変換手段と、
前記3次元モデル−IP変換手段によって変換された複数のインテグラル画像の同一位置の画素について、前記欠落画素を示す所定の輝度値または所定の色情報を除外した上で、予め定められた優先順位が最も高い前記3次元モデルから変換された前記インテグラル画像の前記輝度値または前記色情報を、それぞれ対応する前記インテグラル画像の画素に割り当てることで、1枚のインテグラル画像を合成する合成制御手段と、
を備えることを特徴とする3次元モデル−インテグラル画像変換装置。 - 同一の被写体を複数の方向から撮影した画像からそれぞれ取得され、同一の座標系で記載された複数の3次元モデルを、1枚のインテグラル画像に変換するために、コンピュータを、
仮想ディスプレイと、当該仮想ディスプレイと焦点距離だけ離れた位置に配置され、仮想レンズが2次元状に配置された仮想レンズアレーと、前記3次元モデルとを仮想空間内に配置し、前記仮想レンズの中心を通り、かつ、前記3次元モデルと交差する光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、当該光線と交差した前記3次元モデルの輝度値または色情報を割り当てるとともに、前記3次元モデルと交差しない光線を発した前記仮想ディスプレイ上の画素に、欠落画素を示す所定の輝度値または所定の色情報を割り当てることで、前記複数の3次元モデルをそれぞれ前記インテグラル画像に変換する3次元モデル−IP変換手段、
前記3次元モデル−IP変換手段によって変換された複数のインテグラル画像の同一位置の画素について、前記欠落画素を示す所定の輝度値または所定の色情報を除外した上で、中間値となる前記輝度値または前記色情報を選択する中間値フィルタと、
前記中間値フィルタによって選択された画素ごとの前記輝度値または前記色情報を、それぞれ対応する前記インテグラル画像の画素に割り当てることで、1枚のインテグラル画像を合成する合成制御手段、
として機能させるための3次元モデル−インテグラル画像変換プログラム。
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