JP6765583B1 - 画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

画像処理装置（１）は、数値受付部（１０）、透明度決定部（２０），表示色決定部（３０）及びボクセル表示部（４０）を備えている。数値受付部（１０）は数値を受け付ける。透明度決定部（２０）は、三次元空間の位置が対応付けられており、かつ、その位置における三次元空間の状態量の値が対応付けられている複数のボクセルの各ボクセルについて、受け付けられた数値と状態量の値とに基づき、ボクセルの透明度を決定する。表示色決定部（３０）は、状態量の値に応じてボクセルの表示色が定まる表示色情報によって、各ボクセルの表示色を決定する。ボクセル表示部（４０）は、透明度と表示色との決定されたボクセルを、表示装置（２２０）に表示する。

Description

本開示は、ボクセルを処理する画像処理装置に関する。

従来技術では、画像の視認性向上のため、ユーザが興味のあるボクセルを指定し、指定したボクセルに対して離れているボクセルほど、そのボクセルの透明度を小さくして表示する画像処理装置が開示されている（例えば、文献１）。この従来の画像処理装置では、ユーザが、一つ、あるいは複数の興味のあるボクセルを指定する。そして、指定されたボクセルと、他のボクセルとの距離をもとに、指定されたボクセルの周辺のボクセルの透明度が設定される。特許文献１の画像処理装置は、ボクセルが持つ情報は位置情報及び白黒を表現する輝度情報に限定されているので、ユーザがボクセルの持つ数値データに対して興味がある場合には、特許文献１の技術を適用できない。このため、センサデータのような情報がボクセルに対応付けられている場合、従来の技術では、ユーザが興味を持つセンサデータが対応付いているボクセルの視認性を向上することはできない。

特開２００３−９１７３５号公報

本開示は、三次元空間において、センサデータのような数値データを持つボクセルの視認性を向上する装置の提供を目的とする。

本開示に係る画像処理装置は、
数値を受け付ける数値受付部と、
三次元空間の位置を示す位置情報が対応付けられており、かつ、前記位置情報の示す前記位置における前記三次元空間の状態量の値が対応付けられている複数のボクセルの各ボクセルについて、受け付けられた前記数値と前記状態量の前記値とに基づき、前記ボクセルの透明度を決定する透明度決定部と、
前記状態量の前記値に応じて前記ボクセルの表示色が定まる表示色情報によって、各ボクセルの表示色を決定する表示色決定部と、
前記透明度と、前記表示色との決定されたボクセルを、表示装置に表示するボクセル表示部と、
を備える。

本開示によれば、三次元空間において、センサデータのような数値データに対するボクセルの視認性を向上する装置を提供できる。

実施の形態１の図で、画像処理装置１の機能ブロック図を示す図。 実施の形態１の図で、複数のボクセルが設定された空間３０１において透明でないボクセルが表示されている状態を示す図。 実施の形態１の図で、画像処理装置１の動作を示すフローチャート。 実施の形態１の図で、ボクセル表示部４０が表示した画像４００を概念的に示す。 実施の形態３の図で、画像処理装置１の機能ブロック図。 実施の形態３の図で、表示装置２２０の画面に表示される画像４００を示す図。 実施の形態４の図で、画像処理装置１の機能ブロック図。 実施の形態４の図で、表示装置２２０の画面に表示される画像４００を示す図。 実施の形態４の図で、図８の画像４００に図４の画像４００が表示された状態を示す図。 実施の形態５の図で、画像処理装置１の機能ブロック図。 実施の形態５の図で、表示装置２２０の画面に表示される画像４００を示す図。 実施の形態５の図で、オブジェクト指定部４０３を示す図。 実施の形態６の図で、画像処理装置１の機能ブロック図。 実施の形態７の図で、実施の形態１の画像処理装置１のハードウェア構成を示す図。 実施の形態７の図で、実施の形態１の画像処理装置１の機能がハードウェアで実現される構成を示す図。

以下、実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。

実施の形態１．
図１から図４を参照して実施の形態１の画像処理装置１を説明する。
図１は、実施の形態１の画像処理装置１の機能ブロック図を示す。
図２は、画像処理装置１のボクセル表示部４０が表示装置２２０の画面に表示する画像４００を示す。図２には数値指定部４０１と、複数のボクセルが表示されている。

＜ボクセル＞
ボクセルとは、三次元空間に設定される正規格子単位である。三次元空間には、複数のボクセルが設定される。以下の実施の形態ではボクセルをボクセルＶ_１，Ｖ_２，Ｖ_３．．．のように表記する。ボクセルＶ_１，Ｖ_２，Ｖ_３．．．はボクセルＶ_ｉと表記する場合がある。ここでｉは、ｉ＝１，２，３．．．である。ボクセルＶ_ｉには、三次元空間の位置Ｐ_ｉ＝（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ，Ｚ_ｉ）を示す位置情報が対応付けられており、かつ、位置情報の示す位置Ｐ_ｉにおける三次元空間の状態量の値ｄ_ｉが対応付けられている。ここで状態量とは、温度、湿度、照度、圧力または流量のような、空間内の点を示す座標に対応付けのできる量である。またボクセルＶ_ｉは、後述のように、透明度Ｔ_ｉと表示色Ｃ_ｉを有する。
以下の実施の形態で述べるボクセルＶ_ｉには、位置Ｐ_ｉ、位置Ｐ_ｉにおける状態量の値ｄ_ｉ、透明度Ｔ_ｉ及び表示色Ｃ_ｉが対応付いている。ボクセルＶ_ｉは以下の式１のように表記できる。
ボクセルＶ_ｉ＝Ｖ_ｉ（Ｐ_ｉ，ｄ_ｉ，Ｔ_ｉ，Ｃ_ｉ） （式１）

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、画像処理装置１の機能構成を説明する。画像処理装置１は、数値受付部１０、透明度決定部２０、表示色決定部３０、ボクセル表示部４０、ボクセルデータ保存部５０及びカラースケール保存部６０を備えている。
（１）数値受付部１０は、注目する数値Ｄの指定を受け付ける。マウスのような入力装置を用いて、ユーザが数値Ｄを指定する。ユーザが指定する注目する数値Ｄは一つでもよいし複数でもよい。
（２）透明度決定部２０は、指定された数値Ｄと、ボクセルデータ保存部５０から取得した値ｄ_ｉをもとに、各ボクセルＶ_ｉの透明度Ｔ_ｉを決定する。取得する値ｄ_ｉは最新データでもよいし、ある時点のデータでもよい。具体的には、数値Ｄと値ｄ_ｉの差の絶対値が小さいボクセルは透明度Ｔ_ｉを低く、絶対値が大きいボクセルＶ_ｉは透明度Ｔ_ｉを高くする。透明度決定部２０の詳しい動作は後述する。
（３）表示色決定部３０は、ボクセルデータ保存部５０から取得した値ｄ_ｉと、カラースケール保存部６０から取得した表示色情報をもとに、各ボクセルＶ_ｉに対する表示色Ｃ_ｉを決定する。表示色決定部３０の詳しい動作は後述する。
（４）ボクセル表示部４０は、透明度決定部２０が決定した透明度Ｔ_ｉと、表示色決定部３０が決定した表示色Ｃ_ｉとをもとに、ボクセルＶ_ｉを表示装置２２０の画面に表示する。
（５）ボクセルデータ保存部５０は、ボクセルＶ_ｉの位置Ｐ_ｉ及び状態量の値ｄ_ｉを格納している。位置Ｐ_ｉ及び値ｄ_ｉは、実測データでもよいし、シミュレーションデータでもよい。
（６）カラースケール保存部６０は、表示色決定部３０が表示色を決定するために必要なカラースケールを格納している。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３は、画像処理装置１の動作を示すフローチャートである。図３を参照して画像処理装置１の動作を説明する。図３の各ステップにおける括弧書きは、動作の主体を示している。

＜ステップＳ１０＞
ステップＳ１０において、数値受付部１０が数値Ｄを受け付ける。具体的には、ユーザが図２の数値指定部４０１のスライダー４０１Ｓをマウスで移動させ、数値Ｄを決定する。図２の数値指定部４０１では数値は０以上５０以下の値である。スライダー４０１Ｓで数値Ｄが決定されると、注目数値受付部１０は、数値Ｄを受け付ける。

＜ステップＳ２０＞
ステップＳ２０において、透明度決定部２０は、受け付けられた数値Ｄと状態量の値ｄ_ｉとに基づき、ボクセルＶ_ｉの透明度を決定する。受け付けた数値ＤとボクセルＶ_ｉの値ｄ_ｉとが近いかどうかで、ボクセルＶ_ｉの透明度Ｔ_ｉが決まる。具体的には以下のようである。数値受付部１０は、ボクセルＶ_ｉの透明度Ｔ_ｉを、ボクセルＶ_ｉの値ｄ_ｉと、受け付けた値Ｄとの差の絶対値を用いて、以下の式１で計算する。式１で、Ｚは任意の係数である。透明度Ｔ_ｉは％表示である。
Ｔ_ｉ＝｜Ｄ−ｄ_ｉ｜×Ｚ （％） （式１）
透明度Ｔ_ｉが０（％）のときボクセルＶ_ｉは不透明である。つまりＤ＝ｄ_ｉのとき、ボクセルＶ_ｉは不透明である。Ｄとｄ_ｉとの差が大きくなるに従ってボクセルＶ_ｉは透明に近づいていく。透明度Ｔ_ｉが１００（％）以上のときは、ボクセルＶ_ｉは透明となる。

＜ステップＳ３０＞
ステップＳ３０において、表示色決定部３０は、状態量の値ｄ_ｉに応じてボクセルＶ_ｉの表示色Ｃ_ｉが定まる表示色情報によって、各ボクセルＶ_ｉの表示色を決定する。ボクセルＶ_ｉの値ｄ_ｉで表示色Ｃ_ｉが決まる。値ｄ_ｉにいちばん近いＩ_ｋが決まって、Ｉ_ｋが決まると色Ｓ_ｋが決まる。具体的には以下のようである。カラースケール保存部６０には以下に示すカラースケール［Ｉ，Ｓ］が格納されている。カラースケール［Ｉ，Ｓ］は表示色情報である。カラースケール［Ｉ，Ｓ］は式２で表せる。
カラースケール［Ｉ，Ｓ］＝［｛Ｉ_１，Ｉ_２，．．．Ｉ_Ｎ｝，｛Ｓ_１，Ｓ_２．．．Ｓ_Ｎ｝］ （式２）
１，２，．．Ｎは色の分割数である。なお、ｋ＝１，２，３．．．とする。表示色決定部３０は、ボクセルＶ_ｉの表示色Ｃ_ｉを以下のように決定する。表示色決定部３０は、値ｄ_ｉと、カラースケール［Ｉ，Ｓ］とを用いて、以下の式５で表示色Ｃ_ｉを計算する。
ここで，
ｆ：Ｉ_ｋ→Ｓ_ｋ （式３）
と定義する。
また，
Ｉ_１＜Ｉ_２＜．．．＜Ｉ_Ｎ （式４）
とする。
Ｃ_ｉ＝ｆ（ａｒｇ ｍｉｎ）｜ｄ_ｉ−ｘ｜）：ｘ∈Ｉ_ｋ （式５）
である。ボクセルＶ_ｉの表示色Ｃ_ｉは式５により、以下のように決定される。

（１）表示色決定部３０は、Ｉ_１からＩ_Ｎのなかから、値ｄ_ｉに最も近いＩ_ｋを選ぶ。Ｉ_ｋは式４のように設定されている。よって値ｄ_ｉからＩ_ｋが決まる。
（２）式２及び式３のように、Ｉ_ｋとＳ_ｋとは対応付けられているので、Ｉ_ｋからＳ_ｋが決まる。
（３）よって、値ｄ_ｉからＩ_ｋが決まり、Ｉ_ｋからＳ_ｋが決まる。カラースケールに関して、例えば温度であれば、Ｓ_１は青に近い色であり、Ｓ_Ｎは赤に近い色に設定する。色はＲＧＢ、ＣＭＹＫのような表現方法を使用できるが、どのような表現方法が用いられてもよい。

＜ステップＳ４０＞
ステップＳ４０において、ボクセル表示部４０は、透明度決定部２０によって決定された透明度Ｔ_ｉと、表示色決定部３０によって決定された表示色Ｃ_ｉとに基づき、表示装置２２０の画面にボクセルＶ_ｉの画像を表示する。
図２は、ボクセル表示部４０が表示したボクセルＶ_ｉの画像である。図２のＶ_１（０％）における％表示は透明度を示す。図２では、透明度が１００％未満のボクセルが表示されている。図２ではＶ_１８のボクセルは透明度が１００％であるので表示されていない。
図４は、ボクセル表示部４０が表示した画像４００を概念的に示す。図４では一つ一つの立方体がボクセルを示す。図４の画像４００に現れているボクセルは透明度が１００％未満である。画像処理装置１は注目するボクセルの指定を受け付けるのではなく、ユーザの注目する数値Ｄを受け付ける。よって、図４に示すように、互いに距離の離れている「Ｖ_１、Ｖ_２」と「Ｖ_ｍ、Ｖ_ｎ」とは距離は離れているが、透明度はどれも０％であるので不透明である。このように、画像処理装置１は、ボクセルに注目するのではなく、ボクセルの有する値ｄ_ｉに注目してボクセルの透明度を決めるので、三次元空間において注目する数値Ｄの分布を知ることができる。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
実施の形態１の画像処理装置１では、興味のあるボクセルが指定されるのではなく、注目する数値Ｄが指定され、画像処理装置１の透明度決定部２０は、ボクセルＶ_ｉの透明度を、ボクセルＶ_ｉの持つ値ｄｉと指定された値Ｄとの差分から決定する。これにより、三次元空間において、センサデータのような数値データを持つボクセルの視認性を向上できる。例えば、温度センサデータを有するボクセルを表示対象とした場合、温度が高い領域あるいは低い領域がどこにあるかを、容易に把握できる。これは、表示色Ｃ_ｉを設定するだけでなく、各ボクセルＶ_ｉの透明度Ｔ_ｉを、ボクセルＶ_ｉの持つ値ｄ_ｉと、注目する数値Ｄとの差分に基づき決定することにより得られる恩恵である。
二次元表示の場合、特定の面の情報しか抽出できない。このため、数値データの分布を把握するには、注目する面を繰り返し変更する必要がある。一方、三次元表示の場合、空間全体の情報を抽出できるため、一度あるいは少数の操作で、数値データの分布を把握できる。また、各ボクセルには透明度Ｔ_ｉが設定されているので、三次元表示の場合には見る方向を変えることで奥にあるボクセルが透けて見え、注目する数値Ｄの分布を容易に把握できる。

実施の形態２．
実施の形態２の画像処理装置１を説明する。実施の形態２の画像処理装置１の機能ブロック図は図１と同一なので省略する。

実施の形態２ではボクセルＶ_ｉは、状態量の値ｄ_ｉとして、時系列の複数の値ｄ_ｉが対応付けられている。状態量が温度とすれば、ボクセルＶ_ｉには、［時刻１、値ｄ_ｉ，１］，［時刻２、値ｄ_ｉ，２］，．．．［時刻Ｎ、値ｄ_ｉ，Ｎ］のように、時系列の複数の値ｄ_ｉ，ｊが対応付けられている。ここでなお、ｊ＝１，２，３．．．Ｎとする。値ｄ_ｉ，ｊは、時刻ｊにおける値ｄ_ｉである。時刻ｊは２０２０年２月１日１３時５７分のような日時である。

＜数値受付部１０＞
数値受付部１０は、数値Ｄとして、時系列の示す期間における三次元空間の状態量の変化状態を示す状態量変化値を受け付ける。時系列の示す期間とは、上記の例では時刻１から時刻Ｎまでの期間である。状態量変化値とは、時系列の示す期間における値ｄ_ｉの最大値と最小値との差△、時系列の示す期間における値ｄ_ｉの最大値、時系列の示す期間における値ｄ_ｉの最小値あるいは時系列の示す期間における値ｄ_ｉの平均値のような値である。

＜透明度決定部２０＞
透明度決定部２０は、受け付けられた状態量変化値と、時系列の複数の値ｄ_ｉ，ｊとに基づき、ボクセルＶ_ｉの透明度Ｔ_ｉを決定する。実施の形態２では、透明度決定部２０は、式１の数値Ｄとして、数値受付部１０の受け付けた状態量変化値を使用する。また式１の値ｄ_ｉとして、透明度決定部２０は、ボクセルＶ_ｉについて複数の値ｄ_ｉ，ｊ（ｊ＝１，２，．．．Ｎ）から、数値受付部１０が受け付けた状態量変化値に対応する値を決定する。数値受付部１０が受け付けた状態量変化値が時系列の示す期間における値ｄ_ｉの最大値と最小値との差△であれば、透明度決定部２０は、時刻１から時刻Ｎまでの期間における値ｄ_ｉの最大値と最小値との差△を、式１の値ｄ_ｉとして使用する。また、数値受付部１０が受け付けた状態量変化値が時系列の示す期間における値ｄ_ｉの最大値であれば、透明度決定部２０は、時刻１から時刻Ｎまでの期間における値ｄ_ｉの最大値を、式１の値ｄ_ｉとして使用する。数値受付部１０が受け付けた状態量変化値が最小値または平均値の場合も差△と同様である。なおユーザが指定する状態量変化値が、差△、最大値、最小値または平均値のいずれに該当するかは、予め決められている。

＜表示色決定部３０＞
前記表示色決定部３０は、表示色情報として、時系列の複数の値ｄ_ｉ、ｊに応じてボクセルＶ_ｉの表示色Ｃ_ｉが定まる表示色情報によって、各ボクセルＶ_ｉの表示色を決定する。実施の形態２では、表示色決定部３０は、式１に使用する値ｄ_ｉとして透明度決定部２０が複数の値ｄ_ｉ，ｊ（ｊ＝１，２，．．．Ｎ）から決定した値ｄ_ｉを式５の値ｄ_ｉとして使用する。

＜ボクセル表示部４０＞
ボクセル表示部４０は、透明度決定部２０によって決定された透明度Ｔ_ｉと、表示色決定部３０によって決定された表示色Ｃ_ｉとに基づき、表示装置２２０の画面にボクセルＶ_ｉの画像を表示する。

＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
実施の形態２の画像処理装置１では、透明度決定部２０が、数値受付部１０が受け付けた状態量変化値である数値Ｄと、時間経過で変化する複数の値ｄ_ｉ，ｊから決定された値ｄ_ｉとから透明度Ｔ_ｉを決定する。よって、状態量が時間の経過とともに変化しているボクセルのうち注目する状態量変化値を持つボクセルの視認性を向上できる。

実施の形態３．
図５及び図６を用いて実施の形態３の画像処理装置１を説明する。
図５は、実施の形態３の画像処理装置１の機能ブロック図である。
図６は、表示装置２２０の画面に表示される画像４００を示す。図６では数値指定部４０１に加え、位置指定部４０２は表示されている。位置指定部４０２はスライダー４０２Ｓを有する。図５の画像処理装置１は、図１の画像処理装置１に対して位置受付部７３が追加された構成である。

位置受付部７３は、三次元空間における位置を受け付ける。図６に示すように、画像４００には数値指定部４０１に加え、位置指定部４０２が表示される。マウスのような入力装置を用いて位置指定部４０２のスライダー４０２Ｓを動かして、注目する位置をユーザが指定する。図６の例は、Ｚ軸方向の位置を位置指定部４０２のスライダー４０２Ｓで指定する。位置受付部７３は、位置指定部４０２のスライダー４０２Ｓで指定された注目する位置を受け付ける。

ボクセル表示部４０は、位置受付部７３が受け付けた位置のＺ座標のボクセルを表示装置２２０に表示する。なお、位置指定部４０２は、指定した位置にさらに別の位置を追加できる機能を有し、また、指定した位置をキャンセルする機能も有している。位置受付部７３は、位置指定部４０２による追加及びキャンセルにしたがって位置を受け付ける。ボクセル表示部４０は、位置受付部７３が受け付けた位置に応じて、ボクセルを表示装置２２０に表示する。つまり、実施の形態３では、ボクセル表示部４０は、透明度が１００％未満のボクセルであっても、位置受付部７３が受け付けた位置に該当しないボクセルは表示しない。なお、透明度が１００％以上のボクセルＶは、位置受付部７３が受け付けた位置によらず、表示されない。

＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
実施の形態３の画像処理装置１は位置受付部７３を備えたので、受け付けた位置におけるどの範囲に注目する数値Ｄが分布しているかをわかりやすく表示することができる。

なお、上記の例では、位置受付部７３の受け付ける位置をスライダー４０２Ｓで指定した。しかし、位置受付部７３の受け付ける位置はマウスで指定してもよいし、どのように指定してもよい。また、位置の指定は、三次元の領域として指定してもよい。

実施の形態４．
図７及び図８を参照して実施の形態４を説明する。
図７は、実施の形態４の画像処理装置１の機能ブロック図である。
図８は、表示装置２２０の画面に表示されるオブジェクトの画像４００を示す。
図９は、図８の画像４００に図４の画像４００が表示された状態を示す。図７の画像処理装置１は、図１の画像処理装置１に対して、オブジェクト表示部７４及びオブジェクト保存部８４が追加されている。

＜オブジェクト保存部８４＞
オブジェクト保存部８４は、三次元空間に配置されるオブジェクトのデータを示すオブジェクトデータを格納している。オブジェクトとは、壁、床、窓、設備及び什器のような、三次元空間に配置される配置物である。オブジェクトデータは、オブジェクトの位置データ、形状データ及びグラフィックデータを含む。

＜オブジェクト表示部７４＞
オブジェクト表示部７４は、オブジェクト保存部８４から取得したオブジェクトのデータを取得する。オブジェクト表示部７４は、取得したオブジェクトのデータを使用して、オブジェクトをボクセルに重ねて表示装置２２０に表示する。オブジェクト表示部７４は図８のようなオブジェクトを表示装置２２０の画面に表示する。図８では、オブジェクトとして、天井３１０、側面を形成する４つの壁３２０、床３３０によって、部屋３００及び空間３０１が形成されている。また、天井３１０にはオブジェクトとして、３台の照明３１１、３台の空気調和機３１２が配置されている。

＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
実施の形態４の画像処理装置１は、オブジェクトとボクセルとを図９の画像４００のように重畳表示する。したがって、画像処理装置１は、どのようなオブジェクト周辺に注目する数値Ｄが分布しているかを、わかりやすく表示することができる。

実施の形態５．
図１０及び図１１を参照して実施の形態５の画像処理装置１を説明する。
図１０は、実施の形態５の画像処理装置１の機能ブロック図である。図１０の画像処理装置１は、図７の画像処理装置１に対して、オブジェクト受付部７５が追加されている。
図１１は、表示装置２２０の画面に表示される画像４００を示す。図１１は、オブジェクトとして西側の壁５０１が選択された場合を示している。図１１ではオブジェクトとして、西側の壁５０１、南側の壁５０２、床５０３、２台の机５１１、８つの椅子５１２が表示されている。オブジェクトとして西側の壁５０１が選択されたので、図１１では、ボクセルＶ_１（０％）、ボクセルＶ_２（０％）、Ｖ_３（０％）、Ｖ_４（４０％）、Ｖ_５（４０％）、Ｖ_６（４０％）が表示されている。
図１２は、オブジェクト指定部４０３の画像４００を示す。

＜オブジェクト受付部７５＞
オブジェクト受付部７５は、オブジェクトの指定を受け付ける。図１２に示すように、画像４００には数値指定部４０１に加え、オブジェクト指定部４０３が含まれる。指定するべきオブジェクトは、マウスのような入力装置を用いてユーザが指定する。図１２の画像４００は図１１の画像４００の中に表示される。ユーザが図１２で西側の壁５０１、床５０３、．．．を選択すると、図１１の画像における西側の壁５０１、床５０３、．．．が強調表示となり、ユーザはどのオブジェクトを選択しているのかがわかる。

＜ボクセル表示部４０＞
ボクセル表示部４０は、オブジェクト受付部７５によって受け付けられたオブジェクトの周辺のボクセルを表示する。具体的には、ボクセル表示部４０は、受け付けられたオブジェクトとボクセルＶ_ｉとの距離を計算し、計算した距離に基づき、ボクセルＶ_ｉを表示するかどうかを決定する。ボクセル表示部４０は、計算した距離が閾値以下であれば、ボクセルＶｉを表示する。ボクセル表示部４０は、透明度Ｔ_ｉが１００％未満のボクセルＶ_ｉであっても、受け付けられたオブジェクトとボクセルとの距離が閾値を超える場合、そのボクセルＶ_ｉとを表示しない。ボクセル表示部４０は、透明度Ｔ_ｉが１００％未満、かつ、受け付けられたオブジェクトとの距離が閾値以下のボクセルＶ_ｉを表示する。ボクセルＶ_ｉとオブジェクトとの距離は、お互いの重心の距離を用いることができる。

＊＊＊実施の形態５の効果＊＊＊
実施の形態５の画像処理装置１によれば、注目すべきオブジェクトの周辺に、注目すべき数値Ｄがどのように分布しているかを、わかりやすく表示することができる。

実施の形態６．
図１３を参照して実施の形態６の画像処理装置１を説明する。
図１３は、実施の形態６の画像処理装置１の機能ブロック図である。図１３の画像処理装置１は、実施の形態４の図７の画像処理装置１に対して、オブジェクト抽出部７６が追加されている。

オブジェクト抽出部７６は、オブジェクトデータを含む図面データから、オブジェクトデータを抽出する。つまり、オブジェクト抽出部７６は、実施の形態４のオブジェクト保存部８４が格納しているオブジェクトデータを、図面データから抽出する機能を有する。図面データは、ＣＡＤ、ＢＩＭ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）のようなデジタル図面でもよいし、紙図面でもよい。オブジェクト抽出部７６は、オブジェクトデータを抽出するべき図面に応じた抽出方法を採用する。デジタル図面の場合、オブジェクト抽出部７６は、ＣＡＤ及びＢＩＭのデータを構文解析し、データ内に含まれるオブジェクトの位置及び形状情報をオブジェクト保存部８４へ格納する。

＊＊＊実施の形態６の効果＊＊＊
実施の形態６の画像処理装置１は、図面データからオブジェクト情報を抽出するので、オブジェクト保存部８４にオブジェクト情報を保存する作業負担を軽減できる。

実施の形態７．
＜画像処理装置１のハードウェア構成＞
図１４は、実施の形態１の画像処理装置１のハードウェア構成を示す。図１４を参照して実施の形態１の画像処理装置１のハードウェア構成を説明する。

画像処理装置１は、コンピュータである。画像処理装置１は、プロセッサ１１０を備える。画像処理装置１は、プロセッサ１１０の他に、主記憶装置１２０、補助記憶装置１３０、入出力ＩＦ１４０及び通信ＩＦ１５０といった、他のハードウェアを備える。なおインタフェースはＩＦと表記した。プロセッサ１１０は、信号線１６０を介して、他のハードウェアと接続され、他のハードウェアを制御する。

画像処理装置１は、機能要素として、数値受付部１０、透明度決定部２０、表示色決定部３０及びボクセル表示部４０を備える。数値受付部１０、透明度決定部２０、表示色決定部３０及びボクセル表示部４０の機能は、画像処理プログラム１Ａにより実現される。

プロセッサ１１０は、画像処理プログラム１Ａを実行する装置である。プロセッサ１１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１０の具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。

主記憶装置１２０の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。主記憶装置１２０は、プロセッサ１１０の演算結果を保持する。

補助記憶装置１３０は、データを不揮発的に保管する記憶装置である。補助記憶装置１３０の具体例は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）である。また、補助記憶装置１３０は、ＳＤ（登録商標）（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）といった可搬記録媒体であってもよい。補助記憶装置１３０は、画像処理プログラム１Ａを記憶している。
また、補助記憶装置１３０は、ボクセルデータ保存部５０及びカラースケール保存部６０を実現する。

入出力ＩＦ１４０は、各装置からデータが入力され、かつ、各種機器へデータが出力されるポートである。入出力ＩＦ１４０は、入力装置２１０及び表示装置２２０に接続している。通信ＩＦ１５０は、プロセッサが他の装置と通信するための通信ポートである。

プロセッサ１１０は補助記憶装置１３０から画像処理プログラム１Ａを主記憶装置１２０にロードし、主記憶装置１２０から画像処理プログラム１Ａを読み込み実行する。画像処理装置１は、プロセッサ１１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、画像処理プログラム１Ａの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ１１０と同じように、画像処理プログラム１Ａを実行する装置である。

画像処理プログラム１Ａは、数値受付部１０、透明度決定部２０、表示色決定部３０及びボクセル表示部４０の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程をコンピュータに実行させるプログラムである。

また、画像処理方法は、コンピュータである画像処理装置１が画像処理プログラム１Ａを実行することにより行われる方法である。画像処理プログラム１Ａは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されて提供されてもよいし、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

実施の形態２の画像処理装置１のハードウェア構成は、図１４と同一である。

実施の形態３の画像処理装置１のハードウェア構成は、図１４のプロセッサ１１０に、機能要素として位置受付部７３が追加された構成である。この場合、画像処理プログラム１Ａは位置受付部７３の機能を実現するプログラムを含む。実施の形態３の画像処理装置１のハードウェア構成は省略する。

実施の形態４の画像処理装置１のハードウェア構成は、図１４のプロセッサ１１０に、機能要素としてオブジェクト表示部７４が追加された構成である。補助記憶装置１３０はオブジェクト保存部８４を実現する。画像処理プログラム１Ａはオブジェクト表示部７４の機能を実現するプログラムを含む。実施の形態４の画像処理装置１のハードウェア構成は省略する。

実施の形態５の画像処理装置１のハードウェア構成は、図１４のプロセッサ１１０に、機能要素としてオブジェクト表示部７４及びオブジェクト受付部７５が追加された構成である。補助記憶装置１３０はオブジェクト保存部８４を実現する。画像処理プログラム１Ａはオブジェクト表示部７４及びオブジェクト受付部７５の機能を実現するプログラムを含む。実施の形態５の画像処理装置１のハードウェア構成は省略する。

実施の形態６の画像処理装置１のハードウェア構成は、図１４のプロセッサ１１０に、機能要素としてオブジェクト表示部７４及びオブジェクト抽出部７６が追加された構成である。画像処理プログラム１Ａはオブジェクト表示部７４及びオブジェクト抽出部７６の機能を実現するプログラムを含む。実施の形態６の画像処理装置１のハードウェア構成は省略する。

＜ハードウェア構成の補足＞
図１４の画像処理装置１では画像処理装置１の機能がソフトウェアで実現されるが、画像処理装置１の機能がハードウェアで実現されてもよい。
図１５は、画像処理装置１の機能がハードウェアで実現される構成を示す。図１４の電子回路９０は、画像処理装置１の、数値受付部１０、透明度決定部２０、表示色決定部３０及びボクセル表示部４０の機能を実現する専用の電子回路である。電子回路９０は、信号線９１に接続している。電子回路９０は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。画像処理装置１の構成要素の機能は、１つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。また、画像処理装置１の構成要素の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。

プロセッサ１１０と電子回路９０の各々は、プロセッシングサーキットリーとも呼ばれる。画像処理装置１において、数値受付部１０、透明度決定部２０、表示色決定部３０及びボクセル表示部４０の機能がプロセッシングサーキットリーにより実現されてもよい。

上記に述べたハードウェア構成の補足の説明は、実施の形態２から実施の形態５の画像処理装置１にも当てはまる。

以上では、実施の形態１から実施の形態６の画像処理装置１について説明した。これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上の実施の形態を、部分的に組み合わせて実施しても構わない。

Ｄ 数値、ｄ_ｉ 値、Ｖ_ｉ ボクセル、Ｔ_ｉ 透明度、１ 画像処理装置、１Ａ 画像処理プログラム、１０ 数値受付部、２０ 透明度決定部、３０ 表示色決定部、４０ ボクセル表示部、５０ ボクセルデータ保存部、６０ カラースケール保存部、７３ 位置受付部、７４ オブジェクト表示部、７５ オブジェクト受付部、７６ オブジェクト抽出部、８４ オブジェクト保存部、９０ 電子回路、９１ 信号線、１１０ プロセッサ、１２０ 主記憶装置、１３０ 補助記憶装置、１４０ 入出力ＩＦ、１５０ 通信ＩＦ、１６０ 信号線、２１０ 入力装置、２２０ 表示装置、３００ 部屋、３０１ 空間、３１０ 天井、３１１ 照明、３１２ 空気調和機、３２０ 壁、３３０ 床、４００ 画像、４０１ 数値指定部、４０１Ｓ スライダー、４０２ 位置指定部、４０２Ｓ スライダー、４０３ オブジェクト指定部。

Claims (11)

1. 数値を受け付ける数値受付部と、
   三次元空間の位置を示す位置情報が対応付けられており、かつ、前記位置情報の示す前記位置における前記三次元空間の状態量の値が対応付けられている複数のボクセルの各ボクセルについて、受け付けられた前記数値と前記状態量の前記値との差に基づき、前記ボクセルの透明度を、前記ボクセルの不透明を示す第１の値と、前記ボクセルの透明を示す第２の値とを含む範囲であり、前記第１の値と、前記第２の値との間の範囲である透明度範囲における、いずれかの値に決定する透明度決定部と、
   前記状態量の前記値に応じて前記ボクセルの表示色が定まる表示色情報によって、各ボクセルの表示色を決定する表示色決定部と、
   前記透明度と、前記表示色との決定されたボクセルを、表示装置に表示するボクセル表示部と、
   を備える画像処理装置。
2. 各ボクセルは、
   前記状態量の前記値として、時系列の複数の値が対応付けられており、
   前記数値受付部は、
   前記数値として、前記時系列の示す期間における前記三次元空間の前記状態量の変化状態を示す状態量変化値を受け付け、
   前記透明度決定部は、
   受け付けられた前記状態量変化値と、前記時系列の前記複数の値とに基づき、前記ボクセルの透明度を決定し、
   前記表示色決定部は、
   前記表示色情報として、前記時系列の前記複数の値に応じて前記ボクセルの表示色が定まる表示色情報によって、各ボクセルの表示色を決定する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像処理装置は、さらに、
   前記三次元空間における位置を受け付ける位置受付部を備え、
   前記ボクセル表示部は、
   受け付けられた前記位置の前記ボクセルを前記表示装置に表示する請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記画像処理装置は、さらに、
   前記三次元空間に配置されるオブジェクトのデータを示すオブジェクトデータを使用して、前記オブジェクトを前記ボクセルに重ねて前記表示装置に表示するオブジェクト表示部を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記画像処理装置は、さらに、
   前記オブジェクトの指定を受け付けるオブジェクト受付部を備え、
   前記ボクセル表示部は、
   受け付けられた前記オブジェクトの周辺のボクセルを表示する請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記画像処理装置は、さらに、
   前記オブジェクトデータを含む図面データから、前記オブジェクトデータを抽出するオブジェクト抽出部を備える請求項４または請求項５に記載の画像処理装置。
7. コンピュータに、
   数値を受け付ける数値受付処理と、
   三次元空間の位置を示す位置情報が対応付けられており、かつ、前記位置情報の示す前記位置における前記三次元空間の状態量の値が対応付けられている複数のボクセルの各ボクセルについて、受け付けられた前記数値と前記状態量の前記値との差に基づき、前記ボクセルの透明度を、前記ボクセルの不透明を示す第１の値と、前記ボクセルの透明を示す第２の値とを含む範囲であり、前記第１の値と、前記第２の値との間の範囲である透明度範囲におけるいずれかの値に決定する透明度決定処理と、
   前記状態量の前記値に応じて前記ボクセルの表示色が定まる表示色情報によって、各ボクセルの表示色を決定する表示色決定処理と、
   前記透明度と、前記表示色との決定されたボクセルを、表示装置に表示するボクセル表示処理と、
   実行させる画像処理プログラム。
8. コンピュータが、
   数値を受け付け、
   三次元空間の位置を示す位置情報が対応付けられており、かつ、前記位置情報の示す前記位置における前記三次元空間の状態量の値が対応付けられている複数のボクセルの各ボクセルについて、受け付けられた前記数値と前記状態量の前記値との差に基づき、前記ボクセルの透明度を、前記ボクセルの不透明を示す第１の値と、前記ボクセルの透明を示す第２の値とを含む範囲であり、前記第１の値と、前記第２の値との間の範囲である透明度範囲におけるいずれかの値に決定し、
   前記状態量の前記値に応じて前記ボクセルの表示色が定まる表示色情報によって、各ボクセルの表示色を決定し、
   前記透明度と、前記表示色との決定されたボクセルを、表示装置に表示する画像処理方法。
9. 数値を受け付ける数値受付部と、
   三次元空間の位置を示す位置情報が対応付けられており、かつ、前記位置情報の示す前記位置における前記三次元空間の状態量の値が対応付けられている複数のボクセルの各ボクセルについて、受け付けられた前記数値と前記状態量の前記値との差が大きいほど、前記ボクセルの透明度を、前記ボクセルを透明にする値として決定されている値に近い値に決定する透明度決定部と、
   前記状態量の前記値に応じて前記ボクセルの表示色が定まる表示色情報によって、各ボクセルの表示色を決定する表示色決定部と、
   前記透明度と、前記表示色との決定されたボクセルを、表示装置に表示するボクセル表示部と、
   を備える画像処理装置。
10. コンピュータに、
    数値を受け付ける数値受付処理と、
    三次元空間の位置を示す位置情報が対応付けられており、かつ、前記位置情報の示す前記位置における前記三次元空間の状態量の値が対応付けられている複数のボクセルの各ボクセルについて、受け付けられた前記数値と前記状態量の前記値との差が大きいほど、前記ボクセルの透明度を、前記ボクセルを透明にする値として決定されている値に近い値に決定する透明度決定処理と、
    前記状態量の前記値に応じて前記ボクセルの表示色が定まる表示色情報によって、各ボクセルの表示色を決定する表示色決定処理と、
    前記透明度と、前記表示色との決定されたボクセルを、表示装置に表示するボクセル表示処理と、
    実行させる画像処理プログラム。
11. コンピュータが、
    数値を受け付け、
    三次元空間の位置を示す位置情報が対応付けられており、かつ、前記位置情報の示す前記位置における前記三次元空間の状態量の値が対応付けられている複数のボクセルの各ボクセルについて、受け付けられた前記数値と前記状態量の前記値との差が大きいほど、前記ボクセルの透明度を、前記ボクセルを透明にする値として決定されている値に近い値に決定し、
    前記状態量の前記値に応じて前記ボクセルの表示色が定まる表示色情報によって、各ボクセルの表示色を決定し、
    前記透明度と、前記表示色との決定されたボクセルを、表示装置に表示する画像処理方法。

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