JP6857924B1 - モデル生成装置、及び、モデル生成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<モデル生成システムの構成>
図1は、実施の形態1に係るモデル生成システム10の構成の一例を示す模式図である。
図2は、実施の形態1に係るモデル生成装置100の構成の一例を示すブロック図である。
図3は、実施の形態1に係るモデル表示装置200の構成の一例を示すブロック図である。
図4は、実施の形態1に係るモデル生成装置100による3Dモデルデータ160の生成処理の一例を示すフローチャートである。
実施の形態1によれば、モデル生成装置100は、3D点群データ154に高解像撮像画像152を張り付けるので、物体2の表面の色、模様及び質感等の表現が高精細かつ高画質な3Dモデルデータ160を生成できる。
次に、実施の形態2に係るモデル生成装置100について説明する。なお、実施の形態1と共通する構成要素については、共通の参照符号を付し、説明を省略する場合がある。
図5は、実施の形態2に係るモデル生成装置100の構成の一例を示すブロック図である。
図7は、実施の形態2に係るモデル生成装置100による3Dモデルデータ160の生成処理の一例を示すフローチャートである。
実施の形態2によれば、実施の形態1で生成した3D点群データ154よりも解像度の高い高解像3D点群データ156を生成できる。また、高解像3D点群データ156において新たに加えられた特徴点未対応3D点157に対応する画像特徴点140を高解像撮像画像152において決定することにより、高解像撮像画像152を高解像3D点群データ156に張り付ける(つまりテクスチャマッピングを行う)ことができる。よって、実施の形態1で生成した3Dモデルデータ160よりも、物体2の3D形状、物体2の表面の色、模様及び質感等の精度が高い3Dモデルデータ160を生成できる。
次に、実施の形態3に係るモデル生成装置100について説明する。なお、実施の形態1又は2と共通する構成要素については、共通の参照符号を付し、説明を省略する場合がある。
本実施の形態によれば、実施の形態2で生成した高解像3D点群データ156の点群密度をさらに高めた高密度3D点群データ356を得ることができる。よって、実施の形態2で生成した3Dモデルデータ160よりも、地物303の3D形状、地物303の表面の色、模様及び質感の精度が高い3Dモデルデータ160を生成できる。
点群生成部105は、点群高解像化部107を含まなくてもよい。この場合、点群高密度化部108は、往路の3D点群データ354Aと、復路の3D点群データ354Bとを合成して、1つの高密度3D点群データ356を生成してよい。
以上、本開示に係る実施形態について図面を参照して詳述してきたが、上述したモデル生成装置100及びモデル表示装置200の機能は、コンピュータプログラムにより実現され得る。
本開示に係るモデル生成装置(100)は、物体(2)を互いに異なる方向から撮像した複数の撮像画像(151)を取得する画像取得部(102)と、撮像画像を高解像化し、撮像画像よりも解像度の高い高解像撮像画像(152)を生成する画像高解像化部(103)と、高解像撮像画像から物体の形状の特徴的な部分を示す複数の画像特徴点(140)を検出する特徴点検出部(104)と、複数の高解像撮像画像のそれぞれから検出された複数の画像特徴点に基づいて、物体の3D(three-dimension)形状を示す3D点群データ(154)を生成する点群生成部(105)と、3D点群データに高解像撮像画像の少なくとも一部をマッピングし、物体の3Dモデルデータ(160)を生成するモデル生成部(106)とを備える。
10 モデル生成システム
11A、11B 通信ネットワーク
20、20A、20B 撮像装置
100 モデル生成装置
101 情報格納部
102 画像取得部
103 画像高解像化部
104 特徴点検出部
105 点群生成部
106 モデル生成部
107 点群高解像化部
108 点群高密度化部
140、140A、140B 画像特徴点
151、151A、151B 撮像画像
152、152A、152B 高解像撮像画像
153、153A、153B 画像特徴点情報
154 3D点群データ
155 特徴点対応3D点
156 高解像3D点群データ
157 特徴点未対応3D点
158 三角メッシュ
159 テクスチャ画像
160 3Dモデルデータ
200 モデル表示装置
201 情報格納部
202 モデル取得部
203 モデル表示部
204 モデル操作部
300 対象領域
301 飛行体
303 地物
306 経路
306A 往路
306B 復路
351A 往路撮像画像
351B 復路撮像画像
352A 往路高解像撮像画像
352B 復路高解像撮像画像
353A 往路の画像特徴点情報
353B 復路の画像特徴点情報
354A 往路の3D点群データ
354B 復路の3D点群データ
355A 往路の高解像3D点群データ
355B 復路の高解像3D点群データ
356 高密度3D点群データ
1000 コンピュータ
1001 入力装置
1002 出力装置
1003 CPU
1007 記憶装置
1008 読取装置
1009 送受信装置
1010 バス
Claims (4)
- 物体の3D(three-dimension)モデルデータを生成するモデル生成装置であって、
前記物体を互いに異なる方向から撮像した複数の撮像画像を取得する画像取得部と、
前記撮像画像を高解像化し、前記撮像画像よりも解像度の高い高解像撮像画像を生成する画像高解像化部と、
前記高解像撮像画像から前記物体の形状の特徴的な部分を示す複数の画像特徴点を検出する特徴点検出部と、
複数の前記高解像撮像画像のそれぞれから検出された前記複数の画像特徴点に基づいて、前記物体の3D形状を示す3D点群データを生成する点群生成部と、
生成された前記3D点群データに前記画像特徴点と対応付けられていない新たな3D点を加えて、前記3D点群データよりも解像度の高い高解像3D点群データを生成し、前記高解像3D点群データを構成する複数の3D点のうち、前記画像特徴点と対応付けられている3D点である特徴点対応3D点を3つ特定し、その特定した3つの前記特徴点対応3D点を頂点とする三角メッシュを形成し、前記高解像撮像画像の少なくとも一部を前記三角メッシュの法線に直交させて前記三角メッシュの表面に近づけた場合に、前記画像特徴点と対応付けられてない前記新たな3D点である特徴点未対応3D点と接する、前記高解像撮像画像における2D位置を、前記特徴点未対応3D点に対応する前記画像特徴点とする点群高解像化部と、
前記高解像3D点群データの前記特徴点対応3D点及び前記特徴点未対応3D点と前記高解像撮像画像における前記画像特徴点との対応関係に基づき、前記高解像3D点群データに前記高解像撮像画像の少なくとも一部をマッピングし、前記物体の3Dモデルデータを生成するモデル生成部と、を備える、
モデル生成装置。 - 物体の3D(three-dimension)モデルデータを生成するモデル生成装置であって、
撮像装置が上空から前記物体を、所定の経路を順方向に移動しながら撮像した往路の撮像画像と、前記経路を逆方向に移動しながら撮像した復路の撮像画像とを取得する画像取得部と、
前記往路及び復路の撮像画像を高解像化し、前記撮像画像よりも解像度の高い往路及び復路の高解像撮像画像を生成する画像高解像化部と、
前記高解像撮像画像から前記物体の形状の特徴的な部分を示す複数の画像特徴点を検出する特徴点検出部と、
複数の前記往路の高解像撮像画像のそれぞれから検出された前記複数の画像特徴点に基づいて、前記物体の3D形状を示す往路の3D点群データを生成し、複数の前記復路の高解像撮像画像のそれぞれから検出された前記複数の画像特徴点に基づいて、前記物体の3D形状を示す復路の3D点群データを生成し、前記往路及び復路の3D点群データを合成して、前記往路又は復路の3D点群データよりも点群密度の高い高密度3D点群データを生成する点群生成部と、
前記高密度3D点群データに前記高解像撮像画像の少なくとも一部をマッピングし、前記物体の3Dモデルデータを生成するモデル生成部と、を備える、
モデル生成装置。 - 装置によって物体の3D(three-dimension)モデルデータを生成する方法であって、
前記物体を互いに異なる方向から撮像した複数の撮像画像を取得し、
前記撮像画像を高解像化し、前記撮像画像よりも解像度の高い高解像撮像画像を生成し、
前記高解像撮像画像から前記物体の形状の特徴的な部分を示す複数の画像特徴点を検出し、
複数の前記高解像撮像画像のそれぞれから検出された前記複数の画像特徴点に基づいて、前記物体の3D形状を示す3D点群データを生成し、
生成された前記3D点群データに前記画像特徴点と対応付けられていない新たな3D点を加えて、前記3D点群データよりも解像度の高い高解像3D点群データを生成し、
前記高解像3D点群データを構成する複数の3D点のうち、前記画像特徴点と対応付けられている3D点である特徴点対応3D点を3つ特定し、その特定した3つの前記特徴点対応3D点を頂点とする三角メッシュを形成し、
前記高解像撮像画像の少なくとも一部を前記三角メッシュの法線に直交させて前記三角メッシュの表面に近づけた場合に、前記画像特徴点と対応付けられてない前記新たな3D点である特徴点未対応3D点と接する、前記高解像撮像画像における2D位置を、前記特徴点未対応3D点に対応する前記画像特徴点とし、
前記高解像3D点群データの前記特徴点対応3D点及び前記特徴点未対応3D点と前記高解像撮像画像における前記画像特徴点との対応関係に基づき、前記高解像3D点群データに前記高解像撮像画像の少なくとも一部をマッピングし、前記物体の3Dモデルデータを生成する、
モデル生成方法。 - 装置によって物体の3D(three-dimension)モデルデータを生成する方法であって、
撮像装置が上空から前記物体を、所定の経路を順方向に移動しながら撮像した往路の撮像画像と、前記経路を逆方向に移動しながら撮像した復路の撮像画像とを取得し、
前記往路及び復路の撮像画像を高解像化し、前記撮像画像よりも解像度の高い往路及び復路の高解像撮像画像を生成し、
前記高解像撮像画像から前記物体の形状の特徴的な部分を示す複数の画像特徴点を検出し、
複数の前記往路の高解像撮像画像のそれぞれから検出された前記複数の画像特徴点に基づいて、前記物体の3D形状を示す往路の3D点群データを生成し、
複数の前記復路の高解像撮像画像のそれぞれから検出された前記複数の画像特徴点に基づいて、前記物体の3D形状を示す復路の3D点群データを生成し、
前記往路及び復路の3D点群データを合成して、前記往路又は復路の3D点群データよりも点群密度の高い高密度3D点群データを生成し、
前記高密度3D点群データに前記高解像撮像画像の少なくとも一部をマッピングし、前記物体の3Dモデルデータを生成する、
モデル生成方法。
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