JPH06167324A - ３次元計測方法及びそれを用いた画像処理装置 - Google Patents
３次元計測方法及びそれを用いた画像処理装置Info
- Publication number
- JPH06167324A JPH06167324A JP4320664A JP32066492A JPH06167324A JP H06167324 A JPH06167324 A JP H06167324A JP 4320664 A JP4320664 A JP 4320664A JP 32066492 A JP32066492 A JP 32066492A JP H06167324 A JPH06167324 A JP H06167324A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- dimensional
- parallax
- stereo
- processing apparatus
- Prior art date
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- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ステレオ画像から高精度な３次元画像を算出す
る。 【構成】眼底カメラ１１により眼底のカラーステレオ画
像が入力されると、コンピュータ１３はステレオの２つ
の画像で対応する点が選び出され、どれらの視差が計算
される。視差としては、対応する点近傍の、ＲＧＢ各色
についての濃度差の自乗の和が最小となるような値が選
ばれる。こうして得られた値を元に、ステレオ画像の各
点の３次元位置を算出し、３次元画像を作成してカラー
モニタ１５に表示する。
る。 【構成】眼底カメラ１１により眼底のカラーステレオ画
像が入力されると、コンピュータ１３はステレオの２つ
の画像で対応する点が選び出され、どれらの視差が計算
される。視差としては、対応する点近傍の、ＲＧＢ各色
についての濃度差の自乗の和が最小となるような値が選
ばれる。こうして得られた値を元に、ステレオ画像の各
点の３次元位置を算出し、３次元画像を作成してカラー
モニタ１５に表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばステレオ画像等
を用いて対象物の３次元位置情報を求めるステレオ３次
元計測方法及びこれを用いた画像処理装置に関する。
を用いて対象物の３次元位置情報を求めるステレオ３次
元計測方法及びこれを用いた画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ステレオ画像等の２次元画像から
３次元位置の計算をする場合、濃淡を表すモノトーン
（白黒）の画像を用いて、画像間で画像中の各点の対応
付けを行い、それを元に３次元位置を計算していた。
３次元位置の計算をする場合、濃淡を表すモノトーン
（白黒）の画像を用いて、画像間で画像中の各点の対応
付けを行い、それを元に３次元位置を計算していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際に
は、濃淡情報だけでは、対応点が一意に決定できなかっ
たり、ノイズの影響で正確な対応位置欠点が困難であっ
た。
は、濃淡情報だけでは、対応点が一意に決定できなかっ
たり、ノイズの影響で正確な対応位置欠点が困難であっ
た。
【０００４】本発明は上記従来例にかんがみてなされた
もので、高精度でノイズによる影響を受けにくい３次元
計測方法及びそれを用いた画像処理装置を提供すること
を目的とする。
もので、高精度でノイズによる影響を受けにくい３次元
計測方法及びそれを用いた画像処理装置を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】及び
【作用】上記目的を達成するために本発明の画像処理装
置は次のような構成からなる。複数の周波数バンドごと
に記録されたステレオ画像を入力する画像入力手段と、
各周波数バンドごとの画像濃度に基づいて、画像上の各
点の３次元位置を計算する計算手段とを備える。
置は次のような構成からなる。複数の周波数バンドごと
に記録されたステレオ画像を入力する画像入力手段と、
各周波数バンドごとの画像濃度に基づいて、画像上の各
点の３次元位置を計算する計算手段とを備える。
【０００６】また、上記目的を達成するために本発明の
３次元計測方法は次のような構成からなる。
３次元計測方法は次のような構成からなる。
【０００７】複数の周波数バンドごとに記録されたステ
レオ画像を入力する画像入力工程と、各周波数バンドご
との画像濃度に基づいて、画像上の各点の３次元位置を
計算する計算工程とを備える。
レオ画像を入力する画像入力工程と、各周波数バンドご
との画像濃度に基づいて、画像上の各点の３次元位置を
計算する計算工程とを備える。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面に従って本発明に係る実施例
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【０００９】尚、本実施例では、視神経乳頭部のステレ
オ３次元計測に適用した例を説明する。
オ３次元計測に適用した例を説明する。
【００１０】図１は、実施例における眼底画像処理装置
の全体構成図を示す。図において、１１は眼底カメラで
あり、眼底のカラーステレオ画像を撮影し、それをフイ
ルムに記録したり、或いはデジタル画像を直接コンピュ
ータに送る事が出来る。１２はスライドスキャナで、既
に撮影された眼底のステレオ写真をデジタル化し、コン
ピュータに取り込む。１３は入力された眼底画像を元
に、各種処理や計測を行うコンピュータである。計算さ
れた３次元形状等の結果は、カラーモニタ１５上にさま
ざまな形で表示され、医師はそれを見ながら診断を下す
事が出来る。尚、１４は大量の画像データや計算結果等
を保存するための光磁気ディスク、１６は画像や計測デ
ータを出力するためのプリンタである。
の全体構成図を示す。図において、１１は眼底カメラで
あり、眼底のカラーステレオ画像を撮影し、それをフイ
ルムに記録したり、或いはデジタル画像を直接コンピュ
ータに送る事が出来る。１２はスライドスキャナで、既
に撮影された眼底のステレオ写真をデジタル化し、コン
ピュータに取り込む。１３は入力された眼底画像を元
に、各種処理や計測を行うコンピュータである。計算さ
れた３次元形状等の結果は、カラーモニタ１５上にさま
ざまな形で表示され、医師はそれを見ながら診断を下す
事が出来る。尚、１４は大量の画像データや計算結果等
を保存するための光磁気ディスク、１６は画像や計測デ
ータを出力するためのプリンタである。
【００１１】図２は眼底のカラーステレオ画像から視神
経乳頭部の３次元位置情報を求めるステレオ３次元計測
法のアルゴリズムを表わすフローチャートである。
経乳頭部の３次元位置情報を求めるステレオ３次元計測
法のアルゴリズムを表わすフローチャートである。
【００１２】まずステップＳ２１で、スライドスキャナ
１２又は眼底カメラ１１よりカラーステレオ画像を入力
する。次いで、ステップＳ２２で、ステレオ画像から視
神経乳頭部を切り出す。その際、スライドフイルムマウ
ント時等の画像の回転ずれ、上下の位置ずれを補正す
る。継いで、ステップＳ２３で画像のノイズを除去し、
ステップＳ２４では、後程詳しく述べる方法により、視
神経乳頭部の３次元位置を計算する。ステップＳ２５で
は、ステップＳ２４で計算された値を、乳頭形状の断面
表示、３次元ワイヤフレーム表示、元のカラー情報を付
加した３次元表示等、さまざまな形で表示する。
１２又は眼底カメラ１１よりカラーステレオ画像を入力
する。次いで、ステップＳ２２で、ステレオ画像から視
神経乳頭部を切り出す。その際、スライドフイルムマウ
ント時等の画像の回転ずれ、上下の位置ずれを補正す
る。継いで、ステップＳ２３で画像のノイズを除去し、
ステップＳ２４では、後程詳しく述べる方法により、視
神経乳頭部の３次元位置を計算する。ステップＳ２５で
は、ステップＳ２４で計算された値を、乳頭形状の断面
表示、３次元ワイヤフレーム表示、元のカラー情報を付
加した３次元表示等、さまざまな形で表示する。
【００１３】ここで、図２のステップＳ２４における３
次元位置算出法を詳しく述べる。
次元位置算出法を詳しく述べる。
【００１４】まず、ステレオ画像の一方の画像上におけ
る或る点に対応する、もう一方の画像上の点の位置を求
め、それらの位置の差（視差）を計算する。
る或る点に対応する、もう一方の画像上の点の位置を求
め、それらの位置の差（視差）を計算する。
【００１５】そのためにまず、ステレオ画像の対応候補
点上に、各々ウィンドウを設定し、ウィンドウ内の各点
の濃度値より、以下の数式１に示す値を計算する。
点上に、各々ウィンドウを設定し、ウィンドウ内の各点
の濃度値より、以下の数式１に示す値を計算する。
【００１６】
【数１】 ここで、ｆR1（ξ，η），ｆG1（ξ，η），ｆB1（ξ，
η）、並びにｆR2（ξ，η），ｆG2（ξ，η），ｆ
B2（ξ，η）は、２枚のカラーステレオ画像各々ののＲ
・Ｇ・Ｂ各色の濃度値を、ｄは視差を表し、Σi,j ∈ｗ
はウィンドウ内での和を表わす。一方のウィンドウを画
素単位でずらしながら上の値ｅ（ｄ）を計算し、それが
最小になる時のｄを求め、視差の初期推定値ｄ0 とす
る。
η）、並びにｆR2（ξ，η），ｆG2（ξ，η），ｆ
B2（ξ，η）は、２枚のカラーステレオ画像各々ののＲ
・Ｇ・Ｂ各色の濃度値を、ｄは視差を表し、Σi,j ∈ｗ
はウィンドウ内での和を表わす。一方のウィンドウを画
素単位でずらしながら上の値ｅ（ｄ）を計算し、それが
最小になる時のｄを求め、視差の初期推定値ｄ0 とす
る。
【００１７】次いで、視差をより精密に、サブ画素単位
で求める。以下の数式２により、視差の初期値に対する
修正値Δ^dを計算する。
で求める。以下の数式２により、視差の初期値に対する
修正値Δ^dを計算する。
【００１８】
【数２】 こうして求めたΔ^dによって修正された新たな視差の推
定値は、
定値は、
【００１９】
【数３】ｄ0 ＋Δ^d となる。
【００２０】上の数式２に係る処理を、新しい視差の推
定値をｄ0 ＋Δ^dと置き換えて、収束するまで、又はあ
る一定回数繰り返す。
定値をｄ0 ＋Δ^dと置き換えて、収束するまで、又はあ
る一定回数繰り返す。
【００２１】以上の処理により、だんだんと真の値によ
り近い視差の推定値が、サブ画素単位で求めることがで
き、最終的に得られた値をｄとする。
り近い視差の推定値が、サブ画素単位で求めることがで
き、最終的に得られた値をｄとする。
【００２２】こうして得られた視差ｄより、以下の式に
より、画像上の各点の３次元位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算
する事が出来る。
より、画像上の各点の３次元位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算
する事が出来る。
【００２３】
【数４】Ｘ＝Ｂｘ／ｄ Ｙ＝Ｂｙ／ｄ Ｚ＝ＢＦ／ｄ 但し、（ｘ，ｙ）は画像中の位置座標、Ｂはステレオに
おけるカメラ間の距離（基線長）、Ｆはカメラの焦点距
離である。
おけるカメラ間の距離（基線長）、Ｆはカメラの焦点距
離である。
【００２４】図３に、以上の方法で求めた視神経乳頭部
の３次元形状を示す。中央のくぼんでいるところが視神
経乳頭であり、この例では、明らかに録内障の症状を示
しているのが分かる。
の３次元形状を示す。中央のくぼんでいるところが視神
経乳頭であり、この例では、明らかに録内障の症状を示
しているのが分かる。
【００２５】比較のため、カラー画像を使わずに、１対
の白黒濃淡により表されたステレオ画像を用いて同様な
方法で求めた結果を図４に示す。図４では大きなエラー
が出ており、明らかに図３に示された本カラーステレオ
マッチング法の優位性が見られる。このように、本実施
例で説明した方法によれば、ステレオ画像を元にしてよ
り正確な３次元位置の計測を行うことが可能である。
の白黒濃淡により表されたステレオ画像を用いて同様な
方法で求めた結果を図４に示す。図４では大きなエラー
が出ており、明らかに図３に示された本カラーステレオ
マッチング法の優位性が見られる。このように、本実施
例で説明した方法によれば、ステレオ画像を元にしてよ
り正確な３次元位置の計測を行うことが可能である。
【００２６】以上、眼底画像を用いた視神経乳頭ステレ
オ３次元計測を例にとって説明してきたが、上記手法
は、あらゆるカラーステレオ画像を用いた３次元計測に
適用可能である。
オ３次元計測を例にとって説明してきたが、上記手法
は、あらゆるカラーステレオ画像を用いた３次元計測に
適用可能である。
【００２７】さらに、Ｒ，Ｇ，Ｂからなるカラー画像だ
けでなく、例えばリモートセンシングで用いられるよう
な、より多くの周波数バンドからなるあらゆるマルチス
ペクトル画像に対しても、同様に適用である。
けでなく、例えばリモートセンシングで用いられるよう
な、より多くの周波数バンドからなるあらゆるマルチス
ペクトル画像に対しても、同様に適用である。
【００２８】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る３次
元計測方法は、画像の対応点位置計算のために多くの情
報を用いる事で、ノイズに対してより強く、より高精度
な３次元位置計測が可能になるという効果がある。
元計測方法は、画像の対応点位置計算のために多くの情
報を用いる事で、ノイズに対してより強く、より高精度
な３次元位置計測が可能になるという効果がある。
【図１】本実施例の眼底画像処理装置のブロック構成図
である。
である。
【図２】カラーステレオ眼底画像から視神経乳頭の３次
元形状を求めるためのカラーステレオ３次元計測アルゴ
リズムを示すフローチャートである。
元形状を求めるためのカラーステレオ３次元計測アルゴ
リズムを示すフローチャートである。
【図３】本実施例の３次元計測方法により得られた視神
経乳頭の３次元形状を表わす図である。
経乳頭の３次元形状を表わす図である。
【図４】白黒濃淡画像だけを用いて得られた視神経乳頭
の３次元形状を表わす図である。
の３次元形状を表わす図である。
１１ 眼底カメラ、 １２ スライドスキャナ、 １３ コンピュータ、 １４ 光磁気ディスク、 １５ カラーモニタ、 １６ プリンタである。
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の周波数バンドごとに記録されたス
テレオ画像を入力する画像入力手段と、 各周波数バンドごとの画像濃度に基づいて、画像上の各
点の３次元位置を計算する計算手段と、を備えることを
特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】 前記計算手段は、ステレオ画像を構成す
る２つの画像で対応する所望の点近傍における各周波数
バンドごとの濃度差の和が最小となるように視差を計算
し、該視差に基づいて前記対応する点の３次元座標を計
算することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。 - 【請求項３】 複数の周波数バンドごとに記録されたス
テレオ画像を入力する画像入力工程と、 各周波数バンドごとの画像濃度に基づいて、画像上の各
点の３次元位置を計算する計算工程と、を備えることを
特徴とする３次元計測方法。 - 【請求項４】 前記計算工程は、ステレオ画像を構成す
る２つの画像で対応する所望の点近傍における各周波数
バンドごとの濃度差の和が最小となるように視差を計算
し、該視差に基づいて前記対応する点の３次元座標を計
算することを特徴とする請求項３記載の３次元計測方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4320664A JPH06167324A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | ３次元計測方法及びそれを用いた画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4320664A JPH06167324A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | ３次元計測方法及びそれを用いた画像処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167324A true JPH06167324A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18123950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4320664A Withdrawn JPH06167324A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | ３次元計測方法及びそれを用いた画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06167324A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008111550A1 (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Gifu University | 画像解析システム、及び画像解析プログラム |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP4320664A patent/JPH06167324A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008111550A1 (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Gifu University | 画像解析システム、及び画像解析プログラム |
| JP2008220617A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Gifu Univ | 画像解析システム、及び画像解析プログラム |
| US8265398B2 (en) | 2007-03-13 | 2012-09-11 | Kowa Company, Ltd. | Image analysis system and image analysis program |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |