JPH09210646A - Device for inputting three-dimensional picture information - Google Patents

Device for inputting three-dimensional picture information

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JPH09210646A
JPH09210646A JP8021414A JP2141496A JPH09210646A JP H09210646 A JPH09210646 A JP H09210646A JP 8021414 A JP8021414 A JP 8021414A JP 2141496 A JP2141496 A JP 2141496A JP H09210646 A JPH09210646 A JP H09210646A
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JP
Japan
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dimensional
slit light
color
dimensional shape
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP8021414A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Yasujima
弘美 安島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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Publication of JPH09210646A publication Critical patent/JPH09210646A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a three-dimensional data in real time and improve the operability by measuring the three-dimensional shape of an object by using a slit light and an image pick-up means consisting of an optical detector and mapping a color picture of the three-dimensional shape. SOLUTION: A slit light 12 emitted from a laser slit light source 1 is scanned by a rotary mirror 2 in a rotational direction, and it is directed to an object 15. A picture picked up by a PSD camera is obtained as a three-dimensional shape of the object 15 by a picture analyzing part 10 through an A/D conversion memory part 9. Further, its color picture is picked up by a color video camera 3 and the color picture is subjected to mapping to the three-dimensional shape. A controller 7 controls turning on or turning off of the light source 1 by means of a laser control circuit 6, and turns the rotary mirror 2 by means of a rotary mirror control circuit 5. A rotating mechanism is controlled by a controller 7 so that the object can be picked up at a desired angle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビ会議システ
ム装置等に用いられる三次元画像情報の入力装置に関す
るものである。特に三次元形状モデルを利用したパラメ
ータ符号化などを行うために、必要な三次元画像情報入
力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional image information input device used in a video conference system device or the like. In particular, the present invention relates to a three-dimensional image information input device necessary for performing parameter coding using a three-dimensional shape model.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の技術としては、図3に示す
ように一般的なテレビ会議システムがある。つまり二次
元のカメラで撮影し、その映像情報を相手局に伝送する
ものである。例えば、特開平3ー76385号公報には
会議場撮影装置として具体的に開示されている。そして
テレビ会議システムにおいて使用するカメラ21は、発
言者方向にカメラ21をズームインを自動的に行うよう
に構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of technology, there is a general video conference system as shown in FIG. In other words, the image is captured by a two-dimensional camera and the image information is transmitted to the partner station. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-76385 specifically discloses a conference hall photographing device. The camera 21 used in the video conference system is configured to automatically zoom in the camera 21 in the speaker direction.

【0003】ところが、従来の画像情報伝送方式は、二
次元画像波形伝送と言われているものであり、データ量
を圧縮するために様々な方法がとられているが、テレビ
会議システムに用いられるデータ転送レートは、通常3
84Kbps程度が用いられている。これ以上のデータ
圧縮を行うと画質の劣化等が問題になるため、さらに進
んだ画像情報の符号化が望まれていた。
However, the conventional image information transmission method is called two-dimensional image waveform transmission, and various methods are used to compress the data amount, but it is used in the video conference system. Data transfer rate is usually 3
About 84 Kbps is used. If the data is compressed more than this, the deterioration of the image quality becomes a problem. Therefore, further advanced image information coding is desired.

【0004】そのために三次元構造データに基ずく画像
分析符号化の研究が進められている。
Therefore, research on image analysis coding based on three-dimensional structure data has been advanced.

【0005】送信側と受信側あるいはネットワークが互
いに、三次元形状モデルを共有し、送信路においては真
に本質的な情報のみ、例えば動き情報、表情情報などの
やりとりだけを行い、利用者に対しては、違和感なく動
画像が得られるような方式である(原島他「次世代画像
符号化の構想」電子情報通信学会技術研究報告、IE 87-
1,1/8(1989) )。
The transmitting side and the receiving side or the network share a three-dimensional shape model with each other, and only genuinely essential information such as motion information and facial expression information is exchanged on the transmission path, and the user is told to the user. Is a method that allows moving images to be obtained without discomfort (Harashima et al., "Concept of Next-Generation Image Coding" IEICE Technical Report, IE 87-
1,1 / 8 (1989)).

【0006】このような方式をパラメータ符号化とよ
び、送信データは従来の約100分の1に圧縮可能であ
り、通信コストの面からも期待されている。
Such a method is called parameter coding, and transmission data can be compressed to about 1/100 of the conventional value, and is expected from the viewpoint of communication cost.

【0007】これらの技術が将来的には図5に示すよう
な、臨場感通信会議システムに用いられることが指摘さ
れている(岸野他「臨場感通信と人工現実感ー遠隔地か
ら仮想会議室に集合」O puls E NO.149 PP154,169(199
2.4) )。
It has been pointed out that these technologies will be used in an immersive communication conference system as shown in FIG. 5 in the future (Kishino et al. Gathered in "O puls E NO.149 PP154,169 (199
2.4)).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、三次元構造
データに基ずく画像分析符号化を用いる伝送方式、すな
わちパラメータ伝送においては、合成側である出力側は
CG(コンピュータグラフィック)の技術でかなり研究
が進められている。
However, in the transmission method using the image analysis coding based on the three-dimensional structure data, that is, in the parameter transmission, the output side which is the synthesis side is considerably studied by the technology of CG (computer graphic). Is being promoted.

【0009】しかし、分析側である入力側は、リアルタ
イムの三次元情報データの入力装置がなく、実験的な測
定手法で入力しているのが現状である。
However, the input side, which is the analysis side, does not have an input device for real-time three-dimensional information data, and is currently input by an experimental measurement method.

【0010】そのためにパラメータ伝送をテレビ会議シ
ステムなどに用いるためには、リアルタイム三次元画像
情報入力装置が必要である。
Therefore, a real-time three-dimensional image information input device is required in order to use the parameter transmission in a video conference system or the like.

【0011】リアルタイムで三次元形状を取込む装置と
して図4のように光検出器(PSD)アレイを用いた光
切断法が提案されている(荒木「スリット光投影法によ
る高速計測」O puls E NO.147 PP76,82(1992.2) )が、
カラー画像が得られないことや被写体を自由に選ぶため
の機構などが付いていないためテレビ会議システムに用
いるためには、操作性が問題であるという欠点があっ
た。
As a device for taking in a three-dimensional shape in real time, a light cutting method using a photodetector (PSD) array has been proposed as shown in FIG. 4 (Araki "High-speed measurement by slit light projection method" O puls E NO.147 PP76,82 (1992.2))
There is a drawback that operability is a problem for use in a video conference system because a color image cannot be obtained and a mechanism for freely selecting a subject is not provided.

【0012】本発明の目的は、操作性の優れた三次元画
像情報入力装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a three-dimensional image information input device having excellent operability.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記欠点を解決するため
に、本発明は、被写体に対してスリット光を走査する走
査手段と、前記スリット光の位置を測定する位置測定手
段と、被写体を光検出を用いて撮像する撮像手段と、カ
ラー画像を撮影するカラー画像撮影手段とを備えて三次
元画像情報入力装置を構成した。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, the present invention provides a scanning means for scanning a slit light on an object, a position measuring means for measuring the position of the slit light, and an optical object for the object. A three-dimensional image information input device is configured to include an image capturing unit that captures an image by using detection and a color image capturing unit that captures a color image.

【0014】また、前記スリット光と前記光検出器によ
る撮像手段を用いて被写体の三次元的な形状を測定する
手段と、該三次元的な形状にカラー画像をマッピングす
る手段と、撮像距離を自由に変えられるように前記光検
出器の撮像手段とカラー画像撮影手段にズーム機能を備
え、撮像対象を選ぶために、前記スリット光走査手段、
光検出器による撮像手段、カラー画像撮影手段の全体を
回転させる回転手段を設けた。
Further, a means for measuring a three-dimensional shape of a subject using the slit light and the image pickup means by the photodetector, a means for mapping a color image on the three-dimensional shape, and an imaging distance. The image pickup means and the color image photographing means of the photodetector are provided with a zoom function so that they can be freely changed, and the slit light scanning means for selecting an image pickup object,
Rotation means for rotating the entire image pickup means and color image photographing means by the photodetector is provided.

【0015】さらに、前記スリット光を半導体レーザと
し、その出力を0、1mW以下の不可視レーザ光を用い
るようにした。
Further, the slit light is a semiconductor laser, and an invisible laser light whose output is 0, 1 mW or less is used.

【0016】また、前記光検出器による撮像手段と、カ
ラーCCDラインセンサを並べて用いて、高速に三次元
カラー形状データを得るようにした。
Further, the image pickup means by the photodetector and the color CCD line sensor are arranged side by side to obtain high-speed three-dimensional color shape data.

【0017】本発明の三次元画像情報入力装置を上記の
如く構成することで、リアルタイムに三次元カラー形状
データが得られ、その三次元形状データを相手側に送信
することと、例えば動き情報、表情情報などの情報を送
るパラメータ伝送が可能になる。
By configuring the three-dimensional image information input device of the present invention as described above, three-dimensional color shape data can be obtained in real time, and the three-dimensional shape data can be transmitted to the other party, for example, motion information, Parameters can be transmitted to send information such as facial expression information.

【0018】また、ズーム機能と回転機構が付いている
ため被写体を選ぶことも容易に行えるので、テレビ会議
システムとしてパラメータ伝送を可能にし、通信コスト
が低く、リアルな動画像を得ることが可能となる。
Further, since the zoom function and the rotation mechanism are provided, it is possible to easily select a subject, so that it is possible to transmit parameters as a video conference system, the communication cost is low, and a realistic moving image can be obtained. Become.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0020】図1は、本発明のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of the present invention.

【0021】1はレーザスリット光源、2は回転ミラ
ー、3はカラービデオカメラ、4は光検出器(PSD)
カメラ、5は回転ミラー制御回路、6はレーザ制御回
路、7はコントローラ、8はA/D変換メモリ部、9は
ビデオ信号入力回路、10は画像分析部、11は伝送装
置、12は回転ミラー2の回転機構、13は位置検出
器、14はスリット光、15は被写体である。
1 is a laser slit light source, 2 is a rotating mirror, 3 is a color video camera, 4 is a photodetector (PSD).
A camera, 5 is a rotary mirror control circuit, 6 is a laser control circuit, 7 is a controller, 8 is an A / D conversion memory section, 9 is a video signal input circuit, 10 is an image analysis section, 11 is a transmission device, and 12 is a rotary mirror. 2 is a rotation mechanism, 13 is a position detector, 14 is slit light, and 15 is a subject.

【0022】レーザスリット光源1からのスリット光1
4は、回転ミラー2により回転方向に走査され、被写体
15に照射される。PSDカメラ4で撮像された像は、
A/D変換メモリ部8を介して画像分析部10で被写体
15の三次元形状が求められる。さらに、カラービデオ
カメラ3でカラー画像を取込み、その三次元形状にはカ
ラー画像がマッピングされる。また、回転ミラー2の角
度は、位置検出器13で測定できる。
Slit light 1 from laser slit light source 1
4 is scanned in the rotating direction by the rotating mirror 2 and is irradiated onto the subject 15. The image taken by the PSD camera 4 is
The three-dimensional shape of the subject 15 is obtained by the image analysis unit 10 via the A / D conversion memory unit 8. Further, the color video camera 3 captures a color image, and the color image is mapped to the three-dimensional shape. The angle of the rotating mirror 2 can be measured by the position detector 13.

【0023】コントローラ7はレーザ制御回路6を介し
てレーザスリット光源1のパワーのオン/オフを制御
し、回転ミラー制御回路5を介して回転ミラー2を回転
させる。回転機構12は、コントローラ7で制御され、
被写体を任意の角度から撮像することが出来る。
The controller 7 controls ON / OFF of the power of the laser slit light source 1 via the laser control circuit 6, and rotates the rotary mirror 2 via the rotary mirror control circuit 5. The rotation mechanism 12 is controlled by the controller 7,
The subject can be imaged from any angle.

【0024】図2は、本発明の座標計算方法である(電
子通信ハンドブック第1分冊 P1127,電子情報通信学会
編)。この式により三次元形状を求めることが出来る。
FIG. 2 shows a coordinate calculation method of the present invention (Electronic Communication Handbook, First Volume P1127, edited by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers). A three-dimensional shape can be obtained by this formula.

【0025】すなわち、切断面上の1点P(x,y,
z)と画像面上の像P’位置とレンズの接点LO を結ぶ
空間的な1つの直線が定まる。投影光の形づくる平面は
αが分れば定まるから、これらの交わりとして点Pの三
次元座標を決定できる。シーン全体のデータを入力する
には、投影光の角度、又は位置を少しずつ動かして複数
の線についてのデータを入力すればよい。
That is, one point P (x, y,
z), a spatial straight line connecting the image P'position on the image surface and the contact point LO of the lens is determined. Since the plane formed by the projection light is determined by knowing α, the three-dimensional coordinates of the point P can be determined as the intersection of these. To input the data of the entire scene, the angle or position of the projection light is moved little by little and the data of a plurality of lines is input.

【0026】カラー画像をマッピングするには、カラー
ビデオカメラ3とPSDカメラ4と、スリット光を用い
た光切断法で求めた三次元座標上で位置合せを行う。
In order to map a color image, the color video camera 3, the PSD camera 4 and the three-dimensional coordinates obtained by the light cutting method using slit light are aligned.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
三次元形状データがリアルタイムに得られ、カラー画像
のマッピングが可能になる。その結果、送信側と受信側
あるいはネットワークが互いに三次元形状モデルを共有
し、送信路においては真に本質的な情報のみ、例えば動
き情報、表情情報などのやりとりだけを行い、利用者に
対しては、違和感なくリアルな動画像を提供することが
できる。すなわち、構造データに基ずく画像分析符号化
すなわちパラメータ伝送が容易に可能となる。
As described above, according to the present invention,
Three-dimensional shape data can be obtained in real time, enabling color image mapping. As a result, the transmitting side and the receiving side or the network share a three-dimensional shape model with each other, and only true essential information, such as movement information and facial expression information, is exchanged on the transmission path, and Can provide a realistic moving image without a feeling of strangeness. That is, image analysis coding based on the structure data, that is, parameter transmission can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of the present invention.

【図2】図2は、本発明の座標計算方法を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a coordinate calculation method of the present invention.

【図3】図3は従来のテレビ会議システムの説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional video conference system.

【図4】図4は光切断法の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a light cutting method.

【図5】図5は臨場感通信会議システムの説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a realistic communication conference system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザスリット光源 2 回転ミラー 3 カラービデオカメラ 4 光検出器(PSD)カメラ 5 回転ミラー制御回路 6 レーザ制御回路 7 コントローラ 8 A/D変換メモリ部 9 ビデオ信号入力回路 10 画像分析部 11 伝送装置 12 回転機構 13 位置検出器 14 スリット光 15 被写体 1 Laser slit light source 2 Rotating mirror 3 Color video camera 4 Photodetector (PSD) camera 5 Rotating mirror control circuit 6 Laser control circuit 7 Controller 8 A / D conversion memory unit 9 Video signal input circuit 10 Image analysis unit 11 Transmission device 12 Rotation mechanism 13 Position detector 14 Slit light 15 Subject

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被写体に対してスリット光を走査する走査
手段と、前記スリット光の位置を測定する位置測定手段
と、被写体を光検出器を用いて撮像する撮像手段と、カ
ラー画像を撮影するカラー画像撮影手段とを備えたこと
を特徴とする三次元画像情報入力装置。
1. A scanning means for scanning an object with slit light, a position measuring means for measuring the position of the slit light, an imaging means for imaging the object using a photodetector, and a color image. A three-dimensional image information input device comprising: a color image capturing means.
【請求項2】前記スリット光と前記光検出器による撮像
手段を用いて被写体の三次元的な形状を測定する手段
と、該三次元的な形状にカラー画像をマッピングする手
段と、撮像距離を自由に変えられるように前記光検出器
の撮像手段とカラー画像撮影手段にズーム機能を備え、
撮像対象を選ぶために、前記スリット光走査手段、光検
出器による撮像手段、カラー画像撮影手段の全体を回転
させる回転手段を設けたことを特徴とする請求項1記載
の三次元画像情報入力装置。
2. A means for measuring a three-dimensional shape of a subject using the slit light and an imaging means by the photodetector, a means for mapping a color image on the three-dimensional shape, and an imaging distance. The image pickup means and the color image pickup means of the photodetector are provided with a zoom function so that they can be freely changed,
3. The three-dimensional image information input device according to claim 1, further comprising: rotating means for rotating the slit light scanning means, the image pickup means using a photodetector, and the color image pickup means in order to select an image pickup object. .
【請求項3】前記スリット光を半導体レーザとし、その
出力を0、1mW以下の不可視レーザ光を用いることを
特徴とする請求項1記載の三次元画像情報入力装置。
3. The three-dimensional image information input device according to claim 1, wherein the slit light is a semiconductor laser and invisible laser light whose output is 0 or 1 mW or less is used.
【請求項4】前記光検出器による撮像手段と、カラーC
CDラインセンサを並べて用いて、高速に三次元カラー
形状データを得るようにしたことを特徴とする請求項1
記載の三次元画像情報入力装置。
4. An image pickup means by the photodetector, and a color C
3. The three-dimensional color shape data is obtained at high speed by using CD line sensors side by side.
The described three-dimensional image information input device.
JP8021414A 1996-02-07 1996-02-07 Device for inputting three-dimensional picture information Pending JPH09210646A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030008277A (en) * 2001-07-19 2003-01-25 광주과학기술원 Universal fixture for three-dimensional laser scanning
US6760116B2 (en) * 2001-12-07 2004-07-06 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Three-dimensional shape and color detecting apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030008277A (en) * 2001-07-19 2003-01-25 광주과학기술원 Universal fixture for three-dimensional laser scanning
US6760116B2 (en) * 2001-12-07 2004-07-06 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Three-dimensional shape and color detecting apparatus
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