JPH10307914A - Dynamic shape analysis device - Google Patents

Dynamic shape analysis device

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JPH10307914A
JPH10307914A JP9114825A JP11482597A JPH10307914A JP H10307914 A JPH10307914 A JP H10307914A JP 9114825 A JP9114825 A JP 9114825A JP 11482597 A JP11482597 A JP 11482597A JP H10307914 A JPH10307914 A JP H10307914A
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JP
Japan
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image data
color
color image
frame
image
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Application number
JP9114825A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Kishimoto
秀雄 岸本
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Anima Corp
Original Assignee
Anima Corp
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Publication date
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Publication of JPH10307914A publication Critical patent/JPH10307914A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure a dynamic cubic shape despite the break of a striped light pattern and regardless the surface color of an object by extracting the color image data from a projected image of the striped light pattern, fetching and storing successively the image data in each frame and then reading out successively the stored image data of each color to analyze the shape of the measured object. SOLUTION: An A/D conversion circuit 31 converts the NTSC analog video signals inputted from a video camera 22 into the digital image data. A color image data extractor 32 extracts the digital image data as the color image data. A frame image memory 33 stores the extracted prescribed color image data in each frame. An image compression circuit 34 compresses each frame image data down to 1/3. An image synthesizing circuit as synthesizes every 1/3 image data into the images of a frame. Then a personal computer 4 carries out various dynamic analysis processes and outputs these process results to a CRT, etc.

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、動的物体の形状計
測を非接触で行う動的形状解析装置に関し、特に物体の
立体的形状を動的に計測する動的形状解析装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic shape analyzer for measuring a shape of a dynamic object in a non-contact manner, and more particularly to a dynamic shape analyzer for dynamically measuring a three-dimensional shape of an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、側わん症等の医療分野やアパレル
分野などでは人体の形状を計測して解析することがなさ
れ、このような場合に用いられる計測装置として、レー
ザー光による形状計測装置が知られている。このレーザ
ー光による形状計測装置(図示省略)は、複数(例え
ば、10個)のレーザー光を発光させる投光部を備え、
該投光部から発する光ビームを被験者の上部から下部へ
と数秒間走査させ、それをビデオカメラなどで撮影する
ことによりその光の当たっている輝点と投光部の間の距
離を算出して被験者の表面形状の画像データを作成し、
この画像データをパーソナルコンピュータなどで解析す
る装置である。このレーザー光による形状計測装置は、
レーザー光を利用しているため、レントゲン装置のよう
に人体に害を及ぼすことがないことが利点である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a medical field such as scoliosis or an apparel field, the shape of a human body is measured and analyzed. As a measuring device used in such a case, a shape measuring device using a laser beam is used. Are known. The shape measuring device (not shown) using the laser light includes a light projecting unit that emits a plurality of (for example, ten) laser lights,
The light beam emitted from the light projecting unit is scanned from the upper part to the lower part of the subject for a few seconds, and the distance between the light emitting point and the light projecting part is calculated by photographing the light beam with a video camera or the like. To create image data of the subject's surface shape,
This image data is analyzed by a personal computer or the like. The shape measurement device using this laser light
The advantage of using laser light is that it does not harm the human body unlike an X-ray apparatus.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の光スポット式形状計測装置では、1回(一画面)の
計測に時間がかかるため計測中に被験者が動いてしまっ
て正確なデータが得られないという問題点があった。ま
た、動いている状態での形状計測が出来ないという問題
点があった。
However, in this conventional light spot type shape measuring device, it takes a long time for one measurement (one screen), and the subject moves during the measurement, so that accurate data can be obtained. There was no problem. Further, there is a problem that shape measurement cannot be performed in a moving state.

【0004】そこで本発明者らは、「特願平8−331
178」において、被験者が動いている状態での形状計
測が可能な「動的形状解析装置」の発明を提案した。こ
の動的形状解析装置は、被験者に白黒の縞状光パターン
を投影させ、この投影像をビデオカメラで撮像し、この
撮像した画像データに基づいて被験者の動的な立体形状
を計測する装置である。
[0004] The inventors of the present invention have proposed "Japanese Patent Application No. 8-331.
178 ", an invention of a" dynamic shape analyzer "capable of measuring a shape while a subject is moving was proposed. This dynamic shape analyzer is a device that projects a black-and-white striped light pattern on a subject, captures the projected image with a video camera, and measures the dynamic three-dimensional shape of the subject based on the captured image data. is there.

【0005】しかしながら、上記動的形状解析装置で
は、白黒の縞状光を用いていたため、例えば、被験者が
黒っぽい服を着た場合には、白黒のコントラストがうま
く取れず縞の認識がし難いという問題点を有し、この問
題を回避するため縞状光の光量を強くした場合には、被
験者はまぶしく感じてしまうという問題があった。ま
た、上記動的形状解析装置では、例えば、手を計測した
場合には、指と指の間の縞が途切れるとどの縞がどの縞
と繋がるのか判断がつかなくなり、画像データを自動で
解析することが難しいという問題点があった。
However, the dynamic shape analyzer uses black and white striped light. For example, when a subject wears black clothes, black and white contrast cannot be obtained well and it is difficult to recognize the stripes. There is a problem that when the light amount of the striped light is increased to avoid this problem, the subject feels dazzling. In the dynamic shape analysis device, for example, when a hand is measured, when a stripe between fingers is interrupted, it becomes impossible to determine which stripe is connected to which stripe, and the image data is automatically analyzed. There was a problem that it was difficult.

【0006】このような場合に、例えば、バーコードの
ように縞の太さの異なる縞模様を何種類か被計測体に投
影させることにより縞が途中でとぎれてもどれが何番目
の縞であるか認識させる方法も考えられているが、この
方法でも、被計測体が黒っぽい場合には効果がないとと
もに、太さの異なるバーコードを何種類か切り換えるこ
とにより計測していたため一画面(1フレーム)の計測
に時間を要するので動きのある形状計測には不向きであ
るという問題点があった。
In such a case, for example, by projecting several types of stripe patterns having different stripe thicknesses, such as barcodes, onto the object to be measured, even if the stripes are interrupted on the way, which one is the what-order stripe. However, this method has no effect when the object to be measured is dark, and also measures by switching several types of barcodes with different thicknesses. ) Takes a long time to measure, so that it is not suitable for measurement of a moving shape.

【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、縞状光パターンを用いて動的物体の
動的な立体形状を計測する場合、物体の表面の色彩に影
響することなく、また、縞状光パターンが途切れたとき
でも正確に物体の動的な立体形状を計測することが可能
な動的形状解析装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem. When a dynamic three-dimensional shape of a dynamic object is measured using a striped light pattern, the color of the surface of the object is affected. It is another object of the present invention to provide a dynamic shape analysis device capable of accurately measuring a dynamic three-dimensional shape of an object even when a striped light pattern is interrupted.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、動的形状解析装置におい
て、有彩色を含む縞状光パターンを発生する一台乃至複
数台の投光部と、前記投光部から被計測体に対し投光し
た前記縞状光パターンの投影像を撮像し、この撮像した
アナログ画像信号を出力する一台乃至複数台のビデオカ
メラと、前記ビデオカメラから入力された前記アナログ
画像信号をデジタル画像データに変換する画像データ変
換手段と、前記デジタル画像データから所定の色画像デ
ータを抽出する色画像データ抽出手段と、前記色画像デ
ータをフレーム単位に順次取り込む画像取り込み手段
と、前記画像取り込み手段により取り込まれた色画像デ
ータを順次蓄積する記憶手段と、前記記憶手段により蓄
積された各色画像データを順次読み出して前記被計測体
の形状を解析する解析手段と、を備えていることを特徴
としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a dynamic shape analyzer, wherein one or a plurality of light projectors for generating a striped light pattern including a chromatic color are provided. Unit, one or more video cameras for capturing a projected image of the striped light pattern projected from the light projecting unit onto the object to be measured, and outputting the captured analog image signal, and the video camera Image data converting means for converting the analog image signal input from the digital image data into digital image data, color image data extracting means for extracting predetermined color image data from the digital image data, and sequentially converting the color image data in frame units Image capturing means for capturing, storage means for sequentially storing the color image data captured by the image capturing means, and each color image data stored by the storage means It is characterized in that it comprises analyzing means for analyzing the shape of the measured object are sequentially read out, the.

【0009】請求項1記載の発明によれば、有彩色を含
む縞状光パターンが一台乃至複数台の投光部によって発
生され、この投光部から被計測体に対し投光した縞状光
パターンの投影像が一台乃至複数のビデオカメラによっ
て撮像されるとともにこの撮像されたアナログ画像信号
が画像データ変換手段によってデジタル画像データに変
換され、このデジタル画像データから所定の色画像デー
タが色画像データ抽出手段によって抽出され、この色画
像データがフレーム単位に画像取り込み手段に順次取り
込まれるとともに順次記憶手段に蓄積され、この蓄積さ
れた各色画像データが順次読み出されて当該被計測体の
形状が解析手段により解析される。従って、被計測体の
動的な形状を計測することが出来るとともに、例えば、
被計測体が黒っぽい場合、白黒の縞状光パターンのとき
のように縞の判別がし難くなることがなく色により縞を
認識出来るので、縞の認識率が高くなる。
According to the first aspect of the present invention, a stripe light pattern including a chromatic color is generated by one or a plurality of light projecting portions, and the stripe light pattern projected from the light projecting portion to the object to be measured. A projection image of the light pattern is captured by one or more video cameras, and the captured analog image signal is converted into digital image data by image data conversion means. From the digital image data, predetermined color image data is converted into color data. The color image data is extracted by the image data extracting means, and the color image data is sequentially captured by the image capturing means in a frame unit and sequentially stored in the storage means, and the stored color image data is sequentially read out to obtain the shape of the object to be measured. Is analyzed by the analysis means. Therefore, while being able to measure the dynamic shape of the measured object, for example,
When the object to be measured is dark, the fringe can be recognized by color without making it difficult to distinguish the fringe as in the case of a black and white fringe light pattern, and the fringe recognition rate increases.

【0010】また、例えば、手を計測した場合、指と指
の間の縞が途切れてどの縞が何番目の縞か判断がつかな
くなることがなく、色により確実に判断出来るととも
に、いくつかの色を組み合わせれば、色により縞番号を
区別することができることとなって自動計測も比較的楽
に行うことが出来る。
For example, when a hand is measured, the stripes between the fingers are not interrupted, so that it is not possible to determine which stripes are in which order. If colors are combined, stripe numbers can be distinguished by color, and automatic measurement can be performed relatively easily.

【0011】ここで、有彩色を含む縞状光パターンとし
ては、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)が順番に
繰り返されるパターンのものや、3本毎に赤(R)が現
れるものなど、どのような組み合わせでもよく、色の種
類も任意に定めてよい。
Here, as the striped light pattern including chromatic colors, for example, a pattern in which red (R), green (G), and blue (B) are repeated in order, or a red (R) ) May appear in any combination, and the type of color may be arbitrarily determined.

【0012】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明の動的形状解析装置において、前記画像データ変換手
段は、前記ビデオカメラから入力された複数の前記アナ
ログ画像信号を同期させてデジタル画像データに変換す
るように構成されているとともに、前記色画像データ抽
出手段により抽出された各色画像データをフレーム単位
で水平方向に所定の倍率で圧縮し、この圧縮した各色画
像データを合成して1フレームの合成色画像データを生
成する画像合成手段と、前記画像取り込み手段により取
り込まれ、前記記憶手段により蓄積された前記合成色画
像データを順次読み出して分離し、この分離された各色
画像データを伸張して1フレームの色画像データとし、
この伸張された色画像データを色認識に基づいて所定の
演算処理によりつなぎ合わせて立体的な画像データに合
成する立体画像合成手段と、を備えていることを特徴と
している。
According to a second aspect of the present invention, in the dynamic shape analyzing apparatus according to the first aspect of the present invention, the image data conversion means synchronizes the plurality of analog image signals input from the video camera to a digital image. Each color image data extracted by the color image data extraction means is compressed at a predetermined magnification in the horizontal direction in units of frames, and the compressed color image data is synthesized. An image synthesizing unit that generates one frame of synthesized color image data, and sequentially reads and separates the synthesized color image data captured by the image capturing unit and accumulated by the storage unit, and separates each of the separated color image data. Decompress to 1 frame of color image data,
Stereo image synthesizing means for synthesizing the decompressed color image data into stereoscopic image data by combining them by predetermined arithmetic processing based on color recognition.

【0013】請求項2記載の発明によれば、画像データ
変換手段は、ビデオカメラから入力された複数のアナロ
グ画像信号を同期させてデジタル画像データに変換する
ように構成され、画像合成手段によって、色画像データ
抽出手段により抽出された各色画像データがフレーム単
位で水平方向に所定の倍率で圧縮された後、合成されて
1フレームの合成色画像データが生成される。そして、
立体画像合成手段によって、合成色画像データが順次記
憶手段から読み出されて分離されるとともに伸張されて
1フレームのデジタル画像データとされ、この伸張され
た色画像データが色認識に基づいて所定の演算処理によ
りつなぎ合わされて立体的な画像データに合成される。
従って、複数のビデオカメラにより撮影された有彩色の
縞状光パターンにより動的な立体形状が計測されること
となって、被計測体の表面の色彩に影響されることな
く、また、色認識に基づいて画像データの立体合成がな
されるので、確実に動的な立体形状の計測を行うことが
できる。
According to the second aspect of the present invention, the image data conversion means is configured to convert a plurality of analog image signals input from the video camera into digital image data in synchronization with each other. After each color image data extracted by the color image data extraction means is compressed in the horizontal direction at a predetermined magnification in frame units, it is combined to generate one frame of combined color image data. And
The combined color image data is sequentially read from the storage means, separated and expanded by the three-dimensional image synthesis means into one frame of digital image data, and the expanded color image data is converted into a predetermined digital image data based on color recognition. They are joined by arithmetic processing and synthesized into three-dimensional image data.
Therefore, a dynamic three-dimensional shape is measured by a chromatic striped light pattern photographed by a plurality of video cameras, and is not affected by the color of the surface of the object to be measured. Since the three-dimensional synthesis of the image data is performed based on the image data, it is possible to reliably measure the dynamic three-dimensional shape.

【0014】ここで、所定の演算処理とは、例えば、ス
プライン関数等を用いた演算処理をいう。
Here, the predetermined arithmetic processing means, for example, an arithmetic processing using a spline function or the like.

【0015】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の動的形状解析装置において、前記投光部は、前記物
体の色彩に応じて有彩色を含む縞状光パターンを変更可
能な格子スリットを備えていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the dynamic shape analyzer according to the first or second aspect, the light projecting unit can change a striped light pattern including a chromatic color according to the color of the object. It is characterized by having a lattice slit.

【0016】請求項3記載の発明によれば、投光部に備
えられた格子スリットは、物体の色彩に応じて有彩色を
含む縞状光パターンを変更可能になっているので、被計
測体に応じた縞状光パターンを用いることにより被計測
体の表面の色彩に影響されず確実に計測することができ
る。
According to the third aspect of the present invention, since the grating slit provided in the light projecting portion can change a striped light pattern including a chromatic color according to the color of the object, the object to be measured can be changed. By using the striped light pattern according to the above, the measurement can be reliably performed without being affected by the color of the surface of the measured object.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
動的形状解析装置の実施の形態について詳細に説明す
る。図1は、本発明の動的形状解析装置の要部構成を示
すブロック図である。図1に示す動的形状解析装置1
は、撮像装置2、画像データ処理装置3、パーソナルコ
ンピュータ4、CRT(Cathod Ray Tube)5、カラー
プリンタ6等で構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a dynamic shape analyzer according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a dynamic shape analysis device according to the present invention. Dynamic shape analyzer 1 shown in FIG.
Is composed of an imaging device 2, an image data processing device 3, a personal computer 4, a CRT (Cathod Ray Tube) 5, a color printer 6, and the like.

【0018】前記撮像装置2は、投光部としての格子プ
ロジェクター21(図2)、ビデオカメラ22(図2)
等で構成され、本実施の形態の動的形状解析装置1にお
いては、3台の撮像装置2を具備している。
The image pickup device 2 includes a grating projector 21 (FIG. 2) as a light projecting unit and a video camera 22 (FIG. 2).
The dynamic shape analysis device 1 according to the present embodiment includes three imaging devices 2.

【0019】前記格子プロジェクター21は、図2に示
すように、格子スリット21aと光源発生装置21bを
有し、この光源発生装置21bから出力される光(例え
ば、ハロゲン光)を格子スリット21aに通過させるこ
とにより、水平方向の縞状光パターンを発生する装置で
ある。前記格子スリット21aは、有彩色のセロハンを
格子に貼り付けたものであり、被計測体の色彩に応じて
有彩色パターンを変更可能であり、例えば、図3に示す
ように、赤(R)、緑(G)、青(B)色を交互に貼り
付けたものや3本につき一本を赤色にしたものなどがあ
る。
As shown in FIG. 2, the grating projector 21 has a grating slit 21a and a light source generator 21b. Light (eg, halogen light) output from the light source generator 21b passes through the grating slit 21a. This is a device that generates a striped light pattern in the horizontal direction. The grid slit 21a is formed by attaching chromatic cellophane to the grid, and can change the chromatic pattern according to the color of the measured object. For example, as shown in FIG. , Green (G) and blue (B) are alternately attached, or one of three is red.

【0020】前記ビデオカメラ22,22,22は、図
1に示すように、撮影タイミングの同期を取るための同
期ケーブル2a,2aが相互に接続されており、この同
期ケーブル2a,2aを介して受信した同期信号に基づ
いて撮影動作を同期させることができるようになってい
る。そして、このビデオカメラ22,22,22は、図
示しないが、例えば、撮像素子として所定解像度のCC
D(Charge Coupled Device :電荷結合素子)が搭載さ
れ、撮影中の映像信号を出力する外部端子を備え、各々
のビデオカメラ22は被測定物を撮影する所定位置に配
置され、その撮影位置での撮影映像をNTSC(Nation
al Television System Committee)方式のアナログ映像
信号として画像データ処理装置3に出力する。このNT
SC方式のアナログ画像信号は、走査線数525本、6
0フィールド、2:1インターレス走査のものが用いら
れ、各色の輝度、彩度、色相を示すR(赤)、G
(緑)、B(青)の3原色信号は輝度信号、色差信号に
変換されて出力される。
As shown in FIG. 1, the video cameras 22, 22, 22 are mutually connected with synchronization cables 2a, 2a for synchronizing photographing timing, and are connected via the synchronization cables 2a, 2a. The photographing operation can be synchronized based on the received synchronization signal. Although not shown, the video cameras 22, 22, 22 have, for example, a CC having a predetermined resolution as an image sensor.
D (Charge Coupled Device) is mounted, and an external terminal for outputting a video signal during shooting is provided. Each video camera 22 is arranged at a predetermined position for shooting an object to be measured. You can use the NTSC (Nation
al Television System Committee) and outputs it to the image data processing device 3 as an analog video signal. This NT
The analog image signal of the SC system has 525 scanning lines, 6
R (red), G indicating luminance, saturation, and hue of each color are used.
The three primary color signals (green) and B (blue) are converted into a luminance signal and a color difference signal and output.

【0021】具体的には、図2に示すように、格子プロ
ジェクター21から有彩色の縞状光パターンを被計測物
に投影させてこれを投影方向とは異なる点で観察する
と、この縞状光パターンが被計測物の表面形状に応じて
変形されて観察される。そして、ビデオカメラ22はこ
の変形された縞状光パターン画像を撮影し、その映像を
アナログ映像信号として画像データ処理装置3に出力す
る。
More specifically, as shown in FIG. 2, when a chromatic striped light pattern is projected from the grating projector 21 onto the object to be measured and observed at a point different from the projection direction, the striped light The pattern is observed after being deformed according to the surface shape of the measured object. Then, the video camera 22 captures the deformed striped light pattern image and outputs the video to the image data processing device 3 as an analog video signal.

【0022】前記画像データ処理装置3は、図4に示す
ように、画像データ変換手段としてのA/D変換回路3
1、色画像データ抽出手段としての色画像データ抽出器
32、フレーム画像メモリ33、画像圧縮回路34(画
像合成手段)、画像合成回路35(画像合成手段)、D
/A変換回路36などを有している。
As shown in FIG. 4, the image data processing device 3 includes an A / D conversion circuit 3 as image data conversion means.
1. Color image data extractor 32 as a color image data extraction unit, frame image memory 33, image compression circuit 34 (image synthesis unit), image synthesis circuit 35 (image synthesis unit), D
/ A conversion circuit 36 and the like.

【0023】前記A/D変換回路31は、ビデオカメラ
22から入力されたNTSC方式のアナログ映像信号を
RGBのデジタル画像データに変換して色画像データ抽
出器32に出力する。
The A / D conversion circuit 31 converts an NTSC analog video signal input from the video camera 22 into RGB digital image data and outputs the digital image data to a color image data extractor 32.

【0024】前記色画像データ抽出器32は、CPU
(Central Processing Unit )32a、ワークメモリ3
2bを備え、ワークメモリ32bを作業領域として前記
RGBデジタル画像データと予め色学習させた所定の色
相、彩度、輝度を有する基準データとを比較して当該デ
ータに該当するか否かをCPU32aで判別し、該当し
た前記デジタル画像データを色画像データとして抽出し
てフレーム画像メモリ33に出力する。
The color image data extractor 32 has a CPU
(Central Processing Unit) 32a, work memory 3
2b, using the work memory 32b as a work area, comparing the RGB digital image data with reference data having a predetermined hue, saturation, and luminance that have been subjected to color learning in advance, and determining whether the data corresponds to the data by the CPU 32a. Then, the corresponding digital image data is extracted as color image data and output to the frame image memory 33.

【0025】前記フレーム画像メモリ33は、抽出され
た所定の色画像データをフレーム単位でそれぞれ記憶す
る。
The frame image memory 33 stores the extracted predetermined color image data in frame units.

【0026】前記画像圧縮回路34は、前記フレーム画
像メモリ33に記憶した各フレーム画像データを表示画
面内の右1/3画面、中1/3画面、左1/3画面で表
示するように1/3に圧縮し、画像合成回路35に出力
する。
The image compression circuit 34 is adapted to display each frame image data stored in the frame image memory 33 on the right 1/3 screen, middle 1/3 screen and left 1/3 screen in the display screen. / 3, and output to the image synthesis circuit 35.

【0027】前記画像合成回路35は、前記画像圧縮回
路34で圧縮した各1/3画像データを1フレームの画
像に合成し、D/A変換回路36に出力する。
The image synthesizing circuit 35 synthesizes each 1/3 image data compressed by the image compressing circuit 34 into an image of one frame, and outputs it to a D / A conversion circuit 36.

【0028】前記D/A変換回路36は、前記画像合成
回路35で合成した1フレームのデジタル画像データを
合成NTSCアナログ画像信号に変換してパーソナルコ
ンピュータ4に出力する。
The D / A conversion circuit 36 converts the digital image data of one frame synthesized by the image synthesis circuit 35 into a synthesized NTSC analog image signal and outputs it to the personal computer 4.

【0029】前記パーソナルコンピュータ4は、その内
部に画像取り込み手段としてのビデオキャプチャーボー
ド41、記憶手段としてのハードディスク42、立体画
像合成手段及び解析手段としてのCPU43を備えると
ともに、図示しないプログラムメモリ及び展開メモリを
備えている。
The personal computer 4 includes therein a video capture board 41 as image capturing means, a hard disk 42 as storage means, a CPU 43 as stereoscopic image synthesizing means and analysis means, and a program memory and a development memory (not shown). It has.

【0030】前記ビデオキャプチャーボード41は、画
像データ処理装置3から入力される合成NTSCアナロ
グ映像信号をA/D変換してデジタル画像データとし、
このデジタル画像データを所定の圧縮方式(例えば、J
PEG(静止画圧縮方式))により圧縮し、この圧縮さ
れた画像データをビッドマップデータに変換して、パー
ソナルコンピュータ4のハードディスク42に順次書き
込ませる制御等の機能を有する。
The video capture board 41 A / D converts the composite NTSC analog video signal input from the image data processing device 3 into digital image data,
This digital image data is compressed by a predetermined compression method (for example, J
PEG (still image compression method), and has functions such as control of converting the compressed image data into bid map data and sequentially writing the data on the hard disk 42 of the personal computer 4.

【0031】前記ハードディスク42は、ビデオキャプ
チャーボード41から入力されるビッドマップデータを
順次書き込む。プログラムメモリ(図示省略)は、PR
OM等から構成され、動的形状解析処理に必要な各種制
御プログラムの書き換えを行うとともに書き換えた各種
制御プログラムを格納する。展開メモリ(図示省略)
は、RAM等で構成され、指定された動的形状解析モー
ドに応じてプログラムメモリ(図示省略)から対応する
制御プログラムを読み出して展開するとともに処理中の
データを一時的に格納する。
The hard disk 42 sequentially writes the bitmap data input from the video capture board 41. The program memory (not shown) is a PR
It is composed of an OM or the like, rewrites various control programs necessary for the dynamic shape analysis processing, and stores the rewritten various control programs. Expansion memory (not shown)
Is configured by a RAM or the like, reads a corresponding control program from a program memory (not shown) according to a designated dynamic shape analysis mode, expands the control program, and temporarily stores data being processed.

【0032】前記CPU43は、プログラムメモリ(図
示省略)に格納された各種制御プログラムを読み出して
展開メモリ(図示省略)に展開し、ハードディスク42
に格納されているビッドマップデータについて各種の動
的形状解析処理を実行して、その処理結果をCRT5、
或いはカラープリンタ6に出力する。
The CPU 43 reads out various control programs stored in a program memory (not shown) and develops them in a development memory (not shown).
Performs various dynamic shape analysis processes on the bid map data stored in the CRT5,
Alternatively, it outputs to the color printer 6.

【0033】CRT5は、パーソナルコンピュータ4に
より動的形状解析処理された処理結果を入力して表示す
る。
The CRT 5 inputs and displays the results of the dynamic shape analysis performed by the personal computer 4.

【0034】カラープリンタ6は、パーソナルコンピュ
ータ4により動的形状解析処理された処理結果を入力し
て印字出力する。
The color printer 6 inputs the processing result of the dynamic shape analysis processing by the personal computer 4 and prints out the processing result.

【0035】次に、本発明に係る動的形状解析装置1に
よる動的形状解析処理の動作を説明する。まず、画像デ
ータ処理装置3において行われる画像データ処理フロー
を図5に示すフローチャート、及び図6から図8に示す
画像データ処理フローを詳細に説明した図を用いて説明
する。
Next, the operation of the dynamic shape analysis processing by the dynamic shape analysis device 1 according to the present invention will be described. First, the flow of image data processing performed in the image data processing device 3 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 5 and the drawings illustrating the image data processing flow shown in FIGS. 6 to 8 in detail.

【0036】この画像データ処理では、まず、ステップ
S1では、図6に示すように、ビデオカメラ22,2
2,22から各画像入力チャンネルch1、ch2、c
h3に入力される各NTSC方式のアナログ画像信号の
奇数フィールドの起点を検出して同期させる処理を行
い、ステップ2に移行する。
In the image data processing, first, in step S1, as shown in FIG.
2 and 22, each image input channel ch1, ch2, c
Processing for detecting and synchronizing the starting point of the odd-numbered field of each NTSC analog image signal input to h3 is performed, and the process proceeds to step 2.

【0037】ステップS2では、同期させたNTSC方
式のアナログ画像信号NTSCアナログ画像信号をデジ
タル画像データにA/D変換した後、ステップS3に移
行し、ステップS3では、このデジタル画像データから
所定の色画像データを抽出する色画像データ抽出処理を
行い、ステップS4に移行する。
In step S2, the synchronized NTSC analog image signal is converted into digital image data by A / D conversion. Then, the process proceeds to step S3. In step S3, a predetermined color is converted from the digital image data. A color image data extraction process for extracting image data is performed, and the process proceeds to step S4.

【0038】ステップS4では、該色画像データをチャ
ンネルch1、ch2、ch3別にフレーム単位にフレ
ーム画像メモリ33に記憶する処理を行って、ステップ
S5に移行する。
In step S4, a process of storing the color image data in the frame image memory 33 for each channel ch1, ch2, and ch3 on a frame basis is performed, and the flow advances to step S5.

【0039】ステップS5では、図7に示すように、フ
レーム画像メモリ33に書き込んだフレーム単位の色画
像データを読み出して、表示画面内の左1/3詰みと中
1/3詰みと右1/3詰みで表示するように、チャンネ
ルch1側のフレーム画像データを左1/3詰みに圧縮
し、チャンネルch2側のフレーム画像データを中1/
3詰みに圧縮し、チャンネルch3側のフレーム画像デ
ータを右1/3詰みに圧縮する。そして、この1/3に
圧縮した各フレーム画像データを左1/3詰み、中1/
3詰み、右1/3詰みで再びフレーム画像メモリ33に
書き込む処理を行った後、ステップS6に移行する。
At step S5, as shown in FIG. 7, the color image data of each frame written in the frame image memory 33 is read out, and the left 1/3, middle 1/3 and right 1/3 in the display screen are filled. The frame image data on the channel ch1 side is compressed to the left one-third so that the frame image data on the channel ch2 side is displayed in the middle one-third so that the image is displayed in the middle one.
The image data is compressed to three stuffs, and the frame image data on the channel ch3 side is compressed to 右 right stuff. Then, each frame image data compressed to 1/3 is packed into the left 1/3,
After performing the process of writing data into the frame image memory 33 again with 3 jams and 1/3 jam on the right, the process proceeds to step S6.

【0040】ステップS6では、図8に示すように、フ
レーム画像メモリ33に書き込んだ左詰み、中詰み、右
詰みの各1/3フレームの色画像データを読み出し、こ
の読み出した各1/3フレームの色画像データを1フレ
ームに合成処理し、この合成した1フレームの合成色画
像データを再度フレーム画像メモリ33に書き込んだ
後、ステップS7に移行する。
In step S6, as shown in FIG. 8, the left-justified, middle-filled, and right-justified 1 / 3-frame color image data written in the frame image memory 33 is read out. Are combined into one frame, and the combined one-frame combined color image data is written into the frame image memory 33 again, and then the process proceeds to step S7.

【0041】ステップS7では、フレーム画像メモリ3
3に書き込んだフレーム単位の合成色画像データを読み
出してD/A変換した後、圧縮した1/3画像データを
1フレームに合成する画像合成処理を行った後、この合
成した色画像データを合成アナログ映像信号にD/A変
換し、ステップS8でこの合成NTSCアナログ映像信
号をパーソナルコンピュータ4のビデオキャプチャーボ
ード41に出力する処理を行った後、本画像データ処理
を終了する。
In step S7, the frame image memory 3
After reading out the composite color image data of each frame written in No. 3 and performing D / A conversion, an image synthesizing process of synthesizing the compressed 1/3 image data into one frame is performed, and the synthesized color image data is synthesized After performing D / A conversion to an analog video signal and outputting the synthesized NTSC analog video signal to the video capture board 41 of the personal computer 4 in step S8, the main image data processing ends.

【0042】次に、パーソナルコンピュータ4で行われ
る入力した合成NTSCアナログ映像信号に基づく色画
像データ処理について図9のフローチャート、及び図1
0から図12に示す色画像データ処理フローを詳細に説
明した図を用いて説明する。
Next, the color image data processing based on the input composite NTSC analog video signal performed by the personal computer 4 will be described with reference to the flowchart of FIG.
The color image data processing flow from 0 to FIG. 12 will be described with reference to the drawings.

【0043】この色画像データ処理においては、まず、
ステップS10で、図10に示すように、パーソナルコ
ンピュータ4のビデオキャプチャーボード41において
画像データ処理装置3から入力される合成NTSCアナ
ログ画像信号をA/D変換してデジタルの色画像データ
とするA/D変換処理を行い、その後ステップS11
で、この色画像データを所定の圧縮方式(例えば、JP
EG(静止画圧縮方式))により圧縮し、この色画像デ
ータをビッドマップデータに変換するビッドマップデー
タ変換処理を行い、ステップS12で、該ビッドマップ
データをパーソナルコンピュータ4内のハードディスク
42に順次書き込む処理を行った後、ステップS13に
移行する。
In this color image data processing, first,
In step S10, as shown in FIG. 10, the video capture board 41 of the personal computer 4 A / D converts the composite NTSC analog image signal input from the image data processing device 3 into digital color image data. D conversion processing is performed, and then step S11
Then, the color image data is compressed by a predetermined compression method (for example, JP
The image data is compressed by EG (still image compression method), and a bit map data conversion process for converting the color image data into a bit map data is performed. In step S12, the bit map data is sequentially written to the hard disk 42 in the personal computer 4. After performing the processing, the process moves to step S13.

【0044】ステップS13では、図11に示すよう
に、ハードディスク42に書き込まれたビッドマップデ
ータを順次解凍して読み出し(JPEGに基づく複号化
処理)、1フレームの合成ビットマップデータとする解
凍処理を行い、ステップS14では、この1フレームの
合成ビットマップデータを画像分離して、1フレーム内
で、左1/3詰みビットマップデータ、中1/3詰みビ
ットマップデータ、右1/3詰みビットマップデータと
する画像分離処理を行う。次いで、ステップS15にお
いて、これら分離したビットマップデータを、それぞれ
画像伸張し、各々1フレームのビットマップデータとす
る画像伸張処理を行った後、ステップS16に移行す
る。
In step S13, as shown in FIG. 11, the bitmap data written on the hard disk 42 is sequentially decompressed and read out (decoding processing based on JPEG), and decompression processing is performed to produce one frame of synthesized bitmap data. In step S14, the combined bitmap data of one frame is image-separated, and within one frame, left 1/3 packed bitmap data, middle 1/3 packed bitmap data, right 1/3 packed bit An image separation process as map data is performed. Next, in step S15, these separated bitmap data are subjected to image decompression, and image decompression processing is performed to make each frame bitmap data. Then, the process proceeds to step S16.

【0045】ステップ16では、パーソナルコンピュー
タ4のCPU43は、プログラムメモリ(図示省略)に
格納した立体的画像の繋ぎ合わせプログラムを読み出し
て展開メモリ(図示省略)に展開し、ステップS15で
生成した3つの1フレームのビットマップデータの立体
的画像への繋ぎ合わせを行う立体画像合成処理を行い、
その後ステップS17にて、得られた立体的なビットマ
ップデータに対し、プログラムメモリ(図示省略)に格
納した各種の解析プログラムに従って解析処理を行い、
その後ステップS18にて、得られた解析結果をCRT
5或いはカラープリンタ6に出力する。
In step 16, the CPU 43 of the personal computer 4 reads out the three-dimensional image joining program stored in the program memory (not shown) and develops it in the development memory (not shown). Performs a stereoscopic image synthesis process of joining one frame of bitmap data to a stereoscopic image,
After that, in step S17, the obtained three-dimensional bitmap data is analyzed according to various analysis programs stored in a program memory (not shown).
Then, in step S18, the obtained analysis result is
5 or a color printer 6.

【0046】次に、本発明に係る動的形状解析装置1に
より実行される被験者の動的な立体形状の解析処理につ
いて以下に説明する。まず、3台の格子プロジェクター
21(投光部)とビデオカメラ22を1ユニットとした
撮像装置2を被験者の周囲にほぼ等角度、且つ、同じ高
さで3ユニット配置する。このとき、被験者の衣服の色
に合わせて格子スリット21aの有彩色パターンを決定
する。ここでは、図3に示した赤(R)、緑(G)、青
(B)の有彩色パターンの格子スリット21aを用い
る。
Next, the analysis of the dynamic three-dimensional shape of the subject, which is executed by the dynamic shape analyzer 1 according to the present invention, will be described below. First, three units of the imaging device 2 having three lattice projectors 21 (light projection units) and the video camera 22 as one unit are arranged at substantially the same angle around the subject and at the same height. At this time, the chromatic pattern of the lattice slit 21a is determined according to the color of the clothes of the subject. Here, the grid slits 21a of the chromatic pattern of red (R), green (G), and blue (B) shown in FIG. 3 are used.

【0047】そして、図2に示すように、格子プロジェ
クター21から赤(R)、緑(G)、青(B)の縞状光
パターンを計測対象物である被験者に投影させると、こ
の縞状光パターンが被験者の表面形状に応じて変形す
る。この変形した縞状の光パターン像をビデオカメラ2
2で撮像して、撮像したNTSC方式のアナログ映像信
号を画像データ処理装置3に出力する。
Then, as shown in FIG. 2, when the grating projector 21 projects a red (R), green (G), and blue (B) striped light pattern onto a subject as a measurement object, the striped light pattern is obtained. The light pattern is deformed according to the surface shape of the subject. This deformed striped light pattern image is taken by video camera 2
2, and outputs the captured NTSC analog video signal to the image data processing device 3.

【0048】次に、画像データ処理装置3において、ビ
デオカメラ22から入力したNTSC方式のアナログ映
像信号をA/D変換回路31(画像データ変換手段)で
同期を取りながらデジタル画像データに変換し、このA
/D変換したデジタル画像データの中から赤色、緑色、
青色に相当する色画像データを色画像データ抽出器32
(色画像データ抽出手段)によって抽出し、この抽出し
た色画像データをフレーム単位でフレーム画像メモリ3
3にそれぞれ記憶する。続いて、この記憶した各色画像
データを画像圧縮回路34(画像合成手段)により表示
画面内の右1/3画面、中1/3画面、左1/3画面で
表示するように1/3に圧縮し、この圧縮した1/3色
画像データを画像合成回路35(画像合成手段)で1フ
レームの合成色画像データに合成し、この合成した合成
色画像データをD/A変換して合成NTSCアナログ画
像信号とし、パーソナルコンピュータ4内のビデオキャ
プチャーボード41(画像取り込み手段)に出力する。
Next, in the image data processing device 3, the analog video signal of the NTSC system input from the video camera 22 is converted into digital image data while synchronizing with the A / D conversion circuit 31 (image data conversion means). This A
Red, green,
The color image data corresponding to blue is extracted by the color image data extractor 32.
(Color image data extracting means), and the extracted color image data is stored in the frame image memory 3 in frame units.
3 respectively. Subsequently, the stored color image data is reduced to 1/3 by the image compression circuit 34 (image synthesizing means) so as to be displayed on the right 1/3 screen, middle 1/3 screen and left 1/3 screen in the display screen. The image data is compressed, the compressed 1/3 color image data is synthesized into one frame of synthetic color image data by an image synthesizing circuit 35 (image synthesizing means), and the synthesized color image data is subjected to D / A conversion and synthesized NTSC. An analog image signal is output to a video capture board 41 (image capturing means) in the personal computer 4.

【0049】そして、ビデオキャプチャーボード41で
は、取り込んだ色画像データを所定の圧縮方式(例え
ば、JPEG(静止画圧縮方式))により圧縮し、この
画像データをビッドマップデータに変換して、パーソナ
ルコンピュータ4内のハードディスク42(記憶手段)
に順次記憶させる。
The video capture board 41 compresses the captured color image data according to a predetermined compression method (for example, JPEG (still image compression method)), converts the image data into bid map data, Hard disk 42 in 4 (storage means)
Are sequentially stored.

【0050】続いて、パーソナルコンピュータ4内のC
PU43(立体画像合成手段)は、ビデオキャプチャー
ボード41によりハードディスク43に書き込まれたビ
ッドマップデータを順次呼び出して解凍処理(例えば、
JPEGに基づく複合化処理)してフレーム単位の合成
ビットマップデータとし、この合成ビットマップデータ
を画像分離処理して、1フレーム内で左1/3画面に圧
縮された分離ビットマップデータ、中1/3画面に圧縮
された分離ビットマップデータ、右1/3画面に圧縮さ
れた分離ビットマップデータを、それぞれ画像伸張処理
し、それぞれフレーム単位の各色のビットマップデータ
を生成する。この各色のビットマップデータに基づくC
RT5画面上の映像の例を図13に示す。
Subsequently, C in the personal computer 4
The PU 43 (stereoscopic image synthesizing means) sequentially calls the bitmap data written on the hard disk 43 by the video capture board 41 and performs a decompression process (for example,
JPEG-based composite processing) into frame-based composite bitmap data, and the composite bitmap data is subjected to image separation processing, and is separated bitmap data compressed to the left 1/3 screen in one frame. Separation bitmap data compressed to a 3 screen and separation bitmap data compressed to a right そ れ ぞ れ screen are subjected to image decompression processing to generate bitmap data of each color in frame units. C based on the bitmap data of each color
FIG. 13 shows an example of an image on the RT5 screen.

【0051】そして、パーソナルコンピュータ4内のC
PU43は、画像伸張処理した3つのフレーム単位の各
色のビットマップデータを、プログラムメモリ(図示省
略)から取り出したプログラムに従い、各色のビットマ
ップデータをスプライン関数等を用いて繋ぎ合わせる処
理を行い、1つの立体的な各色のビットマップデータを
生成する。この各色のビットマップデータに基づくCR
T5画面上の画像の例を図14に示す。
Then, C in the personal computer 4
The PU 43 performs a process of joining the bitmap data of each color in three frame units using a spline function or the like in accordance with a program extracted from a program memory (not shown), and performs processing of 1 Generate three-dimensional bitmap data for each color. CR based on the bitmap data of each color
FIG. 14 shows an example of an image on the T5 screen.

【0052】そして、この立体的な各色のビットマップ
データに対し、プログラムメモリ(図示省略)に格納さ
れた各種動的形状解析処理に対応する制御プログラムに
従って、CPU43(解析手段)により、例えば、1フ
レームずつデジタイズ処理したり、また、この立体的な
各色のビットマップデータから個々の断面の重心を求め
てそれを繋いだ重心線を作成すること等が出来る。
The CPU 43 (analysis means) processes the three-dimensional bitmap data of each color according to a control program corresponding to various dynamic shape analysis processes stored in a program memory (not shown). It is possible to digitize each frame, obtain the center of gravity of each cross section from the three-dimensional bitmap data of each color, and create a barycentric line connecting them.

【0053】以上説明した本発明の実施の形態の動的形
状解析装置1によれば、格子プロジェクター21(投光
部)から有彩色の縞状光パターンが被計測体に投影さ
れ、この投影された縞状光パターンに基づいて被計測体
の動的な立体形状を解析することができることとなって
例えば、被計測体が黒っぽい場合、有彩色の縞状光パ
ターンを被計測体に投影することにより、白黒の縞状光
パターンのように縞の判別し難くなることがなく確実に
縞を認識することが出来るようになる。
According to the dynamic shape analyzer 1 of the embodiment of the present invention described above, a chromatic striped light pattern is projected from the grating projector 21 (light projecting unit) onto the object to be measured. It is possible to analyze the dynamic three-dimensional shape of the measured object based on the striped light pattern. For example, when the measured object is dark, it is possible to project a chromatic striped light pattern on the measured object. This makes it possible to recognize the stripes reliably without making it difficult to distinguish the stripes as in a black and white stripe light pattern.

【0054】また、例えば、手を計測した場合、指と指
の間の縞が途切れてどの縞が何番目の縞か判断がつかな
くなることがなく、色により確実に判断出来るとともに
自動計測も比較的楽に行うことが出来る。
For example, when a hand is measured, the stripes between the fingers are not interrupted, and it is not possible to determine which stripe is what number. Therefore, it is possible to reliably determine the color and compare the automatic measurement. It can be done easily.

【0055】なお、上記実施の形態の動的形状解析装置
1では、撮像装置2(投光部とビデオカメラ)を3台備
えた構成としたが、例えば、顔面の形状を観察する場合
では、撮像装置2を一台として一方向から撮像するよう
にしてもよい。撮像装置2を一台とした場合には、同期
処理(ステップS1)、圧縮処理(ステップS5)、合
成処理(ステップS6)、画像分離処理(ステップS1
4)、画像伸張処理(ステップS15)、及び立体画像
合成処理(ステップS16)をする必要がないので構成
を比較的簡単にすることが可能となってコストを削減出
来る。
Although the dynamic shape analyzer 1 of the above-described embodiment has a configuration in which three imaging devices 2 (light projecting unit and video camera) are provided, for example, when observing the shape of the face, The imaging device 2 may be used as a single unit to capture images from one direction. When one imaging device 2 is used, a synchronization process (step S1), a compression process (step S5), a combination process (step S6), and an image separation process (step S1)
4) Since there is no need to perform image expansion processing (step S15) and stereoscopic image synthesis processing (step S16), the configuration can be made relatively simple, and costs can be reduced.

【0056】また、ビデオキャプチャーボード41へ画
像データを取り込む場合、アナログ画像信号としたが、
デジタル画像データでもよい。また、ハードディスク4
2の記憶量の負荷を低減するため、画像データの合成処
理或いは圧縮処理等を行っているが、ハードディスクの
記憶容量に余裕がある場合には、それらの処理の一部或
いは全部を省略してもよい。また、ビデオカメラ21で
撮影した映像信号は、NTSC方式のアナログ画像信号
に変換しないで、RGB信号のまま画像データ処理装置
3に出力するようにしてもよい。また、格子スリット2
1aは、セロハンにより有彩色の縞状パターンを形成す
る以外にも、例えば、色付ガラスなどを用いてもよく、
光を透過させて色を発生させるものであればどのような
ものであってもよい。
When image data is taken into the video capture board 41, an analog image signal is used.
Digital image data may be used. Hard disk 4
In order to reduce the load on the storage amount of 2, the image data is synthesized or compressed, but if the storage capacity of the hard disk is sufficient, some or all of those processes are omitted. Is also good. Alternatively, the video signal captured by the video camera 21 may be output to the image data processing device 3 as an RGB signal without being converted into an analog image signal of the NTSC system. Also, grating slit 2
In addition to forming a chromatic striped pattern with cellophane, 1a may be, for example, colored glass.
Any material that transmits light to generate a color may be used.

【0057】[0057]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、有彩色を
含む縞状光パターンが一台乃至複数台の投光部によって
発生され、この投光部から被計測体に対し投光した縞状
光パターンの投影像が一台乃至複数のビデオカメラによ
って撮像されるとともにこの撮像されたアナログ画像信
号が画像データ変換手段によってデジタル画像データに
変換され、このデジタル画像データから所定の色画像デ
ータが色画像データ抽出手段によって抽出され、この色
画像データがフレーム単位に画像取り込み手段に順次取
り込まれるとともに順次記憶手段に蓄積され、この蓄積
された各色画像データが順次読み出されて当該動的物体
の形状が解析手段により解析されるので、被計測体の動
的な形状を計測することが出来るとともに、例えば、被
計測体が黒っぽい場合、白黒の縞状光パターンのときの
ように縞の判別がし難くなることがなく色により縞を認
識出来るので、縞の認識率が高くなる。
According to the first aspect of the present invention, a striped light pattern including a chromatic color is generated by one or a plurality of light projecting units, and light is projected from the light projecting unit to the object to be measured. A projected image of the striped light pattern is captured by one or more video cameras, and the captured analog image signal is converted into digital image data by image data conversion means, and predetermined color image data is converted from the digital image data. Is extracted by the color image data extracting means, the color image data is sequentially captured by the image capturing means in frame units, and is sequentially stored in the storage means. Each of the stored color image data is sequentially read out and the dynamic object is read out. Is analyzed by the analysis means, so that the dynamic shape of the measured object can be measured, and for example, the measured object is dark. If, because it recognizes the fringes color without hardly discrimination stripes as in the case of striped light pattern of black and white, the recognition rate of the pattern increases.

【0058】また、例えば、手を計測した場合、指と指
の間の縞が途切れてどの縞が何番目の縞か判断がつかな
くなることがなく、色により確実に判断出来るととも
に、いくつかの色を組み合わせれば、色により縞番号を
区別することができることとなって自動計測も比較的楽
に行うことが出来る。
For example, when a hand is measured, the stripe between the fingers is not interrupted so that it is not possible to determine which stripe is which. If colors are combined, stripe numbers can be distinguished by color, and automatic measurement can be performed relatively easily.

【0059】請求項2記載の発明によれば、画像データ
変換手段は、ビデオカメラから入力された複数のアナロ
グ画像信号を同期させてデジタル画像データに変換する
ように構成され、画像合成手段によって、色画像データ
抽出手段により抽出された各色画像データがフレーム単
位で水平方向に所定の倍率で圧縮された後、合成されて
1フレームの合成色画像データが生成される。そして、
立体画像合成手段によって、合成色画像データが順次記
憶手段から読み出されて分離されるとともにこの分離さ
れた各色画像データが伸張されて1フレームのデジタル
画像データとされ、この伸張された色画像データが所定
の演算処理によりつなぎ合わされて立体的な画像データ
に合成されるので、複数のビデオカメラにより撮影され
た有彩色の縞状光パターンにより動的な立体形状が計測
されることとなって、被計測体の表面の色彩に影響され
ることなく、また、色認識に基づいて画像データの立体
合成がなされるので、確実に動的な立体形状の計測を行
うことができる。
According to the second aspect of the present invention, the image data converting means is configured to convert a plurality of analog image signals input from the video camera into digital image data in synchronization with each other. After each color image data extracted by the color image data extraction means is compressed in the horizontal direction at a predetermined magnification in frame units, it is combined to generate one frame of combined color image data. And
The combined color image data is sequentially read from the storage means and separated by the stereoscopic image combining means, and each separated color image data is expanded into one frame of digital image data. Are combined by predetermined arithmetic processing and synthesized into three-dimensional image data, so that a dynamic three-dimensional shape is measured by a chromatic striped light pattern photographed by a plurality of video cameras, Since the three-dimensional synthesis of the image data is performed without being affected by the color of the surface of the measured object and based on the color recognition, it is possible to reliably measure the dynamic three-dimensional shape.

【0060】請求項3記載の発明によれば、投光部に備
えられた格子スリットは、物体の色彩に応じて有彩色を
含む縞状光パターンを変更可能になっているので、被計
測体に応じた縞状光パターンを用いることにより被計測
体の表面の色彩に影響されず確実に計測することができ
る。
According to the third aspect of the present invention, the grating slit provided in the light projecting portion can change the striped light pattern including chromatic colors according to the color of the object. By using the striped light pattern according to the above, the measurement can be reliably performed without being affected by the color of the surface of the measured object.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る動的形状解析
装置の要部構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration of a dynamic shape analysis device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】撮像装置による対象物の撮影の一実施例を示し
た模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing one embodiment of photographing an object by an imaging device.

【図3】格子スリット21aの一実施例を模式的に示し
た図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing one embodiment of a grating slit 21a.

【図4】画像データ処理装置3の要部構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a main configuration of the image data processing device 3.

【図5】画像データ処理装置3において行われる画像信
号処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of image signal processing performed in the image data processing device 3;

【図6】図5のステップS1〜4において、画像データ
処理装置3により行われる画像データの同期処理、A/
D変換処理、色画像データ抽出処理、フレーム画像メモ
リ33処理の流れを示す図である。
FIG. 6 is a flow chart of the image data synchronization processing performed by the image data processing device 3 in steps S1 to S4 of FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a flow of a D conversion process, a color image data extraction process, and a process of a frame image memory 33.

【図7】図5のステップS5において、画像データ処理
装置3により行われる色画像データの圧縮処理の流れを
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a flow of a color image data compression process performed by the image data processing device 3 in step S5 of FIG. 5;

【図8】図5のステップS6〜8において、画像データ
処理装置3により行われる圧縮した色画像データの合成
処理、D/A変換処理の流れを示す図である。
8 is a diagram showing a flow of a process of synthesizing compressed color image data and a process of D / A conversion performed by the image data processing device 3 in steps S6 to S8 in FIG.

【図9】パーソナルコンピュータ4で行われる入力した
合成NTSCアナログ映像信号に基づく画像データ処理
のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of image data processing performed by the personal computer 4 based on an input composite NTSC analog video signal.

【図10】図9のステップS10〜12において、パー
ソナルコンピュータ4で行われる画像データのA/D変
換処理、圧縮処理、記憶処理の流れを示す図である。
10 is a diagram showing the flow of A / D conversion processing, compression processing, and storage processing of image data performed by the personal computer 4 in steps S10 to S12 in FIG.

【図11】図9のステップS13〜15において、パー
ソナルコンピュータ4で行われる画像データの解凍処
理、分離処理、伸張処理の流れを示す図である。
11 is a diagram showing a flow of image data decompression processing, separation processing, and decompression processing performed by the personal computer 4 in steps S13 to S15 in FIG.

【図12】図9のステップS16〜18において、パー
ソナルコンピュータ4で行われる画像データの立体的画
像への繋ぎ合わせ処理、解析処理、解析結果の出力処理
の流れを示す図である。
12 is a diagram illustrating a flow of a process of joining image data to a stereoscopic image, an analysis process, and an output process of an analysis result performed by the personal computer 4 in steps S16 to S18 in FIG.

【図13】画像伸張処理されたフレーム単位のデジタル
画像データに基づくCRT5画面上の映像の一実施例で
ある。
FIG. 13 is an example of an image on a CRT5 screen based on digital image data in frame units subjected to image expansion processing.

【図14】3つのフレーム単位のデジタル画像データを
繋ぎ合わせ処理した後の合成デジタル画像データに基づ
くCRT5画面上の映像の一実施例である。
FIG. 14 is an example of a video image on a CRT5 screen based on synthesized digital image data obtained by joining three frames of digital image data together;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 動的形状解析装置 2 撮像装置 3 画像データ処理装置(画像データ変換手段、画像
合成手段) 4 パーソナルコンピュータ 5 CRT 6 カラープリンタ 21 格子プロジェクター(投光部) 21a 格子スリット 22 ビデオカメラ 31 A/D変換回路(画像データ変換手段) 32 色画像データ抽出器(色画像データ抽出手段) 33 フレーム画像メモリ 34 画像圧縮回路(画像合成手段) 35 画像合成回路(画像合成手段) 41 ビデオキャプチャーボード(画像取り込み手
段) 42 ハードディスク(記憶手段) 43 CPU(立体画像合成手段、解析手段)
REFERENCE SIGNS LIST 1 dynamic shape analysis device 2 imaging device 3 image data processing device (image data conversion means, image synthesis means) 4 personal computer 5 CRT 6 color printer 21 lattice projector (light projection unit) 21 a lattice slit 22 video camera 31 A / D Conversion circuit (image data conversion means) 32 Color image data extractor (color image data extraction means) 33 Frame image memory 34 Image compression circuit (image synthesis means) 35 Image synthesis circuit (image synthesis means) 41 Video capture board (image capture) Means) 42 hard disk (storage means) 43 CPU (stereoscopic image synthesis means, analysis means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有彩色を含む縞状光パターンを発生する
一台乃至複数台の投光部と、 前記投光部から被計測体に対し投光した前記縞状光パタ
ーンの投影像を撮像し、この撮像したアナログ画像信号
を出力する一台乃至複数台のビデオカメラと、 前記ビデオカメラから入力された前記アナログ画像信号
をデジタル画像データに変換する画像データ変換手段
と、 前記デジタル画像データから所定の色画像データを抽出
する色画像データ抽出手段と、 前記色画像データをフレーム単位で順次取り込む画像取
り込み手段と、 前記画像取り込み手段により取り込まれた色画像データ
を順次蓄積する記憶手段と、 前記記録手段により蓄積された各色画像データを順次読
み出して前記被計測体の形状を解析する解析手段と、 を備えていることを特徴とする動的形状解析装置。
1. A light-emitting device comprising: one or more light-emitting units for generating a striped light pattern including a chromatic color; and an image of a projected image of the striped light pattern projected from the light-emitting unit to an object to be measured. And one or more video cameras that output the captured analog image signal, image data conversion means that converts the analog image signal input from the video camera into digital image data, and Color image data extracting means for extracting predetermined color image data; image capturing means for sequentially capturing the color image data in frame units; storage means for sequentially storing the color image data captured by the image capturing means; Analyzing means for sequentially reading out each color image data stored by the recording means and analyzing the shape of the object to be measured. Dynamic shape analyzer.
【請求項2】 前記画像データ変換手段は、前記ビデオ
カメラから入力された複数の前記アナログ画像信号を同
期させてデジタル画像データに変換するように構成され
ているとともに、 前記色画像データ抽出手段により抽出された各色画像デ
ータをフレーム単位で水平方向に所定の倍率で圧縮し、
この圧縮した各色画像データを合成して1フレームの合
成色画像データを生成する画像合成手段と、 前記画像取り込み手段により取り込まれ、前記記憶手段
により蓄積された前記合成色画像データを順次読み出し
て分離し、この分離された各色画像データを伸張して1
フレームの色画像データとし、この伸張された色画像デ
ータを色認識に基づいて所定の演算処理によりつなぎ合
わせて立体的な画像データに合成する立体画像合成手段
と、 を備えていることを特徴とする請求項1に記載の動的形
状解析装置。
2. The image data conversion means is configured to convert a plurality of analog image signals input from the video camera into digital image data by synchronizing the plurality of analog image signals. Each of the extracted color image data is horizontally compressed at a predetermined magnification in frame units,
An image synthesizing unit that synthesizes the compressed color image data to generate one frame of synthesized color image data; and sequentially reads out and separates the synthesized color image data captured by the image capturing unit and stored by the storage unit. Then, the separated color image data is expanded to 1
And stereoscopic image combining means for combining the expanded color image data by predetermined arithmetic processing based on color recognition and combining the expanded color image data into three-dimensional image data as color image data of a frame. The dynamic shape analysis device according to claim 1.
【請求項3】 前記投光部は、前記物体の色彩に応じて
有彩色の縞状光パターンを変更可能な格子スリットを備
えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の動的
形状解析装置。
3. The dynamic light source according to claim 1, wherein the light projecting unit includes a grid slit capable of changing a chromatic striped light pattern according to the color of the object. Shape analyzer.
JP9114825A 1997-05-02 1997-05-02 Dynamic shape analysis device Pending JPH10307914A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002191058A (en) * 2000-12-20 2002-07-05 Olympus Optical Co Ltd Three-dimensional image acquisition device and three- dimensional image acquisition method
US8098247B2 (en) 2009-09-24 2012-01-17 Crucs Holdings, Llc Systems and methods for geometric data compression and encryption

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