JPH11312228A - Three-dimensional shape data processor - Google Patents

Three-dimensional shape data processor

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JPH11312228A
JPH11312228A JP10118091A JP11809198A JPH11312228A JP H11312228 A JPH11312228 A JP H11312228A JP 10118091 A JP10118091 A JP 10118091A JP 11809198 A JP11809198 A JP 11809198A JP H11312228 A JPH11312228 A JP H11312228A
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JP
Japan
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dimensional
object
dimensional shape
model
data processing
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Application number
JP10118091A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Ban
慎一 伴
Original Assignee
Minolta Co Ltd
ミノルタ株式会社
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the extracting accuracy for a specific part of an object by fractionizing a distance image obtained via three-dimensional measurement of an object and setting the specific part, based on the distribution of space frequency of each section of the distance image. SOLUTION: A distance image obtained via three-dimensional measurement of an object is fractionized, and a specific part of the object is set based on the distribution of space frequency of each section of the distance image. When a hair part h1, for example is specified, a distance image G10 of a head part obtained via three-dimensional measurement of a user is fractionized into a lattice shape. The each fractionized section (e) undergoes two-dimensional Fourier transform, and a spatial frequency spectrum is obtained. An integrating operation of spectrum intensity is performed at a frequency range higher than a set frequency f1. Then sections (e) of an integration value larger than the set value are decided to correspond to the part h1. Thus, a set of sections (e), which is decided in this way, is specified as the part h1.

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、実存する物体の模型を作成するための3次元形状データ処理に関する。 The present invention relates to relates to three-dimensional shape data processing to create a model of existential to the object.

【0002】 [0002]

【従来の技術】可搬型の非接触式3次元計測装置(3次元カメラ)が商品化され、CGシステムやCADシステムへのデータ入力、身体計測、ロボットの視覚認識などに利用されている。 Non-contact three-dimensional measurement apparatus of the Related Art Portable (three-dimensional camera) is commercialized, data entry, physical measurement of the CG system or a CAD system, are used such as visual recognition of the robot. 非接触の計測方法としては、スリット光投影法(光切断法)が一般的であるが、他にもパターン光投影法、ステレオ視法、干渉縞法などが知られている。 The measuring method of non-contact, but the slit light projection method (light section method) is generally, other pattern light projection method is also stereo method, such as interference fringe method are known.

【0003】また、パーソナルコンピュータで利用可能な3次元CGソフトウェア、及びホビー用の小型の3次元切削マシンが市販されている。 [0003] 3-dimensional CG software available on the personal computer, and a small three-dimensional cutting machine for hobby are commercially available. これらを用いれば、一般家庭でも模型や創作物を手軽に製作することができる。 Using these, it is possible to easily manufacture a model and creative were also at home.

【0004】一方、利用客の顔写真シールをその場で作成する一種の自動販売機が人気を集めている。 [0004] On the other hand, a kind of vending machine is popular to create a face photo sticker of the passengers on the spot. 利用客は料金分の硬貨を投入し、モニタ画像を見ながらカメラの前で好みのポーズをとる。 The customer was charged a fee worth of coins, take the pose of the favorite in front of the camera while looking at the monitor image. そして、所定の操作を行うと、一定数のシールが並んだシートが作成されて取出口に排出される。 Then, when a predetermined operation, sheet lined certain number of seals is discharged to the takeout been created.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】上述の3次元計測装置によれば、写真をとるのと同程度の手軽さで人体を含む各種物体の形状をデータ化することができる。 [SUMMARY OF THE INVENTION] According to the above-described three-dimensional measurement device, it is possible to data of the shape of various objects including a human as easily comparable to take photos. 非接触式であるので、人体を計測する場合であっても、計測対象者が煩わしさを感じることはない。 Since a non-contact type, even when measuring the human body does not feel the measured person is troublesome. そこで、この3次元計測装置を顔写真ならぬ顔面模型の作成に利用することが考えられる。 Therefore, it is conceivable to use the three-dimensional measuring device to create a face model that grave face photo. つまり、3次元加工機と組み合わせれば、人物の顔を計測してその場で適当な倍率の模型を作成することが可能である。 That is, when combined with three-dimensional processing machine, it is possible to create a model of appropriate magnification in situ by measuring a person's face.

【0006】しかし、非接触式と接触式とに係わらず頭髪部分の形状を毛髪1本1本まで正確に計測するのは困難である。 However, it is difficult to shape the hair portion regardless of the contact type and non-contact measuring exactly up one by one hair. また、正確な計測が行えたとしても、加工の分解能が高くなければ平坦に加工されてしまう。 Further, even when performed accurate measurements, thus a flat machined to be high resolution processing. さらに分解能の高い加工装置を用いて正確な加工が行えたとしても、起伏が微小であり、一見すると平坦に見えてしまう。 Even perform accurate machining further used high processing device resolution, undulating is small, thus it looks flat at first glance. いずれにしても、顔面模型の頭髪部分が平坦すぎて毛髪の質感が得られないという問題があった。 In any case, there was a hair portion of the face model is a problem that can not be obtained texture of the hair too flat.

【0007】この問題を解決するため、毛髪に似せた起伏模様を付加することが考えられる。 [0007] In order to solve this problem, it is conceivable to add a relief pattern that resembles the hair. ただし、模型のうちの起伏模様を付加する部分を正しく設定しなければならない。 However, it is necessary to set the part of adding the undulating pattern of the model correctly.

【0008】本発明は物体のうちの特定部分の抽出の精度を高めることを目的としている。 [0008] The present invention is aimed at increasing the accuracy of extraction of a particular portion of the object.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】本発明においては、物体の3次元計測情報(距離画像)又は2次元撮影情報を参照し、参照した画像の空間周波数の分析によって形状モデルのうちの特定部分を抽出する。 In the present invention, in order to solve the problems], with reference to three-dimensional measurement information (distance image) or two-dimensional imaging information of the object, the particular portion of the shape model by analysis of the spatial frequencies of the reference image Extract. そして、その特定部分に対してデータ処理を加える。 Then, it added data processing for that particular portion. 例えば人体の形状モデルから頭髪部分を抽出し、毛髪の質感を表す起伏模様を付加する。 For example the hair portion was extracted from the human body shape model, adding relief pattern representing the texture of the hair. データ処理としては変形、置換、テクスチャマッピングなどがある。 Deformation as the data processing, substitution, and the like texture mapping.

【0010】空間周波数の分析によれば、一般に行われている色情報の分析よりも確実に頭髪部分を特定することができる。 According to the analysis of the spatial frequencies, reliably hair portion than analysis of the color information are generally performed can be specified. すなわち、髪の色は多様化しており肌の色も千差万別であるので、髪と顔との色判別の信頼性を高めるのは難しい。 That is, since the skin color hair color are diversified also varies widely, increase the reliability of the color discrimination of the hair and the face is difficult. これに対して、“頭髪部分は顔面部分より高周波成分が多い”という周波数分布の差異は普遍的であるので、多様な状況においても誤判別が起こりにくい。 In contrast, "hair moiety high frequency component is larger than the face portion" because the difference in the frequency distribution that is universal, erroneous determination is less likely to occur in a variety of situations.

【0011】請求項1の発明に係る装置は、物体の3次元形状モデルのうちの特定部分に対してデータ処理を加える3次元形状データ処理装置であって、前記物体に対する3次元計測によって得られた距離画像を細分化し、 [0011] device according to the invention of claim 1 is a three-dimensional shape data processing apparatus to apply the data processing for a particular portion of the three-dimensional shape model of the object, obtained by three-dimensional measurement with respect to the object the distance image subdivided,
当該距離画像の各区画の空間周波数の分布に基づいて前記特定部分を設定するものである。 It is for setting the specific portion on the basis of the distribution of the spatial frequency of each section of the distance image.

【0012】請求項2の発明に係る3次元形状データ処理装置は、前記物体に対する3次元計測によって得られた距離画像を細分化し、区画毎に空間周波数の分布を求めて高周波成分の度合いを判別し、前記3次元形状モデルにおける前記距離画像の区画のうちの高周波成分の度合いの大きい区画に対応した部分を前記特定部分として設定するものである。 [0012] 3-dimensional shape data processing apparatus according to the invention of claim 2, the distance image obtained by the three-dimensional measurement with respect to the object is subdivided, determine the degree of high-frequency components seeking distribution of spatial frequency for each compartment and it is used to set a large portion corresponding to the partition of the degree of the high frequency component of section of the distance image in the three-dimensional shape model as the particular portion.

【0013】請求項3の発明に係る3次元形状データ処理装置は、前記3次元形状モデルに位置を対応づけられた前記物体の2次元画像を細分化し、当該2次元画像の各区画の空間周波数の分布に基づいて前記特定部分を設定するものである。 [0013] 3-dimensional shape data processor according to the invention of claim 3, a two-dimensional image of the object that is associated with a position in the three-dimensional shape model by subdividing the spatial frequency of each compartment of the two-dimensional image it is for setting the specific portion based of the distribution.

【0014】請求項4の発明に係る3次元形状データ処理装置は、前記3次元形状モデルに位置を対応づけられた前記物体の2次元画像を細分化し、区画毎に空間周波数の分布を求めて高周波成分の度合いを判別し、前記3 [0014] 3-dimensional shape data processing apparatus according to the invention of claim 4, the two-dimensional image of the object that is associated with a position in the three-dimensional shape model by subdividing, seeking the distribution of spatial frequencies in each section to determine the degree of high-frequency components, the three
次元形状モデルにおける前記距離画像の区画のうちの高周波成分の度合いの大きい区画に対応した部分を前記特定部分として設定するものである。 It is for setting a portion corresponding to a large section of the degree of the high frequency component of section of said distance image in dimensional shape model as the particular portion.

【0015】本明細書において、距離画像とは、画素値が距離を表す画素の集合であり、距離分布を画素値で表現した画像である。 In the present specification, the distance between the image, a set of pixels having a pixel value representative of the distance, the distance distribution is an image expressed in pixel values. 空間周波数の分析に際しては距離画像を2次元画像と同等に取り扱うことができるので、距離画像の空間周波数の分析により3次元の座標演算を行うことなく3次元の凹凸を分析することができる。 Because when analyzing the spatial frequency can be handled range image equivalent to two-dimensional image, a three-dimensional unevenness without performing the coordinate calculation of a three-dimensional analysis of the spatial frequency of the distance image can be analyzed. なお、距離画像及び2次元画像は可視化されている必要はなく、画像とは画像データを含んだ概念である。 The distance image and the two-dimensional image need not be visible, the image and is a concept including the image data.

【0016】 [0016]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る立体模型作成装置1の外観図である。 Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION is an external view of a solid model creation apparatus 1 according to the present invention. 立体模型作成装置1は、物体形状を計測し、その計測データに基づいて素材をその場で加工する機能を有しており、利用客の顔をかたどった小物品の自動販売機として使用される。 Solid model creation apparatus 1, the object shape is measured, has a function of processing the material in situ on the basis of the measurement data, is used as an automatic vending machine of small articles in the shape of the face of the customer . 作成される物品は、所定形状(例えば四角形)の板面から顔面(頭髪を含む)の模型が突き出た立体である。 Articles made are stereoisomers which model is protruding facial from a plate surface of a predetermined shape (e.g., square) (including hair). 板面(背景部分) Plate surface (background portion)
に特定の起伏模様を付加することも可能である。 It is also possible to add a certain relief pattern on. このような物品に適当な金具を取り付ければ、ペンダント、ブローチ、キーホルダなどのアクセサリーとなる。 If you attach the appropriate brackets to such articles, made pendant, brooch, and accessories, such as a key fob. 予め素材に金具を取り付けておいてもよい。 In advance may have been fitted with a bracket to the material.

【0017】ほぼ等身大の筐体10の上半部の前面に、 [0017] on the front of almost the upper half of the life-size of the housing 10,
利用客がポーズを確認するためのディスプレイ16とともに、光学式3次元計測のための投光窓12及び受光窓14が設けられている。 With a display 16 for customer confirms the pause, light projection window 12 and the light receiving window 14 for the optical three-dimensional measurement is provided. 受光窓14は2次元のカラー撮影にも用いられる。 The light-receiving window 14 is also used in a two-dimensional color photography. 筐体10の下半部は上半部よりも前方側に張り出しており、その上面が操作パネル18となっている。 Lower half of the housing 10 is protrudes forward side of the upper half portion, has its upper surface and the operation panel 18. 商品の取出口20は下半部の前面に設けられている。 Outlet 20 of the product is provided on the front surface of the lower half.

【0018】図2は立体模型作成装置1の使用状態の模式図である。 [0018] FIG. 2 is a schematic view of a usage state of the three-dimensional model creating apparatus 1. 立体模型作成装置1の前方に例えばブルーの背景シート2が配置されている。 Background sheet 2 forward, for example, blue in the solid model creation apparatus 1 is disposed. 利用客3は背景シート2を背にして立体模型作成装置1に向かって立ち、料金分の硬貨を投入する。 Customer 3 stands toward the three-dimensional model generating apparatus 1 and the background sheet 2 to the back, to introduce a fee worth of coins. その後に利用客3がスタート操作を行うと、立体模型作成装置1は正面の一定範囲内に存在する物体の形状を計測するとともに、計測結果を示す3次元形状モデル(例えばサーフェスモデル)を表示する。 When subsequently customer 3 performs a start operation, the solid model creation apparatus 1 as well as measuring the shape of objects present in the predetermined range of the front, to display the 3-dimensional shape model showing the measurement results (e.g. surface model) . そして、利用客3が確認操作を行うと、立体模型作成装置1は計測結果に応じた3次元加工を開始する。 Then, the customer 3 Doing confirmation operation, the solid model creation apparatus 1 starts a three-dimensional processing according to the measurement result.
数分程度の時間で商品が完成する。 Commodity is completed in a few minutes about of time. 利用客3は取出口2 Customer 3 outlet 2
0から商品を取り出す。 0 retrieve the goods from.

【0019】図3は操作パネル18の平面図である。 [0019] FIG. 3 is a plan view of the operation panel 18. 操作パネル18には、スタートボタン181、確認ボタン182、キャンセルボタン183、ジョイスティック1 The operation panel 18, the start button 181, the confirmation button 182, a cancel button 183, joystick 1
84、及び硬貨の投入口185が設けられている。 84, and the coin input port 185 are provided. スタートボタン181はスタート操作手段であり、確認ボタン182は確認操作手段である。 Start button 181 is a start operation means, confirmation button 182 is a confirmation operation means. ジョイスティック18 Joystick 18
4は模型の構図の変更指示に用いられる。 4 is used to model the composition of the change instruction. 左右に傾けるパーン操作、上下に傾けるチルト操作、及びノブを回転させるロール操作に呼応して3次元形状モデルの回転処理が行われ、処理結果が逐次に表示される。 Pan operation of tilting to the left and right, tilting operation of inclining up and down, and rotation processing of a three-dimensional shape model in response to a roll operation of rotating the knob is carried out, the process results are sequentially displayed. また、キャンセルボタン183は、利用客3が表示された3次元形状モデルが気に入らないときなどに再計測を指示するための操作手段である。 Also, the cancel button 183 is an operation means for instructing the re-measurement, such as when the three-dimensional shape model is customer 3 is displayed does not like. ただし、キャンセルボタン183 However, the cancel button 183
には有効回数が設定されており、無制限に再計測を指示することはできない。 And enable times are set to, we can not instruct unlimited remeasurement.

【0020】図4は立体模型作成装置1の機能ブロック図である。 [0020] FIG. 4 is a functional block diagram of a solid model creation apparatus 1. 立体模型作成装置1は、模型サイズの3次元形状モデルを生成するモデリングシステム1Aと、3次元形状モデルを顕在化する加工システム1Bとから構成されている。 Solid model creation apparatus 1 is constituted by a modeling system 1A for generating a three-dimensional shape model of the model size, and processing system 1B manifests a three-dimensional shape model.

【0021】モデリングシステム1Aは、オリジナル物体である利用客3の外観情報をディジタルデータに変換(データ化)する撮影システム30を含んでいる。 The modeling system 1A includes an imaging system 30 which converts the appearance information of the customer 3 is an original object into digital data (data of). 撮影システム30は、光投影法で形状情報をデータ化する3 Imaging system 30, data of the shape information in the optical projection 3
次元計測装置34、色情報をデータ化する2次元撮影装置36、及びコントローラ38からなる。 Dimension measuring device 34, two-dimensional imaging device 36 into data of color information, and a controller 38. なお、3次元計測に光投影法に代えて他の手法を用いてもよい。 It is also possible to use other methods instead of the optical projection method in three-dimensional measurement. 3次元計測装置34による計測情報である形状データDS、 A measurement information according to three-dimensional measurement device 34 shape data DS,
及び2次元撮影装置36による撮影情報であるカラー画像データDCはデータ処理装置40に入力される。 And a color image data DC is an imaging information by the two-dimensional imaging device 36 is input to the data processing unit 40. 3次元計測と2次元撮影とのカメラ座標の相対関係は既知であるので、形状データDSに基づく3次元形状モデルと2次元撮影像とを位置合わせすることは容易である。 Since three-dimensional measurement and relative relationship of the camera coordinate between the two-dimensional imaging is known, it is easy to align the 3D shape model and the two-dimensional pickup image based on the shape data DS. データ処理装置40は図示しない画像処理回路を備えており、本発明に特有のデータ修正を含む各種のデータ処理を行う。 The data processing unit 40 includes an image processing circuit (not shown), performs various data processing, including data specific modifications to the present invention. データ処理装置40のコントローラ42は、立体模型作成装置1の全体的な制御をも担い、撮影システム30のコントローラ38及び加工システム1Bのコントローラ76に適切な指示を与える。 Controller 42 of the data processing device 40, also responsible for overall control of the three-dimensional model creation apparatus 1, give appropriate instructions to the controller 76 of the controller 38 and processing system 1B of the imaging system 30. このコントローラ42には、ディスプレイ16及び操作入力システム80 The controller 42, display 16 and the operation input system 80
が接続されている。 There has been connected. 操作入力システム80は、上述の操作パネル18と料金受領機構とからなる。 The operation input system 80 is composed of the above-described operation panel 18 and the charge receiving mechanism.

【0022】一方、加工システム1Bは、樹脂ブロックなどの材料を切削する加工装置72、材料の加工位置への供給と加工品の取出口20への搬送を行う材料供給装置74、コントローラ76、及び取出口センサ78を備えている。 On the other hand, the processing system 1B is, the processing apparatus 72 for cutting a material such as a resin block, the material supply device 74 for conveying to the feed and workpiece outlet 20 to the processing position of the material, the controller 76 and, and a outlet sensor 78. 取出口センサ78の検出信号はコントローラ42に入力される。 Detection signals of the outlet sensor 78 is input to the controller 42.

【0023】なお、撮影システム30及び加工システム1Bの制御をコントローラ42に受け持たせ、コントローラ38及びコントローラ76を省略した回路構成を採用してもよい。 [0023] Incidentally, not take charge of the control of the imaging system 30 and processing system 1B to the controller 42, may be employed a circuit configuration is omitted controller 38 and controller 76.

【0024】図5は加工システム1Bの機構構成の一例を示す斜視図である。 FIG. 5 is a perspective view showing an example of a mechanism structure of the processing system 1B. 材料供給装置74は、計8種の形状の材料を収納するストック部210を有している。 Material supply device 74 has a stock portion 210 for accommodating the material of the eight kinds of shapes. 収納空間は直線状の移送路212の両側に設けられ、各側の収納空間に移送路212に沿って4個ずつエレベータ220が配置されている。 Storage space is provided on both sides of the linear transport path 212, four each elevator 220 along the transfer path 212 is arranged in the housing space of each side. 各エレベータ220に同一種類の複数個の材料が積み重ねられ、最上の材料が所定高さに位置するようにエレベータ220の上下移動制御が行われる。 Same kind of a plurality of materials are stacked on each elevator 220, the top of the material up and down movement control of an elevator 220 so as to be positioned at a predetermined height is performed. 作成しようとする模型に適した一種類の材料が指定されると、指定された材料がワーク216として押出しロッド218によって収納空間から移送路212 When one type of material suitable model to be created is specified, the transfer from the storage space specified material by extrusion rod 218 as a work 216 passage 212
へ送り出される。 It is sent out to. そして、移送路212上のワーク21 Then, on the transport path 212 work 21
6は、チャック付き移送ロッド214によって加工装置72のテーブル200に送り込まれる。 6 is fed into a table 200 of a processing apparatus 72 by the chuck with the transfer rod 214.

【0025】テーブル200において、ワーク216は2個のストッパ202とクランプ治具204とによって固定される。 [0025] In table 200, the workpiece 216 is fixed by the two stoppers 202 and the clamp jig 204. そして、上下・左右・前後に移動可能な回転軸206に取り付けられたエンドミルなどの刃物20 Then, the cutter 20, such as an end mill mounted on the rotary shaft 206 can move back and forth up and down, right and left,
8によって切削される。 It is cut by 8.

【0026】3次元加工が終了すると、ワーク216は移送ロッド214の先端のチャックで挟持されて移送路212の排出側の端部へ運ばれ、排出口222に送り込まれる。 [0026] 3-dimensional processing is completed, the workpiece 216 is conveyed is sandwiched by the chuck at the tip of the transfer rod 214 to the end portion of the discharge side of the transport path 212, is fed to the discharge port 222. 移送ロッド214によらず、滑り台形式でワーク216をテーブル200から排出口222へ移動させてもよい。 Regardless of the transfer rod 214 may move the workpiece 216 from the table 200 to the outlet 222 in slide form.

【0027】加工システム1Bの機構構成は例示に限らない。 The mechanism configuration of processing system 1B is not limited to the examples. 例えば多段の各棚に同一種類の材料を水平方向に並べ、その配列方向の一端にエレベータを配置し、棚からエレベータに材料を押し出すようにすれば、エレベータ数を低減することができる。 For example arranged same type of material in a horizontal direction on each shelf of the multi-stage, the elevator is arranged at one end of the array direction, if to extrude material from the shelf to the elevator, it is possible to reduce the number of elevator. アームロボットによってワークを収納位置→加工位置→排出位置へと運んでもよい。 Storage position the work by the arm robot → processing position → may carry to the discharge position. 切削に代えて、積層造形法(光造形法を含む)、レーザー加工(熱加工)、成型加工(加圧など)などの手法で模型を作成することも可能である。 Instead of cutting, (including stereolithography) laminate molding method, a laser processing (thermal processing), it is also possible to create a model by a technique such as molding (such as pressure). また、材料形状については、利用客3が好みの外形を選択できるようにしてもよいし、予め標準的な顔の模型を作り込んだ複数種の材料から加工時間が最も短くなるものを自動選択するようにしてもよい。 Also, the material shape, may also be the customer 3 can select a profile preferences, automatic selection what processing time is the shortest of a plurality of types of materials elaborate make advance standard model of the face it may be.

【0028】以上の構成の立体模型作成装置1においては、頭髪の質感が再現された見た目の自然な顔面模型を作成するため、3次元計測で得られた3次元形状モデルを自動的に変形するデータ修正がデータ処理装置40によって行われる。 [0028] In the solid model creation apparatus 1 having the above configuration, to create a natural facial model of appearance of hair texture is reproduced, automatically modified to a three-dimensional shape model obtained by three-dimensional measurement data correction is performed by the data processing unit 40. 変形は、具体的には3次元形状モデルの頭髪部分に、あらかじめ登録されている縞状の起伏模様を付加する処理、すなわち多数の溝又は筋状の隆起を設ける処理である。 Deformation, in particular the hair portion of a three-dimensional shape model, the process of adding the striped undulating pattern registered in advance, that is, a process of providing a number of grooves or streaks raised. この処理に際して、データ処理装置40は、変形の対象である頭髪部分を特定するために、 During this process, the data processing device 40 to identify the hair portion which is a modification of the target,
3次元計測情報(距離画像)又はカラー撮影情報に対する空間周波数の分布の解析を行う。 It analyzes the distribution of the spatial frequency with respect to the three-dimensional measurement information (distance image) or a color photographic information.

【0029】また、本実施形態では、模型をより実物に似せるため、カラー撮影情報から各部位の毛髪方向(ウエーブライン)を判別し、その結果に応じて頭髪部分を区画して各区画領域毎に最適の起伏模様を付加する。 Further, in the present embodiment, to resemble a model more real, to determine the hair direction (wave line) of each part from the color imaging information, each partition each region defines a hair portion in accordance with the result adding the best of undulating pattern to. なお、頭髪部分の形状からヘアスタイルを判別し、実物のウエーブラインに係わらずヘアスタイルに応じてあらかじめ設定しておいた起伏模様を一律に付加するようにしてもよい。 It should be noted that, to determine the hair style from the shape of the hair part, the undulating pattern that has been set in advance according to the hair style regardless of the real wave line may be added to the uniform.

【0030】図6は頭髪部分の特定の要領を説明するための図である。 [0030] FIG 6 is a diagram for explaining the specific procedure of the hair portion. 図6(A)のように、利用客3に対する3次元計測で得られた頭部の距離画像G10を格子状に細分化する。 As shown in FIG. 6 (A), subdivide the range image G10 of the head obtained by the three-dimensional measurement for the customer 3 in a lattice form. 細分化された各区画e毎に2次元フーリエ変換を行って、空間周波数スペクトルを求める。 Performing two-dimensional Fourier transform for each partition e which is subdivided to determine the spatial frequency spectrum. 図6 Figure 6
(B)のように、設定周波数f1よりも高周波側の範囲(図中の斜線部分)についてスペクトル強度の積分演算を行う。 As the (B), performs the integration operation of the spectral intensity for a range of high-frequency side (hatched portion in the figure) than the set frequency f1. そして、積分値が設定値以上である区画eを頭髪部分h1に対応するものと判定する。 Then, it determines that the corresponding compartment e integral value is equal to or more than a set value to the hair portion h1. このように判定した区画eの集合を頭髪部分と特定する。 Thus the set of determination Lot e specifying the hair portion.

【0031】図7は毛髪方向情報の抽出の模式図である。 FIG. 7 is a schematic diagram of the extraction of the hair direction information. データ処理装置40は、まず、カラー画像データD The data processing unit 40 first color image data D
Cが表す2次元画像から、上述の要領で特定された距離画像G10の頭髪部分h1に対応する部分を頭髪領域として抽出する。 From two-dimensional image C is represented, it extracts a portion corresponding to the hair part h1 of the distance image G10 identified in the manner described above as hair region.

【0032】次に、以下の要領で毛髪方向情報を抽出する。 [0032] Next, to extract the hair direction information in the following manner. 2次元画像の頭髪領域について1階微分処理を行い、エッジを検出する。 The hair region of the two-dimensional image subjected to first order differential processing to detect an edge. 所定の閾値でエッジ検出画像G21を2値化する。 Binarizing the edge detection image G21 with a predetermined threshold value. 2値化画像G22に対して収縮・膨張処理を繰り返し、画像の雑音を取り除いた画像G Binarized image G22 repeated contraction and expansion processing for the image G obtained by removing the noise of the image
23を得る。 Get a 23. 心線の連結画素数4以下を保存して細線化を行い画像G24を得る。 Obtaining an image G24 performs thinning save the connected pixels having 4 or less of the core wire. 各画素を連結画素数で分類し、連結数3の分岐点画素及び連結数4の交差点画素を除き、連結数1又は2の画素のみからなる線セグメント(線画像)のみを残す。 Classifies each pixel connected pixel number, except for the intersection pixel of the branching point pixel and the connecting number 4 of the connecting number 3, the line segment (line image) composed only of the pixel connected number 1 or 2 leaves only. 画像G25の線セグメントについて追跡処理を行い、全ての画素の連結数が2であるループ状の線セグメント、つまり頭髪領域の輪郭を除去し、毛髪方向を示す画像G26を得る。 The line segments of the image G25 performs tracking processing, loop line segment connecting number is 2 in all the pixels, that is to remove the outline of the hair region, obtain an image G26 indicating the hair direction.

【0033】図8は毛髪方向の分類の模式図、図9は縞模様の設定の一例を示す図、図10は形状モデルの部分修正の模式図である。 [0033] Figure 8 is a schematic diagram of a hair direction of the classification, FIG. 9 is a schematic view of FIG, 10 is a shape model of partial correction of an example of a set of stripes. データ処理装置40は、上述の要領で毛髪方向情報を抽出した段階の2次元画像G26 The data processing apparatus 40, two-dimensional image of the stage of extracting the hair direction information in the manner described above G26
を、毛髪方向を示す線セグメントLgとあらかじめ登録されているマスクパターンm1〜8とのマッチングを行いながら走査する。 The scans while matching with the mask pattern m1~8 registered in advance with the line segment Lg showing the hair direction. その結果、合致する画素の最も多いマスクパターンを、その部位のマスクパターンと決める。 As a result, the largest mask pattern matching pixels, decides a mask pattern of the site. つまり、毛髪方向をマスクパターンm1〜8のいずれかの方向に分類する。 In other words, to classify the hair direction in either direction of the mask pattern M1~8. 続いて、図9のように、マスクパターンの分布に応じて頭髪部分の2次元画像G26を区画し、各区画領域a1〜a5を該当するマスクパターンで塗りつぶす。 Subsequently, as shown in FIG. 9, we partition the two-dimensional image G26 hair portion in accordance with the distribution of the mask pattern, filling the mask pattern corresponding to the partitioned regions a1-a5. すなわち毛髪模様を設定する。 That set the hair pattern. そして、図10のように、形状モデルUに対して毛髪模様で塗りつぶした画像G27を投影し、毛髪模様hpに対応した所定深さの溝gを設けるように形状モデルUを部分的に変形させる。 Then, as shown in FIG. 10, an image is projected G27 was filled with hair pattern relative to the geometric model U, is partially deformed shape model U to provide a groove g having a predetermined depth corresponding to the hair design hp . これにより、形状モデルUのうちの頭髪部分Uhに毛髪に似せた縞状の起伏が付加され、頭髪の質感が表現される。 Thus, striped undulations resembling the hair to the hair portion Uh of the shape model U is added, hair texture is expressed. なお、溝gの断面形状は、U字状、V字状、矩形など任意に設定可能である。 The sectional shape of the groove g is, U-shaped, V-shaped, rectangular be arbitrarily set like. 断面を放物曲線状としていわゆる丸平の彫刻刀で削ったように見せかけることもできる。 Section can also pretend as cut by chisel called Marutaira as parabolic curved to. また、溝gを設ける代わりに筋状に隆起させてもよい。 Also, it may be raised streak instead of providing the groove g. 隆起の断面形状も溝と同様に任意に設定可能である。 Raised cross-sectional shape can also be set arbitrarily as with the groove.

【0034】以下、フローチャートによって立体模型作成装置1の動作を説明する。 [0034] Hereinafter, the operation of the solid model creation apparatus 1 by the flow chart. 図11は概略の動作を示すメインフローチャートである。 Figure 11 is a main flowchart showing the operation of the schematic. 電源が投入された後、利用客による操作を待つ待機期間において、2次元撮影と撮影結果の表示とを繰り返す(#10、#12、#1 After the power is turned on, the waiting period to wait for operation by a customer, repeating the display of the two-dimensional imaging and the imaging result (# 10, # 12, # 1
4)。 4). また、定期的に案内メッセージを表示する。 In addition, to display regularly guidance message. 料金が投入されてスタートボタン181が押されると、改めて2次元撮影を行うとともに3次元計測を行う(#1 When the start button 181 fee is charged is pressed, the three-dimensional measurement performs again two-dimensional imaging (# 1
6、#18)。 6, # 18). 所定のデータ処理を行い(#20)、得られた3次元形状モデルを表示する(#22)。 It performs predetermined data processing (# 20) and displays the resulting three-dimensional shape model (# 22). このとき、影を付すといった公知のグラフィック手法を適用して見栄えを高める。 At this time, it enhances the appearance by applying a known graphic techniques such a shadow is added. そして、指示操作を待つ。 Then, wait for an instruction operation. ただし、 However,
待ち時間は有限であり、時限を過ぎれば確認操作が行われたものとみなす。 The waiting time is finite, it shall be deemed that the confirmation operation has been performed if Sugire a timed.

【0035】ジョイスティック184が操作されると、 [0035] When the joystick 184 is operated,
上述のように3次元形状モデルを操作に応じて回転させて表示する(#24、#38)。 Rotate the display in response to operation of the three-dimensional model as described above (# 24, # 38). キャンセルボタン18 Cancel button 18
3が押されると、待機期間の動作に戻る(#40、#1 When 3 is pressed, it returns to the operation of the waiting period (# 40, # 1
0)。 0). ただし、この場合、利用客が料金を改めて投入する必要はなく、スタートボタン181を押せば、再計測が行われる。 However, in this case, passengers are not required to again put the fee, press the start button 181, re-measurement is performed.

【0036】確認ボタン182が押されると(#2 [0036] When the check button 182 is pressed (# 2
6)、3次元形状モデルに基づいて加工条件データベースを参照して加工制御用のデータを生成し(#28)。 6), referring to the machining condition database to generate data for machining control based on the three-dimensional geometric model (# 28).
材料の加工を行う(#30)。 For machining materials (# 30). 加工が終わると、商品を排出し(#32)、取出口センサ78によって商品が取り出されたのを確認して待機動作に戻る(#34、#1 When processing is completed, and discharging the product (# 32), the outlet sensor 78 to confirm that the product is removed returns to a standby operation (# 34, # 1
0)。 0).

【0037】図12は図11のデータ処理の内容を示すフローチャートである。 [0037] FIG. 12 is a flow chart showing the contents of the data processing of FIG. 11. このルーチンでは、上述したように頭髪の質感を表現するデータ修正、及び加工時間の短縮やデザイン上の意図的な平面化のための奥行き方向の圧縮を含む次の処理が行われる。 This routine, data correction to represent the texture of hair as described above, and subsequent processing including compression in the depth direction for the deliberate planarization on shortening design processing time is performed.

【0038】平滑化処理を行って、ノイズによる異常データを除くとともに、細かな凹凸まで過度に再現されるのを避ける(#200)。 [0038] by performing the smoothing process, with the exception of the abnormal data due to noise, avoid being excessively reproduced to fine unevenness (# 200). 再標本化処理を行う(#21 Re-sampling process is performed (# 21
0)。 0). これは、顔が斜めを向いていた場合などにおいて、入力データを加工方向に正対させるため、ある方向から平行投影した等間隔の格子点により整列されたデータに変換する処理である。 This, in a case where the face was oriented obliquely, in order to directly face the input data in the working direction, is a process of converting from one direction aligned data by parallel projection were equally spaced grid points. 例えば、人の顔の耳の下が陰になって測定できない場合、顔を上向きにして3次元測定をした後で、通常の正面を向いた顔を表すようにデータを変換できる。 For example, if the bottom of the ear of a person's face can not be measured in the shadow, after the three-dimensional measurement in the upward face, you can convert the data to represent the face facing the usual front. 格子点が射影された位置に計測点がない場合には、その周囲の計測値により線形補完を行う。 If the lattice point is not the measurement point in the position projected performs linear interpolation by measurements of its surrounding.
このとき、射影された方向が加工する際の鉛直上方となり、それぞれの格子点は、高さのデータを持つ。 In this case, it is vertically above when the projected direction is processed, each grid point has a height of data. また、 Also,
入力データが透視投影による場合でも、この処理により入力データを平行投影データに変換できる。 Even if the input data is based on the perspective projection, it can be converted into parallel projection data input data by the processing.

【0039】データのない欠損部分を補完する(#22 [0039] To complement the no missing parts of the data (# 22
0)。 0). 補完手法としては、線形補完、重み付け捕完などの種々の手法が適用可能である。 The complementary approach, linear interpolation, various methods such as weighted Tokan is applicable. 例えば、データの欠損している部分をすべて固定値で置き換える(単純補完)。 For example, replace all the parts that are missing data fixed value (simple supplement). その固定値としては、設定値、最小の高さ、顔の外周位置の平均値が考えられる。 As the fixed value, the set value, the minimum height can be considered an average value of the peripheral position of the face. 欠損部が有効データ部分で完全に囲まれている場合は、周りのデータから線形補完をする。 If the defect is completely surrounded by the effective data portion, the linear interpolation from the data around. また、人の顔における黒い眉や髪などのように対象の性質から光学式の3次元計測で正確なデータが得られないことが予想できる部分については、既存の3次元形状データと置き換えてもよい。 Also, parts can be expected that no accurate data is obtained by three-dimensional measurement of the optical the nature of the subject, such as black eyebrows and hair in the face of a person, even replace the existing three-dimensional shape data good. この場合、顔面(頭部の前半面)の標準モデルを用意しておき、データ欠損部分については位置及びサイズを調整した標準モデルのデータを使用する。 In this case, by preparing a standard model of the face (first half surface of the head), the data lost portion uses the data of the standard model to adjust the position and size. 標準モデルの調整は、次の手順で行う。 Adjustment of the standard model is carried out in the following procedure. 2次元画像から両目及び口を抽出し、3つの基準点の位置を算定する。 Extract the eyes and mouth from the two-dimensional image, it calculates the positions of the three reference points. そして、標準モデルの各基準点が実測の形状モデルと一致するように標準モデルの線型変換をする。 Each reference point of the standard model is a linear transformation of the standard model to match the shape model of the actual measurement. なお、このような合成は、顔の欠損部分に限らず任意の部分に適用可能である。 Such a synthesis can be applied to any part is not limited to the defective portion of the face.

【0040】以上の各処理で実物形状に忠実な3次元形状モデルを得た後、上述したように頭髪部分に縞状の起伏を付加する本発明に特有のデータ修正を行う(#23 [0040] After obtaining a faithful three-dimensional model to the real shape in each processing described above, performs specific data modifications to the present invention of adding the striped undulations hair portion as described above (# 23
0)。 0). なお、このとき、目、黒目部分、眉、唇、頬などの特定部分を若干盛り上げる強調を行ってもよい。 It should be noted that, at this time, eyes, black eye part, eyebrows, lips, may be subjected to liven up some highlight certain parts, such as cheek.

【0041】高さ圧縮処理を行って、3次元形状モデルの寸法を奥行き方向に縮める(#240)。 [0041] performing the height compression, reducing the size of the three-dimensional shape model in the depth direction (# 240). 奥行き方向の高低差が小さくなれば加工時間が短くなる。 If the height difference in the depth direction is small and the processing time is shortened. また、ペンダントやメダルの用途では平面的な模型が好適である。 Further, the pendant and medals applications it is preferred that planar model. 圧縮には、一様圧縮及び非一様圧縮のどちらの手法も適用可能であり、部分毎に使い分けることもできる。 The compression, either approach uniform compression and nonuniform compression is also applicable, may be selectively used for each part.

【0042】3次元形状モデルのうちの背景部分を検出する(#250)。 [0042] detecting the background portion of the three-dimensional model (# 250). これは背景部分を修正するための前処理である。 This is a pretreatment to modify the background portion. 背景シート3によって利用客の背面をブルーバックとしておけば、2次元画像の色判別によって背景部分を容易且つ確実に検出することができる。 If as a blue back the back of the customer by the background sheet 3, it is possible to easily and reliably detect the background portion by the color discrimination of the two-dimensional image.

【0043】背景部分について他のデータに置き換える背景変換を行う(#260)。 [0043] perform a background conversion to replace the background portion in other data (# 260). 例えば、背景部分は極端に奥行きが深いので、加工時間を短縮するために奥行きの浅いデータに変換する。 For example, the background portion is extremely depth is deep, into a shallow depth data in order to shorten the processing time. 置き換えるデータは、平面データでも花木などの絵柄や幾何模様を表す立体面データでもよい。 Replacing data may be a three-dimensional surface data in planar data representing a picture or geometric patterns, such as flowers and trees.

【0044】実物大の3次元形状モデルを商品サイズに適合させるサイズ調整を行う(#270)。 [0044] perform the size adjustment to match the actual size of the 3-dimensional shape model in the product size (# 270). また、加工装置72の精度にデータ量を適合させる解像度変換を行う(#280)。 Further, it performs resolution conversion to adapt the data amount on the accuracy of the processing apparatus 72 (# 280). この処理は、所定格子幅のメッシュを投影して格子点で再標本化するものであるが、投影する方向は加工時の鉛直方向に固定されている。 This process is one in which to re-sampled at the grid point by projecting a mesh having a predetermined grating width, direction of projecting is fixed vertically during processing. 解像度変換(データ数変換)の要領としては、まず、加工用の形状モデルの構成点群を点間ピッチとべクトル変化量とで定義し、べクトル変化量に対応する点間ピッチ範囲をあらかじめ記憶されている特性データテーブルから読み出して設定する。 The procedure for resolution conversion (the number of data conversion), first, the configuration point group of shape models for machining defined as a point pitch preparative base vector variation, previously stored between pitch range point corresponding to the base vector variation It is set by reading from that characteristic data table. すなわち、データを間引いてピッチを大きくしたり、データを補間してピッチを小さくしたりする。 That is, or to increase the pitch by thinning out data, or to decrease the pitch by interpolating data. 計測の分解能が十分に大きい場合には、間引きのみを行えばよい。 If the resolution of the measurement is large enough, it is sufficient to thinning only. 解像度変換機能を設けておけば、3次元計測装置34の分解能が限定されないので、用途に応じて計測手段を取り換えるといった使用形態が許容されることになる。 If it provided resolution conversion function, because it is not limited resolution of the three-dimensional measuring device 34, so that the usage patterns such as replacing the measuring means according to the application is permitted.

【0045】最後に、3次元形状モデルの基準位置が加工の基準位置に合うように座標の原点を平行移動させる位置合わせを行う(#290)。 [0045] Finally, to align the reference position of the three-dimensional shape model translating the coordinate origin of the fit to the reference position of the processing (# 290). なお、加工に際して上述のように予め所定の凹凸が作り込まれた材料を用いる場合には、確認操作に呼応した加工データ生成処理(図11の#28)において、以上の処理によって得られた3次元形状モデルと作り込まれている凹凸とを比較して切削量が算出される。 In the case of using a material previously fabricated predetermined unevenness as described above during processing, in the processing data generating process in response to the confirmation operation (# 28 in FIG. 11), obtained by the above process 3 cutting amount is calculated by comparing the irregularities that are fabricated with dimensional shape model.

【0046】図13は図12の部分修正処理の内容を示すフローチャートである。 [0046] Figure 13 is a flow chart showing the contents of the partial correction process in FIG. 12. 図6で説明したように、まず、距離画像G10から頭髪部分を抽出する(#30 As described in FIG. 6, first extracts the hair portion from the distance image G10 (# 30
1)。 1). エッジ検出、ノイズ除去、細線化、線セグメント化、及びループの除去の一連の処理を行って毛髪方向情報を抽出する(#302〜306)。 Edge detection, noise removal, thinning, line segmentation, and by performing a series of processes of removal of the loop to extract the hair direction information (# 302-306). マスクパターンとのマッチングにより毛髪方向を分類し(#307)、2 By matching the mask pattern to classify the hair direction (# 307), 2
次元画像の頭髪部分を区画し(#308)、各区画を適切な毛髪模様で塗りつぶす(#309)。 Partition the hair portion dimension image (# 308), fill each compartment with the appropriate hair pattern (# 309). その後、毛髪模様を形状モデルに投影し(#310)、形状モデルを部分的に変形させて毛髪に似せた起伏面を形成する(# Thereafter, by projecting the hair pattern on the geometric model (# 310), a shape model partially deformed to form undulations surface resembling the hair (#
311)。 311).

【0047】図14は図13の頭髪部分の抽出サブルーチンのフローチャートである。 [0047] FIG. 14 is a flowchart of extraction subroutine hair portion of FIG. 利用客3の頭部の距離画像G10を細分化した各区画e毎に2次元フーリエ変換を行う(#3011)。 A distance image G10 of the head of the customer 3 performs a two-dimensional Fourier transform for each partition e were subdivided (# 3011). 設定周波数f1よりも高周波側の成分量を求める積分演算を行う(#3012)。 Performing integration calculation for obtaining the components of the high-frequency side of the set frequency f1 (# 3012). そして、積分値が設定値以上である区画eを頭髪部分に対応するものと判定する(#3013)。 Then, it determines that the corresponding compartment e integral value is equal to or more than a set value to the hair portion (# 3013).

【0048】以上の実施形態においては、距離画像G1 [0048] In the above embodiments, the distance image G1
0の空間周波数分布に基づいて頭髪部分を特定する例を挙げたが、2次元画像に基づいて同様に頭髪部分を特定することもできる。 Although an example of identifying a hair portion based on the spatial frequency distribution of 0, it is possible to identify the hair portion in the same manner on the basis of the two-dimensional image.

【0049】図15は頭髪部分の特定方法の他の例を示す図である。 [0049] Figure 15 is a diagram showing another example of a specific method of hair portion. 図15(A)のように、利用客3に対するカラー撮影で得られた頭部の2次元画像G20を格子状に細分化する。 As shown in FIG. 15 (A), the subdivided in a lattice-like two-dimensional image G20 of the head obtained by the color imaging for customer 3. 細分化された各区画e毎に2次元フーリエ変換を行って、空間周波数スペクトルを求める。 Performing two-dimensional Fourier transform for each partition e which is subdivided to determine the spatial frequency spectrum. 図1 Figure 1
5(B)のように、設定周波数f2よりも高周波側の範囲(図中の斜線部分)についてスペクトル強度の積分演算を行う。 5 (B) as in, performing the integration operation of the spectral intensity for a range of high-frequency side (hatched portion in the figure) than the set frequency f2. そして、積分値が設定値以上である区画eを頭髪部分に対応するものと判定する。 Then, it determines that the corresponding compartment e integral value is equal to or more than a set value to the hair portion. このように判定した区画eの集合を頭髪部分と特定する。 Thus the set of determination Lot e specifying the hair portion.

【0050】図16は図15に対応した頭髪部分の抽出サブルーチンのフローチャートである。 [0050] FIG. 16 is a flowchart of extraction subroutine hair portion corresponding to FIG. 15. カラーの2次元画像G20を例えば256階調のグレー画像に変換する(#3120)。 Converting the 2-dimensional image G20 of the color, for example, 256 gray image gradation (# 3120). 得られたグレー画像を格子状に細分化し、各区画e毎に2次元フーリエ変換を行う(#312 Gray image obtained subdivided in a lattice pattern, performs two-dimensional Fourier transform for each partition e (# 312
1)。 1). 設定周波数f2よりも高周波側の成分量を求める積分演算を行う(#3122)。 Performing integration calculation for obtaining the components of the frequency side higher than the set frequency f2 (# 3122). そして、積分値が設定値以上である区画eを頭髪部分に対応するものと判定する(#3123)。 Then, it determines that the corresponding compartment e integral value is equal to or more than a set value to the hair portion (# 3123).

【0051】上述の実施形態によれば、頭髪部分を高精度に特定し、毛髪の質感の得られる見た目の自然な人体頭部の模型の作成を可能にすることができる。 [0051] According to the above embodiment, it is possible to identify the hair portion with high precision, allowing the creation of a model of natural human head appearance obtained with the texture of the hair. 上述の実施形態において、空間周波数の分析によって特定した頭髪部分に対するデータ処理として、筋状の溝や隆起を形成する代わりに、全く異なる形状データ(例えばぬいぐるみの頭やヘルメット形状)に置換してもよい。 In the above embodiment, as the data processing for the hair portion identified by analysis of the spatial frequency, instead of forming a stripe-like grooves or ridges, it is replaced with a completely different shape data (e.g. stuffed head and helmet shape) good.

【0052】上述の実施形態において、2次元画像から頭髪方向情報を抽出するのに代えて、3次元形状から直接に毛髪方向を判別してもよい。 [0052] In the above embodiment, the two-dimensional image instead to extract the hair direction information may be directly determined hair direction from the three-dimensional shape. すなわち、モデル表面において適当なサンプリング密度で法線ベクトルを求め、法線ベクトルの方向が変化する領域を毛髪方向を示す起伏部分とする。 That is, it obtains the normal vector at an appropriate sampling density in the model surface, the area where the direction of the normal vector changes relief portion indicating hair direction.

【0053】上述の実施形態では、自動販売機としての使用を想定した立体模型作成装置1を例示したが、本発明に係るデータ処理は模型作成が有償であるか無償であるかを問わない。 [0053] In the embodiments described above has exemplified the solid model creation apparatus 1 using the assumption as a vending machine, the data processing according to the present invention is model creation does not matter whether it is free or is paid. 模型のサイズは縮小サイズに限らず、 The size of the model is not limited to the reduced size,
実物大でも拡大サイズでもよい。 It may be enlarged size in scale. 毛髪模様として縞模様を付加するものとして説明したが、髪型によっては円模様であってもよい。 Has been described as adding a stripe pattern as a hair pattern, may be a circular pattern depending hairstyle.

【0054】本発明は、立体模型作成装置に限らず、3 [0054] The present invention is not limited to a three-dimensional model creating device, 3
次元表示装置にも適用可能である。 In dimension display device is applicable.

【0055】 [0055]

【発明の効果】請求項1乃至請求項4の発明によれば、 Effects of the Invention According to the invention of claims 1 to 4,
物体のうちの特定部分の抽出の精度を高めることができる。 It is possible to enhance the accuracy of extraction of a particular portion of the object. 例えば人体模型の作成に適用した場合には、頭髪部分を高精度に抽出することができる。 For example, when applied to create a phantom can extract the hair portion with high accuracy.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に係る立体模型作成装置の外観図である。 It is an external view of a solid model creation apparatus according to the present invention; FIG.

【図2】立体模型作成装置の使用状態の模式図である。 2 is a schematic view of a usage state of the solid model creation apparatus.

【図3】操作パネルの平面図である。 3 is a plan view of the operation panel.

【図4】立体模型作成装置の機能ブロック図である。 4 is a functional block diagram of a solid model creation apparatus.

【図5】加工システムの機構構成の一例を示す斜視図である。 5 is a perspective view showing an example of a mechanism structure of the processing system.

【図6】頭髪部分の特定の要領を説明するための図である。 6 is a diagram for explaining a specific manner of the hair portion.

【図7】毛髪方向情報の抽出の模式図である。 7 is a schematic diagram of the extraction of the hair direction information.

【図8】毛髪方向の分類の模式図である。 FIG. 8 is a schematic diagram of the hair direction of classification.

【図9】縞模様の設定の一例を示す図である。 9 is a diagram showing an example of a setting striped.

【図10】形状モデルの部分修正の模式図である。 It is a schematic diagram of Figure 10 the shape model of the partial correction.

【図11】概略の動作を示すメインフローチャートである。 11 is a main flowchart showing the operation of the schematic.

【図12】図11のデータ処理の内容を示すフローチャートである。 12 is a flowchart showing the contents of the data processing of FIG. 11.

【図13】図12の部分修正処理の内容を示すフローチャートである。 13 is a flowchart showing the contents of the partial correction process in FIG. 12.

【図14】図13の頭髪部分の抽出サブルーチンのフローチャートである。 14 is a flowchart of extraction subroutine hair portion of FIG.

【図15】頭髪部分の特定方法の他の例を示す図である。 15 is a diagram showing another example of a specific method of hair portion.

【図16】図15に対応した頭髪部分の抽出サブルーチンのフローチャートである。 16 is a flowchart of extraction subroutine hair portion corresponding to FIG. 15.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 立体模型作成装置 3 利用客(物体) 40 データ処理装置(3次元形状データ処理装置) G10 距離画像 G20 2次元画像 U 3次元形状モデル Uh 頭髪部分(特定部分) 1 solid model creation apparatus 3 passengers (object) 40 the data processor (3-dimensional shape data processor) G10 distance image G20 2-dimensional image U 3-dimensional shape model Uh hair part (specific part)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】物体の3次元形状モデルのうちの特定部分に対してデータ処理を加える3次元形状データ処理装置であって、 前記物体に対する3次元計測によって得られた距離画像を細分化し、当該距離画像の各区画の空間周波数の分布に基づいて前記特定部分を設定することを特徴とする3 1. A three-dimensional shape data processing apparatus to apply the data processing for a particular portion of the three-dimensional shape model of the object, a distance image obtained by the three-dimensional measurement with respect to the object to subdivide, the 3 and setting the specific portion on the basis of the distribution of the spatial frequency of each section of the range image
    次元形状データ処理装置。 Dimensional shape data processing apparatus.
  2. 【請求項2】物体の3次元形状モデルのうちの特定部分に対してデータ処理を加える3次元形状データ処理装置であって、 前記物体に対する3次元計測によって得られた距離画像を細分化し、区画毎に空間周波数の分布を求めて高周波成分の度合いを判別し、前記3次元形状モデルにおける前記距離画像の区画のうちの高周波成分の度合いの大きい区画に対応した部分を前記特定部分として設定することを特徴とする3次元形状データ処理装置。 2. A three-dimensional shape data processing apparatus to apply the data processing for a particular portion of the three-dimensional shape model of the object, a distance image obtained by the three-dimensional measurement with respect to the object to subdivide the compartment to determine the degree of high-frequency components seeking the distribution of spatial frequencies, sets a part corresponding to a large section of the degree of the high frequency component of section of the distance image in the three-dimensional shape model as the particular portion that every 3-dimensional shape data processor according to claim.
  3. 【請求項3】物体の3次元形状モデルのうちの特定部分に対してデータ処理を加える3次元形状データ処理装置であって、 前記3次元形状モデルに位置を対応づけられた前記物体の2次元画像を細分化し、当該2次元画像の各区画の空間周波数の分布に基づいて前記特定部分を設定することを特徴とする3次元形状データ処理装置。 3. A three-dimensional shape data processing apparatus to apply the data processing for a particular portion of the three-dimensional geometric model of the object, the two-dimensional of the associated positions in the three-dimensional model the object an image subdivided, three-dimensional shape data processing apparatus characterized by setting the specific part based on the distribution of the spatial frequency of each compartment of the two-dimensional image.
  4. 【請求項4】物体の3次元形状モデルのうちの特定部分に対してデータ処理を加える3次元形状データ処理装置であって、 前記3次元形状モデルに位置を対応づけられた前記物体の2次元画像を細分化し、区画毎に空間周波数の分布を求めて高周波成分の度合いを判別し、前記3次元形状モデルにおける前記距離画像の区画のうちの高周波成分の度合いの大きい区画に対応した部分を前記特定部分として設定することを特徴とする3次元形状データ処理装置。 4. A three-dimensional shape data processing apparatus to apply the data processing for a particular portion of the three-dimensional geometric model of the object, the two-dimensional of the object that is associated with a position in the three-dimensional shape model the image is subdivided, to determine the degree of high-frequency components seeking the distribution of spatial frequencies in each section, the portions corresponding to the large section of the degree of the high frequency component of section of the distance image in the three-dimensional shape model three-dimensional shape data processing apparatus characterized by setting the specific part.
JP10118091A 1998-04-28 1998-04-28 Three-dimensional shape data processor Pending JPH11312228A (en)

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