JP2002352271A - Three-dimensional image acquisition device - Google Patents
Three-dimensional image acquisition deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は3次元形状取得装置
に係り、特に、3次元物体形状を測定する撮像装置等を
含む3次元形状取得装置に関する。The present invention relates to a three-dimensional shape obtaining apparatus, and more particularly to a three-dimensional shape obtaining apparatus including an imaging device for measuring a three-dimensional object shape.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、特開平10−155110号公
報に開示されているように、複数の撮像系からなる撮像
装置では、視差画像を用いて対応点抽出を行うモジュー
ルにおいて視差画像の信頼度を判定するようにしてい
る。2. Description of the Related Art For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-155110, in an imaging apparatus including a plurality of imaging systems, the reliability of a parallax image is determined by a module that extracts corresponding points using the parallax image. The decision is made.
【0003】そして、その判定結果に基づき、操作者
に、撮像対象の取り直しの指示を行うようにしている。Then, based on the result of the determination, the operator is instructed to retake the object to be imaged.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、プロカメラ
マンによるフィルムカメラを用いた撮影では、撮影が正
しく行われるかどうかを判定するために、ポラロイド
(登録商標)フィルムによる撮影を別途行い撮影現場で
の画像確認作業が行われることもあるが、一般には現像
後の写真を見るまでは画像の確認は行えない。By the way, in photographing using a film camera by a professional photographer, photographing using Polaroid (registered trademark) film is separately performed in order to determine whether or not photographing is performed correctly. Although an image checking operation may be performed, the image cannot be generally checked until a photograph after development is viewed.
【0005】これに対してディジタルカメラによる撮影
では、撮影装置に液晶ディスプレイを搭載していること
により、撮影の直後、または撮影しながら画像確認を行
えるので、撮影者は取り直し判断が容易に行えるという
利点を有している。On the other hand, in photographing with a digital camera, since a photographing device is equipped with a liquid crystal display, an image can be checked immediately after photographing or while photographing, so that the photographer can easily determine whether to take again. Has advantages.
【0006】同様の観点で見ると、3次元画像取得を目
的とする装置においては、撮像装置で撮影した何らかの
原画像を画像記録装置に記録し、その記録画像を別途パ
ーソナルコンピュータ等に取りこみ、画像処理に基づく
3次元画像再構成を行い、得られた3次元画像により撮
影の良否を判定するものがほとんどである。From a similar viewpoint, in an apparatus for obtaining a three-dimensional image, an original image photographed by an image pickup apparatus is recorded in an image recording apparatus, and the recorded image is separately taken into a personal computer or the like, and the image is acquired. In most cases, three-dimensional image reconstruction based on the processing is performed, and the quality of photographing is determined based on the obtained three-dimensional image.
【0007】従って、撮影が有効でなかった場合には、
再度、撮像装置での撮影を行った上、また上記と同様の
3次元画像再構成プロセスをたどる必要がある。Therefore, if the photographing is not effective,
It is necessary to perform shooting again with the imaging device and follow the same three-dimensional image reconstruction process as described above.
【0008】このため、撮影アングル、照明条件、背景
条件などの変更などが容易に行える撮影環境を与えると
いうものではなかった。For this reason, it has not been to provide a photographing environment in which photographing angles, lighting conditions, background conditions, and the like can be easily changed.
【0009】以上の点を総合すると、従来技術において
は、複数の撮像系を有する撮像装置により取得した原画
像の処理プロセス上で視差画像抽出ステップにおける視
差の信頼度に基づき、再度取り直すか否かを判定し、そ
の結果を操作者に対して告知するものであるが、3次元
形状に再構成された画像を直接見て判断するのと違って
直感的ではなかった。[0009] Summarizing the above points, in the prior art, it is determined whether or not to take a new image based on the reliability of the parallax in the parallax image extraction step in the process of processing the original image acquired by the imaging device having a plurality of imaging systems. Is determined, and the result is notified to the operator, but it is not intuitive unlike the case where the determination is made by directly looking at the image reconstructed into the three-dimensional shape.
【0010】また、ある視点からの撮影で取得された3
次元形状再構成画像は、その後に複数視点からの撮影に
よって取得される3次元形状再構成画像と張り合わせ
て、物体を全周から取り囲むような3次元画像を取得す
る目的にも使用されるが、その場合には1視点からの取
得三次元画像の境界部分の撮影の良否に大きな関心が払
われる。[0010] In addition, 3 obtained by photographing from a certain viewpoint.
The three-dimensional shape reconstructed image is also used for the purpose of acquiring a three-dimensional image that surrounds the object from the entire circumference by being combined with a three-dimensional shape reconstructed image acquired by imaging from a plurality of viewpoints thereafter. In that case, great attention is paid to the quality of the imaging of the boundary portion of the acquired three-dimensional image from one viewpoint.
【0011】従って、これら境界部分の撮影の良否を判
断するのは固定視点からのものだけでは不十分で、取得
した三次元画像を回転、移動、縮小、拡大し、様々な視
点から観察することによって確認できる機能が必要とな
る。Therefore, it is not sufficient to judge the quality of the photographing of these boundary portions only from a fixed viewpoint, and it is necessary to rotate, move, reduce, or enlarge the obtained three-dimensional image and observe it from various viewpoints. A function that can be confirmed by the user is required.
【0012】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、撮影された対象物体に対し、撮影と同時または撮
影直後に、取得画像に基づく3次元形状再構成画像を様
々な視点から眺めた画像として操作者に提示し、3次元
形状再構成画像として取得画像の良否判定を簡易に、効
果的に行える3次元形状取得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 in view of the above circumstances, and provides a three-dimensional shape reconstructed image based on an acquired image from various viewpoints simultaneously or immediately after photographing a photographed target object. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional shape obtaining apparatus which can present the obtained image to an operator as a three-dimensional shape reconstructed image and easily and effectively determine whether the obtained image is good or bad.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、(1)所定の距離離れた複数の視
点から撮像対象を撮像した画像に基づいて撮像対象の3
次元形状情報を取得し、前記撮像対象の3次元形状画像
を表示するための信号を表示手段に出力する3次元形状
取得装置であって、前記表示手段に表示されるべき3次
元形状画像の視点位置を指定する3次元画像操作手段
と、前記撮像された画像を基に3次元形状を再構成する
と共に、前記3次元画像操作手段の指定に従い、所望の
視点から撮像対象を眺めた3次元形状画像を表示するた
めの信号を生成かつ前記表示手段に出力する3次元画像
再構成手段と、を具備することを特徴とする3次元形状
取得装置が提供される。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, it is necessary to (1) select three or more imaging targets based on images obtained by imaging the imaging targets from a plurality of viewpoints separated by a predetermined distance.
What is claimed is: 1. A three-dimensional shape acquiring apparatus for acquiring three-dimensional shape information and outputting a signal for displaying a three-dimensional shape image of the imaging target to a display means, the viewpoint of the three-dimensional shape image to be displayed on the display means. A three-dimensional image operating means for designating a position, and a three-dimensional shape reconstructing a three-dimensional shape based on the captured image, and viewing an imaging target from a desired viewpoint in accordance with the specification of the three-dimensional image operating means. A three-dimensional image reconstructing means for generating a signal for displaying an image and outputting the signal to the display means.
【0014】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、(2)前記表示手段に表示される前記3次元
形状画像の画像精度を指定する3次元画像精度操作手段
をさらに有することを特徴とする(1)に記載の3次元
形状取得装置が提供される。Further, according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (2) a three-dimensional image precision operating means for designating an image precision of the three-dimensional shape image displayed on the display means is further provided. A three-dimensional shape acquisition device according to (1) is provided.
【0015】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、(3)前記撮像対象の画像を取得するための
撮像手段と、前記撮像手段を操作するための操作入力手
段とをさらに有し、前記操作入力手段の少なくとも一部
は、前記3次元画像操作手段または3次元画像精度操作
手段と兼ねていることを特徴とする(1)に記載の3次
元形状取得装置が提供される。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention further comprises (3) imaging means for acquiring the image of the imaging target, and operation input means for operating the imaging means. In addition, the three-dimensional shape acquiring device according to (1) is provided, wherein at least a part of the operation input unit also functions as the three-dimensional image operation unit or the three-dimensional image precision operation unit.
【0016】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、(4)異なる3次元形状画像を高速度で繰り
返し表示が必要な動画表示の場合、表示情報量を削減す
ることを特徴とする(1)に記載の3次元形状取得装置
が提供される。Further, according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (4) in the case of a moving image display which needs to repeatedly display different three-dimensional images at high speed, the amount of display information is reduced. The three-dimensional shape acquisition device according to (1) is provided.
【0017】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、(5)前記表示手段に表示される3次元形状
画像の視点および画像精度の少なくとも一方を操作する
ための第2の3次元画像操作手段を接続し得るインター
フェイスをさらに有することを特徴とする(1)に記載
の3次元形状取得装置が提供される。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (5) a second three-dimensional image for operating at least one of a viewpoint and an image accuracy of a three-dimensional image displayed on the display means. The three-dimensional shape acquiring apparatus according to (1), further including an interface to which image operation means can be connected.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0019】(第1の実施の形態)図1乃至図7は、本
発明による3次元形状取得装置の第1の実施の形態の構
成及び動作を説明するために示す図である。(First Embodiment) FIGS. 1 to 7 are views for explaining the configuration and operation of a first embodiment of a three-dimensional shape obtaining apparatus according to the present invention.
【0020】まず、この発明の第1の実施の形態は、次
のように構成されている。First, the first embodiment of the present invention is configured as follows.
【0021】図1は、ステレオアダプタ2を用いて、ス
テレオ方式で距離測定を行うデジタルカメラを主体とし
た撮像装置を裏面から見た様子を示している。FIG. 1 shows a rear view of an image pickup apparatus mainly composed of a digital camera for performing distance measurement in a stereo system using a stereo adapter 2.
【0022】この撮像装置は、カメラ本体1の組み合わ
せレンズ部3にステレオアダプタ2が搭載され構成され
ている。This image pickup apparatus comprises a combination lens unit 3 of a camera body 1 and a stereo adapter 2 mounted thereon.
【0023】カメラ本体1は、一般的なデジタルカメラ
にも付与されているレンズ、フラッシュ、バッテリー、
電気回路など様々な部位から構成されるが、説明上必要
な部位以外は図示、説明を行わない。The camera body 1 includes a lens, a flash, a battery,
It is composed of various parts such as an electric circuit, but parts other than those necessary for the description are not shown or described.
【0024】ここで、デジタルカメラとは、数値データ
としての画像を出力可能なカメラであって、静止画像を
主として撮影するものおよびビデオ画像を主として撮影
するものの両方が含まれる。Here, the digital camera is a camera capable of outputting an image as numerical data, and includes both a camera that mainly captures still images and a camera that mainly captures video images.
【0025】まず、撮影に当たっては、カメラ本体1に
設けられた主機能切り替えダイヤル3を用いて撮影モー
ドを選択し行う。First, in photographing, a photographing mode is selected by using a main function switching dial 3 provided on the camera body 1.
【0026】この主機能切り替えダイヤル3は、主電源
のオン・オフ、撮影モード、再生モードの切替え等を主
に行う。The main function switching dial 3 is used mainly for turning on / off a main power supply, switching between a photographing mode and a reproducing mode, and the like.
【0027】図2は、図1のステレオアダプタ2の概念
図を示す図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of the stereo adapter 2 shown in FIG.
【0028】この図2の概念図に示すように、ステレオ
アダプタ2では、ミラー11、11′、12、12′に
よる反射光学系を用いて光路を二分する。As shown in the conceptual diagram of FIG. 2, in the stereo adapter 2, the optical path is bisected by using a reflection optical system by mirrors 11, 11 ', 12, and 12'.
【0029】従って、カメラ本体1に搭載されたCCD
14上には、ある基線長分だけ離れた二箇所からの観察
画像と等価な左右画像が画像のほぼ中央部で二分割され
た形でレンズ系13を経て結像される。Therefore, the CCD mounted on the camera body 1
On the image 14, left and right images equivalent to observation images from two places separated by a certain base line length are formed through the lens system 13 in a form that is divided into two substantially at the center of the image.
【0030】このように、ステレオアダプタ2を既存の
カメラに取り付けるだけで簡単にステレオ撮影が可能に
なる。As described above, stereo photography can be easily performed simply by attaching the stereo adapter 2 to an existing camera.
【0031】CCD14での結像画像は、図3に示す原
画像選択部23により動画像か静止画像かが選択され出
力されている。As for the image formed by the CCD 14, a moving image or a still image is selected and output by the original image selecting section 23 shown in FIG.
【0032】つまり、CCD14での結像画像は、通
常、ドラフトモードと呼ばれるCCD画素の間引き読み
出し方式により、ビデオ信号準拠の動画取得画像15′
を出力し、図示せぬ所望の液晶モニタドライブ用信号処
理回路を経てカメラ本体1の裏面部に搭載された液晶モ
ニタ4に動画として提示されている。That is, the image formed by the CCD 14 is usually converted into a moving image 15 'based on a video signal by a thinning-out reading method of CCD pixels called a draft mode.
Is output as a moving image on a liquid crystal monitor 4 mounted on the rear surface of the camera body 1 through a desired liquid crystal monitor drive signal processing circuit (not shown).
【0033】操作者は、カメラ本体1に設けられた接眼
式のビューファインダ5か、前記の液晶モニタ4による
対象物体10の観察画像を見ながら画角、ピント、明る
さなどを確認、図示せぬオートフォーカス、ズーム機能
などを用いて調節し、カメラ本体1上面に設けられたシ
ャッター6を押下することによって、今度は、CCD1
4の全画素を呼び出すことにより静止画像を撮影する。The operator checks and shows the angle of view, focus, brightness, etc., while viewing the observation image of the object 10 on the eyepiece viewfinder 5 provided on the camera body 1 or the liquid crystal monitor 4. The camera is adjusted using auto focus, zoom function, etc., and the shutter 6 provided on the upper surface of the camera body 1 is depressed.
A still image is captured by calling out all the pixels 4.
【0034】デジタルカメラによってはドラフトモード
を具備していない機種もあり、その場合には、静止取得
画像15が液晶モニタ4に提示されることになるため、
この静止取得画像15も同様に図示せぬ所望の信号処理
回路を経て撮影と同時に、または直後に液晶モニタ4に
提示される。Some digital cameras do not have the draft mode. In such a case, the still image 15 is presented on the liquid crystal monitor 4.
The still image 15 is also displayed on the liquid crystal monitor 4 at the same time as or immediately after photographing through a desired signal processing circuit (not shown).
【0035】ステレオアダプタ2の使用により、これら
静止取得画像、動画取得画像ともに左右の分割画像とし
て液晶モニタ4に提示される。By using the stereo adapter 2, both the still image and the moving image are presented on the liquid crystal monitor 4 as left and right divided images.
【0036】さらに、これと同時に、これら静止取得画
像、動画取得画像ともに、図3に示す画像記録装置17
によって記録メモリに保存される。At the same time, both the still image and the moving image are acquired by the image recording device 17 shown in FIG.
Is stored in the recording memory.
【0037】記録された画像は、主機能切替えダイヤル
8にて、再生を選択すれば液晶モニタ4に様々な形態で
呼び出すことが可能である。The recorded image can be called up on the liquid crystal monitor 4 in various forms by selecting the reproduction with the main function switching dial 8.
【0038】このようにして取得された静止取得画像1
5は、図3に示す3次元形状再構成部16に入力され、
予め、別途獲得の3次元形状再構成に必要なカメラキャ
リブレーションパラメータを用いて所望のステレオマッ
チング処理により、3次元距離マップデータ及びテクス
チャマッピング用画像データからなる3次元形状再構成
画像が生成される。The still image 1 thus obtained
5 is input to the three-dimensional shape reconstruction unit 16 shown in FIG.
A desired stereo matching process is performed using camera calibration parameters required for separately acquired three-dimensional shape reconstruction, and a three-dimensional shape reconstruction image including three-dimensional distance map data and texture mapping image data is generated in advance. .
【0039】一般に、3次元形状再構成には多大な処理
時間がかかるため、後述の3次元画像精度操作部21に
よるモードの選択によっては、テクスチャマッピング処
理をオフにすることも可能である。In general, since a large amount of processing time is required for the three-dimensional shape reconstruction, the texture mapping process can be turned off depending on the mode selection by the three-dimensional image precision operation unit 21 described later.
【0040】その場合には、3次元形状再構成部16に
おいて既述のテクスチャーマッピング用画像データの生
成は行われないため、より短時間で3次元形状再構成画
像出力を提示することが可能になる。In this case, since the above-described image data for texture mapping is not generated in the three-dimensional shape reconstructing section 16, it is possible to present the three-dimensional shape reconstructed image output in a shorter time. Become.
【0041】さらに、3次元形状再構成部16の処理能
力がテクスチャーマッピングの処理機能を搭載しないこ
とも可能である。Further, the processing capability of the three-dimensional shape reconstruction unit 16 may not include a texture mapping processing function.
【0042】この場合にも、3次元形状再構成部16か
らの出力は、グレイシェーディング標示によりリアルテ
ィは劣るが、3次元形状計測が行えたか否かを確認する
には十分である。In this case as well, the output from the three-dimensional shape reconstructing unit 16 is inferior in reality due to the gray shading indication, but is sufficient to confirm whether or not the three-dimensional shape measurement has been performed.
【0043】以下は、テクスチャマッピング処理が行わ
れる場合に関して説明する。Hereinafter, the case where the texture mapping processing is performed will be described.
【0044】図3は、本発明の第1の実施の形態による
3次元再構成装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the three-dimensional reconstruction device according to the first embodiment of the present invention.
【0045】この図3に示すように、3次元形状再構成
部16は、3次元画像操作部20により操作者が指示し
た3次元形状再構成物体画像の観察位置及び姿勢を入力
として、その指令値に基づいた三次元形状再構成物体画
像の回転、移動の座標変換を行って、距離マップデータ
にテクスチャマッピングが施された画像信号を出力す
る。As shown in FIG. 3, the three-dimensional shape reconstructing unit 16 receives the observation position and posture of the three-dimensional reconstructed object image designated by the operator by the three-dimensional image operating unit 20 and issues a command. The coordinates of the rotation and movement of the three-dimensionally reconstructed object image are converted based on the values, and an image signal obtained by texture mapping the distance map data is output.
【0046】この場合、位置、姿勢の指令値としては、
予め、規定した直交座標系に対してX軸、Y軸、Z軸方
向の並進及びX軸周り、Y軸周り、Z軸周りの回転の最
大6自由度が考えられるが、3次元画像操作部20の製
作上の制限などにより、操作可能な自由度を6未満にし
ても構わない。In this case, the position and orientation command values are
A maximum of six degrees of freedom in translation in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions and rotation around the X-axis, Y-axis, and Z-axis with respect to a predetermined rectangular coordinate system can be considered. The operable degree of freedom may be set to less than 6 due to restrictions on the manufacture of the 20.
【0047】図4は、実際に撮像装置1に既存のスイッ
チ、レバーに既述の操作機能を割り当てた例で、提示画
像のために設定した基準座標系に対して、ズームレバー
7でZ軸方向の並進、メニュー選択用の+字カーソルキ
ー9の上下キー機能にX軸周りの回転θx、左右キー機
能にY軸周りの回転θyを割り当てた例である。FIG. 4 shows an example in which the above-mentioned operation functions are actually assigned to the existing switches and levers of the image pickup apparatus 1. In the reference coordinate system set for the presentation image, the zoom lever 7 moves the Z axis. In this example, rotation θx around the X axis is assigned to the up / down key function of the + character cursor key 9 for translation and menu selection, and rotation θy around the Y axis is assigned to the left / right key function.
【0048】本来、これらのスイッチ、レバーには別機
能が割り当てられているが、モード選択によって3次元
形状再構成物体画像が提示されるようになっている場合
には、同時にズーム操作やメニュー選択操作は行わない
ため、上記のような機能割り当てをすることが可能にな
る。Originally, different functions are assigned to these switches and levers. However, when a three-dimensional reconstructed object image is presented by mode selection, zoom operation and menu selection are performed at the same time. Since no operation is performed, the above-described function assignment can be performed.
【0049】そして、3次元形状再構成物体画像を提示
するモードから抜けたいときには、カメラ本体1に設け
られたメニュー選択キー22の押下により行うことがで
きるようになる。When the user wants to exit the mode for presenting the three-dimensionally reconstructed object image, the user can press the menu selection key 22 provided on the camera body 1.
【0050】これによって、通常の撮影モードに戻れ
ば、ズームレバー7、+字カーソルキー9は本来の機能
が再割り当てされる。Thus, when returning to the normal photographing mode, the original functions of the zoom lever 7 and the + cursor key 9 are reassigned.
【0051】図4は、本発明の第1の実施の形態による
3次元再構成装置の動作を説明するために示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the three-dimensional reconstruction device according to the first embodiment of the present invention.
【0052】なお、図4は、基本的には、図1と同等で
あり、同じ番号を付したものは図1と同等のものを示し
ている。FIG. 4 is basically the same as FIG. 1, and the components with the same numbers are the same as those in FIG.
【0053】また、図4では、スイッチ、レバーの説明
に特に不要であるものは番号を付すことを省略してい
る。In FIG. 4, numbers that are unnecessary for the description of the switches and levers are omitted.
【0054】さらに、図4では、対象物体の2次元画像
ではなくて3次元形状再構成画像であることを強調する
ためにハッチングを施して描画している。Further, in FIG. 4, hatching is applied to emphasize that the object is not a two-dimensional image but a three-dimensional reconstructed image.
【0055】以降の説明図でも同様の方式をとるものと
する。The same method is used in the following explanatory diagrams.
【0056】一般的に、3次元形状再構成物体画像の確
認は、物体の輪郭部分や、前側に存在する物体で遮蔽さ
れた部分の確認作業が主である。Generally, confirmation of a three-dimensionally reconstructed object image mainly involves confirming a contour portion of the object or a portion shielded by an object existing on the front side.
【0057】そして、既述の操作機能割り当ては、この
ような作業に最低限必要な自由度を操作者に提供するも
のであり、さらに既存のスイッチ、レバーを利用してい
るため生産コストの観点からも有利である。The above-described operation function assignment provides the operator with the minimum degree of freedom necessary for such work, and furthermore, because existing switches and levers are used, the viewpoint of production cost is reduced. Is also advantageous.
【0058】また、新たな操作キーを導入しない分、操
作者が操作感を学習する負担も軽減することができる。Further, since no new operation key is introduced, the burden on the operator for learning the operation feeling can be reduced.
【0059】この割り当てはメニュー操作により、様々
に再割り当てが可能であり、また回転軸の位置も別途メ
ニュー調整可能である。This assignment can be variously reassigned by menu operation, and the position of the rotation axis can be separately adjusted in the menu.
【0060】また、3次元形状再構成画像は、図3に示
している画像記録装置17に記録することも可能であ
る。The three-dimensional reconstructed image can be recorded in the image recording device 17 shown in FIG.
【0061】その場合には、所望の画像圧縮方式に基づ
いて圧縮し、記録することも可能である。In that case, it is possible to compress and record based on a desired image compression method.
【0062】さらに、記録した3次元画像は、再度、呼
び出して3次元形状再構成画像として、図3に示す画像
提示部19に提示することも可能である。Furthermore, the recorded three-dimensional image can be recalled and presented to the image presentation unit 19 shown in FIG. 3 as a three-dimensional shape reconstructed image.
【0063】この画像提示部19は基本的には液晶モニ
タ4であるが、接眼式のビューファンダや図示せぬ外部
モニタでも構わない。The image presentation section 19 is basically the liquid crystal monitor 4, but may be an eyepiece type view finder or an external monitor (not shown).
【0064】この画像提示部19の方式もCRTや液
晶、さらにはタッチ入力機能を備えたのものなど様々に
考えられる。The image presentation unit 19 may be of various types such as a CRT, a liquid crystal, and a device having a touch input function.
【0065】続いて、3次元形状再構成画像を取得する
際の一連の作業における出力画像の形態に関して説明を
行う。Next, the form of an output image in a series of operations for obtaining a three-dimensional reconstructed image will be described.
【0066】まず、出力画像選択部18による画像選択
は、メニュー選択キー22によって呼び出され液晶モニ
タ4上のメニュー操作により行われる。First, the image selection by the output image selection unit 18 is called by the menu selection key 22 and is performed by operating the menu on the liquid crystal monitor 4.
【0067】図5は、本発明の第1の実施の形態による
3次元再構成装置の動作を説明するために示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the three-dimensional reconstruction device according to the first embodiment of the present invention.
【0068】この図5に示すように、静止画取得画像−
静止3次元形状再構成画像提示モードでは、接眼式ビュ
ーファインダ5による撮影アングル確認後、シャッター
6が押下されるまでは液晶モニタ4には画像提示は行わ
れず、シャッター6の押下後、静止取得画像15が液晶
モニタ4に静止画としてまず提示される。As shown in FIG. 5, a still image acquired image-
In the still three-dimensional shape reconstructed image presenting mode, no image is presented on the liquid crystal monitor 4 until the shutter 6 is pressed after the photographing angle is confirmed by the eyepiece type viewfinder 5, and the still acquired image is displayed after the shutter 6 is pressed. 15 is first presented on the liquid crystal monitor 4 as a still image.
【0069】続いて、3次元形状再構成部16における
演算完了をトリガーに3次元形状再構成画像が液晶モニ
タ4に提示される。Subsequently, the three-dimensional shape reconstructed image is presented on the liquid crystal monitor 4 triggered by the completion of the calculation in the three-dimensional shape reconstructing section 16.
【0070】この場合、3次元形状再構成画像のみが提
示されるだけで、静止取得画像15を表示しなくても構
わない。In this case, only the three-dimensional shape reconstructed image is presented, and the still image 15 need not be displayed.
【0071】ここでは、動画再生を伴わないため、これ
らのモードは、ドラフト再生モードを有していないデジ
タルカメラに有効である。Here, since no moving image reproduction is involved, these modes are effective for a digital camera having no draft reproduction mode.
【0072】図6は、本発明の第1の実施の形態による
3次元再構成装置の動作を説明するために示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the three-dimensional reconstruction device according to the first embodiment of the present invention.
【0073】この図6に示すように、動画取得画像−静
止3次元形状再構成画像提示モードでは、ドラフト再生
モードでステレオアダプタを利用して取得した動画再生
画像15′を液晶モニタ4に提示している。As shown in FIG. 6, in the moving image acquired image-still three-dimensional shape reconstructed image presentation mode, the moving image reproduced image 15 ′ acquired by using the stereo adapter in the draft reproduction mode is presented on the liquid crystal monitor 4. ing.
【0074】従って、左右分割画像ではあるが、通常の
ディジタルカメラ同様に撮影アングルをリアルタイムで
確認することが可能である。Therefore, although it is a left-right divided image, it is possible to confirm the photographing angle in real time as in a normal digital camera.
【0075】撮影アングルが決定され、シャッター6の
押下後、まず、静止取得画像15が液晶モニタ4に提示
される。After the photographing angle is determined and the shutter 6 is pressed, first, a still image 15 is presented on the liquid crystal monitor 4.
【0076】その後、3次元形状再構成部16での3次
元形状再構成処理完了をトリガーに3次元形状再構成画
像が液晶モニタ4に提示される。After that, the completion of the three-dimensional shape reconstruction processing in the three-dimensional shape reconstruction unit 16 is used as a trigger to present a three-dimensional shape reconstruction image on the liquid crystal monitor 4.
【0077】図5の場合と同様、静止取得画像15の提
示の必要がない場合には、非表示としても構わない。As in the case of FIG. 5, when there is no need to present the still image 15, the still image 15 may be hidden.
【0078】図7は、本発明の第1の実施の形態による
3次元再構成装置の動作を説明するために示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the three-dimensional reconstruction device according to the first embodiment of the present invention.
【0079】この図7に示すように、動画3次元形状再
構成画像−静止3次元形状再構成画像提示モードでは、
シャッター6が押下される前も、常に、動画取得画像1
5′を入力とし3次元画像再構成部16により動画とし
て再構成された動画3次元形状再構成画像が、液晶モニ
タ4に提示されている。As shown in FIG. 7, in the moving image three-dimensional shape reconstructed image-still three-dimensional shape reconstructed image presentation mode,
Even before the shutter 6 is pressed, the moving image acquisition image 1
A moving image three-dimensional shape reconstructed image reconstructed as a moving image by the three-dimensional image reconstructing unit 16 by inputting 5 ′ is presented on the liquid crystal monitor 4.
【0080】従って、この段階でも液晶モニタ4におい
て、3次元形状再構成物体画像の回転、移動が行えるの
で、3次元形状再構成結果の良否判定がほぼリアルタイ
ムで行えるようになる。Therefore, at this stage, the three-dimensional shape reconstructed object image can be rotated and moved on the liquid crystal monitor 4, so that the quality of the three-dimensional shape reconstructed result can be determined almost in real time.
【0081】そして、操作者が、3次元形状再構成結果
を十分に確認した上でシャッター6を押下することによ
り、静止3次元形状再構成画像が取得され、液晶モニタ
4にその画像が提示される。When the operator presses the shutter 6 after sufficiently confirming the result of the three-dimensional shape reconstruction, a still three-dimensional shape reconstruction image is obtained, and the image is presented on the liquid crystal monitor 4. You.
【0082】上記動画3次元形状再構成画像−静止3次
元形状再構成画像提示モードでは、理想的には、最高精
度での動画3次元形状再構成画像が液晶モニタ4に提示
されていることが望ましい。In the moving image three-dimensional shape reconstructed image-still three-dimensional shape reconstructed image presentation mode, ideally, a moving image three-dimensional shape reconstructed image with the highest accuracy is presented on the liquid crystal monitor 4. desirable.
【0083】しかるに、演算処理能力の制限等によりそ
の実現が難しい場合には、動画として再現されるフレー
ムレートとの低減や、3次元形状再構成されるポリゴン
数の制限、テクスチャーマッピングの取りやめ等によ
り、3次元形状再構成画像の良否判定を損なわない程度
の間引き作業を行っても構わない。However, when it is difficult to realize this due to the limitation of the arithmetic processing capability or the like, it is necessary to reduce the frame rate reproduced as a moving image, limit the number of polygons to be reconstructed in a three-dimensional shape, cancel the texture mapping, and the like. Alternatively, a thinning operation may be performed so as not to impair the quality judgment of the three-dimensional reconstructed image.
【0084】その場合でも、最終的にシャッター6を押
下した後に取得される静止3次元形状再構成画像が、最
高精度の3次元形状再構成処理を行っていれば、この段
階での画質良否判定が行えるので問題は生じない。Even in such a case, if the still three-dimensional shape reconstructed image acquired after the shutter 6 is finally pressed has been subjected to the highest accuracy three-dimensional shape reconstructing processing, the image quality is determined at this stage. Can be performed, so that no problem occurs.
【0085】また、動画3次元形状再構成画像を液晶モ
ニタ4にて再生中においては、実際には、例えば、ズー
ムレバー7は、実際にズームのテレ、ワイド作業に利用
されている。Further, during reproduction of the moving image three-dimensionally reconstructed image on the liquid crystal monitor 4, for example, the zoom lever 7 is actually used for zoom telephoto and wide operation.
【0086】このため、3次元形状再構成画像の移動、
回転作業はこのままでは行えないが、この場合には、メ
ニュー選択キー22を押下し、メニューモードに入り、
機能切替えを行えばズーム操作を取りやめ、ズーム状態
は固定のまま3次元形状再構成画像を回転移動して確認
する作業を行うことが可能である。Therefore, the movement of the three-dimensionally reconstructed image,
Rotation work cannot be performed as it is, but in this case, press the menu selection key 22 to enter the menu mode,
If the function is switched, it is possible to cancel the zoom operation and perform the operation of rotating and moving the three-dimensionally reconstructed image while confirming the fixed zoom state.
【0087】この作業を止めて、再び、ズームのテレ、
ワイド作変更業を行いたい場合には、やはり、メニュー
選択キー22を押下することにより、機能切り替えを行
うことができる。After stopping this operation, the zoom telephoto
If the user wants to change the wide-angle work, the user can press the menu selection key 22 to switch the function.
【0088】以上、図5乃至図7に記載のS、Mの記号
は、実際に液晶モニタ4中に表示されている文字ではな
く、説明として記載したもので、Sは静止画像、Mは動
画像が提示されていることを示している。As described above, the symbols S and M shown in FIGS. 5 to 7 are not characters actually displayed on the liquid crystal monitor 4 but are described as explanations, where S is a still image and M is a moving image. Indicates that an image is being presented.
【0089】また、6自由度の矢印が記載されているも
のは、位置、姿勢の変更による3次元形状再構成画像の
画像の良否判定が行えることを示す。Further, the arrows with six degrees of freedom indicate that the quality of the three-dimensional reconstructed image can be determined by changing the position and orientation.
【0090】また、図7の左側の画像のメッシュ画像は
右側の最終出力画像に比べ画像精度を制限して提示され
る可能性があることを示している。Further, it is shown that the mesh image of the left image in FIG. 7 may be presented with a limited image accuracy compared to the final output image on the right.
【0091】なお、3次元画像精度操作部20により指
示される三次元形状再構成部16から画像出力の形態に
ついては、様々に考えられる。Various forms of image output from the three-dimensional shape reconstruction unit 16 specified by the three-dimensional image precision operation unit 20 are conceivable.
【0092】すなわち、レンダリングの形態としてワイ
ヤーフレーム、フルレンダリング、テクスチャーマッピ
ング、ノンテクスチャーマッピング、などが考えられ、
各形態の属性としては三角パッチの大きさや、張り付け
るテクスチャーの画像解像度等がある。That is, wire frame, full rendering, texture mapping, non-texture mapping, etc. can be considered as the form of rendering.
Attributes of each form include the size of the triangular patch, the image resolution of the texture to be pasted, and the like.
【0093】これらの3次元画像精度操作部21による
画像の形態の変更は、3次元形状再構成部16での画像
処理の処理量にも影響を与え、その結果として描画スピ
ードを増減させるため、ユーザーは撮影意図に応じて様
々にこれらの設定を変更することが可能である。The change of the image form by the three-dimensional image precision operation unit 21 also affects the amount of image processing in the three-dimensional shape reconstruction unit 16, and as a result, increases or decreases the drawing speed. The user can variously change these settings according to the photographing intention.
【0094】そして、3次元形状再構成部16は、例え
ば、画像処理に最適な単一命令複数データ同時実行(S
IMD)型の命令を備えた高速CPUが利用可能で、周
辺部には取得画像の形態に応じてアナログ画像信号をデ
ジタル画像信号に変換する回路の実装が必要な場合もあ
る。The three-dimensional shape reconstruction unit 16 executes, for example, a single instruction and a plurality of data simultaneous execution (S
A high-speed CPU equipped with an (IMD) type instruction is available, and a peripheral circuit may need to be mounted in a peripheral portion to convert an analog image signal into a digital image signal according to the form of an acquired image.
【0095】また、構成の一部として、例えば、Ope
nGLやDirectXなどのグラフィックライブラリ
に特化して開発された3次元画像描画用の既存CPUを
主として、または併用して使用することが可能である。As a part of the configuration, for example, Open
An existing CPU for drawing a three-dimensional image developed specifically for a graphic library such as nGL or DirectX can be used mainly or in combination.
【0096】すなわち、3次元画像提示に特化したビデ
オフレームメモリのダブルバッファリング、ジオメトリ
座標変換行列、透視変換手法、テクスチャーマッピング
等の処理の工夫に煩わされることなく、汎用的な記述で
描画の実現が可能となる。That is, the general-purpose description can be used for the drawing without the need for complicated processing such as double buffering of a video frame memory specialized for presenting a three-dimensional image, a geometry coordinate transformation matrix, a perspective transformation method, and texture mapping. Realization becomes possible.
【0097】なお、以上のような第1の実施の形態の各
構成については、当然、各種の変形、変更が可能であ
る。Note that various modifications and changes can be made to the components of the first embodiment as described above.
【0098】以下の説明で同じ番号を付したものは、第
1の実施の形態と同等とする。In the following description, the components denoted by the same reference numerals are equivalent to those in the first embodiment.
【0099】(第1の変形例)図8は、第1の実施の形
態の第1の変形例を示す図である。(First Modification) FIG. 8 is a diagram showing a first modification of the first embodiment.
【0100】この図8に示すように、第1の変形例で
は、3次元画像操作部23をカメラ本体1と別体に設け
たもので、3次元画像操作部23はジョイスティック2
4と、カメラ本体1に設けられた+字カーソルキー9と
同じ役割を果たす+字カーソルキー9′が設けられ、カ
メラ本体1と有線で接続されている。As shown in FIG. 8, in the first modification, the three-dimensional image operation unit 23 is provided separately from the camera body 1, and the three-dimensional image operation unit 23 is
4 and a + character cursor key 9 ′ having the same function as the + character cursor key 9 provided on the camera body 1, and are connected to the camera body 1 by wire.
【0101】ここで、+字カーソルキー9′に対する3
次元形状再構成画像に対する回転機能の割付は、例え
ば、+字カーソルキー9への割り付けと同等で、ジョイ
スティック24の上下方向の操作は対象物体のZ軸方向
への並進運動、ジョイスティック24の左左右方向の操
作はX軸方向への並進運動を割り当てる。Here, 3 for the + character cursor key 9 '
The assignment of the rotation function to the two-dimensional shape reconstructed image is, for example, equivalent to the assignment to the + character cursor key 9, and the operation of the joystick 24 in the up-down direction is the translational movement of the target object in the Z-axis direction, and the left and right of the joystick 24. Manipulating the direction assigns a translational movement in the X-axis direction.
【0102】この場合、当然、操作性を考えて、これら
操作の割り当ては自由に改変することが可能である。In this case, naturally, the assignment of these operations can be freely modified in consideration of the operability.
【0103】但し、本説明に用いた座標系は第1の実施
の形態の説明で用いた、図4と同等とする。However, the coordinate system used in this description is the same as that in FIG. 4 used in the description of the first embodiment.
【0104】また、カメラ本体1と3次元画像操作部2
3との接続は無線でも構わない。The camera body 1 and the three-dimensional image operation unit 2
The connection with 3 may be wireless.
【0105】さらに、メニュー選択キー22と同等の機
能を有するスイッチを搭載する、その他のキーを別途設
けるなどの工夫でユーザビリティーの向上を目指すこと
も可能である。Further, it is possible to improve usability by devising such measures as mounting a switch having the same function as the menu selection key 22 and separately providing other keys.
【0106】また、さらに、カスタム製の3次元画像操
作部23を用いる代わりに、PC用の汎用的なマウス、
ホイルー付きマウスを等を利用して3次元画像操作部と
しても構わない。Further, instead of using the custom made three-dimensional image operation unit 23, a general-purpose mouse for PC,
A mouse with a wheel may be used as a three-dimensional image operation unit.
【0107】この場合には、もしカメラ本体1に、予
め、USBなどの汎用シリアルポートがあれば、このポ
ートを利用して3次元画像操作部とカメラ本体1との接
続をすることが可能になる。In this case, if the camera body 1 has a general-purpose serial port such as a USB in advance, it is possible to connect the three-dimensional image operation unit to the camera body 1 using this port. Become.
【0108】操作機能の割り当ても任意であるが、液晶
モニタ4上に別途ユーザーインターフェース用のアイコ
ンを描画して、操作機能を割り付けるのが望ましい。Although the assignment of the operation functions is optional, it is preferable that the icons for the user interface are separately drawn on the liquid crystal monitor 4 to assign the operation functions.
【0109】また、液晶パネルにタッチ操作機能があれ
ば、これを利用することも可能である。If the liquid crystal panel has a touch operation function, it can be used.
【0110】その場合にも、汎用マウスの利用同様に、
アイコンの描画によるインターフェースが有効である。In this case, similarly to the use of the general-purpose mouse,
An interface by drawing icons is effective.
【0111】(第2の変形例)次に、第1の実施の形態
の第2の変形例を図9、図10を用いて説明する。(Second Modification) Next, a second modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
【0112】上記第1の実施の形態で示した3次元画像
再構成は、ステレオ距離計測による一例を示している
が、これは、3次元形状再構成の方法を特に規定するも
のではなく、例えば、シングルカメラによる異視点から
の撮影画像を利用したステレオ距離撮影方式が考えられ
る。The three-dimensional image reconstruction shown in the first embodiment is an example based on stereo distance measurement. However, this does not particularly define a method of three-dimensional shape reconstruction. A stereo distance photographing method using an image photographed from a different viewpoint by a single camera can be considered.
【0113】図9では、まず、視点Aにおいて静止画を
撮影し、続いてAとは異なる視点Bで同様に静止画像を
取得する。In FIG. 9, first, a still image is photographed at a viewpoint A, and then a still image is similarly acquired at a viewpoint B different from A.
【0114】本説明では、3次元形状再構成アルゴリズ
ムの詳細な議論は行わないが、これら異視点取得ステレ
オ画像からの3次元形状再構成は、複数画像からマッチ
ングアルゴリズムを用いての対応点探索、対応点探索結
果を利用しての各視点におけるカメラ位置、姿勢推定、
これらの推定情報を更に利用した対応点の算出を繰り返
し法により精度良く算出することによって三角測量を行
い、最終的に距離マップを求めると言うものが一般的で
ある。In this description, a detailed discussion of the three-dimensional shape reconstruction algorithm will not be given. Camera position and orientation estimation at each viewpoint using the corresponding point search results,
Generally, triangulation is performed by accurately calculating the corresponding point using the estimated information by an iterative method, and finally a distance map is obtained.
【0115】これらのプロセスに基づき、液晶モニタ4
での表示画像は、図10に示すように、まず、視点Aで
の静止取得画像を提示し、続いて視点Bにおける静止取
得画像を提示し、3次元形状再構成部で既述の異視点ス
テレオ画像による3次元形状再構成アルゴリズムを用い
て再構成処理を行い、この完了をトリガーとして3次元
形状再構成画像を液晶モニタ4に提示するという手順を
踏む。Based on these processes, the liquid crystal monitor 4
As shown in FIG. 10, first, a still acquired image at the viewpoint A is presented, and then a still acquired image at the viewpoint B is presented. A reconstruction process is performed using a three-dimensional shape reconstruction algorithm based on a stereo image, and the completion is used as a trigger to present a three-dimensional shape reconstruction image to the liquid crystal monitor 4.
【0116】さら、3次元形状再構成の方法は、既述の
1つの撮像系に対してステレオアダプタを用いて行った
ステレオ撮影にテクスチャー投影やパターン縞投影を組
み合わせたものや、複数の撮像系でステレオ撮影を行っ
たもの、および複数の撮像系の撮影に加えテクスチャー
投影やパターン縞投影を組み合わせたもの、レーザース
リットスキャン方式など様々に考えられる。Further, the method of three-dimensional shape reconstruction includes a combination of stereo imaging performed by using a stereo adapter with the above-described one imaging system using a texture adapter and a plurality of imaging systems. Various methods such as a method of performing stereo shooting, a method of combining texture projection and pattern fringe projection in addition to the shooting of a plurality of imaging systems, and a laser slit scan method can be considered.
【0117】(第2の実施の形態)次に、第2の実施の
形態を図3、図11を用いて説明する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
【0118】図11に示す第2の実施の形態による3次
元再構成装置25は、まず、図示せぬ信号入出力部を用
いてカメラ本体1と接続されている。The three-dimensional reconstruction device 25 according to the second embodiment shown in FIG. 11 is first connected to the camera body 1 using a signal input / output unit (not shown).
【0119】接続方法はUSBやIEEE1394、又
は、ビデオ信号とシリアル通信信号接続などを利用して
必要な画像情報、制御信号を送受信する。As a connection method, necessary image information and control signals are transmitted and received by using USB, IEEE 1394, video signal and serial communication signal connection, or the like.
【0120】ここでは、結果的に画像と制御情報を送受
信できれば良く、その手法は問わない。Here, it suffices that the image and the control information can be transmitted and received as a result, and any method can be used.
【0121】カメラ本体1から前記信号入出力部を経て
入手した動画取得画像15′、静止取得画像15の画像
より、3次元再構成装置25に設けられた3次元再構成
部16により、3次元形状画像を生成する。A three-dimensional reconstruction unit 16 provided in a three-dimensional reconstruction unit 25 converts a three-dimensional image from a moving image acquisition image 15 ′ and a still acquisition image 15 obtained from the camera body 1 via the signal input / output unit. Generate a shape image.
【0122】この3次元再構成の方法は、本発明の第1
の実施の形態で説明した方法と同様である。This three-dimensional reconstruction method is the first method of the present invention.
This is the same as the method described in the embodiment.
【0123】そして、生成された3次元再構成画像は、
3次元再構成装置25に設けられた画像提示部4′に提
示される。The generated three-dimensional reconstructed image is
The image is presented to the image presenting unit 4 ′ provided in the three-dimensional reconstruction device 25.
【0124】ここで、提示された3次元再構成画像を移
動、回転して画像確認を行なう手法に関しても、本発明
の第1の実施の形態において説明したものと同様であ
る。Here, the method of moving and rotating the presented three-dimensional reconstructed image to confirm the image is the same as that described in the first embodiment of the present invention.
【0125】また、3次元再構成装置25には、第1の
実施の形態で説明を行った機能部と同等の機能を持った
画像提示部4′、3次元画像提示部20としてのズーム
レバー7′、3次元画像精度操作部21としての+字カ
ーソルキー9″や主機能選択キー3′、メニュー選択キ
ー22′、シャッター6′などが搭載されている。The three-dimensional reconstruction device 25 has an image presenting unit 4 'having the same functions as the functional units described in the first embodiment, and a zoom lever as the three-dimensional image presenting unit 20. 7 ', a + character cursor key 9 "as a three-dimensional image precision operation unit 21, a main function selection key 3', a menu selection key 22 ', a shutter 6' and the like are mounted.
【0126】そして、この3次元再構成装置25は、ズ
ーム、フォーカスロック、シャッター、メニュー選択な
どのカメラとしての基本操作機能を実現するとともに、
カメラ本体1で取得した画像から3次元画像を再構成
し、回転、移動操作を行って3次元画像の良否を確認す
るために必要な諸機能を実現する。The three-dimensional reconstruction device 25 realizes basic operation functions as a camera, such as zoom, focus lock, shutter, menu selection, and the like.
A three-dimensional image is reconstructed from an image acquired by the camera body 1, and various functions necessary for confirming the quality of the three-dimensional image by performing rotation and movement operations are realized.
【0127】なお、カメラ本体1の諸機能の操作をリモ
ートでも実現できるように、この3次元再構成装置25
には、カメラ本体1とほぼ同等の操作インターフェース
を備えたが、本変更例はこれを規定するものではなく、
3次元画像操作や3次元画像精度操作のためのインター
フェースを任意に設定可能である。The three-dimensional reconstruction device 25 is operated so that various functions of the camera body 1 can be operated remotely.
Has an operation interface almost equivalent to that of the camera body 1, but this modification does not prescribe this.
An interface for a three-dimensional image operation and a three-dimensional image precision operation can be arbitrarily set.
【0128】また、カメラ本体1と3次元再構成装置2
5との接続を有線で行なっているが、無線でも構わな
い。Also, the camera body 1 and the three-dimensional reconstruction device 2
Although the connection with 5 is made by wire, it may be wireless.
【0129】このように、3次元形状再構成機能の大半
を実現する3次元再構成装置25を外部に設けることに
よって、カメラ本体1の基本機能を変更することなし
に、3次元形状再構成が実現可能になる。As described above, by externally providing the three-dimensional reconstruction device 25 that realizes most of the three-dimensional shape reconstruction function, the three-dimensional shape reconstruction can be performed without changing the basic functions of the camera body 1. It becomes feasible.
【0130】従って、在来の3次元形状再構成機能を有
さないデジタルカメラを利用して3次元形状再構成画像
の良否判断が可能になる。Therefore, it is possible to judge the quality of a three-dimensionally reconstructed image by using a conventional digital camera having no three-dimensionally reconstructed function.
【0131】以上のようにして、本発明では、撮影と同
時にまたは直後に撮影対象物体の3次元形状再構成画像
として直接観察し、良否判断が可能となるので、取り直
しの判断が容易になるとともに、撮影アングルや照明条
件、背景条件などの変更と、これにより様々に変わって
いく取得3次元画像の画質変化の対応がつかみやすく、
どの条件を変更すれば撮影意図に最も適切な3次元画像
が取得できるかが分かりやすくなる。As described above, according to the present invention, it is possible to directly observe a three-dimensional reconstructed image of an object to be photographed at the same time as or immediately after photographing, and to judge the quality of the object. It is easy to grasp the change of the shooting angle, the lighting condition, the background condition, etc.
It becomes easy to understand which condition should be changed to obtain the most appropriate three-dimensional image for the photographing intention.
【0132】そのため、結果的に画像の取りなおし回数
が低減され、撮影装置としてのユーザビリティーが飛躍
的に向上する。As a result, the number of times of retaking an image is reduced, and the usability as a photographing device is dramatically improved.
【0133】さらに、取得3次元画像の確認が撮影を行
ったときとは異視点にて行えるようにすることによっ
て、取得3次元画像の境界部分の良否が理解しやすく、
対象物体の全周画像を取得しようとしている場合には、
続けて撮影すべき画像の撮影アングルを決定するのが容
易になる。Further, by confirming the acquired three-dimensional image from a different viewpoint from that at the time of photographing, it is easy to understand the quality of the boundary part of the acquired three-dimensional image.
If you ’re trying to get an image around the object,
It becomes easy to determine the photographing angle of the image to be continuously photographed.
【0134】そして、上述したような実施の形態で示し
た本明細書には、特許請求の範囲に示した請求項1乃至
5以外にも、以下に付記1乃至2として示すような発明
が含まれている。The present specification shown in the above-described embodiments includes the inventions shown as the following supplementary notes 1 and 2 in addition to the claims 1 to 5 shown in the claims. Have been.
【0135】(付記1)所定の距離離れた複数の視点か
ら撮像対象を撮像した画像に基づいて撮像対象の3次元
形状情報を取得し、前記撮像対象の3次元形状画像を表
示するための信号を表示手段に出力する3次元形状取得
方法であって、前記表示手段に表示されるべき3次元形
状画像の視点位置を指定する3次元画像操作、および、
前記表示手段に表示される前記3次元形状画像の画像精
度を指定する3次元画像精度操作の少なくとも一方を行
うステップと、前記撮像された画像を基に3次元形状を
再構成すると共に、前記3次元画像操作の指定に従い、
所望の視点から撮像対象を眺めた3次元形状画像を表示
するための信号を生成かつ表示手段に出力する3次元画
像再構成を行うステップと、を有することを特徴とする
3次元形状取得方法。(Supplementary Note 1) A signal for acquiring three-dimensional shape information of the imaging target based on images obtained by capturing the imaging target from a plurality of viewpoints separated by a predetermined distance and displaying the three-dimensional shape image of the imaging target A three-dimensional shape obtaining method of outputting a three-dimensional shape to a display means, a three-dimensional image operation of designating a viewpoint position of the three-dimensional shape image to be displayed on the display means, and
Performing at least one of a three-dimensional image precision operation for designating an image precision of the three-dimensional shape image displayed on the display means; reconstructing a three-dimensional shape based on the captured image; According to the specification of the dimensional image operation,
Performing a three-dimensional image reconstruction for generating a signal for displaying a three-dimensional shape image in which the imaging target is viewed from a desired viewpoint and outputting the signal to a display means.
【0136】(付記2)異なる3次元形状画像を高速度
で繰り返し表示が必要な動画表示の場合、表示情報量を
削減することを特徴とする付記1に記載の3次元形状取
得方法。(Supplementary Note 2) The three-dimensional shape obtaining method according to Supplementary Note 1, wherein the amount of display information is reduced in the case of a moving image display that requires repeated display of different three-dimensional shape images at high speed.
【0137】[0137]
【発明の効果】従って、以上説明したように、本発明に
よれば、撮影された対象物体に対し、撮影と同時または
撮影直後に、取得画像に基づく3次元形状再構成画像を
様々な視点から眺めた画像として操作者に提示し、3次
元形状再構成画像として取得画像の良否判定を簡易に、
効果的に行える3次元形状取得装置を提供することがで
きる。As described above, according to the present invention, a three-dimensional shape reconstructed image based on an acquired image can be obtained from various viewpoints simultaneously or immediately after photographing a photographed target object. It is presented to the operator as a viewed image, and the quality of the acquired image is easily determined as a three-dimensional shape reconstruction image,
It is possible to provide a three-dimensional shape acquisition device that can be effectively performed.
【図1】図1は、本発明の第1の実施の形態としてステ
レオアダプタ2を用いて、ステレオ方式で距離測定を行
うデジタルカメラを主体とした撮像装置を裏面から見た
様子を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a rear view of an imaging apparatus mainly including a digital camera that performs distance measurement in a stereo system using a stereo adapter 2 according to a first embodiment of the present invention. is there.
【図2】図2は、図1のステレオアダプタ2の概念図を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a conceptual diagram of the stereo adapter 2 of FIG. 1;
【図3】図3は、本発明の第1の実施の形態による3次
元再構成装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a three-dimensional reconstruction device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】図4は、本発明の第1の実施の形態による3次
元再構成装置の動作を説明するために示す図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an operation of the three-dimensional reconstruction device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】図5は、本発明の第1の実施の形態による3次
元再構成装置の動作を説明するために示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the three-dimensional reconstruction device according to the first embodiment of the present invention.
【図6】図6は、本発明の第1の実施の形態による3次
元再構成装置の動作を説明するために示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of the three-dimensional reconstruction device according to the first embodiment of the present invention.
【図7】図7は、本発明の第1の実施の形態による3次
元再構成装置の動作を説明するために示す図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an operation of the three-dimensional reconstruction device according to the first embodiment of the present invention.
【図8】図8は、第1の実施の形態の第1の変形例の構
成を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a first modification of the first embodiment;
【図9】図9は、第1の実施の形態の第2の変形例の構
成を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a second modification of the first embodiment.
【図10】図10は、第1の実施の形態の第2の変形例
の動作を説明するために示す図である。FIG. 10 is a diagram shown to explain an operation of a second modification of the first embodiment;
【図11】図11は、本発明の第2の実施の形態による
3次元再構成装置とカメラ本体との接続状態を撮像装置
を裏面から見た様子として示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a connection state between a three-dimensional reconstruction device and a camera body according to a second embodiment of the present invention as viewed from the back of the imaging device.
2…ステレオアダプタ、 1…カメラ本体、 3…組み合わせレンズ部、 6…シャッター、 8…主機能切り替えダイヤル、 11、11′、12、12′…ミラー、 14…CCD、 13…レンズ系、 23…原画像選択部、 15′…動画取得画像、 4…液晶モニタ、 5…ビューファインダ、 10…対象物体、 6…シャッター、 15…静止取得画像、 17…画像記録装置、 20…3次元画像操作部、 16…3次元形状再構成部、 21…3次元画像精度操作部、 7…ズームレバー、 9…メニュー選択用の+字カーソルキー、 22…メニュー選択キー、 19…画像提示部、 18…出力画像選択部、 23…3次元画像操作部、 24…ジョイスティック、 9′…+字カーソルキー、 25…3次元再構成装置、 4′…画像提示部、 7′…3次元画像提示部20としてのズームレバー
7′、 9″…3次元画像精度操作部21としての+字カーソル
キー、 3′…主機能選択キー、 22′…メニュー選択キー、 6′…シャッター。2 ... Stereo adapter, 1 ... Camera body, 3 ... Combination lens unit, 6 ... Shutter, 8 ... Main function switching dial, 11, 11 ', 12, 12' ... Mirror, 14 ... CCD, 13 ... Lens system, 23 ... Original image selection unit, 15 ': moving image acquisition image, 4: liquid crystal monitor, 5: viewfinder, 10: target object, 6: shutter, 15: still image acquisition, 17: image recording device, 20: three-dimensional image operation unit 16 16-dimensional shape reconstructing unit 21 21-dimensional image precision operating unit 7 Zoom lever 9 + cursor cursor key for menu selection 22 Menu selection key 19 Image presenting unit 18 Output Image selection unit, 23 ... 3D image operation unit, 24 ... joystick, 9 '... + cursor key, 25 ... 3D reconstruction device, 4' ... image presentation unit, 7 '... tertiary Zoom lever 7 as the image presenting unit 20 ', 9 "... three-dimensional image precision operation unit 21 as the + character cursor keys, 3' ... primary function selection key 22 '... menu selection key, 6' ... shutter.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/225 H04N 5/225 Z 5C061 13/02 13/02 // H04N 101:00 101:00 Fターム(参考) 2H059 AA08 5B050 BA06 BA07 BA09 CA07 DA07 EA12 EA19 EA27 EA28 FA02 5B057 BA02 CA08 CA13 CA16 CB08 CB13 CD01 CE08 5B080 BA02 BA07 GA00 5C022 AA11 AA13 AB66 AB68 AC08 AC33 AC42 AC52 AC54 5C061 AA06 AA21 AB03 AB08 AB12 AB17 AB21 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 5/225 H04N 5/225 Z 5C061 13/02 13/02 // H04N 101: 00 101: 00 F term (Ref.)
Claims (5)
象を撮像した画像に基づいて撮像対象の3次元形状情報
を取得し、前記撮像対象の3次元形状画像を表示するた
めの信号を表示手段に出力する3次元形状取得装置であ
って、 前記表示手段に表示されるべき3次元形状画像の視点位
置を指定する3次元画像操作手段と、 前記撮像された画像を基に3次元形状を再構成すると共
に、前記3次元画像操作手段の指定に従い、所望の視点
から撮像対象を眺めた3次元形状画像を表示するための
信号を生成かつ前記表示手段に出力する3次元画像再構
成手段と、 を具備することを特徴とする3次元形状取得装置。1. A three-dimensional shape information of an imaging target is acquired based on images obtained by imaging the imaging target from a plurality of viewpoints separated by a predetermined distance, and a signal for displaying the three-dimensional shape image of the imaging target is displayed. A three-dimensional shape acquiring device for outputting to the means, a three-dimensional image operating means for designating a viewpoint position of the three-dimensional shape image to be displayed on the display means, and a three-dimensional shape based on the captured image. Three-dimensional image reconstructing means for reconstructing and generating a signal for displaying a three-dimensional shape image in which the imaging target is viewed from a desired viewpoint in accordance with the designation of the three-dimensional image operating means and outputting the signal to the display means; A three-dimensional shape acquisition device, comprising:
状画像の画像精度を指定する3次元画像精度操作手段を
さらに有することを特徴とする請求項1に記載の3次元
形状取得装置。2. The three-dimensional shape obtaining apparatus according to claim 1, further comprising a three-dimensional image precision operation means for specifying an image precision of the three-dimensional image displayed on the display means.
像手段と、 前記撮像手段を操作するための操作入力手段とをさらに
有し、 前記操作入力手段の少なくとも一部は、前記3次元画像
操作手段または3次元画像精度操作手段と兼ねているこ
とを特徴とする請求項1に記載の3次元形状取得装置。3. An image capturing device for acquiring the image of the image capturing target; and an operation input device for operating the image capturing device, wherein at least a part of the operation input device includes the three-dimensional image. The three-dimensional shape acquisition device according to claim 1, wherein the three-dimensional shape acquisition device is also used as an operation unit or a three-dimensional image accuracy operation unit.
し表示が必要な動画表示の場合、表示情報量を削減する
ことを特徴とする請求項1に記載の3次元形状取得装
置。4. The three-dimensional shape acquiring apparatus according to claim 1, wherein the amount of display information is reduced in the case of a moving image display in which different three-dimensional shape images need to be repeatedly displayed at a high speed.
像の視点および画像精度の少なくとも一方を操作するた
めの第2の3次元画像操作手段を接続し得るインターフ
ェイスをさらに有することを特徴とする請求項1に記載
の3次元形状取得装置。5. An interface which can be connected to a second three-dimensional image operation means for operating at least one of a viewpoint and an image precision of a three-dimensional image displayed on the display means. The three-dimensional shape acquisition device according to claim 1.
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