JPH01311371A - ３次元計測データからのモデリング処理方法 - Google Patents
３次元計測データからのモデリング処理方法Info
- Publication number
- JPH01311371A JPH01311371A JP63143098A JP14309888A JPH01311371A JP H01311371 A JPH01311371 A JP H01311371A JP 63143098 A JP63143098 A JP 63143098A JP 14309888 A JP14309888 A JP 14309888A JP H01311371 A JPH01311371 A JP H01311371A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processing
- initial model
- model
- modeling
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の属する技術分野
本発明は、既知の初期モデルを変形せしめるようにした
３次元計測データからのモデリング処理方法に関する。
３次元計測データからのモデリング処理方法に関する。
ものである。
（２）従来の技術
従来の３次元物体の形状計測法としては、特定の照明光
源を用いて三角測量の原理に基づいて計測する。先触針
法、モアレ法、格子投影法、光切断法等のアクティブな
方法と、環境光による画像より計測する。ン農淡法、ス
テレオカメラ法等のパッシブな方法とがある。この内光
切断法は計測の速度、精度の点で他の方法に比べて現状
優れており、３次元計測装置として実用化されつつある
。
源を用いて三角測量の原理に基づいて計測する。先触針
法、モアレ法、格子投影法、光切断法等のアクティブな
方法と、環境光による画像より計測する。ン農淡法、ス
テレオカメラ法等のパッシブな方法とがある。この内光
切断法は計測の速度、精度の点で他の方法に比べて現状
優れており、３次元計測装置として実用化されつつある
。
以下の説明においては、３次元計測手段として光切断法
を例に説明する。第５図は従来の光切断法の原理図を示
す。光＃ｉ１よりスリット３を介して被測定物体２にス
リット光を投影し、投影像４をカメラ５で観測して、光
ａ１の位置とカメラ５の位置と光軸の角度とから、三角
測量法により投影像４の３次元空間座標を算出しながら
１回転台６を回転し物体２の表面形状を計測する。第６
図は従来の計測装置のシステム構成図であり、演算部７
からの３次元座標データは３次元座標メモリｌＯに一旦
蓄積された後、モデラ９により、ＧＫＳ。
を例に説明する。第５図は従来の光切断法の原理図を示
す。光＃ｉ１よりスリット３を介して被測定物体２にス
リット光を投影し、投影像４をカメラ５で観測して、光
ａ１の位置とカメラ５の位置と光軸の角度とから、三角
測量法により投影像４の３次元空間座標を算出しながら
１回転台６を回転し物体２の表面形状を計測する。第６
図は従来の計測装置のシステム構成図であり、演算部７
からの３次元座標データは３次元座標メモリｌＯに一旦
蓄積された後、モデラ９により、ＧＫＳ。
ＰＨＩＧＳ等の編集処理可能な３次元画像モデルのデー
タに変換（以下モデリングという）されて画像ファイル
１１に出力される。ここで、モデリング方法として、ワ
イヤフレームモデルを得る従来の方法を第７図に示す。
タに変換（以下モデリングという）されて画像ファイル
１１に出力される。ここで、モデリング方法として、ワ
イヤフレームモデルを得る従来の方法を第７図に示す。
このモデリング方法では、メモリ１０に取り込まれた被
測定物体の大量の３次元座標測定データの中から、適当
な代表点を選択しそれらの全代表点間を直線で結び９図
示右側に示す如くワイヤフレームモデルを得る。この従
来のモデリング処理は、接続すべき測定点の選択が複雑
であり、処理に長時間かかると共に。
測定物体の大量の３次元座標測定データの中から、適当
な代表点を選択しそれらの全代表点間を直線で結び９図
示右側に示す如くワイヤフレームモデルを得る。この従
来のモデリング処理は、接続すべき測定点の選択が複雑
であり、処理に長時間かかると共に。
３次元座標データを蓄積処理するための大容量のメモリ
１０を必要とする欠点があった。
１０を必要とする欠点があった。
（３）発明の目的
本発明の目的は、従来の３次元形状のモデリング方法の
欠点を解決するため、予めモデリング済みの初期モデル
を、３次元形状の測定データにより変形処理し、しかも
３次元形状の測定と同時に処理することにより、処理の
簡略化と大容量の３次元座標メモリの除去を実現するこ
とにある。
欠点を解決するため、予めモデリング済みの初期モデル
を、３次元形状の測定データにより変形処理し、しかも
３次元形状の測定と同時に処理することにより、処理の
簡略化と大容量の３次元座標メモリの除去を実現するこ
とにある。
（４）発明の構成
（４−１）発明の特徴と従来技術との差異本発明は、予
めモデリング済みの比較的単純な形状の初期モデルを、
３次元形状の測定データにより変形処理することを最も
主要な特徴とする。
めモデリング済みの比較的単純な形状の初期モデルを、
３次元形状の測定データにより変形処理することを最も
主要な特徴とする。
従来技術とは、単純な変形処理によるモデリングで済み
、しかも逐次処理が可能で、処理が簡略化・高速化され
る点が異なる。
、しかも逐次処理が可能で、処理が簡略化・高速化され
る点が異なる。
（４−２）実施例
第１図は本発明の実施例の処理内容を説明する図であっ
て、１２は初期モデル、１３は処理中の稜線、１４は処
理済みのワイヤフレームモデルである。予めモデリング
済みの初期モデル１２を変形処理によって１図示右側に
示す例えば脚部をもつ球体（第７図図示の被測定物体２
と同じもの）の如く変形させるようにして、単純な変形
処理によるモデリングで足りるようにしている。第２図
は本発明の処理フロー及びハード構成を示したもので、
１５は変形処理部、１６は初期モデル発生器である。以
下処理内容の詳細について述べる。
て、１２は初期モデル、１３は処理中の稜線、１４は処
理済みのワイヤフレームモデルである。予めモデリング
済みの初期モデル１２を変形処理によって１図示右側に
示す例えば脚部をもつ球体（第７図図示の被測定物体２
と同じもの）の如く変形させるようにして、単純な変形
処理によるモデリングで足りるようにしている。第２図
は本発明の処理フロー及びハード構成を示したもので、
１５は変形処理部、１６は初期モデル発生器である。以
下処理内容の詳細について述べる。
まず、初期モデル１２を初期モデル発生器１６により準
備する。ここで、初期モデル１２は、第１図に示すよう
に三角形の集合体から成る円柱形等のワイヤフレームモ
デルであり２図では被測定物体２より大きいサイズの初
期モデル１２を用いているが、被測定物体２より小さく
てもよい。また。
備する。ここで、初期モデル１２は、第１図に示すよう
に三角形の集合体から成る円柱形等のワイヤフレームモ
デルであり２図では被測定物体２より大きいサイズの初
期モデル１２を用いているが、被測定物体２より小さく
てもよい。また。
初期モデル発生器１６は例えばサイズが可変な複数の形
状の基本モデルを蓄積しておき、被測定物体２の形状に
応じて、最適な形状、全体サイズ。
状の基本モデルを蓄積しておき、被測定物体２の形状に
応じて、最適な形状、全体サイズ。
メソシュ数（交点数）の初期モデルを１人為的またはプ
リスキャン等により自動的に設定する。次に、カメラ５
からの被測定物体２０１つの稜線の画像データを演算部
７に入力し、三角測量法に基づいた既知の方法でその稜
線の３次元座標を計算し、その計算結果を変形処理部１
５に入力する。
リスキャン等により自動的に設定する。次に、カメラ５
からの被測定物体２０１つの稜線の画像データを演算部
７に入力し、三角測量法に基づいた既知の方法でその稜
線の３次元座標を計算し、その計算結果を変形処理部１
５に入力する。
変形処理部１５においては、初期モデル１２の対応する
稜線の各交点を、演算部７からのデータに基づいて、被
測定物体２の稜線に沿った位置に移動させる。この処理
を被測定物体２の全稜線について逐次行い、最終的に被
測定物体２のワイヤフレームモデル１４のデータが画像
ファイル１１に蓄積される。なお、サーフェスモデル、
ソリッドモデルの変換は、ワイヤフレームモデル１４の
データを基に、既知の変換処理を施して得られる。
稜線の各交点を、演算部７からのデータに基づいて、被
測定物体２の稜線に沿った位置に移動させる。この処理
を被測定物体２の全稜線について逐次行い、最終的に被
測定物体２のワイヤフレームモデル１４のデータが画像
ファイル１１に蓄積される。なお、サーフェスモデル、
ソリッドモデルの変換は、ワイヤフレームモデル１４の
データを基に、既知の変換処理を施して得られる。
第３図は初期モデル１２を変形処理する際の。
各交点の移動方向を示したものである。１２−１は円柱
形初期モデルを用いた場合の例であり、稜線の各交点は
中心軸に向かって水平移動することによって被測定物体
２の形に変形する。また、１２−２は球形初期モデルを
用いた場合の例であり、稜線の各交点は球の中心に向か
って移動することによって被測定物体２の形に変形する
。ここで、第３図に示した初期モデルは一例であり、被
測定物体２の形状に応じて適当なモデルを選定すればよ
い。
形初期モデルを用いた場合の例であり、稜線の各交点は
中心軸に向かって水平移動することによって被測定物体
２の形に変形する。また、１２−２は球形初期モデルを
用いた場合の例であり、稜線の各交点は球の中心に向か
って移動することによって被測定物体２の形に変形する
。ここで、第３図に示した初期モデルは一例であり、被
測定物体２の形状に応じて適当なモデルを選定すればよ
い。
第４図は形状の異なる複数のモデルを組み合わせた複合
モデルを初期モデルとした例を示している。１７は複雑
な被測定物体、１８は複合初期モデルである。第４図に
おいて、被測定物体１７は円柱的部分Ａと立方体的部分
Ｂ上半球的部分Ｃとから成る。これに対し、初期モデル
１８としては。
モデルを初期モデルとした例を示している。１７は複雑
な被測定物体、１８は複合初期モデルである。第４図に
おいて、被測定物体１７は円柱的部分Ａと立方体的部分
Ｂ上半球的部分Ｃとから成る。これに対し、初期モデル
１８としては。
被測定物体１７の形状に応じて３円柱Ａ′ と立方体Ｂ
゛ と半球Ｃ゛ との組合せとして、ラフな近似モデル
を合成する。このように、被測定物体の形状が複雑な場
合、複数の初期モデルを組み合わせることにより、精度
のよいモデリングを簡単に行うことができる。
゛ と半球Ｃ゛ との組合せとして、ラフな近似モデル
を合成する。このように、被測定物体の形状が複雑な場
合、複数の初期モデルを組み合わせることにより、精度
のよいモデリングを簡単に行うことができる。
ところで９以上の説明においては、３次元計測手段とし
て光切断法を用いて、各稜線毎の逐次処理を前提として
説明してきたが２本発明はこれに限定されるものではな
り、一般的な３次元計測手段（ステレオ法、モアレ法、
触針法等）との組合せが可能で、しかも稜線単位の処理
以外（面単位の一括処理等）の手法が適用可能であるこ
とは言うまでもない。また、初期モデルとしてはワイヤ
フレームモデルで説明したが、サーフェスモデル。
て光切断法を用いて、各稜線毎の逐次処理を前提として
説明してきたが２本発明はこれに限定されるものではな
り、一般的な３次元計測手段（ステレオ法、モアレ法、
触針法等）との組合せが可能で、しかも稜線単位の処理
以外（面単位の一括処理等）の手法が適用可能であるこ
とは言うまでもない。また、初期モデルとしてはワイヤ
フレームモデルで説明したが、サーフェスモデル。
ソリッドモデルであってもよい。その場合、各交点の移
動は面素（三角パンチ等）の変形・移動と等価である。
動は面素（三角パンチ等）の変形・移動と等価である。
なお、初期モデルとしてソリッドモデルを選定した場合
、各面素の法線ベクトルは３次元測定系の制約（物体内
部の測定は困難）から。
、各面素の法線ベクトルは３次元測定系の制約（物体内
部の測定は困難）から。
モデルの内部より外部への方向に限定してもよい。
（５）発明の詳細
な説明したように１本発明によれば、比較的前車な形状
の初期モデルの単純な変形処理により。
の初期モデルの単純な変形処理により。
モデリング処理が実現可能なので、従来のモデリング処
理方法と比較して、処理が極めて簡潔であり、その分処
理速度を大幅に向上できる利点がある。また、稜線単位
の逐次処理を併用すれば、従来必要であった大容量の３
次元座標メモリを除去できる利点がある。
理方法と比較して、処理が極めて簡潔であり、その分処
理速度を大幅に向上できる利点がある。また、稜線単位
の逐次処理を併用すれば、従来必要であった大容量の３
次元座標メモリを除去できる利点がある。
第１図は本発明の実施例の処理内容の説明図。
第２図は本発明の処理フロー及びハード構成を示した図
、第３図は初期モデル１２を変形処理する説明図、第４
図は複数のモデルを組み合わせた初期モデルの説明図、
第５図は従来の光切断法の原理図１第６図は従来の計測
装置のシステム構成図。 第７図はワイヤフレームモデルを得る従来の方法の説明
図を示す。 １・・・光源、２・・・被測定物体、３・・・スリット
４・・・投影像、５・・・カメラ、６・・・回転台。 ７・・・演算部、８・・・制御部、９・・・モデル。 １０・・・３次元座標メモリ、１１・・・画像ファイル
。 １２・・・初期モデル、１３・・・処理中の稜線。 １４・・・ワイヤフレームモデル。 １５・・・変形処理部、１６・・・初期モデル発生器。 １７・・・複雑な被測定物体。 １８・・・複合初期モデル。 特許出願人 日本電信電話株式会社
、第３図は初期モデル１２を変形処理する説明図、第４
図は複数のモデルを組み合わせた初期モデルの説明図、
第５図は従来の光切断法の原理図１第６図は従来の計測
装置のシステム構成図。 第７図はワイヤフレームモデルを得る従来の方法の説明
図を示す。 １・・・光源、２・・・被測定物体、３・・・スリット
４・・・投影像、５・・・カメラ、６・・・回転台。 ７・・・演算部、８・・・制御部、９・・・モデル。 １０・・・３次元座標メモリ、１１・・・画像ファイル
。 １２・・・初期モデル、１３・・・処理中の稜線。 １４・・・ワイヤフレームモデル。 １５・・・変形処理部、１６・・・初期モデル発生器。 １７・・・複雑な被測定物体。 １８・・・複合初期モデル。 特許出願人 日本電信電話株式会社
Claims (1)
- 被測定物体の形状を３次元計測して、前記物体の形状モ
デルを作成する方法において、予め所定の初期モデルを
用意し、被測定物体の３次元形状を計測して得られる座
標データを用いて、前記初期モデルを変形処理すること
により、前記物体の３次元形状モデルデータを得ること
を特徴とする３次元計測データからのモデリング処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63143098A JPH01311371A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | ３次元計測データからのモデリング処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63143098A JPH01311371A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | ３次元計測データからのモデリング処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01311371A true JPH01311371A (ja) | 1989-12-15 |
Family
ID=15330864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63143098A Pending JPH01311371A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | ３次元計測データからのモデリング処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01311371A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997024217A1 (fr) * | 1995-12-31 | 1997-07-10 | Shinko Sellbic Co., Ltd. | Procede de moulage sans moule, equipement approprie |
| JP2017134609A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 株式会社コーエーテクモゲームス | 画像生成プログラム及び記録媒体 |
| CN111166388A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-19 | 合肥凯碧尔高新技术有限公司 | 基于二维超声影像认知构建三维模型的方法及装置 |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63143098A patent/JPH01311371A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997024217A1 (fr) * | 1995-12-31 | 1997-07-10 | Shinko Sellbic Co., Ltd. | Procede de moulage sans moule, equipement approprie |
| CN1072104C (zh) * | 1995-12-31 | 2001-10-03 | 株式会社新兴塞尔比克 | 无模成型方法及其装置 |
| JP2017134609A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 株式会社コーエーテクモゲームス | 画像生成プログラム及び記録媒体 |
| CN111166388A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-05-19 | 合肥凯碧尔高新技术有限公司 | 基于二维超声影像认知构建三维模型的方法及装置 |
| CN111166388B (zh) * | 2020-02-28 | 2022-07-01 | 合肥凯碧尔高新技术有限公司 | 基于二维超声影像认知构建三维模型的方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5003498A (en) | Graphic display method | |
| CN109285215A (zh) | 一种人体三维模型重建方法、装置和存储介质 | |
| CN101630418B (zh) | 三维模型的测量和重建一体化方法及其系统 | |
| JPH05342310A (ja) | 線要素データの３次元変換装置及び方法 | |
| JP2003085584A (ja) | ３ｄコンピュータモデリング装置 | |
| CN110148086A (zh) | 稀疏深度图的深度补齐方法、装置及三维重建方法、装置 | |
| CN100557614C (zh) | 一种生成三维有限元网格的方法 | |
| JPH04289976A (ja) | 三次元形状モデル生成方法およびシステム | |
| CN107464278A (zh) | 全视向的球体光场渲染方法 | |
| JP3950376B2 (ja) | ３次元点群からの形状モデル生成方法と装置、並びに、３次元点群からの形状モデル生成プログラムと該プログラムを記録した記録媒体 | |
| WO2025242011A1 (zh) | 一种基于多源输入的三维模型重建方法和装置 | |
| JP3341549B2 (ja) | ３次元形状データ処理装置 | |
| CN115359224A (zh) | 虚拟现实显示方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
| CN107633555A (zh) | 基于空间扫描的曲面集相互切割方法及系统 | |
| JP4904638B2 (ja) | ３次元形状データの生成方法および装置並びにコンピュータプログラム | |
| Li et al. | 3D reconstruction and simulating assembly of ancient Chinese timber-structure building | |
| JP4017351B2 (ja) | ３次元モデル生成装置および３次元モデル生成プログラム | |
| JPH0564393B2 (ja) | ||
| CN112116722B (zh) | 一种无序3d模型的有序转化方法及系统 | |
| JPH0877389A (ja) | ３次元形状モデル生成装置 | |
| JP3441804B2 (ja) | 画像処理装置及び方法 | |
| CN111047683B (zh) | 一种基于空间碰撞检测的智能定位方法 | |
| JPH0981788A (ja) | 環境モデル入力装置 | |
| Sachs et al. | 3-Draw: a three dimensional computer aided design tool | |
| JP2928587B2 (ja) | 三次元物体表面形状を変形する装置 |