JPH0560148B2 - - Google Patents
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- JPH0560148B2 JPH0560148B2 JP57217438A JP21743882A JPH0560148B2 JP H0560148 B2 JPH0560148 B2 JP H0560148B2 JP 57217438 A JP57217438 A JP 57217438A JP 21743882 A JP21743882 A JP 21743882A JP H0560148 B2 JPH0560148 B2 JP H0560148B2
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three-dimensional [3D] modelling for computer graphics
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Digital Computer Display Output (AREA)
- Image Generation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、複数の画像を発生し合成することに
より新たな画像を作成する装置、さらに詳しくは
種々の方向より別個に観察した複数の対象物体の
画像を、その物体の記憶画像をもとに発生し、そ
れらの相対関係を保存しつつ視点を変化させて観
察した合成画像を生成する装置に関するものであ
る。
より新たな画像を作成する装置、さらに詳しくは
種々の方向より別個に観察した複数の対象物体の
画像を、その物体の記憶画像をもとに発生し、そ
れらの相対関係を保存しつつ視点を変化させて観
察した合成画像を生成する装置に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
本装置は、例えば衣裳、家具等の商品選択の用
途に供されるものである。家具の場合、例えば部
屋の画像に、テレビジヨン受像機、ソフア、サイ
ドボード等の画像を合成置換し、あたかも顧客が
今選択せんとする商品を備え付けたかのような画
像を作成して、顧客の商品選択を容易にすること
にも応用される。
途に供されるものである。家具の場合、例えば部
屋の画像に、テレビジヨン受像機、ソフア、サイ
ドボード等の画像を合成置換し、あたかも顧客が
今選択せんとする商品を備え付けたかのような画
像を作成して、顧客の商品選択を容易にすること
にも応用される。
多くの方向から観察した複数の対象物体の大き
さ、相対位置を変化させるとともに、観察者の視
点を変化させた画像を発生させるには、実際に多
くの方向から観察した画像を記憶しておくか、あ
るいは対象物体の３次元形状をすべて記憶してお
いて、そのデータをもとに発生し組合わす方法が
あるが、いずれも記憶しておく画像データが膨大
となる欠点がある。特に、後者の場合、上記の理
由より実用上は簡単な構造のものしか扱うことが
できない。
さ、相対位置を変化させるとともに、観察者の視
点を変化させた画像を発生させるには、実際に多
くの方向から観察した画像を記憶しておくか、あ
るいは対象物体の３次元形状をすべて記憶してお
いて、そのデータをもとに発生し組合わす方法が
あるが、いずれも記憶しておく画像データが膨大
となる欠点がある。特に、後者の場合、上記の理
由より実用上は簡単な構造のものしか扱うことが
できない。
また、複数の対象物体を同一画面に合成する場
合、例えば対象物体と記憶画像中の対応する点、
対象物体を画像入力装置で撮像した時の視点や撮
影条件、対象物体の大きさと位置等の個々の特徴
やそれらの相互関係を示す情報が必要であり、情
報の選択や情報の与え方により対象物体と記憶画
像を対応させたり、複数個の対象物体の位置関係
を決定するのに非常に多くの操作を行わなければ
ならない場合がある。
合、例えば対象物体と記憶画像中の対応する点、
対象物体を画像入力装置で撮像した時の視点や撮
影条件、対象物体の大きさと位置等の個々の特徴
やそれらの相互関係を示す情報が必要であり、情
報の選択や情報の与え方により対象物体と記憶画
像を対応させたり、複数個の対象物体の位置関係
を決定するのに非常に多くの操作を行わなければ
ならない場合がある。
発明の目的
本発明は、観察する視点を分類してその各々に
ついて画像記憶容量を少なくし、必要な情報を本
装置の操作者が入力し、それに基づいて対象物体
の構造を認識して多くの方向から観察した複数の
対象物体の画像を発生し合成するとともに、複数
の対象物体の相対関係の変化および観察者の視点
の変化に対応して複雑な合成画像を生成すること
のできる合成画像発生装置を提供することを目的
とするものである。
ついて画像記憶容量を少なくし、必要な情報を本
装置の操作者が入力し、それに基づいて対象物体
の構造を認識して多くの方向から観察した複数の
対象物体の画像を発生し合成するとともに、複数
の対象物体の相対関係の変化および観察者の視点
の変化に対応して複雑な合成画像を生成すること
のできる合成画像発生装置を提供することを目的
とするものである。
発明の構成
上記目的を達成するために、本発明は、基準画
像を記憶する基準画像メモリと、加算画像を記憶
する加算画像メモリと、これら画像メモリの記憶
画像に含まれる対象物体の３次元形状に対応する
形状モデルと、前記対象物体を記憶した時の距離
ならびに方角を設定定義し、前記記憶画像と前記
形状モデルとを対応づけて記憶する画像・形状対
応装置と、記憶した時とは異なる視点からの前記
対象物体の距離ならびに方角を設定し、前記記憶
した時の視点からの距離ならびに方角と前記記憶
した時とは異なる視点からの距離ならびに方角と
の差異から前記記憶画像にある対象物体を前記記
憶した時とは異なる視点からの画像に変換する、
何倍の大きさにするかを表す変倍率とどのくらい
位置を変更するか表す移動距離と何度回転するか
を表す回転角とからなる変形量を算出し、前記変
形量をもとに前記各記憶画像の幾何学変形を前記
形状モデルにしたがつて行なう幾何変換装置と、
前記画像・形状対応装置の出力と前記幾何変換装
置の出力を合成して表示する画像表示装置とを具
備し、前記各記憶画像の撮像時とは異なる視点よ
り観察した合成画像を生成する構成にしたもので
ある。
像を記憶する基準画像メモリと、加算画像を記憶
する加算画像メモリと、これら画像メモリの記憶
画像に含まれる対象物体の３次元形状に対応する
形状モデルと、前記対象物体を記憶した時の距離
ならびに方角を設定定義し、前記記憶画像と前記
形状モデルとを対応づけて記憶する画像・形状対
応装置と、記憶した時とは異なる視点からの前記
対象物体の距離ならびに方角を設定し、前記記憶
した時の視点からの距離ならびに方角と前記記憶
した時とは異なる視点からの距離ならびに方角と
の差異から前記記憶画像にある対象物体を前記記
憶した時とは異なる視点からの画像に変換する、
何倍の大きさにするかを表す変倍率とどのくらい
位置を変更するか表す移動距離と何度回転するか
を表す回転角とからなる変形量を算出し、前記変
形量をもとに前記各記憶画像の幾何学変形を前記
形状モデルにしたがつて行なう幾何変換装置と、
前記画像・形状対応装置の出力と前記幾何変換装
置の出力を合成して表示する画像表示装置とを具
備し、前記各記憶画像の撮像時とは異なる視点よ
り観察した合成画像を生成する構成にしたもので
ある。
実施例の説明
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図面は本発明の一実施例の要部ブロツクを示
す。基準画像メモリ１および加算画像メモリ２
（画像メモリと総称）は各々、対象物体の基準画
像または加算画像の記憶画像を蓄積している。画
像メモリ１，２内の記憶画像は画像・形状対応装
置１４あるいは幾何変換装置１５を通つて画像表
示装置１３で合成され表示される。
る。図面は本発明の一実施例の要部ブロツクを示
す。基準画像メモリ１および加算画像メモリ２
（画像メモリと総称）は各々、対象物体の基準画
像または加算画像の記憶画像を蓄積している。画
像メモリ１，２内の記憶画像は画像・形状対応装
置１４あるいは幾何変換装置１５を通つて画像表
示装置１３で合成され表示される。
次に、対象物体の画像を発生させるために、画
像メモリ１または／および２の出力をうけて、形
状モデル発生装置３より対象物体の形状に最も近
い形状モデル信号を発生させる。このために、例
えば形状モデル発生装置３には直方体、円柱、円
錐、三角錐等の基本幾何学形状モデルをあらかじ
め蓄えておき、操作者が対象物体を観察して、そ
れに最も近い基本幾何学形状モデルを選択するこ
とによつて実現する。例えば、対象物体としてテ
レビジヨン受像機を考えた場合、直方体の形状モ
デルを選択する。次に、選択された形状モデルに
対する形状モデル信号が前記形状モデル発生装置
３で発生され、この形状モデル信号は形状モデル
演算装置４を通り、画像メモリ１または／および
２の記憶画像の画像信号と加算回路７で重畳さ
れ、画像表示装置１３に表示される。
像メモリ１または／および２の出力をうけて、形
状モデル発生装置３より対象物体の形状に最も近
い形状モデル信号を発生させる。このために、例
えば形状モデル発生装置３には直方体、円柱、円
錐、三角錐等の基本幾何学形状モデルをあらかじ
め蓄えておき、操作者が対象物体を観察して、そ
れに最も近い基本幾何学形状モデルを選択するこ
とによつて実現する。例えば、対象物体としてテ
レビジヨン受像機を考えた場合、直方体の形状モ
デルを選択する。次に、選択された形状モデルに
対する形状モデル信号が前記形状モデル発生装置
３で発生され、この形状モデル信号は形状モデル
演算装置４を通り、画像メモリ１または／および
２の記憶画像の画像信号と加算回路７で重畳さ
れ、画像表示装置１３に表示される。
すなわち、前記形状モデル演算装置４は特徴入
力装置６からの制御信号にしたがつて画像表示装
置１３に表示される画像の３次元的な変形量を算
出し、基本幾何学形状モデルの幾何学的大きさ、
および３次元的位置を対象物体の幾何学形状値を
もとに考え、形状モデルの表面と前記記憶画像の
画像位置を一致させる。ここで変形量は、撮像し
た時の対象物体を記憶する記憶画像を、異なる位
置や角度から観察した時に見える対象物体とする
ために記憶画像の大きさを変えたり移動したり回
転したりする必要があり、その時の変倍率や移動
距離や回転角度に相当する。この変形量は、撮像
した時の対象物体の視点からの距離ならびに方角
と異なる位置や角度から観察した時の対象物体の
視点からの距離ならびに方角を比較することによ
り算出する。この形状モデル信号は前記形状モデ
ル演算装置４で変形情報を加えられ、前記加算回
路７に転送される。本装置の操作者は基本幾何学
形状モデルの投影画像を操作して対象物体に最も
多く接する形状モデルを作る。最多接点をもつ形
状モデルの作成は、ジヨイステツク・マウス・タ
ブレツト等で構成される前記特徴入力装置６より
操作者が記憶画像と形状モデルの対応する点の位
置を複数個入力することにより行なわれる。前記
特徴入力装置６は、該対象物体の大きさ、例えば
円錐モデルの場合、半径と高さや、透明の属性、
および画像入力装置で対象物体を撮像した時の条
件、例えばズーム、距離、角度等を入力するよう
構成される。このように形状モデルを作り、その
形状モデルを形状モデル記憶装置５に対象物体の
記憶画像に対応して蓄える。勿論、複雑な形状の
対象物体の場合は複数個の形状モデルを対応させ
得る。本装置は対象物体の形状を前記形状モデル
記憶装置５に蓄えられた形状モデルの形状とみな
し、その各面の模様（テクスチヤー）を画像メモ
リ１，２に蓄えられた記憶画像とみなして以下の
機能を行なう。前記加算回路７は記憶画像の画像
信号と形状モデル信号を重畳する。
力装置６からの制御信号にしたがつて画像表示装
置１３に表示される画像の３次元的な変形量を算
出し、基本幾何学形状モデルの幾何学的大きさ、
および３次元的位置を対象物体の幾何学形状値を
もとに考え、形状モデルの表面と前記記憶画像の
画像位置を一致させる。ここで変形量は、撮像し
た時の対象物体を記憶する記憶画像を、異なる位
置や角度から観察した時に見える対象物体とする
ために記憶画像の大きさを変えたり移動したり回
転したりする必要があり、その時の変倍率や移動
距離や回転角度に相当する。この変形量は、撮像
した時の対象物体の視点からの距離ならびに方角
と異なる位置や角度から観察した時の対象物体の
視点からの距離ならびに方角を比較することによ
り算出する。この形状モデル信号は前記形状モデ
ル演算装置４で変形情報を加えられ、前記加算回
路７に転送される。本装置の操作者は基本幾何学
形状モデルの投影画像を操作して対象物体に最も
多く接する形状モデルを作る。最多接点をもつ形
状モデルの作成は、ジヨイステツク・マウス・タ
ブレツト等で構成される前記特徴入力装置６より
操作者が記憶画像と形状モデルの対応する点の位
置を複数個入力することにより行なわれる。前記
特徴入力装置６は、該対象物体の大きさ、例えば
円錐モデルの場合、半径と高さや、透明の属性、
および画像入力装置で対象物体を撮像した時の条
件、例えばズーム、距離、角度等を入力するよう
構成される。このように形状モデルを作り、その
形状モデルを形状モデル記憶装置５に対象物体の
記憶画像に対応して蓄える。勿論、複雑な形状の
対象物体の場合は複数個の形状モデルを対応させ
得る。本装置は対象物体の形状を前記形状モデル
記憶装置５に蓄えられた形状モデルの形状とみな
し、その各面の模様（テクスチヤー）を画像メモ
リ１，２に蓄えられた記憶画像とみなして以下の
機能を行なう。前記加算回路７は記憶画像の画像
信号と形状モデル信号を重畳する。
次に形状モデル記憶装置５に蓄えられた形状モ
デルは幾何変換装置１５の視座標変換装置８，９
で座標変換を施される。前記視座標変換装置８，
９は、基準画像メモリ１の基準画像または／およ
び加算画像メモリ２の加算画像の撮像時に選択さ
れた視点とは独立に、本装置の操作者が、対象と
なる視座標変換装置８，９と所望する視点を視座
標入力装置１２で入力して制御信号を転送するこ
とにより、対象物体をその視点から観察した画像
に形状モデル信号に基づいて変換する。前記視座
標変換装置８，９を通つた記憶画像は加算回路１
０で合成される。例えば、乗算回路と和演算回路
で構成される加算回路１０の一方の入力を基準画
像とし、他方の入力を加算画像とする。基準画像
ならびに加算画像の入力信号は各点の濃度と設定
定義された場合は形状モデルと視点からの距離や
方向を含む。これらを合成するにはこれを視点を
変更した時に前方に見える画像の濃度を各点の濃
度とする。加算回路１０は各点での基準画像なら
びに加算画像の距離を比較し、視点に近い方を出
力画像に加算する。前記合成画像出力をさらに再
度視座標変換装置１１で変倍率や移動距離や回転
角度を求めて座標変換を行なうことにより全体を
観察する視点を変更することができる。例えば、
家具を設置した部屋をその部屋の正面や他の部屋
から観察することができ、顧客の構想を具体的に
表現することができるという優れた利点を有す
る。前記画像表示装置１３は、その入力画像信号
をアナログ量に変換して、例えばテレビジヨン受
像機のブラウン管上に表示する。視座標変換装置
１１の出力と画像・形状対応装置１４の加算回路
７からの出力を前記画像表示装置１３に接続して
前記画像表示装置１３で合成して表示することが
できる。
デルは幾何変換装置１５の視座標変換装置８，９
で座標変換を施される。前記視座標変換装置８，
９は、基準画像メモリ１の基準画像または／およ
び加算画像メモリ２の加算画像の撮像時に選択さ
れた視点とは独立に、本装置の操作者が、対象と
なる視座標変換装置８，９と所望する視点を視座
標入力装置１２で入力して制御信号を転送するこ
とにより、対象物体をその視点から観察した画像
に形状モデル信号に基づいて変換する。前記視座
標変換装置８，９を通つた記憶画像は加算回路１
０で合成される。例えば、乗算回路と和演算回路
で構成される加算回路１０の一方の入力を基準画
像とし、他方の入力を加算画像とする。基準画像
ならびに加算画像の入力信号は各点の濃度と設定
定義された場合は形状モデルと視点からの距離や
方向を含む。これらを合成するにはこれを視点を
変更した時に前方に見える画像の濃度を各点の濃
度とする。加算回路１０は各点での基準画像なら
びに加算画像の距離を比較し、視点に近い方を出
力画像に加算する。前記合成画像出力をさらに再
度視座標変換装置１１で変倍率や移動距離や回転
角度を求めて座標変換を行なうことにより全体を
観察する視点を変更することができる。例えば、
家具を設置した部屋をその部屋の正面や他の部屋
から観察することができ、顧客の構想を具体的に
表現することができるという優れた利点を有す
る。前記画像表示装置１３は、その入力画像信号
をアナログ量に変換して、例えばテレビジヨン受
像機のブラウン管上に表示する。視座標変換装置
１１の出力と画像・形状対応装置１４の加算回路
７からの出力を前記画像表示装置１３に接続して
前記画像表示装置１３で合成して表示することが
できる。
本装置の１つの応用例としてインテリアデザイ
ンに適用する場合、加算画像として選ばれた或る
家具と部屋との合成画像を基準画像として基準画
像メモリ１に記憶できる構成にし、再度、別の加
算画像として他の家具を選択した合成することに
より部屋の装飾を完成することができ、これを繰
り返すことによつて多数の画像の合成が簡単な回
路構成で実現することができる。
ンに適用する場合、加算画像として選ばれた或る
家具と部屋との合成画像を基準画像として基準画
像メモリ１に記憶できる構成にし、再度、別の加
算画像として他の家具を選択した合成することに
より部屋の装飾を完成することができ、これを繰
り返すことによつて多数の画像の合成が簡単な回
路構成で実現することができる。
発明の効果
以上のように、本発明は、複数の対象物体の記
憶画像を形状の情報をもとに簡単な操作で発生さ
せ、異和感のない合成画像を対話的に作成するこ
とができるという優れた効果を有するとともに、
対象物体を種々な視点から観察することができ、
短時間に具体的表現が得られるという利点を有す
る。
憶画像を形状の情報をもとに簡単な操作で発生さ
せ、異和感のない合成画像を対話的に作成するこ
とができるという優れた効果を有するとともに、
対象物体を種々な視点から観察することができ、
短時間に具体的表現が得られるという利点を有す
る。
図面に本発明の一実施例を示す要部ブロツク図
である。 １……基準画像メモリ、２……加算画像メモ
リ、３……形状モデル発生装置、４……形状モデ
ル演算装置、５……形状モデル記憶装置、６……
特徴入力装置、７……加算回路、８……視座標変
換装置、９……視座標変換装置、１０……加算回
路、１１……視座標変換装置、１２……視座標入
力装置、１３……画像表示装置、１４……画像・
形状対応装置、１５……幾何変換装置。
である。 １……基準画像メモリ、２……加算画像メモ
リ、３……形状モデル発生装置、４……形状モデ
ル演算装置、５……形状モデル記憶装置、６……
特徴入力装置、７……加算回路、８……視座標変
換装置、９……視座標変換装置、１０……加算回
路、１１……視座標変換装置、１２……視座標入
力装置、１３……画像表示装置、１４……画像・
形状対応装置、１５……幾何変換装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基準画像を記憶する基準画像メモリと、加算
画像を記憶する加算画像メモリと、これら画像メ
モリの記憶画像に含まれる対象物体の３次元形状
に対応する形状モデルと、前記対象物体を記憶し
た時の距離ならびに方角を設定定義し、前記記憶
画像と前記形状モデルとを対応づけて記憶する画
像・形状対応装置と、記憶した時とは異なる視点
からの前記対象物体の距離ならびに方角を設定
し、前記記憶した時の視点からの距離ならびに方
角と前記記憶した時とは異なる視点からの距離な
らびに方角との差異から前記記憶画像にある対象
物体を前記記憶した時とは異なる視点からの画像
に変換するために、何倍の大きさにするかを表す
変倍率とどのくらい位置を変更するか表す移動距
離と何度回転するかを表す回転角とからなる変形
量を算出し、前記変形量をもとに前記各記憶画像
の幾何学変形を前記形状モデルにしたがつて行な
う幾何変換装置と、前記画像・形状対応装置の出
力と前記幾何変換装置の出力を合成して表示する
画像表示装置とを具備し、前記各記憶画像の撮像
時とは異なる視点より観察した合成画像を生成す
るようにした合成画像発生装置。 ２ 画像・形状対応装置は、特徴入力装置、形状
モデル発生装置、形状モデル演算装置、形状モデ
ル記憶装置を含めて構成され、前記形状モデル発
生装置には、あらかじめ複数個の基本幾何学形状
モデルを記憶しておき、その中より操作者が選択
して特徴入力装置より指定した基本幾何学形状モ
デルを、前記形状モデル演算装置で、操作者が前
記特徴入力装置より入力した対象物体の幾何学形
状値をもとに大きさを変化させて形状モデルを設
定し、前記形状モデルの表面と前記記憶画像の画
像位置を対応づけ、その結果を形状モデル記憶装
置に蓄えるようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の合成画像発生装置。 ３ 形状モデル演算装置で形状モデルの透視変換
を行ない、その出力と記憶画像とを同時に画像表
示可能としたことを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の合成画像発生装置。 ４ 記憶画像を対象物体の撮像時と異なる視点よ
り観察した画像を生成する幾何変換装置は、視座
標入力装置および視座標変換装置を含めて構成さ
れ、前記視座標入力装置は視点の座標と方向を選
定する入力装置、前記視座標変換装置は、前記視
座標入力装置により選定された視点の座標系に前
記記憶画像を変換する装置であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の合成画像発生装
置。 ５ 視座標入力装置により選定された視点の座標
系に前記記憶画像を変換する視座標変換装置を、
基準画像および加算画像および合成画像に対して
別々に設ける、あるいは視座標変換装置の入力を
基準画像と加算画像と合成画像の中から切替えら
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の合成画像発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57217438A JPS59106071A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 合成画像発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57217438A JPS59106071A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 合成画像発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59106071A JPS59106071A (ja) | 1984-06-19 |
| JPH0560148B2 true JPH0560148B2 (ja) | 1993-09-01 |
Family
ID=16704226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57217438A Granted JPS59106071A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 合成画像発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59106071A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2181929B (en) * | 1985-10-21 | 1989-09-20 | Sony Corp | Methods of and apparatus for video signal processing |
| JPH03278095A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-09 | Koudo Eizou Gijutsu Kenkyusho:Kk | 画像合成装置および画像合成方法 |
| US6463176B1 (en) | 1994-02-02 | 2002-10-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image recognition/reproduction method and apparatus |
-
1982
- 1982-12-10 JP JP57217438A patent/JPS59106071A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59106071A (ja) | 1984-06-19 |
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