JPH1091786A - Three-dimensional image information extraction method and image forming method using the extraction method - Google Patents

Three-dimensional image information extraction method and image forming method using the extraction method

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JPH1091786A
JPH1091786A JP8245210A JP24521096A JPH1091786A JP H1091786 A JPH1091786 A JP H1091786A JP 8245210 A JP8245210 A JP 8245210A JP 24521096 A JP24521096 A JP 24521096A JP H1091786 A JPH1091786 A JP H1091786A
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Kazuo Iwane
和郎 岩根
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IWANE KENKYUSHO KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extract the three-dimensional image information from plural two-dimensional images by producing an edge map where the dots gather, erasing the noises, producing a vectorized line image, and specifying a three-dimensional coordinate in regard to a vectorized line to extract the three-dimensional image information. SOLUTION: An edge map where the dots gather is produced, the noises are erased, and a line image ia produced at a border edge between the luminance and the hue. Then a three-dimensional coordinate is decided by the vector correspondence processing in regard to a vectorized line. When the correspondence of segments are secured among plural coordinates, the three- dimensional coordinate is decided from these segments in a triangulation principle. Furthermore, an angle division distribution pattern is produced against a line image. i.e., a two-dimensional vector. Then the depth data are extracted from the distributed angles in a vector and the three-dimensional coordinates of all lines are decided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、視差のある複数の
二次元画像から三次元画像情報を抽出する方法及びそれ
を用いて三次元画像を作成する方法に適用して有効な技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for extracting three-dimensional image information from a plurality of two-dimensional images having parallax and a technique effective when applied to a method for creating a three-dimensional image using the same. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、三次元計測システムによって得ら
れる三次元画像は、通常の明暗画像にはない性質を持っ
ており、物体の位置や形状の認識を初めとするロボット
ビジョンにとって有効なアプローチである。しかしなが
ら、一口に三次元画像といっても計測手段が違えば得ら
れる画像データの構造が異なる。入力タイプに適した画
像処理アルゴリズムを適用しなければならない。例え
ば、スリット光投影法によって得られるスリット画像と
光レーダ法で得られる距離画像は異質のデータであり、
画像処理の立場からはまったく異なったアプローチを必
要とする。したがって、具体的な応用においては、目的
に合致した計測手法の選定とそれぞれに適した画像処理
アルゴリズムの適用に注意を払わなければならない。
2. Description of the Related Art Conventionally, a three-dimensional image obtained by a three-dimensional measurement system has properties that are not found in ordinary light and dark images, and is an effective approach for robot vision such as recognition of the position and shape of an object. is there. However, even if it is a three-dimensional image, the structure of the obtained image data is different if the measuring means is different. An image processing algorithm appropriate for the input type must be applied. For example, a slit image obtained by the slit light projection method and a distance image obtained by the optical radar method are heterogeneous data,
From an image processing standpoint, it requires a completely different approach. Therefore, in a specific application, attention must be paid to the selection of a measurement method that meets the purpose and the application of an image processing algorithm suitable for each.

【0003】前記三次元画像処理に関する技術、特に、
今までに開示されたいくつかのアルゴリズムについて
は、例えば、株式会社昭晃堂発行、1996年5月10
日初版5刷発行の井口征士、佐藤宏介著、「三次元画像
計測」第121〜141頁に記載されている。
[0003] The technology relating to the three-dimensional image processing, in particular,
Some algorithms disclosed so far are described in, for example, Shokodo Inc., May 10, 1996.
It is described in Seiji Iguchi and Kosuke Sato, published in the 5th edition of the first edition, "3D Image Measurement", pp. 121-141.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記の従
来技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。
The present inventor has found the following problems as a result of studying the above prior art.

【0005】前記従来の技術では、物体の画像の輪郭の
認識は輝度のみで行っているため、単純な形状の物体、
同質の物体、同色からなる物体等の輪郭の認識は精度良
く得られたが、複雑な形状の物体、異質のものからなる
物体、多色の色からなる物体、自然界の種々の物体等に
おいては、十分な輪郭の認識精度が得られないという問
題があった。
In the prior art, since the outline of an image of an object is recognized only by luminance, an object having a simple shape can be recognized.
Recognition of contours of homogeneous objects, objects of the same color, etc. was obtained with high accuracy.However, objects of complex shapes, objects of heterogeneous objects, objects of multicolored colors, various objects in nature, etc. However, there has been a problem that sufficient contour recognition accuracy cannot be obtained.

【0006】本発明の目的は、複数の二次元画像から三
次元画像情報を抽出する方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for extracting three-dimensional image information from a plurality of two-dimensional images.

【0007】本発明の他の目的は、複数の二次元画像か
ら高精度の三次元画像を得ることが可能な技術を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of obtaining a highly accurate three-dimensional image from a plurality of two-dimensional images.

【0008】本発明の他の目的は、自然界の種々の物体
においても十分な輪郭の認識精度を得ることができる技
術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of obtaining sufficient contour recognition accuracy even for various objects in the natural world.

【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0011】(1)視差のある複数の二次元画像をメモ
リーに取り込む第1の過程と、前記複数の二次元画像を
修正する第2の過程と、それぞれの修正された二次元画
像の線画を輝度エッジ処理及び色相エッジ処理により作
成する第3の過程と、ドットが集まるエッジマップを作
成する第4の過程と、ノイズを消去し、ベクトル化した
線画像を作成する第5の過程と、ベクトル化された線に
関して三次元座標を特定して三次元画像情報を抽出する
第6の過程を具備する三次元画像情報抽出方法である。
(1) A first step of loading a plurality of two-dimensional images having parallax into a memory, a second step of correcting the plurality of two-dimensional images, and a line drawing of each corrected two-dimensional image. A third process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating a vectorized line image by removing noise, and a vector. A three-dimensional image information extracting method including a sixth step of extracting three-dimensional image information by specifying three-dimensional coordinates with respect to a transformed line.

【0012】(2)視差のある複数の二次元画像をメモ
リーに取り込む第1の過程と、前記複数の二次元画像を
修正する第2の過程と、それぞれの修正された二次元画
像の線画を輝度エッジ処理及び色相エッジ処理により作
成する第3の過程と、ドットが集まるエッジマップを作
成する第4の過程と、ノイズを消去し、ベクトル化した
線画像を作成する第5の過程と、ベクトル化された線に
関して三次元座標を特定して三次元画像情報を抽出する
第6の過程と、連続する線で囲まれる最小単位の面を
「領域」と名付け、画像を複数の領域に分解する第7の
過程と、線と面の前後関係を明確にして、順位を付け、
隠れている部分に未決定の境界と面を想定する過程と、
線で囲まれる領域内部の三次元座標を特定する第8の過
程と、未だ三次元座標の決定していない部分を内挿法に
よって決定する第9の過程を具備する三次元画像作成方
法である。
(2) A first step of loading a plurality of two-dimensional images having parallax into a memory, a second step of correcting the plurality of two-dimensional images, and a line drawing of each corrected two-dimensional image. A third process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating a vectorized line image by removing noise, and a vector. A sixth process of extracting three-dimensional image information by specifying three-dimensional coordinates with respect to a transformed line, and terming a region of a minimum unit surrounded by a continuous line as an “region”, and decomposing the image into a plurality of regions Clarify the seventh process and the relationship between the line and the surface, and rank them.
The process of assuming undetermined boundaries and surfaces in the hidden parts,
A three-dimensional image creating method includes an eighth step of specifying three-dimensional coordinates inside a region surrounded by a line and a ninth step of determining a part whose three-dimensional coordinates have not yet been determined by interpolation. .

【0013】(3)視差のある複数の二次元画像をメモ
リーに取り込む第1の過程と、前記複数の二次元画像を
修正する第2の過程と、それぞれの修正された二次元画
像の線画を輝度エッジ処理及び色相エッジ処理により作
成する第3の過程と、ドットが集まるエッジマップを作
成する第4の過程と、ノイズを消去し、ベクトル化した
線画像を作成する第5の過程と、ベクトル化された線に
関して三次元座標を特定して三次元画像情報を抽出する
第6の過程と、連続する線で囲まれる最小単位の面を
「領域」と名付け、画像を複数の領域に分解する第7の
過程と、線と面の前後関係を明確にして、順位を付け、
隠れている部分に未決定の境界と面を想定する過程と、
線で囲まれる領域内部の三次元座標を特定する第8の過
程と、未だ三次元座標の決定していない部分を内挿法に
よって決定する第9の過程と、大地を領域、或いは領域
の集合(群)として他から分離する第10の過程と、背
景を領域、或いは領域の集合(群)として他から分離す
る第11の過程と、背景、大地、物体の各領域の集合と
物体のない空間とから三次元画像を構成する第12の過
程を具備する三次元画像作成方法である。
(3) A first step of loading a plurality of two-dimensional images having parallax into a memory, a second step of correcting the plurality of two-dimensional images, and a line drawing of each corrected two-dimensional image. A third process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating a vectorized line image by removing noise, and a vector. A sixth process of extracting three-dimensional image information by specifying three-dimensional coordinates with respect to a transformed line, and terming a region of a minimum unit surrounded by a continuous line as an “region”, and decomposing the image into a plurality of regions Clarify the seventh process and the relationship between the line and the surface, and rank them.
The process of assuming undetermined boundaries and surfaces in the hidden parts,
Eighth process for specifying three-dimensional coordinates inside a region surrounded by a line, ninth process for determining a part for which three-dimensional coordinates have not yet been determined by interpolation, and the earth as a region or a set of regions. A tenth process of separating from the others as (group), an eleventh process of separating the background from the others as a region or a set of regions (group), a set of regions of the background, the earth, and the object and no object This is a three-dimensional image creation method including a twelfth step of forming a three-dimensional image from space.

【0014】(4)視差のある複数の二次元画像をメモ
リーに取り込む第1の過程と、前記複数の二次元画像を
修正する第2の過程と、それぞれの修正された二次元画
像の線画を輝度エッジ処理及び色相エッジ処理により作
成する第3の過程と、ドットが集まるエッジマップを作
成する第4の過程と、ノイズを消去し、ベクトル化した
線画像を作成する第5の過程と、ベクトル化された線に
関して三次元座標を特定して三次元画像情報を抽出する
第6の過程と、連続する線で囲まれる最小単位の面を
「領域」と名付け、画像を複数の領域に分解する第7の
過程と、線と面の前後関係を明確にして、順位を付け、
隠れている部分に未決定の境界と面を想定する過程と、
線で囲まれる領域内部の三次元座標を特定する第8の過
程と、未だ三次元座標の決定していない部分を内挿法に
よって決定する第9の過程と、大地を領域、或いは領域
の集合(群)として他から分離する第10の過程と、背
景を領域、或いは領域の集合(群)として他から分離す
る第11の過程と、背景、大地、物体の各領域の集合と
物体のない空間とから三次元画像を構成する第12の過
程と、画像処理に適した作業プレーンを作成する第13
の過程と、必要に応じて所定の画像処理を行う第14の
過程を具備する画像作成方法である。
(4) A first step of loading a plurality of two-dimensional images having parallax into a memory, a second step of correcting the plurality of two-dimensional images, and a line drawing of each corrected two-dimensional image. A third process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating a vectorized line image by removing noise, and a vector. A sixth process of extracting three-dimensional image information by specifying three-dimensional coordinates with respect to a transformed line, and terming a region of a minimum unit surrounded by a continuous line as an “region”, and decomposing the image into a plurality of regions Clarify the seventh process and the relationship between the line and the surface, and rank them.
The process of assuming undetermined boundaries and surfaces in the hidden parts,
Eighth process for specifying three-dimensional coordinates inside a region surrounded by a line, ninth process for determining a part for which three-dimensional coordinates have not yet been determined by interpolation, and the earth as a region or a set of regions. A tenth process of separating from the others as (group), an eleventh process of separating the background from the others as a region or a set of regions (group), a set of regions of the background, the earth, and the object and no object A twelfth process of forming a three-dimensional image from space and a thirteenth process of creating a work plane suitable for image processing
And a fourteenth step of performing predetermined image processing as necessary.

【0015】前述した手段によれば、二次元画像の線画
を輝度エッジ処理及び色相エッジ処理により作成するこ
とにより、複数の二次元画像から三次元画像情報を抽出
することができる。これにより、複雑な形状の物体、異
質のものからなる物体、多色の色からなる物体、自然界
の種々の物体等においても、十分な輪郭の認識精度を得
ることができる。
According to the above-described means, three-dimensional image information can be extracted from a plurality of two-dimensional images by creating a line image of a two-dimensional image by luminance edge processing and hue edge processing. As a result, sufficient contour recognition accuracy can be obtained even for an object having a complicated shape, an object made of a foreign material, an object made of multicolored colors, and various objects in the natural world.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明について、実施形態
(実施例)とともに詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail along with embodiments (examples).

【0017】本発明の実施形態(実施例)の三次元画像
情報抽出方法及びそれを用いた三次元画像作成方法は、
第一段階、第二段階、第三段階からなる。
The three-dimensional image information extraction method and the three-dimensional image creation method using the same according to the embodiment (example) of the present invention are described below.
It consists of a first stage, a second stage, and a third stage.

【0018】(第一段階) 処理ステップ(1) 複数のビデオカメラで視差のある2個以上の二次元画像
をメモリーに取り込む。 ・最適な画像数(カメラの数)は実験によって求める。 ・前記視差のある2個以上の二次元画像を得るカメラ間
の距離は既知のものを用いる。 ・スムーズなエッジの最終画像を得るために、三台のカ
メラを一組として試験する。 ・中心のカメラの画像を主画像として、両側のカメラは
視差画像を得るためと切り取り面境界を補正するための
補助画像とする。例えば、車載の場合は二台のカメラで
も十分可能である。その時はカメラの移動の方向によっ
て、主画像を切り替える。 ・カメラの種類の選択は、ディジタルスチルカメラ、デ
ィジタルTVカメラ、或いはフィルムカメラからAD変
換する。画質ではディジタルスチルカメラが有利だが、
動画処理に於いては記憶媒体が膨大となり実用的でなく
なる。そこで、記憶媒体としてビデオテープを利用でき
るディジタルTVカメラを使用する。
(First Stage) Processing Step (1) Two or more two-dimensional images having parallax by a plurality of video cameras are loaded into a memory. -The optimal number of images (number of cameras) is determined by experiment. A known distance between cameras for obtaining two or more two-dimensional images having the parallax is used. • Test three cameras as a set to get the final image with smooth edges. The image of the camera at the center is used as the main image, and the cameras on both sides are used as auxiliary images for obtaining a parallax image and correcting the boundary of the cutout surface. For example, in the case of a vehicle, two cameras are sufficient. At that time, the main image is switched according to the moving direction of the camera. -The selection of the type of camera is performed by AD conversion from a digital still camera, a digital TV camera, or a film camera. Digital still cameras are advantageous in image quality,
In moving image processing, the storage medium becomes enormous and becomes impractical. Therefore, a digital TV camera that can use a video tape as a storage medium is used.

【0019】処理ステップ(2) 前記複数の二次元画像を修正する。すなわち、まず、第
1に球面収差等の補正等の光学的補正をする。正しくオ
ルソゴナル(正方)処理したパースになるように補正を
する。
Processing Step (2) The plurality of two-dimensional images are corrected. That is, first, optical correction such as correction of spherical aberration and the like is performed. Correct the perspective so that it is correctly orthogonal (square) processed.

【0020】次に、必要に応じて消滅点(パースの焦
点)を補正する。補正関数或いは補正テーブルを作る。
これは既知の技術を用いるので、ブレイクスルーはな
い。
Next, the vanishing point (the focus of the perspective) is corrected as required. Create a correction function or correction table.
There is no breakthrough because it uses known technology.

【0021】(第二段階) 処理ステップ(3) 前記それぞれの二次元画像の線画を作る(この段階で
は、まだ、二次元画像である)。
(Second Stage) Processing Step (3) A line drawing of each of the two-dimensional images is created (at this stage, it is still a two-dimensional image).

【0022】輝度(BRIGHTNESS)のエッジ処
理により、輝度信号のみの画像を作る。例えば、ディジ
タルフィルタで空間微分回路を構成し、エッジの信号を
抽出しエッジマップを作る。エッジ検出のためのディジ
タル二次元フィルターには既知のものを用いる。
An image consisting only of a luminance signal is created by edge processing of luminance (BRIGHTNESS). For example, a spatial differentiating circuit is formed by a digital filter, and an edge signal is extracted to create an edge map. A known digital two-dimensional filter for edge detection is used.

【0023】次に、色相(HUE)のエッジ処理を行
う。これは、彩度(CHROMA)を飽和させて色相信
号のみの画像を作り、色相のエッジを検出する(ここに
もディジタルフィルターを使う)。前記色相信号は、物
体の光波長反射特性と光源の色温度にのみ依存し、光源
の強度や物体の照度には依存しないという特徴がある。
従って、色相信号は光の強度に依らず、光源の色温度と
それによる物体の表面の光学的性質のみに依存する。
Next, hue (HUE) edge processing is performed. In this method, saturation (CHROMA) is saturated to form an image consisting only of hue signals, and hue edges are detected (a digital filter is also used here). The hue signal is characterized in that it depends only on the light wavelength reflection characteristics of the object and the color temperature of the light source, and does not depend on the intensity of the light source or the illuminance of the object.
Thus, the hue signal does not depend on the light intensity, but only on the color temperature of the light source and thus the optical properties of the surface of the object.

【0024】その性質によって輝度や照度に関係なく
(陽が当たっていても、陰になっていても)、色相信号
により物体の質毎に分離できることになり、色相境界は
物体の質の境界と良く一致する。
Due to the nature of the object, regardless of the luminance or illuminance (whether it is in the sun or in the shade), it can be separated for each object quality by the hue signal. Good agreement.

【0025】すなわち、画像中の色相信号の分布特性図
を作り、色相マップを作り、同一色相の領域とその領域
境界を決定する。例えば、TV信号での色信号X,Y,
Z信号から直接色相信号を作るか、或いはサブキャリア
の位相を検出し、位相分布図(色相マップ)を作る。
That is, a distribution characteristic diagram of hue signals in an image is created, a hue map is created, and regions having the same hue and the region boundaries are determined. For example, color signals X, Y,
A hue signal is directly generated from the Z signal, or the phase of a subcarrier is detected, and a phase distribution diagram (hue map) is generated.

【0026】断片的(ディスクリート)な位相境界を新
しいエッジとする。物体の質が変化すれば輝度と色相と
が断片的(ディスクリート)に変化するので、輝度と色
相の変化点は物体の境界を含み、物体の境界は輝度と色
相の変化を執る場合が極めて多い。
A fragmentary (discrete) phase boundary is set as a new edge. When the quality of the object changes, the luminance and the hue change in a fragmentary manner (discretely). Therefore, the change point of the luminance and the hue includes the boundary of the object, and the boundary of the object very often changes the luminance and the hue. .

【0027】ただし、色相のエッジが必ずしも物体の境
界ではない。しかし、物体境界は色相エッジ及び輝度エ
ッジを必ず含む。輝度のエッジと色相のエッジによっ
て、99%の物体境界を検出できる。前述の方法で検出
できないエッジは、視覚的にも検出できない点であろ
う。
However, the hue edge is not always the boundary of the object. However, the object boundary always includes a hue edge and a luminance edge. A 99% object boundary can be detected by the luminance edge and the hue edge. Edges that cannot be detected by the above-described method will be points that cannot be detected visually.

【0028】処理ステップ(4) 次に、ドットが集るエッジマップを作り、ノイズを消去
し、ベクトル化し、線画像を作る。すなわち、輝度と色
相の境界のエッジで作られる、線画を構成する。エッジ
マップは処理の範囲を決定するためにだけ必要であり、
対象物体より多少大きめでも良い。エッジで切り取られ
て画像の抜ける部分は、隣接する画像から補足されるか
ら、エッジの作る領域は大き過ぎても心配ない。 ・面を作る閉じた線分(領域境界エッジ)と、面を作ら
ない単独の線分(独立エッジ)に分かれる。 ・矛盾するデータやエッジを作らない、一絵素のドット
はノイズとみなす。ノイズ基準を確立する。 ・水面に映る遠景や、鏡に映る映像や、金属光沢の面に
映る物体など、三次元座標が重なる場合の処理は注意し
てミラー効果として特殊化して処理する。ミラー効果を
矛盾やノイズとは判断しないように注意する。 ・輝度(BRIGHTNESS)のエッジ処理と色相
(HUE)のエッジ処理から作られるエッジマップか
ら、エッジを構成し、ドットの集まりをベクトル化して
線分に変換する。 ・輝度と色相の作るベクトル化された線分マップを合成
して、複数の二次元画像の線画を完成させる。これによ
って物体表面の質の変化する部分と、同質の領域と、そ
の領域境界に分けられた複数の二次元画像が構成された
ことになる。
Processing Step (4) Next, an edge map in which dots are gathered is created, noise is eliminated, vectorized, and a line image is created. That is, a line drawing is formed by edges at the boundary between luminance and hue. Edge maps are only needed to determine the extent of processing,
It may be slightly larger than the target object. The part of the image that is cut off by the edge and escapes from the image is captured from the adjacent image, so there is no worry that the area created by the edge is too large. -It is divided into a closed line segment that forms a surface (region boundary edge) and a single line segment that does not form a surface (independent edge).・ A single picture element dot that does not create inconsistent data or edges is regarded as noise. Establish noise standards. -When three-dimensional coordinates are overlapped, such as a distant view reflected on the water surface, an image reflected on a mirror, or an object reflected on a metallic glossy surface, special care must be taken as a mirror effect for processing. Care should be taken not to judge the mirror effect as contradiction or noise. An edge is formed from an edge map created from edge processing of luminance (BRIGHTNESS) and edge processing of hue (HUE), and a group of dots is vectorized and converted into a line segment. Combine vectorized line segment maps created by luminance and hue to complete line drawings of a plurality of two-dimensional images. As a result, a part where the quality of the surface of the object changes, a region of the same quality, and a plurality of two-dimensional images divided into the region boundary are formed.

【0029】処理ステップ(5) 次に、ベクトル化された線に関して三次元座標を特定す
る。二次元のベクトルに変換された線分で作られる複数
の画像から、それらの線分の三次元座標を決定するに
は、以下の3つの方法がある。このうちの2つの方法を
併用することで、精度を高めることができる。
Processing Step (5) Next, three-dimensional coordinates are specified for the vectorized line. There are the following three methods for determining three-dimensional coordinates of a line segment from a plurality of images formed by the line segment converted into a two-dimensional vector. The accuracy can be improved by using two of these methods in combination.

【0030】(1)の方法は、「ベクトル対応処理」に
より、三次元座標を特定する。複数の画像間で各線分の
対応が付けば、その線分から三角測量の原理(三角関
数)で三次元座標が決定できる。
In the method (1), three-dimensional coordinates are specified by "vector correspondence processing". If a correspondence between each line segment is provided between a plurality of images, three-dimensional coordinates can be determined from the line segment by the principle of triangulation (trigonometric function).

【0031】初めに複数の画像間の線分の対応点を見つ
けて、三次元座標を計算することを「ベクトル対応処
理」と呼ぶ。各線分を複数の画像間で対応を付けるに
は、領域を決定してからの方が簡単であろう。線分を分
類し、対応点の場所とベクトルを予想することは十分可
能である。
First, finding a corresponding point of a line segment between a plurality of images and calculating three-dimensional coordinates is called "vector correspondence processing". In order to make each line segment correspond to a plurality of images, it is easier to determine the area after determining the area. It is quite possible to classify line segments and predict corresponding point locations and vectors.

【0032】候補のベクトル(多くても数個)の中から
選択して対応ベクトルを決定する。対応点の存在する範
囲を絞り込んでいくことで、対応点は最終的に一つに絞
られる。
A corresponding vector is determined by selecting from candidate vectors (at most several). By narrowing down the range where the corresponding points exist, the corresponding points are finally narrowed down to one.

【0033】(2)の方法は、「分角分布処理」によ
り、線分の三次元座標を特定する。主画像の線画の線の
部分(二次元ベクトル)の本来の三次元座標を他の画像
の線画と分角分布処理により、三次元ベクトルを抽出す
る。
In the method (2), the three-dimensional coordinates of the line segment are specified by “division angle distribution processing”. The original three-dimensional coordinates of the line part (two-dimensional vector) of the line image of the main image are extracted from the line image of the other image by the angle division processing to extract the three-dimensional vector.

【0034】分角分布処理においては、ベクトルの対応
が出来ていなくても三次元座標を求められることが特徴
である。分角分布処理とは線画(二次元ベクトル)に対
する「分角分布パターン」を作ってその分布する角度か
ら奥行きデータをベクトルで抽出し、全ての線の三次元
座標を決定する三次元座標決定法である(この段階で初
めて三次元の線画となる)。
The feature of the angle-of-segment distribution processing is that three-dimensional coordinates can be obtained even if the correspondence between vectors is not established. Split-angle distribution processing is a three-dimensional coordinate determination method that creates a "square-angle distribution pattern" for a line drawing (two-dimensional vector), extracts depth data as a vector from the distributed angle, and determines the three-dimensional coordinates of all lines. (At this stage, it becomes a three-dimensional line drawing for the first time).

【0035】線画(二次元ベクトル)は“0”と“1”
の二値画像であるために、ベクトル対応処理も分角分布
処理も容易である。線画の線は、連続しない独立線分
と、連続して閉じて面を作る領域境界線分に分類され
る。
Line drawings (two-dimensional vectors) are "0" and "1".
Therefore, both the vector correspondence processing and the angle division distribution processing are easy. Lines in a line drawing are classified into discontinuous independent line segments and region boundary line segments that are continuously closed to form a surface.

【0036】(3)の方法は、二次元相関による直接処
理で行う。複数の画像の相関を取り、三次元座標を決定
する。この方法は画面の一部分に適応できる。
The method (3) is performed by direct processing using two-dimensional correlation. Correlate a plurality of images to determine three-dimensional coordinates. This method can be applied to a part of the screen.

【0037】処理ステップ(6) 次に、連続する線で囲まれる最小単位の面を「領域」と
名付け、画像を複数の領域に分解する。得られた線画の
三次元座標から、面境界線分を見つけだし、その連続す
る線をたどり、線に囲まれる領域の「面」(この段階で
は曲面)を特定する。その特定された面を複数の平面に
分割して、その法線方向と面積でベクトル化することは
可能である。ここで、画像は領域、すなわち、線のベク
トルと面のベクトルから成る、一枚の基本画像に集約さ
れたことになる。
Processing Step (6) Next, the surface of the minimum unit surrounded by the continuous lines is named "region", and the image is decomposed into a plurality of regions. From the three-dimensional coordinates of the obtained line drawing, a surface boundary line segment is found, and the continuous line is traced to specify a “surface” (curved surface at this stage) of a region surrounded by the line. It is possible to divide the specified plane into a plurality of planes and to vectorize the plane by its normal direction and area. Here, the image has been aggregated into a single basic image composed of regions, that is, a line vector and a plane vector.

【0038】なお、見かけ上は一つのカメラによる画像
を主として考えて、その見かけ上の二次元画像が陰にな
った部分を含めて三次元情報を持っているとして、思考
すると便利である。
It should be noted that it is convenient to think primarily of an image taken by a single camera, assuming that the apparent two-dimensional image has three-dimensional information including a shadowed part.

【0039】処理ステップ(7) 次に、線と面の前後関係を明確にして、順位を付け、隠
れている部分に未決定の境界と面を想定する。
Processing Step (7) Next, the relationship between the line and the surface is clarified, the order is determined, and an undetermined boundary and surface are assumed in the hidden part.

【0040】前記特定され、名前を付けられた領域と、
その領域の陰に隠れる部分の他の領域の境界線は隣接す
るカメラの画像から視差を補正して情報を付加する。そ
の場合の付加信号は未だ二次元であるが、同じ領域の既
知の三次元座標からの円滑な延長として三次元座標を予
想して付加する。
The identified and named areas;
The boundary of another area hidden behind the area is corrected by parallax from an image of an adjacent camera, and information is added. Although the additional signal in that case is still two-dimensional, the three-dimensional coordinate is predicted and added as a smooth extension from the known three-dimensional coordinate of the same area.

【0041】それでも隠れている部分の全ての情報を得
ることは不可能であるから、隠れた部分の境界は依然と
して不明のままである。隠れている部分の三次元座標の
予想は、隠れていたエッジが現れるまでとする。エッジ
を越えて予想はしない。三次元の座標として情報を付加
することで、円滑な画像境界を実現する。
Still, it is impossible to obtain all the information of the hidden part, so the boundary of the hidden part remains unknown. The prediction of the three-dimensional coordinates of the hidden part is performed until the hidden edge appears. Don't expect beyond the edge. By adding information as three-dimensional coordinates, a smooth image boundary is realized.

【0042】さらに、隠れている部分のデータが必要で
あればカメラの台数を増やす。垂直方向にも増やせば、
俯瞰図を得ることが可能である。
Further, if data of a hidden part is required, the number of cameras is increased. If you increase it vertically,
It is possible to obtain an overhead view.

【0043】そこで、見えている限りの面の端を仮の境
界として位置づける。仮の境界は、既に決定している他
の境界とは差別して扱い、いつでも情報を付加し、変更
できる自由度を与える。画像のフレームで切られる部分
も仮の境界となる。三次元の座標から線と、線の取り囲
む面の前後関係を明確にして、視点方向からの配列順番
を付ける(領域の配列順番)。
Therefore, the edge of the surface as far as possible is positioned as a temporary boundary. Temporary boundaries are treated differently from other boundaries that have already been determined, giving them the flexibility to add and change information at any time. The part cut by the frame of the image is also a temporary boundary. From the three-dimensional coordinates, the relationship between the line and the surface surrounding the line is clarified, and the arrangement order from the viewpoint direction is assigned (the arrangement order of the regions).

【0044】処理ステップ(8) 次に、線で囲まれる領域内部の、三次元座標を特定する
(三次元面画の段階に至る)。既に決定された線画に囲
まれる領域内の三次元座標を決定するために、原画に戻
って、既に決定した“0”と“1”のエッジではない、
残されたアナログ的に連続的に変化する輝度勾配、彩度
勾配、色相勾配を対象としてベクトル対応処理と分角分
布処理を行う。エッジはシステムの持つ最大の周波数F
(max)を持つ(処理済み)。
Processing Step (8) Next, the three-dimensional coordinates inside the area surrounded by the line are specified (up to the stage of the three-dimensional drawing). Returning to the original image to determine the three-dimensional coordinates in the area surrounded by the already determined line drawing, it is not the edge of the already determined “0” and “1”.
A vector correspondence process and an angle distribution process are performed on the remaining analog, continuously changing luminance gradient, saturation gradient, and hue gradient. The edge is the maximum frequency F of the system
(Max) (processed).

【0045】エッジを物体の輪郭として処理した後、エ
ッジとは判別されなかった周波数成分F(h)に対して
(ベクトル対応処理と)分角分布処理を順次施して、そ
れぞれの三次元ベクトル抽出をして面を埋めていく。
After the edge is processed as the contour of the object, the frequency component F (h) that has not been determined to be an edge is sequentially subjected to a vector distribution process (and a vector correspondence process) to extract each three-dimensional vector. And fill the surface.

【0046】全ての領域の面について一つ一つ取り出
し、領域ごとに必要が有れば拡大して、詳細に、三次元
座標を決定する。なお、コンピュータの能力が許せば、
前記処理ステップ(4)の「ドットが集まるエッジマッ
プを作成し、ノイズを消去しベクトル化し線画を構成す
る」の処理と該処理ステップ(8)の「線で囲まれる領
域内部の、三次元座標を特定する」の処理は一つのプロ
セスとすることも、全部の領域を一度に処理することも
可能である。これにより、エッジ処理によって三次元座
標の決定された領域の境界の、さらに、内部の詳細な三
次元座標が決定されたことになる。
The planes of all the regions are taken out one by one, enlarged if necessary for each region, and three-dimensional coordinates are determined in detail. If your computer has the power,
The processing of the step (4) of “creating an edge map in which dots are gathered, eliminating noise and vectorizing to form a line drawing” and the processing step (8) of “3D coordinates inside the area surrounded by the line” The process of “specify” can be performed as one process, or the entire area can be processed at once. As a result, further detailed three-dimensional coordinates inside the boundary of the region whose three-dimensional coordinates have been determined by the edge processing are determined.

【0047】領域内の面の端は必ずエッジの作る境界線
に一致する(現実の物体の性質)ために、結果として線
画の線の座標も精度が増して、変更されることになる。
この処理で、見かけ上は二次元画像であるが、画面内の
かなり多くの点が三次元の座標を持つことになる。
Since the edge of the surface in the area always coincides with the boundary line formed by the edge (the property of a real object), as a result, the coordinates of the line of the line drawing are changed with increased accuracy.
In this processing, although a two-dimensional image is apparent, many points in the screen have three-dimensional coordinates.

【0048】(1)面に関する三次元座標の特定(領域
内での面画の完成) 線画処理された画像は“0”,“1”の2値画像であ
り、その三次元座標の決定は容易であろうが、領域の面
内は“0”,“1”の線分ではなく、連続に変化する波
形のアナログ量であり、エッジ処理と相関処理の中間的
扱いが必要である。 ・輝度波形、色相波形に対応して、ベクトル対応処理と
分角分布処理を施す。 ・ドットにしろ線にしろ波形にしろ、二次元の特定処理
といえるが、それを発展させて一つの領域を一括して
「面」としての三次元座標の特定をする。法線方向と面
積でベクトル化された面のそれぞれの画像での対応面が
得られれば、ベクトル対応処理ができる。面の対応が求
められない部分は分角分布処理を施す。
(1) Identification of Three-Dimensional Coordinates on Plane (Completion of Plan in Area) The line-processed image is a binary image of “0” and “1”, and the three-dimensional coordinates are determined. Although it will be easy, the in-plane of the area is not a line segment of “0” and “1” but an analog quantity of a waveform that changes continuously, and requires intermediate treatment between edge processing and correlation processing. Perform vector correspondence processing and angle division distribution processing according to the luminance waveform and the hue waveform. -Whether it is a dot or a line or a waveform, it can be said that it is a two-dimensional specifying process. By developing it, one region is collectively specified as three-dimensional coordinates as a "plane". If a corresponding plane in each image of the plane vectorized by the normal direction and the area is obtained, the vector correspondence processing can be performed. Areas where the correspondence of the planes is not required are subjected to angle distribution processing.

【0049】(2)直行関数変換処理によって詳細な面
の三次元座標を決定する。 地面の座標と撮影軸の関係で最適な直行関数を発見す
る。変形フーリエ変換によって、撮影者の進行方向をX
軸とし、高さをY軸とし、奥行きをZ軸としたパワース
ペクトルを作り、周波数成分の位相速度に着目して、移
動量とZ軸を検出する。 ・視差による物体の移動は対象物が作るスペクトルの位
相に依存すると予想できる。 ・この処理以外に、動画(連続して変化する画像)その
ものから直接、直行関数変換を施し、三次元座標を決定
することも原理的に可能である(X線CTの原理を参
照)。
(2) The three-dimensional coordinates of the detailed plane are determined by the orthogonal function conversion processing. Find the optimal orthogonal function in relation to the coordinates of the ground and the shooting axis. By the modified Fourier transform, the traveling direction of the photographer is X
A power spectrum is created with the axis as the axis, the height as the Y axis, and the depth as the Z axis, and the movement amount and the Z axis are detected by focusing on the phase velocity of the frequency component. The movement of an object due to parallax can be expected to depend on the phase of the spectrum created by the object. -In addition to this processing, it is also possible in principle to perform orthogonal function conversion directly from a moving image (a continuously changing image) itself to determine three-dimensional coordinates (see the principle of X-ray CT).

【0050】処理ステップ(9) 未だ三次元座標の決定していない部分を内挿方によって
決定する。領域が作る面の三次元座標は既に求められて
いるが、ここでの処理は、さらに、内部の詳細を決定す
る処理である。
Processing Step (9) The part for which the three-dimensional coordinates have not yet been determined is determined by interpolation. Although the three-dimensional coordinates of the surface created by the region have already been obtained, the process here is a process for further determining internal details.

【0051】F(h)でかなりの部分の三次元座標が決
定されるが、輝度や色相の変化しない部分(直流成分)
は、原理的にはベクトル対応処理によっても分角分布処
理によっても三次元座標を決定することができない。直
流部分は内挿方によって周囲の座標から近似的に求める
(無理な近似ではない)。この処理によって画像の中の
全ての部分の三次元座標が特定したことになる。
Although the three-dimensional coordinates of a considerable portion are determined by F (h), the portion where the luminance and hue do not change (DC component)
In principle, three-dimensional coordinates cannot be determined by either the vector correspondence processing or the angle distribution processing. The DC portion is approximately obtained from surrounding coordinates by interpolation (not an unreasonable approximation). By this processing, the three-dimensional coordinates of all parts in the image have been specified.

【0052】前記処理によって、画像の中の全ての部分
が、三次元ベクトル化された線と三次元ベクトル化され
た面によって構成されることになる。
By the above processing, all parts in the image are constituted by the three-dimensional vectorized line and the three-dimensional vectorized surface.

【0053】最終的に、エッジのギラつきをなくするた
めに隣接する画像からの補足画像でエッジを修正する。
検出したエッジは画像には直接現れない。
Finally, the edge is corrected with a supplementary image from an adjacent image in order to eliminate the glare of the edge.
The detected edges do not appear directly in the image.

【0054】(第三段階) 処理ステップ(10) 大地を領域、或いは群(領域の集合)として他から分離
する。この段階では大地は複数の領域から成り立つ。地
上の物体の性質として、殆どの物体は重力によって大地
に接しているので、領域は大地に接触しているが、画像
処理の都合上、領域を大地から分離して切り離し、一つ
の領域とする。
(Third Step) Processing Step (10) The earth is separated from the others as areas or groups (sets of areas). At this stage, the earth is composed of multiple areas. Due to the nature of objects on the ground, most objects are in contact with the earth due to gravity, so the area is in contact with the earth, but for the sake of image processing, the area is separated from the earth and separated into one area .

【0055】処理ステップ(11) 背景を領域、或いは群(領域の集合)として他から分離
する。在る程度以上の遠い遠景は背景として曲面の連続
として扱う。この段階では背景は複数の領域の集合の群
から成り立つ。
Processing Step (11) The background is separated from the others as regions or groups (sets of regions). A distant view that is more than a certain degree is treated as a series of curved surfaces as a background. At this stage, the background consists of a group of sets of a plurality of regions.

【0056】処理ステップ(12) 背景、大地、物体の群と、物体のない空間から構成され
る三次元画像の完成。
Processing Step (12) Completion of a three-dimensional image composed of a background, the ground, a group of objects, and a space without objects.

【0057】詳細な三次元座標の決定された領域は、一
般に複数の領域の集合として存在している。 (a)三次元的に近接する領域を複数集めて群を作る。 (b)互いに近接する複数の領域を集めて群を構成す
る。 (c)背景、大地、物体の群は主画像からは見えない部
分の面を常に有している。 (d)主画像からは見えない部分を含むので、エッジは
きれいに処理される(クロマキーのようなギラ付きや不
自然さを解消する)。
An area in which detailed three-dimensional coordinates are determined generally exists as a set of a plurality of areas. (A) A group is formed by collecting a plurality of three-dimensionally adjacent regions. (B) A plurality of regions that are close to each other are collected to form a group. (C) The group of the background, the ground, and the object always has a surface of a part that cannot be seen from the main image. (D) Since the image includes a part that cannot be seen from the main image, the edge is finely processed (to eliminate glare and unnaturalness such as chroma key).

【0058】これで、群の集合としての三次元画像が完
成した。この三次元座標に複数の画像からの輝度と色相
と輝度(クロマ)を張り付けることで、画像が完成す
る。
Thus, a three-dimensional image as a set of groups is completed. The image is completed by attaching the luminance, hue, and luminance (chroma) from the plurality of images to the three-dimensional coordinates.

【0059】なお、張り付けの済んだ画像は、群をひと
固まりとして、一つのバッファーメモリープレーンを構
成する。領域と群の再々構築のために、この処理途中の
バッファメモリーを用意する。
It should be noted that a group of the pasted images forms one buffer memory plane. In order to reconstruct the region and the group, a buffer memory during this processing is prepared.

【0060】処理ステップ(13) 画像処理に適した作業プレーンを作る。道路の風景、海
のある風景、山の風景、街の風景、建築物の中の風景、
夜の風景、移動する風景、冬の風景等のそれぞれの風景
を色の構成から判定し、それぞれにふさわしいパラメー
タを用意して、風景の中の全ての物体の意味を判定し、
分類する。
Processing Step (13) A work plane suitable for image processing is created. Road landscape, landscape with sea, mountain landscape, city landscape, landscape in architecture,
Night scenery, moving scenery, winter scenery and other scenery are judged from the color composition, parameters suitable for each are prepared, the meaning of all objects in the scenery is judged,
Classify.

【0061】パラメトリックな変数を持つ「三次元ディ
ジタルフィルター」と「三次元マスク」によって物体の
意味を選択し、分類し、判定し、全てに名称を付ける。
物理的に近い座標だけを統合するのではなく、それぞれ
の群をそれぞれの物体に対応するように、意味のある部
分毎に切り離し、或いは結合し、再構築する。或いは、
領域に戻って分離再結合し、意味を持つ集合を構成す
る。
The meaning of an object is selected, classified, judged, and named by a "three-dimensional digital filter" and a "three-dimensional mask" having parametric variables.
Rather than integrating only physically close coordinates, each group is separated or combined and reconstructed for each meaningful part so as to correspond to each object. Or,
Return to the domain and separate and rejoin to form a meaningful set.

【0062】意味のある部分毎に集合した領域の集合を
作業群とする。作業群の持つ特徴;物体が移動する時に
は、その物体に係わる作業群だけが形を変更させながら
移動し、他の作業群に変化はない。
A set of areas collected for each meaningful part is defined as a work group. Features of the work group: When an object moves, only the work group relating to the object moves while changing its shape, and the other work groups do not change.

【0063】この作業群はしばしば目的の意味と他の必
要に応じて、バッファメモリーから再々変更される。
This group of operations is often re-changed from the buffer memory according to the purpose and other needs.

【0064】風景選択後に、一つの背景、一つの大地、
様々な意味毎の複数の物体、の各作業群を構成する。
After the scenery is selected, one background, one earth,
Each work group of a plurality of objects having various meanings is configured.

【0065】群に分類再構築する段階で、どの領域にも
入らない部分は物体の存在しない空間であり、この空間
は将来の画像処理の段階で、使用するかも知れない空間
である。
At the stage of classifying and reconstructing into groups, a part that does not fall into any region is a space where no object exists, and this space is a space that may be used in a future image processing stage.

【0066】従って、この空間を一つの作業群として位
置づけて、三次元座標を持っていることが望ましい。そ
れぞれの作業群は独自のメモリープレーンを持ち、独立
していて、単独に作業ができる。これで、基本となる三
次元画像が完成したことになる。
Therefore, it is desirable that this space is positioned as one work group and has three-dimensional coordinates. Each task group has its own memory plane, is independent and can work independently. Thus, the basic three-dimensional image is completed.

【0067】処理ステップ(14) ここで、例えば以下のような画像処理を行う。・視点変
更の座標変換、死角になる部分の画像の予想、隣接する
作業群との分離或いは合成。 ・カメラで取り込んだ実写映像を、三次元化し、それを
CGに置き換えて、三次元の全画像或いは部分画像を構
築する点は、人工視覚を実現する大切な一ステップであ
り、本発明の最も主要な特徴とするものである。 ・三次元規格化………三次元座標を持つ三次元画像は、
その座標上での大きさが既に決まっているので、方向を
そろえる程度の処理でそのまま直接規格化できる。規格
化された作業群(領域も可)はそのまま他の作業群と比
較、計測、目的別の判定、マスク処理、フィルター処理
などが容易にできる。 ・物体の加算平均………二次元画像上では視点の位置に
よってその大きさが異なるため、そのまま加算平均処理
はできないが、三次元規格化した三次元座標を持つ画像
は視点が違っても、見かけの大きさが異なっても容易に
加算平均ができるので、画像のS/Nや物体の計測精度
の大幅な向上を期待できる。 ・作業群(或いは領域)毎の伝送によって、それぞれの
作業群毎に最適な伝送頻度を実現できるので、極めて大
きな帯域圧縮が実現できる。画像はそれぞれの作業群毎
にバラバラに伝送され、受信側で三次元画像を再構築す
る。この作業群毎の伝送による帯域圧縮は本発明の主要
な特徴とするものである。・このように作業群毎に処理
をすることで、極めて効率的な処理が実現できる。
Processing Step (14) Here, for example, the following image processing is performed. -Coordinate transformation of viewpoint change, prediction of an image of a blind spot, separation or combination with an adjacent work group. -The point that the actual captured image captured by the camera is converted into three-dimensional images and replaced with CG to construct a three-dimensional whole image or a partial image is an important step for realizing artificial vision. It is the main feature.・ Three-dimensional normalization ......... Three-dimensional images with three-dimensional coordinates are
Since the size on the coordinates has already been determined, it is possible to directly standardize as it is by a process of justifying the directions. The standardized work group (area is also possible) can be easily compared with other work groups, measurement, determination for each purpose, mask processing, filter processing, and the like can be easily performed.・ Average averaging of objects: Since the size of a two-dimensional image differs depending on the position of the viewpoint, the averaging process cannot be performed as it is. Since the averaging can be easily performed even if the apparent sizes are different, it is expected that the S / N of the image and the measurement accuracy of the object are greatly improved. -Transmission by each work group (or area) makes it possible to realize an optimum transmission frequency for each work group, so that extremely large bandwidth compression can be realized. The images are transmitted separately for each work group, and the receiving side reconstructs a three-dimensional image. Bandwidth compression by transmission for each work group is a main feature of the present invention. -By performing the processing for each work group in this way, extremely efficient processing can be realized.

【0068】処理ステップ(15) 三次元画像の自由な再構築を行う。 ・正方変換された三次元座標からはいつでも、任意の視
点からの二次元画像が得られる。 ・視点変更を連続して行えば、いつでも任意の方向に移
動する動画を作り出せる。 ・垂直方向の画像を取り込めば、俯瞰図も可能である。 ・領域の配列順番、或いは群の配列順番の逆順に、即ち
遠方から上書きしていくことで、矛盾無く画像は再構築
される。
Processing step (15) Free reconstruction of a three-dimensional image is performed. A two-dimensional image from any viewpoint can be obtained from the square-transformed three-dimensional coordinates at any time.・ If you change the viewpoint continuously, you can create a video that moves in any direction at any time. -If a vertical image is captured, a bird's-eye view is also possible. The image is reconstructed without contradiction by overwriting from the far side, that is, in the reverse order of the arrangement order of the regions or the arrangement order of the groups.

【0069】処理ステップ(16) 前記処理ステップ(3)から(9)までをLSIチップ
化する。処理ステップ(3)から(9)までをチップ化
することで、三次元画像の扱い簡単になり、応用範囲が
急激に広がる。 ・前記処ステップ(10)から(13)までもチップ化
することで、様々な用途が開ける。 ・一般の三角測量における誤差は、100メートルで1
ミリ以下、即ち0.001%以上の精度を持っている
が、今実現しようとする画像による三角測量の精度は、
100メートルで5センチ程度、即ち0.5%程度の精
度で十分である。 ・カメラの光学的性質を理解し、フィルム面の画像に正
しく正方変換のキャリブレーションを施す。
Processing Step (16) The processing steps (3) to (9) are implemented as an LSI chip. By making the processing steps (3) to (9) into chips, handling of a three-dimensional image becomes easy, and the application range is rapidly expanded. -Various applications can be opened by forming chips in the processing steps (10) to (13).・ Error in general triangulation is 1 for 100 meters
Although it has an accuracy of millimeters or less, that is, an accuracy of 0.001% or more, the accuracy of triangulation with an image to be realized now is:
An accuracy of about 5 cm at 100 meters, that is, about 0.5% is sufficient.・ Understand the optical properties of the camera and correctly calibrate the square conversion to the image on the film surface.

【0070】以上、本発明を、前記実施形態(実施例)
に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々変更可能であることは勿論である。
The present invention has been described with reference to the above embodiment (example).
However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

【0071】[0071]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。
The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0072】二次元画像の線画を輝度エッジ処理及び色
相エッジ処理により作成することにより、複数の二次元
画像から三次元画像情報を抽出することができる。これ
により、複雑な形状の物体、異質のものからなる物体、
多色の色からなる物体、自然界の種々の物体等において
も、十分な輪郭と面の三次元認識精度を得ることができ
る。
By creating a line image of a two-dimensional image by luminance edge processing and hue edge processing, three-dimensional image information can be extracted from a plurality of two-dimensional images. As a result, objects with complex shapes, objects made of foreign materials,
Sufficient three-dimensional recognition accuracy of contours and surfaces can be obtained even for objects composed of multiple colors, various objects in the natural world, and the like.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 視差のある複数の二次元画像をメモリー
に取り込む第1の過程と、前記複数の二次元画像を修正
する第2の過程と、それぞれの修正された二次元画像の
線画を輝度エッジ処理及び色相エッジ処理により作成す
る第3の過程と、ドットが集まるエッジマップを作成す
る第4の過程と、ノイズを消去し、ベクトル化した線画
像を作成する第5の過程と、ベクトル化された線に関し
て三次元座標を特定して三次元画像情報を抽出する第6
の過程を具備することを特徴とする三次元画像情報抽出
方法。
A first step of loading a plurality of two-dimensional images having parallax into a memory; a second step of correcting the plurality of two-dimensional images; A third process of creating an edge map in which dots are collected, a fourth process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating a vectorized line image by eliminating noise, and a vectorization process Sixth extracting three-dimensional image information by specifying three-dimensional coordinates with respect to the extracted line
A three-dimensional image information extracting method, comprising the steps of:
【請求項2】 視差のある複数の二次元画像をメモリー
に取り込む第1の過程と、前記複数の二次元画像を修正
する第2の過程と、それぞれの修正された二次元画像の
線画を輝度エッジ処理及び色相エッジ処理により作成す
る第3の過程と、ドットが集まるエッジマップを作成す
る第4の過程と、ノイズを消去し、ベクトル化した線画
像を作成する第5の過程と、ベクトル化された線に関し
て三次元座標を特定して三次元画像情報を抽出する第6
の過程と、連続する線で囲まれる最小単位の面を「領
域」と名付け、画像を複数の領域に分解する第7の過程
と、線と面の前後関係を明確にして、順位を付け、隠れ
ている部分に未決定の境界と面を想定する過程と、線で
囲まれる領域内部の三次元座標を特定する第8の過程
と、未だ三次元座標の決定していない部分を内挿法によ
って決定する第9の過程を具備することを特徴とする三
次元画像作成方法。
2. A first step of loading a plurality of two-dimensional images having parallax into a memory; a second step of correcting the plurality of two-dimensional images; A third process of creating an edge map in which dots are collected, a fourth process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating a vectorized line image by eliminating noise, and a vectorization process Sixth extracting three-dimensional image information by specifying three-dimensional coordinates with respect to the extracted line
, The surface of the smallest unit surrounded by a continuous line is named “region”, the seventh process of decomposing the image into a plurality of regions, and the order of the line and the surface is clarified and ranked. A process of assuming an undetermined boundary and surface in a hidden portion, an eighth process of specifying three-dimensional coordinates inside a region surrounded by a line, and an interpolation method of a portion in which three-dimensional coordinates have not yet been determined A three-dimensional image creating method, comprising: a ninth step of determining a three-dimensional image.
【請求項3】 視差のある複数の二次元画像をメモリー
に取り込む第1の過程と、前記複数の二次元画像を修正
する第2の過程と、それぞれの修正された二次元画像の
線画を輝度エッジ処理及び色相エッジ処理により作成す
る第3の過程と、ドットが集まるエッジマップを作成す
る第4の過程と、ノイズを消去し、ベクトル化した線画
像を作成する第5の過程と、ベクトル化された線に関し
て三次元座標を特定して三次元画像情報を抽出する第6
の過程と、連続する線で囲まれる最小単位の面を「領
域」と名付け、画像を複数の領域に分解する第7の過程
と、線と面の前後関係を明確にして、順位を付け、隠れ
ている部分に未決定の境界と面を想定する過程と、線で
囲まれる領域内部の三次元座標を特定する第8の過程
と、未だ三次元座標の決定していない部分を内挿法によ
って決定する第9の過程と、大地を領域、或いは領域の
集合(群)として他から分離する第10の過程と、背景
を領域、或いは領域の集合(群)として他から分離する
第11の過程と、背景、大地、物体の各領域の集合と物
体のない空間とから三次元画像を構成する第12の過程
を具備することを特徴とする三次元画像作成方法。
3. A first step of loading a plurality of two-dimensional images having parallax into a memory, a second step of correcting the plurality of two-dimensional images, and a step of converting a line drawing of each of the corrected two-dimensional images into a luminance. A third process of creating an edge map in which dots are collected, a fourth process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating a vectorized line image by eliminating noise, and a vectorization process Sixth extracting three-dimensional image information by specifying three-dimensional coordinates with respect to the extracted line
, The surface of the smallest unit surrounded by a continuous line is named “region”, the seventh process of decomposing the image into a plurality of regions, and the order of the line and the surface is clarified and ranked. A process of assuming an undetermined boundary and surface in a hidden portion, an eighth process of specifying three-dimensional coordinates inside a region surrounded by a line, and an interpolation method of a portion in which three-dimensional coordinates have not yet been determined A ninth step of determining the ground, a tenth step of separating the ground from the others as a region or a set of regions, and an eleventh process of separating the background from the others as a region or a set of regions A three-dimensional image creating method, comprising: a twelfth step of constructing a three-dimensional image from a process, a set of regions of the background, the earth, and the object and a space without the object.
【請求項4】 視差のある複数の二次元画像をメモリー
に取り込む第1の過程と、前記複数の二次元画像を修正
する第2の過程と、それぞれの修正された二次元画像の
線画を輝度エッジ処理及び色相エッジ処理により作成す
る第3の過程と、ドットが集まるエッジマップを作成す
る第4の過程と、ノイズを消去し、ベクトル化した線画
像を作成する第5の過程と、ベクトル化された線に関し
て三次元座標を特定して三次元画像情報を抽出する第6
の過程と、連続する線で囲まれる最小単位の面を「領
域」と名付け、画像を複数の領域に分解する第7の過程
と、線と面の前後関係を明確にして、順位を付け、隠れ
ている部分に未決定の境界と面を想定する過程と、線で
囲まれる領域内部の三次元座標を特定する第8の過程
と、未だ三次元座標の決定していない部分を内挿法によ
って決定する第9の過程と、大地を領域、或いは領域の
集合(群)として他から分離する第10の過程と、背景
を領域、或いは領域の集合(群)として他から分離する
第11の過程と、背景、大地、物体の各領域の集合と物
体のない空間とから三次元画像を構成する第12の過程
と、画像処理に適した作業プレーンを作成する第13の
過程と、必要に応じて所定の画像処理を行う第14の過
程を具備することを特徴とする画像作成方法。
4. A first step of loading a plurality of two-dimensional images having parallax into a memory, a second step of correcting the plurality of two-dimensional images, and a step of converting a line drawing of each of the corrected two-dimensional images into a luminance. A third process of creating an edge map in which dots are collected, a fourth process of creating an edge map in which dots are collected, a fifth process of creating a vectorized line image by eliminating noise, and a vectorization process Sixth extracting three-dimensional image information by specifying three-dimensional coordinates with respect to the extracted line
, The surface of the smallest unit surrounded by a continuous line is named “region”, the seventh process of decomposing the image into a plurality of regions, and the order of the line and the surface is clarified and ranked. A process of assuming an undetermined boundary and surface in a hidden portion, an eighth process of specifying three-dimensional coordinates inside a region surrounded by a line, and an interpolation method of a portion in which three-dimensional coordinates have not yet been determined A ninth step of determining the ground, a tenth step of separating the ground from the others as a region or a set of regions, and an eleventh process of separating the background from the others as a region or a set of regions A process, a twelfth process of forming a three-dimensional image from a set of regions of the background, the earth, and the object and a space without the object, and a thirteenth process of creating a work plane suitable for image processing. A fourteenth step of performing predetermined image processing in response to the request. Image creation method to.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000149031A (en) * 1998-11-09 2000-05-30 Canon Inc Image processing apparatus and method, and storage medium
JP2001319224A (en) * 2000-05-08 2001-11-16 Fujitsu Ltd Three-dimensional object detection device, three-dimensional object detection method, and recording medium
US8749548B2 (en) 2011-09-01 2014-06-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Display system with image conversion mechanism and method of operation thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000149031A (en) * 1998-11-09 2000-05-30 Canon Inc Image processing apparatus and method, and storage medium
JP2001319224A (en) * 2000-05-08 2001-11-16 Fujitsu Ltd Three-dimensional object detection device, three-dimensional object detection method, and recording medium
US8749548B2 (en) 2011-09-01 2014-06-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Display system with image conversion mechanism and method of operation thereof

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