專利名稱：圖像識別處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像識別處理裝置，特別是涉及能夠顯示三維的被拍攝物體的圖像的圖像的圖像識別處理裝置。
然而，為了用CG作出圖像，通常按以下步驟進行工作(1)形狀模型的作成，(2)對形狀模型的色彩、外觀等的屬性進行定義，(3)視點位置與視線方向的輸入，(4)消除隱面，(5)shading，(6)顯示于顯示器。在作成形狀模型時往往采用多角形表現(xiàn)，但對象物體為圓形或筒狀時，則采用二次曲面來表現(xiàn)，在汽車車體那樣的平滑曲面形狀的情況下，也有采用參數(shù)曲面來表現(xiàn)的。而在多角形表現(xiàn)的情況下，多角形的尺寸越小，則能夠作成越是平滑的曲面。
但是，為了用CG來作成畫面，必須如以上那樣，作成形狀模型，這種工作需要許多勞動力和工時。此外，采用多角形表現(xiàn)時，要顯示現(xiàn)實的圖像，需要有非常多的多角形，數(shù)據(jù)量極多。從而，為了能夠在計算機中迅速進行處理，必須采用能夠高速處理的高價計算機。
當對象物體像人物、文物或動物那樣實際存在的情況下，與創(chuàng)作的模型的圖像相比，攝像實物得到的圖像則更具有現(xiàn)實性。但是，已有的各種裝置不能夠把拍攝實物得到的圖像、特別是三維形狀的被拍攝物體的圖像與視點位置對應(yīng)顯示。
還有，作為可以取得高精度的形狀數(shù)據(jù)的裝置，能夠進行三維測量的距離(range)傳感器已經(jīng)實用化，但是由于裝置龐大，價格昂貴。而且激光照射不到的陰影部分在原理上不能進行一次測量，因此在多次重復(fù)測量的同時必須將多個數(shù)據(jù)加以合成。
因此，本發(fā)明是以提供結(jié)構(gòu)簡單，能夠拍攝被攝物體全方位圖像，同時使被拍攝物體的圖像與所指示的視點位置對應(yīng)顯示的圖像識別裝置作為課題的。
從而，若采用權(quán)項1發(fā)明的圖像識別處理裝置，可以把攝影手段配設(shè)在配設(shè)支持構(gòu)件的攝影位置上，對被拍攝物體進行拍攝。另一方面，旋轉(zhuǎn)手段可旋轉(zhuǎn)地支持被拍攝物體。而圖像數(shù)據(jù)取得手段在被拍攝物體每旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度時利用攝像手段對被拍攝物體進行拍攝，取得被拍攝物體全方位的幀圖像數(shù)據(jù)。這里，在配設(shè)支持構(gòu)件上規(guī)定了多個攝影位置，取得與各攝影位置相對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)。如此所取得的多個幀圖像數(shù)據(jù)可以存儲于存儲手段中作為圖像顯示用的數(shù)據(jù)使用。
一旦視點位置指示手段指示出被拍攝物體的視點位置，就從存儲手段中所存儲的多個幀圖像數(shù)據(jù)中提取與該視點位置相對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)。而且，圖像顯示手段根據(jù)提取的幀圖像數(shù)據(jù)來顯示被拍攝物體的圖像。
權(quán)項2發(fā)明的圖像識別處理裝置具備拍攝三維形狀的被拍攝物體的攝像手段；以上述被拍攝物體為中心，在圍著該被拍攝物體的一部分的直線或曲線上以規(guī)定的間隔設(shè)定多個攝影位置，在該攝影位置上配設(shè)上述攝像手段的配設(shè)支持構(gòu)件；以上述被拍攝物體為中心使上述配設(shè)支持構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)手段；每使上述配設(shè)支持構(gòu)件旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度就對上述被拍攝物體進行攝像，在每一個上述攝影位置上取得被拍攝物體的全方位的幀圖數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得手段；將該圖像數(shù)據(jù)取得手段所取得的多個上述幀圖數(shù)據(jù)加以存儲的存儲手段；指示上述被拍攝物體的視點位置用的視點位置指示手段；在該視點位置指示手段指示視點位置時，從上述存儲手段所存儲的多個上述幀圖像數(shù)據(jù)中提取與上述視點位置相對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)的提取手段；以及根據(jù)該提取手段提取的上述幀圖像數(shù)據(jù)，顯示上述被拍攝物體的圖像的圖像顯示手段。
因此，如果采用權(quán)項2發(fā)明的圖像識別處理裝置，則攝像手段在配設(shè)于配設(shè)支持構(gòu)件的配設(shè)位置上的狀態(tài)下繞著被拍攝物體的周圍旋轉(zhuǎn)。于是，圖像數(shù)據(jù)取得手段每使配設(shè)支持構(gòu)件旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度一次就用攝像手段對被拍攝物體進行攝像，取得被拍攝物體全方位的幀圖像數(shù)據(jù)。在這里，配設(shè)支持構(gòu)件上規(guī)定了多個攝影位置，取得與各攝影位置對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)。此后的作用由于與權(quán)項1相同，故省略其說明。
權(quán)項3發(fā)明的圖像識別處理裝置具備拍攝周圍的被拍攝物體的攝像手段；在直線或曲線上以規(guī)定的間隔設(shè)定多個攝影位置，在該攝影位置上配設(shè)上述攝像手段的配設(shè)支持構(gòu)件；以規(guī)定的位置為中心，以上述攝像手段向著離心方向的形式使上述配設(shè)支持構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)手段；每當上述配設(shè)支持構(gòu)件旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度一次，就對上述被拍攝物體進行攝像，在每一上述攝影位置取得全方位的被拍攝物體的幀圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得手段；存儲該圖像數(shù)據(jù)取得手段所取得的多個上述幀圖像數(shù)據(jù)的存儲手段；指示所述被拍攝物體的視點位置用的視點位置指示手段；在該視點位置指示手段指示出視點位置時，從上述存儲手段中存儲的多個上述幀圖像數(shù)據(jù)中提取與上述視點位置相對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)的提取手段；以及根據(jù)該提取手段提取的上述幀圖像數(shù)據(jù)，顯示上述被拍攝物體的圖像的顯示手段。
因而，若采用權(quán)項3發(fā)明的圖像識別處理裝置，則攝像手段配設(shè)于配設(shè)支持構(gòu)件的攝影位置上，且以向著離心方向的形式，以規(guī)定的位置為中心旋轉(zhuǎn)。而且圖像數(shù)據(jù)取得手段每當配設(shè)支持構(gòu)件旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度，攝像手段對周圍的被拍攝物體進行攝像，取得全方位的被拍攝物體的幀圖像數(shù)據(jù)。在這里，配設(shè)支持構(gòu)件上規(guī)定了多個攝影位置，取得與各攝影位置相對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)。此后的作用與權(quán)項1相同，故省略其說明。
權(quán)項4發(fā)明的圖像識別處理裝置是在權(quán)項1至權(quán)項3中的任一項記載的圖像識別處理裝置中，上述配設(shè)支持構(gòu)件具有使一個所述攝影手段可以在多個所述攝影位置之間移動的可動機構(gòu)與把上述攝像手段保持在任意一個上述攝影位置上的制動機構(gòu)。在這里，可以利用動力，也可以用手動方法使攝像手段移動。
因而，若采用權(quán)項4發(fā)明的圖像識別處理裝置，加上權(quán)項1至權(quán)項3的任意一個發(fā)明的作用，則攝像手段的數(shù)目比攝像位置的數(shù)目少，通過可動機構(gòu)可使一個攝像手段在多個攝影位置之間移動，利用制動機構(gòu)使其保持在任意攝影位置上。
權(quán)項5發(fā)明的圖像識別處理裝置是在權(quán)項1至權(quán)項3中的任一項記載的圖像識別處理裝置中，上述圖像數(shù)據(jù)取得手段還具備在不設(shè)置所述被拍攝物體的狀態(tài)下攝像，以此取得僅由背景圖像構(gòu)成的第一幀圖像數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)取得部；設(shè)置所述被拍攝物體后進行攝像，以此取得含有上述被拍攝物體的第二幀圖像數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)取得部；就每一幀比較上述第一幀圖像數(shù)據(jù)與上述第二幀圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)其差值作成僅由上述被拍攝物體構(gòu)成的第三幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)作成手段。上述存儲手段存儲由上述數(shù)據(jù)作成手段作成的第三幀圖像數(shù)據(jù)。
因而，若采用權(quán)項5發(fā)明的圖像識別處理裝置，并加上權(quán)項1至權(quán)項4的任一項的作用，則第一數(shù)據(jù)取得部在未設(shè)置被拍攝物體的狀態(tài)下攝像，取得只由背景圖像構(gòu)成的第一幀圖像數(shù)據(jù)。而第二數(shù)據(jù)取得部則在設(shè)置被拍攝物體后進行攝像，以此取得含有被拍攝物體的第二幀圖像數(shù)據(jù)。其后，逐幀地把第一幀圖像數(shù)據(jù)與第二幀圖像數(shù)據(jù)加以比較，取得差值，以作成第三幀圖像數(shù)據(jù)?？傊谌龓瑘D像數(shù)據(jù)為利用差值提取被拍攝物體的領(lǐng)域的數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)該第三幀圖像數(shù)據(jù)顯示圖像，畫面上就僅顯示被拍攝物體的圖像。
圖2是表示

圖1的攝影部的傾斜機構(gòu)部的結(jié)構(gòu)正視圖。
圖3是表示圖像識別處理裝置中的圖像處理部的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是圖像處理部中圖像數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖5是表示圖像識別處理裝置的處理流程的流程圖。
圖6是表示圖像識別處理裝置的處理流程的流程圖。
圖7是表示本發(fā)明的第二實施形態(tài)的圖像識別處理裝置的攝影部的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖與平面圖。
圖8是表示本發(fā)明的第三實施形態(tài)的圖像識別處理裝置的攝影部的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖與平面圖。
本實施形態(tài)的圖象識別處理裝置1由對被拍攝物體進行攝影用的攝影部2以及處理由攝影部2得到的圖像數(shù)據(jù)用的圖像處理部3構(gòu)成。攝影部2如圖1所示，配設(shè)在筐體4中，具備安裝于設(shè)置臺5的旋轉(zhuǎn)手段6和配設(shè)支持手段7，以及安裝于配設(shè)支持手段7的攝像手段8。在這里，配設(shè)支持手段7相當于本發(fā)明的配設(shè)支持構(gòu)件。
旋轉(zhuǎn)手段6具備在設(shè)置臺5的下表面固定著的旋轉(zhuǎn)用電動機11以及在設(shè)置臺5上方設(shè)置，連接于旋轉(zhuǎn)用電動機11的軸12上的轉(zhuǎn)臺13。該轉(zhuǎn)臺13起放置被拍攝物體(未圖示)用的載物臺的作用，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)用電動機11可使被拍攝物體在水平面上旋轉(zhuǎn)。
配設(shè)支持手段7具有設(shè)立在鉛直方向上的柱狀陽螺栓部15、在陽螺栓部15的紙面左右兩側(cè)配設(shè)，與陽螺栓部15平行的兩根導(dǎo)軌構(gòu)件16、17，以及安裝在旋轉(zhuǎn)手段6下表面，使陽螺栓部15旋轉(zhuǎn)用的升降用電動機18。又，配設(shè)支持手段7具備支持攝像手段8，利用陽螺栓部15的轉(zhuǎn)動使其升降的升降板19。該升降板19上設(shè)置有通過軸承(未圖示)與陽螺栓部15擰合的雌螺栓部和導(dǎo)軌構(gòu)件16、17貫通的貫通孔19a。總之，由陽螺栓部15、軸承、及雌螺栓部構(gòu)成球形螺絲，利用陽螺栓15的旋轉(zhuǎn)使升降板19沿著導(dǎo)軌構(gòu)件16、17升降。
攝像手段8通過傾斜機構(gòu)部20(圖1中省略)安裝于升降板19的紙面右端。如圖2所示，傾斜機構(gòu)部20的一端(紙面左側(cè))，由升降板19的上表面端部設(shè)立的兩個豎起的支持腳22與從安裝板24的下表面端部垂下的兩個固定腳25重合，通過銷子26連接。又，傾斜機構(gòu)部20的另一端(紙面右側(cè))，把第一移動腳27、第二移動腳28以及固定腳29通過銷子30依序連結(jié)于在升降板19的上表面豎起設(shè)置的支持腳23上。也就是說，傾斜機構(gòu)部20的一端利用銷子26作軸支撐，另一端則由第一移動腳27與第二移動腳28可伸縮地加以支持。
長螺母31連接于兩個移動腳27、28之間的銷子30上，用支持板32支持的陽螺栓部33旋合于長螺母31上。也就是說，一旦傾斜用電動機34被驅(qū)動，陽螺栓部33旋轉(zhuǎn)，借助于螺栓的推進力，長螺母31即在紙面的左右方向上移動，由移動腳27、28決定的沿垂方向的長度發(fā)生變化。即利用對傾斜用電動機34的驅(qū)動，改變安裝板24的傾斜度，從而使攝像手段8的攝影角度發(fā)生變化。
攝像手段8如圖3所示，由攝像機36及視頻譯碼器37組成。具體地說，攝像機36是CCD攝像機，由攝像鏡頭、光學(xué)系統(tǒng)、CCD攝像裝置以及電子線路等組成。而所謂光學(xué)系統(tǒng)則是能夠?qū)z像鏡頭所取得的光學(xué)像進行光學(xué)處理，以便能夠用CCD攝像裝置方便地進行變換的系統(tǒng)。此外，CCD攝像裝置，其感光面上按縱橫有規(guī)則地排列著微小的光電二極管，可將光學(xué)像的明暗變化轉(zhuǎn)換成電氣信號的振幅度變化。也就是說，將一個光電二極管作為一個像素，在二維平面上排列多個，用開關(guān)元件依序掃描光電二極管得到的信號電荷，可以生成模擬視頻信號。又，視頻譯碼器37把攝像機36的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)。
另一方面，圖像處理部3如圖3所示，具備具有由主存儲裝置，運算裝置以及控制裝置所構(gòu)成的中央處理裝置(CPU)的計算機主體39，以及與計算機主體39相連接的多個輸入裝置及輸出裝置。
具體地說，輸入裝置具備指示攝影開始的第一開關(guān)40及第二開關(guān)41，用于設(shè)定所拍攝的被拍攝物體的大小(特別是高度)的攝影條件輸入手段42。又具備檢測配設(shè)支持手段7的攝像手段8的高度，也就是攝影位置的升降位置檢測手段43以及相對于旋轉(zhuǎn)臺13的基準位置的相對旋轉(zhuǎn)角度，即檢測被拍攝物體相對于攝像手段8的旋轉(zhuǎn)角度(換句話說，也就是攝影方位)的旋轉(zhuǎn)位置檢測手段44。而這些檢測手段43、44均具有旋轉(zhuǎn)編碼器，根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的信號識別各個位置。
輸入裝置具備視點位置指示手段45。這是在顯示被拍攝物體的圖像時，指示對于被拍攝物體的視點位置用的，例如可用鼠標器。
輸出裝置設(shè)有顯示被拍攝物體的圖像的顯示器47以及印刷被拍攝物體的圖像的打印機48。
計算機主體39，其功能性結(jié)構(gòu)包含攝影角度控制手段50、攝影位置控制手段51以及攝影方位控制手段52等。
具體地說，攝影角度控制手段50是根據(jù)攝影條件輸入手段42以及升降位置檢測手段43的輸出控制傾斜用電動機34的。借助于此，攝像手段8相對于水平方向的傾斜角度，即攝影角度，可根據(jù)被拍攝物體的大小與攝像手段8的高度調(diào)節(jié)到最佳角度。還有，為了便于求出最佳角度，在計算機主體39中存儲著與各種條件相對應(yīng)的最佳值的數(shù)值表。
攝影位置控制手段51驅(qū)動升降用電動機18，以使升降位置檢測手段43檢測出的升降位置達到目標高度(作為目標的攝影位置)。也就是說，檢測出的升降位置與目標高度一致的場合下，在任意高度上停止，當目標位置有變更時，進行升降以達到該目標位置。又，攝影方位控制手段52驅(qū)動旋轉(zhuǎn)用電動機11，以使旋轉(zhuǎn)位置檢測手段44檢測出的旋轉(zhuǎn)角度達到目標角度。也就是說，在檢測出的旋轉(zhuǎn)角度與目標角度相一致時就停止在任意位置上，在目標角度有變更時，則使其旋轉(zhuǎn)以達到該目標角度。在這里，升降用電動機18及攝影位置控制手段51的組合相當于本發(fā)明的可動機構(gòu)，而升降位置檢測手段43與攝影位置控制手段51的組合相當于本發(fā)動機的制動機構(gòu)。
計算機主體39具有作為功能性結(jié)構(gòu)的圖像數(shù)據(jù)取得手段53。圖像數(shù)據(jù)取得手段53每使旋轉(zhuǎn)臺13旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度，用攝像手段8對被拍攝物體進行一次拍攝，在每一高度(每一攝影位置)取得攝像手段8依次輸出的圖像數(shù)據(jù)作為被拍攝物體全方位的幀圖像數(shù)據(jù)。
圖像數(shù)據(jù)取得手段53具有在旋轉(zhuǎn)臺13上未載置被拍攝物體的狀態(tài)下進行攝像，取得關(guān)于背景畫面的第一幀圖像數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)取得部54，以及在旋轉(zhuǎn)臺13載有被拍攝物體的狀態(tài)下進行攝像，取得含有被拍攝物體的圖像的第二幀圖像數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)取得部56。還有，由第一數(shù)據(jù)取得部54所取得的圖像數(shù)據(jù)被存儲于第一存儲手段55，由第二數(shù)據(jù)取得部56所取得的圖像數(shù)據(jù)被存儲于第二存儲手段57。又，在圖像數(shù)據(jù)取得手段53設(shè)有數(shù)據(jù)作成手段58，將第一存儲手段55中存儲的圖像數(shù)據(jù)與第二存儲手段57中存儲的圖像數(shù)據(jù)逐幀進行比較，利用所取得的差值作成第三幀圖像數(shù)據(jù)。也就是說，該第三幀圖像數(shù)據(jù)是利用求差值的方法提取被拍攝物體的區(qū)域的數(shù)據(jù)。該第三幀圖像數(shù)據(jù)存儲于第三存儲手段59。即如圖4(a)所示，在第三存儲手段59中，以數(shù)值表的形式存儲攝影方位的數(shù)值(360度/規(guī)定的角度)乘以攝影位置的數(shù)值(即高度等級數(shù))得到的數(shù)值即幀圖像數(shù)據(jù)64，作為只有被拍攝物體的圖像數(shù)據(jù)。在這里，第三存儲手段59相當于本發(fā)明的存儲手段。
而且，計算機主體39具備在視點位置指示手段45指示視點位置時，從第三存儲手段59所存儲的多個幀圖像數(shù)據(jù)64中提取與視點位置相對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)64的提取手段60，以及將該提取手段60所提取的一個幀圖像數(shù)據(jù)64轉(zhuǎn)換成模擬圖像信號的視像編碼器61。視像編碼器61的輸出則輸出到顯示控制手段62。總之，如圖4(b)所示，顯示與所指示的視點相對應(yīng)的圖像。還有，在圖4(b)中，圖像(イ)(ロ)(ハ)對應(yīng)于圖4(a)中的幀圖像數(shù)據(jù)(イ)(ロ)(ハ)。又，被拍攝物體的圖像也可輸出到印刷控制手段63，在這種情況下，被拍攝物體的圖像由打印機48印刷在打印紙上。在這里，顯示器47與顯示控制手段62的組合相當于本發(fā)明的圖像顯示手段。
以下依據(jù)圖5與圖6的流程圖來說明第一實施形態(tài)下的圖像識別處理裝置1的處理流程。在取得被拍攝物體的圖像數(shù)據(jù)時，首先，攝影者利用攝影條件輸入手段42輸入該被拍攝物體的尺寸。又，作初始設(shè)定，攝影位置控制手段51將攝影手段8設(shè)置于基準高度，例如下限位置。而圖像處理部3在旋轉(zhuǎn)臺13未載置被拍攝物體的狀態(tài)下，一旦使第一開關(guān)40導(dǎo)通(步驟S1中為YES)，就將標志F設(shè)定為“0”(步驟為S2)，利用攝像手段8進行攝影(步驟S3)。在這種情況下，由于在旋轉(zhuǎn)臺13上未放置被拍攝物體，故只拍攝到旋轉(zhuǎn)臺13和筐體4的內(nèi)壁構(gòu)成的背景。
其后，判斷標志F是否為“0”，如是“0”，即第一開關(guān)40處于接通狀態(tài)(步驟S4中為YES)的情況下，把取得的圖像數(shù)據(jù)(第一幀圖像數(shù)據(jù))存儲于第一存儲手段55(步驟為S5)。接著，利用旋轉(zhuǎn)用電動機11使旋轉(zhuǎn)臺13旋轉(zhuǎn)一定角度(例如30度)(步驟56)。然后，旋轉(zhuǎn)臺13以攝影開始位置為基準作一次回轉(zhuǎn)(步驟S7中為NO)轉(zhuǎn)動一定的角度，每旋轉(zhuǎn)一定的角度用攝像手段8進行一次攝像，將該第一幀圖像數(shù)據(jù)存儲于第一存儲手段55。以此在第一存儲手段55存儲下限位置的多幀(例如12幀)第一幀圖像數(shù)據(jù)。
當旋轉(zhuǎn)臺13以攝影開始位置為基準轉(zhuǎn)一次(步驟S7中為YES)，在攝像手段8在到達上限位置之前(步驟S8為NO)，利用攝像位置控制手段51使攝像手段8的高度一級級上升(步驟S9)。還有，這時攝影角度控制手段50根據(jù)攝影手段8的高度與被拍攝物體的大小，驅(qū)動傾斜用電動機34，將攝影手段8的攝影角度調(diào)節(jié)到最佳角度。然后，每當攝像手段8上升一級，就將步驟S3至步驟S8的處理重復(fù)進行一次，取得各高度(各攝影位置)的第一幀圖像數(shù)據(jù)。一次在第一存儲手段55存儲在每一高度上所取得的多幀(例如72幀(12幀×6級))第一幀圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S8中，攝像手段8一到達上限位置(YES)，就對是否取得第一與第二幀圖像數(shù)據(jù)進行判斷(步驟S10)。在這里，由于還沒有取得第二幀圖像數(shù)據(jù)，所以返回步驟S1。
其后，在旋轉(zhuǎn)臺上載置被拍攝物體的狀態(tài)下，一旦使第二開關(guān)41導(dǎo)通(步驟S11中為YES)，就將標志F設(shè)定為‘1’(步驟S12)，以攝像手段8進行攝影(步驟S3)。在這種情況下，由于在旋轉(zhuǎn)臺13上載置有被拍攝物體，所以被拍攝物體及背景被攝像。還有，由于標志F為‘1’(步驟S4為NO)，把所取得的圖像數(shù)據(jù)(第二幀圖像數(shù)據(jù))存儲于第二存儲手段S7(步驟S13)接著，和取得第一幀圖像數(shù)據(jù)的情況相同，每使旋轉(zhuǎn)臺13旋轉(zhuǎn)一定的角度(例如30度)，對被拍攝物體一次攝像，將該第二幀圖像存儲于第二存儲手段57。又，每使旋轉(zhuǎn)臺13旋轉(zhuǎn)一次，使攝像手段8上升一級，取得各個高度上被拍攝物體的全方位的第二幀圖像數(shù)據(jù)。
然后，一旦第一、第二幀圖像數(shù)據(jù)都被取得(在步驟S10為YES)時，數(shù)據(jù)作成手段58逐幀比較第一存儲手段55所存儲的第一幀圖像數(shù)據(jù)與第二存儲手段55所存儲的第二幀圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)其差值作成第三幀圖像數(shù)據(jù)(步驟S14)。該作成的數(shù)據(jù)存儲于第三存儲手段59(步驟S15)，取得圖像數(shù)據(jù)的處理結(jié)束。
另一方面，在顯示被拍攝物體的圖像時，使用者只要使顯示開關(guān)(未圖示)導(dǎo)通即可。也就是如圖6所示，一旦使顯示開關(guān)導(dǎo)通(步驟T1為YES)，就從第三存儲手段59存儲的多個第三幀圖像數(shù)據(jù)中提取基準視點位置的圖像數(shù)據(jù)，在顯示器47上顯示被拍攝物體的圖像(步驟T2、T3)。
然后，每當視點位置指示手段45有變更視點位置的指示時(步驟T4為YES)，提取變更后的視點位置上的圖像數(shù)據(jù)，在顯示器47上顯示被拍攝物體的圖像(步驟T5、T6)。也就是在顯示器47顯示所指定的視點位置上的被拍攝物體圖像。于是，如果指示使例如視點位置在一定方向上不斷變更，則可以使被拍攝物體的圖像在畫面上旋轉(zhuǎn)，能夠依序全方位顯示被拍攝物體。也就是說，能夠看到好像是被拍攝物體本身在旋轉(zhuǎn)。
還有，在結(jié)束顯示的指示到達之前(步驟T7為NO)，重復(fù)進行步驟T4至T6的處理，而一旦有結(jié)束指示(步驟T7為YES)，就終止全部處理。
這樣，在上述圖像識別處理裝置1中，利用使被拍攝物體旋轉(zhuǎn)的方法，可以用有限數(shù)量的攝像手段8對被拍攝物體進行全方位攝像。因而，能夠以比較簡單的結(jié)構(gòu)取得第三幀圖像數(shù)據(jù)并加以儲存。特別是利用在配設(shè)支持手段7使攝像手段8升降的方法，可以用一個攝像手段8從多個攝影位置(高度)對被拍攝物體進行攝影。因此，能夠比較便宜的價格制造整個裝置。
又，在上述圖像識別處理裝置1中，被拍攝物體的圖像對應(yīng)于所指示的視點位置顯示，因此能夠使被拍攝物體的圖像在畫面上旋轉(zhuǎn)。從而，也就可以容易地識別被拍攝物體全方位的形狀，例如在設(shè)計評價中可以有效地加以利用。
還有，在上述圖像識別處理裝置1中，能夠只提取被拍攝物體加以顯示，因此在進行例如被拍攝物體的設(shè)計評價時，不被周圍背景等所影響?？梢约兇庵粚Ρ慌臄z物體進行評價。
接著，根據(jù)圖7對本發(fā)明的第二實施形態(tài)圖像識別處理裝置71加以說明。圖7(a)表示圖像識別處理裝置71中的攝影部72的結(jié)構(gòu)縱剖面圖，圖7(b)是表示攝影部72的結(jié)構(gòu)的平面圖。而在本實施形態(tài)的圖像識別處理裝置71中，對于與第一實施形態(tài)圖像識別處理裝置1相同的構(gòu)成則標以相同的編號，省略其詳細說明。
本實施形態(tài)圖像識別處理裝置71由攝影部72與圖像處理部3所構(gòu)成。攝影部72具備安裝于筐體4的底面，上面有載置部74a的呈園筒狀的載物臺74、載物臺74的外圍通過軸承(未圖示)安裝的可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)板78、使在該旋轉(zhuǎn)板78上配設(shè)的攝像手段8升降的配設(shè)支持手段75、以及給予旋轉(zhuǎn)板78以旋轉(zhuǎn)力，以載物臺74為中心使配設(shè)支持手段75旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)手段76，而旋轉(zhuǎn)手段76具有旋轉(zhuǎn)用電動機80以及在該旋轉(zhuǎn)用電動機80的軸81上安裝的直齒園柱齒輪82，旋轉(zhuǎn)用電動機80一驅(qū)動，直齒園柱齒輪82就嚙合于旋轉(zhuǎn)板78下面安裝的直齒園柱齒輪79，旋轉(zhuǎn)板78就開始旋轉(zhuǎn)。
也就是說，在第二實施形態(tài)攝影部72，被拍攝物體被放置于載物臺的載置部74上，使攝影手段8環(huán)繞其周圍旋轉(zhuǎn)，以此利用攝像手段8依序取得被拍攝物體全方位的幀圖像數(shù)據(jù)。而在攝影部72，沒有設(shè)置傾斜用電動機，而設(shè)有可手動調(diào)節(jié)角度的手柄(未圖示)。此時，用攝影手段8拍攝的圖像被顯示于顯示器47上。
圖像識別處理裝置71的處理流程與第一實施形態(tài)的方法大致相同，故省略其說明。
這樣，在第二實施形態(tài)圖像識別處理裝置71中，利用使攝像手段8旋轉(zhuǎn)的方法，可以用有限數(shù)量的攝像手段8對被拍攝物體進行全方位攝像。因此，可以用比較簡單的結(jié)構(gòu)取得被拍攝物體的幀圖像數(shù)據(jù)。
又，在第二實施形態(tài)圖像識別處理裝置71中，由于載物臺74不旋轉(zhuǎn)，被拍攝物體不受離心力的作用，可以防止被拍攝物體倒下或移位。因而，即使是在被拍攝物體是人物的情況下進行攝像，也能在穩(wěn)定的狀態(tài)下進行攝影。
下面根據(jù)圖8對本發(fā)明的第三實施形態(tài)的圖像識別處理裝置85進行說明。圖8(a)是表示圖像識別處理裝置85的攝影部86的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖，圖8(b)是表示攝影部86的結(jié)構(gòu)的平面圖。還有，在本實施形態(tài)的圖像識別處理裝置85中，對于與第一實施形態(tài)圖像識別處理裝置1同樣的結(jié)構(gòu)，標以同樣的編號，并且省略其詳細說明。
本實施形態(tài)圖像識別處理裝置85由攝影部86與圖像處理部3構(gòu)成。攝影部86有近似于正方形的臺板87、可使攝像手段8升降的配設(shè)支持構(gòu)件88、以及使安裝在臺板87上的拍攝支持構(gòu)件88旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)手段89。更具體地說，攝像手段8以向著升降板19的紙面右側(cè)，即向著離心方向的形式安裝。又，旋轉(zhuǎn)手段89具有固定在臺板87上的旋轉(zhuǎn)用電動機90，以及安裝在此旋轉(zhuǎn)用電動機90的軸91上的旋轉(zhuǎn)體92，旋轉(zhuǎn)用電動機90一旦驅(qū)動，載置于旋轉(zhuǎn)體92上的配設(shè)支持構(gòu)件88就以軸91為中心旋轉(zhuǎn)。
圖像識別處理裝置71的處理流程由于與第一實施形態(tài)的方法大致相同，故省略其詳細說明。
這樣，在第三實施形態(tài)圖像識別處理裝置85中，利用使攝影手段8旋轉(zhuǎn)的方法，可以用有限數(shù)量的攝像手段8對周圍的被拍攝物體進行攝像。
上面舉了3個最佳實施形態(tài)對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施形態(tài)，如以下所示，在不遠離本發(fā)明要點的范圍內(nèi)，還可以作各種改進或變更其設(shè)計。
也就是說，在這些圖像識別處理裝置1、71、85中的圖像處理部3，用一臺計算機主體39對圖像數(shù)據(jù)的取得和圖像顯示進行處理，但是也可以暫時把所得的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體上，用其他的計算機等進行顯示。采用這樣的方法，可以把圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄媒體上進行銷售，即使不購買包括攝像手段8的攝影部2，也可顯示被拍攝物體的圖像。因而也可以作為在例如街角設(shè)置，利用投入硬幣的方法，自動對被拍攝物體進行攝像，輸出被拍攝物體的圖像數(shù)據(jù)的自動攝影裝置使用。
又，圖像識別處理裝置1、71、85表示為了從多個攝影位置進行攝像，使攝像手段8升降的裝置。但是也可以在各攝影位置分別安裝攝像手段8。又，雖然表示出在一直線上設(shè)置多個攝影位置的情況，但是也可以設(shè)定在曲線上，例如設(shè)定在以被拍攝物體為中心的球面上。這樣，就可以在被拍攝物體的正上方進行攝影。同時由于不需要傾斜機構(gòu)部，其整體結(jié)構(gòu)可進一步簡化。
又，在圖像識別處理裝置1、71、85中，表示出設(shè)置旋轉(zhuǎn)位置檢測手段44，檢測相當于基準位置的旋轉(zhuǎn)角度的情況，但是如果旋轉(zhuǎn)速度一定，則可以利用測定旋轉(zhuǎn)時間的方法，間接地檢測出旋轉(zhuǎn)角度。又，表示出為了對被拍攝物體進行攝像，每旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度就使旋轉(zhuǎn)停止的情況，但是在其旋轉(zhuǎn)速度比較慢，不影響圖像數(shù)據(jù)的取得的情況下，也可使其一邊旋轉(zhuǎn)，一邊對其攝像。
還有，在圖像識別處理裝置1、71、85中，表示出利用求與第一幀圖像數(shù)據(jù)的差值的方法作成只由被拍攝物體構(gòu)成的第三幀圖像數(shù)據(jù)的情況，但是也可以根據(jù)包括被拍攝物體及其背景的幀圖像數(shù)據(jù)，顯示被拍攝物體的圖像。
又，在圖像識別處理裝置1、71、85中，表示出存儲攝像得到的幀圖像數(shù)據(jù)，并從中提取指定的幀圖像數(shù)據(jù)的情況，但是也可以利用眾所周知的插補處理方法，求出各幀之間的圖像數(shù)據(jù)，即被取樣信號的取樣點與取樣點之間的信號值，并加以存儲。這樣，就可以使被拍攝物體的圖像更能平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。
如上所述，權(quán)項1～3發(fā)明的圖像識別處理裝置利用使被拍攝物體或配設(shè)支持構(gòu)件中的任意一個旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)角，可以用有限數(shù)量的攝像手段對被拍攝物體進行全方位攝像。從而能夠以比較簡單的結(jié)構(gòu)來取得被拍攝物體的幀圖像數(shù)據(jù)。此外，由于被拍攝物體的圖像對應(yīng)于所指示的視點位置顯示，故被拍攝物體的圖像可在畫面上旋轉(zhuǎn)。因而，可以容易地識別被拍攝物體全方位的形狀。例如可以有效地應(yīng)用于設(shè)計評價等方面。
權(quán)項4發(fā)明的圖像識別處理裝置不僅有權(quán)項1至權(quán)項3中的任一個發(fā)明的效果，而且可以減少攝像手段的數(shù)量，因此可以降低裝置整體的制造成本。
權(quán)項5發(fā)明的圖像識別處理裝置不僅有權(quán)項1至權(quán)項4中的任一個發(fā)明的效果，而且可以只提取被拍攝物體的圖像進行顯示，因此，例如在進行被拍攝物體的設(shè)計評價時，可以不受周圍背景等的影響地純粹地對被拍攝物體本身進行評價。
權(quán)利要求
1.一種圖像識別處理裝置，其特征在于，具備拍攝三維形狀的被拍攝物體的攝像手段、以所述被拍攝物體為中心，在圍著該被拍攝物體一部分的直線或曲線上，以規(guī)定的間隔設(shè)定攝影位置，在該攝影位置上配設(shè)所述攝像手段的配設(shè)支持構(gòu)件、使所述被拍攝物體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)手段、使所述被拍攝物每旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度對其攝像一次，在每一個所述攝影位置上取得被拍攝物體的全方位的幀圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得手段、存儲該圖像數(shù)據(jù)取得手段取得的多個所述幀圖像數(shù)據(jù)的存儲手段、指示對于所述被拍攝物體的視點位置用的視點位置指示手段、在該視點位置指示手段指示視點位置時，從所述存儲手段中存儲的多個所述幀圖像數(shù)據(jù)中，提取與所述視點位置相對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)的提取手段、以及根據(jù)該提取手段提取的所述幀圖像數(shù)據(jù)，顯示所述被拍攝物體的圖像的圖像顯示手段。
2.一種圖像識別處理裝置，其特征在于，具備拍攝三維形狀的被拍攝物體的攝像手段、以所述被拍攝物體為中心，在圍著該被拍攝物體一部分的直線或曲線上，以規(guī)定的間隔設(shè)定攝影位置，在該攝影位置上配設(shè)所述攝像手段的配設(shè)支持構(gòu)件、以所述被拍攝物體為中心，使所述配設(shè)支持構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)手段、使所述配設(shè)支持構(gòu)件每旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度就對所述被拍攝物體進行拍攝，在每個所述攝影位置上取得被拍攝物體的全方位的幀圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得手段、存儲該圖像數(shù)據(jù)取得手段取得的多個所述幀圖像數(shù)據(jù)的存儲手段、指示對于所述被拍攝物體的視點位置用的視點位置指示手段、在該視點位置指示手段指示視點位置時，從所述存儲手段中存儲的多個所述幀圖像數(shù)據(jù)中，提取與所述視點位置相對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)的提取手段、根據(jù)該提取手段提取的所述幀圖像數(shù)據(jù)，顯示所述被拍攝物體的圖像的圖像顯示手段。
3.一種圖像識別處理裝置，其特征在于，具備拍攝周圍的被拍攝物體的攝像手段、在直線或曲線上，以規(guī)定的間隔設(shè)定多個攝影位置，在該攝影位置上配設(shè)所述攝像手段的配設(shè)支持購件、以規(guī)定的位置為中心，以所述攝像手段向著離心方向的形式使所述配設(shè)支持構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)手段、使所述配設(shè)支持構(gòu)件每旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度對所述被拍攝物體進行一次攝像，在每個所述攝影位置上取得被拍攝物體的全方位的幀圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)取得手段、存儲該圖像數(shù)據(jù)取得手段取得的多個所述幀圖像數(shù)據(jù)的存儲手段、指示對于所述被拍攝物體的視點位置用的視點位置指示手段、在該視點位置指示手段指示視點位置時，從所述存儲手段中存儲的所述多個幀圖像數(shù)據(jù)中提取與所述視點位置相對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)的提取手段、以及根據(jù)該提取手段提取的所述幀圖像數(shù)據(jù)，顯示所述被拍攝物體圖像的圖像的顯示手段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的圖像識別處理裝置，其特征在于，所述配設(shè)的支持構(gòu)件具有使一個所述攝影手段能夠在多個所述攝影位置之間移動的可動機構(gòu)，以及使所述攝影手段保持于任意所述攝影位置上的制動機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任一項所述的圖像識別處理裝置，其特征在于，還具備在不設(shè)置所述被拍攝物體的狀態(tài)下進行攝像，以取得只有背景圖像構(gòu)成的第一幀圖像數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)取得部、設(shè)置所述被拍攝物體后進行攝像，以取得包含被拍攝物體的第二幀圖像數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)取得部、將所述第一幀圖像數(shù)據(jù)及所述第二幀圖像數(shù)據(jù)逐幀進行比較，根據(jù)其差分作成只由所述被拍攝物體構(gòu)成的第三幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)作成手段、所述存儲手段存儲由所述數(shù)據(jù)作成手段作成的第三幀圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供以簡單結(jié)構(gòu)拍攝物體的全方位圖像,能對應(yīng)于所指示的視點位置顯示被拍攝物體的圖像的圖像識別處理裝置。所述裝置(1)具備:攝像手段(8)、以被拍攝物體為中心在圍著該物體一部分的直線或曲線上以規(guī)定間隔設(shè)立多個攝影位置以配設(shè)攝像手段(8)的配設(shè)支持手段(7)、使所述物體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)手段(6)、每使該物體旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度就對其攝像,取得該物體全方位的幀圖像數(shù)據(jù)的圖形數(shù)據(jù)取得手段、及所取得的多個幀圖像數(shù)據(jù)的存儲手段。又具備:視點位置指示手段、在視點位置被指示時提取存儲的與視點位置對應(yīng)的幀圖像數(shù)據(jù)的提取手段、根據(jù)提取的數(shù)據(jù)顯示被拍攝物體的圖像的圖像顯示手段。
文檔編號H04N13/00GK1368709SQ0114092
公開日2002年9月11日 申請日期2001年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月29日
發(fā)明者笠野范博, 沙青賓努爾, 牧野沙織, 島辰夫 申請人:上海海柏貿(mào)易有限公司