【手続補正書】
【提出日】平成16年3月30日(2004.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物体の立体モデルを生成する３次元モデリング装置であって、
前記対象物体を複数の視点から撮影し、複数の物体画像を得る物体画像獲得手段と、
前記複数の物体画像のうち少なくとも２つの物体画像間において互いに対応する画像情報のばらつきに基づいて前記対象物体の形状を推定する形状推定手段と、
前記推定された形状に基づいて前記立体モデルを生成する生成手段とを備え、
前記物体画像の画像情報は色および／または濃度であり、
前記形状推定手段は、
複数の領域から構成される３次元仮想空間の領域に前記少なくとも２つの物体画像の対応する画像情報を累積する画像情報累積手段と、
前記領域に累積された画像情報のばらつきを算出する算出手段とを含む、３次元モデリング装置。
【請求項２】
前記複数の物体画像中の前記対象物体の輪郭に基づいて前記３次元仮想空間における前記対象物体の存在領域を概略的に推定する存在領域推定手段をさらに備え、
前記画像情報累積手段は、前記３次元仮想空間の領域のうち前記存在領域内の領域に前記画像情報を累積する、請求項１に記載の３次元モデリング装置。
【請求項３】
前記形状推定手段はさらに、前記対象物体の形状を推定するために、前記３次元仮想空間の領域のうち前記ばらつきの小さい領域を滑らかに結合する結合手段を含む、請求項１に記載の３次元モデリング装置。
【請求項４】
前記結合手段は、前記ばらつきの小さい領域を滑らかに結合するために、前記ばらつきの小ささと前記結合されるべき領域の滑らかさとを変数とする評価関数を最小化する、請求項３に記載の３次元モデリング装置。
【請求項５】
前記形状推定手段はさらに、
前記３次元仮想空間の座標空間を前記視点の１つから放射状に広がる座標軸を有する透視座標空間に変換する座標変換手段と、
前記対象物体の形状を推定するために、前記透視座標空間において前記１つの視点を通る直線上の領域のうち前記ばらつきが最小またはその最小値よりも所定の値だけ大きい領域を結合する結合手段とを含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載の３次元モデリング装置。
【請求項６】
前記形状推定手段はさらに、
前記対象物体の形状を推定するために、前記３次元仮想空間において前記視点の１つを通る直線上の領域のうち前記ばらつきが最小またはその最小値よりも所定の値だけ大きい領域を結合する結合手段を含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載の３次元モデリング装置。
【請求項７】
前記形状推定手段は、
前記複数の物体画像間において互いに対応する画像情報のばらつきに基づいて前記対象物体の複数の部分表面を推定する部分表面推定手段と、
前記複数の部分表面を統合して前記対象物体の形状を決定する統合手段とを含む、請求項１から請求項６のいずれかに記載の３次元モデリング装置。
【請求項８】
前記形状推定手段は、
複数の領域から構成される３次元仮想空間の領域に前記少なくとも２つの物体画像の対応する画像情報を累積する画像情報累積手段と、
前記領域に累積された画像情報のばらつきを算出する算出手段と、
前記ばらつきに基づいて前記対象物体の複数の部分表面を推定する部分表面推定手段と、
前記複数の部分表面を統合して前記対象物体の形状を決定する統合手段とを含み、
前記統合手段は、
前記３次元仮想空間の領域のうち前記存在領域推定手段で推定された存在領域内にありかつ前記部分表面の各々の外側にある領域に、その領域から前記複数の部分表面までの距離を累積する距離累積手段と、
前記累積された距離の総和が所定の値よりも大きい領域を前記対象物体の外側と認定する認定手段とを含む、請求項２に記載の３次元モデリング装置。
【請求項９】
前記形状推定手段は、
複数の領域から構成される３次元仮想空間の領域に前記少なくとも２つの物体画像の対応する画像情報を累積する画像情報累積手段と、
前記領域に累積された画像情報のばらつきを算出する算出手段と、
前記ばらつきに基づいて前記対象物体の複数の部分表面を推定する部分表面推定手段と、
前記複数の部分表面を統合して前記対象物体の形状を決定する統合手段とを含み、
前記統合手段は、
前記３次元仮想空間の領域のうち前記存在領域推定手段で推定された存在領域内にありかつ前記部分表面の各々の外側にある領域に、その領域から前記複数の部分表面までの距離を累積する距離累積手段と、
前記累積回数を計算する累積回数計算手段と、
前記累積された距離の総和を前記計算された累積回数で除した距離平均値が所定の値よりも大きい領域を前記対象物体の外側と認定する認定手段とを含む、請求項２に記載の３次元モデリング装置。
【請求項１０】
前記形状推定手段は、
複数の領域から構成される３次元仮想空間の領域に前記少なくとも２つの物体画像の対応する画像情報を累積する画像情報累積手段と、
前記領域に累積された画像情報のばらつきを算出する算出手段と、
前記ばらつきに基づいて前記対象物体の複数の部分表面を推定する部分表面推定手段と、
前記複数の部分表面を統合して前記対象物体の形状を決定する統合手段とを含み、
前記統合手段は、
前記３次元仮想空間の領域のうち前記部分表面の各々の内側にある領域に所定の第１の値を投票する投票手段と、
前記投票された第１の値の総和が所定の第２の値よりも大きい領域を前記対象物体の内側と認定する認定手段とを含む、請求項１に記載の３次元モデリング装置。
【請求項１１】
前記画像情報累積手段は、前記物体画像の画素ごとに前記画像情報を累積する、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の３次元モデリング装置。
【請求項１２】
前記画像情報累積手段は、前記物体画像の複数の画素を含む所定ブロックごとに前記画像情報を累積する、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の３次元モデリング装置。
【請求項１３】
前記領域はボクセルであり、前記３次元仮想空間はボクセル空間である、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の３次元モデリング装置。
【請求項１４】
前記画像情報のばらつきは前記画像情報の標準偏差である、請求項１から請求項１３のいずれかに記載の３次元モデリング装置。
【請求項１５】
前記形状推定手段は、
前記物体画像ごとに複数の画素を含むブロックを設定するブロック設定手段と、
前記ブロック間において互いに対応する画素の値の差をそれぞれ算出し、その算出された差の絶対値の総和を前記画像情報のばらつきとして算出する算出手段とを含む、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の３次元モデリング装置。
【請求項１６】
前記形状推定手段は、
前記物体画像ごとに複数の画素を含むブロックを設定するブロック設定手段と、
前記ブロック間において互いに対応する画素の値の差をそれぞれ算出し、その算出された差の自乗の総和を前記画像情報のばらつきとして算出する算出手段とを含む、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の３次元モデリング装置。
【請求項１７】
対象物体の立体モデルを生成する３次元モデリング方法であって、
前記対象物体を複数の視点から撮影し、複数の物体画像を得るステップと、
前記複数の物体画像のうち少なくとも２つの物体画像間において互いに対応する画像情報のばらつきに基づいて前記対象物体の形状を推定するステップと、
前記推定された形状に基づいて前記立体モデルを生成するステップとを含み、
前記物体画像の画像情報は色および／または濃度であり、
前記形状を推定するステップは、
複数の領域から構成される３次元仮想空間の領域に前記少なくとも２つの物体画像の対応する画像情報を累積するステップと、
前記領域に累積された画像情報のばらつきを算出するステップとを含む３次元モデリング方法。
【請求項１８】
前記複数の物体画像中の前記対象物体の輪郭に基づいて前記３次元仮想空間における前記対象物体の存在領域を概略的に推定するステップをさらに含み、
前記累積するステップは、前記３次元仮想空間の領域のうち前記存在領域内の領域に前記画像情報を累積する、請求項１７に記載の３次元モデリング方法。
【請求項１９】
コンピュータに、対象物体を複数の視点から撮影して得られた複数の物体画像に基づいて前記対象物体の立体モデルを生成させる３次元モデリングプログラムを記録した媒体であって、
前記プログラムは、
前記複数の物体画像のうち少なくとも２つの物体画像間において互いに対応する画像情報のばらつきに基づいて前記対象物体の形状を推定するステップと、
前記推定された形状に基づいて前記立体モデルを生成するステップを含み、
前記物体画像の画像情報は色および／または濃度であり、
前記形状を推定するステップは、
複数の領域から構成される３次元仮想空間の領域に前記少なくとも２つの物体画像の対応する画像情報を累積するステップと、
前記領域に累積された画像情報のばらつきを算出するステップとを含む、３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項２０】
前記プログラムは、前記複数の物体画像中の前記対象物体の輪郭に基づいて前記３次元仮想空間における前記対象物体の存在領域を概略的に推定するステップをさらに含み、
前記累積するステップは、前記３次元仮想空間の領域のうち前記存在領域内の領域に前記画像情報を累積する、請求項１９に記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項２１】
前記形状を推定するステップはさらに、前記対象物体の形状を推定するために、前記３次元仮想空間の領域のうち前記ばらつきの小さい領域を滑らかに結合するステップを含む、請求項１９または請求項２０に記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項２２】
前記結合するステップは、前記ばらつきの小さい領域を滑らかに結合するために、前記ばらつきの小ささと前記結合されるべき領域の滑らかさとを変数とする評価関数を最小化する、請求項２１に記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項２３】
前記形状を推定するステップはさらに、
前記３次元仮想空間の座標空間を前記視点の１つから放射状に広がる座標軸を有する透視座標空間に変換するステップと、
前記対象物体の形状を推定するために、前記透視座標空間において前記１つの視点を通る直線上の領域のうち前記ばらつきが最小またはその最小値よりも所定の値だけ大きい領域を結合するステップとを含む、請求項１９から請求項２２のいずれかに記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項２４】
前記形状を推定するステップはさらに、
前記対象物体の形状を推定するために、前記３次元仮想空間において前記視点の１つを通る直線上の領域のうち前記ばらつきが最小またはその最小値よりも所定の値だけ大きい領域を結合するステップを含む、請求項１９または請求項２０に記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項２５】
前記形状を推定するステップは、
前記複数の物体画像間において互いに対応する画像情報のばらつきに基づいて前記対象物体の複数の部分表面を推定するステップと、
前記複数の部分表面を統合して前記対象物体の形状を決定するステップとを含む、請求項１９から請求項２４のいずれかに記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項２６】
前記形状を推定するステップは、
複数の領域から構成される３次元仮想空間の領域に前記少なくとも２つの物体画像の対応する画像情報を累積するステップと、
前記領域に累積された画像情報のばらつきを算出するステップと、
前記ばらつきに基づいて前記対象物体の複数の部分表面を推定するステップと、
前記複数の部分表面を統合して前記対象物体の形状を決定するステップとを含み、
前記統合するステップは、
前記３次元仮想空間の領域のうち前記存在領域内にありかつ前記部分表面の各々の外側にある領域に、その領域から前記複数の部分表面までの距離を累積するステップと、
前記累積された距離の総和が所定の値よりも大きい領域を前記対象物体の外側と認定するステップとを含む、請求項２０に記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項２７】
前記形状を推定するステップは、
複数の領域から構成される３次元仮想空間の領域に前記少なくとも２つの物体画像の対応する画像情報を累積するステップと、
前記領域に累積された画像情報のばらつきを算出するステップと、
前記ばらつきに基づいて前記対象物体の複数の部分表面を推定するステップと、
前記複数の部分表面を統合して前記対象物体の形状を決定するステップとを含み、
前記統合するステップは、
前記３次元仮想空間の領域のうち前記存在領域内にありかつ前記部分表面の各々の外側にある領域に、その領域から前記複数の部分表面までの距離を累積するステップと、
前記累積回数を計算するステップと、
前記累積された距離の総和を前記計算された累積回数で除した距離平均値が所定の値よりも大きい領域を前記対象物体の外側と認定するステップとを含む、請求項２０に記載の３次元モデリング装置プログラムを記録した媒体。
【請求項２８】
前記形状を推定するステップは、
複数の領域から構成される３次元仮想空間の領域に前記少なくとも２つの物体画像の対応する画像情報を累積するステップと、
前記領域に累積された画像情報のばらつきを算出するステップと、
前記ばらつきに基づいて前記対象物体の複数の部分表面を推定するステップと、
前記複数の部分表面を統合して前記対象物体の形状を決定するステップとを含み、
前記統合するステップは、
前記３次元仮想空間の領域のうち前記部分表面の各々の内側にある領域に所定の第１の値を投票するステップと、
前記投票された第１の値の総和が所定の第２の値よりも大きい領域を前記対象物体の内側と認定するステップとを含む、請求項１９に記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項２９】
前記画像情報を累積するステップは、前記物体画像の画素ごとに前記画像情報を累積する、請求項１９から請求項２８のいずれかに記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項３０】
前記画像情報を累積するステップは、前記物体画像の複数の画素を含む所定ブロックごとに前記画像情報を累積する、請求項１９から請求項２８のいずれかに記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項３１】
前記領域はボクセルであり、前記３次元仮想空間はボクセル空間である、請求項１９から請求項３０のいずれかに記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項３２】
前記画像情報のばらつきは前記画像情報の標準偏差である、請求項１９から請求項３１のいずれかに記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項３３】
前記形状を推定するステップは、
前記物体画像ごとに複数の画素を含むブロックを設定するステップと、
前記ブロック間において互いに対応する画素の値の差をそれぞれ算出し、その算出された差の絶対値の総和を前記画像情報のばらつきとして算出するステップとを含む、請求項１９から請求項３２のいずれかに記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項３４】
前記形状を推定するステップは、
前記物体画像ごとに複数の画素を含むブロックを設定するステップと、
前記ブロック間において互いに対応する画素の値の差をそれぞれ算出し、その算出された差の自乗の総和を前記画像情報のばらつきとして算出するステップとを含む、請求項１９から請求項３２のいずれかに記載の３次元モデリングプログラムを記録した媒体。
【請求項３５】
コンピュータに、対象物体を複数の視点から撮影して得られた複数の物体画像に基づいて前記対象物体の形状を推定させる３次元形状推定プログラムを記録した媒体であって、
前記プログラムは、
前記複数の物体画像のうち少なくとも２つの物体画像間において互いに対応する画像情報のばらつきを算出するステップと、
前記算出されたばらつきに基づいて前記対象物体の形状を推定するステップとを含む、３次元形状推定プログラムを記録した媒体。