(57)【要約】【解決手段】走査対象物が１つ以上の表面、および／または、１つ以上の本体、および／または、１つの空間を有し、走査対象物自体、または、走査装置の全体、または、走査装置の一部が走査処理時に動かされ、走査対象物が走査層の領域で走査装置によって走査され、走査対象物を走査する走査ビームのビーム経路が、走査層へ任意の角度で向けられる、および／または、走査層が、走査対象物に対して任意の位置で選択される画像情報生成方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査対象物が１つ以上の表面および／または１つ以上の本体および／または１つの空間を有し、前記走査対象物自体または走査装置の全体または走査装置の一部が走査処理時に動かされ、前記走査対象物が走査層の領域で走査装置によって走査される画像情報生成方法において、
前記走査対象物を走査する走査ビームのビーム経路が、前記走査層へ任意の角度で向けられる、および／または、
前記走査層が、前記走査対象物に対して任意の位置で選択されることを特徴とする画像情報生成方法。
【請求項２】
前記走査装置が、前記走査対象物の色および色の混合および色のコントラストに関する２次元画像情報を記録することを特徴とする請求項１記載の画像情報生成方法。
【請求項３】
前記走査装置が、前記走査対象物の起伏または高さプロファイルに関する３次元画像情報を記録することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像情報生成方法。
【請求項４】
前記走査対象物の２次元画像情報および３次元画像情報に関する走査処理が、同時または略同時または連続的に行なわれることを特徴とする請求項２または請求項３記載の画像情報生成方法。
【請求項５】
前記走査ビームのビーム経路と走査層との間における任意の角度設定に起因して生じる歪みが、前記走査処理時にテレセントリック光学素子によって均等化され、および／または、前記走査処理後の画像処理によって均等化されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項６】
前記走査ビームのビーム経路と走査層との間における任意の角度設定に起因して形成される部分的な画像が重なり合っていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項７】
前記走査処理時の走査対象物が、照明装置によって照明され、および／または、
前記照明装置が、前記走査装置の全体または走査装置の一部と共に動かされることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項８】
前記照明装置の照度および／または照明方向が、該照明装置の動作時に一定に維持され、または、前記走査対象物に対する照明装置の対応の位置に応じて調整されることを特徴とする請求項７記載の画像情報生成方法。
【請求項９】
前記走査対象物が、複数の前記走査層に沿って走査されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項１０】
隣接する前記走査層が、相互に重なり合うまたは当接するように選択されることを特徴とする請求項９記載の画像情報生成方法。
【請求項１１】
前記走査装置が、前記走査対象物が走査層を貫通する領域でのみ走査層の走査対象物を走査するように制御されていることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の画像情報生成方法。
【請求項１２】
前記複数の走査層に沿った走査処理によって得られる複数の画像情報が、共通の画像情報に組み合わせられることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項１３】
前記走査対象物の２次元表示が、復元された前記２次元画像情報および３次元画像情報を基に計算されることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項１４】
前記２次元画像情報と３次元画像情報とが、前記２次元表示への移行過程で計算された２次元表示の３次元の印象を得られるように相互に組み合わされることを特徴とする請求項１３記載の画像情報生成方法。
【請求項１５】
前記２次元表示の正確な生理学的な画像の計算が、フィルタを用いることで行われることを特徴とする請求項１３または請求項１４記載の画像情報生成方法。
【請求項１６】
形状の均等化または歪曲が、特にローパスフィルタリングまたはバンドパスフィルタリングまたはハイパスフィルタリングまたはフリーフィルタリングを行うフィルタによって行なわれることを特徴とする請求項１５記載の画像情報生成方法。
【請求項１７】
前記２次元表示における色が、前記３次元画像情報に基づいて仮想空間除去を用いて明るくまたは暗く調整されることを特徴とする請求項１３乃至請求項１６のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査対象物が１つ以上の表面および／または１つ以上の本体および／または１つの空間を有し、走査対象物自体または走査装置の全体または走査装置の一部が走査処理時に動かされ、走査対象物が走査層の領域で走査装置によって走査される画像情報生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル処理の多くの分野においては、最初に、物理的に存在する走査対象物から画像情報を抽出することが必要となる。
このため、走査対象物は、適切な走査装置によって走査されるとともに、デジタルコンピュータに適する形態で利用できるように処理される。
このような画像情報は、例えば、ＣＡＤシステムにおける３次元アニメーションで必要とされ、または、走査対象物を測定するために必要とされる。
一方、２次元画像情報（色）と３次元画像情報（形状）とを組み合わせることによって、人間の眼によりまたは少なくとも一目見ただけでは３次元のオリジナルと区別できない２次元表示を生成可能である。
【０００３】
このため、１つ以上の表面、１つ以上の本体および／または１つの空間を有する走査対象物は、様々な方法によって走査される。
最も簡単なシステムは、照明される走査対象物によって反射される光を検出し且つその光から輝度値および／または明度を形成する受光素子を使用している。
このため、２次元画像情報を簡単な方法で得ることが可能である。
また、２次元画像情報を生成するためのより複雑なシステムが知られている。
単なる一例として、カメラシステムを挙げることができる。
【０００４】
その画像が三角測量法により３次元情報に組み合わせられる複数のカメラは、３次元画像情報の生成で使用可能である。
他の方法では、走査対象物へ向けられ且つ走査対象物によって反射するレーザビームを使用している。
レーザビームの移動時間の測定により、走査ヘッドからの照明点の距離およびこの距離から抽出される３次元画像情報に関する結論を引き出すことが可能である。
また、光ビームが被走査面へ合焦される共焦点システムが使用されている。
被走査面の形状の変化の結果として焦点がもはや被走査面上に位置していない場合、光ビームは、自動集光回路によって再び合焦される。
このようにして、３次元画像情報を得ることができる。
また、多くの他の方法が公知であり、これらの方法を用いて２次元画像情報または３次元画像情報を得ることが可能である。
【０００５】
ほぼ全ての走査方法では、走査装置の全体または走査装置の少なくとも一部または走査対象物自体が動かされる。
このため、走査対象物をより良く且つより正確に走査できる。
したがって、異なる領域において使用される光学素子の不正確な撮像による歪みまたは異なる空間的角度から表面を走査することによる歪みを回避できる。
この場合、走査装置は、大部分は、平面、円筒面、球面、または、他の幾何学的形状に沿って動かされる。
【０００６】
全ての既知の走査方法に共通した特徴は、発生しがちな歪みを回避するために、走査対象物を走査する走査ビームのビーム経路を走査層（scanning  layer）に対して垂直に位置合わせしなければならないという点である。
第一に、その結果、走査対象物が極めて正確に位置決めして配列する必要が生じる。
第二に、走査装置の動作面を走査層の位置へ非常に正確に調整する必要が生じる。
このため、走査対象物の位置決めおよび配列と走査装置の制御に極めて高い制約が課されるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、前述したような従来の画像情報生成方法を改良し、使用される装置の最も簡単な想定し得る同時操作性を用いて画像情報を最も簡単に高精度に生成することである。
本発明の目的は、想定し得る最良の画像情報を得ることである。
特に、復元された（recovered）画像情報の可能な限り写実的な描写に適した画像情報を２次元表示（representation）で生成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、請求項１の特徴を備えた画像情報生成方法によって達成される。
したがって、本発明の画像情報生成方法は、走査対象物を走査する走査ビームのビーム経路が、走査層へ任意の角度で向けられている、および／または、走査層が、走査対象物に対して任意の位置で選択されることを特徴としている。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の画像情報生成方法では、一般に知られる走査手段とは異なり、走査対象物の正確な位置決めまたは走査対象物の位置を基準とした走査装置の動きに関する調整負担を大幅に省くことができる。
特に、走査対象物を走査する走査ビームのビーム経路（観察）を走査層（scanning  layer）に対して垂直に調整する必要がないように設計されている。
その代わり、走査ビームのビーム経路が走査層に対して任意の角度（高さ角度およびテーパ角度）を有するように、走査対象物の表面を基準として走査ビームのビーム経路を位置合わせできる。
その結果、走査対象物の正確な位置合わせ作業を非常に簡単に回避できるとともに、走査結果を最適化できる。
走査ビームのビーム経路と走査層との間における角度を任意に選択することにより、走査装置の動きを基準として走査層を比較的任意の位置に設定できる。
そのため、走査ビームのビーム経路を走査層に対して必ずしも垂直に位置合わせする必要がなく、走査層の位置が走査装置の位置に依存することを回避できる。
さらに、走査ビームのビーム経路が常に走査対象物上で走査層に対して垂直に位置するように走査装置を位置合わせしなければならない状況を回避できる。
この場合、走査装置の動きは、幾何学的状況とは無関係である。
そのため、走査処理を走査対象物の位置決めとは無関係に行うことができる。
走査層は、走査処理時に任意に影響され得る。
走査対象物の斜め走査によって、画像情報に歪みが起こることがある。
しかし、これらの画像情報の歪みは、一般的に後に行われる画像処理によって効果的に除去でき、または、少なくともその大部分を除去できる。
特に、２次元表示のための斜め走査によって、比較的に真に迫った３次元の印象（impression）を得ることができる。
【００１０】
本発明の画像情報生成方法で言うところの「走査対象物」とは、一般的かつ幾何学的な３次元構造体を意味している。
この走査対象物は、１つ以上の表面および／または１つ以上の本体および／または１つの空間を有している。
本発明では、走査対象物が、走査可能な表面によって画定されていることが必要不可欠である。
これらの走査対象物の表面は、平坦であっても良く、湾曲していても良く、何らかの他の方法で構造化または構成されても良い。
【００１１】
本発明の画像情報生成方法は、着色された３次元の走査対象物の２次元画像情報に関する記録と併せて使用可能である。
この２次元画像情報に関する記録は、走査対象物の色および色の混合および色のコントラストに関する情報をもたらす。
そのため、一般に知られる多種多様な方法を利用可能である。
例えば、デジタルカメラの使用が挙げられる。
多くの場合、オリジナルに近いように画像化される色および色の混合および色のコントラストを実現できる。
このため、色管理（例えば、ＩＣＣプロファイル）の使用が必要となり得る。
しかし、用途に応じて、白黒画像またはハーフトーン画像を２次元画像情報として用いても良い。
【００１２】
本発明の画像情報生成方法で言うところの「色」とは、一般的に理解される「色」を意味している。
本発明で言うところの「色」には、黒および白およびハーフトーンが含まれている。
これら黒および白およびハーフトーンは、彩度を有さない「変性」色を意味している。
【００１３】
また、本発明の画像情報生成方法は、走査対象物の３次元走査と関連した用途に用いることが可能である。
３次元走査の目的は、走査対象物の起伏または高さプロファイルに関する情報を取得することである。
このため、一般に知られる走査対象物の３次元記録のための全ての方法が原則的に考え得る。
しかし、所望の適用分野に応じて、個々の方法が他の方法よりも上手く適し得る場合がある。
例えば、三角測量法は、比較的速く且つ簡単に走査対象物の高さプロファイルに関する情報をもたらすが、それらの限られた分解能および適切で正確なカメラの配置や整列を必要とするため、場合によっては適さない。
レーザ走査方法は、この欠点を有さないが、動作の時間測定に起因して、限られた深さ分解能しか与えることができないという特徴を有している。
共焦点測定システムは、有益であるが、実施例に応じて限られた測定範囲しか有さず、極めて遅いという特徴を有している。
前述した走査対象物の３次元記録のための方法のリストは、単なる一例として見なされるべき不完全なものであり、得られた３次元画像情報に関する要件に応じて適切な走査方法を選択する必要があることを意味している。
【００１４】
第一に、２次元画像情報だけに関してまたは３次元画像情報だけに関して、走査対象物の走査を行なうことが可能である。
第二に、２次元走査と３次元走査との組み合わせが考え得る。
後者の場合、走査を同時または少なくともほぼ同時に行なうことができる。
そのため、走査装置は、走査対象物上にわたって動かされ得る２つの適切な走査ヘッドを有していなければならない。
一方では、２つの走査ヘッドは、相互に独立して、この場合には走査対象物上の異なる部位で走査を行う。
他方では、２つの走査ヘッドは、この２つの走査ヘッドが適切な手段を介して走査対象物の隣接する点または隣接する領域または同じ点または同じ領域を走査するように、相互に隣接した状態で配置されていても良い。
２次元画像情報および３次元画像情報の同時生成または略同時生成に代わる手段として、２次元走査および３次元走査を連続して行なうように設計しても良い。
【００１５】
走査対象物の２次元走査および３次元走査のいずれの場合においても、走査ビームのビーム経路と走査層との間おける角度および走査層の位置には、特定の制約が課されている。
したがって、走査ビームのビーム経路と走査層との間における角度を比較的任意に選択できるが、一般に、この相互間の角度は、あまり小さくない。
この相互間の角度が小さくなるに従って、一般に、走査層が薄くなり、その結果、走査可能な深さ範囲が非常に制限される。
しかし、ここでは、十分に良好な結果を得ることができ、または、非常に平坦な角度を用いても所望の効果を得ることができる適用分野も考え得る。
幾つかのテーパ角度が、他のテーパ角度よりも上手く適する場合もある。
例えば、木理（grain  of  wood）のように、走査対象物または構造体が、走査対象物の表面上に好ましい方向性を有している場合である。
【００１６】
同様に、走査層の位置は、一般に、画像情報の復元が適切に保証されるように選択されるべきである。
そのため、走査層を走査対象物の表面に合致させ、または、走査層を走査対象物の表面と少なくとも平行に配置する試みがしばしば成されている。
走査対象物が構造化された表面または複雑な幾何学的構造を有する場合、走査層は、一般に、走査対象物の表面が走査層に含められるように選択される。
しかし、用途に応じて、他の組み合わせを得ることができる。
そのため、１つまたは多くの領域における傾斜した走査層により生成されるピンぼけが望ましい可能性がある。
【００１７】
走査ビームのビーム経路と走査層との相互間における角度を自由に選択することにより、検出器配列またはクラスタ（cluster）を有するスキャナの使用時には、１つの面内に位置せず且つ走査層を基準に傾けられた部分的に重なり合う画像が生成される。
その結果、個々の部分的な画像を均等化し、これらの部分的な画像を共通の画像へ組み合わせる必要がある。
そのため、画像情報の生成時に斜め走査によって歪みを均等化するテレセントリック光学素子（telecentric  optics）を使用可能である。
これにより、個々の部分的な画像上に、等しい長さが、等しく長く現れる。
しかし、その後の画像処理によって、部分的な画像を均等化しても良い。
また、一般に知られる他の様々な方法を利用しても良い。
【００１８】
走査処理時に、走査装置の全体または走査装置の一部または走査対象物自体が、動かされる。
走査対象物の種類に応じて、異なる方法で動かすことが可能である。
したがって、走査装置を平面内の曲がりくねった経路上で案内できる。
この場合、走査ビームのビーム経路が、平面から離間した状態で方向付けられている。
しかし、球面または他の幾何学的構造に沿う動きを選択しても良い。
しかし、走査装置は、デカルト座標系に沿って３次元的動作で動かすことができるように設計するのが好ましい。
この走査装置の動作は、特に、自由に動くＸ、Ｙ、Ｚ軸に沿って行なうことができる。
【００１９】
個々の部分的な画像の想定し得る最も簡単な組み合わせを実現するために、走査層の位置および走査ビームのビーム経路と走査層との間における角度を一端規定した場合、走査装置の動作時の２つの値を一定に維持するように設計するのが有益である。
このため、部分的な画像を組み合わせる際に、最小限の要求が課される。
しかし、この最小限の要求は、絶対的に必要なものではない。
ここでも、この効果を正確に利用する用途が考え得る。
【００２０】
走査装置の全体または走査装置の一部または走査対象物自体の動きにより、検出器配列の使用時に、複数の部分的な画像が生成される。
部分的な画像は、相互に重なり合うように設定されているのが好ましい。
この場合、最大９０％以上の重なり合いが有益である。
しかし、多くの用途では、５０％〜７５％程度の重なり合いが良好な結果をもたらす。
【００２１】
走査処理を行う際には、走査処理中、走査対象物を能動的および／または受動的な照明装置によって照明することが一般に必要となる。
照明装置として、一般に知られる多種多様な装置を使用可能である。
例えば、半球状または直線状のエミッタを使用可能である。
同時に、照明装置を複数の照明素子から構成しても良い。
例えば、ホイヘンスの原理に従って複雑な幾何学的形状を有するエミッタを形成するＬＥＤ（発光ダイオード）の列または配列を使用しても良い。
照明装置によって、平行に方向付けられた光、全てのまたは複数の空間的角度から来る光、点状の照明光などを生成できる。
【００２２】
照明装置は、走査装置の動作時または走査装置の可動部品の動作時に動かされるように設計されているのが好ましい。
この場合、照明装置を走査装置に接続しても良い。
しかし、照明装置を走査装置とは無関係に動くように設計しても良い。
この場合、照明装置は、走査装置とほぼ同じまたは少なくとも類似した経路をカバーしている。
しかし、走査装置から独立した動きによって特別な照明を実現するように設計しても良い。
【００２３】
照明装置の照度および／または照明方向は、照明装置の動作時に一定に維持されている。
その結果、走査対象物が均一に照明され、色および色の混合および色のコントラストに関して写実的な画像が生成される。
例えば、非常に異なる高さプロファイルを有する多くの走査対象物においては、対応する位置に応じて、走査対象物に対する照度を調整しても良い。
極端な場合、個々の空間的角度だけを照明可能である。
このことは、ホイヘンスの原理に従って形成されるエミッタを用いた場合に、特に簡単に達成できる。
例えば個々の部分的な光源が球の内部に向かう放射を伴って半球状に配置される場合、意図的なスイッチオンおよびスイッチオフにより、または、一般に個々の部分的な光源の照明出力に影響を与えることにより、特定の空間的な照明方向を確立できる。
全ての場合において、照明は、連続的またはパルス状であっても良い。
【００２４】
画像情報を記録するには走査層が不十分であるような著しい高さプロファイルを有する走査対象物を対象とする場合、複数の走査層を形成する。
この場合、各走査層における走査対象物を高い量子化（高さステップの数）を伴って走査する。
２次元走査および３次元走査のための画像が予め完全に平行であるため、個々の画像は常に合致している。
その結果、個々の２次元走査および３次元走査の両方および複数の走査層にわたる走査を組み合わせることが可能である。
このことは、検出器配列の使用時に千鳥状の部分的な画像を正確に一方から他方へ結合できるため、斜め走査において特に有利である。
歪みの結果としての調整だけが必要になる。
画像情報は、特に３次元走査時に、個々の走査層の領域に適切に加えることが可能である。
【００２５】
複数の走査層に沿う走査対象物の走査時、走査層は、相互に比較的任意に設定可能である。
個々の層は、必ずしも平行に延びている必要はない。
個々の層は、任意の形態を呈し且つ任意の部位で交わっていても良い。
しかし、特に、個々の走査層に沿った画像情報の簡単な合成のため、走査層が相互に平行に位置合わせされているのが好ましい。
本発明の画像情報生成方法で言うところの「平行」は、球面、円筒面の一部、楕円などを有する走査層にも適用され得る。
例えば、球面に沿う実施例の場合、個々の走査層は、同じ中心点および異なる半径を有していても良い。
【００２６】
想定し得る最も包括的なカバレージに関して、個々の走査層は、隣接する走査層が高さ方向で重なり合うように選択されても良い。
これにより、走査対象物全体が走査され且つ走査された画像情報中に隙間が存在しないことを保証している。
想定し得る最も小さい複数の走査が行なわれる場合、走査層は、隣接する走査層だけが接触しまたは測定の不正確さとの関連で交わりだけが許容されるように選択しても良い。
しかし、このことに代えてまたはこのことに加えて、走査層が相互に直接的に接触するように設計しても良い。
すなわち、２つの接触する走査層が、１つの面内に位置するように設計しても良い。
個々の層では、異なる分解能または異なる走査方法を伴うような異なる方法で走査を行っても良い。
【００２７】
１つの走査層における走査から他の走査層における走査への移行を異なる方法で行っても良い。
第一に、走査装置が走査対象物の近くに位置するまたは走査対象物から遠く離れて位置するように、走査装置を対応する距離だけ動かすことが可能である。
他方、光学的手段によって、例えば、更なるレンズまたは更なるレンズ系によって、走査装置の測定範囲を変えても良い。
測定範囲の変化のために、一般に知られる全ての方法を利用可能である。
【００２８】
走査処理に係るコストを更に低減するため、走査処理は、必要とされる時にのみ、特定の走査層または走査層の特定の領域に関与できるようになっている。
このことは、走査対象物の走査時に、走査層が残された場合、すなわち、十分な深さ鮮明度が依然として存在する測定装置の測定範囲または領域から走査対象物の走査点が離れた場合に、隣接する走査層で走査処理を開始できることを意味している。
要求を更に減少させた場合、（走査対象物が対応の走査層の一部を含む）領域が、測定されるように設計しても良い。
一方では、このことは、（走査層が残された）領域を測定することによって行なわれるように設計しても良い。
他方では、これらの領域は、全本体に亘る第１の粗い走査処理または手動で確立しても良い。
その後、これらの領域でのみ走査層を走査する。
このようにして、走査対象物を連続的に且つ層状に走査することができる。
【００２９】
複数の走査層の形成および走査処理の制御は、走査対象物の３次元走査時および２次元走査時の両方で使用可能である。
色に関する走査対象物の記録時に、走査対象物の点がスキャナの深さ鮮明範囲の外側に位置し、したがって、深さ鮮明範囲を広げなければならなくなることが起こり得る。
したがって、ここでも、前述した方法を適用できる。
走査対象物を実際に延在させる走査層の領域だけが走査される場合には、３次元画像情報を使用して走査処理を制御できる。
しかし、ここでは、粗い走査によって走査される領域の手動規定または確立を使用しても良い。
【００３０】
このようにして生成される画像情報は、その後の画像処理を用いて更に均等化できるようになっている。
この均等化のため、歪みを補償しまたは減少させるデジタルフィルタが一般に用いられている。
この目的のため、一般に知られる他の方法を利用可能である。
しかし、特に、以下の文節が２次元表示（representation）の生成と併せてフィルタを使用する場合であっても、以下に記載する方法を使用可能である。
また、２次元画像情報および／または３次元画像情報に関する２次元表示の生成から独立して、前述したフィルタを使用しても良い。
【００３１】
印刷装置による画像情報の出力に適した２次元表示は、前述したように復元され且つ複数の状況下で処理される２次元画像情報および３次元画像情報から生成することができるようになっている。
２次元画像情報は、計算された２次元表示を更に改良した３次元の印象を生成するように３次元画像情報と組み合わせられても良い。
このため、好ましくは形状の３次元画像情報に関して、周波数範囲（例えば、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）範囲）での均等化、歪み、ローパスフィルタリング（low  pass  filtering）、バンドパスフィルタリング（band  pass  filtering）、ハイパスフィルタリング（high  pass  filtering）、または、フリーフィルタリング（free  filtering）を行なうデジタルフィルタを使用可能である。
一方、３次元画像情報を使用して、意図的に明るくし且つ暗くすることによって仮想空間照明を計算できる。
このとき、色により影響を受けることなく３次元画像情報が記録され且つ形状により影響を受けることなく２次元画像情報が記録された場合、３次元の印象を容易に得ることができる。
【００３２】
例えば、６−５走査（６  to  ５  scan）として知られる方法では、２次元画像情報と３次元画像情報との組み合わせが使用されている。
この場合、１つの点の６個の測定された座標（３×色＋Ｘ座標およびＹ座標およびＺ座標）が、５個の座標（３×色＋Ｘ座標およびＹ座標であり、Ｚ座標が無い）に変換される。
高さ情報は、本質的に輝度値を用いて表わされている。
【００３３】
３次元の印象を生成するため、異なる手段を利用可能である。
第一に、高さ情報の生理学的（physiological）な調整のため、全く異なる円弧長を異なる強さをもって縮めることができる。
一般に、観察者には、長い円弧は短い円弧ほど丸く見えない。
前述した手段を用いることで、この現象に対応して補償可能である。
このため、構造体が、局部周波数に応じて均等化される。
この目的のために、本実施例の場合、ローパスフィルタリング、バンドパスフィルタリング、または、ハイパスフィルタリングを伴うデジタルフィルタが使用されている。
しかし、周波数範囲全体にわたって均等化フィルタまたは歪みフィルタまたはＦＦＴ（高速フーリエ変換）を伴うフィルタを使用しても良い。
【００３４】
第二に、意図的な非線形歪みを行なうことが可能である。
例えば、形状または形状の関数を歪ませることにより、２次元表示の視覚的印象を変えることが可能である。
平坦な表面は、丸い鈍的な本体形状となり、逆もまた同様である。
このため、一般に知られる形状間（shape-to-shape）方法を使用可能である。
この場合、高さ情報だけでなく、その派生物も使用できる。
これにより、傾斜面および凸面または凹面を解決、すなわち、処理できる。
【００３５】
他の手段として、形状および照明に応じて、仮想の走査対象物の色を暗くまたは明るく調整しても良い。
このようにして、自然な空間照明を再現する仮想空間照明が形成されている。
しかし、空間照明をコンピュータで任意に変えることができれば有益であり、また、様々な照明方向および照度およびパターンを検査することができ、または、光源を加えることが可能である。
この目的のために、新たな記録は不要である。
【００３６】
異なる高さ画像または高さの関数を重ね合わせることも可能である。
この場合、どのような態様で情報が得られるかまたはどのように画像情報がフィルタリングされるのかは、特に重要ではない。
【００３７】
また、高さ情報は、プラスまたはマイナスに湾曲する表面の外観の意図的な制御のために使用することが可能である
マスキングされた領域内で、知覚される傾きには、３次元画像情報を使用して意図的に影響を与えることが可能である。
例えば、対称構造を有する構造体の表示時にこれを使用することが可能である。
通常は、そのような構造（例えば、木材の構造）は、観察角度または照明角度に応じて凸または凹であると知覚される。
これは、構造の対称性の意図的な歪みによって抑制できる。
【００３８】
不完全と見なされる想定し得るフィルタリングの前記リストは、斜め走査によって得られる情報にどのようにして意図的に影響を与えることができるのかを示している。
特に、走査層に対して任意の角度を成す走査によって生じる歪みにも関わらず、表示された２次元表示の非常に良好な３次元の印象を得ることができる。
【００３９】
この場合、本発明の開示内容を有利に構成して変更する様々な可能性がある。
この目的のため、一方では請求項１に従属する請求項を他方では本発明の複数の実用的な実施例の説明を挙げることができる。
【００４０】
本発明に係る画像情報生成方法は、純粋なカラー画像の走査と共に使用することが可能である。
この場合、色および形状が共通の照明装置によって同時に記録される。
走査層に関して、走査層、空間照明角度、および、走査ビームのビーム経路の角度（テーパの角度および高さ）を自由に調整できる。
１または複数の照明体は、能動エミッタまたは受動エミッタを有していても良く、任意の形状、例えば、半球または平面を有していても良い。
しかし、小さな基本的な光源に加えて、ホイヘンスの原理に従った任意のエミッタ形状を構成しても良い。
光源は、相互に対して僅かな距離および間隔を隔てて配置されている。
照明装置は、走査装置を伴って構成されているとともに、連続的またはパルス状の光を発することが可能である。
このような走査方法は、例えば、木材装飾品の記録において使用されるとともに、比較的急速であることを特徴としている。
【００４１】
また、走査対象物の純粋な３次元記録を行なうことができる。
走査対象物は、ポイント単位で、または、立ち上がり状態またはポイント状態で走査される。
この場合も、走査ビームのビーム経路の角度は、走査層に対して任意に向けられる。
本発明は、エンボス加工ロールを形成する際に用いられる情報を生成するために使用しても良い。
【００４２】
２次元画像情報および３次元画像情報を別個に記録しても良い（６−５スキャナ）。
走査ヘッドによって、色および色の混合および色移行（すなわち、２次元画像情報）を記録でき、一方、更なる測定ヘッドが走査対象物の形状（すなわち、３次元画像情報）を走査できる。
このようにして、３次元的に現れ且つより鮮明に描かれる２次元表示のための基礎情報を生成できる。
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月13日(2009.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査対象物が１つ以上の表面および／または１つ以上の本体および／または１つの空間を有し、前記走査対象物自体または走査装置の全体または走査装置の一部が走査処理時に動かされ、前記走査対象物が走査層の領域で走査装置によって走査される画像情報生成方法において、
前記走査対象物を走査する走査ビームのビーム経路が、前記走査層へ任意の角度で向けられる、および／または、
前記走査層が、前記走査対象物に対して任意の位置で選択されることを特徴とする画像情報生成方法。
【請求項２】
前記走査装置が、前記走査対象物の色および色の混合および色のコントラストに関する２次元画像情報を記録しており、および／または、
前記走査装置が、前記走査対象物の起伏または高さプロファイルに関する３次元画像情報を記録しているとともに、
前記走査対象物の２次元画像情報および３次元画像情報に関する走査処理が、同時または略同時または連続的に行なわれることを特徴とする請求項１記載の画像情報生成方法。
【請求項３】
前記走査ビームのビーム経路と走査層との間における任意の角度設定に起因して生じる歪みが、前記走査処理時にテレセントリック光学素子によって均等化され、および／または、前記走査処理後の画像処理によって均等化されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像情報生成方法。
【請求項４】
前記走査ビームのビーム経路と走査層との間における任意の角度設定に起因して形成される部分的な画像が重なり合っていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項５】
前記走査処理時の走査対象物が、照明装置によって照明され、および／または、
前記照明装置が、前記走査装置の全体または走査装置の一部と共に動かされることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項６】
前記照明装置の照度および／または照明方向が、該照明装置の動作時に一定に維持され、または、前記走査対象物に対する照明装置の対応の位置に応じて調整されることを特徴とする請求項５記載の画像情報生成方法。
【請求項７】
前記走査対象物が、複数の前記走査層に沿って走査されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項８】
隣接する前記走査層が、相互に重なり合うまたは当接するように選択されることを特徴とする請求項７記載の画像情報生成方法。
【請求項９】
前記走査装置が、前記走査対象物が走査層を貫通する領域でのみ走査層の走査対象物を走査するように制御されていることを特徴とする請求項７または請求項８記載の画像情報生成方法。
【請求項１０】
前記複数の走査層に沿った走査処理によって得られる複数の画像情報が、共通の画像情報に組み合わせられることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項１１】
前記走査対象物の２次元表示が、復元された前記２次元画像情報および３次元画像情報を基に計算されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【請求項１２】
前記２次元画像情報と３次元画像情報とが、前記２次元表示への移行過程で計算された２次元表示の３次元の印象を得られるように相互に組み合わされることを特徴とする請求項１１記載の画像情報生成方法。
【請求項１３】
前記２次元表示の正確な生理学的な画像の計算が、フィルタを用いることで行われることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の画像情報生成方法。
【請求項１４】
形状の均等化または歪曲が、特にローパスフィルタリングまたはバンドパスフィルタリングまたはハイパスフィルタリングまたはフリーフィルタリングを行うフィルタによって行なわれることを特徴とする請求項１３記載の画像情報生成方法。
【請求項１５】
前記２次元表示における色が、前記３次元画像情報に基づいて仮想空間除去を用いて明るくまたは暗く調整されることを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれかに記載の画像情報生成方法。
【国際調査報告】
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