(57)【要約】【課題】３Ｄオブジェクト情報の容易な取得に係る技術を提供する。【解決手段】撮影装置１は、撮像部１１による撮影に先立って、記憶部１７に格納された３Ｄ形状情報に対応して撮影対象の撮影面をファインダ部１３にガイダンス表示し、撮影した画像データから当該３Ｄ形状情報に対応するパーツ画像を抽出して、そのパーツ画像を３Ｄ形状情報の各面と関連づけて記憶部１７に記憶する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された３Ｄ形状情報に対応して撮影対象物の撮影すべき面ついての撮影案内を撮影に先立って行なう案内手段と、
前記案内手段に応じて撮影するための撮影手段と、
前記撮影手段による撮影データから前記３Ｄ形状情報の各面に対応するパーツ画像データを抽出する抽出手段と、
前記抽出されたパーツ画像データを前記撮影案内された３Ｄ形状情報の各面と対応づけて記憶する画像記憶手段と、
を備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
種々の３Ｄ形状の雛形である複数の３Ｄ形状情報を予め記憶する記憶手段と、
撮影に先立って撮影する対象物に対応する前記３Ｄ形状情報を選択する選択手段と、を更に備え、
前記案内手段は、前記選択された３Ｄ形状情報に基づいて撮影案内を行なうことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記案内手段は、前記３Ｄ形状情報に基づいた３Ｄモデル画像を表示して撮影案内を行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記３Ｄ形状情報と前記対応づけられたパーツ画像データとを比較して当該３Ｄ形状情報における未撮影面の有無を判定する判定手段を更に備え、
前記案内手段は、撮影対象物の前記未撮影面に対応する面の撮影案内を行なうことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記未撮影面に対応する面の撮影データにおける画像特性値と前記対応づけられたパーツ画像データにおける画像特性値とを比較する比較手段を更に備え、
前記撮影手段は、前記比較手段の結果に応じて撮影対象物の前記未撮影面に対応する面の再撮影を行なうことを特徴とする請求項４に記載の撮影装置。
【請求項６】
予め設定された３Ｄ形状情報に対応して撮影対象物の撮影すべき面ついての撮影案内を撮影に先立って行なう案内手段と、
前記案内手段にもとづいて被写体を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段による撮影データを記憶すると共に、この撮影データに含まれる画像から前記３Ｄ形状情報の各面に対応するパーツ画像データを抽出し、この抽出されたパーツ画像データを３Ｄ形状情報の各面と対応づけて記憶する画像記憶手段と、
撮影データを表示する際に、この撮影データに対応して３Ｄ形状情報が記憶されていれば、３Ｄ形状の各面に対応するパーツ画像データに基づいて３Ｄ画像を形成して表示する表示手段を備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項７】
撮影装置のコンピュータを、
予め設定された３Ｄ形状情報に対応して撮影対象物の撮影すべき面ついての撮影案内を撮影に先立って行なう案内手段、
前記案内手段に応じて撮影するための撮影手段、
前記撮影手段による撮影データから前記３Ｄ形状情報の各面に対応するパーツ画像データを抽出する抽出手段、
前記抽出されたパーツ画像データを前記撮影案内された３Ｄ形状情報の各面と対応づけて記憶する画像記憶手段、
として機能させるためのプログラム。
【請求項８】
撮影装置のコンピュータを、
予め設定された３Ｄ形状情報に対応して撮影対象物の撮影すべき面ついての撮影案内を撮影に先立って行なう案内手段、
前記案内手段にもとづいて被写体を撮影する撮影手段、
前記撮影手段による撮影データを記憶すると共に、この撮影データに含まれる画像から前記３Ｄ形状情報の各面に対応するパーツ画像データを抽出し、この抽出されたパーツ画像データを３Ｄ形状情報の各面と対応づけて記憶する画像記憶手段、
撮影データを表示する際に、この撮影データに対応して３Ｄ形状情報が記憶されていれば、３Ｄ形状の各面に対応するパーツ画像データに基づいて３Ｄ画像を形成して表示する表示手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、３Ｄ（dimension）スキャナなどにより所望の対象物を測定して３次元表示を行なうための３Ｄオブジェクトを作成する技術は、種々のものが知られており、例えば、レーザ光源などの光源から対象物に投影した光をＣＣＤカメラで撮影して、３角測量の原理で対象物の表面位置とカメラとの距離を計測して行なう光切断法などが公知である。
【０００３】
さらに、特許文献１には、簡単で高品質な３Ｄオブジェクトを生成する技術として、ターンテーブルを制御して所定の位置に設定された対象物をデジタルカメラで撮影することでテクスチャを取得する方法が示されている。
【特許文献１】特開２００３−１６８１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した光切断法では、細密に対象物の全周囲から撮影を行なって得られた膨大なデータに基づいて３Ｄオブジェクト情報を算出する構成であるため、大掛かりな計測装置と複雑な演算を行なう処理装置が必要であるという欠点があった。
また、上記特許文献１に示された方法では、デジタルカメラの他に対象物の位置を制御するターンテーブルを備えなくてはならず、単にデジタルカメラで撮影するなどの手軽な方法で３Ｄオブジェクトを生成することはできなかった。
【０００５】
本発明の課題は、３Ｄオブジェクト情報の容易な取得に係る技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、予め設定された３Ｄ形状情報に対応して撮影対象物の撮影すべき面ついての撮影案内を撮影に先立って行なう案内手段と、前記案内手段に応じて撮影するための撮影手段と、前記撮影手段による撮影データから前記３Ｄ形状情報の各面に対応するパーツ画像データを抽出する抽出手段と、前記抽出されたパーツ画像データを前記撮影案内された３Ｄ形状情報の各面と対応づけて記憶する画像記憶手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、種々の３Ｄ形状の雛形である複数の３Ｄ形状情報を予め記憶する記憶手段と、撮影に先立って撮影する対象物に対応する前記３Ｄ形状情報を選択する選択手段と、を更に備え、前記案内手段は、前記選択された３Ｄ形状情報に基づいて撮影案内を行なうことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記案内手段は、前記３Ｄ形状情報に基づいた３Ｄモデル画像を表示して撮影案内を行なうことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記３Ｄ形状情報と前記対応づけられたパーツ画像データとを比較して当該３Ｄ形状情報における未撮影面の有無を判定する判定手段を更に備え、前記案内手段は、撮影対象物の前記未撮影面に対応する面の撮影案内を行なうことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記未撮影面に対応する面の撮影データにおける画像特性値と前記対応づけられたパーツ画像データにおける画像特性値とを比較する比較手段を更に備え、前記撮影手段は、前記比較手段の結果に応じて撮影対象物の前記未撮影面に対応する面の再撮影を行なうことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、予め設定された３Ｄ形状情報に対応して撮影対象物の撮影すべき面ついての撮影案内を撮影に先立って行なう案内手段と、前記案内手段にもとづいて被写体を撮影する撮影手段と、前記撮影手段による撮影データを記憶すると共に、この撮影データに含まれる画像から前記３Ｄ形状情報の各面に対応するパーツ画像データを抽出し、この抽出されたパーツ画像データを３Ｄ形状情報の各面と対応づけて記憶する画像記憶手段と、撮影データを表示する際に、この撮影データに対応して３Ｄ形状情報が記憶されていれば、３Ｄ形状の各面に対応するパーツ画像データに基づいて３Ｄ画像を形成して表示する表示手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
更に、撮影装置のコンピュータに上述した請求項１、６に記載の発明に示した主要な機能を実現するためのプログラムを提供する（請求項７、８に記載の発明）。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、７に記載の発明によれば、３Ｄ形状情報に対応して撮影対象の撮影すべき面を案内して撮影し、撮影画像から３Ｄ形状情報の各面に対応するパーツ画像を抽出して、そのパーツ画像を３Ｄ形状情報の各面と関連づけて記憶する構成であり、３Ｄオブジェクト情報（３Ｄ形状情報とそれに関連づけられたパーツ画像）の容易な取得を実現できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、種々の３Ｄ形状の雛形として複数の３Ｄ形状情報を記憶し、撮影対象に合わせて当該複数の３Ｄ形状情報を選択する構成であるため、撮影対象に合わせた３Ｄオブジェクト情報の容易な取得を実現できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、撮影の案内として３Ｄ形状情報に基づいた３Ｄモデル画像を表示する構成であるため、３Ｄオブジェクト情報の取得をより分かり易く行なうことができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、３Ｄ形状情報と取得したパーツ画像とを比較して未撮影面の有無を判定する構成を備えるため、撮影対象における全ての面の３Ｄオブジェクト情報を容易に取得することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、未撮影面として取得した撮影画像と既に取得したパーツ画像の画像特性値を比較し、その結果に応じて再撮影を行なう構成であるため、複数の撮影で３Ｄオブジェクト情報を取得して合成する場合に違和感のない仕上がりにすることができる。
【００１８】
請求項６、８に記載の発明によれば、予め設定された３Ｄ形状情報に対応して撮影対象物を撮影し、当該３Ｄ形状情報の各面に対応して抽出されるパーツ画像を元に、３Ｄモデルの画像を表示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態について説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、発明の用語はこれに限定しない。
【００２０】
先ず、本発明である撮影装置１の構成について図１〜図３を参照しながら説明する。図１（ａ）は、撮影装置１の正面外観を示す外観図であり、図１（ｂ）は、撮影装置１の背面外観を示す外観図であり、図２は、撮影装置１の機能的構成を模式的に示すブロック図であり、図３は、撮像部１１の詳細を示すブロック図である。
【００２１】
撮影装置１は、図１（ａ）に示すように、撮影対象物である被写体からの光を内部にある撮像素子の撮影面に結像するレンズ１２０を正面に備え、利用者が背面方向から右手で右側方を把持した時に右手人差し指で容易な押下が可能な上部位置にシャッターボタン１４１を備える。
【００２２】
また、撮影装置１は、図１（ｂ）に示すように、撮影した画像などを表示するＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）である表示画面１２１と、上述のシャッターボタン１４１と同様に利用者が右手で把持した時に右手親指で容易な操作が可能な操作ボタン１４２と、を背面位置に備える。
【００２３】
撮影装置１は、図２に示すように、制御部１０、撮像部１１、表示部１２、ファインダ部１３、入力部１４、メモリカードＩ／Ｆ１５、画像処理用メモリ１６、記憶部１７、及び通信Ｉ／Ｆ１８を備え、各部はバス１９により互いに電気的に接続されてなる。
【００２４】
制御部１０は、特に図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、内部ＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）などを備え、ＣＰＵが前記内部ＲＡＭの所定領域を作業領域としてＲＯＭに格納されている各種制御プログラム又は各種データに従い、上記各部に制御信号を送って撮影装置１の動作全般を統括制御する。なお、上述の作業領域や各種プログラムの格納先は、後述する記憶部１７であっても良い。
【００２５】
具体的に制御部１０は、撮影レンズ系及びミラーなどのレンズ・ミラーブロック、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）等の撮像素子、その駆動系ほか、測距センサ、光量センサ、アナログ処理回路、信号処理回路などを備えた撮像部１１の光学ズームを調節制御したり、オートフォーカス時の駆動制御、シャッタ駆動制御、露出、ホワイトバランスなどを制御する。この撮影レンズ系には、ズームレンズ系が含まれており、その中の移動レンズの位置をズームイン／ズームアウトの操作に応じて可変することで画角が調整される。その際、制御部１０は、現在のズーム倍率を監視するようにしている。
【００２６】
また、制御部１０は、撮像部１１によって撮影されて信号処理された画像データを画像処理用メモリ１６に送り、一時記憶させる。そして、画像処理用メモリ１６内の画像データは、制御部１０の指示により表示部１２又はファインダ部１３に送られて前述の表示画面１２１に表示される。この場合、シャッターボタン１４１の操作に応答して画像処理用メモリ１６内の画像データは、圧縮符号化された後にメモリカードＩ／Ｆ１５に送られて特に図示しないカードメモリにファイル形式で記録保存される。なお、画像処理用メモリ１６内の画像データは、後述する記憶部１７内のデータ領域に保存される構成であっても良い。
【００２７】
表示部１２は、例えばＬＣＤなどである表示画面１２１によって構成され、画像再生画面、入力操作画面、メッセージ画面として使用されるもので、その解像度を撮像部１１内の撮像素子の解像度と略同様として高精細ディスプレイである。
【００２８】
ファインダ部１３は、撮像部１１で撮影した画像データにフレーム、視野枠、及び合焦対象を示すマーカなどの標識や、絞りやシャッタースピードなどの数値を合成した画像をリアルタイムに上述した表示画面１２１に表示する（スルー画像表示）。なお、ファインダ部１３は、表示画面１２１に撮影画像をファインダ画像として表示する構成以外に、撮影方向からの光が入射される対物レンズ、制御部１０からの指示により上記標識や数値を表示するファインダ用ＬＣＤ、入射される光束を利用者の眼に導く接眼レンズ、及び対物レンズからの光とファインダ用ＬＣＤからの光を導光して接眼レンズへ導くプリズムなどによる光学ファインダーであってもよい。
【００２９】
入力部１４は、前述の「半押し」又は「全押し」の２段階ストロークで押下操作が可能なシャッターボタン１４１、各種設定、選択などを選択キーや決定キーの押下操作で行なう操作ボタン１４２などであり、押下操作に応じた信号を制御部１０に送信する。
【００３０】
メモリカードＩ／Ｆ１５は、特に図示しないデータの読み書きが可能な記録媒体であるメモリーカードが着脱自在に装着されるインターフェイスであり、画像データなどをメモリーカードに書き込む。なお、メモリーカードは、不揮発性の記録媒体であり、具体的には、スマートメディア、ＩＣカードなどである。
【００３１】
画像処理用メモリ１６、記憶部１７は、電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  and  Programmable  ROM）やフラッシュメモリなどにより構成される。画像処理用メモリ１６は、撮像部１１で撮影された画像データや画像処理を行なう際の画像データを一時的に保存するためのメモリであり、揮発メモリであってよい。記憶部１７は、プログラム記憶領域、データ記憶領域、及び作業領域を有する構成である。このプログラム記憶領域には、後述するフローチャートに示す動作手順で本実施の形態に関する動作を実現するためのプログラムなどが格納されている。
【００３２】
通信Ｉ／Ｆ１８は、外部機器として、例えば、ＰＣ（Personal  Computer）などのデータ処理装置が接続するインターフェイスであり、有線又は無線通信により所定の通信プロトコルに基づいて当該外部機器との間でデータ通信を行なう。
【００３３】
撮像部１１は、図３に示すように、センサ部１１１、光学系駆動部１１２、駆動回路１１３、撮像素子１１４、アナログ処理回路１１５、Ａ／Ｄ回路１１６、バッファ１１７、信号処理回路１１８、圧縮伸長回路１１９、レンズ１２０、及び表示画面１２１を備え、制御部１０の指示により所定の焦点距離に合焦させ、撮影された画像データを所定の形式に変換して画像処理用メモリ１６に出力する。
【００３４】
センサ部１１１は、特に図示しない赤外光投光部及び受光部による測距回路とＣｄＳなどの光電導体による露光回路から構成され、撮影方向にある撮影対象の距離値と露出値とを制御部１０へ出力する。
【００３５】
光学系駆動部１１２は、後述するレンズ１２０、表示画面１２１をステッピングモータなどにより駆動する回路であり、上述のセンサ部１１１により得られる距離値や露出値に応じた撮像部１１の指示により、撮像素子１１４で結像する画像が撮影対象に合焦するようなレンズ１２０の移動と撮像素子１１４に入光する光量が適正となるような表示画面１２１のよる露出制御とを行なう。
【００３６】
駆動回路１１３は、撮像素子１１４によって光電変換された各画素対応の電荷を画像信号として順次取出してアナログ処理回路１１５に与える。撮像素子１１４は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ（Cemplementary  Metal  Oxide  Semiconductor）などの光センサにより構成され、当該撮像素子上の撮影面に結像される画像を各画素対応の画像信号として出力する。なお、撮像素子１１４における各画素は、ＲＧＢ（Red、Green、Blue）それぞれのフィルターを備えた３色分の画素を一つの単位画素として構成する。
【００３７】
アナログ処理回路１１５は、撮像素子１１４から出力される画像信号のノイズを低減させるＣＤＳ（Correlated  Double  Sampleing：相関二重サンプリング）回路、信号の増幅を行なうＡＧＣ（Automatic  Gain  Control:自動利得制御）回路、入力された画像信号における色差信号の差を利用して、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の色差成分に分離させる色分離回路、及びそのＲ、Ｇ、Ｂの各色差成分のバランスが同等になるように調整されるホワイトバランス制御回路などにより、所定のアナログ信号処理を行ない、Ａ／Ｄ回路１１６へアナログ画像信号を出力する。
【００３８】
Ａ／Ｄ回路１１６は、アナログ処理回路１１５から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換し、バッファ１１７へ出力する。バッファ１１７は、Ａ／Ｄ回路１１６で変換されたデジタル画像信号を一時的に記憶し、制御部１０の指示により信号処理回路１１８又は圧縮伸長回路１１９へ順次出力する。
【００３９】
信号処理回路１１８は、特に図示しないＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などで構成され、入力されたデジタル画像信号に対し、輝度処理、色処理、又は所定の閾値により輪郭検出処理などの各種画像処理を施して出力する。なお、ここにおける画像処理は、画像の所定領域の鮮鋭度を算出して制御部１０へ出力する構成を含んでよい。これにより、制御部１０は、最も鮮鋭でコントラストが高くなる合焦した状態を検出することで、画像の所定領域における合焦を行なうことができる。
【００４０】
圧縮伸長回路１１９は、入力されるデジタル画像信号を所定の符号化方式で圧縮又は復号化して伸長して制御部１０へ出力する。なお、ここにおける圧縮／伸長は、互いに可逆的であってもよいが、不可逆的な圧縮を行なうものであっても良い。例えば、ＡＤＣＴ（Adaptive  Discrete  Cosine  Transform：適応離散コサイン変換）、エントロピー符号化方式であるハフマン符号化などの処理によるＪＰＥＧ（Joint  Photographic  Experts  Group）画像への変換などでよい。
【００４１】
レンズ１２０は、撮影対象の像を前述の撮像素子１１４上の撮影面に結像（合焦）するように調整可能なレンズである。なお、レンズ１２０は複数のレンズ群により画角調整が可能に構成されても良い。具体的には、被写体側から第１群に焦点調節のためのレンズ群（フォーカス）、第２群に変倍（画角調整）のためのレンズ群（バリエータ）、第３群に変倍に伴う像の補正を行なうレンズ群（コンペンセータ）、第４群に結像用のレンズ群（リレー）を備え、バリエータの位置調整による画角調整とコンペンセータの位置調整による画像のピント調節とを行なう。なお、画角調整を行なう場合は、制御部１０において、バリエータの位置に応じた画角（倍率）を記憶部１７に格納された位置と画角との参照テーブルなどを元に算出してファインダ部１３へ表示する構成であっても良い。
表示画面１２１は、レンズ１２０と撮像素子１１４との間に配され、複数枚のシャッター羽根などにより開口径と開閉時間（露光時間）とを制御可能に構成される。
【００４２】
次に、本実施の形態における動作について図４〜図７を参照して説明する。図４は、撮影装置１の制御部１０が制御して行なう撮影処理を示すフローチャートであり、図５は、撮影装置１の制御部１０が制御して行なう再生処理を示すフローチャートであり、図６（ａ）は、予め記憶部１７に格納される立体モデルを例示する図であり、図６（ｂ）は、選択した立体モデルを参照しながら行なう撮影を例示する図であり、図７は、撮影処理によって記憶部１７に格納される画像情報を例示する図である。
【００４３】
なお、後述する各フローチャートに記述されている各機能を実現するためのプログラムは、読み取り可能なプログラムコードの形態で記憶部１７又はメモリーカードに格納されており、制御部１０が該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。また、制御部１０は、通信Ｉ／Ｆ１８を介して外部から伝送される上記プログラムコードに従った動作を逐次実行することもできる。すなわち、撮影装置１内に格納されるプログラムの他、外部供給されたプログラム又はデータを利用して本実施の形態特有の動作を実現することも可能である。
【００４４】
先ず、撮影装置１の制御部１０が制御して行なう撮影処理について図４を参照して説明する。
制御部１０は、記憶部１７に予め格納されている立体モデルをファインダ部１３の画面上に表示し（ステップＳ１１）、入力部１４からの入力指示による次の立体モデルの指定があるか否か、つまり、立体モデルの指定が確定したか否かを判定する（ステップＳ１２）。ユーザはファインダ部１３の画面上に立体モデルを順次表示させ、その中から、３Ｄ画像として撮影したい被写体に近い立体モデルを選択するのである。
【００４５】
記憶部１７に予め格納される立体モデル（３Ｄ形状情報）は、仮想空間上の点と、それをつなぐ線や面を数値で表し、計算によって物体の位置や形状を決定、描画が可能なデータである。具体的には、図６（ａ）に示すように、直方体の３Ｄ形状Ｍ１、円筒の３Ｄ形状Ｍ２などであり、格納されたデータに基づいてポリゴンなどを用いた方法でファインダ部１３に描画される。なお、記憶部１７は、同図に示すように、回転時に基準となる軸に関するデータを有する。
【００４６】
ステップＳ１２において立体モデルが選択された後、当該選択された立体モデルがファインダ部１３に表示されてその表示に撮影対象を合わせるようにガイダンス表示（案内）が行なわれ（ステップＳ１３）、そのガイダンス表示により立体モデル枠に合わせた撮影が行なわれて（ステップＳ１４）、撮影された画像データ（表面）が記憶部１７に保存される（ステップＳ１５）。この画像データは３Ｄ画像として表示したい被写体を含む静止画として記憶保存される。
【００４７】
上記ガイダンス表示による撮影では、上記立体モデルがファインダ部１３において立体モデルの枠形状を示す線図としてスルー画像表示され、この立体モデル枠に３Ｄ画像として撮影したい被写体を重ね合わせるようにして撮影する。若しくは、図６（ｂ）に示すように、表示画面１２１のメインウインドウＷ１に撮影画像、サブウインドウＷ２に選択された立体モデルを表示するスルー画像表示とガイダンス表示とが同時に行なわれる。そして、表示画面１２１のメインウインドウＷ１に表示される撮影対象Ｔの画像とサブウインドウＷ２に表示される立体モデルとが互いに相似形状になる状態でシャッターボタン１４１が押下されて撮影を行なう。
【００４８】
ステップＳ１５の後、立体モデルの枠を参照して撮影された画像データから当該立体モデルに対応する対象画像の境界が解析され、つまり、輪郭検出による対象画像の抽出が行なわれ（ステップＳ１６）、解析された対象画像がファインダ部１３に識別表示され（ステップＳ１７）、入力部１４の操作指示による当該識別表示された対象画像の確認が行なわれる（ステップＳ１８）。
【００４９】
対象画像の確認の後（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、選択された立体モデルを元にその立体形状を構成する面とその境界に関するデータであり、撮影対象の表面画像を特定する境界ボックスが生成され、ステップＳ１５において格納された画像データに関連づけされた状態で記憶部１７に格納される（ステップＳ１９）。その後、ステップＳ１６で抽出された対象画像から境界ボックスの境界に応じて抽出された各部、つまり境界ボックスの各面に対応する撮影対象の表面部分のパーツ画像が抽出されて、各パーツ画像が記憶部１７に記憶される（ステップＳ２０）。
【００５０】
具体的には、立体モデルが直方体の３Ｄ形状Ｍ１であった場合は、図７に示すように、上記境界ボックスは、選択された立体モデルにもとづく撮影に対して表面であるパーツＰ１〜Ｐ３で構成される３Ｄ形状情報である。また、パーツ画像は、選択された立体モデルによるガイダンス表示で撮影された撮影画像における撮影対象Ｔから境界ボックスのパーツＰ１〜３を元に抽出されてサイズ調整が行なわれた画像である。
【００５１】
ステップＳ２０の後、軸aを中心に境界ボックスを１８０度回転させる演算が行なわれ（ステップＳ２１）、当該境界ボックスに基づいた立体モデル枠がファインダ部１３においてスルー画像表示される撮影対象の位置にガイダンス表示される（ステップＳ２２）。上記立体モデルは３Ｄ画像として撮影したい被写体の裏面の撮影をガイダンス表示するもので、ユーザは被写体の裏面に回りこんで、若しくは被写体を１８０度回転させて、この立体モデル枠に被写体を重ね合わせるようにして撮影するのである。なお、ここにおけるガイダンス表示は、図６（ｂ）に示したように、サブウインドウＷ２位置にする構成であっても良い。
【００５２】
ステップＳ２２の後、境界ボックスによるガイダンス表示に合わせた撮影が行なわれ（ステップＳ２４）、撮影された画像データ（裏面）が当該境界ボックスに関連づけられた状態で記憶部１７に保存される（ステップＳ２５）。図７に示すように、上記境界ボックスは、選択された立体モデルの裏面であるパーツＰ４〜Ｐ５で構成される３Ｄ形状情報である。また、パーツ画像は、選択された立体モデルによるガイダンス表示で撮影された撮影画像における撮影対象Ｔから境界ボックスのパーツＰ４〜５を元に抽出されてサイズ調整が行なわれた画像である。その後、境界ボックスのデータを参照して撮影された画像のデータから当該境界ボックスに対応する対象画像の境界が解析され、つまり、輪郭検出による対象画像の抽出が行なわれ（ステップＳ２６）、ステップＳ１５で格納された画像データ（表面）とステップＳ２５で格納された画像データ（裏面）とが輝度・色温度などの条件で比較され（ステップＳ２７）、比較の結果が所定の許容範囲内であるか否かが判定される（ステップＳ２８）。
【００５３】
ステップＳ２８における所定の許容範囲とは、表・裏のそれぞれの面を撮影した画像の明るさや色具合が略同一であり人が観察した時に同一程度の画像であると感じる、輝度や色温度の幅である。このステップＳ２８により、ステップＳ１５・Ｓ２５で格納された画像の一部を用いて違和感のない一つの画像を作成することが可能となる。
【００５４】
比較の結果が所定の許容範囲でない場合は（ステップＳ２８：ＮＯ）、撮影のキャンセル又は裏面を再撮影するかの確認が行なわれ（ステップＳ２９）、再撮影する場合はステップＳ２２へ戻る。
【００５５】
比較の結果が所定の許容範囲に収まる場合は（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、ステップＳ２１で演算された境界ボックスが指定され（ステップＳ３０）、前述のステップＳ２０と同様にステップＳ２６で抽出された対象画像から当該境界ボックスの境界に応じて抽出された各パーツ画像が記憶部１７に記憶され（ステップＳ３１）、境界ボックスとパーツ画像との対応、つまり境界ボックスにおける立体形状を構成する面とパーツ画像との対応が比較され（ステップＳ３２）、未撮影部分の有無が判定される（ステップＳ３３）。
【００５６】
ステップＳ３３における未撮影部分の判定は、例えば、図７に示すように、ステップＳ１１〜Ｓ２０までの処理で取得される正面におけるパーツＰ１〜Ｐ３及びステップＳ２１〜Ｓ３１までの処理で取得される１８０度回転した裏面におけるパーツＰ４、Ｐ５に対し、未撮影であるパーツＰ６が検出されて行なわれる。
【００５７】
未撮影部分が無い場合は（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、撮影画像に対して得られたパーツ画像がリンク付け（関連づけ）されて（ステップＳ３４）、終了する。即ち、ステップＳ14、Ｓ15で撮影された記憶された静止画の中で、３Ｄ画像として撮影された被写体の画像とのリンク情報を付加するものである。このリンク情報は、前記撮影された静止画が３Ｄ画像を含むことを示す情報とそのリンク先を示す情報であり、図示しないが、撮影された静止画に対応付けて記憶する。図７で説明すれば、撮影画像のうち、少なくとも表面を撮影した画像がその撮影された背景も含めて前記静止画であり、この静止画に対応付けて、この静止画の中の画像Ｔが３Ｄ画像であることを示す情報と、この３Ｄ画像を形成するための境界ボックス及びパーツ画像の対応関係を示す情報からなる。
【００５８】
未撮影部分がある場合は（ステップＳ３３：ＮＯ）、未撮影部分（例えば上記パーツＰ６）を含むステップＳ１９で作成された境界ボックスが指定され（ステップＳ３５）、当該境界ボックスにおいて対応する撮影済のパーツ画像（例えば上記パーツＰ１〜Ｐ５）が割り当てられ（ステップＳ３６）、未撮影部分（面）を識別した境界ボックスによる立体モデルがステップＳ１３においてガイダンス表示される（ステップＳ３７）。なお、未撮影部分の識別は、境界ボックスによりガイダンス表示する立体モデルの未撮影面を色づけ等識別表示して行なわれる。
【００５９】
ステップＳ３７の後、未撮影面のガイダンスに合わせた撮影と記憶部１７への撮影画像の格納が行なわれる（ステップＳ３８）。図７に示すように、上記境界ボックスは、選択された立体モデルの上面であるパーツＰ６で構成される３Ｄ形状情報である。また、パーツ画像は、選択された立体モデルによるガイダンス表示で撮影された撮影画像における撮影対象Ｔから境界ボックスのパーツＰ６を元に抽出されてサイズ調整が行なわれた画像である。次に、撮影画像から境界ボックスの未撮影部分に対応するパーツ画像が解析（抽出）され（ステップＳ３９）、前述のステップＳ２７と同様に当該未撮影面を撮影した画像と前述した正面・裏面を撮影した画像とが比較され（ステップＳ４０）、当該比較の結果が所定の許容範囲であるか否かが判定される（ステップＳ４１）。
【００６０】
比較の結果が許容範囲である場合は（ステップＳ４１：ＹＥＳ）ステップＳ３９で抽出されたパーツ画像が記憶部１７に格納されて（ステップＳ４３）ステップＳ３２へ戻る。また、許容範囲に収まらない場合は（ステップＳ４１：ＮＯ）撮影のキャンセル又は未撮影面を再撮影するかの確認が行なわれ（ステップＳ４２）、再撮影する場合はステップＳ３７へ戻る。
【００６１】
次に、撮影装置１の制御部１０が制御して行なう上記撮影処理に３Ｄ形状情報とパーツ画像とによる３Ｄオブジェクト情報再生処理について図５を参照して説明する。
制御部１０は、記憶部１７に格納されている静止画である撮影画像を読み出し（ステップＳ５１）、当該撮影画像が境界ボックス・パーツ画像に関連づけされているリンク情報があるか否か（リンクの有無）を判定し（ステップＳ５２）、関連づけされていない場合はそのまま読み出された撮影画像を一枚の静止画として表示部１２における画面に表示して（ステップＳ５３）終了する。
また、読み出された撮影画像が境界ボックス・パーツ画像に関連づけされているリンク情報がある場合、つまり、リンク画像である場合は（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、ステップＳ５４〜Ｓ６２に示す立体モデルの表示処理を行なう。
【００６２】
立体モデルの表示処理が開始されると、静止画が読み出され、その中で３Ｄ画像として撮影された撮影画像について、撮影画像に関連づけされたリンク情報をもとに境界ボックス及びそのパーツ画像が読み出されて当該境界ボックスに基づいた立体形状にパーツ画像が貼り付けられた立体モデルが形成されて表示部１２に表示され（ステップＳ５４）る。この結果、静止画とその中の３Ｄ画像が表示される。入力部１４からの回転指示の有無が判定される（ステップＳ５５）。回転指示が無い場合は、表示処理の終了や次の画像の指定があるか否かが判定され（ステップＳ５６）、次の画像表示の指定がある場合は撮影画像の読み出し位置をインクリメントしてステップＳ５１へ戻り、他の場合は終了する。
【００６３】
入力部１４から回転指示が入力された場合は（ステップＳ５５：有り）、回転指示量に応じて境界ボックスの回転演算が行なわれ（ステップＳ５７）、当該回転演算後の境界ボックスに基づいた立体形状にパーツ画像が貼り付けられた立体モデル（立体画像）が生成されて（ステップＳ５８）、その立体モデルが表示部１２に表示され（ステップＳ５９）、静止画の中の３Ｄ画像が回転して表示される。新しい表示面の有無、つまり、選択された撮影画像で得られないパーツ画像の表示の有無が判定される（ステップＳ６０）。
【００６４】
新しい表示面がある場合は（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、選択された撮影画像で得られないパーツ画像がその撮影画像に対応する境界ボックスに関連づけられたパーツ画像から読み出されて（ステップＳ６２）、ステップＳ５８へ戻る。
なお、新しい表示面が無い場合は（ステップＳ６１）、ステップＳ５６と同様の処理が行なわれて、終了する。
【００６５】
以上のように、撮影装置１は、撮影時に３Ｄ形状情報に対応して撮影対象の撮影する面を案内し、撮影画像から３Ｄ形状情報の各面に対応するパーツ画像を抽出して、そのパーツ画像を３Ｄ形状情報（境界ボックス）の各面と関連づけて記憶する構成であり、当該３Ｄ形状情報とそれに関連づけられたパーツ画像とによる３Ｄオブジェクト情報を容易に取得することができる。
【００６６】
さらに、撮影装置１は、上述した再生処理を行なうことで、上記取得した３Ｄオブジェクト情報に基づいた３Ｄ画像の再生表示を行なうことができる。
【００６７】
なお、本実施の形態における記述は、本発明の一例を示すものであり、これに限定しない。本実施の形態における撮影装置１の細部構成及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００６８】
例えば、本実施の形態における案内手段は、ファインダ部１３によりガイダンス表示を行なう構成としたが、特に図示しない音声合成回路とスピーカによる音声案内部から、撮影対象の撮影面を音声で案内する構成であっても良い。
【００６９】
また、ガイダンス表示は、撮影すべき面を立体モデル及びそれに基づいた境界ボックスに対して軸ａを元に回転演算して得られるデータで行なう構成としたが、上記立体モデル及び境界ボックスの面を指定する構成、例えば、六面体構造の場合は正面・左側面・右側面・上面・底面・裏面を示す構成であってよい。この場合は、立体モデルの面構成に基づいたループを行なう構成で良いため、処理を単純にすることが可能であるとともに、画面上における図形以外に言葉による案内をすることが可能である。
【００７０】
さらに、ガイダンス表示においては、撮影対象に対する方向（正面方向／左方向／右方向／上方向／下方向／背面方向からの撮影）を示す構成であっても良い。この場合は方向毎のループ処理で行えるとともに、多面体の撮影も言葉による案内で実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】（ａ）は、本発明である撮影装置１の正面外観を示す外観図であり、（ｂ）は、撮影装置１の背面外観を示す外観図である。
【図２】撮影装置１の機能的構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】撮像部１１の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】撮影装置１が行なう撮影処理を示すフローチャートである。
【図５】撮影装置１が行なう再生処理を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）は、予め記憶部１７に格納される立体モデルを例示する図であり、（ｂ）は、選択した立体モデルを参照しながら行なう撮影を示す図である。
【図７】撮影処理によって記憶部１７に格納される画像情報を例示する図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  撮影装置
１０  制御部（抽出手段、判定手段、比較手段）
１１  撮像部（撮影手段）
１２  表示部（表示手段）
１２１  表示画面
１３  ファインダ部（案内手段）
１４  入力部
１４１  シャッターボタン
１４２  操作ボタン（選択手段）
１５  メモリカードＩ／Ｆ
１６  画像処理用メモリ
１７  記憶部（画像記憶手段、記憶手段）
１８  通信Ｉ／Ｆ
１９  バス
１１１  センサ部
１１２  光学系駆動部
１１３  駆動回路
１１４  撮像素子
１１５  アナログ処理回路
１１６  Ａ／Ｄ回路
１１７  バッファ
１１８  信号処理回路
１１９  圧縮伸長回路
１２０  レンズ
１２１  シャッター
Ｍ１、Ｍ２  ３Ｄ形状
Ｐ１〜Ｐ６  パーツ
Ｔ  撮影対象
Ｗ１  メインウインドウ
Ｗ２  サブウインドウ
【図１】
2006279461.tif 000003
【図２】
2006279461.tif 000004
【図３】
2006279461.tif 000005
【図４】
2006279461.tif 000006
【図５】
2006279461.tif 000007
【図６】
2006279461.tif 000008
【図７】
2006279461.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月6日(2005.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
撮像部１１は、図３に示すように、センサ部１１１、光学系駆動部１１２、駆動回路１１３、撮像素子１１４、アナログ処理回路１１５、Ａ／Ｄ回路１１６、バッファ１１７、信号処理回路１１８、圧縮伸長回路１１９、レンズ１２０、及びシャッター１２２を備え、制御部１０の指示により所定の焦点距離に合焦させ、撮影された画像データを所定の形式に変換して画像処理用メモリ１６に出力する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
光学系駆動部１１２は、後述するレンズ１２０、シャッター１２２をステッピングモータなどにより駆動する回路であり、上述のセンサ部１１１により得られる距離値や露出値に応じた撮像部１１の指示により、撮像素子１１４で結像する画像が撮影対象に合焦するようなレンズ１２０の移動と撮像素子１１４に入光する光量が適正となるようなシャッター１２２による露出制御とを行なう。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
レンズ１２０は、撮影対象の像を前述の撮像素子１１４上の撮影面に結像（合焦）するように調整可能なレンズである。なお、レンズ１２０は複数のレンズ群により画角調整が可能に構成されても良い。具体的には、被写体側から第１群に焦点調節のためのレンズ群（フォーカス）、第２群に変倍（画角調整）のためのレンズ群（バリエータ）、第３群に変倍に伴う像の補正を行なうレンズ群（コンペンセータ）、第４群に結像用のレンズ群（リレー）を備え、バリエータの位置調整による画角調整とコンペンセータの位置調整による画像のピント調節とを行なう。なお、画角調整を行なう場合は、制御部１０において、バリエータの位置に応じた画角（倍率）を記憶部１７に格納された位置と画角との参照テーブルなどを元に算出してファインダ部１３へ表示する構成であっても良い。
シャッター１２２は、レンズ１２０と撮像素子１１４との間に配され、複数枚のシャッター羽根などにより開口径と開閉時間（露光時間）とを制御可能に構成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
１  撮影装置
１０  制御部（抽出手段、判定手段、比較手段）
１１  撮像部（撮影手段）
１２  表示部（表示手段）
１２１  表示画面
１３  ファインダ部（案内手段）
１４  入力部
１４１  シャッターボタン
１４２  操作ボタン（選択手段）
１５  メモリカードＩ／Ｆ
１６  画像処理用メモリ
１７  記憶部（画像記憶手段、記憶手段）
１８  通信Ｉ／Ｆ
１９  バス
１１１  センサ部
１１２  光学系駆動部
１１３  駆動回路
１１４  撮像素子
１１５  アナログ処理回路
１１６  Ａ／Ｄ回路
１１７  バッファ
１１８  信号処理回路
１１９  圧縮伸長回路
１２０  レンズ
１２２  シャッター
Ｍ１、Ｍ２  ３Ｄ形状
Ｐ１〜Ｐ６  パーツ
Ｔ  撮影対象
Ｗ１  メインウインドウ
Ｗ２  サブウインドウ
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2006279461.tif 000010