(57)【要約】      （修正有）【課題】特徴ある画像の領域指定を行なうことにより、２次元画像の接触・重なりにかかわらず３次元画像を形成し、体積を測定するコンピュータ等のシステムを提供する。【解決手段】２次元画像をディスプレイに表示しＡ１、その２次元画像のコピー画像Ａ２を中間画像として領域指定を行ないＡ３、その領域毎にＡ４、位置と高さ情報を読み取りＡ５、領域指定毎３次元画像を形成しＡ６、体積を測定するＡ７。Ａ１〜Ａ７の機能を有した３次元画像形成および体積測定システム。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元画像のコピー画像に領域指定した画像を中間画像とし３次元画像を形成することを特徴とする２次元画像のコピー画像に領域指定した画像を中間画像とし３次元画像を形成および体積を測定するシステム。
【請求項２】
形成された３次元画像をもとに体積を測定することを特徴とする２次元画像のコピー画像に領域指定した画像を中間画像とし３次元画像を形成および体積を測定するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元画像から３次元画像を形成し、体積を測定することに関するものである。本発明で想定している 利用分野は、測定分野，表示分野および印刷分野である。
【背景技術】
【０００２】
測定対象物の体積を測定するため、粘土や発泡スチロール等で測定対象を作成し体積を測定している。
【０００３】
３次元画像でよく知られている技術はコンピュータグラフィックス（以下ＣＧと略す）である。この画像形成技術は、特徴ある点・線分・面をすべてメモリに記憶させ、それを表示器に表示するものである。この場合、特徴部分の３次元座標をすべて計算して入力、あるいは表示させた後に修正を繰り返す。入力作業を少なくするため、３角形や４角形の多角形メッシュ（ポリゴンの集まり）を用いて３次元画像を形成している。
【０００４】
レンジファインダや放射線機器等の３次元測定器やコールカウンタなど電気的な測定機器で内部測定や体積測定をしている。
【０００５】
特許文献１や特許文献２に見るように、２次元画像から３次元画像を形成させる場合、カメラ２台を使用して左目・右目の視覚に対応した２台の画像から得られる情報の差を利用して３次元画像を形成しようとするものもある。さらに、特許文献３に見るように、画像のフレームの流れを考慮し、左目・右目のフレームずらしを施して３次元画像を作り出す装置も検討されている。しかし、２台のカメラから得られる２次元画像の視野や各点（画素という、通常ＸＹ座標）に対応する座標や高さ（通常Ｚ軸座標）の同一点を検出する作業、および装置固有のひずみから補正計算や明るさの違いを補正する調整が必要である。
【特許文献１】特開平８−１６８０５８号公報
【特許文献２】特開２００３−９９７５９号公報
【特許文献３】特開平７−２６４６３１
【０００６】
特許文献４に見るように、２次元画像から３次元画像の高さ情報をもつ形状に領域分割して高さ情報を得て、３次元画像を形成させる方法もある。しかし、対象物が接触したり重なったりした場合、高さ情報をもつ形状に領域分割ができないものもある。
【特許文献４】特願２００４−８１９１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
３次元化しようとする対象物を球，楕円球，円筒形などの高さ情報をもつ形状に分離すれば、３次元化可能である。しかし、２次元画像から３次元画像の高さ情報をもつ形状に領域分割して高さ情報を得て、３次元画像を形成させる場合、対象物が接触したり重なったりすると、高さ情報をもつ領域に分割できない。
【０００８】
本発明では、２次元画像を見ながらペイント機能などを利用し、対象物の高さ情報をもつ形状を領域指定した中間画像を作成し、それぞれの形状に合わせた計算処理をコンピュータ等にさせて３次元画像を形成させ、体積を測定する機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の測定フローを図１に示す。３次元化しようとする対象２次元画像を図２に示し、この画像のコピー画像で球，楕円球，円筒形の形状別に色分けし、接触している領域を分離する中間画像を作成する。図３，４，５は３次元化する対象画像を色分けした中間画像を示す。図３は中間画像から赤色を抜き出した画像であり、図４は中間画像から緑色を抜き出した画像であり、図５は中間画像から青色を抜き出した画像である。
【００１０】
色分けした中間画像をそれぞれの色で領域を画像抽出し、そのＸＹ座標について開始位置と終了位置および重心位置を検出する。この領域座標と計算もしくは指定した高さ情報を加えて、各領域で原画像の３次元化を行なう。
【００１１】
３次元化した３次元画像を各領域の位置に配置し３次元画像を形成し、体積を測定する。
【発明の効果】
【００１２】
「実施形態の効果」
この実施形態によれば、３次元化しようとする対象の２次元画像のコピー画像を利用して球，楕円球，円筒形を指定する色で領域指定する中間画像を作成することにより、３次元化の対象画像が接触・重なりを有していても、複雑な操作を必要とせず３次元画像を形成し、体積を測定できる。
【００１３】
本発明は単純な形状でなくとも、対象物の範囲を指定することができ、その指定部分をあたかも独立した形状のように取り扱うため、微細な変化を３次元画像に反映することができる。
【００１４】
「他の実施形態」
粘土等で対象物の３次元物体を作成する場合、時間と手間がかかり、体積測定の正確さが得られない問題があった。
【００１５】
コンピュータグラフックスを利用して体積測定をする場合、対象物の３次元画像を形成するためにキーボードから座標を入力したりプログラムで座標を計算させたりするため、長時間と熟練した作業を必要とすることに問題があった。
【００１６】
レンジファインダや放射線機器等の３次元測定器で情報を得て３次元画像を形成する場合、対象物がその機器のもつ最低測定領域以上の大きさをもつ必要があり、顕微鏡等の小さな対象物では測定不可能であり、高度な処理と高額な費用が問題であった。また、コールカウンター等の電気的な機器で体積を測定する場合、個数と体積は得られるが種類の特定ができないことや高額な費用に問題があった。
【００１７】
３次元化しようとする対象の形状を利用して２次元画像から３次元画像を形成する場合、
対象物の抽出処理で対象物の重なりや明るさの問題で常に安定して抽出できない問題があった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
２次元画像を色で領域指定するため、色の指定できる数が指定範囲以上必要である。また、正確に領域を指定する場合、拡大等の機能を有する色指定機能があれば効率がよい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
プランクトンの測定や細菌の測定に代表されるバイオマス測定では、個体の体積を測定することが必要である。このような世界はμmのオーダーであることが多く、３次元測定器を使用できず、顕微鏡を使って観察・測定しているのが現状である。このような体積測定に領域指定で３次元画像を形成し体積測定できれば、簡単な操作で安定して正確な測定ができ測定者にとって作業負担を軽減できる。
【実施例】
【００２０】
顕微鏡画像から得られたプランクトンの２次元画像のコピー画像を中間画像とし、高さ情報をもつ形状を色分けして領域指定した。この中間画像を利用して高さ情報をもつ形状の存在領域と重心を測定し、３次元画像を形成した。この３次元画像から全体を構成する各部分の体積が計算され、各部分の体積に占める割合および体積の測定を提供した。また、プランクトンが透明体であるものは内部を透視できるため、内部構造の解析にも役立った。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】３次元画像形成と体積測定フロー
【図２】３次元化しようとする２次元画像
【図３】領域指定した中間画像を赤色で指定した領域
【図４】領域指定した中間画像を緑色で指定した領域
【図５】領域指定した中間画像を青色で指定した領域
【図６】領域指定した中間画像を利用して３次元化した画像
【図７】３次元画像形成と体積測定システム
【符号の説明】
【００２２】
Ａ１〜Ａ７：フローチャートの項目番号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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