(57)【要約】      （修正有）【課題】ステレオ撮影した画像中からノイズの削除が可能な非接触の三次元計測システムを提供する。【解決手段】測定対象物を複数方向からステレオ撮影を行い複数の画像を取得する複数の撮像ユニットと、得られた複数の画像上で共通する特徴点を対応点として三次元形状を計測する演算制御装置２２とを有する三次元計測システム１であって、該演算制御装置は前記特徴点を基にステレオ撮影された画像に基づいて前記測定対象物の三次元形状データを作成するマッチング処理部２６と、前記三次元形状データのシルエットに基づきノイズを削除する第１ノイズ削除処理部２７と、前記三次元形状データ中の前記測定対象物のパーツを認識するパーツ認識処理部２８と、パーツ情報に基づきノイズを削除する第２ノイズ削除処理部２９と、前記三次元形状データの断面線を作成する断面線作成部３１と、前記断面線に基づきノイズを削除する第３ノイズ削除処理部３２とを有する。【選択図】図２
2013190249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物を複数方向からステレオ撮影を行い複数の画像を取得する複数の撮像ユニットと、該複数の撮像ユニットにより得られた複数の画像上で共通する特徴点を対応点として三次元計測し、前記測定対象物の三次元形状を計測する演算制御装置とを有する三次元計測システムであって、該演算制御装置は前記特徴点を基にステレオ撮影された画像に基づいて前記測定対象物の三次元形状データを作成するマッチング処理部と、前記三次元形状データのシルエットに基づきノイズを削除する第１ノイズ削除処理部と、前記三次元形状データ中の前記測定対象物のパーツを認識するパーツ認識処理部と、該パーツ認識処理部により検出されたパーツ情報に基づきノイズを削除する第２ノイズ削除処理部と、前記三次元形状データの断面線を作成する断面線作成部と、前記断面線に基づきノイズを削除する第３ノイズ削除処理部とを有することを特徴とする三次元計測システム。
【請求項２】
前記第１ノイズ削除処理部は、前記三次元形状データを所定間隔のグリッドシート上に配置し、グリッド内に三角形の頂点が存在するグリッドを白グリッド、グリッド内に三角形の頂点が存在しないグリッドを黒グリッドとして前記三次元形状データをシルエット化する第１二値画像を作成し、該第１二値画像に膨張処理及び収縮処理をそれぞれ所定回数実行し、前記黒グリッド内に存在する三角形の頂点をノイズとして削除する請求項１の三次元計測システム。
【請求項３】
前記第１ノイズ削除処理部は、前記三次元形状データを正面方向、背面方向、側面方向、斜め面方向から前記グリッドシート上に配置して８枚の前記第１二値画像を作成する請求項２の三次元計測システム。
【請求項４】
前記パーツ認識処理部は、前記三次元形状データを所定間隔のグリッドシート上に配置し、グリッド内に三角形の頂点が存在するグリッドを黒グリッド、グリッド内に三角形の頂点が存在しないグリッドを白グリッドとする第２二値画像を作成し、前記黒グリッド内に存在する三角形の頂点間の距離が閾値以内であれば１カウントとしてカウントし、該カウント数の多い前記黒グリッドを境界として検出し、該境界を基に前記第２二値画像のグループ化を行う請求項１〜請求項３のうちいずれかの三次元計測システム。
【請求項５】
前記パーツ認識処理部は、上下方向所定範囲内に於いて前記三次元形状データを分割線により分割すると共に正面側のデータのみを抽出し、前記分割線と各三角形の頂点間の距離差に基づき前記第２二値画像中の分岐位置を検出し、該分岐位置を基に前記第２二値画像のグループ化を行う請求項４の三次元計測システム。
【請求項６】
前記パーツ認識処理部は、横方向に連続する黒グリッド群の横方向中心と、該黒グリッド群の上下に隣接し横方向に連続する黒グリッド群の横方向中心との偏差を演算し、演算した偏差に基づき２行の黒グリッド群の結合、分離を行う請求項５の三次元計測システム。
【請求項７】
前記パーツ認識処理部は、前記境界及び分岐位置に基づき自動的に前記第２二値画像をパーツ毎に認識する請求項６の三次元計測システム。
【請求項８】
前記第２ノイズ削除処理部は、頂点が複数のパーツに属する三角形をノイズとして削除すると共に、検出したパーツ以外の箇所に存在する三角形をノイズとして削除する請求項１又は請求項７の三次元計測システム。
【請求項９】
前記第３ノイズ削除処理部は、前記断面線を円柱座標系に変換し、前記断面線を構成する複数の部分断面線の端側から所定数の断面点での接線の傾き角を演算し、該傾き角が閾値以上であれば断面点に対応する三角形をノイズとして削除すると共に、前記部分断面線の重複範囲が所定の範囲を超える位置に存在する断面点に対応する三角形をノイズとして削除する請求項１〜請求項８のうちいずれかの三次元計測システム。
【請求項１０】
前記断面線の欠損部を補間する断面線補間部と、前記三次元形状データの欠損部を補間し欠損部のない三次元形状データを作成する三次元形状補間部とを更に具備する請求項１〜請求項９のうちのいずれかの三次元計測システム。
【請求項１１】
複数の撮像ユニットにより測定対象物を複数方向からステレオ撮影する工程と、マッチング処理部が前記複数の撮像ユニットにより得られた複数の画像中の特徴点を基に前記測定対象物の三次元形状データを作成する工程と、前記第１ノイズ削除処理部により前記三次元形状データのシルエットを基にノイズを削除する工程と、パーツ認識処理部が前記三次元形状データ中の前記測定対象物のパーツを認識する工程と、第２ノイズ削除処理部が前記パーツ認識処理部により検出されたパーツ情報に基づきノイズを削除する工程と、断面線作成部が前記三次元形状データの断面線を作成する工程と、第３ノイズ削除処理部が前記断面線に基づきノイズを削除する工程とを有することを特徴とする三次元計測方法。
【請求項１２】
断面線補間部が前記断面線の欠損部を補間する工程と、三次元形状補間部が前記三次元形状データの欠損部を補間する工程とを更に有する請求項１１の三次元計測方法。
【請求項１３】
複数の撮像ユニットと、該撮像ユニットを制御する演算制御装置を有する三次元計測システムに於いて、前記演算制御装置に複数の撮像ユニットに測定対象物を複数方向からステレオ撮影させ、前記複数の撮像ユニットにより得られた複数の画像中の特徴点を基に前記測定対象物の三次元形状データを作成させ、前記三次元形状データのシルエットを基にノイズを削除させ、前記三次元形状データ中の前記測定対象物のパーツを認識させ、前記パーツ認識処理部により検出されたパーツ情報に基づきノイズを削除させ、前記三次元形状データの断面線を作成させ、前記断面線に基づきノイズを削除させることを特徴とする三次元計測プログラム。
【請求項１４】
前記演算制御装置に更に断面線補間部に前記断面線の欠損部を補間させ、三次元形状補間部に前記三次元形状データの欠損部を補間させる請求項１３の三次元計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元計測システム及び三次元計測方法及び三次元計測プログラム、特に人体等の測定対象物を非接触でステレオ撮影し、形状を計測する三次元計測システム及び三次元計測方法及び三次元計測プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人体等の測定対象物の三次元形状を計測する場合には、２台のカメラによるステレオ撮影により三次元計測が行われる。ステレオ撮影による三次元計測を行うことで、非接触で且つ迅速に測定対象物の三次元形状を計測することができる。
【０００３】
又、近年では、衣服の購買者の体型に合致する衣服のサイズを非接触且つ迅速に計測する為に、ステレオ撮影による人体の三次元形状の計測を実現することが求められている。
【０００４】
上記の様な非接触の三次元計測装置の場合、ノイズ光やカメラの性能等により、計測した測定対象物の三次元データ中にノイズが混入することがあり、ノイズの混入により正確な計測を行うことができず、測定対象物の正確な数値を求めることが困難であった。
【０００５】
尚、特徴投影部により測定対象物に投影された特徴点を用いてステレオ撮影を行い、更に重複画像に於ける誤対応点を自動判定し、取除いた上で前記測定対象物の三次元形状を測定する形状測定装置及びプログラムとして、特許文献１に示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３３７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は斯かる実情に鑑み、ステレオ撮影した画像中からノイズの削除が可能な非接触の三次元計測システム及び三次元計測方法及び三次元計測プログラムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、測定対象物を複数方向からステレオ撮影を行い複数の画像を取得する複数の撮像ユニットと、該複数の撮像ユニットにより得られた複数の画像上で共通する特徴点を対応点として三次元計測し、前記測定対象物の三次元形状を計測する演算制御装置とを有する三次元計測システムであって、該演算制御装置は前記特徴点を基にステレオ撮影された画像に基づいて前記測定対象物の三次元形状データを作成するマッチング処理部と、前記三次元形状データのシルエットに基づきノイズを削除する第１ノイズ削除処理部と、前記三次元形状データ中の前記測定対象物のパーツを認識するパーツ認識処理部と、該パーツ認識処理部により検出されたパーツ情報に基づきノイズを削除する第２ノイズ削除処理部と、前記三次元形状データの断面線を作成する断面線作成部と、前記断面線に基づきノイズを削除する第３ノイズ削除処理部とを有する三次元計測システムに係るものである。
【０００９】
又本発明は、前記第１ノイズ削除処理部は、前記三次元形状データを所定間隔のグリッドシート上に配置し、グリッド内に三角形の頂点が存在するグリッドを白グリッド、グリッド内に三角形の頂点が存在しないグリッドを黒グリッドとして前記三次元形状データをシルエット化する第１二値画像を作成し、該第１二値画像に膨張処理及び収縮処理をそれぞれ所定回数実行し、前記黒グリッド内に存在する三角形の頂点をノイズとして削除する三次元計測システムに係るものである。
【００１０】
又本発明は、前記第１ノイズ削除処理部は、前記三次元形状データを正面方向、背面方向、側面方向、斜め面方向から前記グリッドシート上に配置して８枚の前記第１二値画像を作成する三次元計測システムに係るものである。
【００１１】
又本発明は、前記パーツ認識処理部は、前記三次元形状データを所定間隔のグリッドシート上に配置し、グリッド内に三角形の頂点が存在するグリッドを黒グリッド、グリッド内に三角形の頂点が存在しないグリッドを白グリッドとする第２二値画像を作成し、前記黒グリッド内に存在する三角形の頂点間の距離が閾値以内であれば１カウントとしてカウントし、該カウント数の多い前記黒グリッドを境界として検出し、該境界を基に前記第２二値画像のグループ化を行う三次元計測システムに係るものである。
【００１２】
又本発明は、前記パーツ認識処理部は、上下方向所定範囲内に於いて前記三次元形状データを分割線により分割すると共に正面側のデータのみを抽出し、前記分割線と各三角形の頂点間の距離差に基づき前記第２二値画像中の分岐位置を検出し、該分岐位置を基に前記第２二値画像のグループ化を行う三次元計測システムに係るものである。
【００１３】
又本発明は、前記パーツ認識処理部は、横方向に連続する黒グリッド群の横方向中心と、該黒グリッド群の上下に隣接し横方向に連続する黒グリッド群の横方向中心との偏差を演算し、演算した偏差に基づき２行の黒グリッド群の結合、分離を行う三次元計測システムに係るものである。
【００１４】
又本発明は、前記パーツ認識処理部は、前記境界及び分岐位置に基づき自動的に前記第２二値画像をパーツ毎に認識する三次元計測システムに係るものである。
【００１５】
又本発明は、前記第２ノイズ削除処理部は、頂点が複数のパーツに属する三角形をノイズとして削除すると共に、検出したパーツ以外の箇所に存在する三角形をノイズとして削除する三次元計測システムに係るものである。
【００１６】
又本発明は、前記第３ノイズ削除処理部は、前記断面線を円柱座標系に変換し、前記断面線を構成する複数の部分断面線の端側から所定数の断面点での接線の傾き角を演算し、該傾き角が閾値以上であれば断面点に対応する三角形をノイズとして削除すると共に、前記部分断面線の重複範囲が所定の範囲を超える位置に存在する断面点に対応する三角形をノイズとして削除する三次元計測システムに係るものである。
【００１７】
又本発明は、前記断面線の欠損部を補間する断面線補間部と、前記三次元形状データの欠損部を補間し欠損部のない三次元形状データを作成する三次元形状補間部とを更に具備する三次元計測システムに係るものである。
【００１８】
又本発明は、複数の撮像ユニットにより測定対象物を複数方向からステレオ撮影する工程と、マッチング処理部が前記複数の撮像ユニットにより得られた複数の画像中の特徴点を基に前記測定対象物の三次元形状データを作成する工程と、前記第１ノイズ削除処理部により前記三次元形状データのシルエットを基にノイズを削除する工程と、パーツ認識処理部が前記三次元形状データ中の前記測定対象物のパーツを認識する工程と、第２ノイズ削除処理部が前記パーツ認識処理部により検出されたパーツ情報に基づきノイズを削除する工程と、断面線作成部が前記三次元形状データの断面線を作成する工程と、第３ノイズ削除処理部が前記断面線に基づきノイズを削除する工程とを有する三次元計測方法に係るものである。
【００１９】
又本発明は、断面線補間部が前記断面線の欠損部を補間する工程と、三次元形状補間部が前記三次元形状データの欠損部を補間する工程とを更に有する三次元計測方法に係るものである。
【００２０】
又本発明は、複数の撮像ユニットと、該撮像ユニットを制御する演算制御装置を有する三次元計測システムに於いて、前記演算制御装置に複数の撮像ユニットに測定対象物を複数方向からステレオ撮影させ、前記複数の撮像ユニットにより得られた複数の画像中の特徴点を基に前記測定対象物の三次元形状データを作成させ、前記三次元形状データのシルエットを基にノイズを削除させ、前記三次元形状データ中の前記測定対象物のパーツを認識させ、前記パーツ認識処理部により検出されたパーツ情報に基づきノイズを削除させ、前記三次元形状データの断面線を作成させ、前記断面線に基づきノイズを削除させる三次元計測プログラムに係るものである。
【００２１】
更に又本発明は、前記演算制御装置に更に断面線補間部に前記断面線の欠損部を補間させ、三次元形状補間部に前記三次元形状データの欠損部を補間させる三次元計測プログラムに係るものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、測定対象物を複数方向からステレオ撮影を行い複数の画像を取得する複数の撮像ユニットと、該複数の撮像ユニットにより得られた複数の画像上で共通する特徴点を対応点として三次元計測し、前記測定対象物の三次元形状を計測する演算制御装置とを有する三次元計測システムであって、該演算制御装置は前記特徴点を基にステレオ撮影された画像に基づいて前記測定対象物の三次元形状データを作成するマッチング処理部と、前記三次元形状データのシルエットに基づきノイズを削除する第１ノイズ削除処理部と、前記三次元形状データ中の前記測定対象物のパーツを認識するパーツ認識処理部と、該パーツ認識処理部により検出されたパーツ情報に基づきノイズを削除する第２ノイズ削除処理部と、前記三次元形状データの断面線を作成する断面線作成部と、前記断面線に基づきノイズを削除する第３ノイズ削除処理部とを有するので、非接触で容易且つ迅速に前記測定対象物のノイズのない三次元形状を計測することができる。
【００２３】
又本発明によれば、前記第１ノイズ削除処理部は、前記三次元形状データを所定間隔のグリッドシート上に配置し、グリッド内に三角形の頂点が存在するグリッドを白グリッド、グリッド内に三角形の頂点が存在しないグリッドを黒グリッドとして前記三次元形状データをシルエット化する第１二値画像を作成し、該第１二値画像に膨張処理及び収縮処理をそれぞれ所定回数実行し、前記黒グリッド内に存在する三角形の頂点をノイズとして削除するので、前記第１二値画像から離れた位置で孤立して存在している小さなノイズを削除することができる。
【００２４】
又本発明によれば、前記第１ノイズ削除処理部は、前記三次元形状データを正面方向、背面方向、側面方向、斜め面方向から前記グリッドシート上に配置して８枚の前記第１二値画像を作成するので、別の方向から計８回前記第１ノイズ削除処理部によるノイズ削除処理が行われることとなり、より確実に前記第１二値画像から離れた位置で孤立して存在している小さなノイズを削除することができる。
【００２５】
又本発明によれば、前記パーツ認識処理部は、前記三次元形状データを所定間隔のグリッドシート上に配置し、グリッド内に三角形の頂点が存在するグリッドを黒グリッド、グリッド内に三角形の頂点が存在しないグリッドを白グリッドとする第２二値画像を作成し、前記黒グリッド内に存在する三角形の頂点間の距離が閾値以内であれば１カウントとしてカウントし、該カウント数の多い前記黒グリッドを境界として検出し、該境界を基に前記第２二値画像のグループ化を行うので、両脚の境界や腕と胴体の境界等検出し難い箇所の誤検出を防止することができる。
【００２６】
又本発明によれば、前記パーツ認識処理部は、上下方向所定範囲内に於いて前記三次元形状データを分割線により分割すると共に正面側のデータのみを抽出し、前記分割線と各三角形の頂点間の距離差に基づき前記第２二値画像中の分岐位置を検出し、該分岐位置を基に前記第２二値画像のグループ化を行うので、特に検出し難い股下位置等の測定対象物の分岐位置を確実に検出でき、計測精度を向上させることができる。
【００２７】
又本発明によれば、前記パーツ認識処理部は、横方向に連続する黒グリッド群の横方向中心と、該黒グリッド群の上下に隣接し横方向に連続する黒グリッド群の横方向中心との偏差を演算し、演算した偏差に基づき２行の黒グリッド群の結合、分離を行うので、境界検出や股下位置検出で検出され分離された同一パーツの黒グリッドを再結合させることができると共に、各パーツ間の境界を明確にすることができる。
【００２８】
又本発明によれば、前記パーツ認識処理部は、前記境界及び分岐位置に基づき自動的に前記第２二値画像をパーツ毎に認識するので、どのグループがどのパーツであるかを容易に把握することができる。
【００２９】
又本発明によれば、前記第２ノイズ削除処理部は、頂点が複数のパーツに属する三角形をノイズとして削除すると共に、検出したパーツ以外の箇所に存在する三角形をノイズとして削除するので、パーツ単位で前記三次元形状データを保存する際に別パーツのデータが混入するのを防止できると共に、前記三次元形状データから離れた位置に存在するノイズを削除することができる。
【００３０】
又本発明によれば、前記第３ノイズ削除処理部は、前記断面線を円柱座標系に変換し、前記断面線を構成する複数の部分断面線の端側から所定数の断面点での接線の傾き角を演算し、該傾き角が閾値以上であれば断面点に対応する三角形をノイズとして削除すると共に、前記部分断面線の重複範囲が所定の範囲を超える位置に存在する断面点に対応する三角形をノイズとして削除するので、前記断面線に存在する僅かなノイズも削除することができる。
【００３１】
又本発明によれば、前記断面線の欠損部を補間する断面線補間部と、前記三次元形状データの欠損部を補間し欠損部のない三次元形状データを作成する三次元形状補間部とを更に具備するので、欠損部のない前記測定対象物の三次元形状を計測することができる。
【００３２】
又本発明によれば、複数の撮像ユニットにより測定対象物を複数方向からステレオ撮影する工程と、マッチング処理部が前記複数の撮像ユニットにより得られた複数の画像中の特徴点を基に前記測定対象物の三次元形状データを作成する工程と、前記第１ノイズ削除処理部により前記三次元形状データのシルエットを基にノイズを削除する工程と、パーツ認識処理部が前記三次元形状データ中の前記測定対象物のパーツを認識する工程と、第２ノイズ削除処理部が前記パーツ認識処理部により検出されたパーツ情報に基づきノイズを削除する工程と、断面線作成部が前記三次元形状データの断面線を作成する工程と、第３ノイズ削除処理部が前記断面線に基づきノイズを削除する工程とを有するので、非接触で容易且つ迅速に前記測定対象物のノイズのない三次元形状を計測することができる。
【００３３】
又本発明によれば、断面線補間部が前記断面線の欠損部を補間する工程と、三次元形状補間部が前記三次元形状データの欠損部を補間する工程とを更に有するので、欠損部のない前記測定対象物の三次元形状を計測することができる。
【００３４】
又本発明によれば、複数の撮像ユニットと、該撮像ユニットを制御する演算制御装置を有する三次元計測システムに於いて、前記演算制御装置に複数の撮像ユニットに測定対象物を複数方向からステレオ撮影させ、前記複数の撮像ユニットにより得られた複数の画像中の特徴点を基に前記測定対象物の三次元形状データを作成させ、前記三次元形状データのシルエットを基にノイズを削除させ、前記三次元形状データ中の前記測定対象物のパーツを認識させ、前記パーツ認識処理部により検出されたパーツ情報に基づきノイズを削除させ、前記三次元形状データの断面線を作成させ、前記断面線に基づきノイズを削除させるので、非接触で容易且つ迅速に前記測定対象物のノイズのない三次元形状を計測することができる。
【００３５】
更に又本発明によれば、前記演算制御装置に更に断面線補間部に前記断面線の欠損部を補間させ、三次元形状補間部に前記三次元形状データの欠損部を補間させるので、欠損部のない前記測定対象物の三次元形状を計測することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例に係る三次元計測システムの構成図である。
【図２】本発明の三次元計測システムに於ける演算制御装置のブロック図である。
【図３】パーツ認識処理部により、ＴＩＮで表現される三次元形状データを画像化した画像を正面方向から二値画像化した状態を示す説明図である。
【図４】パーツ認識処理部により、第１グルーピング処理が行われた二値画像を示す説明図である。
【図５】パーツ認識処理部により、検出された境界に基づき第１分離処理が行われた二値画像を示す説明図である。
【図６】検出された股下位置に基づき第２分離処理が行われた二値画像を示す説明図である。
【図７】パーツ認識処理部により、第２グルーピング処理が行われた二値画像を示す説明図である。
【図８】パーツ認識処理部により、各パーツの認識が行われ、各パーツ毎にグループ化された二値画像を示す説明図である。
【図９】パーツ認識処理部による、測定対象物の境界の検出を説明する説明図であり、（Ａ）は横ラインのグリッド群を示し、（Ｂ）は黒グリッド群の平断面を示し、（Ｃ）は三角形の頂点間の距離が閾値以内であるものを１カウントとした場合のカウント数のグラフを示している。
【図１０】パーツ認識処理部による、測定対象物の股下位置の検出を説明する説明図であり、（Ａ）は横ラインのグリッド群を示し、（Ｂ）は黒グリッド群の平断面を示し、（Ｃ）は三角形の頂点と分割線間の距離を表すグラフを示している。
【図１１】パーツ認識処理部により、測定対象物の股下位置が検出された状態を説明する説明図であり、（Ａ）は横ラインのグリッド群を示し、（Ｂ）は黒グリッド群の平断面を示し、（Ｃ）は三角形の頂点と分割線間の距離を表すグラフを示している。
【図１２】パーツ認識処理部による、測定対象物の股下位置を検出する為の別の方法を説明する説明図であり、（Ａ）は横ラインのグリッド群を示し、（Ｂ）は黒グリッド群の平断面を示し、（Ｃ）は三角形の頂点と分割線間の距離を表すグラフを示している。
【図１３】断面線作成部により作成された断面線を示す平面図である。
【図１４】第３ノイズ処理部により円柱座標変換された断面線を示すグラフである。
【図１５】断面線がパーツ毎に積層された状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００３８】
先ず、図１に於いて、本発明の実施例に係る三次元計測システム１について説明する。
【００３９】
図１中、２は人体等の測定対象物を示し、３〜１０は多数の画素の集合体であるＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を有する撮像部であるカメラを示しており、１２〜１５はプロジェクタ等の特徴点マーク照射部を示している。
【００４０】
前記カメラ３〜１０は、前記測定対象物２を囲む様、該測定対象物２の四方に前記カメラ３，４、前記カメラ５，６、前記カメラ７，８、前記カメラ９，１０が２つずつ所定の間隔で並んで同一水平面内に配設され、又前記カメラ３，４、前記カメラ５，６、前記カメラ７，８、前記カメラ９，１０は円周方向に等角度間隔で配置されている。
【００４１】
又、前記カメラ３，４の光軸間の距離、前記カメラ５，６の光軸間の距離、前記カメラ７，８の光軸間の距離、前記９，１０の光軸間の距離はそれぞれ等しく、且つ既知の値となっている。
【００４２】
又、前記特徴点マーク照射部１２〜１５は、それぞれ前記カメラ３，４間、前記カメラ５，６間、前記カメラ７，８間、前記カメラ９，１０間に配置され、前記特徴点マーク照射部１２の光軸は前記カメラ３，４の光軸間の中心、前記特徴点マーク照射部１３の光軸は前記カメラ５，６の光軸間の中心、前記特徴点マーク照射部１４の光軸は前記カメラ７，８の光軸間の中心、前記特徴点マーク照射部１５の光軸は前記カメラ９，１０の光軸間の中心となる様に設定されている。
【００４３】
更に、前記カメラ３，４及び前記特徴点マーク照射部１２、前記カメラ５，６及び前記特徴点マーク照射部１３、前記カメラ７，８及び前記特徴点マーク照射部１４、前記カメラ９，１０及び前記特徴点マーク照射部１５は、それぞれ光軸が平行となる様に設定されており、前記カメラ３，４、前記カメラ５，６、前記カメラ７，８、前記カメラ９，１０により四方から前記測定対象物２をステレオ撮影できる様になっている。尚、光軸は平行でなく、内側に向けてもよい。この場合は、前記カメラ３，４間、前記カメラ５，６間、前記カメラ７，８間、前記カメラ９，１０間の光軸の角度も既知である。
【００４４】
前記特徴点マーク照射部１２〜１５は、前記測定対象物２に対して白色光やパターン光を照射し、照射された白色光、パターン光によって前記測定対象物２上に特徴点を形成する。
【００４５】
２つ並んで配置された前記カメラ３〜１０及び該カメラ３〜１０間に配置された前記特徴点マーク照射部１２〜１５により撮像ユニットが構成される様になっており、前記カメラ３，４及び前記特徴点マーク照射部１２により第１撮像ユニット１６が構成され、前記カメラ５，６及び前記特徴点マーク照射部１３により第２撮像ユニット１７が構成され、前記カメラ７，８及び前記特徴点マーク照射部１４により第３撮像ユニット１８が構成され、前記カメラ９，１０及び前記特徴点マーク照射部１５により第４撮像ユニット１９が構成される。尚、図１中では、各撮像ユニット１６〜１９のカメラは水平方向に並べられているが、鉛直方向に並べてもよいのは言う迄もない。
【００４６】
前記カメラ３〜１０は、ＬＡＮ等の通信手段によりスイッチングハブ等の入出力制御部２１に接続され、前記撮像ユニット１６〜１９により撮像された画像は、撮像したカメラと関連付けられた状態で前記入出力制御部２１を介してＰＣ等の演算制御装置２２に入力される。
【００４７】
該演算制御装置２２はキーボードやマウス等の操作部２３と、モニタ等の表示部２４に電気的に接続されている。前記操作部２３に所望の指令が入力されることで、前記演算制御装置２２に入力された画像に所定の処理がなされ、撮像された画像或は処理後の画像が前記表示部２４に表示される様になっている。尚、該表示部２４をタッチパネルとすることで、該表示部２４と前記操作部２３を兼用させてもよい。
【００４８】
次に、図２に於いて、前記演算制御装置２２について説明する。尚、以下の説明に於いては、前記測定対象物２が人体である場合について説明する。
【００４９】
該演算制御装置２２は、ＣＰＵ等の演算制御部２５と、マッチング処理部２６と、第１ノイズ削除処理部２７と、パーツ認識処理部２８と、第２ノイズ削除処理部２９と、断面線作成部３１と、第３ノイズ削除処理部３２と、断面線補間部３３と、三次元形状補間部３４と、メモリやＨＤＤ等の記憶部３５とを有している。
【００５０】
前記演算制御部２５は、後述するプログラムを起動、展開し、プログラムに基づき所定の処理を実行する。
【００５１】
前記マッチング処理部２６は、前記撮像ユニット１６〜１９により取得された各２枚の画像を基に各点が座標（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）を持った三次元点群データを作成し、作成した三次元点群データを線でつなぎ、大きさの異なる三角形の集合により前記測定対象物２の三次元形状を表現するＴＩＮ（Ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｅｄ  Ｉｒｒｅｇｕｌａｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を作成する。これにより、該ＴＩＮで表現される三次元形状データが作成される。
【００５２】
前記第１ノイズ削除処理部２７は、作成されたＴＩＮを基に、正面方向、背面方向、両側面方向、斜め面方向の計８方向に於いて、前記測定対象物２の三次元形状データのシルエット画像である計８枚の第１二値画像を作成し、該第１二値画像に対して膨張・収縮処理等所定の処理を行い、前記ＴＩＮからノイズの削除を行う。尚、本実施例では８方向としたが、６方向や１０方向等、方向の数を変えてもよい。
【００５３】
前記パーツ認識処理部２８は、前記第１ノイズ削除処理部２７によりノイズが削除された前記ＴＩＮに対し、正面方向を基準とした第２二値画像を作成し、該第２二値画像に於いて前記ＴＩＮで表現される三次元形状データ中の両脚、両腕、胴体の計５つのパーツを認識し、前記ＴＩＮを構成する点のグループ分けを行う機能を有している。
【００５４】
前記第２ノイズ削除処理部２９は、前記パーツ認識処理部２８により認識されたパーツ情報に基づき、前記ＴＩＮからノイズの削除を行う。
【００５５】
前記断面線作成部３１は、前記第２ノイズ削除処理部２９にてノイズが削除された前記ＴＩＮに対し、該ＴＩＮで表現される三次元形状データに対して、所定の間隔で等高線を引く。該等高線が前記ＴＩＮを構成する三角形を交差する点を求め、前記ＴＩＮの平断面の外形線である断面線の取得を行う。
【００５６】
前記第３ノイズ削除処理部３２は、取得した断面線に対して断面線を円柱座標系に変換する断面線解析を行い、変換された円柱座標系の断面線情報を基に、前記ＴＩＮからノイズの削除を行う。
【００５７】
前記断面線補間部３３は、円柱座標系に変換された断面線を通常の座標系に再度変換すると共に、前記第１ノイズ削除処理部２７、前記第２ノイズ削除処理部２９、前記第３ノイズ削除処理部３２でのノイズ削除処理により、欠損部が生じた断面線に対して線形補間処理を行うことで、欠損部に仮想の補間点を創出し、断面線の補間を行う。
【００５８】
前記三次元形状補間部３４は、前記断面線補間部３３により創出された補間点、及び断面線により、前記ＴＩＮに生じた欠損部を埋める三角形を作成し、欠損部のない前記ＴＩＮ及び該ＴＩＮで表現される三次元形状データを作成する機能を有している。
【００５９】
又、前記記憶部３５には、前記撮像ユニット１６〜１９を駆動制御させるプログラム、前記撮像ユニット１６〜１９により撮像された画像を基にマッチングや前記ＴＩＮ及び該ＴＩＮで表現される三次元形状データを作成する為のプログラム、前記第１二値画像を基に前記ＴＩＮからノイズを削除する為のプログラム、前記第２二値画像を基に前記測定対象物２の各種パーツを認識し、パーツ情報を基に前記ＴＩＮをグループ分けする為のプログラム、パーツ情報を基に前記ＴＩＮからノイズを削除する為のプログラム、前記ＴＩＮを構成する三角形を横切る等高線を引き前記ＴＩＮの断面線を取得する為のプログラム、取得した該断面線を基に前記ＴＩＮのノイズを削除する為のプログラム、各種ノイズ削除により生じた断面線の空白部分に仮想の補間点を創出する為のプログラム、補間点及び断面線を基に三角形を作成し空白のない前記ＴＩＮ及び該ＴＩＮで表現される三次元形状データを作成する為のプログラムや、各プログラムを統括制御する三次元計測プログラム等の各種プログラムが格納される。又、前記記憶部３５には、撮像画像データ、画像処理済の画像データ、及び各種処理を行うにあたっての設定値や閾値、及び各種処理により作成されたデータが格納される様になっている。
【００６０】
尚、前記マッチング処理部２６はマッチングや前記ＴＩＮ及び該ＴＩＮで表現される三次元形状データを作成する為のプログラムと前記演算制御部２５とにより構成される。又、前記第１ノイズ削除処理部２７は前記第１二値画像を基に前記ＴＩＮからノイズを削除する為のプログラムと前記演算制御部２５とにより構成される。又、前記パーツ認識処理部２８は前記第２二値画像を基に前記測定対象物２の各種パーツを認識し、パーツ情報を基に前記ＴＩＮをグループ分けする為のプログラムと前記演算制御部２５とにより構成される。又、前記第２ノイズ削除処理部２９はパーツ情報を基に前記ＴＩＮからノイズを削除する為のプログラムと前記演算制御部２５とにより構成される。又、前記断面線作成部３１は前記ＴＩＮを構成する三角形を横切る等高線を引き前記ＴＩＮの断面線を取得する為のプログラムと前記演算制御部２５とにより構成される。又、前記第３ノイズ削除処理部３２は取得した断面線を基に前記ＴＩＮのノイズを削除する為のプログラムと前記演算制御部２５とにより構成される。又、前記断面線補間部３３は各種ノイズ削除により生じた断面線の空白部分に仮想の補間点を創出する為のプログラムと前記演算制御部２５とにより構成される。又、前記三次元形状補間部３４は補間点及び断面線を基に三角形を作成し空白のない前記ＴＩＮ及び該ＴＩＮで表現される三次元形状データを作成する為のプログラムと前記演算制御部２５とにより構成される。
【００６１】
次に、前記三次元計測システム１を用いた計測処理について説明する。
【００６２】
先ず、前記第１撮像ユニット１６の前記特徴点マーク照射部１２は、白色光及びパターン光の２種類の光を照射可能となっており、前記第１撮像ユニット１６は前記測定対象物２に白色光が照射された状態と、該測定対象物２にパターン光が照射された状態の２種類の画像が２枚ずつ取得される様になっている。前記第１撮像ユニット１６により撮像された画像は、前記入出力制御部２１を介して前記演算制御装置２２に入力される。
【００６３】
撮像された画像が該演算制御装置２２に入力されると、先ず前記マッチング処理部２６により、パターン光が照射された画像からエッジ検出等により特徴点が抽出され、特徴点の少なくとも３点が選択され、選択された特徴点同士を対応付けることで２枚の画像のマッチングを行い、画像上の点の三次元座標を算出する。
【００６４】
尚、画像のマッチングについては、ＳＳＤＡ法（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、正規化相互相関法、最小２乗マッチング法等が用いられる。
【００６５】
これにより、既知である前記第１撮像ユニット１６の位置を基準として、２つの画像に基づき写真測量により特徴点の三次元座標を求めると共に、特徴点を三角形の頂点として、隣接する特徴点同士を線で結んでＴＩＮを作成することで、前記測定対象物２のＴＩＮで表現される三次元形状データを作成する。そして、前記ＴＩＮに白色光が照射された画像を貼付ける（テクスチャマッピング）。
【００６６】
尚、前記第２撮像ユニット１７、前記第３撮像ユニット１８、前記第４撮像ユニット１９についても前記第１撮像ユニット１６と同様にＴＩＮを作成し、略全方向を網羅したＴＩＮで表現される三次元形状データを作成することができる。
【００６７】
前記マッチング処理部２６により前記ＴＩＮが作成されると、次に前記第１ノイズ削除処理部２７による第１ノイズ削除処理が行われる。該第１ノイズ削除処理部２７は、先ず正面方向を基準とした前記ＴＩＮで表現される三次元形状データを、所定の大きさ、例えば実寸で５ｍｍ×５ｍｍの正方グリッドを１グリッドとして、多数のグリッドがマトリックス状に配列されたグリッドシート上に配置し、各グリッド内に三角形の頂点が１点でも存在する場合はそのグリッドを白とし、グリッド内に三角形の頂点が１点も存在しない場合はそのグリッドを黒として、前記ＴＩＮで表現される三次元形状データのシルエット画像が白く表示された前記第１二値画像を作成する。
【００６８】
該第１二値画像の作成後、前記第１ノイズ削除処理部２７は前記第１二値画像に対して収縮処理を行い、次いで膨張処理を３度繰返す。収縮処理が行われることで、前記第１二値画像中の前記シルエット画像から離れた位置にある孤立したノイズを削除することができ、又膨張処理を３度繰返すことで、本来必要なデータの欠落を防止できる。
【００６９】
尚、本実施例に於いては、三角形の頂点の密度が一定ではないことから、１回の収縮処理に対して３回の膨張処理を前記第１二値画像に行っているが、収縮処理及び膨張処理の回数は、１グリッドの大きさ等各種条件により適宜選択されるものであるのは言う迄もない。
【００７０】
収縮・膨張処理後、前記第１ノイズ削除処理部２７は黒グリッド内に存在する三角形の頂点をノイズとして削除する。
【００７１】
上記では正面方向を基準とした前記ＴＩＮで表現される三次元形状データを基に前記第１二値画像を作成しているが、前記三次元形状データの背面方向、両側面方向、斜め面方向の計７方向についても前記第１二値画像が作成され、上記と同様にノイズの削除が行われる。
【００７２】
従って、正面方向、背面方向、両側面方向、斜め面方向の計８方向を基準とした前記ＴＩＮで表現される三次元形状データの前記第１二値画像に於いて、一部の第１二値画像では白グリッド内に存在する三角形の頂点であっても、該三角形の頂点が黒グリッド内に存在する他の第１二値画像がある場合には、その三角形の頂点はノイズとして削除される。尚、６方向、１０方向等異なる方向の数も同様である。
【００７３】
前記第１ノイズ削除処理部２７により前記ＴＩＮのノイズが削除されると、次に前記パーツ認識処理部２８によるパーツ認識処理が行われる。
【００７４】
該パーツ認識処理部２８は、先ず正面方向を基準とした前記ＴＩＮで表現される三次元形状データを、例えば２０ｍｍ×２０ｍｍの正方グリッドを１グリッドとして多数のグリッドがマトリックス状に配列されたグリッドシート上に配置し、図３に示される様な、各グリッド内に三角形の頂点が１点でも存在する場合はそのグリッドを黒グリッドとし、グリッド中に三角形の頂点が存在しない場合にはそのグリッドを白グリッドとする第２二値画像３６を作成する。
【００７５】
尚、図３、及び後述する図４〜図８中では、便宜上異なるグループを異なる色（図示では色の相違を明度の相違で表している）にて表示している。
【００７６】
続いて、前記パーツ認識処理部２８は、前記第２二値画像３６中の横ラインのグリッド群を１行ずつ順に左から検索していき、黒グリッドが連続している部分を１つのグループとしてグループ分けをする第１グルーピング処理が行われる。例えば、図４に示される様に、左から検索して最初に黒が検出されたグリッドから、右隣りに白が検出されたグリッド迄を第１グループ３７とし、該第１グループ３７より右側であり黒が検出されたグリッドから、右隣りに白が検出されたグリッド迄を第２グループ３８とし、該第２グループ３８よりも右側であり黒が検出されたグリッドから、右隣りに白が検出されたグリッド迄を第３グループ３９としてグループ分けを行う。
【００７７】
図９に於いて、第１グルーピング処理後、前記第２二値画像３６の横ラインのグリッド群（図９（Ａ）参照）の内、１グリッド内に存在する三角形の頂点間の距離がそれぞれ演算され、演算した距離が予め設定した閾値以内であれば１カウントとしてカウントされ、図９（Ｃ）に示される様にカウント数がグラフ化される。又、カウント数が最も多かった、即ち１グリッド内に存在する三角形の頂点の数が最も多いグリッドが前記測定対象物２の境界４１として検出される。尚、図９中、４２は図４の前記第２二値画像３６中より抜出した１行の横ラインのグリッド群を示し、図９（Ｂ）の４３ａ，４３ｂは前記測定対象物２の平断面であり、例えば人体の脚部を示し、例えば図８中の前記第１グループ３７、前記第２グループ３８に該当する。
【００７８】
前記境界４１の検出後、検出された該境界４１を基に、グループ化された前記第１〜第３グループ３７〜３９が、例えば図５に示される様に前記境界４１が検出されたグリッドで分離される第１分離処理が行われ、股や腋等の位置が認識される。
【００７９】
然し乍ら、上記した前記境界４１の検出だけでは、身につけた衣服等の為、正確な股下位置の検出には不十分である為、前記パーツ認識処理部２８により、次いで股下位置（分岐位置）の検出が行われる。
【００８０】
股下位置を検出する際には、先ず前記第２二値画像３６中の縦ラインの内、予め足から胴体に係る位置であると設定された範囲、例えば前記ＴＩＮの下端から２５％〜６５％の範囲内に於いて、例えば図１０に示される様に、前記平断面４３ａ，４３ｂを、該平断面４３ａ，４３ｂの図形中心を通る分割線４０により正面側と背面側の２つに等分すると共に、分割した正面側（図１０（Ｂ）中下側）の前記ＴＩＮで表現される三次元形状データのデータのみを抽出する。
【００８１】
正面側の該三次元形状データのデータの抽出後、前記平断面４３ａ，４３ｂの正面に存在する三角形の頂点から前記分割線４０迄の最短距離、即ち垂線の長さが演算され、演算された距離がグラフ化される（図１０（Ｃ）参照）。作成されたグラフの前記平断面４３ａ，４３ｂ部分は前記分割線４０と三角形の頂点間の距離が長くなることで山部４５ａ，４５ｂが形成され、該平断面４３ａ，４３ｂ間は前記分割線４０と三角形の頂点間の距離が短くなることで谷部４６が形成される様になっている。前記横ラインのグリッド群４２を予め設定した下端、即ち前記ＴＩＮの下端から２５％の前記横ラインのグリッド群４２から上方に向って１行ずつ順次検索していき、図１１に示される様に前記山部４５と前記谷部４６とが検出されなくなった前記横ラインのグリッド群４２を股下位置として検出する。
【００８２】
尚、上記した股下位置検出処理では、正確な股下位置を検出する為には、前記測定対象物２、即ち被計測者が正確な計測位置に立っていることが必要であるが、被計測者を常に正確な計測位置に立たせることは困難である。従って本実施例では、前記パーツ認識処理部２８により計測位置に対する補正処理を行う様になっている。
【００８３】
具体的には、前記平断面４３ａ，４３ｂに接する共通接線の傾き角を検出することで、正確な計測位置に対するズレを検出でき、Ｘ軸及びＹ軸を共通接線の傾き角分だけ回転させることで、計測位置に対する補正を行うことができる。
【００８４】
尚、上記ではグラフ中の前記山部４５ａ，４５ｂと前記谷部４６とを検出することで、股下位置の検出を図っていたが、図１２に示される様に、所定の距離、例えば前記山部４５の頂点迄の距離に対して８５％の距離の部分に着目し、前記平断面４３ａ，４３ｂに形成される平坦な台地部４７ａ，４７ｂが、グラフ中に２つ存在するかどうかで股下位置を検出してもよい。又、該台地部４７ａ，４７ｂを検出する為の距離は、必ずしも前記山部４５の頂点迄の距離に対して８５％の距離である必要はなく、条件に応じて適宜選択される。
【００８５】
前記第２二値画像３６中の股下位置が検出されると、検出された股下位置、即ち両脚の境界を基に、例えば図６に示される様に、前記第２二値画像３６のグループを更に分離する第２分離処理が行われる。第２分離処理を行うことで、前記第１グループ３７と前記第２グループ３８との境界が更に明確になっている。
【００８６】
次に、前記パーツ認識処理部２８により、第２分離処理によりグループ分けされた前記第２二値画像３６に基づき、第２グルーピング処理が行われる。
【００８７】
第２グルーピング処理では、図７に示される様に、上下に隣接した横ラインの黒グリッド群同士が連結され、又は分離され、前記第１グループ３７、前記第２グループ３８、前記第３グループ３９、第４グループ４４、第５グループ４８、第６グループ４９、第７グループ５０の７つのグループにグループ分けされる。
【００８８】
具体的には、横ラインの黒グリッド群の横方向の中心と、該黒グリッド群の上下方向に隣接する横ラインの黒グリッド群の横方向の中心との横方向の偏差（画素中のピクセル間の距離）が演算され、演算された距離が予め設定された閾値以内であれば、黒グリッド群同士が同一のグループとして連結され、演算された距離が閾値よりも大きければ、黒グリッド群同士が別グループとして分離される。
【００８９】
又、横ラインの黒グリッド群に別グループの黒グリッド群が連続し、且つ一方のグループの黒グリッド群の上下に連結可能な黒グリッド群が存在しない場合には、例外処理として２つのグループの黒グリッド群を１つのグループの黒グリッド群とみなした上で、上記の処理が行われる。
【００９０】
最後に、第２グルーピング処理によりグループ化された前記第２二値画像３６に対し、下のグループから順に両脚、胴体、両腕、その他と前記パーツ認識処理部２８により自動的に認識される。図７中の前記第４グループ４４と該第４グループ４４の上に存在する前記第７グループ５０とが連結され、図８に示される様に、両腕、胴体、両脚の５つのパーツが認識された５つのグループからなるその他を描写していない前記第２二値画像３６が作成される。
【００９１】
パーツ認識後、前記第２ノイズ削除処理部２９により、第２ノイズ削除処理が行われる。該第２ノイズ削除処理部２９は、前記パーツ認識処理部２８によりグループ分けされたパーツ情報に基づき、各三角形の頂点がどのパーツのグループに属するかを取得し、三角形の頂点が１つでも他のパーツのグループに属する三角形をノイズとして削除し、更に両脚、胴体、両腕の５つのパーツ外に存在する三角形、例えば図７中でその他と認識された前記第３グループ３９をノイズとして削除する。
【００９２】
尚、図８に於ける各パーツを境界線として設定し、該境界線をまたいで存在する三角形は削除されないものとする。
【００９３】
例えば、前記第１グループ３７と前記第３グループ３９の境界を境界線とし、前記第１グループ３７に属する点と前記第３グループ３９に属する２点によって構成される三角形は削除されない。全て異なるパーツに三角形の頂点が属する場合も、境界線をまたぐ場合については同様に削除しない。
【００９４】
前記第２ノイズ削除処理部２９による第２ノイズ削除処理後、前記断面線作成部３１により、前記ＴＩＮで表現される三次元形状データに対して所定の間隔で等高線を引き、該等高線が前記ＴＩＮを構成する三角形と交差する点（断面点）を求めることで、前記ＴＩＮの平断面４３の外形線である断面線５５（後述）が取得される。
【００９５】
該断面線５５は、図１３に示される様に、前記第１撮像ユニット１６にて撮像された画像より取得された第１部分断面線５１、前記第２撮像ユニット１７にて撮像された画像より取得された第２部分断面線５２、前記第３撮像ユニット１８にて撮像された画像より取得された第３部分断面線５３、前記第４撮像ユニット１９にて撮像された画像より取得された第４部分断面線５４から構成されており、前記断面線５５は、上下方向全長に亘って、例えば２．５ｍｍ間隔で取得される。
【００９６】
尚、前記断面線５５が取得される際には、各部分断面線がどのパーツに属する部分断面線であるか、又部分断面線がどの撮像ユニットの前記ＴＩＮの部分断面線であるかを識別する為の情報が同時に取得される様になっている。
【００９７】
又、取得された前記断面線５５は、例えば図１５に示される胴体断面線群５６の様に、前記断面線５５を積層させた断面線群として、各パーツ毎に前記記憶部３５に格納される。
【００９８】
前記ＴＩＮの断面線５５が作成されると、次に前記第３ノイズ削除処理部３２により第３ノイズ削除処理が行われる。
【００９９】
該第３ノイズ削除処理部３２は、先ず断面線５５が形成する図形の重心を求めると共に、該断面線５５を円柱座標系に変換する。尚、図１４は円柱座標系に変換した前記断面線５５について、縦軸に重心と断面点との距離ｒ、横軸に傾きθを取り、断面点同士を直線でつなぎ合せることで作成したグラフである。又、前記第１〜第４部分断面線５１〜５４は、図１３、図１４に示される様に、一部が重なり（図１３、図１４中５７，５８）、一部が重ならずに離れた状態（図１３、図１４中５９，６１）で前記断面線５５を構成している。
【０１００】
尚、好ましくは、後述する前記断面線５５の前記第１〜第４部分断面線５１〜５４の両端部の断面点を除いたデータを利用して図形の中心を求めるとよい。
【０１０１】
前記断面線５５が円柱座標系に変換されると、次にノイズ断面点の検出が行われる。前記第３ノイズ削除処理部３２は、先ず部分断面線が重なっている重複部分、図１３、図１４中では前記第２部分断面線５２と前記第３部分断面線５３の重複部５７、及び前記第３部分断面線５３と前記第４部分断面線５４の重複部５８について、各第１〜第４部分断面線５１〜５４の端側の所定数の断面点、例えば５点の断面点での接線の傾き角を算出し、傾き角が設定された閾値以上であればその点をノイズ断面点として検出し、該ノイズ断面点に対応する前記ＴＩＮの三角形をノイズとして削除する。
【０１０２】
又、前記重複部５７，５８について、ノイズ断面点を検出し削除した後、２つの部分断面線がオーバラップしている範囲を１００％として算出し、更に重なっている範囲（合致している範囲）が所定値、例えば３３％となる様、所定値の範囲外にある点をノイズ断面点として検出し、該ノイズ断面点に対応する前記ＴＩＮの三角形をノイズとして削除する。
【０１０３】
次に、部分断面線が重なっていない離間部分、図１３、図１４中では前記第１部分断面線５１と前記第２部分断面線５２の欠損部５９、前記第４部分断面線５４と前記第１部分断面線５１の欠損部６１についても各第１〜第４部分断面線５１〜５４の端側の所定数の断面点、例えば５点の断面点での接線の傾き角を算出し、傾き角が設定された閾値以上であればその点をノイズ断面点として検出し、該ノイズ断面点に対応する前記ＴＩＮの三角形をノイズとして削除する。
【０１０４】
前記第１ノイズ削除処理、前記第２ノイズ削除処理、前記第３ノイズ削除処理によりノイズが削除されることで、前記断面線５５には部分断面線同士が重複しない欠損部が生じる場合が発生する。前記断面線補間部３３は、円柱座標系に変換された前記断面線５５を通常の座標系に再度変換すると共に、線形補間処理により前記欠損部５９，６１に仮想の補間点を創出し、補間点同士を直線で結ぶことで、前記断面線５５の欠損部が補われる。
【０１０５】
最後に、前記三次元形状補間部３４により、各ノイズ削除処理により生じた前記ＴＩＮの欠損部分に対し、前記断面線５５及び前記補間点により新たに三角形が作成される。前記三次元形状補間部３４により欠損部分に三角形が作成されることで、空白部分のない前記ＴＩＮ及び該ＴＩＮで表現される三次元形状データが作成され、前記表示部２４に前記ＴＩＮ又はＴＩＮに白色光が照射された画像を貼付けた三次元画像を表示させることで前記三次元計測システム１を用いた計測処理が終了する。
【０１０６】
上述の様に、本実施例では、各撮像ユニット１６〜１９により取得された画像から作成された前記ＴＩＮに含まれるノイズデータを、前記第１ノイズ削除処理部２７、前記第２ノイズ削除処理部２９、前記第３ノイズ削除処理部３２が自動で削除する構成であるので、非接触で容易且つ迅速に前記測定対象物２のノイズのない三次元形状を計測することができる。
【０１０７】
又、前記断面線補間部３３及び前記三次元形状補間部３４により、各種ノイズ削除処理によってできた前記ＴＩＮの欠損部を補間する様になっているので、各ノイズ削除処理により前記ＴＩＮに欠損部が生じた場合でも、欠けのない前記ＴＩＮを作成することができる。
【０１０８】
又、前記パーツ認識処理部２８による前記測定対象物２のパーツ認識工程を設け、各種パーツ毎の情報の取得が可能であるので、衣服の作製等用途に応じて広い範囲で容易に計測データを使用することができる。
【０１０９】
又、自身の体型を数値化し、過去の数値との比較による健康管理等に役立てることができる。
【０１１０】
又、取得したパーツ情報に基づき、ノイズの削除を行う様になっているので、各パーツ間に跨って存在するノイズを削除し、各パーツの前記ＴＩＮに他のパーツの情報が混入するのを防止できると共に、前記測定対象物２と離れた位置にあるノイズを確実に削除することができる。
【０１１１】
又、前記第３ノイズ削除処理部３２により、前記第１〜第４部分断面線５１〜５４の端側に存在するノイズの削除が行われるので、第１ノイズ削除処理や第２ノイズ削除処理では削除しきれなかった微小なノイズも削除することができる。
【０１１２】
更に、パーツ認識処理に於いて、三角形の頂点の距離差のカウント、及び前記分割線４０から三角形の頂点迄の距離の２つ境界検出処理を有しているので、前記測定対象物２の両脚の境界や腕と胴体の境界等検出し難い箇所の誤検出を防止することができ、三次元計測の際の境界や股下位置の誤検出による計測不良を防止することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１              三次元計測システム
２              測定対象物
１６〜１９      撮像ユニット
２２            演算制御装置
２５            演算制御部
２６            マッチング処理部
２７            第１ノイズ削除処理部
２８            パーツ認識処理部
２９            第２ノイズ削除処理部
３１            断面線作成部
３２            第３ノイズ削除処理部
３３            断面線補間部
３４            三次元形状補間部
【図１】
2013190249.tif 000003
【図２】
2013190249.tif 000004
【図９】
2013190249.tif 000005
【図１０】
2013190249.tif 000006
【図１１】
2013190249.tif 000007
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013190249.tif 000013
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１５】
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