(57)【要約】【課題】  影の判別を容易に行うことを目的とする。【解決手段】  立体物を撮像し、前記撮像された撮像データより、立体物情報を取得し、前記撮像された撮像データから、影領域候補を抽出する。そして、前記立体物情報と前記影領域候補の相関を解析し、前記相関情報に基づいて、前記影領域候補が前記立体物の影領域かを判定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体物を撮像する撮像手段と、
前記撮像された撮像データより、立体物情報を取得する立体物情報取得手段と、
前記撮像された撮像データから、影領域候補を抽出する影領域候補抽出手段と、
前記立体物情報と前記影領域候補の相関を解析する相関解析手段と、
前記相関情報に基づいて、前記影領域候補が前記立体物の影領域かを判定する影領域判定手段を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記影領域に基づいて、前記撮像データを補正して、影を除去する影除去手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記影領域候補抽出手段は、撮像データにおいて異なるカラー情報を含む影領域候補を更に分割することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記立体物情報取得手段は、さらに、立体物の輪郭を取得し、
前記相関解析手段は、前記輪郭と前記影領域候補の相似度を取得することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記撮像手段は、前記影領域に基づき、撮像環境を変更することで影の発生を抑制することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
情報処理装置の制御方法であって、
前記情報処理装置の撮像手段が、立体物を撮像する撮像工程と、
前記情報処理装置の立体物情報取得手段が、前記撮像された撮像データより、立体物情報を取得する立体物情報取得工程と、
前記情報処理装置の影領域候補抽出手段が、前記撮像された撮像データから、影領域候補を抽出する影領域候補抽出工程と、
前記情報処理装置の相関解析手段が、前記立体物情報と前記影領域候補の相関を解析する相関解析工程と、
前記情報処理装置の影領域判定手段が、前記相関情報に基づいて、前記影領域候補が前記立体物の影領域かを判定する影領域判定工程を有することを特徴とする情報処理装置の制御方法。
【請求項７】
前記情報処理装置の影除去手段が、前記影領域に基づいて、前記撮像データを補正して、影を除去する影除去工程を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置の制御方法。
【請求項８】
前記影領域候補抽出工程は、撮像データにおいて異なるカラー情報を含む影領域候補を更に分割することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の情報処理装置の制御方法。
【請求項９】
前記立体物情報取得工程は、さらに、立体物の輪郭を取得し、
前記相関解析工程は、前記輪郭と前記影領域候補の相似度を取得することを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の情報処理装置の制御方法。
【請求項１０】
前記影領域に基づき、撮像環境を変更することで影の発生を抑制する影抑制工程を有することを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の情報処理装置の制御方法。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１乃至５の何れか１項に記載の情報処理装置が有する各手段と
して機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体をスキャンするための影判別処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体をスキャンする場合、光源によって発生する影が問題となる。特に立体物をスキャンする際は光源に対する陰面が影に隠れ、正しい色を取得できない問題が発生する。そのため、スキャンは影を判別・除去した後に行うことが望ましい。
従来、三次元情報を用いて影判別処理を実行するものとしては、カラー画像と統計データを組み合わせる方法が従来技術として知られている（特許文献１）。カラー画像と統計データを組み合わせる方法は、頭部のカラー画像から統計データを用いて肌色のサンプリング領域を抽出し、頭部の距離画像と仮の肌領域から照明状態を推定し、カラー画像を補正するものであった。
また、カラー画像に対してユーザが三次元モデルを当てはめ、さらに三次元モデルの陰面をユーザが指定することによって影を除去する技術も従来技術として知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０９７９６号公報
【特許文献２】特開平１１−３４５３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術は影の判定精度が統計データに依存するという課題や、ユーザの入力が必要となるという課題があった。
そこで本発明では、統計データやユーザの入力によらず、影の判別を容易に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した目的を達成するために、本発明の情報処理装置は、立体物を撮像する撮像手段と、前記撮像された撮像データより、立体物情報を取得する立体物情報取得手段と、前記撮像された撮像データから、影領域候補を抽出する影領域候補抽出手段と、前記立体物情報と前記影領域候補の相関を解析する相関解析手段と、前記相関情報に基づいて、前記影領域候補が前記立体物の影領域かを判定する影領域判定手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、影判別を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明を実施するための最良の形態における計算器を含むシステムの構成の一部を示す模式図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態における影判別方法１０１の構成の一部を示すブロック図である。
【図３】本発明を実施するための最良の形態における影判別方法１０１の動作を示すフローチャートである。
【図４】相似度を計算する動作を示すフローチャートである。
【図５】関係性を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に関る本発明を限定するものではなく、また、本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一な構成については、同じ符号を付して説明する。
【０００９】
図１は、本発明における情報処理装置１０１の構成図である。同図にあって、ＣＰＵ１０８は、システム制御部であり、装置全体を制御する。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵの制御プログラムや各種固定データを格納するものである。ＲＡＭ１０３は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等で構成され、プログラム制御変数等を格納するためのものである。また、各種設定パラメータ、各種ワーク用バッファもＲＡＭ１０３に格納されるものである。外部記憶部１０４はハードディスク等で構成され、文書や画像などのファイルデータを格納するためのものである。入力部１０５は、キーボード、タッチパネル等で構成され、オペレータが各種入力操作を行うためのものである。表示部１０６は、ＬＣＤ、ＬＥＤ等でオペレータに表示通知するためのものである。Ｉ／Ｆ１０７は、ネットワークに接続するためのインターフェースである。接続方法としてはＬＡＮ、ＵＳＢ等がある。同図に示した構成は、本発明の実施例に係る情報処理装置の一部を示したものであり、装置によっては、この他、スキャナ部、プリンタ部、モデム、スピーカ等が装置の構成に加わる場合がある。また、ソフトウェア等で本発明を実現する場合等には、同図の各ブロックを必ずしも装置内に持っていなくても良い。
【００１０】
図２は、本発明における情報処理装置１０１の構成を示すブロック図である。
【００１１】
撮像部２０１は、立体物を撮像する。その際、光源の有無や位置によって、立体物の影も撮像される。
【００１２】
立体物情報取得部２０３は、立体物の位置情報を取得する。位置情報取得では、３次元モデル情報を取得してもよい。ここで、立体物の位置情報は、縦・横・奥行きの３次元の位置情報である。また、立体物は複数の場合もあり、立体物の位置情報、特に、奥行き情報を用いて、それぞれ別の立体物として抽出する。
【００１３】
影領域候補抽出部２０４は、撮像されたデータを解析し、影である可能性のある領域を影領域候補として抽出する。本実施形態では、影の可能性があるかどうかは、撮像されたデータのカラー情報がある閾値を超えたかどうかで判定するが、カラー情報をもとに動的に閾値を設定してもよい。また、影領域候補内部が更に別々の影であると判定した場合は更に分割し、複数の影領域候補としてもよい。抽出された影領域候補の位置情報をＲＡＭ１０３などの保持部に保持しておく。
【００１４】
相関解析部２０５は、立体物の情報と影領域候補の相関を解析する。本実施形態では、立体物と影領域候補との関係性を「無関係」、「接触」、「包含」、「連結」に分類し、このうち「連結」の関係にある影領域候補を影領域と判別する。「無関係」は、図５（ａ）のように立体物と影領域候補が独立している状態を指す。「接触」は、図５（ｂ）ないし図５（ｃ）ように立体物と影領域候補は接触しているものの、共有する輪郭の長さが一致しない状態を指す。「包含」は、図５（ｄ）のように立体物が影領域候補の中に含まれている状態を指す。「連結」は、図５（ｅ）のように立体物と影領域候補は接触し、共有する輪郭が一致している状態を指す。これらの関係性以外については「無関係」として扱う。高速化のために関係性をより少なくしてもよいし、精度を上げるためにより多くの関係性を定義してもよい。奥行情報やカラー情報に応じて動的に関係性を変更してもよい。
【００１５】
影領域判定部２０６は、相関解析部２０５で解析された相関情報を用いて、影領域候補が立体物の影領域かを判定する。
【００１６】
影除去部２０２は、影領域候補が立体物の影領域と判定された場合に、撮像データを補正して、その影領域の影を除去する。影が除去されて得られたデータは、ＲＡＭ１０３などの保持部に保持される。
【００１７】
図３は、本発明における情報処理装置のフローチャートである。
【００１８】
Ｓ３０１で、撮像部２０１が、立体物を撮像する。
Ｓ３０２で、立体物情報取得部２０３が、立体物の位置情報を取得する。
Ｓ３０３で、影領域候補取得部２０４が、撮像されたデータを解析し、影である可能性のある領域を影領域候補として抽出する。
Ｓ３０４で、相関解析部２０５が、立体物の情報と影領域候補の相関を解析する。
Ｓ３０５で、影領域判定部２０６が、Ｓ３０４で求めた相関を用いて、影領域候補が立体物の影領域かを判定する。影領域であると判定された場合は、Ｓ３０６へ進み、影領域でないと判定された場合は、処理を終了する。
Ｓ３０６で、影除去部２０２が、撮像データから、影領域と判定された影を除去して、処理を終了する。
【００１９】
＜第１の実施形態における変形例＞
また、上記関係性以外の情報を用いて判別の精度を上げてもよい。上記第１の実施形態の相関の代わりに、相似度を利用する。
【００２０】
図４は、変形例１におけるＳ３０４の詳細フローチャートである。尚、Ｓ３０４の処理以外は、図３の処理と同様なので、説明を省略する。
【００２１】
Ｓ４０１で、立体物情報取得部２０３が、立体物の輪郭を取得する。
Ｓ４０２で、相関解析部２０５が、立体物の位置と影領域候補の位置から光源の位置を推定する。
Ｓ４０３で、相関解析部２０５が、立体物の輪郭、光源の位置、影領域候補の輪郭をもとに相似度を計算する。本実施形態では立体物の影は光源の反対方向に延びるので、立体物の輪郭を投影した場合を計算し、これと影領域候補がどの程度重複するかを相似度とする。
【００２２】
相似度を用いて、影領域かを判定する場合は、相似度が閾値以上かどうかを調べ、閾値以上の場合に、立体物の影領域であると判定する。
【００２３】
尚、Ｓ４０１で、立体物の輪郭を取得した際に、立体物の上面が平面でない場合は、相似度計算の処理が複雑になりパフォーマンスが低下するので、以降の処理を停止してもよい。その場合は、第１の実施形態で説明した相関を用いるとよい。
【００２４】
上記実施形態１および変形例では、撮像データから、影領域と判定された影を除去すると説明したが、影領域に基づいて、撮像部２０１が撮像部の撮像環境を変更することで影の発生を抑制してもよい（影抑制工程）。このとき撮像する際の照明の位置・強度・色を変更することで影の発生を抑制してもよい。また、スキャナを移動・回転させるもしくは、対象物である立体物を移動・回転させることでスキャナと立体物の相対的な位置関係を変更することで影の発生を抑制してもよい。
【００２５】
以上本発明にかかる実施形態を説明したが、先に説明したように、情報処理装置は、通常のパーソナルコンピュータ等の汎用情報処理装置であって、それ上で動作するコンピュータプログラムで実現できるものである。よって、本発明はコンピュータプログラムをその範疇とすることは明らかである。その際は、情報処理装置１０１が有する各手段として機能させる。また、通常、コンピュータプログラムは、ＣＤＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されており、それをコンピュータの対応するドライブにセットしてシステムにコピーやインストール処理することで実行可能となる。よって、本発明は当然にそのようなコンピュータ可読記憶媒体をもその範疇とすることも明らかである。
【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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