(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリゴンデータによって構成された三次元データにおける測定対象物の表面の凹凸を二値化表示する方法であって、
デジタルカメラによって前記測定対象物を様々な角度から撮影した画像データ、又はレーザスキャナによって前記測定対象物を様々な角度からスキャンニングして取得した位置データをコンピュータに入力し、
前記コンピュータは、
前記複数の画像データ又は前記複数の位置データから前記測定対象物の点群データを取得し、
前記点群データに基づいて、前記測定対象物の表面を含むポリゴンデータを作成し、
作成したポリゴンデータをコピーして、
コピーしたポリゴンデータの色を、コピー元のポリゴンデータとは異なる色に変更し、
コピーしたポリゴンデータの表面をスムージング処理し、
スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータと、コピー元のポリゴンデータとを重ね合わせることにより、コピー元のポリゴンデータの表面の凹凸の凸部分と凹部分とが内側になった部分が隠れて異なる色で表示されるようにデータ処理することを特徴とする三次元データ凹凸二値化表示方法。
【請求項２】
前記コピー元のポリゴンデータとは異なる色は、背景色であり、
スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータと、コピー元のポリゴンデータとを重ね合わせることにより、コピー元のポリゴンデータの表面の凹凸の凸部分のみが表示されるようにデータ処理することを特徴とする請求項１記載の三次元データ凹凸二値化表示方法。
【請求項３】
前記コンピュータは、
前記スムージング処理の平滑度を調整可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の三次元データ凹凸二値化表示方法。
【請求項４】
前記コンピュータは、
作業者の操作によって、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータのコピー元のポリゴンデータへ重ね合わせ位置を、部分的又は全体的に凹凸の高さ方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載の三次元データ凹凸二値化表示方法。
【請求項５】
前記コンピュータは、
コピーしたポリゴンデータをさらにコピーするか、又は元のポリゴンデータから複数のポリゴンデータをコピーすることによって、コピーしたポリゴンデータを複数生成し、
複数生成されたコピーのポリゴンデータのスムージング処理の平滑度を部分的に異ならせ、
スムージング処理後の複数のコピーしたポリゴンデータと、コピー元のポリゴンデータとを重ね合わせることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項記載の三次元データ凹凸二値化表示方法。
【請求項６】
コンピュータ内でポリゴンデータによって構成された三次元データにおける測定対象物の表面の凹凸を二値化表示するプログラムであって、
測定対象物を様々な角度から撮影した画像データ、又は測定対象物を様々な角度からレーザスキャナによってスキャンニングして取得した位置データから前記測定対象物の点群データを取得した後の点群データにおいて、前記測定対象物の表面を含むポリゴンデータを作成する機能と、
作成したポリゴンデータをコピーする機能と、
コピーしたポリゴンデータの色を、コピー元のポリゴンデータとは異なる色に変更する機能と、
コピーしたポリゴンデータの表面をスムージング処理する機能と、
スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータと、コピー元のポリゴンデータとを重ね合わせることにより、コピー元のポリゴンデータの表面の凹凸の凸部分と凹部分とが内側になった部分が隠れて異なる色で表示されるようにデータ処理する機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする三次元データ凹凸二値化表示プログラム。
【請求項７】
前記コピー元のポリゴンデータとは異なる色は、背景色であり、
スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータと、コピー元のポリゴンデータとを重ね合わせることにより、コピー元のポリゴンデータの表面の凹凸の凸部分のみが表示されるようにデータ処理する機能をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項６記載の三次元データ凹凸二値化表示プログラム。
【請求項８】
前記スムージング処理の平滑度を調整可能な機能をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の三次元データ凹凸二値化表示プログラム。
【請求項９】
作業者の操作によって、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータのコピー元のポリゴンデータへ重ね合わせ位置を、部分的又は全体的に凹凸の高さ方向に移動させる機能をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項６〜請求項８のうちのいずれか１項記載の三次元データ凹凸二値化表示プログラム。
【請求項１０】
コピーしたポリゴンデータをさらにコピーするか、又は元のポリゴンデータから複数のポリゴンデータをコピーすることによって、コピーしたポリゴンデータを複数生成する機能と、
複数生成されたコピーのポリゴンデータのスムージング処理の平滑度を部分的に異ならせる機能と、
スムージング処理後の複数のコピーしたポリゴンデータと、コピー元のポリゴンデータとを重ね合わせる機能とをコンピュータに実行させることを特徴とする請求項６〜請求項９のうちのいずれか１項記載の三次元データ凹凸二値化表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物に対して複数枚の写真やレーザスキャンによる位置データから三次元データを生成した後に、対象物の凹凸を視認目的に応じた見やすさで且つ正確に表示できる方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、土器、石碑などの表面に描かれた模様や文字を写し取る場合については、拓本という技法が実施されてきた。拓本は、土器や石碑などの表面に水を吹き付けながら紙を貼っていき、紙が半乾きになったらタンポに墨を付け、墨を紙の表面に打ち込んでいく。これにより、対象物の表面の模様や文字を紙に写し取ることができる。
【０００３】
しかし、歴史的に価値が大きい文化財や、土器のように壊れやすいものに対して墨を打ち込むと対象物が汚損する場合もあり、限られた場合にしか拓本を実施することができなかった。さらに、重要文化財等の場合、手を触れることに許可が必要なものなどもある。
また、複数の遺物片、大型な石碑などに和紙等を張り、タンポ、墨等により遺物等の凹凸を写し取る拓本作業は、多大な時間、労力を要する。また、事物によっては、その作業に熟練を要し、その出来栄えに差が生じることもある。
そこで、特許文献１〜２に示すような電子拓本が提案されている。
【０００４】
特許文献１（特開平７−２７０１４２号公報）に示す電子拓本取り方法では、打刻された文字に対してレーザー光を照射して凹凸を検出し、この検出信号を演算して打刻文字の形状を認識している。
また、特許文献２（特開２００７−１０４０８８号公報）に示す電子拓本用撮像装置では、被写体に対して近接又は密着して配置される装置であって、照明光を発光する発光素子と、被写体からの反射光を受光する受光素子とを備え、発光素子と受光素子とが交互に配列された撮像用シートと、撮像用シートから読み出された撮像画像データを信号処理する制御部とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２７０１４２号公報
【特許文献２】特開２００７−１０４０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のような電子拓本取り方法では、打刻した文字にレーザー光を照射して読み取るというものであって、被写体が平面的なものしか対応することができない。
また、特許文献２のような装置は曲げることができるために被写体の周りを覆うようにして撮影することも可能である。しかしながら、特許文献２の装置は単に被写体の表面の模様や文字等をデータとして得られるだけであって、被写体全体の構造を三次元的に把握することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、測定対象物全体の形状を三次元的に把握することができ、且つ対象物表面の凹凸を二値化して取得できる方法及びプログラムを提供することにある。
【０００８】
本発明にかかる三次元データ凹凸二値化表示方法によれば、ポリゴンデータによって構成された三次元データにおける測定対象物の表面の凹凸を二値化表示する方法であって、デジタルカメラによって前記測定対象物を様々な角度から撮影した画像データ、又はレーザスキャナによって前記測定対象物を様々な角度からスキャンニングして取得した位置データをコンピュータに入力し、前記コンピュータは、前記複数の画像データ又は前記複数の位置データから前記測定対象物の点群データを取得し、前記点群データに基づいて、前記測定対象物の表面を含むポリゴンデータを作成し、作成したポリゴンデータをコピーして、コピーしたポリゴンデータの色を、コピー元のポリゴンデータとは異なる色に変更し、コピーしたポリゴンデータの表面をスムージング処理し、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータと、コピー元のポリゴンデータとを重ね合わせることにより、コピー元のポリゴンデータの表面の凹凸の凸部分と凹部分とが内側になった部分が隠れて異なる色で表示されるようにデータ処理することを特徴としている。
この方法を採用することによって、点群データを取得した後に、ポリゴンデータに基づいて測定対象物の表面の文字や模様を凹部分と凸部分とが異なる色となるように表示させることができる。これは物体表面がデータとして形成されたポリゴンデータを用いて物体表面の凹凸が把握できることから可能な技術であり、従来のように凹凸の正面からのみ観察しようとしてもできるものではない。本発明によれば、このような凹部分と凸部分とが異なる色となるような表示を極めて容易に実行することができ、且つ測定対象物の全体構造を三次元データとして表示することも可能である。
【０００９】
また、前記コピー元のポリゴンデータとは異なる色は、背景色であり、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータと、コピー元のポリゴンデータとを重ね合わせることにより、コピー元のポリゴンデータの表面の凹凸の凸部分のみが表示されるようにデータ処理することを特徴としてもよい。
このような方法によれば、測定対象物の凹凸における凹部分は背景色となり、凸部分のみに色がついた状態となるため、拓本を採った場合と同様の表示が行える。
【００１０】
また、前記コンピュータは、前記スムージング処理の平滑度を調整可能に設けられていることを特徴としてもよい。
このような方法によれば、例えば、測定対象物の表面の凹凸が浅い場合であって、特許文献１や特許文献２のような補法や装置では、凹凸を認識し得ない場合でも平滑度を上げるように調整することによって、確実に凹凸を認識して正確な二値化された凹凸の表示を行うことができる。
【００１１】
また、前記コンピュータは、作業者の操作によって、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータのコピー元のポリゴンデータへ重ね合わせ位置を、部分的又は全体的に凹凸の高さ方向に移動可能に設けられていることを特徴としてもよい。
このような方法によれば、例えば測定対象物の表面の凹凸が浅い場合、コピーしたポリゴンデータとコピー元のポリゴンデータを重ね合わせても、コピーしたポリゴンデータのとコピー元のポリゴンデータの凸部の高さが非常に近い位置となって、コピー元のポリゴンデータの凸部がはっきりとわからなくなる可能性もある。このため、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータの表面を、コピー元のポリゴンデータの表面よりも低い位置に設定することでコピー元のポリゴンデータの凸部の面積を広げて明確に凸部を表示させることができる。また、測定対象物の表面の凹凸が部分的に浅い場合においても、その部分のみ、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータの表面を、コピー元のポリゴンデータの表面よりも低い位置に設定することで、部分的に浅かったコピー元のポリゴンデータの凸部の面積を広げて明確に凸部を表示させることができる。
また、例えば測定対象物の表面に深い凹部が存在し、この深い凹部表面にも細かい凹凸が存在するような場合、深い凹部内の凸部は表示させる必要がないと考えるケースもある。このような場合において、深い凹部に該当する部分のスムージング処理後のコピーしたポリゴンデータの表面を、コピー元のポリゴンデータの表面よりも高い位置に設定することで、深い凹部表面の凹凸を隠すことができ、深い凹部内の凸部は表示させないようにすることができる。
【００１２】
また、前記コンピュータは、コピーしたポリゴンデータをさらにコピーするか、又は元のポリゴンデータから複数のポリゴンデータをコピーすることによって、コピーしたポリゴンデータを複数生成し、複数生成されたコピーのポリゴンデータのスムージング処理の平滑度を部分的に異ならせ、スムージング処理後の複数のコピーしたポリゴンデータと、コピー元のポリゴンデータとを重ね合わせることを特徴としてもよい。
このような方法によれば、例えば測定対象物の表面に深い凹部が存在し、この深い凹部表面にも細かい凹凸が存在するような場合、深い凹部内の凸部は表示させる必要がないと考えるケースもある。このような場合において、１つ目のスムージング処理後のコピーしたポリゴンデータによって深い穴以外の表面におけるコピー元のポリゴンデータの凸部を表示し、他のコピーしたポリゴンデータに対しては深い穴内部の凹凸が隠れるようなスムージング処理を施すことにより、深い凹部内の凸部は表示させないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の三次元データ凹凸二値化表示方法及びプログラムによれば、点群データを用いて極めて容易に凹凸を二値化して表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】測定対象物を撮影する際の説明図である。
【図２】コンピュータの構成を示すブロック図である。
【図３】点群データ生成プログラムのフローチャートである。
【図４】三次元データ凹凸二値化プログラムのフローチャートである。
【図５】三次元データ凹凸二値化プログラムの手順１を示す説明図である。
【図６】三次元データ凹凸二値化プログラムの手順２を示す説明図である。
【図７】三次元データ凹凸二値化プログラムの手順３を示す説明図である。
【図８】三次元データ凹凸二値化プログラムの手順４を示す説明図である。
【図９】三次元データ凹凸二値化プログラムを用いて遺跡を凹凸二値化した例である。
【図１０】三次元データ凹凸二値化プログラムを用いて土器を凹凸二値化した例である。
【図１１】三次元データ凹凸二値化プログラムを用いて化石を凹凸二値化した例である。
【図１２】深い凹部内の凸部も表示されている状態を示す説明図である。
【図１３】モデル２の一部を高さ方向に移動させるところを示す説明図である。
【図１４】モデル２の一部を高さ方向に移動させてモデル１に重ね合わせたところを示す説明図である。
【図１５】モデル２をコピーしたポリゴンデータにスムージング処理を施してモデル３を生成したところを示す説明図である。
【図１６】モデル１にモデル２とモデル３を重ね合わせたところを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、デジタルカメラによって測定対象物を撮影し、その画像データに基づいて点群データを取得する実施形態について説明する。
まず、測定対象物の撮影の方法について説明する。図１は、測定対象物をデジタルカメラによってその周囲を複数枚撮影する様子を示している。
測定対象物２０は、どのようなものであってもかまわないが、図１では例として単なる円柱状の物体を例として挙げている。実際には、測定対象物としては、遺跡、土器、化石、石碑など表面の凹凸を詳細に測定したい物体が挙げられる。
【００１６】
作業者はデジタルカメラで測定対象物２０を様々な角度から全周囲をカバーできるように複数枚撮影する。また、撮影は、撮影範囲をオーバーラップさせて行うことが必要である。オーバーラップさせた部分については、後述するようにデータのマッチング処理を行う。
さらに、撮影枚数としては、正確な点群データを取得するためには多いほど良いが、コンピュータにおける処理時間との兼ね合いで作業者が適宜決定する。
撮影完了後、作業者は、撮影した画像データをコンピュータに取り込ませる。
【００１７】
次に、コンピュータ内の動作について図２に基づいて説明する。図２は、コンピュータの内部構成の概略を示すブロック図である。
コンピュータは、一般的なパーソナルコンピュータを採用することができる。コンピュータ３０としては、内部に制御部３２と記憶装置３４を有している。制御部３２は、中央処理演算装置（ＣＰＵ等）、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）等を含み、コンピュータ３０の全体動作を制御するとともに、記憶装置３４に記憶されている各プログラムに基づく機能を実行制御する。
また、コンピュータ３０は、ＧＰＵを備えたグラフィックボードを搭載していてもよい。
【００１８】
記憶装置３４は、ハードディスクドライブやＳＳＤ等から構成されている。記憶装置３４は、撮影した画像データが記憶されるほか、点群データ生成プログラムＰ１と、三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２が予め記憶されている。
点群データ生成プログラムＰ１は、公知のプログラムを用いることができる。点群データ生成プログラムＰ１は、図３に示すような動作を実行する。ただし、ここで示す点群データ生成プログラムＰ１は、後述する三次元データ凹凸二値化プログラムと一体となった１つのプログラムであってもよい。
【００１９】
コンピュータ３０は、さらにマウスやキーボード等から構成される入力装置３６と、点群データ生成プログラムＰ１によって生成された点群データ、三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２によって生成されたポリゴンデータ、及びポリゴンデータをコピーして色を変更してスムージング処理を施したものをコピー元のポリゴンデータを重ね合わせて元のポリゴンデータの表面の凹凸を２値化したものを表示するモニタ３８を備えている。
【００２０】
次に点群データ生成プログラムの動作概略を図３に基づいて説明する。
点群データ生成プログラムは、実行開始されると、取り込んだ複数の画像データから複数の特徴点を抽出する（Ｓ１０１）。特徴点としては、他の箇所と色彩や形状が異なっている個所などを多く抽出する。
【００２１】
次に、点群データ生成プログラムは、複数の画像データの特徴同士をマッチングさせるマッチング処理を実行する（Ｓ１０２）。マッチング処理によって複数の画像データが点群データとして生成される。
なお、点群データ生成プログラムは、マッチング処理までの間にカメラパラメータ等の入力による行列演算により、点群データが相対的に正しい位置となるように点群データを生成してもよい。
ちなみに既存の点群データ生成プログラムとして、画像データから点群データを生成するStructure  from  Motion（ＳｆＭ）やMulti-View Stereo（ＭＶＳ）と呼ばれるソフトウェアが知られている。
【００２２】
点群データ生成後、作業者が測定対象物２０の表面の凹凸二値化データを作成する場合は、入力装置３６を操作して三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２を実行する。
三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２の動作を、図４、図５〜８に基づいて説明する。図４は三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２の動作フローチャート、図５〜８は凹凸二値化プログラムを実行したときのポリゴンデータの例を示している。
【００２３】
三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２は、作成された点群データに基づいて、測定対象物２０の表面を含むポリゴンデータを作成する（ステップＳ２０１）。ポリゴンデータは、点群データから同じ高さ位置にある点を結んでその表面を塗りつぶすことによって、三次元形状の表面が生成されたものである。
なお、図５〜図８においては、本発明の把握のためにポリゴンデータを断面方向から見たところを示しているが、実際には二値化した凹凸表面をモニタ３８で見ながら作業者が作業を行うように構成される。
【００２４】
図５では表面の凹凸を検出する対象のポリゴンデータをモデル１と称している。
次に、三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２は、作成したモデル１のポリゴンデータをコピーし、コピーしたポリゴンデータの色を、コピー元のポリゴンデータとは異なる色に変更する（ステップＳ２０２）。コピーしたポリゴンデータをモデル２と称する。
また、モデル２の色については、モデル１とは異なる色であればよいが、背景色であることが好ましい。図５の例では、モデル２の色は背景色である白色とする（図５においては白色だと図面として見えなくなるためグレーにしている）。
【００２５】
次に、三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２は、コピーしたポリゴンデータの表面をスムージング処理する（ステップＳ２０３）。なお、スムージング処理とは、平滑化フィルタ処理とも称する場合もあり、モデル２の表面凹凸を滑らかにするフィルタ処理として実行される。具体的には移動平均フィルタなどが知られている。
次に、三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２は、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータ（モデル２）と、コピー元のポリゴンデータ（モデル１）とを重ね合わせる（ステップＳ２０４）。このようにすることによって、モデル１における表面の凹凸の凸部はモデル１の色のままであり、モデル１の凹部はモデル２のスムージング処理された凹部が現れてモデル１の凹部分が隠れる。このため、凹凸をモデル１の色とモデル２の色の二値化したデータとしてモニタ３８に表示することができる。
また、上述したように、ポリゴンデータの表面の凹凸を二値化したものは、モニタ３８への表示の際は、図５〜８に示したような断面方向からではなく、正面から向き直したデータを表示させる。
【００２６】
なお、モデル２の色を背景色とすることにより、モデル２とモデル１を重ね合わせた場合には、モデル１の凹部は背景色のモデル２が位置しているので、モデル１の凸部のみが表示される。特にモデル１の色を黒色にすることにより、測定対象物２０の凹凸が明確化しやすくなる。
この状態は、拓本をとった場合（表面は墨によって黒色となり、凹部は墨が入りこまずに白色）と同じ状態となる。したがって、価値が高いものや壊れやすいものなど拓本が困難な場合においては確実かつ容易に拓本をとることができる。
【００２７】
なお、モデル１の表面の凹凸が浅い場合、モデル２のスムージング処理の平滑度が低いとモデル１とモデル２の相違が小さく明確に二値化できないケースも考えられる。
そこで、作業者の設定により三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２におけるスムージング処理の平滑度を変更できるようにしてもよい。平滑度の変更は、例えば移動平均フィルタの掛け合わせ数値を変更するなどによって実現できる。
また、三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２は、スムージング処理の実行中は、モニタ３８にポリゴンデータの二値化された凸部と凹部が正面から見えるように表示し、作業者が凸部の面積の大きさあるいは見やすさなどを勘案しながら、スムージング処理の平滑度を調整できるようにするとよい。
【００２８】
図９〜図１１に、本実施形態の三次元データ凹凸二値化プログラムを実行した際の具体例を説明する。
図９は、左側が遺跡を平面から撮影した通常の画像であり、右側が凹凸二値化したデータを表示させたものである。このように、凹凸二値化したデータによれば、通常の画像では見えにくい土器の模様がはっきりと確認できる。
【００２９】
図１０は、左側が土器を側面から撮影した通常の画像であり、右側が凹凸二値化したデータを表示させたものである。このように、凹凸二値化したデータによれば、通常の画像では見えにくい土器の模様がはっきりと確認できる。
【００３０】
図１１は、動物の化石を表示しており、一番上の画像が化石を側面から撮影した通常の画像であり、上から２番目が凹凸二値化したデータを表示させたものである。また下から２番目の画像が化石を平面から撮影した通常の画像であり、一番下の画像が凹凸二値化したデータを表示させたものである。
このように、測定対象物としては、遺跡、土器、石碑など人工物に限定するものではなく、化石等であっても通常の画像では見えにくいひび割れなどがはっきりと確認できる。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、作業者の操作によって、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータのコピー元のポリゴンデータへ重ね合わせ位置を、部分的又は全体的に凹凸の高さ方向に移動可能に設けられている実施形態について説明する。
三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２は、作業者の操作によって、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータのコピー元のポリゴンデータへ重ね合わせ位置を、部分的又は全体的に凹凸の高さ方向に移動させる機能を備える。
【００３２】
この実施形態における具体例を図１２〜図１４に示す。なお、図１２〜図１４ではポリゴンデータを断面方向から見たところを示しているが、実際には二値化した凹凸表面をモニタ３８で見ながら作業者が作業を行うように構成される。
図１２では、表面の凹凸を検出する対象のポリゴンデータをモデル１（黒色）とし、三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２によってモデル１のポリゴンデータをコピーし、コピーしたポリゴンデータの色を、コピー元のポリゴンデータとは異なる色に変更したポリゴンデータをモデル２（白色）として、モデル１とモデル２を重ね合わせたところを示している。
【００３３】
図１２の状態では、深い凹部内の表面の凹凸まで表示されているが、作業者は深い凹部内の表面の凹凸は表示が不要であると考えた場合、作業者はマウス等の入力装置３６を用いて、モデル２における高さ方向に移動させたい箇所を選択する。
図１３では、作業者は深い凹部内の凸部を消すために、モデル２の深い凹部に該当する箇所を選択してモデル２の深い凹部に該当する箇所を上に引き上げるところを示している。
【００３４】
図１４では、モデル２における深い凹部に該当する箇所を上方に引き上げたことによって、深い凹部における凸部がモデル２によって隠れ、深い凹部内の凸部は表示させないようにしたところを示している。
【００３５】
なお、図１２〜図１４の例では、モデル２を上へ移動させた場合について説明したが、モデル２を下へ移動させることも可能である。
例えば、測定対象物の凹凸が浅い場合、モデル１とモデル２を重ね合わせた結果、凸部の面積が非常に小さくなってしまう場合もある。このような場合、作業者がモデル２を全体的又は部分的に下へ移動させることによって、凸部の面積を広げて凸部の状態をわかりやすく表示させることができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
次に、作業者の操作によって、３つのモデルを重ね合わせることができる実施形態について説明する。
この実施形態における三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２は、作業者の操作によって、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータをさらにコピーして、再コピーしたポリゴンデータのスムージング処理の平滑度を変更し、コピーしたポリゴンデータと再コピーしたポリゴンデータと元のポリゴンデータの３つを重ね合わせる。
【００３７】
この実施形態における具体例を図１５〜図１６に示す。なお、図１５〜図１６ではポリゴンデータを断面方向から見たところを示しているが、実際には二値化した凹凸表面をモニタ３８で見ながら作業者が作業を行うように構成される。
なお、ここで示す例は、図１２に示した状態と同じであり、元のポリゴンデータとコピーしてスムージング処理したポリゴンデータを重ね合わせたところを示しており、深い凹部内の表面の凹凸まで表示されている。
【００３８】
作業者は深い凹部内の表面の凹凸は表示が不要であると考えた場合、図１５に示すように、作業者はマウス等の入力装置３６を用いて三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２を操作し、モデル２をさらにコピーして、コピーしたポリゴンデータに対してモデル２よりも平滑度が高いスムージング処理を実行させてモデル３を作成する。なお、モデル３の色はモデル２の色と同色である。
モデル３は、モデル２よりも平滑度が高いポリゴンデータとなる。特に、深い凹部に該当する部位は、その深さがかなり浅くなる。
【００３９】
次に、図１６に示すように、三次元データ凹凸二値化プログラムＰ２は、モデル１とモデル２とモデル３を重ね合わせる。
すると、モデル１の凹部はモデル２とモデル３によって隠され、モデル１の深い凹部内の凸部もモデル３によって隠されるので、深い凹部内の凸部は表示させないようにすることができる。
【００４０】
なお、上述してきた実施形態では、デジタルカメラで撮影した複数の画像データに基づいて点群データを生成した例を説明した。
しかし、本発明における点群データの生成はレーザスキャナによって得られた位置データに基づいてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
２０   測定対象物
３０   コンピュータ
３２   制御部
３４   記憶装置
３６   入力装置
３８   モニタ
Ｐ１   点群データ生成プログラム
Ｐ２   三次元データ凹凸二値化プログラム
【要約】
【課題】測定対象物全体の形状を三次元的に把握することができ、且つ対象物表面の凹凸を二値化して取得する。
【解決手段】測定対象物２０を様々な角度から撮影した画像データ、又はレーザスキャナによって複数の基準物２２を含めて測定対象物２０を様々な角度からスキャンニングして取得した位置データをコンピュータ３０に入力し、複数の画像データ又は複数の位置データから測定対象物２０の点群データを取得し、点群データに基づいて、測定対象物の表面を含むポリゴンデータを作成し、作成したポリゴンデータをコピーして、コピーしたポリゴンデータの色を、コピー元のポリゴンデータとは異なる色に変更し、コピーしたポリゴンデータの表面をスムージング処理し、スムージング処理後のコピーしたポリゴンデータと、コピー元のポリゴンデータとを重ね合わせる。
【選択図】図４【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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