(57)【要約】本発明は、複数の個別画像により撮影されている記録領域の２次元全体画像を生成する方法に関するものであり、各個別画像は、個別画像固有のビューイング方向および個別画像固有の距離を有し、それぞれのさらなる個別画像の主画像平面に対する各個別画像の主画像平面の空間配向は、撮影されているそれぞれのサブ領域の重なり合いに基づいて決定され、少なくとも複数の個別画像は、空間配向に従って組み合わされて全体画像を形成する。全体画像エリアは、トーラスの表面である。【選択図】図４Ａ【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の個別画像により撮影される記録領域の２次元全体画像を生成するための方法であって、
−各個別画像は、前記記録領域のサブ領域を、前記個別画像固有のビューイング方向、および前記サブ領域までの前記個別画像固有の距離から撮影し、
−各個別画像は、少なくとも１つのカラー値および／または少なくとも１つのグレー値を有する複数の画素を含み、
−各個別画像内に撮影される前記それぞれのサブ領域は、少なくとも１つのそれぞれのさらなる個別画像の少なくとも１つのサブ領域と重なり合い、
−前記それぞれのさらなる個別画像の主画像平面に対する各個別画像の主画像平面の空間配向は、前記それぞれ撮影されたサブ領域の前記重なり合いに基づいて決定され、
−少なくとも複数の前記個別画像は、前記それぞれの決定された空間配向に従って互いに組み合わされて、前記全体画像を形成し、
−前記さらなる個別画像の前記主画像平面に対する各個別画像の前記主画像平面の前記空間配向は、品質値を最適化することにより決定され、
−前記個別画像の前記主画像平面の少なくとも１つの第１画素に対する第１の相対的な空間配向に関して、前記配向に対応する画素が、前記さらなる個別画像の前記主画像平面内で決定され、
−前記個別画像の前記画素および前記さらなる画像の前記対応する画素の前記それぞれのカラー値および／またはグレー値に関する比較値が作成され、
−前記品質値は、前記少なくとも１つの比較値から作成され、
−前記品質値は、前記さらなる個別画像の前記主画像平面に対する前記個別画像の前記主画像平面の前記相対的な空間配向を変えることにより、指定された目標値に少なくとも近似され、
−前記個別画像の画素、および前記さらなる個別画像の対応する画素からなる少なくとも１つの画素ペアは、前記個別画像および前記さらなる個別画像、または前記さらなる個別画像を含む中間画像を、予め決定された全体画像エリアに投影することにより決定され、前記投影は、前記相対的な空間配向、および前記全体画像エリアに対する前記個別画像または前記さらなる個別画像の相対的な空間配向に基づいて行われ、
−前記全体画像エリアは、トーラスの表面であることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記それぞれの個別画像は、カメラのカラー画像であるか、またはカメラのグレースケール画像であるか、または質感を有する３次元画像であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記全体画像は、前記個別画像を、前記さらなる個別画像を少なくとも含む中間画像に追加することにより漸増的に形成され、前記追加の前に、前記個別画像が前記中間画像の画像平面に投影されるか、または前記追加の前に、前記中間画像が前記個別画像の前記主画像平面に投影されることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記全体画像は、前記さらなる個別画像を少なくとも含む中間画像に、前記個別画像を追加することにより漸増的に形成され、全体画像エリアが定義され、前記個別画像の全てが、前記追加の前に、前記全体画像エリアに投影されることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
−各個別画像に関して、前記空間内の固定点が決定され、
−前記固定点のうちのほとんどを少なくとも含む経路が前記空間内で計算され、
−前記経路上の固定点に属する個別画像が選択され、
−前記全体画像が、前記選択された個別画像から計算されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
個別画像に関する前記固定点は、前記個別画像を撮影するときのカメラの位置に対応するか、または記録用カメラのセンサ中心もしくは前記主画像平面内の前記個別画像の画像中心に描写される前記主画像平面内の前記個別画像の画素に対応することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記経路は、２つのそれぞれの固定点の間の距離に基づいて、および前記固定点に属する前記個別画像の間の方向ベクトルに基づいて決定されることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記個別画像の前記主画像平面内の画像中心は、使用される個別画像ごとに決定されて、前記全体画像を形成し、前記個別画像の前記画像中心は、パラメータ化曲線により収束し、融合させて前記全体画像を形成する前に、各個別画像は、第１および第２の切断エッジに沿ってトリミングされ、前記第１および第２の切断エッジは、前記主画像平面の内部を、前記曲線と直交してそれぞれ延在していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記画像中心は、記録用カメラのセンサ中心または前記主画像平面内の前記個別画像の幾何学的重心に描写される前記主画像平面内の前記個別画像の画素に対応することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の切断エッジおよび前記第２の切断エッジはそれぞれ、前記個別画像の前記画像中心までのある距離にあり、前記距離は、前記画像中心から前記曲線上の前の画像中心または次の画像中心までの距離の４０％〜６０％であることを特徴とする、請求項８または９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記個別画像をトリミングする前に、少なくとも１つの画像中心を、前記曲線に沿って新規位置に移動させるか、または前記画像平面内の前記曲線に平行に新規位置に移動させることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記個別画像のうち１つの個別画像内に撮影されている各第１のサブ領域は、前記さらなる個別画像のうち１つのさらなる個別画像内に撮影されている少なくとも１つのさらなるサブ領域と、前記第１のサブ領域の少なくとも３０％または少なくとも４０％または少なくとも５０％だけ重なり合うことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
切断エッジに隣接する各個別画像のサブ領域を、隣接する個別画像のサブ領域とクロスフェードさせることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記サブ領域は、前記切断エッジと直交する方向に直線的にクロスフェードすることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記個別画像は、２Ｄ口腔内カメラまたは３Ｄ口腔内カメラにより撮影されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の個別画像により撮影される記録領域の２次元全体画像を生成する方法に関するものであり、各個別画像は、記録領域のサブ領域を当該個別画像固有のビューイング方向およびサブ領域までの当該個別画像固有の距離から撮影し、少なくとも複数の個別画像は、互いに対して決定されるそれぞれの空間配向に従って組み合わされて全体画像を形成する。
【背景技術】
【０００２】
被写体または記録領域全体がカメラの測定視野よりもはるかに大きい場合でも、被写体または記録領域全体の撮影を、カメラを援用して可能にする様々な方法が最先端技術から知られている。方法は、複数の個別画像を１つの全体画像に融合させることに基づく。
【０００３】
デジタルカメラの一般のパノラマ機能は、これの例である。パノラマモードでは、生成した複数の個別画像は通常、球面に投影されて、これらの個別画像を融合させて１つの全体画像とする。これは、カメラを基本的に、個別画像が撮影されているときにのみ回転させるが、被写体サイズまたは記録領域のサイズに関連する３次元カメラの位置がわずかにしか変化しないと仮定することができるので可能である。
【０００４】
本発明の目的は、最先端技術をさらに発展させることにある。目的は、具体的には、全体画像を個別画像から生成する別の方法を提供することにあり、これにより、被写体／記録領域に対するカメラの並進移動にもかかわらず、高い記録品質を有する全体画像を確実に生成することができる。
【０００５】
２次元全体画像の歪みをさらに低減する必要もある。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の１つの主題は、複数の個別画像により撮影される記録領域の２次元全体画像を生成するための方法であり、各個別画像は、記録領域のサブ領域を、個別画像固有のビューイング方向およびサブ領域までの個別画像固有の距離から撮影し、各個別画像は、少なくとも１つのカラー値および／または少なくとも１つのグレー値および／または少なくとも１つの高さ値を有する複数の画素を含み、各個別画像内に撮影されているそれぞれのサブ領域は、少なくとも１つのそれぞれのさらなる個別画像内の少なくとも１つのサブ領域と重なり合う。それぞれのさらなる個別画像の主画像平面に対する各個別画像の主画像平面の空間配向は、それぞれ撮影されているサブ領域の重なり合いに基づいて決定され、少なくとも複数の個別画像は、それぞれの決定された空間配向に従って互いに組み合わされて、全体画像を形成する。
【０００７】
さらなる個別画像の主画像平面に対する各個別画像の主画像平面の空間配向は、品質値を最適化することにより決定され、個別画像の主画像平面内の少なくとも１つの第１画素に対する第１の相対的な空間配向に関して、第１の配向に対応する画素は、さらなる個別画像の主画像平面内に決定され、個別画像の画素およびさらなる画像の対応する画素のそれぞれのカラー値および／またはグレー値に関する比較値が作成され、品質値が、少なくとも１つの比較値から作成され、品質値は、さらなる個別画像の主画像平面に対する個別画像の主画像平面の相対的な空間配向を変えることにより、指定された目標値に少なくとも近似される。
【０００８】
個別画像は、記録ユニットにより記録され、記録ユニットは、記録対象の被写体または領域に対して移動させることができる。個別画像を生成する場合の記録対象の領域または被写体に対する記録ユニットの位置に従って、個別画像は、サブ領域をここではビューイング方向と表記される特定の空間配向から、記録ユニットとサブ領域との間の特定の距離に対応して撮影したものである。
【０００９】
個別画像の全てを融合させて全体画像を形成すること、または全体画像が生成した個別画像の選択した部分から選択的に作成されることは言うまでもない。
【００１０】
それぞれの２次元画像に関連する３次元空間内の平面は、主画像平面、例えば個別画像内の決定された最も鋭利な平面、または個別画像を撮影するために使用されるカメラの公称焦点距離に対応する公称焦点平面としてそれぞれ指定される。
【００１１】
相対的な空間配向は、第２の個別画像に対する３次元空間内の第１の個別画像の主画像平面の位置または配向を指定する。共通座標系への変換、または他方の個別画像への１つの個別画像の投影、または他方の個別画像の主画像平面への投影は、当該配向に基づいて行うことができる。
【００１２】
各場合において、２つの個別画像の間の相対的配向を見つけ出すための最適化手順の開始点は、第１の個別画像とさらなる個別画像との間の第１の相対的な空間配向である。例えば、配向される２つの個別画像の主画像平面の同一性は、第１の配向として仮定される。
【００１３】
最適化手順中の相対的な空間配向の変化が制限されない、すなわち当該変化が６自由度を含むことは言うまでもない。
【００１４】
また、各相対的な空間配向に関して、個別画像の主画像平面内の全ての点が有利に決定され、これらの点に対して、相対的な空間配向に対応する画素がさらなる個別画像の主画像平面内に存在することは言うまでもない。さらに、比較値が、個別画像の画素、およびさらなる画像の対応する画素からなる各ペアに関して有利に計算され、計算された全ての比較値は、品質値に関する基準として使用される。
【００１５】
最適化手順において仮定される相対的な空間配向が、主画像平面の実際の空間配向に互いに対応する場合、画素および対応する画素はそれぞれ、撮影対象の被写体／領域の同じ領域を描写しているか、または撮影した領域を有しており、画素および対応する画素の値は、同じであるか、または互いにわずかしか異ならない。
【００１６】
最適化手順の進行は、目標値との比較によりチェックされる。目標値は、例えば指定した値が達するリミット値である、または指定した値が達するリミット値とは異なる。
【００１７】
本発明による方法の１つの利点は、個別画像の間の配向が、画像内に特定されるマーカまたは構造のようなさらなる支援を伴わず、不変に並進移動するカメラ位置のようなさらなる仮定／近似をともなわずに決定されることである。最適化手順または品質値は、画像データ自体、すなわち個別画像の画素値のみに基づいている。これにより、同じ被写体領域を撮影する画素の画素値は、画素値がカラー値またはグレー値を表わしているかどうかに関係なく、同様であるか、または同じでさえもある。
【００１８】
少なくとも１つの画素ペアは、個別画像およびさらなる個別画像、またはさらなる個別画像を含む中間画像を全体画像エリアに投影することにより決定され、投影は、当該相対的な空間配向および全体画像エリアに対する個別画像またはさらなる個別画像の相対的な空間配向に基づいて行われる。全体画像エリアは、トーラスの表面である。
【００１９】
本発明による方法を使用して、２次元全体画像を特に高い解像度で生成することが可能となる。特に、本発明による２Ｄ全体画像の解像度は、例えば口腔内カメラにより生成される３次元全体画像を投影することにより生成される２次元全体画像の解像度よりも著しく良好である。
【００２０】
２次元全体画像の歪みもさらに小さくなる。
【００２１】
有利なことに、それぞれの個別画像は、カメラのカラー画像またはカメラのグレースケール画像もしくは質感を有する３次元画像である。質感は通常、表面品質の画像を指している。
【００２２】
個別画像の画素、およびさらなる個別画像の対応する画素からなる少なくとも１つの画素ペアは、個別画像をさらなる個別画像の主画像平面に投影することにより、またはさらなる個別画像を個別画像の主画像平面に投影することにより決定されることができ、これにより、投影は、相対的な空間配向に従って行われる。
【００２３】
画素ペアは、個別画像を、さらなる個別画像を含む中間画像の画像平面に投影することにより、またはさらなる個別画像を含む中間画像を個別画像の主画像平面に投影することにより、選択的に決定される。
【００２４】
相対的な空間配向に対応する投影または変換を使用して、画像は、共通画像平面または共通画像表面に変換される。投影または変換の結果として、個別画像およびさらなる個別画像の画素が一致し、これにより、一致する画素または互いの上に撮像される画素が、それぞれの画素ペアを形成する。
【００２５】
上述の代替例の全てに関して、投影とは、投影変換を指している。
【００２６】
全体画像は、個別画像を、さらなる個別画像を少なくとも含む中間画像に追加することにより漸増的に形成され、追加の前に、個別画像は、中間画像の画像平面に投影されるか、または追加の前に、中間画像が個別画像の主画像平面に投影される。
【００２７】
代替的に、全体画像平面が定義され、個別画像の全てが、追加の前に、全体画像平面に投影される。したがって、中間画像の画像平面は、全体画像平面内にある、または全体画像平面に一致する。
【００２８】
有利なことに、空間内の固定点が個別画像ごとに決定され、固定点のほとんどを少なくとも含む経路が空間内で計算され、経路上の固定点に属する個別画像が選択され、全体画像が、選択された個別画像から計算される。
【００２９】
経路を使用して、全体画像に寄与するように意図される個別画像の選択を行う。例えば、画像の残りの画像から遠く離れすぎたカメラ位置から記録される個別画像、および／またはカメラの後方移動の後に、または後方移動中に記録される個別画像は破棄される。
【００３０】
個別画像に関する固定点は、個別画像を撮影するときのカメラの位置に対応する、または記録用カメラのセンサ中心に描写される、もしくは主画像平面内の個別画像の画像中心に描写される主画像平面内の個別画像の画素に有利に対応する。
【００３１】
経路は、２つのそれぞれの固定点の間の距離に基づいて、および固定点に属する個別画像の間の方向ベクトルに基づいて決定されるので有利である。
【００３２】
代替的に、グローバル登録カードを作成する、すなわち全ての個別画像を全ての他の個別画像と位置合わせする試みが行われ、成功すると、個別画像の間の相対的な空間配向および／または距離が、登録カードに記載される。その後、記載された配向または距離を使用して、第１の個別画像から最後の個別画像に至る最短経路が探索され、経路の外側の画像が破棄される。代替的に、グローバル登録カードを使用してスパニングツリーを決定し、その後、個別分岐が破棄される。
【００３３】
有利なことに、個別画像の主画像平面内の画像中心は、使用される個別画像ごとに決定されて全体画像を形成し、これにより、個別画像の画像中心は、パラメータ化曲線により収束するようになり、融合させて全体画像を形成する前に、各個別画像は、第１および第２の切断エッジに沿ってトリミングされ、これにより、第１および第２の切断エッジが主画像平面の内部を、曲線と直交してそれぞれ延在するようになる。
【００３４】
個別画像をトリミングすることにより、これらの個別画像を融合させて全体画像を形成するときの個別画像の不必要な重なり合いを回避する、または不所望な重なり合いさえも回避することが特に可能となる。重なり合いが、２つの個別画像の間の相対的な空間配向を決定するために必要である場合でさえも、重なり合いは、画像を融合させるときの全体画像の品質に悪影響を及ぼし得るのであり、個別画像を適切にトリミングすることにより回避される。
【００３５】
画像中心は、記録用カメラのセンサ中心に描写されるか、または主画像平面内の個別画像の幾何学的重心に描写される主画像平面内の個別画像の画素に有利に対応する。
【００３６】
有利なことに、第１の切断エッジおよび第２の切断エッジはそれぞれ、個別画像の画像中心までの距離にあり、距離は、画像中心から曲線上の前の画像中心または次の画像中心までの距離の４０％〜６０％である。
【００３７】
第１の代替実施形態によれば、切断エッジは、隣接する個別画像が、厳密に切断エッジに沿って互いに当接するように、または隣接する個別画像の切断エッジが一致するように選択される。第２の代替実施形態では、切断エッジは、個別画像が、切断エッジに隣接する領域内で重なり合うように選択される。
【００３８】
個別画像をトリミングする前に、少なくとも１つの画像中心を、曲線に沿って新規位置に移動させるか、または画像平面内の曲線に平行に新規位置に移動させるので有利である。画像中心を移動させることにより、画像中心に対して決定される切断エッジもそれに応じて移動させる。移動させることにより、曲線に沿って隣接する画像中心の間の距離の差を均等化し、全体画像の品質を向上させることが可能となる。
【００３９】
有利なことに、個別画像のうち１つの個別画像内に撮影されている各第１のサブ領域は、さらなる個別画像のうち１つのさらなる個別画像内に撮影されている少なくとも１つのさらなるサブ領域と、第１のサブ領域の少なくとも３０％または少なくとも４０％または少なくとも５０％だけ重なり合う。重なり合いがより大きくなると、すなわち撮影されているそれぞれのサブ領域の重なり合いの割合がより大きくなると、相対的な空間配向をより確実に、より正確に決定することができる。
【００４０】
切断エッジに隣接する各個別画像のサブ領域は、隣接する個別画像のサブ領域とクロスフェードするので有利である。サブ領域は、切断エッジと直交する方向に直線的にクロスフェードすることが好ましい。
【００４１】
個別画像は、有利なことに、２Ｄ口腔内カメラまたは３Ｄ口腔内カメラにより撮影されるので有利である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
本発明の設計例が図面に示されている。
【００４３】
【図１】第１の実施形態による手順を示す。
【図２】本発明による設計に基づいて決定される経路を示す。
【図３】１つのさらなる発展による個別画像の切断エッジの決定を示す。
【図４】図４Ａ、図４Ｂは、本発明による投影を説明する略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明による方法の第１の実施形態による方法ステップを図１に模式的に示している。
【００４５】
この設計例では、下顎が口腔内カメラ２を援用して記録領域１として撮影される。この目的のために、カメラ２は、下顎１の上を記録時間区間ｔ＝０〜ｔ＝ｔｍａｘの間に移動し、この記録時間区間では、ｉ＝１．．．Ｎとする場合に、記録領域１のサブ領域３が連続的に個別画像Ｂｉ内に撮影される。
【００４６】
各個別画像Ｂｉは、ｎ×ｍ行列の画素を含み、これにより、各画素はグレー値を有するようになる。代替実施形態によれば、全ての画素が、カラー値または複数のカラー値もしくは高さ値を有する。
【００４７】
記録領域１の２次元全体画像Ｂｇｅｓを複数の個別画像Ｂｊに基づいて生成するために、少なくとも１つのさらなる個別画像Ｂｊに対する相対的な空間配向が、個別画像Ｂｉごとに決定され、これにより、個別画像Ｂｉおよびさらなる個別画像Ｂｊは同一ではないが、個別画像Ｂｉ内に撮影されているサブ領域３は、さらなる個別画像Ｂｊ内に撮影されているサブ領域３’と少なくとも重なり合う。２つの個別画像ＢｉおよびＢｊは、例えば時間的に連続して撮影される２つの画像である。
【００４８】
互いに対する２つの個別画像ＢｉおよびＢｊの相対的配向は、最適化手順により決定される。最も鋭利な平面は、個別画像ＢｉおよびＢｊの各個別画像に関する２つの主画像平面ＨｉおよびＨｊとして仮定され、２つの主画像平面のＨｉおよびＨｊの第１の相対的な空間配向が仮定される。
【００４９】
第１の個別画像Ｂｉは、この第１の空間配向に従ってさらなる個別画像Ｂｊの上に投影される。投影は、逆さまであるが同じ方法で行われ得る。投影は、第１の個別画像Ｂｉの画素を主画像平面Ｈｉからさらなる個別画像Ｂｊの主画像平面Ｈｊに変換Ｔｉｊすることにより行われ、これにより、第１の個別画像Ｂｉの画素の一部分に少なくとも対応する画素が、さらなる個別画像Ｂｊ内に決定される。関連するグレー値の差は、第１の個別画像Ｂｉおよびさらなる個別画像Ｂｊの対応画素ペアごとに計算され、品質値は、前記差に基づいて作成される。
【００５０】
撮影対象の領域または被写体の同じ箇所を撮影した個別画像Ｂｊおよびさらなる個別画像Ｂｊのこのような画素は、撮影値に一致する、または撮影値とは、ほんのわずかだけ少なくとも異なっているので、計算による差がより小さくなると、２つの個別画像ＢｉおよびＢｊの主画像平面ＨｉとＨｊとの間で仮定される配向は、１個の画像ＢｉおよびＢｊの実際の配向に一致するようになる。このように、計算による差を最小化することにより、または品質値をそれに応じて最適化することにより、仮定される配向を実際の配向に近似させることができる。
【００５１】
したがって、品質値は、第１の個別画像Ｂｉおよびさらなる個別画像Ｂｊの相対的な空間配向を互いに対して変えることにより最適化される、および／または指定した目標値に近似される。目標値自体は、最適化手順の終了条件として機能することができる。
【００５２】
最適化手順の開始点は、第１の個別画像Ｂｉとさらなる個別画像Ｂｊとの第１の相対的な空間配向である、例えば相対的な空間配向を、他方の主画像平面ＨｊもしくはＨｉに対する１つの主画像平面ＨｉもしくはＨｊの相対的変位量および／または相対的回転量だけ漸増的に変化させる。空間配向を変化させるたびに、１つの個別画像ＢｉまたはＢｊが、他方の個別画像ＢｊまたはＢｉの上に再び投影され、２つの個別画像ＢｉおよびＢｊの対応画素の画素ペアに関して、グレー値の差が計算され、品質値が作成される。
【００５３】
最適化手順を使用して、さらなる個別画像Ｂｊに対する、またはさらなる個別画像Ｂｊを含む中間画像に対する少なくとも１つの相対的な空間配向が、個別画像Ｂｉごとに決定される。
【００５４】
全体画像Ｂｇｅｓは、決定された相対的な空間配向を使用して組み立てられる。例えば、第１の個別画像Ｂ１を第２の個別画像Ｂ２の主画像平面に投影し、２つの個別画像Ｂ１およびＢ２を融合させて第１の中間画像を形成し、次に第１の中間画像を第３の個別画像Ｂ３の主画像平面に投影し、第１の中間画像および第３の個別画像を融合させて第２の中間画像を形成するなどである。
【００５５】
撮影した第１の個別画像または最後の個別画像もしくは別の最適な時刻に撮影した個別画像は、例えば第１の個別画像Ｂ１として選択される。あるいは、記録領域１の第１または第２のエッジを撮影した個別画像、または記録領域１の中心サブ領域３を撮影した個別画像は、第１の個別画像として選択される。記録領域１の中心サブ領域３を撮影した個別画像を選択することにより、歪みを小さくすることができるか、または防止することができる。
【００５６】
さらなる変形例によれば、個別画像の全てが、全体画像Ｂｇｅｓに使用されるのではなく、代わりに選択が行われる、または個別画像Ｂｉの一部が破棄される。この目的のために、経路４が図２に模式的に示されるように計算される。固定点Ｆｉが経路の開始点を形成し、これにより、固定点Ｆｉが個別画像Ｂｉごとに計算される。第１の実施形態によれば、個別画像Ｂｉごとに、固定点Ｆｉは、個別画像Ｂｉをカメラ位置から撮影した３次元カメラの位置をそれぞれ表わしている。各場合において、カメラ位置は、個別画像Ｂｉおよび関連する主画像平面Ｈｉの特定の相対的な空間配向に基づいて決定される。
【００５７】
次に、経路４は、第１の固定点Ｆ１から最後の固定点ＦＮに至る接続線として決定され、ｉ＝２．．．Ｎ−１とした場合のさらなる固定点Ｆｉに対する異常値または後方移動量が破棄される。
【００５８】
経路４は、例えばコスト関数が、第１の固定点Ｆｉからさらなる固定点に至る各接続についてセットアップされる場合のコスト関数を使用して決定される。例えば、コスト関数は、第１の固定点Ｆｉとさらなる固定点Ｆｊとの間の距離、および第１の固定点Ｆｉに属する第１の個別画像Ｂｉの主画像平面Ｈｉと、さらなる固定点Ｆｊに属するさらなる個別画像Ｂｊの主画像平面Ｈｊとの間の方向ベクトルの両方を考慮に入れる。例えば、１つの個別画像Ｂｉの主画像平面Ｈｉをさらなる個別画像Ｈｊの主画像平面Ｈｊに投影する並進移動成分が、方向ベクトルとして機能する。
【００５９】
コスト関数に基づいて決定される経路４は通常、第１の固定点Ｆ１と最後の固定点ＦＮとの間の固定点Ｆｉのほとんどを通過するものであり、これにより、大きく外れた固定点Ｆｉ、または非常に少なくなった固定点Ｆｉを経路４が通過することはない。
【００６０】
次に、全体画像は個別画像Ｂｉによってのみ構成され、個別画像Ｂｉの固定点Ｆｉを経路４が通過する。個別画像Ｂｉ、経路４が通過しない個別画像Ｂｉの固定点Ｆｉが破棄される。
【００６１】
さらなる実施形態によれば、全体画像Ｂｇｅｓに使用される個別画像Ｂｉは、融合前にトリミングされる、すなわち各個別画像Ｂｉの一部分または分割部分のみが全体画像Ｂｇｅｓに使用される。この目的のために、図３に模式的に示されるように、２つの切断エッジＳ１ｉおよびＳ２ｉが個別画像Ｂｉごとに決定される。全体画像Ｂｇｅｓに使用される個別画像Ｂｉの全てに関して、基準画素Ｐｉ、例えばそれぞれの画像中心が決定される。基準画素Ｐｉは、それぞれの主画像平面Ｈｉの特定の相対的な空間配向に基づいて共通座標系に変換され、共通座標系において、所定の基本形状、例えば、放物線もしくは双曲線または円形を有する曲線５によって近似される。例えば、図３に概説したように、手順は、第１のパラメータセットを有する曲線５’で始まる。基準画素までの距離は、パラメータセットのパラメータを変えることにより最小化される。最小化の結果が、曲線５である。
【００６２】
切断エッジＳ１ｉおよびＳ２ｉは、曲線５に基づいて、曲線５と直交して延在する直線として決定される。基準画素Ｐｉが常に、それぞれの個別画像Ｂｉの中心点である場合、切断エッジＳ１ｉまたはＳ２ｉは、当該切断エッジが、２つの隣接する個別画像ＢｉおよびＢｉ＋１の基準画素Ｐｉまで等距離にある曲線上の点を通過するように選択される。
【００６３】
さらなる変形例によれば、曲線５上の基準画素Ｐｉの位置、または互いの画素までの基準画素Ｐｉの距離は、切断エッジＳ１ｉおよびＳ２ｉの決定の前にチェックされ、必要に応じて、個別基準画素Ｐｉをシフトさせて、曲線に沿った連続する基準画素Ｐｉの全ての基準画素の間で可能な限り均等な距離として取得する。図３は、基準画素Ｐ５’に向かってシフトさせた基準画素Ｐ５に関するこれの例を示している。互いに近すぎる基準画素Ｐｉの間の距離は、曲線５に沿った２つの基準画素Ｐｉの少なくとも一方を移動させることにより人為的に増加させる。次に、切断エッジＳ１ｉおよびＳ２ｉは、基準画素Ｐｉの新規位置を考慮に入れて計算される。
【００６４】
切断エッジＳ１ｉおよびＳ２ｉは、隣接するそれぞれの個別画像ＢｉおよびＢｉ＋１の切断エッジが互いに一致するか、または互いに隣接するように選択される。代替的に、切断エッジＳ１ｉおよびＳ２ｉは、それぞれの隣接する個別画像ＢｉおよびＢｉ＋１が指定した幅のオーバーラップを有するように選択され、これにより、これらの個別画像を融合させるときに、２つの個別画像ＢｉおよびＢｉ＋１を、特に、直線的に、オーバーラップ領域においてクロスフェードさせることが有利であり、すなわち、個別画像の画素の値は、個別画像を融合させて全体画像を形成する前に、それぞれの切断エッジと直交する方向のオーバーラップ領域の増分だけ小さくなる。
【００６５】
３次元空間のトーラスへの投影と球体への投影との間の差は、図４Ａおよび図４Ｂの略図を援用して説明される。３次元空間のトーラスは、ｒ＜Ｒとした場合の半径Ｒを有する円形曲線から一定距離ｒを有する点の集合である。３次元空間内の球体は、中心点から一定距離Ｒを有する点の集合である。
【００６６】
トーラスは図４Ａに見ることができ、球体は図４Ｂに見ることができ、上方から見たときの上側部分、および前面から見たときの下側部分である。厳密に言うと、半径Ｒおよび半球を有する円形曲線と直交する分割平面により形成されるのが、トーラスの一方の半分である。
【００６７】
３つの画像Ａ１、Ａ２、およびＡ３は、略図である。画像Ａ２およびＡ３では、球体とトーラスとの間に、投影の差があることが分かり、これにより、画像は、トーラスの場合よりも球体の場合により大きく歪む。
【００６８】
トーラスの半径Ｒを有する円形曲線は、画像の経路４により決定され、経路４がトーラスの外郭にもなる。ｒ＜Ｒである場合のトーラスの距離は同様に、画像から決定され得る、または指定され得る。このように、トーラスは、記録の終了時にのみ完全に定義される。
【符号の説明】
【００６９】
１  記録領域
２  カメラ
３  記録領域のサブ領域
４  経路
５  曲線
５’  曲線
Ａ１  画像１
Ａ２  画像２
Ａ３  画像３
Ｂ  個別画像
Ｂｇｅｓ  ２次元全体画像
Ｆｉ  固定点
Ｈｉ  主画像平面
Ｐｉ  基準画素  
Ｒ  トーラスまたは  球体の円形曲線の半径
ｒ  円形曲線までの距離  
Ｔ  変換
【図１】
2020524031.tif 000002
【図２】
2020524031.tif 000003
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
2020524031.tif 000007
2020524031.tif 000008
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