JP5645010B2 - How to create a stereoscopic image - Google Patents
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Description
本発明は、立体画像を作成する方法に関する。より具体的には、クリスタルガラスやアクリル等の透明な物体に形成される立体画像を作成する方法に好適なものである。 The present invention relates to a method for creating a stereoscopic image. More specifically, it is suitable for a method of creating a stereoscopic image formed on a transparent object such as crystal glass or acrylic.
クリスタルガラスやアクリル等の透明な物体の内部にレーザーによって平面画像又は立体画像を形成する技術は、いわゆるレーザー彫刻方法として知られている。レーザー彫刻方法としては、例えば下記特許文献１にその例示がある。 A technique for forming a planar image or a stereoscopic image with a laser inside a transparent object such as crystal glass or acrylic is known as a so-called laser engraving method. An example of the laser engraving method is disclosed in Patent Document 1 below.
一方、３つの異なる方面からの投影図がそれぞれ異なる文字を表すよう作製された木製オブジェクトが、例えば下記非特許文献１に記載されている。 On the other hand, a wooden object produced so that projections from three different directions represent different characters is described in Non-Patent Document 1, for example.
しかしながら、上記特許文献１に記載のような技術は加工技術そのものであって、どのような画像を作成するのかといった点については検討の余地が残る。 However, the technique as described in Patent Document 1 above is a processing technique itself, and there remains room for examination as to what kind of image is created.
また、上記非特許文献１に記載のオブジェクトは、あくまで文字の投影図に関するものであって、２値で表現されたものに過ぎず、複雑な画像、特に諧調を有して表現される画像にまで適用するのは困難であるといった課題がある。 Further, the object described in Non-Patent Document 1 is only related to a character projection diagram, and is merely expressed in binary, and is a complex image, particularly an image expressed with gradation. There is a problem that it is difficult to apply.
そこで、本発明は、上記課題を鑑み、観測者が複数の方向から見た場合に異なる画像を認識することのできる立体画像を形成する方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method of forming a stereoscopic image that can recognize different images when an observer views from a plurality of directions.
上記課題を解決するための第一の観点に係る立体画像を作成する方法は、複数の二次元原画像を用い、各二次元原画像の所定の画素の輝度を掛け合わせた値に応じた値を立体画像の画素の濃度として計算する立体画像を作成することを特徴とする。 A method for creating a stereoscopic image according to a first aspect for solving the above-described problem uses a plurality of two-dimensional original images, and a value corresponding to a value obtained by multiplying the luminance of a predetermined pixel of each two-dimensional original image A three-dimensional image is calculated by calculating as a pixel density of the three-dimensional image.
なおこの場合において、上記各二次元原画像の所定の画素は、計算対象となる立体画像の画素から二次元原画像に下ろした垂線が二次元原画像と交差する位置における画素であることが好ましい。 In this case, the predetermined pixel of each of the two-dimensional original images is preferably a pixel at a position where a perpendicular line drawn from the pixel of the stereoscopic image to be calculated to the two-dimensional original image intersects the two-dimensional original image. .
以上本発明により、観測者が複数の方向から見た場合に異なる画像を認識することのできる透明な物体の内部に立体画像を形成する方法となる。 As described above, the present invention provides a method for forming a three-dimensional image inside a transparent object that can recognize different images when viewed from a plurality of directions.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書においては同一又は同様の機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes and is not limited to the embodiments shown below. Note that in this specification, portions having the same or similar functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る立体画像を作成する方法のイメージを示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating an image of a method for creating a stereoscopic image according to the present embodiment.
本実施形態に係る立体画像を作成する方法は、複数の二次元原画像を用い、各二次元原画像の所定の画素の輝度を掛け合わせた値に応じた値を立体画像の画素の濃度として計算する立体画像を作成することを特徴とする。 The method for creating a stereoscopic image according to the present embodiment uses a plurality of two-dimensional original images, and sets a value corresponding to a value obtained by multiplying the luminances of predetermined pixels of each two-dimensional original image as the pixel density of the stereoscopic image. A feature is that a stereoscopic image to be calculated is created.
また本実施形態では、上記各二次元原画像の所定の画素は、計算対象となる立体画像の画素から二次元原画像に下ろした垂線が二次元原画像と交差する位置における画素となっている。 In the present embodiment, the predetermined pixel of each of the two-dimensional original images is a pixel at a position where a perpendicular line drawn from the pixel of the stereoscopic image to be calculated to the two-dimensional original image intersects the two-dimensional original image. .
本実施形態において、「二次元原画像」とは、立体画像を作成する元となる二次元画像をいい、「二次元画像」とは、独立した輝度値を有する複数の画素が二つの軸で形成される面上に配置されているよう表現できる画像をいう。また本実施形態において「立体画像」とは、独立した輝度値を有する複数の画素が三つの軸で形成される空間内に配置されているよう表現できる画像をいう。 In this embodiment, the “two-dimensional original image” refers to a two-dimensional image from which a stereoscopic image is created, and the “two-dimensional image” refers to a plurality of pixels having independent luminance values on two axes. An image that can be expressed as being placed on the surface to be formed. In this embodiment, a “stereoscopic image” refers to an image that can be expressed as if a plurality of pixels having independent luminance values are arranged in a space formed by three axes.
また本実施形態に係る立体画像を作成する方法をより具体的に説明すると、本図で示すように、複数の二次元原画像を立体座標系に仮想的に配置し、作成したい立体画像の画素Ｄから各二次元原画像に垂線を下ろし、それら二次元原画像と垂線とが交わる位置にある各二次元原画像の画素の輝度を求め、それらを全て掛け合わせた値に定数を乗じた値を画素Ｄの濃度ｄとし、更にこれらを全ての立体画像の画素に対して求めることで立体画像を作成することができる。 Further, a method for creating a stereoscopic image according to the present embodiment will be described more specifically. As shown in this figure, a plurality of two-dimensional original images are virtually arranged in a stereoscopic coordinate system, and pixels of the stereoscopic image to be created are created. A value obtained by dropping a perpendicular line from D to each two-dimensional original image, obtaining the luminance of each two-dimensional original image pixel at a position where the two-dimensional original image and the perpendicular line intersect, and multiplying all of them by a constant Is a density d of the pixel D, and further, these are obtained for all the pixels of the stereoscopic image, whereby a stereoscopic image can be created.
上記をより具体的に示すと、立体画像の画素Ｄの濃度ｄは、以下の式で与えられる。なお下記式中、Ｒは適当な定数を示しており、ｐａは画素Ｄから１番目の二次元原画像Ａに下ろした垂線と交わる画素ａの輝度を、ｐｂは、画素Ｄから２番目の二次元原画像Ｂに下ろした垂線と交わる画素ｂの輝度を、ｐｃは、画素Ｄから３番目の二次元原画像Ｃに下ろした垂線と交わる画素ｃの輝度を、ｐｎは、画素Ｄからｎ番目（ｎは任意の自然数を意味する。）の二次元原画像Ｎに下ろした垂線と交わる画素ｎの輝度を、それぞれ示している。なお各二次元原画像は平行でなければよく、原理的には数の制限はない。またこの場合において、ｄは、下ろした垂線が二次元原画像の枠内に存在しない場合０としておくことが好ましい。
ここで、このアルゴリズムが成り立つのかについて検証する。まず、本図において、観測者が例えば二次元画像Ａ’を認識するためには、二次元画像Ａ’の法線方向において観察する必要があるが、この際投影される二次元画像Ａ’の画素ａ’の最終的な輝度Ｐａは、重なり合う立体画像の画素の濃度の和として近似することが可能であると考えられ、次のように表すことができる。
ここで、投影されたパターンを二次元原画像として認識するためには、Ｐａ＝ｐａであることが理想である。しかしながら、人間の目はパターンに多少の輝度値のムラやノイズがのった程度であれば認識することが可能であり、上記（１−２）において、カッコ内の値の変化が穏やかであれば認識に問題はない。一般的な写真等を用いた場合、通常はこのカッコ内の値の変化は穏やかであり、この結果投影されたパターン（二次元画像Ａ’）は二次元原画像Ａにほぼ近いものとして認識することができる。そしてこのことは二次元画像Ａ’だけではなく、他の二次元画像Ｂ’、Ｃ’…に対しても同様なことが言え、ｎ次元まで拡張した記録が可能となる。 Here, in order to recognize the pattern projected as a two-dimensional original image, it is ideal is P a = p a. However, it is possible for human eyes to recognize if there is a slight unevenness in luminance value or noise on the pattern. In (1-2) above, the change in the value in parentheses should be gentle. There is no problem in recognition. When a general photograph or the like is used, the change in the value in the parenthesis is usually gentle, and as a result, the projected pattern (two-dimensional image A ′) is recognized as being almost close to the two-dimensional original image A. be able to. This is true not only for the two-dimensional image A ′ but also for the other two-dimensional images B ′, C ′, etc., and recording expanded to n dimensions is possible.
また本実施形態に係る立体画像を作成する方法は、グレースケールだけでなく、カラー化に適用することができる。具体的には、例えば、複数の二次元原画像各々を３つ原色に分割し、そのそれぞれに対して上述の計算を行えばよい。なお加工する物体が自発光する場合は加法混色法を用いることが好ましく、例えば赤、青、緑の三色に分割することが好ましく、加工する物体が自発光しない場合は減法混色法を用いることが好ましく、例えばシアン、マゼンダ、イエローの三色に分割することが好ましい。 Further, the method for creating a stereoscopic image according to the present embodiment can be applied not only to gray scale but also to colorization. Specifically, for example, each of a plurality of two-dimensional original images may be divided into three primary colors, and the above-described calculation may be performed for each of them. In addition, when the object to be processed emits light, it is preferable to use an additive color mixing method. For example, it is preferable to divide into three colors of red, blue, and green. When the object to be processed does not emit light, a subtractive color mixing method is used. For example, it is preferable to divide into three colors of cyan, magenta, and yellow.
また本実施形態において、作成された立体画像は、クリスタルガラスやアクリル等の透明な物体の内部にレーザーを照射することによって形成することができる。立体画像を形成する方法としては特に限定されず、例えば上記特許文献１に記載の方法によって達成することができる。 In the present embodiment, the created stereoscopic image can be formed by irradiating a transparent object such as crystal glass or acrylic with a laser. The method for forming a stereoscopic image is not particularly limited, and can be achieved by, for example, the method described in Patent Document 1.
また本実施形態において、立体画像は、レーザー装置又はレーザー装置を有する物体加工装置を利用して加工することができる限りにおいて求め方に限定はないが、例えばいわゆるコンピュータ等の情報処理装置を用いて実現することができる。この場合、上記各方法の工程を実現する各手段とすることができる。具体的には、例えば、コンピュータの記録媒体に、複数の二次元原画像の所定の画素の輝度を掛け合わせた値に応じた値を立体画像の画素の濃度として計算する立体画像を作成するプログラムを記録させてこれを実行させることが好ましい。より具体的には、コンピュータに、（１）複数の二次元原画像を立体空間内に配置する手段、（２）空間内のある一画素から上記複数の二次元原画像に対する垂線を定める手段、（３）この垂線と上記複数の二次元原画像との交点を求める手段、（４）この交点に相当する位置の画素の輝度を求める手段、（５）上記手段により各二次元原画像において求めた画素の輝度を全て掛け合わせる手段、（６）上記（１）乃至（５）を所定の画素数だけ繰り返し立体画像を作成する手段、として機能させることが好ましく、更に細かくは前述又は後述の方法を行なう手段として機能させることが好ましい。 In the present embodiment, there is no limitation on how to obtain a stereoscopic image as long as it can be processed using a laser device or an object processing device having a laser device. For example, an information processing device such as a so-called computer is used. Can be realized. In this case, it can be set as each means which implement | achieves the process of said each method. Specifically, for example, a program for creating a stereoscopic image that calculates a value corresponding to a value obtained by multiplying the luminance of predetermined pixels of a plurality of two-dimensional original images on a recording medium of a computer as the pixel density of the stereoscopic image Is preferably recorded and executed. More specifically, in the computer, (1) means for arranging a plurality of two-dimensional original images in a three-dimensional space, (2) means for determining a perpendicular to the plurality of two-dimensional original images from a certain pixel in the space, (3) Means for obtaining intersections between the perpendicular line and the plurality of two-dimensional original images, (4) Means for obtaining luminance of a pixel at a position corresponding to the intersections, and (5) Finding in each two-dimensional original image by the means. It is preferable to function as means for multiplying all the luminances of the pixels, and (6) means for creating a stereoscopic image by repeating the above (1) to (5) by a predetermined number of pixels. It is preferable to function as means for performing the above.
以上本実施形態により、観測者が複数の方向から見た場合に異なる画像を認識することのできる透明な物体の内部に立体画像を形成する方法となる。特に本実施形態では、用いる二次元原画像の対応する画素の輝度を掛け合わせた値を元に定めるという非常に簡便な求め方を行なうことができるため、多数の二次元原画像を用いた場合であっても、各画像、各画素毎に複雑な式をたてて計算する必要がないといった極めて優れた効果も有する。なお、この説明をより具体的に行なうべく、以下に二次元原画像が二つの場合、三つの場合それぞれについて記載を行なっておく。 As described above, according to the present embodiment, a stereoscopic image is formed inside a transparent object that can recognize different images when the observer views from a plurality of directions. In particular, in the present embodiment, since a very simple method of determining based on a value obtained by multiplying the brightness of the corresponding pixels of the two-dimensional original image to be used can be performed, when a large number of two-dimensional original images are used Even so, it has an extremely excellent effect that it is not necessary to construct and calculate a complicated expression for each image and each pixel. In order to make this description more specific, description will be given below for two-dimensional original images and three cases, respectively.
（二つの二次元原画像を用いる場合）
まず、ここでは二つの二次元原画像を用いる場合の立体画像の作成方法について説明する。図２は、二つの二次元原画像を用いて立体画像を作成する場合のイメージ図であり、図２に示される二つの二次元画像Ａ、Ｂが、立体画像作成の基礎となる二次元原画像を示す。
(When using two two-dimensional original images)
First, a method for creating a stereoscopic image when two two-dimensional original images are used will be described. FIG. 2 is an image diagram when a two-dimensional original image is used to create a stereoscopic image, and the two two-dimensional images A and B shown in FIG. Indicates.
この例において、物体に形成される立体画像は、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系の原点に頂点の一つが配置され、ｌ×ｍ×ｎの大きさの直方体として表現される。なおこの図の例では二次元原画像Ａの形成する面がｚ軸に垂直となっており、二次元原画像Ｂの形成する面がｘ軸に垂直となっている。 In this example, the stereoscopic image formed on the object is a rectangular parallelepiped having a size of 1 × m × n, with one of the vertices arranged at the origin of an orthogonal coordinate system composed of an x-axis, a y-axis, and a z-axis orthogonal to each other. Expressed. In the example of this figure, the surface formed by the two-dimensional original image A is perpendicular to the z-axis, and the surface formed by the two-dimensional original image B is perpendicular to the x-axis.
ここで、まず、この立体画像の各画素の濃度を次のように定義する。
上記式において、ｄｉｊｋは、座標（ｉ，ｊ，ｋ）における立体画像の画素Ｄの濃度であり、Ｒは適当な定数であり、ｐａｉｊは座標（ｉ，ｊ，ｋ）からｚ軸に沿って二次元原画像Ａに下ろされた垂線にある画素ａの輝度を表し、ｐｂｊｋは座標（ｉ，ｊ，ｋ）からｘ軸に沿って二次元原画像Ｂに下ろされた垂線にある画素ｂの輝度を表す。 In the above formula, d ijk is the density of the pixel D of the stereoscopic image at coordinates (i, j, k), R is an appropriate constant, and p aij is from the coordinates (i, j, k) to the z axis. Represents the brightness of the pixel a in the perpendicular line drawn down to the two-dimensional original image A, and p bjk is in the perpendicular line drawn down to the two-dimensional original image B along the x axis from the coordinates (i, j, k) This represents the luminance of the pixel b.
つまり本実施形態では、二つの二次元原画像を用いて立体画像を作成しようとする場合、二つの二次元原画像を三次元座標上に仮想配置し、立体画像の画素から垂線を下ろし、それぞれが交差する位置における二次元原画像の画素の輝度を掛け合わせて定数を乗じた値とする。この結果、立体画像の画素の濃度を求めることができる。そしてｌ×ｍ×ｎの画素全てに対し計算することで立体画像を作成することができる。 In other words, in the present embodiment, when creating a stereoscopic image using two two-dimensional original images, two two-dimensional original images are virtually arranged on three-dimensional coordinates, and perpendicular lines are dropped from the pixels of the stereoscopic image, respectively. Is a value obtained by multiplying the luminance of the pixels of the two-dimensional original image at the position where the two intersect with each other and multiplying by a constant. As a result, the density of the pixels of the stereoscopic image can be obtained. A stereoscopic image can be created by calculating for all pixels of l × m × n.
ここで、このアルゴリズムが成り立つのかについて検証する。まず、ｚ軸方向に沿ってクリスタルに光が入射され、投影された結果得られる画像Ａ’の画素ａ’（ｘ座標ｉ、ｙ座標ｊ）における最終的な輝度Ｐａｉｊはｚ方向に重なり合う画素の濃度の和であるため、以下のように表すことができる。
一方、ｙ軸方向に沿ってクリスタルに光が入射され、投影された結果得られる最終的な画像Ｂの画素ｂ（ｙ座標ｊ、ｚ座標ｋ）における輝度Ｐｂｊｋはｘ方向に重なり合う画素の濃度の和であるため、以下のように表すことができる。
ここで、投影されたパターンを二次元原画像として認識するためには、Ｐａｉｊ＝ｐａｉｊ、Ｐｂｊｋ＝ｐｂｊｋであることが理想である。しかしながら、人間の目はパターンに多少の輝度値のムラやノイズがのった程度であれば認識することが可能であり、上記（２−２）、（２−３）において、ｋ、ｊの値を変化させた際、カッコ内の値の変化が穏やかであれば認識に問題はない。カッコ内の値は各二次元原画像Ａ、Ｂの一行毎の輝度値の総計を示しており、一般的な写真等を用いた場合、通常はこの値の変化は穏やかである。この結果、投影されたパターンは二次元原画像Ａ、Ｂに近いものとして認識することができる。 Here, in order to recognize the projected pattern as a two-dimensional original image, it is ideal that P aij = p aij and P bjk = p bjk . However, the human eye can recognize the pattern as long as the pattern has some unevenness in luminance value or noise. In (2-2) and (2-3) above, k and j can be recognized. When the value is changed, if the change in the value in parentheses is gentle, there is no problem in recognition. The values in parentheses indicate the sum of the luminance values for each line of the two-dimensional original images A and B. When a general photograph or the like is used, the change in this value is usually gentle. As a result, the projected pattern can be recognized as being close to the two-dimensional original images A and B.
（三つの二次元原画像を用いる場合）
次に、三つの二次元原画像を用いる場合の立体画像の作成方法について説明する。図３は、三つの二次元原画像を用いて立体画像を作成する場合のイメージ図であり、図３に示される二つの二次元画像Ａ、Ｂ、Ｃが、立体画像作成の基礎となる二次元原画像を示す。
(When using 3D original images)
Next, a method for creating a stereoscopic image when using three two-dimensional original images will be described. FIG. 3 is an image diagram in the case of creating a three-dimensional image using three two-dimensional original images, and the two two-dimensional images A, B, and C shown in FIG. The original image is shown.
この例において、物体に形成される立体画像は、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系の原点に頂点の一つが配置され、ｌ×ｍ×ｎの大きさの直方体として表現される。なおこの図の例では二次元原画像Ａの形成する面がｚ軸に垂直となっており、二次元原画像Ｂの形成する面がｘ軸に垂直となっており、二次元原画像Ｃの形成する面がｙ軸に垂直となっている。 In this example, the stereoscopic image formed on the object is a rectangular parallelepiped having a size of 1 × m × n, with one of the vertices arranged at the origin of an orthogonal coordinate system composed of an x-axis, a y-axis, and a z-axis orthogonal to each other. Expressed. In the example of this figure, the surface formed by the two-dimensional original image A is perpendicular to the z-axis, the surface formed by the two-dimensional original image B is perpendicular to the x-axis, and the two-dimensional original image C The surface to be formed is perpendicular to the y-axis.
ここで、まず、この立体画像の各画素の濃度を次のように定義する。
上記式において、ｄｉｊｋは、座標（ｉ，ｊ，ｋ）における立体画像の画素Ｄの濃度であり、δは適当な定数であり、ｐａｉｊは座標（ｉ，ｊ，ｋ）からｚ軸に沿って画像Ａに下ろされた垂線にある画素ａの輝度を表し、ｐｂｊｋは座標（ｉ，ｊ，ｋ）からｘ軸に沿って画像Ｂに下ろされた垂線にある画素ｂの輝度を表し、ｐｂｋｉは座標（ｉ，ｊ，ｋ）からｙ軸に沿って画像Ｃに下ろされた垂線にある画素ｃの輝度を表す。 In the above equation, d ijk is the density of the pixel D of the stereoscopic image at coordinates (i, j, k), δ is an appropriate constant, and p aij is from the coordinates (i, j, k) to the z axis. Represents the luminance of the pixel a in the vertical line drawn down to the image A along, and p bjk represents the luminance of the pixel b in the vertical line drawn down from the coordinate (i, j, k) to the image B along the x axis. , P bki represents the luminance of the pixel c in the perpendicular line drawn from the coordinates (i, j, k) to the image C along the y axis.
つまり本実施形態では、二つの二次元原画像を用いて立体画像を作成しようとする場合、三つの二次元原画像を三次元座標上に仮想配置し、立体画像の画素から垂線を下ろし、それぞれが交差する位置における二次元原画像の画素の輝度を掛け合わせて定数を乗じた額とする。この結果、立体画像の画素の濃度を求めることができる。 That is, in this embodiment, when creating a stereoscopic image using two two-dimensional original images, three three-dimensional original images are virtually arranged on three-dimensional coordinates, and perpendicular lines are dropped from the pixels of the stereoscopic image, respectively. Multiply the luminance of the pixels of the two-dimensional original image at the position where the two intersect with each other and multiply by a constant. As a result, the density of the pixels of the stereoscopic image can be obtained.
ここで、このアルゴリズムが成り立つのかについて検証する。まず、ｚ軸方向に沿ってクリスタルに光が入射され、投影された結果得られる画像Ａの画素ａ（ｘ座標ｉ、ｙ座標ｊ）における最終的な輝度Ｐａｉｊはｚ方向に重なり合う画素の濃度の和であるため、以下のように表すことができる。
一方、ｘ軸方向に沿ってクリスタルに光が入射され、投影された結果得られる最終的な画像Ｂの画素ｂ（ｙ座標ｊ、ｚ座標ｋ）における輝度Ｐｂｊｋはｘ方向に重なり合う画素の濃度の和であるため、以下のように表すことができる。
更に、ｙ軸方向に沿ってクリスタルに光が入射され、投影された結果得られる最終的な画像Ｃの画素ｃ（ｘ座標ｉ、ｚ座標ｋ）における輝度Ｐｃｋｉはｙ方向に重なり合う画素の濃度の和であるため、以下のように表すことができる。
ここで、投影されたパターンを二次元原画像として認識するためには、Ｐａｉｊ＝ｐａｉｊ、Ｐｂｊｋ＝ｐｂｊｋ、Ｐｃｋｉ＝ｐｃｋｉであることが理想である。しかしながら、人間の目はパターンに多少の輝度値のムラやノイズがのった程度であれば認識することが可能であり、上記（３−２）、（３−３）、（３−４）において、ｉ、ｋ、ｊの値を変化させた際、カッコ内の値の変化が穏やかであれば認識に問題はない。カッコ内の値は各画像Ａ、Ｂ、Ｃの一行毎の輝度値の総計を示しており、一般的な写真等を用いた場合、通常はこの値の変化は穏やかである。この結果、投影されたパターンは二次元原画像Ａ、Ｂ、Ｃに近いものとして認識することができる。 Here, in order to recognize the projected pattern as a two-dimensional original image, it is ideal that P aij = p aij , P bjk = p bjk , and P cki = p cki . However, the human eye can recognize the pattern as long as the pattern has some unevenness in luminance value or noise, and the above (3-2), (3-3), (3-4) When the values of i, k and j are changed, there is no problem in recognition if the change in the values in parentheses is gentle. The values in parentheses indicate the sum of the luminance values for each line of the images A, B, and C. When a general photograph or the like is used, the change in this value is usually gentle. As a result, the projected pattern can be recognized as being close to the two-dimensional original images A, B, and C.
以上、本実施形態に係る、観測者が複数の方向から見た場合に異なる画像を認識することのできる透明な物体の内部に立体画像を形成する方法となる。特に本実施形態では、用いる二次元原画像の対応する画素の輝度を掛け合わせた値を元に定めるという非常に簡便な求め方を行なうことができるため、多数の二次元原画像を用いた場合であっても、各画像、各画素毎に複雑な式をたてて計算する必要がないといった極めて優れた効果も有する。 As described above, the method according to the present embodiment forms a stereoscopic image inside a transparent object that can recognize different images when viewed from a plurality of directions. In particular, in the present embodiment, since a very simple method of determining based on a value obtained by multiplying the brightness of the corresponding pixels of the two-dimensional original image to be used can be performed, when a large number of two-dimensional original images are used Even so, it has an extremely excellent effect that it is not necessary to construct and calculate a complicated expression for each image and each pixel.
ここで、上記実施形態に係る立体画像を作成する方法の効果につき、シミュレーションを行いその効果を確認した。以下に示す。なおもちろん、上記実施形態に係る立体画像を作成する方法も多くの異なる実施が可能であり、以下に示す実施例に限定されるわけではない。 Here, the effect of the method of creating a stereoscopic image according to the above embodiment was simulated and the effect was confirmed. It is shown below. Of course, the method of creating a stereoscopic image according to the above embodiment can be implemented in many different ways, and is not limited to the following examples.
（実施例１：２つの二次元原画像の例）
まず、図４で示す２つの画像を用いた。各画像のサイズは縦×横＝６４×６４とし、（ａ）は、画像の垂線がｚ軸と平行となるよう仮想的に配置し、（ｂ）は、画像の垂線がｘ軸と平行となるよう仮想的に配置した。
(Example 1: Example of two two-dimensional original images)
First, the two images shown in FIG. 4 were used. The size of each image is vertical × horizontal = 64 × 64, (a) is virtually arranged so that the normal of the image is parallel to the z-axis, and (b) is that the vertical of the image is parallel to the x-axis. Virtually arranged to be.
そしてこの画像を用い、上記実施形態に係る方法に従い画像を作成し、クリスタルの内部の濃度として表現した。この結果を図５で示す。なお本図中、（ａ）は、クリスタルを斜めから見た場合を、（ｂ）は、クリスタルをｚ軸方向から、（ｃ）はクリスタルをｘ方向から見た場合の図である。この結果、配置した点数の合計は４９２，８５８点であり、投影画像にはライン状のムラが生じてしまっているものの、十分に画像を認識することができるのを確認した。 Then, using this image, an image was created according to the method according to the above embodiment, and expressed as the density inside the crystal. The result is shown in FIG. In this figure, (a) is a view when the crystal is viewed from an oblique direction, (b) is a view when the crystal is viewed from the z-axis direction, and (c) is a view when the crystal is viewed from the x direction. As a result, the total number of arranged points was 492,858, and it was confirmed that the image could be sufficiently recognized although the line-shaped unevenness occurred in the projected image.
（実施例２：３つの二次元原画像の例）
まず、図６で示す３つの画像を用いた。各画像のサイズは縦×横＝６４×６４とし、（ａ）は、画像の垂線がｚ軸と平行となるよう仮想的に配置し、（ｂ）は、画像の垂線がｘ軸と平行となるよう仮想的に配置し、（ｃ）は、画像の垂線がｙ軸と平行となるよう仮想的に配置した。
(Example 2: Example of three two-dimensional original images)
First, the three images shown in FIG. 6 were used. The size of each image is vertical × horizontal = 64 × 64, (a) is virtually arranged so that the normal of the image is parallel to the z-axis, and (b) is that the vertical of the image is parallel to the x-axis. (C) was virtually arranged so that the perpendicular of the image was parallel to the y-axis.
そしてこの画像を用い、上記実施形態に係る方法に従い画像を作成し、クリスタルの内部の濃度として表現した。この結果を図７で示す。なお本図中、（ａ）は、クリスタルを斜めから見た場合を、（ｂ）は、クリスタルをｚ軸方向から、（ｃ）はクリスタルをｘ方向から、（ｄ）は、クリスタルをｙ軸方向からそれぞれ見た場合の図である。この結果、配置した点数の合計は４９１，００１点であり、投影画像にはライン状のムラが生じてしまっているものの、十分に画像を認識することができるのを確認した。 Then, using this image, an image was created according to the method according to the above embodiment, and expressed as the density inside the crystal. The result is shown in FIG. In this figure, (a) shows the crystal viewed from an oblique direction, (b) shows the crystal from the z-axis direction, (c) shows the crystal from the x-direction, and (d) shows the crystal from the y-axis. It is a figure at the time of seeing from each direction. As a result, the total number of arranged points was 491,001 points, and it was confirmed that the image could be sufficiently recognized although the line-shaped unevenness occurred in the projected image.
（実施例３：６つの二次元原画像の例）
まず、図８で示す６つの画像を用いた。各画像のサイズは縦×横＝６４×６４とした。各画像は、１２面のクリスタルを想定し、そのうち対向しない６面に平行となるよう仮想的に配置した。（ａ）乃至（ｆ）がそれぞれ立体画像作成の基礎となった二次元原画像である。
(Example 3: Example of six two-dimensional original images)
First, six images shown in FIG. 8 were used. The size of each image was vertical × horizontal = 64 × 64. Each image was assumed to be 12 crystals, and was virtually arranged so as to be parallel to 6 surfaces that did not face each other. (A) thru | or (f) are the two-dimensional original images which became the basis of three-dimensional image preparation, respectively.
そしてこの画像を用い、上記実施形態に係る方法に従い画像を作成し、クリスタルの内部の濃度として表現した。この結果を図９、図１０で示す。なお図９は、クリスタルをいずれの二次元原画像とは平行でない方向から見た場合を、図１０（ａ）乃至（ｆ）は、クリスタルを基礎となった二次元原画像いずれかと平行な方向から見た場合の図である。この結果、配置した点数の合計は４９５，０３９点であり、画像には多少の劣化が生じてしまっているものの、十分に画像を認識することができるのを確認した。 Then, using this image, an image was created according to the method according to the above embodiment, and expressed as the density inside the crystal. The results are shown in FIGS. 9 shows a case where the crystal is viewed from a direction not parallel to any two-dimensional original image, and FIGS. 10A to 10F are directions parallel to any one of the two-dimensional original images based on the crystal. It is a figure at the time of seeing from. As a result, the total number of arranged points was 495,039, and it was confirmed that the image could be sufficiently recognized although the image had been somewhat deteriorated.
（実施例４：カラー化の例）
まず、図１１で示す２つの画像を用いた。各画像のサイズは縦×横＝６４×６４とした。
各画像に対しては、加法混色法によるフルカラー投影を試みるため、赤、青、緑の３色に分割し、それぞれの色に対し、上記実施例１と同様な配置、計算を行なった。
(Example 4: Example of colorization)
First, the two images shown in FIG. 11 were used. The size of each image was vertical × horizontal = 64 × 64.
Each image was divided into three colors of red, blue, and green in order to attempt full color projection by the additive color mixing method, and the same arrangement and calculation as in Example 1 were performed for each color.
そしてこの画像を用い、上記実施形態に係る方法に従い画像を作成し、クリスタルの内部を表現した。この結果を図１２で示す。この結果、投影画像にはライン状のムラが生じてしまっているものの、十分に画像を認識することができるのを確認した。なお本図（ａ）の上３図は、左から赤、緑、青の単色画像を、（ｂ）の上３図は、左から赤、緑、青の単色画像をそれぞれ示している。 Then, using this image, an image was created according to the method according to the above embodiment, and the inside of the crystal was expressed. The result is shown in FIG. As a result, it was confirmed that the image could be sufficiently recognized although the projection image had line-like unevenness. The upper 3 diagrams in FIG. 3A show red, green, and blue monochromatic images from the left, and the upper 3 diagrams in FIG. 3B show red, green, and blue monochromatic images from the left, respectively.
以上、本実施例によって、本発明の効果を確認することができた。 As mentioned above, the effect of this invention was able to be confirmed by the present Example.
本発明は、立体画像を作成する方法として産業上の利用可能性がある。本方法は、クリスタル加工に好適であるだけでなく、例えば光通信において、所定の方向からの光を透過又は遮断させる物質の立体画像の作成方法としても使用することができ、応用の範囲は極めて広い。 The present invention has industrial applicability as a method for creating a stereoscopic image. This method is not only suitable for crystal processing, but can also be used as a method for creating a stereoscopic image of a substance that transmits or blocks light from a predetermined direction, for example, in optical communication. wide.
Claims (3)
各二次元原画像の所定の画素の輝度を掛け合わせた値に応じた値を立体画像の画素の濃度として計算する、観測者が複数の方向から見た場合に異なる画像を認識することのできる立体画像を作成する方法。 A method of creating a stereoscopic image capable of recognizing different images when an observer views from a plurality of directions using a plurality of two-dimensional original images,
A value corresponding to a value obtained by multiplying the brightness of a predetermined pixel of each two-dimensional original image is calculated as the pixel density of the stereoscopic image, so that an observer can recognize different images when viewed from a plurality of directions. A method of creating a stereoscopic image.
下記式に基づき、立体画像の各画素における濃度ｄを求める、観測者が複数の方向から見た場合に異なる画像を認識することのできる立体画像を作成する方法。
（ｐ ａ は１番目の二次元原画像のある画素における輝度を、ｐｂは２番目の二次元原画像のある画素における輝度を、ｐｎはｎ番目（ｎは任意の自然数）の二次元原画像のある画素における輝度をそれぞれ表す。またＲは定数を表す。） A method of creating a stereoscopic image capable of recognizing different images when an observer views from a plurality of directions using n two-dimensional original images,
A method of obtaining a density d in each pixel of a stereoscopic image based on the following formula, and creating a stereoscopic image capable of recognizing different images when viewed from a plurality of directions .
(P a is the luminance of a pixel of the first two-dimensional original image, p b is the luminance of a pixel of the second two-dimensional original image, p n is the n-th (n is two-dimensional arbitrary natural number) (Indicates the brightness of each pixel in the original image, and R is a constant.)
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