小型ビデオカメラを用いた3次元ディジタイザーの試作と人体モデルへの応用

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06780047
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 富樫 泰一 茨城大学, 教養部, 助教授 (70207538)
• Keywords: 3次元ディジタイザー / 画像処理 / コンピュータグラフィックス

Research Abstract

小型ビデオカメラを用いて,3次元ディジタイザーの試作を試みた.その結果,次のような成果が得られた.3次元ディジタイザーの試作は次の手順で行われた.
1.カメラヘッド部分の制作:ビデオカメラは既存のSONY,CCD-TR900を,ミラーは表面鏡を光学器材屋より購入し制作した.
2.ロ-テーター部の制作:前述のカメラヘッド部分を,測定対象となる立体の回りを回転させるため,円形レールとそのレール上を周回するカメラ架台を自作した.
3.レーザー発光部の制作:市販の半導体レーザーポインター(コクヨ,レーザーポインター,サシ-20)と,電動モーターで回転する八角形の表面鏡の組み合わせで,人体表面にレーザー光線を縦に走査させた.
4.3次元ディジタイズのためのプログラム制作:ターボパスカル言語を用いて自作したプログラムがすでにあり,コンピュータも所有していた.
5.3次元ディジタイズのためのビデオキャプチャーボードの設置:本研究予算で購入したビデオキャプチャーボード(ビデオマシーンII)を経由して,ビデオ画像をディジタル化し,コンピューターに取り込んだ.
6.画像のソフトウエアー処理:上記1.のミラーにより2分割されて取り込まれた画像から,人体へのレーザー照射位置の2次元値を自動的に読み取り,さらに人体表面の3次元座標を3次元DLT法により計算させ,最終的に人体表面の座標をえた.
上記のシステムは,安価で制作も比較的容易であった.レーザー照射位置を自動的に読み取る処理に時間がかかるものの,研究室レベルでは十分実用に耐え得るシステムである.今後,前述の処理速度が,ソフトウエアの改善や,より処理速度の速い機種を用いれば十分改善できると思われる.