專利名稱：圖像生成裝置和圖像生成方法以及圖像生成程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紗線圖像等圖像的生成。所生成的紗線圖像例如能夠用于針織制品等纖維制品的模擬圖像的生成等，在紗線以外的衣服等纖維制品的情況下，能夠生成表現(xiàn)出毛羽、透明感等的細(xì)節(jié)部分的圖像，在玻璃制品等的情況下，能夠得到表現(xiàn)出透明感的圖像。
背景技術(shù)：
在針織制品的模擬等中，需要構(gòu)成線圈等的紗線的圖像，對(duì)真實(shí)的模擬而言不能缺少高質(zhì)量的紗線圖像。在紗線圖像的輸入中，將紗線放置在掃描器中讀取紗線圖像，將與底色顏色不同的部分作為紗線，由此輸入紗線的圖像。如上所述地讀取的紗線圖像用于針織制品的模擬等(專利文獻(xiàn)1)。
發(fā)明人注意到使用白色背景讀取紗線圖像時(shí)成為發(fā)白的紗線圖像，使用黑色背景讀取紗線圖像時(shí)成為發(fā)黑的紗線圖像。認(rèn)為其原因是在紗線的毛羽等半透明部分中，在紗線圖像中混入背景圖像時(shí)，在白色背景中成為發(fā)白的圖像，在黑色背景中成為發(fā)黑的圖像。
在半透明的部分中作為對(duì)象的物體的圖像和背景圖像混在一起，很難使其分離的情況，在紗線以外的衣服等的纖維制品、玻璃制品等中同樣存在。在衣服等纖維制品的情況下，在毛羽、網(wǎng)眼的孔、非常薄的坯布部分，背景圖像混入纖維制品的圖像中，很難使其分離。并且在玻璃制品等透明物體的情況下，很難使透過玻璃看得見的背景圖像與玻璃制品本身的圖像分離。
專利文獻(xiàn)1WO 03/032203A1

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，相對(duì)于具有毛羽、透明感的對(duì)象物體，能夠簡(jiǎn)單地生成真實(shí)且高質(zhì)量的圖像。
本發(fā)明的另一課題在于，消除背景圖像的不勻、每次輸入的偏差等影響，能夠生成較真實(shí)的圖像。
本發(fā)明的另一課題在于得到對(duì)新的背景圖像與對(duì)象物體的圖像真實(shí)地進(jìn)行合成的圖像。
本發(fā)明的圖像生成裝置，其包括用于存儲(chǔ)使用不同的背景圖像(G1，G2)并以光學(xué)方式至少讀取2次的對(duì)象物體的輸入圖像A、C的裝置；設(shè)對(duì)象物體的彩色或單色圖像為X，其不透明度為D，對(duì)由A＝G1+(X-G1)DC＝G2+(X-G2)D構(gòu)成的聯(lián)立方程式，關(guān)于X、D進(jìn)行求解的裝置；和將所得到的(X，D)作為對(duì)象物體的圖像而存儲(chǔ)的裝置。
在本發(fā)明的圖像生成方法中，使用不同的背景圖像(G1，G2)，以光學(xué)方式至少讀取2次對(duì)象物體的圖像，作為輸入圖像為A、C，設(shè)對(duì)象物體的彩色或單色圖像為X，其不透明度為D，對(duì)由A＝G1+(X-G1)D (1)C＝G2+(X-G2)D (2)構(gòu)成的聯(lián)立方程式，關(guān)于X、D進(jìn)行求解，將所得到的(X，D)作為對(duì)象物體的圖像而存儲(chǔ)。
本發(fā)明的圖像生成程序，其包括用于存儲(chǔ)使用不同的背景圖像(G1，G2)并以光學(xué)方式至少讀取2次的對(duì)象物體的輸入圖像A、C的命令；設(shè)對(duì)象物體的彩色或單色圖像為X，其不透明度為D，對(duì)由
A＝G1+(X-G1)D (1)C＝G2+(X-G2)D (2)構(gòu)成的聯(lián)立方程式關(guān)于X、D進(jìn)行求解的命令；將所得到的(X，D)作為對(duì)象物體的圖像而存儲(chǔ)的命令。
優(yōu)選的是，對(duì)象物體為紗線，將所得到的(X，D)作為紗線圖像而存儲(chǔ)。
另外優(yōu)選的是，對(duì)象物體為紗線以外的纖維制品，特別為衣服，將所得到的(X，D)作為纖維制品的圖像而存儲(chǔ)。
另外優(yōu)選的是，對(duì)象物體除此之外，為玻璃制品等透明的制品、薄膜、薄紙等透明或半透明的制品等。
優(yōu)選的是，進(jìn)一步設(shè)置用于改變D值的裝置、步驟、命令，以在D所取值的范圍在0以上1以下時(shí)，使D值在第一規(guī)定值以下時(shí)D＝0，在第二規(guī)定值以上時(shí)D＝1，并且在該第一規(guī)定值和第二規(guī)定值之間時(shí)D值為0～1。
對(duì)式(1)、(2)的聯(lián)立方程式，可以嚴(yán)密地進(jìn)行求解，也可以近似地進(jìn)行求解。背景圖像例如為白色背景圖像和黑色背景圖像時(shí)，圖像的輸入也容易。用于得到對(duì)象物體的輸入圖像的掃描器、數(shù)碼相機(jī)等，可以是圖像生成裝置的一部分，或者也可以與圖像生成裝置分開。
優(yōu)選的是，輸入新的背景圖像F，并通過K＝XD+F(1-D)求出合成圖像K。
發(fā)明效果如圖5、圖6等所示，以本發(fā)明的圖像生成裝置、生成方法、生成程序，能夠以高質(zhì)量簡(jiǎn)單地生成正確的圖像。
在所生成的圖像中，如紗線的毛羽、網(wǎng)眼的孔、玻璃制品等，即使在透明度高的部分，對(duì)象物體本身的圖像和背景圖像也不會(huì)混合，圖像不會(huì)因?yàn)楸尘白兊冒l(fā)白或發(fā)黑。因此，可得到如下效果。
(1)能夠以真實(shí)且具有立體感的圖像表現(xiàn)出對(duì)象物體的色調(diào)、質(zhì)量風(fēng)格。特別是物體的毛羽等不會(huì)發(fā)白或發(fā)黑，能夠細(xì)膩地表現(xiàn)出毛羽等細(xì)節(jié)部分。
(2)即使將用白色背景生成的圖像與黑色背景合成而顯示，輪廓上也不會(huì)產(chǎn)生白色條紋(whitish)。同樣地，即使將用黑色背景生成的圖像與白色背景合成而顯示，輪廓上也不會(huì)產(chǎn)生黑色條紋(blackish)。
在紗線圖像的情況下，使用所生成的圖像對(duì)針織物等進(jìn)行模擬時(shí)，由于毛羽等包含其色調(diào)而真實(shí)地表現(xiàn)出來，因而能夠以具有立體感且正確的色調(diào)表現(xiàn)出針織物等。
在圖像的生成中，改變背景圖像并輸入例如2次圖像即可，能夠簡(jiǎn)單地生成圖像。并且不必如以往一樣，用型板(stencil)等以手工方式調(diào)整用于生成圖像的不透明度的圖像。
并且關(guān)于不透明度，設(shè)第一規(guī)定值以下的部分為0，第二規(guī)定值以上的部分為1，擴(kuò)大所述規(guī)定值之間的不透明度的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，能夠消除背景圖像的搖晃、每次輸入的偏差、掃描器等攝像裝置的偏差、來自對(duì)象物體本身的散射光、來自罩蓋與原稿臺(tái)等的間隙等的雜光等的影響。


圖1是具有實(shí)施例的紗線圖像生成部的模擬裝置的框圖。
圖2是表示實(shí)施例中的紗線圖像的輸入過程的流程圖。
圖3是表示實(shí)施例中的紗線圖像的生成算法的流程圖。
圖4是表示實(shí)施例中的不透明度的擴(kuò)展處理的圖。
圖5是顯示在實(shí)施例中生成的紗線圖像和使用該紗線圖像的針織物的模擬圖像、以及在比較例中生成的紗線圖像和使用該紗線圖像的針織物的模擬圖像的圖。
圖6是顯示在實(shí)施例中生成的另一紗線圖像和使用該紗線圖像的針織物的模擬圖像的圖。
圖7是顯示在比較例中生成的另一紗線圖像和使用該紗線圖像的針織物的模擬圖像的圖。
圖8是將在第二實(shí)施例中生成的衣服的圖像與白、黑2個(gè)背景合成而顯示的圖。
圖9是將在現(xiàn)有例中生成的衣服圖像與白、黑2個(gè)背景合成而顯示的圖。
圖10是顯示用在圖8的圖像生成中的白背景的圖像的圖。
圖11是顯示用在圖8的圖像生成中的黑背景的圖像的圖。
圖12是將在第二實(shí)施例中生成的全身衣服的圖像與白、黑2個(gè)背景合成而顯示的圖。
圖13是顯示用在圖12的圖像生成中的白背景的圖像的圖。
圖14是顯示用在圖12的圖像生成中的黑背景的圖像的圖。
圖15是將在第三實(shí)施例中生成的2個(gè)玻璃杯的圖像與背景圖像合成而顯示的圖。
圖16是將在第三實(shí)施例中生成的2個(gè)玻璃杯的圖像與白黑2個(gè)背景合成而顯示的圖。
圖17是顯示用在圖15、圖16的圖像生成中的白背景的圖像的圖。
圖18是顯示用在圖15、圖16的圖像生成中的黑背景的圖像的圖。
標(biāo)號(hào)說明2模擬裝置4彩色掃描器
6鍵盤7輸入筆8彩色監(jiān)視器10彩色打印機(jī)12LAN接口14磁盤驅(qū)動(dòng)器15圖像生成程序16輸入圖像存儲(chǔ)命令17彩色數(shù)據(jù)、不透明度存儲(chǔ)命令18不透明度的擴(kuò)展命令19圖像存儲(chǔ)命令20圖像生成部21白色背景圖像存儲(chǔ)部22黑色背景圖像存儲(chǔ)部24彩色數(shù)據(jù)計(jì)算部26不透明度計(jì)算部27擴(kuò)展部28圖像存儲(chǔ)部30針織設(shè)計(jì)部32模擬部51在實(shí)施例中生成的紗線圖像52紗線圖像在黑色背景下的顯示53紗線圖像在白色背景下的顯示54使用在實(shí)施例中生成的紗線圖像的針織物的模擬圖像55在比較例中使用白色背景生成的紗線圖像56紗線圖像在黑色背景下的顯示57紗線圖像在白色背景下的顯示58使用在比較例中生成的紗線圖像的針織物的模擬圖像61實(shí)施例中生成的紗線圖像的黑色背景顯示62實(shí)施例中生成的紗線圖像的白色背景顯示
63使用在實(shí)施例中生成的紗線圖像的針織物的模擬圖像71比較例中使用白色背景生成的紗線圖像的黑色背景顯示72比較例中使用白色背景生成的紗線圖像的白色背景顯示73使用在比較例中生成的紗線圖像的針織物的模擬圖像具體實(shí)施方式
以下示出用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
實(shí)施例在圖1至圖6將紗線圖像的生成為例表示最初的實(shí)施例，在圖7顯示比較例中得到的紗線圖像以作參考。圖1表示使用實(shí)施例的圖像生成裝置的模擬裝置2，4是輸入用彩色掃描器，也可以是數(shù)碼相機(jī)、單色掃描器等。6是鍵盤，7是輸入筆，也可以代替為鼠標(biāo)、軌跡球等適當(dāng)?shù)妮斎胙b置。8是彩色監(jiān)視器，用于顯示所得到的紗線圖像、所生成的針織設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或?qū)⒃撛O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模擬成針織物、服裝的圖像等。彩色打印機(jī)10同樣地輸出紗線圖像、針織設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、模擬圖像等。
模擬裝置2通過LAN接口12與LAN相連，進(jìn)行紗線圖像、針織設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或模擬圖像等的輸入輸出，同樣地，通過磁盤驅(qū)動(dòng)器14進(jìn)行紗線圖像、針織設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、模擬圖像等的輸入輸出。并且代替從彩色掃描器4取得紗線的輸入圖像，也可以在遠(yuǎn)距離掃描器中讀入，并從LAN接口12、磁盤驅(qū)動(dòng)器14等輸入。
15是圖像生成程序，是生成紗線圖像等的程序，從磁盤驅(qū)動(dòng)器14、LAN接口12等讀入模擬裝置2。圖像生成程序15包括白、黑等2個(gè)不同背景圖像下的紗線的輸入圖像的存儲(chǔ)命令16、紗線的彩色數(shù)據(jù)X和不透明度D的存儲(chǔ)命令17、不透明度D的擴(kuò)展命令18以及所生成的紗線等的圖像(X，D)的存儲(chǔ)命令19。在后文中參照?qǐng)D3的流程圖說明圖像生成程序15的詳細(xì)內(nèi)容。并且，有時(shí)僅將背景圖像稱為背景，將紗線的彩色圖像稱為彩色數(shù)據(jù)。
作為模擬裝置2的一部分設(shè)有紗線等的圖像生成部20，也可以使彩色掃描器4等和圖像生成部20組合而構(gòu)成單獨(dú)的圖像生成裝置。21是白色背景圖像存儲(chǔ)部，用于存儲(chǔ)在彩色掃描器4中例如關(guān)閉罩蓋，以白色背景輸入紗線圖像時(shí)的輸入圖像。黑色背景圖像存儲(chǔ)部22，用于存儲(chǔ)例如在彩色掃描器4中打開罩蓋，以黑色背景輸入紗線圖像時(shí)的輸入圖像。在此，雖然存儲(chǔ)背景為白、黑的2個(gè)圖像，但是只要存儲(chǔ)背景不同的2個(gè)圖像即可。
彩色數(shù)據(jù)計(jì)算部24計(jì)算出紗線圖像的色值X，不透明度計(jì)算部26計(jì)算出紗線圖像的不透明度D。擴(kuò)展部27對(duì)D的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行擴(kuò)展，例如不透明度D在0以上1以下，將第一規(guī)定值以下的D值轉(zhuǎn)換為0，將第二規(guī)定值以上的D值轉(zhuǎn)換為1，將從第一規(guī)定值至第二規(guī)定值之間的D值轉(zhuǎn)換為0～1。也可以不設(shè)置擴(kuò)展部27。圖像存儲(chǔ)部28讀出這樣生成的彩色數(shù)據(jù)X和不透明度D(擴(kuò)展后)而自由存儲(chǔ)。
在實(shí)施例中，彩色數(shù)據(jù)X用RGB系統(tǒng)進(jìn)行處理，也可以用HVC系統(tǒng)、Lab系統(tǒng)等進(jìn)行處理，不透明度D，對(duì)RGB的各個(gè)成分進(jìn)行求解，例如將它們的平均值作為不透明度D。另外為HVC系統(tǒng)的情況下，V值顯示明度，在這種情況下，只要使用V值計(jì)算出不透明度D即可。
針織設(shè)計(jì)部30使用彩色掃描器4、鍵盤6、輸入筆7等進(jìn)行針織制品的設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為橫機(jī)中的編織數(shù)據(jù)。模擬部323將在針織設(shè)計(jì)部30求出的針織物、服裝的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬圖像，清楚地表現(xiàn)出紗線圖像，從而表現(xiàn)服裝、針織物的質(zhì)量風(fēng)格及立體感。其中，針織數(shù)據(jù)部30以及模擬部32本身由專利文獻(xiàn)1等是公知的。
圖2顯示使用彩色掃描器的紗線圖像的輸入。在掃描器的原稿臺(tái)玻璃等上面放置紗線，不使罩蓋完全關(guān)閉，以防止紗線被罩蓋壓縮而毛羽潰散。然后打開罩蓋進(jìn)行掃描，得到黑色背景的圖像。同樣地，關(guān)閉罩蓋進(jìn)行掃描時(shí)，得到白色背景的圖像。由于使黑色背景和白色背景這2個(gè)輸入圖像在之后重疊而使用，因而優(yōu)選的是，在2次的圖像輸入之間使紗線不移動(dòng)。并且由于必要的圖像只在紗線的周圍，因而優(yōu)選的是，指定相對(duì)于掃描器讀取圖像的范圍。
在圖3顯示紗線等圖像的生成算法。從黑色背景圖像存儲(chǔ)部讀出黑色背景下的輸入圖像A，從白色背景圖像存儲(chǔ)部讀出白色背景下的輸入圖像C。其中，設(shè)背景的黑圖像的值為B，白圖像的值為W。如上所述，A、B、C、W為RGB系統(tǒng)下的圖像，具有0～255的256級(jí)灰度。并且設(shè)不透明度為D，D為單色圖像，增減度為256級(jí)。
黑色背景圖像A、黑色背景值B、紗線的彩色圖像X以及不透明度D之間存在A＝B+(X-B)D的關(guān)系。同樣地，白色背景圖像C、白色背景值W、彩色圖像X以及不透明度D之間存在C＝W+(X-W)D的關(guān)系。所述2個(gè)式能夠?qū)及D進(jìn)行求解。能夠用X表現(xiàn)出D，例如D＝(A-B)/(X-B)＝(C-W)/(X-W)(3)或通過求出A與C的差，能夠表現(xiàn)為A-C＝(B-W)-(B-W)D (4)由此對(duì)D進(jìn)行求解時(shí)，成為D＝{(A+W)-(B+C)}/(W-B) (5)并且可通過X＝{W(A-B)-B(C-W)}/{(A-B)-(C-W)(6)求出X。用于求出D、X的聯(lián)立1次方程式的解法任意，不一定要解出嚴(yán)密的數(shù)值解，也可以僅求出近似解。
接著以每個(gè)象素按順序?qū)斎雸D像進(jìn)行處理，從而求出X和D的值。取出1象素，如上所述地求出X的值和D的值，反復(fù)進(jìn)行直到全部象素的處理結(jié)束。在以上說明中忽略了彩色數(shù)據(jù)X為RGB系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的情況、隨之對(duì)于不透明度D，也忽略存在使用R圖像求出的值DR、使用G圖像求出的DG以及使用B圖像求出的值DB的情況，彩色數(shù)據(jù)X的成分為XR、XG、XB這3個(gè)，不透明度D為DR、DG、DB的平均。平均使用了算術(shù)平均，也可以是幾何平均，也可以使用中位數(shù)(median)等代替平均。
在D值大致為0的情況下，即A+W的值和B+C的值大致相等的情況下，可以認(rèn)為在該象素中不存在紗線，而出現(xiàn)背景圖像。因而在D值大致為0的情況下，將D和X都設(shè)為0。在D值不是0的情況下，設(shè)D值的范圍在0以上1以下，例如為40/255以下的情況下，將D和X設(shè)為0。在D為210/255以上的情況下，將D設(shè)為1，X值不變更。在D值為40/255～210/255的情況下，D的范圍擴(kuò)展成為0～1。如上所述地對(duì)輸入圖像的全部象素進(jìn)行處理，并存儲(chǔ)紗線圖像(X，D)。
在從輸入圖像A、C求出彩色數(shù)據(jù)X、不透明度D時(shí)的處理中，例如也可以在(6)式中先求出彩色數(shù)據(jù)X的分母，其值大致與0相等時(shí)，也可以將不透明度D、彩色數(shù)據(jù)X設(shè)為0，關(guān)于D不為0的區(qū)域求出D和X。或者也可以首先在(5)式求出不透明度D，然后在(6)式求出彩色數(shù)據(jù)X。而且，逐個(gè)象素求出D和X，或者首先對(duì)整個(gè)圖像求出不透明度D接著求出X等是任意的。
圖4顯示不透明度D的擴(kuò)展，在D值在作為第一設(shè)定值的如40/255以下的情況下，將D值設(shè)為0。在D值在作為第二設(shè)定值的如210/255以上的情況下，將D值設(shè)為1。對(duì)D的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行擴(kuò)展，以使剩下的D值40/255～210/255成為0～1。在圖4用D’顯示擴(kuò)展后的值。
在D值為40/255以下的情況下透明度較高，認(rèn)為是背景圖像的不勻、每次輸入的偏差、從掃描器上的紗線散射的光的影響等，而不是該象素中存在紗線。因而D值為40/255以下設(shè)為0。在D值為210/255以上的情況下，考慮到輸入的偏差、為了不壓縮紗線，在與原稿臺(tái)之間保持一點(diǎn)間隙而關(guān)閉罩蓋等引起的輸入的錯(cuò)亂等。因此，同樣地，將210/255以上的D值設(shè)為1。
為了進(jìn)行比較，只使用白色背景圖像生成紗線圖像。在比較例中的紗線圖像的生成中，將背景圖像設(shè)為白1色，將輸入圖像的值從背景的值開始發(fā)生變化的部分作為紗線圖像而設(shè)置不透明度D的掩模(mask)，并切出紗線的彩色圖像X。不透明度D在彩色數(shù)據(jù)X值接近背景圖像時(shí)接近于0，在彩色數(shù)據(jù)X和背景圖像之差增加時(shí)接近于1。但是由于以該算法沒有得到真實(shí)的紗線圖像，因而使用型板人工對(duì)不透明度的圖像進(jìn)行校正，從而得到盡可能真實(shí)的紗線圖像。
在圖5顯示所生成的紗線圖像。右側(cè)的51是在實(shí)施例中生成的紗線圖像，52是用黑背景顯示該紗線圖像的圖，53是用白色圖像顯示的圖。54是使用在實(shí)施例中生成的紗線圖像的針織物的模擬圖像。在圖5的左側(cè)顯示比較例的紗線圖像55，其是使用白色背景如上所述地生成的。56是將比較例的紗線圖像與黑色背景合成而顯示的，57是用白色背景顯示比較例的紗線圖像。58是使用比較例的紗線圖像的針織物的模擬圖像。其中，紗線圖像51和紗線圖像55使用相同的紗線，并在相同位置輸入。
比較紗線圖像51和紗線圖像55，實(shí)施例的一方毛羽表現(xiàn)的更多，在比較例中成為發(fā)白的圖像。在背景為黑色的部分看時(shí)，在比較例中，在紗線的兩側(cè)出現(xiàn)如白色條紋一樣的部分，這是因?yàn)榧喚€毛羽的彩色數(shù)據(jù)和背景色的白色混合而形成紗線圖像。相對(duì)于此，實(shí)施例的紗線圖像51，無論在黑色背景下看，還是在白色背景下看，都是真實(shí)逼真的，毛羽也豐富。用模擬圖像54、58進(jìn)行比較，在使用實(shí)施例的紗線圖像的圖像54中，毛羽豐富，且表現(xiàn)出針織物的立體感。相對(duì)于此，在比較例的圖像58中，針織物欠缺鮮艷感，感覺感覺單薄無立體感。
圖6顯示使用另一紗線而在實(shí)施例中生成的紗線圖像和使用該紗線圖像的模擬圖像63，61是紗線圖像在黑背景下的顯示，62是在白背景下的顯示。為了進(jìn)行參考，在圖7顯示使用白色背景且以比較例生成的紗線圖像和使用該紗線圖像的模擬圖像73。71是在比較例中生成的紗線圖像(在白色背景下生成)的黑色背景顯示，72是白色背景顯示。比較例的紗線圖像整體上發(fā)白，并且毛羽表現(xiàn)得比實(shí)際粗。比較模擬圖像63、73，在實(shí)施例中纖細(xì)的毛羽表現(xiàn)得伴隨立體感，相反，在比較例的模擬圖像73中表現(xiàn)出比實(shí)際粗的毛羽，并且表現(xiàn)上缺乏立體感。
在實(shí)施例中，可得到以下效果。
(1)使用白色背景和黑色背景等2個(gè)背景，通過在相同位置2次讀入紗線圖像，能夠簡(jiǎn)單地生成紗線圖像。
(2)在所生成的紗線圖像中，紗線的彩色數(shù)據(jù)、不透明度都真實(shí)，能夠高質(zhì)量地表現(xiàn)出紗線主體、毛羽。
(3)使用所得到的紗線圖像，生成針織物等的模擬圖像時(shí)，能夠逼真地表現(xiàn)出毛羽部分、整個(gè)圖像的色調(diào)，從而能夠正確地表現(xiàn)出針織物的質(zhì)量風(fēng)格。
實(shí)施例2在上述實(shí)施例中以紗線圖像的生成作為例子，本發(fā)明除此之外，還能夠用于與衣服等纖維制品、玻璃制品等透明物體有關(guān)的圖像生成。在紗線圖像的情況下，其課題為將毛羽與背景區(qū)別切出。并且由于毛羽部分半透明，其課題為使背景不混入切出的毛羽的圖像中。自動(dòng)地切出毛羽等難以從背景切出的部分，且關(guān)于半透明的部分從對(duì)象物體的圖像中除去背景圖像對(duì)于其他纖維制品也是重要的。纖維制品中除了衣服以外，例如還有窗簾、毛毯、臺(tái)布、座墊等。并且除了纖維制品以外，本發(fā)明還能夠用于玻璃制品、薄膜、薄紙等具有透明感的圖像的生成。在本發(fā)明中能夠得到不透明度D，同時(shí)能夠得到從背景分離出的對(duì)象物體本身的圖像X。設(shè)想要合成的背景圖像為F，物體的圖像為X，其不透明度為D時(shí)，可通過下述(7)式的得到合成圖像K。
K＝XD+F(1-D)＝F+(X-F)D(7)使用的背景至少為2種，優(yōu)選素色背景。并且由于輸入了所拍攝的圖像中的哪個(gè)部分為背景，哪個(gè)部分為對(duì)象物體，因而優(yōu)選的是，例如在一個(gè)部位上人工輸入背景部分。
對(duì)于人體模型等穿著的衣服、家具、日用器具、玻璃制品等，難以以掃描器改變背景而拍攝圖像，例如使背景變?yōu)榘缀秃诙脭?shù)碼相機(jī)等進(jìn)行拍攝。在使用數(shù)碼相機(jī)在室內(nèi)進(jìn)行拍攝的情況下，如果不是攝影棚等優(yōu)良的拍攝環(huán)境，由于與掃描器的情況相比更容易產(chǎn)生背景的不勻，因而在不透明度的擴(kuò)展處理中，優(yōu)選的是，使作為D＝0、D＝1的范圍與圖4相比稍微擴(kuò)大。
在圖8至圖11顯示與人體模型所穿著的網(wǎng)眼類型的針織衣服的圖像有關(guān)的實(shí)施例。圖10、圖11是使背景為白或黑并用數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像。圖9是由圖11人工生成型板并切出衣服的圖像，與白或黑背景進(jìn)行合成的圖像。在圖9的現(xiàn)有例中，在白色背景中毛羽不自然地變黑。這是因?yàn)?，由于難以只切出相當(dāng)于毛羽的象素，并且不清楚不透明度，因而在所切出的毛羽的象素中混合有黑色背景圖像。與此相對(duì)，在圖8的實(shí)施例中，不論將背景設(shè)為白色還是黑色，都能夠得到具有自然的毛羽的圖像。
在將紗線以外的圖像作為對(duì)象的情況下，圖像生成裝置、程序原樣使用圖1所示的即可，圖像的生成算法原樣使用圖3所示算法即可。代替圖2的圖像掃描器，如上所述地使用基于數(shù)碼相機(jī)等的拍攝即可。與圖1至圖7的實(shí)施例有關(guān)的記載也直接適用于實(shí)施例2、實(shí)施例3。
圖12至圖14為穿著相同衣服的人體模型的圖像，圖13、圖14為白色或黑色背景下的數(shù)碼相機(jī)的拍攝圖像，圖12是將使用圖13、圖14并通過實(shí)施例生成的圖像與白色或黑色背景進(jìn)行合成的圖。表現(xiàn)出具有透明感的袖子、短褲的網(wǎng)眼。與此相對(duì)，圖13、圖14原樣的圖像，網(wǎng)眼的孔部分難以分離成衣服本身的圖像和背景的圖像。因此改變背景時(shí)，會(huì)成為不自然的圖像。
實(shí)施例3在圖15至圖18顯示與玻璃制品的圖像有關(guān)的第三實(shí)施例。圖17、圖18以白色或黑色背景，用數(shù)碼相機(jī)拍攝玻璃杯和水瓶的圖像。由此，通過實(shí)施例得到玻璃制品的圖像X及其不透明度D的圖像，與桌子、煙灰缸的背景圖像合成后的圖為圖15，與白、黑2個(gè)背景圖像合成后的圖為圖16。由于得到不透明度D的圖像，因而即便改變背景也得到自然的圖像(圖16)，并且即使在圖15的具有煙灰缸的背景這樣背景不均勻的圖像中，也能夠得到自然的圖像，伴隨透明感表現(xiàn)出表面光澤(圖15、圖16)。
權(quán)利要求
1.一種圖像生成裝置，其包括用于存儲(chǔ)使用不同的背景圖像(G1，G2)并以光學(xué)方式至少讀取2次的對(duì)象物體的輸入圖像A、C的裝置；設(shè)對(duì)象物體的彩色或單色圖像為X，其不透明度為D，對(duì)由A＝G1+(X-G1)DC＝G2+(X-G2)D構(gòu)成的聯(lián)立方程式，關(guān)于X、D進(jìn)行求解的裝置；和將所得到的(X，D)作為對(duì)象物體的圖像而存儲(chǔ)的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像生成裝置，其特征在于，所述對(duì)象物體為紗線，將所得到的(X，D)作為紗線圖像而存儲(chǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像生成裝置，其特征在于，所述對(duì)象物體為紗線以外的纖維制品，將所得到的(X，D)作為纖維制品的圖像而存儲(chǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像生成裝置，其特征在于，設(shè)置用于改變D值的裝置，以在D所取值的范圍在0以上1以下時(shí)，使D值在第一規(guī)定值以下時(shí)D＝0，在第二規(guī)定值以上時(shí)D＝1，并且在該第一規(guī)定值和第二規(guī)定值之間時(shí)D值為0～1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像生成裝置，其特征在于，設(shè)置用于輸入新的背景圖像F的裝置；和用于通過K＝XD+F(1-D)求出合成圖像K的裝置。
6.一種圖像生成方法，其中，使用不同的背景圖像(G1，G2)，以光學(xué)方式至少讀取2次對(duì)象物體的圖像，作為輸入圖像A、C；設(shè)對(duì)象物體的彩色或單色圖像為X，其不透明度為D，對(duì)由A＝G1+(X-G1)DC＝G2+(X-G2)D構(gòu)成的聯(lián)立方程式，關(guān)于X、D進(jìn)行求解；將所得到的(X，D)作為對(duì)象物體的圖像而存儲(chǔ)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像生成方法，其特征在于，所述對(duì)象物體為紗線，將所得到的(X，D)作為紗線圖像而存儲(chǔ)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像生成方法，其特征在于，所述對(duì)象物體為紗線以外的纖維制品，將所得到的(X，D)作為纖維制品的圖像而存儲(chǔ)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像生成方法，其特征在于，進(jìn)一步包括用于改變D值的步驟，以在D所取值的范圍在0以上1以下時(shí)，使D值在第一規(guī)定值以下時(shí)D＝0，在第二規(guī)定值以上時(shí)D＝1，并且在該第一規(guī)定值和第二規(guī)定值之間時(shí)D值為0～1。
10.一種圖像生成程序，其包括用于存儲(chǔ)使用不同的背景圖像(G1，G2)并以光學(xué)方式至少讀取2次的對(duì)象物體的輸入圖像A、C的命令；設(shè)對(duì)象物體的彩色或單色圖像為X，其不透明度為D，對(duì)由A＝G1+(X-G1)DC＝G2+(X-G2)D構(gòu)成的聯(lián)立方程式關(guān)于X、D進(jìn)行求解的命令；和將所得到的(X，D)作為對(duì)象物體的圖像而存儲(chǔ)的命令。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像生成程序，其特征在于，所述對(duì)象物體為紗線，在所述存儲(chǔ)命令中將所得到的(X，D)作為紗線圖像而存儲(chǔ)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像生成程序，其特征在于，所述對(duì)象物體為紗線以外的纖維制品，在所述存儲(chǔ)命令中將所得到的(X，D)作為纖維制品的圖像而存儲(chǔ)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像生成程序，其特征在于，設(shè)置用于改變D值的命令，以在D所取值的范圍在0以上1以下時(shí)，使D值在第一規(guī)定值以下時(shí)D＝0，在第二規(guī)定值以上時(shí)D＝1，并且在該第一規(guī)定值和第二規(guī)定值之間時(shí)D值為0～1。
全文摘要
使用白色背景和黑色背景輸入2次對(duì)象物體的拍攝圖像，由此求出不透明度D和對(duì)象物體的彩色圖像X，并作為對(duì)象物體的圖像。能夠以簡(jiǎn)單地生成高質(zhì)量、真實(shí)的圖像。
文檔編號(hào)G06T1/00GK1914639SQ20058000400
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月3日
發(fā)明者前巖哲司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島精機(jī)制作所