显示装置、扫描器、显示系统以及计算机可读介质制造方法及图纸

本发明专利技术的显示装置、扫描器、显示系统以及存储程序的计算机可读介质能通过使用更少的图像数据的简便运算，来显示大面积的物体表面的质感。显示装置(25)具备：漫反射图像获取部(30)，获取物体表面的漫反射图像；镜面反射图像获取部(32)，获取物体表面的镜面反射图像；差值图像获取部(34)，获取漫反射图像与镜面反射图像的差值图像；反射率分布函数计算部(42)，使用漫反射图像与差值图像来算出物体表面的反射率分布函数；以及显示部(50)，使用反射率分布函数来显示基于观察角度或光的入射角度的差异的物体表面的反射色的变化。差值图像是获取从镜面反射图像减去漫反射图像所得的图像、与从漫反射图像减去镜面反射图像所得的图像。

Display device, scanner, display system and computer readable medium

The computer-readable medium of the display device, scanner, display system and storage program of the present invention can display the texture of a large area of object surface by simple calculation with less image data. The display device (25) has: a diffuse reflection image acquisition unit (30) to acquire a diffuse reflection image of an object surface; a mirror reflection image acquisition unit (32) to acquire a mirror reflection image of an object surface; a difference image acquisition unit (34) to acquire a difference image between a diffuse reflection image and a mirror reflection image; and a reflectivity distribution function calculation unit (42) to calculate an object using a diffuse reflection image and a difference image. The reflectivity distribution function of the surface and the display unit (50) use the reflectivity distribution function to display the change of the reflective color of the object surface based on the difference of the observation angle or the incident angle of light. The difference image is the image obtained by subtracting the diffuse reflection image from the specular reflection image and the specular reflection image from the diffuse reflection image.

【技术实现步骤摘要】
显示装置、扫描器、显示系统以及计算机可读介质
本专利技术涉及一种显示装置、扫描器(scanner)、显示系统(system)以及存储程序(program)的计算机可读介质。
技术介绍
为了简便地通过三维CG来再现物体表面的质感(光泽感或凹凸感等)，必须获取双向反射率分布函数(BidirectionalReflectanceDistributionFunction，以下称作BRDF)，将BRDF模型(model)拟合(fitting)于所获取的值，以决定漫反射系数或镜面反射系数等BRDF模型的系数。在专利文献1中，作为决定模型系数的方法，记载了下述方法：获取BRDF，利用最小平方法等来推定与所获取的BRDF拟合的模型系数。而且，在专利文献2中，记载了一种方法：从多个角度照射光，并从多个角度利用摄像机(camera)来进行摄影，准备照射角度或摄影角度与摄影图像的亮度的转换表(table)，通过转换表的插值处理来算出目标位置的亮度。[现有技术文献]专利文献专利文献1：日本专利特开2015-49691号公报专利文献2：日本专利特开2005-115645号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]但是，在获取BRDF的方法中，要变更入射角或受光角来测定反射率分布，因此数据的获取耗费时间。而且，在与所获取的BRDF拟合而推定模型系数的方法中，有时会因测定误差的影响而无法将系数最佳化，从而难以完全自动化。而且，在从多个角度入射光，并从多个角度利用摄像机进行摄影，从而使用多个图像数据(data)来推定BRDF的方法中，图像数据的获取要耗费庞大的时间，且需要大量的存储器(memory)容量。而且，在对模型系数进行最佳化时，系数最佳化的难易度进一步提高。进而，在利用摄像机来对大面积的物体表面进行摄影时，摄影所得的图像内，光的入射角度与摄影角度的几何条件不同，因此会产生光泽的不均，为了获取准确的光泽信息，必须获取来自更多角度的图像，并根据所获取的图像数据来推定光泽信息，从而需要大量的计算量。本专利技术的目的在于提供一种技术，其与从多个角度利用摄像机进行摄影以获取多个图像数据，并使用这些图像数据来显示物体表面的质感的情况相比，能够通过使用更少的图像数据的简便运算，来显示与物体表面的方位变化相应的物体表面的质感。[解决问题的技术手段]技术方案1所述的专利技术一种显示装置，其包括：漫反射图像获取部，获取物体表面的漫反射图像；镜面反射图像获取部，获取所述物体表面的镜面反射图像；差值图像获取部，获取所述漫反射图像与所述镜面反射图像的差值图像；反射率分布函数计算部，使用所述漫反射图像与所述差值图像来算出物体表面的反射率分布函数；以及显示部，使用所述反射率分布函数，显示与所述物体表面的方位变化相应的所述物体表面的反射色。技术方案2所述的专利技术是根据技术方案1所述的显示装置，其中，所述差值图像获取部获取从所述镜面反射图像减去所述漫反射图像所得的图像、与从所述漫反射图像减去所述镜面反射图像所得的图像中的至少任一个，以作为所述差值图像。技术方案3所述的专利技术是根据技术方案2所述的显示装置，其中，所述反射率分布函数计算部根据由所述漫反射图像算出的漫反射率分布函数、与由所述差值图像算出的镜面反射率分布函数，来算出所述反射率分布函数。技术方案4所述的专利技术是根据技术方案3所述的显示装置，其中，所述差值图像获取部获取从所述镜面反射图像减去所述漫反射图像所得的图像、与从所述漫反射图像减去所述镜面反射图像所得的图像，以作为所述差值图像，所述反射率分布函数计算部根据由所述漫反射图像算出的漫反射率分布函数、由从所述镜面反射图像减去所述漫反射图像所得的图像算出的第1镜面反射率分布函数、由从所述漫反射图像减去所述镜面反射图像所得的图像算出的第2镜面反射率分布函数，来算出所述反射率分布函数。技术方案5所述的专利技术是根据技术方案4所述的显示装置，其中，所述反射率分布函数将权重设为w1及w2，根据所述漫反射率分布函数、将第1镜面反射率分布函数乘以所述权重w1所得的函数、及将所述第2镜面反射率分布函数乘以所述权重w2所得的函数，来算出所述反射率分布函数，并使所述权重w1及所述权重w2发生变化以算出所述反射率分布函数。技术方案6所述的专利技术是根据技术方案1至5中任一技术方案所述的显示装置，其中，所述漫反射图像与所述镜面反射图像是以具备第1光源及第2光源的扫描器进行扫描而获得的图像，所述第1光源的相对物体表面的照射的入射角度为第1入射角度，所述第2光源的相对物体表面的照射的入射角度为与所述第1入射角度不同的第2入射角度。技术方案7所述的专利技术是根据技术方案6所述的显示装置，其中，所述第1入射角度为45°，所述第2入射角度为5°～10°。技术方案8所述的专利技术是一种扫描器，其包括：第1光源，相对物体表面的照射的入射角度为第1入射角度；第2光源，相对所述物体表面的照射的入射角度为与所述第1入射角度不同的第2入射角度；运算部，对以所述第1入射角度进行照射而获得的所述物体表面的漫反射图像、与以所述第2入射角度进行照射而获得的所述物体表面的镜面反射图像的差值图像进行运算；以及输出部，输出所述漫反射图像、所述镜面反射图像与所述差值图像。技术方案9所述的专利技术是根据技术方案8所述的扫描器，其中，所述第1入射角度为45°，所述第2入射角度为5°～10°。技术方案10所述的专利技术是一种显示系统，其包括彼此连接于网络(network)的扫描器、服务器(server)及显示装置，所述扫描器包括：第1光源，相对物体表面的照射的入射角度为第1入射角度；第2光源，相对所述物体表面的照射的入射角度为与所述第1入射角度不同的第2入射角度；以及输出部，输出以所述第1入射角度进行照射而获得的所述物体表面的漫反射图像、与以所述第2入射角度进行照射而获得的所述物体表面的镜面反射图像，所述显示装置包括：漫反射图像获取部，获取由所述扫描器所获得的所述漫反射图像；镜面反射图像获取部，获取由所述扫描器所获得的所述镜面反射图像；差值图像获取部，获取所述漫反射图像与所述镜面反射图像的差值图像；反射率分布函数计算部，使用所述漫反射图像与所述差值图像来算出物体表面的反射率分布函数；显示部，使用所述反射率分布函数来显示与所述物体表面的方位变化相应的所述物体表面的反射色的变化；以及发送部，将显示于所述显示部的所述物体表面的反射色发送至所述服务器。技术方案11所述的专利技术是一种显示系统，其包括彼此连接于网络的扫描器、服务器及显示装置，所述扫描器包括：第1光源，相对物体表面的照射的入射角度为第1入射角度；第2光源，相对所述物体表面的照射的入射角度为与所述第1入射角度不同的第2入射角度；以及输出部，输出以所述第1入射角度进行照射而获得的所述物体表面的漫反射图像、与以所述第2入射角度进行照射而获得的所述物体表面的镜面反射图像，所述服务器包括：漫反射图像获取部，获取由所述扫描器所获得的所述漫反射图像；镜面反射图像获取部，获取由所述扫描器所获得的所述镜面反射图像；差值图像获取部，获取所述漫反射图像与所述镜面反射图像的差值图像；反射率分布函数计算部，使用所述漫反射图像与所述差值图像来算出物体表面的反射率分布函数；以及发送部，将所述反射率分布函数发送至所述显示装置，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示装置，其特征在于，包括：漫反射图像获取部，获取物体表面的漫反射图像；镜面反射图像获取部，获取所述物体表面的镜面反射图像；差值图像获取部，获取所述漫反射图像与所述镜面反射图像的差值图像；反射率分布函数计算部，使用所述漫反射图像与所述差值图像来算出物体表面的反射率分布函数；以及显示部，使用所述反射率分布函数，显示与所述物体表面的方位变化相应的所述物体表面的反射色。

【技术特征摘要】
2017.10.30 JP 2017-2095581.一种显示装置，其特征在于，包括：漫反射图像获取部，获取物体表面的漫反射图像；镜面反射图像获取部，获取所述物体表面的镜面反射图像；差值图像获取部，获取所述漫反射图像与所述镜面反射图像的差值图像；反射率分布函数计算部，使用所述漫反射图像与所述差值图像来算出物体表面的反射率分布函数；以及显示部，使用所述反射率分布函数，显示与所述物体表面的方位变化相应的所述物体表面的反射色。2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述差值图像获取部获取从所述镜面反射图像减去所述漫反射图像所得的图像、与从所述漫反射图像减去所述镜面反射图像所得的图像中的至少任一个，以作为所述差值图像。3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述反射率分布函数计算部根据由所述漫反射图像算出的漫反射率分布函数、与由所述差值图像算出的镜面反射率分布函数，来算出所述反射率分布函数。4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述差值图像获取部获取从所述镜面反射图像减去所述漫反射图像所得的图像、与从所述漫反射图像减去所述镜面反射图像所得的图像，以作为所述差值图像，所述反射率分布函数计算部根据由所述漫反射图像算出的漫反射率分布函数、由从所述镜面反射图像减去所述漫反射图像所得的图像算出的第1镜面反射率分布函数、由从所述漫反射图像减去所述镜面反射图像所得的图像算出的第2镜面反射率分布函数，来算出所述反射率分布函数。5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述反射率分布函数将权重设为w1及w2，根据所述漫反射率分布函数、将第1镜面反射率分布函数乘以所述权重w1所得的函数、及将所述第2镜面反射率分布函数乘以所述权重w2所得的函数，来算出所述反射率分布函数，并使所述权重w1及所述权重w2发生变化以算出所述反射率分布函数。6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述漫反射图像与所述镜面反射图像是以具备第1光源及第2光源的扫描器进行扫描而获得的图像，所述第1光源的相对物体表面的照射的入射角度为第1入射角度，所述第2光源的相对物体表面的照射的入射角度为与所述第1入射角度不同的第2入射角度。7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第1入射角度为45°，所述第2入射角度为5°～10°。8.一种扫描器，其特征在于，包括：第1光源，相对物体表面的照射的入射角度为第1入射角度；第2光源，相对所述物体表面的照射的入射角度为与所述第1入射角度不同的第2入射角度；运算部，对以所述第1入射角度进行照射而获得的所述物体表面的漫反射图像、与以所述第2入射角度进行照射而...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑田良隆，针贝润吾，市川裕一，东方良介，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP