JP2002312798A - 画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents
画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムInfo
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Image Analysis (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 任意の図形を分割後の面積ができる限り均一
に分割する。 【解決手段】 ステップS11で、分割する対象領域
と、その分割数Nが指定される。ステップS12で、対
象領域を占める総画素数Totalが取得される。ステップ
S13で、パラメータkが1に初期化され、ステップS
14で、第k番目の分割領域Skの理想値St[k]が
算出される。ステップS15で、理想値St[k]に基
づいて第k番目のセクションSkの画素数の決定値Sd
[k]が決定される。
に分割する。 【解決手段】 ステップS11で、分割する対象領域
と、その分割数Nが指定される。ステップS12で、対
象領域を占める総画素数Totalが取得される。ステップ
S13で、パラメータkが1に初期化され、ステップS
14で、第k番目の分割領域Skの理想値St[k]が
算出される。ステップS15で、理想値St[k]に基
づいて第k番目のセクションSkの画素数の決定値Sd
[k]が決定される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置およ
び方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、例えば、
任意の図形の面積を画素単位で可能な限り均一に分割す
る場合に用いて好適な画像処理装置および方法、記録媒
体、並びにプログラムに関する。
び方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、例えば、
任意の図形の面積を画素単位で可能な限り均一に分割す
る場合に用いて好適な画像処理装置および方法、記録媒
体、並びにプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば図1に示すように、3次元物体
を、それを中心とする円周上の複数の位置から撮影して
複数の2次元画像データを取得し、それらにコンピュー
タなどを用いて所定の処理を施すことにより3次元物体
を含む所定の領域(同図においては円柱で示した領域。
以下、再構成領域と記述する)の3次元画像データを生
成する技術が存在する。
を、それを中心とする円周上の複数の位置から撮影して
複数の2次元画像データを取得し、それらにコンピュー
タなどを用いて所定の処理を施すことにより3次元物体
を含む所定の領域(同図においては円柱で示した領域。
以下、再構成領域と記述する)の3次元画像データを生
成する技術が存在する。
【0003】ところで、2次元画像データを用いて3次
元画像データを生成する処理には、莫大な記憶空間およ
び演算量が必要である。したがって、当該処理を1台の
計算機(ワークステーションなどのコンピュータ)を用
いて実行した場合、処理結果として3次元画像データを
得るまでに長い時間を要してしまう問題があった。
元画像データを生成する処理には、莫大な記憶空間およ
び演算量が必要である。したがって、当該処理を1台の
計算機(ワークステーションなどのコンピュータ)を用
いて実行した場合、処理結果として3次元画像データを
得るまでに長い時間を要してしまう問題があった。
【0004】そこで、例えば、「佐々木徹、福田安志:
分散メモリ型マルチプロセッサシステムを用いた三次元
X線CT像の再構成、情報処理学会pp1681、vol38,No9,Se
p.1997」や「Feldkamp,L.A.,Davis,L.C.and Kress,J.
W.:Practical Cone-beamAlgorithm,Optical Society of
America,Vol.1,pp.612-619(1984)」などの文献に記載
されているように、再構成領域を複数の平行線によって
縦方向に分割し、分割した各領域に関わる演算を同時に
異なる複数の演算を実行することが可能な並列計算機
(または、複数の独立した計算機)に行わせることによ
って、3次元画像データを得るまでの処理時間を短縮さ
せることが考えられる。
分散メモリ型マルチプロセッサシステムを用いた三次元
X線CT像の再構成、情報処理学会pp1681、vol38,No9,Se
p.1997」や「Feldkamp,L.A.,Davis,L.C.and Kress,J.
W.:Practical Cone-beamAlgorithm,Optical Society of
America,Vol.1,pp.612-619(1984)」などの文献に記載
されているように、再構成領域を複数の平行線によって
縦方向に分割し、分割した各領域に関わる演算を同時に
異なる複数の演算を実行することが可能な並列計算機
(または、複数の独立した計算機)に行わせることによ
って、3次元画像データを得るまでの処理時間を短縮さ
せることが考えられる。
【0005】再構成領域を複数に分割し、分割した各領
域に関わる演算を並列計算機の異なる計算機に同時に実
行させる場合、再構成領域の分割方法が、3次元画像デ
ータを得るまでの処理時間を短縮するために重要な問題
となる。
域に関わる演算を並列計算機の異なる計算機に同時に実
行させる場合、再構成領域の分割方法が、3次元画像デ
ータを得るまでの処理時間を短縮するために重要な問題
となる。
【0006】例えば、再構成領域を所定の方向から見た
図形の形状が図2に示すようであるとする。図3は、再
構成領域の分割の一例を示している。図3の場合、再構
成領域を、同図の横軸方向に等幅で複数に分割する(同
図の場合、6分割する)。6分割された各領域S1乃至
S6に関わる演算は、並列に動作する6つの計算機P1乃
至P6によって実行される。この場合、同図から明らか
なように、各領域S1乃至S6の面積は大きく異なるの
で、図4に示すように、計算機P1乃至P6のそれぞれの
処理時間(演算時間)も異なるものとなる。よって、最
も処理時間が長い計算機P6の処理時間が、計算機P1乃
至P6の全体としての実質的な処理時間T1となる。
図形の形状が図2に示すようであるとする。図3は、再
構成領域の分割の一例を示している。図3の場合、再構
成領域を、同図の横軸方向に等幅で複数に分割する(同
図の場合、6分割する)。6分割された各領域S1乃至
S6に関わる演算は、並列に動作する6つの計算機P1乃
至P6によって実行される。この場合、同図から明らか
なように、各領域S1乃至S6の面積は大きく異なるの
で、図4に示すように、計算機P1乃至P6のそれぞれの
処理時間(演算時間)も異なるものとなる。よって、最
も処理時間が長い計算機P6の処理時間が、計算機P1乃
至P6の全体としての実質的な処理時間T1となる。
【0007】次に、図5は、再構成領域の分割の他の例
を示している。図5の場合、分割後の各領域の面積が均
一になるように、再構成領域を横軸方向に分割する(同
図の場合、6分割する)。6分割された各領域S1乃至
S6に関わる演算は並列に動作する6つの計算機P1乃至
P6に実行される。この場合、各領域S1乃至S6の面積
は均一なので、計算機P1乃至P6のそれぞれの演算時間
も図6に示すように均一となる。よって、計算機P1乃
至P6の全体としての実質的な処理時間T2は、図3の場
合における計算機P1乃至P6の全体としての実質的な処
理時間T1よりも短縮される。
を示している。図5の場合、分割後の各領域の面積が均
一になるように、再構成領域を横軸方向に分割する(同
図の場合、6分割する)。6分割された各領域S1乃至
S6に関わる演算は並列に動作する6つの計算機P1乃至
P6に実行される。この場合、各領域S1乃至S6の面積
は均一なので、計算機P1乃至P6のそれぞれの演算時間
も図6に示すように均一となる。よって、計算機P1乃
至P6の全体としての実質的な処理時間T2は、図3の場
合における計算機P1乃至P6の全体としての実質的な処
理時間T1よりも短縮される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図5に示したように、
任意の図形を分割後の各領域の面積が均一になるよう
に、幾何学的に横軸方向に分割することは容易である。
しかしながら、実際には、再構成領域の画像データは画
素単位で構成されており、分割する境界線は画素と画素
の間に限られる、換言すれば、分割は画素単位で実行す
る必要があるが、任意の形状を分割後の面積が均一とな
るように、画素単位で横軸方向に分割することは困難で
あり、その技術が確立されていない課題があった。
任意の図形を分割後の各領域の面積が均一になるよう
に、幾何学的に横軸方向に分割することは容易である。
しかしながら、実際には、再構成領域の画像データは画
素単位で構成されており、分割する境界線は画素と画素
の間に限られる、換言すれば、分割は画素単位で実行す
る必要があるが、任意の形状を分割後の面積が均一とな
るように、画素単位で横軸方向に分割することは困難で
あり、その技術が確立されていない課題があった。
【0009】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、任意の図形を分割後の面積ができる限り均
一となるように、画素単位で一定の方向に分割できるよ
うにすることを目的とする。
ものであり、任意の図形を分割後の面積ができる限り均
一となるように、画素単位で一定の方向に分割できるよ
うにすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、図形の分割数を入力する入力手段と、図形の総画素
数を取得する取得手段と、総画素数を分割数で除算して
初期理想値を算出する算出手段と、図形における第k番
目の分割領域の画素数の理想値を、初期理想値および第
1番目から第k−1番目までの分割領域の画素数の決定
値の総和を用いて演算する演算手段と、第k番目の分割
領域の画素数の理想値との誤差が最小となるように、第
k番目の分割領域の画素数の決定値を決定する決定手段
とを含むことを特徴とする。
は、図形の分割数を入力する入力手段と、図形の総画素
数を取得する取得手段と、総画素数を分割数で除算して
初期理想値を算出する算出手段と、図形における第k番
目の分割領域の画素数の理想値を、初期理想値および第
1番目から第k−1番目までの分割領域の画素数の決定
値の総和を用いて演算する演算手段と、第k番目の分割
領域の画素数の理想値との誤差が最小となるように、第
k番目の分割領域の画素数の決定値を決定する決定手段
とを含むことを特徴とする。
【0011】前記決定手段には、第k番目の分割領域の
画素数の理想値との誤差が最小となるように、図形の画
素を行単位で加減して、第k番目の分割領域の画素数の
決定値を決定させるようにすることができる。
画素数の理想値との誤差が最小となるように、図形の画
素を行単位で加減して、第k番目の分割領域の画素数の
決定値を決定させるようにすることができる。
【0012】本発明の画像処理方法は、図形の分割数を
入力する入力ステップと、図形の総画素数を取得する取
得ステップと、総画素数を分割数で除算して初期理想値
を算出する算出ステップと、図形における第k番目の分
割領域の画素数の理想値を、初期理想値および第1番目
から第k−1番目までの分割領域の画素数の決定値の総
和を用いて演算する演算ステップと、第k番目の分割領
域の画素数の理想値との誤差が最小となるように、第k
番目の分割領域の画素数の決定値を決定する決定ステッ
プとを含むことを特徴とする。
入力する入力ステップと、図形の総画素数を取得する取
得ステップと、総画素数を分割数で除算して初期理想値
を算出する算出ステップと、図形における第k番目の分
割領域の画素数の理想値を、初期理想値および第1番目
から第k−1番目までの分割領域の画素数の決定値の総
和を用いて演算する演算ステップと、第k番目の分割領
域の画素数の理想値との誤差が最小となるように、第k
番目の分割領域の画素数の決定値を決定する決定ステッ
プとを含むことを特徴とする。
【0013】本発明の記録媒体のプログラムは、図形の
分割数を入力する入力ステップと、図形の総画素数を取
得する取得ステップと、総画素数を分割数で除算して初
期理想値を算出する算出ステップと、図形における第k
番目の分割領域の画素数の理想値を、初期理想値および
第1番目から第k−1番目までの分割領域の画素数の決
定値の総和を用いて演算する演算ステップと、第k番目
の分割領域の画素数の理想値との誤差が最小となるよう
に、第k番目の分割領域の画素数の決定値を決定する決
定ステップとを含むことを特徴とする。
分割数を入力する入力ステップと、図形の総画素数を取
得する取得ステップと、総画素数を分割数で除算して初
期理想値を算出する算出ステップと、図形における第k
番目の分割領域の画素数の理想値を、初期理想値および
第1番目から第k−1番目までの分割領域の画素数の決
定値の総和を用いて演算する演算ステップと、第k番目
の分割領域の画素数の理想値との誤差が最小となるよう
に、第k番目の分割領域の画素数の決定値を決定する決
定ステップとを含むことを特徴とする。
【0014】本発明のプログラムは、図形の分割数を入
力する入力ステップと、図形の総画素数を取得する取得
ステップと、総画素数を分割数で除算して初期理想値を
算出する算出ステップと、図形における第k番目の分割
領域の画素数の理想値を、初期理想値および第1番目か
ら第k−1番目までの分割領域の画素数の決定値の総和
を用いて演算する演算ステップと、第k番目の分割領域
の画素数の理想値との誤差が最小となるように、第k番
目の分割領域の画素数の決定値を決定する決定ステップ
とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
力する入力ステップと、図形の総画素数を取得する取得
ステップと、総画素数を分割数で除算して初期理想値を
算出する算出ステップと、図形における第k番目の分割
領域の画素数の理想値を、初期理想値および第1番目か
ら第k−1番目までの分割領域の画素数の決定値の総和
を用いて演算する演算ステップと、第k番目の分割領域
の画素数の理想値との誤差が最小となるように、第k番
目の分割領域の画素数の決定値を決定する決定ステップ
とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【0015】本発明の画像処理装置および方法、並びに
プログラムにおいては、図形の分割数が入力され、図形
の総画素数が取得されて、総画素数が分割数で除算され
て初期理想値が算出される。さらに、図形における第k
番目の分割領域の画素数の理想値が初期理想値および第
1番目から第k−1番目までの分割領域の画素数の決定
値の総和を用いて演算され、第k番目の分割領域の画素
数の理想値との誤差が最小となるように、第k番目の分
割領域の画素数の決定値が決定される。
プログラムにおいては、図形の分割数が入力され、図形
の総画素数が取得されて、総画素数が分割数で除算され
て初期理想値が算出される。さらに、図形における第k
番目の分割領域の画素数の理想値が初期理想値および第
1番目から第k−1番目までの分割領域の画素数の決定
値の総和を用いて演算され、第k番目の分割領域の画素
数の理想値との誤差が最小となるように、第k番目の分
割領域の画素数の決定値が決定される。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明を適用した3次元画像デー
タ生成システムの構成例について、図7を参照して説明
する。
タ生成システムの構成例について、図7を参照して説明
する。
【0017】撮像装置1は、3次元物体を中心とする円
周上の複数の位置から、当該3次元物体を撮影して複数
の2次元画像データを取得し、それらを統制装置2に出
力する。統制装置2は、撮像装置1から入力される複数
の2次元画像データを演算装置3−1乃至3−Nに供給
するとともに、再構成領域を所定の方向から見た場合の
形状を、平行する複数の直線によって画素単位で可能な
限り均一に分割し、分割した各領域に関する演算処理を
演算装置3−1乃至3−Nに振り分ける。また、統制装
置2は、演算装置3−1乃至3−N(以下、演算装置3
−1乃至3−Nを個々に区別する必要がない場合、単に
演算装置3と記述する)から供給される演算結果を統合
して、再構成領域の3次元画像データを生成する。演算
装置3は、統制装置2によって振り分けられる演算処理
を実行し、その結果を統制装置2に出力する。
周上の複数の位置から、当該3次元物体を撮影して複数
の2次元画像データを取得し、それらを統制装置2に出
力する。統制装置2は、撮像装置1から入力される複数
の2次元画像データを演算装置3−1乃至3−Nに供給
するとともに、再構成領域を所定の方向から見た場合の
形状を、平行する複数の直線によって画素単位で可能な
限り均一に分割し、分割した各領域に関する演算処理を
演算装置3−1乃至3−Nに振り分ける。また、統制装
置2は、演算装置3−1乃至3−N(以下、演算装置3
−1乃至3−Nを個々に区別する必要がない場合、単に
演算装置3と記述する)から供給される演算結果を統合
して、再構成領域の3次元画像データを生成する。演算
装置3は、統制装置2によって振り分けられる演算処理
を実行し、その結果を統制装置2に出力する。
【0018】図8は、所定のプログラムを実行すること
によって統制装置8として動作するワークステーション
などのような情報処理装置の構成例を示している。
によって統制装置8として動作するワークステーション
などのような情報処理装置の構成例を示している。
【0019】この情報処理処置は、CPU(Central Proces
sing Unit)21を内蔵している。CPU21にはバス24
を介して、入出力インタフェース25が接続されてい
る。入出力インタフェース25には、ユーザが操作コマ
ンドを入力するキーボード、マウスなどの入力デバイス
よりなる操作入力部26、処理結果などを表示するCRT
(Cathode Ray Tube)またはLCD(Liquid Crystal Displa
y)などよりなる表示部27、プログラムや各種のデータ
を格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部
28、インタネットなどのネットワークを介してデータ
を通信する通信部29、および磁気ディスク31乃至半
導体メモリ34などの記録媒体に対してデータを読み書
きするドライブ30が接続されている。バス24には、
ROM(Read Only Memory)22およびRAM(Random Access M
emory)23が接続されている。
sing Unit)21を内蔵している。CPU21にはバス24
を介して、入出力インタフェース25が接続されてい
る。入出力インタフェース25には、ユーザが操作コマ
ンドを入力するキーボード、マウスなどの入力デバイス
よりなる操作入力部26、処理結果などを表示するCRT
(Cathode Ray Tube)またはLCD(Liquid Crystal Displa
y)などよりなる表示部27、プログラムや各種のデータ
を格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部
28、インタネットなどのネットワークを介してデータ
を通信する通信部29、および磁気ディスク31乃至半
導体メモリ34などの記録媒体に対してデータを読み書
きするドライブ30が接続されている。バス24には、
ROM(Read Only Memory)22およびRAM(Random Access M
emory)23が接続されている。
【0020】この情報処理装置に統制装置2としての動
作を実行させるプログラムは、磁気ディスク31(フロ
ッピディスクを含む)、光ディスク32(CD-ROM(Compa
ct Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile D
isc)を含む)、光磁気ディスク33(MD(Mini Disc)
を含む)、もしくは半導体メモリ34に格納された状態
で情報処理装置に供給され、ドライブ30によって読み
出されて記憶部28に内蔵されるハードディスクドライ
ブにインストールされている。記憶部28にインストー
ルされているプログラムは、操作入力部26に入力され
るユーザの操作に対応するCPU21の指令によって、記
憶部28からRAM23にロードされて実行される。
作を実行させるプログラムは、磁気ディスク31(フロ
ッピディスクを含む)、光ディスク32(CD-ROM(Compa
ct Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile D
isc)を含む)、光磁気ディスク33(MD(Mini Disc)
を含む)、もしくは半導体メモリ34に格納された状態
で情報処理装置に供給され、ドライブ30によって読み
出されて記憶部28に内蔵されるハードディスクドライ
ブにインストールされている。記憶部28にインストー
ルされているプログラムは、操作入力部26に入力され
るユーザの操作に対応するCPU21の指令によって、記
憶部28からRAM23にロードされて実行される。
【0021】なお、演算装置3も、図8に示したような
構成例の情報処理装置に所定のプログラムを実行するこ
とによって実現することができる。また、演算装置3を
複数のCPUを備える情報処理装置によって実現し、統制
装置2によって割り当てられた演算処理をさらに分割し
て同時に実行させるようにすることもできる。
構成例の情報処理装置に所定のプログラムを実行するこ
とによって実現することができる。また、演算装置3を
複数のCPUを備える情報処理装置によって実現し、統制
装置2によって割り当てられた演算処理をさらに分割し
て同時に実行させるようにすることもできる。
【0022】次に、3次元画像データ生成システムの動
作について、図9のフローチャートを参照して説明す
る。
作について、図9のフローチャートを参照して説明す
る。
【0023】ステップS1において、撮像装置1は、3
次元物体を中心とする円周上の複数の位置から当該3次
元物体を撮影し、得られた複数の2次元画像データを統
制装置2に出力する。
次元物体を中心とする円周上の複数の位置から当該3次
元物体を撮影し、得られた複数の2次元画像データを統
制装置2に出力する。
【0024】ステップS2において、統制装置2は、撮
像装置1から入力される複数の2次元画像データを演算
装置3−1乃至3−Nに供給するとともに、再構成領域
を所定の方向から見た場合の形状(以下、対象領域と記
述する)を、平行する複数の直線によって画素単位で可
能な限り均一に分割し、分割した各領域に関する演算処
理を演算装置3−1乃至3−Nに振り分ける。なお、対
象領域を平行する複数の直線によって画素単位で可能な
限り均一に分割する処理(以下、など分割処理と記述す
る)については、図10を参照して後述する。
像装置1から入力される複数の2次元画像データを演算
装置3−1乃至3−Nに供給するとともに、再構成領域
を所定の方向から見た場合の形状(以下、対象領域と記
述する)を、平行する複数の直線によって画素単位で可
能な限り均一に分割し、分割した各領域に関する演算処
理を演算装置3−1乃至3−Nに振り分ける。なお、対
象領域を平行する複数の直線によって画素単位で可能な
限り均一に分割する処理(以下、など分割処理と記述す
る)については、図10を参照して後述する。
【0025】ステップS3において、演算装置3は、統
制装置2によって振り分けられた演算処理を実行し、そ
の結果を統制装置2に出力する。ステップS4におい
て、統制装置2は、演算装置3−1乃至3−Nから供給
される演算結果を統合して、再構成領域の3次元画像デ
ータを生成する。
制装置2によって振り分けられた演算処理を実行し、そ
の結果を統制装置2に出力する。ステップS4におい
て、統制装置2は、演算装置3−1乃至3−Nから供給
される演算結果を統合して、再構成領域の3次元画像デ
ータを生成する。
【0026】次に、ステップS2の統制装置2による分
割処理について、図10のフローチャートを参照して説
明する。なお、以下においては、図1に示したように再
構成領域が円柱状であって、分割する対象領域が円形で
ある場合を一例として説明する。
割処理について、図10のフローチャートを参照して説
明する。なお、以下においては、図1に示したように再
構成領域が円柱状であって、分割する対象領域が円形で
ある場合を一例として説明する。
【0027】ステップS11において、統制装置2は、
分割する対象領域と、その分割数Nを指定するユーザの
操作を受け付ける。対象領域の指定方法は、いまの場合
のように対象領域が円形であるときには、図11に示す
ように、その中心Cの座標(xc,yc)と半径rを指定する
ようにする。対象領域の形状によっては、縦幅hと横幅
wと指定するようにしてもよい。
分割する対象領域と、その分割数Nを指定するユーザの
操作を受け付ける。対象領域の指定方法は、いまの場合
のように対象領域が円形であるときには、図11に示す
ように、その中心Cの座標(xc,yc)と半径rを指定する
ようにする。対象領域の形状によっては、縦幅hと横幅
wと指定するようにしてもよい。
【0028】ステップS12において、統制装置2は、
対象領域を包含する範囲の全ての画素について、各画素
が対象領域に位置しているか否かを判定することによ
り、対象領域を占める総画素数Totalを取得する。いま
の例のように対象領域が円形であるときには、対象領域
を包含する範囲の全ての画素に次式(1)が適用され
て、対象領域である円の中心C(xc,yc)と画素の
中心の座標P(i,j)との距離CPが算出され、図1
2に示すように、距離CPが対象領域の半径r以下であ
る画素(図13の画素P2)は、対象領域を占める画素
であると判定される。また、距離CPが対象領域の半径
rよりも大きい画素(図13の画素P1)は対象領域を
占めない画素であると判定される。 CP=√((xc−i)2+(yc−j)2)≦r ・・・(1)
対象領域を包含する範囲の全ての画素について、各画素
が対象領域に位置しているか否かを判定することによ
り、対象領域を占める総画素数Totalを取得する。いま
の例のように対象領域が円形であるときには、対象領域
を包含する範囲の全ての画素に次式(1)が適用され
て、対象領域である円の中心C(xc,yc)と画素の
中心の座標P(i,j)との距離CPが算出され、図1
2に示すように、距離CPが対象領域の半径r以下であ
る画素(図13の画素P2)は、対象領域を占める画素
であると判定される。また、距離CPが対象領域の半径
rよりも大きい画素(図13の画素P1)は対象領域を
占めない画素であると判定される。 CP=√((xc−i)2+(yc−j)2)≦r ・・・(1)
【0029】なお、対象領域を包含する範囲の全ての画
素をランダムにトレースして式(1)を適用するのでは
なく、縦方向の画素列毎に式(1)を適用して総画素数
Totalを求める処理の高速化を図るようにする。
素をランダムにトレースして式(1)を適用するのでは
なく、縦方向の画素列毎に式(1)を適用して総画素数
Totalを求める処理の高速化を図るようにする。
【0030】また、対象領域が円形のような点対称また
は線対称の形状である場合、対象領域の全体、すなわ
ち、円形を占める画素数を取得するのではなく、円形の
1/nの扇形を占める画素数を取得し、その値をn倍す
るなどして、総画素数Totalを取得する処理に要する時
間を短縮するようにする。
は線対称の形状である場合、対象領域の全体、すなわ
ち、円形を占める画素数を取得するのではなく、円形の
1/nの扇形を占める画素数を取得し、その値をn倍す
るなどして、総画素数Totalを取得する処理に要する時
間を短縮するようにする。
【0031】さらに、統制装置2は、総画素数Totalを
分割数Nで除算して、理想初期値St[0]を算出す
る。 St[0]=Total/N ・・・(2)
分割数Nで除算して、理想初期値St[0]を算出す
る。 St[0]=Total/N ・・・(2)
【0032】ステップS13において、統制装置2は、
パラメータkを1に初期化する。
パラメータkを1に初期化する。
【0033】ステップS14において、統制装置2は、
次式(3)に示すように、N分割する対象領域の第k番
目の分割領域Sk(以下、セクションと記述する)の画
素数の理想値St[k]を、理想初期値St[0]に、
第(k−1)番目までの理想値(k−1)・Total/N
と、第1番目のセクションS1の画素数の決定値Sd
[1]から第k−1番目のセクションSk ― 1の画素数の
決定値Sd[k−1]までの加算値ΣSdとの誤差を加
算して算出する。なお、決定値Sd[]は、ステップS
15において決定される。 St[k] =St[0]+[(k−1)・Total/N−ΣSd] =St[0]+[(k−1)・Total/N−(Sd[1]+・・・+Sd[k− 1])] ・・・(3)
次式(3)に示すように、N分割する対象領域の第k番
目の分割領域Sk(以下、セクションと記述する)の画
素数の理想値St[k]を、理想初期値St[0]に、
第(k−1)番目までの理想値(k−1)・Total/N
と、第1番目のセクションS1の画素数の決定値Sd
[1]から第k−1番目のセクションSk ― 1の画素数の
決定値Sd[k−1]までの加算値ΣSdとの誤差を加
算して算出する。なお、決定値Sd[]は、ステップS
15において決定される。 St[k] =St[0]+[(k−1)・Total/N−ΣSd] =St[0]+[(k−1)・Total/N−(Sd[1]+・・・+Sd[k− 1])] ・・・(3)
【0034】ただし、第1番目の分割領域S1の理想値
St[1]は、初期理想値St[0]である。 St[1]=St[0]
St[1]は、初期理想値St[0]である。 St[1]=St[0]
【0035】例えば、第2番目の分割領域S2の理想値
St[2]は、式(3)に従い、 St[2]=St[0]+[Total/N−Sd[1]] となる。
St[2]は、式(3)に従い、 St[2]=St[0]+[Total/N−Sd[1]] となる。
【0036】また、例えば、第3番目の分割領域S3の
理想値St[3]は、式(3)に従い、 St[3]=St[0]+[2・Total/N−(Sd
[1]+Sd[2])] となる。
理想値St[3]は、式(3)に従い、 St[3]=St[0]+[2・Total/N−(Sd
[1]+Sd[2])] となる。
【0037】ステップS15において、統制装置2は、
第k番目のセクションSkの画素数の理想値St[k]
に基づいて、第k番目のセクションSkの画素数の決定
値Sd[k]を決定する。
第k番目のセクションSkの画素数の理想値St[k]
に基づいて、第k番目のセクションSkの画素数の決定
値Sd[k]を決定する。
【0038】具体的に説明する。以下、第k番目のセク
ションSkにおける左側から第1列目の行から第i番目
の行までの画素の総数をS[k][i]と記述する。ここ
で、パラメータiは、セクションSkにおける行番号を
示す。統制装置2は、次式(4)を満足するようなパラ
メータiの値を決定する。
ションSkにおける左側から第1列目の行から第i番目
の行までの画素の総数をS[k][i]と記述する。ここ
で、パラメータiは、セクションSkにおける行番号を
示す。統制装置2は、次式(4)を満足するようなパラ
メータiの値を決定する。
【0039】すなわち、第k番目のセクションSkにお
ける第1列目の行から第i−1番目の行までの画素の総
数S[k][i−1]が、第k番目のセクションSkの画
素数の理想値St[k]よりも小さく、かつ、第k番目
のセクションSkにおける第1列目の行から第i番目の
行までの画素の総数S[k][i]が、第k番目のセクシ
ョンSkの画素数の理想値St[k]以上となるよう
に、パラメータiを1ずつインクリメントしながらその
値を決定する。式(4)を満足するパラメータiの値を
i’とする。 S[k][i−1]<St[k]≦S[k][i−1] ・・・(4)
ける第1列目の行から第i−1番目の行までの画素の総
数S[k][i−1]が、第k番目のセクションSkの画
素数の理想値St[k]よりも小さく、かつ、第k番目
のセクションSkにおける第1列目の行から第i番目の
行までの画素の総数S[k][i]が、第k番目のセクシ
ョンSkの画素数の理想値St[k]以上となるよう
に、パラメータiを1ずつインクリメントしながらその
値を決定する。式(4)を満足するパラメータiの値を
i’とする。 S[k][i−1]<St[k]≦S[k][i−1] ・・・(4)
【0040】次に、統制装置2は、第k番目のセクショ
ンSkにおける第1列目の行から第i’番目の行までの
画素の総数S[k][i’]と第k番目のセクションSk
の画素数の理想値St[k]との誤差|S[k][i’]
−St[k]|=Δi’と、第k番目のセクションSk
における第1列目の行から第i’−1番目の行までの画
素の総数S[k][i’−1]と第k番目のセクションS
kの画素数の理想値St[k]との誤差|S[k][i’
−1]−St[k]|=Δ(i’−1)とを比較する。
ンSkにおける第1列目の行から第i’番目の行までの
画素の総数S[k][i’]と第k番目のセクションSk
の画素数の理想値St[k]との誤差|S[k][i’]
−St[k]|=Δi’と、第k番目のセクションSk
における第1列目の行から第i’−1番目の行までの画
素の総数S[k][i’−1]と第k番目のセクションS
kの画素数の理想値St[k]との誤差|S[k][i’
−1]−St[k]|=Δ(i’−1)とを比較する。
【0041】Δi’がΔ(i’−1)以上である場合、
統制装置2は、第k番目のセクションSkにおける第1
列目の行から第i’番目の行までの画素の総数S[k]
[i’]を、第k番目のセクションSkの画素数の決定
値Sd[k]に決定する。また、Δi’がΔ(i’−
1)よりも小さい場合、統制装置2は、第k番目のセク
ションSkにおける第1列目の行から第i’−1番目の
行までの画素の総数S[k][i’−1]を、第k番目の
セクションSkの画素数の決定値Sd[k]に決定す
る。
統制装置2は、第k番目のセクションSkにおける第1
列目の行から第i’番目の行までの画素の総数S[k]
[i’]を、第k番目のセクションSkの画素数の決定
値Sd[k]に決定する。また、Δi’がΔ(i’−
1)よりも小さい場合、統制装置2は、第k番目のセク
ションSkにおける第1列目の行から第i’−1番目の
行までの画素の総数S[k][i’−1]を、第k番目の
セクションSkの画素数の決定値Sd[k]に決定す
る。
【0042】ただし、k=Nである場合、すなわち、最
後のセクションSNの画素の決定値Sd[N]は、次式
(5)に示すように、総画素数Totalから、第1番目乃
至第N−1番目までの各セクションの画素の決定値の総
和ΣSd=(Sd[1]+・・・+Sd[N−1])を
減算した値とする。 Sd[N]=Total−ΣSd ・・・(5)
後のセクションSNの画素の決定値Sd[N]は、次式
(5)に示すように、総画素数Totalから、第1番目乃
至第N−1番目までの各セクションの画素の決定値の総
和ΣSd=(Sd[1]+・・・+Sd[N−1])を
減算した値とする。 Sd[N]=Total−ΣSd ・・・(5)
【0043】ステップS16において、統制装置2は、
パラメータkが分割数Nであるか否かを判定する。パラ
メータkが分割数Nではないと判定された場合、処理は
ステップS17に進む。ステップS17において、統制
装置2は、パラメータkを1だけインクリメントする。
処理はステップS14に戻り、以降の処理が繰り返され
る。その後、ステップS16において、パラメータkが
分割数Nであると判定された場合、処理は図9のステッ
プS3にリターンする。
パラメータkが分割数Nであるか否かを判定する。パラ
メータkが分割数Nではないと判定された場合、処理は
ステップS17に進む。ステップS17において、統制
装置2は、パラメータkを1だけインクリメントする。
処理はステップS14に戻り、以降の処理が繰り返され
る。その後、ステップS16において、パラメータkが
分割数Nであると判定された場合、処理は図9のステッ
プS3にリターンする。
【0044】以上説明したように、等分割処理によれ
ば、例えば、最後のセクションSNの画素数の決定値S
d[N]だけが理想初期値St[0]から大きくずれて
しまうような事態にはならず、図13に示すように、第
1番目のセクションS1乃至第N番目のセクションSNの
画素数の決定値Sd[1]乃至Sd[N](いまの場
合、N=4)がほぼ均一となるので、演算装置3−1乃
至3−Nの演算の負荷をほぼ等しくすることができる。
よって、系の全体としての演算時間を短縮することが可
能となる。
ば、例えば、最後のセクションSNの画素数の決定値S
d[N]だけが理想初期値St[0]から大きくずれて
しまうような事態にはならず、図13に示すように、第
1番目のセクションS1乃至第N番目のセクションSNの
画素数の決定値Sd[1]乃至Sd[N](いまの場
合、N=4)がほぼ均一となるので、演算装置3−1乃
至3−Nの演算の負荷をほぼ等しくすることができる。
よって、系の全体としての演算時間を短縮することが可
能となる。
【0045】なお、上述した等分割処理では、縦軸方向
にだけ分割する処理について説明したが、例えば、縦軸
方向に分割した後、横軸方向に分割するようにすれば、
任意の対象領域を、多軸方向に均等に分割することが可
能となる。
にだけ分割する処理について説明したが、例えば、縦軸
方向に分割した後、横軸方向に分割するようにすれば、
任意の対象領域を、多軸方向に均等に分割することが可
能となる。
【0046】また、本発明は、2次元の対象領域を分割
する場合のみならず、3次元以上の対象領域を分割する
場合にも適用することが可能である。
する場合のみならず、3次元以上の対象領域を分割する
場合にも適用することが可能である。
【0047】なお、本明細書において、記録媒体に記録
されるプログラムを記述するステップは、記載された順
序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずし
も時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に
実行される処理をも含むものである。
されるプログラムを記述するステップは、記載された順
序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずし
も時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に
実行される処理をも含むものである。
【0048】また、本明細書において、システムとは、
複数の装置により構成される装置全体を表すものであ
る。
複数の装置により構成される装置全体を表すものであ
る。
【0049】
【発明の効果】以上のように、本発明の画像処理装置お
よび方法、並びにプログラムによれば、図形における第
k番目の分割領域の画素数の理想値を、初期理想値およ
び第1番目から第k−1番目までの分割領域の画素数の
決定値の総和を用いて演算し、第k番目の分割領域の画
素数の理想値との誤差が最小となるように、第k番目の
分割領域の画素数の決定値を決定するようにしたので、
任意の図形を分割後の面積ができる限り均一となるよう
に、画素単位で一定の方向に分割することが可能とな
る。
よび方法、並びにプログラムによれば、図形における第
k番目の分割領域の画素数の理想値を、初期理想値およ
び第1番目から第k−1番目までの分割領域の画素数の
決定値の総和を用いて演算し、第k番目の分割領域の画
素数の理想値との誤差が最小となるように、第k番目の
分割領域の画素数の決定値を決定するようにしたので、
任意の図形を分割後の面積ができる限り均一となるよう
に、画素単位で一定の方向に分割することが可能とな
る。
【図1】2次元画像データを用いて再構成領域の3次元
画像データを生成する従来の技術について説明するため
の図である。
画像データを生成する従来の技術について説明するため
の図である。
【図2】対象領域の形状の一例を示す図である。
【図3】対象領域を等幅で分割した一例を示す図であ
る。
る。
【図4】対象領域を等幅で分割した場合の処理時間につ
いて説明するための図である。
いて説明するための図である。
【図5】対象領域を面積が均等となるように分割した一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図6】対象領域を面積が均等となるように分割した場
合の処理時間について説明するための図である。
合の処理時間について説明するための図である。
【図7】3次元画像データ生成システムの構成例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図8】統制装置2を実現する情報処理装置の構成例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図9】3次元画像データ生成システムによる3次元画
像データ生成処理を説明するフローチャートである。
像データ生成処理を説明するフローチャートである。
【図10】ステップS2における統制装置2による等分
割処理を説明するフローチャートである。
割処理を説明するフローチャートである。
【図11】対象領域の指定方法について説明するための
図である。
図である。
【図12】対象領域に含まれるか否かの判定方法につい
て説明するための図である。
て説明するための図である。
【図13】等分割処理の処理結果を説明するための図で
ある。
ある。
1 撮像装置, 2 統制装置, 3 演算装置, 2
1 CPU, 31 磁気ディスク, 32 光ディス
ク, 33 光磁気ディスク, 34 半導体メモリ
1 CPU, 31 磁気ディスク, 32 光ディス
ク, 33 光磁気ディスク, 34 半導体メモリ
フロントページの続き (72)発明者 福田 安志 東京都品川区東五反田1丁目14番10号 株 式会社ソニー木原研究所内 Fターム(参考) 5B050 BA04 BA06 CA07 EA03 5B057 BA12 CA13 CA16 CB13 CB16 CE09 DC04 5L096 AA09 CA02 CA05 FA59
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の平行線によって任意の図形の面積
を画素単位で均等に分割する画像処理装置において、 前記図形の分割数を入力する入力手段と、 前記図形の総画素数を取得する取得手段と、 前記総画素数を前記分割数で除算して初期理想値を算出
する算出手段と、 前記図形における第k番目の分割領域の画素数の理想値
を、前記初期理想値および第1番目から第k−1番目ま
での分割領域の画素数の決定値の総和を用いて演算する
演算手段と、 前記第k番目の分割領域の画素数の前記理想値との誤差
が最小となるように、前記第k番目の分割領域の画素数
の前記決定値を決定する決定手段とを含むことを特徴と
する画像処理装置。 - 【請求項2】 前記決定手段は、前記第k番目の分割領
域の画素数の前記理想値との誤差が最小となるように、
前記図形の画素を行単位で加減して、前記第k番目の分
割領域の画素数の前記決定値を決定することを特徴とす
る請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項3】 前記任意の図形は、2次元図形であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 複数の平行線によって任意の図形の面積
を画素単位で均等に分割する画像処理装置の画像処理方
法において、 前記図形の分割数を入力する入力ステップと、 前記図形の総画素数を取得する取得ステップと、 前記総画素数を前記分割数で除算して初期理想値を算出
する算出ステップと、 前記図形における第k番目の分割領域の画素数の理想値
を、前記初期理想値および第1番目から第k−1番目ま
での分割領域の画素数の決定値の総和を用いて演算する
演算ステップと、 前記第k番目の分割領域の画素数の前記理想値との誤差
が最小となるように、前記第k番目の分割領域の画素数
の前記決定値を決定する決定ステップとを含むことを特
徴とする画像処理方法。 - 【請求項5】 複数の平行線によって任意の図形の面積
を画素単位で均等に分割する画像処理用のプログラムで
あって、 前記図形の分割数を入力する入力ステップと、 前記図形の総画素数を取得する取得ステップと、 前記総画素数を前記分割数で除算して初期理想値を算出
する算出ステップと、 前記図形における第k番目の分割領域の画素数の理想値
を、前記初期理想値および第1番目から第k−1番目ま
での分割領域の画素数の決定値の総和を用いて演算する
演算ステップと、 前記第k番目の分割領域の画素数の前記理想値との誤差
が最小となるように、前記第k番目の分割領域の画素数
の前記決定値を決定する決定ステップとを含むことを特
徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記
録されている記録媒体。 - 【請求項6】 複数の平行線によって任意の図形の面積
を画素単位で均等に分割する画像処理の制御用のコンピ
ュータに、 前記図形の分割数を入力する入力ステップと、 前記図形の総画素数を取得する取得ステップと、 前記総画素数を前記分割数で除算して初期理想値を算出
する算出ステップと、 前記図形における第k番目の分割領域の画素数の理想値
を、前記初期理想値および第1番目から第k−1番目ま
での分割領域の画素数の決定値の総和を用いて演算する
演算ステップと、 前記第k番目の分割領域の画素数の前記理想値との誤差
が最小となるように、前記第k番目の分割領域の画素数
の前記決定値を決定する決定ステップとを実行させるプ
ログラム。
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US11/086,817 US6992704B2 (en) | 2001-04-12 | 2005-03-21 | Image processing apparatus and method, recording medium, and program |
US11/085,952 US6992703B2 (en) | 2001-04-12 | 2005-03-22 | Image processing apparatus and method, recording medium, and program |
US11/088,056 US6992705B2 (en) | 2001-04-12 | 2005-03-23 | Image processing apparatus and method, recording medium, and program |
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JP2012248179A (ja) * | 2012-02-20 | 2012-12-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置、プログラム |
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KR101700621B1 (ko) * | 2010-12-15 | 2017-02-01 | 한국전자통신연구원 | 임의의 측정거리에 적용가능한 적응형 초고속 및 고해상도 3차원 영상복원 방법 |
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US20020122117A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-09-05 | Masamichi Nakagawa | Camera device, camera system and image processing method |
JP2002312798A (ja) * | 2001-04-12 | 2002-10-25 | Sony Corp | 画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム |
JP4150949B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2008-09-17 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム |
WO2002099753A1 (fr) * | 2001-06-05 | 2002-12-12 | Sony Corporation | Processeur d'images |
US7379094B2 (en) * | 2002-04-18 | 2008-05-27 | Olympus Corporation | Electronic still imaging apparatus and method having function for acquiring synthesis image having wide-dynamic range |
KR100826243B1 (ko) * | 2002-11-20 | 2008-04-29 | 삼성전자주식회사 | 화각 조정이 가능한 촬영장치 및 그의 제어방법 |
KR100505334B1 (ko) * | 2003-03-28 | 2005-08-04 | (주)플렛디스 | 운동 시차를 이용한 입체 영상 변환 장치 |
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2001
- 2001-04-12 JP JP2001113985A patent/JP2002312798A/ja not_active Abandoned
-
2002
- 2002-04-11 US US10/121,896 patent/US6919922B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-03-21 US US11/086,817 patent/US6992704B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-22 US US11/085,952 patent/US6992703B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-23 US US11/088,056 patent/US6992705B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012248179A (ja) * | 2012-02-20 | 2012-12-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置、プログラム |
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US6992704B2 (en) | 2006-01-31 |
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US6992705B2 (en) | 2006-01-31 |
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