JP2823456B2 - Image generation device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、装置内に数値データと
して設定されている３次元情報から現実感のある立体的
な２次元画像を生成する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for generating a realistic three-dimensional two-dimensional image from three-dimensional information set as numerical data in the apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の装置では、高画質の画像
を高速に生成するために、たとえば特開昭６１−２０１
３７１号公報に示されている画像生成装置があった。図
５はこの従来の画像生成装置の構成図である。まず構成
要素を説明すると、図中の５０１は生成された画像を格
納する画像メモリである。５０２は画素の値を正確に求
めるための輝度計算器であり、５０３はある画素の値を
その画素の近傍の数画素の値から推定する画素値推定器
である。画素値推定器５０３はたとえば近傍の数画素の
値の平均を計算し、高速に画素の値を推定する。５０４
は画像中のある領域が平坦でその集合内の画素の値を求
めるために正確な輝度計算を必要としない領域か、そう
でないかを検出する平坦領域検出器である。５０５は各
プロセスを制御する制御部である。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of apparatus has been proposed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-201, for producing high-quality images at high speed.
No. 371 discloses an image generating apparatus. FIG. 5 is a configuration diagram of this conventional image generating apparatus. First, the components will be described. Reference numeral 501 in the figure denotes an image memory for storing a generated image. Reference numeral 502 denotes a luminance calculator for accurately obtaining the value of a pixel, and reference numeral 503 denotes a pixel value estimator for estimating the value of a certain pixel from the values of several pixels near the pixel. The pixel value estimator 503 calculates, for example, the average of the values of several nearby pixels, and estimates the pixel values at high speed. 504
Is a flat area detector that detects whether an area in an image is flat and does not require accurate luminance calculation to determine the value of a pixel in the set, or not. A control unit 505 controls each process.
【０００３】つぎに、以上の構成要素よりなる従来の画
像生成装置の各構成要素の相互の関係と動作を説明す
る。 １） 制御部５０５は、画像をあらかじめ決められた間
隔で走査し、その対象画素のアドレスを輝度計算器５０
２に出力する。輝度計算器５０２はその位置の画素の値
を計算し、画像メモリ５０１に計算された値を書き込
む。 ２） 制御部５０５は前記処理により値を計算された画
素の内、正方形の４頂点の画素のアドレスを順に画像メ
モリ５０１に出力する。 ３） 画像メモリ５０１は前記アドレスの画素の値を平
坦領域検出器５０４に出力する。 ４） 平坦領域検出器５０４は、入力された４画素の値
をもとに、その４画素で囲まれた正方領域の平坦性を判
定する。 ５） 平坦性の判定を受け取った制御部５０５は、その
結果に基づきつぎのように動作する。平坦であると判定
を受け取ると、制御部５０５は、画素値推定器５０３に
前記正方領域の中心画素の値を前記４画素の値から推定
させる。平坦でないとの判定を受け取ると、制御部５０
５は前記正方領域の中心の画素の値を輝度計算器５０２
に計算させる。そして、いずれも求めた値を画像メモリ
５０１に格納する。 ６） ２）〜５）を同様の全ての正方領域に対して繰り
返す。 ７） つぎに、菱形領域の４頂点の画素について２）〜
６）を行う。 ８） 上記２）〜７）を領域の大きさを小さくして繰り
返す。これを画像中の全ての画素の値を求まるまで行
う。Next, a description will be given of the mutual relationship and operation of each component of the conventional image generating apparatus comprising the above components. 1) The control unit 505 scans the image at a predetermined interval, and stores the address of the target pixel in the luminance calculator 50.
Output to 2. The luminance calculator 502 calculates the value of the pixel at that position, and writes the calculated value into the image memory 501. 2) The control unit 505 sequentially outputs the addresses of the pixels at the four vertices of the square to the image memory 501 among the pixels whose values have been calculated by the above processing. 3) The image memory 501 outputs the value of the pixel at the address to the flat area detector 504. 4) The flat area detector 504 determines flatness of a square area surrounded by the four pixels based on the input values of the four pixels. 5) The control unit 505 that has received the determination of the flatness operates as follows based on the result. Upon receiving the determination that the area is flat, the control unit 505 causes the pixel value estimator 503 to estimate the value of the center pixel of the square area from the values of the four pixels. Upon receiving the determination that the surface is not flat, the control unit 50
5 is a luminance calculator 502 which calculates the value of the pixel at the center of the square area.
Is calculated. Then, the obtained values are stored in the image memory 501. 6) Repeat steps 2) to 5) for all similar square areas. 7) Next, regarding the pixels at the four vertices of the rhombic region, 2) to
Perform 6). 8) The above 2) to 7) are repeated with the area size reduced. This is performed until the values of all the pixels in the image are obtained.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置で
は、はじめに適当な間隔で画素の値を輝度計算によって
求めた後も、平坦でないと判定された領域の画素につい
ては輝度計算を行うために、画像の生成に大変時間がか
かっていた。本発明は前記従来の問題に留意し、高速に
高画質の画像を生成する画像生成装置を提供することを
目的とする。However, in this apparatus, even after the pixel values are obtained at appropriate intervals by luminance calculation, luminance calculation is performed for pixels in an area determined to be non-flat. It took a lot of time to generate the image. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image generating apparatus that generates a high-quality image at a high speed while paying attention to the conventional problem.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、画像中の全画素の値を輝度計算によって
１画素ずつ求めて画像を生成する装置において、ある画
素の値を正確に計算し、前記画素の値と前記画素におけ
る表示している物体名と影の有無との情報とを出力する
輝度計算器と、前記輝度計算器から出力された表示して
いる物体名と影の有無との情報により前記輝度計算器で
値を求めた画素のうち隣接する４画素を頂点とする長方
形領域内の物体のエッジあるいは影のエッジを推定する
エッジ推定器と、前記エッジ推定器で推定したエッジに
よって前記長方形領域が分割されてできる各小領域内の
未計算の画素の値を、前記各小領域内のすでに計算され
た画素の値を使って補間することによって求める補間器
と、適当な間隔の画素をサンプリングして前記輝度計算
器に値を求めさせ、その他の画素の値を前記補間器に求
めさせるように制御する制御部と、前記輝度計算器また
は前記補間器によって求められた画素の値を記憶する画
像メモリとを備えた画像生成装置の構成とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for generating an image by calculating the values of all pixels in an image one pixel at a time by luminance calculation. And a brightness calculator that outputs the value of the pixel, the name of the displayed object in the pixel, and information on the presence or absence of a shadow, and the name of the displayed object and the shadow output from the brightness calculator. An edge estimator for estimating an edge of an object or an edge of a shadow in a rectangular area having four adjacent vertices among pixels whose values have been obtained by the luminance calculator based on information on the presence or absence of the edge estimator; An interpolator that obtains the value of an uncalculated pixel in each small area formed by dividing the rectangular area by the estimated edge using the already calculated pixel value in each of the small areas, At appropriate intervals A control unit that controls the luminance calculator to obtain a value by sampling an element, and causes the interpolator to obtain values of other pixels, and a value of the pixel obtained by the luminance calculator or the interpolator. And an image memory for storing the image data.
【０００６】[0006]
【作用】上記構成において、はじめに適当な間隔で画素
の値を輝度計算によって求めた後、他の残った画素につ
いては全て、その画素の近傍のすでに値の決まっている
画素の値から補間によって求める。この補間の際には、
物体のエッジや、影のエッジがボケないように、前記す
でに値の決まっている画素の計算過程で得られるデータ
からエッジを推定し、この推定したエッジを考慮して補
間することにより、補間の際のエッジのボケを防ぐ。In the above arrangement, the values of pixels are first obtained at appropriate intervals by luminance calculation, and then all other remaining pixels are obtained by interpolation from the values of pixels having already determined values in the vicinity of the pixel. . During this interpolation,
The edge of the object or the edge of the shadow is not blurred, the edge is estimated from the data obtained in the process of calculating the pixel having the already determined value, and interpolation is performed by considering the estimated edge. Prevents blurring of edges at the time.
【０００７】このように簡単な計算をする補間を使うの
で、複雑な計算をする輝度計算を行う画素数が少なくな
る。しかも物体のエッジや影のエッジを推定して、その
推定したエッジを反映した補間を行うことにより、補間
によるエッジのボケが少ない画像を得ることができる。Since the interpolation for performing the simple calculation is used, the number of pixels for performing the brightness calculation for performing the complicated calculation is reduced. Moreover, by estimating the edge of the object or the edge of the shadow and performing interpolation reflecting the estimated edge, it is possible to obtain an image with less edge blur due to the interpolation.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明の一実施例の画像生成装置につ
いて図面を用いて説明する。はじめに、本実施例の画像
生成装置の構成を説明する。図１は本実施例の画像生成
装置の構成図である。本実施例の画像生成装置の各構成
要素を説明する。図中の１０１は生成された画像を記憶
する画像メモリである。１０２は画素の値を正確に求め
る輝度計算器である。１０３はある画素の値をその画素
の近傍の数画素あるいは１画素の値から補間によって求
める補間器である。１０４は画像中のある領域内の物体
のエッジあるいは影のエッジを推定するエッジ推定器で
ある。１０５はエッジ推定器１０４で推定した複数のエ
ッジのうちつながる一連のエッジを探し、前記一連のエ
ッジどうしが接続点で滑らかにつながるように前記一連
のエッジの形状を変形するエッジ補正器である。１０６
はどの画素を輝度計算器で計算し、どの画素を補間器で
計算するかを制御する制御器である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an image generating apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the image generating apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of the image generating apparatus of the present embodiment. Each component of the image generating apparatus according to the present embodiment will be described. An image memory 101 stores the generated image. Reference numeral 102 denotes a luminance calculator for accurately obtaining a pixel value. An interpolator 103 obtains the value of a certain pixel from the values of several pixels or one pixel near the pixel by interpolation. Reference numeral 104 denotes an edge estimator for estimating the edge of an object or the edge of a shadow in a certain area in an image. An edge corrector 105 searches for a series of connected edges from among the plurality of edges estimated by the edge estimator 104, and deforms the shape of the series of edges so that the series of edges are smoothly connected at a connection point. 106
Is a controller for controlling which pixels are calculated by the luminance calculator and which pixels are calculated by the interpolator.
【０００９】つぎに、本実施例の画像生成装置の各構成
要素の関係と動作を説明する。まず、制御部１０６は、
画像をあらかじめ決められた間隔でサンプリングし、そ
のサンプリングした画素の値を輝度計算器１０２に計算
させる。輝度計算器１０２は、制御部１０６に指示され
た画素の値を正確に求め、その値を画像メモリに保存す
ると同時に、その値を補間器１０３にも出力し、さらに
その画素が表示している物体名とその表示している物体
に影が落ちているかどうかの情報である画素の属性をエ
ッジ推定器１０４に出力する。エッジ推定器１０４は、
輝度計算器１０２から受け取った画素の属性によって、
隣接する４個のサンプリング画素を頂点とする長方形領
域内のエッジを推定し、推定したエッジの情報をエッジ
補正器１０５に出力する。エッジ補正器１０５はエッジ
推定器１０４で推定した複数のエッジのうち、つながる
一連のエッジを探し、前記一連のエッジどうしが接続点
で滑らかにつながるように前記一連のエッジの形状を変
形し、変形したエッジの情報と残りの変形しなかったエ
ッジの情報とを制御部１０６に出力する。制御部１０６
は、エッジ補正器１０５から受け取ったエッジの情報を
補間器１０３に出力し、補間器１０３に前記長方形領域
内の未計算画素の値を補間によって求めさせる。以上の
動作を全長方形領域で行うことにより画像を生成する。Next, the relationship and operation of each component of the image generating apparatus of this embodiment will be described. First, the control unit 106
The image is sampled at a predetermined interval, and the value of the sampled pixel is calculated by the luminance calculator 102. The brightness calculator 102 accurately obtains the value of the pixel specified by the control unit 106, stores the value in the image memory, outputs the value to the interpolator 103, and further displays the pixel. The object name and the attribute of the pixel, which is information as to whether a shadow is cast on the displayed object, are output to the edge estimator 104. The edge estimator 104
According to the attribute of the pixel received from the brightness calculator 102,
An edge in a rectangular area having four adjacent sampling pixels as vertices is estimated, and information on the estimated edge is output to the edge corrector 105. The edge corrector 105 searches for a series of connected edges among the plurality of edges estimated by the edge estimator 104, and deforms the shape of the series of edges so that the series of edges are smoothly connected at a connection point. The information of the changed edge and the information of the remaining undeformed edge are output to the control unit 106. Control unit 106
Outputs the edge information received from the edge corrector 105 to the interpolator 103, and causes the interpolator 103 to obtain the value of an uncalculated pixel in the rectangular area by interpolation. An image is generated by performing the above operation on all the rectangular areas.
【００１０】つぎに、エッジ推定器１０４のエッジ推定
動作を図を用いて説明する。図２はエッジ推定器１０４
の動作を表す説明図である。２０１，２０２，２０３，
２０４は隣接する４個のサンプリング画素である画素
Ａ、画素Ｂ、画素Ｃ、画素Ｄであり、２０５，２０６，
…，２１１は推定されたエッジである。エッジ推定器１
０４は隣接する４個のサンプリング画素である画素Ａ２
０１、画素Ｂ２０２、画素Ｃ２０３、画素Ｄ２０４の属
性によって、これら４個のサンプリング画素を頂点とす
る長方形領域内のエッジを推定する。ここで、複数の画
素間で、表示している物体名もその物体に影が落ちてい
るかどうかも一致する場合、それらの画素の属性が同じ
であると言い、そうでない場合、それらの画素の属性が
異なると言う。画素Ａ２０１、画素Ｂ２０２、画素Ｃ２
０３、画素Ｄ２０４の間で、どの画素の属性とどの画素
の属性が同じであるかは、以下の７通りのパターンがあ
り、それぞれの場合にどのようにエッジを推定するかを
説明する。 （１） 画素Ａ２０１、画素Ｂ２０２、画素Ｃ２０３、
画素Ｄ２０４が同じ属性である場合、エッジなしと推定
する（図２（ａ））。 （２） 画素Ａ２０１と画素Ｂ２０２とは同じ属性であ
り、かつ画素Ｃ２０３と画素Ｄ２０４とは同じ属性であ
るが、画素Ａ２０１、画素Ｃ２０３とは属性が異なる場
合、画素Ａ２０１と画素Ｄ２０４との中間点と、画素Ｂ
２０２と画素Ｃ２０３との中間点とを結んだ線分をエッ
ジ２０５と推定する（図２（ｂ））。 （３） 画素Ａ２０１と画素Ｃ２０３とは同じ属性であ
り、かつ画素Ｂ２０２と画素Ｄ２０４とは同じ属性であ
るが、画素Ａ２０１、画素Ｂ２０２とは属性が異なる場
合、画素Ａ２０１と画素Ｄ２０４との中間点と、画素Ｂ
２０２と画素Ｃ２０３との中間点とを結んだ線分と、画
素Ａ２０１と画素Ｂ２０２との中間点と、画素Ｃ２０３
と画素Ｄ２０４との中間点とを結んだ線分とをエッジ２
０６と推定する（図２（ｃ））。 （４） 画素Ａ２０１と画素Ｂ２０２と画素Ｃ２０３と
は同じ属性であるが、画素Ａ２０１と画素Ｄ２０４とは
属性が異なる場合、画素Ａ２０１と画素Ｄ２０４との中
間点と、画素Ｃ２０３と画素Ｄ２０４との中間点とを結
んだ線分をエッジ２０７と推定する（図２（ｄ））。 （５） 画素Ａ２０１と画素Ｂ２０２とは同じ属性であ
るが、画素Ａ２０１と画素Ｃ２０３とは属性が異なり、
かつ画素Ａ２０１と画素Ｄ２０４とは属性が異なり、か
つ画素Ｃ２０３と画素Ｄ２０４とは属性が異なる場合、
画素Ａ２０１と画素Ｄ２０４との中間点と、画素Ｂ２０
２と画素Ｃ２０３との中間点とを結んだ線分と、この線
分の中点と画素Ｃ２０３と画素Ｄ２０４との中間点とを
結んだ線分とをエッジ２０８と推定する（図２
（ｅ））。 （６） 画素Ａ２０１と画素Ｃ２０３とは同じ属性であ
るが、画素Ａ２０１と画素Ｂ２０２とは属性が異なり、
かつ画素Ａ２０１と画素Ｄ２０４とは属性が異なり、か
つ画素Ｂ２０２と画素Ｄ２０４とは属性が異なる場合、
画素Ａ２０１と画素Ｂ２０２との中間点と、画素Ｂ２０
２と画素Ｃ２０３との中間点とを結んだ線分と、画素Ａ
２０１と画素Ｄ２０４との中間点と、画素Ｃ２０３と画
素Ｄ２０４との中間点とを結んだ線分とをエッジ２０９
と推定する（図２（ｆ））。 （７） 画素Ａ２０１と画素Ｂ２０２と画素Ｃ２０３と
画素Ｄ２０４とがお互いいずれとも属性が異なる場合、
画素Ａ２０１と画素Ｄ２０４との中間点と、画素Ｂ２０
２と画素Ｃ２０３との中間点とを結んだ線分と、画素Ａ
２０１と画素Ｂ２０２との中間点と、画素Ｃ２０３と画
素Ｄ２０４との中間点とを結んだ線分とをエッジ２１０
と推定する（図２（ｇ））。Next, the edge estimation operation of the edge estimator 104 will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows an edge estimator 104.
It is explanatory drawing showing operation | movement. 201, 202, 203,
Reference numeral 204 denotes a pixel A, a pixel B, a pixel C, and a pixel D which are four adjacent sampling pixels.
.., 211 are estimated edges. Edge estimator 1
04 is a pixel A2 which is four adjacent sampling pixels
Based on the attributes of pixel 01, pixel B202, pixel C203, and pixel D204, an edge in a rectangular area having these four sampling pixels as vertices is estimated. Here, if the name of the displayed object and whether or not a shadow is cast on the object are the same among a plurality of pixels, it is said that the attributes of those pixels are the same. Say the attributes are different. Pixel A201, Pixel B202, Pixel C2
03, the following seven patterns are used to determine which pixel attribute and which pixel attribute are the same between the pixels D204, and how to estimate an edge in each case will be described. (1) Pixel A201, Pixel B202, Pixel C203,
When the pixel D204 has the same attribute, it is estimated that there is no edge (FIG. 2A). (2) When the pixel A201 and the pixel B202 have the same attribute, and the pixel C203 and the pixel D204 have the same attribute but the attributes of the pixel A201 and the pixel C203 are different, an intermediate point between the pixel A201 and the pixel D204. And pixel B
A line segment connecting the intermediate point between the pixel 202 and the pixel C203 is estimated as an edge 205 (FIG. 2B). (3) When the pixel A201 and the pixel C203 have the same attribute, and the pixel B202 and the pixel D204 have the same attribute, but the attributes of the pixel A201 and the pixel B202 are different, the intermediate point between the pixel A201 and the pixel D204. And pixel B
A line segment connecting an intermediate point between the pixel 202 and the pixel C203; an intermediate point between the pixel A201 and the pixel B202;
A line connecting the intermediate point between the pixel D204 and the pixel D204 to an edge 2
06 (FIG. 2C). (4) When the pixel A201, the pixel B202, and the pixel C203 have the same attribute, but the attributes of the pixel A201 and the pixel D204 are different, an intermediate point between the pixel A201 and the pixel D204 and an intermediate point between the pixel C203 and the pixel D204. A line segment connecting the point is estimated as an edge 207 (FIG. 2D). (5) The pixel A201 and the pixel B202 have the same attribute, but the pixel A201 and the pixel C203 have different attributes.
When the pixel A201 and the pixel D204 have different attributes, and the pixel C203 and the pixel D204 have different attributes,
A middle point between the pixel A201 and the pixel D204 and a pixel B20
A line segment connecting the intermediate point between the pixel C2 and the pixel C203 and a line segment connecting the midpoint between the line segment and the intermediate point between the pixel C203 and the pixel D204 are estimated as the edge 208 (FIG. 2).
(E)). (6) The pixel A201 and the pixel C203 have the same attribute, but the pixel A201 and the pixel B202 have different attributes.
When the attributes of the pixel A201 and the pixel D204 are different and the attributes of the pixel B202 and the pixel D204 are different,
A middle point between the pixel A201 and the pixel B202 and a pixel B20
2 and the line connecting the midpoint between pixel C203 and pixel A
The line connecting the midpoint between the pixel 201 and the pixel D204 and the midpoint between the pixel C203 and the pixel D204 is defined as an edge 209.
(FIG. 2 (f)). (7) When the attributes of the pixel A201, the pixel B202, the pixel C203, and the pixel D204 are different from each other,
A middle point between the pixel A201 and the pixel D204 and a pixel B20
2 and the line connecting the midpoint between pixel C203 and pixel A
A line segment connecting an intermediate point between the pixel 201 and the pixel B202 and an intermediate point between the pixel C203 and the pixel D204 is defined as an edge 210.
(FIG. 2 (g)).
【００１１】なお、下記の画素Ａ２０１、画素Ｂ２０
２、画素Ｃ２０３、画素Ｄ２０４の４画素の位置を回転
と上下または左右の反転とを行ってできるパターンにつ
いてはそれぞれ、上記の７通りのパターンとして考える
ので説明は省略する。たとえば、画素Ｂ２０２と画素Ｃ
２０３と画素Ｄ２０４とは同じ属性であるが、画素Ｂ２
０２と画素Ａ２０１とは属性が異なる場合、画素Ｂ２０
２と画素Ａ２０１との中間点と、画素Ｄ２０４と画素Ａ
２０１との中間点とを結んだ線分をエッジ２１１と推定
するのであるが（図２（ｈ））、これは上記の（４）の
パターンを回転させたものと同じである。The following pixel A201 and pixel B20
2. Patterns obtained by rotating and inverting up and down or left and right the positions of the four pixels of the pixel C203 and the pixel D204 are considered as the above-mentioned seven patterns, respectively, and description thereof will be omitted. For example, pixel B202 and pixel C
203 and the pixel D204 have the same attribute, but the pixel B2
02 and the pixel A201 have different attributes, the pixel B20
2 and pixel A201, pixel D204 and pixel A
The line connecting the intermediate point with the line 201 is estimated as the edge 211 (FIG. 2 (h)), which is the same as the rotation of the pattern (4).
【００１２】つぎに、エッジ補正器１０５の動作のう
ち、エッジ推定器１０４から受け取った複数のエッジの
うちつながる一連のエッジを探した後の、前記一連のエ
ッジどうしが接続点で滑らかにつながるように変形する
動作を説明する。Next, in the operation of the edge corrector 105, after searching for a series of connected edges from among the plurality of edges received from the edge estimator 104, the series of edges are smoothly connected at a connection point. The operation for transforming to (1) will be described.
【００１３】図３は２つのつながるエッジの変形動作を
説明する説明図である。３０１と３０２はつながる２つ
のエッジ、エッジＡとエッジＢであり、３０３はエッジ
Ａ３０１とエッジＢ３０２との接続点である。接続点３
０３において、エッジＡ３０１の傾きとエッジＢ３０２
の傾きとが異なっている場合（図３（ａ））、接続点３
０３付近のエッジを円弧で置き換え、接続点３０３にお
いてエッジＡ３０１の傾きとエッジＢ３０２の傾きとが
一致するように変形する。この動作を全ての接続点で行
う。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the deformation operation of two connected edges. 301 and 302 are two connected edges, edge A and edge B, and 303 is a connection point between edge A301 and edge B302. Connection point 3
03, the inclination of the edge A301 and the edge B302
Is different from the inclination (FIG. 3A), the connection point 3
The edge near 03 is replaced with an arc, and the connection point 303 is deformed so that the inclination of the edge A301 and the inclination of the edge B302 match. This operation is performed at all connection points.
【００１４】つぎに、推定されたエッジの情報を制御部
１０６から受け取った補間器１０３の補間動作について
説明す。隣接する４個のサンプリング画素を頂点とする
長方形領域内は、推定されたエッジによって、最低１個
の頂点を含む領域に分割される。分割された各領域内の
未計算の画素の値は、その領域内のサンプリング画素の
みの値を補間して求める。Next, the interpolation operation of the interpolator 103 receiving the information of the estimated edge from the control unit 106 will be described. The rectangular area having four adjacent sampling pixels as vertices is divided into areas including at least one vertex by the estimated edge. The value of the uncalculated pixel in each of the divided regions is obtained by interpolating the values of only the sampling pixels in the region.
【００１５】図４は補間器１０３の動作を説明する説明
図である。４０１は推定されたエッジであり、４０２，
４０３はそれぞれ長方形領域をエッジ４０１で分割して
できた２つの領域、領域Ａと領域Ｂである。たとえば、
エッジが図４に示されるように推定された場合、領域Ａ
４０２内の未計算の画素は画素Ａ２０１の値と画素Ｂ２
０２の値と画素Ｃ２０３の値とを補間して求め、領域Ｂ
４０３内の未計算の画素は画素Ｄ２０４の値と同じもの
として求める。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the interpolator 103. 401 is an estimated edge;
Reference numeral 403 denotes two areas, an area A and an area B, each of which is obtained by dividing a rectangular area by an edge 401. For example,
If the edge was estimated as shown in FIG.
The uncalculated pixel in 402 is the value of pixel A201 and pixel B2
02 and the value of pixel C203 by interpolation,
The uncalculated pixel in 403 is obtained as the same as the value of the pixel D204.
【００１６】なお、エッジの推定には長方形領域の４隅
の画素のデータのみではなく、周辺の長方形領域の４隅
の画素のデータも考慮する方法も考えられる。また、推
定するエッジの形状は、曲線で推定する方法も考えられ
る。また、エッジが滑らかに接続するように変形する場
合、接続点付近を円弧で置き換える方法以外に、一連の
接続するエッジの接続点を通るスプライン曲線などの自
由曲線で置き換える方法も考えられる。また、補間によ
って画素の値を求める場合、その画素を含む長方形領域
の頂点にある画素の値のみでなく、その画素から推定し
たエッジを越えない位置にある他の長方形領域の頂点に
ある画素の値も使って補間する方法も考えられる。ま
た、隣あう長方形領域の間の境界上にある画素の値を補
間によって求める場合、どちらかの長方形領域の画素と
みなして値を求める方法や、それぞれの長方形領域の画
素とみなして求めた２つの値を平均して値を求める方法
などが考えられる。It is to be noted that a method of considering not only the data of the pixels at the four corners of the rectangular area but also the data of the pixels at the four corners of the surrounding rectangular area may be considered for estimating the edge. Further, a method of estimating the shape of the edge to be estimated by using a curve may be considered. In addition, when the edges are deformed so as to connect smoothly, in addition to a method of replacing the vicinity of the connection point with an arc, a method of replacing the connection point with a free curve such as a spline curve passing through a connection point of a series of connected edges can be considered. In addition, when obtaining the value of a pixel by interpolation, not only the value of the pixel at the vertex of the rectangular area including the pixel, but also the value of the pixel at the vertex of another rectangular area at a position not exceeding the edge estimated from the pixel. Interpolation using values is also conceivable. In addition, when the value of a pixel on the boundary between adjacent rectangular areas is obtained by interpolation, a method of obtaining a value by considering pixels of either rectangular area, or a method of obtaining a value by regarding pixels of each rectangular area 2 There is a method of averaging two values to obtain a value.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、複
雑な計算をする輝度計算を必要とする画素数が少なくな
り、かつ物体や影のエッジを推定してそのエッジを補間
に反映するために、補間の際のエッジのボケが少ないの
で、高画質の画像を高速に生成することができる。さら
に、補間の前に推定したエッジのうち、つながるエッジ
を滑らかにつながるように変形して、いっそう自然な画
像を生成することができる。As described above, according to the present invention, the number of pixels requiring luminance calculation for performing a complicated calculation is reduced, and the edge of an object or shadow is estimated and the edge is reflected in interpolation. Therefore, the blur of the edge at the time of interpolation is small, so that a high-quality image can be generated at high speed. Further, among the edges estimated before the interpolation, the connected edge is deformed so as to be smoothly connected, so that a more natural image can be generated.
【図１】本発明の一実施例の画像生成装置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an image generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】エッジ推定器の動作を表す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an operation of an edge estimator.
【図３】２つのつながるエッジの変形動作を説明する説
明図FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a deformation operation of two connected edges.
【図４】補間器の動作を説明する説明図FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation of an interpolator.
【図５】従来の画像生成装置の構成図FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional image generation device.
１０１ 生成された画像を
記憶する画像メモリ １０２ 画素の値を正確に
求める輝度計算器 １０３ ある画素の値をそ
の画素の近傍の数画素あるいは１画素の値から補間によ
って求める補間器 １０４ 画像中のある領域
内の物体のエッジあるいは影のエッジを推定するエッジ
推定器 １０６ どの画素を輝度計
算器で計算し、どの画素を補間器で計算するかを制御す
る制御器 ２０１，２０２，２０３，２０４ 隣接する４個のサ
ンプリング画素である画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃ、画素Ｄ ２０５，２０６，…，２１１，４０１ 推定されたエ
ッジ ３０１，３０２ つながる２つのエ
ッジ、エッジＡとエッジＢ ３０３ エッジＡとエッジ
Ｂとの接続点 ４０２，４０３ 長方形領域をエッ
ジ４０１で分割してできた２つの領域、領域Ａと領域Ｂ101 Image memory for storing a generated image 102 Luminance calculator for accurately obtaining the value of a pixel 103 Interpolator for obtaining the value of a certain pixel from the values of several pixels or one pixel in the vicinity of the pixel 104 Interpolator 104 in the image An edge estimator 106 for estimating an edge of an object or a shadow edge in a region. A controller 201, 202, 203, 204 which controls which pixel is calculated by a luminance calculator and which pixel is calculated by an interpolator. Pixel A, Pixel B, Pixel C, Pixel D 205, 206,..., 211, 401 Estimated edge 301, 302 Two connected edges, Edge A and Edge B 303 Edge A and Edge B Connection points 402 and 403 Two areas formed by dividing a rectangular area by an edge 401, an area A and an area B
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−201371（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−205485（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−257376（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−201174（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−175683（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 15/40 - 15/60 G06T 5/00────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-201371 (JP, A) JP-A-4-205485 (JP, A) JP-A-2-257376 (JP, A) JP-A-3-3 201174 (JP, A) JP-A-1-175683 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G06T 15/40-15/60 G06T 5/00
Claims (2)
１画素ずつ求めて画像を生成する装置において、ある画
素の値を正確に計算し、前記画素の値と前記画素におけ
る表示している物体名と影の有無との情報とを出力する
輝度計算器と、前記輝度計算器から出力された表示して
いる物体名と影の有無との情報により前記輝度計算器で
値を求めた画素のうち隣接する４画素を頂点とする長方
形領域内の物体のエッジあるいは影のエッジを推定する
エッジ推定器と、前記エッジ推定器で推定したエッジに
よって前記長方形領域が分割されてできる各小領域内の
未計算の画素の値を、前記各小領域内のすでに計算され
た画素の値を使って補間することによって求める補間器
と、適当な間隔の画素をサンプリングして前記輝度計算
器に値を求めさせ、その他の画素の値を前記補間器に求
めさせるように制御する制御部と、前記輝度計算器また
は前記補間器によって求められた画素の値を記憶する画
像メモリとを備えた画像生成装置。1. An apparatus for generating an image by calculating the values of all pixels in an image one pixel at a time by luminance calculation, accurately calculating a value of a certain pixel, and displaying the value of the pixel and the display of the pixel. A brightness calculator that outputs information on the object name and the presence or absence of a shadow, and a pixel whose value is obtained by the brightness calculator based on the information on the displayed object name and the presence or absence of a shadow output from the brightness calculator. And an edge estimator for estimating an edge of an object or a shadow edge in a rectangular area having four adjacent pixels as vertices, and each small area formed by dividing the rectangular area by the edge estimated by the edge estimator. An interpolator that determines the value of the uncalculated pixel by interpolating using the value of the already calculated pixel in each of the small areas, and sampling the pixels at appropriate intervals to obtain the value in the luminance calculator. Let me ask An image generating apparatus comprising: a control unit that controls the interpolator to determine the values of other pixels; and an image memory that stores the pixel values determined by the luminance calculator or the interpolator.
がる一連のエッジを探し、前記一連のエッジどうしが接
続点で滑らかにつながるように、前記一連のエッジの形
状を変形するエッジ補正器を有する請求項１記載の画像
生成装置。2. An edge corrector for searching for a series of edges connected from the edge estimated by the edge estimator and deforming the shape of the series of edges so that the series of edges smoothly connect at a connection point. Item 2. The image generation device according to Item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33820192A JP2823456B2 (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Image generation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33820192A JP2823456B2 (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Image generation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06187462A JPH06187462A (en) | 1994-07-08 |
| JP2823456B2 true JP2823456B2 (en) | 1998-11-11 |
Family
ID=18315883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33820192A Expired - Fee Related JP2823456B2 (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Image generation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823456B2 (en) |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33820192A patent/JP2823456B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06187462A (en) | 1994-07-08 |
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