JPH05282463A - ボリュームデータ境界面生成装置 - Google Patents

ボリュームデータ境界面生成装置

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JPH05282463A
JPH05282463A JP7768892A JP7768892A JPH05282463A JP H05282463 A JPH05282463 A JP H05282463A JP 7768892 A JP7768892 A JP 7768892A JP 7768892 A JP7768892 A JP 7768892A JP H05282463 A JPH05282463 A JP H05282463A
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JP
Japan
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Withdrawn
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JP7768892A
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English (en)
Inventor
Hideaki Murata
英明 村田
Hidehiko Hamamura
秀彦 浜村
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、予め境界面を選択することによ
り、高速処理ができるボリュームデータ境界面生成装置
である。 【構成】 画像データの各格子点の8個の値の各々と閾
値とを比較し8個の二値数で出力する比較手段4-1〜4
-8と、この比較結果から境界面と交差する枝を求め、枝
の枝番号と3個一組の枝番号で表された境界面を出力す
る面決定手段5と、画像データの座標値と枝番号を変換
して枝両端の格子点の座標値を求め、その格子点番号と
共に出力する枝端点変換手段6と、枝両端の格子点の座
標値とその格子点番号と画像データの8個の値および閾
値から枝上の交差点を算出する枝交点演算手段7と、枝
上の交差点座標を記憶して、前記境界面を表す3個一組
の枝番号により交差点座標を出力する枝交点記憶手段8
と、交差点座標により枝番号の3個一組で生成された境
界面を生成記憶する面記憶装置9とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は画像処理に用いられる
ボリュームデータ境界面生成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】画像処理において、ボリュームデータの
境界面を生成するためには、ボリュームデータの全ての
座標を基準とした単位格子に対して、可能な境界面を求
める必要がある。
【0003】従来の技術では、図3に示すように、座標
値生成装置31と主記憶装置32に接続された面生成装
置33と、閾値記憶装置34および面決定装置で35と
接続した面記憶装置36で構成されている。
【0004】このような構成になる従来の装置では、面
生成装置33は処理すべき画像について境界面である
か、否かに関わらず格子上にとりうる全ての面データを
面決定装置35に順次出力する。面決定装置35には主
記憶装置32からの各格子点の値および閾値記憶装置3
4からの閾値が入力されるとともに、面生成装置33か
ら入力された面データの全てについて、その単位格子の
各格子点8個の値を比較し、境界面であるか、どうかを
決定する処理動作を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の装置
では、境界面にならない面データも出力した後、その面
データを境界面でないと判定する無駄な処理が大量に発
生する問題があった。
【0006】この発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、予め境界面を検出することによ
り、高速処理が可能なボリュームデータ境界面生成装置
を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明のボリュームデ
ータ境界面生成装置は、上記目的を達成するため、
【0008】画像データに対応する立方格子の各格子点
に対応する8個の値の各々と所定の閾値とを比較し、比
較結果を8個の二値数で出力する比較手段と、この比較
手段から送られる8個の比較結果から境界面と交差する
枝の全てを求め、これら交差する枝の枝番号および3個
一組の枝番号で表された境界面を出力する面決定手段
と、画像データの座標値と面決定手段から送られる枝番
号を変換して枝両端の格子点の座標値を求め、その格子
点番号と共に出力する枝端点変換手段と、この枝端点変
換手段から送られる枝両端の格子点の座標値とその格子
点番号と前記画像データの各格子点に対応する8個の値
および前記閾値から枝上の交差点を算出し出力する枝交
点演算手段と、この枝交点演算手段から送られる枝上の
交差点座標を記憶するとともに、面決定手段から送られ
る境界面を表す3個一組の枝番号により交差点座標を出
力する枝交点記憶手段と、この枝交点記憶手段から送ら
れる交差点座標により枝番号の3個一組で生成された境
界面を記憶する面記憶装置とで構成している。
【0009】
【作用】このように構成することで、画像データの8個
の値と閾値とを比較することにより、境界面と交差する
枝の全てを選択して求め、さらに、求めた枝上の交差点
が算出して、3個一組の枝番号で表された境界面を連続
して生成できる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明の一実
施例を説明する。図1は、この同実施例の構成を示すブ
ロック構成図であり、図2は、同実施例の動作の説明図
である。
【0011】図1において、閾値を記憶する記憶装置1
は一つの出力を備え、この出力を9つに分岐して、それ
ぞれを8個の比較器4-1〜4-8の入力および枝交点演算
装置7の入力に接続している。
【0012】座標値生成装置2は画像データの座標値を
生成するもので、一つの座標出力を備え、この出力は二
つに分岐して、主記憶装置3および枝端点変換装置6の
それぞれの入力に接続している。
【0013】主記憶装置3は画像データの立方格子の値
を記憶するもので、一つの入力と各格子点に対応する8
個の出力を備え、入力は座標値生成装置2の出力に接続
し、8個の出力は、それぞれが二つに分岐して、比較器
4-1〜4-8の入力および枝交点演算装置7の入力にそれ
ぞれ接続している。
【0014】比較器4-1〜4-8は、画像データの格子点
の値と閾値とを比較するもので、比較器4-1〜4-8のは
それぞれは、二つの入力と一つの出力を備え、一方の入
力は前記したように閾値記憶装置1の出力に接続し、他
方の入力は主記憶装置3の出力に接続している。また出
力は面決定装置5の入力に接続している。
【0015】この比較器4-1〜4-8は、閾値記憶装置1
から送られる閾値と主記憶装置3から送られるデータを
比較して、主記憶装置3から送られるデータの方が閾値
より大きい場合は“1”を、小さい場合は“0”を面決
定装置5に出力する。
【0016】面決定装置5は8個の入力と二つの出力を
備え、8個の入力は前記したように比較器4-1〜4-8に
それぞれ接続し、一方の出力、境界面枝番号出力は枝交
点記憶装置8の読み出しアドレス入力に接続し、他方の
出力、枝番号出力は二つに分岐して、枝端点変換装置6
の入力および枝交点記憶装置8の書き込みアドレス入力
に接続して、境界面と交差する全ての枝番号を順次出力
するものである。この枝番号は3個一組で一つの境界面
を表している。
【0017】また、この面決定装置5は、8個の2値入
力を8桁の2進数値として、任意の2進数値に対応して
出力すべき枝番号を予め一覧表として記憶しており、8
個の数値が入力され次第直ちに境界面と交差する枝番号
を順次出力するようになっている。
【0018】枝端点変換装置6は二つの入力と四つの出
力を備え、前記したように、一つの入力は主記憶装置3
の出力に、他方の出力は面決定装置5の枝番号出力に接
続している。四つの出力は枝交点演算装置7の入力に接
続して、枝の両端の格子点座標値および格子点番号を出
力する。
【0019】枝交点演算装置7は、13個の入力と一つ
出力を備え、8個と4個の入力および一つの入力は、そ
れぞれ前記したように、主記憶装置3の出力、枝端点変
換装置6の出力および閾値記憶装置1の出力に接続して
いる。一つの出力である座標出力は枝交点記憶装置8の
入力にし、枝上の境界面との交点の座標を出力する。
【0020】枝交点記憶装置8は三つの入力と一つの出
力を備え、前記したように、書き込みアドレス入力は面
決定装置5の枝番号出力に、読み出しアドレス入力は同
じく面決定装置5の境界面枝番号出力に、また、座標入
力は枝交点演算装置7の出力に接続し、座標出力は面記
憶装置9のの入力に接続している。
【0021】面記憶装置9は一つの入力を備え、枝交点
記憶装置8の座標出力に接続し、送られてくる3個一組
の枝上の交点座標値で表された境界面を記憶するように
なっている。このように構成された実施例の動作を図2
によって説明する。図2(a) 〜(e)は立方格子の境界面
生成の説明図である。
【0022】座標(x,y.z)を基準とする単位立方
格子の各格子点は、同図(a) に示すような番号が割り当
てられているものとし、単位立方格子の各辺の長さは単
位長の“1”とすると、各格子点は下表のような座標値
で表現される。
【0023】また、二つ格子点番号をm,nとし、両格
子点を両端とする枝を二つの格子点番号(m,n)で表
すこととし、さらに各枝には、同図(b) に示すような番
号が割り当てられているものとする。
【0024】主記憶装置3内には、座標(0,0,0)
を基準とする立方格子における各格子点の値が下記のよ
うに格納されているものとする。また、閾値記憶装置1
に格納されている閾値が3であるとすると、各格子点の
値と閾値との差は下記のようにな数値になる。
【0025】ここで座標値生成装置2が座標(0,0,
0)を出力すると、主記憶装置3は記憶している格子番
号1〜8に対応した各値を比較器4-1〜4-8に出力す
る。比較器4-1〜4-8は、この送られる格子番号に対応
した値と、閾値記憶装置1から送られる閾値を比較す
る。比較器4-nの出力をCn とすると、格子番号1〜8
に対応した各値が上記の例の場合、次のように表せる。 (C1 ,C2 ,C3 ,C4 ,C5 ,C6 ,C7 ,C8 ) =(0,0,0,0,1,1,0,0) このような比較器4-1〜4-8の出力が面決定装置5に与
えられると、この面決定装置5は面と交差する枝の番号
を出力する。隣り合った格子の比較器4-1〜4-8の出力
が異なる場合に、境界が発生し、その隣り合った格子を
端点とする枝と交差する面が生成する。上記の例の場
合、図2(c) に示すように、枝番号5,6,10,12
が面と交差する枝となる。また、三つの交差する枝で一
つの境界面が決定されるので、3個の枝番号で一つの面
を表せるが、上記の例の場合、(5,6,12)(6,
10,12)の二つの面が生成される。
【0026】上記例の場合、面決定装置5から枝番号出
力から枝番号5,6,10,12が順次出力された後、
境界面枝番号出力から、四つの面それぞれを構成する枝
番号が5,6,10,5,6,12…と順次出力され
る。枝端点変換装置6は面決定装置5から入力された枝
番号を端点の格子番号およびその座標に変換するもので
ある。
【0027】例えば、枝番号6は、一方の端点が格子番
号2で、座標が(1,0,0)に、また、他方の端点が
格子番号6で、座標が(1,0,1)に変換され、これ
らのデータは枝交点演算装置7に出力される。他の枝番
号の場合も同様に変換されて順次出力される。枝交点演
算装置7は主記憶装置3から入力された各格子点の値を
用いて、入力された枝と面との交点の座標を下記の計算
式によって演算する。枝の両端点m,nの座標をそれぞ
れ、(xm,ym,zm),(xn,yn,zn)、その値をSm,Sn、さらに
閾値をSとし、求める交点の座標を(xmn,ymn,zm
n)で表す。 (xmn,ymn,zmn)= ([|Sm−S|xn+|Sn−S|xm]/[|Sm−S|+|Sn−S|], [|Sm−S|yn+|Sn−S|ym]/[|Sm−S|+|Sn−S|], [|Sm−S|zn+|Sn−S|zm]/[|Sm−S|+|Sn−S|]) と表せる。
【0028】例えば、図2(d) に示したような場合、枝
番号6における交点は(1,0,1/5) と計算される。同様に
して枝番号5,10,12についてもそれぞれ(0,0,1/
2) ,(1,4/5,1) ,(0,2/3,1) と計算されて、これらの
座標値は枝交点記憶装置8内に枝番号をアドレスとして
書き込まれる。
【0029】枝交点記憶装置8は、計算された枝交点座
標が書込まれた後、面決定装置5からの面交差枝番号に
基づき記憶した枝交点座標を座標出力に読み出し、面記
憶装置9に順次記憶する。このようにして、面記憶装置
9内には図2(e) に示すような、4面をそれぞれ決定す
る座標が、例えば次のように格納される。
【0030】以上のような境界面生成処理を主記憶装置
3に記憶されたボリュームデータ内の全ての立方格子に
ついて行うことで、ボリュームデータの境界面を生成す
ることができる。なお、この発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、要旨を変更しない範囲で変形して実
施できる。
【0031】
【発明の効果】この発明によれば、従来のように境界面
とはならない面まで生成して、その後境界面かどうかの
判定を行うのでなく、処理の前段階で境界面でない面を
排除する処理を行い、しかも、その処理機能も8個の二
値数値を判定する簡易な機能であるので、回路構成が簡
易で、かつ高速な境界面生成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の構成を示すブロック構成
図。
【図2】同実施例の動作を説明する説明図。
【図3】従来のボリュームデータ境界面生成装置のブロ
ック構成図。
【符号の説明】
1…閾値記憶装置 2…座標値生成装置 3…
主記憶装置 4-1〜4-8…比較器 5…面決定装置 6…
枝端点変換装置 7…枝交点演算装置 8…枝交点記憶装置 9…
面記憶装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像データに対応する立方格子の各格子点
    に対応する8個の値の各々と所定の閾値とを比較し、比
    較結果を8個の二値数で出力する比較手段と、 この比較手段から送られる8個の比較結果から境界面と
    交差する枝の全てを求め、これら交差する枝の枝番号お
    よび3個一組の枝番号で表された境界面を出力する面決
    定手段と、 前記画像データの座標値と前記面決定手段から送られる
    枝番号を変換して枝両端の格子点の座標値を求め、その
    格子点番号と共に出力する枝端点変換手段と、 この枝端点変換手段から送られる枝両端の格子点の座標
    値とその格子点番号と前記画像データの各格子点に対応
    する8個の値および前記閾値から枝上の交差点を算出し
    出力する枝交点演算手段と、 この枝交点演算手段から送られる枝上の交差点座標を記
    憶するとともに、前記面決定手段から送られる前記境界
    面を表す3個一組の枝番号により前記交差点座標を出力
    する枝交点記憶手段と、 この枝交点記憶手段から送られる交差点座標により枝番
    号の3個一組で生成された境界面を記憶する面記憶装置
    と、 を具備したことを特徴とするボリュームデータ境界面生
    成装置。
JP7768892A 1992-03-31 1992-03-31 ボリュームデータ境界面生成装置 Withdrawn JPH05282463A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990608