JPS5972568A - 画像変換装置 - Google Patents

画像変換装置

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JPS5972568A
JPS5972568A JP57184336A JP18433682A JPS5972568A JP S5972568 A JPS5972568 A JP S5972568A JP 57184336 A JP57184336 A JP 57184336A JP 18433682 A JP18433682 A JP 18433682A JP S5972568 A JPS5972568 A JP S5972568A
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00General purpose image data processing
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  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、ディジタル的な信号処理によって画像の幾
何学的変換を行なうようにした画像変換装置に関する。
この発明は、放送用特殊効果装置やアニメーション作成
装置として用いられる。
「背景技術とその問題点」 ディジタルビデオ信号を処理して、原画像が幾何学的に
変換された画像を形成するひとつの方法として、書込ア
ドレス制御方式と称されるものがある。この書込アドレ
ス制御方式についてit図及び第2図を参照して説明す
る。
第1図において、 IMlが入力画像を示し、  IM
茸が出力画像を示し、入力画像の画素が白いドツトで示
され、出力画像■M鵞の画素がXマークで示されている
。これら入力画像IMI及び出力画像IM2は、同一形
状で、夫々の画素は、同一位置く配されている。各画素
の位置は、入力画像IM、に訃いては、(x鼠、yl)
l!I標により表わされ、出力画像IM2にkいては、
(X21y2)座標によシ表わされる。
そして、入力画像がスキャンされ、このスキャンされた
入力画像IMIの画素が座標変換によって出力画像IM
!の座標上のどの位置になるかが求められる。この座標
変換は、目的とする幾何学的変換で定まるものである。
この変換によって求められた出力画像IJJz上の位置
に最も近い位置の画素に、入力画素IMIの変換された
画素が割シ当てられる。ディジタル信号処理においては
、入力画像IMI及び出力画像IMmと夫々対応する画
像メモリが設けられ1画素の位置が画像メモリのアドレ
スと対応させられ、1画像が例えば8ビツトのデータと
される。また、3次元の画像変換を行なうためには、深
さ方向の座標軸も必要とされる。
また1画像変換の他の方法として読出しアドレス制御方
式がある。この読出しアドレス制御方式は、入力画像I
MIの座標(x+、yl)から出力画像IM冨の座標(
x2 + y*)への変換についての逆変換を求め、こ
の逆変換で求められた出力画像IM2の各画素の入力画
伝IMI上の位置に最も近い入力画像IM、の画素を取
シ出し、これを出力画像IM2の各画素にW1]シ描て
るものである。
このように、書込アドレス制御方式は、入力画像IMI
の座標を基準として出力画像メモリの書込みアドレスを
制御するものである。また、続出アドレス制御方式は、
出力画像IM2の座村を基準として入力画像メそりの読
出しアドレスを制御するものである。読出しアドレス制
御方式では、逆変換を求める演算が非常K +fi雑と
をシ、そのためのハードウェアも大観わ)となる問題が
ある。これに対して、書込アドレス制御力式は、逆変換
を求めなくて良い利点がある。しかし、書込アドレス制
御方式は、入力画像IMIの画素が割シ当てられない画
素が出力画像IM2において生じる欠点がある。
書込アドレス制御方式によって入力画像IM1を45°
回転させる幾何学的変換を行なう場合、#J2図Aに示
す入力画像IMIの4個の画素al v al ta3
1 a4は、出力画像1M!においては、第2図BK示
す位置となる。そして、変換後の画素a!〜a4の夫々
に最も近い出方画像の4個の画素bl +1)1wb3
r b4が割り合てられる。したがって、出力画像IM
20画素1)+sKは1割当てられる画像データが存在
しないことになる。このように、書込アドレス制御方式
においては、出力画素の間欠が生じる欠点がある。
「発明の目的」 この発明は、書込アドレス制御方式の画像変換装置にお
・ける問題点を解決するものである。この発明は、出力
画素の間欠を防止した画像変換装置の実現を目的とする
ものである。また、この発明は、演算などの処理をパイ
プライン制御方式によって行なうことが可能なII!j
像変換装置の提供を目的とするものである。
「発明の概袈」 この発明は、入力画像信号の各画素の信号に基いて仮想
入力画素の信号を1画面内の各部分の拡大率に応じて形
成し、変換パターンに従って入力画像信号の各画素の信
号及び仮想入力画素の信号を出力側の画像メモリに書込
み、出力側の画像メモリから各画素の信号及び仮想入力
画素の信号を順次読出し、変換された出力画像を形成す
るようにしたものである。また、仁の発明は、仮想入力
画素を入力画像の全面にわたって均一に形成するもので
ある。
「実施例」 第3図は、この発明の一実施ρlの構成を保し。
1が入力画像データが供給され、1フレームの画像デー
タが書込まれる画像メモリであり、2が出力画像データ
が書込まれる画像メモリである。
画像メモリ1から順次読出された画像データが仮想画素
付加回路3に供給され、仮想画素が付加される。
この一実施例では、入力画像と出力画像との間で画面の
局所的な拡大率が全画面にわたって一定値におさえられ
ていることを両折として、仮想入力画素を全画面で均一
にとっている。、第4図において、白いドツトが原入力
画素を示している。第4図U−fI4式的なもので、縦
が4画素で横が5画素としている。そして、第4図にお
いて黒ドツトで示すよ5 K 、’i!dim間の距離
が原入力画素に関するものの1/2となるように、仮想
入力画素が均一に付加される。したがって、原入力画素
と仮想人力画素とを合計した画票数は、(8X10=8
0)とな9.4倍に増加するものとなる。このような仮
想入力1Li11素は、仮想画素付加回路3にかいて線
形補間によって形成することができる。
葭想入力画素は1局所的な拡大率に応じた密度で形成す
るようにしCも良い。つまシ、入力画像のM、数画素を
よむ領域毎に拡大率を求め、拡大率が大きい領域はど付
加する仮想入力画素を増し。
入力画素の密度を高くするのである。
仮想画素付加回路3から現れる原入力画素及び仮想入力
画素が専用ハードウェア4に供給される。
画1象メモリ1からの画像データの書込及び続出がプロ
セッサ5により市1jJされ、また、この画像メモリ1
の読出しアドレスと画像変換パターンと対応する変換式
とから画像メモリ2の書込アドレスがプロセッサ5にお
いて求められる。つまシ、fロセツサ5は、入力画像の
どの部分がどこに変換されるかを計算し1画像メモIJ
 I K対して必要な画素のアクセス命令を与える。こ
の変換式としては、線形変換で近似するもの、入力画像
を多数の矩形のブロックに分割すると共に、出力画像を
多数の多角形で近似するものなどを用いることができる
。プロセッサ5と関連して入出力装置6が設けられ1画
像変換パターンの種類の指定などが行なわれる。
専用ハードウェア4に求められた画像メモリ2の書込ア
ドレスに入力画素が畳込まれる。同一の書込アドレスに
対して2回以上の書込がされるときは、最新の入力画素
が書込まれる。この画像メモリ2からの続出しは、一定
の順序に従ってなされ1画像メモリ2から出力画像デー
タが取り出される。
カラー画像の場合1画像メモリ1.仮想l!11i素付
加回路3.専用ハードウェア42画像メモリ2がカラー
ビデオ信号の各コンポーネント(Y、U。
V)毎に設けられている。
また、仮想入力画素を全−面にわたって均一に発生させ
、原入力画素及び仮想入力画素からなる入力画素が均一
に存在しているので、専用ノ・−ドウエア4に訃いてパ
イプライン方式でデータ処理を行なうことができる。パ
イプライン方式の処理とは、あるクロックに同期して処
理データが各環部を流れていく方式のことである。この
パイプライン方式を行なうためには、各処理データの各
処理部分での処理が同一時間ですむ必要がある。そして
、パイプライン方式を用いる仁とKよ勺、ノ1−ドウエ
アの簡単化と高速のデータ処理が可能となる。前述のよ
うに、仮想入力画素を付加することによって、入力画素
が4倍に増加しているために、専用ハードウェア4では
、4倍のスぎ一ドでデータ処理を行なう必要がある。し
たがってパイプライン方式を用いることは、このような
必要に対して有効である。
画像変換の一例を第5図に示す。この画像変換は、アル
ファベットの4文字からなる入力画像IMIを、第5図
Bに示すように1円筒面に伸縮なく巻きつけ、これを透
視変換によって見た場合のような出力画像IMlに変換
するものである。この変換において、入力画像中の任意
の2点をとシ。
この2点と対応する出力画像中の2点を考えると。
入力画像中の2点間の距離と比べて出力画像中の2点間
の距離は、決して大きくならない。
また第6図Aに示す入力画像IMiを第snB。
第6図C1及び第6図りに示すような出力画像IM2に
夫々変換する場合でも、出力画像のどの部分も入力画像
よシ引き伸ばされていない。この第5図及び第6図に示
されるように、実際に用いられる画像変換は1局所的な
拡大率が1以下の一定値に訃さえられている場合が多い
このように1画像の拡大率が1以下の一定値におさえら
れている場合に、この一実施例のようK。
入力画像の密度を4倍とすることによシ画素の間欠が生
じることを必ず防止することができる。この点について
、第7図を参照して説明する。
第7図Aは、入力画像IMIの入力画素及び仮想入力画
素を示す。この入力画素の隣接するもの同士の水平方向
及び垂直方向の距離を0.5とすると。
入力画像中の任意の点に対して1−の距離以内に必らす
原入力画素又は仮想入力画素が存在している。
したがって、第7図A及び第7図Bに示すように。
出力画像IM、の変換領域1内にある画素8に対応する
入力画像IMl中の点9を考えれば、この点9力画素が
存在することになる。この点9と原入力画素又は仮想入
力画素との距離は、変換後に伸びることがないとしてh
るから、第7図Bに示すように1画素8から’(<0.
6)粒内の所忙、必ず原入力画素又は仮想入力画素に変
換を施した点が存在するととKなる。したがって1画素
8に画像データが割当てられないような出力画素の間欠
が生じることを防止できる。
第8図はこの発明の他の実施例を示す。前述の第3図に
示すこの発明の一実施例と同様に1画像メモリ1.仮想
il!ii索付加回路3.専用ハードウェア49画像メ
モリ2が設けられ1画像メモリ1に対するアクセス命令
、 il!j7像メモリ2の書込アドレスの演算などが
プロセッサ5においてなされる。
そして、出力側の画像メモリ2に対して画像拡大装置1
0が設けられている。
この画像拡大装置10は1画像メモリ2に書込まれた出
力画像を1以上の一定の拡大率で拡大するための装置で
ある。この画像拡大装置10も。
画像変換装置であって、入力及び出力用の画像メモリ、
専用バーにウェアを含んでいる。この+1!ii像拡大
装置10は1画像の単純な拡大を行なうものであって、
その構成は簡単のものとなり、書込アドレス制御方式及
び続出アドレス制御方式の何れの方式のものでも良い。
そして、プロセッサ5及び専用ハー−−ウェア4によっ
てなされる画像変換は、目的とする出力画像を一定の比
で縮小した相似な出力画像を形成するものである。この
画像メモリ2から取シ出された出力画像が画像拡大装置
10を介されるととKよって、目的とする出力画像を得
ることができる。
この発明の他の実施例では1画像の局所的な拡大率が一
定値以上になるような変換でも、目的とする出力画像の
縮小したものへの変換を行ない。
次に1画像拡大によって目的とする出力画像を形成する
ので、仮想入力画素を均一に発生させる方式を適用する
ことができる。
「発明の効果」 この発明に依れば、書込アドレス制御方式であるので、
逆変換を求める必要がなく、ノ・−rウェアの簡略化を
図ることができる。また、この発明では、原入力画素に
対して仮想入力画素を付加することによシ、入力画素の
密度を高くしているので、出力画素の間欠を防止するこ
とができる。更に9画像変換の変換パターン又は画像拡
大の処理を付加することによシ1画像変換の局所的な拡
大率が一定値におさえられている場合には、この発明に
より付加される仮想画素を均一なものとすることができ
、したがって、データ処理方式としてパイプライン側副
方式を用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第】図及び第2図は従来の書込アドレス制御方式による
画像変換装置の説明に用いる略靜図、第3図はこの発明
の一実施例の構成を示すブロック図、第4図はこの発明
の一実施例における仮想入力画素の説明に用いる路線図
、第5図及び第6図はこの発明を適用しうる画像変換の
いくつかの例の説明に用いる路線図、第7図はこの発明
の一実施例の説明に用いる路線図、@8図はこの発明の
他の実施例の構成を示すブロック圀である。 IMl・・・・・・・・・・・・入力両像、 1M2・
・・・・・・・・・・・出力画像、1゜2・・・・・・
・・・・・・画像メモリ、3・・・・・・・・・・・・
仮想画素付加回路。 4・・・・・・・・・・・・専用ハードウェア、5・・
・・・・・・・・・・プロセッサ。 代理人 杉  浦  正  知 B イーーーーーーーーー 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  入力側の画像メ噛すに貯えられた入力画像信
    号をθr定の変換パターンに従って出力側の画像メモ!
    JK4F込むようにした画像変換装置において。 上記入力画像信号の各画素の信号に基いて仮想入力画素
    の信号を1画面内の各部分の拡大率に応じて形成し、上
    記変換パターンに従って上記入力画像信号の各画素の信
    号及び上記仮想入力画素の信号を上記出力側の画像メモ
    IJ K書込み、上記出力側の画像メモリから上記各画
    素の信号及び上記仮想入力画素の信号を順次読出し、変
    換された出力画像を形成するようにした画像変換装置。
  2. (2)  入力側の画像メモリに貯えられた入力画像信
    号を所定の変換パターンに従って出力側の画像メモリに
    書込むようにした画像変換装置において。 上記入力画像信号の各画素の信号に基いて均一に仮想入
    力画素の信号を形成し、上記変換パターンに従って上記
    入力画像信号の各画素の信号及び上記仮想入力画素の信
    号を上記出力側の画像メモリに有込み、上記出力側の画
    像メモリから上記各画素の信号及び上記仮想入力画素の
    信号を順次読出し、変換された出力画像を形成・するよ
    うにした画像変換装置。
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