JPS62154177A - Image converter - Google Patents

Image converter

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JPS62154177A
JPS62154177A JP60295708A JP29570885A JPS62154177A JP S62154177 A JPS62154177 A JP S62154177A JP 60295708 A JP60295708 A JP 60295708A JP 29570885 A JP29570885 A JP 29570885A JP S62154177 A JPS62154177 A JP S62154177A
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JP
Japan
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coordinate
read address
image
holding means
changing amount
Prior art date
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Application number
JP60295708A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kondo
隆志 近藤
Yorio Sawada
澤田 順夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To attain a quick line-by-line coordinate conversion by calculating the changing amount of initial coordinates whose one coordinate value is fixed by a two-dimensional coordinate conversion system, and the changing amount of the other coordinate of one picture. CONSTITUTION:A control computer 4 calculates the corresponding coordinate values of a u-v coordinate system figure in the 1st picture memory 1 which is positioned at an initial position (0, t0) through the use of the coordinate conversion equation for displaying a figure by a s-t coordinate system, sets them in the 1st and 2nd read address registers 3a and 3b in a read address control circuit 3, calculates the changing amount when one picture element is added to (s), and sets it in the 1st and 2nd changing amount registers 3b and 3e. The initial values and the changing amount are added by the 1st and 2nd adders 3c and 3f, and set to the 1st and 2nd read registers 3a and 3d. Simultaneously a black and white level at the coordinate position in the memory 1 is decided, and the result is stored in the 2nd picture memory 2. After such operation is repeated by one line, an initial value and changing amount at (0, t0+1) are calculated, and the next line is processed.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、ハードウェアによりたとえば透視変換をする
ことができる画像変換装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an image conversion device that can perform, for example, perspective conversion using hardware.

[発明の技術的背景とその問題点] 従来から画像変換装置によりたとえば3次元形状のもの
を透視変換する方法は、頂点座標のみを変換してこの結
果を表示しており、このため座標変換の回数が少なく、
4次元の行列演算を用いてソフトウェアにより行うこと
ができる。
[Technical Background of the Invention and Problems Therewith] Conventionally, methods for perspectively transforming a three-dimensional object using an image transformation device convert only the vertex coordinates and display the results. less often,
This can be done by software using four-dimensional matrix operations.

ところで近年、さらに現実感のある透視画像に透視変換
するために、1画素ずつ透視変換することにより透視画
像に独立した色あるいは濃度を持たけるという要望があ
る。
In recent years, however, there has been a demand for perspective conversion to give a perspective image an independent color or density by performing perspective conversion pixel by pixel in order to perspectively transform the image into a more realistic perspective image.

しかしながらこの場合、1画素ごとに透視変換をする必
要があるため、従来のソフトウェアを用いた方法では処
理速度が遅く、実用上問題がある。
However, in this case, since it is necessary to perform perspective transformation for each pixel, the processing speed of conventional methods using software is slow, which poses a practical problem.

[発明の目的] 本発明はかかる事情に対処してなされたもので、画像変
換を高速で処理することができる画像変換装置を提供す
ることを目的としている。
[Object of the Invention] The present invention has been made in response to such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image conversion device that can process image conversion at high speed.

[発明の概要] すなわち本発明の画像変換装置は、画像メモリに記・億
された画像の画素位置を所定の変換式により求められる
読出しアドレスに従って読出し、前記画素位置の画像情
報を順次出力することにより画像変換する装置において
、前記読出しアドレスを保持するアドレス保持手段と、
前記読出しアドレスの変化量を保持する変化量保持手段
と、前記アドレス保持手段に保持された読出しアドレス
に前記変化量保持手段に保持された変化量を加算してこ
の値を前記アドレス保持手段に保持させる加算手段と、
前記アドレス保持手段に保持された読出しアドレスおよ
び前記変化量保持手段に保持された変化量を更新する制
御手段とを備えていることにより、画像変換の高速処理
を可能としたものである。
[Summary of the Invention] That is, the image conversion device of the present invention reads out pixel positions of an image stored in an image memory according to a read address determined by a predetermined conversion formula, and sequentially outputs image information at the pixel positions. In the apparatus for image conversion, an address holding means for holding the read address;
a change amount holding means for holding the amount of change in the read address; and a change amount holding means that adds the change amount held in the change amount holding means to the read address held in the address holding means and holds this value in the address holding means. an addition means for
By providing a control means for updating the read address held in the address holding means and the change amount held in the change amount holding means, high-speed processing of image conversion is made possible.

[発明の実施例] 以下、本発明の画像変換装置により次式の変換式で透視
変換をしたのちアフィン変換した例を図面を参照にして
説明する。
[Embodiments of the Invention] Hereinafter, an example in which the image conversion apparatus of the present invention performs perspective transformation using the following conversion formula and then performs affine transformation will be described with reference to the drawings.

この変換式は、 でおり、この式(1)、(2)によりU−■座標の各点
(U、V)が透視変換およびアフィン変換によりX−Y
座標の各点(X、Y)に変換される。
This conversion formula is as follows, and according to these formulas (1) and (2), each point (U, V) of the U-■ coordinate is converted to X-Y by perspective transformation and affine transformation.
The coordinates are converted to each point (X, Y).

本実施例においては、上記式(1)、(2)から u=(α1S十α2を十α3)/l・・・・・・・・・
(3)V=(α7S十α8 t+α9 )/し・・・・
・・・・・(4)の式により、まずU−V座標の各点を
中間座標であるs−を座標の各点に透視変換し、次にs
−を座標の各点を 5=Cs X  C4Y       −・・”・(5
)j=c4X+C5Y+C6・・・・・・・・・(6)
の式により、X−Y座標の各点にアフィン変換する。こ
のような2段階の変換を本実施例の画像変換装置により
行うものでおる。
In this example, from the above equations (1) and (2), u = (α1S + α2 + α3) / l...
(3) V = (α7S + α8 t + α9 ) /...
・・・・・・Using the formula (4), first, each point in the U-V coordinate is perspectively transformed from the intermediate coordinate s- to each point in the coordinate, and then s
− for each point in the coordinates 5=Cs X C4Y −・・”・(5
)j=c4X+C5Y+C6・・・・・・・・・(6)
Affine transformation is applied to each point on the X-Y coordinates using the formula. Such two-step conversion is performed by the image conversion apparatus of this embodiment.

第1図は本発明の一実施例の画像変換装置のブロック図
でおる。
FIG. 1 is a block diagram of an image conversion device according to an embodiment of the present invention.

同図において、1はU−V座標(画素)にある入力画像
あよひX−Y座標にある出力画像を記憶する第1の画像
メモ1ハ2はs−を座標にある中間座(票を記゛臣する
第2の画像メモ1八3は読出しアドレス制御回路、4は
読出しアドレス制御回路3に変換式により初期値および
変化量を求めてこれらの値を出力する制御計算機で必る
In the figure, 1 is the input image at the U-V coordinates (pixels), the first image memo 1c stores the output image at the A second image memo 183 for recording the above is required for a read address control circuit, and 4 is a control computer for determining the initial value and the amount of change by a conversion formula for the read address control circuit 3 and outputting these values.

第2図は上述した読出しアドレス制御回路3の詳細な構
成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the detailed configuration of the read address control circuit 3 mentioned above.

同図において、3aは制御計算機4から出力されたUま
たはS座標(以下「u(s)座標」と記す。)の初期1
直およびその後は後述する第1の加算器から出力された
変化量のhO算されたU (S)座(票の値を順次記憶
する第1の読出しアドレスレジスタ、3bは制御計算機
4から出力されたU(S)座標の変化量を記憶する第1
の変化■レジスタ、3Cは第1の読出しアドレスレジス
タ3aに記・臘されたU (S)座標の1直および第1
の変化量レジスタ3bに記憶されたU (S)座標の変
化量を入力してU (S)座標の値にLl (S)座標
の変化量を加算して出力する第1の加算器である。
In the figure, 3a is the initial 1 of the U or S coordinate (hereinafter referred to as "u(s) coordinate") output from the control computer 4.
3b is the first read address register that sequentially stores the value of the vote, and 3b is the result of hO multiplication of the amount of change output from the first adder, which will be described later. The first one stores the amount of change in the U(S) coordinate.
■Register 3C is the first and first coordinate of the U (S) coordinate written in the first read address register 3a.
This is a first adder that inputs the amount of change in the U (S) coordinate stored in the change amount register 3b of the U (S) coordinate, adds the amount of change in the Ll (S) coordinate to the value of the U (S) coordinate, and outputs the result. .

また、3dは制御計算機4から出力されたまたはt座標
(以下rv (t)座標」と記す。)の初期値およびそ
の後は後述する第2の加算器から出力された変化量の加
算されたv(t)座標の値を順次記憶する第2の読出し
アドレスレジスタ、3eは制御計算機4から出力された
V(t)座標の変化量を記憶する第2の変化量レジスタ
、3fは第2の読出しアドレスレジスタ3dに記憶され
た(1>座標の1直および第2の変化量レジスタ3eに
記憶された(1)座標の変化量を入力してV(t>座標
の値にv(t)座標の変化■を加算して出力する第2の
加算器である。
3d is the initial value of the t coordinate (hereinafter referred to as rv (t) coordinate) output from the control computer 4 and the sum of the changes output from the second adder, which will be described later. (t) a second read address register that sequentially stores coordinate values, 3e a second change amount register that stores the amount of change in the V(t) coordinate output from the control computer 4, and 3f a second read address register. Input the amount of change in (1) coordinate stored in the address register 3d and the amount of change in the (1) coordinate stored in the second change amount register 3e. This is a second adder that adds and outputs the change ■.

このように構成された本実施例の画像変換装置の動作を
第3図を参照にして説明する。
The operation of the image conversion apparatus of this embodiment configured as described above will be explained with reference to FIG.

まず第1の画像メモリ1のU−■座標にたとえば2つの
同心円(第3−A参照)でおる入力画像か記憶されるか
、その際この画像変換装置により第1段階として透視変
換が行われる。
First, an input image formed by, for example, two concentric circles (see 3-A) is stored in the U-■ coordinate of the first image memory 1, and at that time, perspective transformation is performed as a first step by this image conversion device. .

まず制御計算機4において、s−を座標が初期位置(0
,io )のとぎのU−V座標の各初期値が算出される
First, in the control computer 4, the coordinates of s- are the initial position (0
, io) are calculated.

すなわちU座標において、 (α2io十α3 ) / t o    ・・・・・
・・・・(7)■座標において、 (αB’jo+α9 ) / t o    ・・・・
・・・・・(8)とされる。
In other words, at the U coordinate, (α2io + α3) / t o ...
...(7) ■At the coordinates, (αB'jo+α9) / t o ...
...(8).

またその際のs−を座標のSが1(1画素)加算された
とぎのり一■座標の各変化量も算出される。
In addition, each amount of change in the coordinate is calculated by adding 1 (1 pixel) to the coordinate S of the coordinate s- at that time.

すなわちU座標において、 α+/io           ・・・・・・・・・
(9)■座標において、 α7 / i o           ・・・・・・
・・・(10)とされる。
In other words, at the U coordinate, α+/io ・・・・・・・・・
(9) At the ■ coordinates, α7 / io...
...(10).

次に制御計算機4から算出された各値か出力され、第1
の読出しアドレスレジスタ3a、第2の読出しアドレス
レジスタ3d、第1の変化量レジスタ3bおよび第2の
変化量レジスタ3eにそれぞれ記憶される。
Next, each value calculated from the control computer 4 is output, and the first
are stored in the read address register 3a, the second read address register 3d, the first change amount register 3b, and the second change amount register 3e, respectively.

そして第1および第2の読出しアドレスレジスタ3a、
3dに記憶されたU−V座標の座標位置での第1の画像
メモリ1に記憶された入力画像の画像情報つまり白黒の
レベルが検出され、この結果が第2の画像メモリ2のs
−を座標の初期位置(0,io )に記憶される。
and first and second read address registers 3a,
The image information, that is, the black and white level of the input image stored in the first image memory 1 at the coordinate position of the U-V coordinate stored in 3d is detected, and this result is stored in the second image memory 2 as
- is stored at the initial coordinate position (0, io).

さらに第1および第2の読出しアドレスレジスタ3a、
3dに記憶された各初期値がそれぞれ第1および第2の
加算器3C13fに入力され、同時に第1および第2の
変化量レジスタ3b、3eに記憶された各変化量がそれ
ぞれ第1および第2の加算器3C13fに入力され、各
初期値に各変化量が加算され、この値がそれぞれ第1お
よび第2の読出しアドレスレジスタ3a、3dに記憶さ
れる。
Furthermore, first and second read address registers 3a,
Each initial value stored in 3d is input to the first and second adder 3C13f, and at the same time each change amount stored in the first and second change amount registers 3b and 3e is inputted to the first and second adder 3C13f, respectively. are input to the adder 3C13f, each change amount is added to each initial value, and this value is stored in the first and second read address registers 3a and 3d, respectively.

上述と同様にこの値のU−V座標の座標位置での画像状
態が検出され、この結果が第2の画像メモリ2の上述の
初期位置(0,to )のSが1(1画素)加算された
位置(1、to)に記憶される。
Similarly to the above, the image state at the UV coordinate position of this value is detected, and this result is added to S at the above-mentioned initial position (0, to) of the second image memory 2 by 1 (1 pixel). is stored at the location (1, to).

このような動作を繰り返し行い、第2の画像メモリ2の
s−を座標の1=joのときの1行についての変換が行
われる。
By repeating these operations, conversion is performed for one row of s- in the second image memory 2 when the coordinates 1=jo.

この後、制御計算機4において、s−を座標のt座標の
値joに1(1画素)加算し、s−を座標が初期位置(
Q、io+1>のときのU−V座標の各初期値が算出さ
れる。
After this, in the control computer 4, s- is added to the value jo of the t coordinate of the coordinates by 1 (1 pixel), and s- is added to the initial position (
Each initial value of the UV coordinates is calculated when Q, io+1>.

すなわらU座標において、 [α2(to+1)十α3]/(to+1)・・・・・
・・・・(11) ■座標において [αa(to+1)十α9]/(io+1>・・・・・
・・・・(12) とされる。
In other words, at the U coordinate, [α2(to+1) ten α3]/(to+1)...
...(11) ■At the coordinates [αa(to+1) ten α9]/(io+1>...
...(12) It is said that.

またその際のs−を座標のSが1(1画素)加算された
ときのU−V座標の各変化量も算出される。
In addition, the amount of change in the UV coordinate when the coordinate S is added by 1 (1 pixel) to s- at that time is also calculated.

すなわちU座標において、 α+/(to+1)       ・・・・・・・・・
(13)■座標において α7/(to+1>       ・・・・・・・・・
(14)とされる。
In other words, at the U coordinate, α+/(to+1) ・・・・・・・・・
(13) ■At the coordinate α7/(to+1> ・・・・・・・・・
(14).

次に制御計算機4から算出された各値が出力され、第1
の読出しアドレスレジスタ3a、第2の読出しアドレス
レジスタ3d、第1の変化量レジスタ3bおよび第2の
変化量レジスタ3eにそれぞれ記憶される。
Next, each value calculated from the control computer 4 is output, and the first
are stored in the read address register 3a, the second read address register 3d, the first change amount register 3b, and the second change amount register 3e, respectively.

しかる後上述したt座標の値がjoのときと同様にこの
1行についての変換が行われる。
Thereafter, the conversion for this one row is performed in the same way as when the value of the t coordinate is jo as described above.

このようにt座標に1(1画素)加算されたとき、制御
計算機4によりこの加算に伴い変化した各初期値および
変化量を算出し、これらの値を第1の読出しアドレスレ
ジスタ3a、第2の読出しアドレスレジスタ3d、第1
の変化量レジスタ3bおよび第2の変化量レジスタ3e
にそれぞれ記憶させ、この値に基づいてこの1行につい
て変換を行っているので、透視変換等のような1行ごと
にパラメータの値が変化する変換式においても、ハード
ウェアで処理することができ、この結果、変換が非常に
高速化される。
When 1 (one pixel) is added to the t coordinate in this way, the control computer 4 calculates each initial value and the amount of change that has changed due to this addition, and these values are stored in the first read address register 3a and the second read address register 3a. read address register 3d, first
The change amount register 3b and the second change amount register 3e
Since the conversion is performed for this one line based on this value, even conversion formulas where parameter values change for each line, such as perspective conversion, can be processed by hardware. , this results in a much faster conversion.

すなわら、上述したようなラスクスキャン方式による画
像変換を行うことにより、たとえばU−■座標におる2
つの同心円が、 U=(αIS十α2を十α3)/l・・・・・・・・・
(3)v=(α7S十α8を十α3)/l・・・・・・
・・・(4)の変換式によりs−を座標に変換され、第
3図−Bに示すように、特定の方向の直線上での距離比
(r : r :→r’:r’)が保たれた透視画像が
高速処理により瞬時にして得られる。
In other words, by performing image conversion using the rask scan method as described above, for example, 2
Two concentric circles are U = (αIS ten α2 to ten α3)/l...
(3) v = (α7S ten α8 to ten α3)/l...
... s- is converted into coordinates using the conversion formula (4), and as shown in Figure 3-B, the distance ratio on a straight line in a specific direction (r: r: → r': r') A fluoroscopic image with preserved properties can be obtained instantaneously through high-speed processing.

次に第2段階として第2の画像メモリ2に記憶されたs
−を座標での透視画像は、アフィン変換によりたとえば
画像の回転、拡大、あるいは縮小行なわれる。
Next, as a second step, s is stored in the second image memory 2.
A perspective image at the - coordinate is rotated, enlarged, or reduced by affine transformation, for example.

まず制御計算機4において、X−Y座標が初期位置(0
,Yo )のときのs−を座標の各初期値が算出される
First, in the control computer 4, the X-Y coordinates are set to the initial position (0
, Yo ), each initial value of the coordinate is calculated.

すなわちS座標において、 Ca Yo           ・・・・・・・・・
(15)を座標において、 Cs Y o + C6・−・”・・(16)とされる
In other words, in the S coordinate, Ca Yo...
With (15) as the coordinate, Cs Y o + C6·-·······(16) is obtained.

また、その際のX−Y座標のXが1(1画素〉加算され
たときのS−↑座標の各変化量も算出される。
Further, the amount of change in each of the S-↑ coordinates when X of the X-Y coordinates at that time is added by 1 (1 pixel) is also calculated.

すなわちS座標において、 C6・・・・・・・・・(17) S座標において、 C4・・・・・・・・・(18〉 とされる。That is, in the S coordinate, C6・・・・・・・・・(17) At the S coordinate, C4・・・・・・・・・(18> It is said that

次に制御計算機4から算出された各値が出力され、第1
の読出しアドレスレジスタ3a、第2の読出しアドレス
レジスタ3d、第1の変化量レジスタ3bおよび第2の
変化量レジスタ3eにそれぞれ記“巨される。
Next, each value calculated from the control computer 4 is output, and the first
are respectively recorded in the read address register 3a, second read address register 3d, first change amount register 3b, and second change amount register 3e.

しかる後ラスクスキャン方式を用いた常法により、第3
図−〇に示すように、s−を座標にある透視変換された
2つの同心円が、 5=Cs X  C4Y       ・・・・・・・
・・(5)i=cs X+C5Y十C6”” (6)の
変換式によりX−Y座標に変換され、画像の回転、拡大
必るいは縮小のされた透視画像を得ることができる。
After that, the third
As shown in Figure-〇, two concentric circles that are perspectively transformed with s- as the coordinate are 5=Cs X C4Y...
...(5) i=cs

[発明の効果] 以上説明したように本発明の画像変換装置によれば、制
御手段が、アドレス保持手段に保持された読出しアドレ
スおよび変化量保持手段に保持された変化量を更新する
ので、画像変換を高速で処理することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the image conversion device of the present invention, the control means updates the read address held in the address holding means and the change amount held in the change amount holding means, so that the image Conversion can be processed at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の画像変換装置の一部ブロッ
ク図、第2図はこの画像変換装置の読出しアドレスレジ
スタの詳細な構成を示すブロック図、第3図はこの実施
例の変換動作を説明するための図で必る。 1・・・・・・・・・第1の画像メモリ2・・・・・・
・・・第2の画像メモリ3・・・・・・・・・読出しア
ドレス制御回路3a・・・・・・・・・第1の読出しア
ドレスレジスタ3b・・・・・・・・・第1の変化量レ
ジスタ3C・・・・・・・・・第1の加算器 3d・・・・・・・・・第2の読出しアドレスレジスタ
3e・・・・・・・・・第2の変化量レジスタ3f・・
・・・・・・・第2の加算器 4・・・・・・・・・・・・制御計算機出願人    
  株式会社 東芝 代理人 弁理士  須 山 佐 − 第1 図 Y 第3図
FIG. 1 is a partial block diagram of an image conversion device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a read address register of this image conversion device, and FIG. 3 is a conversion diagram of this embodiment. Required for diagrams to explain operations. 1...First image memory 2...
...Second image memory 3...Readout address control circuit 3a...First readout address register 3b...First Amount of change register 3C......First adder 3d...Second read address register 3e...Second amount of change Register 3f...
・・・・・・Second adder 4・・・・・・・・・Control computer applicant
Toshiba Corporation Representative Patent Attorney Sasa Suyama - Figure 1 Y Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 画像メモリに記憶された画像の画素位置を所定の変換式
により求められる読出しアドレスに従つて読出し、前記
画素位置の画像情報を順次出力することにより画像変換
する装置において、前記読出しアドレスを保持するアド
レス保持手段と、前記読出しアドレスの変化量を保持す
る変化量保持手段と、前記アドレス保持手段に保持され
た読出しアドレスに前記変化量保持手段に保持された変
化量を加算してこの値を前記アドレス保持手段に保持さ
せる加算手段と、前記アドレス保持手段に保持された読
出しアドレスおよび前記変化量保持手段に保持された変
化量を更新する制御手段とを備えていることを特徴とす
る画像変換装置。
In a device that converts an image by reading a pixel position of an image stored in an image memory according to a readout address determined by a predetermined conversion formula and sequentially outputting image information of the pixel position, an address that holds the readout address. a holding means; a variation holding means for holding the variation of the read address; and a variation holding means that adds the variation held in the variation holding means to the read address held in the address holding means and adds this value to the read address. An image conversion apparatus comprising: an addition means for holding in the holding means; and a control means for updating the read address held in the address holding means and the change amount held in the change amount holding means.
JP60295708A 1985-12-27 1985-12-27 Image converter Pending JPS62154177A (en)

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