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Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zur Transformation eines zweidimensionalen
Originalbildes in ein dreidimensionales Bild auf einer gekrümmten Fläche und betrifft insbesondere ein solches
Verfahren und eine solche Vorrichtung zur Anwendung in einem Spezialeffektgerät, um ein Fernsehsignal mit
Spezialeffekten zu erzeugen. Videoverarbeitungsvorrichtungen sind bereits bekannt, und GB-A-2119594
beschreibt ein System, welches ein Eingangs-Bildelement (Pixel) mit vorher gespeicherter Information
verarbeitet, wobei der Anteil der gespeicherten verarbeitenden Information gesteuert wird, um Fehler der
Bildinformationsdichte zu vermeiden.
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Eine Bildtransformationsvorrichtung mittels Datenkonversion eines ebenen Originalbilds auf einem
viereckigen Papier mit einem darauf geschriebenen Zeichen, wie in Fig. 1A gezeigt ist, in ein dreidimensionales
Bild, welches eine stereoskopische gekrümmte Fläche besitzt, die wie auf einen Zylinder aufgerollt aussieht
und in Fig. 1B gezeigt ist, ist bekannt (siehe japanische Offenlegungsschrift Nr. 58-219664/1983).
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Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer solchen Bildtransformationsvorrichtung, wobei 1 einen Zentralrechner,
bestehend aus einem Mikrocomputer und anderen Bauelementen, 2 einen Massenspeicher und 3 eine Ein-/Ausgabeeinheit
bezeichnen.
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Im Massenspeicher 2 sind Transformationsprogramme und andere Programme gespeichert, die vorher
vorbereitet wurden, wie z. B. dasjenige Programm zur Transformation eines ebenen Bildes in ein
dreidimensionales Bild, in welchem das ebene Bild wie auf einem Zylinder aufgerollt aussieht, und welches oben
beschrieben wurde. Wenn von der Ein-/Ausgabeeinheit 3 eine Auswahl der oben beschriebenen Programme getroffen
wird, liest der Zentralrechner 1 dieses Programm aus dem Massenspeicher 2, führt das Programm aus, erkennt,
wie unten beschrieben wird, die zur Bildtransformation notwendigen Daten und speichert diese in einem
Pufferspeicher 4.
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Der Prozeß der Bildtransformation wird so ausgeführt, daß das Bild in mehrere Blöcke zerlegt wird
und die Transformation Block für Block ausgeführt wird. Im vorliegenden Beispiel wird das Originalbild IM&sub1;
in 64·96 Blöcke, bestehend aus 8·8 Bildelementen, zerlegt. Das transformierte Bild IM&sub2; besteht andererseits
aus 128·128 Blöcke mit je 4·6 Bildelementen. Und die transformierten Positionen in den drei
Raumrichtungen X, Y und Z (die Z-Richtung repräsentiert die Tiefe) werden gemäß dem oben genannten Programm für
jeweils einen Punkt, der einen Block des Originalbildes IM&sub1; repräsentiert, ausgeführt, und die berechneten
Resultate werden im Pufferspeicher 4 gespeichert. Da, wie im vorliegenden Fall, die Zahl der Blöcke vor und
nach der Transformation verschieden ist, entsprechen die Blöcke nach der Transformation nicht vollständig
denen des Eingangsbildes, aber das Bild nach der Transformation kann durch die Abbildungs-Vorschrift, in
welche Position auf dem transformierten Bild IM&sub2; (Position B&sub2; im Fall der Fig. 1) der den Block B&sub1;
repräsentierende Punkt des Originalbildes IM&sub1; transformiert wird, bestimmt werden.
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Im folgenden wird die Art und Weise, wie das Bild nach der Transformation erhalten wird,
beschrieben.
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Fig. 3 ist eine erklärende Darstellung des Bildtransformationsprozeß. Das Bild nach der
Transformation eines zentralen Blocks, umgeben von den repräsentativen Punkten a, b, c und d von 4 Blöcken des
Originalbildes, wie in Fig. 3A dargestellt, ist durch die repräsentativen Punkte in der Umgebung eines
repräsentativen Punktes P gegeben, wie in Fig. 3B dargestellt ist. Das bedeutet, daß die Positionen der Punkte a, b, c
und d als Punkte A, B, C und D nach der Transformation wie in Fig. 3B gezeigt ist, zuerst berechnet werden.
Die Position des Punktes p wird entsprechend als Punkt P nach der Transformation bestimmt.
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Die Punkte A, B, C, D und P haben dreidimensionale Koordinaten, wodurch bestimmt ist, welche Art
gekrümmter Fläche gebildet wird. Im vorliegenden Fall ist die gekrümmte Fläche nach der Transformation
gegeben durch eine lineare Approximation in der Nähe des repräsentativen Punktes, wie im folgenden
beschrieben wird.
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D.h., die Orientierung dieser Fläche, die den Punkt P einschließt, kann in linearer Approximation
definiert werden als Fläche, die parallel zum Segmentvektor AC, der den Punkt A zum Punkt C verbindet und zum
Segmentvektor , der den Punkt D zum Punkt B verbindet. Die linear approximierte Ebene durch den Punkt
P ist nämlich definiert durch einen Einheitsvektor parallel zum Vektor und einen Einheitsvektor
parallel zum Vektor . So wird die gesamte transformierte gekrümmte Fläche durch lineare Approximation
einer Fläche in der Nähe jedes repräsentativen Punktes angepaßt. Die Längen der Vektoren und
werden gemäß der folgenden Gleichung bestimmt.
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In den Pufferspeicher 4 werden die für die Transformation notwendigen Daten geschrieben, wie z. B.
die Daten zur Anwendung der Transformation auf den repräsentativen Punkt jedes Blocks des Originalbildes
IM&sub1; und die Daten zur Berechnung seiner Position nach der oben beschriebenen Transformation, die Daten
von Differenzwerten usw.
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Diese Daten aus dem Pufferspeicher 4 werden einer Bildtransformationsschaltung 5 zugeführt, so daß
die einen Eingang 6 zugeführten Bilddaten in Übereinstimmung mit den Daten aus Pufferspeicher 4
transformiert und einen Ausgang 7 zugeführt werden.
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Im vorliegenden Fall bestimmt die Bildtransformationsschaltung 5 unter Benutzung der Daten aus dem
Pufferspeicher 4 zuerst, welcher Bereich transformiert werden soll. D.h., die Schaltung bestimmt zuerst, in
welchen Bereich B&sub2; des transformierten Bildes IM&sub2; ein Bereich B&sub1; des Originalbildes IM&sub1; in Fig. 1A
transformiert werden soll. Dann wird die Transformation des Bereiches B&sub1; des Originalbildes in den Bereich B&sub2; des
transformierten Bildes durchgeführt. Dabei werden diese Leseadressen zum Auslesen der Originalbilddaten
aus einem Eingangs-Pufferspeicher der Bildtransformationsschaltung 5 berechnet, die allen Bildelementen
innerhalb des Bereichs B&sub2;, der verarbeitet werden soll, entsprechen. Die Daten werden entsprechend der eben
beschriebenen Leseadressen aus dem Eingangs-Pufferspeicher ausgelesen, und die ausgelesenen Daten der
Bildelemente werden in einen Ausgangs-Pufferspeicher geschrieben. Diese Adressen im
Ausgangs-Pufferspeicher, in welchen die Bilddaten geschrieben werden, sind gerade die Adressen der Positionen nach der
Transformation.
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Zu diesem Zeitpunkt wird gleichzeitig eine Bildprobe (Abtastung), die nicht in der Abtastposition des
Bildes liegt, interpoliert und werden die interpolierten Daten auch in den Ausgangs-Pufferspeicher
geschrieben.
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Kurz gesagt werden die Punkte des Originalbildes IM&sub1;, die den 24 (4·6) Bildelementen eines Blocks
des transformierten Bildes entsprechen, zuerst in der Bildtransformationsschaltung 5 gewonnen, wobei
dementsprechend Daten aus dem Eingangs-Pufferspeicher ausgelesen werden, und die ausgelesenen
Abtastdaten oder aus einer Mehrzahl von Abtastdaten interpolierte Daten in die Adreßpositionen nach der
Transformation in den Ausgangs-Pufferspeicher geschrieben.
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Im oben genannten Fall können, da der Punkt (Leseadresse) auf dem Originalbild entsprechend einem
(repräsentativen Punkt) der 24 Bildelemente erhalten ist, die Punkte des Originalbildes, die den anderen
Bildelementen entsprechen, durch Berechnung der Differenzen zwischen Bildelementen erhalten werden, indem
die Differenzen benachbarter Blöcke genutzt und nacheinander zum repräsentativen Punkt addiert werden. In
anderen Worten wird in diesem Verfahren eine umgekehrte (oder Rück-)Transformation auf die
transformierten Daten des Bildes IM&sub2; angewandt, so daß die Punkte von Bildelementen auf dem Originalbild IM&sub1;, die
den Bildelementen auf dem Bild IM&sub2; entsprechen, herausgefunden werden, und wenn ein solcher Punkt nicht
mit dem Abtastpunkt übereinstimmt, werden die Daten, die dem Punkt entsprechen durch Interpolation auf
Basis der Eingangsbilddaten der Umgebung des Abtastpunktes erhalten.
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Auf die eben beschriebene Art und Weise kann die Transformation eines ebenen zweidimensionalen
Bildes in ein dreidimensionales, körperliches Bild ausgeführt werden.
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Die oben beschriebene Bildtransformationsvorrichtung wird angewandt für ein Gerät zur Erzeugung
von Spezialeffekten bei der Ausstrahlung von Fernsehsendungen, z. B. zur Erzeugung eines Spezialeffektes
beim Umblättern einer Buchseite.
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Auch bei Anwendung auf die Ausgabeeinheit eines Computers kann diese Vorrichtung Ausgangsdaten
auf einer dreidimensionalen gekrümmten Oberfläche darstellen und damit dem Benutzer in seinem intuitiven
Verständnis helfen.
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Bei einer solchen Vorrichtung ist es jedoch wichtig, wie man den stereoskopischen Effekt erzeugt.
Wenn der Bild-Inhalt des Originalbildes unregelmäßig ist, wie z. B. Naturdarstellungen, oder wenn es sich um
ein ruhiges Bild ohne Bewegung handelt, wie ein Standbild, geht der stereoskopische Effekt häufig verloren.
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Der Grund dafür ist, daß das, was dargestellt ist, lediglich ein transformiertes Bild des bestehenden
zweidimensionalen Bildes auf eine dreidimensionale Fläche ist. In Wirklichkeit trägt jedoch die Schattierung
wesentlich zur Erzeugung des stereoskopischen Effektes bei.
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Der Beitrag "Image space shading of 3 dimensional objects" von D. Gordon in Computer Vision,
Graphics and Image Processing, Vol. 29, Nr. 3, März 1985, S. 361-376, Academic Press Inc. New York,
beschreibt Methoden der Schattierung bei der zweidimensionalen Darstellung dreidimensionaler
Objektinformation und eine Überprüfung dunkler Bildelemente durch Benutzung einer Schwellenwertfunktion und Ersetzen
solcher dunklen Bildelemente durch den Mittelwert seiner Nachbarn.
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Darüber hinaus existiert das Problem, daß die Genauigkeit der Berechnung nicht so groß gemacht
werden kann, da die Struktur der Hardware, die die Berechnung für alle Blocks ausführen muß, nicht zu groß
und zu komplex werden darf. Im Ergebnis wird es unvermeidbar, daß Lücken zwischen benachbarten
Parallogrammen, die durch die linear approximierende Transformation erzeugt wurden, auftreten.
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Um dieses Problem zu lösen, wurde zuerst daran gedacht, spezielle Anwendungs-Hardwarestrukturen
zu benutzen, die eine solch große Rechengenauigkeit aufweisen, daß solche Lücken nicht auftreten. Diese
Lösung bringt die Schwierigkeit mit sich, daß die Hardware-Struktur zu aufwendig wird. Und wenn man
verschiedene Bilder transformiert, so ist es nicht einfach, der relativen Schwierigkeit der Transformation
entsprechende Bitlängen zu erzeugen, und die Schwierigkeit nimmt stark zu, wenn ein zweidimensionales Bild
auf einer speziell geformten komplizierten dreidimensionalen gekrümmten Fläche dargestellt werden soll.
Solche Schwierigkeiten mögen Schritt für Schritt gelöst werden, aber es ist ein Problem, daß eine große
Verbesserung nicht erwartet werden kann.
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Als zweite Lösung des Problems der Lückenbildung wurde eine Methode vorgeschlagen, bei der die
Ausgangsdaten der Transformationsberechnung durch einen Tiefpaß-Filter gefiltert werden, so daß die
Lücken weniger auffällig sind. Bei dieser Methode ist jedoch das Frequenzband des Bildausgangssignals
beschränkt, und das transformierte Ausgangsbild, das mit großem Aufwand und einer vorbestimmten
Rechengenauigkeit erhalten wurde, wird gemäß dem Prinzip der Methode unscharf und somit hat diese Methode im
Effekt den Nachteil, daß sie eine Verringerung der Bildqualität verursacht.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur
Bildtransformation, die in der Lage ist, mit einer relativ einfachen Struktur und einer kurzen Rechenzeit den Effekt von
Lücken im Ausgangsbild, die durch den Abbildungsprozeß erzeugt werden, zu reduzieren und dabei ein Bild
zu liefern, welches eine für die Praxis ausreichende Genauigkeit aufweist.
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Gemäß der vorliegenden beanspruchten Erfindung wird eine Vorrichtung zur Transformation von
Daten eines zweidimensionalen Eingangs-Videobildes in Daten eines zweidimensionalen
Ausgangs-Videobildes, welches eine Projektion des Eingangsbildes auf eine dreidimensionale Fläche darstellt, geliefert, die
aufweist:
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eine Einrichtung zur Definition einer dreidimensionalen Fläche;
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eine Einrichtung, welche Abbildungsdaten entsprechend der definierten dreidimensionalen Fläche zur
Transformation der Daten des Eingangs-Videobildes liefert;
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eine erste Speichereinrichtung zur Speicherung der Daten des Eingangs-Videobildes;
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eine Einrichtung zur Transformation der Daten des Eingangs-Videobildes, welche in der ersten
Speichereinrichtung entsprechend der Abbildungsdaten gespeichert sind, um die Daten für ein zweidimensionales
Ausgangs-Videobild zu liefern, welches das auf die dreidimensionale Fläche projizierte Eingangsbild darstellt;
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zur Erfassung von Lückenabschnitten in den Daten des zweidimensionalen Ausgangs-
Videobildes, in welchen Abschnitten keine transformierten Eingangs- Videobilddaten oder nicht korrekt
transformierte Eingangs-Videobilddaten vorhanden sind und welche Einrichtung eine zweite
Speichereinrichtung zur Speicherung von Kennzeichnungsdaten, die jedem Element des Ausgangs-Videobildes zugeordnet
sind, aufweist, wobei diese Kennzeichnungsdaten a) anzeigen, ob keine Daten transformiert wurden, und/oder
b) anzeigen, ob die entsprechenden Daten des Eingangs-Videobildes Vorderseitendaten oder Rückseitendaten
der Fläche sind, und/oder c) die Speicheradreßdaten der ersten Speichereinrichtung, von der das
entsprechende Element des Ausgangs-Videobildes abstammt, anzeigt, wobei die Lückenerfassungseinrichtung
weiterhin eine Einrichtung zum Auslesen der zweiten Speichereinrichtung und zur Bestimmung einer Lücke dann,
wenn extreme Diskontinuitäten im ausgelesenen Datenstrom erfaßt werden, aufweist und
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eine Einrichtung zur Interpolation der Videobilddaten der Lückenabschnitte durch Berechnung unter
Verwendung der Videobilddaten am Rande der Lückenabschnitte.
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dient die nun folgende Beschreibung, wobei
lediglich beispielhaft auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen sind
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Fig. 1A und 1B Darstellungen zur Erklärung der Bildtransformation,
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Fig. 2 ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel für eine Bildtransformationsvorrichtung nach dem
Stand der Technik darstellt,
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Fig. 3A und 3B Darstellungen zur Erklärung des Bildtransformationsverfahrens in der oben genannten
Vorrichtung,
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Fig. 4 ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel der erfindungsgemäßen
Bildtransformationsvorrichtung zeigt,
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Fig. 5 ein Flußdiagramm, welches die Schritte des Schattierungsverfahrens in der oben beschriebenen
Vorrichtung zeigt,
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Fig. 6 bis 9 Darstellungen zur Erklärung der Schritte des eben genannten Schattierungsverfahrens,
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Fig. 10A, 10B und 10C schematische Diagramme zur Darstellung der Struktur des Lückendatenspeichers,
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Fig. 11 bis 13 schematische Darstellungen, die zeigen, wie Lückendaten in einem
Schreib-Kennzeichnungsspeicher, einem Vorderseiten/Rückseiten-Kennzeichnungsspeicher und einem Eingangsbild-
Adressenspeicher erzeugt werden,
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Fig. 14 ein Flußdiagramm, welches die Datenverarbeitungsschritte zur Lückenerkennung und
-interpolation zeigt und
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Fig. 15 und 17 Schemadiagramme zur Darstellung der Datenverarbeitungs-Operationen in der
Lückenerkennungs- und Interpolationsschaltung.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In der Zeichnung bezeichnen 11 einen ersten Mikroprozessor, bestehend aus einem Mikrocomputer
und anderen Bauelementen und 12 einen Plattenspeicher als Massenspeicher, in dem die vorher beschriebenen
Transformationsprogramme von ebenen Darstellungen in körperliche Darstellungen gespeichert sind.
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Der erste Mikroprozessor 11 ist mit einer Tastatur 13 und einem Joystick 14 als Eingabebauelemente
und einer CRT-Anzeige 15 als Ausgabeelement verbunden.
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Zuerst wird die Art der Bildtransformation durch Eingabe auf der Tastatur 13 bestimmt. Zum Beispiel
wird eine Bildtransformation von einem ebenen Bild in ein körperliches Bild, welches auf einer zylindrischen
Oberfläche aufgerollt ist, bestimmt.
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Ein Computerprogramm entsprechend dem eben bestimmten Bildtransformationsverfahren wird vom
Plattenspeicher 12 gelesen und auf einen Hauptspeicher 11M des Mikroprozessors 11 geladen und auf der
CRT-Anzeige 15 dargestellt.
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Dann wird Information, wie z. B. die Position und Orientierung des Bildes nach der Transformation
entsprechend der Position des Hebels des Joysticks 14 berechnet, und die Parameter des Computerprogramms
werden dabei geändert. Das geänderte Programm wird über einen DMA-Controller 16 in den
Programmspeicher 17M eines zweiten Mikroprozessors 17 transferiert. Der Mikroprozessor 17 fuhrt das zu ihm transferierte
Programm aus. Während der Ausführung diese Programms werden die vorher beschriebenen transformierten
Positionen der entsprechenden Blöcke, die Größe der Blöcke, die Vektoren und nach der
Transformation durch lineare Approximation auf Basis der benachbarten Blöcke und anderes berechnet und diese Daten
in einem Pufferspeicher 18 gespeichert.
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Dabei wird die Bildtransformation im vorliegenden Beispiel auch so ausgeführt, daß ein repräsentativer
Punkt für jeden der Blöcke des Originalbildes IM&sub1; definiert und die transformierte Position dieses
repräsentativen Punktes berechnet wird, die Transformationsdaten der Umgebung der eben erwähnten transformierten
Position durch lineare Approximation mit Bezug auf die transformierte Position und die Adreßpositionen der
Originalbilddaten, die dem Bereich in der Nähe der transformierten Position entsprechen, erhalten werden,
und die Bilddaten an diesen Adressen in den Bereich in der Nähe der transformierten Position geschrieben
werden.
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Bei der Darstellung eines dreidimensionalen Bildes im oben beschriebenen Fall wird verlangt, daß
Bereiche, die für den Beobachter verdeckt sind, nicht dargestellt werden. Daher werden Zeiger, die die
Reihenfolge der Verarbeitung der Blöcke angeben, aus den Daten in Z-Richtung (Tiefe) der Daten der
transformierten Positionen der entsprechenden Blöcke bestimmt und diese Zeiger in ein Datenfeld im Pufferspeicher 18
geschrieben, und die Datentransformation wird auf Basis dieser Zeiger so ausgeführt, daß die hinteren (weiter
vom Betrachter entfernten) Blöcke zuerst und anschließend die vorderen Blöcke verarbeitet werden (in Bezug
auf diese Methode siehe die früher genannte japanische Offenlegungsschrift Nr. 58-219664).
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Die so im Pufferspeicher 18 gespeicherten Daten werden in der von den Zeigern vorgegebenen
Reihenfolge, beginnend mit den hinteren Blöcken, ausgelesen und der speziellen Hardware 19 zugeführt. In dieser
speziellen Hardware 19 wird die Position eines Eingangsblocks nach der Transformation aus der transferierten
Position des Blocks als Einheit und als Differenzen bestimmt. Dann wird der Ausgangsblock (4·6 = 24
Bildelemente), der die Position abdeckt, aufgefunden und unter Benutzung der umgekehrten Differenzen der
Punkt auf dem Originalbild IM&sub1;, der dem repräsentativen Punkt des Blocks entspricht, für jeden der
Ausgangsblöcke bestimmt. Die so erhaltenen Daten werden der Biidtransformations-Hardware 30 zugeführt.
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Bezugszeichen 21 bezeichnet einen Schattierungsfaktor-Speicher, welcher die Schattierungsfaktoren
enthält, die durch die Transformation der Daten im Mikroprozessor 17 erzeugt werden, und die den
Reflexionsgrad des von einer vorher eingerichteten virtuellen Lichtquelle kommenden Lichts durch die von
den Bilddaten erzeugten Flächen sowie Gewichtsfaktoren als Schattierungsdaten repräsentieren.
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Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, welches das oben beschriebene Bildtransformationsverfahren darstellt. Die
Erzeugung der Schattierungsfaktoren und die Gewichtung der Eingangsdaten mit den Schattierungsfaktoren
bei Benutzung dieses Bildtransformationsverfahrens wird unten genauer beschrieben.
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Zuerst wird die Ebene eines Blocks (4·6 = 24 Bildelemente) des transformierten Ausgangsbildes
herausgenommen (Schritt Nr. 101). In diesem Fall wird die Ebene jeweils eines Blocks in der Reihenfolge vom
hintersten zum vordersten Block entsprechend den vorher beschriebenen Zeigern herausgenommen.
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Dann wird ein Kennzeichen gesetzt, welches anzeigt, ob der Block der Vorderseite oder der Rückseite
des Eingangsbildes entspricht (Schritt Nr. 102).
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Wenn Papier, wie in Fig. 6 gezeigt ist, in zylindrischer Form aufgerollt wird, so werden sowohl die
Vorder- als auch die Rückseite sichtbar und wenn man die Schattierung der Oberflächen berücksichtigt, so muß
die Oberfläche auf der Vorderseite von der Oberfläche auf der Rückseite unterschieden werden. Daher wird
das oben genannte Kennzeichen gesetzt. Das Kennzeichen ist so gewählt, daß das Kennzeichen "1" für einen
Block auf der Vorderseite und das Kennzeichen "0" für einen Block auf der Rückseite steht (siehe Fig. 6A).
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Dann wird ein Normalenvektor i auf der herausgenommenen Block-Fläche bestimmt (siehe Fig. 7,
Schritt Nr. 103).
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Dann wird entschieden, ob der Block auf der Vorder- oder der Rückseite liegt (Schritt Nr. 104).
Befindet sich der Block auf der Vorderseite, wird der Schritt Nr. 105 ausgeführt, bei dem ein Normalenvektor für
die Vorderseite als der Normalenvektor i auf der Block-Fläche gewählt wird. Befindet sich der Block auf der
Rückseite, so wird ein Normalenvektor auf der Rückseite als Normalenvektor i ausgewählt (Schritt Nr. 106).
Da die Vektoren, die in Fig. 6B gezeigt sind Einheitsvektoren in Normalenrichtung auf der Vorderseite sind,
sind die Normalenvektoren auf der Vorder- und der Rückseite durch Multiplikation der Vektoren mit den
Kennzeichen gegeben, wie in Fig. 6C gezeigt ist.
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Dann wird ein Vektor a, welcher die Richtung der virtuellen Lichtquelle, die eine bestimmte Position
aufweist, für den Block bestimmt (siehe Fig. 7, Schritt Nr. 107). Die Position der virtuellen Lichtquelle wird
durch Betätigen der Tastatur 13 oder des Joysticks 14 bestimmt.
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Weiterhin wird das Skalarprodukt i.a des Normalenvektors i mit dem Richtungsvektor a bestimmt
(Schritt Nr. 108). Dem Wert dieses Skalarproduktes entsprechend wird ein Schattierungsfaktor gewählt und
dessen Wert im Schattierungsfaktor-Speicher 21 gespeichert (Schritt Nr. 109).
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Dann werden Datenabschnitte, die dem Ausgangsblock entsprechen und in ihm enthalten sind, aus
einem A/D-Wandler erhalten. Im vorliegenden Beispiel werden die Komponentensignale des Luminanz-
Signals Y und der Farbdifferenzsignale U und V als Farbvideosignal für das Eingangsbild benutzt, und diese
Signale werden durch den A/D-Wandler 31 digitalisiert und einer Daten-Modifikationsschaltung 32 zugeführt.
Dann wird der oben angesprochene Schattierungsfaktor vom Mikroprozessor 17 aus dem Speicher 21
ausgelesen und sein Wert der Daten-Modifikationsschaltung 32 zugeführt, worin der Luminanzpegel für das
Luminanzsignal und die Farbwerte der Farbsignale entsprechend dem Schattierungsfaktor modifiziert und
somit die Daten mit einer Schattierung versehen werden (Schritt Nr. 111).
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Somit sind die Eingangsdaten, welche in die Blöcke der Ausgangsdaten eingefügt werden, vorher mit
den Schattierungsfaktoren gewichtet, und diese gewichteten Daten werden über ein Filter 33 auf die
Bildtransformations-Hardware 30 übertragen, wo die Daten einer Datenkonversion, d. h. einer Adressenkonversion,
einer Interpolation usw. unterworfen werden (Schritt Nr. 112).
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Im obigen Fall kann es manchmal passieren, daß man solche Skalarprodukte auf der Vorder- oder auf
der Rückseite erhält, bei denen Schattierungsfaktoren ausgewählt werden, die den hellsten Abschnitt noch
heller oder den am meisten schattierten Abschnitt noch dunkler werden lassen. Es gibt jedoch Maximal- und
Minimalwerte für die Skalarprodukte, wie in Fig. 8 gezeigt ist, so daß die Schattierungsfaktoren auf eine
Konstante begrenzt sind, wenn die Skalarprodukte solche Maximal- oder Minimalwerte über- bzw. unterschreiten,
oder es ist in diesem Fall ein Begrenzer vorgesehen. So wird vermieden, daß etwa ein heller Abschnitt
glänzend, ein dunkler Abschnitt pechschwarz oder das ganze Bild dunkel wird.
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Während die drei Ausgangssignale über die Datenmodifikationsschaltung 32 dem Digitalfilter 33
zugeführt werden, wird das Durchlaßband dieses Digitalfilters 33 vom Ausgang des Pufferspeichers 18 gesteuert.
D.h., daß das Signalband schmaler gemacht wird, wenn der Bildtransformationsprozeß eine Verkleinerung
erwirkt, so daß das Rauschen durch das Verschwinden der feinen Abschnitte des Bildes nicht erhöht wird, und
daß die Durchlaßbänder des Filters entsprechend angepaßt umschaltbar sind, wenn im Originalbild sowohl
vergrößerte als auch verkleinerte Bereiche gemischt werden.
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Das Ausgangssignal des Digitalfilters 33 wird der Bildtransformations-Hardware 30 zugeführt.
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Die Bildtransformations-Hardware 30 enthält einen Eingangsvollbildspeicher 34, eine
Interpolationsschaltung 35, einen Ausgangsvollbildspeicher 36 und eine Lese/Schreib-Adressensteuerschaltung 37. Die
Transformationsdaten der Hardware 19 für Spezialanwendungen wird der Adressensteuerschaltung 37
zugeführt, wobei die Adressen im Eingangsvollbildspeicher 34 und im Ausgangsvollbildspeicher 36 gesteuert
werden
und die Daten der Position des Abtastpunktes, der durch Interpolation verarbeitet, werden soll, gesteuert
werden, um dem Interpolationsverfahren in der Interpolationsschaltung 35 unterworfen zu werden.
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Im einzelnen werden die durch den Filter 33 getretenen Eingangsdaten im Eingangsvollbildspeicher 34
zwischengespeichert. Wenn die Verarbeitung Block für Block von den hinteren (tieferen) zu den vorderen
(nächsten) Blöcken, wie oben beschrieben, entsprechend Zeigern, fortschreitet werden die Bilddaten des
Eingangs-Abtastpunktes, der dem repräsentativen Punkt des Ausgangsblocks entspricht, durch die
Adressensteuerschaltung 37 ausgelesen, der Interpolationsschaltung 45 zugeführt und in den Ausgangsvollbildspeicher
36 geschrieben. Wenn die Daten so sind, daß die Position, welche dem Abtastpunkt im Ausgangsblock
entspricht, zwischen Abtastpunkten im Eingangsvollbildspeicher 34 gelegen ist, werden die richtigen Daten durch
Interpolation auf Basis von Abtastpunkten in der Umgebung im Eingangsvollbildspeicher 34 erzeugt und
werden in die Adresse des Blocks geschrieben und werden so das Positionsausgangssignal des Ausgangsbildes aus
der Adressensteuerschaltung 37 in die Adresse des Blocks geschrieben. Somit werden die Daten des
körperlichen Bildes, welches Block für Block transformiert wurde, in den Ausgangsvollbildspeicher 36 geschrieben,
und diese Daten werden in Folge ausgelesen und über einer Lückenerfassungs- und -interpolationsschaltung 38
einem D/A-Wandler 39 zugeführt, von dem das Luminanzsignal Y und die Farbdifferenzsignale U und V
ausgegeben werden zur Zufuhr zu einer CRT-Anzeige (nicht gezeigt), wobei ein transformiertes Bild auf dem
Bildschirm dargestellt wird (siehe Fig. 9, wobei die virtuelle Lichtquelle nicht auf dem Bildschirm erscheint).
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Wie oben beschrieben wird die Gewichtung mit dem Schattierungsfaktor in der
Datenmodifikationsschaltung 32 ausgeführt. Jedoch kann diese Gewichtung auch an den Videobilddaten, welche im
Ausgangsvollbildspeicher gespeichert sind, ausgeführt werden.
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Nun wird das Interpolationsverfahren für die Lücken, die durch die linear approximierte
Bildtransformation erzeugt werden, beschrieben.
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Die in den Ausgangsvollbildspeicher 36 geschriebenen Daten des transformierten Bildes werden, wie
oben beschrieben in Folge ausgelesen und der Lückenerfassungs- und Interpolationsschaltung 38 zugeführt,
und gleichzeitig werden Abbildungsdaten vom Pufferspeicher 18 dem Lückendatenspeicher 22 und die
Lückendaten bezüglich jedes Bildelements der Lückenerfassungs- und Interpolationsschaltung 38 zugeführt.
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Der Lückendatenspeicher 22 enthält einen Schreibkennzeichenspeicher 22A, einen
Vorder/Rückseitenkennzeichenspeicher 22B und einen Eingangsbild-Adressenspeicher 22C. Diese Speicher
22B und 22C besitzen jeweils einen Speicherabschnitt, der die gleichen Horizontal- und
Vertikal-Adressen wie die Horizontal- und Vertikal-Adressen der Bildelementdaten des Ausgangsvollbildspeichers 36
aufweist, und ist so ausgeführt, daß jedesmal, wenn ein Bildelement des Ausgangsvollbildspeichers 36 ausgelesen
wird, synchron hierzu deren Daten von den entsprechenden Adressen ausgelesen werden.
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Der Schreibkennzeichenspeicher 22A speichert die Schreibkennzeichendaten, welches 1 Bit enthalt,
das anzeigt, ob die Daten des transformierten Bildes im Ausgangsvollbildspeicher 36 an den Adressen
eingeschrieben sind, die den Bildelementen, welche das Ausgangsbild zusammensetzen, entsprechen. Die
Schreibkennzeichendaten zeigen in Übereinstimmung mit dem vorangegangenen Dateneintrag in der Prozessor 11
mittels logischer Pegel "1" bzw. "0" für jedes Bildelement die Adressen, welchen die durch eine Polygon
simulierte gekrümmte Fläche zugewiesen wurde bzw. die Adressen, welchen die Zuweisung nicht durchgeführt
wurde, zu der Zeit, als das Eingangsbild auf der durch ein Polygon simulierten gekrümmten Fläche, welche die
gekrümmte Fläche eines Zylinders mit einem bestimmten Radius darstellt, erzeugt wurde. In der Praxis werden
die Schreibkennzeichendaten auf Basis des Dateneingangssignals zum Prozessor 17 berechnet und im
Schreibkennzeichenspeicher 22A gespeichert.
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Im Fall von Fig. 10 ist der Adressenbereich X1 des Schreibkennzeichenspeichers 22A der Bereich, der
nicht zur zylindrischen Oberfläche gehört (aber der der Hintergrund wird), und der Bereich, der nicht der
durch ein Polygon simulierten gekrümmten Fläche zugewiesen wird, so daß alle Bildelemente im Bereich X1
mit Daten auf logischer "0" eingeschrieben werden. Andererseits ist der Adressenbereich X2 derjenige Bereich,
der der Vorderseite der zylindrisch gekrümmten Fläche entspricht, d. h. dieser Bereich repräsentiert den Teil
des Bildes, der so transformiert wurde, daß das Bild im Eingangsvollbildspeicher 34, welcher das Eingangs-
Videosignal speichert, auf der Vorderseite (nicht als Bild auf der Innenseite) der zylindrisch gekrümmten
Fläche als Bild erzeugt ist und welcher unter einem Winkel von oben gesehen wird. Weiterhin repräsentiert der
Adressenbereich X3 von dem auf der zylindrisch gekrümmtem Fläche aufgerollten Eingangsbildes, das
transformierte Bild, das auf der Rückseite (nämlich das Eingangsbild, welches von innen nach außen weist)
aufgerollt ist.
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Da der Adressenbereich X1 derjenige Bereich ist, welchem das Eingangsbild zu Beginn nicht
zugewiesen war, werden die Adressen, welche den Bildelementen dieses Bereichs entsprechen, mit Daten einer
logischen "0" eingeschrieben. Andererseits folgt, daß die Bereiche X2 und X3 sich zusammensetzen aus dem
Anteil, auf welchem die durch ein Polygon simulierte gekrümmte Fläche erzeugt wurde und dem Anteil, auf dem
sie nicht erzeugt wurde (dieser Anteil entspricht den Lücken), und, während die Adressen, welchen die durch
ein Polygon simulierte gekrümmte Fläche zugewiesen wurde, als Daten einer logischen "1" eingeschrieben sind,
sind die Lücken als Daten einer logischen "0" eingeschrieben.
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Somit werden Position und Größe der Lücke im Schreibkennzeichenspeicher 22A derart gespeichert,
daß der Adressenbereich AR 11, der Daten mit der logischen "0" aufweist, sich isoliert innerhalb ihm
umgebenden Bereichen ist, die die Daten einer logischen "1" aufweisen, wie in Fig. 11 gezeigt ist.
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Der Vorder/Rückseitenkennzeichenspeicher 22B dient der Speicherung von Daten, welche die
Vorderseite bzw. die Rückseite des auf eine zylindrisch gekrümmte Fläche projizierten Eingangsbildes anzeigen, und
speichert Vorder/Rückseitenkennzeichendaten von einem Bit an der Adresse, welche der Adresse im
Eingangsvollbildspeicher entspricht.
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Im Fall der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform entspricht der Adressenbereich Y1 des
Vorder/Rückseitenkennzeichenspeichers 22B dem Adressenbereich des Ausgangsvollbildspeichers 36, wo die
Eingangsbilddaten nicht eingeschrieben sind. Dieser Bereich speichert nicht die
Vorder/Rückseitenkennzeichendaten, sondern ist mit einem Signal, welches eine Annulierung kennzeichnet,
beschrieben. Das Signal, welches eine Annulierung kennzeichnet, wird in der Praxis auf Basis der
Schreibkennzeichen, welche im Schreibkennzeichenspeicher 22A gespeichert sind, erhalten.
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Und in dem Adressenbereich Y2 sind Daten auf logischer "1" in die Adressen geschrieben, bei denen
die Bilddaten am Vorderseitenabschnitt gespeichert ist innerhalb der Adressen, die im Bildabschnitt enthalten
sind, die auf die zylindrische Fläche aufgerollt sind in Übereinstimmung mit den in den
Ausgangsvollbildspeicher 36 eingeschriebenen transformierten Bilddaten.
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Ferner sind in dem Adressenbereich Y3 Daten auf logischer "0" in die Adressen geschrieben, bei denen
die von innen nach außen weisenden (gewendeten) Bilddaten, die den Abschnitt wiedergeben, der auf die
Rückseite der zylindrisch gekrümmten Flächen gerollt ist, gespeichert sind in Übereinstimmung mit den in den
Ausgangsvollbildspeicher eingeschriebenen Daten.
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Daher wird in dem Bereich, in dem der Adressenbereich Y2, in dem die Bilddaten auf der Vorderseite
gespeichert sind, sich überlappt mit dem Adressenbereich Y3, in dem die Bilddaten auf der Rückseite
gespeichert sind, falls eine Lücke in dem Bereich Y2 für die Vorderseite existiert, die Datenanordnung auf dem
Vorder/Rückseitenkennzeichenspeicher 22B derart, daß der Speicherbereich AR21, der der Lücke entspricht,
die mit Daten einer logischen "0" eingeschrieben ist, von den Speicherbereichen umgeben ist, die mit Daten
einer logischen "1" beschrieben sind, wie in Fig. 12 gezeigt.
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Das bedeutet in Bezug auf die Bilddaten, die im Ausgangsvollbildspeicher 36 gespeichert sind, daß ein
Teil des gewendeten Bildes sichtbar ist, weil im Vorderseitenbereich eine Lücke existiert. Tritt solch ein
Zustand im praktischen Betrieb auf, so besteht z. B. dann, wenn die Farben auf der Vorderseite und auf der
Rückseite völlig verschieden sind, die Gefahr, daß das Bild unangenehm wird, auch wenn die Lücke nur die Größe
eines einzigen Bildelements umfaßt. Das Auftreten eines solchen Zustandes kann im
Vorder/Rückseitenkennzeichenspeicher 22B gespeichert werden.
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Der Eingangsbild-Adressenspeicher 22C speichert Horizontal- und Vertikal-Adressen im
Eingangsvollbildspeicher 34, der das Eingangsbild vor der Transformation im Speicherbereich an den Adressen
speichert, welche den Adressen im Ausgangsvollbildspeicher 36 entsprechen. Hier sind die Adreßpositionen der
Bildelementdaten, welche an den Adressen des Ausgangsvollbildspeichers 36 gespeichert sind, diejenigen,
welche von den Adreßpositionen des Eingangsvollbildspeichers 34 durch Transformationsberechnung
transformiert wurden, und so können unter dem Gesichtspunkt der Kontinuität des Bildes die Adressen im
Eingangsvollbildspeicher 34 derjenigen Daten von benachbarten Bildelementen im Ausgangsvollbildspeicher 36
nicht so weit voneinander entfernt sein. Und so kann, wenn, wie in Fig. 13 gezeigt ist, die Adresse, welche im
Speicherbereich AR 31 gespeichert ist, sehr verschieden von den Adressen der umgebenden Speicherbereiche
ist, entschieden werden, daß an der Adressenposition, welche dem Speicherbereich AR 31 entspricht, eine
Lücke besteht.
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Daher können die Lücken so wie es bekannt ist durch Berechnung erhalten werden zum Zeitpunkt zu
dem die zweidimensionale Ebene auf die durch ein Polygon simulierte gekrümmte Oberfläche aufgespannt
wird und vorher in den Schreibkennzeichenspeicher 22A, den Vorder/Rückseitenkennzeichenspeicher 22B und
den Eingangsbild-Adressenspeicher 22C, welche den Rückendatenspeicher 22 bilden, eingespeichert werden
und, anschließend, wenn die Daten der Bildelemente, welche an den Adressen des Ausgangsvollbildspeichers
36 gespeichert sind, aufeinanderfolgend ausgelesen werden, werden sie als Lückendaten synchron damit
ausgelesen und der Lückenerkennungs- und -interpolationsschaltung 38 zugeführt.
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Vorstehend wird das Auslesen von Daten aus dem Schreibkennzeichenspeicher 22A, dem
Vorder/Rückseitenkennzeichenspeicher 22B und dem Eingangsbild-Adressenspeicher 22C sowohl in horizontaler
(H-Richtung) als auch in vertikaler Richtung (V-Richtung) ausgeführt, und daher wird extreme
Diskontinuitäten der Anordnung der Daten der Bildelemente sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung erfaßt
werden, entschieden, daß eine Lücke vorliegt.
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Und das Einschreiben von Daten in den Schreibkennzeichenspeicher 22A, den
Vorder/Rückseitenkennzeichenspeicher 22B und den Eingangsbild-Adressenspeicher 22C, welche den
Lückendatenspeicher 22 bilden, wird so ausgeführt, daß das entferntere (tiefere) Bild vom dem Beobachtungspunkt
näherliegenden Bild überschrieben wird, so daß in einem Abschnitt, wo sich mehrere Bilder nacheinander
überlappen, die Daten des Bildabschnitts, der dem Beobachtungspunkt am nächsten liegt, in den Speichern
22A, 22B und 22C verbleibt.
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Die Lückenerkennungs- und -interpolationsschaltung 38 führt die interpolierende Berechnung aus, um
die Daten für das Bildelement der wie oben beschrieben erfaßten Lücke zu erreichen unter Benutzung der
Daten aus der Umgebung des Bildelements der Lücke. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der
interpolierte Wert von der Schaltung 38 als Mittelwert (arithmetischer Mittelwert) zweier solcher Werte von
Bildelementdaten berechnet, die in Folge vom Ausgangsvollbildspeicher 36 zugeführt sind, die vor und nach
dem Lückenbildelement Eingangssignal sind. Übrigens können andere Mittelwerte außer dem arithmetischen
Mittelwert als interpolierter Wert benutzt werden, sowie z. B. Mittelwerte der Bildelementdaten benachbart zu
den vorhergehenden Bildelementdaten, der Bildelementdaten benachbart zu den folgenden Bildelementdaten,
der Bildelementdaten, welche um ein Teilbild vorhergehen und von acht Sätzen von Bildelementdaten am
Umfang.
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Die Daten, aus denen Lücken in der Lückenerkennungs- und -in-terpolationsschaltung 38 interpoliert
wurden, werden nach Umwandlung in Analogsignale im Digital-Analog-Wandler 39 als Ausgangsvollbildsignal
geliefert.
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In der oben beschriebenen Anordnung führt die Lückenerfassungs- und -interpolationsschaltung 38 die
Erfassung der Lücken und die Interpolationsberechnung gemäß den in Fig. 14 gezeigten Ausführungsschritten
aus. Die Lückenerfassungs- und -interpolationsschaltung 38 liest zuerst im Schritt SP1 die
Schreibkennzeichendaten aus dem Schreibkennzeichenspeicher 22A nacheinander in horizontaler und vertikaler Richtung aus und
erfaßt die Bildelemente, welche nicht in den Ausgangsvollbildspeicher 36 geschrieben sind, als Lücken und
führt dann im folgenden Schritt SP2 die Interpolationsrechnungen auf Basis der vorher erfaßten Resultate aus
und füllt dabei die Lücken mit den interpolierten Daten.
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Die Lückenerfassungs- und -interpolationsschaltung 38 fährt dann mit Schritt SP3 fort und liest die
Daten im Vorder/Rückseitenkennzeichenspeicher 22b zuerst in horizontaler und dann in vertikaler Richtung
und erfaßt dabei als Lücke dasjenige Bildelement, für welches das Rückseitenkennzeichen innerhalb der
Vorderseitenkennzeichen aufgefunden wird, und füllt im folgenden Schritt SP4 die Lücke mit den interpolierten
Daten, welche durch die Interpolationsberechnung erhalten wurden.
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Der Grund, warum die Lückenerfassung in den Schritten SP1 und SP3 nicht nur in der horizontalen,
sondern auch in der vertikalen Richtung ausgeführt wird, ist, daß in dem Fall, wenn Bildelemente mit dem
Wert der logischen "0", welcher anzeigt, daß das entsprechende Bildelemente eine Lücke ist, in horizontaler
(oder vertikaler) Richtung aufeinanderfolgen, wie z. B. in Fig. 15 gezeigt ist, die Gefahr besteht, daß diese nicht
als Lücken bewertet werden. Im einzelnen wird bei der Bewertung, ob es sich bei einem Bildelement um eine
Lücke handelt oder nicht, hier ein solches Entscheidungsverfahren angewandt, daß, wenn eine Umkehrung des
Inhalts der Daten in einer Folge von Kennzeichendaten erkannt wird, das Bildelement, welches den
umgekehrten Kennzeichendaten entspricht, als Lücke bewertet wird. So besteht im Fall eines Musters, wie es in Fig. 15
gezeigt ist, die Gefahr, daß beurteilt wird, daß keine Lücke besteht, wenn die Erfassung nur in horizontaler
Richtung durchgeführt wird, aber bei Durchführung der Erfassung auch in vertikaler Richtung kann solch eine
Fehlentscheidung verhindert werden.
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Im folgenden Schritt SP5 liest die Lückenerfassung und -in-terpolationsschaltung 38 die Daten im
Eingangsbild-Adressenspeicher 22C erst in horizontaler und dann in vertikaler Richtung aus und bewertet ein
Bildelement dann als Lücke, wenn seine Adressendaten extrem verschieden sind von denen in seiner
Umgebung und führt im folgenden Schritt SP6 eine Interpolationsberechnung aus, um die Lücke mit den
Interpolationsdaten zu füllen.
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Nimmt man nun an, daß eine wie in Fig. 16 gezeigte, durch Aufwickeln einer Ebene erhaltene
gekrümmte Fläche als dreidimensionale gekrümmte Fläche, auf welche das Bild transformiert wird, ausgewählt
wird, erhält man ein Bild, in dem zwei Flächenanteile K2 und K4, die beide auf der Vorderseite des
Eingangsbildes befindlich sind, einander überlappen. Dann werden, auch wenn der Datenbereich AR41 (Fig. 17) eine
Lücke enthält, beim Speichern des Vorderseitenbildes, welches in Richtung des Beobachters gelegen ist, der
Anteil K2 Vorderseiten-Kennzeichendaten "1" des Vorderseitenbildes das vom Beobachter aus gesehen weiter
hinten liegt, der Anteil K4 gespeichert, und so besteht die Gefahr, daß die Lücke AR 41 nicht als solche erfaßt
wird. Jedoch muß, da die der Lücke AR 41 entsprechende Adresse, welche im Speicherbereich des
Eingangsbild-Adressenspeichers 22 gespeichert ist, die Adresse des vom Beobachter entfernt liegenden
Vorderseitenbildes, der Anteil K4 ist, die Adresse sehr unterschiedlich sein von den umgebenden Adressen, nämlich den
Adressen des Vorderseitenbildes, welches dem Beobachter näherliegt oder des Anteils K2. So kann die
Lückenerfassungs- und -interpolationsschaltung 38 die Lücke entsprechend den Daten des Eingangsbild-
Adressenspeichers 22C mit Sicherheit erfassen.
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Die Lückenerfassungs- und -interpolationsschaltung 38 beendet so die Erfassung aller Lücken und der
Interpolationsberechnungen für diese und liefert im folgenden Schritt SP7 das Ausgangs-Videosignal. Die
Interpolationsberechnungen können auch ausgeführt werden, nachdem alle drei Typen der Lückenerfassung
unter Benutzung des Schreibkennzeichenspeichers 22A, des Vorder/Rückseitenkennzeichenspeichers 22B und
des Eingangsbild-Adressenspeichers 22C alle ausgeführt worden sind.
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Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung in der Lage, dann, wenn bei
der Ausführung der Berechnung zum Aufspannen einer zweidimensionalen Ebene auf eine durch ein Polygon
simulierte dreidimensionale Fläche Lücken erzeugt werden, die Lücken zu erfassen und
Interpolationsberechnungen nur für die erfaßten Lücken auszuführen, und somit kann ein Ausgangs-Videosignal, in welchem die
Lücken interpoliert sind, mit Sicherheit erhalten werden ohne Notwendigkeit einer sehr großen
Hardwarestruktur. Daher kann, auch wenn eine solche Klasse von Spezialanwendungs-Hardwareeinheiten verwendet
wird zur Ausführung der Berechnung unter Benutzung der Daten solcher kleinerer Bit-Langen, welche bei der
Berechnung zum Aufspannen einer zweidimensionalen Ebene auf eine durch eine polygonsimulierte
dreidimensionale gekrümmte Fläche unvermeidbar einige Lücken produzieren, hohe Genauigkeit in der Praxis
erreicht werden. Daher wird die Ausführung von hochpräzisen Berechnungen auf Echtzeit-Basis durch
Hochgeschwindigkeitsrechnungen unter Benutzung dieser Vorrichtung praktikabel.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschriebenen, erreicht, daß irgendwelche Lücken,
weiche beim Verfahren des Aufspannens einer zweidimesionalen Ebene auf eine durch ein Polygon simulierte
dreidimensionale Fläche erzeugt werden, mit Sicherheit erfaßt und mit geeigneten Daten interpoliert werden.
Daher wird eine Bildtransformationsvorrichtung ermöglicht, welche in der Lage ist, Bildtransformation mit
hoher Genauigkeit auf Echtzeit-Basis durchführen, ohne den Umfang an Hardware zu groß werden zu
lassen.