JP2604710B2 - 画像変換装置 - Google Patents
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- JP2604710B2 JP2604710B2 JP60187125A JP18712585A JP2604710B2 JP 2604710 B2 JP2604710 B2 JP 2604710B2 JP 60187125 A JP60187125 A JP 60187125A JP 18712585 A JP18712585 A JP 18712585A JP 2604710 B2 JP2604710 B2 JP 2604710B2
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 101000869503 Homo sapiens SAC3 domain-containing protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100032278 SAC3 domain-containing protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。
Ａ 産業上の利用分野 Ｂ 発明の概要 Ｃ 従来の技術（第４図、第５図） Ｄ 発明が解決しようとする問題点（第４図〜第９図） Ｅ 問題点を解決するための手段（第１図） Ｆ 作用（第１図） Ｇ 実施例（第１図〜第９図） Ｈ 発明の効果 Ａ 産業上の利用分野 本発明は画像変換装置に関し、特に２次元平面上の入
力画像を所定の曲面上に張りつけた後２次元平面に透視
したように見える変換画像を得るようにしたものであ
る。
力画像を所定の曲面上に張りつけた後２次元平面に透視
したように見える変換画像を得るようにしたものであ
る。
Ｂ 発明の概要 本発明は、入力画像上の微小ブロツク領域にある第１
の代表点を、変換画像上の第２の代表点に変換し、当該
第２の代表点について周りにある第２の代表点の位置に
基づいて第１の微小矩形領域を形成し、この第１の微小
矩形領域の各画素を用いて変換画像を得るようになされ
た画像変換装置において、第１の代表点を含む第１の微
小矩形領域の各画素の位置情報から、当該各画素の奥行
情報を表す第２の微小矩形領域を形成するようにするこ
とにより、リアルタイムで奥行方向に関する画像データ
処理を実行し得る画像変換装置を容易に得ることができ
る。
の代表点を、変換画像上の第２の代表点に変換し、当該
第２の代表点について周りにある第２の代表点の位置に
基づいて第１の微小矩形領域を形成し、この第１の微小
矩形領域の各画素を用いて変換画像を得るようになされ
た画像変換装置において、第１の代表点を含む第１の微
小矩形領域の各画素の位置情報から、当該各画素の奥行
情報を表す第２の微小矩形領域を形成するようにするこ
とにより、リアルタイムで奥行方向に関する画像データ
処理を実行し得る画像変換装置を容易に得ることができ
る。
Ｃ 従来の技術 この種の画像変換装置は、放送用特殊効果装置や、ア
ニメーシヨン作成装置などに用いられているが、入力画
像を変換画像に変換するために必要な処理時間を、実用
上リアルタイム処理ができる（1/30秒に１フレームの処
理ができることをいう）よりに高速化することが望まし
い。
ニメーシヨン作成装置などに用いられているが、入力画
像を変換画像に変換するために必要な処理時間を、実用
上リアルタイム処理ができる（1/30秒に１フレームの処
理ができることをいう）よりに高速化することが望まし
い。
このリアルタイム処理の要求を実現する方法として種
々の方法が提案されており、その１つの方法として第４
図に示すように入力画像IMINを微小ブロツク領域例えば
微小矩形領域ER1に分割し、各微小矩形領域ER1の代表点
P1 *を定め、代表点P1 *について、第５図に示すような変
換画像IMOUT上に代表点P2 *の位置を演算により求め、こ
の変換画像IMOUT上に代表点P2 *を基準にして変換画像IM
OUT上の微小矩形領域を演算する方法が提案されている
（特開昭58-219664号公報）。
々の方法が提案されており、その１つの方法として第４
図に示すように入力画像IMINを微小ブロツク領域例えば
微小矩形領域ER1に分割し、各微小矩形領域ER1の代表点
P1 *を定め、代表点P1 *について、第５図に示すような変
換画像IMOUT上に代表点P2 *の位置を演算により求め、こ
の変換画像IMOUT上に代表点P2 *を基準にして変換画像IM
OUT上の微小矩形領域を演算する方法が提案されている
（特開昭58-219664号公報）。
Ｄ 発明が解決しようとする問題点 かかる手法によれば、入力画像IMINを所定の曲面に張
りつけた後、２次元平面に透視したように見える画像に
画像変換し得るが、このようにする場合、変換画像IM
OUTにおいて隠面消去をする場合、複数の微小矩形領域E
R2について、各代表点が重なつた位置又は近接位置に変
換された場合に、当該重なり合う面の境界位置又は近接
位置において画質が劣化するおそれがある。
りつけた後、２次元平面に透視したように見える画像に
画像変換し得るが、このようにする場合、変換画像IM
OUTにおいて隠面消去をする場合、複数の微小矩形領域E
R2について、各代表点が重なつた位置又は近接位置に変
換された場合に、当該重なり合う面の境界位置又は近接
位置において画質が劣化するおそれがある。
ここで隠面消去とは、変換画像IMOUTにおいて、視点
から互いに重なり合つて見える複数の面のうち、視点に
最も近い位置にある面以外の面の画像を消去することを
言う。
から互いに重なり合つて見える複数の面のうち、視点に
最も近い位置にある面以外の面の画像を消去することを
言う。
また、この明細書において、微小矩形領域という語
は、微小領域の形が正方形、長方形、平行四辺形、その
他の四辺形を含むものとする。
は、微小領域の形が正方形、長方形、平行四辺形、その
他の四辺形を含むものとする。
例えば第６図に示すように、入力画像IMIN（第４図）
が、中央部において折り返され、両端部が交差線CRSの
位置で交差するような形状に変換された場合を考える。
ここで、交差線CRSから画像端部FA1及びFA2側を見たと
き斜線を付して示すように、交差線CRSに接する重なり
面部SA1において、一方の画像端部FA2が他方の画像端部
FA1より前方にあるので、画像端部FA1側の部分は隠面に
あり、従つて重なり面部SA1においては画像端部FA2の画
像を用い、かつ後方の画像端部FA1の画像を消去するよ
うに変換処理する。
が、中央部において折り返され、両端部が交差線CRSの
位置で交差するような形状に変換された場合を考える。
ここで、交差線CRSから画像端部FA1及びFA2側を見たと
き斜線を付して示すように、交差線CRSに接する重なり
面部SA1において、一方の画像端部FA2が他方の画像端部
FA1より前方にあるので、画像端部FA1側の部分は隠面に
あり、従つて重なり面部SA1においては画像端部FA2の画
像を用い、かつ後方の画像端部FA1の画像を消去するよ
うに変換処理する。
また同様に交差線CRSから中央の画像部FA3及びFA4側
を見たとき、交差線CRSに接する重なり面部SA2において
は、前方の画像部FA4の画像を用い、かつ後方の画像部F
A3の画像を隠面として消去するような変換処理を実行す
る。
を見たとき、交差線CRSに接する重なり面部SA2において
は、前方の画像部FA4の画像を用い、かつ後方の画像部F
A3の画像を隠面として消去するような変換処理を実行す
る。
実際上このような隠面処理は、入力画像IMIN（第４
図）を、変換画像IMOUT（第６図）に変換する際に、交
差線CRS位置にある微小矩形領域の隠面処理をするにつ
き、第７図に示すような不都合がある。
図）を、変換画像IMOUT（第６図）に変換する際に、交
差線CRS位置にある微小矩形領域の隠面処理をするにつ
き、第７図に示すような不都合がある。
第７図において、微小矩形領域ER11は第６図の画像部
FA1及びFA4の一部を構成し、これに対して微小矩形領域
ER12は、第６図の画像部FA2及びFA3の一部を構成する。
FA1及びFA4の一部を構成し、これに対して微小矩形領域
ER12は、第６図の画像部FA2及びFA3の一部を構成する。
ところで微小矩形領域ER11の代表点PP1が、第７図
（Ａ）に示すように、微小矩形領域ER12の代表点PP2よ
り前方にあるとき、微小矩形領域ER11及びER12の隠面消
去を微小矩形領域単位で代表点PP1及びPP2の奥行方向の
前後関係によつて決めるようにすれば、代表点PP1が微
小矩形領域ER12の代表点PP2より前方位置にある微小矩
形領域ER11の画像が用いられ、かつ微小矩形領域ER12の
画像が隠面消去されるような処理がなされる。
（Ａ）に示すように、微小矩形領域ER12の代表点PP2よ
り前方にあるとき、微小矩形領域ER11及びER12の隠面消
去を微小矩形領域単位で代表点PP1及びPP2の奥行方向の
前後関係によつて決めるようにすれば、代表点PP1が微
小矩形領域ER12の代表点PP2より前方位置にある微小矩
形領域ER11の画像が用いられ、かつ微小矩形領域ER12の
画像が隠面消去されるような処理がなされる。
ところがこのような手法によつて隠面消去をすると、
第７図（Ｂ）において斜線を付して示すように、実際上
微小矩形領域ER12の画像部FA2の部分SHD1が、微小矩形
領域ER11より前方にあるにもかかわらず、この部分も隠
面消去されてしまうことになる。このような状態を放置
しておけば、交差線CRS近傍の画像が不明瞭になる結果
を生じ、より高精度な変換画像IMOUTを必要とする場合
には適用することができない。
第７図（Ｂ）において斜線を付して示すように、実際上
微小矩形領域ER12の画像部FA2の部分SHD1が、微小矩形
領域ER11より前方にあるにもかかわらず、この部分も隠
面消去されてしまうことになる。このような状態を放置
しておけば、交差線CRS近傍の画像が不明瞭になる結果
を生じ、より高精度な変換画像IMOUTを必要とする場合
には適用することができない。
同じような問題が、第８図に示すように、変換画像IM
OUTとして交差することがないような曲面上に得た場合
にも生じ得る。すなわち入力画像IMINを、１つの平面を
渦巻状に巻き込んだような曲面上に張りつけたと同様の
変換処理を実行して変換画像IMOUTを得た場合を考え
る。この場合、点線図示の重なり面部SA11に着目する
と、手前から奥行方向を見たとき、画像部FA11、FA12、
FA13が順次重なり合つていることが分かる。
OUTとして交差することがないような曲面上に得た場合
にも生じ得る。すなわち入力画像IMINを、１つの平面を
渦巻状に巻き込んだような曲面上に張りつけたと同様の
変換処理を実行して変換画像IMOUTを得た場合を考え
る。この場合、点線図示の重なり面部SA11に着目する
と、手前から奥行方向を見たとき、画像部FA11、FA12、
FA13が順次重なり合つていることが分かる。
このような変換画像IMOUTの重なり面部SA11に含まれ
る部分BL2に注目したとき、第９図に示すように、注目
部分BL2が、画像部FA11に含まれる２つの微小矩形領域E
R21及びER22と、その後にある微小矩形領域ER23とがあ
つたとする。この場合の隠面処理の関係を細部に検討す
ると、各微小矩形領域の代表点の奥行方向の位置は、第
９図（Ａ）から特に明らかなように、手前側からみて順
次微小矩形領域ER21の代表点PP11、微小矩形領域ER23の
代表点PP13、微小矩形領域ER22の代表点PP12の順序とな
る。
る部分BL2に注目したとき、第９図に示すように、注目
部分BL2が、画像部FA11に含まれる２つの微小矩形領域E
R21及びER22と、その後にある微小矩形領域ER23とがあ
つたとする。この場合の隠面処理の関係を細部に検討す
ると、各微小矩形領域の代表点の奥行方向の位置は、第
９図（Ａ）から特に明らかなように、手前側からみて順
次微小矩形領域ER21の代表点PP11、微小矩形領域ER23の
代表点PP13、微小矩形領域ER22の代表点PP12の順序とな
る。
従つて代表点PP11、PP13、PP12の順序で隠面消去処理
を行うと、第９図（Ｂ）において斜線で示すように、実
際上微小矩形領域ER22の後方にあつて見えないはずの微
小矩形領域ER23の面部SHD2が変換画像IMOUT上から消去
されずに残る結果になる。
を行うと、第９図（Ｂ）において斜線で示すように、実
際上微小矩形領域ER22の後方にあつて見えないはずの微
小矩形領域ER23の面部SHD2が変換画像IMOUT上から消去
されずに残る結果になる。
この場合も変換画像IMOUT全体からみると、重なり合
う面部分に不自然な個所が生じてしまうため、不明瞭な
画像になる不都合がある。
う面部分に不自然な個所が生じてしまうため、不明瞭な
画像になる不都合がある。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、本来隠
面であるべき画像部分が残つたり、隠面ではない画像部
分が隠面消去されたりするような不都合を有効に解決し
得るようにし、かくするにつき微小矩形領域を簡易にし
て画像変換をすることによりリアルタイム処理を実現し
得る特徴を失われないようにしたものである。
面であるべき画像部分が残つたり、隠面ではない画像部
分が隠面消去されたりするような不都合を有効に解決し
得るようにし、かくするにつき微小矩形領域を簡易にし
て画像変換をすることによりリアルタイム処理を実現し
得る特徴を失われないようにしたものである。
Ｅ 問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、入力
画像信号IMINを記憶する入力用画像メモリ13と、該入力
用画像メモリ13に記憶された入力画像信号IMINに画像変
換処理を施す変換処理手段14と、該変換処理手段14によ
つて変換処理された画像信号を記憶する出力用画像メモ
リ15とを具え、入力画像IMINを、それぞれ複数の画素を
含む複数の微小ブロック領域ER1に分割し、各微小ブロ
ツク領域ER1内の代表点の座標値P1 *を所定の変換式に基
づいて変換し、変換後の代表点P2 *を含む第１の微小矩
形領域ER2内の各画素の座標値と当該変換後の代表点P2 *
の座標値との差分及び変換前の代表点P1 *の座標値と該
変換前の代表点P1 *を含む微小ブロツク領域ER1内の各画
素の座標値との差分に基づいて微小ブロツク領域ER1内
の各画素の座標値を変換することにより、入力画像信号
IMINから変換後の画像信号IMOUTを生成するようになさ
れた画像変換装置において、変換処理手段14は、第１の
微小矩形領域ER1内の代表点P1 *の奥行きを示す第１の奥
行情報と上記第１の微小矩形領域ER1の周りに位置する
第２の微小矩形領域ER1内の代表点P1 *の奥行きを示す第
２の奥行情報との差分及び変換前の代表点P1 *の座座標
値と該変換前の代表点P1 *を含む微小ブロツク領域ER1内
の各画素の座標値との差分に基づいて第１の微小矩形領
域ER1内の各画素についてそれぞれ奥行情報を演算によ
り生成する専用のハードウエアを有し、上記各画素につ
いて専用のハードウエアによつてそれぞれ生成された奥
行情報に基づいて隠面が消去された変換後の画像IMOUT
を示す画像信号を出力用画像メモリ14に出力するように
する。
画像信号IMINを記憶する入力用画像メモリ13と、該入力
用画像メモリ13に記憶された入力画像信号IMINに画像変
換処理を施す変換処理手段14と、該変換処理手段14によ
つて変換処理された画像信号を記憶する出力用画像メモ
リ15とを具え、入力画像IMINを、それぞれ複数の画素を
含む複数の微小ブロック領域ER1に分割し、各微小ブロ
ツク領域ER1内の代表点の座標値P1 *を所定の変換式に基
づいて変換し、変換後の代表点P2 *を含む第１の微小矩
形領域ER2内の各画素の座標値と当該変換後の代表点P2 *
の座標値との差分及び変換前の代表点P1 *の座標値と該
変換前の代表点P1 *を含む微小ブロツク領域ER1内の各画
素の座標値との差分に基づいて微小ブロツク領域ER1内
の各画素の座標値を変換することにより、入力画像信号
IMINから変換後の画像信号IMOUTを生成するようになさ
れた画像変換装置において、変換処理手段14は、第１の
微小矩形領域ER1内の代表点P1 *の奥行きを示す第１の奥
行情報と上記第１の微小矩形領域ER1の周りに位置する
第２の微小矩形領域ER1内の代表点P1 *の奥行きを示す第
２の奥行情報との差分及び変換前の代表点P1 *の座座標
値と該変換前の代表点P1 *を含む微小ブロツク領域ER1内
の各画素の座標値との差分に基づいて第１の微小矩形領
域ER1内の各画素についてそれぞれ奥行情報を演算によ
り生成する専用のハードウエアを有し、上記各画素につ
いて専用のハードウエアによつてそれぞれ生成された奥
行情報に基づいて隠面が消去された変換後の画像IMOUT
を示す画像信号を出力用画像メモリ14に出力するように
する。
Ｆ 作用 第２の微小矩形領域ER3は、第１の微小矩形領域RE2に
基づいて、その各画素の位置情報に対応する画面処理情
報をもつように変換演算される。
基づいて、その各画素の位置情報に対応する画面処理情
報をもつように変換演算される。
ところでこの第１の微小矩形領域ER2は入力画像IMIN
の微小ブロツク領域の代表点P1 *を変換式に基づいて変
換画像IMOUT上に変換された代表点P2 *に基づいて形成さ
れる。従つて画面処理情報を含む第２の微小矩形領域ER
3を得るにつき、第１の代表点P1 *から第２の代表点P2 *
への変換演算と、この第２の代表点P2 *に基づいて第２
の微小矩形領域ER3の各画素についての画面処理情報を
得る演算とを、別個に実行することになる。
の微小ブロツク領域の代表点P1 *を変換式に基づいて変
換画像IMOUT上に変換された代表点P2 *に基づいて形成さ
れる。従つて画面処理情報を含む第２の微小矩形領域ER
3を得るにつき、第１の代表点P1 *から第２の代表点P2 *
への変換演算と、この第２の代表点P2 *に基づいて第２
の微小矩形領域ER3の各画素についての画面処理情報を
得る演算とを、別個に実行することになる。
第１の変換演算は代表点P1 *に限つて演算を実行すれ
ば良いので、この演算量は格段的に少なくし得る。また
第２の演算は線形演算を適応できることにより、その演
算速度を十分に大きくし得る。
ば良いので、この演算量は格段的に少なくし得る。また
第２の演算は線形演算を適応できることにより、その演
算速度を十分に大きくし得る。
従つて全体として実用上リアルタイムで隠面処理、シ
エーデイング処理などの画面処理を実行し得る画像変換
装置を実現し得る。
エーデイング処理などの画面処理を実行し得る画像変換
装置を実現し得る。
Ｇ 実施例 以下図面について本発明の一実施例を詳述する。先ず
本発明による画像変換処理の原理を第１図について述べ
る。
本発明による画像変換処理の原理を第１図について述べ
る。
第１図において、入力画像IMINの微小ブロツク領域を
構成する微小矩形領域ER1の代表点として中心点P1 *を決
める。この中心点P1 *は、入力画像IMIN（第４図）につ
いてのx1x2直交座標（第１図（Ａ）によつて表され、中
心点P1 *の座標を によつて表し得る。
構成する微小矩形領域ER1の代表点として中心点P1 *を決
める。この中心点P1 *は、入力画像IMIN（第４図）につ
いてのx1x2直交座標（第１図（Ａ）によつて表され、中
心点P1 *の座標を によつて表し得る。
この入力画像IMINの微小矩形領域ER1は、変換画像IM
OUT（第５図）上に変換される。変換画像IMOUTは、y1y2
直交座標（第１図（Ｂ））によつて表され、従つて変換
座標IMOUT上の微小矩形領域ER2は、第１図（Ｂ）に示す
ように、y1y2直交座標上の微小矩形領域RE2として表す
ことができる。
OUT（第５図）上に変換される。変換画像IMOUTは、y1y2
直交座標（第１図（Ｂ））によつて表され、従つて変換
座標IMOUT上の微小矩形領域ER2は、第１図（Ｂ）に示す
ように、y1y2直交座標上の微小矩形領域RE2として表す
ことができる。
ここで入力画像IMINの微小矩形領域ER1の中心点P
1 *は、変換画像IMOUT上の微小矩形領域ER2に含まれてい
る。このy1y2座標上に変換された中心点を のように表す。
1 *は、変換画像IMOUT上の微小矩形領域ER2に含まれてい
る。このy1y2座標上に変換された中心点を のように表す。
このようにすれば、変換画像IMOUT上の微小矩形領域E
R2の各座標位置（y1、y2）は、中心点P2 *からの差分と
して表すことができ、この差分y1−1及びy2−2は、
入力画像IMIN上の微小矩形領域ER1に含まれる座標
（x1、x2）を中心点P1 *との差分を用いて次式 という線形変換式によつて近似することができる。ここ
でＡは で表される。
R2の各座標位置（y1、y2）は、中心点P2 *からの差分と
して表すことができ、この差分y1−1及びy2−2は、
入力画像IMIN上の微小矩形領域ER1に含まれる座標
（x1、x2）を中心点P1 *との差分を用いて次式 という線形変換式によつて近似することができる。ここ
でＡは で表される。
ところで（３）式は入力画像IMINの各点の座標を変換
画像IMOUTの座標に変換したことを表す変換式である
が、変換画像IMOUTの微小矩形領域ER2に含まれる座標
（y1、y2）を入力する画像IMINの微小矩形領域ER1に逆
変換するとすれば、その変換式は次式 で表すことができる。ここでＢは、 のように、（３）式の行列Ａの逆行列として表される。
画像IMOUTの座標に変換したことを表す変換式である
が、変換画像IMOUTの微小矩形領域ER2に含まれる座標
（y1、y2）を入力する画像IMINの微小矩形領域ER1に逆
変換するとすれば、その変換式は次式 で表すことができる。ここでＢは、 のように、（３）式の行列Ａの逆行列として表される。
このように（３）式の変換式によつて入力画像IMINの
微小矩形領域ER1に含まれる点の座標（x1、x2）を変換
画像IMOUTの微小矩形領域ER2の座標（y1、y2）に変換で
き、かつ（５）式によつて変換画像IMOUTの微小矩形領
域ER2に含まれる点の座標（y1、y2）を入力画像IMINの
微小矩形領域ER1の座標（x1、x2）に逆変換できると
き、特開昭58-219664号公報において開示されているよ
うに、入力画像IMINを、各微小矩形領域の代表点につい
て変換した後、当該中心点についての変換に基づいて当
該微小矩形領域内の画素についての変換演算を高速度で
実行し得る。
微小矩形領域ER1に含まれる点の座標（x1、x2）を変換
画像IMOUTの微小矩形領域ER2の座標（y1、y2）に変換で
き、かつ（５）式によつて変換画像IMOUTの微小矩形領
域ER2に含まれる点の座標（y1、y2）を入力画像IMINの
微小矩形領域ER1の座標（x1、x2）に逆変換できると
き、特開昭58-219664号公報において開示されているよ
うに、入力画像IMINを、各微小矩形領域の代表点につい
て変換した後、当該中心点についての変換に基づいて当
該微小矩形領域内の画素についての変換演算を高速度で
実行し得る。
本発明は以上の変換手順に加えて、画像処理の１つと
して奥行方向の線形近似演算を中心点についての奥行情
報に基づいて線形近似演算する。
して奥行方向の線形近似演算を中心点についての奥行情
報に基づいて線形近似演算する。
すなわち変換画像IMOUTの微小矩形領域ER2の中心点P2
*の奥行座標を3とすれば、入力画像IMINの微小矩形領
域ER1から変換画像IMOUTの微小矩形領域ER2及び奥行情
報を含む微小矩形領域ER3は、次式 によつて表すことができる。ただしa11、a12、a21、a22
は（４）式の行列で表される係数である。またa31、a32
は変換画像IMOUTの当該微小矩形領域の中心点P2 *につい
ての奥行情報と、当該微小矩形領域ER2の周りの微小矩
形領域の奥行情報との差分値から求めた値として定義さ
れる。このようにすれば、（７）式の奥行方向における
差分y3−3は によつて求めることができる。
*の奥行座標を3とすれば、入力画像IMINの微小矩形領
域ER1から変換画像IMOUTの微小矩形領域ER2及び奥行情
報を含む微小矩形領域ER3は、次式 によつて表すことができる。ただしa11、a12、a21、a22
は（４）式の行列で表される係数である。またa31、a32
は変換画像IMOUTの当該微小矩形領域の中心点P2 *につい
ての奥行情報と、当該微小矩形領域ER2の周りの微小矩
形領域の奥行情報との差分値から求めた値として定義さ
れる。このようにすれば、（７）式の奥行方向における
差分y3−3は によつて求めることができる。
ところで（８）式において右辺第２項に（５）式及び
（６）式を代入すれば、 となる。かくして変換画像IMOUTの微小矩形領域ER2にお
いて、中心位置1、2）を基準にして微小矩形領域ER
2の座標に基づいて当該微小矩形領域ER2に対応する奥行
情報y3−3を得ることができ、この奥行情報によつ
て、第１図（Ｂ）について上述した奥行情報を含む微小
矩形領域ER3を形成させることができる。
（６）式を代入すれば、 となる。かくして変換画像IMOUTの微小矩形領域ER2にお
いて、中心位置1、2）を基準にして微小矩形領域ER
2の座標に基づいて当該微小矩形領域ER2に対応する奥行
情報y3−3を得ることができ、この奥行情報によつ
て、第１図（Ｂ）について上述した奥行情報を含む微小
矩形領域ER3を形成させることができる。
この奥行情報を含む微小矩形領域ER3は入力画像IMIN
の微小矩形領域ER1の中心点P1 *に基づいて変換画像IM
OUTの微小矩形領域ER2の中心点P2 *に対応する奥行情報
は、y3方向に位置P3 *を含む微小矩形領域ER3の各画素の
座標を（９）式によつて演算することにより求めること
ができる。そして（９）式の補間演算は線形演算である
ので、必要とする演算時間は実用上リアルタイムにな
る。
の微小矩形領域ER1の中心点P1 *に基づいて変換画像IM
OUTの微小矩形領域ER2の中心点P2 *に対応する奥行情報
は、y3方向に位置P3 *を含む微小矩形領域ER3の各画素の
座標を（９）式によつて演算することにより求めること
ができる。そして（９）式の補間演算は線形演算である
ので、必要とする演算時間は実用上リアルタイムにな
る。
このように変換画像IMOUT上の微小矩形領域ER2は、そ
れぞれ代表点としての中心点P3 *に基づいて各画素ごと
に奥行情報をもつことができることになり、従つて第６
図〜第９図について上述したように、変換画像IMOUT上
の微小矩形領域ER2が交差した場合や、近接した場合に
も、画素単位で前後の判断をすることができる。従つて
従来回避し得なかつた画質の劣化を有効に解決し得る。
れぞれ代表点としての中心点P3 *に基づいて各画素ごと
に奥行情報をもつことができることになり、従つて第６
図〜第９図について上述したように、変換画像IMOUT上
の微小矩形領域ER2が交差した場合や、近接した場合に
も、画素単位で前後の判断をすることができる。従つて
従来回避し得なかつた画質の劣化を有効に解決し得る。
因に、従来の画像変換処理の手法によつて奥行情報を
得ようとすれば、第１図に対応させて第２図に示すよう
に、変換画像IMOUTの微小矩形領域ER2の代表点すなわち
中心点P2 *に対応する奥行情報を表す代表点P3 *が、当該
微小矩形領域ER2についての全ての画素についての奥行
情報になる。そのため、第６図〜第９図について上述し
たような画質の劣化が生じることを避け得ない。
得ようとすれば、第１図に対応させて第２図に示すよう
に、変換画像IMOUTの微小矩形領域ER2の代表点すなわち
中心点P2 *に対応する奥行情報を表す代表点P3 *が、当該
微小矩形領域ER2についての全ての画素についての奥行
情報になる。そのため、第６図〜第９図について上述し
たような画質の劣化が生じることを避け得ない。
かくするにつき、入力画像IMINから変換画像IMOUTへ
の変換を、微小矩形領域ER1の代表点P1 *だけについて変
換演算を実行し、かくして得られた微小矩形領域ER2の
代表点P2 *に基づいて奥行情報を含む微小矩形領域ER3に
ついて各画素の補間演算を実行するようにしたことによ
り、全体としての演算時間を実用上リアルタイムの範囲
に短縮し得る。
の変換を、微小矩形領域ER1の代表点P1 *だけについて変
換演算を実行し、かくして得られた微小矩形領域ER2の
代表点P2 *に基づいて奥行情報を含む微小矩形領域ER3に
ついて各画素の補間演算を実行するようにしたことによ
り、全体としての演算時間を実用上リアルタイムの範囲
に短縮し得る。
以上の変換処理は、第３図に示す構成によつて実現し
得る。第３図において、１は全体として画像変換装置を
示し、入力画像IMINでなる入力信号がアナログ／デイジ
タル変換回路11においてデイジタル信号に変換された
後、フイルタ12において、変換画像の拡大、縮小に適合
するように、周波数帯域を調整して入力用画像メモリ13
に入力される。
得る。第３図において、１は全体として画像変換装置を
示し、入力画像IMINでなる入力信号がアナログ／デイジ
タル変換回路11においてデイジタル信号に変換された
後、フイルタ12において、変換画像の拡大、縮小に適合
するように、周波数帯域を調整して入力用画像メモリ13
に入力される。
入力用画像メモリ13から読み出された各画素の画像デ
ータは、変換処理回路14において変換処理され、当該変
換後の座標に対応するメモリエリアに相当するアドレス
を指定して出力画像メモリ15に書き込まれる。かくして
出力用画像メモリ15に画像変換された画像データが蓄え
られ、これがデイジタル／アナログ変換回路16を介して
出力画像IMOUTを表す画像信号として送出される。
ータは、変換処理回路14において変換処理され、当該変
換後の座標に対応するメモリエリアに相当するアドレス
を指定して出力画像メモリ15に書き込まれる。かくして
出力用画像メモリ15に画像変換された画像データが蓄え
られ、これがデイジタル／アナログ変換回路16を介して
出力画像IMOUTを表す画像信号として送出される。
変換処理回路14の変換動作は次のような構成によつて
制御される。
制御される。
すなわちジヨイステイツク21等の操作子21を有するデ
ータ入力手段22から、変換式の選択指令や、視点位置等
のパラメータデータがホストプロセツサ23に入力され
る。ホストプロセツサ23は、これらの入力情報に基づい
て、プロセツサ24を制御し、これにより入力画像IMINの
微小矩形領域ER1の代表点P1 *（第１図（Ａ））を変換画
像IMOUTの微小矩形領域ER2（第１図（Ｂ））に変換する
演算を実行する。
ータ入力手段22から、変換式の選択指令や、視点位置等
のパラメータデータがホストプロセツサ23に入力され
る。ホストプロセツサ23は、これらの入力情報に基づい
て、プロセツサ24を制御し、これにより入力画像IMINの
微小矩形領域ER1の代表点P1 *（第１図（Ａ））を変換画
像IMOUTの微小矩形領域ER2（第１図（Ｂ））に変換する
演算を実行する。
この変換演算は、プロセツサ24の変換プログラムに従
つてソフト的に実行される。しかしここで変換演算され
る画像データは、入力画像IMINを構成する全ての画素に
ついては実行せず、代表点P1 *だけについて実行する。
従つてこの演算処理時間は十分に短くなる。
つてソフト的に実行される。しかしここで変換演算され
る画像データは、入力画像IMINを構成する全ての画素に
ついては実行せず、代表点P1 *だけについて実行する。
従つてこの演算処理時間は十分に短くなる。
かくしてプロセツサ24から得られる変換画像の微小矩
形領域ER2上の代表点P2 *画像データは、バツフアメモリ
25に蓄えられ、この代表点P1 *の位置データが変換処理
回路14に対する制御データとして供給される。
形領域ER2上の代表点P2 *画像データは、バツフアメモリ
25に蓄えられ、この代表点P1 *の位置データが変換処理
回路14に対する制御データとして供給される。
変換処理回路14はバツフアメモリ25に蓄えられている
各微小矩形領域ER2の代表点P2 *（周りの代表点を含む）
の位置データに基づいて、当該微小矩形領域ER2に含ま
れる各画素について奥行情報を表す微小矩形領域ER3上
の画像処理情報を補間演算する。この補間演算は（９）
式で表される変換演算式によつて実行される。この
（９）式の変換演算式は、線形演算であり、変換処理回
路14はこの演算を専用のハードウエアを用いて実行す
る。
各微小矩形領域ER2の代表点P2 *（周りの代表点を含む）
の位置データに基づいて、当該微小矩形領域ER2に含ま
れる各画素について奥行情報を表す微小矩形領域ER3上
の画像処理情報を補間演算する。この補間演算は（９）
式で表される変換演算式によつて実行される。この
（９）式の変換演算式は、線形演算であり、変換処理回
路14はこの演算を専用のハードウエアを用いて実行す
る。
かくして変換処理回路14の専用ハードウエアによつて
演算された各ドツトについての奥行情報は、奥行情報バ
ツフアメモリ26に蓄えられる。奥行情報バツフアメモリ
26は出力画像IMOUTの各画素について、奥行方向すなわ
ち第１図（Ｂ）のy3方向の位置データを、１フレーム分
だけ蓄積するようになされ、変換処理回路14における変
換演算の結果特定されたy1y2座標上の座標位置（y1、
y2）が求められるごとに当該座標位置の奥行情報が奥行
情報バツフアメモリ26から読み出され、当該演算結果と
比較され、当該演算結果が奥行情報バツフアメモリ26の
奥行情報より手前であるとの判定が得られたとき、当該
演算結果を奥行情報バツフアメモリ26に書き込み更新す
るようになされている。
演算された各ドツトについての奥行情報は、奥行情報バ
ツフアメモリ26に蓄えられる。奥行情報バツフアメモリ
26は出力画像IMOUTの各画素について、奥行方向すなわ
ち第１図（Ｂ）のy3方向の位置データを、１フレーム分
だけ蓄積するようになされ、変換処理回路14における変
換演算の結果特定されたy1y2座標上の座標位置（y1、
y2）が求められるごとに当該座標位置の奥行情報が奥行
情報バツフアメモリ26から読み出され、当該演算結果と
比較され、当該演算結果が奥行情報バツフアメモリ26の
奥行情報より手前であるとの判定が得られたとき、当該
演算結果を奥行情報バツフアメモリ26に書き込み更新す
るようになされている。
この結果奥行情報バツフアメモリ26には、１フレーム
分の出力画像IMOUTの変換処理をしている間に、同一座
標位置（y1、y2）に入力画像IMINの画像データが変換さ
れてきた場合には、一番手前の奥行情報だけを蓄積して
行くことになる。
分の出力画像IMOUTの変換処理をしている間に、同一座
標位置（y1、y2）に入力画像IMINの画像データが変換さ
れてきた場合には、一番手前の奥行情報だけを蓄積して
行くことになる。
変換処理回路14はこのようにして奥行情報バツフアメ
モリに26に蓄積されている奥行情報より手前の奥行情報
が得られた画素についてだけ、当該微小矩形領域ER2上
の画素データとして出力用画像メモリ15に送出する。
モリに26に蓄積されている奥行情報より手前の奥行情報
が得られた画素についてだけ、当該微小矩形領域ER2上
の画素データとして出力用画像メモリ15に送出する。
従つて第１図について上述したように、変換画像IM
OUT上の各画素ごとに交差する微小矩形領域ER2相互間及
び近接する微小矩形領域相互間において常に手前にある
画素の画像データを変換画像IMOUTの画像データとして
送出することができる。
OUT上の各画素ごとに交差する微小矩形領域ER2相互間及
び近接する微小矩形領域相互間において常に手前にある
画素の画像データを変換画像IMOUTの画像データとして
送出することができる。
なお上述においては、変換処理回路14として、奥行情
報バツフアメモリ26から供給される奥行情報に基づい
て、隠面処理をするように構成した場合の実施例につい
て述べたが、これに代え、シエーデイング演算回路を設
けて同じようにして、シエーデイング処理を行うように
構成するようにしても良い。要は、隠面処理、シエーデ
イング処理などの画面処理を行うようにしたものに、本
発明を広く適用し得る。
報バツフアメモリ26から供給される奥行情報に基づい
て、隠面処理をするように構成した場合の実施例につい
て述べたが、これに代え、シエーデイング演算回路を設
けて同じようにして、シエーデイング処理を行うように
構成するようにしても良い。要は、隠面処理、シエーデ
イング処理などの画面処理を行うようにしたものに、本
発明を広く適用し得る。
シエーデイング処理は、変換画像IMOUT上の各画素位
置における曲面の法線方法と、光源との角度に基づい
て、当該曲面の明るさを表すことにより、変換画像IM
OUT上に影をつけるような処理をするものである。
置における曲面の法線方法と、光源との角度に基づい
て、当該曲面の明るさを表すことにより、変換画像IM
OUT上に影をつけるような処理をするものである。
また上述においては、入力画像IMINから代表点P1 *を
得るにつき、微小矩形領域ER1を形成するようにした
が、当該微小矩形領域の形状は矩形以外に必要に応じて
任意の形状を取り得、要は所定数の画素を含んでなる微
小ブロツク領域を形成すれば良く、このようにしても上
述の場合と同様の効果を得ることができる。
得るにつき、微小矩形領域ER1を形成するようにした
が、当該微小矩形領域の形状は矩形以外に必要に応じて
任意の形状を取り得、要は所定数の画素を含んでなる微
小ブロツク領域を形成すれば良く、このようにしても上
述の場合と同様の効果を得ることができる。
Ｈ 発明の効果 上述のように本発明によれば、入力画像IMINから変換
画像IMOUTへの変換処理を、微小矩形領域の代表点につ
いて実行すると共に、当該変換演算によつて求めた代表
点により形成された微小矩形領域ER2に基づいて各画素
についての奥行情報を演算するようにしたことにより、
入力画像IMINから変換画像IMOUTへの代表点の演算をソ
フト的な演算手段を用いてリアルタイムで実行し得ると
共に、当該変換後の代表点から各画素ごとに、隠面処
理、シエーデイング処理などの画面処理情報を専用のハ
ードウエアを用いた演算手段によつてリアルタイムで実
行し得、かくして全体として変換画像IMOUTの画面処理
の変換制御を、リアルタイムで実行し得る画像変換装置
を容易に得ることができる。
画像IMOUTへの変換処理を、微小矩形領域の代表点につ
いて実行すると共に、当該変換演算によつて求めた代表
点により形成された微小矩形領域ER2に基づいて各画素
についての奥行情報を演算するようにしたことにより、
入力画像IMINから変換画像IMOUTへの代表点の演算をソ
フト的な演算手段を用いてリアルタイムで実行し得ると
共に、当該変換後の代表点から各画素ごとに、隠面処
理、シエーデイング処理などの画面処理情報を専用のハ
ードウエアを用いた演算手段によつてリアルタイムで実
行し得、かくして全体として変換画像IMOUTの画面処理
の変換制御を、リアルタイムで実行し得る画像変換装置
を容易に得ることができる。
第１図は本発明による画像変換装置の変換処理原理を示
す略線図、第２図は従来の奥行情報演算処理を示す略線
図、第３図は本発明による画像変換装置の一実施例の全
体構成を示すブロツク図、第４図及び第５図は画像変換
処理の説明に供する略線図、第６図〜第９図は従来の隠
面処理の問題点の説明に供する略線図である。 １……画像変換装置、14……変換処理回路、22……デー
タ入力手段、23……ホストプロセツサ、24……プロセツ
サ、25……バツフアメモリ、26……奥行情報バツフアメ
モリ、ER1、ER2、ER3、ER11、ER12、ER21、ER22、ER23
……微小矩形領域、IMIN……入力画像、IMOUT……変換
画像、P1 *、P2 *、P3 *……代表点。
す略線図、第２図は従来の奥行情報演算処理を示す略線
図、第３図は本発明による画像変換装置の一実施例の全
体構成を示すブロツク図、第４図及び第５図は画像変換
処理の説明に供する略線図、第６図〜第９図は従来の隠
面処理の問題点の説明に供する略線図である。 １……画像変換装置、14……変換処理回路、22……デー
タ入力手段、23……ホストプロセツサ、24……プロセツ
サ、25……バツフアメモリ、26……奥行情報バツフアメ
モリ、ER1、ER2、ER3、ER11、ER12、ER21、ER22、ER23
……微小矩形領域、IMIN……入力画像、IMOUT……変換
画像、P1 *、P2 *、P3 *……代表点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−129897（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−219664（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−109963（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−19975（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】入力画像信号を記憶する入力用画像メモリ
と、該入力用画像メモリに記憶された上記入力画像信号
に画像変換処理を施す変換処理手段と、該変換処理手段
によつて変換処理された画像信号を記憶する出力用画像
メモリとを具え、上記入力画像を、それぞれ複数の画素
を含む複数の微小ブロツク領域に分割し、上記各微小ブ
ロツク領域内の代表点の座標値を所定の変換式に基づい
て変換し、変換後の上記代表点を含む第１の微小矩形領
域内の各画素の座標値と上記変換後の上記代表点の座標
値との差分及び変換前の代表点の座標値と該変換前の上
記代表点を含む上記微小ブロツク領域内の各画素の座標
値との差分に基づいて上記微小ブロツク領域内の各画素
の座標値を変換することにより、上記入力画像信号から
変換後の画像信号を生成するようになされた画像変換装
置において、 上記変換処理手段は、上記第１の微小矩形領域内の上記
代表点の奥行きを示す第１の奥行情報と上記第１の微小
矩形領域の周りに位置する第２の微小矩形領域内の代表
点の奥行きを示す第２の奥行情報との差分及び変換前の
上記代表点の座座標値と該変換前の上記代表点を含む上
記微小ブロツク領域内の各画素の座標値との差分に基づ
いて上記第１の微小矩形領域内の各画素についてそれぞ
れ奥行情報を演算により生成する専用のハードウエアを
有し、上記各画素について上記専用のハードウエアによ
つてそれぞれ生成された上記奥行情報に基づいて隠面が
消去された変換後の画像を示す画像信号を出力用画像メ
モリに出力する ことを特徴とする画像変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60187125A JP2604710B2 (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 画像変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60187125A JP2604710B2 (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 画像変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6246377A JPS6246377A (ja) | 1987-02-28 |
| JP2604710B2 true JP2604710B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=16200550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60187125A Expired - Lifetime JP2604710B2 (ja) | 1985-08-26 | 1985-08-26 | 画像変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2604710B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5268677A (en) * | 1988-08-04 | 1993-12-07 | The Grass Valley Group, Inc. | Reduced viewport for graphics display |
| BR0011156A (pt) | 1999-04-09 | 2002-02-26 | Sony Computer Entertainment Inc | Aparelho e método para executar a transformação em perspectiva, sistema de entretenimento e mìdia de gravação |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58219664A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-21 | Sony Corp | 画像変換装置 |
| US4475104A (en) * | 1983-01-17 | 1984-10-02 | Lexidata Corporation | Three-dimensional display system |
-
1985
- 1985-08-26 JP JP60187125A patent/JP2604710B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6246377A (ja) | 1987-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |