JP2697312B2 - X−Y/r−θ変換回路 - Google Patents
X−Y/r−θ変換回路Info
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Description
画像表示システムに使用されるX−Y/r−θ変換回路
に関する。
んだ線上N1 、N2 、…、Nn 上に等間隔に並んだ標本
点Sの群から、図2のBに示すように、塗りつぶした画
像を作成する為には、標本点Sの隙間を埋めなければな
らない。この塗り潰しの画像を直交座標系上で発生する
場合、例えば図3に示すように、直交座標系のピクセル
Pと、標本点Sは一致しないから、直交座標系のピクセ
ルPを近傍の標本点から補間計算によって求めなければ
ならない。そのため、標本点が(r、θ)座標上にある
と考えて、ピクセルの(X、Y)座標からその近傍の
(r、θ)座標を発生する必要がある。一般に(X、
Y)座標から(r、θ)座標に変換する場合は、図4に
示すように、r=(x2 +y2 )の平方根、θ=tan
-1(X/Y)で計算される。従来この計算を高速に行う
為に、予め(X、Y)→r1、(X、Y)→θ=tan
-1(X/Y)のテーブルメモリを用意しておき、(X、
Y)を入力すると、r、θが出力されるようにしてい
た。
/r−θ変換方法では、高速対応できるように、予め変
換用のデータをテーブルメモリに記憶しているので、
X、Yのビット数が高くなると大容量のテーブルメモリ
が必要になるという問題がある。例えばX:10ビッ
ト、Y:10ビット、r:8ビットであれば、210×2
10×8≒8Mビットのr用のメモリが必要となる。
たものであって、高速計算が可能であり、それでいて小
容量のメモリで対応できるX−Y/r−θ変換回路を提
供することを目的としている。
θ変換回路は、入力信号X=x−x0 、Y=y−y0 を
受けて、X、Yの絶対値を出力する絶対値化回路と、種
々の絶対値Yに対応した1/Yを記憶しておき、入力信
号Yの絶対値に対応する逆数1/Yを出力する逆数計算
用の第1のテーブルメモリ、前記絶対値Xと前記第1の
テーブルメモリから出力される絶対値1/Yを掛算する
掛算器と、種々の絶対値X/Yに対応したtan-1|X
|/|Y|を記憶しておき、前記掛算器からの|X|/
|Y|を受けて、tan-1|X|/|Y|を出力する逆
tan計算用の第2のテーブルメモリと、この第2のテ
ーブルメモリから出力される角度θを量子化して、(r
j 、θi )座標のiを算出する回路と、 種々の角度θ
に対応したsinθを記憶しておき、前記第2のテーブ
ルメモリから出力される角度θに応答してsinθを出
力する第3のテーブルメモリと、種々の角度θに対応し
たcosθを記憶しておき、前記第2のテーブルメモリ
から出力される角度θに応答してcosθを出力する第
4のテーブルメモリと、前記入力信号X、Yの絶対値と
前記第3のテーブルメモリから出力されるsinθ及び
第4のテーブルメモリから出力されるcosθとによ
り、ri =X・sinθ+Y・cosθを演算する演算
回路と、この演算回路から出力されるrを量子化して
(rj 、θi )座標のjを算出する回路とから構成され
ている。
に説明する。図1は、この発明の一実施例を示すX−Y
/r−θ変換回路のブロック図である。この実施例回路
は、X=(x−x0 )、Y=(y−y0 )の入力信号を
受けて、その絶対値を出力する絶対値化回路1と、この
絶対値化回路1の出力|X|、|Y|をそれぞれ入力に
受けて切替出力するマルチプレクサ2、3と、絶対値|
X|と|Y|を比較する比較器4と、マルチプレクサ2
の出力を受けてその逆数計算値を出力する逆数計算用テ
ーブル5と、この逆数計算用テーブルメモリ5の読み出
力と、マルチプレクサ3の出力を掛算する掛算器6と、
この掛算器6の出力を受けて、逆tanの角度値を出力
する逆tan用テーブルメモリ7と、90°から逆ta
n用テーブルメモリ7の読み出し出力を減算する加算器
8と、この加算器8の出力と、逆tan用テーブルメモ
リ7の読み出し出力とを比較器4の出力に応じ切替出力
するマルチプレクサ9と、このマルチプレクサ9の出力
とΔrを入力に受けるsinθ/Δrテーブルメモリ1
0及びcosθ/Δrテーブルメモリ11と、sinθ
/Δrテーブルメモリ10の読み出し出力と絶対値|X
|を掛算する掛算器12と、cosθ/Δrテーブルメ
モリ11の読み出し出力と絶対値|Y|を掛算する掛算
器13と、掛算器12と13の出力を加算する加算器1
4と、この加算器14の出力を受けて、整数jを出力す
る整数部生成回路15と、入力信号X、Yの符号を判定
する符号判定回路16と、マルチプレクサ8の出力を受
け、符号判定回路16の判定結果に応じてi値を出力す
るi計算回路17とから構成されている。
からr−θ座標に変換する場合の動作を説明する。先
ず、入力信号X=(x−x0 )、Y=(y−y0 )を絶
対値化回路1に入力し、絶対値|X|、|Y|を出力す
る。ここで、角度θ=tan-1(X/Y)を求めるため
に、|X|/|Y|を算出するが、これを|X|×1/
|Y|に分解する。そのため絶対値|Y|がマルチプレ
クサ2を経て逆数計算用テーブルメモリ5に入力され、
|Y|に応じた1/|Y|が読み出される。逆数計算用
テーブルメモリ5は入力が|Y|だけなので、容量が小
さい。また、マルチプレクサ3から絶対値|X|が出力
され、1/|Y|と|X|が掛算器6で掛算され、|X
|/|Y|が逆tan用テーブルメモリ7に入力され
る。そして逆tan用テーブルメモリ7から|X|/|
Y|に対応したtan-1(|X|/|Y|)が読み出さ
れる。なお、tanα(α:0〜90°)はダイナミッ
クレンジが広いので、α=|X|/|Y|>1と0≦|
X|/|Y|<1の場合にわけ、比較器4の出力より、
|X|/|Y|>1の場合(|X|>|Y|)には、マ
ルチプレクサ9が加算器8の出力を入力として選択し、
tan-1(|X|/|Y|)=90°−tan-1(|Y
|/|X|)の計算を行う。このようにすることによ
り、逆tan用のテーブルメモリ7の入力のダイナミッ
クレンジが狭くてもよいことになり、このメモリの容量
も小さくてよい。0<|X|/|Y|<1の場合は、逆
tan用テーブルメモリ7の読み出し出力が、そのまま
マルチプレクサ9を介して角度θとして出力される。
sinθ、cosθを求め、r=X・sinθ+Y・c
osθの計算を行うことによりrを算出する。このた
め、マルチプレクサ9の出力θがsinθ/Δrテーブ
ルメモリ10とcosθ/Δrテーブルメモリ11に入
力され、それぞれsinθ/Δrとcosθ/Δrが読
み出され、掛算器12、13で(sinθ/Δr)|X
|と(cosθ/Δr)|Y|が得られ、これが加算器
14で加算されて整数部生成回路15に入力される。そ
して{|X|sinθ+|Y|cosθ}/Δrよりj
が求まる。これら2つのテーブルメモリ10、11も入
力のダイナミックレンジはXとYを同時に入力する場合
よりも小さい。標本点のサンプル間隔を変更したり、画
像の拡大率を変えるときにはΔrの値を変える。
らの、入力信号XとYの符号により、0〜90°から0
〜360°に展開する。そしてマルチプレクサ9からの
θと、予め設定されるΔθからθ/Δθでiを求める。
iを求める方法の一例としては(θ−θ0 )/Δθをテ
ーブルメモリから読み取り、整数部を取り出す方法が考
えられる。またθを{1/(Δθ×2k )}+θ0 の倍
数となるように発生させておいて、i=int{(θ−
θ0 )/Δθ}を、(θ−θ0 )×2k の整数部を取り
出す方法をとってもよい。以上のようにして、一般的に
図5に示すピクセル(x、y)に対応する近傍の標本点
(θi 、rj )のiとjが求められる。
上で利用したい場合には、実施例回路の前段で、 X=x−x0 =SX +xF −x0 Y=y−y0 =SY +yF −y0 の座標変換を行っておく。この座標変換において、(x
F 、yF)を変更すれば、画像を平行移動することがで
きる。
記実施例において各テーブルメモリ5、7、10、11
等はROMを使用すればよいが、RAM等を使用し、外
部記憶などからロードする構造としてもよい。例えばs
inθ/Δr、cosθ/ΔrをΔrを変更する時に書
き替える等の場合である。
には、テーブルメモリ以外の回路をCPUやDSPのよ
うなプロセッサで演算してもよい。X⇔Yの入れ替え
や、座標の向きを変えるだけの場合も、本発明が適用さ
れる。
求めるのに、Yを入力する1/Yを第1のテーブルメモ
リから読み出し、その読み出した1/YにXを掛算して
X/Yを求め、これを入力として第2のテーブルメモリ
からtan-1X/Yを読み出して角度θを求め、又、こ
の角度θを入力として第3のテーブルメモリからsin
θを読み出し、第4のテーブルメモリからcosθを読
み出し、これらsinθとcosθと入力X、Yとから
r=Xsinθ+Ysinθを演算回路で計算して
(r、θ)を求めるものであるから、第1、第2、第
3、第4のテーブルメモリは小容量で十分であり、しか
もテーブルメモリを使用するものであるから高速に座標
変換を行うことができる。
回路のブロック図である。
明する図である。
の位置関係を示す図である。
図である。
換を説明するための図である。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】入力信号X=x−x0 、Y=y−y0 を受
けて、X、Yの絶対値を出力する絶対値化回路と、種々
の絶対値Yに対応した1/Yを記憶しておき、入力信号
Yの絶対値に対応する逆数1/Yを出力する逆数計算用
の第1のテーブルメモリと、前記絶対値Xと前記第1の
テーブルメモリから出力される絶対値1/Yを掛算する
掛算器と、種々の絶対値X/Yに対応したtan-1|X
|/|Y|を記憶しておき、前記掛算器からの|X|/
|Y|を受けて、tan-1|X|/|Y|を出力する逆
tan計算用の第2のテーブルメモリと、この第2のテ
ーブルメモリから出力される角度θを量子化して、(r
j 、θi )座標のiを算出する回路と、種々の角度θに
対応したsinθを記憶しておき、前記第2のテーブル
メモリから出力される角度θに応答してsinθを出力
する第3のテーブルメモリと、種々の角度θに対応した
cosθを記憶しておき、前記第2のテーブルメモリか
ら出力される角度θに応答してcosθを出力する第4
のテーブルメモリと、前記入力信号X、Yの絶対値と前
記第3のテーブルメモリから出力されるsinθ及び第
4のテーブルメモリから出力されるcosθとにより、
ri =X・sinθ+Y・cosθを演算する演算回路
と、この演算回路から出力されるrを量子化して
(rj 、θi )座標のjを算出する回路と、を備えたこ
とを特徴とするX−Y/r−θ変換回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2416038A JP2697312B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | X−Y/r−θ変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2416038A JP2697312B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | X−Y/r−θ変換回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04242826A JPH04242826A (ja) | 1992-08-31 |
JP2697312B2 true JP2697312B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=18524293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2416038A Expired - Fee Related JP2697312B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | X−Y/r−θ変換回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2697312B2 (ja) |
-
1990
- 1990-12-29 JP JP2416038A patent/JP2697312B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH04242826A (ja) | 1992-08-31 |
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