JP2699342B2 - 画像変換方法 - Google Patents

画像変換方法

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JP2699342B2
JP2699342B2 JP62042292A JP4229287A JP2699342B2 JP 2699342 B2 JP2699342 B2 JP 2699342B2 JP 62042292 A JP62042292 A JP 62042292A JP 4229287 A JP4229287 A JP 4229287A JP 2699342 B2 JP2699342 B2 JP 2699342B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、画像変換装置に関し、特に所謂画像メモリ
を用いて入力画像の幾何学的変形を実現する画像変換方
法に関する。 B.発明の概要 本発明は、入力画像を幾何学的に変形して出力画像と
する画像変換方法において、入力画像を分割して得られ
る微小矩形領域を変換して出力画像上の変換微小矩形領
域を求め、この変換微小矩形領域をその対角線で2つの
三角形に分割し、この三角形の対角線以外の2辺を基準
として内挿処理を行って入力画像情報を出力画像にマッ
ピングすることにより、変換微小矩形領域間に隙間を生
じさせることなく簡単な計算で画像変換を実現するもの
である。 C.従来の技術 一般に、放送用の特殊効果装置やアニメーション作成
装置等においては、入力された画像に対して、回転、拡
大、縮小や、さらに複雑な幾何学的変形を加えて出力す
るような画像変換装置が必要とされる。 このような画像変換装置の一例として、例えば本件出
願人が先に特開昭58-19975号公報において提案したよう
な画像変換装置が知られている。この画像変換装置にお
いては、入力画像より得られる画像情報を画像メモリに
書き込む際、この入力画像のサンプル点(画素)と所定
の変換関数とに応じた変換領域を上記画像メモリ上に定
め、この変換領域に含まれる上記画像メモリのサンプル
点を求め、この変換領域に上記入力画像の対応するサン
プル点より得られる画像情報を書き込むようにしてい
る。この場合、入力画像の各サンプル点毎に処理を行っ
てもよいが、処理量を減らすために、入力画像を複数の
サンプル点より成る微小矩形領域で分割し、この分割さ
れた微小矩形領域の代表点に所定の変換を施して変換後
の位置を求めた後、変換を代表点の近傍で線形近似する
ようにして画像変換を行っている。これは、具体的には
第3図Aに示すように、入力画像のxy直交座標上の一つ
の代表点(x0,y0)を中心として他のサンプル点を含む
微小矩形領域SAが定まっており、この微小矩形領域SAに
応じて、第3図Bに示すように、出力画像のuv直交座標
上で変換微小矩形領域SBが定められる。この領域SBは、
上記代表点(x0,y0)を変換して得られた位置(u0,
v0)の近傍において、画像変換を近似した線形変換によ
り上記領域SAを変換して得られる領域であり、平行四辺
形となっている。この領域SBに含まれる出力画像メモリ
のサンプル点の各々について、領域SA内に含まれている
入力画像のサンプル点を選択対応させるものである。 ところで、変換微小矩形領域SBは、上述したように位
置(u0,v0)を中心とする平行四辺形となっており、隣
接領域との間では、互いの境界が合致せず隙間が生ずる
虞れがあるため、特開昭58-19975号公報記載の技術にお
いては、上記近似された線形変換の際に1より大きい補
正係数を乗じるようにしている。また本件出願人は、隣
接する微小矩形領域が互いに共通部分を持つように、入
力画像を微小矩形領域によって被覆し、微小矩形領域毎
に変換関数を近似するような画像変換装置を、特開昭60
-59474号公報において提案している。 D.発明が解決しようとする問題点 ところで上述の方法は、変換後の任意の矩形を平行四
辺形にて近似することになるため、誤差が大きくなり、
変換画像の画質劣化が生じる虞れがある。 そこで、本件出願人は、さらに特願昭60-187124号明
細書において、入力画像を形成する第1の微小矩形領域
の4つの頂点の画像データを変換画像上に変換すると共
に、当該変換画像上に形成された第2の微小矩形領域内
に含まれる各画素の位置を第1の微小矩形領域の位置に
相当する位置に内挿するようにした画像変換装置を提案
している。この画像変換装置によれば、変換画像上に形
成された第2の微小矩形領域相互間に隙間を生じさせな
いようにすることができる。しかしながら、上記内挿処
理の際には、任意形状の矩形に対する内挿演算が必要と
なるため、平行四辺形のような2つのベクトル成分のみ
で内挿演算が可能なものに比べて計算が複雑化するとい
う問題点がある。 本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであ
り、隣接する変換微小矩形領域間に隙間が生ずることな
く、微小矩形領域内の画素についての内挿の演算が簡単
に済むような画像変換方法の提供を目的とする。 E.問題点を解決するための手段 本発明に係る画像変換方法は、上述の問題点を解決す
るために、入力画像を幾何学的に変形させた出力画像に
変換する画像変換方法において、上記入力画像上におい
て指定された3点の座標に対応する上記出力画像上の変
換後の3点の座標をそれぞれ演算し、上記入力画像上の
3点の座標に対して上記出力画像上のそれぞれ対応する
3点の座標を幾何学的に対応させ、上記出力画像上の3
点で示される三角形領域の2辺のベクトルを用いた内挿
計算によって上記入力画像の座標と上記出力画像の座標
との対応関係を求め、上記内挿計算により求められた上
記入力画像及び上記出力画像の各座標の対応関係に基づ
いて、上記入力画像を上記出力画像上にマッピングする
ことを特徴としている。 F.作用 入力画像の指定された3点で示される三角形領域を出
力画像上に変換し、出力画像上の対応する三角形領域の
2辺のベクトルを用いた内挿計算により、入力画像及び
上記出力画像の各座標の対応関係を求めているため、計
算が簡略化されるとともに、隣接領域間の隙間も生じな
い。 G.実施例 次に、本発明の実施例について第1図A、Bを参照し
ながら説明する。 入力画像を幾何学的に変形させた出力画像に変換する
際に、入力画像を微小矩形領域SAに分割し、この分割さ
れた微小矩形領域SA(第1図A参照)の4つの頂点P1
〜P4に対応する出力画像上での変換先座標(第1図B
の各点Q1〜Q4の座標)を計算して、これらの各点Q1
〜Q4を4頂点とする変換微小矩形領域SBを求める。こ
の場合の上記微小矩形領域SAは、入力画像の画素(所謂
ピクセル)sの複数個(例えば8個×8個)を含むよう
な領域となっている。この領域SAを出力画像上に投影し
たものが領域SBであり、この領域SB内の各画素(プクセ
ル)の位置に対応する入力画像上の座標を求めることが
必要とされる。そこで本発明実施例においては、上記変
換微小領域SBを対角線で2つの三角形領域に分割し、そ
れぞれの三角形領域内の各画素に対応する入力画像上で
の座標を三角形の3辺のうち分割に使用した対角線を除
く2辺のベクトルにより内挿計算し、この内挿計算され
た座標に基づいて入力画像情報を対応する出力画像上に
マッピングするようにしている。 例えば、点Q1とQ3とを結ぶ対角線で2分された各三
角形Q123及びQ143に対し、前者についてはQ
21とQ23との2辺のベクトルを基準とする平行四辺
形(第1図Bの四辺形Q1235)を想定して、単純
な1次補間により三角形Q123内の画素に対応する
入力画像上での座標を内挿計算して求めており、後者に
ついてはQ41とQ43との2辺のベクトルを基準とす
る平行四辺形を想定して三角形Q143内の画素に対
応する入力画像上での座標を簡単な内挿計算により求め
ている。すなわち、上記平行四辺形Q1235は、ベ
クトルQ21をP21と対応させ、ベクトルQ23をP
23と対応させるのみで、第1図Aの矩形(正方形)P
1234との対応を容易にとることができ、これらの
対応する矩形のうちの三角形Q123内の画素(ピク
セル)についてのみ内挿計算を実行して、この内挿計算
された入力画像上の座標に基づいて入力画像情報を対応
する出力画像上の上記三角形Q123内の各画素位置
にマッピングする。この場合、第1図Bの三角形Q12
3は第1図Aの三角形P123に対応し、この三角形
123内の各画素の画像情報を用いて第1図Bの三
角形Q123内の各画素の画像情報を決定することが
できる。三角形Q143についても同様のことがいえ
る。 次に、上述のような入力画像から出力画像への変換を
行うための具体的構成例について第2図とともに説明す
る。 この第2図において、所謂PAM等より成る入力用画像
メモリ1は、上記入力画像の各画素(ピクセル)に対応
するメモリセルを有しており、これらの各メモリセルに
入力画像情報が書き込まれる。変換処理部2は、この入
力用画像メモリ1に対応する入力画像を複数の上記微小
矩形領域SAに分割し、この微小矩形領域SAの4つの頂点
の変換先座標(具体的には出力用画像メモリ3のアドレ
ス空間内の位置に相当)を計算して上記変換微小矩形領
域SBを求める。さらに、この変換微小領域SBを対角線で
2つの三角形領域に分割し、内挿演算回路4により上記
三角形領域内の各座標(出力用画像メモリ3のメモリセ
ル)に対応する入力画像上での座標を求める。この入力
画像上の座標は、上記三角形の3辺のうち分割に使用し
た対角線を除く他の2辺のベクトルにより内挿計算して
求める。この内挿計算された入力画像座標に基づいて、
変換処理部2は入力用画像メモリ1の画像情報を対応す
る出力画像上にマッピングする。ここで、上記内挿計算
された入力画像座標が入力用画像メモリ1のメモリセル
のアドレス(入力画像上の各画素の座標に相当)に一致
しない場合には、該入力画像座標に最も近いアドレスの
メモリセルの画像情報をそのまま用いればよい。なお、
演算処理に余力のある場合やより高精度の画像変換を行
いたい場合等には、上記内挿計算されて得られた入力画
像座標近傍のいくつかのメモリセルの画像情報に基づき
補間処理を行って、出力画像上の画素に対応する画像情
報を求めるようにしてもよい。 なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものでは
なく、例えば入力画像上の各画素に対応する出力画像上
の座標を内挿計算により求めて、この出力画像座標に相
当する画素に入力画像情報をマッピングするようにして
もよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の変更が可能である。 H.発明の効果 本発明の画像変換方法によれば、入力画像の3点で示
される三角形領域を出力画像上に変換し、出力画像上の
対応する三角形領域の2辺のベクトルを用いた内挿計算
により、入力画像及び上記出力画像の各座標の対応関係
を求め、この各座標の対応関係に基づいて入力画像を出
力画像にマッピングしているため、計算が簡略化される
とともに、隣接領域間の隙間も生じない。
【図面の簡単な説明】 第1図A、Bは本発明の一実施例となる画像変換装置に
おける入力画像上の微小矩形領域、出力画像上の変換微
小矩形領域をそれぞれ示す略線図、第2図は該実施例の
構成を概略的に示すブロック回路図、第3図A、Bは入
力画像、出力画像の従来例をそれぞれ示す略線図であ
る。 SA……微小矩形領域 SB……変換微小矩形領域 1……入力用画像メモリ 2……変換処理部 3……出力用画像メモリ 4……内挿演算回路

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.入力画像を幾何学的に変形させた出力画像に変換す
    る画像変換方法において、 上記入力画像上において指定された3点の座標に対応す
    る上記出力画像上の変換後の3点の座標をそれぞれ演算
    し、 上記入力画像上の3点の座標に対して上記出力画像上の
    それぞれ対応する3点の座標を幾何学的に対応させ、上
    記出力画像上の3点で示される三角形領域の2辺のベク
    トルを用いた内挿計算によって上記入力画像の座標と上
    記出力画像の座標との対応関係を求め、 上記内挿計算により求められた上記入力画像及び上記出
    力画像の各座標の対応関係に基づいて、上記入力画像を
    上記出力画像上にマッピングすること を特徴とする画像変換方法。
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JP2535815B2 (ja) * 1985-10-04 1996-09-18 ダイキン工業株式会社 Crtディスプレイ装置の写像回路
JPS6282778A (ja) * 1985-10-07 1987-04-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像特殊効果装置

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