JP2830339B2 - 画像変換方法 - Google Patents
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- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 23
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- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 7
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、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関する。
に変換する画像変換方法に関する。
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、入力画像を微小矩形領域に
分割し、この分割された微小矩形領域の４つの頂点の変
換先座標を計算して出力画像上における変換微小四辺形
領域を求め、この微小矩形領域及び変換微小四辺形領域
を対応する対角線でそれぞれ２つの微小三角形および変
換微小三角形に分割し、その２つの変換微小三角形の面
積の大きい変換微小三角形の３辺のうち分割に使用した
対角線を除く２片のベクトルを上記微小三角形を構成す
る直交ベクトルに変換する座標変換に基づいて上記変換
微小四辺形領域内の各絵素の上記入力画像上での対応位
置を求め、その対応位置が属する上記２つの微小三角形
に対応する変換微小三角形の３辺のうち分割に使用した
対角線を除く２辺のベクトルを上記微小三角形を構成す
る直交ベクトルに変換する座標変換に基づいて上記変換
微小四辺形領域内の各絵素の上記入力画像上での対応位
置を求め、求められた対応位置における上記入力画像の
画像データを上記出力画像上の上記各絵素にマッピング
することにより、マッピングエラー無く、より完全で滑
らかな画像変換を実現するものである。
する画像変換方法において、入力画像を微小矩形領域に
分割し、この分割された微小矩形領域の４つの頂点の変
換先座標を計算して出力画像上における変換微小四辺形
領域を求め、この微小矩形領域及び変換微小四辺形領域
を対応する対角線でそれぞれ２つの微小三角形および変
換微小三角形に分割し、その２つの変換微小三角形の面
積の大きい変換微小三角形の３辺のうち分割に使用した
対角線を除く２片のベクトルを上記微小三角形を構成す
る直交ベクトルに変換する座標変換に基づいて上記変換
微小四辺形領域内の各絵素の上記入力画像上での対応位
置を求め、その対応位置が属する上記２つの微小三角形
に対応する変換微小三角形の３辺のうち分割に使用した
対角線を除く２辺のベクトルを上記微小三角形を構成す
る直交ベクトルに変換する座標変換に基づいて上記変換
微小四辺形領域内の各絵素の上記入力画像上での対応位
置を求め、求められた対応位置における上記入力画像の
画像データを上記出力画像上の上記各絵素にマッピング
することにより、マッピングエラー無く、より完全で滑
らかな画像変換を実現するものである。
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や方法が必要とされる。
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や方法が必要とされる。
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14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14図Ｂに示すように、出力画像のuv直交座標
上で変換微小四辺形領域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。
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14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14図Ｂに示すように、出力画像のuv直交座標
上で変換微小四辺形領域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、変換微小四辺形領域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。
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。
さらに本件出願人は、微小矩形領域をその対角線で２
つの三角形に分割し、これら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、変換微小四辺形量領域
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
行うような画像変換装置を、特開昭63−208984号公報に
おいて提案し、また上記微小矩形領域を分割するときに
は出力画像の変換微小四辺形領域の長い方の対角線を用
いる点を特開昭63−208985号公報において提案してい
る。
つの三角形に分割し、これら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、変換微小四辺形量領域
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
行うような画像変換装置を、特開昭63−208984号公報に
おいて提案し、また上記微小矩形領域を分割するときに
は出力画像の変換微小四辺形領域の長い方の対角線を用
いる点を特開昭63−208985号公報において提案してい
る。
ところで、入力画像の微小矩形領域が出力画像の変換
微小四辺形領域に変換される際には、変形、回転、反射
等の操作が加わり、変換微小四辺形領域の上記分割され
た２つの三角形と、入力画像の微小矩形領域の２つの三
角形との対応関係が容易には判断できないという問題点
がある。
微小四辺形領域に変換される際には、変形、回転、反射
等の操作が加わり、変換微小四辺形領域の上記分割され
た２つの三角形と、入力画像の微小矩形領域の２つの三
角形との対応関係が容易には判断できないという問題点
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、入力画像の微小矩形領域を対角線で分割して得られ
た２つの三角形と、出力画像の対応する変換微小四辺形
領域を対角線で分割して得られた２つの三角形との間の
対応関係が、容易かつ確実に判断できるような画像変換
方法の提供を目的とする。
り、入力画像の微小矩形領域を対角線で分割して得られ
た２つの三角形と、出力画像の対応する変換微小四辺形
領域を対角線で分割して得られた２つの三角形との間の
対応関係が、容易かつ確実に判断できるような画像変換
方法の提供を目的とする。
本発明に係る画像変換方法は、上述したような課題を
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、入力画像を微小
矩形領域に分割し、この分割された微小矩形領域の４つ
の頂点の変換先座標を計算して出力画像上における変換
微小四辺形領域を求め、この微小矩形領域及び変換微小
四辺形領域を対応する対角線でそれぞれ２つの微小三角
形および変換微小三角形に分割し、その２つの変換微小
三角形の面積の大きい変換微小三角形の３辺のうち分割
に使用した対角線を除く２片のベクトルを上記微小三角
形を構成する直交ベクトルに変換する座標変換に基づい
て上記変換微小四辺形領域内の各絵素の上記入力画像上
での対応位置を求め、その対応位置が属する上記２つの
微小三角形に対応する変換微小三角形の３辺のうち分割
に使用した対角線を除く２辺のベクトルを上記微小三角
形を構成する直交ベクトルに変換する座標変換に基づい
て上記変換微小四辺形領域内の各絵素の上記入力画像上
での対応位置を求め、求められた対応位置における上記
入力画像の画像データを上記出力画像上の上記各絵素に
マッピングしている。
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、入力画像を微小
矩形領域に分割し、この分割された微小矩形領域の４つ
の頂点の変換先座標を計算して出力画像上における変換
微小四辺形領域を求め、この微小矩形領域及び変換微小
四辺形領域を対応する対角線でそれぞれ２つの微小三角
形および変換微小三角形に分割し、その２つの変換微小
三角形の面積の大きい変換微小三角形の３辺のうち分割
に使用した対角線を除く２片のベクトルを上記微小三角
形を構成する直交ベクトルに変換する座標変換に基づい
て上記変換微小四辺形領域内の各絵素の上記入力画像上
での対応位置を求め、その対応位置が属する上記２つの
微小三角形に対応する変換微小三角形の３辺のうち分割
に使用した対角線を除く２辺のベクトルを上記微小三角
形を構成する直交ベクトルに変換する座標変換に基づい
て上記変換微小四辺形領域内の各絵素の上記入力画像上
での対応位置を求め、求められた対応位置における上記
入力画像の画像データを上記出力画像上の上記各絵素に
マッピングしている。
変換微小四辺形領域を対角線分割して得られる２つの
変換微小三角形のうちの面積の大きい方の変換微小三角
形を用いて、入力画像の微小三角形との対応関係を見て
いるため、対応関係の判定が容易かつ確実に行える。
変換微小三角形のうちの面積の大きい方の変換微小三角
形を用いて、入力画像の微小三角形との対応関係を見て
いるため、対応関係の判定が容易かつ確実に行える。
第１図は本発明に係る画像変換方法の一実施例の動作
を説明するためのフローチャート、第２図は入力画像及
び対応する出力画像の具体例を示す概略平面図、第３図
はハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
を説明するためのフローチャート、第２図は入力画像及
び対応する出力画像の具体例を示す概略平面図、第３図
はハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
入力画像を例えば球、円柱、多面体等の３次元曲面上
に張りつけたり、拡大、縮小、回転、反転等の幾何学的
な変形を加えた形態の出力画像に変換することを考え
る。このとき、先ず入力画像を複数の微小矩形領域に分
割し、これらの各微小矩形領域毎の出力画像を求める。
に張りつけたり、拡大、縮小、回転、反転等の幾何学的
な変形を加えた形態の出力画像に変換することを考え
る。このとき、先ず入力画像を複数の微小矩形領域に分
割し、これらの各微小矩形領域毎の出力画像を求める。
先ず第１図のステップS1において、入力画像を上記微
小矩形領域に分割し、出力画像上での対応する変換微小
領域を求める。ここで分割された微小矩形領域を、第２
図のＡに示すように４つの頂点P1P2P3P4にて表すことに
し、この微小矩形領域の□P1P2P3P4に対応する出力画像
上での変換微小四辺形領域（第２図Ｂの□Q1Q2Q3Q4）を
上記幾何学的変形に応じた計算により求めるわけであ
る。なお入力画像の微小矩形領域（□P1P2P3P4等）に
は、座標軸であるｘ軸及びｙ軸方向に２次元配列された
絵素（画素、ピクセル）が複数個、例えば８×８個、存
在している。
小矩形領域に分割し、出力画像上での対応する変換微小
領域を求める。ここで分割された微小矩形領域を、第２
図のＡに示すように４つの頂点P1P2P3P4にて表すことに
し、この微小矩形領域の□P1P2P3P4に対応する出力画像
上での変換微小四辺形領域（第２図Ｂの□Q1Q2Q3Q4）を
上記幾何学的変形に応じた計算により求めるわけであ
る。なお入力画像の微小矩形領域（□P1P2P3P4等）に
は、座標軸であるｘ軸及びｙ軸方向に２次元配列された
絵素（画素、ピクセル）が複数個、例えば８×８個、存
在している。
次のステップS2では、第３図Ｂに示すように出力画像
上で、上記変換微小四辺形領域の□Q1Q2Q3Q4を含む矩形
領域□T1T2T3T4を設定する。これは、出力画像上の座標
軸ｕ、ｖ方向に２次元配列された絵素の内の上記□Q1Q2
Q3Q4内の各絵素について、入力画像上（第３図Ａ）での
対応位置を求める際の演算を、単純なインクリメント等
で済ませて簡略化するための操作である。
上で、上記変換微小四辺形領域の□Q1Q2Q3Q4を含む矩形
領域□T1T2T3T4を設定する。これは、出力画像上の座標
軸ｕ、ｖ方向に２次元配列された絵素の内の上記□Q1Q2
Q3Q4内の各絵素について、入力画像上（第３図Ａ）での
対応位置を求める際の演算を、単純なインクリメント等
で済ませて簡略化するための操作である。
次のステップS3では、第４図に示す変換微小四辺形領
域の□Q1Q2Q3Q4の２つの対角線Q1Q3と対角線Q2Q4とのい
ずれが長いかを判別している。これは、前述した特開昭
63−208985号公報の技術を用いたものである。対角線Q2
Q4の方が対角線Q1Q3より長い場合にはステップS4に進
み、そうでない場合にはステップS5に進んでいる。
域の□Q1Q2Q3Q4の２つの対角線Q1Q3と対角線Q2Q4とのい
ずれが長いかを判別している。これは、前述した特開昭
63−208985号公報の技術を用いたものである。対角線Q2
Q4の方が対角線Q1Q3より長い場合にはステップS4に進
み、そうでない場合にはステップS5に進んでいる。
ステップS4では、上記□Q1Q2Q3Q4の変換微小四辺形領
域を長い方の対角線Q2Q4で２つの三角形△Q1Q2Q4と△Q2
Q3Q4に分割している。またステップS5では、□Q1Q2Q3Q4
を対角線Q1Q3で２つの三角形△Q1Q2Q3と△Q1Q3Q4に分割
している。このステップS5以降の工程は、取り扱う三角
形が異なるのみで動作上はステップS4以降の工程と同様
であるため、説明を省略する。
域を長い方の対角線Q2Q4で２つの三角形△Q1Q2Q4と△Q2
Q3Q4に分割している。またステップS5では、□Q1Q2Q3Q4
を対角線Q1Q3で２つの三角形△Q1Q2Q3と△Q1Q3Q4に分割
している。このステップS5以降の工程は、取り扱う三角
形が異なるのみで動作上はステップS4以降の工程と同様
であるため、説明を省略する。
ステップS4の次の工程としては、２つの流れが並列的
に設けられており、一つはステップS6a、S7a、S8aの
系、他の一つはステップS6b、S7b、S8bの系である。
に設けられており、一つはステップS6a、S7a、S8aの
系、他の一つはステップS6b、S7b、S8bの系である。
ここでステップS6aにおいては、上記分割された２つ
の三角形の内の△Q1Q2Q4側に関連する変換を演算してお
り、具体的には第５図Ａ、Ｂに示すように、ベクトルP1
P2及びベクトルP1P4をベクトルQ1Q2及びベクトルQ1Q4に
変換する変換パラメータ（行列）Ｈと、ベクトルQ1Q2、
Q1Q4をベクトルP1P2、P1P4に逆変換する逆変換パラメー
タを求めている。
の三角形の内の△Q1Q2Q4側に関連する変換を演算してお
り、具体的には第５図Ａ、Ｂに示すように、ベクトルP1
P2及びベクトルP1P4をベクトルQ1Q2及びベクトルQ1Q4に
変換する変換パラメータ（行列）Ｈと、ベクトルQ1Q2、
Q1Q4をベクトルP1P2、P1P4に逆変換する逆変換パラメー
タを求めている。
次のステップS7aでは、第６図Ａ、Ｂに示すように、
上記ステップS2で出力画像上に設定された矩形領域の□
T1T2T3T4を、上記ステップS6aで求められた逆変換パラ
メータにより逆変換し、入力画像上での平行四辺形□
S1S2S3S4を求めている。
上記ステップS2で出力画像上に設定された矩形領域の□
T1T2T3T4を、上記ステップS6aで求められた逆変換パラ
メータにより逆変換し、入力画像上での平行四辺形□
S1S2S3S4を求めている。
次のステップS8aでは、第７図Ａ、Ｂに示すように、
求められた平行四辺形□S1S2S3S4より、出力画像上の□
T1T2T3T4内の各出力絵素の入力画像上での対応位置を求
めている。このとき、出力画像上の□T1T2T3T4内に２次
元配列される絵素の内、例えば左上端部の絵素Q0につい
てのみ、上記逆変換パラメータにより逆変換の計算を
行って入力画像上の対応点P0の位置（座標）を求めるよ
うにし、出力画像上でのQ0以外の絵素については、単純
なインクリメント処理や線型補間処理等により、入力画
像上での対応位置を求めるようにすることで、計算の簡
略化を図ることができる。このステップS8aの処理が終
わった後、ステップS9に進む。
求められた平行四辺形□S1S2S3S4より、出力画像上の□
T1T2T3T4内の各出力絵素の入力画像上での対応位置を求
めている。このとき、出力画像上の□T1T2T3T4内に２次
元配列される絵素の内、例えば左上端部の絵素Q0につい
てのみ、上記逆変換パラメータにより逆変換の計算を
行って入力画像上の対応点P0の位置（座標）を求めるよ
うにし、出力画像上でのQ0以外の絵素については、単純
なインクリメント処理や線型補間処理等により、入力画
像上での対応位置を求めるようにすることで、計算の簡
略化を図ることができる。このステップS8aの処理が終
わった後、ステップS9に進む。
ここで、上記ステップS6a〜S8aの処理と並列的に行わ
れるステップS6b〜S8bの処理は、上記ステップS4で分割
されたもう一方の三角形△Q2Q3Q4に関連した処理であ
る。すなわち、ステップS6bでは、第８図Ａ、Ｂに示す
ように、ベクトルP3P2及びベクトルP3P4をベクトルQ3Q2
及びベクトルQ3Q4に変換する変換パラメータＨ′と、逆
に変換するための逆変換パラメータ′とを求めてい
る。ステップS7bでは、第９図Ａ、Ｂに示すように、上
記逆変換パラメータ′により、上記矩形領域□T1T2T3
T4を逆変換した入力画像上の平行四辺形□S1′S2′S3′
S4′を求めている。さらにステップS8bでは、第10図
Ａ、Ｂに示すように、求めた平行四辺形□S1′S2′S3′
S4′より、出力画像上の□T1T2T3T4内の各出力絵素の入
力画像上での対応位置を求めている。このステップS8b
の処理の終了後、ステップS9に進む。
れるステップS6b〜S8bの処理は、上記ステップS4で分割
されたもう一方の三角形△Q2Q3Q4に関連した処理であ
る。すなわち、ステップS6bでは、第８図Ａ、Ｂに示す
ように、ベクトルP3P2及びベクトルP3P4をベクトルQ3Q2
及びベクトルQ3Q4に変換する変換パラメータＨ′と、逆
に変換するための逆変換パラメータ′とを求めてい
る。ステップS7bでは、第９図Ａ、Ｂに示すように、上
記逆変換パラメータ′により、上記矩形領域□T1T2T3
T4を逆変換した入力画像上の平行四辺形□S1′S2′S3′
S4′を求めている。さらにステップS8bでは、第10図
Ａ、Ｂに示すように、求めた平行四辺形□S1′S2′S3′
S4′より、出力画像上の□T1T2T3T4内の各出力絵素の入
力画像上での対応位置を求めている。このステップS8b
の処理の終了後、ステップS9に進む。
ステップS9においては、上記分割された２つの三角形
△Q1Q2Q4と△Q2Q3Q4とのいずれの面積が大きいかを判別
している。そして、△Q1Q2Q4の面積の方が大きいときに
はステップS10aに、そうでない場合にはステップS10b
に、それぞれ進んでいる。
△Q1Q2Q4と△Q2Q3Q4とのいずれの面積が大きいかを判別
している。そして、△Q1Q2Q4の面積の方が大きいときに
はステップS10aに、そうでない場合にはステップS10b
に、それぞれ進んでいる。
これらのステップS10a及びS10bは、出力画像上の各絵
素が、入力画像上の微小矩形領域□P1P2P3P4の各三角形
△Q1Q2Q4及び△Q2Q3Q4のいずれの領域に属するかを判定
するために、出力画像上の三角形△Q1Q2Q4、△Q2Q3Q4の
内の面積が広い方を用いていることを表している。すな
わち、三角形△Q1Q2Q4の面積が広いときにはステップS1
0aに進み、上記ステップS8aで△Q1Q2Q4に関連する逆変
換パラメータを用いて求めた（出力画像の絵素に対す
る）入力画像上での対応位置が、対角線P2P4に対してP1
側にあるか否かを判別している。これに対して三角形△
Q2Q3Q4の面積が広いときにはステップS10bに進み、上記
ステップS8bで△Q2Q3Q4に関連する逆変換パラメータ
′を用いて求めた入力画像上での対応位置が、対角線
P2P4に対してP1側にあるか否かを判別している。そし
て、いずれのステップS10a及びS10bにおいても、Noのと
きにはステップS11に進み、YesのときにはステップS12
に進んでいる。
素が、入力画像上の微小矩形領域□P1P2P3P4の各三角形
△Q1Q2Q4及び△Q2Q3Q4のいずれの領域に属するかを判定
するために、出力画像上の三角形△Q1Q2Q4、△Q2Q3Q4の
内の面積が広い方を用いていることを表している。すな
わち、三角形△Q1Q2Q4の面積が広いときにはステップS1
0aに進み、上記ステップS8aで△Q1Q2Q4に関連する逆変
換パラメータを用いて求めた（出力画像の絵素に対す
る）入力画像上での対応位置が、対角線P2P4に対してP1
側にあるか否かを判別している。これに対して三角形△
Q2Q3Q4の面積が広いときにはステップS10bに進み、上記
ステップS8bで△Q2Q3Q4に関連する逆変換パラメータ
′を用いて求めた入力画像上での対応位置が、対角線
P2P4に対してP1側にあるか否かを判別している。そし
て、いずれのステップS10a及びS10bにおいても、Noのと
きにはステップS11に進み、YesのときにはステップS12
に進んでいる。
ステップS11では、上記ステップS8bで求めた入力画像
上の対応点の入力画像データを、出力画像メモリ上の対
応絵素に書き込んでいる。またステップS12では、上記
ステップS8aで求めた入力画像上の対応点の入力画像デ
ータを、出力画像メモリ上の対応絵素に書き込んでい
る。
上の対応点の入力画像データを、出力画像メモリ上の対
応絵素に書き込んでいる。またステップS12では、上記
ステップS8aで求めた入力画像上の対応点の入力画像デ
ータを、出力画像メモリ上の対応絵素に書き込んでい
る。
ここで、上記出力画像上の各絵素、特に対角線の近傍
の絵素が入力画像上の各三角形△Q1Q2Q4、△Q2Q3Q4のい
ずれの領域に属するかを判別するために、出力画像上で
面積の大きな変換微小三角形に関連する変換による対応
付けを用いている点について説明する。
の絵素が入力画像上の各三角形△Q1Q2Q4、△Q2Q3Q4のい
ずれの領域に属するかを判別するために、出力画像上で
面積の大きな変換微小三角形に関連する変換による対応
付けを用いている点について説明する。
第11図Ａの入力画面上の微小矩形領域□P1P2P3P4を出
力画像上に変換したときの微小四辺形領域が、第11図Ｂ
の□Q1Q2Q3Q4のようになり、対角線Q2Q4で分割して得ら
れる各三角形△Q1Q2Q4、△Q2Q3Q4のいずれもが適度の大
きさとなる場合には、どちらの三角形に関連する逆変換
を行っても、出力画像上の△Q1Q2Q4内の（対角線Q2Q4に
対してQ1側の）絵素Qnは、入力画像上の対応する△P1P2
P4内（対角線P2P4に対してP1側）の点PnあるいはPn′と
なる。ここで、三角形に関連する逆変換、例えば△Q1Q2
Q4に関連する逆変換とは、該三角形△Q1Q2Q4の３辺のう
ち、上記分割に使用した対角線Q2Q4を除く２辺のベクト
ルQ1Q2及びQ1Q4を、入力画像上の対応する微小三角形△
P1P2P4を構成する直交ベクトルP1P2及びP1P4に逆変換す
るような座標変換を意味している。
力画像上に変換したときの微小四辺形領域が、第11図Ｂ
の□Q1Q2Q3Q4のようになり、対角線Q2Q4で分割して得ら
れる各三角形△Q1Q2Q4、△Q2Q3Q4のいずれもが適度の大
きさとなる場合には、どちらの三角形に関連する逆変換
を行っても、出力画像上の△Q1Q2Q4内の（対角線Q2Q4に
対してQ1側の）絵素Qnは、入力画像上の対応する△P1P2
P4内（対角線P2P4に対してP1側）の点PnあるいはPn′と
なる。ここで、三角形に関連する逆変換、例えば△Q1Q2
Q4に関連する逆変換とは、該三角形△Q1Q2Q4の３辺のう
ち、上記分割に使用した対角線Q2Q4を除く２辺のベクト
ルQ1Q2及びQ1Q4を、入力画像上の対応する微小三角形△
P1P2P4を構成する直交ベクトルP1P2及びP1P4に逆変換す
るような座標変換を意味している。
これに対して第12図のＡ、Ｂに示すように、出力画像
上（第12図Ｂ）の変換微小四辺形領域□Q1Q2Q3Q4の対角
線Q2Q4で分割された各三角形△Q1Q2Q4、△Q2Q3Q4の一方
の面積（図では△Q2Q3Q4の面積）が非常に小さくなる
と、この面積の小さい方の三角形に関連する逆変換の際
に誤差が大きく拡大されて表れることがある。このた
め、出力画像上で対角線Q2Q4に対してQ1側の絵素、特に
対角線近傍の絵素Qnが、入力画像上では第12図の点Pn′
のように対角線P2P4に対して反対側のP3側に対応付けら
れてしまうことがある。しかし、面積の大きな変換微小
三角形△Q1Q2Q4に関連する逆変換においては、誤差があ
まり拡大されず、出力画像上で対角線Q2Q4に対してQ1側
の絵素Qnは、入力画像上で、第12図の点Pnのように対角
線P2P4に対して同じ側のP1側に対応付けられ、不都合は
生じない。
上（第12図Ｂ）の変換微小四辺形領域□Q1Q2Q3Q4の対角
線Q2Q4で分割された各三角形△Q1Q2Q4、△Q2Q3Q4の一方
の面積（図では△Q2Q3Q4の面積）が非常に小さくなる
と、この面積の小さい方の三角形に関連する逆変換の際
に誤差が大きく拡大されて表れることがある。このた
め、出力画像上で対角線Q2Q4に対してQ1側の絵素、特に
対角線近傍の絵素Qnが、入力画像上では第12図の点Pn′
のように対角線P2P4に対して反対側のP3側に対応付けら
れてしまうことがある。しかし、面積の大きな変換微小
三角形△Q1Q2Q4に関連する逆変換においては、誤差があ
まり拡大されず、出力画像上で対角線Q2Q4に対してQ1側
の絵素Qnは、入力画像上で、第12図の点Pnのように対角
線P2P4に対して同じ側のP1側に対応付けられ、不都合は
生じない。
このような点を考慮して、出力画像上の各絵素が入力
画像上の対角線のどちら側にくるかの判定を、出力画像
上の変換微小四辺形領域を分割して得られた２つの三角
形の内の面積の大きな方に関連する変換に基づいて行っ
ており、これによって、誤差の拡大等によるマッピング
エラーが無くなり、より滑らかで完全なテクスチャーマ
ッピングが実現できる。
画像上の対角線のどちら側にくるかの判定を、出力画像
上の変換微小四辺形領域を分割して得られた２つの三角
形の内の面積の大きな方に関連する変換に基づいて行っ
ており、これによって、誤差の拡大等によるマッピング
エラーが無くなり、より滑らかで完全なテクスチャーマ
ッピングが実現できる。
次に、上述のような入力画像から出力画像への変換を
行うためのハードウェア構成の具体例について第13図と
ともに説明する。
行うためのハードウェア構成の具体例について第13図と
ともに説明する。
この第13図において、RAM等より成る入力用画像メモ
リ１は、上記入力画像の各絵素（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
領域に分割し、この微小矩形領域の４つの頂点、例えば
上記P1P2P3P4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
換微小四辺形領域を求める。さらに、この変換微小領域
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画素（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。このとき、入力画像の２つの三角形と、出力画像の
２つの三角形との対応関係は、出力画像の２つの三角形
の内の面積の大きな三角形に関連する対応付けに基づい
て決定される。上記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
まま用いたり、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
求めるようにすればよい。
リ１は、上記入力画像の各絵素（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
領域に分割し、この微小矩形領域の４つの頂点、例えば
上記P1P2P3P4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
換微小四辺形領域を求める。さらに、この変換微小領域
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画素（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。このとき、入力画像の２つの三角形と、出力画像の
２つの三角形との対応関係は、出力画像の２つの三角形
の内の面積の大きな三角形に関連する対応付けに基づい
て決定される。上記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
まま用いたり、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
求めるようにすればよい。
本発明に係る画像変換方法によれば、出力画像上の変
換微小四辺形領域を対角線分割して得られる２つの変換
微小三角形の内、面積の大きい方の変換微小三角形の３
辺のうち分割対角線を除く２辺のベクトルを微小三角形
を構成する直交ベクトルに変換する座標変換に基づい
て、変換微小四辺形領域内の各絵素の入力画像上での対
応位置を求め、その対応位置が入力画像の２つの微小三
角形のどちらに位置するかを判定しているため、出力画
像上の絵素が対角線の近傍位置にあっても、入力画像上
での対応位置の判定がより正確に行え、演算誤差による
マッピングエラーを低減し、より滑らかな画像変換が可
能となる。
換微小四辺形領域を対角線分割して得られる２つの変換
微小三角形の内、面積の大きい方の変換微小三角形の３
辺のうち分割対角線を除く２辺のベクトルを微小三角形
を構成する直交ベクトルに変換する座標変換に基づい
て、変換微小四辺形領域内の各絵素の入力画像上での対
応位置を求め、その対応位置が入力画像の２つの微小三
角形のどちらに位置するかを判定しているため、出力画
像上の絵素が対角線の近傍位置にあっても、入力画像上
での対応位置の判定がより正確に行え、演算誤差による
マッピングエラーを低減し、より滑らかな画像変換が可
能となる。
第１図は本発明の一実施例となる画像変換方法を説明す
るためのフローチャート、第２図乃至第12図は該実施例
を説明するための入出力画像の具体例を示す図、第13図
は該実施例を実現するためのハードウェア構成の具体例
を概略的に示すブロック回路図、第14図Ａ、Ｂは入力画
像、出力画像の従来例をそれぞれ示す図である。 □P1P2P3P4……微小矩形領域 □Q1Q2Q3Q4……変換微小四辺形領域 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
るためのフローチャート、第２図乃至第12図は該実施例
を説明するための入出力画像の具体例を示す図、第13図
は該実施例を実現するためのハードウェア構成の具体例
を概略的に示すブロック回路図、第14図Ａ、Ｂは入力画
像、出力画像の従来例をそれぞれ示す図である。 □P1P2P3P4……微小矩形領域 □Q1Q2Q3Q4……変換微小四辺形領域 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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 3/00 - 3/60 G06T 15/00 - 15/70 H04N 5/262 H04N 1/387 G09G 5/36
Claims (1)
- 【請求項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、 入力画像を微小矩形領域に分割し、この分割された微小
矩形領域の４つの頂点の変換先座標を計算して出力画像
上における変換微小四辺形領域を求め、この微小矩形領
域及び変換微小四辺形領域を対応する対角線でそれぞれ
２つの微小三角形および変換微小三角形に分割し、その
２つの変換微小三角形の面積の大きい変換微小三角形の
３辺のうち分割に使用した対角線を除く２片のベクトル
を上記微小三角形を構成する直交ベクトルに変換する座
標変換に基づいて上記変換微小四辺形領域内の各絵素の
上記入力画像上での対応位置を求め、その対応位置が属
する上記２つの微小三角形に対応する変換微小三角形の
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
を上記微小三角形を構成する直交ベクトルに変換する座
標変換に基づいて上記変換微小四辺形領域内の各絵素の
上記入力画像上での対応位置を求め、求められた対応位
置における上記入力画像の画像データを上記出力画像上
の上記各絵素にマッピングすることを特徴とする画像変
換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2080313A JP2830339B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 画像変換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2080313A JP2830339B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 画像変換方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03278278A JPH03278278A (ja) | 1991-12-09 |
| JP2830339B2 true JP2830339B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=13714777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2080313A Expired - Fee Related JP2830339B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 画像変換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830339B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6524644B2 (ja) * | 2014-11-14 | 2019-06-05 | 株式会社リコー | 画像処理装置および電子機器 |
| CN116168404B (zh) * | 2023-01-31 | 2023-12-22 | 苏州爱语认知智能科技有限公司 | 基于空间变换的智能文档处理方法和系统 |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP2080313A patent/JP2830339B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03278278A (ja) | 1991-12-09 |
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