JPH01118969A - Picture processor - Google Patents

Picture processor

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JPH01118969A
JPH01118969A JP27601587A JP27601587A JPH01118969A JP H01118969 A JPH01118969 A JP H01118969A JP 27601587 A JP27601587 A JP 27601587A JP 27601587 A JP27601587 A JP 27601587A JP H01118969 A JPH01118969 A JP H01118969A
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JP
Japan
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image
density value
dimensional
affine transformation
section
Prior art date
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Application number
JP27601587A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Inoue
洋一 井上
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to US07/262,639 priority patent/US5046108A/en
Priority to DE3837068A priority patent/DE3837068B4/en
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Abstract

PURPOSE:To increase the picture processing speed by obtaining a distance picture in the optional direction of a 3-dimensional binary picture via the 2-dimensional gradation picture processing. CONSTITUTION:The frame memories 15-1-15-n store the binary pictures w1-wn of each section (n sections) of a 3-dimensional binary picture in the form of the 8-bit picture data whose value is equal to 0 or 1 for each picture element. Then a distance picture wd is obtained in the optional direction of the 3-dimensional binary picture against a 2-dimensional gradation picture in case the binary pictures of hitherto sections, e.g., the picture wd for w1-wi-1 are obtained in a frame memory 16-5. Therefore a 2-dimensional picture processor can be applied to said picture processing. Then the picture processing speed is increased.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は、3次元2値画像の任意方向からの距離画像
を得るのに好適な画像処理装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an image processing device suitable for obtaining a distance image of a three-dimensional binary image from any direction.

(従来の技術) 近年、CTなどで得られる連続した2次元の断層画像か
ら3次元画像(3次元211画像)を構築する試みが行
なわれている。そして、この種の3次元2値画像を任意
の方向から観察したときの形状を、シェーディングを行
なって表示画面上に立体感を持たせて表示するには、そ
の方向の距離画像を求める必要がある。この距離画像は
、所望の平面の各点から3次元2!I画像で示される目
的部分の表面までの距離を濃度値、即ち濃淡画像データ
で表わしたものである。しかし、3次元画像は2次元画
像に比べてデータサイズが大きく処理も膨大となるため
、1つの距離画像を得るのに長時間を要する問題があっ
た。
(Prior Art) In recent years, attempts have been made to construct a three-dimensional image (three-dimensional 211 images) from continuous two-dimensional tomographic images obtained by CT or the like. In order to display the shape of this type of 3D binary image when observed from any direction with a three-dimensional effect on the display screen by shading, it is necessary to obtain a distance image in that direction. be. This distance image is created from each point on the desired plane in three dimensions! The distance to the surface of the target portion shown in the I image is expressed as a density value, that is, as grayscale image data. However, a three-dimensional image has a larger data size than a two-dimensional image and requires an enormous amount of processing, so there is a problem in that it takes a long time to obtain one distance image.

(発明が解決しようとする問題点) 上記したように従来は、3次元2値画像の任意方向から
の距離画像を高速に求めることは困難であった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, conventionally, it has been difficult to quickly obtain a distance image from an arbitrary direction of a three-dimensional binary image.

この発明は上記事情に鑑みてなされたものでその目的は
、3次元21i!画像の任意方向からの距離画像を求め
る処理が、2次元の濃淡画像処理により簡単且つ高速に
行なえる画像処理装置を提供することにある。
This invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to create a three-dimensional 21i! An object of the present invention is to provide an image processing device that can easily and quickly perform processing for obtaining a distance image from an arbitrary direction of an image using two-dimensional grayscale image processing.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) この発明は、3次元2値画像の1つの断面の2値画像を
指定された投影面にアフィン変換して濃度値0を含む2
種の濃度値で表現される2次元の第1画像を求める処理
と、濃度値が一方向に最小濃度刻み単位で変化する2次
元の第2画像を上記投影面にアフィン変換して2次元の
第3画像を求める処理とを、各断面について繰返し実行
し、このアフィン変換によって第1および第3画像が求
められる毎に、第1および第3画像の各対応画素の濃度
値の連結データを、第1画像側画素の濃度値がOであれ
ば最大の濃度値に変換し、第1画像側画素の濃度値がO
でなければ第3画像側画素の濃度値に変換し、この変換
された濃度値を対応画素の濃度値として持つ第4画像を
求め、この第4画像が求められる毎に、この第4画像お
よび初期状態において最大の濃度値を持つ第5画像の各
対応画素のうちの値が小さい方の濃度値を選択し、その
選択結果を対応画素の濃度値として持ち、新たな上記第
5画像として用いられる第6画像を求めるようにしたも
のである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) This invention performs affine transformation on a binary image of one cross section of a three-dimensional binary image to a specified projection plane, and converts the binary image into a two-dimensional image including a density value of 0.
A process of obtaining a two-dimensional first image expressed by the density value of a species, and an affine transformation of a two-dimensional second image whose density value changes in one direction in units of minimum density increments to the above projection plane to create a two-dimensional image. The process of obtaining the third image is repeatedly executed for each cross-section, and each time the first and third images are obtained by this affine transformation, the concatenated data of the density values of each corresponding pixel of the first and third images is If the density value of the pixel on the first image side is O, it is converted to the maximum density value, and the density value of the pixel on the first image side is O.
If not, it is converted to the density value of the pixel on the third image side, and a fourth image having this converted density value as the density value of the corresponding pixel is obtained, and each time this fourth image is obtained, this fourth image and Select the density value with the smaller value among the corresponding pixels of the fifth image that has the maximum density value in the initial state, have the selection result as the density value of the corresponding pixel, and use it as the new fifth image. In this example, the sixth image is obtained.

(作用) 上記の構成によれば、第5画像として用いられる第6画
像を3次元2値画像の断面を順に切換えて繰返し求める
ことにより、この繰返しの終了後の第6画像により、3
次元21!画像の指定された投影面からの距離画像を求
めることができる。
(Operation) According to the above configuration, by repeatedly obtaining the sixth image to be used as the fifth image by sequentially switching the sections of the three-dimensional binary image,
Dimension 21! A distance image from a designated projection plane of the image can be obtained.

しかも、この距離画像を求めるまでの処理は2次元の1
ji淡画像を対象に行なえるため、2次元画像プロセッ
サが適用でき、したがって処理の高速化が可能となる。
Moreover, the processing to obtain this distance image is a two-dimensional one.
ji Since the process can be performed on light images, a two-dimensional image processor can be applied, and therefore the processing speed can be increased.

(実施例) 第2図はこの発明の一実施例に係る画像処理装置のブロ
ック構成を示す。同図において、11は装置全体を制御
するCPLI12は主メモリである。
(Embodiment) FIG. 2 shows a block configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, CPLI 11 controls the entire device, and CPLI 12 is a main memory.

13は画像等を表示するためのキーボード付きCRTモ
ニタ、14はCRTモニタ13の表示コントローラであ
る。15−1.15−2.・・・l5−n、 16−1
.16−2゜・・・16−6は例えば8ビツトの階調を
持つ512X512ビツトの2次元フレームメモリ、1
7は12ビツト→8ビツトデータ変換用のデータ変換テ
ーブルの格納等に供されるテーブルメモリである。
13 is a CRT monitor with a keyboard for displaying images, etc., and 14 is a display controller for the CRT monitor 13. 15-1.15-2. ...l5-n, 16-1
.. 16-2°...16-6 is, for example, a 512 x 512 bit two-dimensional frame memory with 8-bit gradation, 1
Reference numeral 7 denotes a table memory used to store a data conversion table for 12-bit to 8-bit data conversion.

21はフレームメモリ(ここではフレームメモリ15−
1〜15−nおよび16−2)上の画像をアフィン変換
して他のフレームメモリ(ここではフレームメモリ16
−1.16−3)に出力する2次元画像プロセッサであ
るアフィン変換プロセッサ(以下、AFNプロセッサと
称する)、22はテーブルメモリ16を用いて12ビッ
ト画像(12ビット画像データ)を8ビツト画像(8ビ
ツト画像データ)に変換する2次元画像プロセッサであ
るデータ変換プロセッサ(以下、DCVプロセッサと称
する)、23は2つのフレームメモリ(ここではフレー
ムメモリ16−4.16−5)上の両画像の各対応画素
の濃度値のうち値が小さい方を選択し、他のフレームメ
モリ(ここではフレームメモリ16−6)の対応画素位
置に出力する2次元画像プロセッサである最小値プロセ
ッサ(以下、MINプロセッサと称する)である。24
はCP U 11が表示コントローラ14、フレームメ
モリ15−1〜15−n、 16−1〜16−6、テー
ブルメモリ17およびプロセッサ21〜23を制御する
のに供される制御バス、25は表示コントローラ14、
フレームメモリ15−1〜15−n、 16−1〜16
−6、テーブルメモリ17およびプロセッサ21〜23
間の画像データ転送に供される画像バスである。
21 is a frame memory (here, frame memory 15-
1 to 15-n and 16-2) are affine-transformed and transferred to another frame memory (here, frame memory 16-2).
An affine transformation processor (hereinafter referred to as AFN processor) 22 is a two-dimensional image processor that outputs a 12-bit image (12-bit image data) to an 8-bit image (12-bit image data) using the table memory 16. A data conversion processor (hereinafter referred to as DCV processor), which is a two-dimensional image processor (hereinafter referred to as DCV processor), converts both images in two frame memories (frame memories 16-4 and 16-5 here). The minimum value processor (hereinafter referred to as MIN processor) is a two-dimensional image processor that selects the smaller density value of each corresponding pixel and outputs it to the corresponding pixel position in another frame memory (frame memory 16-6 in this case). ). 24
25 is a control bus used by the CPU 11 to control the display controller 14, frame memories 15-1 to 15-n, 16-1 to 16-6, table memory 17, and processors 21 to 23; 25 is a display controller; 14,
Frame memories 15-1 to 15-n, 16-1 to 16
-6, table memory 17 and processors 21 to 23
This is an image bus used for image data transfer between

次に、第2図の構成の動作を、3次元2値画像の任意方
向からの距離画像を得る場合について、第1図の流れ図
を参照して説明する。ここでは、3次元2値画像の各断
面について、任意に与えられた投影面に最も遠い断面か
ら順に、以下の■〜■の処理が行なわれるものである。
Next, the operation of the configuration shown in FIG. 2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 1 in the case of obtaining a distance image from an arbitrary direction of a three-dimensional binary image. Here, the following processes 1 to 2 are performed for each cross section of the three-dimensional binary image in order from the cross section furthest from an arbitrarily given projection plane.

今、フレームメモリ15−1〜15−nに3次元2値画
像の各断面(ここではn断面)の2値画像W1〜wnが
(各画素毎に値が0または1の8ビツト画像データの形
で)格納され、フレームメモリ16−5に今までの断面
の2値画像、例えばW1〜wilについての距離画像w
dが求められているものとする。
Now, the frame memories 15-1 to 15-n contain binary images W1 to wn of each section (n section in this case) of the three-dimensional binary image (8-bit image data with a value of 0 or 1 for each pixel). The binary images of the cross sections so far, for example, the distance images w for W1 to wil, are stored in the frame memory 16-5.
Assume that d is required.

■ まずCP U 11は、今までの断面の次に投影面
に近い断面の2値画1wi上で同一直線上に並ばない任
意の3点、例えば第3図に示すようにWlの4頂点のう
ちの3点Pi 、P2 、P3を選び、点P1 、P2
 、P3を通り投影面に対して垂直な直線と投影面との
交点Q1 、 Q2 、 Q3 、即ち点P1〜P3か
ら投影面への投影点01〜Q3(ここでは点P1〜P3
から投影面へのアフィン変換点)を求める。そしてCP
U11は、入力画像となる画像wi上の3点P1〜P3
と出力画像となるWlの投影面@(アフィン変換画像)
wp上の3点01〜Q3との関係から、周知のアフィン
変換係数を決定し、この係数を用いた画像wiのアフィ
ン変換処理を制御バス24経出でAFNプロセッサ21
に指示する。
■ First, the CPU 11 selects any three points that are not aligned on the same straight line on the binary image 1wi of the cross-section that is next to the projection plane after the previous cross-section, for example, the four vertices of Wl as shown in FIG. Select three points Pi, P2, P3, and select points P1, P2
, P3 and the intersection points Q1, Q2, Q3 of the projection plane and straight lines perpendicular to the projection plane, that is, the projection points 01 to Q3 from the points P1 to P3 to the projection plane (here, the points P1 to P3
Find the affine transformation point) from to the projection plane. And C.P.
U11 is the three points P1 to P3 on the image wi that is the input image.
and the projection plane of Wl which becomes the output image @ (affine transformation image)
From the relationship with the three points 01 to Q3 on wp, well-known affine transformation coefficients are determined, and the AFN processor 21 performs affine transformation processing on the image wi using these coefficients via the control bus 24.
instruct.

これによりAFNプロセッサ21は、フレームメモリ1
5−i (1≦i≦n)に格納されている2値画1g+
wiを、CP U 11から与えられたアフィン変換係
数を用いてアフィン変換し、フレームメモリ16−1に
アフィン変換画(1wpを求める。このwpの各画素の
画像データ(濃度値)は値がOまたは1の8ビツトデー
タである。
As a result, the AFN processor 21 controls the frame memory 1
Binary image 1g+ stored in 5-i (1≦i≦n)
wi is affine-transformed using the affine transformation coefficients given from the CPU 11, and an affine-transformed image (1wp) is obtained in the frame memory 16-1.The image data (density value) of each pixel of this wp has a value of O. or 1 8-bit data.

■ AFNプロセッサ21は、フレームメモリ16−1
内にアフィン変換画@Wpを求めると、その旨を制御バ
ス24経由でCP U 11に通知する。
■ The AFN processor 21 uses the frame memory 16-1
When the affine transformed image @Wp is found in the image, the CPU 11 is notified of this via the control bus 24.

c p u iiは、AFNプロセッサ21からの通知
を受取ると、第4図に示すように画像wi上の3点p1
.P2 、P36ら投影面までの距離、即ちPi 、P
2 、P3とそのアフィン変換点Ql 。
Upon receiving the notification from the AFN processor 21, c p u ii selects the three points p1 on the image wi as shown in FIG.
.. The distance from P2, P36 to the projection plane, that is, Pi, P
2, P3 and its affine transformation point Ql.

Q2 、Q3間の距離d1 、d2 、d3を求める。Find the distances d1, d2, and d3 between Q2 and Q3.

モしてCP U 11は、この距離dl 、d2 、d
3を例えば8ビツトの濃度値(81淡距離画像データ)
DI 、D2 、D3に次のようにして変換する。
The CPU 11 calculates the distances dl, d2, d
For example, 3 is an 8-bit density value (81 light distance image data)
Convert to DI, D2, and D3 as follows.

ここでは、3次元2値画像の領域(直方体)において、
投影面から最も近い点の距離をd l!!inとし、最
も遠い点の距離をd waxとすると、距離d 1nの
点での距離画像の濃度値が最小値○(オール“0″)と
なり、距@ d maxの点での距離画像の濃度値が最
大値255(オール“1”)となるように、距I!Il
dに対する濃度値りが決定される。
Here, in the 3D binary image area (cuboid),
The distance of the closest point from the projection plane is d l! ! In, and the distance of the farthest point is d wax, then the density value of the distance image at the point with distance d 1n is the minimum value ○ (all “0”), and the density value of the distance image at the point with distance @ d max is The distance I! is set so that the value becomes the maximum value 255 (all “1”). Il
A density value for d is determined.

したがって、このDは、d max −d minの値
をΔdとすると、次式 %式%(11 に従って求められる。そこでCPU11は、dとしてd
l 、d2 、d3を用いて上記(1)式を計算するこ
とにより、画像wi上の3点P1.P2 、P3の投影
面への投影点(アフィン変換点)Ql。
Therefore, if the value of d max - d min is Δd, this D is obtained according to the following formula % formula % (11).Then, the CPU 11 sets d to d.
By calculating the above equation (1) using 1, d2, and d3, three points P1. Projection point (affine transformation point) Ql of P2 and P3 onto the projection plane.

Q2 、 Q3 テノ距離画像のa立植DI 、 D2
 。
Q2, Q3 Teno distance image a standing planting DI, D2
.

D3を求める。なお、上記dmax 、 dmin 、
およびΔdはCPU11において予め求められる。
Find D3. Note that the above dmax, dmin,
and Δd are determined in advance by the CPU 11.

さて、フレームメモリ16−2には、例えば256X2
56ビツトの大きさの2次元のグレイスケール画像WQ
が格納されている。この画像wgの濃度値は、第5図に
示すように一方向、例えばX方向に、濃度値Oから25
5まで1ずつ直線的に変化している。c p u ii
は、グレイスケール画@WQ上辺で濃度値Di 、D2
を持つ点<DI 、D2点)と、グレイスケール画像w
g下辺で濃度値D3を持つ点(D3点)とを求め、これ
ら3点DI 、D2 、D3が第3図並びに第4図に示
す投影面上の3点Ql 、Q2 、Q3にアフィン変換
されるようなアフィン変換係数を求める。
Now, the frame memory 16-2 has, for example, 256X2
Two-dimensional grayscale image WQ with a size of 56 bits
is stored. As shown in FIG. 5, the density value of this image wg varies from density value O to 25
It changes linearly by 1 up to 5. c p u ii
is the density value Di, D2 on the upper side of the grayscale image @WQ
point with < DI , D2 point) and the grayscale image w
A point having a density value D3 (point D3) on the lower side of Find the affine transformation coefficients such that

次にCP U 11は、このアフィン変換係数を用いた
グレイスケール画像WQのアフィン変換処理を、制御バ
ス24経出でAFNプロセッサ21に指示する。
Next, the CPU 11 instructs the AFN processor 21 via the control bus 24 to perform affine transformation processing on the grayscale image WQ using the affine transformation coefficients.

これによりAFNプロセッサ21は、フレームメモリ1
6−2に格納されているグレイスケール画像wgを、C
P U 11から与えられたアフィン変換係数を用いて
アフィン変換し、フレームメモリ16−3に画像wg’
 を求める。この画像Wq′は、今回の断面での各点の
距離画像を示す。
As a result, the AFN processor 21 controls the frame memory 1
The gray scale image wg stored in 6-2 is
Affine transformation is performed using the affine transformation coefficients given from P U 11, and the image wg' is stored in the frame memory 16-3.
seek. This image Wq' shows a distance image of each point on the current cross section.

■ AFNプロセッサ21は、フレームメモリ16−3
内に画像w o +を求めると、その旨を制御バス24
経由でCP U 11に通知する。CP U 11は、
AFNプロセッサ21からの通知を受取ると、テーブル
メモリ17にデータ変換テーブルを設定し、しかる後に
DCVプロセッサ22を起動する。テーブルメモリ17
に設定されたデータ変換テーブルは、第6図に示すよう
に上位4ビツトの値がO(”0000” ) まr、:
は1 (”0001”)の12ビット濃度値(入力濃度
)で指定されるエントリを有しており、そのエントリの
うち、上位4ビツトの値がOで示されるエントリにはい
ずれも値が255の8ビツト出力画像データ(出力濃度
)が、上位4ビツトの値が1で示されるエントリには下
位8ビツトの値(0〜255)と同一値の8ビツト出力
画像データ(出力濃度)が、それぞれ設定されている。
■ The AFN processor 21 uses the frame memory 16-3
When the image w o + is obtained within the control bus 24,
The CPU 11 is notified via the CPU 11. The CPU 11 is
Upon receiving the notification from the AFN processor 21, a data conversion table is set in the table memory 17, and then the DCV processor 22 is activated. table memory 17
In the data conversion table set to , the value of the upper 4 bits is O("0000") as shown in Figure 6.
has an entry specified by a 12-bit density value (input density) of 1 (“0001”), and among the entries, the entries whose upper 4 bits are indicated by O all have a value of 255. 8-bit output image data (output density) with the same value as the lower 8 bits (0 to 255) is shown in the entry whose upper 4 bits are 1. Each is set.

なお、上記のデータ変換テーブルは、予めテーブルメモ
リ17に設定されていても差支えない。
Note that the above data conversion table may be set in the table memory 17 in advance.

さて、DCVプロセッサ22は、CP U 11によっ
て起動されると、フレームメモリ16〜1内の画像wp
の各画素の8ビット画像データ(31度値)の下位4ビ
ツト(圃はOまたは1)を上位エントリアドレスとし、
フレームメモリ16−3内の画像Wg′の対応画素の8
ビット画像データ(cJ度立植を下位エントリアドレス
とする12ビツトエン1〜リアドレスによりテーブルメ
モリ17内のデータ変換テーブルを参照し、画像wpか
らの8ビット澗度値の下位4ビツトおよび画像Wg′か
らの8ビット濃度値が連結された12ビット濃度値を、
テーブルメモリ17内のデータ変換テーブルの該当エン
トリの設定値(8ビット濃度値)に変換する。
Now, when the DCV processor 22 is activated by the CPU 11, the DCV processor 22 processes the image wp in the frame memories 16 to 1.
The lower 4 bits (O or 1 for fields) of the 8-bit image data (31 degree value) of each pixel of are used as the upper entry address,
8 of the corresponding pixels of the image Wg' in the frame memory 16-3
Refer to the data conversion table in the table memory 17 using bit image data (12 bits 1 to 1 with rear entry address cJ as the lower entry address, and convert the lower 4 bits of the 8-bit degree value from image wp and image Wg' A 12-bit density value concatenated with 8-bit density values from
The setting value (8-bit density value) of the corresponding entry in the data conversion table in the table memory 17 is converted.

そしてDCVプロセッサ22は、この変換a開鎖をフレ
ームメモリ16−4の対応画素位置に書込む。この変換
濃度値は、第6図に示すデータ変換テーブル内容から明
らかなように、wp側の濃度値がOのときは最大濃度値
255となり、wp側のa直値が1のときはWg′側の
濃度値と同一となる。
Then, the DCV processor 22 writes this conversion a open chain into the corresponding pixel position of the frame memory 16-4. As is clear from the contents of the data conversion table shown in FIG. 6, this converted density value becomes the maximum density value 255 when the density value on the wp side is O, and when the direct a value on the wp side is 1, Wg' The density value on the side is the same as that on the side.

したがって、AFNプロセッサ21が以上の処理を画像
wp、wo’の全画素について繰返すことにより、フレ
ームメモリ16−4内に、今回の断面の2値画像wiに
ついての距離画&W l)’が、フレームメモリ16−
4内に求められる。
Therefore, by the AFN processor 21 repeating the above processing for all pixels of the images wp and wo', the distance image &W l)' for the binary image wi of the current cross section is stored in the frame memory 16-4. Memory 16-
Required within 4.

■ DCVプロセッサ22は、フレームメモリ16−4
内に画像w p L を求めると、その旨を制クロバス
24経由でCP tJ 11に通知する。CP U 1
1は、DCVプロセッサ22からの通知を受取ると、M
INプロセッサ23を起動する。これによりMINプロ
セッサ23は、フレームメモリ16−4に格納されてい
る今回の断面での2値画像wiについての距離画像Wp
′およびフレームメモリ16−5に格納されている今ま
での断面の2値画(iW1〜W1−1についての距離画
@wdの各画素の8ビット濃度値について、両者の最小
値を求め(即ち値が小さい方の濃度値を求め)、求めた
濃度値をフレームメモリ16−6内の対応画素位置に占
込む。モしてMINプロセッサ23が以上の最小値演算
処理を画像wp’ 、wdの全画素について繰返すこと
により、フレームメモリ1G−6内に、今回の断面まで
の2値画像W1〜wiについての距離画像wd’ が求
められる。なお、画@Wdの各画素の初期状態における
8ビット濃度値は、全て最大距離を示す255となって
いる。
■ The DCV processor 22 uses the frame memory 16-4
When the image w p L is obtained within the time limit, the CP tJ 11 is notified of this via the control bus 24. CPU 1
1 receives the notification from the DCV processor 22, M
Start the IN processor 23. As a result, the MIN processor 23 generates a distance image Wp for the binary image wi of the current cross section stored in the frame memory 16-4.
′ and the 8-bit density value of each pixel of the distance image @wd for the binary image (iW1 to W1-1) of the cross section up to now stored in the frame memory 16-5, find the minimum value of both (i.e. (determine the density value with the smaller value) and fill the determined density value into the corresponding pixel position in the frame memory 16-6.Then, the MIN processor 23 performs the above minimum value calculation processing on the images wp' and wd. By repeating this process for all pixels, the distance image wd' for the binary images W1 to wi up to the current cross section is obtained in the frame memory 1G-6. Note that the 8 bits in the initial state of each pixel of the image @Wd All density values are 255, which indicates the maximum distance.

■  フレームメモリ16−6内に距離画像wd’ が
求められると、フレームメモリ16−6からフレームメ
モリ16−5への画像データ転送が行なわれる。これに
より、■の処理でフレームメモリ16−6に求められた
画像wd’が、それまでの画像wcjに代えて最新の断
面の2値画像までの距離画像wdとなる。
(2) When the distance image wd' is obtained in the frame memory 16-6, image data is transferred from the frame memory 16-6 to the frame memory 16-5. As a result, the image wd' obtained in the frame memory 16-6 in the process (2) becomes the distance image wd up to the latest cross-sectional binary image, instead of the previous image wcj.

以上の■〜■の処理を、フレームメモリ15−1〜15
−nに格納されている3次元2値画像の各断面の2値画
像について、与えられた投影面から最も遠い断面から順
に繰返すことにより、3次元2値画像の任意に与えられ
た方向からの距離画像wdを求めることができる。そし
て、この最終的に求められた距離画像Wdを用いること
により、3次元2値画像の任意方向からのシェーディン
グ画像を求めることができる。
The above processing of ■ to ■ is performed on the frame memories 15-1 to 15
By repeating the binary images of each section of the 3-dimensional binary image stored in -n in order from the section farthest from the given projection plane, the 3-dimensional binary image from any given direction is A distance image wd can be obtained. Then, by using this finally determined distance image Wd, a shading image of the three-dimensional binary image from any direction can be determined.

なお、前記実施例では、フレームメモリ16−5を画@
Wd格納用に、フレームメモリ16−6を画像wd’格
納用に使用するものとして説明したが、交互に切換えて
使用することも可能である。この場合には、フレームメ
モリ16−6からフレームメモリ16−5への画像転送
が不要となる。また、前記実施例では、3次元2値画像
の各断面の2値画像が、それぞれ異なるフレームメモリ
に格納されているものとして説明したが、これに限るも
のではない。
In the above embodiment, the frame memory 16-5 is
Although it has been described that the frame memory 16-6 is used to store the image wd' and the frame memory 16-6 is used to store the image wd', it is also possible to alternately use the frame memory 16-6 to store the image wd'. In this case, there is no need to transfer the image from frame memory 16-6 to frame memory 16-5. Furthermore, in the embodiment described above, the binary images of each section of the three-dimensional binary image are stored in different frame memories, but the present invention is not limited to this.

例えばフレームメモリの深さが8ピツトであれば、メモ
リ容量を有効に利用するために、連続する8断面分の2
値画像が1つのフレームメモリに格納されるものであっ
てもよい。更に前記実施例では、3次元2値画像の各断
面の2値画像について、与えられた投影面から最も遠い
断面から順に処理するものとして説明したが、これに限
るものではなく、例えば投影面に最も近い断面から順に
処理するようにしてもよい。
For example, if the frame memory has a depth of 8 pits, in order to effectively utilize the memory capacity, two
Value images may be stored in one frame memory. Furthermore, in the embodiment described above, the binary images of each section of the three-dimensional binary image are processed in order from the section farthest from the given projection plane, but the invention is not limited to this. The processing may be performed in order from the closest cross section.

[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、3次元2値画像
の任意方向からの距離画像を求める処理が、2次元の濃
淡画像を対象として行なうことができるので、この画像
処理に2次元画像プロセッサを適用することが可能とな
り、処理の高速化を図ることができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, the process of obtaining a distance image from an arbitrary direction of a three-dimensional binary image can be performed on a two-dimensional grayscale image. It becomes possible to apply a two-dimensional image processor to the processing, and it is possible to speed up the processing.

【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明に直接関係する距離画像取得処理の一
実施例を示す流れ図、第2図は第1図の処理を実現する
画像処理装置のブロック構成図、第3図は3次元2値画
像の断面上の点の与えられた投影面へのアフィン変換点
との関係を説明する図、第4図は3次元2値画像の断面
上の点から投影面上のアフィン変換点までの距離を説明
する図、第5図は上記アフィン変換点での距離画像の濃
度値に対応するグレイスケール画像上の位置を説明する
図、第6図は第2図のテーブルメモリに設定されるデー
タ変換テーブルを示す図である。 11、CP U 、 15−1〜15−n、 16−1
〜16−6−・・フレームメモリ、17・・・テーブル
メモリ、21・・・アフィン変換(AFN)プロセッサ
、22・・・データ変換(DCV)70tツt、23 
・・・最小値(MIN)プロセッサ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2」 第3図 第4図 第5図 第6図
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of distance image acquisition processing directly related to the present invention, FIG. Figure 3 is a diagram explaining the relationship between a point on a cross section of a 3D binary image and an affine transformation point on a given projection plane, and Figure 4 is a diagram explaining the relationship between a point on a cross section of a 3D binary image and a point on the projection plane. Figure 5 is a diagram explaining the distance to the affine transformation point, Figure 5 is a diagram explaining the position on the grayscale image corresponding to the density value of the distance image at the affine transformation point, Figure 6 is the table of Figure 2. FIG. 3 is a diagram showing a data conversion table set in memory. 11, CPU, 15-1 to 15-n, 16-1
~16-6-... Frame memory, 17... Table memory, 21... Affine transformation (AFN) processor, 22... Data conversion (DCV) 70ttt, 23
...minimum value (MIN) processor. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue No. 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 3次元2値画像の1つの断面上の所定の3点および同3
点の指定された投影面への各投影点をもとにアフィン変
換係数を求め、このアフィン変換係数を用いて上記断面
の2値画像を上記投影面にアフィン変換し、濃度値0を
含む2種の濃度値で表現される2次元の第1画像を得る
処理を、上記3次元2値画像の各断面について繰返し実
行する第1アフィン変換処理手段と、 濃度値が一方向に最小濃度刻み単位で変化する2次元の
第2画像上の3点であって上記断面上の所定の3点から
上記投影面の各投影点までの距離を示す濃度値に対応す
る3点および上記各投影点をもとにアフィン変換係数を
求め、このアフィン変換係数を用いて上記第2画像を上
記投影面にアフィン変換して第3画像を得る処理を、上
記3次元2値画像の各断面について繰返し実行する第2
アフィン変換処理手段と、 この第2アフィン変換処理手段によって上記第3画像が
求められ、上記第1アフィン変換処理手段によって上記
第1画像が求められる毎に、上記第1および第3画像の
各対応画素の濃度値の連結データを、上記第1画像側画
素の濃度値が0であれば最大の濃度値に変換し、上記第
1画像側画素の濃度値が0でなければ上記第3画像側画
素の濃度値に変換し、この変換された濃度値を対応画素
の濃度値として持つ第4画像を求める画像データ変換処
理手段と、 この画像データ変換処理手段によって上記第4画像が求
められる毎に、この第4画像および初期状態において最
大の濃度値を持つ第5画像の各対応画素のうちの値が小
さい方の濃度値を選択し、その選択結果を対応画素の濃
度値として持ち新たな上記第5画像として用いられる第
6画像を求める最小濃度値選択処理手段と、 を具備し、上記3次元2値画像の断面を切換えて上記第
6画像を繰返し求めることにより、この第6画像を距離
画像として求めるようにしたことを特徴とする画像処理
装置。
[Claims] Three predetermined points on one cross section of a three-dimensional binary image and three
An affine transformation coefficient is determined based on each projection point onto the specified projection plane, and the binary image of the cross section is affine transformed to the projection plane using the affine transformation coefficient, and the binary image including the density value 0 is a first affine transformation processing means for repeatedly performing a process for obtaining a two-dimensional first image expressed by the density value of the species for each section of the three-dimensional binary image; 3 points on the two-dimensional second image that change at , and correspond to density values indicating distances from the predetermined three points on the cross section to each projection point on the projection plane, and each of the projection points. The process of obtaining an affine transformation coefficient based on the affine transformation coefficient and performing affine transformation of the second image onto the projection plane using the affine transformation coefficient to obtain a third image is repeatedly performed for each section of the three-dimensional binary image. Second
affine transformation processing means; each time the third image is obtained by the second affine transformation processing means and the first image is obtained by the first affine transformation processing means, each correspondence between the first and third images; If the density value of the pixel on the first image side is 0, the concatenated data of density values of pixels is converted to the maximum density value, and if the density value of the pixel on the first image side is 0, it is converted to the maximum density value on the third image side. an image data conversion processing means for converting into density values of pixels and obtaining a fourth image having the converted density values as density values of corresponding pixels; and each time the fourth image is obtained by the image data conversion processing means; , select the density value of the smaller value among the corresponding pixels of this fourth image and the fifth image having the maximum density value in the initial state, and use the selection result as the density value of the corresponding pixel and create the new above. minimum density value selection processing means for obtaining a sixth image to be used as the fifth image; and by repeatedly obtaining the sixth image by switching the cross section of the three-dimensional binary image, An image processing device characterized in that an image is obtained as an image.
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