JPH02212979A - 幾何学的画像変換用回路配置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、メモリー装置に蓄積される一連のディジタル
画像値に供給する画像発生システム用幾何学的画像変換
用回路配置に係る。

画像発生システムにより発生された画像を幾何学的に変
換する画像処理でよく問題が起こる。例えば、歪んだ画
像を供給する画一発生システムの場合、この歪んだ画像
を歪んでない画像に変換することが通常必要である。か
かる画像歪みは、例えばＸ線画像増幅器の入力スクリー
ンの曲線の結果として、Ｘ線画像増幅器／テレビジョン
チェーンにおいて、生じつる。

それは、西独公開明細書簡３，４１９，０４３号から公
知であり、再生さ、れた画像が歪まないような方法でプ
レーバックモニターの偏向電圧を変化させることにより
この方法で歪んだ画像の再生時に歪みを除去することが
可能である。

しかし、多くの場合、歪みのない再生を行うのは十分で
はないが、歪み除去が再生にはもはや必！！ないような
方法で再生装置に供給される画像の歪みを除去すること
がむしろ必要である。例えば、米国特許第３，４９９，
１４６号及び西独公開明細書簡３、２３７．５７２号は
、対象物の複数のＸ線が真なる斜視図からなされる断層
撮影洗処理を示す。これらのＸ線の画像値はメモリー装
置に蓄積される。断層撮影を発生させるよう、層内の同
じ画像点に個々のＸ！ｌに幾何学的に割り当てられた画
像値が供給される。この為の必要条件は無歪Ｘ線である
。

心臓学、ボストン、　１９８６年（１９８７年）１０月
。

７−１０日ジャーナル　ＩＥＥＥ　　Ｃｏ暑ｐにおいて
、ＸＪＩを発生する画像発生装置が単に歪んだＸ線を供
給するとしても、公知の方法を実行することを可能にす
る画像変換方法が記載されている。

この方法は、画像発生システムが歪まない場合、Ｘ線画
像値が蓄積される同じメモリーアドレス下でそれらが蓄
積されるような方法でＸ線の蓄積された画像値を分類す
る。この方法において、歪んだ画像の座標及び歪みなし
の画像の座標固の削り当ては多項式により各画像点用に
計算され、そして画像値はこの計算に応じて分類される
。この計算が各画像点用になされなければならないので
、計算用の基本多項式がただ比較的少ない素子を含み、
従って変換は比較的に不正確であっても、比較的長い計
算時間が変換のために要される。

本発明の目的は他の方法で画像変換を実行することであ
る。

本目的は、メモリー装置は画像発生システムにより発生
された画像値を蓄積する第１のメモリーを含み、画像変
換に対応した画像値が蓄積される第２のメモリーが設け
られ、第２のメモリーと同じ数のメモリー位置を有する
第３のメモリーが設けられ、第１及び第２のメモリーの
アドレスの間の割り当てが蓄積されることを特徴とする
前述の型の方法により発明により達成される。

本発明では３つのメモリーを用いる。画像発生システム
により供給された変換さるべき例えば歪んだ画像は、第
１のメモリーに蓄積される。（歪みの除去された）変換
された画像は第２のメモリーに蓄積され、即ち、それら
が通常のアドレス順序で読出された時、歪みなしの画像
が発生されるよう、画像値はあるアドレス下でそこに蓄
積される。第１及び第２のメモリーのアドレス間の削り
当ては、第３の゛メモリーに蓄積される。幾何学釣場に
おいて、この割り当ては入力画像及び変換された画像の
画像点座標の組み合せに対応する。このメモリー内容は
、従ってく第１のメモリーの）入力画像の画−値及び（
第２のメモリーの）出力画像の画像値が導かれることを
決める。計算がこの為にもはや必要ない場合、画像変換
は相対的に、速くそして正確に実行されつる。第３のメ
モリーに蓄積された割り当ては、−度最初に決定されな
ければならないが、それは次にそれらが決定される各画
像発生システムで実行される全幾何学的画像変換用に、
再計算なしで用いられうる。

本発明の望ましい別な展開は、第２及び第３のメモリー
のアドレス空間を毎回所定のアドレス順序で走査し、夫
々呼出されたアドレス下で第３のメモリーに蓄積された
アドレス下で第１のメモリーに蓄積された画像値を夫々
呼出されたアドレスで第２のメモリーに蓄積するマイク
ロプロセッサを設ける。画像値は復って各画像点又は第
２のメモリーの各メモリー位置用に形成され、それは複
数回呼出された第１のメモリーからの１つの画像値用の
ある環境において可能である。第１のメモリーの各画像
値が第２のメモリーの画像点又はメモリー位置に割り当
てられるシステムと比較すると、これは、ギャップ（第
２のメモリーのメモリー位置又は画像値を含まない画像
点）が起こらない利点を有する。

以下図面と共に本発明をＷｔＩ＆：説明する。

第１図において、１はテーブルトップ２上に配置された
対象物３を照射するｘＩｍ装置を示す。発生された変調
されたＸ線ビームは、画像増幅器４の入力スクリーンに
供給され、増幅された輝度を有するその出力画像はテレ
ビジョンカメラ５により記録される。この方法で発生さ
れたビデオ信号は、アナログ／デジタル変換器６により
一連のディジタルデータワードに変換され、これは連続
アドレスでメモリー１０に蓄積される。これはビデオ糾
御装置７によりＩＩＪｔｌ［ｌされる。メモリー１０は
、バスシステム９を介してマイクロプロセッサ８に接続
され、これはこのバスシステムを介してメモリー１１及
び１２へのアクセスを有する。

メモリー１１は（この場合に歪みのない）変換された画
像を受信するのに役立ち、メモリー１２はメモリー１０
及び１１１１の割り当てを含む。この目的の為、メモリ
ー１２は少なくともメモリー１１が変換した画像を受信
するのに有するのと同じ数のメモリー位置を含む。しか
し、ワード長は各場合において、メモリー１０にアドレ
スを受信するのに十分でなければならない。例えば、２
つのメモリー１０及び１１が５１２Ｘ　５１２メモリ位
置（＝２５６Ｋ）を含む場合、メモリー１２は少なくと
も同じ数のメモリー位置を含むが、少なくとも２０ビツ
トのワード長でなければならない。それよりも３２ビツ
トが用いられる場合、次に１メガバイトのメモリー容量
がメモリー１２に必要とされる。

画像値がビデオｖ制御装置によりメモリー１１から読ま
れ、ディジタル／アナログ変換Ｂ１３を介して、詳細に
は図示されてないプレーバック装置１４に供給される。

枕状歪みは、なかんずくＸ線増幅器４の湾曲入力スクリ
ーンにより起こされる。これらの幾何学的歪みは、画像
変更なしで、デジタル化された画像の評価に系統誤差を
もたらす。

第２ａ図は、正方形メッシングを有するテストグリッド
のＸ線が第１図による装置でなされた時に発生される入
力画像を示す。枕状歪みは歪みなし記録で再生されるＸ
線の画像点上に再生されないグリッド点に生ずる。その
結果、メモリー１０の関連した画像値は、Ｘ１ａＩｉ！
ｉｆ！！増幅器／テレビジョンチェーンが歪みを示さな
い場合、蓄積されたアドレスで蓄積されない。歪んだ入
力画像の座標Ｘ、、Ｙ、（第２ａ図）及び歪んでいない
出力画像の座標Ｘ、Ｙ（第２ｂ図）間の関係、又は入力
メモリ−１０及び出力メモリ−１１の各関連したアドレ
スは下記の変換多項式により示される：（ａ） ＹＨ−ＣＩｏ十ｇＩ　Ｘ”　！Ｊ２　Ｘ”　Ｑ３　Ｖ２
””Ｑｇ　Ｘ３（ｂ）パラメータｆ。・・”９．’ｏ・
・・Ｑ９は、次に最小ＷＡ差−乗法により決定される（
例えば、プラット　ダブリューティ、［ディジタル画像
処理」。

ニューヨーク　１９１８年、　　４２９−４３２頁、参
照）。

式ａ）及びｂ）による針棒は、−度出力画像の全画像点
又は出力画像メモリーの全アドレスに対して一度行なわ
れ、そこから得られるアドレスはアドレスメモリー１２
に蓄積される。出力メモリ−１１及びアドレスメモリー
１２のアドレス空間が走査されることにより全ての続＜
ｘｍから歪みが除去され、出力画像用の画像値がアドレ
スメモリー１２に含まれるソースアドレスで各場合にお
いて入力メモリ−１０から得られる。

これに要求されモトローラ　６８０２０　　マイクロプ
ロセッサ用に意図されたプログラムの７センブラコード
を下記に示す。第３図に示す如く、メモリー１０．１１
及び１２は、オペレーティングシステムが（１６進法）
アドレス０−３ＦＦＦで蓄積され、画像処理プログラム
はアドレス　４０００ｔｆｉら蓄積され、入力画像はア
ドレス１００．０００から蓄積され、出力画像はアドレ
ス１４０，０００から蓄積され、そしてこれらのアドレ
スはアドレス２００．０００から蓄積されるメモリー装
置の一部であるとする。

メモリー領域１０．１１及び１２のアドレスは、夫々（
ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）で示される。

プログラムは上記の通りである。

ｍｏｖｅａ、１　（ａ４）　＋、　ａ２　（１−）ｍｏ
ｖｅ、　　ｂ　　（ａ２）　　、　　　（ａ３）　　＋
　　（２）ｓｕｂｑ、　　１＃１．　ｄ４　　（３）ｂ
ｎｅ、ｖ　　１ｏｏｐ　　　（４） 初期化中、出力画像メモリ−１１の第１のアドレスはア
ドレスレジスタａ３にロードされ、アドレスメモリー１
２の関連したアドレスはレジスタ８４にＯ−ドされる。

データレジスタａ４はループカウンタとして作用し、多
数の処理ステップ（５１２ｘ　５１２画像マトリックス
に対し２６２ｊ４４）の初めにワードされる。

第１の命令は、ａ４が示す（３２ビツト値）のメモリー
の位置の内容をレジスタａ２に写し込み、同時にレジス
ターａ４のアドレスを１増やす。かくレジスタａ２に移
送された値は、移送される画像値が入力画像メモリ−１
０に蓄積されるアドレスである。−第２の命令は、レジ
スタａ２が示すデータワードをレジスタａ３に含まれる
アドレスの出力画像内のメモリー位置に写し込み、アド
レスレジスタを１Ｎヤす。この方法で、出力ｍｓの第１
の画像点に対する画像変換が行われる。−第３の命令は
、レジスタｄ４の内容を１減らす。第４の命令は、デー
タレジスタｄ４がＯでない場合、第１の命令にジャンプ
して戻る。

命令１か６４のループは、従って画像点が存在するのと
同じ回数だけ実行される。最後に、画像値は、画像発生
システムか歪みをなくす作用をするのと同じ方法で出力
メモリ−１０のアドレスに割り当てられる。別な針棒が
これに対して必要ないので、変換は非常に早く、１秒の
何分の１かで実行されうる。

上記の方法において、出力画像の各画像点又は出力メモ
リ−１１の各メモリー位置は、入力メモリ−１０からの
画像値に割り当てられる。それにより、入力メモリ−１
０からの画像値は出力メモリ−１１の複数の画像アドレ
スに割り当てられることが起こる。原則として、その代
りとして、入力メモリ−１０のアドレスを線形的に走査
しアドレスメモリー１２に蓄積されたアドレスで毎回呼
出された画像値を出力メモリ−１１に書き込むことも可
能である。しかし、出力画像メモリ−１１のあるメモリ
ー位置はかかる画像値に割り当てられないことも起こり
うる。出力画像はかくてギャップを有する。この為命令
１から４に関して、上述した方法が好まれる。

本発明によ◆方法は、枕状歪みを有した入力画像の歪み
を除去する為だけに適しているのではな。

い、テレビジョンカメラの場合、幾何学的に長いセクシ
ョンが垂直に上り走査線方向に、例えば４対３の比率で
走査される。これは四角でない画像点ラスタを発生する
。同じ事はＣＯＤ画像センサーでも言える。この四角で
ない画像点ラスタは、ラインの残る画像点が比率４対３
で伸長された場合、入力画像のエツジでの画像値を無視
して、四角い画像点ラスタの画像に変換され、又は関連
したＩＮＮ像線、出力メモリーのこれらの画像点に関連
したメモリー位置に変換される。原則として、この変換
もライン方向の伸長による歪み削減を示す。

原則として、本発明は、しかし他の幾何学的画像変換、
例えば画像の回転に対して使用されてもよい。この場合
、−回計算することが必要なだけであり、入力画像のア
ドレスで画像値が蓄積され、このアドレスは出力画像の
個々のメモリー位置に変換される。

ｘｍの幾何学画像変換特に歪み除去は、本発明の適用の
望ましい分野であり、他の画像をそれと変換することも
可能である。

４、　　ｆｊ！Ｘ１面の簡単な説明 第１図は本発明による画像変換用の装置のＸ線システム
を示す図、 第２図はテストグリッドの記録中の入力及び出力画像を
示す図、 第３図は第１図に基づく配置のメモリー割り当て図であ
る。

１・・・ｘａｉ＋装置％２・・・テーブルトップ、３・
・・対象物、４・・・画像増幅器、５・・・テレビジョ
ンカメラ、６・・・アナログ／ディジタル変換器、７・
・・ビデオｖ１−装置、８・・・マイクロプロセッサ、
９・・・バスシステム、１０．１１．１２・・・メモリ
ー、１３・・・ディジタル／アナログ変換器。

特許出願人　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラン
ベンファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、メモリー装置に蓄積された一連のディジタル画像値
   を供給する画像発生システム用の幾何学的画像変換用の
   回路配置であって、画像発生システム（４、５）により
   発生された画像値を蓄積する第１のメモリー（１０）を
   含むメモリー装置と、画像変換に応じた画像値が蓄積さ
   れるよう設けられた第２のメモリー（１１）と、第２の
   メモリーが設けられるのと同じ数のメモリー位置を有す
   る第３のメモリー（１２）とよりなり、第１及び第２の
   メモリーのアドレスの間の割り当てが蓄積されることを
   特徴とする回路配置。 ２、第２及び第３のメモリー（１１、１２）のアドレス
   空間を毎回所定のアドレス順序で望ましくは線形的に増
   し又は減少する順序で走査し、夫々呼出されたアドレス
   でアドレス下で第３のメモリー（１２）に蓄積されたア
   ドレスで第１のメモリー（１０）に蓄積された画像値を
   夫々呼出されたアドレスで第２のメモリー（１１）に蓄
   積するマイクロプロセッサ（８）を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の回路配置。 ３、請求項１又は２のうちいずれか１項記載の回路配置
   を用いて、Ｘ線画像増幅器／テレビジョンチェーンによ
   り発生される歪みを補正する方法。 ４、四角でない画像点ラスタを有する画像発生システム
   において、請求項１又は２のうちいずれか１項記載の回
   路配置を用いてＸ線画像増幅器／テレビジョンチェーン
   により発生される歪みを補正する方法。