JPH06223164A - 画像標本化方法 - Google Patents

画像標本化方法

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JPH06223164A
JPH06223164A JP9703291A JP9703291A JPH06223164A JP H06223164 A JPH06223164 A JP H06223164A JP 9703291 A JP9703291 A JP 9703291A JP 9703291 A JP9703291 A JP 9703291A JP H06223164 A JPH06223164 A JP H06223164A
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JP
Japan
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sampled
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JP9703291A
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English (en)
Inventor
Isamu Yoroisawa
勇 鎧沢
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 視野の中心が特異点にならない技術、視野の
中心付近で有限の標本化密度になることが可能な技術、
均等角度かつ指数的半径で標本化された同心円が等方的
に表現されることが可能な技術を提供する。 【構成】 視野内の中心付近を密に、周辺を疎に標本化
する画像標本化方法であって、視野内の中心付近では、
中心からの半径と水平軸からの回転角を画像の標本化単
位とし、周辺では、中心からの半径の指数と水平軸から
の回転角を画像の標本化単位として標本化することを特
徴とする。 【効果】 視野の中心が特異点にならず、視野の中心付
近で有限の標本化密度になり、均等角度かつ指数的半径
で標本化された同心円が等方的に表現することができ、
画像処理を効率的に行うことができるので、画像入力を
効率的に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外界の視覚情報を画像
情報として画像機器に取り込む際、画像機器における各
種の処理の効率化を可能にする画像標本化手法に関し、
特に、画像情報の符号化、物体の識別、移動物体の追
跡、空間奥行の検出などの処理の効率化が可能な技術に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、最も一般的に用いられている画像
標本化方法は、画像の縦横を直交格子状、かつ、一様に
標本化する方法がある。しかし、この方法では、視野内
を均一に標本化するので、興味のない部分まで、興味あ
る部分と同等に細かく入力されてしまう。これにより、
不要な情報まで処理することになり、処理や蓄積のため
の資源が不経済に使用されることになる。
【0003】前記問題点を解決する手段として、サルや
人間の視覚系における網膜から大脳への空間マッピング
を模擬することが考えられる。それは、解剖学から得ら
れた知見に基づき、網膜の空間を式(1)で、大脳の空
間を式(2)で、それぞれ複素数表現すると、その間
は、式(3)に示すようにマッピングされる(例えば、
Rojer,A.S.and Schwartz,E.L.:Design considerations
for a space-variant visual sensor with complex-log
arithmic geometry,ICPR '90,pp.278-285(1990)参
照)。
【0004】z=x+iy (1) w=u+iv (2) w=b× log(z+a) (3) ここで、x,yは網膜空間の直交座標軸、u,vは大脳
空間の直交座標軸、a,bは定数である。
【0005】この関係を利用し、b=1/log(s)、a
=0とした画像標本化方法を提案している(例えば、Sa
ndini,G.,Bosero,F.,Bottino,F. and Ceccherini,A.:Th
e use of an anthropomorphic visual sensor for moti
on estimation and object tracking,Image Understand
ing and Machine Vision, 1989 Technical Digest Seri
es,Vol.14(Conference edition)Summaries of papers
presented at the Image Understanding and Machine
Vision Topical Meeting at North Falmouth,Cape Cod,
MA(June 12-14,1989)参照)。
【0006】ここで、s=1.0945543としている。それ
は、式(4)で示される。
【0007】w=logz/log(s) (4)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この方法では、理論的
には、前記問題点が解決される。しかし、原点(x=
0,y=0)が特異点になり標本化できないこと、およ
び、原点に近づくと標本化密度が無限大になり現実には
実行できないことが問題である。
【0009】また、前記 Rojer and Schwartzの方法で
は、式(3)におけるaに、適当な正の実数値を用いる
ことにより、原点が特異点とならず、かつ、原点付近で
有限の標本化密度になるようにしている。この場合は、
図5Aに示すような、均等角度かつ指数的半径で標本化
された同心円の(u,v)平面へのマッピングが、図5
Bに示すように、等方的でなくなる。
【0010】一方、従来から蓄積されてきた各種の画像
処理手法では、画像標本化の等方性を前提としている。
したがって、この方法では、それらの画像処理手法が利
用できなくなるという問題点がある。
【0011】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、視野内の興味ある
部分(中心付近)を密に、興味のない部分(周辺)を疎
に標本化する画像標本化方法であって、視野の中心が特
異点にならない技術を提供することにある。
【0012】本発明の他の目的は、視野の中心付近で有
限の標本化密度になることが可能な技術を提供すること
にある。
【0013】本発明の他の目的は、均等角度かつ指数的
半径で標本化された同心円が等方的に表現されることが
可能な技術を提供することにある。
【0014】本発明の前記目的ならびにその他の目的及
び新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって
明らかにする。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明においては、視野内の興味ある部分(中心付
近)の画像情報を密に、興味のない部分(周辺)を疎に
標本化する画像標本化方法であって、前記興味ある部分
(中心付近)では、興味ある部分の中心からの半径と水
平軸からの回転角を画像の標本化単位として標本化する
ことを特徴とする。
【0016】また、視野内の興味ある部分の画像情報を
密に、興味のない部分を疎に標本化する画像標本化方法
であって、興味のない部分(周辺)では、興味ある部分
(中心付近)の中心からの半径の指数と水平軸からの回
転角を画像の標本化単位として標本化することを特徴と
する。
【0017】また、視野内の中心付近を密に、周辺を疎
に標本化する画像標本化方法であって、視野内の中心付
近では、視野の中心からの半径と水平軸からの回転角を
画像の標本化単位とし、周辺では、視野の中心からの半
径の指数と水平軸からの回転角を画像の標本化単位とし
て標本化することを特徴とする。
【0018】すなわち、視野の中心からの半径をr、水
平軸からの回転角をgとしたとき、標本化後の画像の横
座標u=0,1,2,………,un、および、縦座標v
=0,1,2,………,vnに対して、次式に示すよう
に標本化する。
【0019】 r=c*u (r≦d) (5-1) =A+B*s^(u−f) (r>d) (5-2) g=v/q (6) ここで、c,dは実定数であり、dはcの整数倍であ
る。sは1以上の実定数である。A,Bは、それぞれA
=d−c*s/(s−1) 、B=c*s/(s−1)なる
定数である。qは(vn+1)/2πなる値である。^
は、冪乗を示し、*は積を示す。
【0020】
【作用】前述の標本化方法によれば、視野の中心付近で
は、中心からの半径と水平軸からの回転角を画像の標本
化単位として標本化することにより、視野の中心が特異
点にならないので、視野の中心付近で有限の標本化密度
になるように標本化することができる。
【0021】また、視野の周辺では、中心からの半径の
指数と水平軸からの回転角を画像の標本化単位として標
本化することにより、均等角度かつ指数的半径で標本化
された同心円が等方的に表現されるので、視野の周辺を
疎に標本化することができる。
【0022】また、前記両者を用いることにより、視野
の中心が特異点にならず、視野の中心付近で有限の標本
化密度になり、そして、均等角度かつ指数的半径で標本
化された同心円を等方的に表現することができるので、
画像処理を効率的に行うことができ、画像入力を効率的
に行うことができる。
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
【0024】図1は、本発明の画像標本化方法の一実施
例の処理手順を示すフローチャートである。
【0025】本実施例の画像標本化方法は、計算機(コ
ンピュータ)によって実施する。
【0026】本実施例の画像標本化方法におけるカメラ
視野(x,y)を図2Aに示す。同図2Aにおいて、同
心円と中心からの放射線との交点が標本点を示す。図2
Bは、画像(u,v)上での標本点の配置を示す図、図
2C,図2Dは、各々図2A,図2Bの一部(u≦20)
を拡大して示す図である。
【0027】本実施例の画像標本化方法の処理手順は、
図1に示すように、まず、テレビカメラにより、被写体
を撮影する(ステップ101)。得られたカメラ画像を
アナログ・ディジタル(A/D)変換し、このディジタ
ル画像を計算機に入力する(ステップ102)。この結
果を、ディジタル・アナログ(D/A)変換してプリン
タに出力したのが(ステップ103)、図3Aに示す画
像である。
【0028】一方、計算機内で、前記式(5-1)、(5-
2)、(6)、(7-1)、(7-2)、(8)の計算を予め計
算しておく(ステップ104)。その計算によって求め
られた標本化位置を図3Bに示す。そして、その標本化
位置のディジタル画像の画素値を抽出して、縦横に配置
することにより、標本化画像が得られる(ステップ10
5)。この結果を、ディジタル・アナログ(D/A)変
換してプリンタに出力したのが(ステップ106)、図
3Cに示す画像である。
【0029】最後に、カメラ視野において、最も近い標
本化位置の画素値により補間して復元する(ステップ1
07)。この結果を、ディジタル・アナログ(D/A)
変換してプリンタに出力したのが(ステップ108)、
図3Dに示す画像である。
【0030】前記図1に示す処理手順により実施した画
像標本化例を以下に示す。
【0031】前述の式(5-1)、(5-2)、(6)におい
て、un=44,vn=79,c=1,d=14,s=1.0945543
とすると、 A=d−c*s/(s−1)=14−1*(1.0945543)/(1.0945543−1) =2.424066 B=c*s/(s−1)=1*(1.0945543)/(1.0945543−1) =11.575904 q=(vn+1)/2π=80/2π=12.732395とな
り、次式を得る。
【0032】 r=u (u≦14) (7-1) =2.424066+11.57593*(1.0945543)^(u-14) (u>14) (7-2) g=v/(12.732395) (8) 以上の説明から、中心付近が密で、周辺になるほど疎な
不均一標本化が実行されている様子が分かる。なお、図
3Cの標本化画像は、見易さのため縦横各々約6倍拡大
して示している。
【0033】例えば、本実施例の標本化において、標本
数は、 45×80=3,600 (9) である。一方、従来の方法(縦横直交格子状に一様に標
本する方法)で同じ領域(直径440画素の円内)を標本
化すると、その標本数は、 440×440×π/4≒152,000 (10) である。したがって、本実施例により、約1/42に標本
数を減らすことができる。
【0034】さらに、本発明では、視野の中心での方位
解像度を、図4B(同図中、1,2,3,4・・・vu
は画素)に示すように、従来の方法(図4A:同図中、
1,2,3,4・・・vu は画素)の(vn/8)倍に
向上させることができる利点がある。
【0035】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。
【0036】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、視野の中心付近では、中心からの半径と水平軸から
の回転角を画像の標本化単位として標本化することによ
り、視野の中心が特異点にならないので、視野の中心付
近で有限の標本化密度になるように標本化することがで
きる。
【0037】また、視野の周辺では、中心からの半径の
指数と水平軸からの回転角を画像の標本化単位として標
本化することにより、均等角度かつ指数的半径で標本化
された同心円が等方的に表現されるので、視野の周辺を
疎に標本化することができる。
【0038】また、前記両者を用いることにより、視野
の中心が特異点にならず、視野の中心付近で有限の標本
化密度になり、そして、均等角度かつ指数的半径で標本
化された同心円を等方的に表現することができるので、
画像処理を効率的に行うことができ、画像入力を効率的
に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像標本化方法の一実施例の処理手
順を示すフローチャート、
【図2A】 本実施例の本実施例のカメラ視野(x,
y)での標本点の位置を示す図、
【図2B】 本実施例の画像(u,v)上での標本点の
位置を示す図、
【図2C】 図2Aの一部(u≦20 )を拡大して示す
図、
【図2D】 図2Bの一部(u≦20 )を拡大して示す
図、
【図3A】 本実施例のカメラ視野を示す画面、
【図3B】 本実施例のカメラ視野内の標本点(図中の
白点)を示す図、
【図3C】 本実施例の標本化画像を示す図、
【図3D】 本実施例の標本化画像からカメラ視野空間
画像を復元した結果を示す図、
【図4A】 従来の視野の中心での方位解像度を説明す
るための図、
【図4B】 本発明の視野の中心での方位解像度を説明
するための図、
【図5A】 従来の画像標本化の問題点を説明するため
の図、
【図5B】 従来の画像標本化の問題点を説明するため
の図。
【符号の説明】
O…被写体、A…カメラ画像、B…ディジタル画像、C
…標本化画像、D…復元画像、101〜108…処理ス
テップ。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年10月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像標本化方法の一実施例の処理手
順を示すフローチャート、
【図2】 本実施例の本実施例のカメラ視野(x,y)
での標本点の位置を示す図、
【図3】 本実施例の画像(u,v)上での標本点の位
置を示す図、
【図4】 図2の一部(u≦20 )を拡大して示す図、
【図5】 図3の一部(u≦20 )を拡大して示す図、
【図6】 本実施例のカメラ視野を示す画面、
【図7】 本実施例のカメラ視野内の標本点(図中の白
点)を示す図、
【図8】 本実施例の標本化画像を示す図、
【図9】 本実施例の標本化画像からカメラ視野空間画
像を復元した結果を示す図、
【図10】 従来の視野の中心での方位解像度を説明す
るための図、
【図11】 本発明の視野の中心での方位解像度を説明
するための図、
【図12】 従来の画像標本化の問題点を説明するため
の図、
【図13】 従来の画像標本化の問題点を説明するため
の図。
【符号の説明】 O…被写体、A…カメラ画像、B…ディジタル画像、C
…標本化画像、D…復元画像、101〜108…処理ス
テップ。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図10】
【図11】
【図1】
【図2】
【図3】
【図8】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図9】
【図12】
【図13】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 視野内の興味ある部分の画像情報を密
    に、興味のない部分を疎に標本化する画像標本化方法で
    あって、興味ある部分では、興味ある部分の中心からの
    半径と水平軸からの回転角を画像の標本化単位として標
    本化することを特徴とする画像標本化方法。
  2. 【請求項2】 視野内の興味ある部分の画像情報を密
    に、興味のない部分を疎に標本化する画像標本化方法で
    あって、興味のない部分では、興味ある部分の中心から
    の半径の指数と水平軸からの回転角を画像の標本化単位
    として標本化することを特徴とする画像標本化方法。
  3. 【請求項3】 視野内の中心付近を密に、周辺を疎に標
    本化する画像標本化方法であって、視野内の中心付近で
    は、中心からの半径と水平軸からの回転角を画像の標本
    化単位とし、周辺では、中心からの半径の指数と水平軸
    からの回転角を画像の標本化単位として標本化すること
    を特徴とする画像標本化方法。
JP9703291A 1991-04-26 1991-04-26 画像標本化方法 Pending JPH06223164A (ja)

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