JPS594061B2 - 補間演算回路 - Google Patents

補間演算回路

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JPS594061B2
JPS594061B2 JP51103297A JP10329776A JPS594061B2 JP S594061 B2 JPS594061 B2 JP S594061B2 JP 51103297 A JP51103297 A JP 51103297A JP 10329776 A JP10329776 A JP 10329776A JP S594061 B2 JPS594061 B2 JP S594061B2
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JP
Japan
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JP51103297A
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順正 渡辺
喜康 菊池
義弘 加須屋
友喜 首藤
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4007Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting based on interpolation, e.g. bilinear interpolation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は図形、地形、物体等における面領域の複数の
点データを基に各点間のデータを補間により得る補間演
算回路に関する。
従来、前記の面領域の点(又は部分)について予め測定
し、あるいは計算によつて得られる既知のデータ、例え
ば歪量、長さ、高さ、重さ、速さ、電気量、気象観測量
等があるが、これらのデータを計算機等の情報処理装置
に入力、あるいは記憶装置に記憶し、これを基に情報処
理を行ない、特異現象等を分析し、対応策をとること等
が行なわれている。
かかる場合、より高精度な分析等をするには出来る限り
多くの測定点のデータを得ることが望ましいことは周知
である。しかし、測定点を多くすることは多大に工数を
必要とし、さらには測定されたデータを記憶するメモリ
の数をも増大することとなるのでデータの測定点は限ら
れたものとなる。この発明の目的は面領域の限られた測
定点の既知のデータを基に各点間のより多くの補間デー
タを得る補間演算回路を提供することにある。
この発明の他の目的は簡単な構成で高速にして補間デー
タを得ることの出来る補間演算回路を提供することにあ
る。この発明の別の目的は測定点の数を減らし、測定点
のデータを記憶するメモリを削減することにある。
この発明の更に別の目的は測定点を減らすことにより測
定点のデータを得るための測定工数を削減することにあ
る。
この発明によれば、面領域をX軸およびY軸に関し、そ
れぞれ分割して得られる複数の区画の内、任意の区画を
囲む4格子点の既知のデータ又は後記演算手段出力の4
個のデータ信号を一方の入力とし、後記アドレス信号を
他方の入力とし、アドレス信号により前記4個のデータ
信号の内1個を選択出力するデータセレクタと、前記4
個のデータ信号を一方の入力とし、前記データセレクタ
の出力である選択されたデータ信号を他の入力に共通に
して入力し加算する前記4個のデータ信号に対応して配
置される4個の加算器とを含む演算手段をn段(nは正
の整数)配列または直列に接続配置し、n段目の前記4
個の加算器出力の内、少なくとも1個の出力信号を2n
にて割算し平均化する平均化手段とを含み、前記区画を
X軸およびY軸に関しそれぞれ2nに細分割して得られ
る細分割区画をnビツトにて指定する入力されたアドレ
ス信号のビツト順位と前記演算手段の配置順位とが対応
するごとく接続し、前記平均化手段の出力信号を前記細
分割区画の内指定された新らたな区画又は前記新らたな
区画を囲む新らたな格子点のデータとしたことを特徴と
した補間演算回路が得られる。
この発明の補間演算回路は測定点数が同じ場合には、補
間によるデータが多く得られるために、より高精度のデ
ータを得ることが出来るものであり、逆に言うならば回
一精度のデータを得るものとした場合、測定点数を大幅
に削減出来るものである。
次にこの発明について図面を参照して説明する。
第1図は面領域をX軸およびY軸に関しそれぞれ分割し
て、それぞれ複数の区画と格子点を得た図である。各格
子点についてのデータは予め測定あるいは計算により得
て、既知のデータとしてメモリ等に記憶されているもの
とする。第2図は第1図の一部分であるA区画を拡大表
示した図であり、X軸およびY軸に関して新らたに2分
割し、4区画に細分割区画した例を示す図である。
図において、4分割した各区画はアドレス(X,Y)表
現で左下が(0,0)、左上が(0,1)、右下が(1
,0)、右上が(1,1)と指定される。A区画を含む
4格子点の既知のデータEll,E2l,E3l,E4
lを基にアドレスX,Y(1,0)により指定される新
らたな区画を囲む4格子点のデータEl2,E22,E
32,E42のデータを補間により得るものであり、以
下にその説明をする。E22はE2lとEl,を加えて
2で割つた値、E22はE2lとE2lを加えて2で割
つた値、E32はE3,とE2,を加えて2で割つた値
、E42はE4,とE2lを加えて2で割つた値である
。このようにして4格子点のデータとアドレスによりそ
の内部に指定される4分の1の区画を囲む新らたな4格
子点のデータを得ることすなわちEl,,E2l.E3
l2E4l2XラYからEl2ツE22ラE322E4
2を求めるために式が得られる。
但しX−YはX(Xのコンプリメント)とY(Yのコン
プリメント)の論理積を意味し、その値はX(5Yが共
にOの時1、その他の時Oをとる。X−Y,X−Y,X
−Yも同様である。この(1)式に前記アドレス(X,
Y)=(1,0)の値を代入するとそれぞれとなる。
第3図はこの発明であり(1)式を実現した補間データ
を得る補間演算回路のl実施例を示すプロツク図である
図において1,2,3,4はそれぞれ加算器であり例え
ばテキサスインストルメント(T)社製1C品名SN7
4283をそれぞれ2個づつ用いて7ビツトのデータを
加算するものである。5はデータセレクタであり例えば
TI社製1C品名SN74l53を4個用いて7ビツト
4入力の内1入力を選択して出力するものである。
入力端子101,102,103,104には4個の格
子点の、4個の既知の7ビツトデータE,l,E2l,
E3l,E4,が入力され、それらが対応しているそれ
ぞれの加算器1,2,3,4の一方の入力端子A。−A
6(図示せず)に入力され、さらにデータセレクタ5の
4個のデータ入力端子にそれぞれ入力される。一方、ア
ドレス信号X,Yは入力端子105,106を経てデー
タセレタタ5のアドレス入力端子に入力され、X,Yが
(0,0)の時は入力端子101からのデータEllを
、(1,0)の時は入力端子102からのデータE2l
を、(1,1)の時は入力端子103からのE3lを、
(0,1)の時は入力端子104からのE4lを選択し
出力する。選択出力されたデータは前記加算器1,2,
3,4のそれぞれの他の入力端子B。〜B6(図示せず
)に共通にして入力され、前記データEll,E2l,
E3l,E4lとそれぞれ加算される。前記加算器1,
2,3,4の各出力端子であるΣ。〜Σ1(図示せず)
からの信号は(1)式で示した如く2で割算をして平均
化をしなければならない。平均化のための平均化手段は
出力端子Σ。〜Σ7を1ビツト下位へシフトして出力す
ることにより2で割算することが出来るものでありΣ1
〜Σ7の7ビツトが出力される。尚Σ。は小数点以下1
位のデータとして用いることも出来る。又シフトを行な
うには配線のみにより簡単に行なえるが、シフトレジス
タによつてシフトしてももちろん良い。このようにして
得られる新らたに4分割された区画の内のアドレスによ
つて指定される任意の区画を囲む4格子点のデータEl
2,E22,E32,E42は夫夫出力端子107,1
08,109,110へ出力される。第2の実施例とし
て第1図のA区画をX軸およびY軸に関し各3ビツト8
分割とし、64区画に細分割区画した例を第4図、第5
図に示す。
X=5,Y=3として指定され、アドレス信号として3
ビツト表示で表わすと(X3,X2,Xl)一(1,0
71)F(Y3ツY2ラY1)=(02L1)にて示さ
れる新らたな区画を囲む4つの格子点のデータEl4,
E24,E34,E44を求めるものである。先づ既知
の4格子点のデータE,l,E2l,E3l,E4lと
アドレス信号の内上位ビツトX3,Y3を用い分割4区
画された内の1区画の4格点のデータEl2ラE22?
E322E42を求める0次にEl2yE22?E32
,E42とアドレス信号の内前記上位ビツトX3,Y3
に続く下位ビツトのX2,Y2を用いて更に分割4区画
(計16区画)された内の1区画の4格子点のデータE
l3,E23,E33,E43を求めるo次にEl3y
E23?E332E43ツとアドレス信号の内前記X2
,Y2に続く下位ビツトであるXl,Ylを用いて更に
分割4区画(計64区画)された内の1区画の4格子点
のデータEl4,E24,E34,E44を求める。以
上を数式にて示すならば各データおよびアドレスを(1
)式に代入することにより求めることが出来るo例えば
Ell9E2l,E3l,E4l,X3ラY3からEl
2ラE22yE32yE42を求めるにはとなり)El
2yE22ラE32ラE42ラX2?Y2からEl3ク
E23ツE33ラE43を求めるには)となり)同様に
して、El39E23,E33,E43,Xl7Ylか
らEl4ツE247E347E44を求めると)として
得られる。
上記(3),(4),(5)式を実現した補間演算回路
を第5図のプロツク図で示す。
201,202,203はそれぞれ第3図に示す補間演
算回路を3段直列接続配置した例であり、補間演算回路
201,は(3)式を、補間演算回路202は(4)式
を、補間演算回路203は(5)式を演算するものであ
る。
前記したように、ある区画を囲む4格子点の既知のデー
タEl,,E2l,E3l,E4lは入力端子251,
252,253,254を経て補間演算回路201へ入
力され更に他の入力端子255,256へ与えられたア
ドレス信号X3,Y3により補間演算を行い出力する。
同様にして補間演算回路201からの出力は補間演算回
路202の入カへ、補間演算回路202の出力は補間演
算回路203の入力へ与えられ、他の入力端子257,
258および259,260にそれぞれ与えられたアド
レス信号X2,Y2およびXl,Ylにより補間演算を
行い補間データとしてE,4,E24,E34,E44
を叶力端子271,272,273,274にそれぞれ
対応して出力する。第3の実施例(図示せず)として前
記第4図に示す4格子点の既知のデータEll,E2l
,E3l,E4,から細分割区画された新らたな区画を
囲む新らたな格子点の補間データを得る別の手段を示す
と、プロツク図的には第5図と同様であるが、前記した
補間演算回路の内平均化手段を含まない演算手段を3段
直列接続配置し最終段すなわち3段目出力にて23−8
にて割算し平均化する平均化手段を配置し同一データを
得ることが出来る。
尚段数が増す毎にデータのビツト数は1ビツトづつ増す
ことになるので各段の加算器、データセレクタのデータ
入出力ビツト数を増し対応させなければならない。しか
し各段毎に平均化する第5図の補間演算回路に比べ有効
ビツト数が多くなるので最終データはより高精度なもの
となる。以上の実施例から判るように以上の構成を一般
的に表現するならば演算手段を直列にn段(nは正の整
数)接続配置しn段目出力にて21にて割算し、平均化
することであり、実際にはn段目出力にてnビツト下位
へシフト(配線、シフトレジスタ等にて出来る)し、出
力すれば良い。
このように表現すると第3図に示す第1の実施例の補間
演算回路はn−1であり加算器出力を2n−21一2に
て割算し平均化したものである。第5図に示す第2の実
施例は3段であるが各段毎に平均化しているのでn−1
にて示される第1の実施例を直列に複数配置したことが
判る。又、第3の実施例(図示せず)の補間演算回路は
、演算手段によつて順次加算出力され、その段数は3段
でありn=3となり、n段目出力、すなわち3段目出力
にて23−8にて割算し、平均化したものであることが
判る。第4の実施例を第6図に示す。
図においてアドレス信号X。,YOは第4図および第5
図に示す第2および第3の実施例のアドレス信号X3,
X2,XlとY3,Y2,Ylに続く下位ビツトをX。
,YOとして設定したものである。この例では(n+1
)ビツトとした上位nビツトに続く下位の1ビツト目の
アドレス信号を用い補間データの内1個を選択出力する
ものである。301,302,303は第3図に示す補
間演算回路の内、平均化手段を含まない演算回路、31
0はデータセレクタ、入力端子261,262には前記
のようにアドレス信号X3,X2とY3,Y3,Y2,
Ylに続く下位ビツトであるX。
,YOが入力され、他は第5図に示す同一信号が入力さ
れる。データセレクタ310はアドレス信号X。,YO
によつてデータEl4,E24,E34,E44の内1
個を選択して出力するものであり、XO,YOが(0,
0)の時はEl4,(0,1)の時はE44(1,0)
の時はE24,(1,1)の時はE34力咄力される。
尚平均化手段はn段目の演算回路出力、この例では演算
回路303とデータセレクタ310との間すなわちデー
タセレクタ入力側、又はデータセレクタ出力側に配置す
れば良く、n=3であるので3ビツト分下位へシフトす
れば21=23=8にて割算し平均化することが出来る
。このようにして指定した区画を囲む4格子点の補間デ
ータの内、指定した1格子点の補間データを出力するこ
とが出来る。他の実施例として、細分割区画を表わす(
指定する)アドレス信号のビツト数に対応した演算手段
の数とを、かならずしも同じとすることはなくビツト数
以内であれば任意の段数とし、対応しない下位のビツト
は使用しなくとも良い。又更に区画を新らたに細分割区
画し表わすアドレス信号のビツトを下位ビツトとし、上
位ビツトとして前記細分割区画を含む面領域をX軸およ
びY軸に関し、それぞれ分割し得られる前記区画を表わ
すアドレス信号を当てることも有効な手段である。又、
別の実施例として、前記の実施例により得られた補間デ
ータの内、少なくとも1個を配線又はデータセレクタに
て選びその細分割区画内の補間データとして代表しても
良い。
又、更に別の実施例として補間データ出力数を1〜3個
とした場合該当しない補間演算部分の加算器および平均
化手段は削減することが出来る。
もつと別の実施例としてはこの発明の補間演算回路をI
C化することも従来技術により容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図は面領域をX軸、Y軸についてそれぞれ分割し得
た区画図、第2図は第1図のA区画を細分割した図、第
3図はこの発明の第1の実施例を示すプロツク図、第4
図は第1図のA区画を細分割した第2の実施例を説明す
るための図、第5図はこの発明の第2、第3の実施例を
示すプロツク図、第6図はこの発明の第4の実施例を示
すプロツク図。 図において、1,2,3,4,は加算回路、5・はデー
タセレクタ、201,202,203,204は補間演
算回路、301,302,303は演算回路、310は
データセレクタである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 面領域をX軸およびY軸に関し、それぞれ分割して
    得られる複数の区画の内、任意の区画を囲む4格子点の
    概知のデータ又は後記演算手段出力の4個のデータ信号
    を一方の入力とし、後記アドレス信号を他の入力とし、
    アドレス信号により前記4個のデータ信号の内1個を選
    択出力するデータセレクタと、前記4個のデータ信号を
    一方の入力とし、前記データセレクタの出力である選択
    されたデータ信号を他の入力に共通にして入力し加算す
    る前記4個のデータ信号に対応して配置される4個の加
    算器とを含む演算手段をn段(nは正の整数)配置また
    は直列に接続配置し、n段目の前記4個の加算器出力の
    内、小なくとも1個の出力信号を2^nにて割算し、平
    均化する平均化手段とを含み、前記区画をX軸およびY
    軸に関しそれぞれ2^nに細分割して得られる細分割区
    画をnビットにて指定する入力されたアドレス信号のビ
    ット順位と前記演算手段の配置順位とが対応するごとく
    接続し、前記平均化手段の出力信号を補間データとした
    ことを特徴とした補間演算回路。 2 面領域をX軸およびY軸に関し、それぞれ分割して
    得られる複数の区画の内、任意の区画を囲む4格子点の
    既知のデータ又は後記演算手段出力の4個のデータ信号
    を一方の入力とし、後記アドレス信号を他の入力とし、
    アドレス信号により前記4個のデータ信号の内1個を選
    択出力する第1のデータセレクタと、前記4個のデータ
    信号を一方の入力とし、前記第1のデータセレクタの出
    力である選択されたデータ信号を他の入力に共通にして
    入力し加算する前記4個のデータ信号に対応して配置さ
    れる4個の加算器とを含む演算手段をn段(nは正の整
    数)配置または直列に接続配置し、n段目の演算手段出
    力の4個のデータを入力とし、後記アドレス信号を他の
    入力とし、アドレス信号により前記n段目演算手段出力
    の4個のデータの内、1個を選択出力する第2のデータ
    セレクタと、前記第2のデータセレクタ出力信号〔また
    は入力信号〕を2^nにて割算し、平均化する平均化手
    段とを含み、前記区画をX軸およびY軸に関しそれぞれ
    2^nに細分割して得られる細分割区画をnビットにて
    指定する入力されたアドレス信号の(n+1)ビットの
    内、上位nビットのビット順位と前記演算手段の配置順
    位とが対応するごとく接続し、さらに前記アドレス信号
    の(n+1)ビットの内、上位nビットに続く下位の1
    ビット目を前記第2のデータセレクタのアドレス信号入
    力に接続し、前記平均化手段〔または第2のデータセレ
    クタ〕の出力信号を補間データとしたことを特徴とした
    補間演算回路。
JP51103297A 1976-08-30 1976-08-30 補間演算回路 Expired JPS594061B2 (ja)

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JPS5328347A JPS5328347A (en) 1978-03-16
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02267689A (ja) * 1989-04-08 1990-11-01 Omron Corp 自動取引機の貨幣補充回収装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5223187A (en) * 1975-08-14 1977-02-21 Shin Etsu Chem Co Ltd Process for polymerizing vinyl monomers
JP2568179B2 (ja) * 1986-06-20 1996-12-25 富士通株式会社 補間拡大演算回路
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