JPS6266383A - 基準画像信号から中間画像信号を発生する方法及び装置 - 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、物体面に対し移動する一センサ手段からの標
準画信号周波数の基準画像信号を受信し、前の基準画像
の第１基準画素と次の基準画像の第２基準画素の画素信
号の少くとも一方の画素信号に関して中間画像の画素信
号を内挿及び／又は外挿することにより、基準画像信号
から、基準画像とともに標準画信号周波数のＮ倍の第２
画信号周波数を形成する中間画像用の中間画像信号を発
生する方法であって、前記基準画素の座標は、中間画像
内の発生させるべき当該画素の座標から、移動するセン
サ手段により決まる座標移動アルゴリズム（ａｓｓｉｇ
ｎｍｅｎｔ　ａｌｇｏｒｉｓｍ）　により決定するよう
にしている中間画像信号発生方法に関するものである。

本発明はこの方法を実施する装置にも関するものである
。

この種の方法はドイツ国特許第３０１８３２９号明細書
から既知である。この既知の方法では、基準画像の基準
画素の座標を直線幾何座標移動により、即ち中間画像の
再生のために物体面における各物体の特定の画素で表さ
れる部分像は１つの基準画像の画素から次の基準画像の
対応する画素に至る直線パスに沿って移動するものと仮
定して決定している。これがため、どの内挿及び／又は
外挿画素もこの直線」−に位置することになる。この座
標移動アルゴリズムは各基準画像内の異なるＸ及びＹ座
標を有する２個の総体基準画素の運動の決定に基づいて
いる。これら２個の総体基準画素は各基準画像内の座標
系とＸ及びＹ一方向の拡大率とを定めるものである。総
体基準画素の運動は基準画像の内容の相関により決定す
ることができ、これは公知の技術である。センサは任意
の適当な像形成装置、例えばレンズ及び／又は光アパー
チャのような適当な光学系を具える二次元の固定センサ
アレーとすることができる。これがため、斯かるセンサ
は光軸を有する。本発明は基準画像内の正確に同一の位
置にある基準画素の信号にのみ基づく中間画像画素の内
挿に関するものでない点に冊 注意されたい。

既知の方法は一般に部分像の実際の運動の粗い近仰を生
ずるのみである。これは、光軸が物体面に垂直でないと
きに当てはまる。これはセンサが順次の基準画像間で直
線進路の代わりに曲線進路に沿って移動するときにも当
てはまる。曲線進路の場合には既知の方法はセンサから
直接群られるであろう中間画像から著しく相違した中間
画像を発生ずる。

本発明の目的は、センサが曲線進路に沿って移動する場
合にも、伝送されて来ない中間画像の一層忠実な再生が
可能な方法を提供することにある。

この目的のために、本発明においては、前記センサ手段
が前記物体面に平行な方向成分を少くとも有する光軸を
有する場合に、前記座標移動アルゴリズムを２個の基準
画像内の対応する基準画素゛の座標移動に基づいて形成
し、この座標移動アルゴリズムは、一方の基準画像から
出発して、Ｎ回順次掛は合わせると、この基準画像の画
素の、他方の基準画像の画素への座標移動が生ずるよう
に形成し、一方の画像から数えて第ｎ番目の中間画像の
画素の信号を、対応する座標移動アルゴリズムをＮ−ｎ
回順次掛は合わせることにより決定される他方の基準画
像内の座標を有する基準画像画素から決定するようにし
たことを特徴とする。

このように、本発明によれば、２個の基準画像の画素間
の座標移動を細分して、掛は合わせると２個の基準画像
に対する座標移動になる複数個の同一の座標移動を形成
する。斯かる細分により得られる中間画像に対する座標
移動アルゴリズムは幾何学的な歪みを含まない中間画像
、即ぢ物体面の実際の画像に類似の中間画像を発生ずる
。少なくともセンサの任意の平行移動（回転はない）の
場合及び物体面に平行なセンサの不均一移動の場合にも
、この座標移動アルゴリズムは均一移動の下で移動した
センサにより記録されたものとみなせる中間画像を発生
する。

センサが物体面に平行な曲線進路に沿って、曲線の接線
に対し一定の向きで移動する場合にも、均一移動中のセ
ンサで実際に記録される中間画像、即ち不規則移動の場
合に規則移動センサの画像に対応する中間画像が得られ
る。この場合には実際には総体基準画素の数を多くする
必要がある。３個が良好な解決を）、え、これら３個の
基準画素が関連する基準画像内の座標系と２個の座標軸
方向に沿うスケールファクタを定めろ。多くの場合、部
分的物体の像の運動は曲線に沿って進む。しばしば、セ
ンサは物体面に対し略々゛順°゛方向に移動する。即ち
物体が一般に−に部から視野に入り、底部から出ていく
。この場合、基準画像と同一サイズの画面を表す中間画
像においては下縁部をその前の基準画像からのみ、即ち
外挿によってのみ発生させることができる。その理由は
この縁部は次の基準画像内には存在しなくなるためであ
る。

同様に、中間画像の上縁部は次の基準画像からのみ発生
させることができる。これがため、各中間画像は内挿と
外挿の組合せで発生され、さもなければ中間画像は基準
画像より小さくなってしまう。

特に、この場合には、座標移動信号は予め用意されてい
るが次の基準画像がまだ完全に送られてきていないとき
は、第１中間画像をその前の基準画像から外挿によって
のみ発生させることもできる。

しかし、２個の基準画像は、直接隣接するものとする必
要はない。例えば予定の基準画像が妨害のために全部又
は一部受信し得ないことが起こりうる。この場合には、
これに応じてＮ及びｎの値をこれに適応させる必要があ
る。

実施に当たっては、本発明による座標移動の細分は２個
の順次の基準画像に対する座標移動の形に依存するもの
とする。ｆ”ＩＢＥＥ　Ｔｒａｎｓ、　Ｏｎ八へｏｕｓ
ｔｉｃ、　　５ｐｅｅｃｈ、　　ａｎｄ　　Ｓｉｇｎａ
ｌ　　ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＪ　　Ｖｏｌ。

ＡＳＳＰ−２９，Ｎｏ、６．　１９８１　年１２月、　
　ｐｐＨ４７〜１１５２から、斜視撮像用イメージセン
サの場合には２個の基準画像内の対応する画素に対し次
の座標移動が成立することが既知である。

ココで、ＸＲ１＋　ＹＲＩ及びＸＲ２，Ｙｉ２ハ隣接す
る基準画像の画素の座標であり、行列の′値ａ、〜ａ８
は２個の基準画像から少なくとも決定される。これは２
個の基準画像の各々に４個の総体基準画素を用いること
により行うことができる。この場合、中間画像に対する
座標移動アルゴリズムは により形成され、ここで であり、Ｘｈ、Ｙ、は関連する中間画像の座標であり、
且つこの座標移動アルゴリズムに対する値す。

〜ｂ９は により形成される。

所定の中間画像の各画素に対し、行列の値℃１〜Ｃ３に
対してこのように得られる値を用いると、２個の基準画
像の関連する画素の座標を決定することができ、中間画
像の当該画素の信号をこれら基準画素の画像信号から決
定することができる。値輸〜Ｃ８の行列は２個の順次の
中間画像の画素の座標移動を表す値ｂ１〜ｂ９の行列の
対応する累乗を形成することにより決定することができ
、また値ａ１〜ａ８の行列の分数累乗を形成することに
より直接決定することができる。特に後者の累乗は値０
１〜Ｃ９を により形成することにより簡単且つ十分精密に近似する
ことができる。これがため、正確な中間画像にできるだ
け良く類似する中間画像が得られる。

中間画像を逐次２個の基準画像の対応する画素間に内挿
することにより発生させるときは、種々の座標移動アル
ゴリズムが両基準画像に対し必要とされ、これらアルゴ
リズムは２個の基準画像から導出することができる。即
ち、逐次一方の基準画像から出発して画素を他方の基準
画像に移動させ、且つこれら２つの座標移動に基づいて
、発生させるべき中間画像の所定の画素から出発して、
両基準画像の画素の座標を決定する２つの座標移動アル
ゴリズムを形成することができる。しかし、多くの場合
これは、他方の基準画像の座標の決定に使われる座標移
動アルゴリズムの逆算を一方の基準画像の座標を決定す
る座標移動アルゴリズムとしてを用いることによりもっ
と簡単にすることができる。２個の基準画像に対する」
二連の既知の座標移動に対してこのことは逆行列を形成
することを意味し、この逆行列の形成は２個の隣接基準
画像の画素の座標移動の決定よりも一層簡単に実行する
ことができる。

２個の基準画像内の対応する画素の座標移動は、受信位
置において送られてきた基準画像から決定することがで
きる。しかし、２個の基準画像内の対応する画素の座標
移動を表す信号はセンサ側で決定して基準画像に加えて
伝送することもできる。

これは、座標移動を表す信号をセンサ側で、センサによ
り高い画信号周波数で発生された画像から決定するとき
特に魅力的である。この場合、座標移動アルゴリズムの
決定、基準画像内の伝送誤差により生ずる不正確な座標
移動の使用が避けられるのみならず、座標移動の決定が
簡単になり信頼性が向上する。

記録画像にはしばしばセンサに対しそれぞれ異なって動
き得る数個の物体面を含ませることがある。この場合に
は各物体面に対し関連する物体面を含む部分画像領域内
の対応する画素の座標移動から各別の座標移動アルゴリ
ズムを形成するのが望ましい。この場合には再生される
中間画像は２個以上の画像領域で構成される。

本発明方法を簡ｍに実施する装置は、２個の基準画像内
の対応する画素の座標移動を表す信号から、関連する画
像メモリ内にストアされている基準画像の画素の、当該
中間画像の各画素への最終座標移動を表す信号を決定す
る演算装置と；伝送されてきた基準画像信号を所定のア
ドレスシーケンスでストアずろ少なくとも１個のランダ
ムアクセス可能な画像メモリと； 前記演算装置により座標移動アルゴリズムのために決定
された前記信号と二発生させるべき当該中間画像の画素
の座標とから前記画像メモリ内の関連する基準画像信号
のアドレスを発生し、これらアドレスを前記画像メモリ
に供給するアドレス計算装置と； これらアドレスから読出された基準画像信号から中間画
像信号を発生する出力装置と を含むことを特徴とする。

演算装置は座標移動アルゴリズムのための信号の決定専
用に構成することができ、最終座標移動は新しい各中間
画像に対し、順次の中間画像に対する座標移動アルゴリ
ズムの（Ｎ−ｎ）乗により決定するか、或いは２個の画
像に対する座標移動の既知の形成について既に説明した
ように座標移動の直接形成により決定する。この場合、
画像メモリは前の基準画像の画像信号を含み、アドレス
計算装置は発生させるべき中間画像の各画素ごとに画像
メモリ内の関連する画素のアドレスを供給し、そこから
対応する画像信号が読出される。この外挿の場合には出
力装置は基準画像信号から直接中間画像信号を発生する
。

中間画像信号を内挿により発生させる場合には、基準画
像の基準画像信号を交互にストアする２個のランダムア
クセス可能な画像メモリを設け、各画像メモリを１つの
アドレス計算装置と関連させ、演算装置により各アドレ
ス計算装置のために、関連する画像メモリ内にストアさ
れている基準画像の画素の、当該中間画像への最終座標
移動に対する信号を決定し、出力装置は、各画像メモリ
ごとに関連する画像メモリから読出された基準画像信号
に、演算装置により中間画像のランク数に応じて発生さ
れる重み係数を乗算する乗算器を具えると共に重み付け
された基準画像信号を加算して中間画像信号を発生ずる
加算器を具えるものとする。

２個の画像メモリによる順次の基準画像の交互の蓄積の
結果として、両基準画像を中間画像の発生のために並列
に使用することができる。しかし、基準画像信号の伝送
は通常ゆっくりであるために基準画像の伝送周期は画像
の表示に必要な周期より大きいため、丁度送られてきた
基準画像の信号に対しバッファメモリを含ませる必要も
ある。その理由は２個ランダムアクセス画像メモリの内
容を２個の順次の基準画像間の全ての中間画像を発生す
るのに必要な全期間中そのまま維持する必要があるため
である。中間画像信号は当該中間画像と、関連する基準
画像との間の時間間隔に応じた基準画像信号の合成によ
り発生される。

中間画像の所定の画素に対し基準画像内の関連する画素
の座標を決定する際、計算が整数座標値のみを発生する
のはまれであって、分数座標値も発生し、これは中間画
像内の所定の画素と関連する基準画像内の画素は基準画
像内に実際に存在する画素と画素の間に位置することを
意味する。最も簡単な例では、座標値を丸めることがで
き、これはパ理想的な基準画素”に最も近くにある基準
画像の実際の画素を使用することを意味する。中間画像
の画素のもっと精密な決定のためには、数学的に決定し
た画素の画像信号を周囲の４個の画素の信号から決定す
ることもできる。この目的のためには、各画像メモリを
４個のサブメモリで構成し、各サブメモリにより方形内
の４個の隣接する基準画素の基準画像信号をそれぞれ１
個づつストアし、各アドレス計算装置により分数単位の
精度でアドレスを決定すると共に各サブメモリにおいて
正確なアドレスに最もよく近似する基準画素をアドレス
し、これら４個のサブメモリの画像信号出力端子の後段
に乗算装置を接続して各サブメモリの画像信号に、正確
なアドレスの小数点の直前の桁及び小数点以下の桁から
導出した重み係数を乗算し、重み付けしたこれら画像信
号を加算装置により加算して出力装置に対する基準画像
信号を発生させるようにするのが好適である。この場合
、基準画像の各画像信号は方形内の４個の隣接画素の画
像信号の各々を数学的に決定した画素からの距離の関数
として別々に重みづけして加算することにより決定され
ることになる。このように、各画像メモリに４個のサブ
メモリを使用することにより極めて高速の処理が可能に
なる。

基準画像の座標移動を決定する上述の既知の方法から導
出した座標移動アルゴリズムを使用して基準画素の座標
を決定する極めて高速な方法においては、各アドレス計
算装置は演算装置により供給される値０１〜Ｃ９及びバ
ッファメモリの瞬時画素の座標から２個の座標軸方向の
アドレスの２個の分子の値と分母の値をそれぞれ決定す
る３個のすブ計算器と、分母決定用サブ計算器の後段に
あって前記分母の値の逆数値を形成する逆数値形成装置
と、前記２個の分子の値の各々に前記分母の逆数値を乗
算する２個の乗算器とを具え、これら２個の乗算器の出
力信号が関連する基準画像メモリ内の基準画素のアドレ
スを表すようにする。基準画像画素の２個の座標の各々
の決定においては同一の分母を有する割算を行えばよい
ので、分母は１度だけ決定して逆数値に変換するだけで
良く、これは読取専用メモリとして構成するのが好まし
い逆数値形成装置により容易に且つ高速に実行すること
ができるため、割算器より高速に動作する乗算器の使用
が可能になる。

２個の基準画像の座標移動の上述の既知の方法から導出
した本発明装置の特に魅力的な例においては、各サブ計
算器は加算器と、その後段にあって出力端子が該加算器
の一方の入力端子に接続されたレジスタとから成るアキ
ュムレータを含み、その加算器の他方の入力端子の前段
にスイッチを具え、該スイッチはこの加算器の他方の入
力端子に、画像切換信号の制御の下て各折しい中間画像
の開始時に絶対係数”３＋　ＣＢ又はｃ９或いはこれら
値から導出した値を供給す天と共に行切換信号の制御の
下で各折しい行の開始時に行座標Ｙ。と関連する係数Ｃ
２，Ｃ５又はｃ８から列座標Ｘｎと関連する係数輸＋　
”４又はｃ７のに倍（Ｋは１行の画素数）だけ減少させ
た値を供給し、その他の場合は列座標ｘｈ　と関連する
係数ｃ＋＋　０４又はｃ７を供給し、前記レジスタが各
画素クロックに応答して加算器の出力信号を受け取り、
その出力端子から分子の値又は分母の値を出力するよう
にする。係数ｂ１〜ｂ９は、行座標及び列座標を対応す
るランク数で表すことができるように選択もしくは基準
化して座標の係数倍をこの係数の累算と置換し得るよう
にする。

このようにすると特に簡単な装置になる。

以下、図面につき本発明の詳細な説明する。

第１図のＡＩ、　Ａ２及びＡ３は電気信号に変換するた
めに、移動センサ（図示せず）により順次走査される物
体面の３つのカット画面を示す。これらカット画面＾１
〜Ａ３は台形に歪む。これは飛行機に取付けられた矩形
の視野を有するセンサ、例えばカメラで下方前方をのぞ
く場合に生ずる。センサは曲線パスに沿って移動するも
のとする。この場合、これらカット画面間では図の画面
耐の右上の点ｐＨが画面へ３の左」二に移動し、画面へ
１の右下の点Ｐ１２が画面Ａ３の下部中央に移動するこ
とになる。

カット画面Ａ２及び八３と関連ずろ矩形基準画像Ｂ２及
びＢ３を別々に示しである。各基べ（画像は上述の矩形
視野に対応し、ＣＲＴのような表示素子上に関連する画
面の表示を与える。円形のような他の形状も実現し得る
こと勿論である。画面続及び門では物点ｐＨは位置１〕
２１　及びＲ３１に位置し、物点Ｐ１．２は位置Ｐ２２
及びＲ３２に位置する。本発明の目的は、時間的に画面
評と門との間に位置する物体面の画面を表す中間画像を
形成することにあり、この中間画像の画像信号は基準画
像Ｂ２及びＢ３の画像信号から、即ち例えば点Ｐ２］及
びＲ２２及び図示してない他の点の、点３１及び３２及
び対応する他の点への座標移動を用いて導出される。

ｒｌｌＥＩＥＲＴｒｎｓ、　　ｏｎ　　Ａｃｏｕｓｔｉ
ｃｓ、　　５ｐｅｅｃｈ　　ａｎｄＳｉｇｎａｌ　　Ｐ
ｒｏｃｅｓｓｉｎｇＪＶｏｌ、　　ＡＳＳＰ−２９，Ｎ
ｏ、６．　１９８１年１２月、　ｐｐ１１４７〜１１５
２の論文によれば、２個の順次の画像内の全ての対応す
る画素間の座標移動は次のように８個のパラメータの組
で表すことができる（Ｒ，、Ｒ２は２個の基準画像を表
す）。

これは、基準画像Ｒ１の各座標ＸＲ１＋　ＹＲＩに対し
て座標移動パラメータａ、％ａ８を用いて物体面の同一
の物点を表す基準画像Ｒ２の点の座標ＸＲ２１ＹＲ２を
見つけ出すことができることを意味する。

２個の基準画像、例えば第１図の２個の基準画像０２及
び８３間に位置ずろ直接連続する複数の中間画像に対す
る座標移動アルゴリズムは、１つの中間画像の座標を用
いて次の中間画像の対応する画素の座標が得られるよう
にする必要がある。これがため、上記の既知の座標移動
に従って、これらの条件を満足する１組の座標移動パラ
メータｂ、〜ｈ９を見つけ出すことができる。直接連続
する２個の任意の中間画像間の座標移動は常に同一にす
る必要があるため、関連する座標移動アルゴリズムに刻
するパラメータは２個の基準画像間の座標移動パラメー
タから次のように導出することができること（まδ正門
できる。

各中間画像をその前の中間画像から導出することにより
許容し得ない誤差の累積が生ずるため、各中間画像を内
挿中に次のようにその前の中間画像に直接関連させると
共に次の基準画像にも関連させるのが一層有利である。

であり、×ｏ及びＹ。は前の基準画像に対し第ｎ番目の
中間画像の画素の座標を表す。この場合、中間面（象は
パラメータｈ１〜ｈ９から成る座標移動アルゴリズムの
Ｎ−ｎ乗により発生される一組のパラメータを用いる座
標移動アルゴリズムにより基準画像（この場合には次の
基準画像）に直接関連するものとなる。

前の基準画像内の座標は次のように中間画像の座標から
、座標移動アルゴリズムの逆数のｎ乗により得られる。

実行する装置を示す。パラメータａ１〜ａ８に対応する
座標移動信号（例えばセンサで発生され、送出される）
が演算装置２に供給され、この演算装置がこれら信号か
ら２個の順次の中間画像に対する座標移動アルゴリズム
のパラメータｈ、〜ｂ９の値又は中間画像と基準画像に
対する最終的な座標移動のパラメーター〜Ｃ３及び／又
はｄ１〜ｄ９の値を計算する。２個の順次の基準画像間
の座標移動のパラメータの行列の累乗根の累乗の形成は
正確に計算できるが、これら累乗根は次の関係式により
近似するのが有利である。

これは累乗根を第２項以後を切り捨てたティラー級数で
表すことにより得られる。

これがため、演算装置２はライン７及び１７を経て、関
連する中間画像と、対応する基準画像との間の時間間隔
のランク数に従って基本座標移動行列又はその逆行列の
累乗指数を順次増大して得られる行列を表す信号を供給
する。更に、アドレス計算器６及び１６が発生させるべ
き中間画像の関連する画素の座標値Ｘ、、Ｙｌ、とその
ランク数ｎを演算装置２にも接続されたライン１３を経
てカウンタ１２から受信する。カウンタ１２はライン１
１を経てクロック発生器（図示せず）から画素周波数に
対応するクロック信号を受信し、表示装置２２も制御或
いは同期させる。各座標Ｘｎ、　、Ｙ、及びランク数ｎ
に対してアドレス計算器６及び１６が対応する基準画像
Ｒ２及びＲ１の関連する画素の座標ＸＲ２１ＹＲ２及び
ＸＲ１＋　ＹＲＩを次のように計算する。

ここで、パラメータＣ１〜Ｃ９及びｄ１〜ｄ９は２個の
順次の中間画像に対する基本座標移動アルゴリズムの行
列を指示された累乗倍することにより発生される。

これらの座標値は次いでアドレスとして、２個の順次の
基準画像の画像信号を含む画像メモリ４及び１４に供給
される。この目的のために、画像メモリ４及び１４には
画像信号用入力端子２４からカウンタ１２で制御される
スイッチにより順次の基準画像の画像信号が交互にロー
ドされる。入力端子２４に供給される画像信号は伝送さ
れてくる画像信号そのものとすることができるが、基準
画像信号の伝送は一般に低速であって１基準画像の伝送
時間は画像の表示時間より長いため、これら基準画像信
号は、伝送画像信号をゆっくりストアし最終中間画像が
発生し終えた後にこれら信号を急速に出力するバッファ
メモリ（図示せず）から発生させることもできる。

画像メモリ４及び１４内のアドレスされた位置から読出
された画像信号（２個の基準画像の同一物点の輝度値を
表す）を適当に加重加算して、得られる画像信号が、２
個の画像メモリ内の関連する画素の輝度間に位置する輝
度値、即ち関連する中間画像と画像メモリ４又は１４内
の基準画像との間の時間間隔（即ちそのランク数ｎ）に
対応する輝度値を表すようにする。この目的のために、
画像メモリ４及び１４からの画像信号を乗算器８及び１
８にそれぞれ供給し、これら画像信号に、演算装置２に
より中間画像のランク数ｎから導出される重み信号を乗
算する。乗算された値を加算器２０で加算し、演算装置
２によりスケーリングが考慮されていない場合には必要
に応じスケーリングする。

加算器２０の出ノＪ端子２１は表示装置２２に供給する
中間画像の画像信号を出力する。

画像メモリ４及び１４に対するアドレスはそれぞれアド
レス計算器６及び１６において第３図に示す回路により
決定することができる。この回路は同一の構成の３個の
ブロック３０．３２及び３８を含むので、ブロック３０
の構成のみを詳細に示しである。

Ｘ座標の分子Ｚ８の値を決定するために、このブロック
３０は次の方程式を解く。

ＺＭ　＝　Ｃ＋Ｌ　＋ｃ２Ｌ→Ｃ３ この目的のためにパラメータ０１〜Ｃ３から導出された
信号が第２図の演算装置２からライン４１．４．３及び
４５を経て供給されると共に、制御クロック信号がカウ
ンタ１２から入力端子５１．５３及び５５に供給される
。

新しい中間画像の開始毎に、画像切換信号がライン５１
を経て供給され、スイッチ４６がその上側位置にセット
されて入力端子４１に供給される値が加算器４２の」二
個入力端子に供給される。加算器４２の下側入力端子は
レジ”スタ４４の出力端子から値零を受信ずろ（これは
このレジスタはライン５１の画像クロック信号で消去さ
れるため）。入力端子４１に供給される値は絶対係数ｃ
３に対応する（これには後に説明するような制限を加え
ることができる）。

これがため、この値が加算器４２の出力端子及び従って
レジスタ４４の入力端子にも現われ、ライン５５１１の
次の画素クロック信号に応答してレジスタ４４にストア
される。

次に、ライン５１上の画像切換信号が消滅し、スイッチ
４６が次の画像切換信号までライン５３上の行うロック
信号によってのみ２個の下側位置の間で制御される。

画像切換信号直後の第１行うロック信号はスイッチ４６
を中心位置に維持し、その結果として入力端子４３に存
在する行座標Ｙ、、と関連する係数０２の値が加算器４
２の上側入力端子４２に供給される（これにも後述する
ような制限を加えることができる）。

この値は、レジスタ４４に既にストアされ加算器４２の
下側入力端子に存在する絶対係数Ｃ３の値に加算され、
その和がレジスタ４４に供給されてライン５５上の次の
画素クロック信号に応答して書き込まれる。

次に、ライン５３上の行うロック信号が消滅し、スイッ
チ４６がその下側位置にセットされて、ライン４５上に
存在するその行内の画素に対応する列座標Ｘｎと関連す
る係数０１が加算器４２の」二個人ツノ端子に供給され
る。これがため、加算器４２及びレジスタ４４から成る
回路はアキュムータを表し、このアキュムレータはライ
ン５５上の各画素クロック信号に応答して係数０１の値
と先に決定された和とを累算する。

ライン５３」二の次の行うロック信号がスイッチ４６を
再び中心位置にセットし、斯かる後に行座標Ｙと関連す
る係数Ｃ２を入力端子４３を経て加算する必要があるの
みならず、列座標×。と関連する係数０１の累算も再び
開始させる必要がある。これがため、入力端子４３を経
て値（Ｃ２ＫＣＩ）が供給される（ここで、Ｋは１行の
画素数）。これは２個の行うロック信号間に係数０１の
画素数倍が累積されるた必である。画像切換信号後の第
１行うロック信号に応答して入力端子４３に別の値、即
ち係数０２のみを供給する必要がないようにするために
は、和（Ｃ３＋ＫＣＩ）を入力端子４１に、差（Ｃ２Ｋ
ＣＩ）を入力端子４３に連続的に供給することができる
。

斯くして、中間画像の１行の順次の画素に対し順次の分
子Ｚ８の値がブロック３０の出力端子３１に現れる。入
力端子４１．４３及び４５を経て供給されるパラメータ
Ｃ１〜Ｃ３の値は、分子の値の範囲が所望の値の範囲に
対応するように選択するものとし、これは後に説明する
ようにこれらパラメータ値及び／又は装置４０により発
生される逆数値の対応する規準化により達成することが
できる。

同様にして、ブロック３２においてＹ座標に対する分子
ハの値が入力端子４７を経て供給されるパラメータ０４
〜Ｃ６から取り出された信号から導出されると共に、ブ
ロック３８において共通の分母の値が入力端子４９を経
て供給されるパラメータ０７〜Ｃ９から取り出された信
号から導出される。割算の技術的実行を避けるために、
ブロック３８で決定された分母の値を逆数値形成用の好
ましくは読取専用メモリである装置４０に供給する。ラ
イン３９上に供給されるこの逆数値を、ライン３１から
分子Ｚ８の値を受信する乗算器と、ライン３３から分子
Ｚ、の値を受信する乗算器３６とに供給する。乗算器３
４及び３６は中間画像の各行の順次の画素の画像信号を
導出すべき関連する基準画像の画素の座標の値をライン
３５及び３７を経て出ノｊする。これらの座標値は関連
する画像メモリのアドレスに変換することができるが、
画像メモリ内に画素をストアするアドレッシングは、各
アドレスを一方の座標（Ｘ）を示すアドレス区分と他方
の座標（Ｙ）を示すアドレス区分の２個のアドレス区分
に分けて行い得るようにするのが一層有利である。斯か
る場合には、ライン３５及び３７により関連する画像メ
モリのアドレスをそのまま供給することができる。ここ
では、ブロック３０．３２及び３８により発生される値
の範囲は所望の範囲に対応するものとする。そうでない
場合には乗算器３４及び３６により供給される値の範囲
を逆数値の形成中に一定のスケールファクタによりスケ
ーリングすることができ、ここで説明する実現例ではこ
れを対応する記憶値を有する読取専用メモリにより容易
に実施することができる。

２個の個々の基準画像があまり相違しないとき、即ち両
画像が高度に重なり合うときは、第３図に示す装置によ
り決定されるこれら基準画像の座標は関連する中間画像
の座標の近くに位置する。この場合にはこれら基準画像
の絶対座標を決定する代わりに、中間画像の１つの座標
と基準画像の関連する画素との差を決定するのが有利で
ある。これは、この場合には対応する座標の値の桁数が
少なくなるためである。これは第３図に示すものと同一
の装置により行うことができ、この場合にはパラメータ
の値をこれに応じて選択する必要がある。また、絶対中
間画像アドレスの加算のために乗算器３４及び３６の後
段に加算器を接続する必要があるだけである。

第２図のアドレス乗算器６及び１６又は第３図に示す斯
かるアドレス計算器の実施例は、中間画像の各画素に対
し、基準画像内の関連する画素の座標を１画素間隔より
高い精度で決定し得るため、各画素に対し決定された座
標を基準画像の４個の個々の記憶画素間に容易に位置さ
せることができる。斯かる場合には最も近い画素の値を
用いる代わりに基準画像内の正確な座標に隣接する４個
の画素の輝度の加重平均値を形成するよう加算して中間
点の輝度を決定することができる。この場合重み係数は
正確な座標と４個の隣接画素との相対位置に依存させる
。

斯かる補間を実現するためには、特に時間上の理由のた
めに、基準画像の４個の隣接画素の輝度を画像メモリか
ら同時に読出し得るようにする必要がある。斯かる同時
読出しを可能にするために、第２図の各画像メモリ４及
び１４を４個のサブメモリに分割して各サブメモリがＸ
及びＹ座標方向の１個置きの画素のみをストアするよう
にする、即ち各サブメモリが矩形内の４個の隣接基準画
像画素の１個をストアするようにする。第４図はサブメ
モリ内への画素の配置を示し、画像行Ｚ１〜Ｚ５と列Ｓ
１〜Ｓ６の個々の画素について関連する画素がストアさ
れるサブメモリをＴ１〜Ｔ４で示しである。

第５図は画素の輝度値の加重平均値を形成する装置を示
す。アドレス計算器６及び１６は出力端子６６及び６８
に２個の多数桁の座標値を次の形態の数値対として発生
する。

ＸＲ＝　・−・・・・Ｘ２．　ＸＬ　ＸＯ，Ｘ−１，−
・−−−−ｘ−ｍＹＲ＝　・−”　ｙ２．　ｙｌ、　ｙ
Ｑ、　’／　ｌ、　・−・・Ｙ−ｍここで、×１又はｙ
ｉは２進数を表す。指数ｉ＜（ｌを有する２進数は小数
点以下の桁を表し、即ち画素座標の分数値を表す。

サブメモ！Ｊ８０．８２．８４及び８６のアドレスはこ
れら座標値から決定される。各サブメモリは４個のサブ
メモリから成る完全な基準画像をストアする完全な画像
メモリと比較して各方向において半数のアドレスを有す
る点を考慮する必要がある。これがため、サブメモリの
アドレスは出力端子６６及び６８に現れる座標値（本例
ではそのままアドレスとみなせる）を２で割算して形成
することができる（余りは第４図につき後に述べるよう
にある程度考慮する必要がある）。行Ｚ１と２２との間
及び列Ｓ１と８２との間に位置する点Ｐ１の画像信号値
、即ち輝度は４個のサブメモ’ＪＴＩ〜Ｔ４の第１画素
から形成される。しかし、同じ行７１及び７２間にある
が列Ｓ２及び８３間にある点Ｐ２はザブメモ１ＪＴ２及
びＴ４の第１画素とサブメモリＴＩ及びＴ３の第２画素
から形成される。これがため、偶数ザブメモ１ＪＴ２及
びＴ４に対してはＸ座標を、出力端子６６に現れるＸ座
標値の小数点の直前の桁ｘＯのみを省略して桁・・・、
Ｘ２．　ＸＩから形成することができるが、奇数サブメ
モリＴＩ及びＴ３に対しては省略した桁の値をこのよう
に形成したアドレスに加える必要がある。これは第５図
に示す装置内の加算器６４で行われる。しかし、加算器
６４にシフトする前に小数点量」−の全ての桁に値”　
１　”を絶えず加算すると共にその結果の最終桁を省略
した後に全ての桁を右へ１桁シフトさせることもできる
。

同じことがＹ座標に対しても言え、この場合にはサブメ
モリＴ３及びＴ４に対して小数点の直前の桁ｙＯを直接
省略することができる。しかし、ザブメモリＴＩ及びＴ
２に対するＹアドレスに対してはこのアドレスは加算器
６２により補正する必要がある。

ザブメモリから読出された輝度値はそれぞれの乗算器７
０．７２．７４及び７６に供給され、ここで出力端子６
６及び６８から供給される座標値の小数点以下の桁に依
存する重みが乗算される。これらの重みは、第４図から
明らかなように、点Ｐｌ及びＰ２の双方を考慮に入れる
ときは小数点の直前の桁にも依存する。画点は小数点以
下に同一の桁を有するが、点Ｐｌに対してはザブメモ１
ＪＴ４内に対応する点が最も近接し、点Ｐ２に対しては
ザブメモ１ＪＴｓ内の対応する点が最も近接する。

アドレス計算器６及び１６の出力端子６６及び６８に発
生される座標値の小数点以下の桁及び小数点の直前の桁
から重み係数を形成することは読取専用メモリ６０によ
り行われる。このメモリは乗算器７０゜７２、７４及び
７６の各々に重み係数を別々に供給し、４個のサブメモ
リの４個の画素の重み付けされた輝度値が加算器７８で
加算され、その出力端子７９から得られた輝度値が第２
図の乗算器８及び１８に供給される。尚、乗算器８及び
１８を乗算器７０．７２゜７４及び７６内に含めると共
に読取専用メモリ６０に中間両像のランク数ｎに対する
制御機能を設けることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は順次の基準画像内の固定物点の位置を示す図、 第２図は本発明の方法を実行する装置のブロック図、 第３図は第２図に示す装置に使用するアドレス計算器の
ブロック図、 第４図は４個のザブメモリへの基準画像の画素の分配を
示す図、 第５図は数学的に決定された座標が実際の画素間にある
画素の画像信号を発生する装置のブロック図である。 ２・・・演算装置　　　　４．１４・・・画像メモリ６
．１６・・・アドレス計算装置 ８．１８・・・乗算器　　　　１０・・・スイッチ１２
・・・カウンタ　　　　２２・・・表示装置３０、３２
．３８・・・アドレス計算ブロック３４、３６・・・乗
算器 ３５、３７・・・画像メモリアドレスライン４０・・・
逆数値発生器 ４１、、４３．４５・・・輸＋　０２＋　０３入力端子
４２・・・加算器　　　　　４４・・・レジスフ４６・
・・スイッチ ６０・・・読取専用メモリ（重み係数発生）６２、６４
・・加算器　　　６６、６８・・・アドレスライン？０
．７２．７４．７６・・・乗算器 ７８・・・加算器 ８０、８２．８４．８６・・・サブメモリ７９・・・輝
度信号出力端子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物体面に対し移動するセンサ手段からの標準画信号
   周波数の基準画像信号を受信し、前の基準画像の第１基
   準画素と次の基準画像の第２基準画素の画素信号の少く
   とも一方の画素信号に関して中間画像の画素信号を内挿
   及び／又は外挿することにより、基準画像信号から、基
   準画像とともに標準画信号周波数のＮ倍の第２画信号周
   波数を形成する中間画像用の中間画像信号を発生する方
   法であって、前記基準画素の座標は、中間画像内の発生
   させるべき当該画素の座標から、移動するセンサ手段に
   より決まる座標移動アルゴリズム （ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ　ａｌｇｏｒｉｓｍ）により決
   定するようにしている中間画像信号発生方法において、
   前記センサ手段が前記物体面に平行な方向成分を少くと
   も有する光軸を有する場合に、前記座標移動アルゴリズ
   ムを２個の基準画像内の対応する基準画素の座標移動に
   基づいて形成し、この座標移動アルゴリズムは、一方の
   基準画像から出発して、Ｎ回順次掛け合わせると、この
   基準画像の画素の、他方の基準画像の画素への座標移動
   が生ずるように形成し、一方の画像から数えて第ｎ番目
   の中間画像の画素の信号を、対応する座標移動アルゴリ
   ズムをＮ−ｎ回順次掛け合わせることにより決定される
   他方の基準画像内の座標を有する基準画像画素から決定
   するようにしたことを特徴とする中間画像信号発生方法
   。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、２個の
   基準画像内の対応する画素に対し次の座標移動： ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、Ｘ＿Ｒ＿１、Ｙ＿Ｒ＿１、及びＸ＿Ｒ＿２、Ｙ
   ＿Ｒ＿２は２個の基準画像の画素の座標、行列の値ａ＿
   １〜ａ＿８は少なくとも２個の基準画像から決まる値、
   が成立する場合には、中間画像に対する座標移動アルゴ
   リズムを、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、 ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｘ＿ｎ、Ｙ＿ｎは当該中間画像の画素の座標値、ｂ＿１
   〜ｂ＿９は ▲数式、化学式、表等があります▼ により形成される値、 により形成することを特徴とする中間画像信号発生方法
   。 ３、特許請求の範囲第２項記載の方法において、値Ｃ＿
   １〜Ｃ＿９ ▲数式、化学式、表等があります▼ により形成することを特徴とする中間画像信号発生方法
   。 ４、特許請求の範囲第１〜３項の何れかに記載の方法に
   おいて、一方の基準画像の座標を決定するのに用いる座
   標移動アルゴリズムは他方の基準画像の座標を決定する
   のに用いる座標移動アルゴリズムの逆算とすることを特
   徴とする中間画像信号発生方法。 ５、特許請求の範囲第１〜３の何れかに記載の方法にお
   いて、隣接する基準画像内の対応する画素の座標移動を
   表す信号はセンサ側で決定し、基準画像信号に加えて送
   出することを特徴とする中間画像信号発生方法。 ６、特許請求の範囲第５項記載の方法において、座標移
   動を表す信号はセンサ側においてセンサにより高い画信
   号周波数で発生される画像から決定することを特徴とす
   る中間画像信号発生方法。 ７、特許請求の範囲第１〜６の何れかに記載の方法にお
   いて、複数の物体面の各物体面に対し各別の座標移動ア
   ルゴリズムを各別の物体を含む部分領域内の対応する画
   素の座標移動から形成することを特徴とする中間画像信
   号発生方法。 ８、２個の基準画像内の対応する画素の座標移動を表す
   信号から、関連する画像メモリ内にストアされている基
   準画像の画素の、当該中間画像の各画素への座標移動を
   表す信号を決定する演算装置（２）と； 伝送されてきた基準画像信号を所定のアド レスシーケンスでストアする少なくとも１個のランダム
   アクセス可能な画像メモリ（４、１４）と； 前記演算装置（２）により座標移動アルゴリズムのため
   に決定された前記信号と、発生させるべき当該中間画像
   の画素の座標とから前記画像メモリ（４、１４）内の関
   連する基準画像信号のアドレスを発生し、これらアドレ
   スを前記画像メモリに供給するアドレス計算装置（６、
   １６）と； これらアドレスから読出された基準画像信 号から中間画像信号を発生する出力装置（８、１８、２
   ０）とを含むことを特徴とする中間画像信号発生装置。 ９、特許請求の範囲第８項記載の装置において、中間画
   像信号を内挿により発生させる場合には、基準画像の基
   準画像信号を交互にストアする２個のランダムアクセス
   可能な画像メモリ（４、１４）設け、各画像メモリを１
   つのアドレス計算装置（６、１６）と関連させ、演算装
   置（２）により各アドレス計算装置のために、関連する
   画像メモリ内にストアされている基準画像の画素の、当
   該中間画像への座標移動に対する信号を決定し、出力装
   置（８、１８、２０）は、各画像メモリごとに関連する
   画像メモリから読出された基準画像信号に、演算装置に
   より中間画像のランク数ｎに応じて発生される重み係数
   を乗算する乗算器（８、１８）を具えると共に重み付け
   された基準画像信号を加算して中間画像信号を発生する
   加算器（２０）を具えるものとすることを特徴とする中
   間画像信号発生装置。 １０、特許請求の範囲第８又は９項記載の装置において
   、各画像メモリを４個のサブメモリ （８０、８２、８４、８６）で構成し、各サブメモリに
   より方形内の４個の隣接する基準画素の基準画像信号を
   それぞれ１個づつストアし、各アドレス計算装置（６、
   １６）により分数単位の精度でアドレスを決定すると共
   に各サブメモリにおいて正確なアドレスに最もよく近似
   する基準画素をアドレスし、これら４個のサブメモリの
   画像信号出力端子の後段に乗算装置 （７０、７２、７４、７６）を接続し各サブメモリの画
   像信号に、正確なアドレスの小数点の直前の桁及び小数
   点以下の桁から導出した重み係数を乗算し、重み付けし
   たこれら画像信号を加算装置（７８）により加算して出
   力装置に対する基準画像信号を発生させるようにしてあ
   ることを特徴とする中間画像信号発生装置。 １１、特許請求の範囲第８〜１０項の何れかに記載の装
   置において、各アドレス計算装置は演算装置により供給
   される値ｃ＿１〜ｃ＿９及びバッファメモリの瞬時画素
   の座標から２個の座標軸方向のアドレスの２個の分子の
   値と分母の値をそれぞれ決定する３個のサブ計算器（３
   ０、３２、３８）と、分母決定用サブ計算器（３８）の
   後段にあって前記分母の値の逆数値を形成する逆数値形
   成装置（４０）と、前記２個の分子の値の各々に前記分
   母の逆数値を乗算する２個の乗算器（３４、３６）とを
   具え、これら２個の乗算器の出力信号が関連する基準画
   像メモリ内の基準画素のアドレスを表すようにしてある
   ことを特徴とする中間画像信号発生装置。 １２、特許請求の範囲第１１項記載の装置において、各
   サブ計算器は加算器（４２）と、その後段にあって出力
   端子が該加算器の一方の入力端子に接続されたレジスタ
   （４４）とから成るアキュムレータを含み、その加算器
   の他方の入力端子の前段にスイッチ（４６）を具え、該
   スイッチはこの加算器の他方の入力端子に、画像切換信
   号の制御の下で各新しい中間画像の開始時に絶対係数ｃ
   ＿３、ｃ＿６又はｃ＿９或いはこれら値から導出した値
   を供給すると共に行切換信号の制御の下で各新しい行の
   開始時に行座標Ｙ＿ｎと関連する係数ｃ＿２、ｃ＿５又
   はｃ＿８から列座標Ｘ＿ｎ（画素）と関連する係数ｃ＿
   １、ｃ＿４又はｃ＿７のＫ倍（Ｋは１行の画素数）だけ
   減少させた値を供給し、その他の場合は列座標Ｘ＿ｎと
   関連する係数ｃ＿１、ｃ＿４又はｃ＿７を供給し、前記
   レジスタが各画素クロックに応答して加算器の出力信号
   を受け取り、その出力端子から分子の値又は分母の値を
   出力するようにしてあることを特徴とする中間画像信号
   発生装置。