JPS63271664A - 画像処理装置 - 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】 本発明は例えばテレビ画像を表すビデオ信号を処理する
ための電子画像処理装置に関する。

テレビ画像を表すビデオ信号をとられかつそれらの信号
を処理して画像の三次元操作を発生することができるよ
うになされた電子画像処理装置が知られている。このよ
うな装置の一例として、イギリス国バークシャ、ニュウ
ベリ所在のクオンテル・リミテッドによって製造されて
いるエンコア・システム（Ｅｎｃｏｒｅ　ｓｙｓｔｅｍ
）がある。このシステムによれば、トラッカ・ボール（
ｔｒａｃｋｅｒ　ｂａｌｌ）を含むマニュアル・コント
ロールを用いて画像の三次元（３Ｄ）スピンを発生した
りあるいは画像の位置、サイズまたはビュウ・ポイント
（νｆｅｗｐａｉｎｔ）を変更することができる。これ
らの効果を発生するために、フレーム記憶器が設けられ
、それに処理されるべきビデオ信号のフレームが書き込
まれるようになされるとともに、前記マニュアル・コン
トロールによって設定された信号に応答する処理回路が
設けられ、これにより、一連のビデオ信号が読み出され
る前記フレーム記憶器における一連のアドレスを決定し
、処理された画像を含む出力フレームを形成するように
なされている。

そのシステムは、書き込み、処理および読み取りがフレ
ームごとに反復され、各フレーム周期における人力が先
行フレーム周期によって形成される限り、対話式である
。オペレータが制御装置の操作をリアルタイムで観察で
きるように一連の処理されたフレームを移動画像として
表示するためのモニタが設けられている。各フレーム周
期のあいだ、処理回路は先行フレームのあいだに設定さ
れた増分制御信号に応答する。その処理回路は例えば英
国特許第８２０７３９８８号（または英国特許第４４３
７１２１号）に開示されている構造を有しうる。

上述したシステムの１つの用途は、フラットな画像が他
の画像の多角形状（通常は四辺形）上に正確に配置され
て複合画像を形成するようにそのフラットな画像を変換
するものである。例えば、最初の画像は窓を通じて見た
風景であり、その画像を異なる位置から見た窓上に配置
する必要がありうる。上記エンコア装置における既存の
制御器を用いてその結果を得ることができるが、実際に
は、重畳されるべき画像のスピンと、サイズ、位置およ
び視点の変化の組合せを含むので、困難でかつ時間のか
かるプロセスである。

１つの画像のコーナ位置を画定する手段と、所定の視点
をとってそれらのコーナ位置によって画定された四辺形
上にその画像をフイ、ツトさせるようにその画像のピク
チャ・ポイントのアドレスを変換する手段を具備した画
像処理装置も知られている。しかしながら、その装置で
は、変換は１つの操作で行われ、対話形式ではない。

本発明の目的は上述したような効果を容易に実現しうる
改良された画像処理装置を提供することである。

本発明によれば、スクリーン上に射影された第１の画像
の各アドレスにおけるピクチャ・ポイントを表わす画像
ビデオ信号の発生源を有する画像処理装置において、前
記スクリーン上に観念的に射影された多角形のコーナを
形成する少なくとも４つのリファレンス・ポイントのア
ドレスを表わすアドレス信号を与えるアドレス手段と、
三次元空間における前記多角形の運動の後で前記スクリ
ーン上に射影される前記多角形のコーナを前記リファレ
ンス・ポイントに形成させるようにするために前記アド
レス信号の選択的調整を生じさせるオペレータにより制
御される手段と、前記選択的調整の後における前記アド
レス信号に応答して、前記多角形と同じ三次元空間内運
動を受けた後に前記スクリーン上に射影される画像を前
記画像ビデオ信号が表わすようにその画像ビデオ信号の
アドレスを変換する変換手段を具備することを特徴とす
る画像処理装置が提供される。

上記オペレータにより制御される手段は、リファレンス
・ポイントを１つずつ選択しかつ他のリファレンス・ポ
イントに対するアドレスは変更しないで任意の１つの時
点において選択されたリファレンス・ポイントのアドレ
スを２周節するための手段を具備しているＪ前記変換手
段は、１つの時点におけるリファレンス・ポイントのア
ドレスをそれより後の時点におけるリフアレン４・ポイ
ントのアドレスに関係づける式を設定する手段と、前記
オペレータにより制御される手段の動作にもとづいて前
記２つの時点間の期間における前記多角形の動きを画定
する係数を得るために前記式を解く手段を具備しており
、前記変換手段はその得られた係数に応答して前記画像
ビデオ信号のアドレスを変換するようになされうる。前
記オペレータにより制御される手段は前記リファレンス
・ポイントを表わすためのカーソル信号を与えるカーソ
ル手段（その信号は前記第１の画像のカーソル信号であ
りうる）と、前記アドレス手段によって与えられるアド
レス（このアドレスは画像コーナのアドレスでありうる
）に前記カーソル信号を記憶するフレーム記憶手段と、
一連のフレーム周期において前記フレーム記憶手段から
前記リファレンス信号を読み取る読取手段と、前記フレ
ーム記憶手段から読み取られる前記リファレンス信号を
表示する手段を具備することが好ましい、このようにし
て、オペレータはリファレンス信号によって画定された
多角形の一連の射影を観察することができ、かつ前記オ
ペレータにより制御される手段を作動することによって
、スクリーン上の４つの予め定められたポイントにおい
て一度に１つずつリファレンス・ポイントを「ピンする
」（１ρｉｎ″）ことができる。このようにビンされる
と、画像は遠景につき補正される。

オペレータにより制御される手段は１つより多いリファ
レンス・ポイントのアドレスを１つの時点において（必
要に応じ）選択的に調節するための手段を具備しうる。

１つより多いリファレンス・ポイントが選択された場合
には、同じ調節がすべての選択されたポイントに与えら
れる。このオペレータにより制御される手段は任意の変
位に対するＸおよびｙ座標を設定するためのトラッカ・
ボールを具備しうる。あるいは、その手段はタッチタブ
レットとスタイラスの組合せを具備していてもよい。４
つのコーナのすべてが１つの時点で選択されると、それ
らのコーナの変位は視点のスピンまたは変化を伴わない
画像の直線往復運動を表すことが理解されるであろう。

以下図面を参照して本発明の実施例につき説明しよう。

図面を参照すると、第１ａ図において、矩形ＡＢＣＤは
視映スクリーン上に射影されたシーンを表わすテレビ画
像上の境界を表す。最初は、この境界はテレビジョン・
フレームのエツジに合致しているが、これはかならずし
もそうであるとは限らない。その画像は公知の態様で一
連のラインのそれぞれにおける一連のピクチャ・ポイン
トをそれぞれ表すビデオ信号によって形成されることが
理解されるであろう。この場合、ビデオ信号はフレーム
記憶器に記憶されるものとする。１つのラインにおける
特定のピクチャ・ポイントの番号と、テレビジョン・フ
レームにおける各ラインの番号が記憶器内におけるピク
チャ・ポイントに対するｘ、ｙ座標（アドレス）を決定
する。本発明を説明する目的のために、第６図に示され
ている本発明の実施例につき記述する前に、スクリーン
上において上記境界を矩形ＡＢＣＤから四辺形Ａ′Ｂ’
Ｃ’Ｄ’に変換するための動作について説明しよう。

最初のステップはテレビジョン・フレームにおいて画像
境界のコーナＡを点Ａ′まで移動させることである。本
発明による装置は、処理のためのコーナＡを指定しかつ
そのコーナに対して必要とされる２つの成分変位ｄｘ、
ｄｙを表す信号を供給するためにオペレータが使用でき
る。制御信号は、元の境界ＡＢＣＤが境界Ａ’ＢＣＤに
変換されるようにテレビジョン・フレームにおけるビデ
オ信号のアドレスを変換するための指令（コマンド）を
形成する。このことは、境界線ＡＢ（これはテレビジョ
ン・フレームの最初のラインに合致するものとする）に
おけるポイントに対するすべてのビデオ信号がラインＡ
’Ｂにアドレスし直されることを意味する。同様に、境
界線ＡＤ上のポイントに対する信号は境界線Ａ’Ｄにア
ドレスし直さなければならない。従って、線ＡＢおよび
ＡＤ上のビデオ信号は、同じかあるいは異なるフレーム
記憶器において線Ａ’ＢおよびＡ’Ｄを画定する。新し
い「アドレス」に移動され、表示のために読み出された
場合にテレビジョン・ラスク上の゛　　異なる位置を占
めるようになされなければならない。境界ＡＢＣＤ上お
よびその中の他のすべてのポイントも変換された境界Ａ
’ＢＣＤ内の該当する位置に同様にアドレスし直されな
ければならない。その変換は元のコーナＡＢＣＤと、移
動されたコーナ（この場合にはＡ′だけ）のＸＮ　ｙ座
標を用いて、スピン、位置および視点の変化を与えた後
にＡ’ＢＣＤを元の境界ＡＢＣＤの視映スクリーン上の
射影とするのに必要とされる前記スピン、位置および視
点の変化を定義する係数を得るようにすることによって
行われる。例えばピクチャ・ポイントｍまたはＡＢはそ
れの射影をＡＢのｍ′に有しうる。射影が行われるから
、Ａ’Ｂ上である比を有する距離は一般にＡ’Ｂでは同
じ比を存しないことが理解されるであろう。

上述の説明では、ＡＢＣＤからＡ’ＢＣＤへの変換はワ
ン・ステップで行われるものと仮定された。しかしなが
ら、本発明によれば、第６図に示された装置において、
その変更はコーナＡに対するｘ、ｙの一連の増分変化に
応答して幾つかのフレーム周期にわたって相互作用的に
行われる。任意の１つのフレーム周期において、先行フ
レーム周期においてオペレータによって行われた選択さ
れたコーナに対するＸおよびｙの増分変化に応答して増
分変換が行われる。この装置は変換されたフレームを連
続的に表示して漸次変換されるのに伴って元の画像の移
動表示をオペレータに与えるモニタを具備している。こ
れによりオペレータは所望の効果を得るように動きを制
御することができる。

アドレスが例えばＡＢからＡ’Ｂに変換される場合には
、最初の画像における各ピクチャ・ポイントに対する変
換されたアドレスを有する各フレーム記憶器における記
憶場所が存在するであろうということも仮定された。実
際には、変換されたアドレスは一般にフレーム記憶器の
２つの隣接したラインのそれぞれにおける２つの記憶場
所によって画定された矩形内のどこかにあるであろう。

従って、１つのピクチャ・ポイントに対するビデオ信号
は、新しいアドレスに変換されると、各４つのアドレス
間で「補間」されなければならないことがありうる。こ
のような補間を行うための手段が前述した英国特許第２
０７３９８８号（または米国特許第４４３７１２１号）
に記載されているが、本発明についての説明を簡単にす
るために、変換された画像とフレーム記憶器の記憶場所
における変換されたアドレス間には１対１の対応関係が
あると仮定される。最初のコーナの移動が完了すると、
変換された画像は矩形フレームＡＢＣＤ内の元の境界Ａ
　’　ＢＣＤを有するであろう。元のピクチャ・ポイン
ト変換は境界Ａ’ＢＣＤ上またはその中にすべて存在し
、空間ＡＢＡ　’　Ｄ内には存在しないであろう。オペ
レータはコーナＢを選択するために制御手段を用い、か
つコーナＢをＢ′まで移動するために変位信号を挿入す
る。変換回路は境界Ａ’ＢＣＤをＡ’Ｂ’ＣＤに変換す
ることによって応答し、それに応じてＡ’ＢＣＤ内の他
のピクチャ・ポイントを変換する。

上記の手順がコーナＣおよびＤに対して反復され、その
結果、元の画像は、境界がＡ’Ｂ’Ｃ’Ｄ′となり、テ
レビジョン・フレームの一部分だけを占有するように変
換される。実際の適用場面では、元の画像は例えば窓か
らまっすぐ見た場合の庭の景色であるとする。上記の変
換によって複合シーンを形成するためにシーンを窓の上
に正確に位置づけることができる。

本発明を実施するのに必要とされる変換を行うために用
いられるアルゴリズムについて検討する。

第２図を参照すると、フラフトな視映スクリーン上にお
ける（例えばＴＶモニタ上に表示された）の物体の画像
が次の式を用いて三次元空間に変換されることは知られ
ている。

ｘ’＝ａｘ＋ｂｙ＋ｋｚ＋ｃ ｙ’＝ｄｘ＋ｅｙ＋ｌｚ＋［ ２′干ｙｚ＋ｈｙ＋ｍｚ＋ｊ またはマトリクスの形式として、 （ｘ　’　ｙ　’　ｚ　’　１）＝（ｘｙ　ｚ　ｌ）（
ａｄｇｏ）（ｂｅｈｏ） （ｋｌｍｏ） （ｃ　ｒ　ｊ　　ｌ） これらの式において、ｘｌｙは元のスクリーン上におけ
るイメージ・ポイントの位置を画定し、２はスクリーン
に対して垂直に測定した距離であり、ｘ′ｙ′ｚ′は三
次元空間で移動される各イメージ・ポイントの座標であ
る。係数ａ　ｓ　ｂ　ＳＣｓ・−・−はその移動を行う
のに必要とされるスピン、位置またはサイズ変化によっ
て決定される。

この変換の結果、スクリーンの背後の三次元空間に存在
する物体は第３図に示されているように視映スクリーン
に射影されなければならない（視映スクリーンの反対側
における視映位置（ＶｘＶｙＶｚ）に座っている人間に
よって見られるように）、座標Ｘ′、ｙ“、２＃は射影
された場合の１つのイメージ・ポイントの位置を画定す
る。

座標２＃はスクリーンの平面がｚ−０であるようになさ
れると、ゼロとなるであろう。

第３図におけるようにＸ“におけるスクリーンに対する
Ｘ′座標の射影を考えると、同様の三角形により次の式
が得られる。

ｘ’Ｖｚ＋ｚ’Ｖｘ Ｖｚ＋ｚ’ 同様に 第２図に関連して示された三次元変換は２Ｄから２Ｄへ
の各ピクチャ・ポイントの変換を許容するためにこれら
の射影方程式に代入されうる。このような２Ｄから２Ｄ
への変換は三次元方程式では暗黙のスピン、位置および
サイズ変化を受けさせて後に元の物体の射影を発生する
。

２Ｄから２Ｄへの変換の方程式は次のような形をしてい
ることが示されうる。

Ｑ　ｚ　＋　）ｌ　ｙ　＋　１ これらの方程式において、大文字Ａ　Ｂ　Ｃ、−−−−
−−−は、この場合にもコーナの移動によって意味する
スピン、位置、サイズ変化に関係づけられているが、三
次元方程式のａ、ｂ、ｃではない。

２Ｄから２Ｄへの変換方程式は公知であるから、係数Ａ
−Ｈを数学的に導出してみせることは不必要であろう。

詳細については、マグロウヒル・インタナショナル・ブ
ック・カンパニ発行のダブリユウ・エム・ニュウマンお
よびロバート・エフ・スプロウル著「プリンシプルズ・
オブ・インタラクティブ・コンピユータ・グラフィック
ス」第２版、特にそれの第２章、第３３３ページを参照
されたい。

上記の方程式を本発明に適用すると、特定の変換に対し
てリファレンス・ポイント、画像の４つのコーナの開始
および終了座標がわかるという利益が得られる。従って
、Ｘに４つ、ｙに４つの方程式があり、それらの方程式
は、それらの既知の座標を入れ込みうる１またはそれ以
上のコーナの各増分変位の後に設定されうるちのであり
、それらの方程式は、特定のフレーム変換のために係数
Ａ−Ｈを評価するために解かれる。このようにして評価
された係数を用いて、最初の画像における１つおきのピ
クチャ・ポイントに対する変換されたアドレスが評価さ
れうる。

射影方程式は第４図に示されているような入力画像にお
けるＸおよびｙせん断または視点位置の変化を発生しう
る。第４図はスクリーン上でフラットな状態から一軸回
転（スピン）を受けた元の画像の可能な射影を示してい
る。第４図におけるｂとＣを比較すると、ある種の場合
には、視点位置を最初の位置から変更させるかあるいは
元の画像のせん断を導入することなしには所要の形状を
発生することは不可能であることがわかる。物体と視る
ものの種々の配置によって同じ射影を発生しうる。

このことは、Ａ′のような変位されたコーナが視点位置
に依存して、空間内の１より多いポイントの射影となり
うろことを意味している。係数Ａ−・−・−Ｈに対する
独特の解は存在せず、従って、特定の動きにつきそれら
の係数を評価する場合には、非現実的な射影を拒否する
視点位置に対する制限を仮定することが必要である。

従って、アドレス変換を行うために機械的に視点位置の
値を入れ込むと、本発明の装置はある条件が満足されな
ければならないようになされている。視察者はスクリー
ンの外側におり、変換された画像はその後になければな
らない。視察位置はスクリーンに可能なかぎり最も接近
しており、かつ最短観察距離に対する限界は三次元制御
が使用可能である限界となるように選択される。ｊの値
（これは第２図に関する上述の方程式において、スクリ
ーン内への２のｙと独立の距離である）が１にできるだ
け接近した一辺と、それよ′り小さいかそれに等しい他
の辺を生ずるように計算される。

実際に、上述した条件が満足され、かつ観察位置が、ス
クリーン上にありかつ４つのリファレンス・ポイントを
有する第５図に示されているように射影の消尽点ＰＩ、
Ｐ２を結ぶ線を直径として有する半球の表面上に存在す
ると仮定することによって容認しうる結果を得ることが
できることが認められた。例えば第４（ａ）図および第
４山）図間のスピンが現実的となる。他の組の条件も案
出されうる。

第６図に示された本発明による装置の実施例では、テレ
ビジョン・フレームにおけるすべてのピクチャ・ポイン
トを表すディジタル・ビデオ信号を記憶するための記憶
場所を有する２つのフレーム記憶器１および２が設けら
れている。これらの記憶器は、異なる平面内の対応する
アドレスにおける各イメージ・ポイントに対する異なる
カラー成分を記憶するための１より多い平面を通常有し
ているであろう。１つの画像を表すビデオ信号が、切換
回路３および４の制御のもとて外部の信号源からまたは
他の記憶器から各記憶器に書き込まれうる。書き込みは
ピクチャ・ポイント周波数で動作するクロックによって
タイミングをとられた書き込みアドレス発生器５の制御
のもとで行われ、ピクチャ・ポイント・ビデオ信号がテ
レビジョン・ラスタ・フォーマットにおけるフレーム記
憶場所に順次的に書き込まれる。書き込みアドレスはフ
レーム周期のあいだ切換回路６を介して記憶器１および
２に交互に与えられる。数字７はフレーム記憶のうちの
いずれか一方における選択されたアドレスからピクチャ
・ポイント・レートでビデオ信号を読み出すための変換
された読み出しアドレスを発生する読み出しアドレス発
生器を示している。読み出しアドレスはフレーム周期の
あいだ切換回路８を介して記憶器１および２に交互に与
えられる。この場合、切換回路８は切換回路７と同期さ
れており、読み取りアドレスが一方の記憶器（例えば記
憶器１）に与えられると、他方の記憶器に書き込みアド
レスが与えられるようになされている。読み出しアドレ
スが与えられた場合に記ｊＱ器１および２から出力され
るビデオ信号は前述のように切換回路３および４に帰還
され、そしてディスプレイ・スクリーン１０を存するモ
ニタ９にも与えられ、そのディスプレイ・スクリーン１
０には、記憶器１および２から読み出されかつ切換回路
１０を通してモニタ９に与えられたビデオ信号の一連の
フレームが連続して表示されうる。

オペレータは、セレクタ１２によってビデオ信号の関連
したフレームを記憶するためにディスク記憶器１３に与
えることができる。

アドレス発生器７は前述した変ｌＡ＠路を構成している
。それは、オペレータにより制御されるコーナ変位発生
器１４から、およびコーナ指定器１５から入力を受取る
。コーナ指定器もオペレータにより制御され、特定の時
点において画像のどのコーナが変位されるべきかを決定
してコーナ・ピニング（ｃｏｒｎｅｒ　ｐｉｎｎｉｎｇ
）を行うために回路７に信号を与える。トラッカ・ボー
ルよりなりうる発生器１４はオペレータによって必要と
される選択された１または複数のコーナのＸおよびｙ変
位を表す信号を回路に与える。オペレータによって１よ
り多いコーナが選択されると、発生器１４によって設定
された変位ｘ、ｙがすべての選択されたコーナに与えら
れる。セレクタ１５は、選択されたコーナの特定だけで
はなく最も新しい調節の前におけるすべてのコーナのア
ドレスをも与えるようになされている０発生器１４によ
って信号発生されるＸおよびｙ変位を効果的に追跡する
けれども、アドレス調節は先行フレーム周期において発
生器１４により信号発生される調節に応答して各フレー
ム周期のあいだにステップ状に発生する。変換回路７は
発生器１４およびセレクタ１５からの入力に応答して上
述した２Ｄから２Ｄへの変換方程式の係数Ａ−Ｈを評価
する手段１６を具備している。それらの係数は、最初の
画像における各ピクチャ・ポイントにつき、その発生器
１４およびセレクタ１５の出力によって信号発生される
１または複数のコーナの変位の意味するスピン、位置お
よび観察位置の変化を受けた最初の画像の射影に画像を
変換させるためにそのピクチャ・ポイントがテレビジョ
ン・ラスタにおいて割当てられなければならないアドレ
スを解くためにその係数を用いる手段１７に与えられる
。上述した評価は観察位置に課せられる条件を受ける。

手段１７によって発生されるアドレスはピクチャ・ポイ
ント・レートで発生される。上述した理論から理解され
るように、手段１７によって発生されるアドレスは最初
の画像の一連のピクチャ・ポイント・ビデオ信号が出力
ラスタにおいて移動されなければならないアドレスであ
る。しかしながら、変換回路７によって発生されるアド
レスは、転送されないビデオ信号が記憶器１または２か
ら読み出される異なるアドレスを選択するための読み出
しモードで用いられ、従って、手段１７からのアドレス
を反転させることが必要であり、これはアドレス反転手
段１８で行われる。従って、場合に応じて記憶器ｌまた
は２から読み出されるピクチャ・ポイント・ビデオ信号
は、変換された画像を表すためにラスタにおける正しい
順序を有する。

第５図に示された装置を用いる場合には、変ｆＡ　　　
。

されるべき画像が記憶器１３から読み出され、そして最
初のフレーム周期において記憶器１または２のうちの１
つ（例えば１）に書き込まれる。次のフレーム周期のあ
いだに、この画像は、オペレータによって回路７に与え
られかつ記憶器１から読み出され、記憶器２に書き込ま
れる任意の入力に応答して転送される。記憶器２内の画
像は先行フレーム周期のあいだにオペレータによってな
される入力に応答して次のフレーム周期のあいだに回路
７によって変換され、そして所望の変換が完了されるま
でそれが継続して行われる。その変換を行う際に、オペ
レータは彼がモニタ９のスクリーン上に発生している効
果を連続的に観察することができる。所望のモードの動
作を得るための切換回路３．４．６．８およびｌＯの同
期化はコンピュータ制御により行われうる。

変換回路７は適当にプログラムされたコンピュータによ
って構成されうるちのであり、そのコンピュータはコー
ナ・ピニング・モード（ｃｏｒｎｅｒｐｔｎｎｉｎｇ　
ｍｏｄｅ）を残しかつ現在のエンコア・システムで可能
なスピン、サイズ、位置および観察位置制御のような他
の変換を行うことができるようにプログラムされうる。

変換されたアドレスが記憶器１および３の記憶場所のア
ドレスと合致しない場合に、必要に応じてピクチャ・ポ
イント・ビデオ信号の補間を行うための手段も、前述の
ように、設けられうる。画像の一部分の圧縮または拡大
による変換された画像の輝度の変化を軽減するための他
の手段が設けられうる。

第６図に示された装置によって発生される変換された画
像は複合画像を形成するために他の背景画像内にキーさ
れ（ｋｅｙｅｄ）　、コーナ・ポイントが背景画像内の
予め定められたリファレンス・ポイントに［ビンづけさ
れるＪ　（ｐｉｎｎｅｄ）かあるいは他の態様で用いら
れる０本発明はテレビに限定されるものではなく、一般
的なグラフィクスの分野に用いられうるちのである。

第１図〜第６図に関して説明した実施例は最初から矩形
状の画像のコーナ・ポイントを斜視図で見える四辺形の
コーナにビンづけするように作用する。しかしながら、
本発明はこのように作動するシステムに限定されるもの
ではなく、第７図および第８図は画像のリファレンス・
ポイントが任意の視点から見た状態で表わされうる他の
画像（シーン・イメージと呼ばれる）の１つの表面上の
予め定められたポイントにビンづけされうるように任意
の形状の画像を変換するために本発明を用いた場合を示
している。第７図において、数字２１〜２４はそれぞれ
ｆａｔカーソルを表すカーソル、ビデオ信号、■）シー
ンに導入されるべき物体を表す第１の画像ビデオ信号（
画像１　）　、ｔｅｌそのシーンを表す第２の画像ビデ
オ信号（画像２）、および（ｄ１制御画像を公知の態様
で表すステンシル・ビデオ信号（ステンシル）を記憶す
るためのフレーム記憶手段を示している。

これらのフレーム記憶手段はそれぞれ第６図のフレーム
記憶器１および２に関して述べたようなものでありえ、
各ビデオ信号が記憶のためにそれから与えられる信号源
入力２５〜２８を存している。数字２９は書き込みアド
レス発生手段を示しており、これにより、信号ラスタに
おけるビデオ信号の位置によって決定されたフレーム記
憶手段の正しいアドレスに入来ビデオ信号が書き込まれ
る。他方、数字３０は読み取りアドレス発生器を示して
おり、これは記憶手段２１〜２４からビデオ信号を読み
取るために作動されうる。しかしながら、記憶手段２１
．２２および２３に対する読み取りアドレス信号は第６
図の手段７と同様のアドレス変換手段３１を介して各記
憶手段に与えられる。

数字３２は記憶手段２１〜２６から読み取られたビデオ
信号に対する結合器３２を示しており、これは、オペレ
ータにより制御されるセレクタ３３によって制御され、
かつ記憶手段２１からのカーソル・ビデオ信号を記憶手
段２２または２３から読み取られた画像１または画像２
に重畳するか、あるいは記憶手段２４からのステンシル
の制御のもとて画像１の一部分を記憶手段２３から読み
取られた画像２に重畳するように結合器３２を条件づけ
る。その重畳は上側の画像が半透明となるように部分的
であるか、あるいは完全なものであってもよく、後者の
場合には上側の画像は不透明に現われる。結合器から出
力されるビデオ信号は第６図の装置９に対応するディス
プレイ装置３４に与えられ、かつそのビデオ信号は長期
記憶のためにディスク記憶手段３５にも与えられうる。

フレーム記憶手段２１〜２６、書き込みおよび読み取り
アドレス発生器２９および３０、結合器３２およびセレ
クタ３３の動作は公知であるから、これ以上説明する必
要はない。結合器３２はまた、必要に応して、記憶手段
２１〜２４のうちの任意の１つからの信号を他の信号に
結合していない状態でディスプレイ手段３４に送るよう
にセレクタ３３によって条件づけられうる。

数字４１はタッチタブレット・スタイラス組合せを示し
ており、これは、本発明のこの実施例では、画像１また
は画像２を位置づけるために用いられる例えば四角形の
コーナを画定するリファレンス・ポイントめアドレスを
表すアドレス信号を与えるように操作されうる。上記タ
ッチタブレット・スタイラス組合せは上記四角形の位置
調節を表すためのそれらのアドレスの選択的調節を発生
するための手段をもオペレータに与える。オペレータが
タッチテーブル上の異なるポイントにスタイラス４５を
当て、ると、それらのポイントのＸ。

ｙ座標信号がコンピュータ４２に供給され、そしてその
コンピュータ４２がカーソル・ビデオ信号発生器４３に
接続される。コンピュータ４２はモード・セレクタ４４
を有しており、それによって、オペレータは異なる機能
を行うようにコンピュータを条件づけることができる。

組合せ４Ｉのスタイラス４５は、タッチタブレットに加
えられる圧力を表す信号をコンピュータ４２に供給する
ための接続４６を有しているが、この点については説明
する必要はない。

上述のように、第７図に示された装置は任意の形状の画
像を他の画像に「ビンづけする」（ｐｉｎｎｉｎｇ）た
めに用いられうる。第８図において、数字２０は画像１
を構成する代表的な非矩形状の画像を示しており、この
画像は便宜上単純に円として示されている。この画像を
画像２上にビンづけするために、オペレータは信号源２
６からの各ビデオ信号をフレーム記憶手段２２に書き込
み、かつフレーム記憶手段２２におけるビデオ信号をフ
レーム記憶手段２１　（カーソル）におけるビデオ信号
と組合せ、そして一連のフレーム周期時にその組合せを
ディスプレイ手段３４に反復して与えるように、セレク
タ３３を用いて、結合器３２を条件づける。最初は、フ
レーム記憶手段２１はカーソル・ビデオ信号を含んでい
ないので、ディスプレイ手段は、重畳されたカーソルを
伴うことなしに、単に画像ｌを表示するにすぎない。オ
ペレータはセレクタ４４を用いてカーソル発生モードを
選択し、かつ表示内の画像１を観察しながら、画像５０
上の４つのリファレンス・ポイント、すなわち例えば第
７図に示されているポイント５１．５２．５３．５４を
指定するようにスクイラス４６を操作する。これらのポ
イントのアドレスは４１からコンピュータ４２に送られ
、そこに一時的に記憶される。そのコンピュータは、こ
れらのアドレス信号に応答して、カーソル発生器に発生
器２９からの書き込みアドレスと調時間係をもってカー
ソル・ビデオ信号を発生させ、それら４つのリファレン
ス・ポイントによって画定された適当なカーソルのビデ
オ画像を記憶器２１に設定する。第７図では、カーソル
像は、コーナをリファレンス・ポイント５１〜５４に位
置決めされた単純な矩形状格子（点線で示されている）
として示されている。カーソル格子は最初は矩形状であ
る必要はないが、一般的にそれは少なくとも４つのリフ
ァレンス・ポイントに基づいていなければならない。

原理的には、それは４つ以上の辺を有する多角形であり
うる。

カーソルを発生した後に、オペレータは、スクイラス２
を用いて、カーソル画像上に、４つのリファレンス・ポ
イントがビンづけされるべき画像２上の位置にマークす
る。これを行いながら、オペレータは結合器３２を介し
て画像２上にカーソル像を一時的に重畳さ廿うる。例え
ば、リファレンス・ポイント５２がビンづけされるべき
位置が５２ａで示されている。オペレータはアドレス変
換を発生するためにコンピュータ４２を条件づけ、かつ
カーソル像を画像１上に重畳し、その組合せを装置３４
上に表示するように結合器３２を条件づける。そのよう
にしてから、オペレータはタッチタブレット上の対応す
るポイントにスタイラスを押しつけることによってリフ
ァレンス・ポイント（この場合にはポイント５２）を選
択し、タフチクブレット上でスクイラス４６を移動して
リファレンス・ポイント５２をピンづけが所望されてい
るポイント５２Ａに移動し、このポイントの位置が調節
されるのにともなってリファレンス・ポイント５２に対
する新しいアドレス信号を順次発生させる。この調節が
行われているあいだ、各フレーム周期の終りに、４つの
リファレンス・ポイントのアドレス（調節されたアドレ
スを含む）が、それらが各周期の始めにあるアドレスと
一緒に、前述した係数Ａ・・・−・・Ｈを評価するため
の方程式を設定しかつそれらを解くためにコンビニーり
で用いられる。これらは、記憶手段２１および２２に対
する読み取りアドレスの所望の情報を発生するためにア
ドレス変換手段３１に供給され、リファレンス・ポイン
ト５２の位置が調節されると、リファレンス・ポイント
５２のアドレスの調節によって矩形５１〜５４に対して
意図されるように三次元の同じ移動を受けて後に、あた
かもスクリーン上に射影されているかのようにディスプ
レイ手段３４が画像１を表示する。リファレンス・ポイ
ントのすべてが画像２から得られたビンづけポイントに
位置づけられるまで調節の同じプロセスが各リファレン
ス・ポイントに対して反復される。

さらに、重畳したカーソルを有する画像１の像が表示さ
れているあいだ、この変換は対話式に行われる。

記憶手段２１に記憶されたカーソル像におけるすべての
ピクチャ・ポイントおよび記憶手段２２に記憶された画
像１におけるすべてのピクチャ・ポイントに対し、回路
３１によってアドレス変換が行われることがわかる。ア
ドレス変！負は、リファレンス・ポイント５１〜５４に
よって矩形が最初に画定された場合のピクチャ・ポイン
トには限定されない。カーソル格子は必要に応じてそれ
自体でスクリーン全体に最初に延長していてもよい。

変換が完了すると、変換された画像１を形成する像５０
は記憶手段２４からのステンシル・ビデオ信号の制御の
もとで画像２上に重畳されうる。この場合、結合器３２
はこの目的のために適当に条件づけられる。ステンシル
信号によって形成される制御像は、画像１の全部または
一部が重畳のために選択されうるように、すなわち画像
１が刈り込まれうるようになされるが、いずれの場合に
も、スタイラス４６によって最初に選択された４つのリ
ファレンス・ポイントが画像２上の４つの選択されたポ
イントに「ピンづけＪ　（ｐｉｎｎｅｄ）されるような
態様で重畳が行われるであろう。

第６図および第７図に関して説明した動作モードは必要
に応じて両方とも１つの方式で与えられうる。アドレス
変換を行うために用いられるアルゴリズムは同様であり
うるが、第７図は任意の四辺形を射影するための一般的
な場合であり、第６図のように単純に矩形ではないから
、変化はさらに複雑となる。第７図のシステムで観察位
置を選択するために用いられる手法も修正されうる。任
意の観察位置に対するＡＢＣ−・−・・・のようなマト
リクス値が最初に計算され、それらの値は仮想の矩形の
射影を計算するために用いられる。この射影は第５図に
示されたモデルを用いて元の四辺形に対する現実的な観
察位置を仮定するために用いられる。

第７図の装置では、第６図と同様に、調節のために一度
に１つより多いリファレンス・ポイントを選択すること
ができ、同時に移動されるべき所定の数のリファレンス
・ポイントを拾い上げるために適当なコントロール・ル
ーチンが規定される。

他の操作モードも規定されうる。このようなモードの１
つでは、オペレータは４つのリファレンス・ポイントを
画定し、次にさらに他の１つのポイントを選択し、この
他の１つのポイントのまわりで、オペレータは所定の態
様でそれからスタイラスを「引きするＪ　（ｄｒａｇｇ
ｉｎｇ）ことによって画像をスピンさせることができる
。他のいわゆる「サイズＪ　（ｓｉｚｅ）モードでは、
四辺形の二辺が、コーナによって形成された角度を維持
するようにスタイラスによって「移動」される。これは
三次元空間においてサイズを変更する効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図〜第１ｄ図は本発明の１つの実施例によるコー
ナのビンづけの１つの適用場面を示す図、第２図〜第５
図は本発明の詳細な説明するための図、第６図は本発明
の上記実施例のブロック図、第７図は第６図の実施例を
修正した実施例のブロック図、第８図は第７図を説明す
るだめの図である。 図面において、１．２はフレーム記憶器、３．４は切換
回路、５は書き込みアドレス発生器、６は切換回路、７
は読み取りアドレス発生器、８は切換回路、９はモニタ
、１０は切換回路、１２はセレクタ、１３はディスク記
憶器、１４はコーナ変位発生器、１５はコーナ指定器、
２１〜２４はフレーム記憶手段、２９は占き込みアドレ
ス発生手段、３０は読み取りアドレス発生器、３１はア
ドレス変換手段、３２は結合器、３３はセレクタ、３４
はディスプレイ手段、４１はタッチタブレット・スタイ
ラス組合せ、４２はコンピュータ、４３はカーソル・ビ
デオ信号発生器、４４はモード・セレクタ、４５はスク
イラスをそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スクリーン上に射影された第１の画像の各アドレス
   におけるピクチャ・ポイントを表わす画像ビデオ信号の
   発生源を有する画像処理装置において、前記スクリーン
   上に観念的に射影された多角形のコーナを形成する少な
   くとも４つのリファレンス・ポイントのアドレスを表わ
   すアドレス信号を与えるアドレス手段と、三次元空間に
   おける前記多角形の連動の後で前記スクリーン上に射影
   される前記多角形のコーナを前記リファレンス・ポイン
   トに形成させるようにするために前記アドレス信号の選
   択的調整を生じさせるオペレータにより制御される手段
   と、前記選択的調整の後における前記アドレス信号に応
   答して、前記多角形と同じ三次元空間内運動を受けた後
   に前記スクリーン上に射影される画像を前記画像ビデオ
   信号が表わすようにその画像ビデオ信号のアドレスを変
   換する変換手段を具備することを特徴とする画像処理装
   置。 ２、前記オペレータにより制御される手段がリファレン
   ス・ポイントを選択しかつ他のリファレンス・ポイント
   に対するアドレス信号を変更させないで前記選択された
   リファレンス・ポイントを調整する手段を具備している
   ことを特徴とする請求項１に記載された画像処理装置。 ３、調整の後において１つの時点におけるリファレンス
   ・ポイントのアドレスをそれより後の時点におけるリフ
   ァレンス・ポイントのアドレスに関係づける式を設定す
   る手段と、前記オペレータにより制御される手段の動作
   から生ずる前記２つの時点間の期間における前記多角形
   の運動を定義する係数を得るために前記式を解く手段を
   具備しており、前記変換手段がこのようにして得られた
   係数に応答して前記画像ビデオ信号のアドレスを変換す
   るようになされていることを特徴とする請求項１または
   ２に記載された画像処理装置。 ４、前記変換手段が三次元空間の画像の運動が意味する
   画像の観念的な視映像に制限を課して非現実的な射影に
   基づく変換を回避するようになされていることを特徴と
   する請求項１〜３のうちの１つに記載された画像処理装
   置。 ５、前記リファレンス・ポイントを表わすカーソル・ビ
   デオ信号を与えるカーソル手段と、前記アドレス手段に
   よって与えられるアドレスに前記カーソル・ビデオ信号
   を記憶する第１のフレーム記憶手段と、連続したフレー
   ム周期で前記フレーム記憶手段から前記リファレンス信
   号を読み取る読取手段と、前記フレーム記憶手段から読
   み取られた前記リファレンス信号を表示するディスプレ
   イ手段を具備しており、前記オペレータにより制御され
   る手段の作動の結果生じた前記リファレンス・ポイント
   の移動をオペレータが観察しうるようになされた請求項
   １〜４のうちの１つに記載された画像処理装置。 ６、前記画像ビデオ信号を記憶するための他のフレーム
   記憶手段を具備しており、前記変換手段によって行われ
   るアドレスの変換に応答して前記フレーム記憶手段にお
   ける画像ビデオ信号を配列し直し、三次元空間で前記画
   像の動きを表すようにする手段を具備していることを特
   徴とする請求項５に記載された画像処理装置。 ７、前記ディスプレイ手段が前記配列し直された画像ビ
   デオ信号を、その上に前記カーソル・ビデオ信号をオー
   バレイした状態で表示するようになされていることを特
   徴とする請求項５または６に記載された画像処理装置。 ８、前記リファレンス・ポイントが前記第１の画像のコ
   ーナを画定することを特徴とする請求項１〜７のうちの
   １つに記載された画像処理装置。 ９、前記アドレス手段が、オペレータによって位置決め
   された任意のリファレンス・ポイントのアドレスを表す
   アドレス信号を与えるようにオペレータによって制御さ
   れうるようになされていることを特徴とする請求項１〜
   ８のうちの１つに記載された画像処理装置。