JPS6337480A - 画像変換装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高速画像処理装置に用いられる、画像の回
転等？実行する画像変換装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の画像変換装置としては、座標変換（アフ
ィン変換）の演算処理？ソフトウェアで行うものが多い
。しかしながら、ソフトウェアに頼る装置では、変換演
算中の乗算やＣＰＵからの画像メモリアクセスに時間が
かかる定め、膨大な処理時間金製し、自動目視検査装置
等の高速性を要求される場合には適用できないと云う難
点がろる０ これに対し、乗算回数を減らすことによって高速化を図
つ之擬似的手法も知られており、その代表列として斜交
軸回転方式と呼ばれるものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この斜交軸回転方式には回転時に画像の
歪みが発生したり、回転角が大さくなると処理時間が増
大すると云う問題点がある。

したがって、この発明はアフィン変換演算全ノー−ドウ
エアで実行することにより、自動目視検査装置等にも十
分適用できる。高速の画像変換を実現する画像変換装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１の座標系に関する第１の画像データを記憶する第１
の画像メモリと、この第１画像データ全第２の座標系に
関する第２の画像データに変換すべく、第２座標系のア
ドレスを順次発生するアドレス発生回路と、この第２座
標系アドレスを第１座標系アドレスに順次変換するアド
レス変換回路と、このアドレス変換回路？介して上記第
１画像メモリから順次読出される画像データをアドレス
発生回路からの第２座標系アドレスで順次格納する第２
の画像メモリとを設ける。

〔作用〕 一般にアフィン変換は次式で表される。

これに平行写像が加わると次式となる。

回転写像はアフィン変換の一種であり、で表わされる。

θが回転角である。しかし、実用上は回転の中心は任意
の位置とする必要がある。

従って５回転中心ｔ（Ｘｃ、７ｃ）とすれば、回転写像
は次式となる。

したがって、この発明では上記第ｌの画像メモリに記憶
嘔れている画像をＤＭＡモードで高速に第２画像メモリ
へ転送することを可能にするとともに、ハードウェア化
したアドレス変換回路により、第１画像メモリに対して
アドレス発生回路のアドレスに同期したアフィン変換ア
ドレス全供給することにより、ＤＭＡモードで画像メモ
リ間の画像転送と同時に変換画像を得工うとするもので
ある。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の実施例金示すブロツク図である。

いま、変換前の座標ｋ（ｘ、ｙ）変換後の座標？（ｘ／
　、　ｙ／　）とすると、中心点（Ｘｃ　＊　ｙｃ）を
中心として角度θだけ回転する回転写像は、 となる。従って、平行写像を含む次式の如きアフィン変
換の一般式 ％式％ 第１図はこの第（７）式の変換奮芙現するものでらる。

なお、同図において、ｌは演算処理回路（ＣＰＵ）、２
はデータバス、３ａ〜３ｆはランチ回路、４ａ　、　４
ｂはアドレスカウンタ、　５ａ〜５ｄｉｊ乗算器、６ａ
〜６ｄは加算器、７＃ｉタイミング発生回路、　８ａ　
、　８ｂは画像メモリ、９は画像データバスである。

まず、実行前に、ＣＰＵＩ！リデータバス２全通してラ
ンチ回路３ａ　、　３ｂ　、　３ｃ　、　３ｄ　、　３
ｅ　、　３ｆ　ヘそれぞれＫｏｏ　、　Ｋｏ＋　、に＋
ａ　、　Ｋ＋＋　、　Ｘｏ　、　Ｙｏのデータを設定し
ておく。この状態で、タイミング発生回路７からのトリ
ガによりＸ′アドレスカウ／り４ａお工びｙ′アドレス
カウンタ４ｂがカウントを開始すると、ランチ回路３ａ
の値とＸ′アドレスカウ／り４ａめ値とを乗算器５ａで
掛合せてＫ。ｏ”Ｘ”？得。

ランチ回路３ｂの値とｙ′アドレスカウンタ４ｂ　　の
値と全乗算器５ｂで掛合せてＫ。１・ｙ’　ｋ得、これ
らを加算器６ａで加え、さらにランチ回路３ｃの１直Ｘ
ｏｋ加算器６ｃで加えてｘ＝ＫＩ）。−ｘ′十に９．・
ｙ′＋Ｘ。

ｋｍ、第１！！！ｊ＋象メモリ８ａのＸアドレスとする
。

同時に、ランチ回路３ｄの直とＸ′アドレスカウンタ４
ｉの値とを掛合せてに、。・ｘ／　を得、ランチ回路３
ｅの値とｙ′エアレスカウンタ４ｂの値とを掛合せてに
７．・ｙ’　ｋ得、これら？加算器６ｂで加え、さらに
ラッチ回路３ｅのｆｆ１Ｙｏヲ加算器６ｄで加えてｙ＝
に、６ｅｘ’　＋ＫＨ＊ｙ’＋　Ｙ（１ｆ得、第１画像
メモリ８ａのｙアドレスとする。第１画像メモリ８ａは
与えられｅｘ、ｙアドレスの画像データを読出して。

画像データバス９に乗せる。一方、Ｘ′エアレスカウン
タ４ａの値とｙ′エアレスカウンタ４ｂの値が第２画像
メモリ８ｂにｘ／　、　ｙ　／アドレスとして与えられ
１画像データバス９上の画像データをメモリ上の与えら
れたアドレスに書込む。こうして、アドレスカウンタの
値が更新される毎に同様の処理が行われることにより、
画像メモ１Ｊ８ａの画像に対して、第（７）式の変換を
施した画像が画像メモリ８ｂに得られることになる。

第２図は回転写像の場合の画像例を示したもので、同図
（イ）の如く示される変換前の画像ｋ　（ｘｃ。

ｙｃ）ｋ中心に角度θだけ回転することにより、同図（
Ｏ）の如き変換後の画像が得られる。すなわち。

第１図では変換前の画像に対して、アフィン変換後の座
標を与える形式になっている。４２図で云えば、同図（
イ）の如き変換前の画像に対し、ラインＡ−Ａ’で示て
れる方向で順次走査が行われるように座標（アドレス）
金与えるものであるが、このようにするのは、変換後の
画像に対してアフィン変換後の座ｉｋ与える形式のもの
では、変換後の画像の連続性が保障されないからである
一第１図に示すものは第（７）式の一般のアフィン変換
を実現しているため、相似、拡大、相似縮小等の回転以
外の７フイン変換写像にも適用することができる。たと
えば、第（７）式で ｘｏｏ　＝　Ｋ　Ｈ−ｍ　＋　ＫＯ＋　二Ｋ　ｌａ　＝
＝　ＯＸ（、＝（１−ｍ）ｘｃ、ＹＯ＝（１−ｍ、）ｙ
ｃとすれば、（ｘｃ、ｙｃ）’を中心Ｋｍ倍の相似拡大
画像を得ることができる。

第３図は第１図の応用例金子す概要図である。

これは、第１図に示す第２画像メモリ８ｂ　を特徴抽出
回路１２に置き換え、−ｆ：の他の部分’１ｃＰＵｌ、
アドレスカウンタ４、了フィン変換回路１０および画像
メモリ８で表現し友ものである。すなわち。

アフィン変換回路ＩＯにより作られたアフィン変換アド
レスにより画像メモリ８から読出された画像データは、
画像データバスｓ１通して特徴抽出回路１２に入力式れ
るので、こ＼でアドレスカウンタ４Ｌり与えられるアド
レスを参照することにより、アフィン変換後の画像に対
する特徴抽出データを得ることができる。なお、ここで
用いられる特徴抽出回路１２は特別なものではなく、−
殻内なものである。

ところで、第１図の場合、第（７）式に従って計算され
るアフィン変換アドレスが画像メモリ８ａ　　の領域外
の値となることがめる。つまり、第２ｍ−）に示す変換
後の画像で符号ａに示す領域が、画像メモｌ７８ａの領
域外の部分に対応する。この場合、第１図の加算器６ｃ
　、　６ｄから出力され１画像メモリ８ａに入力される
アドレスに工っては、画１象データバス９に不必要なデ
ータが出力されることが考えられ、その結果画像メモＩ
Ｊ８ｂの画像は不必要な画像データを含んだ画像となる
可能性がある。

この問題を解決するのが第４図に示す回路でらる。すな
わち、加算器６ｃ　、　６ｄでオーバーフローま九はア
ンダーフローが発生すると、領域外信号発生回路１５ヘ
オーバーフロー（アンダーフロー）信号が送られ、領域
外信号発生回路１５では入力信号を解析して、領域外の
場合にはゲート１６へ領域外信号ヲ送る。ゲート１６で
は領域外信号が入力され次期間のみ画像メモリ８ａから
の出力画像データをマスクし、画像データバス９へ一定
のデータを出力する。これにより、画像データバス９へ
不必要な画像データが出力されるのを防ぐことができる
。

〔発明の効果〕

この発明によれば、アフィン変換演ＸＶ−・−ドウエア
化して行うことにより、ＤＭＡモードの画像転送でのア
フィン変換が可能となり、自動目視検査装置等の高速を
要求逼れる場合にも十分適用可能な高速の画像回転全実
現することができる利点かもｔらされる。その結果、従
来の擬似的手法と比較しても画像の歪みは発生せず、処
理時間も回転角に依存しない、高速で信頼性の高い画像
変換装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図。 第２図は変換前、後の画像全説明するための説明図、第
３図はこの発明の応用例を示す概要図、第４図はこの発
明の別の実施例を示すブロック図でろる０ 符号説明 ｌ・・・演算処理回路、２・・・データバス、３ａ　、
　３ｂ。 ３ｃ　、　３ｄ　、　３ｅ　、　３ｆ　・・ラッチ回路
、４　、４ａ　、　４ｂ・・・アドレスカウンタ、５ａ
　、　５ｂ　、　５ｃ　、　５ｄ・・・乗算器、６ａ　
、　６ｂ　、　６ｃ　、　６ｄ・・・加算器、７・・・
タイミノグ発生回路、　８　、８ａ　、　８ｂ・・画像
メモリ、９．１１代理人　弁理士　　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　　松　崎　　　清 ＩＩＩ　　図 嘆　２　図 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（ロ）填　３　図 嘱　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の座標系に関する第１の画像データを第２の座標系
   に関する第２の画像データに変換するための画像変換装
   置であつて、 前記第１の画像データを記憶する第１の画像メモリと、 前記第２座標系のアドレスを順次発生するアドレス発生
   回路と、 該第２座標系のアドレスを第１座標系のアドレスに順次
   変換するアドレス変換回路と、 該アドレス変換回路を介して前記第１画像メモリから順
   次読出される画像データを前記アドレス発生回路からの
   第２座標系アドレスで順次格納する第２の画像メモリと
   、 を備え、該第２画像メモリより第１画像データを座標変
   換した第２画像データを得ることを特徴とする画像変換
   装置。