JPH01126779A - 補間方法 - 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 本発明は、Ｎ個の頂点を有するメツシュ内の１つの点の
値の補間方法に関するものである。本発明の補間方法は
双一次タイプであることが好ましいが、本発明は、−次
でもなく二重でもなく、むしろ多重の補間方法に適用す
ることができる。本明細書で説明する実施例では、メツ
シュは４つの頂点を有するが、応用によっては、特に三
次元物体の表示に応用する場合には、メツシュの頂点の
数がこの値と異なっていてもよい。頂点の数として例え
ば３．６．８を考えることができる。本発明の補間方法
は医学の分野に応用して、ガンマ線カメラにより得られ
た像の歪みを補正するのに使用することができる。また
、この補間方法はビデオの分野に応用して、精細度の悪
い例えば６４Ｘ６４画素の画像を高精細度の例えば２５
６Ｘ２５６画素の画像として表示するのに利用可能であ
る。本発明の方法のポイントは、補間操作を素早く実行
できることである。この高速性のため、画像を表示する
にあたってビデオテレビ表示の標準規格を守りながらリ
アルタイムで処理を実行することができる。

従来の技術 ガンマ線カメラは、核医学において患者の体内に注入し
た放射性同位元素によって標識された分子の所定の器官
内での分布状態を表示するのに利用される。一般に、ガ
ンマ線カメラは、患者が放射したガンマ線フォトンを集
束させるコリメータと、ガンマ線フォトンを光フォトン
、すなわちシンチレーションに変換するためのシンチレ
ーション結晶と、各シンチレーションを光電子増倍管の
電気的寄与と呼ばれる電気パルスに変換するための光電
子増倍管ネットワークとを備えている。ガンマ線カメラ
はさらに、光電子増倍管から出力された電気的寄与をも
とにして、シンチレーションが発生した位置の座標の信
号ＸＳＹと、このシンチレーションのエネルギＷが所定
のエネルギ帯域に含まれるときの有効化信号２とを発生
させる電子回路を備えている。

一般に、この検出系列の後段には表示手段が接続される
。この表示手段には、座標の信号Ｘ、Ｙと有効化信号Ｚ
によって制御されて、スクリーン上の１つの輝点により
シンチレーション結晶上にガンマ線フォトンが衝突した
点を表示する陰極線オシロスコープを含めることができ
る。この衝突は画像事象とも呼ばれる。表示手段には、
陰極線スクリーン上に発生した多数の輝点を積分して検
査した器官の画像を形成するための写真装置またはカメ
ラを含めることも場合によっては可能である。表示手段
にはさらに画像のディジタル処理手段を備えることも可
能である。特に、表示手段は検査した器官の断層画像の
表示に利用することができる。この目的を達成するため
、器官に対するガンマ線カメラの観察方向を複数にして
この器官の画像を複数獲得する。コンピユータ化された
断層画像法におけるのと同様にして信号を処理すること
により、検査した器官の断層像を再構成することができ
る。

ガンマ線カメラは、これ以外の特性として、優れた空間
解像度があること、すなわち互いに近接した小さな放射
線源を区別できることと、計数率に関して優れた応答性
を有すること、すなわち単位時間に多数の事象を処理で
きる能力と、使用している同位体のエネルギとはできる
限り独立した画像品質とを備えている必要がある。空間
解像度は、各画像事象の座標Ｘ、Ｙの計算の精度に依存
する。導出されるこれら座標の質は、測定精度と、ガン
マ線カメラの異なる部分を支配する物理法則とに依存す
る。例えば、ガンマ線フォトンがシンチレーション結晶
と相互作用するとシンチレーションが発生する。このシ
ンチレーションの強度は時間とともに指数関数で減衰す
る。このシンチレーションは、複数の光電子増倍管で同
時に観測される。このシンチレーションを発生させる光
フォトンは、光電子増倍管の光電陰極から光電子を叩き
出す。叩き出された光電子の数は、所定の１つのシンチ
レーションにおいてはポアソン分布に従う。さらに、エ
ネルギ一定では、電気的寄与は、シンチレーションが発
生した位置の射影から光電子増倍管の中心までの距離の
ほぼガウス関数で表される。シンチレーションが光電子
増倍管の中心に対して垂直に発生する場合には電気的寄
与が最大になる。シンチレーションの発生地点が光電子
増倍管の中心から離れるほど電気的寄与は少なくなる。

例えば、シンチレーションが光電子増倍管の側壁に垂直
に発生する場合には、この光電子増倍管の電気的寄与は
電気的寄与の最大値の約半分に減少する。

１つのシンチレーションは複数の光電子増倍管、一般に
は６〜１０の光電子増倍管で同時に観測される。励起さ
れたガンマ線フォトンの位置（従って画像事象の位置）
を表すこのシンチレーションのシンチレーション結晶上
での位置決定は、このシンチレーションによって励起さ
れた光電子増倍管群から出力される電気的寄与の重心座
標の位置を計算することによりなされる。この計算は、
アンガー（ＡＮＧＢＲ）によるアメリカ合衆国特許第３
、０１１．０５７号に従って電気的寄与を一群の抵抗マ
トリックスを通じて導入することにより簡単に実行する
ことができる。抵抗マトリックスの抵抗値は、これら抵
抗マトリックスが接続された光電子増倍管の位置の関数
となっている。これら光電子増倍管の位置は、交点が一
般に光電子増倍管ネットワークの中心に位置する基準直
交座標軸を基準として表示される。各抵抗マトリックス
には、光電子増倍管ネットワーク内の光電子増倍管と同
数の抵抗が存在している。各抵抗は、異なった光電子増
倍管の出力と、この抵抗マトリックスの出力を構成する
共通点とに接続されている。従って、これら抵抗は、こ
れら抵抗に電力を供給する光電子増倍管それぞれの電気
的寄与に対する重み付けを実行する。

アンガークィプのガンマ線カメラの問題点の１つは、光
検出構造、すなわちシンチレーション結晶−光電子増倍
管−重心中心マトリックスに関係した画像が幾何学的に
歪むことである。

核医学が進歩して、特に、例えば小さな腫瘍の検出のた
めにガンマ線カメラによってより多くの情報、しかもよ
りよい情報を集めることができるようになったため、カ
メラを構想して実現する際に本質的な特性である線形性
を犠牲にして空間解像度を最適にするようになってきて
いる。この結果、厄介な画像の歪みが発生する。この歪
みは、密度の一様性が欠ける原因となる。この欠陥は重
要である可能性がある。例えば半径１ｃｍの円形面の画
像を半径で０．４ｍｍ収縮させると一様性が８％悪くな
る。この−様性の欠陥は、再構成法に起因する一様性の
欠陥が１０倍を越えて増幅される可能性のある断層撮影
の分野では特に厄介である。

従来は、この歪みの効果を補正しようと試みていた。こ
の補正の一般原理は以下の通りである。

−様な放射を行う放射線源とガンマ線カメラの間に設置
された規則的なパターンの画像を測定する。

ガンマ線カメラが完璧であれば、表示される画像はパタ
ーンの孔またはスリットの規則的な分布に対応するはず
である。測定結果から、空間的歪みの効果による不規則
性が存在することが判明した。

しかし、このようにして得られた画像で、同じガンマ線
カメラで後に得られる画像を補正するために、得られた
はずの理論分布と得られた画像を比較することにより測
定された歪みの知識を利用することができる。

従来の技術であるヨーロッパ特許第０２１．３６６号で
は、コンビエータが、パターンの歪んだ画像の座標ｘ１
Ｙと同数の６４Ｘ６４の新しい座標Ｕ、Ｖを有する補正
マトリックスを歪んでいない画像について計算する。補
正操作の実行にあたっては、画像事象について得られた
座標Ｘ、Ｙは１２ビツトにコード化される。座標Ｘ１Ｙ
の上位６ビツトは座［Ｕ、Ｖのメモリをアドレスする。

次に、座標ｘ１Ｙの下位６ビツトを用いて線形補間を実
行する。

そこで、配置すべき画像事象の、補正された画像の単位
メツシュＵ、Ｖの４つの頂点に対するずれを利用する。

画素は、この補正された画像内に最終的に位置すること
になる。画像領域の直径が約４００　ｍｍであることを
考慮すると、画像事象の座標を１２ビツトでコード化す
る場合には一般に画像の精細度が約０．１ｍｍになるは
ずである。

この精細度は、補正マトリックスが実際には１２８　Ｘ
　１２８メツシユからなるマトリックスであり、従って
配置すべき画像事象が補正された画像のどのメツシュ内
に存在すべきであるかを決定するのに上位７ビツトを用
いるのときにのみ実際に得ることができることがわかっ
ている。このような決定を行うことは、獲得された画像
の１２８Ｘ１２８のメツシュの頂点に座標の補正を行う
ことと等価である。このようなわけで、この違いは原則
として本発明には影響を与えない。画像を１２８Ｘ１２
８の画像事象で表示するのは大まかすぎる。より細かい
分解能を達成する必要がある。（歪んだ画像の）画像事
象の獲得された座標が１２ビツトで与えられることを考
慮すると、画像事象が属すべきであることが決まった補
正されたメツシュ内でのこの画像事象の本当の位置の補
間を行うのに５ビット残っている。メツシュの頂点に適
用すべき座標補正をもとにして、補間によって画像事象
に対して施す変位を計算する。獲得されたメツシュ内の
画素の下位ビットに関する座標をｘ、ｙとすると、補間
操作は、メツシュ内に位置する画像事象の位置を補正す
るための変位ＤＸＸＤＹを決定することである。この補
正は、座標Ｘ１ｙと、獲得されたメツシュを変換して補
正されたメツシュにする方法とに依存する。ＡＳＢ、Ｃ
，Ｄを獲得された画像内の正方形のメツシュの頂点であ
るとすると、歪みが補正されたこれら頂点はそれぞれ変
換されねばならない。すなわち、頂点に対しては、画像
の２本の基準軸に沿って座標の補正ＤＸａ−ＤＹａ。

ＤＸｂ−ＤＹｂＸＤＸｃ−ＤＹｃ、ＤＸｄ−ＤＹｄを施
す必要がある。これら座標補正は、補正メモリと呼ばれ
るメモリに記憶される。

置換すべき画像事象の位置の歪みの補正は以下の式で与
えられる。

ＤＸ＝　（１−ｘ−ｙ十ｘｙ）ＤＸａ ＋　（ｘ−ｘｙ）ＤＸｂ ＋（Ｖ−ｘｙ）　ＤＸｃ ＋　（ｘｙ）ＤＸｄ ＤＹ＝　（１−ｘ−ｙ十ｘｙ）ＤＹａ ＋　　（ｘ−ｘｙ）ＤＹｂ ＋　　（ｙ−ｘｙ）ＤＹｃ ＋（ｘｙ）ＤＹｄ 実際、従来の補間計算法では、各変位ＤＸまたはＤＹの
計算にあたって２段階の中間計算を行っていた。まず最
初に、Ｘ座標（またはｙ座標）とメツシュの２つの頂点
の座標の補正値ＤＸａ　（またはＤＹａ）とＤＸｂ　（
またはＤＹｂ）をもとにして第１の補正ＣＩを計算する
。補正されたメツシュの頂点の座標が記憶されたメモリ
に２回アクセスすることにより、中間結果ＣＩｘ　（ま
たはＣＩｙ）を得る。次に、メツシュの他の２つの頂点
ＣとＤの間の補間によってもう１つの補正ＣＪを計算す
る。同様にしてさらに２回メモリにアクセスすることに
よりＣＪｘ　（またはｃＪｙ）を得る。

最終計算では、ＣＩとＣＪをもとにして変位ＤＸ（また
はＤＹ）を得る。従って、補正された画像内での画像事
象の各画像変位を得るためには、メモリに４回アクセス
（ＡＳＢＳＣＸＤにおけるアクセス）し、Ｘ（またはｙ
）座標を考慮して４回乗算を実行し、２回加算を行って
ＣＩとＣＪを決定し、中間値（、ＩとＣＪに２回アクセ
スし、今度はｙ（またはＸ）座標を考慮してさらに２回
乗算を実行し、最後に加算を行って最終変位ＤＸ（また
はＤＹ）を得る操作が行われる。これら多数の操作のた
めに補正された画像の表示が遅れる。

発明が解決しようとする課題 補間すべき下位ビットの数が多くなく例えば３ビツトで
あるときには、補正された各メツシュに対して、得られ
たメツシュ内に位置する画像事象に与えるべき最終補正
を前もって計算することが可能である。次に、直接にア
ドレス操作を行って予備補正値を得る。補正されたメツ
シュの決定はアドレス操作によってなされるため、この
方法は、補正全体の直接アドレス操作を実行することと
同じである。しかしこの方法には問題点がある。すなわ
ち、この方法はアドレスするビットの数が多くなりすぎ
ると使用できない。これは、画像に望まれる分解能の精
度が余りにも高い場合、あるいは同じことであるが、補
間をより大きなビット数に対して実行する必要がある場
合には、この方法を使用できないことを意味する。実際
、座標が１２ビツトで与えられている場合には、このよ
うな直接アドレス法に全面的に依存した画像補正には莫
大なメモリ容量が必要とされる。特に、４０９６　Ｘ４
０９６画素の画像に対しては２４ビツト　（補正された
Ｘの決定に１２ビツト、補正されたＹの決定に１２ビツ
ト）からなるワードの１６メガワ一ド分のメモリが必要
とされよう。このメモリは、獲得されてそれぞれ１２ビ
ツトにコード化されたＸとＹによってアドレスされるこ
とになる。この記憶容量は現在利用可能な技術の限度を
越えている。

本発明は、上記の問題点を解決して、記憶容量を特別に
増加させることなく、補間計算をリアルタイムで実行す
ることが可能な補間方法を提供することを目的とする。

補間計算がリアルタイムで実行可能であるということは
、ビデオの分野に利用できる。実際、運動を表示するに
は多数の画素を獲得して記憶させる必要がある。記憶の
際の記憶容量を過度に大きくしないためには、運動のみ
に興味があるのだから精細度の悪い画像のみを記憶させ
るのがよかろう。場合によっては、特にガンマ線カメラ
で心臓の運動を研究する場合には、得られる画像は最初
から精細度が悪い。しかし、表示するときには、輝度の
差を小さくし、メモリに記憶されている少数の（精細度
が悪い）画像をもとにして多数の灰色レベルを用いて高
精細度の画像（記憶されている各画像事象のメツシュ内
への中間画像事象の導入）を再生させることによって画
像の精細度を向上させることが必要である。

しかし、中間画像事象は、同じ灰色レベルの範囲内で中
間の灰色レベルをこれら中間画像事象に与えることが可
能であるときにしか生成させることができない。従って
、輝度変化の減少は、精細度が悪い画像内の隣接する画
像事象間の灰色レベルの差が大きいときにのみ起こる。

本発明により可能になるリアルタイムでの計算によって
、多数記憶されている精細度の悪い画像をもとにしてこ
のような高精細度の画像を「途中で」生成させることが
できる。

課題を解決するための手段 そこで、本発明によれば、複数の画素からなる画像の歪
みを補正する目的で、この画像の中の、少なくとも４つ
の頂点を有する単位メツシュ内の１点の値の多重補間を
行うための方法であって、−得るべき補間の精度を決定
し、 −上記メツシュのすべての位置に関する補間の寄与を上
記精度に対してこのメツシュ内のこれら位置の関数とし
て前もって計算し、 −上記点に、補間値としてこの点の座標に関する寄与の
代数成分とこのメツシュの頂点の重み付け係数の結果を
対応させることを特徴とする方法が提供される。

本発明は、添付の図面を参照した以下の説明によりさら
にはっきりとするであろう。なお、図面は単なる例であ
り、本発明を限定することはない。

実施例 第１−は本発明の補間方法のダイヤグラムである。点Ｐ
、すなわち画像事象は、獲得後には座標Ｘ、Ｙによって
指定される。好ましい実施態様においては、画像事象は
ガンマ線カメラを用いた測定の結果として獲得される。

座標Ｘ、Ｙは２進の形態で与えられて１２ビツトで規定
されるものとする。点Ｐは、利用不能な歪んだ画像ＩＤ
に属する。

この画像を利用できるようにするためには、画像の歪み
を補正する方法を用いてこの画像を補正する必要がある
。このためには、補正された画像ＩＣ内の点Ｐ′の座標
を計算しなくてはならない。

歪みの補正方法を利用して、獲得された歪み画像ＩＤの
各単位メツシュＭに補正されたメツシュＭ”を対応させ
る。この補正されたメツシュの頂点Ａ、Ｂ、ＣＳＤは、
本明細書で重み付け係数と呼ぶ補正座標ＤＸａ−ＤＹａ
、ＤＸｂ、、、ＤＹｄにより決まる。補正メツシュシス
テムの分解能を決定することにより、２段階で歪みの補
正を実行することが可能である。第１段階は、メツシュ
ＭにメッシュＭ′を対応させる操作である。第２段階は
、メツシュＭ゛内の点Ｐ′の位置を、メツシュＭ内の点
Ｐの位置とこのメツシュの頂点の重み付け係数の関数と
して補間する操作である。矢印１はこの第１の操作を表
す。この操作では、座標ｘ、、Ｙの上位ビットを利用す
る。ある特別な実施態様では、上位７ビツトを利用して
歪み画像ＩＤと補正された画像ＩＣの中に１２８　Ｘ　
１２８メツシユからなるメツシュシステムを形成する。

本発明では、得るべき補間の細かさを決定する。

本実施では、得るべき補間の細かさは、座標ｘ１Ｙの下
位５ビツトに関係する。これをＸ１ｙと表示する。Ｋａ
を寄与（１−Ｘ−ｙ＋ｘｙ）　、Ｋｂを寄与（ｘ−ｘｙ
）、Ｋｃを寄与（ｙ−ｘｙ）、Ｋｄを寄与（ｘｙ）とす
ると、本発明では、得るべき補間の細かさに対応する可
能なすべてのＸとｙの値に対してＫ　ａ　％　Ｋ　ｂ　
、Ｋ　ｃ　ＳＫｄを前もって計算する。次に、これらの
値を補間マトリックスと呼ばれる複数のＲＯＭに記憶さ
せる。本実施例では、この補間の細かさは５ビツトで測
定される。従って、各座標ｘ１ｙは３２通りの値をとる
ことができる。座標ｘ１ｙにより異なる寄与Ｋａ。

ＫｂＳＫｃＳＫｄを記憶している予備プログラムされた
メモリにアドレスすることにより、これら寄与を表す関
数の値を直接得ることができる。以下の式の適用により
、ＤＸとＤＹが後に決定される。

ＤＸ＝Ｋａ−ＤＸａ＋Ｋｂ−ＤＸｂ ＋Ｋｃ−ＤＸｃ＋Ｋｄ−ＤＸｄ ＤＹ＝Ｋａ　−ＤＹａ＋Ｋｂ−ＤＹｂ ＋Ｋｃ−ＤＹｃ＋Ｋｄ−ＤＹｄ Ｘとｙはここではそれぞれの場合に５ビツトでコード化
されているため、各ＲＯＭメモ’Ｊ　Ｋ　ａ’−Ｋｂ、
Ｋｃ、Ｋｄは１０２４の記憶位置を有する。実際には、
各記憶位置は８ビツトにコード化された寄与を含んでい
る。補間マトリックスは４つある。

すなわち、補間操作には、関係する寄与の全体を記憶さ
せるために４にバイトのメモリを増設する必要がある。

補正メツシュシステムがメツシュの頂点の変位ＤＸａ、
ＤＹａ、ＤＸｂ、、、ＤＹｄに関係する補正座標と呼ば
れる８つのメモリ領域を備えており、これら補正座標が
それぞれ１１ビツト（符号用に１ビツト、有効ビットが
８ビツト、小数点部ビットが２ビツト）にコード化され
、補正メツシュシステムの分解能が１２８Ｘ１２８であ
ることを考慮すると、メモリ全体の容量は、１１ビツト
のワードの１６にワード分の２倍の容量のＲＡＭと、４
にバイトの容量のＲＯＭを合わせた容量である。

実際には補正座標は例えばガンマ線カメラの劣化に応じ
て変えることができなくてはならないが、関係する前も
って計算された寄与は不変である。

従って、補正座標をＲＯＭに記憶させることができる。

補間マトリックス用の補助メモリのサイズは従って無視
できる。補間の寄与の予備計算は、メモリＫａ、ＫｂＳ
Ｋｃにプログラムするためにメモ１ＪＫｄの計算を前も
って実行して得た結果を利用することによって簡単にす
ることが可能であることに注目するとよい。積ｘ−ｙの
計算は繰り返されない。

第２図は、メツシュＭ′内の点Ｐ”の補正座標を決定す
る好ましい方法を示す図である。バス２が、補正座標メ
モリ３〜６と補間メモリ７〜１０に座標Ｘ、Ｙを伝える
。これらメモリの出力に接続された乗算器−アキュミュ
レータ１５は、補正座標メモリ３〜６から補正座標ＤＸ
（またはＤＹ）を受信する一方、補間メモリ７〜１０か
らは補間に関する寄与Ｋを受信する。この乗算器−アキ
ュミュレータ１５は対応する乗算を実行し、この乗算の
結果を累積する。この乗算器−アキュミュレータ１５は
必要に応じて変位ＤＸを出力し、次に変位ＤＹを出力す
る。この乗算器−アキュミュレータ１５では処理が直列
に実行される。次に、補正回路１５０は、計算された変
位を歪んだ座標に加算することによって画像事象の補正
座標を出力する。

本発明の方法を用いるとメモリのサイズがほとんど増加
しないことに加えて、時間を節約することができる。実
際、補正メツシュＭ”の異なる頂点の補正座標へのアド
レスを同時に行うことができる。ＸとＹ１少なくともＸ
とＹの上位７ビットはメツシュの頂点Ａを表す。頂点Ｂ
、ＣＳＤは、これに上位ビットの中の下位ビットの１つ
を加算または減算することによって導出することができ
る。従って、ＤＸａ、ＤＹａなどの８つの重み付け係数
に同時にアクセスすることが可能である。

これと同時に、寄与Ｋａ、Ｋｂ、ＫｃＳＫｄに同時にア
クセスすることができる。乗算器−アキニミュレータ１
５の代わりにそれぞれがメモリ３と７．４と８．５と９
．６と１０に対応させられた４つの乗算器群を用い、こ
れら乗算器を１つの加算器に接続することにより、変位
の計算を加速することができる。実際、上記メモリがア
ドレスされたクロックサイクルの次のクロックサイクル
において、上記の複数の乗算器を用いて積に−ＤＸ（ま
たはＫ　−ＤＹ＞の計算をそれぞれ実行することができ
る。第３のクロックサイクルでは、変位ＤＸ（またはＤ
Ｙ）の値が利用される。３サイクル後には変位ＤＸ（ま
たはＤＹ）の別の値が利用される。

乗算器の数を２倍にすると、変位の値を２つ同時に処理
することが可能である。

第３図に一部が示されたビデオへの応用も同様である。

この図では、利用可能な画像のフレームの分解能は低い
。例えば、このフレームは６４行６４列である。画像事
象の可能な位置は４　、０００ある。

ある実施態様では、各画素は８ビツト、すなわち２５６
レベルの灰色、輝度、クロミナンスにコード化できる。

画像を記憶させることは従ってそれほど難しくない。よ
り細かい例えば２５６　Ｘ２５６メツシユの画像の「途
中で」の再構成には、６４Ｘ６４メツシユからなるメツ
シュシステムの１６の位置で灰色レベルの計算をする必
要がある。すなわち、記憶された画像の隣接した２本の
線に属する４つの頂点によって規定されるメツシュは４
　Ｘ　４　＝１６の部分に分割しなくてはならない。２
ビツトにコード化されたＸ座標は１〜４の値をとること
ができ、やはり２ビツトにコード化されたｙ座標も１〜
４の値をとることができなくてはならない。灰色レベル
とメツシュの各頂点ＡＳＢＳＣＳＤの重み付け係数Ｃａ
５Ｃｂ、ＣＣ，ｃｄがわかると、先に説明した計算と同
様の計算によってメツシュ内に含まれる複数の中間点の
中間灰色レベルを計算することができる。

しかし、本発明を改良した例では、寄与Ｋａ。

ＫｂＳＫｃＳＫｄの計算のみを実行するよりも必要なす
べての積を前もって計算することが好ましく、しかもこ
の計算が可能であることがわかる。

実際、灰色レベルは各点に対して８ピツ）　（２５６レ
ベル）でしか与えられないのであるから、１６の記憶位
置（メツシュ内で１６の可能な位置）を有する補間メモ
リＫａＸＫｂ、Ｋｃ、Ｋｄを１６Ｘ２５６の記憶位置を
有する複合補間メモリで置換することが可能である。こ
れら複合メモリ内で前もって行う計算は８ビツトに対し
て実行される。

精細度の悪い画像の隣接する画素間の灰色レベルの突然
の変化は、中間画素を導入することによって滑らかなも
のにすることができる。これら中間画素の灰色レベルは
、同じ灰色レベルの範囲内で隣接画素の中間レベルと同
じ中間レベルに固定されている。

この高速処理の第１段階では精細度の悪いソース画像が
各サイクルで読まれて、灰色レベル、またはメツシュの
４つの頂上Ａ−Ｄの重み付け係数Ｃａ−Ｃｄが決定され
る。ソースメモリは、同時に重み付け係数Ｃａ−Ｃｄを
出力するためにＸとＹに同時にアドレスできるよう、４
倍にすることができる。メモリの４倍化に費用がかかる
のを避けるため、偶数の画像事象をＸとｙに分割するこ
とによってメモリを別のように構成するとよい。

この異なる構成にすると、このメモリの異なる領域から
メツシュの４つの頂上の重み付け係数Ｃａ〜Ｃｄを同時
に読み出すことができる。必要に応じてこのメモリの読
み出しを多重化することも可能である。説明を簡単にす
るためにここではソース画像のメモリとしてソースメモ
リ１６〜１９を考えるが、これらソースメモリは、それ
ぞれがメツシュの頂上の灰色レベルを表す８ビツトの４
つの重み付け係数を出力する。これら灰色レベルは、積
に−Ｃを実行してしまっている予備計算用複合メモリ２
０〜２３それぞれのアドレス人力として利用することが
できる。これら複合メモリ２０〜２３は、別のアドレス
人力として、メツシュ内の同一の行に位置する補間点４
１〜４４の４つの中間位置のそれぞれに順番に対応する
コードを受信する。１つの行ではｙが固定されていてＸ
のみが（１から４まで）変化する。各複合メモリ２０〜
２３は、メツシュ内の４つの位置における重み付き輝度
の計算に対応する４つの結果をこのメツシュの頂点の関
数として順番に出力する。１群の加算器２４〜２６を用
いると、各位置に対して、４つの複合メモリ２０〜２３
から出力される結果を加算し、この位置に対応する重み
付き輝度を出力することができる。読み出しサイクルが
１６６ナノ秒だと、４つの輝度を６６４ナノ秒の間に補
間することができる。従って、ビデオ信号の１つの行の
２５６点の輝度は４３マイクロ秒で計算することができ
る。画像の表示は従って従来のビデオモードで行うこと
ができる。実際、１秒に２５画像読み出す従来のビデオ
読み出しでは、１つの画像の１行の読み出しには６４マ
イクロ秒かかる。

これら２つの時間の整合性（６４マイクロ秒は４３マイ
クロ秒よりも長い）のため、これまで説明してきた補間
方法を用いて精細度の悪い画像を「途中で」高精細度の
画像にして表示することができる。

複合メモリの予備計算にはさらに別の特徴がある。メツ
シュの中心をｘ＝Ｑ、ｙ＝０とすると、１点に割り当て
られる複合寄与を単純化することができる。複合メモリ
を１つのみ計算し、それを４つコピーするだけで十分で
ある。これら複合メモリにアクセスするのに使用される
アドレス値のみが変化する。問題となっている複合寄与
と頂点の関数としてアドレスＸとｙの値を反転させて−
Ｘと−ｙにする。この操作には利点がある。製造中には
、複合メモリ２０〜２３の間に何らかの差があることを
気にかける必要はない。各アクセス用デコーダ２８〜３
１のみが、目的に応じて特殊化される。

これら２つの応用において推奨される補間方法は、線形
モードであることが好ましい。二次元画像を表示しよう
としていることを考慮すると、補間方法は双一次モード
でもよい。しかし、本発明は、三次元空間内の点の補間
に対して、さらにはＭ次元の理論空間の中の点の補間に
対してさえも適用することができる。さらに、補間は線
形タイプである必要はない。線形関数以外の関数も可能
である。Ｎ個の頂点を有するメツシュでは、各頂点に関
係する寄与の和が１となることのみが必要とされる。

さらに、Ｎ個の頂点を有するメツシュの定義は、Ｎが上
記のような４の場合のみに限られない。メツシュが異な
る形態であって例えば三角形や六角形となっている場合
には、頂点の数は異なっていてよい。この場合、寄与は
直交座標よりも極座標を用いて計算するほうが好ましい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の補間方法のダイヤグラムである。 第２図は、本発明の方法を実施する手段のブロックダイ
ヤグラムである。 第３図は、ビデオタイプの用途に応用した場合における
上記のブロックダイヤグラムの変形例を示す図である。 （主な参照番号） ２・・バス、 ３．４．５．６・・座標補正メモリ、 ７．８．９．１０・・補間メモリ、 １５・・乗算器−アキュミュレータ、 １６．１７．１８．１９・・ソースメモリ、２０．２１
．２２．２３・・複合メモリ、２４．２５．２６・・加
算器、 ２８．２９．３０．３１・・デコーダ、４１．４２．４
３．４４・・補間点、 １５０・・補正回路、 ＩＣ・・補正された画像、 ＩＤ・・歪んだ画像

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の画素からなる画像の歪みを補正する目的で
   、この画像の中の、少なくとも４つの頂点を有する単位
   メッシュ内の１点（Ｐ）の値の多重補間を行うための方
   法であって、 −得るべき補間の精度を決定し、 −上記メッシュのすべての位置（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に関
   する補間の寄与（Ｋａ、Ｋｂ、Ｋｃ、Ｋｄ）を上記精度
   に対してこのメッシュ内のこれら位置の関数として前も
   って計算し、 −上記点に、補間値としてこの点の座標（ｘ、ｙ）に関
   する寄与の代数成分とこのメッシュの頂点の重み付け係
   数の結果を対応させることを特徴とする方法。
2. （２）上記多重補間が二重補間（ｘとｙ）であることを
   特徴とする請求項１に記載の方法。
3. （３）上記二重補間が双一次補間であることを特徴とす
   る請求項２に記載の方法。
4. （４）上記値が、補間すべき点のある軸に沿って測定し
   た横座標の値（ＤＸ）であることを特徴とする請求項１
   に記載の方法。
5. （５）上記値が、画素の輝度またはクロミナンスを表す
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. （６）上記重み係数の前もって決められた値の関数とし
   て上記補間値の一部分を前もって計算する（２０、２３
   ）ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. （７）上記補間の寄与の予備計算に、１群の寄与の複合
   予備計算と、これら寄与のアドレスの多重化操作（ｘ、
   −ｘ、ｙ、−ｙ）とが含まれることを特徴とする請求項
   ６に記載の方法。