JPH03267879A - スカラー・データ処理方式 - 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】 〔概　要〕 ２次元スカラー・データについて情報圧縮を行いかつ当
該２次元スカラー・データを再構成するスカラー・デー
タ処理方式に関し。

２次元スカラー・データをベクトル化によって情報圧縮
し、それを用いて補間することによって。

２次元スカラー・データの伝送や記憶などにおけるデー
タ量を、削減可能にすることを目的とし与えられた２次
元スカラー・データφについてのラプラシアンΔφを利
用すると共に、エツジによって区分された領域に関して
１例えば水平走査線上の２つのエツジ点における値φ（
ｉ、ｊ）と、当該エツジ上の点にｇｒａｄφのデータを
与えるような値φ（ｉ　、　ｊ）とを伝送すると共に、
上記ラプラシアンが与える関数関係によって補間処理を
行うよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、２次元スカラー・データについて情報圧縮を
行いかつ当該２次元スカラー・データを再構成するスカ
ラー・データ処理方式に関する。

例えば画像における輝度情報や、壁面に形成された彫刻
像における凹凸情報などの如き２次元スカラー・データ
を効率よく伝送しかつ再構成を行うことや１本質的な特
徴データを設計者が与え。

それを満足するようなφを求めることが望まれる。

〔従来の技術〕

本願発明者らは、先に、特願昭６２−１３３６９０号お
よび特願昭６３−３９２８４号として、カラー画像に関
して輝度成分と色度成分とに分離すると共に色度成分に
ついてスカラー・ポテンシャル成分とベクトル・ポテン
シャル成分とに分離し、情報圧縮を行いあるいはエツジ
検出を効率よく行うことを提案している。

上記提案においては色度成分をベクトル■で表現するこ
ととし、このベクトルＶにヘルムホルツの定理を適用す
ると。

Ｖ　＝ｇｒａｄＬ　＋ｒｏｔ（Ｒ−Ｋ）　　　　　　　
　　（１）で表現される点に着目している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記提案から判る如く１色度酸分をベクトル■で表現し
た際に１色度酸分を構成する１つの要素として、輝度な
どのスカラー・ポテンシャルの存在に注目することがで
きる。このことから２本来スカラー・データである所の
輝度などの情報（−般に、スカラー・データφとして示
す）についてエツジはデータが値あるいはそのｇｒａｄ
値としてのベクトルが大きく変化する点である。したが
ってエツジ上でｇｒａｄを表現するベクトルデータを与
え。

それ以外の点では緩やかな変化をすることに着目する。

そしてその変化の様子をラプラシアンで表現し、境界値
としてのベクトル値をエツジでもつようにすることが望
まれる。φについてラプラシアンをとると。

で表すことができ、またローチーシランを演算すると ｒｏｔ−ｇｒａｄφ＝０ （３） となることが判る。

本発明は、２次元スカラー・データを上述のようにエツ
ジ上での境界値の情報圧縮し、それを用いて補間するこ
とによって、２次元スカラー・データの伝送や記憶など
においてデータ量を削減可能にすることを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図を示す６図中の符号１はエ
ツジ検出部であって９画像を処理の対象としている場合
で言えば、当該画像についての輝度や色度などを利用し
て、当該画像上での境界（エツジと呼び２画像の場合の
例で言えば輝度が急激に変化する個所）を検出する処理
を行う、当該エツジ検出部１の処理については、適宜の
手段を利用することができ１例えば先に提案した特願昭
６３−３９２８４号に開示の手段なども利用できること
から、具体的な説明を省略する。

２は領域区分切り出し部であって、エツジ検出部１にお
いて検出されたエツジに関する情報にもとづいて、水平
走査線上で領域を切り出すようにする。

３はΔφ抽出処理部であって、上記切り出された領域区
分内でスカラー・データφに対応したラプラシアンΔφ
を得る。

４は情報圧縮処理部であって、上記ラプラシアンΔφを
代表する関数ｆ　（ｔ）と、領域区分内での少数の値に
ついての値φ（ｉ、ｊ）とを抽出することによって情報
圧縮を行う。

５は補間処理部であって、上記水平走査線上の各点につ
いての値φ（ｉ、ｊ）を補間によって求め。

原の２次元スカラー・データφを再構成する。

〔作　用〕

第１図図示右側の図において、符号１０はデイスプレィ
画面、１１はエツジ、１２は切り出された領域区分、１
３はエツジ上の点、　　１４はエツジに隣接する点、　
　１５は補間処理対象となっている点、１６は近傍の点
、１７は水平走査線を表している。

領域区分切り出し部２においては５画面１０上でエツジ
１１が示されており、水平走査線１７上でエツジ１１に
よって区分される領域区分１２を切り出す、Δφ抽出処
理部３においては切り出された領域区分１２におけるス
カラー・データφから各水平走査線毎にラプラシアンΔ
φを抽出する。

そして、当該ラプラシアンΔφを水平走査線上の座標値
ｉに関した関数ｆ　（ｉ）をもって代表せしめるように
する。

情報圧縮処理部４は、各水平走査線毎に、エツジ１１上
の点１３．１３の値φ（ｉ、ｊ）と９点１３１３に隣接
している点１４．１４　　（勿論２点のみでなくてもよ
い）の値φ（ｉ、ｊ）とを抽出すると共に当該各値φ（
ｉ、ｊ）と上記間数ｆ　（ｉ）とをもって情報圧縮した
結果の値とする。

補間処理部５においては、上記情報圧縮した結果の値に
もとづいて、各水平走査線上の各点における値φ（ｉ、
ｊ）を補間によって求め、原２次元スカラー・データを
再構成する。即ち図示点１５における値φ（ｉ、ｊ）を
求めるに当っては２点１５の近傍の点１６．１６．１６
．１６の夫々の値φ（ｉ、ｊ）を利用すると共に、上記
間数ｆ　（ｉ）を可能なかぎり満足するように補間処理
を行ってゆく。

〔実施例〕

第２図は本発明において補間処理を行う処理の一例を示
す。

第２図（Ｂ）図示の点１５における値φ（ｔ、ｊ）を補
間するに当っては１点１６．１６．１６．１６の夫々の
値φ（ｉ、ｊ）を用いると共に、上述の如（与えられて
いる関数ｆ　（ｉ）を用いる。即ち１点１５に関して、
第２図（＾）図示の式（Ｂ）を演夏して１点１５に関す
るラプラシアンの値Δφ（ｉ、ｊ）を求める。そして、
当該値Δφ（１１ｊ）が第２図（Ａ）図示の関数ｆ　（
ｉ）を満足するか否かを調べるために。

誤差Ｅ Ｅ＝ｆ（ｉ）−Δφ（Ｌｊ）　　　　　　　　　　（４
）を計算する。当該誤差Ｅの絶対値が予め定めた閾値よ
りも大きい場合には各点の値を次のように修正する。即
ち。

によって修正を行い、上記関数ｆ　（ｉ）を満足するよ
うに収斂させてゆく、勿論この時に、上記図示の点１３
．１４における値φ（ｉ　、　Ｈについては修正するこ
とはない。

上記関数ｆ　（＋）については。

（ｉ）Δφ＝　ｆ　（ｉ）　−ｃｏｎｓｔ（ｊ）Δφ−
ｆ（ｉ）　＝　ａｔ　＋　ｂ（ｔｉｉ）Δφ−ｆ　（ｉ
）　−ａｉ！＋　ｂｉ　＋　ｃなどの関数を割り当てる
ようにし、原データφ（ｉｊ）と近似するように係数ａ
、ｂ、ｃを選択するようにしている０発明者らの実験に
よればｆ（ｉ）零〇 となるように近似した場合でも、再構成された２次元ス
カラー・データは十分に実用に耐えるものであった。

より近似への高いことを要求される時には（ｉ）　　（
ｉｉ）　　（ｔｉｉ）のように高精度の近似を行う。

第３図は本発明において補間処理を行う処理の他の一例
を示す０図示の場合には点１５に対応する値φ０．ｊ）
を演算するに当って、第３図（Ａ）図示の点１６におけ
る値φ（ｉ、ｊ）を利用するようにする。即ち、第３図
（Ｂ）に示す式（Ｄ）を演算して点１５に関するラプラ
シアンの値Δφ（ｉ、ｊ）を求める。そして、当該値Δ
φ（ｉｌｊ）が第３図（Ｂ）図示の関数ｆ　（ｉ）を満
足するか否かを調べるために。

誤差Ｅ Ｅミｆ　（ｉ）−Δφ（ｉ、ｊ）　　　　　　　　　　
（６）を計算する。当該誤差Ｅが予め定めた閾値よりも
大きい場合には、夫々対応する点における値φ（ｉ。

ｊ）を修正するようにする。

第４図は本発明の実施例処理態様を示す０図中の符号２
，３．４．５は第１図に対応している。

そして、符号１００は基本処理機構部、１０１はエツジ
定義、　　１０１’　は補正前エツジ情報、１０２は全
体表示処理、１０３は精度／自然度判定処理、　　１０
４は精度不正部又は自然度不足部抽出処理、１ｏ５は構
造拡張エツジ付与処理、１０６は新エツジを表している
。

第１図図示のエツジ検出部１によって、第４図図示のエ
ツジ定義１０１が与えられ５当該エツジが図示の補正前
エツジ情報１０１’　となる。

最初においては１図示ルート■にょって、定義されてい
るエツジが基本処理機構部１ｏｏに供給される。そして
１図示の処理部２．３．４．５をへて、原２次元スカラ
ー・データが再構成され、全体表示処理１０２において
例えばデイスプレィ画面上に表示される。

図示の精度／自然度判定処理１０３においては。

表示された２次元スカラー・データの画像をみて。

例えばオペレータが、精度や自然度において不十分な個
所がないかをチエツクする。不十分な個所が存在した場
合には、精度不正部又は自然度不足部抽出処理１０４に
おいて、該当個所が抽出される。

このような個所は３例えば輝度の場合には当該輝度にお
いてその変化が比較的緩やかであってそのためにエツジ
が見出されていないために上記不十分個所が生じている
如き所である。

構造拡張エツジ付与処理１０５においては、上記不十分
個所に対応してエツジが付与される。そして、その結果
、補正前エツジ情報１０１′　と−緒にされて、新エツ
ジ１０６が得られる。当該新エツジ１０６は９図示ルー
ト■によって、基本処理機構部１００に導かれ、再び２
次元スカラー・データを構成するようにする。満足のゆ
くデータが構成されれば出力される。

本発明の場合９次の如きウィンドウを用意し。

必要に応じてマルチウィンドウ形式で表示を行いうるよ
うにする。即ち。

（ｉ）エツジ表示用ウィンドウ。

（ｔｉ）エツジ周辺データ表示用ウィンドウ。

（ｘｉ）データ表示ウィンドウ。

（ｔｖ）テキスチャ定義／重ね合わせ表示用ウィンドウ
。

（Ｖ）新エツジ表示用ウィンドウ。

（ｖｉ）処理履歴表示用ウィンドウ。

（ｖｉ）動画・アニメーション表示用ウィンドウ。

などを用意する。またウィンドウ操作機能として次の如
き機能が用意される。即ち。

（ｉ）エツジ定義／修正機能。

（ｉｉ　）データ定義／修正機能。

（ｉｉ）補間データ出力表示−構造拡張エツジの定義／
修正機能。

（ｔｖ）テキスチャ定義／修正機能。

（ｖ）動画の連続性定義／修正機能。

（ｖｉ）ＩＩ域区間内テキスチャ定義／修正機能。

などを用意するようにされる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く９本発明によれば Ｅ＝ｆ（ｉ）−Δφ（ｉ、ｊ） が閾値以内になるように、各点におけるデータ値φ（ｉ
、ｊ）を再構成することができる。即ち関数式と５例え
ば最低４点のデータ値φ（ＩＩＪ）とを伝送することに
よって、原２次元スカラー・データを再構成することが
できる。

入力

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、第２図および第３図は夫
々本発明において補間処理を行う処理例。 第４図は本発明の実施例処理態様を表す。 図中、１はエツジ検出部、２は領域区分切り出し部、３
はΔφ抽出処理部、４は情報圧縮処理部。 ５は補間処理部を表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２次元スカラー・データφについて情報圧縮を行うと共
   に、当該情報圧縮が行われたデータにもとづいて上記２
   次元スカラー・データφを再構成するスカラー・データ
   処理方式において、 上記２次元スカラー・データφが入力され、当該２次元
   スカラー・データφにもとづいてエッジ検出を行うエッ
   ジ検出部（１）と、 当該エッジ検出部（１）において検出されたエッジ（１
   １）の存在を利用して、走査線上で領域区分（１２）を
   切り出す領域区分切り出し部（２）と、当該切り出され
   た領域区分（１２）内の点に対応して、上記２次元スカ
   ラー・データφから当該スカラー・データのラプラシア
   ンΔφを得るΔφ抽出処理部（３）と、 当該切り出された領域区分（１２）における２つのエッ
   ジ（１１、１１）上の点における値φ（ｉ、ｊ）と、当
   該エッジ上の点にｇｒａｄφのデータを与えるような値
   φ（ｉ、ｊ）と、上記ラプラシアンΔφが与える関数関
   係とを当該領域区分（１２）に対応する情報として抽出
   する情報圧縮処理部（４）と、 当該情報圧縮処理部（４）によって得られた当該圧縮さ
   れた情報にもとづいて、当該領域区分（１２）内の各点
   における値φ（ｉ、ｊ）を再生し、上記２次元スカラー
   ・データφを再構成する補間処理部（５）と をそなえた、 ことを特徴とするスカラー・データ処理方式。