JPH0528873B2 - - Google Patents
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- JPH0528873B2 JPH0528873B2 JP62234415A JP23441587A JPH0528873B2 JP H0528873 B2 JPH0528873 B2 JP H0528873B2 JP 62234415 A JP62234415 A JP 62234415A JP 23441587 A JP23441587 A JP 23441587A JP H0528873 B2 JPH0528873 B2 JP H0528873B2
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- JP
- Japan
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- projection plane
- dimensional
- depth map
- hexahedron
- intersection
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—Three-dimensional [3D] image rendering
- G06T15/10—Geometric effects
- G06T15/20—Perspective computation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—Three-dimensional [3D] image rendering
- G06T15/08—Volume rendering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Geometry (AREA)
- Image Generation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、ボクセル（voxel）構造の画像デー
タから擬似三次元画像を作成する際に用いられる
デプスマツプ（depth map）を作成するデプス
マツプ作成装置に関する。
タから擬似三次元画像を作成する際に用いられる
デプスマツプ（depth map）を作成するデプス
マツプ作成装置に関する。
（従来の技術）
一連のCT画像等のようにボクセル構造の画像
データから擬似三次元画像を作成し、これを表示
して診断に供することが行われている。この擬似
三次元画像は、ボクセル構造の画像データから先
ず所望視線方向におけるデプスマツプを求め、こ
のデプスマツプに基づく濃淡値処理を実行するこ
とで作成される。
データから擬似三次元画像を作成し、これを表示
して診断に供することが行われている。この擬似
三次元画像は、ボクセル構造の画像データから先
ず所望視線方向におけるデプスマツプを求め、こ
のデプスマツプに基づく濃淡値処理を実行するこ
とで作成される。
通常、擬似三次元画像作成における視線方向は
オペレータの操作によりあらゆる方向に変えられ
てしまうため、視線方向を変える毎に上記のデプ
スマツプが作成されることになる。
オペレータの操作によりあらゆる方向に変えられ
てしまうため、視線方向を変える毎に上記のデプ
スマツプが作成されることになる。
デプスマツプ作成は、汎用計算機を用いて作成
することができるが、視線方向に沿つてオブジエ
クトが存在するか否かの判別を全ボクセルについ
て実行しなければならないため、一般に数十分の
処理時間を必要とする。そこで、この処理時間の
短縮化を図るため、専用の単一プロセツサを適用
し、このプロセツサによつてデプスマツプ作成が
行われるようになつた。
することができるが、視線方向に沿つてオブジエ
クトが存在するか否かの判別を全ボクセルについ
て実行しなければならないため、一般に数十分の
処理時間を必要とする。そこで、この処理時間の
短縮化を図るため、専用の単一プロセツサを適用
し、このプロセツサによつてデプスマツプ作成が
行われるようになつた。
しかしながら、専用の単一プロセツサを適用し
ても、デプスマツプ作成に数秒の処理時間を要
し、実時間（リアルタイム）処理ができないのが
現状である。
ても、デプスマツプ作成に数秒の処理時間を要
し、実時間（リアルタイム）処理ができないのが
現状である。
（発明が解決しようとする問題点）
上述したように、デプスマツプ作成に時間がか
かるという問題点を生じている。
かるという問題点を生じている。
そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、
デプスマツプの高速作成を可能としたデプスマツ
プ作成装置に提供を目的としている。
デプスマツプの高速作成を可能としたデプスマツ
プ作成装置に提供を目的としている。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明のデプスマツ
プ作成装置は、ボクセル構造の三次元画像データ
に基づいてオブジエクトの所望視線方向における
デプスマツプを作成するデプスマツプ作成装置に
おいて、オブジエクトを包囲するように適当な立
体を設定する立体設定手段と、前記立体表面から
所望視線斜線方向へ所定距離を設けて投影面を設
定する投影面設定手段と、前記投影面上の点を通
る垂線と前記立体表面との交点を求め、前記投影
面上の点と交点との距離を求める第１の手段と、
この第１の手段が求めた前記交点から前記オブジ
エクト表面までの距離を所望視線方向への光線追
跡によつて求める第２の手段と、第１、第２の手
段により求められた距離を加算する第３の手段と
を有することを特徴とするものである。
プ作成装置は、ボクセル構造の三次元画像データ
に基づいてオブジエクトの所望視線方向における
デプスマツプを作成するデプスマツプ作成装置に
おいて、オブジエクトを包囲するように適当な立
体を設定する立体設定手段と、前記立体表面から
所望視線斜線方向へ所定距離を設けて投影面を設
定する投影面設定手段と、前記投影面上の点を通
る垂線と前記立体表面との交点を求め、前記投影
面上の点と交点との距離を求める第１の手段と、
この第１の手段が求めた前記交点から前記オブジ
エクト表面までの距離を所望視線方向への光線追
跡によつて求める第２の手段と、第１、第２の手
段により求められた距離を加算する第３の手段と
を有することを特徴とするものである。
（作用）
上記構成のデプスマツプ作成装置の作用を第２
図及び第３図を参照して説明する。
図及び第３図を参照して説明する。
第２図及び第３図は本発明の原理を説明するた
めのものである。
めのものである。
まず、立体設定手段は、オブジエクト１３を包
囲するように適当な立体例えば六面体１１を設定
する。この六面体１１は第３図に示すように面Ｃ
１乃至Ｃ６を有する。そして、投影面設定手段
は、六面体１１表面から所望視線方向へ所定距離
を設けて投影面１２を設定する。
囲するように適当な立体例えば六面体１１を設定
する。この六面体１１は第３図に示すように面Ｃ
１乃至Ｃ６を有する。そして、投影面設定手段
は、六面体１１表面から所望視線方向へ所定距離
を設けて投影面１２を設定する。
次に、第１の手段は、投影面１２上の点Ps（ｘ，
ｙ，ｚ）から六面体１１に向けて垂線ldを引き、
このldと六面体１１の一面Ｃ１との交点を求め
る。その求めた交点をC1（ｘ，ｙ，ｚ）する。続
いて、第１の手段は、投影面１２上の点Ps（ｘ，
ｙ，ｚ）と交点C1（ｘ，ｙ，ｚ）との距離Zdを求
める。
ｙ，ｚ）から六面体１１に向けて垂線ldを引き、
このldと六面体１１の一面Ｃ１との交点を求め
る。その求めた交点をC1（ｘ，ｙ，ｚ）する。続
いて、第１の手段は、投影面１２上の点Ps（ｘ，
ｙ，ｚ）と交点C1（ｘ，ｙ，ｚ）との距離Zdを求
める。
そして、第２の手段は、第１の手段が求めた交
点C1（ｘ，ｙ，ｚ）からオブジエクト１３表面ま
での距離ld1を所望視線方向への光線追跡によつ
て求める。すなわち、ldの延長線とオブジエクト
１３表面との交点θs（ｘ，ｙ，ｚ）を求め、六面
体１１表面上の交点C1（ｘ，ｙ，ｚ）とオブジエ
クト１３表面上の交点θs（ｘ，ｙ，ｚ）との距離
ld1を所望視線方向への光線追跡によつて求める。
点C1（ｘ，ｙ，ｚ）からオブジエクト１３表面ま
での距離ld1を所望視線方向への光線追跡によつ
て求める。すなわち、ldの延長線とオブジエクト
１３表面との交点θs（ｘ，ｙ，ｚ）を求め、六面
体１１表面上の交点C1（ｘ，ｙ，ｚ）とオブジエ
クト１３表面上の交点θs（ｘ，ｙ，ｚ）との距離
ld1を所望視線方向への光線追跡によつて求める。
次に、第３の手段は、第１、第２の手段により
求められた距離ld，ld1を加算する。第１、第２
及び第３の手段は、上述する計算を投影面１２上
の全ての点Ps（ｘ，ｙ，ｚ）について行う。
求められた距離ld，ld1を加算する。第１、第２
及び第３の手段は、上述する計算を投影面１２上
の全ての点Ps（ｘ，ｙ，ｚ）について行う。
この場合、直線ld上にはオブジエクトは存在し
ない。オブジエクトはld1上に存在する。従つて、
投影面１２上にデプスマツプを作成する場合、視
線方向（ρ，θ）が決定すれば、Ps（ｘ，ｙ，ｚ）
からθs（ｘ，ｙ，ｚ）までの距離Ｚ（ｘ，ｙ）は、 Ｚ（ｘ，ｙ）＝＋1＝Zd＋Zc ……(1) となる。
ない。オブジエクトはld1上に存在する。従つて、
投影面１２上にデプスマツプを作成する場合、視
線方向（ρ，θ）が決定すれば、Ps（ｘ，ｙ，ｚ）
からθs（ｘ，ｙ，ｚ）までの距離Ｚ（ｘ，ｙ）は、 Ｚ（ｘ，ｙ）＝＋1＝Zd＋Zc ……(1) となる。
以上のことは、Ps（ｘ，ｙ，ｚ）に立てた垂線
ldと六面体１１との交点Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）が面Ｃ
１以外の面（Ｃ２乃至Ｃ６）に存在する場合でも
同様である。ここで投影面Ｐには、視線方向
（ρ，θ）によつて３個以下の交点Ｃ（ｘ，ｙ，
ｚ）が同時に正体する。すなわち、 ｛C1（ｘ，ｙ，ｚ），C5（ｘ，ｙ，ｚ），C6（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C1（ｘ，ｙ，ｚ），C2（ｘ，ｙ，ｚ），C3（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C2（ｘ，ｙ，ｚ），C3（ｘ，ｙ，ｚ），C4（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C4（ｘ，ｙ，ｚ），C5（ｘ，ｙ，ｚ），C6（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C1（ｘ，ｙ，ｚ），C2（ｘ，ｙ，ｚ），C5（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C1（ｘ，ｙ，ｚ），C3（ｘ，ｙ，ｚ），C6（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C3（ｘ，ｙ，ｚ），C4（ｘ，ｙ，ｚ），C6（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C2（ｘ，ｙ，ｚ），C4（ｘ，ｙ，ｚ），C5（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ の８種類である。
ldと六面体１１との交点Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）が面Ｃ
１以外の面（Ｃ２乃至Ｃ６）に存在する場合でも
同様である。ここで投影面Ｐには、視線方向
（ρ，θ）によつて３個以下の交点Ｃ（ｘ，ｙ，
ｚ）が同時に正体する。すなわち、 ｛C1（ｘ，ｙ，ｚ），C5（ｘ，ｙ，ｚ），C6（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C1（ｘ，ｙ，ｚ），C2（ｘ，ｙ，ｚ），C3（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C2（ｘ，ｙ，ｚ），C3（ｘ，ｙ，ｚ），C4（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C4（ｘ，ｙ，ｚ），C5（ｘ，ｙ，ｚ），C6（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C1（ｘ，ｙ，ｚ），C2（ｘ，ｙ，ｚ），C5（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C1（ｘ，ｙ，ｚ），C3（ｘ，ｙ，ｚ），C6（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C3（ｘ，ｙ，ｚ），C4（ｘ，ｙ，ｚ），C6（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ ｛C2（ｘ，ｙ，ｚ），C4（ｘ，ｙ，ｚ），C5（ｘ，
ｙ，ｚ）｝ の８種類である。
Zdは視線方向（ρ，θ）が決まれば一義的に
決定され、また六面体１１との交点Ｃ（ｘ，ｙ，
ｚ）も一義的に決定される。そして上記８種類の
場合のいずれにおいてもZcについてのみ光線追
跡（Ray Tracing）アルゴリズムを実行すれば
よく、Zcが求まれば上記(1)式によつてＺ（ｘ，
ｙ）を求めることができる。
決定され、また六面体１１との交点Ｃ（ｘ，ｙ，
ｚ）も一義的に決定される。そして上記８種類の
場合のいずれにおいてもZcについてのみ光線追
跡（Ray Tracing）アルゴリズムを実行すれば
よく、Zcが求まれば上記(1)式によつてＺ（ｘ，
ｙ）を求めることができる。
従来、デプスマツプ作成に長時間を要したの
は、オブジエクト１３が存在する領域と存在しな
い領域とを区別することなく、投影面１２からオ
ブジエクト１３までの距離を光線追跡アルゴリズ
ムによつて求めていたためであり、この点、本発
明によれば、光線追跡アルゴリズム実行は六面体
１１表面からオブジエクト１３表面までの距離
Zcについてのみとなり、これによつてデプスマ
ツプを高速に作成することができるのである。
は、オブジエクト１３が存在する領域と存在しな
い領域とを区別することなく、投影面１２からオ
ブジエクト１３までの距離を光線追跡アルゴリズ
ムによつて求めていたためであり、この点、本発
明によれば、光線追跡アルゴリズム実行は六面体
１１表面からオブジエクト１３表面までの距離
Zcについてのみとなり、これによつてデプスマ
ツプを高速に作成することができるのである。
（実施例）
以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
第１図は本発明のデプスマツプ作成装置の一実
施例を示すブロツク図である。
施例を示すブロツク図である。
同図に示す本実施例装置は、三次元データを格
納する三次元メモリ２と、立体を設定する図示し
ない立体設定手段と、投影面を設定する図示しな
い投影面設定手段と、第１の手段としてのALU
（演算器）９と、第２の手段１０と、第３の手段
としての加算器７と、デプスマツプメモリ５と、
二次元アドレスジエネレータ６と、メモリ８と、
この装置の各部を制御する図示しない制御手段と
を有して構成されている。
納する三次元メモリ２と、立体を設定する図示し
ない立体設定手段と、投影面を設定する図示しな
い投影面設定手段と、第１の手段としてのALU
（演算器）９と、第２の手段１０と、第３の手段
としての加算器７と、デプスマツプメモリ５と、
二次元アドレスジエネレータ６と、メモリ８と、
この装置の各部を制御する図示しない制御手段と
を有して構成されている。
前記三次元メモリ２は、例えばＸ線CT装置や
磁気共鳴イメージング装置（MRI装置）等によ
つて収集された被検体マルチスライス像（ボクセ
ル構造の三次元画像）を“０”，“１”の２値デー
タで格納するものである。
磁気共鳴イメージング装置（MRI装置）等によ
つて収集された被検体マルチスライス像（ボクセ
ル構造の三次元画像）を“０”，“１”の２値デー
タで格納するものである。
前記立体設定手段は、第２図に示すように、オ
ブジエクト１３を包囲するように適当な立体例え
ば六面体１１を設定するものであり、その六面体
１１の幾何学的情報を前記制御手段に送出するよ
うになつている。この六面体１１は、オブジエク
ト１３に外接する最小形状としてもよく、その最
小形状よりやや大きめの形状としてもよい。
ブジエクト１３を包囲するように適当な立体例え
ば六面体１１を設定するものであり、その六面体
１１の幾何学的情報を前記制御手段に送出するよ
うになつている。この六面体１１は、オブジエク
ト１３に外接する最小形状としてもよく、その最
小形状よりやや大きめの形状としてもよい。
前記投影面設定手段は、第２図に示すように、
立体である六面体１１の表面から所望視線方向へ
所定距離を設けて投影面１２を設定するものであ
り、その投影面１２の幾何学的情報を前記制御手
段に送出するようになつている。例えば、立体設
定手段が設定した六面体１１に外接する球を作成
し、その球の直径を一辺とする矩形状の投影面を
作成し、その投影面を六面体１１の表面から第２
図中「中心」で示す点を起点として所望視線方向
へ所定距離を設けた点を中心とする投影面１２が
設定される。
立体である六面体１１の表面から所望視線方向へ
所定距離を設けて投影面１２を設定するものであ
り、その投影面１２の幾何学的情報を前記制御手
段に送出するようになつている。例えば、立体設
定手段が設定した六面体１１に外接する球を作成
し、その球の直径を一辺とする矩形状の投影面を
作成し、その投影面を六面体１１の表面から第２
図中「中心」で示す点を起点として所望視線方向
へ所定距離を設けた点を中心とする投影面１２が
設定される。
前記第２の手段１０は、三次元アドレスジエネ
レータ１、検出器３及びカウンタ４を具備してい
る。
レータ１、検出器３及びカウンタ４を具備してい
る。
三次元アドレスジエネレータ１は、三次元メモ
リ２の記憶内容読出しのためのアドレスを発生す
るものである。
リ２の記憶内容読出しのためのアドレスを発生す
るものである。
検出供給３は、前記三次元メモリ２から読出さ
れたデータが“１”であるときに前記カウンタ４
の計数動作を停止させる信号を出力するものであ
る。
れたデータが“１”であるときに前記カウンタ４
の計数動作を停止させる信号を出力するものであ
る。
カウンタ４は、クロツクパルスCPOを計数す
るものである。
るものである。
この第２の手段１０によつて、オブジエクト１
３を包囲するように設定された立体例えば六面体
１１の表面からオブジエクト１３の表面までの距
離（Zc）が求められる（第２図参照）。
３を包囲するように設定された立体例えば六面体
１１の表面からオブジエクト１３の表面までの距
離（Zc）が求められる（第２図参照）。
前記ALU（演算器）９は、視線方向（ρ，θ）
によつて決定されるZd（六面体１１の表面から投
影面１２までの距離）を算出するものである。こ
のALU９によつて求められたZdは、後段に配置
されたメモリ８に書込まれる。そして、このメモ
リ８の記憶内容（Zd）は、前記制御手段から出
力され投影面１２の座標に対応する二次元座標Ｄ
（ｘ，ｙ）によつて読出されるようになつている。
によつて決定されるZd（六面体１１の表面から投
影面１２までの距離）を算出するものである。こ
のALU９によつて求められたZdは、後段に配置
されたメモリ８に書込まれる。そして、このメモ
リ８の記憶内容（Zd）は、前記制御手段から出
力され投影面１２の座標に対応する二次元座標Ｄ
（ｘ，ｙ）によつて読出されるようになつている。
前記加算器７は、前記カウンタ４の計数出力
（Zc）と前記メモリ８の出力（Zd）とを加算する
ものである。すなわちこの加算器７は上記(1)式の
演算を実行するものであり、その出力Ｚ（（ｘ，
ｙ）は、後段に配置されたデプスマツプメモリ５
に書込まれるようになつている。デプスマツプメ
モリ５の書込みアドレスは二次元アドレスジエネ
レータ６によつて発生される。
（Zc）と前記メモリ８の出力（Zd）とを加算する
ものである。すなわちこの加算器７は上記(1)式の
演算を実行するものであり、その出力Ｚ（（ｘ，
ｙ）は、後段に配置されたデプスマツプメモリ５
に書込まれるようになつている。デプスマツプメ
モリ５の書込みアドレスは二次元アドレスジエネ
レータ６によつて発生される。
前記制御手段は、第２の手段１０の三次元アド
レスジエネレータ１に対しては、決定された視線
方向（ρ，θ）に基づいてクロツクパルスCPO、
三次元ベクトル成分ｖ（Δx，Δy，Δz），Cs（ｘ，
ｙ，ｚ）の各信号を入力するものであり、メモリ
８に対しては、投影面１２の幾何学的情報に基づ
いてその投影面１２の座標に対応する二次元座標
Ｄ（ｘ，ｙ）のアドレスを入力するものであり、
ALU９に対しては、立体設定手段及び投影面設
定手段からそれぞれ送出された六面体１１及び投
影面１２の幾何学的情報を入力するものである。
レスジエネレータ１に対しては、決定された視線
方向（ρ，θ）に基づいてクロツクパルスCPO、
三次元ベクトル成分ｖ（Δx，Δy，Δz），Cs（ｘ，
ｙ，ｚ）の各信号を入力するものであり、メモリ
８に対しては、投影面１２の幾何学的情報に基づ
いてその投影面１２の座標に対応する二次元座標
Ｄ（ｘ，ｙ）のアドレスを入力するものであり、
ALU９に対しては、立体設定手段及び投影面設
定手段からそれぞれ送出された六面体１１及び投
影面１２の幾何学的情報を入力するものである。
次に、本実施例の動作を説明する。
なお、三次元メモリ２には、Ｘ線CT装置等に
よつて収集されたオブジエクト１３を含む被検体
マルチスライス像の２値データが格納されている
とする。
よつて収集されたオブジエクト１３を含む被検体
マルチスライス像の２値データが格納されている
とする。
まず、立体設定手段は、制御手段の制御の下
で、オブジエクト１３を包囲するように適当な立
体例えば六面体１１を設定し、その六面体１１の
幾何学的情報を制御手段に送出する。
で、オブジエクト１３を包囲するように適当な立
体例えば六面体１１を設定し、その六面体１１の
幾何学的情報を制御手段に送出する。
次に、視線方向（ρ，θ）が決定されると、そ
の情報は制御手段に入力される。そして、投影面
設定手段は、制御手段の制御により、六面体１１
表面から決定された視線方向（ρ，θ）へ所定距
離を設けて投影面１２を設定し、その投影面１２
の幾何学的情報を制御手段に送出する。
の情報は制御手段に入力される。そして、投影面
設定手段は、制御手段の制御により、六面体１１
表面から決定された視線方向（ρ，θ）へ所定距
離を設けて投影面１２を設定し、その投影面１２
の幾何学的情報を制御手段に送出する。
ALU９は、制御手段から入力された六面体１
１の幾何学的情報、投影面１２の幾何学的情報及
び視線方向（ρ，θ）の情報に基づいて、投影面
１２上の点Ps（ｘ，ｙ，ｚ）から六面体１１に向
けて垂線ldを引き、このldと六面体１１表面との
交点Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）を求める。続いて、ALU９
は、投影面１２上の点Ps（ｘ，ｙ，ｚ）と交点Ｃ
（ｘ，ｙ，ｚ）との距離Zdを求める。ALU９は、
求めた距離Zdをメモリ８に書き込み、求めた交
点Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）を制御手段に送出する。この
ようにして投影面１２上の全ての点Ps（ｘ，ｙ，
ｚ）について距離Zdを求めてメモリ８に書き込
むと、メモリ８内にZdテーブルが形成される。
１の幾何学的情報、投影面１２の幾何学的情報及
び視線方向（ρ，θ）の情報に基づいて、投影面
１２上の点Ps（ｘ，ｙ，ｚ）から六面体１１に向
けて垂線ldを引き、このldと六面体１１表面との
交点Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）を求める。続いて、ALU９
は、投影面１２上の点Ps（ｘ，ｙ，ｚ）と交点Ｃ
（ｘ，ｙ，ｚ）との距離Zdを求める。ALU９は、
求めた距離Zdをメモリ８に書き込み、求めた交
点Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）を制御手段に送出する。この
ようにして投影面１２上の全ての点Ps（ｘ，ｙ，
ｚ）について距離Zdを求めてメモリ８に書き込
むと、メモリ８内にZdテーブルが形成される。
次に、制御手段は、第２の手段１０の三次元ア
ドレスジエネレータ１に、クロツクパルスCPO、
三次元ベクトル成分ｖ（Δx，Δy，Δz），Cs（ｘ，
ｙ，ｚ）の各信号を入力する。このとき、制御手
段は、ALU９が求めた六面体１１上の交点Ｃ
（ｘ，ｙ，ｚ）をスタートアドレスCs（ｘ，ｙ，
ｚ）として三次元アドレスジエネレータ１に入力
する。
ドレスジエネレータ１に、クロツクパルスCPO、
三次元ベクトル成分ｖ（Δx，Δy，Δz），Cs（ｘ，
ｙ，ｚ）の各信号を入力する。このとき、制御手
段は、ALU９が求めた六面体１１上の交点Ｃ
（ｘ，ｙ，ｚ）をスタートアドレスCs（ｘ，ｙ，
ｚ）として三次元アドレスジエネレータ１に入力
する。
六面体１１の表面から投影面１２までの間にオ
ブジエクトが存在しないのは明らかであるから、
Zdテーブルは光線追跡アルゴリズムによること
なく高速に作成される。
ブジエクトが存在しないのは明らかであるから、
Zdテーブルは光線追跡アルゴリズムによること
なく高速に作成される。
一方、三次元アドレスジエネレータ１は、クロ
ツクパルスCPOに同期して動作する。ここで、
前述したように初期値のスタートアドレスをCs
（ｘ，ｙ，ｚ）とし、三次元ベクトル成分をｖ
（Δx，Δy，Δz）とすると、三次元アドレスジエ
ネレータ１の出力Ｒ（ｘ，ｙ，ｚ）は(2)式で表わ
される。
ツクパルスCPOに同期して動作する。ここで、
前述したように初期値のスタートアドレスをCs
（ｘ，ｙ，ｚ）とし、三次元ベクトル成分をｖ
（Δx，Δy，Δz）とすると、三次元アドレスジエ
ネレータ１の出力Ｒ（ｘ，ｙ，ｚ）は(2)式で表わ
される。
Ｒ（ｘ，ｙ，ｚ）＝Cs（ｘ，ｙ，ｚ）＋ｎ・ｖ
（Δx，Δy，Δz） ……(2) 但し、Cs（ｘ，ｙ，ｚ），ｖ（Δx，Δy，Δz），Ｒ
（ｘ，ｙ，ｚ）はバイナリー、ｎはCPOの繰返
し数で正の正数である。
（Δx，Δy，Δz） ……(2) 但し、Cs（ｘ，ｙ，ｚ），ｖ（Δx，Δy，Δz），Ｒ
（ｘ，ｙ，ｚ）はバイナリー、ｎはCPOの繰返
し数で正の正数である。
また、三次元メモリ２の座標（ｘ，ｙ，ｚ）
は、 Ｘ＝Cs（ｘ）＋nΔx Ｙ＝Cs（ｙ）＋nΔy Ｚ＝Cs（ｚ）＋nΔz 但し、Cs（ｘ），Cs（ｙ），Cs（ｚ）はスタートア
ドレスのｘ，ｙ，ｚ座標である。
は、 Ｘ＝Cs（ｘ）＋nΔx Ｙ＝Cs（ｙ）＋nΔy Ｚ＝Cs（ｚ）＋nΔz 但し、Cs（ｘ），Cs（ｙ），Cs（ｚ）はスタートア
ドレスのｘ，ｙ，ｚ座標である。
と表わすこともできる。
このように動作する三次元アドレスジエネレー
タ１によつて三次元メモリ２からデータが読出さ
れる。そして読出されたデータが“１”のとき
（これはオブジエクトに達したことを意味する）、
検出器３よりカウントデイスエーブル信号が出力
され、この信号によつて、カウンタ４のクロツク
パルスCPO計数が停止される。Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）
からθ（ｘ，ｙ，ｚ）間の距離Zcは、 Zc＝√（）2＋（）2＋（）2＝ｎ√
2＋2＋2 と表わされる。従つて、投影面１２の座標に対応
する二次元座標Ｄ（ｘ，ｙ）によつてメモリ８か
ら対応するZdを読出し、このZdとカウンタ４の
計数出力Zcとを加算器７で加算し、これをデプ
スマツプメモリ５に書込み、以上の動作を投影面
１２上の全ての点Ps（ｘ，ｙ，ｚ）について行う
ことにより、デプスマツプメモリ５内に当該投影
面１２におけるデプスマツプが形成される。
タ１によつて三次元メモリ２からデータが読出さ
れる。そして読出されたデータが“１”のとき
（これはオブジエクトに達したことを意味する）、
検出器３よりカウントデイスエーブル信号が出力
され、この信号によつて、カウンタ４のクロツク
パルスCPO計数が停止される。Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）
からθ（ｘ，ｙ，ｚ）間の距離Zcは、 Zc＝√（）2＋（）2＋（）2＝ｎ√
2＋2＋2 と表わされる。従つて、投影面１２の座標に対応
する二次元座標Ｄ（ｘ，ｙ）によつてメモリ８か
ら対応するZdを読出し、このZdとカウンタ４の
計数出力Zcとを加算器７で加算し、これをデプ
スマツプメモリ５に書込み、以上の動作を投影面
１２上の全ての点Ps（ｘ，ｙ，ｚ）について行う
ことにより、デプスマツプメモリ５内に当該投影
面１２におけるデプスマツプが形成される。
このように本実施例装置においては、六面体表
面からオブジエクト表面までの距離（Zc）につ
いてのみ光線追跡するものであり、従来のように
オブジエクトが存在する領域と存在しない領域と
を区別せずに光線追跡するものではないから、光
線追跡の対象となる空間が大幅に減少し、これに
より、所望視線方向におけるデプスマツプを高速
に作成することができる。
面からオブジエクト表面までの距離（Zc）につ
いてのみ光線追跡するものであり、従来のように
オブジエクトが存在する領域と存在しない領域と
を区別せずに光線追跡するものではないから、光
線追跡の対象となる空間が大幅に減少し、これに
より、所望視線方向におけるデプスマツプを高速
に作成することができる。
尚、本発明は上記実施例に限定されず、種々の
変形実施が可能であるのはいうまでもない。例え
ば立体１１は六面体のみならずその他の多面体あ
るいは球体でもよい。
変形実施が可能であるのはいうまでもない。例え
ば立体１１は六面体のみならずその他の多面体あ
るいは球体でもよい。
［発明の効果］
以上詳述したように本発明によれば、デプスマ
ツプの高速作成を可能としたデプスマツプ作成装
置を提供することができる。
ツプの高速作成を可能としたデプスマツプ作成装
置を提供することができる。
第１図は本発明一実施例装置のブロツク図、第
２図及び第３図は本発明の原理説明図である。 ２……三次元メモリ、５……デプスマツプメモ
リ、７……加算器（第３の手段）、９……ALU
（第１の手段）、１０……第２の手段。
２図及び第３図は本発明の原理説明図である。 ２……三次元メモリ、５……デプスマツプメモ
リ、７……加算器（第３の手段）、９……ALU
（第１の手段）、１０……第２の手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ボクセル構造の三次元画像データに基づいて
オブジエクトの所望視線方向におけるデプスマツ
プを作成するデプスマツプ作成装置において、 オブジエクトを包囲するように適当な立体を設
定する立体設定手段と、 前記立体表面から所望視線方向へ所定距離を設
けて投影面を設定する投影面設定手段と、 前記投影面上の点を通る垂線と前記立体表面と
の交点を求め、前記投影面上の点と交点との距離
を求める第１の手段と、 この第１の手段が求めた前記交点から前記オブ
ジエクト表面までの距離を所望視線方向への光線
追跡によつて求める第２の手段と、第１、第２の
手段により求められた距離を加算する第３の手段
とを有することを特徴とするデプスマツプ作成装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234415A JPS6476374A (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Depth map producing device |
| DE3831428A DE3831428A1 (de) | 1987-09-18 | 1988-09-15 | Verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer tiefenkarte |
| US07/245,152 US4947347A (en) | 1987-09-18 | 1988-09-16 | Depth map generating method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234415A JPS6476374A (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Depth map producing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6476374A JPS6476374A (en) | 1989-03-22 |
| JPH0528873B2 true JPH0528873B2 (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=16970656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62234415A Granted JPS6476374A (en) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Depth map producing device |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4947347A (ja) |
| JP (1) | JPS6476374A (ja) |
| DE (1) | DE3831428A1 (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5091960A (en) * | 1988-09-26 | 1992-02-25 | Visual Information Technologies, Inc. | High-speed image rendering method using look-ahead images |
| JPH03205976A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-09-09 | Nec Corp | 特殊効果装置を用いた画面合成システム |
| US5355442A (en) * | 1992-12-16 | 1994-10-11 | Loral Aerospace Corp. | Terrain visualization by ray tracing a conical height field transformation |
| DE4244507A1 (de) * | 1992-12-30 | 1994-07-07 | Europaeische Gemeinschaft Vert | Verfahren zur Erzeugung der Farb- und Helligkeitswerte von Bildpunkten |
| US5694530A (en) * | 1994-01-18 | 1997-12-02 | Hitachi Medical Corporation | Method of constructing three-dimensional image according to central projection method and apparatus for same |
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| US6072497A (en) * | 1997-05-30 | 2000-06-06 | Hewlett-Packard Company | Volumetric pre-clipping method that guarantees minimal number of sample points through a volume |
| AUPQ119799A0 (en) * | 1999-06-25 | 1999-07-22 | Dynamic Digital Depth Research Pty Ltd | Ddc/3 image conversion and encoding techniques |
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| KR100446635B1 (ko) * | 2001-11-27 | 2004-09-04 | 삼성전자주식회사 | 깊이 이미지 기반 3차원 객체 표현 장치 및 방법 |
| JP3629243B2 (ja) * | 2002-02-13 | 2005-03-16 | Ｎｅｃマイクロシステム株式会社 | モデリング時の距離成分を用いてレンダリング陰影処理を行う画像処理装置とその方法 |
| ITRM20030345A1 (it) * | 2003-07-15 | 2005-01-16 | St Microelectronics Srl | Metodo per ricavare una mappa di profondita' |
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| US20070189750A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-16 | Sony Corporation | Method of and apparatus for simultaneously capturing and generating multiple blurred images |
| US7616254B2 (en) * | 2006-03-16 | 2009-11-10 | Sony Corporation | Simple method for calculating camera defocus from an image scene |
| US7711201B2 (en) * | 2006-06-22 | 2010-05-04 | Sony Corporation | Method of and apparatus for generating a depth map utilized in autofocusing |
| US8077964B2 (en) * | 2007-03-19 | 2011-12-13 | Sony Corporation | Two dimensional/three dimensional digital information acquisition and display device |
| US8280194B2 (en) * | 2008-04-29 | 2012-10-02 | Sony Corporation | Reduced hardware implementation for a two-picture depth map algorithm |
| JP5637653B2 (ja) * | 2008-08-18 | 2014-12-10 | 株式会社東芝 | 医用画像処理装置、超音波診断装置、及び医用画像処理プログラム |
| US8553093B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-10-08 | Sony Corporation | Method and apparatus for super-resolution imaging using digital imaging devices |
| US8194995B2 (en) * | 2008-09-30 | 2012-06-05 | Sony Corporation | Fast camera auto-focus |
| US8571314B2 (en) | 2010-09-02 | 2013-10-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Three-dimensional display system with depth map mechanism and method of operation thereof |
| JP2012181825A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-09-20 | Canon Inc | 画像処理装置およびその方法 |
| WO2015030623A1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | 3Divi Company | Methods and systems for locating substantially planar surfaces of 3d scene |
| CN114297176A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-08 | 东南大学 | 基于人工智能的中国古典园林假山自动生成方法及系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3602702A (en) * | 1969-05-19 | 1971-08-31 | Univ Utah | Electronically generated perspective images |
| US4697178A (en) * | 1984-06-29 | 1987-09-29 | Megatek Corporation | Computer graphics system for real-time calculation and display of the perspective view of three-dimensional scenes |
| US4710876A (en) * | 1985-06-05 | 1987-12-01 | General Electric Company | System and method for the display of surface structures contained within the interior region of a solid body |
| US4719585A (en) * | 1985-08-28 | 1988-01-12 | General Electric Company | Dividing cubes system and method for the display of surface structures contained within the interior region of a solid body |
-
1987
- 1987-09-18 JP JP62234415A patent/JPS6476374A/ja active Granted
-
1988
- 1988-09-15 DE DE3831428A patent/DE3831428A1/de active Granted
- 1988-09-16 US US07/245,152 patent/US4947347A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6476374A (en) | 1989-03-22 |
| US4947347A (en) | 1990-08-07 |
| DE3831428A1 (de) | 1989-03-30 |
| DE3831428C2 (ja) | 1992-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |