JPH0883330A - 信号変換方法および信号変換装置 - Google Patents
信号変換方法および信号変換装置Info
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- JPH0883330A JPH0883330A JP6218637A JP21863794A JPH0883330A JP H0883330 A JPH0883330 A JP H0883330A JP 6218637 A JP6218637 A JP 6218637A JP 21863794 A JP21863794 A JP 21863794A JP H0883330 A JPH0883330 A JP H0883330A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成により、高精度の信号変換方法お
よび高精度かつ低価格の信号変換装置を提供する。 【構成】 単位立方体ABCDEFGHとEFGHIJ
KLのそれぞれの体心点をP,Qとすると、8面体EF
GHQPを切り出しさらに4つの4面体FEQP,FG
QP,HGQP,HEQPに分割される。本発明は互い
隣接する2つの単位立方体の2つの体心格子点と前記2
つの単位立方体の境界に位置して互いに隣接する2つの
基本格子点を頂点とする4面体に分割し、前記4面体内
のデータは前記4つの頂点のデータを補間処理すること
により求める変換信号が得られる。
よび高精度かつ低価格の信号変換装置を提供する。 【構成】 単位立方体ABCDEFGHとEFGHIJ
KLのそれぞれの体心点をP,Qとすると、8面体EF
GHQPを切り出しさらに4つの4面体FEQP,FG
QP,HGQP,HEQPに分割される。本発明は互い
隣接する2つの単位立方体の2つの体心格子点と前記2
つの単位立方体の境界に位置して互いに隣接する2つの
基本格子点を頂点とする4面体に分割し、前記4面体内
のデータは前記4つの頂点のデータを補間処理すること
により求める変換信号が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラープリンタ、カラ
ー複写機、カラースキャナ等のカラー信号を変換する色
信号変換装置や3次元グラフィックスや3次元CADな
どにおいて座標信号を変換するための座標信号変換装置
といった3つの入力信号を1つの出力信号に変換する信
号変換方法及び信号変換装置に関するものである。
ー複写機、カラースキャナ等のカラー信号を変換する色
信号変換装置や3次元グラフィックスや3次元CADな
どにおいて座標信号を変換するための座標信号変換装置
といった3つの入力信号を1つの出力信号に変換する信
号変換方法及び信号変換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、カラー画像信号のように、3
つの入力信号から1つの出力信号への変換が複雑な場
合、3次元テーブル方式による信号変換方法が知られて
いる。しかしながら、例えば、3つの入力信号X,Y,
Zの値がそれぞれ0−240の241段階とすると、変
換信号は2413=13997521個のデータを持つ
テーブルが必要になり、記憶手段が高価となり実用的で
ない。
つの入力信号から1つの出力信号への変換が複雑な場
合、3次元テーブル方式による信号変換方法が知られて
いる。しかしながら、例えば、3つの入力信号X,Y,
Zの値がそれぞれ0−240の241段階とすると、変
換信号は2413=13997521個のデータを持つ
テーブルが必要になり、記憶手段が高価となり実用的で
ない。
【0003】そこで、記憶手段のデータ量を減少させる
ために、図11に示すように3次元テーブル補間方式に
よる信号変換方法がある。この方式は3つの入力信号
X,Y,Zの値を直交軸とする大きな立方体が形成し、
大きな立方体を所定の大きさすなわち単位立方体に分割
し、求める変換信号が含まれる単位立方体ABCDEF
GHを切り出し、格子点のデータを補間処理して変換信
号を得る。例えば、3つの入力信号X,Y,Zの格子点
をそれぞれ0、16、32、・・・、240の16段階と
すると、変換信号を得るために163=4096個のデ
ータを用意すればよいことになり、3次元テーブル方式
に比べて、約3400分の1のデータ量で済む。
ために、図11に示すように3次元テーブル補間方式に
よる信号変換方法がある。この方式は3つの入力信号
X,Y,Zの値を直交軸とする大きな立方体が形成し、
大きな立方体を所定の大きさすなわち単位立方体に分割
し、求める変換信号が含まれる単位立方体ABCDEF
GHを切り出し、格子点のデータを補間処理して変換信
号を得る。例えば、3つの入力信号X,Y,Zの格子点
をそれぞれ0、16、32、・・・、240の16段階と
すると、変換信号を得るために163=4096個のデ
ータを用意すればよいことになり、3次元テーブル方式
に比べて、約3400分の1のデータ量で済む。
【0004】この方式において格子点数などによってさ
まざまな補間方式があるが、補間に用いる格子点の数が
少ないほど補間処理手段等のハードウエアの規模が小さ
くなることから、図12のように単位立方体を5つの4
面体に分割して4つの格子点のデータから補間処理を行
う方法が特開昭53−123201号公報に開示されて
いる。
まざまな補間方式があるが、補間に用いる格子点の数が
少ないほど補間処理手段等のハードウエアの規模が小さ
くなることから、図12のように単位立方体を5つの4
面体に分割して4つの格子点のデータから補間処理を行
う方法が特開昭53−123201号公報に開示されて
いる。
【0005】図12に於いて、補間したい点が4面体A
BCG,ABDE,BEFG,DEHG,BDEGいず
れに含まれるかを判別し、判別された4面体の4つの頂
点のデータをリニアに補間する事により変換信号のデー
タを求めている。
BCG,ABDE,BEFG,DEHG,BDEGいず
れに含まれるかを判別し、判別された4面体の4つの頂
点のデータをリニアに補間する事により変換信号のデー
タを求めている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】かかる信号変換方法に
おいて、外側の4つの4面体ABDE,ABCG,BE
FG,DEGHの体積が単位立方体の6分の1であるの
に対し、中央の4面体ABDEの体積は単位立方体の3
分の1であったり、外側の4つの4面体は長辺と短辺の
差が大きくなっている。このような幾何学的な偏りのた
めに上記分割方式では変換される信号の誤差が大きいと
いう問題点があった。
おいて、外側の4つの4面体ABDE,ABCG,BE
FG,DEGHの体積が単位立方体の6分の1であるの
に対し、中央の4面体ABDEの体積は単位立方体の3
分の1であったり、外側の4つの4面体は長辺と短辺の
差が大きくなっている。このような幾何学的な偏りのた
めに上記分割方式では変換される信号の誤差が大きいと
いう問題点があった。
【0007】また、かかる信号変換方法をデジタル回路
で高速処理を実現する場合、異なる4つの格子点のデー
タを同時に読み出す必要があるために、格子点のデータ
を記憶する記憶手段が4つ必要であった。同じ内容の格
子点のデータの記憶手段を4つ持つことは効率が悪く、
全体としての記憶手段のサイズの割には変換される信号
の精度がよくなかった。
で高速処理を実現する場合、異なる4つの格子点のデー
タを同時に読み出す必要があるために、格子点のデータ
を記憶する記憶手段が4つ必要であった。同じ内容の格
子点のデータの記憶手段を4つ持つことは効率が悪く、
全体としての記憶手段のサイズの割には変換される信号
の精度がよくなかった。
【0008】本発明は上記問題点を鑑みなされたもので
あり、幾何学的な偏りがない4面体の分割方式により、
変換される信号の精度がよく、4面体の領域ごとの信号
精度のばらつきが少ない信号変換方法を提供することを
目的とする。
あり、幾何学的な偏りがない4面体の分割方式により、
変換される信号の精度がよく、4面体の領域ごとの信号
精度のばらつきが少ない信号変換方法を提供することを
目的とする。
【0009】また、本発明は上記方法で2種類の格子点
記憶手段や補間手段により、4面体の領域ごとの信号精
度のばらつきが少ない信号変換装置を提供することを目
的とする。
記憶手段や補間手段により、4面体の領域ごとの信号精
度のばらつきが少ない信号変換装置を提供することを目
的とする。
【0010】また、本発明は上記方法で4種類の格子点
記憶手段や補間手段により、4面体の領域ごとの信号精
度のばらつきが少なく低価格の信号変換装置を提供する
ことを目的とする。
記憶手段や補間手段により、4面体の領域ごとの信号精
度のばらつきが少なく低価格の信号変換装置を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の信号変換方法は3つの入力信号のそれぞれ
上位のビットから構成される体心立方格子の格子点のデ
ータを補間して出力信号を得る信号変換方法であって、
互い隣接する2つの単位立方体の2つの体心格子点と前
記2つの単位立方体の境界に位置して互いに隣接する2
つの基本格子点を頂点とする4面体に分割し、前記4面
体内のデータは前記4つの頂点のデータを補間処理する
構成とした。
に、本発明の信号変換方法は3つの入力信号のそれぞれ
上位のビットから構成される体心立方格子の格子点のデ
ータを補間して出力信号を得る信号変換方法であって、
互い隣接する2つの単位立方体の2つの体心格子点と前
記2つの単位立方体の境界に位置して互いに隣接する2
つの基本格子点を頂点とする4面体に分割し、前記4面
体内のデータは前記4つの頂点のデータを補間処理する
構成とした。
【0012】また、本発明の信号変換装置は、3つの入
力信号のそれぞれ上位のビットから構成される体心立方
格子の格子点のデータを補間して出力信号を得る信号変
換装置であって、隣接する2つの単位立方体の2つの体
心点と前記2つの単位立方体の境界に位置して互いに隣
接する2つの基本格子点を頂点とする4面体に分割し、
前記3つの入力信号が前記4面体のいずれに存在するか
を判別する4面体判別手段と、判別された前記4面体の
頂点のアドレスを生成するアドレス生成手段と、基本格
子点のデータを格納した基本格子点データ記憶手段と、
体心格子点のデータを格納した体心格子点データ記憶手
段と、判別された前記4面体の内のデータを補間処理す
るための前記頂点の重み係数を算出する重み係数算出手
段と、基本データ記憶手段と体心データ記憶手段からの
それぞれ2つの頂点データと重み係数算出手段からの重
み係数に基づいて補間処理を行う補間手段の構成とし
た。
力信号のそれぞれ上位のビットから構成される体心立方
格子の格子点のデータを補間して出力信号を得る信号変
換装置であって、隣接する2つの単位立方体の2つの体
心点と前記2つの単位立方体の境界に位置して互いに隣
接する2つの基本格子点を頂点とする4面体に分割し、
前記3つの入力信号が前記4面体のいずれに存在するか
を判別する4面体判別手段と、判別された前記4面体の
頂点のアドレスを生成するアドレス生成手段と、基本格
子点のデータを格納した基本格子点データ記憶手段と、
体心格子点のデータを格納した体心格子点データ記憶手
段と、判別された前記4面体の内のデータを補間処理す
るための前記頂点の重み係数を算出する重み係数算出手
段と、基本データ記憶手段と体心データ記憶手段からの
それぞれ2つの頂点データと重み係数算出手段からの重
み係数に基づいて補間処理を行う補間手段の構成とし
た。
【0013】さらに、本発明の信号変換装置は、第一の
実施例の構成において、前記基本格子点データ記憶手段
が偶数点の基本格子点のデータを格納した偶数基本格子
点データ記憶手段と、奇数点の基本格子点のデータを格
納した奇数基本格子点データ記憶手段からなり、前記体
心格子点データ補間手段が偶数点の体心格子点のデータ
を格納した偶数体心格子点データ記憶手段と、奇数点の
体心格子点のデータを格納した奇数体心格子点データ記
憶手段からなる構成とした。ただし、基本格子点と体心
格子点の座標をそれぞれ(l,m,n)、(l−0.
5、m−0.5,n−0.5){l,m,n:整数}と
し、l+m+nが偶数のとき偶数点、l+m+nが奇数
のとき奇数点とする。
実施例の構成において、前記基本格子点データ記憶手段
が偶数点の基本格子点のデータを格納した偶数基本格子
点データ記憶手段と、奇数点の基本格子点のデータを格
納した奇数基本格子点データ記憶手段からなり、前記体
心格子点データ補間手段が偶数点の体心格子点のデータ
を格納した偶数体心格子点データ記憶手段と、奇数点の
体心格子点のデータを格納した奇数体心格子点データ記
憶手段からなる構成とした。ただし、基本格子点と体心
格子点の座標をそれぞれ(l,m,n)、(l−0.
5、m−0.5,n−0.5){l,m,n:整数}と
し、l+m+nが偶数のとき偶数点、l+m+nが奇数
のとき奇数点とする。
【0014】
【作用】以上の構成によって、4面体の大きさや形状に
偏りがないため、高精度の変換信号が得られる。
偏りがないため、高精度の変換信号が得られる。
【0015】また、基本データ記憶手段と体心データ記
憶手段によりコストアップなしに高精度の信号変換装置
が得られる。
憶手段によりコストアップなしに高精度の信号変換装置
が得られる。
【0016】さらに、偶数基本データ記憶手段、奇数基
本データ記憶手段、偶数体心データ記憶手段と奇数体心
データ記憶手段により従来より低価格で高精度の信号変
換装置が得られる。
本データ記憶手段、偶数体心データ記憶手段と奇数体心
データ記憶手段により従来より低価格で高精度の信号変
換装置が得られる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の第一の実施例について、図1
から図6を参照しながら説明する。
から図6を参照しながら説明する。
【0018】図1は本発明の第一の実施例に於ける信号
変換装置の4面体分割の原理図であり、従来技術で述べ
た3次元テーブル補間方式において単位立方体ABCD
EFGHとそれに隣接する単位立方体EFGHIJKL
を考える。図1に於いて、単位立方体ABCDEFGH
とEFGHIJKLのそれぞれの体心点をP,Qとする
と、8面体EFGHQを切り出し、さらに4つの4面体
FEQP,FGQP,HGQP,HEQPに分割され
る。本発明は互いに隣接する2つの単位立方体の2つの
体心格子点と前記2つの単位立方体の境界に位置して互
いに隣接する2つの基本格子点を頂点とする4面体に分
割し、前記4面体内のデータは前記4つの頂点のデータ
を補間処理することにより得られることを特徴とする。
変換装置の4面体分割の原理図であり、従来技術で述べ
た3次元テーブル補間方式において単位立方体ABCD
EFGHとそれに隣接する単位立方体EFGHIJKL
を考える。図1に於いて、単位立方体ABCDEFGH
とEFGHIJKLのそれぞれの体心点をP,Qとする
と、8面体EFGHQを切り出し、さらに4つの4面体
FEQP,FGQP,HGQP,HEQPに分割され
る。本発明は互いに隣接する2つの単位立方体の2つの
体心格子点と前記2つの単位立方体の境界に位置して互
いに隣接する2つの基本格子点を頂点とする4面体に分
割し、前記4面体内のデータは前記4つの頂点のデータ
を補間処理することにより得られることを特徴とする。
【0019】図1では単位立方体ABCDEFGHの上
で隣接する単位立方体EFGHIJKLで形成される8
面体EFGHQPを考えたが、実際には図2(a),
(b),(c)に示したように上下左右前後の6つの8
面体ABCDRP、EFGHQP、ADHESP、BC
GFTP、ABFEUP、CDHGVPが存在し、それ
ぞれの8面体を4つに分割した合計24個の4面体AB
RP、CBRP、CDRP、ADRP、FEQP、FG
QP、HGQP、HEQP、ADSP、HDSP、HE
SP、AESP、CBTP、CGTP、FGTP、FB
TP、ABUP、FBUP、FEUP、AEUP、CD
VP、CGVP、HGVP、HDVPが存在する。
で隣接する単位立方体EFGHIJKLで形成される8
面体EFGHQPを考えたが、実際には図2(a),
(b),(c)に示したように上下左右前後の6つの8
面体ABCDRP、EFGHQP、ADHESP、BC
GFTP、ABFEUP、CDHGVPが存在し、それ
ぞれの8面体を4つに分割した合計24個の4面体AB
RP、CBRP、CDRP、ADRP、FEQP、FG
QP、HGQP、HEQP、ADSP、HDSP、HE
SP、AESP、CBTP、CGTP、FGTP、FB
TP、ABUP、FBUP、FEUP、AEUP、CD
VP、CGVP、HGVP、HDVPが存在する。
【0020】単位立方体ABCDEFGH内のすべての
点は上記24個の4面体のいずれかに属する。この分割
方式は図12の従来の4面体分割方式に比べて、4面体
の大きさが小さく(単位立方体の12分の1の体積)、
しかも大きさ、形状がすべて同一であるために、変換さ
れる信号の精度がよく、領域ごとに精度のばらつきが少
ない。
点は上記24個の4面体のいずれかに属する。この分割
方式は図12の従来の4面体分割方式に比べて、4面体
の大きさが小さく(単位立方体の12分の1の体積)、
しかも大きさ、形状がすべて同一であるために、変換さ
れる信号の精度がよく、領域ごとに精度のばらつきが少
ない。
【0021】図3は本発明の第一の実施例に於ける信号
変換装置の構成図であり、4面体判定手段2で求めるべ
き点がどの4面体に属するかを特定し、テーブルアドレ
ス生成手段3で特定された4面体の頂点の座標を算出
し、基本格子点データ記憶手段4と体心格子点データ記
憶手段5のアドレスへ変換される。基本格子点データ記
憶手段4と体心格子点データ記憶手段5はアドレス信号
から4面体の頂点のデータを出力する。重み係数算出手
段6は補間すべき点のデータを生成するための特定され
た4面体の頂点の重み係数を算出する。補間手段7は4
面体の頂点のデータと重み係数から求めるべき点のデー
タDAを補間処理する。
変換装置の構成図であり、4面体判定手段2で求めるべ
き点がどの4面体に属するかを特定し、テーブルアドレ
ス生成手段3で特定された4面体の頂点の座標を算出
し、基本格子点データ記憶手段4と体心格子点データ記
憶手段5のアドレスへ変換される。基本格子点データ記
憶手段4と体心格子点データ記憶手段5はアドレス信号
から4面体の頂点のデータを出力する。重み係数算出手
段6は補間すべき点のデータを生成するための特定され
た4面体の頂点の重み係数を算出する。補間手段7は4
面体の頂点のデータと重み係数から求めるべき点のデー
タDAを補間処理する。
【0022】以下、信号変換装置1の構成と動作を詳細
に説明する。図3において、3つの8ビットの入力信号
X,Y,Zがそれぞれ上位4ビット信号X’,Y’,
Z’と下位4ビット信号x,y,zに分割され、下位ビ
ット信号x,y,zは4面体判定手段2に入力し、上位
4ビット信号X’,Y’,Z’はアドレス生成手段3に
入力される。なお、本発明では説明の都合上、入力信号
を固定小数点の数とし、上位4ビットが整数部、下位4
ビットを少数部とする。
に説明する。図3において、3つの8ビットの入力信号
X,Y,Zがそれぞれ上位4ビット信号X’,Y’,
Z’と下位4ビット信号x,y,zに分割され、下位ビ
ット信号x,y,zは4面体判定手段2に入力し、上位
4ビット信号X’,Y’,Z’はアドレス生成手段3に
入力される。なお、本発明では説明の都合上、入力信号
を固定小数点の数とし、上位4ビットが整数部、下位4
ビットを少数部とする。
【0023】4面体判定手段2は単位立方体内の求める
べき点が24個の4面体のいずれかに属するかを判定す
るもので、(表1)に示した下位4ビット信号x,y,
zの6つの関係式y−x,y+x−1、z−x,z+x
−1、z−y、z+y−1が正(+)か負(−)である
かで判定され、判定結果を5ビットの4面体判定信号T
Eとして、下位4ビット信号x,y,zとともに出力さ
れる。ただし、関係式の値が0の場合はどちらに判定し
てもかまわないが、ここでは正(+)にしておく。
べき点が24個の4面体のいずれかに属するかを判定す
るもので、(表1)に示した下位4ビット信号x,y,
zの6つの関係式y−x,y+x−1、z−x,z+x
−1、z−y、z+y−1が正(+)か負(−)である
かで判定され、判定結果を5ビットの4面体判定信号T
Eとして、下位4ビット信号x,y,zとともに出力さ
れる。ただし、関係式の値が0の場合はどちらに判定し
てもかまわないが、ここでは正(+)にしておく。
【0024】
【表1】
【0025】アドレス生成手段3は入力信号の上位4ビ
ット信号X’,Y’,Z’と4面体判定信号TEから4
つの4面体の座標に対応するテーブルアドレスを出力す
る。
ット信号X’,Y’,Z’と4面体判定信号TEから4
つの4面体の座標に対応するテーブルアドレスを出力す
る。
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】4面体の4つの格子点アドレスは2つの基
本格子点アドレスAD0,AD1と2つの体心格子点アド
レスAD2,AD3からなり、4面体判定信号TEに応じ
て(表2)に示した格子点のアドレスとなる。格子点ア
ドレスは入力信号の上位4ビットX’,Y’,Z’を
(表3)に示した演算によりそれぞれ生成された4つの
値X”n,Y”n,Z”n(n=0、1、2、3)より構
成される。
本格子点アドレスAD0,AD1と2つの体心格子点アド
レスAD2,AD3からなり、4面体判定信号TEに応じ
て(表2)に示した格子点のアドレスとなる。格子点ア
ドレスは入力信号の上位4ビットX’,Y’,Z’を
(表3)に示した演算によりそれぞれ生成された4つの
値X”n,Y”n,Z”n(n=0、1、2、3)より構
成される。
【0029】以上に示した処理により、基本格子点アド
レスAD0,AD1と体心格子点アドレスAD2,AD3が
生成され、それぞれ2つの基本格子点データ記憶手段4
と2つの体心格子点データ記憶手段5に入力される。
レスAD0,AD1と体心格子点アドレスAD2,AD3が
生成され、それぞれ2つの基本格子点データ記憶手段4
と2つの体心格子点データ記憶手段5に入力される。
【0030】基本格子点データ記憶手段4と体心格子点
データ記憶手段5は半導体メモリから構成され、アドレ
ス信号AD0、AD1、AD2、AD3が入力されるとその
アドレスに対応するデータDA0、DA1、DA2、DA3
が読み出される。基本格子点データ記憶手段4と体心格
子点データ記憶手段5のデータはアドレスに応じて図4
に示した格子点のデータが格納されている。基本格子点
アドレスAD0、AD1はそのまま基本格子点の座標に対
応するが、体心格子点アドレスAD2、AD3は体心格子
点の座標のX、Y、Zに0.5を加えた値とする。基本
格子点データ記憶手段3と体心格子点データ記憶手段4
からの出力信号DA0、DA1、DA2、DA3は4面体の
各頂点の値であり、補間手段7へ送られる。
データ記憶手段5は半導体メモリから構成され、アドレ
ス信号AD0、AD1、AD2、AD3が入力されるとその
アドレスに対応するデータDA0、DA1、DA2、DA3
が読み出される。基本格子点データ記憶手段4と体心格
子点データ記憶手段5のデータはアドレスに応じて図4
に示した格子点のデータが格納されている。基本格子点
アドレスAD0、AD1はそのまま基本格子点の座標に対
応するが、体心格子点アドレスAD2、AD3は体心格子
点の座標のX、Y、Zに0.5を加えた値とする。基本
格子点データ記憶手段3と体心格子点データ記憶手段4
からの出力信号DA0、DA1、DA2、DA3は4面体の
各頂点の値であり、補間手段7へ送られる。
【0031】重み係数算出手段6は4面体判定手段2か
らの4面体判定信号TEと下位4ビット信号x,y,z
から求められる。
らの4面体判定信号TEと下位4ビット信号x,y,z
から求められる。
【0032】例えば、4面体がABRPに判定された場
合の係数を求めてみる。図5のようにA、B、R、Pの
各頂点の座標を(0,0,0)、(1,0,0)、
(0.5,0.5,−0.5)、(0.5,0.5,
0.5)とする。4面体内部はリニア補間できるので、
求める内部の点(x,y,z)の値DAは関数f(x,
y,z)で、3変数の1次関数
合の係数を求めてみる。図5のようにA、B、R、Pの
各頂点の座標を(0,0,0)、(1,0,0)、
(0.5,0.5,−0.5)、(0.5,0.5,
0.5)とする。4面体内部はリニア補間できるので、
求める内部の点(x,y,z)の値DAは関数f(x,
y,z)で、3変数の1次関数
【0033】
【数1】
【0034】で表せる。ここで、a、b、c、dは定数
である。また、4面体の頂点A、B、R、Pの値は図3
で示したようにそれぞれDA0、DA1、DA2、DA3で
あり、それぞれの重み係数をWH0、WH1、WH2、W
H3とすると、4面体の内部の点の値DAは(数2)で
表せる。
である。また、4面体の頂点A、B、R、Pの値は図3
で示したようにそれぞれDA0、DA1、DA2、DA3で
あり、それぞれの重み係数をWH0、WH1、WH2、W
H3とすると、4面体の内部の点の値DAは(数2)で
表せる。
【0035】
【数2】
【0036】4面体の頂点の座標と値を(数1)に代入
すると(数3)から数6になる。
すると(数3)から数6になる。
【0037】
【数3】
【0038】
【数4】
【0039】
【数5】
【0040】
【数6】
【0041】これをa、b、c、dについて解くと(数
7)から(数10)になる。
7)から(数10)になる。
【0042】
【数7】
【0043】
【数8】
【0044】
【数9】
【0045】
【数10】
【0046】よって、(数1)は
【0047】
【数11】
【0048】これをDA0、DA1、DA2、DA3につい
て整理すると、
て整理すると、
【0049】
【数12】
【0050】となり、(数2)との対応から重み係数W
H0、WH1、WH2、WH3はそれぞれ(数13)から
(数16)となる。
H0、WH1、WH2、WH3はそれぞれ(数13)から
(数16)となる。
【0051】
【数13】
【0052】
【数14】
【0053】
【数15】
【0054】
【数16】
【0055】以上の例は4面体がABRP場合の係数で
あるが、他の4面体の場合も同様に求めることができ
る。その結果を(表4)に示した。重み係数算出手段6
は4つの重み係数WH0、WH1、WH2、WH3を補間手
段7に出力する。
あるが、他の4面体の場合も同様に求めることができ
る。その結果を(表4)に示した。重み係数算出手段6
は4つの重み係数WH0、WH1、WH2、WH3を補間手
段7に出力する。
【0056】
【表4】
【0057】補間処理手段7は2つの基本格子点データ
記憶手段4と2つの体心格子点データ補間記憶手段5か
ら頂点のデータDA0、DA1、DA2、DA3と重み係数
算出手段6からの重み係数WH0、WH1、WH2、WH3
を(数2)に示した積和演算を行う。図6は補間手段7
の構成を示したもので、各頂点のデータと重み係数を4
つの乗算器8で積を求め、それぞれの積を加算器9で合
計して、4面体内部のデータを補間して求め、変換信号
DAを出力する。
記憶手段4と2つの体心格子点データ補間記憶手段5か
ら頂点のデータDA0、DA1、DA2、DA3と重み係数
算出手段6からの重み係数WH0、WH1、WH2、WH3
を(数2)に示した積和演算を行う。図6は補間手段7
の構成を示したもので、各頂点のデータと重み係数を4
つの乗算器8で積を求め、それぞれの積を加算器9で合
計して、4面体内部のデータを補間して求め、変換信号
DAを出力する。
【0058】以上により本発明の第一の実施例を終了す
る。本発明の第一の実施例を改良し、データ記憶手段の
容量を小さくした第二の実施例について図7から図10
を参照しながら説明する。第二の実施例は4面体の分割
方法は第一の実施例と同じなのでこの説明は省略する。
る。本発明の第一の実施例を改良し、データ記憶手段の
容量を小さくした第二の実施例について図7から図10
を参照しながら説明する。第二の実施例は4面体の分割
方法は第一の実施例と同じなのでこの説明は省略する。
【0059】図7は本発明の第二の実施例に於ける信号
変換装置の構成図で、4面体判定手段2で求めるべき点
がどの4面体に属するかを特定し、偶奇アドレス生成手
段11で4面体の頂点の座標を算出し、偶数基本格子点
データ記憶手段12、奇数基本格子点データ記憶手段1
3、偶数体心格子点データ記憶手段14および奇数体心
格子点データ記憶手段14へアドレスを出力する。偶数
基本格子点データ記憶手段12、奇数基本格子点データ
記憶手段13、体心格子点データ記憶手段14および体
心格子点データ記憶手段15はアドレス信号から4面体
の頂点のデータを出力する。偶奇重み係数算出手段16
は補間すべき点のデータを生成するための特定された4
面体の頂点の重み係数を算出する。補間処理手段6は4
面体の頂点のデータと重み係数から求めるべき点のデー
タDTを補間処理する。以下、信号変換装置10の構成
と動作を詳細に説明する。
変換装置の構成図で、4面体判定手段2で求めるべき点
がどの4面体に属するかを特定し、偶奇アドレス生成手
段11で4面体の頂点の座標を算出し、偶数基本格子点
データ記憶手段12、奇数基本格子点データ記憶手段1
3、偶数体心格子点データ記憶手段14および奇数体心
格子点データ記憶手段14へアドレスを出力する。偶数
基本格子点データ記憶手段12、奇数基本格子点データ
記憶手段13、体心格子点データ記憶手段14および体
心格子点データ記憶手段15はアドレス信号から4面体
の頂点のデータを出力する。偶奇重み係数算出手段16
は補間すべき点のデータを生成するための特定された4
面体の頂点の重み係数を算出する。補間処理手段6は4
面体の頂点のデータと重み係数から求めるべき点のデー
タDTを補間処理する。以下、信号変換装置10の構成
と動作を詳細に説明する。
【0060】図7において、4面体判定手段2は第一の
実施例のそれと同一の構成で4面体判定信号TEとし
て、下位4ビットx,y,zとともに出力される。
実施例のそれと同一の構成で4面体判定信号TEとし
て、下位4ビットx,y,zとともに出力される。
【0061】図8は、本発明の第二の実施例に於ける信
号変換装置の偶奇アドレス生成手段の構成図であり、第
一の実施例のそれと同一の構成であるアドレス生成手段
2で2つの基本格子点アドレスAD0,AD1と2つの体
心格子点アドレスAD2,AD3を生成する。
号変換装置の偶奇アドレス生成手段の構成図であり、第
一の実施例のそれと同一の構成であるアドレス生成手段
2で2つの基本格子点アドレスAD0,AD1と2つの体
心格子点アドレスAD2,AD3を生成する。
【0062】いま、基本格子点と体心格子点の座標をそ
れぞれ(l,m,n)、(l−0.5,m−0.5,n
−0.5){l,m,n:整数}と表し、l+m+nが
偶数のとき偶数点、l+m+nが奇数のとき奇数点とす
る。図2において、A点が偶数点の時、基本格子点C、
F、Hと体心格子点R,Q,S,T,U,Vは偶数点に
なり、基本格子点B、D、E、Gと体心格子点Pは奇数
点になる。また、A点が奇数点の時、基本格子点C、
F、Hと体心格子点R,Q,S,T,U,Vは奇数点に
なり、基本格子点B、D、E、Gと体心格子点Pは偶数
点になる。このように、A点が偶数点か奇数点によって
各点が偶数点か奇数点なるかが決まる。
れぞれ(l,m,n)、(l−0.5,m−0.5,n
−0.5){l,m,n:整数}と表し、l+m+nが
偶数のとき偶数点、l+m+nが奇数のとき奇数点とす
る。図2において、A点が偶数点の時、基本格子点C、
F、Hと体心格子点R,Q,S,T,U,Vは偶数点に
なり、基本格子点B、D、E、Gと体心格子点Pは奇数
点になる。また、A点が奇数点の時、基本格子点C、
F、Hと体心格子点R,Q,S,T,U,Vは奇数点に
なり、基本格子点B、D、E、Gと体心格子点Pは偶数
点になる。このように、A点が偶数点か奇数点によって
各点が偶数点か奇数点なるかが決まる。
【0063】このため、図8の偶奇判別手段17はA点
が偶数点か奇数点かを(表5)に示したように上位4ビ
ット信号X’,Y’,Z’それぞれの最下位ビットX’
0,Y’0,Z’0の値によって判別し、A点が偶数点の
とき0、奇数点のとき1を偶奇判定信号EOとして出力
する。
が偶数点か奇数点かを(表5)に示したように上位4ビ
ット信号X’,Y’,Z’それぞれの最下位ビットX’
0,Y’0,Z’0の値によって判別し、A点が偶数点の
とき0、奇数点のとき1を偶奇判定信号EOとして出力
する。
【0064】
【表5】
【0065】図8の偶奇アドレス変換手段18は偶数基
本格子点データ記憶手段12、奇数基本格子点データ記
憶手段13、体心格子点データ記憶手段14および体心
格子点データ記憶手段15へアドレス信号AR0、AR
1、AR2、AR3を生成するためのもので、(表6)に
示したようにテーブルアドレス生成部3からの2つの基
本格子点アドレスAD0,AD1と2つの体心格子点アド
レスAD2,AD3の最下位のビットを捨てて、偶奇判別
手段17からの偶奇判定信号EOにより、4つのマルチ
プレクサ19で交換処理を行い、アドレス信号AR0、
AR1、AR2、AR3を生成する。
本格子点データ記憶手段12、奇数基本格子点データ記
憶手段13、体心格子点データ記憶手段14および体心
格子点データ記憶手段15へアドレス信号AR0、AR
1、AR2、AR3を生成するためのもので、(表6)に
示したようにテーブルアドレス生成部3からの2つの基
本格子点アドレスAD0,AD1と2つの体心格子点アド
レスAD2,AD3の最下位のビットを捨てて、偶奇判別
手段17からの偶奇判定信号EOにより、4つのマルチ
プレクサ19で交換処理を行い、アドレス信号AR0、
AR1、AR2、AR3を生成する。
【0066】
【表6】
【0067】図9は偶数基本格子点データ記憶手段1
2、奇数基本格子点データ記憶手段13、体心格子点デ
ータ記憶手段14および体心格子点データ記憶手段15
の内容を示したもので、各記憶手段に所定の格子点デー
タが格納されており、偶奇アドレス変換手段18からの
はアドレス信号AR0、AR1、AR2、AR3によって補
間処理に必要な4つの頂点のデータDT0,DT1,DT
2,DT3が出力される。
2、奇数基本格子点データ記憶手段13、体心格子点デ
ータ記憶手段14および体心格子点データ記憶手段15
の内容を示したもので、各記憶手段に所定の格子点デー
タが格納されており、偶奇アドレス変換手段18からの
はアドレス信号AR0、AR1、AR2、AR3によって補
間処理に必要な4つの頂点のデータDT0,DT1,DT
2,DT3が出力される。
【0068】図10は偶奇重み係数算出手段16の構成
を示したもので、第一の実施例のそれと同一の構成であ
る重み係数算出手段6は4面体判定手段2からの4面体
判定信号TEと下位4ビット信号x,y,zから重み係
数WH0、WH1、WH2、WH3を生成し、重み係数交換
手段20は偶奇アドレス生成手段11からの偶奇判定信
号EOに応じて重み係数WH0、WH1、WH2、WH3を
4つのマルチプレクサ19で(表7)に示した交換処理
を行い、交換処理された重み係数WT0、WT1、WT
2、WT3を補間手段7に出力する。
を示したもので、第一の実施例のそれと同一の構成であ
る重み係数算出手段6は4面体判定手段2からの4面体
判定信号TEと下位4ビット信号x,y,zから重み係
数WH0、WH1、WH2、WH3を生成し、重み係数交換
手段20は偶奇アドレス生成手段11からの偶奇判定信
号EOに応じて重み係数WH0、WH1、WH2、WH3を
4つのマルチプレクサ19で(表7)に示した交換処理
を行い、交換処理された重み係数WT0、WT1、WT
2、WT3を補間手段7に出力する。
【0069】
【表7】
【0070】図7の補間手段8は第一の実施例のそれと
同一の構成で、偶数基本格子点データ記憶手段12、奇
数基本格子点データ記憶手段13、体心格子点データ記
憶手段14および体心格子点データ記憶手段15それぞ
れからの頂点のデータDT0,DT1,DT2,DT3と偶
奇重み係数算出手段16からの重み係数WT0、WT1、
WT2、WT3を(数17)のように積和演算し、変換信
号DTを出力する。
同一の構成で、偶数基本格子点データ記憶手段12、奇
数基本格子点データ記憶手段13、体心格子点データ記
憶手段14および体心格子点データ記憶手段15それぞ
れからの頂点のデータDT0,DT1,DT2,DT3と偶
奇重み係数算出手段16からの重み係数WT0、WT1、
WT2、WT3を(数17)のように積和演算し、変換信
号DTを出力する。
【0071】
【数17】
【0072】以上の2つの実施例はハードウエアによる
構成を示したが、汎用CPUやDSPを用いてソフトウ
エアでも実現できる。また、本発明の方式をハードウエ
アとソフトウエアの両方で分担して実現させることもで
きる。
構成を示したが、汎用CPUやDSPを用いてソフトウ
エアでも実現できる。また、本発明の方式をハードウエ
アとソフトウエアの両方で分担して実現させることもで
きる。
【0073】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、簡単な構成により、低価格で高精度の3次
元の信号変換することができる優れた信号変換装置を実
現できるものである。
明によれば、簡単な構成により、低価格で高精度の3次
元の信号変換することができる優れた信号変換装置を実
現できるものである。
【図1】本発明の第一の実施例に於ける信号変換装置の
4面体分割の原理図
4面体分割の原理図
【図2】本発明の第一の実施例に於ける信号変換装置の
4面体分割の原理図
4面体分割の原理図
【図3】本発明の第一の実施例に於ける信号変換装置の
構成図
構成図
【図4】本発明の第一の実施例に於ける信号変換装置の
格子点データの説明図
格子点データの説明図
【図5】本発明の第一の実施例に於ける信号変換装置の
説明図
説明図
【図6】本発明の第一の実施例に於ける信号変換装置の
補間手段の構成図
補間手段の構成図
【図7】本発明の第二の実施例に於ける信号変換装置の
構成図
構成図
【図8】本発明の第二の実施例に於ける信号変換装置の
偶奇アドレス生成手段の構成図
偶奇アドレス生成手段の構成図
【図9】本発明の第二の実施例に於ける信号変換装置の
格子点データの説明図
格子点データの説明図
【図10】本発明の第二の実施例に於ける信号変換装置
の偶奇重み係数算出手段の構成図
の偶奇重み係数算出手段の構成図
【図11】従来のテーブル補間方式の原理図
【図12】従来のテーブル方式の4面体分割の説明図
1 第一の信号変換装置 2 4面体判別手段 3 アドレス生成手段 4 基本格子点データ記憶手段 5 体心格子点データ記憶手段 6 重み係数算出手段 7 補間手段 10 第一の信号変換装置 11 偶奇アドレス生成手段 12 偶数基本格子点データ記憶手段 13 奇数基本格子点データ記憶手段 14 偶数体心格子点データ記憶手段 15 奇数体心格子点データ記憶手段 16 偶奇重み係数算出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/46 H04N 1/40 D 1/46 Z
Claims (3)
- 【請求項1】3つの入力信号のそれぞれ上位のビットか
ら構成される体心立方格子の格子点のデータを補間して
出力信号を得る信号変換方法であって、互い隣接する2
つの単位立方体の2つの体心格子点と前記2つの単位立
方体の境界に位置して互いに隣接する2つの基本格子点
を頂点とする4面体に分割し、前記4面体内のデータは
前記4つの頂点のデータを補間処理することにより得る
ことを特徴とする信号変換方法。 - 【請求項2】3つの入力信号のそれぞれ上位のビットか
ら構成される体心立方格子の格子点のデータを補間して
出力信号を得る信号変換装置であって、隣接する2つの
単位立方体の2つの体心点と前記2つの単位立方体の境
界に位置して互いに隣接する2つの基本格子点を頂点と
する4面体に分割し、前記3つの入力信号が前記4面体
のいずれに存在するかを判別する4面体判別手段と、判
別された前記4面体の頂点のアドレスを生成するアドレ
ス生成手段と、基本格子点のデータを格納した基本格子
点データ記憶手段と、体心格子点のデータを格納した体
心格子点データ記憶手段と、判別された前記4面体の内
のデータを補間処理するための前記頂点の重み係数を算
出する重み係数算出手段と、基本データ記憶手段と体心
データ記憶手段からのそれぞれ2つの頂点データを重み
係数算出手段からの重み係数に基づいて補間処理を行う
補間手段を具備することを特徴とする信号変換装置。 - 【請求項3】前記基本格子点データ記憶手段が偶数点の
基本格子点のデータを格納した偶数基本格子点データ記
憶手段と、奇数点の基本格子点のデータを格納した奇数
基本格子点データ記憶手段からなり、前記体心格子点デ
ータ補間手段が偶数点の体心格子点のデータを格納した
偶数体心格子点データ記憶手段と、奇数点の体心格子点
のデータを格納した奇数体心格子点データ記憶手段から
なることを特徴とする請求項2に記載の信号変換装置。
ただし、基本格子点と体心格子点の座標をそれぞれ
(l,m,n)、(l−0.5,m−0.5,n−0.
5){l,m,n:整数}と表し、l+m+nが偶数の
とき偶数点、l+m+nが奇数のとき奇数点とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21863794A JP3319172B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 信号変換方法および信号変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21863794A JP3319172B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 信号変換方法および信号変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883330A true JPH0883330A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3319172B2 JP3319172B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=16723073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21863794A Expired - Fee Related JP3319172B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 信号変換方法および信号変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3319172B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7068859B2 (en) * | 2000-11-14 | 2006-06-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for three-dimensional signal conversion |
| JP2008294859A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Ricoh Printing Systems Ltd | 色変換装置、色変換方法、及び色変換プログラム |
| WO2009041645A1 (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Naltec Inc. | 空間に属する値を変換する方法および装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011042184A2 (en) | 2009-10-09 | 2011-04-14 | Norgren Gmbh | Blow molding valve for a blow molding valve block |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP21863794A patent/JP3319172B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7068859B2 (en) * | 2000-11-14 | 2006-06-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for three-dimensional signal conversion |
| JP2008294859A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Ricoh Printing Systems Ltd | 色変換装置、色変換方法、及び色変換プログラム |
| WO2009041645A1 (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Naltec Inc. | 空間に属する値を変換する方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3319172B2 (ja) | 2002-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |