JPS58187997A

JPS58187997A - 擬似・立体表示装置

Info

Publication number: JPS58187997A
Application number: JP57070514A
Authority: JP
Inventors: 雅彦久保
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1983-11-02

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】本発明は、ある物体（立体）の断面像が、而の情報とし
て得られる場合に、複数枚の異なる断面の像を同時に重
ねて表示して、元の物体（立体）の三次元的形状をリア
ルタイムで擬似的に表示する表示装置に関するものであ
る。従来の表示装置は、断面像のみによって、立体を表
示する場合、第１図のごとく、断面像の外形を線で表わ
し、各断面を少しづつすらして表示し、手前の断面像に
よってかくされる部分の線を消去することによって立体
感を与えていた。しかし、この場合は、物体の断面が線
で表わされている必要があり、断面像が数学的計算によ
って求められる場合はよいが、断面像が音波の反射強度
の測定などによシ面の情報として与えられる場合には、
外形線の抽出等の操作を必要とし、時間がかかシ、装置
も複雑になるという欠点があった。

本発明は、ある物体（立体）の断面像が面の情報として
イ４ｊられる場合、具体的には、面を多数の画素点に分
割し、その各点の値が物体の断面部分か否かを示してい
るような場合に、複数の異なる断面の像を、その必要部
分のみを選びながら重ねて表示し、断面像のもととなっ
た物体（立体）の三次元的形状をリアルタイムで擬似的
に表示する装置を比較的簡単なハードウェアによって実
現したものである。

以下本発明擬似・立体表示装置の一実施例を図面によシ
詳細に説明する。

第２図は本発明擬似・立体表示装置の実施例を示すブロ
ック図である。図において１は断面番号レジスタ、２は
入力データレジスタ、３は入力座標レジスタ、４はタイ
ミング発生回路、５は入力データ判定及び圧縮回路、６
は座標変換回路、７は画面座律しノスタ、８Ｒ，８Ｇ、
８Ｂは各々赤色成分、緑色成分、青色成分用データ変換
回路、９Ｒ，９Ｇ、９Ｂは各々画像の赤色成分データ。

緑色５．ｔ　分子−タ、青色成分データ用しノスタ、１
０は画像記憶読み嘗き及びＣＲＴ表示表示信号出御制御
回路下単に制御回路という）、ＩＩＲ，ＩＩＧ。

ＪＩＢは各々表示画像の赤色成分データ、緑色成分デー
タ、青色成分データ記憶装置、１２は物体断面部分記憶
装置、１３は画像データ書込判定回路、１４はカラーＣ
ＲＴである。

次に、その動作を説明するにあたって、以下（１）〜（
４）の事項を前提条件とする。

（１）　　表示画像はカラーＣＲＴ　７４に表示され、
異なる断面の像が異なる色によって表示される。

（２）表示画像のデータはＣＲＴ画面を多数個の画素に
分割して、各画素の赤色、緑色、青色成分の値が各々記
憶装置１１Ｒ，ＪＩＧ、ＩＩＢに記憶される。

（３）　　入力データとしては、ある断面のある点が物
体の断面部分である確率を表わすようなデータが与えら
れる。ここでいう確率とは、数学的に厳密なものではな
く、例えば、観測点から物体に向けて音波を発射した場
合に、空間の各点におけるその音波の反射強度が測定で
きた時、その反射強度がその点の物体の存在を表わすデ
ータとして与えられるような場合をさす。

（４）入力される断面のデータは観測点からの距離が遠
くなる順に（又は近くなる順に）順序よく与えられる。

また、第４図（、）に観測点Ａからある物体を観測した
時の、Ｐ、Ｑ、Ｒ各所面の断面像の概念を示し、これを
本発明の装置によって表示した時の例を第４図（ｂ）に
示す。第４図においてｐｐはＰ断面の像の表示、ＱＱは
Ｑ断面の像の表示、ＲＲはＲ断面の表示である。

以下に第２図の動作を第３図のタイムチャートを参照し
ながら説明する。まず、各色成分データ記憶装置１１Ｒ
，ＩＩＧ、ＩＩＢの各内容はクリアされており、物体断
面部分記憶装置１２の内容もクリア状態とする。

最初、断面番号レジスタ１に、以後大刀するデータが何
着目の断面のものかを示す番号が外部より与えられる。

１′はそのデータであシ、１ｗは書込信号である。次に
、画面上の点（画素の位置）全示す座標が入力座標レジ
スタ３に、その点のデータが入力データレジスタ２に与
えられる。２ｏは、これらのデータの１迷信号であシ、
第３図の２０の信号に対応する。入力座標レジスタ３の
座標データは、座標変換回路６において断面番号レジス
タ１の示す番号に応じて平行移動した座標データに変換
される。これは、異なる断面の像ごとに、少しづつずら
して画面表示するためであり、ずらさない場合は、座標
変換回路６における平行移動量をＯとする。座標変換り
路６で変換された座標データはタイミング発生回路４か
らの１返信号２１によって画面座標レノスタフに書き込
まれる。

第３図の２１は第２図の書込信号２ノの信号である。画
面座標レノスタフに書き込まれた座標データは制御回路
１０及び物体断面部分記憶回路１２に供給され、表示画
面のどの点のデータが入力されているかを示す。次に、
タイミング発生回路４より物体断面１く１分記憶装置１
２の読出信号２２が物体断面部分記憶装置１２に与えら
れ、この記憶装置１２からは、該当の座標に物体断面が
書き込まれているかを示ナデータ（以下マスクデータと
称する）が画像データ書込判定回路１３に対して出力さ
れる。物体断面が書き込まれている時は、一方、第２図
の入力データレジスタ２に入力されたデータは、入力デ
ータ判定及び圧縮回路５において、物体断面部分とみな
すが否かの判定が行われる。具体的には入カデータレノ
スタ２のデータがある一定値未満なら物体断面部分では
ないとして、各データ変換回路８Ｒ，８Ｇ、８Ｂに各々
零の値を出力し、それと同時に、画像データ書込判定回
路１３に対して出方する物体断面フラグ５′を０＃とす
る。逆に、一定値以上なら、前記判定回路１３への出力
即ち物体断面フラグ５′を１１．１１とし、各データ変
換回路ＳＲ，８Ｇ、８Ｂへは、入力データの大きさに応
゛じた零よシ大きな値を出方する。この値が大きいほど
、表示画面における輝度が高くなる。各データ変換回路
８Ｒ，８Ｇ、８Ｂは各々読出し専用メモリであシ、断面
番号レジスタ１及び入力データ判定及び圧縮回路５の出
方データをアドレス入力としてカラーＣＲＴ　１４に出
力されるべき赤色（樽、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各成
分の信号強度データを各データ用レジスタ９Ｒ，９Ｇ。

９Ｂに出力する。このとき、断面番号レジスタフから各
データ変換１【す路８Ｒ，８Ｇ、８Ｂに与えられる断面
番号゛は、表示時の色を指定するデータとなシ人カデー
タ判定及び圧縮回路５より与えられるデータは、その色
における輝度を指定するデータとなるが、入力データ判
定及び圧縮回路５よりのデータが零の時は、断面番号レ
ジスタ１よシのデータにかがゎシなく、ある決められた
背景色を指定するものとする。これら、各色成分の信号
強度データは、タイミング発生回路４よりの指示信号２
３によって、各データ用レジスタ９Ｒ，９Ｇ。

９Ｂに各々書き込まれる。第３図の信号２３が第２図の
指示信号２３の信号である。第３図でわかるように信号
２３が出るのは物体断面部分記憶装＠１２のマスクデー
タを読出している期間中である。さて、第２図において
指示信号２３は画像データ弁込判定回路１３にも供給さ
れ、この時点で、物体断面部分記憶回路１２の出力であ
るマスクデータと入力データ判定及び圧縮回路５の出方
である物体断面フラグ５′が画像データ１°込判定回路
１３の内部にとシ込まれる。この判定回路１３において
前記マスクデータと物体断面フラグを比較して、各デー
タ用レジスタ９Ｒ，９Ｇ、９Ｂのデータを各データ記憶
装置１１Ｒ’、１１Ｇ、１１Ｂに書き込む必要がある場
合は書込指示信号２４をｆｆｆｌｌ　ｎ回路ｌθに出力
し、そうでない場合は各データ記憶装置１１Ｒ，ＪＩＧ
、ＪＩＢへの書込指示は行わない。第３図の信号２４に
、この龜込指示１ム号２４が出る場合のタイミングを示
す。

第　　　　１　　　表第１表に第２図の画像アータ癲込籾定回路１３における
判定のし方を示す。第１表で「判断のモード正」は断面
の像が近距離のものから順に入力される場合に対応し、
すでに事前の物体断面の書かれている部分には、再書き
込みは行わない。

「判断のモード逆」は断面の像が遠距離のものから順に
入力される場合に対応する。「判断のモードクリア」は
表示画面を一定の色にぬシつぶす場合に用いる。判定回
路１３で「判断モード正」又は「判断のモード逆」の場
合は、書込指示信号２４を出力した時は、物体断面部分
記憶装置１２のマスクデータに１　を書き込む。第２図
で２５が内き込むマスクデータ、２６がマスクデータの
書込信号である。判定回路１３で「判断のモードクリア
」の揚台には、物体断面部分記憶装置１２のマスクデー
タに°°０”を書き込む。制御回路１０は、常時谷デー
タ記憶装置１１Ｒ，ＪＩＧ、１１　Ｂのデータを順に読
み出し、各々を赤成分、緑成分。

青成分の映像信号（アナログ信号）に変換し、カラーＣ
ＲＴ　１４に出力して、画像を表示させている。

画像データ書込判定回路１３よシの書込指示信号２４が
あった時は、各データ記憶装置１１Ｒ，ＩＩＧ。

ＪＩＢのデータ読出しの間をぬって、画面座標レノスタ
フの示す座標のデータとして各データ用レジスタ９Ｒ，
９Ｇ、９Ｂの出力を各々データ記憶装、置７７Ｒ，ＪＩ
Ｇ、ＩＩＢへ曹き込むという制御を行い、書き込みが終
了すれば応答信号２７を画像データ書込判定回路１３に
出力する−この判定回路１３は、第２図の指示信号２３
の信号入力から応答信号２７の信号入力までの期間を映
像データ書き込み中信号２８としてタイミング発生回路
４に対し出力する。第３図の信号２８がこの信シーであ
る。なお、信号２４が出力されない場合の信号２４及び
２８を第３図に点線で示す。第２図のタイミング発生回
路４では、信号２８の出力中は画面座標レジスタ６、各
データ用レジスタ９Ｒ。

９Ｇ及び９Ｂのデータを変化させないようにガ。

またタイミング発生回路４では、外部よシ入カデ一タレ
ノスタ、入力座標レジスタ３にデータが書き込まれてか
ら、それらのデータを変換した結果が画面座標レノスタ
フ、各データ用レジスタ９Ｒ。

９Ｇ及び９Ｂに書き込まれるまでの期間中は、入力不可
信号２９を外部に対して出力する。第３図の信号２９が
この人力不用信号である。外部からの書き込みは人力不
用信号２９が出ていない時に行う。以上の動作によって
、１つの画素に対応する入力データが処理される。この
動作をくり返して御所面分の処理が終了すれば、第２図
の断面番号レジスタ１に次の断面番号をセラｒして、再
び御所面分の処理を行う。このようにして、複数の異な
る断面の像を処理して表示することにより、擬似立体表
示が行われる。

このようにすると画素単位で入力される断面の像のデー
タを、リアルタイムで逐次処理でき、また、ハードウェ
アーも比較的少量ですむという利点がある。まだ、断面
番号に対応する表示色を番号に応して緑→黄→オレンジ
というぐあいに、ゆるやかに変えてやることによシ、表
示画像に立体感が出、物体の三次元的広がりを把握する
ことができる。更に、人力信号のレベルに応じて輝度を
変えて表示するため、人間が画面全体を見て、ある部分
の像が実像か、ノイズや他の干渉等による虚像であるか
の判断、検討をくわえることができる。

以上詳細に説明したように本発明は、画素単位で人力さ
れる断面の汀をリアルタイムで処理し、ｆＶ数の断面の
像を重ねて表示するようにしたから、擬似立体表示が行
えるため、超音波映像装置の出力表示装置として大きな
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の線描による断面（８）で立体を表わす例
の図、第２図は本発明擬似・立体表示装置の一実施例を
示すブロック図、第３図は第２図におけるタイムチャー
ト、第４図（、）は物体の断面像の概念図、第４図（ｂ
）はそれに対応する本発明による表示輿」である。ｌ・・断面査号しノスタ、２・・・入力データレジスタ
、３・・・入力座標レジスタ、４・・・タイミング発生
回路、５・・・入力データ判定及び圧縮回路、６・・・
座漂変侠回路、７・・・画面座標レジスタ、ＳＲ，ＦＩ
Ｇ。８Ｂ・・・赤色成分、緑色成分、青色成分用データ変換
回路、９Ｒ，９Ｇ、９Ｂ・・・赤色成分データ、緑色成
分データ、Ｈ色域分子−夕月レノスタ、ノ０・・・画像
１．α１Ｊｌｔ　ｖ’ｅ、み−ｔき及びＣＲＴ表示信号
出力制＠ｊ回路、ＩＩＲ，ＩＩＧ、ＩＩＢ・・・表示画
像の赤色成分データ、緑色成分データ、青色成分データ
記憶装置、１２・・・物体断面部分記憶装随、１３・・
・画像データ外通判定回路、１４・・・カラーＣＲＴ。

Claims

【特許請求の範囲】 ■　表示画像を記憶する各色成分データ記憶装置。 ■　この記憶装置の内容を読み出してＣＲＴ等に表示さ
せながら、この記憶装置への新たなデータの書込みを並
行して行う制御回路。 ■　外部より入力されるデータが何番目の断面のものか
を記憶する断面番号レソスタ。 ■　ある断面におけるある点のデータとして外部より入
力されたデータを入カデータレノスタに貯え、そのデー
タによって、その点が物体断面部分に当るか、否かを判
定する入力データ判定及び圧縮回路。 ■　この入力データ判定及び圧縮回路で物体断面部分に
当ると判定された点のデータを、前記断面番号レノスタ
の記憶内容に応じて各色成分データ記憶装置へ書込むべ
きデータへと変換する各色成分用データ変換回路及びそ
の結果を貯える各色成分データ用しソスタ。 ■　前記各色成分データ記憶装置に記憶している画像デ
ータのどの部分が物体断面部分であるかを記憶する物体
断面部分記憶装置。 ■　外部よシ入力されるデータが断面のどの点に当るか
を示す座標データを貯える入力座標レノスタ及びそれを
前記各色成分データ記憶装置のどの部分へ書き込むかを
決める座標変換回路及びその結果を貯える画面座標レノ
スタ。 ■　前記物体断面部分記憶装置の記憶内容のうち、画面
座標レノスタの出力結果に対応する部分の内容及び前記
入力データ判定及び圧縮回路の情報に基いて、前記各色
成分データ記憶装置へ各色成分データ用レジスタの出力
データを書き込むか、盃かを判定し、必要なら前記制御
回路に対して書き込みの指示を行うと共に前記物体断面
部分記憶装置の記憶内容を更新する画像データ書込判定
回路及びそれ〜らのタイミング発生回路。以上■〜■の回路及び装置を有することを特徴とする擬
似・立体表示装置。