JPS6059473A - 投影波形生成回路 - 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】 ［発明の属づる分野〕 本発明は、画像処理装置等におい−Ｃ１入力された濃淡
画像から、任意方向に投影された波形をｃｒｂ速に生成
する投影波形生成回路に関するものである。

し従来技術］ 従来にす、画像の特徴をめるための解析手法として二次
元フーリエ変換法は有効であるとされている。

二次元フーリエ変換は、一般に、第１図（イ）から（１
コ）に示すように一次元フーり主変換を行数だ（プ行い
、続いて結果に対しく同図（１」）からくハ）に示ずよ
うに縦方向に列数Ｐ　ｔ：Ｊ再び一次几フーり主変換を
７１１！ｉりもので、この様な変換には膨大な４弁と、
大容量のデータ記１０用のメしりを必要どした。

ところで、二次元ノーリ１変換の応用としては。

二次元フーリエ空間」−で中心を通る特定のラインー１
の分布だ（）を見ればよいという場合が多い。

しかし、この様な場合でも、従来の例で（よ高速ノーり
土変換（「Ｆ　Ｔ　＞を用いることから、全画面に対し
Ｃ二次元ノーリ工変換を行ねなりればならづ゛、非１ｉ
に肋間とコストがかかり実用的では４Ｔいという欠点が
あった。

１翔明の目的」 本発明は、このような点に鑑み、本発明により１〔Ｉら
れた投影波形について一次元ノーリ１変換を行うのみで
二次元ノーリ１空間上で中心を通る特定のライン上の分
布を得ることがひきるようなその様な投影波形を、入力
画像の（■意方向にＪコいて高速に得ることができる簡
単な構成の投影波形生成回路を提供りることにある。

［発明の概要］ この様な目的を達成するだめの本発明は、画像処理装置
においで、画面の任意の座標（ｘ、ｙ）に対してａｙ−
ｂｘ−ｄ　（ａ、ｂは係数、（ｊは定数）の演算を行う
演算器と、この演算器の出力をアドレス入力とし読出し
および書込みのＣ′きるメモリと、前記座標（ｘ、ｙ）
が対象図形内にあるときはその点のｍ瓜しベルを示’Ｊ
−１ｆ４を前記メしり出力に加算する加棹手段と、この
加算手段からの出力を前記メモリの同一アドレスに再び
内込む肉込み手段どを具備し、任意方向への投影波形が
メモリより１ｑられるようにしたことを特徴とりる。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の詳細な説明Ｊる。二次元ノー
リＪ−変換に関しては［ある画像の投影波形のノーリ」
−変換は、その画像の二次元ノーり土変換のうち投影方
向に対した角；良で切った中心線上の値に等しい」とい
う定理がある。ＴｌなりＩ５、第２図に示すような実空
間２上内にある対象物２２に係る投影波形（２３、２／
ｌ、　２　！ｉ　）があれば、これの−次元Ｆ　Ｆ　ｌ
’を１回ｉｊうだ（）（゛ノーリ■空間（２６）上の中
心を通る直線」−の波形を１５することができる。この
波形分布を見ることによって、例えば特定方向の画像構
造に関りる情報が１〔１られ、パターン認識等に利用す
ることができる。

ここでは、−次元Ｆ　Ｆ　Ｔ’に関しては公知の方法を
用いるどして、投影波形を高速で１りるハードウェアの
構成について説明づる。

Ｊ、す゛、本発明の原理を第３図を１照し−Ｃ説明する
。今、投影しようとする直線（例えば、Ｘ、ｙ軸とか慣
性主軸等）を数式で表ずと、一般に、ａＸ→−ｂｙ＋ｃ
＝０ ト書（）る。これに対して投影波形を得ることは、図の
Ｉ＋、１２．１３それぞれにお（Ｊる画像の濃度レベル
の累積値をめることに他ならない。これは、式く１）と
垂直な直線すなわら ｂ　ｘ−ａ　ｙ　＋　ｄ　十ｐ　＋　＝　０　（２）ｂ
Ｘ−ａｙ＋ｄ＋Ｄ２＝ｏ　（３） ｂ　ｘ　−ａ　ｙ　＋　ｄ　−＋　＋）　３　＝　０　
、　（４＞等と画＠ｆ　（ｘ、ｙ）とが車なっている部
分の澗Ｉｎレベルをめることである。

ここで、ｆ　（ｘ、ｙ）は対象とり−る画像で、図形の
部分はそれぞれの４１ノベルを早し、背景の部分はＩＮ
　！ＪＩレベル０の値をとるものとする。式（２）ヘー
（４）の一般式として、 ｂｘ−ａｙ＋ｄ＋ｌ）ｔ　＝０ を得る（ただし、ｐｔは一定数）。従って、１１上では
ａｙ−ｂｘ＝ｐｌ　となるので、ｐｌをパラメータど考
え、ｐ□と１対１に対応した番地（ｐｔそのままを番地
としてもよい）を持つメモリを用意すればラスタスキ１
１ンされた点が１１−１−に来たどきに対応した番地を
アク［スすることがｉｉＪ能どなる。

そこで・、子の番地の内容を、ａ　ｙ　−ｂ　ｘ　−＜
４−ｐ工かつｆ　（ｘ、ｙ）に、ａｔプるｍｌ爽レベル
を加詩りるものどづれば、全画面走査後には濃度レベル
を累積して得られるところの投影波形を得ることができ
る。

第４図はこの様な原理に基づく本発明（、−係る投影波
形生成回路の一実施例を示づ構成図ひある。

同図において、１は画像の任意のＦｌ・↑標（ｘ、ｙ）
に対してａｙ−ｂｘ−ｄの演のを行う演咋器、２はマル
ヂブレクリ（以下ＭＰＸと略称りる）で、演陣器１の出
力はＭＰＸ２を通しＣメＬす３のｊ′ドレスに接続され
、現座標に対応したメモリ番地の読出し、書込みができ
るようになっている。

４はメーしり３のデータ出力を一旦記憶するラップ、５
５はラッチ４の出力デ′−タと入力される濃淡レベル値
を加粋づ−る加算器である。加算器５の出力は再びメ七
り３に書込まれるように構成されでいる。

６と７はバッファで、これらのバッフ１を介しくメモリ
３の出力ないしＭ　Ｐ　Ｘ　２０）−万の入力が、図示
しないコンピュータ等に授受されるＪ、うになっＣいる
。

この様な４ｆｉｊ成にお番フる動作を第５図のタイムチ
ャー１へを参照しつつ次に説明する。メしり３は割数走
査前に伺らかの手段（例えば小ストコンピュータ等によ
り）で予めその内容がクリ７７されＣいるものとりる。

演算器１ぐは、ウスタス４：ヤンのためのＸクロック（
第５図の（イ））＋３よびｙり目ツク（ｌ］Ｉｊ直り向
走査用のり［１ツク）が与えられるごどに各りに１ツク
数の累積１１１ｘ、ｙ、（ただし、×は水平同期信号の
発生毎に、またｙは垂直同期信号の発生毎にそれぞれリ
セツ１〜される）をめると共に演幹によりｐ１＝ａｙ−
ｂｘ−ｄをめる。ｐｌはＭ　Ｉ）　Ｘ　２を通し゛Ｃ第
５図（１」）に示づように１ドレスｎとしてメモリ３に
与えられる。

メモリ３はＸクロックが１−ドのとき読出し七−ドとな
るのでアドレスｎの内容Ｄ（ｎ）（第５５図の（ハ〉）
がラッチ４に送出さねる。続い−（、加絆器５において
、このｌ）　（＋１　＞とライン８を通して与えられる
濃淡画像の濃度レベルの１１１（との加鋒が行われる〈
第５図（ボ））。加０結果は、Ｘクロックが′Ｌ″から
’　ｌ−１”に切り変り、メ［−９３が読み出し七−ド
に切り変る時点で円びｎ　？ｆｉ地に書込まれる。

次に、Ｘクロックが与えられるど、演陣器１−１は新た
なアドレス１］′がめられメ［す３３をアクロスする（
第５図（ロ））。続い（、」−述ど同様な動作によりＩ
）（ｎ’）と濃度レベルどの加拌、１３よびぞの加１ｉ
ｉ結果の由込みが実ｔｊされる。

以降同様の動作が一画面全体にｈつで１１！返され、結
果としてメモリ３には投影波形が記憶さｆ；る。

第６図は演棹器１の他の実施例を示づプロッタ図（゛あ
る。同図に＋３いＣ１ａレジスタ６１　、　ｂレジスタ
６２おＪ、び（」レジスタ６３には図示しないコンビコ
ータなどからそれぞれ係数ａ、−１）と定数−ｄがレッ
１−される。データはレクタ６４は第１の走査ラインの
Ｘ同期信号時おにび各ラインのＸ同期信号部の次のクロ
ック時に加算器６６にＯを出力し、その他のタイミング
で（よりレジスタ６２の値−Ｌ）を出力する。

他方のデータセレクタ６５は第１ラインのＸ同＋ｌｌＪ
信目時にＯを出力し、その他のタイミングでは［レジス
タ６８の値ト（ｘ−１）を出力する。Ｆレジスタ６８は
Ｘクロックに同期し”Ｃそのとさの加詩器６６の出ツノ
値を保持する。他方Ｇレジスタ６７は×同期仏丹に同期
し′（そのときの加算器６６の出力値を保持づる。加ｔ
１器６Ｇではデータセレクタ６４おＪ、び６５の出力を
加粋し、座標（ｘ、ｙ）に対応してＦ　（ｘ）　−ａｙ
−ｂｘ−ｄηなわら前述のｐｌを得る。

第６図の構成によれば、高価な係数乗り器を使用するこ
となく、安価で千軒にリアルタイムで座標変換を行うこ
とができるという利点がある。

なお、演樟器は第６図の構成に限定さイ；るものではな
く、例えばタロツクではなく座標＾ｉｉｉ　ｘ　。

ｙそのものが入力されてａ　ｙ　−ｂ　ｘ　−ｄがめら
れるという構成のものであっても良い。

また、メモリ３のアドレスには、演時器１の出力にＶ］
せて図形の番号も人力できるようにすれば、複数個の図
形に対して同一フレームで処１１！りることができ、高
速化に寄与できる。この場合、メヒリ３を各図形毎に分
割し−Ｃ割当てるようにし、各分割領域でそれぞれの図
形の投影波形をめる。

また、ＭＰＸ２としては、３スデート素ｒを用いてもよ
い。

［発明の効果］ 以上ぴ２明し１＝ように、本発明＋：二Ｊ：　＋１．　
ｆよ、次のＪ、うな効果がある。

■　任意方向にお目る対象図形の投影波形を容易に得る
ことができる投影波形生成回路を実現づることかできる
。

＠）　演Ｑ′ａとして画像処理装置（゛よく使用される
。バー１ヘウＪ）′（アフィン変換器、Ｕストグラム累
詩器冑）が利用でさる構成なので、安１ＩｌｌＩな構成
でありながらも高速に投影波形を得ることができる。

■　二次元フーリエ空間上の特定の直線下の波形ｌｆｉ
　−ＩｆのＦＦ「で得られるので、高速の特徴抽出が可
能である。

■　どのよう４Ｔ方向の投影像も得られるので、例えば
Ｃ］−等のシコミレーションデータ等が容易に得られる
。

■　投影方向の角麿を順次変え、Ｏ〜１８０°の方向の
投影波形のド［：王を行うことにより、極座将；形式の
Ｌ次元ノーり土変換が実現Ｃきる。

【図面の簡単な説明】 第１図は二次元Ｆ　Ｆ　Ｔ−の方法を説明ηるＩｃめの
図、第２図はツーり工学間と投影波形の関係を示（１図
、第３３図は本発明の詳細な説明りるための図、第４図
は本発明に係る投影波形生成回路の一実施例を示す１０
ツク描成図、゛第５図は動作説明のためのタイム・ヂャ
ー１〜、第６図は演時器の実施例図である。 １、、．３Ｑ算器、２．、、：？ルヂゾレクリ、３３．
、メモリ、４．１．ラッチ、５．６６、、。 加算器、６１．（３２，６３，、、レジスタ、６４゜６
５、、、データｔ？レクタ、６７、、、（３レジズタ、
６８．、、Ｆレジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ン　画像処理装置において、画面の任意の座標（ｘ、
   ｙ）に対してａｙ−ｂｘ−ｄ　（ａ、ｂは係数、ｄは定
   数）の演算を行う演算器と、この演算器の出力をアドレ
   ス入力とし読出しおよび書込みのＣ・きるメモリと、前
   記座標（ｘ、ｙ）が対象図形内にあるときはその点の濃
   度レベルを示づ値を前記メモリ出力に加算する加算手段
   と、この加算手段からの出ツノを前記メモリの同一７ド
   レスに再びｎ）込む書込み手段とを具備し、任意り向へ
   の投影波形がメモリより得られるようにしたことを特徴
   とりる投影波形生成回路。 ２）　前記演算器は、ラスタ・スキ１？ン型画像装置か
   らの同期信＋」に対応して、係数ａ、ｂのデータ人力お
   Ｊζびト、Ｇ両レジスタの出力の内いずれ／Ｊ）２′つ
   を選択出力づる選択手段と、この選択手段／Ｊｌ　ｌら
   の前記２つの出力を加ｎづ“る加ｑ器と、この加ｎ器か
   らの出力を保持する前記Ｆ、Ｇ両レジスタとを備えたも
   のであることを特徴とする特ｎ請求の範囲第１項記載の
   投影波形生成回路。