JPS61163473A - 画像幾何補正法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、画像の幾何補正を行う方法に関する。

〔目　的〕

画像処理の分野、例えばＣＡＤシステムなどにおいては
、歪んだ画像を整形するなど１画像の幾何補正処理を行
いたい場合が多々ある。

本発明の目的は１画像の４つの点の座標値と。

それに対応する正規の点の座標値を指定するだけで、そ
のような画像の幾何補正を実行できる画像幾何補正法を
提供することにある。

〔構　成〕

本発明の画像幾何補正法によれば、処理対象の画像の指
定された４つの点Ｑ＋（ｘ＋＊ｙｑ＋）、Ｑ　７ｃＸｑ
ｔ＋　ｙｑｚ）−Ｑａ（Ｘｑｔ＋　Ｖｑ＋）。

Ｑ、Ｃｘｑ□ｗＹ１１ｇ）が、それぞれに対応する指定
された正規の４つの点ＰＬ（Ｘｐ　ｔ　＋　Ｖｐ　Ｉ）
、Ｐｚ　（Ｘｐ　ｔ　＋　Ｖｐ　、）−Ｐ３（ＩＰ　ａ
　＊　Ｎｐ　＊）、Ｐａ（ｘｐａ＋Ｙｐａ）に補正され
る。また、上記各座標値を用いて１次の２つの４元連立
方程式（１）、（■）の係数が解かれる。

Ａ−ｘｐ、’ＹＰ＋＋Ｂ−ｘｐｌ＋Ｃ’Ｙｐ＋＋Ｄ＝Ｘ
ｑ＋Ａ’ＸＰ？　’ｙｐｔ＋Ｂｏｘ、、＋Ｃ＊ｙｐｚ＋
Ｄ＝ｘｔ２Ａ’　Ｘｙｓ　＊　’　Ｖｗｐ　＊　＋Ｂ　
”　Ｘｐ　Ｈ＋Ｃ”Ｉｐ　３　＋Ｄ＝Ｘｑ　ｘＡ’　Ｘ
ｐ　ａ　”　Ｎｐ　ａ　＋Ｂ　”　Ｘｐ　４　＋Ｃ’　
Ｙｐ　４　＋Ｄ＝）Ｃｌ　ａ・・・（１） Ｅ’ＸＰＩ　”Ｖｗｐ＋　＋Ｆ’Ｘｐ＋＋Ｇ’Ｙｐ＋＋
Ｈ＝Ｙｑ＋Ｅ”ｘ、ｔ　”ｙ、、＋Ｆａｘ、、＋Ｇ”ｙ
ｗｐｔ＋Ｈ＝ｙｑ、。

Ｅ’　Ｘ１ｐ　３　”　７ｐ　＊　＋Ｆ　’　Ｘｐ　ｉ
　＋Ｇ”　’ｉｐ　＊　＋Ｈ＝７１　ｚＥ　”　Ｘｐ　
４　’　７ｐ　４　＋Ｆ　’　Ｘｐ　ａ　＋Ｇ　’　Ｙ
ｐ　ａ　＋Ｈ＝Ｖｑ　ａ・・・（■） そして、上記画像の他の各点の座標値（ｘ＋ｙ）は１次
の式（ＩＩＩ）　、　　（ｒＶ）によって正規の座標値
（ｘ’　＋　ｙ’　）に補正される。

ｘ’　＝Ａｘｙ＋Ｂｘ＋Ｃｙ＋Ｄ　　　　　・−・（ｍ
）ｙ’　＝Ｅｘｙ＋Ｆｘ＋Ｇｙ＋Ｈ−（ＩＶ）以下１図
面を用いて１本発明の一実施例につき説明する。

第１図は処理の概略を示すフローチャートであり、第２
図は処理システムの概略構成を示すブロック図である。

ここに示す処理システムは、演算制御部、データメモリ
、プログラムメモリ、入出力インターフェイスなどを含
む一般的な構成のマイクロコンピュータ１を中心に構成
されている。

画像の幾何補正処理は、マイクロコンピュータ１におい
てプログラムに基づき実行されるが、特定の処理を専用
のハードウェアまたはファームウェアに委ねることも当
然可能である。２は処理対象の画像（Ｍ画像）と、処理
途中と処理後の画像データが格納される画像メモリであ
り、システムバス３を介して、マイクロコンピュータ１
側でアクセスし得る。４はディスプレイ装置であり物理
的にキーボードなどの入力装置５と一体化されている。

６はプリンタ装置である。７はスキャナなどの画像入力
装置であり、これにより入力された画像データは画像メ
モリ２に格納される。

次に処理を順に説明する。まず５人力装置５からマイク
ロコビュータに指令を入力し１画像メモＩ７２に格納さ
れている処理対象の画像（原画と称する）をディスプレ
イ装置４の画面に表示させる（ステップ１０）６例えば
、第３１！Ｉの実線の図形がＭｉｉｌとして表示される
０次に、原画の基準となる４つの点、例えば第３図にお
けるＱ、、Ｑ、、Ｑ３、Ｑ４を指定する（ステップ１１
）、具体的には、入力装置５を通じ２画面上のカーソル
をＱ。

〜Ｑ４のそれぞれに順次移動させ、その座標値（Ｘｑｔ
＊）’ｑｔ）〜（ＸｑａｔＶｑａ）の読み取りをマイク
ロコンピュータ１に指示する。読み取られた座標値はマ
イクロコンピュータのデータメモリに記憶される６次に
、同様にＱ、〜Ｑ１のそれぞれに対応する正規の４つの
点Ｐ、〜Ｐ４（第３図参照）にカーソルを順次セットし
、それぞれの座標値（Ｘｐ１＊７ｐｌ）〜（Ｘｐａ＊Ｙ
Ｐａ）の読み取りをマイクロコンピュータｌに指示する
（ステップ１２）、これら座標値も、マイクロコンピュ
ータ内のデータメモリーに記憶される。

こぎで、ディスプレイ装置４の画面には、第３図に破線
で示すようなＰ、〜Ｐ４を頂点とする図形が、原画と重
ねて表示される。

以後、実際の幾何補正処理がマイクロコンピュータ１に
よって実行されるが、途中の画像データは画像メモリ２
の特定エリアに格納され、また処理の進行にしたがって
、処理途中の補正画像もディスプレイ装置４の画面上に
原画と重ねられて逐次表示される。

まずマイクロコンピュータ１は、原画の点Ｑ。

〜Ｑ４を対応する正規の点ｐ、−ｐ、、に重ねるように
補正する（ステップ１３）０次に前出の２つの４元連立
方程式（Ｉ）、（ＩＩ）を掃き出し法によって解いて、
各係数Ａ−Ｈを求める（ステップ１４）０次に、原画の
他の各点を正規の点に移行させる（ステップ１５〜１７
）、原画の点の座標値（ｘ、ｙ）の移行先の正規の点の
座標値（Ｘ′。

ｙ’）は、前出の式（ｍ）、（ＴＶ）によって計算され
る（ステップ１５）、正規の点（ｘ’　＋　ｙ’　）の
濃度Ｎは、ステップ１６において次のような線形補間に
よって求められる。第４図に示すように。

正規の点（ｘ’＋ｙ’）の近傍の４つの点ｐ、（ｘ。

ｙ）、Ｐｚ（Ｘ＋１＋　ｙ）、Ｐ？（ＸＩ　ｙ＋１）。

ｐ、（ｘ＋１．ｙ）の濃度をＮ　Ｉ＊　Ｎ　ｔ　＊　Ｎ
−４ｔＮ４とする。正規の点（ｘ’　＋　ｙ’　）から
ｐ１〜ｐ４までのＸ方向とＹ方向の距離を図示のように
”　Ｋ　Ｉ　＊　　Ｑ　ＩＩ！　？　−Ｑ　ｙ　ｌ　＋
　ＱＶ　？とする。まず。

Ｐ＋　、Ｐ７間でＸ方向についての濃度勾配による補間
を行い、濃度ＮＸ、を求める。

ＮＸ、＝Ｑ、、　　・Ｎ、＋Ｑ、、・Ｎ。

同様にＰ、、Ｐ、間でＸ方向についての濃度勾配による
補間を行い、濃度Ｎ）Ｉ７を求める。

ＮＸ、＝ｆｌや、・Ｎ、＋ＱＸ□・Ｎ。

Ｙ方向についての補間は濃度ＮＸｌ＋ＮＸ２を用いて行
う、しかして、正規の点（ｘ’　＋　ｙ−’　）の濃度
Ｎは、次式（Ｖ）によって求められる。

Ｎ＝ｆｉ、−Ｎ、、＋Ｑ、、、　　・ＮＸ　Ｉ＝Ｑｖ　
ｌ　（ＱＸ、・Ｎ、＋Ｑｘ、　　・Ｎ、）＋Ｑｖ、　　
（Ｑ、、　　・Ｎ、＋ＱＸ、−Ｎ、）・・・（Ｖ） なお、近傍の４点をとれない場合は、点ｐ、の濃度をそ
のままＮとして採用する６また、本実施例においては５
１２Ｘ５１２の画面外にでる場合は、濃度をＯとする。

ステップ１７で原画の全点の補正処理を完了したことが
確認されると、処理を終了する。処理結果は画像メモリ
２に得られ、これは必要に応じてプリンタ装置６で印刷
させたり、あるいは図示しない外部記憶装置へ転送する
ことができる。

〔効　果〕

本発明は以上に説明したように、原画の４点と。

それ対応する正規の４点を指定するだけで１画像幾何補
正が可能であり、画像処理システムに導入すれば大きな
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における処理の流九を示すフ
ローチャート、第２図は同実施例に係る処理システムの
概略構成を示すブロック図、第３図は点指定の説明図、
第４図は線形補間法による濃度決定の説明図である。 １１１．マイクロコンピュータ、　　２・・・画像メモ
リ。 ４・・・ディスプレイ装置、　５・・・入力装置。 ６・・・プリンタ装置、　７・・・画像入力装置。 第　　１　　図 第　　３　　図 第　　４　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像の指定した４つの点Ｑ＿１（ｘ＿ｑ＿１、ｙ
   ＿ｐ＿１）、Ｑ＿２（ｘ＿ｑ＿２、ｙ＿ｑ＿２）、Ｑ＿
   ３（ｘ＿ｑ＿３、ｙ＿ｑ＿３）、Ｑ＿４（ｘ＿ｑ＿４、
   ｙ＿ｑ＿４）を、それぞれに対応する指定した正規の４
   つの点Ｐ＿１（ｘ＿ｐ＿１、ｙ＿ｐ＿１）、Ｐ＿２（ｘ
   ＿ｐ＿２、ｙ＿ｐ＿２）、Ｐ＿３（ｘ＿ｐ＿３、ｙ＿ｐ
   ＿３）、Ｐ＿４（ｘ＿ｐ＿４、ｙ＿ｐ＿４）に補正し、
   次の２つの４元連立方程式［１］、［２］の係数Ａ、Ｂ
   、Ｃ・Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを解き、 Ａ・ｘ＿ｐ＿１・ｙ＿ｐ＿１＋Ｂ・ｘ＿ｐ＿１＋Ｃ・ｙ
   ＿ｐ＿１＋Ｄ＝ｘ＿ｑ＿１Ａ−ｘ＿ｐ＿２・ｙ＿ｐ＿２
   ＋Ｂ・ｘ＿ｐ＿２＋Ｃ・ｙ＿ｐ＿２＋Ｄ＝ｘ＿ｑ＿２Ａ
   ・ｘ＿ｐ＿３・ｙ＿ｐ＿３＋Ｂ・ｘ＿ｐ＿３＋Ｃ・ｙ＿
   ｐ＿３＋Ｄ＝ｘ＿ｑ＿３Ａ・ｘ＿ｐ＿４・ｙ＿ｐ＿４＋
   Ｂ・ｘ＿ｐ＿４＋Ｃ・ｙ＿ｐ＿４＋Ｄ＝ｘ＿ｑ＿４…［
   １］ Ｅ・ｘ＿ｐ＿１・ｙ＿ｐ＿１＋Ｆ・ｘ＿ｐ＿１＋Ｇ・ｙ
   ＿ｐ＿１＋Ｈ＝ｙ＿ｑ＿１Ｅ・ｘ＿ｐ＿２・ｙ＿ｐ＿２
   ＋Ｆ・ｘ＿ｐ＿２＋Ｇ・ｙ＿ｐ＿２＋Ｈ＝ｙ＿ｑ＿２Ｅ
   ・ｘ＿ｐ＿３・ｙ＿ｐ＿３＋Ｆ・ｘ＿ｐ＿３＋Ｇ・ｙ＿
   ｐ＿３＋Ｈ＝ｙ＿ｑ＿３Ｅ・ｘ＿ｐ＿４・ｙ＿ｐ＿４＋
   Ｆ・ｘ＿ｐ＿４＋Ｇ・ｙ＿ｐ＿４＋Ｈ＝ｙ＿ｑ＿４…［
   ２］ 該画像の他の各点の座標値（ｘ、ｙ）を次の式［３］、
   ［４］によって座標値（ｘ′、ｙ′）に補正する。 ｘ′＝Ａｘｙ＋Ｂｘ＋Ｃｙ＋Ｄ…［３］ ｙ′＝Ｅｘｙ＋Ｆｘ＋Ｇｙ＋Ｈ…［４］ ことにより、該画像の幾何補正画像を得ることを特徴と
   する画像幾何補正法。