JPS61231473A - デイジタル走査型変換器からの画像への挿入画像挿入方法及びその装置 - 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】 １１↓９１月匁！ 本発明はディジタル画像考査型変換器（以下、Ｄ，Ｉ．
Ｃ．と記す）に関するものである。特に、そのようなＤ
，Ｉ，Ｃ，により供給された画像へまたはＤ．Ｉ．Ｃ．
自身への拡大された挿入画像の挿入方法に関する。

旦迷茎韮遭 Ｄ，Ｉ，Ｃ．の基本的機能は、極座標で供給された画像
を変換するものである。この画像は萌るいテレビジ目ン
型画像または写真べと比較的ゆっくりと更新され、そし
て、照らし出された周囲内の利用をするもめである。こ
の緩慢な更新画像は、一般にレーダ画像であるが、ソナ
ー、赤外線センサ、音響測深システム等よりの画像でも
よい。このような画像は、テレビジョンモードで操作さ
れるスクリーン上へ表示され得るものである。

第１図は、レーダの場合での、従来めＤ．Ｉ．Ｃ。

のブロック図である。このＤ．Ｉ．Ｃ．は次のような構
成である。　　　　　　　　　　・□第１図において、
ブロック７はレーダ情報が表示されるテレビジョンモニ
ターである。ブロック４はモニター７上に表示するディ
ジタル化された画像を記憶する画像メモリである。この
メモリ４の容量は、使用されるテレビジョン方式に適合
したものであり、テレビジョンモニター上に表示された
画像が有する点または画素と同一数のメモリ位置を有す
るものである。さらに、各画素の輝度はある数のビット
、すなわち、各画素について８つの輝度レベルを容認し
ている３ビツトにより符号化されている。テレビジョン
モニターフ表示のためのメモリ４の内容読み出し位相と
ブロック２により供給されたレーダ情報のメモリへの書
き込み位相とは非同期性である。この読み出し１ま優先
権を持って右り、読み出し中に＄いては、書き込みは中
断される。

ブロック１はＤ．Ｉ，Ｃ．により受は取られたレーダ映
像信号を処理するための回路である。この映像信号は、
レーダによって発せられたパルスを示す同期信号（Ｓ，
）と、そのパルスへの苓でのレスポンス（工゛コー）に
より構成される実際の映像《ρ）により構成きれている
。特に回路１は、入力されたアナログ映像信号の？イジ
タル化変換を行なう。この信号処理は、ラジアル掃引と
いわれ、詳細はレーダ型及び各レーダパルスに対応し　
　　　′た映像情報め記憶の関数として変化する。

レーク情報は、通常極座標で供給される一方、テレビジ
ョンのスクリーン７上へはデカルト座標で書き込まれね
ばならないため、ブロック３には座標変換回路が設けら
さている。この目的のため、座標変換回路３は、参照方
向すなわち一般には北方向に対するレーダビーム（レー
ダアンテナ）の角度を常に表示するようなレーダアンテ
ナの回転を表示している信号を受けている。このような
回転信号は、北へのビーム通過毎に供給されるパルス信
号である比信号（Ｎ）と、もしｎ個の増分が３６０°に
対応するとして、先行する増分に対してビームがｎ回だ
け回転したことを示す角度増分信号（ε）とで構成され
ている。

このようにして、回路３は画像メモリ４のアドレス指定
書き込みを確定し、処理回路１は、ブロック２を介して
、画像メモリ４への書き込む情報を、上言己アドレス指
定と同時に供給するものである。

テレビジョン方式読み出し回路５は、画像メモリ４のア
ドレス指定の読み出しを行うものである。

テレビジョンモード出力回路６は画像メモリ４内に回路
５１によりアドレス指定された情報を受け、通常のテレ
ビジョン同期信号とモニター７用のテレビジョン映像信
号とを作り出すべくディジタル−アナログ変換を実行す
るものである。

上記ブロック２は、模造持続または残照回路であり、そ
の機能は、画像メモリ４内のディジタル情報を経時的に
変更がなされないようにするために、書き込まれると既
時にその点の輝度が減衰しはじめるような受像器上の効
果と比べ得る持続効果を作り出すものである。

ブロック８は、制御回路であり、例えばマイクロプロセ
ッサにより成る。この制御回路８はレーダ映像信号右よ
び回転信号を受け、モニター７は別として、上記ブロッ
ク群のすべての制御及び同期化を行っている。

このようにして、走査方式の変換すなわち極座標からデ
カルト座標への変換後に、画像メモリ４はテレビジョン
モニター７上に表示されるような画像情報を得る。この
画像はベーシック画像といわれる。

発明が解決しようとする問題点 操作者にとって、しばしば遭遇する問題は、上記ベーシ
ック画像の非常に詳細な調査が必要とされる１つまたは
複数の部分拡大を希望する場合である。このような拡大
された領域を「挿入画像」という。

第２ａ図及び第２ｂ図は、レーダによってモニターされ
た表示領域の例である。第２ａ図おいて、円Ｐは中心を
Ｃｏとしたレーダの範囲を示した円である。このレーダ
によりカバーされた領域Ｐの内、ただ１部が画像Ｉとし
て第２ｂ図のように表示されている。この表示された部
分は空港であり、滑走路と、誘導路４こ沿って、２つの
飛行機Ａ１、Ａ２が動いている。

例証されているように、飛行機Ａ＋　、Ａ２を囲むベー
シック画像Ｉ中の領域の各々を挿入画像Ｍ２とＭ、とし
て拡大形成でき、操作者には便利ではないが、好ましく
はベーシック画像の一部として挿入される。ここで、拡
大された部分の面及びそれらの倍率は各挿入画像につい
て必ずしも共通ではない。さらに、例証されるように、
表示部■に含まれないがレーダのカバー領域Ｐの一部よ
りの挿入画像Ｍ１は画像Ｉ内へ挿入されるが、この挿入
画像Ｍ＋の面及び倍率の係数も他の挿入画像と比べ無作
為な性質のものである。

このような部分的拡大は、画像メモリの読み出し中に画
像メモリによって供給された画像の一領域の展開によっ
て得られることはよく知られている。すなわち、挿入画
像を構成する各点は、もしｋが求められる倍率係数であ
るならば、同じように繰り返しに倍される。このような
方法は急拡大として知られている。このような公知技術
においては、観察されている拡大領域の解像力の改善が
できない欠点があり、その結果として、挿入画像の全体
的な解像力はベーシック画像の残りの部分の解像力より
非常に劣るものとなった。

問題点を解°するための手段 本発明の目的は、映像情報の画像メモリの書き込み中に
おいて、挿入画像を作り出す方法であり、それにより挿
入画像の解像力向上を可能としている。画像メモリはベ
ラシック画像と挿入画像の両方を含み、後者は所望の座
標、例えばデカルト座標及び所望の倍率で記憶されてい
る。各挿入画像の点のデカルト座標は座標変換回路３に
よってのベーシック画像の座標変換用のデータの変更に
より得られる。所望の倍率は処理回路１によるディジタ
ル変換中におけるアナログ映像情報のサンプリング周期
の対応する変更により得られる。これにより、ベーシッ
ク画像に比べ得る挿入画像の解像力の向上が可能となる
。

１１男 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第３図は、本発明の一実施例であるレーダ映像信号処理
回路１のより詳細なブロック図である。

このレーダ映像信号処理回路１には、レーダからのアナ
ログ映像信号をサンプリングするサンプリング回路２１
を余み、サンプリング回路２１はこの映像信号をディジ
クル信号の形で回路２２へ供給している。

ここで、レーダ映像信号処理回路１は、レーダより複数
の映像信号を受けている。回路２２もまた同じレーダか
らディジタル映像信号（例えば、地図作製用データ）を
受け、これら全ての情報を混合、処方し、ラジアルメモ
リといわれるメモリ２３へ伝達している。こうして、こ
のラジアルメモリ２３は、レーダパルスに関係した処理
済みディジタル化映像信号を有することになる。１つの
変更例として、レーダ映像信号処理回路１は数個の択一
的機能ラジアルメモリを含むこともできる。これらの回
路は、それ自身は第１図の制御回路８に接続されている
処理制御回路２４の下に機能している。

本発明に従えば、画像メモリ４は、ベーシック画像及び
所望倍率の挿入画像の両者を記憶している。このため、
２つの変更例が提案されている。

第１の変更例では、処理回路１は、少なくとも１つのベ
ーシック画像のレーダパルス用ラジアルメモリ及び所望
の各挿入画像用の第３図に図示されないラジアルメモリ
を含む。

従って、１つの画像における可能な挿入画像の１全数は
そのシステムにおける挿入画像に割り当てら些たラジア
ルメモリの数で限定される。ベーシック画像のラジアル
メモリ、は通常の方法により処理されたディジタル化映
像信号が含まれている。

各挿入画像のラジアルメモリはベーシック画像より高い
周波数で記憶されるように、挿入、画像に関連し、サン
プリングされた映像信号の一部を含み、該周波数は所望
の倍率、例えば２倍率のためには、周波−を２倍とする
ように対応している。

第２の変更例としては、レーダ映像処理回路１に、その
システムの最大有効解像力で映像情報を記憶しているた
だ１つのラジアルメモリを含んだものである。もし、１
つの挿入画像の最大所望倍率がＫであるならば、ベーシ
ック画像形成用データは、Ｋ個のラジアル記憶位置の内
の１つの記憶位置（１／Ｋ）ヘビッ、クアップされる。

。 倍率にの挿入画像のためには゛、そ−の情報はに個の記
憶位置上でに回ピックアップされる（ｋ・１／Ｋ）。こ
こで、ｋは１≦ｋ＜Ｋの関係にある。

サンプリング周波数（回路２１）とベーシック画像の解
像力は結果的には、挿入画像のための最大可能倍率Ｋを
固定している。

第１図にふける座標変換回路３はベーシック画像のため
の通常の変換と、各挿入画像のための特殊な変換をしな
ければならない。

第４図は画像メモリに記憶されたテレジジョンモニター
に現われる１つの画像Ｉを示している。

例えば、この画像■にいて、レーダの中心Ｃ８（デカル
ト座標におけるＸ。及びｙａ　）と表示された画像Ｉの
中心Ｏとは一致しない。拡大されるべき領域をＭ、とし
、その領域の中心Ｃｐをデカルト座標で（Ｘｐ　、　Ｖ
Ｆ　）とする。ラインＣｏ　ＣＦはＯｙ軸との間に角θ
をつくる。この領域Ｍ４は座標（Ｘに、ｙｘ　）を中心
Ｃ１Ｉとした挿入画像Ｍ。

を形成する。挿入画像Ｍｓの倍率係数ｋを呼び出すに及
んで、挿入画像ＭｓのためのＣ３の座標（ＸＩＳｙＩ）
′はレーダ中心Ｃｏを中心とした場合次式のように得ら
れる。

第５図は、第４図と同様のものであるが、挿入画像が形
成される領域は所与の角度θ′だけ傾いている。

例えば、挿入画像となされる領域Ｍ６は、第４図の領域
Ｍ、と同一寸法（正方形）であり同一中心Ｇｐを有して
いるが、その辺の中心を通る対応軸は軸Ｏｙに対し角度
θ′だけ傾いている。ここで、この領域Ｍ６の対応軸を
軸Ｏｙに平行になるように角度θ゛だけ回転させること
が望まれる。

この角度θ°だけの回転がなされた領域が第５図の点線
で示された領域Ｍ７である。領域Ｍｇ／Ｍ−に対応した
挿入画像はＭ、で示され、上述したようにその中心はＣ
８である。第５図中０２は挿入画像Ｍ８に関しての中心
Ｃ８の位置を示している。

よって、Ｃ２の座標（ｘ２、ｙ２）は次式で与えられる
。

ここで、ρ＝　（ＸＦ　　Ｘｏ）２＋　（ＹＦ　　Ｖｏ
）’、第６図は、第１図における座標変換回路３の一実
施例のブロック図を示す。さらには、操作者よりの単数
または複数の所望の挿入画像に関する情報を受ける制御
回路８をも示されている。

この座標変換回路３は次のような構成回路を有している
。

回路１１は制御回路８と接続した変換制御回路である。

テーブル１０は例えば、ｎ個のレーダパルスを定義して
いる角度θｉ　（ｉは１からｎまで変化する）に対する
各サイン及びコサインのような三角関数のいろいろな値
を含んでいる。このテーブル１０は、例えば、角度増分
εによってアドレス指定された１つのメモリから構成さ
れている。

累算器１２は、テーブル１０よりｓｉｎθ、値、制御回
路８よりはベーシック画像の中心Ｃｏの座標ＸＯｓ及び
挿入画像の中心Ｃ１またはＣ７の座標Ｘ、またはｘ２の
供給を受けている。さらに、累算器１２は各ラジアル掃
引のためのｓｉｎθｉ値を受ける人力レジスタ２１、及
びレーダ入力（Ｘｏ　、Ｘ＋　＊たはＸ２）の初期座標
を受ける出力レジスタ２３とで囲まれた加算器２２を含
んでいる。レジスタ２３の出力は、累積の間、ラジアル
掃引に沿っての電流座標Ｘ、を供給する一方、加算器２
２へ接続されている。

累積は変換制御回路１１によって初期化されている。

累算器は、各累積ステップの間及び同一値θ１すなわち
、同一ラジアル掃引のためにデカルト座標Ｘ　ｊ＝　Ｘ
　ｊ−＋　＋ｓｔｎθ、を供給する。

累算器１３は、累算器１２と同様に、人力レジスタ２４
と出力レジスタ２６にて囲まれた加算器２５を含んでふ
り、コサインの累積をなし、デカルト座標Ｙ　Ｊ　＝　
ｙＪ−１＋ｃｏｓθ≦を供給している。

アドレス書き込み装置１４は、映像情報が書き込まれる
画像メモリ４内のアドレスを選択する。

第６図の変更例によれば、変換回路３は、さらに、バッ
ファーメモリ１５を含んでいる。このバッファーメモリ
１５は第１図における処理回路１のラジアルメモリと持
続回路２の間に位置している。

この場合、変換制御回路１１は第１ステツプおいて、適
当な解像力を伴ったラジアルメモリ２３の読み出し及び
その情報のバッファメモリ１５への書き込みを制御する
。第２ステツプとして、変換制御回路１１は、画像メモ
リ４のアドレス指定の書き込みと同時に持続回路２を介
して画像メモリ４のためのバッファメモリ１５の読み出
し制御を行う。

所望の挿入画像数及び表示すべきレーダ情報の到達率が
変換回路３の累積速度と両立するならば、累算器１組で
、ベーシック画像と挿入画像との相対座標を連続して変
換するには十分である。この場合の好ましい一実施例に
よれば、第６図の装置の動作は、角度θ１　（１≦ｌ≦
ｎ）により特徴づけられる各ラジアル掃引のための２つ
のステップにより行なわれる。。

すなわち、第１ステツプでは、累算器１２．１３は、制
御回路８より供給された座標（ｘｏ　ｓ　ｙｏ　）から
、ベーシック画像のためのレーダ中心Ｃｏよりテレビジ
ョンモニター表示の周辺部までのラジアル掃引用電流座
標（ＸＪ　％　’Ｉｔ　）を供給する。

同時に、制御回路８に管理されて、ベーシック画像に関
連した第３図のラジアルメモリ２３または第６図のバッ
ファー１５に記憶された映像情報は画像メモリ４のアド
レスＸｊＳｙＪに書き込まれる。

しかし、第１図の持続回路２の残存機構への妨害を回避
するために、ベーシック画像の画像メモリ４への書き込
みは、挿入画像が書き込まれるところの画像Ｉ内の領域
Ｍｓ　ＳＭｅで禁止される。すなわち、　ベーシック画
像の画像メモリへの転送を禁止する、または、その時、
制御回路８または１１により、ラジアルメモリまたはバ
ッファーメモリの内容の読み出しをしないことによって
行なわれる。この間、座標変換は平常通りに行なわれる
。

さらに、制御回路８．１１によって問題の領域Ｍ。

またはＭａにおいて累算器を動作させないことによって
も可能である。この後者の場合、領域Ｍ。

またはＭ＠の出力でレジスタ２３及び２６の２つの累算
器を再度初期化する必要がある。

第２ステツプにおいては、同一ラシアル掃引のために、
累算器１２．１３は、制御回路８により供給された座標
（ｘｔ　Ｓｙｌ　）または（Ｘ２　、Ｖ２　）より、そ
の挿入画像のための電流座標（ｘｔ、ｙｉ）を供給する
。前述したように、挿入画像に関連したラジアルメモリ
またはバッファメモリの内容が同時に画像メモリのアド
レスＸＪ　ｓ　’ＩＪ　に書き込まれる。さらに、前述
と同じように、挿入画像に関した情報の書き込みは領域
Ｍ、またはＭ８に対応した座標のためにだけ行なわれる
。

レーダ情報の割合または挿入画像数が増えたとき、変換
回路３のような回路が複数必要であり、１つはベーシッ
ク画像に割り当てられ、他のものは異った挿入画像に割
り当てられる。こうして、制御回路８は、それぞれベー
シック画像上及び挿入画像上で動作する異った回路間の
切り換えを行なう。この実施例では、各座標変換回路３
に１つのバッファー１５を設けることがより簡単である
。

上記実施例では、画像メモリ４は挿入画像が直接挿入さ
れたベーシック画像を含んでいる。この解決方法の１つ
の長所はメモリ空間を経済的に使えることである。また
、欠点としては、挿入画像が形成されるべき領域に関し
ての画像メモリ４内へのベーシック画像の書き込み禁止
が要求されることである。

その他の実施例としては、画像メモリ４が完全なベーシ
ック画像と１つまたは複数・の挿入画像の両方を補助メ
モリ部へ含むことがある。ここでもまた、画像メモリ内
への書き込みは１つまたはそれ以上の変換回路３によっ
て行われる。所望の場所・に挿入画像が挿入された１画
像のモニタ７上への表示は、制御回路８の制御の下で、
読み出し回路５によって行なわれる。ここで、読み出し
回路５は画像メモリのアドレス読み出し制御によって適
切な情報の読み出しを保証している。

以上、上記記載は非限定的１こ記載されている。

よって、サイン及びコサイン三角関数を呼び出しての座
標変換が上記実施例で記載されているが、公知のように
、この変換はタンジェント関数によっても実行できる。

さらには、累算器の速度及び数に関しても同様の考え方
が適応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ディジタル画像変換器のブロック図であり、 第２ａ図及び第２ｂ図は、ディジタル画像変換器により
表示された挿入画像の例を含んだベーシック画像の例が
示されており、 第３図は、第１図のブロック図の一部を示しており、 第４図及び第５図は、挿入画像のために使われた座標の
変換を説明するための図であり、第６図は、第１図のブ
ロック図の他の部分を示した図である。 （主な参照番号） Ｍｌ、Ｍ２・、Ｍ３　・・挿入画像、 １・・処理回路、 ２・、・持続回路、 ３・・座標変換回路、 ４・・画像メモリ、 ５・・テレビジョン方式読み出し回路、６・・テレビジ
ョンモード出力回路、 ７・・テレビジョンモニター、 ８・・制御回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル画像変換器により供給された画像へ少
   なくとも１つの挿入画像を挿入する方法において、該デ
   ィジタル画像変換器は、テレビジョン型画像表示装置、
   該表示装置に表示すべき画像をディジタルの形で含む画
   像メモリ、該ディジタル画像変換器へ供給される上記デ
   ィジタル化画像の映像情報を記憶する装置が組み入れら
   れた処理装置、及び該ディジタル画像変換器に供給され
   た極座標の上記映像情報をデカルト座標の映像情報に変
   換する座標変換装置を含み、少なくとも１つの挿入画像
   を形成する上記画像の一部は該画像に関しての挿入画像
   のために予め限定された倍率ｋの１つの関数としての解
   像力を伴って上記処理装置に記憶され、上記変換装置に
   より行なわれる座標変換は上記画像中の挿入画像のため
   に予め限定した位置及び上記画像の倍率にの関数として
   のパラメータを有した挿入画像を形成すべき上記画像中
   の一部分のために実行され、上記画像メモリは上記画像
   及び上記予め限定された倍率及び上記予め限定された位
   置に対応するデカルト座標を伴った上記挿入画像の両方
   を有することを特徴とする方法。
2. （２）上記完成画像は上記挿入画像のために所望された
   最大倍率Ｋのの１つの関数としての解像力を伴って上記
   処理装置に記憶され、該処理装置に記　憶された情報の
   上記画像メモリへの転送は上記挿入画像以外の画像のた
   めには周波数１／Ｋ及び上記挿入画像のためには周波数
   ｋ／Ｋをもって行なわれることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の方法。
3. （３）上記画像メモリは上記挿入画像及び該挿入面像が
   形成されるべき領域を有した上記完成画像の両方を含み
   、該挿入画像は上記表示装置を目的地とした上記画像メ
   モリの読み出し中に上記画像へ挿入されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。
4. （４）上記画像メモリは上記挿入画像が挿入された画像
   を含み、１つの挿入画像が形成されるべき上記画像中の
   領域の上記画像メモリへの書き込みは禁止されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の方法。
5. （５）１つの挿入画像を形成すべき上記画像中の一部分
   は座標変換パラメータの１部を形成する予め限定された
   角度だけ回転させられることを特徴とする上記特許請求
   の範囲のいずれか１項に記載の方法。
6. （６）上記変換装置は、上記処理装置の記憶装置の内容
   供給を受け、同一物を上記画像メモリへ伝達する緩衝記
   憶装置を含むことを特徴とする上記特許請求の範囲のい
   ずれか１項記載の方法を実施するディジタル画像変換器
   。
7. （７）多数の変換装置を含み、その内の第１の変換装置
   は、上記画像に関した座標変換に割り当てられ、少なく
   とも１つの第２の変換装置は少なくとも１つの挿入画像
   に割り当てられ、各変換装置の上記緩衝記憶装置は上記
   処理装置の記憶装置よりそれに関した映像画像の一部を
   受けることを特徴とした特許請求の範囲第６項記載の変
   換器。