JPH0721827B2 - Image resampling processing method - Google Patents
Image resampling processing methodInfo
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- JPH0721827B2 JPH0721827B2 JP58029439A JP2943983A JPH0721827B2 JP H0721827 B2 JPH0721827 B2 JP H0721827B2 JP 58029439 A JP58029439 A JP 58029439A JP 2943983 A JP2943983 A JP 2943983A JP H0721827 B2 JPH0721827 B2 JP H0721827B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、地球観測画像等のリサンプリング処理方法に
係り、特に、原画像から補正済画像への写像に対する
逆写像-1を繰返し計算なしに精度良く、かつ高速に求
め、2次元的リサンプリング処理を高速化するに好適な
画像リサンプリング処理方法に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resampling processing method for an earth observation image and the like, and more particularly, to an inverse mapping- 1 for a mapping from an original image to a corrected image without iterative calculation. The present invention relates to an image resampling processing method suitable for obtaining two-dimensional resampling processing with high accuracy and at high speed.
人工衛星で撮影した画像には、撮影のゆらぎ、その衛星
に搭載されているセンサの特性に起因する非線形性、あ
るいは地球の回転等に起因する幾何学的な歪が含まれて
いることが知られている。この画像を利用するために
は、上記各歪を除去する必要がある。このため、従来よ
り前記歪を除去するための方法が種々提供されている。It is known that images taken by artificial satellites contain fluctuations in shooting, non-linearity due to the characteristics of the sensors mounted on the satellite, or geometric distortion due to the rotation of the earth. Has been. In order to use this image, it is necessary to remove the above distortions. Therefore, various methods have conventionally been provided for removing the strain.
ところで、前記歪を除去する方法、すなわち幾何学的な
歪補正は、基準となる画像と原画像との二次元的な位置
ずれを修正することによつてなされるものである。この
ような歪の補正は、歪のモデルを用いて実現している。
しかして、この歪のモデルが精度良く表現できれば、原
画像の各画素を補正済画像の所定位置に等間隔に並べ変
えることが可能となるのである。しかしながら、原画像
の各画素(l,p)を補正済画像空間(X,Y)に写像で写
像しても、これは、一般に所定の画像格子点に来ないこ
とが多いものである。By the way, the method of removing the distortion, that is, the geometric distortion correction is performed by correcting the two-dimensional positional deviation between the reference image and the original image. Such distortion correction is realized using a distortion model.
Therefore, if this distortion model can be expressed with high accuracy, it becomes possible to rearrange each pixel of the original image at a predetermined position of the corrected image at equal intervals. However, even if each pixel (l, p) of the original image is mapped to the corrected image space (X, Y), this generally does not come to a predetermined image grid point.
したがつて、画像情報(強度値)をリサンプリング処理
(空間的補間処理)をしているのである。Therefore, the image information (intensity value) is subjected to resampling processing (spatial interpolation processing).
このような画像のリサンプリング処理は、一画素ごと
に、リサンプリング画像位置を計算し、その位置に対応
した重みを計算して画素強度を補間するのが一般的であ
る。しかしながら、このようなリサンプリング処理方法
によると、衛星画像のように大量の画像情報を処理する
場合に、莫大な処理時間が必要となつてしまうことにな
る。In such image resampling processing, it is general to calculate the resampling image position for each pixel, calculate the weight corresponding to the position, and interpolate the pixel intensity. However, according to such a resampling processing method, an enormous amount of processing time is required when processing a large amount of image information such as a satellite image.
そこで、画像のリサンプリングを高速に行う手段とし
て、 (i)画像空間全体を適度な大きさのブロツクに分割し
て、各ブロツク内で幾何学的歪補正量を陪線形モデルで
近似する方法と、 (ii)2次元リサンプリングを横方向と縦方向の2つの
1次元リサンプリングに分解して処理を行う方法と、 が一般的に提供されている。ところで、リサンプリング
は、補正済画像空間ではなく、原画像空間で行うのが一
般的である。そのために、歪モデルの逆写像-1を求
める必要がある。しかしながら、これは、解析的に求め
ることができないため、収束計算をさせ、数値的に求め
なければならず、したがつて、処理時間が長くなり、か
つ処理精度の向上が望めないという欠点があつた。Therefore, as means for performing high-speed image resampling, (i) a method of dividing the entire image space into blocks of appropriate size and approximating the geometric distortion correction amount in each block by a bilinear model , (Ii) A method of performing processing by decomposing the two-dimensional resampling into two one-dimensional resamplings in the horizontal direction and the vertical direction is generally provided. By the way, the resampling is generally performed in the original image space, not in the corrected image space. For that purpose, it is necessary to obtain the inverse mapping -1 of the distortion model. However, since this cannot be obtained analytically, it has to be calculated numerically by performing a convergence calculation, resulting in the disadvantage that the processing time becomes long and the processing accuracy cannot be improved. It was
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し地球観測
画像を歪補正する場合に、原画像から補正済画像への写
像に対する逆写像-1が解析的に求められないときで
あつても、逆写像-1を繰返し計算なしに精度良く、か
つ高速に求め、これにより2次元的なリサンプリングを
高速に行うことができる画像リサンプリング処理方法を
提供することにある。The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and correct the distortion of the Earth observation image, even when the inverse mapping -1 to the mapping from the original image to the corrected image is not analytically obtained. An object of the present invention is to provide an image resampling processing method capable of obtaining the inverse mapping -1 accurately and at high speed without iterative calculation and thereby performing two-dimensional resampling at high speed.
本発明は、上記目的を達成するために、人工衛星等の飛
行体に搭載された撮影装置により撮影された原画像に2
次元リサンプリング処理を行ない、幾何学的歪を除去す
るように補正した補正済み画像を作成する画像処理方法
において、原画像及び補正済み画像空間を複数のブロッ
クに分け、原画像から補正済み画像に幾何学的歪を除去
するために前記飛行体の運動モデル及び撮影モデルによ
り作成された順写像モデルにより写像することにより前
記原画像の各ブロック単位にブロックの各格子点に対応
する前記補正済み画像空間における各格子点の位置を求
めると共に、前記原画像のブロック単位の各格子点とこ
れに対応する求められた各格子点との位置誤差に基づい
て逆写像の近似モデルを作成し、該近似モデルにより内
挿処理を行ない、しかる後にリサンプリングのための歪
補正係数の計算処理を行なうことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is applied to an original image captured by an image capturing device mounted on a flying body such as an artificial satellite.
In an image processing method that performs a three-dimensional resampling process and creates a corrected image corrected to remove geometric distortion, the original image and the corrected image space are divided into multiple blocks, and the original image is corrected to a corrected image. The corrected image corresponding to each lattice point of each block in each block of the original image by mapping by the forward mapping model created by the motion model of the flying object and the shooting model in order to remove geometric distortion. The position of each grid point in the space is obtained, and an approximate model of the inverse mapping is created based on the position error between each grid point in block units of the original image and each corresponding grid point obtained, and the approximation is performed. The feature is that interpolation processing is performed by the model, and then distortion correction coefficient calculation processing for resampling is performed.
以下、本発明の好適な実施例について説明するが、その
前に本発明の基礎となつた事項について説明する。The preferred embodiments of the present invention will be described below, but before that, the matters that form the basis of the present invention will be described.
第1図は画像歪処理を実行する画像処理装置を示すブロ
ツク図である。第1図において、画像処理装置10は、電
子計算機等の処理装置11と、この処理装置11の処理デー
タやプログラム等を記憶する磁気ドラム等の外部記憶装
置12と、初期値やその他必要なデータを入力せしめる入
力装置13と、観測画像や姿勢データ等の原画像情報が記
録された磁気テープ14を再生して処理装置11に入力せし
める磁気テープ装置15と、該処理装置11で画像歪処理が
なされた補正済画像を磁気テープ17に記録せしめる磁気
テープ装置16と、から構成されている。FIG. 1 is a block diagram showing an image processing apparatus that executes image distortion processing. In FIG. 1, an image processing device 10 includes a processing device 11 such as an electronic computer, an external storage device 12 such as a magnetic drum for storing processing data and programs of the processing device 11, initial values and other necessary data. Input device 13 for inputting, a magnetic tape device 15 for reproducing the magnetic tape 14 on which original image information such as an observation image and attitude data is recorded and inputting it to the processing device 11, and image distortion processing by the processing device 11. And a magnetic tape device 16 for recording the corrected image on the magnetic tape 17.
このように構成された画像処理装置10により、磁気テー
プ14からの原画像情報を補正済画像にして磁気テープ16
に出力する画像歪処理が実行されるのである。以下、画
像歪処理の全体概要を第2図を参照しながら、さらに詳
説する。With the image processing apparatus 10 configured as described above, the original image information from the magnetic tape 14 is converted into a corrected image and the magnetic tape 16 is used.
That is, the image distortion processing to be output to is executed. Hereinafter, the overall outline of the image distortion process will be described in more detail with reference to FIG.
第2図は、大別して三つの処理から成り立つている。そ
れは、 (1)入力・放射計歪計算(ステツプS3乃至S6)と、 (2)幾何学的歪計算(ステツプS7)と、 (3)歪補正と補正済画像の出力(ステツプS8及びS9)
と、 から成り立つているのである。FIG. 2 is roughly divided into three processes. (1) Input / radiometer distortion calculation (steps S3 to S6), (2) Geometric distortion calculation (step S7), (3) Distortion correction and corrected image output (steps S8 and S9)
It consists of and.
まず、入力・放射計歪計算について述べると、入力・放
射計歪計算では、ステツプS1で入力装置3から入力した
初期値をもつてステツプS3で軌道計算をし、ステツプS2
において磁気テープ装置15からの画像情報及び姿勢デー
タ等を基にステツプS4で姿勢計算をし、かつステツプS5
で観測画像情報を入力し、次いで、ステツプS6で放射計
の歪補正関数を算出する。First, regarding the input / radiometer distortion calculation, in the input / radiometer distortion calculation, the trajectory is calculated in step S3 with the initial value input from the input device 3 in step S1, and the step S2 is calculated.
At step S4, the posture is calculated based on the image information and the posture data from the magnetic tape device 15, and at step S5
The observation image information is input at and the distortion correction function of the radiometer is calculated at step S6.
次に、幾何学的歪計算について述べると、ステツプS3に
おける軌道計算で求めた値と、ステツプS4で求めた姿勢
計算結果とを基にしてステツプS7で幾何学的歪補正関数
を算出する。Next, regarding the geometric distortion calculation, a geometric distortion correction function is calculated in step S7 based on the value calculated by the trajectory calculation in step S3 and the posture calculation result calculated in step S4.
さらに、歪補正と補正済画像の出力について述べると、
ステツプS5で入力せしめた観測画像情報と、ステツプS6
で算出した放射計歪補正関数と、ステツプS7で算出した
幾何学的補正関数とを取り込み、ステツプS8でリサンプ
リング処理を行ない、ステツプS9で補正済画像を出力
し、ステツプS10ではこれを磁気テープ16に記録する。Furthermore, when describing the distortion correction and the output of the corrected image,
The observation image information entered in step S5 and step S6
The radiometer distortion correction function calculated in step S7 and the geometric correction function calculated in step S7 are imported, the resampling process is performed in step S8, the corrected image is output in step S9, and the corrected image is output in step S10. Record at 16.
画像歪処理の全体概要は上述の如くである。The overall outline of the image distortion processing is as described above.
ところで、人工衛星で撮影した画像には、幾何学的な歪
が含まれていることは既に説明した。この歪を除去する
ために、歪のモデルを使用し、その歪のモデルを精度よ
く表現することができれば、その画像の歪を除去して正
確な位置に並べ換えができることも説明した。この点に
ついて第3図及び第4図を用いてさらに説明する。By the way, it has already been explained that the image captured by the artificial satellite contains geometric distortion. In order to remove this distortion, it has been explained that if a distortion model is used and the distortion model can be expressed with high accuracy, then the distortion of the image can be removed and the images can be rearranged at correct positions. This point will be further described with reference to FIGS. 3 and 4.
第3図は画像補正に用いる衛星モデルを用いる説明図で
ある。また、第4図は画像補正に用いる写像の概要を示
すフローチヤートであつて、観測画像から補正画像座標
系への座標変換処理を示すものである。FIG. 3 is an explanatory diagram using a satellite model used for image correction. Further, FIG. 4 is a flow chart showing the outline of the mapping used for image correction, and showing the coordinate conversion processing from the observed image to the corrected image coordinate system.
第3図において、地表30の地点iを時刻tiに衛星31で観
測し、画素(li,pi)を得た場合に、衛星モデルGを用い
て計算した地点をJとすると、下記の通りとなる。In FIG. 3, when the point i on the surface 30 is observed by the satellite 31 at the time t i and the pixel (l i , p i ) is obtained, the point calculated using the satellite model G is J It becomes the street.
J=G{x(t),θ(t),β(t)} ただし、Gは衛星モデル x(t)は衛星の軌道上での位置 θ(t)は衛星の姿勢角 β(t)は衛星で撮影する際のスキヤン角 である。J = G {x (t), θ (t), β (t)} where G is the satellite model x (t) is the position of the satellite in orbit θ (t) is the attitude angle β (t) of the satellite Is the scan angle when shooting with a satellite.
また、y(t)は地点iの真の位置であり、地点Kがそ
の位置を示している。そして、衛星モデルGが正確に計
算できないと、eなる衛星モデルの推定誤差が生じるこ
とになる。尚、符号32は、地球中心である。Further, y (t) is the true position of the point i, and the point K shows the position. If the satellite model G cannot be calculated accurately, an estimation error of the satellite model e will occur. The reference numeral 32 is the center of the earth.
第4図は、前述した通り、ステツプS20における観測画
像を写像を用いてステツプS24における補正済画像を
得るフローを示したものである。観測画像(ステツプS2
0)から衛星モデルGを用いて地球中心回転系(ECR:Ear
th Center Rotating)へ変換する処理(ステツプS21及
びS22)を写像0で行ない(ステツプS23)、さらに、
写像2を用いて補正済画像への写像を行なう(ステツ
プS24)。FIG. 4 shows a flow for obtaining the corrected image in step S24 by using the mapping of the observed image in step S20 as described above. Observation image (Step S2
0) Satellite model G from Earth center rotation system (ECR: Ear
th Center Rotating) conversion processing (steps S21 and S22) is performed with mapping 0 (step S23).
Mapping to the corrected image is performed using mapping 2 (step S24).
そして、写像は、=0・1・2の関係が成立す
る。ところで、1,2は衛星やセンサの状態には関係
なく、地球の形状モデルと地図投影法に従つて正確に計
算できる。したがつて、衛星画像特有の歪は、写像0
に含まれるので、この写像0をできるだけ精密にモデ
ル化する必要がある。こうすることにより、写像が精
度良く表現できることになり、歪を除去できることにな
る。Then, the mapping has the relation of = 0 , 1 and 2 . By the way, 1 and 2 can be calculated accurately according to the shape model of the earth and the map projection method, regardless of the state of satellites and sensors. Was but connexion, satellite image-specific strain, mapping 0
It is necessary to model this mapping 0 as precisely as possible, as it is included in. By doing so, the mapping can be expressed with high accuracy, and the distortion can be removed.
しかしながら、原画像の各画素(l,p)を補正済画像空
間(X,Y)に写像で写像しても、これは、一般に所定
の画素格子点にこないことが多い。そこで、画像情報の
リサンプリングが必要となる。However, even if each pixel (l, p) of the original image is mapped to the corrected image space (X, Y), this generally does not come to a predetermined pixel grid point. Therefore, it is necessary to resample the image information.
画像のリサンプリングを行うのには、一画素ごとに、リ
サンプリング画像位置を計算し、その位置に対応した重
みを計算し、画素強度を補間するのでは、衛星画像のよ
うに大量な画像データを処理する場合、莫大な処理時間
が必要となる。To resample an image, the resampling image position is calculated for each pixel, the weight corresponding to the position is calculated, and the pixel intensity is interpolated. When processing, the processing time is enormous.
しかして、リサンプリング処理を高速に行うために、 (i)幾何学的歪補正量を陪直線モデルで近似する方法
と、 (ii)2次元画像リサンプリングを横方向と縦方向の2
つの1次元リサンプリングに分解して処理を行う方法
と、 が採用されている。上記(ii)項については、縦横方向
に一次元リサンプリングするので、歪補正量を定義する
空間が横方向と縦方向とで当然に異なることになる。Therefore, in order to perform the resampling processing at high speed, (i) a method of approximating the geometric distortion correction amount by a straight line model, and (ii) two-dimensional image resampling in the horizontal and vertical directions.
A method of decomposing into one one-dimensional resampling and processing is adopted. With respect to the above item (ii), since the one-dimensional resampling is performed in the vertical and horizontal directions, the space defining the distortion correction amount naturally differs in the horizontal direction and the vertical direction.
リサンプリングは補正済画像空間ではなく、原画像空間
で行うのが一般的である。そのために、歪モデルの逆
写像-1を求める必要がある。しかし、これは、解析的
に求められないため、次のように数値的に求める。Resampling is generally performed in the original image space, not the corrected image space. For that purpose, it is necessary to obtain the inverse mapping -1 of the distortion model. However, since this cannot be obtained analytically, it is obtained numerically as follows.
第5図(I)に示すように補正済画像空間を等間隔の2
次元格子に分割する。各格子点は黒く塗りつぶして表示
している。その各格子点Pi(X,Y)について、対応する原
画像上の点Qi(l,p)を求める。これの格子点は、白で表
示している。As shown in FIG. 5 (I), the corrected image space is divided into two at equal intervals.
Divide into a dimensional grid. Each grid point is displayed in black. For each grid point P i (X, Y), the corresponding point Q i (l, p) on the original image is obtained. The grid points of this are shown in white.
これには、(2−1−1)式を繰り返し用いて収束計算
を行なう。For this, the convergence calculation is performed by repeatedly using the equation (2-1-1).
(X,Y)=(p,l) ………(2−1−1) この格子点での逆歪量から補正済画像の各画素での逆歪
量を次の(2−1−1)式に示す関数で近似する。(X, Y) = (p, l) ... (2-1-1) From the inverse distortion amount at this lattice point, the inverse distortion amount at each pixel of the corrected image is calculated by the following (2-1-1) ) It approximates with the function shown in a formula.
(l,p)=-1(X,Y) ………(2−1−2) 普通は、格子の数を十分大きくとり、各格子区分(ブロ
ツク)の-1を(X,Y)の陪線形関数として表わす。
尚、サンプル点の間を第5図(II)に示す如く補間して
いる。(L, p) = -1 (X, Y) ………… (2-1-2) Normally, the number of grids is set to be sufficiently large, and -1 of each grid section (block) is set to (X, Y). Expressed as a linear function.
Incidentally, the space between the sample points is interpolated as shown in FIG.
以上のことから、横方向の歪補正量δX、及び縦方向の
歪補正量δYを次のように定義する。From the above, the distortion correction amount δX in the horizontal direction and the distortion correction amount δY in the vertical direction are defined as follows.
(I)まず、横方向歪補正量δXの定義について述べ
る。(I) First, the definition of the lateral distortion correction amount δX will be described.
画像の歪補正量は、まず横方向の歪補正、次に縦方向の
歪補正という順序で行う。このため、横方向の歪補正量
δXは、原画像と、横方向だけを歪補正した中間画像と
の間で定義する。また、区分陪直線モデルでδXを表わ
す必要がある。そこで、原画像と中間画像を区分ブロツ
ク化する。(u,v)を原画像の画素のブロツク内相対位
置、(X,v)を中間画像の画素のブロツク内相対位置と
する。そのブロツクにおける横方向の歪補正量δXを、 δX=u−X=a0+a1X+a2v+a3Xv ………(2−1−3) と定義する。a0,a1,a2,a3を横方向の歪補正係数と呼ぶ
こととする。The amount of image distortion correction is first performed in the order of horizontal distortion correction and then vertical distortion correction. Therefore, the distortion correction amount δX in the horizontal direction is defined between the original image and the intermediate image in which the distortion correction is performed only in the horizontal direction. Further, it is necessary to represent δX by a piecewise-straight line model. Therefore, the original image and the intermediate image are divided into blocks. Let (u, v) be the in-block relative position of the pixels of the original image, and (X, v) be the in-block relative position of the pixels of the intermediate image. The lateral distortion correction amount δX in the block is defined as δX = u−X = a 0 + a 1 X + a 2 v + a 3 Xv ... (2-1-3). Let a 0 , a 1 , a 2 , and a 3 be called distortion correction coefficients in the horizontal direction.
(II)次に、縦方向歪補正量δYの定義について述べ
る。(II) Next, the definition of the vertical distortion correction amount δY will be described.
縦方向の歪補正量δYは、横方向だけを歪補正した中間
画像と、出力画像の間で定義する。中間画像と出力画像
を同様に区分ブロツク化する。The vertical distortion correction amount δY is defined between the intermediate image in which only the horizontal direction is distortion-corrected and the output image. Similarly, the intermediate image and the output image are divided into blocks.
(X,Y)を中間画像の画素のブロツク内相対位置(X,Y)
を出力画像の画素のブロツク内相対位置とする。そのブ
ロツクにおける縦方向の歪補正量δYを、 δY=V−Y=b0+b1X+b2Y+b3XY ………(2−1−4) と定義する。b0,b1,b2,b3を縦方向の歪補正係数と呼ぶ
こととする。(X, Y) is the relative position (X, Y) in the block of the pixel of the intermediate image
Is the relative position within the block of the pixels of the output image. The vertical distortion correction amount δY in the block is defined as δY = V−Y = b 0 + b 1 X + b 2 Y + b 3 XY ... (2-1-4). Let b 0 , b 1 , b 2 and b 3 be called distortion correction coefficients in the vertical direction.
(III)さらに、正規格子の定義について述べる。(III) Furthermore, the definition of the regular lattice will be described.
幾何学的歪補正量は、一枚の画像をN×Nの区分ブロツ
クに分割し、その区分ブロツクにおける歪を陪直線モデ
ルによつて算出する。このN×Nの区分ブロツクを形成
するため正規格子を定義する必要がある。The geometrical distortion correction amount is obtained by dividing one image into N × N section blocks and calculating the distortion in the section blocks by a straight line model. It is necessary to define a regular lattice to form this N × N partition block.
まず、区分ブロツク内に含まれるライン数、ピクセル数
を以下のように定義する。First, the number of lines and the number of pixels included in the division block are defined as follows.
(a)原画像の1ブロツク内のライン数をbl、 (b)原画像の1ブロツク内のピクセル数をbp、 (c)出力画像の1ブロツク内のライン数をBl、 (d)出力画像の1ブロツク内のピクセル数をBp、 また、原画像を及び出力画像の画像サイズを、 (e)原画像の横方向画素サイズをdp、 (f)原画像の縦方向画素サイズをdl、 (g)出力画像の横方向画素サイズをDp、 (h)出力画像の縦方向画素サイズをDl、 とする。歪補正係数を定義する補正画像の大きさは、
(Bl+N+1)×(Bp×N+1)であり、それに対応す
る原画像の大きさは、(bl×N+1)×(bp×N+1)
である。(A) the number of lines in one block of the original image is b l , (b) the number of pixels in one block of the original image is b p , (c) the number of lines in one block of the output image is B l , (d ) The number of pixels in one block of the output image is B p , the image size of the original image and the output image are (e) the horizontal pixel size of the original image is d p , (f) the vertical pixel of the original image The size is d l , (g) the horizontal pixel size of the output image is D p , and (h) the vertical pixel size of the output image is D l . The size of the corrected image that defines the distortion correction coefficient is
(B l + N + 1) × (B p × N + 1), and the size of the corresponding original image is (b l × N + 1) × (b p × N + 1)
Is.
各座標系での格子点の座標は、以下のように計算でき
る。The coordinates of grid points in each coordinate system can be calculated as follows.
(イ)出力空間上の正規格子点座標値、 ここで、1iN+1,1jN+1, Xs(1)=Xs c−(Bp×Dp×N)/2 Ys(1)=Ys c−(Bp×Dp×N)/2 である。(B) Normal grid point coordinate values in the output space, Here, 1iN + 1,1jN + 1, X s (1) = X s c − (B p × D p × N) / 2 Y s (1) = Y s c − (B p × D p × N) / 2 is there.
(ロ)補正画像上の正規格子点座標値 同様に、1iN+1,1jN+1 (ハ)原画像上の擬似レゾー点座標値 補正画像上に張つた正規格子と同じ大きさの格子を原画
像上に張つたものを擬似レゾーと呼ぶこととする。擬似
レゾー座標値は、 ここで、1iN+1,1jN+1 u(1)=uc−(N×bp)/2 v(1)=vc−(N×bl)/2 である。uc,vcは、原画像におけるフレーミング中心点
であり、Xs c,Ys cは、出力空間におけるフレーミング中
心点である。すなわち、 (Xs c,Ys c)=(uc,vc) ………(2−1−8) である。(B) Normal grid point coordinate values on the corrected image Similarly, 1iN + 1,1jN + 1 (c) Pseudo-resor point coordinate values on the original image A grid having the same size as the normal grid stretched on the corrected image is stretched on the original image to be called a pseudo-resolve. The pseudo resolution coordinate value is Here, 1iN + 1,1jN + 1 u (1) = u c − (N × b p ) / 2 v (1) = v c − (N × b l ) / 2. u c, v c is the framing center point in the original image, X s c, Y s c is the framing center point in the output space. That is, (X s c , Y s c ) = (u c , v c ) ... (2-1-8).
(IV)さらにまた、横方向の歪補正係数(a0,a1,a2,a3)
の算出について、第7図を参照しながら説明する。(IV) Furthermore, the lateral distortion correction coefficient (a 0 , a 1 , a 2 , a 3 )
Calculation of will be described with reference to FIG.
第7図において、まず、ステツプS30にて、正規格子の
定義を行なう。これは、上記(III)項の処理をするこ
とになる。次いで、ステツプS31乃至S35までの処理を行
なうのである。すなわち、ブロツク(i,j)上の横方向
の歪補正量δXを求めるための陪直線モデルの係数a0,a
1,a2,a3の算出は、以下の手順にて行なう。In FIG. 7, first, in step S30, a regular lattice is defined. This is the processing of the above (III). Then, steps S31 to S35 are performed. That is, the coefficient a 0 , a of the straight line model for obtaining the lateral distortion correction amount δX on the block (i, j)
Calculation of 1 , a 2 and a 3 is performed by the following procedure.
(i)横方向の歪補正量δXは、既に述べたが、原画像
と、横方向だけの歪補正を行なつた中間画像の間で定義
する。(I) The distortion correction amount δX in the horizontal direction has been described above, but is defined between the original image and the intermediate image that has been subjected to the distortion correction only in the horizontal direction.
第6図(I)に示すように、ブロツク(i,j)におい
て、ラインの値v(j),v(j+1)を固定し、中間画
像上の格子点A,B,C,Dに対応する原画像の格子点A′,
B′,C′,D′を求める。As shown in FIG. 6 (I), in the block (i, j), the line values v (j), v (j + 1) are fixed and correspond to the grid points A, B, C, D on the intermediate image. Grid point A ′ of the original image
Find B ', C', D '.
A,B,C,DとA′,B′,C′,D′との間に次の関係が成立す
る。The following relation holds between A, B, C, D and A ', B', C ', D'.
ここで、▲-1 p▼は横方向の逆写像であるが、一般的
には、解析的には求められない。 Here, ▲ -1 p ▼ is a reverse mapping in the lateral direction, but it is generally not analytically obtained.
(ii)▲-1 p▼の算出、すなわち、(X(i),v
(j))に対応するる(u′j(i),v(j))の点の
算出は、以下の収束計算によつて行う。まず、ステツプ
S31で初期設定処理をする。(Ii) Calculation of ▲ -1 p ▼, that is, (X (i), v
The calculation of the point of (u ′ j (i), v (j)) corresponding to (j)) is performed by the following convergence calculation. First, the step
Initial setting processing is performed in S31.
次に、以下のように処理をする。Next, the processing is performed as follows.
(a)原画像点を出力空間へ下次の通り写像する(ステ
ツプ32)。(A) Map the original image points to the output space as follows (step 32).
(Xs n(i),Ys n(j))=(uj n(i),v(j)) …(2−1−10) (b)格子点との距離の算出を下式に従つて行なう(ス
テツプS33)。 (X s n (i), Y s n (j)) = (u j n (i), v (j)) ... (2-1-10) (b) the following formula to calculate the distance between the lattice points (Step S33).
ΔXn=Xs(i)-Xs n(i) ………(2−1−11) (c)ステツプS34において下式の如き判定を行なう。ΔX n = X s (i) -X s n (i) (2-1-11) (c) At step S34, the following formula is determined.
|ΔXn|εのときは“合”として下式を記憶し、ステ
ツプS36に移る。When │ΔX n │ε, the following equation is stored as " sum ", and the process proceeds to step S36.
uj′(i)=uj n(i) ………(2−1−12) また、|ΔXn|>εのときは“否”として、ステツプS3
5に移り、下式の如く格子点の位置を更新する。u j ′ (i) = u j n (i) ……… (2-1-12) Also, when | ΔX n |> ε, it is determined as “no” and step S3
Move to 5 and update the position of the grid point as shown in the following formula.
uj n+1(i)=uj n(i)+ΔXn/dp ………(2−1−13) そして、上記(a)の処理から繰り返す。つまり、ステ
ツプS32から繰り返すこととなる。u j n + 1 (i) = u j n (i) + ΔX n / d p ... (2-1-13) Then, the process from (a) is repeated. That is, the process is repeated from step S32.
ここで、収束計算の初期値は、uj 0(i)=u(j)すなわ
ち、擬似レゾー点の値を使用する。Here, as the initial value of the convergence calculation, u j 0 (i) = u (j), that is, the value of the pseudo resolution point is used.
(iii)さらに、ステツプS36において、まず各格子点に
おける横方向の歪補正量を下記(2−1−14)式で算出
する。(Iii) Further, in step S36, the lateral distortion correction amount at each grid point is calculated by the following equation (2-1-14).
(iv)同様に、ステツプS36において、上記(iii)で求
めた値を用いて、幾何学的歪補正係数(a0,a1,a2,a3)の
算出をする。 (Iv) Similarly, in step S36, the geometric distortion correction coefficient (a 0 , a 1 , a 2 , a 3 ) is calculated using the value obtained in (iii) above.
(X,v)を求めるべき点のブロツク内の相対位置とする
とき、δXは、Xとvを用いて、 δX=u−X=a0+a1X+a2v+a3Xv) …(2−1−15) で表わすことができる。このとき、歪補正係数は、 である。このようにステツプS36で算出できたら、ステ
ツプS37に移る。When (X, v) is the relative position in the block of the point to be obtained, δX is calculated by using δX = u−X = a 0 + a 1 X + a 2 v + a 3 Xv) It can be represented by (2-1-15). At this time, the distortion correction coefficient is Is. When the calculation is made in step S36 in this way, the process proceeds to step S37.
縦方向の歪補正係数(b0,b1,b2,b3)は、ステツプS37乃至
ステツプS42によつて算出される。The vertical distortion correction coefficients (b 0 , b 1 , b 2 , b 3 ) are calculated in steps S37 to S42.
第6図(II)に示すブロツク(i,j)の縦方向の歪補正
量δYの陪直線モデルの係数b0,b1,b2,b3の算出方法も
横方向の算出方法と同様である。まずステツプS37で初
期設定をする。これは、以下の通りの処理を行なうもの
である。The calculation method of the coefficients b 0 , b 1 , b 2 , b 3 of the straight line model of the distortion correction amount δY in the vertical direction of the block (i, j) shown in FIG. 6 (II) is the same as the calculation method in the horizontal direction. Is. First, in step S37, initial settings are made. This performs the following processing.
(i)縦方向の歪補正量δYは、中間画像と、補正画像
の間で定義する。ブロツク(i,j)においてピクセル値
X(j),X(j+1)を固定し、補正済画像上の正規格
子点E,F,G,Hに対応する中間画像上の点E′,F′,G′,
H′を求める。(I) The vertical distortion correction amount δY is defined between the intermediate image and the corrected image. The pixel values X (j), X (j + 1) are fixed at the block (i, j), and the points E ', F'on the intermediate image corresponding to the regular grid points E, F, G, H on the corrected image are fixed. , G ′,
Find H ′.
E,F,G,HとE′,F′,G′,H′との間には、次の関係が成
り立つ。The following relationship is established between E, F, G, H and E ', F', G ', H'.
ここで、▲-1 l▼は縦方向の逆写像であるが、横方向
の場合と同様にステツプS38〜ステツプS41により収束計
算を行なう。 Here, −1 −1 l is an inverse mapping in the vertical direction, but as in the case of the horizontal direction, the convergence calculation is performed in steps S38 to S41.
(ii)E(X(i),Y(j))に対応するE′(X
(i),v′i(j))の点の算出は、以下の収束計算に
よつて求める。(Ii) E ′ (X corresponding to E (X (i), Y (j))
The points (i), v ′ i (j)) are calculated by the following convergence calculation.
(a)中間画像(X(i),vi n(j))から原画像座標値
(un(i),vi n(j))を算出した。これは、写像が入力画像
から出力空間の間で定義されているため、 un(i)=X(i)+a0+a3×(Vi n(j)−V(j′)) …
(2−1−18) j′:ui n(j)の該当ブロツク (b)入力画像点を下式を用いて出力空間へ写像する
(ステツプS38)。(A) an intermediate image (X (i), v i n (j)) from the original image coordinate values
(u n (i), v i n (j)) was calculated. This is because the mapping is defined between the output space from the input image, u n (i) = X (i) + a 0 + a 3 × (V i n (j) -V (j ')) ...
(2-1-18) j ': the corresponding block (b) input image points u i n (j) using the following equation maps the output space (step S38).
(Xs(i),Ys n(j))=(un(i),vi n(j)) (c)正規格子点との距離を下記(2−1−19)式を用
いて算出する(ステツプS39)。(X s (i), Y s n (j)) = (u n (i), v i n (j)) (c) The distance from the regular grid point is calculated using the following equation (2-1-19). Calculate with (step S39).
ΔYn=Ys(j)-Ys n(j) ………(2−1−19) (d)次いで、ステツプS40において|ΔYn|εのと
きは“合”として下記(2−1−20)を記憶し、ステツ
プS42に移る。ΔY n = Y s (j) -Y s n (j) ……… (2-1-19) (d) Next, if | ΔY n | ε at step S40, it is regarded as “ sum ” and the following (2-1) -20) is memorized and it moves to step S42.
v′i(j)=vi n(j) ………(2−1−20) しかしながら、|ΔYn|>εのときは“否”としてステ
ツプS41に移り、下記(2−1−21)式により格子点位
置の更新を行なう。 v 'i (j) = v i n (j) ......... (2-1-20) , however, | ΔY n |> ε When the proceeds to step S41 as "not", the following (2-1-21 ) Equation is used to update the grid point position.
vi n+1(j)=vi n(j)-ΔYn/dl ………(2−1−21) 次いで、上記(a)から繰り返す。つまり、ステツプS3
8に移り、ここからステツプS38以下の処理を行なうので
ある。 v i n + 1 (j) = v i n (j) -ΔY n / d l ......... (2-1-21) is then repeated from the (a). That is, step S3
Then, the process goes to step S38 and thereafter.
ここで、収束計算の初期値は、vi 0(j)=v(j)とする
(ステツプS37で設定しておく)。Here, the initial value of the convergence calculation is v i 0 (j) = v (j) (set in step S37).
(iii)そうして、ステツプS42において、まず、正規格
子点における縦方向の歪補正量を下記(2−1−22)式
で算出する。(Iii) Then, in step S42, first, the distortion correction amount in the vertical direction at the regular grid point is calculated by the following equation (2-1-22).
(iv)同様にステツプS42において、次いで、幾何学的
歪補正係数(b0,b1,b2,b3)を下記(2−1−23)式を用
いて算出する。 (Iv) Similarly, in step S42, the geometric distortion correction coefficient (b 0 , b 1 , b 2 , b 3 ) is calculated using the following equation (2-1-23).
(X,Y)を求めるべき点のブロツク内相対位置とすると
き、δYは、XとYを用いて、 δY=v−Y=b0+b1X+b2Y+b3XY) …(2−1−23) と表わす。When (X, Y) is the relative position in the block of the point to be obtained, δY is calculated by using X and Y. δY = v−Y = b 0 + b 1 X + b 2 Y + b 3 XY) It is expressed as (2-1-23).
このとき、歪補正係数は、 である。At this time, the distortion correction coefficient is Is.
このようにして求めていたのであるが、上記処理には収
束計算があるため、処理時間が長くかかり、また精度が
悪かつた。Although it was obtained in this way, since the above processing involves convergence calculation, it took a long processing time and the accuracy was poor.
本発明は上記問題点を解決したものである。The present invention solves the above problems.
第8図は本発明に係る画像リサンプリング処理方法の実
施例を示すフローチヤートである。本発明の実施例にお
いて用いる次の定義については、前述した処理方法と同
じでよい。FIG. 8 is a flow chart showing an embodiment of the image resampling processing method according to the present invention. The following definitions used in the embodiments of the present invention may be the same as those in the processing method described above.
(a)横方向歪補正量δXの定義、 (b)縦方向歪補正量δYの定義、 (c)正規格子の定義、 つまり、本実施例が上記基礎となつた事項で述べた処理
方法と異なるところは、第8図に示すように、ステツプ
S50乃至ステツプS53を設け、上記収束計算をさせないよ
うにした点にある。したがつて、第7図で示す処理方法
と同様のものには、同様のステツプ番号を付して説明を
省略する。(A) Definition of the lateral distortion correction amount δX, (b) Definition of the vertical distortion correction amount δY, (c) Definition of the regular lattice, that is, the processing method described in the above-mentioned basic matters. The difference is that, as shown in FIG.
The point is that S50 to step S53 are provided to prevent the above convergence calculation. Therefore, the same steps as those in the processing method shown in FIG. 7 are designated by the same step numbers and the description thereof will be omitted.
それでは、第8図のステツプS50について以下に説明す
る。The step S50 of FIG. 8 will be described below.
原画像から補正済画像への写像を用い、原画像の各格
子点A,B,C,Dに対応する補正済の格子点A′,B′,C′,
D′を求める。Using the mapping from the original image to the corrected image, the corrected grid points A ′, B ′, C ′, corresponding to the respective grid points A, B, C, D of the original image,
Find D ′.
A,B,C,DとA′,B′,C′,D′との間には、次の関係が成
り立つ。The following relationship holds between A, B, C, D and A ', B', C ', D'.
ここで、内挿処理を行なう。まず、横、縦の歪モデルを
陪直線モデルで表わすと、δu=X−u=a0′+a1′x
+a2′y+a3′xy ……(4−1−2) δv=Y−v=b0′+b1′x+b2′y+b3′xy……(4
−1−3) となる。 Here, interpolation processing is performed. First, when the horizontal and vertical distortion models are represented by a straight line model, δu = X−u = a 0 ′ + a 1 ′ x
+ A 2 ′ y + a 3 ′ xy (4-1-2) δv = Y−v = b 0 ′ + b 1 ′ x + b 2 ′ y + b 3 ′ xy (4
-1-3).
次いで、各歪補正係数を求めると、 となる。つまり、ステツプS50では、上述の通り処理し
て、ステツプS51に移行するのである。Next, when each distortion correction coefficient is calculated, Becomes That is, in step S50, the processing is performed as described above, and the process proceeds to step S51.
次に、ステツプS51の逆写像近似モデルを以下の通り算
出する。Next, the inverse mapping approximation model of step S51 is calculated as follows.
(4−1−2)と(4−1−3)式を用いると、(X,
Y)に対応する(x,y)を求められる。Using the equations (4-1-2) and (4-1-3), (X,
(X, y) corresponding to Y) can be obtained.
(x,y)=-1(X,Y) ………(4−1−6) (4−1−3)式より、 y=(Y−b0′−b1′x)/(b2′+b3′x+1)……
(4−1−7) これを(4−1−2)式に代入して、 (a1′b3′−a3′b1′+b3′)x2 +(a0′b3′+a1′b2′+a1′−a2′b1′+a3′Y−
a3′b0′−b3′X+b2′+1)x +(a0′b2′+a0′+a2′Y−a2′b0′−b2′X−X) =0 ………(4−1−18) これを解くと、 ここで、 A0=a0′b2′+a0′+a2′Y−a2′b0′X−X A1=a0′b3′+a1′b2′+a1′−a2′b1′+a3′Y−
a3′b0′−b3′X+b2′+1 A2=a1′b3′−a3′b1′+b3′ xは、2つ根があるが、0xbpを満足する根を選
ぶ。 (X, y) = -1 ( X, Y) ......... (4-1-6) (4-1-3) from the equation, y = (Y-b 0 '-b 1' x) / (b 2 '+ b 3' x + 1) ......
(4-1-7) Substituting this into the equation (4-1-2), (a 1 ′ b 3 ′ −a 3 ′ b 1 ′ + b 3 ′) x 2 + (a 0 ′ b 3 ′) + A 1 ′ b 2 ′ + a 1 ′ −a 2 ′ b 1 ′ + a 3 ′ Y−
a 3 'b 0' -b 3 'X + b 2' +1) x + (a 0 'b 2' + a 0 '+ a 2' Y-a 2 'b 0' -b 2 'X-X) = 0 ...... … (4-1-18) If you solve this, Where A 0 = a 0 ′ b 2 ′ + a 0 ′ + a 2 ′ Y−a 2 ′ b 0 ′ X−X A 1 = a 0 ′ b 3 ′ + a 1 ′ b 2 ′ + a 1 ′ −a 2 ′ B 1 ′ + a 3 ′ Y−
a 3 ′ b 0 ′ −b 3 ′ X + b 2 ′ +1 A 2 = a 1 ′ b 3 ′ −a 3 ′ b 1 ′ + b 3 ′ x has two roots, but a root satisfying 0xb p is Choose.
(4−1−19)と(4−1−7)式よりyが求められ
る。Y is obtained from the equations (4-1-19) and (4-1-7).
ここで、x,yを、それぞれ、 と、便宜的に表わすものとする。上記、処理は、要する
に、順写像近似モデルを解いて逆写像-1を近似する処
理を行うものである。ステツプ51では、上述のようにし
て算出できるのである。Where x and y are And for convenience. The above-described processing is, in short, the processing of solving the forward mapping approximation model and approximating the inverse mapping- 1 . At step 51, it can be calculated as described above.
上述のようにして算出されたら、ステツプS52及びS53で
リサンプリングのための幾何学的歪補正係数の算出を以
下の通り行うものである。Once calculated as described above, the geometric distortion correction coefficient for resampling is calculated in steps S52 and S53 as follows.
(i)補正済画像のブロツク(i,j)において、補正済
画像上の正規格子点E,F,G,Hに対応する原画像上の点
E′,F′,G′,H′を求める。(I) In the block (i, j) of the corrected image, the points E ′, F ′, G ′, H ′ on the original image corresponding to the regular grid points E, F, G, H on the corrected image are Ask.
E,F,G,HとE′,F′,G′,H′との間には、次の関係が成
り立つ。The following relationship is established between E, F, G, H and E ', F', G ', H'.
ここで、▲-1 x▼,▲-1 y▼は、原画像上の各ブロツ
ク毎に定義されているものであるから、E′,F′,G′,
H′が各々異なるブロツクに属している場合、▲
-1 x▼,▲-1 y▼は、各々異なる。 Here, since ▲ -1 x ▼ and ▲ -1 y ▼ are defined for each block on the original image, E ', F', G ',
If H ′ belong to different blocks, ▲
-1 x ▼ and ▲ -1 y ▼ are different.
(ii)正規格子点における歪補正量 (iii)幾何学的歪補正係数の算出 (X,Y)を求めるべき点のブロツク内相対位置とすると
き、δX,δYはXとYを用いて、 と表わす。(Ii) Distortion correction amount at regular grid points (Iii) Calculation of geometric distortion correction coefficient When (X, Y) is the relative position in the block of the point to be obtained, δX and δY are calculated using X and Y, Represents.
このとき、歪補正係数は、 横方向が、 として求まり、次いで縦方向が、 として求まるのである。At this time, the distortion correction coefficient is And then the vertical direction, Is obtained as.
尚、第7図の画像リサンプリング処理方法も、本発明に
係る画像リサンプリング処理方法も第1図に示す画像処
理装置によつて処理されるものである。Both the image resampling processing method of FIG. 7 and the image resampling processing method of the present invention are processed by the image processing apparatus shown in FIG.
以上の処理をもう一度整理し、第8図を参照して説明す
る。The above processing will be summarized again and described with reference to FIG.
まず、ステツプS30において、原画像及び出力空間に正
規格子を定義する。つまり、原画像及び補正済画像空間
をそれぞれのブロツクに分ける処理をする。First, in step S30, a regular grid is defined in the original image and the output space. That is, the original image and the corrected image space are divided into respective blocks.
次にステツプS31及びS32において、各格子点毎に次の処
理を行なう。Next, in steps S31 and S32, the following processing is performed for each grid point.
格子点座標(u,v)を、原画像上の該当格子点座標に
初期設定する(ステツプS31)。The grid point coordinates (u, v) are initialized to the corresponding grid point coordinates on the original image (step S31).
原画像上の該当格子点に対応する出力空間上の点(X,
Y)を求める(ステツプS32)。A point (X,
Y) is obtained (step S32).
つまり、下式に示すように、解析的に与えられた原画像
から補正済画像へ写像で写像する。That is, as shown in the following equation, the analytically given original image is mapped to the corrected image.
((X,Y)=(u,v)) さらに、ステツプS50及びS51において、各ブロツク毎に
次の処理を行なう。((X, Y) = (u, v)) Further, in steps S50 and S51, the following processing is performed for each block.
該当ブロツクにおける上述の解析的に与えられた順写
像を陪直線モデルを用いて、つまり、内挿処理をして
近似する(ステツプS50)。The above-mentioned analytically given forward mapping in the corresponding block is approximated by using a straight line model, that is, by performing interpolation processing (step S50).
該当ブロツクにおける順写像モデルを解いて逆写像近
似モデル▲-1 x▼,▲-1 y▼を求める(ステツプS5
1)。The forward mapping model in the block is solved to obtain the inverse mapping approximation model ▲ -1 x ▼, ▲ -1 y ▼ (step S5
1).
さらにまた、ステツプS52及びS53において、出力空間上
の各ブロツク毎に次の処理を行なう。Furthermore, in steps S52 and S53, the following processing is performed for each block in the output space.
横方向歪補正係数(a0,a1,a2,a3)を求める。(ステツ
プS52)。The lateral distortion correction coefficient (a 0 , a 1 , a 2 , a 3 ) is obtained. (Step S52).
縦方向歪補正係数(b0,b1,b2,b3)を求める(ステツプS
53)。Calculate the vertical distortion correction coefficient (b 0 , b 1 , b 2 , b 3 ) (step S
53).
このようにすれば、第7図で示した処理方法のような収
束計算をする必要がなく、処理時間が向上する。By doing so, it is not necessary to perform the convergence calculation as in the processing method shown in FIG. 7, and the processing time is improved.
次に、上記収束計算をする処理方法(第7図)と本実施
例とを比較した結果を説明する。このため、次のように
定義する。Next, the result of comparison between the processing method (FIG. 7) for performing the above convergence calculation and this embodiment will be described. Therefore, it is defined as follows.
順写像の処理時間 ……………T1 ブロツクの個数 ………………N 格子の個数 ………(N+1)*(N+1)=(N+1)2 収束計算における平均収束回数 ………M 第7図及び第8図において、順写像の処理時間T1に比
べて、他の処理時間は無視できる程に小さいものである
ことを前もつて述べておく。Processing time of forward mapping …………… T 1 number of blocks …………… N number of lattices ……… (N + 1) * (N + 1) = (N + 1) 2 Average number of convergence in convergence calculation …… ... M In FIGS. 7 and 8, it will be described in advance that the other processing times are negligibly shorter than the processing time T 1 of the forward mapping.
したがつて、第7図に示す処理方法における処理時間T0
は、 T0=(T1*N2)*N*2 本実施例における処理時間TNは、 TN=(T1*N2) よつて TN/T0=1/(2*N) となる。Therefore, the processing time T 0 in the processing method shown in FIG.
Is T 0 = (T 1 * N 2 ) * N * 2, and the processing time T N in this embodiment is T N = (T 1 * N 2 ), so T N / T 0 = 1 / (2 * N ).
具体例では、 の場合、 T0=60〔sec〕 TN=10〔sec〕 であり、処理時間は、TN/T0=1/6に短縮される。In the specific example, For, T 0 = a 60 [sec] T N = 10 (sec), the processing time is shortened to T N / T 0 = 1/ 6.
ブロツクの個数は、幾何学的歪補正精度に関係し、第9
図及び第10図のような関係を得ている。尚、第9図は横
方向の陪直線モデル化誤差を示す特線図であり、また第
10図は縦方向の陪直線モデル化誤差を示す特性図であ
る。これらの図において、横軸はブロツク数が、縦軸は
ピクセル数、ライン数が示されている。The number of blocks is related to the geometric distortion correction accuracy,
The relationships shown in Fig. 10 and Fig. 10 are obtained. Incidentally, FIG. 9 is a special line diagram showing a horizontal straight line modeling error.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a vertical straight line modeling error. In these figures, the horizontal axis represents the block number, and the vertical axis represents the pixel number and the line number.
第7図に示す処理方法では、ブロツク数N=4の場合、 処理時間は15〔sec〕 精度は0.3〔pixel〕(横方向) であつたものが、本実施例では、ブロツク数をN=12ま
で増やすことができ、しかも、 処理時間は14.4(sec〕 精度は0.05〔pixel〕 と、一桁精度を向上せしめることができた。In the processing method shown in FIG. 7, when the number of blocks N = 4, the processing time was 15 [sec] and the accuracy was 0.3 [pixel] (horizontal direction), but in the present embodiment, the number of blocks N = It was possible to increase the number to 12, and the processing time was 14.4 (sec) and the accuracy was 0.05 [pixel].
今後は、画像領域が、ますます増える傾向にあり、ま
た、歪特性自体も複雑化する傾向がある。From now on, the image area tends to increase more and more, and the distortion characteristic itself tends to be complicated.
したがつて、ブロツク数Nを増やす必要があるが、これ
に伴い、処理時間が2乗オーダで増加する。よつて、本
発明のように処理時間を短縮できるということは有効で
ある。Therefore, it is necessary to increase the number N of blocks, but with this, the processing time increases on the order of squares. Therefore, it is effective that the processing time can be shortened as in the present invention.
以上述べたように本発明によれば、幾何学的歪補正精度
を向上させ、しかも、処理時間を短縮できるという効果
がある。As described above, according to the present invention, there is an effect that the geometric distortion correction accuracy is improved and the processing time can be shortened.
第1図は画像歪補正処理を実行する画像処理装置を示す
ブロツク図、第2図は第1図に示す画像処理装置で実行
させる画像歪処理の概要を示すフローチヤート、第3図
は画像補正に用いる衛星モデルを示す説明図、第4図は
画像補正に用いる写像の概要を示すフローチヤート、
第5図(I)及び(II)はリサンプリングの方法を説明
するために示す説明図、第6図(I)及び(II)はブロ
ツクにおける幾何学的歪関係を示す関係説明図、第7図
は本発明の基礎となつたリサンプリング処理方法を示す
フローチヤート、第8図は本発明に係る画像リサンプリ
ング処理方法の一実施例を示すフローチヤート、第9図
は横方向の陪直線モデル化誤差を示す特性図、第10図は
縦方向の陪直線モデル化誤差を示す特性図である。 10……画像処理装置、11……処理装置、12……外部記憶
装置、15及び17……磁気テープ装置、S50……順写像近
似処理ステツプ、S52……逆写像近似モデル処理ステツ
プ。FIG. 1 is a block diagram showing an image processing apparatus for executing image distortion correction processing, FIG. 2 is a flow chart showing an outline of image distortion processing executed by the image processing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is image correction. FIG. 4 is an explanatory view showing a satellite model used in FIG.
FIGS. 5 (I) and (II) are explanatory diagrams shown for explaining the resampling method, FIGS. 6 (I) and (II) are relationship explanatory diagrams showing a geometric distortion relation in the block, and FIG. FIG. 8 is a flow chart showing a resampling processing method which is the basis of the present invention, FIG. 8 is a flow chart showing an embodiment of an image resampling processing method according to the present invention, and FIG. 9 is a horizontal straight line model. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the conversion error, and FIG. 10 is a characteristic diagram showing the vertical straight line modeling error. 10 ... Image processing device, 11 ... Processing device, 12 ... External storage device, 15 and 17 ... Magnetic tape device, S50 ... Forward mapping approximation processing step, S52 ... Inverse mapping approximation model processing step.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 秀夫 茨城県日立市大みか町5丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献 特開 昭55−59573(JP,A) 特開 昭57−196366(JP,A) 特開 昭54−70073(JP,A) 特開 昭53−115262(JP,A) 実開 昭57−84058(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideo Ota 5-2-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki, Hitachi, Ltd. Inside the Omika Plant, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-55-59573 (JP, A) JP-A-57-196366 (JP, A) JP-A-54-70073 (JP, A) JP-A-53-115262 (JP, A) Practical application Sho-57-84058 (JP, U)
Claims (1)
により撮影された原画像に2次元リサンプリング処理を
行ない、幾何学的歪を除去するように補正した補正済み
画像を作成する画像処理方法において、 原画像及び補正済み画像空間を複数のブロックに分け、
原画像から補正済み画像に幾何学的歪を除去するために
前記飛行体の運動モデル及び撮影モデルにより作成され
た順写像モデルにより写像することにより前記原画像の
各ブロック単位にブロックの各格子点に対応する前記補
正済み画像空間における各格子点の位置を求めると共
に、前記原画像のブロック単位の各格子点とこれに対応
する求められた各格子点との位置誤差に基づいて逆写像
の近似モデルを作成し、該近似モデルにより内挿処理を
行ない、しかる後にリサンプリングのための歪補正係数
の計算処理を行なうことを特徴とする画像リサンプリン
グ処理方法。1. An image in which a corrected image is created by performing a two-dimensional resampling process on an original image taken by an imaging device mounted on an aircraft such as an artificial satellite to correct a geometric distortion. In the processing method, the original image and the corrected image space are divided into multiple blocks,
Each grid point of the block is mapped to each block of the original image by mapping by the forward mapping model created by the motion model and the shooting model of the flying object in order to remove the geometric distortion from the original image to the corrected image. The position of each grid point in the corrected image space corresponding to the above is calculated, and the inverse mapping is approximated based on the position error between each grid point in block units of the original image and each calculated grid point corresponding thereto. An image resampling processing method characterized in that a model is created, interpolation processing is performed using the approximate model, and then distortion correction coefficient calculation processing for resampling is performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029439A JPH0721827B2 (en) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | Image resampling processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029439A JPH0721827B2 (en) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | Image resampling processing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157764A JPS59157764A (en) | 1984-09-07 |
| JPH0721827B2 true JPH0721827B2 (en) | 1995-03-08 |
Family
ID=12276161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58029439A Expired - Lifetime JPH0721827B2 (en) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | Image resampling processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721827B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH036674A (en) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Nagoya Denki Kogyo Kk | Image distortion correction device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5847059B2 (en) * | 1978-10-27 | 1983-10-20 | 工業技術院長 | Image file creation device |
| JPS57196366A (en) * | 1981-05-28 | 1982-12-02 | Nec Corp | Picture positioning device |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP58029439A patent/JPH0721827B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59157764A (en) | 1984-09-07 |
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