JP2575047B2 - Digital image restoration device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、ディジタル画像の境界線を形成する頂点座
標リストから原画像を高速に復元するディジタル画像の
復元装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital image restoration apparatus for quickly restoring an original image from a vertex coordinate list forming a boundary of a digital image.

＜従来の技術＞ コンピュータ・グラフィックス、画像データベース等
の分野では、塗り潰し図形を含むディジタル画像を何ら
かの形（例えば、境界追跡によってその境界線図形を多
角形近似する方法）で圧縮してファイル化し、これを高
速に復元する必要がある。この場合、復元時にはディジ
タル図形の内部を一般に黒画素領域として塗り潰さなけ
ればならない。<Prior Art> In the fields of computer graphics, image databases, and the like, a digital image including a filled figure is compressed into a file in some form (for example, a method of approximating the boundary figure by a polygon by boundary tracking), and is converted into a file. This needs to be restored at high speed. In this case, when restoring, the inside of the digital figure must generally be filled as a black pixel area.

ディジタル画像を圧縮してファイル化する方式とし
て、ディジタル画像の境界線図形を１つの多角形とみな
してその頂点座標リストを作成する方式があり、更にこ
の頂点座標リストを用いて原画像を復元する方式とし
て、コンピュータ・グラフィックス分野で知られるスキ
ャン・ライン・アルゴリズム（例えば、J.D.FOLEY/A.VA
N DAM,“Fundamentals of Interactive Computer Grap
hics,"Addision−Wesley,1982等に記載されている方
式）が利用されている。As a method of compressing a digital image into a file, there is a method in which a boundary line figure of the digital image is regarded as one polygon and a vertex coordinate list is created, and the original image is restored using the vertex coordinate list. The scan line algorithm known in the computer graphics field (for example, JDFOLEY / A.VA
N DAM, “Fundamentals of Interactive Computer Grap
hics, "Addision-Wesley, 1982") is used.

このスキャン・ライン・アルゴリズムは、頂点座標リ
ストより得られた多角形と交わる全ての走査線につい
て、各走査線毎に、走査線と多角形各辺（水平辺は除
く）との交点を算出し、交点対を求め、その交点対間の
全ての画素を順次塗り潰していく方式である。This scan line algorithm calculates, for each scan line, the intersection of the scan line and each side of the polygon (excluding the horizontal side) for all the scan lines that intersect the polygon obtained from the vertex coordinate list. , An intersection pair is obtained, and all pixels between the intersection pairs are sequentially filled.

対象とするディジタル画像を第７図に、このディジタ
ル画像より得られる頂点座標リストから形成される境界
線図形を第８図に示す。FIG. 7 shows a target digital image, and FIG. 8 shows a boundary graphic formed from a vertex coordinate list obtained from the digital image.

また、ディジタル画像の境界線を形成する頂点座標リ
ストは、一般性を失うことなく、左側に図形部分を見る
ように境界を８連結走査に基づいて追跡することによっ
て予め下記の形式で得られるものである。The vertex coordinate list forming the boundary line of the digital image is obtained in advance in the following format by tracing the boundary based on 8-connected scanning so as to see the graphic portion on the left without losing generality. It is.

頂点座標リスト＝ ［｛境界線＃１の頂点座標リスト｝， ｛境界線＃２の頂点座標リスト｝， …，｛境界線＃ｎの頂点座標リスト｝］ ここで、境界線＃ｉの頂点座標リスト（総頂点数をｍ
とする）は次のようになる。Vertex coordinate list = [{Vertex coordinate list of boundary line # 1}, {Vertex coordinate list of boundary line # 2}, ..., {Vertex coordinate list of boundary line #n} Here, vertex coordinates of boundary line #i List (the total number of vertices is m
) Is as follows.

｛総頂点数m|P_i1（X_i1,Y_i1）,P_i2（X_i2,Y_i2），… Pim−１（Xim−1,Yim−１）,P_im（X_im,Y_im）｝ ここに各点Ｐ（X,Y）は頂点座標を表わす。{Total number of vertices m | P _i1 (X _i1 , Y _i1 ), P _i2 (X _i2 , Y _i2 ),... Pim−1 (Xim−1, Yim−1), P _im (X _im , Y _im )} Here, each point P (X, Y) represents vertex coordinates.

尚、P_imi＝P_i1とし、終点頂点には始点頂点と同じ値
を入れる。Note that P _imi = P _i1 , and the same value as the start vertex is _input to the end vertex.

ここで扱うディジタル画像は、画像メモリ上において
第９図に示すように、左上の点を始点（0,0）とし、水
平方向X,垂直方向Ｙとする２次元座標（X,Y）を定義
し、座標（X,Y）における画素値をＦ（X,Y）とする時、
Ｆ（X,Y）＝１であれば図形部分（黒画素）、Ｆ（X,Y）
＝０であれば背景部分（白画素）とする。The digital image handled here defines two-dimensional coordinates (X, Y) with the upper left point as the starting point (0, 0) and the horizontal direction X and the vertical direction Y on the image memory as shown in FIG. When the pixel value at the coordinates (X, Y) is F (X, Y),
If F (X, Y) = 1, figure part (black pixel), F (X, Y)
If = 0, it is set as a background portion (white pixel).

即ち、第７図に示すディジタル画像の頂点座標リスト
は次のようになる。That is, the vertex coordinate list of the digital image shown in FIG. 7 is as follows.

頂点座標リスト＝ ［｛33|P₁₁（8,1）,P₁₂（8,3）,P₁₃（7,4），…,P
₁₃₂（8,3）,P₁₃₃（8,1）｝， ｛8|P₂₁（9,7）,P₂₂（9,9）,P₂₃（8,10），…,P27（8,
6）,P28（9,7）｝， ｛12|P₃₁（19,7）,P₃₂（19,8）,P₃₃（18,9），…,P₃₁₁
（18,6）,P₃₁₂（19,7）｝ …（Ｉ） この頂点座標リストより形成される境界線図形を第８
図に示し、更に、この境界線図形にスキャン・ライン・
アルゴリズムを適用した場合を第10図に示す。Vertex coordinate list = [｛33 | P ₁₁ (8,1), P ₁₂ (8,3), P ₁₃ (7,4),…, P
₁₃₂ (8,3), P ₁₃₃ (8,1)｝, ｛8 | P ₂₁ (9,7), P ₂₂ (9,9), P ₂₃ (8,10),…, P27 (8,
6), P28 (9,7)} , {12 | P 31 (19,7), P 32 (19,8), P 33 (18,9), ..., P 311
(18,6), P ₃₁₂ (19,7)｝ ... (I) The boundary line figure formed from this vertex coordinate list is
As shown in the figure, scan lines
FIG. 10 shows a case where the algorithm is applied.

例えば走査線Ｙ＝５において、Ｘ＝５からＸ＝11、Ｘ
＝16からＸ＝18、Ｘ＝22からＸ＝23の３区間を検出し、
画素値「１」を用いて塗り潰す。For example, when the scanning line Y = 5, X = 5 to X = 11, X
= 16 to X = 18, X = 22 to X = 23,
Painting is performed using the pixel value “1”.

このような操作をＹ＝１からＹ＝13まで繰り返してこ
の境界線図形の塗り潰しを行う。Such an operation is repeated from Y = 1 to Y = 13 to fill the boundary graphic.

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上記のような方法であると、走査線が
頂点と交わる場合、例えばＹ＝６において、極大を表わ
す頂点P₂₇,P₃₁₁、極小を表わす頂点P₁₂₃では２交点と数
え、他の頂点では１交点と数え、Ｘ＝４からＸ＝8,X＝
８からＸ＝12,X＝15からＸ＝18,X＝18からＸ＝19,X＝23
からＸ＝23の５区間の交点対を算出する必要があり、処
理手順が繁雑である。<Problems to be Solved by the Invention> However, according to the above method, when the scanning line intersects the vertices, for example, at Y = 6, the vertices P ₂₇ and P ₃₁₁ representing the local maximum, and the vertex P ₁₂₃ representing the local minimum. Then, it counts as 2 intersections, and at the other vertices it counts as 1 intersection. From X = 4 to X = 8, X =
8 to X = 12, X = 15 to X = 18, X = 18 to X = 19, X = 23
, It is necessary to calculate an intersection pair of five sections of X = 23, and the processing procedure is complicated.

また、第８図に示すような複雑な形状の多角形で走査
線と交わる辺の数が多い場合、交点対を算出するために
交点のＸ座標のソーティング処理に時間がかかり、全体
の処理時間が長くなるという問題があった。In the case of a polygon having a complicated shape as shown in FIG. 8 and a large number of sides intersecting the scanning line, it takes time to sort the X coordinate of the intersection to calculate the intersection pair. There was a problem that becomes longer.

このように、従来の方式ではディジタル画像の境界線
を形成する頂点座標リストから原画像を高速に復元する
ことができなかった。As described above, in the conventional method, the original image could not be quickly restored from the vertex coordinate list forming the boundary of the digital image.

本発明は、以上の問題を解決するものであり、ディジ
タル画像の境界線を形成する頂点座標リストが与えられ
た場合に、その原画像を高速に復元する方式を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problem, and to provide a method for quickly restoring an original image when a vertex coordinate list forming a boundary line of a digital image is given.

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、与えられた頂点座標リストより線分を発生
して各々の座標値についてその前後の座標値との位置関
係を調べて、注目画素の画素状態値を求め、この画素状
態値に応じた処理を実行するものであり、概要は次の通
りである。<Means for Solving the Problems> According to the present invention, a line segment is generated from a given vertex coordinate list, the positional relationship between each coordinate value and the coordinate values before and after the line segment is checked, and the pixel state value of the target pixel is determined. , And a process corresponding to the pixel state value is executed. The outline is as follows.

即ち、本発明は、ホスト計算機よりディジタル画像の
境界線を形成する頂点座標リスト及びコマンドが書き込
まれるセグメント・バッファと、 前記頂点座標リスト上の連続する２頂点を結ぶ線分を
形成する座標値を算出する線分発生部と、 この線分発生部より算出された座標値を順次入力して
現在の注目画素の座標値とその前後の画素の座標値の位
置関係より前記注目画素に対応する画素状態値を、現在
の注目画素が境界線の重なり点の可能性を有するときは
“2"、現在の注目画素が極大点または極小点であるとき
は“1"、現在の注目画素が連続する線分を構成する点で
あるときは“0"としその座標値とともに出力する画素状
態値生成部と、 この画素状態値とその座標値を入力し、 予め画像メモリをクリアする処理と、 前記画素状態値が“0"の場合は何もせず、 前記画素状態値が“1"の場合、及び前記画素状態値が
“2"でかつ前記画像メモリ上の画素値が「１」の場合に
注目画素を特異画素として検出し、 前記画素状態値が“2"でかつ前記画像メモリ上の画素
値が「０」の場合に前記画像メモリの対応する位置に画
素値「１」を書き込み、 前記画像メモリをラスタ走査して奇数番目の画素値
「１」を有する画素から偶数番目の画素値「１」を有す
る画素まで画素値「１」を書き込み、 前記特異画素に画素値「１」を書き込む処理 を行うコントローラと とからなるディジタル画像の復元装置。That is, the present invention provides a segment buffer in which a vertex coordinate list and a command forming a boundary line of a digital image are written from a host computer, and a coordinate value forming a line segment connecting two consecutive vertices on the vertex coordinate list. A line segment generating unit to be calculated, and a coordinate value sequentially calculated by the line segment generating unit, and a pixel corresponding to the pixel of interest based on a positional relationship between the coordinate value of the current pixel of interest and the coordinate values of pixels before and after the pixel of interest. The state value is “2” when the current pixel of interest has a possibility of a boundary overlapping point, “1” when the current pixel of interest is a maximum point or a minimum point, and the current pixel of interest is continuous A pixel state value generating unit that outputs “0” when the point constitutes a line segment and outputs the pixel state value together with its coordinate value; a process of inputting the pixel state value and its coordinate value to clear the image memory in advance; Status value is "0" No action is taken in the case of. If the pixel state value is "1", and if the pixel state value is "2" and the pixel value in the image memory is "1", the target pixel is detected as a singular pixel. When the pixel state value is “2” and the pixel value on the image memory is “0”, a pixel value “1” is written at a corresponding position in the image memory, and the image memory is raster-scanned. A controller that writes a pixel value “1” from a pixel having an odd-numbered pixel value “1” to a pixel having an even-numbered pixel value “1” and writes a pixel value “1” to the singular pixel Digital image restoration device.

＜作用＞ 本発明によるディジタル画像の復元装置の動作の原理
を次に説明する。<Operation> The principle of operation of the digital image restoration apparatus according to the present invention will be described below.

予め、復元すべきディジタル画像を格納するための画
像メモリを全てクリア（画素値「０」を書き込む）した
後、対象となるディジタル画素の境界線を形成する頂点
座標リストを順次入力する。After clearing all the image memories for storing the digital images to be restored (writing the pixel value “0”) in advance, a vertex coordinate list forming the boundary line of the target digital pixel is sequentially input.

頂点座標リストの２頂点を結ぶ線分上の各画素の座標
値を算出すると同時に、注目画素をＰ、その１つ前の画
素をＰ−、その１つ後の画素をＰ＋とし、Ｐ−→Ｐの方
向CH1とＰ→Ｐ＋の方向CH2を第３図に示すフリーマンの
チェイン符号（０〜７）で表わす。At the same time as calculating the coordinate value of each pixel on the line segment connecting the two vertices of the vertex coordinate list, the target pixel is P, the previous pixel is P−, the next pixel is P +, and P− → The direction CH1 of P and the direction CH2 of P → P + are represented by Freeman chain codes (0 to 7) shown in FIG.

方向CH1と方向CH2の組み合わせから第４図（ａ）の表
によって画素Ｐの有する画素状態値（0,1,2）を決定
し、この画素状態値に対応した処理を行う。The pixel state value (0, 1, 2) of the pixel P is determined from the combination of the direction CH1 and the direction CH2 according to the table of FIG. 4A, and processing corresponding to the pixel state value is performed.

画素状態値０の時は何もしない。 When the pixel state value is 0, nothing is performed.

画素状態値１の時は画素Ｐを特異画素（極大点，極小
点）とする。When the pixel state value is 1, the pixel P is a singular pixel (maximum point, minimum point).

画素状態値２の時は画像メモリ上の画素Ｐの値を調
べ、画素値「０」の場合は画素値「１」を書き込み、画
素値「１」の場合は画素値「０」を書き込むと同時に画
素Ｐを特異画素（境界線の重なった点）とする。When the pixel state value is 2, the value of the pixel P in the image memory is checked, and when the pixel value is “0”, the pixel value “1” is written, and when the pixel value is “1”, the pixel value “0” is written. At the same time, the pixel P is set as a peculiar pixel (a point where the boundary line overlaps).

次に、画素メモリを水平方向に走査し、奇数番目の画
素値「１」の画素から偶数番目の画素値「１」の画素ま
で画素値「１」の埋め込みを行う。Next, the pixel memory is scanned in the horizontal direction, and the pixel value “1” is embedded from the odd-numbered pixel value “1” to the even-numbered pixel value “1”.

最後に特異画素について、画像メモリ上の対応する座
標位置に画素「１」を書き込む。Finally, the pixel “1” is written at the corresponding coordinate position on the image memory for the unique pixel.

＜実施例＞ 第１図に本発明を実施したディジタル画像の復元装置
の構成ブロック図を表わす。<Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital image restoration apparatus embodying the present invention.

この図において、１はホスト計算機に接続するホスト
計算機インターフェイス、２はホスト計算機インターフ
ェイス１から頂点座標リスト、コマンド等のデータが書
き込まれるセグメント・バッファ、３はセグメント・バ
ッファ２より頂点座標リスト上の連続する２頂点を結ぶ
線分を形成する座標値を発生する線分発生部、４は線分
発生部３からの座標値を順次入力して現在の注目画素の
座標値とその前後の画素の座標値から現在の注目画素の
画素状態値を生成する画素状態値生成部、５は画素状態
値生成部４から現在の注目画素の座標値とその画素状態
値を入力して全体の制御及びディジタル画像の復元処理
を実行するコントローラ、６はCRTモニタ等に表示する
ために復元すべきディジタル画像を格納するための画像
メモリ、７は復元処理に必要な一時的なデータを格納す
るメモリである。In this figure, 1 is a host computer interface connected to the host computer, 2 is a segment buffer in which data such as a vertex coordinate list and a command is written from the host computer interface 1, and 3 is a sequence buffer on the vertex coordinate list from the segment buffer 2. A line generation unit for generating a coordinate value forming a line segment connecting two vertices to input the coordinate values from the line generation unit 3 sequentially, and the coordinate value of the current pixel of interest and the coordinates of the pixels before and after it The pixel state value generator 5 for generating the pixel state value of the current pixel of interest from the value receives the coordinate value of the current pixel of interest and its pixel state value from the pixel state value generator 4 and performs overall control and digital image processing. Is a controller for executing the restoration processing of the image, 6 is an image memory for storing a digital image to be restored for display on a CRT monitor or the like, and 7 is a restoration processing. A memory for storing temporary data required.

尚、画像メモリ６は１ビット/1画素で画素値「１」＝
黒、画素値「０」＝白とする。また、コントローラ５
は、画像メモリ６に対しては処理対象となる画素にリー
ド／ライト・アクセスし、必要に応じて画素値変換を行
い、メモリ７に対してはリード／ライト・アクセス可能
である。The image memory 6 has a pixel value “1” = 1 bit / 1 pixel.
Black, pixel value “0” = white. The controller 5
Read / write access to a pixel to be processed is performed on the image memory 6, pixel value conversion is performed as necessary, and read / write access is possible to the memory 7.

第２図は画素状態値生成部４の詳細ブロック図であ
る。FIG. 2 is a detailed block diagram of the pixel state value generation unit 4.

線分発生部３から発生する座標値（X,Y）は同期クロ
ックCLにより順次レジスタ41（Ｐ＋）,42（Ｐ）,43（Ｐ
−）へと転送される。第１の符号生成部44では現在の画
素Ｐの座標値と１つ前の画素Ｐ−の座標値から決定され
る方向を表わす符号値CH1（３ビット）が出力され、第
２の符号生成部45では現在の画素Ｐの座標値と１つ後の
画素Ｐ＋の座標値から決定される方向を表わす符号値CH
2（３ビット）が出力される。ROM46はCH1,CH2の計６ビ
ットのアドレス入力（RA1,RA2）に従って予め定められ
ている画素状態値Ｓ（２ビット）を出力する。レジスタ
47は第１の符号生成部44から最初に出力された方向CH1
を保持するものである。セレクタ48はレジスタ47の出力
と第２の符号生成部45の出力（CH2）を切り換えるもの
であり、通常は第２の符号生成部45の出力（CH2）を選
択している。The coordinate values (X, Y) generated from the line segment generating unit 3 are sequentially stored in registers 41 (P +), 42 (P), 43 (P
Forwarded to-). The first code generation unit 44 outputs a code value CH1 (3 bits) indicating a direction determined from the coordinate value of the current pixel P and the coordinate value of the immediately preceding pixel P−, and outputs the code value CH1 (3 bits). At 45, a code value CH representing a direction determined from the coordinate value of the current pixel P and the coordinate value of the next pixel P +
2 (3 bits) is output. The ROM 46 outputs a predetermined pixel state value S (2 bits) according to a total of 6-bit address inputs (RA1 and RA2) of CH1 and CH2. register
47 is the direction CH1 first output from the first code generation unit 44.
Is held. The selector 48 switches between the output of the register 47 and the output (CH2) of the second code generation unit 45, and normally selects the output (CH2) of the second code generation unit 45.

尚、ROM46には第４図（ｂ）に示すように、第１の符
号生成部44の出力CH1（RA1;3ビット）及び第２の符号生
成部45の出力CH2（RA2;3ビット）の計６ビット・アドレ
スA5（MSB），…,A0（LSB）に従って、第４図（ａ）に
対応して、予め画素状態値0,1,2の64通りのデータが格
納されている。As shown in FIG. 4 (b), the ROM 46 stores the output CH1 (RA1; 3 bits) of the first code generator 44 and the output CH2 (RA2; 3 bits) of the second code generator 45. According to a total of 6-bit addresses A5 (MSB),..., A0 (LSB), 64 data of pixel state values 0, 1, and 2 are stored in advance corresponding to FIG.

さて、以上のように構成された本発明装置の動作を第
５図のフローチャートによって説明する。Now, the operation of the apparatus of the present invention configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

尚、この説明で対象とするディジタル画像は第７図、
その境界線図形は第８図に示したものとし、頂点座標リ
ストは前述の式（１）を用いる。It should be noted that the digital images targeted in this description are shown in FIG.
The boundary graphic is shown in FIG. 8, and the above-mentioned equation (1) is used for the vertex coordinate list.

はじめに、ホスト計算機はホスト計算機インターフェ
イス１を経由してセグメント・バッファ２に式（１）に
示される頂点座標リストを書き込むと同時に、コマンド
を書き込んでコントローラ５に復元処理の起動をかけ
る。First, the host computer writes the vertex coordinate list shown in the equation (1) to the segment buffer 2 via the host computer interface 1 and at the same time writes a command to activate the controller 5 for restoration processing.

（イ）コントローラ５は画像メモリ６を全てクリア（画
素値「０」を書き込む）する。(A) The controller 5 clears the entire image memory 6 (writes the pixel value “0”).

（ロ）線分発生部３はセグメント・バッファ２より境界
線＃１の頂点座標リスト上の第１番目の頂点P₁₁（8,1）
と第２番目の頂点P₁₂（8,3）を読み出し、この２個の頂
点を結ぶ線分を発生する座標値（8,1），（8,2），（8,
3）を算出して順次画素状態値生成部４へ送信する。(B) The line segment generator 3 outputs the first vertex P ₁₁ (8,1) on the vertex coordinate list of the boundary line # 1 from the segment buffer 2
And the second vertex P ₁₂ (8,3), and the coordinate values (8,1), (8,2), (8,2) that generate a line segment connecting these two vertices
3) is calculated and sequentially transmitted to the pixel state value generation unit 4.

画素状態値生成部４では、上記の座標値を線分発生部
33からのクロックCLによりレジスタ41,42,43にシリアル
に取り込む。即ち、レジスタ43（Ｐ−）には座標値（8,
1）、レジスタ42（Ｐ）には座標値（8,2）、レジスタ41
（Ｐ＋）には座標値（8,1）がセットされる。The pixel state value generation unit 4 converts the coordinate values into a line segment generation unit.
The data is serially taken into the registers 41, 42, and 43 by the clock CL from 33. In other words, the coordinate value (8,
1) The coordinate value (8, 2) is stored in the register 42 (P),
The coordinate value (8, 1) is set in (P +).

第1,第２の符号生成部44,45により、第３図の符号に
従い、それぞれ方向CH1＝6,CH2＝６が算出される。The directions CH1 = 6 and CH2 = 6 are calculated by the first and second code generation units 44 and 45, respectively, according to the codes in FIG.

方向CH1,CH2は併せてROM46への６ビット・アドレス
（110110＝＃36）として与えられ、ROM46からは画素状
態値Ｓ＝２が出力される。画素状態値Ｓ＝２はレジスタ
42の座標値Ｐ（8,2）（現在の注目画素）とともにコン
トローラ５へ送信される。The directions CH1 and CH2 are given together as a 6-bit address (110110 = # 36) to the ROM 46, and the ROM 46 outputs a pixel state value S = 2. Pixel state value S = 2 is a register
The coordinates are transmitted to the controller 5 together with the 42 coordinate values P (8,2) (current target pixel).

ここで、画素状態値2,1,0に対応するコントローラ５
の一般的な動作を説明する。Here, the controller 5 corresponding to the pixel state values 2, 1, 0
The general operation of will be described.

（ハ）−（１）画素状態値Ｓ＝２の場合は次の処理を実
行する。画素状態値Ｓ＝２の時は注目画素Ｐが境界線の
重なり点の可撓性がある場合である。(C)-(1) When the pixel state value S = 2, the following processing is executed. When the pixel state value S = 2, the target pixel P has flexibility at the overlapping point of the boundary line.

（ニ）コントローラ５は画像メモリ６上の注目画素の座
標値（X,Y）の画素値を調べる。(D) The controller 5 checks the pixel value of the coordinate value (X, Y) of the target pixel on the image memory 6.

（ホ）画素値「０」の場合は（ヘ）の処理を行う。(E) If the pixel value is "0", the processing of (f) is performed.

（ヘ）画像メモリ６上の対応する座標値に画素値「１」
を書き込む。(F) The pixel value "1" is set to the corresponding coordinate value on the image memory 6.
Write.

（ト）（ホ）において、画素値「０」でない場合は画像
メモリ６上の対応する座標値に画素値「０」を書き込
む。(G) In (e), if the pixel value is not “0”, the pixel value “0” is written to the corresponding coordinate value on the image memory 6.

（チ）この注目画素Ｐを特異画素（境界線の重なり点）
としてその座標値（X,Y）をメモリ７に記憶する。(H) This pixel of interest P is a unique pixel (overlapping point of the boundary line)
And the coordinate value (X, Y) is stored in the memory 7.

（ハ）−（２）画像状態値Ｓ＝１の場合は、注目画素Ｐ
が極大点または極小点であるので、（チ）の処理を実行
し、注目画素Ｐを特異画素としてその座標値（X,Y）を
メモリ７に記憶する。(C)-(2) When the image state value S = 1, the target pixel P
Is a local maximum point or a local minimum point, the processing of (h) is executed, and the coordinate value (X, Y) is stored in the memory 7 with the pixel of interest P as a singular pixel.

（ハ）−（３）画像状態値Ｓ＝０の場合は連続する線分
を構成する画素の一点であるので、何も処理を行わな
い。(C)-(3) If the image state value S = 0, it is a point of a pixel constituting a continuous line segment, and no processing is performed.

さて、今説明している例にあっては、画素状態値Ｓ＝
２でありかつ画像メモリ６上で（8,2）＝０であるた
め、画像メモリ６上の座標値（8,2）に画素値「１」を
書き込む。By the way, in the example just described, the pixel state value S =
2 and (8,2) = 0 on the image memory 6, the pixel value “1” is written to the coordinate value (8,2) on the image memory 6.

更に、レジスタ47には方向CH1の初期値６がセットさ
れる。また、セレクタ48は通常Ａ入力が指定される。Further, the initial value 6 of the direction CH1 is set in the register 47. In addition, the selector 48 is normally designated with an A input.

（リ）全頂点座標リストに対して処理がまだ終了してい
ないため、処理（ロ）に戻る。(I) Since the processing has not been completed for all the vertex coordinate lists, the processing returns to (b).

線分発生部３はセグメント・バッファ２より第３番目
の頂点P₁₃（7,4）を読み出して先の頂点P12（8,3）と結
ぶ線分を形成する座標値（7,4）を算出し（始点（8,3）
を除く）、画素状態値生成部４へ送信する。The line segment generating unit 3 reads the third vertex P ₁₃ (7,4) from the segment buffer 2 and calculates the coordinate values (7,4) forming the line segment connected to the previous vertex P12 (8,3). Calculate (Start point (8,3)
), And transmits it to the pixel state value generation unit 4.

画素状態値生成部４ではこの点（7,4）をレジスタ41
（Ｐ＋）にセットする。ここで、１つ前のレジスタ41
（Ｐ＋）の内容はレジスタ42（Ｐ）に、レジスタ42
（Ｐ）の内容はレジスタ43（Ｐ−）に転送される。従っ
て、レジスタ43（Ｐ−）に（8,2）、レジスタ42（Ｐ）
に（8,3）、レジスタ41（Ｐ＋）に（7,4）がセットされ
る。そして、第１の符号生成部44からは方向CH1＝６、
第２の符号生成部45からは方向CH2＝５が出力され、ROM
46から画素状態値Ｓ＝２、座標値（8,3）がコントロー
ラ５へ送信される。The pixel state value generation unit 4 stores this point (7, 4) in the register 41.
Set to (P +). Here, the previous register 41
The contents of (P +) are stored in register 42 (P),
The contents of (P) are transferred to the register 43 (P-). Therefore, (8, 2) is added to the register 43 (P-), and the register 42 (P)
(8, 3) and (7, 4) in the register 41 (P +). Then, the direction CH1 = 6 from the first code generation unit 44,
The direction CH2 = 5 is output from the second code generator 45, and the ROM
From 46, the pixel state value S = 2 and the coordinate value (8,3) are transmitted to the controller 5.

画像メモリ６上で（8,3）＝０であるため、画像メモ
リ６上の座標値（8,3）に画素値「１」を書き込む。Since (8,3) = 0 on the image memory 6, the pixel value “1” is written to the coordinate value (8,3) on the image memory 6.

次に、線分発生部３は、セグメント・バッファ２より
第４番目の頂点P₁₄（6,4）を読み出し、先の頂点P13
（7,4）と結ぶ線分を形成する座標値（6,4）を算出し
（始点（7,4）を除く）、画素状態値生成部４へ送信す
る。これにより、レジスタ43（Ｐ−）には（8,3）、レ
ジスタ42（Ｐ）には（7,4）、レジスタ41（Ｐ＋）には
（6,4）がセットされ、方向CH1＝5,CH2＝４が算出され
る。このとき画素状態値Ｓ＝０と座標値（7,4）がコン
トローラ５に送信される。画素状態値Ｓ＝０であるた
め、コントローラ５は画素メモリ６に対して処理を行わ
ない。Next, the line segment generator 3 reads the fourth vertex P ₁₄ (6, 4) from the segment buffer 2 and
The coordinate value (6, 4) forming a line segment connected to (7, 4) is calculated (excluding the start point (7, 4)) and transmitted to the pixel state value generation unit 4. As a result, (8, 3) is set in the register 43 (P-), (7, 4) is set in the register 42 (P), and (6, 4) is set in the register 41 (P +). , CH2 = 4. At this time, the pixel state value S = 0 and the coordinate value (7, 4) are transmitted to the controller 5. Since the pixel state value S = 0, the controller 5 does not perform processing on the pixel memory 6.

以下同様にして境界線＃１の頂点座標リスト上の第32
番目の頂点P₁₃₂（8,3）までを読み出し、処理した際の
画像メモリ６の画素の状態を第６図（ａ）に表わす。In the same manner, the 32nd on the vertex coordinate list of the boundary line # 1
FIG. 6 (a) shows the state of the pixels in the image memory 6 at the time of reading and processing up to the vertices P ₁₃₂ (8, 3).

次に、境界線＃１の頂点座標リストの最後の頂点P₁₃₃
（8,1）を読み出し、１つ前の頂点P₁₃₂（8,3）と結ぶ線
分を形成する座標値（8,2），（8,1）を算出し（始点
（8,3）を除く）、画素状態値生成部４へ転送する。Next, the last vertex P ₁₃₃ of the vertex coordinate list of the boundary line # 1
(8,1) is read out, and coordinate values (8,2) and (8,1) forming a line segment connected to the immediately preceding vertex P ₁₃₂ (8,3) are calculated (starting point (8,3) ), And transfers it to the pixel state value generation unit 4.

画素状態値生成部４では、レジスタ43（Ｐ−）には
（9,4）、レジスタ42（Ｐ）には（8,3）、レジスタ41
（Ｐ＋）に（8,2）がセットされ、方向CH1＝3,CH2＝２
となり、画素状態値Ｓ＝２及び座標値（8,3）がコント
ローラ５へ送信される。In the pixel state value generator 4, (9, 4) is set in the register 43 (P-), (8, 3) is set in the register 42 (P), and the register 41 is set.
(P +) is set to (8,2), and the direction CH1 = 3, CH2 = 2
, And the pixel state value S = 2 and the coordinate value (8,3) are transmitted to the controller 5.

画像メモリ６上で（8,3）＝「１」であるため、（8,
3）に画素値「０」を書き込み、座標値（8,3）をメモリ
７に特異画素として記憶する。Since (8,3) = "1" on the image memory 6, (8,3)
The pixel value “0” is written in 3), and the coordinate value (8, 3) is stored in the memory 7 as a unique pixel.

次にレジスタ43（Ｐ−）には（8,3）、レジスタ42
（Ｐ）には（8,2）、レジスタ41（Ｐ＋）には（8,1）が
セットされ、このときは画素状態値Ｓ＝２であり、画像
メモリ６の（8,2）に画素値「０」を書き込み、座標値
（8,3）を特異画素としてメモリ７に記憶する。Next, (8, 3) is added to the register 43 (P−),
(P) is set to (8,2) and the register 41 (P +) is set to (8,1). At this time, the pixel state value S = 2, and the pixel is stored in (8,2) of the image memory 6. The value “0” is written, and the coordinate value (8, 3) is stored in the memory 7 as a unique pixel.

更に、レジスタ43（Ｐ−）には（8,2）、レジスタ42
（Ｐ）には（8,1）がセットされる。このとき、レジス
タ41（Ｐ＋）にセットすべき頂点座標はないので、この
レジスタ41の内容は不定である。ここで、第１の符号生
成部44からは方向CH1＝２が出力され、セレクタ48はＢ
入力即ちレジスタ47に保持していた値を選択し、方向CH
2＝６を出力する。従って、画素状態値Ｓ＝１となり、
注目画素Ｐの座標値（8,1）が特異画素としてメモリ７
に記憶される。Further, (8, 2) is added to the register 43 (P−),
(8) is set in (P). At this time, since there is no vertex coordinate to be set in the register 41 (P +), the contents of this register 41 are undefined. Here, the direction CH1 = 2 is output from the first code generation unit 44, and the selector 48
Input, that is, the value held in the register 47 is selected, and the direction CH
2 = 6 is output. Therefore, the pixel state value S = 1, and
The coordinate value (8, 1) of the target pixel P is stored in the memory 7 as a unique pixel.
Is stored.

これにより、境界線＃１の頂点座標リストの処理が終
了する。Thus, the processing of the vertex coordinate list of the boundary line # 1 ends.

以上同様にして境界線＃２、境界線＃３の頂点座標リ
ストの処理を行う。In the same manner as described above, the processing of the vertex coordinate list of the boundary line # 2 and the boundary line # 3 is performed.

その終了結果を第６図（ｂ）に示す。 FIG. 6 (b) shows the end result.

この段階で特異画素（図中画素 ）として、その座標（23,6），（8,3），（8,2），（8,
1），（6,9），（6,8），（19,8），（18,9），（21,
9），（21,10）の10個のメモリ７に記憶されている。At this stage, the unique pixels (pixels in the figure) ), The coordinates (23,6), (8,3), (8,2), (8,
1), (6,9), (6,8), (19,8), (18,9), (21,
9), (21, 10) are stored in the ten memories 7.

この時点にあって、画像メモリ６上の処理結果は第６
図（ｃ）の通りである。At this point, the processing result on the image memory 6 is the sixth
This is as shown in FIG.

（ヌ）コントローラ５は、画像メモリ６を左上よりラス
タ走査し、水平方向の画素値を調べ、奇数番目の画素値
「１」の画素から偶数番目の画素値「１」の画素まで画
素値「１」の埋め込みを行う。(5) The controller 5 raster-scans the image memory 6 from the upper left, checks the pixel values in the horizontal direction, and determines the pixel values “from the odd-numbered pixel value“ 1 ”to the even-numbered pixel value“ 1 ”. 1 ”is embedded.

（ル）コントローラ５は全走査線についてこの埋め込み
走査を行い、その結果を第６図（ｄ）に表わす。(G) The controller 5 performs this embedded scanning for all the scanning lines, and the result is shown in FIG. 6 (d).

次に、コントローラ５はメモリ７より特異画素の座標
値を順次読み出し、画像メモリ６上の対応する座標位置
に画素値「１」を書き込む（第６図（ｅ））。Next, the controller 5 sequentially reads the coordinate values of the specific pixels from the memory 7 and writes the pixel value “1” at the corresponding coordinate position on the image memory 6 (FIG. 6 (e)).

このようにして、与えられた頂点座標リスト（式
（１））により、第６図（ｆ）に示すように、もとのデ
ィジタル画像が画像メモリ６上に復元できる。In this way, the original digital image can be restored on the image memory 6 according to the given vertex coordinate list (Equation (1)), as shown in FIG.

以上述べたディジタル画像の復元方式では、頂点座標
リストとして式（１）に示すように、絶対座標形式によ
る場合を例にして説明したが、以下のように、始点座標
と相対座標（ベクトル）形式で与えられた場合も同様に
扱うことができる。In the above-described digital image restoration method, the case of using the absolute coordinate format as the vertex coordinate list as shown in Expression (1) has been described as an example. However, the starting point coordinates and the relative coordinate (vector) format are described below. Can be treated in the same way.

境界線＃ｉの頂点座標リスト＝ ｛総ベクトル数m|始点P_is（X_is,Y_is）｜ ΔV_i1（ΔX_i1,ΔY_i1），ΔV_i2（ΔX_i2,ΔY_i2），… …，ΔV_im（ΔX_im,ΔY_im）｝ 式（１）との対応は、 となる。Vertex coordinate list of boundary line # i = ｛total vector number m | start point P _is (X _is , Y _is ) | ΔV _i1 (ΔX _i1 , ΔY _i1 ), ΔV _i2 (ΔX _i2 , ΔY _i2 ), ..., ΔV _im (ΔX _im , ΔY _im )｝ The correspondence with equation (1) is Becomes

また、上述の説明にあっては、画素状態値が“1"の場
合または画素状態値が“2"でかつ画像メモリ６上の画素
値が「１」の場合に、注目画素を特異画素としてメモリ
７に一旦記憶し、最後にこれを読み出して画像メモリ６
上の対応する座標位置に画素値「１」を書き込む処理を
行っているが、特異画素の座標値をメモリ７に記憶せず
に、最後に頂点座標リストから連続する２頂点を結ぶ線
分を画像メモリ６上に画素値「１」を用いて再描画して
も良い。これによって、復元手順が簡単になり、メモリ
７が不要となる。In the above description, when the pixel state value is “1” or when the pixel state value is “2” and the pixel value on the image memory 6 is “1”, the pixel of interest is set as a singular pixel. The image data is temporarily stored in the memory 7 and finally read out from the image memory 6.
Although the process of writing the pixel value “1” to the corresponding coordinate position above is performed, the line connecting the two consecutive vertices from the vertex coordinate list is finally stored without storing the coordinate value of the unique pixel in the memory 7. The image may be redrawn on the image memory 6 using the pixel value “1”. This simplifies the restoration procedure and makes the memory 7 unnecessary.

更に、本発明による復元装置による方式は、原画像に
対して平行移動、回転、拡大、縮小、傾斜等の操作を施
して復元する場合にも応用することができる。具体的に
は、元の頂点座標リストの各頂点座標リストの各頂点座
標に対して、いわゆるアフィン交換処理を行って新たな
頂点座標リストを作成し、その頂点座標リストに対して
本発明装置を適用することにより、実現できる。Further, the method using the restoration apparatus according to the present invention can be applied to a case where an original image is restored by performing operations such as translation, rotation, enlargement, reduction, and inclination. Specifically, a so-called affine exchange process is performed on each vertex coordinate of each vertex coordinate list of the original vertex coordinate list to create a new vertex coordinate list, and the present invention device is applied to the vertex coordinate list. It can be realized by applying.

＜発明の効果＞ 本発明のディジタル画像の復元装置にあっては、復元
すべきディジタル画像を格納するための１ビット/1画素
の容量を持つ画像メモリを設け、与えられた頂点座標リ
スト上の連続する２頂点間を結ぶ線分を形成する座標値
を生成し、その各々を注目画素としてその前後の画素の
座標値とから求められる現在の画素状態値と、画像メモ
リ上の対応する座標位置の画素値を用いて極大点、極小
点及び境界線どうしの重なり部分を特異画素として事前
に検出し、これらの点を最後に再描画しているため、画
像メモリを順次ラスタ走査し、水平走査線が図形の境界
線と交差して、次に交差するまでの間を黒く塗り潰すと
いう単純な操作で頂点座標リストから原画像を高速に復
元することができる。<Effect of the Invention> In the digital image restoration apparatus of the present invention, an image memory having a capacity of 1 bit / 1 pixel for storing the digital image to be restored is provided, A coordinate value forming a line segment connecting two consecutive vertexes is generated, each of which is a target pixel, a current pixel state value obtained from the coordinate values of pixels before and after the target pixel, and a corresponding coordinate position on the image memory. Because the maximum value, the minimum value, and the overlapping portion between the boundary lines are detected as unique pixels in advance using these pixel values, and these points are finally redrawn, the image memory is sequentially raster-scanned and horizontally scanned. The original image can be restored at high speed from the vertex coordinate list by a simple operation in which the line intersects the boundary of the figure and is blacked out until the next intersection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明を実施したディジタル画像の復元装置の
構成を表わすブロック図、第２図は第１図に示した本発
明装置の画素状態値生成部４の詳細を表わす図、第３図
はフリーマンのチェイン符号を表わす図、第４図
（ａ），（ｂ）は座標値の位置関係と画素状態値との対
応を表わす表、第５図は本発明装置の動作を表わすフロ
ーチャート、第６図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ），（ｆ）は本発明装置を用いてディジタル画像を
復元する際の状態遷移図、第７図は本発明が対象とする
ディジタル画像の図、第８図は第７図に表わすディジタ
ル画像の境界線図、第９図は画像メモリ内の座標の定義
図、第10図は従来のディジタル画像の復元方式を説明す
るための図である。 １……ホスト計算機インターフェイス、 ２……セグメント・バッファ、３……線分発生部、 ４……画素状態値生成部、 41,42,43,47……レジスタ、 44……第１の符号生成部、 45……第２の符号生成部、46……ROM、 48……セレクタ。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital image restoration device embodying the present invention, FIG. 2 is a diagram showing details of a pixel state value generator 4 of the device of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4A is a diagram showing a Freeman chain code, FIGS. 4A and 4B are tables showing the correspondence between the positional relationship of coordinate values and pixel state values, FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the apparatus of the present invention, FIG. 6 (a), (b), (c), (d),
(E) and (f) are state transition diagrams when restoring a digital image using the apparatus of the present invention, FIG. 7 is a diagram of a digital image to which the present invention is applied, and FIG. 8 is a digital diagram shown in FIG. FIG. 9 is a definition diagram of coordinates in an image memory, and FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional digital image restoration method. 1 ... host computer interface 2 ... segment buffer 3 ... line segment generator 4 ... pixel state value generator 41, 42, 43, 47 ... register 44 ... first code generation Unit, 45... Second code generation unit, 46... ROM, 48.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】ホスト計算機よりディジタル画像の境界線
を形成する頂点座標リスト及びコマンドが書き込まれる
セグメント・バッファと、 前記頂点座標リスト上の連続する２頂点を結ぶ線分を形
成する座標値を算出する線分発生部と、 この線分発生部より算出された座標値を順次入力して現
在の注目画素の座標値とその前後の画素の座標値の位置
関係より前記注目画素に対応する画素状態値を、現在の
注目画素が境界線の重なり点の可能性を有するときは
“2"、現在の注目画素が極大点または極小点であるとき
は“1"、現在の注目画素が連続する線分を構成する点で
あるときは“0"としその座標値とともに出力する画素状
態値生成部と、 この画素状態値とその座標値を入力し、 予め画像メモリをクリアする処理と、 前記画素状態値が“0"の場合は何もせず、 前記画素状態値が“1"の場合、及び前記画素状態値が
“2"でかつ前記画像メモリ上の画素値が「１」の場合に
注目画素を特異画素として検出し、 前記画素状態値が“2"でかつ前記画像メモリ上の画素
値が「０」の場合に前記画像メモリの対応する位置に画
素値「１」を書き込み、 前記画像メモリをラスタ走査して奇数番目の画素値
「１」を有する画素から偶数番目の画素値「１」を有す
る画素まで画素値「１」を書き込み、 前記特異画素に画素値「１」を書き込む処理 を行うコントローラと とからなるディジタル画像の復元装置。1. A segment buffer into which a vertex coordinate list and a command forming a boundary line of a digital image are written from a host computer, and a coordinate value forming a line segment connecting two consecutive vertices on the vertex coordinate list are calculated. And a pixel state corresponding to the pixel of interest based on the positional relationship between the current coordinate value of the pixel of interest and the coordinate values of pixels before and after the coordinate value calculated by the line segment generation unit. The value is "2" if the current pixel of interest has the possibility of a boundary overlapping point, "1" if the current pixel of interest is a local maximum or a local minimum, a line where the current pixel of interest is continuous A pixel state value generation unit that sets the pixel state value to “0” when the point constitutes a minute, and outputs the pixel state value and its coordinate value; a process of inputting the pixel state value and its coordinate value to clear the image memory in advance; When the value is “0” If the pixel state value is “1” and the pixel state value is “2” and the pixel value in the image memory is “1”, the target pixel is detected as a singular pixel. When the pixel state value is “2” and the pixel value on the image memory is “0”, a pixel value “1” is written to a corresponding position in the image memory, and the image memory is raster-scanned and an odd number is written. A controller that writes a pixel value “1” from a pixel having a pixel value “1” to a pixel having an even-numbered pixel value “1”, and writes the pixel value “1” to the unique pixel. Digital image restoration device.