JP2715496B2

JP2715496B2 - 画像塗りつぶし装置

Info

Publication number: JP2715496B2
Application number: JP30736588A
Authority: JP
Inventors: 道雄三輪; 成夫島崎; 千香小野寺; 明夫上杉; 桂川上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1988-12-05
Publication date: 1998-02-18
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JPH02153484A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、アウトラインフォントを生成する際、アウ
トラインフォントの輪郭内を塗りつぶす画像塗りつぶし
装置に関するものである。

従来の技術以下、第15図により、従来の画像塗りつぶし装置の原
理について説明する。従来の画像塗りつぶし装置では、
任意の閉領域は、第15図（Ａ）の様に、あらかじめ画像
記憶装置に書き込まれる。そして、この閉領域内の１つ
の画素が、塗りつぶし開始点1501（通常、シードとい
う）として与えられる。そして、塗りつぶしは、このシ
ード1501を起点として開始する。このシード1501から、
１ライン横方向に塗りつぶす際、シード1501の上下にあ
る閉領域内の点を次の塗りつぶし開始点1502として記憶
する〔第15図（Ｂ）〕。そして、シード1501から１ライ
ン塗りつぶす。この際、第15図（Ｂ）の様な閉領域1503
が発生すると、塗りつぶし開始点1502はこの閉領域1503
とは、別の閉領域になってしまう。このため閉領域1503
は、塗りつぶせなくなってしまう。そこで、１ライン塗
る前に、第15図（Ａ）の黒丸で示した点1504をスタック
に積んでおく必要がある。このようにして、１ライン毎
に塗りつぶして行くのが従来の方式である。〔参考文献
日経エレクトロニクス 1987.2.23 P159〜P160“拡
大、縮小、回転”塗りつぶしを高速処理する描画プロセ
ッサ〕第14図は、従来の画像塗りつぶし装置のブロック構成
を示したものである。第14図において、1401は任意の閉
領域の輪郭の座標を発生する座標発生手段である。この
座標発生装置1401から出力された画素の座標は、1402の
画像記憶手段に入力される。1405は、画像記憶手段1402
に記憶された画像情報を表示する画像表示手段である。
1403は塗りつぶしを行う際、第15図（Ａ）の黒丸で示し
た画素1504を記録するスタック、1404はこれらの制御を
行うプロセッサ、1406はこれらをつなぐバスである。

発明が解決しようとする課題しかしながら、第14図の画像塗りつぶし装置では、あ
らかじめ、閉領域を構成する輪郭情報を画像記憶手段14
02に書き込む必要がある。そして、その後この輪郭をた
どりながら、塗りつぶしを行っていく。このため、画像
記憶手段1402に対するアクセス回数が多くなり、輪郭を
発生させて、さらに塗りつぶしを行い、画像を表示する
のに多くの時間を必要としていた。

本発明は上記課題に鑑み、閉領域を構成する座標が与
えられる度に、この閉領域を塗りつぶすためのデータ構
造を作成していく。この結果、閉領域を構成する座標が
すべて与えられるのと同時に塗りつぶしの実行を可能に
する。このため、閉領域の塗りつぶしをより高速に実行
することを可能にするものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するためん、閉領域を構成する画素の
２次元座標を生成する座標発生手段と、前記座標発生手
段が発生した画素の第１の座標値を記憶する第１の座標
記憶手段と、前記第１の座標値毎に画素の第２の座標値
を昇順に記憶する第２の座標記憶手段と、前記第２の座
標記憶手段に記憶された第２の座標値に従い直線を描画
する直線描画手段と、前記直線描画手段が描画した直線
を記憶する画像記憶手段とを備え、前記第２の記憶手段
に第２の座標値を昇順に記憶する際、前の画素と次の画
素と現在の画素との第１の座標値が等しい場合に現在の
画素に対応する第２の座標値を記憶することなく現在の
画素と次の画素の第１の座標値が異なる場合のみ現在の
画素対し第２の座標値を記憶し、前記直線描画手段が、
第１の座標値毎に昇順に記憶された第２の座標値から昇
順に第２の座標値を２つづつ選択し、選択された２点を
結ぶ線分を描画するものである。

作用本発明は、上記構成により、任意の閉領域を高速に塗
りつぶすものである。第１の座標記憶手段には、閉領域
を構成する座標の一方（たとえばX,Y座標系でいえばＹ
座標）の各々の座標値に対する小領域（これをバケット
と呼ぶ）を持っている。第２の座標記憶手段には、他の
一方の座標（例えばＸ座標）を記憶する小領域（これを
セルと呼ぶ）が存在する。このセルは、閉領域を構成す
る画素１つに対して、１つ対応する。閉領域を構成する
画素の座標が順に与えられるにしたがって、この２つの
メモリ構造が構成される。すなわち、同じＹ座標をもつ
画素に対応するセルは、第２の座標記憶手段内でＸ座標
について昇順に並べられる。そして、この最初のセル
を、第１の座標記憶手段の対応するバケットが指し示
す。

このような構造は、閉領域を構成する画素の座標が与
えられるにつれてできあがっていく。従って、閉領域を
構成する画素の座標を発生し終えた時点で、このメモリ
構造はできあがっている。この閉領域を塗りつぶす際
は、第１の座標記憶手段のバケットを順にみていく。そ
して、このバケットに第２の座標記憶手段を指すデータ
が記憶されている場合は、第２の座標記憶手段を見る。
そして、第２の座標記憶手段に記憶されたセルを最初か
ら２つずつ組にして行き、このセルに対応する画素を結
ぶ直線を発生させる。このようにして、任意の閉領域を
塗りつぶすものである。

実施例第１図は、本発明の一実施例における画素塗りつぶし
装置のブロック構成図である。第１図において、101は
任意の閉領域を構成する画素の座標を発生する座標発生
装置、102は第１の座標記憶手段であり、この中には、
任意の閉領域の全てのＹ座標に対応するパケットがあ
る。103は第２の座標記憶手段であり、任意の閉領域を
構成する画素にそれぞれ対応するセルが存在している。
106は直線描画手段であり、第２の座標記憶手段に記憶
されたセルを初めから２つずつ組にし、このセルに対応
する座標間の直線を描画する。107はこの直線を記憶す
る画像記憶手段、108はこれらを制御するプロセッサ、1
09はこれらのブロック間のデータを受け渡すバスであ
る。

以下、本発明に用いられるアウトラインフォントにつ
いて若干の説明した後、上記第１図のさらに詳細な各構
成と、その動作について説明する。

第12図は、本発明に用いられるアウトラインフォント
を示したものである。アウトラインフォントは、このよ
うに、外側の閉曲線と、内側の閉曲線によって、構成さ
れている。この閉曲線は、直線、円弧、スプライン曲線
などで構成されている。そして、第12図の×印で示した
ような箇所でつながっている。通常外側の閉曲線は、時
計回り、内側の閉曲線は反時計回りである。また、これ
らの閉曲線は、互いに接することはあっても、交差する
ことはない。アウトラインフォントを描画する場合は、
外側の閉曲線と、内側の閉曲線を描画する。そして、こ
の内部を塗りつぶす。このように、アウトラインフォン
トの輪郭情報は、・一筆書きである・閉領域を構成する線分が、直線、円弧、スプライン
関数といった、関数で記述されている・閉曲線同士は、接することはあっても交差すること
はない。

という特徴を持つ。

第13図は、本発明の原理を説明したものである。第13
図（Ａ）は前述の閉領域を示している。この閉領域は、
Ｙ座標の範囲がY₀〜Y₈、Ｘ座標がX₀〜X₉である。このよ
うな座標の範囲を取る場合、第１図に示した第１の座標
記憶手段102は、Y₀〜Y₈にそれぞれ対応したバケットと
呼ばれる小領域を持つ。このバケットには、第２の座標
記憶手段103へのポインタを記憶する。また、第２の座
標記憶手段103には、閉領域を構成する画素の個数分の
セルと呼ばれる小領域が存在する。

第13図（Ａ）で示した閉領域を構成する画素の座標
が、この画像塗りつぶし装置に入力されると、次のよう
なデータ構造が、第１、第２の座標記憶手段102、103の
内部に構成される。第13図（Ａ）の、画素1301、画素13
02、画素1303、画素1304を例に取って説明する。第13図
（Ａ）の画素1301と画素1302のＹ座標は共にY₃である。
そこで、第13図（Ｂ）では、第１の座標記憶手段102のY
₃に対応するバケットから、第２の画像記憶手段103への
ポインタが延びている。このポインタは、画素1301に対
応するセル1308を指している。画素1302のＸ座標多は、
画素1301のＸ座標より大きいので、画素1302に対応する
セル1309は、画素1301に対応するセル1308よりも右に位
置する。画素1301に対応するセル1308と、画素1302に対
応するセル1309は、お互いを左右のポインタで指示しあ
っている。また、画素1303のＹ座標と画素1304のＹ座標
も共にY₄で等しい。そこで、同様に、Y₄に対応するバケ
ットから、画素1303、画素1304に対応するセルへのポイ
ンタが延びている。画素1304に対応するセル1311は、画
素1303に対応するセル1310の右に位置している。また、
画素1303は画素1301の下に、画素1302は、画素1304の上
に位置する。そこで、これらの画素に対応するセルは、
これらの画素を表示した際の位置関係を反映するよう
に、お互いを指し示している。このような構造が、第13
図（Ａ）に示した全ての画素について形成される。

第13図（Ａ）の閉領域を塗りつぶす場合は、第１の画
像記憶手段102のバケットを上から順にみていく。これ
らのバケットから、第２の画像記憶手段103のセルへの
ポインタが延びている場合は、このポインタをたどる。
そして、初めから２つずつ区切って行き、それらのセル
に対応する画素の直線を発生する。このようにして、閉
領域の塗りつぶしが行われる。このように、任意の閉領
域を構成する座標が発生されるに伴って、第１、第２の
座標記憶手段102,103の内部構造を作っておけば、閉領
域を構成する座標の発生が終了した時点で、即座にこの
閉領域の塗りつぶしを開始することが可能である。

第２図は、第１図の第１の座標記憶手段102と、第２
の座標記憶手段103を示したものである。第１の座標記
憶手段102は、描画する閉領域のＹ座標に対応する個数
分のバケット201と呼ばれる小領域を持つ。第２の座標
記憶手段103は、セル203と呼ばれる区画に分割されてい
る。このセル203は、閉領域を構成する画素のＸ座標が
与えられるに伴って、一つずつ使用されていく。使用さ
れた領域は、使用済み領域205となる。使用されていな
い領域は、自由領域206である。この領域の境を自由領
域指示手段104が指し示している。

第３図は、第２の座標記憶手段103のセルの内部を示
したものである。５つの部分に分かれており、それぞ
れ、前向きポインタ301、下向きポインタ302、Ｘ座標30
3、上向きポインタ304、後向きポインタ305である。

第４図は、第２の座標記憶手段103と、第１の座標記
憶手段102の関連を示したものである。第１の座標記憶
手段102のバケット401からは、第２の座標記憶手段103
のセルへ402のポインタがのびている。第２の座標記憶
手段103の各セル間では、前後左右のポインタが相互に
張られている。

第５図は、第１の座標記憶手段102の内部構成を示し
たものである。第５図（Ａ）の様に、アウトラインフォ
ントのＹ座標の範囲がY₀からYnまでであるとする。この
場合は、第１の座標記憶手段102には、Y₀からYnまでの
座標に対応するバケット501が用意される。

第６図、第７図、第８図は、一つの閉領域を構成する
画素の座標が、この画像塗りつぶし装置に入力された場
合の第１の座標記憶手段102と、第２の座標記憶手段103
の内部構造が生成される様子を示したものである。閉領
域は601に示してある。第６図（Ａ）は、閉領域の最初
の１画素602の座標が入力されたところを示している。
最初に、第２の座標記憶手段103のセルが１つ確保さ
れ、この画素602のＸ座標が書き込まれる。次に、追加
位置記憶手段105を見る。この場合は、最初の画素なの
で、追加位置記憶手段105には、何も記憶されていな
い。そして、第１の座標記憶手段102内の、この画素602
のＹ座標に対応するバケットを見る。この対応するバケ
ットに、いま確保した第２の座標記憶手段103のセル160
4へのポインタを記入する。追加位置記憶手段105は、新
たに追加したセルを指しているポインタが格納されてい
る場所を指し示すようにする。この場合は、第１の座標
記憶手段102のこのセルを指すバケットを指すようにす
る。

第６図（Ｂ）は、閉領域を構成する２つめの画素606
の座標が画像塗りつぶし装置に入力されたところを示し
ている。同様に、第２の記憶手段103のセルが１つ確保
される。このセル1607には、このセル1607に対応する画
素606のＸ座標が記入される。次に、追加位置記憶手段1
05をみる。現在、追加位置記憶手段105は、第１の座標
記憶手段102を指している。そして、このバケットに対
応するＹ座標のは、今回追加するセル1607に対応する画
素のＹ座標よりも小さい。そこで、追加位置記憶手段10
5の指すバケットの一つ上のバケットを見る。ここに
は、まだ何も記録されていないので、このバケットか
ら、新たに追したセル1607へのポインタが張られる。最
後に、第２の座標記憶手段103内の２つのセル同士でポ
インタが張られる。即ち、最初のセル1604の上向ポイン
タは、２番目のセル1607のアドレスを指し、２番目のセ
ル1607の下向きポインタは、最初のセル1604のアドレス
を指す。また、追加位置記憶手段105は、新しいセルを
指すバケットを指す。

第６図（Ｃ）は、更に２つの画素611の座標が与えら
れたところを示している。新たに２つのセル1612が、第
１の座標記憶手段102から割り当てられている。これら
のセルの間には、上下のポインタが張られている。ま
た、追加位置記憶手段は、最後に追加したセルを指すバ
ケットを指している。

第７図は、与えられた画素が前の画素の横方向のもの
である場合を示している。この画素703のＹ座標は、追
加位置記憶手段105の指すバケットのＹ座標と同じであ
る。そこで、このバケットが指し示すセル701のＸ座標
と、新しいセル702のＸ座標を比較する。この例では、
新しいセル702のＸ座標の方が大きい。そこで、この新
しいセル702は、セル701の右側につながれる。そして、
セル701とセル702の間に左右のポインタが張られる。即
ち、セル701右向きポインタはセル702を指し、セル702
の左向きポインタはセル701を指す。追加位置記憶手段1
05は、セル701を指す。

第８図は、一つの閉領域801を構成する画素の座標が
すべて与えられたところを示している。このように、各
セルの上下左右を指すポインタは、それぞれの対応する
画素の位置関係に合わせて、上下左右に位置するセルを
指す。

第９図は、１つの閉領域901を構成する画素の座標が
与えられた後、その内部に存在する他の閉領域902の画
素の座標が与えられた場合を示している。この場合も最
初に、第２の座標記憶手段103の１つのセル904を確保す
る。このセルに904は、いま与えられた画素903のＸ座標
が書き込まれる。次に、追加位置記憶手段105の指すセ
ルまたはバケットを見る。このセルまたはバケットのＹ
座標が、新しく発生したセル904のＹ座標と等しい場合
は、新しいセル904は追加位置記憶手段105の指すセルの
左右方向のどこかに追加すればよい。そこで、この左右
方向のセルのＸ座標を検査し、新しいセル904のＸ座標
が昇順の位置となる場所に新しいセルを追加する。この
場合は、第９図のようにポインタ905を一旦切り、新し
いポインタ906をつなぐ。

また、追加位置記憶手段105の指すセルまたはバケッ
トのＹ座標と、新しい画素903のＹ座標が異なる場合
は、追加位置記憶手段105は見ない。この場合、第１の
座標記憶手段102の新しい画素903のＹ座標に対応するバ
ケットから、新しいセル904を追加する位置を求める。

このようにして、一つの閉領域901の内部に存在する
他の閉領域903の画素の座標が次々と与えられるに従っ
て、それぞれの画素に対応するセルが、第２の画像記憶
手段103に作られていく。このようにして、第10図の様
な第１の座標記憶手段102、第２の座標記憶手段103の構
造が形成される。

このようにして第１、第２の座標記憶手段102,103の
構成が決定すれば、内部の塗りつぶしは容易である。即
ち、Ｙ座標を小さい方から順に増加させていく。このＹ
座標に対応する第１の座標記憶手段102のバケットを見
る。バケットに第２の座標記憶手段103へのポインタが
記述されている場合は、それを見る。そして、１番目と
２番目、３番目と４番目というように、２つずつセルを
組にする。その後、これら２つのセルに対応する画素を
結ぶ直線を描画すれば、閉領域の塗りつぶしは完成す
る。

以上のような、画像の塗りつぶしでは、次のような問
題が発生する。すなわち、この方式では、同じＹ座標を
持つＸ座標を先頭から２つずつ組にしてそのあいだを塗
りつぶす。この結果、第11図（Ａ）の様に、１画素1102
だけ飛び出している図形の場合は、この画素に対応する
セルの隣に、別のセルが存在しないため、不具合が発生
する。また、第11図（Ｂ）、第11図（Ｃ）の様に、水平
方向に、奇数個の画素がある場合も問題となる。これに
対し、第１の問題、即ち図11（Ａ）に関しては、例えば
同一Ｘ座標をもつセルを２つ記憶する方法や、セルが２
つない場合は直線を描画しない方法や、点描を直線描画
の一つとして処理することにより対応可能である。

また、第２の問題、即ち図11（Ｂ）に対しては、前の
画素と次の画素と現在と画素との第１の座標値が等しい
場合に現在の画素に対応する第２の座標値を記憶するこ
となく現在の画素と次の画素の第１の座標値が異なる場
合のみ現在の画素対し第２の座標値を記憶することによ
り、斜線で示した画素に対応するセルは追加されず、本
方式により塗りつぶし処理が可能となる。

このように、本装置では、輪郭を構成する画素の座標
生成が終わると同時に、塗りつぶしを開始することが可
能であり、その効果は大きい。

なお、本実施例では、新しいセルを追加するとき、追
加位置記憶手段105を最初にみた。このようにすること
により、新しいセルの追加位置を早く知ることが可能で
ある。

しかし、新しいセルを追加する都度、第１の座標記憶
手段102を参照する。そして、新しいセルのＹ座標に対
応するバケットから、第２の座標記憶手段103をたぐ
る。そして、最後に、第２の座標記憶手段103内の新し
いセルを追加する位置を知る。このようにすれば、追加
位置記憶手段105は必要としない。このようにしても、
閉領域を構成する画素の座標を発生し終ったときすぐ
に、塗りつぶしを開始することが可能である。

発明の効果本発明は以上のように、閉領域を構成する座標が与え
られる度に、この閉領域を塗りつぶすためのデータ構造
を作成し、この結果、閉領域を構成する座標がすべて与
えられるのと同時に塗りつぶしの実行を実施するため、
閉領域の塗りつぶしをより高速に実行することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像塗りつぶし装置
のブロック結線図、第２図〜第11図、及び第13図は同装
置の要部である第１、第２の座標記憶手段の記憶状態を
示す概念図、第12図は同装置で用いるアウトラインフォ
ントを示す図、第14図は従来の画像塗りつぶし装置のブ
ロック結線図、第15図は同画像塗りつぶし装置の動作を
示す概念図である。 101……座標発生手段、102……第１の座標記憶手段、10
3……第２の座標記憶手段、104……自由領域指示手段、
105……追加位置記憶手段、106……直線描画手段、107
……画像記憶手段、108……プロセッサ、109……バス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上杉明夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者川上桂大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭62−115580（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】閉領域を構成する画素の２次元座標を生成
する座標発生手段と、前記座標発生手段が発生した画素の第１の座標値を記憶
する第１の座標記憶手段と、前記第１の座標値毎に画素の第２の座標値を昇順に記憶
する第２の座標記憶手段と、前記第２の座標記憶手段に記憶された第２の座標値に従
い直線を描画する直線描画手段と、前記直線描画手段が描画した直線を記憶する画像記憶手
段とを備え、前記第２の記憶手段に第２の座標値を昇順に記憶する
際、前の画素と次の画素と現在の画素との第１の座標値
が等しい場合に現在の画素に対応する第２の座標値を記
憶することなく現在の画素と次の画素の第１の座標値が
異なる場合のみ現在の画素対し第２の座標値を記憶し、前記直線描画手段が、第１の座標値毎に昇順に記憶され
た第２の座標値から昇順に第２の座標値を２つづつ選択
し、選択された２点を結ぶ線分を描画することを特徴と
する画像塗りつぶし装置。