JPH0583953B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、デイジタル図形処理装置におけるデ
イジタル線図形の内部の塗り潰し方法に関するも
のである。

＜従来の技術＞ コンピユータ・グラフイツクス、画像データ・
ベース等の分野では、塗り潰し図形を含むデイジ
タル画像を何等かの形で圧縮してフアイル化し、
これを高速に再現する必要がしばしば生じる。こ
のとき、再現時には、図形の内部を一般に黒く塗
り潰さなければならない。

デイジタル図形の境界線、例えば閉曲線が与え
られた場合、この線図形の内部を塗り潰すために
はPavlidisのパリテイ・チエツク・アルゴリズム
による方法（Pavlidis、Ｔ；“Algorithms for
Graphics and Image Processing、”Computer
Science Press、（1982））が知られている。

この方法は、線図形を順次ラスタ走査し、図形
の境界線と交わる水平走査線を複数本同時に検査
し、境界画素を表わすランの上下方向の隣接関係
をグラフ表現することにより、黒画素ランを生成
するものである。

しかし、この方法では第５図ａに示すような、
外側境界線l₀と内側境界線l₁、l₂に重なりを含む
線図形の内部を正しく塗り潰すことができなかつ
た。即ち、第５図ａに示す線図形から第５図ｂに
示す原線図形を再現することができなかつた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明が解決しようとする問題は、外側境界線
と内側境界線に重なりを含む一般的なデイジタル
線図形を対象としてこの線図形の内部を完全に塗
り潰すようにすることであり、デイジタル線図形
の内部を高速に塗り潰すことができる方法を実現
することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 以上の問題を解決した本発明は、ホスト計算機
インターフエイスと、表示するデイジタル線図形
に関するデータを保持するセグメント・バツフア
と、１画素につき２ビツトの容量を持つワーク・
メモリを有し制御及びデイジタル線図形の塗り潰
し処理を行なう図形処理部と、この図形処理部か
ら表示すべき画像データを保持する画像メモリ
と、この画像メモリの内容を読み出してビデオ信
号を生成するビデオ・インターフエイスと、
CRT表示装置とを有するデイジタル図形処理装
置を用いて、少なくとも１以上の内側境界線を有
しこの内側境界線と外側境界線に重なりを含むデ
イジタル線図形の内部を塗り潰すデイジタル線図
形の塗り潰し方法において、 (イ) 前記ワーク・メモリの内容を全てクリアする
手順と、 (ロ) 前記ワーク・メモリに前記内側境界線の一つ
を第１の画素値を用いて書き込み、その外接長
方形領域を求め、この外接長方形領域をラスタ
走査して最初に検出された前記第１の画素値を
有する点を抽出点として格納し、前記第１の画
素で書き込まれた前記内側境界線を一旦クリア
する操作を前記外側境界線内にある全ての前記
内側境界線について行なう手順と、 (ハ) 前記ワーク・メモリに前記内側境界線を前記
第１の画素値で書き込み、手順(ロ)で求めた抽出
点の左隣の点を参照点として前記内側境界線の
周囲を追跡して塗り潰し用の第２の画素値を書
き込む手順と、 (ニ) 前記ワーク・メモリに前記デイジタル線図形
の外側境界線を第３の画素値を用いて書き込
み、その外接長方形領域を求めてこの領域をラ
スタ走査して前記第３の画素値を有する点を抽
出し、この点により前記第３の画素値を有する
前記外側境界線の周囲を追跡して前記第１の画
素値を書き込み、生成された前記第１の画素値
を有する線図形に外接する外接長方形領域を塗
り潰し外接長方形領域として求める手順と、 (ホ) 前記ワーク・メモリに前記外側境界線を前記
第２の画素値で書き込む手順と、 (ヘ) 前記内側境界線を前記第１の画素値で書き込
む手順と、 (ト) 前記塗り潰し外接長方形領域をラスタ走査
し、“前記第１の画素値、前記第２の画素値”
の並びをこの順でのみ検出した時に前記第２の
画素値で塗り潰しを開始し、“前記第２の画素
値、前記第１の画素値”の並びをこの順でのみ
検出した時に前記塗り潰し動作を停止する手順
と、 (チ) 前記外接長方形領域の全ての走査線について
塗り潰し動作が終了したかどうか判断し、終了
していない場合は前記(ト)の手順を繰り返し、終
了した場合は前記ワーク・メモリに前記内側境
界線を前記第２の画素値で書き込み、前記塗り
潰し外接長方形領域をラスタ走査して前記第１
の画素値を有する蛾素をクリアする手順と、 (リ) 塗り潰し処理が終了した場合は前記ワーク・
メモリの内容を前記画像メモリに転送する手順
と を有するデイジタル線図形の塗り潰し方法であ
る。

＜作用＞ 本発明のデイジタル線図形の塗り潰し方法によ
れば、４種類の異なつた状態を記憶するための２
ビツト／１画素の容量を持つワーク・メモリを設
け、内側境界線を第１の画素値、その１画素外側
の境界線を塗り潰し画素値（第２の画素値）、外
側境界線を第３の画素値、その１画素外側の境界
線を第１の画素値で書き込み、更に外側境界線を
塗り潰し画素値、内側境界線を第１の画素値を再
び書き込み、外側境界線の１画素だけ外側の境界
線と内側境界線に囲まれた領域を他の領域と分離
してラスタ走査を行なつて塗り潰しを行なう。

＜実施例＞ 第１図に本発明によるデイジタル線図形の塗り
潰し方法を実施するのに用いられる図形処理装置
の構成ブロツク図を表わす。

この図において、１はホスト計算機からデータ
を受信するホスト計算機インターフエイス、２は
ホスト計算機インターフエイス１から与えられる
表示する線図形に関する境界線データ及びコマン
ド等を保持するためのセグメント・バツフア、３
はこの装置全体の制御及び線図形の塗り潰し処理
を行なう図形処理部、４は表示するデイジタル線
図形を格納する画像メモリ、５は画像メモリ４の
内容を読み出してビデオ信号を生成するビデオ・
インターフエイス、６はCRT表示装置である。

図形処理部３は、プロセツサ部３１、ワーク・
メモリ３２、境界線追跡処理部３３よりなる。

プロセツサ部３１は、図形処理部３の中核をな
し、制御及び線図形の塗り潰しアルゴリズムを実
行するプロセツサ３１₁、制御及びアルゴリズム
の実行手順を記述したプログラムを記憶する
ROM３１₂、塗り潰し処理に必要な情報を一時的
に記憶しておくRAM３１₃から構成される。

ワーク・メモリ３２は、１画素につき２ビツト
の容量を持つメモリよりなり、画像メモリ４と２
次元的な大きさは同じである。このワーク・メモ
リ３２は、境界線の内部外部識別のための専用メ
モリとして使用され、４種類の異なつた画素値
“０”、“１”、“２”、“３”を記憶することが可能
である。

境界線追跡処理部３３は、プロセツサ３１₁か
ら与えられたワーク・メモリ３２上の開始点座標
とその画素値及び変換画素値に基づいて、この変
換画素値を書き込み、開始点と同じ画素値を有す
る境界線を公開線追跡アルゴリズムを実行するこ
とにより追跡し、その１画素だけ外側の領域の画
素値を与えられた変換画素値に変換する処理を高
速に行なうものである。

尚、プロセツサ３１₁及び境界線追跡処理部３
３はワーク・メモリ３２に対して、直接、リー
ド／ライト・アクセス可能であり、画像メモリ４
に対するライト・アクセスはプロセツサ３１₁を
介して実行される。

以上のような装置を用いて、本発明の方法を実
現する。尚、本発明の方法は制御手順として
ROM３１₂に記憶格納されている。また、本発明
が対象とする線図形は、第５図ａに示したよう
な、外側境界線l₀と内側境界線l₁、l₂に重なりを
含む任意の線図形とする。但し、図形の外側境界
線l₀と内側境界線l₁、l₂は予め区別して与えられ
るものとする。

ここで、外側境界線と内側境界線の識別は、例
えば、次に説明するような、デイジタル画像の境
界線追跡時の追跡開始点の区分により行なうこと
ができる。

即ち、デイジタル画像が格納されている画像メ
モリをラスタ走査し、白画素から黒画素への新た
な変化点P₀を検出した場合に、その変化点P₀を
中心とする第６図に示すような３画素×３画素の
マスクを想定し、第７図に表わすフローチヤート
に従つて点P₀を区分する。

第７図のフローチヤートに従えば、白画素から
黒画素へ変化する点P₀を検出してこの変化点P₀
の近傍７画素P₁、P₂、P₃、P₄、P₅、P₆、P₇の画
素値を調べることにより、点P₀を外側境界線の
追跡開始点、または内側境界線の追跡開始点と区
分する。

第８図にその具体例を表わし、第９図ａ，ｂ，
ｃにその追跡開始点P₀を中心とするマスクの状
態を表わす。

デイジタル画像が格納されている画像メモリ上
をラスタ走査し、白画素から黒画素への新たな変
化点P₀₁を検出した場合に、ラスタ走査を中断し
てその変化点を中心P₀₁とするマスクM₀（第９図
ａ）より、第７図のフローチヤートに従つて近傍
７画素の値により変化点P₀₁を外側境界線の追跡
開始点と区分する。そして、この点P₀₁を追跡開
始点として境界線l₀の追跡を反時計回りに行な
う。この追跡が終了するとこの境界線を外側境界
線l₀と定義し、再びラスタ走査を開始する。以後
のラスタ走査では境界線l₀の変化点は検出せず、
新たな変化点が検出されるまでラスタ走査を続行
する。

新たな変革点P₀₂が検出されると、マスクM₁
（第９図ｂ）を設定し、点P₀₂を内側境界線の追跡
開始点として区分して追跡処理を開始し、この境
界線を内側境界線l₁とする。また同様に、変化点
P₀₃が検出されるとマスクM₂（第９図ｃ）を設定
して内側境界線l₂を定義する。

このようにして、境界線追跡時の追跡開始点の
区分により、外側境界線l₀と内側境界線l₁、l₂を
区別することができる。

さて、以上のようにして外側境界線を内側境界
線が区別されて与えられた線図形に対する、本発
明の塗り潰し方法を第１図のブロツク図と第２図
のフローチヤート(1)〜(19)と第３図ａ〜ｒを用いて
詳しく説明する。対象とする図形は第５図に示す
線図形である。

(1) ホスト計算機は、ホスト計算機インターフエ
イス１を経由してセグメント・バツフア２に線
図形データ（例えば線図形の外側境界線データ
及び内側境界線データ）と、コマンドを書き込
むことにより図形処理部３に塗り潰し処理の起
動をかける。

(2) プロセツサ３１₁は、ワーク・メモリ３２の
内容を全てクリア（画素値“０”を書き込む）
する。

(3) プロセツサ３１₁は、セグメント・バツフア
２より１の線図形を構成する１つの外側境界線
l₀、ｎ個の内側境界線l_i（ｉ＝１、……、ｎ）の
座標データを順次読み出してRAM３１₃に格納
する。

更にプロセツサ３１₁は、RAM３１₃より内
側境界線l₁の座標データを読み出してワーク・
メモリ３２に内側境界線l₁を画素値“２”を用
いて書き込み（第３図ａ）、その外接長方形領
域R₂₁を求める。

(4) プロセツサ３１₁は、ワーク・メモリ３２内
の領域R₂₁の左上をラスタ走査し、画素値
“２”を有する点P_s21を求め（第３図ｂ）、その
座標値をRAM３１₃に格納する。

(5) プロセツサ３１₁は、RAM３１₃より内側境
界線l₁の座標データを順次読み出し、ワーク・
メモリ３２上の境界線l₁に画素値“０”を書き
込んでクリアする（第３図ｃ）。

(6) プロセツサ３１₁は、別の内側境界線l₂につ
いても同様の処理を行ない、外接長方形領域
R₂₂を求め、点P_s22を求める。（第３図ｄ，ｅ，
ｆ）。即ち、１つの線図形における全ての内側
境界線l_i（ｉ＝１、……、ｎ）について手順(3)、
(4)、(5)を繰り返す。

ここで、内側境界線l_iをその都度クリアする
のは、内側境界線l_iの外接長方形領域R_2iどうし
に重なりがある場合、外接長方形領域R_2i内に
存在する内側境界線l_i以外の既に書き込まれて
いる内側境界線上の点を誤つて検出することを
避けるためであり、手順(4)の単純な操作で内側
境界線l_i上の点でかつ最小のＹ座標及び最小の
Ｘ座標を有する点P_s2iを検出することができ
る。

(7) プロセツサ３１₁は、RAM３１₃より１つの
線図形の全ての内側境界線l_i（ｉ＝１、……、
ｎ）の座標データを順次読み出し、ワーク・メ
モリ３２に画素値“２”として書き込む（第３
図ｇ）。

(8) プロセツサ３１₁は、手順(4)で記憶した点P_s2i
の座標をRAM３１₃より読み出し、点P_s2iの座
標とその画素値“１”及び変換画素値“２”を
境界線追跡処理部３３に与え、実行起動をかけ
る。

これにより境界線追跡処理部３３は、点P_s2i
の左隣の点Q_s211に画素値“１”を書き込み、
画素値“２”を有する内側境界線l₁を追跡し、
その１画素だけ外側の領域に画素値”１”を書
き込む。

プロセツサ３１₁は、手順(4)で求めた内側境
界線に関する全ての点P_s22、……、P_s2oについ
て同様にこの動作を繰り返す（第３図ｈ）。

(9) プロセツサ３１₁は、１つの線図形の外側境
界線l₀の座標データをRAM３１₃より順次読み
出し、ワーク・メモリ３２に画素値“３”とし
て書き込み、その外接長方形領域R₃を求めて
その座標をRAM３１₃に格納する（第３図ｉ）。

(10) プロセツサ３１₁は、ワーク・メモリ３２内
の領域R₃の左上をラスタ走査し、画素値“３”
を有する点P_s3を求める（第３図ｊ）。更にプロ
セツサ３１₁は、点P_s3の座標とその画素値
“３”及び変換画素値“２”を境界線追跡処理
部３３に与え、実行起動をかける。

これにより境界線追跡処理部３３は、点P_s3
の左隣の点Q_s32に画素値“２”を書き込み、画
素値“３”を有する外側境界線l₀を追跡し、そ
の１画素だけ外側の領域に画素値“２”を書き
込み、その外接長方形R₀を求めてその座標を
RAM３１₃に格納する。（第３図ｋ）。

(11) プロセツサ３１₁は、１つの線図形の外側境
界線l₀の座標データをRAM３１₃より順次読み
出し、画素値“１”に書き換える（第３図ｉ）。

(12) プロセツサ３１₁は、１つの線図形の全ての
内側境界線l_i（ｉ＝１、……、ｎ）の座標データ
をRAM３１₃より順次読み出し、画素値“２”
に書き換える（第３図ｍ）。

(13) プロセツサ３１₁は、RAM３１₃より手順(10)
で求めた領域R₀の座標データを読み出し、こ
の領域を左上からラスタ走査する。このとき、
各走査線毎に水平走査線方向に連続する２画素
の値を調べ、画素値“２”、“１”の並びが現わ
れた場合に画素値“１”の塗り潰しを開始し、
画素値“１”、“２”の並びが現われた時点で塗
り潰しを停止する。第３図ｎにこの状態を示
し、例えば点P₁₁、P₁₂が塗り潰された画素であ
る。

(14) プロセツサ３１₁は、領域R₀の全ての走査線
について同様の手順(13)を繰り返す（第３図ｏ）。

(15) プロセツサ３１₁は、１つの線図形の全ての
内側境界線l_i（ｉ＝１、……、ｎ）の座標データ
をRAM３１₃より順次読み出し、画素“１”に
書き換える（第３図ｐ）。

(16) プロセツサ３１₁は、領域R₀を左上からラス
タ走査し（第３図ｑ）、画素値“２”を有する
画素について画素値“０”を書き込み、クリア
する（第３図ｒ）。

(17) プロセツサ３１₁は、セグメント・バツフア
２上に格納されている残りの他の線図形に対し
て、同様に手順(3)から手順(16)の操作を繰り返
す。

(18) プロセツサ３１₁は、ワーク・メモリ３２の
内容を画像メモリ４へ転送する。

(19) 以上で塗り潰し処理操作を終了する。

このようにして、与えられた第５図ａのような
外側境界線l₀と内側境界線l₁、l₂に重なりを含む
任意の線図形について、第５図ｂに示すような塗
り潰し図形を得ることができる。

尚、塗り潰しを行なう線図形としては、説明の
簡単のため線図形の外側境界線及び内側境界線の
座標データとしたが、これに限ることなく、デー
タ圧縮のため、チエイン符号データまたは線図形
の外側及び内側境界線を多角形（直線）近似した
上でのその頂点座標データでも良い。但し、この
ときは、プロセツサ３１₁にてチエイン符号デー
タの場合はその復号処理を、頂点座標データの場
合は線分発生処理を行なうものとする。

また、本発明によるデイジタル線図形の塗り潰
し方法は、第４図ａに示すデイジタル画像に対し
ても、第４図ｂのように外側境界線l₀₁と内側境
界線l₁₁を１つの線図形、外側境界線l₀₂と内側境
界線l₁₂を別の１つの線図形とすれば適用可能で
ある。

＜発明の効果＞ 以上述べたように、本発明のデイジタル線図形
の塗り潰し方法によれば、外側境界線と内側境界
線に重なりを含むデイジタル線図形を対象として
この線図形の内部の塗り潰しを正しく高速に塗り
潰すことができ、また、塗り潰し処理を行なう際
に、外側境界線の１画素だけ外側の境界線を囲む
外接長方形の領域のみをラスタ走査するので、ワ
ーク・メモリ全体をラスタ走査するのに比べて処
理効率が良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するのに好都合な
図形処理装置の構成を表わすブロツク図、第２図
は本発明の方法の手順を表わすフローチヤート、
第３図ａ〜ｒは本発明の方法を実施した場合のワ
ーク・メモリの内容を表わす遷移図、第４図ａ，
ｂは本発明の方法を適用することのできるデイジ
タル図形を表わす図、第５図ａ，ｂは本発明の方
法の対象とするデイジタル線図形を表わす図、第
６図は点P₀を中心とする３画素×３画素のマス
クを表わす図、第７図はデイジタル画像の境界線
抽出時に第６図に示したマスクを用いて外側境界
線と内側境界線を区別するための一方法を説明す
るためのフローチヤート、第８図は外側境界線と
内側境界線の区別の一例を表わす図、第９図ａ，
ｂ，ｃは第８図の追跡開始店P₀₁、P₀₂、P₀₃を
各々中心とするマスクの状態を表わす図である。 １……ホスト計算機インターフエイス、２……
セグメント・バツフア、３……図形処理部、３１
……プロセツサ部、３１₁……プロセツサ、３１₂
……ROM、３１₃……RAM、３２……ワーク・
メモリ、３３……境界線追跡処理部、４……画像
メモリ、５……ビデオ・インターフエイス、６…
…CRT表示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホスト計算機インターフエイスと、表示する
   デイジタル線図形に関するデータを保持するセグ
   メント・バツフアと、１画素につき２ビツトの容
   量を持つワーク・メモリを有し制御及びデイジタ
   ル線図形の塗り潰し処理を行なう図形処理部と、
   この図形処理部から表示すべき画像データを保持
   する画像メモリと、この画像メモリの内容を読み
   出してビデオ信号を生成するビデオ・インターフ
   エイスと、CRT表示装置とを有するデイジタル
   図形処理装置を用いて、少なくとも１以上の内側
   境界線を有しこの内側境界線と外側境界線に重な
   りを含むデイジタル線図形の内部を塗り潰すデイ
   ジタル線図形の塗り潰し方法において、 (イ) 前記ワーク・メモリの内容を全てクリアする
   手順と、 (ロ) 前記ワーク・メモリに前記内側境界線の一つ
   を第１の画素値を用いて書き込み、その外接長
   方形領域を求め、この外接長方形領域をラスタ
   走査して最初に検出された前記第１の画素値を
   有する点を抽出点として格納し、前記第１の画
   素で書き込まれた前記内側境界線を一旦クリア
   する操作を前記外側境界線内にある全ての前記
   内側境界線について行なう手順と、 (ハ) 前記ワーク・メモリに前記内側境界線を前記
   第１の画素値で書き込み、手順(ロ)で求めた抽出
   点の左隣の点を参照点として前記内側境界線の
   周囲を追跡して塗り潰し用の第２の画素値を書
   き込む手順と、 (ニ) 前記ワーク・メモリに前記デイジタル線図形
   の外側境界線を第３の画素値を用いて書き込
   み、その外接長方形領域を求めてこの領域をラ
   スタ走査して前記第３の画素値を有する点を抽
   出し、この点より前記第３の画素値を有する前
   記外側境界線の周囲を追跡して前記第１の画素
   値を書き込み、生成された前記第１の画素値を
   有する線図形に外接する外接長方形領域を塗り
   潰し外接長方形領域として求める手順と、 (ホ) 前記ワーク・メモリに前記外側境界線を前記
   第２の画素値で書き込む手順と、 (ヘ) 前記内側境界線を前記第１の画素値で書き込
   む手順と、 (ト) 前記塗り潰し外接長方形領域をラスタ走査
   し、“前記第１の画素値、前記第２の画素値”
   の並びをこの順でのみ検出した時に前記第２の
   画素値で塗り潰しを開始し、“前記第２の画素
   値、前記第１の画素値”の並びをこの順でのみ
   検出した時に前記塗り潰し動作を停止する手順
   と、 (チ) 前記外接長方形領域の全ての走査線について
   塗り潰し動作が終了したかどうか判断し、終了
   していない場合は前記(ト)の手順を繰り返し、終
   了した場合は前記ワーク・メモリに前記内側境
   界線を前記第２の画素値で書き込み、前記塗り
   潰し外接長方形領域をラスタ走査して前記第１
   の画素値を有する蛾素をクリアする手順と、 (リ) 塗り潰し処理が終了した場合は前記ワーク・
   メモリの内容を前記画像メモリに転送する手順
   と を有するデイジタル線図形の塗り潰し方法。