JPS6256073A - 画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像の抜は及びずれに起因する画像の劣化をお
さえて走査デジタル画像の回転を実行する画像処理方法
に関する。

従来デジタル画像の回転を行なう装置は、入力画像デー
タを゛一旦メモリ内にとり込んだ後に該処理を実行する
ものが多かった。ところが、一般に入力画像のもつ情報
量は、処理済画像データのもつ情報量よりも多く、入力
画像情報を格納するには、処理済画像情報を格納するよ
りも多量のメモリ容量を要するので、入力画像情報を−
Ｈメモリにとり込む方法は、入力走査同期信号に同期し
て処理し、処理済データを出力メモリに逐次出力する方
法に比べ、メモリに要するコスト・回路規模の点で不利
である。

一方、走査入力画像データを走査同期信号に同期して逐
次回転を行なう処理では、処理後のデータが、出力のピ
ッチに一致しなくなり画像のぬけ、もしくはずれが発生
し１画像の劣化が生ずるという欠点−を有していた。第
１図に例を示した。第１図（ａ）は、原画のピッチを示
す、第１図（ｂ）の破線は、出力のピッチを示し、実線
は原画を５５°回転した像のピッチを示している。正方
形の各々が画素を表わしており、出力のピッチでなる各
出力画素（破線の正方形）には回転された画像の画素の
中心が入っているその画素を対応づけた際に、ハツチン
グされた出力画素が抜は画素（対応づけられる画像デー
タがない画素）となることを示している。

本発明は、上述従来例の欠点を除去して、走査入力画像
データを走査同期信号に同期して逐次回転を行なう処理
を行ない、かつ画像の抜は及びずれのない出力を得るこ
とを可能とした。

第２図〜第１１図は本発明の実施例で、第２＝１図は、
実施例全体の回路のブロック図の前半であり、第２−２
図は、同後半である。第３図は第２−１図の回転後の座
標検出回路のさらに詳細なブロック図、第４図は第２−
１図の回転後の領域内格子点検出回路のさらに詳細なブ
ロック図、第５図は第２−２図の座標変換（逆変換）回
路のさらに詳細なブロック図、第６図は第２−２図の補
間処理回路のさらに詳細なブロック図である。第７図は
、画像の走査状態を示している。第８図は、実施例の概
略構成図である。

第９図は、ページ同期信号と副走査同期信号の関係を示
している。第１０図は、副走査同期信号と主走査同期信
号の関係を示している。第ｉｉ図は、ラスターメモリの
構成及び走査デー々との関係を示すものである。第１２
図は、補間処理の実行状態を示す１図１３は、回転され
た入力上沓画像データから、補間された出力画像データ
を得る方法を図示したものである。

原画の主走査方向をＸ軸方向、副走査方向をｙ軸方向と
考え、副走査同期信号を基点として、主走査同期をもっ
てＸ軸方向の座標１，２，３゜−−ｍ−−と対応づける
。また、ページ同期信号を基点として副走査同期をもっ
てｙ軸方向の座標１　、２　、３、−−−−一と対応づ
ける。すなわち（Ｘｏ、ｙｏ）は、原画の第Ｖｏラスタ
ーの第ＸｏＦソトに対応する（第７図、第９図、第１Ｏ
図）。

直交座標で（ｘ　、　ｙ）の座標にある点を（ｘｃ　、
　ｙｃ）の点を回転中心としてθだけ回転した座標を（
ｘ′、ｙ′）　　とすると、　（ｘ”、ｙ’）　　と　
（ｘ、ｙ）。

（ｘｃ、ｙｃ）　　、　　θとの関係は、で表現できる
。

入力の走査画像と回転処理済の走査画像を図示したもの
が第１１−ｂ図、第１１−０図である。

第１１−ｂ図が原画像、第１１−０図が回転後の画像、
Ｘ印が回転中心である。

ところで、（１）式のＣｏｓθ、　５ｉｎｏは一般には
無理数である為、Ｘ、　　Ｖ、　ＸＣ，ｙＯが自然数で
あっても、ｘ′、ｙ′は無理数となる。すなわち、回転
処理後の走査画像は、入出力の同期信号で対応づけられ
る画素（ドツト）位置よりずれた位置にくる。

３木の連続するラスターのデータをもって回転処理後の
画像の各画素の値を決定してゆく。

３木の連続するラスターの２本口のラスター（中央のラ
スター）の注目画素の中心を中心とする一辺５ｉｎｏ十
ｃｏｓθの長さをもつ正方形を仮定し、この正方形内に
中心をもつ出力画素を検出する。第１３−ａ図の丸印（
Ａ　、　Ｂ　、　Ｃ、Ｄ）が検出された画素を示す。

これらＡ、Ｂ、Ｃ，０４士　子れ相１１１か囲む４つの
被回転処理ラスターのデータをもってその値を求められ
る。Ａに注目した場合を第１３−ｂ図に示した。Ａを囲
むａ、ｂ、ｃ。

ｄの４画素のもつ値よりＡの値を決定する。

第１３−０図に、その決定法を示す。画素ａの中心と画
素Ｃの中心を結ぶ線分に画素Ａの中心より垂線をおろし
た時その足が線分を内分する比をα：ｌ−αとする。画
素ａの中心と画素すの中心を結ぶ線分に画素Ａの中心よ
り垂線をおろした時その足が線分を内分する比をβ：１
−βとする。画素ａ、ｂ、ｃ、ｄのもつ値をそれぞれＶ
　（ａ）　、Ｖ　（ｂ）　、Ｖ　（ｃ）　、Ｖ　（ｄ）
　トしたとき、画素Ａのもつべ、き値Ｖ（Ａ）をＶ　（
Ａ） −（１−α）　（１−／３）　Ｖ　（ａ）　＋　（１−
ａ）、８Ｖ　（ｂ）＋ｃｘ　（１−７３）　Ｖ　（ｃ）
　＋ａβｖ　（ｃｏ　−−−−一−−−−−−−（２）
とする。画素Ｂ、Ｃ，Ｄに関しても、同様にしテＶ　（
Ｂ）　　、　Ｖ　（Ｃ）、、　Ｖ　（Ｄ）を求めること
ができる。

次に１本方法を実現する構成例に基づ透、実施例の動作
を説明する。

操作指示装置を用いて操作者により回転指示がなされる
と、操作指示装置は、指示された回転角度に応じた情報
を処理回路にセットする。

操作者により起動の指示がなされると、操作指示装置は
、同期制御装置に起動をかけ同期制御装置は走査データ
源及び処理回路に同期信号を出力し、装置の動作を実行
させる（第８図）。

画像データは第７図のように走査され、ページ同期信号
の立ち下がりエツジよリーベージの画像の先頭が指定さ
れ、副走査同期信号の立ち丁かりによりページ内の各々
の走査線内の先頭のデータが指定される。主走査同期信
号の立ち下がりが各画素のデータの取り込みタイミング
を指定される（第９，１０図）。

以下、回転・補間の実行に関して説明する。

操作者により指示された回転角θに応じて、ｓｉｎθ、
　　−５ｉｎθ、　　ＣＯＳθの各個がともに回転後の
座標検出回路及び座標変換（逆変換）回路に。

１ｓｉｎθｌ、　　１ｃｏｓθ１の各個が回転後の領域
内格子点検出回路に図示しないＣＰＵによりセットされ
る。また、操作者により指示された回転中心に応じて、
主走査オフセット、副走査オフセットの各個がともに回
転後の座標算出回路及び座標変換（逆変換）回路に図示
しないＣＰＵによりセットされる。

同期制御装置により出力される同期信号に従い走査デー
タ源は、画像データを走査データとしてラスクメモリに
出力する。第１１−ａ図にラスクメモリの構成を示す、
４木の走査線に対応する４本のラスクメモリは、１本は
走査データ源よりの画像データを取込み他の３木は入力
済データとして、このデータをもって回転・補間処理を
実行する。そして１木の走査データを入力する間に１本
の走！Ｆ：線に対応するデータを出力する。

第２図に示す様に、既に入力済の走査データに対して、
その入力座標を回転処理した結果の座標を回転後の座標
算出回路で算出する。その回転後の座標を中心とした一
辺がｓｉｎθ→−ＣＯ５θの長さをもつ正方領域内に存
在する出力画像の格子点を回転後の領域内格子点検出回
路で検出する。領域内格子点検出回路で検出された格子
点を順次座標変換（逆変換）回路で座標軸自体を回転し
た場合の該格子点の回転後の座標系での座標を求める。

この座標より補間に用いる入力画素と補間に用いる係数
を各々その整数部と小数部より求める。これにより、出
力格子点に対応する値を求めて出力する。

次に、第３図に従って回転後の座標算出回路を説明する
。前述の（１）式の演算の実行を行うものである。入力
の走査データ源へ用いられる同期信号に同期して動作す
る。ページ同期信号により、副走査カウンタはリセット
され、初期値として−２がロードされる。これは走査デ
ータ源より、走査線２本分だけ遅れて動作するためであ
る。副走査同期信号により、主走査カウンタはリセット
され、初期値としてＯがロードされる。前述の（１）式
のｘ、ｙがそれぞれ主走査カウンタの出力、副走査カウ
ンタの出力であり、Ｘｃ　、Ｖｃがそれぞれ主走査オフ
セット、副走査オフセットであり回転中心の座標である
。また、回転角θに応じ、ｓｉｎθ。

ｃｏｓｔ、　−５ｉｎθが定数としてセットされている
。これらを減算９乗算、加算することにより、回転後の
座標（ｘ′、ｙ′）を出力する。

ｘ”、ｙ′は小数である。

図４に従って回転後領域内格子点算出回路を説明する０
回転後の座標を中心として一辺の長さがｌ　ｃｏｓθｌ
　　＋　　１ｓｉｎθ１の正方形を考えその正方形内に
ある格子点（主走査方向座標、副走査方向座標ともに整
数である座標点）の主走査座標と副走査座標を出力する
（第１３−ａ図の正方形）　、　ｘ′、　　ｙ′にそれ
ぞれ（ｌｃｏｓ（Ｊｌ＋１ｓｉｎθ１）／２を加えた値
の小数部を切り捨てた値（整数部）と、　（ｔｅａｓθ
ｌ＋１ｓｉｎθ１）／２を減じて工を加えた値の小数部
を切り捨てた値（整数部）を出力している。第１３−ａ
図のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ。

該格子点の座標（整数）は、座標軸を回転した座標系で
の座標を第５図で示す座標変換回路で求められる。これ
は第３図の回転後の座標算出の逆変換（−〇だけ回転さ
せる）である。

該逆変換された座標（小数）の整数部と、整数部＋１の
副走査、主走査それぞれの値よりラスターバッファ内４
画素（第１３−ｂ図のａ。

ｂ、ｃ、ｄ、）を求め、小数部より補間係数（第１３−
ｃ図のα、β）を定めて、第６図で示す補間処理回路に
よって（２）式の演算を実行し、補正値を算出し出力す
る。第６図の回路は、主走査同期ｌクロックに対して、
４格子点（実際は同一格子点である場合もありうる）に
対して、その各々に対する補正値を順次出方する主走査
クロックで走査点が移動する様子を第１２図に示した。

主走査同期信号に同期して１図期信号に対して４画素分
の補間を行なうが、第２−１もしくは第４図の回転後領
域内格子点算出回路の出力である主走査出力１と主走査
出力２は同じ値となることもあり、また副走査出力ｌと
副走査出力２も同じ値となることがある。全て異なる場
合は、４画素すべて異なる出力画素に対する処理となり
、主走査もしくは副走査がどちらかが同じ値となる場合
は２画素づつ同じ出力画素に対する処理となるため、都
会人なる２出力画素に対する補間処理を行なうことにな
る。

主走査および副走査の両方が同じ値となる場合は４画素
とも全て同じ出方画素に対する補間処理を行なうことに
なる。これは第１２−２図で示すように、ある正方形内
には４個の出力画素、ある正方形内には２個、またある
正方形内には１個という場合に対応している。（２）式
の演算は第６図の補間処理回路では、まず（１−ａ）Ｖ
　　（ａ）＋αＶ　　（ｃ）　　　と　　（１−ａ）Ｖ
　　（ｂ）＋ａｖ　　（ｄ）を各々 ａ　（Ｖ　（ｃ）　−Ｖ　（ａ）　）　＋Ｖ　（ａ）＝
　　（１−（Ｘ）　Ｖ　（ａ）　＋ａＶ　（ｃ）　　＝
　　Ｖｔａ　（Ｖ　（ｄ）　−Ｖ　（ｂ）　）　＋Ｖ　
（ｂ）＝　　（１−（Ｅ）　Ｖ　（ｂ）　＋ａＶ　（ｄ
）　　＝　　Ｖ２として算出したのち、 β（Ｖ２−Ｖｌ）　＋Ｖｔ ＝（１−β）ｖ１＋β■２ ＝　（１−α）（１−β）　Ｖ　（ａ）　＋　（１−ｃ
ｔ）βｖ　（ｂ）＋α（１−β）　Ｖ　（Ｃ）＋αβＶ
（ｄ）＝Ｖ（Ａ） として算出している。

以上説明したように、入力側にメモリを要さずかつ画像
の抜は及びずれに起因する画像の劣化をおさえて走査同
期に同期しながら遂次走査デジタル画像の回転処理を可
能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の不具合を示す図である。第２−１図は、
実施例全体の回路のブロック図の前半であり第２−２図
は、同後半である。第３図は第２−１図の回転後の座標
検出回路のさらに詳細なブロック図、第４図は第２−１
図の回転後の領域内格子点検出回路のさらに詳細なブロ
ック図、第５図は第２−２図の座標変換（逆変換）回路
のさらに詳細なブロック図、第６図は第２−２図の補間
処理回路のさらに詳細なブ明細書の浄Ｃ（内容に変更な
し） ロック図である。第７図は、画像の走査状態を示す図、
第８図は、実施例の概略構成図、第９図は、ページ同期
信号と副走査同期信号の関係を示す図、第１０図は、副
走査同期信号と主走査同期信号の関係を示す図、第１１
−１図〜第１１−３図は、ラスターメモリの構成および
走査データとの関係を示す図である。第１２−１図、第
１２−２図は補間処理の実行状態を示す図、第１３−１
図〜第１３−３図は回転された入力走査画像データから
補間された出力画像データを得る方法を図示したもので
ある。 ￥１７−１＠１ 第１１−？四　千１１−３図 ５　補正命令の日付（発送日） 手続補正書彷式） ％式％ １、事件の表示 昭和６０年特許願第１９６１８６号 ２、発明の名称 画像処理方法 ３、補正をする者 事件との間係　　　　　特許出願人 住所　東京都大田区下丸子３−３０−２名称　（１００
）キャノン株式会社 代表者　賀　　来　　能　三　部 ４、代理人 居所　〒１４６東京都大田区下丸子３−３０−２６、補
正の対象 明　　細　　書 ７６補正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 出力画像のもつサンプリングピッチよりもより細かなピ
   ッチを仮想し、回転処理済データを該仮想ピッチに対応
   する仮想座標に割りつけ、該仮想座標上の処理済データ
   から出力のもつサンプリングピッチに対応するアドレス
   空間の各々のアドレスに出力する値を決定してゆくこと
   を特徴とする走査入力画像を走査同期信号に同期して順
   次に処理する画像処理方法。