JPS6256075A - 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拡大・縮小回転を実行する画
像処理方法に関する。

従来デジタル画像の回転・拡大・縮小を行なう装置は、
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−はメモリにとり込
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
に要するコスト争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・拡大・縮小を行なう処理では、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、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、′ｆＸｔ−＋Ｑ
のピッチを示す。第１図（ｂ）の破線は、出力のピッチ
を示１２、実線は原画を３５°回転した像のピッチをイ
、している。正方形の各々が画素を表わ１．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・Ｄが入っているその画素を対応
づけた際に、・＼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。第１図（Ｃ）は、１６０％拡大及び３１°回
転を施した場合の抜は画素を第１図（ｂ）と同様に示し
ている。

ｋ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・拡大・縮小
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Ｆ＋■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（縮小・拡
大φ回転）処理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図の縮小・拡大回転処理後の領
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１
Ｏ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１１図は、テスターメモリの構成及び走査デ
ータ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０図１３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。

原画の主走査方向をＸ軸方向、副走査方向をＸ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゜−一−−−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Ｘ軸方向の座標１　、２　、３、−−−−−と対
応づける。すなわち（Ｘｏ、”１０）は、原画の第ｙＯ
ラスターの第ｘＯドツト↓こ対応する（第７図、第９図
、第１０図）。

直交座標で（ｘ　、　ｙ）の座標にある点を（ｘｃｙｃ
）の・１Ｊ、を回転中心として０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１１−２図、第１１−３図である。

第１１−２図が原画像、図１１−３が回転後の画像、Ｘ
印が回転中心である。

どころで、（１）式のＣｏｓθ、　Ｓｉｎθは一般には
無理数である為、Ｘ、　　Ｙ、　ＸＣ，ｙＣ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）位置よりず才また位置にくる。

３．４．１の連続するラスク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木目のラスクー（中央のラ
スター）の注目画素の中心を中心とする一辺ａ（ｌｓｉ
ｎＯｌ＋Ｉｃｏｓ０１）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
−１図の丸印（Ａ　、　Ｂ　、　−−−−、Ｉ）が検出
された画素を示す、これらＡ、Ｂ、−−−−、Ｉは、そ
れぞれ該画素を囲む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。Ｄに注目した場合を第１
３−２図に示した。Ｄを囲むａ、ｂ。

ｃ、ｄの４画素のもつ値よりＤの値を決定する。

第１３−３図に、その決定法を示す９画素ａの中心と画
素Ｃの中心を結ぶ線分に画素り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：１−αとする９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、画素りのもつべき値Ｖ　（Ｄ）をＶ　（Ｄ
） ＝　（１−ａ）　（１−β）　Ｖ　（ａ）　＋　（１−
ａ）βＶ　（ｂ）＋ａ　（１−／３）　Ｖ　（ｃ）　＋
ａ１３Ｖ　（ｄ）　−−−−−−−−−−−−（２）と
する。画素Ａ−Ｃ，Ｅ−Ｉに関しても、同様＋、：して
Ｖ　（Ａ）　〜Ｖ　（Ｃ）、Ｖ　（Ｄ）　〜Ｖ　（Ｉ）
を求めることができる。

次に、本方法を実現する構成例に基づき、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。

また、拡大・縮小を指示されると、指示された縮倍率に
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図のように走査寝れ、ページ同期信号
の立ち下がりエツジより＝−ページの画像の先頭が指定
され、副走査同期信号の立ち　　　　□下がりによりペ
ージ内の各々の走査線内の先頭　　　　□のデータが指
定される。主走査同期信号のマｌち下がりで各画素のデ
ータの取り込みタイミング　　　　□を指定される（第
９，１０図）。

以下拡大・縮小・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５
ｉｎｏ、−５ｉｎθ、ｃｏｓθの各個　　　　□がとも
に処理後の座標検出回路及び座標変換　　　　□（逆変
換）回路に、１ｓｉｎθ１．Ｉｃｏｓθ１　　　　′の
各個が処理後の領域内格子点検出回路に、図工１．、。

、。ＰＵ、よ９．ッ）　６ｔｔｌ。よえ５、　　１作者
により指示された回転中心に応じて、−Ｌ走査オフセッ
ト、副走査オフセットの各個がヒもに処理後の座標算出
回路及び座標変換（逆変換）回路に図示しないＣＰＴＪ
によりセットされる。

縮倍率αが処理後の座標検出回路及び処理に？領域内格
子点算出回路にＬ／αが座標変換（逆変換）回路にセッ
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１１−１図にラスクメモリの構成を示す。

４本の走査線に対応する４木のラスクメモリは、１木は
走査データ源よりの画像データを取込み他の３本は入力
済データとして、このデータをもって拡大・縮小・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
する間に既に入力済の１本の走査線に対応するデータを
出力する。

第２図に示すように、すでに入力済の走査データに対し
て、その久方座標を拡大・縮小回転処理した結果の座標
を処理後の座標算出回路で算出する。その処理後の座標
を中心とした一辺がａ　（ｌ　５ｉｎ１９　ｌ＋１ｃｏ
ｓθ１）の長さをもつ正方領域内に存在する出力画像の
格子点を処理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拡大・縮小回転した場
合の該格子点の処理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、出方格子点に対応する値を求めて出力する。

次に、第３図に従って処理後の座標算出回路　　　　：
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　　　　
ｊ□ る同期信号に同期して動作する。ページ回期信号により
、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４２査データ源より、走査線２木
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Ｊご査ヵウ２，１よ１．ヤツｂｓｈ、ｐｙ）ｐイ
４．、工。７，１□ 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、Ｙｃ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卒！’５−ｃあ、。よえ、
＠＠ｐ　Ａ　Ｏ”　、Ｌ、５．。。、　　　１ｃｏｓＯ
，−５ｉｎｏが縮倍率に応じて、その値αが定数として
セットされている。これらを　　　　□減算１乗算、加
算することにより、処理後の座　　　　：標（ｘ′、ｙ
′）を出力する。ｘ′、ｙ′は小数である。

図４−１に従って処理後領域内格子点算出回路を説明す
る。処理後の座標を中心として一辺の長さが （Ｘ（ＩＣＯ５θｌ＋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１３−１図の正方形
）。ｘ′、　　ｙ′にそれぞれα（ｌｃｏｓθｌ＋１ｓ
ｉｎθ１）／２を加えた値の小数部を切り捨てた値（整
数部）と、α（ｌｃｏｓθｌ＋１ｓｉｎθ１）／２を減
じて１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１３−１図のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ
、Ｇ、Ｈ，Ｉ。

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図の処理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１３−２図のａ。

ｂ、ｃ、ｄ、）を求め、小数部より補間係数（第１３−
３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１クロツクに対して、
処理後の座標の前述の仮想の正方債域内に存在する全て
の格子点の補間処理を行なってゆく、第４−２図は、第
４−１図で示される回路により与えられる正方領域に存
在する格子点の主走査方向の座標の最大値（主走査出力
１）及び最小値（を走査出力２）、副走査方向の座標の
最大値（副走査出力ｌ）及び最小値（副走査出力２）か
ら、すべて格子点の座標を主走査同期よりも高速のクロ
ックの主走査動作同期と、主走査動作同期よりも高速の
クロックの副走査動作同期に同期して該領域内の格子点
の主走査座標と副走査座標を順次出力する。主走査同期
に対して主走査動作回期は、（倍率×ごの整数部＋１）
倍量上の高速で動作する。例では４倍で動作している（
第４−３図）。主走査動作同期に対して副走査動作同期
も（倍率ｘＪ１の整数部＋１）倍量上の高速で動作する
（第４−４図）。例では倍率は１．６倍であるので［１
，６ＸＪ？！］　＋　１　＝　３倍以上の高速で動作す
ればよい。第４−２図のカウンタｌ及び２は、ワンショ
ットのダウンカウンタであり、カウント中はＨｉｇｈレ
ベルを出力し、カウントがＯになるとＬｏｗレベルを出
力するものである。また、第４−２図の３．４もタウン
カウンタである。

（２）式の＠算は、第６図の処理回路では、まず、（１
−α）　Ｖ　（ａ）＋αＶ　（ｃ）と、（ｌ−α）　Ｖ
　（ｂ）＋αＶ　（ｃｌ）を各々α（Ｖ　（ｃ）　−Ｖ
　（ａ）　）　＋Ｖ　（ａ）＝　　（１−α）　Ｖ　（
ａ）　＋αＶ　（ｃ）　＝　Ｖｌｃｘ　（Ｖ　（ｄ）　
−Ｖ　（ｂ）　）　＋Ｖ　（ｂ）＝　（１−α）　Ｖ　
（ｂ）　＋αＶ　（ｄ）　　＝　Ｖ２として算出したの
ち β（Ｖ２−Ｖｌ）　＋Ｖ１ ＝（１−β）Ｖ１＋βＶ２ ＝　（１−ａ）（１−β）　Ｖ　（ａ）　＋　（１−ａ
）βｖ　（ｂ）＋α（１−β）　Ｖ　（Ｃ）＋αβＶ　
（ｄ）＝Ｖ　（Ｄ） として算出している。

第４−１図に示される処理後領域内格子点算出回路は回
転角θに応じて定まる数１ｓｉｎθ１゜１ｃｏｓθ１を
用いるかわりに、図１４で示されるようにθによらない
定数ξを用いてもよい。

こうすると、１ｓｉｎ（１１，１ｃｏｓθ１を各０につ
いてセットする必要がなくなり、回路規模を軽減できる
。

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逐次走査デジタル画像の縮小・
拡大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明ｔＮ書の浄さく内
容に変更なし） 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４−１図〜第４−４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
示す図。第８図は、実施例の概略ａ成因である。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図は補間処理の実行状態を示す図、第１３−１図〜
第１３−３図は縮小・拡大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。第１４図は格子点算出回路ブロック図であ
る。 １華■　　１　　　［シ”Ｊ　　（ａ〕￥１１−１図 第７７−２Ｃ；Ｊｌ　　　昭１１−３図手続補正書彷幻 昭和６０年１２月ｔｔ日 ＃許庁長官　宇賀道部　殿 昭和６０年特許願第１９６１８８号 ２、発明の名称 画像処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　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 代表名　賀　　来　　龍　三　部 ４、代理人 居所　〒１４６東京都大田区下丸子３−３０−２５、補
正命令の日付（発送日） 昭和６０年１１月２６日 ６、補正の対象 明　　細　　書 ７、補正の内容

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）注目する拡大処理・縮小処理・回転処理もしくは
   それらの組み合わせの処理を被むる画素が該処理をほど
   こした後にもつ画素間間隔の（｜ｓｉｎθ｜＋｜ｃｏｓ
   θ｜）倍を一辺の長としてもち該画素の中心を重心にも
   つ正方形の領域内にある出力画素を被補間処理出力画素
   として検出し、該被補間出力画素の近傍の前記被処理画
   像のもつデータより補間値を入力走査同期に同期して逐
   次決定することを特徴とする画像処理方法。
2. （２）前記正方形の領域の一辺を処理をほどこした後に
   もつ画素間隔の√２とすることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の画像処理方法。