DE3824977A1

DE3824977A1 - Bildrotationseinrichtung

Info

Publication number: DE3824977A1
Application number: DE3824977A
Authority: DE
Inventors: Sumio Kita
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-07-24
Filing date: 1988-07-22
Publication date: 1989-02-02
Also published as: US5027227A; JPS6429166A; DE3824977C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildrotationseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs und insbesondere auf eine Bildrotationseinrichtung zur Verwendung in einer elektronischen Speichereinrichtung oder in einem Faksimilegerät zur Korrektur der Neigung bzw. des Neigungswinkels eines Bildes, das mittels einer Bildleseeinrichtung ausgelesen worden ist, z. B. mit Hilfe einer ladungsgekoppelten Einrichtung.

Es kommt häufig vor, daß ein Bild, das mit Hilfe einer Bildleseeinrichtung in einer elektronischen Speichermaschine oder in einem Faksimilegerät ausgelesen wird, z. B. mit Hilfe einer ladungsgekoppelten Einrichtung, geneigt ist. Um die Neigung des Bildes zu korrigieren, wurde bereits vorgeschlagen, jeden Bildpunkt in Übereinstimmung mit dem Neigungswinkel des Bildes zu drehen. Die bekannte Technik, jeden Bildpunkt in Übereinstimmung mit dem Neigungswinkel des Bildes zu drehen, erfordert jedoch eine relativ lange Verarbeitungszeit.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß außer bei einem sehr großen Neigungswinkel des Bildes die bisher durchgeführte strikte Korrektur nicht eingehalten zu werden braucht, um ein korrektes Bild zu erhalten, und hat demzufolge das Ziel, eine verbesserte Bildrotationseinrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe sich der Neigungswinkel des Bildes bereichsweise korrigieren läßt, um somit eine hohe Bildkorrekturgeschwindigkeit zu erhalten.

Die Bildrotationseinrichtung nach der Erfindung zeichnet sich aus durch

- eine Speichereinheit zur Speicherung von Bildinformation,
- eine Neigungsanzeigeeinheit zur Eingabe von notwendiger Information zur Korrektur der Neigung der in der Speichereinheit gespeicherten Bildinformation, und
- eine Bildverarbeitungseinrichtung zur Unterteilung der in der Speichereinheit gespeicherten Bildinformation in eine Mehrzahl von Bereichen in Übereinstimmung mit der von der Neigungsanzeigeeinheit gelieferten Information sowie zur Durchführung einer Parallelbewegung eines jeden Bereichs zwecks Korrektur der Neigung der Bildinformation.

Nach der Erfindung wird die in der Speichereinheit gespeicherte Bildinformation in eine Mehrzahl von Bereichen unterteilt, wobei jeder der Bereiche nacheinander parallel verschoben wird, um die Neigung des innerhalb der Speichereinheit gespeicherten Bildes zu korrigieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm einer Bildrotationseinrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung mit einem nach rechts geneigten Bild,

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Korrektur der Neigung des in Fig. 2 gezeigten Bildes,

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Art und Weise, in der die Bildkorrektur durch Unterteilung des nach rechts geneigten Bildes in eine Mehrzahl von Flächen durchgeführt wird,

Fig. 5 eine Darstellung mit einem nach links geneigten Bild,

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Korrektur der Neigung des in Fig. 5 gezeigten Bildes, und

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Art und Weise, in der die Bildkorrektur durch Unterteilung des nach links geneigten Bildes in eine Mehrzahl von Flächen durchgeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Entsprechend der Fig. 1 enthält eine Bildrotationseinrichtung eine Eingabeeinrichtung 1 zur Eingabe verschiedener Befehle, wobei die Eingabeeinrichtung 1 eine Neigungsanzeigeeinheit 11 enthält, die Information empfangen und ausgeben kann, einschließlich eines Ausführungsbefehls, der zur Korrektur der Neigung eines Bildes erforderlich ist. Die Neigungsanzeigeeinheit 11 kann z. B. eine Platte bzw. Schreibplatte (tablet), ein Tastenfeld und/oder eine Maus sein. Die Bildrotationseinrichtung enthält weiterhin einen Vorlagenleser 2 zum Lesen einer Originalvorlage bzw. eines Dokuments sowie zur Umwandlung der Vorlage bzw. des Dokuments in Bildinformation, eine Speichereinheit 3 zur Speicherung der durch den Vorlagenleser 2 ausgelesenen Bildinformation, eine Anzeigeeinheit 4 zum Abbilden der in der Speichereinheit 3 gespeicherten Bildinformation, wobei die Anzeigeeinheit 4 z. B. aus einer Kathodenstrahlröhre besteht, eine Bildverarbeitungseinrichtung 5 zur Durchführung einer Bildverarbeitung in Übereinstimmung mit der Neigungskorrekturinformation von der Neigungsanzeigeeinheit 11 und eine zentrale Prozessoreinheit CPU 6 zur Steuerung des Betriebs der gesamten Schaltungsanordnung.

Beim oben beschriebenen Aufbau der Bildrotationseinrichtung nach der Erfindung gibt die Eingabeeinheit 1 einen Befehl zum Lesen eines Bildes aus, während die zentrale Prozessoreinheit 6 dem Vorlagenleser 2 befiehlt, die Bildinformation zu lesen. Die durch den Vorlagenleser 2 ausgelesene Bildinformation wird in einen vorbestimmten Bereich der Speichereinheit 3 eingeschrieben, wobei sie zur selben Zeit wieder ausgelesen und zur Anzeigeeinheit 4 übertragen wird, um sie dort sichtbar darzustellen.

Ein Benutzer der Bildrotationseinrichtung sollte den Status der Bildneigung durch Beobachtung der auf der Anzeigeeinheit 4 dargestellten Bildinformation bestimmen sowie die Bildkorrekturinformation und den Ausführungsbefehl von der Neigungsanzeigeeinheit 11 eingeben, wenn er der Meinung ist, daß die Neigung des Bildes korrigiert werden sollte.

Auf der Grundlage der von der Neigungsanzeigeeinheit 11 erhaltenen Eingabe bestimmt die zentrale Prozessoreinheit 6, ob das Bild nach rechts oder links gekippt bzw. geneigt ist. Zur selben Zeit veranlaßt die zentrale Prozessoreinheit 6 die Bildverarbeitungseinrichtung 5, die Bildkorrektur durchzuführen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 die Korrektur eines nach rechts geneigten Bildes beispielsweise beschrieben.

Werden zwei Punkte P 1 (x 1, y 1) und P 2 (x 2, y 2), die die Neigung bzw. den Neigungswinkel beschreiben, durch die Neigungsanzeigeeinheit 11 angegeben, so veranlaßt die zentrale Prozessoreinheit 6 die Bildverarbeitungseinrichtung 5, die in Fig. 3 gezeigte Folge von Schritten zur Korrektur der Neigung des Bildes auszuführen.

Zunächst wird entsprechend Fig. 3 im Schritt S 1 der Divisor N bzw. Divident bestimmt. Der Divisor N ist eine ganze Zahl und berechnet sich anhand der nachstehenden Gleichungen.

(I) Im Fall von |x 2 - x 1| < |y 2 - y 1| gilt
|Ly · (x 2 - x 1)/(y 2 - y 1)| (1)

(II) Im Fall von |x 2 - x 1| ≧ |y 2 - y 1| gilt
|Lx · (y 2 - y 1)/(x 2 - x 1)| (2)

Jede der genannten Gleichungen (1) und (2) ergibt eine gemischte Zahl, wobei Ziffern an einer oder mehreren Stellen der gemischten Zahl gerundet sind.

Der Fall (I) wird als erstes beschrieben. Es sei angenommen, daß n und m ganze Zahlen repräsentieren und daß der Ausdruck (y 2 - y 1)/(x 2 - x 1) durch die Größe P ausgedrückt wird. Ein durch vier Punkte im Koordinatensystem verbundener Bereich Amn wird bewegt, also der Bereich (n + |m · P|, |n · P|), (n + |(m + 1) · P|, |n · P|), (n + |(m + 1) ·P|, |(n + 1) · P|), (n + |(m · P|, |(n + 1) · P|). Jeder der oben beschriebenen Punkte im Koordinatensystem ist ein Wert, der am dichtesten an der ganzen Zahl liegt, die durch die obige Gleichung bestimmt und durch Runden oder Abschneiden der Ziffern einer oder mehrerer Dezimalstellen erhalten wird.

Im Schritt S 2 wird der Wert n gleich dem Wert N gesetzt, während im Schritt S 3 der Wert m auf den Wert gleich 0 gesetzt wird. Im Schritt S 4 wird überprüft, ob der y-Achsenwert eines oberen Teils des Bereichs Amn, also der Wert |(n + 1) · P| größer ist als Ly - m. Da m = 0 und n = N sind, wie oben beschrieben, wird der Ausdruck |(n + 1) · P| mit Ly verglichen.

Ergibt das Entscheidungsergebnis in Schritt S 4, daß der Ordinatenwert |(n + 1) · P| größer als Ly ist, was bedeutet, daß der obere Teil des Bereichs Amn den Wert Ly überschreitet, so wird nachfolgend Schritt S 8 erreicht, in welchem der Wert n um 1 vermindert wird, so daß n = N - 1 ist. Nach dem Schritt S 8 wird Schritt S 9 erreicht, in welchem geprüft wird, ob n kleiner als 0 ist. Ist dies nicht der Fall, so wird nachfolgend wiederum Schritt S 3 erreicht, um den Wert m auf den Wert 0 zu setzen. Danach wird Schritt S 4 erreicht.

Der oben beschriebene Programmablauf wird so lange wiederholt, bis der Ordinatenwert |(n + 1) · P| des oberen Teils des Bereichs Amn nicht mehr größer als Ly ist, so daß dann Schritt S 5 erreicht wird, wenn der Ordinatenwert |(n + 1) · P| des oberen Teils des Bereichs Amn nicht mehr größer als Ly ist.

Im Schritt S 5 wird der Bereich Amn um n Punkte bzw. Bildpunkte in negativer Richtung der x-Achse (nach links) bewegt, sowie um m Punkte bzw. Bildpunkte in positiver Richtung der y-Achse (nach oben). Da m = 0 ist wird der Bereich Amn um n Punkte bzw. Bildpunkte nach links verschoben. Auf diese Weise wird der Bereich 1 in Fig. 4(a) in den Bereich 1 verschoben, der in Fig. 4(b) gezeigt ist.

Im Schritt S 6 wird der Wert m um den Wert 1 erhöht. m wird somit als 1 angesehen, so daß der Bereich 2 in Fig. 4(a) verarbeitet wird. Im Anschluß an den Schritt S 6 wird Schritt S 7 erreicht, in welchem geprüft wird, ob der Ordinatenwert n + |m · P| eines links liegenden Teils des Bereichs Amn gleich Lx < n + |m · P| ist. Liefert das Entscheidungsergebnis, daß die Bedingung Lx < n + |m · P| nicht erfüllt ist, so wird nachfolgend wiederum Schritt S 4 erreicht. Wird ferner im Schritt S 4 bestimmt, daß die Bedingung Ly - m < |(n + 1) · P| nicht erfüllt ist, so wird der oben erwähnte Bereich 2 parallel um n Punkte bzw. Bildpunkte nach links verschoben und um m = 1 Punkte bzw. Bildpunkte nach oben. Auf diese Weise wird der Bereich 2 in Fig. 4(a) in den Bereich 2 in Fig. 4(b) geschoben. Im nachfolgenden Schritt S 6 wird der Wert m um 1 erhöht, so daß nachfolgend eine Verarbeitung des Bereichs 3 in Fig. 4(a) erfolgen kann.

Beim zuvor beschriebenen Prozeß erreicht der Programmfluß den Schritt S 8, wenn entweder der Wert Lx kleiner als n + |m · P| ist, was im Schritt S 7 bestimmt wird, oder wenn Ly - m < |(n + 1) · P| ist, was in Schritt S 4 bestimmt wird, wobei in Schritt S 8 der Wert n um 1 vermindert wird, so daß ein Verarbeitungsprozeß bezüglich des Bereichs 4 in Fig. 4(a) stattfinden kann.

Ist der x-Achsen-Ordinatenwert |n + (m + 1) · P| größer als Lx, so wird die x-Achsen-Ordinate als Lx angesehen. Ist ferner der y-Achsen-Ordinatenwert |(n + 1) · P| größer als Ly - m (ein Feld im oberen Bereich des Bildes), so wird die y- Achsenordinate als Ly - m angesehen. Wird im Schritt S 9 bestimmt, daß n < 0 ist, so endet die Verarbeitung.

In der oben beschriebenen Weise wird ein ähnlicher Prozeß durchgeführt, um das in Fig. 4(a) gezeigte Bild zwecks Korrektur der Neigung bzw. des Neigungswinkels parallel zu verschieben, so daß das in Fig. 4(b) gezeigte korrigierte Bild erhalten wird. Die in Fig. 4(b) gestrichelt eingezeichneten Bereiche werden gelöscht.

Gilt die Beziehung |x 2 - x 1| ≧ |y 2 - y 1| im Fall (II), wobei P gleich dem Ausdruck |(x 2 - x 1)/(y 2 - y 1)| ist, so läßt sich in ähnlicher Weise wie beim oben beschriebenen Fall (I) eine Bildkorrektur durchführen.

Für ein gemäß Fig. 5 nach links geneigtes Bild läßt sich die Neigungskorrektur in der nachfolgend beschriebenen Weise durchführen.

Beschreiben zwei Punkte P 1 (x 1, y 1) und P 2 (x 2, y 2) des Ordinatensystems die Neigung bzw. den Neigungswinkel und werden diese beiden Punkte durch die Neigungsanzeigeeinheit 11 wie in dem unter Fig. 2 beschriebenen Fall angegeben, so veranlaßt die zentrale Prozessoreinheit 6 die Bildverarbeitungseinrichtung 5, eine Bildkorrektur in Übereinstimmung mit dem in Fig. 6 gezeigten Flußdiagramm durchzuführen. Im Schritt S 11 wird zunächst der Divisor N bestimmt. Der Divisor N ist eine ganze Zahl, die sich anhand der nachfolgenden Gleichungen berechnet.

(I′) Im Fall der Bedingung |x 2 - x 1| < |y 2 - y 1| gilt
|Ly · (x 2 - x 1)/(y 2 - y 1)| (1)

(II′) Für den Fall |x 2 - x 1| ≧ |y 2 - y 1| gilt
|Lx · (y 2 - y 1)/(x 2 - x 1)| (2)

Wenn jede der Gleichungen (1) und (2) eine gemischte Zahl liefert, so werden Ziffern in einer oder mehreren Dezimalstellen der gemischten Zahl gerundet.

Es sei angenommen, daß n und m jeweils ganze Zahlen sind und daß der Ausdruck (y 2 - y 1)/(x 2 - x 1) (im Fall (I′)) oder der Ausdruck (x 2 - x 1)/(y 2 - y 1) (im Fall (II′)) mit P bezeichnet ist. Ein Bereich Amn wird verschoben, der durch die folgenden vier Punkte im Koordinatensystem gebildet ist, nämlich die Punkte (N - n + |m · P|, |n · P|), (N - n + |m + 1) · P|, |n · P|), (N - n + |(m + 1) · P|, |(n + 1) · P|), (n + |(m · P|, |(N - n + 1) · P|). Jeder der obigen Punkte im Koordinatensystem weist einen Wert auf, der am dichtesten an der ganzen Zahl liegt, die durch die oben beschriebene Gleichung und durch Runden oder Abschneiden der Ziffern in einer oder mehreren Dezimalstellen erhalten wird.

Im Schritt S 12 wird n auf den Wert N bzw. auf 0 gesetzt, während im Schritt S 13 m auf den Wert 0 gesetzt wird. Da in diesem Teil die Verarbeitung am Bodenteil des Bildes gemäß Fig. 7 beginnt, ist es nicht erforderlich, einen Schritt S 4 vorzusehen, wie er im Flußdiagramm nach Fig. 3 zu erkennen ist. Dem Schritt S 13 folgt also direkt Schritt S 14, in welchem der Bereich Amn parallel um N - n Punkte bzw. Bildpunkte in negativer Richtung der x-Achse (nach links in Fig. 7) und um m Punkte bzw. Bildpunkte in negativer Richtung der y-Achse (nach unten) verschoben wird. Die positive Richtung der x-Achse verläuft in Fig. 7 horizontal nach rechts, während die positive Richtung der y-Achse in Fig. 7 vertikal nach oben verläuft. Entsprechendes gilt in Fig. 2. Nachdem m im Schritt S 15 um den Wert 1 heraufgesetzt worden ist, wird im nachfolgenden Schritt S 16 bestimmt, ob der Koordinatenwert N - n + |(m · P)| eines linken Endes des Bereichs Amn größer als Lx ist. Ergibt das Entscheidungsergebnis im Schritt S 16, daß N - n + |(m · P)| nicht größer als Lx ist, so wird nachfolgend S 14 erreicht. Ist dagegen im Schritt S 16 der Ausdruck N - n + |(m · P)| größer als Lx, so wird der Schritt S 17 erreicht. Nachdem n im Schritt S 17 um 1 erhöht worden ist, wird in einem nachfolgenden Schritt S 18 geprüft, ob n größer als N ist. Ist n nicht größer als N, so erfolgt ein Rücksprung zu Schritt S 13, während im umgekehrten Fall (n < N) die Verarbeitung beendet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß der x-Achsen-Koordinatenwert als Lx angesehen wird, wenn der x-Achsen-Koordinatenwert |(N - n + (m + 1) · P| größer als Lx ist, und daß der y-Achsen-Koordinatenwert als m angesehen wird, wenn der y-Achsen-Koordinatenwert |(n · P)| kleiner als m ist (Bodenbereich des Bildes).

In der oben beschriebenen Weise läßt sich das in Fig. 7(a) gezeigte Bild parallel verschieben, um die Neigung bzw. den Neigungswinkel des Bildes zu korrigieren, so daß ein korrigiertes Bild entsprechend Fig. 7(b) erhalten wird. Zuletzt werden die gestrichelt eingezeichneten Bereiche in Fig. 7(b) gelöscht.

Da die Neigung des Bildes für jeden Bereich Amn korrigiert wird, läßt sich für diesen Fall die Neigungskorrektur mit einer höheren Geschwindigkeit durchführen als in einem Fall, bei dem der Neigungswinkel durch Drehung jedes Punkts bzw. Bildpunkts korrigiert wird.

Im Vorangegangenen wurde beschrieben, eine Neigungskorrektur hinsichtlich der gesamten Bildinformation durchzuführen, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Es ist auch möglich, die Neigung nur in einem gewünschten Teil der Bildinformation zu korrigieren.

Neben dem oben beschriebenen Divisionsverfahren zur Bestimmung der Bereiche Amn können auch andere Divisionsverfahren zum Einsatz kommen, um diese Bereiche Amn zu erhalten.

Das Prinzip der zuvor beschriebenen Erfindung beruht darauf, daß Information, die zur Korrektur der Neigung von in einer Speichereinrichtung gespeicherten Bildinformation erforderlich ist, durch eine Neigungsanzeigeeinrichtung eingegeben wird, so daß eine Bildverarbeitungseinrichtung in Antwort auf die von der Neigungsanzeigeeinrichtung eingegebene Information die Bildinformation in eine Mehrzahl von Bereichen unterteilt und die jeweiligen Bereiche zur Korrektur der Neigung der in der Speichereinrichtung gespeicherten Bildinformation parallel verschiebt, so daß sich die Neigung des Bildes mit sehr hoher Geschwindigkeit korrigieren läßt, und zwar verglichen mit dem konventionellen Fall, bei dem jeder einzelne Punkt bzw. Bildpunkt gedreht werden muß.

Claims

Bildrotationseinrichtung, gekennzeichnet durch
- - eine Speichereinheit (3) zur Speicherung von Bildinformationen,
- - eine Neigungsanzeigeeinheit (11) zur Eingabe von notwendiger Information zur Korrektur der Neigung der in der Speichereinheit (3) gespeicherten Bildinformation, und
- - eine Bildverarbeitungseinrichtung (5) zur Unterteilung der in der Speichereinheit (3) gespeicherten Bildinformation in eine Mehrzahl von Bereichen (Amn) in Übereinstimmung mit der von der Neigungsanzeigeeinheit (11) gelieferten Information sowie zur Durchführung einer Parallelbewegung eines jeden Bereichs (Amn) zwecks Korrektur der Neigung der Bildinformation.