FR2613508A1 - Appareil de traitement d'image - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES DE COMPRESSION DE DONNEES D'IMAGE. UN APPAREIL DE TRAITEMENT DE DONNEES D'IMAGE COMPREND NOTAMMENT UNE SECTION DE DESIGNATION 12 QUI DESIGNE UNE PARTIE DE COURBE D'UNE LIGNE DE CONTOUR, UNE SECTION 14 QUI DETERMINE DES PENTES ET DES COORDONNEES DES EXTREMITES DE LA PARTIE DE COURBE; UNE SECTION 15 QUI DESIGNE UN POINT DE DIVISION DE LA PARTIE DE COURBE; UNE SECTION D'APPROXIMATION 16, 17; ET UN CODEUR 18 QUI CODE LES COORDONNEES D'UN ENSEMBLE DE POINTS SPECIAUX SUR LA COURBE APPROCHEE. APPLICATION AUX SYSTEMES DE TRAITEMENT D'INFORMATION GRAPHIQUE.

Description

La présente invention concerne un système de ccm-

pression de données d'image comprenant des caractères et

autres, et elle porte plus particulièrement sur un appa-

reil de traitement d'image dans lequel le contour d'un ca-

ractère ou autre est approché par un ensemble de courbes

de fonctions ou de lignes droites, et les données d'ima-

ge sont comprimées par l'information de décision de con-

tour. Il est bien connu que la quantité de données de points qu'on obtient en divisant en points des données

d'image d'un caractère ou autre est extrêmement élevée.

De ce fait, de nombreuses sortes de procédés de compres-

sion de données ont été proposées dans le but de comprimer une telle quantité élevée de données, et d'enregistrer et

d'émettre ensuite les données comprimées. La forme du ca-

ractère ou autre est détectée sous la forme d'un contour et l'information de décision de contour est enregistrée,

ce qui a pour effet de comprimer la quantité de données.

A titre d'exemrple, on connaît: un procédé d'azproximation

par lignes droites décrit dans les brevets duJa-on roles.

149522/1979 et 79154/1980; un procédé d'approx-imatin par courbe du nième degré, décrit dans les brevets du Japon publiés n 39963/1982, 134745/1983 et 75976/1985; etc. Cependant, avec le procédé d'aproxrnation par lignes droites mentionné en premier, on n'obtient pas un

contour régulier. D'autre part, avec le procédé d'appro-

ximation par courbes du n-ième degré mentionné en dernier, bien qu'on obtienne une courbe régulière, il est compliqué de convertir les équations de fonctions pour obtenir la courbe, ce qui fait que la génération de la courbe prend

beaucoup de temps. Ce procédé présente donc un inconvé-

nient qui consiste en ce qu'on ne peut pas l'utiliser en pratique dans un dispositif de visualisation rapide tel qu'un tube cathodique ou une imprimante à faisceau laser, à cause de la vitesse de traitement. Pour éliminer cet inconvénient, on connaît un procédé utilisant une courbe cubique de Bézier qui est capable de générer une courbe de façon rapide. Cependant, avec ce procédé, du fait qu'on n'a pas encore établi un procédé d'approximation d'une courbe, il existe un problème qui consiste dans la diffi-

culté de l'approximation.

La présente invention a été faite en considérant les procédés classiques précédents, et elle a pour but de procurer un appareil de traitement d'image dans lequel le contour de données d'image d'un caractère ou autre soit approché et codé par une courbe qu'on peut générer à une vitesse élevée, ce qui permet de comprimer les données d'image.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention seront mieux compris à la lecture de la descrip-

tion qui va suivre de modes de réalisation, et en se réfé-

rant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma synoptique fonctionnel d'un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est un schéma montrant des données de

contour d'un caractère d'entrée (7); -

la figure 3 est un schéma montrant le cas dans

lequel les données de contour de la figure 2 sont divi-

sées en parties consistant en lignes droites et en parties consistant en courbes; la figure 4 est une représentation agrandie d'une partie de la figure 3;

les figures 5 à 7 sont des représentations gra-

phiques qui montrent respectivement des procédés d'obten-

tion de pentes sur une courbe;

la figure 8 est une représentation graphique des-

tinée à l'explication du cas dans lequel une partie de la courbe de la figure 4 est agrandie et est approchée par une courbe de Bézier; la figure 9(A) est un diagramme qui montre un exemple d'un format d'information de contour; la figure 9(B) est un diagramme qui montre un exemple d'information de contour d'une courbe de la figure 8; la figure 10 est un diagramme montrant un format de données de bloc; la figure 11 est un schéma synoptique fonctionnel d'un autre mode de réalisation; la figure 12 est une représentation graphique montrant un exemple dans lequel la partie consistant en une courbe est approchée de moyen de vecteurs; les figures 13 à 17 sont des représentations graphiques montrant respectivement des procédés d'obtention de pentes sur une courbe;

la figure 18 est une représentation graphique mon-

trant un procédé d'approximation d'une courbe par une cour-

be de B6zier;

la figure 19 est un diagramme destiné à l'explica-

tion d'un processus d'extension d'une courbe;

-20 la figure 20(A) est un diagramme montrant un exerm-

ple d'un format d'information de contour;

la figure 20(B) est un diagramme montrant un exem-

ple d'information de contour de la courbe de la figure 12; la figure 21 est un diagra,.me montrant un format de données de bloc; et

la figure 22 est une représentation graphique des-

tinée à l'explication du cas dans lequel on code une courbe

en l'approchant au moyen d'une courbe de Bézier.

Description d'un schéma synoptique fonctionnel (figure 1)

La figure 1 est un schéma synoptique qui montre

une configuration fonctionnelle d'un mode de réalisation.

Dans le schéma, la référence 10 désigne une sec-

tion d'entrée de données d'image destinée à l'introduction de données d'image qui sont décomposées en points sous une forme matricielle (x, y). A titre d'exemple, la section d'entrée de données d'image 10 consiste en un analyseur d'image. Une section d'extraction de contour 11 extrait le contour des données d'image d'un caractère ou autre, qui proviennent de la section d'entrée de données d'image 10 et qui sont décomposées en points. Le contour du caractère ou autre qui est extrait par la section d'extraction de

contour 11 est visualisé par un dispositif de visualisa-

tion 20 tel qu'un visuel à tube cathodique ou autre. Dans

une section de discrimination de ligne droite/courbe -

(qu'oh appellera simplement ci-après une section de discri-

mination D/C) 12, l'opérateur décompose le contour en par-

ties de lignes droites et en parties de courbes, en dési-

gr.ant des points du contour visualisé sur le dispositif de

visualisation 20, en employant un numériseur 21, une sou-

ris, un photostyle, ou autre. La partie de contour qui est une ligne droite d'après la discrimination effectuée est convertie en une équation linéaire telle que (y = ax + b),

représentative d'une ligne droite, par une section de dé-

termination de fonction 13.

D'autre part, dans une section de désignation de

point initial/point de terminaison (qu'on appellera ci-

après simplement une section de désignation I/T) 14,

l'opérateur désigne le point initial et le point de termi-

naison de la partie de contour oui est une courbe, d'après la discrimination effectuée. Le point initlal et le point de terminaison sont-désignés d'une manière similaire à celle indiquée ci-dessus. Ainsi, l'opérateur désigne des points sur la ligne de contour qui est visualisée sur le dispositif de visualisation 20, en utilisant un photostyle, un numériseur, ou autre. Ensuite, on obtient un nombre prédéterminé de points de contour pour diviser la partie de courbe qui est désignée par le point initial et le

point de terminaison. La pente du contour (partie de cour-

be) définie par les deux points d'extrémités (point ini-

tial et point de terminaison) est obtenue à partir de la valeur moyenne des pentes parmi les points de contour et les deux points d'extrémités (point initial et point de terminaison). Dans une section de désignation de point 15, l'opérateur désigne un point approprié entre les points

initial et de terminaison, et il le sélectionne en utili-

sant le numériseur 21, le photostyle, ou autre, d'une ma-

nière similaire à celle indiquée ci-dessus.

Une section de calcul de courbe cubique de Bézier 16 détermine la courbe par le procédé de la courbe cubique de Bézier, sur la base du point initial et du point de terminaison, ainsi que des points sur le contour qui sont désignés par l'opérateur, et cette section visualise la

courbe calculée sur le dispositif de visualisation 20.

L'opérateur observe la courbe cui est visualisée sur le dispositif de visualisation 20 et il désigne à nouveau

des points appropriés, au moyen d'une section de correc-

tion 17, si une correction est nécessaire. Les sections

allant de la section d'extraction de contour 11 à la sec-

tion de correction 17 sont constituées par un micropro-

cesseur. Si aucune correction n'est nécessaire dans la section de correction 17, les coordonnées de quatre points

utilisés pcur obter.nir la courbe par le procédé de la cour-

be de Bézier sont codées par un codeur 18. Le point ini-

tial et le point de terminaison de la partie de ligne droite sont codés et sont enregistrés sous la forme de

codes de compression dans une mémoire 19.

Un décodeur 22 décode les codes de compression qui sont codés par le codeur 18, et il les convertit en coordonnées et en équations de lignes droites. Sur la base des données de coordonnées, les parties de courbes du contour sont obtenues par la courbe de Bézier, et les parties de lignes droites du contour sont synthétisées,

ce qui donne le contour du caractère ou autre d'origine.

On décrira ci-après en détail les traitements

des données dans les sections respectives.

Extraction de caractéristiques de données d'image (figures

2 à 4)

La section d'entrée de données d'image 10 assure

la fonction d'entrée de données d'image obtenues par ba-

layage par trame en utilisant un analyseur ou autre, et

décomposées en points sous une forme matricielle (x, y).

Les données binaires de configuration de points deviennent

les données d'image d'origine à traiter.

La section d'extraction de contour 11 extrait la position de point, sous la forme d'un point de contour, qui correspond à la position de changement de "0" à "1",

ou de "1" à "0" dans la direction x ou y des données bi-

naires de configuration de points. La figure 2 montre les données de contour qui résultent du caractère "k" (qui

se lit "ei" et signifie "longtemps").

L'opérateur effectue une discrimination pour dé-

terminer les parties de lignes droites et les parties de courbes des données de contour oui sont visualisées sur

le dispositif de visualisation 20, comme le montre par.

exemple la figure 2, pour désigner ainsi les points ini-

tiaux et les points de terminaison des parties de lignes

droites, en utilisant le numériseur 21 ou autre.

La figure 3 est un schéma montrant les données de contour discriminées de cette manière. Chaque partie

représentée par une ligne continue est une partie déter-

minée par l'opérateur comme étant une partie de ligne

droite. Chaque partie représentée par une ligne en poin-

tillés est une partie déterminée comme étant une partie de courbe. Les points noirs aux deux extrémités de chaque partie de ligne droite représentent le point initial et le point de terminaison qui ont été désignés. Les parties de ligne droite représentées par les lignes continues sont

converties en équations linéaires par la section de déter-

mination de fonction 13.

La figure 4 est une représentation agrandie

d'une partie 30 de la figure 3.

La référence 31 désigne une partie de ligne droi-

te qui a été désignée comme étant une ligne droite, et les

références 32 et 33 désignent respectivement un point ini-

tial et un point de terminaison de la partie de ligne

droite 31. Lorsque l'opérateur introduit un point de divi-

sion 40, la section de désignation I/T 14 détermine une courbe 41 dont le point initial est fixé au point 32 et dont le point de terminaison est fixé au point 40, et une courbe 42 dont le point initial est fixé au point 40 et

dont le point de terminaison est fixé au point 33.

Calcul des mentes sur une courbe (figures 5 à &) L'appareil calcule ensuite les pentes aux points

respectéfs sur les courbes désignées comme étant des par-

ties ce courbes.

Dans ce but, l'appareil extrait un nombre prédé-

terminé de points avant et après les points se trouvant sur la courbe. Il calcule respectivement les pentes des segments de droite qui sont définis en-reliant les points considér'és et les points situés avant et après ces points, ce cul permet de calculer la pente de la courbe à un point preceter1ine. La figure 5 est un graphique qui montre le cas de l'obtention d'une pente tO à un point P0, lorsque le point

P0 est le point initial d'une courbe 50.

On suppose que les points qui sont extraits sur un contour pour obtenir une pente sont fixés à Q1 et Q et que la pente du segment de droite P0Q1 est fixée à m0

et que la pente du segment de droite PoQ2 est fixée à m1.

On calcule la pente m0 du segment de droite P par l'équation suivante, en supposant que les coordonnées du point P0 sont (x1l, y1) et que les coordonnées du point Q1 sont (x2, y2) Y2 - Yl 0 x2 - x1 De façon similaire, en supposant que les coordonnées du point Q2 sont (x3, y3), on a: Y3 - yl 1 x3 - x1 Après avoir obtenu les pentes m0 et m1 des seg- ments de droite respectifs, on peut calculer la pente to au point initial P0, par l'équation suivante: = (Arc tg m0 + Arc tg) t0 tg ( -- 2/ On peut également effectuer un calcul similaire

pour le point de terminaison.

La figure 6 est un graphique qui montre le cas correspondant àl'obtention de la pente t1 de la courbe au point de raccordement P1 des courbes 61 et 62 (par exemple

le point 40 sur la figure 4).

On obtient des points Q 1 et Q1 sur les contours des courbes 61 et 62. Ensuite, on calcule également la pente 1 du segment de droite Q 1P1 et la pente m1 du segment de droite P1Q1. On peut donc obtenir la pente t par l'écuation suivante: g (Arc tg m 1 + Arc tg m1 l

I

t1 = tg t2 La figure 7 est un graphique qui montre le cas de l'obtention d'une pente t2 à un point initial P2 d'une courbe 72 qui se raccorde à une ligne droite 71. Dans ce cas, la pente t2 est égale à la pente m0 de la ligne droite

71 et t2 = m0.

La figure 8 est une représentation graphique agrandie de la courbe 41 de la figure 4. Sur la figure 8, les parties identiques à celles représentées sur la figure

4 sont désignées par les mêmes nombres et symboles de ré-

férence. Sur la figure 8, un point 80 est un point désigné par l'opérateur. Les coordonnées du point 80 sont (xu, yu). On suppose que les coordonnées du point initial 32 de la courbe 41 sont (x0, y0), que la pente de la courbe au point initial 32 est to, que les coordonnées du point de terminaison 40 sont (x3, y3), et que la pente de la courbe au point de terminaison 40 est t_. Lorsque la valeur de division du point 80 est fixée à 0,5, on calcule par les équations suivantes deux autres points 81 (x1, y1) et

(x2, Y2) qui définissent la ccurbe de Bézier.

3 i 1 X = tYu - t3Xu 4Y + (3t) x0 + t3x3 3 t 1 2 Y3 /38 (t - t3) Yi = t0(x - x0) + 0 3_ i1 Dans ces conditions, en supposant que P0(x0,y0), P1 (x1,y1), P2(x2,y2)' P3(, 3Y3) la courbe s'exprime par:

= +3F1 -)2 2 3

P 2 ={ -P (1-t) + (3P(1-t)t + P3t

avec, < t < 1.

2Dansvesconiin, en < u p oat <u:

La courbe de Bézier qui est calculée de cette ma-

nière est visualisée sur le dispositif de visualisation 20 sous la forme d'une courbe en pointillés 83 sur la figure 8. D L'opérateur compare la courbe calculée 83 avec la courbe d'origine 41. Si elles sont différentes, il déplace

le point 80 sur la courbe 41 et le calcul et la visualisa-

tion de la courbe de Bézier sont répétés. Les opérations précédentes sont exécutées de façon répétitive jusqu'à ce

que la courbe 83 coincide avec la courbe 41.

Description du traitement de codage (figures 9 et 10)

La figure 9(A) est un diagramme qui montre un

exemple d'un format de l'information de contour codée.

Comme mentionné ci-dessus, dans cet exemple, on

13 code les coordonnées du point initial dans chaque inter-

valle d'échantillon sur les parties de lignes droites et les parties de courbes obtenues, les coordonnées d'un

point spécial sur la courbe qui résulte d'une approxima-

tior., et les coordonnées du point de terminaison. En ou-

tre, les données de code résultantes sont enregistrées sous la forme d'un ensemble de données 'de bloc qui sont générées bloc par bloc. On élabore donc les données de compression qui correspondent avec une grande fidélité au contour des données d'image d'un caractère arbitraire ou

autre.

Un en-tête de bloc 90 désigne une zone pour l'enregistrement du nombre d'échantillons dans un seul bloc. Un en-tête de segment 91 comprend un drapeau qui distingue une ligne droite d'une courbe de Bézier, et un drapeau qui indique les points initial et de terminaison

d'un segment de droite ou d'une courbe. La partie d'infor-

mation de segment 92 enregistre les données codées des va-

leurs de coordonnées x et y des points initial et de ter-

minaison et de chaque point spécial.

La figure 9(B) montre le cas qui correspond au codage et à l'enregistrement de la courbe 41 sur la figure 8.

La courbe 41 est une partie de la portion repré-

sentée en 30 dans le caractère "7kI" sur la figure 3. Le nombre d'échantillons dans la portion 30 est placé dans

l'en-tête de bloc 90. Le drapeau qui indique le point ini-

tial 32 de la courbe 41 est placé dans un en-tête de seg-

ment 100. Autrement dit, un drapeau de courbe 93 et un

drapeau de point initial 94 sont placés à l'état instauré.

Les données codées des coordonnées (x0, y0) du point ini-

tial 32 sont enregistrées dans l'information de segment 101. Les coordonnées des points spéciaux 81 et 82 sur la

courbe 41 sont respectivement enregistrées dans les infor-

mations de segment 103 et 105. Dans des en-têtes de seg-

ment correspondants 102 et 104, seuls les drapeaux de courbe sont placés à l'état instauré. Du fait que le point de terminaison 4G de la courbe 41 est également le point initial de la courbe suivante 42, l'indicateur de courbe

et l'indicateur de point initial dans un en-tête de seg-

ment 106 sont placés à l'état instauré. Les données codées

des coordonnées (x3, y3) sont enregistrées dans l'informa-

tion de 'segment 107.

Toutes les données de bloc codées, basées sur le format précédent, sont enregistrées bloc par bloc comme le

montre la figure 10.

On a décrit ci-dessus le cas concernant la com-

pression des données de contour de caractère. On va mainte-

nant expliquer ci-après le cas du décodage des données de contour comprimées, pour redonner les données de contour

d'origine.

L'en-tête de segment et l'information de segment pour les données comprimées qui sont enregistrées de la manière représentée sur la figure 10 sont lus pour toutes les données de bloc. On reproduit une ligne droite dans

laquelle le drapeau de ligne droite dans l'en-tête de seg-

ment est à l'état instauré, en reliant par une ligne droite les points initial et de terminaison combinés. D'autre part,

une courbe dans laquelle le drapeau de courbe dans l'en-

tête de segment est à l'état instauré est obtenue par l'équation suivante: P(t) = P0(1-t) + 3Pit(1-t) + 3P2t2(1-t) + P3t3

0 1 2 3

(avec O < t < 1) en utilisant la courbe de Bézier précédente, sur la base des coordonnées de quatre points spéciaux décodés. Dans ce cas, on peut exprimer une courbe en décomposant de façon suffisamment fine "t" entre "0" et "1", et en traçant

des lignes droites dans les intervalles respectifs.

Les données de contour reconstruites sont dévelop-

pées au moyen de la configuration de points dans la mémoire

des données d'image, et elles sont appliquées à un disposi-

tif de sortie tel qu'une imprimante à faisceau laser, Un visuel à tube cathodicue ou autre, de façon à reconstruire

un caractère ou une image désiré.

Dans ce mode de réalisation, on a effectué l'opé-

ration consistant à corriger un point arbitraire qui a été introduit, en employant un procédé par lequel ce point est

déplacé sur une courbe d'origine. On peut cependant égale-

ment effectuer la correction en fixant un point arbitraire

qui est introduit, et en changeant un coefficient de décom-

position u dans une plage allant de "0" à "1".

Comme expliqué ci-dessus, ce mode de réalisation offre un avantage qui consiste en ce que le processus de codage d'une ligne de contour par une courbe de Bézier, qui était habituellement considéré comme difficile, peut être accompli de façon précise et rapide en désignant des points initial et de terminaison et les autres points sur

la ligne de contour.

Comme décrit ci-dessus, l'invention procure des avantages qui consistent dans la possibilité de coder et de reproduire (décoder) aisément et rapidement le contour

des données d'image.

Autre mode de réalisation On décrira en détail ci-après un autre mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux dessins.

Description du schéma synoptique fonctionnel (figure 11)

La figure 11 est un schéma synoptique fonctionnel

qui montre une structure fonctionnelle de ce mode de réa-

iisation. Sur le schéma, la référence numérique 101 désigne

une section d'entrée de données d'image destinée à accom-

-i-r l'opération d'entrée de données d'image qui sont dé-

composées en points sous une forme matricielle (x, y). La

sec:_cn d'entrée de données d'image 101 consiste par exem-

ple en un analyseur d'image. Une section d'extraction de contour 110 extrait le contour des données d'image d'un caractère ou autre qui ont été introduites par la section d'entrée de données d'image 101, et qui sont décomposées en c-ints. Dans une section d'approximation par lignes droites 120, le contour d'un caractère ou autre qui est extrait par la section d'extraction de contour 110 est approchné au moyen de lignes droites, par l'utilisation de vecteurs, de façon que les valeurs d'écart par rapport au contour soient inférieures ou égales à une différence admissible.

Une section de discrimination 130 divise le con-

tour approché en parties de lignes droites et en parties de courbes, sur la base des longueurs des vecteurs. Pour la section de contour qui a été déterminée comme étant une courbe, une section de calcul de pente 140 calcule la

pente du contour (partie de courbe) aux deux points d'ex-

trémité (point initial et point de terminaison) de la partie de contour, sur la base de la valeur moyenne des pentes des segments de droite qui relient les deux points d'extrémité (point initial et point de terminaison) de la partie de courbe, avec un nombre prédéterminé de points de contour qui sont fixés avant et après les deux points d'extrémité, et sur la base de la pente d'une courbe ou

d'une ligne droite qui est raccordée.

Une section d'approximation par courbe cubique de Bézier 150 fixe un point de division spécial P(u) sur la courbe cubique de Bézier, entre les points initial et

de terminaison sur la ligne de contour qui a été détermi-

née comme étant une partie de courbe, ce qui permet d'ob-

tenir la courbe cubique de Bézier. Une section de calcul d'erreur 160 calcule une différence correspondant à un écart entre le point du contour et la courbe cubique de Bézier approchée. Le point de division P(u) sur la partie approchée de la courbe cubique de Bézier est déplacé sur

le contour de façon à minimiser cette différence corres-

pondant à un écart.

Lorsque la section de calcul d'erreur 160 a déterminé la courbe cubique de Bézier qui minimise la différence, une section de détermination de point l'échantillon 170

prend le' point de division P(u) en tant que point d'échan-

tillon. Une section d'extension 180 contrôle un point de

terminaison (P3) de la courbe qui résulte de i'approxima-

tion effectuée par la section d'approximation de courbe 150. Si le point de terminaison (P3) est raccordé de façon

continue à la courbe inconnue adjacente suivante, le pro-

cessus progresse jusqu'au point initial de cette courbe inconnue, et les processus d'approximation de courbe de la

section de calcul de pente 140 jusqu'à la section de dé-

termination de point d'échantillon 170 sont exécutés à

nouveau. Une section de redétermination de point d'échan-

* tillon 190 détermine comme étant le point de terminaison (P3) un point tel que la différence correspondant à l'écart entre la courbe approchée et les points de contour

de la courbe d'origine ne dépasse pas une valeur prédé-

terminée, ce point étant simultanément tel que la courbe de Bëzier obtenue soit la plus longue. La décision portant sur le point de division (point d'échantillon)est égale- ment prise à ce moment. Les sections allant de la section

d'extraction de contour 110 à la section de redétermina-

tion de point d'échantillon 190 sont constituées par un

microprocesseur ou autre.

Lorsque la différence correspondant à l'écart dépasse la plage prédéterminée, le point d'échantillon est ramené au point d'échantillon précédent. Lorsque le point de terminaison de la partie de courbe est raccordé à la partie de courbe ou à la partie de ligne droite qui est déjà connue, l'opération d'extension qu'effectue la

section d'extension 180 est terminée.

Un codeur 200 code les valeurs de coordonnées

des points P0 P3 pour définir la courbe de Bézier obte-

nue de la manière indiquée ci-dessus. Les données de ccm-

pression codées sont enregistrées dans une mémoire 210.

En accomplissant les processus qui précèdent pour toutes l'es parties de contour, on établit dans la mémoire

210 les codes de compression obtenus en divisant les don-

nées de contour en parties de lignes droites et en parties

de courbes, et en les codant ensuite.

Dans le décodeur, les codes de compression qui ont été codés par le codeur 200 sont décodés et convertis en coordonnées et en équations de lignes droites. Sur la base des données de coordonnées, on obtient les parties de

courbe du contour par la courbe de Bézier, et on synthéti-

se les parties de lignes droites du contour, ce qui permet

d'obtenir le contour du caractère d'origine ou autre.

On va maintenant expliquer en détail ci-après les

traitements de données qui sont accomplis dans les sec-

tions respectives.

Extraction de caractéristiques des données d'image

La section d'entrée de données d'image 10-1 assu-

re l'opération d'entrée de données d'image par balayage par trame en utilisant un analyseur d'image ou autre, et elle décompose les données d'image en points sous la forme

d'une matrice (x, y). Les données binaires de configura-

tion de points résultantes deviennent les données d'imace

d'origine à traiter.

La section d'extraction de contour 110 extrait la position d'un point, à titre de point de contour, cor-

respondant à la position de changement de "0" à "1" ou de "1" à "0", dans la direction x ou y des données binaires

de configuration de point.

Description de la section d'approximation par lignes droi-

tes et de la section de discrimination (figure 12) Dans un intervalle arbitraire sur un contour, on effectue l'approximation par lignes droites au moyen d'un ensemble de vecteurs qui sont fixés à des valeurs aussi

longues que possibles, dans une plage dans laquelle la va-

leur de l'écart par rapport au contour d'origine est infé-

rieure ou égale à une différence admissible prédéterminée.

La figure 12 montre un exemple dans le cas o un contour 24 représenté par une ligne en pointillés a été approché au moyen de lignes droites, par un ensemble de vecteurs bidimensionnels 25, dans un intervalle arbitraire

(P0' Pn-1) sur le contour.

La forme du contour d'un caractère cu'on utilise

dans ce mode de réalisation comprend généralement des par-

ties de lignes droites et des parties de courbes. Pour dis-

criminer entre elles, on reconnaît la partie de ligne droi-

te et la partie de courbe sur la base des longueurs des vecteurs qui sont obtenus par l'approximation par lignes droites précédente. Ainsi, si on désigne par Pt(xt, yt) et Pt+1(Xt+1, Yt+) les deux extrémités d'une certaine ligne droite approchée, on calcule la longueur 1 de ce vecteur de la manière suivante: 1 = ( - Xt+)2 + (Yt - Yt+2) tt+l y+l On reconnaît comme étant une partie de courbe la ligne dans laquelle la longueur 1 est inférieure ou égale à une valeur prédéterminée.

Description de la section de calcul de pente (figures 13 à

17) Pour approcher par une courbe cubique de Bézier

la partie de courbe qui est obtenue par la section de dis-

crimination 130, il est nécessaire de connaître les pentes aux deux points d'extrémité de la courbe (point initial et

point de terminaison).

La figure 13 est un graphique qui montre le cas

dans lequel la courbe 311 est raccordée de façon progres-

sire et continue à la ligne droite 301. Dans ce cas, la pente rm; de la ligne droite 301 devient la pente t0 au point

initial (P0) de la courbe 311. Autrement dit, tO = m.

Sur la figure 14, au départ d'une courbe 331 qui est raccordée progressivement (linéairement) à une courbe 321 qui'a déjà été approchée par une courbe de Bézier, une pente t3 à un point de terminaison P' sur la courbe 321

derlent la pente to au point initial (P) de la courbe 331.

Autrement dit, t0 = t'.

Dans ce cas, on fixe des points de contour prédé-

terminés (P1. P2) sur une courbe 34 après le point d'ex-

trémité (P0). On calcule- la pente moyenne à partir des

pentes t1 et t2 des segments de droite 35 et 36 qui re-

lient le point d'extrémité (P0) et les points de contour (P1, P2). On va maintenant expliquer à titre d'exemple le

cas de deux points de contour de la figure 15.

iArc tg t1 + Arc tg t21 t0 = tg 2 La figure 16 est un graphique qui montre le cas dans lequel le point d'extrémité (P0) est fixé en tant que point intermédiaire entre des courbes inconnues 37 et 38,

et le point initial ou le point de terminaison de la cour-

be 38 est fixé. Dans le cas de la figure 16, on fixe un nombre prédéterminé de points de contour (Pi1' P 2' Pli P2) sur les courbes inconnues 37 et 38, avant et après le point initial (P0), et on détermine la pente tO au point initial à partir de la valeur moyenne des pentes des segments de droite 39 à 42 qui relient le point initial (P0) et chaque point de contour. Par conséquent, sur la figure 16, la pente t0 au point d'extrémité P0 s'exprime de la façon suivante: D5t (Arc tg t 2 + Arc tg t_1 + Arc tg t1 + Arc tg t2) La figure 17 est un graphique qui montre le cas de l'obtention de la pente tO au point de terminaison lorsque le point de terminaison (P0) d'une partie de courbe

43 n'est pas raccordé progressivement à une ligne quelcon-

que.,

Dans ce cas, on fixe des points de contour prédé-

terminés (P- P- 2) sur la courbe 43 avant le point de ter-

mlnaison P0, et on calcule la pente t0 au point d'extrémité P0' à partir de la valeur moyenne des pentes t 1 et t_2 des

segments de droite 44 et 45 qui relient le point d'extrémi-

té P et les points de contour P1 et P-2. On a donc: tg ( Arc tg t1 + Arc tg t2) t0 =t g 2

Description de la partie d'approximation par courbe cubique

de Bêzier (figure 18) La figure 18 est un graphique montrant une courbe 181 qu'on obtient par approximation d'une ligne de contour

-1 qui a été déterminée comme étant une courbe. On dé-

signe par P0(x0, y0) et P3(x3, y3) les deux points d'ex-

trémité de la ligne de contour 180-1, et on désigne par

to et t3 les pentes des courbes à ces points d'extrémité.

Ensuite, on prend P (xu, yu) et u = 0,5 pour le point de U

contour adjacent au point P0 sur la ligne de contour 18C-

1 entre P et P,. Dans ce cas, on calcule respectivement par les équations suivantes les deux autres points P

(X1, y1) et P2(x2, y2) qui définissent la courbe de Bézier.

3 i1 - - xt x x1 = Yu - t3xu - 4 Yo + 83to + t3)Xo + 2 3 3 _ 131 /8 (tct3) y1 = t0(xl - x3) + Y0 2 =O tx{u 4 23 83 + t0)x0 02 - Y3 Z/ (t^ - t3) Y2 = t3(X2 - x3) -3 Cette courbe de Bézier devient: P(t) P0(1-t) + 3P(1 t) t + 3P2(1 - t)t + Pt3 (avec, 0 < t < 1)

Description de la section de calcul d'erreur et de la

section de détermination de point d'échantillon On détermine l'écart entre la courbe de Bézier obtenue de la manière expliquée ci-dessus et le contour

d'origine (partie de courbe).

On détermine cet écart par le procédé suivant.

Dans la courbe de Bézier précédente, on fixe t à une va-

leur suffisamment faible dans une plage allant de 0 à 1.

On prend pour l'écart entre la courbe de Bézier et chaque point de contour la valeur minimale des distancesentre chaque point sur la courbe de Bézier qui est obtenu en correspondance avec chaque valeur de t, et les points de contour. On exécute ces processus pour tous les points de

contour, y compris les points d'extrémité, entre P0 et P3.

On prend pour la différence par rapport au contour d'ori-

gine,la valeur minimale des écarts obtenus.

On déplace le point de division Pu sur la ligne

de contour entre P0 et P3, de façon à minimiser cette dif-

férence. On répète l'approximation par courbe de Bëzier et

le calcul de la différence.

On prend pour les points d'échantillons temporai res les points P0 à P. obtenus lorsque la différence est

minimale. Ceci résulte du fait que lorsqu'une courbe in-

connue est raccordée ultérieurement, il est possible que le point d'échantillon change, comme on l'expliquera par

la suite.

Description de la sectiorn d'extension (figure 19)

La figure 19 est un diagramme qui montre le pro-

cessus d'extension d'une partie de courbe (c'est-à-dire le processus consistant à raccorder avec une partie de courbe inconnue la partie de courbe qui a déjà été obtenue),

lorsqu'une partie de courbe inconnue est raccordée en po-

sition adjacente à la ligne de contour obtenue.

Une courbe 182 représentée par une ligne en poin-

tillés est une partie de courbe qui a déjà été obtenue et dont le point de terminaison est le point P3. Une partie

de courbe 183 est une partie de courbe inconnue. On dé-

place le point P3 vers un point de terminaison P3 de la

partie de courbe 183, grâce à quoi la section d'approxima-

tion par courbe cubique de Bézier 150 fournit une courbe de Bézier 184. Lorsque la différence entre la courbe de

Bézier 184 et la courbe 183 qui est obtenue de cette ma-

nière tombe dans une plage de différence prédéterminée, on

poursuit l'opération d'extension, ce qui réalise l'exten-

sion de la partie de courbe, c'est-à-dire son raccordement

à l'intervalle de courbe suivant.

Lorsque la différence dépasse la plage de diffé-

rence prédéterminée, on arrête le processus d'extension et on ramène le point d'échantillon au point d'échantillon précédent. D'autre part, lorsque la partie de courbe ou la

partie de ligne droite qui est déjà connue se prolonge en-

suite, on arrête également le processus d'extension.

Dans la section de redétermination de point d'échantillon 90, on détermine nouvellement en tant que points d'échantillon quatre points (P0 à P3) se trouvant sur la courbe de Bézier qui a été obtenue de la manière

indiquée ci-dessus.

Descrirtion du codeur (figures 20 et 21) On code les coordonnées des points d'échantillon ces parties de lignes droites et des parties de courbes

qui ont été obtenues de la manière expliquée ci-dessus.

Enr. outre, les données codées sont enrecistrees sous la -20 forme d'un ensemble de données de bloc oui sont établies bloc par bloc. On peut donc obtenir avec une fidélité élevée lés données- de compression qui correspondent au

contour d'un caractère arbitraire.

La figure 20(A) est un diagram-r.e qui montre un

exemple de format d'information de contour codée.

On code les coordonnées du point initial dans chaque intervalle d'échantillon des parties de lignes

droites et des parties de courbes résultantes, les coor-

données de points spéciaux sur des courbes approchées, et les coordonnées des points de terminaison. En outre, on enregistre les données codées sous la forme d'un ensemble de données de bloc qui sont établies bloc par bloc. On peut donc déterminer avec une fidélité élevée les données de compression qui correspondent au contour des données

d'image d'un caractère arbitraire ou autre.

L'en-tête de bloc 90 est la zone dans laauelle on

enregistre le nombre de points d'échantillons dans un bloc.

L'en-tête de segment 91 comprend le drapeau qui distingue une ligne droite d'une courbe de Bézier, et le drapeau qui indique le point Initial et le point de terminaison d'un segment de droite ou d'une courbe. Les données codées des valeurs des coordonnées x et y du point initial, du point

de terminaison et de chaque point spécial, sont enregis-

trées dans l'information de segment 92.

La figure 20B est un diagramme qui montre le cas dans lequel une courbe 120-1 sur la figure 22 a été codée

et enregistrée.

Le nombre d'échantillons de la courbe 120-1 est

placé dans l'en-tête de bloc 90. Le drapeau du point ini-

tial P0 de la courbe 120-1 est placé dans l'en-tête de segment 100. Autrement dit, le drapeau de courbe 93 et le

drapeau de point initial 94 sont placés à l'état instauré.

Les données codées des coordonnées (x0, y0) du point ini-

tial P0 sont enregistrées dans l'information de segment 101. Les coordonnées des points spéciaux P1 et P2 sur la

courbe.120-1 sont respectivement enregistrées dans les in-

forrmatiohs de segment 103 et 105. Dans les en-têtes de segment 102 et 104 correspondants, seul le drapeau de courbe est placé à l'état instauré. D'autre part, du fait

aue le point de terminaison P3 de la courbe 120-1 est éga-

lement le point initial d'une courbe suivante 121, le dra-

peau de courbe et le drapeau de point initial dans l'en-

tête de segment 106 sont placés à l'état instauré. Les données codées des coordonnées (x3, y3) sont enregistrées

dans l'information de segment 107.

Toutes les données de bloc codées basées sur le format précédent sont enregistrées dans chaque bloc comme

le montre la figure21.

On a décrit ci-dessus l'exemple concernant la compression des données de contour de caractère. On va maintenant expliquer le cas dans lequel des données de contour comprimées de la manière indiquée ci-dessus sont

décodées pour donner les données de contour d'origine.

L'en-tête de segment et l'information de segment des données de compression enregistrées, représentées sur

la figure 21, sont lus pour les données de chaque bloc.

Une ligne droite,pour laquelle le drapeau de ligne droite de l'en-tête de segment est placé à l'état instauré, est

reproduite en reliant par une ligne droite le point ini-

tial et le point de terminaison combinés. D'autre part,

une courbe pour laquelle le drapeau de courbe de l'en-

tête de segment est placé à l'état instauré est obtenue par l'équation:

3 2 3

P(t) = P0(1-t) t 3P1t(1-t) + 3P2t (1-t) + P3t (avec O < t < 1) sur la base des coordonnées décodées de quatre points

spéciaux, par l'utilisation de la courbe de Bézier précé-

dente. Dans ce cas, on peut exprimer la courbe de façon suffisamment fine en décomposant t dans une plage de "O" à "'1", et en reliant chaque intervalle par des lignes droites. On développe les données de contour reconstruites au moyen d'une configuration de points des données d'image dans la mémoire. On reconstruit un caractère ou une image

désiré en appliquant la configuration de points à un appa-

reil de sortie tel qu'une imprimante à faisceau laser, un

visuel à tube cathodique, ou autre.

Bien que dans ce mode de réalisation on ait uti-

lisé le procédé consistant à déplacer un point sur une

courbe d'origine pour corriger un point introduit arbi-

traire, on peut également effectuer la correction en fi-

xant un point introduit arbitraire et en changeant le coefficient de décomposition u dans une plage allant de "0" à "1". D'autre part, bien qu'on ait décrit dans ce mode de réalisation l'exemple correspondant au contour d'un caractère, on peut également appliquer l'invention à des données correspondant à des graphiques ou schémas. Comme décrit ci-dessus, ce mode de réalisation

procure un avantage qui consiste en ce qu'on peut effec-

tuer de façon précise et rapide le processus de codage d'une ligne de contour par une courbe de Bézier, qui

était habituellement considéré comme difficile, en dési-

gnant le point initial, le point de terminaison et les

autres points sur la ligne de contour.

Comme décrit ci-dessus et conformément à l'in-

vention, du fait qu'on peut rapidement établir une courbe qui constitue une approximation du contour des données

d'image, on obtient un avantage qui consiste dans la pos-

sibilité de coder aisément le contour ou l'image corres-

pondant aux données d'image d'un caractère ou autre.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent être apportées au dispositif décrit et représenté,

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Appareil de traitement d'image, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de désignation (12)

destinés à désigner une partie de courbe d'une informa-

tion graphique; des moyens (14) destinés à obtenir des pentes et des coordonnées de la partie de courbe aux

deux points d'extrémité de chaque intervalle qui est ob-

tenu en divisant la partie de courbe désignée par les moyens de désignation (12) de la partie de courbe; des moyens (15> destinés à déterminer un point de division dans l'intervalle précité ou sur la partie de courbe; des moyens (15) destinés à obtenir les coordonnées du point de division; des moyens d'approximation (16, 17) destinés à déterminer une approximation de la partie de courbe, sur la base des pentes de la partie de courbe et sur la base des coordonnées des deux points d'extrémité et des coordonnées du point de division; et des moyens

(18) destinés à coder les codes correspondant aux coor-

données d'un ensemble de points spéciaux sur la courbe approchée, pour donner les codes codés de la courbe ou

de l'intervalle.

2. Appareil selon la revendication 1, caractéri-

sé en ce que l'information graphique est une informationr

de contour des données d'image d'entrée.

3. Appareil selon la revendication 1, caractéri-

s^ en ce que les moyens d'approximatiol: (16) accomplis-

sent une approximation de courbe par une courbe cubique de Bézier, et ils enregistrent en tant que données de contour les coordonnées de quatre points spéciaux sur la

courbe cubique de Bézier.

4. Appareil de traitement d'image, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de discrimination (12) destinés à discriminer entre une partie de ligne droite et une partie de courbe d'une information graphique; des

moyens (14) destinés à obtenir des pentes et des coordon-

nées d'une courbe aux deux points d'extrémité de chaque

intervalle obtenu en divisant la partie de courbe consi-

dérée; des moyens (15, 16, 17) destinés à déterminer une approximation de l'intervalle précité, par une équation d'approximation, sur la base des pentes et des coordonnées des deux points d'extrémité et d'un point de division qui divise l'intervalle, à déterminer le point de division de façon que la différence entre la courbe dans l'intervalle précité et la courbe approchée soit inférieure ou égale à une valeur prédéterminée, à étendre à la partie de courbe complète l'approximation de l'intervalle précité, et à établir une approximation de la partie de courbe complète; des moyens (18) destinés à coder les codes correspondant aux valeurs de coordonnées de chaque point sur la courbe approchée, pour donner les codes codés de la partie de

courbe; et des moyens (18) destinés à coder un point ini-

tial et un point de terminaison de la partie de ligne droite.

5. Appareil selon la revendication 4, caractéri-

sé en ce que l'information graphique est une information

de contour des données d'image d'entrée.

6. Appareil selon la revendication 4, caractéri-

sé en ce que les moyens de discrimination (12) approchent l'information graphique par une ligne droite, de façon

que la différence par rapport à une ligne droite soit in-

férieure ou égale à une valeur prédéterminée, et ils dé-

terminent l'existence d'une courbe lorsque la longueur de cette ligne droite est inférieure ou égale à une longueur prédéterminée.

7. Appareil selon la revendication 4, caractéri-

sé en ce que les moyens d'approximation (15, 16, 17) dé-

terminent le point de division dans l'intervalle de la

partie de courbe, ils accomplissent l'opération d'approxi-

mation de courbe par la courbe cubique de Bézier, et ils déterminent le point de division d'une manière telle que l'écart entre la courbe approchée par la courbe cubique de Bézier et la courbe d'origine soit inférieur ou égal à

une valeur prédéterminée.