JP2001266138A

JP2001266138A - 画像変換処理装置および画像変換処理方法ならびに情報記録媒体

Info

Publication number: JP2001266138A
Application number: JP2000082525A
Authority: JP
Inventors: Masaki Ishikawa; 真己石川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2001-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】画素抜けのない高品質な画像に変換可能とす
る。【解決手段】元画像に対して幾何学的変換を施して変
換画像を作成する方法において、元画像を含む領域を、
複数の画素から成るブロックに分割するブロック分割ス
テップ（ステップＳ１０５）と、ブロックを構成する画
素に対して、幾何学的変換を施す変換処理ステップ（ス
テップＳ１０８）と、幾何学的変換によって得た変換画
素の座標を構成する各軸座標の小数点以下の数字を調整
して、整数のみの各軸座標から構成される調整座標を複
数種算出する調整座標算出ステップ（ステップＳ１０
９）とを含む画像変換処理方法、その方法を実行する画
像変換処理装置およびその方法を実行するプログラムを
格納した情報記録媒体とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像に対して回転
等の幾何学的変換を施す画像変換処理装置および画像変
換処理方法ならびに情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像に回転、拡大または縮小
等の幾何学的変換を施して表示させる装置が知られてい
る。幾何学的変換の方法として、変換前の画像の座標を
基に、変換後の画像を得る、いわゆる前画像基準変換法
がある。前画像基準変換法によれば、変換前の元画像中
の所定画素の座標を幾何学的変換の式に代入し、得られ
た座標の画素に、上記変換前の所定画素のＲＧＢデータ
を割り当てる。

【０００３】ここで、幾何学的変換の式に代入して得ら
れた座標（Ｘ，Ｙ）は、（２，１）あるいは（３，７）
のように、画素単位の整数で表される座標とならず、
（２．１，１．１）あるいは（３．１，６．８）といっ
た小数点以下の数字を含む座標となることが多い。した
がって、得られた座標（Ｘ，Ｙ）に最も近い座標を、変
換座標とみなし、所定画素のＲＧＢデータを割り当て
る、いわゆる最近傍法を採用するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記最近傍法
には、次のような問題がある。小数点以下の数字を切り
捨てたり、あるいは四捨五入等の処理をして整数座標と
することによって、変換座標が決まるものの、元画像の
複数の画素が、変換画像の同じ座標に重複して対応して
しまう場合がある。例えば、変換後の座標が（２．１，
２．９）と（１．９，３．４）とすると、これらの各軸
座標（Ｘ座標とＹ座標）をそれぞれ四捨五入すれば、両
者共に座標（２，３）になる。

【０００５】これを、図１２に基づいて説明する。変換
前のブロック５０の画素５１を幾何学的変換して、変換
ブロック５０ａの画素５１ａが得られたとする。画素５
１に隣接する画素５２を幾何学的変換すると、四捨五入
等の調整によって画素５１ａに重複して出力されること
がある。次に、画素５３を幾何学的変換すると、画素５
３ａに出力される。このような変換を行うと、画素抜け
のある低品質の画像が出来上がってしまう。また、画素
５２が画素５１ａに出力されなくても、画素５３ａに出
力された場合も同様な現象が起きる。

【０００６】そこで、本発明は、画素抜けを軽減し、高
品質の画像を得ることができる画像変換処理装置および
画像変換処理方法ならびに情報記録媒体を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、元画像に対して幾何学的変換を施して変
換画像を作成する画像変換処理装置であって、元画像を
含む領域を複数の画素から成るブロックに分割するブロ
ック分割手段と、ブロックを構成する画素に対して、幾
何学的変換を施す変換処理手段と、幾何学的変換によっ
て得た変換画素の座標を構成する各軸座標の小数点以下
の数字を調整して、整数のみの各軸座標から構成される
調整座標を複数種算出する調整座標算出手段とを備える
画像変換処理装置とするようにしている。このため、元
画像の各画素に対応して、変換画像に複数個の座標が割
り当てられる。したがって、画素抜けの変換画像となる
危険性を低減できる。

【０００８】また、他の発明は、調整座標算出手段を、
所定の軸座標を１通りに調整すると共に、他の軸座標を
複数通りに調整して、複数種の調整座標を算出するもの
とするようにしている。このため、元画像の画素のＲＧ
Ｂデータを割り当てる変換画素は、Ｘ軸方向あるいはＹ
軸方向のいずれかに隣り合うことになる。このため、Ｘ
座標とＹ座標とを両方調整する場合に比べて、より画素
抜けの危険性がなくなる。この根拠として、本発明に先
立ち、調整座標を算出することなく、変換座標のみに元
の画素のＲＧＢデータを割り当てたところ、互いに斜め
方向の関係にある画素が両方抜ける状況は見られず、横
方向あるいは縦方向の画素抜けが起こる状況が確認され
ている。したがって、Ｘ座標あるいはＹ座標のいずれか
を固定して、他方を複数に調整する方が好ましい。

【０００９】また、他の発明は、調整座標算出手段を、
小数点以下の数値が予め設定した閾値より大きいか否か
の判断に基づく方法、あるいは小数点以下の数値を切り
上げる方法若しくは切り捨てる方法の内、少なくともい
ずれか１つの方法で調整を行うものとするようにしてい
る。このため、画像変換の条件、幾何学的変換の種類に
応じて、画素抜けのない高品質の画像を得るための、最
適な調整方法を採用することができる。

【００１０】また、他の発明は、幾何学的変換を回転処
理とするようにしている。このため、画像を回転させる
処理を行う際に、画素抜けの少ない高品質の画像が得ら
れる。

【００１１】また、他の発明は、ブロック分割手段を、
ブロックの大きさが一辺６画素から１０画素の範囲の長
さの正方形領域に分割するものとするようにしている。
ブロックの大きさが大きい程、一画素単位で処理してい
く場合と比べて高速処理ができるが、その一方で変換不
要な領域が減り、高速処理の妨げとなる。したがって、
適正なブロックの大きさとすることによって、総合的に
最も変換処理の時間が短くなり、高速処理が可能とな
る。

【００１２】また、本発明は、元画像に対して幾何学的
変換を施して変換画像を作成する画像変換処理方法であ
って、元画像を含む領域を複数の画素から成るブロック
に分割するブロック分割ステップと、ブロックを構成す
る画素に対して、幾何学的変換を施す変換処理ステップ
と、幾何学的変換によって得た変換画素の座標を構成す
る各軸座標の小数点以下の数字を調整して、整数のみの
各軸座標から構成される調整座標を複数種算出する調整
座標算出ステップとを含む画像変換処理方法とするよう
にしている。このため、元画像の各画素に対応して、変
換画像に複数個の座標が割り当てられる。したがって、
画素抜けの変換画像となる危険性を低減できる。

【００１３】また、他の発明は、調整座標算出ステップ
を、所定の軸座標を１通りに調整すると共に、他の軸座
標を複数通りに調整して、複数種の調整座標を算出する
ものとするようにしている。このため、元画像の画素の
ＲＧＢデータを割り当てる変換画素は、Ｘ軸方向あるい
はＹ軸方向のいずれかに隣り合うことになる。このた
め、Ｘ座標とＹ座標とを両方調整する場合に比べて、よ
り画素抜けの危険性がなくなる。この根拠として、本発
明に先立ち、調整座標を算出することなく、変換座標の
みに元の画素のＲＧＢデータを割り当てたところ、互い
に斜め方向の関係にある画素が両方抜ける状況は見られ
ず、横方向あるいは縦方向の画素抜けが起こる状況が確
認されている。したがって、Ｘ座標あるいはＹ座標のい
ずれかを固定して、他方を複数に調整する方が好まし
い。

【００１４】また、他の発明は、調整座標算出ステップ
を、小数点以下の数値が予め設定した閾値より大きいか
否かの判断に基づく方法、あるいは小数点以下の数値を
切り上げる方法若しくは切り捨てる方法の内、少なくと
もいずれか１つの方法で調整を行うものとするようにし
ている。このため、画像変換の条件、幾何学的変換の種
類に応じて、画素抜けのない高品質の画像を得るため
の、最適な調整方法を採用することができる。

【００１５】また、他の発明は、幾何学的変換を回転処
理とするようにしている。このため、画像を回転させる
処理を行う際に、画素抜けの少ない高品質の画像が得ら
れる。

【００１６】また、他の発明は、ブロック分割ステップ
を、ブロックの大きさが一辺６画素から１０画素の範囲
の長さの正方形領域に分割するものとするようにしてい
る。ブロックの大きさが大きい程、一画素単位で処理し
ていく場合と比べて高速処理ができるが、その一方で変
換不要な領域が減り、高速処理の妨げとなる。したがっ
て、適正なブロックの大きさとすることによって、総合
的に最も変換処理の時間が短くなり、高速処理が可能と
なる。

【００１７】また、本発明は、元画像に対して幾何学的
変換を施して変換画像を作成するプログラムを格納した
情報記録媒体であって、元画像を含む領域を複数の画素
から成るブロックに分割するブロック分割ステップと、
ブロックを構成する画素に対して、幾何学的変換を施す
変換処理ステップと、幾何学的変換によって得た変換画
素の座標を構成する各軸座標の小数点以下の数字を調整
して、整数のみの各軸座標から構成される調整座標を複
数種算出する調整座標算出ステップとを含むプログラム
を格納した情報記録媒体とするようにしている。このた
め、元画像の各画素に対応して、変換画像に複数個の座
標が割り当てられる。したがって、画素抜けの変換画像
となる危険性を低減できる。

【００１８】また、他の発明は、調整座標算出ステップ
を、所定の軸座標を１通りに調整すると共に、他の軸座
標を複数通りに調整して、複数種の調整座標を算出する
ものとするようにしている。このため、この情報記録媒
体に格納されるプログラムを実行することによって、元
画像の画素のＲＧＢデータを割り当てる変換画素は、Ｘ
軸方向あるいはＹ軸方向のいずれかに隣り合うことにな
る。このため、Ｘ座標とＹ座標とを両方調整する場合に
比べて、より画素抜けの危険性がなくなる。この根拠と
して、本発明に先立ち、調整座標を算出することなく、
変換座標のみに元の画素のＲＧＢデータを割り当てたと
ころ、互いに斜め方向の関係にある画素が両方抜ける状
況は見られず、横方向あるいは縦方向の画素抜けが起こ
る状況が確認されている。したがって、Ｘ座標あるいは
Ｙ座標のいずれかを固定して、他方を複数に調整する方
が好ましい。

【００１９】また、他の発明は、調整座標算出ステップ
を、小数点以下の数値が予め設定した閾値より大きいか
否かの判断に基づく方法、あるいは小数点以下の数値を
切り上げる方法若しくは切り捨てる方法の内、少なくと
もいずれか１つの方法で調整を行うものとするようにし
ている。このため、この情報記録媒体に格納されるプロ
グラムを実行することによって、画像変換の条件、幾何
学的変換の種類に応じて、画素抜けのない高品質の画像
を得るための、最適な調整方法を採用することができ
る。

【００２０】また、他の発明は、幾何学的変換を回転処
理とするようにしている。このため、この情報記録媒体
に格納されるプログラムを実行することによって、画像
を回転させる処理を行う際に、画素抜けの少ない高品質
の画像が得られる。

【００２１】また、他の発明は、ブロック分割ステップ
を、ブロックの大きさが一辺６画素から１０画素の範囲
の長さの正方形領域に分割するものとするようにしてい
る。ブロックの大きさが大きい程、一画素単位で処理し
ていく場合と比べて高速処理ができるが、その一方で変
換不要な領域が減り、高速処理の妨げとなる。したがっ
て、適正なブロックの大きさとすることによって、総合
的に最も変換処理の時間が短くなり、高速処理が可能と
なる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る画像変換処
理装置および画像変換処理方法ならびに情報記録媒体の
実施の形態について、図面に基づいて説明する。

【００２３】図１は、本発明に係る画像変換処理装置の
実施の形態の各構成部を示す図である。画像変換処理装
置は、画像入力部１と、記憶部２と、バッファ３と、パ
ラメータ入力部４と、変換処理手段と調整座標算出手段
を兼ねる画像変換処理部５と、ブロック分割手段と読み
込み範囲設定手段である制御部６と、画像表示部７とを
備えている。

【００２４】画像入力部１は、外部から画像データを入
力する部分であり、通信線を介して画像データを受信す
る部分と、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体に格納されて
いる画像データを受け取る部分とを含めた部分となって
いる。

【００２５】記憶部２は、画像入力部１を通じて得られ
た画像データを記憶する部分であり、画像データの書き
込みと書き換えを可能とするビデオＲＡＭ（＝ＶＲＡ
Ｍ）をこの実施の形態では採用している。また、バッフ
ァ３は、記憶部２からの画像データを複数に分けたブロ
ックを包含する領域の画素データを格納すると共に、制
御部６からの命令に基づいて画像変換処理部５に画素デ
ータを送る部分である。なお、バッファ３は、複数備え
るようにしても良い。

【００２６】パラメータ入力部４は、画像の回転、平行
四辺形への変換、拡大あるいは縮小といった幾何学的変
換に関するパラメータを入力する部分である。パラメー
タとしては、回転の場合には回転角度を、平行四辺形へ
の変換の場合には傾斜角度を、拡大又は縮小の場合には
拡大率または縮小率などが含まれる。

【００２７】画像変換処理部５は、制御部６の命令に基
づいて、元画像に幾何学的変換処理を施して、変換画像
をつくる変換処理を行う部分である。例えば、幾何学的
変換として回転を行う場合、画像変換処理部５は、制御
部６を通じてパラメータ入力部４から入力された回転角
度を受け取り、元画像に対して所定の変換式を用いて回
転を施す。この際、画像変換処理部５は、元画像の各座
標の画素データを、新しく回転処理する変換画像の座標
にあてはめる。

【００２８】制御部６は、画像変換処理装置全体の制御
を司る部分である。具体的には、制御部６は、パラメー
タ入力部４から入力されたパラメータを受け取る際の制
御、記憶部２に画像データを入力させる際の制御、記憶
部２からバッファ３に画像データを送出する際の制御、
バッファ３から画像変換処理部５に画素データを送出す
る際の制御、画像変換処理部５が変換処理を行う際の制
御、画像変換処理部５から記憶部２に変換画像のデータ
を送出する際の制御、後述する画像表示部７に、元画像
あるいは変換画像を表示させる際の制御を行う。また、
制御部６は、元画像を含む領域をブロック分割するブロ
ック分割手段としての機能を有している。

【００２９】画像表示部７は、元画像あるいは変換画像
を表示させる部分である。この実施の形態では、画像表
示部７として液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を採用してい
るが、これに限定されず、ブラウン管あるいはプラズマ
ディスプレイ等を採用しても良い。なお、画像表示部７
は備えていなくても良い。すなわち、画像変換処理装置
は、幾何学的変換を行うのみの機能を有する装置とし、
変換後のデータを画像表示手段を有する表示装置に送
り、表示装置で画像を表示させることもできる。

【００３０】また、上記のように、変換処理手段および
調整座標算出手段を兼ねる画像変換処理部５と、ブロッ
ク分割手段である制御部６とを備えた画像変換処理装置
とせずに、これら手段の行う動作と同じ動作を実行させ
るステップ、すなわち、変換処理ステップ、調整座標算
出ステップ、ブロック分割ステップを有するプログラム
を格納した情報記録媒体をパーソナルコンピュータに読
み込ませても良い。

【００３１】次に、幾何学的変換処理の内容について説
明する。図２および図３は、それぞれ変換前の元画像お
よび変換後の変換画像を、仮想上の平面座標に表した図
である。ここで、回転の中心は平面座標の原点Ｏとして
いる。図２の元画像１０を、時計の針と同じ方向となる
矢印Ａの方向に所定角度だけ回転すると、図３の変換画
像１０ａとなるものとする。一般に、ＳＤＲＡＭを用い
ると、バースト読み込み（＝ラスタスキャン）が可能で
ある。ラスタスキャンは、水平方向に画素データを読み
込む手法であり、読み込み速度が非常に速いという特性
を有している。この特性を利用して、この実施の形態で
は、図２の元画像１０の各画素データの処理を、水平方
向に行うようにしている。

【００３２】具体的には、元画像１０の回転の中心Ｏか
ら最も遠くにある元画像１０の画素の位置Ｐまでの距離
Ｌを半径とする円に外接する正方形領域１１を作成す
る。次に、この正方形領域１１を複数の正方形の元画像
ブロック１２，１３，１４等に分割する。次に、元画像
ブロック１２，１３，１４等に対して回転処理を施す。
変換後の変換ブロック１２ａ，１３ａ，１４ａを囲む正
方形ブロック１５ａ，１６ａ，１７ａは、水平方向に書
き込み可能とするためのブロックである。バッファ３
は、これらの正方形ブロック１５ａ，１６ａ，１７ａの
画素データを記憶しておく。

【００３３】ラスタスキャンを用いると、図３に示すよ
うに、正方形ブロック１５ａ，１６ａ，１７ａは、互い
に重複した領域を有している。また、元領域１１からは
み出した領域も書き込まれる。これらの点から、正方形
ブロック１５ａ等を書き込むには、元領域１１の画素よ
り多くの画素データを書き込む必要がある。しかし、余
計な画素データを書き込んでも、なお水平にデータを書
き込む方が、総合的に高速の変換処理を実現できる。こ
のデータの書き込み方法および変換処理の詳細について
は、後述する。

【００３４】図２に示すように、元領域１１は、８画素
×８画素（＝８ピクセル×８ピクセル）の元画像ブロッ
ク１２，１３，１４等の単位に分割されている。元画像
１０から変換処理を行う単位は、この元画像ブロック１
２等とするようにしている。図２に示す元画像ブロック
１２，１３，１４は、図３に示す変換画像１０ａの変換
画像ブロック１２ａ，１３ａ，１４ａにそれぞれ対応し
ている。なお、図２および図３において、これらの変換
画像ブロック１２ａ，１３ａ，１４ａと、元画像ブロッ
ク１２，１３，１４とは、斜線で示されている。

【００３５】なお、元画像ブロック１２等を、８画素×
８画素以上の大きさとしたり、８画素×８画素より小さ
な大きさとすることも可能である。しかし、元画像ブロ
ック１２ａ等を大きくすれば、バッファ３からのデータ
取得回数が少なくて済む一方で、無駄な書き込みデータ
が多くなる。逆に、元画像ブロック１２等を小さくすれ
ば、無駄な書き込みデータが少なくなる代わりに、バッ
ファ３からのデータ取得回数が多くなる欠点がある。し
たがって、適正な画素数のブロック単位で処理するのが
好ましい。具体的には、一辺が６から１０画素の正方形
が好ましく、特に、一辺を８画素とするのが良い。

【００３６】図４は、図２の元画像ブロック１２と、図
３の変換画像ブロック１２ａとを抜き出して示した図で
ある。元画像ブロック１２の点Ａ（Ｘ，Ｙ）は、変換画
像ブロック１２ａの点Ａ’（Ｘ’，Ｙ’）に対応してい
る。また、元画像ブロック１２の点Ｂ（Ｘ１，Ｙ１）
は、変換画像ブロック１２ａの点Ｂ’（Ｘ１’，Ｙ
１’）に対応している。一般に、幾何学的変換の式は、
数１に示すアフィン変換式で表される。また、原点Ｏを
中心に回転する変換の場合には、数１中のｅとｆは、共
にゼロである。したがって、点Ａと点Ａ’は、行列式を
使った数２の関係となる。ここで、幾何学的変換を回転
としており、その回転角度をθとおくと、ａ＝ｃｏｓ
θ、ｂ＝−ｓｉｎθ、ｃ＝ｓｉｎθ、ｄ＝ｃｏｓθで表
すことができる。したがって、数２は、数３のように表
すことができる。

【００３７】

【数１】

【００３８】

【数２】

【００３９】

【数３】

【００４０】図５は、図４中の元画像ブロック１２を回
転角度θ（＝４５度）だけ回転させた変換画像ブロック
１２ａに変換する処理を、さらに詳しく示す図である。
変換画像ブロック１２ａの画素１８ａ（Ｘ’，Ｙ’）が
求められた後、画像変換処理部５は、矢印ｒの方向に向
かって、基準画素１８の隣に位置する画素１９の座標
を、幾何学的変換する。この結果得られた座標の画素１
９ａに、画素１９のＲＧＢデータを出力する。元画像ブ
ロック１２の画素が矢印ｒ方向に読まれ、幾何学的変換
されると、変換画像ブロック１２ａの画素は、矢印ｒ’
方向に出力される。これを元画像ブロック１２の全ての
画素について行うと、変換画像ブロック１２ａが完成す
る。

【００４１】一般に、回転角度θで元画像を変換して変
換画像を表示する場合、２つの変換処理方法が知られて
いる。一つは、元画像を基準とする前画像基準変換法
で、もう一つは、変換画像を基準とする後画像基準変換
法である。前者は、まず最初の基準となる図４中の点Ａ
を、数３に示す変換式に代入し、点Ａ’を求め、以後、
点Ａ以外の画素の座標を、数３に代入していき、新しい
画素の座標を求め、変換画像を完成させるという方法で
ある。

【００４２】一方、後者は、最初の基準となる図４中の
点Ａを、数３に示す変換式に代入し、点Ａ’を求めると
ころは、前者の方法と共通しているが、次以降の変換処
理が異なる。すなわち、後者は、図４に示すように、点
Ａ’の隣の画素である点Ｂ’を求めて、これに対応する
点（点Ｂ）をあてはめるという方法であり、変換後の画
素データを基準とする方法である。

【００４３】前者の方法は、数３を用いた変換の結果、
最も近い座標に新しい画素を表示するので、何の表示も
されない画素が存在してしまうという欠点を持ってい
る。すなわち、元画像中のある画素Ａを変換した後、画
素Ａの隣の画素Ｂを変換すると、画素Ａの変換後の画素
Ａ’と同じ座標に表示される等の事態が起こり、本来、
画素Ｂの変換後の画素Ｂ’が表示されるはずの場所が空
白となる場合がある。これは、元画像中の画素の座標を
数３に代入して変換して得られた座標が、画素単位を整
数とした時の整数座標とならず、小数点以下の値が存在
する座標となるからである。

【００４４】そこで、本発明では、変換によって得られ
た値を調整して、画素抜けのない高品質の画像が得られ
るような工夫をしている。図６は、元画像１０の画素を
幾何学的変換して、変換画像１０ａの画素を算出する方
法を説明するための図である。元画像１０の画素２０を
幾何学変換して得られた座標（１．１１，２．２４）の
Ｘ座標を切り捨てと切り上げの２種類の調整処理を行
い、Ｙ座標を四捨五入する。すると、得られた調整後の
座標は、（１，２）と（２，２）になる。すなわち、図
６では、Ｘ軸方向に隣接する２つの画素２０ａ，２０ｂ
が得られることになる。

【００４５】次に、画素２１を幾何学的変換する。これ
も、上記と同様に、Ｘ座標のみに対して２種類の調整を
行う。すると、画素２１ａと画素２１ｂに出力されるか
（パターンＡ）、画素２１ｂと画素２１ｃに出力される
（パターンＢ）。したがって、従来生じていた画素抜け
の問題が解消する。

【００４６】なお、Ｘ座標に対して１種類の調整処理
（例えば、四捨五入）を行い、Ｙ座標に対して２種類の
調整処理（切り捨てと切り上げ）を行うようにしても良
い。この場合には、幾何学変換して得られた座標（１．
１１，２．２４）は、（１，２）と（１，３）になる。
したがって、両変換画素は、Ｙ軸方向に並んで出力され
る。

【００４７】また、調整処理の組み合わせも、上記の組
み合わせに限定されない。例えば、Ｘ座標の調整処理を
切り捨てまたは切り上げのいずれか一方とし、Ｙ座標の
２種調整処理を切り捨てと切り上げの両調整を行うよう
にしても良い。また、閾値を設定し、閾値より大きいか
否かで調整するようにしても良い。例えば、閾値を小数
点以下の値で０．２と設定すると、Ｙ座標２．２４は、
３となる。すなわち、四捨五入以外の種々の調整手段を
行うことも可能である。

【００４８】なお、Ｘ座標とＹ座標に対して、共に２種
類の調整処理を行うようにしても良い。ただし、そうな
ると、対角線方向に画素が並ぶことになる。画素抜けの
状況を調べると、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向の画素抜け
が圧倒的に多い。この事実から、Ｘ座標とＹ座標に対し
て、共に２種類の調整処理を行うよりも、一方を１種類
の処理として、他方を２種類の処理とする方が、好まし
い。

【００４９】図７は、０〜３６０度の回転角度の範囲で
回転させた変換画像ブロック１２ａを含む領域を、バッ
ファ３に記憶しておく状況を説明するための図である。
この図において、回転の中心となる画素は、黒く示され
ている。ここで、元画像ブロック１２は、（Ａ）に示す
位置にあるものとする。すなわち、変換画像ブロック１
２ａは、原点ＯからＸ軸方向に８ピクセルまで移動し、
Ｙ軸方向に−８ピクセルまで移動した範囲にある。回転
方向は、時計の針と同じ方向である。すると、θ＝４５
度の時には、（Ｂ）に示すように、元画像ブロック１２
は、Ｘ軸方向の範囲が−３√２〜３√２で、Ｙ軸方向の
範囲が０〜−６√２の書き込み領域に包含されることに
なる。同様に、（Ｃ）から（Ｉ）まで、９０度、１３５
度と順番に３６０度に至るまで、書き込み領域の範囲を
求めると、図７に示すようになる。

【００５０】ここで、回転角度θの範囲を、３１５度〜
４５度、４５度〜１３５度、１３５度〜２２５度、２２
５度〜３１５度の４つの範囲に分ける。すると、座標は
異なっても、各４つの範囲共に、Ｘ軸およびＹ軸の範囲
が９√２以上のピクセル数の正方形領域（１３ピクセル
×１３ピクセル以上の大きさ）を記憶しておけば良いこ
とになる。この実施の形態では、８ピクセルの倍数とし
て、１６ピクセル×１６ピクセルの領域を記憶しておく
ようにしている。図中の黒点は、ブロック内で最初に処
理をする基準点でもある。書き込んだバッファ３内から
実際の画像を描画する際に、どこから描画すれば良いか
を決めるためである。また、当然、本来記憶しておく必
要のない座標の画素データも書き込むことになるが、水
平方向に書き込む速度が速いので、高速処理が可能とな
るメリットがある。

【００５１】次に、平行四辺形への幾何学的変換につい
て説明する。かかる場合の変換式も、回転と同様に、数
１に示すアフィン変換の式で表すことができる。図８
は、説明を簡単にするために、長方形の元画像２３を平
行四辺形の変換画像２３ａに変換する様子を示した図で
ある。長方形ＯＡＢＣの点Ｏは、平面座標の原点におか
れ、点ＡはＸ軸上におかれている。辺ＯＣおよび辺ＡＢ
を時計の針と同じ方向に角度φだけ傾斜させると、平行
四辺形ＯＡＢ’Ｃ’となる。点Ａ、点Ｂおよび点Ｃの座
標を、それぞれ（Ｘ１，０）、（Ｘ１，Ｙ１）および
（０，Ｙ１）とし、変換処理後の点Ｂ’および点Ｃ’の
座標を、それぞれ（Ｘ１＋Ｘ１’，Ｙ１’）および（Ｘ
１’，Ｙ１’）とする。

【００５２】点Ａから点Ａ、点Ｂから点Ｂ’および点Ｃ
から点Ｃ’の各変換を、数１に代入すると、それぞれ、
数４、数５および数６のようになる。数４より、ｃ＝０
とａ＝１が導かれる。したがって、数５および数６か
ら、ｂ＝Ｘ１’／Ｙ１とｄ＝Ｙ１’／Ｙ１が導かれる。
ゆえに、ｂ＝ｓｉｎφ、ｄ＝ｃｏｓφとなり、平行四辺
形への行列式Ｓは、数７のように表すことができる。な
お、回転の変換処理を表す行列式Ｔは、数３に示す行列
式のように表すことができるので、回転をして、続いて
平行四辺形の変換を行う場合の変換式ＳＴは、数８のよ
うに表すことができる。

【００５３】

【数４】

【００５４】

【数５】

【００５５】

【数６】

【００５６】

【数７】

【００５７】

【数８】

【００５８】次に、幾何学的変換として、拡大の幾何学
的変換処理を行う場合について説明する。図９は、元画
像を縦、横それぞれ２倍に拡大する場合の元画像と変換
画像とを示す図である。いま、変換画像２５ａは、１６
ピクセル×１６ピクセルの正方形とする。すると、変換
画像ブロック２６ａ，２７ａ，２８ａ，２９ａの４つの
ブロック単位で変換処理が行われることになる。一方、
元画像２５は、８ピクセル×８ピクセルの正方形であ
る。予め読み込んで格納される画像データは、元画像２
５と同じ大きさの画像中の画素データである。

【００５９】変換画像ブロック２６ａに対応する元画像
ブロック２６は、４ピクセル×４ピクセルである。した
がって、拡大処理の場合、縦、横双方とも、元の画素デ
ータを２倍にして表示させることになる。すなわち、画
素３０ａと画素３１ａは、元画像ブロック２６中の画素
３０のデータを表示したものとなる。同様に、画素３２
ａと画素３３ａは、元画像ブロック２６中の画素３２の
データを表示したものとなる。このような拡大変換の場
合も、画素抜けの問題が存在する。

【００６０】すなわち、画素３０を変換した結果、画素
３０ａと画素３１ａにＲＧＢデータが出力され、次の画
素３２を変換しても、同じ画素３０ａ，３１ａにＲＧＢ
データが出力される場合がある。すると、次の画素３３
を変換しても、画素３４ａ，３５ａにＲＧＢデータが出
力され、画素３２ａと画素３３ａにＲＧＢデータが出力
されない場合が生じ得る。

【００６１】そこで、拡大の場合にも、変換後のＹ座標
の小数点を四捨五入すると共に、変換後のＸ座標の小数
点以下を切り上げ、切り捨てする処理を行うようにして
いる。そうすると、例えば、Ｘ座標の小数点以下を切り
捨てた座標が画素３１ａの座標であっても、切り上げた
座標が画素３２ａの座標となる。そして、それぞれの画
素３１ａ，３２ａの隣の画素３２ａ，３３ａが、拡大処
理のために塗りつぶされる。したがって、画素抜けの問
題を解消することができる。

【００６２】図１０は、元画像を縦、横それぞれ２分の
１に縮小する場合の元画像と変換画像とを示す図であ
る。いま、変換画像４０ａは、８ピクセル×８ピクセル
の正方形とする。一方、元画像４０は、１６ピクセル×
１６ピクセルの正方形である。予め読み込んで格納され
る画像データは、元画像４０と同じ大きさの画像中の画
素データである。

【００６３】変換画像ブロック４０ａに対応する元画像
ブロックは、元画像４０と等しく、１６ピクセル×１６
ピクセルの領域のデータである。したがって、縮小処理
の場合、縦、横双方とも、元の画素データを２分の１に
して表示させることになる。すなわち、画素４１ａは、
画素４１に対応し、画素４２ａは、画素４３に対応する
というように、元画像４０の画素を１つおきに対応させ
て表示させることになる。このような縮小変換の場合に
も、前述の拡大処理と同様に、変換後の座標の調整処理
を行うようにしている。

【００６４】次に、図１１に基づいて、画像変換処理装
置の画像変換処理の流れを示す。

【００６５】まず、画像入力部１に、元画像１０の画素
データが入力される（ステップＳ１０１）。そして、記
憶部２は、入力された画素データを記憶する（ステップ
Ｓ１０２）。次に、制御部６は、記憶部２の画素データ
を画像表示部７に送り、元画像１０を表示させる（ステ
ップＳ１０３）。次に、パラメータ入力部４を通じて、
回転角度等のパラメータが入力される（ステップＳ１０
４）。次に、制御部６は、元画像１０を含む領域（例え
ば、正方形領域）をブロック分割する（ステップＳ１０
５）。

【００６６】次に、制御部６は、各ブロック内の画素デ
ータを、ラスタスキャンによって読み込む（ステップＳ
１０６）。次に、各読み込んだ画素データが、バッファ
３に格納される（ステップＳ１０７）。画像変換処理部
５は、制御部６の命令に従って、画素の幾何学的変換処
理を行う（ステップＳ１０８）。続いて、画像変換処理
部５は、算出された変換座標の小数点以下の数字の調整
を行う（ステップＳ１０９）。

【００６７】次に、画像変換処理部５は、バッファ３に
調整後の画素データを書き込む（ステップＳ１１０）。
この際、前述のように、ブロック内の画素データのみな
らず、回転等の処理に応じた形状および大きさの領域内
にある画素データが書き込まれる。次に、画像変換処理
部５は、調整後の座標に、変換前の画素のＲＧＢデータ
を出力し、記憶部２内の図示されない描画メモリに描画
する（ステップＳ１１１）。

【００６８】制御部６は、各ブロックの変換を終了した
か否かを判断する（ステップＳ１１２）。まだ、全ての
ブロックの変換を終了していない場合には、ステップＳ
１０８に戻り、画素の変換処理を継続する。一方、各ブ
ロックの変換が終了すると、制御部６は、描画メモリ内
の変換画像を画像表示部７に表示する（ステップＳ１１
３）。かかる一連の処理をもって、変換画像の表示処理
が終了する。

【００６９】なお、本発明は、上述の実施の形態に限定
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形
が可能である。

【００７０】例えば、上述の実施の形態では、変換処理
を行うブロックの単位を、８ピクセル×８ピクセルとし
ていたが、このの大きさに限定されず、６ピクセル×６
ピクセルから１０ピクセル×１０ピクセルまでの大きさ
としても良い。また、ブロックの形状は、正方形に限定
しなくても良い。さらに、上述の実施の形態では、読み
込み範囲を１６ピクセル×１６ピクセルとしているが、
これに限定されるものではなく、１３ピクセル×１３ピ
クセル等の他の大きさを適用しても良い。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば、画素抜けのない高品質
の画像に変換可能な画像変換処理装置および画像変換処
理方法ならびに情報記録媒体を提供することができる。
また、ブロック分割して変換処理するので、高速処理が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像変換処理装置の実施の形態の
主な構成部を示す図である。

【図２】図１の画像変換処理装置における変換処理前の
元画像の表示例を示す図である。

【図３】図２の元画像を回転させた後の変換画像の表示
例を示す図である。

【図４】図２の元画像ブロックと、図３の変換画像ブロ
ックとを抜き出して示す図である。

【図５】図４中の元画像ブロックを、回転角度θだけ回
転する際の処理の詳細を説明するための図である。

【図６】図１に示す画像変換処理装置において、元画像
の画素を幾何学的変換して、変換画像の画素を算出する
方法を説明するための図である。

【図７】０から３６０度の範囲で回転させた変換画像ブ
ロックを含む領域を、バッファに記憶しておく状況を説
明するための図である。

【図８】図１の画像変換処理装置によって、元画像に対
して平行四辺形への変換処理を施す方法を説明するため
の図である。

【図９】図１の画像変換処理装置によって、元画像を拡
大する処理を示す図である。

【図１０】図１の画像変換処理装置によって、元画像を
縮小する処理を示す図である。

【図１１】図１の画像変換処理装置による画像変換処理
の流れを示すフローチャートである。

【図１２】従来の元画像の画素を基準とした変換におけ
る問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

５画像変換処理部（調整座標算出手段、変換処理手
段）６制御部（ブロック分割手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】元画像に対して幾何学的変換を施して変換
画像を作成する画像変換処理装置であって、上記元画像を含む領域を、複数の画素から成るブロック
に分割するブロック分割手段と、上記ブロックを構成する画素に対して、上記幾何学的変
換を施す変換処理手段と、上記幾何学的変換によって得た変換画素の座標を構成す
る各軸座標の小数点以下の数字を調整して、整数のみの
各軸座標から構成される調整座標を複数種算出する調整
座標算出手段と、を備えることを特徴とする画像変換処理装置。
【請求項２】前記調整座標算出手段は、所定の前記軸座
標を１通りに調整すると共に、他の前記軸座標を複数通
りに調整して、前記複数種の調整座標を算出することを
特徴とする請求項１記載の画像変換処理装置。
【請求項３】前記調整座標算出手段は、前記小数点以下
の数値が予め設定した閾値より大きいか否かの判断に基
づく方法、あるいは前記小数点以下の数値を切り上げる
方法若しくは切り捨てる方法の内、少なくともいずれか
１つの方法で調整を行うことを特徴とする請求項１また
は２記載の画像変換処理装置。
【請求項４】前記幾何学的変換は、回転処理であること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像
変換処理装置。
【請求項５】前記ブロック分割手段は、前記ブロックの
大きさを、一辺が６画素から１０画素の範囲の長さの正
方形領域としたことを特徴とする請求項１から４のいず
れか１項記載の画像変換処理装置。
【請求項６】元画像に対して幾何学的変換を施して変換
画像を作成する画像変換処理方法であって、上記元画像を含む領域を、複数の画素から成るブロック
に分割するブロック分割ステップと、上記ブロックを構成する画素に対して、上記幾何学的変
換を施す変換処理ステップと、上記幾何学的変換によって得た変換画素の座標を構成す
る各軸座標の小数点以下の数字を調整して、整数のみの
各軸座標から構成される調整座標を複数種算出する調整
座標算出ステップと、を含むことを特徴とする画像変換処理方法。
【請求項７】前記調整座標算出ステップは、所定の前記
軸座標を１通りに調整すると共に、他の前記軸座標を複
数通りに調整して、前記複数種の調整座標を算出するこ
とを特徴とする請求項６記載の画像変換処理方法。
【請求項８】前記調整座標算出ステップは、前記小数点
以下の数値が予め設定した閾値より大きいか否かの判断
に基づく方法、あるいは前記小数点以下の数値を切り上
げる方法若しくは切り捨てる方法の内、少なくともいず
れか１つの方法で調整を行うことを特徴とする請求項６
または７記載の画像変換処理方法。
【請求項９】前記幾何学的変換は、回転処理であること
を特徴とする請求項６から８のいずれか１項記載の画像
変換処理方法。
【請求項１０】前記ブロック分割ステップは、前記ブロ
ックの大きさを、一辺が６画素から１０画素の範囲の長
さの正方形領域としたことを特徴とする請求項６から９
のいずれか１項記載の画像変換処理方法。
【請求項１１】元画像に対して幾何学的変換を施して変
換画像を作成するプログラムを格納した情報記録媒体で
あって、上記元画像を含む領域を、複数の画素から成るブロック
に分割するブロック分割ステップと、上記ブロックを構成する画素に対して、上記幾何学的変
換を施す変換処理ステップと、上記幾何学的変換によって得た変換画素の座標を構成す
る各軸座標の小数点以下の数字を調整して、整数のみの
各軸座標から構成される調整座標を複数種算出する調整
座標算出ステップと、を含むプログラムを格納したことを特徴とする情報記録
媒体。
【請求項１２】前記調整座標算出ステップは、所定の前
記軸座標を１通りに調整すると共に、他の前記軸座標を
複数通りに調整して、前記複数種の調整座標を算出する
ことを特徴とする請求項１１記載の情報記録媒体。
【請求項１３】前記調整座標算出ステップは、前記小数
点以下の数値が予め設定した閾値より大きいか否かの判
断に基づく方法、あるいは前記小数点以下の数値を切り
上げる方法若しくは切り捨てる方法の内、少なくともい
ずれか１つの方法で調整を行うことを特徴とする請求項
１１または１２記載の情報記録媒体。
【請求項１４】前記幾何学的変換は、回転処理であるこ
とを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項記載
の情報記録媒体。
【請求項１５】前記ブロック分割ステップは、前記ブロ
ックの大きさを、一辺が６画素から１０画素の範囲の長
さの正方形領域としたことを特徴とする請求項１１から
１４のいずれか１項記載の情報記録媒体。