JP2852257B2 - イメージデータ回転方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はイメージデータ回転
方法および装置に関し、特にイメージデータを一次元メ
モリ上で処理するイメージデータ回転方法および装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】二次元のイメージデータを回転させるに
はアフィン交換を行う方法があるが、この方法では各画
素単位に変換を行い回転後の位置へ転送するため、回転
するイメージデータが大きくなると莫大な計算量とメモ
リアクセスが発生し、高速に処理することが困難であ
る。

【０００３】たとえば、特開昭５９−１８０７７７号公
報によれば、回転の中心点からの距離と回転角度に応じ
た量のシフト処理をＸ軸方向およびＹ軸方向に対して行
うことで実現しているが、これを実現する装置として
は、イメージデータを格納するメモリがＸ軸方向および
Ｙ軸方向の両方向に対してシフト処理ができるメモリ
（二次元メモリ）である必要がある。したがってＸ軸方
向へのシフト処理のみが可能なメモリ（一次元メモリ）
上では、Ｙ軸方向へシフト処理を行うことができないの
で適用できない。

【０００４】また、特開平２−１４７５０号公報は、ア
フィン変換を変形して二次元イメージデータをＸ軸方向
へシフトする大きさとＹ軸方向へシフトする大きさを求
め、二次元イメージデータをＸ軸，Ｙ軸，Ｘ軸方向へと
３回のシフト処理を行うことによって回転後の歪みを改
善できるというものである。この方法も、二次元メモリ
を使用することが前提であるので、一次元メモリを使っ
た場合、適用できない。

【０００５】さらに、特開昭６２−１３１３７５号公報
は、Ｙ軸方向へのシフト処理を９０度回転処理とＸ軸方
向へのシフト処理との組み合わせで実現することによっ
て一次元メモリ上で二次元イメージデータの回転を行う
ようにしたものである。この場合、一次元メモリ上で回
転処理を行えるようになるが、処理が多段階となりメモ
リアクセスが増えてしまうので、処理の高速化が充分に
図れない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
二次元イメージデータの任意角回転方法は二次元メモリ
を使用することを前提とした高速化技術であり、特別な
ハードウェアが必要となるためシステムを安価に構築で
きない。

【０００７】また、二次元イメージデータを一次元メモ
リを使用して処理する場合、Ｙ軸方向へのシフト処理を
９０度回転処理とＸ軸方向へのシフト処理との組み合わ
せで実現しているので、充分な性能が達成できない。す
なわち、イメージデータを加工する全体の計算処理は簡
略化されるが、Ｙ軸方向へのシフト処理を９０度回転処
理とＸ軸方向へのシフト処理との組み合わせで実現する
必要があるためにメモリアクセス回数が増えるからであ
る。

【０００８】本発明の目的は、上記のような欠点を改善
するために、イメージデータを回転する前後の同一ビッ
トの位置の変化に注目して回転後のビット列を構成する
ようにしたイメージデータ回転方法および装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によるイメージデ
ータ回転方法は、回転前のイメージデータの水平ライン
から回転後のイメージデータの水平ラインごとの連続し
たビット列を収集し、前記ビット列を一括して回転後の
ビット位置へ転送して回転後のイメージデータを生成す
るようにして実現される。

【００１０】さらに、本発明のイメージデータ回転方法
は、一次元メモリに展開された回転前のイメージデータ
の水平ラインから回転後のイメージデータの水平ライン
ごとの連続したビット列を収集し、前記ビット列を一括
して回転後のビット位置へ転送して回転後のイメージデ
ータを前記一次元メモリに展開するようにして実現され
る。

【００１１】また、本発明のイメージデータ回転装置
は、一水平ラインに並ぶビット列を任意の角度回転した
ときに回転後の前記一水平ラインに並ぶビットのビット
列数を求める同一水平ラインビット列数決定部と、回転
前のイメージデータの回転中心に近い垂直ラインの回転
後の座標位置を求める水平ライン開始ビット位置決定部
と、回転前のイメージデータの水平ラインについて前記
同一水平ラインビット列数決定部で求めた回転後のビッ
ト列数に対応する各水平ラインごとのビット列を収集す
る水平ラインビット列収集部と、前記各水平ラインごと
のビット列を前記イメージデータの回転後の位置へ転送
するビット列転送部とを有して構成される。

【００１２】さらに、本発明のイメージデータ回転装置
は、イメージデータを複数個のブロックに分割し前記ブ
ロックごとに回転後の水平ラインごとのビット列を収集
して前記ブロックの回転後の位置へ転送する一括転送部
を具備して構成される。

【００１３】さらに、本発明のイメージデータ回転装置
は、イメージデータを回転する処理を実行する作業領域
の高さを前記イメージデータの回転後の高さに等しく
し、前記イメージデータの回転後の水平ラインごとのビ
ット列を収集するときビット列が一杯になった水平ライ
ンのビット列を回転後の位置に転送して収集を継続し、
前記水平ラインごとのビット列の収集を終了したときに
は前記作業領域に残存するビット列を回転後の該当位置
に転送するようにして構成される。

【００１４】すなわち、本発明のイメージデータ回転装
置によれば、単一水平ラインを与えれた角度で回転した
ときの回転後の各水平ラインごとに連続するビット列数
を求め、その結果を元に回転前の二次元イメージデータ
の各水平ラインから回転後の水平ラインごとに連続する
ビット列を収集し、収集したビット列を各水平ラインご
とに一括して回転後の位置へ転送することにより、二次
元イメージデータの任意角回転を高速に処理することが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながら説明する。

【００１６】図１は本発明の実施の第一の形態を示すブ
ロック図である。同図において、本発明によるイメージ
データ回転装置は、単一水平ラインを与えられた角度で
回転させたときに回転後の同一水平ライン上に並ぶビッ
ト列数を求める同一水平ラインビット列数決定部１１
と、回転すべき矩形のイメージデータの回転中心点に近
い垂直ライン（左端または右端の垂直ライン）の回転後
の座標位置を求める水平ライン開始ビット位置決定部１
２と、与えられた二次元イメージデータを垂直方向と水
平方向の両方向にいくつかのブロック（矩形データ）に
分割しそのブロック単位に各水平ラインについて同一水
平ラインビット列数決定部１１で求めた回転後の各水平
ラインに対応するビット列数分のビット列を分配，収集
する水平ラインビット列収集部１３と、現在処理中のブ
ロックの処理が終了したか否かを判別するブロック終了
判定部１４と、収集した各水平ラインごとのビット列に
ついて回転後の位置へ一括して転送する一括転送部１５
と、全処理が終了したか否かを判別する終了判定部１６
とを有する。

【００１７】図２は同一水平ラインビット列数決定部１
１の処理を示す流れ図である。同図において、同一水平
ラインビット列数決定部１１は、単一水平ラインを与え
られた角度に回転したとき各水平ライン上に連続して並
ぶビット列数を、与えられた角度で傾斜した直線近似等
により求める（２１）。

【００１８】図３は水平ライン開始ビット位置決定部１
２の処理を示す流れ図である。同図において、水平ライ
ン開始ビット位置決定部１２は、回転すべき矩形のイメ
ージデータの回転中心点に近い垂直ライン（矩形の左端
または右端の垂直ライン）の回転後の座標を、上記と同
様に直線近似等により求める（３１）。

【００１９】図４は水平ラインビット列収集部１３の処
理を示す流れ図である。同図において水平ラインビット
列収集部１３は、回転によって生じる隙間ビットの挿入
処理を行った後に回転後の各水平ラインごとに回転前の
水平ラインから対応するビット列を収集する処理を行う
（４５）。ここで、回転によって生じる隙間ビットの挿
入処理では、一つ前の水平ラインと現在処理している水
平ラインの開始ビット位置のｘ座標（またはｙ座標）の
比較を行い、差分があればその差分のビット列を隙間と
して回転後の各水平ラインへ挿入する処理を行い（４
４）、差分がなければ挿入処理は行わない。また、開始
ビット位置の比較値をｘ座標とｙ座標のいずれにするか
については、水平ラインの回転後の傾きが水平に近い傾
きなのか，垂直に近い傾きなのかによって決め（４
１）、傾きが水平に近い場合はｘ座標，垂直に近い場合
はｙ座標と比較する（４２．４３）。

【００２０】図５は一括転送部１５の処理を示す流れ図
である。同図において、一括転送部１５は、水平ライン
ビット列収集部１３で収集した各水平ライン単位のビッ
ト列を回転後の位置へ一括して転送する（５１）。

【００２１】図６〜図１０は、高さ（水平ライン数）
３，幅（水平ラインビット列数）６の二次元イメージデ
ータを反時計まわりに２６．５度（傾き△ｙ／△ｘ＝１
／２）回転する場合の処理を示す説明図である。この例
では図６に示した全体を一ブロックとして扱っている。

【００２２】まず、同一水平ラインビット列数決定部１
１（図２）によって単一水平ラインを傾き１／２で回転
した時の同一水平ラインに配置されるビット列数を求め
る。この場合、ｙ方向に１ドット移動するとｘ方向へは
２ドット移動することから、各水平ラインへのビット列
数は図７に示すように下から上方向へ１，２，２，１と
なる。

【００２３】次に、水平ライン開始ビット位置決定部１
２（図３）によって、回転すべき矩形イメージデータの
回転中心点に近い垂直ライン（左端または右端の垂直ラ
イン）の回転後の座標を求める。この具体例の場合、回
転すべき矩形イメージデータの左端が回転中心点に近い
ので、左端の垂直ラインの回転後の座標を求めると、ｘ
方向に１ドット移動するとｙ方向へは２ドット移動する
ことから、１番目の水平ラインの回転後の左端のビット
位置を（ｘｘ，ｙｙ）としたときの２，３番目の水平ラ
インの左端の回転後の水平ライン開始ビット位置は図８
に示すようにそれぞれ（ｘｘ＋１，ｙｙ−１），（ｘｘ
＋１，ｙｙ−２）となる。

【００２４】次に、１番目の水平ラインについて水平ラ
インビット列収集部１３によって回転後の各水平ライン
ごとにビット列を収集すると図９（ａ）に示す結果な
る。次にブロック終了判定部１４で、現在処理中のブロ
ックの水平ラインについての収集処理が終了したかを判
定する。この場合未処理の水平ラインがあるので、繰り
返し水平ライン収集部１３の処理を行う。

【００２５】２番目の水平ラインについては１番目の水
平ラインと２番目の水平ラインの回転後の開始位置ｘ座
標値（水平ラインの回転後の傾きは水平に近いのでｘ座
標値を比較）に差分があるため、隙間ビットの挿入処理
が必要となり、挿入処理を行うと図９（ｂ）に示す結果
となる。隙間ビットの挿入処理の後、２番目の水平ライ
ンについて回転後の各水平ラインごとにビット列を収集
すると図９（ｃ）に示す結果になる。次に３番目の水平
ラインについても同様な処理を行うと図９（ｄ）に示す
結果になる。

【００２６】この時点で、ブロック終了判定部１４が与
えられたすべての水平ラインについて終了していると判
定し、収集されたビット列を一括転送部１５（図５）に
よって各水平ラインごとに回転後の位置へ図１０に示す
ように転送する。この例では１ブロックしかないので終
了判定部１６によって全処理終了と判定され、その結
果、回転後の二次元イメージデータが生成される。

【００２７】図１１は本発明の実施の第二の形態を示す
ブロック図である。上記においては、イメージデータを
垂直方向と水平方向の両方向にいくつかのブロック（矩
形データ）に分割して処理する例を示したが、図１１で
は、幅はある一定の幅で，高さは回転後の高さの作業領
域を確保し、二次元イメージデータを複数のブロックに
分割することなく処理する。

【００２８】同図において、図１との相異を中心に説明
すると、図１の水平ラインビット列収集部１３ではブロ
ックに分割した二次元イメージデータの水平ラインにつ
いて処理を行うが、図１１の水平ラインビット列収集部
１１３では水平ラインを一度に処理する。

【００２９】また図１のブロック終了判定部１４の代わ
りに図１１のビット列フル判定部１１４では、作業領域
の幅分のビットを収集したビット列があるかを検出す
る。さらに図１の一括転送部１５の代わりに図１１のビ
ット列転送部１１５では、作業領域の幅分のビットを収
集したビット列のみを回転後の位置へ転送する。

【００３０】残ビット列転送部１１７ではすべての水平
ラインの収集後、ビット列転送部１１５で転送されずに
残っているビット列を回転後の位置へ転送する。

【００３１】図１２〜図１５は、高さ（水平ライン数）
４，幅（水平ラインビット列数）１２の二次元イメージ
データを反時計回りに２６．５度回転させる場合の処理
を示す説明図である。なお、この例では作業領域の幅を
８ビットとする。

【００３２】図１１を参照して、同一水平ラインビット
列数決定部１１および水平ライン開始ビット位置決定部
１２の処理の後、図１２に示す二次元イメージデータの
各水平ラインについて、水平ラインビット列収集部１１
３において水平ラインを分割することなく回転後の各水
平ラインに対応するビット列を分配，収集する処理を繰
り返す。

【００３３】図１３に示す状態まで処理した時に、ビッ
ト列フル判定部１１４において作業領域の幅分のビット
を収集したビット列を検出し、ビット列転送部１１５に
よって作業領域の幅分のビットを収集したビット列につ
いて回転後の位置へ図１４に示すように転送し、転送し
た作業領域のビット列は空の状態にする。

【００３４】そして終了判定部１６によって、すべての
水平ラインの処理の終了を判定されるまで同様に処理を
繰り返す。

【００３５】処理終了を判定された場合、残ビット列転
送部１１７によって作業領域内に残ったビット列を回転
後の位置へ転送する。その結果、図１５に示される回転
後の二次元イメージデータが得られる。

【００３６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、一次元メモリ上で二次元イメージデータの任意
角回転を高速に処理することができる。すなわち、二次
元メモリのような特別なハードウェアなしに二次元イメ
ージデータの任意角回転を高速に処理することができ
る。

【００３７】その理由は、一次元メモリ上での二次元イ
メージデータの任意角回転において、回転後の二次元イ
メージデータの水平ラインごとの連続したビット列を回
転前の二次元イメージデータの水平ラインから収集し、
収集したビット列を一括して回転後の位置へ転送するこ
とによって、処理の高速化が図れるようになるからであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第一の形態を示すブロック図。

【図２】同一水平ラインビット列数決定部の処理を示す
流れ図。

【図３】水平ライン開始ビット位置決定部の処理を示す
流れ図。

【図４】水平ラインビット列収集部の処理を示す流れ
図。

【図５】一括転送部の処理を示す流れ図。

【図６】イメージデータの回転処理の第一の例を示す説
明図。

【図７】イメージデータの回転処理の第一の例を示す説
明図（つづき）。

【図８】イメージデータの回転処理の第一の例を示す説
明図（つづき）。

【図９】イメージデータの回転処理の第一の例を示す説
明図（つづき）。

【図１０】イメージデータの回転処理の第一の例を示す
説明図（つづき）。

【図１１】本発明の実施の第二の形態を示すブロック
図。

【図１２】イメージデータの回転処理の第二の例を示す
説明図。

【図１３】イメージデータの回転処理の第二の例を示す
説明図（つづき）。

【図１４】イメージデータの回転処理の第二の例を示す
説明図（つづき）。

【図１５】イメージデータの回転処理の第二の例を示す
説明図（つづき）。

【符号の説明】

１１ 同一水平ラインビット列数決定部 １２ 水平ライン開始ビット位置決定部 １３ 水平ラインビット列収集部 １４ ブロック終了判定部 １５ 一括転送部 １６ 終了判定部 １１３ 水平ラインビット列収集部 １１４ ビット列フル判定部 １１５ ビット列転送部 １１７ 残ビット列転送部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次元メモリに展開された二次元イメー
   ジデータを任意の角度回転するイメージデータ回転装置
   において、一水平ラインに並ぶビット列を任意の角度回
   転したときに回転後の前記一水平ラインに並ぶビットの
   ビット列数を求める同一水平ラインビット列数決定部
   と、回転前のイメージデータの回転中心に近い垂直ライ
   ンの回転後の座標位置を求める水平ライン開始ビット位
   置決定部と、回転前のイメージデータの水平ラインにつ
   いて前記同一水平ラインビット列数決定部で求めた回転
   後のビット列数に対応する各水平ラインごとのビット列
   を収集する水平ラインビット列収集部と、前記各水平ラ
   インごとのビット列を前記イメージデータの回転後の位
   置へ転送するビット列転送部とを有し、イメージデータ
   を回転する処理を実行する作業領域の高さを前記イメー
   ジデータの回転後の高さに等しくし、前記イメージデー
   タの回転後の水平ラインごとのビット列を収集するとき
   ビット列が一杯になった水平ラインのビット列を回転後
   の位置に転送して収集を継続し、前記水平ラインごとの
   ビット列の収集を終了したときには前記作業領域に残存
   するビット列を回転後の該当位置に転送することを特徴
   とするイメージデータ回転装置。
2. 【請求項２】 一次元メモリに展開された二次元イメー
   ジデータを任意の角度回転するイメージデータ回転方法
   において、単一水平ラインを与えられた角度で回転した
   ときの回転後の各水平ラインごとに連続するビット列数
   を求め、その結果を元に回転前の二次元イメージデータ
   の各水平ラインから回転後の水平ラインごとに連続する
   ビット列を収集し、収集したビット列を各水平ラインご
   とに一括して回転後の位置へ転送することを特徴とする
   イメージデータ回転方法。