JP2911464B2

JP2911464B2 - 画像処理方法

Info

Publication number: JP2911464B2
Application number: JP63326516A
Authority: JP
Inventors: 俊一玉井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1999-06-23
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JPH02170770A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複数の階調領域を有する画像に対応した入
力画像データを視覚的に立体感のある画像を示す画像デ
ータに変換する画像処理方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、二次元平面上に画像を表示する表示器を用いて
立体画像を表現する場合には、階調の変化で立体画像の
立体感を表現していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の立体画像の表現方法だけでは、
立体画像の立体感を十分表現することができなかった。

本発明は、上述の課題を解決するために為されたもの
で、立体物を二次元平面上に表示する際に、該立体物の
画像に対応した画像データを視覚的に立体感のある画像
を示す画像データに変換し、得られた画像データにより
立体感のある画像を良好に表示することができる画像処
理方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の課題を解決するために、本発明の画像処理方法
は、複数の階調領域を有する画像に対応した入力画像デ
ータを視覚的に立体感のある画像を示す画像データに変
換する画像処理方法において、前記入力画像データが示
す画像における各階調領域に対してそれぞれ所定の画像
を割り当てる割当ステップと、前記入力画像データが示
す画像に任意の位置に対する各階調領域の距離に応じ
て、前記割当ステップにおいて前記入力画像データが示
す画像における各階調領域に割り当てられる画像を視覚
的に立体感がでるように変形させる変形ステップを有す
ることを特徴とする。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の画像処理装置の実
施例を詳細に説明する。

実施例１第１図に本発明の第１の実施例の概念を示すブロツク
図、第２図に本実施例に用いた装置のブロツク図を示
す。第１図と第２図をあわせて、各構成要素を説明す
る。

１は画像入力部であり、第２図のTVカメラ11及びスキ
ヤナ12に相当する。TVカメラ11,スキヤナ12は、写真の
プリント，フイルム等の反射原稿，透過原稿及び本・雑
誌等の厚手の反射原稿を読み取ることができる装置であ
る。２は画像入力部１で入力されたアナログ信号をデジ
タル信号に変換するA/D変換部で、第２図のA/D変換器13
に相当する。３は制御演算部で、第２図のシステムでは
CPU14,ROM18,RAM19,イメージメモリ部20,ハードデイス
ク21に相当し、各種制御演算記憶を行う部分である。４
は階調変換部で入力されたデジタル画像の階調を所定の
階調数に変換する部分で、第２図のシステムではROM18
の中にプログラムとして組み込まれている。５は線パタ
ーン発生部で、階調変換部４で設定された階調数に従っ
て線パターン画像を作成する部分で、第２図のシステム
ではROM18の中にプログラムとして組み込まれている。1
0は領域指定部で、入力した画像データの任意の位置及
び領域を指定し、被写体を３次元の物体と想定したとき
の高さを指定する部分で、第２図のシステムではデジタ
イザ16及びキーボード15に相当する。25はデータ補間部
で領域指定部で指定した各領域間の各画素に各領域に与
えられた高さのデータをなめらかに変化するように補間
して、その高さのデータを割り付ける部分で、第２図の
システムではROM18の中にプログラムとして組み込まれ
ている。26は座標変換部で、高さのデータを与えられた
画像を回転座標変換を行う部分で、第２図のシステムで
はROM18の中にプログラムとして組み込まれている。６
は線画生成部で、線パターン発生部５で発生した各線パ
ターン画像とデータ補間部５で作られた高さデータを与
えられた画像との論理積をとり、この画像を座標変換部
26にて回転座標変換した各画像を２値化した線パターン
画像を階調変換部４で指定された各階調の画像位置に割
当てて、線画像を生成する。この線画生成部６は、第２
図のシステムではROM18の中にプログラムとして組み込
まれている。７はラスターベクター変換部で線画生成部
６で作られたラスターデータの線画像をベクトルデータ
に書き替える部分であり、第２図のシステムではROM18
の中にプログラムとして組み込まれている。８は画像出
力部で、第２図のシステムでは画像モニタ22及びNC切削
機に相当する。ここでは入力されデジタル変換された画
像や線パターン画像、及び線画生成部６にて作成された
画像を画像モニタ22に表示したり、ラスターベクター変
換部７で作成された画像ベクトルデータをNC切削機に渡
して版，レリーフ等を作成する部分である。９はキー入
力部で、第２図のキーボード15,デジタイザ16に相当
し、このシステムの使用者が操作の指示等を入力する部
分である。第２図の17はCRTで階調変換等のデイスプレ
イとして用いられる。

次に本実施例の画像が出力されるまでの一連の過程を
第３図のフローチヤートに従って説明する。

TVカメラ11あるいはスキヤナ12から入力された画像信
号は（S1）、A/D変換器を通って画素数512×480、輝度
値で8bit（０〜255）のデジタルデータに変換され（S
2）、CPU14を介して、イメージメモリ部20に格納され、
また同時に画像モニタ22に表示される（S3）。

ここで、イメージメモリ部20について説明する。

第４図はイメージメモリ部20及びその周辺部の構成の
概略を表わしたブロツク図である。

第４図においてコントロールプロセツサー30はイメー
ジメモリ部20の全体を制御しており、プロセツサーメモ
リ31によりイメージメモリ部20の全体を制御する。これ
はCPU14によりプロセツサーメモリ31に制御のためのデ
ータを格納しておくことで実現する。パラメータコント
ローラー32は演算器33、パラメータメモリ34、パラメー
タ設定用I/O35をコントロールし、イメージ処理に必要
なパラメータの初期化、設定、比較等を行う。イメージ
プロセツサー37とコントロールプロセツサー30との間
は、イメージコントローラー36によって接続されてお
り、コントロールプロセツサー30の指令によってイメー
ジプロセツサー37は動作する。イメージプロセツサー37
はイメージメモリ部20の中核となる部分であり、コント
ロールプロセツサー30の命令に従い、イメージコントロ
ーラー36によりセレクトされた任意のイメージメモリ40
〜47や画像データ用I/O56の中から画像データを受け取
り、演算された結果をセレクトされた任意のイメージメ
モリ40〜47や画像データ用I/O56へと送る。また演算に
より必要なアドレスにキヤリーをたてるために、キヤリ
ー専用メモリであるフラグマツプメモリ38にも出力可能
である。イメージメモリ40〜47は、コントロールプロセ
ツサーBUS、ビデオBUSのいずれにも接続されているの
で、コントロールプロセツサー30から任意のイメージメ
モリ40〜47に読み書きすることも、任意のメモリ間でリ
アルタイム演算することも可能である。イメージメモリ
40〜47の出口にルツクアツプテーブル（LUT）48〜55と
いう高速のRAMが接続されている。このRAMは256×8bit
の構造をもち、RMAのアドレスライン８本（０〜255番地
を指定できる＝０〜255階調を指定できる）は各イメー
ジメモリ40〜47の出力に直結され、データライン８本は
ビデオBUSに接続されている。またLUT48〜55の内容はコ
ントロールプロセツサー30より自由に読み書きできる。
カウンタ39はフラグマツプメモリ38のキヤリーがたって
いるビツト（オン＝１になっているビツト）の個数をリ
アルタイムでカウントする。画像データ用I/O56は画像
入出力インターフエイスであり、画像入力装置（TVカメ
ラ11,スキヤナ12）からA/D変換器13により、デジタル化
された画像データを入力し、画像モニタ22へと画像デー
タ出力を行う。またイメージメモリ40〜47は各々512×4
80×8bitの構造をもっている。

本実施例では、A/D変換されたデジタル画像データは
原則的にはイメージメモリMA40に格納する。

再び第３図に戻ってフローの続きを説明する。

S3の次に、CPU14はプロセツサーメモリ31にイメージ
メモリMA40の内容からヒストグラムを作成し、イメージ
メモリMH47にそのヒストグラムを描画し、画像モニタ22
に表示するための命令群を書き込む。そして、コントロ
ールプロセツサー30がこの命令を実行する（S4）。使用
者は、画像モニタに表示されたヒストグラムを参照し
て、原稿画像の階調（入力階調）に対する出力階調を対
話形式でデジタイザ16から入力し、階調変換を行う（S
5）。例えば、通常、入力階調に対する出力階調は第５
図（Ａ）のグラフに示すように（入力階調）＝（出力階
調）である。これを８階調で表現する場合を考える。第
５図（Ｂ）のグラフのように入力階調数を均一に分割す
ると、入力画像によっては出力階調数が希望の出力階調
数より減少することがある。例えば全体的に明るい入力
画像であって、第２図（Ｂ）のａ−ｂ間の輝度値をもつ
画素が存在しなかった場合、出力階調は７階調になって
しまう。

そこで、本実施例に於いては、ヒストグラムをとり、
そのグラフを参考にして使用者が適切な階調変換を指定
できるようにした。第５図（Ｃ）に示すように頻度の高
い部分を細かく、頻度の低い部分を大きく分割するとバ
ランスの良い出力画像が得られる。本実施例では入力に
デジタイザ16を用いて画像モニタ22上に表示されたヒス
トグラムの横軸上を指定することにより、LUT48の内容
を書き替えられ、さらに階調変換後の画像を逐時見るこ
とができるので、繰り返し指定変更が可能となってい
る。適切な出力画像が得られたら、CPU14はLUT47の内容
でイメージメモリMA40の画像データを書き替えるように
コントロールプロセツサー30に指令する。このようにし
て対話形式で階調変換を行う。

本実施例では以下に記述する線パターンの数を４種類
用意し、６階調に変換を行った場合に関して説明する。

まず、CPU14はステツプS1〜S3で入力した画像（イメ
ージメモリMA40のデータ）を表示し、高さの入力と該当
する領域の入力を求める（S6）。使用者は画像モニタ22
に表示されている入力画像の被写体を見て大まかな高さ
を考える。

第６図は画像モニタの画面の概略を示す図である。本
実施例では被写体が人の顔の正面画の場合を例にとって
説明する。最も高い部分を鼻の頂点と考え、まずメニユ
ー領域70より頂点という項目62を選択する。選択にはデ
ジタイザ16を使用し、デジタイザ16上でタツチを移動す
ることによって、表示されている十字のグラフイツクカ
ーソル61が画像表示領域60及びメニユー領域上をタツチ
の移動距離に比例して移動するので、頂点の項62へグラ
フイツクカーソル61を移動させてデジタイザ16のボタン
を押すことで選択できる。

次に画像表示領域60上の被写体の鼻の頂点の部へグラ
フイツクカーソル61を移動してデジタイザ16のボタンを
押すとグラフイツクカーソル61はそのままで高さデータ
の入力モードになり、高さ表示バー67中に高さレベルバ
ー68が表示される。この高さレベルバー68もデジタイザ
16上でのタツチの移動量に比例して上下する。希望の高
さ（ここでは一番上）のところへ移動してデジタイザ16
のボタンを押す。そしてコントロールプロセツサー30は
イメージメモリMB41中の同位置に指定された値を書き込
む。また領域指定の項63を選択した場合は画像表示領域
60上で任意の連続した自由曲線が描け、同様に高さを指
定できる。また、同じ高さの閉領域が必要な場合は領域
指定63により２つの境界線を描き、領域充填66を選択
し、２つの境界線内のどれか１点を指定することによ
り、２つの境界線内の値は同じ値にセツトされ、イメー
ジメモリMB41に輝度データとして書き込まれる。また領
域消去64,頂点消去65を利用して編集が可能である。本
実施例では鼻の頂点を高さ255（高さの表現はメモリの
深さが8bitのため、値０〜255で表わす）、鼻のふもと
の周囲とおでこ，目尻，あごの周囲との間を180、背景
を０（背景との境界は20）、耳及び首の部分を10とし
た。このときのイメージメモリMB41の内容を画像で表わ
したものを第７図に示す。第３図に戻り、次にステツプ
S7で高さデータの生成を行う。これは第７図中のＡ及び
Ｂ領域の部分、つまりなめらかに高さデータを変化させ
たい部分を補間する。本実施例の場合は、境界の各点か
ら鼻の頂点への線分を考え、その線分上の各画素当りの
増減分を計算して補間する。さらに高さデータの設定も
れがないように、画面をサーチして設定もれのあった画
素に関しては周囲の画素から補間する。この高さのデー
タはイメージメモリMB41に格納される。またこの画像の
水平方向の画素位置をａ、垂直方向の画素位置をｂ、輝
度値をｃとすれば、この画像データは（a,b,c）で表現
できる３次元データと見なすことができる。

本実施例では線パターン画像として、第８図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示す４種類をあらかじめ作成
し、ハードデイスク21に格納している。この線パターン
画像は線部分が値０、他は値255の画像である。第８図
で（Ａ）は点線、（Ｂ）は破線、（Ｃ）は実線、（Ｄ）
はクロスの実線であり、（Ｃ）の実線を基準にして
（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）は線間隔及び線の太さを等しく
している。なお、この線パターン画像は高さデータを用
いた回転変換後、入力画像に階調変換を施したものの各
階調部分にあてはめて行くため、同一の方向性を持ち、
一連の線パターン画像中の線の部分の占める割合が変化
すればよい。従って、線パターンの太さ、傾きは自由に
することができる。実際に入力画像によっては、第８図
（Ａ）〜（Ｄ）の線パターン画像を用いるよりも線の傾
きを入力画像に合わせて変えた方が効果的な画像となる
場合がある。以上のように、本実施例では４種の線パタ
ーンを用意したため、表現できる階調数は真白及び真黒
を含めて６階調となる。

以下、ステツプS8からステツプS10までの手順は、上
述の４種の線パターンに対して順番に行う。

まずCPUは最初のパターン画像をハードデイスク21よ
り読み出し、イメージメモリMC42に格納する（S8）。

次にイメージメモリMD43に、真白な画像（全画素とも
値255）を用意する。

そして、イメージメモリMC42をサーチし、線パターン
の存在する位置を見つける。この位置を（x₁，y₁）とし
てとき、ステツプS7でイメージメモリMB41に格納した高
さデータ中の（x₁，y₁）の位置の高さデータz₁を求め
る。このデータ（x₁，y₁，z₁）を以下の式（１）を用い
て回転座標変換し、（x₂，y₂，z₂）を求める。

そして、イメージメモリMD43中の（x₂，y₂）の位置
へ、回転座標変換された線パターンの値として０を格納
する。以下同様にして線パターンの存在するすべての点
に関して回転座標変換を行う。

このようにして、イメージメモリMD43には立体感をだ
した２値の線パターン画像が作成される。

次に、ステツプS10でCPU14はイメージメモリMD43の画
像データをハードデイスク21に一時退避の意味で格納す
る。

以上のステツプS8からステツプS10を４種の線パター
ンについて実行する（S11）。

なお、本実施例では水平方向の線パターンを用意して
おいたことから、線画に立体感を出すためにｘ軸方向
（水平方向）を軸として、かつ鼻の頂点が示すx,y座標
位置で高さが０の点を中心として回転座標変換を行う
が、回転軸，中心点，回転方向，回転角は別途入力が可
能となっている。

ステツプS12ではステツプS8〜S10で作成された回転座
標変換後の各線パターン画像を用いて原稿画像の輝度に
合わせて割り付けを行い、２値の線画像を作り表示す
る。まず、イメージメモリMB41に真白な画像（全画素値
255）を格納し、以下イメージメモリMC42からイメージ
メモリMF45にステツプS10で一時退避しておいた回転座
標変換後の各線パターン画像をハードデイスク21より読
み出し格納する。さらにイメージメモリMG46を０クリア
する。

次にCPU14はコントロールプロセツサー30に階調変換
後の画像に線パターン画像を割り当てて、２値線画像を
生成させる一連の指令を送る。まずコントロールプロセ
ツサー30はイメージプロセツサー37を使い、イメージメ
モリMH47に格納されている階調変換後の画像中で輝度の
最も高い値をもつ画素、例えば各階調ごとの輝度地が0,
51,102,153,204,255とすれば輝度値255の画素を検索
し、フラグマツプメモリ38の同位置にフラグ（ビツト）
をたてる。次にイメージプロセツサー37は同階調に対応
する線パターン画像の格納されているイメージメモリ
（この場合はイメージメモリMB41）とフラグマツプメモ
リ38を比較し、フラグマツプメモリ38のフラグ（ビツ
ト）がたっている画素位置と同位置の線パターン画像の
輝度値をイメージメモリMG46の同位置に書き込む。同様
にして階調変換後の画像の各階調を対応する各線パター
ン画像で置き替える。このようにして線パターンによる
２値画像（値は０と255）がイメージメモリMG46に生成
され、画像データ用I/Oを介して画像モニタ22に表示さ
れる。

以上説明したステツプS8からステツプS12までを第14
図を用いて概念的に説明する。第14図（Ａ）はステツプ
S7で作成した高さのデータを説明の都合上、等高線表示
した画像である。また第14図（Ｂ）の４つの画像は、あ
らかじめ用意されている線パターン画像を白黒反転した
ものであり、線パターン部分の値が255、他の部分が値
０である。高さデータ画像第14図（Ａ）と、反転した線
パターン画像の各々とのAND（論理積）をとると線パタ
ーンの存在する部分にだけ高さデータが存在する画像
（第14図（Ｃ））が作成できる。これらの各画像を前述
の回転座標変換式を用いて変換し、白黒反転すると第14
図D1〜４のような画像が作成できる。例えば入力画像に
階調変換を施した画像を第14図（Ｅ）とすると（図中の
各値は輝度値を示す）、輝度地255の部分は真白（値25
5）で、輝度値０の部分は真黒（値０）で、輝度値204〜
51の各部分は第14図E1〜第14図E4の画像を第14図Ａの高
さを与えた部分に対してあてはめる。第14図（Ｆ）はこ
れによって作成された画像である。

なお本実施例においては、全ての線パターンについ
て、回転座標変換を行い４枚分のパターンを作成し、こ
れに真白，真黒を含めた６種類のパターンを入力画像の
位置（x,y）における輝度にあてはめるという方法をと
ったが、このような方法に限らず、例えば、まず入力画
像の位置（x,y）における輝度にもとの線パターンをあ
てはめ、その後に高さデータに応じた回転座標変換を行
うといった方法も考えられる。

次にCPU14はステツプS12で生成された画像データ（ラ
スターデータ）を数値制御による切削装置を駆動するた
めのデータ（ベクトルデータ）に変換する（S13）。こ
のラスターベクター変換については公知の技術であるの
で、ここでは詳述しない。

そしてCPU14はベクターデータをNC切削機へ転送し（S
14）、NC切削機はそのデータに基づいて材料を切削する
（S15）。

以上説明したように、原稿画像（カラーであってもよ
い）から線画像を作成し、NC切削機による作品製作が行
われる。

尚、デジタルデータの画素サイズ、入力階調、イメー
ジメモリ部の構成及び要素については本実施例に用いた
もの以外でもさしつかえなく、また出力階調数について
も本実施例では６階調出力であったが他の値でもよく、
その階調分の線パターンが用意されていればよい。ま
た、線パターンに関して、第８図（Ａ）〜（Ｄ）に示し
たものに限るものではなく、線パターンであれば線の太
さを変えても、形状を変更してもさしつかえない。さら
に、画像入出力の装置、メモリ、ハードデイスク等の記
憶媒体等はTVカメラ，スキヤナ、キーボード、デジタイ
ザ等に限るものではなく、同様の機構を有する他の装置
を用いることもできる。

また、回転座標変換時に於いて、一般的に直線を回転
座標変換すると連続する点列にならないことがあるが、
本実施例では連続した点列になるように直線的に補間を
行った。

また高さデータの入力時に於いて頂点の指定は本実施
例では１ヶ所であったが、複数指定可能であり、くぼん
だ部分の頂点としての指定も可能である。

なお、本実施例において、線パターンの変形に回転座
標変換を用いたが、必ずしもこれに限らず、例えば高さ
の変化の著しい部分の線密度を大きくし高さの変化の少
ない部分を線密度を小さくするような変形とすることも
可能である。

また、回転座標変換する場合に、本実施例では回転角
θを一定としたが、画像の高さデータに応じて回転角θ
を変化させることもできる。

以上説明したように入力した画像をデジタルデータに
変換し、階調変換後の画像を見ながら対話形式で出力階
調と決められるので、入力画像に対して最適の出力階調
変換が行える。

また、線パターン及び出力階調数は前もって準備して
おくため、画像を入力するときの原稿のセツト、システ
ムのスタート、階調変換の指定、高さの指定以外は全て
自動的に行われる。

さらに、線パターンに高さのデータを加え、回転座標
変換した線パターン画像を使用することによって立体感
が表現できるようになった。

実施例２以上本発明の第２の実施例について説明する。

本実施例の概念及び装置に関しては第１の実施例に同
じであるので省略する。

本実施例の画像が出力されるまでの一連の過程を第９
図のフローチャートに従って説明する。ステツプS1から
ステツプS3までは第１の実施例と同様なので省略する。

〈ステツプS12〉 CPU14はプロセツサーメモリ31にイメージメモリMA40
（原稿画像が格納されている）の内容から累積ヒストグ
ラムを作成し、総画素数（本実施例の場合512×480）を
表現すべき階調数（第１の実施例と同じく線パターンを
４種用意したので階調数は６）で除した値（ｄとする）
ごとの輝度値a_iを累積ヒストグラムから求める。第10図
は累積ヒストグラムの一例を示しており、a₁〜a₅が上述
の輝度値である。第８図において、累積頻度ｄに対応す
るのが輝度a₁であり、以下ｄ×2,d×３…ｄ×５に対し
てa₂，a₃…a₅を対応させる。また、第８図において、入
力画像の輝度値０〜a₁，a₁＋１〜a₂，a₂＋１〜a₃…，a₅
＋１〜255の値を持つ画素の輝度値を各々、a₁，a₂，a₃
…,255として書き替え、イメージメモリMA40に格納する
（自動階調変換）。

次にステツプS6に移行する。ステツプS6以後は第１の
実施例と同じなので省略する。本実施例の制限に関して
も同じため省略する。

本実施例によれば、入力する原稿画像を装置にセツト
し、システムのスタートキーを押下し、高さデータを与
えるだけで、その後の動作は全て自動的に行われる。

実施例３以下に本発明の第３の実施例について説明する。本実
施例の概念及び装置に関しては第１及び第２の実施例と
同じであるので省略する。本実施例の画像が出力される
までの一連の過程を第11図のフローチャートに従い説明
する。ステツプS1からステツプS3までは第１及び第２の
実施例と同じなので省略する。

〈ステツプS17〉 CPU14は出力する画像の階調数をいくつにするか問う
メツセージをCRT17に表示し入力を求める。使用者はこ
れにキーボード15から希望の出力階調数を入力する。こ
こで言う階調数とは入力画像を置き替える線パターンの
数（真白及び真黒を含む）を意味する。

〈ステツプS18〉このステツプでは、入力画像をステツプS17で入力し
た階調数に変換する。その変換方法は第１の実施例のス
テツプS4,ステツプS5と同じで、ヒストグラムを用いて
対話形式で階調変換を行う。従って詳細は省略する。本
実施例では第１の実施例と同一の階調変換方法を用いた
が、第２の実施例中の自動階調変換（ステツプS16）を
採用しても同等の効果が得られる。

〈ステツプS19〉ここではステツプS17で入力した変換階調数に応じた
数の線パターン画像を作成する。本実施例では水平方向
の線パターンを作成した。変換階調数をｎとすると（ｎ
−３）個の水平画素列を考え、高輝度を表わす線パター
ンから低輝度を表わす線パターンまで作成する。ここで
は、変換階調数を８としたときを例として説明する。最
も高輝度の階調表現には真白な画像を使用し、逆に最も
低輝度の階調表現には真黒な画像を使用する。また２番
目に低輝度な階調表現には第１の実施例の第８図（Ｄ）
に示すようなクロスした実線を使用する。従って作成す
る線パターンは５種類あればよいことになる（変換階調
数−３）。第12図（Ａ）〜（Ｅ）に基本型となる線パタ
ーンを示す。これは水平方向５画素の画素例を考え左か
ら順に１画素づつ線要素（黒の部分）を増加させたもの
である。この線パターンを画面水平サイズまで繰り返し
て１ラインを作成する。さらにこのラインを一定間隔で
画面垂直サイズまで繰り返すことにより線パターン画像
が作成できる。本実施例ではライン間隔を任意に設定可
能としたが、経験的に512×480の画面サイズに於いては
４ラインおき（水平方向５ライン中１ラインが線パター
ン）にした場合の仕上り画像が美しく見える。以上によ
うにして作成された８つの線パターン画像をそれぞれ画
像中の一部（60×40画素）であるが第13図（Ａ）〜
（Ｈ）に高輝度順に示す。作成した線パターン画像はハ
ードデイスク21に格納される。

次にステツプS6に移行する。ステツプS6以後は第１及
び第２の実施例と同じなので省略する。

なお、ステツプS19で行った線パターンの作成方法
は、上述の方法に限らず、線パターンによって階調が表
現できるものであればさしつかえない。

本実施例によれば、表現したい階調数を任意に設定す
ることができる。

以上説明した本発明の実施例によれば、デジタル画像
データから線画を作成するために、線パターン画像に高
さデータを加え回転座標変換を施した画像を原稿画像の
階調に合わせて割当てる手法を用いることにより、立体
物の線画表現がよりいっそう効果的にできる。

また、人手によって作成されていたときのように多大
な時間と労力を費やすことなく、かつ削り間違い、失敗
がなくなり、原稿に忠実な切削が可能となる。

さらにデジタルデータを扱っていることから、同じ線
画像を何枚でも作成でき、デジタルデータで保存すれば
保存スペースも少なくてすむという効果がある。

〔発明の効果〕

以上に説明した様に、本発明の画像処理方法によれ
ば、複数の階調領域を有する画像に対応した入力画像デ
ータを視覚的に立体感のある画像を示す画像データに変
換する画像処理方法において、前記入力画像データが示
す画像における各階調領域に対してそれぞれ所定の画像
を割り当てる割当ステップ（例えば実施例では、第11図
における、各階調領域に対して線画像パターンを割り当
てることに対応する）と、前記入力画像データが示す画
像の任意の位置に対する各階調領域の距離に応じて、前
記割当ステップにおいて前記入力画像データが示す画像
における各階調領域に割り当てられる画像を視覚的に立
体感がでるように変形させる変形ステップ（同じく、第
11図のS8〜S10において、立体物画像における各階調領
域の位置に応じて線画像パターンを変形することに対応
する）を有することにより、立体物を二次元平面上に表
示する際に、該立体物の画像に対応した画像データを視
覚的に立体感のある画像を示す画像データに変換し、得
られた画像データにより立体感のある画像を良好に表示
することができる画像処理方法を提供することができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概念を表わすブロツク図、第２図は本発明の実施例に用いた装置のブロツク図、第３図は本発明の第１の実施例を説明するフローチヤー
ト、第４図は本発明の実施例に用いたイメージメモリ周辺の
構成を示すブロツク図、第５図は本発明の第１の実施例における階調変換を説明
する図、第６図は本発明の第１の実施例における高さ指定時の画
像モニタを表現した図、第７図は本発明の第１の実施例における高さデータ作成
時のメモリ状態の説明図、第８図は本発明の第１の実施例における線パターン画像
を示す図、第９図は本発明の第２の実施例を説明するフローチヤー
ト、第10図は本発明の第２の実施例に於ける階調変換を説明
する図、第11図は本発明の第３の実施例を説明するフローチヤー
ト、第12図は本発明の第３の実施例に於ける線パターン作成
を説明する図、第13図は本発明の第３の実施例に於ける８階調時の線パ
ターン部分画像、第14図は本発明の回転座標変換を用いた線画処理の例を
説明する図である。１……画像入力部、２……A/D変換部３……制御演算部、４……階調変換部５……線パターン発生部、６……線画生成部７……ラスターベクター変換部、８……画像出力部９……キー入力部、11……TVカメラ 12……スキヤナ、13……A/D変換器 14……CPU、15……キーボード 16……デジタイザ、17……CRT 18……ROM、19……RAM 20……イメージメモリ部、21……ハードデイスク 22……画像モニタ、23……NC切削機 10……領域指定部、25……データ補間部 26……座標変換部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の階調領域を有する画像に対応した入
力画像データを視覚的に立体感のある画像を示す画像デ
ータに変換する画像処理方法において、前記入力画像データが示す画像における各階調領域に対
してそれぞれ所定の画像を割り当てる割当ステップと、
前記入力画像データが示す画像の任意の位置に対する各
階調領域の距離に応じて、前記割当ステップにおいて前
記入力画像データが示す画像における各階調領域に割り
当てられる画像を視覚的に立体感がでるように変形させ
る変形ステップを有することを特徴とする画像処理方
法。
【請求項２】前記割当ステップにおいては、前記入力画
像データが示す画像における階調領域の種類とは異なる
種類の画像を割り当てるために、前記入力画像データが
示す画像の階調を変換する階調変換ステップを有するこ
とを特徴とする請求項（１）記載の画像処理方法。
【請求項３】前記階調変換ステップにおいては、前記入
力画像データが示す画像の階調において、頻度が高い階
調部分に対応する階調変換後の階調は、対応する階調変
換前の階調の幅を狭くし、頻度の低い階調部分に対応す
る階調変換後の階調は、対応する階調変換前の階調の幅
を広くすることを特徴とする請求項（２）記載の画像処
理方法。
【請求項４】前記階調変換ステップにおいては、前記入
力画像データが示す画像の階調における低い階調から高
い階調への累積頻度に応じて、階調変換後の階調に対応
する階調変換前の階調の幅の広狭を決定することを特徴
とする請求項（２）記載の画像処理方法。
【請求項５】前記階調変換ステップにおいては、前記入
力画像データが示す画像の階調を任意に変換できること
を特徴とする請求項（２）記載の画像処理方法。
【請求項６】請求項（１）記載の画像処理方法であっ
て、更にラスターデータをベクターデータに変換する変
換ステップを有し、該変換ステップにおいて変換された
画像データを数値制御切削装置に供給するようにしたこ
とを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】前記変形ステップにおいては、任意の平面
上における前記入力画像データが示す画像の任意の位置
（x,y）と、該任意の平面と直交する軸上における前記
任意の位置（x,y）に対する各階調領域の距離ｚを用
い、（x,y,z）を回転座標変換することにより前記割当
ステップにおいて前記入力画像データが示す画像におけ
る各階調領域に割り当てられる画像を変形させることを
特徴とする請求項（１）記載の画像処理方法。