JP2930599B2 - 図形ベクトル化処理方法及び装置 - Google Patents

図形ベクトル化処理方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は図形処理分野に係り、特に、イメージスキャ
ナ等により入力した図形をアウトラインベクトル表現に
変換する図形ベクトル化処理方法及び装置に関する。
〔従来の技術及び解決しようとする課題〕
アウトラインベクトル表現によるフォントの需要が高
まってきているが、通常、フォント制作や任意図形のベ
クトル化に際しては、イメージスキャナを介して図形を
入力することが一般的である。しかしながら、イメージ
スキャナから入力されて得られるフォント字母のイメー
ジデータは、主として量子化誤差に起因するノイズが多
く含まれていて、このままベクトル化すると文字品質を
損ねるとして、これを取り除くことが必要になってき
た。
なお、アウトラインフォントの生成に関連する公知文
献としては、例えば特開昭62−1550号公報が挙げられ
る。
本発明の目的は、ベクトル化処理の際、主として上記
イメージスキャナの量子化誤差に起因するノイズを除去
し、高品位なベクトルフォントが作成できるようにする
ことにある。
〔課題を解決するための手段及び作用〕
本発明では、入力図形の輪郭パターンを生成し、その
輪郭線をベクトル化するに際し、生成した輪郭ベクトル
データをもとに輪郭パターンの不要な凹凸部分を検出
し、該輪郭ベクトルデータについて当該凹凸部分を修正
して最終的な輪郭ベクトルデータを得る。これにより、
主としてイメージスキャナの量子化誤差に起因するノイ
ズの取り除かれた輪郭ベクトルデータが自動的に作成で
き(自動ベクトル化)、高品位の図形再生が保証され
る。
具体的には、入力図形を逐次参照し、注目画素とその
周辺画素の状況から、注目画素が“1"(黒)で4方向隣
接画素全てが“0"(白)のときはこれを“0"(白)にし
た後、該入力図形を2倍に拡大し、該拡大図形に対して
改めて注目画素とその周辺画素の状況から、8隣接画素
全てが“1"(黒)のときは“0"、隣接画素に“0"(白)
及び“1"(黒)が混在するときのみ“1"として輪郭パタ
ーンを生成し、該輪郭パターンを構成する各線分を4方
向ベクトルで表現する。これにより、汚れなどに起因す
る独立点が消去された上で、自動4方向ベクトル化に都
合のよい輪郭形成が実施できる。次に、この4方向ベク
トルで表わされた輪郭ベクトルデータを追跡し、連続す
る3ベクトルを参照したとき、第1ベクトルと第3ベク
トルの方向が互いに反転した2単位ベクトルからなり、
かつ第2ベクトルが単位ベクトルまたは凹部に対応する
3単位ベクトルからなるときは、第1ベクトルと第3ベ
クトルとを削除して輪郭ベクトルデータを修正し、輪郭
パターンを整形する。
輪郭パターンの整形すなわち輪郭ベクトルデータの修
正は、輪郭ベクトルデータを追跡し、1つ置きに同一方
向を示すベクトルが出現し、かつ方向の異なるベクトル
の大きさが2単位ベクトルからなる区間を検出し、この
区間を区間の両端を結ぶ直線で近似することで実現して
もよい。この場合、簡易的にパターンを整形するアルゴ
リズムとして実用に供することができ、又、特に直線ベ
クトル方式に適用すると効果的である。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面により説明す
る。
第1図は本発明の一実施例のブロック図である。本シ
ステムは、フォント字母などの対象図形を読取るイメー
ジスキャナ101、入力図形データを一時格納する入力バ
ッファ102、本発明処理ならびに引き続くベクトル化処
理を実行する図形処理装置(CPU)103、処理後のパター
ン若しくはベクトル化データを記憶するメモリ装置10
4、ベクトル化した図形データを最終的に記憶する外部
メモリ装置105、パターンの処理状況などを表示し編集
を容易にするための表示装置106および入出力の指示あ
るいは編集のための操作を実施するための操作部107か
らなる。
第2図は本発明の概念を示したもので、(a)はイメ
ージスキャナ101による入力図形データ、(b)は該入
力図形データにおけるイメージスキャナ101の量子化誤
差による1ドットのみの凹凸を逐次除去して整形した場
合のパターン、(c)は1ドットのみの凹凸が継続する
区間を検出してその区間を1本の直線(ロングベクト
ル)に近似して整形した場合のパターンである。
第3図は図形処理装置103での本発明に係わる処理フ
ローを示したもので、以下、これに従って説明する。
ステップ1 輪郭抽出に先立ち、入力バッファ102にとりこまれた
入力図形データを逐次参照し、注目画素とその周辺画素
の状況から、注目画素が“1"(黒)で水平もしくは垂直
方向(4方向)に隣接する画素全てが“0"(白)のとき
は“0"として不要な独立点を消去する。第4図は入力図
形の一例を示したもので、ステップ1の処理により矢印
で示すCの画素が除去される。なお、AとBは整形の対
象となる凹凸部分である。
ここで、第5図(a)のように、注目画素をCとし、
上下左右に隣接する画素をそれぞれU,D,L,Rとすると Y=C×(U+D+L+R) なる論理演算によって注目画素データを修正すればよい
が、3×3マトリクスにより、第5図(b)の重みづけ
で演算した結果が「4」となったとき、注目画素を
「0」とする演算処理方式(コンボリューション)によ
ってもよい。
ステップ2 入力図形データを入力バッファ102上で2倍に拡大
し、改めて該拡大図形データに対して注目画素とその周
辺画素の状況から、8方向の隣接画素全てが“1"(黒)
のときは“0"、隣接画素に“0"(白)及び“1"(黒)が
混在するときのみ“1"として輪郭データとする。
第6図は第4図の拡大図形で、帯状の部分が輪郭に相
当する。なお、該輪郭パターンの外側に付した数字はベ
クトルの番号である。
輪郭抽出は、ステップ1と同様の方式で処理できる
が、斜め方向の参照画素が追加される。第7図のよう
に、注目画素をC、上下左右の画素をそれぞれU,D,L,R
とし、さらに左上、右上、左下、右下をそれぞれA,B,E,
Fとすると、 Y=C×(▲+++++++) なる論理演算によって注目画データを修正すればよい
が、コンボリューションによる場合は、3×3マトリク
スにより、第7図(b)の重みづけで演算した結果をT
とするとき、注目画素データの修正値は、 T=0 → 「0」 T=1〜7 → 「1」 とすればよい。
ステップ3 輪郭線のベクトル化の順序は、対象図形領域を左上よ
り水平方向に順次スキャンするものとし、最初に到達し
た輪郭から又はその到達点より開始するものとし、外側
の輪郭は反時計方向に、内側の輪郭は時計方向に追跡し
て行くものとする。
第8図は方向コードの一例であり、第9図は、第6図
の輪郭パターンを該4方向ベクトルで表現したときの、
各ベクトルの方向と大きさを示している。
ステップ4 連続する3ベクトルを参照したとき、第1ベクトルと
第3ベクトルの方向が互いに反転状態にあり、かつ、そ
の大きさが2単位からなるときは第2ベクトルの大きさ
を調べ、1単位であるとき(凸に対応する)は無条件
に、3単位であるときはこれが凹に対応するものであれ
ば、第1ベクトルと第3ベクトルとを削除する。
第9図に示したデータをもとに判別していく過程を第
10図に示す。即ち、第1,第3ベクトルが互いに反転状態
にあるベクトル群を抽出するとA〜Eの5グループであ
り、このうち共に2単位からなるものを削除候補に選定
する。続いて第2ベクトルの大きさを調べ、1単位であ
るものは無条件に、また3単位であるときは第1ベクト
ルから第2ベクトルへ移るときの方向変化が「−」とな
る(凹に対応する)ときのみ第1ベクトルと第3ベクト
ルとを削除する。なお、この例では方向変化の正負は方
向コードの大小によるものとし、「4→1」の変化も
「+」と判断するものとする。第11図は第6図の輪郭パ
ターンに対する整形結果を示したものである。
この輪郭線の整形処理では、一つ置きに同一方向を示
すベクトルが出現し、かつこれと異なる方向のベクトル
の大きさが2単位となっている区間を検出し、両端を結
ぶベクトルでこの区間を表わすとしてもよい。これによ
り、処理の簡単化ができる。第9図のデータにより説明
すると、一つ置きに方向コード「1」が出現している区
間に着目すると、この間に現われる別の方向のベクトル
はいずれも2単位からなっており、ベクトルNo.1〜9は
これに該当する。従って、この区間は点0と点9を結ぶ
直線でベクトル化する。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次の
ような効果が得られる。
(1)主として量子化誤差に起因するノイズが取り除か
れ、高品位の図形再生が保証できる自動ベクトル化が実
施できる。しかも、ベクトル化した輪郭データから簡単
なアルゴリズムで不要な凹凸(ノイズ)を検出し整形で
きる。
(2)汚れなどに起因する独立点が消去された上で、自
動4方向ベクトル化に都合のよい輪郭形成が実施でき
る。
(3)主として量子化誤差に起因するノイズ除去に適し
たパターン整形アルゴリズムとして実用に供することが
できる。
(4)簡易的にパターンを整形するアルゴリズムとして
実用に供することができ、又特に直線ベクトル方式に適
用すると効果的である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は本発
明の概念図、第3図は本発明に係わる概略処理フロー
図、第4図は入力図形の一例を示す図、第5図はノイズ
除去における注目画素と隣接画素の関係及びそのマトリ
クスの一例を示す図、第6図は第4図に対する拡大輪郭
図形を示す図、第7図は輪郭抽出における注目画素と隣
接画素の関係及びそのマトリクスの一例を示す図、第8
図は方向ベクトルの一例を示す図、第9図は第6図に対
するベクトルデータを示す図、第10図は第9図のデータ
に対する整形過程を示す図、第11図は第6図に対する整
形図形を示す図である。 101……イメージスキャナ、102……入力バッファ、103
……図形処理装置、 104……メモリ装置、105……外部メモリ装置、106……
表示装置、107……操作部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06T 5/00 - 5/50 G06T 9/00 - 9/20 H04N 1/40 - 1/409

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力図形の輪郭パターンを生成し、その輪
    郭線をベクトル化する処理方法であって、 入力図形を逐次参照し、注目画素とその周辺画素の状況
    から、注目画素が“1"(黒)で4方向隣接画素全てが
    “0"(白)のときは、これを“0"(白)にして、入力図
    形の不要な独立点を除去し、 前記不要な独立点を除去した入力図形を2倍に拡大し、
    該拡大図形に対して改めて注目画素とその周辺画素の状
    況から、8隣接画素全てが“1"(黒)のときは“0"、隣
    接画素に“0"(白)及び“1"(黒)が混在するときのみ
    “1"として輪郭パターンを抽出し、 前記輪郭パターンを構成する各線分を、4方向コードを
    用いてベクトル表現した輪郭ベクトルデータを生成す
    る、 ことを特徴とする図形ベクトル化処理方法。
  2. 【請求項2】入力図形の輪郭パターンを生成し、その輪
    郭線をベクトル化する処理方法であって、 入力図形を拡大し、該拡大図形について輪郭パターンを
    抽出し、 前記輪郭パターンを構成する各線分を、4方向コードを
    用いてベクトル表現した輪郭ベクトルデータを生成し、 前記輪郭ベクトルデータを追跡し、連絡する3ベクトル
    を参照したとき、第1ベクトルと第3ベクトルの方向が
    互いに反転した2単位ベクトルからなり、かつ第2ベク
    トルが単位ベクトルまたは凹部に対応する3単位ベクト
    ルからなるとき、第1ベクトルと第3ベクトルとを削除
    して輪郭ベクトルデータを修正する、 ことを特徴とする図形ベクトル化処理方法。
  3. 【請求項3】入力図形の輪郭パターンを生成し、その輪
    郭線をベクトル化する処理装置であって、 入力図形を逐次参照し、注目画素とその周辺画素の状況
    から、注目画素が“1"(黒)で4方向隣接画素全てが
    “0"(白)のときは、これを“0"(白)にして、入力図
    形の不要な独立点を除去する手段と、 前記不要な独立点を除去した入力図形を2倍に拡大し、
    該拡大図形に対して改めて注目画素とその周辺画素の状
    況から、8隣接画素全てが“1"(黒)のときは“0"、隣
    接画素に“0"(白)及び“1"(黒)が混在するときのみ
    “1"として輪郭パターンを抽出する手段と、 前記輪郭パターンを構成する各線分を、4方向コードを
    用いてベクトル表現した輪郭ベクトルデータを生成する
    手段と、 を有することを特徴とする図形ベクトル化処理装置。
  4. 【請求項4】入力図形の輪郭パターンを生成し、その輪
    郭線をベクトル化する処理装置であって、 入力図形を拡大し、該拡大図形について輪郭パターンを
    抽出する手段と、 前記輪郭パターンを構成する各線分を、4方向コードを
    用いてベクトル表現した輪郭ベクトルデータを生成する
    手段と、 輪郭ベクトルデータを追跡し、連絡する3ベクトルを参
    照したとき、第1ベクトルと第3ベクトルの方向が互い
    に反転した2単位ベクトルからなり、かつ第2ベクトル
    が単位ベクトルまたは凹部に対応する3単位ベクトルか
    らなるとき、第1ベクトルと第3ベクトルとを削除して
    輪郭ベクトルデータを修正する手段と、 を有することを特徴とする図形ベクトル化処理装置。
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JP3520548B2 (ja) * 1994-02-18 2004-04-19 カシオ計算機株式会社 イメージ図形変換方法
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