JP3424854B2 - 画像任意角度回転演算方法および装置 - Google Patents
画像任意角度回転演算方法および装置Info
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- JP3424854B2 JP3424854B2 JP11880394A JP11880394A JP3424854B2 JP 3424854 B2 JP3424854 B2 JP 3424854B2 JP 11880394 A JP11880394 A JP 11880394A JP 11880394 A JP11880394 A JP 11880394A JP 3424854 B2 JP3424854 B2 JP 3424854B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像処理やコンピュータ
グラフィックスにおいて、画像データの任意領域を任意
座標を中心に任意角度回転して転送することを可能に
し、かつ選択的に回転領域と回転されない背景とを幾何
学的に滑らかに繋げる境界処理を容易に行える方法およ
び装置に関するものである。
グラフィックスにおいて、画像データの任意領域を任意
座標を中心に任意角度回転して転送することを可能に
し、かつ選択的に回転領域と回転されない背景とを幾何
学的に滑らかに繋げる境界処理を容易に行える方法およ
び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】任意矩形領域の回転処理は、ＤＤＡ（Di
gital Differential Analyzer ：ディジタル微分解析
機）方式またはこの方式に各種補正処理を加えた同等の
機能（例えば、特開昭６０−２５１４７４号公報、平３
−２０６５７０号公報）により達成されている。図６に
示す例は従来の任意角度回転転送方法である。この図に
おいて各辺がＸ軸およびＹ軸に平行な矩形領域の３頂点
（ｘ0 , ｙ0 ）、（ｘ1 ,ｙ1 ）、（ｘ2 , ｙ2 ）を、
任意の座標（ｃｘ, ｃｙ）を中心として角度θだけ回転
した後の矩形領域の３頂点を（ｘ0', ｙ0'）、（ｘ1',
ｙ1'）、（ｘ2', ｙ2'）とする。ＤＤＡは任意の傾きの
直線をディジタル画像上に描画する（ラスタ化する）際
に用いられる方式である。従って図７に示すように、こ
のアルゴリズムを用いてソースの任意領域をラスタスキ
ャンした時に得られる画素列のデータを、ディスティネ
ーション側において任意角度回転させてラスタスキャン
した画素列へ逐次画素値を転送すれば任意領域の回転処
理が達成できる。
gital Differential Analyzer ：ディジタル微分解析
機）方式またはこの方式に各種補正処理を加えた同等の
機能（例えば、特開昭６０−２５１４７４号公報、平３
−２０６５７０号公報）により達成されている。図６に
示す例は従来の任意角度回転転送方法である。この図に
おいて各辺がＸ軸およびＹ軸に平行な矩形領域の３頂点
（ｘ0 , ｙ0 ）、（ｘ1 ,ｙ1 ）、（ｘ2 , ｙ2 ）を、
任意の座標（ｃｘ, ｃｙ）を中心として角度θだけ回転
した後の矩形領域の３頂点を（ｘ0', ｙ0'）、（ｘ1',
ｙ1'）、（ｘ2', ｙ2'）とする。ＤＤＡは任意の傾きの
直線をディジタル画像上に描画する（ラスタ化する）際
に用いられる方式である。従って図７に示すように、こ
のアルゴリズムを用いてソースの任意領域をラスタスキ
ャンした時に得られる画素列のデータを、ディスティネ
ーション側において任意角度回転させてラスタスキャン
した画素列へ逐次画素値を転送すれば任意領域の回転処
理が達成できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、任意回転角
度θ［ｒａｄ］および回転前の任意矩形領域の３頂点
（ｘ0 , ｙ0 ）、（ｘ1 , ｙ1 ）、（ｘ2 , ｙ2 ）およ
び回転の中心座標（ｃｘ,ｃｙ）の入力情報のみから上
記処理を行う場合には、回転後の矩形領域の３頂点の座
標（ｘ0', ｙ0'）、（ｘ1', ｙ1'）、（ｘ2', ｙ2'）を
（１）式に従って予め算出しておく必要があった。
度θ［ｒａｄ］および回転前の任意矩形領域の３頂点
（ｘ0 , ｙ0 ）、（ｘ1 , ｙ1 ）、（ｘ2 , ｙ2 ）およ
び回転の中心座標（ｃｘ,ｃｙ）の入力情報のみから上
記処理を行う場合には、回転後の矩形領域の３頂点の座
標（ｘ0', ｙ0'）、（ｘ1', ｙ1'）、（ｘ2', ｙ2'）を
（１）式に従って予め算出しておく必要があった。
【０００４】
【数１】
【０００５】しかしながらこのような方法では、任意角
度に対する正弦値および余弦値の算出に複雑かつ膨大な
ハードウエアを要し、予め幾つかの角度に対してこれら
の値を蓄えておく方式を採用しても大容量の記憶装置が
必要となる。従来の画像処理プロセッサにおいて任意角
度および矩形領域の頂点座標および回転中心座標を入力
パラメータとした時は、先にプロセッサ外部において
（１）式に基づくなんらかの方法によって回転後の矩形
領域の頂点座標が算出され、そのデータに基づいて画像
処理プロセッサ内部で回転処理が行われていた。このた
め、ｉ）入力パラメータとして角度値θ［ｒａｄ］に対
する柔軟性が乏しい点、ii) 回転後の矩形領域の頂点座
標を算出するワークステーション等の装置およびソフト
ウエアを必要とする点、iii)ソフトウエアに頼るため算
出時間が比較的長い、という欠点を有していた。
度に対する正弦値および余弦値の算出に複雑かつ膨大な
ハードウエアを要し、予め幾つかの角度に対してこれら
の値を蓄えておく方式を採用しても大容量の記憶装置が
必要となる。従来の画像処理プロセッサにおいて任意角
度および矩形領域の頂点座標および回転中心座標を入力
パラメータとした時は、先にプロセッサ外部において
（１）式に基づくなんらかの方法によって回転後の矩形
領域の頂点座標が算出され、そのデータに基づいて画像
処理プロセッサ内部で回転処理が行われていた。このた
め、ｉ）入力パラメータとして角度値θ［ｒａｄ］に対
する柔軟性が乏しい点、ii) 回転後の矩形領域の頂点座
標を算出するワークステーション等の装置およびソフト
ウエアを必要とする点、iii)ソフトウエアに頼るため算
出時間が比較的長い、という欠点を有していた。
【０００６】また、図７に示すようにソースの矩形領域
を例として約３４°回転させてデスティネーションへ転
送した場合、矩形の各辺の長さおよび面積は回転前と変
化してしまう。このようにＤＤＡを用いた任意角度回転
の場合、デスティネーションの回転領域は回転角度に依
存して変化する。従って拡大縮小処理を伴わない単なる
回転処理においても、ＤＤＡを用いる際は拡大縮小機能
を併用してソースとデスティネーションの面積比を１に
近づける必要があった。しかしハードウエアで拡大縮小
機能を実現させる場合は、処理時間およびハードウエア
量が増大してしまう。
を例として約３４°回転させてデスティネーションへ転
送した場合、矩形の各辺の長さおよび面積は回転前と変
化してしまう。このようにＤＤＡを用いた任意角度回転
の場合、デスティネーションの回転領域は回転角度に依
存して変化する。従って拡大縮小処理を伴わない単なる
回転処理においても、ＤＤＡを用いる際は拡大縮小機能
を併用してソースとデスティネーションの面積比を１に
近づける必要があった。しかしハードウエアで拡大縮小
機能を実現させる場合は、処理時間およびハードウエア
量が増大してしまう。
【０００７】さらに、回転された領域と背景との境界の
不連続を除去するため両者を幾何学的に滑らかに繋げら
れるような境界処理が実現すれば有効であるが、既存の
回転方式では前述したようにアルゴリズム的に回転領域
と背景とを幾何学的に滑らかに繋げるように走査するこ
とはできない。
不連続を除去するため両者を幾何学的に滑らかに繋げら
れるような境界処理が実現すれば有効であるが、既存の
回転方式では前述したようにアルゴリズム的に回転領域
と背景とを幾何学的に滑らかに繋げるように走査するこ
とはできない。
【０００８】本発明は、上記欠点を解消し、任意領域の
頂点情報および回転の中心座標および回転角度のみの入
力から、回転処理に必要な回転後の矩形領域の頂点座標
をソフトウエアの力を借りずに高速に演算することがで
き、任意角度の回転処理に拡大縮小処理を併用しなくて
も等倍の回転処理が行え、また回転領域と背景とが幾何
学的に滑らかに繋げられるような境界処理を選択的に容
易に行うことのできる、画像任意角度回転転送装置を提
供するものである。
頂点情報および回転の中心座標および回転角度のみの入
力から、回転処理に必要な回転後の矩形領域の頂点座標
をソフトウエアの力を借りずに高速に演算することがで
き、任意角度の回転処理に拡大縮小処理を併用しなくて
も等倍の回転処理が行え、また回転領域と背景とが幾何
学的に滑らかに繋げられるような境界処理を選択的に容
易に行うことのできる、画像任意角度回転転送装置を提
供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示すよ
うに、デスティネーションにて回転の中心からある半径
離れた画素を始点として回転角度分の円弧長を走査する
ための円弧座標発生手段と、円弧上の走査した移動距離
演算手段と、ソースおよびデスティネーションにおける
円弧座標の発生頻度と同時に演算される両者の移動距離
差をある範囲内一定になるように制御する手段を備えた
ものである。
うに、デスティネーションにて回転の中心からある半径
離れた画素を始点として回転角度分の円弧長を走査する
ための円弧座標発生手段と、円弧上の走査した移動距離
演算手段と、ソースおよびデスティネーションにおける
円弧座標の発生頻度と同時に演算される両者の移動距離
差をある範囲内一定になるように制御する手段を備えた
ものである。
【００１０】
【作用】このような特徴を有する本発明によれば、任意
領域の回転後の領域についての座標情報を用いずに任意
領域と回転角度の情報のみから任意領域の任意角度回転
処理が行え、かつ拡大縮小処理を併用しなくても回転後
の領域の形や大きさは回転前の任意領域と同じである。
さらに回転領域と背景との境界部分で走査する半径ごと
の回転角度を設定された回転角度から０までわずかに減
少させて転送することによって、背景と幾何学的に滑ら
かにつなげる境界処理を可能にできる。
領域の回転後の領域についての座標情報を用いずに任意
領域と回転角度の情報のみから任意領域の任意角度回転
処理が行え、かつ拡大縮小処理を併用しなくても回転後
の領域の形や大きさは回転前の任意領域と同じである。
さらに回転領域と背景との境界部分で走査する半径ごと
の回転角度を設定された回転角度から０までわずかに減
少させて転送することによって、背景と幾何学的に滑ら
かにつなげる境界処理を可能にできる。
【００１１】
【実施例】以下、図１から図５までを参照しながら本発
明の一実施例について説明する。図１は本実施例を示す
図である。本実施例では反時計回り方向に角度θ（θ＞
０）回転させた動作を説明するが後述するようにこれに
よって一般性を失うことはない。図２は本実施例におけ
る画像任意角度回転演算装置を示すブロック図である。
図３は第一象限での円弧座標の発生を示している。画素
Ａから画素Ｂ方向に円弧座標を発生し現在走査中の画素
はＤである。円弧発生アルゴリズムは以前から研究され
ており、本実施例で採用した方式はブレセンハムの円弧
発生アルゴリズム（Bresenham, J., "A Linear Algorit
hm for Incremental Digital Displayof Circular Arc
s", CACM, Vol.20, pp.100-106, 1977. ）である。
明の一実施例について説明する。図１は本実施例を示す
図である。本実施例では反時計回り方向に角度θ（θ＞
０）回転させた動作を説明するが後述するようにこれに
よって一般性を失うことはない。図２は本実施例におけ
る画像任意角度回転演算装置を示すブロック図である。
図３は第一象限での円弧座標の発生を示している。画素
Ａから画素Ｂ方向に円弧座標を発生し現在走査中の画素
はＤである。円弧発生アルゴリズムは以前から研究され
ており、本実施例で採用した方式はブレセンハムの円弧
発生アルゴリズム（Bresenham, J., "A Linear Algorit
hm for Incremental Digital Displayof Circular Arc
s", CACM, Vol.20, pp.100-106, 1977. ）である。
【００１２】本実施例の概要を図１および図２を用いて
説明する。図２において、まず初期値設定手段１１は円
弧上を走査するときの半径（以下この円弧の半径を走査
半径と呼ぶ）を走査半径保持手段４１へ設定し、また回
転角度保持手段２１へ回転角度の値を設定する。デステ
ィネーションにおける走査半径での回転角度分走査手段
２は図１のａに示すようにデスティネーション側におい
て走査半径の円弧上を回転角度分θ［ｒａｄ］のみ走査
させる。次に図２のソースからデスティネーションへ走
査半径上の画素値転送手段３において、図１のｂに示す
ように同じ走査半径でソースでは予め決められた始点か
ら、またデスティネーションでは図１ａの走査終了点か
ら両方同時に円弧上を走査し始め、図１のｃに示すよう
に走査されたソース側の画素値をデスティネーション側
の走査された画素へ逐次転送する。この走査半径上の全
ての画素についての転送を図２の３が行った後、次の走
査半径の演算手段４２が３で用いられた走査半径に所定
の値を加算して出力する。さらに図２の１１が設定した
回転領域の最大半径を走査半径が越えた場合、転送終了
判定手段４３は転送終了手段４５に転送を終了させ、越
えていない場合は走査半径保持手段４１へ次の走査半径
の値が送られ、更新された走査半径上の画素について上
記処理が新しく適用されて回転転送される。このように
走査半径０から図２の１１が設定した回転領域の最大半
径まで同様の回転転送走査を行うことによって回転領域
全ての画素が回転される。図２における２、３の内容、
すなわち図１におけるａ，ｂ，ｃの動作を図２〜図５を
用いて下に詳しく述べる。
説明する。図２において、まず初期値設定手段１１は円
弧上を走査するときの半径（以下この円弧の半径を走査
半径と呼ぶ）を走査半径保持手段４１へ設定し、また回
転角度保持手段２１へ回転角度の値を設定する。デステ
ィネーションにおける走査半径での回転角度分走査手段
２は図１のａに示すようにデスティネーション側におい
て走査半径の円弧上を回転角度分θ［ｒａｄ］のみ走査
させる。次に図２のソースからデスティネーションへ走
査半径上の画素値転送手段３において、図１のｂに示す
ように同じ走査半径でソースでは予め決められた始点か
ら、またデスティネーションでは図１ａの走査終了点か
ら両方同時に円弧上を走査し始め、図１のｃに示すよう
に走査されたソース側の画素値をデスティネーション側
の走査された画素へ逐次転送する。この走査半径上の全
ての画素についての転送を図２の３が行った後、次の走
査半径の演算手段４２が３で用いられた走査半径に所定
の値を加算して出力する。さらに図２の１１が設定した
回転領域の最大半径を走査半径が越えた場合、転送終了
判定手段４３は転送終了手段４５に転送を終了させ、越
えていない場合は走査半径保持手段４１へ次の走査半径
の値が送られ、更新された走査半径上の画素について上
記処理が新しく適用されて回転転送される。このように
走査半径０から図２の１１が設定した回転領域の最大半
径まで同様の回転転送走査を行うことによって回転領域
全ての画素が回転される。図２における２、３の内容、
すなわち図１におけるａ，ｂ，ｃの動作を図２〜図５を
用いて下に詳しく述べる。
【００１３】まずデスティネーションにおける走査半径
での回転角度分走査手段２について説明する。走査半径
の範囲において初期値設定手段１１は走査半径０のとき
のみ設定を行い、最大半径までの毎走査半径は４１に設
定された値に次の走査半径の演算手段４２が所定の値を
加算して算出し４１へ再設定する。設定された走査半径
および回転角度保持手段２１が持つ値は乗算器２２を通
して乗算され、走査半径での回転角度分の円弧長として
演算される。すなわち図３において、走査半径ｒでの回
転角度θ［ｒａｄ］分の円弧長ＡＣは回転角度と走査半
径の積ｒθによって算出させる。一方デスティネーショ
ン側円弧座標発生手段２３は、図３に示すようにブレセ
ンハムの円弧発生アルゴリズムに基づいてデスティネー
ション側において予め決められた始点Ａより円弧座標を
発生させる。移動距離演算手段２４は、後述するように
２３で発生された座標に基づいて毎発生ごとに図３での
始点Ａからの円弧上の移動距離（円弧長ＡＤ）を演算す
る。減算器２５は２２および２４の演算結果を減算す
る。そして演算結果の符号より２４の出力する走査移動
距離が２２の出力する回転角度円弧長を上回らなかった
ときは２３に新たな座標を発生させるよう制御し、上回
ったときはデスティネーションとソースの座標発生許可
判定手段３１へ判定用データとしてこの値を送る。すな
わちこの値は理想的に回転された座標と円弧発生アルゴ
リズムによって演算された丸められた座標との移動距離
の差を示している。以上までの２の処理によって、図１
のａの動作が達成される。
での回転角度分走査手段２について説明する。走査半径
の範囲において初期値設定手段１１は走査半径０のとき
のみ設定を行い、最大半径までの毎走査半径は４１に設
定された値に次の走査半径の演算手段４２が所定の値を
加算して算出し４１へ再設定する。設定された走査半径
および回転角度保持手段２１が持つ値は乗算器２２を通
して乗算され、走査半径での回転角度分の円弧長として
演算される。すなわち図３において、走査半径ｒでの回
転角度θ［ｒａｄ］分の円弧長ＡＣは回転角度と走査半
径の積ｒθによって算出させる。一方デスティネーショ
ン側円弧座標発生手段２３は、図３に示すようにブレセ
ンハムの円弧発生アルゴリズムに基づいてデスティネー
ション側において予め決められた始点Ａより円弧座標を
発生させる。移動距離演算手段２４は、後述するように
２３で発生された座標に基づいて毎発生ごとに図３での
始点Ａからの円弧上の移動距離（円弧長ＡＤ）を演算す
る。減算器２５は２２および２４の演算結果を減算す
る。そして演算結果の符号より２４の出力する走査移動
距離が２２の出力する回転角度円弧長を上回らなかった
ときは２３に新たな座標を発生させるよう制御し、上回
ったときはデスティネーションとソースの座標発生許可
判定手段３１へ判定用データとしてこの値を送る。すな
わちこの値は理想的に回転された座標と円弧発生アルゴ
リズムによって演算された丸められた座標との移動距離
の差を示している。以上までの２の処理によって、図１
のａの動作が達成される。
【００１４】次にソースからデスティネーションへ走査
半径上の画素値転送手段３について説明する。デスティ
ネーションとソースの座標発生許可判定手段３１は内部
に移動距離差の累積値保持手段を持ち減算器２５から出
力された差分値を移動距離差の累積値の初期値として保
持し、そのときの走査半径での転送が終了するまで減算
器３９の移動距離差を移動距離差の累積値に加算した
後、その値に基づいてデスティネーションまたはソース
での円弧座標の発生をそれぞれ許可する。３１はこの移
動距離差の累積値が最大画素間の半分（√２／２）より
大きい場合は、移動距離の少ない側をもう１画素走査し
たほうが移動距離の累積差を小さくできるため少ない側
の円弧座標発生を許可する。しかし移動距離差の累積値
が最大画素間の半分より少ない場合、３１はデスティネ
ーションおよびソースの両側において円弧座標を発生さ
せる。すなわち、移動距離差の累積値ｄが−√２／２＜
ｄ＜√２／２のときソース側円弧座標発生手段３３とデ
スティネーション側円弧座標発生手段３２の両方に発生
許可を与え、−√２／２≧ｄのときはソース側円弧座標
発生手段３３のみ、ｄ≧√２／２のときはデスティネー
ション側円弧座標発生手段３２のみに発生許可を与え
る。３２および３３は初期値設定手段１が走査半径保持
手段４１へ設定した走査半径に基づいて円弧座標を発生
させる。ただし３２はデスティネーション側円弧座標発
生手段２３において最後に発生した座標すなわち図３の
ＣまたはＣの周辺画素から座標の発生を始める。３２お
よび３３で発生された座標（発生許可が降りなかった場
合は最後に発生したときの座標）に基づいて画素値転送
手段３４が３３で発生したソースにおける座標の示す画
素の値を３２で発生したデスティネーションにおける座
標の示す画素へ転送する。またソース側円弧座標発生手
段３３において発生した座標が設定された走査半径の円
上の画素全てについて終了した場合、設定半径の処理終
了判定手段３７は走査半径設定および転送終了判定手段
４に新たな走査半径を設定させる。減算器３８は３５お
よび３６で演算された値の減算を行い、両者の距離差の
値を３１へ送る。以上までの３の処理によって、図１の
ｂ，ｃの動作が達成される。
半径上の画素値転送手段３について説明する。デスティ
ネーションとソースの座標発生許可判定手段３１は内部
に移動距離差の累積値保持手段を持ち減算器２５から出
力された差分値を移動距離差の累積値の初期値として保
持し、そのときの走査半径での転送が終了するまで減算
器３９の移動距離差を移動距離差の累積値に加算した
後、その値に基づいてデスティネーションまたはソース
での円弧座標の発生をそれぞれ許可する。３１はこの移
動距離差の累積値が最大画素間の半分（√２／２）より
大きい場合は、移動距離の少ない側をもう１画素走査し
たほうが移動距離の累積差を小さくできるため少ない側
の円弧座標発生を許可する。しかし移動距離差の累積値
が最大画素間の半分より少ない場合、３１はデスティネ
ーションおよびソースの両側において円弧座標を発生さ
せる。すなわち、移動距離差の累積値ｄが−√２／２＜
ｄ＜√２／２のときソース側円弧座標発生手段３３とデ
スティネーション側円弧座標発生手段３２の両方に発生
許可を与え、−√２／２≧ｄのときはソース側円弧座標
発生手段３３のみ、ｄ≧√２／２のときはデスティネー
ション側円弧座標発生手段３２のみに発生許可を与え
る。３２および３３は初期値設定手段１が走査半径保持
手段４１へ設定した走査半径に基づいて円弧座標を発生
させる。ただし３２はデスティネーション側円弧座標発
生手段２３において最後に発生した座標すなわち図３の
ＣまたはＣの周辺画素から座標の発生を始める。３２お
よび３３で発生された座標（発生許可が降りなかった場
合は最後に発生したときの座標）に基づいて画素値転送
手段３４が３３で発生したソースにおける座標の示す画
素の値を３２で発生したデスティネーションにおける座
標の示す画素へ転送する。またソース側円弧座標発生手
段３３において発生した座標が設定された走査半径の円
上の画素全てについて終了した場合、設定半径の処理終
了判定手段３７は走査半径設定および転送終了判定手段
４に新たな走査半径を設定させる。減算器３８は３５お
よび３６で演算された値の減算を行い、両者の距離差の
値を３１へ送る。以上までの３の処理によって、図１の
ｂ，ｃの動作が達成される。
【００１５】次に移動距離の演算誤差を低減するために
過去に発生した２画素の座標までさかのぼって演算を行
う移動距離演算手段を図４、図５を用いて説明する。図
４に示す例では、現時点で最後に発生した画素（以下現
画素と呼ぶ）Ｐn からの次に新しく発生する画素（以下
次画素と呼ぶ）Ｐn+1 が発生された後、移動距離演算手
段はまず次画素までの暫定移動距離Ｐn Ｐn+1 を演算す
る。このとき画像は格子状に画素が存在するため暫定移
動距離は１．０または√２のどちらかである。さらに移
動距離演算手段が保持している現画素の前に発生した画
素（以下前画素と呼ぶ）からの移動距離Ｐn-1 Ｐn およ
び先の暫定移動距離Ｐn Ｐn+1 に基づいて新たに次画素
までの移動距離Ｐn Ｐn+1 を算出する。すなわち、連続
する画素の移動距離値が１．０および√２または√２お
よび１．０の場合のみ、これらをまとめて√５（ピタゴ
ラスの定理より）とする。図４の例では、Ｐn-1 Ｐn ＝
１．０、Ｐn Ｐn+1 ＝√２よりＰn-1 Ｐn+1 ＝√５とな
るように新たにＰn Ｐn+1＝（√５−１．０）を移動距
離として出力する。移動距離演算後、Ｐn Ｐn+1 の値
（√５−１．０）はＰn+1 からＰn+2 までの移動距離算
出のため移動距離演算手段内に保持される。図５に示し
たフローチャートとともに具体的な計算アルゴリズムを
以下に説明する。
過去に発生した２画素の座標までさかのぼって演算を行
う移動距離演算手段を図４、図５を用いて説明する。図
４に示す例では、現時点で最後に発生した画素（以下現
画素と呼ぶ）Ｐn からの次に新しく発生する画素（以下
次画素と呼ぶ）Ｐn+1 が発生された後、移動距離演算手
段はまず次画素までの暫定移動距離Ｐn Ｐn+1 を演算す
る。このとき画像は格子状に画素が存在するため暫定移
動距離は１．０または√２のどちらかである。さらに移
動距離演算手段が保持している現画素の前に発生した画
素（以下前画素と呼ぶ）からの移動距離Ｐn-1 Ｐn およ
び先の暫定移動距離Ｐn Ｐn+1 に基づいて新たに次画素
までの移動距離Ｐn Ｐn+1 を算出する。すなわち、連続
する画素の移動距離値が１．０および√２または√２お
よび１．０の場合のみ、これらをまとめて√５（ピタゴ
ラスの定理より）とする。図４の例では、Ｐn-1 Ｐn ＝
１．０、Ｐn Ｐn+1 ＝√２よりＰn-1 Ｐn+1 ＝√５とな
るように新たにＰn Ｐn+1＝（√５−１．０）を移動距
離として出力する。移動距離演算後、Ｐn Ｐn+1 の値
（√５−１．０）はＰn+1 からＰn+2 までの移動距離算
出のため移動距離演算手段内に保持される。図５に示し
たフローチャートとともに具体的な計算アルゴリズムを
以下に説明する。
【００１６】（ａ） デスティネーションまたはソース
側円弧座標発生手段からの次画素の座標から暫定移動距
離を入力する（以下この値をＤn とする）。移動距離演
算手段内で保持している前画素からの移動距離を入力す
る（以下この値をＤp とする）。
側円弧座標発生手段からの次画素の座標から暫定移動距
離を入力する（以下この値をＤn とする）。移動距離演
算手段内で保持している前画素からの移動距離を入力す
る（以下この値をＤp とする）。
【００１７】（ｂ）〜（ｄ） 移動距離演算手段はＤn
およびＤp の値に応じて（ｅ）〜（ｈ）いずれかへ場合
分けを行う。
およびＤp の値に応じて（ｅ）〜（ｈ）いずれかへ場合
分けを行う。
【００１８】（ｅ），（ｈ） Ｄn およびＤp の値がと
もに等しいかまたは前画素までの移動距離演算に√５が
用いられた場合、Ｄn の値をそのまま出力し、次画素の
移動距離演算のためにこの値を格納する。
もに等しいかまたは前画素までの移動距離演算に√５が
用いられた場合、Ｄn の値をそのまま出力し、次画素の
移動距離演算のためにこの値を格納する。
【００１９】（ｆ），（ｇ） Ｄn およびＤp が１．０
と√２のペアの値を持つ場合、Ｄn およびＤp の総移動
距離を√５とする。しかし既に移動距離演算の保持する
値にはＤp の値が加算されているため、√５−Ｄp を出
力し、次画素の移動距離演算のためにこの値を格納す
る。
と√２のペアの値を持つ場合、Ｄn およびＤp の総移動
距離を√５とする。しかし既に移動距離演算の保持する
値にはＤp の値が加算されているため、√５−Ｄp を出
力し、次画素の移動距離演算のためにこの値を格納す
る。
【００２０】次に本発明が一般性を失わないことを説明
する。
する。
【００２１】（回転角度に対する汎用性）ブレセンハム
の円弧座標発生アルゴリズムの回転方向は正または負ど
ちらかのため、図２に示すブロック図では回転角度が正
の場合のみ有効であった。回転角度が負の場合は、先に
ソース側で走査半径上で回転角度分回転させた後にデス
ティネーション側でも円弧座標を発生させ逐次画素値を
転送すればよい。従って、図２の２３をソース側円弧座
標発生手段に変え、３７をデスティネーション側へ入れ
替えることにより、負の角度回転処理を本発明によって
容易に実現できる。
の円弧座標発生アルゴリズムの回転方向は正または負ど
ちらかのため、図２に示すブロック図では回転角度が正
の場合のみ有効であった。回転角度が負の場合は、先に
ソース側で走査半径上で回転角度分回転させた後にデス
ティネーション側でも円弧座標を発生させ逐次画素値を
転送すればよい。従って、図２の２３をソース側円弧座
標発生手段に変え、３７をデスティネーション側へ入れ
替えることにより、負の角度回転処理を本発明によって
容易に実現できる。
【００２２】（本アルゴリズムの応用性）本発明は回転
の中心点から同心円上に画素値を任意角度転送するた
め、走査半径ごとに回転角度を微妙に変化させることが
できる。図２の初期値設定手段１がある半径から各走査
半径ごとに回転角度を少しずつ減らしてゼロにすれば、
回転領域と回転されない背景とが幾何学的に滑らかにつ
ながるような境界処理が容易に行える。
の中心点から同心円上に画素値を任意角度転送するた
め、走査半径ごとに回転角度を微妙に変化させることが
できる。図２の初期値設定手段１がある半径から各走査
半径ごとに回転角度を少しずつ減らしてゼロにすれば、
回転領域と回転されない背景とが幾何学的に滑らかにつ
ながるような境界処理が容易に行える。
【００２３】また、実施例では回転領域を回転の中心点
を中心とした円領域としたが、クリッピング処理を併用
することによって任意座標を中心とした任意の閉領域の
回転処理を行えることは容易に推測できる。
を中心とした円領域としたが、クリッピング処理を併用
することによって任意座標を中心とした任意の閉領域の
回転処理を行えることは容易に推測できる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は以上のように、円弧座標発生ア
ルゴリズムによって発生された円弧座標から、その円弧
長を容易に算出する移動距離演算手段とデスティネーシ
ョンおよびソースでの移動距離差に基づいて両者の画素
の対応を取り転送を行うことによって、ＤＤＡを用いた
方式と異なり回転角度を入力パラメータとして設定で
き、かつ回転後の領域の大きさが回転角度にかかわらず
不変であり、背景と回転領域とを幾何学的に滑らかにつ
なげる境界処理を行えるという効果を奏する。また円弧
発生アルゴリズムにおける各種パラメータおよび移動距
離値によって円弧上の走査では微妙な処理が行えること
ができ、その価値は大いなるものがある。
ルゴリズムによって発生された円弧座標から、その円弧
長を容易に算出する移動距離演算手段とデスティネーシ
ョンおよびソースでの移動距離差に基づいて両者の画素
の対応を取り転送を行うことによって、ＤＤＡを用いた
方式と異なり回転角度を入力パラメータとして設定で
き、かつ回転後の領域の大きさが回転角度にかかわらず
不変であり、背景と回転領域とを幾何学的に滑らかにつ
なげる境界処理を行えるという効果を奏する。また円弧
発生アルゴリズムにおける各種パラメータおよび移動距
離値によって円弧上の走査では微妙な処理が行えること
ができ、その価値は大いなるものがある。
【図１】 本発明の画像の回転転送の動作を示す図であ
る。
る。
【図２】 本発明の一実施例における画像任意角度回転
転送装置のブロック図である。
転送装置のブロック図である。
【図３】 本発明の一実施例における円弧座標発生を示
す図である。
す図である。
【図４】 本発明の一実施例における画素単位の動作を
示す図である。
示す図である。
【図５】 本発明の一実施例における移動距離演算手段
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図６】 ＤＤＡを用いた画像の回転転送の動作を示す
図である。
図である。
【図７】 ＤＤＡを用いた画像の回転転送結果を示す図
である。
である。
１１ 初期値設定手段
２ デスティネーションにおける走査半径での回転角度
分走査手段 ２１ 回転角度保持手段 ２２ 乗算器 ２３ デスティネーション側円弧座標発生手段 ２４ 移動距離演算手段 ２５ 減算器 ３ ソースからデスティネーションへ走査半径上の画素
値転送手段 ３１ デスティネーションとソースの座標発生許可判定
手段 ３２ デスティネーション側円弧座標発生手段 ３３ ソース側円弧座標発生手段 ３４ 画素値転送手段 ３５ 移動距離演算手段 ３６ 移動距離演算手段 ３７ 設定半径の処理終了判定手段 ３８ 減算器 ４ 走査半径設定および転送終了判定手段 ４１ 走査半径保持手段 ４２ 次の走査半径の演算手段 ４３ 転送終了判定手段 ４４ 回転領域最大半径保持手段 ４５ 転送終了手段
分走査手段 ２１ 回転角度保持手段 ２２ 乗算器 ２３ デスティネーション側円弧座標発生手段 ２４ 移動距離演算手段 ２５ 減算器 ３ ソースからデスティネーションへ走査半径上の画素
値転送手段 ３１ デスティネーションとソースの座標発生許可判定
手段 ３２ デスティネーション側円弧座標発生手段 ３３ ソース側円弧座標発生手段 ３４ 画素値転送手段 ３５ 移動距離演算手段 ３６ 移動距離演算手段 ３７ 設定半径の処理終了判定手段 ３８ 減算器 ４ 走査半径設定および転送終了判定手段 ４１ 走査半径保持手段 ４２ 次の走査半径の演算手段 ４３ 転送終了判定手段 ４４ 回転領域最大半径保持手段 ４５ 転送終了手段
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フロントページの続き
(56)参考文献 遠藤悦郎，Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓ
ｈｏｐ ＡｔｏＺ，日本，株式会社ビ
ー・エヌ・エヌ，1993年 ２月15日，初
版第１刷．Ｐ．241，288
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06T 3/60
G06T 5/00
G06T 11/80
H04N 1/387
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 画像データの任意領域を任意座標を中心
に任意角度回転する画像処理方法において、デスティネ
ーションにて回転の中心からある半径離れた画素を始点
として回転角度分の円弧長を走査するときの半径である
走査半径の初期値および回転角度および回転領域の最大
半径を設定し、これらの値を走査半径保持手段に保持
し、走査半径および回転角度の乗算を行い、前記設定さ
れた走査半径に基づいて円弧座標を発生し、発生された
円弧座標に基づいて始点からの円弧移動距離を少ない誤
差で算出し、乗算器の乗算結果および円弧移動距離の差
分を算出し、この減算結果またはソースとデスティネー
ションにおける移動距離差の累積値に基づいてソースと
デスティネーションにおける円弧座標発生許可の判定を
行い、発生されたソースとデスティネーションの座標間
で画素値の転送を行い、前記走査半径保持手段に保持さ
れている走査半径上の画素が全て転送されたかを設定半
径の処理終了判定手段で判定し、設定半径の処理終了判
定手段からの要求で新たな走査半径を算出し、回転領域
の最大半径と新たに設定された走査半径の大小を比較し
て転送の終了判定を行うことを特徴とする画像任意角度
回転演算方法。 - 【請求項２】 画像データの任意領域を任意座標を中心
に任意角度回転する任意角度回転転送装置において、デ
スティネーションにて回転の中心からある半径離れた画
素を始点として回転角度分の円弧長を走査するときの半
径である走査半径の初期値および回転角度および回転領
域の最大半径を設定する初期値設定手段と、これらの値
の保持手段と、走査半径および回転角度の乗算を行う乗
算器と、設定された走査半径に基づいて円弧座標を発生
する円弧座標発生手段と、発生された円弧座標に基づい
て始点からの円弧移動距離を少ない誤差で算出する移動
距離演算手段と、乗算器の乗算結果および円弧移動距離
の差分を算出する減算器と、この減算結果またはソース
とデスティネーションにおける移動距離差の累積値に基
づいてソースとデスティネーションにおける円弧座標発
生許可の判定を行うデスティネーションとソースの座標
発生許可手段と、発生されたソースとデスティネーショ
ンの座標間で画素値の転送を行う画素値転送手段と、走
査半径保持手段に保持されている走査半径上の画素が全
て転送されたかを判定する設定半径の処理終了判定手段
と、設定半径の処理終了判定手段からの要求で新たな走
査半径を算出する次の走査半径の演算手段と、回転領域
の最大半径と新たに設定された走査半径の大小を比較し
て転送の終了判定を行う転送終了判定手段とを具備した
ことを特徴とする画像任意角度回転演算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11880394A JP3424854B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 画像任意角度回転演算方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11880394A JP3424854B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 画像任意角度回転演算方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07325915A JPH07325915A (ja) | 1995-12-12 |
| JP3424854B2 true JP3424854B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=14745514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11880394A Expired - Fee Related JP3424854B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 画像任意角度回転演算方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3424854B2 (ja) |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11880394A patent/JP3424854B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 遠藤悦郎，Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ ＡｔｏＺ，日本，株式会社ビー・エヌ・エヌ，１９９３年 ２月１５日，初版第１刷．Ｐ．２４１，２８８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07325915A (ja) | 1995-12-12 |
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