JP4804181B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置におけるハッチングデータの生成に関するものである。

従来、画像処理装置におけるハッチングデータの生成では、用紙全体に指定した角度及び間隔でハッチングラインを引いたときに、ハッチングを適用する図形の輪郭線との交点を計算で求め、該交点を結ぶ線をハッチングラインとして実際に引くようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−１８５５３０号公報

しかしながら、前記従来の画像処理装置においては、ハッチングラインの線幅については考慮されていないので、太い線幅でハッチングを適用した場合には、図形の輪郭線とハッチングラインとの交点付近において、ハッチングラインが図形の外にはみ出したり、逆に欠けたりしてしまう。

図２は従来の画像処理装置におけるハッチングの適用を示す図である。なお、図２（ａ）は対象図形を示し、図２（ｂ）は細い線幅のハッチングを適用した場合を示し、図２（ｃ）は太い線幅のハッチングを適用した場合を示す。

図２（ａ）に示されるような図形にハッチングを適用する場合、細い線幅（例えば、１ドット）でハッチングを指定した場合には、図２（ｂ）に示されるように、図形の輪郭線とハッチングラインとの交点は見た目上は問題なく処理される。しかし、太い線幅（例えば、１３ドット）でハッチングを指定した場合には、図２（ｃ）に示されるように、図形の輪郭線との交点付近において、ハッチングラインが輪郭線からはみ出してしまったり、線が欠けてしまったりする。これは、ハッチングラインを引く場合、先に中心線を引き、その後、中心線に対して垂直方向に幅付けをしているからである。

本発明は、前記従来の画像処理装置の問題点を解決して、ハッチングパターンを画像データによってクリップすることにより、図形の輪郭線との交点付近において、ハッチングラインの線端が図形の輪郭線からはみ出たり、図形内で欠けたりすることがなく、図形の輪郭線に沿ったハッチングを行うことができる画像処理装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の画像処理装置においては、図形データ及びハッチング指示データを含む画像データを受信する受信部と、前記画像データを解析して前記ハッチング指示データを検出するデータ解析部と、該データ解析部がハッチング指示データを検出すると、前記図形データが収まる最小の矩形としての第１矩形を算出する第１矩形算出部と、前記第１矩形の全面を所定値だけ大きくした第２矩形を算出する第２矩形算出部と、前記ハッチング指示データに基づいて前記第２矩形にハッチングを行うハッチング処理部と、該ハッチング処理部がハッチングを行った第２矩形を前記図形データによってクリップするクリップ処理部とを有し、前記ハッチング指示データは線幅指示データを含み、前記第２矩形算出部は前記所定値を最大で線幅の半分の値とし、前記ハッチング処理部はハッチングラインの中心線の始点及び終点が前記第２矩形の輪郭線上に位置するようにハッチングを行う。

本発明によれば、画像処理装置は、ハッチングパターンを画像データによってクリップするようになっている。これにより、図形の輪郭線との交点付近において、ハッチングラインの線端が図形の輪郭線からはみ出たり、図形内で欠けたりすることがなく、図形の輪郭線に沿ったハッチングを行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における印刷装置の構成を示すブロック図である。

図において、２０は本実施の形態における画像処理装置であり、画像形成装置としての印刷装置であり、１０は該印刷装置２０の上位装置であり、通信手段としてのインターフェイスケーブル、ネットワーク等によって印刷装置２０に接続されている。ここで、該印刷装置２０は、例えば、インクジェット式プリンタ、電子写真式プリンタ、複写機、ファクシミリ機、画像読取装置、プリンタとファクシミリ装置と複写機との機能を併せ持つ複合機等であるが、いかなる種類の印刷装置であってもよく、また、モノクロ画像を形成するものであっても、カラー画像を形成するものであってもよい。

また、前記上位装置１０は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の表示手段等を備えるパーソナルコンピュータ、サーバ等のコンピュータであるが、印刷装置２０で印刷するための印刷データを作成することができる装置であればいかなる種類の装置であってもよい。

そして、前記印刷装置２０は、機能の観点から、受信部としてのデータ受信部２１、ジョブ制御部２２、データ編集部２３、パターン配置部及びクリップ処理部としてのデータ展開部２４並びに印刷制御部２５を有する。なお、前記データ編集部２３は、データ解析部２３ａ、パターン形成部としてのハッチングパターン解析部２３ｂ及び解析結果格納部２３ｃを備える。そして、前記データ受信部２１は、上位装置１０から送信された印刷データを受信し、受信した印刷データをジョブ制御部２２に渡す。また、該ジョブ制御部２２は、前記データ受信部２１から渡された印刷データの編集をデータ編集部２３に依頼し、印刷制御部２５に指示を出して印刷を行わせる。

さらに、前記データ編集部２３のデータ解析部２３ａは受信した印刷データの解析を行う。なお、ハッチングに関しては、ハッチングパターン解析部２３ｂが、指定されたハッチング角度、線と線との間隔及び線幅からパターンデータの生成を行う。また、解析結果格納部２３ｃは、データ解析部２３ａによる印刷データの解析結果及びハッチングパターン解析部２３ｂが生成したハッチングのパターンデータを格納する。

そして、前記データ展開部２４は、前記解析結果格納部２３ｃから解析結果及び生成したハッチングのパターンデータを受け取り、これらに基づいて印刷制御部２５に渡すための印刷イメージデータを作成する。また、前記印刷制御部２５は、データ展開部２４から渡された印刷イメージデータの印刷を行う。

次に、前記構成の印刷装置２０の動作について説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態におけるパターン処理の動作を示す図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるパターンを使用したハッチングの例を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるデータ編集部及びデータ展開部の動作を示すフローチャート、図６は本発明の第１の実施の形態におけるパターン処理のサブルーチンを示すフローチャートである。なお、図３（ａ）は周期の計算を示し、図３（ｂ）はパターンの生成を示している。また、図４（ａ）はハッチングを適用する図形の例を示し、図４（ｂ）はハッチングパターンの例を示し、図４（ｃ）はハッチングパターンの敷き詰めの例を示し、図４（ｄ）はハッチングパターンを敷き詰める範囲を設定する例を示し、図４（ｅ）は展開処理時の動作を示し、図４（ｆ）はハッチング適用後の図形を示している。

まず、上位装置１０から印刷装置２０に対して印刷データが送信される。すると、前記印刷装置２０のデータ受信部２１が印刷データを受信し、ジョブ制御部２２に受信した印刷データを渡す。そして、該ジョブ制御部２２は、受信した印刷データの解析をデータ編集部２３に依頼する。

次に、前記データ編集部２３及びデータ展開部２４の動作について説明する。

まず、データ解析部２３ａは、受信したすべての印刷データの解析が終了したか否かを判断する。そして、すべての印刷データの解析が終わっていない場合、データ解析部２３ａは受信した印刷データをコマンド単位で読み込む。

続いて、前記データ解析部２３ａは、読み込んだ印刷データに含まれるコマンドがハッチング指定コマンドであるか否かを判断する。そして、前記コマンドがハッチング指定コマンドである場合、ハッチングパターン解析部２３ｂが、ハッチング指定コマンドによって指定されているハッチング角度、線と線との間隔及び線幅に基づいてハッチングのパターン処理を行う。また、コマンドがハッチング指定コマンドでない場合、前記データ解析部２３ａはコマンド毎に描画コマンド解析処理を行い、解析結果を解析結果格納部２３ｃに格納する。

なお、前記ハッチング指定コマンドは、ハッチングの指定のみを行い、ハッチング処理要求は別のコマンド、すなわち、図形塗り潰（つぶ）しコマンドが行う。該図形塗り潰しコマンドを受信することによって、指定されたハッチング角度、線と線との間隔及び線幅に基づくハッチングのパターン処理が行われる。また、前記コマンドは、例えば、ＦＴ▲Ｏｐｔｉｏｎ１▲Ｏｐｔｉｏｎ２、ＰＷ▲Ｏｐｔｉｏｎ３等を含むものである。ここで、Ｏｐｔｉｏｎ１は線間隔指定（Ｘ軸方向の値で指定）であり、Ｏｐｔｉｏｎ２は線角度指定（Ｘ軸から時計回りで指定）であり、Ｏｐｔｉｏｎ３は幅指定である。

そして、ハッチングパターン解析部２３ｂは、パターン処理を開始すると、まず、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のそれぞれのハッチング周期を求める。この場合、線間隔によってＸ軸方向の周期が分かり、線間隔と線角度によってＹ軸方向の周期を算出する。図３（ａ）に示されるように、用紙の左下を基準点（デフォルトでは印刷可能領域の左下であるが、コマンドによって変更可能である。）として、用紙全体（正確には、印刷可能領域全体）にハッチングをかけたときの、基準点を通る線の開始から次の線の開始までが１周期となる。

次に、前記ハッチングパターン解析部２３ｂは、Ｘ軸方向の周期の長さを有する１ラインのパターンデータを生成（図３（ｂ）の１ライン目を生成）する。このとき、モノクロであると、線の部分はビットを１とし、線のない部分はビットを０とする。

続いて、前記ハッチングパターン解析部２３ｂは、パターンデータの生成が完了したか否かを判断する。そして、パターンデータの生成が完了していない場合、前記ハッチングパターン解析部２３ｂは、指定角度に基づき１ラインのパターンをずらす、すなわち、指定された角度の分だけ線をずらしたパターンデータを生成し、２ライン目とする。この動作を、Ｙ軸方向の周期分だけ繰り返すと、図３（ｂ）に示されるように、パターンデータの生成が完了する。

そして、パターンデータの生成が完了したと判断すると、前記ハッチングパターン解析部２３ｂは、生成したパターンデータを解析結果格納部２３ｃに格納してパターン処理を終了する。これにより、図４（ｂ）に示されるようなハッチングパターンを得ることができる。

次に、データ解析部２３ａは、再び、すべての印刷データの解析が終了したか否かを判断する。そして、すべての印刷データの解析が終了していない場合は、すべての印刷データの解析が終了するまで前述された動作を繰り返す。また、すべての印刷データの解析が終了した場合、データ展開部２４は、印刷データの解析結果及び生成したハッチングのパターンデータを解析結果格納部２３ｃから受け取り、印刷イメージデータを作成する。

パターンデータを用いたハッチング部分の展開は、次のように行われる。まず、パターン処理によって生成されたハッチングパターンを、図４（ｃ）に示されるように、図形全体が覆われるように敷き詰める。このとき、図４（ｄ）に示されるように、用紙左下を基準点として用紙全体にハッチングパターンを敷き詰めたときの位置になるようにする。続いて、図４（ｅ）に示されるように、敷き詰めたハッチングパターンに図形を重ね、図形内部に含まれない部分（図形の配置アドレスとハッチングパターンの読み出しアドレスによって図形の内部と外部とを判定する。）は読み飛ばし、図形の内部に含まれる部分だけを印刷イメージデータとして生成する。なお、図４（ｅ）のグレー部分は読み飛ばす部分である。

このようにして、図４（ｆ）に示されるように、輪郭線に沿って線が処理されたハッチングパターンが適用された図形を得ることができる。最後に、作成された印刷イメージデータが印刷制御部２５に渡され、印刷が行われる。

次に、フローチャートについて説明する。まず、データ編集部２３及びデータ展開部２４の全体的な動作を示すフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ すべての印刷データの解析が終了したか否かを判断する。すべての印刷データの解析が終了した場合はステップＳ７に進み、すべての印刷データの解析が終了していない場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ２ 印刷データを読み込む。
ステップＳ３ ハッチング指定コマンドであるか否かを判断する。ハッチング指定コマンドである場合はステップＳ４に進み、ハッチング指定コマンドでない場合はステップＳ５に進む。
ステップＳ４ パターン処理を行う。
ステップＳ５ 描画コマンド解析処理を行う。
ステップＳ６ 解析結果を解析結果格納部２３ｃに格納する。
ステップＳ７ 印刷イメージデータを作成する。
ステップＳ８ 印刷を行い、処理を終了する。

次に、パターン処理のサブルーチンを示すフローチャートについて説明する。
ステップＳ４−１ Ｘ軸方向及びＹ軸方向のハッチング周期を求める。
ステップＳ４−２ １ラインのパターンデータを生成する。
ステップＳ４−３ パターンデータの生成が完了したか否かを判断する。パターンデータの生成が完了した場合はステップＳ４−５に進み、パターンデータの生成が完了していない場合はステップＳ４−４に進む。
ステップＳ４−４ 指定角度に基づき１ラインのパターンをずらす。
ステップＳ４−５ 生成したパターンデータを解析結果格納部２３ｃに格納し、処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、パターンデータを用いてハッチングを実現するようになっている。そのため、図形の輪郭線との交点付近において、ハッチングラインの線端が図形の輪郭線からはみ出たり、図形内で欠けたりするのを防止することができ、図形の輪郭線に沿ったハッチングを行うことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び効果についてもその説明を省略する。

図７は本発明の第２の実施の形態における印刷装置の構成を示すブロック図で、図８は比較例におけるハッチングの例を示す図である。なお、図８（ａ）は第１のハッチングの例を示し、図８（ｂ）は第１のハッチングの例において生成するパターンの例を示し、図８（ｃ）は第２のハッチングの例を示し、図８（ｄ）は第２のハッチングの例において生成するパターンの例を示している。

前記第１の実施の形態によって図形の輪郭線に沿ったハッチングを実現することができるが、図８に示されるように、ハッチングの指定によって生成するパターンデータのサイズが大きく変動し、ハッチングの線の間隔が広がると、比例して生成されるパターンデータのサイズも大きくなってしまう。すなわち、図８（ａ）に示されるハッチングの例の場合には、図８（ｂ）に示されるようなパターンデータが生成されるが、図８（ｃ）に示されるように、ハッチングの間隔を２倍に広げると、上下方向で２倍、左右方向で２倍大きくなり、全体では図８（ｄ）に示されるように、パターンデータのサイズが４倍になってしまう。

そこで、本実施の形態においては、ハッチングパターンを用いずに図形の輪郭線に沿って線が処理されるハッチングを実現するようになっている。そのために、図７に示されるように、本実施の形態における印刷装置２０のデータ編集部２３は、クリップ処理部としてのクリップ設定部２３ｄ、並びに、第１矩（く）形算出部及び第２矩形算出部としての矩形算出部２３ｅを備える。ここで、前記クリップ設定部２３ｄは、矩形クリップや多角形、円形等の矩形でないクリップの領域を設定する。また、前記矩形算出部２３ｅは、ハッチング対象の図形が収まるような矩形を算出する。

なお、前記第１の実施の形態におけるハッチングパターン解析部２３ｂは、本実施の形態において不要である。また、その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、クリップについて説明する。

図９は本発明の第２の実施の形態におけるクリップを説明する図である。なお、図９（ａ）は矩形クリップのコマンド指定の例を示し、図９（ｂ）は矩形クリップの印字結果の例を示し、図９（ｃ）は多角形クリップのコマンド指定の例を示し、図９（ｄ）は多角形クリップの印字結果の例を示し、図９（ｅ）は円形クリップのコマンド指定の例を示し、図９（ｆ）は円形クリップの印字結果の例を示している。

図９（ａ）に示されるように、描画される図形及び矩形クリップの領域を設定した場合には、図９（ｂ）に示されるように双方が重なり合った部分だけが印字される。

また、図９（ｃ）に示されるように、描画される図形及び矩形でない多角形クリップの領域を設定している場合には、矩形クリップの領域を設定した場合と同様に、図９（ｄ）に示されるように、図形とクリップ領域とが重なり合った部分だけが印字される。

さらに、図９（ｅ）に示されるように、描画される図形及び円形クリップの領域を設定している場合にも、矩形クリップの領域を設定した場合と同様に、図９（ｆ）に示されるように、図形とクリップ領域とが重なり合った部分だけが印字される。

本実施の形態においては、従来のように線を引くハッチング及びクリップ機能を用いて、図形の輪郭線に沿ったハッチングを実現することができる。

次に、本実施の形態における印刷装置２０の動作について説明する。ここでは、データ編集部２３及びデータ展開部２４の動作について説明する。

図１０は本発明の第２の実施の形態における図形をクリップとして使用したハッチングの例を示す図、図１１は本発明の第２の実施の形態における矩形の大きさを決定する例を示す図、図１２は本発明の第２の実施の形態におけるデータ編集部及びデータ展開部の動作を示すフローチャートである。なお、図１０（ａ）は図形が収まる矩形の算出を示し、図１０（ｂ）は図形が収まる矩形のハッチングを適用した場合を示し、図１０（ｃ）はハッチング適用後の印刷結果を示している。

まず、データ解析部２３ａは、受信したすべての印刷データの解析が終了したか否かを判断する。そして、すべての印刷データの解析が終わっていない場合、データ解析部２３ａは受信した印刷データをコマンド単位で読み込む。

続いて、前記データ解析部２３ａは、読み込んだ印刷データに含まれるコマンドがハッチング指定コマンドであるか否かを判断する。そして、前記コマンドがハッチング指定コマンドである場合、矩形算出部２３ｅが、図１０（ａ）に示されるように、図形が収まる矩形を算出する。この場合、矩形算出部２３ｅは、図形の各頂点の座標を比較し、最小の座標（ｘ、ｙ）と最大の座標（ｘ、ｙ）とを求め、これらの座標を頂点とする矩形を第１矩形とする。該第１矩形にハッチングを適用するが、そのまま適用した場合に図形と第１矩形とが辺を共有するときには、従来の技術と同様に、ハッチングラインの端が図形内で欠けてしまう。そこで、ハッチングラインの線幅の半分の長さを第１矩形の座標の最小値から減じ、最大値に加えて第２矩形とする。これにより、第１矩形が線幅の半分だけ上下左右に広がる。なお、本実施の形態においては、線幅の半分の長さだけ矩形を大きくしたが、図１１に示されるように、線幅と線角度に基づいて増大分を算出してもよい。例えば、線幅が２〔ｃｍ〕であり、線角度が４５度の場合は、増大分を０．７１とする。

続いて、クリップ設定部２３ｄは、ハッチングを適用する図形をクリップとして設定する。そして、図１０（ｂ）に示されるように、算出した第２矩形に対してハッチングをかける。この場合、ハッチングラインと図形の輪郭線との交点を計算で求め、該交点を結ぶ線をハッチングラインの中心線とする。そして、該中心線に対して垂直方向に幅付けをすることによって、前記線幅のハッチングラインによるハッチングを行うことができる。このとき、クリップ外の領域は展開時に読み飛ばされるので、図１０（ｃ）に示されるように、図形の輪郭線に沿ったハッチングを行うことができる。

また、読み込んだ印刷データに含まれるコマンドがハッチング指定コマンドであるか否かを判断し、前記コマンドがハッチング指定コマンドでない場合、前記データ解析部２３ａはコマンド毎に描画コマンド解析処理を行い、解析結果を解析結果格納部２３ｃに格納する。

次に、データ解析部２３ａは、再び、すべての印刷データの解析が終了したか否かを判断する。そして、すべての印刷データの解析が終了していない場合は、すべての印刷データの解析が終了するまで前述された動作を繰り返す。また、すべての印刷データの解析が終了した場合、データ展開部２４は、印刷データの解析結果及び生成したハッチングのパターンデータを解析結果格納部２３ｃから受け取り、印刷イメージデータを作成する。最後に、作成された印刷イメージデータが印刷制御部２５に渡され、印刷が行われる。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ すべての印刷データの解析が終了したか否かを判断する。すべての印刷データの解析が終了した場合はステップＳ２０に進み、すべての印刷データの解析が終了していない場合はステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２ 印刷データを読み込む。
ステップＳ１３ ハッチング指定コマンドであるか否かを判断する。ハッチング指定コマンドである場合はステップＳ１４に進み、ハッチング指定コマンドでない場合はステップＳ１８に進む。
ステップＳ１４ 図形が収まる矩形を算出する。
ステップＳ１５ ハッチングラインの線幅の半分の長さを第１矩形の座標の最小値から減じ、最大値に加える。
ステップＳ１６ 図形をクリップとして設定する。
ステップＳ１７ 第２矩形に対してハッチングをかける。
ステップＳ１８ 描画コマンド解析処理を行う。
ステップＳ１９ 解析結果を解析結果格納部２３ｃに格納する。
ステップＳ２０ 印刷イメージデータを作成する。
ステップＳ２１ 印刷を行い、処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、図形の輪郭線に沿って処理されたハッチングを行うことができる。また、パターンデータを用いた前記第１の実施の形態と比較して、記憶領域の使用量を大幅に減少させることができる。

なお、前記第１及び第２の実施の形態においては、印刷装置２０に適用した例について説明したが、ＭＦＰ（複合型プリンタ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）、ファクシミリ機、複写機等のいかなる種類の画像形成装置にも適用することができる。

また、ハッチング機能を備え、コマンドを受けて描画するグラフィックス描画エンジン全般（パーソナルコンピュータ上で動作するアプリケーション等）に対しても同様に適用することができる。

さらに、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態における印刷装置の構成を示すブロック図である。 従来の画像処理装置におけるハッチングの適用を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるパターン処理の動作を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるパターンを使用したハッチングの例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるデータ編集部及びデータ展開部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態におけるパターン処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における印刷装置の構成を示すブロック図である。 比較例におけるハッチングの例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるクリップを説明する図である。 本発明の第２の実施の形態における図形をクリップとして使用したハッチングの例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における矩形の大きさを決定する例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるデータ編集部及びデータ展開部の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

２０ 印刷装置
２１ データ受信部
２３ａ データ解析部
２３ｂ ハッチングパターン解析部
２３ｄ クリップ設定部
２３ｅ 矩形算出部
２４ データ展開部

Claims (2)

1. （ａ）図形データ及びハッチング指示データを含む画像データを受信する受信部と、
   （ｂ）前記画像データを解析して前記ハッチング指示データを検出するデータ解析部と、
   （ｃ）該データ解析部がハッチング指示データを検出すると、前記図形データが収まる最小の矩形としての第１矩形を算出する第１矩形算出部と、
   （ｄ）前記第１矩形の全面を所定値だけ大きくした第２矩形を算出する第２矩形算出部と、
   （ｅ）前記ハッチング指示データに基づいて前記第２矩形にハッチングを行うハッチング処理部と、
   （ｆ）該ハッチング処理部がハッチングを行った第２矩形を前記図形データによってクリップするクリップ処理部とを有し、
   （ｇ）前記ハッチング指示データは線幅指示データを含み、前記第２矩形算出部は前記所定値を最大で線幅の半分の値とし、前記ハッチング処理部はハッチングラインの中心線の始点及び終点が前記第２矩形の輪郭線上に位置するようにハッチングを行うことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記ハッチング指示データは線幅指示データ及び線角度指示データを含み、前記第２矩形算出部は前記所定値を前記線幅指示データ及び前記線角度指示データに基づいて決定する請求項１に記載の画像処理装置。

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