JPH0120788B2 - - Google Patents

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JPH0120788B2
JPH0120788B2 JP58218907A JP21890783A JPH0120788B2 JP H0120788 B2 JPH0120788 B2 JP H0120788B2 JP 58218907 A JP58218907 A JP 58218907A JP 21890783 A JP21890783 A JP 21890783A JP H0120788 B2 JPH0120788 B2 JP H0120788B2
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JP
Japan
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image
mapping pattern
initial value
coordinates
rotated
Prior art date
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Expired
Application number
JP58218907A
Other languages
English (en)
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JPS60110080A (ja
Inventor
Kazufumi Suzuki
Katsura Kawakami
Shigeo Shimazaki
Takeyoshi Ochiai
Etsuko Hirogami
Hiroaki Kodera
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS60110080A publication Critical patent/JPS60110080A/ja
Publication of JPH0120788B2 publication Critical patent/JPH0120788B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/60Rotation of whole images or parts thereof
    • G06T3/606Rotation of whole images or parts thereof by memory addressing or mapping

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は画像情報の任意角度の回転を高速に行
う画像回転方法/及びその装置に関するものであ
る。 従来例の構成とその問題点 近年、記憶装置の容量の拡大が急速に進み、文
字、図形などの情報をコード化せず、そのまま画
像情報として扱い編集などを行う装置が増えつつ
ある。この分野では画像情報の高速な回転などの
処理が要求される。 以下、第1図を参照しながら従来の画像の回転
について説明する。 第1図は格子点上に1次元的に配置されたn個
の画素a0,a1…ao-1からなる画像Aを角度θだけ
回転し、e0,e1…en-1からなる画像Eへの変換を
説明するものである。なお同図では具体的に、n
=8、m=8としている。 AからEへの変換(マツピング)は、回転後の
座標を(x′、y′)、回転前の座標を(x、y)、回
転角をθとすると、 によつて変換し、点(x′、y′)に最も近い格子点
に点(x、y)のデータを転送する。 しかしながら上記方法では、1画素毎に上記の
式に従つて計算して変換していくために、乗算を
含む計算量が多く、従つて多大の変換時間を要す
るという欠点を有していた。 発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、画像の回転に際し乗
算を必要とせず、高速に変換を行うことのできる
画像の回転方法及びその装置を提供するものであ
る。 発明の構成 本発明の画像回転方法は上記目的を達するため
直交する座標軸X軸、Y軸を有する2次元空間
で、2個の整数の組で表わされる座標をもつ格子
点上に配置された、前記X軸に平行な直線原画像
のX座標を1つ更新すると、前記原画像を回転し
て格子点上に配置した回転画像のX座標が1つ更
新される場合は1、更新されない場合は0とす
る、0と1とを要素とする第1のマツピングパタ
ーンと、前記X軸に平行な直線原画像のX座標を
1つ更新すると、前記原画像を回転して格子点上
に配置した回転画像の像座標が1つ更新される場
合は1、更新されない場合は0とする、0と1と
を要素とする第2のマツピングパターンとを参照
することにより、原画像の座標に対応する回転画
像の座標を求め、原画像の濃度を回転画像の座標
へ転送することによつて原画像を回転し、再び格
子点上に配置した回転画像を生成するものであ
る。 また本発明の画像回転装置は上記目的を達する
ため、直交する座標X軸、Y軸を有する2次元空
間の原画像情報に対して2個の整数の組で表わさ
れるような初期座標を求める初期設定手段と、前
記X軸に平行な直線原画線のX座標を1つ更新す
ると、前記原画像を回転して格子点上に配置した
回転画像のX座標が1つ更新される場合は1、更
新されない場合は0とする、0と1とを要素とす
る第1のマツピングパターン及び前記X軸に平行
な直線原画像のX座標を1つ更新すると、前記原
画像を回転して格子点上に配置した回転画像のY
座標が1つ更新される場合は1、更新されない場
合は0とする、0と1とを要素とする第2のマツ
ピングパターンとを生成するマツピングパターン
生成手段と、前記第1、第2のマツピングパター
ンを一時格納するマツピングパターン記憶手段
と、前記初期値設定手段が設定した初期値に対し
て前記第1、第2のマツピングパターンに応じた
値を加算する計算手段とを具備し、前記計算手段
の出力を回転画像の出力とするものである。 実施例の説明 以下第1図を用い、本発明の実施例の説明をす
るための下地となる直線画像の回転方法について
先に述べる。 第1図は本発明の原理となる直線画像の回転の
手法を説明するものである。 まず第1図のようにX軸、Y軸を定める。画像
は格子点上にだけ存在しうるものとし、格子点の
座標は整数で表わされるものとする。 以下の説明はX軸に平行で格子点上のa0、a1
…ao-1から成る画像Aを、角度θだけ回転させ、
直線11上のb0、b1、…bo-1から成る画像Bに変
換し、更に格子点上に配置してe0、e1、…から成
る画像Eへ変換するものである。画像Aと画像B
とは角度θをなすが、画像Bは点12を中心とし
て画像Aを回転させたものではない。直線11が
X軸と角度θをなすということであり、移動と回
転とが施されているが、これを以下では回転と称
することとする。 さてX方向、Y方向とも格子間隔を1とする
と、第1図では、 Δx=cosθ ………(1) Δy=sinθ ………(2) となる。b0の座標を(xb0、yb0)とすると、bi
座標は xbi=xb0+i・cosθ ………(3) ybi=yb0+i・sinθ ………(4) となる。従つて(xb0、yb0)を与えれば、残りの
点の座標は一定値Δx、Δyを次々に加算すること
により求めることができる。biに最も近い格子点
をeiとし、aiのデータをeiへ転送する。こうして
画像Eを作れば画像Aを回転したことになる。 biの座標(xbi、ybi)を真の位置と称すること
にするが、これは一般に整数とはならないので、
整数化して格子点へ配置するために以下の変換を
行なう。格子点座標を(j′、k′)として j′=〔xbi+0.5〕=〔xb0+0.5+i・cosθ〕
………(5) k′=〔ybi+0.5〕=〔yb0+0.5+i・sinθ〕
………(6) とする。(但し、〔α〕はαを越えない最大整数を
表わす。) なお、第5式、第6式で0.5を加えたのは真の位
置に最も近い格子点が選ばれるようにするためで
ある。 この式を更にあとの記述に都合のよい形に変形
する。すなわちxb0、yb0の整数部分をそれぞれ
Nx0、Ny0、小数部分をRx0、Ry0とし、整数部分
を〔 〕の外へ出すと j′−Nx0=〔Rx0+0.5+i・cosθ〕………(7) k′−Ny0=〔Ry0+0.5+i・sinθ〕………(8) となる。上式で左辺は整数で、0又は1から始ま
る数である。Nx0、Ny0はそれぞれj′、k′の初期値
になる。 左辺をj、kとおきかえると、 j=〔Rx0+0.5+i・cosθ〕 ………(9) k=〔Ry0+0.5+i・sinθ〕 ………(10) となる。以下、Rx0、Ry0を初期残差と称するこ
とにする。これの幾何学的意味は第1図に示すよ
うにb0の左下方の最も近い格子点を原点とした時
のb0の座標値である。 第2図に、回転の例として第1図と同じ記号を
使用し、原画A=(a0、a1…a7)を角度θ=38.7゜
回転させる場合を示す。この時、
【式】sinθ=5/8である。又(xb0、 yb0)=(0.5、0.5)とする。iとj、kの対応を第
1表に示す。第2図から明らかなように、a0とa1
とがc0に変換されたため原画Aの画素数が8個で
あつたものが回転後は7個に減少している。この
ような場合はc0としてa0、a1のいずれか、又は
a0、a1の論理和などをとる。
【表】 本発明は以上のような原理を基にして、回転処
理をマツピングパターンと称するパターンの参照
によつて行なうものである。 以下、本発明の一実施例について説明する。 第2図で説明した回転の例の場合の本発明の一
実施例におけるマツピングパターンを第2表に示
す。第2表において、PJ、PKが各々j、kに対
応するマツピングパターンである。
【表】
【表】 マツピングパターンは0と1から成るベクトル
で、例えばPJについて説明すると、iが0から
1つずつ増える時に、jが変化すれば1、変化し
なければ0とするものである。 即ちマツピングパターンはもとのjの系列が変
化する点で1になる系列で、jの値には依存しな
い。マツピングパターンを求めておけば任意のj
の整数初期値に対し、その後のjの値を求めるこ
とができる。 すなわちマツピングパターンを記憶しておけば
j、kをそのまま記憶しておくのに比べ、記憶容
量が少くてすむ。又第3図に示すように同じ個数
の画素からなる画像A1、A2を、等しい角度、等
しい初期残差(Rx0、Ry0)の画像E1、E2に変換
するような場合は同一のマツピングパターンを参
照すればよいので、計算は1回で済む。これは透
視変換の場合などに有効である。 次に第4図に示すような2次元画像Aを回転し
画像Eを変換する場合を考える。2次元画像の回
転を1殊ずつマツピングパターンを参照して行う
場合、各行毎にマツピングパターンが異なる。こ
れは第9式を例にとると初期残差Rx0が変化する
ためである。しかし本発明によれば、マツピング
パターンは唯1度計算しさえすれば、異なるマツ
ピングパターンは計算し直さなくても済む。この
ことを、以下に図面を参照しながら説明する。 第5図は第2表に応じた画像の回転を示したも
のである。一方、第6図は第4図の回転後の画像
Eをさらに詳しく描いたものである。第6図のよ
うに回転前の座標x、yと回転後の座標x′、y′を
定める。第4図の画像Aを回転した真の位置の点
からなる画像を第6図でB0=(b00、b01、b02
…)、B1=(b10、b11、…)…で表わし、真の画像
と称することにする。各B0、B1、…に対応する
初期残差は(Rx0、Ry0)、(Rx1、Ry1)で、一般
にこれらの値は等しくない。第(9)式、第(10)式にお
いてRx0、Ry0の値を変えると、第2表に示した
iとj、iとkとの対応関係も変化する。従つて
マツピングパターンも変化する。 Rx0などを変えた時のマツピングパターンの変
化を示すのに、分かりやすくするため、第(9)式、
第(10)式を次のように変形する。即ち Rx=Rx0+0.5 ………(11) Ry=Ry0+0.5 ………(12) j=〔i・cosθ+Rx〕 ………(13) k=〔i・sinθ+Ry〕 ………(14) とする。初期残差Rx0、Ry0は小数部分であるか
らいずれも0と1の間の数である。従つて新しい
初期残差(以後これも単に初期残差と称する)
Rx、Ryはともに0.5と1.5の間の数であるが、0と
1.0の間で変化させて調べればよい。以後第(14)
式の方を例にとり説明する。Ryが1以上の場合
には Ry=1+Ry′ ………(15) とおくと、Ry′は0と0.5の間の数であり k=〔Ry′+i・cosθ〕+1 ………(16) となる。第(16)式でk−1=k′とおき直せば第
(14)式と同じ形になるからiとk′の関係はiと
kの関係に等しい。従つて第(14)式でRyが1
と1.5の間の値の時は、Ryから1を減じ、kから
も1を減じて考えればよい。しかもマツピングパ
ターンがわかれば初期値のとり方によつてkは任
意の整数にすることができるから、Ryは0と1
の間で考えておけばよい。 次に本実施例マツピングパターンの周期、基本
パターン、位相について説明する。 以下、sinθ=5/8の場合を例にとる。sinθ=5/
8 を第(14)式に代入すると、 k=〔5/8i+Ry〕 ………(17) となる。iをi+8におきかえると k=〔5/8(i+8)×Ry〕=〔5/8i+Ry〕+
5 ………(18) となる。第(18)式でk−5をk′とおき直すと第
(17)式と同等になるから、マツピングパターン
PKは周期8でくり返すパターンである。Ry=0
の場合を第3表に示す。
【表】 Ry=0の場合のiとkの関係を基本対応関係と
称し、その時のPKのパターンを基本パターン、
又は開始位相C、即ち位相0から始まるパターン
と称することにする。基本パターンをグラフに描
くと第7図のようになり、第7図のように位相を
定める。iが任意の整数だけずれたパターンは基
本パターンから容易に求めることができる。 一般に整数n、mに対しm/nが既約分数である 時 k=〔m/ni+Ry〕 ………(19) で、Ry=0とおいて i=0、1、2、…、n−1 k=0、1、2、…、m−1 の範囲のiとkの関係を基本対応関係、この時の
PKを基本パターンと称することにする。 次に第(17)式でRyを0から1まで変化させ
る時、マツピングパターンがどのように変化する
かを調べる。これを調べるのに第4表を用いる。
第4表は第(17)式でRy=0とし、0から7ま
で変えてkを求めていく過程を示している。加算
は残差Rに比率m/n=5/8を加算する処理である。 結果の和を残差(小数部)Rと整数部Nとに分け
る。整数部が1になる場合は桁上げがあつたから
kを1つ進める。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 直交する座標軸X軸、Y軸を有する2次元空
    間で、2個の整数の組で表わされる座標をもつ格
    子点上に配置された、前記X軸に平行な直線原画
    像のX座標を1つ更新すると、前記原画像を回転
    して格子点上に配置した回転画像のX座標が1つ
    更新される場合は1、更新されない場合は0とす
    る、0と1とを要素とする第1のマツピングパタ
    ーンと、前記X軸に平行な直線原画像のX座標を
    1つ更新すると、前記原画像を回転して格子点上
    に配置した回転画像のY座標が1つ更新される場
    合は1、更新されない場合は0とする、0と1と
    を要素とする第2のマツピングパターンとを参照
    することにより、原画像の座標に対応する回転画
    像の座標を求め、原画像の濃度を回転画像の座標
    へ転送することによつて原画像を回転し、再び格
    子点上に配置した回転画像を生成することを特徴
    とする画像回転方法。 2 2次元原画像をX軸に平行な行に分解し、1
    行毎に回転画像の初期値を算出し、初期値から第
    1、第2のマツピングパターンの位相を求め、位
    相をずらせた前記第1、第2のマツピングパター
    ンを参照することによつて、複数行から成る2次
    元画像の回転を行なうことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の画像回転方法。 3 回転画像の初期値の位置と、マツピングパタ
    ーンを循環的にずらせた時の位相とを対応づける
    ことにより、各行の初期値からマツピングパター
    ンの位相を知ることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の画像回転方法。 4 直交する座標X軸、Y軸を有する2次元空間
    の原画像情報に対して2個の整数の組で表わされ
    るような初期座標を求める初期値設定手段と、前
    記X軸に平行な直線原画線のX座標を1つ更新す
    ると、前記原画像を回転して格子点上に配置した
    回転画像のX座標が1つ更新される場合は1、更
    新されない場合は0とする、0と1とを要素とす
    る第1のマツピングパターン、及び前記X軸に平
    行な直線原画像のX座標を1つ更新すると、前記
    原画像を回転して格子点上に配置した回転画像の
    Y座標が1つ更新される場合は1、更新されない
    場合は0とする、0と1とを要素とする第2のマ
    ツピングパターンとを生成するマツピングパター
    ン生成手段と、前記第1、第2のマツピングパタ
    ーンを一時格納するマツピングパターン記憶手段
    と、前記初期値設定手段が設定した初期値に対し
    て前記第1、第2のマツピングパターンに応じた
    値を加算する計算手段とを具備し、前記計算手段
    の出力を回転画像の情報とする画像回転装置。 5 マツピングパターン生成手段は、回転画像の
    座標の初期値の小数部分とマツピングパターンの
    参照開始位置を示す開始位相とを対応づけるを生
    成することを特徴とする特許請求の範囲第4項記
    載の画像回転装置。 6 初期値設定手段は2次元の原画像をX軸に平
    行な行に分解し、1行毎に回転画像の初期値を算
    出し、マツピングパターン生成手段は初期値から
    マツピングパターンの開始位相を求め、計算手段
    は位相をずらせたマツピングパターンを参照する
    ことによつて、複数行から成る2次元の画像の回
    転を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第4
    項記載の画像回転装置。 7 マツピングパターンを格納するマツピングパ
    ターン記憶手段はスタツク構造を有することを特
    徴とする特許請求の範囲第4項記載の画像回転装
    置。 8 計算手段は処理すべき原画の画素数がマツピ
    ングパターンの長さより多い場合には、前記マツ
    ピングパターンを循環的に参照することを特徴と
    する特許請求の範囲第4項記載の画像回転装置。 9 初期値設定手段はマツピングパターンを算出
    するためのcosθ、sinθの値を保持する保持手段を
    有し、各行の初期値の座標を前記保持手段に保持
    されている値の加・減算によつて求めることを特
    徴とする特許請求の範囲第4項記載の画像回転装
    置。
JP58218907A 1983-11-21 1983-11-21 画像回転方法及びその装置 Granted JPS60110080A (ja)

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JPS60110080A JPS60110080A (ja) 1985-06-15
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6324370A (ja) * 1986-07-16 1988-02-01 Fujitsu Ltd イメ−ジ・デ−タ回転方式
US4689682A (en) * 1986-10-24 1987-08-25 The Grass Valley Group, Inc. Method and apparatus for carrying out television special effects
NL8801925A (nl) * 1988-08-02 1990-03-01 Skf Ind Trading & Dev Afdichtsamenstel met een magnetische vloeistof.
JP2829006B2 (ja) * 1988-11-10 1998-11-25 株式会社リコー 画像処理装置

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