JPH02170770A - 画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、入力画像データから、デジタル画像処理技術
を利用して、２値化画像を作成する画像処理装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、濃淡画像の階調表現の２値化の手法として、濃度
パターン法、デイザ法等の方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記２値化の手法は画像中の各画素単位
で作用させるため、線画を表現するのには不向きである
。

また、線画を表現するために線情報の抽出手段としてエ
ツジ抽出の手法があるが、版画に代表されるような線画
を考えるとき、例えば人の顔のように濃淡の変化の少な
い画像に対しては効果がない。

さらに、立体物を線画で表現する場合に、その物体の立
体感を表現するのが困難であった。

そこで、本発明は入力画像データから線画像を形成し、
立体感を良好に表現できる画像処理装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、所
定の階調の画像データを入力する入力手段と、前記階調
のそれぞれに対応する複数の濃度パターンを発生する手
段と、前記濃度パターンを画像の高さに応じて変形し１
、入力画像のうち対応する階調部分に割り当てる手段を
有することを特徴とする。

〔作　用〕

上記構成において、前記割り当てる手段は、前記濃度パ
ターン発生手段により発生した濃度パターンを画像の高
さに応じて変形し、前記入力手段により入力した画像の
うち対応する階調部分に割り当てる。

〔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。

火蓋１」 第１図に本発明の第１の実施例の概念を示すブロック図
、第２図に本実施例に用いた装置のブロック図を示す。

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左カメラ１及びス
キャナ１２に相当する。ＴＶ左カメラ１．スキャナ１２
は、写真のプリント、フィルム等の反射原稿。

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ｌ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．ハードディスク
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ＲＯＭ
１８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。１０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。２
５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
２５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
設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ＲＯ
Ｍ１８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はキー人力部
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
レィとして用いられる。

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図のフローチャートに従って説明する。

ＴＶ左カメラ１あるいはスキャナ１２から入力された画
像信号は（Ｓｔ）、Ａ／Ｄ変換器を通って画素数５１２
Ｘ４８０、輝度値で８ｂｉｔ　（０〜２５５）のデジタ
ルデータに変換され（Ｓ２）、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ック図である。

第４図においてコントロールプロセッサー３０はイメー
ジメモリ部２０の全体を制御しており、プロセッサーメ
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によりプロセッサーメモリ３１に制
御のためのデータを格納してお（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１１０３５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。イメージプロセッサー３７とコントロー
ルプロセッサー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ッサ
ー３０の指令によってイメージプロセッサー３７は動作
する。イメージプロセッサー３７はイメージメモリ部２
０の中核となる部分であり、コントロールプロセッサー
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ｌ１０５６の中から画像データを受は取り、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４
０〜４７や画像データ用１１０５６へと送る。また演算
により必要なアドレスにキャリーをたてるために、キャ
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
ルプロセッサー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ッサー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の出口にルックアップテ
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　Ｘ　８ｂｉｔの構造
をもち、ＲＡＭのアドレスライン８本（０〜２５５番地
を指定できる＝θ〜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ＬＵＴ４Ｂ
〜５５の内容はコントロールプロセッサー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のキャリーがたっているビット（オン＝１になって
いるビット）の個数をリアルタイムでカウントする。画
像データ用ｌ１０５６は画像入出力インターフェイスで
あり、画像入力装置（ＴＶ左カメラ１．スキャナ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５１２Ｘ４８
０Ｘ８ｂｉｔ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はプロセッサーメモリ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ッサー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、原縞画像の階調（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（Ｓ５）。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Ｌ
ＵＴ４７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ッサー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はステップＳ　１−３３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
ュー領域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上でタッ
チを移動することによって、表示されている十字のグラ
フィックカーソル６１が画像表示領域６０及びメニュー
領域上をタッチの移動距離に比例して移動するので、頂
点の項６２ヘゲラフイックカーソル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
フィックカーソル６１を移動してデジタイザ１６のボタ
ンを押すとグラフィックカーソル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
レベルパー６８が表示される。

この高さレベルパー６８もデジタイザ１６上でのタッチ
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ッサー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ットされ、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、次にステップ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ＭＢ
４１に格納される。またこの画像の水平方向の画素位置
をａ１垂直方向の画素位置をｂ１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、ハードディスク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）の実線を規準にして
（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、ステップＳ８からステップＳｌＯ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は最初の線パターン画像をハードディスク２
１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（Ｘ＋、Ｙ＋
）としたとき、ステップＳ７でイメージメモリＭＢ４１
に格納した高さデータ中の（Ｘｌ。

ｙ＋）の位置の高さデータ２．を求める。このデータ（
ｘＩＩ　　Ｙｌｌ　Ｚｌ）を以下の式（１）を用いて回
転座標変換し、（Ｘ２１　　Ｙ２，２２）を求める。

そして、イメージメモリＭＤ４３中の（ｘ２１Ｙ２）の
位置へ、回転座標変換された線パターンの値としてＯ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、ステップＳＩＯでＣＰＵ１４はイメージメモリＭ
Ｄ４３の画像データをハードディスク２１に一時退避の
意味で格納する。

以上のステップＳ８からステップＳｌＯを４種の線パタ
ーンについて実行する（Ｓｌｌ）。

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の点を中心とじて回転座標変換を行う
が、回転軸、中心点９回転方向１回転角は別途入力が可
能となっている。

ステップＳ１２ではステップ８８〜ＳＩＯ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ＭＣ４
２からイメージメモリＭＦ４５にステップＳＩＯ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
ードディスク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ッサー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
ロセッサー３０はイメージプロセッサー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
の輝度値が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（ビット）をたてる。次にイ
メージプロセッサー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（ビット）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Ｉ１０を介して画像モニタ２２に表
示される。

以上説明したステップＳ８からステップ３１２までを第
１４図を用いて概念的に説明する。第１４図（Ａ）はス
テップ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Ｏ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（図中の各位は輝度値を示す）、輝度
値２５５の部分は真白（値２５５）で、輝度値０の部分
は真黒（値Ｏ）で、輝度値２０４〜５１の各部分は第１
４図Ｅｌ〜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はステップ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（Ｓ１
３）。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。

モしてＣＰＵ１４はベクターデータをＮＣ切削機へ転送
しく５１４）、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ち
の以外でもさしつかえな（、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、ハードディスク等の記憶媒
体等はＴＶ左カメラスキャナ、キーボード、デジタイザ
等に限るものではなく、同様の機能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、−船釣に直線を回転座
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ケ所であったが、複数指定可能であり、（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ット、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。

支上泗」 以下本発明の第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７図のフローチャートに従って説明す
る。ステップＳ１からステップＳ３までは第１の実施例
と同様なので省略する。

〈ステップ５１２） ＣＰＵ１４はプロセッサーメモリ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５
１２Ｘ４８０）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ａｌ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、ａｌ〜ａ、が上述の輝度値である。第８図おい
て、累積頻度ｄに対応するのが輝度ａ、であり、以下ｄ
Ｘ２．ｄＸ３・・・ｄＸ５に対してａ２＋　ａｌ・・・
ａ６を対応させる。また、第８図において、入力画像の
輝度値０−ａｌ。

ａ　Ｈ＋Ｉ　Ｎａ　２．　ａ　２　＋１〜ａ　３・・・
、　ａ　５　＋１〜２５５の値を持つ画素の輝度値を各
々、ａＩ＋　ａ２＋　　ａｌ・・・、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）。

次にステップ＄６に移行する。ステップ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ットし
、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。

支上朋」 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。ステップＳｌからステップＳ３までは第１
及び第２の実施例と同じなので省略する。

〈ステップ５１７） ＣＰＵ１４は出力する画像の階調数をい（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。

〈ステップ５１８） このステップでは、入力画像をステップ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
テップＳ４．ステップ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（ステップ８１６）を採用しても同等の効果が得
られる。

〈ステップ５１９） ここではステップ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）個の水平画素例を考え、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）
に示すようなり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ｌ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５１２Ｘ４８０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（６０Ｘ　４００画素であるが第１
３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ィスク２１に格納さ
れる。

次にステップＳ６に移行する。ステップ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、ステップ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（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７夕で保存すれば保
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〕

以上説明したように、本発明の画像処理装置によれば、
所定の階調の画像データを入力する入力手段（画像入力
部１など）と、前記階調のそれぞれに対応する複数の濃
度パターンを発生する手段（線パターン発生部５など）
、前記濃度パターンを画像の高さに応じて変形し、入力
画像のうち対応する階調部分に割り当てる手段（線画生
成部６など）、を有することにより、入力画像データか
ら線画像を形成し、立体感を良好に表現することができ
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ック図、 第２図は本発明の実施例に用いた装置のブロック図、 第３図は本発明の第１の実施例を説明するフローチャー
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
構成を示すブロック図、 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ャー
ト、 第１θ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ャ
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。 ｌ・・・画像入力部 ３・・・制御演算部 ５・・・線パターン発生部 ７・・・ラスターベクター変換部 ９・・・キー人力部 １２・・・スキャナ １４・・・ＣＰＵ １６・・・デジタイザ １８・・・ＲＯＭ ２０・・・イメージメモリ部 ２２・・・画像モニタ ｌＯ・・・領域指定部 ２６・・・座標変換部 ２・・・Ａ／Ｄ変換器 ４・・・階調変換部 ６・・・線画生成部 ８・・・画像出力部 １１・・・ＴＶカメラ １３・・・Ａ／Ｄ変換器 １５・・・キーボード １７・・・ＣＲＴ １９・・・ＲＡＭ ２１・・・ハードディスク ２３・・・ＮＣ切削機 ２５・・・データ補間部 入力Ｐｔ宮日 入力階耀 ０　　−ｍ−４３蜜　θ 圀コ　−一−イ’ｔＬ　Ｉｔ） 団コ　−−−Ｉ亙／３θ −−−イコＩ　Ｚ’６ （，４） ｐ （こ） ＣＴ）） 口名２因７ ＜２３１） （Ｂ３） （Ｅ３２） （ε４） 第１４区（Ｃ） （Ｃ１） （Ｃ２ン （ｐυ （ｖ３） ＣＤＺ） （ｖ４）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の階調の画像データを入力する入力手段と、 前記階調のそれぞれに対応する複数の濃度パターンを発
   生する手段と、 前記濃度パターンを画像の高さに応じて変形し、入力画
   像のうち対応する階調部分に割り当てる手段を有するこ
   とを特徴とする画像処理装置。
2. （２）前記入力手段は、入力画像データに対して階調数
   を変更する階調変換手段を有することを特徴とする請求
   項（１）記載の画像処理装置。
3. （３）前記階調変換手段は、入力階調のうち頻度の高い
   階調部分に対応する出力階調は対応する入力階調の幅を
   狭くし、頻度の低い階調部分に対応する出力階調は対応
   する入力階調の幅を広くすることを特徴とする請求項（
   ２）記載の画像処理装置。
4. （４）前記階調変換手段は、入力階調について低い階調
   から高い階調への累積頻度に応じて、出力階調に対応す
   る入力階調の幅の広狭を決定することを特徴とする請求
   項（２）記載の画像処理装置。
5. （５）前記階調変換手段は、変換する階調数を任意に変
   更できることを特徴とする請求項（２）記載の画像処理
   装置。
6. （６）請求項（１）記載の画像処理装置であって、更に
   ラスターデータをベクターデータに変換する変換手段を
   有し、数値制御切削装置を接続できるようにしたことを
   特徴とする画像処理装置。
7. （７）前記濃度パターンの変形は、ｘ−ｙ平面上の位置
   （ｘ、ｙ）と、画像の高さｚを用い、（ｘ、ｙ、ｚ）を
   回転座標変換することにより行うことを特徴とする請求
   項（１）記載の画像処理装置。