JPH0782315B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は高速でカラー画像処理を実行することが可能な
画像処理装置に関し、特にその線表示方式に関するもの
である。

＜従来技術＞ 近年、画像メモリの低価格化に従い、カラー濃淡画像情
報をメモリに蓄えて画像処理を行ない、出力するという
技術が一般的に行なわれるようになっているが、様々な
画像処理を行なう際には、画面上に線を表示したい場合
がしばしば存在する。例えば、画像中のある領域をコピ
ーする場合にその領域を指示するために矩形を入力した
り、ある領域の色を変更する場合にその領域を示す閉曲
線を入力したりするというような場合である。

従来、画像中に線を表示する場合には、画像メモリ中に
線の色に対応した画像データを書き込むという方法が採
られていた。ところがこの方法では、線を表示した箇所
の元の画像データが変化してしまう。そのため、線を消
す場合には線が引かれた画像メモリ上の各点のデータを
元の画像データに戻す必要が生じる。その作業を行なう
ためには、画像メモリ全体の内容をどこかに退避させて
おくか、あるいは線が引かれた点の元の画像メモリ内容
とどこに線が引かれたかという情報を記憶させておいて
線の上の画像データを復元するといった方法を採らねば
ならず、処理が複雑で高速処理を行なうことができなか
った。

＜問題を解決するための手段＞ 本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであ
り、画像メモリを別領域に退避させることなくカラー濃
淡画像中に入力された線を消去または表示することによ
り画像処理の高速化を達成したことを特徴とする。

＜実施例＞ 画像情報をメモリに蓄えて画像処理を行ない出力する場
合、画像の１ドットあたり必要とされる情報量は画像の
種類によって様々である。例えば、白黒の版画のような
画像では白か黒かの１ビットの情報でよく、交通標識の
ような画像では赤白黄緑青等の色数なので３〜４ビット
の情報でよい。アニメーションのセル画のような画像で
は色数は増えるが、色はベタ塗りでよいため、濃淡の情
報は必要なく、情報量は５〜７ビット程度でよい。しか
し、写真やTV画像のような自然画像を表現する場合には
18ビット程度は必要である。

一方、画像を処理する立場から述べると、一般的なマイ
クロプロセッサが８ビットもしくは16ビットを処理の単
位としているため、画像メモリの１ビットあたりの情報
量は８の倍数であることが望ましい。例えば、カラーの
自然画像を入力し、画像処理する装置では、色情報をＲ
（赤）,G（緑）,B（青）に分解して画像メモリに蓄える
場合を例にとれば、R,G,Bそれぞれが８ビットで計24ビ
ットの情報量を１ドットあたりに持つ装置が考えられ
る。このような装置で先に述べたような様々な画像を蓄
えると、画像の持つ情報量と画像メモリの情報量に差が
でき画像メモリの容量に無駄が生じる。従って、この点
を考慮し、画像の情報と線画情報のいずれをも記憶でき
る兼用メモリをｍ×ｎ×8kビットで構成し（m,nは画像
の縦横分解能、ｋは整数）画像情報をｉビットとした
時、線画の情報を兼用メモリの無駄な部分、すなわち、
8k−ｉビット中に蓄えることとする。さらに、ルックア
ップテーブルを用いてこの兼用メモリに蓄えられた濃淡
画像情報と線画情報の内容を直ちに演算して表示するこ
とにより、線の表示や消去を高速に行なうことができ
る。

第１図は本発明の１実施例を示すR,G,B各８ビットの兼
用メモリを備えた画像処理装置の模式構成図である。R,
G,B各８ビットを有するｍ×ｎ×８ビット兼用メモリ15
の出力はルックアップテーブルメモリ16のアドレスに接
続され、ルックアップテーブルメモリ16の出力はゲート
17を通じてD/Aコンバータ18に接続される。この例で
は、ルックアップテーブルメモリ16の出力は、R,G,B各
８ビット（０〜255）である。ルックアップテーブルメ
モリ16はバス14,ゲート20を通じマイクロプロセッサ13
からアクセスされる。D/Aコンバータ18の出力（ビデオ
アナログ信号）は、表示装置19に送られ、画像表示が行
なわれる。兼用メモリ15はデータバス14を通してマイク
ロプロセッサ13からアクセスされる。尚、21は直線を入
力する時に用いられる座標入力手段である。

次に本実施例の画像処理装置の動作について説明する。
まず、兼用メモリ15にスキャナーまたはTVカメラ等の手
段を用い画像を兼用メモリに入力する。この段階には、
兼用メモリ15は、１ドットあたり、R,G,B各８ビットの
情報を蓄えることとする、ところが、先に述べたように
実際に１ドット１色あたり必要な情報量は８ビットより
小さく、また画像の種類により異なる。例えば、TV画像
のような場合、画像情報はR,G,B各６ビット持っていれ
ば十分である。そこで、兼用メモリ15の上位６ビットは
画像情報用に供し、下位２ビットのうち特定の１ビット
を線情報蓄積用に供する。

第２図に兼用メモリ15の上位６ビットを画像情報に、最
下位１ビットを線の情報蓄積用に用いた例を示す。最下
位から２ビット目には、ラベル情報等様々な情報を入れ
ておくことが考えられる。このように設定したR,G,B各
色の兼用メモリ15の出力は整数i,k,lを用い、2²×ｉ＋
２×ｋ＋ｌと表現できる。ここで、ｉは０≦ｉ＜2⁶の範
囲をとる濃度情報,kは、０もしくは１でラベル情報等の
情報,lは０もしくは１で、線が書かれているかいないか
を表した情報である。

さて、兼用メモリ15の下位２ビットは濃淡画像以外の情
報保存用に用いるわけであるから、まず下位２ビットは
マイクロプロセッサを用いて０を書込んでおく。次に、
線を引くという処理であるが、例えば座標入力装置21に
より２点の座標が入力され、その間を直線で結ぶといっ
たような場合、その直線が通る画素に対応した兼用メモ
リ15の線情報を蓄えるビット（今の例では最下位ビッ
ト）を１にする。線を引く方法は、２点の座標を直線で
結ぶ方法の他に円を画く、あるいは放物線を画く線の様
々な方法が考えられるが、どのような場合でも線の通る
画素に対応した兼用メモリの線情報を蓄えるビットを１
にすることで、本発明を適用することが可能である。ま
た上述の如く線情報を兼用メモリに書込む際に線情報を
蓄えるビットのみ１にするのであるから、上位６ビット
に蓄えられている濃淡画像情報は何ら変化しない。すな
わち、兼用メモリ15中に濃淡画像情報と線情報が混在し
た状態となる。

次にこの状態で、ルークアップテーブルを用いて線を表
示したり消去する方法を説明する。

（１） 線を消去し、濃淡画像のみ表示する場合 兼用メモリ15の出力は、2²×ｉ＋２×ｋ＋ｌであるの
で、ルックアップテーブルメモリ16を、その入力ｘがｘ
＝2²×ｉ′＋ｍ′である時、出力f_r（ｘ）,f_g（ｘ）,f_b
（ｘ）が、次のようになるように設定する。（０≦ｉ′
＜2⁶,0≦ｍ′＜2²） このようにすれば、兼用メモリ15の出力k,lの内容に関
わりなく、ルックアップテーブルメモリ16の出力は濃度
情報が出力される。

その１例を第３図（ａ）に示す。

（２） 線と濃淡画像を合成して表示する場合 兼用メモリ15の出力は2²×ｉ＋２×ｋ＋ｌであるので、
ルックアップテーブルメモリ16をその入力ｘがｘ＝2²×
ｉ′＋２×ｋ′＋ｌ′である時、出力f_r（ｘ）,f
_g（ｘ）,f_b（ｘ）が、次のようになるように設定する。
（０≦ｉ′＜2⁶,k′,l′＝0,1） ここで（C_r,C_g,C_b）は線の色を表す。このようにすれ
ば、兼用メモリ15中の線情報を蓄えたビットが、０の場
合（ｌ′＝０）は濃淡情報が表示され、１の場合（ｌ′
＝１）は線が表示される。線の色はC_r,C_g,C_bで与えられ
る。

その１例を第３図（ｂ）に示す。

（３） 線のみを表示する場合 兼用メモリ15の出力は2²×ｉ＋２×ｋ＋ｌであるので、
ルックアップテーブルメモリ16をその入力ｘがｘ＝2²×
ｉ′＋２×ｋ′＋ｌ′である時、出力f_r（ｘ）,f
_g（ｘ）,f_b（ｘ）が、次のようになるように設定する。
（０≦ｉ′＜2⁶,k′,l′＝0,1） ここで、（C_r,C_g,C_b）は緑の色のR,G,B成分（B_r,B_g,
B_b）は背景の色のR,G,B成分を表す。このように設定す
れば兼用メモリ中の濃淡情報にかかわりなく、線情報を
蓄えたビットが０の場合（ｌ′＝０）には背景がベタ塗
りで表示され、１の場合（ｌ′＝１）は、線が表示され
る。線の色は（C_r,C_g,C_b）、背景の色は（B_r,B_g,B_b）で
与えられる。その１例を第３図（Ｃ）に示す。

以上のように兼用メモリ15中の特定ビットに線情報を書
き込めば、後はルックアップテーブルメモリ16の設定
を、上記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のように変更するだけ
で、線を消去したり、線を濃淡画像と合成して表示した
り、線のみを表示したりすることができる。またこの
時、画像情報を退避させる必要がない。また、線の一部
分を修正したい場合は兼用メモリの線情報を蓄えたビッ
トのみを修正すればよく、退避させていた画像情報を復
元するという手間は必要ない。

上記実施例では、線の情報をR,G,Bの各兼用メモリ16の
特定ビットに蓄えたが、R,GもしくはＢのいずれかの兼
用メモリの特定の１ビットのみに線の情報を蓄える方式
も考えられる。例えば、Ｒの最下位ビットに線の情報を
蓄える場合、ルックアップテーブルの設定は以下のよう
にすればよい。濃淡画像情報は、R,G及びＢとも上位６
ビットを使用するものとする。

（１） 線を消去し濃淡画像のみ表示する場合 ルックアップテーブルメモリ16の入力ｘをｘ＝2²×ｉ′
＋ｍ′（０≦ｉ′＜2⁶,0≦ｍ′＜2²）とした時、出力f_r
（ｘ）,f_g（ｘ）,f_b（ｘ）が次のようになるように設定
する。

f_r（ｘ）＝2²×ｉ′ f_g（ｘ）＝2²×ｉ′ f_b（ｘ）＝2²×ｉ′ （２） 線と濃淡画像を合成して表示する場合 ルックアップテーブルメモリ16の入力ｘをｘ＝2²×ｉ′
＋２×ｋ′＋ｌ′（０≦ｉ′＜2⁶,k′,l′＝0,1）とし
た時、出力f_r（ｘ）,f_g（ｘ）,f_b（ｘ）が次のようにな
るように設定する。

f_r（ｘ）＝（2²×ｉ′）×（１−ｌ′）＋C_r×ｌ′ f_g（ｘ）＝2²×ｉ′ f_b（ｘ）＝2²×ｉ′ この場合、線の色は、グリーン，ブルーの色成分に関し
ては濃淡情報がすけて見えることになるが、レッドの成
分はC_rで与えられる色となり線の判別が可能である。

（３） 線のみを表示する場合 ルックアップテーブルメモリ16の入力ｘをｘ＝2²×ｉ′
＋２×ｋ′＋ｌ′（０≦ｉ′＜2⁶,k′ｌ′＝0,1）とし
た時、出力f_r（ｘ）,f_g（ｘ）,f_b（ｘ）が次のようにな
るように設定する。

f_r（ｘ）＝B_r×（１−ｌ′）＋C_r f_g（ｘ）＝B_g f_b（ｘ）＝B_b このように設定すれば線は（C_r,B_g,B_b）背景は（B_r,B_g,
B_b）で与えられる。

さて、線の情報をR,G,B各兼用メモリの特定ビットに蓄
える場合は、線を濃淡画像情報と同時に表示した場合、
線の色を自由に設定できる（例えば、ルックアップテー
ブルメモリ16の出力がR,G,B各８ビットであるば、2
²⁴色）が１色分の兼用メモリ15の特定の１ビットのみに
線情報を蓄える場合は線の色は、濃淡情報に作用されて
しまう。しかし、データの書込み量が1/3でよいため、
メモリの節約ができ、またより一層高速になるという利
点がある。

＜発明の効果＞ 以上の説明から明らかなように、本発明の装置は、濃淡
画像情報と線情報のどちらでも記憶できる兼用メモリを
用い、線情報を兼用メモリの濃淡画像情報とは別の領域
に書きこみ、ルックアップテーブルメモリの内容を適当
に設定することによりその線情報を表示又は消去するこ
とができるため、濃淡画像情報を別の領域に退避させる
ことなく線の書き込み、又は消去を行なうことができ
る。また、本願発明の兼用メモリは８の倍数ビットを基
本処理単位として濃淡画像情報と線画情報を格納するよ
う構成しているので、大多数の画像処理装置に使用され
ている８の倍数ビットを処理単位とするマイクロプロセ
ッサとの親和性が非常に良い。即ち、濃淡画像情報に必
要なビット列と線画情報に必要なビット列の両方を前記
処理単位毎に設定できるので、アクセス回数の増加等で
処理速度を低下させることがなく、しかも濃淡情報を設
定した残りの、従来技術ならば未使用となるビット列を
線画情報用に活用できるのでメモリーの有効利用が出来
る。その結果、非常に高速で、かつ簡単に濃淡画像処理
と線画処理の両方を可能とする画像処理装置が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す画像処理装置の模式構
成図である。 第２図は兼用メモリの構成を説明する説明図である。 第３図は表示画像の１例を説明する説明図である。 13……プロセッサ、14……データパス、15……兼用メモ
リ、16……ルックアップテーブルメモリ、19……表示
器、20……ゲート、21……座標入力装置。

フロントページの続き (72)発明者 泉 正夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 岩崎 圭介 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 野口 要治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 山根 康邦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 賀好 宣捷 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−7184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−91489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−83082（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像を構成する各画素の濃度情報と線情報
   のいずれかを選択して記憶する、８の倍数で表されるビ
   ット数を処理単位とした濃度・線情報兼用メモリと、 該兼用メモリの出力データを変換して出力するルックア
   ップテーブルと、 該ルックアップテーブルの出力に基づいて画像を表示す
   る表示手段と、 前記兼用メモリの前記処理単位毎に、少なくとも最下位
   ビットを含むビット列を線情報記憶用に設定するととも
   に、該ビット列に線情報を書き込む、もしくは該ビット
   列の線情報を消去する手段と、 前記ルックアップテーブルの内容を設定する手段とを具
   備して成り、 前記ルックアップテーブルの内容を設定する手段によ
   り、書き込まれている線情報を、前記表示手段で濃淡画
   像と合成された表示画像、線のみの表示画像、あるい
   は、濃淡画像のみの表示画像として表示することを特徴
   とする画像処理装置。