JPH0830780A

JPH0830780A - アニメーション線画処理方法

Info

Publication number: JPH0830780A
Application number: JP16395294A
Authority: JP
Inventors: Shigenosuke Okuyama; 重之助奥山
Original assignee: IEROO SHIYAAKU KK
Current assignee: IEROO SHIYAAKU KK
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】アニメーション画像処理における、細線化を
速やかに能率的に行なう方法を提供する。【構成】階調化された線画を表わす階調化線画データ
を処理する方法において、上記階調化線画データを２値
化して各画素の属性を黒か白かに定め、画面の位置に従
って、属性が黒である画素に順次アクセスし、該アクセ
スされた画素につき、その周囲の画素の属性を調べ、そ
の属性の組合せが所定のパターンのいずれかであるとき
には、当該アクセスされている画素の属性を黒から白に
変更する。例えば、上記周囲の画素として、上記アクセ
スされている画素の上、下、左、右、左上、右上、左
下、右下の画素を用い、上記アクセスされている画素の
周囲に属性が黒の画素が２つ以上あり、仮に上記アクセ
スされている画素の属性を黒から白に変更しても、上記
周囲の属性が黒の画素がすべて互に連続したままである
ときには、上記アクセスされている画素の属性を黒から
白に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アニメーション画像
処理に関し、特にその線画処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アニメーションの制作の一部にコンピュ
ータを用いることが種々試みられている。その一つの方
法においては、紙に描いた一連の動画をテレビカメラで
撮像し、電子的画像データとする。このようにして得ら
れた画像データは記憶装置に取込まれ、他の画像データ
と組合せられ、目的とするアニメーションが形成され
る。

【０００３】アニメーション制作においては、完成作品
の画像の各構成要素をそれぞれ各フレームないしコマに
ついて、別個の層（レイヤー）として描き、それらを重
ねて合成し、各フレームの完成画を形成し、これを連続
させることにより、完成したアニメーションを形成す
る。従って、動画もそれぞれ、各構成要素を表わすもの
である。各構成要素とは例えば図１に示す完成画におけ
る一人の人物Ｐ、小道具（トランク）Ｔ、大道具（自動
車）Ｍ、背景Ｇであり、これらを別個に描いた層は例え
ば、それぞれ図２、図３、図４、図５に示す如きもので
ある。なお、図５に示す例では、背景Ｇを示す画像はよ
り大きな画像Ｈの一部である。これについては後述す
る。

【０００４】仮に１つのカット（一連のコマであり、完
成したアニメーションの中で、例えば数秒間続く）にお
いてこれらがそれぞれ動くとすれば、各瞬時（フレーム
期間）におけるこれらの状態を各フレームの画像データ
とする必要がある。そして、先にも述べたように、これ
らのうちの各構成要素について、図２〜図４に示すよう
な各フレームの動画および図５に示すような背景画を作
成し、その後、各フレームに関し、各構成要素の画像を
合成する。

【０００５】各フレームの動画の作成には、線画の処理
と彩色が含まれる。このうち、線画の処理においては、
紙等のシート状媒体に描かれた線画をテレビカメラで撮
像して線画を表わす画像データを得る。次に、このよう
にして得られた線画画像を表示装置に表示して線画の線
を境界として彩色を行なう。そして、彩色により得られ
た画像とを合成してマット画を得る。

【０００６】しかるに上記の方法で形成されたマット画
は、インターレース方式のテレビジョンで表示される
と、線の部分にジャギーが発生するという問題があっ
た。

【０００７】そこで、本発明者は先に、シート状媒体に
描かれた線画を撮像装置で撮像して階調化された線画を
表わす階調化線画データを形成することと、上記階調化
線画データに基づき、連続した細い線で構成された線画
を表わす細線画データを形成することと、上記連続した
細い線を色領域相互間の境界線として彩色処理を行なっ
て、彩色された彩色画像を表わす彩色画像データを得る
ことと、上記彩色画像に上記階調化線画を重ね合せるこ
とにより、上記彩色画像の色領域のうちの上記階調化線
画に重なる部分にグラデーションを付けたことを特徴と
する線画処理方法を提案した（特願平６−１５３４５７
号）。

【０００８】この方法を用いれば、彩色画像の色領域の
うち階調化された線画に重なるにグラデーションが施さ
れ、各色領域と線画の線の部分の輝度が段階的に変化す
るので、ジャギーの発生を回避することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
に、連続した細い線で構成された線画の形成が、容易で
はなく、そのための処理に長時間を要すると言う問題が
あった。

【００１０】本発明の目的は、細線化処理を短時間で、
効率良く行ない得る方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１のアニメーショ
ン線画処理方法は、階調化された線画を表わす階調化線
画データを処理する方法において、上記階調化線画デー
タを２値化して各画素の属性を黒か白かに定めること
と、画面の位置に従って、属性が黒である画素に順次ア
クセスすることと、該アクセスされた画素につき、その
周囲の画素の属性を調べ、その属性の組合せが所定のパ
ターンのいずれかであるときには、当該アクセスされて
いる画素の属性を黒から白に変更することとを含む。

【００１２】請求項２の方法は、請求項１の方法におい
て、上記周囲の画素として、上記アクセスされている画
素の上、下、左、右、左上、右上、左下、右下の画素を
用い、上記画素の属性を変更する処理において、上記ア
クセスされている画素の周囲に属性が黒の画素が２つ以
上あり、仮に上記アクセスされている画素の属性を黒か
ら白に変更しても、上記周囲の属性が黒の画素がすべて
互に連続したままであるときには、上記アクセスされて
いる画素の属性を黒から白に変更することを特徴とす
る。

【００１３】請求項３の方法は、請求項１または２の方
法において、上記周囲の画素として、上記アクセスされ
ている画素の上、下、左、右、左上、右上、左下、右下
の画素を用い、上記アクセスされている画素の右または
下の画素が黒であり、上記右または下の画素以外に、上
記アクセスされている画素の周囲に属性が黒の画素が２
つ以上あり、該２つ以上の黒の画素が上記右または下の
画素を介して連続しているときには、上記アクセスされ
ている画素の属性を変更せず、黒のままとすることを特
徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１の方法によれば、細線化の処理を、短
時間で効率良く行なうことができる。

【００１５】請求項２または３の方法によれば、分り易
い規則で画素の属性の変更の是非を決めているので、本
発明の実施のための回路を設計する際、アクセスされて
いる画素の属性を変更すべき周囲画素の属性の組合せか
どうかの判断が容易であり、設計時における誤りが少な
くなる。

【００１６】

【実施例】図６は、本発明一実施例の線画処理方法の実
施に用いられるアニメーション画像処理装置の一例を示
す図である。以下、このアニメーション画像処理装置の
全体的構成および動作を説明しながら、それとの関係に
おいて本発明の一実施例の細線化処理方法を説明する。

【００１７】図示のようにこの画像処理装置は、テレビ
カメラ１と、Ａ／Ｄ変換器２、画像入力ユニット３と、
線画処理ユニット４と、彩色ユニット５と、合成ユニッ
ト６と、サーバ７とを備えている。

【００１８】テレビカメラ１は紙等のシート状媒体１０
に描かれた線画を撮像するために用いられる。この線画
は動画である。ここで動画とは、各フレームまたはコマ
の各層を構成する絵を意味する。

【００１９】Ａ／Ｄ変換器２はテレビカメラ１からの映
像信号を受け、各画素の輝度を表わすディジタル信号に
変換する。このディジタル信号は各画素の輝度を例えば
８ビット（２５６値）に階調化したものである。画像入
力ユニット３は、Ａ／Ｄ変換器２からのディジタル信号
を受け、他の画像と合成表示しながらテレビカメラ１の
フレーミングを調整し、フレーミングを適切にした上で
取込む、即ちサーバ７の記憶装置７ａ（例えばハードデ
ィスク装置で構成される）に記憶させるために用いられ
ている。

【００２０】線画処理ユニット４は記憶装置７ａに記憶
された階調化された画像データを元に、細線画像を形成
する。彩色ユニット５は、細線画像を彩色する、即ち細
線画像の各色領域に色を指定するために使用されてい
る。合成ユニット６は、各層の彩色画像を互いに合成し
て、完成された各フレームの画像を形成する。画像入力
ユニット３、線画処理ユニット４、彩色ユニット５、合
成ユニット６およびサーバ７はハブ８を介して互いに接
続されてＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を構成
している。

【００２１】画像入力ユニット３、線画処理ユニット
４、彩色ユニット５、合成ユニット６およびサーバ７は
それぞれ表示装置およびキーボードを備えたコンピュー
タを中心として構成されたものである。

【００２２】上記のうち、彩色ユニット５は実際のシス
テムでは複数台設けられているが、図示の簡単のため一
つのみを示す。また、画像入力ユニット３と彩色ユニッ
ト５とは兼ねることもできる（即ち同一のハードウエア
に異なるプログラムを走らせることにより、画像入力ユ
ニットとして用いたり、彩色ユニットとして用いたりす
ることもできる）が、役割の違いを明示するため別のユ
ニットとして図示した。

【００２３】先にも述べたように、テレビカメラ１は、
動画を撮像して得られる画像データを入力するために用
いられるが、この動画は、完成した画像における各構成
要素を表わすものである。各構成要素は、後に合成する
に当たり、各層（レイヤー）を構成するものとして扱わ
れる。本システムでは、５層までの処理が可能である。
従って、動画も５層以内のものとして制作される。な
お、動画とは別に背景画も併せて合成し得る。

【００２４】背景画については、その取込み方法は種々
のものがある。例えばシート状媒体に描いた絵をテレビ
カメラで撮像することにより形成することもでき、また
ＣＧ（コンピュータグラフィクス）により作成すること
もできる。背景画が他の動画と異なる点は、人物等の動
きを表わすために上下、左右にスライドしたりすること
があり、このため連続した大きな映像（例えば図５にＨ
で示すもの）が用意され、各瞬時にはその一部（図５に
破線の枠Ｇｆで示す部分）のみを抽出して合成画面の背
景として利用し、フレームの進展とともに利用する部分
をずらしていく等の手法が用いられることである。背景
画も記憶装置７ａに記憶される。

【００２５】サーバの記憶装置７ａは、一つのアニメー
ション作品で必要とされるすべての画像を記憶するもの
であり、上記のようにテレビカメラ１により入力され階
調化された画像のみならず、線画処理ユニット４におけ
る線画処理の結果および彩色ユニット５において彩色し
た後の画像（マット画）のデータをも記憶する。さらに
上述のように背景画をも記憶する。なお、画像はデータ
圧縮（例えばランレングス符号化によるデータ圧縮）さ
れた形で記憶される場合もある。符号化のための回路は
図示を省略する。

【００２６】階調化画像の一例は図７に示す如くであ
る。同図で格子状の桝目は各画素を表わす。同図では簡
単のため（２ビットで）４段階に階調化したものと仮定
しており、輝度の値はそれぞれ３、２、１、０で表わさ
れる。輝度が０（濃度が最大）の部分はクロスハッチン
グで示されている。輝度が１の部分は単純なハッチング
で示されている。輝度が２の部分は班点模様で示されて
いる。輝度が３（輝度が最低）の部分は白紙のままであ
る。

【００２７】線画処理ユニット４は上記のような階調化
された画像データに基づいて線画処理を行なう。この線
画処理の内容は以下の如くである。

【００２８】（Ａ）最初に階調化データを所定のしき
い値により低いものとそうでないものとに分け、それぞ
れの属性を「黒」および「白」とする。例えば輝度２を
しきい値として、それよりも輝度の低い（濃度の高い）
画素の属性を「黒」とし、それ以外の画素の属性を
「白」とする。図８は、属性が「黒」となった画素のみ
を「〇」印および「×」印で示す。「〇」印および
「×」印の意味の差については後述する。

【００２９】（Ｂ）次に、細線化処理を行なう。この
処理は、連続した細い線からなる画像を得ることを目的
とする。この「細い線」は、例えば１画素幅の線であ
る。以下１画素幅の線を得る場合を例に取って説明す
る。

【００３０】（Ｂ１）最初に、属性が黒である画素に
順次アクセスする。この処理においては、アクセスは如
何なる順序で行なっても良い。そして、アクセスされた
画素につき、その周囲の画素の属性を調べる。上記周囲
の画素として、例えば、アクセスされている画素の上、
下、左、右の画素を用い、この処理（Ｂ１）が始まる前
に、その画素の周囲の画素の何れかの属性が白であった
ときは、当該アクセスされている画素の属性を黒から白
に変更する。

【００３１】このような処理（Ｂ１）を実現するために
は、例えば、各画素の順次アクセスをする前の各画素の
属性を記憶したメモリを別に設け、この処理が終るまで
そのメモリの内容は書換えないようにしても良い。また
別の方法として、この処理の間に属性が変更された画素
については、その属性が変更されたことを示すフラグを
立て、このフラグを参照しながら、この処理（Ｂ１）が
始まる前の各画素の属性を確認することとしても良い。
さらに別の方法として、この処理によりアクセスされて
いる画素の属性を変更する場合、各画素に対応したメモ
リの記憶内容を一旦所定の値（属性黒を示す値および属
性白を示す値以外の値）にし、アクセスされている画素
の周囲の画素がこの処理（Ｂ１）が始まる前に、白であ
ったかどうかを判断する場合、上記各画素に対応したメ
モリの記憶内容が上記所定の値であるときは、白ではな
かったと判断することとし、すべての画素に対するアク
セスが終ったときに、上記所定の値を、白を示す値に変
更することとしても良い。

【００３２】上記の処理により属性が黒から白に変更さ
れる画素は図８では、「×」印で示されている。一方、
属性が変更されず黒のままの画素は図８では、「〇」印
で示されている。

【００３３】上記処理により属性が白に変更された画素
は、これ以後の処理では、属性白として扱う。

【００３４】（Ｂ２）次に、水平方向に３つ以上連続し
た属性が黒の画素の列の端部に位置する画素（属性が
黒）を順次アクセスする。このアクセスは、画面上の各
画素の位置に従って、所定の順序で行なう。例えば、ラ
スタースキャン走査の順にアクセスする。即ち、画面上
の水平線を上から下へ順に選択し、選択されている水平
線上の画素を左から右へ順次選択する。

【００３５】なお、図９には画面上での左右、上下の方
向が記入してある。図８、図１０、図１１にも同様の記
入がしてある。

【００３６】そして、アクセスされている画素につき、
その周囲の画素の属性を調べ、その属性の組合せが、所
定のパターンのいずれかであるときには、当該アクセス
されている画素の属性を黒から白に変更する。如何なる
パターンのときに属性を変更するかについては、後述す
る。

【００３７】この処理の結果を図９に示す。同図で、上
記「水平方向に３つ以上連続した属性が黒の画素のうち
列の端部に位置する画素（属性が黒）」に該当し、処理
の対象となった画素にはＥ１、Ｆ０等の２桁の１６進数
が記入してある。そのうち、画素の属性を変更せず、黒
のままとする画素には、「＃」印が付してある。その他
の画素は、属性が白に変更されるものである。

【００３８】上記処理により属性が白に変更された画素
は、これ以後の処理では、属性白として扱う。さらに、
各画素がアクセスされて、それについての処理を行なう
際、それ以前にアクセスされて属性が変更された画素は
変更された属性を持つものとして扱われる。これらは以
下の処理（Ｂ３）、（Ｂ４）においても同様である。

【００３９】（Ｂ３）次に、垂直方向に３つ以上連続し
た属性が黒の画素の列の端部に位置する画素（属性が
黒）を順次アクセスする。このアクセスも、画面上の各
画素の位置に従って、所定の順序で行なう。例えば、ラ
スタースキャン走査の順にアクセスする。即ち、画面上
の水平線を上から下へ順に選択し、選択されている水平
線上の画素を左から右へ順次選択する。

【００４０】そして、アクセスされている画素につき、
その周囲の画素の属性を調べ、その属性の組合せが、所
定のパターンのいずれかであるときには、当該アクセス
されている画素の属性を黒から白に変更する。如何なる
パターンのときに属性を変更するかについては、後述す
る。

【００４１】この処理の結果を図１０に示す。同図で、
上記「垂直方向に３つ以上連続した属性が黒の画素のう
ち列の端部に位置する画素（属性が黒）」に該当し、処
理の対象となった画素には４３、８５等の２桁の１６進
数が記入してある。そのうち、画素の属性を変更せず、
黒のままとする画素には、「＃」印が付してある。その
他の画素は、属性が白に変更されるものである。

【００４２】（Ｂ４）次に、属性が黒であるすべての画
素を順次アクセスする。このアクセスも、画面上の各画
素の位置に従って、所定の順序で行なう。例えば、ラス
タースキャン走査の順にアクセスする。即ち、画面上の
水平線を上から下へ順に選択し、選択されている水平線
上の画素を左から右へ順次選択する。

【００４３】そして、アクセスされた画素につき、その
周囲の画素の属性を調べ、その属性の組合せが所定のパ
ターンのいずれかであるときには、当該アクセスされて
いる画素の属性を黒から白に変更する。この処理の結果
を図１１に示す。

【００４４】以下、如何なるパターンのときにアクセス
されている画素の属性を黒から白に変更するかについて
述べる。この処理における判断の基準は、上記（Ｂ
２）、（Ｂ３）にも適用できるものである。

【００４５】以下、ここで上記周囲の画素として、例え
ば、アクセスされている画素の上、下、左、右、左上、
右上、左下、右下の８つの画素を用いる。そして、この
８つの画素の属性の２５６通りの組合せに基づいて、ア
クセスされている画素の属性を変更すべきかどうかの判
断をする。

【００４６】例えば、周囲の画素の属性を８ビットで表
わす。この際例えば図１２に示すように、アクセスされ
ている画素（注目点の画素）Ｐｃの右、右上、上、左
上、左、左下、下、右下の画素Ｐ０〜Ｐ７の順にＬＳＢ
からＭＳＢを構成するものとして扱う。

【００４７】図１３、図１４、図１５は周囲の画素に応
じてアクセスされている画素の属性を変更すべきかどう
かを示す図である。同図で、（００）、（０１）、（０
２）等は周囲の画素の属性の組合せを表わす８ビットの
数値に対応した２桁の１６進数である。そして、これら
の下方の３行３列の「０」、「１」、「−」、「＃」で
表わされた３行３列の画素のセットはそれぞれ図９の３
行３列の画素に対応し、各々周囲の画素の属性の組合せ
に対し、中心の画素（アクセスされている画素）の属性
を変更すべきかどうかを表わしている。「−」は属性を
変更して「白」にすることを意味し、「＃」は、属性を
変更せず「黒」のままとすることを意味する。

【００４８】周囲の画素の属性の組合せと、アクセスさ
れている画素の属性を変更すべきかどうかの決定との関
係は、幾つかの基準に依り、また試行錯誤に依って決定
されるが、その内の一つであり、最も重要なものは、下
記のものである。

【００４９】（Ｒ１）上記アクセスされている画素の
周囲に属性が黒の画素が２つ以上あり、仮に上記アクセ
スされている画素の属性を黒から白に変更しても、上記
周囲の属性が黒の画素がすべて互に連続したままである
ときには、上記アクセスされている画素の属性を黒から
白に変更する。

【００５０】（Ｒ２）上記アクセスされている画素の
右または下の画素が黒であり、上記右または下の画素以
外に、上記アクセスされている画素の周囲に属性が黒の
画素が２つ以上あり、該２つ以上の黒の画素が上記右ま
たは下の画素を介して連続しているときには、上記アク
セスされている画素の属性を変更せず、黒のままとす
る。

【００５１】上記基準Ｒ２を用いるのは、上記基準Ｒ１
のみで処理を行なうと、次のような問題が生じるためで
ある。即ち上記のように、細線化に当たっては、元の線
のうち幅方向の中心に１画素幅の線（または細い線）が
残るのが望ましいが、上記のように、属性黒の画素をラ
スタスキャンの順序で（左上から右下に）処理をして行
く場合、基準Ｒ１のみで処理を進めると、元の幅の広い
線のうち、先に処理される左側、上側の部分において画
素の属性が変更され、右側、下側の部分が黒のまま残る
傾向がある。そこで、これを補償するため、基準Ｒ２に
より、右側、下側に属性黒の画素がある場合には、アク
セスされている画素を残し（属性黒のままとし）、後に
該右側、下側の画素がアクセスされたときに、それらの
属性が変更されるようにしているのである。これによ
り、線の右側、下側が残る傾向を弱めることができる。

【００５２】なお、上記アクセスされている画素の右お
よび下の画素がともに黒であるときに限り、上記基準Ｒ
２を適用することとしても良い。

【００５３】個々のパターンについて、基準Ｒ１による
判断の結果と、基準Ｒ２による判断の結果とが食違う場
合に、どちらを優先させるかは、試行錯誤、経験等によ
り定める。

【００５４】なお、上記の基準Ｒ１、Ｒ２において、
「連続」とは垂直方向に延びた線に関しては、隣接する
水平線上の画素の水平線上の位置の差が１画素以下であ
ることを言い、水平方向に延びた線に関しては、隣接す
る垂直線上の画素の垂直線上の位置の差が１画素以下で
あることを言う。

【００５５】先にも述べたように、以上の処理を、図８
のデータに対して実行した結果が図１１に示されてい
る。即ち、同図のうち、２桁の１６進数と、「＃」印を
付された画素が最終的に細線画像のうちの黒の部分を構
成する。

【００５６】図１１を見ると、上記の処理の結果、線の
幅が１画素分となっていることが分る。このような細線
化処理の結果得られる細い線（例えば幅が１画素分の
線）で構成される画像を本出願では、細線画像と称す
る。

【００５７】図９、図１０、図１１で、各画素の位置に
記入された２桁の１６進数は、その画素の周囲の画素の
属性の組合せを示すが、処理が進むにつれ、各画素の周
囲の画素の属性が変更されるので、各画素の周囲の画素
の属性の組合せを表わす２桁の１６進数の値も変化する
ことに注意を要する。

【００５８】（Ｂ’）なお、上記の処理のうち、処理
（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）、（Ｂ４）の一部を省略
することとしても良い。通常のごとく鉛筆等で描かれた
線画について、上記（Ａ）の処理をすると、線の幅は３
〜５画素、所によって６、７画素程度となることが多
く、このような線画に対しては、処理（Ｂ１）〜（Ｂ
４）を全部実施すると、略全体にわたって１画素幅の線
からなる細線画が得られるが、処理（Ａ）を終った時点
での線画の線の幅が上記した範囲よりも狭い場合には、
処理（Ｂ１）を省略しても良く、さらに処理（Ｂ２）、
（Ｂ３）を省略しても良い。そのようにしても、線の幅
を充分小さくすることができる。また、細線化におい
て、１画素幅の線を得ることは必須ではなく、与えられ
た線よりもより細く、しかも連続しているものが得られ
ればそれでも充分満足し得る場合がある。従って、与え
られた線の幅が如何様であっても、処理（Ｂ４）のみを
実行することにより、線を細くすることができる。さら
に、処理（Ｂ４）を複数回繰返すことにより、線をより
細くすることとしても良い。

【００５９】（Ｃ）以上のようにして得られた細線画
像は、彩色の際に利用される。即ち、この細線を境界線
としてそれぞれの色領域を決める。

【００６０】仮に画像の中に図１６に示すように細線を
境界にして赤と青とに塗り分けるべき領域Ｒ、Ｂがある
とすると、それぞれの領域（色領域）Ｒ、Ｂを指定し
て、それぞれ塗る色（赤、青）を指定する。このような
指定は、細線画像を彩色ユニットのコンピュータの表示
装置に表示して、キーボード、制御ボックス、マウス等
を操作することにより行なう。このように各色領域に色
を指定する結果、画像のうち各色領域のうち細線以外に
部分には、すべて色が与えられる。

【００６１】（Ｄ）次に、処理（Ｃ）により彩色され
た画像と階調化線画画像と重ね合わせる。この結果、各
色領域のうち、階調化線画の線の部分と重なる部分は、
階調化線画各画素の輝度に比例した輝度となる。例えば
線画における最も明るい部分を１とし、最も暗い部分を
０とする正規化を行ない、その値をβとするとき、色領
域の各部分（各画素）の輝度は、色領域の本来の輝度
（その領域に与えられた色の輝度）にβを掛けたものと
なる。

【００６２】即ち、図１６（ａ）の符号Ｋで示す部分を
拡大し、水平線上に並ぶ数画素の階調化画像のおける輝
度が図１６（ｂ）のごとくであり、また、色領域Ｒ、Ｂ
の本来の輝度（指定された色の輝度）が図１６（ｃ）の
Ｌｒ、Ｌｂの如くであるとすれば、階調化線画の線の部
分（図１６（ａ）の幅Ｗの部分）に重なる部分は色領域
の色の輝度が図１６（ｃ）に示すと如く、階調画の線の
輝度に応じて下げられる。その結果、色にグラデーショ
ンが付けられる。

【００６３】上記の処理により彩色され、エッジ部分に
グラデーションが付けられたマット画が完成する。記憶
装置７ａに記憶されたマット画は後に合成ユニット６で
合成され、合成結果はＶＴＲ２８に送られ記録される。

【００６４】なお、上記の実施例では、上記（Ｄ）のよ
うに、彩色された画像と階調化線画画像との重ね合わせ
をディジタル的に行ない、その重ね合せの結果を記憶装
置７ａに記憶させ、後に複数の層間での合成を行なって
いるが、このようにする代りに、彩色された画像を合成
し、アナログ信号に変換した後に、階調化線画画像と重
ね合せることとしてもよい。

【００６５】以下合成ユニットの具体例を示しながら、
そのような重ね合せの一例を説明する。

【００６６】合成ユニットの概略は図１７に示されてい
る。この合成ユニットは、記憶装置７ａに記憶された複
数の層のマット画および線画（階調化された線画）を合
成するものである。合成ユニット６は、図示のように、
合成回路１２と、各層に対応して設けられ、各層のマッ
ト画データおよび線画のデータを記憶するフレームメモ
リ１４ａ〜１４ｅと、背景画データを記憶するフレーム
バッファ１８と、コンピュータ（例えばパーソナルコン
ピュータ）２０と、コンピュータ２０の表示装置２２
と、コンピュータ２０の入力手段としてのキーボード２
４とを備え、この合成ユニット６に、合成回路１２の出
力をモニターするためのＮＴＳＣ方式のテレビモニター
２６および合成回路１２の出力を記録するためのＶＴＲ
２８とが接続されている。なお、合成回路１２とモニタ
２６およびＶＴＲ２８の間には必要に応じてＤ／Ａ変換
器等が設けられているがこれらの図示は省略する。ま
た、フレームメモリ１４ａ〜１４ｅに記憶される画像デ
ータが圧縮されたものである場合には、フレームメモリ
１４ａ〜１４ｅの出力側に復号器を設け、これによりフ
レームメモリの出力を復号してから、合成回路１２に供
給する。

【００６７】フレームメモリ１４ａ〜１４ｅは各々Ｖ
（ビデオ）ＲＡＭで構成され、マット画データおよび線
画データを複数フレーム分（例えば数百フレーム分）記
憶する容量を持つ。以下、フレームメモリ１４ａ〜１４
ｅが記憶するデータはそれぞれ層Ａ〜層Ｅのものである
とする。フレームメモリ１４ａ〜１４ｅへの書込は、サ
ーバの記憶装置７ａに記憶されたマット画および線画の
うちの所望のものを転送することにより行なわれる。こ
の転送は、各カットの画像の合成に先立って行なわれ
る。フレームメモリ１４ａ〜１４ｅは相互間の優先順位
が定められている。図示の例では、優先順位の高いもの
から順にフレームメモリメモリ１４ｅ、１４ｄ、１４
ｃ、１４ｂ、１４ａとなっている。

【００６８】フレームバッファ１８は背景画像を記憶す
る。フレームバッファへ１８の書込みは、サーバの記憶
装置７ａに記憶された画像のうちの所望のものを転送す
ることにより行なわれる。この転送も、各カットの画像
の合成に先立って行なわれる。

【００６９】コンピュータ２０は、フレームメモリ１４
ａ〜１４ｅおよびフレームバッファ１８への書込みを制
御する。コンピュータ２０はまたフレームメモリ１４ａ
〜１４ｅおよびフレームバッファ１８からの画像の読み
出しおよびその合成を制御する。この制御には、タイミ
ングシートデータが用いられる。タイミングシートデー
タは、各カット（一連のフレーム）における各フレーム
における各層の画像の内容を示したものであり、その一
例を図１８に示す。図示の例では、左端に分、秒、フレ
ーム番号が示されている。また、層Ａ〜層Ｅの欄には、
各分、秒、フレーム番号においてどのマット画を出力し
て合成に供すべきかを示してある。即ち、当該カットの
開始時を基準として、００分００秒００フレームから
（図示の例では）００分０１秒０３フレームまで、各フ
レームごとにそれぞれの層についてどのマット画を出力
すべきかが指定してある。図にはその一部のみを示す
が、例えば００分００秒０３フレームにおいては、層Ａ
のマット画Ｎｏ．１が、層ＢのマットがＮｏ．５が、層
Ｄのマット画Ｎｏ．１が出力され、層Ｃおよび層Ｅのマ
ット画は出力されない。層Ａ、層Ｄの如く、同じマット
画の画像を繰返し数フレームにわたって利用することを
指示している場合には、同じマット画の画像が繰返し出
力される。このように、タイミングシートデータは、い
つ、どのようなシーケンスで各フレームの画像を出力す
べきかを示す。

【００７０】タイミングシートデータはまた、背景画に
ついても出力を制御する。図示の例では、背景画はカッ
トの開始時から終了時まで略一定の速度でスライドして
おり、「背景」の欄に記載された数値は基準位置に対す
るスライド量を表わす。

【００７１】タイミングシートに従ってフレームメモリ
１４ａ〜１４ｅから出力された画像データは、ＮＴＳＣ
アナログ信号に対応したディジタル信号である。

【００７２】合成回路１２は、フレームメモリ１４ａ〜
１４ｅからの画像信号およびフレームバッファ１８から
の背景画像信号を合成する。この合成に当たっては、異
なる層の画像が互に重なったら、優先順位の高い方はそ
のままとし、低い方を抑圧する。優先順位は、先に述べ
たように画像がどのフレームメモリから出力されたかに
よって決まる。また、フレームバッファ１８からの背景
画像は優先順位が最も低い。

【００７３】合成回路１２から出力される合成画像を示
す信号は、モニター２６に送られ表示される。また映像
記録器２８に送られ記録される。

【００７４】タイミングシートデータはコンピュータ２
０により作成および修正が可能である。タイミングシー
トデータには管理データとして図１９に示す内容のもの
が付加されている。図示のようにこの管理データは、あ
る特定の番号のカットにおいて、各層の使用するマット
画の番号のリストを含む。コンピュータ２０で作成され
たタイミングシートデータはサーバの記憶装置７ａに記
憶される。

【００７５】合成の際サーバの記憶装置からタイミング
シートデータをコンピュータ２０に読み込み、これに従
って、サーバの記憶装置７ａからフレームメモリ１４ａ
〜１４ｅおよびフレームバッファ１８に画像を転送す
る。次にプレビュー（事前観察）のため合成を行なう。
この合成はリアルタイムで実行される。合成されたアニ
メーションをモニター２６で観察し、満足できるもので
あれば、再度合成を実行し、ＶＴＲ２８に記録する。不
満であれば、タイミングシートデータを修正し、再度リ
アルタイムで合成を行なってプレビューし、満足であれ
ば再び合成して記録を行なう。

【００７６】図２０は合成回路の一例の詳細を示す。図
示のようにこの合成回路１２は、マット画合成回路３２
と、領域信号抽出回路３４と、線画合成回路３６と、色
符号変換回路３８と、混合回路４０と、減衰回路４２と
を有する。

【００７７】マット画合成回路３２は、フレームメモリ
１４ａ〜１４ｅから出力されるマット画データを受け、
これらをその優先順位に従って合成する。即ち、優先順
位の低い層の画像は、優先順位の高い画像と重なったと
きには、抑圧される。マット画データには、画像の内側
を示す領域信号が付随しており、上記のような画像が重
なっているかどうかの判断をするに当たってはこの領域
信号が参照される。各層のマット画データに付随した領
域信号は領域信号抽出回路３４にも供給され、ここでも
異なる層間で画像が重なりあうかどうかの判定が行なわ
れる。また、５つの層のいずれかが存在する領域と、い
ずれもが存在しない領域とを区別信号が発生され、これ
も出力される。後者は後に述べる背景画との合成に利用
される。

【００７８】線画合成回路３６は、フレームメモリ１４
ａ〜１４ｅから各層の（階調化）線画データを受け、こ
れを合成する。この場合も画像が重なる場合には、優先
順位の低いものが抑圧される。但し、線画自体には画像
の内側かどうかを示す情報が含まれていないので、画像
が重なるかどうかについては、領域信号抽出回路３４に
おける判断に依存する。即ち、領域信号抽出回路３４に
おける、対応するマット画が重なると判断されたとき
は、優先順位の低い方の線画を抑圧する。

【００７９】マット画合成回路３２の出力は、色符号変
換回路３８に送られ、色を指定する信号に変換される。
即ち、彩色ユニット５におけるマット画の作成において
は、色を表わす符号は８ビット程度であり、これは２５
６色程度しか表現できないので、特定のカット、または
特定のアニメーション作品毎にそこで使われる色の各々
に各符号を割り合てて、そのような割当てにより表現さ
れる色を記憶装置７ａなどに記憶させている。一方モニ
タで表示し得る色はＲ、Ｇ、Ｂの各々につき８ビットと
して、これの組合せは２²⁴即ち約１６００万通りある。
そこで、個々のカット又は作品に対し、約１６００万色
のうちの必要なものに８ビットの符号を割当てて彩色を
行ない、即ち各領域に対しその８ビットの符号で表わさ
れる色のいずれかを指定し、一方この符号の割当てに対
応した色変換テーブルを用意し、個々のカットまたは作
品の画像合成の間そのテーブルにより、８ビットの符号
を２４ビットの符号に変換する。処理するカットまたは
作品が変れば変換テーブルを切換えまたは書換える。

【００８０】混合回路４０の出力は図示しないＤ／Ａ変
換器によりアナログ信号に変換された後混合回路４０に
供給される。一方、フレームバッファ１８の出力も図示
しないＤ／Ａ変換器によりアナログ信号に変換された
後、混合回路４０に供給される。混合回路４０は領域信
号抽出回路３４の出力に応じて、フレームバッファ１８
の出力または色変換回路３８の出力を選択する。即ち、
層Ａ〜層Ｅのいずれかの画像の内側であれば、色変換回
路３８の出力を選択し、そうでなければフレームバッフ
ァ１８の出力、即ち背景画を選択する。

【００８１】減衰回路４２は混合回路４０の出力と線画
合成回路３６の出力を受け、混合回路４０の出力を、線
画合成回路３６の出力で表わされる線画の輝度に応じて
混合回路の出力を減衰させる。この結果、階調化された
線画の濃度（暗さ）に応じて、混合回路の出力にグラデ
ーションが付けられる。

【００８２】減衰回路４２の出力は、この混合回路１２
の出力として、外部に、例えば図６のモニター２６およ
びＶＴＲ２８に、出力される。

【００８３】なお、上記の説明で、サーバの記憶装置７
ａとしては、ハードディスク装置を用いたが、代りに光
磁気ディスク装置を用いても良い。また、背景画をＶＴ
Ｒ等で連続的に供給するようにしても良い。さらに、上
記の説明では、完成したアニメーションの記録にＶＴＲ
を用いたが、光磁気ディスク装置を用いても良い。

【００８４】

【発明の効果】請求項１の方法によれば、細線化を短時
間で、効率良く行なうことができる。

【００８５】請求項２または３の方法によれば、分り易
い規則で画素の属性の変更の是非を決めているので、本
発明の実施のための回路を設計する際、アクセスされて
いる画素の属性を変更すべき周囲画素の属性の組合せか
どうかの判断が容易であり、設計時における誤りが少な
くなる。さらに、周囲の８つの画素の属性が黒か白かに
基づき判断をしているので、８ビットの情報の処理によ
って必要な判断をするいことができ、情報処理機器では
８ビットまたはその倍数ないし約数を単位としてデータ
を処理することが多いので、上記判断のための情報の処
理が能率的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】アニメーション作品の１コマ分の合成画像の
一例を示す図である。

【図２】図１の合成画像の一つの構成要素のみを描い
た動画を示す図である。

【図３】図１の合成画像の他の一つの構成要素のみを
描いた動画を示す図である。

【図４】図１の合成画像の更に他の一つの構成要素の
みを描いた動画を示す図である。

【図５】図１の合成画像の更に他の一つの構成要素の
みを描いた動画を示す図である。

【図６】本発明に係る線画処理方法の実施に用いられ
るアニメーション画像処理装置の一例を示す図である。

【図７】階調化した画像データの一例を示す図であ
る。

【図８】図７にデータのうち、しきい値よりも輝度の
低い部分のみを取り出して得られる画像データを示す図
である。

【図９】図８のデータに対し、処理（Ｂ２）を行なっ
た結果得られる画像データを示す図である。

【図１０】図９のデータに対し、処理（Ｂ３）を行な
った結果得られる画像データを示す図である。

【図１１】図１０のデータに対し、処理（Ｂ４）を行
なった結果得られる画像データを示す図である。

【図１２】アクセスされている画素とその周囲の画素
を示す図である。

【図１３】アクセスされている画素の周囲の画素の属
性の組合せと、アクセスされている画素の属性を変更す
べきかどうかとの関係を示す図である。

【図１４】アクセスされている画素の周囲の画素の属
性の組合せと、アクセスされている画素の属性を変更す
べきかどうかとの関係を示す図である。

【図１５】アクセスされている画素の周囲の画素の属
性の組合せと、アクセスされている画素の属性を変更す
べきかどうかとの関係を示す図である。

【図１６】境界線におけるマット画のグラデーション
を示す図である。

【図１７】合成ユニット一例を示す図である。

【図１８】タイミングシートデータの一例を示す図で
ある。

【図１９】タイミングシートデータに付加された管理
データを示す図である。

【図２０】図６の合成回路の一例の詳細を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１テレビカメラ、２Ａ／Ｄ変換器、３画像入力ユ
ニット、４線画処理ユニット、５彩色ユニット、６
合成ユニット、７ａ記憶装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】階調化された線画を表わす階調化線画デ
ータを処理する方法において、上記階調化線画データを２値化して各画素の属性を黒か
白かに定めることと、画面の位置に従って、属性が黒である画素に順次アクセ
スすることと、該アクセスされた画素につき、その周囲の画素の属性を
調べ、その属性の組合せが所定のパターンのいずれかで
あるときには、当該アクセスされている画素の属性を黒
から白に変更することとを含むアニメーション線画処理
方法。
【請求項２】上記周囲の画素として、上記アクセスさ
れている画素の上、下、左、右、左上、右上、左下、右
下の画素を用い、上記画素の属性を変更する処理におい
て、上記アクセスされている画素の周囲に属性が黒の画
素が２つ以上あり、仮に上記アクセスされている画素の
属性を黒から白に変更しても、上記周囲の属性が黒の画
素がすべて互に連続したままであるときには、上記アク
セスされている画素の属性を黒から白に変更することを
特徴とする請求項１に記載のアニメーション線画処理方
法。
【請求項３】上記周囲の画素として、上記アクセスさ
れている画素の上、下、左、右、左上、右上、左下、右
下の画素を用い、上記アクセスされている画素の右また
は下の画素が黒であり、上記右または下の画素以外に、
上記アクセスされている画素の周囲に属性が黒の画素が
２つ以上あり、該２つ以上の黒の画素が上記右または下
の画素を介して連続しているときには、上記アクセスさ
れている画素の属性を変更せず、黒のままとすることを
特徴とする請求項１または２に記載のアニメーション線
画処理方法。