JPH083840B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はビットマップデータに座標変換を施す画像処
理装置に関するものである。

従来の技術 近年、テキストや静止画を混在させたマルチメディア
ドュメントをデバイスに依存しない形式で記述するため
に、各種ページ記述言語が盛んに開発されている。ペー
ジ記述言語では、ドキュメントをデバイスの解像度に依
存せずに表現するために、仮想的な座標空間上にテキス
トデータや静止画データを表現している。ページ記述言
語で記述されたドキュメントデータを実デバイスに出力
するページ記述言語インタプリタでは、このドキュメン
トデータに特定の座標変換を施して、実デバイスに出力
するようになっている。したがって、ページ記述言語イ
ンタプリタには、仮想的な座標空間上で表現されたドキ
ュメントデータを実デバイスの座標系に変換する、画像
処理装置が必要である。

以下、図面を参照しながら従来の座標変換装置の動作
について説明する。

第３図は、従来の座標変換装置のブロック図、第４図
は従来の座標変換装置の動作を説明するための原ビット
マップデータ例である。

ビットマップデータを座標変換する場合、まず逐次座
標発生器31が原ビットマップサイズ30から原ビットマッ
プの幅widthと高さheightを入力する。第４図のビット
マップデータの場合、width＝3,height＝３である。

次に、逐次座標発生器31は、以下の式を満足する座
標（x,y）を求め、４点の座標（x,y），（ｘ＋1,y），
（x,y＋１），（ｘ＋1,y＋１）を発生する。この座標
は、原ビットマップデータ格納メモリ37から読み出す画
素の４隅の座標を示している。この４点の座標が原ビッ
トマップデータ画素頂点座標32である。

１≦ｘ＜widthかつ０≦ｙ＜height …… 図４の場合、座標（x,y）は （x,y）＝｛（0,0），（0,1），（0,2）， （1,0），（1,1），（1,2）， （2,0），（2,1），（2,2）｝ となる。

次に、座標変換器33が座標変換パラメタ34に従って原
ビットマップ画素頂点座標32に座標変換を施す。ここで
は、以下の座標変換式の例に座標変換を説明する。以
下の座標変換式において、（x,y）は変換前の座標を
表し、（ｘ′,y′）は変換後の座標を表している。な
お、以下の座標変換式に現れるa,b,c,d,tx,tyは座標
変換パラメタである。

ｘ′＝ａ×ｘ＋ｃ×ｙ＋tx ｙ′＝ｂ×ｘ＋ｄ×ｙ＋ty …… 変換後の４点の座標で囲まれる領域が、原ビットマップ
データの画素に座標変換を施して得られる領域である。
この４点の座標が変換後画素頂点座標35である。

次に、ビットマップデータ読み出し器36が、逐次座標
発生器31から出力される原ビットマップ画素頂点座標32
を入力として、原ビットマップデータ格納メモリ37から
対応する座標位置のビットマップデータを読み出す。

次に、ベクターラスター変換器39は、座標変換器33が
出力する変換後画素頂点座標35とビットマップデータ読
み出し器36が出力するビットマップデータ38を入力とし
て、変換後ビットマップデータ格納メモリ40内の、変換
後画素頂点座標35の４点の座標で囲まれる領域にビット
マップデータ38を格納する。この変換を全画素について
行なえば、ビットマップデータ全体を座標変換した結果
が得られる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記のような構成では、座標変換パラ
メタa,b,c,dが ａ＜１ ｂ＜１ ｃ＜１ ｄ＜１ を満たすような場合、原ビットマップデータの異なる２
画素に座標変換を施して得られる領域が重複する場合が
起こり、無駄な座標変換を余分に実行しているために処
理時間が長くなるという問題点を有している。

また、第４図の画素1,画素2,画素３や画素1,画素4,画
素７のように、同一ライン上に並んだ画素についても１
画素を座標変換する度に４隅の座標を座標変換している
ために、ビットマップデータ全体を座標変換するのに、
合計（原ビットマップデータの画素数×４）回の座標変
換を行なう必要があり、非効率的であるという問題点を
有している。

課題を解決するための手段 前記第１の問題点を解決するために請求項１記載の画
像処理装置は、座標変換パラメタを入力として読み出す
べき画素を選択するための変換制御パラメタを出力する
変換制御パラメタ演算器と、前記変換制御パラメタと原
ビットマップサイズを入力として原ビットマップデータ
格納メモリのデータの中から読み出すべき画素の４隅の
座標を表す原ビットマップ画素頂点座標を出力する座標
発生器と、前記原ビットマップ画素頂点座標と前記座標
変換パラメタを入力として前記原ビットマップ画素頂点
座標に座標変換を施し変換後画素頂点座標を出力する座
標変換器と、前記変換後画素頂点座標を入力として原ビ
ットマップデータ格納メモリから対応する画素のビット
マップデータを読み出すビットマップデータ読み出し器
と、前記座標変換器から出力される変換後画素頂点座標
と前記ビットマップデータを読み出し器から出力される
ビットマップデータを入力として入力される４点の座標
にベクターラスター変換を施して変換後ビットマップデ
ータ格納メモリの対応する画素にビットマップデータを
出力するベクターラスター変換器を備えたことを特徴と
している。

また、前記第２の問題点を解決するために請求項３記
載の画像処理装置は、請求項１記載の画像処理装置にお
いて、前記座標変換パラメタを入力として原ビットマッ
プデータの１画素に対応するマスクデータを生成するマ
スクデータ生成器は付加し、前記生成されたマスクデー
タを前記変換後ビットマップデータ格納メモリ内の指定
された位置に転送するマスクデータ転送器を、前記ベク
ターラスター変換器と置き換えた構成を備えている。

作用 請求項１記載の画像処理装置は上記の構成をとること
で、変換制御パラメタに基づいて原ビットマップデータ
の中から変換後の画素が重複することのないように必要
な画素のみを選択して座標変換を行なうことにより、座
標変換回数を減少させ、処理時間を短縮することができ
る。

また、請求項３記載の画像処理装置は上記の構成をと
ることで、マスクデータ生成器から出力されるマスクデ
ータを原ビットマップデータの画素の１座標を座標変換
して得られる座標位置に転送することにより、原ビット
マップデータの１画素を座標変換するのに従来では４回
の座標変換が必要であったのに対し、本発明の画像処理
装置では１回の座標変換で行なうことができる。

実施例 以下請求項１および請求項２記載の発明の一実施例に
おける画像処理装置について、図面を参照しながら説明
する。第１図はこの実施例における画像処理装置のブロ
ック図である。第１図において、１は与えられる座標変
換パラメタ、２は変換制御パラメタ演算器、３は変換制
御パラメタ、４は座標発生器、５は原ビットマップサイ
ズ、６は原ビットマップ画素頂点座標、７は座標変換
器、８は変換後画素頂点座標、９はビットマップデータ
読み出し器、10は原ビットマップデータ格納メモリ、11
はビットマップデータ、12はベクターラスター変換器、
13は変換後ビットマップデータ格納メモリである。

本実施例では、座標変換方法として、画像の自由な拡
大縮小などを容易に行えるアフィン変換を例に説明す
る。以下にアフィン変換の変換式を示す。以下の座標
変換式において、（x,y）は変換前の座標を表し、
（ｘ′,y′）は変換後の座標を表している。なお、以下
の変換式に現れるa,b,c,d,tx,tyが与えられる座標変換
パラメタ１である。

変換制御パラメタ演算器２は、座標変換パラメタ１を入
力として、以下の条件式を満たす最大の整数w,hを求
める。

このw,hは、原ビットマップデータ格納メモリ10から
ビットマップデータを読み出すときの座標間隔であり、
間引きの間隔となっている。ただし、 |a|＋|c|＞かつ|b|＋|d|＞１ が成立する場合は、条件式を満足するw,hが存在しな
いため、ｗ＝ｈ＝１とする。このｗとｈが変換制御パラ
メタ３である。

座標発生器４は、原ビットマップサイズ５から原ビッ
トマップデータの幅width,高さheightと、変換制御パラ
メタ演算器２が出力した変換制御パラメタ３のw,hを入
力として、横方向にｗ間隔、縦方向にｈ間隔だけ移動し
ながら、座標系列を生成する。つまり、以下の座標が
生成されることになる。なお以下において「ｘ」はｘを
超えない最大の整数を表す。

（ｉ×w,j×ｈ） …… ０≦ｉ＜「width/w」， ０≦ｊ＜「height/h」 具体的には、以下の座標系列が生成されることになる。

（0,0），（w,0），（2w,0），……， （「width/w」×w,0）， （0,h），（w,h），（2w,h），……， （「width/w」×w,h）， （0,2h），（w,2h），（2w,2h），……， （「width/w」×w,2h）， ・ ・ ・ ・ ・ ・ （0,「height/h」×ｈ），（w,「height/h」×ｈ），
（2w,「height/h」×ｈ），……， （「width/w」×w,「height/h」×ｈ） 以上の各座標（x,y）に対して、（x,y）を左隅の座標と
する大きさｗ×ｈの長方形の頂点の座標（x,y），（ｘ
＋w,y），（x,y＋ｈ），（ｘ＋w,y＋ｈ）を出力する。
この４座標が原ビットマップ画素頂点座標６である。

ビットマップデータ読み出し器９は、座標発生器４が
出力する原ビットマップ画素頂点座標６の４点の座標の
うち、左隅の座標位置にあるビットマップデータを原ビ
ットマップデータ格納メモリ10から読み出す。

座標変換器７は、座標発生器４から出力された原ビッ
トマップ画素頂点座標６に前記アフィン変換の座標変換
式を適用し、変換後の４点の座標を出力する。この４点
の座標が変換後画素頂点座標８である。

ベクターラスター変換器12は、座標変換器７から出力
された変換後頂点座標８を４頂点とする変換後ビットマ
ップデータ格納メモリ13上の閉領域内の全座標位置に、
ビットマップデータ読み出し器９から入力したビットマ
ップデータ11を格納する。

以上のようにこの実施例によれば、変換制御パラメタ
演算器２を設け、変換制御パラメタ演算器２で求めた変
換制御パラメタ３のw,hに基づいて、原ビットマップデ
ータ格納メモリ10から読み出すべきビットマップデータ
を選択しているために、従来の座標変換装置では（４×
width×height）回のアフィン変換を必要としていたの
に対し、本実施例では（４×「width/w」×「height/
h」）回のアフィン変換でビットマップ全体の座標変換
を行なうことができる。

第２図は、請求項３および請求項４の記載の実施例に
おける画像処理装置のブロック図である。第２図におい
て、14は与えられる座標変換パラメタ、15は変換制御パ
ラメタ演算器、16は変換制御パラメタ、17は座標発生
器、18は原ビットマップサイズ、19は原ビットマップ画
素原点座標、20は座標変換器、21は変換後画素原点座
標、22はビットマップデータ読み出し器、23は原ビット
マップデータ格納メモリ、24はビットマップデータ、25
はマスクデータ転送器、26はマスクデータ生成器、27は
マスクデータ格納メモリ、28はマスクデータ、29は変換
後ビットマップデータ格納メモリである。以上のように
構成されたこの実施例の画像処理装置において、以下そ
の動作を説明する。

変換制御パラメタ演算器15、ビットマップデータ読み
出し器22の動作は、第１の実施例での動作と同一であ
る。座標発生器17は前記第１の実施例における座標５を
生成する。この座標が原ビットマップ画素原点座標19で
ある。座標変換器20は原ビットマップ画素原点座標19に
座標変換を施し、変換後画素原点座標21を出力する。

マスクデータ生成器26は、座標変換パラメタ14と変換
制御パラメタ演算器15が出力する変換制御パラメタ16の
w,hを入力として、（0,0），（ａ×w,b×ｗ），（ａ×
ｗ＋ｃ×h,b×ｗ＋ｄ×ｈ），（ｃ×h,d×ｈ）を４頂点
とする平行四辺形内部の領域をマスク領域とするマスク
データを生成し、生成されたマスクデータをマスクデー
タ格納メモリ27に格納する。

マスクデータ転送器25は、座標変換器20が出力する変
換後画素原点座標21とビットマップデータ読み出し器22
が生成するビットマップデータ24とマスクデータ生成器
26が出力するマスクデータ28を入力として、座標変換器
20から入力した変換後画素原点座標21を原点とするマス
ク領域内部の座標に、ビットマップデータ24を格納す
る。

以上のようにこの実施例によれば、マスクデータ生成
器26とマスクデータ転送器25を設け、マスクデータ生成
器26で生成されるマスクデータ領域内部の座標に、マス
クデータ転送器25がビットマップデータ24を格納してい
るために、従来の座標変換装置では（４×width×heigh
t）回のアフィン変換を必要としていのに対し、本実施
例では（「width/w」×「height/h」）回のアフィン変
換でビットマップ全体の座標変換を行なうことができ
る。

なお、第１と第２の実施例において、座標変換方法と
してアフィン変換を例に説明したが、他の座標変換方法
に用いても良いことは言うまでもない。

発明の効果 請求項１および請求項２記載の画像処理装置は上記の
構成をとることで、変換制御パラメタに基づいて原ビッ
トマップデータの中から変換後の画素が重複することの
ないように必要な画素のみを選択して座標変換を行なう
ことにより、画素数ｎの原ビットマップデータを画素数
ｍのビットマップデータに変換する場合、従来では座標
変換回数がオーダ０（ｎ）であるのに対し、本発明の画
像処理装置では座標変換回数がオーダ０（m,n）にな
る。

また、請求項３および請求項４記載の画像処理装置は
上記の構成をとることで、ビットマップデータ生成器か
ら出力されるビットマップデータを原画像の１隅の座標
を座標変換して得られる座標に配置することにより、画
素数ｎの原ビットマップデータを画素数ｍのビットマッ
プデータに変換する場合、min（m,n）回の座標変換回数
で全ビットマップデータを座標変換することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における請求項１記載の画像処
理装置のブロック図、第２図は本発明の実施例における
請求項３記載の画像処理装置のブロック図、第３図は従
来の画像処理装置のブロック図、第４図は従来の画像処
理装置の動作を説明するための原ビットマップデータ図
である。 1,14,34……座標変換パラメタ、2,15……変換制御パラ
メタ演算器、3,16……変換制御パラメタ、4,17……座標
発生器、5,18,30……原ビットマップサイズ、6,32……
原ビットマップ画素頂点座標、7,20,33……座標変換
器、8,35……変換後画素頂点座標、9,22,36……ビット
マップデータ読み出し器、10,23,37……原ビットマップ
データ格納メモリ、11,24,38……ビットマップデータ、
12,39……ベクターラスター変換器、13,29,40……変換
後ビットマップデータ格納メモリ、19……原ビットマッ
プ画素原点座標、21……変換後画素原点座標、25……マ
スクデータ転送器、26……マスクデータ生成器、27……
マスクデータ格納メモリ、28……マスクデータ、31……
逐次座標発生器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】座標パラメタを入力として、読み出すべき
   画素の間隔である変換制御パラメタを出力とする変換制
   御パラメタ演算器と、 前記変換制御パラメタと原ビットマップサイズを入力と
   して、 前記変換制御パラメタに従って処理すべき画素を一定間
   隔ごとに選び出して処理対象の画素の４隅の座標を表す
   原ビットマップ画素頂点座標を出力する座標発生器と、 前記原ビットマップ画素頂点座標と前記座標変換パラメ
   タを入力として、前記原ビットマップ画素頂点座標に座
   標変換を施し変換後画素頂点座標を出力する座標変換器
   と、前記原ビットマップ画素頂点座標を入力として、原
   ビットマップデータ格納メモリから対応する画素のビッ
   トマップデータを読み出すビットマップデータ読み出し
   器と、 前記座標変換器から出力される変換後画素頂点座標と前
   記ビットマップデータ読み出し器から出力されるビット
   マップデータを入力として、変換後ビットマップデータ
   格納メモリに対し、入力される４点の座標で囲まれる領
   域にビットマップデータを出力するベクターラスター変
   換器 を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】座標変換パラメタを入力として、読み出す
   べき画素の間隔である変換制御パラメタを出力する変換
   制御パラメタ演算ステップと、 前記変換制御パラメタと原ビットマップサイズを入力と
   して、 前記変換制御パラメタに従って処理すべき画素を一定間
   隔ごとに選び出して処理対象の画素の４隅の座標を表す
   原ビットマップ画素頂点座標を出力する座標発生ステッ
   プと、 前記原ビットマップ画素頂点座標と前記座標変換パラメ
   タを入力として、 前記原ビットマップ画素頂点座標に座標変換を施し変換
   後画素頂点座標を出力する座標変換ステップと、 前記原ビットマップ画素頂点座標を入力として、原ビッ
   トマップデータ格納メモリから対応する画素のビットマ
   ップデータを読み出すビットマップデータ読み出しステ
   ップと、 前記座標変換ステップから出力される変換後画素頂点座
   標と前記ビットマップデータ読み出しステップから出力
   されるビットマップデータを入力として、変換後ビット
   マップデータ格納メモリに対し、 入力される４点の座標で囲まれる領域にビットマップデ
   ータを出力するベクターラスター変換ステップ を備えたことを特徴とする画像処理方法。
3. 【請求項３】前記座標変換パラメタと前記変換制御パラ
   メタを入力として原ビットマップデータの１画素に対応
   するマスクデータを生成するマスクデータ生成器を付加
   し、 前記変換後ビットマップデータ格納メモリの中の、 前記変換後画素原点座標を原点として前記生成されたマ
   スクデータを配置したときにマスクされる四辺形の領域
   の内部に前記ビットマップデータ読み出し器が出力する
   ビットマップデータを転送するマスクデータ転送器を、 前記ベクターラスター変換器と置き換えた構成 を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
4. 【請求項４】前記座標変換パラメタと前記変換制御パラ
   メタを入力として原ビットマップデータの１画素に対応
   するマスクデータを生成するマスクデータ生成ステップ
   を付加し、 前記変換後ビットマップデータ格納メモリの中の、 前記変換後画素原点座標を原点として前記生成されたマ
   スクデータを配置したときにマスクされる四辺形の領域
   の内部に前記ビットマップデータ読み出しステップが出
   力するビットマップデータを転送するマスクデータ転送
   ステップを、 前記ベクターラスター変換ステップと置き換えたこと を備えたことを特徴とする請求項２記載の画像処理方
   法。