JPS61221878A - 画像処理装置 - 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、電子的に様々な複合画像処理が実行できる画
像処理装置に関するものである。

〈従来技術〉 最近、テレビカメラ、ビデオテープレコーダ等から、画
像を入力し、その画像に線を加筆したり他の画像を合成
したり、色彩を変更したりする電子画像処理装置が提案
されている。この種の装置は、画像作成に絵具等を必要
とせず、また、画像の保存、部分的修正、複製等が、非
常に容易である、という特徴から、今後、デザイン分野
をはじめ、芸術分野、ホビー分野等へ広まっていくと考
えられる。

ところで、従来の画像作成装置は、手書き入力が主体で
あった。このため、画像作成の方法としては、最初に色
を選択し、ペンの太さを指定し、ディスプレイ画面上に
ライトペン、デジタイザ等を使って、線を引いていく方
法が普通であった。また、ペンについては、太さが変え
られるだけでなく、エアブラシ状のタッチの線が引けた
り、油絵の筆のようなタッチが表わせるものもあり、油
絵のような画像をディスプレイ上で作成できる装置も発
表されている。しかし、このように手書きで画像を作成
するのは、非常に時間がかかる。特にカラー濃淡画像を
作成する時は、色データが複雑なため、入力が大変であ
る。また、ある程度の絵の才能も必要で、−設入が芸術
的な絵を作成するのは困難であった。

さて、画像は、前述したように、テレビカメラビデオテ
ープレコーダ等からのビデオ信号を、Ａ／Ｄ変換するこ
とによっても入力することが可能である。この画像入力
方法は、一枚の画像入力に要する時間が、１／８０秒程
度であり、手書き入力に較べて、非常に高速で画像を入
力できる。

そこで、一つの魅力的な画像作成方法は、絵に描きたい
像を、テレビカメラ等から入力し、これにマイクロプロ
セッサで処理を加え、油絵、水墨画のような画像に変換
することである。この方法によれば油絵、水墨画のよう
な画像を非常に速く、しかも特別な絵の才能がなくても
容易に作成できるものと期待される。

さて、水墨画のような画像を生成するために利用できる
従来技術として、ぼかしの技術がある。

この技術は主に入力画像の雑音除去の目的で従来は用い
られており、その代表的な方法としては原画の情報をＡ
（ｘ、ｙ）処理後の画像情報をＢ（ｘ。

ｙ）とした時次式で示されるような処理を行なう方法で
ある。

該式によって理解される様にこの方法はある点の情報を
近傍の９点の平均で置きかえるという方法である。

ところでこのような従来のぼかしの方法は雑音の除去に
は効果があるが画像全体が同程度にぼけてしまい、水墨
画のような芸術的な画像は得られなかった。水墨画は墨
が紙にしみこんでいくことにより独特の画風が得られる
わけであるが、しみこみ具合は墨の濃さにより異なる。

また、重ねがきすることにより墨のしみこんでいく方向
もいろいろな方向がある。水墨画のような画像を画像処
理で行なう場合はこれらの違いを実現できる装置を開発
する必要があった。

出願人は、先に特願昭５９−１１６８０８号「画像処理
装置」において画像処理プロセスを、１）走査点の走査
方法、 ２）走査点上で処理を行なうかどうかの判断、８）処理
を行なうこととなった走査点を中心とした処理点の決定
、 ４）処理点の処理内容、 の４つの処理プロセスに分解し、それぞれに関して独立
にパラメータを設定する画像処理装置を提案した。この
装置によれば、従来単機能としてそれぞれ独立に存在し
ていた種々の画像処理を有機的に結合することで、柔軟
な複合処理を行なうことが可能である。

〈発明の目的〉 本発明は、上記した画像処理装置の改良に係り、その目
的とするところは原画に対しいろいろな程度の異なるぼ
かしを加えたり、方向性のあるぼかしの処理を行なうこ
とで水墨画のような芸術的画像を生成する装置を提供す
ることにある。

〈実施例〉 以下図面に従って本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の装置の構成例を示すブロック図である
。

制御用マイクロプロセッサ１はバス２を介して、制御用
プログラムを格納するＲＯＭＢと、制御用の変数を記憶
するＲＡＭ４と、制御用の命令を入力するだめのキーボ
ードからなる命令入力装置５に接続されている。又この
バス２には画像メモリ（４）６２画像メモリ（Ｂ）７が
接続され、又インターフェース８を介してフロッピーデ
ィスク、ハードディスク等の外部記憶装置９が接続され
ている。上記命令入力装置としては、上記キーボードに
代えてデジタイザー、タブレット等の座標入力装置１０
を用い、カーソルを操作し、表示されたメニューより命
令を選ぶ方法をとってもよい。

テレビカメラ、ビデオテープレコーダ、テレビチューナ
ー、ビデオディスクプレーヤー等の原画像を入力するだ
めの画像入力装置１１は、アナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器１２を介して、画像メモリ（Ａ
）６に接続され、この画像入力装置１１を用いて画像メ
モリ（Ａ）６に原画像を入力することができる。まだ、
ディスモレ伺８Ａ。

１８Ｂはデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換器１４Ａ、１４Ｂを介して、それぞれ画像メモＩＪ
（Ａ）６．画像メモ１バＢ）　７に接続され、その記憶
内容を表示する。この２画面分の画像メモ’）　ｓ　＋
　７と、それを表示する２台のディスプレイを用いた画
像処理装置は、本出願人により特願昭５９−７８９１０
号「画像処理装置」として提案したとおりである。一画
面分の領域指定用メモ＋７　Ｃ０１５は、画像処理に際
して処理する領域等を指定するために用いられる０ 第２図は画像処理プロセスの動作を説明するためのフロ
ーチャートである０ ここでは、走査点をＰ、処理を行なう走査点をＰ′、処
理点をＱｉとする。

ステップ１では、走査点Ｐの初期値を設定する。

この初期値は点Ｐの画面走査の方法によって変わる。ス
テップ２では、走査点Ｐで処理を行なうかどうか判断す
る。その判断の条件はあらかじめパラメータとして設定
される。ここで、走査点Ｐで処理を行なわないと判断さ
れると処理はステップ５に飛ぶ。ステップ３は、処理を
行なうことになった走査点Ｐ′を基準に処理点Ｑｉを決
定する部分である（この処理点Ｑｉの決定にはエレメン
ト図形と呼ばれる小図形を用いる方法がある。）。ステ
ップ４はステップ３で決められた処理点Ｑｓ〜ＱＮ（Ｎ
はエレメント図形の構成点数である）に対し、あらかじ
め設定された処理を行なう部分である。ステップ５は、
あらかじめ設定された方法に従って、次の走査点Ｐを計
算する部分である０ステツプ６は、処理を終えるかどう
かの判断を行ない、処理を続ける場合はステップ２に処
理を移す部分である。

以上の説明から明らかなように、本発明の基本的な画像
処理プロセスは、１）画像上の走査方法、２）走査点で
処理を行なうかどうかの判断基準、３）処理点の決定（
エレメント図形）、４）処理内容、０４種類のパラメー
タを持ち、それらを独立に設定できるようになっている
。

各パラメータの具体例は、前出した特願昭５９−１１６
８０８号「画像処理装置」、および特願昭５９−２８０
８２５号「画像処理装置」にて述べられている。

例えば、 ｌ）走査点の走査方法としては、次のようなパラメータ
がある。

ａ）手書き走査　　操作者が、デジタイザ、タブレット
等の座標入力装置１０を用いて、直接走査点Ｐの座標を
入力していく方法。手書き文字を書き込んだり、色あい
の変更、ぼかし等の処理を、直接場所を指定して行なう
時に使用する。

ｂ）計算走査　　操作者が、デジタイザ等を用いて入力
した座標点をもとに、マイクロプロセッサ１が走査点の
座標を計算する方法。例えば、入力した点を直線で結ぶ
ように走査点Ｐを計算するとか、それらを滑らかな曲線
で結ぶように走査点Ｐを計算するとか、中心と半径を入
力し、円弧を引くように走査点Ｐを計算する。

Ｃ）全面走査　　画面全体を自動的に走査する方法。こ
の場合は、走査する順序により、何通りかの方法が考え
られる。

２）判断基準については、次のようなパラメータがある
。

ａ）処理領域条件　　画面上のある領域だけに処理を行
なう時に用いる条件。例えば、画面に対応した領域指定
用メモＩＪ（Ｑ１５に、処理を行なってよい場所と、処
理を行なわない場所の情報を書き込んでおく。そして、
ある走査点Ｐに処理を行なうかどうかは、メモリ（Ｑｌ
ｓ上の走査点Ｐに対応したデータを見て、処理を行なう
かどうかを判断するＯ ｂ）密度条件　　画面上の走査点Ｐの密度（まびき等）
をきめる条件、例えば、奇数・偶数の座標点によって、
その走査点Ｐに処理を行なうかどうかを判断する。

Ｃ）データ条件　　走査点Ｐおよびそのまわシの色情報
の内容から、処理を行なうかどうか判断する。例えば、
あらかじめ定められた色あいを持つ点にのみ、処理を行
なったり、画像のエツジの部分にのみ処理を行なう時に
使用する。

３）処理点Ｑｉの決定（エレメント図形）には、次のよ
うなパラメータがある。

ａ）ドツト　　中心点１点のみからなるエレメント図形
で、処理点Ｑｉを中心点（＝処理されることとなった走
査点Ｐ’）だけにする。すなわち、エレメント図形を用
いない場合と同じ処理をすることになる。

ｂ）ノーマル　　中心点付近に、比較的集中したエレメ
ント図形である。こういった図形を用いれば、画質の変
換が行なえる。

Ｃ）マルチ　　中心点より、比較的分散した点よりなる
エレメント図形である。この図形を用いれば、処理点Ｑ
ｉはバラバラに分散されるためパターンの繰り返し図形
を作成することができる。

最後に４）処理内容のパラメータについて掲げる。

ａ）画き込み処理　　処理点Ｑ＋上で、メモリ（Ｂ）７
の色情報をメモ１バＡ）６のものと書−きかえる処理。

メモ１バＡ）６上の画像を、メモリ（匂６の画像の中に
合成したり、メモ１バＡ）６で設定された色でメモリ（
Ｂ）６上に線を画きこんだりする時に使用する。

ｂ）ぼかし処理　　処理点Ｑｉを中心に、メモリ（Ａ）
　６上のある範囲の色情報の平均をとり、得られた平均
の色情報で、メモＩＪ　（Ｂ１７上の処理点Ｑｉの色情
報を置きかえる処理。画像を゛ぼかす効果がある。

Ｃ）色平均処理　　処理点Ｑｉ上で、メモＩＪ　（Ａ）
６の色情報とメモリ（Ｂ）７の色情報の平均をとり、得
られた色情報で、メモリ（Ｂ）　７上の処理点Ｑｉの色
情報を置きかえる処理。２つの画像を平均し、重ねたよ
うな画像が得られる。

ｄ）色あい変更処理　　メモリ（功７上の処理点Ｑｉの
色情報に、ある演算を行なって色あいの変更を行ない、
得られた色情報で、メモリ（Ｂ）７上の処理点Ｑｉの色
情報を置きかえる処理。画像の色あいを変更する時に使
用する。

ｅ）白黒化処理　　メモ！Ｊ　（Ｂ）　７上の処理点Ｑ
ｉの色情報から明るさを計算し、その明るさを持つ無彩
色の色情報で、メモリ（Ｂ）　７上の処理点Ｑｉの色情
報を置きかえる処理。この処理を施すことにより白黒画
像が得られる。

以上のようなパラメータの任意設定により、画像のエツ
ジ領域だけをぼかす処理や、画像を部分的に色変更する
処理等、種々の複合画像処理が簡単に行なえる。

さて、本発明において特に重要な方向性のあるぼかし処
理を実現するだめの手法の特徴点は次の２点である。

（１）　　エレメント図形を用い処理点を決定する際に
走査点の走査方向、具体的には１つ前の走査点から見た
現在の走査点の方向を考慮する点。

（２）処理内容もｔｌ）と同様走査方向を考慮する点。

次にこの手法を用いた具体的な例を説明する。

まず走査方向を第３図（ａ）に示すように４つの方向Ｉ
〜■に分ける。そしてエレメント図形の構成点から処理
点Ｑｉを決定する方法は、走査方向が工の場合は第３図
（ｂ）に示す様に一番下の行の左端の構成点をＱｉとし
順番に下から上に走査していくように処理点Ｑｉ（ｉ＝
１−Ｎ）を定める。走査方向が■〜■の場合もそれぞれ
第３図（ｂ）に示すように、ＱｌからＱＮまでの順序を
走査点の走査方向に応じて定める。

次に、ぼかし処理内容であるが、まず方向を表すベクト
ル（ｄｘ、ｄｙ）を第３図（ｃ）に示すように、走査方
向１〜■に（１、１）　、　（−１、１）　、　（−１
、−１）。

（１，−１）を対応させて定める。そしてぼかし処理は
次式のような処理とする。次式でＢ（ｘ、ｙ）は画像メ
モリＢの色情報である。（ｘ、ｙ）は処理点Ｑｉの座標
である。

Ｂ（ｘ、ｙ）＝τ（２ＸＢ（ｘ、ｙ）＋Ｂ（ｘ−ｄｘ、
ｙ）＋Ｂ（ｘ、ｙ　ｄｙ））次に第４図、第５図、第６
図を用いて上記ぼかし処理の内容を説明する。第４図（
ａ）はぼかし処理前の画像情報である。説明のために１
点Ｘにのみ１２８というデータがはいっており、他のデ
ータは０とする。処理点を求める際に用いるエレメント
図形を第４図（ｂ）に示す。図に示す如くエレメント図
形は中心が走査点になる５×５の正方形とする。まず、
走査点Ｐが点Ｘ上にあり走査方向が右上である場合を第
５図（ａ）　、　（ｂ）に示す。第５図（ａ）は処理点
Ｑ１”Ｑ２５の順番を示す。中心Ｘに対応するのはＱ＋
ａである。第５図（ｂ）は処理結果である。

尚この場合、（ｄｘ、ｄｙ）＝１，１）である。

次に走査点Ｐが同じく点Ｘ上にあり走査方向が右下の場
合（走査方向■に相当）を第６図（ａ）　、　（ｂ）に
示す。第６図（ａ）は処理点Ｑｌ−Ｑ２５の順番を示す
。中心Ｘに対応するのはＱｌａである。第６図（ｂ）は
処理結果である。第６図（ｂ）、第６図（ｂ）から明ら
かなように本発明に係るぼかし処理方法によれば走査方
向によりぼかされていく方向が異なる。ここで走査の選
択は前出の特願昭５９−１１６８０８号及び特願昭５９
−２８０８２５号にも述べられているように、第２図に
示したフローチャートステップ５の走査方法を選択する
ことにより、手書き走査、計算走査、全面走査の大きく
３種を選択できる。ここで手書き走査、計算走査を用い
れば走査を対話的に指定できるため走査方向を自由に変
えることができる。例えば第７図（ａ）のように黒と白
の２色で塗り分けられたような原画に対し、第７図（ｂ
）に示すように左から右に走査点を設定して走査すれば
、第７図（ｃ）のように黒の領域が白の領域にしみだし
ていくような画像効果を与えることができる。このよう
に上述の方法を用いれば、方向性をもったぼかし処理を
行なうことができる０次にぼかしの程度であるが、これ
はエレメント図形のサイズを変更することにより対応で
きる。

例えば、第４図（ωと同じ条件で、エレメントを３×３
に゛縮小すれば第８図（ａ）　、　（ｂ）のような結果
になり、１度にぼかされる範囲は小さくなる０〈発明の
効果〉 以上説明したように、本発明によれば、走査点の走査方
向を変えることにより、方向性を変化させたぼかし処理
を行なうことができる。またエレメント図形のサイズを
変更することにより、ぼかしの程度を選択することがで
きる。そして、これらの機能を用い、走査方法を手書き
走査、もしくは計算走査にすれば、ぼかす部分を対話的
に指定することができ、原画を水墨画のような芸術的画
像に変換することができる。よって例えば写真のような
原画をビデオ信号等から入力し、それにさまざまな処理
を加え芸術的画像に変換する、新しい絵画作成手段とし
て極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像処理装置の一実施例のブロッ
ク構成図、第２図はその動作を説明するフローチャート
、第３図（ａ）　、　（ｂ）は走査方向の説明図、第８
図（Ｃ）はベクトルの説明図、第４図（ａ）は画像情報
の説明図、第４図（ｂ）はエレメント図形の説明図、第
５図（ａ）は処理点の順番を示す説明図、第５図（ｂ）
は処理結果の説明図、第６図（ａ）は処理点の項番を示
す説明図、第６図（ｂ）は処理結果の説明図、第７図（
ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は画像処理の説明図、第
８図（ａ）は処理点の順番を示す説明図、第８図（ｂ）
は処理結果の説明図である。 図中、ｌ：制御用マイクロプロセッサ ２：バス　　　　　　３：ＲＯＭ ４　：　ＲＡＭ　　　　　　５　：命令入力装置６：画
像メモ１バＡ）７：画像メモ１バ酌８：インターフェー
ス　９：外部記憶装置１０：座標入力装置　　１１：画
像入力装置１２ニヤ勺変換器　　　１３：ディスプレイ
１４：Ｄ／Ａ変換器 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）第１図 （１）　　　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　（
Ｃ）第３図 （ａ）　　　　　　　　　　（ｂ） 第４図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第５図 （ａ）　　　　　　　　　　　　（ｂ）第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像処理プロセスにおける、走査点をＰ、処理を行
   なうこととなった走査点をＰ′、該走査点Ｐ′を基準に
   して決められる処理点をＱｉとした時、 それぞれ独立のパラメータとして、走査点Ｐの走査方法
   、走査点Ｐ上で処理を行なう（走査点Ｐ′とする）かど
   うかの判断基準、処理を行なう処理点Ｑｉ、該処理点Ｑ
   ｉに対して行なう処理内容を設定する手段、 及び、走査方向の制御によって処理点Ｑｉを変化せしめ
   る手段、 及び処理点Ｑｉの範囲を制御する手段を具備したことを
   特徴とする画像処理装置。