JPS62210587A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、２次元画像の画質を劣化させずに任意角で回
転することのできる画像処理装置に関する。

（従来の技術） 近年、コンビボータ等の小型化、汎用化にともない、コ
ンピュータを用いた種々の情報処理システムが構築され
ている。

なかでも文書を能率よく作成する文書作成装置は、日本
語の特殊性から多方面に活用され、事務作業の効率向上
に多大に寄与している。

ざらに最近では、単に文字列の描画のみならず、図面や
写真等のイメージと合成し、より一般的な文書の作成が
可能な文書作成装置の開発が試みられている。

このような装置では、イメージを任意の倍率で拡大、縮
小したり、任意の角度で回転したりできることが使途の
柔軟性を高め、このような装置をざらに多くの事務処理
や文書作成の作業に対応させるための重要な要素技術と
なっている。

また、グラフィックス表示装置等においても文字パター
ンの任意角度の回転は不可欠なものとなっている。

一方従来の任意角の画像回転を行う画像処理装置では、
画像回転の方法として、回転した画像の各画素に対応す
る原画像上での位置に最も近い原画像の画素をあてはめ
るという方法がとられている。

しかしながらこの最短距離近似法は、方法としては単純
であるが、一般に画像は画素の配列が縦横に直交するマ
トリックス状となっており、これを回転するには、第２
図に示すような抽出位置をアクセスすることが必要でお
るにもかかわらず、その近傍の画像で置換えるだけなの
で、回転処理に伴う画質劣化が著しい。

ざらに網点法ヤディザ法で表現されている中間調画像に
ついては網点やディザパターンの形状がくずれ、画質劣
化の程度は一層大きいものになってしまうという問題も
あった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の画像処理装置では、画像を回転すると
画質が劣化するという問題がおった。

本発明はこのような問題を解決すべくなされたもので、
任意角で回転された高画質の画像をえることのできる画
像処理装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するため、画像の回転を行う
画像処理装置において、原画像の画素データが書込まれ
た記憶手段と、この記憶手段より原画像を回転した変換
画像の一画素に対応する原画像の抽出位置周辺の複数個
の画素データが読みだされるよう複数個の読み出しアド
レスを発生するアドレス発生手段と、このアドレス発生
手段により記憶手段から読みだされた複数個の画素デー
タを補間演算して回転変換画像の画素データを生成する
補間手段とを設けたものである。

（作　用） したがって画像処理装置において、記憶手段よりアドレ
ス発生手段にしたがって回転変換画像の一画素に対応す
る原画像の抽出位置周辺の複数個の画素データを読出し
、この複数個の画素データより回転変換画像の画素デー
タを補間演算によって求めることにより、画質を劣化さ
せることなく画像を任意角で回転できるようにしたもの
である。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の画像処理装置のブロック図
である。

この画像処理装置は原画像の画素データが格納されるペ
ージバッファメモリ１と、表示用の変換画像データが格
納されるリフレッシュメモリ２と、データの転送に際し
て転送りロックを生成する転送手段３と、読みだされた
データに対して補間処理を施す補間手段４と、隣接画素
間の距離を単位とし抽出位置を小数部を含む形式の２次
元アドレスとして生成する第１および第２のアドレス発
生手段５．６と、リフレッシュメモリ２から経時的にデ
ータを読みだしＣＲＴのリフレッシュ走査に同期して表
示出力するＣＲＴコントローラ７と、画像の入出力にか
かわるインターフェイス８と、画像データ転送用バス９
と、これら各手段を管理制御する制御手段１０とより構
成されている。

次にこの画像処理装置における回転処理動作を説明する
。

まずページバッファメモリ１に格納されている原画像を
斜め方向に走査して原画素データを読みだし、次にこの
原画素データをリフレッシュメモリ２を普通に走査して
書込むことにより回転処理を行う場合について説明する
。

このときページバッファメモリ１のアクセスすべき抽出
位置アドレスは第２図に示すように原画像画素間に存在
する。

この実施例では、この抽出位置の周辺の画素を参照して
変換画像の画素の濃度値を決めており、さらにハードウ
ェアを簡略化するため次のような回路により効率の良い
回転処理を実行している。

すなわち第３図はこの実施例の転送手段３と補間手段４
の内部構成図である。

この転送手段３と補間手段４は、現抽出位置アドレスの
周辺の４画素を同時に画像バスから取込むようになって
いる画像データ入力インターフェイス１１と、補間画素
データを１ビツトずつ出力する出力インターフェイス１
２と、補間演算回路１３と、補間された多値データを２
値化する２値化回路１４と、転送りロックのジェネレー
タ１５と、画像バス１６とから構成されている。

ざらに補間演算回路１３には、読み出しアドレスの小数
部、すなわち画素間位置が補間演算のパラメータとして
第１のアドレス発生手段５より入力されている。

次にこの転送手段３と補間手段４の動作について説明す
る。

まず画像データ入力インターフェイス１１により現抽出
位置アドレス周辺の４画素が画像バス１６より読み出さ
れ、補間演算回路１３に入力される。また補間演算回路
１３には上述の画素間位置が補間演算のパラメータとし
て入力される。

次に補間演算回路１３は、このパラメータと４画素デー
タとを合わせて補間演算を行い、これを多値データとし
て２値化回路１４に出力する。

ざらに２値化回路１４は、第２のアドレス発生手段６に
よりの書き込みアドレス等を参照しながらしきい値を設
定し、多値データを２値化して出力インターフェイス１
２へ出力する。

最後にこの出力インターフェイス１２はジェネレータ１
５の転送りロックに同期しながら補間画素データを出力
する。

なおこの補間演算回路１３では、読み出しアドレスの小
数部のｘ、ｙ座標値にしたがい参照する画素の重み係数
を変化させる荷重平均によって変換画像の画素濃度を決
定している。

すなわち画素間位置Ｕ、Ｖ、参照４画素を第４図に示す
ように定義したとき、変換画像の画素濃度ｑＩＪは ｑ＋　Ｊ　＝（１−ｕ）（１−ｖ）Ｐｔ　Ｊ　＋ｕ（１
−Ｖ）Ｐｔ　Ｊ　＋１＋ｕ（１−ｕ）ｖ　ｐ＋　＋ｌＪ
　＋ｕＶＰｔ　＋ｌＪ　＋１によって求めることができ
る。

この実施例では第５図に示すように、読み出しアドレス
の小数部としてｘ１ｙ座標ごとに４ビツトを使用し、参
照４画素濃度の分布すべてに対してあらかじめ演算した
結果をＲＯＭに格納しておき、実行時にこれを参照して
結果を求めるようにしている。

そしてこの補間演算回路１３からの４ビツトのデータは
、２値化回路１４により２値化されて１ビツトのデータ
となり、書込み側のリフレッシュメモリ２に転送される
。

第６図はこの実施例のページバッファメモリ１の構成図
である。

このページバッファメモリ１は６４にビットメモリＭ＋
　、Ｍ２　、Ｍ３　、Ｍ４と、バレルシフタ２２と加算
器２３とより構成されている。

ざらにこのメモリＭｌ　（ｉ＝１．２．３．４）には −ＸｍＯｄ２＋２Ｙｍｏｄ２＋２＝ｉ を満足する原画像上の画素（Ｘ、Ｙ）が分割して記憶さ
れている。

次にこのページバッファメモリ１の動作につい′て説明
する。

まずメモリＭｌ、Ｍ３のＸ座標アドレスとしては、読み
出しアドレスにおけるＸ成分の整数部Ｘの下位１ビツト
を除いたアドレスが与えられ、メモリＭ２　、Ｍ４のＸ
座標アドレスとしては、読み出しアドレスにおけるＸ成
分の整数部Ｘの下位１ビツトを除いたアドレスデータに
この整数部Ｘの下位１ビツトの値を加えたアドレスが与
えられる。

またメモリＭ３、Ｍ４のｙ座標アドレスとしては、読み
出しアドレスにおけるＸ成分の整数部Ｙの下位１ビツト
を除いたアドレスが与えられ、メモリＭｌ、Ｍ２のｙ座
標アドレスとしては、読み出しアドレスにおけるＸ成分
の整数部Ｙの下位１ビツトを除いたアドレスデータにこ
の整数部Ｙの下位１ビツトの値を加えたアドレスが与え
られる。

次に以上のようなアドレスによりメモリＭ１〜Ｍ４から
読み出された４画素データは、バレルシフタ２２により
読みだしアドレスの整数部Ｘ、　Ｙの下位１ビツトが参
照されて４画素データの出力順が整えられた後出力され
る。

このようにページバッファメモリ１では、読み出しアド
レスの整数部（Ｘ、Ｙ）が与えられたとき、その周囲の
４点が読み出されるようにページバッファメモリ１の読
み出しアドレスが設定される。

すなわちメモリＭ１とメモリＭ２のｙ座標アドレスとし
ては、［Ｙ／２］　＋Ｙｍｏｄ２が、メモリＭ２とメモ
リＭ４のＸ座標アドレスとしては、［Ｘ／２］　＋Ｘｍ
ｏｄ２が、その他のＸ座標アドレス、ｙ座標アドレスと
しては、［Ｘ／２］、［Ｙ／２］が設定されるようにな
っている。

このとき与えられた読み出しアドレスの整数部（Ｘ、　
　Ｙ）　が（Ｏｌ　０）　、　く１、０）　、　（０，
１）（１，１）であるとすると、第７図に示すようにメ
モリＭ１〜Ｍ４からそれぞれ４画素データが出力される
。

次にこの実施例において第８図（Ａ）に示すような矩形
領域３５を読出し、これを回転して書込む場合について
説明する。

これを普通に走査して画像データを読出し、この画素デ
ータが書き込まれるべき回転されたアドレスに書込むと
すると、第２図における抽出位置が書込みアドレスとな
るが、実際にはこの変換は困難である。

そこでこの実施例では第８図（Ｂ）に示すように、回転
書込み領域３６を囲む矩形領域３４に対応した原画像の
領域３３を斜めに読みだしてリフレッシュメモリに書込
む。

このとき書込まれるべき領域３６外の領域を書込み不可
として制御するのは、傾斜した領域に対してウィンドウ
信号を発生させることになるので難かしいが、この実施
例ではこの領域３６に対応する原画像上の領域は通常の
矩形領域３５であるから、この読み出しアドレスに対し
てウィンドウ信号を発生させることにより、書込み制御
を行なっている。

次に回転処理が施される原画像が２値をもって階調を表
すディザ法によって表現されている場合を説明する。

このとき上記補間演算回路１３からの４ビツトの多値デ
ータは、抽出位置近傍の原画像の明度を表現した値とみ
なせる。この効果は参照される原画像上の画素数が１つ
の階調を表現するに使用されているディザマトリックス
の画素数までの範囲で増加するにしたがって高くなるの
で、たとえば４Ｘ４のディザマトリックスで表現されて
いる画像は４×４の範囲を参照する方が階調の再現とい
う点に関しては優れている。

そしてこの多値化された補間結果を書込む際に、その書
き込みアドレスに応じ、書込み側に用意されたディザマ
トリックスのしきい値を参照して２値化すれば、補間結
果が再ディザ化されるので、画像は階調情報を保存しつ
つ回転されたものとなる。

第９図はこの４×４画素を参照する実施例の２値化回路
１４であり、書き込みアドレスのｘｙ酸成分下位２ビツ
トにより指定されるディザマトリックス上の各位置にお
いて、補間された多値データのとりうる値すべてに対応
してこれを２値化したデータ（０または１）がＲＯＭに
格納されている。

そして多値データと書き込みアドレスのｘｙ酸成分下位
２ビツトによって指定されたアドレスでこのＲＯＭを参
照することで多値データの２値化が行なわれている。

このようにこ実施例は、必要とされるハードウェアの増
加量もわずかとすることができ、また２値をもって階調
を表現している網点法やディザ法により表現された画像
に対してもその階調を保存して回転することができる。

ざらにこれまで不可能とされていた、ディザ法により表
現されたカラー画像の回転処理も色ずれ等なく行うこと
ができる。

なお本発明はこの実施例のメモリ構成、あるいは補間演
算回路１３や２値化回路１４の回路構成に限定されるも
のではなく、たとえば通常のメモリを用いラインバッフ
ァを設けて補間演算を施すこともでき、より広範囲の原
画素を参照することもできる。

ざらに変換された画素をメモリに書込まず、そのままプ
リンタへ出力することも可能で、この場合はメモリへの
書込み許可信号をプリンタへの出力許可信号として用い
ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、回転画像の画素データを
原画像の複数の画素データから補間して求めたので、画
質を劣化させることなく画像を任意角度で回転すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は同実
施例における回転処理時のアクセス位置を示す図、第３
図は同実施例における転送手段と補間手段の内部構成図
、第４図は同実施例における補間演算を説明する図、第
５図は同実施例における補間演算回路の構成図、第６図
は同実施例におけるページバッファメモリの構成図、第
７図は同実施例のページバッファメモリからの読出し画
素の位置を説明する図、第８図は同実施例において矩形
領域を回転する場合を説明する図、第９図は他の実施例
における２値化回路の構成図である。 １・・・・・・・・・ページバッファメモリ４・・・・
・・・・・補間手段 ５・・・・・・・・・第１のアドレス発生手段代理人　
弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　竹　花　喜久男 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 原画４表 （Ａ） 第９ （Ｂ） 圓

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原画像の画素データが書込まれた記憶手段と、原
   画像を回転した変換画像の一画素に対応する原画像の抽
   出位置周辺の複数個の画素データが前記記憶手段から読
   みだされるよう複数個の読み出しアドレスを発生するア
   ドレス発生手段と、このアドレス発生手段により記憶手
   段から読みだされた複数個の画素データを補間演算して
   回転変換画像の画素データを生成する補間手段とを有す
   る画像処理装置。
2. （２）補間手段は、補間演算結果を多値データとして出
   力する補間演算部と、多値データを２値化する２値化処
   理部とからなる特許請求の範囲第１項記載の画像処理装
   置。
3. （３）２値化処理部は、原画像に２値をもって階調を表
   現する中間調処理が施されている場合、補間演算部より
   出力された多値データに対して中間調処理を施す特許請
   求の範囲第２項記載の画像処理装置。