JPS6292676A - 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】 く分野〉 本発明は、画像の抜は及びずれに起因する画像の劣化を
おさえて、走査デジタル画像の回転・独立変倍（主走査
方向・副走査方向独立の倍率で拡大・縮小を実施）を実
行する画像処理方法に関するものである。

〈従来技術〉 従来、デジタル画像の回転拡大・縮小を行なた。ところ
が、一般に入力画像のもつ情報量は、処理済画像データ
のもつ情報量よりも多く、入力画像情報を格納するには
、処理済画像情報を格納するよりも多量のメモリ容量を
要するので、入力画像情報を一担メモリにとり込む方法
は、入力走査同期信号に同期して処理し、処理済データ
を出力メモリに逐次出力する方法に比べ、メモリに要す
るコスト・回路規模の点で不利である。

一方、走査入力画像データを走査同期信号に同期して逐
次回転拡大Φ縮小を行なう処理では、処理後のデータが
、出力のピッチに一致しなくなり、画像のぬけ、もしく
はずれが発生し、画像の劣化が生ずるという欠点を有し
ていた。第２図に例を示した。＠１図ａは、原画のピッ
チを示す、第１図すの破線は、出力のピッチを示し、実
線は原画を３５″回転した像のピッチを示している。正
方形の各々が画素を表わしており、出力のピッチでなる
各出力画素（破線の正方形）には、回転された画像の画
素の中心が入っているその画素を対応づけた際に、ハツ
チングされた出力画素が抜は画素（対応づけられる画像
データがない画素）となることを示している０ｗ４２図
Ｃは、３８°回転及び主走査方向８０％縮小、副走査方
向１２０％拡大の処理を施した場合の抜は画素を第１図
す同様に示している。

く目的〉 木発明は、上述従来例の欠点を除去して、走査入力画像
データを走査同期信号に同期して逐次回転・独立変倍を
行なう処理を行ない、かつ画像の抜は及びずれのない出
力を得ることを可能とした画像処理装置の提供を目的と
している。

〈実施例〉 第１図、第３図〜第１１図は本発明の実施例で、第１図
は本実施例の基本構成図、第３図ａは、実施例全体の回
路のブロック図の前半であり、第３図すは、同後半であ
る。第４図は第３図ａの回転・独立変倍処理後の座標検
出回路のさらに詳細なブロック図、第５図は第３図すの
回転・独立変倍処理後の領域内格子点検出回路のさらに
詳細なブロック図、第６図は第３図すの座標変換（逆変
換）回路のさらに詳細なブロック図、第７図は第３図す
の補間処理回路のさらに詳細なブロック図である。第８
図は、画像の走査状態を示している。第９図は、ページ
同期信号と副走査同期信号の関係を示している。

第１θ図は、副走査同期信号と主走査同期信号の関係を
示している。第１１図は、ラスターメモリの構成及び走
査データとの関係を示すものである。第１２図は、補間
処理の実行状態を示す。第１３図は、回転された入力走
査画像データから、補間された出力画像データを得る方
法を図示したものである。

ここで原画の主走査方向をＸ軸方向、副走査方向をｙ軸
方向と考え、副走査同期信号を基点として、主走査同期
をもってＸ軸方向の座標１．２．３−−−−と対応づけ
る。また、ページ同期信号を基点として副走査同期をも
ってｙ軸方向の座！！￥ｔ１．２．３−−−一と対応づ
ける。すなわち、　　（ｘｏ、ｙｏ）　　は、原画の第
ｙｏラスターの第ＸＱドツトに対応する第７図、第９図
、第１０図）。

直交座標で（ｘ、ｙ）の座標にある点を（Ｘｃ、ｙｃ）
の点を回転中心としてθだけ回転した座標を（ｘ’、ｙ
’）　　とすると、（ｘ’、ｙ’）と（ｘ、ｙ）。

（ｘｃ、ｙｃ）、　　θとの関係は、 で表現できる。

さらに、　　（ｘ’、ｙ）の座標にある点を（ｘｚ、ｙ
ｚ）の点を変倍中心として、主走査方向α倍、副走査方
向β倍の独立変倍実施後の座標を（ｘ　”　、　ｙ　”
）とすると。

の関係が成立する。

（ｘ　、　ｙ）の座標にある点を（ｘ（、ｙｃ）の点を
回転中心としてθだけ回転し、　（ｘｚ、ｙｚ）を変倍
中心として、主走査方向α倍、副走査方向β倍の独立変
倍を実行した場合、その結果の座標を（ｘ　”　、　ｙ
　”）とすと、（１）式及び（２）式より、 の関係が成立する。（３）式を変形すると、（３）′式
となる。

入力の走査画像と回転・独立変倍処理済の走査画像を図
示したものが第１１図す、第１１図Ｃである。第１１図
すが原画像、第１１図Ｃが回転・独立変倍処理後の画像
である。Ｘが回転中心及び変倍中心である（つまり、回
転中心と変倍中心を同一にとった場合）。

ところで、（３）式のα、βは、一般には有理数、また
ＣＯ５θ、ｓｉｎθは一般には無理数であるため、Ｘ　
、　Ｖ　、　Ｘｃ　、　Ｖｃ　、　Ｘ２　、　ｙｚが自
然数であっても、ｘ　”　、　ｙ　”は無理数となる。

すなわち、回転・独立変倍処理後の走査画像は、入出力
の同期信号で対応づけられる画素（ドツト）位置よりず
れた位置にくる。

３本の連続するラスターのデータをもって。

回転・独立変倍処理後の画像の各画素の値を決定してゆ
く、３本の連続するラスターの２木目のラスター（中央
のラスター）の注目画素の中心を中心とする主走査方向
にα（Ｉｓｉｎθ１＋１ｃｏｓθ１）を一辺の長さに、
副走査方向にβ（Ｉｓｉｎθｌ＋１ｃｏｓθ１）の長さ
をもつ長方形を仮定し、この長方形内に中心をもつ出力
画素を検出する。第１３図ａの丸印（Ａ、Ｂ）が検出さ
れた画素を示す、これら。

Ａ、Ｂは、それぞれ該画素を囲む４つの被回転処理ラス
ターのデータをもってその値を求められる。Ａに注目し
た場合を第１３図すに示した。Ａを囲むａ、ｂ、ｃ、ｄ
の４画素をもつ値よりＡの値を決定する。第１３図Ｃに
、その決定法を示す０画素すを中心と画素ｄの中心を結
ぶ線分（以下線分ｂｄと称する）に、画素Ａの中心から
、画素Ｃの中心と画素ｄの中心を通る直線に平行に直線
を引いた際に、この直線と線分ｂｄの交点が線分ｂｄを
内分するその内分比をδ：１−δとする。また、画業Ｃ
の中心と画素ｄの中心を結ぶ線分（以下線分ｃｄと称す
る）に、画素Ａの中心から線分ｂｄに平行に直線を引い
た際に、この直線と線分ｃｄの交点が、線分ｃｄを内分
するその内分比をε：ｌ−（とする。

画素ａ、ｂ、ｃ、ｄ　（７）もつ値をそれぞれＶ（ａ）
。

Ｖ（ｂ）　、Ｖ（ｃ）　、Ｖ（ｄ）　トＩ、ｆ、トき、
画素Ａ１７）もつ値Ｖ　（Ａ）を Ｖ　（Ａ）　＝　（１−５）　（１−ｅ）　Ｖ　（ａ）
　＋　（１−６）　ｅＶ　（ｂ）＋８　（１−ε）　Ｖ
　（ｃ）＋δｅＶ　（ｄ）　　　−−−−（４）とする
０画素Ｂに対しても、同様にしてＶ　（Ｂ）を求めるこ
とができる。

次に、本発明を実現する構成例に基づき。

実施例の動作を説明する。

第１図において操作指示装Ｍ２を用いて操作者により回
転指示がなされると、操作指示装置は、指示された回転
角度に応じた情報を処理回路１０にセットする。また、
拡大・縮小を指示されると、指示された主走査方向縮倍
率及び副走査方向縮倍率に応じた情報を処理回路１０に
セットする。

操作者により起動の指示がなされると、操作指示装置２
は、同期制御装置６に起動をかけ、同期制御装置６は走
査データ源４及び処理回路ｌＯに同期信号を出力し、装
置の動作を実行させる。

画像データは第７図のように走査され、ページ同期信号
の立ち下がりエツジより、−ページの画像の先頭が指定
され、副走査同期信号の立ち下がりによりページ内の各
々の走査線内の先頭のデータが指定される。主走査同期
信号の立ち下がりで各画素のデータの取り込みタイミン
グを指定される（第９．１０図）。

以下、第１図内の処理回路１０の回転・独立変倍補間の
実行に関して第３図ａ、ｂを用いて説明する。操作者に
より指示された回転角θに応じてｓｉｎθ、−５ｉｎθ
、　ＣＯＳθの各値がともに処理後の座？ｉ算出回路２
２及び座標変換（逆変換）回路２８に、１ｓｉｎθ１．
ＩｃｏｓＯｌの各値が処理後の領域内格子点検出回路２
４にセットされる。また、操作者により指示された回転
中心に応じて、主走査オフセット（回転）副走査オフセ
ット（回転）の各個が共に処理後の座標算出回路２２お
よび座標変換（逆変換）回路２８にセットされる。さら
に、操作者により指示された縮倍率に応じて、主走査方
向変倍率α、副走査方向変倍率βの各個が処理後の座標
算出回路２２及び処理後の領域内格子点検出回路２４に
、また、それらの逆数ｌ／α及びｌ／βが座標変換（逆
変換）回路２８にセットされる。操作者により指示され
た変倍中心に応じて、主走査オフセット（変倍）、副走
査オフセット（変倍）の各個がともに、処理後の座標算
出回路２２および座標変換（逆変換）回路２８にセット
される。

同期制御装置６により出力される同期信号に従い、走査
データ源は１画像データを走査データとしてラスタメモ
リ１０に出力する。第１１図ａにラスタメモリ１０の構
成を示す、４本の走査線に対応する４木のラインメモリ
１０−１〜ｌ　Ｏ−４の１本は走査データ源４よりの画
像データを取込み他の３木は入力済データとして、この
データをもって回転・独立変倍補間処理を実行する。そ
して、１本の走査データを入力する間に既に入力済の１
本の走査線に対応するデータを出力する。

第３図に示すように、すでに入力済の走査データに対し
て、その入力座標を拡大・縮小回転処理した結果の座標
を処理後の座標算出回路２２で算出する。その処理後の
座標を中心とした主走査方向にａ（ｌｓｉｎθｌ＋１ｃ
ｏｓ９１）を一辺の長さに副走査方向に一辺がβ（Ｉｓ
ｉｎθ１＋ＩｃｏＳ０１）の長さをもつ長方形領域内に
存在する出力画像の格子点を処理後の領域内格子点検出
回路２４で検出する。９Ｒ域内格子点検出回路２４で検
出された格子点を順次座標変換（逆変換）回路２８で座
標軸自体を回転・独立変倍した場合の該格子点の処理後
の座標系での座標を求める。この座標より補間に用いる
入力画素と補間に用いる係数を各々その整数部と小数部
より求める。これにより、出力格子点に対応する値を求
めて出力する。

次に、第４図に従って処理後の座標算出回路２２を説明
する。前述の（１）式の演算の実行を行うものである。

入力の走査データ源４で用いられる読出同期信号４−ａ
、４−ｂ、４−ｃに同期して動作する。ページ同期信号
４−ｃにより、副走査カウンタ４１はリセットされ、初
期値として−２がロードされる。これは、走査データ源
４より、走査線２本分だけ遅れて動作するためである。

副走査同期信号４−ａにより、主走査カウンタ４２はリ
セットされ、初期値としてＯがロードされる。前述の（
１）式のｘ、ｙがそれぞれ主走査カウンタ４２の出力、
副走査カウンタ４１の出力であ゛す、Ｘｃ、Ｖｃがそれ
ぞれ主走査オフセット（回転）４３、副走　査オフセッ
ト（回転）４４であり、回転中心の座標である。また１
回転角θに応じ、ｓｉｎθ、ＣＯＳθ。

−５ｉｎθが定数としてセットされている。これらを減
算、乗算、加算することにより、回転処理後の座標（ｘ
’、ｙ’）を出力する。ｘ’　、ｙ’は小数である。次
に、Ｘ′から主走査オフセット（変倍）ｘｚ、ｙ’から
副走査オフセット（変倍）ｙ２を減じ、それらの結果に
それぞれ主走査方向変倍率α、副走査方向変倍率βと乗
じ、それぞれＸｚ、Ｖｚ　を加えることにより１回転・
独立変倍の処理を施された後の座標ｘ　”　、　ｙ　”
を得る。

次に第５図ａに従って処理後領域内格子点検出回路２４
を説明する。処理後の座標を中心として主走査方向及び
副走査方向の一辺の長さが。

夫ｈａｃＩｃｏｓθｌ＋１ｓｆｎθ１）およびβ（Ｉｃ
ｏｓθ１＋１ｓｉｎθ１）の長方形を設定し、その長方
形内にある格子点（主走査方向座標、副走査方向座標と
もに整数である座標点）の主走査座標と副走査座標を出
力する。主走査座標の出力値としてｘ”にα（Ｉｃｏｓ
θＩ＋ｌ５ｉｎθ１）／２を加えた値の小数部を切り捨
てた値（整数部）と、α（ｌｃｏｓＯｌ＋１ｓｉｎθ１
）／２を減じてｌを加えた値の小数部を切り捨てた値（
整数部）を出力している。副走査座標の出力値としてＶ
”にβ（ｌｃｏｓθｌ＋１ｓｉｎθ１）／２を加えた値
の小数部を切り捨てた値（整数部）と、β（Ｉｃｏｓθ
Ｉ＋ｌ５ｉｎθ１）／２を減じて１を加えた値の小数部
を切り捨てた値（整数）を出力している。該２組の整数
値のそれぞれが、求める格子点のＸ軸上の座標及びｙ軸
上の座標である。第１３図ａのＡ、Ｂは、この出力によ
り指定される格子点を表わす。

該格子点の座標（整数）の、座標軸自体を回転・独立変
倍した座標系での座標を、第６図で示す座標変換回路で
求める。これは、第４図で示す処理後の座標算出回路２
２の処理の逆変換を行なうものであり、主走査方向変倍
率ｌ／α、副走査方向変倍率１／βで独立変倍し、−〇
だけ回転させるのである・ 該逆変換された座標（小数）の整数部と、整数部＋１の
副走査、主走査それぞれの値よりラスターバッファ内４
画素（第１３図すのａ、ｂ、ｃ、ｄ）を求め、小数部よ
り補間係数（第１３図Ｃのα、β）を定めて、第７図で
示す補間処理回路によって（２）式の演算を実行し、補
正値を算出し出力する。第７図の回路は、主走査同期ｌ
クロックに対して、処理後の座標の前述の仮想の長方形
領域内に存在する全ての格子点の補間処理を行なってゆ
く。

第５図すで示される回路により与えられる長方債域に存
在する格子点の主走査方向の座標の最大値（主走査出力
１）及び最小値（主走査出力２）、副走査方向の座標の
最大値（副走査出力１）及び最小値（副走査出力２）か
ら、すべて格子点の座標を主走査同期よりも高速のクロ
ックの主走査動作同期と主走査動作同期よりも高速のク
ロックの副走査動作同期に同期して該領域内の格子点の
主走査座標と副走査座標を順次出力する。主走査同期に
対して主走査動作同期は（倍率ＸＪ丁の整数値＋１）倍
以上の高速で動作する０例では４倍で動作している（第
５図Ｃ）、主走査動作同期に対して副走査動作同期も（
倍率Ｘ　Ｊ’ｌの整数部＋１）倍以上の高速で動作する
（第５図ｄ）０例では倍率は１．６倍であるので　［１
，６ＸＪ”２″］＋１＝３倍以上の高速で動作すればよ
い、第５図すのカウンタ１０１及び１０２は、ワンショ
ットのダウンカウンタであり、カウント中はハイレベル
を出力し、カウントが０になるとローレベルを出力する
ものである。また、第５図すの１０３，１０４もダウン
カウンタである。

（２）式の演算は、第７図の補間処理回路では、まず、
（１−ａ）Ｖ　（ａ）＋ａＶ　（ｃ）　と、　（１−δ
）　Ｖ　（ｂ）＋δＶ（ｄ）を各々 δ（Ｖ　（ｃ）　−Ｖ　（ａ）　）　＋Ｖ　（ａ）　＝
　（１−δ’）　Ｖ　（ａ）＋δＶ　（ｃ）　＝Ｖ１ ８　（Ｖ　（ｄ）　−Ｖ　（ｂ）　）　＋ｖ　（ｂ）　
＝　（１−５）　Ｖ　（ｂ）＋δＶ　（ｄ）　＝Ｖ２ として算出したのち ｅ　（Ｖ２−Ｖｔ）　＋Ｖ１＝　（ｔ−＠）　Ｖ１＋Ｇ
Ｖ２２＝（１−δ）　（１−ｅ）　Ｖ　（ａ）　＋　（
１−ａ）　ｅＶ　（ｂ）＋δ（１−ε）　Ｖ　（Ｃ）＋
δεＶ　（ｄ）’　　＝Ｖ（Ｄ） として算出している。

第５図ａに示される処理後領域内格子点算出回路２４は
、回転角θに応じて定まる数１ｓｉｎθ１゜１ｃｎｓθ
１ル田いで写古娶の辺の昇さの４に数Ｋを膜管したが、
第１４図で示されるように回転角θによらない定数に＝
、／Ｔを用いてもよい、こうすると、１ｓｉｎθ１，１
ｃｏｓθ１をθについてセットする必要がなくなり、回
路規模を軽減できる。

この場合、主走査方向の辺の長さは、α７７、副走査方
向の辺の長さはβ１丁を用いることになる。

く効果〉 以上説明したように、入力側にメモリを要さず、かつ画
像の抜は及びずれに起因する画像の劣化をおさえて、走
査同期に同期しながら逐次走査デジタル画像の回転及び
独立変倍（拡大・縮小）の処理を可能とする効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例、の基本構成図、第２図ａ、ｂ、ｃは
従来の不具合を示す図、第３図ａは、実施例全体の回路
の前半のブロック図、第３図すは、同後半のブロック図
、第４図は第３図ａの回転後の座標算出回路のさらに詳
細なブロック図、第５図ａ、ｂは第３図ａの回転ψ独立
変倍後の領域内格子点検出回路のさらに詳細なブロック
図、第５図Ｃは主走査同期−主走査動作同期の信号関係
図、第５図ｄは主走査動作同期−副走査動作同期の信号
関係図、第６図は第３図すの座標変換（逆変換）回路の
さらに詳細なブロック図、第７図は第３図Ｃの補間処理
回路のさらに詳細なブロック図、第８図は、画像の走査
状態を示す図、第９図は、ページ同期信号と副走査同期
信号の関係を示す図、第１０図は、副走査同期信号と主
走査同期信号の関係を示す図、第１１図ａは、テスター
メモリの構成図、第１１図す、ｃはラスターメモリと走
査データとの関係走査画像データから補間された出力画
像データを得る方法を示す図、第１４図は第５図ａの変
形例のブロック図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査入力画像に対してイメージの回転処理と同時
   に主走査方向、副走査方向に夫々互いに独立な倍率α、
   βで変倍処理を実行する際に、注目画素の前記回転、変
   倍処理を実行した後の写像位置に一辺をαＫ、もう一辺
   をβＫ（Ｋは定数）とする四辺形を設定し、前記四辺形
   の領域内に存在する出力画素のデータをその出力画素の
   近傍に相当する複数の入力画素の値を補間演算すること
   により決定することを特徴とする画像処理方法。
2. （２）第１項において回転処理の回転角をθとした時、
   Ｋを（｜ｓｉｎθ｜＋｜ｃｏｓθ｜）としたことを特徴
   とする画像処理方法。
3. （３）第１項においてＫを√２としたことを特徴とする
   画像処理方法。