JPH0134423B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、文字・画像等の輪郭特定情報を記憶
データとし、更に、該記憶データを解読して文
字・画像再生用の近似曲線信号を出力するように
した文字画像データ処理方式に係わり、特に、輪
郭上に設定した標本点の座標情報、及び各標本点
間の傾き情報から求められる係数を記憶データと
するだけで、滑らかな輪郭形状の文字画像を再生
し得るようにした方式を提供するものである。

文字・画像等（以下、文字と言う）をドツトに
分解して求めた２値データが、極めて冗長性の高
いデータである事は周知である。そこで従来、こ
の冗長性を軽減するために種々のデータ圧縮方式
が提案されてきた。

一方、一般的に文字の輪郭形状は、単に輪郭自
体が連続しているのみならず、更に、文字画線の
交差部や「ハネ」の先端などの特異な点を除いて
見た場合、その１次導関数（輪郭の傾き）が連続
的に変化すると云う特性を有している。

ところが、従来輪郭法によるデータ圧縮方式で
は、データ圧縮率を犠牲にすれば幾分かは改善さ
れるとは云うものの、理論的にも実際的にも、そ
の圧縮データに基づいて再生した文字像に不自然
さ（傾きの不連続性）が発生し、いずれにしても
文字輪郭を忠実に再生するのが困難であると云う
問題点を有していた。

これら従来方式の問題点については、本件出願
人の出願に係わる昭和57年特許願第16884号明細
書に詳しく述べた通りであるが、本願は、上記先
願とは異なる方式を提供することによつて更にデ
ータ圧縮率を向上させ、更に、圧縮データのコー
ド化に要する処理時間を短縮し、これによつて従
来方式の欠点を改善すべく成したものである。

よつて本発明の第１の目的は、改良された輪郭
法データ圧縮による文字画像データ処理方式を提
供する事であり、第２の目的は、文字輪郭の滑ら
かさを忠実に再生する輪郭近似曲線信号が得られ
るようにしたデータ圧縮方式を提供する事であ
り、第３の目的は、文字輪郭の滑らかさを忠実に
再現するにも拘わらず、充分に高いデータ圧縮率
が得られる文字画像データ処理方式を提供するこ
とであり、更に第４の目的は、上記第１〜３の目
的を達成しつつ、圧縮データの作成に要する処理
時間を短縮し得るようにした文字画像データ処理
方式を提供する事である。

まず、本発明になる文字画像データ処理方式を
可能とする基本的事項を第１図に基づいて説明す
る。

第１図は、任意の輪郭曲線１をＸ、Ｙ座標上に
展開した説明図である。

図中、座標（x_i、y_i）で示した点P_i（ｉ＝１〜
ｎ）は、曲線１上に任意に設定した標本点であ
り、S_iは区間（x_i≦ｘ≦x_i+1）に相当するセグメ
ンクである。

又、m_iは標本点P_iとP_i+1間の傾き、即ち、m_i＝
（y_i+1−y_i）／（x_i+1−x_i）を示している。

今、関数f_i（ｘ）を区間（x_i≦ｘ≦x_i+1）におけ
る区分３次多項式とし、前記セグメントS_iに相当
する輪郭曲線を、ｙ＝f_i（ｘ）で近似するとした
場合、独立した４つの条件を与える事によつてこ
の区分３次多項式f_i（ｘ）を特定する事ができる。

そこで、セグメントS_iの両端点P_i及びP_i+1にお
ける通過条件、ならびに傾き条件として、下記４
つの条件を与えるとする。即ち、 y_i＝f_i（x_i） ……(1) y_i+1＝f_i（x_i+1） ……(2) f_i′（x_i）＝t_i ……(3) f_i′（x_i+1）＝t_i+1 ……(4) この時、式(3)、(4)におけるt_iの値は、前記m_iの
値を下記(5)式に代入して算出し、 t_i＝
｜m_i+1−m_i｜・m_i-1＋｜m_i-1−m_i-2｜・m_i／｜m_i+1−m_i
｜＋｜m_i-1−m_i-2｜ ……(5) 但し、m_i+1＝m_i≠m_i-1＝m_i-2の時は、t_i＝（m_i-1
＋m_i）／２とする。

と仮定する。

ところで前記区分３次多項式f_i（ｘ）は一般的
に下記(6)式のように表現し得る。

f_i（ｘ）＝a_i＋b_i（ｘ−x_i） ＋c_i（ｘ−_i）² ＋d_i（ｘ−_i）³ ……(6) 従つて又、その１次導関数f_i′（ｘ）は、 f_i′（ｘ）＝b_i＋2c_i（ｘ−x_i） ＋3d_i（ｘ−x_i）² ……(7) となる。

そこで、(6)式及び(7)式に前記(1)〜(4)の条件式を
代入して、各係数a_i、b_i、c_i、d_iの値を求めると、 a_i＝y_i ……(8) b_i＝t_i ……(9) c_i＝3m_i−2t_i−t_i+1／x_i+1−x_i……(10) d_i＝t_i＋t_i+1−2m_i／（x_i+1−x_i）² ……(11) となる。

この際、t_iの値は前記(5)式から明らかなように
傾きm_iの値より算出できるから、結局(8)〜(11)式
の左辺の各値a_i、b_i、c_i、d_iは、標本点P_iの座標値
（x_i、y_i）及び前記傾きm_iの値が判明していれば
比較的簡単に求め得ることになる。

従つて、これら求められた各係数の値を(6)式に
代入することにより、区間（x_i≦ｘ≦x_i+1）なる
ｘに対応するｙ＝f_i（ｘ）の値を求めることが出
来る。

次に、第１図において隣接するセグメントS_i-1
及びS_iに対応する２つの区分曲線ｙ＝f_i-1（ｘ）及
びｙ＝f_i（ｘ）について、標本点P_iにおける傾きの
連続性を検討する。

即ち、前記各区分曲線の、点P_iにおける傾き、
f_i-1′（x_i）及びf_i′（x_i）は、前記(7)式に(9)〜(11)
式を代入することにより、 f_i-1′（x_i）＝b_i-1＋2c_i-1（x_i−x_i-1） ＋3d_i-1（x_i−x_i-1）² ＝t_i ……(12) 及び、 f_i′（x_i）＝b_i＝t_i ……(13) となり、結局、 f_i-1′（x_i）＝f_i′（x_i）＝t_iとなる。

即ち、前記(8)〜(11)式から求められるa_i、b_i、
c_i、d_iを夫々係数とする区分３次多項式f_i（ｘ）で
特定された、任意２つの隣接する区分曲線ｙ＝
f_i-1（ｘ）、及び、ｙ＝f_i（ｘ）は、点P_i（x_i、y_i）に
おいて傾きが連続した曲線となる。そしてこの様
な傾きの連続性は、前述した如く文字画像輪郭の
特性に合致したものとなつている。

以上が本発明になる文字画像データ処理方式を
可能とする基本的事項である。

次に、本発明方式の実施例を図に基づいて説明
する。

第２図は、任意の文字輪郭２をＸ、Ｙ座標上模
式的に示す説明図であり、第１図の場合と同様、
P_iは輪郭２上に設定した標本点、S_iは標本点P_i，
P_i+1間のゼグメントである。

本発明方式にあつては、まず文字輪郭２上に適
宜標本点P_i（ｉ＝１〜ｎ）を設定し、そのＸ、Ｙ
座標値（x_i、y_i）を求める。

この標本点の設定方式は、一般的には輪郭上任
意の点を設定することも可能であるが、これでは
忠実な文字像の再生、乃至は、輪郭近似曲線信号
の発生にデータの過不足が生じる。そこで、出力
される前記近似曲線信号の再現性、即ち再生され
る文字像の再現性を維持しつつ、１文字当りの記
憶データが不必要に増大するのを防止するために
は、例えば、本件出願人の出願に係わる昭和57年
特許願第16886号明細書、及び同第16887号明細書
に述べた如き標本点設定方式を採用するのが適切
である。

本発明方式は、先ずこのように標本点を設定
し、そのＸ、Ｙ座標値（x_i、y_i）を求めたのち、
隣接する標本点P_i，P_i+1間の傾きm_i＝（y_i+1−
y_i）／（x_i+1−x_i）を求める。

そして次に、この傾き情報m_iの値に基づいて、
前記(9)〜(11)式に示した如く、 b_i＝t_i ……(9)′ c_i＝3m_i−2t_i−t_i+1／x_i+1−x_i……(10)′ d_i＝t_i＋t_i+1−2m_i／（x_i+1−x_i）² ……(11)′ （但し、t_i＝｜m_i+1−m_i｜・m_i-1＋｜m_i-1
−m_i-2｜・m_i／｜m_i+1−m_i｜＋｜m_i-1−m_i-2｜……(5)
′） なる値を求め、更に、これらb_i、c_i、d_iの値と、
前記標本点の座標値（x_i、y_i）を、文字輪郭２の
特定情報として適宜の記憶媒体に記憶する。

このようにして求めた記憶データは、既に基本
的事項として述べて来た通り、各標本点P_iを通過
し、且つ、点P_iにおいて傾きが連続的に変化する
複数の区分３次曲線を特定するデータとなつてお
り、このような区分３次曲線の集合によつて、任
意形状の文字輪郭２を特定することが可能とな
る。しかも、これら記憶データの作成は、前記
(5)′式、及び(9)′〜(11)′式に基づいて、比較的短
時間に求められるようになつている。

本願第１の発明は、以上述べて来た如き輪郭特
定情報の作成・記憶に関するものである。

次に本願第２の発明は、前記記憶データに基づ
いて文字・画像輪郭の近似曲線信号を出力する方
式に関するものである。

即ちこの場合、先ず記憶媒体に記憶した前記輪
郭特定情報x_i、y_i、b_i、c_i、d_iを、ｉ＝１〜ｎにつ
いて順次読出し、次に、区間（x_i≦ｘ≦x_i+1）な
るｘに対応して前記(6)式の演算を実行し、更に前
記(6)式にならつて、 ｙ＝y_i＋b_i（ｘ−x_i） ＋c_i（ｘ−x_i）²＋d_i（ｘ−x_i）³ なるｙの値を求める。そしてこの求められたｙ値
を文字・画像の近似曲線信号として出力する事に
より、所望の文字・画像に忠実な再生像が得られ
るようにしたものである。

尚、上記本願第２の方式によつて求められた近
似曲線信号の用途は、例えば、前述した昭和57年
特許願第16886号等に係わる標本点設定方式にお
いて、別途与えられた理想的文字像の輪郭との差
分をシミユレーシヨンするための比較信号とし
て、この信号を用いる事が出来る。

更に別の用途としては、CRT表示管、CRT写
真植字機、レーザープリンタ等の走査型文字像発
生手段に対する文字信号としてこの近似曲線信号
を供給し、この供給されたｙ値を各走査線におけ
る輝度変調位置信号とすることによつて、所望の
文字像を表示、或いは、印字することが可能とな
る。

以上述べて来た如く本発明に成る文字画像デー
タ処理方式は、文字・画像等の輪郭特定情報を記
憶データとし、該記憶データを解読して文字・画
像輪郭の近似曲線信号を出力するようにした文字
画像データ処理方式において、文字・画像の輪郭
線上に設定した標本点P_i（ｉ＝１〜ｎ）の座標値
（x_i，y_i）と、隣接する標本点P_i，P_i+1間の傾きm_i
＝（y_i+1−y_i）／（x_i+1−x_i）を求めたのち、 b_i＝t_i c_i＝3m_i−2t_i−t_i+1／x_i+1−x_i d_i＝t_i＋t_i+1−2m_i／（x_i+1−x_i）² （但し、t_i＝｜m_i+1−m_i｜・m_i-1＋｜m_i-1
−m_i-2｜・m_i／｜m_i+1−m_i｜＋｜m_i-1−m_i-2｜）
なる値を求め、 更に、これらb_i、c_i、d_iの値と、前記標本点の
座標値（x_i、y_i）を、文字・画像等の輪郭特定情
報として適宜の記憶媒体に記憶するようにしたも
のであり、更に、該記憶したデータを読出し、区
間（x_i≦ｘ≦x_i+1）なるｘに対応して、 ｙ＝y_i＋b_i（ｘ−x_i） ＋c_i（ｘ−x_i）²＋d_i（ｘ−x_i）³ なるｙの値を求め、このｙ値を、前記標本点P_iを
通過する文字・画像輪郭の近似曲線信号として出
力するようにした事を特徴とするものである。そ
してこのようにした事によつて本発明は、滑らか
な輪郭形状の文字像の再生を保証しつつ、且つ、
そのために必要な輪郭特定用記憶データを比較的
簡単な演算で短時間に作成可能としたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式を可能とする基本的事項を
説明する図、第２図は本発明方式の実施例に関し
て任意の文字輪郭をＸ、Ｙ座標上模式的に示す説
明図である。 １……任意の曲線、２……任意の文字輪郭、P_i
……標本点、S_i……セグメント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 文字・画像等の輪郭特定情報を記憶データと
   する文字画像データ処理方式において、 文字・画像の輪郭線上に設定した標本点Pi（ｉ
   ＝１〜ｎ）の座標値（x_i、y_i）と、隣接する標本
   点P_i，P_i+1間の傾きm_i＝（y_i+1−y_i）／（x_i+1−x_i）
   を求めたのち、 b_i＝t_i c_i＝3m_i−2t_i−t_i+1／x_i+1−x_i d_i＝t_i＋t_i+1−2m_i／（x_i+1−x_i）² （但し、t_i＝｜m_i+1−m_i｜・m_i-1＋｜m_i-1
   −m_i-2｜・m_i／｜m_i+1−m_i｜＋｜m_i-1−m_i-2｜）
   なる値を求め、 更に、これらb_i、c_i、d_iの値と、前記標本点の
   座標値（x_i、y_i）を、文字・画像等の輪郭特定情
   報として適宜の記憶媒体に記憶するようにした文
   字画像データ処理方式。 ２ 文字・画像等の輪郭特定情報を記憶データと
   し、該記憶データを解読して文字・画像輪郭の近
   似曲線信号を出力するようにした文字画像データ
   処理方式において、 文字・画像の輪郭線上に設定した標本点Pi（ｉ
   ＝１〜ｎ）の座標値（x_i、y_i）と、隣接する標本
   点P_i，P_i+1間の傾きm_i＝（y_i+1−y_i）／（x_i+1−x_i）
   を求めたのち、 b_i＝t_i c_i＝3m_i−2t_i−t_i+1／x_i+1−x_i d_i＝t_i＋t_i+1−2m_i／（x_i+1−x_i）² （但し、t_i＝｜m_i+1−m_i｜・m_i-1＋｜m_i-1
   −m_i-2｜・m_i／｜m_i+1−m_i｜＋｜m_i-1−m_i-2｜）
   なる値を求め、 更に、これらb_i、c_i、d_iの値と、前記標本点の
   座標値（x_i、y_i）を、文字・画像等の輪郭特定情
   報として適宜の記憶媒体に記憶し、 次に、該記憶したデータを読出し、区間（x_i≦
   ｘ≦x_i+1）なるｘに対応して、 ｙ＝y_i＋b_i（ｘ−x_i） ＋c_i（ｘ−x_i）²＋d_i（ｘ−x_i）³ なるｙの値を求め、 このｙ値を、前記標本点P_iを通過する文字・画
   像輪郭の近似曲線信号として出力するようにした
   文字画像データ処理方式。