JPH0228891A - 図形回転処理装置 - 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〕 この発明は任意角度の回転を行う図形回転処理装置に関
し、更に詳述すれば、ラスタグラフィソクスにおける矩
形領域の拡大及び縮少を伴う任意角度の回転を行う図形
回転処理装置に関する。

［従来の技術〕 画像の回転は画像編集及びパターン照合等の画像処理に
多用される基本的な座標変換機能であり、その高速処理
技術の開発が重要な課題となっている。

従来の図形回転を行う画像処理装置としては例えば特開
昭５７−１２１７５３号、特開昭５７−１１７０６１号
公報に開示されているように、その回転角度を９０゜又
は４５°に限定して高速処理を行うしものがある。

しかしながら回転角度を限定するものは、その用途も限
定されたものになる。

また任意角度の図形回転をする従来技術の１つとして、
アフィン変換と補間処理とを用いて図形回転を行うもの
がある。これは回転前の領域であるソース領域の全ての
画素についてアフィン変換を行い、変換後の座標を最近
隣内挿又は共１次内挿等の補間処理により、直近の画素
に移動させて図形回転を行うものである。また他の従来
技術として「電通通信学会論文誌Ｊ　’８６　Ｖｏｌ、
Ｊ６９−ＤＮｏ、］に記載された、中間画像を媒介する
二段階の座標変換を利用し、複数の画素を一括してメモ
リアクセスすることを可能にするものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

任意角度の図形回転をする従来技術の前者にあっては、
回転後の領域であるティステイネ−ジョン領域の画素と
ソース領域の画素とが１対１に対応しないために、前述
した如く最近隣内挿または共１次内挿等の補間処理が必
要となる。この補間処理はディスティネーション領域の
１画素に対応するソース領域中の位置の近傍の情報を用
いるため、ソース領域の画像データをアクセスする回数
が多いという問題がある。

またソース領域が画像の座標軸に沿った矩形であっても
ディスティネーション領域の矩形は画像の座標軸に対し
て傾いたものとなるため、ディスティネーション領域の
境界条件を座標軸の画素に対応させると、境界条件が数
理的に複雑になる。

このためディスティネーション領域中の全ての画素をも
れることなく、重複することなく回転後の画素として走
査することが困難であるという問題がある。

一方、従来技術の後者にあっては、メモリアクセスの回
数は減少するが中間画像を記憶させる媒体が必要となる
点及び画像を２度座標変換しなければならないために、
演算回数が多いという点で問題がある。

この発明はこれらの従来技術の問題点を解決するために
なされたものであり、回転後の図形の回転角度を示す傾
斜パターンと画像データの一部とに基づき画素単位に回
転処理を行うことにより、高速度で、画素が抜けること
なく矩形領域を回転させる図形回転処理装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る図形回転処理装置は、ラスタ走査による
口形処理を行い、画像データを有する矩形領域を回転す
る図形回転処理装置において、前記矩形領域を形成する
直線の回転後の傾きを表わす傾斜パターンを生成する傾
斜パターン生成手段と、前記傾斜パターンを記憶する傾
斜バクーン記憶手段と、回転させるべき矩形領域中の画
像データの一部を一時的に格納する画像データハソファ
手段と、前記傾斜パターンと、前記画像データバッファ
手段に格納された画像データとに基づき矩形領域の画像
データを画素単位で回転処理する演算手段とを具備する
ことを特徴とする。

〔作用〕

この発明においては、矩形領域を任意の角度で回転する
ときに、その角度に応した傾斜パターンを傾斜パターン
生成手段で生成し、それを傾斜パターン記憶手段に記憶
する。そして画像データが記憶されている画像メモリか
らその一部の画像データを画像データバッファ手段に一
時的に格納して、傾斜パターン記憶手段に記憶された傾
斜パタンと画像データバッファ手段に格納された画像デ
ータとに基づいて、演算手段で矩形領域の回転処理をす
る。

〔実施例〕

以下この発明をその一実施例を示す図面に基づいて説明
する。第１図はこの発明に係る図形回転処理装置の構成
を示すブロック図であり、図において１はソース領域及
びディスティネーション領域の画像を記憶する画像メモ
リであり、該画像メモリｌから読出された画像データは
、データバスを介してセレクタ６に与えられる。該セレ
クタ６は画像データバッファ手段であるｎ個のキャンシ
ュメモリ２Ｌ　２２・・・２ｎを選択するものであり、
選択されたキャッシュメモリ２１．２２・・・２ｎ夫々
に画像ブタの１ライン分を格納する。キャッシュメモリ
２１、２２・・・２ｎに格納された１〜ｎライン分の画
像データはマルチプレクサ７に与えられ、マルチプレク
サ７にてキャッシュメモリ２Ｌ　２２・・・２ｎが選択
されて演算部５に選択されたキャッシュメモリ２１２２
・・・２ｎの画像データが与えられる。

方、傾斜パターン生成部３は、例えばＤＤＡ（Ｄｉｇｉ
ｔａｌ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ａｎａｌｙｚｅｒ
＋ディジタル微分解析機）を用いて生成された回転角度
と傾斜パターンとの関係から回転角度を入力することに
より、傾斜パターンを生成する。生成された傾斜パター
ンは傾斜パターン記憶部４に記憶され、演算部５のアク
セス要求により演算部５に与えられる。即ち演算部５は
傾斜パターンとキャッシュメモリ２１２２・・・２ｎに
格納ささたｎラインの画像データを参照してディスティ
ネーション領域中の画素の色及び属性を決定し、画像メ
モリ１に書込む。

第２圀はソース領域とディスティネーション領域との関
係を示す模式図であり、図の横方向をＸ方向、縦方向を
Ｘ方向とする。

ここでは簡単化のためＸ方向１６画素、Ｘ方向１０画素
の矩形領域を点０（０，０）を中心とし、回転角度θ−
ｊａｎ−’６／１６とした場合を考える。またｐ　（１
５，Ｏ）、　Ｑ　（０，９）はソース領域の頂点、Ｐ’
、Ｑ’は頂点Ｐ、　　Ｑに対応するディスティネーショ
ン領域の頂点である。

逆変換後の座標を（χ、ｙ）とすると下記式で表わすこ
とができる。

いまここて、ディスティネーション領域の画素Ｄ’　２
．（２，１）のソース領域での位置Ｄ２となる。

次に動作について説明する。

第４図はこの発明の回転処理のフローチャートであり、
最初にステップ１で回転角度θを傾斜パターン生成部３
に入力する。回転角度θが人力されると、傾斜パターン
生成部３は、回転角度θに対応する傾斜パターンを生成
する。傾斜パターンは例えばＤＩ）Ａを用い作成したも
のを数表化して傾斜パターン生成部３に格納されており
、ここでは傾斜パターンを１０１００１００１０１００
１００”とする。

第３図に示す如く傾斜パターンとディスティネーション
領域の直線との関係は“１゛°が割当てら頂点Ｐ’、Ｑ
’の座標はアフィン変換ｆにより求めることができる。

アフィン変換ｆは変換前の座標を（ｘ、ｙ）、変換後の
座標を（ｘ’、ｙ’）とすると下記式で表わすことがで
きる。

従って頂点Ｐ′は 同様に頂点Ｑ′はＱ’　（ｘ’　Ｑ＋　ｙ’　ｑ　）＝
（−３，８）となる。

第３図はソース領域との画素とディスティネーション領
域の画素との対応関係を示す模式図であり、黒点は領域
パターンをアフィン逆変換ｆ−’した場合のソース領域
での位置を示している。アフィン逆変換ｊ−１は逆変換
前の座標を（ｘ’、ｙ’）れた座標で直線の画素がＸ方
向に“１“たけずれるようになっている。次にステップ
２で生成された傾斜パターンが傾斜パターン記憶部４に
記憶される。一方平行してステップ４で画像メモリ１か
らキャッシュメモリ２１．２２・・・２ｎに１９４７分
の画素の色及び属性を含む画像データが転送される。

以降のステップは演算部５での処理となる。次にステッ
プ５でアフィン変換ｆにより頂点Ｐ’、Ｑ’の座標を求
める。これにより傾斜パターンの走査範囲を定める。次
にステップ６で傾斜パターン記憶部４をアクセスし、得
られた傾斜パターンによリディスティネーション領域の
注目画素を１画素ずつ走査する。ステップ７で逆アフィ
ン変換ｒ−１により注目画素に対応する対応画素を、ソ
ース領域のキャッシュメモリ２Ｌ　２２・・・２ｎのｎ
ラインの画像データを参照することによりアクセスする
。

次にステップ８で、アクセスされた対応画素を補間処理
し、注目画素の色及び属性を定める。またステップ６〜
８に平行してステップ９で空いているキャッシュメモリ
２Ｌ　２２・・・２ｎに次のラインの画像データを画像
メモリ１から転送する。そしてステップ１０でディステ
ィネーション領域の全画素について走査が終了したか否
かが判断され終了しなければステップ６に戻り、終了し
ていれば、ディスティネーション領域の画像データを演
算部５から画像メモリ１に転送する。これにより回転処
理が終了する。

またアフィン逆変換ｆ−Ｉを施した場合の黒点で示す注
目画素の対応点は線分面の方向、即ちχ方向の直線近傍
に集まる。従って対応画素をアクセスする場合線分ＯＰ
近傍の数ラインの画像データを画像メモリ１から高速ア
クセス可能なキャッシュメモリ２１．２２・・・２ｎに
転送しておくことにより、補間処理毎に容量が大きく低
速な画像メモリ１をアクセスする必要がなく、補間処理
を高速化する。

例えば補間処理として共−時内挿を用いる場合、ディス
ティネーション領域のＤ′２１の画素の色及び属性を決
定するためには注目画素Ｄ’　２１　（２，１）を逆変
換したソース領域の点Ｄ　２１（２，２，０，２）の近
傍の４つの対応画素Ｓ、、（２，０）、　Ｓ、（３，０
）、　Ｓ。

（２，ＩＬＳ、、（３，１）の色及び属性を参照する必
要があるが、ラインｌ、及びＩ！ｚの画像データをキャ
ッシュメモリ２Ｌ　２２・・・２ｎに格納し、それを参
照することにより、対応画素５２０＋　　３３０１　３
２１１　３３を高速にアクセスできる。

なお前述した如く、逆変換した点のばらつきは線分面、
即ちラインｌｏの近傍に集まるため、必要とするキャッ
シュメモリの容量は数ライン分あればよい。そして第３
図におけるディスティネーション領域の走査の始点をＱ
′方向にずらしながら、キャッシュメモリ２１．２２・
・・２ｎに格納するラインデータを逐次更新して回転処
理していく。

なおキャッシュメモリ２Ｌ　２２・・・２ｎにラインｌ
。

〜ｅ、のラインデータが格納されている場合に、回転処
理で画素を決定でのなかったとき、次に必要なのはライ
ンｌｌｉ＋１　のラインデータであるので、さらに１ラ
イン分のキャッシュメモリを用意し、演算部５がライン
ｌ、〜ｌＪのラインデータを用いて回転処理をしている
間にライン！、。１のラインデータを用意したキャッシ
ュメモリに格納しておけば、さらに処理時間を短縮でき
る。

またこの図形回転処理装置は了フィン変換を用いるため
、パラメータを変えれば、拡大、縮少を伴った回転をす
ることができるが、縮少を伴う回転の場合は、逆変換し
た点のバラツキが、縮少率が高くなるにつれて大きくな
るため、ソース領域中の参照画素を高ヒント率でアクセ
スするためには、キャッシュメモリに格納するラインデ
ータを多くする必要がある。

〔発明の効果〕

この発明によれば、回転処理を行うときに、傾斜パター
ンを求め、それを用いることにより、複雑な演算をする
ことなくディスティネーション領域の矩形の辺に沿って
注目画素を高速に走査できる。

また座標に固定した傾斜パターンに倣い、ディスティネ
ーション領域を走査していくため、画素の抜けが生じな
い。

さらに比較的少ない容量で高速アクセスできるキャッシ
ュメモリにソース領域の画像データの一部を格納するこ
とにより、ソース領域中の対応画素を高ヒツト率でアク
セスできる等価れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る図形回転処理装置の構成を示す
ブロック図、第２図はソース領域とディスティネーショ
ン領域との関係を示す模式図、第３図はソース領域の画
素とディスティネーション領域の画素とのアフィン逆変
換後の対応関係を示す模式図、第４図は回転処理のフロ
ーチャートである。 １・・・画像メモリ　２１．２２・・・２ｎ・・・キャ
ッシュメモリ　３・・・傾斜パターン生成部　４・・・
傾斜パターン記憶部　訃・・演算部 特　許　出願人　　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　　河　野　　登　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ラスタ走査による図形処理を行い、画像データを有
   する矩形領域を回転する図形回転処理装置において、 前記矩形領域を形成する直線の回転後の傾きを表わす傾
   斜パターンを生成する傾斜パターン生成手段と、 前記傾斜パターンを記憶する傾斜パターン記憶手段と、 回転させるべき矩形領域中の画像データの一部を一時的
   に格納する画像データバッファ手段と、 前記傾斜パターンと、前記画像データバッファ手段に格
   納された画像データとに基づき矩形領域の画像データを
   画素単位で回転処理する演算手段と を具備することを特徴とする図形回転処理装置。