JPH04218095A

JPH04218095A - 画像処理装置およびデータ処理システム

Info

Publication number: JPH04218095A
Application number: JP3019226A
Authority: JP
Inventors: Stephen J P Todd; スティヴン・ジェイムズ・トッド
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1991-01-21
Publication date: 1992-08-07
Also published as: CA2037386C; EP0445451A1; US5301038A

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アンチエリアシング
された画像を生成するための画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像中に生じるエリアシング効果として
は、種々のものがある。ラスタ走査の視覚的な表示装置
或いはマトリクスプリンタのような画素を基礎とした表
示装置の水平および垂直方向に対して傾斜している線お
よびエッジに見ることができるのが階段状（ｓｔａｉｒ
ｃａｓｅ）　エリアシングである。この発明は、階段状
のエリアシングの低減に関するものであり、サンプリン
グのエリアシングに関連したモアレパターンのような他
のエリアシングの問題を扱うものでない。

【０００３】アンチエリアシングは、線或いはエッジに
沿って表示されている画素の強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ
）を調整することにより、表示画像を見る時に認められ
るこの効果を低減する技術である。表示される画像を生
成する間に、アンチエリアシングを行うことは、種々の
時におよび種々の方法により提案されている。

【０００４】固体モデルリングシステムにおける３次元
対象物の２次元的な外観を作成するようなある描画プロ
セスの結果得られる画像の場合では、アンチエリアシン
グが各エッジ又はラインに対して、それらが生成される
時に行うことができる。この方法によるアンチエリアシ
ングは、プリフィルタリングと呼ぶことができる。これ
は、余分な値が計算され、そして平均化される「スーパ
ーサブサンプリング」と呼ばれる技術でなしうる。しか
しながら、この種のプリフィルタリングは、処理時間の
点で不経済である。

【０００５】また、コンボリューションフィルタリング
により画像が作成された後に、アンチエリアシングを行
うことも考えられている。この画像が作成された後のア
ンチエリアシングは、ポストフィルタリングと呼ぶこと
ができる。しかしながら、この手法は、画像のぼけが非
常に多く、その結果、水平方向および垂直方向の線まで
も不鮮明となる不利がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、プリフィルタ
リングのように、不経済でなく、然も、コンボリューシ
ョンフィルタリングよりも良好な結果を生成できる画像
の他のアンチエリアシングの解決策の必要がある。この
発明の目的は、この要請に応えることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、画像を規定
する画素データを処理するための画像処理装置であって
、画像中の階段状のエリアシングの段状の色又は輝度（
ｃｈｒｏｍｉｎａｎｃｅ　ａｎｄ／ｏｒ　ｌ−ｕｍｉｎ
ａｎｃｅ）　の遷移の特徴を表す画素データを検出し、
検出された段状（ｓｔｅｐｐｅｄ）の遷移に対するアン
チエリアシングを含む出力画像を生成するための画像処
理ロジックからなる。

【０００８】明確な階段状として検出された遷移（エッ
ジ）に対してのみアンチエリアシングを行うことにより
、この発明による画像処理装置は、源画像の後処理を行
う間でなされる従来のコンボリューションフィルタリン
グで到達できるものより良好な結果が得られる。

【０００９】好ましくは、画像処理ロジックは、画素の
行又は列である画素のラインの第１又は第２の側からこ
の画素のラインの反対の側へ、色又は輝度の遷移の段が
ある階段状の点を検出するための階段状の点の検出ロジ
ックからなる。交差がラインの第１又は第２の側からそ
の反対の側へ形成され、また、画素のラインが行或いは
列であるので、遷移には、４個の可能な段のタイプが存
在する。

【００１０】全ての４個のタイプの遷移の段を検出する
ために、好ましくは、画像処理ロジックが画像を４回走
査し、階段状の点の異なるタイプの検査が各走査でなさ
れる。しかしながら、画像処理ロジックは、この代わり
に、各画素の位置で階段状の点の４個の異なるタイプを
検査しながら、順次各画素の位置を扱うことができる。

【００１１】画像処理ロジックは、好ましくは、階段状
の点の検出ロジックで検出された階段状の点で始まる第
１および第２の階段状のセグメントの遠い端を見つける
ための階段状セグメントロジックからなり、遷移が画素
のラインの上記反対側に隣接しなくなる位置を画素のラ
インに沿って第１の方向に検査し、また、遷移が画素の
ラインの上記一方の側に隣接しなくなる位置を画素のラ
インに沿って反対の方向に検査することによって、階段
状セグメントロジックが第１の階段状のセグメントの端
の位置を見出す。第１および第２のセグメントに関して
、適切な入力情報を受け取る別のロジックが設けられる
。

【００１２】画像処理ロジックは、階段状のセグメント
の端で所定の条件を検査し、その階段状のセグメントに
関して検出された所定の条件に従って画素データを修正
するための画像修正ロジックからなる。この検査される
所定の条件は、（ａ）遷移が更なる画素のラインを横切
って進む（ｂ）遷移が画素のラインを横切って逆に進む
（ｃ）（ａ）および（ｂ）の何れでもない

【００１３】
好ましくは、画像処理装置が源画像のための源画像メモ
リと出力画像のための出力画像メモリからなり、この源
画像メモリから出力画像メモリへ源画像をコピーする初
期動作を行い、そして、階段状のエリアシングの段状の
色又は輝度の遷移の特徴を表す画素データを検出するた
めに、源画像メモリ中の源画像を検査し、それに応じて
、検出された段状の遷移に対するアンチエリアシングを
含む出力画像を生成するために、出力画像中のデータを
修正する。

【００１４】画像処理ロジックでなされるべき作業は、
並列処理の実行に適している。これは、適切な処理ハー
ドウエアを使用することで達成される。また、この発明
は、適切なソフトウェアを備えることで、従来のコンピ
ュータワークステーション或いはインテリジェントなグ
ラフィックアダプタのようなデータ処理システムで実現
するのに好適である。

【００１５】

【実施例】図１は、中央処理装置１０（例えば従来のマ
イクロプロセッサ）と、システムバス１２を介して相互
接続された多数の他のユニットとを有する典型的なハー
ドウエア構成を示す。この図１に示されるワークステー
ションは、ランダムアクセスメモリＲＡＭ１４と、読み
出し専用メモリ１６と、ディスクユニット２０のような
周辺装置をバスへ接続するためのＩ／Ｏアダプタ１８と
、キーボード２４又はマウス２６又は他のユーザーイン
ターフェイス装置（例えばタッチスクリーンコントロー
ラ（図示せず））をバスへ接続するためのユーザーイン
ターフェイスアダプタ２２と、ワークステーションをデ
ータ処理ネットワークへ接続するための通信アダプタ２
８と、バスを表示装置（例えばＣＲＴモニタ）３２へ接
続するための表示アダプタ３０と、バスをプリンタ装置
３６へ接続するためのプリンタアダプタ３４とを含んで
いる。

【００１６】後述するような適切な画像処理ロジックを
備えることにより、この発明は、図１に示されるワーク
ステーション上に実現される。図１は、この発明を実現
するのに適したハードウエア構成の単なる一例を示すこ
とに注意されたい。ワークステーションのハードウエア
は、要求される特定の作業を行うのに適合できる。例え
ばテレビジョンカメラ或いは他の適当な撮像装置を表示
アダプタを介してシステム内へ接続しても良い。より詳
細な態様は、この発明にとって主要な点でないので、そ
の説明を行わない。この発明は、メインフレームデータ
処理システム上に、同様に実現されうる。

【００１７】図２は、画像処理ロジック４０が源画素メ
モリ４２から描画すべき画像の画素データを受け取り、
また、出力画像メモリ４４に対して処理した画像データ
を出力することを示す略線図である。

【００１８】この好適な実施例では、源画像メモリ４０
および出力画像メモリ４４がそれぞれワークステーショ
ンのＲＡＭ１４のロケーションの第１および第２のセッ
トである。画像処理ロジック４０は、通常、ワークステ
ーションのＲＡＭに格納され、また、ワークステーショ
ンの動作を制御するのに使用される適切な実行ソフトウ
エアを備えている。入力画像が画像生成器から発生し、
源画像メモリに貯えられる。ここでは、源画像が階段状
のエリアシングが明確となるエッジを含んでいることを
除けば、画像がどのようにして生成されるかは、重要で
ない。

【００１９】この好適な実施例では、出力画像メモリ４
４がワークステーションのＲＡＭ１４のロケーションの
第２のセットである。

【００２０】図３は、画像の一部をなす複数画素の１ブ
ロックを示す。各文字の「Ａ」或いは「Ｂ」は、表示文
字のシンボルではなくて、１画素を表す。図３では、画
素が二つの色ＡおよびＢの一つを持つものとしている。画像がより多くの色又は強度を有する画素を含むもので
あっても良いことに注意されたい。説明の簡単のために
、色Ａが第１の領域に関するものであり、色Ｂが第２の
領域に関するものとする。Ａの領域とＢの領域との間の
遷移は、これらの間で、水平でもなく、垂直でもなくて
、ある角度をなすエッジを表す段状の遷移を形成する。段状のエッジが明瞭に判るので、画像は、アンチエリア
シングの処理がされてない。

【００２１】ＱおよびＲで表される点が階段状の点と称
される。階段状の点は、全体として第１の方向（ここで
は、線がほぼ水平）に対して傾いている領域間の遷移或
いはエッジが直交する方向（ここでは、垂直に）に１画
素ライン動く点である。所定の画素の行或いは列で、階
段状の点は、画素上の中心に位置せず、画素間で規定さ
れる。図３で階段状の点Ｑが行Ｊにあり、階段状の点Ｒ
が行Ｊ＋１にある。階段状の点としては、４個の異なる
種類があり、図５に示し、以下に述べるように、そのう
ちの二つは、行に生じ、また、他の二つが列に生じる。

【００２２】Ｓの文字が付された点は、階段状のセグメ
ントＳＳと称されるものを形成し、これは、一つの階段
状の点とその次のものとの間のエッジのセグメントとし
て定義される。階段状のセグメントは、エッジが水平又
は垂直のいずれにより近いかに依存して２行間或いは２
列間（ここでは、ＪおよびＪ＋１の行間）に位置する。

【００２３】図４は、図３に示すようなエッジを検出し
、出力メモリ中に画像の修正版を貯えるために、源画像
のメモリ中の画像を分析するためのロジックを示す。この処理の効果は、選択的なアンチエリアシングによっ
て階段状効果が低減された修正された画像を作成するこ
とである。

【００２４】画像処理ロジックは、最初に入力メモリ（
４２）からの入力画像を出力メモリ４４にコピーするこ
とで動作する（５０）。そして、入力メモリ中の画像が
４回（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）完全に走査され、また
、階段状のエッジのセグメントの検出時に出力画像が更
新される。入力画像に対する４個の走査のそれぞれが異
なった順序で画素を取り出し、階段状の点の異なったタ
イプを検査する。階段状の点が検出された時に、画像処
理ロジックが画素の現在のライン（行或いは列）の階段
状の点のどちらかの側で、階段状セグメントがどれくら
い長いかを検査し、検出された階段状セグメントのタイ
プに依拠して出力画像を修正する。このように、４回の
走査の終了までに、源画像中の全ての階段状セグメント
が検出され、出力画像中の対応するデータが適切に修正
される。

【００２５】図５および図６は、この発明の一実施例の
走査方向を表す。第１の走査（図５）が画像の下部の左
隅から開始され、画像の上側に向かって順次画像の各行
が左から右へ走査される。画像配列の上の図５中のライ
ンＳＰ１が第１の走査中で検査される遷移の形状を示し
、この遷移の形状が階段状の点の第１のタイプを形成し
、これは、図３および図９中の点Ｑの遷移の形状と対応
する。そして、第２の走査（図６）が画像の下部の右隅
から開始され、画像の上側に向かって順次画像の各行が
右から左へ走査される。画像配列の上の図６中のライン
ＳＰ２が第２の走査中で検査される遷移の形状を示し、
この遷移の形状は、階段状の点の第２のタイプを形成す
る。第３の走査（図７）が画像の下部の左から開始され
、画像の左から右へ向かって各列が下から上へ走査され
る。画像配列の左の図７中のラインＳＰ３が第３の走査
中で検査される遷移の形状を示し、この遷移の形状は、
階段状の点の第３のタイプを形成する。第４の走査（図
８）が画像の下部の右から開始され、画像を横切って右
から左へ向かって各列が下から上へ走査される。画像配
列の左の図８中のラインＳＰ４が第４の走査中で検査さ
れる遷移の形状を示し、この遷移の形状は、階段状の点
の第４のタイプを形成する。

【００２６】しかしながら、源画像中の全ての階段状セ
グメントを良好に識別し、また、修正するのに、異なる
走査の方向又は走査を行う異なる順序を使用可能なこと
は、下記の記載から容易に理解されよう。

【００２７】図４に戻ると、源画像メモリ（４２）から
送出先のメモリ（４４）にコピーすることでロジックが
始められる（５０）。以下では、画像が画素の２次元配
列としてメモリに貯えられるものとする。通常、画像が
画素の直交配列で代表されるが、画素を規定するデータ
は、いかなる適切なデータ構造で貯えられていても良く
、例えばリストの系列或いはリンクしたリストでも良い
ことは、当業者にとって明らかであろう。画像処理ロジ
ックは、従来の方法で、配列内の所望の行および列の画
素に関するデータをアクセスするための適切なアドレス
ロジックを含むか又はこれを制御可能とされている。

【００２８】画像処理ロジックが最初の画像走査を開始
し（５２、Ｓ２）、また、階段状の点の検出ロジックが
階段状の点の検査を連続する画素について順次行う。次
の条件Ｃ１が満足される時に、列（Ｉ−１）の画素（Ｐ
（Ｊ、Ｉ−１））と列（Ｉ）の画素（Ｐ（Ｊ、Ｉ））と
の間の行Ｊに関して、階段状の点が検出される。（Ｐ（Ｊ，Ｉ）　ＮＯＴＳＡＭＥ　Ｐ（Ｊ＋１，Ｉ））
ＡＮＤ　　　　　　　　　　　　　（Ｐ（Ｊ，Ｉ）ＳＡ
ＭＥ　　Ｐ（Ｊ−１，Ｉ−１））ＡＮＤ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｐ（Ｊ＋
１，Ｉ）　ＳＡＭＥ　Ｐ（Ｊ，Ｉ−１））　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　・・・Ｃ１

【００２９】この条件の一例が図９に示
されている。この図９では、Ｐ（Ｊ，Ｉ）およびＰ（Ｊ
−１，Ｉ−１）がＡ０およびＡ１の値をそれぞれ有し、
Ｐ（Ｊ＋１，Ｉ）およびＰ（Ｊ，Ｉ−１）がＢ０および
Ｂ１の値をそれぞれ有している。上述の条件中で使用さ
れているファンクション「ＳＡＭＥ」は、正確に等しい
意味の必要がないことに注意されたい。画像中で明確に
表れている色差および輝度の値の非常に広い範囲を考慮
して、「ＳＡＭＥ」は、比較されるべき画素がその場合
に受容されるものと判定される量だけ異なる時に肯定的
な結果が得られるように、例えば試行錯誤的に決定され
る。グレイスケールの画像（モノクロ）の場合には、Ｓ
ＡＭＥが所定の強度差のしきい値を検出する。多色の画
像では、これが画像中に表れている色（通常、赤、緑お
よび青の原色）の所定の強度差のしきい値を検出する。「ＮＯＴＳＡＭＥ」は、ファンクション「ＳＡＭＥ」か
ら得られる否定的結果の場合において、肯定的な結果を
与える。

【００３０】若し、階段状の点の検出ロジック（５４）
が与えられた画素に関して階段状の点を発見せず、且つ
現在の走査で画素が残っているならば（６４）、走査方
向ＳＤに走査すべき次の画素が選択され、この次の画素
に対して、階段状の検出の検出ロジック（５４）が条件
Ｃ１を適用する。

【００３１】若し、階段状の点の検出ロジック（５４）
が階段状の点を発見するならば、第１の階段状のセグメ
ントのロジック（５６）が走査方向ＳＤの階段状セグメ
ントに隣接する階段状セグメントの長さを検査する（５
６）。走査方向ＳＤの画素位置Ｉから画素のラインに沿
ったより更なる走査によりこれがなされ、各画素位置で
次の条件が成立するかが検査される。（Ｐ（Ｊ，Ｉ＋ｉ）ＳＡＭＥ　　Ｐ（Ｊ，Ｉ＋ｉ−１）
）ＡＮＤ　　　　　　　　　　　（Ｐ（Ｊ＋１，Ｉ＋ｉ
）ＳＡＭＥ　　Ｐ（Ｊ＋１，Ｉ＋ｉ−１））ＡＮＤ　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｐ（Ｊ，Ｉ＋ｉ
）　ＮＯＴＳＡＭＥ　　Ｐ（Ｊ＋１，Ｉ＋ｉ））　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　・・・Ｃ２ここで、ｉ＋１，２，３，．．は
、連続する画素である。

【００３２】図１０がＣ２の符号が付された境界を有す
る画像の一部を形成する画素の１ブロックを示し、画素
がｉ＝３について検査される。第１の階段状のセグメン
トのロジック５６が条件Ｃ２が最早、満足されなくなる
か、又は現在の走査ラインの端に達するまで、ｉの値を
インクリメントする。条件Ｃ２が満足されなくなる点は
、階段状のセグメントの端であると判定される（図３の
点Ｒを参照）。この場合には、第１の階段状のセグメン
トのロジック５６が走査した画素の数と、階段状のセグ
メントの始まりおよび終了の位置とを階段状効果を低減
するように、出力画像メモリをを修正するために、第１
の画像修正のロジック５８に手渡す。

【００３３】階段状のセグメントの端では、３通りの場
合が生じうる。出力画像中の画素データになされる修正
は、セグメントの端で検出された場合に依存する。

【００３４】これらの３個の場合のどれが存在している
かを判定するために、第１の画像修正ロジック５８は、
どの場合を適用するかを知るのに検査を行い、そして、
出力画像中の適切な位置でデータを修正する。

【００３５】検査される３個の場合のうちの一つは、画
像中の領域間のエッジが以前と同様の方向に全体として
、続いていることである。この一例が図１１に示されて
おり、図１１中の階段状のセグメントが階段状の点Ｑお
よびＲ間に延びている。

【００３６】第１の階段状のセグメントのロジック５６
は、下記の条件Ｃ３がセグメントの端でその点に関して
満足されるかどうかを検査する。（Ｐ（Ｊ，Ｉ＋ｋ−１）ＳＡＭＥ　　Ｐ（Ｊ，Ｉ＋ｋ）
）ＡＮＤ　　　　　　　　　（Ｐ（Ｊ＋１，Ｉ＋ｋ）Ｓ
ＡＭＥ　　Ｐ（Ｊ，Ｉ＋ｋ））ＡＮＤ　　　　　　　　
　　　　　　　（Ｐ（Ｊ＋２，Ｉ＋ｋ）ＳＡＭＥ　　Ｐ
（Ｊ＋１，Ｉ＋ｋ−１））　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・Ｃ３
ここで、ｋは、条件Ｃ２が満足しなくなるまで、ロジッ
ク５６により走査方向に進む画素の個数である（図１１
では、６画素）。

【００３７】若し、条件Ｃ３が満足されるならば、セグ
メントＳＳの前半（走査方向で）の画素と対応する出力
メモリのロケーションで置き換えが画素データに対して
なされる。図１２は、画像修正ロジック５８により修正
された図１１に示される画像の一部を示す。ここで、ａ
０＝　　７×Ａ０／１２＋５×Ｂ０／１２ａ１＝　　９
×Ａ１／１２＋３×Ｂ１／１２ａ２＝１１×Ａ２／１２
＋１×Ｂ２／１２

【００３８】上式の分母（ここでは１
２）は、２×ｋ（即ち、ロジック５６により進められる
画素数の２倍）であり、分子についての乗算は、分母に
基づく平滑化関数として決定される。特に、上述の場合
では、ａｉ＝（（ｋ＋２ｉ＋１）／２ｋ）×Ａｉ＋（（
ｋ−２ｉ−１）／２ｋ×Ｂｉ

【００３９】上述の修正の結果、源画像のその位置の遷
移の各々の側と隣接する画素の値の間で、修正された画
素に関して色又は輝度の値が特定の値に設定される。Ｂ
３、Ｂ４およびＢ５の画素値は、次の行（Ｊ＋１）の処
理の間で、階段状の点の検出ロジック５４により階段状
の点Ｒの検出に続く第２の階段状のセグメントのロジッ
ク６０により、この階段状のセグメントＳＳが検出され
る時に、第２の画像修正ロジック６２により修正される
ことに注意されたい。

【００４０】３個の場合の第２の場合は、画像中の領域
間のエッジが弧の一部を形成するように、どこで曲がる
かを検査する。この一例が図１３に示されている。図１
３では、階段状のセグメントが点ＱおよびＲ間に延びて
いる。

【００４１】第１の画像修正ロジック５８は、下記の条
件Ｃ３がセグメントの端でその点に関して満足されるか
どうかを検査する。（Ｐ（Ｊ＋１，Ｉ＋ｋ）ＳＡＭＥ　　Ｐ（Ｊ＋１，Ｉ＋
ｋ−１））ＡＮＤ　　　　　　　　　（Ｐ（Ｊ＋１，Ｉ
＋ｋ）ＳＡＭＥ　　Ｐ（Ｊ，Ｉ＋ｋ））ＡＮＤ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　（Ｐ（Ｊ−１，Ｉ＋ｋ
）ＳＡＭＥ　　Ｐ（Ｊ，Ｉ＋ｋ−１））　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　・・・Ｃ４ここで、ｋは、再度、条件Ｃ２が満足しな
くなるまで、ロジック５６により走査方向に進む画素の
個数である（図１３では、６画素）。

【００４２】若し、条件Ｃ４が満足されるならば、図１
３のようにエッジが弧を描き、この弧が３個のサブセグ
メントＱ−Ｌ，Ｌ−Ｍ，Ｍ−Ｒに分割できるものとされ
る。そして、画素データがこれらの３個のサブセグメン
トの最初のＱ−Ｌの画素と対応する出力画像中のロケー
ションで修正される。図１４は、第１の画像修正ロジッ
ク５８により修正された図１３に示される画像の一部を
示す。ここで、ａ０＝　　５×Ａ０／１２＋３×Ｂ０／１２ａ１＝　　
７×Ａ１／１２＋１×Ｂ１／１２

【００４３】ａｉに関
する一般式は、上述の例から容易に決定できる。Ａ４お
よびＡ５は、点Ｒが画像の第２の全走査の間で、階段状
の点として位置が捜される時に、別個に修正されること
に注意されたい。

【００４４】第３の場合は、条件Ｃ３および条件Ｃ４の
いずれも満たされない場合である。これは、画像のエッ
ジが階段状のセグメントに沿って走査される間で出会う
所で生じうる。この場合では、領域ＡおよびＢが互いに
混じり合うか、他のエッジが入り込んでいる。この場合
には、ＱおよびＥを結ぶライン（図示せず）上にエッジ
があるものとされる。図１５がこの状態を示す。

【００４５】条件Ｃ３およびＣ４のどちらも満たされな
い場合では、第１の画像修正ロジック５８は、セグメン
トの端が点Ｑと次の階段状の点との間の途中であると想
定し、ＱからＥへの現在の走査ラインの全ての点と対応
するロケーションで画素データを修正する。図１６は、
画像修正ロジック５８により修正された図１５に表され
る画像の一部を示す。ここで、ａ０＝１３×Ａ０／２４＋１１×Ｂ０／２４ａ１＝１５
×Ａ１／２４＋　　９×Ｂ１／２４ａ２＝１７×Ａ２／
２４＋　　７×Ｂ２／２４ａ３＝１９×Ａ３／２４＋　
　５×Ｂ０／２４ａ４＝２１×Ａ１／２４＋　　３×Ｂ
１／２４ａ５＝２３×Ｂ２／２４＋　　１×Ｂ２／２４

【００４６】上式の分母（ここでは２４）は、４×ｋ（
即ち、ロジック５６により進められる画素数の２倍）と
して導かれたものであり、分子についての乗算は、分母
に基づく平滑化関数として決定される。この関数は、上
述の例から容易に決定できる。

【００４７】現在のラインのセグメントに関して、出力
メモリ中の画素データを第１の画像修正ロジック５８が
修正した時に、第２の階段状のセグメントの検出ロジッ
ク６０が走査方向ＳＤと反対の方向ＳＤ´に階段状のセ
グメントと隣接する階段状のセグメントの長さを検査す
る。この検査は、画素位置ＩからＳＤ´の方向に画素の
ラインに沿って逆方向に走査することでなされ、下記の
条件Ｃ５が成立するかどうかが各画素位置で検査される
。（Ｐ（Ｊ，Ｉ−ｉ）ＳＡＭＥ　　Ｐ（Ｊ，Ｉ−ｉ＋１）
）ＡＮＤ　　　　　　　　　　　（Ｐ（Ｊ−１，Ｉ−ｉ
）ＳＡＭＥ　　Ｐ（Ｊ−１，Ｉ−ｉ＋１））ＡＮＤ　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｐ（Ｊ，Ｉ−ｉ
）ＮＯＴＳＡＭＥ　　　Ｐ（Ｊ−１，Ｉ−ｉ））　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　・・・Ｃ５ここで、ｉ＝２，３，４，．．は
、連続する画素である。

【００４８】図１７は、Ｃ５の符号が付された境界を有
する画像の一部を形成する画素の１ブロックを示し、ｉ
＝２の検査を行う画素を示す。第２の階段状のセグメン
トの検出ロジック６０が条件Ｃ５が最早成立しなくなる
か、又は現在の走査ラインの始点に到達するまで、ｉの
値をインクリメントし続ける。条件Ｃ５が成立しなくな
る点が階段状のセグメントの端と判定される。この場合
、第２の階段状のセグメントの検出ロジック５６が走査
される画素数と階段状のセグメントの始めの位置と終わ
りの位置とのロケーションを第２の画素修正ロジック６
０へ手渡し、階段状の効果を除去するために出力画像メ
モリが修正される。

【００４９】第１の画像修正ロジックと同様に、第２の
画像修正ロジックが下記の３個の可能な場合の一つを検
出する。（１）画像の遷移が全体的に同一の方向に続いている（
図１１および図１２を参照）。（２）画像中の遷移が弧を描く（図１３および図１４を
参照）。（３）上述のいずれでもない（即ち、階段状の
セグメントに沿って逆に走査する間で、画像のエッジに出会い、領域ＡおよびＢか互いに
混ざり合い、又は他のエッジが入り込む）。

【００５０】第２の画像修正ロジック６２が図１１、図
１２、図１３、図１４、図１５および図６を参照して述
べられ、逆の走査方向が考慮したものと相応する条件を
検査することにより、これらの場合を検出する。使用さ
れる条件は、ここでは述べないが、条件Ｃ２およびＣ５
の間の相違の比較の後に、上述の条件Ｃ３およびＣ４か
ら容易に導くことができる。同様に、これらの条件が成
立することが検出されるのに応答して、第２の画像修正
ロジック６２により出力メモリの画像に対してなされる
修正も、走査方向ＳＤに関する等価的な場合の記述から
容易に導くことできる。

【００５１】第２の画像修正ロジック６２が現在のライ
ンのセグメントに関して、出力メモリの画素データを修
正した時、又は第２の階段状のセグメントの検出ロジッ
ク５６が走査方向に階段状のセグメントを検出しなかっ
た場合では、処理が走査方向ＳＤで考えるべき次の画素
に対して続けられる。

【００５２】第１の全走査で最後の画素に到達した時、
画像処理ロジックが入力メモリ中の画像の第２の全走査
を開始し（６６）、第１の走査のロジックＳ１と殆ど対
応する第２の走査のロジックＳ２により、出力メモリ中
の画像を修正する。第２の走査のロジックＳ２は、異な
った走査の順序を考慮していることのみが相違している
。第２の走査ロジックの詳細は、既に述べたことから容
易に導かれるので、その説明を行わない。

【００５３】画像の第３の全走査（７０、Ｓ３）と第４
の全走査（７２、Ｓ４）に対しても、同様のことが適用
される。第４の全走査が終了すると、源画像中の全ての
段状の遷移が出力画像中でアンチエリアシングされる。

【００５４】ここでは、この発明の特定の例について述
べたが、この発明は、これらに限定されることがなく、
また、種々の修正および変形が可能である。

【００５５】例えばこの発明の好ましい実施例では、源
画像のメモリ４０および出力画像メモリがそれぞれワー
クステーションのＲＡＭ１４のロケーションの第１およ
び第２のセットであり、また、画像処理ロジック４０が
通常、ワークステーションのＲＡＭ内に、適切な実行ソ
フトウエアにより提供されていると述べられているが、
そうである必要はない。一方又は双方の画像メモリは、
特定の目的のメモリにより提供されても良く、例えば出
力メモリが表示装置を駆動するために直接的に使用され
る表示バッフアであっても良い。また、画像処理ロジッ
クが特定の目的のハードウエアで提供されても良い。例
えば画像処理ロジックが特定の目的の処理要素、ＰＬＡ
、又は他の適切なハードウエア手段であっても良い。

【００５６】また、走査方向の特定のセットが述べられ
ているが、配列が異なる方向の組合せ又は異なる順序で
走査されて、アンチエリアシングされるべき全ての段状
の遷移を検出しても良い。

【００５７】上述の例では、画像処理ロジックがそれぞ
れ異なる画素の順序で、画像配列を４回、走査している
。各走査で、階段状の点の特定のタイプを識別するため
に、検査がなされる。階段状の点が検出された時に、階
段状の点の各々の側で階段状セグメントの長さとタイプ
が判定され、出力画像に対して適切な修正がなされる。この手法は、下記の論理的な記述で表すことができる。階段状の点の各タイプに関して（走査）．．．．全ての
画素に関して．．．．階段状のセグメントのデータの修正

【００５８
】しかしながら、画像処理ロジックは、各画素の位置を
順次検査し、各画素の位置で階段状の点の４個の異なる
タイプを検査するように構成できる。上述のこの発明の
具体例のように、階段状の点が検出された時に、階段状
の点の各々の側で階段状のセグメントのタイプが判定さ
れ、また、適切な修正が出力画像に対してなされる。こ
の方法は、下記の論理的な記述で表すことができる。全ての画素に関して．．．．階段状の点の各タイプに関して．．．．階段状
のセグメントのデータの修正

【００５９】二つの外側の
ループが両者の場合で格であるので、階段状のセグメン
トのデータを修正する動作が適切な処理装置で並列に実
行できる。

【００６０】各セグメントを分離して取り扱うのに代え
て、セグメントのグループが検出され、そして曲線のフ
ィッティングの技術をそれらのセグメントによる遷移の
経路を判定するのに適用することができる。

【００６１】上述の例では、別個の源画像メモリおよび
出力画像メモリがあるとしているが、源画像および出力
画像の両者の単一のメモリを使用することが可能である
。しかしながら、この場合には、源画像が処理中の間に
修正されるので、画素データに必要な修正を決定するの
がより複雑となる。

【００６２】出力画素を修正するために、特定のアンチ
エリアシングの関数が述べられているが、解決が望まれ
る効果に依存して、他の関数を適合させることができる
。

【００６３】アンチエリアシングがコンピュータモニタ
のような視覚的な表示装置、および多階調あるいは疑似
中間調の能力を持つプリンタに表示するための画像のア
ンチエリアシングに対して同様に良好に適用できること
に、注意されたい。

【００６４】

【発明の効果】この発明によれば、プリフィルタリング
のように、不経済でなく、然も、コンボリューションフ
ィルタリングよりも良好な結果が得られるアンチエリア
シングを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンピュータワークステーションの形の画像処
理システムの一例のブロック図である。

【図２】この発明の一実施例の主要部を示す略線図であ
る。

【図３】階段状のエリアシングを明瞭とする画像の一部
を形成する画素の１ブロックを表す略線図である。

【図４】画像の選択的なアンチエリアシングのためのロ
ジックの概略を示すフローチャートである。

【図５】走査パターンとそれにより検出された遷移の段
を示す略線図である。

【図６】走査パターンとそれにより検出された遷移の段
を示す略線図である。

【図７】走査パターンとそれにより検出された遷移の段
を示す略線図である。

【図８】走査パターンとそれにより検出された遷移の段
を示す略線図である。

【図９】画像中の階段状の点の検出を説明するために用
いる画像の一部を示す略線図である。

【図１０】画像の走査方向で、階段状の点と隣接する階
段状のセグメントの検出を説明するために用いる画像の
一部を示す略線図である。

【図１１】階段状のセグメントの第１のタイプに関する
修正前の画像の一部を示す略線図である。

【図１２】階段状のセグメントの第１のタイプに関する
修正後の画像の一部を示す略線図である。

【図１３】階段状のセグメントの第２のタイプに関する
修正前の画像の一部を示す略線図である。

【図１４】階段状のセグメントの第２のタイプに関する
修正後の画像の一部を示す略線図である。

【図１５】階段状のセグメントの第３のタイプに関する
修正前の画像の一部を示す略線図である。

【図１６】階段状のセグメントの第３のタイプに関する
修正後の画像の一部を示す略線図である。

【図１７】画像の走査方向と反対方向で、階段状の点と
隣接する階段状のセグメントの検出を説明するために用
いる画像の一部を示す略線図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　画像を規定する画素データを処理する
ための画像処理装置であって、画像中の階段状のエリア
シングの段状の色又は輝度の遷移の特徴を表す画素デー
タを検出し、検出された段状の遷移に対するアンチエリ
アシングを含む出力画像を生成するための画像処理ロジ
ックからなる画像処理装置。
【請求項２】　　画像処理ロジックが画素の行又は列で
ある画素のラインの一方の側からこの画素のラインの反
対の側へ、色又は輝度の遷移の段がある階段状の点を検
出するための階段状の点の検出ロジックからなる請求項
１記載の画像処理装置。
【請求項３】　　画像処理ロジックが画像を４回走査し
、階段状の点の異なるタイプの検査が各走査でなされる
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】　　　　画像処理ロジックが順次、各画素
の位置を扱い、各画素の位置で階段状の点の４個の異な
るタイプを検査する請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】　　画像処理ロジックが複数の動作を並列
に行う請求項３又は請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】　　画像処理ロジックが階段状の点の検出
ロジックで検出された階段状の点で始まる第１および第
２の階段状のセグメントの遠い端を見つけるための階段
状セグメントロジックからなり、遷移が画素のラインの
上記反対側に隣接しなくなる位置を画素のラインに沿っ
て第１の方向に検査し、また、遷移が画素のラインの上
記一方の側に隣接しなくなる位置を画素のラインに沿っ
て反対の方向に検査することによって、階段状セグメン
トロジックが第１の階段状のセグメントの端の位置を見
出す請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求
項５記載の画像処理装置。
【請求項７】　　画像処理ロジックが階段状のセグメン
トの端で所定の条件を検査するための画像修正ロジック
からなる請求項６記載の画像処理装置。
【請求項８】　　画像修正ロジックが階段状のセグメン
トに関して検出された所定の条件に従って画素データを
修正する請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】　　検査される所定の条件が下記のもので
ある請求項８記載の画像処理装置。（ａ）遷移が更なる画素のラインを横切って進む（ｂ）
遷移が画素のラインを横切って逆に進む（ｃ）（ａ）お
よび（ｂ）の何れでもない
【請求項１０】　　画像処理
装置が源画像のための源画像メモリと出力画像のための
出力画像メモリからなり、画像処理装置がこの源画像メ
モリから出力画像メモリへ源画像をコピーする初期動作
を行い、そして、階段状のエリアシングの段状の色又は
輝度の遷移の特徴を表す画素データを検出するために、
源画像メモリ中の源画像を検査し、それに応じて、検出
された段状の遷移に対するアンチエリアシングを含む出
力画像を生成するために、出力画像中のデータを修正す
る請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５
、請求項６、請求項７、請求項８又は請求項９記載の画
像処理装置。。
【請求項１１】　　請求項１、請求項２、請求項３、請
求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請
求項９又は請求項１０の画像処理装置からなるデータ処
理システム。