JPH08185528A

JPH08185528A - 画像処理装置及び方法

Info

Publication number: JPH08185528A
Application number: JP32911794A
Authority: JP
Inventors: Tokukazu Horiike; 徳和堀池
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】有限な幅の線分の接続部分の処理を簡単に行
う。【構成】２本の線分を接続する場合、接続部分を線分の
太さにあわせて補間する必要がある。その際に、接続部
分の外側となる部分を補間するが、そのために線分のど
ちらの側が外側に相当するか決定する。線分に対応する
ベクトルを与えると、そのベクトルの始点を座標原点と
するように並行移動し、終点の座標の符号を調べる。そ
の結果、２つのベクトルが同一の象限にあるか、隣接す
る象限にあるか、対角の関係にある象限にあるかがわか
る。隣接する象限にある場合には、第１のベクトルに対
して第２のベクトルがどちらにむいているか直ちに判定
でき、その他の場合には各ベクトルの傾きを比較するこ
とで線分の外側を判定できる。。これを利用して線分の
接続部分を補間する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置及び方法に
関し、特に線分の処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のｘｙ座標系における描画に於い
て、折れ線の描画は線分同士を接続しているが、線が太
くなるにつれて接続部の補間処理をしないと出力結果が
美しくならない。これは図８に示したとおりである。ま
た補間方法としては、互いの線の外縁を延長して交点ま
でを塗る「引き延ばし」接続、あるいは互いの線の外側
同士を直線で結んだ内部を塗る「切り落とし」接続など
がある。しかし、いずれの接続にしても２個の線の接続
部においては、線の進行方向に向かって左右どちらかを
補間処理すべきかを判断する必要がある。この左右判別
処理は、２個のベクトルの勾配を比較して判断したり、
ベクトルの内積を利用したりする方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では２個のベクトルの左右判別をする時に、勾配や
内積を計算するために、乗算や除算処理が入って処理が
遅くなるという問題点があった。

【０００４】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、煩雑で処理に時間のかかる計算を排
し、線の接続部分の処理を迅速に実行できる画像処理装
置及び方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像処理装置は次のような構成から成る。
すなわち、ＸＹ座標系で表わされる画像を処理する画像
処理装置であって、座標原点を始点とする２つのベクト
ルの関係を、各ベクトルの終点の位置する象限別に区分
した表を記憶する表記憶手段と、端点を共有する２つの
線分の端点をそれぞれ入力する入力手段と、該入力手段
により入力された点により表現されるベクトルを、座標
原点を始点とするベクトルに並行移動変換する変換手段
と、該変換手段により変換されたベクトルの終点座標の
符号により前記表を参照して２つのベクトルの方向の関
係を判定する判定手段と、該判定手段による判定に基づ
いて、前記入力手段により入力された２つの線分の交点
を、該線分の幅にあわせて補間処理する補間手段とを備
える。

【０００６】また、本発明の画像処理方法は次のような
構成から成る。すなわち、ＸＹ座標系で表わされる画像
を処理する画像処理方法であって、端点を共有する２つ
の線分の端点をそれぞれ入力する入力工程と、該入力工
程により入力された点により表現されるベクトルを、座
標原点を始点とするベクトルに並行移動変換する変換工
程と、該変換工程により変換されたベクトルの終点座標
の符号により、座標原点を始点とする２つのベクトルの
関係を各ベクトルの終点の位置する象限別に区分した表
を参照して２つのベクトルの方向の関係を判定する判定
工程と、該判定工程による判定に基づいて、前記入力工
程により入力された２つの線分の交点を、該線分の幅に
あわせて補間処理する補間工程とを備える。

【０００７】

【作用】上記構成により、２つの線分の接続部分を、そ
の線分を表わすベクトルの方向の関係を表に予め登録し
ておき、その表を参照して互いの方向関係を決定して補
間する。

【０００８】

【実施例】図２は本発明の一実施例を示す印刷装置の構
成を説明する概略ブロック図である。

【０００９】図において、２１０はプリンタ本体で、中
央処理装置（ＣＰＵ）２０１、後述する制御手順を含む
各種の制御プログラムを格納するプログラムＲＯＭ２０
２、図１及び図４で説明する処理における各種の変数を
記憶保持するところのＲＡＭ２０３、線分を含む各種図
形や文字やイメージが描画展開される所のペイントメモ
リ２０４、展開されたペイントメモリの内容を受け取っ
て印刷出力する処理を行なう出力部２０５とからその主
要部が構成されている。

【００１０】次に本実施例を図１に基づき説明する。

【００１１】まず、オペレータやアプリケーションプロ
グラム等により、描こうとする線画像が入力される。例
えば、オペレータが、図２には図示されていない表示装
置を見ながらこれも不図示の座標入力装置によって連続
的に点を入力することで、欠く点を結ぶ折れ線を描く場
合などに、入力された点に対して図１に示すフローチャ
ートの処理が実行される。このフローチャートはＲＯＭ
２０２に格納されたプログラムをＣＰＵ２０１により実
行することで実現される。

【００１２】ステップ１０１から処理が開始されると、
ステップ１０２にて第１の線分情報を設定する。ステッ
プ１０３にて第２の線分情報を設定する。ここで線分情
報とは各線分の両端の座標、すなわちベクトルであり、
その開始点座標と終了点座標とを前述のＲＡＭ２０３に
保持する。ステップ１０４で第１の線分をペイントメモ
リに描画展開し、ステップ１０５で第２の線分をペイン
トメモリに描画展開する。ステップ１０５までに線分が
ペイントメモリに展開されている様子を図３に例示し
た。図３にて、ｓｔａｒｔ、ｅｎｄは各線分の開始点と
終了点であり、第１の線分の終了点と第２の線分の開始
点は同じである。また斜線部分は描かれる線の太さを示
している。ステップ１０６で２個の線分の接続部におけ
る方向判定処理を行ない、その結果に従った接続処理を
ステップ１０７で行なう。この結果２本の線はきれいに
接続されることになる。

【００１３】図４は、ステップ１０６の処理を詳細に記
述したもので、以後図４の詳細を説明する。

【００１４】ステップ４０１で接続部の方向判定処理が
開始されると、ステップ４０２で線分のベクトルを求め
る。つまり、ＲＡＭに保持されている開始座標ｓｔａｒ
ｔを終了座標ｅｎｄから引いた結果を第１の線分（ｃ
ｘ，ｃｙ）第２の線分（ｎｘ，ｎｙ）とする。このよう
にして求めたベクトルはＲＡＭ２０３に保持する。ステ
ップ４０３で２個のベクトルがどちらもＸ軸，Ｙ軸のい
ずれにも並行でないことを調べる。なお、以下ではＸ軸
に並行な状態を水平、Ｙ軸に並行な状態を垂直と呼ぶ。
つまり、第１ベクトル（ｃｘ，ｃｙ），第２ベクトル
（ｎｘ，ｎｙ）でｃｘ，ｃｙ，ｎｘ，ｎｙの全てが０以
外であれば、２個のベクトルは垂直でも水平でもない。
もしもいずれか一方が垂直もしくは水平であったなら
ば、ステップ４２０に進む。

【００１５】一方、両ベクトルとも水平でも垂直でもな
い場合には、ステップ４０４で後述するテーブルのイン
デックスとなる変数ｉｎｄｅｘを０に初期化する。ステ
ップ４０５で、ｃｘ＞０ならばｉｎｄｅｘ＝８にする。
ステップ４０６でｃｙ＞０ならばｉｎｄｅｘに４を加え
る。ステップ４０７でｎｘ＞０ならばｉｎｄｅｘに２を
加える。ステップ４０８でｎｙ＞０ならばｉｎｄｅｘに
１を加える。するとｃｘ，ｃｙ，ｎｘ，ｎｙの符号の組
合わせによって、すなわち２つのベクトルが存在する象
限の組み合わせによって、変数ｉｎｄｅｘは０から１５
までの１６通りの整数をとる。そして、ステップ４０９
でＲＯＭに予め作成されているテーブルであるｔａｂｌ
ｅを参照する。

【００１６】ここで、ｔａｂｌｅは１６個の要素を持っ
ており、各要素は３種類の値（それらの３種の値は０が
「右」、１が「左」、２が「計算」という３つの意味に
対応している）を持つものである。図７にその例を示
す。

【００１７】図７は、本実施例におけるテーブルｔａｂ
ｌｅの内容である。ここで要素の値が０（「右」），１
（「左」），２（「計算」）とは、第１ベクトルの進行
方向に対しての第２ベクトルがどちらに向かっているか
を示している。「計算」となっているのは、２個のベク
トルが同一の象限か、あるいは隣接しない対角の関係に
ある象限に存在している場合であり、２つのベクトルの
傾きを比較しないと判らないことを示している。また、
１６通りの組合わせのうち、２つのベクトルが互いに隣
接する象限にそれぞれ存在するという場合には、テーブ
ルを参照するだけで第１のベクトルに対して第２のベク
トルの方向が左右いずれかが判る。すなわち、１６通り
のうち半分の組合わせがテーブルを参照することで判定
できる。なお、テーブルの要素がとる数値は特に０，
１，２である必要はなく、単に３種類の異なる数値を持
っていればよい。

【００１８】ステップ４１０では参照したテーブルの値
が２であるか否かを調べる。２以外ならば、０か１なの
で、第１ベクトルの進行方向に対する第２ベクトルの方
向がテーブルによって判る。また、２ならば「計算」を
意味するので、ステップ４１１に進んで各ベクトルの傾
きを比較しないと結果が判らない。第１ベクトルの傾き
よりも第２ベクトルの傾きが小さい場合は、「右」にな
り、大きい場合は「左」になる。これをｃｘ，ｃｙ，ｎ
ｘ，ｎｙを使って判断すると、ｃｙ／ｃｘが第１ベクト
ルの傾き、ｎｙ／ｎｘが第２ベクトルの傾きとなる。

【００１９】ステップ４２０は、２個のベクトルの少な
くとも１個が垂直あるいは水平である場合の方向判定処
理である。この処理は別途図５に示したもので、図５の
処理について説明する。

【００２０】ステップ５０２にてｃｘ＝０ならば第１ベ
クトルが垂直であるから、ステップ５０２１で、ｃｙ＜
０かどうかを調べる。ｃｙ＜０ならば、第１ベクトルは
ｙ軸に沿って下向きなので、ステップ５０２２に進む。
この場合には、ｎｘ＞０ならば「左」で、そうでないな
らば「右」になる。ステップ５０２１でｃｙ＜０でない
ならば、第１ベクトルはｙ軸に沿って上向きなので、ス
テップ５０２３に進む。この場合には、ｎｘ＞０ならば
「右」で、そうでないならば「左」になる。

【００２１】ステップ５０２にてｃｘ＝０でないなら
ば、ステップ５０３に進む。ステップ５０３にてｃｙ＝
０ならば第１ベクトルが水平であるから、ステップ５０
３１でｃｘ＞０かどうかを調べる。ｃｘ＞０ならば、第
１ベクトルはｘ軸に沿って右向きなので、ステップ５０
３２に進む。この場合には、ｎｙ＞０ならば「右」で、
そうでないならば「左」になる。ステップ５０３１でｃ
ｘ＞０でないならば、第１ベクトルはｘ軸に沿って左向
きなので、ステップ５０３３に進む。この場合には、ｎ
ｙ＞０ならば「左」で、そうでないならば「右」にな
る。

【００２２】ステップ５０３にてｃｙ＝０でないなら
ば、ステップ５０４に進む。ステップ５０４にてｎｘ＝
０ならば第２ベクトルが垂直線であるから、ステップ５
０４１で、ｎｙ＞０かどうかを調べる。ｎｙ＞０なら
ば、第２ベクトルはｙ軸に沿って下向きなので、ステッ
プ５０４２に進む。この場合には、ｃｘ＞０ならば
「右」で、そうでないならば「左」になる。ステップ５
０４１でｎｙ＞０でないならば、第２ベクトルはｙ軸に
沿って上向きなので、ステップ５０４３に進む。この場
合には、ｃｘ＞０ならば「左」で、そうでないならば
「右」になる。

【００２３】ステップ５０４にてｎｘ＝０でないなら
ば、ステップ５０５１に進む。ここまで来ると第２ベク
トルが水平であることが分かっているので、ステップ５
０５１にてｎｘ＞０かどうか調べる。ｎｘ＞０ならば、
第２ベクトルはｘ軸に沿って右向きなので、ステップ５
０５２に進む。この場合には、ｃｙ＞０ならば「左」
で、そうでないならば「右」になる。ステップ５０５１
でｎｘ＞０でないならば、第２ベクトルはｘ軸に沿って
左向きなので、ステップ５０５３に進む。この場合に
は、ｃｙ＞０ならば「右」で、そうでないならば「左」
になる。

【００２４】図６は、これまで説明してきた座標系と、
２個のベクトルの関係を例示する図である。この例は、
第１ベクトルがｃｘ＞０，ｃｙ＞０の場合に、第２ベク
トルがｎｘ＞０，ｎｙ＞０の場合に「右」となり、第２
ベクトルがｎｘ＜０，ｎｙ＜０の場合に「左」となるこ
とが、予めテーブルを参照することで求められる様子を
示したものでる。例えば第２ベクトルが象限にある場
合にインデックスを計算すると、ｉｎｄｅｘ＝８＋０＋
０＋０＝８となる。図６を参照すると、インデックスが
８の場合に得られる要素は１であり、第２ベクトルは左
であることがわかる。また、第２ベクトルが象限にあ
る場合には、ｉｎｄｅｘ＝８＋０＋２＋１＝１１とな
る。図６を参照すると、この場合に得られる要素は０、
すなわち右であることがわかる。

【００２５】逆に、第２ベクトルがｎｘ＞０，ｎｙ＜０
またはｎｘ＜０，ｎｙ＞０ならば、ｉｎｄｅｘの値はそ
れぞれ１０，９となり、各ベクトルの傾きを求めて比較
しないといけない。つまり、第２ベクトルの方向はｎ
ｘ，ｎｙの符号によって４方向に分けられるが、そのう
ち、２方向はテーブルを参照して「右」あるいは「左」
が判別でき、残りの２方向は「計算」ということにな
る。これらのことから、２個のベクトルの方向を組み合
わせて１６通りのテーブルを作ることができる。

【００２６】以上のようにして第１ベクトルに対する第
２ベクトルの方向を判定したなら、線の接続処理を行
う。接続処理は従来の技術の項で説明しように、「引き
延ばし」や「切り落とし」といった公知の方法で行えば
良い。

【００２７】以上のようにすることで、簡単な判定と計
算とを行ってテーブルを参照するだけで線の接続関係を
判定することができる。

【００２８】なお、本実施例には出力装置として印刷出
力をあげているが、その代わりにディスプレイ装置など
を用いても全く同様の線分処理を施すことが可能であ
る。

【００２９】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる画
像処理装置及び方法は、煩雑で処理に時間のかかる計算
を排し、線の接続部分の処理を迅速に実行できるという
効果がある。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の線分処理方法を示す流れ図
である。

【図２】実施例の線分処理が適用されるプリンタシステ
ムの構成の一例を示すブロック図である。

【図３】実施例の線分処理における説明図である。

【図４】実施例の線分処理における方向判定処理の詳細
を示す流れ図である。

【図５】実施例の線分処理における方向判定処理の詳細
を示す流れ図である。

【図６】実施例における２個の線分の方向関係を例示す
る図である。

【図７】実施例における方向判別テーブルの内容の例を
示す図である。

【図８】従来の線描画処理における線接続部の補間の説
明図である。

【符号の説明】

２０１中央処理装置（ＣＰＵ）２０２プログラムＲＯＭ２０３ＲＡＭ２０４ペイントメモリ２０５出力部２１０プリンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＸＹ座標系で表わされる画像を処理する
画像処理装置であって、座標原点を始点とする２つのベクトルの関係を、各ベク
トルの終点の位置する象限別に区分した表を記憶する表
記憶手段と、端点を共有する２つの線分の端点をそれぞれ入力する入
力手段と、該入力手段により入力された点により表現されるベクト
ルを、座標原点を始点とするベクトルに並行移動変換す
る変換手段と、該変換手段により変換されたベクトルの終点座標の符号
により前記表を参照して２つのベクトルの方向の関係を
判定する判定手段と、該判定手段による判定に基づいて、前記入力手段により
入力された２つの線分の交点を、該線分の幅にあわせて
補間処理する補間手段と、を備えることを特徴とする画
像処理装置。
【請求項２】前記判定手段は、２つのベクトルの終点
が、互いに隣接していない象限に位置する場合に、各ベ
クトルの傾きを比較して方向の関係を判定することを特
徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】ＸＹ座標系で表わされる画像を処理する
画像処理方法であって、端点を共有する２つの線分の端点をそれぞれ入力する入
力工程と、該入力工程により入力された点により表現されるベクト
ルを、座標原点を始点とするベクトルに並行移動変換す
る変換工程と、該変換工程により変換されたベクトルの終点座標の符号
により、座標原点を始点とする２つのベクトルの関係を
各ベクトルの終点の位置する象限別に区分した表を参照
して２つのベクトルの方向の関係を判定する判定工程
と、該判定工程による判定に基づいて、前記入力工程により
入力された２つの線分の交点を、該線分の幅にあわせて
補間処理する補間工程と、を備えることを特徴とする画
像処理方法。
【請求項４】前記判定工程は、２つのベクトルの終点
が、互いに隣接していない象限に位置する場合に、各ベ
クトルの傾きを比較して方向の関係を判定することを特
徴とする請求項３に記載の画像処理装置。