(57)【要約】【課題】  ラインデータ保持メモリの活用と補間処理とで画像データの回転処理を行う。【解決手段】  ラインスキャンされた画像データを取り込み画像の回転を行う画像処理において、回転前のサンプリング点を副走査方向に接続する線と、回転後の主走査方向のラインとが交差する位置を回転前の副走査方向の画素データより第１の補間演算で求めて、副走査補間画像データを配置し、回転後の主走査方向のラインと、回転後のサンプリング点を副走査方向に接続する線とが交差する位置を、回転後の主走査方向の前記副走査補間画像データより第２の補間演算で求めて、回転後の画像データを配置することを特徴とする画像処理方法を提示する。【選択図】図１
2006295379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラインスキャンされた画像データを取り込み画像の回転を行う画像処理において、
回転前のサンプリング点を副走査方向に接続する線と、回転後の主走査方向のラインとが交差する位置を回転前の副走査方向の画素データより第１の補間演算で求めて、副走査補間画像データを配置し、
回転後の主走査方向のラインと、回転後のサンプリング点を副走査方向に接続する線とが交差する位置を、回転後の主走査方向の前記副走査補間画像データより第２の補間演算で求めて、回転後の画像データを配置することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
第１の補間演算における複数の交差する位置を、回転前の主走査方向軸を基準にした回転前の副走査方向への一定の差分の加算で算出し、
第２の補間演算における複数の交差する位置を、回転前の副走査方向軸を基準にした回転前の主走査方向への一定の差分の加算で算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
第１の補間演算と第２の補間演算で使用するラインデータだけで回転処理を行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理方法を利用する画像処理装置であって、
（１）一つのラインデータを処理するのに必要なラインデータを全てメモリに保持して回転処理を行ない、
（２）次に、追加的に必要なラインデータだけを入力しメモリに追加的に保持することにより、次の一つのラインデータを処理するのに必要なラインデータを全てメモリに保持し、
（３）上記（２）における次の一つのラインデータの回転処理を行ない、
（４）上記（２）及び上記（３）を繰り返して画像データ全体の回転処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項２に記載の画像処理方法を利用する画像処理装置であって、
複数の演算レジスタを備えて並列処理を行なうプロセッサを有し、
第１の補間演算、若しくは、第２の演算処理における複数の加算処理を上記の並列処理を行うプロセッサで同時に行うことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データの回転処理を行う画像処理方法、及び画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データに対して回転処理を行なう場合、ラスタ走査順に並んでいる元の画像データに対して斜め方向に読み出しを行なって連続データとして記憶装置に格納することで、回転後画像データを生成することがある。また、ラスタ走査順に並んでいる元の画像データに対してラスタ走査順に読み出しを行ない記憶装置への格納時に斜め方向となるように格納することで、回転後画像データを生成することもある。
【０００３】
更に、画像領域内の全ての画素に対して座標変換（例えば、アフィン変換）を行い回転後の画像位置を求めることにより、回転画像データを生成することもある。
【０００４】
上述の従来の手順では、回転対象の画像データがメモリ内に保持された状態に対して読み出しを行うアドレスや、書き出されるメモリにおける書き出しを行うアドレスを演算で求めて、それらアドレスに従いダイレクトにアクセスされる特別の回路が必要である。更に、上述の従来手順では、アフィン変換等の複雑な演算が必要となる。
【０００５】
なお、特許文献１で開示される画像補間装置は、回転の画像処理において、新しい画像データ位置および値を二次元的に決定するために、一対の補間係数を計算する手段と、ページメモリから４画像データを検索する手段とで補間を行い、新しい画像データ値を計算して新しいページメモリに格納して出力する。特許文献２で開示される画像処理装置は、ライン単位で読み込んだｍラインの画像データを主走査方向にｎ画素毎のブロックに分割して各ブロックを符号化する手段と、（ｍ画素）×（ｎ画素）の画素データを９０°単位で回転させる手段とで、画像データを回転する。
【特許文献１】特開平７−２２００６１号公報
【特許文献２】特開平１０−９３８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、複雑な演算を行わずラインデータ保持メモリの活用と補間処理とだけで画像データの回転処理を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するためになされたものである。本発明に係る請求項１に記載の画像処理方法は、
ラインスキャンされた画像データを取り込み画像の回転を行う画像処理において、
回転前のサンプリング点を副走査方向に接続する線と、回転後の主走査方向のラインとが交差する位置を回転前の副走査方向の画素データより第１の補間演算で求めて、副走査補間画像データを配置し、
回転後の主走査方向のラインと、回転後のサンプリング点を副走査方向に接続する線とが交差する位置を、回転後の主走査方向の前記副走査補間画像データより第２の補間演算で求めて、回転後の画像データを配置することを特徴とする画像処理方法である。
【０００８】
本発明に係る請求項２に記載の画像処理方法は、
第１の補間演算における複数の交差する位置を、回転前の主走査方向軸を基準にした回転前の副走査方向への一定の差分の加算で算出し、
第２の補間演算における複数の交差する位置を、回転前の副走査方向軸を基準にした回転前の主走査方向への一定の差分の加算で算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法である。
【０００９】
本発明に係る請求項３に記載の画像処理方法は、
第１の補間演算と第２の補間演算で使用するラインデータだけで回転処理を行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法である。
【００１０】
本発明に係る請求項４に記載の画像処理装置は、
請求項３に記載の画像処理方法を利用する画像処理装置であって、
（１）一つのラインデータを処理するのに必要なラインデータを全てメモリに保持して回転処理を行ない、
（２）次に、追加的に必要なラインデータだけを入力しメモリに追加的に保持することにより、次の一つのラインデータを処理するのに必要なラインデータを全てメモリに保持し、
（３）上記（２）における次の一つのラインデータの回転処理を行ない、
（４）上記（２）及び上記（３）を繰り返して画像データ全体の回転処理を行うことを特徴とする画像処理装置である。
【００１１】
本発明に係る請求項５に記載の画像処理装置は、
請求項２に記載の画像処理方法を利用する画像処理装置であって、
複数の演算レジスタを備えて並列処理を行なうプロセッサを有し、
第１の補間演算、若しくは、第２の演算処理における複数の加算処理を上記の並列処理を行うプロセッサで同時に行うことを特徴とする画像処理装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明を利用することにより、アフィン変換等の複雑な演算を行うことなくラインデータ保持メモリの活用と補間処理とだけで画像データの回転処理を行うことができる。また、微小角度による回転処理をページメモリ相当の大容量メモリを使用しないで僅かのメモリで行うことができる。また、メモリに画像データを読み出す時間に関連する処理時間を向上できる。更に、並列処理プロセッサを利用して回転処理行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る好適な実施の形態を説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
図７に示すように、本発明に係る画像処理装置（３０）は、画像データ（４２）を入力し、必要なデータを保持メモリ（３６）に一時的に保持し、内部の演算処理装置で回転処理を行い、そして回転後の画像データ（４４）を出力する装置である。
【００１５】
図１〜図４は、本発明に係る画像処理装置（３０）で行われる第１の実施形態に係る画像処理方法を説明する一部画像データの概略図である。まず、図１は、回転処理前の画像データの入力データの一部を示す概略図である。
【００１６】
図１に示されるデータでは、横方向（左から右方向）に主走査方向（２）が、縦方向（上から下方向）に副走査方向（４）が、採られている。画素である画像データ（６）は格子状に配置されることが想定されている。図では、ｘ座標により主走査方向の位置を表し、ｙ座標により副走査方向の位置を表すようにしている。
【００１７】
つまり、格子状に並ぶ画像データでは、図の左上端のものの位置が（ｘ，ｙ）と表され、その右方のものの位置が（ｘ＋１，ｙ），（ｘ＋２，ｙ），（ｘ＋３，ｙ），（ｘ＋４，ｙ）・・・と表されるようにしている。同様に、図の左上端の画像データの下方のものの位置が（ｘ，ｙ＋１），（ｘ，ｙ＋２），（ｘ，ｙ＋３）・・・と表されるようにしている。
【００１８】
画像データ（６）の入力では、主走査方向(２)にＳ（ｘ，ｙ），Ｓ（ｘ＋１，ｙ），Ｓ（ｘ＋２，ｙ）・・・と順にラインスキャンされて１ラインを構成する。続いて１ライン毎に副走査方向（４）に入力される。
【００１９】
画像処理装置（３０）にデータ入力後、図１に示される画像データ（６）に関して、回転前のサンプリング点を副走査方向に接続する線（１０）と回転後の主走査方向（８）とが交差する位置を求め、副走査補間画像データ（１２）Ｔ（ｘ，ｙ）を配置する。図２に副走査補間画像データ（１２）の配置の例を示す。ここで、副走査補間画像データ（１２）の配置は、対象とする画像データの副走査画像データ近傍４画像データを用いて周知のバイキュービック法により補間演算して求めることができる。
【００２０】
上記の補間は、近傍２画像データを用いて周知のバイリニア法でも行うことができる。画像処理において精度を必要とする場合には、バイキュービック法を用いればよく、元になる画像データの入力画素数を抑えたい場合には、バイリニア法を用いればよい。
【００２１】
回転後の副走査補間画像データ（１２）Ｔ（ｘ，ｙ）を算出後、回転後の主走査方向（８）と回転後のサンプリング点を副走査方向に接続する線（１６）とが交差する位置を求め、回転後の主走査画像データ（１８）Ｒ（ｘ，ｙ）を配置する。図３に回転後の主走査画像データ（１８）の配置の例を示す。ここで、回転後の主走査画像データ（１８）Ｒ（ｘ，ｙ）の配置は、副走査補間画像データ（１２）の回転後の主走査方向（８）の近傍４画像データを用いて周知のバイキュービック法の拡大処理で求めることができる。この拡大処理は、近傍２画素データを用いた周知のバイリニア法の拡大処理でも行なうことができる。
【００２２】
回転後の主走査画像データ（２３）Ｒ（ｘ，ｙ）を算出後、回転後の主走査方向（８）に従ってラインデータとして出力することで、回転後の画像データを形成することができる。上記の第１の実施形態に係る画像処理方法では、回転後の副走査方向の補間を行った後、回転後の主走査方向の補間を行ったが、逆の順序でも回転後の画像データの出力を実現することができる。
【００２３】
第１の実施の形態に係る画像処理方法において、１ラインの主走査方向の画像データに対して回転処理を行う場合、出力時に必要な副走査方向のライン数は、次の式（数１）で求めることができる（図４参照）。
［数１］
（主走査画像数）×ｓｉｎ（回転角度）
例えば、回転角度が１度、主走査方向画素数１０２４であれば、
（１０２４）×ｓｉｎ（（１／１８０）π）＝１８
であるから、１８ライン分の副走査方向のライン分のデータのメモリが確保されれば、上記方法での回転処理が実現され得ることになる。
【００２４】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置（３０）も、図７に示すように、画像データ（４２）を入力し、必要なデータを保持メモリ（３６）に一時的に保持し、内部の演算処理装置で回転処理を行い、そして回転後の画像データ（４４）を出力する装置である。第２の実施形態に係る画像処理装置及び画像処理方法は、第１の実施形態に係る画像処理装置及び画像処理方法と略同様のものである。従って、同一部位には同一符号を付して説明を省略する。
【００２５】
図５及び図６は、本発明に係る画像処理装置（３０）で行われる第２の実施形態に係る画像処理方法を説明する一部画像データの概略図である。第２の実施形態に係る画像処理方法では、第１の実施形態に係る画像処理方法と同様に、画像処理装置（３０）にデータ入力後、（図１に示される）画像データ（６）に関して、回転前のサンプリング点を副走査方向に接続する線（１０）と回転後の主走査方向（８）とが交差する位置を求め、副走査補間画像データ（１２）Ｔ（ｘ，ｙ）を配置する（図５参照）。
【００２６】
このとき、回転前のサンプリング点を副走査方向に接続する線（１０）と回転後の主走査方向（８）とが交差する位置は、回転角度と画像データ位置より、
（主走査方向の画像データ位置）×ｓｉｎ（回転角度）
として算出することができる。しかし、回転前の画像データ毎に主走査方向の画像データ位置を算出する処理を行うと、全体処理時間が膨大になる。
【００２７】
そこで、回転後主走査方向（８）で隣り合う副走査補間画像データ（１２）の相対位置関係が全て同一になることに着目し、第２の実施形態に係る画像処理方法では、回転後主走査方向（８）で隣接する２画素の位置を求め、次にその２画素の回転前副走査方向（４）での差分（画像データ位置差分（２２））を求める。更に、残りの副走査補間画像データ（１２）の配置は、図５に示すように、基準になる上記２画素に対し画像データ位置差分（２２）を順に加算することで算出する。つまり、補間演算における複数の交差する位置を、回転前の主走査方向軸を基準にした回転前の副走査方向への一定の差分の加算で算出する。
【００２８】
図５と同様に図６においても、回転後の主走査方向（８）と回転後のサンプリング点を副走査方向に接続する線（１６）とが交差する位置に配置される回転後の主走査画像データ（１８）に関して、隣接する２画素の相対位置関係が同一になる。従って、隣接する２画素の位置を求め、その２画素の回転前主走査方向（２）での差分（画像データ位置差分（２６））を求め、更に、基準になる上記２画素に対し画像データ位置差分（２６）を順に加算して全体の回転後主走査画像データ（１８）の配置を算出する。つまり、補間演算における複数の交差する位置を、回転前の副走査方向軸を基準にした回転前の主走査方向への一定の差分の加算で算出する。
【００２９】
第２の実施形態に係る画像処理方法では、画像データ毎に異なる演算を行う、ということがない。つまり、一定値の加算処理を順次行えば回転処理を実現できる。従って、第２の実施形態に係る画像処理方法は、複数の演算レジスタを備えて並列処理を行うプロセッサで行うことができる。並列処理プロセッサを利用すれば、回転処理全体の処理速度を向上できる。
【００３０】
［第３の実施形態］
図７は、本発明に係る画像処理装置（３０）で行われる第３の実施形態に係る画像処理方法を説明するための、データの流れを中心にしたブロック図である。
【００３１】
第１の実施形態に係る画像処理方法に従いバイキュービック法による補間処理により、例えば、画像データの１ライン目を処理する場合、４画素分のデータが必要であり、そのため入力データの１ライン目から４ライン目までをラインデータ保持メモリ（３６）にロードしておく必要がある。
【００３２】
従って、図７に示すように、ラインデータ２を処理して出力装置（３４）から出力する場合、ラインデータ保持メモリ（３６）に入力データのラインデータ２、ラインデータ３、ラインデータ４、及びラインデータ５をロードしておく必要がある。
【００３３】
続いて図７に示す画像処理装置（３０）にて、ラインデータ３を処理するには、ラインデータ保持メモリ（３６）に入力データのラインデータ３、ラインデータ４、ラインデータ５、及びラインデータ６をロードする必要がある。このときラインデータ３、ラインデータ４、及びラインデータ４は既にラインデータ保持メモリ（３６）に保持され続けているので、入力装置（３２）からは処理前画像データ（４２）のラインデータ６のみがラインデータ保持メモリ（３６）にロードされればよいことになる。このことにより、３ライン分の画像データをロードする時間だけ処理速度を向上することが可能となる。
【００３４】
従って、第３の実施形態に係る画像処理方法を行う画像処理装置は、
（１）一つのラインデータを処理するのに必要なラインデータを、まず全てメモリに保持して回転処理を行ない、
（２）次に、追加的に必要なラインデータだけを入力しメモリに追加的に保持することにより、次の一つのラインデータを処理するのに必要なラインデータを全てメモリに保持し、
（３）上記（２）の次の一つのラインデータの回転処理を行ない、
（４）上記（２）及び上記（３）の工程を繰り返して画像データ全体の回転処理を行う。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る画像処理装置で行われる第１の実施形態に係る画像処理方法を説明する一部画像データの概略図（１）である。
【図２】本発明に係る画像処理装置で行われる第１の実施形態に係る画像処理方法を説明する一部画像データの概略図（２）である。
【図３】本発明に係る画像処理装置で行われる第１の実施形態に係る画像処理方法を説明する一部画像データの概略図（３）である。
【図４】１ラインの主走査方向の画像データに対して第１の実施形態に係る画像処理方法により回転処理を行う場合に、出力時に必要な副走査方向のライン数を示す概略図である。
【図５】本発明に係る画像処理装置で行われる第２の実施形態に係る画像処理方法を説明する一部画像データの概略図（１）である。
【図６】本発明に係る画像処理装置で行われる第２の実施形態に係る画像処理方法を説明する一部画像データの概略図（２）である。
【図７】本発明に係る画像処理装置の全体ブロック図である。加えて、本発明の第３の実施形態に係る画像処理方法を説明するためのデータの流れを中心にしたブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
３０・・・画像処理装置、３２・・・入力装置、３４・・・出力装置、３６・・・ラインデータ保持メモリ、４２・・・処理前の画像データ、４４・・・処理後の画像データ。
【図１】
2006295379.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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