(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の線画の輪郭を形成する複数の画素を、所定の初期点から走査していったときの、前記複数の画素の、二次元座標の一方の座標に係る座標値の変化と、他方の座標に係る座標値に変化を、それぞれ、時間の関数として表現して、第一線画Ｘ軸写像及び第一線画Ｙ軸写像として求め、
第二の線画の輪郭を形成する複数の画素を、所定の初期点から走査していったときの、前記複数の画素の、二次元座標の一方の座標に係る座標値の変化と、他方の座標に係る座標値に変化を、それぞれ、時間の関数として表現して、第二線画Ｘ軸写像及び第二線画Ｙ軸写像として求め、
前記第一線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間と、前記第二線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間とが一致するように時間軸調整を行い、
第一線画Ｘ軸写像と第二線画Ｘ軸写像とを、時間軸で対応する画素同士、補間演算すると共に、第一線画Ｙ軸写像と第二線画Ｙ軸写像とを、時間軸で対応する画素同士、補間演算し、
得られた演算後Ｘ軸写像と、得られた演算後Ｙ軸写像を合成して、前記二次元座標における補間線画を逆変換的に得ることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記第一線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間をｔ１とし、前記第二線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間をｔ２とし、前記時間軸調整後の一致させた時間をｔ３とすると、ｔ１＜ｔ３＜ｔ２、又はｔ２＜ｔ３＜ｔ１の関係を満たすように前記時間軸調整を行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３】
前記補間演算は、線形補間演算であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記第一の線画を含む画像について、前記第一の線画とその背景の境界を追随することにより、前記第一の線画の輪郭を求め、前記第二の線画を含む画像について、前記第二の線画とその背景の境界を追随することにより、前記第二の線画の輪郭を求めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項５】
第一の線画及び第二の線画の各々の輪郭の画素情報が格納される輪郭情報格納部と、
前記輪郭情報格納部から、前記第一の線画及び第二の線画の各々の輪郭の画素情報を読み出し、第一の線画の輪郭を形成する複数の画素を、所定の初期点から走査していったときの、前記複数の画素の、二次元座標の一方の座標に係る座標値の変化と、他方の座標に係る座標値に変化を、それぞれ、走査した時間経過の関数として表現して、第一線画Ｘ軸写像及び第一線画Ｙ軸写像として求め、第二の線画の輪郭を形成する複数の画素を、所定の初期点から走査していったときの、前記複数の画素の、二次元座標の一方の座標に係る座標値の変化と、他方の座標に係る座標値に変化を、それぞれ、走査した時間経過の関数として表現して、第二線画Ｘ軸写像及び第二線画Ｙ軸写像として求め、前記第一線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間と、前記第二線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間とが一致するように時間軸調整を行い、第一線画Ｘ軸写像と第二線画Ｘ軸写像とを、時間軸で対応する画素同士、補間演算すると共に、第一線画Ｙ軸写像と第二線画Ｙ軸写像とを、時間軸で対応する画素同士、補間演算し、得られた演算後Ｘ軸写像と、得られた演算後Ｙ軸写像を合成して、前記二次元座標における補間線画を逆変換的に得る画像処理部と、
を備える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、画像処理方法及び画像処理装置に関し、特に、ビットマップで表現された線画の補間を簡易に行うことができる画像処理方法及び画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、線画の補間は、それらを構成する対応する点（ドット情報）同士の補間の結合として行われていた。図６は、従来における線画の補間の例を模式的に説明するため図である。
【０００３】
ここで、図６（ａ）に示された線画と図６（ｃ）に示された線画について、それらから得られる１／２の補間線画を求める場合を考える。そこで、同図（ａ）に示す線画Ａ’が、点Ａ１〜点Ａ４（各点の座標を、（Ａ１ｘ，Ａ１ｙ）、（Ａ２ｘ，Ａ２ｙ）、（Ａ３ｘ，Ａ３ｙ）、（Ａ４ｘ，Ａ４ｙ）とする）を結んで構成されるものであり、同図（ｃ）に示す線画Ｃ’が、点Ｃ１から点Ｃ４（各点の座標を、（Ｃ１ｘ，Ｃ１ｙ）、（Ｃ２ｘ，Ｃ２ｙ）、（Ｃ３ｘ，Ｃ３ｙ）、（Ｃ４ｘ，Ｃ４ｙ）とする）を結んで構成されるものである場合、以下の式により、点Ｂ１〜点Ｂ４の座標（（Ｂ１ｘ，Ｂ１ｙ）、（Ｂ２ｘ，Ｂ２ｙ）、（Ｂ３ｘ，Ｂ３ｙ）、（Ｂ４ｘ，Ｂ４ｙ））を求め、それらを結んで得られた点が、線画Ａ’と線画Ｃ’についての補間線画Ｂ’として得られる。
【０００４】
Ｂ１ｘ＝（Ａ１ｘ＋Ｃ１ｘ）／２、  Ｂ１ｙ＝（Ａ１ｙ＋Ｃ１ｙ）／２
Ｂ２ｘ＝（Ａ２ｘ＋Ｃ２ｘ）／２、  Ｂ２ｙ＝（Ａ２ｙ＋Ｃ２ｙ）／２
Ｂ３ｘ＝（Ａ３ｘ＋Ｃ３ｘ）／２、  Ｂ３ｙ＝（Ａ３ｙ＋Ｃ３ｙ）／２
Ｂ４ｘ＝（Ａ４ｘ＋Ｃ４ｘ）／２、  Ｂ４ｙ＝（Ａ４ｙ＋Ｃ４ｙ）／２
なお、ここでは単純な線形補間としたが、他の各種補間法でも行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の図６に示す例は、複数の点の連結で構成された線画についての補間であり、かかる補間は、常套的に行われている。しかしながら、ビットマップで表現された画像についての補間は、確立されていない。
【０００６】
本発明は上述のような事情から為されたものであり、本発明の目的は、ビットマップで表現された線画の補間を簡易に行うことができる画像処理方法及び画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の画像処理方法は、第一の線画の輪郭を形成する複数の画素を、所定の初期点から走査していったときの、前記複数の画素の、二次元座標の一方の座標に係る座標値の変化と、他方の座標に係る座標値に変化を、それぞれ、時間の関数として表現して、第一線画Ｘ軸写像及び第一線画Ｙ軸写像として求め、第二の線画の輪郭を形成する複数の画素を、所定の初期点から走査していったときの、前記複数の画素の、二次元座標の一方の座標に係る座標値の変化と、他方の座標に係る座標値に変化を、それぞれ、時間の関数として表現して、第二線画Ｘ軸写像及び第二線画Ｙ軸写像として求め、前記第一線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間と、前記第二線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間とが一致するように時間軸調整を行い、第一線画Ｘ軸写像と第二線画Ｘ軸写像とを、時間軸で対応する画素同士、補間演算すると共に、第一線画Ｙ軸写像と第二線画Ｙ軸写像とを、時間軸で対応する画素同士、補間演算し、得られた演算後Ｘ軸写像と、得られた演算後Ｙ軸写像を合成して、前記二次元座標における補間線画を逆変換的に得ることを要旨とする。
【０００８】
ここで、前記第一線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間をｔ１とし、前記第二線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間をｔ２とし、前記時間軸調整後の一致させた時間をｔ３とすると、ｔ１＜ｔ３＜ｔ２、又はｔ２＜ｔ３＜ｔ１の関係を満たすように前記時間軸調整を行うことが好適である。
【０００９】
また、前記補間演算は、線形補間演算であることが好適である。
【００１０】
また、前記第一の線画を含む画像について、前記第一の線画とその背景の境界を追随することにより、前記第一の線画の輪郭を求め、前記第二の線画を含む画像について、前記第二の線画とその背景の境界を追随することにより、前記第二の線画の輪郭を求めることが好適である。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、第一の線画及び第二の線画の各々の輪郭の画素情報が格納される輪郭情報格納部と、前記輪郭情報格納部から、前記第一の線画及び第二の線画の各々の輪郭の画素情報を読み出し、第一の線画の輪郭を形成する複数の画素を、所定の初期点から走査していったときの、前記複数の画素の、二次元座標の一方の座標に係る座標値の変化と、他方の座標に係る座標値に変化を、それぞれ、走査した時間経過の関数として表現して、第一線画Ｘ軸写像及び第一線画Ｙ軸写像として求め、第二の線画の輪郭を形成する複数の画素を、所定の初期点から走査していったときの、前記複数の画素の、二次元座標の一方の座標に係る座標値の変化と、他方の座標に係る座標値に変化を、それぞれ、走査した時間経過の関数として表現して、第二線画Ｘ軸写像及び第二線画Ｙ軸写像として求め、前記第一線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間と、前記第二線画に係る写像の時間軸方向の全長に対応する時間とが一致するように時間軸調整を行い、第一線画Ｘ軸写像と第二線画Ｘ軸写像とを、時間軸で対応する画素同士、補間演算すると共に、第一線画Ｙ軸写像と第二線画Ｙ軸写像とを、時間軸で対応する画素同士、補間演算し、得られた演算後Ｘ軸写像と、得られた演算後Ｙ軸写像を合成して、前記二次元座標における補間線画を逆変換的に得る画像処理部と、を備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像処理方法及び画像処理装置によれば、ビットマップで表現された線画の補間を簡易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の画像処理方法の一実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の画像処理方法の一実施形態における輪郭確定ステップの詳細処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の画像処理方法の一実施形態における補間処理ステップの詳細処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の画像処理方法の一実施形態が適用される画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の画像処理方法の一実施形態の処理手順を説明するための図である。
【図６】図６は、従来における線画補間の方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。  
図１は、本発明の画像処理方法の一実施形態の処理手順を示すフローチャートである。図２は、本発明の画像処理方法の一実施形態における輪郭確定ステップの詳細処理手順を示すフローチャートである。図３は、本発明の画像処理方法の一実施形態における補間処理ステップの詳細処理手順を示すフローチャートである。図４は、本発明の画像処理方法の一実施形態が適用される画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図５は、本発明の画像処理方法の一実施形態の処理手順を説明するための図である。
【００１５】
図４に示すように、本発明の画像処理方法の一実施形態が適用される画像処理装置は、画像情報が格納される画像情報格納部２と、画像情報格納部２に格納された画像情報に対して、輪郭確定処理と補間処理を行う画像処理部１と、画像処理部１により得られた輪郭情報が格納される輪郭情報格納部３と、元の画像や画像処理部１の処理により得られた画像が表示される表示部４とを備えている。
【００１６】
本発明の画像処理方法の一実施形態は、図１に示すように、輪郭確定ステップＳ１と、補間処理ステップＳ３とで構成される。以下、図２乃至図５を参照して、それぞれを詳細に説明する。
【００１７】
図２に示すように、輪郭確定ステップにおいては、まず、画像処理部１は、画像格納部２から、補間の対象である画像を読み込み、図５（ａ）及び（ｃ）に示すように、その画像内の対象線画の輪郭の一点に、輪郭の抽出を始める始点、すなわちマーカの始点、を設定する（ステップＳ１１）。そして、その始点から、画素単位で、対象線画と背景画像を識別しつつ（ステップＳ１２）、対象線画の画素と背景画像の画素の境界を追随していく（ステップＳ１３）。ここで、マーカの始点の決定の仕方としては、座標軸上に基準点（例えば、Ｘ座標が０で、Ｙ座標が０である原点）を設定し、その基準点から最短の距離ある図形上の画素点を始点とする、というような方法がある。なお、対象線画Ａ、Ｃが座標軸上で領域的に離れた位置にある場合には、一方の線画を他方の線画領域位置にくるように一旦移動させたのちに、最短距離を求めてマークを決定することができる。
【００１８】
次に、画像処理部１は、マーカが初めに設定した始点に戻ったか否かを判断する（ステップＳ１４）。始点に戻っていなければ（ステップＳ１４において、否定判定）、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２及びＳ１３の処理を続行する。一方、始点に戻っていれば（ステップＳ１４において、肯定判定）、輪郭が求められていることになるので、輪郭確定ステップを終了する。画像処理部１は、得られた輪郭情報（複数の画素の座標値の集まり）を輪郭情報格納部３に格納する。なお、本発明においては、原則、閉じた線画を対象にしている。
【００１９】
輪郭確定ステップＳ１は、補間の対象となっている２つの対象線画Ａ及びＣについてそれぞれ行われる。２つの対象線画Ａ及びＣについて、輪郭確定ステップが終了すると図１のステップＳ２において、肯定判定となり、次の補間処理ステップ（ステップＳ３）に移行する。
【００２０】
次に、補間処理ステップについて説明する。  
補間処理ステップについては、図３に示すように、画像処理部１が、まず、上述の輪郭確定ステップにより得られた、対象線画Ａと対象線画Ｃの輪郭情報をそれぞれ輪郭情報格納部３から読み込む（ステップＳ３１及びＳ３２）。図５に示した例では、対象線画Ａが正方形（図５（ａ））であり、対象線画Ｃが円（図５（ｃ））の場合を示している。
【００２１】
次に、画像処理部１は、対象線画Ａ及びＣのそれぞれについて、輪郭の一画素を一時間単位に対応させることにより（１画素＝１ｔ）、時間（ｔ）対Ｘと、時間（ｔ）対Ｙの各座標軸上に分解した写像を求める（ステップＳ３３）。
【００２２】
例えば、対象線画Ａについては、図５（ａ−ｘ）及び図５（ａ−ｙ）に示したように求められる。ここで、線の終点のｔ軸に対する時刻ｔ１は、輪郭の全長（画素数）に対応した値となることが分かる。また、対象線画Ｃについては、図５（ｃ−ｘ）及び図５（ｃ−ｙ）に示したように求められる。同様に、線の終点のｔ軸に対する時刻ｔ２は、輪郭の全長（画素数）に対応した値となる。ここで、通常は、ｔ１≠ｔ２である。
【００２３】
次に、画像処理部１は、対象線画Ａについて得られた上記写像と対象線画Ｃについて得られた上記写像について、時間軸調整を行う（ステップＳ３４）。その時間軸調整の後、後述の演算処理を行う。すなわち、上記のように、一般的にｔ１≠ｔ２であるので、そのままでは、演算処理（例えば、図５（ａ−ｘ）に示した対象画像ＡのＸ軸写像の各値と、図５（ｃ−ｘ）に示した対象画像ＣのＸ軸写像の各値との間での線形補間演算）が行えない。従って、ｔ２＜ｔ３＜ｔ１の関係を満たす、ｔ３を設定し、ｔ１及びｔ２をｔ３に合わせる処理を行う。具体的には、上記大小関係から、ｔ１に関しては、時間軸を縮める処理、言い換えれば、画素を間引く処理となる。一方、ｔ２に関しては、時間軸を伸ばす処理、画素を補間する処理となる。
【００２４】
なお、ｔ３については任意に設定できる。つまり、ｔ３の設定は、ｔ１とｔ２の間に設定することで、対象線画Ａ、Ｃの形状イメージの間を補間した一定の形状を得ることができる。一方、大きい値に設定すると、対象線画Ａ、Ｃからは予測され得ないような壊れた形状の図形となってしまうこともあるので、ｔ１とｔ２の間に設定することが好ましく、必要に応じて結果線画を拡大縮小することもできる。
【００２５】
つまり、それは線画の大きさの指標となるものであって、時間経過に伴って変化する線画の補間における、時間軸上の補間位置とは、直接的には関係はない。つまり、時刻の異なる２つの対象線画を時間軸上で、例えば均等線形補間する場合、時間軸上の補間位置は、各線画間の中央であるが、このときｔ３は、必ずしもｔ３＝（ｔ１＋ｔ２）／２とする必要はない。しかしながら、時刻の異なる２つの対象線画間の時間経過に伴う自然な変化という観点からは、ｔ３と、線画変化の時間軸上の補間位置とは相関させることが好適である。
【００２６】
次に、画像処理部１は、ステップＳ３４において時間軸調整が行われた、対象線画Ａに係る写像と対象線画Ｃに係る写像について、Ｘ軸写像同士の算術演算と、Ｙ軸写像同士の算術演算を行なう（ステップＳ３５及びＳ３６）。なお、ここでの演算は、如何なる補間方式による演算でもよいが、最も一般的には線形補間である。
【００２７】
図５に示した例では、図５（ａ−ｘ）に示した対象線画Ａに係るＸ軸写像と、図５（ｃ−ｘ）に示した対象線画Ｃに係るＸ軸写像とを時間軸調整後に演算すると、図５（ｂ−ｘ）の曲線が得られる。また、図５（ａ−ｙ）に示した対象線画Ａに係るＹ軸写像と、図５（ｃ−ｙ）に示した対象線画Ｃに係るＹ軸写像とを時間軸調整後に演算すると、図５（ｂ−ｙ）の曲線が得られる。
【００２８】
次に、画像処理部１は、演算により得られたＸ軸写像とＹ軸写像を合成して逆変換的に補間線画Ｂを生成する（ステップＳ３７）。図５に示した例では、図５（ｂ−ｘ）に示したＸ軸写像と、図５（ｂ−ｙ）に示したＹ軸写像とを合成して、図５（ｃ）に示した補間線画Ｂを求める。
【００２９】
最後に、画像処理部１は、得られた補間線画Ｂを、画像格納部２に格納したり、線画Ａ及びＣと共に表示部４に表示したりする。
【００３０】
以上のように本発明の一実施形態によれば、ビットマップで表現された線画の補間を簡易に行うことができる。
【００３１】
なお、上述した実施形態においては、１つの補間線画を求める場合を説明したが、これに限られることなく、２つの対象線画に基づき、複数の補間線画を求める場合にも適用できる。例えば、２つの線形補間線画を求める場合、例えば、ｔ２＜ｔ３＜ｔ４（２つめの補間線画）＜ｔ１；ｔ３＝（２×ｔ２＋ｔ１）／３；ｔ４＝（ｔ２＋２×ｔ１）／３と設定する。この場合、前述のように、上述の算術演算もこの演算に相関させるようにすれば、時間的に変化する線画としては、自然な線画となる。
【００３２】
一方、３つ以上の対象線画に基づき、１つの補間線画を求める場合にも適用できる。例えば、３つの対象線画について、時間軸補正をして１つの補間線画を求めることができる。すなわち、当業者であれば、ｎ個の対象線画からｎ個の補間線画が同様に導き出せることが想到できるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の画像処理方法及び画像処理装置は、例えばパチンコ機のような遊技機で表示される画像データや、アニメーションのデータに適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  補間処理部
２  画像情報格納部
３  輪郭情報格納部
４  表示部
【図１】
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【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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