(57)【要約】【課題】  簡単な操作によりパターン画像の輪郭部分のパターンを手作業によらず自動的に修正処理する。【解決手段】  パターン画像修正処理装置は、同じパターンの繰り返し縦横斜め等の二次元配列により表示された図柄に対し、その図柄のパターンが欠けた部分を修正する装置であって、パターンに従って原画をマスキングし、原画に従って座標上にパターンを配置して原画に対応した第一のパターン画像を得る第一のマスクと、この第一のマスクと同じ対応する配置位置で且つパターン画像の個々のパターンの一部をマスキングにより抽出する第二のマスクと、この第二のパターン画像のパターンの位置にパターンを再配置して第三のパターン画像を得るパターン配置手段とを有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じパターンの繰り返し二次元配列により表示された図柄に対し、その図柄のパターンが欠けた部分を修正する装置であって、パターンに従って原画をマスキングし、原画に従って座標上にパターンを配置して原画に対応した第一のパターン画像を得る第一のマスクと、この第一のマスクと同じ対応する配置位置で且つパターン画像の個々のパターンの一部をマスキングにより抽出する第二のマスクと、この第二のパターン画像のパターンの位置にパターンを再配置して第三のパターン画像を得るパターン配置手段とを有することを特徴とするパターン画像修正処理装置。
【請求項２】
パターン画像のパターンは、複数の画素群により表示されることを特徴とする請求項１に記載のパターン画像修正処理装置。
【請求項３】
第二のマスクは、パターン画像の個々のパターンの一部の画素のみをマスキングするため、パターンの一部より十分狭い仮想の窓を有し、第一のパターン画像をマスキングすることにより、第二のパターン画像を得ることを特徴とする請求項２に記載のパターン画像修正処理装置。
【請求項４】
第二のマスクは、パターン画像の個々のパターンの一部の要素のみをマスキングするため、パターンの一部の要素にのみ対応した仮想の窓を有し、第一のパターン画像をマスキングすることにより、第二のパターン画像を得るものであって、パターンの全要素分の複数の第二のマスクを備えることを特徴とする請求項２に記載のパターン画像修正処理装置。
【請求項５】
前記請求項１〜４に記載のパターン画像修正処理装置について、その機能をコンピュータ上で実現させる手段をコンピュータのプログラムとして記録したことを特徴とするパターン画像修正処理用記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば手書きで作成した原画を織物生地等にパターンの配列で描画するのに際し、特に図柄の縁の部分に生じる画素が大きく欠けたパターンを整理、修正し、生地に表示するのに良好な図柄を得ることを目的とした画像修正処理装置とその機能をコンピュータ上で実現させるためのコンピュータのソフトウェアを記録したパターン画像修正処理用記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、茨城県南西部における伝統的な地場織物産業として、結城紬織りがある。この結城紬の生地に描かれる図柄は、原画が手描きにより描かれ、図９に示すような亀甲と呼ばれる単位の図形、すなわちパターンが使用される。この亀甲パターンを生地上で規則正しく縦横、斜めに二次元配列されるように織り糸を捺染し、生地上でその亀甲パターンの集合により図１２に示すような例の柄を描く。柄を描く場合、柄の中央部分は亀甲パターンの形が完全に現れるが、柄の輪郭にあたる部分では亀甲パターンの形が完全には現れない。この輪郭の部分では、図９に示すような「柱」、「ちらし」、「山」、「十字」等と呼ばれる亀甲パターンを構成する各要素の部分的な形状で輪郭を構成するように描く。また、柱については柄の形に合わせてその半分の長さとする場合もある。こうして修正処理された図柄が図１５に示す図柄である。
【０００３】
このような結城紬織りの図柄処理の手法は、現在パソコンの画像処理ソフトウェアを利用して設計図案を描く仕組みも用いられている。使用する画像処理ソフトウェアはラスター画像を処理するソフトウェアである。ラスター画像では、ピクセルと呼ばれる画素を所要の解像度に従って二次元平面上に規則正しく縦横に配置し、前述した亀甲等の個々のパターンを表示する。
【０００４】
パソコンの画像処理ソフトウェアを利用する場合、その基本機能であるマスク機能を用いて原画を処理し、パターン画像を得る。マスク機能とは、描画部分に描かれた原画に対してマスクをかけることで、マスクを透かして描画部分を表示させる機能である。
例えば、結城紬の図柄については、あらかじめ亀甲のマスクを作成しておき、原画をこのマスクでマスキングすることで仮想の生地の上に柄を描き、この柄から織り糸に捺染を施し、この捺染糸から生地を織る。
【０００５】
しかしながら、このような画像処理ソフトウェアにより得られたパターン画像には、その輪郭部分にパターンの一部が欠落したいわゆるパターンの欠けが生じる。そのため、結城紬の図柄の場合、それを仮想の生地の上に描いた場合、柄の輪郭部分における亀甲パターンの形状が極めて粗雑になる。本来あるべき亀甲パターンの輪郭の柄にするためには、各輪郭部分において手作業によって粗雑な箇所を修正する必要がある。この修正は柄が複雑なほど手間がかかる作業である。
【０００６】
従来、コンピュータにより画像の輪郭部分に生じる凹凸等をコンピュータを用いた画像処理により修正処理するものが提案されている。しかしながら、結城紬の亀甲パターンのような特殊な形状をしたパターンで表示される画像の輪郭の修正処理には必ずしも適するものではなく、現実の糸染め、生地織りの現場での使用は不可能である。
【特許文献１】特開平７−４４７００号公報
【特許文献２】特開平１１−１１２８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の画像修正処理における課題に鑑み、簡単な操作によりパターン画像の輪郭部分のパターンを手作業によらず自動的に修正処理することが出来るパターン画像修正処理装置及びその機能をコンピュータ上で実現することが出来るソフトウェアを記録したパターン画像修正処理用記録媒体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】
【０００８】
本発明では、手作業により作成された原画に従い所定の画素群により全体として所定の形状に表示されたパターンを縦横に規則正しく配列した第一のパターン画像を得て、さらに第一のパターン画像の主として縁の部分にある画素が大きく欠けたパターンを除き、その他のパターン位置にパターンを再現するものである。そのため、パターンの配列間隔と同じ間隔を有し、パターンの一部を検知する仮想の窓が配列された第二のマスクを使用する。このマスクでパターン画像をマスキングし、例えばパターンが検出された位置に完全な形のパターンを付与し、パターンが検出された位置にパターンを付与しないようにする。
【０００９】
本発明によるパターン画像修正処理装置は、同じパターンの繰り返し縦横斜め等の二次元配列により表示された図柄に対し、その図柄のパターンが欠けた部分を修正する装置であって、パターンに従って原画をマスキングし、原画に従って座標上にパターンを配置して原画に対応した第一のパターン画像を得る第一のマスクと、この第一のマスクと同じ対応する配置位置で且つパターン画像の個々のパターンの一部をマスキングにより抽出する第二のマスクと、この第二のパターン画像のパターンの位置にパターンを再配置して第三のパターン画像を得るパターン配置手段とを有するものである。
【００１０】
第一及び第二のパターン画像のパターンは、複数の画素群により表示される。第二のマスクは、パターン画像の個々のパターンの一部の画素のみをマスキングするため、パターンの一部より十分狭い仮想の窓を有し、第一のパターン画像をマスキングすることにより、第二のパターン画像を得る。或いは、第二のマスクは、パターン画像の個々のパターンの一部の要素のみをマスキングするため、パターンの一部の要素にのみ対応した仮想の窓を有し、第一のパターン画像をマスキングすることにより、第二のパターン画像を得るものであって、パターンの全要素分の複数の第二のマスクを備える。
【００１１】
このようなパターン画像修正処理装置では、第一のマスクにより、原画に従って座標上にパターンを配置して原画に対応した第一のパターン画像を得た後、前記第一のマスクと同じ配置且つそのパターンの一部をマスキングする第二のマスクを使用し、パターン画像をマスキングしてその個々のパターンの一部のパターンからなる第二のパターン画像を得る。例えば最も単純なケースとしてパターンが円や正方形の場合、その中央の狭い部分の画素のみを第二のマスクでマスキングし、第二のパターン画像を得る。
【００１２】
その後第二のマスクによりマスキングされたパターンの位置に完全な形のパターンを再配置し、第三のパターン画像を得る。すると、第一のパターン画像の輪郭部分で、仮にパターン欠けがある部分でも、第二のパターン画像でパターンが存在する位置には完全な形のパターンが再配置される。他方、仮に欠けたパターンがある部分でも、第二のパターン画像でパターンが無い位置には、全くパターンが再配置されない。その結果、第一のパターン画像の欠けパターンのうち、或る一定の画素を占有するパターンの部分では、欠けパターンが完全なパターンとして補完され、或る一定の画素を占有しないパターンの部分では、欠けパターンが除去されることになる。これにより、特にパターン画像の輪郭部分でパターンの補完、削除が行われ、修正された第二のパターン画像が得られる。
【００１３】
このようなパターン画像修正処理装置における、パターン画像修正処理工程は、コンピュータに取り込まれる画像に対し、仮想のマスクを用いて自動処理することにより容易に実現することが出来る。このような機能をコンピュータ上で実現させる手段は、コンピュータプログラムとして構成され、それを記録したことを記録媒体によりコンピュータにセットアップすることが出来る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、簡単な操作によりパターン画像の輪郭部分のパターンを手作業によらず自動的に修正することが出来るので、例えば、亀甲パターンの配列により柄を表す結城紬の柄の下絵処理等において、格段の能率の向上を図ることが出来る。特に、柄の複雑さの如何に拘わらず、同様にしてパターン画像の輪郭部分のパターンを簡単に修正処理することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、コンピュータにおける画像処理手法において用いられるマスキング機能を利用し、一定の形状を有するパターンを規則正しく配置して表示される画像に対し、その特に輪郭部分でのパターン欠けを自動的に修正処理出来るようにした。
以下、このような本発明の実施例について、図面を参照しながら具体例を挙げて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の第１実施の形態に係る画像修正処理装置の構成を示すブロック図である。図中、１は実施の形態の画像修正処理装置全体を示し、制御部２、表示部３、ビデオメモリ４、キーボード５、及びマウスなどのポインティングデバイス６を主要構成要素としている。さらに、手書き等で作成した原画を取り込むイメージスキャナやデジタルカメラ等の画像入力装置１２も付属している。これらの各構成要素は、システムバス７を介して互いに接続されている。
【００１７】
制御部２は、本実施の形態の画像修正処理装置１全体を制御するもので、マイクロプロセッサ等のＣＰＵ８、ＲＡＭ等により構成されるプログラムメモリ９、Ｉ／Ｏインターフェース部１０及びハードディスク装置や光学記録再生ドライブ等の外部記憶装置１１等を備えている。ＣＰＵ８は、後述するフローチャートで表される、プログラムメモリ９に記憶されたプログラムに従って本装置１全体を制御している。プログラムメモリ９は前記プログラムを格納するとともに、ＣＰＵ８による制御処理の実行時、マスクデータや各種データを記憶するためのワークエリアとしても使用され、各種データの一時補間領域を備えている。
【００１８】
この実施の形態では、Ｉ／Ｏインターフェース部１０は、外部記憶装置１１としてのハードディスク装置とのインターフェース制御を行っている。ハードディスク装置は、ディスク上の磁気記録媒体にデータを記録して読み書きする外部記憶装置１１で、作成された画像データやプログラム・メモリ９にダウンロードされて実行される各種アプリケーション・プログラム等も記憶している。
【００１９】
表示部３は、入力された図柄や処理された図柄やオペレータへのメッセージ等を画面に表示するもので、ＣＲＴ或は液晶等で構成されている。ビデオメモリ４は、表示部３の画面に表示されるイメージデータが記憶されている。キーボード５及びポインティングデバイス６は、いずれもオペレータにより操作され、各種のデータや指示コマンドを入力するものである。画像入力装置１２は、手書き等で作成した原画を取り込むもので、イメージスキャナやデジタルカメラ等の機器が使用される。
【００２０】
次に、図２のフローチャートと、図３〜図８に示す画像図を参照して、本実施の形態の画像修正処理装置１における図形処理を説明する。なお、図３〜図８に示す画像図は、図柄の修正処理の行程が分かりやすいように、パターンとして最も単純な正方形のパターンを使用して図柄を表示するものについて示してある。
【００２１】
先ず原画を用意する。原画は、手書きのものを画像入力装置１２によりコンピュータである画像修正処理装置１に取り込む手法か或いは画像修正処理装置１にセットアップされた画像作成ソフトウェアを使用し、キーボード５、及びマウスなどのポインティングデバイス６により作成し、外部記憶装置１１に記録する。このような原画は、所要の解像度により画面上に配列された画素（ピクセル）により表示部３に表示される。原画の例を図３に示す。
【００２２】
次に、コンピュータである画像修正処理装置１に内蔵する第一のマスクを使用し、原画をマスキングする。例えば第一のマスクは、図４に示すようなもので、原画から同じ形状のパターンを抽出するため、同じ形状の仮想の窓が縦横に規則正しく配列されたものである。図３の例では、正方形の窓が縦横に一定の間隔で配列されている。この第一のマスクで原画をマスキングすることにより、複数の画素の集合により表示される同じ形状のパターンの縦横への配列により図柄が表示される。このようにして原画を第一のマスクによりマスキングして得られる第一のパターン画像を図５に示す。
【００２３】
次に、コンピュータである画像修正処理装置１に内蔵する第二のマスクを使用し、原画をマスキングする。例えば第二のマスクは、図６に示すようなもので、第一のマスクと同じ間隔で配列された仮想の窓を有し、個々の窓は第一のマスクの仮想の窓とそれぞれ対応する位置にある。但しこの第二のマスクの窓は、第一のマスクの仮想の窓より十分小さく、その仮想の窓は第一のマスクの仮想の窓に一部分に対応している。最も一般的には、第一のマスクの仮想の窓は、第二のマスクの仮想の窓の中央位置にそれぞれ対応している。図６の例では、第二のマスクには、ドット状の仮想の窓が第一のマスクの仮想の窓と同じ間隔で縦横に一定の間隔で配列されており、前者の各仮想の窓は後者の仮想の窓の中央位置に対応している。
【００２４】
この第二のマスクにより前記第一のパターン画像をマスキングすると、例えば第一のパターン画像の中央部のように、パターンを構成する画素がほぼ揃っているパターンでは、第二のマスクによりパターンがドット状の第二のパターンとなって表示される。他方、例えばパターン画像の輪郭部のように、パターンを構成する画素が一部存在せず、部分的にしかない場合、次のような結果となる。まず、第二のマスクの仮想の窓に対応する中央部にパターンの画素が存在する場合、第二のマスクによりパターンがドット状の第二のパターンとなって表示される。他方、第二のマスクの仮想の窓に対応するパターンの中央部に画素が存在しない場合は、パターンが全く存在しない部分と同様に、ドット状の第二のパターンは表示されない。こうして図６に示すような第二のマスクにより図５に示すようなパターン画像をマスキングすると、パターン画像の輪郭部分のように、画素が一部書けているパターンについては、残っている画素の占める割合により、個々のパターンをスクリーニングすることが出来る。その結果得られる第二のパターン画像を図７に示す。
【００２５】
最後に第二のパターン画像のドット状のパターンの周囲に、画素が欠けていない完全なパターンの画素を再配置することにより、図８に示すような第三のパターン画像が得られる。この第三のパターン画像は、輪郭部分を含めて全てのパターンの画素が揃っており、画像を構成する全てのパターンが欠けの無い完全なパターンからなる。以上によりパターン画像の修正が完了する。
【００２６】
これらの行程は、全てコンピュータの画像処理により行われる。原画や各パターン画像及び仮想のマスクはそれぞれ異なる画層として外部記録装置に記録され、適宜プログラムメモリに読み込まれ、コンピュータの画面上に表示されて画像とマスクとが重ね合わせられ、前述のような修正処理が行われる。
このような機能を達成するプログラミングは、光学記録媒体等の記録媒体に記録され、そのプログラミングをパソコンの基本ソフト（ＯＳ）の機能によりセットアップすることが出来る。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明による画像修正処理手法を、個々のパターンとして図９に示すような亀甲模様を使用した結城紬の織り柄の修正処理に適用する場合について説明する。基本的には、前述の正方形のパターンを使用したパターン画像の修正処理行程と同じなので、主に異なる点を中心として説明する。
【００２８】
図９により既に述べた通り、結城紬の亀甲パターンは、基本的に六角形であり、「柱」、「ちらし」、「山」、「十字」等と呼ばれる各要素からなる。結城紬では、生地の図柄において、隣接する亀甲パターンが横、上下、斜めに隣接しており、それぞれ隣接する亀甲パターンは、「柱」、「ちらし」、「山」の要素を共有している。
【００２９】
先ず原画を用意する点は前述の例と同じであり、前述の例と同様にして作成する。図１０はその原画の例を示す。
次に、コンピュータである画像修正処理装置１に内蔵する第一のマスクを使用し、原画をマスキングする。この第一のマスクは、図１１に示すようなもので、結城紬の亀甲パターンが横、上下、斜め方向に規則正しく配列されている。この第一のマスクで原画をマスキングすることにより、原画が亀甲パターンの横、上下、斜め方向への配列として表示される。このようにして原画を第一のマスクによりマスキングして得られる第一のパターン画像を図１２に示す。
【００３０】
次に、コンピュータである画像修正処理装置１に内蔵する第二のマスクを使用し、原画をマスキングする。例えば第二のマスクは、図１３に示すようなもので、第一のマスクと同じ間隔で配列された仮想の窓を有するものである。但しこの窓は、亀甲パターンの要素の一部のみをマスキングするもので、この個々仮想の窓は第一のマスクの対応する各亀甲パターンの要素の位置に対応している。例えば、図１３に示す第二のマスクのマスキングパターンは、図９に示す亀甲パターンの柱の下半部とその下端のやまの要素のみを含んだ逆Ｔ字形のものである。第二のマスクの柱の下半部とその下端のやまの要素の仮想の窓は、第一のマスクの各亀甲パターンの柱の下半部とその下端のやまの位置に対応している。
【００３１】
この第二のマスクにより前記第一のパターン画像をマスキングすると、第二のマスクの逆Ｔ字形の仮想の窓により、図１２の亀甲パターンのその要素のみが抽出される。その後マスキングした後の、亀甲パターンの柱の下半部とその下端のやまの各要素の長さにより、それらの要素を付与するか削除するかが決定される。マスキング画像上でそれらの要素の長さが完全に現れている個所には、当然ながらそれらの要素を付与し、それらの要素が全く現れていない個所にはそれらの要素を付与しない。また、各要素の長さが不完全である場合は、各要素の予め定められた一点にその要素の画素が存在するか否かによって決める。そその一点は，画像処理ソフトウェアの基本機能であるチャンネル機能にあらかじめ保存しておく。チャンネル機能とは型を保存する機能で、通常は画面に表示されない。
【００３２】
こうして処理し、亀甲パターンの柱の下半部とその下端のやまの要素を付与すべき個所に付与し、それ以外の個所から不完全な要素を除去して処理し、そこに各要素の画素を再配置したのが図１４に示すパターン画像である。
さらに他の要素についても、第二のマスクを備え、同様の処理を行う。これら複数の第二のマスクは、前記のチャンネル機能と共に異なる画層に記録させておき、順次呼び出して処理する。
【００３３】
こうして亀甲パターンの全ての要素について処理し、その画素を再配置することにより、図１５に示すような亀甲パターン画像が得られる。この亀甲パターン画像は、その輪郭部分で欠けた亀甲パターンを修正していることにより、これを原画として括り糸に捺染し、織物を織ったときに、生地に現れた柄の輪郭部分亀甲パターンが粗雑にならない。
【００３４】
図３〜図８により説明した前述の例では、正方形の個々のパターンを一つの第二のマスクでマスキングし、処理した。これに対し、この亀甲パターンの例では、亀甲パターンの各要素を個々のパターンとして扱い、複数の第二のマスキングでそれぞれ単独または数個ずつ別々に処理を繰り返す。その点のみが異なるだけで、基本的な考え方や手順に格段の差は無い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態による画像修正処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】同画像修正処理装置による画像の修正処理工程の概略を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例による画像修正処理装置において使用する原画の例を示す図である。
【図４】同原画をマスキングして第一のパターン画像を得るための第一のマスクを示す図である。
【図５】同原画を第一のマスクによりマスキングして得た第一のパターン画像を示す図である。
【図６】同第一のパターン画像をマスキングして第二のパターン画像を得るための第二のマスクを示す図である。
【図７】同第一のパターン画像を第二のマスクによりマスキングして得た第二のパターン画像を示す図である。
【図８】同第二のパターン画像の画素の周囲にパターンの残りの画素を付与して得た修正処理済の画像を示す図である。
【図９】結城紬織の絵柄を表すのに使用される亀甲パターンを構成する各要素の配置とその名称を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例による画像修正処理装置において使用する原画の例を示す図である。
【図１１】同原画をマスキングして第一のパターン画像を得るための第一のマスクを示す図である。
【図１２】同原画を第一のマスクによりマスキングして得た第一のパターン画像を示す図である。
【図１３】同第一のパターン画像をマスキングして第二のパターン画像を得るための第二のマスクの一つを示す図である。
【図１４】同第一のパターン画像を第二のマスクによりマスキングして得た第二のパターン画像を示す図である。
【図１５】他の第二のマスクを使用して修正処理を繰り返し、最終的に得られる修正処理済の画像を示す図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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