(57)【要約】 【構成】  元画像にＦＦＴを施し、ローパスフィルタで処理し、逆フーリエ変換を施す。逆フーリエ変換後の画像をアフィン変換し、画像の一部を移動させて組み替える。ＦＦＴ等と、アフィン変換、組み替えの順序は任意である。【効果】  任意のピッチでシフトさせた送り柄を実現できる。【選択図】     図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形の元画像に、周波数成分への分解からなる変換を施し、変換により得られた周波数成分から高周波成分を除去した後に、前記変換の逆変換を施すことによりリピート柄のユニット画像を得る方法において、
前記ユニット画像もしくは元画像をアフィン変換することにより、平行四辺形あるいは長方形の画像に変換するアフィン変換ステップと、
アフィン変換での変形を打ち消すように、画像の一部を移動させて組み替える組み替えステップ、とを設けたことを特徴とする、リピート柄の作成方法。
【請求項２】
アフィン変換ステップと組み替えステップとを、前記変換と前記高周波成分の除去、及び前記逆変換を施した画像に対して実行することを特徴とする、請求項１のリピート柄の作成方法。
【請求項３】
アフィン変換ステップと組み替えステップとを、前記変換前の元画像と、前記変換と前記高周波成分の除去、及び前記逆変換を施した画像とにそれぞれ、各１回ずつ実行することを特徴とする、請求項２のリピート柄の作成方法。
【請求項４】
前記高周波成分の除去として、前記変換により得られた周波数成分から強度が所定値以下の成分を除くステップを実行することを特徴とする、請求項１〜３のいずからのリピート柄の作成方法。
【請求項５】
長方形の元画像に、周波数成分への分解からなる変換を施し、変換により得られた周波数成分から高周波成分を除去した後に、前記変換の逆変換を施すことによりリピート柄のユニット画像を得る装置において、
前記ユニット画像もしくは元画像をアフィン変換することにより、平行四辺形あるいは長方形の画像に変換するアフィン変換手段と、
アフィン変換での変形を打ち消すように、画像の一部を移動させて組み替える組み替え手段、とを設けたことを特徴とする、リピート柄の作成装置。
【請求項６】
コンピュータからなるリピート柄の作成装置により、リピート柄を得るために、前記リピート柄の作成装置を、
長方形の元画像に、周波数成分への分解からなる変換を施す変換手段と、
変換により得られた周波数成分から高周波成分を除去する手段と、
前記変換の逆変換を施す逆変換手段と、
前記ユニット画像もしくは元画像をアフィン変換することにより、平行四辺形あるいは長方形の画像に変換するアフィン変換手段と、
アフィン変換での変形を打ち消すように、画像の一部を移動させて組み替える組み替え手段、として機能させるリピート柄の作成装置のためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はアパレル製品等のデザインに用いるリピート柄の作成に関し、特にリピート柄のユニットを互いにずらして接続できるようにすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
ユニット画像をＸＹの２方向に繰り返して配列したリピート柄が知られている。しかしリピート柄のユニット画像の上辺と下辺、及び左辺と右辺で、画像が連続するように描画することは難しい。そこで特許文献１：JPH07-325905Aは画像データを２次元フーリエ変換し、フーリエ変換での虚数成分中の高周波成分をカットして、逆フーリエ変換することを提案している。
【０００３】
２次元フーリエ変換では、例えば正方形のユニット画像がＸ方向にもＹ方向にも繰り返し配列されているものと見なして、画像を周波数成分に分解する。ユニット画像の右辺と左辺では画像は不連続なので、フーリエ変換の見地からすると、左辺や右辺は１ピクセルで画像が急変する場所である。同様に画像の上辺と下辺も、１ピクセルで画像が急変する場所である。右辺と左辺の間や、上辺と下辺の間で画像が不連続なことは、フーリエ変換での高周波成分、特に虚数成分(サイン成分)の高周波側に現れる。そこで虚数成分の高周波側をカットした後に、逆フーリエ変換すると、左辺と右辺とが連続し、上辺と下辺が連続し、画像の４隅が互いに連続する画像が得られる。ここで画像が連続するとは、明暗、濃度、色相、彩度等の画像データが連続することを言う。逆フーリエ変換後の画像をＸ方向及びＹ方向に配列するとリピート柄が得られ、特許文献１ではこのようにして木目柄をリピートさせる。
【０００４】
リピート柄には、画像のユニットをＸ方向あるいはＹ方向に１／２ピッチずらして配列するものがある。このような柄は送り柄といわれ、ずらせるピッチは１／２には限らず、１／３でも４／５でも良い。送り柄は、ユニットの画像をフーリエ変換し、高周波成分をカットし、逆フーリエ変換しても得られない。そこで送り柄をサポートする柄の作成方法を開発する必要がある。
【特許文献１】JPH07-325905A
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の課題は、任意のピッチでユニット画像を互いにシフトさせた送り柄を実現できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、長方形の元画像に、周波数成分への分解からなる変換を施し、変換により得られた周波数成分から高周波成分を除去した後に、前記変換の逆変換を施すことによりリピート柄のユニット画像を得る方法において、
前記ユニット画像もしくは元画像をアフィン変換することにより、平行四辺形あるいは長方形の画像に変換するアフィン変換ステップと、
アフィン変換での変形を打ち消すように、画像の一部を移動させて組み替える組み替えステップ、とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
またこの発明は、長方形の元画像に、周波数成分への分解からなる変換を施し、変換により得られた周波数成分から高周波成分を除去した後に、前記変換の逆変換を施すことによりリピート柄のユニット画像を得る装置において、
前記ユニット画像もしくは元画像をアフィン変換することにより、平行四辺形あるいは長方形の画像に変換するアフィン変換手段と、
アフィン変換での変形を打ち消すように、画像の一部を移動させて組み替える組み替え手段、とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
さらにこの発明は、コンピュータからなるリピート柄の作成装置により、リピート柄を得るために、前記リピート柄の作成装置を、
長方形の元画像に、周波数成分への分解からなる変換を施す変換手段と、
変換により得られた周波数成分から高周波成分を除去する手段と、
前記変換の逆変換を施す逆変換手段と、
前記ユニット画像もしくは元画像をアフィン変換することにより、平行四辺形あるいは長方形の画像に変換するアフィン変換手段と、
アフィン変換での変形を打ち消すように、画像の一部を移動させて組み替える組み替え手段、として機能させるリピート柄の作成装置のためのプログラムにある。
【０００９】
この発明では、長方形の元画像に、周波数成分への分解からなる変換を施し、変換により得られた周波数成分から高周波成分を除去した後に、前記変換の逆変換を施す。これによって上辺と下辺とが連続し、左辺と右辺とが連続する画像が得られ、この画像に対してアフィン変換と組み替えとを施すと、所定のピッチで左右方向あるいは上下方向に画像をずらすことができる。この結果、ユニット柄を所定のピッチずらせて、即ち所定のピッチ送って配列すると、リピート柄となる。
【００１０】
この明細書において、リピート柄の作成方法に関する記載は作成装置及び作成プログラムにもそのまま当てはまり、作成装置に関する記載は作成方法及び作成プログラムにもそのまま当てはまる。また長方形は正方形を含むものとする。各処理の実行順序は、明細書での指摘に従い、特に指摘がなければ実行順序を変更しても良い。アフィン変換と組み替えとは対となる処理で、アフィン変換を先に組み替えを後で実行しても、組み替えを先にアフィン変換を後で実行しても良い。またアフィン変換と組み替えとの間に、あるいは組み替えとアフィン変換との間に、周波数成分への分解からなる変換を施し、変換により得られた周波数成分から高周波成分を除去した後に、前記変換の逆変換を施しても良い。
【００１１】
好ましくは、アフィン変換ステップと組み替えステップとを、前記変換と前記高周波成分の除去、及び前記逆変換を施した画像に対して実行する。
【００１２】
また好ましくは、アフィン変換ステップと組み替えステップとを、前記変換前の元画像と、前記変換と前記高周波成分の除去、及び前記逆変換を施した画像とにそれぞれ、各１回ずつ実行する。
【００１３】
高周波成分の除去では、処理の内容が固定のフィルタを用いても良いが、変換により得られた周波数成分から強度が所定値以下の成分を除くように、どの成分を残しどの成分をカットするかを周波数成分の強度に応じて決定しても良い。これによって、カットする高周波成分を減らし、元画像に近くかつ精細なユニット画像が得られる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
【実施例】
【００１５】
図１〜図１９に、リピート柄の作成に関する３種類の実施例を示す。図１はリピート柄の作成装置２を示し、これは各実施例において共通である。４はバスで、６はスキャナ、７はマウスで、ジョイスティック，トラックボール，スタイラスなどの適宜の描画入力手段でも良く、８はカラーモニタ、９はカラープリンタである。スキャナ６は元画像の読み込みなどに用い、マウス７やモニタ８はリピート柄の作成上のマニュアル入力に用い、プリンタ９は作成したリピート柄のプリントなどに用いる。
【００１６】
１０はＬＡＮインターフェースで、１１はリムーバブルディスクで、例えばＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリなどである。そしてＬＡＮインターフェース１０から搬送波などによりリピート柄の作成プログラムを供給し、あるいはリムーバブルディスク１１からリピート柄の作成プログラムを供給し、メモリ１２などに記憶する。メモリ１２は汎用のメモリで、プログラムの他に一般的なデータや画像データなどを記憶する。データ変換部１３は得られたリピート柄を編機などで編成するための編成データや、プリンタやスクリーン印刷などでプリントするためのプリントデータなどに変換する。
【００１７】
１５は高速フーリエ変換部(ＦＦＴ)で、リピート柄のユニットとなる画像を２次元高速フーリエ変換すると共に、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により通常の画像に変換する。１６はアフィン変換部で、画像の縮小・拡大・回転並びに平行移動ができ、特に長方形などの正方形以外の画像を正方形に変換すると共に、正方形の画像を長方形などの画像に変換する。また正方形あるいは長方形の画像を菱形などの平行四辺形に変換し、菱形などの平行四辺形を正方形あるいは長方形に変換する。
【００１８】
ローパスフィルタ(ＬＰＦ)１７はフーリエ変換データでの低周波成分をパスし、高周波成分をカットするフィルタである。フーリエ変換成分には周知のように実数成分(コサイン成分)と虚数成分(サイン成分)の２種類があり、ローパスフィルタでは高周波側の虚数成分のみをカットしても、あるいは高周波側の実数成分と虚数成分を共にカットしてもよい。アダプティブフィルタ１８は、ＦＦＴデータ（周波数成分に分解したデータ）に依存して、どの成分をパスしどの成分をカットするかを決定するフィルタで、ここでは低周波成分並びに高周波成分中の所定の値Ｄよりも弱い成分をカットするフィルタとする。この値Ｄは定数でも良く、あるいは  Ｄ＝ｋω  （ｋは定数、ωは周波数）のように周波数により変化してもよい。アダプティブフィルタ１８は、コサイン成分に対しては、高周波成分をカットしてもしなくてもよい。
【００１９】
組み替え部１９は画像の一部を組み替え、即ち画像から三角形状のエリアを切り取り、切り取ったエリアの反対の辺側に貼り付ける。これによってユニット画像は互いに所定のピッチでずれた画像となり、組み替え部１９により画像を組み替える幅がピッチを決定する。配列部２０は、ＦＦＴ１５〜組み替え部１９により得られたユニット画像をＸ方向(幅方向)Ｙ方向(縦方向)とに配列し、リピート柄を実現する。
【００２０】
図２に第１の実施例での処理を示す。元画像の画素数が２ｎ×２ｍ型以外の場合、アフィン変換部１６を用いて、画素数を２ｎ×２ｍ、あるいは２ｎ×２ｎとする。次いで高速フーリエ変換を施し、ローパスフィルタによりフィルタリングを施して高周波側の信号を０にセットする。この時アダプティブフィルタを用いて、高周波側の信号を、全部カットする代わりに、高周波側の弱い信号のみを０にセットしても良い。次に逆高速フーリエ変換を施し、逆高速フーリエ変換によって画像は一般に滲むので、画像を二値化する。なお明暗やカラーを複数種類に制限して、これらのいずれかに割り当てても良い。
【００２１】
元画像の左辺と右辺とは同一ではないし、上辺と下辺も同一ではない。フーリエ変換では左辺と右辺とが接続されており、かつ上辺と下辺とが接続されているものとして、２次元フーリエ変換を施す。このため左辺と右辺とが不連続であることは、フーリエ変換での高周波成分として表れる。また上辺と下辺とが不連続であることも、フーリエ変換での高周波成分として表れる。不連続性に関係する信号は特に高周波側での虚数成分に集中している。そこで高周波成分をカットして逆高速フーリエ変換を施すと、画像の左辺と右辺とが互いに連続し、上辺と下辺とが互いに連続する。また画像の４隅も連続する。以下、図に付した同じ符号は、これらの位置で画像が連続することを意味する。
【００２２】
逆フーリエ変換後にアフィン変換を施し、組み替えを行う。例えばアフィン変換後の画像に対し、切断線２２で画像を切断し、上側の三角形を下側に移動させて接合線２３で接合する。接合線２３の上下は逆フーリエ変換後の画像の上辺と下辺であり、これらは元々連続している。また組み替え後の画像の右辺と左辺とでは、画像は元画像のサイズの例えば１／２ピッチでＹ方向にずれている。
【００２３】
アフィン変換と組み替えとの順序を逆転しても結果は同じである。即ち先に組み替えを行い、次にアフィン変換しても同じ画像が得られる。次いでアフィン変換部で元の長方形などの形状に戻し、配列部でこれらを互いにＸ方向あるいはＹ方向に所定ピッチずらして配列すると、送り柄が得られる。
【００２４】
図３に第２の実施例を示す。長方形等の元画像を正方形化し、アフィン変換を行った後に組み替えを行う。この結果、画像が不連続に変化する不連続線３１が画像の内部に発生する。アフィン変換と組み替えの処理を逆転しても結果は同じである。次に高速フーリエ変換を施し、ローパスフィルタやアダプティブフィルタによるフィルタリングを行い、高周波成分を除去する。さらに逆フーリエ変換を施し、二値化などを行うと、画像の上辺と下辺とが互いに連続し、左辺と右辺とが互いに連続し、かつ不連続線３１が解消する。この後、逆アフィン変換を施し、例えば最初のアフィン変換とは逆方向に画像を変形させる。そして組み替えを行い、正方形を長方形に戻すなどの処理を行うと、リピート柄用のユニット柄が得られる。ここでも逆アフィン変換と組み替えの処理を逆転しても結果は同じである。
【００２５】
図２の処理と図３の処理を比較する。元画像に例えばＸ方向を向いたテクスチャーがあるとする。図２の処理ではアフィン変換でテクスチャーの向きは右上向きとなるが、図３の処理ではＦＦＴ前に右上向きとなり、ＦＦＴ後の逆アフィン変換でＸ方向を向き、元画像からの画像の変化が小さい。一般にアフィン変換と組み替えとの順序は入れ替えても良い。しかしながら最後にフーリエ変換とフィルタリング及び逆フーリエ変換を施すと、画像を上下にずらさずにそのままの状態で連続した画像となる。
【００２６】
図４〜図１５に、第２の実施例によるユニット画像の変化を示す。図４は元画像を示し、図５でこれをアフィン変換する。図６で組み替えを行い、組み替え時の境界線が図６に見えている。次いで高速フーリエ変換を容易にするため、図６の画像を正方形に変形し、言い換えるとＸ方向にもＹ方向にもピクセルの数を２n(ｎは自然数)とする。Ｘ方向について２nの画素数、Ｙ方向について２mの画素数としても、高速フーリエ変換は可能である。Ｘ方向あるいはＹ方向に沿った画素数が２のべき乗でない場合、高速フーリエ変換ではなく低速の離散フーリエ変換(ＤＦＴ)を行う。
【００２７】
図８は図７の画像に対するフーリエ変換データを示し、画像の中央は直流成分〜低周波成分を示し、画像が明るいことはフーリエ変換により得られた周波数成分が強いことを意味し、暗いことは周波数成分が小さいことを示す。
【００２８】
図８のＦＦＴデータに対して図９のローパスフィルタを適用し、中央の○の部分で周波数成分をそのまま通過させ、他の部分で周波数成分を一律にカットする。例えば元画像が1024×1024ピクセルから成る場合、コサイン成分に対して直流成分〜１０倍波程度のデータをパスさせ、サイン成分に対して１倍波〜１０倍波程度の成分をパスさせる。図９のフィルタで処理した後、逆フーリエ変換を施した画像が図１０である。画像の上辺と下辺並びに左辺と右辺とが互いに連続するが、高周波成分をカットしたため画像が滲んでいる。そこで図１１のように二値化を施す。単純な二値化に代えて、例えば４種類あるいは８種類などのグレイスケールで画像を表しても良い。また元画像がカラー画像の場合、使用し得る色成分を８色あるいは１６色などに限定し、これらのいずれかの色となるように逆フーリエ変換した画像を変更しても良い。
【００２９】
次に図１２で正方形の画像を長方形に戻し、図１３で逆アフィン変換し、図１４で画像の一部を切り取って組み替える。図１４には画像が不連続な箇所が見当たらない。ただし図４の元画像に比べて画像は大まかなものに変わっており、これは高周波成分をカットしたためである。図１４の画像を例えば１／２ピッチずらして配列すると、図１５の画像となる。なお図１５では画像の接合部を明示するため、白筋を入れている。
【００３０】
実施例では高周波成分を除去するためローパスフィルタを用いたが、アダプティブフィルタでもよい。このことを図１６〜図１８により説明する。なお簡単のため、アフィン変換と組み替えとを省略する。図１６は元画像を４枚接合した画像を示し、図の上下並びに左右に接合線が見えている。これに対して、高速フーリエ変換を施し、ローパスフィルタではなく、フーリエ変換成分が高い成分を残し低い成分をカットし、次いで逆フーリエ変換を施したものが、図１７の画像である。例えばフーリエ変換成分の取り得る値が０〜２５５として、値が１５０以上の成分を残すように処理した。なお図１７は二値化後の画像を示している。図１６の上下及び左右中央の接合線は目立たなくなっている。また画像の上辺と下辺はほぼ連続し、左辺と右辺もほぼ連続している。
【００３１】
図１８はフーリエ変換値が１５０以上の成分を残すと共に、直流成分〜２０倍波以下の成分を無制限に残すように変換した際の結果を示す。図１８では４枚の元画像を接合した痕跡が全く見えない。また上辺と下辺は完全に連続し、右辺と左辺も完全に連続する。
【００３２】
図１〜図１８までの各実施例では、アフィン変換で画像をずらす長さと、組み替えで画像をカットする長さとが等しい。しかしこのことは本質的ではない。このことを図１９に示す。例えば最初のアフィン変換で画像を大きくシフトさせ、次に小さく組み替える。このようにすると組み替え後の画像は正方形でも長方形でもなく、平行四辺形となる。ここからさらにアフィン変換を施すと、正方形あるいは長方形が得られる。
【００３３】
実施例では白黒の画像を例としたが、カラー画像に対して適用することもできる。この場合、例えばＲＧＢの各成分に分解し、ＲＧＢの各成分毎に実施例と同等の処理を施しても良い。あるいはＲＧＢなどの画像をＨＬＳなどに変換し、色相と明度並びに彩度のそれぞれについて実施例と同様の処理を行っても良い。対象となる画像は実施例で示したものに限らず、例えば文字などから成る画像でも良い。
【００３４】
実施例では画像の上辺と下辺を連続させ、左辺と右辺とを連続させるために高速フーリエ変換を用いたが、フーリエ変換に限るものではない。例えば画像を自己相関関数に変換し、相関の短い成分、即ち周波数領域での高周波成分をカットしても良い。
【００３５】
実施例では以下の効果が得られる。
(1)  リピート柄の元となるユニット柄を得ることができる。そしてユニット柄をＸ方向あるいはＹ方向に所定ピッチずらせて互いに配列すると、Ｘ方向にもＹ方向にも柄が互いに連続しながら、しかもユニット柄が斜め方向に接続した独特の柄が得られる。
(2)  このような柄は編地のデザインや織物、プリント柄などのデザインに用いることができ、特に動物をあしらったアニマル柄などに用いることができる。
(3)  逆フーリエ変換後の画像を二値化あるいは色数を制限することにより、高周波成分の除去により滲んだ画像をクリアな画像に戻すことができる。
(4)  弱い高周波成分を除去するアダプティブフィルタを用いると、元画像の特徴をより多く残したままで、上辺と下辺並び右辺と左辺とを連続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例のリピート柄の作成装置を示すブロック図
【図２】リピート柄の作成に関する第１の実施例を示す工程図
【図３】リピート柄の作成に関する第２の実施例を示す工程図
【図４】元画像を示す図
【図５】第２の実施例での処理を示し、アフィン変換後の画像を示す図
【図６】図５の画像を組み替えた画像を示す図
【図７】図６の画像を正方形化した画像を示す図
【図８】図７の画像の２次元ＦＦＴ画像
【図９】図８の２次元ＦＦＴ画像に対するローパスフィルタを示す図で、直流〜低周波成分に対応する画像中央の白色のエリアで透過、黒色のエリアで非透過
【図１０】ローパスフィルタで処理した２次元ＦＦＴ画像を逆ＦＦＴ変換した画像を示す図
【図１１】図１０の画像を２値化した画像を示す図
【図１２】図１１の画像を長方形に戻した画像を示す図
【図１３】図１２の画像を図５とは逆向きにアフィン変換した画像を示す図
【図１４】図１３の画像を長方形化した画像を示す図
【図１５】図１４の画像を１／２ピッチずらして配列した画像を示す図
【図１６】図４の元画像を４枚並べた図
【図１７】図１６の画像をフーリエ変換し、スペクトルの強い部分を残し弱い部分をカットした画像を、逆フーリエ変換した図で、ローパスフィルタに代えてスペクトルの強い部分を取り出すアダプティブフィルタによっても画像を連続できることを示す
【図１８】図１７の処理で、アダプティブフィルタとローパスフィルタの双方で処理した画像を示す図
【図１９】アフィン変換と組み替えとの変形例を示す図
【符号の説明】
【００３７】
２          リピート柄の作成装置
４          バス
６          スキャナ
７          マウス
８          モニタ
９          カラープリンタ  
１０        ＬＡＮインターフェース
１１        リムーバブルディスク
１２        メモリ
１３        データ変換部
１５        高速フーリエ変換部(ＦＦＴ)
１６        アフィン変換部
１７        ローパスフィルタ(ＬＰＦ)
１８        アダプティブフィルタ
１９        組み替え部
２０        配列部
２２        切断線
２３        接合線
３１        不連続線
４１        元画像
５１        上下の辺
５２        左右の辺
【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】
2012018429.tif 000014
【図１６】
2012018429.tif 000015
【図１７】
2012018429.tif 000016
【図１８】
2012018429.tif 000017
【図１９】
2012018429.tif 000018
【図８】
2012018429.tif 000019
【図９】
2012018429.tif 000020
【図１０】
2012018429.tif 000021