JP3211591B2 - イメージ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イメージデータの出力
を行うイメージ処理装置に係り、さらに詳細には、１画
素の形状を記憶しておき、これを読み出しながら全画素
の形状データを演算して表示又は印刷領域を決定し、イ
メージデータの表示又は印刷を可能とするイメージ処理
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、濃度値を持った画素の集合で構成
されるイメージデータを、ＣＲＴ等の画像表示装置に表
示したり、プリンタにより印刷するためのイメージ処理
装置においては、各画素の表示又は印刷位置と濃度値を
指定し、これに従って表示を行うことを全画素について
行っていた。そして、イメージデータの回転、拡大・縮
小等のイメージ処理においては、イメージデータを構成
する各画素を面積を持った矩形であると仮定し、この各
画素に対して座標変換の一種であるアフィン変換を行っ
た形状をその画素の表示又は印刷領域であるとし、次
に、表示又は印刷する画素形状を演算して表示又は印刷
領域を決定し、この領域を指定された濃度値で表示する
といった処理を全ての画素について繰り返すことによ
り、イメージデータの表示又は印刷を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ア
フィン変換を行うには、浮動小数点の乗算が必要であ
り、さらに、変換後の形状を主走査方向の線分の集合に
ラスタライズする際には、各辺の傾きを演算するために
同じく浮動小数点演算が必要であり、１画素の形状を演
算するために多くの処理時間を消費することになる。こ
の結果、画像表示装置等への表示やプリンタでの印刷を
行うために必要なイメージデータの処理は、極めてコス
トの高いものとなっていた。本発明は、上述した問題点
を解決するためになされたものであり、最初の画素を出
力する時にのみ画素形状を所望の形状に座標変換し、こ
れを出力画素形状データとして記憶装置に記憶し、残り
の画素の形状データは記憶装置から読み出した出力画素
形状データに適当な演算を行うことで求め、これを繰り
返すことによって全画素のデータを得るようにしたこと
により、多くの処理時間を要する演算の回数を減らし
て、高速なイメージデータ処理ができるイメージ処理装
置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項１のイメージ処理装置は、濃度値を持った画素
の集合で構成されるイメージデータの各画素の形状につ
いて、回転、拡大・縮小等の処理を行って、出力デバイ
スに出力させるイメージ処理装置であって、イメージデ
ータの最初の画素を出力する時に、該画素形状に対して
所望の座標変換による演算処理を行い、主走査方向の線
分の集合に変換して出力画素形状データを得る第１出力
画素形状演算手段と、第１出力画素形状演算手段により
得られた出力画素形状データを記憶する形状データ記憶
手段と、イメージデータの残りの画素を出力する時に、
形状データ記憶手段から読み出した出力画素形状データ
に対して、所定の演算処理を行うことにより各画素の出
力領域データを順次作成する第２出力画素形状演算手段
と、第２出力画素形状演算手段によって得られた各画素
の出力領域データを記憶するイメージデータ記憶手段と
を備えたものである。また、請求項２のイメージ処理装
置は、請求項１記載の構成において、第１出力画素形状
演算手段により処理される座標変換として、アフィン変
換を用いたものである。また、請求項３のイメージ処理
装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、
第２出力画素形状演算手段が、出力画素形状データが演
算された時の座標系の原点と出力の位置との差分を求
め、これをオフセット量とし、出力画素形状データの各
要素に該オフセット量を加算することにより、出力の領
域を決定するものである。

【０００５】

【作用】上記の構成を有する請求項１のイメージ処理装
置においては、イメージデータの最初の画素について、
第１出力画素形状演算手段で画素形状を座標変換し、さ
らに、主走査方向の線分の集合に変換して出力画素形状
データとする。この出力画素形状データは形状データ記
憶手段に記憶させる。次に、残りの画素について、第２
出力画素形状演算手段が、記憶装置から読み出した出力
画素形状データに所定の演算処理を行うことで、各画素
の出力領域データを順次作成する。作成された各画素の
出力領域データはイメージデータ記憶手段に記憶させ
る。このような処理により、負荷の重い演算の入る座標
変換は最初の画素についてのみ行うだけでよくなり、処
理時間を短縮することが可能になる。また、請求項２の
イメージ処理装置においては、第１出力画素形状演算手
段はアフィン変換を用いて所望の形状データを得ること
になり、そのアフィン変換を用いるのは、最初の画素出
力についてのみであり、演算方法が線形変換となり、処
理手順が簡単かつ容易になる。また、請求項３のイメー
ジ処理装置においては、第１出力画素形状演算手段によ
り求めた最初の画素の形状データを基に、第２出力画素
形状演算手段は、残りの画素について各画素間の位置に
関するオフセット量を求めて、これを加算することで全
ての出力画素形状データを作成する。これにより、第２
出力画素形状演算が容易になり、処理時間が短くなる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明のイメージ処理装置をプリンタ
コントローラとして具体化した一実施例を図面を参照し
て説明する。図１は、本実施例のプリンタコントローラ
のブロック図である。プリンタコントローラの中核とな
るＣＰＵ１０には、バス１６を介して、ＣＰＵ１０が逐
次動作を実行するための命令を記憶しておくＲＯＭ１１
と、ホストコンピュータ１７等の外部装置からデータを
入力するデータ入力装置１２と、入力データの一時記憶
やＣＰＵ１０の処理の作業領域として使用されるＤＲＡ
Ｍ１３と、印刷される出力イメージを記憶しておくペー
ジメモリ１４と、形状データを一時記憶しておくキャッ
シュメモリ１５が接続されている。さらに、データ入力
装置１２には、データを送信するホストコンピュータ１
７がケーブル１８を介して接続されており、ページメモ
リ１４には、印刷用のプリンタエンジン１９が接続され
ている。

【０００７】図２は、ＲＯＭ１１の機能構成を概念的に
示す図である。ＲＯＭ１１は、第１出力画素形状演算手
段としての第１演算プログラムメモリ２１と、形状デー
タ記憶手段としての形状データ記憶メモリ２２と、第２
出力画素形状演算手段としての第２演算プログラムメモ
リ２３がそれぞれ設けられており、ＣＰＵ１０の命令に
よって各プログラムが起動される。

【０００８】図３はプリンタコントローラに送信されて
くるイメージデータの構成を説明する図、図４はプリン
タコントローラの処理の流れを説明するフローチャー
ト、図５は同コントローラのキャッシュメモリに記憶さ
れる形状データと座標原点の位置関係を説明する図、図
６は同コントローラで処理される印刷画素データと印刷
位置の関係を説明する図、図７は印刷画素データの印刷
位置を求める手順を説明する図である。以下、これらの
図を参照して、プリンタコントローラにより行われるイ
メージデータの処理内容について説明する。

【０００９】図３において、原画像イメージデータ３１
は、イメージ印刷命令３２とイメージパラメータ３３に
続いてホストコンピュータ１７からデータ入力装置１２
に送信される。ここで、イメージ印刷命令３２は、アス
キー文字列でもバイナリコードでもよく、以降に続くデ
ータ列がイメージデータであることをＣＰＵ１０が判別
するための命令コードである。また、イメージパラメー
タ３３は、原画像イメージデータ３１の横の画素数Ｗ、
縦の画素数Ｈ、イメージデータの回転、拡大・縮小等の
出力イメージの形態を決定するための変換行列ＴＭ等か
ら構成されており、以降に続くデータ数、出力イメージ
形状の演算等に使用される数値データである。データ入
力装置１２が受信したデータは、一旦ＤＲＡＭ１３に蓄
積され、ＲＯＭ１１の命令に従ってＣＰＵ１０が処理す
るに従ってＤＲＡＭ１３から排出される。

【００１０】次に、受信したイメージデータ処理手順を
図４により説明する。イメージデータ処理が開始される
と、まず、これから印刷するデータが最初の画素データ
であるかを調べて（Ｓ１）、最初の画素データであれば
（Ｓ１でＹＥＳ）、第１演算プログラムメモリ２１に記
憶された第１出力画素形状演算プログラムに基づいてイ
メージパラメータ３３により指定されている回転、拡大
・縮小等のイメージ処理を行うべく、当該画素に対して
アフィン変換による座標変換を実行し、さらに、主走査
方向の線分の集合に変換して、図５に示すような、出力
画素形状データ４１を得る（Ｓ２）。さらに、得られた
出力画素形状データ４１は、形状データ記憶プログラム
メモリ２２に記憶された形状データ記憶プログラムに基
づいて、キャッシュメモリ１５に記憶される（Ｓ３）。
なお、このアフィン変換、主走査方向の線分の集合への
変換、及びキャッシュメモリ１５での記憶状態の詳細
は、後述の図８乃至図１０により説明する。さらに、Ｓ
２で得られた出力画素形状データ４１はページメモリ１
４へ書き込む（Ｓ７）。このページメモリ１４への書き
込みは、当該画素の濃度データも参照されて行われる。
その後、イメージデータが終了かを調べて（Ｓ８）、残
りのイメージデータがあれば（Ｓ８でＮＯ）、処理は前
記Ｓ１に戻る。

【００１１】２番目以降の画素については（Ｓ１でＮ
Ｏ）、上記Ｓ２，Ｓ３の処理を行うことなく、２番目以
降の画素の表示又は印刷領域（以下、印刷領域と略す）
データを順次作成するために、Ｓ４以降の処理に進む。
すなわち、先にキャッシュメモリ１５に記憶させている
前画素の形状データを読み出し（Ｓ４）、この読み出し
た前画素の形状データと２番目以降の画素データに基づ
いて、オフセット量演算を行う（Ｓ５）。２番目の画素
についてのオフセット量演算は、キャッシュメモリ１５
に記憶されている出力画素形状データ４１が演算された
時の座標系の原点４２と、印刷を行う画素の印刷位置４
３との差分を求め、これを印刷時のオフセット量とする
ものである。次に、第２演算プログラムメモリ２３に記
憶された第２出力画素形状演算プログラムに基づいて、
出力画素形状データ４１の各座標値にオフセット量を加
算し、図６に示すように、印刷イメージ４０上における
印刷画素４４の印刷領域を決定する（Ｓ６）。こうして
決定された２番目の画素についての印刷領域データをペ
ージメモリ１４に書き込む（Ｓ７）。この印刷領域デー
タ書き込み時には、当該画素について指定された濃度値
で塗りつぶす。その後、さらに、イメージデータが残っ
ておれば（Ｓ８でＮＯ）、前記Ｓ１に戻り、３番目以降
の画素について、同様な処理を繰り返す。なお、３番目
以降の画素についてのＳ５のオフセット量演算は、上記
Ｓ６の演算により得られた印刷領域データを基に行えば
よい。イメージデータが終了すると（Ｓ８でＹＥＳ）、
本イメージ処理を終了する。なお、上記印刷画素４４の
印字位置４３は、図７に示すように、ｄｘ，ｄｙを増分
値として加算することで連続的に求めることができる。

【００１２】次に、図８乃至図９を参照して、ＲＯＭ１
１の第１演算プログラムメモリ２１に記憶された第１出
力画素形状演算プログラムによる処理について詳細に説
明する。図８に示すように、原画素５０の形状を辺の長
さが１の正方形と仮定する。この場合、出力画素形状５
１の各頂点座標（Ｘ´ｎ，Ｙ´ｎ）は、原画素５０の各
頂点座標を（Ｘｎ，Ｙｎ）とすると、以下の式で演算さ
れる。

【００１３】

【数１】

【００１４】ここに、ａ，ｂ，ｃ，ｄはアフィン変換の
ための要素値であり、これはイメージパラメータ３３の
変換行列ＴＭで指定される。例えば、正方形のままで画
素面積だけを５倍にしたければ、（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）＝
（５．０，０．０，０．０，５．０）とし、回転を行い
たければ、（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）＝（ｓｉｎ（ｔ），ｃｏ
ｓ（ｔ），−ｓｉｎ（ｔ），ｃｏｓ（ｔ））（ｔは回転
角度）とすればよい。さらに、アフィン変換された出力
画素形状５１は、図９に示すように、出力装置の主走査
線５２の間隔に合わせてラスタライズされ、線分データ
５３の集合として記憶される。これを出力画素形状デー
タ４１としてＲＯＭ１１の形状データ記憶プログラムメ
モリ２２に記憶された形状データ記憶プログラムに基づ
いてキャッシュメモリ１５に記憶しておく。

【００１５】次に、図１０を参照して形状データ記憶プ
ログラム及び第２出力画素形状演算プログラムに従う各
処理について詳細に説明する。ＣＰＵ１０は、形状デー
タ記憶プログラムに基づいて、出力画素形状データ４１
をキャッシュメモリ１５に記憶させると同時に、そのデ
ータの先頭アドレスを形状アドレス６０として、ＤＲＡ
Ｍ１３にあるキャッシュ管理テーブル６１に記憶してお
く。ＣＰＵ１０がキャッシュされているデータを読み出
す時は、このキャッシュ管理テーブル６１に記憶してあ
る形状アドレス６０を読み出すことにより、キャッシュ
メモリ１５上の出力画素形状データ４１の位置を知り、
そのデータを読み出す。また、ＣＰＵ１０は、第２出力
画素形状演算プログラムに従って、ＤＲＡＭ１３のキャ
ッシュ管理テーブル６１に記憶してある形状アドレス６
０を読み出して、キャッシュメモリ１５上の出力画素形
状データ４１の位置を知り、出力画素形状データ４１が
演算された時の座標系の原点４２（図５参照）と、印刷
を行う画素の印刷位置４３（図６参照）との差分を求
め、これを印刷時のオフセット量とする。さらに、出力
画素形状データ４１の各要素にオフセット量を加算し、
図６に示すような印刷画素４４のデータを作成する。作
成された印刷画素４４のデータは、ページメモリ１４の
印刷領域となり、指定の濃度値で塗りつぶされる。

【００１６】上記実施例によるプリンタコントローラに
よれば、第１演算プログラムメモリ２１で最初の画素に
対してアフィン変換による座標変換を行い、主走査方向
の線分の集合に変換して出力画素形状データ４１とし、
これを形状データ記憶プログラムメモリ２２に記憶して
おき、第２演算プログラムメモリ２３で、残りの画素の
形状データを、上記形状データ記憶プログラムメモリ２
２から読み出した出力画素形状データ４１にオフセット
量を加算する演算を行うことで順次求めるようにしてい
るので、時間のかかる座標変換を各画素について行う必
要がなくなり、従って、高速にてイメージデータを出力
することができる。また、座標変換にアフィン変換を用
いているので、演算方法が線形変換となり、処理手順が
簡単で容易になると共に、回路が簡単になる。また、最
初の画素以外については各画素間の位置に関するオフセ
ット量を求めて、これを加算することで全ての出力画素
形状データ４１を作成するようにしているので、第２演
算プログラムメモリ２３での演算が容易で処理時間が短
く、全体の処理時間を短縮できる。

【００１７】以上、本発明をプリンタコントローラとし
て具体化した一実施例について説明したが、本発明は本
実施例に限られるものでなく種々の変更が可能である。
例えば、プリンタエンジン１９は、方式を限定されるも
のではなく、また、これに代えてＣＲＴ装置でもよい。
ページメモリ１４は、メモリに制限が有ればバンドメモ
リとしてもよい。さらに、第１出力画素形状演算プログ
ラムを実行するタイミングは、最初の画素データを受信
した時でなく、イメージパラメータ３３を受信した直後
でも構わない。また、キャッシュメモリ１５に記憶され
る形状データは、複数個でもよく、この場合は、ページ
メモリ１４の位置に応じて形状データを選択可能とな
り、より高精度の印刷が可能となる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、請
求項１の発明に係るイメージ処理装置によれば、第１出
力画素形状演算手段で最初の画素についてその形状の座
標変換を行い、主走査方向の線分の集合に変換して出力
画素形状データとし、これを形状データ記憶手段に記憶
しておき、第２出力画素形状演算手段で、残りの画素の
形状データを、上記形状データ記憶手段から読み出した
出力画素形状データに所定の演算を行うことで順次求め
るようにしているので、時間のかかる座標変換を各画素
について行う必要がなくなり、従って、高速にてイメー
ジデータの出力をすることができる。また、請求項２の
発明に係るイメージ処理装置によれば、請求項１の発明
に係る処理装置の効果に加えて、第１出力画素形状演算
手段により処理される座標変換がアフィン変換であるの
で、演算方法が線形変換となり、処理手順が簡単で容易
になると共に、回路が簡単になる。さらに、請求項３の
発明に係るイメージ処理装置によれば、請求項１又は請
求項２の発明に係るイメージ処理装置の効果に加えて、
第１出力画素形状演算手段により座標変換を用いて求め
た最初の画素の形状データを基に、第２出力画素形状演
算手段により、残りの画素について各画素間の位置に関
するオフセット量を求めて、これを加算することで全て
の出力画素形状データを作成するようにしているので、
多くの画素形状データを得る第２出力画素形状演算手段
での演算が容易で処理時間が短く、全体の処理時間を短
縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例であるプリンタコ
ントローラのブロック図である。

【図２】プリンタコントローラのＲＯＭの構成を示す図
である。

【図３】プリンタコントローラに送信されてくるイメー
ジデータ構成を説明する図である。

【図４】プリンタコントローラの処理の流れを説明する
フローチャートである。

【図５】プリンタコントローラのキャッシュメモリに記
憶される形状データと座標原点の位置関係を説明する図
である。

【図６】プリンタコントローラで処理される印刷画素デ
ータと印刷位置の関係を説明する図である。

【図７】上記印刷画素データの印刷位置を求める手順を
説明する図である。

【図８】プリンタコントローラで行われるアフィン変換
処理によって原画素が変形されることを説明する図であ
る。

【図９】上記処理による変形後の出力画素形状をラスタ
ライズして線分データに変換する過程を説明する図であ
る。

【図１０】プリンタコントローラにおける形状データ記
憶処理を詳細に説明する図である。

【符号の説明】

１０ ＣＰＵ １１ ＲＯＭ １４ ページメモリ １５ キャッシュメモリ ２１ 第１演算プログラムメモリ ２２ 形状データ記憶プログラムメモリ ２３ 第２演算プログラムメモリ ４１ 出力画素形状データ ４２ キャッシュデータの座標系の原点 ４３ 印刷位置 ４４ 印刷画素 ５１ 出力画素形状 ５２ 主走査線 ５３ 線分データ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃度値を持った画素の集合で構成される
   イメージデータの各画素の形状について、回転、拡大・
   縮小等の処理を行って、出力デバイスに出力させるイメ
   ージ処理装置において、 イメージデータの最初の画素を出力する時に、該画素形
   状に対して所望の座標変換による演算処理を行い、主走
   査方向の線分の集合に変換して出力画素形状データを得
   る第１出力画素形状演算手段と、 前記第１出力画素形状演算手段により得られた出力画素
   形状データを記憶する形状データ記憶手段と、 イメージデータの残りの画素を出力する時に、前記形状
   データ記憶手段から読み出した出力画素形状データに対
   して、所定の演算処理を行うことにより各画素の出力領
   域データを順次作成する第２出力画素形状演算手段と、 前記第２出力画素形状演算手段によって得られた各画素
   の出力領域データを記憶するイメージデータ記憶手段と
   を備えたことを特徴とするイメージ処理装置。
2. 【請求項２】 前記第１出力画素形状演算手段により処
   理される座標変換は、アフィン変換であることを特徴と
   する請求項１記載のイメージ処理装置。
3. 【請求項３】 前記第２出力画素形状演算手段は、出力
   画素形状データが演算された時の座標系の原点と出力の
   位置との差分を求め、これをオフセット量とし、前記出
   力画素形状データの各要素に該オフセット量を加算する
   ことにより、出力の領域を決定するものであることを特
   徴とする請求項１又は請求項２に記載のイメージ処理装
   置。