CN102164226A - 图像处理装置、图像处理电路以及图像处理方法 - Google Patents

图像处理装置、图像处理电路以及图像处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及图像处理装置、图像处理电路以及图像处理方法，在以块为单位进行处理的图像处理装置中，进一步缩短过滤处理时间。在对作为原图像数据的规定区域的块图像数据，使用主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的过滤器来进行过滤的图像处理装置中，使用能够使像素数据向多个方向移位的寄存器，使构成块图像数据的副扫描方向的像素数据列分别在副扫描方向和副扫描方向的相反方向交替地处理，另外按主扫描方向的列的顺序进行处理。

Description

图像处理装置、图像处理电路以及图像处理方法
技术领域
本发明涉及以块为单位来处理图像数据的图像处理技术。
背景技术
已知在打印机、扫描仪、复印机、复合机等图像处理装置中，对于例如1页的量的图像数据(主扫描宽度为W、副扫描宽度为H)，以块(主扫描宽度为W、副扫描宽度为L(L：L＜H))为单位来切出处理对象的图像数据，进行规定的图像处理(例如，过滤处理等)的技术(例如，专利文献1)。
各块的图像数据按副扫描方向的像素数据的每一列(主扫描宽度为1、副扫描宽度为L)，沿副扫描方向被依次处理。在各像素数据列的处理结束了的情况下，接着处理在该列的主扫描方向上相邻的像素数据列。
专利文献1：日本特开2001-251502号公报
在专利文献1中，从储存于RAM的原图像数据中切出的块图像所包括的像素数据中成为过滤处理对象的像素数据被暂时储存于寄存器中。另外，使用从该寄存器输出的像素数据来进行过滤处理。
然而，在专利文献1中，在某个像素数据列的副扫描方向的过滤处理结束并开始下一个像素数据列的过滤处理的情况下，需要将该像素数据列的前端部分的像素数据储存于寄存器。即，过滤处理结束时储存于寄存器的像素数据(过滤处理结束了的像素数据列的末尾部分的像素数据)需要削除。因此，为了开始各像素数据列的过滤处理，需要更换像素数据，从而处理时间增加。
发明内容
因此，本发明的目的在于在以块为单位进行处理的图像处理装置中进一步缩短过滤处理时间。
用于解决上述课题的本发明的第一方式是对作为原图像数据的规定区域的块图像数据，使用主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的过滤器来进行过滤的图像处理装置，其特征在于：使构成上述块图像数据的副扫描方向的像素数据列，分别在副扫描方向和副扫描方向的相反方向上交替地进行处理，并且按主扫描方向的列的顺序进行处理。
在此，作为上述图像处理装置，其特征也可以在于，具备：存储器，其储存上述块图像数据的至少一部分；寄存器部，其由具有主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为M的容量并且能够使储存的图像数据向多个方向移位的移位寄存器构成，从上述存储器依次取得并储存主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为1的图像数据，输出主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的图像数据；过滤器计算部，其从上述寄存器部取得主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的图像数据，使用过滤器来进行过滤；以及控制部，其控制上述寄存器部的图像数据的移位方向。
另外，作为上述图像处理装置，其特征也可以在于：上述存储器储存从上述块图像数据取得的至少主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为2M的图像数据，上述寄存器部能够进行副扫描方向、副扫描的相反方向以及主扫描的相反方向的移位，在进行各方向的移位时，输出主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的图像数据，在副扫描方向以及副扫描的相反方向的移位时，从上述存储器取得并储存图像数据，上述控制部对每个像素数据列，将副扫描方向的移位和与该副扫描方向的相反方向的移位交替地指示给上述寄存器，在某个像素数据列处理结束了的情况下将主扫描的相反方向的移位指示给上述寄存器。
用于解决上述课题的本发明的第二方式是对作为原图像数据的规定区域的块图像数据，使用主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的过滤器来进行过滤的图像处理电路，该图像处理电路的特征在于：使构成上述块图像数据的副扫描方向的像素数据列，分别在副扫描方向和副扫描方向的相反方向上交替地处理，另外按主扫描方向的列的顺序进行处理。
用于解决上述课题的本发明的第三方式是对作为原图像数据的规定区域的块图像数据，使用主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的过滤器来进行过滤的图像处理方法，其特征在于：使构成上述块图像数据的副扫描方向的像素数据列分别在副扫描方向和副扫描方向的相反方向交替地处理，另外按主扫描方向的列的顺序进行处理。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的一个例子的图像处理装置1的概要结构的框图。
图2是说明块图像的像素数据的处理顺序的图。
图3是表示寄存器部30的构成的一个例子的图。
图4是说明在寄存器部30中储存像素数据的顺序的图。
图5是说明在寄存器部30中储存像素数据的顺序的流程图。
附图标记说明
1：图像处理装置；2：图像处理电路；10：图像存储器；20：块存储器；30：寄存器部；31：寄存器；40：过滤器计算电路；50：控制电路；51：移位方向控制线。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的一个实施方式。
图1是表示本发明的一个实施方式的一个例子的图像处理装置1的概要结构的框图。在本实施方式中，说明黑白图像的处理。
图像处理装置1是具有以块为单位进行过滤处理的功能的装置。图像处理装置1是例如打印机、扫描仪、复印机、复合机等图像处理装置。在本图中，以与过滤处理相关的结构为中心进行表示。因此，省略了与过滤处理相关性低的构成要素。
图像处理装置1具有图像存储器10、块存储器20、寄存器部30、过滤器计算电路40、控制电路50。块存储器20、寄存器部30、过滤器计算电路40以及控制电路50是作为例如图像处理ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等图像处理电路2而构成的。
图像存储器10是用于储存图像数据的大容量的存储装置，例如是DDR-SDRAM(Double Data Rate SDRAM：双倍数据速率SDRAM)。图像存储器10能够在例如过滤处理前后分别储存1页的图像数据。
块存储器20是用于储存将储存于图像存储器10的图像数据以块为单位切出的图像数据的至少一部的存储装置，能够由例如SRAM(Static RAM：静态RAM)、双口RAM构成。块存储器20能够在过滤处理前后储存各自的图像数据。
图像数据从图像存储器10到块存储器20的输入与图像数据从块存储器20到寄存器部30的输出能够并行地执行。因此，块存储器20只要能够依次储存块图像的一部分的图像数据即可。块存储器20的容量在例如过滤器计算电路40中使用的矩阵是主扫描宽度为N、副扫描宽度为M情况下，能够采用至少主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为2M。
此外，块图像例如在图像处理装置1的CPU(未图示)、DMA(未图示)的控制下，从图像存储器10储存到块存储器20，另外从块存储器20储存到图像存储器10。
寄存器部30在控制电路50的控制下，将某个关注像素的过滤处理所需的像素数据输出到过滤器计算电路40，并且储存下一个关注像素的过滤处理所需的像素数据。详细的后述，寄存器部30由移位寄存器构成。寄存器部30的容量在例如过滤器计算电路40中使用的矩阵是主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的情况下，能够采用主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为M。
过滤器计算电路40对从寄存器部30输出的包括关注像素的像素数据进行过滤处理，将对关注像素的过滤计算结果输出到块存储器20。使用的矩阵能够采用例如主扫描宽度为N、副扫描宽度为M。
控制电路50控制寄存器部30的像素数据的输入输出。控制电路50根据后述的规定顺序将例如指示像素数据的移位方向的信号输出到寄存器部30。因此，控制电路50与寄存器部30由用于发送指示向上方向移位(向副扫描方向的相反方向移位)、向左方向移位(向主扫描方向的相反方向的移位)以及向下方向移位(向副扫描方向移位)的信号的移位方向控制线51连接。
另外，如上述那样构成的本实施方式的图像处理装置1按照如图2(A)所示的顺序，执行块图像所包含的各像素的过滤处理。具体地说，对副扫描方向的像素数据的每一列，依次交替地处理副扫描方向以及副扫描方向的相反方向。即，在各列的处理结束了的情况下，对处理结束了的列的在主扫描方向上相邻的列，沿处理结束了的列的处理方向(副扫描方向或者副扫描方向的相反方向)的相反方向处理。
为了实现上述处理顺序，寄存器部30具有如图3所示的构成。图3是表示寄存器部30的构成的一个例子的图。
此外，在下面的说明中，过滤器的矩阵是主扫描宽度N＝3、副扫描宽度M＝3的矩阵。
寄存器部30由主扫描宽度为4(主扫描位置为0～3)、副扫描宽度为3(副扫描位置为0～2)的移位寄存器构成。构成移位寄存器的各寄存器31(主扫描位置为0～3、副扫描位置为0～2)能够上移位、左移位、下移位。
在寄存器31(0～3、0)中，储存通过下移位从块存储器20加载的像素数据。在寄存器31(0～3、2)中，储存通过上移位从块存储器20加载的像素数据。另外，寄存器31(0～2、0～2)的像素数据被输出到过滤器计算电路40。
此外，如上述所示，寄存器部30的大小与过滤器的矩阵的大小对应，在过滤器的矩阵是主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的情况下，寄存器部30是主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为M。
图4是说明在寄存器部30中储存像素数据的控制顺序的图。本图表示对块图像的处理对象(斜线部分：像素数据列(1、1～4)、(2、1～4)、(3、1～4))执行过滤处理的情况。
状态1：寄存器部30为空。
状态2：通过上移位，从块存储器20对寄存器部30加载像素数据(0～3、0)。
状态3：通过上移位，对寄存器部30加载像素数据(0～3、1)。
状态4：通过上移位，对寄存器部30加载像素数据(0～3、2)。
状态5：在上移位的定时，从寄存器部30将像素数据(0～2、0～2)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(1、1)的过滤。另外，通过上移位，对寄存器部30加载像素数据(0～3、3)。
状态6：在上移位的定时，从寄存器部30将像素数据(0～2、1～3)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(1、2)的过滤。另外，通过上移位，对寄存器部30加载像素数据(0～3、4)。
状态7：在上移位的定时，从寄存器部30将像素数据(0～2、2～4)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(1、3)的过滤。另外，通过上移位，对寄存器部30加载像素数据(0～3、5)。
状态8：在左移位的定时，从寄存器部30将像素数据(0～2、3～5)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(1、4)的过滤。另外，通过左移位，寄存器部30的寄存器31(3、0～2)变空。
状态9：在下移位的定时，从寄存器部30将像素数据(1～3、3～5)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(2、4)的过滤。另外，通过下移位，对寄存器部30加载像素数据(1～4、2)。
状态10：在下移位的定时，从寄存器部30将像素数据(1～3、2～4)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(2、3)的过滤。另外，通过下移位，对寄存器部30加载像素数据(1～4、1)。
状态11：在下移位的定时，从寄存器部30将像素数据(1～3、1～3)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(2、2)的过滤。另外，通过下移位，对寄存器部30加载像素数据(1～4、0)。
状态12：在左移位的定时，从寄存器部30将像素数据(1～3、0～2)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(2、1)的过滤。另外，通过左移位，寄存器部30的寄存器31(3、0～2)变空。
状态13：在上移位的定时，从寄存器部30将像素数据(2～4、0～2)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(3、1)的过滤。另外，通过上移位，对寄存器部30加载像素数据(2～5、3)。
状态14：在上移位的定时，从寄存器部30将像素数据(2～4、1～3)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(3、2)的过滤。另外，通过上移位，对寄存器部30加载像素数据(2～5、4)。
状态15：在上移位的定时，从寄存器部30将像素数据(2～4、2～4)输出到过滤器计算电路40，进行针对关注像素(3、3)的过滤。另外，通过上移位，对寄存器部30加载像素数据(2～5、5)。
上述图像处理装置1以及图像处理电路2的构成在说明本申请发明的特征的过程中说明了主要构成，不限于上述构成。另外，不排除一般的图像处理装置以及图像处理电路所具有的其它构成。另外，上述各构成要素为了容易理解图像处理装置1以及图像处理电路2的构成而根据主要的处理内容进行了分类。构成要素的分类的方法、名称不对本申请发明造成限制。图像处理装置1以及图像处理电路2的构成根据处理内容，还能够进一步地分类成更多的构成要素。另外，还进行分类成能够使一个构成要素执行更多的处理。另外，各构成要素的处理可以由一个硬件来执行，也可以由多个硬件来执行。
图5是说明在寄存器部30中储存图像数据的控制顺序的流程图。本流程在例如存在了开始对1块图像数据的过滤处理的指示的情况下开始。
在S10中，在寄存器部30中储存过滤计算对象的像素。具体地说，控制电路50输出三次上或者下移位信号，用为了处理最初的关注像素而使用的像素数据来填满寄存器部30。例如，如图4所示，在开始主扫描位置从1列向下方向进行过滤处理的情况下，控制电路50通过上移位信号，将寄存器部30置为状态4。然后，控制电路50使处理进到S20。
在S20中，控制电路50判断关注像素的主扫描位置是奇数还是偶数。具体地说，判断块图像中关注像素的主扫描方向的位置是奇数(1，3，5···)还是偶数(0，2，4···)。例如，在图4的块图像的例子中，像素数据(1、1)以及(3、1)的主扫描位置是奇数，像素数据(2、1)的主扫描位置是偶数。在关注像素的主扫描位置是奇数的情况(S20：奇数)下，使处理进入S30。在关注像素的主扫描位置是偶数的情况(S20：偶数)下，使处理进入S60。
在S30中，控制电路50判断关注像素的副扫描位置(线位置)是否是下端。具体地说，判断关注像素是否是作为该像素数据列的关注像素而处理的像素数据中最下面的像素。例如，在图4的块图像的例子中，像素数据(1、4)相当于下端的像素。在关注像素的副扫描位置是下端的情况(S30：是)下，使处理进入S50。在关注像素的副扫描位置不是下端的情况(S30：否)下，使处理进入S40。
在S40中，控制电路50输出上移位信号。以该上移位信号为契机，与当前储存于寄存器部30的下端的像素数据行(主扫描方向)在副扫描方向上相邻的下一个像素数据行被从块存储器20加载到寄存器部30。另外，同时，当前储存于寄存器部30的各像素数据行向上方向移位，并且储存于寄存器31(0～2、0～2)的像素数据被输出到过滤器计算电路40。此时，所加载的像素数据行被储存于寄存器部30的下行。另外，同时，使用从寄存器部30输出的像素数据，通过过滤器计算电路40执行关注像素的过滤计算。自此，控制电路50使处理进入S90。
在S50中，控制电路50输出左移位信号。以该左移位信号为契机，当前储存于寄存器部30的各像素数据列被向左方向移位，并且储存于寄存器31(0～2、0～2)的像素数据被输出到过滤器计算电路40。此时，寄存器部30的右端的列变空。另外，同时，使用从寄存器部30输出的像素数据，通过过滤器计算电路40执行关注像素的过滤计算。自此，控制电路50使处理进入S90。
在S60中，控制电路50判断关注像素的副扫描位置(线位置)是否是上端。具体地说，判断关注像素是否是作为该像素数据列的关注像素而处理的像素数据中最上面的像素。例如，在图4的块图像的例子中，像素数据(2、1)相当于上端的像素。在关注像素的副扫描位置是上端的情况下(S60：是)，使处理进入S80。在关注像素的副扫描位置不是上端的情况下(S60：否)，使处理进入S70。
在S70中，控制电路50输出下移位信号。以该下移位信号为契机，与当前储存于寄存器部30的上端的像素数据行(主扫描方向)在副扫描相反方向上相邻的下一个像素数据行被从块存储器20加载到寄存器部30中。另外，同时，当前储存于寄存器部30的各像素数据行向下方向移位，并且储存于寄存器31(0～2、0～2)的像素数据被输出到过滤器计算电路40。此时，被加载的像素数据行储存于寄存器部30的上行。另外，同时，使用从寄存器部30输出的像素数据，通过过滤器计算电路40执行关注像素的过滤计算。自此，控制电路50使处理进入S90。
在S80中，控制电路50输出左移位信号。该处理与S50同样。
在S90中，控制电路50判断关注像素是否是块图像数据内的最终像素。具体地说，控制电路50判断在S40、S50、S70或者S80中进行了过滤处理的关注像素是否是块图像数据内的过滤计算对象的最后的像素数据。在关注像素不是最终像素的情况下(S90：否)，控制电路50使处理返回S20。在关注像素是最终像素的情况下(S90：是)，控制电路50结束本流程。
此外，在本流程结束的情况下，在有下一个块图像时，对该块图像开始本流程的处理。
上面的图4以及图5的各处理单位是为了容易理解图像处理装置1以及图像处理电路2的处理而根据主要的处理内容进行了分割的。处理单位的分割方法、名称不对本申请发明造成限制。图像处理装置1以及图像处理电路2的处理也能够根据处理内容，分割成更多的处理单位。另外，也能够进行分割成一个处理单位包括更多的处理。
此外，在上述实施方式中，对块图像的奇数列沿副扫描方向进行处理(通过上移位(副扫描方向的相反方向)进行处理)，对偶数列沿副扫描方向的相反方向进行处理(通过下移位(副扫描方向)进行处理)，但是也可以相反。
上面，说明了本发明的一个实施方式。根据本实施方式，在以块为单位进行处理的图像处理装置中能够进一步缩短过滤处理时间。
即，根据本实施方式，将在过滤中使用的像素数据列的前端或者末尾的像素数据原样储存于寄存器部30的状态下，再使其利用于下一个像素数据列的前端或者末尾的过滤。通过这种构成，无需为了开始各像素数据列的过滤处理，全部更换像素数据，缩短了过滤处理时间。
上面的本发明的实施方式是为了例示了本发明的要旨与范围，不限于此。更多的代替物、修正以及变形例对于本领域技术人员而言是显而易见的。
例如，本发明也能够用于彩色图像的处理。具体地说，能够在图像存储器以及块存储器中储存RGB3色的图像数据。另外，对于RGB各色设置寄存器部以及过滤器计算电路。控制电路控制RGB各色的寄存器部。当然，也可以将过滤器计算部设为一个，由RGB各色共享。

Claims (4)

1.一种图像处理装置，进行作为原图像数据的规定区域的块图像数据的过滤，其特征在于，具备：
存储器，其储存上述块图像数据的至少一部分；
寄存器部，其由具有主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为M的容量并且能够使储存的图像数据向多个方向移位的移位寄存器构成，从上述存储器依次取得并储存主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为1的图像数据，输出主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的图像数据；
过滤器计算部，其从上述寄存器部取得主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的图像数据，使用过滤器来进行过滤；以及
控制部，其控制上述寄存器部的图像数据的移位方向。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于：
上述存储器储存从上述块图像数据取得的至少主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为2M的图像数据，
上述寄存器部能够进行副扫描方向、副扫描的相反方向以及主扫描的相反方向的移位，在进行各方向的移位时，输出主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的图像数据，在进行副扫描方向以及副扫描的相反方向的移位时，从上述存储器取得并储存图像数据，
上述控制部对每个像素数据列，将副扫描方向的移位和该副扫描方向的相反方向的移位交替地指示给上述寄存器，在某个像素数据列的处理结束了的情况下将主扫描的相反方向的移位指示给上述寄存器。
3.一种图像处理电路，进行作为原图像数据的规定区域的块图像数据的过滤，其特征在于，具有：
存储器，其储存上述块图像数据的至少一部分；
寄存器部，其由具有主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为M的容量并且能够使储存的图像数据向多个方向移位的移位寄存器构成，从上述存储器依次取得并储存主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为1的图像数据，输出主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的图像数据；
过滤器计算部，其从上述寄存器部取得主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的图像数据，使用过滤器来进行过滤；以及
控制部，其控制上述寄存器部的图像数据的移位方向。
4.一种图像处理方法，进行作为原图像数据的规定区域的块图像数据的过滤，其特征在于，具有：
从储存上述块图像数据的至少一部分的存储器依次取得并储存主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为1的图像数据，输出主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的图像数据的步骤；
从具有主扫描宽度为N+1、副扫描宽度为M的容量并且能够使储存的图像数据向多个方向移位的移位寄存器，取得主扫描宽度为N、副扫描宽度为M的图像数据，使用过滤器来进行过滤的步骤；以及
控制上述寄存器的图像数据的移位方向的步骤。
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