CN110650265A

CN110650265A - 图像处理装置

Info

Publication number: CN110650265A
Application number: CN201910431348.9A
Authority: CN
Inventors: 里见星辉
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2019-05-22
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2039-05-22
Also published as: JP7082757B2; CN110650265B; US10516802B1; JP2020005075A; US20190394356A1

Abstract

本发明提供图像处理装置。本发明的图像处理装置在决定输出像素块的大小的块大小决定处理中，将输出像素块的输出块高度从输出带的输出带高度的整数分之一设为最大，使得输出像素块落入到输入带，并将输出像素块的宽度延伸，使得其落入到输入像素块的预定最大宽度。根据本发明，能够抑制旋转处理后的带的运算效率、存储区域的使用效率的降低。

Description

图像处理装置

技术领域

本发明涉及图像处理装置。

背景技术

某图像处理装置从输入图像(页图像)提取输入像素块，通过使该像素块旋转来得到被旋转校正的输出像素块。此时，在该图像处理装置中，输入像素块的大小基于存储器容量等而设定，根据输入像素块的大小确定输出像素块的大小。

在图像处理装置中，在针对旋转后的图像按照每个带用硬件(即专用电路)实施图像处理的情况下，从带的运算效率、存储区域的使用效率的观点出发，优选输出像素块的高度是输出带高度的整数分之一。

但是，在上述的图像处理装置中，首先，输入像素块的大小被决定，与此相伴，输出像素块的大小按照输入像素块的大小而被决定，因此输出像素块的高度不会成为输出带高度的整数分之一，带的运算效率、存储区域的使用效率有可能降低。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于得到抑制旋转处理后的带的运算效率、存储区域的使用效率降低的图像处理装置。

本发明的图像处理装置包括输入带缓冲器、读出电路、输出带缓冲器、运算处理电路以及控制器。所述输入带缓冲器存储将输入图像分割而得的输入带。所述读出电路从存储在所述输入带缓冲器的所述输入带读出输入像素块，并将其输出到预定像素行数的行缓冲器。所述输出带缓冲器存储输出带。所述运算处理电路从所述行缓冲器读出所述输入像素块的像素行，对所述输入像素块执行旋转处理来导出输出像素块，并将所述输出像素块作为所述输出带的一部分存储到所述输出带缓冲器。所述控制器根据所述旋转处理的旋转角度决定所述输出像素块的大小，基于所述输出像素块的大小，在所述读出电路中设定所述输入像素块的大小。另外，所述控制器(a)执行决定所述输出像素块的大小的块大小决定处理，(b)在所述块大小决定处理中，(b1)将所述输出像素块的输出块高度从所述输出带的输出带高度的整数分之一设为最大，使得所述输出像素块在输入像素坐标系中落入到所述输入带，(b2)将所述输出像素块的宽度延伸，使得所述输出像素块在所述输入像素坐标系中落入到所述输入像素块的预定最大宽度，(b3)当将所述输出像素块的宽度延伸后的所述输出像素块在所述输入像素坐标系中不落入到所述输入带时，缩小所述输出像素块的宽度，使得所述输出像素块落入到所述输入带且所述输出像素块的宽度最大，(b4)在输入像素坐标系中，当与所述输出像素块的一像素行对应的所述输入像素块的像素行数超过所述行缓冲器的所述像素行数时，缩小所述输出像素块的宽度，使得与将所述输出像素块的宽度缩小后的所述输出像素块的一像素行对应的所述输入像素块的像素行数小于等于所述行缓冲器的所述像素行数，(b5)基于所述输出像素块的输出块高度以及所述输出像素块的宽度，在所述读出电路中设定所述输入像素块的大小。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式涉及的图像处理装置的结构的框图；

图2是说明输入像素坐标系中的输入像素块以及输出像素块的对应关系的图；

图3是说明输入带中的输入像素块的大小以及输出带中的输出像素块的大小的图；

图4是说明在实施方式1中基于输入带高度的限制来选择输出块高度的图；

图5是说明在实施方式1中基于输入像素块的最大宽度的限制来设定输出像素块的宽度的图；

图6是说明在实施方式1中基于输入带高度的限制来缩小输出像素块的宽度的图；

图7是说明在实施方式1中基于行缓冲器高度的限制来缩小输出像素块的宽度的图；

图8是对实施方式1涉及的图像处理装置的动作进行说明的流程图；

图9是对实施方式2中的块大小决定处理进行说明的图。

具体实施方式

以下，基于图对本发明的实施方式进行说明。

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式涉及的图像处理装置的结构的框图。图1所示的图像处理装置例如是扫描仪、复印机、传真机、数码复合机等，从原稿光学地读取原稿图像，并通过硬件处理使该原稿图像旋转。

图1所示的图像处理装置包括图像读取部1、块输出部2、运算处理电路3、输出带缓冲器4以及控制器5。

图像读取部1包括稿台玻璃、自动原稿输送器、图像读取光学系统、拍摄元件、图像数据生成电路等，通过图像读取光学系统使拍摄元件拍摄载置于稿台玻璃上的原稿或者通过自动原稿输送器运送来的原稿的原稿图像，通过图像数据生成电路输出由拍摄元件读取的原稿图像(输入图像)的图像数据。这里，拍摄元件是行传感器，图像读取部1按每一像素行对输入图像的图像数据进行输出。

图像读取部1能够执行第一模式和第二模式，第一模式从由自动原稿输送器运送来的原稿读取原稿图像，第二模式从载置于稿台玻璃上的原稿读取原稿图像。

例如，自动原稿输送器包括传感器，该传感器检测在自动原稿输送器上是否载置了原稿，图像读取部1在通过该传感器检测出原稿的情况下以第一模式执行图像读取，在不是那样的情况下，以第二模式执行图像读取。

块输出部2按照输入图像的每一像素行接受从图像读取部1输出的图像数据，并存储在输入带缓冲器2a，由读出电路2b从输入带缓冲器2a依次读出输入像素块并输出。

具体而言，输入带缓冲器2a存储将输入图像(这里是页图像)分割而得的一个或者多个输入带(预定数量的像素行)。另外，读出电路2b从存储在输入带缓冲器2a中的输入带读出输入像素块，并按照每一像素行依次输出到预定像素行数的行缓冲器3a。

运算处理电路3从行缓冲器3a依次读出输入像素块的像素行，并通过运算部3b(以任意角度)对输入像素块执行旋转处理而导出输出像素块，并作为输出带的一部分存储在输出带缓冲器4。

输出带缓冲器4存储一个或者多个输出带(预定数量的像素行)。未图示的后级的图像处理电路从输出带缓冲器4依次读出图像数据，并执行预定的图像处理。

例如，行缓冲器3a是在未图示的静态RAM中被确保的存储器区域。行缓冲器3a具有足以存储预定的N根(N>1)像素行的图像数据的存储器区域。

另外，例如，输入带缓冲器2a以及输出带缓冲器4是在未图示的静态RAM或者动态RAM中被确保的存储器区域。

控制器5控制图像读取部1、块输出部2、运算处理电路3等。特别是，控制器5将上述的图像块的块大小设定为与旋转角度相应的值。这里，旋转角度可以通过用户设定为任意的角度，也可以是自动地设定为通过已知的方法将从读取图像自动地检测出的原稿图像(输入图像)的倾斜角设为零。

具体而言，控制器5根据上述旋转处理的旋转角度，首先决定输出像素块的大小(副扫描方向的高度和主扫描方向的宽度)并设定在运算处理电路3中，确定与该输出像素块的大小对应的输入像素块的大小并设定在读出电路2b中。

此时，控制器5执行决定输出像素块的大小的块大小决定处理。

图2是说明输入像素坐标系中的输入像素块以及输出像素块的对应关系的图。图3是说明输入带中的输入像素块的大小以及输出带中的输出像素块的大小的图。为了在运算处理电路3中的旋转处理，输入像素块需要比输出像素块大。另外，输入像素块的大小根据输出像素块的大小决定，输入像素块内的像素中的、不对输出像素块的像素值的导出有帮助的像素越少，输入像素块的存储效率等越良好。另外，如图3所示，由于旋转处理，输入像素块的大小比输出像素块的大小大，因此彼此邻接的输入像素块彼此重叠。

具体而言，控制器5在块大小决定处理中，首先为了使输出像素块在输入像素坐标系中落入到输入带，将输出像素块的输出块高度(即，输出像素块的像素行数)设定为从输出带的输出带高度(即，输出带的像素行数)的整数(正数)分之一到最大。

图4是说明在实施方式1中基于输入带高度的限制来选择输出块高度的图。

首先，控制器5将输出块高度与输出带高度设为相同(即，将输出块高度设为最大值)，基于在运算处理电路3中的旋转角度，将该输出像素块如

图2所示映射到输入像素坐标系，如图4所示，判断在高度方向上是否落入到输入带高度。如果此时映射到输入像素坐标系的输出像素块在高度方向上落入到输入带高度，则将输出块高度与输出带高度确定为相同。

此外，从输出像素坐标系向输入像素坐标系的映射是基于被指定的旋转角度而进行的。另外，在输入像素坐标系的、被映射的输出像素块的各像素的位置以子像素为单位(例如以1/65536像素为单位)进行计算。

另一方面，在将输出块高度设为与输出带高度相同的情况下，如果映射到输入像素坐标系的输出像素块在高度方向上不落入到输入带高度，则控制器5将输出块高度设为输出带高度的二分之一，并将该输出像素块映射到输入像素坐标系，判断在高度方向上是否落入到输入带高度。如果此时的映射到输入像素坐标系的输出像素块在高度方向上落入到输入带高度，则将输出块高度确定为输出带高度的二分之一。

另一方面，在将输出块高度设为输出带高度的二分之一的情况下，如果映射到输入像素坐标系的输出像素块在高度方向上不落入到输入带高度，则控制器5将输出块高度设为输出带高度的三分之一，并将该输出像素块映射到输入像素坐标系，判断在高度方向上是否落入到输入带高度。如果此时的映射到输入像素坐标系的输出像素块在高度方向上落入到输入带高度，则将输出块高度确定为输出带高度的三分之一。

以下同样地，直到映射到输入像素坐标系的输出像素块在高度方向上落入到输入带高度为止，减少输出块高度，并选择在映射到输入像素坐标系的输出像素块在高度方向上落入到输入带高度时的输出块高度。

例如在如图3所示的情况下，输出块高度被设为输出带高度的二分之一。此外，在图3中，输出像素块的宽度被设为与输出块高度相同。

图5是说明在实施方式1中基于输入像素块的最大宽度的限制来设定输出像素块的宽度的图。

在块大小决定处理中，接着，如图5所示，在输入像素坐标系中，控制器5将输出像素块的宽度(像素数)延伸，以落入到输入像素块的预定最大宽度。即，在输入像素坐标系中，控制器5使输出像素块的宽度在宽度方向上落入到输入像素块的预定最大宽度的范围内并最大。

此外，输入像素块的预定最大宽度(像素数)由硬件的结构(例如，后级的运算处理电路3的行缓冲器3a的宽度(即，针对一像素行能够存储像素值的像素数))决定。

图6是说明在实施方式1中基于输入带高度的限制来缩小输出像素块的宽度的图。

在块大小决定处理中，接着，如图6所示，控制器5当将输出像素块的宽度延伸后的输出像素块在输入像素坐标系中不落入到输入带时，缩小输出像素块的宽度，使得输出像素块落入到输入带且输出像素块的宽度变得最大。

具体而言，当将输出像素块的宽度延伸后的输出像素块在输入像素坐标系的高度方向上不落入到输入带高度时，如上所述缩小输出像素块的宽度。

此外，在将输出像素块的宽度延伸后的输出像素块在输入像素坐标系的高度方向上落入到输入带高度的情况下，这里，控制器5如上所述不缩小输出像素块的宽度，而保持宽度不变。

图7说明在实施方式1中基于行缓冲器高度的限制来缩小输出像素块的宽度的图。

在块大小决定处理中，接着，如图7所示，在与以当前时间点的大小的输出像素块的一像素行对应的输入像素块的像素行数(即，为了在旋转处理中得到输出像素块的一像素行所需要的输入像素块的像素行数)超过行缓冲器3a的像素行数(行缓冲器高度)的情况下，控制器5缩小输出像素块的宽度，使得与输出像素块的一像素行对应的输入像素块的像素行数小于等于行缓冲器的像素行数。

此外，在与以当前时间点的大小的输出像素块的一像素行对应的输入像素块的像素行数未超过行缓冲器3a的像素行数的情况下，这里，如上所述，控制器5不缩小输出像素块的宽度，而保持宽度不变。

然后，控制器5基于如此设定的输出像素块的大小(输出块高度以及输出像素块的宽度)，在读出电路2b中设定输入像素块的大小。

这里，在块大小决定处理中，输出像素块的输出块高度以及宽度的初始值彼此被设为相同。

另外，输入像素块的高度被设为小于等于输入带的高度，输出像素块的高度被设为小于等于输出带的高度。并且，输出带中的输出像素块彼此不重叠，输入带中的输入像素块彼此重叠。

接着，对上述图像处理装置的动作进行说明。图8是说明实施方式1涉及的图像处理装置的动作的流程图。

控制器5在该图像处理装置对由图像读取部1生成的输入图像进行处理之前，基于被指定的旋转角度执行以下的块大小决定处理。

控制器5首先在计数器i中设置初始值1(步骤S1)，在将输出块高度设为输出带高度的i分之1的情况下，判断输出像素块在输入像素坐标系的高度方向上是否落入到输入带高度(步骤S2)。

当将输出块高度设为输出带高度的i分之1时输出像素块在输入像素坐标系的高度方向上不落入到输入带高度时，控制器5使计数器i加1(步骤S3)，并返回到步骤S2。

在当将输出块高度设为输出带高度的i分之1时输出像素块在输入像素坐标系的高度方向上落入到输入带高度的情况下，控制器5基于当前时间点的计数器i的值将输出块高度设定为输出带高度的i分之1(步骤S4)。

接着，控制器5如上所述根据输入像素块的最大宽度将输出像素块的宽度延伸(步骤S5)。

然后，控制器5判断当前时间点的大小(高度以及宽度)的输出像素块是否在输入像素坐标系的高度方向上落入到输入带高度(步骤S6)。当当前时间点的大小的输出像素块在输入像素坐标系的高度方向上不落入到输入带高度时，控制器5如上所述缩小输出像素块的宽度(步骤S7)。

并且，控制器5判断在当前时间点的大小(高度以及宽度)的输出像素块的一像素行所需要的输入像素块的像素行数是否超过了行缓冲器3a的像素行数(步骤S8)。在当前时间点的大小的输出像素块的一像素行所需要的输入像素块的像素行数超过了行缓冲器3a的像素行数的情况下，控制器5如上所述缩小输出像素块的宽度(步骤S9)。

然后，控制器5将如此设定的输出像素块的大小设定在运算处理电路3中，并将该大小的输出像素块所需要的输入像素块的大小设定在读出电路2b(步骤S10)。

如此，在执行块大小决定处理后，针对由图像读取部1生成的输入图像，块输出部2、运算处理电路3以及后级的图像处理部进行流水线处理，并执行包含旋转处理的图像处理。

此时，读出电路2b一个个地依次选择输入像素块，并基于旋转角度确定输入带中的、所选择的输入像素块的位置，从所确定的输入像素块的位置依次按照每一像素行读出输入像素块，并输出到行缓冲器3a。然后，运算部3b确定与输入像素块对应的、输出带中的输出像素块的位置，从行缓冲器3a按照每一像素行读出输入像素块，并进行旋转处理，按照每一像素行生成输出像素块，并在上述确定的位置写入到输出带缓冲器4。例如，如图3所示，输入像素块101-1、101-2、101-3的位置依次被确定，导出与输入像素块101-1、101-2、101-3对应的输出像素块102-1、102-2、102-3的各像素值。

如以上那样，根据上述实施方式1，读出电路2b从存储于输入带缓冲器2a的输入带读出输入像素块并将其输出到预定像素行数的行缓冲器3a。运算处理电路3从行缓冲器3a读出输入像素块的像素行，针对输入像素块执行旋转处理并导出输出像素块，并作为输出带的一部分存储到输出带缓冲器4。控制器5根据旋转处理的旋转角度在读出电路2b中设定输入像素块的大小。具体而言，控制器5执行决定输出像素块的大小的块大小决定处理，并基于输出像素块的输出块高度以及输出像素块的宽度，在读出电路2b中设定输入像素块的大小。在块大小决定处理中，控制器5(a)将输出像素块的输出块高度设定为从输出带的输出带高度的整数分之1到最大，使得输出像素块在输入像素坐标系中落入到输入带，(b)将输出像素块的宽度延伸，使得其在输入像素坐标系中落入到输入像素块的预定最大宽度，(c)当将输出像素块的宽度延伸后的输出像素块在输入像素坐标系中不落入到输入带时，缩小输出像素块的宽度，使得输出像素块落入到输入带且输出像素块的宽度最大，(d)在与输出像素块的一像素行对应的输入像素块的像素行数超过行缓冲器3a的像素行数的情况下，缩小输出像素块的宽度，使得与将输出像素块的宽度缩小后的输出像素块的一像素行对应的输入像素块的像素行数小于等于行缓冲器3a的像素行数。

由此，在输出带中输出像素块被稠密地配置，并且在输入像素块中的输出像素块中不需要的部分变少，抑制旋转处理后的带的运算效率、存储区域的使用效率的降低。

实施方式2.

在实施方式2中，运算处理电路3在运算部3b执行旋转处理的同时执行预定滤波器大小(N×M)的滤波处理。此外，滤波处理是对成为中心的关注像素及其周边像素的像素值和与滤波器大小对应的矩阵的预定的滤波器系数的乘积和进行运算的处理。

因此，输入像素块要求与将对应于滤波处理的滤波器大小的周边区域追加到输出像素块的区域对应的大小。例如在滤波器大小的宽度是N像素、滤波器大小的高度是M像素的情况下，输出像素块的横向(主扫描方向的前后)上的周边区域的宽度分别为(N-1)/2像素，输出像素块的纵向(副扫描方向的前后)上的周边区域的高度分别为(M-1)/2像素。

因此，控制器5在块大小决定处理中考虑上述周边区域来决定输出像素块的大小(高度以及宽度)，与其对应地确定输入像素块的大小。

图9是对实施方式2中的块大小决定处理进行说明的图。

具体而言，如图9所示，控制器5在块大小决定处理中，(a)将输出像素块的输出块高度设定为从输出带的输出带高度的整数分之一到最大，使得与上述滤波处理的滤波器大小相应的输出像素块的周边区域以及输出像素块落入到输入带，(b)将输出像素块的宽度延伸，使得周边区域以及输出像素块落入到输入像素块的预定最大宽度，(c)当将输出像素块的宽度延伸后的周边区域以及输出像素块不入到输入带时，缩小输出像素块的宽度，使得周边区域以及输出像素块落入到输入带且输出像素块的宽度最大，(d)在与将输出像素块的宽度缩小后的周边区域以及输出像素块的一像素行对应的输入像素块的像素行数超过行缓冲器3a的像素行数的情况下，缩小输出像素块的宽度，使得与将输出像素块的宽度缩小后的周边区域以及输出像素块的一像素行对应的输入像素块的像素行数小于等于行缓冲器3a的像素行数，(e)基于输出像素块的输出块高度以及输出像素块的宽度，在读出电路2b中设定输入像素块的大小。

此外，对于实施方式2涉及的图像处理装置的其他的结构以及动作由于是与实施方式1同样的，因此省略其说明。

此外，对于针对上述实施方式的各种变更以及修正，本领域技术人员是显而易见的。这样的变更以及修正可以在不从该主題的主旨以及范围脱离、且不削弱希望的优点的情况下进行。即，希望这样的变更以及修正包含在权利要求中。

例如，在上述实施方式1、2中，可以通过运算部3b进行旋转处理的同时进行缩放处理。该情况下，基于旋转处理的旋转角度以及缩放处理的缩放率，输出像素块被映射到输入像素坐标系，在输入像素坐标系中基于如此被映射的输出像素块进行上述的块大小决定处理。另外，根据输出像素块的大小确定输出像素块的导出所需要的输入像素块的大小。

Claims

1.一种图像处理装置，其特征在于，包括：

输入带缓冲器，存储将输入图像分割而得的输入带；

读出电路，从存储在所述输入带缓冲器中的所述输入带读出输入像素块，并将其输出到预定像素行数的行缓冲器；

输出带缓冲器，存储输出带；

运算处理电路，从所述行缓冲器读出所述输入像素块的像素行，对所述输入像素块执行旋转处理来导出输出像素块，并将所述输出像素块作为所述输出带的一部分存储到所述输出带缓冲器；以及

控制器，根据所述旋转处理的旋转角度决定所述输出像素块的大小，基于所述输出像素块的大小在所述读出电路中设定所述输入像素块的大小，

所述控制器

(a)执行决定所述输出像素块的大小的块大小决定处理，

(b)在所述块大小决定处理中，(b1)将所述输出像素块的输出块高度从所述输出带的输出带高度的整数分之一设为最大，使得所述输出像素块在输入像素坐标系中落入到所述输入带，(b2)将所述输出像素块的宽度延伸，使得所述输出像素块在所述输入像素坐标系中落入到所述输入像素块的预定最大宽度，(b3)当将所述输出像素块的宽度延伸后的所述输出像素块在所述输入像素坐标系中不落入到所述输入带时，缩小所述输出像素块的宽度，使得所述输出像素块落入到所述输入带且所述输出像素块的宽度最大，(b4)在输入像素坐标系中，当与所述输出像素块的一像素行对应的所述输入像素块的像素行数超过所述行缓冲器的所述像素行数时，缩小所述输出像素块的宽度，使得与将所述输出像素块的宽度缩小后的所述输出像素块的一像素行对应的所述输入像素块的像素行数小于等于所述行缓冲器的所述像素行数，(b5)基于所述输出像素块的输出块高度以及所述输出像素块的宽度，在所述读出电路中设定所述输入像素块的大小。

2.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，

所述运算处理电路执行所述旋转处理的同时执行滤波处理，

所述控制器在所述块大小决定处理中，(b1)将所述输出像素块的输出块高度从所述输出带的输出带高度的整数分之一设为最大，使得与所述滤波处理的滤波器大小相应的所述输出像素块的周边区域以及所述输出像素块在所述输入像素坐标系中落入到所述输入带，(b2)将所述输出像素块的宽度延伸，使得所述周边区域以及所述输出像素块在所述输入像素坐标系中落入到所述输入像素块的预定最大宽度，(b3)当将所述输出像素块的宽度延伸后的所述周边区域以及所述输出像素块在所述输入像素坐标系中不落入到所述输入带时，缩小所述输出像素块的宽度，使得所述周边区域以及所述输出像素块落入到所述输入带且所述输出像素块的宽度最大，(b4)当与所述周边区域以及所述输出像素块的一像素行对应的所述输入像素块的像素行数超过所述行缓冲器的所述像素行数时，缩小所述输出像素块的宽度，使得与将所述输出像素块的宽度缩小后的所述周边区域以及所述输出像素块的一像素行对应的所述输入像素块的像素行数小于等于所述行缓冲器的所述像素行数，(b5)基于所述输出像素块的输出块高度以及所述输出像素块的宽度，在所述读出电路中设定所述输入像素块的大小。

3.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，

在所述块大小决定处理中，所述输出像素块的输出块高度以及宽度的初始值彼此相同。

4.如权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，

所述输入像素块的高度小于等于所述输入带的高度，

所述输出像素块的高度小于等于所述输出带的高度，

所述输出带中的所述输出像素块彼此不重叠，

所述输入带中的所述输入像素块彼此重叠。