JP2005086543A - Image reading method, image reader, program, and storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像読取方法、画像読取装置、プログラム及び記憶媒体に関する。 The present invention relates to an image reading method, an image reading apparatus, a program, and a storage medium.
一般に、画像読取装置においては、読み取り画像品質の向上が図られており、そのために高精細化、高階調化が進んでいる。即ち、旧来の画像読取装置よりも原稿画像の微細な画像情報を読み取るために、CCD等の光電変換素子の画素数を増加させる等の手段で解像度を向上させることが行われている(例えば、特許文献1参照)。 In general, in an image reading apparatus, the quality of a read image is improved, and as a result, higher definition and higher gradation are being promoted. That is, in order to read finer image information of a document image than a conventional image reading apparatus, the resolution is improved by means such as increasing the number of pixels of a photoelectric conversion element such as a CCD (for example, Patent Document 1).
また、光電変換素子から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/D変換器の出力ビット数を増加させて、原稿画像の濃度再現性の向上が行われている。 Further, the density reproducibility of the document image is improved by increasing the number of output bits of the A / D converter for converting the analog signal output from the photoelectric conversion element into a digital signal.
これらの読み取り画質の改善に伴い、画像読取装置からパソコン(パーソナルコンピュータ)等の情報処理装置となるホスト装置へ送られる画像データが増加するため、画像読み取り時間が長くなっている。 Along with the improvement of the reading image quality, image data sent from the image reading apparatus to a host device serving as an information processing apparatus such as a personal computer (personal computer) increases, and therefore the image reading time is prolonged.
一方、画像読取装置の利便性向上のために、読み取り速度の高速化も求められている。 On the other hand, in order to improve the convenience of the image reading apparatus, an increase in reading speed is also required.
これらの読み取り解像度の高精細化、入力/出力階調の増加による濃度再現性の向上に伴う画像データの増大や、作業生産性・利便性改善のための画像読み取り時間の短縮と言う目標に対して、画像データの通信に使用されるインターフェースが必ずしも十分なデータ転送速度を持っていないことがあり、画像データ送信における帯域の不足が、読み取り能力発揮の足かせとなる場合があった。 To meet these goals of increasing the resolution of reading, increasing image data due to improved density reproducibility by increasing input / output gradation, and shortening the time required to read images to improve work productivity and convenience In some cases, an interface used for image data communication does not necessarily have a sufficient data transfer speed, and a lack of bandwidth in image data transmission may impede reading capability.
これらの相反する2つの目的を達成するために、上記のような画像読取装置が送出する画像データを圧縮符号化してホスト装置へ送信することも行われている(例えば、特許文献2,3参照)。
In order to achieve these two contradictory purposes, image data sent by the image reading apparatus as described above is also compression-encoded and transmitted to the host apparatus (see, for example,
データ圧縮技術の分野には、従来多くの様々なデータ圧縮手法が存在している。その圧縮手法は、大まかに分類すると2つのカテゴリー、つまり損失性圧縮符号化と非損失性圧縮符号化とに分けることができる。 In the field of data compression technology, many different data compression methods exist in the past. The compression methods can be roughly classified into two categories: lossy compression coding and lossless compression coding.
損失性圧縮符号化とは、情報の損失を生じ、従って、元のデータの完全な再現が補償されない符号化のことである。このような損失性圧縮符号化の目標とするところは、元のデータから変わったとしても、その変化が不快であったり、目立ったりしないようにすることである。 Lossy compression coding is coding that results in loss of information and thus does not compensate for the complete reproduction of the original data. The goal of such lossy compression coding is to prevent the change from being uncomfortable or noticeable even if it changes from the original data.
非損失性圧縮符号化では、情報が全て保存され、データは完全な復元が可能な方法で圧縮される。非損失性圧縮符号化は、元データの情報が失われることなく正確に復元可能であるため、可逆圧縮とも呼ばれる。非損失性圧縮符号化では、原稿画像の濃度データが出力符号語に変換される。圧縮処理部が良好に動作すれば、その符号語は、符号化前の入力シンボル(原稿画像の濃度データ)のために必要とされたビット数より少ないビット数で表現される。非損失性圧縮符号化法には、辞書圧縮符号化方式(例えば、Lempel−Ziv方式)、ランレングス圧縮符号化方式、計数圧縮符号化方式、エントロピー圧縮符号化方式等がある。非損失性の画像圧縮符号化方式では、圧縮は予測またはコンテキストと符号化に基づいて行われる。 In lossless compression coding, all the information is preserved and the data is compressed in a way that allows complete restoration. Lossless compression coding is also called lossless compression because it can be accurately restored without losing information of the original data. In lossless compression encoding, density data of a document image is converted into an output codeword. If the compression processing unit operates satisfactorily, the code word is expressed with a bit number smaller than the bit number required for the input symbol (original image density data) before encoding. Non-lossy compression coding methods include a dictionary compression coding method (for example, Lempel-Ziv method), a run length compression coding method, a count compression coding method, an entropy compression coding method, and the like. In a lossless image compression coding scheme, compression is based on prediction or context and coding.
例えば、ファクシミリ圧縮用JBIG規格や連続階調画像用のDPCM(差分パルス符号変調−JPEG規格のオプション)を画像用の非損失性圧縮符号化処理として挙げることができる。 For example, the JBIG standard for facsimile compression and DPCM (differential pulse code modulation—option of JPEG standard) for continuous tone images can be cited as lossless compression encoding processes for images.
損失性圧縮符号化方式では、入力シンボルまたは原稿画像の濃度データは、量子化されてから出力符号語へ変換される。量子化は、データの重要な特徴量を保存する一方、データの重要でない特徴量を除去することを目的としている。 In the lossy compression coding system, density data of an input symbol or a document image is quantized and converted to an output codeword. Quantization aims to remove important feature quantities of data while preserving important feature quantities of data.
損失性圧縮符号化システムは、量子化に先立ち、エネルギーを集中するための変換を利用することが多い。画像データ用の損失性圧縮符号化法の一例としては、JPRG方式を挙げることができる。 Lossy compression coding systems often use transforms to concentrate energy prior to quantization. An example of the lossy compression encoding method for image data is the JPRG method.
近年の画像読取装置では、原稿画像の色再現性の向上等を目的として、その画像読取装置のハードウェア機構だけではなく、ホスト装置側でも多くの画像処理が分担されるようになっている。このために、上記の圧縮方式のうち、ホスト装置側で画像処理するべき画像に圧縮による画像品質の低下の弊害が生じることを防止する必要から、非損失性圧縮符号化方式が使用されている。
しかしながら、上記従来例のように画像読取装置の圧縮符号化方式に非損失性圧縮符号化方式を用いた構成では、読み取るべき原稿画像の特性が符号化効率に反映されるため、符号量、即ち、圧縮データ量が一定にならないばかりでなく、原稿画像や符号化パラメータによっては、高い圧縮率が達成されないという問題が生じる場合があった。 However, in the configuration in which the lossless compression encoding method is used as the compression encoding method of the image reading apparatus as in the above-described conventional example, the characteristic of the original image to be read is reflected in the encoding efficiency. In addition to the fact that the amount of compressed data does not become constant, there is a problem that a high compression rate cannot be achieved depending on the original image and the encoding parameter.
また、読み取りの解像度が同じであっても、読み取り対象とする原稿画像に依存して圧縮データ量が一定にならないために、一般的な原稿画像における平均的な圧縮率を統計的手法で求め、その圧縮率に基づいて読み取り速度、即ち、画像データ生成速度を決定していた。 In addition, even if the reading resolution is the same, the amount of compressed data does not become constant depending on the original image to be read, so the average compression rate in a general original image is obtained by a statistical method, The reading speed, that is, the image data generation speed is determined based on the compression rate.
上記のように予測される圧縮率として原稿に拘りなく統計的に定めた固定値を用いていたために、原稿画像が複雑な場合には、圧縮率に対して読み取り速度、即ち、読み取り光学系の移動速度が速すぎる状態が生じて、しばしば読み取り機構の一時停止が必要となり、機械的振動による画質の悪化や、一時停止解除後の再起動時の時間損失による読み取り時間の無駄を生じる場合があった。 As described above, since a fixed value statistically determined regardless of the document is used as the predicted compression rate, when the document image is complicated, the reading speed relative to the compression rate, that is, the reading optical system When the moving speed is too fast, the reading mechanism often needs to be paused, which may result in image quality degradation due to mechanical vibrations and waste of reading time due to time loss when restarting after releasing the pause. It was.
また、原稿画像に文字や図柄が少ない場合に圧縮率が高くなることがあっても、原稿画像に関係なく予め定まった読み取り速度による読み取り動作を行うために、インターフェースの伝送帯域を使い切ることができなかった。 Even if the original image contains few characters and designs, the transmission bandwidth of the interface can be used up in order to perform a reading operation at a predetermined reading speed regardless of the original image. There wasn't.
そこで、本発明は、最終画像読み取り時に最適な読み取り速度を選択することが可能な画像読取方法、画像読取装置、プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image reading method, an image reading apparatus, a program, and a storage medium that can select an optimum reading speed at the time of reading a final image.
また、本発明は、画像データ送信バッファメモリの機能を充分に活用した読み取り速度を選択することが可能な画像読取方法、画像読取装置、プログラム及び記憶媒体を提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide an image reading method, an image reading apparatus, a program, and a storage medium capable of selecting a reading speed that fully utilizes the function of the image data transmission buffer memory.
上記目的を達成するために、本発明の画像読取方法は、読み取り原稿の濃度情報を光電変換素子によって電気的信号に変換しつつ原稿若しくは読み取り光学系を前記光電変換素子の配列方向と垂直な方向へ移動させることにより、原稿上の画像の読み取りを行う画像読取方法において、画像データを圧縮符号化する圧縮符号化工程と、予備走査画像の圧縮率から本画像読み取り時の圧縮率を推定する圧縮率推定工程と、前記圧縮率推定工程により推定された圧縮率とインターフェースの実行転送速度とから読み取り原稿画像に最適な読み取り速度を選択する読み取り速度選択工程とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image reading method of the present invention converts the density information of the read original into an electrical signal by the photoelectric conversion element, and moves the original or the reading optical system in a direction perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion elements. In the image reading method of reading an image on a document by moving to the compression encoding step of compressing and encoding image data, and compression for estimating the compression rate at the time of reading the main image from the compression rate of the pre-scanned image A rate estimation step, and a reading speed selection step of selecting an optimum reading speed for the read document image from the compression rate estimated by the compression rate estimation step and the execution transfer speed of the interface.
また、上記目的を達成するために、本発明の画像読取方法は、読み取り原稿の濃度情報を光電変換素子によって電気的信号に変換しつつ原稿若しくは読み取り光学系を前記光電変換素子の配列方向と垂直な方向へ移動させることにより原稿上の画像の読み取りを行う画像読取方法において、画像データを圧縮符号化する圧縮符号化工程と、前記圧縮符号化工程により圧縮される画像情報の圧縮率を記録保存する記録工程と、前記記録工程により記録保存された圧縮率から異なる読み取り条件における圧縮率を推定する圧縮率推定工程と、前記圧縮率推定工程の出力と所与のインターフェースの実行転送速度に基づいて最適な副走査速度を選択する副走査速度選択工程とを具備したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the image reading method of the present invention, the density information of the read original is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion element, and the original or the reading optical system is perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion elements. In an image reading method for reading an image on a document by moving in a different direction, a compression encoding step for compressing and encoding image data and a compression rate of image information compressed by the compression encoding step are recorded and stored. Recording step, a compression rate estimation step for estimating a compression rate under different reading conditions from the compression rate recorded and stored by the recording step, an output of the compression rate estimation step, and an execution transfer rate of a given interface And a sub-scanning speed selecting step for selecting an optimum sub-scanning speed.
また、上記目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、読み取り原稿の濃度情報を光電変換素子によって電気的信号に変換しつつ原稿若しくは読み取り光学系を前記光電変換素子の配列方向と垂直な方向へ移動させることにより、原稿上の画像の読み取りを行う画像読取装置において、画像データを圧縮符号化する圧縮符号化手段と、予備走査画像の圧縮率から本画像読み取り時の圧縮率を推定する圧縮率推定手段と、前記圧縮率推定手段により推定された圧縮率とインターフェースの実行転送速度とから読み取り原稿画像に最適な読み取り速度を選択する読み取り速度選択手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image reading apparatus of the present invention converts the density information of the read original into an electrical signal by the photoelectric conversion element, and the original or the reading optical system is perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion elements. In an image reading apparatus that reads an image on a document by moving the image in a different direction, a compression encoding unit that compresses and encodes image data and a compression rate at the time of reading the main image are estimated from the compression rate of the pre-scanned image And a reading speed selecting means for selecting an optimum reading speed for the read original image from the compression ratio estimated by the compression ratio estimating means and the execution transfer speed of the interface.
更に、上記目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、読み取り原稿の濃度情報を光電変換素子によって電気的信号に変換しつつ原稿若しくは読み取り光学系を前記光電変換素子の配列方向と垂直な方向へ移動させることにより原稿上の画像の読み取りを行う画像読取装置において、画像データを圧縮符号化する圧縮符号化手段と、前記圧縮符号化手段により圧縮される画像情報の圧縮率を記録保存する記録手段と、前記記録手段により記録保存された圧縮率から異なる読み取り条件における圧縮率を推定する圧縮率推定手段と、前記圧縮率推定手段の出力と所与のインターフェースの実行転送速度に基づいて最適な副走査速度を選択する副走査速度選択手段とを有することを特徴とする。 Further, in order to achieve the above object, the image reading apparatus of the present invention converts the density information of the read original into an electrical signal by the photoelectric conversion element, and the original or the reading optical system is perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion elements. In an image reading apparatus that reads an image on a document by moving in a different direction, a compression encoding unit that compresses and encodes image data, and a compression rate of image information compressed by the compression encoding unit are recorded and stored Based on the output of the compression ratio estimation means and the execution transfer rate of a given interface, the recording means for recording, the compression ratio estimating means for estimating the compression ratio under different reading conditions from the compression ratio recorded and stored by the recording means, And a sub-scanning speed selecting means for selecting an optimum sub-scanning speed.
本発明によれば、最終画像読み取り時に最適な読み取り速度を選択することが可能である。 According to the present invention, it is possible to select an optimum reading speed at the time of reading a final image.
また、本発明によれば、画像データ送信バッファメモリの機能を充分に活用した読み取り速度を選択することが可能である。 Further, according to the present invention, it is possible to select a reading speed that fully utilizes the function of the image data transmission buffer memory.
本発明の画像読取方法、画像読取装置、プログラム及び記憶媒体の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of an image reading method, an image reading apparatus, a program, and a storage medium according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
まず、本発明の第1の実施形態について、図1乃至図6に基づき説明する。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施の形態に係る画像読取装置は、低解像度で読み取ったプレビュー画像に基づいて原稿画像の圧縮率を推定することにより、原稿内容に合致した圧縮データ量を予測する機能を持つことを特徴とする。 The image reading apparatus according to the present embodiment has a function of predicting the amount of compressed data that matches the document content by estimating the compression rate of the document image based on the preview image read at a low resolution. To do.
図1は、第1の実施形態に係る画像読取装置を有する情報処理システムの構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an information processing system having an image reading apparatus according to the first embodiment.
図1において、100は本実施の形態に係る画像読取装置で、ラインセンサ(CCD)101、A/D変換器102、画像処理回路103、圧縮符号化回路104、インターフェース(I/F)回路105、画像バッファメモリ106及びCPU(中央演算装置)107を有している。
In FIG. 1,
ラインセンサ101は、直線上に配置された光電変換素子から成り、不図示の照明ランプにより照明された読み取り原稿の反射光が、不図示の読み取り光学系によりラインセンサ101上に結像され、このラインセンサ101により輝度情報がアナログ電気信号へ変換される。また、不図示の駆動系により画像読み取り回路と同期して、読み取り光学系、若しくは原稿を一定速度で駆動することにより、ラインセンサ101上に結像する位置は、原稿上を副走査方向へ移動する。
The
A/D変換器102は、ラインセンサ101の出力するアナログ電気信号をデジタル電気信号へ変換するものである。画像処理回路103は、デジタル化された画像情報に対して解像度変換、色補正等の各種画像変換を行うものである。圧縮符号化回路104は、画像処理後の画像データを圧縮符号化するものである。インターフェース回路105は、圧縮符号化された画像データを後述するホスト情報処理装置200へインターフェース110を介して送信し、或いは後述するホスト情報処理装置200からのコマンドを受信するものである。画像バッファメモリ106は、インターフェース110の帯域を超えて圧縮符号化回路104から画像データがインターフェース回路105へ入力した時に、画像データを一時的に記憶保管するものである。CPU107は、画像読取装置100の各構成要素を制御するものであり、圧縮符号化回路104の出力する各ラインの圧縮率を記録保存するRAM(ランダムアクセスメモリ)や、本装置に関わる制御手順を記録するROM(リードオンリーメモリ)を付帯する。
The A /
CPU107は、予備走査画像の圧縮率から本画像読み取り時の圧縮率を推定する圧縮率推定手段の機能と、該推定された圧縮率とインターフェース回路105の実行転送速度とから読み取り原稿画像に最適な読み取り速度を選択する読み取り速度選択手段の機能を備えている。また、CPU107は、画像読取装置100とホスト情報処理装置200との間で走査動作を伴わない疑似画像データの通信を行う通信手段による通信の結果からインターフェース回路105の実行転送速度を演算する演算手段の機能を備えている。また、CPU107は、本画像読み取り時の推定圧縮率が1に近い、若しくは前記圧縮符号化手段による圧縮符号化処理によりデータ量が増加することが予測される場合には、本画像読み取り時の画像データ圧縮処理を行わないように制御する制御手段の機能を備えている。また、CPU107は、予備走査画像の原稿種別を判断する原稿種別判断手段の機能を有し、CPU107により原稿が網点印刷原稿であると判断された場合には圧縮処理を行わないように制御する。また、CPU107は、圧縮符号化手段を複数有する場合には、これら圧縮符号化手段の1つを選択して使用する圧縮符号化選択手段の機能を有し、原稿種別毎に最も圧縮効率の高い圧縮符号化手段を選択する。更に、CPU107は、圧縮率推定に関する出力と所与のインターフェース回路105の実行転送速度に基づいて最適な副走査速度を選択する副走査速度選択手段の機能を有している。
The
200はパソコン(パーソナルコンピュータ)等のホスト情報処理装置で、インターフェース(I/F)回路201、圧縮データ復号化手段202、画像保存手段203及び画像表示手段204を有している。
A host
インターフェース回路201は、画像読取装置100へインターフェース110を介してコマンドを送信し、或いは圧縮符号化された画像データを受信するものである。圧縮データ復号化手段202は、インターフェース回路201を介して画像読取装置100から受信した圧縮符号化画像データを展開・復号するものである。この圧縮データ復号化手段202は、ホスト情報処理装置200の仕様によりハードウェアにより構成しても良いし、不図示の汎用CPU(中央演算装置)により実行するソフトウェアで構成することも可能である。
The
画像保存手段203は、圧縮データ復号化手段202により展開・復号された画像データを保存するものであり、メモリ或いは磁気記録装置等により構成される。画像表示手段204は、圧縮データ復号化手段201により展開・復号された画像データを表示するものであり、CRT(陰極線管)ディスプレイ装置等により構成されて、プレビュー画像データや本スキャン画像データの表示、画像読み取りに関連する各種情報の表示に使用される。
The
画像読取装置100とホスト情報処理装置200は、インターフェース通信路110を介して通信可能に接続されて、情報処理システムが構成されている。
The
図2は、本実施の形態に係る画像読取装置100の動作を図2に基づき説明する。
FIG. 2 explains the operation of the
図2は、本実施の形態に係る画像読取装置100を有する情報処理システムの動作の流れを示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation flow of the information processing system having the
ユーザがホスト情報処理装置200を操作してプレビュー画像の読み取りを指示すると、それまで動作指示待ち状態(ステップS201)にあったホスト情報処理装置200は、プレビュー画像読み取り用の解像度、読み取り範囲等のパラメータ情報を画像読取装置100へ送信する(ステップS202)。それまで動作指示待ち状態(ステップS251)にあった画像読取装置100は、この通信によりプレビュー読み取りパラメータ受信(ステップS252)を行う。
When the user operates the host
続いてホスト情報処理装置200がプレビュー読み取り開始コマンドを送信(ステップS203)する。読み取り開始コマンドを受信(ステップS253)した画像読取装置100は、原稿画像の読み取り動作を開始し、原稿画像データを順次圧縮符号化してホスト情報処理装置200へ送信する(ステップS254)。ホスト情報処理装置200は、圧縮符号化された原稿画像データを受信(ステップS204)し、このデータを展開復元する(ステップS205)。この復元処理は、画像データ受信と並行して行っても良いし、全画像データの受信完了後に一括して展開復元を行うことも可能である。
Subsequently, the host
プレビュー読み取りパラメータにより指定された範囲の原稿画像読み取りを完了した画像読取装置100は、読み取り機構を初期状態に戻す等の読み取り終了処理(ステップS255)を行い、次のコマンドの待ち状態(ステップS256)に入る。
The
一方、圧縮画像データの受信(ステップS204)とその展開復元(ステップS205)を完了したホスト情報処理装置200は、展開復元後の画像を画像表示手段204(図1参照)にプレビュー画像を表示(ステップS206)する。
On the other hand, the host
ホスト情報処理装置200は、画像表示手段204に表示されたプレビュー画像に基づき、ユーザが指示する原稿上の画像読み取り範囲や本スキャンの読み取り解像度(Ndpi)等の画像読み取りパラメータの指定を処理し(ステップS207)、最終的に保存するべき画像を読み取るための本スキャン開始要求を待つ(ステップS208)。
Based on the preview image displayed on the
本スキャン開始要求を受けたホスト情報処理装置200は、指定された読み取り範囲におけるプレビュー画像の画像データ圧縮率CPreviewを演算し、後述する手段により、要求された本スキャン解像度(Ndpi)で読み取りを行った場合の画像データ推定圧縮率CMainScan(N)を推定し、この推定圧縮率を用いて、指定された読み取り範囲と読み取り解像度での非圧縮時の画像データ量V[バイト]と、所与のインターフェース転送速度R[バイト/秒]より、最短での圧縮画像データ転送時間Sminを、下記式1により演算する(ステップS209)。
Receiving the main scan start request, the host
Smin=V×CMainScan(N)/R[秒]……(式1)
ホスト情報処理装置200は、読み取り範囲、読み取り解像度の指定と共に上記式1により算出された最低読み取り時間を画像読取装置100へ通知して(ステップS210)、本スキャン画像の読み取り開始を指示する(ステップS211)。
S min = V × C MainScan (N) / R [seconds] (Equation 1)
The host
画像読取装置100は、画像読み取り範囲、読み取り解像度及び上記式1により算出された最低読み取り時間等のデータを受け取り(ステップS257)、指定されたパラメータ条件での画像読み取り動作を準備して、本スキャン画像の読み取り開始指示(ステップS258)に従って読み取り動作を開始する。
The
画像読取装置100は、プレビュー画像の読み取り時と同様に画像データを圧縮符号化しつつ、ホスト情報処理装置200へ圧縮画像データを送信し、適切な読み取り速度での本スキャン画像データ読み取りを実行する(ステップS259)。ホスト情報処理装置200は、プレビュー画像読み取りと同様に、圧縮画像データの受信(ステップS212)と展開復号化(ステップS214)を行い、画像を画像保存手段203(図1参照)へ保存する(ステップS214)。
The
この圧縮画像の展開復号化(ステップS214)は、画像データ受信(ステップS212)と並行して行っても良いし、全画像データの受信完了後に一括して展開復元を行うことも可能である。 The decompression decoding (step S214) of the compressed image may be performed in parallel with the image data reception (step S212), or the decompression and decompression may be performed collectively after the reception of all the image data is completed.
続けて新たな原稿読み取りを行う場合には、ステップS201からの手順を繰り返す。 When reading a new document continuously, the procedure from step S201 is repeated.
この様にして読み取る原稿画像により、データ圧縮率が変化する場合でも事前に得たプレビュー画像の圧縮率により適切な読み取り速度を推定して使用することが可能となる。また、プレビュー画像も原稿の内容により圧縮画像データ量が変化するが、通常プレビュー画像の読み取りは低解像度で行われるために、圧縮画像データ量は充分に少ないので、機械的・機構的制約や光学的・電気的制限により規定される読み取り速度で読み取ることが可能である。 Even when the data compression rate changes depending on the original image read in this manner, an appropriate reading speed can be estimated and used based on the compression rate of the preview image obtained in advance. Also, the amount of compressed image data varies depending on the content of the original document, but since the preview image is normally read at a low resolution, the amount of compressed image data is sufficiently small. It is possible to read at a reading speed defined by the mechanical and electrical restrictions.
以上説明した本実施の形態に係る画像読取装置100の動作において、この画像読取装置100から送信される画像の圧縮処理及び同圧縮データを受信したホスト情報処理装置200における展開復号処理において適用される圧縮符号化技術については一般的に知られており、その詳細が本発明の新規性に関わるものではないので、ここでは詳しい説明を行わないが、一例を挙げれば、画像データの1ラインをブロックとして量子化した後にエントロピー符号化を行うことにより符号化する手段により圧縮された画像データを得る方法等が考えられる。
In the operation of the
なお、上記説明では、圧縮率の推定をホスト情報処理装置200にて行ったが、特に読み取り範囲を指定せず常に原稿全面を読み取るような利用法においては、画像読取装置100が圧縮率の推定を行うように構成することも可能である。
In the above description, the compression rate is estimated by the host
次に、解像度の違いによる圧縮率の違いを各種原稿についての具体例を挙げて説明しつつ、本実施の形態に係る画像読取装置100における画像データ圧縮率推定手順を詳細に説明する。
Next, the procedure for estimating the image data compression rate in the
図3は、文字書類や写真原稿を含む各種原稿毎に100dpi(プレビュー解像度)で読み取って、一次のHuffman圧縮符号化法により圧縮した時の圧縮率を横軸に採り、150dpi(本スキャン解像度)で読み取った時の圧縮率を縦軸に採り、解像度の違いによる圧縮率の相関を各種の画像について相関グラフ上に表示したものである。 FIG. 3 shows a scanning ratio of 150 dpi (main scanning resolution) obtained by reading each original including text documents and photographic originals at 100 dpi (preview resolution) and compressing by the first Huffman compression encoding method. The vertical axis represents the compression rate at the time of reading, and the correlation of the compression rate due to the difference in resolution is displayed on the correlation graph for various images.
但し、使用した量子化テーブルと符号化テーブルの特性により1/4が最大の圧縮率となっている。 However, 1/4 is the maximum compression rate due to the characteristics of the quantization table and the coding table used.
図3より原稿画像の内容に依らず、傾き1弱で(0.25,0.25)を通る直線上に並ぶことが分かる。従って、150dpiで読み取る場合の圧縮率CMainScan(150)は、100dpiで読み取った時のプレビュー画像圧縮率CPreviewから推定することが可能であり、最小自乗法により下記式2が得られる。
It can be seen from FIG. 3 that the images are arranged on a straight line passing through (0.25, 0.25) with a slight inclination of 1, regardless of the content of the original image. Therefore, the compression rate C MainScan (150) when reading at 150 dpi can be estimated from the preview image compression rate C Preview when reading at 100 dpi, and the
CMainScan(150)=K(150)×CPreview+B(150)……(式2)
但し、
K(150)=0.87、B(150)=0.03
同様に、図4に300dpiで読み取った画像の圧縮率とプレビュー解像度での圧縮率の相関を示し、図5に600dpiで読み取った画像の圧縮率とプレビュー解像度での圧縮率の相関を示す。
C MainScan (150) = K (150) × C Preview + B (150) (Formula 2)
However,
K (150) = 0.87, B (150) = 0.03
Similarly, FIG. 4 shows the correlation between the compression rate of the image read at 300 dpi and the compression rate at the preview resolution, and FIG. 5 shows the correlation between the compression rate of the image read at 600 dpi and the compression rate at the preview resolution.
図4及び図5によれば、図3と同様に直線の傾きが異なるが、それぞれ直線上に並ぶことが分かる。最小自乗法により、300dpiで読み取る場合の圧縮率CMainScan(300)と600dpiで読み取る場合の圧縮率CMainScan(600)は、プレビューデータ圧縮率CPreviewから下記式3及び式4により推定することが可能である。
According to FIGS. 4 and 5, it can be seen that the straight lines have different slopes as in FIG. The compression ratio C MainScan (300) for reading at 300 dpi and the compression ratio C MainScan (600) for reading at 600 dpi can be estimated from the preview data compression ratio C Preview by the following
CMainScan(300) =K(300) * CPreview +B(300) ……(式3)
CMainScan(600) =K(600) * CPreview + B(600) ……(式4)
但し、
K(300)=0.79、B(150)=0.05
K(600)=0.56、B(150)=0.11
上記式2〜式3に基づき演算した結果を図6のグラフに表示する。
C MainScan (300) = K (300) * C Preview + B (300) (Formula 3)
C MainScan (600) = K (600) * C Preview + B (600) (Formula 4)
However,
K (300) = 0.79, B (150) = 0.05
K (600) = 0.56, B (150) = 0.11
The result calculated based on the
ここでは、150dpi、300dpi、600dpiにおける画像データの圧縮率推定を取り上げて説明したが、他の解像度についても同様の方法を適用することができる。 Here, the description has been made taking up the estimation of the compression rate of image data at 150 dpi, 300 dpi, and 600 dpi, but the same method can be applied to other resolutions.
以上説明したように、本実施の形態に係る画像読取装置100によれば、読み取り画像データの圧縮符号化に使用する圧縮符号化アルゴリズム毎にプレビュー解像度での画像データ圧縮率と各読み取り解像度での画像データ圧縮率の相関を表す関数を統計的手法により予め求め、読み取り対象範囲のプレビュー画像における圧縮率と本スキャン読み取り解像度から、本スキャン時の画像圧縮率を適切に推定することが可能であるから、画像データ圧縮時でもインターフェースの帯域を充分に生かした読み取り動作が可能となる。
As described above, according to the
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態を、図7乃至図9に基づき説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、本実施の形態に係る画像読取装置及びその画像読取装置を有する情報処理素ステムの基本的な構成は、上述した第1の実施形態における図1と同一であるから、同図を流用して説明する。 The basic configuration of the image reading apparatus according to the present embodiment and the information processing system having the image reading apparatus is the same as that in FIG. 1 in the first embodiment described above. I will explain.
本実施の形態に係る画像読取装置は、低解像度で読み取ったプレビュー画像に基づいて、読み取り対象原稿が網点印刷原稿か、文字文書、若しくは写真原稿であるかを判別する機能を備え、網点印刷原稿の場合には非圧縮で読み取る機能を持つことを特徴とする。 The image reading apparatus according to the present embodiment has a function of determining whether a read target original is a halftone print original, a text document, or a photo original based on a preview image read at a low resolution. In the case of a printed document, it has a function of reading without compression.
以下、本実施の形態に係る画像読取装置の動作を図7に基づき説明する。 The operation of the image reading apparatus according to this embodiment will be described below with reference to FIG.
図7は、本実施の形態に係る画像読取装置を有する情報処理システムの動作の流れを示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing an operation flow of the information processing system having the image reading apparatus according to the present embodiment.
図7において、画像読取装置100側の処理ステップであるステップS751〜ステップS760は、上述した第1の実施形態の図2における画像読取装置100側の処理ステップであるステップS251〜ステップS260と同一であり、また、図7において、ホスト情報処理装置200側の処理ステップであるステップS701〜ステップS708、ステップS713〜ステップS715及びステップS719は、上述した第1の実施形態の図2における画像読取装置100側の処理ステップであるステップS201〜ステップS208、ステップS210〜ステップS212及びステップS215と同一であるから、それらの説明は省略し、本実施の形態特有の処理ステップについてのみ説明する。
In FIG. 7, steps S751 to S760 which are processing steps on the
ステップS701〜ステップS707を順次実行し、ステップS708において本スキャン開始要求を受けたホスト情報処理装置200は、指定された読み取り範囲におけるプレビュー画像が文書原稿の画像か、写真印画紙原稿か、網点印刷原稿かを判断する(ステップS709)。
The host
なお、この原稿種別を判断する方法については、従来から様々な手段が提案されているので、ここでは詳しい説明を省略する。 Note that various methods for determining the document type have been proposed in the past, and a detailed description thereof will be omitted here.
そして、プレビュー画像の判別結果が網点印刷原稿以外であれば(ステップS710)、圧縮符号化手段(画像圧縮機能)を使用することで画像データ量を軽減することが可能と推定されるので、第1の実施形態で説明したようにプレビュー解像度での画像データ圧縮率と各読み取り解像度での画像データ圧縮率から本スキャンの圧縮率を予測して、圧縮画像データ量と読み取り速度とを決定する(ステップS711)。 If the determination result of the preview image is other than the halftone print original (step S710), it is estimated that the amount of image data can be reduced by using the compression encoding means (image compression function). As described in the first embodiment, the compression rate of the main scan is predicted from the image data compression rate at the preview resolution and the image data compression rate at each reading resolution, and the compressed image data amount and the reading speed are determined. (Step S711).
一方、前記ステップS710において、網点印刷原稿であると判断された場合は、一次のHuffman符号化法では適切に圧縮ができず、非圧縮時よりもデータ量が増えてしまう場合が予測されるために、圧縮符号化手段を使用しない原稿画像読み取りを選択する(ステップS712)。 On the other hand, if it is determined in step S710 that the document is a halftone print original, it is predicted that the primary Huffman encoding method cannot be compressed properly, and the data amount is increased as compared with the case of non-compression. Therefore, the document image reading that does not use the compression encoding means is selected (step S712).
その後、ホスト情報処理装置200は、ステップS713〜ステップS715の処理を実行した後、画像圧縮処理が指定されたか否かを判断する(ステップS716)。そして、画像圧縮処理が指定された場合には(ステップS716)、画像データの展開復号化を行った画像を画像保存手段203(図1参照)へ保存する(ステップS718)。また、画像圧縮が指定されない場合には(ステップS716)、受信した画像を画像保存手段203へ保存し(ステップS717)、その後、ステップS719を実行した後、一連の画像読み取り動作を終了する)。
Thereafter, the host
なお、圧縮画像の展開復号化は、画像データ受信と並行して行っても良いし、全画像データの受信完了後に一括して展開復元を行うことも可能である。 Note that the decompression decoding of the compressed image may be performed in parallel with the reception of the image data, or the decompression and decompression may be performed collectively after the reception of all the image data is completed.
続けて新たな原稿読み取りを行う場合には、前記ステップS701からの手順を繰り返す。 When reading a new document continuously, the procedure from step S701 is repeated.
図8に、本実施の形態に係る画像読取装置100により網点印刷原稿を含む各種原稿を300dpiで読み取った画像の圧縮率とプレビュー解像度での圧縮率の相関を示し、図9に同じく本実施の形態に係る画像読取装置100により網点印刷原稿を含む各種原稿を600dpiで読み取った画像の圧縮率とプレビュー解像度での圧縮率の相関を示す。
FIG. 8 shows a correlation between the compression ratio of an image obtained by reading various originals including halftone printed originals at 300 dpi by the
図8及び図9において、□、◇、△記号で示される写真原稿(印画紙原稿)の圧縮率と○記号で示される文字原稿の圧縮率は一次的に分布しているのに対して、×、+記号で示される網点印刷原稿の圧縮率はプレビュー画像の圧縮率が0.66程度であっても、高解像度の300dpi、600dpiでは1に近く、原稿によっては1以上の値(圧縮符号化処理によりデータ量が増加する)まで分布している。 In FIG. 8 and FIG. 9, the compression ratio of the photographic original (printed paper original) indicated by □, ◇, and Δ and the compression ratio of the character original indicated by the ◯ symbol are primarily distributed, The compression rate of the halftone dot printed document indicated by the x and + symbols is close to 1 at high resolutions of 300 dpi and 600 dpi even when the compression rate of the preview image is about 0.66. The amount of data increases due to the encoding process).
以上説明したように、読み取り対象原稿の特性と使用する圧縮符号化手段との組み合わせにより、十分な圧縮効果が上がらない場合には、非圧縮画像を通信することにより弊害を避けつつ、その他の種別の原稿画像に対して読み取り時間の短縮等の効果を得ることが可能となる。 As described above, when the compression effect does not increase sufficiently due to the combination of the characteristics of the document to be read and the compression encoding means to be used, other types can be avoided while communicating uncompressed images while avoiding harmful effects. Thus, it is possible to obtain an effect such as shortening the reading time for the original image.
なお、本実施の形態では、1つの圧縮符号化手段のみを備える画像読取装置について圧縮手段を使用することの可否の観点からの説明を行ったが、網点印刷原稿が持つ濃度の周期性に適合した圧縮符号化処理手段と圧縮手段とを切り替えて使用する切替手段を備える画像読取装置においては、網点印刷原稿とその他の原稿について最適な圧縮符号化手段を選択的に使用することにより、一層効果的な運用が可能となる。 In the present embodiment, the image reading apparatus having only one compression encoding unit has been described from the viewpoint of whether or not the compression unit can be used. In an image reading apparatus including a switching unit that switches between a compression compression processing unit and a compression unit that are adapted for use, by selectively using a compression encoding unit that is optimal for a halftone print original and other originals, More effective operation becomes possible.
以上説明したように、本実施形態の画像読取装置によれば、読み取り画像データの圧縮符号化に使用する圧縮符号化手段の使用の可否、或いは複数の圧縮符号化の選択的使用を、プレビュー画像の原稿種別を判別した結果により判断する判断手段を備えることにより、原稿画像の特性に合致しない圧縮符号化手段のもたらす不利益を回避しつつ、その他の多くの原稿については画像データ圧縮機能を発揮させてインターフェースの帯域を充分に生かした読み取り動作を行うことが可能となる。 As described above, according to the image reading apparatus of the present embodiment, whether or not the compression encoding means used for the compression encoding of the read image data can be used, or the selective use of a plurality of compression encodings is determined based on the preview image. The image data compression function is exhibited for many other documents while avoiding the disadvantages caused by the compression coding means that does not match the characteristics of the document image. Thus, it is possible to perform a reading operation making full use of the bandwidth of the interface.
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態について、図10に基づき説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
尚、本実施の形態に係る画像読取装置及びその画像読取装置を有する情報処理システムの基本的な構成は、上述した第1の実施の形態における図1と同一であるから、同図を流用して説明する。 The basic configuration of the image reading apparatus according to the present embodiment and the information processing system including the image reading apparatus is the same as that in FIG. 1 in the first embodiment described above. I will explain.
本実施の形態に係る画像読取装置は、原稿画像読み取り動作を伴わずに疑似画像データをインターフェース帯域の上限速度で送信する送信手段を持ち、パソコン(パーソナルコンピュータ)等のホスト情報処理装置が原稿画像の読み取りに先立って画像読取装置との間で実行転送速度の測定を行える機能を持つことを特徴とする。 The image reading apparatus according to the present embodiment has transmission means for transmitting pseudo image data at the upper limit speed of the interface band without accompanying a document image reading operation, and a host information processing apparatus such as a personal computer (personal computer) or the like It is characterized in that it has a function of measuring the execution transfer rate with the image reading apparatus prior to reading the image.
以下、本実施の形態に係る画像読取装置の動作を、図10に基づき説明する。図10は、本実施の形態に係る画像読取装置を有する情報処理システムの動作の流れを示すフローチャートである。 Hereinafter, the operation of the image reading apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing an operation flow of the information processing system having the image reading apparatus according to the present embodiment.
ホスト情報処理装置200は、プレビュー画像の読み取り開始指示に先立って非圧縮の疑似画像データ送信を、送信すべきデータ量Vtest[バイト]の指定(ステップS1001)と共に画像読取装置100に対して要求する(ステップS1002)。
Prior to the instruction to start reading the preview image, the host
それまで動作待ち状態にあった(ステップS1051)画像読取装置100は、疑似画像送信指示とデータ量指定(ステップS1052)に従ってデータ送信の準備を行い、送信開始指示により疑似データの送信を開始する(ステップS1053)。その後、ホスト情報処理装置200は、画像読取装置100が送信する(ステップS1054)全てのデータの受信に要する時間Ttest[秒]を測定しつつ(ステップS1003)、疑似画像データを受信した後(ステップS1004及びステップS1005)、インターフェース実行転送速度Reffectを下記式5により算出する(ステップS1006)。
The
Reffect = Vtest / Ttest[バイト/秒] ……(式5)
画像読取装置100との間のインターフェース実行転送速度を求めたホスト情報処理装置200は、これ以降、上述した第1の実施形態で説明した手順(図2)に従って処理を行うが、第1の実施形態で説明した手順に加えて、特に第1の実施形態で説明した(式1)による圧縮画像データ転送時間Sminの演算において、上記の結果を使用することによる読み取り速度を選択することにより、ホスト情報処理装置200の動作状態、或いはインターフェースの利用状態に拘りなく最適な読み取り速度での画像読み取り動作が可能となる。
R effect = V test / T test [bytes / second] (Formula 5)
The host
また、インターフェース実行転送速度Reffectの測定を複数回繰り返し、その平均値Raverageと標準偏差Rstdとから下記式6により求めたRlowを使用すれば読み取り走査に一時停止の少ない高画質な読み取りが期待できる。 In addition, the measurement of the interface execution transfer rate R effect is repeated a plurality of times, and if R low obtained from the average value R average and the standard deviation R std according to the following equation 6 is used, high-quality reading with little pause in reading scanning is performed. Can be expected.
Rlow = Raverage −Rstd ……(式6)
[第4の実施形態]
次に、本発明の第4の実施形態を図11〜図14に基づき説明する。
R low = R average −R std (Formula 6)
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、本実施の形態に係る画像読取装置及びその画像読取装置を有する情報処理システムの基本的な構成は、上述した第1の実施形態における図1と同一であるから、同図を流用して説明する。 The basic configuration of the image reading apparatus according to the present embodiment and the information processing system having the image reading apparatus is the same as that in FIG. 1 in the first embodiment described above. explain.
本実施の形態に係る画像読取装置は、低解像度で読み取ったプレビュー画像に基づいて、原稿画像の各副走査位置での圧縮率を推定することにより、原稿内容に合致した圧縮画像データ量を予測する機能を持つことを特徴とする。 The image reading apparatus according to the present embodiment predicts the compressed image data amount that matches the document content by estimating the compression rate at each sub-scanning position of the document image based on the preview image read at a low resolution. It has the function to perform.
以下、本実施の形態に係る画像読取装置の動作を図11に基づき説明する。 Hereinafter, the operation of the image reading apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図11は、本実施の形態に係る画像読取装置を有する情報処理システムの動作の流れを示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing an operation flow of the information processing system having the image reading apparatus according to the present embodiment.
図11において、画像読取装置100側の処理ステップであるステップS1151〜ステップS1155及びステップS1157〜ステップS1161は、上述した第1の実施形態の図2における画像読取装置100側の処理ステップであるステップS251〜ステップS255及びステップS257〜ステップS261と同一であり、また、図7において、ホスト情報処理装置200側の処理ステップであるステップS1101〜ステップS1105、ステップS1107〜ステップS1109及びステップS1112〜ステップS1117は、上述した第1の実施形態の図2における画像読取装置100側の処理ステップであるステップS201〜ステップS205、ステップS207〜ステップS209及びステップS212〜ステップS217と同一であるから、それらの説明は省略し、本実施の形態特有の処理ステップについてのみ説明する。
11, step S1151 to step S1155 and step S1157 to step S1161 that are processing steps on the
プレビュー読み取りパラメータにより指定された範囲の原稿画像読み取りを完了した画像読取装置100は、ステップS1155の処理と前後して、画像読取装置100内部のメモリ領域に記録保存されていた各副走査位置での圧縮符号化画像のデータ量履歴をホスト情報処理装置200へ送信する(ステップS1156)。その後、画像読取装置100は、ステップS1157〜ステップS1161を順次実行する。
The
一方、圧縮画像データの受信(ステップS1104)とその展開復元(ステップS1105)を完了したホスト情報処理装置200は、画像表示手段204(図1参照)へのプレビュー画像表示(ステップS1107)と前後して、画像読取装置100内部のメモリ領域に記録保存されていた各副走査位置での圧縮符号化画像のデータ量履歴を受信する(ステップS1106)。
On the other hand, the host
その後、ステップS1108〜ステップS1109の処理を順次実行したホスト情報処理装置200は、指定された読み取り範囲におけるプレビュー画像の各位置yにおける画像データ圧縮率CPreview(y)を演算し、後に詳しく説明する手段で、要求された本スキャン解像度(Ndpi)で読み取りを行った場合の画像データ推定圧縮率の推移CMainScan(Ny)を推定する(ステップS1110)。
After that, the host
続いて、ホスト情報処理装置200は、指定された読み取り範囲と読み取り解像度での非圧縮時の画像データ量V[バイト]と、所与のインターフェース転送速度R[バイト/秒]及び画像バッファメモリ106(図1参照)の容量より最適な読み取り速度を演算する(ステップS1111)。この処理の内容については、後述する。
Subsequently, the host
その後、ホスト情報処理装置200は、ステップS1112〜ステップS1117を順次実行する。
Thereafter, the host
以上の様に構成することにより、読み取る原稿画像の各副走査位置でデータ圧縮率が変化する場合でも、事前に得たプレビュー画像の各位置での圧縮率から画像バッファメモリ106の所与の容量に最も適切な読み取り速度を選択して使用することが可能となる。また、プレビュー画像も原稿の内容により圧縮画像データ量が変化するが、通常プレビュー画像の読み取りは低解像度で行われるために、圧縮画像データ量は充分に少ないので、機械的・機構的制約や光学的・電気的制限により規定される読み取り速度で読み取ることが可能である。
With the configuration described above, even when the data compression rate changes at each sub-scanning position of the original image to be read, a given capacity of the
以上説明した本実施の形態に係る画像読取装置100の動作において、該画像読取装置100から送信される画像の圧縮処理及び同圧縮データを受信したホスト情報処理装置200における展開復号処理において適用される圧縮符号化技術については一般的に知られており、その詳細が本件の新規性に関わるものではないので、ここでは詳しい説明を行わないが、一例を挙げれば、画像データの1ラインをブロックとして量子化した後に、エントロピー符号化を行うことにより符号化する手段により、圧縮された画像データを得る方法等が考えられる。
In the operation of the
なお、上記説明では、圧縮率の推移の推定と読み取り速度の選択とをホスト情報処理装置200にて行ったが、特に読み取り範囲を指定せず、常に原稿全面を読み取るような利用法においては、画像読取装置100で圧縮率推定と読み取り速度の選択とを行うように構成することも可能である。
In the above description, the transition of the compression rate and the selection of the reading speed are performed by the host
次に、読み取り原稿の各位置で圧縮率が変化する場合の画像データバッファメモリ106(図1参照)での画像データ蓄積量の推移を数値の実例を挙げて説明しつつ、本実施の形態に係る画像読取装置100における画像読み取り速度選択手順を詳細に説明する。
Next, the transition of the image data storage amount in the image data buffer memory 106 (see FIG. 1) when the compression ratio changes at each position of the read document will be described in the present embodiment while explaining the transition of the amount of image data with numerical examples. An image reading speed selection procedure in the
図12は、画像の圧縮率の推移を具体的に説明するグラフであり、上段に読み取り画像の一例が示されている。ラインイメージセンサ101(図1参照)は、読み取り画像の縦方向に配置され、画像の読み取りは、読み取り画像の左端部から右方向へ進行する。 FIG. 12 is a graph for specifically explaining the transition of the compression ratio of an image, and an example of a read image is shown in the upper part. The line image sensor 101 (see FIG. 1) is arranged in the vertical direction of the read image, and reading of the image proceeds from the left end of the read image to the right.
図12の下段に圧縮符号化の圧縮率の推移を、上段の読み取り画像の各位置に対応させて表示してある。 In the lower part of FIG. 12, the transition of the compression rate of the compression encoding is displayed corresponding to each position of the read image in the upper part.
なお、本実施の形態に係る画像読取装置100に備えられる圧縮符号化手段における量子化、符号化の下限は1/4であるので、図12での圧縮率最低値は0.25である。
Note that since the lower limit of quantization and encoding in the compression encoding means provided in the
図12の(1)で写真画像範囲の輝度情報がイメージセンサ101に入力するので、圧縮率が0.5〜0.6程度へ増加している。その後、草原の画像領域になり、微細な変化が増えるために圧縮率が悪化して、(2)付近の1.05程度まで増加した後に、(3)で写真画像が終了して白地領域に入るため、圧縮率が0.3以下まで改善される。(4)、(5)は、白地背景内の文字範囲に対応する部分での圧縮率の悪化を示している。
In FIG. 12 (1), the luminance information of the photographic image range is input to the
次に、指定された読み取り範囲内の各位置yにおける画像データ推定圧縮率の推移CMainScan(Ny)から、各読み取り位置において画像データバッファメモリ106(図1参照)に蓄積されると予測されるデータ量Vbuffer(y)の変化と、同変化が画像読取装置100の動作に与える影響について説明する。
Next, data predicted to be stored in the image data buffer memory 106 (see FIG. 1) at each reading position from the transition CMainScan (Ny) of the estimated compression rate of the image data at each position y within the designated reading range. A change in the amount Vbuffer (y) and the influence of the change on the operation of the
画像位置yにおいてバッファに蓄積されると予測されるデータ量Vbuffer(y)は、以下の漸化式1で演算を行う。
The data amount Vbuffer (y) predicted to be stored in the buffer at the image position y is calculated by the following
……(漸化式1)
Vbuffer(0)=0
ΔB=B*Cext(y)/T Ractual
ΔVbuffer(y)=if(Vbuffer(y−1)>0) thenΔB
else if(ΔB>0) thenΔB
else0
Vbuffer(y)=Vbuffer(y−1)+ΔVbuffer(y)
If(Vbuffer(y)<0) thenVbuffer(y)=0
但し、
インターフェース実効送信速度Ractual[バイト/秒]、
単位ブロック(ライン)内の非圧縮データ量B[バイト]
単位ブロック(ライン)を移動する時間T[秒]
単位ブロック(ライン)内のデータ収支ΔB[バイト]
画像位置(画像ブロック番号)yにおける推定圧縮率Cext(y)
画像位置yにおいてバッファに新たに蓄積されると予測されるデータ量ΔVbuffer(y)
画像位置yにおいてバッファに蓄積されると予測されるデータ量Vbuffer(y)である。
(Recursion formula 1)
Vbuffer (0) = 0
ΔB = B * Cext (y) / T Ractual
ΔVbuffer (y) = if (Vbuffer (y−1)> 0) then ΔB
else if (ΔB> 0) thenΔB
else0
Vbuffer (y) = Vbuffer (y-1) + ΔVbuffer (y)
If (Vbuffer (y) <0) thenVbuffer (y) = 0
However,
Interface effective transmission rate Ractual [bytes / second],
Amount of uncompressed data in unit block (line) B [bytes]
Time T [second] to move the unit block (line)
Data balance in the unit block (line) ΔB [bytes]
Estimated compression rate Cext (y) at image position (image block number) y
Amount of data ΔVbuffer (y) predicted to be newly accumulated in the buffer at the image position y
A data amount Vbuffer (y) that is predicted to be stored in the buffer at the image position y.
図12における読み取り画像において、平均圧縮率をインターフェース実効送信速度で送信可能な速度を読み取り速度として選択した場合に、画像バッファメモリ106へ蓄積されるデータ量の推移Vbuffer(y) グラフを図13に示す。
FIG. 13 shows a transition Vbuffer (y) graph of the amount of data accumulated in the
図13に示すように、写真と文字の混在する原稿においては、写真画像領域、特に、図13の(10)、(11)、(12)の木の枝や草原の画像のような微細な変化を持つ範囲で、平均圧縮率を連続して超えるために、画像バッファメモリ106に蓄積される圧縮データ量が著しく増加し、十分な容量の画像バッファメモリ106が必要となる。
As shown in FIG. 13, in a manuscript in which photographs and characters are mixed, a photographic image area, in particular, a minute image such as (10), (11), (12) tree branches and grassland images in FIG. In order to continuously exceed the average compression rate within a range having a change, the amount of compressed data stored in the
次に、平均圧縮率の1.2倍の圧縮画像をインターフェース実効送信速度で伝送可能な読み取り速度、即ち、図13の場合の1/1.2の読み取り速度で読み取りを行う場合の画像バッファメモリ106へ蓄積されるデータ量の推移Vbuffer(y)のグラフを図14に示す。 Next, an image buffer memory for reading at a reading speed capable of transmitting a compressed image of 1.2 times the average compression rate at the interface effective transmission speed, that is, at a reading speed of 1 / 1.2 in the case of FIG. FIG. 14 shows a graph of the transition Vbuffer (y) of the amount of data stored in 106.
図14に示すように、2割弱の読み取り速度緩和により画像バッファメモリ106の必要量は半分以下に減少し、若しくは画像バッファメモリ106の空きが無くなることによる読み取り動作の一時停止を予測回避することが可能となる。
As shown in FIG. 14, the necessary amount of the
以上説明したように、Vbuffer(y) の最大値が画像バッファメモリ106の容量Vmax以下であれば、インターフェースの帯域を最適に利用しつつ、読み取り画像の圧縮符号化特性に合わせた読み取り速度を選択可能となり、この時、最高の画像品質も合わせて得られる。
As described above, if the maximum value of Vbuffer (y) is less than or equal to the capacity Vmax of the
読み取り速度選択のアルゴリズムは、C言語的な表記を用いて、例えば、以下のルールが考えられる。 As a reading speed selection algorithm, for example, the following rules can be considered using C language notation.
読み取り機構、回路の制約に起因する最小のTをTmin、読み取り速度の最適化度をK(=1.1)とすると、アルゴリズムは下記のようになる。 The algorithm is as follows, where Tmin is the minimum T resulting from the restrictions of the reading mechanism and the circuit, and the optimization degree of the reading speed is K (= 1.1).
……(アルゴリズム1)
for(T=Tmin,T<Tmax,T=T×K) {
Vbuffer=0
for(y=1,y<Length,y++ ) {
dB=B×Cext(y)/T−Ractual
if(Vbuffer>0) {
dVbuffer=dB
} else if ( dB>0) {
dVbuffer=dB
} else
dVbuffer=0
Vbuffer=Vbuffer + dVbuffer
if(Vbuffer<0)Vbuffer=0
if(Vbuffer >Vmax ) break;
}
if(Y=Length ) break;
}
上記のアルゴリズムは、画像読取装置100のハードウェアの制約による速度で読み取りを行った場合に画像バッファメモリ106へ蓄積されるデータ量の推移を変数Vbufferにて演算して、全画像読み取り範囲で画像バッファメモリ106の容量Vmaxを超えない場合には、その速度を選択し、若し、画像バッファメモリ106の容量Vmaxを超えた場合には、約10%遅い速度で再計算する処理を、条件を満たすまで繰り返すものである。
(Algorithm 1)
for (T = Tmin, T <Tmax, T = T × K) {
Vbuffer = 0
for (y = 1, y <Length, y ++) {
dB = B × Cext (y) / T-Ractual
if (Vbuffer> 0) {
dVbuffer = dB
} else if (dB> 0) {
dVbuffer = dB
} else
dVbuffer = 0
Vbuffer = Vbuffer + dVbuffer
if (Vbuffer <0) Vbuffer = 0
if (Vbuffer> Vmax) break;
}
if (Y = Length) break;
}
In the above algorithm, the transition of the amount of data stored in the
以上説明したように、本実施の形態に係る画像読取装置100によれば、予め実施される比較的低解像度のプレビュー画像の各読み取り位置での圧縮率を測定して、目的とする読み取り解像度における原稿画像の圧縮率の推移を予測することにより、原稿内容に合致した画像バッファメモリ106の使用量を求められるので、より精度の高い読み取り速度を得ることが可能となり、画像読取装置100に備えられた画像バッファメモリ106とインターフェース回路105の帯域を最大限に活用した画像データの転送が実現できる。
As described above, according to the
[その他の実施形態]
以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、これら実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施形態の構成が持つ機能を達成できる構成であれば、どのようなものであっても適用可能である。
[Other embodiments]
The above is the description of the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to these embodiments, and may be configured to achieve the functions shown in the claims or the functions of the configurations of the embodiments. Anything is applicable.
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及びプログラムは本発明を構成することになる。 Another object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and store the computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the novel function of the present invention, and the storage medium and program storing the program code constitute the present invention.
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。 As a storage medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like is used. it can.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) operating on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, after the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the case where the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
100 画像読取装置
101 ラインイメージセンサ(CCD)
102 A/D変換器
103 画像処理回路
104 圧縮符号化回路
105 インターフェース回路
106 画像バッファメモリ
107 CPU
110 インターフェース通信路
200 画像情報処理装置(ホスト情報処理装置)
201 インターフェース回路
202 圧縮データ復号化手段
203 画像保存手段
204 画像表示手段
100
102 A /
110
201
Claims (14)
画像データを圧縮符号化する圧縮符号化工程と、
予備走査画像の圧縮率から本画像読み取り時の圧縮率を推定する圧縮率推定工程と、
前記圧縮率推定工程により推定された圧縮率とインターフェースの実行転送速度とから読み取り原稿画像に最適な読み取り速度を選択する読み取り速度選択工程と
を有することを特徴とする画像読取方法。 Image reading that reads the image on the original by moving the original or the reading optical system in a direction perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion elements while converting the density information of the original to be converted into an electrical signal by the photoelectric conversion element. In the method
A compression encoding process for compressing and encoding image data;
A compression rate estimation step of estimating the compression rate at the time of reading the main image from the compression rate of the pre-scanned image;
An image reading method comprising: a reading speed selection step of selecting an optimum reading speed for a read original image from the compression ratio estimated by the compression ratio estimation step and an execution transfer speed of the interface.
前記通信工程による通信の結果から前記インターフェースの実行転送速度を演算する演算工程と
を有することを特徴とする請求項1に記載の画像読取方法。 A communication process for communicating pseudo image data without scanning operation between the image reading device and the host information processing device;
The image reading method according to claim 1, further comprising: a calculation step of calculating an execution transfer rate of the interface from a result of communication in the communication step.
画像データを圧縮符号化する圧縮符号化工程と、
前記圧縮符号化工程により圧縮される画像情報の圧縮率を記録保存する記録工程と、
前記記録工程により記録保存された圧縮率から異なる読み取り条件における圧縮率を推定する圧縮率推定工程と、
前記圧縮率推定工程の出力と所与のインターフェースの実行転送速度に基づいて最適な副走査速度を選択する副走査速度選択工程と
を具備したことを特徴とする画像読取方法。 An image reading method for reading an image on a document by moving the document or a reading optical system in a direction perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion elements while converting density information of the read document into an electrical signal by a photoelectric conversion element. In
A compression encoding process for compressing and encoding image data;
A recording step for recording and storing the compression rate of the image information compressed by the compression encoding step;
A compression rate estimation step of estimating a compression rate under different reading conditions from the compression rate recorded and stored by the recording step;
An image reading method comprising: a sub-scanning speed selecting step of selecting an optimum sub-scanning speed based on an output of the compression ratio estimating step and an execution transfer speed of a given interface.
画像データを圧縮符号化する圧縮符号化手段と、
予備走査画像の圧縮率から本画像読み取り時の圧縮率を推定する圧縮率推定手段と、
前記圧縮率推定手段により推定された圧縮率とインターフェースの実行転送速度とから読み取り原稿画像に最適な読み取り速度を選択する読み取り速度選択手段と
を有することを特徴とする画像読取装置。 Image reading that reads the image on the original by moving the original or the reading optical system in a direction perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion elements while converting the density information of the original to be converted into an electrical signal by the photoelectric conversion element. In the device
Compression encoding means for compressing and encoding image data;
Compression rate estimating means for estimating the compression rate at the time of reading the main image from the compression rate of the pre-scanned image;
An image reading apparatus comprising: a reading speed selecting means for selecting an optimum reading speed for a read original image from the compression ratio estimated by the compression ratio estimating means and an execution transfer speed of the interface.
前記通信手段による通信の結果から前記インターフェースの実行転送速度を演算する演算手段と
を有することを特徴とする請求項7に記載の画像読取装置。 Communication means for communicating pseudo image data without a scanning operation between the image reading apparatus and the host information processing apparatus;
The image reading apparatus according to claim 7, further comprising: an arithmetic unit that calculates an execution transfer rate of the interface from a result of communication by the communication unit.
画像データを圧縮符号化する圧縮符号化手段と、
前記圧縮符号化手段により圧縮される画像情報の圧縮率を記録保存する記録手段と、
前記記録手段により記録保存された圧縮率から異なる読み取り条件における圧縮率を推定する圧縮率推定手段と、
前記圧縮率推定手段の出力と所与のインターフェースの実行転送速度に基づいて最適な副走査速度を選択する副走査速度選択手段と
を有することを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus that reads an image on an original by moving the original or a reading optical system in a direction perpendicular to the arrangement direction of the photoelectric conversion elements while converting density information of the read original into an electrical signal by a photoelectric conversion element. In
Compression encoding means for compressing and encoding image data;
Recording means for recording and storing the compression rate of the image information compressed by the compression encoding means;
Compression rate estimation means for estimating the compression rate under different reading conditions from the compression rate recorded and stored by the recording means;
An image reading apparatus comprising: a sub-scanning speed selecting unit that selects an optimum sub-scanning speed based on an output of the compression rate estimating unit and an execution transfer speed of a given interface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003317251A JP2005086543A (en) | 2003-09-09 | 2003-09-09 | Image reading method, image reader, program, and storage medium |
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---|---|---|---|---|
WO2009054248A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Fujifilm Corporation | Data compression device, data compression program, imaging device |
JP2011091704A (en) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
US9030717B2 (en) | 2013-05-27 | 2015-05-12 | Pfu Limited | Image reading apparatus, compression-ratio determination method, and computer-readable, non-transitory medium |
-
2003
- 2003-09-09 JP JP2003317251A patent/JP2005086543A/en not_active Withdrawn
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JP2011091704A (en) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
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