JP2005109857A - 画像処理装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の解像度への解像度変換、あるいは多値画像及び２値画像の出力を、メモリ容量を削減し且つ画像処理速度の低下なしに簡単な構成で実現可能とした画像処理装置及びぞの制御方法を提供する。
【解決手段】 デジタル化された画像データを処理する第１の画像処理11と、第１の画像処理により処理された画像データを一時保存する画像メモリ13,14と、画像メモリから読み出した画像データを処理する第２の画像処理15と、第１及び第２の画像処理とは異なる処理を行う第３の画像処理16と、第３の画像処置の接続を、第１の画像処理の直後で画像メモリの前または第２の画像処理の直後のいずれかに変更するスイッチ12,17とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は画像処理装置及びその制御方法、特に高解像度の多値画像に対して解像度変換あるいは２値化処理を行う画像処理装置及びその制御方法に関するものである。

高解像度の多値画像に対して解像度変換あるいは２値化処理を行う画像処理装置において、解像度を落とす処理を行うと当然のことながらその画像データ量は減少する。たとえば、６００dpiの画像データを２００dpiに変更した場合を考えると、その画像データ量は、1/3×1/3＝1/9となる。

ただし、解像度を落とす処理を行うと細かい画像データは再現できなくなってしまう。上記の例で考えると、６００dpiの解像度では１ミリメートル間を約２４個のセンサーで読み取ることとなるが、２００dpiでは１ミリメートル間を約８個のセンサーで読み取ることとなり、細かい画像データ、特に文字データ等の再現性が悪くなり、OCR処理などでは問題となることが多い。

また、２値化処理を行えば、画像データは１画素１Bitの画像データとなり、解像度の高い画像データも簡単に縮小することが可能である。さらに、２値化された画像データは、可逆性のある高い圧縮技術もあり、膨大な画像データを著しく小さくすることが可能となっている。

ただし、２値化された画像データは、黒白の画像データとなるため、読み取るべき画像データが写真等の諧調を持つ多値画像データには、不向きである。そのため、読み取った多値画像データを一旦保持し、画像の内容に応じて２値化処理するものも存在する（特許文献１参照）。
特開平４−１４３７２号公報

しかしながら、特許文献１のような技術では、２値画像データのみが必要な場合でも、内部メモリに多値画像を一旦保存するため、本来必要とするメモリ量以上を使用しなければならず、メモリのアクセスも余計に行う必要が発生するため、画像処理速度が低下する等の問題が発生する。

又、２種類の画像データを作るために画像処理回路が２組必要となり、画像処理回路が複雑となってしまう。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、複数の解像度への解像度変換、あるいは多値画像及び２値画像の出力を、メモリ容量を削減し且つ画像処理速度の低下なしに簡単な構成で実現可能とした画像処理装置及びぞの制御方法を提供する。

かかる課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、デジタル化された画像データを処理する第１の画像処理手段と、前記第１の画像処理手段により処理された画像データを一時保存する保存手段と、前記保存手段から読み出した画像データを処理する第２の画像処理手段と、前記第１の画像処理手段及び前記第２の画像処理手段とは異なる画像処理を行う第３の画像処理手段と、前記第３の画像処置手段の接続を、前記第１の画像処理手段の直後の前記保存手段の前または前記第２の画像処理手段の直後のいずれかに変更する接続変更手段とを有することを特徴とする。

ここで、前記接続変更手段は、前記第３の画像処理手段の前記第１の画像処理手段への接続と、前記第２の画像処理手段との接続を排他的に行う。また、前記第１及び第２の画像処理手段は、少なくとも画像データの解像度変換機能を有し、前記第３の画像処理手段は、画像データの２値化機能を有する。また、前記第１及び第２の画像処理手段は、少なくともカラー画像データをグレー画像データに変換する機能を有し、前記第３の画像処理手段は、画像データの２値化機能を有する。また、前記第３の画像処理手段は、画像のエッジ強調機能を更に有する。

又、本発明の画像処理装置の制御方法は、入力される高解像度の多値画像データを一旦保存手段に保存した後に出力する画像処理装置の制御方法であって、多値画像データを２値化する２値化手段を１つ準備し、出力する画像データとして多値画像データが必要でない場合は、前記２値化手段を前記保存手段の前に接続し、出力する画像データとして多値画像データが必要である場合は、前記２値化手段を前記保存手段の後に接続するよう制御することを特徴とする。ここで、前記画像処理装置は解像度を変換する解像度変換手段を更に備え、出力する画像データとして多値画像データが必要でない場合は、前記解像度変換手段と２値化手段とを前記保存手段の前に接続するよう制御する。更に、上記画像処理装置の制御方法をコンピュータにより実現するプログラム、及び該プログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶する記憶媒体をも提供する。

かかる構成により、本発明では、必要な画像データが、２値画像である場合は、第３の画像処理手段を第１の画像処理手段の直後に接続し、画像処理を行うことで、内部に保存される画像データは２値画像データとなり、メモリの節約が可能となっている。

また、多値画像と２値画像の両方が必要とされる場合には、第３の画像処理手段を第２の画像処理手段の後ろに接続変更することにより、内部に一旦保存された画像データから簡単に低解像度の多値画像と高解像度の２値画像の両方を作成することが可能となっている。

さらに、カラー画像データをグレー画像データに変換する機能を有することで、入力される画像データがカラー画像データの場合でも、必要とされる画像データがグレー画像、２値画像の場合でも対応可能となっている。

以上述べたように、本発明により、複数の解像度への解像度変換、あるいは多値画像及び２値画像の出力を、メモリ容量を削減し且つ画像処理速度の低下なしに簡単な構成で実現可能とした画像処理装置及びぞの制御方法を提供できる。

すなわち、入力される画像データが高解像度で画像データ量が大きい場合でも、内部に画像データを一時保存するためのメモリ量を最適に使用することが可能となっている。その効果として、画像メモリ量と画像メモリの対するアクセス量の削減ができ、画像処理装置全体の例コスト化と高パフォーマンス化を実現可能としているものである。また、ひとつの入力画像データから多値画像データと２値画像データの複数の画像データを出力する場合でも、画像処理回路の共通化が計られており、より簡単な構成でこの要求を満たすことを実現可能としているものである。

以下に図を用いて、本発明の画像処理装置の実施形態を説明する。尚、本発明は各画像処理要素やスイッチ要素の内部構造に特色が有るものではないので、以下の説明では各画像処理要素やスイッチ要素の構造は詳説しない。かかる構成要素間は、バス結合であっても通信手段を介する結合であってもよい。又、全体の制御を司るコンピュータを備えていても、それぞれの要素が分散制御を行う構成であってもよい。これらも全て本発明に含まれる。

＜本実施形態の画像処理装置の構成例＞
図１は、本実施形態の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。尚、図１は画像処理装置の本発明に関する部分のみを示しており、例えば、入力部分に画像読取手段を接続すればスキャナに、出力部分に画像形成手段を接続するとプリンタに、両方を接続するとファクシミリとして構成することも可能である。

原稿の画像データは、図示されていないセンサによって読み取られデジタル変換された後、画像処理（１）１１に入力される。画像処理（１）１１では、ガンマ補正や解像度変換等の画像処理が行われる。画像処理（１）１１にて画像処理された画像データは、スイッチ（１）１２に送られる。

スイッチ（１）１２は、画像処理（１）１１より送られた画像データを直接メモリインターフェイス１４に転送するか、一方、画像処理（３）１６に転送し、画像処理（３）１６にて画像処理された画像データをメモリインターフェイス１４に転送するかを切り替えるスイッチである。尚、スイッチ（１）１２と画像処理（３）１６との接続は、双方向のラインであっても独立したラインであってもよい。又、スイッチ（１）１２は、画像処理（１）１１の出力をメモリインターフェイス１４に接続するか、画像処理（３）１６に接続するかを切り換えるのみで、画像処理（３）１６の出力が直接メモリインターフェイス１４に接続される構成も考えられる。

メモリインターフェイス１４は、スイッチ（１）１２から転送された画像データを画像メモリ１３に一時保存するためのインターフェイスである。画像メモリ１３は、画像データを一時保存するためのメモリであり、一般にＤ−ＲＡＭやハードディスク等で構成されている。

画像メモリ１３に一時保存された画像データは再度読み出され、メモリインターフェイス１４を介して画像処理（２）１５に送られる。画像処理（２）１５は、画像処理（１）１１とほぼ同じ機能を有しており、画像データに対して再度ガンマ補正や解像度変換を行うことを可能としている。

画像処理（２）１５にて画像処理された画像データは、スイッチ（２）１７へと転送され、画像処理（３）１６を介して、または、直接出力される。

尚、スイッチ（１）１２とスイッチ（２）１７は排他的に接続されるようになっており、画像処理（３）１６に転送される、または、画像処理（３）１６から転送される画像データは、スイッチ（１）１２またはスイッチ（２）１７のいずれかにより独占されるようになっている。

尚、画像処理（３）１６においては、例えば、エッジ強調や２値化等の処理が行われる。

上記画像処理の内容やメモリ書き込み／読み出し、スイッチのスイッチングなどの処理は、例えば、ＣＰＵとＲＯＭ／ＲＡＭなどから構成される制御部１０からの制御信号（Ｃ１〜Ｃｎ）により制御される。

本発明の特徴は、スイッチ（１）１２とスイッチ（２）１７とを設けることにより、画像処理（３）１６を画像処理（１）１１の直後、または、画像処理（２）１５の直後へと接続を、入力画像データ、画像処理、出力画像データに対応して変更することが可能なことである。

＜本実施形態の画像処理装置の第１の具体例＞
本実施形態の画像処理装置の第１の具体的構成及び動作例として、以下のような場合を考える。

入力される画像データは１２００dpi、出力画像は３００dpiの多値画像と６００dpiの２値画像とを可能とする。画像処理（１）１１及び画像処理（２）１５は、解像度変換機能を有しているものとし、画像処理（３）１６は、エッジ強調処理と２値化処理機能を有しているものとする。

本具体例では、スイッチ（１）１２及びスイッチ（２）１７の設定にて、第２図に示すよう、画像処理（３）１６を画像処理（２）１５の後段に接続する。
画像処理（１）１１では、１２００dpiの多値画像が入力されるため、画像処理（１）１１にて解像度変換を行い６００dpiの多値画像とする。スイッチ（１）１２は、入力された画像データをメモリインターフェイス１４にそのまま送り、画像メモリ１３には、６００dpiの多値画像データが保存されることとなる。一旦、画像メモリ１３に保存された画像データは、メモリインターフェイス１４を介して読み出され、画像処理（２）へと転送される。

まず、３００dpiの多値画像を出力しようとする場合は、読み出された画像データを画像処理（２）１５にて、再度３００dpiへと解像度変換を行う。画像処理（２）１５にて解像度変換された画像データは、スイッチ（２）１７を介して画像処理（３）１６へと送られるが、このとき画像処理（３）１６では画像処理を行わず、スイッチ（２）１７へと画像データを返送する。スイッチ（２）１７は、画像処理（３）１６から返送された画像データを出力することで、３００dpiの多値画像データの出力が可能となる。尚、画像処理（２）１５からの出力は、画像処理（３）１６には送られずにスイッチ（２）１７から直接っ出力されても同様である。ただ、以下の６００dpiの２値画像出力と同期をとる場合には、画像処理（３）１６へ送る。

次に６００dpiの２値画像を出力する場合を考える。

画像メモリ１３には、すでに６００dpiの多値画像が入力されているため、再度画像データを解像度変換する必要はない。メモリインターフェイス１４を介して、画像メモリ１３内の画像データを、画像処理（２）１５へと転送する。画像処理（２）１５では、画像処理の必要がないため入力された画像データをそのままスイッチ（２）１７へと転送し、スイッチ（２）１７は、画像データを画像処理（３）へと転送する。

画像処理（３）では、必要に応じてエッジ強調等の処理を行い、画像データの２値化処理を実行し、スイッチ（２）１７へと画像データを返送する。スイッチ（２）１７は、画像処理（３）１６から送られた２値画像データを出力することで、６００dpiの２値画像データの出力が可能となる。

以上のように、本具体例では、１２００dpiの入力画像データを３００dpiの多値画像データと６００dpiの２値画像データとして出力することが可能となっている。

さらに、画像メモリ１３に一時保存される画像データは、６００dpiの多値画像データとなるため、入力された１２００dpiの画像データに対して、１／４のデータ量となり、画像メモリ１３は必要最小限の容量とすることが可能となっている。

また、画像メモリ１３に原稿１枚分の画像データを一時保存することにより、２種類の出力画像データが必要な場合でも、再度原稿の読み取りを実施する必要がなくなり、画像処理速度の向上が計られている。

また、画像処理（１）１１及び画像処理（２）１５にカラー画像をグレー画像に変換する機能を持たせることにより、入力される画像データがカラー画像データの場合でも、所望する画像データ変換することが可能となる。

＜本実施形態の画像処理装置の第２の具体例＞
本実施形態の画像処理装置の第２の具体的構成及び動作例では、入力画像データは、６００dpiのカラー画像データとし、出力画像データは、３００dpiの２値画像データとする。

画像処理（１）１１、画像処理（２）１５、及び画像処理（３）１６の有する機能は第１と同等とし、少なくとも画像処理（１）１１には、さらに、カラー画像データをグレー画像データに変換する機能も有しているものとする。

本具体例では、スイッチ（１）１２とスイッチ（２）１７の設定により、図３に示すように、画像処理（３）１６は画像処理（１）１１の後段に接続されているものとする。

入力される画像データは、まず、画像処理（１）１１に入力される。画像処理（１）１１では、カラー画像をグレー画像に変換するとともに、６００dpiから３００dpiに解像度変換が行われる。

画像処理（１）１１にて、３００dpiのグレー画像データに変換された画像データは、スイッチ（１）１２を介して、画像処理（３）１６に転送される。画像処理（３）１１では、入力された画像データを２値化処理し、スイッチ（１）１２へと、返送する。

スイッチ（１）１２は、画像処理（３）１６から返送された２値画像データをメモリーインターフェイス１４に転送し、メモリインターフェイス１４は、その２値画像データを画像メモリ１３に一時保存する。

このとき、画像メモリ１３に一時保存された画像データは、すでに出力画像データフォーマットとなっている。画像メモリ１３内に位置保存された画像データは、メモリインターフェイス１４を介して読み出され、画像処理（２）１５へと送られる。
画像処理（２）１５は、すでに転送されてくるデータが出力画像データフォーマットとなっているため、そのままスイッチ（２）１７へと画像データを転送し、出力されることとなる。

以上のように、出力画像が２値画像の場合は、画像メモリ１３に一時保存される画像データを２値画像とすることが可能となっており、画像メモリ１３に保存される画像データ量の削減が可能となっている。

仮に、画像処理（３）１６による画像データの２値化処理を画像処理（２）１５の後段で行うことを考えると、画像メモリ１３に保存される画像データは、３００dpiの多値グレー画像データとなり、本具体例による２値画像データの場合と比較すると、多値グレー画像データが各画素８Ｂｉｔ諧調とすると、８倍の容量を必要としてしまう。

また、８倍の画像データを画像メモリ１３に書き込み、読み出すことが必要となり、画像処理装置全体のパフォーマンスを落とす原因ともなってしまう。

尚、上記２つの具体例は、本発明の画像処理装置の具体的動作の例示であり、これに限定されることなく、他の入力画像データ、画像処理、出力画像データに対応した構成が可能であることは、当業者にとっては自明であろう。

また、本実施形態では、画像処理の切り換えをスイッチで行うなど構成要素をハードウエア的に示しているが、これらはプログラムにより動作するコンピュータで実現するソフトウエアの要素であってもよく、その場合には上記具体例１及び２の各動作を制御部１０内のプログラムで実行する他に、図１乃至図３の各要素をソフトウエアプログラムのステップとして実現する。これらも本発明に含まれる。

また、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

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、システムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成される。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前述した実施形態の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は本発明を構成することになる。

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、フロッピー(登録商標)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などを用いることができる。

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）など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。

さらに、記憶媒体から読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など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。

本実施形態の画像処理装置の構成例を示すブロック図である。 本実施形態の画像処理装置の第１の具体的構成及び動作例を示す図である。 本実施形態の画像処理装置の第２の具体的構成及び動作例を示す図である。

Claims (9)

1. デジタル化された画像データを処理する第１の画像処理手段と、
   前記第１の画像処理手段により処理された画像データを一時保存する保存手段と、
   前記保存手段から読み出した画像データを処理する第２の画像処理手段と、
   前記第１の画像処理手段及び前記第２の画像処理手段とは異なる画像処理を行う第３の画像処理手段と、
   前記第３の画像処置手段の接続を、前記第１の画像処理手段の直後の前記保存手段の前または前記第２の画像処理手段の直後のいずれかに変更する接続変更手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記接続変更手段は、前記第３の画像処理手段の前記第１の画像処理手段への接続と、前記第２の画像処理手段との接続を排他的に行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記第１及び第２の画像処理手段は、少なくとも画像データの解像度変換機能を有し、
   前記第３の画像処理手段は、画像データの２値化機能を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記第１及び第２の画像処理手段は、少なくともカラー画像データをグレー画像データに変換する機能を有し、
   前記第３の画像処理手段は、画像データの２値化機能を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 前記第３の画像処理手段は、画像のエッジ強調機能を更に有することを特徴とする請求項３又は４記載の画像処理装置。
6. 入力される高解像度の多値画像データを一旦保存手段に保存した後に出力する画像処理装置の制御方法であって、
   多値画像データを２値化する２値化手段を１つ準備し、
   出力する画像データとして多値画像データが必要でない場合は、前記２値化手段を前記保存手段の前に接続し、出力する画像データとして多値画像データが必要である場合は、前記２値化手段を前記保存手段の後に接続するよう制御することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
7. 前記画像処理装置は解像度を変換する解像度変換手段を更に備え、
   出力する画像データとして多値画像データが必要でない場合は、前記解像度変換手段と２値化手段とを前記保存手段の前に接続するよう制御することを特徴とする請求項６記載の画像処理装置の制御方法。
8. 請求項６又は７のいずれかに記載の画像処理装置の制御方法をコンピュータにより実現するためのプログラム。
9. 請求項８に記載のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶する記憶媒体。

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