JP2010004271A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 白黒画像処理とカラー画像処理の速度が異なるときに、自動カラー判別でスキャン速度が落ちないようにする。
【解決手段】 白黒と判別した時点でカラー画像処理を中止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は画像処理装置に関する。

スキャナーを用いて紙文書を電子化する場合、特にオフィス環境では多くの文書が白黒であるため高速な白黒スキャナが多く用いられる。しかし、中にはカラーの情報を電子化したい場合もあり、カラーでもスキャンできるようなソリューションが求められている。そこで、白黒の画像処理をハードウェアで高速に行う一方、カラーの画像処理部分をソフトウェアで行うことによって、カラー原稿の読み取りは低速ではあるが安価にカラースキャナを構成できるシステムが提供されている。

また、白黒・カラー混在原稿のときに、スキャナで読取った信号から有彩色画素をカウントすることによってその原稿が白黒であるかカラーであるかを自動的に判別する技術が、カラースキャナでは広く実施されている。

上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
特開２００１−５７６３４号公報

上述したように白黒原稿とカラー原稿で画像処理速度に大きな違いがある場合、白黒原稿であることを最初から指示している場合は白黒画像処理速度で処理できるが、カラー・白黒自動判別を行うときにはカラー画像を生成しなくてはならないため、カラーの画像処理速度でしかスキャンをすることができず、大半のページが白黒であってカラーのページがわずかしかないような文書であってもカラースキャンしたときと同じ速度でしかスキャンできない、という問題があった。

上述された発明を解決するために、本発明は、原稿のカラー・白黒を判別する手段を持ち、判別の結果不要な画像処理を中断する画像処理装置を提供するものである。

本発明によって、白黒画像処理に比較してカラー画像処理が遅い場合でも、原稿が白黒であれば白黒画像処理の時間で画像処理が終了するため、カラー・白黒自動判別時のスキャン速度を向上することができる。特に大半が白黒の原稿であればスキャン速度向上の度合いが大きく、ユーザーの利便性を向上することができる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳説する。

図１は本発明に係る電子部品としてのコントローラ部が搭載された画像処理装置（データ処理装置）の一実施の形態を示すブロック構成図であって、該画像処理装置１は、LAN（Local Area Network）400にてのホストコンピュータ（本実施の形態では第一、第二のホストコンピュータ(PC)3, 4）に接続されている。

即ち、上記画像処理装置1は、画像データの読取処理を行うリーダ部2と、画像データの出力処理を行うプリンタ部6と、画像データの入出力操作を行うキーボード、及び画像データや各種機能の表示などを行う液晶パネルを備えた操作部7と、制御プログラムや画像データ等が予め書き込まれたハードディスクドライブ8を装着し、これら各構成要素に接続されて該構成要素に接続されて該構成要素を制御する単一の電子部品からなるコントローラ部110とから構成されている。

さらにリーダ部2は原稿用紙を搬送する原稿給紙ユニット（部）10と、原稿画像を光学的に読み取って電気信号としての画像データに変換するスキャナ部11とを有し、プリンタ部6は記録用紙を収容する複数段の給紙カセットを備えた給紙ユニット（部）12と画像データを記録用紙に転写、定着するマーキングユニット(部)13と印字された記録用紙にソート処理やステイプル処理を施して、外部に排出する排紙ユニット（部）14とを有している。

図２はリーダ部2及びプリンタ部6の詳細を示す内部構造であって、リーダ部5はプリンタ部6に載置されている。

そして、リーダ部2では、原稿給送ユニット10に積層された原稿用紙がその積層順にしたがって、先頭から順次1枚ずつプラテンガラス15上に給送され、スキャナユニット11で所定の読取動作が終了した後、該読み取られた原稿用紙はプラテンガラス15上から原稿給送ユニット10に排出される。

また、上記スキャナユニット11では、原稿用紙がプラテンガラス15上に搬送されてくるとランプ16が点灯し、次いで光学ユニット17の移動を開始させ、読み取り位置で固定する。

光学ユニット17は搬送される原稿用紙を下方から照射し、走査する。そして、原稿用紙からの反射光は、複数のミラー18−20、及びレンズ21を介してCCDイメージセンサー（以下、単に「CCD」と記す）22へと導かれ、走査された原稿画像はCCD22によって読み取られる。そして、CCD22で読み取られた画像データは、所定の処理が施された後、コントローラユニット110（図２では図示省略）に転送される。

あるいは、原稿プラテン上に載置された原稿を同様にランプ16を点灯し、次いで光学ユニット17の移動を開始させ、原稿用紙を下方から照射し、走査することで、走査された原稿画像をCCD22によって読み取ることが可能である。

以上の手順で送出されたリーダからの画像データは、コネクタ（図３における56）を介してコントローラ部110に送出される。

次いで、プリント部6では、コントローラ部110から出力された画像データに対応するレーザ光が、レーザドライバ23により駆動されるレーザ発光部24から発光され、該レーザ光はマーキング部13の感光ドラム25にはレーザ光に応じた静電潜像が形成され、現像器２６により前記静電潜像の部分に現像罪が付着する。

一方、レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、給紙部12（給紙カセット12a,12b）から記録用紙が給紙されて転写部27に搬送され、感光ドラム25に付着している現像剤を記録用紙に転写する。画像データが転写された記録用紙は定着部28に搬送され、定着部28における加熱・加圧処理により画像データが記録紙に定着される。

そして、画像データを記録用紙に片面記録する場合は、定着部28を通過した記録用紙が排出ローラ29によってそのまま排紙ユニット14に排出され、排紙ユニット14は排出された記録用紙を束ねて記録用紙の仕分けを行い、また、仕分けされた記録用紙のステイプル処理を行う。

また、画像データを記録用紙に両面記録する場合は、排出ローラ29まで記録用紙を搬送した後、該は移出ローラ29の回転方向を逆転させ、フラッパ30によって再給紙搬送路３１へと導かれ、該再給紙搬送路31に導かれた記録用紙は上述と同様にして転写部27に搬送される。

コントローラ部110は、上述したように単一の電子部品で構成され、リーダ部2読み取った画像データをコードに変換し、ＬＡＮ400を介して第一及び第二のホストコンピュータ３、４に送信するスキャナ機能、及びホストコンピュータ３、４からＬＡＮ２を介して受信したコードデータを画像データに変換し、プリンタ部6に出力するプリンタ機能、その他の機能ブロックを有している。

図３はコントローラ部110の詳細を示すブロック図である。

すなわち、メインコントローラ32は、ＣＰＵ33とバスコントローラ34と後述する各種コントローラ回路を含む機能ブロックとを内蔵すると共に、ＲＯＭＩ／Ｆ35を介してＲＯＭ36と接続され、ＤＲＡＭＩ／Ｆ37を介してＤＲＡＭ38と接続され、コーデックＩ／Ｆ39を介してコーデック40と接続され、また、ネットワークＩ／Ｆ41を介してネットワークコントローラ42と接続されている。

ＲＯＭ36は、メインコントローラ32のＣＰＵ33で実行される各種制御プログラムや演算データが確認されている。ＤＲＡＭ38は、ＣＰＵ33が動作するための作業領域や画像データを蓄積するための領域として使用される。コーデック40はＤＲＡＭ38に蓄積されたラスターイメージデータをＭＨ／ＭＲ／ＭＭＲ／ＪＢＩＧなどの周知の圧縮方式で圧縮し、また圧縮されたデータをラスターイメージに伸長する。また、コーデック40にはＳＲＡＭ43が接続されており、該ＳＲＡＭ43は前記コーデック40の一時的な作業領域として使用される。

ネットワークコントローラ42は、コネクタ44を介してＬＡＮ2との間で所定の制御動作を行う。

また、前記メインコントローラ32はスキャナバス45を介してスキャナＩ／Ｆ46に接続され、プリンタバス47を介してプリンタＩ／Ｆ48に接続され、さらにＰＣＩバス等の汎用高速バス49を介して拡張ボードを接続するための拡張コネクタ50及び入出力制御部（Ｉ／Ｏ制御部）51に接続されている。

Ｉ／Ｏ制御部51はリーダ部2やプリンタ部6との間で制御コマンドを送受信するための調歩同期式のシリアル通信コントローラ52が2チャンネル装備されており、該シリアル通信コントローラ52はＩ／Ｏバス53を介してスキャナＩ／Ｆ46及びプリンタＩ／Ｆ48に接続されている。

スキャナＩ／Ｆ48は、第一の調歩同期シリアルＩ／Ｆ54及び第一のビデオＩ／Ｆ55を介してスキャナコネクタ56に接続され、さらに該スキャナコネクタ56はリーダ部2のスキャナユニット11に接続されている。そして、スキャナＩ／Ｆ46はスキャナ部11から受信した画像データに対し所望の2値化処理や、主走査方向及び／又は副走査方向の変倍処理を行い、またスキャナ部11から送られてきたビデオ信号に基づいて制御信号を生成し、スキャナバス45を介してメインコントローラ32に転送する。

また、プリンタＩ／Ｆ48は、第２の調歩同期シリアルＩ／Ｆ57及び第2のビデオＩ／Ｆ58を介してプリンタコネクタ59に接続され、さらに該プリンタコネクタ59はプリンタ部６のマーキングユニット13に接続されている。そして、プリンタI/F48はメインコントローラ３２から出力された画像データにスムージング処理を施して該画像データをマーキングユニット13に出力し、さらにマーキングユニット13から送られたビデオ信号に基づいて、生成された制御信号をプリンタバス47に出力する。

そして、ＣＰＵ33は、ＲＯＭ36からＲＯＭＩ／Ｆ35を介して読み込まれた制御プログラムに基づいて動作し、例えば、第1及び第2のホストコンピュータ3、4から受信したＰＤＬ（ページ記述言語）データを解釈し、ラスターイメージデータに展開処理を行う。

また、バスコントローラ34は、スキャナＩ／Ｆ46プリンタＩ／Ｆ48、その他拡張コネクタ50等に接続された外部機器から入出力されるデータ転送を制御するものであり、バス競合時のアービトレーション（調停）やＤＭＡデータ転送の制御を行う。即ち、例えば、上述したＤＲＡＭ38とコーデック40との間のデータ転送や、スキャナ部５からＤＲＡＭ38へのデータ転送、ＤＲＡＭ38からマーキングユニット13へのデータ転送等は、バスコントローラ34によって制御され、ＤＭＡ転送される。

また、Ｉ／Ｏ制御部51は、ＬＣＤコントローラ60及びキー入力Ｉ／Ｆ761を介してパネルＩ／Ｆ62は操作部７に接続されている。また、前記Ｉ／Ｏ制御部51は不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ66に接続され、またＥ−ＩＤＥコネクタ63を介してハードディスクドライブ8に接続され、さらに、機器内で管理する日付と時刻を更新／保存するリアルタイムクロックモジュール64に接続されている。尚、リアルタイムクロックモジュール64はバックアップ用電池65に接続されて該バックアップ用電池65によりバックアップされている。

図４はメインコントローラ32の内部詳細を示すブロック構成図である。

バスコントローラ34は、4×４の64ビットクロスバススイッチで構成され、64ビットのプロセッサバス（Pバス）67を介してCPU33に接続され、またメモリ専用のローカルバス（Mバス）68を介してキャッシュメモリ69aを備えたメモリコントローラ69に接続されている。尚、メモリコントローラ69はROM36やDRAM38などのメモリ類と接続され、これらのメモリ類の動作を制御する。

さらに、該バスコントローラ34はグラフィックスバス（Gバス）70を介してGバスアービタ71及びスキャン・プリンタコントローラ72と接続され、また入出力バス（Bバス）７３を介して、Bバスアービター74、Gバスアービタ71、インタラプトコントローラ、及び各種機能ブロック（電力管理ユニット76、UARTなどのシリアルI/Fコントローラ77、USB(Universal Serial Bus)コントローラ78、IEEE1284等のパラレルI/Fコントローラ79、LANコントローラ80、汎用入出力コントローラ81、Bバス73と外部バスであるPCIバスとの間でI/F動作を司るPCIバスI/F82、及びスキャナ・プリンタコントローラ７２）と接続されている。

Bバスアービタ74はBバス73を協調制御するアービトレーションであり、Bバス73のバス使用要求を受け付け、調停の後、使用許可が選択された一つのマスタに与えられ、これにより同時に2つ以上のマスタがバスアクセスを行うのを禁止している。尚、アービトレーション方式は3段階の優先権を有し、それぞれの優先権に複数のマスタが割り当てられる。

インタラプトコントローラ75は、上述した各機能ブロック及びコントローラユニット110の外部からインタラプトを集積し、CPU33がサポートするコントローラ類72、77−82及びノンマスカブルインタラプト（ＮＭＩ）に再配分する。

電力管理ユニット76は機能ブロック毎に電力を管理し、さらに1チップで構成されている電子部品としてコントローラユニット110の消費電力量の監視を行う。すなわち、コントローラユニット110は、CPU33を内蔵した大規模なASIC（特定用途向けIC）で構成されており、このため全ての機能ブロックが同時に動作すると大量の熱を発生して、コントローラ部110自体が破壊されてしまう虞がある。

そこで、このような事態を防止するために各に機能ブロック毎に消費電力を管理し、各機能ブロックの消費電力量はパワーマネージメントレベルとして電力管理ユニット76に集積される。そして、該電力管理ユニット76では各機能ブロックの消費電力量を合計し、該消費電力量が限界消費電力を超えないように各機能ブロックの消費電力量を一括して、監視する。

Gバスアービタ71は中央アービトレーション方式によりGバス70を協調制御しており、各バスマスタに対して専用の要求信号と許可信号とを有する。尚、バスマスタへの優先権の付与方式として、全てのバスマスタを同じ優先権として、公平にバス権を付与する公平アービトレーションモードといずれか一つのバスマスタに対して優先的にバスを使用させる優先アービトレーションモードのいずれかを指定することができる。

図6はスキャナI/F46の内部画像処理を示すブロック図である。I/F601からスキャナからのRGB信号を受け取り、入力マスキング602でマスキング処理を施す。出力のRGB画像信号はBk化603、色空間変換608、解像度変換610へそれぞれ入力される。Bk化603ではRGB信号を元に輝度濃度変換を行いBk信号を出力し、γ変換604で濃度を補正して解像度変換605で所定の解像度へ変換し、二値化606で二値化を行う。このようにして得られた二値画像信号はDMAC607を用いてDRAM38へ書込みを行う。色空間変換608では入力のRGB信号から色差信号へ変換し、色画素カウント609で有彩色の画素数をカウントする。色画素カウント609の結果により読取った原稿がカラー原稿であるか白黒原稿であるかを判別する。解像度変換610に入力されたRGB信号は所定の解像度に変換され、カラー画像バッファ611へ入力される。カラー画像バッファ611は1ページ分の容量を持ち、ここにある画像に対して画像処理プロセッサ613が処理を行う。画像処理プロセッサ613が行う処理は、下地除去、γ補正、色空間変換、圧縮である。画像処理プロセッサ613は一連の画像処理が終了すると処理結果の画像をDMAC612を用いてDRAM38へ書き込む。

上述のような構成の画像処理装置を例に挙げ、本発明の具体的な実施例を図5〜図11の図と図７〜図９のフローチャートを用いて具体的に説明する。

図5ではリーダ部２側面図及び上面を表している。原稿給送ユニット10に原稿を積載した場合の、スキャン時の原稿搬送方向を側面図の(1)〜(4)に記述した。リーダ部2はコントローラユニット110から原稿の読み取りの要求があると、原稿給送ユニット10に積載された原稿の引き込みを実行、前述のように光学ユニット17の移動を開始させ、読み取り位置で固定し原稿を移動させることで原稿画像を走査する。

原稿をスキャンする場合には、図７のフローチャートに従って処理を行う。

図７中STEP1201でCPU33はパネルＩ／Ｆ62を介して、操作部7より原稿の読み取りが支持されたことを認識しSTEP1202に処理を進める。

このとき、画像入出力システム1がサポートする様々な入力モード（両面読み込み、濃度指定等）をCPU33は認識、DRAM33上に保持する。

STEP1202でCPU33は原稿給紙ユニット10上に原稿が積載されているか否かを、スキャナI/F46を介してリーダ部２に問い合わせる。

この結果、原稿給紙ユニット10上に原稿が積載されている場合には処理をSTEP1203へ、そうでない場合には処理をSTEP1205へ進める。

STEP1203、STEP1205では共にCPU33は原稿の読み込みをスキャナI/F46を介してリーダ部2に要求する。STEP1203では原稿給紙ユニット10から原稿を引き込みながらの読み込み動作を指示し、STEP1205ではプラテンガラス15からの読み込み動作を指示する。

その後STEP1204では原稿給紙ユニット10に続けて処理する原稿頁があるか、否かを問い合わせ、その結果によって処理を巡回して行うかを決定する。

原稿画像読み取り時にはリーダ部2とコントローラ部110のCPU33との通信は上記のようになるが、STEP1203,及びSTEP1205では、読み取り頁の単位で図１１に示すような処理が、また頁中のバンド単位では図９に示す処理が行われる。
図１１に示す処理を説明する。

図７のフローチャートでCPU33はSTEP1203及びSTEP1205でリーダ部2に原稿の読み取りを要求するが、この場合CPU33はSTEP1301でまずリーダ部2に原稿サイズを問い合わせ、原稿読み取りに必要なメモリ容量を計算し、頁のデータが収まる容量をDRAM38中に白黒画像用、カラー画像用の2つを確保する。メモリが確保されると、CPU33はスキャナI/F46内のDMAコントローラ607、612それぞれのレジスタにスキャン画像の書き込みの設定を行う。設定される内容は確保されたメモリのアドレスや、スキャンする画像の主走査，副走査のサイズ等である。CPU33はレジスタ設定が完了すると、リーダ部２へその旨を通知する。これを受けて、リーダ部2は画像転送を実行する。

その後処理は図９に示すフローチャートへと移行する。リーダ部2が画像転送を実行すると、所定容量画像転送が完了するとそれを示す割り込みが、スキャナI/F46内のDMAコントローラからCPU33に通知される（STEP1401）。それを受けてCPU33はコーデック40に指示を出しスキャン画像の書き込みが完了したメモリ内のデータの圧縮処理を行う（STEP1402）。具体的には、例えばSTEP1205でプラテンガラス15からスキャンする場合には頁内を図8(a)に示すように5分割するものとする。この場合(1)〜(5)のバンドによって頁が構成され、プラテンガラス15から画像入力された場合には(1)から(5)まで正順に原稿画像データが書き込まれ、(1)〜(5)間でのスキャン画像の入力が各々完了するたびにスキャナI/F46内のDMAコントローラからの割り込みが発生する。CPU33はこの割り込みを受けてコーデック40を動作させる。図8(c)はスキャン画像の入力とコーデック40の動作を表すタイミングチャートである。CPU33は（１）のスキャン入力が完了するaのタイミングでコーデック40を起動し画像圧縮を開始する。また同様にcのタイミングでは（２）のバンドのスキャン入力が完了するので、同様に画像圧縮を開始する。

このようにしてCPU33はスキャン画像の圧縮動作をバンド毎に逐次圧縮する。

STEP1402でバンド1つに対してコーデック40の画像圧縮処理が完了すると、圧縮前のバンドのメモリは不要となるので解放することが出来る。解放したメモリは次の処理や画像入出力システムの提供する全く別の処理に利用することが出来るのでシステム全体のメモリ効率が向上する。

具体的には図8(c)のタイミングチャートで、バンド(1)の圧縮が完了するbのタイミングあるいはバンド(2)の圧縮が完了するdのタイミングでそれぞれ圧縮前のデータの書き込まれたメモリを解放することが出来る。

このような処理を行うことで、STEP1205でプラテンガラス15上の画像を読み込んだ際の圧縮処理は(1)〜(5)まで順番に行われる。

また、このとき圧縮されたデータは圧縮順、すなわち(1)〜(5)のバンド順に隙間無くDRAM38中に別管理されている符号メモリ領域に書き込みを行う。(図8(b))
ここで、上述した白黒画像入力と同時に行われるカラー画像の入力において、画像処理プロセッサ613の処理を図１０のフローチャートを用いて説明する。画像の入力が開始されるとステップ1501で所定のライン数からなるバンドが入力されるのを待つ。バンド入力が完了するとSTEP1502へ進み、カラー画像処理を行う。ここで行う処理は前述したように下地除去、色空間変換、圧縮等であるが、スキャナにおけるカラー画像処理として一般的なものであるためここでは詳細な説明を省略する。画像処理はいくつかの単位でおこなうため、1単位の画像処理が完了するとSTEP1503へ進み、CPU33からの中止通知が来ているかどうかを判断する。CPU33からの中止通知が来ている場合にはそこで処理を中止する。中止通知が無い場合にはSTEP1504 へ進み画像処理が終了しているか判断し、終了していなければSTEP1502へ進んで次の画像処理を継続する。画像処理がすべて終了したらSTEP1505へ進み、DMAC612を使用してDRAM38へ処理後の画像を転送する。そしてSTEP1506へ進み、1ページ分の処理が終了しているかどうかを判断し、1ページ分終了するまでSTEP1501から繰り返す。

図９に図示したフローチャートをバンド数分繰り返すとCPU33は処理をSTEP1302で頁の処理が完了したことを検知する。CPU33はSTEP1303に処理を移行する。STEP1303ではCPU33はスキャナI/F46内の色画素カウンタ609から有彩色画素のカウント値を取得し、STEP1304でカラー原稿だったか白黒原稿だったかを判断する。白黒原稿だった場合にはSTEP1305へ進んでスキャナI/F46内の画像処理プロセッサ612へカラー画像処理の中止を中致死、STEP1306でハードディスクドライブ8に圧縮したデータの書込みをおこなう。STEP1304でカラー原稿と判断した場合にはSTEP1307へ進んでカラー画像の入力完了を待ち、STEP1308でカラー圧縮画像をハードディスクドライブ8に格納する。このようにしてカラー画像処理が遅い場合でも白黒原稿だった場合には白黒画像処理の速度に応じた読み取りを行うことができる。

本発明の画像処理装置一実施の形態を示すブロック構成図 本発明のリーダ部及びプリンタ部の詳細を示す内部構造図 本発明の画像処理コントローラ部の詳細を示すブロック図 本発明のメインコントローラの内部詳細を示すブロック構成図 本発明のリーダ部の側面図及び上面図 本発明のスキャナI/Fの内部画像処理を示すブロック図 本発明の原稿入力処理のフローチャート 本発明の原稿読み取りの方法を示す模式図 本発明の1バンド分の白黒画像入力処理のフローチャート 本発明の1ページ分のカラー画像入力処理のフローチャート 本発明の1ページ分の画像入力処理のフローチャート

Claims (1)

1. カラー画像読取装置と、
   カラー画像読取装置から入力したカラー信号を白黒画像に変換する白黒画像処理手段と、
   カラー画像読取装置から入力したカラー信号を処理するカラー画像処理手段と、
   カラー画像読取装置から入力したカラー信号から、原稿がカラーであるか白黒であるかを判別するカラー白黒判別手段と、
   白黒画像とカラー画像を一時的に記録する画像記録手段から構成される画像処理装置において、
   カラー白黒判別手段によって原稿が白黒だと判別されたときにはカラー画像処理を中断して白黒画像処理の終了を待ち、
   カラー白黒判別手段によって原稿がカラーだと判別されたときには白黒の画像処理を中断してカラー画像処理の終了を待つ
   ことを特徴とする画像処理装置。

Images