JP2021094798A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理対象の画像データの特徴に基づいて、回路規模の増大を抑制しながらデータ量の削減を実現する。【解決手段】回路構成が再構成可能な回路再構成デバイス２００により構成された画像処理を行うプロセッサを備え、このプロセッサは、画像データを走査線の１ラインごとに取得し、取得した１ライン分の画像データの特徴を判定し、得られた小領域ごとの画像データの特徴に応じて回路構成を選択して処理を実行し、処理された小領域ごとの画像データである描画情報を一次記憶部３００に保持させることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理装置に関する。

回路再構成デバイス（ＤＲＰ、ＦＰＧＡ等）を用いて画像処理装置の画像処理手段を構成することが行われている。

特許文献１には、回路構成が再構成可能な再構成可能回路と、前記再構成可能回路内の回路として構成され、画像メモリにアクセスすることで画像データに表されたオブジェクトを前記画像メモリに描画する描画処理手段と、前記画像データを解釈することで継続して異なるオブジェクトを前記画像メモリに描画するよう前記描画処理手段に指示するためのコマンドを生成するコマンド生成手段と、を有する画像処理装置が開示されている。

ところで、回路再構成デバイス（ＤＲＰ、ＦＰＧＡ等）では、現在の有限回路規模を超える機能実装を行おうとする場合に、デバイスを要請される機能実装を満たす回路規模のデバイスに変更するか、または、動的に回路を再構成可能なデバイスの特性を利用したアルゴリズムの構築および回路の再構成により有限回路規模内での機能実装を実現することが行われていた。

特許第６１６０３１７号公報

システムの構成要素の条件に応じて、そのシステムの処理におけるボトルネック箇所は異なる。そのため、システム設計においては、システムの構成要素の条件に合せて処理対象のデータ量を削減することが求められる。このとき、データ量の削減を優先すると、システムの回路規模の増大を招く。反対に、回路規模の縮小を優先すると、データ量の削減が抑制される。

本発明は、処理対象の画像データの特徴に基づいて、回路規模の増大を抑制しながらデータ量の削減を実現することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、
回路構成が再構成可能な回路再構成デバイスにより構成された画像処理を行うプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
画像データを小領域単位で取得し、
取得した前記小領域ごとの前記画像データの特徴を判定し、
得られた前記小領域ごとの前記画像データの前記特徴に応じて回路構成を選択して処理を実行し、
処理された前記小領域ごとの前記画像データである描画情報を記憶装置に保持させることを特徴とする、画像処理装置である。
請求項２に係る本発明は、
前記小領域は、画像の走査線ごとの画素列であることを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置である。
請求項３に係る本発明は、
前記小領域ごとの前記画像データの前記特徴は、前記走査線ごとの前記画素列において同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値に基づいて判定されることを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置である。
請求項４に係る本発明は、
前記判定結果に基づき、前記小領域における前記同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値が第１の閾値よりも大きい場合、画素値および当該同一の画素値を有する画素の連続個数により画像を表現するコマンドを生成し、当該同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値が当該第１の閾値よりも小さい場合、当該小領域を構成する各画素の画素値に基づく処理方法で画像処理が実行されることを特徴とする、請求項３に記載の画像処理装置である。
請求項５に係る本発明は、
前記小領域における前記同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値が前記第１の閾値よりも大きい値である第２の閾値よりも大きい場合、許容される当該連続個数の長さの最大値が第１長さである第１処理方法で画像処理が実行され、当該同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値が当該第１の閾値よりも大きく、かつ当該第２の閾値よりも小さい場合、許容される当該連続個数の長さの最大値が当該第１長さよりも短い第２長さである第２処理方法で画像処理が実行されることを特徴とする、請求項４に記載の画像処理装置である。
請求項６に係る本発明は、
前記プロセッサは、前記画像データの特徴を判定する回路と、前記画像処理を実行する回路とを、別回路として構成することを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置である。
請求項７に係る本発明は、
前記画像処理を実行する回路は、前記画像データの特徴を判定する回路とは別に画像データを取得し、画像処理を実行することを特徴とする、請求項６に記載の画像処理装置である。
請求項８に係る本発明は、
前記プロセッサは、
前記記憶装置から前記描画情報を取得し、
前記小領域ごとに前記描画情報に対して行われた画像処理の種類を判定し、
得られた画像処理の種類に応じて回路構成を選択して描画処理を実行し、
描画処理により得られた画像を画像出力装置へ送信することを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置である。
請求項９に係る本発明は、
前記プロセッサは、前記小領域ごとの前記画像データの前記特徴に加え、前記記憶装置から前記描画情報を取得する処理以降の処理に用いられる回路の内部メモリの容量に応じて、前記画像処理を実行する回路構成を選択することを特徴とする、請求項８に記載の画像処理装置である。
請求項１０に係る本発明は、
前記プロセッサは、前記小領域ごとの前記画像データの前記特徴に加え、前記記憶装置から前記描画情報を取得する処理以降の処理に用いられる回路の演算器の数に応じて、前記画像処理を実行する回路構成を選択することを特徴とする、請求項８に記載の画像処理装置である。

請求項１の発明によれば、固定的な回路により画像処理を行う場合と比較して、処理対象の画像データの特徴に基づいて、回路規模の増大を抑制しながらデータ量の削減を実現することができる。
請求項２の発明によれば、固定的な回路により画像処理を行う場合と比較して、処理対象の画像データの特徴に基づいて、画像の走査線ごとに回路構成を選択し、回路規模の増大を抑制しながらデータ量の削減を実現することができる。
請求項３の発明によれば、固定的な回路により画像処理を行う場合と比較して、画像の走査線ごとに、同一の画素値を有する画素の出現傾向に基づいて回路構成を選択し、処理対象のデータ量を削減することができる。
請求項４の発明によれば、固定的な回路により画像処理を行う場合と比較して、画像の走査線ごとに、同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値に基づいて回路構成を選択し、効率の良い処理を実行することができる。
請求項５の発明によれば、固定的な回路により画像処理を行う場合と比較して、画像の走査線ごとに、同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値に基づいて回路構成を選択し、さらに効率の良い処理を実行することができる。
請求項６の発明によれば、画像データの特徴を判定する回路と画像処理を実行する回路とを一つの回路で構成する場合と比較して、回路規模を縮減することができる。
請求項７の発明によれば、画像データの特徴を判定する回路と画像処理を実行する回路とを一つの回路で構成する場合と比較して、判定後に画像処理を実行するまで画像データを保持するバッファを削減することにより、回路規模をさらに縮減することができる。
請求項８の発明によれば、固定的な回路により画像処理を行う場合と比較して、処理対象の画像データに対して小領域ごとに選択的に行われた処理の種類に基づいて回路構成を選択し、効率の良い描画処理を実行することができる。
請求項９の発明によれば、固定的な回路により画像処理を行う場合と比較して、処理を実行する回路の内部メモリの容量に基づいて、効率の良い処理を選択して実行することができる。
請求項１０の発明によれば、固定的な回路により画像処理を行う場合と比較して、処理を実行する回路の演算器の数に基づいて、効率の良い処理を選択して実行することができる。

本実施形態が適用される画像処理装置の構成を示す図である。 前段処理部として構成された回路再構成デバイスを示す図である。 後段処理部として構成された回路再構成デバイスを示す図である。 前段処理部の動作を示すフローチャートである。 同一画素値の画素の連続と各処理方法との関係の具体例を示す図である。 前段処理部を再構成する場合の構成例を示す図であり、図６（Ａ）はライン判定回路を示す図、図６（Ｂ）は変換回路を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像処理装置の構成＞
図１は、本実施形態が適用される画像処理装置の構成を示す図である。画像処理装置１００は、通信部１１０と、画像形成部１２０と、画像読み取り部１３０と、制御部１４０と、画像処理部１５０と、記憶部１６０と、ユーザ・インターフェイス（ＵＩ）部１７０とを備える。

通信部１１０は、ネットワークを介して画像処理装置１００と接続し、データ交換を行うためのネットワーク・インターフェイスである。通信部１１０におけるネットワークの接続手段は特に限定されず、通信回線は有線であっても無線であっても良い。

画像形成部１２０は、ＩＯＴ（Image Output Terminal）である。画像形成部１２０は、いわゆるプリンタ装置により構成され、記録材の一例である用紙に対して、画像形成材を用いて画像データに基づく画像を形成する。記録材に画像を形成する方式としては、例えば、感光体に付着させたトナーを記録材に転写して像を形成する電子写真方式や、インクを記録材上に吐出して像を形成するインクジェット方式等が用いられる。

画像読み取り部１３０は、ＩＩＴ（Image Input Terminal）である。画像読み取り部１３０は、いわゆるスキャナ装置により構成され、セットされた原稿上の画像を光学的に読み取り、読み取り画像（画像データ）を生成する。画像の読み取り方式としては、例えば、光源から原稿に照射した光に対する反射光をレンズで縮小してＣＣＤ（Charge Coupled Devices）で受光するＣＣＤ方式や、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源から原稿に順に照射した光に対する反射光をＣＩＳ（Contact Image Sensor）で受光するＣＩＳ方式が用いられる。

制御部１４０は、画像処理装置１００の動作を制御する。具体的には、制御部１４０は、例えば、通信部１１０を用いた外部装置との通信、画像形成部１２０や画像読み取り部１３０を用いて行われる処理の実行、ＵＩ部１７０を用いたユーザへの情報提示およびユーザの操作の受け付け等の動作を制御する。制御部１４０は、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶手段である主記憶装置とを備える。ＣＰＵは、プログラムを主記憶装置に読み込んで実行する。そして、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、上述した各種の制御および処理が実行される。

画像処理部１５０は、画像形成部１２０や画像読み取り部１３０により実行される処理に関して、処理対象である画像に対して、色補正や階調補正等の画像処理を実行する。本実施形態の画像処理部１５０は、画像形成部１２０による画像形成処理が行われる際、画像処理を行った後に処理対象の画像をデータ変換して一時記憶手段に保持させ、必要なタイミングで一時記憶手段から画像データを読み出して描画処理し、画像形成部１２０へ送る。

記憶部１６０は、各種のデータやプログラムを記憶する。具体的には、記憶部１６０は、処理対象の画像等のデータ、画像形成部１２０や画像読み取り部１３０の動作履歴データ、画像処理装置１００の動作を制御するプログラム等が記憶される。記憶部１６０としては、例えば、磁気ディスク装置やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性の記憶手段が用いられる。

ＵＩ部１７０は、操作画面や情報提示画面等の画面を表示する表示手段と、操作者による入力操作が行われる入力手段とを備える。表示手段に表示された操作画面にしたがって入力手段による入力操作が行われることにより、各種の制御命令や制御データが入力される。表示手段としては、例えば液晶ディスプレイが用いられる。入力手段としては、例えばハードウェア・キーやタッチセンサが用いられる。一例として、表示手段である液晶ディスプレイと入力手段であるタッチセンサとを組み合わせたタッチ・パネルを用いてＵＩ部１７０を構成しても良い。

＜画像処理部１５０の構成＞
画像処理部１５０をハードウェアにより実装した場合、画像処理部１５０の処理能力に影響するいくつかのポイントがある。例えば、制御部１４０と画像処理部１５０との間のデータ転送、記憶部１６０に対するデータの読み書き、画像処理後のデータをスプールした記憶手段から読み出して画像形成部１２０へ送る際のデータ転送等である。これらのポイントには、転送速度に関してはベストエフォートとされ、それよりもハードウェアの回路規模の縮小が重要な課題となるものもある。一方で、データ転送の帯域が重視され、回路規模の縮小も無視できないが、それよりもデータ転送の速度が重要な課題となるものもある。そこで、これらのバランスを取りながら回路設計がなされることが望まれる。ここでは、回路構成を再構成可能なデバイス（回路再構成デバイス）により画像処理部１５０を実現し、処理の場面や処理対象の画像の特徴に応じて回路構成を選択することにより、有限の回路規模の範囲内で処理速度の向上を図ることを考える。回路再構成デバイスの例としては、ＤＲＰ（Dynamic Reconfigurable Processor）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等がある。

図２および図３は、画像処理部１５０の構成を示す図である。画像処理部１５０は、回路再構成デバイス２００により実現される。回路再構成デバイス２００は、処理の段階に応じて、前段処理部２１０と、後段処理部２２０とに再構成される。図２は、前段処理部２１０として構成された回路再構成デバイス２００を示し、図３は、後段処理部２２０として構成された回路再構成デバイス２００を示す。

＜前段処理部２１０の構成＞
図２に示すように、前段処理部２１０は、入力制御部２１１と、ライン判定部２１２と、ラインバッファ２１３と、処理切り替え部２１４と、ＦＩＬＬ処理部２１５と、ｓＦＩＬＬ処理部２１６と、ＤＴＣＯＰＹ処理部２１７と、出力制御部２１８とを備える。また、前段処理部２１０は、一時保持部３００に接続されている。ここで、ＦＩＬＬ処理部２１５、ｓＦＩＬＬ処理部２１６およびＤＴＣＯＰＹ処理部２１７は、同時に存在するのではなく、回路再構成デバイス２００の機能に基づき、何れかが選択的に構成される。したがって、以下の説明では、ＦＩＬＬ処理部２１５、ｓＦＩＬＬ処理部２１６およびＤＴＣＯＰＹ処理部２１７を区別しない場合、処理部２１５、２１６、２１７と記載する。

入力制御部２１１は、記憶部１６０から処理対象の画像を小領域単位で取得する。ここでは、小領域を、画像に対する走査線の１ラインとする。すなわち、小領域単位の画像とは、１ラインごとの画素列を意味する。したがって、入力制御部２１１は、処理対象の画像を１ラインずつ順次取得する。

ライン判定部２１２は、入力制御部２１１により取得された１ラインごとの画像データの特徴を判定する。ここで、画像データの特徴は、１ラインにおいて同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値に基づいて判定される。また、ライン判定部２１２は、判定結果である画像データの特徴に応じて、画像データを一時保持部３００に保持させる際の変換処理の種類を決定する。ここでは、ＤＴＣＯＰＹ処理と、ＦＩＬＬ系処理に含まれるＦＩＬＬ処理およびｓＦＩＬＬ処理の何れかに決定される。

ＤＴＣＯＰＹ処理は、１ラインの各画素の画素値に基づく処理方法であり、ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データを生成する。ＦＩＬＬ系処理は、画素値および同一画素値の画素の連続個数に基づく処理方法であり、ＦＩＬＬ系のコマンドを生成する。ＦＩＬＬ系処理は、ＦＩＬＬ処理と、ｓＦＩＬＬ処理とに分けられ、ＦＩＬＬ処理は、許容される連続個数の長さの最大値が第１長さであるＦＩＬＬ形式のコマンドを生成する。ｓＦＩＬＬ処理は、許容される連続個数の長さの最大値が第１長さよりも短い第２長さであるｓＦＩＬＬ形式のコマンドを生成する。

ライン判定部２１２は、１ラインにおける同一画素値の画素の連続個数の平均値が第１の閾値よりも小さい場合、画像データの変換処理としてＤＴＣＯＰＹ処理を行うと決定する。また、ライン判定部２１２は、１ラインにおける同一画素値の画素の連続個数の平均値が第１の閾値よりも大きく、かつ、第１の閾値よりも大きい値に設定された第２の閾値よりも小さい場合、画像データの変換処理としてｓＦＩＬＬ処理を行うと決定する。また、ライン判定部２１２は、１ラインにおける同一画素値の画素の連続個数の平均値が第２の閾値よりも大きい場合、画像データの変換処理としてＦＩＬＬ処理を行うと決定する。

ラインバッファ２１３は、入力制御部２１１が取得した１ラインごとの画像データを保持する。また、ラインバッファ２１３は、ライン判定部２１２による判定結果および実行する処理の決定結果を、画像データに対応付けて保持しても良い。

処理切り替え部２１４は、１ラインごとに、ライン判定部２１２による処理の決定結果にしたがって、処理部２１５、２１６、２１７の回路構成を選択し、ＦＩＬＬ処理部２１５、ｓＦＩＬＬ処理部２１６およびＤＴＣＯＰＹ処理部２１７の何れかに再構成する。そして、処理切り替え部２１４は、画像データをラインバッファ２１３から読み出して、再構成したＦＩＬＬ処理部２１５、ｓＦＩＬＬ処理部２１６またはＤＴＣＯＰＹ処理部２１７に処理させる。処理切り替え部２１４は、１ラインごとに処理部２１５、２１６、２１７を再構成するので、１ラインの途中で処理方法を変えることはない。すなわち、１ラインの画像データを処理する際、処理部２１５、２１６、２１７は、ＦＩＬＬ処理部２１５、ｓＦＩＬＬ処理部２１６およびＤＴＣＯＰＹ処理部２１７の何れか一つとして動作し、複数の相異なる種類の処理部２１５、２１６、２１７が併存することはない。

ＦＩＬＬ処理部２１５は、処理切り替え部２１４による切り替え制御にしたがって構成される。ＦＩＬＬ処理部２１５は、ＦＩＬＬ処理を実行して、１ライン分の画像を表現するＦＩＬＬ形式のコマンドを生成する。ＦＩＬＬ形式のコマンドには、同じ画素値が何画素連続するかという情報が記述される。すなわち、ＦＩＬＬ形式のコマンドでは、いわゆるＲＵＮ形式で画像が表現される。したがって、１ラインのうちで、画素値が変わるたびに、画素値の情報と連続個数の情報を含むコマンドが個別に記述される。また、ＦＩＬＬ形式では、個々のコマンドに、コマンドの種類を示す情報が記録される。

ｓＦＩＬＬ処理部２１６は、処理切り替え部２１４による切り替え制御にしたがって構成される。ｓＦＩＬＬ処理部２１６は、ｓＦＩＬＬ処理を実行して、１ライン分の画像を表現するｓＦＩＬＬ形式のコマンドを生成する。ｓＦＩＬＬ形式のコマンドは、ＦＩＬＬ形式のコマンドからコマンドの種類を示す情報が省略された形式である。コマンドの種類を示す情報は、１ラインごとに、各コマンドとは別に記録される。また、ｓＦＩＬＬ形式のコマンドは、１つのコマンドで表現する画像における画素の連続個数の上限が、ＦＩＬＬ形式のコマンドよりも短く設定されている。

ＤＴＣＯＰＹ処理部２１７は、処理切り替え部２１４による切り替え制御にしたがって構成される。ＤＴＣＯＰＹ処理部２１７は、ＤＴＣＯＰＹ処理を実行して、画素ごとに画素値とタグ情報とを組にして記述したＤＴＣＯＰＹ形式の画像データを生成する。ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データは、いわゆるｒａｗ形式のデータである。ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データに含まれるタグ情報には、画像で表現されるオブジェクトの属性情報が記述される。属性情報とは、画素が表す画像の種類（イメージ、文字など）を示す情報である。

出力制御部２１８は、処理部２１５、２１６、２１７の処理により生成された１ラインごとのＦＩＬＬ系コマンドまたはＤＴＣＯＰＹ形式の画像データを出力し、一時保持部３００に格納する。一時保持部３００は、いわゆるスプール媒体であり、例えば、記憶部１６０により実現される。以下の説明において、ＦＩＬＬ系コマンドおよびＤＴＣＯＰＹ形式の画像データをまとめて描画情報と呼ぶ。

＜後段処理部２２０の構成＞
図３に示すように、後段処理部２２０は、入力制御部２２１と、受信バッファ２２２と、ライン判定部２２３と、描画用バッファ２２４と、描画切り替え部２２５と、ＦＩＬＬ系描画部２２６と、ＤＴＣＯＰＹ描画部２２７と、出力制御部２２８とを備える。また、後段処理部２２０は、一時保持部３００に接続されている。ここで、後段処理部２２０は、回路再構成デバイス２００の機能に基づき、前段処理部２１０から回路構成を再構築して実現される。また、ＦＩＬＬ系描画部２２６およびＤＴＣＯＰＹ描画部２２７は、回路再構成デバイス２００の機能に基づき、何れかが選択的に構成される。したがって、以下の説明では、ＦＩＬＬ系描画部２２６とＤＴＣＯＰＹ描画部２２７とを区別しない場合、描画部２２６、２２７と記載する。

入力制御部２２１は、一時保持部３００から１ラインごとに描画情報を取得する。受信バッファ２２２は、入力制御部２２１により取得された１ラインごとの描画情報を保持する。

ライン判定部２２３は、受信バッファ２２２から１ラインごとに描画情報を読み出し、読み出した描画情報に対して前段処理部２１０で行われた処理の種類（描画情報がＦＩＬＬ系コマンドかＤＴＣＯＰＹ形式の画像データか）を判定する。描画用バッファ２２４は、ライン判定部２２３により判定された描画情報を保持する。

描画切り替え部２２５は、ライン判定部２２３の判定結果にしたがって描画部２２６、２２７の回路構成を選択し、ＦＩＬＬ系描画部２２６およびＤＴＣＯＰＹ描画部２２７の何れかに再構成する。そして、描画切り替え部２２５は、描画情報を描画用バッファ２２４から読み出して再構築したＦＩＬＬ系描画部２２６またはＤＴＣＯＰＹ描画部２２７に処理させる。描画切り替え部２２５は、１ラインごとに描画部２２６、２２７を再構成するので、１ラインの途中で処理方法を変えることはない。すなわち、１ラインの描画情報を処理する際、描画部２２６、２２７は、ＦＩＬＬ系描画部２２６およびＤＴＣＯＰＹ描画部２２７の何れか一方として動作し、ＦＩＬＬ系描画部２２６とＤＴＣＯＰＹ描画部２２７とが併存することはない。

ＦＩＬＬ系描画部２２６は、ＦＩＬＬ系コマンド（ＦＩＬＬ形式のコマンドまたはｓＦＩＬＬ形式のコマンド）に基づき、１ラインごとの画像を描画する。ＤＴＣＯＰＹ描画部２２７は、ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データに基づき、１ラインごとの画像を描画する。

出力制御部２２８は、ＦＩＬＬ系描画部２２６またはＤＴＣＯＰＹ描画部２２７により描画された画像を画像形成部１２０へ出力する。画像形成部１２０は、取得した画像を用紙等の媒体上に形成する。

＜前段処理部２１０の動作＞
図４は、前段処理部２１０の動作を示すフローチャートである。前段処理部２１０において、入力制御部２１１が処理対象の画像の画素値とタグ情報とを取得すると（Ｓ４０１）、ライン判定部２１２が、取得した画像データの１ラインに対し、同一画素値の画素の連続個数の平均値を求める（Ｓ４０２）。

Ｓ４０２で求めた値が、上述した第２の閾値よりも大きい場合（Ｓ４０３でＹＥＳ）、ライン判定部２１２は、この画像データに対してＦＩＬＬ処理を行うと決定する。この決定に応じて、処理切り替え部２１４がＦＩＬＬ処理部２１５を構成し、画像データを処理して描画情報であるＦＩＬＬ形式のコマンド（図では、ＦＩＬＬ形式に変換したデータと記載）を生成する。生成された描画情報は、出力制御部２１８を介して出力され（Ｓ４０５）、一時保持部３００に保持される。

Ｓ４０２で求めた値が、上述した第２の閾値よりも小さく、第１の閾値よりも大きい場合（Ｓ４０３でＮＯ、Ｓ４０４でＹＥＳ）、ライン判定部２１２は、この画像データに対してｓＦＩＬＬ処理を行うと決定する。この決定に応じて、処理切り替え部２１４がｓＦＩＬＬ処理部２１６を構成し、画像データを処理して描画情報であるｓＦＩＬＬ形式のコマンド（図では、ｓＦＩＬＬ形式に変換したデータと記載）を生成する。生成された描画情報は、出力制御部２１８を介して出力され（Ｓ４０６）、一時保持部３００に保持される。

Ｓ４０２で求めた値が、上述した第１の閾値よりも小さい場合（Ｓ４０３でＮＯ、Ｓ４０４でＮＯ）、ライン判定部２１２は、この画像データに対してＤＴＣＯＰＹ処理を行うと決定する。この決定に応じて、処理切り替え部２１４がＤＴＣＯＰＹ処理部２１７を構成し、画像データを処理して描画情報であるＤＴＣＯＰＹ形式の画像データ（図では、ＤＴＣＯＰＹ形式に変換したデータと記載）を生成する。生成された描画情報は、出力制御部２１８を介して出力され（Ｓ４０７）、一時保持部３００に保持される。

Ｓ４０５、Ｓ４０６またはＳ４０７において描画情報が生成されると、出力制御部２１８は、１ラインの終了を示すＥＮＤコマンドを生成された描画情報に付加して出力し（Ｓ４０８）、一時保持部３００に保持させる。この後、処理対象の画像の全てのラインに対して処理が完了したか否かが判断され、未処理のラインがあれば（Ｓ４０９でＮＯ）、次の１ライン分の画像データに対してＳ４０２〜Ｓ４０８の処理が行われる。全てのラインに対して処理が完了したならば（Ｓ４０９でＹＥＳ）、処理を終了する。

＜描画情報の比較＞
ＦＩＬＬ形式のコマンド、ｓＦＩＬＬ形式のコマンドおよびＤＴＣＯＰＹ形式の画像データについて、さらに詳細に説明する。まず、ＦＩＬＬ系コマンドとＤＴＣＯＰＹ形式の画像データとの差異について説明する。ＦＩＬＬ系コマンドでは、同一画素値が連続する複数画素をまとめて、決まったサイズのコマンドとして記述する。そして、画素値が変わるたびに、その新しい画素値を有する画素を新規のコマンドで記述する。これに対し、ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データでは、画素ごとに画素値とタグ情報とを組にして記述する。したがって、画素値の変化が少ない場合、多くの画素の情報を一つのコマンドで表現できるＦＩＬＬ系コマンドの方が、１ラインの画像に対するデータ量が少ない。一方、画素値の変化が多い場合、ＦＩＬＬ系コマンドではコマンドの数が増えるため、ＤＴＣＯＰＹ形式のデータの方が、１ラインの画像に対するデータ量が少なくなる。

次に、同じＦＩＬＬ系コマンドであるＦＩＬＬ形式のコマンドとｓＦＩＬＬ形式のコマンドの差異について説明する。ＦＩＬＬ形式のコマンドは、同一画素値の画素の連続個数の最大値が第２長さである。第２長さは、通常、１ライン分の画素が全て入るのに十分なサイズである。したがって、１ラインの全画素が同一画素値の場合、１コマンドで表現することができる。１コマンド中には、画素値およびタグ情報からなる画素情報と、コマンドの種類の情報（このコマンドがＦＩＬＬ形式のコマンドであることを示す情報）とを含む。ＦＩＬＬ形式のコマンドは、画素値が変わるたびに、コマンドの種類の情報を含む新規のコマンドで新しい画素値の画素を記述する。

これに対し、ｓＦＩＬＬ形式のコマンドは、同一画素値の画素の連続個数の最大値が第２長さよりも短い第１長さである。第１長さは、通常、１ライン分の画素数よりも短い。したがって、通常は、１ラインに対して複数のｓＦＩＬＬデータが記録される。また、ｓＦＩＬＬ形式のコマンドでは、１ラインに対して一つのコマンドの種類を示す情報を記録し、各コマンドには画素値およびタグ情報からなる画素情報のみを記述する。

したがって、１コマンドのサイズは、ＦＩＬＬ形式のコマンドよりも小さい。このため、画素値の変化が少ない場合、少ないコマンド数で記述できるＦＩＬＬ形式のコマンドの方が、１ラインの画像に対するデータ量が少ない。一方、画素値の変化が多いと、ＦＩＬＬ形式、ｓＦＩＬＬ形式ともにコマンド数は増えるが、コマンドごとにコマンドの種類を示す情報を含むＦＩＬＬ形式のコマンドの方が、１コマンドのサイズが大きいため、１ラインの画像に対するデータ量が多くなる。

図５は、同一画素値の画素の連続と各処理方法との関係の具体例を示す図である。図５に示す例において、平均ＲＵＮ長は、１ラインにおける同一画素値を有する画素の連続個数の平均値である。図５において、平均ＲＵＮ長は、２のべき乗で示されている。ＦＩＬＬ数は、平均ＲＵＮ長に応じて１ライン分の画像の記録に必要なＦＩＬＬ形式のコマンドの数である。ｓＦＩＬＬ数は、平均ＲＵＮ長に応じて１ライン分の画像の記録に必要なｓＦＩＬＬ形式のコマンドの数である。ＦＩＬＬ処理は、平均ＲＵＮ長に応じて１ラインをＦＩＬＬ形式のコマンドで記述した場合のデータ量である。ｓＦＩＬＬ処理は、平均ＲＵＮ長に応じて１ラインをｓＦＩＬＬ形式のコマンドで記述した場合のデータ量である。ＤＴＣＯＰＹ処理は、１ラインをＤＴＣＯＰＹ形式で記述した場合のデータ量である。

また、図５に示す例において、１ラインの画素数を１４０８０とし、１画素の画素情報を１２ｂｉｔで表現するものとする。そして、ＦＩＬＬ形式のコマンドは、コマンドのサイズが４バイト（３２ｂｉｔ）であり、同一画素値の画素の連続個数の情報を２０ｂｉｔ（＝３２ｂｉｔ−１２ｂｉｔ）で表現するものとする。また、ｓＦＩＬＬ形式のコマンドは、コマンドのサイズが２バイト（１６ｂｉｔ）であり、同一画素値の画素の連続個数の情報を４ｂｉｔ（＝１６ｂｉｔ−１２ｂｉｔ）で表現するものとする。また、ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データは、１２ｂｉｔの画素情報を１画素ごとに表現する。

この場合、平均ＲＵＮ長が１のとき、ＦＩＬＬ数およびｓＦＩＬＬ数は１４０８０となる。そして、平均ＲＵＮ長が１４０８０のとき、ＦＩＬＬ数は１となる。また、ｓＦＩＬＬ形式のコマンドは、表現可能な同一画素値の画素の連続個数が１５個（４ｂｉｔ）であるため、平均ＲＵＮ長が１４０８０であってもｓＦＩＬＬ数は複数である。図５を参照すると、平均ＲＵＮ長が１のとき、ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データのデータ量が最小である。平均ＲＵＮ長が２〜８のとき、ｓＦＩＬＬ形式のコマンドのデータ量が最小である。平均ＲＵＮ長が１６以上のとき、ＦＩＬＬ形式のコマンドのデータ量が最小である。したがって、図４のＳ４０３、Ｓ４０４に示したライン判定部２１２の判断では、上記の平均ＲＵＮ長に応じてＦＩＬＬ処理部２１５、ｓＦＩＬＬ処理部２１６、ＤＴＣＯＰＹ処理部２１７の何れを使用するかが決定される。

＜他の構成例＞
図２に示した構成例では、ライン判定部２１２で処理部２１５、２１６、２１７の判定を行った後、１ラインごとの画像データを一度ラインバッファ２１３に保持させ、処理切り替え部２１４により処理部２１５、２１６、２１７の再構成を行った。ここで、処理部２１５、２１６、２１７だけでなく、前段処理部２１０自体を再構成することが考えられる。すなわち、処理対象の１ラインの画像データに対し、まず処理部２１５、２１６、２１７の判定を行い、この後、前段処理部２１０を再構成してＦＩＬＬ処理部２１５、ｓＦＩＬＬ処理部２１６、ＤＴＣＯＰＹ処理部２１７の何れかによる処理を実行する。

図６は、前段処理部２１０を再構成する場合の構成例を示す図である。図６（Ａ）は、ライン判定回路を示す図、図６（Ｂ）は、変換回路を示す図である。図６（Ａ）に示すライン判定回路２３０は、入力制御部２１１と、ライン判定部２１２とを備える。図６（Ｂ）に示す変換回路２４０は、処理切り替え部２１４と、ＦＩＬＬ処理部２１５と、ｓＦＩＬＬ処理部２１６と、ＤＴＣＯＰＹ処理部２１７と、出力制御部２１８とを備える。ライン判定回路２３０および変換回路２４０の各機能部の機能は、図２に示した前段処理部２１０の各機能部と同一であるので、同一の符号を付して説明を省略する。図２に示した前段処理部２１０と同様に、変換回路２４０のＦＩＬＬ処理部２１５、ｓＦＩＬＬ処理部２１６およびＤＴＣＯＰＹ処理部２１７は、同時に存在するのではなく、回路再構成デバイス２００の機能に基づき、処理切り替え部２１４の制御に従って何れかが選択的に構成される。すなわち、図６（Ａ）に示すライン判定回路２３０および図６（Ｂ）に示す変換回路２４０は、図２に示した前段処理部２１０を、ライン判定部２１２による処理を行うまでの部分と、画像データをＦＩＬＬ系コマンドまたはＤＴＣＯＰＹ形式のデータに変換する部分とに分けて別回路で構成したものである。

図６（Ａ）に示すライン判定回路２３０において、ライン判定部２１２による処理の決定結果は、一時的に外部のメモリに保持される。そして、ライン判定回路２３０から図６（Ｂ）に示す変換回路２４０に再構成されると、処理切り替え部２１４が外部のメモリからライン判定部２１２の決定結果を取得し、ＦＩＬＬ処理部２１５、ｓＦＩＬＬ処理部２１６およびＤＴＣＯＰＹ処理部２１７の何れかを再構成して変換処理を実行する。この場合、処理対象の画像データは、ライン判定回路２３０による取得とは別に、変換回路２４０が処理を行う際に改めて取得すれば良い。このため、図２に示した前段処理部２１０のように、ライン判定部２１２による判定の後に１ラインの画像データを保持しておくラインバッファ２１３を設ける必要がない。

また、上記の実施形態では、ライン（小領域）ごとの画像データの特徴に基づいて処理部２１５、２１６、２１７による処理の種類を決定したが、画像データの特徴に加え、回路再構成デバイス２００の回路規模を考慮して、処理部２１５、２１６、２１７による処理の種類を決定しても良い。回路再構成デバイス２００は、回路構成を変更可能であるものの、内部メモリの記憶容量や演算器の数等の回路規模を決定する要素は変更できない。すなわち、画像処理部１５０として使用する回路再構成デバイス２００の種類が決まると、回路規模は固定される。一方、上述したように、画像処理後のデータをスプールした記憶手段（一時保持部３００）から読み出して画像形成部１２０へ送る際のデータ転送は、画像処理部１５０の処理能力に影響するポイントの一つである。そして、このポイントは、データ転送の帯域が重視されるポイントである。したがって、一時保持部３００から描画情報を読み出して処理し画像形成部１２０へ転送する後段処理部２２０において、回路再構成デバイス２００の回路規模の範囲内で、データ転送の速度を向上させるように構成することが考えられる。

使用可能な内部メモリの容量が制限される場合は、上記の実施形態で説明したように、前段処理部２１０において、描画情報のデータ量が最小となるように、ＦＩＬＬ系処理およびＤＴＣＯＰＹ処理が選択される。これにより、後段処理部２２０で必要となる受信バッファ２２２の容量を削減し、内部メモリの容量の制限に対応し得る。一方、使用可能な演算器が少ない場合、描画情報のデータ量が増大することを許容して、後段処理部２２０を構成する演算器を削減することが必要となる。

一例として、使用可能な演算器が少ない場合に、ＦＩＬＬ系コマンドから画像を描画する処理とＤＴＣＯＰＹ形式の画像データから画像を描画する処理の一方のみを実行するように後段処理部２２０を構成することが考えられる。例えば、前段処理部２１０においてＦＩＬＬ系処理のみを行い、ＤＴＣＯＰＹ処理を行わないようにすることで、後段処理部２２０がＦＩＬＬ系コマンドのみを受け取り、ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データを受け取らないようにすることができる。このようにすれば、後段処理部２２０では、ＦＩＬＬ系コマンドから画像を描画する処理のみを行うこととなるため、ライン判定部２２３、描画切り替え部２２５、ＤＴＣＯＰＹ描画部２２７等を設ける必要がなく、その分の演算器が不要となる。前段処理部２１０においてＦＩＬＬ系処理のみを行い、ＤＴＣＯＰＹ処理を行わないようにするには、ライン判定部２１２による判定において、第１の閾値の設定を変更することにより、ＤＴＣＯＰＹ処理が選択されないようにする。なお、第１の閾値の設定変更に応じて、第２の閾値も変更しても良い。

また、ＦＩＬＬ系コマンドから画像を描画する処理と、ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データから画像を描画する処理とを比較すると、後者の方が処理を実行するのに多くのメモリ容量を要する傾向がある。そのため、後段処理部２２０として構成した際に使用可能な内部メモリの容量に余裕がある場合は、ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データが多い方が処理の効率が良く、使用可能な内部メモリの容量が制限される場合は、ＦＩＬＬ系コマンドが多い方が処理の効率が良い。そこで、使用可能な内部メモリの容量に余裕がある場合は、後段処理部２２０でＤＴＣＯＰＹ形式の画像データから画像を描画する処理が多くなるように、前段処理部２１０のライン判定部２１２による判定で用いる第１の閾値を小さい値に設定し、使用可能な内部メモリの容量が制限される場合は、後段処理部２２０でＦＩＬＬ系コマンドから画像を描画する処理が多くなるように、第１の閾値を大きい値に設定することが考えられる。なお、この場合、第１の閾値の設定変更に応じて、第２の閾値も変更しても良い。

反対に、ＦＩＬＬ系コマンドから画像を描画する処理と、ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データから画像を描画する処理との比較では、前者の方が処理を実行するのに多くの演算器を要する傾向がある。そのため、後段処理部２２０として構成した際に使用可能な演算器が多い場合は、ＦＩＬＬ系コマンドが多い方が処理の効率がよく、使用可能な演算器が少ない場合は、ＤＴＣＯＰＹ形式の画像データが多い方が処理の効率が良い。そこで、使用可能な演算器が多い場合は、後段処理部２２０でＦＩＬＬ系コマンドから画像を描画する処理が多くなるように、前段処理部２１０のライン判定部２１２による判定で用いる第１の閾値を大きい値に設定し、使用可能な演算器が少ない場合は、後段処理部２２０でＤＴＣＯＰＹ形式の画像データから画像を描画する処理が多くなるように、第１の閾値を小さい値に設定することが考えられる。なお、この場合、第１の閾値の設定変更に応じて、第２の閾値も変更しても良い。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態には限定されない。本発明の技術思想の範囲から逸脱しない様々な変更や構成の代替は、本発明に含まれる。例えば、図４を参照して説明した動作例では、画像データの１ラインにおける同一画素値の画素の連続個数の平均値と、第１の閾値および第２の閾値との比較結果に基づいて、画像データに対する処理を選択することとした。これに対し、同一画素値の画素の連続個数を判定に直接用いるのではなく、１ラインの画像データに対してＦＩＬＬ処理を行った場合に必要となるコマンド数（ＦＩＬＬ数）と、１ラインの画像データに対してｓＦＩＬＬ処理を行った場合に必要となるコマンド数（ｓＦＩＬＬ数）とを用いて処理の選択を行うようにしても良い。

具体的に説明すると、上述したようにライン判定部２１２において、１ラインにおける同一画素値の画素の連続個数の平均値が第２の閾値よりも大きい場合は、画像データの変換処理としてＦＩＬＬ処理が行われる。また、１ラインにおける同一画素値の画素の連続個数の平均値が第１の閾値よりも大きく、かつ、第１の閾値よりも大きい値に設定された第２の閾値よりも小さい場合は、画像データの変換処理としてｓＦＩＬＬ処理が行われる。したがって、ＦＩＬＬ数およびｓＦＩＬＬ数は、１ラインにおける同一画素値の画素の連続個数に基づいて特定される値であり、ライン判定部２１２による判定に関して、同一画素値の画素の連続個数に代えてＦＩＬＬ数およびｓＦＩＬＬ数を用いても良い。また、同一画素値の画素の連続個数に代えてＦＩＬＬ数およびｓＦＩＬＬ数を用いたことに伴い、判定条件として、第１の閾値および第２の閾値ではなく、ＦＩＬＬ数およびｓＦＩＬＬ数に対してそれぞれ定められた閾値を用いる。

ＦＩＬＬ数に対して定められた閾値をＦＩＬＬ数閾値と呼び、ｓＦＩＬＬ数に対して定められた閾値をｓＦＩＬＬ数閾値と呼ぶことにする。そして、ライン判定部２１２は、処理対象のラインから得られたＦＩＬＬ数をＦＩＬＬ数閾値と比較し、ｓＦＩＬＬ数をｓＦＩＬＬ数閾値と比較し、これらの比較結果に応じて、このラインの画像データに対する処理を選択する。具体的にＦＩＬＬ数およびｓＦＩＬＬ数と第１の閾値および第２の閾値との関係を示すと、同一画素値の画素の連続個数が第１の閾値よりも小さい場合、ＦＩＬＬ数はＦＩＬＬ数閾値よりも大きく、ｓＦＩＬＬ数はｓＦＩＬＬ数閾値よりも大きい。また、同一画素値の画素の連続個数が第１の閾値よりも大きく第２の閾値よりも小さい場合、ＦＩＬＬ数はＦＩＬＬ数閾値よりも大きく、ｓＦＩＬＬ数はｓＦＩＬＬ数閾値以下となる。また、同一画素値の画素の連続個数が第１の閾値よりも小さい場合、ＦＩＬＬ数はＦＩＬＬ数閾値以下となり、ｓＦＩＬＬ数はｓＦＩＬＬ数閾値以下となる。

そして、図４のＳ４０３、Ｓ４０４の判断を、同一画素値の画素の連続個数の平均値と第１の閾値および第２の閾値との比較で行うのではなく、ＦＩＬＬ数とＦＩＬＬ数閾値との比較およびｓＦＩＬＬ数とｓＦＩＬＬ数閾値との比較で行う。具体的には、ＦＩＬＬ数がＦＩＬＬ数閾値以下である場合、ライン判定部２１２は、ＦＩＬＬ処理を行うと決定する。ＦＩＬＬ数がＦＩＬＬ数閾値よりも大きく、かつ、ｓＦＩＬＬ数がｓＦＩＬＬ数閾値以下である場合、ライン判定部２１２は、ｓＦＩＬＬ処理を行うと決定する。ＦＩＬＬ数がＦＩＬＬ数閾値よりも大きく、かつ、ｓＦＩＬＬ数がｓＦＩＬＬ数閾値よりも大きい場合、ライン判定部２１２は、ＤＴＣＯＰＹ処理を行うと決定する。

１００…画像処理装置、１１０…通信部、１２０…画像形成部、１３０…画像読み取り部、１４０…制御部、１５０…画像処理部、１６０…記憶部、１７０…ユーザ・インターフェイス（ＵＩ）部、２００…回路再構成デバイス、２１０…前段処理部、２１１…入力制御部、２１２…ライン判定部、２１３…ラインバッファ、２１４…処理切り替え部、２１５…ＦＩＬＬ処理部、２１６…ｓＦＩＬＬ処理部、２１７…ＤＴＣＯＰＹ処理部、２１８…出力制御部、２２０…後段処理部、２２１…入力制御部、２２２…受信バッファ、２２３…ライン判定部、２２４…描画用バッファ、２２５…描画切り替え部、２２６…ＦＩＬＬ系描画部、２２７…ＤＴＣＯＰＹ描画部、２２８…出力制御部、３００…一時保持部

Claims (10)

1. 回路構成が再構成可能な回路再構成デバイスにより構成された画像処理を行うプロセッサを備え、
   前記プロセッサは、
   画像データを小領域単位で取得し、
   取得した前記小領域ごとの前記画像データの特徴を判定し、
   得られた前記小領域ごとの前記画像データの前記特徴に応じて回路構成を選択して処理を実行し、
   処理された前記小領域ごとの前記画像データである描画情報を記憶装置に保持させることを特徴とする、画像処理装置。
2. 前記小領域は、画像の走査線ごとの画素列であることを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記小領域ごとの前記画像データの前記特徴は、前記走査線ごとの前記画素列において同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値に基づいて判定されることを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記判定結果に基づき、前記小領域における前記同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値が第１の閾値よりも大きい場合、画素値および当該同一の画素値を有する画素の連続個数により画像を表現するコマンドを生成し、当該同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値が当該第１の閾値よりも小さい場合、当該小領域を構成する各画素の画素値に基づく処理方法で画像処理が実行されることを特徴とする、請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記小領域における前記同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値が前記第１の閾値よりも大きい値である第２の閾値よりも大きい場合、許容される当該連続個数の長さの最大値が第１長さである第１処理方法で画像処理が実行され、当該同一の画素値を有する画素の連続個数の平均値が当該第１の閾値よりも大きく、かつ当該第２の閾値よりも小さい場合、許容される当該連続個数の長さの最大値が当該第１長さよりも短い第２長さである第２処理方法で画像処理が実行されることを特徴とする、請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記プロセッサは、前記画像データの特徴を判定する回路と、前記画像処理を実行する回路とを、別回路として構成することを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
7. 前記画像処理を実行する回路は、前記画像データの特徴を判定する回路とは別に画像データを取得し、画像処理を実行することを特徴とする、請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記プロセッサは、
   前記記憶装置から前記描画情報を取得し、
   前記小領域ごとに前記描画情報に対して行われた画像処理の種類を判定し、
   得られた画像処理の種類に応じて回路構成を選択して描画処理を実行し、
   描画処理により得られた画像を画像出力装置へ送信することを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
9. 前記プロセッサは、前記小領域ごとの前記画像データの前記特徴に加え、前記記憶装置から前記描画情報を取得する処理以降の処理に用いられる回路の内部メモリの容量に応じて、前記画像処理を実行する回路構成を選択することを特徴とする、請求項８に記載の画像処理装置。
10. 前記プロセッサは、前記小領域ごとの前記画像データの前記特徴に加え、前記記憶装置から前記描画情報を取得する処理以降の処理に用いられる回路の演算器の数に応じて、前記画像処理を実行する回路構成を選択することを特徴とする、請求項８に記載の画像処理装置。

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