JP3278321B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP3278321B2 JP13373595A JP13373595A JP3278321B2 JP 3278321 B2 JP3278321 B2 JP 3278321B2 JP 13373595 A JP13373595 A JP 13373595A JP 13373595 A JP13373595 A JP 13373595A JP 3278321 B2 JP3278321 B2 JP 3278321B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複写機、FAX、プリン
タ等、画像信号を処理する所謂画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より画像処理装置、例えば複写機で
は、原稿をライン光センサで読取り、得られた輝度信号
を対数変換して記録濃度に比例する記録濃度信号を生成
する。センサから得られる輝度信号は1ライン毎のラス
タ信号で有るため、1画素8ビット信号を対数変換する
にはアドレス端子が8本ある256ワード(2kbi
t)のメモリを用いてLUT変換で行うのが常である。
この種の非線型なデータ変換は対数変換に限らずこの種
の装置では濃度調整の為のγ変換、固体記録素子の記録
むら補正の為の変換等、数多く一般的に行われている。
【0003】一方近年画像処理を目的とするDSP(D
igital Signal Processor)と
して、NTSC等の高速ビデオ信号をリアルタイムに処
理するために、内部に多数の算術演算ユニット(AL
U)を持ち、1ラスタの各画素各々を各プロセッサで同
時に並列処理させることが、可能となってきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記LUT変換で行う
画像処理は1ラスタの画素数に関わらず単一のLUTを
用いてシリアルに処理出来るメリットがあるが、画像処
理用並列処理型DSPで同様の処理を行うにはLUT用
メモリは画素数分必要となり、非現実的である。
【0005】例えばTI社のDSP(SVP:Scan
−line Video Processor)では各
画素が同時に使えるレジスタは各々256ビットであ
り、現状の10倍の容量のレジスタが必要となる。
【0006】本発明は上述した従来技術の欠点を除去
し、従来のシリアル処理に適した画像処理を、並列処理
が可能なDSPを用いて実現できる画像処理装置の提供
を目的とする。
【0007】又、本発明は多数組みの算術論理演算ユニ
ットを1チップ内に有し、直列に入力され並列に保持さ
れたデータを各データ毎に並列処理するDSPの出力信
号をLUT変換すると共に、LUT変換された信号をD
SPに入力しLUT変換したデータに更にDSPで処理
を加えることによって、従来直列的にASIC等で実施
されていた、画像処理を高速に、かつ、安価に実現する
ことができる画像処理装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため本発明の画像処理装置によれば、シリアルな形態
で、画像信号を入力する入力手段と、前記入力手段で入
力した複数個の画像信号のそれぞれを並列に演算する多
数組みの算術演算ユニットで構成された演算手段と、前
記演算手段からシリアルに出力される演算結果をルック
アップテーブルを用いて変換する変換手段と、前記変換
手段で変換されシリアルに出力される画像信号を前記演
算手段へ入力する制御手段とを備える。
【0009】
【実施例】
(実施例1)以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0010】まず本実施例で用いるDSPの概要を図1
で概説する。本実施例ではDSPの一例としてTI社の
SVPを例に説明する。
【0011】TI社SVPは入力バス1によって、40
ビット巾までのラスタ画像信号をデータインプトレジス
タDIRで960画素分保持(40×960bit)
し、並列にプロセッサ3に入力出来る。プロセッサ3は
960組プロセッサエレメントから成り、各々128ビ
ットの2個のレジスタファイルRF0とRF1と4個の
ワーキングレジスタと算術演算ユニット(ALU)を持
つ。
【0012】ALUは全て単一のプログラムメモリユニ
ット5に用意されたプログラムに従って並列に処理が実
行される。尚、SVPは隣接する4画素領域のレジスタ
を使う事も可能である。処理結果は24ビット巾のデー
タアウトプットレジスタDOR4に転送し、その後並直
変換して出力データバス6へ出力される。
【0013】図2に本実施例で行う一連の画像処理を示
す。シェーディング補正回路10はセンサで読みとられ
た画像信号を基準となる白色板を読み取った白信号に基
ずいてムラ補正する。その後対数変換回路11は輝度信
号を濃度信号に変換する。エッジ強調回路12は画像を
より鮮明に再生するためにエッジ強調処理を行い、濃度
調整回路13は濃度調整レバーに基づく濃度調整13を
行う。2値化回路14は組織ディザで2値化し記録装置
に出力する。ここで、シェーディング補正回路10,エ
ッジ強調回路12,2値化回路14の処理は図1で示し
たSVPが行なう。対数変換回路11,濃度調整回路1
3の処理は従来通り、外部メモリを使ったLUT変換で
行う。尚、本実施例は1ラスタが512画素のインクジ
ェット記録を前提とする。
【0014】図3は本実施例のハード構成図である。S
VP15はまずMPX9を介して入力する入力信号8を
シェーディング補正し出力する。LUT7は256B
(バイト)のRAM2個からなり、一方のRAMで対数
変換を行いMPX9を通して再びSVP15に入力す
る。SVP15はこの対数変換後信号D(0,N)をそ
の内部で3ライン分遅延保持し3×3画素領域でエッジ
強調の処理を行う。このエッジ強調後信号Eは先述のL
UT7の他方のRAMを用いて濃度調整の為のデータ変
換が施され、先述同様に再びSVP15に入力する。S
VP15はこの濃度調整された信号Fに対し2値化処理
を施し最終処理結果として出力する。
【0015】つまりSVP15の入力バス5バイトの内
の1バイトは入力信号A,他の1バイトはそれに対して
1ライン前の入力信号を対数変換した信号D(0,
N),又他の1バイトは更に1ライン前の入力信号に対
する濃度調整信号Fに割り当てられ、SVP15は同時
に3バイトの信号を入力し、各々に対してシェーディン
グ補正処理、エッジ強調処理,2値化処理を行う。SV
P15の出力バス24ビットの内1バイトはシェーディ
ング補正後信号S、又1バイトはエッジ強調後信号Eと
して、又、1ビットは2値化信号OとしてSVP15は
同時に出力する。
【0016】シェーディング補正後信号Sとエッジ強調
後信号Eは独立にLUT7で各々対数変換、濃度調整を
目的とするデータ変換が行われる。一方2値化信号Oは
現在入力された信号Aに対しては3ライン前の信号に対
する2値化結果となる。そして512の画素全てに対し
て並列にSVP15の内部プロセッサは処理を行う。
【0017】MPU16はLUT7、MPX9、SVP
15のそれぞれにデータの書き込み、読み出し等の制御
を行う。
【0018】次にSVP15の内部レジスタDIR,D
OR,RF0,RF1のマップ図4,図5,図6,図7
を用いてSVP内部の処理を詳説する。
【0019】図4はDIRの3バイトの各々に前述した
入力信号A、対数変換後信号D(0,N),濃度調整信
号Fを割り当てていることを示している。このデータは
1ラスタのデータ512画素分を入力した後、各々入力
信号Aは図6に示したRF0のRF03に、対数変換後
信号D(0,N)はRF04に、濃度調整信号FはRF
07に転送される。
【0020】(シェーディング補正)RF01,RF0
2には既に基準の白色板を読み取った各画素の白データ
Wと原稿露光光源を消灯して得られる黒データBが記憶
されている。
【0021】そして、入力信号Aに対し以下の演算でシ
ェーディング補正後信号Sを得る。
【0022】S=255×A/(W−B) 得られたシェーディング補正後信号Sは図7で示す様に
RF11に格納する。
【0023】(エッジ強調)対数変換後信号D(0,
N)をRF04に入力完了した時点で、既に入力された
1ライン前の対数変換後信号D(1,N)及び2ライン
前の対数変換後信号D(2,N)はRF05、RF06
に格納されているため、この3ラインの対数変換後信号
を用いて以下の演算でエッジ強調信号Eを得る。
【0024】LP=4×D(1,N)−D(0,N−
1)−D(0,N+1)−D(2,N−1)−D(2,
N+1) 但し −K1<LP<K1の時 LP=0 E=D(1,N)+K2×LP 但し E<0の場合 E=0 E>255の場合 E=255 ここでD(0,N−1),D(2,N−1)は各々隣の
ALUが担当するRF04、RF06のデータを意味し
K1,K2は予めMPU16から設定される常数であ
る。得られたエッジ強調信号EはD(1,N)を強調し
た信号としてRF12に格納する。その後RF05のデ
ータをRF06へ、同様にRF04のデータをRF05
へ移し次のラインの処理の準備をしておく。
【0025】(2値化)4×4画素を基本ディザマトリ
ックスとする組織ディザ法で2値化する場合について説
明する。RF08,RF09,RF0A,RF0Bには
既に4バイトのしきい値T1,T2,T3,T4が格納
されており、このしきい値で濃度変換後信号Fを2値化
する。2値化信号Oは F>Tの場合 O=1 その他 O=0 この時図示しないラインカウンタの値に応じてしきい値
TはT1,T2,T3,T4,T1,T2,…と順に選
択して用いる。得られた2値化信号OはRF13に格納
する。
【0026】さて一連の処理が終了し、外部より次のラ
スタデータが入力終了された時RF11,RF12,R
F13に格納してある、シェーディング補正後信号S、
エッジ強調後信号E、2値化信号Oを各々図5に示すD
ORに転送する。尚、図8に示す様に、このレジスタの
データは次の入力データの入力開始と同期して順次シリ
アルに出力する。以上の処理をラスタ信号に同期して1
ページ分繰り返し処理が終了する。
【0027】(実施例2)前記実施例1は図8に示す様
に入力信号の1ラスタに同期してSVPの処理及び入出
力を実行しているが、この入力信号の1ラスタ期間を6
分割し独立に処理を行う事も可能である。図9にタイミ
ングを示す。
【0028】すなわち、まず、入力信号の1ラスタデー
タを2分割しかつFIFO等で速度変換しその約1/3
の期間にSVP15に入力する。図10に示す如く前半
の960画素A1が期間1でDIRに入力され、このデ
ータは期間2の直前に前述のRF0に転送される。
【0029】期間2では、この入力データA1に対して
ALUは前述のシェーディング補正処理のみを実行しそ
の結果をRF1に保持しておく。尚、この期間に後半の
入力データA2がDIRに入力されている。図10はD
IRの内容を示している。
【0030】期間3の直前にこのシェーディング補正さ
れたデータS1はDORに転送され期間3でSVP15
より出力される。該出力信号S1は図11のLUTを持
つRAM72で対数変換されD1信号として同時にSV
P15に入力する。図11のMPX91は期間3でSV
P15への入力を入力信号8からRAM72の出力信号
に切り替える。
【0031】尚、期間3では、期間2で入力された入力
信号の後半A2に対しシェーディング補正が行われる。
【0032】期間4では同様にして対数変換された信号
D1に対してエッジ強調処理がほどこされる。同信号E
1は次の期間5で出力され、図11のRAM71で濃度
調査の為のデータ変換が実行される。濃度調整された信
号F1はMPX91の切り替えによって同時期間にSV
P15に入力される。この信号F1は期間6で2値化さ
れO2として次の入力信号の期間の先頭で出力される。
【0033】実施例2は上述した如く、入出力のレジス
タDIR、DORを各々8ビットしか必要としない為、
カラー画像、すなわちRGBの24ビット巾の入力信号
にも対応可能であるし、また分割数を上げれば本実施例
の1920画素以上にも対応可能である。
【0034】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、多
数組みの算術論理演算ユニットを1チップ内に有し、直
列に入力され並列に保持されたデータを各データ毎に並
列処理するDSPの出力信号をLUT変換すると共に、
LUT変換された信号をDSPに入力しLUT変換した
データに更にDSPで処理を加えることによって、従来
直列的にASIC等で実施されていた、画像処理を高速
に、かつ、安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】DSPの構成を示したブロック図。
【図2】画像処理装置の処理の流れを示した図。
【図3】本実施例の画像処理装置の構成を示したブロッ
ク図。
【図4】DIR2の内容を示した図。
【図5】DOR4の内容を示した図。
【図6】RFOの内容を示した図。
【図7】RFIの内容を示した図。
【図8】実施例1におけるタイミングを示した図。
【図9】実施例2におけるタイミングを示した図。
【図10】実施例2におけるDIRの内容を示した図。
【図11】実施例2における画像処理装置の構成を示し
たブロック図。
【符号の説明】
2 データインプットレジスタDIR 3 プロセッサ 4 データアウトプットレジスタDOR 7 ルックアップテーブルLUT 9 マルチプレクサMPX 10 シェーディング補正回路 11 対数変換回路 12 エッジ強調回路 13 濃度調製回路 14 2値化回路 15 SVP 16 MPU

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリアルな形態で、画像信号を入力する
    入力手段と、 前記入力手段で入力した複数個の画像信号のそれぞれを
    並列に演算する多数組みの算術演算ユニットで構成され
    た演算手段と、 前記演算手段からシリアルに出力される演算結果をルッ
    クアップテーブルを用いて変換する変換手段と、 前記変換手段で変換されシリアルに出力される画像信号
    を前記演算手段へ入力する制御手段とを有すること事を
    特徴とする画像処理装置。
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