JP4172410B2 - 画像処理方法及び画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、ページメモリに蓄積されている画像データを回転させる画像処理方法及び画像処理装置に関する。

ファクシミリ装置、ディジタル複写機、プリンタ、これらの機能を統合した複合機等の画像データを処理する画像処理装置にあっては、該画像処理装置が読取った画像データ、又は外部装置から入力された画像データを、時計回り又は反時計回りに９０度回転させて用紙に記録する機能を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。斯かる画像データの回転処理を用いて、画像データによって描画される図形の長短方向をプリント出力する用紙の長短方向に一致させており、所定の方向にセットされたプリント出力する用紙が用紙切れになった場合であっても、該用紙と９０度方向を変えてセットされている他の用紙を用いてプリント出力処理を継続することが可能となる。

従来の画像処理における画像データの回転処理は、ページメモリを使用し、以下のように行われている。すなわち、画像処理装置が読取った画像データ、又は外部装置から入力された画像データを、一旦バッファに蓄積し、所定のページ分の画像データがバッファに蓄積された段階で、後の読出しを考慮して計算されたページメモリの所定のアドレスに、バッファに蓄積された１ページ分の画像データを展開し、展開された画像データを読出して記録部へ送出している。

画像データとして、白黒画像データだけではなく、カラー画像データも取り扱う。カラー画像データの容量は、白黒画像データの容量よりも大きいことから、画像データを処理するメモリ容量を少なくするよう、画像データがカラー画像データである場合、画像データを複数のブロックに分割し、分割されたブロックごとにデータ圧縮及び解凍処理を行うことで、使用するメモリ容量を少なくする画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−２６８１６９号公報 特開２００２−２３２６９２号公報

しかし、画像データの回転処理を行う従来の画像処理装置では、画像データを書込むべきページメモリのアドレスを、例えば乗算処理によって計算するための演算装置が必要であり、装置構成の大嵩化及び高コスト化が避けられないという問題がある。また、メモリ容量を少なくするために分割されたブロックごとにデータ圧縮及び解凍処理を行う方法では、データ圧縮及び解凍処理により計算機処理負荷が増大し、装置構成の大嵩化及び高コスト化を増長させる原因の１つとなっている。

さらに、分割されたブロックの単位が白黒画像とカラー画像とで相違する場合、データ圧縮及び解凍処理を行うためのアドレス制御が複雑になり、回転処理を行うための計算機処理負荷が増大するという問題点もあった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、従来の装置より小型及び低コストの構成であっても、白黒画像データとカラー画像データとで同様の回転処理を行うことにより、計算機処理負荷を必要以上に増大することなく、効率よく画像データの回転処理を行うことができる画像処理方法及び画像処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１発明に係る画像処理方法は、メモリに２次元に展開された白黒又はカラーの画像データに対して、行方向及び列方向に同数の画素を一単位として読出して転置処理を実行し、転置処理後のデータを前記メモリの元のアドレスに書込む画像処理方法において、画像データが白黒画像データであるかカラー画像データであるかを判断し、画像データが白黒画像データであると判断された場合、転置処理時に、画像データの読出しアドレス又は書込みアドレスで特定されるメモリ領域を複数個に区分けし、区分けした一のメモリ領域を選択して読出し又は書込むことを特徴とする。

第１発明の画像処理方法では、メモリに２次元に展開された１ページ分の画像データに対して、行方向及び列方向に同数の画素、つまりｎ×ｎ（ｎは自然数）の方形の複数画素を一単位として読取り、行方向と列方向とを入れ替える転置処理を施し、転置処理後のデータをメモリのｎ×ｎの元のアドレス領域に書込むという動作を、１ページ分の画像データに対して順次行う。画像データがカラー画像データである場合、例えばＲＧＢで色が特定される場合には、１つの読出しアドレス又は書込みアドレスに対してｍビットずつ３ｍビットのページメモリ領域で１画素として蓄積される。そして、白黒画像データである場合には、１つの読出しアドレス又は書込みアドレスに対してｍビットを１画素として蓄積される。白黒画像データの読出し又は書込みには、カラー画像データと同じ読出しアドレス又は書込みアドレスを使用し、同じアドレスで特定されるメモリ領域を上位ｍビットで示される領域、中位ｍビットで示される領域、及び下位ｍビットで示される領域の３つの領域に区分けする。そして、例えば上位ｍビットで示される領域を使用して読出し又は書込むことで、白黒画像データを１画素ずつ読出し又は書込む。これにより、ページメモリにおける書込みアドレスを計算するための演算装置（除算器）が不要であり、区分けした３つの領域の選択回路のみを追加すれば足りることから、装置構成の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、画像データが白黒画像データである場合であっても、カラー画像データである場合と同様の読出しアドレス又は書込みアドレスを使用して回転処理を行うことができ、複雑なアドレス制御を行うことなく画像データを回転処理することが可能となる。

第２発明に係る画像処理方法は、第１発明において、前記画像データが白黒画像データである場合は１画素をｍ（ｍは自然数）ビットとしてメモリ領域を使用し、前記画像データがカラー画像データである場合は１画素を３ｍビットとしてメモリ領域を使用し、画像データが白黒画像データであると判断された場合、転置処理時に、画像データの読出しアドレス又は書込みアドレスで特定される区分けされた３つの領域のうち一のメモリ領域を選択して読出し又は書込むことを特徴とする。

第２発明の画像処理方法では、白黒画像データの読出し又は書込みには、カラー画像データと同じ読出しアドレス又は書込みアドレスを使用し、同じアドレスで特定されるメモリ領域を上位ｍビットで示される領域、中位ｍビットで示される領域、及び下位ｍビットで示される領域の３つに区分けする。そして、例えば上位ｍビットで示される領域を選択して、白黒画像データを読出し又は書込む。これにより、ページメモリにおける書込みアドレスを計算するための演算装置（除算器）が不要であり、装置の構成の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、画像データが白黒画像データである場合であっても、カラー画像データである場合と同様の読出しアドレス又は書込みアドレスを使用して回転処理を行うことができ、複雑なアドレス制御を行うことなく画像データを回転処理することが可能となる。

第３発明に係る画像処理装置は、画像データを２次元に展開して蓄積するメモリと、該メモリに蓄積されている画像データの中の行方向及び列方向に同画素数の部分画像データを読出して転置処理を実行する手段と、前記メモリから転置処理後の１ページ分の画像データを読み出す手段とを備える画像処理装置において、前記画像データの種類を判別する手段と、該手段で白黒画像データであると判別された場合、転置処理時に、画像データの読出しアドレス又は書込みアドレスで特定されるメモリ領域を複数個に区分けし、区分けした一のメモリ領域を選択して読出し又は書込む手段とを備えることを特徴とする。

第３発明の画像処理装置では、メモリに２次元に展開された１ページ分の画像データに対して、行方向及び列方向に同数の画素、つまりｎ×ｎ（ｎは自然数）の方形の複数画素を一単位として読取り、行方向と列方向とを入れ替える転置処理を施し、転置処理後のデータをメモリのｎ×ｎの元のアドレス領域に書込むという動作を、１ページ分の画像データに対して順次行う。画像データがカラー画像データである場合、例えばＲＧＢで色が特定される場合には、１つの読出しアドレス又は書込みアドレスに対してｍビットずつ３ｍビットのページメモリ領域で１画素として蓄積される。そして、白黒画像データである場合には、１つの読出しアドレス又は書込みアドレスに対してｍビットを１画素として蓄積される。白黒画像データの読出し又は書込みには、カラー画像データと同じ読出しアドレス又は書込みアドレスを使用し、同じアドレスで特定されるメモリ領域を上位ｍビットで示される領域、中位ｍビットで示される領域、及び下位ｍビットで示される領域の３つの領域に区分けする。そして、例えば上位ｍビットで示される領域を使用して読出し又は書込むことで、白黒画像データを１画素ずつ読出し又は書込む。これにより、ページメモリにおける書込みアドレスを計算するための演算装置（除算器）が不要であり、区分けした３つの領域の選択回路のみを追加すれば足りることから、装置構成の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、画像データが白黒画像データである場合であっても、カラー画像データである場合と同様の読出しアドレス又は書込みアドレスを使用して回転処理を行うことができ、複雑なアドレス制御を行うことなく画像データを回転処理することが可能となる。

本発明によれば、複雑なアドレス計算を行う回路を必要とすることなくページメモリの一面分で回転した画像データを生成することができることから、回路規模が小さく、必要な容量のバッファを設けることで、画像データの回転処理を行うことができる。また、画像データが白黒画像データである場合であっても、カラー画像データである場合と同様の読出しアドレス又は書込みアドレスを使用して回転処理を行うことができ、複雑なアドレス制御を行うことなく画像データを回転処理することができる。この結果、小規模構成であってもメモリの使用効率の高い画像データの回転処理を行うことができる画像処理装置を実現することが可能となる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の画像処理装置としてのファクシミリ複合装置２０の構成を示すブロック図である。

ファクシミリ複合装置２０は、制御部１、読取部２、記録部３、表示部４、操作部５、ＲＯＭ６、ＲＡＭ７、コーデック部８、画像メモリ９、ページメモリ１０、バッファ１１、モデム１２、ＮＣＵ（Network Control Unit）１３、ＰＣインタフェース部１４などを備えている。ファクシミリ複合装置２０は、読取部２にて原稿を読取って画像データを取得する読取り機能、読取った画像データ、ファクシミリ通信により受信した画像データ、又は外部接続されたＰＣから受信した画像データに応じた画像を記録部３にて記録する記録機能、及び読取った画像データ又は受信した画像データをファクシミリ送信する送信機能を備える。

制御部１は、具体的にはＣＰＵで構成されており、バス１５を介してファクシミリ複合装置２０の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ６に格納された制御プログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。読取部２は、例えばＣＣＤイメージセンサを利用して原稿を読取り、読取った画像データを出力する。具体的には、プラテンガラスに給送された原稿を光学ユニットが照射して走査し、原稿からの反射光をミラー、レンズ等を介してＣＣＤイメージセンサに取り込み、走査された原稿の画像データを読取る。読取られた画像データは、例えばシェーディング処理が施された後に出力される。

記録部３は、電子写真方式のプリンタ装置であって、読取部２で読取った原稿の画像データ、ファクシミリ通信により受信した画像データ、外部のＰＣから送られてきた画像データ等に応じた画像を用紙にプリント出力する。表示部４は、液晶表示装置、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置であり、ファクシミリ複合装置２０の動作状態を表示したり、ユーザへ操作入力を促す画面を表示したり、送信すべく読取った原稿の画像データ、他のファクシミリ装置、ＰＣから送信された画像データ等の表示を行う。

操作部５は、ファクシミリ複合装置２０を操作するために必要な文字キー、テンキー、短縮ダイヤルキー、ワンタッチダイヤルキー、各種のファンクションキー等を備えている。操作部５は、ファンクションキーとして、ページメモリ１０及びバッファ１１を使用して画像データの回転処理を行うか否かを設定する回転処理設定キー５ａを有する。なお、表示部４をタッチパネル方式とすることにより、操作部５の各種のキーの内の一部又は全部を表示部４が代用することも可能である。ＲＯＭ６は、ファクシミリ複合装置２０の動作に必要な種々のソフトウェアのプログラムを予め格納している。ＲＡＭ７は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成されソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。コーデック部８は、画像データを符号化圧縮するとともに、符号化圧縮されている画像データを復号する。画像メモリ９は、原稿を読取って符号化した画像データを蓄積する。

ページメモリ１０は、ＳＤＲＡＭで構成されており、読取部２にて読取られた１ページ分の画像データ、他のファクシミリ装置又はＰＣから受信された１ページ分の画像データを蓄積する。ページメモリ１０に蓄積して展開された１ページ分の画像データは、記録部３へ読出され、読出された画像データに応じた画像が記録される。バッファ１１は４×４のマトリクス状に構成された１６個の画素ごとに２４個のフリップフロップを有しており、フリップフロップ８個を一組とした多値データを、Ｒ、Ｇ、Ｂの値として保持する。そして、ページメモリ１０とバッファ１１との間では、ページメモリ１０の４×４の１６画素のデータを一単位としてデータの書込み又は読出しを行うことができ、必要に応じて、上述したデータの書込み又は読出し制御を行うことによって、画像データの回転処理における転置画像データを生成する。

モデム１２は、バス１５に接続されており、ファクシミリ通信が可能なファクシミリモデムである。また、モデム１２は、バス１５に接続されたＮＣＵ１３とも接続されている。ＮＣＵ１３は、公衆電話回線網（ＰＳＴＮ：Public Switched Telephone Network）との回線Ｌ１の閉結及び開放の動作を行うハードウェアであり、必要に応じてモデム１２をＰＳＴＮと接続する。そして、ファクシミリ複合装置２０は、ＰＳＴＮによって他のファクシミリ装置と接続されており、通常のファクシミリ通信が行うことができるようになっている。ＰＣインタフェース部１４は、例えばＬＡＮの通信線Ｌ２を介して外部のＰＣに接続されており、ＰＣとの間でデータを送受信する。そして、外部のＰＣで作成・編集された各種の画像データが通信線Ｌ２を介してファクシミリ複合装置２０（ＰＣインタフェース部１４）へ送信され、送信された画像データに応じた画像がファクシミリ複合装置２０（記録部３）にて用紙にプリント出力される。

以下、上述した構成のファクシミリ複合装置２０における記録処理の動作について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置での記録処理の動作手順を示すフローチャート、図４は、画像データのページメモリ１０での蓄積状況を示す図、図６〜図８は、画像データの時計回り方向への９０度回転処理を説明するための図である。

図２に示すように、読取部２で読取られた画像データ、又は他のファクシミリ装置、ＰＣから受信された画像データの１ページ分をページメモリ１０に蓄積する（ステップＳ１）。図３は、ステップＳ１での制御部１の処理の流れ図である。図３に示すように、制御部１は、読取部２で読取られた画像データ、又は他のファクシミリ装置、ＰＣから受信された画像データが、白黒画像データであるか、カラー画像データであるかを判別する（ステップＳ１１）。カラー画像であると判別された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、図４（ａ）に示すように、ＲＧＢ夫々に８ビットずつ、総計２４ビットで１画素分のデータを１つの読出しアドレス又は書込みアドレスに対応付けてページメモリ１０に蓄積する（ステップＳ１２）。白黒画像であると判別された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、図４（ｂ）に示すように、８ビットで１画素分のデータをページメモリ１０に蓄積する（ステップＳ１３）。

図４（ｂ）に示すように、１つの読出しアドレス又は書込みアドレスに２４ビットのメモリ領域が対応付けられているが、本実施の形態では、メモリ領域を上位８ビットで示す領域、中位８ビットで示す領域、及び下位８ビットで示す領域の３つに区分けしており、いずれの領域を使用するのか選択回路を用いて選択する。

図５は、ページメモリ１０（ＳＤＲＡＭ）の使用領域を選択する選択回路の構成例を示す図である。図５において、ＳＤＲＡＭ（Ｒ）、ＳＤＲＡＭ（Ｇ）、ＳＤＲＡＭ（Ｂ）は、それぞれページメモリ１０の上位８ビットで示される領域、中位８ビットで示される領域、下位８ビットで示される領域を示しており、２４ビットのデータＤａｔａ（２３−０）のうち、どの８ビットのデータを読出し又は書込みするか選択する。

次に制御部１は、回転処理設定キー５ａが押下げられたか否かに基づいて、回転処理が設定されているか否かを判断する（ステップＳ２）。回転処理が設定されていない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ページメモリ１０に書き込まれた順序と同じ順序で画像データをページメモリ１０から記録部３へ読出し（ステップＳ８）、読出した画像データに対応する画像を記録部３で用紙にプリント出力する（ステップＳ９）。

画像データの回転処理が設定されている場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ページメモリ１０に蓄積されている画像データ中の４×４の方形状の１６個の画素を一単位（ブロック）として、該１つのブロックのデータをページメモリ１０から読出してバッファ１１へ書込む（ステップＳ３）。バッファ１１への書込み処理は、バッファ１１の行方向にデータを書込む。バッファ１１への書込み処理が終了した後、バッファ１１に書込まれたデータを列方向から読出し、読出したデータをページメモリ１０の元の４×４のメモリ領域に書込む（ステップＳ４）。これにより、回転処理のための中間データとして、転置画像データが生成される。制御部１は、ページメモリ１０に蓄積されている１ページにわたって４×４画素を一単位とする転置画像データ生成が完了したか否かを判断し（ステップＳ５）、完了していない場合には（ステップＳ５：ＮＯ）、動作がステップＳ３に戻って、次のブロックにおける転置画像データを生成する。１ページにわたって転置画像データ生成が完了した場合には（ステップＳ５：ＹＥＳ）、動作がステップＳ６に進む。

図６は、ページメモリ１０での最初のデータ蓄積状態を示す図である。図６に示すように、１ページ分の画像データは、行方向３個、列方向２個ずつの計６個のブロックに分けられている。図７は、バッファ１１との間でのデータ読出し又は書込みによって得られた転置画像データを示す図である。図６及び図７での斜線部は、転置前に読出されたデータが、転置後にどの位置へ書込まれているのかを示している。

次いで、読出しアドレスを制御して、転置画像データをページメモリ１０から記録部３へ読出し（ステップＳ６）、読出した転置画像データに応じた回転画像を、記録部３で用紙にプリント出力する（ステップＳ７）。ページメモリ１０からの各ラインの読出しは、図６の左端欄外に記載した順序で行われ、２つのブロックで交互に１ラインずつ読出される。斯かる読出しアドレスの制御によって、図８に示すような時計回りに９０度回転した画像が得られる。

画像データが白黒画像データである場合には、転置画像データを生成するためのバッファ１１との間でのデータ読出し又は書込み制御方法が相違する。図９は、画像データが白黒画像データである場合の、ページメモリ１０での最初のデータ蓄積状態を示す図である。カラー画像データである場合と同様、１ページ分の画像データは、行方向３個、列方向２個ずつの計６個のブロックに分けられている。１アドレスに対して２４ビットのデータ読出し又は書込み領域を有する。データの読出しは、１ライン目はブロックの１ライン目の上位８ビットを、２ライン目は同一ブロックの２ライン目の上位８ビットを、３ライン目は同一のブロックの３ライン目の上位８ビットを、というように順次上位８ビットのみを読出し、それぞれを図１０に示すようにページメモリ１０に書込む。すなわち、８ビットごとに異なるアドレスにアクセスしてデータの読出し又は書込みを行う。図１０は、バッファ１１との間でのデータ読出し又は書込みによって得られた転置画像データを示す図である。このように８ビット毎にアクセスするようアドレス制御することにより、画像データが白黒画像データであっても、カラー画像データと同様の方法で転置画像データを生成することが可能となる。

次いで、読出しアドレスを制御して、転置画像データをページメモリ１０から記録部３へ読出し（ステップＳ６）、読出した転置画像データに応じた回転画像を、記録部３で用紙にプリント出力する（ステップＳ７）。ページメモリ１０からの各ラインの読出しは、図７の左端に記載した順序で行われ、２つのブロックで交互に１ラインずつ読出される。斯かる読出しアドレスの制御によって、図８に示すような時計回りに９０度回転した画像が得られる。画像データが白黒画像データの場合も、ページメモリ１０からの各ラインの読出しは、図１０の左端に記載した順序で行われ、２つのブロックで交互に８ビットずつ読出される。斯かる読出しアドレスの制御によって、図８に示すような時計回りに９０度回転した画像が得られる。

なお、上述した実施の形態では、４×４画素を一単位として転置画像データを生成する場合について説明しているが、特に４×４画素に限定されるものではなく、例えば８×８画素を１単位としても良いし、正方の画素ブロックを一単位とするものであればｎの値は任意で良い。

また、本実施の形態ではファクシミリ複合装置を例として説明しているが、ファクシミリ装置、ディジタル複写機、プリンタ等、取得した画像データを回転して出力する全ての装置に本発明を適用できることは言うまでもない。

本発明の画像処理装置（ファクシミリ複合装置）の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る画像処理装置での記録処理の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る画像処理装置のページメモリ蓄積処理の動作手順を示すフローチャートである。 画像データのページメモリでの蓄積状況を示す図である。 ページメモリ（ＳＤＲＡＭ）の使用領域を選択する選択回路の構成例を示す図である。 画像データの時計回り方向への９０度回転処理を説明するための図である。 画像データの時計回り方向への９０度回転処理を説明するための図である。 画像データの時計回り方向への９０度回転処理を説明するための図である。 画像データが白黒画像データである場合の、ページメモリでの最初のデータ蓄積状態を示す図である。 バッファとの間でのデータ読出し又は書込みによって得られた転置画像データを示す図である。

符号の説明

１ 制御部
２ 読取部
３ 記録部
５ 操作部
５ａ 回転処理設定キー
６ ＲＯＭ
７ ＲＡＭ
１０ ページメモリ
１１ バッファ

Claims (3)

1. メモリに２次元に展開された白黒又はカラーの画像データに対して、行方向及び列方向に同数の画素を一単位として読出して転置処理を実行し、転置処理後のデータを前記メモリの元のアドレスに書込む画像処理方法において、画像データが白黒画像データであるかカラー画像データであるかを判断し、画像データが白黒画像データであると判断された場合、転置処理時に、画像データの読出しアドレス又は書込みアドレスで特定されるメモリ領域を複数個に区分けし、区分けした一のメモリ領域を選択して読出し又は書込むことを特徴とする画像処理方法。
2. 前記画像データが白黒画像データである場合は１画素をｍ（ｍは自然数）ビットとしてメモリ領域を使用し、前記画像データがカラー画像データである場合は１画素を３ｍビットとしてメモリ領域を使用し、画像データが白黒画像データであると判断された場合、転置処理時に、画像データの読出しアドレス又は書込みアドレスで特定される区分けされた３つの領域のうち一のメモリ領域を選択して読出し又は書込むことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
3. 画像データを２次元に展開して蓄積するメモリと、該メモリに蓄積されている画像データの中の行方向及び列方向に同画素数の部分画像データを読出して転置処理を実行する手段と、前記メモリから転置処理後の１ページ分の画像データを読み出す手段とを備える画像処理装置において、前記画像データの種類を判別する手段と、該手段で白黒画像データであると判別された場合、転置処理時に、画像データの読出しアドレス又は書込みアドレスで特定されるメモリ領域を複数個に区分けし、区分けした一のメモリ領域を選択して読出し又は書込む手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。

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