JP5573524B2 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、複数のＤＳＰを用いて画像処理を並列に実行する画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体に関する。

画像はデータ量が膨大であり、また画像処理を高速かつリアルタイムで実行する必要があるため、通常、階調処理やガンマ変換などの画像処理を行うＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）を並列に実行させている。

例えば、高速に伸長処理する場合には、ＣＭＹＫそれぞれの伸長回路を並列に実行させ、高速処理する必要がない場合は、１つの伸長回路を時分割処理する装置がある（特許文献１を参照）。

しかし、従来、複数のＤＳＰで並列処理を実行する画像処理装置においては、ＤＳＰに入力される、編集処理の内容や画像種に関わらず、処理負荷の大きい、例えば高画質処理を実行しているため消費電力が大きくなるという問題がある。

また、ユーザーが環境に配慮して省エネや省電力となる集約コピー、縮小コピー、トナーセーブ処理などの処理を選択した場合は、処理内容を削減したり、あるいは軽減することが望ましいが、上記したＤＳＰの並列処理では、処理内容を削減することなく処理を実行するため、消費電力を削減できないという問題もある。

本発明は、上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、画像処理の内容に応じて、並列処理を実行するＤＳＰの数と入力画像データとの接続パスを決定すると共に、ＤＳＰの数に応じて画像処理の内容を削減することにより、消費電力を削減した画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。

本発明は、原稿の画像データに対して所定の画像処理を設定する設定手段と、複数の色版毎に前記画像データに対して前記所定の画像処理を並列に実行する複数の画像処理手段と、前記所定の画像処理に応じて前記並列に実行する前記画像処理手段の数を、前記色版数より少ない数に制御し、前記色版数より少ない数の前記画像処理手段に割り当てる色版の画像データを決定し、前記色版数より少ない数の前記画像処理手段に割り当てる色版の画像データもしくは画像処理内容を削減し、前記画像処理手段に複数の色版の画像データを割り当てることによって、少なくとも一個の画像処理手段を実行させない制御手段を備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、ユーザーが選択した編集処理の内容に応じて並列処理を実行するＤＳＰの数と入力画像データとの接続パスを決定し、また決定したＤＳＰの数に応じて画像処理の内容を削減しているので、効果的に消費電力を削減することができる。

本発明に係るデジタル画像処理装置の全体構成を示す。 第１、第２の画像処理部の構成を示す。 実施例１の高画質化処理を説明する図である。 実施例１の集約処理（文字写真原稿）を説明する図である。 実施例１の集約処理（文字原稿）を説明する図である。 実施例２の写真原稿を説明する図である。 実施例２の色相分布の処理を説明する図である。 実施例３の加工処理を説明する図である。 実施例４の加工処理を説明する図である。 実施例５の操作表示装置の画面を示す。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。本発明は、ＤＳＰで画像処理を実行する際に、ユーザーが選択した編集処理の内容に応じて並列処理を実行するＤＳＰの個数と入力画像データとの接続パスを決定し、決定したＤＳＰの個数に応じて画像処理の内容を削減する。

以下に示す実施例は、デジタルカラー複写機をベースにＦＡＸ（ファクシミリ）機能、プリンタ機能、スキャナ機能、ドキュメントボックス機能などを複合したＭＦＰ（複合機）に本発明の画像処理装置を適用した例を示す。

図１は、本発明に係るデジタル画像処理装置（ＭＦＰ）の全体構成を示す。ＭＦＰは、図１に示すように、読み取り装置１０１と、第１の画像処理部１０２と、バス制御装置１０３と、第２の画像処理部１０４と、ＨＤＤ１０５と、ＣＰＵ１０６と、メモリ１０７と、プロッタＩ／Ｆ装置１０８と、プロッタ装置１０９と、操作表示装置１１０と、回線Ｉ／Ｆ装置１１１と、外部Ｉ／Ｆ装置１１２と、Ｓ．Ｂ．１１３と、ＲＯＭ１１４等を備えている。このＭＦＰは、外部装置であるＦＡＸ１１５やＰＣ１１６とデータ通信可能に接続されている。

読み取り装置１０１は、ＣＣＤ光電変換素子からなるラインセンサとＡ／Ｄコンバータとそれら駆動回路を具備し、セットされた原稿をスキャンして得られる原稿の濃淡情報に基づいて、ＲＧＢ各８ビットのデジタル画像データを生成して第１の画像処理部１０２に出力する。

第１の画像処理部１０２は、読取り装置１０１から入力されるデジタル画像データに対して、予め定めた特性に統一する処理を施して出力する。統一された特性の画像データは、画像処理装置の内部に蓄積され、その後再利用する場合に、出力先の変更に適した特性で出力される。その詳細は後述する。

バス制御装置１０３は、画像処理装置内で必要な画像データや制御コマンド等の各種データの送受信を行うデータバスの制御装置であり、複数種のバス規格間のブリッジ機能を有している。本実施例では、バス制御装置１０３は、第１の画像処理部１０２、第２の画像処理部１０４、ＣＰＵ１０６とはＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスで接続し、また、ＨＤＤ１０５とはＡＴＡバスで接続してＡＳＩＣ化されている。

第２の画像処理部１０４は、第１の画像処理部１０２で予め定めた特性を統一されたデジタル画像データに対し、ユーザーから指定される出力先に適した画像処理を施して出力する。その詳細は後述するが、複数のＤＳＰで実施する。

ＨＤＤ（蓄積装置）１０５は、電子データを保存するための大型の記憶装置であり、主にデジタル画像データを蓄積する。本実施例では、ＩＤＥを拡張して規格化されているＡＴＡバス接続のハードディスクを使用する。

ＣＰＵ１０６は、画像処理装置を制御するマイクロプロセッサである。本実施例では、ＣＰＵコア単体に＋αの機能を追加したＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ ＣＰＵを使用し、例えば、ＰＭＣ社のＲＭ１１１００で、汎用規格Ｉ／Ｆとの接続機能や、クロスバースイッチを使ったこれらバス接続機能がインテグレートされたＣＰＵを使用する。

メモリ１０７は、複数種のバス規格間をブリッジする際の速度差や、接続された部品自体の処理速度差を吸収するために、一時的にデータを記憶し、ＣＰＵ１０６が本画像処理装置の制御を行う際に、プログラムや中間処理データを一時的に記憶する揮発性メモリである。ＣＰＵ１０６は、高速処理が求められるため、通常起動時にＲＯＭ１１４に記憶されたブートプログラムによりシステムを起動し、その後は高速にアクセス可能なメモリ１０７に展開されたプログラムによって処理を行う。本実施例では、メモリ１０７としてＤＩＭＭを使用する。

プロッタＩ／Ｆ装置１０８は、ＣＭＹＫのデジタル画像データを受け取ると、プロッタ装置１０９の専用Ｉ／Ｆに出力するバスブリッジ処理を行う。本実施例では、汎用規格Ｉ／ＦとしてＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスを使用する。

プロッタ装置１０９は、ＣＭＹＫからなるデジタル画像データを受け取ると、レーザービームを用いた電子写真プロセスを使用して、転写紙に受け取った画像データを出力する。Ｓ．Ｂ．１１３は、チップセットのひとつで、Ｓｏｕｔｈ Ｂｒｉｄｇｅと呼ばれる汎用の電子デバイスである。主にＰＣＩ−ＥｘｐｒｅｓｓとＩＳＡブリッジを含むＣＰＵシステムを構築する際に使用されるバスのブリッジ機能を汎用回路化したもので、ＲＯＭ１１４との間をブリッジしている。ＲＯＭ１１４は、ＣＰＵ１０６がＭＦＰの制御を行う際のプログラム（ブートプログラムを含む）が格納されるメモリである。

操作表示装置１１０は、ＭＦＰとユーザーのインターフェースを行う部分であり、ＬＣＤ（液晶表示装置）とキースイッチから構成され、装置の各種状態や操作方法をＬＣＤに表示し、ユーザーからのキースイッチ入力を検知する。本実施例では、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスを介してＣＰＵ１０６と接続されている。回線Ｉ／Ｆ装置１１１は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスと電話回線を接続する装置であり、電話回線を介して各種データの送受信を行う。ＦＡＸ１１５は、通常のファクシミリであり、電話回線を介してＭＦＰと画像データの送受信を行う。外部Ｉ／Ｆ装置１１２は、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスと外部装置を接続する装置であり、この装置により本画像処理装置（ＭＦＰ）は外部装置と各種データのやり取りを行うことが可能になる。本実施例では、その接続Ｉ／Ｆにネットワーク（イーサネット（登録商標））を使用する。すなわち、ＭＦＰは、外部Ｉ／Ｆ装置１１２を介してネットワークに接続されている。ＰＣ１１６はパーソナルコンピュータであり、インストールされたアプリケーションソフトやドライバを介して、ユーザーは画像処理装置（ＭＦＰ）に対して各種制御や画像データの入出力を行う。

まず基本となる通常のコピー動作処理を説明し、次いで、画像処理パスの切り替えについて説明する。
（コピー動作）
上記構成の画像処理装置のコピー動作の概略を説明する。ユーザーは読取り装置１０１に原稿をセットし、所望するモード等の設定とコピー開始の入力を操作表示装置１１０により行う。操作表示装置１１０は、ユーザーから入力された情報を、機器内部の制御コマンドデータに変換して発行する。発行された制御コマンドデータはＣＰＵ１０６に通知される。

ＣＰＵ１０６はコピー開始の制御コマンドデータに従って、コピー動作プロセスのプログラムを実行し、コピー動作に必要な設定や動作を実行する。以下に動作プロセスを説明する。
Ｓ１．読取り装置１０１で原稿をスキャンして得られるＲＧＢ各８ビットのデジタル画像データは、第１の画像処理部１０２でスキャナに関する補正処理が行われ、ＣＭＹＫ画像データとして、バス制御装置１０３に送られる。
Ｓ２．バス制御装置１０３は、第１の画像処理部１０２からのＣＭＹＫ画像データを受け取ると、ＣＰＵ１０６を介してメモリ１０７に蓄積する。
Ｓ３．次に、メモリ１０７に蓄積されたＣＭＹＫ画像データは、ＣＰＵ１０６およびバス制御装置１０３を介して、第２の画像処理部１０４に送られる。
Ｓ４．第２の画像処理部１０４は、受け取ったＣＭＹＫ画像データを、プロッタ出力用に階調処理を行って、プロッタ出力用のＣＭＹＫデータに変換し、プロッタＩ／Ｆ装置１０８を介して、プロッタ装置１０９に送られる。
Ｓ５．プロッタ装置１０９は、受け取ったＣＭＹＫ画像データを転写紙に出力し、原稿のコピーが生成される。

図２（ａ）は、第１の画像処理部１０２の構成を示す。像域分離処理部２０１は、読み取り装置１０１から受け取ったＲＧＢ画像データを１画素ごとに文字か絵柄（網点）かなどを判定し、その判定結果を後述のフィルタ処理などで利用する。

地肌除去処理部２０２は、読み取り装置１０１から受け取ったＲＧＢ画像データの地肌部をラインごとに追従しながら算出し、適切な地肌値を除去する処理を行う。通常の白い紙の原稿だけでなく、新聞紙や色紙などの地肌を除去し、白い原稿として出力する効果もある。

γ変換部２０３は、読み取り装置１０１から受け取ったＲＧＢ画像データの明るさを画像データの種類に応じて変換する。標準的な原稿（文字写真原稿）では、明度リニアに近い特性に変換する。主に階調性の補正、グレーバランスの補正などを行う。

孤立点除去処理部２０４は、画像データ中の孤立点を検出し、それを削除する。

フィルタ処理部２０５は、像域分離処理２０１で得られる分離情報に応じて、ＲＧＢ画像データの文字部に対して鮮鋭性を向上し、ＲＧＢ画像データの絵柄部（網点部）に対して平滑処理を行い、滑らかな階調性を重視する処理を施す。

色変換部２０６は、ＲＧＢ画像データの色を一旦予め定めた特性に変換する。本実施例では色空間がＡｄｏｂｅ（登録商標）−ＲＧＢのような色空間になるように変換する。その後、３Ｄ−ＬＵＴなどの非線形変換法により、出力の形式にあった色空間に変換する。ここではコピー動作であるため、ＣＭＹＫ各８ビットに変換する。

変倍処理部２０７は、ＣＭＹＫ画像データのサイズ（解像度）をプロッタ装置１０９の再現性能に従ってサイズ（解像度）変換を行う。本実施例ではサイズ（解像度）を６００ｄｐｉに変換した。

図２（ｂ）は、第２の画像処理部１０４の構成を示す。エッジ抽出処理部３０１では、ＣＭＹＫ画像データより、エッジ部、絵柄部などを切り分ける。エッジ抽出は、１次微分フィルタや２次微分フィルタなどを用いて上下、左右、斜め方向の注目画素のエッジ量をそれぞれ算出して、その最大の値をエッジ量として求める。

γ変換処理部３０２では、ＣＭＹＫ画像データをプロッタの特性に合わせることで、なめらかな階調表現を出力可能とする。また、エッジ抽出処理で抽出したエッジ部・絵柄部に応じて、γ変換を切り替えてもよい。

階調処理部３０３では、ＣＭＹＫ各８ビットのデータをプロッタで再現可能なビット数に変換する。本実施例では、２ビットに変換する。通常の文字写真原稿での処理は、エッジ抽出処理部３０１のエッジ抽出結果により、文字と絵柄部の閾値を変化させながら、疑似中間調処理の誤差拡散処理を実施する。

また、トナーチリ抑制処理部３０４では、階調処理後のデータに対して、図２（ｃ）に示すように、線の中央部よりも周縁部の画素値を低減する、トナーチリ抑制制御も実施される。
以上がコピー動作の処理である。

以下、本発明の画像処理パスの切り替えを説明する。
図３（ａ）は、最速ライン周期で高画質化処理を実行する第２の画像処理部１０４の構成（書き込み部）を示す。

前述したように、メモリ１０７にＣＭＹＫの画像データもしくは符号化された画像データが格納されていて、転写紙に印字するために、メモリ１０７→バス制御装置１０３→入力切替装置４０５→ＤＳＰ（４０１〜４０４）→プロッタＩ／Ｆ装置１０８→プロッタ装置１０９の順番に画像データが送信される。すなわち、第２の画像処理部１０４は、入力切替装置４０５と複数個のＤＳＰ４０１〜４０４から構成されている。

ＤＳＰ（４０１〜４０４）は、図２（ｂ）のエッジ抽出処理部３０１〜階調処理部３０３の画像処理を主に実施するが、それぞれの処理は基本的に色版ごとに独立に処理する。つまり、他の色版に依存する処理が無い。そのため、１つのＤＳＰが、書き込みのライン周期に対して、実行可能な版の数を１版当たりの処理時間より算出し、ＤＳＰの個数を決定する。図３（ａ）は、通常の原稿を最速のライン周期で高画質化処理を行う場合に、ＤＳＰを４個使用する例を示す。

図３（ｂ）は、ＤＳＰの個数を見積もるための情報を示す。図３（ｂ）において、ライン周期とは、書き込み装置によりポリゴンモーターが１／Ｎ回転することで、１ライン分のレーザービームが走査する時間であり、レーザーがセンサに触れることで書き込みＩ／Ｆ装置、第２の画像処理部１０４の入力切替装置４０１へライン同期信号が伝播される。ＤＳＰでは、その入力の同期信号間、言い換えるとライン周期間に、１ライン分の処理を完了させる必要がある。次に、主走査画像サイズは、ＤＳＰに入力される画素数を表し、最大コア周波数はＤＳＰのコアのＳＴＥＰ数に依存する。

本実施例のＤＳＰは、画像処理に使用されるＳＩＭＤ型のプロセッサ（複数のＰＥが一列に並び、１命令で複数画素を同時に実行可能なプロセッサ：空間並列処理）で、本実施例では、ＰＥ数を１０００とする。

また、１０００画素を一度に並列演算可能であるので、この１０００画素という数値を１ＳＩＭＤ画素と呼ぶことにする。また、主走査の左端画素から１０００個の画素の演算を１ＳＩＭＤ目の演算、次の１０００個の画素の演算を２ＳＩＭＤ目演算のように「ＳＩＭＤ目」という用語を使用する。本実施例では、図３（ｂ）に示すように、主走査画素が５０００画素のため、１ライン中に１ＳＩＭＤ目処理、２ＳＩＭＤ目処理、３ＳＩＭＤ目処理、４ＳＩＭＤ目処理、５ＳＩＭＤ目処理の５つの処理が存在する。

図３（ｂ）のように、ライン周期が１００μＳｅｃ、ＤＳＰのコア周波数が１００ＭＨｚの場合を想定し、そこから１ＳＩＭＤ画素当たりでの命令ステップ数を算出すると、１００×１００÷５＝２０００ｓｔｅｐ／ＳＩＭＤとなる（厳密には、入力デバイスからの転送クロックやコアへの転送時間なども考慮する必要があるが、ここでは省略する）。

すなわち、１ＳＩＭＤ画素当たり２０００ｓｔｅｐ以内に処理が完了すれば、システム的に問題ない。ここで、図３（ａ）に示す画像処理システムにおけるｓｔｅｐ数を、図３（ｃ）に示す（高画質化処理の場合の１版当たりのＳＴＥＰ数となる）。なお、本実施例で示すｓｔｅｐ数は一例である。

図３（ｃ）の処理内容は、搭載される画像処理として最も高画質化処理である。エッジ抽出処理では、９×９のマトリクスサイズからなる、１次微分の縦、横、右斜め、左斜めの４パターンを用いたマトリクス演算（注目画素とマトリクス係数との積和演算）を行い、二次微分でも同様の４パターン、計８パターンを用いたマトリクス演算を行い、エッジ量を求める。９×９のフィルタマトリクスであるため自由度が増し、複雑で高精度な演算が可能となる。

ガンマ変換処理は、ＣＭＹＫ８ビットの情報をそのまま８ビットの情報に変換するものであり、エッジ量に応じて、ガンマ変換のパラメータを変更することでエッジ、非エッジに対応した適切な処理を行うことが可能となる。

階調処理は、エッジ量や濃度などの特徴量に応じて閾値マトリクス（８×８）を切り替える４ビット出力の誤差拡散処理とする。エッジ量や濃度値に応じた閾値マトリクスの種類を６種類とする（４ビット出力であるため、閾値マトリクスは１５個あり、６×１５＝９０枚のマトリクスを保持する）。

図３（ｃ）に示すように、最大の高画質化処理を行う場合、１版では２０００ＳＴＥＰに納まるが、２版処理を行うと、１２００×２＝２４００ＳＴＥＰとなり、２版ではライン周期の間に処理を完了できない。従って、図３（ａ）に示すように、ＤＳＰ１個当たり１版の処理しか実行できず、４版処理するシステムのため、４個のＤＳＰを使用する構成を採ることになる。

しかし、図３（ａ）の構成を採り、かつ図３（ｃ）の高画質化処理を常に実行するため、ユーザーが選択した編集処理の内容に応じて効果的に消費電力を削減することができない。

そこで、前述したコピー動作を行う際に、ユーザーが操作表示装置１１０に設定した書誌情報を基に画像処理パスを切り替える。
（１）原稿種類が文字写真（画質モードとして文字写真を設定）であり、編集処理が４ｉｎ１集約コピー（４枚の原稿を１枚の用紙にコピーする処理を４ｉｎ１と表記）である実施例
図４（ａ）は、集約された文字写真原稿を処理する場合の実施例の構成を示す。

前述したコピー動作と相違する処理を説明する。
Ｓ１．集約処理のため、第１の画像処理部１０２は、変倍処理を行い、原稿画像を１／４の大きさにする。
Ｓ２．前述した処理と同様である。
Ｓ３．４ページ分の画像をメモリ１０７に蓄積し、ＣＰＵ１０６が合成処理を行う。
Ｓ４．集約動作を行うことにより、入力切替処理装置４０５は、最高の高画質化処理を不要と判断し、メモリ１０７、バス制御装置１０３より入力されたＣＭＹＫ画像データに対して、Ｃ、Ｍの２版を一つのＤＳＰ４０１に入力し、Ｙ、Ｋの２版をもう一つのＤＳＰ４０３に入力するように、画像処理パスを切り替える。そして、処理を実行しない残り２つのＤＳＰ４０２、４０４の電源を落とす。これにより、図３（ａ）の構成と比べて大幅に電力を削減できる。

ＤＳＰはＡＳＩＣなどと異なり、コアでの処理内容を自由に変更可能であるため、文字写真原稿が選択された場合には、図４（ｂ）のように処理内容を変更する（４ｉｎ１の集約処理が施された文字写真原稿のＳＴＥＰ数（１版当たり））。また、そのときのＳＴＥＰ数を図４（ｂ）に示す。

処理の削減は、入力される画像データとして、種々のデータ（文字、図、写真、地図など）があり、どの種類の画像データが入力しても、比較的画質の劣化が少なくなるよう、どの処理に対しても均等に削減する。

すなわち、エッジ処理は、９×９のマトリクス演算ではなく、７×７のマトリクス演算に変更することで、ＤＳＰの演算量が大幅に削減されるため、図４（ｂ）のように、ＳＴＥＰ数は５００から３００に減少する。この場合、特徴量を算出する自由度が低下するが、本来文字は小さく、高精度のエッジ抽出処理は不要である。

γ変換処理では、８ビット情報を６ビット情報に削減する。６ビットに削減する場合には、８ビットの上位６ビットでテーブルデータを参照することで実行し、下位２ビットを参照しないため、その分だけＳＴＥＰ数が少なくなる。ただし、γ変換では入力画像の下位２ビット情報を使用しないが、出力画像は８ビットのままである（出力は常に８ビット共通にしないと余計な処理が増え、逆にＳＴＥＰ数が削減できない場合がある）。これにより、階調性や色の再現性が多少低下するが、元々解像度が１／４であるため、階調性を１／４に下げても画質上、問題はない。

階調処理は、閾値プレーンの数を少なくし、４ビット出力を３ビット出力（実際のデータサイズは４ビットに合わせる）にすることで、６００Ｓｔｅｐが５００Ｓｔｅｐとなり、１００Ｓｔｅｐ減少する。γ変換処理と同様に、元々のサイズの１／４であるため、階調性をそれほど重視しなくても問題ない。

トナーチリ制御処理において、４ｉｎ１などの集約原稿に対しては、ユーザーはトナーチリに配慮した高画質化を要求していないので、トナーチリ制御処理を削除する。

文字写真原稿の場合には、上記したように、全ての版で高画質化処理を削減することにより、１版当たり５５０ＳＴＥＰ減の９５０ＳＴＥＰとなり、許容ＳＴＥＰ数の２０００に対して９５０ＳＴＥＰ／版×２版＝１９００ＳＴＥＰとなり、一つのＤＳＰが２版処理を実行することが可能となり、図４（ａ）に示す構成を採ることができる。
（２）原稿種類が文字原稿（画質モードとして文字を設定）であり、編集処理が４ｉｎ１集約コピーである実施例
Ｓ１．〜Ｓ３．は、文字写真原稿の場合と同様である。
Ｓ４．文字写真原稿の場合と同様に、４ｉｎ１処理を行うことで高画質化処理は不要であるが、文字写真原稿と異なるのは、文字原稿の場合は、画像データ中に文字しかない、もしくは文字が重要視されているため、文字に最適な処理を行い、それ以外の処理を省略する。

文字で最も重視されるのが、黒文字を鮮明に出力し、Ｋ版の先鋭性を高めることである。一方、ＣＭＹ版は色の相違が再現できれば、色の再現性などは重視されないので、ＣＭＹ版はそれほど高画質化処理を必要としない。文字写真原稿では、様々な種類の画像データがあるため、上記したような処理の削減はできない。

従って、Ｋ版の処理を削減させずに、その他のＣＭＹ版の処理を大幅に削減することで、図５（ａ）に示すように、入力切替装置４０５は、Ｋ版の画像データを一つのＤＳＰ４０１に入力し（すなわち、Ｋ版は変更しない）、Ｃ、Ｍ、Ｙ版の画像データをもう一つのＤＳＰ４０４に入力するように画像処理パスを切り替える。残り二つのＤＳＰ４０２、４０３の電源を落とすことで、図３（ａ）の構成と比べて大幅に電力を削減できる。

前述したように、Ｋ版は最も重視される色版であるため、処理を削減しない。むしろ、文字原稿のときは、許容ＳＴＥＰ数に余裕があれば、処理量を増やしても良い。一方、ＣＭＹ版に関しては、文字原稿がさほど重視されないため、図４（ｂ）の場合よりも１版当たりのＳＴＥＰ数を削減した、図５（ｂ）のようになる（４ｉｎ１集約処理が施された文字原稿の場合のＳＴＥＰ数（１版当たり））。

ＣＭＹ版のエッジ抽出処理は、５×５のフィルタ処理とすることで、９×９のフィルタと比較すると、約１／３に演算処理量が削減され、５００ＳＴＥＰが２００ＳＴＥＰになり、３００ＳＴＥＰ減となる。ＣＭＹ版のエッジ量は、文字原稿に大きな影響を与えないが、エッジ情報は文字原稿に重要であるので、８種類のフィルタ演算を行う。

γ変換処理は、８ビット情報を４ビット情報に変更することで２００ＳＴＥＰが１００ＳＴＥＰになり、１００ＳＴＥＰ減となる。文字原稿は、階調性や色再現性を重視しないので、ビット情報を大幅に削減しても問題ない。

階調処理は、γ変換処理と同様の理由で４ビット出力を２ビット出力（実際のデータサイズは４ビットに合わせる）に変更することで、６００ＳＴＥＰが３５０ＳＴＥＰになり、２５０ＳＴＥＰ減少する。

上記したようにＣＭＹ版の処理を変更すると、１版当たりのＳＴＥＰ数の合計が６５０ＳＴＥＰとなり、許容ＳＴＥＰ数２０００にＣＭＹ版、３版分の処理が収まるため、図５（ａ）に示すようなＤＳＰの接続構成となる。

以上のように、入力される原稿の種類や編集内容に応じて、画像処理の削減方法やＤＳＰの接続構成（画像処理パス）が変更される。

本実施例では、集約処理を例にして説明したが、ユーザーが省エネ、省電力を重視している処理であれば、本発明は上記した集約処理に限定されず、例えば、縮小処理、低解像度処理、圧縮率大での処理、両面印刷、トナーセーブ処理、裏紙印刷、Ｎ色印刷（フルカラー印刷ではない）、地紋印刷処理などにも適用できる。

集約処理や縮小処理では、解像度が小さく、もしくは縮小された画像の場合、文字サイズが小さく、絵柄部の解像力が弱いため高画質処理を行っても高画質化への寄与が小さいため、その分、高画質処理を軽減し、消費電力を低減することで、ユーザーはより大きなメリットが得られる。トナーセーブ処理が施されている画像の場合、色再現性や階調性が低減し、高画質処理を行っても高画質化への寄与が小さいため、その分、高画質処理を軽減し、消費電力を低減することで、ユーザーはより大きなメリットが得られる。モノクロ印刷、２色印刷などの１色以上の指定色印字処理の場合、色再現性が大きく低減し、高画質処理を行っても高画質化への寄与が小さいため、その分、高画質処理を軽減し消費電力を低減することで、ユーザーはより大きなメリットが得られる。両面印刷などの場合、裏写りの影響などのため、色再現性や階調性などが低減し、高画質処理を行っても高画質化への寄与が小さいため、その分、高画質処理を軽減し、消費電力を低減することで、ユーザーはより大きなメリットが得られる。

また、集約印刷、トナーセーブ、指定色印字、両面印刷を行うユーザーは省エネをより重視する傾向が強いため、その省エネをより積極的に推進し、ユーザーの意図した処理を行うことが可能となる。

実施例２は、原稿種類が写真原稿（画質モードとして写真を設定）である場合の実施例である。図６（ａ）は、ある色相領域に色データが集中している画像例を示す。実施例２では、集中している色域の色版データを重点に処理を行い、それ以外の色版データの処理を低減することにより、電力を削減する。

実施例１の通常のコピー動作と相違する点を説明する。
Ｓ１．とＳ２．は実施例１と同様である。
Ｓ３．とＳ４．第２の画像処理部１０４に送信される前に、ＣＰＵ１０６は、ＣＭＹＫの色版情報を基に、画像データがどのような色相分布であるのかを調べる。

図６（ｂ）に示すように、画素の分布がＭとＹの間に大きく偏っているため、ＣＰＵ１０６は、Ｍ版とＹ版の処理を重視し、Ｋ版とＣ版の処理を低減する。従って、図７（ａ）または図４（ａ）に示すように入力切替装置４０５により、画像処理パスを切り替える。すなわち、図７（ａ）では、Ｍ版とＹ版の処理内容は変更せず、Ｃ版とＫ版のみ処理を軽減した場合であり、Ｃ版とＫ版を合わせて一つのＤＳＰ４０１で処理する。

Ｍ版とＹ版は、高画質化処理のまま処理を低減せずに、Ｃ版とＫ版のみ、図７（ｂ）のように処理を低減する（Ｋ版Ｃ版の処理を低減した場合のＳＴＥＰ数）。

写真原稿中には、エッジを重視する必要がないため、エッジ処理のフィルタ演算を５×５で、かつ一次微分のみを実施することで５００ＳＴＥＰが１００ＳＴＥＰになり、４００ＳＴＥＰ減少する。

γ変換処理、階調処理は、写真原稿で重要である階調性に関する処理であるので、基本的に処理内容を低減しない。

トナーチリ抑制処理は、基本的にエッジ部に効果的な処理であるため、写真原稿ではさほど重要でないため、トナーチリ抑制処理を削除することで１００ＳＴＥＰ削減となる。これにより、合計９００ＳＴＥＰとなり、許容ＳＴＥＰ数が２０００のシステムでは、ＣＫ版の２色が１つのＤＳＰで処理可能となる。

図４（ａ）では、Ｍ版とＹ版の処理を少し低減し、Ｋ版とＣ版の処理をそれよりも大きく低減することで、処理ＳＴＥＰが大きいＭ、Ｙの何れかと、処理ＳＴＥＰの小さいＫ、Ｃの何れかを組み合わせることで、図４（ａ）に示すように、２個のＤＳＰで構成する。

図４（ａ）の場合は、Ｍ版とＹ版は、できるだけ写真画像に影響の少ないエッジ処理のマトリクスサイズの９×９を７×７に変更し、トナーチリ抑制処理を実施することで、１版当たりの処理が１１００ＳＴＥＰとなる（図４（ｂ）を参照）。

図７（ｂ）のように、Ｋ版、Ｃ版は９００ＳＴＥＰまで低減すれば、１１００ＳＴＥＰ＋９００ＳＴＥＰ＝２０００ＳＴＥＰとなり、許容ＳＴＥＰ数と丁度、同じになり、２個のＤＳＰで実現できる。

なお、図６（ｂ）の色相分布で、低彩度の画素の分布が多ければ、Ｋ版を重視して処理する。

実施例２では、画像データの色情報に応じて、ＤＳＰの画像処理パスを切り替えることで、図７（ａ）では、ＤＳＰ１個分の消費電力が削減され、図４（ａ）では、ＤＳＰ２個分の消費電力が削減される。

加工処理として、スタンプ合成、フォーマット合成などの合成処理がある。図８（ａ）は、通常の合成処理（フォーマット合成、スタンプ印字など）の場合の画像処理の構成を示す。

すなわち、予めＭＦＰに登録している（ＨＤＤ１０５に蓄積されている）画像データと読み取り装置１０１から入力した画像データを合成するための第２の画像処理部１０４の構成を示す。

まず、画像の登録処理は、前述したコピー動作のＳ１．Ｓ２．と同様の動作でメモリ１０７に蓄積する。その際に、操作表示装置１１０に、登録処理であることを設定しておく（蓄積する画像データをＡとする。）
次いで、登録する画像データＡと合成する画像データ（画像データＢとする）を読み取り装置１０１にセットし、操作表示装置１１０より画像データＡを選択して、合成処理用の設定を行い、その設定データが制御コマンドデータに変換され、ＣＰＵ１０６に送信されると、ＣＰＵ１０６は、ＨＤＤ１０５に蓄積された画像データＢをメモリ１０７に一旦展開し、その後、第２の画像処理部１０４の外付けＭＥＭ５０１に送信する。外付けＭＥＭ５０１は、ＤＳＰと１対１で接続されていて、ＤＳＰの画像バッファ（ここでは登録用の画像蓄積）や演算用のデータ保管用として使用する。なお、ＤＳＰが、前述した図２（ｂ）の処理を全て実行し、階調処理後のデータが外付けＭＥＭ５０１に蓄積される。また、画像データＡが外付けＭＥＭ５０１に送信されると同時に画像データＢのコピー動作も開始される。
Ｓ１．Ｓ２．通常のコピー動作と同じ
Ｓ３．Ｓ４．入力切り替え装置４０５は、第２の画像処理部１０４に送られてきた画像データＢのＣ、Ｍ版をＤＳＰ１（４０１）で実行し、Ｙ、Ｋ版をＤＳＰ２（４０３）で実行するように切り替え、図２（ｂ）の画像処理を全て実施する。Ｋ版のみ図２（ｂ）の全ての画像処理を実施した後に、外付けＭＥＭ５０１に蓄積されている諧調処理後の画像データＢと合成処理を行う。合成処理は、ＯＲ合成やＡＮＤ合成などを行う。

上記した処理は、図３（ｃ）と同じ処理であるため、ＳＴＥＰ数が同じであり、許容ＳＴＥＰ数を３５００とする。また、合成処理は、ＤＤＲ（ＳＤＲＡＭ）のアクセス制御やデータの並び替え制御などにより５００ＳＴＥＰ必要とする。その場合、ＤＳＰ１は１４００×２＝２８００ＳＴＥＰ（＜３５００）で、ＤＳＰ２は１４００＋５００＋１４００＝３３００ＳＴＥＰ（＜３５００）となり、何れも図８（ａ）のように、一つのＤＳＰが二版の処理が可能となる。なお、上記構成は、一版のみ合成処理を行う場合の構成である。

次に、文字原稿に、加工処理として、地紋画像を付加（合成）する実施例３を説明する。
図８（ｂ）は、地紋合成を行う場合の実施例３の構成を示す。合成される画像データＡが地紋データである場合、地紋データは文字部や絵柄部にも付加され、鮮鋭性や色再現性が著しく劣化するため、ユーザーは通常、高画質化処理を要求していない。

従って、実施例１と同様にＣＭＹ版を図５（ａ）のように削減することで、６５０ＳＴＥＰ／版×３版＝１９５０ＳＴＥＰ（＜３５００ＳＴＥＰ）となり、ＣＭＹ版の処理をＤＳＰ１個で実行可能となる。

また、文字原稿に対して地紋合成を行う版はＫ版であるが、内部メモリを削減するために、図４（ｂ）に示す程度まで処理を低減させる（地紋があると黒文字の鮮鋭性などが重視されない）。

ただし、ＤＳＰ２（４０４）は、図８（ａ）に比べて、Ｙ版の処理が無くなり、さらにＫ版もフィルタのサイズを小さく、閾値プレーンを減らすことにより、ラインバッファ量やテンポラリ領域、パラメータの格納領域が大幅に減少する。その減少した分の内部のメモリ容量を地紋合成処理に用いることで、外付けＭＥＭ５０１を使用することなく、内部メモリ５０２だけで地紋処理が実施可能となる。つまり、外付けＭＥＭ５０１を使用しないように、内部メモリ５０２を節約し、かつ画質を劣化させない画像処理を選択する。

ＤＳＰ２（４０４）が外付けＭＥＭ５０１を使用する場合、内部メモリのみの使用に比べて、チップ外までアクセスしなければならず、外付けＭＥＭ５０１の方が、消費電力が大きい。従って、本実施例では、地紋原稿は元々高画質化処理を必要としていないので、高画質処理の一部機能を低下させ、その分、外付けＭＥＭにアクセスしないことにより、消費電力を削減している。

本実施例は、ＣＭＹＫデータに対する合成処理を例に説明したが、例えば、４色に加えて透明トナーを使用する、５色印刷にも適用できる。

すなわち、ＤＳＰ１がＣＭＹＫデータを実行し、ＤＳＰ２が透明トナーを実行するシステムにおいて、透明トナーを使用しない場合は、ＤＳＰ１のみが処理を実行し、ＤＳＰ２の電源を落とすことにより、消費電力を削減する。透明トナーを使用する際に、うろこ状やブロック状など様々な形態のデータを透明トナーで合成するが、そのような場合にはＤＳＰ２の外付けＭＥＭを使用する。一方、地紋印刷を行う場合は、前述したようにユーザーは高画質を要求していないので、通常、高画質原稿用の透明トナーは使用されない。地紋印刷のみ、画像データパスを切り替え、ＣＭＹデータをＤＳＰ１で実行し、Ｋデータ（＋地紋）をＤＳＰ２と外付けＭＥＭで実行することで、消費電力が削減されるだけでなく、外付けＭＥＭが地紋処理と透明トナー処理で共用され、コスト削減の効果も得られる。

実施例４は、文字写真原稿に対して、加工処理として集約処理を行い、加工処理で実施する処理の度合い（強度）に応じて画像処理パスを切り替える実施例である。

図９（ａ）は、実施例４の処理フローチャートを示す。まず、操作表示装置１１０において、ユーザーが加工処理を設定し（Ｓ１０）、ＣＰＵ１０６は、加工処理が集約処理であるか否かを判定し（Ｓ１１）、集約処理でない場合は（Ｓ１１でＮ）、省エネよりも画質を重視しているので、図３（ａ）のＤＳＰ４個を使用した第２の画像処理部１０４のシステムを構成し、図３（ｃ）の最高画質の処理を実施する（Ｓ１４）。

集約処理をする場合（Ｓ１１でＹ）、ＣＰＵ１０６は、その集約内容が２ｉｎ１〜８ｉｎ１内であるか否かを確認する（Ｓ１２）。２ｉｎ１〜８ｉｎ１よりも大きい場合（Ｓ１２でＮ）、すなわち１６ｉｎ１以降（基本Ｎｉｎ１のＮは２のべき乗）では、ＤＳＰ１個を使用した図９（ｂ）のような第２の画像処理部１０４のシステムを構成し、図９（ｃ）の処理内容を実施する（Ｓ１５）。

すなわち、その処理内容を簡単に説明すると、エッジ抽出処理では、文字などが小さい（原画像の１／１６以下）ので、エッジ抽出処理のマトリクスサイズを小さくしても画質による影響が少ない。また、階調処理では、ＳＩＭＤ演算に不適な誤差拡散処理ではなく、ＳＩＭＤ演算に適したディザ処理を実施する。誤差拡散処理の方が、解像力、鮮鋭性に優れているが、１６ｉｎ１以上の処理では、ユーザーが鮮鋭性を要求していないこと、原稿が写真原稿であることなどにより、ディザ処理でも画質上、問題はない。階調処理によりＳＴＥＰ数を大幅の削減できるため、γ変換処理では処理内容を低減することなく実行し、高画質化を実現する。すなわち、ＤＳＰの苦手な処理を得意な処理へ変更することで、実行する処理ＳＴＥＰ数を多くし、その分、他の処理を低減させないことにより、画質の劣化を抑制している。

集約処理が２ｉｎ１〜８ｉｎ１である場合は（Ｓ１２でＹ）、Ｓ１５の処理よりも画質がよく、Ｓ１４の処理よりも消費電力が少ない処理にする必要がある。具体的には、ＤＳＰを２個使用した図４（ａ）のシステムを構成し、図４（ｂ）の画像処理内容を実施する。

本実施例では、集約処理を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、ユーザーが画質よりも省エネを重視する種々の加工処理や、解像度、縮小率の大小、トナーやインクセーブ率の大小、圧縮率や圧縮方法、ファイル形式、Ｎ色印刷などにも適用して、適宜、画像処理パスを切り替えるようにしてもよい。

上記した実施例１〜４は、画像処理装置がユーザーの省エネを検知した実施例である。

実施例５は、ユーザーが操作表示装置１１０に、省エネモードを設定する実施例である。操作表示装置１１０に、図１０に示すような画面を出力し、ユーザーが省エネのレベルを選択し、そのレベルに合った画像処理を実施させる。

すなわち、図１０において、省エネを大に設定する程、ＤＳＰの実行する個数を減らし、高画質化処理の機能を削減する。逆に省エネを小に設定する程、ＤＳＰの実行する個数を増やし、最高画質の処理に近づける。つまり、ユーザーは、高画質と省エネというトレードオフに対してもバランスを考慮して省エネのレベルを選択して使用することが可能となる。

例えば、実施例１において、省エネレベルを大に設定すれば、第２の画像処理部１０４の画像処理を、１個のＤＳＰが全ての演算を実行し、省エネレベルを中に設定すれば、ＤＳＰを２個使用し、省エネレベルを小に設定すれば、ＤＳＰを４個使用して画像処理を実行することになる。

このように、本実施例によれば、高画質よりも消費電力の低減を望む場合に、ユーザーが操作表示装置上から容易にその設定を選択することができ、ユーザーの利便性を向上させることができる。

上記した実施例では、ＣＭＹＫ画像データで説明したが、本発明はこれに限定されず、ＲＧＢ画像データ、ＹＣｒＣｂ画像データ、Ｌａｂ画像データにも同様に適用することができ、また、画像データのフォーマットに限定されるものではない。特に、Ｌａｂ画像やＹＣｒＣｂ画像では、Ｌデータとａｂデータ、ＹデータとＣｒＣｂデータで特性が異なるため、ユーザーの設定条件や入力画像の特性データに応じて、Ｌデータ（Ｙデータ）の処理とａｂ（ＣｒＣｂデータ）データの処理の重要度を変更して、画像処理パスの切り替えを行うようにする。つまり、一般的には、色相を表すａｂデータよりも輝度を表すＬデータの方が人間の目には敏感であるため、Ｌデータの処理を重視し、ａｂデータの処理を低減することで、できる限り高画質化を維持しつつ、その処理を低減した分、実行するＤＳＰの個数を（１つ以上）減らすことででき、消費電力の削減が可能となる。

本発明は、前述した実施例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録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（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、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになる。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、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、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、前述した実施例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働している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例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例の機能が実現される場合も含まれる。また、本発明の実施例の機能等を実現するためのプログラムは、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。

１０１ 読み取り装置
１０２ 第１の画像処理部
１０３ バス制御装置
１０４ 第２の画像処理部
１０５ ＨＤＤ
１０６ ＣＰＵ
１０７ メモリ
１０８ プロッタＩ／Ｆ装置
１０９ プロッタ装置
１１０ 操作表示装置
１１１ 回線Ｉ／Ｆ装置
１１２ 外部Ｉ／Ｆ装置
１１３ Ｓ．Ｂ．
１１４ ＲＯＭ
１１５ ＦＡＸ
１１６ ＰＣ

特開２００５−９６３４３号公報

Claims (11)

1. 原稿の画像データに対して所定の画像処理を設定する設定手段と、複数の色版毎に前記画像データに対して前記所定の画像処理を並列に実行する複数の画像処理手段と、前記所定の画像処理に応じて前記並列に実行する前記画像処理手段の数を、前記色版数より少ない数に制御し、前記色版数より少ない数の前記画像処理手段に割り当てる色版の画像データを決定し、前記色版数より少ない数の前記画像処理手段に割り当てる色版の画像データもしくは画像処理内容を削減し、前記画像処理手段に複数の色版の画像データを割り当てることによって、少なくとも一個の画像処理手段を実行させない制御手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像処理内容の削減は、
   ラインごとに行い、かつ、前記画像処理手段に複数の色版の画像データを割り当てられるように削減を行う請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記制御手段は、前記色版の内、Ｃ、Ｍ、Ｙ版の画像データもしくは画像処理内容を削減し、Ｋ版の画像データを削減しないことを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。
4. 原稿の画像データに対して所定の画像処理を設定する設定手段と、複数の色版毎に前記画像データに対して前記所定の画像処理を並列に実行する複数の画像処理手段と、前記所定の画像処理に応じて前記並列に実行する前記画像処理手段の数を、前記色版数より少ない数に制御し、前記色版数より少ない数の前記画像処理手段に割り当てる色版の画像データを決定し、前記色版数より少ない数の前記画像処理手段に割り当てる色版の内、Ｃ、Ｍ、Ｙ版の画像データもしくは画像処理内容を前記Ｃ、Ｍ、Ｙ版の画像データの画素分布に応じて削減し、少なくとも一個の画像処理手段を実行させない制御手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。
5. 前記制御手段は、前記所定の画像処理が加工処理であるとき、前記加工処理の加工度合いに応じて、前記並列に実行させる前記画像処理手段の数を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 原稿の画像データに対して所定の画像処理を設定する設定手段と、複数の色版毎に前記画像データに対して前記所定の画像処理を並列に実行する複数の画像処理手段と、前記所定の画像処理に応じて前記並列に実行する前記画像処理手段の数を、前記色版数より少ない数に制御し、前記色版数より少ない数の前記画像処理手段に割り当てる色版の画像データと、前記所定の画像処理が加工処理である場合、前記加工処理の加工度合いに応じて、前記並列に実行させる前記画像処理手段の数と、を決定する制御手段を備え、
   前記画像処理手段は、前記画像データを蓄積する蓄積手段を備え、所定の色版の画像処理手段が地紋合成処理を実行するとき、前記制御手段は、合成される地紋データが前記蓄積手段に格納できるように前記所定の色版の画像データを削減し、他の色版の画像データを削減して一個の画像処理手段により実行させることを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
7. 前記画像処理手段の処理の軽減の度合い、及び、消費電力の削減の度合いを設定する操作表示装置を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像処理装置。
8. 前記加工処理は、集約処理、縮小処理、トナーセーブ処理、１色以上の指定色印字処理、両面印刷処理の何れかの処理であることを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
9. 原稿の画像データに対して所定の画像処理を設定する設定工程と、複数の色版毎に前記画像データに対して前記所定の画像処理を並列に実行する複数の画像処理工程と、前記所定の画像処理に応じて前記並列に実行する前記画像処理工程の数を、前記色版数より少ない数に制御し、前記色版数より少ない数の前記画像処理工程に割り当てる色版の画像データを決定し、前記色版数より少ない数の前記画像処理工程に割り当てる色版の画像データもしくは画像処理内容を削減し、前記画像処理工程に複数の色版の画像データを割り当てることによって、少なくとも一個の画像処理工程を実行させない制御工程を備えたことを特徴とする画像処理方法。
10. 請求項９記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
11. 請求項９記載の画像処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。