JP6308821B2 - 画像処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像処理装置に関する。
論理回路の構成を変更可能なPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などの再構成可能回路が良く知られている。一般的に、PLDやFPGAの論理回路の変更は、起動時に、ROM等の不揮発性メモリに格納された回路構成情報を、PLDやFPGA内部の揮発性メモリであるコンフィグレーションメモリへ書き込むことで実現される。また、コンフィグレーションメモリの情報は電源遮断時にクリアされるため、電源投入時に、再度、ROMに記憶している回路構成情報をコンフィグレーションメモリに書き込む必要がある。このように、電源が供給されている状態で、一度だけPLDやFPGAの論理回路を構成する方法を静的再構成という。これに対して、論理回路が動作中に、その論理回路の構成を動的に変更できるFPGA等が開発されており、このように動的に論理回路を変更する方法を動的再構成という。
また、FPGAには、FPGAのチップ全体の回路構成でなく、特定の領域の回路構成だけを書き換えることが可能なものがあり、このような書き換えを部分再構成という。特に、動作中の回路の動作を停止させずに、それ以外の他の回路構成を変更することを動的部分再構成という。動的部分再構成では、動的再構成時に、コンフィグレーションメモリ全体を書き換えるのではなく、コンフィグレーションメモリの一部の領域のみを書き換えることで、FPGAの論理回路を部分的に再構成することができる。このような動的部分再構成を用いることで、例えばFPGAのある領域に、時分割で複数の論理回路を切り替えて実装できる。この結果、少ないハードウェアリソースで、用途に合わせた様々な機能を、ハードウェアによる高速の演算性能を保ったままで柔軟に実現できる。
ただし、動作中に回路構成を変更できるといっても、回路構成の変更(書き換え)に要する時間は長く、その時間はコンフィグレーションメモリに書き込む論理回路構成情報のサイズに比例する。そこで、回路構成の書き換え時間を低減するための技術が提案されている。
特許文献1には、従来の書き換え時間を低減するため、画像処理中に次に処理する可能性の高い処理を予測し、予測した処理を実現するためのコンフィグデータを高速なコンフィグレーションメモリに先行してロードする技術が開示されている。先行してロードすることにより、画像処理中の回路構成データのロード時間を短縮でき、画像処理速度の高速化を図ることができる。
また、MFP(MultiFunction Printer)等の画像処理装置は、ユーザーからの要求に応じた複数の処理(コピージョブ、プリントジョブ,SENDジョブ等)を選択でき、各画像処理は、ハードウェア又はソフトウェアにより実現される。また、近年のMFPは、消費電力低減の観点から省電力状態を有し、一定時間MFPへのアクセスがなかった場合に省電力状態へ移行し、再度MFPが使用されるときに、省電力状態から復帰する機能を有する。特に、省電力状態からの復帰時間は、できる限り短い時間で復帰し、すぐにMFPを使用可能にすることでユーザの利便性を高めることが要望されている。
特開2012−234337号公報
しかしながら、上記従来技術には以下に記載する問題がある。例えば、再構成技術を画像処理装置の画像処理部に適用した場合、画像処理中のコンフィグデータの書き換え時間を高速化することができる。しかし、ユーザによる設定変更が行われると、画像処理部の処理内容が確定するのはユーザからの処理開始要求後である。よって、上記従来技術では、ユーザが処理開始要求を行い、処理内容が確定した後にコンフィグデータをロードするため、処理開始までに掛かる時間を高速化することができていない。
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、ユーザが処理の開始を指示する前に、それまでのユーザ操作に応じて、必要な画像処理回路を再構成可能な回路を構成し、処理開始の指示を受けてから処理が開始されるまでの時間を短縮する仕組みを提供することを目的とする。
本発明は、第1の種類の画像処理を行ってから第2の種類の画像処理を行うジョブを実行する画像処理装置であって、前記第1の種類の画像処理を行う第1の論理回路を構成するための第1の論理回路構成情報と、前記第2の種類の画像処理を行う第2の論理回路を構成するための第2の論理回路構成情報と、を記憶する第1の記憶手段と、前記第1の論理回路構成情報にしたがって前記第1の論理回路を構成でき、かつ、前記第2の論理回路構成情報にしたがって前記第2の論理回路を構成できる再構成回路と、前記第1の記憶手段よりも読み出し速度が速く、読み書き可能な第2の記憶手段と、前記ジョブの実行前に行われるユーザによる選択操作または設定操作を受け付ける受付手段と、前記受け付けられた選択操作または設定操作にしたがって、前記ジョブの実行前に、前記第2の論理回路構成情報を、前記第1の記憶手段から読み出して前記第2の記憶手段に書き込む書込手段と、を有し、前記ジョブの実行において前記再構成回路は、前記第1の論理回路を構成して前記第1の種類の画像処理を行い、前記第1の種類の画像処理の完了後、前記書込手段によって前記第2の記憶手段に書き込まれた前記第2の論理回路構成情報にしたがって前記第2の論理回路を構成して、前記第2の種類の画像処理を行うことを特徴とする。
また、本発明は、画像処理を行う機能ブロックを再構成可能な再構成回路を有する画像処理装置であって、前記機能ブロックを前記再構成回路に構成するための複数の前記機能ブロックごとの構成データを予め記憶する第1記憶手段と、前記第1記憶手段と比較して読み出し速度が速く、読み書き可能な第2記憶手段と、ジョブに関するユーザ操作を受け付ける操作手段と、前記操作手段を介して、実行するジョブを示す第1ユーザ操作を受け付けると、当該ジョブの開始指示を受け付ける前に、必要となる前記機能ブロックの前記構成データを前記第1記憶手段から読み出して前記第2記憶手段に書き込む書込手段と、前記書込手段によって書き込まれた必要な構成データを前記第2記憶手段から読み出して前記再構成回路を再構成する再構成手段と、を備え、前記書込手段は、前記操作手段を介して、前記実行するジョブの設定を示す第2ユーザ操作を受け付けると、該第2ユーザ操作が再構成した機能ブロックとは異なる機能ブロックを必要とすることを示す場合には、再び前記第1記憶手段から必要な構成データを読み出して前記第2記憶手段に書き込み、前記再構成手段は、前記第2ユーザ操作に応じて前記第2記憶手段に書き込まれた必要な構成データを、前記ジョブを開始する前に前記再構成回路を再構成する必要がない場合には、該ジョブが開始され、現在の再構成回路による処理が終了した後に、前記第2記憶手段に書き込まれた構成データを読み出して前記再構成回路を再構成することを特徴とする。
本発明によれば、ユーザが処理の開始を指示する前に、それまでのユーザ操作に応じて、必要な画像処理回路を再構成可能な回路を構成し、処理開始の指示を受けてから処理が開始されるまでの時間を短縮することができる。
第1の実施形態に係る画像処理装置の構成の一例を示すブロック図。 第1の実施形態に係る画像処理装置の機能と、動的再構成部に構成される画像処理機能を説明する図。 第1の実施形態に係る画像処理装置の、ユーザからの設定変更を受け付ける操作部を表す図。 第1の実施形態に係る画像処理装置の設定変更時における、画像処理部の再構成制御を表すフローチャート。 第1の実施形態に係る時間短縮効果を表すタイムチャート。 第2の実施形態に係る画像処理装置における、動的再構成時の各ステップにおいて構成される画像処理機能を説明する図。 第2の実施形態に係る画像処理装置における、読み出されるコンフィグデータの遷移を説明する図。 第2の実施形態に係る画像処理装置の設定変更時における、画像処理部の再構成制御とコンフィグデータの読み出し制御を表すフローチャート。 第2の実施形態に係る時間短縮効果を表すタイムチャート。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
<第1の実施形態>
<画像処理装置の構成>
以下では、図1乃至図5を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。まず、図1を参照して、本発明の実施形態に関わる画像処理装置の装置構成を説明するブロック図である。本実施形態において、画像処理装置100は、スキャナ部やプリンタ部を有する複合機(多機能処理装置)の場合で説明する。
画像処理装置100は、画像処理装置100を使用するユーザーが各種の操作を行うための操作部103と、原稿の画像情報を読み取るスキャナ部109と、画像データに基づいて用紙に画像を印刷するプリンタ部107とを有する。スキャナ部109は、スキャナ部109を制御するCPU(不図示)や原稿の読取を行うための照明ランプや走査ミラー(いずれも不図示)などを有する。プリンタ部107は、当該プリンタ部107の制御を行うCPU(不図示)や、画像の形成(印刷)や定着を行うための感光体ドラムや定着器(いずれも不図示)等を有する。操作部103は、節電キー(不図示)を持ち、節電キーの押下により、省電力状態への移行、復帰を行う。
また、画像処理装置100は、画像処理装置100の制御を行うコントローラとして、動的再構成部を備えるFPGA140を有する。この例では、FPGA140が、画像処理装置100の動作を統括的に制御するCPU101を備える。このCPU101が、FPGA140や再構成を制御するコンフィグコントローラ130等を制御するためのプログラムを実行する。なお、FPGA140がCPU101を備えていることはあくまで一例にすぎず、FPGA140の外部にCPUを設けてもよい。
また、画像処理装置100は、CPU101が実行するブートプログラム、及び、FPGA140をコンフィグレーションする為の論理回路構成情報が格納されているROM(第1記憶手段)104を有する。また、画像処理装置100は、CPU101が動作するためのシステムワークメモリであり、かつ画像データを一時記憶するための画像メモリでもあるRAM(第2記憶手段)111を有する。また、RAM111は、ROM104に格納された論理回路構成情報を複製し格納して高速に読み出すためのメモリでもある。
FPGA140は、CPU101、ネットワークI/F102、プリンタI/F106、スキャナI/F108、メモリコントローラ110、ROMI/F112、操作部I/F113、USBI/F114、FAXI/F115、コンフィグコントローラ130、及び動的な再構成部(再構成回路)131を備える。再構成部131は、動的に再構成可能(書き換え可能)であり、かつ、一部を書き換え可能なものである。すなわち、再構成部131の一部に再構成された回路が動作している間に、その回路が占める部分とは重ならない別の部分に別の回路を再構成することができる。再構成部131には、各種画像処理を行うための論理回路が部分的に再構成できる画像処理部132、画像処理部133、及び画像処理部134を有する。なお、本実施形態では再構成部131に構成される画像処理部の数が3つの場合の形態を示しているが、画像処理部の数は3つに限定されるものではない。コンフィグコントローラ130は、再構成部131の回路構成(コンフィグレーション)を制御する。
スキャナI/F108は、スキャナ部109から画像データが入力される。プリンタI/F106は、プリンタへ画像データを出力する。再構成部131の各画像処理部132、133、134、及びスキャナI/F108、プリンタI/F106は、処理される画像データを転送するための画像バス121に接続される。
CPU101は、画像処理装置100の動作を統括的に制御し、ネットワークI/F(ネットワークインタフェース)102を介し、ネットワーク上の汎用コンピュータ(不図示)と通信(送受信)を行う。また、CPU101は、USBI/F(USBインタフェース)114を介し、画像処理装置100と接続された汎用コンピュータ(不図示)と通信(送受信)を行う。また、CPU101は、FAXI/F(ファクシミリインタフェース)115を介し、公衆回線網と接続し、他の画像処理装置(不図示)やファクシミリ装置と通信(送受信)を行う。FAXI/F115には、公衆回線網からの呼出信号(CI信号:Call Indicator)を検知するCI検知回路(不図示)がある。ROMI/F112は、CPU101が実行するブートプログラム、及び、再構成部131をコンフィグレーションするための論理回路構成情報(コンフィグレーションデータ)が格納されているROM104への書き込み、読み出し動作を制御する。
また、FPGA140は、CPU101、ネットワークI/F102、操作部103、ROMI/F112、コンフィグコントローラ130、再構成部131を相互に接続するシステムバス120を有する。CPU101は、再構成部131内にコンフィグレーションされた各画像処理部132、133、134と、スキャナI/F108、プリンタI/F106のパラメータ設定を、システムバス120を介して行う。RAM111は、CPU101が動作するためのシステムワークメモリであり、かつ画像データを一時記憶するための画像メモリでもあり、かつROM104に格納された論理回路構成情報を複製し格納して高速に読み出すためのメモリでもある。メモリコントローラ110は、RAM111への書き込み、読み出し動作を制御する。メモリコントローラ110は、システムバス120及び画像バス121に接続され、画像バス121に接続されたバスマスタのRAM111へのアクセスと、システムバス120に接続されたバスマスタのRAM111アクセスとを、排他的に切り替える。
<コンフィグデータ>
次に、図2を参照して、本実施形態に係る画像処理装置100の、再構成部131に構成される画像処理機能(機能ブロック)の例とコンフィグデータ(構成データ)との関係について説明する。画像処理装置100は、スキャナ部109で読み取った原稿を複写する機能(コピージョブ)、外部のプリンタドライバから送付された印刷データを印刷する機能(PDLプリントジョブ)を有する。また、画像処理装置100は、FAXI/F115を介して受信したFAXデータを印刷する機能(FAXジョブ)を有する。また、画像処理装置100は、スキャナ部109で読み取られた原稿を画像データとしてネットワークI/F102を介して外部の汎用コンピュータへ送信するSENDジョブを有する。動的再構成技術を適用した画像処理システムの場合、ユーザにより選択された機能及び変更された設定項目に応じて必要な画像処理機能を再構成部131に構成して実際の処理を行う。
図2の201は、コピージョブが設定変更されずに、デフォルト設定として実行されるときに再構成部131に構成されるコピージョブ用のデフォルト画像処理構成を示す。コピージョブ用のデフォルト画像処理構成は、画像バス121を介してRAM111から画像を読み出すリードDMAC(DMA Controler)250と、RAM111に画像を書き込むためのライトDMAC251を含む。コピージョブ用のデフォルト画像処理構成はさらに、像域分離処理部211、テーブル変換処理部212、フィルタ処理部213、下地除去処理部214、色空間変換処理部215、γ補正処理部216、及び誤差拡散処理部217を含む。
コピージョブ実行時には、スキャナ部109から入力された画像データはリードDMAC250へ入力され、各画像処理機能(昨日ブロック)211〜217を介し、ライトDMAC251によってRAM111に書き込まれる。像域分離処理部211は、入力画像から文字部を検出することにより、像域を判定し、その後の画像処理に利用する像域信号を生成する。テーブル変換処理部212は読み取った輝度データである画像データを濃度データに変換するために、テーブル変換を行う。フィルタ処理部213は、例えばエッジ強調などの目的に従ったデジタル空間フィルタで演算処理を行う。下地除去処理部214は、背景に薄い色がある原稿を読み取った画像データが送られてきた場合に背景色を除去する処理を行う。色空間変換処理部215は、RGBデータを画像処理装置の出力特性に合わせてCMYK変換を行う。γ補正処理部216では、画像データの濃度変換を行う。誤差拡散処理部217は、入力画像データを所定の閾値と比較することにより、N値化を行い、その際の入力画像データと閾値との差分を以降にN値化処理する周囲画素に対して拡散することで、ハーフトーン処理を行う。以上の画像処理が終了した画像データは画像バス121を介して、プリンタI/F106に転送され、プリンタ部107から出力される。もちろん、上述したフローは一例であり、他の画像処理機能を再構成部131に構成して処理を実施することも可能である。
図2の202は、201と同じコピージョブがデフォルト構成ではなく、ユーザによって操作部103から設定変更されて実行されるときの再構成部131に構成される画像処理機能を示す。201では、デフォルト設定として文字原稿のコピーに最適化された画像処理機能の構成となっているが、202では写真原稿でかつ、回転、変倍機能が設定された場合を示す。201との違いはまず、像域分離処理部211が構成されておらず、また、誤差拡散処理部217の代わりにディザ処理部220が構成されている。これは原稿種別がデフォルト設定の文字原稿から写真原稿へ設定変更されていることによる。ディザ処理部220は、ハーフトーン処理として、所定の複数のディザマトリクス及び入力される画像データを用いてN値化する。さらに、変倍処理部218、回転処理部219が設定変更に応じ、追加で構成される。変倍処理部218は、画像データの拡大、縮小処理を行う。回転処理部219は画像データの向きを変える回転処理を行う。その他の画像処理機能は201と同様である。以上のように、同じコピージョブにおいても、ユーザの設定に応じて処理内容が変更され、それに伴い画像処理機能の構成が一部変更される。
図2の203は、SENDジョブが設定変更されずに、デフォルト設定として実行される時に再構成部131に構成される画像処理機能を示す。203を用いてSENDジョブ用の画像処理構成について説明する。SENDジョブ用画像処理構成は、201と同様に、画像バス121を介して画像の転送を行うリードDMAC250とライトDMAC251、像域分離処理部211、テーブル変換処理部212、フィルタ処理部213を含む。さらに、ネットワークI/F102を介して外部の不図示の汎用コンピュータへ効率よく画像データを送信するためにJPEG圧縮を行うJPEG圧縮処理部221を含む。以上の画像処理が終了した画像データはRAM111へ格納されたのちにネットワークI/F102を介して不図示の外部の汎用コンピュータへ転送される。もちろん、上述したフローは一例であり、他の画像処理機能を再構成部131に構成して処理を実施することも可能である。
本実施形態においては、図2を用いて説明した画像処理機能を再構成部131に適宜構成することにより画像処理を実施することとなる。なお、画像処理装置100が処理することのできるジョブは、図2に示すものに限定されるわけではない。また、画像処理の単位に関しても、図2に示すものに限定されるわけではなく、各画像処理に含まれている処理を、さらに細かいコンポーネント(粒度)に分割することも可能である。
ここで、コンフィグデータは、図2の201乃至203に記載した各処理単位で構成する事が可能である。例えば、リードDMAC250、各種画像処理部(211〜217)、ライトDMAC251をすべて含んで1つのコンフィグデータとして用意することもできる。また、データ転送に係るDMAC250、251、読み取りに係る画像処理部211〜213、プリント出力に係る画像処理部214〜217、編集処理に係る画像処理部218〜219をそれぞれ別のコンフィグデータとして用意することもできる。コンフィグデータを別々に用意した場合に、コピージョブを実行するには、上記それぞれ別々コンフィグデータを再構成部131に部分再構成することにより、コピージョブ実行に必要な回路を構成する事ができる。当然、さらに細かいコンポーネントでコンフィグデータを用意することも可能である。例えば、各種画像処理部(211〜221)及びリードDMAC250、ライトDMAC251をそれぞれ分割したコンフィグデータとすることも可能である。
<操作部>
次に、図3を参照して、本実施形態に係る画像処理装置100の操作部103における表示項目及びユーザによる設定項目変更に伴う表示項目の遷移について説明する。本実施形態では、操作部103は、液晶画面及びタッチパネルを用いて構成される。本発明はこれに限定されず、当然、操作部103はその他の代替構成が適用されていてもよい。
図3の351は、画像処理装置100の電源投入後、或いは省電力のためのスリープ状態から、ユーザによる復帰操作が行われたときに操作部103に表示されるUI(ユーザインターフェース)画面を示す。通常、電源投入後又はスリープ復帰後にはメインメニュー画面300が表示される。メインメニュー画面300には、現在のメニュー階層をユーザに示すための階層表示部301が表示される。また、メインメニュー画面300には画像処理装置100が実行することのできるジョブを選択するための、ジョブ選択アイコン302〜304が表示される。ジョブ選択アイコン302〜304はそれぞれ、コピージョブ、ファックスジョブ、SENDジョブを表す。なお、画像処理装置100が処理することのできるジョブは、351に示す例に限定されるわけではない。
図3の352は、メインメニュー画面300において、ユーザがコピージョブのジョブ選択アイコン302を選択した後に表示される、コピー設定画面310を示す。コピー設定画面310には、現在の基本的な設定値を一覧で表示する設定値表示部311が表示される。設定値表示部311には、画像処理装置100が、現在、ジョブを開始することが可能かどうかをユーザに通知する状態通知部312が表示される。また、設定値表示部311には、基本的な設定値として、原稿をカラー又はモノクロで読み取るかどうかや、倍率、用紙サイズ、コピーを出力する部数などが一覧で表示される。コピー設定画面310には、よく使用される各種設定値を変更するための、設定変更アイコン313〜320が表示される。当該アイコンには、原稿読み取りカラー選択アイコン313、倍率を変更する倍率アイコン314、用紙種類を変更する用紙選択アイコン315、及び部数を変更する部数アイコン316が含まれる。
また、コピー設定画面310には、原稿の種類を写真のみか、写真と文字が含まれるか、文字のみかを設定する原稿種別設定アイコンが表示される。また、コピー設定画面310には、スキャナ部109で読み取った複数の原稿を1ページにまとめて出力する設定を行うページ集約設定アイコンが表示される。また、コピー設定画面310には、原稿の余白に含まれる不要な領域を削除する枠けし設定アイコン319が表示される。また、コピー設定画面310には、プリンタ部107で画像を紙の裏と表の両方に印字するかどうかを切り替える両面設定アイコン320が含まれる。また、コピー設定画面310には、画面内に表示しきれないその他の設定項目を変更するためのその他の機能設定アイコン321が表示される。また、画像処理装置100に対してコピー動作開始を支持するコピー開始アイコン322が表示される。
なお、本実施形態において、コピージョブの設定項目及び、コピー設定画面310に表示される設定変更アイコン313〜321は、352に限定されるわけではない。352に示すように、メインメニュー画面300においてコピージョブ選択アイコン302が選択された直後には、コピージョブのデフォルト設定として、最もよく使われる設定値がすでに設定されている。なお、ここで示すデフォルト設定値は352に限定されるわけではない。
図3の353は、352のコピー設定画面310において、ユーザによる各設定変更後の操作部103に表示される画面を示す。353の例では、倍率が80%に、原稿種別が写真に、両面印刷がありにそれぞれ設定変更されている。設定変更された設定変更アイコン314、317、320は、設定値が変わっていることをユーザに通知するために、アイコンの表示色等が変更される。この状態において、コピー開始アイコン322を選択することにより、ユーザによって設定された値に基づいて、画像処理装置100はコピージョブを開始する。
本実施形態においては、351においてコピージョブ選択アイコン302が選択されると、コピージョブのデフォルト設定の画像処理機能である、図2の201の構成が、再構成部131へ構成される。すなわち、ROM104に格納された201の画像処理機能の構成を実現するためのコンフィグデータが適宜、コンフィグコントローラ130によって再構成部131へ転送され、コンフィグレーション(構成)される。なお、コンフィグデータはROM104から直接読み出すのではなく、RAM111へ事前に複製したものを読み出してもよい。
また、図3の352において、倍率アイコン314を選択して、コピーする倍率が変更されると、即時、図2の202のように、変倍処理部218を再構成部131に構成する。すなわち、変倍処理部218を構成するためのコンフィグデータをコンフィグコントローラ130が再構成部131に転送する。なお、前述したように、コンフィグデータの粒度が各画像処理部211〜221のように分かれている場合、変倍処理部218を追加するにはパイプライン処理の順序を入れ替える作業が必要となる。このような順序入れ替え作業によるコンフィグレーション(構成)時間の増大を抑制するために、不図示のクロスバスイッチのようなもので画像処理機能を構成してもよい。また、コンフィグデータの粒度が各画像処理部211〜221のように分かれておらず、それよりも大きい粒度の場合も考えられる。この場合、変倍処理部218を含むコンフィグデータを用いて再構成部131の構成を行う。また、同様に図3の352において、原稿種別が文字から写真に変更されると、即時、201の像域分離処理部211が再構成部131から削除され、誤差拡散処理部217がディザ処理部220に入れ替わる。また、同様に図3の352において、両面ありの設定に変更されると、即時、再構成部131へ回転処理部219が追加される。その他にも、図3の352において、コピージョブを実行するための設定が変更されると、随時、対応した不図示の画像処理部が再構成部131へ構成される。
なお、設定変更による構成の変更時は、デフォルトの構成と変更がない部分については、再構成部131へそのまま保持されている。つまり、部分的に動的再構成を行っている。したがって、その他の部分の構成については動作中であってもよい。しかしながら、前述したように、パイプラインの順序を入れ替える必要が生じた場合には、適宜、入れ替え作業が必要となる。
<再構成制御シーケンス>
次に、図4を参照して、本発明の実施形態に係る画像処理装置の操作部103からの設定変更に応じて再構成部131の構成を変更するための、コンフィグコントローラ130の制御手順について説明する。以下で説明する処理は、CPU101がROM104等に予め格納された制御プログラムをRAM111に読み出して実行することにより実現される。本制御フローは、電源投入後又はスリープ復帰後に、操作部103にメインメニュー画面300が表示されたタイミングで開始される。
S401において、CPU101は、操作部103を介してジョブが指定されたか否かを判定し、ジョブが指定されればS402へ移行する。ジョブが指定されていなければS403へ移行する。ここで、ジョブ指定とは、メインメニュー画面300においてジョブ選択アイコン302〜304の何れかが選択されることや、コピー設定画面310等において不図示のジョブ変更アイコン等が選択されることを表す。
S402において、CPU101は、S401で指定されたジョブのデフォルト設定での画像処理機能構成を再構成部131へ構成し、S403に移行する。例として、コピージョブ選択アイコン302が選択された場合は、図2の201に示す画像処理機能構成が構成される。S402の制御により、コピージョブ選択アイコン302が選択された後、設定変更なしに直ちにコピー開始アイコン322が選択された場合においても、処理が開始されるまでの時間を短縮することができる。
S403において、CPU101は、操作部103において設定値変更を受け付けたか否かを判定し、設定変更があればS404へ移行する。設定値変更が無ければS405へ移行する。S404において、CPU101は、設定変更された項目に応じた画像処理機能を、再構成部131へ構成する。ここでは、再構成部131へ各種画像処理機能の追加や削除、入れ替えが行われる。S405において、CPU101は、ジョブ開始要求が操作部103からなされたか否かを判定し、開始要求があれば制御フローを終了する。開始要求がなければ、S401へ戻り、設定変更に応じて随時、再構成部131を構成する。ここで、開始要求は、図3の353の例では、コピー開始アイコン322を選択することでなされる。
<処理のタイムチャート>
次に、図5を参照して、本実施形態に係る処理のタイムチャートについて説明する。図5の510は、比較例となる処理のタイムチャートを示す、502は本発明適用時の処理のタイムチャートを示す。図5のジョブ種選択500は、メインメニュー画面300においてジョブ選択アイコン302〜304のいずれかが選択され、ジョブ種が決定した段階を示す。その後、ジョブ開始要求がなされるジョブ開始502の段階までの間が、ユーザによる設定変更期間501である。この設定変更期間501は、例としてコピージョブの場合、操作部103にコピー設定画面310が表示されて、ユーザからの設定変更を受け付けている期間を示す。
比較例510では、設定変更期間501に示す期間においては、再構成部131に係る処理は何もなされない。比較例510では、ジョブ開始502の時点において、確定した設定項目に応じて再構成部131を構成し、その後、コピー処理が開始される。一方、本発明適用時520には、まずジョブ種選択500時に、デフォルト設定の画像処理機能が再構成部131へ構成される。その後、設定変更期間501において、設定変更があれば即時、再構成部131の構成が変更される。これにより、ジョブ開始要求がなされる段階ですでに、再構成部131には、ユーザの設定を反映した画像処理機能が構成されているため、ジョブ開始502の段階で即時、コピー処理が開始される。このように、本発明を適用することにより、ユーザからのジョブ開始要求後に処理が開始されるまでの時間を短縮することができる。
以上説明したように、本実施形態に係る画像処理装置100は、ユーザが実行するジョブを選択すると、再構成部131を当該選択されたジョブに合わせた画像処理機能構成となるように再構成する。また、当該選択されたジョブの設定の中で、特定の設定がなされると、再構成部131を特定の設定を実行するための構成に随時更新する。これにより、ユーザからの開始要求(開始指示)を受け付ける前に必要な画像処理機能構成の再構成を開始することができ、開始要求後に再構成する構成と比較して、処理が開始されるまでの時間を短縮することができる。
<第2の実施形態>
以下では、図6乃至図9を用いて本発明の第2の実施形態について説明する。上記第1の実施形態では、再構成部131に各ジョブの画像処理機能(例えば図2の201)を全て構成できる場合について説明した。第2の実施形態では、小容量のFPGAを用いるなど、各ジョブの画像処理機能がすべて再構成部131に収まりきらない場合について説明する。すなわち、図2に示したような画像処理機能を複数の段階に分け、ジョブ実行中に動的再構成によって複数の段階に分けられた画像処理機能を切り替えることによって、全ての画像処理機能を実現するものである。このように、ジョブ実行中に動的再構成を行うことで、少ないリソースを用いて多様な機能を実現することは、DRP(Dynamic Reconfigurable Processor)等ではよく知られている。ジョブ実行中の動的再構成では、再構成に掛かる時間が処理時間の増大に直接繋がってしまう。よって、再構成時間を短縮するために、コンフィグデータをアクセス速度の遅いROM104から、アクセス速度の速いRAM111へ事前に書き込んで(複製して)、RAM111から高速に読み出す方法が知られる。このような方法をプリロードと呼ぶ。なお、プリロードに使用する高速メモリは、システムのワークメモリであるRAM111に限られるものではない。その他のプリロードメモリとしては、FPGA内部のブロックRAMや、DRP等で用いられるような、複数BANKを有する専用のプリロードメモリ等がある。
本実施形態と上記第1の実施形態とで異なる点は、ユーザによる設定項目の変更に伴い、随時、ROM104からRAM111へプリロードされたコンフィグデータを入れ替える点である。これは、RAM111はシステムワークメモリとしてや、画像メモリとしても使用されるため、プリロードメモリとしての十分な容量が確保できない時などにおいて重要である。すなわち、ROM104に格納されたすべてのコンフィグデータをRAM111へ複製しておける場合には問題にはならないが、そうでない場合、コンフィグデータを選択的にプリロードする必要が生じる。
<コンフィグデータ>
まず、図6を参照して、本実施形態に係るジョブ実行中に再構成部131を動的再構成する場合の、各段階における画像処理機能の構成について説明する。図6の601〜603は、コピージョブを実行するときの画像処理機能を分割し、読み取り画像処理、編集処理、出力画像処理のデフォルト設定用のコンフィグデータを表す。なお、分割する粒度(コンポーネント)は、上述したものに限定されるわけではない。コピージョブ実行時には、デフォルト設定用のコンフィグデータ601〜603が順番に再構成部131へ構成される。すなわち、スキャナ部109で読み取られた画像データに対し、読み取り画像処理を施すために、再構成部131には読み取り画像処理のデフォルト設定用のコンフィグデータ601が構成される。
再構成部131において画像データに対して読み取り画像処理がなされると中間データが生成される。中間データはライトDMAC251によってRAM111へ格納される。続いて、再構成部131には編集処理のデフォルト設定用のコンフィグデータ602が構成され、先ほど読み取り画像処理がなされた中間データに対して編集処理がなされる。同様に、編集処理後の中間データはRAM111へ格納され、次に再構成部131には出力画像処理のデフォルト設定用のコンフィグデータ603が構成され、出力画像処理がなされる。すべての画像処理がなされた後のデータはプリンタ部107へと出力され、1ページ分の処理が終了する。1ページ分の処理が終了すると、再び、読み取り画像処理のデフォルト設定用のコンフィグデータ601が再構成部131へ構成され、2ページ目の処理が開始される。
図6の604は、編集処理において画像の指定領域の切り取りや白データ等でマスクする、トリム/マスク機能に対応したコンフィグデータを示す。編集処理のデフォルト設定用のコンフィグデータ602との違いは、トリム/マスク部605が含まれている点である。当該コンフィグデータ604は、ユーザの設定内容に応じてコンフィグデータ602の代わりに用いられる。
<コンフィグデータの遷移>
次に、図7を参照して、本実施形態に係るユーザによる設定変更時における、RAM111へプリロードされるコンフィグデータの遷移について説明する。
ROM104には、再構成部131へ構成できるすべてのコンフィグデータが格納されており、デフォルト設定用として、読み取り画像処理、編集画像処理、出力画像処理用のデフォルト設定用のコンフィグデータ601〜603が格納される。また、いくつかの設定変更に対応した、読み取り画像処理用のコンフィグデータ701〜703が格納される。例として、文字と写真が混在した原稿の読み取りに最適化されたコンフィグデータ701や、写真原稿に最適化されたコンフィグデータ702、カラー自動判別に対応したコンフィグデータ703等がある。なお、各設定に対応するコンフィグデータの数や粒度は、上記に限られるものではない。また、ROM104には、編集処理用の各設定に対応したコンフィグデータとして704、604、705が格納される。また、ROM104には、出力画像処理用の各設定に対応したコンフィグデータとして706〜708が格納される。
721は、メインメニュー画面300において、特定のジョブ選択アイコン302〜304が選択されたときに、RAM111へプリロードされるコンフィグデータと再構成部131へ構成されるコンフィグデータを表す。この場合は、例としてコピージョブ選択アイコン302が選択され、コピージョブで使用する読み取り画像処理、編集処理、出力処理のデフォルト設定用コンフィグデータ601〜603が矢印710のようにRAM111へプリロードされる。その他のジョブ選択アイコン303、304が選択された場合には、各ジョブで最適なデフォルト設定用のコンフィグデータがROM104からプリロードされる。なお、各ジョブにおける、プリロードされるデフォルト設定用のコンフィグデータは、上記のものに限定されない。また、本実施形態では、RAM111のメモリ領域のうち、読み取り画像処理、編集処理、出力処理の3つのコンフィグデータのサイズを格納できる容量が、プリロード用領域として確保されている。ここで、プリロード用領域として確保されるメモリ領域は、当該サイズに限定されるものではなく、システムの構成や、動的再構成によるコンフィグデータの分割の粒度などにより変わる。
RAM111へプリロードされたコンフィグデータのうち、ジョブの最初に使用する読み取り画像処理のデフォルト設定用コンフィグデータ601が、矢印711のように再構成部131へ構成される。
722は、コピー設定画面310において、ユーザによる設定変更が行われたときの、RAM111にプリロードされたコンフィグデータの入れ替えを表す。この場合は、例として枠けし設定アイコン319が選択され、枠けしありの設定がなされた場合を示している。枠けしありの設定がなされると、矢印712に示すように、編集処理のデフォルト設定用コンフィグデータ602では画像処理機能が対応できないため、トリム/マスク機能に対応したコンフィグデータ604がRAM111へ格納される。この時、RAM111には、すでに3つのコンフィグデータがプリロードされているため、例えば編集処理のデフォルト設定用コンフィグデータ602の領域に上書きされる。また、読み取り画像処理においては、設定変更により画像処理機能の構成の変更が必要ないため、再構成部131の構成は変更されない。なお、設定変更によって、読み取り画像処理の画像処理機能の構成の変更が必要となる場合は、プリロードされたコンフィグデータの入れ替えだけではなく、再構成部131の構成の変更も必要となる。
<再構成制御シーケンス>
次に、図8を参照して、本実施形態に係る画像処理装置の操作部103からの設定変更に応じて再構成部131の構成を変更するための、コンフィグコントローラ130の制御手順について説明する。以下で説明する処理は、CPU101がROM104等に予め格納された制御プログラムをRAM111に読み出して実行することにより実現される。第1の実施形態との違いは、S402とS404において、プリロードされたコンフィグデータの入れ替えと、ジョブの最初に使用する画像処理機能の構成の変更が必要かどうかの判断が追加されている点である。その他のシーケンスは基本的には第1の実施形態と同一であるため説明を省略し、以下では第1の実施形態との差分について主に説明する。即ち、S801、S804、S808は、それぞれ、S401、S403、S405に対応するため説明を省略する。
S802において、CPU101は、書込手段として機能し、ジョブのデフォルト設定のコンフィグデータをROM104からRAM111へプリロードする。続いて、S803において、CPU101は、S802でプリロードされたコンフィグデータのうち、ジョブの最初に使用する画像処理機能のコンフィグデータを再構成部131へ構成する。
次に、S805において、CPU101は、設定項目の変更に対応して、RAM111にプリロードされたコンフィグデータの入れ替えを行う。続いて、S806において、CPU101は、S805で入れ替えられたコンフィグデータが、最初に使用する画像処理機能のコンフィグデータであるか否かを判定する。S805で入れ替えられたコンフィグデータが最初に使用する画像処理機能のものであれば、S807へ移行する。また、S805で入れ替えられたコンフィグデータが最初に使用する画像処理機能のものでなければ、S808へ移行する。S807において、CPU101は、S805で入れ替えられたコンフィグデータを用いて、再構成部131を構成する。つまり、本実施形態では、ユーザの設定入力、設定変更等に応じて、まずRAM111にプリロードされるコンフィグデータの内容を更新し、その後に再構成部131を再構成する。
<処理のタイムチャート>
次に、図9を参照して、本実施形態に係る処理のタイムチャートについて説明する。上記第1の実施形態と同様に、本発明適用時には、920に示すように、ジョブ開始要求がなされたタイミングで、再構成部131には、設定変更を反映した画像処理機能が構成されている。これは、ユーザにより設定変更期間において、ユーザ操作、すなわち、設定変更に応じてRAM111へコンフィグデータを随時更新しており、再構成部131への再構成も開始しているためである。また、RAM111には、設定変更を反映したコンフィグデータがプリロードされている。よって、ジョブ開始要求がなされると直ちに処理が開始される。
一方、比較例においては、910に示すように、ジョブ開始要求がなされた後に、設定変更を反映したコンフィグデータの、RAM111へのロードが開始される。比較例ではまず、最初に使用する読み取り画像処理用コンフィグデータがRAM111へプリロードされる。プリロードされた読み取り画像処理用コンフィグデータを用いて再構成部131の構成が完了すると、読み取り画像処理が開始される。
その後、比較例においては、再構成部での読み取り画像処理と並行して、次に使用する編集処理用コンフィグデータのプリロードを行う。一般に、アクセス速度の遅いROMからの読み出しには時間が掛かり、1ページ分の読み取り画像処理が完了しているのにもかかわらず、プリロードが完了していないため、処理が待たされることが十分に起こり得る。同様に、比較例では、出力処理用コンフィグデータのプリロードを行い、プリロード及び、再構成部131の構成が完了すると、出力画像処理が行われる。なお、2ページ目以降の処理については、比較例においても、プリロードはすでに完了しているため、前述したようなプリロード完了待ちは起こらない。しかしながら、本発明適用時には、1ページ目の処理が開始されるまでの時間、及び1ページ目の処理が完了するまでの時間を短縮することが可能である。
<その他の実施形態>
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (10)

  1. 第1の種類の画像処理を行ってから第2の種類の画像処理を行うジョブを実行する画像処理装置であって、
    前記第1の種類の画像処理を行う第1の論理回路を構成するための第1の論理回路構成情報と、前記第2の種類の画像処理を行う第2の論理回路を構成するための第2の論理回路構成情報と、を記憶する第1の記憶手段と、
    前記第1の論理回路構成情報にしたがって前記第1の論理回路を構成でき、かつ、前記第2の論理回路構成情報にしたがって前記第2の論理回路を構成できる再構成回路と、
    前記第1の記憶手段よりも読み出し速度が速く、読み書き可能な第2の記憶手段と、
    前記ジョブの実行前に行われるユーザによる選択操作または設定操作を受け付ける受付手段と、
    前記受け付けられた選択操作または設定操作にしたがって、前記ジョブの実行前に、前記第2の論理回路構成情報を、前記第1の記憶手段から読み出して前記第2の記憶手段に書き込む書込手段と、
    を有し、
    前記ジョブの実行において前記再構成回路は、前記第1の論理回路を構成して前記第1の種類の画像処理を行い、前記第1の種類の画像処理の完了後、前記書込手段によって前記第2の記憶手段に書き込まれた前記第2の論理回路構成情報にしたがって前記第2の論理回路を構成して、前記第2の種類の画像処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記再構成回路は、前記ジョブの実行において、前記第1の論理回路構成情報にしたがって前記第1の論理回路を構成し、前記構成された第1の論理回路で前記第1の種類の画像処理を行い、前記第1の種類の画像処理の完了後、前記ジョブの実行前に前記受け付けられた選択操作または設定操作にしたがって前記書込手段によって前記第2の記憶手段に書き込まれた前記第2の論理回路構成情報にしたがって、前記第2の論理回路を構成し、前記構成された第2の論理回路で前記第2の種類の画像処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記第1の種類の画像処理は、前記ジョブにおいて実行される複数の画像処理のうちの最初に実行される画像処理であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
  4. 前記再構成回路は、前記ジョブの開始前に、前記第1の論理回路構成情報にしたがって前記第1の論理回路を構成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像処理装置。
  5. 前記書込手段は、前記受け付けられた選択操作または設定操作にしたがって、前記ジョブの実行前に、前記第1の論理回路構成情報を、前記第1の記憶手段から読み出して前記第2の記憶手段に書込み、
    前記再構成回路は、前記受け付けられた選択操作または設定操作にしたがって前記書込手段によって前記第2の記憶手段に書き込まれた前記第1の論理回路構成情報にしたがって、前記ジョブの実行前に、前記第1の論理回路を構成することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
  6. 前記ジョブは、原稿の画像を読み取って当該読み取られた画像に画像処理を行って画像処理が行われた画像を出力するジョブであって、
    前記画像処理装置は、
    前記原稿の画像を読み取る読取手段と、
    前記第1の種類の画像処理および前記第2の種類の画像処理が行われた画像を出力する出力手段と、
    を有し、
    前記再構成回路は、前記読み取られた原稿の画像に対して前記第1の種類の画像処理および前記第2の種類の画像処理を行って前記出力手段に転送することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像処理装置。
  7. 前記受付手段は、前記選択操作または前記設定操作の後に、前記ジョブの実行開始指示を前記ユーザから受け付け、
    前記ジョブは、前記ユーザからの前記ジョブの実行開始指示にしたがって開始され、
    前記ジョブの実行前とは、前記ユーザからの前記ジョブの実行開始指示が前記受付手段によって受け付けられる前であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の画像処理装置。
  8. 画像処理を行う機能ブロックを再構成可能な再構成回路を有する画像処理装置であって、
    前記機能ブロックを前記再構成回路に構成するための複数の前記機能ブロックごとの構成データを予め記憶する第1記憶手段と、
    前記第1記憶手段と比較して読み出し速度が速く、読み書き可能な第2記憶手段と、
    ジョブに関するユーザ操作を受け付ける操作手段と、
    前記操作手段を介して、実行するジョブを示す第1ユーザ操作を受け付けると、当該ジョブの開始指示を受け付ける前に、必要となる前記機能ブロックの前記構成データを前記第1記憶手段から読み出して前記第2記憶手段に書き込む書込手段と、
    前記書込手段によって書き込まれた必要な構成データを前記第2記憶手段から読み出して前記再構成回路を再構成する再構成手段と、を備え、
    前記書込手段は、前記操作手段を介して、前記実行するジョブの設定を示す第2ユーザ操作を受け付けると、該第2ユーザ操作が再構成した機能ブロックとは異なる機能ブロックを必要とすることを示す場合には、再び前記第1記憶手段から必要な構成データを読み出して前記第2記憶手段に書き込み、
    前記再構成手段は、前記第2ユーザ操作に応じて前記第2記憶手段に書き込まれた必要な構成データを、前記ジョブを開始する前に前記再構成回路を再構成する必要がない場合には、該ジョブが開始され、現在の再構成回路による処理が終了した後に、前記第2記憶手段に書き込まれた構成データを読み出して前記再構成回路を再構成することを特徴とする画像処理装置。
  9. 記再構成手段は、
    前記第2ユーザ操作に応じて前記第2記憶手段に書き込まれた必要な構成データを、前記ジョブを開始する前に前記再構成回路を再構成する必要がある場合には、該ジョブを開始する前に、前記第2記憶手段に書き込まれた構成データを読み出して前記再構成回路を再構成することを特徴とする請求項に記載の画像処理装置。
  10. 前記再構成回路は、一部の回路構成のみを再構成可能な回路であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の画像処理装置。
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