KR0181157B1

KR0181157B1 - 중간조처리 및 쉐이딩 보정을 위한 화상 처리장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR0181157B1
Application number: KR1019960010801A
Authority: KR
Inventors: 강구수
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR970072940A; GB2312128B; DE19714945A1; CN1096175C; GB9707273D0; CN1168593A; GB2312128A; DE19714945C2; US6553151B1

Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야]

원고의 화상을 스캔하여 쉐이딩 보정하고 중간조를 위한 처리를 행하는 화상 처리장치에 관한 것이다.

[발명이 해결하고자 하는 기술적 과제]

화상 처리장치의 구성을 간단화하고, 쉐이딩 보정시의 처리시간을 단축시킨다.

[발명의 해결방법의 요지]

본 발명에 따른 화상 처리장치는 이미지센서에 의해 스캔된 아날로그 화상신호를 미리 설정된 비트의 디지탈 화상데이타로 변환하는 ADC를 적어도 포함한다. 또한 본 발명에 따른 화상 처리장치는 더미스캔시 ADC로부터 출력되는 화상데이타를 각 화소위치의 어드레스에 저장하며, 각 화소의 위치에 대응되어 입력되는 쉐이딩팩터를 저장하는 쉐이딩메모리와; 더미스캔시 상기 쉐이딩메모리의 최하위 어드레스 내지 최상위 어드레스에 저장된 화상데이타를 각 어드레스별로 읽어들이고 미리 설정된 최대밝기값을 상기 순차적으로 읽어들인 화상데이타로 계산하여 각 화소위치에 대응하는 쉐이딩팩터를 구하고 이 구해진 쉐이딩팩터를 상기 쉐이딩메모리로 제공하고, 리얼스캔시 상기 쉐이딩메모리에 저장된 쉐이딩팩터를 상기 ADC로부터 출력되는 화상데이타의 각 화소에 대응시켜 출력하는 제어부와; 상기 리얼스캔시 상기 ADC로부터 출력되는 화상데이타와 상기 제어부에 의해 출력되는 쉐이딩팩터를 각 화소별로 승산하여 쉐이딩보정된 화상데이타를 출력하는 쉐이딩 보정부와; 상기 쉐이딩 보정부의 출력으로부터 상기 리얼스캔된 화상데이타의 중간조를 획득하는 중간조 처리부로 구성한다.

[발명의 중요한 용도]

디지탈 복사기나 팩시밀리

Description

중간조 처리 및 쉐이딩 보정을 위한 화상 처리장치 및 그 방법

제1도는 본 발명에 따른 화상 처리장치의 구성을 보여주는 도면.

제2도는 본 발명에 따른 처리동작을 보여주는 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 이미지센서 102 : 아날로그/디지탈변환기(ADC)

104 : 이미지센서제어부 106 : 쉐이딩보정부

108 : 쉐이딩메모리 110 : 중앙처리장치(CPU)

112 : 프로그램메모리 114 : 중간조처리부

116 : 프린팅부

본 발명은 원고의 화상을 스캔하여 처리하는 화상 처리장치에 관한 것으로, 특히 원고의 화상을 스캔하여 쉐이딩 보정하고 중간조를 위한 처리를 할 시 그 구성을 간단화하고 그 처리동작을 단순화시키는 화상 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.

원고의 화상 또는 사진과 같은 이미지를 화상처리하여 프린팅출력하거나 전송하는 디지탈 복사기나 팩시밀리와 같은 화상 처리장치는 스캐너를 통하여 읽혀진 화상의 계조, 즉 원고화상의 명암을 나타내는 중간조(Half Tone)를 처리하고 있다. 통상의 중간조 처리시 이미지센서에 의해 스캔된 원고의 화상인 아날로그 화상신호는 아날로그/디지탈변환기(Analog- to- Digital Converter: 이하 ADC라 칭함)에 의해 디지탈신호로 변환된다. 그런데 종래기술에 따르면, 이미지센서의 개개의 출력특성을 고려하지 아니하고 아날로그 화상신호를 디지탈 변환하는 ADC의 기준전압을 고정함으로써 중간조 처리를 하는 시스템을 양산시 각 시스템의 중간조 처리 화상이 동일하지 못한 문제가 있었으며, 심한 경우에는 중간조 처리된 화상의 계조가 명확하지 못한 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본원 출원인에 의해 선출원된 대한민국 특허출원 제93-5325호 제목 중간조를 위한 화상신호 처리장치 및 제어방법하의 기술이 제안되었다. 상기 특허에 개시된 기술에 따르면, 중간조 처리시 이미지센서로부터 출력되는 아날로그 화상신호의 최대레벨이 검출되고, 상기 검출된 최대레벨의 90∼95%정도에 해당하는 레벨이 ADC의 다이내믹레인지(Dynamic Range)를 결정하는 기준전압(+Vref)으로 인가된다. 그러나 상기 특허에 개시된 기술에 따르면 기본적으로 기준전압을 제어하여야 하므로 어떤 디지탈레벨을 대응하는 아날로그레벨로 변환하는 디지탈/아날로그변환기(Digital-to-Analog Converter: 이하 DAC라 칭함)가 필수적으로 요구된다. 이러한 DAC가 필요없다면 중간조를 위한 화상 처리장치가 보다 더 간단하게 구성될 수 있을 것이다.

또한 통상의 화상 처리장치에는 이미지센서와 광학계의 불균일한 특성으로 인해 발생하는 쉐이딩왜곡(Shading Distortion)을 보정하기 위한 회로가 구비되어 있다. 쉐이딩보정의 동작에 따르면 더미스캔(Dummy Scan)시 스캔된 각 화소에 대한 쉐이딩팩터(Shading Factor)가 구해진다. 이렇게 구해진 쉐이딩팩터가 리얼스캔(Real Scan)시 스캔된 후 디지탈변환된 각 화소에 곱해짐으로써 쉐이딩보정이 이루어진다. 그런데 이러한 쉐이딩 보정의 동작시 더미스캔된 화소출력들중 최대밝기값을 찾는 동작이 요구된다. 이러한 동작 또한 필요가 없다면 쉐이딩보정의 동작이 보다 짧은 시간내에 간단하게 수행될 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 보다 간단화된 구성을 가지면서도 중간조를 위한 처리 및 쉐이딩보정을 수행하는 화상 처리장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 중간조를 위한 처리 및 쉐이딩보정을 수행하는 화상처리장치의 구성을 간단화시키는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 중간조를 위한 처리 및 쉐이딩보정을 보다 짧은 시간내에 수행하는 화상 처리장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상 처리장치는 이미지센서에 의해 스캔된 아날로그 화상신호를 미리 설정된 비트의 디지탈 화상데이타로 변환하는 ADC를 적어도 포함한다. 이때 ADC의 기준전압을 제공하는 DAC가 구비되지 않아도 되므로 본 발명에 따른 화상 처리장치는 종래기술에 따른 화상 처리장치에 비해 그 구성이 간단해진다.

이러한 본 발명에 따른 화상 처리장치는 더미스캔시 ADC로부터 출력되는 화상데이타를 각 화소위치의 어드레스에 저장하며, 각 화소의 위치에 대응되어 입력되는 쉐이딩팩터를 저장하는 쉐이딩메모리와; 더미스캔시 상기 쉐이딩메모리의 최하위 어드레스 내지 최상위 어드레스에 저장된 화상데이타를 각 어드레스별로 읽어들이고 미리 설정된 최대밝기값을 상기 순차적으로 읽어들인 화상데이타로 제산하여 각 화소위치에 대응하는 쉐이딩팩터를 구하고 이 구해진 쉐이딩팩터를 상기 쉐이딩메모리로 제공하고, 리얼스캔시 상기 쉐이딩메모리에 저장된 쉐이딩팩터를 상기 ADC로부터 출력되는 화상데이타의 각 화소에 대응시켜 출력하는 제어부와; 상기 리얼스캔시 상기 ADC로부터 출력되는 화상데이타와 상기 제어부에 의해 출력되는 쉐이딩팩터를 각 화소별로 승산하여 쉐이딩보정된 화상데이타를 출력하는 쉐이딩 보정부와; 상기 쉐이딩 보정부의 출력으로부터 상기 리얼스캔된 화상데이타의 중간조를 획득하는 중간조 처리부로 구성한다.

종래기술에 따르면 쉐이딩메모리에 저장된 화상데이타를 각 화소별로 읽어들여 화상데이타의 최대밝기값을 찾은 다음에 쉐이딩메모리에 저장된 화상데이타를 각 화소별로 재차 읽어들이고 상기 구해진 최대밝기값을 상기 읽어들인 각 화소값으로 제산하여 쉐이딩팩터로 구한다. 그러나 본 발명에 따른 화상 처리장치는 더미스캔시 미리 설정된 최대밝기값을 쉐이딩메모리에 저장된 화상데이타의 각 화소값으로 제산하여 쉐이딩팩터를 구하므로 쉐이딩보정시 처리동작을 단축된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로서 이는 사용자 또는 칩설계자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명에 따른 화상 처리장치의 구성을 보여주는 제1도를 참조하면, 본 발명에 따른 화상 처리장치는 원고의 화상을 스캔하여 아날로그 화상신호 Pvout를 출력하는 이미지센서(100)와, 상기 이미지센서(100)의 출력을 기준전압(+Vref,-Vref)에 의해 결정되는 다이내믹레인지내의 디지탈 화상데이타로 출력하는 ADC(102)를 적어도 포함하여 구성된다. 또한 본 발명에 따른 화상 처리장치는 중앙처리장치(Central Processing Unit)(110)에 의해 제어되어 더미스캔(Dummy Scan) 동작시 ADC(102)로부터 출력되는 화상데이타를 각 화소위치의 어드레스에 저장하며, 각 화소의 위치에 대응되어 입력되는 쉐이딩팩터 SFactor를 저장하는 쉐이딩메모리(108)와, CPU(110)에 의해 제어되어 리얼스캔(Real Scan) 동작시 ADC(102)로부터 출력되는 화상데이타와 상기 쉐이딩메모리(108)에 저장된 쉐이딩팩터 SFactor를 각 화소별로 승산하여 쉐이딩보정된 화상데이타를 출력하는 쉐이딩 보정부(106)와, 상기 쉐이딩 보정부(106)의 출력으로부터 상기 리얼스캔된 화상데이타의 중간조를 획득하는 중간조 처리부(114)와, 상기 중간조 처리부(114)에 의해 처리된 화상데이타를 프린트하는 프린팅부(116)을 더 포함하여 구성된다.

상기에서 이미지센서(100)는 이미지센서 제어부(104)로부터 제공되는 제1제어신호 CNT1(라인동기신호 SI, 동기클럭 CLK)에 따라 원고의 화상을 스캔하며, ADC(102)는 아날로그 화상신호 Pvout를 이미지센서 제어부(104)로부터 제공되는 샘플링클럭 SCLK에 따라 결정되는 비트의 디지탈 화상데이타로 변환하여 출력한다. 쉐이딩보정부(106) 및 중간조처리부(114)는 이미지센서 제어부(104)로부터 제2제어신호 CNT2가 제공될 시 쉐이딩보정 및 중간조처리 동작을 수행한다. CPU(110)는 프로그램메모리(112)에 저장되어 있는 프로그램에 따라 화상 처리장치의 동작, 즉 더미스캔모드 또는 리얼스캔모드의 동작을 제어한다. 또한 CPU(110)는 더미스캔모드시 ADC(102)로부터 출력되는 화상데이타를 직접 억세스하여 쉐이딩메모리(108)에 저장하기 위한 DMA(Direct Memory Acess)제어부를 내부에 포함하고 있으며, 리얼스캔시 쉐이딩메모리(108)에 저장된 쉐이딩팩터 SFactor를 각 화소별로 대응시켜 쉐이딩보정부(106)로 제공하고 소정의 역치값을 중간조 처리부(114)로 입력하여 화상데이타의 중간조가 획득되도록 하고, 제4제어신호 CNT4를 프린팅부(116)로 제공하여 중간조 처리부(114)에 의해 중간조가 획득된 화상데이타가 프린트되도록 제어한다.

제2도를 참조하여 본 발명에 따른 화상 처리장치의 더미스캔모드 동작을 보다 상세하게 설명하면 하기와 같다.

202단계에서 CPU(110)는 제3제어신호 CNT3를 이미지센서 제어부(104)로 출력하여 더미스캔을 개시하고, DMA제어부를 제어하여 ADC(102)로부터 출력되는 화상데이타가 각 화소별로 쉐이딩메모리(108)의 최하위어드레스 영역 내지 최상위어드레스영역에 쉐이딩데이타로서 순차적으로 저장되도록 제어한다. 여기서 더미스캔이란 이미지센서(100)가 자신의 대향면에 설치된 화이트패널(white panel) 또는 화이트롤러(white roller)를 스캔하는 동작을 말한다. 더미스캔이 종료되면 204단계에서 CPU(110)는 쉐이딩메모리(108)의 최하위어드레스영역에 저장되어 있는 쉐이딩데이타를 읽어들여 쉐이딩메모리(108)의 임시레지스터(TMP)에 저장한다. 다음에 CPU(110)는 206단계에서 미리 설정한 최대밝기값을 임시레지스터(TMP)에 저장되어 있는 쉐이딩데이타값으로 제산하고, 208단계에서 이 제산된 결과값을 쉐이딩팩터로서 쉐이딩데이타를 읽어들인 쉐이딩메모리(108)의 최하위어드레스영역에 저장한다. 그 다음에 CPU(110)는 212단계에서 쉐이딩메모리(108)의 어드레스를 하나 증가시키고, 204단계 내지 206단계의 동작을 다시 수행하여 그 어드레스영역에 저장되어 있는 쉐이딩데이타에 대한 쉐이딩팩터를 구한 후 208단계의 동작을 수행하여 구해진 쉐이딩팩터를 쉐이딩메모리(108)의 해당하는 영역에 저장한다. 이러한 동작은 1라인분의 쉐이딩팩터가 구해질 때까지, 즉 210단계에서 1라인분의 쉐이딩데이타가 모두 처리된 것으로 판단될 때까지 수행된다.

상기와 같은 동작에 따라 쉐이딩메모리(108)에는 1라인분 화상데이타에 대한 쉐이딩팩터가 저장된다. 이후에 리얼스캔모드의 동작, 즉 원고의 화상을 스캔하는 동작이 있게 되면 CPU(110)는 이미지센서 제어부(104)를 제어하여 리얼스캔된 후 디지탈의 화상데이타로 변환된 ADC(102)의 출력이 쉐이딩보정부(106)로 입력되도록 제어한다. 또한 CPU(110)는 쉐이딩메모리(108)의 최하위어드레스영역 내지 최상위어드레스영역에 저장되어 있는 쉐이딩팩터 SFactor를 순차적으로 읽어들여 쉐이딩보정부(106)로 제공한다. 그러면 쉐이딩보정부(106)는 ADC(102)로부터 출력되는 화상데이타와 쉐이딩메모리(108)로부터 출력되는 쉐이딩팩터를 각 화소별로 승산하여 쉐이딩보정된 화상데이타를 출력한다. 중간조처리부(114)는 쉐이딩보정부(106)에 의해 쉐이딩보정되어 출력되는 화상데이타와 CPU(110)로부터 제공되는 역치값을 이용하여 화상데이타의 중간조를 획득한다. 프린팅부(116)는 중간조처리부(114)에 의해 중간조가 획득된 화상데이타를 프린트한다.

상기에서 ADC(102)가 아날로그 화상신호 Pvout를 6비트의 디지탈 화상데이타로 변환한다고 가정할 때 이미지센서 제어부(104)는 CPU(110)에 제어되어 6비트의 샘플링클럭 SCLK을 제공하며, 이때 CPU(110)는 쉐이딩팩터를 구하기 위한 최대밝기값을 63₁₀(2⁶-1)으로 결정하며, 2,6,10,14,16,...,54,58,62와 같은 순서를 가지는 일련의 역치값을 중간조처리부(114)로 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 ADC의 기준전압을 제공하기 위한 DAC가 별도로 구비되지 않는 화상 처리장치를 제공한다. 이에 따라 화상 처리장치의 구성을 간단화시킬 수 있는 잇점이 있다. 또한 본 발명에 따른 화상 처리장치는 미리 설정된 최대밝기값을 쉐이딩메모리에 저장된 화상데이타의 각 화소값으로 제산하여 쉐이딩팩터를 구하므로 쉐이딩보정시 처리시간이 단축되는 잇점이 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

원고의 화상을 스캔하여 아날로그 화상신호를 출력하는 이미지센서를 구비하는 화상 처리장치에 있어서, 상기 이미지센서에 의해 스캔되어 출력되는 아날로그 화상신호를 미리 설정된 비트(m)의 디지탈 화상데이타로 변환하는 아날로그/디지탈 변환기와, 제1동작모드시 상기 아날로그/디지탈 변환기로부터 출력되는 화상데이타를 각 화소위치의 어드레스에 저장하며, 각 화소의 위치에 대응되어 입력되는 쉐이딩팩터를 저장하는 쉐이딩메모리와, 상기 제1동작모드시 상기 쉐이딩메모리의 최하위 어드레스 내지 최상위 어드레스에 저장된 화상데이타를 각 어드레스별로 읽어들이고 미리 설정된 최대밝기값(M)을 상기 순차적으로 읽어들인 화상데이타로 제산하여 각 화소위치에 대응하는 쉐이딩팩터를 구하고 이 구해진 쉐이딩팩터를 상기 쉐이딩메모리로 제공하고, 제2동작모드시 상기 쉐이딩메모리에 저장된 쉐이딩팩터를 상기 아날로그/디지탈 변환기로부터 출력되는 화상데이타의 각 화소에 대응시켜 출력하는 제어부와, 상기 제2동작모드시 상기 아날로그/디지탈 변환기로부터 출력되는 화상데이타와 상기 제어부에 의해 출력되는 쉐이딩팩터를 각 화소별로 승산하여 쉐이딩보정된 화상데이타를 출력하는 쉐이딩 보정부와, 상기 쉐이딩 보정부의 출력으로부터 상기 리얼스캔된 화상데이타의 중간조를 획득하는 중간조 처리부로 구성함을 특징으로 하는 화상 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 최대밝기값(M)과 상기 비트값(m)은 하기의 식에 나타낸 바와 같은 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 화상 처리장치.

(관계식) M = 2^m- 1
제1항에 있어서, 상기 중간조 처리부에 의해 처리된 화상데이타를 프린트하는 프린팅부를 더 포함함을 특징으로 하는 화상 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 중간조 처리부는 상기 쉐이딩 보정부의 출력과 소정의 역치값을 이용하여 상기 화상데이타의 중간조를 획득하는 중간조 처리부로 구성함을 특징으로 하는 화상 처리장치.
원고의 화상을 스캔하여 아날로그 화상신호를 출력하는 이미지센서를 구비하는 화상 처리장치에 있어서, 상기 이미지센서에 의해 스캔되어 출력되는 아날로그 화상신호를 미리 설정된 비트(m)의 디지탈 화상데이타로 변환하는 아날로그/디지탈 변환기와, 더미스캔시 상기 아날로그/디지탈 변환기로부터 출력되는 화상데이타를 각 화소위치의 어드레스에 저장하며, 각 화소의 위치에 대응되어 입력되는 쉐이딩팩터를 저장하는 쉐이딩메모리와, 상기 더미스캔시 상기 쉐이딩메모리의 최하위 어드레스 내지 최상위 어드레스에 저장된 화상데이타를 각 어드레스별로 읽어들이고 미리 설정된 최대밝기값(M)을 상기 순차적으로 읽어들인 화상데이타로 제산하여 각 화소위치에 대응하는 쉐이딩팩터를 구하고 이 구해진 쉐이딩팩터를 상기 쉐이딩메모리로 제공하는 제1제어부와, 리얼스캔시 상기 쉐이딩메모리에 저장된 쉐이딩팩터를 각 어드레스별로 순차적으로 출력하고, 상기 비트값에 대응하여 결정되는 역치값을 출력하는 제2제어부와, 상기 리얼스캔시 상기 아날로그/디지탈 변환기로부터 출력되는 화상데이타와 상기 제2제어부에 의해 출력되는 쉐이딩팩터를 각 화소별로 승산하여 쉐이딩보정된 화상데이타를 출력하는 쉐이딩 보정부와, 상기 쉐이딩 보정부의 출력과 상기 역치값을 이용하여 상기 리얼스캔된 화상데이타의 중간조를 획득하는 중간조 처리부로 구성함을 특징으로 하는 화상 처리장치.
제5항에 있어서, 상기 최대밝기값(M)과 상기 비트값(m)은 하기의 식에 나타낸 바와 같은 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 화상 처리장치.

(관계식) M = 2^m- 1
제6항에 있어서, 상기 중간조 처리부에 의해 처리된 화상데이타를 프린트하는 프린팅부를 더 포함함을 특징으로 하는 화상 처리장치.
원고의 화상을 스캔하여 아날로그 화상신호를 출력하는 이미지센서를 구비하는 화상 처리장치의 화상 처리방법에 있어서, 상기 이미지센서에 의해 스캔되어 출력되는 아날로그 화상신호를 미리 설정된 비트(m)의 디지탈 화상데이타로 변환하는 제1과정과, 상기 화상 처리장치의 더미스캔 동작시 상기 화상데이타를 각 화소별로 순차적으로 읽어들이고 미리 설정된 최대밝기값(M)을 이 읽어들인 각 화소값으로 제산하여 각 화소위치에 대응하는 쉐이딩팩터를 구하는 제2과정과, 상기 화상 처리장치의 리얼스캔 동작시 상기 이미지센서에 의해 스캔된 후 상기 비트로 변환된 디지탈 화상데이타와 상기 제2과정에서 구해진 쉐이딩팩터를 각 화소별로 승산하여 쉐이딩보정된 화상데이타를 출력하는 제3과정과, 상기 쉐이딩보정된 화상데이타로부터 상기 더미스캔된 화상데이타의 중간조를 획득하는 제4과정으로 구성함을 특징으로 하는 화상 처리방법.
제8항에 있어서, 상기 최대밝기값(M)과 상기 비트값(m)은 하기의 식에 나타낸 바와 같은 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 화상 처리방법.

(관계식) M = 2^m- 1