JP2015146543A - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】用紙サイズの違いや画像サイズの変倍により転写する画像に余白が生じる場合に、効率良く処理を行い、所要時間を短縮する。
【解決手段】ライン単位の入力画像データを取得し、入力画像データから有効画像データを生成し、画像データの転送先のアドレスを生成し、生成されるアドレスが指定する転送先に画像データを転送する画像処理装置であって、有効画像データが転送されていない期間に余白データを転送する。
【選択図】図1

Description

原稿の画像を読み取り、サイズを変倍した画像を指定サイズの用紙に転写する画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関し、特に、画像の読み取り及び画像の転送を、ライン単位のデータによって行う画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。
従来から、原稿の画像サイズを異なるサイズに変倍し、指定されたサイズの用紙上に転写する画像処理装置が知られている。この画像処理装置において、画像データはライン単位のデータとして読み取られ、また、転写する画像のデータもライン単位で出力される。
例えば、図15に示すように、原稿の画像を1/2倍に縮小する場合、まず、入力画像である原稿の画像から2ラインを読み取り、読み取った2ラインの画像データを画像処理によって1ラインに変倍し、出力し転写する。
この時、転写する用紙のサイズが変倍した画像のサイズより大きい場合は、余白が生じることになる。そのため、有効画像データを転送した後に、余白を補填するための余白データを転送する時間が余計に必要になり、等倍の画像を等倍の用紙に転写する場合に比べて、処理時間が長くなるという問題があった。
特許文献1には、前述のように原稿の画像を縮小し、転写する画像に余白が生じる場合に、余白データを無駄なく転送する方法が記載されている。即ち、図19に示すように、原稿画像の1ライン目及び2ライン目を読み取り、1ラインに変倍した有効画像データを転送すると同時に原稿画像の3ライン目を読み取り、その後、原稿画像の4ライン目を読み取ると同時に余白データを1ライン転送する。
特許文献1に記載されている方法によれば、原稿画像の読み取りと同時に余白データの転送を行うことが可能となり、処理時間を短縮することができる。
転写する用紙のサイズが、原稿の用紙のサイズより大きい場合、画像の変倍を行わず、等倍の画像を転写する場合であっても余白が生じることになり、余白データを転送する時間が必要になる。
特許文献1に記載されている方法では、1ライン分の画像データを転送した後に、次のラインの画像データを転送するまでの間に、少なくとも1ライン分の画像データを転送する時間が空いている必要があった。
例えば、図16に示すように、等倍の大きさの画像を原稿よりサイズが大きい用紙に転写し余白が生じる場合、有効画像データの転送が完了するのを待ってから余白データの転送を行う必要があり、処理時間を短縮することができない。
また、図19に示すように、転写紙のデータ転送においては、有効画像データを転送した後、余白データを転送するまでの間に、一切転送を行わない期間が発生する。例えば、図19の1ライン目を転送した後の、9921ライン目を転送するまでの期間である。
これは、1ライン分の読み取りが完了した後に、原稿や読取センサの位置を調整する必要があり、読み取りに要する時間と転送に要する時間に差が発生するためである。特許文献1に記載されている方法では、余白データをライン単位で転送するため、この期間に余白データの転送を行うことができない。
本発明の目的は、画像の読取及び転写を行う際、特に用紙サイズの違いや画像サイズの変倍により転写する画像に余白が生じる場合に、効率良く処理を行い、所要時間を短縮することが可能な画像処理装置を提供することにある。
本発明の画像処理装置は、入力画像を読み取り、ライン単位の入力画像データを取得する画像データ入力手段と、前記画像データ入力手段によって取得される入力画像データから有効画像データを生成する有効画像データ生成手段と、画像データの転送先のアドレスを生成するアドレス生成手段と、アドレス生成手段により生成されるアドレスが指定する転送先に画像データを転送し、出力画像を形成する画像データ転送手段と、を有する画像処理装置であって、有効画像データが転送されていない期間に余白データを転送するように、前記画像データ転送手段を調停する調停手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、画像の読取及び転写を行う際、特に用紙サイズの違いや画像サイズの変倍により転写する画像に余白が生じる場合に、効率良く処理を行い、所要時間を短縮することが可能な画像処理装置を提供することができる。
本発明の画像処理装置の実施形態1における有効画像データと余白データの転送タイミングを示す図である。 本発明の画像処理装置の実施形態1の構成を示す図である。 本発明の画像処理装置の実施形態1のスキャナの構成を示す図である。 本発明の画像処理装置の実施形態1のカラープリンタの構成を示す図である。 本発明の画像処理装置の実施形態1の構成を示すブロック図である。 本発明の画像処理装置の実施形態1の画像データの転送を行う部分の構成を示すブロック図である。 本発明の画像処理装置の実施形態1における有効画像データと余白データの転送タイミングを示す図である。 本発明の画像処理装置の実施形態1における有効画像データと余白データのアドレス生成方法を示す図である。 本発明の画像処理装置の実施形態1における動作を示すフローチャート図である。 本発明の画像処理装置の実施形態1における動作を示すフローチャート図である。 本発明の画像処理装置の実施形態2の構成を示すブロック図である。 本発明の画像処理装置の実施形態2における有効画像データと余白データの転送タイミングを示す図である。 本発明の画像処理装置の実施形態2における有効画像データと余白データの転送タイミングを示す図である。 本発明の画像処理装置の実施形態2における有効画像データと余白データの転送タイミングを示す図である。 縮小した画像を転写する様子を示す図である。 等倍の画像を転写する様子を示す図である。 縮小した画像を転写する様子を示す図である。 拡大した画像を転写する様子を示す図である。 従来の有効画像データと余白データの転送タイミングを示す図である。
<画像処理装置1の構成、動作>
図2に、本発明の実施形態1の画像処理装置1の外観を示す。フルカラー複写機である画像処理装置1は、大略で、自動原稿送り装置13と、操作ボード11と、スキャナ10と、プリンタ14およびフィニッシャ100の各ユニットで構成されている。
なお、操作ボード11、自動原稿送り装置13付きのスキャナ10およびフィニッシャ100は、プリンタ14から分離可能なユニットである。
画像処理装置1には、パソコン2が接続したLAN(Local Area Network)が接続されており、また、電話回線16に接続された交換器15が接続されている。プリンタ14のプリント済の用紙は、フィニッシャ100に排出される。
図3に、スキャナ10およびそれに装着された自動原稿送り装置13の、原稿画像読み取り機構を示す。このスキャナ10のコンタクトガラス231上に置かれた入力画像を有する原稿は、照明ランプ232により照明され、原稿の反射光が第1ミラー233で副走査方向と平行に反射される。
照明ランプ232および第1ミラー233は、副走査方向に定速駆動される図示しない第1キャリッジに搭載されている。第1キャリッジと同方向にその1/2の速度で駆動される、図示しない第2キャリッジには、第2ミラー234及び第3ミラー235が搭載されている。
第1ミラー233が反射した画像光は第2ミラー234で下方向に反射され、そして第3ミラー235で副走査方向に反射されて、レンズ236により集束され、CCD207に照射され、電気信号に変換される。第1および第2キャリッジは、走行体モータ238を駆動源として、副走査方向に往復駆動される。
このようにスキャナ10は、コンタクトガラス231上の原稿を、照明ランプ232および第1ミラー233で走査して原稿画像をCCD207に投影するフラットベッドのスキャナである。
スキャナ10は、シートスルー読み取りも可能なように、第1キャリッジがホームポジションで停止しているときの第1ミラー233の読み取り視野位置に、シートスルー読み取り窓であるガラス240がある。このガラス240の上方に自動原稿送り装置13が装着されており、自動原稿送り装置13の搬送ドラム244がガラス240に対向している。
自動原稿送り装置13の原稿トレイ241に積載された原稿は、ピックアップローラ242およびレジストローラ対243で搬送ドラム244と押さえローラ245の間に送り込まれる。そして、搬送ドラム244に密着して読み取りガラス240の上を通過し、そして排紙ローラ246、247で、原稿トレイ241の下方の基体248上に排出される。
原稿の表面の画像は、原稿読取窓である読み取りガラス240を通過する際に、その直下に移動している照明ランプ232により照射され、原稿の表面の反射光は、第1ミラー233以下の光学系を介してCCD207に照射され光電変換される。すなわちRGB各色画像信号に変換される。
図3に示すように、読み取りガラス240と原稿始端の位置決め用のスケール251との間には、基準白板239、ならびに、第1キャリッジを検出する基点センサ249がある。
照明ランプ232の個々の発光強度のばらつき、また主走査方向のばらつきや、CCD207の画素毎の感度ムラ等が原因で、一様な濃度の原稿を読み取ったにもかかわらず、読み取りデータがばらつく現象が起きる場合がある。基準白板239は、この現象をシェーディング補正により補正する。
自動原稿送り装置13の基体248は、図の奥側でスキャナ10の基体にヒンジ結合されており、基体248の手前側の取っ手を持って自動原稿送り装置13の基体248を引き上げることにより、自動原稿送り装置13を起こすことができる。
自動原稿送り装置13の基体248の奥側には、自動原稿送り装置13の開閉を検出するスイッチがある。自動原稿送り装置13の、コンタクトガラス231に対向する圧板250Pが自動原稿送り装置13の底面部に装着されており、自動原稿送り装置13が閉じると、圧板250Pの下面が、図3に示すように、コンタクトガラス231の上面に密着する。
図4に、プリンタ14の機構を示す。プリンタ14は、レーザプリンタである。1色のトナー像を形成する感光体56、現像器55及び図示しないチャージャ、クリーニング装置および転写器の組体は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのそれぞれの作像用に一組、合せて4組がある。これらは搬送ベルト57に沿ってタンデムに配列されており、それらによって形成された各色トナー像が順次に一枚の転写紙上に重ねて転写される。
第1トレイ48、第2トレイ49及び第3トレイ50に積載された転写紙は、各々第1給紙装置51、第2給紙装置52及び第3給紙装置53によって給紙され、縦搬送ユニット54によって感光体56に当接する位置まで搬送される。
<実施形態1の画像データ転送時の動作及び作用・効果>
図15に示すように、従来技術では、原稿サイズと転写紙サイズが同じときの縮小時における余白転送方法について提示されている。この場合は等倍時と縮小時の全画像転送時間は同じとなり、紙間を短縮することができる。
しかし、原稿サイズと転写紙サイズが元々異なっている場合には、追加の余白転送時間がかかり、紙間を短縮することができない。
図17に示すように、等倍時でも、転写紙サイズが大きい場合、追加の余白転送が必要である。また、シートスルーDFの使用時には、副走査方向のライン数が分からない場合があり、原稿サイズが短くなることがある。
図17に示すように、縮小時でも、転写紙サイズが大きい場合、追加の余白転送が必要となる。さらには、図18に示すように、拡大時においても余白転送が必要となる場合もある。
図19に示すように、従来技術においては、原稿の画像読取終了後でも追加で余白データを転送する必要があり、紙間の時間を使う。また、余白をいつまで送らなければならないかを管理する必要があるが、従来は原稿読取サイズと転写時サイズが同じであったため、アドレス管理方法が示されていなかった。なお、余白データ転送はライン単位で行われている。
図5は、画像処理装置1の構成を示すブロック図である。エンジン制御部300では、読取ユニットや書き込みユニットの制御と画像処理を行い、エンジンCPU301は、エンジン制御を行う。レジスタIF307は、エンジン画像処理部306とエンジンCPU301との間に設けられたインターフェースである。
コントローラ部400は、外部IFからのプリントデータの受信、スキャナ画像の配信、画像データの保存を行う。読取制御部308は、CCDやCIS及びそれらを用いたカラー画像読み取り部の制御を行う。CCDやCISを2つ持つことで両面同時読み取りが可能となっている。書込制御部309は、作像ステーションの作像タイミングに応じて、エンジンメモリからの画像をLD305へ出力する。
エンジン内部バス制御部310は、読取制御部308、書込制御部309、有効画像データ生成手段である読取画像処理部311、書込画像処理部314、エンジンメモリ304間のバス切り替え及びバス調停を行う。エンジンメモリ304は、読取制御部308からの表面画像、裏面画像や、書き込み画像処理部からの総量規制処理後の印刷画像を一時的な蓄積を行う。
読取画像処理部311は、取得した入力画像データに対し、読取画像のMTF補正、平滑フィルタ補正、RGB画像からCMYK画像への色補正、読取画像の変倍、読取画像データの符号化及び圧縮処理を行う。
書込画像処理部314は、CMYKの通常色画像データの複合化及び伸長処理、通常色画像データの階調処理を行う。また、スタンプ画像データ、地紋画像データ、透明色画像データの解像度変換や変倍、版ごとの画像シフト処理、各画像データの合成処理、使用トナー量の総量規制処理を行う。
シリアル通信制御部315及び402は、PCI−Express等の高速シリアルIFにより、エンジン制御部300とコントローラ部400とを接続する。コントローラ画像処理部401は、エンジンからの画像データを受け取る入力コントローラ403と、エンジンへ画像データを送る出力コントローラ404を有する。
シリアル通信制御部406はコントローラ画像処理部401とコントローラCPU412を接続する。回転器407や編集器408ではプリンタ画像や読取画像の画像加工を行い、圧縮器409ではプリンタ画像や読取画像を保存する際にデータ圧縮を行い、伸長器410では圧縮された保存データを元の画像データに戻す。
データを保存するためのHDD415はHDDコントローラ411により制御される。また、コントローラ内部バス制御部では各機能ブロック間のバス切り替え及びバス調停を行う。
コントローラCPU412は、コントローラ部の制御、プリントデータの翻訳、プリント画像の描画、スタンプ画像の描画、地紋画像の描画、透明色画像の描画、JPEGデータへの圧縮処理、JPEGデータから画像への伸長処理を行う。
コントローラメモリ413は、受信したプリントデータの一時保存、プリント画像、スタンプ画像、地紋画像、透明色画像、通常色画像、読取画像用のワークメモリとして、またプログラムの保存用に使用される。
外部IF制御部414はネットワークを介して外部の通信機器と接続されるIF制御部であり、外部への画像転送、外部からのプリントデータ入力のためのIFを制御する。
図6は、画像データ転送手段として機能する、図5に示す読取画像処理部311とシリアル通信制御部315の詳細を示す図である。読取画像処理部311とシリアル通信制御部315には、有効画像データとは別に余白データを転送するために余白データ保存部3114と余白データの転送先のアドレスを生成するアドレス生成手段としてアドレス生成部3152が設けられている。
有効画像データは制御信号img_fgate_n、imag_lsync_n、img_lgate_nに従って、有効期間中にデータ転送される。有効画像期間中以外は、余白データの転送が行われる。有効画像データの転送開始と、余白データ転送の開始は同時に行われ、余白データ転送はimg_lgate_nがHである期間に割り当てられる。割り当ては調停手段である転送データ調停部3154で行われる。
また、余白データ用のアドレスは有効画像用アドレスとは逆の順序で生成される。転写紙領域に対して、有効画像データと余白データとを副走査方向に逆から埋めていくことで出力画像が形成される。
図1は、50%縮小時における、有効画像データと余白データの転送タイミングを示す。50%縮小なので、有効画像データは1ラインごとに転送を行う。B4原稿読取では、原稿fgate8598ライン中に4299ラインを転送することになる。
図1に示すように、余白データの転送はimg_lgate_nがHとなる有効画像データ転送期間外に行われ、ライン同期はせず、画素単位で転送する。転写紙サイズがA3の場合、余白データは9921ライン目から開始し、有効画像データの進行とは逆から埋められる。
B4原稿をA3転写紙に50%縮小する場合に、ライン周期が7600画素、有効画像幅幅が7016画素である場合、帰線期間である584画素分の時間を余白データ転送に追加することができる。
よって、有効画像データを4299×7016分転送する間に、余白データを4299×7016+(8598×584)分送ることができ、B4原稿読取期間中で7600×8598=65344800画素となる。これはA3転写紙では65344800/7016=9313ライン相当となり、原稿読取終了後9921-9313=608ライン分を余白データ転送することになる。従来技術では1323ライン分追加転送していた時間を608ライン相当に短縮することができる。
図7は等倍時の転送タイミングを示す。追加の余白データ転送時間は、縮小時と同じ608ライン相当の時間となり、従来時の1323ライン相当の時間より短縮される。また、拡大時についても、変倍後の有効画像データはimg_lsync_n同期で1ライン周期に1ライン分を転送するので、等倍時と同じ転送タイミングとなる。なお、主走査方向の余白データは有効画像データの一部として有効画像幅に含まれて転送される。
図8を用いて、アドレス生成方法について説明する。有効画像データのアドレスと余白データのアドレスは副走査方向では逆向きで、主走査方向では同じ向きとなる。余白データを次ラインに対して書き込むか否かの判断はライン単位で行う。下記のi_ca及びy_caが生成される。ここで、lg_widthは主走査方向の幅、tlineは副走査方向のライン数を示す。また、180度回転時は、アドレスの進行方向は逆になる。
有効画像の現開始アドレス:i_sa
有効画像の次ライン開始アドレス:i_nsa = isa + lg_width
有効画像データの現アドレス:i_ca = i_nsa
余白データの現開始アドレス:y_sa = i_sa + lg_width × (tline-1)
余白データの次ライン開始アドレス:y_nsa = y_sa − lg_width
余白データの現アドレス:y_ca = y_nsa
前述のアドレス生成方法について、図9のフローチャートを用いて説明する。まず、余白転送開始ラインが最も下のラインとなるように初期値を設定する(ステップS101)。1ライン分の転送が完了したかどうかの判定を行い(ステップS102)、完了していない場合(ステップS102、NO)は余白データを転送し(ステップS103)アドレスを主走査方向に1つ進める(ステップS104)。
1ライン分の転送完了時(ステップS102、Yes)に余白次ライン開始アドレスと有効画像の現ライン開始アドレスとを比較し(ステップS105)、同じであれば(ステップS105、Yes)余白データ転送を終了する。異なれば(ステップS105、No)、余白現ライン開始アドレスを更新して1つ上のラインへ進む(ステップS106)。
図10は180°回転する場合のアドレス生成方法を示すフローチャートである。図9の場合とは、転送を開始するラインと、1ライン分の転送が終わった際にラインが進められる方向が異なる。
まず、余白転送開始ラインが最も上のラインとなるように初期値を設定する(ステップS201)。1ライン分の転送が完了したかどうかの判定を行い(ステップS202)、完了していない場合(ステップS202、NO)は余白データを転送し(ステップS203)アドレスを主走査方向に1つ進める(ステップS204)。
1ライン分の転送完了時(ステップS202、Yes)に余白次ライン開始アドレスと有効画像の現ライン開始アドレスとを比較し(ステップS205)、同じであれば(ステップS205、Yes)余白データ転送を終了する。異なれば(ステップS205、No)、余白現ライン開始アドレスを更新して1つ下のラインへ進む(ステップS206)。
<実施形態2の画像データ転送時の動作及び作用・効果>
図11は、画像処理装置1の実施形態2の読取画像処理部311とシリアル通信制御部315の詳細を示す図である。実施形態2では、実施形態1の構成に加えて、転送間隔調整部3155が設けられている。転送間隔調整部3155の動作について説明する。
図12に示すように、シリアル通信制御部315にPCIe等のIFを使用する場合、シリアル通信制御部から送信されるデータは指定されたペイロードサイズに基づき、細かくパケット単位に分割されて送信される。
図13に示すように、実施形態2の余白転送では、有効画像データパケットの間に余白データパケットを送る。パケット間の調停は転送データ調停部3154で行う。余白データの元データはペイロードサイズごとに転送を行う。
規定時間内(lsw:単位s)の有効画像の転送量(im:単位byte)と余白データの転送量(ym:単位byte)を測定し、複数のパケットをシリアル通信で1度に送ることができる上限転送量limit_a(単位byte)と比較する。そして、im+ym0 > limit_aである場合に差分s = im+ym0-limit_aだけ余白データ転送量を下げて、s = 0となるようにn+1ライン目でウェイト間隔xを加えることで調節する。この場合xは差分sを余白データの画素数に換算した設定値とする。
1画素1byteの場合、
差分s (byte) = 間隔x (画素)
となる。
図14に示すように、nライン目では、一時的に上限転送量を超えるが、転送間隔調整部3155でトグルバッファを用いることでnライン目のあふれをn+1ライン目で吸収することで、送信異常を防ぐ。この様に、転送間隔調整部3155で余白データ転送を調節することで、有効画像の転送を妨げずに、余白データを効率的にシリアル通信を行うことができる。
実施形態1及び実施形態2における画像処理装置1の各動作は、画像処理装置1や画像処理装置1に接続される端末等にインストールされた画像処理プログラムによって実行させるようにしても良い。
1 画像処理装置
10 スキャナ
13 自動原稿送り装置
14 プリンタ
300 エンジン制御部
301 エンジンCPU
302 CCD
303 CIS
304 エンジンメモリ
305 LD
306 エンジン画像処理部
307 レジスタIF
308 読取制御部
309 書込制御部
310 エンジン内部バス制御部
311 読取画像処理部
312 回転器
313 編集器
314 書込画像処理部
315、402、406 シリアル通信制御部
400 コントローラ部
401 コントローラ画像処理部
403 入力コントローラ
404 出力コントローラ
405 コントローラ内部バス制御部
407 回転器
408 編集器
409 圧縮器
410 伸長器
411 HDDコントローラ
412 コントローラCPU
413 コントローラメモリ
414 外部IF制御部
415 HDD
3111 シェーディング補正部
3112 フィルタ処理部
3113 変倍部
3114 余白データ保存部
3151、3152 アドレス生成部
3153 アドレス判定部
3154 転送データ調停部
3155 転送間隔調整部
2008−289021号公報

Claims (6)

  1. 入力画像を読み取り、ライン単位の入力画像データを取得する画像データ入力手段と、
    前記画像データ入力手段によって取得される入力画像データから有効画像データを生成する有効画像データ生成手段と、
    画像データの転送先のアドレスを生成するアドレス生成手段と、
    アドレス生成手段により生成されるアドレスが指定する転送先に画像データを転送し、出力画像を形成する画像データ転送手段と、
    を有する画像処理装置であって、
    有効画像データが転送されていない期間に余白データを転送するように、前記画像データ転送手段を調停する調停手段を有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記アドレス生成手段は、有効画像データの転送先のアドレスが進行する方向と、余白データの転送先のアドレスが進行する方向とが、副走査方向について逆向きになるようにアドレスを生成することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  3. 前記画像データ転送手段は、画像データを有効画像データと余白データを別にしてパケット単位に分割して転送することを特徴とする請求項1または2記載の画像処理装置。
  4. 前記画像データ転送手段は、複数のパケットをまとめて、1度に転送できる上限転送量が定められた1つの単位として転送し、
    前記上限転送量を超えないように余白データの転送量を調節する余白データ転送量調節手段をさらに有することを特徴とする請求項3記載の画像処理装置。
  5. 入力画像を読み取り、ライン単位の入力画像データを取得する画像データ入力ステップと、
    前記画像データ入力ステップによって取得される入力画像データから有効画像データを生成する有効画像データ生成ステップと、
    画像データの転送先のアドレスを生成するアドレス生成ステップと、
    アドレス生成ステップにより生成されるアドレスが指定する転送先に画像データを転送し、特に、有効画像データが転送されていない期間に余白データを転送し、出力画像を形成する画像データ転送ステップと、
    を有する画像処理方法。
  6. 画像処理装置に、請求項5記載の画像処理方法を用いて画像の処理を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
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