KR950006033B1 - 화상배율 변환방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

화상배율 변환방법 및 그 장치

제1도는 본 발명이 적용되는 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.

제2도는 CCD 센서의 제어입력신호 및 출력신호의 파형도.

제3도는 흑레벨 기준데이타 및 백레벨 기준데이타 생성과정을 나타낸 도면.

제4도는 쉐이딩보정의 원리를 설명하기 위한 도면.

제5도는 반사도와 감광소자의 감도특성을 나타낸 도면.

제6도는 반사도와 인간의 시감(視感)특성을 나타낸 도면.

제7도는 대수보정의 원리를 설명하기 위한 도면.

제8도는 보색변환의 원리를 설명하기 위한 도면.

제9도는 R, G, B 컬러육면체.

제10도는 하색제거개념을 설명하기 위한 도면.

제11도는 보색변환회로의 구성을 나타낸 도면.

제12도는 흑데이타 추출회로의 구성을 나타낸 도면.

제13도는 색변환회로의 구성을 나타낸 도면.

제14도는 배율변환의 원리를 설명하기 위한 도면.

제15도는 보간방식을 설명하기 위한 도면.

제16도는 수평배율변환(또는, 수평변배) 처리회로의 구성을 나타낸 도면.

제17도는 수평배율변환을 위한 제어신호의 파형도.

제18도는 룩업테이블에 의해 구성된 변배어드레스 발생회로.

제19도는 ALU를 채용하여 구성된 변배어드레스 발생회로.

제20도는 변배처리동작의 흐름도.

제21도는 수직배율변환(또는, 수직변배)처리를 위한 룩업테이블의 구성을 나타낸 도면.

제22도는 수직변배 처리제어회로.

제23도는 부주사위치 제어원리를 설명하기 위한 도면.

제24도는 수직변배율에 따른 제어계수.

제25도는 1 : 1주사시 수직주밍(vertical zooming) 제어신호의 파형도.

제26도는 1 : 2주사시 수직주밍 제어신호의 파형도.

제27도는 2 : 1주사시 수직주밍 제어신호의 파형도.

본 발명은 이미지 스캐너(image scanner), 팩시밀리(facsimile), 디지탈 복사기(digital copier)등과 같은 디지탈 화상처리(digital image processing)장치의 문서화상처리에 관한 것으로, 더 구체적으로는 원고문서를 복사물(또는, 복사문서)에서 크게 확대하거나 축소하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

전하결합소자(Charge Coupled Device : CCD) 등과 같은 이미지 센서(image sensor)인 광전변환소자(photo electro transducer)를 사용하여 화상을 전기신호로 변환처리하는 디지탈 화상처리장치에서 원고문서의 화상보다 복사물의 화상을 확대하거나 축소할 수 있는 기능, 이른바 배율변환(또는 변배)기능은 필수적으로 요구된다.

아날로그 복사기(analog copier)등에서와 같이, 변배를 위한 변배용 렌즈를 이용하여 배율을 조절할 수 있는 종래의 배율변환장치에서는 렌즈구동장치의 구성이 대단히 복잡하였다. 따라서, 현재와 같이 제품이 소형화되고 있는 추세에서, 이런 기술을 그대로 적용하게 되면 제품의 소형화에 있어서 커다란 장애요인으로 작용하게 되어 바람직하지 않게 된다.

또한, CCD 이미지 센서 등과 같은 광전변환소자를 사용하여 화상데이타를 입력할 경우 센서의 공간적 배치관계 및 센서의 각 감지라인(sensing line)별 입력화소(input pixel)수는 일정하게 고정되어 있으므로 렌즈배율의 변환에 따라 원하는 변배효과를 얻을 수 없게 된다.

특히, 접촉이미지 센서(contact image sensor ; CIS)를 사용하여 화상데이타를 입력하는 방식인 경우에는 자기집속(self focus)렌즈가 센서의 화소수와 1 : 1로 대응되기 때문에 렌즈를 이용한 변배는 불가능하게 된다.

이와 같은 이유로 인하여 광전소자를 이용하여, 화상을 입력하여 처리하는 장치에 있어서 변배기능은 전기적인 방법 특히 디지탈 신호처리법에 의해 구현되도록 한다.

원고문서의 가로 및 세로를 기준으로 화상을 각각 1배, 2배, 3배, …n배(면적을 기준하면, 1배, 4배, 9배, …n2배)와 같이 정수배로 축소 또는 확대하는 것은 클럭을 분주하거나 체배함으로써 간단히 실현할 수 있다.

그러나, 이미지 스캐너, 팩시밀리, 디지탈 복사기등에서 요구되는 변배율은 상기한 바와 같은 정수배의 관계 뿐만 아니라 국제표준규격문서인 A4 크기의 원고를 B4 또는 B5등과 같은 규격으로 확대하거나 축소할 수 있어야 한다.

따라서, 변배율은 1% 단위의 미세조정이 가능해야 한다. 그러나, 이미 설명된 바와 같이 종래의 기술에서는 CCD 이미지 센서를 이용한 화상처리장치에서 배율변환을 위한 변배용렌즈의 사용이 대단히 어렵고 그 장치의 구성 또한 대단히 복잡한 문제가 있고, 또한, 한편, 화상변배기능은 소프트웨어(software)적인 방법에 의하면 매우 용이하게 구현될 수는 있으나, 이 방법은 수 MHz 이상의 화소출력속도에 맞추어 실시간처리(real time processing)하는 것이 어렵다는 문제가 있으며, 실시간처리를 위해서는 화소클럭 주파수 보다 매우 빠른 동작주파수를 갖는 프로세서(processor)가 요구되는 이유로 인하여 생산비용이 과다하게 들게 된다.

상기한 문제들을 해결하기 위하여 일본의 캐논(Cannon)사에 의해 특공소 63-125055에 개시된 기술은 화소의 출력주파수를 분주 또는 체배하는 방법으로, 이 또한 1% 단위의 미소변배가 매우 곤란할 뿐만 아니라 타이밍을 정확히 유지시키기가 매우 어렵다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 화상을 1% 단위로 미소변배하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 주주사(horizontal scanning)방향 출력화소의 피치(pitch : 인치당 출력화소수) 및 부주사방향 출력라인의 피치(인치당 출력라인수)를 임의로 선택할 수 있는 변배방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 특징적인 사항으로서 본 발명의 방법은 원고화상에 대한 상기 복사화상의 변환배율이 결정되는 경우 화상입력변수들을 지정하고 제어계수들을 산출하는 단계와, 상기 화상입력변수들 및 상기 제어계수들을 이용하여 주주사방향 변배처리 및 부주사방향 변배처리가 각각 필요한 상기 변환배율의 함수정보들을 룩업테이블(look-up table)형태로 작성하는 단계와, 상기 함수정보들에 의해서 확대변배일 경우 소정의 간격으로 화소삽입처리 및 주사라인 삽입처리를 각각 수행하고 축소변배일 경우 소정의 간격으로 화소제거처리 및 주사라인 제거처리를 각각 수행하는 변배처리단계를 포함한다.

본 방법의 다른 특징직인 사항으로서 상기 룩업테이블 작성단계는 주주사변배용 LUT 어드레스(i)로부터 주주사방향 변배처리 어드레스(χ')를 순차로 구하여 주주사변배용 룩업테이블에 저장하는 단계와, 부주사변배용 LUT 어드레스(j)로부터 부주사변환배율에 따른 주사위치를 계산하여 다음라인 주사상대위치(δ)를 순차로 구한 후 부주사변배처리용 룩업테이블에 저장하는 단계를 포함한다.

본 방법의 또 다른 특징적인 사항으로서 상기 변배처리단계는 라인주사 시작신호(L-CNT)에 동기되어 적어도 두개의 논리적인 블럭으로 구성되는 메모리중 어느 하나의 블럭을 화상데이타 격납용 메모리로서 선택하고 다른 하나의 블럭을 변배처리 메모리로서 선택하는 단계와, 상기 화상데이타 격납용 메모리에 화상데이타를 순차로 저장함과 동시에 상기 변배처리용 메모리로부터 화상데이타를 독출하여 소정의 보간처리방식에 따라 보간처리하는 주주사방향 변배처리단계와, 부주사방향 변배처리용 함수정보에 의해 모터의 위상을 천이시켜 센서모듈들의 위치를 제어하는 부주사방향 변배처리단계를 포함한다.

본 발명 장치의 특징적인 구성은 동일 주사라인상의 입력화소 데이타에 대하여 수평변환배율에 상응하게 소정의 화소간격으로 적어도 1화소이상과 관련된 데이타를 삽입하거나 삭제하는 주주사방향 변배처리수단과, 각 주사라인단위의 화소데이타에 대하여 수직변환배율에 상응하게 소정의 라인간격으로 적어도 1주사라인 이상과 관련된 데이타를 삽입하거나 삭제하는 부주사방향 변배처리수단을 포함한다.

본 장치의 다른 특징적인 사항에 의하면 상기 주주사방향 변배처리수단은 화소클럭신호(P-CLK)에 동기되어 입력화상 데이타(IMG-IN)를 저장하기 위한 화상등록 어드레스를 발생시키는 제1어드레스 발생수단과, 변배클럭신호(CON-CLK)에 동기되어 상기 수평변환배율에 따라 변배처리를 위한 독출변배 어드레스를 발생시키는 제2어드레스 발생수단과, 상기 입력화상 데이타(IMG-IN)를 교대로 저장하는 제1 및 제2메모리수단과, 라인주사 시작신호(L-CNT)를 2분주하여 주사된 화상데이타를 격납시키기 위한 격납제어 신호 및 변배처리를 위해 상기 제1 및 제2메모리를 액세스하기 위한 독출제어신호를 동시에 발생시키는 제어수단과, 소정의 보간방식에 의해 상기 제1메모리수단 또는 상기 제2메모리수단으로부터 제공되는 화상데이타를 변배처리하는 변배수단과, 상기 제어수단으로부터 제공되는 상기 격납제어신호 및 상기 독출제어신호에 의해 상기 제1메모리수단 및 상기 제2메모리수단 중 하나와 상기 제1어드레스 발생수단 사이에 그리고 상기 제1메모리수단 및 상기 제2메모리수단 중 다른 하나와 상기 변배수단 및 상기 입력화상 데이타의 전달경로 사이에 데이타의 전달경로를 결정하는 수단을 포함한다.

본 장치의 또 다른 특징적인 사항에 의하면 상기 제2어드레스 발생수단은 중앙처리장치로부터 제공되는 주주사방향 변배처리용 어드레스 데이타를 룩업테이블 형태로 저장하는 룩업테이블 메모리수단과, 상기 중앙처리장치로부터 제공되는 제어신호()에 의해 제어되어 주주사변배용 LUT 어드레스 데이타 및 상기 주주사방향 변배처리용 어드레스 데이타의 전달경로를 제공하는 수단을 포함한다.

본 장치의 또 다른 특징적인 사항에 의하면 상기 제2어드레스 발생수단은 전용산술 처리수단(ALU)으로 구성되는 것이다.

본 장치의 또 다른 특징적인 사항에 의하면 상기 부주사방향 변배처리수단은 라인주사 시작신호(L-CNT)에 동기되어 부주사방향 변배처리용 어드레스를 발생시키는 제3어드레스 발생수단과, 소정의 제어신호()에 의해 제어되어 상기 부주사방향 변배처리용 어드레스가 지정하는 영역에 다음라인 주사상대 위치데이타(δ)를 저장하는 상대위치 저장메모리 수단과, 상기 다음라인 주사상대 위치데이타(δ)에 의해 모터의 위상천이를 제어하는 제어수단을 포함한다.

이제부터 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 적용되는 시스템의 일예로서 디지탈 복사기 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.

본 발명은 화상입력장치와 화상출력장치 사이에서 기능을 수행하는 것으로 입력장치의 독취해상도와 출력장치의 출력해상도와의 관계를 정하는 것이다.

화상처리장치에서 수평방향의 해상도(resolution)는 통상적으로 화상이 1인치당 몇개의 화소에 의해 처리되는지를 나타내는 DPI(dots per inch)단위로 표시되고 수직방향의 해상도는 인치당 처리되는 라인수를 나타내는 LPI(line per inch)단위로 표시된다.

배율변환기능은 이러한 입력장치와 출력장치의 해상도(선밀도)의 관계를 변환하는 것으로, 먼저 입력장치의 해상도와 출력장치의 해상도가 결정되어져야 한다.

예로서 입력장치의 해상도는 200dpi×200lpi이고, 출력장치의 해상도는 400dpi×400lpi인 경우, 입력된 화상을 그대로 출력시키면 가로방향으로 50%, 세로방향으로 50%, 축소된 화상이 얻어진다.

이때, 배율변환이 이루어지지 않고 입력원고 크기 대 복사원고 크기가 1 : 1로 대응되도록 하려면 입력된 화상데이타를 가로방향으로 200%, 세로방향으로 200% 선밀도변환(이를 Scaling이라고도 함)시켜 출력하여야 한다.

한편, 선밀도변환 출력장치의 해상도가 동일한 경우에는 배율변환은 이루어지지 않는다. 원고의 크기와 복사물의 크기가 1 : 1 대응되도록 하려면 선밀도변환을 행하지 않고 그대로 출력하면 된다.

상기한 내용을 요약하면, 입력장치에서 독취된 특정해상도의 화상데이타를 원하는 임의의 해상도로 변환하는 것을 선밀도변환 또는 스케일링(scaling)이라 하고, 배율변환이라 하는 것은 입력장치와 출력장치의 해상도를 고려하여 화상의 크기를(스케일링 기능을 적당하게 이용하여) 변화시키는 총체적인 처리의 개념이다.

본 발명에 대한 설명은 입력장치의 해상도와 출력장치의 해상도가 동일하다는 전제하에서 이루어진다.

상기한 전제조건과 같지 않은 경우에 있어서는 기술적인 차이는 없으며 변배율의 관계에서만 차이가 있다. 따라서, 본 발명에서는 편의상 상기한 전제조건을 제시한 것이다.

제1도에서, 1은 CCD 센서를 나타낸 것이다. 이 센서(1)는 노광시간을 결정하는 HSYNC 신호(제2도의 (a)참조)와, 이 센서(1)에 있는 아날로그 쉬프트 레지스터(도시되지 않음)로부터 축적되어 있는 전하의 방출을 제어하는 쉬프트클럭 ø1 및 ø2(제2도의 (b) 및 (c)참조)와, 각각의 포토셀(photo cell)을 리셋(reset)시키는 제어입력신호 øRS(제2도의 (d)참조)에 의하여 원고화상을 전기적인 신호로 변환한다.

센서(1)로부터 출력되는 신호는 크게 두 종류가 있는데 하나는 더미(dummy)출력신호 DOS(제2도의(e)참조)이고, 다른 하나는 센서(1)의 화상출력신호 OS(제2도의 (f)참조)이다. 신호 DOS는 센서의 전기적 특성에 의한 신호로서, 센서의 각 포토셀을 리셋시키는 신호 øRS가 센서로 제공됨에 따라 이 신호(øRS)의 성분이 화상데이타에 섞여나오기 때문에 생기는 신호성분이다. 따라서 신호 OS에서 DOS 성분을 빼내면 즉, 리셋노이즈(reset noise)를 제거하면, 실제의 화상신호를 얻게 된다.

센서(1)의 화상출력신호(OS)는 센서에 조사된 광량에 비례하여 반응하게 되는데, 일반적으로 다음의 관계가 성립한다.

V_OS=α·I_S·T_int(V)

여기서, α는 감도계수(sensitivity factor)이고, I_S는 센서에 조사된 빛의 세기 또는 광속(luminous flux)의 밀도로서 단위는 lux이고, T_int는 노광시간(sec)이다.

센서(1)는 조사되는 광량 및 노광시간에 따라 일정수준이상이 되면 포화상태(saturated condition)에 이르게 되며 이때의 전압을 포화전압(saturation voltage)(V_sat)이라 한다.

한편, 센서(1)에 빛이 전혀 조사되지 않아도 센서(1)의 출력신호는 일정레벨의 옵셋전압(offset voltage)이 출력되는데 이를 입출력전압(V_DRK)이라 한다.

따라서, 센서(1)의 출력동작범위(V_OS)는 다음과 같다.

V_sat≥ V_OS≥ V_DRK

또한, 센서(1)의 동작전압(V_Dyna)은 다음과 같다.

V_Dyna=V_sat-V_DRK

센서(1)가 동작할 수 있는 범위를 넓게하면 할수록 더욱 넓은 범위의 빛에 대하여 반응할 수 있게 되므로 입력화상의 화질을 결정하는데 영향을 준다.

따라서, 미세한 빛의 변화에 충실한 반응을 할 수 있도록 하기 위해서는 센서(1)의 동작범위를 가능하게 넓게하는 것이 필요하다.

한편, 센서의 구조상 센서동작전압에 영향을 주는 요인은 노광시간(T_int)으로서, 1라인당 화소수가 n이라면, 센서(1)가 HSYNC 1주기(T_int간격)에서 n개의 화소에 대하여 독출할 수 있도록 한 다음 그것이 리셋되도록 한다.

이런 기능은 센서제어신호 øRS에 의해 수행하게 된다. 만일 센서(1)를 HSYNC 1주기당 주파수 n이하의 리셋신호(øRS)로 동작시키면 이전에 입력되는 화상이 클리어(clear)되지 않고 축적되어 잔상(visual persistence, or after image)이 생기게 된다.

따라서, 노광시간(T_int)은 다음의 조건을 충족시켜야 한다.

여기서, f_øRS는 센서구동 주파수, n은 센서의 1라인 화소수이고, n_R은 실제 유효화소수이고, n_D는 더미화소수로서 센서마다 이미 결정되어 있다.

따라서, 광전변환 수단에서 광원의 종류, 렌즈의 광효율, 노광시간등은 총체적인 측면에서 결정되어야 한다.

노광시간(T_int)은 노광시간 결정신호 HSYNC에 의해 제어되는데, 상술한 바와 같이 광학적인 측면과 센서(1)의 동작특성을 고려한 최적시간으로 결정되어야 한다.

노광시간(T_int)은 1라인을 주사(scanning)하는데 소요되는 시간으로서 전체 시스템성능을 고속화하기 위해서는 이 노광시간(T_int)을 짧게 하는 것이 요구된다.

노광시간을 결정하는 신호(HSYNC)는 제1도에 도시된 시스템 전체에 걸쳐 라인동기를 유지시키는데 필수적으로 요구되는 중요한 신호이다.

제1도에서, 2는 중폭부로서, 후단에 연결되는 A/D 변환기(3)의 동작전압범위가 V_AD라면 V_AD=A·V_OS를 만족시키는 증폭율(A)을 갖는 것이어야 한다(여기서, V_OS는 센서(1)의 출력동작범위).

일반적으로, 시스템의 고속화를 위해 노광시간(T_int)을 가능한 짧게 한다.

렌즈 및 반사거울의 광효율이 낮기 때문에 센서(1)의 출력전압은 A/D 변환기(3)의 동작범위 V_AD에 비하여 수백분의 일로 낮다.

따라서 이와 같은 증폭부(2)는 필수적이다. A/D 변환부(3)는 전단에서 전송된 아날로그 화상신호를 디지탈신호로 변환하는 기능을 담당한다.

제1도에서, 4는 쉐이딩(shading)보정을 행하는 부분이다. 쉐이딩현상은 광원의 밝기가 위치에 따라 일정하지 않기 때문에 야기되는 현상으로써, 형광등의 경우 전극부(필라멘트부)의 광도는 상대적으로 낮고 중간부의 광도는 높기 때문에 생긴다.

따라서, 이러한 현상을 보정해 주지 않으면 입력원고의 양단부는 전반적으로 중심부에 비하여 어둡게 되어 화질이 현저히 열화된다.

따라서, 이런 현상을 보정해 주어야 하는데, 그 보정원리는 제3도 및 제4도에 나타내었다.

쉐이딩 보정부(4)는 광원의 위치에 따라 발생할 수 있는 "흑레벨(black level)"과 "백레벨(white level)"의 불균일성(nonuniformity)을 보정하기 위한 수단으로서, 센서(1)로부터 원고화상을 읽어들이기 전에 흑레벨값과 백레벨값을 읽어들인후 실제로 화상을 독취할 때 광원의 위치에 따라 이 레벨값에 의하여 보정을 행하는 기능을 수행한다.

제3도는 흑레벨기준값과 백레벨기준값을 생성하는 과정을 나타낸 것으로, 램프가 소등(turn-off)된 상태에서 센서(1)로부터 입력된 데이타를 흑레벨기준 데이타로서 전용메모리(M0)에 격납시키고, 형광등을 점등(turn-on)시킨 상태에서 미리 준비된 백색기준패널(white level reference pannel)로부터의 화상데이타값을 백레벨기준 데이타로서 전용메모리(M1)에 격납시키는 과정에 관한 것이다.

제4도는 제3도에 나타낸 것과 같은 흑레벨기준값 및 백레벨기준값을 참고하여 현재 센서로부터 읽혀진 화상데이타를 광원의 위치에 따라 보정하는 과정을 설명하기 위한 것이다.

현재 화상데이타값을 I_cur(X), 백레벨기준값을 I_wht(X), 흑레벨기준값을 IBLK(X)라 하고 이들 값이 모두 8비트(bit)로 양자화(quantization)되었다고 하면, 보정된 데이타값은 다음과 같은 수식으로 표현된다.

(여기서 X는 동일주사 라인상에서 수평방향의 위치를 나타낸다.)

제1도에서, 5는 대수보정부로서, 원고표면으로부터 반사된 빛은 CCD 센서(1)와 같은 감광소자에 의해 전기적 신호로 바뀌게 되는데 원고표면에서의 반사도(γ)는 다음과 같다.

로 나타낼 수 있다.

일반적으로 CCD 센서와 같은 감광소자는 제5도와 같이 반사도(γ)에 선형적으로 반응하게 되고, 사람의 시각계는 반사밀도에 근사적으로 선형적 반응을 하게 된다. 즉, 반사도에 대해서는 대수적으로 반응하게 된다.

따라서 감광소자의 반응특성과 사람의 시감(視感)특성과의 차이점을 제6도와 같이 적절하게 보정하여야 고품질의 화상을 얻을 수가 있는데, 이것을 처리하는 것이 대수보정부(5)의 주기능이다.

제1도에서, 6은 보색(補色)변환부이다.

감광소자는 원고로부터 반사된 빛을 3색 파장별로 색분해 하여 독취하게 된다.

즉, 감광소자는 Red, Green, Blue(이하 각각 R, G, B로 약칭함)의 3원광성분으로 데이타를 읽어들인다. 감광소자에 의해 감지된 3원광성분의 컬러화상을 프린트(print)하기 위해서는 Cyan, Magenta, Yellow(이하 각각 C, M, Y로 약칭함)의 3원색으로 변환을 행하게 되는데 이를 보색(complementary colors)변환이라 한다.

제8도는 입력되는 R, G, B값에 따라 보색(補色)변환하여 C, M, Y로 변환되는 개념을 나타낸 것이다.

제9도는 R, G, B 컬러육면체로 컬러좌표계를 모형화한 것으로 C, M, Y와의 관계를 나타낸 것이다.

제9도에 있어서, 좌표계의 원점을 흑(Black)으로 설정하였으며 좌표계의 끝을 백(White)으로 설정하였다.

여기서 R, G, B 각 색상의 최저값을 0으로 설정하였으며 최고값을 255로 가정하였다.

각 색상별 좌표계값을 흑 원점을 기준으로 R, G, B 성분의 기여도를 좌표화한 것이다.

따라서, 제9도로부터 다음의 가법혼색 관계식이 성립된다.

따라서, R, G, B에서 C, M, Y로의 변환은 다음과 같은 수식모델화가 가능하다.

(여기서, 1은 기준백색(reference White)이고, C는 이 기준백색에서 R을 뺀 성분 즉 R의 보색이 된다.)

상기와 같은 관계에 따라서 보색변환부(6)는 제11도에 도시된 바와 같이 룩업테이블(LUT)로 구성된다.

제1도에서, 7은 흑데이타 추출부로서, 이 흑데이타 추출부(7)의 주된 구성목적은 다음과 같이 두 가지로 요약할 수 있다.

첫째, 이론상으로 C, M, Y를 혼합하면 흑(Black)을 얻을 수 있으나 C, M, Y 염료를 합하면 실제적으로 얻는 흑데이타는 흑염료를 사용할 경우의 흑색보다 화질이 떨어진다. 따라서 화상의 품질을 개선시키기 위해서는 C, M, Y에 공통적으로 함유되어 있는 흑성분만을 추출하여 흑염료로 별도로 처리(인쇄)하는 것이다.

둘째, 흑색을 재현하기 위해서는 C, M, Y 3색의 염료가 필요하므로 흑추출을 행한 후 공통적인 염료량을 흑색단색염료로 인쇄할 경우 염료의 소모량을 절감할 수 있다는 경제적인 측면이다.

3색 신호 중 흑성분을 구성하는 신호 성분들만을 추출하고, 그 신호성분들을 흑신호로 대치하여 조작하는 것을 하색제거(Under Color Removal : 이하 "UCR"이라 약칭함)법이라 하며, 이 UCR량을 K라 하면, K는 다음과 같이 구한다.

K=min(Y, M, C)

(여기서, min(Y, M, C)는 Y, M, C중 화소값을 취한다.)

따라서, 흑데이타 추출부(7)에 입력되는 C, M, Y는 흑추출후 다음과 같이 변환처리된다.

여기서, α는 흑추출계수로서 α의 값은 제10도에 그 관계를 나타내었다.

제10도의 (a)는 Y, M, C 3색의 혼합에 의하여 나타낸 임의의 원색상의 각 신호성분의 크기를 나타낸 것이며, 제10도의 (b)는 원색상을 100% UCR 처리(α=1)를 행하는 방법이다.

제10도의 (c)는 흑추출계수(α＜1)인 경우 즉, 원색상을 100% 이하 UCR 처리하는 경우로서 C, M, Y 성분 중 계조(階調 : gradation)가 가장 낮은 성분의 신호도 일정량 포함시켜 처리하는 방법이다.

제10도의 (b)와 같이 처리할 경우 Y, M의 두 신호성분과 흑성분만으로 색상재현이 가능함을 알 수 있으나 실제적으로는 UCR량을 100% 이하 즉, α＜1로 적용하여 3색 신호 중 계조가 가장 낮은 색상보다 UCR량을 작게 설정하여 3색 신호와 흑신호의 4가지 신호를 이용하여 색재현을 행한다.

UCR 처리를 하는 흑데이타 추출부(7)는 제12도에 도시된 바와 같이 비교회로(31)와 감산회로(32)로 구성된다.

제1도에서, 8은 색보정부이다.

컬러화상 처리장치에서 컬러화상은 색필터등을 이용하여 R, G, B 3원색 성분으로 분해하여 읽어들이고, 이 3원색 각각의 보색에 해당하는 C, M, Y 성분의 염료 및 K성분의 염료를 이용하여 색재현을 행하게 된다.

여기서, 입력의 경우 R, G, B용 필터들의 각 스펙트럼 곡선(spectrum curve)이 서로 겹치게 되면 원하지 않는 색성분에 대한 흡수 및 통과가 발생하여 3원색간 누화(漏話 : cross talk)가 발생하게 되어 정확한 색재현이 곤란하게 된다. 또한, 출력장치의 염료의 분광적 특성이 입력의 경우와 마찬가지로 바람직하지 않게 된다.

따라서, 상기와 같은 이유로 인한 바람직한 색재현의 장애요인에 대한 적절한 처리가 필요하게 되는데, 색보정부(8)는 이와 같은 처리를 수행하는 것이다.

제1도에서 9는 색변환부로서, 원고화상과 동일하도록 정확하게 색재현을 수행하도록 하기 위한 것이 아니고 원고화상의 특정색상을 인위적으로 사용자 취향의 색상으로 변환처리하는 기능을 담당한다.

제13도는 색변환부(9)의 구성을 나타낸 것이다.

예를 들어, C, M, Y 성분이 C₁, M₁, Y₁의 구성비로 조성된 임의의 색상을 I₁(C₁, M₁, Y₁)이라 하고, 사용자 취향의 색상을 I₂(C₂, M₂, Y₂)라 하자.

제13도에 나타낸 바와 같이 CPU(제1도의 100참조)는 변환시킬 색상값(C₁, M₁, Y₁)을 먼저 변환전 색 레지스터(33)에 등록시키고, 이에 대응되는 변환색상값 C₂, M₂, Y₂를 변환색 레지스터(34)에 등록시키는 초기화 작업을 순행한다.

상술한 초기화 작업이 완료되면 비교회로(35)는 C₁, M₁, Y₁과 입력데이타 C_i, M_i, Y_i가 동일한가를 검출하여 동일할 경우에는 선택회로(36)의 제어단자(A/B)을 구동하여 C_i대신 C₂값을, M_i대신 M₂, Y_i대신 Y₂를 출력시키고, 그렇지 않을 경우에는 입력되는 C_i, M_i, Y_i값을 출력시키는 색변환이 이루어진다.

다음은 상기한 색변환부(9)의 처리기능을 알고리즘(algorithm)으로 나타낸 것이다.

C₀=C₂, if C_i=C₁

=C_ielse

M₀=M₂, if M_i=M₁

=M_i

Y₀=Y₁, if Y_i=Y₁

Y_i, else

제1도에서 10은 농도보정부로서 색상(C, M, Y, K) 각각의 농도(tone)를 조정한다.

농도보정부(10)는 특정색상의 농도를 경감처리하여 원고화상보다 복사화상의 시각적 효과를 개선시키거나 농도가 낮은 화상을 더욱 진한 색깔의 화상으로 출력시킨다든지 또는 이와 반대의 효과를 얻기 위한 기능을 수행한다.

제1도에서 11은 본 발명의 변배처리부로서, 원고화상의 크기를 복사물에서 소정의 크기의 화상으로 확대 또는 축소를 위한 배율변환기능을 수행하며, 수평 및 수직방향 동률변배 또는 독립적 변배의 제어가 이루어지게 된다.

배율변환기능은 수평방향(또는 주주사방향)과 수직방향(또는 부주사방향)에 대한 변환 가능으로 나누어 구현할 수 있는데, 주주사방향 변환기능은 CCD 촬상소자와 관련된 화상처리 기능이고, 부주사방향 변환기능은 CCD 촬상소자의 독취위치에 관한 제어 기능이다.

통상적으로 주주사방향 및 부주사방향 배율변환비율은 동률로 제어할 수 있어야 하며, 사용자 편리성을 극대화시키고 궁극적으로 사용자가 원하는 상태의 복사물을 제공하기 위하여 여러 상태의 원고를 각각 독립적으로 배율을 설정할 수 있어야 한다.

주주사방향 및 부주사방향의 변배율을 독립적으로 할 수 있다는 점은 동률로 적용 가능함을 내포하고 있으며, 이의 구별은 변환배율의 지정방법에 따라 차이가 있다. 배율변환의 원리는 제14도에 나타내었다.

디지탈회로에서 화상데이타의 변배는 데이타매칭(data matching)에 관한 사항으로서 n개의 화소를 N개의 화소로 대응시키는 것이다.

따라서, 변배율=×100(%)가 된다.

제14도의 (a)에서 n개의 입력의 입력화소를으로 대응시키는 것은 50%변배 즉, 1/2축소시키는 기능이 되며, N=4n으로 대응시키는 것은 400%로 확대시키는 개념이다. 이 때 n 대 N의 매칭관계가 정수배의 관계로 될 때 이의 구현방법은 매우 용이하나, 사용상 변배율은 100% 이하에서 수 100%까지 1% 단위의 제어가 가능토록 하는 것이 요구된다. 이에 따라 기술적인 어려움이 대두된다.

본 발명은 이러한 문제점을 효율적으로 해결할 수 있다.

본 발명에서 변배율은 50%∼400%까지 1% 단위로 제어할 수 있는 것에 대하여 설명하기로 한다.

제14도의 (a)에서와 같이 n개의 입력화소(또는 입력라인)를 N개의 화소(또는 입력라인) 매칭시킬 때 기울기는×100(%)가 된다.

본 발명에 의한 배율변환지정은 n 및 N의 값을 실제로 지정하는 것인 아니고, 변배율을 지정함으로써 입력화소(또는 입력라인)을 지정된 변배율에 해당하는 소정수(N)의 출력화소(또는 출력라인)로 변환처리하는 과정이다.

n은 주사되는 원고의 크기(가로×세로) 또는 주사할 영역과 선밀도에 따라 결정된다.

따라서, 이를 수식화하면

N=k·n

이 된다(여기서, N은 출력화소(또는 라인)수, k는 변배율, n은 입력화소(또는 라인)수)이때 처리좌표가 디지탈적 즉, 이산적이므로 배율변환을 위해서는 변배율에 따라 인위적으로 특정화소의 생략 또는 삽입의 처리가 필요하게 된다.

즉, 53% 변배시에는 매 100개의 입력화소(또는 입력라인)를 53개의 출력화소(또는 출력라인)으로 변환하게 되는데 처리화상의 기하학적왜곡(幾河學的歪曲)을 방지하기 위해서는 특정위치에 편중되어 화소(또는 라인)의 제거가 생기지 않고 동일 간격으로 제거가 되어야 한다.

따라서 디지탈화상의 변배기능은 변배율에 따라 동일간격으로 화소(또는 라인)를 삽입하거나 또는 제거하기 위한 위치(어드레스)에 대한 계산이 먼저 요구된다.

제14도의 (b) 내지 (e)는 변배율에 따른 입력신호 대 출력신호의 어드레스 지정관계를 나타낸 것이다.

확대(제14도의 (d)참조)인 경우 입력화소(또는 라인)(제14도의 (b)참조)에 대응하여 일정비율 즉 변배율에 따라 버퍼메모리(제14도의 (c))의 소정위치로 데이타의 삽입이 이루어지게 되며 축소(제14도의 (e)참조)인 경우 버퍼메모리의 소정위치로부터 데이타의 제거가 이루어진다.

데이타의 삽입시, 단순히 이전화소의 반복에 의 보간(interpolation)하는 방법과, 인접화소(또는 라인)의 평균 또는 기타의 통계량에 입각하여 새롭게 삽입되는 화소(또는 라인)의 값을 생성하는 방법이 있다.

제15도는 이러한 보간방법의 예를 나타낸 것이다. 제15도의 (a)는 최인접 반복보간방식을 나타낸 것이고, 제15도의 (b)는 2점선형 보간방식, 제15도의 (c)는 2점곡선 보간방식을 나타낸 것이다.

제14도와 제15도로부터 알 수 있는 바와 같이, 배율변환(또는 변배처리)장치에서는 먼저 입력데이타신호(입력화소 또는 입력라인)에 대한 변배율에 따른 출력데이타신호(출력화소 또는 출력라인)를 생성하는데 필요한 어드레스의 지정과 관련된 기능을 수행하는 처리부와, 변배율에 따라 데이타 삽입처리 또는 데이타 제거처리가 요구되는 위치 또는, 어드레스의 신호레벨값을 생성하는 처리부로 나눌 수 있다.

수직방향의 변배와 수평방향의 변배는 그 원리에 있어서 동일한 것이지만 실제적인 적용원리는 차이가 있다. 수평방향의 변배는 센서(1)로부터의 1라인상 화소수가 이미 결정되어 있기 때문에 변배율에 따른 변환처리는 제14도의 (b) 내지 (e)에 나타낸 바와 같이 버퍼메모리(제14도의 (b))로부터 출력되는 화소데이타의 추가처리 또는 제거처리를 수행하는 것이다.

한편, 수직방향의 변배는 크게 두가지 방식으로 나눌 수 있으나 변배원리는 제14도의 (a)에 나타낸 바와 동일하다. 통상적으로 화소데이타를 생성하는 센서로서 1차원센서를 사용하기 때문에, 수직방향의 변배는 센서의 독취위치제어에 관한 사항이 된다.

즉, 수직변배는 부주사방향에 대하여 센서의 독취위치(즉, 이동해상도)를 어떻게 제어하느냐에 관한 사항이 된다.

400LPI(Line per inch)가 100% 변배인 경우 부주사방향에 따라 주사위치를 1/400인치씩 이동시키도록 제어하면 되고, 200% 변배인 경우 1/800인치씩 단위위치를 이동시키면서 주사하도록 제어하면 된다.

상기한 바와 같이 부주사방항에 따라 센서의 주사위치를 변배율에 따라 정확하기 제어할 수 있는 경우 수직방향의 배율변환기능은 완전히 위치제어수단에 의하여 이루어질 수 있다.

이와 같은 시스템에 있어서 수평방향(즉, 주주사방향) 배율변환은 제14도에 의해 설명된 바와 같은 변배원리를 적용하고, 수직방향(즉, 부주사방향) 배율변환은 센서위치를 제어함으로써 얻을 수 있게 된다.

그렇지만, 상기와 같이 센서위치제어를 50%∼400% 내외의 범위에서 그 제어량을 1% 단위로 미세 조정하는 것은 용이하지 않다.

왜냐하면, 센서의 위치제어를 위한 구동수단에서는 정확한 정위치제어를 위해서 통상적으로 스테핑모터(stepping motor)가 사용되는데, 이 스테핑모터의 스텝각을 1% 단위와 매칭시킬 수 있어야 적용이 가능하기 때문이다.

이와 같이 하기 위해서는 모터의 단위스텝각에 대응한 모터의 구동장치(즉, 기어장치)를 제작할 경우 그 장치의 크기가 매우 커지게 되는데, 그렇게 되면 장치의 고속화에 매우 불리하게 된다.

따라서, 통상적인 화상입력장치에서는 각 모터의 스텝각에 따른 센서(1)의 이동거리가 소정의 거리로 고정되게 하고, 수직변배처리가 수행될 때 제14도에 나타낸 바와 같은 원리에 의하여 변배율에 따라 확대처리의 경우에는 특정위치에서 주사(또는 스캐닝)를 반복하도록 하고, 축소처리의 경우에는 실제 센서(1)로부터 데이타입력을 하지 않고 모터만을 구동하여 특정라인을 제거하는 방식을 채용한다.

이와 같은 방식의 경우에 있어서 수직배율 변환기능은 수평방향 즉, 주주사방향의 배율변환원리 및 방법이 동일하게 적용된다. 단, 이 방식에서 수평방향 배율변환과 수직방향 배율변환의 차이점은 삽입 또는 제거가 발생하는 위치(즉, 어드레스)가 수평방향변배의 경우에는 동일 주사라인에서 화소단위가 되지만 수직방향변배의 경우에는 동일 주사면에서 라인단위가 되는 것이다.

[바람직한 실시예에 대한 상세한 설명]

[Ⅰ. 수평(주주사)방향 배율변환]

수평방향의 배율변환은 제14도의 (a)에 나타낸 바와 같이 입력화소의 어드레스와 변배율과의 관계에 따른 출력화소의 사상(mapping)에 관련된 동작이다.

제14도의 (a)에서, X'는 출력화소 어드레스, X는 입력화소 어드레스, k는 변배율, n은 입력화소의 1라인당 화소수, N은 출력화소 1라인당 화소수를 각각 나타낸다.

여기서, 선택된 변배율과 화상데이타 입력장치의 해상도에 따라서 k와 n은 이미 결정된 값이 된다.

따라서, N=kn이므로 N 역시 결정된 수가 된다.

따라서 임의의 위치에서 변배처리된 화소데이타값을 i'(X)라 하면 사상관계를 고려한 입력화소는 다음과 같아야 한다.

상기의 수식에서 입력화소를 i'(X)로 처리하는 것은 보간법에 따라 이루어지는 것으로 그 방법은 제15도를 참조하여 이미 설명되었으므로 재차 설명하지 않는다.

출력화소(i'(X))의 처리에 있어서 X는 1에서부터 kn까지 1씩 순차적으로 제어되기 때문에 X에 대응하는의 어드레스를 계산하는 것이 필요하다.

제16도에 수평방향 배율변환 처리부의 전체회로의 구성을 나타낸 것이다.

전술한 바와 같이 배율변환에 따른 어드레스 변환처리는 제16도의 변배 어드레스 변환회로(42)에 의해서 수행되고, 이에 따른 화상데이타의 보간처리는 제16도의 화상데이타 보간처리회로(55)에 의해서 수행된다.

상기한 두 처리회로(42, 55)에 대해서는 이후에 자세하게 서술하도록 하겠다.

제16도에 나타낸 바와 같이 수평변배 처리회로는 두개의 버퍼메모리(49, 50)를 기준으로 크게 두개의 블록으로 구성된다.

이와 같이 두개의 블록으로 구성되는 것은 변배처리전의 주사된 화소데이타를 버퍼메모리에 격납시키기 위한 동작과, 변배처리를 위해 버퍼메모리로부터 데이타를 독출하는 동작이 동시에 이루어지도록 하는 파이프라인(pipe line)처리가 가능하도록 하여 고속처리를 실현하기 위함이다.

즉, 버퍼메모리(49)에 주사된 데이타를 격납시키고 있는 동안 버퍼메모리(50)로부터 데이타를 독출하여 변배처리를 수행하고, 다음 순간에는 버퍼메모리(49)로부터 데이타를 독출하여 변배처리를 수행하는 동안 버퍼메모리(50)에는 주사된 데이타를 격납시킨다.

이의 제어는 제16도의 버퍼선택기(43)에서 수행한다.

버퍼선택기(43)는 제1도의 중앙처리장치(100)로부터 제공되는 L-CNT 신호에 의해 제어된다.

즉, 중앙처리장치(100)는 새로운 라인에 대한 주사의 시작을 알리는 L-CNT를 송출하여 수평방향의 주사동기를 유지시키게 되는데, 이 신호의 센서의 HSYNC와 동기되어야 한다.

제16도의 버퍼 선택기(43)는 L-CNT를 2분주하여 L-CNT가 홀수번째일때에는 제16도의 버퍼메모리(49)에 주사된 데이타를 격납시키도록 제16도의 버퍼(44, 52)를 인에이블시키고, 동시에 변배처리가 이루어지도록 버퍼(47, 53)를 인에이블시켜 버퍼메모리(50)로부터는 데이타독취가 가능하도록 이 메모리(50)를 제어하며, L-CNT가 짝수번째일때에는 이와 상대되는 제어를 수행한다.

따라서, 이와 같이 버퍼메모리(49, 50)에 새로운 데이타의 격납동작과 변배처리를 위한 데이타 독출동작을 동시에 수행하도록 하여 데이타 처리속도를 개선할 수 있다.

제17도는 제16도에 나타낸 수평배율 변환처리회로의 주요제어신호 파형을 나타낸 것이다.

제17도에서, HSYNC 신호는 센서(1)의 노광시간을 결정하는 신호로서 제1도의 클럭발생부(16)에서 송출되는 신호이며, SCAN-E 신호는 HSYNC 신호의 매주기(1라인 분량의 데이타를 생성시키는 시간 또는, 1라인의 주사시간)마다 센서(1)로부터 생성되는 데이타가 유효함을 알리는 신호로서 중앙처리장치(100)로부터 제공되는 L-CNT 신호에 의해 새로운 라인에 대한 주사를 개시시키면 활성상태가 된다.

이신호는 제16도의 화상등록 어드레스 발생기(41)의 동작을 제어하는 신호로 작용하여 이에 따라 새로운 화상데이타를 제16도의 버퍼메모리(49, 50)에 격납시킨다.

제17도에서,신호는 제16도의 변배어드레스 변환회로(42)의 동작을 제어하는 신호로서, 이신호는신호와 HSYNC 신호를 기준으로 1주기 지연되어야 한다. 이것은 주사된 데이타를 제16도의 버퍼메모리(49 또는 50)에 일단 격납시킨 뒤 1라인분량의 간격으로 데이타의 격납과 변배처리가 지연되어 이루어지기 때문이다.

제17도에서, PADD-CLR 신호는 제16도의 화상등록 어드레스 발생기(41)의 클리어 제어신호로서 1라인의 격납동작이 끝나고 새로운 라인의 데이타 격납을 위해 어드레스 발생기의 프리셋트(preset)값을 0으로 클리어 시킨다. CONADD-CLR 신호는 제16도의 변배어드레스 변환회로(42)의 클리어신호로서 1라인분의 변배처리가 끝나고 새로운 라인 데이타의 처리직전에 변배용 어드레스 발생수단의 프리셋트 값을 0으로 클리어하기 위한 신호이다.

제17도의 P-CLK 신호는 화소클럭신호로서 버퍼메모리(49 또는 50)에 화소데이타(ING-IN)의 격납을 알리는 신호로서 매 1byte마다 활성화되는 신호이며 이 신호에 의하여 동일 주사라인상에서 화소동기가 유지된다.

제16도의 화상등록 어드레스 발생기(41)는 본 신호(P-CLK)를 계수하여 어드레스를 생성한다.

제17도의 CON-CLK 신호는 제16도의 변배어드레스 변환회로(42)의 제어신호로서 변배처리되는 화상데이타의 화소동기가 유지되도록 제어하며 버퍼메모리(49 또는 50)로부터 데이타가 독출되는 동작을 제어하기 위한 기본신호로서 작용한다.

제16도에 나타낸 변배어드레스 변환회로(42)의 구성은 제18도 및 제19도와 같다.

제18도는 룩-업 테이블(Look-Up Table : 이하 'LUT'라 약칭함)을 사용한 방식이며, 제19도는 전용산술 처리회로(Arithmetic Logic Unit : 이하 'ALU'라 약칭함)를 이용한 방식을 나타낸 것으로서 회로의 기본동작은 동일하다.

즉 제18도의 경우에서는 제14도의 (a)에 도시된 관계에 따라 변배클럭(CON-CLK)에 동기되어 버퍼메모리(49 또는 50)로부터 읽어들이게될 화소데이타와 관련된 어드레스를, 변배율관계를 고려하여, 중앙처리장치(100)가 미리 계산하고 이를 LUT에 미리 수록한 뒤 이를 이용하여 변배어드레스를 생성시키는 동작을 수행하는 방식이고, 제19도는 변배클럭(CON-CLK)에 따른 어드레스와 상기 버퍼메모리의 독취어드레스를, 제14도의 (a)와 같은 원리에 의하여, 화소데이타를 읽어들일때마다 각각 별도로 계산하여 어드레스를 변환하는 방식이다.

제19도는 ALU를 사용하기 때문에 제18도에서와 같이 LUT를 위한 메모리(65, 66)가 필요하지 않은 장점이 있다.

제18도와 제19도의 예는 구성상 특징이며 동작기능은 동일하다.

제18도의 주주사 변배용 LUT 회로는 두개의 메모리(65, 66)로 구성되는데, 이는 1라인 주사화소의 수에 해당하는 어드레스를 지원할 수 있는 크기로서 수바이트의 어드레스 테이블값을 수록하기 위한 두개로 구성시 된다.

즉, 제1LUT용 메모리(65)는 하위바이트 변환어드레스 격납용이고, 제2LUT용 메모리(66)는 상위바이트 변환어드레스 격납용이다.

제18도의 버퍼(64, 68, 70)는 제20도의 (a)에 나타낸 흐름도와 같이 실제로 화상데이타의 변배처리에 앞서 주주사방향 변배용 변환어드레스 값을 LUT용 메모리에 격납시키기 위한 것으로서 중앙처리장치(100)로부터 제공되는신호에 의하여 제어된다.

제20도의 (a)를 참조하여 주주사방향 변배처리용 변배어드레스를 생성시키기 위한 LUT 작성과정을 보다 구체적으로 설명한다.

변배처리용 어드레스를 생성시키기 위한 수평 및 수직변배처리를 위한 LUT의 작성에 앞서, 원고문서의 화상에 대한 복사물의 배율변환이 결정되면 중앙처리장치(100)는 LUT를 작성하기 위한 전처리과정으로 화상입력변수를 지정하고 제어계수를 산출한다(S1, S2).

화상입력변수를 지정하는 과정에서는 수평변배율(kx), 수직변배율(ky), 독취해상도(d) 및 주사영역의 크기(w×1)가 결정된다.

제어계수를 산출하는 과정에서는 상기한 변수지정과정에서 결정된 변수값으로부터, 라인의 독취화소수(n), 1라인의 변배화소수(N) 및 1페이지의 주사라인수(L)가 결정된다.

이상과 같은 전처리과정이 끝나면 CPU(100)는 수평주사방향 변배처리용 어드레스를 생성시키기 위한 LUT를 작성하게 된다. 먼저, 주주사방향 변배용 LUT 어드레스(i)를 클리어시킨후 주주사방향 변배용 LUT 어드레스(i)를 1씩 증가시키면서 수평변배율(kx)로 나누어 주주사변배처리용 어드레스(x)를 계산하고, 이어 소숫점 이하를 절상(또는 사사오입)하여 주주사변배처리 LUT용 메모리의 i번지에 저장한다(S4∼S7).

주주사방향 변배용 LUT 어드레스(i)가 1라인의 변배화소수(N)보다 크면 수직(부주사)방향 변배처리용 어드레스를 생성시키는 과정을 수행하고 주주사방향 변배용 LUT 어드레스(i)가 1라인의 변배화소수(N)보다 크지 않으면 단계 S4로 복귀하여 모두 주주사방향 변배처리용 어드레스를 구할때까지 단계 S4 내지 단계 S7을 반복수행한다(S8).

한편 LUT용 메모리에 변환어드레스를 격납을 위한신호가 비활성상태로 되면 인버어터(63)에 의해 자동적으로 제18도의 버퍼(62, 67, 69)가 인에이블(enable)되어 변배처리를 위해 LUT용 메모리에 대한 액세스가 가능토록 되어있으며 이의 동작은 제20도의 (c)에 나타낸 것과 같이 동작된다.

제16도와 제17도 및 제20도의 (c)를 참조하여 수평방향 변배처리과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

주사가 시작되어신호가 활성화되면(S16, S17), PADD-CLR 신호에 의해 화상등록 어드레스 발생기(41)가 클리어되어 버퍼메모리 어드레스가 "0"으로 셋트된다(S18) .

이어,SCAN-P 신호가 활성화되면 변배어드레스 변환회로(42)가 CONADD-CLR 신호에 의해 "0"으로 셋트된다(S20).

만일,신호와신호가 모두 비활성 상태(S16, S20)이면 활성화될 때까지 대기한다.

신호는 활성상태이고신호가 비활성 상태이거나(S17, S19),신호는 비활성 상태이고신호가 활성상태가 되어 변배어드레스 변환회로(42)가 클리어된 상태이면(S17, S20, S21), HSYNC 신호가 상승할 때마다 L-CNT 신호에 의해 주사라인이 계수된다(S23).

상기 L-CNT 신호의 홀수번째 상승이면(S24에서 "예"이면), 버퍼메모리(49)가 화상데이타 격납용으로 선택된다(S25).

이와 같이 화상데이타 격납용 메모리가 선택되면 P-CLK 신호가 활성상태인 동안 화상등록 어드레스 발생기(41)가 지정하는 번지(P)의 버퍼메모리(49)에 화소데이타(IMG-IN)가 저장된다(S27).

화상등록 어드레스 발생기(41)의 출력(P)은 계속 1씩 증가되는데 화상등록 어드레스 발생기(41)의 출력(P)이 1라인의 독취화소수(n)보다 크지않으면(S28), 계속해서 화상등록 어드레스 발생기(41)가 지정하는 번지의 버퍼메모리(49)에 화소데이타(IMG-IN)가 순차로 저장된다.

이와 같은 화상데이타의 격납과 동시에, L-CNT 신호의 홀수번째 상승에서 변배처리를 위한 메모리 독출동작이 수행된다.

즉, L-CNT 신호의 홀수번째 상승에서는 버퍼메모리(49)가 주사된 화상데이타의 격납용 메모리로 선택됨과 동시에 변배처리를 위한 독취대상 메모리로서 버퍼메모리(50)가 선택된다(S29). 이와 같이 변배처리용 메모리가 선택되면 CON-CLK 신호가 활성상태인 동안 변배어드레스 변환회로(42)가 지정하는 번지(m)의 버퍼메모리(50)에 저장된 화소데이타가 독출되어 화상데이타 보간처리회로(55)에 의해 보간처리된다(S30, S31).

변배어드레스 변환회로(42)의 출력(m) 또한 계속 1씩 증가되는데 상기 변배어드레스 변환회로(42)의 출력이 1라인의 변배화소수(N)보다 크지 않으면(S33), 계속해서 변배어드레스 변환회로(42)의 출력(m)이 나타내는 번지의 버퍼메모리(50)의 영역으로부터 화소데이타를 독출하여 보간처리한다.

L-CNT 신호의 짝수번째 상승동안(단계 S24에서 "아니오"인 경우)에는 상기한 버퍼메모리(49)가 변배처리용 메모리로 선택되고, 버퍼메모리(50)는 화상데이타 격납용 메모리로서 선택된다. 이때의 동작수행과정은 상술한 L-CNT 신호의 홀수번째 상승에서와 동일한 원리로 이루어진다.

[Ⅱ. 수직(부주사)방향 배율변환]

수직방향의 변배원리 역시 제14도와 같으며 단지 수평방향의 배율변환은 동일 라인상에서 화소단위의 동기관계에 따라 이루어지는 것에 반하여 수직방향에서는 동일주사 페이지(scan page) 내에서 라인동기 관계에 따라 이루어진다.

또한 수평방향의 배율보정에 있어서는 변배율에 따라 확대일 경우 일정화소 간격마다 화소의 삽입이 발생하게 되며 축소인 경우 생략이 발생하게 되는데 이의 처리는 제16도의 버퍼메모리(49, 50)를 제어하는 화상등록 어드레스 발생기(41)에서 행하게 된다.

수직방향의 변배처리는 변배율에 따라 확대인 경우 새로운 주사라인의 삽입이 이루어지며, 축소인 경우 주사라인의 생략(즉, 주사(scanning)를 수행하지 않고 센서모듈의 위치를 소정라인수만큼 건너뜀)하게 된다.

한편, 확대인 경우에는 새로운 라인의 삽입을 버퍼메모리(49 또는 50)의 내용을 삽입라인수에 해당하는 만큼 반복처리하거나 센서모듈을 현재의 위치에 고정시킨 상태에서 소정의 라인수 만큼 반복적으로 독취하여 행할 수 있다.

따라서 상기와 같이 수직방향의 변배기능은 센서의 위치제어에 관한 것으로서 결국 센서모듈의 이송장치인 구동모터 제어방법에 관련된 것이다.

부주사방향 변배용 LUT 회로는 제21도와 같다.

부주사방향 변배용 LUT 회로의 동작도 주주사방향 변배용 LUT 회로와 마찬가지로 LUT 값을 작성하는 과정과 이 LUT 값을 이용한 모터 제어과정(즉, 변배처리과정)으로 구분할 수 있다. 부주사방향의 변배용 LUT의 작성흐름도는 제20도의 (b)에 나타내었다.

수직변배 LUT 작성과정(제20도의 (b)참조)은 제21도의 버퍼(86, 89)를 인에이블시켜 제1도의 중앙처리장치(100)에 의해 수행된다.

이때 버퍼(89)를 통하여 변배 LUT 값(δ)이 수직변배 LUT용 메모리(87)에 수록된다.

δ값의 계산방식은 제20도의 (b)에 나타낸 플로우챠트와 같다.

먼저, CPU(100)는 리세트 신호()를 부주사변배용 LUT 어드레스 발생회로(81∼84)에 제공하여 부주사방향 변배용 LUT 어드레스(j)를 클리어시킨후(S9), 1씩 증가시키면서 수직변배율(ky)로 나누어 부주사변배에 따른 주사위치(j)를 계산하고 다음 라인의 주사상대위치(△y)값을 계산한다(S10, S11).

상기한 다음 라인의 주사상대위치(△y)값의 소수점 이하를 절상(또는, 사사오입)하여 변배 LUT값(δ)을 구한후 LUT용 메모리(87)에 이를 저장한다.

상기한 부주사방향 변배용 LUT 어드레스(j)가 1페이지의 주사라인수(L)보다 크지 않으면(S15), 상기한 단계 S10 내지 S14를 반복수행한다.

이를 위해서 수직변배용 LUT 메모리(87)는 2비트 메모리이면 충분하다.

즉 수평변배는 변배처리에 따라 제16도의 버퍼메모리(49, 50)를 독취할 어드레스값을 저장하기 위해 1라인의 주사길이에 상응하는 어드레스를 수용하기 위해 큰 데이타 폭이 요구되었으나, 수직방향의 변배는 센서모듈의 현재 위치에서 다음 라인주사를 위하여 상대적인 위치값만을 가지도록 하여 LUT의 데이타폭을 줄일 수 있다.

따라서 수직변배용 LUT 메모리(87)는 2비트데이타 격납용이면 충분하다.

한편, δ는 제24도에 도시된 바와 같은 값을 가질 수 있다.

제24도의 (a)는 변배율(ky)이 100%인 경우, (b)는 50%, (c)는 200%인 경우를 각각 나타낸 것이다.

이때, 센서모듈 이송장치의 구동용 모터는 스텝핑 모터로서 모터제어신호 1펄스당 회전각도인 스텝각을 θ°라 하고 θ만큼 모터가 회전시 △1만큼 센서모듈을 이송시킬 수 있으며인치로 설계되었다고 가정하기로 한다.

따라서, 부주사방향의 선밀도가 400dpi로 설계된 장치에 있어서 주사라인에 따른 제어변수는 제24도와 같은 관계가 성립된다.

제24도에서 δ값에 해당하는 값이 제21도의 수직변배용 LUT 메모리(87)에 저장되는 값으로 2비트(b1, b0)로 표시할 수 있다.

δ(b1, b0)="0"일때에는 위치변동없이 그 자리에서 새로운 라인을 한번더 주사하게 되며, δ="1"일 때는 모터는 1스텝 전진시켜 주사하게 되고, δ="10"일 때 모터를 2스텝 이동시켜 1라인 주사하게 된다.

모터의 스텝이동제어는 제22도의 제어회로에 의해 수행된다. 즉, δ값에 해당하는 만큼 모터의 위상(phase)을 천이시켜 센서모듈의 위치를 제어하여 입력하게 되어 수직방향의 변배처리를 행한다.

도면에서, MT 신호는 모터스텝 구동펄스이고,신호는 1라인의 주사가 유효함을 나타내는 신호이다.

2위상(phase) 모터를 사용하는 경우에 있어서 제21도, 제22도의 동작파형은 제25도 내지 제27도에 나타낸 바와 같다.

제25도는 100% 즉 변배동작없이 처리하는 예이고, 제26도는 200% 변배시, 제27도는 50% 변배시에 해당하며 통상적인 회로의 동작은 확대시(100%∼400%)에 제25도와 제26도의 조합형태로 진행되며 축소시(100%∼50%)에 제25도와 제27도의 조합으로 진행된다.

이상에서 설명된 바와 같이 화상데이타에 대한 전기적인 처리만으로 출력화상의 크기를 임의로 제어하여 주주사방향의 출력화소피치 및 부주사방향의 출력주사선피치를 임의로 선택할 수 있게 됨에 따라 동일한 화소데이타에 의해 가로, 세로의 비율이 다양한 화상들을 얻을 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 원고문서의 원고화상을 검출한 후 전기적인 신호로 변환처리하여 사용자의 희망에 따라 복사원고의 복사화상을 생성시키는 화상처리 장치에서 원고화상에 대한 복사화상의 복사배율을 조정하기 위한 화상배율 변환방법에 있어서, 사용자가 희망하는 복사배율에 대한 데이타를 액세스하여 수평/수직 변환배율과 주사영역에 대한 폭과 길이 및 해상도를 소정갯수의 변수로 설정하는 제1과정과; 상기 과정에서 설정되어진 변수를 사용하여 상기 복사배율을 달성하기 위한 소정갯수의 제어계수를 산출하는 제2과정과; 상기 제1과정의 수평변환 배율에 관한 변수와 상기 제2과정에서 산출된 제어계수들에 따라 산출수단을 이용하여 수평주사 방향의 주주사 변배 어드레스를 생성하여 저장하는 제3과정과; 상기 제1과정의 수직변환 배율에 관한 변수와 상기 제2과정에서 산출된 제어계수들에 따라 산출수단을 이용하여 수직주사 방향의 부주사 변배어드레스를 생성하여 저장하는 제4과정과; 상기 제1과정에서 설정되어진 변수들을 기준으로 상기 제3과정을 통하여 저장되어 있는 주주사 변배 어드레스를 소정간격으로 균등하게 가감하여 복사화상의 수평주사시 화상배율을 조정하는 제5과정과; 상기 제1과정에서 설정되어진 변수들을 기준으로 상기 제4과정을 통하여 저장되어 있는 부주사 변배 어드레스를 소정간격으로 균등하게 가감하여 복사화상의 수직주사시 화상배율을 조정하는 제6과정; 및 전체 원고문서의 원고화상에 대한 전체 복사화상을 생성시킬때까지 상기 제5과정과 제6과정을 반복 수행하는 제7과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상배율 변환방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2과정은 상기 제1과정에서 설정되어진 해상도와 주사영역의 폭에 관한 변수를 승산하여 상기 원고화상의 한 라인당 독취하여야 하는 화소수에 관한 독취화소 계수를 산출하는 제1단계와; 상기 제1과정에서 설정되어진 수평변환 배율과 상기 제1단계에서 산출된 독취화소 계수를 승산하여 상기 원고화상에 대한 복사화상의 한 라인당 필요한 화소수에 관한 변배화소 계수를 산출하는 제2단계; 및 상기 제1과정에서 설정되어진 해상도와 수직변환 배율 및 주사영역의 길이에 관한 변수를 승산하여 상기 원고화상에 대한 복사화상의 주사라인 총수에 주사라인 계수를 산출하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상배율 변환방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3과정은 상기 주주사 변배 어드레스 위치를 초기화 하는 제1단계와; 상기 수평변환 배율에 관한 변수로 상기 주주사 변배 어드레스의 임의의 위치를 제산하여 주주사 변배에 따른 화소 어드레스 데이타를 계산하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 계산되어진 화소 어드레스 데이타를 정형화 하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 정형화 되어진 데이타를 상기 주주사 변배 어드레스의 해당 번지에 저장하는 제4단계와; 상기 주주사 변배 어드레스의 해당 번지를 증가시키는 제5단계; 및 상기 제5단계에서 증가되어진 주주사 변배 어드레스의 해당 번지가 상기 변배화소 계수보다 크지 않은 경우 주주사 변배용 어드레스를 계산하기 위한 상기 제2단계로 진행하고 상기 변배화소 계수보다 커지는 경우 상기 제4과정으로 진행하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상배율 변환방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제4과정은 상기 부주사 변배 어드레스 위치를 초기화하는 제1단계와; 상기 수직변환 배율에 관한 변수로 상기 부주사 변배 어드레스의 임의의 위치를 제산하여 부주사 변배에 따른 주사위치를 계산하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 계산되어진 현재의 부주사 위치 데이타와 종전의 부주사 위치 데이타를 감산하므로서 다음 라인 주사시 주사수단을 이송시키는 이송모터의 동작을 제어하기 위한 상대위치 데이타를 산출하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 산출되어진 상대위치 데이타를 정형화하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 정형화 되어진 데이타를 상기 부주사 변배 어드레스의 해당 번지에 저장하는 제5단계와; 상기 부주사 변배 어드레스의 해당 번지를 증가시키는 제6단계; 및 상기 제6단계에서 증가되어진 부주사 변배 어드레스의 해당 번지가 상기 주사라인 계수보다 크지않은 경우 부주사 변배용 어드레스를 계산하기 위한 상기 제2단계로 진행하고 상기 주사라인 계수보다 커지는 경우 상기 제5과정으로 진행하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상배율 변환방법.
5. 제4항에 있어서, 수직주사시 화상배율을 조장하기 위한 제6과정은 상기 정형화 되어진 상대위치 데이타가 '00'일 경우 상기 모터의 위상이 천이되지 않도록 정지시켜 이전 주사라인을 재차 주사하는 제1단계와; 상기 상대위치 데이타가 '01'일 경우 상기 모터를 1스텝 전진시켜 하나의 라인을 주사하는 제2단계; 및 상기 상대위치 데이타가 '10'일 경우 상기 모터를 2스텝 전진시켜 하나의 라인을 주사하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상배율 변환방법.
6. 제3항에 있어서, 수평수사시 화상배율을 조정하기 위한 제5과정은 라인주사 시작시간에 동기되어 적어도 두개의 논리적인 블럭으로 구성되는 메모리 수단중 어느 하나의 블럭을 화상데이타를 저장하기 위한 제1메모리 수단으로 선택하고, 다른 하나의 블럭을 변배처리 데이타를 저장 위한 제2메모리 수단으로 선택하는 제1단계와; 상기 제1메모리 수단이 동기되는 경우 상기 독취화소 계수의 범위를 넘지않는 범위 내에서 원고화상의 화상데이타를 순차적으로 저장하는 제2단계와; 상기 제2메모리 수단이 동기되는 경우 상기 제2메모리 수단에 저장되어 있는 화상데이타를 독취하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 독취되어진 화상데이타를 수평변환 배율에 관한 변수로 제산하여 변배 화상데이타를 생성한 후 상기 제2메모리 수단의 해당 번지에 재 저장하는 제4단계와 상기 제4단계에서 재 저장 되어진 변배 화상데이타를 사용하여 변배화소 계수의 범위내에서 소정간격으로 균등하게 화소데이타를 가감하는 제5단계; 및 상기 제2단계 또는 제5단계의 동작 수행후 수직주사시 화상배율을 조정하기 위한 제 6과정으로 진행하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상배율 변환방법.
7. 센서(1)로부터 제공되는 원고화상과 관련된 정보로부터 중앙처리장치(100)에 의해 제어되어 소정의 수평/수직 변환배율을 갖도록 복사화상을 생성시키기 위한 주사수단의 이송모터를 구비한 디지탈 화상처리 장치에 있어서, 화소클럭신호(P-CLK)에 동기되어 입력화상 데이타(IMG-IN)를 저장하기 위한 화상등록 어드레스를 발생시키는 제1어드레스 발생부(41)와, 상기 중앙처리장치(100)로부터 제공되는 주주사방향 변배처리용 어드레스 데이타를 룩업테이블 형태로 저장하는 룩업테이블 메모리(65, 66)를 구비하고 상기 룩업테이블 메모리(65, 66)가 변배클럭신호(CON-CLK)에 동기됨에 따라 상기 수평변환배율에 따른 변배처리를 위한 독출변배 어드레스를 발생시키는 제2어드레스 발생부(42)와, 상기 입력화상 데이타(IMG-IN)를 교대로 저장하는 제1 및 제2메모리(49, 50)와, 라인주사 시작신호(L-CNT)를 2분주하여 주사된 화상데이타를 격납시키기 위한 격납제어신호 및 변배처리를 위해 상기 제1 및 제2메모리(49, 50)를 액세스하기 위한 독출제어신호를 동시에 발생시키는 제어부(43)와, 소정의 보간방식에 의하여 상기 제1 및 제2메모리(49, 50)로부터 제공되는 화상데이타를 변배처리하는 변배부(55)를 구비하여 동일 주사라인상의 입력화소 데이타에 대하여 수평변환배율에 상응하는 소정의 화소간격으로 적어도 1화소이상과 관련된 데이타를 삽입하거나 삭제하는 주주사방향 변배처리수단과; 변배클럭에 따른 어드레스와 버퍼메모리 독취어드레스를 실시간 처리하여 변배어드레스를 계산하는 라인주사 시작신호(L-CNT)에 동기되어 부주사방향 변배처리용 어드레스를 발생시키는 제3어드레스 발생부(81∼84)와, 소정의 제어신호(YLUT-CS)에 의해 제어되어 상기 부주사방향 변배처리용 어드레스가 지정하는 영역에 다음라인 주사상대 위치데이타(δ)를 저장하는 상대위치 저장메모리(87)와, 상기 상대위치 저장메모리(87)에 저장되어 있는 다음라인 주사상대 위치데이타(δ)에 의해 모터의 위상천이를 제어하는 모터제어부(90∼96)를 구비하여 각 주사라인단위의 화소데이타에 대하여 수직변환 배율에 상응하게 소정의 라인간격으로 적어도 1주사라인 이상과 관련된 데이타를 삽입하거나 삭제하는 부주사방향 변배처리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상배율 변환장치.