JPH02282868A

JPH02282868A - 複数チャンネル画像処理装置及び方法

Info

Publication number: JPH02282868A
Application number: JP2017642A
Authority: JP
Inventors: Ying-Wei Lin; イン　ウェイ　リン; Anthony F Calarco; アンソニー　エフ　カラーコ; Lisa M Yamonaco; リサ　エム　ヤモナコ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1989-02-02
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1990-11-20
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: US4916551A; JP2656842B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、一般にはイメージデータを複数のチャンネル
に沿って同時に処理する装置、より詳細にはチャンネル
間の前後関係を維持した状悪でイメージデータを複数の
チャンネルに沿って処理する装置に関するものである。

発明が解決しようとする課題原稿書類を照明し、感知した反射光の強さを表す応答信
号を発生する感光素子アレーを持つイメージスキャナで
原稿書類上のイメージを走査して、原稿書類からディジ
タルイメージデータを収集することができる。一定の状
況においては、走査する原稿書類の幅と感光素子アレー
の長さが一致する全幅型感光素子アレーを備えたイメー
ジスキャナが望ましい。全幅型アレーの代わりに、短い
感光素子アレーを使用し、イメージを適当に拡大して感
光素子アレーの長さに合わせることもできる。

いずれの場合も、より短いアレーを互いに突き合わせて
１個の大型アレーにするか、またはより短いアレーをジ
グザクに近接して配置し、明らかに継ぎ目のない応答が
得られるように電子的に縫合して大型感光素子アレーを
作ることができる。

高解像度の感光素子アレー、つまり多数の感光素子から
成る感光素子アレーの製造コストはそれほど高価でなく
なってきたので、解像度（アレーの端から端までの感光
素子の数）と像形成速度を高めることが要求されるよう
になった。その結果、比較的短時間に、できれば実時間
（データは、収集する速度とほぼ同じ速度で画像処理装
置から出力される）で処理しなければならないイメージ
データの量が飛躍的に増加した。考えられる１つの解決
策は、感光素子アレーの各部分からのイメージデータを
独立したチャンネルで取り扱うようにし、各チャンネル
が感光素子アレーの各部分からのイメージデータを個別
に処理し、その後各チャンネルを出力側で縫合して画像
を作成するやり方である。しかし、データに使用するい
ろいろな画像処理ルーチンは、走査線に沿った特定の画
素の隣接画素すなわち前後関係に関する情報を・ピ・要
とするので、単にイメージデータを突き合わせるやり方
は、最終出力に明白な゛継ぎ目″′が生じるであろう。

この前後関係の情報がなければ、チャンネルの縁の画素
は正しく処理されないのである。

従来の技術米国特許第４，６０２，２８５号は、ビデオ変換フィル
タ装置により、数個のフィルタプロセッサを並列に備え
た高速実時間装置に並列処理を行わせ、目標イメージデ
ータ点を同時に処理できることを示唆している。また米
国特許第４，４３９，８０３号は、ビデオ情報の異なる
行を並列に処理し、ビデオフレームを記憶させることが
できる分散形ビデオフレーム記憶実時間処理装置を開示
している。入力プロセッサは、隣接する画素に関する情
報から画素を合成することができる。キャノン社のＣＬ
Ｃ−１デイジタル力ラー複写機では、感光素子アレーの
イメージデータに対し５つのチャンネルが設けられてい
ると考えられる。各チャンネルはイメージデータの３つ
の色を感知する。各チャンネルからのカラーイメージデ
ータは分離され、各色に１つのストリーム、３つのスト
リームが作られる。これらの異なるチャンオ・ルからの
ストリームは併合され、後で単一チャンネル内でまとめ
て処理される。

課題を解決するための手段、本発明は、イメージデータの走査線を処理する方法およ
び装置を提供する。本装置では、走査線からのイメージ
データは、各チャンネルがイメージデータの一部分を処
理するやり方で、複数のチャンネルに沿って同時に処理
され、隣接する走査線部分から前後関係の情報が提供さ
れる。

本発明の１つの特徴として、イメージバーに沿う感光素
子アレーによりデータが収集される。イメージバーは複
数のほぼ同サイズの区域に分割されている。各区域から
のイメージ情報は、チャンネルに沿って独立に処理され
る。イメージバーの第１区域から第１の数の画素が第１
チャンネルの画像処理要素へ送られて処理される。同様
にイメージバーの第２区域から第２の数の画素が第１千
ヤンネルへ送られる。その数は、画像処理部で使用され
る画像処理アルゴリズムに必要な数の前後関係画素が得
られるように選定される。第１チャンネルの前後関係群
を含む第３の数の画素が第２チャンネルの画像処理要素
へ送られて処理される。同様に、第４の数の前後関係画
素が別のチャンネルから第２チャンネルへ送られる。そ
の数は、第２チャンネルの画像処理部で使用される画像
処理アルゴリズムに必要な数の前後関係画素が得られる
ように選定される。処理の後、正しい前後関係処理が行
われた画素は、さらに第１および第２チャンネルに沿っ
て送られる。第１チャンネルに対する画素は正しい前？
麦関係を与えなかった最後の数画素を除くすべての画素
を含んでおり、第２チャンネルに対する画素は正しい前
後関係を与えなかった最初の数画素を除くすべての画素
を含んでいる。

装置内にどれだけ多くのチャンネルが設けられても、こ
の配列が繰り返される。イメージの外縁を正しく処理す
るため、他の配列を作ることもできる。もちろん、イメ
ージバーの外縁画素は、前後関係として使用するそれ以
上の画素を持たないので、異なる取板いが為される。

各走査線の増大した長さに適合させるため、画素のスト
リームの中で走査線または走査線部分がどこで始まり、
どこで終わるかを明示する走査線同期信号すなわちクロ
ック信号が修正される。その結果、修正された走査線同
期信号は、前Ｉｌ＆関係画素が追加された後の、元の画
素と追加された前後関係画素の両方を含む走査線または
走査線部分を反映している。次に、走査線内の画素の数
を変更する各画像処理要素は、走査線内に残っている画
素の数を反映させるため走査線同期信号を修正する。そ
のほか、変化した走査線部分はこの時点で当初とは異な
る画素群含有するので、その新しい画素データをチャン
ネルに反映させるために、開始時間および終了時間につ
いて走査線同期信号が修正される。

一定の画像処理チャンネルに沿って処理される画素に、
隣りの画像処理チャンネルに関する前後関係情報を与え
ることによって、フィルタ刀ングと拡、大機能を含む幾
つかの画像処理アルゴリズムが使用可能になる。選定し
た数のｒＩｑ後関係画素を先行チャンネルに追加するこ
とによって、チャンイ、ルの間に重複が生じるので、後
続チャンネルの最初の数画素を、先行する前後関係画素
として使用することができる。

発明の以上およびその他の特徴は、添付図面３参照し、
発明の好ましい実施例についての以下の説明を読まれれ
ば、明らかになるであろう。

実施例イメージデータ画素の形３したディジタルイメージｔｆ
ｆ　Ｈｌ、すなわちイメージ内の個別場所におけるイメ
ージの強さのディジタル電圧表示は、適当なソースから
提供される０例えば、イメージが記載されている原稿書
類を、１個またはそれ以上の感光式１最像装置、例えば
電荷結合素子（ＣＣＤ　）の複数素子アレーで１行づつ
走査して、イメージデータ画素を得ることができる。イ
メージが記載されている原稿書類を１行づつ走査してイ
メージ情報を得る方法そのものは、周知であり、本発明
の一部含為すものではない。イメージ情報は、もらろん
コンピュータで生成することもできるし、電子的に記憶
させた原稿から提供することもできる。

本発明は行撮像素子を含むイメージスキャナについて特
に有用であり、これについては後で説明する。また、本
発明はループバックモードにおいても、あるいは本発明
を組み入れたイメージスキャナを有するまたは有してい
ない処理装置についても関連した用途を見いだすことが
できる。

第１図に、本発明による画像処理装置を示す。

記載した実施例では、並用に、撮像素子（第１図には示
してない）から画素を収集することができる。撮像素子
は、一般に、ＣＣＤなどの感光素子走査アレーから成り
、原稿書類から反射した光像にさらされると、アナログ
信号を発生する。走査装置からイメージ情報を生成する
とき、数個のチャンネル（ここではチャンネル＾、Ｂで
例示した）に沿ってイメージ情報を生成させることがで
きる。

各チャンネルは、イメージ情報を収集する走査アレーの
一部分を表す。走査アレーの各部分の長さは例えば約２
０４８画素である。高密度走査アレーにおいては、走査
する族８８類の全幅に相当する長さを有するものもあり
、幾つかのチャンネルが存在できるが、本発明を説明す
るため、第１図には２チャンネルのみを示す。ここで使
用する用語［チャンネル」は、イメージバーの一部分す
なわち区域、またはイメージバーのチャンネルすなわち
一部分が接続された幾つかの同様な並列画像処理装置の
１つをいう。１個のチャンネルに沿って伝送される走査
線の部分は「走査線部分」と呼ばれる。イメージバーの
チャンイ・ルおよび処理中の走査線部分は隣接しており
、また画素はチャンネルの端から端まで１からｎの順位
が付けられているものとする。方向として、用語「先行
の」は下位番号の画素またはチャンネルをいい、「後続
の」は上位番号のの画素またはチャンネルをいう。また
用語「上流」はデータ入力に向かう処理方向をいうが、
「下流」はデータ出力側に向かう処理方向をいう１画素
のストリーム、すなわち走査線または走査線部分におい
て、最初の画素はストリームすなわち走査線または走査
線部分の「前縁」にあるが、最後の画素はストリームず
なわち走査線または走査線部分の１後縁」にある。

各チャンネルは画素を修正装置１００ａ　、　１００ｂ
へ送る。画素は、走査アレーに機能的に隣接したアナロ
グディジタル変換器く図示ぜず）において、最初に走査
アレーから得られたアナログ信号からディジタル信号（
一般に、８ビットデータバイト）へ変換されたと仮定す
る。修正装置１．００ａ、１００ｂは、各感光素子の感
度の相違を考慮に入れるため、画素値を所定の校正に対
して正規化する。また、走査アレーの各感光素子から画
素が得られた順序を考慮に入れるため、データがデスキ
ューされる。

また、修正アルゴリズムはいろいろな補間ルーチンや不
具合画素廃棄ルーチンによって走査アレーの不具合感光
素子の場所を考慮にいれる。修正装置１００ａ、１ｏｏ
ｂで修正された画素は走査線バッファ１０２ａ、１０２
ｂへ送られる。走査線バッファ　１０２ａ、１０２ｂは
２次元フィルタ１０４ａ　、　１０４ｂが使用する複数
の走査線を記憶する。２次元フィルタ１０４ａ　、　１
０４ｂは、モアレ効果を防止するため、スクリーニング
された中間調データをグレイデータへ変換する。フィル
タ１０４ａ　、　１０４ｂは、エツジエンハンスメント
またはノイズ除去などその他の目的にプログラムするこ
ともできる。上記の変換に使用するフィルタリンクル−
チンは、個々の画素について、高速走査および低速走査
方向の最隣接画素に関する情報を必要とするので、走査
線バッファ１０２ａ　、　１０２ｂは、隣接走査線群に
関するデータを２次元フィルタ１０４ａ　、　１０４ｂ
へ提供する。各種の画像処理、要素を接続している１本
の線は、要素間のデータ伝送を表す。データ伝送を１本
の線で示したが、８ピツ１ヘデータバイトを要素から要
素へ直列に伝送することもできるし、あるいは８並列デ
ータ伝送ラインに沿って伝送することもできることは、
もちろん理解されるであろう、また１本の線は、後で説
明するように、要素の間で伝送される修正された走査線
同期信号を表す。各要素は、必要なとき、画素同期信号
を受は収ることができる。

１次元画像処理装置１０６ａ、１０６ｂ　（以下、まと
めて１０６とする）は各走査線に沿うデータに対する操
作のため設けである。１次元画像処理装置１０６は、ス
クリーニングおよびスレッショルデング、拡大および縮
小を含む、画像処理装置において予想される多くの共通
操作を実行し、そして制御器１１６によって使用可能に
され、１次元画像処理装置を通過するデータについて操
作を行う。制御器１１６は、マイクロプロセッサ駆動型
装置であってもよく、オペレータの指令に応答する。機
能の選択は、ユーザーインタフェース１１８を介してユ
ーザーが制御することができ、所望する処理機能回路が
使用可能にされる。これらの操作のほか、１次元画像処
理装置１０６は、そこを通過する各イメージデータバイ
Ｉ・と組み合わせて新しいアドレス指定イメージデータ
バイトを生成する追加データとして、走査線内の各イメ
ージデータバイトのアドレスを生成する。この結果、各
アドレス指定イメージデータバイトは、走査線の強さに
関する情報のほかに、走査線に沿った最終場所を定義す
るアドレス部分すなわちアドレスト−クンと対応付けら
れる。したがって、例えば、各画素は２０ビツトの値に
よって定義することができ、そのうちの８ビツトはイメ
ージデータバイトの強さを表し、残りの１２ビツトはア
ドレスト−クンである。アドレスラインは１本の線で示
しであるが、１２ビットのアドレスト−クンが１２本の
並列データ伝送ラインで装置から装置へ伝送されること
は理解されるであろう６しかし、このデータを直列伝送
することも可能である。

第２図に、本発明による画像処理装置においてチャンネ
ル相互の前後関係を支える原理を示す。

前に述べたように、画素０〜２０４７、画素２０４８〜
４０９５、等を含む走査線データが、幾つかのチャンネ
ルに沿うイメージデータソースから修正装置１００ａ　
、　１００ｂに達する。したがって、第２図では、イメ
ージパー２００を、チャンネルに分割して示しである。

データは既にディジタル形式に変換されていると仮定す
る。画素が修正装７７１００ａ　、　１００ｂへ送られ
ると、画素の値は、限定された数の値から選はれたグレ
イレベルを指示する。修正装置１００ａ１００ｂは、チ
ャンネルからチャンネルへ実データを転送する時分割前
後関係転送バス２０２に接続されている。制御器１１６
は、特にデータを修正装置へ転送したり、修正装置から
転送するとき、転送バス２０２に対するタイミングを制
御する。

第３図を参照すると、各修正装置１００ａ　（修正装置
ｆｆ１ｏｏａは修正機能なしで示しである）は、前後関
係画素を記憶する前後関係スクラッチバッド３００、例
えば３２　ｘ　Ｓ　ＳＣＲＡＭ型メモリを備えている。

図示した実例では、チャンネルＢ上の画素が前後関係転
送バス２０２に沿って前後関係スクラッチバッド３００
へ送られる６０−ドカウンタ３０２は、前後関係スクラ
ッチバッド３００において必要な数（この数は下流の画
像処理要素の前後関係要求に基づいて選定される）の前
後関係画素を記憶するためのアドレスを生成し、またマ
ルチプレクサ３０４によって前後関係スクラッチバッド
３００における画素の記憶を制御する。読出しカウンタ
３０６は、前後関係スクラッチバッド３００を制御し、
記憶された前後関係画素を適切な時間にチャンネル＾へ
送る。

すな、わち、前後関係スクラッチパッド３００にある画
素は、ディジタル論理制御回路３１０によって制御され
るマルチプレクサ３０８により、チャンネルへの画素の
ストリームの適切な箇所で、チャンネル八へ送られる。

ロードカウンタ３０２と読出しカウンタ３０６は、それ
ぞれ、ディジタル論理制御回路３１０によって制御され
、論理制御回路３１０は、画素同期信号および走査線同
期信号に従って前後関係の生成を制御する。そのほか、
前後関係画素の追加により各チャンネルに沿って送られ
た走査線部分が長くなると、ディジタル論理制御回路３
１０は下流の画像処理装置が要求した修正走査線クロッ
ク信号を発生する。

再び第２図を参照すると、各チャンネルにおいて元のチ
ャンネル情報と前後関係情報の両方で表された各走査線
部分によって、情報が２−Ｄフィルタ１０４ａ　、　１
０４ｂへ送られる。この結果、画素０〜２０６２がチャ
ンネル＾に沿って伝送され、画素２０４８〜４１１１が
チャンネルＢに沿って伝送される。以下同様である。走
査線バッファ１０２ａ　。

１０２ｂは、２−Ｄフィルタ１０４ａ　、　１０４ｂの
フィルタ機能に必要な走査線間の前後関係のために、幾
つかの連続する走査線のデータを記憶する。したがって
、高速走査方向の場合は、走査線に沿って、フィルタさ
れた画素に先行する７画素と、後続の７画素が必要であ
る。

チャンネルに沿う画素の転送は、走査線同期信号がその
画素を同じ走査線で取り扱うことを指示したとき、各画
像処理要素において行われる。フィルタリングの後、ま
たはフィルタ機能の一部分として、重複する画素の一部
が走査線クロッキングの外側へ落ちて次の画像処理要素
へ転送されないように、走査線同期信号が修正される。

チャンネル＾の場合は、走査線部分の最後の重複する６
画素が次の画像処理要素へ転送されず、したがって画素
０〜２０５６がチャンネル＾に沿って転送される。チャ
ンネルＢの場合は、最初の７画素（と最後の６画素、第
３のチャンネルを想定して）が次の画像処理要素へ転送
されず、したがって画素２０５６〜４１０４がチャンネ
ル８に沿って転送される０以上は、２つのチャンネル八
と　Ｂの関係のみについて述べていることを理解された
い。第３のチャンネルは、チャンネルＢの最後の６画素
が廃棄され、第３のチャンネルの最初の７画素が廃棄さ
れることを要求するであろう。

以下同様である。第２のチャンネルの最初の数画素の代
用として最初のチャンネルの前後関係画素を使用するこ
とにより、チャンイ・ルＢで取り扱われる走査線部分内
の最初の数画素に、先行する方向の前後関係が与えられ
る。

この時点でわかるように、チャンネル＾は、最初にイメ
ージバーのチャンネルから得た画素のみを有していたが
、このとき元の画素にイメージバーの隣接部分から得ら
れた１群の隣接画素を加えたものを有する。チャンネル
Ｂは、最初にイメージバーのチャンネルから得た画素の
みを有していたが、このとき元の画素から多数の先行す
る前後関係画素を差し引き、イメージバーの隣接部分か
ら得られた１群の隣接画素を加えたものを有する。フィ
ルタリング後、チャンネルの両端の重複画素の数は１個
に減っている。典型的な拡大関数は、例えば、次式で表
すことができるので、拡大関数は１個の前後関係画素が
必要である。

ｆ＋ｎａｇ（ｐ　　ｊ　　・　Ｋ（ｐ　　、、−＋）　
　”　　（１−Ｋ）（ｐ　　ｊここで、　ｐｎとｐ。−
１は隣接する画素であり、Ｋは所望の新しい画素の拡大
倍率と位置によって決まる重み係数である。

拡大関数が設定された後、走査線同期信号が非重複画素
のみを含むように再び変更されるので、次の画像処理要
素、この場合には、チャンネルへの最後の画素（第２図
の例では、画素２０５６　）は次の画像処理要素へ転送
されない。画素が取り去られたので、走査線部分はもは
や重複画素を有していない。選択された倍率に応じて、
拡大の結果は、１−０画像処理装置に対する最初の入力
よりも画素の数が多いこともあるし、少ないこともある
。走査線同期信号は、このときチャンネルへの走査線部
分が画素１〜２０５５を含むことを指示するが、チャン
ネルＢの場合は画素２０５６〜４１０３を含むことを指
示する。このように、チャンネル八とＢの走査線同期信
号は長さと、開始位置および終了位置が修正されたこと
がわかる。

再び第】図を参照すると、ビデオ操作装置１５０におい
て、各区域のデータの前後関係と位置を操作することが
できる。第１図および第２図を参照すると、ビデオ出力
制御装置１５２において、走査線が縫合されて、プリン
タ、伝送装置、記憶装置、等へ出力する順序に並べられ
る。

以上、好ましい実施例について発明を説明した。

特定の数値例を示したが、これらの例は実例として示し
たのであり、実際の数値はイメージスキャナやデータソ
ースデバイス、あるいは使用するフィルタリングアルゴ
リズムや拡大アルゴリズムによって変わるかも知れない
。もしフィルタリングまたは拡大が不要であれば、前後
関係を使用する必要はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を特に使用することができるイメージ
情報処理装置のブロック図、第２図は、第１図に示したイメージ情報処理装置のため
のチャンネル相互の前後関係配列を示すブロック図、お
よび第３図は、チャンネルからチャンネルへデータ転送を示
すブロック図である。符号の説明１００ａ　、　１００ｂ−・・修正装置、　１０２ａ　
、　１０２ｂ−走査線バッファ、１０４ａ、１０４ｂ−
・２−Ｄフィルタ、１０６ａ　、　１０６ｂ−１０画像
処理装置、１１６・・・制御器、１１８・・・ユーザー
インタフェース、１５０・・・ビデオ操作装置、１５２
・・・ビデオ出力制御装置、２００・・・イメージバー
、２０２・・・バス、３００・・・前後関係スクラッチ
パッド、３０２・・・ロードカウンタ、３０４・・・マ
ルチプレクサカウンタ、３０８・・・マルチプレクサ、
３１０・・・ディジタル論理制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）イメージデータを処理する画像処理装置であつて
、画素を含むイメージデータの走査線を受け取り、前記イ
メージデータの隣接走査線部分を少なくとも第１チャン
ネルと第２チャンネルに沿って送るイメージデータ入力
と、データ縫合装置に対する出力を有し、前記各チャンネルは複数の同様な画像処理要素を備え、
前記画像処理要素の少なくとも１つは修正操作のために
前後関係画素を必要とし、前記第１チャンネルは、前記イメージデータ入力から送
られてきた第１の個数の画素と、処理の際前後関係の導
出に用いる第２の個数の画素を含む第１画素群を処理し
、前記第２チャンネルは、前記イメージデータ入力から送
られてきた第２画素群を処理し、前記第２チャンネルは
、前記第１チャンネル内の第２の個数の画素を、前記第
２画素群から導出することができるように接続され、前
記データ縫合装置は、前記走査線部分を出力のため適切な順序に並べること、を特徴とする画像処理装置。
（２）画素の走査線を区分して処理する画像処理方法で
あつて、各走査線部分は独立したチャンネルに沿って送られ、各
チャンネルは画素群内の各画素を処理するため前後関係
情報を必要とする少なくとも１個の画像処理要素を有し
ており、前記前後関係情報は走査線内の選択した個数の
先行画素と選択した個数の後続画素を含んでおり、走査線内の画素１〜ｎを処理のため第１チャンネルへ送
るステップ、走査線内の画素ｎ＋１〜ｍを処理のため第２チャンネル
へ送るステップ、および前記第２チャンネルから前後関係画素ｎ＋１〜ｑ（ｑ＜
ｍ）を導出し、前後関係情報を必要とする少なくとも１
個の画像処理要素に対する前後関係情報として、前記第
１チャンネルへ送るステップ、を含むことを特徴とする画像処理方法。
（３）複数のチャンネルに沿って、一度に一走査線づつ
、区分して画素のストリームを処理する画像処理装置で
あって、走査線部分の始めと終りを定義するクロック信号を発生
する走査線クロック信号発生装置、走査線内の第１および第２隣接走査線部分をそれぞれ第
１および第２チャンネルへ送つて処理させるイメージデ
ータ入力、第２チャンネルと第１チャンネルを接続する前後関係転
送バス、前記前後関係転送バスを通して前記第２チャンネルから
受け取った選択した個数の前後関係画素を、前後関係情
報として第１走査線部分へ追加するため記憶する少なく
とも前記第１チャンネル内の前後関係メモリ、および前後関係画素の追加後の走査線部分の始めと終りを定義
するクロック信号を発生する少なくとも前記第１および
第２チャンネル内の修正走査線クロック信号発生装置、を備え、各チャンネルは走査線部分内の各画素を正しく
処理するため前後関係情報を必要とする少なくとも１個
の画像処理要素を有しており、前記必要な前後関係情報
は走査線内の選択された個数の先行画素と選択された個
数の後続画素を含んでおり、前記少なくとも１個の画像
処理要素はクロック信号の間使用可能であることを特徴
とする画像処理装置。