JP2006019973A - 画像処理システム、アクセラレータ及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コントローラの負荷を減らし、生産性を向上させた画像処理システムを提供することを目的とする。
【解決手段】 画像入力ユニット３とアクセラレータ６とをケーブルＢで接続して、画像入力ユニット３から転送された画像データをアクセラレータ６にも入力している。従って、コントローラ７では、アクセラレータ６での画像処理に関与する必要がなく、コントローラ７とアクセラレータ６とで並行に画像処理を行うことができ、生産性を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スキャナ、プリンタ、複写機等の複数の機能を備えた画像処理システムに関する。特に、コントローラでの画像処理を補助するアクセラレータに関する。

近年、スキャナ、プリンタ、複写機等の複数の機能を備えたデジタル複合機が主流になってきている。このようなデジタル複合機の動作は、通常、コントローラと呼ばれる画像入力制御装置によって制御されている。コントローラは、スキャナ画像の多層化技術やＪＰＥＧ２０００などの画像圧縮技術の登場により、処理能力の向上が望まれている。

特許文献１には、画像データ等の大量のデータを効率よく処理するコントローラが提案されているが、特許文献１も含めて単一半導体基板上に画像処理部やシステム制御部を固定的に備えたコントローラの場合、処理機能の追加や変更を容易には行うことができない。

そこで、図４に示すようにＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect Bus）によってコントローラ１０５とアクセラレータ１０４とを接続し、ソフトウェアでは処理時間が大きくなるＪＰＥＧ２０００等の重い画像処理を、コントローラのＣＰＵに代わってアクセラレータで行う画像処理システムが提案されている。

図４に従来の画像処理システムの構成を示す。図４に示すように従来の画像処理システムは、ＡＤＦ１０１、画像入力ユニット１０２、アクセラレータ１０４、コントローラ１０５、ユーザインターフェース１０６、画像出力ユニット１０７を備えている。

画像入力ユニット１０２とコントローラ１０５との間は、ケーブルで接続され、画像処理ユニット１０３内のアクセラレータ１０４とコントローラ１０５とはＰＣＩバス等のバスで接続されている。

また、図５に示すように画像入力ユニット１０２とコントローラ１０５との間にアクセラレータ１０４を配置する構成も知られている。この場合、図５に示すように各装置間はケーブルで接続されている。

特開平１１−４５２２５号公報

しかしながら上述した従来の画像処理システムでは、コントローラ１０５の負荷を軽減して画像処理時間をさらに短縮できる余地がある。例えば、図４に示す画像処理システムの場合、アクセラレータ１０４で画像処理を行うためには、画像入力ユニット１０２から出力された画像データと制御信号を一端コントローラ１０５に取り込み、その後コントローラ１０５からアクセラレータ１０４に画像データを転送しなければならない。コントローラ１０５は、画像処理の度にアクセラレータ１０４に画像データを転送しなければならない。

また、図４に示す画像処理システムでは、あらかじめ決められた処理をアクセラレータで行わない時にはアクセラレータは動作していないので、システム資源の有効利用ができていないという課題があった。

また、図５に示す画像処理システムの場合、アクセラレータ１０４で画像処理したものをコントローラ１０５に出力しているので、アクセラレータ１０４とコントローラ１０５とが並列に画像処理を行うことはできない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、コントローラの負荷を減らし、生産性を向上させた画像処理システム、アクセラレータ及び画像処理方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の画像処理システムは、画像データを取り込んで第１のケーブルに出力する画像入力ユニットと、前記第１のケーブルから分岐した第２のケーブルに前記画像データを出力する分岐インターフェースと、前記第１のケーブルにより受信した前記画像データに第１の処理を行うコントーラと、前記第２のケーブルにより受信した前記画像データに第２の処理を行い、処理後のデータを前記コントローラに出力するアクセラレータとを有する構成としている。

このように、画像入力ユニットとアクセラレータとを第２のケーブルで接続して、画像入力ユニットから転送された画像データをアクセラレータにも入力している。従って、コントローラでは、アクセラレータでの画像処理に関与する必要がなく、コントローラとアクセラレータとで並行に画像処理を行うことができ、生産性を高めることができる。

上記の画像処理システムにおいて、前記アクセラレータは、複数の処理プログラムを記録した記録手段と、前記処理プログラムを書き換えて複数の画像処理を行うデジタルシグナルプロセッサと、前記デジタルシグナルプロセッサの前記処理プログラムを所望のプログラムに書き換える制御手段とを有しているとよい。

アクセラレータが、処理プログラムの書き換えが可能なデジタルシグナルプロセッサからなるため、アクセラレータで複数の処理を行うことができる。従って、アクセラレータを有効に活用することができ、画像処理システムの生産性を高めることができる。

上記の画像処理システムにおいて、前記画像入力ユニットは、取り込んだ前記画像データに補正処理を施し、出力装置での色空間の画像データを前記第１のケーブルに出力するとよい。

画像入力ユニットで画像データの補正を行って、補正後のデータを出力することで、コントローラの負担を軽減させることができる。

上記の画像処理システムにおいて、前記画像入力ユニットは、取り込んだ前記画像データを出力装置での色空間の画像データに補正した画像データと、補正前の画像データとを前記第１のケーブルに出力し、前記分岐インターフェースは、前記補正した画像データを前記第１のケーブルに、前記補正前の画像データを第２のケーブルに出力するとよい。

補正処理を施した出力装置での色空間の画像データをコントローラに出力し、補正前の画像データとをアクセラレータに出力することで、コントローラやアクセラレータの処理に適した画像データを各装置に出力することができる。

上記の画像処理システムにおいて、前記コントローラと前記アクセラレータとは、ＰＣＩバスによって接続されているとよい。

コントローラとアクセラレータとの間をＰＣＩバスで接続することで、コントローラとアクセラレータ間のデータ送信を高速化することができる。

上記の画像処理システムにおいて、前記コントローラは、ユーザインターフェースを介して入力された指示を前記アクセラレータに設定し、前記アクセラレータは、設定された処理を実現するプログラムを前記制御手段によって前記デジタルシグナルプロセッサに書き込むとよい。

ユーザインターフェースにより入力された指示に従って、アクセラレータの処理プログラムを変更することで、ユーザの所望とする処理をアクセラレータで行うことができる。

本発明のアクセラレータは、画像データを取り込む画像入力ユニットとケーブルで接続され、コントローラでの画像処理を補助するアクセラレータであって、
前記ケーブルより受信した前記画像データを画像処理し、処理後のデータを前記コントローラに出力する構成としている。

画像入力ユニットからの画像データが直接アクセラレータに入力されるので、コントローラがアクセラレータでの画像処理に関与する必要がない。コントローラとアクセラレータとで並行に画像処理を行うことができ、生産性を高めることができる。

上記のアクセラレータにおいて、複数の処理プログラムを記録した記録手段と、処理プログラムを書き換えて複数の画像処理を行うデジタルシグナルプロセッサと、前記デジタルシグナルプロセッサの前記処理プログラムを所望のプログラムに書き換える制御手段とを有しているとよい。

アクセラレータが、処理プログラムの書き換えが可能なデジタルシグナルプロセッサからなるため、アクセラレータで複数の処理を行うことができる。従って、アクセラレータを有効に活用することができ、生産性を高めることができる。

本発明の画像処理方法は、取り込んだ画像データを第１のケーブルに出力するステップと、前記第１のケーブルから分岐した第２のケーブルに前記画像データを出力するステップと、前記第１のケーブルより送信された前記画像データに第１の処理装置で第１の画像処理を行うステップと、前記第２のケーブルより送信された画像データに、前記第１の画像処理の補助処理となる第２の画像処理を前記第２の処理装置で行うステップと、前記第２の画像処理後のデータを前記第１の処理装置に出力するステップとを有している。

第１の処理装置では、第２の処理装置での画像処理に関与する必要がなく、第１の処理装置と第２の処理装置とで並行に画像処理を行うことができる。従って、生産性を高めることができる。

また上記の画像処理方法において、前記第２の画像処理は、前記第２の処理装置の処理プログラムを書き換え、複数の処理を行うとよい。

第２の処理装置を有効に活用することができ、生産性を高めることができる。

本発明の画像処理システムは、ントローラの負荷を減らし、生産性を向上させることができる。

次に、添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。

図１に実施例１の画像処理システム１の構成を示す。図１に示す画像処理システム１は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）２を備えた画像入力ユニット３と、画像入力ユニット３から出力される画像データをケーブルＡとケーブルＢとに出力する分岐インターフェース（以下、分岐ＩＦとも表記する）４と、画像入力ユニット３から出力された画像データに所定の画像処理を施すアクセラレータ６と、画像入力ユニット３から出力された画像データに所定の画像処理を施すコントローラ７と、ユーザからの操作入力を受け付けるユーザインターフェース（以下、ユーザＩＦとも表記する）８と、画像を印刷出力する画像出力ユニット９とを有している。アクセラレータ６とコントローラ７とはＰＣＩバス１０により接続され、処理ユニット５として機能する。

画像入力ユニット３は、読み込んだ画像データと、この画像データの制御信号とをケーブルＡに出力する。分岐インターフェース（以下、分岐ＩＦとも表記する）４は、画像入力ユニット３からケーブルＡに出力された画像データを、ケーブルＡから分岐したケーブルＢに出力する。ケーブルＡとケーブルＢとに同じ画像データが送信される。ケーブルＡ、ケーブルＢは特に限定しないが、ＲＳ２３２Ｃ等のシリアルケーブル、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１２８４等のパラレルケーブル等を適用することができる。

アクセラレータ６は、複数の画像処理機能を備え、ケーブルＢから入力した画像データに対してコントローラ７により設定された処理を行う。

コントローラ７はケーブルＡによって画像入力ユニット３と接続している。またコントローラ７は、ＰＣＩ（Peripheral Components Interconnect）バス１０によってアクセラレータ６と接続している。ケーブルＡからは、画像入力ユニット３により入力した画像データと、制御信号が送信される。ＰＣＩバスからは、アクセラレータ６によって処理された画像データ、アクセラレータ６への指示信号、アクセラレータ６に処理を依頼する画像データなどが送受信される。なお、本実施例では、コントローラ７とアクセラレータ６との接続にＰＣＩバス１０を用いていたが、ＰＣＩエキスプレス（PCI Express）等のバスを適用することもできる。

画像出力ユニット９は、コントローラ７によって画像処理された画像データを入力して、用紙等の記録媒体に記録する。

次に、図２を参照しながら上述した各部の詳細な構成を説明する。画像入力ユニット３は、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、ＣＣＤ３４、Ａ／Ｄ変換部３５、前段画像処理部３６、画像処理ブロック３７等を備えている。

画像入力ユニット３は、原稿を載せる原稿台（不図示）を備え、原稿台に載せられた原稿又はＡＤＦ２から原稿台に送られた原稿に光を照射して原稿画像をスキャンする。原稿に反射された光はミラーやレンズを通してＣＣＤ３４に集められＣＣＤ３４で光電変換される。光電変換された画像信号はＡ／Ｄ変換部３５でＡ／Ｄ変換され、デジタルの画像データに変換される。

前段画像処理部３６は、デジタルの画像データに対してシェーディング補正、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）補正、ギャップ補正等の前段補正を行う。補正後の画像データは、Ｒ，Ｇ，Ｂ等の色空間の画像データに変換される。

画像処理ブロック３７は、地色除去、拡大縮小、デジタルフィルタなどの画像処理を施す。また補正後の画像データを画像出力ユニット９の色空間であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データに変換する。その後、画像出力ユニット９の種別や原稿モードなどに応じて誤差拡散、スクリーン処理等が施される。画像補正後のデータは、分岐ＩＦ４を介してアクセラレータと、コントローラ７とに出力される。

画像入力ユニット３、アクセラレータ６、コントローラ７間のデータの送受信は、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）方式によって行われる。図２に示すようにＬＶＤＳ信号の送受信を行うＬＶＤＳ送受信部４１、５４、８２が分岐ＩＦ部４、アクセラレータ６、コントローラ７にそれぞれ設けられている。

分岐ＩＦ部４は、図２に示すように画像入力ユニット３からケーブルＡに出力された画像データを、ケーブルＡから分岐したケーブルＢに出力する。

アクセラレータ６は、画像入力ユニット３とのインターフェースとして機能するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）５５と、処理内容の書き換え可能なＤＳＰ（Digital Signal Processor）５６と、ＤＳＰ５６にロードするプログラムが書き込まれたワークメモリ５７と、アクセラレータ６全体を制御するＣＰＵ５１と、ＣＰＵ５１のプログラムを記録したＲＯＭ５２と、ＣＰＵ５１のワークエリアとしてのＲＡＭ５３と、バスブリッジ回路５８とで構成される。またアクセラレータ６は、コントローラ７とＰＣＩバス９を介して接続される。なお、本実施例では、ＤＳＰ５６を用いているが、メディアプロセッサを適用することもできる。

アクセラレータ６は、プログラムを入れ換えることで複数の処理が可能なＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）５６を利用し、複数の処理を実行する。例えば、ユーザインターフェース７５によりスキャナ機能、コピー機能などの動作モードが設定されたり、圧縮形式などの出力フォーマットが設定されると、コントローラ７１のＣＰＵ７１よりアクセラレータ６のＣＰＵ５１に設定の指示信号が出力される。アクセラレータ６のＣＰＵ５１は、指示された設定に従って、ワークメモリ５７からプログラムを読み出しＤＳＰ５６に書き込む。ＤＳＰ５６は書き込まれたプログラムにより、画像入力ユニット３から入力された画像データを処理する。

アクセラレータ６で担当する画像処理は、例えば、コントローラ７で画像のコピーを行う場合には、アクセラレータ６では画像のプレビュー用のサムネイル画像を作成してコントローラ７に転送する。この他にも例えば、コピー禁止の制御信号を生成する処理やノイズ除去処理、読み込まれたバーコードなどの付加情報の解析処理などをアクセラレータで行うことができる。

コントローラ７は、図２に示すようにコントローラ全体を制御するＣＰＵ７１、ＣＰＵのワークエリアとしてのＲＡＭ７２、プログラムを格納するＲＯＭ７３、ＰＣＩオプショナルカードを挿入するＰＣＩソケット７４、ユーザの指示を入力する操作部等のユーザインターフェース（以下、ユーザＩＦとも表記する）７５、各種ＩＦ用ＡＳＩＣ７６，バスブリッジ回路７７、画像蓄積部７８、画像圧縮伸張部７９、ページメモリコントローラ８０、ページメモリ８１、ＬＶＤＳ送受信部８２、画像出力ユニットインターフェース（以下、画像出力ユニットＩＦとも表記する）等を有している。

ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７３に書き込まれたプログラムを読み出し、このプログラムに従ってコントローラ７全体を制御する。ＲＡＭ７２はＣＰＵ７１のワークエリアとして使用される。

各種ＩＦ用ＡＳＩＣには、コントローラに接続した外部機器とのインターフェースとなる各種ＡＳＩＣが設けられる。例えば、ホストインターフェースコントーラによって、ＰＣなどの外部ホストマシンとＵＳＢやＩＥＥＥ．１２８４によって接続する。

ユーザインターフェース７５は、液晶パネル等の操作パネルからなり、ユーザの設定を入力する。例えば、スキャナによる画像の読み込みがこのユーザインターフェース７５により設定されると、ＣＰＵ７１は、アクセラレータ６のＣＰＵ５１にスキャナの設定を指示する。アクセラレータ６のＣＰＵ５１は、この指示に従ってワークメモリ５７から該当する処理プログラムを読み出し、ＤＳＰ５６に書き込む。

また、ユーザインターフェース７５の操作パネルには、アクセラレータ６やコントローラ７内で作成された画像のサムネイルが表示され、ユーザはサムネイルを見ながら画像を選択することができる。

画像入力ユニット３から転送された画像データは、ＬＶＤＳ形式に変換され、ケーブルＡを介してコントローラ７に出力される。コントローラ７はＬＶＤＳ形式のデータをＬＶＤＳ送受信部８２で受信し、受信したデータをページコントローラ８０の制御でページメモリ８１に一端記録する。またページメモリ８１に書き込まれた画像データは、画像圧縮伸張部７９で圧縮され、画像蓄積部７８に蓄積される。

また、画像出力ユニット９で出力する画像がユーザインターフェース７５で選択されると、ＣＰＵ７１は選択された画像を画像蓄積部７８から読み出し、画像圧縮伸張部７９で伸張処理して画像出力ユニットインターフェース８３に出力する。画像出力ユニットインターフェース８３から画像出力ユニット９に画像が出力され、印刷などの処理が行われる。

本実施例の画像処理システム１は、図１に示すように画像処理ユニット３から出力された画像データをコントローラ７を介さずにアクセラレータ６に入力している。アクセラレータ６は、コントローラ７のＣＰＵ７１により設定された処理プログラムをＤＳＰ５６に書き込み画像入力ユニット３から出力された画像データを処理する。従って、コントローラ７は、画像入力ユニット３から送信された画像データをアクセラレータ６に転送する処理を省くことができ、コントローラ７の負荷を軽減させることができる。なお、本実施例では、アクセラレータ６に入力する画像データと、コントローラ７に入力する画像データとを同一のデータとしているが、これらの画像データを異なるものとしてもよい。例えば、画像入力ユニット３で補正処理を行っていない画像データをアクセラレータ６に出力し、補正した画像データをコントローラ７に出力する。これにより、アクセラレータ６の処理がサムネイルの作成であった場合には、処理が容易になる。この場合、分岐インターフェース４は、画像データをケーブルＡとケーブルＢに出力するだけでなく、画像データに応じて出力先のケーブルを切り換えて出力する機能を備える必要がある。

例えば、アクセラレータ６でＪＰＥＧ２０００（Joint Photographic Expert Group2000）の圧縮処理を行う場合を例に説明する。一般にコピーやファクシミリ機能を有するコントローラは、デジタルフィルタ処理や色変換などの画像処理機能と、サムネイルにも用いることが可能な画像の拡大・縮小処理の機能とを備えている。

アクセラレータ６で行う画像処理をＪＰＥＧ２０００の処理と、サムネイルの処理とを選択的に切り換えられるように構成し、コピーなどＪＰＥＧ２０００以外の処理を行う場合には、コントーラ７でコピー等の処理を行い、サムネイルをアクセラレータ６で作成する。またＪＰＥＧ２０００の処理の場合には、アクセラレータ６でＪＰＥＧ２０００の画像処理を行い、コントローラ７の拡大・縮小機能を利用してサムネイルを作成する。このようにしてアクセラレータ６とコントローラ７とで同時画像処理を行い生産性を高めることができる。

なお、上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。例えば、上述した実施例では、画像入力ユニット３側に分岐インターフェース４を設けて、画像信号をケーブルＡとケーブルＢに出力させていたが、図３に示すようにコントローラ７側に分岐インターフェース４を設けて、コントローラ７で受信した画像データを分岐インターフェース４でケーブルＢに出力し、アクセラレータ６に入力するものであってもよい。

また、図２に示す画像処理システム１では、画像入力ユニット３で入力した画像に画像処理を行って、画像出力ユニット９の色空間に対応した画像データをアクセラレータ６やコントローラ７に出力している。この画像処理は、画像処理ユニット３側で行わずに、コントローラ７側で行ってもよい。すなわち、画像入力ユニット３は、読み込んだ画像をＡ／Ｄ変換した画像データをアクセラレータ６とコントローラ７とに出力し、コントローラ７側でシェーディング補正、ＭＴＦ補正、ギャップ補正、地色除去、拡大縮小、デジタルフィルタなどの画像処理を行ってもよい。

画像処理システムの構成を示すブロック図である。 画像入力ユニット、アクセラレータ、コントローラの詳細な構成を示す図である。 画像処理システムの他の構成を示すブロック図である。 従来の画像処理システムの構成を示すブロック図である。 従来の画像処理システムの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 画像処理システム ２ ＡＤＦ
３ 画像入力ユニット ４ 分岐インターフェース
５ 処理ユニット ６ アクセラレータ
７ コントローラ ８ ユーザインターフェース
９ 画像出力ユニット １０ ＰＣＩバス

Claims (10)

1. 画像データを取り込んで第１のケーブルに出力する画像入力ユニットと、
   前記第１のケーブルから分岐した第２のケーブルに前記画像データを出力する分岐インターフェースと、
   前記第１のケーブルにより受信した前記画像データに第１の処理を行うコントーラと、
   前記第２のケーブルにより受信した前記画像データに第２の処理を行い、処理後のデータを前記コントローラに出力するアクセラレータとを有することを特徴とする画像処理システム。
2. 前記アクセラレータは、複数の処理プログラムを記録した記録手段と、
   前記処理プログラムを書き換えて複数の画像処理を行うデジタルシグナルプロセッサと、
   前記デジタルシグナルプロセッサの前記処理プログラムを所望のプログラムに書き換える制御手段とを有することを特徴とする請求項１記載の画像処理システム。
3. 前記画像入力ユニットは、取り込んだ前記画像データに補正処理を施し、出力装置での色空間の画像データを前記第１のケーブルに出力することを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理システム。
4. 前記画像入力ユニットは、取り込んだ前記画像データを出力装置での色空間の画像データに補正した画像データと、補正前の画像データとを前記第１のケーブルに出力し、
   前記分岐インターフェースは、前記補正した画像データを前記第１のケーブルに、前記補正前の画像データを第２のケーブルに出力することを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理システム。
5. 前記コントローラと前記アクセラレータとは、ＰＣＩバスによって接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像処理システム。
6. 前記コントローラは、ユーザインターフェースを介して入力された指示を前記アクセラレータに設定し、
   前記アクセラレータは、設定された処理を実現するプログラムを前記制御手段によって前記デジタルシグナルプロセッサに書き込むことを特徴とする請求項２記載の画像処理システム。
7. 画像データを取り込む画像入力ユニットとケーブルで接続され、コントローラでの画像処理を補助するアクセラレータであって、
   前記ケーブルより受信した前記画像データを画像処理し、処理後のデータを前記コントローラに出力することを特徴とするアクセラレータ。
8. 複数の処理プログラムを記録した記録手段と、
   処理プログラムを書き換えて複数の画像処理を行うデジタルシグナルプロセッサと、
   前記デジタルシグナルプロセッサの前記処理プログラムを所望のプログラムに書き換える制御手段とを有することを特徴とする請求項７記載のアクセラレータ。
9. 取り込んだ画像データを第１のケーブルに出力するステップと、
   前記第１のケーブルから分岐した第２のケーブルに前記画像データを出力するステップと、
   前記第１のケーブルより送信された前記画像データに第１の処理装置で第１の画像処理を行うステップと、
   前記第２のケーブルより送信された画像データに、前記第１の画像処理の補助処理となる第２の画像処理を前記第２の処理装置で行うステップと、
   前記第２の画像処理後のデータを前記第１の処理装置に出力するステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
10. 前記第２の画像処理は、前記第２の処理装置の処理プログラムを書き換え、複数の処理を行うことを特徴とする請求項９記載の画像処理方法。
    

Images