(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カスケードに接続される複数のラインメモリからなる空間フィルタを用いる画像データ処理部を複数備え、回路構成が書き換え可能なデバイスからなる画像処理回路と、
画像処理条件に基づき、空間フィルタのサイズに応じた前記の複数のラインメモリの組み合わせと、前記の複数の画像データ処理部の回路構成を設定する処理アルゴリズムを格納するメモリを備え、
前記のデバイスは、前記のメモリに格納された処理アルゴリズムに基いて画像処理条件に応じて前記のラインメモリの組み合わせと前記の複数の画像データ処理部の処理アルゴリズムを、第１のサイズの空間フィルタを用いて複数の種類の異なる画像データ処理を同時に行うか、または、第１のサイズより大きい第２のサイズの空間フィルタを用いて種類の異なる画像データ処理を時分割で行なうように書き換える画像処理装置。
【請求項２】
前記の複数の画像データ処理部が、カスケードに接続される複数のラインメモリからなる空間フィルタを用いて画素データについて領域を判別する領域判別部と、カスケードに接続され画素データを出力する複数のラインメモリからなる空間フィルタを用いてＭＴＦ補正をするＭＴＦ補正部である、請求項１に記載された画像処理部。
【請求項３】
前記のデバイスは、速度優先モードの場合には２つの第１のサイズの空間フィルタを用いてＭＴＦ補正と領域判別を同時に行い、画質優先モードの場合には第１のサイズより大きい第２のサイズの空間フィルタを用いてＭＴＦ補正と領域判別を時分割処理する、請求項２に記載された画像処理装置。
【請求項４】
さらに、画像処理条件を設定する操作パネルを備える請求項１または２に記載された画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リアルタイム画像処理装置は、読取装置の１次元のイメージセンサで読み取られた画像データをリアルタイムで最適に処理して出力装置側に送り出す。ここで、複数のラインメモリ（たとえばＦＩＦＯメモリ）が、主に空間フィルタを用いた画像処理回路で用いられる。そのサイズ、使用個数及び構成は、画像処理条件、すなわち、センサの読取解像度に依存して求められる画質、出力サイズ（処理速度）などによって決まる。また、そのとき、画像処理回路のアルゴリズムも一義的に決まってしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
画像処理装置において、複数のラインメモリが使用されているが、ラインメモリおよびそれに関連した回路の構成と画像処理アルゴリズムは、センサの読取解像度に依存して求められる画質、出力用紙サイズ、処理速度などの画像処理条件によって決まっている。そのため、画像処理条件（たとえば、手置き原稿／置数が多い原稿）に応じた処理の設定を切り換えることができない。
【０００４】
本発明の目的は、画像処理条件に応じてラインメモリおよびそれに関連した回路の構成と画像処理アルゴリズムを変更できる画像処理装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像処理装置は、カスケードに接続される複数のラインメモリからなる空間フィルタを用いる画像データ処理部を複数備え、回路構成が書き換え可能なデバイスからなる画像処理回路と、画像処理条件に基づき、空間フィルタのサイズに応じた前記の複数のラインメモリの組み合わせと、前記の複数の画像データ処理部の回路構成を設定する処理アルゴリズムを格納するメモリを備え、前記のデバイスは、前記のメモリに格納された処理アルゴリズムに基いて画像処理条件に応じて前記のラインメモリの組み合わせと前記の複数の画像データ処理部の処理アルゴリズムを、第１のサイズの空間フィルタを用いて複数の種類の異なる画像データ処理を同時に行うか、または、第１のサイズより大きい第２のサイズの空間フィルタを用いて種類の異なる画像データ処理を時分割で行なうように書き換える。
たとえば、前記の複数の画像データ処理部が、カスケードに接続される複数のラインメモリからなる空間フィルタを用いて画素データについて領域を判別する領域判別部と、カスケードに接続され画素データを出力する複数のラインメモリからなる空間フィルタを用いてＭＴＦ補正をするＭＴＦ補正部である。
たとえば、画像処理装置において、前記のデバイスは、速度優先モードの場合には２つの第１のサイズの空間フィルタ（たとえば３＊３フィルタ）を用いてＭＴＦ補正と領域判別を同時に行い、画質優先モードの場合には第１のサイズより大きい第２のサイズの空間フィルタ（たとえば５＊５フィルタ）を用いてＭＴＦ補正と領域判別を時分割処理する。
好ましくは、画像処理装置は、さらに、画像処理条件をユーザーが設定する操作パネルを備える。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、図面において、同じ参照記号は同一または同等のものを示す。
図１は、ディジタル複写機のカラー画像処理回路の全体構成を示す。３色のラインセンサからなるカラーＣＣＤセンサー１０の赤、緑、青の出力信号は、それぞれ、ＡＤ変換部１２によりディジタル信号に変換される。得られた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のディジタルデータは、シェーディング補正部１４において補正された後で、変倍移動部１６に入力され、変倍処理と移動処理が行われる。変倍移動部１６からの出力データは、色補正部１８でシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の印字色に変換されるとともに、領域判別部２０で各種の領域が判別される。ＭＴＦ補正部２２は、領域判別部２０での判別結果に応じて、色補正部１８から出力される画像データを補正して、プリンタに出力する。色補正部１８、領域判別部２０及びＭＴＦ補正部２２は、画像メモリ２８を用いて処理を行う。ここで、色補正部１８、領域判別部２０とＭＴＦ補正部２２は、複数のラインメモリ（ＦＩＦＯメモリ）を内蔵する書き換え可能なデバイス（たとえばフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路）からなる。また、ユーザーは、操作パネル３０を用いてコピー数、コピーモードなどを設定する。ＣＰＵ２４は、ＲＯＭ２６の処理プログラムに基いて、ＦＰＧＡ回路（色補正部１８、領域判別部２０とＭＴＦ補正部２２）に処理アルゴリズムを設定する。これにより、後で説明するように、領域判別部２０とＭＴＦ補正部２２に内蔵されている複数のＦＩＦＯメモリの搭載数の割り振りと繰り返し回数が組み替えられる。
【０００７】
図２は、スピード優先モードにおけるＦＰＧＡ回路の構成を示す。本実施形態で用いられる画像データは、解像度が４００ＤＰＩで画像読取サイズがＡ３を対象としているので、画像処理用のラインメモリ（ＦＩＦＯメモリ）２００Ａ、２２０Ａは、５ｋ＊８ビットのサイズのものを使用する。Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データは、まず色補正部１８でＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの印字データに変換された後で、ラインメモリ（ＦＩＦＯメモリ）２２０Ａを２個用いて構成される３＊３のフィルタを使ったＭＴＦ補正部２２で最適化される。同時に、明度／彩度データ作成部１９で、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データを明度データ（Ｖ）と彩度データ（Ｗ）に変換した後、ラインメモリ（ＦＩＦＯメモリ）２００Ａを２個用いて構成される３＊３フィルタを使った領域判別部２０Ａで、領域判別属性信号（ＤＭＰＸ）を作成する。ＤＭＰＸ信号は、ＭＴＦ補正部２２ＡでＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータを最適化処理する際の制御信号として用いる。
【０００８】
図３は、画質優先モードにおけるＦＰＧＡ回路の構成を示す。この回路において、内蔵されている複数の５ｋ＊８ビットのＦＩＦＯメモリの配置（数の繰り返し回数）がスピード優先モードと異なる。まず、セレクタ２１のＳｅｌ信号＝"Ｌ"の状態で、領域判別部／ＭＴＦ補正部２０Ｂのアルゴリズムを領域判別部用に設定する。Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データは、まず明度／彩度データ作成部１９で明度データ（Ｖ）と彩度データ（Ｗ）に変換された後で、明度データ（Ｖ）がＦＩＦＯメモリ２００Ｂが４個カスケード接続された部分に入力される。次に、５ラインのデータが入力する５＊５のフィルタを使った領域判別部２０Ｂは領域判定属性信号（ＤＭＰＸ）を作成し、いったん画像メモリ２８（図１）に記憶する。領域判別の処理が終わった後で、次にセレクタ２１のＳｅｌ信号を"Ｈ"の状態にし、領域判別部／ＭＴＦ補正部２０ＢのアルゴリズムをＭＴＦ補正部用に設定する。色補正部１８からのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータは、セレクタ２１を経て、ＦＩＦＯメモリ２００Ｂが４個カスケードに接続された部分に入力される。次に、５ラインのデータが入力される５＊５フィルタを使ったＭＴＦ補正部２０Ｂで、先ほど画像メモリ２８に記憶された領域判定信号（ＤＭＰＸ）を用いて、色補正部１８からのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータを最適化し、出力する。
【０００９】
以下に、回路構成についてさらに説明する。図４は、明度／彩度データ作成部１９を示す。明度データ（Ｖ）は、ＭＩＮ回路１９０によりＲ，Ｇ，Ｂ画像データのＭＩＮ値として求められる。また、彩度データ（Ｗ）は、ＭＡＸ回路１９２とＭＩＮ回路１９０で求めたＲ，Ｇ，Ｂ画像データのＭＡＸ値とＭＩＮ値を減算器１９４に入力して得られる両者の差として求められる。
【００１０】
図５と図６は、領域判別部２０を示す。明度／彩度データ作成部１９で求められた明度データ（Ｖ）を基に、マトリクス形成部２００、特徴量検出フィルタ２０２などによって各種特徴量信号（エッジ部信号＿ＥＤＧ、黒エッジ部信号＿ＢＫＥＤＧ、明度エッジ量ＶＭＴＦ、内エッジ信号＿ＩＮＥＤＧ）を作成する。なお、信号を表わす記号の前に付される"−"は負論理信号を表わす。
【００１１】
マトリクス形成部２００は、入力された明度データから４個のラインメモリを用いて明度データの５＊５のマトリクスを形成する。特徴量検出フィルタ２０２は、マトリクス形成部２００のデータを各種フィルタを用いて処理する。なお、図は画質優先モードにおけるマトリクス形成部２００を示しており、スピード優先モードでは、２個のラインメモリを用いて明度データの３＊３のマトリクスを形成する。
【００１２】
ここで、特徴量検出フィルタ２０２の主、副走査１次微分フィルター２０２０、２０２１により得られた特徴量データのうちＭＡＸ回路２０３により得られるＭＡＸ値と、＋と×の２種の２次微分フィルタ２０２２、２０２３により得られた特徴量データのうちＭＡＸ回路２０４により得られるＭＡＸ値がコンパレータ２０５、２０６でエッジ部しきい値と比較される。どちらかのＭＡＸ値がしきい値よりも大きい場合に、ＯＲゲート２０７はエッジ部信号＿ＥＤＧを出力する。
【００１３】
また、特徴量検出フィルタ２０２内の−４５、０、４５、９０度微分フィルタ２０２４、２０２５、２０２６，２０２７により得られた特徴量データのＭＡＸ値をＭＡＸ回路２０８が出力し、ＭＡＸ値は明度ＭＴＦテーブル２０９によって明度エッジ量ＶＭＴＦに変換される。
【００１４】
また、特徴量検出フィルタ２０２内の内エッジ検出フィルタ２０２８によって作成されたデータがコンパレータ２１０により正と判断されたとき、内エッジ信号＿ＩＮＥＤＧが出力される。
【００１５】
また、明度データ（Ｖ）は黒判定用しきい値テーブル２１１により変換され、コンパレータ２１２が彩度データＷがしきい値よりも小さいと判断すると、ＡＮＤゲート２１３は、＿ＥＤＧ信号が有効な場合に、黒エッジ信号＿ＢＫＥＤＧを出力する。
次に、論理回路ＰＡＬ２１４（図６）は、各種特徴量信号（＿ＥＤＧ、＿ＩＮＥＤＧ、＿ＢＫＥＤＧ）と色コード信号（ＣＭＹ／Ｋ）とから、領域判別に関する各種属性信号ＤＭＰＸ１〜ＤＭＰＸ４を生成する。ここに、ＤＭＰＸ１はスムージング処理選択信号であり、ＤＭＰＸ２はＭＩＮフィルタ選択信号であり、ＤＭＰＸ３は、明度／濃度エッジ量選択信号であり、ＤＭＰＸ４はエッジ量クリア信号である。
【００１６】
図７は、領域判別部２０で使用される画質優先用の９種の特徴量抽出フィルタ２０２０〜２０２８を示す。すべてマトリクスサイズが５＊５の大きさで構成されたフィルタである。また、図８は、処理スピード優先用の特徴量抽出フィルタ２０２０〜２０２８を示す。すべてマトリクスサイズが３＊３の大きさで構成されたフィルタである。
【００１７】
図９と図１０は、ＭＴＦ補正部２２を示す。ＭＴＦ補正部２２は、領域判別部２０で作成されたＶＭＴＦデータ、ＤＭＰＸ１〜ＤＭＰＸ４、及び、外部から入ってくる３ビットのシャープネス切換信号Ｓｄａｔａによって、エッジ量ＭＴＦ、ベース画像データＶＩＤＥＯ、エッジ強調量係数ＥＤＧを作成し、これらに基いて色補正部１８で得られたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータを補正する。
Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータは、まずマトリクス形成部２２０において５＊５のマトリクスに入力される。マトリクス形成部２２０からデータは、次に各種フィルタにより処理され、各種特徴量が出力される。
【００１８】
ラプラシアンフィルタ２２２によりＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータから得られた特徴量は、濃度ＭＴＦ用テーブル２２３を介して濃度エッジ量に変換される。セレクタ２２４は、濃度エッジ量ＭＴＦと明度エッジ量ＶＭＴＦをＤＭＰＸ３（明度／濃度エッジ量切替信号）によって選択した後に、セレクタ２２５を経て出力される。エッジ量ＭＴＦは、セレクタ２２５により、ＤＭＸ４（エッジクリア信号）によって"００"にクリアされる。
【００１９】
Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＫデータをＭＩＮフィルタ２２６により処理したデータを、スムージングフィルタ２２７によりスムージング処理する。セレクタ２２８は、ＤＭＰＸ１（スムージング処理選択信号）によって、スムージング処理されたデータ、または、スムージング処理しないデータを選択する。さらに、セレクタ２２８の出力データと、３種のスムージングフィルタ２２９、２３０、２３１を用いてＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータから作成されたデータをセレクタ２３２においてシャープネス切換信号Ｓｄａｔａによって選択されたデータとを、セレクタ２２３において、ＤＭＰＸ２（ｍｉｎフィルタ選択信号）によって選択する。これにより、ベース画像データＶＩＤＥＯが生成される。
エッジ強調係数ＥＤＧは、セレクタ２３４において、シャープネス切換信号Ｓｄａｔａによって８個のエッジ強調係数から選択したものである。
【００２０】
乗算器２３５によりエッジ量ＭＴＦにエッジ強調係数ＥＤＧを乗算したデータを加算器２３６においてベース画像データＶＩＤＥＯに加算する。加算値は、外部から入ってくる３ビットのガンマ補正切換信号Ｇｄａｔａによって切り換えられたガンマ補正テーブル２３７にてガンマ補正がされる。外部から入ってくる３ビットのカラーバランス切換信号Ｃｄａｔａによってセレクタ２３８により８種の下地除去係数から下地除去値が作成され、減算器２４０において、ガンマ補正テーブル２３７からの出力値から除去値が減算される。さらに、３ビットのカラーバランス切換信号Ｃｄａｔａによってセレクタ２３９により８種の傾き係数から傾き補正値が作成され、乗算器２４１で乗算される。こうして、ＭＴＦ補正がされたデータＤＯＵＴが出力される。
【００２１】
図１１は、画質優先用のＭＴＦ補正フィルタ（５＊５ラプラシアンフィルタ２２２と５＊５ＭＩＮフィルタ２２６）を示し、図１２は、処理スピード優先用のＭＴＦ補正フィルタ（３＊３ラプラシアンフィルタ２２２と３＊３ＭＩＮフィルタ２２６）を示す。
【００２２】
図１３は、黒細線を処理したときの画質優先モードと処理スピード優先モードにおける画質の違いを示す。画質優先モードは、処理スピード優先モードに比べて、黒細線のエッジ部でＫのエッジ強調が強くＣ，Ｍ，Ｙの減衰量が大きいので、黒細線の再現性に優れている。
【００２３】
なお、画像処理条件は、ユーザーが操作パネルを用いて設定できるが、手置き原稿の場合は、設定にかかわらず、画質優先としてもよい。また、置数(コピー枚数）が大きい場合、設定にかかわらず、処理スピード優先としてもよい。また、原稿枚数が少ない場合に、設定にかかわらず画質優先としてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
画像処理回路がアルゴリズムとＦＩＦＯメモリのサイズ及び構成を可変できることによって、コピー条件に応じて設定が可変できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  カラー画像処理回路の全体構成を示す図
【図２】  スピード優先モードにおけるＦＰＧＡ回路の構成を示すブロック図
【図３】  画質優先モードにおけるＦＰＧＡ回路の構成を示すブロック図
【図４】  明度／彩度データ作成部のブロック図
【図５】  領域判別部の一部のブロック図
【図６】  領域判別部の一部のブロック図
【図７】  画質優先時の特徴量抽出フィルタの図
【図８】  スピード優先時の特徴量抽出フィルタの図
【図９】  ＭＴＦ補正部の一部のブロック図
【図１０】  ＭＴＦ補正部の一部のブロック図
【図１１】  画質優先用のＭＴＦ補正フィルタの図
【図１２】  処理スピード優先用のＭＴＦ補正フィルタの図
【図１３】  黒細線を処理したときの画質優先モードと処理スピード優先モードの画質の違いを示す図
【符号の説明】
２０、２０Ａ  領域判別部、    ２０Ｂ  領域判別部／ＭＴＦ補正部、    ２２  ＭＴＦ補正部、    ２４  ＣＰＵ、    ２６  ＲＯＭ、    ３０  操作パネル、    ２００Ａ、２００Ｂ、２２０Ａ  ＦＩＦＯメモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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