(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査および画像処理システムであって、前記システムは、
第１のドキュメントを走査して前記第１のドキュメントに対応する画像データ（２０）を生成するスキャナ（６）と、
前記スキャナによって生成された該画像データ（２０）を受取る画像プロセッサ（２２）とを含み、
前記スキャナ（６）によって生成された該画像データを獲得しかつ記憶するメモリ（１８）をさらに含み、前記画像プロセッサ（２２）は、前記メモリ内に記憶された該画像データをコピーし、
前記画像プロセッサは、該画像データを処理するよう設定される画像制御スイッチ（２４）を有し、さらに、
前記画像プロセッサ（２２）と相互接続される画像獲得コントローラ（２）を含み、前記画像獲得コントローラは、前記画像プロセッサの該画像制御スイッチ（２４）を設定するスイッチデータ（３４）を前記画像プロセッサ（２２）に提供し、
前記画像プロセッサは、
（１）前記画像プロセッサによって受取られた該画像データが前記システムのユーザ規定パラメータに相当するか否かを判定する手段と、
（２）該第１のドキュメントからの該画像データが該ユーザ規定パラメータに相当すれば、前記スキャナ（６）で新しいドキュメントを走査して前記画像プロセッサ（２２）が受取るべき新しい画像データを生成する手段と、
（３）該第１のドキュメントからの該画像データ（２０）が該ユーザ規定パラメータに相当しなければ、前記画像データを再びロードして、前記画像獲得コントローラ（２）からの該スイッチデータ（３４）を前記画像プロセッサ（２２）の該画像制御スイッチ（２４）に伝送する手段として動作し、前記画像プロセッサは該スイッチデータで該画像データ（２０）を処理し、さらに、
前記画像処理プロセッサは、手段（１）と、手段（２）または（３）のうち一方による処理を繰り返すことによって前記画像プロセッサによって受取られた該画像データがリアルタイムで調節される、走査および画像処理システム。
【請求項２】
前記画像獲得コントローラ（２）によって前記画像プロセッサ（２２）に与えられる該スイッチデータ（３４）は、前記システムのユーザによって前記画像獲得コントローラに手動で入力される、請求項１に記載の走査および画像処理システム。
【請求項３】
該ユーザが該スイッチデータ（３４）を前記画像獲得コントローラ（２）に手動で入力するためのユーザ入力周辺装置（４０）をさらに含む、請求項２に記載の走査および画像処理システム。
【請求項４】
前記画像獲得コントローラ（２）によって前記画像プロセッサ（２２）に与えられる該スイッチデータ（３４）は調節可能である、請求項１に記載の走査および画像処理システム。
【請求項５】
前記画像プロセッサによって処理された後の画像データおよびスイッチデータ（３２）を表示するビデオディスプレイ（４）をさらに含む、請求項１に記載の走査および画像処理システム。
【請求項６】
該画像データを記憶する前記メモリは、画像キャッシュ（１９）である、請求項１に記載の走査および画像処理システム。
【請求項７】
前記画像プロセッサ（２２）によって処理された後の画像データおよびスイッチデータ（３２）を記憶する画像記憶手段（３０）をさらに含む、請求項１に記載の走査および画像処理システム。
【請求項８】
走査および画像処理システムであって、前記システムは、
第１のドキュメントを走査して前記第１のドキュメントに対応する画像データ（１６）を生成するスキャナ（６）と、
前記スキャナによって生成された該画像データを獲得しかつ記憶する画像キャッシュ（１８）と、
前記スキャナ（６）によって生成されて前記画像キャッシュ（１８）内に記憶された該画像データ（１６）をコピーする画像プロセッサ（２２）とを含み、前記画像プロセッサは、該画像データを処理するよう設定される画像制御スイッチ（２４）を有し、さらに、
前記画像プロセッサ（２２）と相互接続された画像獲得コントローラ（２）を含み、前記画像獲得コントローラは、前記画像プロセッサの該画像制御スイッチを設定するためのスイッチデータ（３４）を前記画像プロセッサに提供し、さらに、
前記画像プロセッサによって処理された画像データ（３２）を表示するビデオディスプレイ（４）を含み、
前記画像プロセッサは、
（１）前記画像プロセッサ（２２）によってコピーされた該画像データ（２０）が前記システムのユーザ規定パラメータに相当するか否かを判定する手段と、
（２）該第１のドキュメントからの該画像データが該ユーザ規定パラメータに相当すれば、前記スキャナ（６）で新しいドキュメントを走査して前記画像キャッシュ（１８）が得るべき新しい画像データを生成する手段と、
（３）該第１のドキュメントからの該画像データが該ユーザ規定パラメータに相当しなければ、前記画像データを再びロードして、前記画像獲得コントローラ（２）からの該スイッチデータ（３４）を前記画像プロセッサ（２２）の該画像制御スイッチ（２４）に伝送する手段として動作し、前記画像プロセッサは該スイッチデータで該画像データを処理し、さらに、
前記画像処理プロセッサは、手段（１）と、手段（２）または（３）のいずれかによる処理を繰り返すことによって前記画像プロセッサによって受取られた該画像データがリアルタイムで調節される、走査および画像処理システム。
【請求項９】
前記画像獲得コントローラ（２）によって前記画像プロセッサ（２２）に提供される該スイッチデータ（３４）は、前記システムのユーザによって前記画像獲得コントローラ内へと、ユーザ入力周辺装置（４０）において手動で入力される、請求項８に記載の走査および画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、スキャナおよび画像獲得コントローラを含む走査システム、ならびに、走査されたドキュメント画像の画質をリアルタイムで対話式に改善する方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、スキャナは、消費市場および商業市場の双方で大いに普及している。通常、スキャナは、画像獲得コントローラに接続されている。ドキュメントの走査後、走査された画像は画像獲得コントローラのモニタに表示される。このドキュメントは、文書ドキュメント、図形ドキュメント、または写真ドキュメントのいずれでもあり得る。
【０００３】
スキャナには多くの用途がある。その１つはドキュメントの保管という用途である。紙のドキュメントを保存するのに代えて、ドキュメントを走査し画像ファイルをハードドライブ、コンパクトディスク、テープドライブまたはＤＶＤ等のコンピュータ記憶媒体に簡単に保管することができる。別の用途として写真の記憶がある。写真をアルバムに保存する代わりに、写真画像をコンピュータ記憶媒体に保存するのである。写真画像はいつでも検索することができ、画像獲得コントローラに接続されたプリンタで印刷することができる。スキャナの用途は様々であるが、本発明は、スキャナの用途ではなく、走査された画像を改良することに関する。
【０００４】
最新のスキャナシステムは、図１に示すように、スキャナおよび画像獲得コントローラからなる。スキャナは、典型的に、走査するドキュメントを受ける装置と、画像獲得コントローラの拡張スロットに収められるスキャナカードとを含む。走査するドキュメントを受ける装置は、フラットベッドまたはドラム型の装置であり得る。スキャナカードは、画像処理ハードウェアを含む。この画像処理ハードウェアは、典型的に、電荷結合素子、正規化プロセッサ、画像プロセッサ、および画像キャッシュを含む。画像キャッシュは、スキャナカード内にあってもなくてもよく、スキャナカード内にない場合には、画像獲得コントローラ内にあるか、または、画像獲得コントローラのメモリを画像キャッシュとして利用してもよい。図２は、画像キャッシュがスキャナカード内にある場合の設計を示す。図３は、画像キャッシュがスキャナカード内にない場合の設計を示す。
【０００５】
図４は、画像表示装置またはコンピュータのモニタに表示された、画像獲得コントローラ上で調節することの可能な、画像制御設定を示す。
【０００６】
一般的な画像制御設定は、スタティックタイプのシステムであって、スキャナ、スキャナカードおよび画像獲得コントローラ間のリアルタイムの閉じたフィードバックループを用いることはない。図５は、リアルタイムの閉じたフィードバックループを持たない典型的なシステムを示す。リアルタイムの閉じたフィードバックループを持たないスキャナシステムの欠点は、ユーザが走査された画像に満足できない場合に、ユーザが画像制御設定を調節してからドキュメントを再走査せねばならないことである。スキャナの仕事量およびスキャナ制御設定の設計によっては、このような調節および再走査のプロセスは時間がかかり面倒なものとなり得る。図２および図３は、リアルタイムの閉じたフィードバックループを有するシステムを示す。
【０００７】
【発明の概要】
本発明の目的は、走査された画像が満足できないとわかった場合の、ドキュメントの再走査の手間および必要性を大幅に減じることである。
【０００８】
上述の目的を達成するための本発明は、スキャナと、表示端末を有する画像獲得コントローラとを含むスキャナシステムのための方法であり、該方法は、ドキュメントを走査するステップと、画像データを高速検索メモリまたは画像キャッシュに記憶するステップと、その画像データを画像プロセッサにロードして該データを該画像プロセッサにおいて処理することにより、ユーザがその画像を改良するために最適な設定を見つけることができるようにするステップと、によって特徴付けられる。処理された画像データが満足できない場合には、画像キャッシュ内のデータを再び画像プロセッサにロードしてその画像データを再処理することが可能である。このステップは、処理された画像データがユーザにとって満足のいくものとなるまで、繰返し行なわれる。
【０００９】
画像処理動作および再処理動作は、ハードウェアにおいてリアルタイムで行なわれるので、それらは処理または再処理の結果をほぼ瞬時にもたらすことができるほど高速で行なうことが可能である。
【００１０】
【好ましい実施例の説明】
リアルタイムの閉ループフィードバックのスキャナシステムを開発する主要な目的は、走査されたドキュメントの画質が不満足であるとわかった後に再走査のためにドキュメントを再挿入する必要をなくすことによって、時間と労力を節約することにある。ドキュメントを再走査して画像データを再び得るのではなく、未加工の画像データを最初に得、処理後の画像がユーザにとって満足のいくものとなるまで、画像設定を少しずつ調整しながらその未加工画像データの処理を繰返し行なうことができる。
【００１１】
実際に、このスキャナは、リアルタイムの閉じたフィードバックループという目的を達成するために、十分なハードウェア性能を持っていなくてはならないが、このような特徴は、現時点において既存のスキャナシステムには見られないものである。
【００１２】
使用の簡易性という点で、このシステムのハードウェア／ソフトウェアアーキテクチャは、既存のどのスキャナ装置よりもはるかに使用が簡単なツールをユーザに提供する。これによれば、現在の技術を使用しては得ることがほとんど不可能な最適な設定を、数秒で得られることがわかった。このシステムは、ユーザが入力不要な一目瞭然のコマンドメニューからなる、簡単かつ直観的なユーザインターフェイスを提供するよう構成されている。入力したりドキュメントをスキャナに挿入したりする作業は、面倒であり時間もかかるので、ユーザの生産性を損なう。このシステムにおけるコマンド入力経路は、コマンドアイコンおよび走査された画像データの特性を表示する。ユーザは単に、コマンドアイコンをクリックして、画像設定を所望の設定に調節することができる。所望の設定を見つける作業は、フィードバックループによってより簡単になっている。
【００１３】
図１は、表示端末４を介してユーザと対話（相互作用）する画像獲得コントローラ２を含む、典型的なスキャナシステムの一例を示す。スキャナ６は、画像獲得コントローラ２、走査された画像を印刷するためのプリンタ８、および、ユーザ入力周辺装置４０と通信する。画像獲得コントローラ２は、スキャナ６とインターフェイスをとる通信ソフトウェア(図示せず）を含む。画像獲得コントローラ２は、スキャナ６から画像データを受けることができる。
【００１４】
図２は、本発明のハードウェアのブロック図の一例を示す。このハードウェアは、画像獲得コントローラ２、表示端末４、スキャナ６、電荷結合素子（ＣＣＤ）１０、正規化プロセッサ１４、画像キャッシュ１８、画像プロセッサ２２、設定２４、設定制御２６、ＣＰＵ２８，および画像記憶装置３０を含む。
【００１５】
ＣＣＤ１０は、未加工のマルチビットのグレイスケールまたはカラーのデータ１２を生成する。このマルチビットの未加工画像データ１２は、正規化プロセッサ１４に送られる。正規化プロセッサ１４は、正規化画像データ１６を生成し、これが画像キャッシュ１８に記憶される。画像キャッシュ１８は、高速メモリからなるが、典型的には、スタティックＲＡＭタイプの装置である。画像キャッシュ１８からの画像キャッシュデータ２０は、画像プロセッサ２２に送られる。画像プロセッサ２２は、画像キャッシュデータ２０を処理するための設定スイッチ２４を含む。したがって、該データ経路は、未加工画像データ１２、正規化画像データ１６、画像キャッシュデータ２０および処理済画像データ３２からなる。
【００１６】
画像獲得コントローラ２は、設定制御２６、ＣＰＵ２８、および画像記憶装置３０を含む。設定制御２６によって生成された設定スイッチデータ３４は、スキャナ６の設定スイッチ２４とインターフェイスをとる。ユーザは画像獲得コントローラ２のキーボードまたはマウス（図示せず）を介して設定スイッチデータ３４を入力する。画像プロセッサ２２は、プログラムされた設定スイッチデータ３４をパラメータとして使用して画像キャッシュデータ２０を処理して、処理済画像データ３２を生成する。処理済画像データ３２は、マルチビットのグレイスケールまたはカラーまたは２値のいずれかであり得る。処理済画像データ３２は、画像獲得コントローラ２へと送られる。画像獲得コントローラ２のＣＰＵ２８は、処理済画像データ３２を画像獲得コントローラ２の画像記憶装置３０に記憶させる。画像記憶装置３０は、ハードドライブ（図示せず）のような永久記憶型の記憶装置であっても、画像獲得コントローラ２の主メモリのような一時記憶型のメモリであってもよい。処理済画像データ３２はその後表示端末４に表示され、ユーザがこれを見る。
【００１７】
図３は該システムの別の構成を示すが、この構成においては画像キャッシュはスキャナ６にはない。正規化プロセッサ１４によって生成された正規化画像データ１６は、画像獲得コントローラ２へと送られる。画像獲得コントローラ２は、正規化画像データ１６を画像獲得コントローラ２内にある画像キャッシュ１８へと経路付けるための直接メモリアクセス（ＤＭＡ）３６を含む。画像キャッシュ１８は、画像獲得コントローラ２の主メモリ（図示せず）の一部として構成されてもよいが、画像獲得コントローラ２にある別個のメモリ（図示せず）であってもよい。
【００１８】
図２に示した設計の場合と同様に、設定制御２６によって生成された設定スイッチデータ３４は、スキャナ６の設定スイッチ２４とインターフェイスをとる。ユーザは、画像獲得コントローラ２のキーボードまたはマウス（図示せず）を介して設定スイッチデータ３４を入力する。
【００１９】
画像プロセッサ２２は、設定スイッチデータ３４をパラメータとして用いて画像キャッシュデータ２０を処理して、処理済画像データ３２を生成する。処理済画像データ３２は画像獲得コントローラ２へと送られる。画像獲得コントローラ２のＣＰＵ２８は、処理済画像データ３２を画像獲得コントローラ２の画像記憶装置３０に記憶させる。画像記憶装置３０は、ハードドライブ（図示せず）等の永久記憶型の記憶装置であってもよく、画像獲得コントローラ２の主メモリのような一時記憶型のメモリであってもよい。処理済画像データ３２はその後、ユーザが見られるように表示端末４に表示される。
【００２０】
図４は、画像獲得コントローラ２上の設定制御２６のための設定スイッチデータ３４を生成するためのユーザインターフェイス３８を示す。プログラム可能なパラメータの例としては、明るさ、コントラスト、ガンマ、侵食（erosion）、膨張（dilation）、スペックル除去、傾斜角度、およびコーナー欠落検出、等がある。ユーザはこれらのパラメータを、画像獲得コントローラ２に接続されたキーボード（図示せず）やマウス（図示せず）等の外部周辺装置を介して、プログラムすることができる。画像獲得コントローラ２の設定制御２６は、その後、設定スイッチデータ３４を生成する。
【００２１】
図６は、画像獲得コントローラ２およびスキャナ６が本発明の方法に従って機能する、方法を説明するためのフローチャートである。トラップエラーコードが呼出される条件としては、これらに限定されるものではないが、明るさが範囲外である、コントラストが範囲外である、コーナーが欠落している、ページが空白である、紙詰まり、紙切れ、カバーが開いている、電源が入っていない、ケーブルが接続されていない、通信エラー、時間切れ、および、画像データの自動クロッピングに失敗した、等がある。この方法は、ユーザのコマンドに従って処理済画像データ３２を受容れるまたは却下するプロセス１（図７）と、ユーザが処理済画像を受容れた後にプロセス１の続きとして行なわれるプロセス２と、に分けて実行される。また、プロセス１では、画像の処理を行ない、ユーザが受容れまたは却下できるように処理済画像を再表示する。プロセス１は、キーボードまたはマウス等の外部周辺装置を介するユーザの入力を要求することによって実行される。プロセス２は、ユーザが処理済画像を受容れた後に行なわれる、プロセス１の続きである。
【００２２】
図７は、ユーザによる処理済画像の受容れまたは却下のループプロセスの内容を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートの詳細を以下に説明する。
【００２３】
「ユーザが画像を受容れる」
これは、判断ブランチである。処理済画像データ３２をユーザが受容れると、該方法はプロセス２に進み、図６に示すステップへと向かう。処理済画像データ３２をユーザが却下すると、該方法は図７に示す、プロセス１の残りの部分に進む。
【００２４】
「ユーザに設定を変更させる」
このステップにおいて、ユーザは、利用可能かつ調節可能な設定スイッチデータの組を入力するよう求められる。
【００２５】
「新たな設定を再走査システムに送信」
このステップにおいて、ユーザは設定スイッチデータ３４をユーザ入力周辺装置４０を介して入力する。設定スイッチデータ３４は、画像プロセッサ２２の設定スイッチ２４に送られる。
【００２６】
「再走査システムから新たな画像を得る」
このステップにおいて、画像プロセッサ２２は、画像キャッシュデータ２０を画像プロセッサ２２に送るよう求めるリクエストを、画像キャッシュ１８に対して送信する。その後、画像キャッシュデータ２０が画像プロセッサ２２にコピーされる。画像プロセッサ２２は、設定スイッチデータ３４を使用して画像キャッシュデータ２０を処理する。
【００２７】
「新たな画像をビューアに表示」
この段階において、画像キャッシュデータ２０が画像プロセッサ２２によって処理された後に、画像プロセッサ２２は、その処理が完了したことと、処理済画像データ３２の表示の準備ができたこととを、画像獲得コントローラ２に通知する。その後、ユーザは、更新された画像を表示端末４に表示するよう要求することが可能である。
【００２８】
「新たな画像をビューアに表示」
トラッピング条件が成立した場合、すなわち、画像データがユーザが規定したパラメータの範囲内に入らない場合には、処理済画像データ３２をユーザに見せるために表示端末４に表示する。この段階において、該プロセスは、「ユーザが画像を受容れる」という判断ブランチに戻り、ユーザに対して処理済画像データ３２の受容れを要求する。ユーザが受容れた場合、プロセス１はプロセス２に進む。ユーザが却下した場合、プロセス１が上述のように続けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  最新のスキャナシステムの一例を示すブロック図である。
【図２】  画像キャッシュがスキャナカードにある場合の設計を示すブロック図である。
【図３】  画像キャッシュがスキャナカードにない場合の設計を示すブロック図である。
【図４】  画像表示装置に提示された、画像獲得コントローラ上で調節することのできる、画像制御設定を示す図である。
【図５】  リアルタイムの閉じたフィードバックループを持たないスキャナシステムを示す図である。
【図６】  リアルタイムの閉じたフィードバックループを実現するソフトウェアのフローチャート図である。
【図７】  リアルタイムの閉じたフィードバックループを実現するソフトウェアのフローチャート図である。
【符号の説明】
２  画像獲得コントローラ、４  表示端末、６  スキャナ、１０  電荷結合素子（ＣＣＤ）、１２  未加工画像データ、１４  正規化プロセッサ、１６  正規化画像データ、１８  画像キャッシュ、２０  画像キャッシュデータ、２２  画像プロセッサ、２４  設定スイッチ、２６  設定制御、２８  ＣＰＵ、３０  画像記憶装置、３２  処理済画像データ、３４  設定スイッチデータ、４０  ユーザ入力周辺装置。
【図１】
0004358469.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004358469.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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