专利名称：图像处理装置及图像处理方法
技术领域：
本发明涉及用于对图像进行变倍处理的图像处理技术。
背景技术：
到目前为止，诸如数字彩色复印装置等的图像处理装置已广为人知。根据这种图像处理装置，对原稿照射光，其反射光由诸如CCD等的光电转换设备读取，并且可以对读取的信号执行诸如变倍处理等的各种图像处理。作为对原稿照射光的方法，可以这样一种方式进行构造，即固定原稿并移动光学系统，或者固定光学系统并传输原稿。当通过诸如数字彩色复印装置等的图像处理装置读取原稿时，一般使用线性图像传感器，在该线性图像传感器中，光电二极管布置成一列，并且并排布置有诸如CCD等的光电转换设备。到目前为止，在前述变倍处理中，通过使用线性图像传感器读取的信号的图像处理来实现主扫描方向上的变倍。在作为光学系统的移动方向的副扫描方向上的变倍通过以下方式实现，即在放大时读取光学系统以低速扫描原稿，而在缩小时读取光学系统以高速扫描原稿。根据这种方法，在用以使光学系统进行扫描的电机的控制范围内，由于驱动速度可以微调，因此可以获得相对稳定的图像信号。通过使用预定容量的缓冲存储器，副扫描方向上的变倍还可以由以与主扫描方向上的变倍类似方式的图像处理来实现。在这种情况下，一般使用如下结构，其中由线性图像传感器读取的信号被临时存储到预定容量的缓冲存储器中，CPU及专用硬件等读出临时存储在缓冲存储器中的信号，并且执行变倍处理。根据这种结构，光学系统的扫描速度可以保持恒定，用以使光学系统进行扫描的电机的控制可以得到简化，并且可以合理使用电机。与上述技术相关联，日本专利特开H06-121116A号公报公开了这样一种技术，即将通过控制线性传感器的驱动速度而进行的副扫描方向上的变倍与通过图像处理进行的主扫描方向上的变倍相结合，来实现期望的副扫描方向上的变倍率 (variable-magnification ratio)。日本专利特开 2003-259092A 号公报公开了这样一种技术，即在预定倍率以上时控制光学系统的扫描速度，在倍率不足预定倍率时使光学系统的扫描速度保持恒定，控制线性图像传感器的感光时间，并且进行副扫描方向上的变倍。然而，在光学系统的扫描速度保持恒定并且通过图像处理执行变倍的情况下，如果在放大时倍率超过预定变倍率，则缓冲存储器将发生溢出。例如，当变倍率等于200%时， 变倍处理后的数据量增加了 4倍。因此，在变倍处理前对于变倍处理单元的输入侧所允许的通信速度，等于变倍率100%的直接复印模式时的通信速度的1/4。因此，从缓冲存储器的读取速度也等于变倍率100%的直接复印模式时的通信速度的1/4。另一方面，由于光学系统的扫描速度保持恒定，因此向缓冲存储器的写入速度无法降低。这样，向缓冲存储器的写入速度高于从缓冲存储器的读取速度，因此缓冲存储器发生溢出。因此，考虑这样一种方法，凭借该方法，将线性图像传感器读取的信号存储到使得不会发生溢出的容量的缓冲存储器中，之后通过图像处理执行变倍处理。使得不会发生溢出的容量的缓冲存储器，是存储有RAW数据的环形缓冲器或页存储器。然而，根据这种方法，需要大容量的缓冲存储器，即使数据通过JPEG等进行多值压缩、之后存储到缓冲存储器，在整个一页的情况下，数据量也十分大，因而需要大容量的缓冲存储器。本发明是为解决上述问题而做出的，本发明的目的在于提供即使光学系统的扫描速度保持恒定、也能够降低缓冲存储器的使用量的图像处理装置。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种图像处理装置，其具有用于存储图像数据的存储设备，该图像处理装置包括设置单元，其设置图像数据的变倍率；判别单元，其判别由所述设置单元设置的所述变倍率是否大于预定的阈值；决定单元，其根据所述判别单元的判别结果来决定用于存储图像数据的所述存储设备的存储容量；存储单元，其将与由所述决定单元决定的所述存储容量对应的量的图像数据存储到所述存储设备；以及变倍处理单元，其通过使用由所述设置单元设置的所述变倍率来对所述存储设备中存储的图像数据执行变倍处理。根据本发明，即使光学系统的扫描速度保持恒定，也能够根据变倍率来切换存储设备的存储容量，并且与存储容量始终如一的情况相比，能够降低存储设备的容量。本发明的另一目的是提供新功能。根据以下描述和附图，为了实现上述目的的本发明的权利要求及其他特征将变得清楚。根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
被并入说明书中并构成说明书的一部分的附图，例示了本发明的实施例，并与文字说明一起用于解释本发明的原理。图1是例示了安装有本发明适用的图像处理装置的图像形成装置的结构示例的功能框图。图2是示意性地例示了本发明适用的图像输入装置的结构示例的纵向截面图。图3是示意性地例示了本发明适用的图像输入装置的另一结构示例的纵向截面图。图4是根据实施例1的彩色图像形成装置的功能框图。图5是例示根据实施例1至4的图像形成装置中的图像输入单元的通信速度A与变倍处理单元的变倍率B之间的关系的图。图6是例示根据实施例1的彩色图像生成的处理过程的流程图。图7是根据实施例2的彩色图像形成装置的功能框图。图8是例示根据实施例2的彩色图像生成的处理过程的流程图。图9是根据实施例3的单色图像形成装置的功能框图。图10是根据实施例4的单色图像形成装置的功能框图。图11是根据实施例5的图像输入单元的功能框图。图12是例示根据实施例5的图像形成装置中的图像输入单元的通信速度A与变倍处理单元的变倍率B之间的关系的图。
具体实施例方式以下参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。图1是例示了安装有本发明适用的图像处理装置的图像形成装置的结构示例的功能框图。所例示的图像形成装置主要由图像输入单元101、图像处理单元102(图像处理装置)以及图像形成单元103构造。图像输入单元101基于要形成的图像来输入图像数据。例如，图像输入单元101 由用于光学读取放置在稿台玻璃上的原稿的图像并输入与所读取的图像对应的图像数据的扫描器装置构造。或者，图像输入单元101由用于接收通过网络或电话线等从外部装置发送的图像(待形成)的图像数据并输入所接收的图像数据的通信功能单元构造。由于作为本实施例的先决条件，用于读取原稿的光学系统的扫描速度是恒定的，因此在读取操作期间速度无法降低或者光学系统无法停止。因此，图像输入单元101存在实时限制。图2和图3是各自示意性地例示了使用用于光学读取原稿图像的线性图像传感器的扫描器装置的结构的纵向截面图。图2的扫描器装置具有原稿201、稿台玻璃202、照明灯203、镜204至206、透镜 207以及线性图像传感器208。线性图像传感器208通过沿副扫描方向扫描照明灯203以及镜204来读取原稿。图3的扫描器装置具有原稿201、稿台玻璃202、照明灯203、镜204至206、透镜 207以及线性图像传感器208。如图中所示，由自动文档给送器(ADF)301来给送原稿201。 通过借助接触玻璃209读取沿副扫描方向移动的原稿201，来实现线性图像传感器208的原稿读取操作。这些扫描器装置的各个可以是用于输入单色图像的单色扫描器装置或者用于输入彩色图像的彩色扫描器装置。图像处理单元102对图像输入单元101输入的图像数据执行各种图像处理。为此， 图像处理单元102具有图像生成单元104、变倍处理单元105、色彩空间转换单元106、伽马校正处理单元107、半色调处理单元108以及页存储器109。图像生成单元104由输入图像数据形成能够被打印处理的光栅图像数据，并将该光栅图像数据作为R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的图像数据逐像素地输出。变倍处理单元105根据通过用户界面(UI)(控制面板等)(未示出)设置的倍率(复印倍率等)，来放大/缩小由图像生成单元104生成的RGB数据。色彩空间转换单元106通过基于例如 LVb*色度系统的色彩空间的转换处理，将被变倍处理单元105放大/缩小后的RGB图像数据转换为Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)和K(黑色)的图像数据。伽马校正处理单元 107将被色彩空间转换单元106转换后的YMCK图像数据，校正至适合于图像生成的灰度特性。半色调处理单元108根据需要对伽马校正处理单元107校正后的YMCK图像数据执行伪半色调处理。当图像输入单元101是扫描器装置时，执行误差扩散处理等。当图像输入单元101是诸如主计算机等的外部装置时，执行网屏处理等。图像处理单元102可以被构造为使得，根据图像输入单元101及图像形成单元103 的结构来执行单色图像处理，或者如上所述执行彩色图像处理。图像形成单元103基于图像处理单元102(图像处理装置)处理后的图像数据，在介质上形成图像。图像形成单元103可以是使用用于显影的调色剂的电子照相式系统，或者使用墨的喷墨系统。图像形成单元103可以形成单色图像或者形成全色图像。<实施例1>图4是安装有根据实施例1的图像处理装置的彩色图像形成装置的功能框图。在安装有图像处理装置的彩色图像形成装置中，图像处理单元401包括图1所示的色彩空间转换单元106、伽马校正处理单元107等，并且最终形成适合于形成彩色图像的YMCK图像数据。页存储器109按照每个颜色来存储由图像处理单元401形成的彩色图像形成用的YMCK 图像数据。用作缓冲存储设备的缓冲存储器402(存储设备)是环形缓冲器，其中从图像输入单元101输入的RGB图像数据被临时存储为非压缩RAW数据。用作变倍率设置单元的控制面板404是用户可以借以进行各种打印设置的用户界面。变倍率通过控制面板404来设置。用作缓冲存储量切换单元的CPU 403根据通过控制面板404设置的变倍率，来切换缓冲存储器402(存储设备)的存储容量。此外，CPU 403根据变倍率将变倍率设置给变倍处理单元105。为了切换缓冲存储器402的使用容量而被确定为预定值的变倍率阈值，称为“阈
值变倍率”。在实施例中，当通过控制面板404设置的变倍率等于或小于阈值变倍率(阈值) 时，与所需的最少行数相对应的行存储器(每个行存储器用于存储一行的图像数据)的存储量被确保为第一缓冲存储量。关于所需的最少行数，如果不存在任何其他限制，则理论上两行就足够了。如果在变倍处理单元105的算法中存在以8X8块为单位的处理限制等，则需要16行。当变倍率大于阈值变倍率(阈值)时，与以阈值变倍率的变倍处理之前的一页图像对应的存储量，被确保作为第二缓冲存储量。假设阈值变倍率已经通过用作阈值变倍率决定单元的CPU 403或外部装置(未示出)等决定，并被存储在用作阈值变倍率存储设备的存储器(未示出)的寄存器等中。在下文中将详细描述用于决定阈值变倍率并切换缓冲存储器402的容量的过程。 在下文中还将定义描述所需的变量A、A’、B、B’、C、D、E、F、G、H和I。-图像输入单元101的通信速度=A[Megapixels/second(百万像素/秒)]-图像输入单元101的最大通信速度=A，[Megapixels/second]-变倍处理单元105的变倍率=B[%]-变倍处理单元105能够处理的上限变倍率=B'[% ]-变倍处理单元105的输出侧的最大通信速度=C[Megapixels/second]-阈值变倍率=D[%]-图像输入单元101每分钟能够输入的原稿图像的数量=E[images/minute (图像 /分钟)]-图像输入单元101的每份原稿能够读取的像素的数量=F[Megapixels (百万像素)]-图像输入单元101的读取原稿图像的比率=G[%](图像输入单元101的读取原稿图像间隔的比率=(100-G)[% ])-变倍处理单元105输出1个像素所需的时钟周期数=H[CycleS(周期)]-变倍处理单元105的操作时钟频率=I[MHz]
如果图像输入单元101是例如图3所示的扫描器装置，则图像输入单元101的通信速度A由以下等式(1)和(2)来决定。(1)当 B 彡 100%时，A = (E/60) XFX (100/G). . · (1)(2)当 B > 100%时，A = (E/60) XFX (100/G) X (100/B). . · (2)等式(1)表示图像输入单元101的最大通信速度A’，并且变成如以下等式(3)所不。A，= (E/60) XFX (100/G). . · (3)S卩，根据等式(1)和(3)，在变倍处理单元105的变倍率B小于或等于100%的缩小处理时，图像输入单元101的通信速度A等于图像输入单元101的最大通信速度A’。这是因为在实施例中的缩小处理时，图像输入单元101读取每份原稿能够读取的所有像素。根据等式( 和(3)，在变倍处理单元105的变倍率B大于100%的放大处理时，图像输入单元101的通信速度A相对于图像输入单元101的最大通信速度A’，与变倍率B成反比例地减小。这是因为，在实施例中的放大处理时，图像输入单元101读取的原稿的主扫描宽度与变倍率B成反比例地减小。图5例示了示出图像输入单元101的通信速度A与变倍处理单元105的变倍率B 之间的关系的图。由以下等式(4)来决定变倍处理单元505的输出侧的最大通信速度C。C= (I/H)…以下决定变倍处理单元105能够处理的上限变倍率B’。首先，由以下表达式(5) 示出变倍处理单元105的输出侧所需的通信速度。AX (Β/100) X (B/100)…(5)S卩，由于沿主扫描方向和副扫描方向二者放大图像数据，因此数据量(变倍处理单元105的输出侧所需的通信速度)相对于图像输入单元101的通信速度A(变倍处理单元105的输入侧的通信速度)与变倍率B的平方成比例地增加。例如，当变倍率等于200% 时，数据量增加4倍。当变倍率等于400%时，数据量增加16倍。由表达式( 示出的变倍处理单元105的输出侧所需的通信速度，一定不能超出由等式(4)示出的变倍处理单元105的输出侧的最大通信速度C。因此，变倍处理单元105 的变倍率B需要满足以下不等式(6)，该不等式(6)的左侧是表达式(5)。AX (Β/100) X (B/100) ( C... (6)通过将等式( 代入到不等式(6)中的A来获得以下不等式(7)。在本发明可适用的图像形成装置中，由于变倍处理单元105能够处理的上限变倍率B’大于100%，因此这里代入等式( 而不代入等式(1)。(E/60) XFX (100/G) X (B/100) ( C... (7)根据不等式(7)，随着变倍处理单元105的变倍率B增加，在作为界限的某个变倍率B的阈值处，不等式(6)和(7)的不等号反转。即，通信速度超过变倍处理单元105的输出侧的最大通信速度C。换言之，处理能力超过变倍处理单元105的输出侧的处理能力的上限。因此，需要降低图像输入单元101的通信速度A，以满足不等式(6)和(7)。然而，由于用作图像输入单元101的扫描器装置存在实时限制，因此不能降低操作速度或者不能停止操作。无法满足不等式(6)和(7)。
因此，满足以下等式(8)的变倍率B变成变倍处理单元105能够处理的上限变倍率B’，在等式(8)中，不等式(7)的右侧和左侧相等。(E/60) XFX (100/G) X (B，/100) = C... (8)通过使用等式(3)来简化等式(8)，获得以下等式(9)。A，X (B，/100)…(9)换言之，在通过将图像输入单元101的最大通信速度与变倍处理单元105的变倍率相乘而获得的值等于变倍处理单元105的输出侧的最大通信速度时的变倍率，变成变倍处理单元105能够处理的上限变倍率B’。通过修改等式(8)，变倍处理单元105能够处理的上限变倍率B’由以下等式(10)决定。B，= CX (60/E) X (1/F) XG... (10)在由以下不等式(11)示出的范围内任意确定阈值变倍率D。D^B' ...(11)考虑到取决于图像处理系统的诸如存储器的潜伏时间(latency)等的干扰所造成的影响，在B’以下(上限以下)的范围内，将阈值变倍率D决定为尽可能大的值。例如， 如果B’等于222%并且需要大约22%的裕度(margin)以使得缓冲存储器一定不发生溢出， 则决定D为200%等。尽管用户极少在201%到222%的范围内指定变倍率，但是200%是从A5大小到A3大小的变倍率，并且使用得相对频繁。最后，由CPU 403根据以下基准来确定缓冲存储器402的使用量。(1)当 B < D 时与所需的最少行数相对应的行存储器的存储量被确保作为第一缓冲存储量。(2)当 B > D 时与以阈值变倍率D的变倍处理前的一页图像相对应的存储量，被确保作为第二缓冲存储量。在下文中通过示出具体数值来描述缓冲存储器的容量的上述选择。例如，现假设具有600 [dpi]扫描分辨率的A3扫描器装置以40 [images/minute] 的速率以及30[% ]的图像间隔比率来进行操作，并且能够每个周期输出像素的变倍处理单元以148[MHz]的时钟频率进行操作。“图像间隔比率”是对应于扫描器装置的读取原稿图像间隔的比率(=(100-F) [%])的术语。假设A3大小、600 [dpi]的图像的像素数量为 70[Mega pixels] (700(^pixels] X 10000[pixels])。这些数值对应于以下变量。-图像输入单元101每分钟能够输入的原稿图像的数量=E[images/minute]= 40-图像输入单元101每份原稿能够读取的像素的数量=F[Megapixels] = 70-图像输入单元101的读取原稿图像的比率=G[%] = 70(图像输入单元101的读取原稿图像间隔的比率=(100-G)[% ]) = 30-变倍处理单元105输出1个像素所需的时钟周期数=H[Cycles]= 1-变倍处理单元105的操作时钟频率=I[MHz] = 148变倍处理单元105的输出侧的通信速度C由以下等式(4)来确定。C = (I/H)…
C = (148/1)C= 148[Mega pixels/second]变倍处理单元105能够处理的上限变倍率B’由以下等式(10)来决定。B，= CX (60/E) X (1/F) XG... (10)B，= 148X (60/40) X (1/70) X70B' = 222[% ]能够在由以下不等式(11)示出的范围内任意确定阈值变倍率D。D 彡 B，... (11)D ^ 222考虑到上述裕度将阈值变倍率D设置为以下值。D = 200[% ]最后，由CPU 403根据以下基准来确定缓冲存储器402的使用量。(1)当 B 彡 200[% ]时与所需的最少行数相对应的行存储器的存储量被确保为第一缓冲存储量。与所需的最少行数相对应的存储量等于如上所述的2行或16行的量。假设RGB的各颜色等于1字节并且1个像素等于3字节，则1行的存储容量等于通过将7000[像素]增大3倍所获得的值，即21000[Bytes] = 21 [Kilobytes]。因此，在存储量为2行的情况下，CPU 403应当确保的缓冲存储器402的容量等于通过将 21 [Kilobytes]增大2倍所获得的值，即42[Kilobytes]。在存储量为16行的情况下，CPU 403应当确保的缓冲存储器402的容量等于通过将21 [Kilobytes]增大16倍所获得的值， 即 336[Kilobytes]。(2)当 B > 200 [% ]时与以200[% ]的阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的存储量，被确保作为第二缓冲存储量。如下考虑与以200[% ]的阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的存储量。由于阈值变倍率等于200[% ]，因此变倍处理前的原稿图像的像素数量等于A3大小的、600[dpi]的图像的像素数量的1/4。S卩，由于等于70[Mega pixels]的1/4，因此为 17. 5 [Mega pixels]。假设RGB的各颜色等于1字节并且1个像素等于3字节，则CPU 403 应当确保的缓冲存储器402的容量等于通过将17. 5 [Megabytes]增大3倍所获得的值，即 52. 5 [Mega pixels]。图6是例示安装有根据实施例1的图像处理装置的彩色图像形成装置中的控制示例的流程图。将参照图6的流程图的处理步骤来描述处理过程。首先，在步骤S601中，CPU 403基于图像形成装置的用户通过用作用户界面的控制面板404而设置的变倍率B [%]，将变倍率设置给变倍处理单元105。在步骤S602中，图像输入单元101输入基于用作要形成的图像的原稿图像的RGB图像数据。输入的图像数据通过缓冲存储器402被发送到变倍处理单元105。可以在步骤S601之前执行步骤S602。在步骤S603中，CPU 403判别在步骤S601中设置的变倍率B ]是否小于或等于阈值变倍率]。由于变倍处理单元105能够处理的上限变倍率B’ ]可以根据图像输入单元101的性能和变倍处理单元105的性能由等式(10)初步地静态计算，因此也可以初步决定由不等式(11)决定的阈值变倍率D[%]。因此，作为阈值变倍率]，预先已经通过外部装置等计算的值可以被保持在存储器或寄存器等中，或者CPU 403可以动态地决定该值。作为步骤S603中CPU 403的判别结果，如果在步骤S601中设置的变倍率 B[% ]小于或等于阈值变倍率]，则进入步骤S604。否则，进入步骤S605。在步骤S604中，CPU 403确保与所需的最少行数相对应的存储量作为缓冲存储器 402的使用量。在步骤S605中，CPU 403确保与以阈值变倍率D的变倍处理前的一页图像相对应的存储量，作为缓冲存储器402的使用量。在步骤S606中，变倍处理单元105对在步骤S602中输入的RGB图像数据执行变倍处理。在步骤S604或S605中确保了容量的缓冲存储器402用作环形存储器，并且图像数据通过环形缓冲器被提供给变倍处理单元105。在步骤S607中，将图像处理单元401形成的彩色图像用的YMCK图像数据写入页存储器109。在步骤S608中，将页存储器109中存储的彩色图像用的YMCK图像数据输出到图像形成单元103，并且执行基于图像数据的图像形成操作。如上所述，根据该实施例的彩色图像形成装置，CPU 403根据从控制面板404设置的变倍率来切换缓冲存储器402的使用量。具体来说，如果设置了小于或等于阈值变倍率的变倍率，则确保与所需的最少行数相对应的存储量，作为缓冲存储器402的使用量。如果设置了大于阈值变倍率的变倍率，则确保与以阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的存储量，作为缓冲存储器402的使用量。因此，光学系统的扫描速度(在实施例中为原稿的给送速度)保持恒定，并且即使不控制光学系统的扫描速度(在实施例中为原稿的给送速度)，当设置了大于阈值变倍率的变倍率时，缓冲存储器402也不发生溢出。跟总是确保与以阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的存储量作为缓冲存储器402的使用量的情况相比，如果设置了小于或等于阈值变倍率的变倍率，则能够降低缓冲存储器402的使用量。现在将基于前述的具体数值来描述优点。将使用量、跟总是确保52. 5[Megabytes] (与以200[%]的阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的存储量)的情况下的使用量进行比较。在实施例中，当变倍率超过200[%]时，确保52. 5[Megabytes](与以200[% ] 的阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的存储量)。当变倍率小于或等于200[% ] 时，确保42 [Kilobytes]或336 [Kilobytes]等(与所需的最少行数相对应的存储量)。因此，当设置了小于或等于200[% ]的变倍率时，能够降低缓冲存储器402的使用量。〈实施例2>图7是安装有根据实施例2的图像处理装置的彩色图像形成装置的功能框图。就装置来说，实施例2与实施例1的不同点在于该装置还具有用于执行压缩处理的压缩处理单元701和用于执行解压缩处理的解压缩处理单元702。压缩处理单元701可以在图像数据被写入缓冲存储器402时执行压缩处理。解压缩处理单元702可以在图像数据被从缓冲存储器402读出时执行解压缩处理。根据从控制面板404设置的变倍率，CPU 403控制压缩处理单元701的压缩功能以及解压缩处理单元 702的解压缩功能的“使用”或“不使用”。为了进一步简化描述，以下将主要描述与实施例1的不同。以与实施例1类似的方式来定义描述所需的变量A、A，、B、B，、C、D、E、F、G、H和I。
在实施例2中，假定对于缓冲存储器402有两种使用方法。在缓冲存储器402用作环形缓冲器的情况下使用第一种使用方法，在所述环形缓冲器中以非压缩RAW数据的格式临时存储从图像输入单元101输入的RGB图像数据。在缓冲存储器402用作页存储器的情况下使用第二种使用方法，在所述页存储器中以压缩处理单元701压缩的代码数据的格式临时存储从图像输入单元101输入的RGB图像数据。CPU 403根据从控制面板404设置的变倍率来切换缓冲存储器402的使用量。此外，CPU 403根据变倍率，将变倍率设置给变倍处理单元105。另外，用作压缩/解压缩使用控制单元的CPU 403根据变倍率来决定压缩处理单元701和解压缩处理单元702的“使用” 或“不使用”，并且根据当使用压缩处理单元701和解压缩处理单元702时用作压缩率设置单元的CPU 403能够使用的缓冲存储量来决定压缩率。在实施例中，当从控制面板404设置的变倍率小于或等于阈值变倍率时，与所需的最少行数相对应的行存储器的存储量被确保作为第一缓冲存储量。当变倍率大于阈值变倍率时，在压缩处理单元701压缩与以阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的图像数据之后所获得的容量，被确保作为第二缓冲存储量。根据能够使用的缓冲存储量来决定压缩处理中的压缩率。在通过使用例如不可逆压缩(诸如JPEG标准等)来进行压缩处理的情况下，通过最大化地使用能够使用的缓冲存储量、最大程度地确保第二缓冲存储量并降低压缩率，能够使画面质量的劣化最小化。最后，CPU 403根据以下基准来决定缓冲存储器402的使用量。(1)当时与所需的最少行数相对应的行存储器的存储量被确保作为第一缓冲存储量。(2)当B > D时压缩处理单元701压缩与以阈值变倍率D的变倍处理前的一页图像相对应的图像数据之后获得的容量，被确保作为第二缓冲存储量。现在，将通过示出具体数值来描述缓冲存储容量的上述选择。例如，现假设具有600[dpi]扫描分辨率的A3扫描器装置以40[images/minute] 的速率以及30[% ]的图像间隔比率来进行操作，并且能够每个周期输出像素的变倍处理单元以148[MHz]的时钟频率进行操作。“图像间隔比率”是对应于扫描器装置的读取原稿图像间隔的比率(=(100-F) [%])的术语。假设A3大小、600 [dpi]的图像的像素数量为 70 [Mega pixels] (7000 [pixels] X 10000 [pixels]) 上述数值与实施例 1 中的相同。最后，CPU 403根据以下基准来决定缓冲存储器402的使用量。(1)当 B 彡 200[% ]时与所需的最少行数相对应的行存储器的存储量被确保作为第一缓冲存储量。如上所述，与所需的最少行数相对应的存储量等于2行或16行的量。假设RGB的各颜色等于1字节并且1个像素等于3字节，则1行的存储容量等于通过将7000[像素]增大3倍所获得的值，即21000[Bytes] = 21 [Kilobytes]。因此，在存储量为2行的情况下，CPU 403应当确保的缓冲存储器402的容量等于通过将 21 [Kilobytes]增大2倍所获得的值，即42[Kilobytes]。在存储量为16行的情况下，CPU 403应当确保的缓冲存储器402的容量等于通过将21 [Kilobytes]增大16倍所获得的值， 即 336[Kilobytes]。
(2)当 B > 200[% ]时压缩处理单元701压缩了与以200[%]的阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的图像数据之后获得的容量，被确保作为第二缓冲存储量。如下考虑与以200[% ]的阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的存储量。由于阈值变倍率等于200[% ]，因此变倍处理前的原稿图像的像素数量等于A3大小、600[dpi]的图像的像素数量的1/4。S卩，由于等于70[Mega pixels]的1/4，因此为17.5[Mega pixels] 0假设RGB的各颜色等于1字节并且1个像素等于3字节，则变倍处理前的一页图像的存储容量等于通过将17. 5[Megabytes]增大3倍所获得的值， 即52. 5 [Megabyte]。如果压缩处理单元701是JPEG编码器，则一般可以以JPEG标准估计大约10%的压缩率。因此，CPU 403应当确保的缓冲存储器402的容量等于通过将 52. 5 [Megabytes]变为 0. 1 倍所获得的 5. 25 [Megabytes]。图8是例示安装有根据实施例2的图像处理装置的彩色图像形成装置中的控制示例的流程图。以下将参照图8的流程图，主要描述上述处理过程与实施例1的差别。作为步骤S603中CPU 403的判别结果，如果在步骤S601中设置的变倍率] 小于或等于阈值变倍率]，则进入步骤S604。否则，进入步骤S801。在步骤S604中， CPU 403确保与所需的最少行数相对应的存储量作为缓冲存储器402的使用量。此外，CPU 403将压缩处理单元701和解压缩处理单元702设置为“不使用”，由此使得RAW数据能够在缓冲存储器402中被处理。在步骤S801中，CPU 403确保在压缩处理单元701压缩与以阈值变倍率D的变倍处理前的一页图像相对应的图像数据之后获得的容量，作为缓冲存储器402的使用量。此外，CPU 403将压缩处理单元701和解压缩处理单元702设置成“使用”，由此使得代码数据能够在缓冲存储器402中被处理。当图像数据被写入具有在步骤S801中确保的容量的缓冲存储器402中时，在步骤S802中压缩处理单元701执行压缩处理。当图像数据被从具有在步骤S801中确保的容量的缓冲存储器402读出时，在步骤S803中解压缩处理单元702 执行解压缩处理。在步骤S606中，变倍处理单元105对在步骤S602中输入的RGB图像数据执行变倍处理。具有在步骤S604中确保的容量的缓冲存储器402用作环形缓冲器，并且图像数据通过环形缓冲器被提供给变倍处理单元105。或者，具有在步骤S801中确保的容量的缓冲存储器402用作页存储器，并且图像数据通过页存储器被提供给变倍处理单元105。如上所述，在根据实施例的彩色图像形成装置中，CPU 403根据从控制面板404设置的变倍率，切换缓冲存储器402的使用量。根据从控制面板404设置的变倍率，CPU 403 还切换是否通过使用压缩处理单元701和解压缩处理单元702来执行压缩处理和解压缩处理。具体来说，当设置了小于或等于阈值变倍率的变倍率时，与所需的最少行数相对应的存储量被确保作为缓冲存储器402的使用量。当设置了大于阈值变倍率的变倍率时，在压缩处理单元701压缩与以阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的图像数据之后获得的容量，被确保作为缓冲存储器402的使用量。因此，光学系统的扫描速度(在实施例中为原稿的给送速度)保持恒定，并且即使不控制光学系统的扫描速度(在实施例中为原稿的给送速度)，当设置了大于阈值变倍率的变倍率时，缓冲存储器402也不发生溢出。跟与总是确保以阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的存储量作为缓冲存储器402的使用量的情况相比，能够降低缓冲存储器402的使用量。将基于前述的具体数值来描述优点。将使用量、跟总是确保52. 5 [Megabytes](与以200[%]的阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的存储量)的情况下的使用量进行比较。在本实施例中，当变倍率超过200 ]时，确保52. 5 [Megabytes](通过JPEG等压缩以200[%]的阈值变倍率的变倍处理前的一页图像的图像数据之后获得的容量)。当变倍率小于或等于200 [%]时，确保42 [Kilobytes]或336 [Kilobytes]等(与所需的最少行数相对应的存储量)。因此，能够降低缓冲存储器402的使用量。与总是确保在通过压缩处理单元701压缩一页图像的图像数据之后获得的容量作为缓冲存储器402的使用量的情况相比，能够降低缓冲存储器402的使用量。现在将基于前述的具体数值来描述优点。假设A3大小、600[dpi]的图像的像素数量等于70[Mega pixels], RGB的各颜色等于1字节并且1个像素等于3字节，则一页图像的存储容量等于通过将70 [Mega pixels]增大3倍所获得的值，即210 [Megabytes]。如果压缩处理单元701是JPEG编码器，则一般可以以JPEG标准估计大约10%的压缩率。因此，CPU 403应当确保的缓冲存储器402的容量等于通过将210 [Megabytes]变为0. 1倍所获得的21 [Megabytes]。在本实施例中，当变倍率超过200 ]时，通过JPEG等压缩与以 200[%]的阈值变倍率的变倍处理前的一页图像相对应的图像数据。当变倍率小于或等于 200 [% ]时，不通过JPEG等压缩图像数据，但是确保与所需的最少行数相对应的存储量，并且处理RAW数据。因此，如上所述，至多确保5. 25 [Megabytes]就足够了。与上述总是确保 21 [Megabytes]的情况相比，能够降低缓冲存储器402的使用量。〈实施例3>尽管实施例1和2中已经例示了彩色图像形成装置，但是安装有本发明适用的图像处理装置的图像形成装置可以是单色图像形成装置。图9是安装有根据实施例3的图像处理装置的单色图像形成装置的功能框图。通常，在单色图像形成装置中，例如，当图像输入单元101是图2和图3所示的扫描器装置时， 仅输入作为与亮度值最接近的色彩分量的G(绿)色的图像数据。因此，没有必要在图像处理单元401中进行色彩空间转换，并且通过对G(绿)色的图像数据进行伽马校正来将其转换成Bk (黑)色的图像数据。〈实施例4>图10是安装有根据实施例4的图像处理装置的单色图像形成装置的功能框图。 实施例4与实施例3的不同点在于，装置还具有压缩处理单元701和解压缩处理单元702。 CPU 403根据从控制面板404设置的变倍率来决定压缩处理单元701的压缩处理和解压缩处理单元702的解压缩处理的“使用”或“不使用”。〈实施例5>在根据实施例5的图像处理装置中，图像输入单元101具有通信功能单元，所述通信功能单元用于接收通过具有实时限制的网络从外部装置发送的图像(待形成)的图像数据，并输入所接收的图像数据。作为具体使用情况，假定流(streaming)期间快照打印运动图像。图11是构造安装有根据实施例5的图像处理装置的彩色图像形成装置的图像输入单元101的功能框图。
运动图像接收单元1102接收通过网络从运动图像服务器1101发送的、通过MPEG 等压缩过的运动图像数据，并将接收到的运动图像数据输入到打印图像解压缩处理单元 1103和显示图像解压缩处理单元1104。显示图像解压缩处理单元1104对输入的压缩运动图像数据执行用于显示图像的解压缩处理，并将解压缩处理后获得的运动图像数据输入到显示单元1105。显示单元1105是用于显示在解压缩处理后获得的输入运动图像数据的液晶显示器等。打印图像解压缩处理单元1103可以对输入的压缩运动图像数据，即仅对CPU 403以实时方式指定的定时的帧执行解压缩处理。在解压缩处理完成后，例如，在图4和图 7所示的彩色图像形成装置的情况下，将与指定帧相对应的静止图像数据作为RGB打印数据发送到图像处理单元102，由此实现快照打印。用户参照在显示单元1105上显示的运动图像，并通过控制面板404在任意时刻指定打印定时。CPU 403调整用于在显示单元1105上显示的运动图像的定时以及用于指定向打印图像解压缩处理单元1103通知的打印帧的定时，并且将与用户参照显示单元1105指定的定时对应的帧指定给打印图像解压缩处理单元。为了如上所述在流期间进行运动图像的快照打印，需要以实时的方式执行从接收运动图像至解压缩处理的范围内的一系列处理。因此，图像输入单元101不能在处理过程中降低向图像处理单元102输入打印数据时的通信速度，也不能临时停止向图像处理单元 102输入打印数据的通信。在实施例中，将通过使用上述数值表达式来描述用于决定变倍处理单元105能够处理的上限变倍率B’的处理。假设以与实施例1类似的方式来定义描述所需的变量A、A’、 B、B'、C、D、E、F、G、HiP I。与图像输入单元101是扫描器装置的实施例1至4不同，不考虑变倍处理单元105 的变倍率B而确定图像输入单元101的通信速度A。图12是例示图像输入单元101的通信速度A与变倍处理单元105的变倍率B之间的关系的图。当图像输入单元101的通信速度A等于最大速度A’时，通过以下表达式(12)获得变倍处理单元105的输出侧所需的通信速度。A，X (Β/100) X (B/100). . · (12)由于表达式(1 示出的变倍处理单元105的输出侧所需的通信速度一定不能超过等式(4)示出的变倍处理单元105的输出侧的最大通信速度C，因此变倍处理单元105的变倍率B需要满足以下不等式(13)，该不等式(1 的左侧为表达式(12)。A，X (Β/100) X (B/100) ^C... (13)根据不等式(13)，随着变倍处理单元105的变倍率B增加，不等式(1 的不等号在作为界限的某个变倍率B的阈值处反转。即，通信速度超过变倍处理单元105的输出侧的最大通信速度C。换言之，处理能力超过变倍处理单元105的输出侧的处理能力的上限。 因此需要降低图像输入单元101的通信速度A以满足不等式(13)。然而，由于来自图像输入单元101的通信具有实时限制，因此通信速度不能被临时降低或者通信不能被停止。无法满足不等式(13)。因此，满足以下等式(14)的变倍率B变为变倍处理单元105能够处理的上限变倍率B’，在等式(14)中，不等式(13)的右侧和左侧相等。
A，X (B，/100) X (B，/100) =C... (14)S卩，当通过将图像输入单元101的最大通信速度与变倍处理单元105的变倍率的平方相乘获得的值等于变倍处理单元105的输出侧的最大通信速度C时的变倍率，成为变倍处理单元105能够处理的上限变倍率B’。其他实施例本发明的各方面还可以通过读出并执行记录在存储设备上的用于执行上述实施例的功能的程序的系统或装置的计算机(或诸如CPU或MPU的设备)、以及由系统或装置的计算机例如读出并执行记录在存储设备上的用于执行上述实施例的功能的程序来执行各步骤的方法来实现。为此，例如经由网络或者从用作存储设备的各种类型的记录介质(例如计算机可读介质)向计算机提供程序。虽然参照示例性实施例对本发明进行了说明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这种变型、等同结构及功能。
权利要求
1.一种图像处理装置，其具有用于存储图像数据的存储设备，该图像处理装置包括 设置单元，其被构造为设置图像数据的变倍率；判别单元，其被构造为判别由所述设置单元设置的所述变倍率是否大于预定的阈值； 决定单元，其被构造为根据所述判别单元的判别结果，来决定用于存储图像数据的所述存储设备的存储容量；存储单元，其被构造为将与由所述决定单元决定的所述存储容量对应的量的图像数据存储到所述存储设备；以及变倍处理单元，其被构造为通过使用由所述设置单元设置的所述变倍率，来对所述存储设备中存储的图像数据执行变倍处理。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，在所述判别单元的判别结果表示由所述设置单元设置的所述变倍率大于预定的所述阈值的情况下，所述决定单元将所述存储设备的存储容量设置为比在所述变倍率小于或等于预定的所述阈值的情况下的存储容量的值更大的值。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括压缩单元，其被构造为在图像数据被存储到所述存储设备之前执行压缩处理； 解压缩单元，其被构造为对从所述存储设备读出的图像数据执行解压缩处理； 压缩/解压缩使用控制单元，其被构造为根据由所述设置单元设置的所述变倍率，来切换所述压缩单元和所述解压缩单元的使用或不使用；压缩率设置单元，其被构造为设置所述压缩单元和所述解压缩单元的各个的压缩率。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括 输入单元，其被构造为输入图像数据；第一阈值决定单元，其被构造为决定使得通过将所述输入单元的最大通信速度与所述变倍处理单元的所述变倍率相乘而获得的值等于所述变倍处理单元的输出侧的最大通信速度的变倍率上限，并在小于或等于所述变倍率上限的范围内决定所述阈值；以及第一阈值存储单元，其被构造为存储由所述第一阈值决定单元决定的所述阈值。
5.根据权利要求4所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括第二阈值决定单元，其被构造为决定使得通过将所述输入单元的最大通信速度与所述变倍处理单元的所述变倍率的平方相乘而获得的值等于所述变倍处理单元的输出侧的最大通信速度的变倍率上限，并在小于或等于所述变倍率上限的范围内决定所述阈值；以及第二阈值存储单元，其被构造为存储由所述第二阈值决定单元决定的所述阈值。
6.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，当由所述设置单元设置的所述变倍率小于所述阈值时，所述压缩/解压缩使用控制单元不使用所述压缩单元和所述解压缩单元，而当所述变倍率大于所述阈值时，所述压缩/解压缩使用控制单元使用所述压缩单元和所述解压缩单元。
7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述存储设备是环形缓冲器。
8.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，在所述判别单元的判别结果表示由所述设置单元设置的所述变倍率大于预定的所述阈值的情况下，所述存储设备的存储容量等于用于存储一页图像数据的页存储器的容量。
9.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，所述输入单元是使用线性图像传感器的扫描器装置。
10.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，所述输入单元通过网络从运动图像服务器接收运动图像数据，形成与所述运动图像数据的预定定时的帧相对应的静止图像，并输入所述静止图像。
11.一种图像处理装置中执行的图像处理方法，所述图像处理装置具有用于存储图像数据的存储设备，所述图像处理方法包括以下步骤设置图像数据的变倍率； 判别设置的所述变倍率是否大于预定的阈值；根据所述判别步骤的判别结果，来决定用于存储图像数据的所述存储设备的存储容量；将与决定的所述存储容量对应的量的图像数据存储到所述存储设备；以及通过使用设置的所述变倍率来对所述存储设备中存储的图像数据执行变倍处理。
全文摘要
本发明提供一种图像处理装置及图像处理方法。所述图像处理装置设置图像数据的变倍率，判别设置的所述变倍率是否大于预定的阈值，并根据所述判别的判别结果来决定用于存储图像数据的存储设备的存储容量。所述图像处理装置将与决定的所述存储容量对应的量的图像数据存储到所述存储设备，并通过使用设置的所述变倍率来对所述存储设备中存储的图像数据执行变倍处理。
文档编号H04N1/41GK102404489SQ201110268829
公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月7日 优先权日2010年9月10日
发明者户岛研三 申请人:佳能株式会社