專利名稱:圖像處理裝置及圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種圖像處理裝置以及圖像處理方法。
技術(shù)背景通常地,作為分辨率轉(zhuǎn)換功能中的一種,已知一種由多個(gè)低分辨率圖 像數(shù)據(jù)生成高分辨率圖像數(shù)據(jù)的超分辨率處理技術(shù)。使用該技術(shù),即使通 過(guò)低分辨率設(shè)備獲得的圖像數(shù)據(jù)也能夠被轉(zhuǎn)換為高分辨率圖像數(shù)據(jù)(例如,參見(jiàn)日本專利特開(kāi)2007-151080號(hào)公報(bào))。但是,當(dāng)使用超分辨率處理技術(shù)時(shí),必須準(zhǔn)備具有亞像素單位(小于 1像素的單位)的相位偏移的多個(gè)低分辨率圖像數(shù)據(jù),因此預(yù)處理花費(fèi)很 多時(shí)間。鑒于此,超分辨率處理技術(shù)的使用限于需要高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)(例 如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)以及數(shù)碼相機(jī)拍攝的靜止圖像數(shù)據(jù))的 特定領(lǐng)域(例如,參見(jiàn)WO2004/068862)。然而,近年來(lái),諸如復(fù)印機(jī)和傳真裝置的圖像處理裝置的領(lǐng)域需要高 質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)。因此,已經(jīng)考慮超分辨率處理技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用。請(qǐng)注意,諸如復(fù)印機(jī)和傳真裝置的圖像處理裝置通常逐行讀取原稿圖 像,并且使用CCD線型傳感器(linesensor)、接觸式圖像傳感器等作為讀 取設(shè)備。然而,近年來(lái),數(shù)碼相機(jī)的普及加速了 CCD面型圖像傳感器(area image sensor)的降價(jià),因此諸如復(fù)印機(jī)和傳真裝置的圖像處理裝置使用 CCD面型圖像傳感器。鑒于此,當(dāng)將超分辨率處理技術(shù)應(yīng)用于圖像處理裝置時(shí),希望假定使 用CCD面型圖像傳感器作為讀取設(shè)備這樣一種情況。通常地(當(dāng)在例如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)中使用CCD面型圖像傳感器時(shí)),CCD 面型圖像傳感器針對(duì)各幀感測(cè)圖像(以在主掃描方向和副掃描方向上同時(shí) 獲取圖像數(shù)據(jù))。然而,當(dāng)在諸如復(fù)印機(jī)或傳真設(shè)備的圖像處理裝置中執(zhí)行超分辨率處理時(shí),將CCD面型圖像傳感器在副掃描方向上移動(dòng),從而有效地獲得多 個(gè)相位偏移的圖像數(shù)據(jù)。然后,針對(duì)形成CCD面型圖像傳感器的各行而非幀來(lái)處理以該方式 獲得的圖像數(shù)據(jù)。使用該處理,通過(guò)副掃描方向上的單一操作能夠獲得與 行數(shù)量一樣多的相位偏移的圖像數(shù)據(jù)。此時(shí),當(dāng)CCD面型圖像傳感器的操作范圍被限于原稿大小的范圍內(nèi) 時(shí),不能均勻地獲得由所獲得的與行數(shù)量一樣多的圖像數(shù)據(jù)覆蓋的原稿上 的區(qū)域。也就是說(shuō),由所獲得的圖像數(shù)據(jù)覆蓋的原稿上的區(qū)域的數(shù)量在原 稿的中央部分大,而在原稿的上游部分以及下游部分小。以下將參照?qǐng)D24和圖25對(duì)實(shí)際示例進(jìn)行說(shuō)明。例如,假定定義CCD 面型圖像傳感器的一個(gè)幀的大小為主掃描方向-290mm,副掃描方向 =200mm。當(dāng)CCD面型圖像傳感器位于最上游位置時(shí),第一幀覆蓋從原稿 的最上端到副掃描方向上的一個(gè)幀大小的200mm處位置的區(qū)域。當(dāng)將CCD面型圖像傳感器在副掃描方向上移動(dòng)10mm時(shí),第二幀覆 蓋從距離最上游位置10mm的位置到210mm處位置的區(qū)域。當(dāng)比較這兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)(第一幀和第二幀的圖像數(shù)據(jù))時(shí),只有一個(gè) 圖像數(shù)據(jù)覆蓋原稿的從最上游位置到10mm處位置的部分。另一方面,這 兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)覆蓋原稿的從10mm處位置到200mm處位置的部分(參見(jiàn) 圖24)。作為CCD面型圖像傳感器在原稿大小的范圍之內(nèi)移動(dòng)的結(jié)果,獲得 與行數(shù)量一樣多的圖像數(shù)據(jù),如圖25中25a所示。也就是說(shuō),不可避免地 生成由大量圖像數(shù)據(jù)覆蓋的部分以及由少量圖像數(shù)據(jù)覆蓋的部分(圖25 中的25b)。這樣,當(dāng)CCD面型圖像傳感器的操作范圍被限于原稿大小的范圍內(nèi) 時(shí),副掃描方向上的上游部分以及下游部分的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量變小。相 反地,圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量朝副掃描方向的中央部分增加。在該情況下(當(dāng)使用圖25中的25a所示的圖像數(shù)據(jù)時(shí)),即使當(dāng)執(zhí)行 超分辨率處理時(shí),也不能獲得具有所期望的分辨率的圖像數(shù)據(jù)。5另一方面,為了避免這種情形,可以將CCD面型圖像傳感器的操作 范圍擴(kuò)大為比原稿大小的范圍更大。然而,當(dāng)擴(kuò)大CCD面型圖像傳感器 的操作范圍時(shí),圖像處理裝置不希望地變得龐大。發(fā)明內(nèi)容考慮到上述問(wèn)題而提出了本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置包括以下配置。即, 一種圖像處理裝置, 用于對(duì)讀取原稿時(shí)讀取位置在主掃描方向和副掃描方向上位移的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,所述圖像處理裝置的特征在于包括輸入單元,用于輸入 目標(biāo)分辨率;超分辨率處理單元,用于使用所述多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中的、與所 述原稿的在所述副掃描方向上的各個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù),來(lái)對(duì)各個(gè)位 置執(zhí)行超分辨率處理;以及可變放大處理單元,用于當(dāng)由所述超分辨率處 理單元執(zhí)行了超分辨率處理的所述圖像數(shù)據(jù)的所述分辨率低于由所述輸入 單元輸入的所述分辨率時(shí),進(jìn)一步對(duì)在其位置處經(jīng)過(guò)了所述超分辨率處理 的所述圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行可變放大處理。根據(jù)本發(fā)明的圖像處理方法包括以下配置。即, 一種圖像處理裝置中 的圖像處理方法,所述圖像處理裝置用于對(duì)讀取原稿時(shí)讀取位置在主掃描 方向和副掃描方向上位移的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,所述圖像處理方法包 括輸入步驟,用于輸入目標(biāo)分辨率的設(shè)置;超分辨率處理步驟,用于使 用所述多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中的、與所述原稿的在所述副掃描方向上的各個(gè)位置 相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù),來(lái)對(duì)各位置執(zhí)行超分辨率處理;以及可變放大處理步 驟,用于在所述超分辨率處理步驟中執(zhí)行了超分辨率處理的所述圖像數(shù)據(jù) 的所述分辨率低于在所述輸入步驟中輸入的所述分辨率時(shí),進(jìn)一步對(duì)在其 位置處經(jīng)過(guò)了所述超分辨率處理的所述圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行可變放大處理。根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)使用面型圖像傳感器在圖像處理裝置中執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn) 換時(shí),能夠以小的空間(footprint)生成具有期望的分辨率的圖像數(shù)據(jù)。通過(guò)以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述,本發(fā)明的其他特征將變得 明顯。
附圖被并入到說(shuō)明書且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分,其示出了本發(fā)明的實(shí)施 例,并與文字說(shuō)明一起,用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像處理裝置100的外觀的圖。 圖2是示出掃描儀單元110的配置的圖。 圖3是示出控制器216的內(nèi)部配置的框圖。 圖4是示出普通的CCD面型圖像傳感器的配置的圖。 圖5是示出要讀取的原稿的圖像數(shù)據(jù)的示例的圖。 圖6示出了當(dāng)普通圖像處理裝置中的讀取線型傳感器讀取圖像時(shí)生成 的圖像數(shù)據(jù)。圖7示出了當(dāng)普通圖像處理裝置中的所述讀取線型傳感器讀取圖像時(shí) 生成的圖像數(shù)據(jù)。圖8示出了當(dāng)普通圖像處理裝置中的所述讀取線型傳感器讀取圖像時(shí) 生成的圖像數(shù)據(jù)。圖9示出了當(dāng)普通圖像處理裝置中的所述讀取線型傳感器讀取圖像時(shí) 生成的圖像數(shù)據(jù)。圖10示出了當(dāng)普通圖像處理裝置中的所述讀取線型傳感器完成讀取 時(shí)生成的圖像數(shù)據(jù)。圖11是用于解釋在圖像處理裝置100中安裝CCD面型圖像傳感器的 方法的圖。圖12示出了當(dāng)圖像處理裝置100中的讀取線型傳感器讀取圖像時(shí)生 成的圖像數(shù)據(jù)。圖13示出了當(dāng)圖像處理裝置100中的所述讀取線型傳感器讀取圖像 時(shí)生成的圖像數(shù)據(jù)。圖14示出了當(dāng)圖像處理裝置100中的所述讀取線型傳感器讀取圖像 時(shí)生成的圖像數(shù)據(jù)。圖15示出了當(dāng)圖像處理裝置100中的所述讀取線型傳感器完成讀取 時(shí)生成的圖像數(shù)據(jù)。圖16是用于解釋基于通過(guò)掃描儀單元110獲得的四個(gè)低分辨率圖像數(shù)據(jù)的超分辨率處理的執(zhí)行序列的圖。圖17是示出超分辨率處理的詳情的圖。圖18是示出圖像處理裝置100中的超分辨率處理的序列的流程圖。 圖19描述了主掃描位置和副掃描位置處的分辨率。 圖20示出了分辨率轉(zhuǎn)換的比率。圖21是示出當(dāng)原稿大小相對(duì)于讀取區(qū)域不是最大的時(shí)的讀取位置的圖。圖22是示出圖像處理裝置100中的超分辨率處理的序列的流程圖。 圖23是用于解釋CCD面型圖像傳感器的圖像感測(cè)處理方法的圖。 圖24是示出通過(guò)在原稿范圍內(nèi)執(zhí)行CCD面型圖像傳感器的讀取操作 而獲得的圖像數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)的稀疏部分和密集部分之間的關(guān)系的圖。 圖25示出了當(dāng)CCD面型圖像傳感器執(zhí)行讀取操作時(shí)的重疊區(qū)域。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。 [第一實(shí)施例]<1.圖像處理裝置的配置>圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像處理裝置100的外觀的圖。 圖像處理裝置IOO大致包括通過(guò)讀取原稿圖像生成圖像數(shù)據(jù)的掃描儀單 元110、打印所生成的圖像數(shù)據(jù)的打印機(jī)單元120以及使得用戶能夠進(jìn)行 圖像處理裝置100的各種操作設(shè)置的操作單元130。掃描儀單元110通過(guò)將曝光并掃描原稿獲得的反射光輸入到CCD面 型圖像傳感器中,來(lái)將該反射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。掃描儀單元110將電信號(hào) 轉(zhuǎn)換為R、 G和B顏色的亮度信號(hào),并將所述亮度信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)輸出 給控制器(稍后將描述)。請(qǐng)注意,原稿被放置在原稿進(jìn)給器150的托盤140上。當(dāng)用戶通過(guò)操 作單元130輸入原稿讀取指令時(shí),控制器將原稿讀取指令提供給掃描儀單 元110。當(dāng)接收到該指令時(shí),掃描儀單元IIO通過(guò)從原稿進(jìn)給器150的托盤1408上逐一進(jìn)給原稿來(lái)讀取原稿圖像。請(qǐng)注意,原稿讀取方法不限于使用原稿 進(jìn)給器150的自動(dòng)進(jìn)給方法。例如,可以將原稿放在玻璃面(未示出)上, 并且可以通過(guò)移動(dòng)光學(xué)讀取單元來(lái)讀取該原稿。打印機(jī)單元120在紙張上打印從控制器接收到的圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例的以下說(shuō)明中,將使用感光鼓或帶的電子攝像方法用作圖像處理方法。 然而本發(fā)明并不限于這種特定方法。例如,可以使用通過(guò)從微噴嘴陣列噴 出墨水而將圖像打印在打印片材上的噴墨方法。打印機(jī)單元120包括使得用戶能夠選擇不同的紙張大小或紙張方向的 多個(gè)紙盒170、 180和190。請(qǐng)注意,打印過(guò)的紙張被排出到排出托盤160 上。<2.掃描儀單元110的配置>圖2是示出掃描儀單元110的配置的圖。在圖2中,標(biāo)號(hào)200和201 表示掃描儀單元110的外殼。標(biāo)號(hào)203表示集成的光學(xué)讀取單元,該光學(xué) 讀取單元包括照明設(shè)備204、反射鏡205至207、透鏡208以及CCD面型 圖像傳感器209。優(yōu)選地,通過(guò)適用于生成超分辨率處理中使用的圖像數(shù)據(jù)的安裝方法 來(lái)安裝CCD面型圖像傳感器209。然而,由于利用原稿的放置方法或者利 用光學(xué)路徑的處理方法生成超分辨率處理中使用的圖像數(shù)據(jù)的方法是可行 的,因此不需要總是采用適用于生成超分辨率處理中使用的圖像數(shù)據(jù)的安 裝方法。光學(xué)讀取單元203被配置為當(dāng)步進(jìn)電機(jī)212驅(qū)動(dòng)傳送帶211和滑輪213 時(shí)在副掃描方向上移動(dòng)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)讀取單元203在副掃描方 向上移動(dòng)時(shí),照明設(shè)備204向原稿臺(tái)202上的原稿發(fā)出光。從使用來(lái)自照明設(shè)備204的光照射的原稿臺(tái)202上的原稿輸入反射 光,并且反射光經(jīng)由反射鏡205至207以及透鏡208被CCD面型圖像傳 感器209接收。使用這種配置,可以通過(guò)在CCD面型圖像傳感器209的 光接收區(qū)域(例如,主掃描方向上的290mmx副掃描方向上的200mm)內(nèi) 移動(dòng)光學(xué)讀取單元203來(lái)讀取原稿圖像。步進(jìn)電機(jī)212經(jīng)由電纜214連接到電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路215,并且由電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路215控制。由CCD面型圖像傳感器209生成的圖像數(shù)據(jù) 經(jīng)由電纜210被輸出給控制器216。 <3.控制器216的內(nèi)部配置>以下將參照?qǐng)D3對(duì)控制器216的內(nèi)部配置進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。在圖3中, 標(biāo)號(hào)300表示經(jīng)由用戶面板等輸入用戶指令并向數(shù)據(jù)處理器301傳輸命令 的用戶接口。在根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置100中,經(jīng)由用戶接口300 輸入對(duì)掃描儀單元110的原稿讀取指令、目標(biāo)分辨率選擇指令等。數(shù)據(jù)處理器301執(zhí)行包括超分辨率處理以及可變放大處理的分辨率轉(zhuǎn) 換處理,并且向電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路215輸出控制指令。此外,數(shù)據(jù)處理器 301將圖像數(shù)據(jù)傳輸給LAN控制器305并從用戶接口 300接收命令。此外,數(shù)據(jù)處理器301連接于RAM 306、 ROM 307、主掃描查找表 303以及副掃描查找表304,并且使用這些組件來(lái)交換執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理 所需的命令。數(shù)據(jù)處理器301接收從CCD面型圖像傳感器209發(fā)送來(lái)的 并且由A/D轉(zhuǎn)換器302轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)。<4. CCD面型圖像傳感器209的詳情>以下將對(duì)CCD面型圖像傳感器209的詳情進(jìn)行說(shuō)明。<4.1 CCD面型圖像傳感器的像素傳感器布局〉CCD面型圖像傳感器209與適用于數(shù)碼相機(jī)等的傳感器相同,而與傳 統(tǒng)的圖像處理裝置中使用的線型傳感器不同。具體來(lái)說(shuō),用于讀取原稿圖 像的像素傳感器在主掃描方向和副掃描方向上被二維地布置。請(qǐng)注意,當(dāng)掃描儀單元110讀取放置在原稿臺(tái)202上的原稿時(shí),主掃 描方向同與光學(xué)讀取單元203相對(duì)于該原稿的移動(dòng)方向垂直的方向一致。 另一方面,副掃描方向同與光學(xué)讀取單元203的移動(dòng)方向平行的方向一致。圖4是示出普通的CCD面型圖像傳感器的配置的圖。參照?qǐng)D4,標(biāo)號(hào) 401表示構(gòu)成CCD面型圖像傳感器的像素傳感器。H個(gè)像素被布置在主掃 描方向上,L個(gè)像素被布置在副掃描方向上。由相鄰的像素傳感器之間的 距離N確定CCD面型圖像傳感器的分辨率。<4.2 CCD面型圖像傳感器的安裝方法以及圖像感測(cè)處理方法>以下將描述根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置100中的CCD面型圖像傳感器209的安裝方法以及圖像感測(cè)處理方法。在以下的說(shuō)明中,為了闡明 根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置100的特有特征,首先將描述普通數(shù)碼相機(jī) 和普通圖像處理裝置中的CCD面型圖像傳感器的安裝方法以及圖像感測(cè) 處理方法。(1) 普通數(shù)碼相機(jī)的情況當(dāng)在數(shù)碼相機(jī)等中使用CCD面型圖像傳感器時(shí),CCD面型圖像傳感 器通過(guò)捕獲輸入圖像數(shù)據(jù)作為二維區(qū)域來(lái)感測(cè)圖像。也就是說(shuō),CCD面型 圖像傳感器在單個(gè)圖像感測(cè)操作中使用二維布置的全部像素傳感器。安裝CCD面型圖像傳感器,使得沒(méi)有任何傾斜地布置像素傳感器以 生成在水平方向和豎直方向上沒(méi)有任何變形的感測(cè)圖像數(shù)據(jù)。例如,當(dāng)在普通數(shù)碼相機(jī)中安裝CCD面型圖像傳感器時(shí),由圖4中 的黑色方框402界定的行中的像素傳感器讀取的圖像感測(cè)對(duì)象形成圖像感 測(cè)對(duì)象的最上端部分。在該情況下,所生成的圖像數(shù)據(jù)相對(duì)于定義該行的 方向沒(méi)有傾斜。同樣地,由黑色方框403界定的行中的像素傳感器讀取的圖像感測(cè)對(duì) 象形成不同于黑色方框402界定的行中的像素傳感器讀取的圖像感測(cè)對(duì)象 位置的位置,即,形成在豎直方向上緊鄰所述位置之下的位置。此外,由 黑色方框404界定的行中的像素傳感器讀取的圖像感測(cè)對(duì)象形成在豎直方 向上位于由黑色方框402界定的像素傳感器讀取的圖像感測(cè)對(duì)象的位置之 下四個(gè)像素的位置。這樣,當(dāng)在數(shù)碼相機(jī)中使用CCD面型圖像傳感器時(shí),由于圖像數(shù)據(jù) 為二維區(qū)域,構(gòu)成CCD面型圖像傳感器的全部像素傳感器感測(cè)圖像感測(cè) 對(duì)象的不同位置。(2) 普通圖像處理裝置的情況作為對(duì)照,在普通圖像處理裝置的情況下,CCD面型圖像傳感器的安 裝方法以及圖像感測(cè)處理方法如下。 i)安裝方法在圖像處理裝置的情況下,在用作光學(xué)讀取單元的基準(zhǔn)的安裝位置處 安裝CCD面型圖像傳感器。在普通圖像處理裝置中,當(dāng)各個(gè)像素傳感器捕獲來(lái)自光源并接觸原稿 的光的反射光時(shí),該發(fā)射光相對(duì)于該像素傳感器沒(méi)有傾斜地被捕獲。也就 是說(shuō),安裝各像素傳感器以使其能夠幾乎無(wú)傾斜地捕獲反射光。具體來(lái)說(shuō),將CCD面型圖像傳感器的主掃描方向設(shè)置為幾乎與像素 傳感器的安裝面水平,而將副掃描方向設(shè)置為幾乎與所述安裝面垂直。此 時(shí),任何傾斜,即使很輕微也被校正,因此假定沒(méi)有傾斜地執(zhí)行圖像感測(cè) 處理。ii)圖像感測(cè)處理方法以下將描述圖像處理裝置中的CCD面型圖像傳感器的圖像感測(cè)處理 方法。當(dāng)在副掃描方向上移動(dòng)包括CCD面型圖像傳感器的光學(xué)讀取單元時(shí), 圖像處理裝置讀取放置在原稿臺(tái)上的原稿。也就是說(shuō),圖像處理裝置通過(guò)將包含在例如由黑色方框402界定的行 中的像素傳感器用為線型傳感器(在下文中將這種線型傳感器稱作讀取線 型傳感器,并且將獲得的數(shù)據(jù)稱作行數(shù)據(jù))來(lái)執(zhí)行圖像感測(cè)處理。以下將使用實(shí)際示例來(lái)對(duì)當(dāng)讀取線型傳感器402和403讀取原稿時(shí)圖 像處理裝置生成何種圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行說(shuō)明。請(qǐng)注意,圖5示出了在下面的說(shuō) 明中要讀取的原稿的圖像數(shù)據(jù)。圖5中的各個(gè)格表示形成讀取線型傳感器 402等的各個(gè)像素傳感器的分辨率。當(dāng)光學(xué)讀取單元沿副掃描方向在原稿臺(tái)下方移動(dòng)時(shí),讀取線型傳感器 402和403依次讀取原稿的圖像。也就是說(shuō),依次讀取圖5所示的原稿的、對(duì)應(yīng)于與光學(xué)讀取單元的位 置相對(duì)應(yīng)的各個(gè)讀取線型傳感器的行寬度的部分。以下將參照?qǐng)D6至圖10對(duì)此時(shí)的讀取操作進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)光學(xué)讀取單 元沿副掃描方向在原稿臺(tái)下方移動(dòng)時(shí),使用來(lái)自光源的光照射原稿的圖6 中的6a、圖7中的7a、圖8中的8a以及圖9中的9a所示的陰影部分?,F(xiàn)在假定使用來(lái)自光源的光照射圖6中的6a所示的原稿的陰影部分, CCD面型圖像傳感器檢測(cè)來(lái)自原稿的反射光,并針對(duì)使用光照射的部分 (陰影部分)的行寬度生成行數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō),讀取線型傳感器402生成圖6中的6b所示的圖像數(shù)據(jù)。 同時(shí),讀取線型傳感器403生成圖6中的6c所示的圖像數(shù)據(jù)。這兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)之間的讀取位置存在位移的原因在于,安裝的兩個(gè)讀 取線型傳感器402和403之間在副掃描方向上存在物理間距。如圖6中的6d以及6e所示,將通過(guò)各個(gè)讀取線型傳感器讀取原稿生 成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到針對(duì)各個(gè)讀取線型傳感器不同的存儲(chǔ)介質(zhì)(RAM等) 中。接下來(lái),當(dāng)光學(xué)讀取單元移動(dòng)時(shí),光源移動(dòng),如圖7中的7a所示,讀 取線型傳感器要讀取的原稿上的位置改變,讀取線型傳感器402生成圖7 中的7b所示的圖像數(shù)據(jù)。此外,讀取線型傳感器403生成圖7中的7c所 示的圖像數(shù)據(jù)。然后,如圖7中的7d和7e所示,分別將讀取線型傳感器402和403 生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到不同的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如,RAM)中。同樣地,當(dāng)在圖8中的8a所示的陰影部分指示的位置處讀取原稿時(shí), 生成圖像數(shù)據(jù),如圖8中的8b和8c所示。然后,如圖8中8d和8e所示, 將讀取線型傳感器402和403生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到針對(duì)各個(gè)讀取線型傳 感器不同的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如,RAM)中。此外,當(dāng)在圖9中的9a所示的陰影部分指示的位置處讀取原稿時(shí),生 成圖像數(shù)據(jù),如圖9中的9b和9c所示。然后,如圖9中的9d和9e所示, 將讀取線型傳感器402和403生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到針對(duì)各個(gè)讀取線型傳 感器不同的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如,RAM)中。最終,使用來(lái)自光源的光照射原稿的整個(gè)表面,并且讀取線型傳感器 402和403在各個(gè)位置處讀取原稿的圖像。由于以該方式生成的圖像數(shù)據(jù)被依次存儲(chǔ)到存儲(chǔ)介質(zhì)中,如圖10中 10a和10b所示,最終生成在副掃描方向上具有1個(gè)像素位移的兩個(gè)圖像 數(shù)據(jù)。當(dāng)所有的讀取線型傳感器相似地操作時(shí),生成對(duì)應(yīng)于包含在CCD區(qū) 域圖像傳感器中的讀取行傳感器的行數(shù)的、在副掃描方向上具有位移的圖 像數(shù)據(jù)。13也就是說(shuō),當(dāng)執(zhí)行該圖像感測(cè)處理時(shí),能夠在一個(gè)讀取操作中生成在 副掃描方向上具有連續(xù)相位偏移的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)(與讀取線型傳感器的行 數(shù)一樣多)。<4.3本實(shí)施例的圖像處理裝置100中的CCD面型圖像傳感器的安裝 方法>通過(guò)對(duì)比,當(dāng)執(zhí)行超分辨率處理時(shí),如上所述,必須生成在主掃描方 向和副掃描方向上具有原稿讀取位置位移的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。此外,那時(shí)的 讀取位置位移必須小于1個(gè)像素(亞像素)。出于該目的,在根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置100的情況下,按照下 述安裝方法來(lái)安裝CCD面型圖像傳感器。圖11是用于解釋根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置100中的CCD面型圖 像傳感器209的安裝方法的圖。在圖11中,標(biāo)號(hào)209表示CCD面型圖像 傳感器。如圖11所示,根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置100為,其中CCD面型 圖像傳感器209被安裝為在主掃描方向和副掃描方向上與基準(zhǔn)安裝位置有 傾斜。也就是說(shuō),在CCD面型圖像傳感器209中布置的最下方讀取線型傳 感器與在基準(zhǔn)安裝位置處安裝的情況下的CCD面型圖像傳感器(圖4)的主掃描方向之間成斜交角e。請(qǐng)注意,可以通過(guò)使CCD面型圖像傳感器209的左上端像素為原點(diǎn), 主掃描方向?yàn)閤方向而副掃描方向?yàn)閥方向,來(lái)表示形成該情況下的CCD 面型圖像傳感器209的各個(gè)像素傳感器的位置。也就是說(shuō),假設(shè)將左上端像素的坐標(biāo)表示為(x, y) = (0, 0),并且 將右上端像素的坐標(biāo)表示為(x, y) = (19, 0)。同樣地,假設(shè)將左下端 像素的坐標(biāo)表示為(x, y) = (0, 9),并且將右下端像素的坐標(biāo)表示為(x, y) = (19, 9)。標(biāo)號(hào)1103表示針對(duì)1行的讀取線型傳感器,其形成CCD面型圖像傳 感器209。讀取線型傳感器1103包括在主掃描方向上布置的20個(gè)像素傳 感器。也就是說(shuō),讀取線型傳感器1103包括坐標(biāo)位置分別為(0, 4), (1, 4), (2, 4),……(19, 4)的像素傳感器。同樣地,讀取線型傳感器1104包括坐標(biāo)位置分別為(0, 5), (1, 5), (2, 5),……(19, 5)的像素傳感器。<4.4本實(shí)施例的圖像處理裝置100中的CCD面型圖像傳感器的圖像 感測(cè)處理方法>以下將描述在根據(jù)本實(shí)施例(其中按照上述安裝方法來(lái)安裝CCD面 型圖像傳感器209)的圖像處理裝置100的情況下的圖像感測(cè)處理方法。 在以下的說(shuō)明中,為了闡明與在普通圖像處理裝置中的圖像感測(cè)處理方法 的區(qū)別,使用圖5所示的原稿的圖像數(shù)據(jù)。以下將使用實(shí)際示例來(lái)描述當(dāng)讀取線型傳感器1103和1104讀取原稿 時(shí)生成何種圖像數(shù)據(jù)。請(qǐng)注意,讀取線型傳感器1103和1104的讀取操作與讀取線型傳感器 402和403的讀取操作相同。但是,由于讀取線型傳感器相對(duì)于基準(zhǔn)安裝位置具有斜交角e,因此讀取線型傳感器生成具有斜交角e的傾斜的圖像數(shù) 據(jù)。例如,如圖12中的12b和12c所示,讀取線型傳感器1103和1104 生成圖像數(shù)據(jù)。如圖12中的12d和12e所示,這些圖像數(shù)據(jù)以具有上述傾 斜的方式被分別存儲(chǔ)到不同的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如,RAM)中。同樣地,當(dāng)光學(xué)讀取單元203移動(dòng)時(shí),光源移動(dòng),如圖13中的13a 所示,讀取線型傳感器1103和1104要讀取的原稿的位置改變,生成圖像 數(shù)據(jù),如圖13中的13b和13c所示。如圖13中的13d和13e所示,讀取線型傳感器1103和1104生成的圖 像數(shù)據(jù)被分別存儲(chǔ)到不同的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如,RAM)中。此外,當(dāng)光學(xué)讀取單元203移動(dòng)時(shí),光源移動(dòng),如圖14中的14a所示, 讀取線型傳感器1103和1104要讀取的原稿的位置改變,生成圖像數(shù)據(jù), 如圖14中的14b和14c所示。如圖14中的14d和14e所示,讀取線型傳感器1103和1104生成的圖 像數(shù)據(jù)被分別存儲(chǔ)到不同的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如,RAM)中。讀取線型傳感器1103和1104讀取原稿以最終生成圖像數(shù)據(jù),如圖15 中的15a和15b所示(兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)都具有斜交角e的傾斜)。如上使用圖11所描述的,讀取線型傳感器1103和1104在副掃描方向 上實(shí)質(zhì)具有1個(gè)像素傳感器的位移。因此,形成讀取線型傳感器1103的像 素傳感器在水平方向上與形成讀取線型傳感器1104的像素傳感器有相位 偏移。例如,讀取線型傳感器1103的位于坐標(biāo)(x, y) = (15, 4)處的像 素傳感器與讀取線型傳感器1104的位于坐標(biāo)(x, y) = (15, 5)處的像 素傳感器正如y軸方向上的位置,具有y^個(gè)像素傳感器的位移。該位移 導(dǎo)致副掃描方向上的AP的相位偏移。另一方面,x軸方向上的位置相同,即,x=15。但是,由于斜交角e, 當(dāng)在整個(gè)CCD面型圖像傳感器209傾斜之前以作為主掃描方向的水平方 向查看時(shí),相位偏移亞像素范圍內(nèi)的小量Aa。也就是說(shuō),由于CCD面型圖像傳感器209被安裝為具有傾斜,所以 甚至位于讀取線型傳感器中x軸方向上相同位置處的像素傳感器也具有小 的相位偏移,所述相位偏移取決于相對(duì)于作為主掃描方向的水平方向的斜 交角。因此,由在CCD面型圖像傳感器209中定義的讀取線型傳感器生成 的圖像數(shù)據(jù)具有針對(duì)各個(gè)讀取線型傳感器不同的相位偏移。例如,圖15中的15a所示的讀取的圖像數(shù)據(jù)與圖15中的15b所示的 讀取的圖像數(shù)據(jù)不僅在副掃描方向上具有AP的相位偏移,而且在主掃描方 向上具有Aot的相位偏移。請(qǐng)注意,已經(jīng)描述了兩個(gè)讀取線型傳感器(讀取線型傳感器1103和 1104)。然而,對(duì)形成CCD面型圖像傳感器的其他讀取線型傳感器同樣適 用。如上所述,通過(guò)將CCD面型圖像傳感器安裝為具有傾斜,能夠生成 對(duì)應(yīng)于讀取線型傳感器的行數(shù)的、在副掃描方向和主掃描方向上具有小于 1個(gè)像素的相位偏移的圖像數(shù)據(jù)。<5.控制器216中的分辨率轉(zhuǎn)換功能的說(shuō)明>以下將描述控制器216中的分辨率轉(zhuǎn)換功能。控制器216中的分辨率轉(zhuǎn)換功能為其中通過(guò)結(jié)合超分辨率處理和可變放大處理來(lái)生成具有目標(biāo)分辨率的圖像數(shù)據(jù)。因此,首先將解釋超分辨率處理的詳情,然后解釋本實(shí)施例的控制器216中的分辨率轉(zhuǎn)換功能。<5.1超分辨率處理的詳情〉首先將使用實(shí)際示例來(lái)解釋超分辨率處理的詳情。請(qǐng)注意,超分辨率 處理方法不限于下文要描述的實(shí)際示例。在本實(shí)施例中,將由多個(gè)原始圖 像獲得一個(gè)高分辨率圖像的方法定義為超分辨率處理。圖16是用于解釋基 于掃描儀單元110獲取的四個(gè)低分辨率圖像數(shù)據(jù)的超分辨率處理的執(zhí)行序 列的圖。由于掃描儀單元110獲取的各個(gè)低分辨率圖像數(shù)據(jù)均具有傾斜,因此校正所述傾斜。在該情況下,所獲取的各個(gè)低分辨率圖像數(shù)據(jù)的斜交角e是,在包括CCD面型圖像傳感器209的圖像處理裝置100的裝配過(guò)程中 當(dāng)將CCD面型圖像傳感器209安裝到光學(xué)讀取單元203中時(shí)獲取的值。假設(shè)將斜交角e作為所安裝的裝置特有的值保持在圖像處理裝置100的存儲(chǔ)介質(zhì)中。在圖像處理裝置100中,通過(guò)使用斜交角信息執(zhí)行仿射變換(affine transformation),旋轉(zhuǎn)所生成的各個(gè)低分辨率圖像數(shù)據(jù)來(lái)補(bǔ)償所述圖像數(shù) 據(jù),以減小相對(duì)于主掃描方向的傾斜,由此來(lái)校正圖像數(shù)據(jù)的傾斜。設(shè)(X, Y)為仿射變換之前的坐標(biāo),(X', Y')為仿射變換之后的坐標(biāo),e為旋轉(zhuǎn)角(CCD面型圖像傳感器209的斜交角)。然后,能夠獲得通過(guò)仿射變換處理校正了其傾斜的圖像數(shù)據(jù)。以下給出仿射變換處理cos P sin 9 0' (i)[%',r,i]=[jr,;r,i一 sin ^ cos夕 0 00 1其中,X', Y':變換之后的坐標(biāo)位置, X, Y:變換之前的坐標(biāo)位置。 通過(guò)仿射變換處理獲得的圖像數(shù)據(jù)是傾斜被校正了的低分辨率圖像數(shù)據(jù)。請(qǐng)注意,校正傾斜的方法不限于仿射變換,也可以使用其他方法。 在校正了多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的傾斜之后,接著應(yīng)用超分辨率處理。在圖16中,標(biāo)號(hào)1601至1604表示原稿。標(biāo)號(hào)1611表示通過(guò)CCD 面型圖像傳感器209讀取原稿獲得的圖像數(shù)據(jù),即,傾斜被校正了的基準(zhǔn) 低分辨率圖像數(shù)據(jù)。此外,標(biāo)號(hào)1612至1614表示目標(biāo)低分辨率圖像數(shù)據(jù)。標(biāo)號(hào)1621表示通過(guò)使用基準(zhǔn)低分辨率圖像數(shù)據(jù)1611和目標(biāo)低分辨率 圖像數(shù)據(jù)1612至1614來(lái)應(yīng)用超分辨率處理而獲得的超分辨率圖像數(shù)據(jù)。此外,分別界定原稿1601至1604的虛線方框表示當(dāng)CCD面型圖像 傳感器209讀取基準(zhǔn)低分辨率圖像數(shù)據(jù)1611時(shí)的讀取區(qū)域。實(shí)線方框表示 當(dāng)CCD面型圖像傳感器209分別讀取目標(biāo)低分辨率圖像數(shù)據(jù)1612至1614 時(shí)的讀取區(qū)域。超分辨率處理中使用的多個(gè)低分辨率圖像數(shù)據(jù)在主掃描方向和副掃 描方向上具有小于1個(gè)像素的相位偏移。使用這些小的相位偏移,能夠?qū)?現(xiàn)超分辨率處理。因此,形成所生成的超分辨率圖像數(shù)據(jù)的像素(以下將被稱作"超分 辨率像素")包括基準(zhǔn)低分辨率圖像數(shù)據(jù)和目標(biāo)低分辨率圖像數(shù)據(jù)中不含有 的像素。當(dāng)通過(guò)使用表示位于這些超分辨率像素周圍的像素的像素值的像素 數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的插值處理來(lái)合成這些像素時(shí),執(zhí)行超分辨率處理。作為插 值處理,可以使用雙線性方法、雙三次方法、最近鄰方法等。以下將參照 圖17描述基于雙線性方法的插值處理。當(dāng)使用基于雙線性方法的插值處理時(shí),從基準(zhǔn)低分辨率圖像數(shù)據(jù)和目 標(biāo)低分辨率圖像數(shù)據(jù)中提取與超分辨率像素1701的位置距離最近的最近 鄰像素1702。然后,將圍繞目標(biāo)低分辨率圖像數(shù)據(jù)的超分辨率像素位置的 四個(gè)像素確定為周邊像素1702至1705,為通過(guò)對(duì)所述周邊像素的數(shù)據(jù)值 加上預(yù)定的權(quán)重而獲得的值取平均,并且通過(guò)下式計(jì)算超分辨率像素的數(shù) 據(jù)值f(x, y) = [|xl畫x|{|yl - y|f(xO, y0) + |y - yO|f(xO, yl)} + |x誦xO|{|yl - y|f(x, yO) + |y國(guó)yO|f(xl , yl)}]/|xl畫xO||y 1 - y0| 。通過(guò)對(duì)各個(gè)超分辨率像素重復(fù)上述的處理,能夠由圖16所示的低分辨率圖像數(shù)據(jù)獲得具有2倍分辨率的超分辨率圖像數(shù)據(jù)1621。請(qǐng)注意,所 述分辨率不限于2倍,可以使用各種其他放大率。隨著在插值處理中使用 的低分辨率圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值的數(shù)量變大,能夠獲得更高分辨率的超分辨 率圖像。<5.2本實(shí)施例中的分辨率轉(zhuǎn)換功能的描述>以下將參照?qǐng)D18中的流程圖對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置100中 的分辨率轉(zhuǎn)換處理的序列進(jìn)行說(shuō)明。請(qǐng)注意,當(dāng)數(shù)據(jù)處理器301讀取存儲(chǔ) 在ROM 307中的程序并執(zhí)行該程序時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)圖18中所示的流程圖執(zhí)行 的分辨率轉(zhuǎn)換處理。當(dāng)從用戶接口 300或LAN控制器305接收到原稿讀取指令和目標(biāo)分 辨率選擇指令時(shí),所述程序開(kāi)始步驟S1801中的處理。請(qǐng)注意,將為以下描述給定具有目標(biāo)分辨率-2400dpi。然而,通過(guò)根 據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置100可選擇的目標(biāo)分辨率不限于2400 dpi。此 外,將為以下描述給定具有主掃描方向上100 dpix副掃描方向上100 dpi 作為本實(shí)施例中使用的CCD面型圖像傳感器209的分辨率。然而,可以 使用具有其他分辨率的CCD面型圖像傳感器。在步驟S1802中,執(zhí)行讀取操作。具體來(lái)說(shuō),CCD面型圖像傳感器 209感測(cè)原稿的圖像。如果幀(frame)大小為290 mmx200 mm,由于CCD 面型圖像傳感器209的分辨率為100dpi,所以此時(shí)獲取的圖像數(shù)據(jù)的像素 數(shù)量大約為1140像素x780像素。在掃描儀單元110中,照明設(shè)備204發(fā)出的光被原稿臺(tái)202上的原稿 反射,然后又被反射鏡205至207反射。所述光被透鏡208聚焦,然后被 CCD面型圖像傳感器209接收。請(qǐng)注意,CCD面型圖像傳感器209將所接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電 壓,并且經(jīng)由電纜210逐點(diǎn)地將所述模擬電壓輸出給控制器216。在步驟S1803中,控制器216將所接收到的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 并且生成1140像素x780像素的圖像數(shù)據(jù)。在步驟S1804中,控制器216 將所生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到RAM 306中。19在步驟S1805中,移動(dòng)讀取位置。假設(shè)此時(shí)的移動(dòng)距離是預(yù)定的(然 而,可以基于指定的目標(biāo)分辨率來(lái)改變移動(dòng)距離)。在本實(shí)施例中,假設(shè)將 移動(dòng)距離設(shè)置為大約10mm。為了執(zhí)行超分辨率處理,必須生成具有相位偏移的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。因 此,期望將此時(shí)的移動(dòng)距離設(shè)置為引起副掃描方向上的相位偏移,并且在 主掃描方向上不是CCD面型圖像傳感器209的分辨率(100 dpi)的整數(shù) 倍。當(dāng)作為從數(shù)據(jù)處理器301向電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路215輸出控制信號(hào)并且 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)212的結(jié)果,光學(xué)讀取單元203移動(dòng)時(shí),移動(dòng)讀取位置。通過(guò)該操作,當(dāng)執(zhí)行下一讀取操作時(shí)要被CCD面型圖像傳感器209 讀取的原稿的位置在副掃描方向上移動(dòng)10mm。在步驟S1806中檢査讀取位置是否到達(dá)了原稿末端(最后一行)。如 果確定讀取位置已經(jīng)到達(dá)原稿末端,則處理進(jìn)入步驟S1807。另一方面, 如果確定讀取位置還沒(méi)有到達(dá)原稿末端,則處理返回步驟S1802以繼續(xù)讀 取操作。當(dāng)在步驟S1806中確定讀取位置已到達(dá)原稿末端位置時(shí),這意味著 RAM 306已經(jīng)存儲(chǔ)了對(duì)應(yīng)于讀取線型傳感器的行數(shù)的、在副掃描方向和主 掃描方向上具有小于l個(gè)像素的相位偏移的圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中,存 儲(chǔ)了21個(gè)100dpi的圖像數(shù)據(jù)。由于這21個(gè)圖像數(shù)據(jù)在副掃描方向上具有10 mm的讀取位置位移, 因此生成圖像數(shù)據(jù)的稀疏部分和密集部分。然后,可以通過(guò)超分辨率處理 將圖像數(shù)據(jù)的密集部分(副掃描方向上的中央部分)轉(zhuǎn)換為2400 dpi的超 分辨率圖像數(shù)據(jù)。另一方面,圖像數(shù)據(jù)的上游部分和下游部分的數(shù)據(jù)量不足以被轉(zhuǎn)換為 2400 dpi的數(shù)據(jù)。因此,控制器216執(zhí)行以下的處理。請(qǐng)注意,在以下的 描述中,在步驟S1804中存儲(chǔ)的21個(gè)圖像數(shù)據(jù)被表示為img[m] (m=0到 20)。在步驟S1807中,對(duì)變量L設(shè)置初始值"0"(1^0)。變量L表示執(zhí)行 超分辨率處理的、副掃描方向上的原稿的位置。在本實(shí)施例的情況下,光20學(xué)讀取單元203以10 mm遞增移動(dòng)220 mm。因此,存在副掃描位置0到 20。
在步驟S1808中,讀取根據(jù)L的值的主掃描LUT表(H—TBL[L]) 303 的值,并將其存儲(chǔ)到變量hmag中。圖19中的19a示出了 H—TBL 303的實(shí) 際示例。如圖19中的19a所示,當(dāng)接收到副掃描位置(L)時(shí),HJTBL303 輸出主掃描方向上可行的分辨率。
在步驟S1809中,讀取根據(jù)L的值的副掃描LUT表(V—TBL[L]) 304 的值,并將其存儲(chǔ)到變量vmag中。圖19中的19b示出了 V—TBL 304的 實(shí)際示例。如圖19中的19b所示,當(dāng)接收到副掃描位置(L)時(shí),V_TBL 304輸出主掃描方向上可行的分辨率。
在步驟S1810中,確定要在超分辨率處理中使用的圖像數(shù)據(jù)。如上所 述,在原稿的末端部分,只能選擇一個(gè)圖像數(shù)據(jù)。然而,對(duì)于中央部分, 可以選擇最多20個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
針對(duì)各個(gè)副掃描位置L選擇需要執(zhí)行轉(zhuǎn)換為用作目標(biāo)分辨率的2400 dpi的分辨率轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)量的圖像數(shù)據(jù)。也就是說(shuō),通過(guò)選擇與副掃描 位置L相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)量的圖像數(shù)據(jù),能夠在副掃描位置L處實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分 辨率。
例如,設(shè)img[m]為圖像數(shù)據(jù),如果L-0,則m-0 (圖像數(shù)據(jù)的數(shù)量為 1)。然而,如果L-ll,由于可以使用m4到20的圖像數(shù)據(jù),則N-20。 在圖19中的19a和19b的情況下,能夠執(zhí)行用于在主掃描方向和副掃描方 向兩個(gè)方向上從100 dpi轉(zhuǎn)換到2400 dpi的超分辨率處理。
在步驟S1811中,讀取實(shí)際指定的N個(gè)圖像數(shù)據(jù)img[m]。在步驟S1812 中,針對(duì)讀取的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行超分辨率處理。此時(shí),通過(guò)以分辨率hmag 和vmag執(zhí)行超分辨率處理生成一個(gè)超分辨率圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S1813中,作為當(dāng)在步驟S1812中生成的超分辨率圖像數(shù)據(jù)的 分辨率沒(méi)有達(dá)到作為超分辨率處理的目標(biāo)分辨率的2400 dpi時(shí)要執(zhí)行的分 辨率轉(zhuǎn)換處理,在主掃描方向和副掃描方向兩個(gè)方向上執(zhí)行可變放大處理。 作為該可變放大處理,使用通常使用的方法,例如雙三次方法。
然而,可變放大處理不限于這些特定的方法,可以使用適合的可變放大處理將分辨率轉(zhuǎn)換為2400 dpi。請(qǐng)注意,可以在主掃描方向上用(2400
dpi-hmag)十hmag以及副掃描方向上用(2400 dpi-vmag) +vmag,來(lái)計(jì)算
步驟S1813中使用的可變放大比率。
圖20中的20a和20b示出了上述分辨率轉(zhuǎn)換處理中的超分辨率處理與
可變放大處理之間的比率。超分辨率處理與可變放大處理之間的比率取決
于執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理的副掃描方向上的位置而改變,由此在全部的副掃
描位置實(shí)現(xiàn)了作為目標(biāo)分辨率的2400 dpi分辨率。
例如,由于圖20中副掃描位置L處hmag-800 dpi, vmag=600 dpi,
因此各個(gè)可變放大比率為
主掃描可變放大比率=(2400 dpi-800 dpi) /800 dpi = 200%, 副掃描可變放大比率=(2400 dpi-600 dpi) /600 dpi = 300%。 在步驟S1814中檢査是否完成了直到最后一行(L=20)的分辨率轉(zhuǎn)換
處理。如果確定還沒(méi)有完成所述處理,則遞增L。如果確定完成了所述處
理,則處理進(jìn)入步驟S1816。
在步驟S1816中,根據(jù)圖像數(shù)據(jù)在副掃描方向上的位置將經(jīng)過(guò)分辨率
轉(zhuǎn)換處理的位置為L(zhǎng)=0到20的這些(21個(gè))圖像數(shù)據(jù)合成。結(jié)果,能夠
由多個(gè)低分辨率圖像數(shù)據(jù)生成超分辨率圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S1817中,對(duì)步驟S1816中生成的超分辨率圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用區(qū)域 相關(guān)的濾波處理。這用來(lái)縮小當(dāng)針對(duì)各個(gè)區(qū)域在超分辨率處理和可變放大 處理之間切換時(shí)生成的段差(step)。例如,在作為原稿末端部分的I^O到 3以及L-16到20的位置(可變放大處理的比率高)處,由于因?yàn)榭勺兎?大處理已經(jīng)降低了分辨率,因此選擇弱濾波器。
另一方面,在位置I^8到12處,由于有效地執(zhí)行了超分辨率處理, 分辨率沒(méi)有降低。因此,應(yīng)用強(qiáng)濾波器來(lái)將分辨率降低到接近位置I^O到 3以及L=16到20處的分辨率,由此來(lái)縮小分辨率差異。
然而,由于濾波處理對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)時(shí)的調(diào)整事項(xiàng),因此濾波處理不限于 此處描述的內(nèi)容。
例如,當(dāng)檢測(cè)原稿中各個(gè)字符的位置并且字符沒(méi)有包含在超分辨率處 理之后的低分辨率區(qū)域時(shí),不需要通過(guò)濾波處理來(lái)大幅調(diào)整所述分辨率。當(dāng)在OCR(字符識(shí)別)中使用超分辨率圖像數(shù)據(jù)時(shí),由于其優(yōu)選具有較高
的分辨率,因此不需要調(diào)整超分辨率處理之后的高分辨率區(qū)域的分辨率。 從以上的描述可以看出,在本實(shí)施例中,當(dāng)生成超分辨率處理中使用
的圖像數(shù)據(jù)時(shí),在原稿大小的范圍內(nèi)操作CCD面型圖像傳感器。然后, 對(duì)于只通過(guò)超分辨率處理不能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分辨率的原稿的上游部分和下游部 分來(lái)說(shuō),應(yīng)用可變放大處理來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分辨率。
作為結(jié)果,能夠通過(guò)小的空間(footprint)來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的分辨率。
第一實(shí)施例解釋了原稿大小為最大的情況。然而,本發(fā)明并不限于這 種特定的實(shí)施例。
本實(shí)施例將解釋原稿大小不是最大(例如,使用A3兼容的掃描儀單 元讀取A4原稿)的情況。請(qǐng)注意,本實(shí)施例主要說(shuō)明與第一實(shí)施例的差 別。
當(dāng)原稿大小相對(duì)于CCD面型圖像傳感器的操作范圍不是最大的時(shí), 可以將圖像處理裝置100上的原稿放置位置移動(dòng)到副掃描方向上下游側(cè)的 位置(參見(jiàn)圖21)。結(jié)果,與將原稿放置在原稿臺(tái)202的端部的情況相比, 增加了幀重疊的區(qū)域的數(shù)量,并且增加了使得只通過(guò)超分辨率處理就能夠 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分辨率的副掃描方向上的位置數(shù)量。
針對(duì)這樣放置的原稿,第二實(shí)施例根據(jù)圖22的流程圖執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn) 換處理。由于圖22的流程圖中的步驟S2201至S2217是與圖18中的步驟 S1801至S1817中的處理相同的處理,因此避免對(duì)其重復(fù)描述。
在步驟S2218中,將針對(duì)實(shí)際A4大小的區(qū)域通過(guò)超分辨率處理和可 變放大處理實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分辨率的超分辨率圖像數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)匦拚罙4大小。
在該情況下,所生成的超分辨率圖像數(shù)據(jù)與第一實(shí)施例中的超分辨率 圖像數(shù)據(jù)相同。但是,通過(guò)從具有較高的超分辨率處理比率的區(qū)域中選擇 實(shí)際讀取區(qū)域,能夠獲得超分辨率圖像數(shù)據(jù)。
從以上的說(shuō)明可以看出,根據(jù)本實(shí)施例,當(dāng)原稿大小小于CCD面型 圖像傳感器的讀取操作范圍時(shí),可以分配最佳的分辨率轉(zhuǎn)換處理。
23第三實(shí)施例將解釋針對(duì)CCD面型圖像傳感器209的副掃描方向上的 每一行為單位而執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理的情況。
以下將參照?qǐng)D23對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的CCD面型圖像傳感器的圖像感測(cè) 處理方法進(jìn)行說(shuō)明。在該情況下,CCD面型圖像傳感器使主掃描方向上的 一行作為一個(gè)圖像單位,使副掃描方向上的像素傳感器的數(shù)量作為圖像的 單位。也就是說(shuō),由于副掃描方向上有780行,因此生成780個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
當(dāng)如第一實(shí)施例中那樣,光學(xué)讀取系統(tǒng)以10mm遞增移動(dòng)時(shí),例如, 圖23中的第一行以10 mm遞增地從原稿的頂端0 mm的位置移動(dòng)到距離 原稿的底端200mm的位置。另一方面,第780行以10 mm遞增地從距離 原稿的頂端200 mm的位置移動(dòng)到原稿的底端0 mm的位置。也就是說(shuō), 從第一行到第780行,生成由主掃描方向上1140像素(大約100 dpi)以 及副掃描方向上20像素(=200 mm/10 mm)(大約2.5dpi)定義的圖像數(shù) 據(jù)。
但是,由于以與圖18所示的序列相同的序列來(lái)執(zhí)行第三實(shí)施例中的 處理,因此參照?qǐng)D18給出說(shuō)明。同樣,在第三實(shí)施例的情況下,數(shù)據(jù)處理 器301基于存儲(chǔ)在ROM 307中的程序執(zhí)行上述處理。
當(dāng)從圖3中的用戶接口 300或LAN控制器305接收到原稿讀取指令 和目標(biāo)分辨率選擇指令時(shí),圖18中的步驟S1801中的處理開(kāi)始。請(qǐng)注意, 同樣為以下描述給定具有目標(biāo)分辨率:2400dpi。然而,本發(fā)明不限于2400 dpi,可以選擇除了 2400 dpi以外的目標(biāo)分辨率。此外,在假設(shè)根據(jù)本實(shí)施 例的圖像處理裝置100中使用的CCD面型圖像傳感器209的分辨率為100 dpi的情況下給出以下說(shuō)明。然而,可以使用除了 100 dpi以外的CCD面 型圖像傳感器。
在步驟S1802中,執(zhí)行讀取操作。更具體地說(shuō),如上所述,CCD面型 圖像傳感器209讀取原稿并生成每一個(gè)在主掃描方向上具有1140像素的 780個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
在掃描儀單元110中,照明設(shè)備204發(fā)出的光被原稿臺(tái)上的原稿反射, 然后又被反射鏡205至207反射。所述光被透鏡208聚焦,然后被CCD 面型圖像傳感器209接收。請(qǐng)注意,CCD面型圖像傳感器209將所接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電 壓,并且經(jīng)由電纜210逐點(diǎn)將所述模擬電壓輸出給控制器216。
在步驟S1803中,控制器216將所接收到的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 并且生成1140像素x780像素的圖像數(shù)據(jù)。在步驟S1804中,控制器216 將所生成的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到RAM306中。
在步驟S1805中,移動(dòng)讀取位置。假設(shè)此時(shí)的移動(dòng)距離是預(yù)定的(然 而,移動(dòng)距離可以基于指定的目標(biāo)分辨率來(lái)改變)。在本實(shí)施例中,假設(shè)移 動(dòng)距離被設(shè)置為大約10mm。
當(dāng)作為從數(shù)據(jù)處理器301向電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路215輸出控制信號(hào)并且 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)212的結(jié)果,光學(xué)讀取單元203移動(dòng)時(shí),移動(dòng)讀取位置。
通過(guò)該操作,當(dāng)執(zhí)行下一讀取操作時(shí)要被CCD面型圖像傳感器209 讀取的原稿的位置在副掃描方向上移動(dòng)10mm。
當(dāng)在步驟S1806中確定讀取位置已到達(dá)原稿末端時(shí),生成1140像素 x20像素的780個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
但是,圖像數(shù)據(jù)的稀疏部分和密集部分與第一實(shí)施例中相比沒(méi)有改 變。也就是說(shuō),原稿的上游部分和下游部分的數(shù)據(jù)量小,而圖像數(shù)據(jù)的原 稿中央部分的數(shù)據(jù)量大。
請(qǐng)注意,可以通過(guò)超分辨率處理將圖像數(shù)據(jù)的密集部分(副掃描方向 上的中央部分)轉(zhuǎn)換為2400 dpi的超分辨率圖像數(shù)據(jù)。另一方面,圖像數(shù) 據(jù)的上游部分和下游部分的數(shù)據(jù)量不足以轉(zhuǎn)換為2400 dpi數(shù)據(jù)。請(qǐng)注意, 用img[m] (111=0到779)來(lái)表示步驟S1804中存儲(chǔ)的780個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S1807中,對(duì)變量L設(shè)置初始值"0" (L=0)。變量L表示執(zhí)行 超分辨率處理的、副掃描方向上的原稿的位置。在本實(shí)施例的情況下,存 在副掃描位置0到20。由于當(dāng)以10 mm遞增移動(dòng)時(shí)執(zhí)行讀取操作,因此 第一實(shí)施例和第三實(shí)施例有相同的區(qū)域劃分。
在步驟S1808中,讀取根據(jù)L的值而定的主掃描LUT表(H一TBL[L]) 303的值,并將其存儲(chǔ)到變量hmag中。圖19中的19a示出了 H—TBL 303 的實(shí)際示例。如圖19中的19a所示,當(dāng)接收到副掃描位置(L)時(shí),H—TBL 303輸出主掃描方向上可行的分辨率。
25在步驟S1809中,讀取根據(jù)L的值而定的副掃描LUT表(V—TBL[L]) 304的值,并將其存儲(chǔ)到變量vmag中。圖19中的19b示出了 V一TBL304 的實(shí)際示例。如圖19中的19b所示,當(dāng)接收到副掃描位置(L)時(shí),V—TBL 304輸出副掃描方向上可行的分辨率。
在步驟S1810中,確定要在超分辨率處理中使用的圖像數(shù)據(jù)。如上所 述,在原稿的末端部分,只能選擇一個(gè)圖像數(shù)據(jù)。然而,對(duì)于中央部分, 可以選擇最多780個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S1811中,讀取實(shí)際指定的N個(gè)圖像數(shù)據(jù)img[m]。在步驟S1812 中,對(duì)讀取的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行超分辨率處理。此時(shí),通過(guò)以分辨率hmag和 vmag執(zhí)行超分辨率處理生成一個(gè)超分辨率圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S1813中,作為當(dāng)在步驟S1812中生成的超分辨率圖像數(shù)據(jù)的 分辨率沒(méi)有達(dá)到作為超分辨率處理的目標(biāo)分辨率的2400 dpi時(shí)要執(zhí)行的分 辨率轉(zhuǎn)換處理,在主掃描方向和副掃描方向兩個(gè)方向上執(zhí)行可變放大處理。 作為該可變放大處理,使用通常使用的方法,例如雙三次方法。
然而,可變放大處理不限于這種特定的方法,可以使用適合的可變放 大處理將分辨率轉(zhuǎn)換為2400 dpi。請(qǐng)注意,可以通過(guò)在主掃描方向上用 (2400dpi-hmag) +hmag以及副掃描方向上用(2400 dpi-vmag)十vmag來(lái) 計(jì)算步驟S1813中使用的可變放大比率。
圖20中的20a和20b示出了上述分辨率轉(zhuǎn)換處理中的超分辨率處理與 可變放大處理之間的比率。超分辨率處理與可變放大處理之間的比率根據(jù) 執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理的副掃描方向上的位置而改變,由此在全部副掃描位 置處實(shí)現(xiàn)作為目標(biāo)分辨率的2400 dpi分辨率。
例如,由于圖20中副掃描位置L處hmag:800 dpi, vmag=600 dpi,
因此各個(gè)可變放大比率為
主掃描可變放大比率- (2400 dpi-800 dpi) /800 dpi = 200%, 副掃描可變放大比率- (2400 dpi-600 dpi) /600 dpi = 300%。 在步驟S1814中檢査是否完成了直到最后一行(L=780)的分辨率轉(zhuǎn)
換處理。如果確定還沒(méi)有完成所述處理,則遞增L。如果確定完成了所述
處理,則處理進(jìn)入步驟S1816。在步驟S1816中,根據(jù)圖像數(shù)據(jù)在副掃描方向上的位置將經(jīng)過(guò)分辨率 轉(zhuǎn)換處理的位于位置I^0到780處的這些(780個(gè))圖像數(shù)據(jù)合成。結(jié)果, 能夠由多個(gè)低分辨率圖像數(shù)據(jù)生成超分辨率圖像數(shù)據(jù)。
從以上的描述可以看出,在本實(shí)施例中,當(dāng)生成超分辨率處理中使用 的圖像數(shù)據(jù)時(shí),在原稿大小的范圍內(nèi)操作CCD面型圖像傳感器。然后, 對(duì)于只通過(guò)超分辨率處理而不能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分辨率的原稿的上游部分和下游 部分來(lái)說(shuō),應(yīng)用可變放大處理來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分辨率。
作為結(jié)果,能夠通過(guò)小的空間實(shí)現(xiàn)期望的分辨率。
請(qǐng)注意,本發(fā)明可以適用于由多個(gè)設(shè)備(例如,主機(jī)、接口設(shè)備、閱 讀器以及打印機(jī))構(gòu)成的系統(tǒng)或者由單個(gè)裝置(例如,復(fù)印機(jī)或傳真裝置) 構(gòu)成的設(shè)備。
也可以通過(guò)向所述系統(tǒng)或設(shè)備提供記錄有實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能的 軟件的程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。在該情況下, 當(dāng)所述系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)(或CPU或MPU)讀取并執(zhí)行存儲(chǔ)在所述存 儲(chǔ)介質(zhì)中的程序代碼時(shí)實(shí)現(xiàn)所述功能。請(qǐng)注意,在這種情況下,存儲(chǔ)所述 程序代碼的所述存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成了本發(fā)明。
作為用于提供程序代碼的所述存儲(chǔ)介質(zhì),可以使用例如,軟8盤、硬盤、 光盤、磁光盤、CD-ROM、 CD-R、磁帶、非易失性存儲(chǔ)卡以及ROM。
本發(fā)明不限于當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行所讀出的程序代碼時(shí)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的 功能的情況。例如,本發(fā)明還包括以下情況在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的OS (操 作系統(tǒng))等基于所述程序代碼的指令來(lái)執(zhí)行部分或全部的實(shí)際處理,從而 實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。
此外,本發(fā)明還包括以下情況在將從所述存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的程序代碼 寫入設(shè)置在插入或者連接到計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展板或單元中的存儲(chǔ)器之后實(shí) 現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。也就是說(shuō),本發(fā)明包括以下情況在將所述程序代 碼寫入到所述存儲(chǔ)器之后,設(shè)置在功能擴(kuò)展板或單元中的CPU等基于所述
程序代碼的指令執(zhí)行部分或全部實(shí)際處理,從而實(shí)現(xiàn)上述功能。 雖然參照示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明,但是應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明
27并不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施例。以下權(quán)利要求的范圍符合最寬泛的解釋, 以使其涵蓋所有這種變型例、等同結(jié)構(gòu)以及功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置,用于對(duì)讀取原稿時(shí)讀取位置在主掃描方向和副掃描方向上移動(dòng)的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,所述圖像處理裝置的特征在于包括輸入單元,用于輸入目標(biāo)分辨率;超分辨率處理單元,用于使用所述多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中的、與所述原稿的在所述副掃描方向上的各個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù),來(lái)針對(duì)各個(gè)位置執(zhí)行超分辨率處理;以及可變放大處理單元,用于當(dāng)由所述超分辨率處理單元執(zhí)行了超分辨率處理的所述圖像數(shù)據(jù)的所述分辨率低于所述輸入單元輸入的所述目標(biāo)分辨率時(shí),進(jìn)一步對(duì)在上述位置經(jīng)過(guò)了所述超分辨率處理的所述圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行可變放大處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置,其特征在于,所述圖像處理 裝置還包括合成單元,用于將由所述可變放大處理單元生成的并且與所述原稿的 在所述副掃描方向上的各個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)合成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理裝置,所述圖像處理裝置還包括 保持單元,用于保持表,所述表記錄通過(guò)使用與所述原稿的在所述副掃描方向上的各個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行所述超分辨率處理而可行 的分辨率,其中,所述可變放大處理單元基于所述保持單元保持的所述分辨率和 所述輸入單元輸入的所述目標(biāo)分辨率,確定在各位置執(zhí)行所述可變放大處 理時(shí)使用的可變放大比率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置,所述圖像處理裝置還包括 濾波單元,其被配置為對(duì)所述合成單元合成的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行濾波處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置,其中,所述濾波單元根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)的位置來(lái)改變?yōu)V波強(qiáng)度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理裝置,所述圖像處理裝置還包括 面型圖像傳感器,用于生成所述多個(gè)圖像數(shù)據(jù),其中,所述面型圖像傳感器在從所述原稿的在所述副掃描方向上的頂 端部到所述副掃描方向上的底端部的范圍內(nèi)操作。
7. —種圖像處理裝置中的圖像處理方法,所述圖像處理裝置用于對(duì)讀取原稿時(shí)讀取位置在主掃描方向和副掃描方向上移動(dòng)的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,所述圖像處理方法包括輸入步驟,輸入目標(biāo)分辨率;超分辨率處理步驟,使用所述多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中的、與所述原稿的在所 述副掃描方向上的各個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù),來(lái)針對(duì)各位置執(zhí)行超分辨率處理;以及可變放大處理步驟,在所述超分辨率處理步驟中執(zhí)行了超分辨率處理 的所述圖像數(shù)據(jù)的所述分辨率低于在所述輸入步驟中輸入的所述目標(biāo)分辨 率時(shí),進(jìn)一步對(duì)在上述位置經(jīng)過(guò)了所述超分辨率處理的所述圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行 可變放大處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像處理裝置及圖像處理方法。本發(fā)明的目的是在具有面型圖像傳感器的圖像處理裝置中執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理時(shí)通過(guò)小的空間生成具有期望的分辨率的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明為一種圖像處理方法,用于對(duì)在主掃描方向和副掃描方向上具有相位偏移的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,包括輸入目標(biāo)分辨率的設(shè)置的步驟;使用多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中的、與原稿的在副掃描方向上的各個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù),來(lái)對(duì)各個(gè)位置執(zhí)行超分辨率處理的步驟;當(dāng)執(zhí)行了超分辨率處理的圖像數(shù)據(jù)的分辨率低于目標(biāo)分辨率時(shí),進(jìn)一步對(duì)在其位置處經(jīng)過(guò)了超分辨率處理的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行可變放大處理的步驟。
文檔編號(hào)H04N1/393GK101582973SQ200910142908
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者市橋幸親 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社