用于修改图像放大比例和 缩小比例的装置和方法 本发明涉及一种用于在图像处理系统中放大和缩小一个图像的装置和方法，特别涉及到使用一种简单的技术实时缩小一个图像的装置和方法。
在诸如数字复印机(digital copier)和传真机的图像处理系统中，可能需要缩小或放大一个图像。例如在传真机中，如果在输入装置(扫描器)和输出装置(打印机(printer))之间在分辨率方面存在有差异或在输入表(sheet)和输出表(sheet)在规格方面存在有差异时，那么，图像将被适当地缩小。用于缩小图像的第一种方法是确定一些(a few)缩小的比例，确定与二值化图像每个缩小比例相对应的周期模式，然后确定被处理的像素和被放弃的像素。在第二种方法中，使用了缩小的比例来计算二值化(binarizedi)图像中被处理像素的位置，然后，确定被放弃的像素和被处理的像素。
使用二值化图像的图像缩小方法比起使用二值化之前地图像、即半色调图像的图像缩小方法具有较少的数据处理量，但是会引起图像失真。图像的失真是由于当缩小所述图像时，由二值化(binarzation)处理技术产生了规则模式诸如颤斗(dithering)或误差扩散等被简单放弃所引起的。如果使用平均技术将图像在水平和垂直方向上缩小50％，包含在至少两行内的4个相邻像素必须形成为缩小图像的一个像素。换句话说，所形成的像素具有4个像素总合的平均值，并且，缩小的图像被定位在与所述4个像素对应的位置处。因此，对所述图像进行实时处理是困难的。
因此，本发明的一个目的是提供一种图像缩小的装置和方法，用于通过实时处理修改一个图像的缩小比例并节省图像缩小的时间。
根据本发明的一个方面，用于缩小任一图像和将一个缩小的图像传送给打印机的图像缩小装置包括：一个控制器，用于产生构成一个图像的一个像素和一个行的位置信息；一个扫描器，用于接收一个文件(document)图像和根据所述位置信息产生一个像素单元的半色调图像数据；一个图像处理器，用于接收位置信息，确定从该扫描器传送的该半色调图像数据是否应当被提供给打印机，根据确定结果放弃该半色调图像数据或将该半色调(intermediatetone)图像数据传送给打印机。
根据本发明的另一个方面，用于将任一图像缩小成2维图像并将缩小的图像传送给打印机的方法包括如下步骤：接收水平和垂直方向的缩小比例；设定一个行选择参数用于确定是否根据该垂直方向的缩小比例选择任一行并指定一个开始的行；读出相应行的数据并将所述行选择参数与标准比例进行比较；如果行选择参数大于该标准比例，检查构成对应行的像素是否被选择，并仅将所选择的像素提供给打印机；和如果行选择参数小于所述标准比例，指定下一个行并返回读出步骤。
在下面的描述中，将详细规定诸如像素的数量和图像的缩小比例等以便提供对本发明的更完整的理解。在另一些例子中，为了使对本发明容易理解，一些公知的特性和结构不再描述。
图1示出了应用了本发明的一个传真机的结构；
图2的流程用于解释根据本发明的图像缩小处理；
图3A示出了一个作为被缩小目标的图像；
图3B示出了图3A所示图像的缩小结果；和
图4的流程用于解释根据本发明的图像放大处理。
图1示出了一个传真机的结构。控制器111根据所设定的程序控制该传真机的传送模式、接收模式和复制模式的整个操作。控制器111可以具有一个程序存储器和一个数据存储器或可以被连接到由标号119指出的一个外部存储器上。在程序存储器中，存储有一个发明的程序。在数据存储器中，暂时存储有在执行所述程序期间产生的数据。操作面板112包括输入键盘220和显示单元210。操作面板112的键盘输入辅助键盘220产生由用户按压键所产生的数据，以便指定每种模式和执行所指定模式的操作。由键盘输入辅助键盘220产生的数据被提供给控制器111。当控制器111执行每种模式时，操作面板112的显示单元210显示系统的工作状态。传感器113传送是否接收了一个文件和是否具有打印纸的状态。所传送的状态信号被提供给控制器111。扫描器114将从所述文件中读出的数据读出和利用电荷耦合装置(未示出)进行光-电转换的数据提供给控制器111。图像处理器115对由扫描器114和调制解调器117产生的图像数据进行编码和译码。即，图像处理器115通过将从扫描器114接收的图像数据分成背景数据和文本数据或产生半色调图像数据使接收侧接收几乎与原始图像相同的图像。打印机116在控制器111的控制下，在打印纸(sheet)上打印于接收模式和拷贝模式期间从图像处理器115接收的图像数据。由控制器111控制的调制解调器117将从控制器111产生的数据调制成模拟信号并将通过传输线接收的信号解调成数字数据。即，在传送模式期间，调制解调器117将由图像处理器115产生的图像数据调制成与传真标准规定的传送形式相对应的信号。在接收模式期间，调制解调器117将通过传输线接收的编码图像信号解调成原始形式。由控制器111控制的网络控制单元(NCU)在电话线和调制解调器117之间形成一个传送/接收路径。
图2的流程图示出了图像缩小的处理。在步骤2a，图像处理器115将参数W、H、rc和rr施加到相应的寄存器上。参数W表示将被缩小的一个图像在水平方向上像素的数量；H表示将被缩小的一个图像在垂直方向上像素的数量；rc和rr分别表示水平和垂直方向的缩小比例。在步骤2b，图像处理器115设定一个行选择参数R用于将被传送给打印机116的行指定为rr，并设定一个参数y用于随后将相应行指定为1以便在垂直方向缩小图像。在步骤2c，图像处理器115从扫描器114读出一行图像数据。在步骤2d，图像处理器115检查行选择参数R是否等于或大于1(这里，“1”意味着原始图像的标准比例)。在步骤2e中，如果参数R高于“1”，参数X被设置成“1”，x是用于在任一行中随后指定的一个像素以便缩小水平方向的图像，和将一个像素选择参数C设置成参数rc，C是用于指定在由行选择参数R指定的一个行中传送给打印机116的一个像素。在步骤2f-2j中，执行用于缩小构成该行的每个像素的全部处理。在步骤2k，如果构成一个行的所有像素都被进行了处理，参数y增加“1”，以便处理下一行，行选择参数R被设置成一个值，该值是通过将用于R的高斯函数加到参数rr上获得的。在步骤2I，判断参数y是否等于参数H，该参数H表示被缩小图像在垂直方向上像素的数量。如果参数y等于H，由于这意味着所有行都已被处理完毕，所以，任务结束。如果在步骤2d中行选择参数R小于1，步骤2d进到步骤2k以便放弃通过步骤2c读出的行数据。因此，如果在恒定条件下执行放弃一行数据的操作，垂直方向的图像将被缩小。
下面，描述用于对构成一行的每个像素进行处理的步骤2f至2j的操作。如果指定了一个有效行，图像处理器115在步骤2f从构成那个行的像素中读出第一个像素。在步骤2g，图像处理器115检查像素选择参数C是否等于或大于1(这里，“1”意味着原始图像的标准比例)。如果是，图像处理器115在步骤2h将像素数据提供给打印机116。在步骤2i，参数x加1，像素选择参数C被设置成一个值，该值是通过将用于像素选择参数C的高斯函数加到参数rc上所获得的。在步骤2j，检查参数x是否等于W。如果参数x等于参数W，该参数W表示被缩小图像在水平方向的像素数量，由于这意味着一个相应行的所有像素的处理都已经被完成，所以，如上所述，参数y加1，行选择参数R被设置成一个值，该值是通过将用于R的高斯函数加到参数rr上所获得的。如果参数x不等于W，步骤2j返回到步骤2f以处理下一个像素。
图3A示出了一个被缩小的目标的图像，图3B示出了图3A所示图像的缩小结果。为方便起见，假设图像的尺寸为4×4。每个像素由(x，y)表示。如果利用图2所示的处理来缩小图3A所示的图像，那么，要识别被处理的行、被放弃的行、被处理的像素和被放弃的像素。例如，如果图3A的图像被缩小50％，那么，第一行(y＝1)被处理和第二行(y＝2)被放弃。在第一行中，像素(1，1)被放弃而像素(2，1)被处理，从而在垂直和水平方向上缩小所述图像。在图3B中，示出了构成该缩小图像的像素，即，将被传送给打印机116的像素。
如果以1％为缩小比例单位实现单元像素和行的两维缩小，并且用于存储缩小比例倒数(reciprocal)的寄存器具有9比特尺寸，7个最低有效位存储缩小比例的小数位。如果与小数位对应的比特数是7，那么，可以实现1/128的缩小比例。需要一个用于存储水平方向缩小比例倒数的寄存器和一个用于存储垂直方向缩小比例倒数的寄存器。水平方向寄存器和垂直方向寄存器也需要计算和存储像素的位置，以便判断被处理的像素和被放弃的像素。9比特寄存器可以被用做这些位置寄存器。所述计算意味着位置寄存器被加到一个用于存储缩小比例倒数的寄存器以便计算被处理像素的位置。由于被计算的两个寄存器分别都具有9比特，所以，使用一个9比特加法器。如果使用一个加法器执行水平方向和垂直方向的计算和使用一个多路转换器执行予处理，那么，可以避免使用不必要的硬件逻辑。需要表示像素处理开始点和结束点的信号和表示行处理开始点和结束点的信号。为了实现缩小比例小于1％，只需增加寄存器和加法器的比特数量。
图4示出了图像的放大处理。如果放大比例是一个整数的倍数，执行步骤4a-4c。在步骤4d，如果放大比例是小数的倍数(multiple of decimal)，则步骤4e通过调用整数转换乘子(multipler)乘以一个规定的整数将小数倍数的放大比例转换成整数的倍数。在步骤4f，图像被放大整数倍。在步骤4g，使用整数转换乘子(multipler)的缩小比例经过图2所示的图像缩小处理将被放大的图像缩小。然后可以获得所希望的放大图像。例如，如果希望将图像放大1.5倍，那么，整数转换乘子是2。因此，图像被放大3倍，被放大的图像经过图2的图像缩小处理被缩小2倍，这样就可以获得所希望的放大1.5倍的图像。为了在步骤4c和4f放大图像，重复传送相同的像素。例如，为了将图像放大3倍，相同的像素被重复提供给打印机3次。
如上所述，可以节省硬件制造成本，并且，由于每个像素都被处理和同时进行用于处理和放弃输出值的检查，所以不再有由于缩小图像而产生的时间延迟。即，可以对图像进行实时处理并使硬件具有较小的尺寸，如果将本发明应用到需要缩小50％和100％之间的传真机中，可以获得比使用二值化图像缩小结果的图像质量更好的图像，并且可以避免图像失真和黑像素的泄露现象。
应当理解，本发明并不局限于这里作为执行本发明最佳模式而披露的特定实施例，除了权利要求书的规定以外，本发明也不局限于本说明书所描述的特定实施例。