Устройство обработки изображения и способ обработки изображения

Авторы патента:


Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения
Устройство обработки изображения и способ обработки изображения

 


Владельцы патента RU 2491753:

КЭНОН КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Изобретение относится к устройствам обработки изображений. Техническим результатом является уменьшение зубчатости в контурном участке, вызванной растровой обработкой полутоновых данных изображения. Результат достигается тем, что устройство обработки изображений содержит первое средство растровой обработки, сконфигурированное для применения растровой обработки к данным изображения, используя первую пороговую матрицу, второе средство растровой обработки, сконфигурированное для применения растровой обработки к данным изображения, используя вторую пороговую матрицу, и средство обнаружения контура, сконфигурированное для обнаружения контурного участка объекта, включенного в данные изображения. Также, устройство обработки изображений содержит средство вывода, сконфигурированное выбирать и выводить данные изображения, полученные при помощи операции логического ИЛИ между данными изображения, полученными первым средством растровой обработки, и данными изображения, полученными вторым средством растровой обработки для пикселя, обнаруженного средством обнаружения контура как принадлежащего контурному участку, и выбирать и выводить данные изображения, полученные первым средством растровой обработки для пикселя, не принадлежащего контурному участку. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к устройству обработки изображения и способу обработки изображения, которые уменьшают зубчатость контурного участка изображения, к которой применили полутоновую обработку.

Описание предыдущего уровня техники

Устройство формирования изображения может произвести неровное (зубчатое) очертание контурного участка элемента изображения или тому подобного при выполнении обработки изображения, выполненной во время формирования изображения. Зубчатость особенно легко возникает при применении полутоновой обработки, такой, как растровая обработка.

Ранее были предложены несколько способов для уменьшения зубчатости, возникающей при полутоновой обработке, такой, как растровая обработка. Например, патентная публикация Японии №2008-199080 предлагает способ для выделения очертания объекта в контурном участке, используя данные изображения после растровой обработки и данные изображения до растровой обработки. В этом способе определяют, находится ли пиксель в контурном участке объекта. Если пиксель находится в контурном участке, то дополнительно определяют, есть ли необходимость вывести точку в данных изображения после растровой обработки. Если точку выводить не нужно, то выводят значение, полученное из данных до растровой обработки. Если точку после растровой обработки вывести необходимо в данных изображения, то выводят данные изображения после растровой обработки.

Вышеописанный способ эффективен для многоуровневого принтера, способного изображать множество тонов на пиксель. Однако бинарный принтер, способный изображать только два тона на пиксель, может стать причиной дефекта изображения. Например, в выделении очертания контурного участка для объекта промежуточного цвета, если точка не выводится в данных изображения после растровой обработки, то бинарное значение получают из данных до растровой обработки, и, таким образом, всегда выводится максимальное значение. По этой причине, при выделении очертания контурного участка, объекты имеют сплошное ровное очертание максимальной плотности, вне зависимости от его цветовой плотности, получая неожиданный для пользователя результат обработки.

В дополнение к этому, в обработке по уменьшению зубчатости, вызванной растровой обработкой, обработка определения выводить ли точку сложна. Таким образом, может быть невозможно получить достаточную скорость обработки в низкопроизводительной среде.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предоставляет способ уменьшения зубчатости в контурном участке, вызванной растровой обработкой полутоновых данных изображения.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения устройство обработки изображения содержит: первое средство растровой обработки, сконфигурированное для применения растровой обработки к данным изображения, используя первую пороговую матрицу; второе средство растровой обработки, сконфигурированное для применения растровой обработки к данным изображения, используя вторую пороговую матрицу, отличную от первой пороговой матрицы; средство обнаружения контурного участка объекта, включенного в данные изображения; и средство вывода, сконфигурированное для выбора и вывода данных изображения, полученных операцией логического ИЛИ между данными изображения, полученными первым средством растровой обработки, и данными, полученными вторым средством растровой обработки, для пикселя, обнаруженного средством обнаружения контурного участка как принадлежащего контурному участку, и выбора и вывода данных изображения, полученных первым средством растровой обработки для пикселей, не принадлежащего контурному участку.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения способ обработки изображения содержит: первый этап растровой обработки для применения растровой обработки к данным изображения с использованием первой пороговой матрицы; второй этап растровой обработки для применения растровой обработки к данным изображения с использованием второй пороговой матрицы, отличной от первой пороговой матрицы; этап обнаружения контурного участка объекта, включенного в данные изображения; и этап вывода для выбора и вывода данных изображения, полученных операцией логического ИЛИ между данными изображения, полученными на первом этапе растровой обработки, и данными изображения, полученными на втором этапе растровой обработки, для пикселя, обнаруженного на этапе обнаружения контурного участка как пиксель, принадлежащий контурному участку, и выбора и вывода данных изображения, полученных на первом этапе растровой обработки для пикселя, не принадлежащего контурному участку.

Дополнительные признаки настоящего изобретения станут очевидны из нижеследующего описания примерных вариантов осуществлений (со ссылкой на приложенные чертежи).

Краткое описание чертежей

Приложенные чертежи, включенные в и представляющие собой часть описания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и, вместе с описанием, служат целям объяснения принципов изобретения.

На фиг.1 приведена блок-схема, на которой показана схематическая компоновка устройства формирования изображения.

На фиг.2 приведен вид устройства формирования изображения в разрезе.

На фиг.3 приведена функциональная блок-схема, на которой показан блок обработки изображения в соответствии с первым вариантом осуществления.

На фиг.4 показан вид для пояснения бинарной растровой обработки.

На фиг.5 показан вид, демонстрирующий пример результата обработки в соответствии с первым вариантом осуществления (объект изображения, обладающей плотностью в 40%).

На фиг.6 показан вид, демонстрирующий пример результата обработки в соответствии с первым вариантом осуществления (объект изображения, обладающий плотностью в 50%).

На фиг.7 показан вид, демонстрирующий пример результата обработки в соответствии с предыдущим уровнем техники.

На фиг.8 приведена функциональная блок-схема, на которой показан блок обработки изображения в соответствии со вторым вариантом осуществления.

На фиг.9 приведен вид, объясняющий многоуровневую растровую обработку (не контурного участка).

На фиг.10 приведен вид, объясняющий многоуровневую растровую обработку (контурного участка).

На фиг.11 приведен вид, на котором показан пример результат обработки объекта изображения в соответствии со вторым вариантом осуществления.

На фиг.12 приведена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая операцию изменения настройки качества печати.

Описание вариантов осуществления

Сейчас будут подробно, со ссылкой на приложенные чертежи, описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Необходимо отметить, что следующие варианты осуществления представляют собой только примеры, и область действия настоящего изобретения не ограничена вариантами осуществления.

Первый вариант осуществления

Ниже описано устройство электрофотографического формирования изображения, как устройство обработки изображения в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. В первом варианте осуществления, в частности, будет объяснена обработка по генерированию бинарного (1-но битного тона) изображения (данных изображения после растровой обработки) путем растровой обработки.

Компоновка устройства

На фиг.1 приведена блок-схема, на которой показана схематическая компоновка устройства 100 формирования изображения. Устройство 100 формирования изображения включает в себя контроллер 101, выполняющий различные виды управления и обработки изображения, и операционный блок 103, выполняющий различные виды настроек. Также устройство 100 формирования изображения включает в себя принтерный блок 102, который формирует визуализированное изображение на листе бумаги для печати. Персональный компьютер (ПК) 105, который выдает устройству 100 формирования изображения инструкции по выполнению печати, и тому подобное, соединен с устройством 100 формирования изображения посредством сети 104. При приеме инструкции по исполнению печати от ПК 105, контроллер 101 растрирует данные печати для отправки в данные изображения, выполняет обработку изображения, описанную позднее, и отсылает данные на принтерный блок 102.

На фиг.2 приведен вид в разрезе тандемного устройства 100 формирования изображения, в котором применен промежуточный материал 208 переноса. Работа принтерного блока 102 в устройстве 100 электрофотографического формирования изображения, будет описана со ссылкой на фиг.2. Принтерный блок 102 приводит в действие свет выдержки на протяжении времени выдержки, соответствующего данным изображения, выведенным из контроллера 101 для формирования латентного электростатического изображения, и переносит его для формирования тонером одноцветных изображений. Сформированные тонером одноцветные изображения накладывают одно на другое, с целью формирования тонером многоцветного изображения. Затем, многоцветное тонерное изображение переносят на носитель 201 записи и, затем, термозакрепляют на носителе записи. Блок зарядки включает в себя четыре инжекторных зарядника 203Y, 203М, 203С и 203K, сконфигурированных для зарядки фоточувствительных элементов 202Y, 202М, 202С и 202K, в желтой (Y), малиновой (М), голубой (С), и черной (K) секциях, соответственно. Инжекторные зарядники снабжены рукавами 203YS, 203MS, 203CS и 203KS соответственно.

Каждый из фоточувствительных элементов 202Y, 202М, 202С и 202K сформирован нанесением органического светопроводящего слоя на внешнюю поверхность алюминиевого цилиндра, способного поворачиваться под воздействием приложенной силы от приводного двигателя (не показан). Приводящий двигатель может вращать фоточувствительные элементы 202Y, 202М, 202С и 202K против часовой стрелки, в соответствии с процессом формирования изображения.

Блок выдержки сконфигурирован, чтобы заставить блоки 204Y, 204М, 204С и 204K сканирования облучать фоточувствительные элементы 202Y, 202М, 202С и 202K светом выдержки, соответственно, и выборочно экспонировать поверхность каждого фоточувствительного элемента для формирования латентного электростатического изображения. Блок проявки включает в себя четыре проявителя 206Y, 206М, 206С и 206K для проявки желтого (Y), малинового (М), голубого (С) и черного (K) в секциях, соответственно, для визуализации латентных электростатических изображений. Проявители снабжены рукавами 206YS, 206MS, 206CS и 206KS, соответственно. Необходимо отметить, что проявители 206Y, 206М, 206С и 206K выполнены отделяемыми.

Блок переноса вращает промежуточный материал 208 переноса по часовой стрелке, для переноса одноцветных тонерных изображений из фоточувствительных элементов 202 на промежуточный материал 208 переноса. Одноцветные тонерные изображения переносят по мере того, как вращаются фоточувствительные элементы 202Y, 202М, 202С и 202K, и барабаны 207Y, 207М, 207С и 207K первичного переноса, находящиеся напротив. На барабаны 207 первичного переноса подают соответствующее напряжение смещения, и фоточувствительные элементы 202 вращают со скоростью вращения, отличающейся от скорости вращения промежуточного материала 208 переноса, таким образом, эффективно перенося одноцветные тонерные изображения на промежуточный материал 208 переноса (этот процесс называется первичным переносом).

Также блок переноса накладывает одноцветные тонерные изображения на промежуточный материал 208 переноса в секциях, и подает наложенное многоцветное тонерное изображение на барабан 209 вторичного переноса, в соответствии с вращением промежуточного материала 208 переноса. Блок переноса захватывает и передает носитель 201 записи из лотка 200 подачи бумаги на барабан 209 вторичного переноса, и переносит многоцветное тонерное изображение с промежуточного материала 208 переноса на носитель 201 записи. На барабан 209 вторичного переноса подают соответствующее напряжение смещения для электростатического переноса тонерного изображения (этот процесс называется вторичным переносом). Барабан 209 вторичного переноса располагают в местоположении 209а так, чтобы соприкасаться с носителем 201 записи во время переноса многоцветного тонерного изображения, и, затем, после завершения обработки, отодвигают в местоположение 209b.

Для спекания и термозакрепления многоцветного тонерного изображения, перенесенного на носитель 201 записи, на носителе 201 записи, блок термозакрепления включает в себя барабан 212 термоузла, нагревающий носитель 201 записи и прижимной ролик 213, который прижимает носитель 201 записи к барабану 212 термоузла. Барабан 212 термоузла и прижимной ролик 213 полые внутри и включают в себя нагреватели 214 и 215, соответственно. Устройство 211 термозакрепления обеспечивает подачу барабаном 212 термоузла и прижимным роликом 213 носителя 201 записи, несущего многоцветное тонерное изображение, и применяют нагрев и давление для термозакрепления тонера на носителе 201 записи.

После термозакрепления тонера носитель 201 записи выводят в выходной лоток выводным роликом (не показан), таким образом, завершая операцию формирования изображения. Блок 210 очистки очищает промежуточный материал 208 переноса, снимая остатки тонеров. Отработанные тонеры, оставшиеся после переноса многоцветного тонерного изображения из четырех цветов, сформированного на промежуточном материале 208 переноса, на носитель 201 записи, сбрасывают в контейнере очистителя.

Работа блока обработки изображения

На фиг.3 приведена функциональная блок-схема блока 300 обработки изображения в контроллере 101. Блок 301 генерации изображения генерирует из данных печати, отправленных с вышеописанного ПК 105, печатаемые растровые данные изображения. Обычно, данные печати описывают на языке описания принтеров, называемом PDL (язык описания страниц), для использования в создании данных изображения страницы, и, обычно, включают в себя инструкции по растрированию данных, таких как символы, графика, изображения и тому подобное. Для генерации растровых данных изображения, такие данные печати анализируют и растрируют.

Если данные изображения, сгенерированные блоком 301 генерации изображения, представляют собой данные изображения в цветовом пространстве RGB, и на принтерный блок 102 необходимо выдавать данные изображения, соответствующие четырем материалам цветового пространства CMYK, то блок 302 цветового преобразования выполняет обработку цветового преобразования, для преобразования цветового пространства RGB в цветовое пространство CMYK. Например, блок 302 цветового преобразования выполняет обработку преобразования по преобразованию данных изображения из цветового пространства RGB в цветовое пространство CMYK, используя прямое соответствие при помощи обращения к справочной таблице. После преобразования данных изображения в цветовое пространство CMYK, блок 302 цветового преобразования выводит данные изображения на блок 303 коррекции гаммы, блок 305 обнаружения контура и блок 306 коррекции гаммы контура.

Блок 303 коррекции гаммы корректирует принятые данные изображения, используя одномерную справочную таблицу так, чтобы данные изображения, прошедшие растровую обработку в блоке 304 растровой обработки, который будет описан позднее, получил бы желаемую для переноса на лист бумаги для печати характеристику плотности. Поскольку характеристика плотности изменяется в зависимости от линиатуры, угла, формы и тому подобных характеристик растра блока 304 растровой обработки, который будет описан позднее, справочная таблица, используемая для коррекции, должна быть связана с растром. Затем блок 304 растровой обработки выполняет растровую обработку для преобразования данных изображения в бинарные (1-битовые) данные изображения, предназначенные для принтерного блока 102, и выводит преобразованные данные изображения на блок 308 операции ИЛИ и селектор 309.

Блок 306 коррекции гаммы контура корректирует принятые данные изображения, используя одномерную справочную таблицу так, чтобы растр блока 307 растровой обработки контура, который будет описан позднее, получил желаемую характеристику плотности, аналогично блоку 303 коррекции гаммы. Изменение одномерной справочной таблицы блока 306 коррекции гаммы контура позволяет управлять, например, изменением силы эффекта уменьшения зубчатости. Блок 307 растровой обработки контура выполняет растровую обработку по преобразованию данных изображения в 1-битные данные изображения, аналогично блоку 304 растровой обработки и выводит преобразованные данные изображения в блок 308 операции ИЛИ.

Блок 308 операции ИЛИ выполняет операцию логического ИЛИ на бинарной основе для каждого пикселя двух данных изображения, принятых от блока 304 растровой обработки и блока 307 растровой обработки контура, и выводит результат на селектор 309. То есть, когда, по меньшей мере, один из соответствующих пикселей двух данных изображения, принятых от блока 304 растровой обработки и блока 307 растровой обработки контура, обладает значением "1", блок 308 операции ИЛИ выводит в качестве данных изображения "1". Если оба пикселя обладают значением "0", блок 308 операции ИЛИ выводит в качестве данных изображения "0".

Блок 305 определения контура (блок обнаружения контура) определяет контурный участок на основании данных изображения, выведенных из блока 302 цветового преобразования и отправляет сигнал, представляющий контурный/не контурный участок, на селектор 309 в соответствии с каждым пикселем данных изображения. Для каждого пикселя данных изображения получают область пикселей 3×3, включающую в себя соседние пиксели, и для данной области получают максимальное и минимальное значения. Если абсолютное значение разницы больше, чем заранее определенное значение, то пиксель определяют как принадлежащий контурному участку. В другом случае пиксель определяют как не принадлежащий контурному участку. Таким образом генерируют вышеописанный сигнал. Необходимо отметить, что, несмотря на то, что блок 305 определения контура определяет контурный участок на основании абсолютного значения разницы между максимальным значением и минимальным значением в области пикселей 3×3, настоящее изобретение этим не ограничено. Определять принадлежность пикселя к контурному участку можно, например, получая главный дифференциал между каждым пикселем данных изображения и соседними пикселями. Альтернативно, блок 305 определения контура можно сконфигурировать для определения контурного участка с использованием информации, полученной при помощи анализа данных печати (данных PDL) в блоке 301 генерации изображения.

На основании сигнала, представляющего контурный/не контурный участок, выведенного из блока 305 определения контура, селектор 309 выбирает одни из введенных двух данных изображения, и выводит их на принтерный блок 102. Точнее, когда пиксель в данных изображения принадлежит контурному участку, селектор 309 выбирает и выводит вывод данных изображения из блока 308 операции ИЛИ. Когда пиксель не принадлежит контурному участку, селектор 309 выбирает и выводит вывод данных изображения из блока 304 растровой обработки.

Необходимо отметить, что ЦП 310 управляет работой всего блока 300 обработки изображения, управляя каждым функциональным блоком, на основании программы, хранящейся в ПЗУ 311. В качестве рабочей области ЦП 310 используют ОЗУ 312. Также в ОЗУ 312 хранят одномерные справочные таблицы, используемые блоком 303 коррекции гаммы и блоком 306 коррекции гаммы контура, и пороговые матрицы (которые будут описаны позже), используемые блоком 304 растровой обработки и блоком 307 растровой обработки контура.

Необходимо отметить, что в вышеприведенном описании, блок 303 коррекции гаммы и блок 304 растровой обработки 304, и блок 306 коррекции гаммы контура и блок 307 растровой обработки контура работают параллельно, и всегда работает блок 308 операции ИЛИ. Однако, например, если каждый пиксель данных изображения не принадлежит контурному участку на основании результата определения блока 305 определения контура, то для вывода данных изображения на принтер 102 может выборочно работать только блок 303 коррекции гаммы и блок 304 растровой обработки. В этот момент, только когда каждый пиксель данных изображения принадлежит контурному участку, для вывода результата обработки блока 308 операции ИЛИ на принтерный блок 102 будут также работать блок 306 коррекции гаммы контура, блок 307 растровой обработки контура и блок 308 операции ИЛИ.

Несмотря на то что согласно вышеприведенному описанию, принтерный блок 102 может печатать 1-битные данные изображения, настоящее изобретение этим не ограничено. Также, разумеется, настоящее изобретение можно применять для принтерного блока, способного печатать многоуровневые данные изображения, такие, как 4-битные данные изображения. В этом случае, блок 304 растровой обработки, блок 307 растровой обработки контура и блок 308 операции ИЛИ блока 300 обработки изображения обрабатывают изображение в количестве бит, соответствующему принтерному блоку 102.

Операция растровой обработки

Сначала будет описана пороговая матрица растровой обработки по генерации бинарного (1-битного) изображения. На фиг.4 приведен схематический вид, на котором показана бинарная растровая обработка, выполняемая блоком 304 растровой обработки (первым средством растровой обработки) и блоком 307 растровой обработки контура (вторым средством растровой обработки). Бинарная растровая обработка преобразует при помощи пороговой матрицы входные данные изображения в 1-битные (т.е. бинарные) данные изображения, которые можно напечатать при помощи принтерного блока 102.

Пороговую матрицу формируют путем расстановки М × N порогов в матрице, обладающей шириной М и высотой N. При растровой обработке, порог, соответствующий каждому пикселю данных изображения, считывают из пороговой матрицы и сравнивают с порогом значение пикселя. Если значение пикселя равно или больше чем порог, выводят "1". В ином случае выводят "0". Таким образом, данные изображения преобразуют в 1-битные данные. Пороговую матрицу повторно применяют в ячеистом рисунке на периоде М пикселей в горизонтальном направлении данных изображения, и на периоде N пикселей в вертикальном направлении. Необходимо отметить, что растровая обработка этим не ограничивается, и можно применять произвольный известный способ бинаризации данных изображения на заранее определенном периоде.

На фиг.5 и 6 приведены виды, на которых показаны примеры изменения изображения, вызываемого применением растровой обработки. Необходимо отметить, что в качестве примера данных изображения цветового пространства CMYK, представляющих собой цель растровой обработки после обработки цветового преобразования, проиллюстрированы данные 500а изображения, включающие в себя объект 501 промежуточного цвета, обладающий плотностью голубого 40%, и данные 600а изображения, включающие в себя объект 601, обладающий плотностью голубого в 50%.

Данные 500b и 600b изображения представляют собой примеры результатов, полученных путем применения обработки коррекции гаммы и растровой обработки к объектам 501 и 601. Примеры иллюстрируют случай, в котором растровую обработку применяют, используя пороговую матрицу (первую пороговую матрицу), обладающую линиатурой растра (разрешающей способностью) 134,16 линий на дюйм и углом растра 63,43°. Эти данные изображения преобразуют в 1-битные полутоновые точки при помощи растровой обработки. Таким образом, в контурном участке объекта 501 или 601 может возникнуть ступень, называющаяся зубчатостью. В результате, точное воспроизведение формы объекта может стать невозможным.

Данные 500c и 600c изображения представляют собой примеры результатов, полученных при помощи обнаружения контурных участков из данных изображения 500а и 600а блоком 305 определения контура. В этом случае блок 305 определения контура определяет, что пиксель принадлежит контурному участку, когда абсолютное значение разницы между максимальным значением и минимальным значением области пикселей 3×3 больше, чем значение, соответствующее плотности в 25%. В результате блок 305 определения контура определяет, что внешние периферийные участки вокруг объектов 501 и 601, обладающие шириной, соответствующей одному пикселю, представляют собой контурные участки 502 и 602.

Данные 500d, и 600d изображения представляют собой примеры результатов, полученных при применении обработки коррекции гаммы контура и растровой обработки контура к данным 500а и 600а изображения. Примеры иллюстрируют случай, когда растровую обработку применяют, используя пороговую матрицу (вторую пороговую матрицу), обладающую линиатурой растра в 424,26 линий на дюйм, и углом растра в 45°. Таким образом, используемая блоком 307 растровой обработки контура пороговая матрица требует высокой разрешающей способности для уменьшения зубчатости в контурном участке, и, таким образом, сконфигурирована для обладания большей линиатурой растра, чем линиатура растра пороговой матрицы, используемой блоком 304 растровой обработки.

Данные 500е изображения представляют собой пример результата, полученного при помощи вычисления в блоке 308 операции ИЛИ логического ИЛИ для каждого пикселя между данными 500b и 500d изображения. Аналогично, данные 600е изображения представляют собой пример результата, полученного при помощи вычисления в блоке 308 операции ИЛИ логического ИЛИ для каждого пикселя между данными 600b и 600d изображения.

Данные 500f изображения представляют собой пример результата, полученного при выборе селектором 309 одних из данных 500b и 500е изображения на пиксельной основе, основанных на контурном участке 502, определенном блоком 305 определения контура. Точнее, селектор 309 выборочно выводит данные 500е изображения для пикселя, соответствующего контурному участку 502, и данные 500b изображения в ином случае. Аналогично, данные 600f изображения представляют собой пример результата, полученного селектором 309 при выборе одних из данных 600b и 600е изображения на пиксельной основе, основанных на контурном участке 602, определенном блоком 305 определения контура. Точнее, селектор 309 выборочно выводит данные 600е изображения для пикселя, соответствующего контурному участку 602, и данные 600b изображения в ином случае (для пикселя, не соответствующего контурному участку).

Объяснение эффектов изобретения

Когда растровую обработку, соответствующую первому варианту осуществления изобретения, применяют к данным 500а и 600а изображения, как это описано выше, получают данные 500f и 600f изображения. С другой стороны, на фиг.7 показаны примеры выделения очертания, примененного к контурному участку при заранее определенной плотности для уменьшения зубчатости в бинарном принтере.

Данные 700а изображения получают, выполняя выделение очертания для контурного участка объекта 501 при заранее определенной плотности. Данные 700b изображения получают, выполняя выделение очертания для контурного участка объекта 601 при заранее определенной плотности. То есть, вне зависимости от разницы плотности между объектами 501 и 601, 1-битный принтер не может выполнить выделение очертания для контурных участков, используя разные тона, и каждый объект обладает сплошным очертанием с максимальной плотностью. По этой причине с высокой вероятностью получают результат, неожиданный для пользователя.

С другой стороны, в растровой обработке, соответствующей первому варианту осуществления изобретения, по сравнению с данными 500b и 600b изображения, зубчатость уменьшена, как показано данными 500f и 600f изображения, несмотря на то, что расстановка очень простая. Дополнительно, плотность контурного участка можно изменять ступенчато, в соответствии с плотностью объекта 501 или 601. Таким образом, сплошного очертания, как показано данными 700а и 700b изображения, не существует.

Как описано выше, в соответствии с устройством формирования изображения по первому варианту осуществления изобретения, возможно уменьшить зубчатость в контурном участке объекта промежуточного цвета, сгенерированном во время растровой обработки, и улучшить воспроизведение формы объекта при помощи очень простой компоновки. Дополнительно, даже бинарный принтер может подходящим образом уменьшать зубчатость в контурном участке объекта, включенном в данные изображения, в соответствии с плотностью объекта.

Второй вариант осуществления

Во втором варианте осуществления, будет описан процесс генерации при помощи растровой обработки 16-тонального (4-битового) изображения. Необходимо отметить, что второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления только в части блока 300 обработки изображения. Соответственно, ниже будут описаны только части, отличающиеся от первого варианта осуществления.

На фиг.8 приведена функциональная блок-схема, на которой показан блок обработки изображения по второму варианту осуществления изобретения. Принтерный блок 102 выводит 4-битные данные изображения. Для этой цели блок 304 растровой обработки и блок 307 растровой обработки контура выполняют многоуровневую растровую обработку, которая будет описана позднее, для преобразования вывода данных изображения из блока 303 коррекции гаммы и блока 306 коррекции гаммы контура в 4-битные данные изображения.

Блок 308 операции ИЛИ вычисляет логическое ИЛИ на битовой основе для каждого пикселя двух 4-битных данных изображения, выведенных из блока 304 растровой обработки и блока 307 растровой обработки контура, и выводит результат в селектор 309. Селектор 309 выборочно выводит данные изображения на ШИМ 801 на основании выходного сигнала из блока 305 определения контура, представляющего является ли пиксель контурным участком. ШИМ 801 преобразует принятые 4-х битные данные изображения во время выдержки принтерного блока 102 и выводит его на принтерный блок 102.

Операция растровой обработки

Сначала будет описана пороговая матрица растровой обработки по генерации 16-ти тонального (4-битного) изображения. На фиг.9 и 10 приведены схематичные виды, на которых показана растровая обработка, выполняемая блоком 304 растровой обработки и блоком 307 растровой обработки контура, соответственно. То есть процесс, с использованием пороговой матричной группы, включающей в себя 15 (=24-1) пороговых матриц, преобразует изображение в 4-битное (соответственно, 16-тональное) изображение, которое можно напечатать принтерным блоком 102.

Каждую пороговую матрицу формируют, расставляя M×N порогов в матрицу, обладающую шириной М и высотой N. Количество пороговых матриц, включенных в пороговую матричную группу, определяют на основании количества тонов данных изображения для вывода (2L тонов для L бит (где L - целое число, большее или равное 2)). Количество матриц - (2L-1). При растровой обработке порог, соответствующий каждому пикселю данных изображения, считывают из каждого уровня пороговых матриц, и значение пикселя сравнивается с порогами, числом, равным числу уровней.

В случае 16 тонов, для матриц устанавливают уровни от Уровня 1 до Уровня 15. Если значение пикселя равно или превышает порог, выводят максимальное значение на уровне матрицы, на котором был считан порог. Иначе, выводят "0". Значение пикселя для каждого пикселя, таким образом, преобразуют в 4-битное значение. Пороговые матрицы повторно применяют в ячеистом рисунке на периоде М пикселей в горизонтальном направлении данных изображения, и на периоде N пикселей в вертикальном направлении.

Блок 304 растровой обработки использует пороговую матрицу, в которой ясно прослеживается периодичность полутоновых точек, как показано на фиг.9. То есть пороги устанавливают так, чтобы предпочитать рост полутоновой точки, вызванный изменением значения тона, росту, вызванному увеличением площади. Как можно видеть, после того как данный пиксель вырос до максимального уровня соседние пиксели также растут в направлении уровня для организации концентрации полутоновых точек. В качестве отличительного признака, несмотря на то что пороговая матричная группа, установленная таким образом, проявляет сильный рисунок полутоновых точек и, следовательно, обладает низкой разрешающей способностью, из-за концентрации точек тональная характеристика остается стабильной. Пороговая матричная группа, обладающая этим отличительным признаком, в настоящем документе будет далее обозначаться как пороговая матрица с точечной концентрацией.

С другой стороны, блок 307 растровой обработки контура использует пороговую матрицу, в которой практически не возникает периодичности в периоде полутоновых точек, как показано на фиг.10. Таким образом, в отличие от пороговой матрицы с точечной концентрацией, пороги устанавливают так, чтобы предпочитать рост полутоновой точки, вызванный увеличением площади, росту, вызванному увеличением значения тона. Как можно видеть, до того как данный пиксель вырастет до максимального уровня, пиксели в полутоновой точке растут, чтобы увеличить площадь полутоновой точки. В качестве отличительного признака, тональная характеристика нестабильна, несмотря на то что пороговая матрица может более точно воспроизвести форму объекта, поскольку периодичность практически не возникает, и разрешающая способность высока. Группу пороговых матриц, имеющую этот отличительный признак, далее в данном документе будут обозначать как плоскую пороговую матрицу.

Необходимо отметить, что в вышеприведенном описании, например, пороговая матрица, использованная блоком 307 растровой обработки контура, обладает той же линиатурой растра и углом растра, что и пороговая матрица, использованная блоком 304 растровой обработки. Однако настоящее изобретение этим не ограничено. Например, очевидно, можно использовать пороговую матрицу, обладающую большей линиатурой растра или другим углом растра. В дополнение к этому, растровая обработка этим не ограничена, и можно использовать произвольный известный способ преобразования входных данных изображения, обладающий заранее определенным периодом, в данные изображения, обладающие меньшим количеством тонов, если применимо.

Операция растровой обработки

На фиг.11 приведен вид, на котором показан пример изменения изображения, вызванный применением растровой обработки. Необходимо отметить, что данные 1100a изображения, включающие в себя объект 501 промежуточного цвета, обладающий плотностью голубого в 40%, проиллюстрированы как пример данных изображения цветового пространства CMYK, представляющих собой цель растровой обработки после обработки цветового преобразования.

Данные 1100b изображения представляют собой пример 4-битных данных изображения, полученных при применении обработки коррекции гаммы и растровой обработки к объекту 501. Проиллюстрирован, пример, в котором растровую обработку применяют, используя пороговую матрицу, обладающую линиатурой растра 134,16 линий на дюйм, и углом растра 63,43°. Пиксель 1101 преобразуют в максимальное 4-битное значение "1". Пиксель 1102 преобразуют в максимальное 4-битное значение "15". Данные изображения, путем растровой обработки, преобразуют в 4-битные полутоновые точки. Таким образом, в контурном участке объекта 501 может возникнуть ступень, называемая зубчатостью. В результате, точное воспроизведение формы объекта может стать невозможным.

Данные 1100c изображения представляют собой пример результата, полученного при определении блоком 305 определения контура контурного участка из данных 1100a изображения. В этом случае блок 305 определения контура определяет, что пиксель принадлежит контурному участку, когда абсолютное значение разницы между максимальным значением и минимальным значением в области пикселей 3×3 больше, чем значение, соответствующее плотности в 25%. В результате, блок 305 определения контура определяет внешний периферийный участок вокруг объекта 501, обладающий шириной в один пиксель, как контурный участок 502.

Данные 1100d изображения представляют собой пример результата, полученного при применении обработки коррекции гаммы контура и растровой обработки контура к объекту 501. Значение пикселя представлено 4-мя битами (от 0 до 15). Пиксель 1103 преобразуют в 4-битное значение "6". Пиксель 1104 преобразуют в 4-битное значение "5". Блок 307 растровой обработки контура не отличается от блока 304 растровой обработки по параметрам линиатуры растра и угла растра. Однако, как описано выше, блок 307 растровой обработки контура использует плоскую пороговую матрицу, отличную от пороговой матрицы (пороговой матрицы с точечной концентрацией), используемой блоком 304 растровой обработки. Пороги пороговой матрицы, используемой блоком 307 растровой обработки контура, задаются таким образом, чтобы предпочитать рост полутоновой точки, вызванный увеличением области, росту полутоновой точки, вызванному увеличением значения тона, поскольку для уменьшения зубчатости в контурном участке необходима высокая разрешающая способность.

Данные 1100e изображения представляют собой результат, полученный при вычислении блоком 308 операции ИЛИ, логического ИЛИ между данными 1100b и 1100d изображения для каждого пикселя и для каждого тонального бита. Пиксель 1105 преобразуют в 4-битное значение "7", вычисляя логическое ИЛИ между пикселями 1101 и 1103 для каждого бита. Пиксель 1106 преобразуют в 4-битное значение "15", вычисляя логическое ИЛИ между пикселями 1102 и 1104 для каждого бита.

Данные 1100f изображения представляют собой пример результата, полученного при выборе, при помощи селектора 309, одних из данных 1100b и 1100e изображения для каждого пикселя на основании контурного участка 502, определенной в блоке 305 определения контура. Точнее, селектор 309 выборочно выводит данные 1100e изображения для пикселя, соответствующего контурному участку 502, и данные 1100b изображения в ином случае.

В результате, в растровой обработке по второму варианту осуществления зубчатость уменьшена по сравнению с данными 1100b изображения, как показано данными 1100f изображения, несмотря на то, что компоновка очень проста.

Как описано выше, в соответствии с устройством формирования изображений по второму варианту осуществления, возможно уменьшить зубчатость контурного участка объекта промежуточного цвета, сгенерированного в процессе растровой обработки, и улучшить воспроизводимость формы объекта при помощи очень простой компоновки.

Дополнительно, в растровой обработке контура используют плоскую пороговую матрицу, растущую в направлении, в котором увеличивается площадь полутоновой точки. Это позволяет улучшить воспроизводимость контурного участка объекта, по сравнению с первым вариантом осуществления.

Третий вариант осуществления

В третьем варианте осуществления, будет описан случай, в котором количество выводимых устройством 100 формирования изображения бит можно переключать для печати между 1-м битом 4-мя битами. Необходимо отметить, что третий вариант осуществления изобретения отличается от вышеописанных первого и второго вариантов осуществления только в части блока 300 обработки изображения фиг.8. Таким образом, те же ссылочные позиции, что и в вышеописанных вариантах осуществления обозначают те же части и ниже будут объяснены только отличающиеся части.

В третьем варианте осуществления, блок 304 растровой обработки и блок 307 растровой обработки контура преобразуют данные изображения, переключая, в соответствии с настройками качества печати, указанными из операционного блока 103 или ПК 105, вышеописанную растровую обработку между бинарной и многоуровневой. В ОЗУ 312 хранят наборы пороговых матриц для использования блоком 304 растровой обработки и блоком 307 растровой обработки контура, в соответствии с бинарной и многоуровневой растровой обработкой. Пороговые матрицы для одной из операций растровой обработки устанавливают в блоке 304 растровой обработки и блоке 307 растровой обработки контура.

Блок 308 операции ИЛИ вычисляет логическое ИЛИ на битовой основе для каждого пикселя данных изображения в соответствии с количеством бит данных изображения, выведенных из блока 304 растровой обработки и блока 307 растровой обработки контура, и выводит результат в селектор 309. ШИМ 801 преобразует принятые данные изображения во время выдержки принтерного блока 102 и выводит их на принтерный блок 102. Необходимо отметить, что для 1-но битных данных изображения, значение пикселя "1" преобразуют в максимальное время выдержки.

На фиг.12 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая операцию изменения настройки качества печати. Описание будет сделано в предположении, что блок 304 растровой обработки и блок 307 растровой обработки контура этого варианта осуществления работают в 1-ном бите для стандартного качества печати, и 4-х битах для высокого тонового качества.

На этапе S1201, после приема инструкции по изменению качества печати из операционного блока 103 или ПК 105, ЦП 310 определяет стандартное качество печати или высокое тоновое качество. Если качество печати стандартное, процесс переходит на этап S1202.

На этапе S1202, ЦП 310 считывает пороговую матрицу для 1-битной обработки из ОЗУ 312 и устанавливает ее в блок 304 растровой обработки. На этапе S1203, ЦП 310 считывает пороговую матрицу для 1-битной обработки из ОЗУ 312 и устанавливает ее в блок 307 растровой обработки контура 307. Пороговая матрица, установленная в этот момент, обладает линиатурой растра большей, чем линиатура растра пороговой матрицы, установленной в блоке 304 растровой обработки, как описано выше.

С другой стороны, если качество печати на этапе S1201 является высоким тоновым качеством, то процесс переходит на этап S1204. ЦП 310 считывает пороговую матрицу с точечной концентрацией для 4-битной обработки из ОЗУ 312 и устанавливает ее в блок 304 растровой обработки. На этапе S1205, ЦП 310 считывает плоскую пороговую матрицу для 4-битной обработки из ОЗУ 312 и устанавливает ее в блок 307 растровой обработки контура.

В вышеописанной компоновке, переключение между 1-битной растровой обработкой и 4-битной растровой обработкой выполняют в соответствии с качеством тона, желаемым пользователем. Если пользователь хочет высокотональное (высококачественное) выходное изображение, выполняют 4-битную обработку. С другой стороны, даже в том случае, если пользователь выбирает низкотональное (стандартное качество), возможно уменьшить зубчатость, генерируемую в контурном участке объекта промежуточного цвета, и улучшить воспроизводимость объекта.

Другие варианты осуществления

Аспекты настоящего изобретения также можно реализовать компьютером системы или устройством (или устройствами, такими как ЦП или MPU), которое считывает и исполняет программу, записанную на запоминающем устройстве, для выполнения функций вышеизложенных вариантов осуществления и способом, этапы которого выполняются компьютером системы или устройством, например, путем считывания и исполнения программы, записанной на запоминающем устройстве, для выполнения функций вышеизложенного варианта(ов) осуществления. Для этой цели, программу предоставляют компьютеру, например, по сети или с носителя записи различных типов, служащего запоминающим устройством (например, считываемым компьютером носителем).

Несмотря на то, что настоящее изобретение описано со ссылкой на примерные варианты осуществления, необходимо понимать, что изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Объем нижеследующей формулы изобретения должен соответствовать самой широкой интерпретации так, чтобы охватить все такие изменения и эквивалентные структуры и функции.

1. Устройство обработки изображений, содержащее
первое средство растровой обработки, сконфигурированное для применения растровой обработки к данным изображения, используя первую пороговую матрицу;
второе средство растровой обработки, сконфигурированное для применения растровой обработки к данным изображения, используя вторую пороговую матрицу, отличную от первой пороговой матрицы;
средство обнаружения контура, сконфигурированное для обнаружения контурного участка объекта, включенного в данные изображения; и
средство вывода, сконфигурированное выбирать и выводить данные изображения, полученные при помощи операции логического ИЛИ между данными изображения, полученными упомянутым первым средством растровой обработки, и данными изображения, полученными упомянутым вторым средством растровой обработки, для пикселя, обнаруженного упомянутым средством обнаружения контура как принадлежащего контурному участку, и выбирать и выводить данные изображения, полученные упомянутым первым средством растровой обработки для пикселя, не принадлежащего контурному участку.

2. Устройство по п.1, в котором линиатура растра данных изображения, полученных упомянутым вторым средством растровой обработки, выше, чем линиатура растра данных изображения, полученных упомянутым первым средством растровой обработки.

3. Устройство по п.1, в котором разрешающая способность данных изображения, полученных упомянутым вторым средством растровой обработки, выше чем разрешающая способность данных изображения, полученных упомянутым первым средством растровой обработки.

4. Устройство по п.1, в котором каждая из первой пороговой матрицы и второй пороговой матрицы включает в себя пороговую матрицу с точечной концентрацией.

5. Устройство по п.1, в котором первая пороговая матрица включает в себя пороговую матрицу с точечной концентрацией, и вторая пороговая матрица включает в себя плоскую пороговую матрицу.

6. Устройство по п.1, в котором операция логического ИЛИ в упомянутом средстве вывода представляет собой операцию логического ИЛИ на битовой основе для каждого пикселя данных изображения, полученных упомянутым первым средством растровой обработки, и данных изображения, полученных упомянутым вторым средством растровой обработки.

7. Устройство по п.1, в котором каждые из данных изображения, полученных упомянутым первым средством растровой обработки, и данных изображения, полученных упомянутым вторым средством растровой обработки, представляют собой бинарные данные изображения.

8. Устройство по п.1, в котором каждые из данных изображения, полученных упомянутым первым средством растровой обработки, и данными изображения, полученными операцией логического ИЛИ, представляют собой L битные (L представляет собой целое число не меньше 2) данные изображения.

9. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средство установки, сконфигурированное для установки качества печати данных изображения, выводимых упомянутым средством вывода,
в котором, когда качество печати, установленное упомянутым средством установки, является однобитным тоном, в качестве каждой из первой пороговой матрицы и второй пороговой матрицы, устанавливают однобитную пороговую матрицу, и когда качество печати, установленное упомянутым средством установки, является L-битным (L представляет собой целое число не меньше 2) тоном, в качестве каждой из первой пороговой матрицы и второй пороговой матрицы, устанавливают L-битную пороговую матрицу.

10. Способ обработки изображения, содержащий
первый этап растровой обработки для применения растровой обработки к данным изображения, используя первую пороговую матрицу;
второй этап растровой обработки для применения растровой обработки к данным изображения, используя вторую пороговую матрицу, отличную от первой пороговой матрицы;
этап обнаружения контура для обнаружения контурного участка объекта, включенного в данные изображения; и
этап вывода для выбора и вывода данных изображения, полученных при помощи операции логического ИЛИ между данными изображения, полученными на первом этапе растровой обработки и данными изображения, полученными на втором этапе растровой обработки, для пикселя, обнаруженного на этапе обнаружения контура как принадлежащего контурному участку, и для выбора и вывода данных изображения, полученных на первом этапе растровой обработки для пикселя, не принадлежащего контурному участку.

11. Носитель данных, хранящий программу, которая заставляет компьютер функционировать в качестве каждого средства устройства обработки изображений по п.1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области цифровой обработки изображений. .

Изобретение относится к средствам предварительной обработки изображения. .

Изобретение относится к оптико-электронным системам формирования и обработки инфракрасных изображений для компенсации дефектных фоточувствительных элементов (ФЧЭ) фотоприемных устройств (ФПУ).

Изобретение относится к оптико-электронным системам формирования и обработки инфракрасных изображений, для которых актуальна задача устранения неоднородности сигналов, и может использоваться в тепловизионных системах со сканирующими фотоприемными устройствами (ФПУ) и коррекцией по сигналам сцены.

Изобретение относится к области цифровой обработки изображений и может быть использовано в фото, видео, оптико-локационной и оптико-электронной технике при решении задач распознавания образов по их контурам на цифровых изображениях.

Изобретение относится к способам обработки изображения, и в частности к сглаживанию ступенчатых краев на цифровом изображении. .

Изобретение относится к системам и способам сканирования и копирования с коррекцией искажений. .

Изобретение относится к цифровой фотографии, а именно к анализу качества цифрового изображения, и может быть использовано при выявлении искажений при JPEG-кодировании.

Изобретение относится к области обработки изображений. .
Наверх