BRPI1105729A2 - Aparelho e método de processamento de imagem - Google Patents

Abstract

Aparelho e método de processamento de imagem. Um aparelho de processamento de imagem compreende primeiro meio de processamento de tela configurado para aplicar processamento de tela a dados de imagem usando uma primeira matiz de limiar, segundo meio de processamento de tela configurado para aplicar processamento de tela a dados de imagem usando uma segunda matriz de limiar, e meio de detecção de borda configurado para detectar uma porção de borda de um objeto incluído nos dados de imagm. O aparelho de processamento de imagem também compreende meio de saída configurado para selecionar e emitir dados de imagem obtidos por uma operação de ou lógico ente dados de imagem obtidos pelo primeiro meio de processamento de tela e dados de imagem obtidos pelo segundo meio de processamento de tela para um pixel detectado pelo meio de detecção de borda como uma porção de borda, e selecionar e emitir os dados de imagem obtidos pelo primeiro meio de processamentó de tela para um pixel diferente da porção de borda.

Description

“APARELHO E MÉTODO DE PROCESSAMENTO DE IMAGEM” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção A presente invenção relaciona-se a um aparelho de processamento de imagem e método de processamento de imagem que reduz a irregularidade na porção de borda de uma imagem à qual tenha sido aplicado processamento de retículação.

Descrição da Técnica Relacionada Um aparelho de formação de imagem pode produzir um contorno desigual (irregularidade) na porção de borda de um caractere ou similar no processamento de imagem efetuado durante a formação de imagem. A irregularidade geralmente ocorre especialmeníe ao aplicar processamento de retículação tai como processamento de tela. São propostas varias técnicas para reduzir a irregularidade causada por processamento de retículação, tal como processamento de tela. Por exemplo, a Patente Japonesa em Aberto No. 2008-199080 propõe uma técnica para enfatizar o contorno de um objeto em uma porção de borda, usando dados de imagem após processamento de tela e antes do processamento de tela. Nesta técnica, é determinado se um pixel é uma porção de borda de um objeto. Se o pixel é uma porção de borda, é adicionalmente determinado emitir um ponto nos dados dc imagem após processamento de tela. Se nenhum ponto deve ser emitido, um valor derivado dos dados de imagem antes do processamento de tela é emitido. Se um ponto deve ser emitido nos dados de imagem após o processamento de tela, os dados de imagem após o processamento de tela são emitidos. O método acima descrito é efetivo para uma impressora multi-nível capaz de expressar diversos tons por pixel. Entretanto, uma impressora binária capaz de expressar apenas dois tons por pixel pode causar um defeito de imagem. Por exemplo, na ênfase de contorno de porção de borda para um objeto em uma cor intermediária, se nenhum ponto é emitido nos dados dc imagem após processamento de tela, um valor binário é obtido a partir de dados, antes do processamento de tela, e portanto, o valor máximo é sempre emitido. Por esta razão, ao enfatizar o contorno da porção de borda, o objeto tem um contorno uniforme sólido com a densidade máxima independentemente de sua densidade de cor, resultando em um resultado de processamento não pretendido pelo usuário.

Em adição, no processamento de reduzir a irregularidade causada por processamento de tela, o processamento de determinar emitir um ponto é complexo. Daí, pode ser impossível obter uma velocidade de processamento suficiente em um ambiente de baixo desempenho.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção provê uma técnica de reduzir a irregularidade em uma porção de borda, causada pelo processamento de tela de reticulação de dados de imagem.

De acordo com um aspecto da presente invenção, um aparelho de processamento de imagem compreende: primeiro meio de processamento de tela configurado para aplicar processamento de tela a dados de imagem, usando uma primeira matriz de limiar; segundo meio de processamento dc tela configurado para aplicar processamento de tela a dados de imagem, usando uma segunda matriz de limiar diferente da primeira matriz de limiar; meio de detecção de borda configurado para detectar uma porção de borda de um objeto incluído nos dados de imagem; e meio de saída configurado para selecionar e emitir dados de imagem obtidos por uma operação de OU lógico entre dados de imagem obtidos pelo primeiro meio de processamento de tela e dados de imagem obtidos pelo segundo meio de processamento de tela para um pixel detectado pelo meio de detecção de borda como uma porção de borda, e selecionar e emitir os dados de imagem obtidos pelo primeiro meio de processamento de tela para um pixel diferente da porção de borda.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, um método de processamento de imagem compreende: uma primeira etapa de processamento de tela para aplicar processamento de tela a dados de imagem usando uma primeira matriz de limiar; segunda etapa de processamento de tela para aplicar processamento de tela a dados de imagem usando uma segunda matriz de limiar diferente da primeira matriz de limiar; etapa de detecção de borda para detectar uma porção de borda de um objeto incluído nos dados de imagem; e uma etapa de saída para selecionar e emitir dados dc imagem obtidos por uma operação de OU lógico entre dados de imagem obtidos na primeira etapa de processamento de tela e dados de imagem obtidos na segunda etapa de processamento de tela para um pixel detectado na etapa de detecção de borda como uma porção de borda, e selecionar e emitir os dados de imagem obtidos na primeira etapa de processamento de tela para um pixel diferente da porção de borda.

Características adicionais da presente invenção tomar-se-ão aparentes a partir da descrição a seguir de realizações típicas (com referência aos desenhos anexos).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos anexos, que são incorporados em constituem parte da especificação, ilustram realizações da invenção e, juntamente com a descrição servem para explicar os princípios da invenção.

Figura 1 é um diagrama em blocos mostrando o arranjo esquemático de um aparelho de formação de imagem;

Figura 2 é uma vista seccional do aparelho de formação de imagem;

Figura 3 é um diagrama em blocos funcional mostrando uma unidade de processamento de imagem de acordo com a primeira realização;

Figura 4 é uma vista para explicar processamento de tela binário;

Figura 5 é uma vista mostrando um exemplo de um resultado dc processamento de acordo com a primeira realização (objeto de imagem apresentando uma densidade de 40%);

Figura 6 é uma vista mostrando um exemplo de um resultado de processamento de acordo com a primeira realização (objeto de imagem apresentando uma densidade de 50%);

Figura 7 é uma é vista mostrando um exemplo de um resultado de processamento de acordo com uma técnica relacionada;

Figura 8 é um diagrama em blocos funcional mostrando uma unidade de processamento de imagem de acordo com a segunda realização;

Figura 9 é uma vista para explicar processamento de tela multi-nível (porção não-borda);

Figura 10 é uma vista para explicar processamento de tela multi-nível (porção de borda);

Figura 11 é uma vista mostrando um exemplo do resultado de processamento de um objeto de imagem de acordo com a segunda realização; e Figura 12 é um fluxograma ilustrando uma operação de modificar um ajuste dc qualidade de impressão.

DESCRIÇÃO DAS REALIZAÇÕES

Realizações preferidas da presente invenção serão agora descritas em detalhe com referência aos desenhos que a acompanham. Notar que as realizações a seguir são meramente exemplos, e o escopo da presente invenção não está limitado pelas realizações. (Primeira Realização) Um aparelho de formação de imagem eietrofotográfica será exemplificado abaixo como um aparelho de processamento de imagem de acordo com a primeira realização da presente invenção. Na primeira realização, o processamento para gerar uma imagem binária (tom de 1 bit) (dados de imagem processados na tela) por processamento de tela, será particularmente explicado. <Arranjo do Aparelho>

Figura 1 é um diagrama em blocos mostrando o arranjo esquemático de um aparelho de formação de imagem 100. O aparelho de formação de imagem 100 inclui um controlador 101 que executa várias espécies de controle e processamento de imagem, e uma unidade de operação 103 que executa várias espécies de estabelecimento. O aparelho de formação de imagem 100 também inclui uma unidade impressora 102 que forma uma imagem visualizada em uma folha de papel de impressão. Um computador pessoal (PC) 105 que instrui o aparelho de formação de imagem 100 para executar impressão e similar, são conectados ao aparelho de formação de imagem 100 via uma rede 104. Ao receber uma instrução de execução de impressão do PC 105, o controlador 101 rasteriza dados de impressão para serem enviados em dados de imagem, executa processamento de imagem a ser descrito mais tarde, e envia os dados de imagem à unidade impressora 102.

Figura 2 é uma vista seccional do aparelho de formação de imagem 100 tandem que adota um material de transferência intermediário 208. A operação da unidade impressora 102 no aparelho de formação de imagem eletrofotográfica 100 será descrita com referência à Figura 2. A unidade impressora 102 movimenta a luz de exposição durante um tempo de exposição correspondente a dados de imagem emitidos a partir do controlador 101, para fonnar uma imagem latente eletrostática, e a desenvolve para formar imagens de tonalizador de cor única. As imagens de tonalizador de cor única são superpostas para formar uma imagem de tonalizador multicor. A imagem de tonalizador multicor é transferida para um meio de gravação 201 e então fixada ao meio de gravação. Uma unidade de carregamento inclui quatro carregadores de injeção 203Y, 203M, 203C e 203K configurados para carregar elementos fotossensíveis 202Y, 202M, 202C e 202K em estações de amarelo (Y), magenta (M), ciano (C) e preto (K), respectivamente. Os carregadores de injeção são providos de luvas 203YS, 203MS, 203CS e 203KS, respectivamente.

Cada um dos elementos fotossensíveis 202Y, 202M, 202C e 202K é formado aplicando uma cada foto condulora orgânica à superfície externa de um cilindro de alumínio, de modo a ser rotativo ao receber uma força de acionamento de um motor de acionamento (não mostrado). O motor de acionamento pode girar os elementos fotossensíveis 202Y, 202M, 202C e 202K no sentido anti-horário de acordo com a operação de formação de imagem.

Uma unidade de exposição é configurada para fazer com que as unidades de varredura 204Y, 204M, 204C e 204K irradiem os elementos fotossensíveis 202Y, 202M, 202C e 202K com luz de exposição, respectivamente, e exponham seletivamente a superfície de cada elemento fotossensível para formar uma imagem latente eletrostática. Uma unidade de desenvolvimento inclui quatro desenvolvedores 206Y, 206M, 206C e 206K para desenvolver amarelo (Y), magenta (M), ciano (C) e preto (K) nas estações, respectivamente, para visualizar as imagens latentes eletrostáticas. Os desenvolvedores são providos de luvas 206YS, 206MS, 206CS 206KS, respectivamente. Notar que os desenvolvedores 206Y, 206M, 206C e 206K são destacáveis.

Uma unidade de transferência gira o material de transferência intermediário 208 no sentido horário para transferir as imagens de tonalizador de cor única dos elementos fotossensíveis 202 para o material de transferência intermediário 208. As imagens de tonalizador de cor única são transferidas à medida que os elementos fotossensíveis 202Y, 202M, 202C e 202K e roletes de transferência primários 207Y, 207M, 207C e 207K. localizados do lado oposto giram. Uma tensão de polarização apropriada é aplicada aos roletes de transferência primários 207 e os elementos fotossensíveis 202 são girados a uma velocidade de rotação diferente do material de transferência intermediário 208, deste modo transferindo eficientemente as imagens de tonalizador de cor única sobre o material de transferência intermediário 208 (este processo é chamado transferência primária). A unidade de transferência também superpõe as imagens de tonalizador de cor única sobre o material de transferência intermediário 208 nas estações, e conduz a imagem de tonalizador multicor superposta para um rolete de transferência secundário 209, de acordo com a rotação do material de transferência intermediário 208. A unidade de transferência captura e conduz o meio de gravação 201 a partir de uma bandeja de alimentação de papel 200 para o rolete de transferência secundário 209 e transfere a imagem de tonalizador multicor do material de transferência intermediário 208 para o meio de gravação 201. Uma tensão de polarização apropriada é aplicada ao rolete de transferência secundário 209 para transferir eletrostaticamente a imagem de tonalizador (este processo é chamado transferência secundária). O rolete de transferência secundário 209 está localizado em uma posição 209a dc modo a se apoiar no meio de gravação 201 durante a transferência da imagem de tonalizador multicor, e então recua para uma posição 209b após o processamento.

Para fundir e fixar a imagem de tonalizador multicor transferida para o meio de gravação 201 no meio de gravação 201, uma unidade de fixação inclui um rolete de fixação 212 que aquece o meio de gravação 201 e um rolete de pressurização 213 que pressiona o meio de gravação 201 contra o rolete de fixação 212. O rolete de fixação 212 e o rolete de pressurização 213 são ocos e incorporam aquecedores 214, 215, respectivamente. Um dispositivo de fixação 211 faz com que o rolete de fixação 212 e o rolete de pressurização 213 conduzam o meio de gravação 201 mantendo a imagem de tonalizador multicor e apliquem calor e pressão para fixar o tonaüzador sobre o meio de gravação 201.

Após fixai" o tonaüzador, o meio de gravação 201 é descarregado sobre uma bandeja de descarga por um rolete de descarga (não mostrado), terminando então a operação de formação de imagem. Uma unidade de ümpeza 210 limpa o material de transferência intermediário 208, removendo o tonaüzador residual. O tonaüzador usado que permanece após a imagem de tonaüzador multicor de quatro cores formada no material de transferência intermediário 208 ter sido transferida para o meio de gravação 201 é armazenado em um recipiente de limpeza. <Operação da Unidade de Processamento de Imagem>

Figura 3 é um diagrama em blocos funcional de uma unidade de processamento de imagem 300 no controlador 101. Uma unidade de geração de imagem 301 gera dados de imagens de bitmap imprimíveis a partir de dados de impressão enviados pelo PC 105 acima descrito. Os dados de impressão são geralmente descritos em uma linguagem de descrição de impressora chamada Linguagem de Descrição de Página (PDL) a ser usada para criar dados de imagem de página, e normalmente incluem instruções de rasterização de dados tais como caracteres, gráficos, imagens, e similares. Tais dados de impressão são analisados e rasterizados para gerar dados de imagem de bitmap.

Se os dados de imagem gerados pela unidade de geração de imagem 301 são dados no espaço de cor RGB, e dados de imagem correspondentes a quatro materiais de cor CMYK devem ser inseridos na unidade impressora 102, uma unidade de conversão de cor 302 executa processamento de conversão de cor para converter o espaço de cor RGB no espaço de cor CMYK. Por exemplo, a unidade de conversão de cor 302 executa processamento de conversão para converter os dados de imagem do espaço de cor RGB para o espaço de cor CMYK usando mapeamento direto pesquisando em uma tabela de busca. Após converter os dados de imagem para o espaço de cor CMYK, a unidade de conversão de cor 302 emite os dados dc imagem para uma unidade de correção de gama 303, uma unidade de deteiminação de borda 305 e uma unidade de correção de gama de borda 306. A unidade de correção de gama 303 corrige os dados de imagem recebidos usando uma tabela de pesquisa unidimensional de tal modo que os dados de imagem tendo suportado processamento de tela de uma unidade de processamento de tela 304 a ser descrita mais tarde, obtenha uma característica de densidade desejada quando transferidos para uma folha de papel de impressão. Uma vez que a característica de densidade varia dependendo da resolução, ângulo, forma, e similar da tela da unidade de processamento dc tela 304 a ser descrita mais tarde, a tabela de busca a ser usada para correção necessita ser mantida em associação com a tela. A seguir, a unidade de processamento dc tela 304 executa processamento de tela para converter os dados de imagem em dados de imagem binários (1 bit) imprimíveis pela unidade impressora 102, e emite os dados de imagem convertidos para uma unidade de operação OU 308 e um seletor 309. A unidade de correção de gama de borda 306 corrige os dados de imagem recebidos usando uma tabela de pesquisa unidimensional, de tal modo que a tela de uma unidade de processamento de tela de borda 307 a ser descrita mais tarde obtém uma característica de densidade desejada, como a unidade de correção de gama 303. Modificar a tabela de pesquisa unidimensional da unidade de correção de gama de borda 306 habilita o controle, por exemplo, para modificar a força do efeito de redução de irregularidade. A unidade de processamento de tela de borda 307 executa processamento de tela para converter os dados de imagem em dados de imagem de 1 bit, como a unidade de processamento de tela 304, e emite os dados de imagem convertidos para a unidade de operação OU 308.

A unidade de operação OU 308 executa uma operação de OU lógico com base em bit para cada pixel dos dois dados de imagem recebidos da unidade de processamento de tela 304 e da unidade de processamento de tela de borda 307, e emite o resultado para o seletor 309. Isto é, quando pelo menos um dos pixels correspondentes dos dois dados de imagem recebidos da unidade de processamento de tela 304 e da unidade dc processamento de tela de borda 307 tem o valor “1”, a unidade de operação OU 308 emite “1” como dados de imagem. Se ambos os pixels possuem o valor “0”, a unidade de operação OU 308 emite “0” como dados de imagem. A unidade de detenninação de borda 305 (unidade de detecção de borda) detennina uma porção de borda com base nos dados de imagem emitidos a partir da unidade de conversão de cor 302, e envia uma sinal representando uma porção de borda/não-borda para o seletor 309, em correspondência com cada pixel dos dados de imagem. Para cada pixel dos dados de imagem, uma região de pixel 3x3 incluindo pixels vizinhos é adquirida, e os valores máximo e mínimo naquela região são obtidos. Se o valor absoluto da diferença é maior que um valor pré-determinado, o pixel é determinado como uma porção de borda. Caso contrário, o pixel é determinado para não ser uma porção de borda. O sinal acima descrito é então gerado. Notar que, embora a unidade de detenninação de borda 305 determine uma porção de borda com base no valor absoluto da diferença entre o valor máximo e o valor mínimo na região de pixel 3 x 3, a presente invenção não está limitada a isto. Pode ser determinado se um pixel é uma porção de borda, por exemplo, obtendo o diferencial primário entre cada pixel dos dados de imagem e os pixels vizinhos. Altemativamente, a unidade de determinação de borda 305 pode ser configurada para determinar uma porção de borda usando informação obtida fazendo com que a unidade de geração de imagem 301 analise os dados de impressão (dados PDL).

Com base no sinal representando uma porção de borda/não-borda emitida a partir da unidade de determinação de borda 305, o seletor 309 seleciona um dos dois dados de imagem de entrada, e o emite para a unidade impressora 102. Mais especiflcamente, quando um pixel dos dados de imagem é uma porção de borda, o seletor 309 emite seletivamente os dados de imagem emitidos a partir da unidade de operação OU 308. Quando o pixel não é uma porção de borda, o seletor 309 emite seletivamente os dados de imagem emitidos a partir da unidade de processamento de tela 304.

Notar que uma CPU 310 controla a operação da unidade de processamento de imagem 300 inteira, controlando cada unidade funcional com base em um programa de controle mantido em uma ROM 311. Uma RAM 312 é usada como área de trabalho da CPU 310. A RAM 312 então armazena as tabelas de pesquisa unidimensionais usadas pela unidade de correção de gama 303 e unidade de correção de gama de borda 306, e matrizes de limiar (a serem descritas mais tarde) usadas pela unidade de processamento de tela 304 e unidade de processamento de tela de borda 307.

Notar que, na descrição acima, a unidade de correção de gama 303 e a unidade de processamento de tela 304, e a unidade de correção de gama de borda 306 e unidade de processamento de tela de borda 307 operam em paralelo, e a unidade de operação OU 308 sempre opera. Entretanto, por exemplo, se cada pixel de dados de imagem não for uma porção de borda com base no resultado de determinação da unidade de determinação de borda 305, somente a unidade de correção de gama 303 e a unidade de processamento de tela 304 podem ser operadas seletivamente para emitir os dados de imagem para a unidade impressora 102. Neste instante, somente quando cada pixel dos dados de imagem for uma porção de borda, a unidade de correção de gama de borda 306, a unidade de processamento de tela de borda 307 e a unidade de operação OU 308 serão também operadas para emitir o resultado do processamento da unidade de operação OU 308 para a unidade impressora 102.

Embora a unidade impressora 102 possa imprimir dados de imagem de 1 bit na descrição acima, a presente invenção não está limitada a isto. A presente invenção é também utilizável para uma unidade impressora capaz de imprimir dados de imagem multi-nível tais como dados de imagem de 4 bits, como uma coisa natural. Neste caso, a unidade de processamento de tela 304, a unidade de processamento de tela de borda 307 e a unidade de operação OU 308 da unidade de processamento de imagem 300 processam os dados de imagem no número de bits correspondentes à unidade impressora 102. <Operação de Processamento de Tela> A matriz de limiar de processamento de tela para gerar uma imagem binária (1 bit) será descrita inicialmente. Figura 4 é uma vista mostrando esquematicamente processamento de tela binário a ser efetuado pela unidade de processamento de tela 304 (primeiro meio de processamento de tela) e a unidade de processamento de tela dc borda 307 (segundo melo de processamento de tela). O processamento de tela binário converte dados de imagem de entrada em dados de imagem de 1 bit (isto é, binários) imprimíveis pela unidade impressora 102 usando uma matriz de limiar. A matriz dc limiar é formada arranjando Μ x N limiares em uma matriz possuindo uma largura M e uma altura N. No processamento de tela, um limiar correspondente a cada pixel de dados de imagem é lido da matriz de limiar, e o valor de pixel é comparado com o limiar. Se o valor de pixel é igual ou maior que o limiar, “1” é emitido. Caso contrário “0” é emitido. Os dados de imagem são então convertidos em dados de 1 bit. A matriz de limiar é repetitivamente aplicada a uma configuração de “padrão de azulejo” em um período de M pixel na direção horizontal dos dados de imagem e em um período de N pixel na direção vertical. Notar que o processamento de tela não está limitado a isto, e um método conhecido arbitrário para binarizar dados de imagem em um período pré-delerminado é aplicável.

Figuras 5 e 6 são vistas mostrando exemplos de uma modificação de imagem causada aplicando processamento de tela. Notar que dados de imagem 500a incluindo um objeto de cor 501 apresentando uma densidade de ciano de 40% e dados de imagem 600a incluindo um objeto 601 apresentando uma densidade de ciano de 50% são ilustrados como exemplos dos dados de imagem do espaço de cor CMYTC que consistem do processamento de tela objetivado após processamento de conversão de cor.

Dados de imagem 500b e 600b são exemplos de resultados obtidos aplicando processamento de correção de gama e processamento de tela aos objetos 501 e 601. Exemplos são ilustrados, nos quais o processamento de tela é aplicado usando uma matriz de limiar (primeira matriz de limiar) possuindo uma resolução de tela de 134,16 linhas/polegada c um ângulo de tela de 63,43°. Estes dados de imagem são convertidos em pontos de reticulação de 1 bit pelo processamento de tela. Daí, um degrau chamado irregularidade pode ser gerado na porção de borda do objeto 501 ou 601. Como resultado, pode ser impossível reproduzir precisamente a fonna do objeto.

Dados de imagem 500c e 600c são exemplos de resultados obtidos fazendo com que a unidade de determinação de borda 305 detecte porções de borda a partir dos dados de imagem 500a e 600a. Neste caso, a unidade de determinação de borda 305 determina que um pixel é uma porção de borda quando o valor absoluto da diferença entre o valor máximo e o valor mínimo na região de pixel 3 x 3 é maior que um valor correspondente a uma densidade de 25%, Como resultado, a unidade de determinação de borda 305 determina as porções periféricas externas em torno dos objetos 501 e 601, que apresentam uma largura correspondente a um pixel, como porções de borda 502 e 602.

Dados de imagem 500d e 600d são exemplos de resultados obtidos aplicando processamento de correção de gama de borda e processamento de tela de borda aos dados de imagem 500a e 600a. São ilustrados exemplos nos quais o processamento de tela é aplicado usando uma matriz de limiar (segunda matriz de limiar) possuindo uma resolução de tela de 424,26 linhas/polegada e um ângulo de tela de 45°. Isto é, a matriz de limiar usada pela unidade dc processamento de tela de borda 307 requer uma alta resolução para reduzir a irregularidade na porção de borda, e é portanto, configurada para ter uma resolução de tela mais alta que a da matriz de limiar usada pela unidade de processamento de tela 304.

Dados de imagem 500c consistem de um exemplo de um resultado obtido fazendo com que a unidade de operação OU 308 calcule o OU lógico entre os dados de imagem 500b e 500d com base em pixel. Similarmente, dados dc imagem 600c são um exemplo de um resultado obtido fazendo com que a unidade de operação OU 308 calcule o OU lógico entre os dados de imagem 600b e 600d com base em pixel.

Dados de imagem 500f são um exemplo de um resultado obtido fazendo com que o seletor 309 selecione um dos dados de imagem 500b e 500e com base em pixel, baseado na porção de borda 502 determinada pela unidade de determinação de borda 305. Mais especificamente, o seletor 309 emite seletivamente os dados de imagem 500e para um pixel correspondente à porção de borda 502 e os dados de imagem 500b caso contrário. Similarmente, dados de imagem 600f são um exemplo de um resultado obtido fazendo com que o seletor 309 selecione um dos dados de imagem 600b e 600e com base em pixel, baseado na porção dc borda 602 determinada pela unidade de determinação dc borda 305. Mais especificamente, o seletor 309 emite seletivamenle os dados de imagem 600e para um pixel correspondente à porção de borda 602 e os dados de imagem 600b caso contrário (para um pixel que não corresponde à porção de borda). <Explicação dos Efeitos>

Quando o processamento de tela de acordo com a primeira realização é aplicado aos dados de imagem 500a e 600a, conforme descrito acima, os dados de imagem 500f e 600f são obtidos. Por outro lado, Figura 7 mostra exemplos de ênfase de contorno aplicada à porção de borda em uma densidade pré-determinada, para reduzir a irregularidade em uma impressora binária.

Dados de imagem 700a são obtidos executando ênfase de contorno para a porção de borda do objeto 501 a uma densidade pré-determinada. Dados de imagem 700b são obtidos executando ênfase de contorno para a porção de borda do objeto 601 a uma densidade pré-determinada. Isto é, independente da diferença de densidade entre os objetos 501 e 601, a impressora de 1 bit não pode executar ênfase de contorno para as porções de borda, usando tons diferentes. E cada objeto tem um contorno sólido com a densidade máxima. Por esta razão, um resultado de processamento não pretendido pelo usuário é obtido com alta probabilidade.

Por outro lado, no processamento de tela de acordo com a primeira realização, a irregularidade é reduzida se comparada aos dados de imagem 500b e 600b, conforme indicado pelos dados de imagem 500f e óOOf, embora o arranjo seja muito simples. Adicionalmente, a densidade da porção de borda pode ser modificada por etapas, de acordo com a densidade do objeto 501 ou 601. Daí, um contorno sólido conforme indicado pelos dados de imagem 700a e 700b não existe.

Conforme descrito acima, de acordo com o aparelho de formação de imagem da primeira realização, é possível reduzir a irregularidade na porção de borda de um objeto de cor intermediário gerada no processamento de tela, e melhorar a reprodutibilidade da forma do objeto pelo arranjo muito simples. Em adição, mesmo uma impressora binária pode reduzir adequadamente a irregularidade na porção de borda de um objeto incluído nos dados de imagem, de acordo com a densidade do objeto. (Segunda Realização) Na segunda realização, processamento para gerar uma imagem de 16 tons (4 bits) por processamento de tela, será descrito. Notar que a segunda realização é diferente da primeira realização somente na parte de uma unidade de processamento de imagem 300. Daí, somente porções diferentes da primeira realização serão explicadas abaixo.

Figura 8 é um diagrama em blocos funcional mostrando uma unidade de processamento de imagem de acordo com a segunda realização. Uma unidade impressora 102 emite dados de imagem de 4 bits. Para esta finalidade, uma unidade de processamento de tela 304 e uma unidade de processamento de tela de borda 307 executam processamento de tela multi-nível a ser descrito mais tarde, para converter dados de imagem emitidos a partir de uma unidade de correção de gama 303 e unidade de correção de gama de borda 306 em dados de imagem de 4 bits.

Uma unidade de operação OU 308 calcula o OU lógico com base em bit para cada pixel dos dois dados de imagem de 4 bits emitidos a partir da unidade de processamento de tela 304 e unidade de processamento de tela de borda 307, e emite o resultado para um seletor 309. O seletor 309 emite seletivamente os dados de imagem para PWM 801 baseado na saída de sinal de uma unidade de determinação de borda 305, para representar se um pixel é uma porção de borda. O PWM 801 converte os dados de imagem de 4 bits recebidos no tempo de exposição da unidade impressora 102 e os emite para a unidade impressora 102. <Operação de Processamento de Tela> A matriz de limiar de processamento de tela para gerar uma imagem de 16 tons (4 bits) será descrita primeiramente. Figuras 9 e 10 são vistas mostrando esquematicamente processamento de tela a ser efetuado pela unidade de processamento de tela 304 e unidade de processamento dc tela de borda 307, respectivamente. Isto é, o processamento converte uma imagem em uma imagem de 4 bits (isto é, 16 tons) imprimível pela unidade impressora 102, usando um grupo de matrizes de limiar incluindo 15 (= 24 — 1) matrizes de limiar.

Cada matriz de limiar é formada arranjando Μ x N limiares em uma matriz possuindo uma largura M e uma altura N. O número de matrizes de limiar incluídas no grupo de matrizes de limiar é determinado com base no número dc tons dos dados de imagem a serem emitidos (2L tons para L bits (L é um inteiro de valor 2 ou mais)). O número de matrizes é (2L — 1). No processamento de tela, um limiar correspondente a cada pixel dos dados de imagem é lido a partir de cada plano das matrizes de limiar, e o valor de pixel é comparado com limiares tantos quanto os planos.

No caso de 16 tons, Nível 1 a Nível 15 são ajustados para as matrizes de limiar. Se o valor de pixel é igual ou maior que um limiar, o valor máximo no nível da matriz onde o limiar foi lido é emitido. Caso contrário, “0” é emitido. O valor de pixel de cada pixel dos dados de imagem é então convertido em um valor de 4 bits. As matrizes de limiar são repetitivamente aplicadas em uma configuração em azulejo em um período de M pixels na direção horizontal dos dados de imagem e um período de N pixels na direção vertical. A unidade de processamento de tela 304 usa uma matriz de limiar na qual o período de ponto de reticulação aparece fortemente, conforme mostrado na Figura 9. Isto é, os limiares são dados de modo a preferir crescimento de ponto de reticulação causado pelo aumento do valor de tom em relação ao causado pelo aumento da área. Como pode ser visto, após um dado pixel cresceu até o nível máximo, pixels adjacentes similarmente crescem na direção do nível para fazer com que os pontos de reticulação se concentrem. Como uma característica, embora o grupo de matrizes de limiar ajustado deste modo apresente uma configuração de ponto de reticulação forte e portanto, tenha uma baixa resolução, a característica de tom é estável devido à concentração de pontos. O grupo de matrizes de limiar apresentando esta característica será referido como matriz de limiar de ponto concentrado, posteriormente.

Por outro lado, a unidade de processamento de tela de borda 307 usa uma matriz de limiar na qual o período dos pontos de reticulação periódicos dificilmente aparecem, conforme mostrado na Figura 10. Isto é, ao contrário da matriz de limiar de ponto concentrado, os limiares são dados de modo a preferir crescimento de ponto de reticulação causado pelo aumento da área, em relação ao causado pelo crescimento do valor de tom. Como pode ser visto, antes que um dado pixel cresça até o nível máximo, pixels no ponto de reticulação crescem de modo a aumentar a área do ponto de reticulação. Como uma característica, a característica de tom é instável, embora a matriz de limiar possa reproduzir mais precisamente uma forma de objeto, porque a periodicidade dificilmente aparece, e a resolução é alta. F.sta matriz de limiar será referida como uma matriz de limiar plana posteriormente.

Notar que, na descrição acima, por exemplo, a matriz de limiar usada pela unidade de processamento de tela de borda 307 tem a mesma resolução de tela e ângulo de tela que as da matriz de limiar usada pela unidade de processamento de tela 304. Entretanto, a presente invenção não está limitada a isto. Por exemplo, uma matriz de limiar apresentando uma resolução de tela mais alta ou um ângulo de tela diferente pode ser usada enquanto esta for uma matriz de limiar plana, como uma coisa natural. Em adição, o processamento de tela não está limitado a isto, e um método conhecido arbitrário para converter dados de imagem de entrada possuindo um período pré-determinado em dados de imagem apresentando menos tons, é aplicável. <Operação de Processamento de Tela>

Figura 11 é uma vista mostrando um exemplo de uma mudança de imagem causada pela aplicação do processamento de tela. Notar que dados de imagem 1100a incluindo um objeto de cor intermediário 501 apresentando uma densidade de ciano de 40% é ilustrado como um exemplo de dados de imagem de espaço de cor CMYK que são o objeto de processamento de tela após processamento de conversão de cor.

Dados de imagem 1100b são um exemplo de dados de imagem de 4 bits obtidos aplicando processamento de correção de gama e processamento de tela ao objeto 501. É ilustrado um exemplo no qual o processamento de tela c aplicado usando uma matriz de limiar apresentando uma resolução de tela de 134,16 linhas/polegada e um ângulo de tela de 63,43°. Um pixel 1101 é convertido no valor de 4 bits “1” pelo processamento de tela. Um pixel 1102 é convertido no valor de 4 bits máximo “15”. Os dados de imagem são convertidos em pontos de reticulação de 4 bits pelo processamento de tela. Aqui, um degrau chamado irregularidade pode ser gerado na porção de borda do objeto 501. Como resultado, pode ser impossível reproduzir precisamente a forma do objeto.

Dados de imagem 1100c são um exemplo de um resultado obtido fazendo com que a unidade de determinação de borda 305 detecte uma porção de borda a partir dos dados de imagem 1100a. Neste caso, a unidade de determinação de borda 305 determina que um pixel é uma porção de borda quando o valor absoluto da diferença entre o valor máximo e o valor mínimo na região de pixel 3 x 3 for maior que um valor correspondente a uma densidade de 25%. Como resultado, a unidade de determinação de borda 305 determina a porção periférica externa em tomo do objeto 501, que possui uma largura correspondente a um pixel, como uma porção de borda 502.

Dados de imagem 11 OOd são um exemplo de um resultado obtido aplicando processamento de correção de gama de borda e processamento de tela de borda ao objeto 501. O valor de pixel é representado por 4 bits (0 a 15). Um pixel 1103 é convertido no valor de 4 bits “6”. Um pixel 1104 é convertido no valor de 4 bits “5”. A unidade de processamento de tela de borda 307 é a mesma que a unidade de processamento de tela 304 em termos da resolução de tela e do ângulo de tela. Entretanto, conforme descrito acima, a unidade de processamento de tela de borda 307 usa uma matriz de limiar plana diferente da matriz de limiar (matriz de limiar de ponto concentrado) usada pela unidade de processamento de tela 304. Os limiares da matriz de limiar usados pela unidade de processamento de tela de borda 307 são dados de modo a preferir crescimento de ponto de reticulação causado pelo aumento da área em relação ao causado pelo aumento do valor de tom, porque uma alta resolução é necessária para reduzir a irregularidade na porção de borda.

Dados de imagem liOOe são um exemplo de um resultado obtido fazendo com que a unidade de operação OU 308 calcule o OU lógico entre os dados de imagem 1100b e 1 lOOd com base em bit de pixel e tom. Um pixel 1105 é convertido no valor de 4 bits “7” calculando o OU lógico entre os pixels 1101 e 1103 com base em bit. Um pixel 1106 é convertido no valor de 4 bits “15” calculando o OU lógico entre os pixels 1102 e 1104 com base em bit.

Dados de imagem llOOf são um exemplo de um resultado obtido fazendo com que o seletor 309 selecione um dos dados de imagem 1100b e liOOe com base em pixel, baseado na porção de borda 502 determinada pela unidade de determinação de borda 305. Mais especifícamente, o seletor 309 emite seletivamente os dados de imagem liOOe para um pixel correspondente à porção de borda 502, e os dados de imagem 1100b caso contrário.

Como resultado, no processamento de tela de acordo com a segunda realização, a irregularidade é reduzida se comparada aos dados de imagem 1100b, conforme indicado pelos dados de imagem 11 OOf, embora o arranjo seja muito simples.

Conforme descrito acima, de acordo com o aparelho de formação de imagem da segunda realização, é possível reduzir a irregularidade na porção de borda de um objeto de cor intermediário gerado no processamento de tela, e melhorar a reprodutibilidade da forma do objeto pelo arranjo muito simples.

Em adição, a matriz de limiar plana que cresce na direção na qual a área de ponto de reticulação aumenta, é usada no processamento de tela de borda. Isto permite melhorar a reprodutibilidade da porção de borda do objeto, se comparado com a primeira realização. (Terceira Realização) Na terceira realização, será descrito um caso no qual o número de bits de saída do aparelho de formação de imagem 100 pode ser comutado entre 1 bit e 4 bits para a impressão. Notar que a terceira realização é diferente da primeira e segunda realizações acima descrita somente na parte de uma unidade de processamento de imagem 300 na Figura 8. Daí, os mesmos numerais de referência das realizações acima descritas denotam as mesmas partes, e somente porções diferentes serão explicadas abaixo.

Na terceira realização, uma unidade de processamento de tela 304 e uma unidade de processamento de tela de borda 307 convertem dados de imagem enquanto comutam o processamento de tela acima descrito entre binário e multi-nível, de acordo com o ajuste de qualidade de impressão designada a partir de uma unidade de operação 103 ou um PC 105. Uma RAM 312 armazena conjuntos de matrizes de limiar a serem usados pela unidade de processamento de tela 304 e unidade de processamento de tela de borda 307, em correspondência com o processamento de tela binário e multi-nível. As matrizes de limiar para uma das operações de processamento de tela são ajustadas na unidade de processamento de tela 304 e unidade de processamento de tela de borda 307.

Uma unidade de operação OU 308 calcula o OU lógico com base em bit para cada pixel de dados de imagem, de acordo com o número de bits dos dados de imagem emitidos a partir da unidade de processamento de tela 304 e unidade de processamento de tela de borda 307, e emite o resultado para um seletor 309. Um PWM 801 converte os dados de imagem recebidos no tempo de exposição de uma unidade impressora 102 e os emite para a unidade impressora 102. Notar que, para dados de imagem de 1 bit, o valor de pixel “1” é convertido no tempo de exposição máximo.

Figura 12 é um íluxograma ilustrando uma operação de modificar o ajuste de qualidade de impressão. Será feita uma descrição supondo que a unidade de processamento de tela 304 e a unidade de processamento de tela de borda 307 desta realização operam em 1 bit para qualidade de impressão padrão e em 4 bits para qualidade de tom alta.

Na etapa SI201, ao receber uma instrução de mudança de qualidade de impressão da unidade de operação 103 ou do PC 105, uma CPU 310 determina se a qualidade de impressão é padrão ou de qualidade de tom alta. Se a qualidade de impressão é padrão, o processo avança para a etapa SI 202.

Na etapa S1202, a CPU 310 lê a matriz de limiar para processamento de 1 bit a partir da RAM 312 e a ajusta na unidade de processamento de tela 304. Na etapa S1203, a CPU 310 lê a matriz de limiar para processamento de 1 bit da RAM 312 e a ajusta na unidade de processamento de tela de borda 307. A matriz de limiar ajustada neste instante apresenta uma resolução de tela mais alta que a da matriz de limiar ajustada na unidade de processamento de tela 304, conforme descrito acima.

Por outro lado, se a qualidade de impressão é qualidade de tom alta na etapa SÍ201, o processo avança para a etapa SI204. A CPU 310 lê a matriz de limiar de ponto concentrado para processamento de 4 bits a partir da RAM 312 e a ajusta na unidade de processamento de tela 304. Na etapa SI205, a CPU 310 lê a matriz de limiar plana para processamento de 4 bits a partir da RAM 312 e a ajusta na unidade de processamento de tela de borda 307.

Com o arranjo acima descrito, a comutação entre processamento de tela de 1 bit e processamento de tela de 4 bits é feita de acordo com a qualidade de tom desejada pelo usuário. Se o usuário deseja uma imagem de saída de alto tom (alta qualidade), o processamento de 4 bit é executado. Por outro lado, mesmo se o usuário seleciona um tom mais baixo (qualidade padrão), é possível reduzir a. irregularidade gerada na porção de borda de um objeto de cor intermediário e melhorar a reprodutibilidade de um objeto.

Outras Realizações Aspectos da presente invenção podem também ser realizados por um computador de um sistema ou aparelho (ou dispositivos tal como uma CPU ou MPU) que lê e executa um programa gravado em um dispositivo de memória, para executar as funções da(s) realização(ões) acima descrita(s), e por um método, as etapas que são executadas por um computador de um sistema ou aparelho, por exemplo, lendo e executando um programa gravado em um dispositivo de memória, para executar as funções da(s) realização(ões) acima descrita(s). Para esta finalidade, o programa é provido no computador, por exemplo, através de uma rede ou a partir de um meio de gravação de vários tipos, servindo como o dispositivo de memória (por exemplo, meio legível por computador).

Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a realizações típicas, deve ser entendido que a invenção não está limitada às realizações típicas apresentadas. O escopo das reivindicações a seguir deve ser de acordo com a interpretação mais ampla, de modo a abranger todas estas modificações e estruturas e funções equivalentes.

Claims (10)

1. Aparelho de processamento de imagem, caracterizado pelo fato de compreender: primeiro meio de processamento de tela configurado para aplicar processamento de tela a dados de imagem usando uma primeira matriz de limiar; segundo meio de processamento de tela configurado para aplicar processamento de tela a dados de imagem usando uma segunda matriz de limiar diferente da primeira matriz de limiar; meio de detecção de borda configurado para detectar uma porção de borda de um objeto incluído nos dados de imagem; e meio de saída configurado para selecionar e emitir dados de imagem obtidos por uma operação de OU lógico entre dados de imagem obtidos pelo citado primeiro meio de processamento de tela e dados de imagem obtidos pelo citado segundo meio de processamento de tela para um pixel detectado pelo citado meio de detecção de borda como uma porção de borda, e selecionar e emitir os dados de imagem obtidos pelo citado primeiro meio de processamento de tela para um pixel diferente da porção de borda.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma resolução de tela dos dados de imagem obtidos pelo citado segundo meio de processamento de tela é mais alta que a resolução de tela dos dados dc imagem obtidos pelo citado primeiro meio de processamento de tela.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma resolução dos dados de imagem obtidos pela citado segundo meio de processamento dc tela é mais alta que a resolução dos dados de imagem obtidos pelo citado primeiro meio de processamento de tela.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, cada uma dentre a primeira matriz de limiar e a segunda matriz de limiar inclui uma matriz de limiar de ponto concentrado.

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira matriz de limiar inclui uma matriz de limiar de ponto concentrado e a segunda matriz de limiar inclui uma matriz de limiar plana.

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a operação de OU lógico no citado meio de saída é uma operação de OU lógico com base em bit para cada pixel dos dados de imagem obtidos pelo citado primeiro meio de processamento de tela e os dados de imagem obtidos pelo citado segundo meio de processamento de tela.

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos dados de imagem é obtido pelo citado primeiro meio de processamento de leia e os dados de imagem obtidos pelo citado segundo meio de processamento de tela são dados de imagem binários.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos dados de imagem obtidos pelo citado primeiro meio de processamento de tela e os dados de imagem obtidos pela operação de OU lógico consiste de dados de imagem de I, bits (L é um inteiro não menor que 2).

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente meios de ajuste configurados para ajustar qualidade de impressão dos dados de imagem obtidos pelo citado meio de saída, em que, quando a qualidade de impressão ajustada pelo citado meio de ajuste é de tom de 1 bit, uma matriz de limiar de 1 bit é ajustada como cada primeira matriz de limiar e segunda matriz de limiar, e quando a qualidade de impressão ajustada pelo citado meio de ajuste é de tom de L bits (L é um inteiro não menor que 2), uma matriz de limiar· de L bits é ajustada como cada primeira matriz de limiar e segunda matriz de limiar.

10. Método de processamento de imagem, caracterizado pelo fato de compreender: uma primeira etapa de processamento de tela para aplicar processamento de tela a dados de imagem usando uma primeira matriz de limiar; uma segunda etapa de processamento de tela para aplicar processamento de tela aos dados de imagem usando uma segunda matriz de limiar diferente da primeira matriz de limiar; uma etapa de detecção de borda para detectar uma porção de borda de um objeto incluído nos dados de imagem; e uma etapa de saída para selecionar e emitir dados de imagem obtidos por uma operação de OU lógico entre dados de imagem obtidos na primeira etapa de processamento de tela e dados de imagem obtidos na segunda etapa de processamento de tela para um pixel detectado na etapa de detecção de borda como uma porção de borda, e selecionar e emitir os dados dc imagem obtidos na primeira etapa de processamento de tela para um pixel diferente da porção de borda.