CN101136992A - 具有抑制文档背景功能的成像设备及其方法 - Google Patents

Abstract

一种具有抑制文档背景功能并使用抖动矩阵执行扫描数据的二进制编码的成像设备，包括抖动矩阵构造单元，用来将扫描数据分为区域，为每个区域设置阈值，并使用每个区域的阈值重建默认抖动矩阵，从而为每个区域生成重建的抖动矩阵；还包括二进制编码单元，用来将扫描数据和每个区域的重建的抖动矩阵进行比较，并基于比较结果生成二进制编码数据。

Description

具有抑制文档背景功能的成像设备及其方法

技术领域

本发明涉及一种具有抑制文档背景功能的成像设备及其方法。更具体地，本发明涉及一种具有通过自适应地重建用来生成二进制编码数据的抖动矩阵而抑制文档背景功能的成像设备及其方法。

背景技术

当使用成像设备，如打印机、数字复印机、传真机、或多功能产品复制具有非白色背景的文档，例如新闻纸时，背景的暗度会使复制件的图像质量较低，进而导致显影剂，例如墨粉或墨水的浪费。因此，具有复制功能的成像设备可以配备一种ABS(Automatic Background Suppression，自动背景抑制)功能，以生成具有较好图像质量的复制件。

在平板型的成像设备中，光源滑架可被移动来实现ABS功能。然而，这种实现ABS功能的方法不能被用于自动文档供给模式，在此模式下通过在适当位置固定光源滑架并移动文档而读取图像。

为了改善ABS功能，提出了一种高级的ABS功能，它包括通过使用图像传感器读取文档前端特定区域而获取背景信息，将自适应伽玛表应用于背景信息，并抑制背景的方法。

这一高级ABS功能可被用于自动文档供给模式。然而存在着一个问题，由于整个文档的背景是基于文档的一个特定区域的背景信息而抑制的，对于在文档的不同区域的背景之间有着大的差异的文档，会导致背景抑制的可靠性降低。

也就是说，由于并非所有的文档在整个文档上都有一致的背景，该高级的ABS功能可能生成异常的背景，或者有待打印的图像的一部分图像可能未被打印出来。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种具有通过自适应地重建用来生成二进制编码数据的抖动矩阵而抑制文档背景功能的成像设备及其方法。

根据本发明的一个方面，具有抑制文档背景功能并使用抖动矩阵执行数据扫描的二进制编码的成像设备，包括抖动矩阵构造单元，用来将扫描数据分为区域，为每个区域设置阈值，并利用每个区域的阈值重建默认的抖动矩阵，从而为每个区域生成重建的抖动矩阵；并包括二进制编码单元，用来将扫描数据与每个区域的重建的抖动矩阵进行比较，并基于比较的结果生成二进制编码数据。

根据本发明的一个方面，抖动矩阵构造单元基于默认抖动矩阵的高度将扫描数据垂直地分为区域。

根据本发明的一个方面，每个区域的高度等于默认抖动矩阵的高度，每个区域的宽度等于扫描数据的宽度。

根据本发明的一个方面，抖动矩阵构造单元将每个区域中扫描数据像素的平均值设置为该区域的阈值。

根据本发明的一个方面，如果默认抖动矩阵的一个像素值等于或大于一个区域的阈值，抖动矩阵构造单元将默认抖动矩阵的像素值变为这个区域的重建抖动矩阵中这个区域的阈值；如果默认抖动矩阵的像素值小于这个区域的阈值，抖动矩阵构造单元将默认抖动矩阵的像素值规格化为这个区域的重建的抖动矩阵中的一个规格化的像素值，此值在一个最小值为0、最大值为该区域阈值的等级(gradation)范围内。

根据本发明的一个方面，抖动矩阵构造单元使用以下公式将默认抖动矩阵的像素值规格化：

$X_{\mathrm{ij}}=D_{\mathrm{ij}}\×\frac{N\left(V_{\mathrm{th}}\right)}{N\left(0\right)}$

其中，X_ij为在所述一个区域的重建的抖动矩阵中的规格化的像素值，D_ij为默认抖动矩阵的像素值，N(V_th)为在最小值为O、最大值为所述一个区域的阈值的等级范围内的等级数，N(0)为扫描数据的等级数。

根据本发明的一个方面，如果扫描数据的像素值等于或大于某一个区域的重建的抖动矩阵中的对应像素值，二进制编码单元被安排输出一个白色值；如果扫描数据的该像素值小于这个区域的重建的抖动矩阵中的对应像素值，则输出一个黑色值。

根据本发明的一个方面，在利用抖动矩阵执行扫描数据的二进制编码的成像设备中抑制文档背景的一种方法，包括将扫描数据分为区域，为每个区域设置阈值；使用每个区域的阈值重建默认的抖动矩阵，从而为每个区域生成重建的抖动矩阵；将扫描数据与每个区域的重建的抖动矩阵进行比较，并基于比较的结果生成二进制编码数据。

根据本发明的一个方面，将扫描数据分为区域包括基于默认抖动矩阵的高度将扫描数据垂直分为区域。

根据本发明的一个方面，每个区域的高度等于默认抖动矩阵的高度，每个区域的宽度等于扫描数据的宽度。

根据本发明的一个方面，每个区域阈值的设置包括将每个区域中扫描数据像素的平均值设置为该区域的阈值。

根据本发明的一个方面，重建默认抖动矩阵包括，如果默认抖动矩阵的像素值等于或大于某一区域的阈值，则将默认抖动矩阵的像素值变为这一区域的重建的抖动矩阵中的这一区域的阈值；如果默认抖动矩阵的像素值小于这一区域的阈值，则将默认抖动矩阵的像素值规格化为在这一区域的重建的抖动矩阵中的规格化的像素值，此值在最小值为0、最大值为这一区域的阈值的等级范围内。

根据本发明的一个方面，使默认抖动矩阵规格化包括使用以下公式使默认抖动矩阵的像素值规格化：

$X_{\mathrm{ij}}=D_{\mathrm{ij}}\×\frac{N\left(V_{\mathrm{th}}\right)}{N\left(0\right)}$

其中，X_ij为重建的抖动矩阵中规格化的像素值，D_ij为默认抖动矩阵的像素值，N(V_th)为在最小值为0、最大值为这一区域的阈值的等级范围内的等级数，N(0)为扫描数据的等级数。

根据本发明的一个方面，二进制编码数据的生成包括，如果扫描数据的像素值等于或大于某一区域的重建的抖动矩阵中相应的像素值，输出一个白色值：如果扫描数据的该像素值小于这一区域的重建的抖动矩阵中相应的像素值，则输出一个黑色值。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于形成文档的图像的成像设备。此成像设备包括抖动矩阵构造单元，被安排为将从文档中获取的扫描数据分为多个区域，为每个区域设置相应阈值，基于每个区域的相应阈值重建默认的抖动矩阵，从而为每个区域生成相应重建的抖动矩阵，以有效抑制相应的一个区域内的文档背景；还包括二进制编码单元，用来将每个区域中的扫描数据与该区域中的相应重建的抖动矩阵进行比较，并基于比较的结果生成二进制编码数据。

本发明中另外的方面和/或优点将在后面的描述中提出，其中一部分将从该描述显而易见，或者可从本发明的实际运用中获知。

附图说明

通过结合附图对本发明的以下实施例的说明，本发明的上述几方面和/或其他方面和优点将变得明显和更易理解。附图中：

图1为根据本发明的一方面的具有文档背景抑制功能的成像设备的框图；

图2A和2B示出根据本发明的一方面的一种将扫描数据分为区域的方法；

图3A-3D示出根据本发明的一方面的一种应用抖动矩阵生成二进制编码数据的方法；以及

图4为根据本发明的一方面的一种在成像设备中抑制文档背景的方法的流程图。

具体实施方式

现在将对本发明的实施例进行详细描述，其实例在附图中示出，在整个附图中，相同的标号代表相同的元件。下面将参考附图描述这些实施例以解释本发明。

图1为根据本发明的一方面的具有文档背景抑制功能的成像设备的框图；

参考图1，成像设备100包括扫描单元110、扫描数据生成单元120、存储单元130、抖动矩阵构造单元140、二进制编码单元150、打印单元160以及控制单元170。

扫描单元110扫描文档并生成扫描图像。扫描单元110可以是平板型的，其中文档被每次一个地独立地载入并扫描，或者也可以是自动送纸型的，其中多个文档被一次性地载入并依次自动扫描。

通常，扫描单元110包括图像传感器，例如电荷耦合装置(CCD)或接触图像传感器(CIS)，并使用图像传感器生成对应于文档的图像的像素图案，以执行自文档反射的光的光电转换，从而生成具有正比于反射光量的电压的图像信号。

扫描数据生成单元120从扫描单元110生成的扫描图像生成每个像素的扫描数据。通常，扫描数据生成单元120通过将与扫描图像的每个像素相对应的图像信号的电压取样、量化、编码生成扫描数据。

存储单元130存储在成像设备100中执行抖动时所使用的默认抖动矩阵。存储单元130也可以与所存储的默认抖动矩阵分开存储由抖动矩阵构造单元140生成的重建的抖动矩阵。

抖动矩阵构造单元140将扫描数据生成单元120生成的扫描数据分为区域，并为每个区域设置阈值。

更具体地说，抖动矩阵构造单元140基于存储在存储单元130中的默认抖动矩阵的高度，即基于在存储单元130中存储的默认抖动矩阵像素的行数，垂直地划分扫描数据，而不水平地划分扫描数据。

例如，如果在存储单元130中存储的默认抖动矩阵的高度×宽度是10×10像素，并且扫描数据的高度×宽度是400×400像素，抖动矩阵构造单元140将扫描数据垂直地分成40个10×400像素的区域，即，分为40个高度为10像素、宽度为400像素的区域。当一个文档的背景在沿该文档长度的任一特定位置处在该文档的整个宽度上基本均匀，但背景沿文档长度到处改变时，这一方法特别有效。

抖动矩阵构造单元140利用为每个区域设置的阈值重建存储在存储单元130中的默认抖动矩阵，从而为每个区域生成重建的抖动矩阵。抖动矩阵构造单元140计算每个区域的扫描数据的像素的平均值，并将每个区域的阈值设置为每个区域的像素的平均值。虽然在该实例中，每个区域的阈值被设置为每个区域中像素的平均值，但是本发明并不限于此，每个区域的阈值可被设置为根据每个区域中的像素的值确定的任何值。例如，每个区域的阈值可被设置为每个区域中像素的中值，或每个区域中像素的模值，又或每个区域中像素的加权平均。这种加权平均可使用任何所需加权进行计算。

如果存储在存储单元130中的默认抖动矩阵的像素值等于或大于一个区域的阈值，则抖动矩阵构造单元140将默认抖动矩阵的像素值变为该区域的重建的抖动矩阵的阈值。反之，如果存储在存储单元130中的默认抖动矩阵的像素值小于阈值时，则抖动矩阵构造单元140将默认抖动矩阵的像素值规格化为该区域的重建的抖动矩阵中在一个最小值为0、最大值为该阈值的等级范围内的值。由抖动矩阵构造单元140将其与阈值相比较的默认抖动矩阵预存储于存储单元130中。

抖动矩阵构造单元140可使用下列公式1将默认抖动矩阵的像素值规格化为在最小值为0、最大值为阈值的等级范围内一个值：

$X_{\mathrm{ij}}=D_{\mathrm{ij}}\×\frac{N\left(V_{\mathrm{th}}\right)}{N\left(0\right)}$

其中，X_ij为在重建的抖动矩阵中第i行、第j列的像素值的规格化值，D_ij为存储在存储单元130中的默认抖动矩阵第i行、第j列的像素值，N(V_th)为在最小值为0、最大值为阈值的等级范围内的等级数，N(0)为扫描数据的等级数。由于扫描数据的等级通常在0～255之间，所以N(0)通常为256。另外，由于在最小值为0、最大值为阈值的等级范围在0～阈值之间，所以N(V_th)等于阈值+1。

例如，如果存储在存储单元130中的默认抖动矩阵的像素值D_ij等于15，而一个区域的阈值等于120，则N(V_th)等于121(＝120+1)，规格化值X_ij约等于7(＝15×(121/256))。也就是说，通过基于扫描数据的等级数和在最小值为0、最大值为阈值的等级范围内的等级数调整默认抖动矩阵的像素值来确定重建的抖动矩阵的像素值的规格化值。

抖动矩阵构造单元140利用每个区域的阈值为每个区域重建默认抖动矩阵，从而为每个区域生成重建的抖动矩阵，用来对每个区域的扫描数据进行二进制编码。也就是说，通过利用由抖动矩阵构造单元140生成的每个区域的重建的抖动矩阵将不同的抖动矩阵应用到每个区域，对扫描数据进行二进制编码。

二进制编码单元150将由扫描数据生成单元120生成的扫描数据与由抖动矩阵构造单元140生成的重建的抖动矩阵，在每个区域逐像素进行比较，以生成每个区域的二进制编码数据。

如果一个像素的扫描数据等于或大于重建的抖动矩阵的对应像素值，则二进制编码单元150输出一个白色值。反之，如果该像素的扫描数据小于重建的抖动矩阵的对应像素值，二进制编码单元150则输出一个黑色值。然而，本发明并不限于此，二进制编码单元150可以输出黑色值代替白色值，也可以输出白色值代替黑色值。

打印单元160利用由二进制编码单元150生成的二进制编码数据执行打印。

控制单元170控制成像设备100的总体操作，并控制在扫描单元110、扫描数据生成单元120、存储单元130、抖动矩阵构造单元140、二进制编码单元150及打印单元160之间的信号输入和输出。

图2A和2B示出根据本发明的一个方面的将扫描数据分为区域的方法。

图2A是预存储在存储单元130内的通常用于抖动的默认抖动矩阵的一个例子。在此例中，为方便解释示出了一个4×4像素的抖动矩阵。然而，本发明并不限于4×4像素的抖动矩阵，而是可使用具有任何数目像素的矩阵。同样，本发明不限于图2A所示的正方形抖动矩阵，而是可使用矩形抖动矩阵、不规则抖动矩阵或具有任何其他构造的抖动矩阵。

图2B是一个8×8矩阵的扫描数据的例子。扫描数据的每个像素都有一个等级，即一个值，此值在0～255的等级范围内，而这一范围是由扫描数据生成单元120采用由扫描单元110生成的扫描图像生成的。

由于图2A中的默认抖动矩阵的大小是4×4像素，抖动矩阵构造单元140将图2B中的扫描数据分为图2B所示的各自大小为4×8像素的区域A和区域B。下一步，抖动矩阵构造单元140计算区域A和区域B中每个区域的扫描数据像素的平均值，并将区域A和区域B中每个区域的阈值设置为针对区域A和区域B中的每一个计算的平均值。例如，区域A的像素的平均值是73.15625(＝2341/32)，舍去小数位区域A的阈值可被设置为73。同样地，区域B的像素的平均值是76.96875(＝2463/32)，舍去小数位区域B的阈值可被设置为76。或者，可以利用四舍五入的方法设置阈值，如果阈值的小数部分等于或大于0.5，则上舍入为高于其的整数，如果小数部分等于或小于0.4，则下舍入为低于其的整数。利用这种四舍五入的方法，区域A的阈值可被设置为73，而区域B的阈值可被设置为77。然而，还可以用任意一种舍入的方法代替该舍位的方法。

图3A-3D示出根据本发明的一个方面的一种使用抖动矩阵生成二进制编码数据的方法。

更具体地说，图3A示出一个n×n像素扫描数据的例子，图3B示出一个默认抖动矩阵的例子，图3C示出一个基于图3A中的扫描数据从图3B中的默认抖动矩阵生成的重建的抖动矩阵的例子，图3D示出一个将图3C中的重建的抖动矩阵应用于图3A中的扫描数据而生成的n×n像素二进制编码数据的例子。

扫描单元110扫描文档，并生成扫描图像，扫描数据生成单元120生成图3A中所示的扫描数据，其中每个像素具有在0～255范围内的等级。

图3B示出预存储于存储单元130中的默认抖动矩阵的例子。如果基于图3A中的扫描数据，由抖动矩阵构造单元140重建图3B中的默认抖动矩阵，则生成图3C中所示的重建的抖动矩阵。在这种情况下，已经基于120的阈值生成图3C中的重建的抖动矩阵，这可以从以下事实看出：在图3C中的重建的抖动矩阵中已经用120的值取代了在图3B的默认抖动矩阵中的所有大于120的值。该阈值为120意味着图3A中所示的n×n像素的扫描数据像素的平均值是120。虽然图3A中实际所示的4×4像素的平均值只有109.1875(＝1747/16)，但是这些4×4像素只是n×n像素的一部分，并且包括图3A中实际所示的4×4像素和图3A中未示出的其他像素的n×n像素的平均值是120。

当二进制编码单元150将图3A中的扫描数据与图3C中的重建的抖动矩阵逐像素进行比较时，会生成图3D中所示的二进制编码数据。

图4为根据发明的一个方面的在成像设备中抑制文档背景的一种方法的流程图。

当用户将要复制的文档载入成像设备100，并输入复制命令时，图1中的扫描单元110扫描文档，并生成扫描图像(操作S200)。

图1中的扫描数据生成单元从扫描图像生成等级为0～255的扫描数据(操作S210)。

图1中的抖动矩阵构造单元140将扫描数据分为区域，这些区域的像素高度等于预存于图1中的存储单元130中的默认抖动矩阵的像素高度。一种将扫描数据分为区域的方法已经参照图2A和图2B进行了说明(操作S220)。图3A示出一个这样的区域的扫描数据的一部分的例子。

接下来，抖动矩阵构造单元140计算每个区域中扫描数据像素的平均值，并将此平均值设置为每个区域的阈值V_th(操作S230)。

所述抖动矩阵构造单元140将在存储单元130中存储的默认抖动矩阵的像素值D_ij与阈值V_th进行比较(操作S240)。图3B示出这样一个默认抖动矩阵的例子。

在操作S240中，如果存储于存储单元130中的默认抖动矩阵的像素值D_ij等于或大于阈值V_th(操作S240-Y)，抖动矩阵构造单元140将默认抖动矩阵的像素值D_ij变为阈值V_th(操作S250)。

可替换地，在操作S240中，如果存储于存储单元130中的默认抖动矩阵的像素值D_ij小于阈值V_th(操作S240-N)，则抖动矩阵构造单元140将默认抖动矩阵的像素值D_ij变为规格化的值X_ij。通过依照方程1将像素值D_ij乘以一个比值确定像素值D_ij的规格化的值X_ij，该比值是在一个最小值为0、最大值为阈值V_th的等级范围内的等级数与扫描数据(通常具有等级范围0～255)的等级数(通常为256)之比(操作S260)。

抖动矩阵构造单元140对于每个区域的扫描数据的所有像素执行操作S250和S260。因此，为每个区域都生成重建的抖动矩阵(操作S270)。图3C示出这样一个重建的抖动矩阵的例子。

图1中的二进制编码单元150将每个区域的扫描数据与每个区域的重建的抖动矩阵逐像素地进行比较，并生成二进制编码数据。图3D示出通过将图3A中的扫描数据与图3C中的重建的抖动矩阵进行比较而产生的这种二进制编码数据的例子它。利用由抖动矩阵构造单元140生成的每个区域的重建的抖动矩阵对每个区域执行二进制编码(操作S280)。

下一步，打印单元160利用二进制编码数据打印文档(操作S290)。

如上所述，通过应用为扫描数据划分成的多个区域中的每个区域所生成的自适应重建的抖动矩阵对所有的扫描数据进行二进制编码，文档中亮度变化大的背景可被有效地抑制。

由以上描述可知，根据本发明的一个方面，在具有文档背景抑制功能的成像设备及其方法中，扫描数据被分为区域，为每个区域生成自适应重建的抖动矩阵并将其用于执行扫描数据的二进制编码。因此，可以得到具有较高质量的输出图像，特别是对于背景亮度变化很大的文档。

虽然已示出并描述了本发明的一些实施方式，但是本领域技术人员将认识到，在不背离权利要求书及其等效物所限定的本发明的原理和精神的前提下，可对这些实施例进行变更。

Claims (28)

1.一种具有抑制文档背景功能并使用抖动矩阵执行扫描数据的二进制编码的成像设备，所述成像设备包括：

抖动矩阵构造单元，用于将所述扫描数据分为区域，为每个所述区域设置阈值，并使用所述阈值为每个所述区域重建默认抖动矩阵，从而为每个所述区域生成重建的抖动矩阵；以及

二进制编码单元，将所述扫描数据与每个所述区域的重建的抖动矩阵进行比较，并基于所述比较结果生成二进制编码数据。

2.如权利要求1所述的成像设备，其中所述抖动矩阵构造单元基于默认抖动矩阵的高度，将所述扫描数据垂直地分为所述区域。

3.如权利要求2所述的成像设备，其中每个所述区域的高度等于所述默认抖动矩阵的高度；而且

其中每个所述区域的宽度等于所述扫描数据的宽度。

4.如权利要求1所述的成像设备，其中，所述抖动矩阵构造单元将所述区域中每个区域的扫描数据像素的平均值设置为这个区域的阈值。

5.如权利要求1所述的成像设备，其中，如果所述默认抖动矩阵的像素值等于或大于一个区域的阈值，所述抖动矩阵构造单元将所述默认抖动矩阵的像素值变为所述阈值；而且

其中，如果所述默认抖动矩阵的像素值小于这个区域的阈值，所述抖动矩阵构造单元在一个最小值为0、最大值为这个区域的阈值的等级范围内将所述默认抖动矩阵的像素值规格化为在这个区域的重建的抖动矩阵中的一个规格化的像素值。

6.如权利要求5所述的成像设备，其中，所述抖动矩阵构造单元应用以下公式使所述默认抖动矩阵的像素值规格化：

$X_{\mathrm{ij}}=D_{\mathrm{ij}}\×\frac{N\left(V_{\mathrm{th}}\right)}{N\left(0\right)}$

其中，X_ij为在这个区域的重建的抖动矩阵中的规格化的像素值，D_ij为所述默认抖动矩阵的像素值，N(V_th)为在最小值为0、最大值为这个区域的阈值的等级范围内的等级数，N(0)为所述扫描数据的等级数。

7.如权利要求1所述的成像设备，其中，如果所述扫描数据的像素值等于或大于一个区域的重建的抖动矩阵的对应像素值，所述二进制编码单元输出一个白色值；并且

其中，如果所述扫描数据的像素值小于这个区域的重建的抖动矩阵的对应像素值，所述二进制编码单元输出一个黑色值。

8.一种在使用抖动矩阵执行扫描数据的二进制编码的成像设备中抑制文档背景的方法，所述方法包括下列步骤：

将所述扫描数据分为区域；

为每个所述区域设置阈值；

利用每个所述区域的阈值重建默认抖动矩阵，从而为每个所述区域生成重建的抖动矩阵；

将所述扫描数据与每个所述区域的重建的抖动矩阵进行比较；以及

基于所述比较的结果生成二进制编码数据。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述将扫描数据分为区域的步骤包括基于所述默认抖动矩阵的高度，将所述扫描数据垂直地分为所述区域。

10.如权利要求9所述的方法，其中每个所述区域的高度等于所述默认抖动矩阵的高度；并且

其中每个所述区域的宽度等于所述扫描数据的宽度。

11.如权利要求8所述的方法，其中，所述为每个所述区域设置阈值的步骤包括将每个所述区域中的扫描数据像素的平均值设置为这个区域的阈值。

12.如权利要求8所述的方法，其中，所述默认抖动矩阵的重建包括：

如果所述默认抖动矩阵的像素值等于或大于一个所述区域的阈值，则将所述默认抖动矩阵的像素值变为这个区域的重建的抖动矩阵中的这个区域的阈值；以及

如果所述默认抖动矩阵的像素值小于这个区域的阈值，在一个最小值为0、最大值为这个区域的阈值的等级范围内将所述默认抖动矩阵的像素值规格化为在这个区域的重建的抖动矩阵中的一个规格化的像素值。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述将所述默认抖动矩阵的像素值规格化的步骤包括使用以下公式将所述默认抖动矩阵的像素值规格化：

$X_{\mathrm{ij}}=D_{\mathrm{ij}}\×\frac{N\left(V_{\mathrm{th}}\right)}{N\left(0\right)}$

其中，X_ij为在这个区域的重建的抖动矩阵中的规格化的像素值，D_ij为所述默认抖动矩阵的像素值，N(V_th)为在最小值为0、最大值为这个区域的阈值的等级范围内的等级数，N(0)为所述扫描数据的等级数。

14.如权利要求8所述的方法，其中，所述二进制编码数据的生成包括：

如果所述扫描数据的像素值等于或大于一个所述区域的重建的抖动矩阵的对应像素值，输出一个白色值；以及

如果所述扫描数据的像素值小于这个区域的重建的抖动矩阵的对应像素值，输出一个黑色值。

15.一种形成文档图像的成像设备，包括：

抖动矩阵构造单元，被配置为将从所述文档中得到的扫描数据分为多个区域，为每个所述区域设置相应阈值，并基于每个所述区域的相应阈值重建默认抖动矩阵，从而为每个所述区域生成相应的重建的抖动矩阵，以有效抑制在一个相应的所述区域内的所述文档的背景；以及

二进制编码单元，将每个所述区域的扫描数据与这个区域的所述相应重建的抖动矩阵相比较，并基于所述比较结果生成二进制编码数据。

16.如权利要求15所述的成像设备，还包括：

扫描单元，扫描所述文档，以获取所述文档的扫描图像；以及

扫描数据生成单元，从所述文档的扫描图像生成所述文档的扫描数据。

17.如权利要求15所述的成像设备，还包括存储单元以存储所述默认抖动矩阵。

18.如权利要求17所述的成像设备，其中所述存储单元也为每个所述区域存储相应重建的抖动矩阵。

19.如权利要求15所述的成像设备，还包括打印单元，它基于所述二进制编码数据打印所述文档的图像。

20.如权利要求19所述的成像设备，其中由所述打印单元打印的文档图像是所述文档的抖动的二进制图像。

21.如权利要求15所述的成像设备，其中，所述抖动矩阵构造单元将所述扫描数据垂直地分为所述区域，这样每个所述区域的高度等于所述默认抖动矩阵的高度。

22.如权利要求15所述的成像设备，其中，所述抖动矩阵构造单元不将所述扫描数据水平地划分，这样每个所述区域的宽度大于所述默认抖动矩阵的宽度，并等于所述扫描数据的宽度。

23.如权利要求15所述的成像设备，其中每个所述区域包含多个扫描数据的像素；以及

其中所述抖动矩阵构造单元基于所述区域中一个相应区域的像素的像素值设置每个所述区域的相应阈值。

24.如权利要求23所述的成像设备，其中，所述抖动矩阵构造单元将每个所述像素的相应阈值设置为等于所述区域中所述相应区域的所有像素值的平均值。

25.如权利要求15所述的成像设备，其中，所述抖动矩阵构造单元通过为每个所述区域的重建的抖动矩阵设置像素值，为每个所述区域生成相应的重建的抖动矩阵，这样：

如果所述默认抖动矩阵的像素值等于或大于这个区域的相应阈值，这个区域的重建的抖动矩阵的对应像素值被设置为这个区域的相应阈值，

如果所述默认抖动矩阵的像素值小于这个区域的相应阈值，在一个最小值为0、最大值为这个区域的相应阈值的等级范围内将这个区域的重建的抖动矩阵的对应像素值设置为规格化的像素值。

26.如权利要求25所述的成像设备，其中，所述抖动矩阵构造单元使用以下公式得到所述规格化的像素值：

$X_{\mathrm{ij}}=D_{\mathrm{ij}}\×\frac{N\left(V_{\mathrm{th}}\right)}{N\left(0\right)}$

其中，X_ij为在这个区域的重建的抖动矩阵中的规格化像素值，D_ij为所述默认抖动矩阵的像素值，N(V_th)为在最小值为0、最大值为这个区域的阈值的等级范围内的等级数，以及N(0)为所述扫描数据的等级数。

27.如权利要求25所述的成像设备，其中，每个所述区域的相应重建的抖动矩阵与所述默认抖动矩阵具有相同的像素数量、相同的大小、相同的形状。

28.如权利要求15所述的成像设备，其中，如果所述扫描数据的像素的像素值等于或大于一个所述区域的重建的抖动矩阵的对应像素的像素值，所述二进制编码单元生成具有对应于扫描数据的像素的白色值的二进制编码数据；并且

其中，如果所述扫描数据的像素的像素值小于这个区域的重建的抖动矩阵的对应像素值，所述二进制编码单元生成具有对应于扫描数据的像素的黑色值的二进制编码数据。

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