CN101312486A - 图像处理装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种控制图像处理装置的方法和执行该方法的图像处理装置。可以评估黑色字符的边缘像素，以便当确定评估的边缘像素为原始图像的实际边缘像素时提高边缘像素的清晰度并且增强边缘像素的加黑，而当确定评估的边缘像素为原始图像的实际背景像素时校正边缘像素以适合原始背景像素值并将边缘像素加亮。可以增强黑色字符以便实际的黑色字符变得更黑并且背景像素变得更亮以此提高黑色字符的清晰度。从已扫描的图像中辨别出黑色字符，控制已辨别出的黑色字符的打印浓度，并且仅使用K颜色打印具有已控制打印浓度的黑色字符。

Description

图像处理装置及其控制方法

技术领域

本发明一般概念涉及控制图像处理装置的方法，更具体地，涉及通过提高黑色字符的清晰度(visibility)来改善图像的再现质量的控制图像处理装置的方法，以及执行该方法的装置。

背景技术

通常，图像处理装置将由希望通过应用程序执行打印的用户创建的文档、或者由用户使用数码照相机拍摄的图像转换为编码数据以将数据打印到记录纸上，以便用户能够看到数据。这样的图像处理装置典型地包括打印机、扫描仪、复印机、或者传真机。

图像处理装置能够执行包括如青色、品红、黄色和黑色(CMYK)的多种颜色的调色剂的彩色打印。通过组合调色剂的颜色打印出彩色图像。

在彩色图像被二值化之后，通过C、M、Y和K颜色的组合来表示黑色像素，其可能在再现过程中导致调色剂分散或者彩色图像边缘周围的噪点(noise)。进一步，当应用这样的组合时，由于所获得黑色的等级低于原始黑色的等级，因此所获得的黑色不同于原始的黑色。其结果是，再现质量降低。

为此，如美国专利No.6937756所公开的，使用K颜色打印属于黑色线图像的像素以增强黑色图像。也即，为了提高黑色等级，增强K通道并且抑制C、M、和Y通道。

然而，当扫描输入图像时，黑色字符的边缘像素通常是模糊的。这意味着仅仅边缘像素的一部分被确定为黑色字符的边缘像素。结果，所打印的字符和细线可能显得比原始的更浓和/或以较低的分辨率打印出。

发明内容

本发明一般概念提供控制图像处理装置的方法，其能够通过提高黑色字符的清晰度来改善图像的再现质量。

本发明一般概念的其他方面和用途将在下面的说明部分地得到描述，并由该描述变得明显或是可以从本发明的实践习得。

本发明一般概念的前述和/或其它方面和用途可以提供一种控制图像处理的方法，该方法包括：从已扫描的图像中辨别出黑色字符；控制已辨别出的黑色字符的打印浓度；以及通过仅使用K颜色来打印具有已控制打印浓度的黑色字符。

该方法还包括确定已辨别出的黑色字符的对象像素是原始图像的边缘像素还是背景像素。

当确定已辨别出的黑色字符的对象像素为原始图像的边缘像素时，可以利用边缘像素的值来校正对象像素，而当确定已辨别出的黑色字符的对象像素为原始图像的背景像素时，可以利用背景像素的值来校正对象像素。

可以设置在其上已辨别出的黑色字符的对象像素居中的窗口，以便确定该窗口中的像素当中的最大值和最小值并基于该最大值和最小值来计算阈值，以及将计算出的阈值与对象像素相比较，使得如果对象像素的值小于阈值，则可以将对象像素确定为边缘像素，而如果对象像素的值不小于阈值，则可以将对象像素确定为背景像素。

随着阈值接近最小值，可以减小黑色字符的浓度，并且，随着阈值接近最大值，可以增大黑色字符的浓度。

阈值可以小于最大值和最小值的平均值。

本发明一般概念的前述和/或其它方面和用途还可以提供一种控制图像处理装置的方法，其包括：从已扫描的图像中辨别出黑色字符；辨别已辨别出的黑色字符的边缘像素；设置在其上对象像素居中的窗口以确定该窗口中的像素当中的最大值和最小值；基于该最大值和最小值来计算阈值；基于所计算的阈值确定对象像素是原始图像的边缘像素还是背景像素；当确定对象像素为边缘像素时校正对象像素以适合边缘像素，而当确定对象像素为背景像素时校正对象像素以适合背景像素；以及考虑来自校正操作的结果仅使用K颜色来打印黑色字符。

阈值可以小于最大值和最小值的平均值。

边缘像素值可以小于内部像素值。

本发明一般概念的前述和/或其它方面和用途还可以提供一种图像处理装置，其包括：图像输入单元，用于读取图像；黑色字符检测单元，用于从所读取图像中检测黑色字符的边缘区域；以及黑色字符增强单元，用于确定边缘区域内的像素是元素像素还是背景像素，并且基于黑色字符增强单元的判定校正边缘区域内的像素。

该图像处理装置还可以包括用于获得黑色字符的像素值的处理单元，并且黑色字符增强单元可以基于从边缘区域内像素的一组最大值和最小值计算得到的阈值进行确定。

黑色字符检测单元可以基于由处理单元获得的像素值将黑色字符划分为黑色字符区域、背景区域、以及边缘区域。

可以基于黑色字符增强单元的确定将边缘区域内的像素分别加黑或加亮以便适合黑色字符区域或者背景区域内的像素。

可以利用字符浓度变量可变地控制阈值。

该图像处理装置还可以包括用于输出由黑色字符增强单元校正的增强图像的图像输出单元。

该图像处理装置还可以包括预处理单元，用于获得与黑色字符像素值对应的由色调、亮度、和/或饱和度分量表示的图像数据。

该图像处理装置还可以包括用于处理由黑色字符增强单元增强的黑色字符的后处理单元，以便打印增强的黑色字符。

本发明一般概念的前述和/或其它方面和用途还可以提供一种图像处理装置，其包括：黑色字符检测单元，用于从所扫描的图像中辨别出黑色字符；黑色字符增强单元，用于控制所辨别出的黑色字符的打印浓度；以及图像输出单元，仅使用K颜色打印具有已控制打印浓度的黑色字符。

本发明一般概念的前述和/或其它方面和用途还可以提供一种图像处理装置，其包括：黑色字符检测单元，用于从所扫描的图像中辨别出黑色字符，并辨别出该黑色字符的边缘像素；黑色字符增强单元，具有在其上对象像素居中的窗口，确定窗口中的像素当中的最大值和最小值，基于最大值和最小值计算阈值，基于所计算的阈值确定对象像素是原始图像的边缘像素还是背景像素，当确定对象像素为边缘像素时校正对象像素以适合边缘像素，而当确定对象像素为背景像素时校正对象像素以适合背景像素；以及图像输出单元，仅使用黑色打印由黑色字符增强单元所增强的黑色字符。

附图说明

通过下面结合附图进行的实施例的描述，本发明一般概念的这些和/或其它方面和用途将变得明显并且更容易理解：

图1是显示根据本发明一般概念的实施例的图像处理装置的框图；

图2是显示根据本发明一般概念的实施例的图像处理装置的控制过程的流程图；

图3是显示根据图2的增强黑色字符的边缘像素的清晰度的处理的流程图；

图4是显示图3的阈值函数的视图；

图5是显示根据本发明一般概念的实施例在将黑色字符的边缘清晰化之后的结果的视图；以及

图6是显示根据本发明一般概念的实施例在将黑色字符的边缘清晰化并且接着二值化之后的结果的视图。

具体实施方式

现在将参考附图所示的示例详细描述本发明一般概念的实施例，其中始终以相同的参考数字指示相同的元素。下面通过参照附图来描述实施例以便解释本发明一般概念。

图1是根据本发明一般概念的实施例的图像处理装置的框图。参考图1，图像处理装置包括用于读取图像的图像输入单元10、用于对通过图像输入单元10读取的图像进行预处理的预处理单元20、用于从通过预处理单元20预处理的图像中检测黑色字符的黑色字符检测单元30、用于增强由黑色字符检测单元30检测到的黑色字符的边缘像素的黑色字符增强单元40、用于后处理由黑色字符增强单元40增强的黑色字符以便能够打印黑色字符的后处理单元50、以及用于打印或者输出可以经后处理单元50后处理的图像的图像输出单元60。上述图像处理装置可以是提供黑色字符的例如主机的装置、或处理并打印黑色字符的成像装置。图像输入单元10可以是从介质扫描图像作为输入图像的扫描仪、或接收数据作为输入图像的接口。

预处理单元20可以获得与各个像素对应的由色调、亮度、以及饱和度分量表示的图像数据，也即是，使用了由扫描仪所扫描的文件图像的R、G、和B分量的像素值。

黑色字符检测单元30可以利用由预处理单元20预处理的像素值将每个对象像素划分为黑色字符区域、背景区域、以及黑色字符的边缘区域，该像素值例如为用于确定每一个对象像素为背景像素或者黑色字符像素的亮度数据。

黑色字符增强单元40可以包括在其中由黑色字符检测单元30所检测的黑色字符的边缘像素居中的窗口，以便确定窗口中的像素当中的最大值和最小值。黑色字符增强单元40可以基于最大值和最小值计算出阈值以便确定可以将由黑色字符检测单元30所检测的黑色字符的像素辨别为边缘像素还是背景像素，可以使所确定的由黑色字符检测单元30检测的黑色字符的边缘像素变清晰，而且可以将所确定的背景像素校正为原始背景像素的值，以增强黑色字符。

图2是根据本发明一般概念的实施例的图像处理装置的控制方法的流程图。参看图2，控制图像处理装置的方法可以包括图像输入过程(S100)、预处理过程(S110)、黑色字符增强过程(S120到S140)、后处理过程(S150)、以及打印过程(S160)。黑色字符增强过程(S120到S140)可以包括黑色字符检测过程(S120)、黑色字符检测确定过程(S130)、以及黑色字符边缘清晰度增强过程(S140)。

如上所述，如图5A中所示，当扫描原始图像时，黑色字符和背景之间过渡区域中的像素由于各种原因而显得模糊。如果这种现象不能被正确地处理，则所再现的黑色字符相比较于原始图像可能显得更浓和更模糊。

因此，在本发明一般概念的黑色字符增强过程(S120到S140)中，可以将被确定为原始图像的实际背景像素的模糊对象像素加亮以适合原始图像的背景像素值，并且可以将被确定为原始图像的实际边缘像素的模糊对象像素加黑以适合原始图像的边缘像素值，以便提高黑色字符的清晰度。因此，可以评估黑色字符的对象边缘像素以便提高边缘像素的清晰度并且当评估的边缘像素被确定为原始图像的实际边缘像素时增强边缘像素的黑度，并且当评估的边缘像素被确定为原始图像的实际背景像素时校正所评估的边缘像素以适合原始背景像素值。

图3是显示根据图2的增强黑色字符的边缘像素的清晰度的处理的流程图。参看图3，黑色字符增强单元40可以设置由黑色字符的对象像素居中的窗口(S131)以便找出在所设置窗口中的像素值当中的最大值和最小值(S132)。

接着，可以使用所找出的最大值和最小值计算阈值以便确定对象像素是原始图像中的边缘像素还是背景像素(S133)。

接着，可以将对象像素值与阈值进行比较(S134)。

如果确定对象像素值小于阈值，则可以确定对象像素为原始图像的边缘像素(S135)。当确定对象像素为边缘像素时，可以减小对象像素值以将边缘像素加黑并且变清楚(S136)。

另一方面，如果确定对象像素值不小于阈值，则可以确定对象像素为原始图像的背景像素(S137)。当确定对象像素为背景像素时，可以增大对象像素值到白色以校正背景像素(S138)。

如图4所示，可以将阈值定义为最大值-(最大值-最小值)*α。在此，α为介于0和1之间的实际值。可以将该值称为字符浓度变量。可以控制α值以增大或减小阈值。也即，通过改变α值将更多的或更少的像素加黑。

例如，随着α变得接近0，阈值可以变得接近最大值，而随着α变得接近1，阈值变得接近最小值。当阈值接近最大值时，可以将更多的像素加黑并且将更少的像素加亮。因此，所打印和输出的字符可以显得更浓和更模糊。另一方面，当阈值接近最小值时，可以将更少的像素加黑并且将更多的像素加亮。α值可以取决于扫描仪的特性。可以控制α值以便控制所打印字符的浓度。

图5显示了根据本发明一般概念的实施例将黑色字符的边缘清晰化的结果。图6显示了根据本发明一般概念的实施例将黑色字符的边缘清晰化并且接着将其二值化的结果。

如图5和6所示，与应用α＝0.5的阈值时相比，当设定α＝0.6的阈值时，黑色字符可以显得更加清晰并且更浅。此外，可以增强二值化结果。在二值化之后，因为将通过C、M、Y和K颜色的组合来提供黑色字符，所打印黑色字符可能由于边缘像素周围噪点的存在而不显示为黑色。然而，根据本发明一般概念，由于黑色字符的边缘区域变得清晰，并且由于将黑色字符像素的C、M、Y和K通道限定到255，使得将仅使用K颜色来代替C、M、Y和K颜色的组合，因而所打印的黑色字符完全地显示为黑色并且可以减小黑色字符周围的不期望的噪点。

如上所述，根据本发明一般概念，可以评估黑色字符的边缘像素以便当评估的变色像素被确定为原始图像的实际边缘像素时提高边缘像素的清晰度和增强边缘像素的黑度，并且当评估的边缘像素被确定为原始图像的实际背景像素时校正边缘像素以适合原始的背景像素值以及将边缘像素加亮。因此，可以增强黑色字符以使得实际的黑色字符可以变得更黑并且背景像素可以变得更亮。结果，可以改善黑色字符的清晰度。

此外，根据本发明一般概念，可以通过仅使用黑色打印黑色字符以便使提高黑色字符的清晰度和减小黑色字符的噪点成为可能。

本发明一般概念也可以体现为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质可以包括计算机可读记录介质和计算机可读传输介质。计算机可读记录介质可以是任何能够存储数据的数据存储设备，在其后该数据能够由计算机系统读取。计算机可读记录介质的示例可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、以及光学的数据存储设备。计算机可读记录介质也可以是通过与计算机系统连接的网络分发，以便以分发的形式存储和执行计算机可读代码。计算机可读传输介质能够传送载波或者信号(例如通过因特网的有线或无线数据传送)。同样，实现本发明一般概念的功能程序、代码、以及代码段能够由本发明一般概念所属领域的技术人员容易地构造。

尽管已经显示并描述了本发明一般概念的几个实施例，本领域的技术人员容易理解，可以在这些实施例中作出改变而不违背由附属的权利要求及其等同物限定其范围的本发明一般概念的原则和精神。

Claims (19)

1.一种控制图像处理装置的方法，该方法包括：

从已扫描的图像中辨别黑色字符；

控制已辨别出的黑色字符的打印浓度；以及

仅使用K颜色打印具有已控制打印浓度的黑色字符。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

确定已辨别出的黑色字符的对象像素是原始图像的边缘像素还是背景像素。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

当确定已辨别出的黑色字符的对象像素为原始图像的边缘像素时，利用边缘像素的值来校正对象像素；并且

当确定已辨别出黑色字符的对象像素为原始图像的背景像素时，利用背景像素的值来校正对象像素。

4.如权利要求2所述的方法，还包括：

设置在其上已辨别出的黑色字符的对象像素居中的窗口，以确定该窗口中的像素当中的最大值和最小值；

基于所述最大值和最小值来计算阈值；以及

将计算出的阈值与对象像素相比较，使得：

如果对象像素值小于阈值，则确定对象像素为边缘像素；并且

如果对象像素值不小于阈值，则确定对象像素为背景像素。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

随着阈值接近最小值，减小黑色字符的浓度；以及

随着阈值接近最大值，增加黑色字符的浓度。

6.如权利要求4所述的方法，其中阈值小于最大值和最小值的平均值。

7.一种控制图像处理装置的方法，该方法包括：

从已扫描的图像中辨别黑色字符；

辨别出所述已辨别出的黑色字符的边缘像素；

设置在其上对象像素居中的窗口，以确定窗口中的像素当中的最大值和最小值；

基于最大值和最小值来计算阈值；

基于所计算出的阈值，确定对象像素是原始图像的边缘像素还是背景像素；

当确定对象像素为边缘像素时校正对象像素以适合边缘像素，而当确定对象像素为背景像素时校正对象像素以适合背景像素；以及

考虑校正结果，仅使用K颜色打印黑色字符。

8.如权利要求7所述的方法，其中阈值小于最大值和最小值的平均值。

9.如权利要求7所述的方法，其中边缘像素值小于内部像素值。

10.一种图像处理装置，包括：

图像输入单元，用于读取图像；

黑色字符检测单元，从已读取的图像中检测黑色字符的边缘区域；以及

黑色字符增强单元，确定边缘区域内的像素是边缘像素还是背景像素，并且基于黑色字符增强单元的确定校正边缘区域内的像素。

11.如权利要求10所述的图像处理装置，还包括：

用于获得黑色字符像素值的处理单元，其中黑色字符增强单元的确定是基于从边缘区域内像素的一组最大值和最小值计算得到的阈值。

12.如权利要求11所述的图像处理装置，其中黑色字符检测单元基于由处理单元获得的像素值将黑色字符划分为黑色字符区域、背景区域、以及边缘区域。

13.如权利要求12所述的图像处理装置，其中基于黑色字符增强单元的确定，将边缘区域内的像素分别加黑或加亮以适合黑色字符区域或背景区域内的像素。

14.如权利要求11所述的图像处理装置，其中利用字符浓度变量可变地控制阈值。

15.如权利要求10所述的图像处理装置，还包括：

图像输出单元，输出由黑色字符增强单元校正的增强图像。

16.如权利要求10所述的图像处理装置，还包括：

预处理单元，获得与黑色字符的像素值对应的由色调、亮度、和/或饱和度分量表示的图像数据。

17.如权利要求10所述的图像处理装置，还包括：

后处理单元，处理由黑色字符增强单元增强的黑色字符以便打印已增强的黑色字符。

18.一种图像处理装置，包括：

黑色字符检测单元，用于从已扫描的图像中辨别出黑色字符；

黑色字符增强单元，用于控制所辨别出的黑色字符的打印浓度；以及

图像输出单元，仅使用K颜色打印具有已控制打印浓度的黑色字符。

19.一种图像处理装置，包括：

黑色字符检测单元，用于从已扫描的图像中辨别黑色字符，并辨别出该黑色字符的边缘像素；

黑色字符增强单元，设置在其上对象像素居中的窗口以确定窗口中的像素当中的最大值和最小值，基于最大值和最小值计算阈值，基于所计算的阈值确定对象像素是原始图像的边缘像素还是背景像素，当确定对象像素为边缘像素时校正对象像素以适合边缘像素，而当确定对象像素为背景像素时校正对象像素以适合背景像素；以及

图像输出单元，仅使用K颜色打印由黑色字符增强单元所增强的黑色字符。

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