CN101588435B - 图像处理装置、图像记录系统和图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像处理装置、图像记录系统和图像处理方法。在图像处理装置中，存储器存储与图像记录装置的各个记录部对应的转换特性信息，所述图像记录装置在将设置有沿第一方向排列的多个记录部的记录单元相对于记录介质沿垂直于第一方向的第二方向移动的同时在记录介质上记录图像，所述转换特性信息表示用于以一个像素为单位转换图像数据的转换特性。第一处理单元使用对应于记录部的转换特性信息沿着第一方向执行转换处理，连续地对沿第二方向排列的各组像素数据进行转换。第二处理单元按第一处理单元的处理顺序进行图像处理。输出单元将图像数据按第一方向排列地输出到图像记录装置。

Description

图像处理装置、图像记录系统和图像处理方法

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置、图像记录系统和图像处理方法。

背景技术

近年来，利用喷墨系统并且以降低运行成本为目的而设计的商业打印机已经受到特别关注。商业打印机相对于普通打印机，往往更高速、产生更高的图像质量并且使用更大的纸张。作为提高速度的技术，已经提出了使用被加长到对应于纸张宽度的尺寸的记录头的一次通过型打印。该技术利用具有多个喷墨喷嘴的记录头，所述多个喷墨喷嘴沿着延伸到与记录纸大致相等的长度的跨度范围排列，并且该技术涉及在馈送记录纸的同时通过固定在一个位置的所述记录头喷射墨滴来进行打印。为了以高图像质量进行打印，通常增加记录头的数量，从而增加分辨率。

可以将各种图像处理过程应用于要打印的图像数据。作为提高图像处理速度的技术，已知有一种涉及对误差扩散处理(其为一种图像处理)的并行(并发)处理的技术(例如参见日本特开(JP-A)2003-264697号公报)。此外，已知有如下的图像处理装置：在扫描仪读取图像时，该图像处理装置针对要由单个喷嘴记录的各组像素分别地读取原始图像，并且根据记录元件的特性对所读取的各个图像数据单位进行校正(例如JP-A2000-141768号)。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像处理装置、图像记录系统和图像处理方法，通过所述图像处理装置、图像记录系统和图像处理方法，可以降低成本，并且可以提高图像处理过程中的吞吐量。

根据本发明的第一方面，一种图像处理装置设置有：存储器，该存储器存储与图像记录装置的各个记录部对应的转换特性信息，所述图像记录装置在将设置有沿第一方向排列的多个所述记录部的记录单元相对于记录介质沿垂直于所述第一方向的第二方向移动的同时在所述记录介质上记录图像，所述转换特性信息表示用于以一个像素为单位转换图像数据的转换特性；第一处理单元，该第一处理单元沿着所述第一方向执行转换处理过程，使用存储在所述存储器中的对应于各个记录部的转换特性信息来连续地对各组像素数据进行转换，每一组像素数据用于记录沿第二方向排列并且要由不同的记录部记录的多个像素；第二处理单元，该第二处理单元以多个像素为单位对在所述第一处理单元进行了处理的图像数据进行图像处理过程，所述图像数据按在所述第一处理单元的处理顺序排列；以及输出单元，该输出单元将在所述第二处理单元进行了处理的图像数据按所述第一方向的排列输出到所述图像记录装置。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面的图像处理装置中，所述存储器可以根据不同的转换处理过程分别存储对应于各个记录部的各组转换特性信息，或者可以根据各种不同的转换处理过程分别存储对应于各个记录部的各组转换特性信息以及由各个记录部共享的转换特性信息；并且，所述第一处理单元可以使用存储在所述存储器中的转换特性信息，通过流水线处理来执行多个以一个像素为单位的转换处理过程，同时并行地执行所述多个转换处理过程。

根据本发明的第三方面，在根据第一方面的图像处理装置中，所述第二处理单元可以执行多个以多个像素为单位的图像处理过程。

根据本发明的第四方面，在根据第一方面的图像处理装置中，当在以一个像素为单位的转换处理过程中使用的转换特性信息的大小小于一个像素的图像数据的大小时，所述第一处理单元可以沿着所述第二方向执行所述转换处理过程，使用如下的转换特性信息来连续地对各组像素数据进行转换，每一组像素数据用于记录沿第一方向排列的多个像素，其中所述转换特性信息存储在所述存储器中并且对应于形成所述多个像素的各个记录部。

根据本发明的第五方面，在根据第一方面的图像处理装置中，当在所述第二处理单元没有执行图像处理时，所述输出装置可以将在所述第一处理单元进行了处理的图像数据按所述第一方向的排列输出到所述图像记录单元。

根据本发明的第六方面，一种图像记录系统设置有：图像记录装置，该图像记录装置在将设置有沿第一方向排列的多个记录部的记录单元相对于记录介质沿垂直于所述第一方向的第二方向移动的同时在所述记录介质上记录图像；以及图像处理装置，该图像处理装置包括：存储器，所述存储器存储与所述图像记录装置的所述多个记录部中的每一个对应并且表示用于以一个像素为单位转换图像数据的转换特性的转换特性信息；第一处理单元，该第一处理单元沿着所述第一方向执行转换处理过程，使用存储在所述存储器中的对应于各个记录部的转换特性信息来连续地对各组像素数据进行转换，每一组像素数据用于记录沿第二方向排列并且要由不同的记录部记录的多个像素；第二处理单元，该第二处理单元以多个像素为单位对在所述第一处理单元进行了处理的图像数据进行图像处理过程，所述图像数据按在所述第一处理单元的处理顺序排列；以及输出单元，该输出单元将在所述第二处理单元进行了处理的图像数据按所述第一方向的排列输出到所述图像记录装置。

根据本发明的第七方面，一种图像处理方法包括以下步骤：存储与图像记录装置的各个记录部对应的转换特性信息，所述图像记录装置在将设置有沿第一方向排列的多个所述记录部的记录单元相对于记录介质沿垂直于所述第一方向的第二方向移动的同时在所述记录介质上记录图像，所述转换特性信息表示用于以一个像素为单位转换图像数据的转换特性；通过使用存储在存储器中的对应于各个记录部的转换特性信息来连续地对各组像素数据进行转换，从而沿着所述第一方向执行转换处理(第一处理)，每一组像素数据用于记录沿第二方向排列并且要由不同的记录部记录的多个像素；以多个像素为单位对在所述第一处理中进行了处理的图像数据进行图像处理(第二处理)，所述图像数据按所述第一处理的处理顺序排列；并且将在所述第二处理中进行了处理的图像数据按所述第一方向的排列输出到所述图像记录装置。

根据本发明的第一方面，与通过改进并加速图像处理装置的硬件功能的情况相比，可以抑制成本，并且较大程度地提高图像处理过程中的吞吐量。

根据本发明的第二方面，与不执行流水线处理并且不并行地执行各种图像处理的情况相比，可以较大程度地提高图像处理过程中的吞吐量。

根据本发明的第三方面，与不并行地执行各种图像处理的情况相比，可以较大程度地提高图像处理过程中的吞吐量。

根据本发明的第四方面，当第一处理单元中所使用的转换特性信息的大小小于一个像素的图像数据值的大小时，读取转换特性信息不需要大量时间，并且即使当如常规技术那样按第一方向的排列来处理图像数据，效率也令人满意。

根据本发明的第五方面，即使仅仅在第一处理单元执行图像处理，也可以平滑地将图像数据输出到图像记录装置。

根据本发明的第六方面，与通过改进并加速图像处理装置的硬件功能的情况相比，可以抑制成本，并且较大程度地提高图像处理过程中的吞吐量。

根据本发明的第七方面，与通过改进并加速图像处理装置的硬件功能的情况相比，可以抑制成本，并且较大程度地提高图像处理过程中的吞吐量。

附图说明

将基于以下附图详细地描述本发明的示例性实施例，在附图中：

图1为示出本发明的图像记录系统的一个示例性实施方式的示意性结构的框图；

图2为示出PC的示意性结构的框图；

图3为示出打印机的示意性结构的框图；

图4为示出图像处理装置的示意性结构的框图；

图5为示出半菊纹(Kikuban)大小的二维图像的像素的排列与记录头的喷嘴之间的对应关系的图；

图6为示出要从PC传送到打印机的像素数据的传送顺序的图；

图7为示出1像素单位的图像处理的时序的图；

图8为示出沿X方向进行图像处理的常规系统中的1像素单位的图像处理的时序的图；

图9为示出1像素单位的图像处理之后的像素数据到抖动处理单元的输入顺序的说明图；

图10为示出在抖动处理单元执行的抖动处理的说明图；

图11为示出抖动处理之后的像素数据到头驱动器的输入顺序的说明图；

图12为示出在误差扩散单元执行的误差扩散处理的说明图；

图13为示出变型例中的在PC执行的图像数据传送处理的顺序的流程图；和

图14为示出变型例中的当在图像处理装置仅对非喷射喷嘴执行校正处理时的时序的图。

具体实施方式

在下文中，参照附图详细说明本发明的示例性实施方式。

图1为示出本发明的图像记录系统的一个示例性实施方式的示意性结构的框图。该图像记录系统设置有个人计算机(PC)10和打印机20。

图2为示出PC 10的示意性结构的框图。

如图2所示，PC 10被构成为包括CPU(中央处理单元)11、RAM(随机存取存储器)12和ROM(只读存储器)13。

CPU 11控制PC 10的全部操作，并且根据适当的程序执行图像数据传送处理(在下文中描述)。要传送的图像数据为由沿给定方向(X方向)排列的多个像素的像素行进一步沿垂直于所述给定方向的方向(Y方向)排列为多行而构成的二维图像数据，并且由对应于各个像素的多个像素数据形成(参照图5)。

RAM 12为易失性存储装置，例如存储要由CPU 11执行的程序和在执行程序时适当变化的参数，并且RAM 12用作工作存储器。RAM 12的一部分区域用作临时存储图像数据的区域。

ROM 13为非易失性存储装置，其存储有当PC 10启动时运行的自举程序。

PC 10设置有通信接口14和I/O接口15。CPU 11、RAM 12、ROM 13、通信接口14和I/O接口15分别通过总线16连接起来。

通信接口14是用于将数据发送到外部装置(例如打印机20)和从外部装置(例如打印机20)接收数据的接口，所述外部装置直接或者通过网络连接到PC 10。PC 10通过通信接口14将打印命令和要打印的图像数据发送到打印机20。

UI(用户接口)17、HDD(硬盘驱动器)18和CD-ROM驱动器19连接到I/O接口15。UI 17为用于输入并且显示各种数据的装置。HDD18是非易失性存储装置，其例如存储有OS(操作系统)和用于将图像数据发送到打印机20的程序等。CD-ROM驱动器19是用于读取存储在CD-ROM 46内的数据的装置。

在PC 10中，CPU 11读取并执行存储在HDD 18中的程序。在本示例性实施方式中，CPU 11执行程序导致执行各种处理，例如图像传送处理。

存储由CPU 11执行的程序的记录介质并不限于ROM 13和HDD 18，而可以为任何种类的可拆卸存储介质(例如CD-ROM 46)或者传送介质(例如电信线路上的载波)。

图3为示出打印机20的示意性结构的框图。

如图3所示，打印机20设置有CPU 21、RAM 22、ROM 23、通信接口24、I/O接口25、头驱动器26、马达驱动器27和图像处理装置28，这些部件分别通过总线29连接起来。

CPU 21控制打印机20的全部操作，并且根据适当的程序执行各个功能。

RAM 22是易失性存储装置，例如存储要由CPU 21执行的程序和在执行程序时适当变化的参数，并且RAM 22用作工作存储器。RAM 22的一部分区域用作临时存储图像数据的区域。

ROM 23为非易失性存储装置，其存储有当打印机20启动时运行的自举程序、以及如下所述的各种LUT数据和各种参数。

通信接口24是用于将数据发送到外部装置(在此为PC 10)和从外部装置(在此为PC 10)接收数据的接口，所述外部装置直接或者通过网络连接到打印机20。打印机20通过通信接口24从PC 10接收打印命令和要打印的图像数据。

UI 30和HDD 31连接到I/O接口25。UI 30为用于输入并且显示各种数据的装置。HDD 31是非易失性存储装置，其例如存储OS(操作系统)和用于进行打印从PC 10接收的图像数据的各种控制操作的程序等。存储由CPU 21执行的程序的记录介质并不限于ROM 23和HDD 31，而可以为任何种类的可拆卸存储介质或者传送介质(例如电信线路上的载波)。

记录头32连接到头驱动器26。本示例性实施方式中的记录头32具有按1200dpi的间距排列以使得能够在一次通过中打印半菊纹大小的记录介质的长边(720mm)的长度的34016个喷嘴33(参照图5)，喷嘴33喷射墨滴，墨滴的排列间距。半菊纹大小为636mm×470mm。本示例性实施方式中的记录头32中的喷嘴33的喷嘴间距和数量代表一个示例，而并不限于此。

头驱动器26驱动记录头32。具体地说，头驱动器26针对按对应于记录头32的各个喷嘴33的方式设置的压电元件施加对应于输入图像数据的给定波形的驱动电压，这使得从各个喷嘴33喷射墨滴。在此，通过改变驱动电压的波形来控制是否喷射墨滴(是否有点)或者要喷射的墨滴的直径(点大小)。

送纸装置34连接到马达驱动器27。马达驱动器27基于从CPU 21输入的控制信号来驱动送纸装置34，并且沿与记录头32的喷嘴33的排列方向垂直的方向馈送作为记录介质的纸。本示例性实施方式的打印机20通过在将记录头32相对于纸以恒定速度(例如45ppm(每分钟页数))沿与喷嘴33的排列方向垂直的方向(图5中的箭头方向)移动的同时喷射墨水来记录二维图像。

图像处理装置28对从PC 10输入的图像数据进行各种图像处理，并且对每一个像素产生例如2位的低灰度(gradation)图像数据，将该图像数据发送到驱动头32的头驱动器26。结果，根据该图像数据在记录头32喷射墨滴。

图4为示出图像处理装置28的示意性结构的框图。在图4中，用粗箭头表示像素数据的流动。

图像处理装置28设置有伽玛校正部35、制造差异校正部36、不喷射喷嘴校正部37、中间缓存器38、抖动处理部39、图像存储器40、头输出控制部45、LUT(查找表)读取部46和抖动表读取部47。

此外，图像处理装置28设置有存储器，用于存储伽玛校正部35使用的伽玛校正LUT 41、制造差异校正部36使用的制造差异校正LUT 42、不喷射喷嘴校正部37使用的不喷射喷嘴校正LUT 43和抖动处理部39使用的抖动表44。图4没有示出存储器，但示出了各个表。

这里，伽玛校正LUT 41、制造差异校正LUT 42和不喷射喷嘴校正LUT 43为表示用于将输入的图像数据转换为与各种图像处理对应的图像数据的转换特性的表，并且其各自的内容根据图像处理的种类而不同。抖动表44是存储在抖动处理中使用的阈值矩阵的表。

通过允许高速存取的存储器，例如SDRAM，来构成展开这些表的存储器。在本示例性实施方式中，预先将与伽玛校正LUT 41、制造差异校正LUT 42、不喷射喷嘴校正LUT 43和抖动表44中的每一个有关的信息存储在ROM 23等。LUT读取部46在给定的定时从来自ROM 23中的该LUT信息中读出所需要的LUT信息，并且将其写入LUT存储器中。抖动表读取部47在给定的定时从ROM 23中读出抖动表信息，并且将其写入用于该表的存储器中。

伽玛校正部35基于伽玛校正LUT 41，以一个像素为单位执行作为一种色彩校正的伽玛校正处理。伽玛校正LUT 41是用于根据打印机20的固有伽玛值对图像亮度进行校正的LUT，并且是根据所述伽玛值在输入值与输出值之间建立了对应关系的LUT。此外，伽玛校正LUT 41由所有喷嘴33共享。

制造差异校正部36基于制造差异校正LUT 42，以一个像素为单位执行制造差异校正处理。由于记录头32的制造过程中出现的差异等，存在从各个喷嘴33喷射出的墨滴的点大小、墨滴速度等出现差异的情况。例如调整所喷射的墨滴的量的校正对这种差异是有效的。在制造差异校正部36处执行这些校正。

在制造差异校正部36使用的制造差异校正LUT 42是根据各个喷嘴33的喷射特性而建立了输入值与输出值之间的对应关系的LUT，并且是相当较大的LUT。例如，当记录头32并入有总共34016个喷嘴33并且图像数据为8位(256灰度)时、并且当各个校正数据为16位时，制造差异校正处理所需要的LUT大小为16×256×34016位，这是相当大的尺寸。

不喷射喷嘴校正部37基于不喷射喷嘴校正LUT 43，以一个像素为单位执行不喷射喷嘴校正处理。存在如下的情况：记录头32包括由于打印处理而被硬化的墨水或异物堵塞并且因此不再喷射墨滴的喷嘴33、以及由于电气故障而完全不喷射墨滴的喷嘴33。当存在不喷射墨滴的喷嘴33时，有必要将对应于每个这种喷嘴的像素的像素数据转换为表示不喷射墨水的像素数据(例如转换为白色灰度值″0″)。在不喷射喷嘴校正部37处执行这种转换处理。

不喷射喷嘴校正LUT 43是针对每一个喷嘴33的LUT，包括在相关喷嘴正常时表示为“1”而在喷嘴不喷射时表示为“0”的1位校正数据。当校正数据为1时，不喷射喷嘴校正部37不进行修改地输出输入的图像数据，而在校正数据为0时，不喷射喷嘴校正部37将输入的图像数据转换为0(白色)。

此外，通过试验等预先确定与由于制造差异而导致的喷嘴33的喷射特性和不喷射喷嘴的位置有关的信息，并且基于该信息预先创建LUT并将其存储在ROM 23中。此外，因为除了在制造阶段之外，还可能在打印处理过程中由于故障和异物而出现堵塞从而形成不喷射喷嘴，因此可以按给定的打印间隔(每给定数量的小时或者打印张数)检查不喷射喷嘴，并且改写ROM 23中的LUT。因为如上所述，不喷射喷嘴校正LUT43由表示为0或1的1位数据构成，因此可以立刻将不喷射喷嘴的检查结果反映在LUT中。在此，ROM 23为可重写的ROM。

在本示例性实施方式中，伽玛校正部35、制造差异校正部36和不喷射喷嘴校正部37由例如乘法器和各种逻辑运算电路的可以实现其相应功能的硬件构成，并且按此顺序分别串联连接起来。也就是说，伽玛校正部35的输出端子连接到制造差异校正部36的输入端子，而制造差异校正部36的输出端子连接到不喷射喷嘴校正部37的输入端子。结果，实现了流水线处理。也就是说，首先在伽玛校正部35处对输入到伽玛校正部35的输入端子的像素数据进行伽玛校正处理。然后将经过了伽玛校正处理的像素数据输入到制造差异校正部36，并且对其进行制造差异校正处理。然后将经过了制造差异校正处理的像素数据输入到不喷射喷嘴校正部37，并且对其进行不喷射喷嘴校正处理。此外，伽玛校正部35、制造差异校正部36和不喷射喷嘴校正部37分别被构成为根据给定的时钟独立运行，并且并行地执行各个处理。

顺序地将在不喷射喷嘴校正部37经过了不喷射喷嘴校正处理的像素数据输入并且存储在中间缓存器38。

抖动处理部39基于抖动表44示出的阈值矩阵，针对存储在中间缓存器38的像素数据执行作为一种半色调处理(将多灰度数据转换为低灰度数据的处理)的抖动处理。以由多个连续像素形成的块为单位进行抖动处理。一个这种块的大小等于阈值矩阵的大小。在本示例性实施方式中，抖动处理部39也由实现抖动处理的功能的硬件构成。

按照处理顺序将在抖动处理部39进行了处理的像素数据依次输入到图像存储器40，并且存储图像存储器40。头输出控制部45与给定的时钟同步地读出存储在图像存储器40的像素数据，并且将其输出到头驱动器26。结果，根据像素数据从记录头32的喷嘴33喷射墨水。

在下文中，使用打印半菊纹大小的图像的示例来详细说明根据本示例性实施方式的图像记录系统的操作。

在PC 10，当通过通信接口14从外部计算机等输入了打印数据(例如PDL(页面描述语言)格式数据)时，CPU 11分析打印数据，并且执行线栅(raster)图像转换处理。结果，将打印数据转换为位图图像的图像数据。将构成图像数据的各个像素数据临时存储在RAM 12。

图5示出半菊纹大小的二维图像的像素的排列状态与记录头32之间的对应性。半菊纹大小的二维图像是由34016个像素在X方向排列成一行并且24567个这种行排列在垂直于X方向的Y方向而形成的图像。也就是说，每张纸的像素数量为835，671，072。

如上所述，沿着X方向排列有记录头32的34016个喷嘴33。沿X方向排列的一行像素对应于记录头32的喷嘴33，并且由喷嘴33打印一行像素。通过以恒定速度馈送纸张，依次打印出在Y方向相邻的各个像素行，并且最终打印出二维图像。像素数据按喷嘴排列方向也就是X方向设置并存储在RAM 12。

在打印存储在RAM 12的图像数据时，CPU 11将打印命令发送到打印机20，并且还串行地按各个像素传送图像数据。在常规系统中，按在X方向的排列顺序读出并传送像素数据，并且基于X方向排列来执行图像处理，接下来进行打印。然而，在本示例性实施方式中，CPU 11按送纸方向(即Y方向)的排列顺序读出并传送像素数据，并且基于Y方向排列来执行图像处理，接下来进行打印。

打印机20通过通信接口24依次接收打印命令和像素数据。首先按接收像素数据的顺序将接收到的像素数据存储在RAM 22中。然后，通过CPU 21(或者通过由DMA控制器(图未示)进行的DMA传送)按接收顺序将像素数据从RAM 22传送到图像处理装置28。换句话说，如图6所示，基于Y方向排列将二维图像的像素数据输入到图像处理装置28。

在图像处理装置28，首先以一个像素为单位在伽玛校正部35、制造差异校正部36和不喷射喷嘴校正部37进行图像处理。图像处理装置28使用用于各种图像处理并且也对应于记录给定像素数据组的喷嘴33的适当LUT，连续地以一个像素为单位对用于记录沿Y方向排列的多个像素的各组像素数据进行图像处理，并且沿着X方向依次执行该处理。结果，以一个像素为单位对二维图像的所有图像数据进行了图像处理。在下文中，详细说明一个像素单位的图像处理的一个示例，作为具体示例。

图7示出本示例性实施方式中的一个像素单位的图像处理的时序。

为了在下文中简化说明，将标号″33″从喷嘴33中省略掉，并且，为了区别沿X方向排列的34016个相应喷嘴，将X方向的第一个喷嘴称为“喷嘴1”，将紧邻“喷嘴1”设置的第二个喷嘴称为“喷嘴2”，并且类似地将X方向的后续相邻喷嘴连续地向上重新编号，直到最后一个喷嘴“喷嘴34016”。

此外，将形成二维图像的各个像素按在X方向的排列顺序称为“像素1”、“像素2”、......、“像素34016”，并且类似地将从第二行开始向前的行中的像素连续编号为“像素34017”、“像素34018”、......、“像素63034”、......、“像素68032”等。

首先，如上所述，将像素数据按在Y方向的排列顺序输入到图像处理装置28。在此，首先连续输入要由喷嘴1打印的像素(像素1、像素34017、像素63033、......、像素835637057)的各个像素数据。

因此，在图像处理装置28，在时段T1中，LUT读取部46从ROM 23中读出伽玛校正LUT 41中包含的信息(该LUT由所有喷嘴共享)，并且将该信息写入LUT存储器中。此外，LUT读取部46从ROM 23中读出对应于喷嘴1的制造差异校正LUT 42并将其写入LUT存储器中，并且，LUT读取部46从ROM 23中读出对应于喷嘴1的不喷射喷嘴校正LUT 43并将其写入LUT存储器中。

然后，在时段T2中，通过流水线处理，伽玛校正部35、制造差异校正部36和不喷射喷嘴校正部37依次按输入顺序对要在喷嘴1打印的像素的像素数据顺序地进行图像处理。

与该流水线处理并行地，在时段T2中，LUT读取部46针对要由相邻的喷嘴2打印的像素(像素2、像素34018、像素63034、......、像素835637058)的像素数据进行用于图像处理的数据的读取和写入。换句话说，LUT读取部46从ROM 23中读出对应于喷嘴2的制造差异校正LUT42并将其写入LUT存储器中(但是存储在与当前使用的LUT区域不同的存储区中)。此外，LUT读取部46从ROM 23中读出对应于喷嘴2的不喷射喷嘴校正LUT 43并将其写入LUT存储器中(但是存储在与当前使用的LUT区域不同的存储区中)。因为伽玛校正LUT 41由所有喷嘴共享，因此对于所有像素数据在无修改的情况下使用伽玛校正LUT 41。

然后，当在时段T2中完成了针对要由喷嘴1打印的像素的像素数据的图像处理时，在随后的时段T3中启动针对要由喷嘴2打印的像素的像素数据的图像处理。此外，同时，启动对应于喷嘴3的制造差异校正LUT42和不喷射喷嘴校正LUT 43的读取处理。

结果，使用刚刚预先读取的其LUT，连续对沿Y方向排列的24567个像素的像素数据进行图像处理，并且沿着X方向进行这种处理。通过这种方式，最终以一个像素为单位进行图像处理，直到像素835671072。

为了与根据本示例性实施方式而进行的图像处理进行比较，图8示出在沿着X方向进行图像处理的常规系统中对每一个像素单位进行图像处理的时序。如图8所示，常规上，针对每一个像素的图像处理读出LUT。

接下来，通过图9至图11的说明图来说明本示例性实施方式中的抖动处理部39的以块为单位执行的图像处理。

图9为示出每一个像素单位地进行图像处理后的像素数据到抖动处理部39的输入顺序的说明图。图10为示出在抖动处理部39执行的抖动处理的说明图。在图10中，将x轴和y轴示出为排列在与图5中相同的方向。然而，各个像素的像素数据是基于Y方向的排列而存储在中间缓存器38的，并且抖动处理部39根据该排列进行处理。图11为示出抖动处理之后的像素数据到头驱动器26的输入顺序的说明图。

抖动处理部39使用在抖动表44中包含的各个阈值执行抖动处理。抖动处理将抖动表44示出的阈值矩阵的各个阈值与对应位置的像素数据进行比较，并且基于比较结果执行二值化处理(或者4位等的低灰度处理)。通过这种方式，在抖动处理部39进行的抖动处理是以与抖动表44示出的阈值矩阵对应的二维矩阵为单位来处理的。结果，抖动处理是独立于沿着Y方向作为流水线连续处理而进行的以一个像素为单位的图像处理(也就是独立于伽玛校正处理、制造差异校正处理和不喷射喷嘴处理)来处理的。

已经以一个像素为单位进行了处理的各个像素数据按其处理顺序临时存储在中间缓存器38中。因为如上所述，以一个像素为单位的处理是按像素数据输入的顺序执行的，因此处理之后的像素数据的排列与输入的排列(送纸方向，也就是Y方向；参照图9)相同。结果，从不喷射喷嘴校正部37的输出按照如下顺序：像素1的像素数据、像素34017的像素数据、像素63033的像素数据、......、像素835637057的像素数据、像素2的像素数据等等。像素数据按此顺序存储在中间缓存器38。

抖动处理部39对存储在中间缓存器38的像素数据以数据块为单位按其排列进行图像处理(抖动处理)。在执行抖动处理之前，抖动表读取部47从ROM 23读出关于抖动表44的信息，并将其写入分配给抖动表的存储器。

如图10所示，抖动处理部39在参照抖动表44的同时，针对沿Y方向排列的像素数据，应用具有多个像素(在此为3×5个像素)的方块的抖动表44。使用该抖动表44，抖动处理部39在Y方向并行地执行多个处理过程。通过沿着X方向依次执行该并行处理，对所有像素的像素数据执行抖动处理。

将经过了抖动处理的像素数据存储在图像存储器40中。因为抖动处理部39按像素数据进行抖动处理的顺序将像素数据输出到图像存储器40，因此像素数据在图像存储器40中存储为沿Y方向排列。头输出控制部45读出存储在图像存储器40中的各个像素数据，并且将其输出到头驱动器26。优选的是，头驱动器26按各行(在图5中的X方向)或可以容易地转换为这种排列的结构来接收图像数据，因为这有助于处理。因此，在本示例性实施方式中，将像素数据的读出地址设置到每34016个像素，并且如图11所示，将各个像素数据按沿X方向排列的方式输出到头驱动器26。此外，当产生了已经获得了低灰度的X方向的一行像素数据值并将其存储在图像存储器40中时，可以沿X方向读出一行的像素数据值并将其输出。此外，即使在已经产生并存储的像素数据的量没有构成X方向的一行像素数据值的阶段，也可以将像素数据从图像存储器40中读出并且依次输出。在后一种情况中，头驱动器26等待，直到输入了完整的一行像素数据值。

此外，在本示例性实施方式中，虽然已经使用抖动处理的示例对以块为单位进行的图像处理进行了说明，但是本发明并不限制于此，而是例如可以进行误差扩散处理。

误差扩散处理也将多灰度图像数据转换为低灰度图像数据，并且产生用于驱动元件的图像数据。误差扩散处理是公知的。也就是说，根据预先确定的误差窗口(对将误差分散到周围像素的程度进行管理的误差分散比率模式)，将在多灰度像素数据转换为低灰度像素数据时发生的误差分散到周围像素。使用在先前转换中扩散的误差的累积值对目标像素的原始多灰度像素数据进行校正。将校正后的像素数据与阈值进行比较，并且将目标像素的像素数据转换为低灰度像素数据。在依赖于周围像素数据的状态下对各个像素进行处理。通过这种方式，误差扩散处理也是以几个像素的方块为单位而不是以一个像素为单位(也就是以误差窗口为单位)进行的。因此，在上述的以一个像素为单位的图像处理之后进行误差扩散处理。

当执行误差扩散处理代替抖动处理时，设置执行误差扩散处理的误差扩散处理部代替抖动处理部39，并且使用误差扩散窗口代替抖动表44。

误差扩散处理部选择已经进行了以一个像素为单位的图像处理的沿Y方向排列的图像数据的一部分，并且执行误差扩散处理。误差扩散处理部使用误差窗口(在此为3×5个像素)并行地对多个块进行误差扩散处理。图12为示出误差扩散处理的说明性图。在图12中，针对图像数据在8个位置进行误差扩散处理的并行处理。在8个位置使用误差窗口，这8个位置各自在Y方向分别有一个像素的位移，并且沿着X方向其间无间隔地排列。

如图12所示，误差扩散处理部首先仅执行误差窗口W8的误差扩散处理。在图12中，误差窗口内的用黑色表示的像素代表此时正在处理的目标像素。误差扩散处理部在沿X方向移动误差窗口W8的同时，随着它进行其处理而沿着X方向顺序地改变目标像素。在对属于误差窗口W8的将影响误差窗口W7的像素完成处理之后，启动使用误差窗口W8和误差窗口W7的并行处理。然后，在沿X方向移动误差窗口W8和误差窗口W7的同时，误差扩散处理部随着它进行其处理而沿着X方向顺序地改变各个相应窗口中的目标像素。

此外，在对属于误差窗口W8和误差窗口W7的将影响误差窗口W6的像素完成处理之后，启动使用误差窗口W8、误差窗口W7和误差窗口W6的并行处理。通过这种方式，依次增加并行处理操作的数量。在第36个步骤之后，这成为使用误差窗口W1至W8的8个并行处理操作。沿着X方向连续进行此并行处理。最终对每个像素的图像数据进行了误差扩散处理，并且产生低灰度像素数据。

将完成了误差扩散处理之后的像素数据存储在图像存储器40。因为误差扩散处理部将像素数据按误差扩散处理的顺序输出到图像存储器40中，因此像素数据在图像存储器40中存储为沿Y方向排列。头输出控制部45读出存储在图像存储器40的各个像素数据，并且将其输出到头驱动器26。与前面的描述类似，头输出控制部45将各个像素数据按沿X方向排列的方式输出到头驱动器26。

此外，在此，同样，当产生了已经获得了低灰度的X方向的一行完整的像素数据并将其存储在图像存储器40中时，可以沿X方向读出一行完整的像素数据值并将其输出。另选的是，即使在已经产生并存储的像素数据的量不构成X方向的一行完整的像素数据的阶段，也可以将像素数据从图像存储器40中读出并且依次输出。例如，在该示例中，在8个误差窗口执行并行处理，并且并行地将低灰度赋予8个像素的像素数据。另选的是，可以在各个处理步骤以8个像素为单位输出像素数据。结果，并行地将八个像素的数据值输入到头驱动器26。按这种方式并行地执行误差扩散处理使得即使在较早阶段已经按Y方向的排列处理了像素数据，也可以按X方向的排列输出像素数据。

在本示例性实施方式中，已经给出并且说明了以一个像素为单位进行的图像处理的三个示例(伽玛校正处理、制造差异校正处理和不喷射喷嘴校正处理)；然而，本发明并不限于此。可以仅仅执行这三种图像处理中的两种，或者可以添加其他种类的图像处理并且如上所述地执行流水线处理，从而并行地执行多个图像处理运行。此外，即使以一个像素为单位仅仅执行一种图像处理(例如仅仅执行制造差异校正处理)，也应当如上所述那样沿着Y方向处理图像数据。然而在这种情况中，当然不执行流水线处理。

例如，当打印内容是由文本、线条图像等构成的图像(在下文中称为″文本图像″)时，原始图像数据为低灰度图像数据。结果，存在如下情况：即使不执行伽玛校正处理、制造差异校正处理或者半色调处理(例如抖动处理或误差扩散处理)，也可以执行打印而不会有任何图像质量问题。因此，在文本图像或者其他这种图像的情况下，仅仅需要执行不喷射喷嘴校正处理。

此外，如上所述，在不喷射喷嘴校正处理中使用的不喷射喷嘴校正LUT 43由针对各个喷嘴33的1位校正数据构成。校正数据的大小小于每一个像素的像素数据(在本示例性实施方式中为8位)。结果，读取LUT不会花费大量时间。因此，可以如通常情况下那样按X方向的排列来处理像素数据。

接下来说明另选示例，在该示例中，根据要打印的图像是文本图像还是非文本图像而改变图像处理的内容。因为该另选示例中的图像记录系统的结构与针对以上示例性实施方式使用图1至4说明的结构相同，因此省略对其进行的描述。然而，头输出控制部45被构成为除了图像存储器40之外还能够访问中间缓存器38，并且从中间缓存器38或者从图像存储器40读出像素数据并将其转发到头驱动器26。

图13为示出该另选示例中在PC 10执行的图像数据传送处理的顺序的流程图。

首先，在步骤100中，当通过通信接口14从外部计算机等将打印数据输入到PC 10时，CPU 11分析打印数据，并且执行线栅图像转换处理。结果，将打印数据转换为用于位图图像的图像数据。将构成图像数据的各个像素数据临时存储在RAM 12中。

在步骤102中，CPU 11确定图像数据是否为用于文本图像的图像数据。当在步骤102中确定图像数据不是用于文本图像的图像数据(其为非文本图像)时，在步骤108中将非文本图像打印命令发送到打印机20，并且在步骤110中按送纸方向(Y方向)的顺序将图像数据发送到打印机20。

在打印机20的CPU 21接收到非文本图像打印命令时，CPU 21将控制信号发送到图像处理装置28，以使得按与以上示例性实施方式中相同的方式在图像处理装置28进行伽玛校正部35、制造差异校正部36、不喷射喷嘴校正部37和抖动处理部39的所有图像处理，并且由此构成设置。具体地说，CPU 21启动伽玛校正部35、制造差异校正LUT 42和抖动处理部39。CPU 21将LUT读取部46构成为仅仅读取伽玛校正LUT 41、制造差异校正LUT 42和不喷射喷嘴校正LUT 43的LUT。CPU 21将抖动表读取部47构成为读取抖动表44。通过这种方式，按与上述相同的方式，图像处理装置28通过并行地执行流水线处理而以一个像素为单位执行图像处理，并且随后以多个像素的块为单位执行图像处理。在此，因为按在Y方向的排列顺序传送像素数据，因此按这种排列顺序执行图像处理。

此外，当CPU 11在步骤102中确定了图像数据为用于文本图像的图像数据时，在步骤104中将文本图像打印命令发送到打印机20，并且在步骤106中按喷嘴排列方向(X方向)的顺序将图像数据发送到打印机20。

当打印机20的CPU 21接收到文本图像打印命令时，CPU 21将控制信号发送到图像处理装置28，以使得在图像处理装置28仅仅执行不喷射喷嘴校正部37的图像处理，并且由此构成设置。具体地说，CPU 21禁止伽玛校正部35、制造差异校正LUT 42和抖动处理部39，并且将LUT读取部46构成为仅仅读取不喷射喷嘴校正LUT 43的LUT。随后，通过CPU 11(或者通过DMA传送)将按X方向的排列顺序接收到的像素数据按其接收顺序传送到不喷射喷嘴校正部37。

图14示出在图像处理装置28仅仅执行不喷射喷嘴校正处理的时序。

在图像处理装置28，首先，在时段T1中，LUT读取部46从ROM 23中读出对应于喷嘴1的不喷射喷嘴校正LUT 43，并且将其写入LUT存储器中。

然后，在时段T2中，不喷射喷嘴校正部37针对要在喷嘴1打印的像素1的像素数据执行不喷射喷嘴校正处理。同时，在时段T2中，LUT读取部46从ROM 23中读出对应于喷嘴2的不喷射喷嘴校正LUT 43，并且将其写入LUT存储器中(但是写入在与当前使用的LUT区域不同的存储区域中)。

在接下来的时段T3中，针对要在喷嘴2打印的像素2的像素数据执行图像处理。同时，读出对应于下一个喷嘴(喷嘴3)的不喷射喷嘴校正LUT 43。重复该操作并且执行处理，直到最后一个像素，由此按X方向的排列对像素数据进行图像处理。在不喷射喷嘴校正部37的处理完成之后，按处理顺序将处理后的数据存储在中间缓存器38。头输出控制部45按在中间缓存器38的存储顺序从中间缓存器38中读出像素数据，并且按X方向的排列将像素数据输出到头驱动器26。

以上已经说明了本发明的一个示例性实施方式及其另选示例；然而本发明并不限于上述示例性实施方式，可以在本发明的权利要求所阐述的发明范围内改变各种设计特征。

例如，在以上示例性实施方式中，将图像处理装置28的各个构成元件说明为由执行其相应功能的硬件构成。然而，当发明并不限于此，例如，CPU 21可以通过执行存储在HDD 31等的给定程序而执行这些功能。在以这种方式通过软件信息处理来执行以上图像处理功能的情况下，以一个像素为单位执行图像处理的各个程序模块(例如执行伽玛校正处理的程序模块、执行制造差异校正处理的程序模块和执行不喷射喷嘴校正处理的程序模块)按流水线结构连接起来，并且如上所述地并行执行处理。按这种方式连接起来的模块各自共同以一个像素为处理单位，并且执行对一系列流水线处理操作的执行控制是一件简单的事情。此外，类似地可以通过软件程序模块来执行抖动处理或者误差扩散处理的功能。

此外，以上例示了执行抖动处理或者误差扩散处理作为以块为单位执行的半色调处理；然而本发明并不限于此，而是例如可以既执行抖动处理又执行误差扩散处理。也就是说，将在抖动处理中使用的阈值矩阵应用于在误差扩散处理中使用的阈值。

此外，在以上示例性实施方式中，图像记录系统由PC 10和打印机20构成；然而打印机20可以设置有线栅转换功能，并且打印机20可以直接接收打印数据而无需通过PC 10发送数据。在这个情况下，在以上示例性实施方式中，在打印机20对打印数据进行线栅转换，并且在转换之后将图像数据临时存储在RAM 22，接下来将存储在RAM 22中的图像数据传送到图像处理装置28。

对本发明的实施方式的前述描述是为了例示和描述的目的而提供的。其并非旨在穷举或者将本发明限于所公开的确切形式。显然，许多变型和修改对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述这些示例性实施方式是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域其他技术人员能够理解本发明的适用于所构想特定用途的各种实施方式和各种变型。旨在由所附权利要求书及其等同物来限定本发明的范围。

Claims (11)

1.一种图像处理装置，该图像处理装置包括：

存储器，该存储器存储与图像记录装置的各个记录部对应的转换特性信息，所述图像记录装置在将设置有沿第一方向排列的多个所述记录部的记录单元相对于记录介质沿垂直于所述第一方向的第二方向移动的同时在所述记录介质上记录图像，所述转换特性信息表示用于以一个像素为单位转换图像数据的转换特性；

第一处理单元，该第一处理单元沿着所述第一方向执行转换处理过程，在该转换处理过程中，该第一处理单元使用存储在所述存储器中的对应于各个记录部的转换特性信息来连续地对与各个记录部对应的各组像素数据进行转换，每一组像素数据用于记录沿第二方向排列并且要由不同的记录部记录的多个像素；

第二处理单元，该第二处理单元以多个像素为单位对在所述第一处理单元进行了处理的图像数据进行图像处理过程，所述图像数据按在所述第一处理单元的处理顺序排列；以及

输出单元，该输出单元将在所述第二处理单元进行了处理的图像数据按所述第一方向的排列输出到所述图像记录装置。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中：

所述存储器根据不同的转换处理过程而分别存储对应于各个记录部的各组转换特性信息，或者根据各种不同的转换处理过程而分别存储对应于各个记录部的各组转换特性信息以及由各个记录部共享的转换特性信息；并且，

所述第一处理单元使用存储在所述存储器中的转换特性信息，通过流水线处理来执行多个以一个像素为单位的转换处理过程，同时并行地执行所述多个转换处理过程。

3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述第二处理单元并行地执行多个以多个像素为单位的图像处理过程。

4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，当在以一个像素为单位的转换处理过程中使用的转换特性信息的大小小于一个像素的图像数据的大小时，所述第一处理单元沿着所述第二方向执行所述转换处理过程，使用如下的转换特性信息来连续地对各组像素数据进行转换，每一组像素数据用于记录沿第一方向排列的多个像素，其中所述转换特性信息存储在所述存储器中并且对应于形成所述多个像素的各个记录部。

5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，当在所述第二处理单元不执行图像处理时，所述输出装置将在所述第一处理单元进行了处理的图像数据按所述第一方向的排列输出到所述图像记录装置。

6.一种图像记录系统，该图像记录系统包括：

图像记录装置，该图像记录装置在将设置有沿第一方向排列的多个记录部的记录单元相对于记录介质沿垂直于所述第一方向的第二方向移动的同时在所述记录介质上记录图像；以及

图像处理装置，该图像处理装置包括：

存储器，所述存储器存储与所述图像记录装置的各个记录部对应并且表示用于以一个像素为单位转换图像数据的转换特性的转换特性信息；

第一处理单元，该第一处理单元沿着所述第一方向执行转换处理过程，在该转换处理过程中，该第一处理单元使用存储在所述存储器中的对应于各个记录部的转换特性信息，连续地对与各个记录部对应的各组像素数据进行转换，每一组像素数据用于记录沿第二方向排列并且要由不同的记录部记录的多个像素；

第二处理单元，该第二处理单元以多个像素为单位对在所述第一处理单元进行了处理的图像数据进行图像处理过程，所述图像数据按在所述第一处理单元的处理顺序排列；以及

输出单元，该输出单元将在所述第二处理单元进行了处理的图像数据按所述第一方向的排列输出到所述图像记录装置。

7.根据权利要求6所述的图像记录系统，其中：

所述存储器根据不同的转换处理过程而分别存储对应于各个记录部的各组转换特性信息，或者根据各种不同的转换处理过程而分别存储对应于各个记录部的各组转换特性信息以及由各个记录部共享的转换特性信息；并且，

所述第一处理单元使用存储在所述存储器中的转换特性信息，通过流水线处理来执行多个以一个像素为单位的转换处理过程，同时并行地执行所述多个转换处理过程。

8.根据权利要求6所述的图像记录系统，其中，所述第二处理单元并行地执行多个以多个像素为单位的图像处理过程。

9.根据权利要求6所述的图像记录系统，其中，当在以一个像素为单位的转换处理中使用的转换特性信息的大小小于一个像素的图像数据的大小时，所述第一处理单元沿着所述第二方向执行所述转换处理，使用如下的转换特性信息来连续地对各组像素数据进行转换，每一组像素数据用于记录沿第一方向排列的多个像素，其中所述转换特性信息存储在所述存储器中并且对应于形成所述多个像素的各个记录部。

10.根据权利要求6所述的图像记录系统，其中，当在所述第二处理单元不执行图像处理时，所述输出装置将在所述第一处理单元进行了处理的图像数据按所述第一方向的排列输出到所述图像记录装置。

11.一种图像处理方法，该图像处理方法包括以下步骤：

存储与图像记录装置的各个记录部对应的转换特性信息，所述图像记录装置在将设置有沿第一方向排列的多个所述记录部的记录单元相对于记录介质沿垂直于所述第一方向的第二方向移动的同时在所述记录介质上记录图像，所述转换特性信息表示用于以一个像素为单位转换图像数据的转换特性；

沿着所述第一方向执行转换处理即第一处理，在该第一处理过程中，通过使用存储在存储器中的对应于各个记录部的转换特性信息来连续地对与各个记录部对应的各组像素数据进行转换，每一组像素数据用于记录沿第二方向排列并且要由不同的记录部记录的多个像素；

以多个像素为单位对在所述第一处理中进行了处理的图像数据进行图像处理即第二处理，所述图像数据按所述第一处理的处理顺序排列；以及

将在所述第二处理中进行了处理的图像数据按所述第一方向的排列输出到所述图像记录装置。

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