CN101651769B - 基于画质限制条件的颜色数和代表颜色值的决定方法 - Google Patents
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Abstract
基于画质限制条件的颜色数和代表颜色值的决定方法，采用具有初期颜色数估算手段和代表颜色值计算手段和画质评价手段和颜色数调整手段特征的图像处理方法：对代表颜色值计算步骤中，图像处理包括控制模块、输入设备和显示对图像进行处理；其中控制器包含接口模块，图像预处理模块，区域画定部，区域判别模块、压缩模块，复合文件生成模块，图像预处理模块，接收图像数据通过预处理，然后把数据送到区域画定模块；区域画定模块把从图像预处理模块读取的数据生成连通矩形区域；区域判别模块对画质评价根据连通矩形区域的图像数据进行文字/线条区域和连续色调图像区域的判别；压缩模块根据判别的结果，分别使用不同压缩方法来压缩处理。
Description
一.技术领域
本发明涉及内容路主要着力解决图像处理领域中颜色数和代表色值计算等问题。本发明通过准确计算图像区域的颜色数来为图像区域选择最适合的压缩方式；通过准确计算文字和线条图像区域的颜色数和代表颜色值以便在不失真的情况下来提高文字和线条图像压缩率；通过准确计算图像或图像区域的颜色数和代表颜色值以便使用更少的打印墨来打印出高质量的图像。
二.背景技术
颜色数是图像区域压缩方式(JPEG类的连续色调有损压缩或者PNG类的不连续色调无损失压缩)的重要判断依据之一，通过准确地计算图像区域的颜色数能够为选择最适合的压缩方式提供重要的判断信息。另外人类的主观视觉(HVS-Human Visual System)对文字和线条图像的颜色失真特别敏感。为了维持线条图像和文字图像的画质，必须准确地计算出这两种图像的颜色数和代表颜色值。另外在省墨打印中如何在保持图像质量的情况下对图像进行最大限度地减色也对颜色数的准确计算提出了要求.因此本发明主要着力解决图像的颜色数和代表色计算等问题.
本发明相关的技术、已公开专利文件及一般的文献或产品：传统的颜色数计算算法大多利用图像颜色直方图来进行计算。以下的专利文件里有一些记载：
【日本专利文献1】特开2005-260452号公报
【日本专利文献2】特开2006-92050号公报
【日本专利文献3】特开2006-333175号公报
日本专利文献1和日本专利文献2的颜色数计算方法使用事先确定的颜色表来计算直方图，然后利用这个直方图根据阀值来确定颜色数目。这个方法的缺点在于单纯使用直方图阀值来进行颜色数判定的时候，频度较低的颜色会被丢失掉。这部分频度低的颜色会被别的代表颜色代替。如果某种颜色的频度虽然低，但是人眼容易观察到这部分颜色的话，画质上会产生失真的问题。
日本专利文献3的颜色数计算算法通过对直方图的解析处理和颜色集合的聚集处理来计算颜色数。使用这种方法会产生颜色数的错误计算。此文献通过把颜色值被错误计算的像素切换到背景的方法(JPEG等来压缩)来解决此问题。使用这种方法会把文字的一部分被当作背景图像，最终使用JPEG等方法来压缩。而文字使用JPEG类的方法来压缩会使画质受到很大的影响。
现有技术的不足：文字和线条图像区域内的颜色数目较多的时候，不同的颜色数计算算法计算出来的颜色数也不一样，存在颜色数被过多计算和过少计算的问题。当颜色数被过少计算时，文字和线条图像的颜色由于被错误计算而产生视觉上的强烈的失真效果；颜色数被过多计算的场合，可能会被误识别为连续色调图像区域而使用JPEG类的压缩方式来进行压缩。即使是被识别为PNG类图像区域而使用PNG类的压缩方式进行压缩，文字和线条图像的画质问题虽然解决了，但是一方面文字和线条图像区域的压缩率会变得低下，另一方面在打印颜色数被过多计算的减色图像的时候，会出现耗费更多的打印墨等问题。
三.发明内容
本发明目的是：提出一种基于画质限制条件的颜色数和代表颜色值的决定方法
以及图像或图像区域压缩方式和图像或图像区域印刷方式的决定方法，通过准确计算图像或图像区域的颜色数来提高待判别图像的决定精度；通过准确计算文字和线条图像或图像区域的颜色数和代表颜色值以便在不失真的情下来提高文字和线条图像压缩率；通过准确计算图像或图像区域的颜色数和代表颜色值以便使用更少的打印墨来打印出高质量的图像。
本发明的技术方案是：基于画质限制条件的颜色数和代表颜色值的决定方法，以及图像或图像区域压缩方式和图像区域印刷方式的决定方法；采用具有初期颜色数估算手段和代表颜色值计算手段和画质评价手段和颜色数调整手段特征的图像处理方法：对代表颜色值计算步骤中，具有颜色的频度即使低但也能被选择为代表颜色的特征的图像处理方法；图像处理包括控制模块、输入设备和显示对图像进行处理；其中控制器包含接口模块，图像预处理模块，区域画定部，区域判别模块、压缩模块，复合文件生成模块，图像预处理模块，接收图像数据通过预处理，然后把数据送到区域画定模块。
区域画定模块把从图像预处理模块读取的数据生成连通矩形区域；
区域判别模块对画质评价根据连通矩形区域的图像数据进行文字/线条区域和连续色调图像区域的判别；
压缩模块根据判别的结果，分别使用不同压缩方法来压缩处理。文字区域使用适合文字压缩的二值图像算法(MMR，JBIG等)来进行压缩，线条区域使用适合线条图像压缩的无损压缩算法(PNG，GIF等)来进行压缩，连续色调图像区域使用适合连续色调图像压缩的算法(JPEG，JPEG2000等)来进行压缩。复合文件生成模块把压缩后的数据使用一定的格式(PDF、XPS(XML Paper Specification)等)进行压缩，压缩后送到输出模块；
对画质评价，采用RMSE、PSNR、SSIM等能够计算出客观数值的画质判别手段；
或者通过计算人类视觉系统对减色后的图像和原来的图像之间的误差图像来判别失真是否在一定的视觉忍耐范围内来进行画质确认的手段；
或者采用针对线条和文字图像的画质确认手段(比如确认减色后的图像边缘和原图像的图像边缘是否一致)；
或者别的公知的画质确认手段中的某种或多种画质评价手段的图像处理设备或者图像处理方法。
对代表颜色值计算步骤中，具有颜色的频度即使低但也能被选择为代表颜色的特征的图像处理方法；对代表颜色值计算步骤中，具有颜色的频度即使低但也能被选择为代表颜色的特征的图像处理方法。
本发明对计算机进行图像压缩处理的程序来说，具有初期颜色数估算功能和代表颜色值计算机能和画质评价功能和压缩方式判别功能和颜色数调整功能特征的计算机程序；
具有颜色数少的时候的压缩方法判别手段和颜色数多的时候的压缩方法判别手段特征的图像处理方法。
对上述的压缩方法追加判定手段来说，具有给定的文字和线条画质来进行文字线条压缩文件大小的试算手段和给定画质连续色调图像画质来进行连续色调图像画质压缩文件大小的试算手段和通过试算大小的比较来判别区域压缩方式的决定手段特征的图像处理方法。
图像处理包括控制模块、输入设备和显示设备。控制器主要包含接口模块，图像预处理模块，区域画定模块，区域判别模块、压缩模块，复合文件生成模块。
图像预处理模块，接收图像数据通过预处理，然后把数据送到区域画定模块。
区域画定模块把从图像预处理模块读取的数据生成连通矩形区域。
区域判别模块然后根据连通矩形区域的图像数据进行文字/线条区域和连续色调图像区域的判别。
压缩模块根据判别的结果，分别使用不同压缩方法来压缩处理。文字区域使用MMR，JBIG等对二值图像有效的算法来进行压缩，线条图像使用PNG，GIF等对线条图像有效的算法来进行压缩，连续色调图像区域使用JPEG，JPEG2000等来进行压缩。复合文件生成模块把压缩后的数据使用公知的PDF、XPS(XML Paper Specification)等形式进行压缩，压缩后送到输出模块。
本发明还设有具有初期颜色数估算手段和候补颜色数实例生成手段和并列代表颜色值计算手段和并列画质评价手段和候补颜色数实例统合手段特征的图像处理设备。对计算机进行图像压缩处理的图像处理方法来说，具有初期颜色数估算步骤和候补颜色数实例生成步骤和并列代表色计算步骤和并列画质评价步骤和候补颜色实例统合步骤特征的图像处理方法和图像处理程序。
本发明技术的有益效果：传统技术使用频度阀值技术，最小聚类技术等等和画质没有直接关系的方法来决定颜色数和代表颜色值。而阀值的确定又是和各个具体图像相关的，满足所有图像的阀值确定非常困难。本技术使用画质做为评价标准来确定颜色数和代表颜色值。
采用本发明技术使得传统技术中面临的确定阀值的难题(比如频度阀值，聚合统合条件，聚类最小尺度等等)得到了解决。本发明技术能够解决颜色数的过少计算和过多计算问题。如果颜色数被过少计算了，一部分文字和线条图像的颜色失真将会被观察到。颜色数被过多计算的情况下，压缩率会低下，压缩类型的判别会出错误。而且颜色数被过多计算的图像打印起来也更浪费打印墨。本技术不仅仅是用来进行文字和线条图像的压缩，更可被用来进行压缩方式的判别和打印方式的判别。
本发明的有益效果，文字图像和线条图像的颜色数的过少判别和过多判别可以防止。通过准确地计算颜色数，文字和线条图像可以以更好的画质，更高的压缩率来进行压缩。另外，通过准确地计算颜色数以前被误判别为JPEG类压缩的区域能够被正确识别为PNG，MMR等方式来压缩。即便是颜色数少的自然(JPEG)图像被误识别为PNG类的图像，但是画质仍能保持高画质。
四、附图说明
图1 图像处理系统的构成
图2是图1中的图像处理设备的构成
图3是本系统从图像数据读入到复合文件生成的概要处理流程图
图4.0 颜色数和代表颜值的计算的流程图
图4.1 压缩方式的决定的流程图
图4.2 压缩方式的追加判别的流程图
图4.3原来的线条图像(495种颜色)
图4.4 10种颜色的减色图像 RMSE＝14.635
图4.5 15种颜色的减色图像 RMSE＝7.1484
图4.6 20种颜色的减色图像 RMSE＝5.11
图4.7显示了区域判别处理的颜色数和代表值计算的并列处理实施方式
图5颜色数的计算和打印/复印方式的决定
五、具体实施方式
4.1本发明最佳实施方式
【第一实施方式】
下面参照图表来讲述最佳实施方式。
(1)图像处理系统的构成
图1显示了本发明相关的图像处理系统的构成(下面简称系统.)。.正如此图所显示，本系统由图像处理设备1和与图像处理设备1相互连接的图像读取设备2、外部记忆设备3、输出设备4构成。
图像读取设备2是把原稿以页为单位来读取的公认图像读取设备.。图象读取后把图像发到图像处理设备1。
图像处理设备1由计算机处理系统构成。接受来自图像读取设备2管理的图像数据，以页为单位，对接受来的图像数据进行文字图像区域、线条图像区域，和自然图像区域的判别，并将判别后的文字图像、线条图像和背景图像数据提取出来。提取出来后的文字图像、线条图像使用“MMR(Modified Modified READ)、PNG(Portable Network Graphics)”等无损压缩方式进行压缩。自然图像区域使用不可逆压缩方式.“JPEG即Joint Photographic Experts Group等”压缩，压缩后的数据根据在页面中的位置和透明度等属性写到PDF(Portable Document Format)文件里，然后送往外部记忆设备3。外部记忆设备3中包含诸如如硬盘等的存储媒体。存储媒体接受从图像处理设备1送来的数据然后在存储媒体里保存.。输出设备4是公认的印刷设备，根据图像处理设备1的印刷命令，把相应的文件从外部记忆设备3里读出来，然后印刷到外部媒体上。
(2)图像处理设备1的构成
图2显示了图像处理设备1的功能构成模块。从图中可以看出，图像处理设备1包括控制模块100、输入设备200和显示设备300。输入设备200包含键盘、鼠标，触摸屏等，从用户处接受到键盘的按键，然后把输入信号转送到控制部100去。
显示设备300负责显示功能，根据控制器100处获得的命令来显示相关的数据。
控制器100主要包含接口输入模块(I/F)101，图像预处理模块102，区域画定部103，区域判别模块104、压缩模块105，复合文件生成模块106，I/F输出模块107、I/F输出模块108、CPU109、RAM110和ROM111。这些模块部件通过总线120相互连接，互相可以传递指令和数据。
I/F模块101是图像读取设备2的接口部分，来自图像读取设备2的图像数据送给图像予处理模块102。
图像预处理模块102，接收来自I/F模块101的图像数据通过预处理，然后把数据送到区域画定模块103。
区域画定模块103把从102读取的数据生成连通矩形区域。
区域判别模块104从模块103处获得连通矩形区域，然后根据连通矩形区域的图像数据进行文字/线条区域和连续色调图像区域的判别。
压缩模块105根据判别的结果，分别使用不同压缩方法来压缩处理。文字区域使用MMR，JBIG等对二值图像有效的算法来进行压缩，线条图像使用PNG，GIF等对线条图像有效的算法来进行压缩，连续色调图像区域使用JPEG，JPEG2000等来进行压缩。复合文件生成模块106把压缩后的数据使用公知的PDF、XPS(XML Paper Specification)等形式进行压缩，压缩后送到I/F输出模块107里去。
I/F输出模块107是和外部记忆设备3的接口，把来自复合文件生成模块106的数据送到外部记忆设备3。
I/F输出模块108是图像输出设备4的接口。
CPU109把ROM111里的程序读出，控制图像处理设备1的全体的处理。另外根据来自输入设备200的输入信息把执行结果显示到显示设备300上。另外还会控制图像前处理模块102、区域判别模块103，把从图像读取设备2的输入图像变换成复合文件再输出到外部记忆设备3上。ROM111里包含复合文件变换处理的相关程序。
RAM110主要提供CPU109程序执行的运行内存。
图2是图1的图像处理设备1的构成
图3是本系统从图像数据读入到复合文件生成的概要处理流程图。根据本流程图可以看到：
步骤S301通过图像读取设备2读取图像数据送到图像处理设备1中去。这里读取的图像数据可以是TIFF、JPEG或者是BMP等格式的文件，也可以是其它的文件格式。步骤S302在图像处理设备1执行图像预处理，主要进行分辨率变换，图像画质调整等处理。步骤S303的区域画定部把经过预处理的图像数据根据图像数据的特性进行图像分割，分割为若干连通区域。只要不脱离本发明的宗旨，本发明区域分割的方法没有任何特别限制。
步骤S304进行压缩方式的判别。把每个区域按照其特性分类成不同的类别，主要包括文字类，线条图像类，连续色调图像类。图像数据按照适合的压缩类型进行压缩。
步骤S305把分离的文字图像数据按照文字压缩方式(MMR，JBIG等)进行压缩。
步骤S306把分离的线条图像数据按照线条图像方式压缩(PNG等)。
步骤S307把分离的连续色调图像数据按照连续色调压缩方式(JPEG等)进行压缩。
步骤S308把压缩好的文字层，线条图像层和背景层的数据写到复合文件里去。
步骤S309把复合文件(PDF、XPS(XML Paper Specification)等)写到外部记忆设备3里去。
(3)区域判别模块
【非专利文件1】P.Heckbert，”Color Image Quantization for frame bufferdisplay”，Computer graphics，Vol.16，No.3，p297-304，1980
【非专利文件2】Xiaolin Wu“Color quantization by dynamic programmingand principal analysis”ACM Transactions on Graphics Volume 11，Issue 4(October 1992)Pages：348-372
区域画定处理S303完成后，进入区域压缩方式决定模块S304，进行区域压缩方式判别处理。
图4.0、图4.1和图4.2是区域压缩判别处理的流程图。
如图4.0所示，对每个画定的区域首先进入颜色数的初期估计处理S4010。初期颜色数估计S4010通过使用直方图分布状态来进行解析处理和颜色集合聚类等处理。颜色数估算后，进入代表颜色值计算模块S4020。为了使频度低但是视觉上重要的颜色也能被选中，本发明参考了非专利文件1和非专利文件2的代表颜色计算算法。只要不脱离本发明的宗旨，具体采用何种代表颜色值选出算法没有特别的限制。比如可以把视觉上失真较大的区域分离出来，从中确定需要另外添加的颜色数并选出需要另外添加的代表颜色。代表颜色值选出后进入调色板图像生成处理S4030。
人类视觉模型HVS(Human visual system)具有对空间高频部分的失真不易察觉，而对空间低频的失真容易感觉到的特性。HVS的另外一个特性是对图像上的显着的部分的失真容易感受到。
画质评价方法越接近HVS，减色后调色板图像的画质特性就越能够精确地测定。具体的计算方法要榷衡考虑计算的轻便性和画质判定的准确性。经常使用以下的画质评价方法和判定方法。
①RMSE(Root Mean Square Error)、PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)、SSIM(Structural Similarity)等能产生客观数值的画质判别方法。使用这些客观数值的时候(RMSE等)，如果在阀值范围内，画质被认为能够维持；否则，就认为画质不能维持。
②计算误差图像，通过检测在误差图像上是不是有HVS能够察觉的失真来对画质进行判断：如果误差图像上有HVS可以察觉的失真，产生失真的部分的颜色数和代表颜色值需要重新计算。
③针对文字图像和线条图像的画质判定方法：
文字图像和线条图像中，图像边缘的鲜锐性是线和文字的重要特性。通过对减色后图像边缘的部分的鲜锐性和图像是否单纯由图像边缘构成等来评价，能够判别减色后图像是否适合使用PNG等文字线条图像方式来压缩。或者提取出原图像的边缘图像和减色后的边缘图像看是否图像边缘是否一致来进行画质评价。
本实施通过RMSE阀值来进行判别。只要能达到画质准确评价的效果，用何种画质判定/评价和确认方法并没有特殊限制。表1中给出了颜色数和画质评价结果的相互关系。通过尝试不同的颜色数来进行减色处理，可以计算出合适的颜色数目。如果文字图像或者线条图像经过减色处理而且画质能够维持，颜色数和代表颜色值被保存起来进入压缩方式决定步骤S4060。如果画质无法维持的话，进行颜色数是否太多的判定S4040。如果颜色数太多(在阀值以上的情况下)，使用非可逆连续色调压缩方式(Jpeg等)。如果颜色数在阀值以下的情况下，进入颜色数追加处理S4050，通过确定追加颜色数，循环再次进行色计算S4020。
颜色数计算和代表颜色值计算的例子图像可以参见图4.3-4.6。单纯的直方图频度阀值方法虽然无法准确地计算出颜色数。但是如果加入画质限制条件，可以计算出必须的颜色数和代表颜色值。
颜色数计算和代表色计算S400完成后，进入到图4.1中显示的压缩类型判定处理步骤。根据颜色数S4100的判断进行不同的处理。如果颜色数是2，进入2色处理S4110，通过分离前景和背景，前景使用可逆压缩(MMR等)方式，背景使用不可逆压缩(JPEG等)方式来进行压缩。如果颜色数介于3色和8色之间，进入处理模块S4120，前景和背景分离，前景选择使用MMR方式，背景选择使用JPEG等方式。如果颜色数介于9色和16色之间，前景和背景较难分离，利用颜色数和计算出来的代表色来进行PNG类的可逆压缩类型S4130。如果颜色数介于17色和256色之间，此区域到底是适合线条图像压缩还是适合连续色调图像压缩需要追加判定。先将颜色数和计算出来的代表颜色值和调色板图像保存起来，进入追加压缩方式判别处理S4150。
追加压缩方式判别处理S4150如图4.2所示，进入适合线条图像压缩的可逆压缩(PNG等)压缩文件大小的试算处理S4220和指定画质的不可逆压缩处理(JPEG等)压缩文件大小的试算处理S4230。试算处理后，通过比较两种压缩方法的文件流的大小S4240，如果图像不可逆(JPEG等)的压缩数据大的场合，设定此区域的压缩方式为线条图像压缩S4260，如果情况相反，设定此区域的压缩方式为连续色调压缩(JPEG压缩等)S4250。区域的压缩方式决定好之后，进入图4.1的复合文件生成处理S4160。
(4)区域图像的压缩和复合文件的生成
S4160的处理如图3所表示的那檬，按照压缩类型分别进入文字区域压缩S305、线条区域压缩S306、连续色调压缩S307，对区域图像数据进行压缩。压缩后的数据和位置数据、颜色数据、透明数据一起写入复合文件数据S308，按照符合文件的格式输出复合文件数据。
生成的复合文件通过I/F模块107把数据送到外部记忆设备3，至此完成复合文件的变换处理。
表1 颜色数和画质评价结果的相互关系
| 色数 | RMSE値 | PNG |
| 5 | 26.62 | 10172 |
| 10 | 14.635 | 12090 |
| 15 | 7.1484 | 16540 |
| 20 | 5.11 | 19783 |
图4.3开始到图4.6为止显示了原来的图像(图4.3)和经过不同颜色数(10色，15色，20色)减色后的图像，各个减色图像的画质(RMSE值)也在图的标题中写明了。
图4.3 原来的线条图像(495种颜色)
【第二实施方式】
上面讲述了本发明的一种实施方式。另外本发明不仅仅限于上面的实施方式，还可采用如下的并列处理实施方式。
如图4.7显示了区域判别处理的颜色数和代表值计算的并列处理实施方式。如图所示，根据每个画定的矩形区域先进入初期颜色数估算处理S4900，颜色数的估算S4910可以使用颜色直方图(如第一实施方法中所述)的算法来计算。颜色数估算后，进入候补颜色数生成处理S4910，生成候补颜色数实例。这之后，根据候补颜色数进入并列处理模块。并列处理模块包含代表颜色值计算S4930来选出代表颜色值和进行减色处理。S4930的代表颜色计算和图4.1的S4020一样，需要能够选出频度低但对画质重要的颜色。颜色数和代表颜色值确定并减色后进入画质评价S4940。S4940可以把S4030的画质评价技术采用进来。代表颜色计算和画质评价处理后，从所有的并列执行路径中收集画质评价结果。选择候补执行路径中画质能够维持而且颜色数目最小的候补路径，记录下颜色数和代表颜色值和减色后的调色板图像并进行保存S4950。
接下来利用颜色数和代表颜色值和调色板图像，进入压缩方式决定处理S410步骤。
代表颜色计算，画质评价相关的并列处理不仅仅限于软件的并列处理，而且包含硬件方式的实现，比如Multi-Processor、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、LSI(Large Scale Integration)等方式也都包含在此实施形态中。
【第三实施方式】
上面讲了在复合文件压缩领域的应用，在图像打印/复印应用方面，通过准确地计算图像中的颜色数，在主观视觉能够接受的失真范围内，能够以少量的墨来打印/复印出高画质的纸类文件。如图5所示，图像通过图1中的图像读取设备2读取图像后进入然后图像预处理S5000，此处的预处理主要把图像输出设备4中无法再现的颜色使用能够再现的颜色来置换。详细的说明在日本专利文献4中有记载(参见【日本专利文献4】特开2007-281826号公报)。只要不脱离本发明的宗旨，对预处理的具体的实施方法没有特别限制。
预处理S5000结束后，进入图像颜色数目计算阶段，首先对预处理完的图像或图像区域进行初始颜色数的估计S5010。在初始颜色数估计后进入代表颜色数的计算和调色板图像的生成S5020。然后对减色后的图像进行画质评价，此处的画质评价可以如第一实施施式的画质评价，也可以是模拟产生打印/复印后的外部媒体图像，并对此模拟生成的图像画质进行评价S5030。如果画质评价成功，说明以当前的颜色数产生的画质能够满足主观视觉的要求，则按此颜色数进入不同的印刷处理流程S5100。如果画质无法满足要求，则对当前的颜色数进行确认S5040，如果颜色数很多，说明需要很丰富的颜色数来打印S5070；否则重新调整颜色数S5050，重新计算代表颜色值和计算减色后的图像S5020。
在根据颜色数进入不同的印刷处理流程S5100后，如果颜色数为2，也就是说除了背景颜色和前景颜色外不再有别的颜色，进入单色印刷处理流程S5110，印刷完毕后，图像处理设备1进行单色打印的金额结算，扣除单色打印所需的金额S5140，并在图像处理设备1附属的显示设备上显示出来。如果颜色数较少(低于某一阀值)，颜色数多少的具体的判定标准请参照日本专利文献4，具体的确定方式并没有特别的限制。进入少数彩色印刷处理S5120，次步骤只使用较少的颜色打印，但是由于本实现已经准确地计算出了实际需要的颜色数，所以不会打印出HVS不能接受的画质。在少数颜色打印作业S5120完毕后，图像处理设备1进行少数彩色金额结算S5150，扣除少数打印所需的金额S5150，并在图像处理设备1附属的显示设备上显示出来。除此以外的情况需要丰富的较多的颜色才能打印出高画质的原稿，进入彩色印刷处理S5130。在彩色图像打印出来之后，扣除彩色打印所需的金额S5160，并在图像处理设备1附属的显示设备上显示出来。此出的单色打印S5110，少数颜色打印S5120和多颜色打印S5130处理中，根据需要，可以再次采取别的省墨打印技术，如抖动处理或者HALFTONE技术等等。只要符合本发明的宗旨，具体使用什么别的省墨打印技术没有特别的限制。以上说明中的墨通指打印设备或者复印设备中为了印字需要而耗费的打印和复印而耗费的打印材料和复印材料。比如激光打印设备中为了印字而耗费的硒鼓，喷墨打印机中耗费的墨等等。
以上的实施方式中图像读取设备，图像处理设备和外部记忆设备，输出设备是以不同设备的形式出现的。并不排除在具体实施中把以上的所有或部分设备统一在一个设备中实现的情况，比如多功能数码复合一体机MFP(Multi-Functional Peripheral)，和把打印，复印，扫描等多项功能集成化的办公设备等等。
以上的实施方式中主要颜色数计算方法在图像压缩和图像打印/复印方面的应用，当然颜色数计算在很多其他方面也有很多应用，比如图纸的矢量化等应用，图像识别等方面。本颜色计算方法的实际实施也包含在这些应用或者别的任何需要用到颜色数计算的应用。
本发明不仅仅限于新的功能的图像处理设备，也可以是上述的复合文件生成方法和打印/复印方式决定的方法，或者是计算机上执行的程序。
本发明相关的程序，可以记录在诸如磁带、软盘、DVD、CD-ROM、CD-R、MO、PD等光记录媒体或SmartMedia等闪存媒体。总之可以是计算机能够读取的各种记录形媒体。或者通过包含有线、无线的计算机网络、卫星设备、有线电缆等来读写。
另外本发明相关的程序，可以不包含上面所说的所有模块。比如一部分可以包含在操作系统OS里，而另一部分包含在附加安装的程序里。也可以说本发明的相关程序的记录媒体里并不一定要包含所有的模块，也并不是所有的模块都要通过网络读到。也可以使用硬件或部分使用硬件来执行和处理。
上面的实施方法主要是以复合文本文件PDF为例做了解说，实际上不仅仅限制于PDF文件。也包含XPS、XML等等复合文书文件。
Claims (5)
1.基于画质限制条件的颜色数和代表颜色值的决定方法，其特征是采用具有初期颜色数估算手段和代表颜色值计算手段和画质评价手段和颜色数调整手段特征的图像处理方法：对代表颜色值计算步骤中，具有颜色的频度即使低但也能被选择为代表颜色的特征的图像处理方法；图像处理时采用控制器、输入设备和显示对图像进行处理；其中所述控制器包含接口模块、图像预处理模块、区域画定模块、区域判别模块、压缩模块、复合文件生成模块，图像预处理模块接收图像数据进行预处理，然后把数据送到区域画定模块；区域画定模块把从图像预处理模块读取的数据生成连通矩形区域；
区域判别模块对画质评价根据连通矩形区域的图像数据进行文字/线条区域和连续色调图像区域的判别；
压缩模块根据判别的结果，分别使用不同压缩方法来压缩处理；文字区域使用适合文字压缩的二值图像算法来进行压缩，线条区域使用适合线条图像压缩的无损压缩算法来进行压缩，连续色调图像区域使用适合连续色调图像压缩的算法来进行压缩；复合文件生成模块把压缩后的数据使用PDF或XPS的格式进行压缩，压缩后送到输出模块；
对画质评价，采用RMSE、PSNR或SSIM计算出客观数值的画质判别手段；或者通过计算人类视觉系统对减色后的图像和原来的图像之间的误差图像来判别失真是否在一定的视觉忍耐范围内来进行画质确认的手段；
或者通过确认减色后图像的图像边缘能否和原图像的图像边缘一致针对线条文字图像进行画质确认的手段。
2.根据权利要求1所述的基于画质限制条件的颜色数和代表颜色值的决定方法，其特征是不管图像中颜色的频度是高还是低，只要在画质上重要，那么那种颜色都可被选为代表色，出现在减色后的调色板画像里。
3.根据权利要求1所述的基于画质限制条件的颜色数和代表颜色值的决定方法，其特征是对所述压缩方法追加判定手段，对具有给定的文字和线条画质来进行文字线条压缩文件大小的试算手段和给定画质连续色调图像画质来进行连续色调图像画质压缩文件大小的试算手段，通过试算大小的比较来判别区域压缩方式，并决定图像处理方法。
4.根据权利要求1所述的基于画质限制条件的颜色数和代表颜色值的决定方法，其特征是具有初期颜色数估算手段和代表颜色值计算手段和画质评价手段和压缩类型判别手段和颜色数调整手段特征，适用于对计算机进行图像压缩处理的程序。
5.根据权利要求1所述的基于画质限制条件的颜色数和代表颜色值的决定方法，其特征是应用于具有初期颜色数估算手段和代表颜色值计算手段和画质评价手段和打印/复印方式判别手段和颜色数调整手段特征的图像处理设备。
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