CN102215314B - 图像处理设备和图像形成方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种图像处理设备和图像形成方法。所述图像处理设备具有打印处理器和PUSH处理器，其中，所述打印处理器基于图像数据生成用于打印的图像数据，所述PUSH处理器基于图像数据生成用于显示的图像数据，所述图像处理设备包括：区域划分处理器，用于把图像数据分类为半色调点区域、屏上文本区域、文本区域和其它区域，并且输出用于表明区域的区域类型的区域划分信号；第一空间滤波处理器，用于当所述打印处理器生成用于打印的图像数据时，参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理；以及第二空间滤波处理器，用于当所述PUSH处理器生成用于显示的图像数据时，参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理。

Description

图像处理设备和图像形成方法

技术领域

本发明涉及一种图像处理设备、图像形成方法和程序。 

背景技术

通常，已经存在用于处理由诸如扫描器等图像输入设备读取的文档的图像数据的图像处理设备。作为图像处理设备应用的一个例子，可以考虑数字多功能机。此数字多功能机可以通过根据来自文档的图像数据在记录纸上形成(打印)图像来实现拷贝功能，或者可以通过把所述图像数据转送到诸如计算机等终端来实现扫描功能(PUSH拷贝功能)。 

在此处理中，要读取的文档包括各种类型(区域)，诸如文本、照片、图案等。特别地是，照片和图案在打印阶段已经由细小点(半色调点)形成，并且也被图像处理设备确定为半色调点区域。 

此半色调点区域常常取决于在文档中的点间距与图像读取器的识别状态之间的关系来结束波纹的起因。还存在其中由于在用于输出的图像形成部件的状态与图像数据之间的关系而出现波纹的情况。为了抑制波纹的出现，优选采用平滑处理。据此，在图像处理设备(数字多功能机)中，可以通过选择“拍摄模式”等使图像数据经过平滑处理来防止出现波纹。 

另一方面，为了清楚地打印并显示记录文本的区域，所述区域优选经过锐化处理。据此，已知在图像处理设备(数字多功能机)中通过选择“文本模式”等使图像数据经过锐化处理，以便增强文本的再现性。 

然而，通常的文档可能同时包括文本和照片(图案)。为了处理这种文档，例如专利文献1公开了一种技术，其中与预定的文本尺寸相比，检查观察的像素是属于更细字符的边缘区域还是属于更粗字符的边缘区域，以便执行文本边缘区域的确定，同时把其中小区域内浓度变化大或者存在与背景相比高浓度的点的区域确定为半色调点区域，借此通过应用平滑滤波器来防止半色调点区域生成波纹，同时通过应用锐化滤波器在文本再现性方面改进文本边缘区域。 

专利文献1： 

日本专利申请特许公开2003-224718 

然而，在以上专利文献1中，没有考虑输出的图像数据是用于打印还是用于显示(图像数据)。详细地，由于作为在拷贝功能中使用图像数据的结果而产生波纹的原因以及作为在扫描器功能中使用图像数据的结果而产生波纹的原因是不同的，所以出现以下问题：已经被处理并适于打印的图像数据在拷贝功能中是有效的，但是当作为扫描器功能的结果而使用它时(用于显示的图像数据)，所述数据却无法产生鲜明的图像。 

特别地是，当在半色调点区域中包括文本时(即，当把文本叠加到半色调屏幕上时)，如果只是使所述区域平滑，那么所述部分会整个变模糊。在拷贝功能中这不会导致任何问题，但是当作为扫描器功能的结果使用图像数据时会产生问题，即较差的文本再现性。 

此外，如果整个数据经过锐化处理，那么改进了文本再现性，从而当作为扫描器功能的结果使用图像数据时可以获得有利结果。另一方面，当在拷贝(打印)功能中使用图像数据时，出现在文本下面的半色调屏幕中产生波纹的问题。 

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种图像处理设备等，当图像作为打印输出而输出时以及图像作为用于显示的图像数据而输出时，所述图像处理设备可以改进半色调屏幕上文本的再现性并且可以最佳地输出半色调点区域。 

考虑到上述问题，本发明的图像处理设备，包括： 

打印处理器，所述打印处理器基于图像数据生成用于打印的图像数据； 

PUSH处理器，所述PUSH处理器基于图像数据生成用于显示的图像数据；以及 

区域划分处理器，用于把图像数据分类为半色调点区域、屏上文本区域、文本区域和其它区域，并且输出用于表明区域的区域类型的区域划分信号， 

其中，所述打印处理器包括： 

第一空间滤波处理器，用于在生成用于打印的图像数据时，参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理， 

其中，所述PUSH处理器包括： 

第二空间滤波处理器，用于在生成用于显示的图像数据时，参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理，并且 

用于打印的色彩空间与用于扫描的色彩空间不同，以及 

所述第一空间滤波处理器根据所述区域划分处理器的区域划分结果，使用数字滤波器对以作为所述用于打印的色彩空间的CMYK信号表示的所述图像数据执行空间滤波处理，以及 

所述第二空间滤波处理器根据所述区域划分处理器的区域划分结果，使用数字滤波器对以作为所述用于扫描的色彩空间的RGB信号表示的所述图像数据执行空间滤波处理，以及 

其中，当所述区域划分信号表明所述区域是屏上文本区域时，由所述第一空间滤波处理器执行的空间滤波处理与由所述第二空间滤波处理器执行的空间滤波处理不同。 

本发明的图像处理设备的特征进一步在于所述区域划分处理器包括： 

屏上文本区域确定器，用于当对象区域被检测为半色调点区域时确定所述区域是否包括文本；和 

文本边缘确定器，用于确定是否从对象区域中检测到文本边缘，以及 

根据所述屏上文本区域确定器的确定结果和所述文本边缘确定器的确定结果来执行用于输出表明半色调点区域或屏上文本区域的区域划分信号的处理。 

另外，本发明的图像处理设备的特征还在于：当屏上文本区域确定器确定对象区域包括文本并且文本边缘确定器检测到文本边缘时，区域划分处理器确定所述对象区域是第一屏上文本区域， 

当屏上文本区域确定器确定对象区域不包括文本并且文本边缘确定器检测到文本边缘时，区域划分处理器确定所述对象区域是第二屏上文本区域，并且 

当区域划分信号表明所述对象区域是第二屏上文本区域时，由所述第一空间滤波处理器执行的空间滤波处理与由所述第二空间滤波处理器执行的空间滤波处理不同。 

本发明的图像形成设备包括： 

图像输入装置，用于捕获图像数据； 

图像处理器，用于处理输入的图像数据；和 

图像形成部分，用于根据已经被所述图像处理器处理的图像数据来形成图像，并且其特征在于所述图像处理器是上述本发明的图像处理设备。 

本发明的在图像处理设备中使用的图像处理方法，所述图像处理方法包括以下步骤： 

基于图像数据生成用于打印的图像数据的打印处理步骤； 

基于图像数据生成用于显示的图像数据的PUSH处理步骤；以及 

把图像数据分类为半色调点区域、屏上文本区域、文本区域和其它区域的步骤；以及 

输出用于表明区域的区域类型的区域划分信号的步骤； 

其中，所述打印处理步骤包括： 

第一空间滤波处理步骤，用于在生成用于打印的图像数据时，参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理， 

其中，所述PUSH处理步骤包括： 

第二空间滤波处理步骤，用于在生成用于显示的图像数据时，参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理，以及 

用于打印的色彩空间与用于扫描的色彩空间不同，以及 

所述第一空间滤波处理步骤包括：根据所述区域划分信号，使用数字滤波器对以作为所述用于打印的色彩空间的CMYK信号表示的所述图像数据执行空间滤波处理，以及 

所述第二空间滤波处理步骤包括：根据所述区域划分信号，使用数字滤波器对以作为所述用于扫描的色彩空间的RGB信号表示的所述图像数据执行空间滤波处理，以及 

其中，当所述区域划分信号表明所述区域是屏上文本区域时，由所述第一空间滤波处理步骤执行的空间滤波处理与由所述第二空间滤波处理步骤执行的空间滤波处理不同。 

本发明的程序在于使计算机执行以下步骤的程序： 

把图像数据分类为半色调点区域、屏上文本区域、文本区域和其它区域的步骤； 

输出用于表明区域的区域类型的区域划分信号的区域划分处理步骤； 

参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理的步骤，其特征在于：当所述区域划分信号表明所述区域是屏上文本区域时，空间滤波处理的步骤被实施为依照所述输入图像数据的色彩空间执行不同的滤波处理。 

依照本发明，图像数据被确定并分类为半色调点区域、屏上文本区域、文本区域和其它区域，并且每个区域的图像数据随同用于表明其区域类型的区域划分信号一起被输出。参考区域划分信号对图像数据进行空间滤波处理。在这一点上，当区域划分信号表明区域是屏上文本区域时，可以依照输入图像数据的色彩空间来执行不同的滤波处理。即，对在RGB色空间中表示的图像实施用于锐化的滤波处理，而对在CMYK色彩空间中表示的图像实施用于平滑的滤波处理。结果，可以依照图像数据的使用目的(例如，所述图像数据用于打印或直接使用)来执行适合的处理。 

依照本发明，当确定屏上文本区域不包括任何字符并且检测到文本边缘时，将依照输入图像数据的色彩空间对图像数据进行不同的滤波处理。即，可以通过对屏上文本执行更适合的处理来对半色调屏幕上的字符产生改进的效果。 

这里，在本发明中，“屏上文本区域”意指在半色调点区域中包括文本的区域(即，其中文本被叠加在半色调屏幕上)。 

附图说明

图1是示出在本实施例中的图像处理设备(数字多功能机)的剖视图； 

图2是示出在本实施例中的图像处理设备的整体配置的功能框图； 

图3是用于图示在本实施例中的图像处理部件的功能配置的图； 

图4是用于图示在本实施例中的区域划分处理器的功能配置的图； 

图5是用于图示在本实施例中的区域划分处理器的操作的图； 

图6是用于图示在本实施例中的区域划分处理器的操作的图； 

图7是用于图示在本实施例中的区域划分处理器的操作的图； 

图8是用于图示在本实施例中的区域划分处理器的操作的图； 

图9A和9B是用于图示在本实施例中的区域划分处理器的操作的图； 

图10是用于图示本实施例中的彩色/非彩色确定器的功能配置的图； 

图11是用于图示在本实施例中输出的文本边缘信号的状态的图； 

图12是用于图示在本实施例中输出的区域划分信号的状态的图；和 

图13是用于图示在本实施例中应用的滤波处理的图。 

具体实施方式

将参考附图描述用于执行本发明的最佳模式。这里，举个例子来描述本实施例，其中本发明的图像处理设备被应用于数字多功能机。 

[1.设备配置] 

首先，图1是用于示出应用本发明的图像处理设备100的配置例子的图。图像处理设备100依照从外部传送的图像数据来在预定片材(记录纸)上形成多色或单色图像，并且由设备主体110和自动文档处理器120组成。设备主体110包括：曝光部件1、显影部件2、感光鼓3、清洁部件4、充电器5、中间转印带部件6、定影部件7、送纸盒81和出纸盘91。 

在设备主体110的上面布置由透明玻璃板制成的文档台92，上面放置文档。在文档台92上面安装自动文档处理器120。 

自动文档处理器120把文档自动送到文档台92上。构造此文档处理器120以便可在双向箭头M方向上转动，使得可以通过使文档台92的上部开放来手动放置文档。 

在图像处理设备100中处理的图像数据是用于四种色彩的彩色图像的数据，即，黑色(K)、青色(C)、品红(N)和黄色(Y)。相应地，提供四个显影部件2、四个感光鼓3、四个充电器5、四个清洁部件4，以便生成对应于黑色(K)、青色(C)、品红(N)和黄色(Y)的四个静电潜像。即，由此构成四个成像站。 

充电器5是用于以预定电势均一地通电感光鼓3表面的充电装置。除在图1中所示出的电晕放电型充电器之外，还可以使用接触辊型或刷型充电器。 

曝光部件1对应于本发明的图像写入装置，并且被构造为具有激光发 射器、反射镜等的激光扫描部件(LSU)。在此曝光部件1中，配置用于扫描激光束的多面镜、用于把从多面镜反射的激光束导向感光鼓3的诸如透镜和反射镜之类的光学元件。稍后将描述构成曝光部件1的光扫描部件的具体配置。作为曝光部件1，作为替代可以采用例如使用诸如EL或LED写入头之类的发光元件阵列的其它方法。 

此曝光部件1具有依照输入图像数据来用光照亮通电的感光鼓3的功能，以便在感光鼓的表面上形成对应于图像数据的静电潜像。 

显影部件2利用四种色彩(YMCK)的墨粉来使在感光鼓3上形成的静电潜像可视化。 

清洁部件4移除并收集在显影和图像转印之后在感光鼓3表面上留下的墨粉。 

在感光鼓3上方布置的中间转印带部件6由中间转印带61、中间转印带驱动辊62、中间转印带从动辊63、对应于YMCK四种色彩的四个中间转印辊64以及中间转印带清洁部件65组成。 

中间转印带驱动辊62、中间转印带从动辊63和中间转印辊64支撑并拉紧中间转印带61以便循环驱动所述转印带。每个中间转印辊64提供转印偏压，以便把墨粉图像从感光鼓3转印到中间转印带61上。 

中间转印带61被布置为与每个感光鼓3接触。在感光鼓3上形成的不同色彩的墨粉图像被顺序地按层转印到中间转印带61，在中间转印带61上形成彩色墨粉图像(多色彩墨粉图像)。此中间转印带61例如是大约100μm到150μm厚的无端膜。 

由与中间转印带61背面接触的中间转印辊64来执行墨粉图像从感光鼓3到中间转印带61的转印。每个中间转印辊64被施加有高电压转印偏压(与在墨粉上的静电荷的极性(-)相反的极性(+)的高电压)以便转印墨粉图像。此中间转印辊64是由直径为8到10mm的金属(例如，不锈钢)基轴以及在轴表面涂覆的导电弹性材料(例如，EPDM(三元乙丙橡胶(ethylene-propylene-dien rubber)、发泡聚氨酯等)形成的辊。此导电弹性材料使得能够把高电压均一地施加到中间转印带61。尽管在本实施例中，辊被用为转印电极，不过作为替代还可以使用电刷等。 

在不同的感光鼓3上色彩墨粉这样的可视化静电图像被一个接一个叠置在中间转印带61上。当中间转印带61旋转时，叠置的图像信息借助 后面提及的转印辊10被转印到纸张，所述转印辊10被布置在所述纸张和中间转印带61之间的接触位置上。 

在此过程中，当向转印辊10施加用于把墨粉转印到纸张的电压(与在墨粉上的静电荷的极性(-)相反极性(+)的高电压)时，中间转印带61和转印辊10被彼此压接，形成预定的辊隙。此外，为了持续地保持上述辊隙，转印辊10或者中间转印带驱动辊62由硬质材料(金属等)形成，而另一个由软质材料形成，诸如弹性辊等(弹性橡胶辊，发泡树脂辊等)。 

由于未被转印辊10转印到纸张并且残留在中间转印带61上的剩余墨粉可能会在接下来的操作导致墨粉色彩混杂，所以借助中间转印带清洁部件65移除并收集所述墨粉。中间转印带清洁部件65例如包括清洁刮板，作为与中间转印带61接触的清洁构件。中间转印带61在此清洁刮板接触所述中间转印带61的部分、从其内侧由中间转印带从动辊63支撑。 

送纸盒81是用于堆放要用于图像形成的片材(记录纸)的盘并且被布置在设备主体110的曝光部件1下面。还存在手动送纸盒82，可以在其上面置放用于图像形成的片材。在设备主体110的上半部分中布置的出纸盘91是已打印片材被面向下地收集在其上的盘。 

设备主体110进一步包括送纸路径S，所述送纸路径S近似垂直地延伸，以便经由转印辊10和定影部件7把片材从送纸盒81或手动送纸盒82运送到出纸盘91。沿着从送纸盒81或手动送纸盒82到出纸盘91的送纸路径S布置拾取辊11a和11b、多个输纸辊12a到12d、配准辊13、转印辊10、定影部件7等。 

输纸辊12a到12d是用于促进和支撑片材运送的小型辊并且沿着送纸路径S被布置在不同的位置。拾取辊11a被布置靠近送纸盒81的末端以便从送纸盒81拾取纸张，一次一片，并且把它递送到送纸路径S。类似地，拾取辊11a被布置靠近手动送纸盒82的末端以便从手动送纸盒82一次一片地拾取纸张，并且把它递送到送纸路径S。 

配准辊13暂时悬吊沿着送纸路径S运送的片材。然后，所述辊具有在纸张的前端将遇到感光鼓3上墨粉图像的数据区域的前端时向转印辊10递送片材的功能。 

定影部件7包括热辊71和加压辊72。热辊71和加压辊72被布置为使得在夹住片材时旋转。此热辊71通过控制器、依照来自未图示的温度 检测器的信号被设置在预定的定影温度，并且具有与加压辊72合作把墨粉热压到所述片材的功能，以便通过溶融、混合和按压多种色彩墨粉的图像来把片材上转印的墨粉图像热定影到所述片材。定影部件进一步包括从外部对热辊71进行加热的外部加热带73。 

接下来，将详细描述送纸路径。如上所述，图像处理设备具有用于事先存储片材的送纸盒81和手动送纸盒82。为了递送来自这些送纸盒81和82的片材，配置拾取辊11a和11b以便把纸张一次一片地导向送纸路径S。 

从送纸盒81或82递送的片材被送纸路径S上的输纸辊12a运送到配准辊13，通过配准辊13，纸张在片材的前端遇到中间转印带61上的图像信息的前端时朝转印辊10释放，使得把图像信息转印到所述片材。此后，片材通过定影部件7，片材上未定影的墨粉由此通过加热熔化并固定。然后通过在下游布置的输纸辊12b把片材排出到出纸盘91上。 

上述送纸路径是用于单面打印请求的片材的送纸路径。相比之下，当给出双面打印请求时，一面已经打印的片材通过定影部件7并且借助最终的输纸辊12b保持在其后端，然后所述输纸辊12b反向旋转以便把所述片材导向输纸辊12c和12d。此后，片材通过配准辊13而在其背面打印并且被排出到出纸盘91上。 

[2.功能配置] 

[2.1整体配置] 

接下来，将参考图2描述图像处理设备100(图1)的功能配置。图像处理设备100包括控制部件1000，图像处理部件2000、图像形成部件3200、定影部件3400、读取部件3000、存储部件4000、显示部件5000、输入部件6000、接口部件7000和外围控制部件8000被连接到所述控制部件1000。 

控制部件1000是用于控制整个图像处理设备100的功能部件。控制部件1000加载在存储部件4000中存储的各种程序并且执行所述程序以便实现各种功能。控制器例如由CPU(中央处理器)等形成。 

图像处理设备100是包括扫描器、打印机和外围设备的多功能机，并且具有关联到多功能机的功能。具体地，图像处理部件2000控制相关功能，并且把通过读取部件3000拾取的文档图像转换为适当的电信号以便 产生图像数据。 

读取部件3000是借助于CCD等、根据文档产生图像数据的功能部件。图像形成部件3200是利用墨粉把产生的图像数据显影为可视图像的功能部件。 

定影部件3400(图1中的定影部件7)是把由图像形成部件3200可视化的墨粉图像热熔化并固定到打印纸上的功能部件。依照这种方式，在图像处理部件2000的控制下，通过读取部件3000、图像形成部件3200和定影部件3400形成所述图像。 

存储部件4000是其中存储用于操作图像处理设备100所需的各种程序、数据等的功能部件。例如，经由在图像处理设备100的顶部上布置的控制面板(显示部件5000，输入部件6000)给出的打印命令、来自在图像处理设备100内部的位置处布置的各种传感器(未图示)的检测信息、经由接口部件7000从外部设备输入的图像信息等被记录。 

存储部件4000由通常在本领域中使用的那些装置形成。作为例子，可以考虑诸如ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)之类的半导体存储装置、诸如硬盘驱动器(HDD)之类的磁盘等。 

显示部件5000是向使用者给出各种信息并且显示图像处理设备100的状态的功能部件。显示部件5000由诸如LCD、有机EL显示器等显示装置形成。 

输入部件6000是使用者用其来输入各种控制的功能部件，并且例如由控制按键、控制面板等形成。可以使用触摸面板一体地形成显示部件5000和输入部件6000。 

接口部件7000是提供用于把图像处理设备100连接到网络的网络接口和用于连接到外部设备的USB接口的功能部件。这里，要被连接到接口部件7000的外部设备可以是电气和电子设备，其可以形成或获取图像信息并且可被电连接到图像处理设备100。例子包括计算机、数字照相机、存储卡等。 

外围控制部件8000是用于控制被连接到图像处理设备100的外围设备的功能部件，所述外围设备例如是后处理设备(诸如装订器、分类器等)。 

[2.2图像处理部件的配置] 

现在，将参考图3详细描述本实施例中的图像处理部件2000。如图3所示，图像处理部件2000包括A/D转换器2100、浓淡校正器2200、输入色调校正器2300、区域划分处理器2400、打印处理器2500和PUSH处理器2600。打印处理器2500包括色彩校正器2510、黑版产生/底色去除部件2520、空间滤波处理器2530、输出色调校正器2540和(半色调产生)色调再现处理器2550。PUSH处理器2600包括色彩校正器2610和空间滤波处理器2620。 

首先，根据由使用者通过输入部件6000(图2)指定的设定细节，由图像输入装置(例如，读取部件3000)读取的RGB模拟图像信号被转换为CMYK(C：青色，M：品红，Y：黄色，K：黑色)的数字信号，所述数字信号被输出到图像输出设备(例如，图像形成部件3200)。 

首先，当从图像输入装置向图像处理部件2000输入RGB模拟信号时，所述输入信号被A/D转换器2100转换为数字RGB信号。从A/D转换器2100输出的数字RGB信号被浓淡校正器2200处理，其中从数字信号中去除由图像输入装置的照明系统、图像形成系统和成像系统产生的各种失真。 

然后，输入色调校正器2300调整从浓淡校正器2200输入的RGB信号的色彩平衡，并且还执行把浓度信号及其它相关联的信号转换为由彩色的图像处理设备所采用的信号形式的处理，以便易于由图像处理系统处理。 

接下来，从输入色调校正器2300输出的RGB信号被输入到区域划分处理器2400。这里，区域划分处理器2400根据输入的RGB信号，把原始图像例如划分为文本边缘区域、半色调点区域、高浓度照相区域和低浓度照相区域。在下面，把原始图像划分为文本边缘区域、半色调点区域、高浓度照相区域和低浓度照相区域例如被称为“区域划分”。 

区域划分后的信号当用于打印时被输出到打印处理器2500，或者当执行PUSH扫描时(即，其中输入信号按原样作为图像数据被存储或者图像数据被转送到另一装置的情况，或其它情况)被输出到PUSH处理器2600。 

这里，在本实施例中，从区域划分处理器2400输出的色彩空间将生成RGB色彩空间表示的信号。 

[2.2.1打印处理器] 

接下来，将描述打印处理器2500中的处理。 

首先，从区域划分处理器2400输出的RGB信号被输入到色彩校正器2510。 

为实现忠实的色彩再现，色彩校正器2510执行根据包括不必要的吸收成分的CMY着色材料的频谱特性来去除灰色成分的处理，以便在色彩校正后输出CMY的三色信号。即，RGB色彩空间被转换为CMY(K)色彩空间。 

随后，黑版产生/底色去除部件2520执行以下处理：在色彩校正之后根据CMY的三色信号产生黑色(K)信号的黑版产生处理；和通过从原始的CMY信号中减去由所述黑版产生处理获得的黑色信号来输出新的CMY信号的处理。从而，生成CMYK信号。 

从黑版产生/底色去除部件2520输出的CMYK信号被输入到空间滤波处理器2530中。 

空间滤波处理器2530根据由区域划分处理器108的区域划分结果对用CMYK色彩空间信号表示的图像数据执行空间滤波处理，以便通过校正空间频率特性来防止输出图像模糊和粒状性劣化。 

然后，从空间滤波处理器2530输出的CMYK信号被输入到输出色调校正器2540。 

输出色调校正器2540对输入的CMYK信号执行输出色调校正处理，其中所述信号被转换为点面积率值，所述点面积率值是用于图像形成部件3200的特征值。 

然后，从输出色调校正器2540输出的CMYK信号被输入到色调再现处理器2550。 

色调再现处理器2550把输入的CMYK信号划分为像素并且执行色调再现处理以便能够再现每种色调。从色调再现处理器2550输出的CMYK信号被提供到图像输出设备(例如，图像形成部件3200)以便被形成为图像。 

顺便提及，作为在上述黑版产生/底色去除部件2520执行的黑版产生处理的典型方法，存在使用骨架黑版的黑版产生方法。下面将示出此方法。 

这里，假定骨架曲线的输入/输出特性给出为y＝f(x)，UCR(底色去除)比率给出为α(0＜α＜1)，从色彩校正器2510向黑版产生/底色去除部件2520提供的数据是C、M和Y，并且从黑版产生/底色去除部件2520输出的数据是C’、M’、Y’和K’。在此假定下，可以如下列方程式 获得C’、M’、Y’和K’。 

$\left\{\begin{array}{c}{K}^{\′}=f\left\{\min (C,M,Y)\right\}\\ C^{\′}=C-\mathrm{\α}{K}^{\′}\\ M^{\′}=M-\mathrm{\α}{K}^{\′}\\ Y^{\′}=Y-\mathrm{\α}{K}^{\′}\end{array}\right.$

为了特别地增强黑色文本、彩色文本和半色调屏幕上文本的再现性，空间滤波处理器2530通过在空间滤波处理中的锐化/强调处理来更大量地强调在已经由区域划分处理器2400划分的文本边缘区域中的高频分量。此外，空间滤波处理器2530对已经被确定为半色调点区域的区域执行低通滤波处理，以便去除输入的半色调点成分。 

对于其它区域，空间滤波处理器可以通过应用自适应混合滤波器(在一定程度上平滑高频分量并且在一定程度上锐化低频分量的滤波器)来对不太可能被确定为半色调或文本的区域(包括照相区域和文档背景区域)执行最佳处理。 

色调再现处理器2550执行半色调处理，以便能够依照每个区域划分结果再现具有最优画面的渐变。 

[2.2.2PUSH处理器] 

接下来，将描述PUSH处理器2600。 

首先，从区域划分处理器2400输出的RGB信号被输入到色彩校正器2610中。 

为了实现忠实的色彩再现，色彩校正器2610执行色彩校正的处理并且在不执行色彩空间转换的情况下输出RGB信号。 

从色彩校正器2610输出的RGB信号被输入到空间滤波处理器2620中。 

空间滤波处理器2620根据来自区域划分处理器2400的区域划分结果、使用数字滤波器对输入RGB信号的图像数据执行空间滤波处理，以便校正空间频率特性，由此减少输出图像中的污点和波纹。然后，RGB信号(图像数据)被传送到图像输出设备。 

[2.3区域划分处理器] 

现在，将使用附图描述上述区域划分处理器2400的配置。 

如图4所示，区域划分处理器2400包括半色调点确定器2410、屏上文本区域确定器2420、文本边缘确定器、彩色/非彩色确定器2440和半色调点/文本确定器2450。这里，区域划分处理器2400将输出作为图像数据的RGB信号和区域划分信号。 

首先，输入的RGB信号被提供到半色调点确定器2410和文本边缘确定器2430。半色调点确定器2410根据RGB信号确定观察的像素是否属于半色调点区域。 

半色调点确定器2410使用以下特征来执行确定半色调点区域的处理：半色调点区域“在小区域内浓度变化大”以及半色调点区域包括“与背景相比较具有高浓度的点”。在其中央具有观察的像素的M x N像素块(M和N是自然数)内执行以下步骤1到3，以便确定所述观察像素是否属于半色调点区域。对每个RGB色彩分量单独地执行此处理，并且如果RGB色彩的任何观察像素被确定为“半色调点像素”，那么输出“1”作为半色调点信号。否则，输出“0”。 

步骤1：确定在块的中央的九个像素的平均浓度值Dave，并且根据平均值来使所述块中的每个像素2值化。此时，还确定最大值Dmax和最小值Dmin。 

步骤2：分别沿着主扫描方向(例如，图5)和副扫描方向(例如，图6)确定2值化数据从“0”改变为“1”的点的数目和从“1”到“0”的点的数目，并且作为K_R和K_V提出。将取在图5和6中央的阴影线区域作为目标像素来描述本实施例。 

步骤3：当满足下列条件时：通过从最大值Dmax中减去平均浓度值Dave所获得的值大于阈值B1(Dmax-Dave＞B1)，通过从平均浓度值Dave中减去最小值Dmin所获得的值大于阈值B2(Dave-Dmin＞B2)，转变点的数目K_R大于阈值T_R(K_R＞T_R)以及转变点的数目K_V大于阈值T_V(K_V＞T_V)，则目标像素被确定为“半色调点像素”。如果不满足以上条件，那么目标像素被确定为“非半色调点像素”。当目标像素被确定为不属于半色调点区域并且在下面将描述的文本边缘确定器2430中其被确定为不属于文本边缘区域时，所述像素被分类到其它区域中。 

屏上文本区域确定器2420(图4)从半色调点确定器2410中连同RGB 信号一起接收K_R、K_V和半色调点信号。这里，当半色调点信号是“1”时，确定所述区域是否是其中存在任何屏上文本的区域，并且向半色调点/文本确定器2450输出屏上文本区域信号。 

这里，根据从半色调点确定器2410输入的K_R和K_V以及由以下步骤1到3获得的K₄₅和K₁₃₅来执行屏上文本区域确定。 

步骤1：确定在块中央的九个像素的平均浓度值Dave，并且根据平均值来使所述块中的每个像素2值化。此时，还确定最大值Dmax和最小值Dmin。 

步骤2：沿着45°方向和135°方向，例如如图7和8所示，来确定2值化数据从“0”改变为“1”的点的数目和从“1”到“0”的点的数目，并且作为K₄₅和K₁₃₅提出。 

步骤3：根据当半色调点区域的块包括文本区域时沿着两个正交方向的转变点的数目变得不同的事实，使用以下方程式来确定观察的半色调点区域是否是屏上文本区域： 

这里，如果HT_TEXT是1，那么所述区域被确定为屏上文本区域并输出“1”作为屏上文本区域信号。如果HT_TEXT是0，那么所述区域不被确定为屏上文本区域并输出“0”作为屏上文本区域信号。当来自半色调点确定器2410的半色调点信号是“0”时，在不执行以上步骤1到3的情况下向半色调点/文本确定器2450输出屏上文本区域信号“0”。 

另一方面，文本边缘确定器2430(图4)根据RGB数据确定观察的像素是否属于文本边缘。具体地是，使用在图9A和9B中所示出的低频边缘检测滤波器来确定观察的像素是否属于文本边缘。如果像素属于文本边缘，那么向彩色/非彩色确定器2440输出“1”作为边缘信号。除非像素属于文本边缘，否则向彩色/非彩色确定器2440输出“0”作为边缘信号。 

图9A示出了用于计算在主扫描方向上的边缘量EdgeX的滤波系数Fila。滤波系数Fila作为7x7矩阵给出。图9B示出了用于计算在副扫描方向上的边缘量EdgeY的滤波系数Filb。滤波系数Filb也作为7x7矩阵 给出。 

文本边缘确定器2430通过作为用于有关G数据(绿色数据)的确定的对象的观察像素(i，j)与相应的滤波系数Fila和Filb的卷积来计算主扫描方向边缘量EdgeX(i，j)和副扫描方向边缘量EdgeY(i，j)。 

EdgeX(i，j)＝Mask(i，j)*Fila 

EdgeY(i，j)＝Mask(i，j)*Filb， 

其中Mask(i，j)＝{G(i+x，j+y)}， 

-3≤x≤3，-3≤y≤3，{}表示集合，G(i，j)是在像素(i，j)的G值。 

接下来，文本边缘确定器2430把边缘量EdgeX(i，j)和EdgeY(i，j)的均方和与阈值相比较，以便确定像素是否属于低频边缘。 

即，当所述和等于或大于阈值THedge(例如，“450”)时，文本边缘确定器2430向Edge(i，j)分配1并且确定该像素属于边缘，并且输出“1”。另一方面，当所述和小于阈值THedge时，文本边缘确定器2430向Edge(i，j)分配0并且确定该像素不属于边缘，并且输出“0”。 

即，如下给出Edge(i，j)： 

彩色/非彩色确定器2440(图4)从文本边缘确定器2430接收RGB信号和边缘信号。当接收边缘信号时，彩色/非彩色确定器确定观察像素是彩色的还是非彩色的，并且根据确定结果向半色调点/文本确定器2450输出文本边缘信号。 

半色调点/文本确定器2450根据从半色调点确定器提供的半色调点信号、从屏上文本区域确定器2420提供的屏上文本区域信号以及从彩色/非彩色确定器2440提供的文本边缘信号来输出用于表明半色调点、普通文本、屏上文本或其它区域的区域划分信号。稍后将描述细节。 

[2.4彩色/非彩色确定器] 

现在，将使用附图详细描述上述彩色/非彩色确定器2440。 

图10是包括最大值计算器2441、最小值计算器2443、减法器2445、比较器2447和彩色/非彩色文本边缘确定器2449的彩色/非彩色确定器2440的功能配置的图。 

彩色/非彩色确定器2440确定观察的像素是彩色的还是非彩色的，以及如果来自文本边缘确定器2430的边缘信号是“1”并且确定是“非彩色的”那么输出用于表明非彩色文本的“0”，而如果确定是“彩色的”那么输出用于表明彩色文本的“1”。 

此外，如果来自文本边缘确定器2430的边缘信号是“0”，那么输出用于表明其它区域的信号“2”。 

具体地是，RGB信号被输入到最大值计算器2441和最小值计算器2443。然后，在最大值计算器2441和最小值计算器2443中，确定(检测)观察像素的RGB信号的最大值和最小值。 

接下来，检测的最大值和最小值被输入到减法器2445，其中确定在最大值和最小值之间的差异。减法器2445把该差异输出到比较器2447。 

比较器2447把给出的差异与阈值TH_C相比较并且当所述差异等于或小于阈值TH_C时确定所述像素是非彩色的，否则确定所述像素是彩色的。即，当在观察像素的R、G和B值之间的差异小时，所述像素被确定为是非彩色的。相反地，当在观察像素的R、G和B值之间的差异大时，所述像素被确定为是彩色的。从比较器2447向彩色/非彩色文本边缘确定器2449输出比较结果。 

根据从文本边缘确定器2430输入的边缘信号和从比较器2447输入的彩色/非彩色比较结果，彩色/非彩色文本边缘确定器2449输出如图11所示的文本边缘信号。 

这里，图11是能够根据“边缘信号”和“彩色/非彩色确定”来确定“文本边缘信号”的表。具体地是， 

当边缘信号是“1”并且彩色/非彩色确定是“0”时，观察像素被确定为非彩色文本并且输出“0”； 

当边缘信号是“1”并且彩色/非彩色确定是“1”时，观察像素被确定为彩色文本并且输出“1”； 

当边缘信号是“0”并且彩色/非彩色确定是“0”时，观察像素被确 定为其它并且输出“2”；以及 

当边缘信号是“0”并且彩色/非彩色确定是“1”时，观察像素被确定为其它并且输出“2”。 

[2.5半色调点/文本确定器] 

随后，将描述半色调点/文本确定器2450(图4)。 

半色调点/文本确定器2450根据来自半色调点确定器2410的半色调点信号、来自屏上文本区域确定器2420的屏上文本区域信号以及来自彩色/非彩色确定器2440的文本边缘信号来产生普通文本(彩色/非彩色)、屏上文本(彩色/非彩色)、屏上文本(彩色/非彩色)2、半色调点和其它的区域划分信号值。 

图12示出了用于此确定的表。如图12所示，每个区域划分信号值(例如，“0”)与半色调点信号值(例如，“0”)、屏上文本区域信号值(例如，“0”)、文本边缘信号值(例如，“0”)和区域划分确定的状态(例如，“非彩色普通文本”)相关联地存储。 

根据此表，区域划分信号被输入到图3中位于区域划分处理器2400下游的黑版产生/底色去除部件2520、空间滤波处理器2530、色调再现处理器2550和空间滤波处理器2620，由此可依照区域类型操作每个功能部件来执行适当的处理。 

在常规的技术中，只有被识别为文本边缘和屏上文本区域两者的区域才被确定为屏上文本。因此，不可能提供这种系统，其中可以通过增加TH_HTtext值来把较窄的区域检测为屏上文本区域以避免把半色调点照片的边缘当作屏上文本，而在扫描操作(PUSH拷贝)的情况下可以检测较大的区域。 

在拷贝(打印)处理中，如果半色调点照片的边缘被当作屏上文本，特别是当作非彩色屏上文本，那么实施黑版产生并且间隙变得明显。另一方面，在扫描(PUSH拷贝)处理中，不存在黑版产生，使得间隙不会变得像拷贝处理中那样显著。 

此外，如果半色调屏幕上的字符不被确定为屏上文本但是被错误地当作半色调点区域，那么借助滤波处理平滑所述半色调点区域，而文本区域是被强调的。这使间隙很显著。据此，当较大的区域被检出为屏上文本时，可以在扫描(PUSH拷贝)处理中获得优选的处理结果。另一方面，在拷 贝(打印)中，取决于向在半色调点照片边缘的间隙或屏上文本的间隙中的哪个给予优先级来确定屏上文本的面积检测量。 

为了应付以上情况，在本实施例中，不仅在既做出文本边缘判定又做出屏上文本区域判定的情况下(即，当屏上文本区域信号取值“1”并且文本边缘信号取值“0”或“1”时)，而且在做出文本边缘判定但是做出非屏上文本区域判定的情况下(即，当屏上文本区域信号取值“0”并且文本边缘信号取值“0”或“1”时)，如果半色调点信号具有输出值“1”，那么所述情况被分类为屏点上文本确定2。除此之外的情况被确定为半色调点区域。 

在此条件下，如图13所示，屏上文本信号(区域划分信号0到3)和半色调点信号(区域划分信号6)在拷贝(打印)操作和扫描(PUSH拷贝)操作中分别经历如过去执行的锐化处理(对于区域划分信号0到3来说)和平滑处理(对于区域划分信号6来说)。在拷贝(打印)操作中屏上文本2信号(区域划分信号4和5)经历与对半色调点信号的平滑处理相同的平滑处理，而所述信号在扫描(PUSH拷贝)操作中经历与对屏上文本信号的锐化处理相同的锐化处理。利用此方案，可以在扫描(PUSH拷贝)操作中改进屏上文本的再现性同时在拷贝(打印)操作中像过去一样保持图像质量。 

总之，在本实施例中，用于打印(COPY)的色彩空间(CMYK)和用于图像数据(PUSH)的色彩空间(RGB)不同。结果，通过使用符合不同的色彩空间的滤波处理，可以执行更适合的图像形成和图像输出。 

尽管迄今为止参考附图已经详述了本发明的实施例，不过本发明的具体配置不应当限于以上实施例，并且不脱离本发明的精神和范围的各种设计和变化应当被包括在所附权利要求的范围中。 

此外，以上实施例以把图像处理设备应用到图像形成设备为例来做了描述。然而，不言而喻，本发明也可以在包括图像输入装置、图像处理设备和图像输出设备等的电子设备(例如，其中把扫描器和打印机连接到计算机的系统)中实现。 

此外，在本实施例中，可以通过软件(程序)实现各功能部件。在这种情况下，相同处理由一种程序实现并且被存储在存储装置中。控制器加载并执行程序，以便借助于与程序协作的功能部件(硬件)来实现实际的处理。 

Claims (5)

1.一种图像处理设备，包括：

打印处理器，所述打印处理器基于图像数据生成用于打印的图像数据；

PUSH处理器，所述PUSH处理器基于图像数据生成用于显示的图像数据；以及

区域划分处理器，用于把图像数据分类为半色调点区域、屏上文本区域、文本区域和其它区域，并且输出用于表明区域的区域类型的区域划分信号，

其中，所述打印处理器包括：

第一空间滤波处理器，用于在生成用于打印的图像数据时，参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理，

其中，所述PUSH处理器包括：

第二空间滤波处理器，用于在生成用于显示的图像数据时，参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理，并且

用于打印的色彩空间与用于扫描的色彩空间不同，以及

所述第一空间滤波处理器根据所述区域划分处理器的区域划分结果，使用数字滤波器对以作为所述用于打印的色彩空间的CMYK信号表示的所述图像数据执行空间滤波处理，以及

所述第二空间滤波处理器根据所述区域划分处理器的区域划分结果，使用数字滤波器对以作为所述用于扫描的色彩空间的RGB信号表示的所述图像数据执行空间滤波处理，以及

其中，当所述区域划分信号表明所述区域是屏上文本区域时，由所述第一空间滤波处理器执行的空间滤波处理与由所述第二空间滤波处理器执行的空间滤波处理不同。

2.如权利要求1所述的图像处理设备，其中所述区域划分处理器包括：

屏上文本区域确定器，用于当对象区域被检测为半色调点区域时确定所述区域是否包括文本；和

文本边缘确定器，用于确定是否从所述对象区域中检测到文本边缘，以及

所述区域划分处理器根据在所述屏上文本区域确定器的确定结果和在所述文本边缘确定器的确定结果来执行输出表明半色调点区域或屏上文本区域的区域划分信号的处理。

3.如权利要求2所述的图像处理设备，其中当所述屏上文本区域确定器确定所述对象区域包括文本并且所述文本边缘确定器检测到文本边缘时，所述区域划分处理器确定所述对象区域是第一屏上文本区域，

当所述屏上文本区域确定器确定所述对象区域不包括文本并且所述文本边缘确定器检测到文本边缘时，所述区域划分处理器确定所述对象区域是第二屏上文本区域，并且

当所述区域划分信号表明所述对象区域是第二屏上文本区域时，由所述第一空间滤波处理器执行的空间滤波处理与由所述第二空间滤波处理器执行的空间滤波处理不同。

4.一种图像形成设备，包括：

图像输入装置，用于捕获图像数据；

图像处理器，用于处理输入的图像数据；和

图像形成部分，用于根据已经被所述图像处理器处理的图像数据来形成图像，其特征在于所述图像处理器是如权利要求1所述的图像处理设备。

5.一种在图像处理设备中使用的图像处理方法，所述图像处理方法包括以下步骤：

基于图像数据生成用于打印的图像数据的打印处理步骤；

基于图像数据生成用于显示的图像数据的PUSH处理步骤；以及

把图像数据分类为半色调点区域、屏上文本区域、文本区域和其它区域的步骤；以及

输出用于表明区域的区域类型的区域划分信号的步骤；

其中，所述打印处理步骤包括：

第一空间滤波处理步骤，用于在生成用于打印的图像数据时，参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理，

其中，所述PUSH处理步骤包括：

第二空间滤波处理步骤，用于在生成用于显示的图像数据时，参考所述区域划分信号对所述图像数据执行空间滤波处理，以及

用于打印的色彩空间与用于扫描的色彩空间不同，以及

所述第一空间滤波处理步骤包括：根据所述区域划分信号，使用数字滤波器对以作为所述用于打印的色彩空间的CMYK信号表示的所述图像数据执行空间滤波处理，以及

所述第二空间滤波处理步骤包括：根据所述区域划分信号，使用数字滤波器对以作为所述用于扫描的色彩空间的RGB信号表示的所述图像数据执行空间滤波处理，以及

其中，当所述区域划分信号表明所述区域是屏上文本区域时，由所述第一空间滤波处理步骤执行的空间滤波处理与由所述第二空间滤波处理步骤执行的空间滤波处理不同。