CN103020895A - 图像处理装置和图像处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了图像处理装置和图像处理方法。图像处理装置包括:判定单元,其判定所提供的对象的类型;分辨率转换单元,其将由判定单元判定为图像的对象的分辨率转换为输出图像的分辨率;对象处理单元,其根据在分辨率转换之前的对象的分辨率与输出图像的分辨率之间的比率对由分辨率转换单元执行了分辨率转换之后的对象执行空间频率处理;以及生成单元,其基于在对象处理单元中经过空间频率处理的对象生成输出图像。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理装置和图像处理方法。
背景技术
为了将图像输出至输出装置,基于所提供的绘制信息,以输出图像的分辨率对对象执行绘制处理,并且对所绘制的输出图像执行包括空间频率处理在内的各种类型的图像处理。作为给定的对象,例如,存在诸如照片或者从读取装置读取的图像等图像对象。所提供的图像对象具有各种分辨率,并且在绘制时对分辨率进行转换。如上文所述,由于空间频率处理是对绘制后的输出图像执行的,因而在不考虑所提供的图像对象的分辨率的情况下执行空间频率处理。因此,如果原始分辨率低于输出分辨率,并且在绘制时进行了放大,则在放大时所产生的图像质量的劣化会凸显。与现有的放大技术相比,如果采用基于与相邻图像的相似性对分辨率进行转换的被称为超级分辨率转换的技术作为分辨率转换技术,则可以缓解图像质量的劣化。然而,即使使用这种技术,在空间频率处理中也可能发生过度校正。
作为执行空间频率处理的现有技术,在JP-A-2007-156547(专利文献1)中披露了一种技术。专利文献1披露了如下一种空间频率处理:根据缩小比率以一定的强度执行边缘加强处理,以便通过计算图像缩小时的平均像素值执行模糊消去处理。在专利文献1中所披露的此技术中,该处理也被应用于整个图像。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够执行空间频率处理以使输出图像具有最佳锐度的图像处理装置和图像处理方法。
根据本发明的第一方面,提供一种图像处理装置,包括:判定单元,其判定所提供的对象的类型;分辨率转换单元,其将由判定单元判定为图像的对象的分辨率转换为输出图像的分辨率;对象处理单元,其根据在分辨率转换之前的对象的分辨率与输出图像的分辨率之间的比率,对由分辨率转换单元执行了分辨率转换之后的对象执行空间频率处理;以及生成单元,其基于在对象处理单元中经过空间频率处理的对象生成输出图像。
根据本发明的第二方面,对象处理单元可以根据在分辨率转换之后的对象在分辨率转换之前的分辨率与输出图像的分辨率之间的比率改变空间频率处理的频率范围。
根据本发明的第三方面,对象处理单元可以根据在分辨率转换之后的对象在分辨率转换之前的分辨率与输出图像的分辨率之间的比率改变空间频率处理的强度。
根据本发明的第四方面,如果通过将输出图像的分辨率除以分辨率已被转换的对象在分辨率转换之前的分辨率所得到的值等于或者小于第一预定值,则对象处理单元可以不对对象执行空间频率处理。
根据本发明的第五方面,如果通过将输出图像的分辨率除以分辨率已被转换的对象在分辨率转换之前的分辨率所得到的值等于或者大于第二预定值,则对象处理单元可以不对对象执行空间频率处理。
根据本发明的第六方面,图像处理装置还可以包括:输出图像处理单元,其对由生成单元生成的输出图像执行空间频率处理,其中,生成单元将用于识别基于从对象处理单元接收的图像对象而绘制的区域的附加信息添加到所述区域中,并且将输出图像传送至输出图像处理单元,以及输出图像处理单元不对由附加信息识别为绘制区域的部分执行空间频率处理。
根据发明的第七方面,提供一种图像处理方法,该图像处理方法包括:判定所提供的对象的类型;将在判定中被判定为图像的对象的分辨率转换为输出图像的分辨率;根据在分辨率转换之前的对象的分辨率与输出图像的分辨率之间的比率,对分辨率转换中的分辨率转换之后的对象执行空间频率处理;以及,基于在空间频率处理的执行中经过空间频率处理的对象生成输出图像。
根据本发明的第一方面,实现了下述效果:可以执行空间频率处理,使得无论图像对象的对象分辨率如何,输出图像都可变成具有最佳锐度的图像。
根据本发明的第二方面,可以针对每个图像的对象执行空间频率处理。
根据本发明的第三方面,可以针对每个图像的对象执行空间频率处理。
根据本发明的第四方面,在可以通过缩小处理获得锐度的情况下,可以省略空间频率处理。
根据本发明的第五方面,在根据放大处理的高频分量不存在的情况下,可以省略空间频率处理。
根据本发明的第六方面,可以执行空间频率处理,以使全部输出图像具有最佳的锐度。
根据本发明的第七方面,可以获得上述本发明第一方面的效果。
附图说明
将基于以下附图详细说明本发明的示例性实施例,其中:
图1是根据本发明的示例性实施例的构造图;
图2是示出根据本发明的示例性实施例的操作的实例的流程图;
图3是示出由空间频率处理单元执行的空间频率处理的实例的说明图;
图4是示出由空间频率处理单元执行的空间频率处理的另一个实例的说明图;以及
图5是示出当在计算机程序中执行本发明示例性实施例中所说明的功能时,计算机程序、存储计算机程序的存储介质以及计算机的实例的说明图。
具体实施方式
图1是根据本发明的示例性实施例的构造图。参考图1,图像处理装置包括:绘制指令分析单元11、颜色转换单元12、绘制单元13、输出图像处理单元14、第一分辨率转换单元15、颜色校正单元16、第二分辨率转换单元17、空间频率处理单元18以及颜色空间转换单元19。在本实例中,假定接收使用例如所谓的打印机描述语言(PDL)或其他描述语言所描述的绘制指令,并且输出光栅格式的输出图像。由绘制指令指示对一个或多个对象绘制,并且通过执行对所指示的一个或多个对象的绘制处理产生输出图像。存在若干类型的对象,并且以图像对象作为实例。图像对象包括例如摄影图像、从图像读取器读取的图像、通过对摄影图像和从图像读取器读取的图像进行处理所得到的图像、其他光栅化图像等。假设将分辨率信息添加到图像对象中。
绘制指令分析单元11分析绘制指令,并生成用于在绘制单元13中执行绘制处理的中间信息。在这种情况下,绘制指令分析单元11还用作判定待绘制对象的类型的判定单元,并且还具有根据对象的类型在各个处理之间进行切换的功能。在本实例中,如果对象的类型是图像,则相应的对象经过从第一分辨率转换单元15到颜色空间转换单元19的处理,并被传送至绘制单元13。对于其他类型的对象,则该对象经由颜色转换单元12被传送至绘制单元13。由此,不仅图像对象,并且其他类型的对象也可以根据对象的类型接受处理。
在本实例中,颜色转换单元12对除图像以外的其他类型的对象执行诸如颜色校正或者颜色空间转换等各种类型的颜色处理。由于尚未执行绘制,因此可以对指定给对象的颜色信息执行该处理。
绘制单元13基于一个或多个对象生成输出图像。在本实例中,从颜色转换单元12接收除图像以外的其他类型的对象,并且从颜色空间转换单元19接收图像对象。当然,如果除图像以外的其他类型的对象根据对象的类型接受了处理,则从各处理单元接收对象。将所接收的对象绘制到输出图像上以生成输出图像。由于在绘制(如下所述)之前,对图像对象的空间频率处理已经结束,因此将表示基于图像对象所绘制的区域的附加信息添加到基于图像对象所绘制的区域中,以防止输出图像处理单元14执行另一空间频率处理,并且将输出图像传送至输出图像处理单元14。由此可见,如果输出图像处理单元14不执行空间频率处理,则没有必要添加附加信息。
输出图像处理单元14对从绘制单元13接收的整个输出图像执行诸如空间频率处理或者灰度级校正处理等各种类型的图像处理,并且将图像处理结果传送至诸如图像形成装置等各种输出装置。利用从绘制单元13随着输出图像一起被接收的附加信息,输出图像处理单元14不对被识别为基于图像对象所绘制的区域的部分执行空间频率处理,这是因为对这些区域已经执行了空间频率处理。在输出图像处理单元14中可以使用现有技术来执行空间频率处理。
第一分辨率转换单元15和第二分辨率转换单元17将对象类型已被判定为图像的对象的分辨率转换为输出图像的分辨率。如果在绘制指令分析单元11中判定对象类型为图像的对象的分辨率高于输出图像的分辨率,则第一分辨率转换单元15将该对象的分辨率转换为输出图像的分辨率。该分辨率转换与缩小对应,其中待由颜色校正单元16处理的信息量减少。另外,如果被判定为图像的对象的分辨率低于输出图像的分辨率,则第二分辨率转换单元17将对象的分辨率转换为输出图像的分辨率。该分辨率转换与放大对应。当放大之后信息量减少时,执行颜色校正单元16的处理。第一分辨率转换单元15和第二分辨率转换单元17构成分辨率转换单元。当然,缩小转换和放大转换可以在第一分辨率转换单元15和第二分辨率转换单元17中的任何一个单元中执行。另外,如果未设置颜色校正单元16,则第一分辨率转换单元15和第二分辨率转换单元17可以形成为一体。如何转换分辨率不受具体限制,并且,例如可以使用诸如双三次算法(bi-cubic)技术等能够保持图像质量的技术。另外,基于放大率(例如,如果放大率等于或者大于下述说明的第二值),在放大处理中可以使用所谓的超级放大技术以保持图像质量。可以使用各种技术来指定输出图像的分辨率。例如,输出图像的分辨率可以是:预先确定、由绘制指令所指示、由外部所指定、由用户使用操作单元(未示出)所指示,等等。
颜色校正单元16对图像对象执行颜色校正处理。例如,颜色校正单元16可以执行各种颜色处理,例如白斑调节、对比度校正、色温转换以及诸如皮肤或天空等存储颜色的调节等。在该各处理中可以使用现有技术,这里将不对它们进行重复说明。
根据对象在分辨率转换之前的分辨率与输出图像的分辨率之间的比率,例如,输出图像的分辨率除以分辨率转换之前的图像对象的分辨率((输出图像的分辨率)/(分辨率转换之前的对象的分辨率)=放大率),空间频率处理单元18对由第一分辨率转换单元15或第二分辨率转换单元17以输出图像的分辨率进行了转换的图像对象执行空间频率处理。例如,如果放大率等于或者小于比1小的第一预定值,以及放大率等于或者大于比1大的第二预定值,则不对对象执行空间频率处理。如果放大率大于第一值并且小于第二值,则可以一致地执行空间频率处理,或者可以通过根据放大率改变频带来执行空间频率处理。
如果放大率等于或者小于第一值,则锐度因分辨率转换之后的缩小处理而提高。因此,不需要执行空间频率处理。如果放大率等于或者大于第二值,则高频分量因放大处理而在分辨率转换之后减小。因此,即使通过空间频率处理执行了加强处理,处理的结果也可能不会反映在输出图像上,因此,不需要执行空间频率处理。另外,如果放大率大于第一值并且小于第二值,则例如,频带可以改变为使得低频带因放大率的提高而得到加强。
颜色空间转换单元19将用于表示对象颜色的颜色空间转换为输出图像的颜色空间。颜色空间的转换可以使用现有技术。另外,在颜色空间转换单元19中的颜色空间转换期间还可以执行颜色校正处理。颜色空间转换可以在绘制单元13中的绘制处理期间执行,或者可以共享颜色转换单元12所执行的颜色空间转换处理。在这种情况下,可以不设置颜色空间转换单元19。
图2是示出根据本发明的示例性实施例的操作实例的流程图。在步骤S21中,绘制指令分析单元11分析绘制指令并且判定待绘制的对象的类型。在本实例中,如果对象的类型不是图像,则在步骤S22中,颜色转换单元12对对象执行诸如颜色校正或者颜色空间转换等各种处理,并且处理继续至步骤S33中的绘制处理。
同时,如果判定出对象的类型是图像,则在步骤S23中,判定对象的分辨率是否高于输出图像的分辨率。如果对象的分辨率高于输出图像的分辨率,则在步骤S24中,第一分辨率转换单元15将对象的分辨率转换为输出图像的分辨率,并且处理继续至步骤S25。该分辨率转换与缩小处理对应。如果对象的分辨率等于或者低于输出图像的分辨率,则第一分辨率转换单元15不执行分辨率转换,并且处理继续至步骤S25。从而,对象的分辨率变得等于或者低于输出图像的分辨率。
在步骤S25中,颜色校正单元16对图像对象执行颜色校正处理。例如,颜色校正单元16执行诸如白斑调节、对比度校正、色温转换以及诸如皮肤或天空等存储颜色的调节等各种颜色处理。
在步骤S26中,判定放大率是否等于或者大于比1大的第二预定值。这里,放大率是输出图像的分辨率除以分辨率转换之前的对象的分辨率所得到的值。放大率大于1表示放大,而放大率小于1表示缩小。在步骤S26中,判定放大率是否等于或者大于与放大处理对应的第二值。作为该判定的结果,如果判定放大率等于或者大于第二值,则执行分辨率转换(放大处理),但是高频分量在分辨率转换后减小。另外,即使在通过空间频率处理执行加强处理时,该加强处理也可能不会反映在输出图像上。因此,不执行空间频率处理。另外,如果放大率等于或者大于1,则不执行步骤S24中的分辨率转换处理。因此,在步骤S27中,第二分辨率转换单元17将对象的分辨率转换为输出图像的分辨率(放大转换),并且在不执行空间频率处理单元18中的空间频率处理的情况下,处理继续至步骤S32。
如果放大率小于第二值,则在步骤S28中,判定放大率是否等于或者小于比1小的第一预定值。如果放大率等于或者小于第一值,则执行分辨率转换(缩小处理),但是在分辨率转换之后,锐度因缩小处理而提高。因此,不执行空间频率处理。另外,已在步骤S24中执行了用于放大率小于1的情况的缩小处理。因此,如果判定放大率小于第二值,则处理直接继续至步骤S32。
如果在步骤S28中判定放大率大于第一值,也就是说,如果放大率小于第二值并且大于第一值,则步骤S29中,判定对象的分辨率是否低于输出图像的分辨率,也就是说,判定放大率是否大于1。如果对象的分辨率高于输出图像的分辨率,则由于已在步骤S24中执行了分辨率转换(缩小处理),因此处理直接继续至步骤S31。如果对象的分辨率低于输出图像的分辨率,则在步骤S30中,第二分辨率转换单元17将对象的分辨率转换为输出图像的分辨率(放大处理),并且处理继续至步骤S31。通过步骤S24和步骤S30中的分辨率转换,对象的分辨率与输出图像的分辨率相匹配。
在步骤S31中,空间频率处理单元18根据放大率执行空间频率处理。在步骤S31中对于放大率大于第一值并且小于第二值的情况执行空间频率处理。在该放大率范围内,可以一致地执行空间频率处理,或者可以通过根据放大率改变频带来执行空间频率处理。
在步骤S32中,颜色空间转换单元19将用于表示对象颜色的颜色空间转换为输出图像的颜色空间。
当对象的类型不是图像时,执行步骤S22中的处理,而当对象的类型是图像时,执行紧接着的步骤S23的处理。在步骤S33中,绘制单元13对对象执行绘制处理以生成输出图像。在这种情况下,将用于识别通过绘制图像对象所得到的输出图像的区域的附加信息添加到该区域中。
在步骤S34中,从附加信息中判定该区域是否是通过绘制图像对象而得到的。如果判定该区域是除了通过绘制图像对象所得到的区域以外的区域,则输出图像处理单元14执行步骤S35中的空间频率处理,并且处理继续至步骤S36。在这种情况下,空间频率处理不取决于对象的类型,并且对输出图像执行共同处理。然而,对于通过绘制图像对象所得到的区域,不执行步骤S35中的空间频率处理,而是处理继续至步骤S36以防止空间频率处理被重复执行。在步骤S36中,输出图像处理单元14执行除空间频率处理以外的各种类型的图像处理,并且将输出图像输出。
下面对在步骤S31中由空间频率处理单元18根据放大率执行的空间频率处理进行更详细的说明。图3是示出由空间频率处理单元执行的空间频率处理的实例的说明图。这里,在使用高频加强滤波器作为空间频率处理的实例时所绘制的频率特性。在图3中,曲线a示出在放大率被设定为1的情况下的频率特性的实例,曲线b示出在放大率被设定为2的情况下的频率特性的实例,曲线c示出在放大率被设定为3的情况下的频率特性的实例,而曲线d示出在放大率被设定为0.75的情况下的频率特性的实例。
当分辨率转换导致放大时,因放大处理使放大率提高而使高频分量减小,从而高频分量的加强效果降低。因此,例如,假设基于图3中放大率被设定为1的频率特性a执行空间频率处理,则可以使用具有下述频率特性的高频加强滤波器执行空间频率处理:该频率特性设定为当放大率提高时,如频率特性b和频率特性c所示,从低频区域起执行加强。
作为对比,当分辨率转换导致缩小时,因缩小处理使放大率降低而使高频分量增大,使得高频分量的加强效果提高。因此,例如,假设基于图3中放大率被设定为1的频率特性a执行空间频率处理,则可以使用具有下述频率特性的高频加强滤波器执行空间频率处理:该频率特性设定为当放大率降低时,如频率特性d所示,在高频区域执行加强。
尽管在图3的实例中,强度(增益)没有改变,然而,在放大或缩小的任一情况下,强度也可以基于放大率而改变。
图4是示出由空间频率处理单元执行的空间频率处理的另一个实例的说明图。图4示出当使用中频加强/高频抑制滤波器作为空间频率处理的实例时的频率特性。在该空间频率处理中,中频分量被加强以提供锐度和立体感,而高频分量被抑制以防止噪声分量被加强。在图4中,曲线a示出在放大率被设定为1的情况下的频率特性的实例,曲线b示出在放大率被设定为2的情况下的频率特性的实例,曲线c示出在放大率被设定为3的情况下的频率特性的实例。
当分辨率转换导致放大时,高频分量减小,并且噪声分量因放大处理的放大率提高而得到抑制。从而,当放大率提高时,不需要抑制高频分量。因此,例如,假设基于图4中放大率被设定为1的频率特性a执行空间频率处理,则可以使用具有下述频率特性的中频加强/高频抑制滤波器执行空间频率处理:该频率特性设定为当放大率提高时,如频率特性b和频率特性c所示,平滑地抑制高频分量。
作为对比,当分辨率转换导致缩小时,因缩小处理使放大率降低而使高频分量增大。然而,为了防止噪声分量被加强,也可以抑制所增大的高频分量。因此,对于缩小的情况,例如,可以基于图3中放大率被设定为1的频率特性a执行空间频率处理。当然,即使在缩小的情况下,也可以设定不同的频率特性。例如,抑制频率可以设定为随着放大率的降低而提高。
尽管在图4的实例中,待被加强的中频分量没有改变,然而,待被加强的中频分量的频率可以设定为随着放大率的提高而降低,或者待被加强的中频分量的频率可以设定为随着放大率的降低而提高。尽管在图4的实例中,强度(增益)没有改变,然而,在放大或缩小的任一情况下,中频分量的强度可以基于放大率而改变。
可以根据放大率预先准备和选择若干图3所示的高频加强滤波器和图4所示的中频加强/高频抑制滤波器。作为选择,可以通过根据放大率对强化开始处的频率进行改变来计算和使用具有这种频率特性的滤波器的系数。
对对象类型为图像的每个对象执行这种根据放大率的空间频率处理。因此,即使当每个对象的分辨率不同时,也可根据每个对象的分辨率执行空间频率处理。
图5是示出当在计算机程序中执行根据本发明的示例性实施例所说明的功能时,计算机程序、存储计算机程序的存储介质以及计算机的实例的说明图。参考图5,该图中示出了程序41、计算机42、磁性光盘51、光盘52、磁盘53、存储器件54、CPU 61、内存储器62、读取器63、硬盘64、接口65以及通信单元66。
本发明可以实例化为使计算机执行的程序41:根据本发明的示例性实施例的上述每个单元的功能的全部或部分功能。在这种情况下,程序41和在该程序中使用的数据可以存储在计算机可读存储介质内。存储介质用于根据程序所描述的内容,通过改变磁、光或电能等的状态,使用相应的信号格式将程序所描述的内容传递至设置在计算机硬件资源内的读取器63中。例如,存储介质包括磁性光盘51、光盘52(诸如CD或DVD等)、磁盘53、存储器件54(诸如IC卡、存储卡、以及闪速存储器等)等。当然,该存储介质不限于便携式的存储介质。
根据本发明的示例性实施例的上述全部或部分功能应用为例如使得程序41存储在这样的存储介质内,该存储介质安装在计算机42的读取器63或接口65中,程序41从计算机中被读取出并被存储在内存储器62或硬盘64(诸如磁盘或硅磁盘等)内,并且程序41由CPU61执行。作为选择,全部或部分功能可以应用为使得程序经由通信路径传送至计算机42,计算机42通过通信单元66接收程序41并将程序41存储在内存储器62或硬盘64内,并且CPU61执行程序41。
各个器件可以经由其他接口65与计算机42连接。例如,用于形成从输出图像处理单元14输出的输出图像的图像形成单元可以经由接口65与计算机42连接。当然,全部或部分功能可以由硬件构成。作为选择,在本发明的示例性实施例中所说明的全部或部分功能可以随着其他配置包含在程序中。如果将全部或部分功能应用在其他应用中,这些功能可以与该应用的程序结合为一体。
为了解释和说明起见,已提供了对于本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然,本技术领域的技术人员可以进行多种修改和变型。选择和说明这些实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用,因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适合于特定应用的各种修改。目的在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明的范围。
Claims (7)
1.一种图像处理装置,包括:
判定单元,其判定所提供的对象的类型;
分辨率转换单元,其将由所述判定单元判定为图像的对象的分辨率转换为输出图像的分辨率;
对象处理单元,其根据在所述分辨率转换之前的所述对象的分辨率与所述输出图像的分辨率之间的比率,对由所述分辨率转换单元执行了所述分辨率转换之后的所述对象执行空间频率处理;以及
生成单元,其基于在所述对象处理单元中经过所述空间频率处理的所述对象生成所述输出图像。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置,其中,
所述对象处理单元根据在所述分辨率转换之后的所述对象在所述分辨率转换之前的分辨率与所述输出图像的分辨率之间的比率改变所述空间频率处理的频率范围。
3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置,其中,
所述对象处理单元根据在所述分辨率转换之后的所述对象在所述分辨率转换之前的分辨率与所述输出图像的分辨率之间的比率改变所述空间频率处理的强度。
4.根据权利要求1或2所述的图像处理装置,其中,
如果通过将所述输出图像的分辨率除以分辨率已被转换的所述对象在所述分辨率转换之前的分辨率所得到的值等于或者小于第一预定值,则所述对象处理单元不对所述对象执行空间频率处理。
5.根据权利要求1或2所述的图像处理装置,其中,
如果通过将所述输出图像的分辨率除以分辨率已被转换的所述对象在所述分辨率转换之前的分辨率所得到的值等于或者大于第二预定值,则所述对象处理单元不对所述对象执行空间频率处理。
6.根据权利要求1或2所述的图像处理装置,还包括:
输出图像处理单元,其对由所述生成单元生成的所述输出图像执行空间频率处理,
其中,所述生成单元将用于识别基于从所述对象处理单元接收的图像对象而绘制的区域的附加信息添加到所述区域中,并且将所述输出图像传送至所述输出图像处理单元,以及所述输出图像处理单元不对由所述附加信息识别为绘制区域的部分执行空间频率处理。
7.一种图像处理方法,包括:
判定所提供的对象的类型;
将在所述判定中被判定为图像的对象的分辨率转换为输出图像的分辨率;
根据在所述分辨率转换之前的所述对象的分辨率与所述输出图像的分辨率之间的比率,对所述转换中的所述分辨率转换之后的所述对象执行空间频率处理;以及
基于在所述空间频率处理的执行中经过所述空间频率处理的所述对象生成所述输出图像。
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