CN104820353A - 图像形成装置和计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像形成装置和计算方法。边缘计数器对作为满足预先确定的条件的边缘的数量的边缘计数进行计数。像素计数器对作为满足预先确定的条件的像素的数量的像素计数进行计数。图像确定单元和调色剂量获取单元基于各区域的边缘计数和像素计数获得调色剂消耗量。

Description

图像形成装置和计算方法

技术领域

本发明涉及包括例如打印机、复印机、记录装置和传真机的基于图像信号形成图像的图像形成装置，并且涉及调色剂消耗量的计算方法。

背景技术

需要精确地检测图像形成装置的调色剂消耗量；其目的是，基于调色剂消耗量，向用户通知剩余调色剂量、盒子更换的时间和费用，并且控制各种图像形成处理条件和调色剂补给量。用于检测调色剂消耗量的方法的例子包括在盒子内设置传感器的方法和从图像数据估计调色剂消耗量的方法。前一种方法具有制造成本和检测精度的问题。同时，后一种方法的例子是由日本专利公开No.2012-48056提出的方法。日本专利公开No.2012-48056提出基于根据消耗调色剂的连续像素的数量和与相邻像素的间隔的数量的加权来计算调色剂消耗量的方法。

调色剂消耗量根据图像的类型(例如，屏幕线数、文字和照片)改变。图18A和图18B示出具有相同的面积率(像素数)但具有不同的类型(文字和线图像、半色调图像(屏幕线数：212lpi、141lpi))的图像的调色剂消耗量的例子。注意，212-lpi半色调图像是屏幕线数的值比141-lpi半色调图像的屏幕线数的值大的图像的例子。特别地，图18A示出25％的面积率的调色剂消耗量。文字和线图像具有最大的调色剂消耗量，141-lpi半色调图像具有第二大的调色剂消耗量，并且212-lpi半色调图像具有最低的调色剂消耗量。图18B示出50％的面积率的调色剂消耗量。调色剂消耗量在次序上与25％的面积率的调色剂消耗量相反。更具体而言，文字和线图像具有最低的调色剂消耗量，141-lpi半色调图像具有第二低的调色剂消耗量，并且212-lpi半色调图像具有最高的调色剂消耗量。从图18A和图18B可以看出，调色剂消耗量根据图像的类型改变，并且，调色剂消耗量之间的大小关系根据面积率改变。

即使当面积率相同时调色剂消耗量也根据图像的类型改变的原因是由于电子照相的特性。即使当面积率相同时，静电潜像的深度和广度(extent)也根据点尺寸或到相邻点的距离改变，因此，调色剂的显影性能也改变。作为结果，调色剂消耗量改变。因此，需要考虑了依赖于图像类型的调色剂消耗量之间的差异的用于估计调色剂消耗量的方法。

发明内容

本发明提供用于根据图像的类型精确地获得调色剂消耗量的技术。

本发明提供一种用于在记录介质上创建图像的图像形成装置，该图像形成装置包括：计数单元，所述计数单元被配置为在用于创建图像的图像数据中的多个像素之中对作为与相邻像素的关系满足预先确定的边缘条件的像素的数量的边缘计数和作为具有大于或等于预先确定的浓度的浓度的像素的数量的像素计数进行计数；以及，计算单元，所述计算单元被配置为基于边缘计数和像素计数计算调色剂消耗量。

本发明还提供一种调色剂消耗量的计算方法，该计算方法包括：在图像数据中的多个像素之中，对作为与相邻像素的关系满足预先确定的边缘条件的像素的数量的边缘计数和作为具有大于或等于预先确定的浓度的浓度的像素的数量的像素计数进行计数；以及，基于边缘计数和像素计数计算调色剂消耗量。

从(参照附图)对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1是示出图像形成装置的总体构成的示图。

图2是图像形成装置的截面图。

图3是示出打印机引擎的构成的示图。

图4是示出视频控制器的构成的示图。

图5是示出数据处理单元的构成的示图。

图6A和图6B是示出阈值矩阵的例子的示图。

图7A和图7B是示出半色调处理图像的例子的示图。

图8是示出窗口处理的示图。

图9是示出调色剂量计算单元的构成的示图。

图10是示出根据实施例1的调色剂量计算单元执行的处理的流程的流程图。

图11是示出窗口处理的示图。

图12是示出根据实施例1和3的基准表的例子的示图。

图13是示出根据实施例1和3的调色剂量表的例子的示图。

图14是示出实施例1的效果的示图。

图15A和图15B是示出实施例1的效果的示图。

图16A～16C是示出实施例1的效果的示图。

图17是示出实施例1的效果的示图。

图18A和图18B是示出比较例的示图。

图19是示出根据实施例2的窗口和区块(region)的示图。

图20A和图20B是示出根据实施例2的调色剂量计算单元的流程的流程图。

图21是示出根据实施例2的基准表的例子的示图。

图22是示出根据实施例2的调色剂量表的例子的示图。

图23是示出实施例2的效果的示图。

图24是示出实施例2的效果的示图。

图25是示出根据实施例3的调色剂量计算单元执行的处理的流程的流程图。

图26是示出根据实施例3的校正系数表的示图。

图27A～27D是示出实施例3的效果的示图。

具体实施方式

以下，将参照附图作为例子详细描述本发明的实施例。注意，在实施例中描述的构成要素仅是例子，不是要限制本发明的范围。当必要时，或者当在单个实施例中组合来自各实施例的元素或特征是有益的时，以下描述的本发明的各个实施例能够被单独实施或者被实施为多个实施例或其特征的组合。

实施例1

图像形成装置的总体构成

将参照图1描述图像形成装置102的构成。在本实施例中，描述通过使用青色、品红色、黄色和黑色(以下，称为C、M、Y和K)的四种颜色材料(有色调色剂)形成图像的彩色图像形成装置。另外，本实施例的图像形成装置以600dpi的分辨率执行打印。图像形成装置102包括执行各种控制和数据处理的视频控制器103和在转印材料上形成可视化图像的打印机引擎104。转印材料偶尔也可被称为记录材料、记录介质、纸、片材和转印纸。主机计算机101等通过网络、并行接口和串行接口等与图像形成装置102连接。主机计算机101给予图像形成装置102指令以执行打印。视频控制器103将与打印执行指令一起从主机计算机101传送的打印数据光栅化(rasterize)为图像数据，在图像数据上执行将在后面描述的数据处理，并且将得到的数据发送到打印机引擎104。

打印机引擎控制

将参照图2和图3描述通过使用C、M、Y和K的调色剂形成多颜色图像的电子照相打印机引擎104的动作。注意，当描述所有的四种颜色的共同的方面时，从附图标记省略字母YMCK。图2示出电子照相型图像形成装置102的例子。图像形成装置102是使用中间转印部件27的级联系统的彩色图像形成装置。图3是示出打印机引擎104的控制单元的框图。打印机引擎104包含引擎控制单元301和引擎机械部分302。引擎机械部分302根据来自引擎控制单元301的各种指令动作。

引擎机械部分302的激光器/扫描仪系统308包含图2所示的扫描仪单元24。扫描仪单元24包含激光发光元件、激光驱动器电路、扫描仪马达、旋转多棱镜和扫描仪驱动器等。扫描仪单元24根据从视频控制器103发送的指示激光曝光时间的激光驱动信号接通激光器并且通过旋转多棱镜反射激光，由此在感光鼓22上执行曝光扫描。曝光用的光选择性地曝光感光鼓22的表面，并由此形成静电潜像。

图像形成系统309是构成打印机引擎104的主要部分的部分，并且显影在感光鼓22Y、22M、22C和22K上形成的潜像以形成调色剂图像，并且将调色剂图像转印和定影于转印材料上。如图2所示，图像形成系统309包含四个图像形成站。站中的每一个包含感光鼓22、带电器23和显影装置26。图像形成系统309还包含中间转印部件27、转印辊28、定影单元30和产生执行图像形成所需要的各种偏压(高电压)的高电压电源电路。带电器23Y、23M、23C和23K包含使感光鼓22Y、22M、22C和22K的表面均匀带电的套筒23YS、23MS、23CS和23KS。用作显影单元的显影装置26Y、26M、26C和26K包含分别用于使调色剂图像附着于潜像上的套筒26YS、26MS、26CS和26KS。带电器23、显影装置26和感光鼓22以处理盒的形式可拆卸地附接到图像形成装置102的体部(body)。中间转印部件27由驱动辊25驱动，并且，调色剂图像从感光鼓22Y、22M、22C和22K被一次转印到中间转印部件27。作为转印辊28接触中间转印部件27的结果，转印材料11被压合在转印辊28与中间转印部件27之间并且通过转印辊28与中间转印部件27被传输，并且，中间转印部件27上的多色调色剂图像被二次转印到转印材料11。转印辊28在多色调色剂图像被转印到转印材料11上的时段中与转印材料11接触，并且在完成转印时离开中间转印部件27。定影单元30在传输转印材料11的同时熔融和定影多色调色剂图像。定影单元30包含加热转印材料11的定影辊31和将转印材料11压在定影辊31上的压力辊32。定影辊31和压力辊32具有中空的形状，并且加热器33和34分别被设定于定影辊31和压力辊32内。清洁单元29清除残留于中间转印部件27上的调色剂。四个处理盒中的每一个包含非易失性的存储装置。引擎控制单元301的CPU 303和ASIC 304从存储装置读取和向存储装置写入各种类型的信息(形成的图像的总数和操作时间)。

纸馈送和传输系统310是掌控转印材料11的馈送和传输的部分，并且由各种传输系统马达、纸馈送单元21(纸馈送盒21a和纸馈送托盘21b)和包含片材馈送辊和排出辊的各种传输辊等构成。纸馈送和传输系统310根据图像形成系统309的动作从纸馈送盒21a或纸馈送托盘21b馈送和传输转印材料11。

传感器系统311是用于收集CPU 303和ASIC 304控制激光器/扫描仪系统308、图像形成系统309以及纸馈送和传输系统310所需要的信息的传感器组。该传感器组可包含定影单元30的温度传感器，用于检测在感光鼓22、中间转印部件27或转印材料11上形成的调色剂图像的浓度的浓度传感器，用于检测颜色偏移的传感器，纸尺寸传感器，片材引导边缘检测传感器，以及，片材传输检测传感器等。由传感器系统311检测的信息被CPU 303获取并且在打印序列的控制上得到反映。

引擎控制单元301的CPU 303使用RAM 305作为主存储器或工作区域，并且根据存储于非易失性存储单元306中的各种控制程序控制引擎机械部分302。系统总线312具有地址总线和数据总线。引擎控制单元301和引擎机械部分302的各种构成要素与系统总线312连接，使得它们可相互访问。

在通过引擎接口单元307从视频控制器103接收到打印执行命令时，CPU 303首先驱动图像形成系统309以通过使用带电器23使感光鼓22的表面带电。CPU 303通过产生并输出激光驱动信号驱动激光器/扫描仪系统308，并且通过使用扫描仪单元24在感光鼓22上形成静电潜像。

然后，CPU 303驱动图像形成系统309以使显影装置26将静电潜像显影以形成单色调色剂图像。该单色调色剂图像被依次一次转印到中间转印部件27，并且，转印的单色调色剂图像重叠，由此在中间转印部件27上形成Y、M、C和K的多色调色剂图像。同时，CPU 303控制纸馈送和传输系统310以通过使用片材馈送辊从纸馈送单元21馈送转印材料11，并且将多色调色剂图像转印到转印材料11。然后，CPU 303控制定影单元30以在转印材料11上定影多色调色剂图像。

为了根据来自CPU 303的指令执行各种打印序列，ASIC 304执行各种马达的控制和诸如显影偏压的高电压电源的控制。ASIC 304可负责CPU 303的功能的一部分或全部，或者，CPU 303可负责ASIC304的功能的一部分或全部。作为替代方案，可以设置单独的专用硬件以执行CPU 303和ASIC 304的功能的一部分。

视频控制器的构成

将参照图4描述视频控制器103的示例性构成。CPU 401掌控视频控制器103的总体控制。非易失性存储单元402存储由CPU 401执行的各种控制代码和用于控制的数据。存储单元402可由例如ROM、EEPROM或硬盘等构成。RAM 403是用作CPU 401的主存储器或工作区域等的暂时性存储器。主机接口单元404从主机计算机101接收打印数据和控制数据。由主机接口单元404接收的打印数据存储于RAM 403中。这里，打印数据可以是在主机计算机101等中经受了半色调处理的位图数据，或者可以是PDL(页面描述语言)数据。PDL数据指的是为了创建页面图像数据以页面描述语言描述的数据。打印数据通常包含关于文字、图形或图像等的数据的呈现命令。DMA控制单元407根据来自CPU 401的指令将RAM 403中的数据传送到引擎接口单元409和数据处理单元406。数据处理单元406根据来自CPU401的指令在RAM 403中的图像数据上执行各种类型的数据处理(例如，调色剂消耗量估计)。将在后面描述数据处理单元406的动作的细节。操作/显示单元408被设置在图像形成装置102的体部中，并且接受来自用户的各种设置和指令的输入，并且显示关于图像形成装置102的各种类型的信息。引擎接口单元409是关于打印机引擎104的信号输入/输出单元。例如，引擎接口单元409将从数据处理单元406输出的激光驱动信号传输到打印机引擎104。

调色剂量管理单元405基于从数据处理单元406通知的关于各页的调色剂消耗量更新处理盒中的调色剂剩余量，并且使操作/显示单元408显示调色剂剩余量。调色剂量管理单元405可通过主机接口单元404向主机计算机101通知调色剂剩余量。系统总线410具有地址总线和数据总线。上述的各种构成要素与系统总线410连接，使得它们可相互访问。注意，数据处理单元406的功能可实现为ASIC(应用特定集成电路)或专用硬件，或者，CPU 401可负责所述功能的一部分或全部。此外，诸如主机计算机101的外部装置可负责视频控制器103的功能的一部分或全部。

数据处理单元的构成

图5是用于示出由数据处理单元406执行的处理的细节的框图。RIP单元501(RIP是光栅图像处理器/处理的简写)分析存储于RAM403中并且以PDL描述的图像数据的内容以产生中间语言数据，并且还将中间语言数据光栅化以产生光栅图像数据。光栅图像数据在RAM403内的预先确定的区块中被写为RGB图像数据。颜色转换单元502根据图像形成装置102的色域(gamut)执行将RGB图像数据转换成器件RGB信号的颜色匹配处理。此外，颜色转换单元502执行将器件RGB信号转换成CMYK的信号的颜色分离处理，该CMYK是图像形成装置102的调色剂颜色材料的颜色。因此，颜色转换单元502将由RIP单元501输出的RGB图像数据转换成CMYK图像数据并且依次在RAM 403内的预先确定的区块内写入CMYK图像数据。浓度校正单元503通过使用LUT(查找表)在通过颜色转换单元502输出的CMYK图像数据的色调值上执行转换。该转换的目的是，在CMYK图像数据的色调值中的每一个与通过打印机引擎104在转印材料11上输出的浓度之间实现希望的关系。半色调单元504在经浓度校正单元503校正的CMYK(8个比特)的各图像数据上执行半色调处理(例如，有序抖动(ordered dither))，由此将数据量化为可由打印机引擎104再现的2比特图像数据。2比特图像数据被输出到RAM 403内的图像存储器。半色调处理指的是例如通过使用阈值矩阵将输入图像数据转换成2比特图像数据的处理。例如，阈值矩阵是以矩阵构成布置的宽度M和高度N的各阈值。例如，阈值矩阵可由三个矩阵即矩阵0、矩阵1和矩阵2构成。半色调处理从三个阈值矩阵中的每一个读出与图像数据的各像素对应的阈值，比较像素值与这三个阈值并且通过以下的处理将图像数据转换成2比特。

如果“像素值”<“矩阵0的阈值”，那么输出0。

如果“矩阵0的阈值”≤“像素值”<“矩阵1的阈值”，那么输出1。

如果“矩阵1的阈值”≤“像素值”<矩阵2的阈值”，那么输出2。

如果“矩阵2的阈值”≤像素值”，那么输出3。

在阈值矩阵中，单个重复循环由图像数据的水平方向上的M个像素和垂直方向上的N个像素构成。

图6A和图6B示出K颜色的阈值矩阵的例子。K颜色具有图6A和图6B所示的两种类型的阈值矩阵。图6A示出具有141lpi的屏幕线数的阈值矩阵。图6B示出具有212lpi的屏幕线数的阈值矩阵。

图7A示出源自通过使用图6A所示的阈值矩阵在输入的图像数据上执行半色调处理的输出图像数据的例子。图7B示出源自通过使用图6B所示的阈值矩阵在输入的图像数据上执行半色调处理的输出图像数据的例子。根据要打印的图像的类型或用户指令等，确定使用图6A和图6B所示的矩阵中的哪一个。对于CMY也执行相同的半色调处理。

PWM单元506通过PWM(脉冲宽度调制)处理将图像存储器内的半色调处理图像转换成激光驱动信号(激光曝光时间)。调色剂量计算单元505基于在图像存储器内对颜色Y、M、C和K中的每一个存储的半色调处理图像计算每页消耗的调色剂量。将由调色剂量计算单元505计算的调色剂量通知给调色剂量管理单元405。将在后面描述调色剂量计算单元505的详细动作。

视频控制器的动作

现在将描述从接收来自主机计算机101的打印命令到向打印机引擎104传送数据的总体流程。在通过主机接口单元404接收到来自主机计算机101的打印命令时，CPU 401通过主机接口单元404接收打印数据，并且在RAM 403中存储打印数据。然后，CPU 401控制数据处理单元406的RIP单元501以将RAM 403中的图像数据光栅化。CPU 401进一步控制颜色转换单元502以执行颜色转换处理，控制浓度校正单元503以执行浓度校正处理，控制半色调单元504以执行半色调处理，并且控制PWM单元506以执行PWM处理。根据来自CPU401的指令，作为PWM处理的结果产生的激光驱动信号通过引擎接口单元409被传送到打印机引擎104。同时，调色剂量计算单元505根据来自CPU 401的指令计算调色剂量，并且将计算结果通知给调色剂量管理单元405。

调色剂量计算单元的动作

现在将描述调色剂量计算单元505的详细动作。虽然这里的描述以K颜色为例子，但对CMY颜色执行相同的处理。调色剂量计算单元505在逻辑上将图像存储器内的半色调处理图像数据分成多个区域，计算区域中的每一个的调色剂量，并且累积全部区域的调色剂量。这里，使用具有20×5个像素的尺寸的窗口作为区域。如图8所示，调色剂量计算单元505在以左上窗口1002为起点沿箭头方向依次偏移窗口的同时计算和累积由多个像素构成的图像数据1001的调色剂量。调色剂量计算单元505在到达右下窗口1003时结束调色剂量的计算。

图9示出调色剂量计算单元505的示例性构成。二值化单元801将各窗口的图像数据二值化。边缘计数器802计数边缘计数，该边缘计数是在各窗口内与相邻像素的关系满足预先确定的边缘条件的像素的数量。像素计数器803计数像素计数，该像素计数是对于各窗口具有大于或等于预先确定的浓度的浓度的像素的数量。注意，边缘计数和像素计数是与根据图像类型的调色剂消耗量有关的值。更具体而言，边缘计数和像素计数是与各窗口的空间频率或者静电潜像的深度和面积相关的参数。潜像的深度表示通过光束曝光形成的静电潜像的电势与未曝光的感光鼓的表面区域的电势之间的电势差。即，所述深度与通过显影形成调色剂图像的调色剂的量有关。所述深度越深时，调色剂的量越大。

因此，边缘计数和像素计数是可用于估计调色剂消耗量的参数。图像确定单元804从边缘计数和像素计数确定各窗口的图像的类型。调色剂量获取单元805根据各窗口的图像的类型计算调色剂量。调色剂量累积单元806累积各窗口的调色剂量。

现在将参照图10所示的流程图描述由调色剂量计算单元505执行的处理的流程。在S901处，调色剂量累积单元806执行初始化处理。例如，调色剂量累积单元806将作为用于保持一个页内的总调色剂量的变量的Total_value初始化为0，并且将图像的左上窗口设定为关注窗口。在S902处，二值化单元801将关注窗口内的图像数据(像素值)转换成二值数据。例如，如果输入图像数据是0或1，那么它被转换成0。如果输入图像数据是2或3，那么它被转换成1。

在S903处，边缘计数器802对二值化的图像数据计数边缘计数。边缘计数器802将作为用于计数边缘计数的变量的EdgeCount初始化为0，并且还在将关注像素从窗口内的左上像素依次移动到右下像素的同时执行以下的处理。边缘条件指的是关注像素的像素值和位于关注像素右边的像素(右像素)的像素值不同、或者关注像素的像素值和位于关注像素下边的像素(下像素)的像素值不同的事实。如果满足边缘条件，那么关注像素是边缘。因此，边缘计数器802使边缘计数EdgeCount的值增加像素值之间的差值。图11示出向图像数据应用窗口的例子。图11所示的窗口的边缘计数EdgeCount是38。

在S904处，像素计数器803计数DotCount，该DotCount是对二值化图像数据具有像素值1的像素的数量。在这种情况下，预先确定的浓度是阈值，该阈值可被视为0.5。图11所示的窗口的像素计数DotCount是19。注意，像素计数也可被称为点计数。由边缘计数器802计算的边缘计数EdgeCount和由像素计数器803计算的像素计数DotCount被输入到图像确定单元804。

如图12所示，图像确定单元804包含多个基准表(基准表H、基准表M、基准表L)。各基准表的输入是像素计数，并且其输出是边缘阈值。即，通过将像素计数输入到基准表，输出与像素计数对应的边缘阈值。将在后面描述用于产生基准表的方法。

在S905处，图像确定单元804从基准表获取与DotCount对应的边缘阈值。这里，从基准表H获取的边缘阈值被称为Edge_hi，从基准表M获取的边缘阈值被称为Edge_mid，从基准表L获取的边缘阈值被称为Edge_low。它们被用作用于与边缘计数EdgeCount比较的阈值，并还被用于计算系数ρ。在S906处，图像确定单元804比较EdgeCount与Edge_hi、Edge_mid和Edge_low，并且输出作为比较结果的属性信号和系数。

·如果Edge_hi≤EdgeCount，那么属性信号是P_H

·如果Edge_mid≤EdgeCount<Edge_hi，那么属性信号是P_M且系数ρ＝(EdgeCount-Edge_mid)/(Edge_hi-Edge_mid)

·如果EdgeLow≤EdgeCount<Edge_mid，那么属性信号是P_M且系数ρ＝(EdgeCount-Edge_mid)/(Edge_mid-Edge_low)

·如果EdgeCount<Edge_low，那么属性信号是P_L

如图13所示，调色剂量获取单元805包含多个调色剂量表(调色剂量表H、调色剂量表M、调色剂量表L)。各调色剂量表的输入是像素计数，并且其输出是调色剂量。将在后面描述用于产生调色剂量表的方法。由像素计数器803计算的像素计数DotCount和作为图像确定单元804的输出结果的属性信号和系数ρ被输入到调色剂量获取单元805。

在S907处，调色剂量获取单元805通过参照属性信号和系数ρ计算调色剂量。

·如果属性信号是P_H，那么调色剂量获取单元805获得与DotCount对应的调色剂量表H的调色剂量t_value_h，并且将t_value_h设定为调色剂量toner_value。

·如果属性信号是P_M，那么调色剂量获取单元805通过使用系数ρ按以下的方式获得调色剂量toner_value。

对于0≤ρ，

调色剂量获取单元805从与DotCount对应的调色剂量表H和调色剂量表M的调色剂量t_value_h和t_value_m获得调色剂量toner_value。

toner_value＝ρ×t_value_h+(1-ρ)×t_value_m

对于ρ<0，

调色剂量获取单元805从与DotCount对应的调色剂量表M和调色剂量表L的调色剂量t_value_m和t_value_l获得调色剂量toner_value。

toner_value＝(1+ρ)×t_value_m-ρ×t_value_l

·如果属性信号是P_L，那么调色剂量获取单元805获得与DotCount对应的调色剂量表L的调色剂量t_value_l，并且将调色剂量t_value_l设定为调色剂量toner_value。

如上所述，如果属性信号是P_M，那么调色剂量获取单元805通过使用系数ρ作为加权系数内插t_value_h、t_value_m和t_value_l获得调色剂量。

在S908处，调色剂量累积单元806将通过调色剂量获取单元805获得的调色剂量toner_value加算到总调色剂量Total_value并且结束关注窗口的处理。调色剂量计算单元505确定关注窗口是否已到达图像的右下。如果关注窗口没有到达右下，那么处理前进到S911。在S911处，调色剂量计算单元505将关注窗口偏移到下一窗口，并且重新迁移到步骤S902。另一方面，如果关注窗口在步骤S909处已到达图像的右下，那么处理前进到S910，在该步骤，调色剂量累积单元806将总调色剂量Total_value通知给调色剂量管理单元405。

用于产生基准表H、M和L的方法

这里，现在将描述用于产生基准表H、M和L的方法。通过以下的方法产生基准表H。在色调值A＝0、32、64、96、128、160、192、224和255上执行以下的步骤1～3。

·步骤1：产生源自在具有色调值A的图像数据上执行212-lpi半色调处理的图像数据。按垂直方向和水平方向均为约100或更多像素的尺寸产生图像数据。

·步骤2：在步骤1中获得的半色调处理图像数据被二值化。

·步骤3：对在步骤2中获得的二值化图像数据计算各窗口的像素计数和边缘计数，并且，确定所有窗口的平均值。窗口尺寸沿水平方向为20个像素且沿垂直方向为5个像素。即，用于估计调色剂量的窗口尺寸和用于确定基准表的窗口尺寸基本上相同。

通过内插对各色调值获得的像素计数的平均值与边缘计数的平均值之间的关系，产生用于0～100的像素计数的表。这用作基准表H。内插方法的例子包括双立方内插，但可采用其它的内插处理。

分别通过使用141-lpi半色调处理和106-lpi半色调处理以与上述的方式相同的方式创建基准表M和基准表L。作为212-lpi半色调处理和141-lpi半色调处理，可以使用在半色调单元504中使用的相同的处理。作为106-lpi半色调处理，可以使用能够实现等价屏幕线数的任何矩阵。

用于产生调色剂量表H、M和L的方法

下面描述用于产生调色剂量表H、M和L的方法。通过以下的方法产生调色剂量表H。对色调值A＝32、64、96、128、160、192、224和255执行以下的步骤1～5。

·步骤1：产生源自对具有色调值A的图像数据执行212-lpi半色调处理的图像数据。图像数据的垂直尺寸和水平尺寸均为约100像素或更大。

·步骤2：在步骤1中获得的半色调处理图像被二值化以获得点面积率(％)，并且，通过将面积率乘以窗口面积(例如，100)，获得每个窗口的像素计数。

·步骤3：在步骤2中获得的半色调处理图像通过打印机引擎104被打印，并且测量消耗的调色剂量。例如，可通过测量打印前后的处理盒的重量并且计算差值测量调色剂量。

·步骤4：从在步骤3中获得的测量调色剂量获得每个窗口的调色剂量。可从下式计算每个窗口的调色剂量。

(测量调色剂消耗量)×100/(图像尺寸)

·步骤5：在步骤4中获得的调色剂量与在步骤2中获得的像素计数的关系被内插，以产生对于0～100的像素计数的调色剂量的表。这用作调色剂量表H。内插方法的例子包括双立方内插，但可采用其它的内插处理。注意，对于像素计数0的调色剂量为0。

通过使用141-lpi半色调处理以与上述方式相同的方式创建基准表M。基准表L是通过线性内插如上面描述的那样获得的对于像素计数100的调色剂量和对于像素计数0的调色剂量(＝0)产生的对于0～100的像素计数的调色剂量的表。

本发明的效果

现在将描述本实施例的效果。图14示出对图像的各频率绘制的图像的面积率与调色剂消耗量之间的关系。附图标记1401示出诸如文字图像的具有相对低的空间频率的图像的面积率与调色剂消耗量之间关系。可以看出，当空间频率低时，面积率与调色剂消耗量之间的关系相对接近线性形状。附图标记1402示出经受了212-lpi半色调处理的图像的面积率与调色剂消耗量之间的关系。即，该图像具有相对高的空间频率。与文字图像相比，经受了212-lpi半色调处理的图像在面积率低的高亮区块中具有相对低的调色剂消耗量，并在面积率高的阴影区块中具有相对高的调色剂消耗量。附图标记1403示出经受了141-lpi半色调处理的图像的面积率与调色剂消耗量之间的关系。该图像具有处于上述的两个图像之间的空间频率。因此，面积率与调色剂消耗量之间的关系也具有处于上述的两个图像之间的性能。如图14所示，面积率与调色剂消耗量之间的关系根据图像的空间频率改变。

图15A示出比较例的实际调色剂消耗量与估计调色剂消耗量之间的关系。注意，比较例采用仅通过使用像素计数估计调色剂消耗量的方法。更具体而言，比较例采用以100％(实像)的面积率的调色剂消耗量为基准与图像的面积率成比例地计算调色剂消耗量的方法。这里，对作为不同类型(面积率)的图像的文字图像和半色调图像(212lpi、141lpi)估计调色剂消耗量。如图15A所示，实际调色剂消耗量与估计调色剂消耗量之间的误差大。特别地，位于被点线包围的区块中的三种类型的图像的实际调色剂消耗量的差异最大为2倍，尽管它们具有相同的估计调色剂消耗量(＝像素计数)。

图15B示出本实施例的实际调色剂消耗量与估计调色剂消耗量之间的关系。可以看出，在本实施例中，实际调色剂消耗量与估计调色剂消耗量之间的误差非常小。注意，在本实施例中，基于如上面描述的那样由20×5个像素构成的窗口内的边缘计数和像素计数，估计与图像的空间频率相关的调色剂消耗量。如参照图12已描述的那样，随着图像的空间频率的增加，边缘计数增加，并且，边缘计数根据像素计数改变。在利用这些性能的本实施例中，调色剂量计算单元505从边缘计数与像素计数之间的关系估计图像的空间频率，并且根据估计的空间频率和像素计数估计调色剂消耗量。注意，空间频率不需要被计算为数值，并且，可如参照图10描述的那样直接从边缘计数和像素计数估计调色剂消耗量。

图16A、图16B和图16C示出本实施例中的各窗口的像素计数和边缘计数的分布与基准表H、M和L之间的关系。由于窗口的面积为100(20像素×5像素＝100像素)，因此，“窗口内的像素计数”也可被称为“窗口内的面积率(％)”。特别地，图16A示出通过在色调值以几个级别改变的图像上执行212-lpi半色调处理获得的图像的分布。例如，空心三角(37.5％)示图关于具有37.5％的面积率的212-lpi半色调处理图像示出各窗口的像素计数和边缘计数的分布。关注37.5％的面积率，分布存在于基准表H的附近，并且，通过图像确定单元804输出的各窗口的属性信号是P_H或P_M。并且，如果属性信号是P_M，那么系数ρ≈1。另外，像素计数分布在37.5的附近。关于该分布，在图17中由空心圆示出通过调色剂量获取单元805计算的调色剂量的分布。如图17所示，对各窗口计算的调色剂量分布在具有37.5的像素计数的t_value_h(或者，换句话说，具有37.5％的面积率的212-lpi半色调图像的每个窗口的调色剂量)附近。因此，由调色剂量累积单元806累积的图像总体的总调色剂量Total_value基本上等于具有37.5％的面积率的212-lpi半色调图像的实际调色剂消耗量。这同样适用于其它的面积率。

图16B示出通过在色调值以几个级别改变的图像上执行141-lpi半色调处理获得的图像的分布。关注61.1％的面积率，该分布以基准表M为中心，存在于基准表L与基准表H之间，并且，各窗口的属性信号是P_M。注意，系数ρ在0周围相对均匀分布，并且，像素计数分布于61.1的附近。关于分布，在图17中由实心圆示出通过调色剂量获取单元805计算的调色剂量的分布。如图17所示，从各窗口计算的调色剂量分布在具有61.1的像素计数的t_value_m(或者，换句话说，具有61.1％的面积率的141-lpi半色调图像的每个窗口的调色剂量)附近。因此，由调色剂量累积单元806累积的图像总体的总调色剂量Total_value基本上等于具有61.1％的面积率的141-lpi半色调图像的调色剂量。这同样适用于其它的面积率。

图16C示出文字图像的分布。在文字图像的情况下，像素计数和边缘计数根据窗口内的文字的位置广泛分布。但是，从图16C可以看出，边缘计数分布于基准表L下面，并且，各窗口的属性信号是P_L。因此，由调色剂量获取单元805计算的调色剂量分布于调色剂量表L上面。换句话说，各窗口的调色剂量具有与窗口内的像素计数成比例的值。如上所述，对于诸如文字图像的具有低空间频率的图像，面积率(像素计数)与调色剂消耗量之间的关系接近比例关系。因此，对各窗口线性估计的调色剂消耗量的累积值基本上等于图像总体的调色剂消耗量。因此，由调色剂量累积单元806累积的图像总体的总调色剂量Total_value基本上等于文字图像的实际调色剂量。

如参照图15B描述的那样，通过根据本实施例的方法对文字图像和半色调图像(212lpi、141lpi)估计的调色剂消耗量和实际调色剂消耗量基本上相同。也就是说，本实施例可与图像的类型无关地精确估计调色剂消耗量。发明人确认了，对误差扩散图像和诸如水平线或垂直线图像的图案图像，根据本实施例估计的调色剂消耗量与实际调色剂消耗量基本上相同。

其它

虽然在本实施例中窗口尺寸作为例子被描述为20×5，但窗口尺寸不限于此，并且，可被适当地选择。在本实施例的描述中，关注窗口偏移以防止多个像素重叠。但是，通过一次使关注窗口偏移一个像素，多个相邻窗口会相互重叠。但是，在这种情况下，需要将调色剂消耗量除以冗余计数的像素的数量。另外，可能不必分割关注窗口，并且也能够通过用一个窗口获得边缘计数和像素计数计算调色剂消耗量。

虽然以2比特半色调处理为例描述了本实施例，但能够采用1比特半色调处理或3比特或更多比特的半色调处理。经受了2比特或更多比特的半色调处理的图像通过二值化单元801被二值化。在本实施例中，为了节省存储器并且简化处理，在计算调色剂消耗量之前执行二值化处理。但是，不需要执行二值化。在这种情况下，如果关注像素与相邻像素的像素值之间的差值大于或等于预先确定的值，那么边缘计数器802将该差值计数作为边缘，并且，像素计数器803可通过(将窗口内的像素值的合计)除以量子化数获得像素计数。

本实施例采用了使用三个基准表和三个调色剂量表的例子。但是，表的数量可以为2或4或更多。基本上，当表的数量增加时，调色剂消耗量的估计精度进一步提高。但是，考虑存储表的存储器的容量和处理负担，基准表的数量和调色剂量表的数量可分别为约3。虽然用于产生基准表和调色剂量表的屏幕线数被描述为212lpi、141lpi或106lpi，但可根据图像形成装置102的产品构成选择任何适当的屏幕线性。可例如从经受了误差扩散处理的图像产生基准表和调色剂量表。在本实施例中，基准表和调色剂量表中的每一个被描述为一维表。但是，可以使用组合基准表和调色剂量表的二维表。具体而言，可以保持使用二维数据的形式的像素计数和边缘计数作为输入并且使用调色剂量作为输出的表，并且，可直接从像素计数和边缘计数获得调色剂量。

虽然在本实施例中如果属性信号是P_M则执行内插计算，但能够采用以下的不执行内插计算的构成。图像确定单元804包含两个基准表。第一基准表是具有处于212lpi的像素计数和边缘计数之间的关系与141lpi的像素计数和边缘计数之间的关系之间的性能的表(基准表A)。第二基准表是具有处于141lpi的像素计数和边缘计数之间的关系与106lpi的像素计数和边缘计数之间的关系之间的性能的表(基准表B)。图像确定单元804使用像素计数DotCount作为输入以从基准表A获得边缘阈值Edge_a并从基准表B获得边缘阈值Edge_b。

·如果Edge_a≤EdgeCount，那么图像确定单元804输出属性信号P_H

·如果Edge_b≤EdgeCount<Edge_a，那么图像确定单元804输出属性信号P_M

·如果EdgeCount<Edge_b，那么图像确定单元804输出属性信号P_L

如果从图像确定单元804接收的属性信号是P_H，那么调色剂量获取单元805从调色剂量表H获得与DotCount对应的调色剂量t_value_h，并且将其作为调色剂量toner_value输出。如果属性信号是P_M，那么调色剂量获取单元805从调色剂量表M获得与DotCount对应的调色剂量t_value_m，并且将其作为调色剂量toner_value输出。如果属性信号是P_L，那么调色剂量获取单元805从调色剂量表L获得与DotCount对应的调色剂量t_value_l，并且将其作为调色剂量toner_value输出。通过上述的构成，也能够有效地实现本发明。

虽然在上述的实施例中直接从边缘计数和像素计数确定调色剂消耗量，但边缘计数和像素计数可被转换成空间频率或潜像的深度和面积(体积)，并且它可被转换成调色剂消耗量。在这种情况下，由于作为中间产物获得指示空间频率或潜像的深度和面积的参数，因此计算负担增加。但是，调色剂消耗量的估计精度保持与实施例1中的估计精度相同。实施例1的有利之处在于，为了省略指示空间频率或潜像的深度或面积的参数的计算，采用两个表，并且，可直接通过边缘计数和像素计数估计调色剂消耗量。

实施例2

将描述本发明的另一实施例。这里将不再描述与实施例1共同的特征，但是，如本领域技术人员会清楚的那样，那些特征以及对于实施例2的工作必要的实施例2的特征的组合被认为也参照实施例2被公开了。本实施例减少图像数据的工作存储器，由此进一步降低成本。具体而言，在RAM 403内设置保持一个线的图像数据的线缓冲器。在本实施例中，数据处理单元406与打印机引擎104的动作同步地在保持于RAM 403内的线缓冲器中的数据上执行各种类型的处理，并且依次更新与调色剂消耗量有关的数据。另外，本实施例的数据处理单元406以区域(比窗口大的区块)为单位执行边缘计数和像素计数的计数，并且以区块为单位计算调色剂消耗量。本实施例中的图像形成装置102的基本动作与实施例1相同。因此，省略了共同要素的描述，并且仅描述不同。

调色剂量计算单元的动作

在本实施例中，窗口尺寸被设定为20×1。其原因在于，利用保持一个线的图像数据的线缓冲器。在本实施例中，3×60个窗口构成一个区块。参照图19，被点线包围的一个单元格指示一个窗口，并且，被实线包围的一个单元格指示一个区块。如图19所示，用于在一个图像内识别窗口的序号作为窗口号(0，0)、(0，1)…从左上被依次赋予窗口。如图19所示，用于在一个图像内识别区块的序号作为区块号(0，0)、(0，1)…从左上被依次赋予区块。另外，在本实施例中，对各区块号存储边缘计数Reg_Edge和像素计数Reg_Dot的区块存储器被设置在RAM 403内。

将参照图20A和图20B描述在本实施例中由调色剂量计算单元505执行的处理的流程。在S2001处，调色剂量累积单元806将一页内的总调色剂量Total_value初始化为0，并且将区块存储器中的边缘计数Reg_Edge和像素计数Reg_Dot初始化为0。另外，调色剂量计算单元505将关注窗口设定为图像的左上的窗口并且将关注窗口号设定为(0，0)。在S2002处，二值化单元801通过与实施例1相同的方法将关注窗口内的图像数据转换成二值数据。

在S2003处，边缘计数器802通过与实施例1相同的方法对已被二值化的图像数据计数边缘计数。在S2004处，像素计数器803对二值化的图像数据计数具有像素值1的像素的数量。在S2005处，调色剂量计算单元505识别关注窗口所属于的区块号。根据图19所示的区块与窗口之间的关系，如果假定关注窗口号是(x,y)，那么获得相应的区块号为([x/60],[y/3])。这里，[A/B]代表通过将A除以B获得的商。

在S2006处，图像确定单元804将由边缘计数器802计算的边缘计数EdgeCount加算到保持于区块存储器内的边缘计数Reg_Edge。与获得边缘计数EdgeCount的窗口属于的区块的区块号相关地管理边缘计数Reg_Edge。类似地，图像确定单元804将通过像素计数器803计算的像素计数DotCount加算到保持在区块存储器内的像素计数Reg_Dot。与获得像素计数DotCount的窗口属于的区块的区块号相关地管理像素计数Reg_Dot。

在S2007处，调色剂量计算单元505确定关注窗口是否已到达图像的右下。如果关注窗口还没有到达图像的右下，那么处理前进到S2008。在S2008处，调色剂量计算单元505将关注窗口偏移到下一窗口并且更新关注窗口号。窗口以图8所示的次序偏移。即，在向右偏移窗口的情况下，关注窗口号(x,y)被更新为(x+1,y)。当关注窗口位于图像的右端并且向左端且向下偏移一个位置时，关注窗口号(x,y)被更新为(0,y+1)。然后，处理重新移动到S2002处的处理。如果关注窗口在S2007处已到达图像的右下，那么处理前进到S2009。

在S2009处，调色剂量计算单元505将关注区块号设定为(0，0)。在S2010处，调色剂量计算单元505将由关注区块号识别的区块存储器的Reg_Edge除以构成一个区块的窗口的数量(例如，180)以计算每个窗口的边缘计数的平均值Reg_Edge_ave。类似地，调色剂量计算单元505将由关注区块号识别的区块存储器的Reg_Dot除以构成一个区块的窗口的数量(例如，180)以计算每个窗口的像素计数的平均值Reg_Dot_ave。

如图21所示，图像确定单元804保持通过与实施例1相同的方法对20×1的窗口尺寸事先产生的三个基准表(基准表H、基准表M、基准表L)。在S2011处，图像确定单元804用Reg_Edge替代EdgeCount并且执行与实施例1中的步骤S905处的处理相同的处理。在S2012处，图像确定单元804用Reg_Dot替代DotCount，并且执行与实施例1中的步骤S906处的处理相同的处理。

如图22所示，调色剂量获取单元805包括通过与实施例1相同的方法对20×1的窗口尺寸产生的三个调色剂量表(调色剂量表H、调色剂量M、调色剂量表L)。在S2013处，图像确定单元804通过与在实施例1中的步骤S907中使用的方法相同的方法计算调色剂量。这里计算的调色剂量toner_value是区块内的每个窗口的调色剂量。在S2014处，调色剂量累积单元806将toner_value乘以区块内的窗口的数量(＝180)以将其转换成区块内的调色剂量，并且将调色剂量加算到总调色剂量Total_value。

在S2015处，调色剂量计算单元505确定关注区块是否已到达图像的右下的区块。如果关注区块还没有到达图像的右下的区块，那么处理前进到S2016。在S2016处，调色剂量计算单元505更新关注区块号。在向右偏移区块的情况下，关注区块号(x,y)被更新为(x+1,y)。当区块位于图像的右端并且向左端且向下偏移一个位置时，关注区块号(x,y)被更新为(0,y+1)。然后，处理重新移动到S2010处的处理。如果在S2015处确定关注区块已到达图像的右下的区块，那么处理前进到S2017。在S2017处，调色剂量累积单元806将总调色剂量Total_vlaue通知给调色剂量管理单元405。以上述的方式，调色剂量计算单元505计算调色剂量。

本发明的效果

现在将描述根据本实施例的以区块为单位执行计算的效果。图23示出20×1的窗口与经受了212-lpi半色调处理的图像重叠的状态。窗口2301内的边缘计数EdgeCount为9，并且像素计数DotCount为10。根据图21所示的基准表，窗口2301的属性为P_H。因此，从调色剂量表计算的调色剂量为图24所示的V1。但是，向下偏移一个位置的窗口2302内的边缘计数EdgeCount是0，因此，像素计数DotCount是0。像素计数DotCount为0的窗口2302的属性是P_H。因此，从调色剂量表计算的调色剂量为图24所示的V2。类似地，窗口2303的调色剂量为V1并且窗口2304的调色剂量为V2。以交替的方式重复该状态。因此，通过累积各窗口的调色剂量的方法，图像总体的调色剂量为V3，它是每个窗口的转换的调色剂量V1与V2的平均值。但是，由于图像实际是具有212lpi的屏幕线数和25％的面积率的图像，因此，作为每个窗口的转换调色剂量的正确调色剂量为V4，它是对像素计数5的调色剂量表H的调色剂量。因此，在20×1的窗口尺寸的情况下，在实际调色剂量与通过累积各窗口的调色剂量的方法获得的调色剂量之间存在误差。

相反，在根据本实施例的方法中，以区块为单位累积各窗口的边缘计数和像素计数，并然后将其除以窗口的数量。因此，各区块的边缘计数是4.5，它是窗口2301和2302的边缘计数的平均值。类似地，各区块的像素计数是5，它是窗口2301和2302的像素计数的平均值。从图21所示的基准表，属性可被识别为P_H，并且，从调色剂量表计算的调色剂量为图24所示的V4，由此，估计正确的调色剂量。在这种小窗口尺寸的情况下，如本实施例那样通过以区块为单位计算调色剂量的方法能够精确地估计调色剂量。注意，区块的尺寸不限于在本实施例中示出的那些，并且，可以选择适于图像形成装置102的产品构成的区块尺寸。

实施例3

现在将描述本发明的另一实施例。这里将不再描述与实施例1或2共同的特征，但是，如本领域技术人员会清楚的那样，那些特征以及对于实施例3的工作必要的实施例3的特征的组合被认为也参照实施例3被公开了。在本实施例中，单独地计数图像的垂直边缘的数量和水平边缘的数量，并且根据计数值的比率校正估计的调色剂量。本实施例中的图像形成装置102的基本动作与实施例1相同。因此，省略了共同要素的描述，并且仅将描述不同。

调色剂量计算单元的动作

将参照图25描述在本实施例中由调色剂量计算单元505执行的处理的流程。在S2501处，调色剂量累积单元806执行初始化处理。因此，一页内的总调色剂量Total_value被初始化为0，并且，关注窗口被设定为设置在图像的左上的窗口。在S2501处，二值化单元801通过与实施例1相同的方法将关注窗口内的图像数据转换成二值数据。

在S2503处，边缘计数器802对二值化的图像数据计数水平边缘计数EdgeCount_H和垂直边缘计数EdgeCount_V。首先，EdgeCount_H和EdgeCount_V被初始化为0。在关注像素从窗口的左上像素依次移动到右下像素的同时，执行以下的处理。用于偏移关注像素的方法与用于偏移关注窗口和关注区块的方法相同。当关注像素的像素值和在右边与关注像素相邻的右像素的像素值不同时，边缘计数器802确定关注像素是水平边缘，并且将边缘计数EdgeCount_H加1。当关注像素的像素值和向下与关注像素相邻的下像素的像素值不同时，边缘计数器802确定关注像素是垂直边缘并且将边缘计数EdgeCount_V加1。例如，在图11所示的窗口内，水平边缘计数EdgeCount_H是19，并且垂直边缘计数EdgeCount_V是19。

在S2504中，边缘计数器802加算EdgeCount_H和EdgeCount_V以计算总边缘计数EdgeCount，并且计算垂直边缘计数与总边缘计数的比率。

·边缘比率EdgeRate＝EdgeCount_V/EdgeCount

如果EdgeCount为0，那么边缘计数器802将EdgeRate设定为0。

在S2505处，像素计数器803对二值化的图像数据计数具有像素值1的像素的数量(像素计数DotCount)。由边缘计数器802计算的边缘计数EdgeCount和边缘比率EdgeRate以及由像素计数器803计算的像素计数DotCount被输入到图像确定单元804。图像确定单元804保持通过与实施例1相同的方法产生的三个基准表(基准表H、基准表M、基准表L)。

在S2506处，图像确定单元804通过与实施例1相同的方法基于DotCount从相应的基准表H、基准表M和基准表L获取边缘阈值Edge_hi、Edge_mid和Edge_low。

在S2507处，图像确定单元804通过与实施例1相同的方法获得属性信号和系数ρ。在S2508处，图像确定单元804基于DotCount和EdgeRate确定调色剂消耗量的校正系数Rev_Coef。图像确定单元804保持图26所示的校正系数表2601。在图26中，横轴代表像素计数并且纵轴代表校正系数。图像确定单元804从校正系数表2601获得与DotCount对应的校正量Rev_Coef_Max(％)。然后，图像确定单元804基于下式获得校正系数Rev_Coef。

●Rev_Coef＝(EdgeRate-0.5)×2×Rev_Coef_Max

调色剂量获取单元805包含通过与实施例1相同的方法产生的三个调色剂量表(调色剂量表H、调色剂量表M、调色剂量表L)。

在S2509处，调色剂量获取单元805通过与实施例1的步骤S907相同的方法计算调色剂量toner_value。在S2510处，调色剂量获取单元805基于校正量Rev_Coef_Max(％)校正调色剂量toner_value，并且获得校正调色剂量toner_value_rev。

●toner_value_rev＝toner_value×(100+Rev_Coef_Max)/100

在S2510处，调色剂量累积单元806执行调色剂量的累积。例如，调色剂量累积单元806将由调色剂量获取单元805获得的校正调色剂量toner_value_rev加算到总调色剂量Total_value上。在S2511处，调色剂量计算单元505确定关注窗口是否已到达图像的右下窗口。如果关注窗口还没有到达图像的右下窗口，那么处理前进到S2513。在S2513处，调色剂量计算单元505将关注窗口偏移到下一窗口，并且处理重新移动到S2502。如果在S2512处确定关注窗口已到达到图像的右下窗口，那么处理前进到S2514。在S2524处，调色剂量计算单元505将总调色剂量Total_value通知给调色剂量管理单元405。

效果的描述

通过电子照相型的图像形成装置，图27A所示的“具有沿水平方向连续的大量像素的图像”和图27B所示的“具有沿水平方向连续的少量像素的图像”可具有不同的调色剂消耗量，即使它们具有相同的像素计数。以下将描述其原因。对于“具有沿水平方向连续的大量像素的图像”，激光器在扫描线上连续发光的时间长。因此，趋于又深又宽地形成感光鼓上的静电潜像。另一方面，对于“具有沿水平方向连续的少量像素的图像”，通过激光器在扫描线上发射光的开始和结束之间的时间非常短。因此，激光不能被充分地施加到感光鼓上，并且，又浅又窄地形成感光鼓上的静电潜像。

图27C是沿纵向观看的图27A所示的图像的静电潜像的截面图。图27D是沿纵向观看的图27B所示的图像的静电潜像的截面图。可以看出，与“具有沿水平方向连续的少量像素的图像”的静电潜像相比，“具有沿水平方向连续的大量像素的图像”的静电潜像更深且更宽。因此，对于“具有沿水平方向连续的大量像素的图像”，与对于“具有沿水平方向连续的少量像素的图像”相比，在显影过程中附着到感光鼓的调色剂的量更多，并且，调色剂消耗量对于前者也更大。

通过仅从窗口内的边缘计数确定图像的类型的方法，这两个图像的边缘计数被计算为相同，并且，调色剂量也相同。相反，在本实施例中，单独地计数水平边缘计数和垂直边缘计数。从图27A和图27B可以看出，“具有沿水平方向连续的大量像素的图像”具有更大的垂直边缘计数，并且，“具有沿水平方向连续的少量像素的图像”具有更大的水平边缘计数。通过利用这一点，调色剂量获取单元805计算垂直边缘计数与总边缘计数的比率，并且进行校正以在垂直边缘计数的比率大时增加调色剂量，并且进行校正以在垂直边缘计数的比率小时减少调色剂量。这使得能够根据静电潜像的深度和面积精确地估计调色剂量。注意，虽然在本实施例中通过垂直边缘计数与总边缘计数的比率确定校正量，但是，除了该比率以外，可通过参照图像的属性和边缘计数来确定校正量。

结论

如上所述，在本实施例中，边缘计数器802计数满足预先确定的边缘条件的边缘的数量。像素计数器803计数满足预先确定的的浓度条件(色调条件)的像素的数量。图像确定单元804和调色剂量获取单元805用作基于边缘计数和像素计数计算调色剂消耗量的计算单元。因此，可根据图像的类型精确地获得调色剂消耗量。

注意，由多个像素构成的图像(图像数据)可在逻辑上被分成多个区域。边缘计数器802在多个区域之中的各区域内计数满足边缘条件的边缘的数量。像素计数器803在各区域内计数满足浓度条件(色调条件)的像素的数量。图像确定单元804和调色剂量获取单元805对各区域基于边缘计数和像素计数获得与空间频率或者与静电潜像的深度和面积相关的调色剂消耗量。调色剂量累积单元806累积各区域的调色剂消耗量以确定总调色剂消耗量。应注意，以这种方式，构成图像的各区域内的空间频率或者静电潜像的深度和面积与调色剂消耗量相关。空间频率或静电潜像的深度可从对各区域计数并且满足预先确定的条件的边缘计数和像素计数获知。

在上述的实施例中，在图像形成装置102中执行半色调处理。但是，图像形成装置102可接收在主机计算机101等中经受了半色调处理的位图数据。在这种情况下，关于图像的属性(例如，屏幕线数、文字、照片)的信息当然是未知的。但是，有利的是，本实施例可在不接收这种信息的情况下从边缘计数和像素计数估计调色剂消耗量。虽然结合通过视频控制器1103执行调色剂消耗量的计算的情况描述了上述的实施例，但本发明不限于此。也能够从视频控制器1103向打印机引擎104发送图像信息、在打印机引擎104中获得边缘计数和像素计数并且执行调色剂消耗量的计算。

通过在日本专利公开No.2012-48056中公开的方法，必须对输入图像数据测量连续像素的数量和与相邻像素的间隔。另外，为了事先保持与各种输入图像图案(连续像素数量和像素间隔)对应的消耗图案，在日本专利公开No.2012-48056中公开的方法要求大量的存储器。此外，在日本专利公开No.2012-48056中公开的方法具有用于识别图像图案的高处理负担，并且高速处理将导致成本的增加。另一方面，根据本发明，可从边缘计数和像素计数确定调色剂消耗量，因此，计算负担轻。另外，能够通过设置几个转换表并且根据需要执行内插处理减少存储器要求。

具体而言，如关于S905～S907描述的那样，调色剂量获取单元805基于边缘计数和像素计数选择用于将像素计数转换成调色剂消耗量的转换表(调色剂量表)。调色剂量获取单元805通过使用选择的转换表将各区域的像素计数转换成区域的调色剂消耗量。通过以这种方式事先设置转换表，能够以小的计算量将像素计数转换成调色剂消耗量。

如参照图S905～S907描述的那样，调色剂量获取单元805可偶尔选择两个转换表。调色剂量获取单元805可通过用从边缘计数获得的系数ρ校正从这两个转换表获得的调色剂消耗量来确定调色剂消耗量。这使得能够精确地估计调色剂量。

如关于S905描述的那样，图像确定单元804可基于像素计数选择与像素计数对应的基准表、基于基准表确定边缘阈值，并且根据边缘计数与边缘阈值之间的比较结果确定各区域的属性。在这种情况下，调色剂量获取单元805根据由图像确定单元804确定的属性选择转换表。边缘计数和像素计数是指示空间频率或静电潜像的深度和面积的参数。因此，能够通过基于边缘计数和像素计数选择供使用的基准表来有效地确定图像的类型。

如关于实施例1描述的那样，一个区域可由一个窗口构成。作为替代方案，如关于实施例2描述的那样，一个区域可由多个窗口构成。各区域的边缘计数可以是对构成该区域的多个窗口中的每一个确定的边缘计数的平均值。另外，各区域的像素计数可以是对构成该区域的多个窗口中的每一个确定的像素计数的平均值。注意，窗口可由沿主扫描方向构成输入图像的一个线的多个像素之中的N个像素(N是2或更大的自然数)构成。在实施例2中，作为例子描述了N是20的情况。在这种情况下，图像存储器可由线缓冲器构成，由此提供减少存储器容量的优点。

如关于实施例1描述的那样，当在各区域中在右侧与关注像素相邻的右像素的像素值与关注像素的像素值不同时，或者当向下和关注像素相邻的下像素的像素值与关注像素的像素值不同时，关注像素可被计数为边缘。采用这种预先确定的条件使得能够精确地识别图像中的边缘。虽然以上作为例子比较在右侧与关注像素相邻的右像素和向下与关注像素相邻的下像素，但本发明不限于此。例如，可从右下开始移动窗口。当在左侧与关注像素相邻的左像素的像素值和关注像素的像素值不同时，或者当向上与关注像素相邻的上像素的像素值和关注像素的像素值不同时，关注像素可被计数为边缘。以这种方式，能够从任何位置和计数边缘开始移动窗口。

如关于实施例3描述的那样，当在各区域中在右侧与关注像素相邻的右像素的像素值和关注像素的像素值不同时，关注像素可被计数为水平边缘。并且，当向下与关注像素相邻的下像素的像素值和关注像素的像素值不同时，关注像素可被计数为垂直边缘。边缘计数器802可通过加算水平边缘的数量和垂直边缘的数量来计算各区域的边缘计数。

调色剂量获取单元805可获得通过加算水平边缘的数量和垂直边缘的数量获得的总边缘计数与垂直边缘的数量之间的比率作为边缘比率。在这种情况下，调色剂量获取单元805可基于像素计数和边缘比率获得调色剂消耗量的校正量，并且通过将校正量加算到调色剂消耗量来校正调色剂消耗量。如参照图27A～27D描述的那样，潜像的深度和面积根据消耗调色剂沿水平方向(主扫描方向)连续或者沿垂直方向(副扫描方向)连续的像素而不同。因此，能够通过从水平边缘的数量和垂直边缘的数量获得调色剂消耗量并且进一步根据边缘比率校正调色剂消耗量来更精确地在调色剂消耗量上反映潜像的深度和面积。

注意，二值化单元801可将输入图像信号中的各像素的像素值二值化。在这种情况下，边缘计数器802和像素计数器803可基于二值化的像素值执行计数。通过二值化像素值，能够减少计数处理上的负担。

多个区域中的两个相邻区域可至少部分地重叠，或者，多个区域中的两个相邻区域可以不重叠。特别地，前者可望提高调色剂消耗量的估计精度，后者可望减少计算量。

其它实施例

也可通过读出并执行记录于存储介质(也可被更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能并且/或者包含用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，应用特定集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，或者，通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能并且/或者控制一个或更多个电路以执行上述实施例中的一个或更多个的功能执行的方法，实现本发明的实施例。计算机可包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可包含分离的计算机或分离的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可包含例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如紧致盘(CD)、数字万用盘(DVD)或蓝光盘(BD)^TM)、闪烁存储器设备和记忆卡等中的一个或更多个。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (19)

1.一种用于在记录介质上创建图像的图像形成装置，包括：

计数单元，所述计数单元被配置为在用于创建图像的图像数据中的多个像素之中对作为与相邻像素的关系满足预先确定的边缘条件的像素的数量的边缘计数和作为具有大于或等于预先确定的浓度的浓度的像素的数量的像素计数进行计数；以及，

计算单元，所述计算单元被配置为基于边缘计数和像素计数计算调色剂消耗量。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，

计数单元进一步被配置为：将包含于图像数据中的多个像素分割成多个区域，并且对所述多个区域之中的各区域执行边缘计数和像素计数，并且，

计算单元进一步被配置为：累积基于已对所述各区域执行的边缘计数和像素计数对所述各区域计算的调色剂消耗量。

3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，

调色剂消耗量是与空间频率或者与静电潜像的深度和面积相关的调色剂消耗量。

4.根据权利要求2所述的图像形成装置，还包括：

选择单元，所述选择单元被配置为基于边缘计数和像素计数选择转换表，所述转换表用于将像素计数转换成调色剂消耗量。

5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其中，

当选择单元选择两个转换表时，计算单元被配置为通过用从边缘计数获得的系数校正从所述两个转换表获得的调色剂消耗量来计算调色剂消耗量。

6.根据权利要求4或5所述的图像形成装置，其中，

选择单元进一步被配置为：基于像素计数选择与该像素计数对应的基准表，基于基准表确定边缘阈值，根据边缘计数与边缘阈值之间的比较结果确定所述各区域的属性，以及，根据所述属性选择转换表。

7.根据权利要求2～5中任一项所述的图像形成装置，其中，

所述区域由多个窗口组成，所述各区域的边缘计数是对构成所述各区域的多个窗口之中的每一个获得的边缘计数的平均值，并且，所述各区域的像素计数是对构成所述各区域的多个窗口之中的每一个获得的像素计数的平均值。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，

所述窗口分别由包含于构成输入图像的沿主扫描方向的一个线的多个像素之中的N个像素组成，其中N是2或更大的自然数。

9.根据权利要求1～5中的任一项所述的图像形成装置，其中，

当相邻地位于关注像素的右边的右像素的像素值与关注像素的像素值不同、或者相邻地位于关注像素下面的下像素的像素值与关注像素的像素值不同、或者相邻地位于关注像素左边的左像素的像素值与关注像素的像素值不同、或者相邻地位于关注像素上边的上像素的像素值与关注像素的像素值不同时，计数单元通过将关注像素计数为边缘来获得边缘计数。

10.根据权利要求1～5中的任一项所述的图像形成装置，其中，

当相邻地位于关注像素的右边的右像素的像素值与关注像素的像素值不同、或者相邻地位于关注像素左边的左像素的像素值与关注像素的像素值不同时，计数单元将关注像素计数为水平边缘，并且，当相邻地位于关注像素下面的下像素的像素值与关注像素的像素值不同、或者相邻地位于关注像素上边的上像素的像素值与关注像素的像素值不同时，计数单元将关注像素计数为垂直边缘，并且通过加算水平边缘的数量和垂直边缘的数量来获得边缘计数。

11.根据权利要求10所述的图像形成装置，还包括：

校正单元，所述校正单元被配置为：获得通过加算水平边缘的数量和垂直边缘的数量获得的总边缘计数与所述垂直边缘的数量之间的比率作为边缘比率，基于像素计数和边缘比率获得调色剂消耗量的校正量，并且通过将校正量加算到调色剂消耗量来校正调色剂消耗量。

12.根据权利要求2～5中的任一项所述的图像形成装置，其中

所述多个区域之中的两个相邻区域至少部分地重叠。

13.根据权利要求2～5中的任一项所述的图像形成装置，其中，

所述多个区域之中的两个相邻区域不重叠。

14.一种调色剂消耗量的计算方法，包括：

在图像数据中的多个像素之中，对作为与相邻像素的关系满足预先确定的边缘条件的像素的数量的边缘计数和作为具有大于或等于预先确定的浓度的浓度的像素的数量的像素计数进行计数；以及

基于边缘计数和像素计数计算调色剂消耗量。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，

计数步骤包含：将包含于图像数据中的多个像素分割成多个区域，并且对所述多个区域之中的各区域执行边缘计数和像素计数，并且，

计算步骤包含：累积基于已对所述各区域执行的边缘计数和像素计数对所述各区域计算的调色剂消耗量。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

基于边缘计数和像素计数选择转换表，所述转换表用于将像素计数转换成调色剂消耗量。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其中，计数步骤包含：通过当相邻地位于关注像素的右边的右像素的像素值与关注像素的像素值不同、或者相邻地位于关注像素下面的下像素的像素值与关注像素的像素值不同、或者相邻地位于关注像素左边的左像素的像素值与关注像素的像素值不同、或者相邻地位于关注像素上边的上像素的像素值与关注像素的像素值不同时将关注像素计数为边缘来获得边缘计数。

18.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其中，计数步骤包含：

当相邻地位于关注像素的右边的右像素的像素值与关注像素的像素值不同、或者相邻地位于关注像素左边的左像素的像素值与关注像素的像素值不同时，将关注像素计数为水平边缘，

当相邻地位于关注像素下面的下像素的像素值与关注像素的像素值不同、或者相邻地位于关注像素上边的上像素的像素值与关注像素的像素值不同时，将关注像素计数为垂直边缘，并且

通过加算水平边缘的数量和垂直边缘的数量来获得边缘计数。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

获得通过加算水平边缘的数量和垂直边缘的数量获得的总边缘计数与所述垂直边缘的数量之间的比率作为边缘比率，

基于像素计数和边缘比率获得调色剂消耗量的校正量，并且

通过将校正量加算到调色剂消耗量来校正调色剂消耗量。