CN1054679A - 图象处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图象处理装置及方法，具体地说，涉 及按输入图象的特征进行彩色修正控制的技术。特 别是当输入图象为特定的情况下，不进行彩色修正处 理，从而实现处理的高速化、提高彩色重现性能。

Description

本发明涉及图象处理装置，具体地说，涉及处理具有彩色信息的图象数据的图象处理装置。

迄今为止的彩色印刷装置都是按对预定的颜色进行重现处理的方式构成的，它不具备为了简化这种颜色的重现处理及印刷的其它工作方式。

因此，上述这些印刷装置在预定的颜色重现处理比较复杂、特别是在处理彩色图象数据时，存在着下列缺点：

1.由于反复进行复杂的处理，所以需要较长的描绘时间。

2.得到的绘画的色调经常与所希望的不一致、需要进行彩色修正处理，通常不能一次得到所需要的描绘结果。

过去，这种装置由于是以喷墨方式或电子照相方式进行彩色信息记录的装置，因而有彩色修正处理装置。

这种装置已知的彩色修正方法有：把CRT画面上的图象或扫描原稿图象与记录媒体上的记录图象进行比色所作的掩模处理，还有在记录图象上上墨的黑生成及UCR（底色去除）等方法。

但上述方法主要以自然图象为对象，若对于由计算机制成的文字、图形和自然图象混在一起的图象也用像上述方法那样进行同样的彩色修正处理的话，就存在着对本来希望以单一黑色记录下来的文字以及想根据彩色样品指定的颜色涂盖的图形等都进行了掩蔽、黑生成和UCR等处理的缺点。

在美国专利267，366CFG  114us中提出了一种检测由读出装置输入的图象数据的黑色边缘部分、对这一部分不进行掩蔽处理而用黑色数据印刷的技术。但其中检测黑色边缘部分的方法等处还需改进。

此外美国专利298，352  CF10  5976us中提出了按照输入的指令数据选择是否进行掩蔽或UCR处理的技术，不过，在方式选择等问题上还存在着改善的余地。

本发明以提供解决了上述问题的图象处理装置及方法为目的。

即，本发明的目的是提供能按照需要简化彩色重现处理步骤的彩色成象装置。

本发明的又一目的是提供彩色重现性能良好的图象处理装置和方法。

本发明的另一目的是使图象处理高速化。

此外，本发明的再一个目的是简易地提取图象的特征。

本发明的其他目的和结构将根据附图进行说明。

图1为说明本发明第1实施例的框图，

图2为彩色重现处理实例的示意图，

图3及图4是根据方式的选择处理彩色数据直到输出彩色印刷图象为止的流程图，

图5为说明本发明的图象处理装置的第2实施例结构的框图，

图6A是说明第2实施例中比较的数据处理步骤的流程图，

图6B为说明第2实施例的UCR及黑生成的数据处理步骤的流程图，

图6C为说明第2实施例的CPU10进行彩色修正的数据处理的流程图，

图7为表示本发明图象处理装置第3实施例结构的框图，

图8为印刷装置实例的示意图，

图9为表示本发明第4实施例结构的框图。

实施例1

图1为说明本发明实施例1的印刷装置的电路结构框图。

本实施例的印刷装置由主计算机1和印刷装置主机2构成。

主计算机1将印刷数据（文字数据、图形数据、位势图（bit-map）数据）和印刷指令（用纸尺寸、页数等）等输入到印刷装置主机2中，使印刷装置主机2进行印刷处理。

印刷装置主机2具有包括ROM和RAM的微处理机系统。即，印刷装置主机2备有与主计算机1进行数据传递的接口21，存储着彩色重现处理所必需的掩蔽系数、γ修正因子等信息的彩色重现处理信息存储部件22，实际进行彩色重现处理的彩色重现处理部件23，变更和设定印刷条件参数的操作面板24，数据总线25，担负本装置总体控制的控制部件26，分析由主计算机1送来的印刷数据和印刷指令等的指令分析部件27，将经过彩色重现处理部件23形成的彩色图象数据展开为点状图象信息的点信息展开部件28，将此被展开成点状图象信息的数据以永久可见图象的形式打印在记录纸上的输出部件29。输出部件29由能形成彩色图象的彩色图象监视器等显示装置、电子照相印刷机等记录装置以及用公用线路和LAN等传送图象的发送装置等组成。

图2给出用图1所示的彩色重现处理部件23进行彩色重现处理的例子。图示的过程表明了将彩色的基本三原色R（红）、G（绿）、B（蓝）变换为印刷用的着色剂的原色C（蓝绿）、M（深红）、Y（黄）及BK（黑）信号的流程。

首先，在过程“1”中对作为辉度信息的R.G.B的值作对数变换，生成作为浓度信息的C，M，Y。

在过程“2”中，以在过程“1”中得到的C，M，Y值为依据，为重新作出黑色而进行底色去除处理。

在过程“3”中，为了除去C，M，Y的调色剂或油墨中相互不需要的吸附特性的影响而进行掩蔽处理。

在过程“4”中，按照图象进行对比度、亮度的调整（γ变换）。

本实施例的印刷装置选择下列彩色重现处理方式进行彩色描绘：

①根据主计算机1（图1）的指示，将基本三原色R，G，B的数据变换成印刷装置的着色剂原色C，M，Y及BK的常规彩色重现处理方式，

②简化了常规处理方式的过程的“绘制方式”。

图3和图4是根据这种方式的选择来处理彩色数据、输出彩色印刷图象的流程图。

首先，在步骤S1，由主计算机1选择方式，进入步骤S2。

在步骤S2，读入一个彩色数据（以一组R，G，B数据作为一个数据），进入步骤S3。

在步骤S3中，当没有读入的数据时，进入步骤S11，不排纸，处理终止。

在有读入的数据时，进入步骤S4，核实步骤S1中所选择的方式。

若选择的是常规处理方式（步骤S5），则在步骤S6中依次执行图2所示的彩色重现处理过程1～4，然后进入步骤S10。

若选择的是绘制方式（步骤S7），则在步骤S8中，只执行彩色重现处理过程1，进入步骤S9跳过过程2～4，从而进入步骤S10。

在步骤S10中，以彩色重现过程得到的C，M，Y，BK的值为依据，由点信息展开部28（图1）展开成彩色图象，再回到步骤S2，如此反复处理，直至没有读入的彩色数据为止。

由于像上面那样跳过了彩色重现处理的过程，所以能简化印刷处理。

上述过程1～4由构成彩色重现部件23的计算机软件进行。必要时，通过选择上述绘制方式，就能够省略掉不必要的处理达到高速化处理。

此外，也可以不用软件，而设置执行过程1～4的各种熟知的浓度变换电路、底色去除电路、掩蔽电路、γ变换电路，在绘制方式的情况下，将数据通过底色去除电路、掩模电路、及γ变换电路进行工作。

下面，用图8说明本实施例输出部件29的一个实例。701为印刷机接口，它由记忆图象数据的幀存储器702和CPU703等构成。CPU703对存储器702进行读写操作，或把数据传送结束及误差信息通知控制部件26。

存储在幀存储器702中的图象数据被送入彩色印刷机704，在PWM（脉冲宽度调制）电路778中调制脉冲。711为扫描器，它备有将来自PWM电路778的图象信号变换成光信号的激光输出部件、多面体（例如8面体）的多面反射镜712、驱动反射镜712转动的马达（图中未示出）以及f/θ透镜（成象透镜）713等。714为改变激光光路的反射镜，715为感光鼓。由激光输出部件射出的激光被多面反射镜712反射，通过透镜713及反射镜714，对感光鼓715的表面进行线状扫描（光栅扫描），形成与原稿图象对应的潜像。

此外，717为一次起电器，718为全面曝光灯，723为回收未被复制的残留调色剂的清洁部件，724为复制前起电器，这些构件均配置在感光鼓715的周围。

726为根据激光的曝光使形成于感光鼓715表面的静电潜像显影的显影器部件，731Y、731M、731C和731BK为与感光鼓715连接、进行直接显影的显影筒，730Y、730M、730C和730BK为存放备用调色剂的调色剂料斗，732为移送显影剂的螺杆。这些显影筒731Y～731BK、调色剂料斗730Y～730BK以及螺杆732构成了显影器部件726，这些构件配置在显影器部件的转轴P周围。例如，形成黄色的调色剂象时，在本图的位置进行黄色显影，而形成深红色调色剂象时，就要将显影器部件726以轴P为中心旋转，使深红显影器内的显影筒731M配置到与感光鼓715相接的位置。蓝绿和黑色的显影操作亦相同。

716为把感光鼓715上形成的调色剂象复制到纸上的复制滚筒，719为检测复制滚筒716移动位置的传动板，720为通过与传动板719接近而检测复制滚筒716移动到原来位置的位置传感器，725为复制滚筒清洁器，727为压纸滚筒，728为消电器，729为复制起电器。719、720、725、727及729这些构件设置在复制滚筒716的周围。

735和736为容纳纸（散页纸）的供纸盒，737和738是把纸从盒735、736中送出的送纸滚筒，739、740及741是使送纸和传送同步的同步滚筒。经过这些滚筒传送出来的纸被引导到导纸槽749，其前端由后述夹钳夹持着卷到复制滚筒716上进入成像过程。

此外，550是滚筒转动马达，使感光鼓715和复制滚筒716同步旋转。750是在成像过程结束后把纸从复制滚筒716上取下的剥离爪，742为传送剥离下的纸的传送带，743为将传送带742送来的纸定影的图象定影部件，该部件具有一对热压滚筒744和745。

上述实施例中，在彩色重现处理方面举出4个过程作为例子，当然，其他的过程也能适用。

还有，在上述“绘制方式”方面叙述的是只进行过程“1”（浓度变换）的例子，而对于只进行过程“1”和“2”、只进行过程“1”和“3”等情况，通过跳过过程的选择对得到的所有过程组合均可适用。

上述实施例叙述了从主计算机中选择印刷方式的情况，也可以由印刷装置的操作面板24选择印刷方式。

本实施例的彩色成象装置能适用于彩色激光束印刷机、彩色喷墨印刷机、彩色热复制印刷机等能进行彩色成象的输出装置。特别对于喷墨印刷机，还包含有利用热能使膜沸腾而喷出液滴的那类打印头，即喷泡印刷机。

此外，用每个象素印刷2值数据或每个象素印刷多值数据的印刷机都行。

根据以上的说明，如果利用本发明，

（1）由于简化了复杂的图象处理，能大幅度地缩短整个处理时间。

（2）能够用于掌握绘制结果的大概轮廓。

实施例2

图5是示意本发明的图象处理装置第2实施例结构的框图。图中，101为主接口（主I/F），它从主装置（图中未示出）中接收由主装置产生的文字、图形以及自然图象混杂在一起的彩色浓淡度数据。121～123为幀缓冲器，把从主I/F101接收到的彩色浓淡度数据按R（红）、G（绿）和B（蓝）各自的颜色分别逐帧存储。103为比较器，它对每个象素读出存在幀缓冲器121～123中的各彩色浓淡度数据，并将其与预先确定的数值进行比较。比较器103在从幀缓冲器121，122，123中读出的值与预定值一致时，将要叙述的UCR（底色去除）。黑生成电路104及掩蔽电路105送出信号，向后面通知数值一致，而在数值不等时，由于不一致而不向后面的电路发信号。

104为UCR·黑生成电路，在没有接收到从比较器103发出的表示读出的值与预定值一致的信号时，以下述方法根据由比较器103读入的R、G、B各彩色浓淡度数据生成C、M、Y、K的4色数据。

首先，取读入的RGB数据的补码，作为

C₀＝ R，M₀＝ G，Y₀＝ B

再求出C₀、M₀、Y₀的最小值作为K₀，

K₀＝min（C₀，M₀，Y₀）

C₀，M₀，Y₀减去K₀乘上预定的系数α，分别得到C，M，Y，

C＝C₀-α×K₀，M＝M₀-α×K₀

Y＝Y₀-α×K₀

同样，K₀乘以预定系数β得到K，

K＝β×K₀

根据以上各式求出C，M，Y，K的各浓淡度数据，将其输出到进行彩色修正的掩蔽电路105中。

在接收到从比较器103发出的表示读出的数值与预定值相等的信号时，

以C＝ R，M＝ G，Y＝ B，K＝O

将C，M，Y，K的各浓淡度数据输出到后面的掩蔽电路105中。

105为进行彩色修正的掩蔽电路。此电路接收UCR。黑生成电路104的C，M，Y，K的各浓淡度数据，在没有接收到由比较器103发出的表示读出的值等于预定值的信号时，按下列所示计算进行彩色修正，得到C′，M′，Y′，K′的被掩蔽信号。即

Y′＝a×Y+b×M+c×C

M′＝d×Y+e×M+f×C

C′＝g×Y+h×M+i×C

K′＝j×K

其中，Y、M、C、K分别为从UCR·黑生成电路104中读出的各彩色的数值，Y′、M′、C′、K′分别为修正后的各彩色的数值，a、b、c、d、e、f、g、h、i和j为进行预定的彩色修正用的系数。在实施例2中进行了一次彩色修正，也可以进行两次以上的彩色修正，即非线性掩蔽。

而在接收到以比较器103发出的表示读出的值与预定值相连的信号时，就输出相应于输入的Y、M、C、K值的预定的Y′、M′、C′、K′值。例如，在存储于幀缓冲器121～123中的彩色浓淡度数据的位数为8位、从幀缓冲器121～123中读出的值R＝G＝B＝O的情况下，记录装置只进行K（黑）的记录。因为如果预先在比较器103中设定当R＝G＝B＝O时对UCR·黑生成电路104及掩蔽电路105发出信号的话，那么当从幀缓冲器121、122、123读出的值R＝G＝B＝O时，掩蔽电路105就从比较器103接收信号。这时由于作为输入信号，接收从UCR·黑生成电路104来的C＝M＝Y＝255，K＝O的值，在这种两个条件都具备的情况下，若预先设定输出C′＝M′＝Y′＝O，K＝255，就能只记录K（黑）。此外，为了在比较器103中使R、G、B数据与从比较器103发出的表示读出的值与预定值相等的信号同步，对其作了适当的延时。

106为接口（I/F），是把由掩蔽电路105输出的Y′、M′、C′、K′的各彩色的数值送到记录装置的接口装置。110表示进行该装置整体控制的CPU，111表示存储后面所述的根据图6A～6C的流程图而设计的程序的ROM，112为用作各种程序的工作区的RAM。

下面说明实施例2的工作情况。

图6A是说明实施例2中比较的数据处理顺序的流程图。

R、G、B各数据已通过主I/F101存储在幀缓冲器121～123中。

首先，比较器103从幀缓冲器121、122、123中读出R、G、B各数据（步骤S101）。接着将在步骤S101中读出的R、G、B各数据与预定值相比较（步骤S102）。比较的结果确认一致时，处理进入S103，不能确认一致时，处理进入步骤104。在步骤103中，把表示在步骤S101中从幀缓冲器121、122、123读出的值与预定值相等的信号送到UCR·黑生成电路104及掩蔽电路105中。然后，处理进入步骤104，将步骤S101中读出的R、G、B各数据送到UCR·黑生成电路104。然后处理再返回到步骤S101，重复进行以上操作。

图6B为说明实施例2的UCR及黑生成的数据处理顺序的流程图。

首先，UCR·黑生成电路104从比较器103读出R、G、B各数据（步骤S111）。接着检查是否有表示由幀缓冲器121、122、123中读出的值与预定值相等的一致信号从比较器103中输入（步骤S112）。其结果，若确认输入了一致信号，则处理进入步骤S113，若确认输入了不一致信号，处理跳过步骤S113而进入步骤S114。在步骤S113中，先取输入的R、G、B各数据的补码分别作为C、M、Y值，再进行将K值设定为O的处理。然后处理进入下面的步骤S115。而在步骤114中，按前述方法进行UCR及黑生成，作取得C、M、Y、K各值的处理。此后在步骤115中，把在步骤S113或S114中获得的C、M、Y、K值送入进行彩色修正的掩蔽电路105。然后，处理再返回到步骤S111，重复进行以上操作。上面的处理中，在比较器103中从幀缓冲器121、122、123中读出的值与预定值相等时，不进行UCR及黑生成，而按所定的算法决定Y、M、C、K。

图6C为说明由实施例2的CPU110进行彩色修正的数据处理程序的流程图。

首先，由掩蔽电路105从UCR·黑生成电路104读出C、M、Y、K的各数据（步骤S121）。然后检查是否从比较器103输入了表示从幀缓冲器121、122、123中读出的数据的值等于预定值的一致信号（步骤（S122）。结果若确认输入了一致信号，则处理进入步骤S123。而如果确认输入了不一致信号，处理就进入步骤S124。在步骤S123中，根据输入的C、M、Y、K各数据的值分别设定C′、M′、Y′、K′的值。然后处理进入步骤S125。在步骤S124中，按前面所述的方法用掩蔽电路105能获得彩色修正后的C′、M′、Y′、K′值。在步骤S125中、由步骤S123或S124得到的C′、M′、Y′、K′的各值被送到I/F106。然后，处理再返回到步骤S121，重复以上的操作。

这样，能够对希望用原来的单一黑色记录的文字和想按彩色样本规定的彩色涂盖的图案，不作UCR·黑生成处理，而对于自然图象进行UCR·黑生成及彩色修正（掩蔽）处理。

如以上所说明的，根据实施例2，可以对应于输入的图象除去不必要的图象处理。

此外，I/F106的输出端可与印刷机、CRT等相适应，或者可以通过把通信处理电路与I/F106相连接、经过公用电路或数字电路附加外部的通信功能。

上述实施例也可以使用图8的印刷机。

不设置特别的硬件，由计算机的软件也能进行上述处理。

实施例3

下面说明实施例3。

图7为表示本发明图象处理装置第3实施例结构的框图。图7中省略了图5所示第2实施例的幀缓冲器121、122、123。即，此图示出了在主装置一侧产生每一个幀面的各R、G、B的彩色浓淡度数据，通过I/F101依每个象素R、G、B的点的顺序输入本装置的结构。由于实施例3与实施例2除了幀缓冲器121、122、123以外均相同，所以使用了相同的标号。此外，因比较器103以后的处理及效果也与实施例2一样，因而省去了说明。

本实施例的情况，不是图8所示那种打印成象速度快的激光束印刷装置，而是以比较慢的速度印刷。例如，本例对前述的喷泡式印刷装置有效。在本实施例中，印刷机或印刷机接口不需要幀缓冲器，最多需要几个逐行缓冲器，因而能简化电路结构、降低成本。

如以上所述，应用本发明，能进行适合于输入图象特征的图象处理，即，能够根据输入图象除去不必要的图象处理过程，达到高速处理。

实施例4

上述实施例2的主接口101可以采用与实施例1同样的结构。图9示出了这样的结构。在结构与图1和图5相同时使用相同的标号。107为进行图象再现的印刷机。

下面说明图9的图象处理装置的操作情况。

文字数据、图形数据（绘制指令）、位势图数据（例如由扫描器读出或由计算机图解而形成的各象素的图象数据）从主计算机1送入主接口I/F。数据用例如Post  Script（商标）等的PDL（页描述语言）记录下来。

由主计算机1送出的数据存储在缓冲存储器30中，由指令解析部件27识别它们是①文字数据或图形数据还是②位势图数据。该识别数据经数据总线25输入比较器103。

对应于从幀缓冲器121～123读出的象素输出识别数据。例如，在数据用光栅扫描从缓冲器中读出时，就由光栅扫描器输出。为此，指令解析部件对每一幀面都有一位势图存储器，相对于每一象素存入识别数据。按这样的结构，在用PDL叠写的情况下，在形成可见图象时，能把最上面的图象的识别数据送入比较器103。

在比较器103中，上述识别数据，①在文字数据或图形数据的情况下与实施例2一样进行处理，②在位势图数据的情况下，即使图象数据与预定值相等（例如R＝G＝B＝O），也由UCR·黑生成电路104、掩蔽电路105进行处理。

只是自然图象中的黑色象素不进行UCR和掩蔽的话，就会有破坏色彩均衡、图象整体中该象素部分变得不自然的可能性。上述处理就是为了防止这一现象而进行的。

本发明不只局限于上述实施例、在权利要求书所记述的范围内可以有多种应用变化。

Claims (28)

1、一种图象处理装置，包括：

1)判断输入的彩色图象数据是否为特定值的判断装置；

2)对所述输入的彩色图象数据进行彩色修正的彩色修正装置；

3)相应于所述判断装置所作的判断，控制由所述彩色修正装置进行彩色修正的控制装置；

其中，当所述判断装置判断输入的图象数据为特定值时，所述控制装置使所述彩色修正装置不进行彩色修正。

2、如权利要求1所述的图象处理装置，其中，所述判断装置判断输入的图象数据是否表示为特定的颜色。

3、如权利要求2的图象处理装置，其中，所述特定的颜色为黑色。

4、如权利要求1的图象处理装置，其中，所述彩色修正装置进行掩蔽处理。

5、如权利要求1的图象处理装置，其中，所述彩色修正装置进行γ变换。

6、如权利要求1的图象处理装置，其中，彩色修正由计算机软件进行。

7、如权利要求1的图象处理装置，其中，彩色修正由硬件进行。

8、一种图象处理方法，包括下列步骤：

1）判断输入的彩色图象数据是否为特定的值;

2）对输入的彩色图象数据进行彩色修正;

3）根据所述判断步骤中的判断，选择进行彩色修正的第一方式和不进行彩色修正的第二方式。

9、如权利要求8的图象处理方法，所述判断步骤判断输入的彩色图象数据是否表示特定的颜色。

10、如权利要求9的图象处理方法，所述特定的彩色为黑色。

11、如权利要求8的图象处理方法，所述彩色修正步骤进行掩蔽处理。

12、如权利要求8的图象处理方法，所述彩色修正步骤进行γ变换。

13、如权利要求8的图象处理方法，所述彩色修正由计算机软件进行。

14、如权利要求8的图象处理方法，所述彩色修正由硬件进行。

15、一种图象处理方法，包括下列步骤：

1）解析接收到的指令数据，将其展开为图象;

2）根据所述指令数据判断被展开的图象是否为各象素的图象数据;

3）按照所述判断步骤作的判定，选择进行彩色修正的第一方式或不进行彩色修正的第二方式。

16、如权利要求15所述的图象处理方法，其中，所述解析步骤解析所述指令数据包括文字数据、图形数据和位势图数据中的哪一个。

17、如权利要求15的图象处理方法，其中，所述判断步骤根据指令数据进行判断。

18、如权利要求15的图象处理方法，其中，还具有把根据所述判断步骤判断出的结果存储起来的步骤。

19、如权利要求15的图象处理方法，其中，当展开的图象被判定为各象素的图象数据时，所述选择步骤选择第一方式。

20、如权利要求15的图象处理方法，其中，所述彩色修正进行掩蔽处理。

21、如权利要求15的图象处理方法，其中，所述彩色修正进行γ变换。

22、如权利要求15的图象处理方法，其中，所述彩色修正由计算机软件进行。

23、如权利要求15的图象处理方法，其中，所述彩色修正由硬件进行。

24、一种图象处理方法，包括下列步骤：

1）输入红、绿、蓝成分信号;

2）判断红、绿、蓝成分信号的强度是否为零;

3）按所述判断，对输入信号进行彩色修正。

25、如权利要求24的图象处理方法，其中，所述彩色修正步骤进行掩蔽处理。

26、如权利要求24的图象处理方法，其中，所述彩色修正步骤进行γ变换。

27、如权利要求24的图象处理方法，其中，所述彩色修正由计算机软件进行。

28、如权利要求24的图象处理方法，其中，所述彩色修正由硬件进行。

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