CN106210435A - 装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种装置及方法。基于获取到的图像数据的分辨率以及目标分辨率，来从所述目标分辨率的约数当中，决定高于所述图像数据的所述分辨率且最接近所述图像数据的所述分辨率的第一分辨率。将所述图像数据转换为具有所述第一分辨率的第一图像数据。利用滤波器来处理所述第一图像数据，所述滤波器被配置为补偿在所述图像数据被处理时可能发生的、由所述图像数据表示的图像的质量的劣化。把利用所述滤波器处理的所述第一图像数据，转换为具有所述目标分辨率的第二图像数据。

Description

装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理图像数据的装置以及方法。
背景技术
已知由于墨着落位置的偏移、墨浸润、光学模糊(光学点增益)等，而使图像形成装置的输出图像的锐度降低。此时，如果能够获取到输出图像的锐度降低的频率特性，则可以通过使用具有逆特性的滤波器(锐度恢复滤波器)的滤波处理，来抵消输出图像的锐度降低。
为了以预期尺寸来输出输入的图像数据，可以在从图像数据被用户输入到被打印机输出的处理步骤中的任何一个步骤中，进行分辨率转换处理，即将图像尺寸转换为适合以指定尺寸输出的尺寸。
在进行分辨率转换处理的情况下，如果在滤波处理之后进行分辨率转换处理，则容易生成摩尔纹(moiré)。日本特开2002-247346号公报记载了在分辨率转换处理之后进行滤波处理以抑制摩尔纹的发生的方法。
然而，在日本特开2002-247346号公报中，由于在分辨率转换处理之后进行滤波处理，则根据输出尺寸以及分辨率转换处理后的分辨率，需要用于滤波处理的处理时间。该处理时间不依赖于输入的图像数据。亦即，即使输入图像数据是相同的，但随着输出尺寸设置的变大，滤波处理也需要更长的处理时间。
发明内容
本发明的一个方面是消除传统技术存在的上述问题。本发明提供高效地执行用来补偿图像质量的劣化的滤波处理的装置及方法。
本发明在其第一个方面中提供一种用于处理图像数据的装置，该装置包括：图像数据获取单元，其被配置为获取图像数据；决定单元，其被配置为基于由所述图像数据获取单元获取到的所述图像数据的分辨率，以及作为分辨率转换之后的目标的目标分辨率，来从所述目标分辨率的约数之中，决定高于所述图像数据的所述分辨率且最接近所述图像数据的所述分辨率的第一分辨率；第一分辨率转换单元，其被配置为把由所述图像数据获取单元获取到的所述图像数据，转换为具有由所述决定单元决定的所述第一分辨率的第一图像数据；滤波处理单元，其被配置为利用滤波器，来处理由所述第一分辨率转换单元转换的所述第一图像数据，所述滤波器被配置为补偿在所述图像数据被处理时可能发生的、由所述图像数据表示的图像的质量的劣化；第二分辨率转换单元，其被配置为把由所述滤波处理单元处理的所述第一图像数据，转换为具有所述目标分辨率的第二图像数据；以及输出单元，其被配置为输出由所述第二分辨率转换单元转换的所述第二图像数据。
本发明在其第二个方面中提供一种在用于处理图像数据的装置中执行的方法，该方法包括以下步骤：获取图像数据；基于所获取到的图像数据的分辨率，以及作为分辨率转换之后的目标的目标分辨率，来从所述目标分辨率的约数之中，决定高于所述图像数据的所述分辨率且最接近所述图像数据的所述分辨率的第一分辨率；把所获取到的图像数据，转换为具有所决定的第一分辨率的第一图像数据；利用滤波器来处理所转换的第一图像数据，所述滤波器被配置为补偿在所述图像数据被处理时可能发生的、由所述图像数据表示的图像的质量的劣化；把所处理的第一图像数据，转换为具有所述目标分辨率的第二图像数据；以及输出所转换的第二图像数据。
通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明进一步的特征将变得清楚。
附图说明
图1是示出图像形成装置的结构的框图；
图2是示出图像形成处理的流程图；
图3是示出分辨率转换及恢复处理的流程图；
图4是示出打印单元的结构的透视图；
图5是用于说明图像形成单元的图像形成处理的框图；
图6是示出恢复滤波器生成处理的流程图；
图7是示出锐度测量图的图；
图8A至图8C是示出频率特性的曲线图；
图9是示出分辨率转换及恢复处理的流程图；
图10是示出视觉特性的曲线图；
图11是示出图像形成装置的结构的框图；
图12是示出分辨率转换及恢复处理的流程图；以及
图13A至图13C是示出频率特性的曲线图。
具体实施方式
现在，将在下文中参照附图详细描述本发明的优选实施例。应当理解，以下实施例并非旨在限定本发明的权利要求，并且对于根据本发明的问题解决手段而言，根据以下实施例描述的各个方面的组合并非全部是必需的。请注意，相同的附图标记表示相同的构成要素，并且，将省略重复的描述。
[第一实施例]
图1是示出图像形成装置100的结构的框图。图1的下半部分示出了图像形成装置100的硬件结构的框图，并且图1的上半部分示出了图像形成装置100的软件结构的框图。在本实施例中，图像形成装置100是如下的打印装置，该打印装置在诸如打印纸等的打印介质上打印图像等。然而，图像形成装置100也可以是所谓的多功能外围设备，该多功能外围设备集成了诸如打印功能、扫描功能及传真功能等的多个功能。
如图1所示，图像形成装置100包括CPU 110、ROM 111、RAM 112、硬盘(HD)113及网络接口单元114。图像形成装置100还包括显示单元115、输入单元116、图像处理单元117及打印单元118。
CPU 110对图像形成装置100进行总体控制，并且执行各可执行功能。ROM 111是通用的ROM，并且存储例如使图像形成装置100运行所需的控制程序、各种数据等。RAM 112是通用的RAM，并且充当例如CPU 110的工作存储器。当例如CPU 110将存储在ROM 111中的程序加载至RAM 112，并执行该程序时，下述各实施例的操作得以实现。硬盘(HD)113是通用的硬盘，并且存储例如用于依照图像形成装置100的特性来校正图像数据的数据、表格等。
网络接口单元114使得能够经由诸如LAN等的网络来与外部装置通信。网络可以是有线网络或无线网络。对于无线网络而言，网络接口单元114包括与各无线通信距离相对应的接口结构。例如，网络接口单元114可以包括与约5cm的通信距离的近场通信相对应的结构。
显示单元115是例如显示器，并且显示图像形成装置100的设备状态、作业进度信息、图像形成装置100可执行的各功能的设置画面等。输入单元116包括例如硬件键，并且接受用户操作。在显示单元115上显示的触摸屏可以接受用户操作。
图像处理单元117对处理对象的图像数据执行各种图像处理。例如，图像处理单元117把图像数据，转换为与墨滴的排出/不排出相对应的二值数据。除了二值化处理之外，图像处理单元117还执行诸如颜色空间转换、HV转换、伽马校正和图像旋转/缩小/放大等的处理。图像处理单元117例如由诸如FPGA等的芯片构成。图像处理单元117可以由与各处理相对应的多个芯片构成。
打印单元118包括所谓的打印机引擎的机构。例如，在图像形成装置100利用喷墨打印法进行打印的情况下，打印单元118包括打印头、滑架驱动机构、进行墨排出控制的控制器等。
上述各单元由系统总线119连接，以能够相互通信。在图像形成装置100是多功能外围设备的情况下，图像形成装置100可以进一步包括与功能相对应的块。例如，可以把包括扫描器引擎的结构的扫描器单元，连接到系统总线119。
在图像形成装置100中，CPU 110通过例如执行程序，来实现数据i/o单元101、参数选择单元102及恢复处理参数保持单元103的各功能块。CPU 110还通过例如执行程序，来实现数据存储器单元104、用户界面(UI)单元105、图像形成单元106、特定信息获取单元107、图像恢复处理单元108及分辨率转换处理单元109的各功能块。CPU 110可以依照图像形成装置100的可执行功能，来实现其他功能块(图1中未示出)。
数据i/o单元101进行控制，以经由网络接口单元114而在与外部装置之间发送/接收数据。这里，外部装置是例如将作业、数据等发送到图像形成装置100的主计算机。参数选择单元102获取如下的恢复滤波器，该恢复滤波器由在ROM 111、HD 113等的存储区域上实现的恢复处理参数保持单元103来保持，并用来补偿输出图像的锐度的降低。恢复处理参数保持单元103在ROM 111、HD 113等的存储区域上被实现，并且保持恢复滤波器。稍后，将描述恢复滤波器。
数据存储器单元104在ROM 111、HD 113等的存储区域上被实现，并且存储图像形成装置100的处理对象的图像数据。UI单元105经由针对输入单元116的如下用户操作，来接受使图像形成单元106形成图像所需的输出条件，所述用户操作对应于在显示单元115上显示的设置画面上的设置项目。这里，输出条件是打印单元118的打印条件，并且包括例如打印遍数、滑架速度、打印方向(双向打印或单向打印)、半色调图案、打印头与打印介质之间的距离、透明墨的使用的有无、颜色设置，以及打印介质的类型。
图像形成单元106包括后述的图5中所示的各块。
特定信息获取单元107从UI单元105，来获取图像形成单元106的输出条件。图像恢复处理单元108对处理对象的图像数据，执行基于恢复滤波器的滤波处理。分辨率转换处理单元109对图像数据执行分辨率转换处理。
图1示出了在作为构成图像形成装置100的单个装置的上半部分和下半部分中所示的各块的示例。然而，这些块也可以被实现为多个装置。例如，也可以构造如下的系统，即在控制图像形成装置100的主计算机中，构造除打印单元118以外的块，而由包括打印单元118的结构来充当图像形成装置100。
图2是示出图像形成装置100的分辨率转换/恢复处理的流程图。当例如CPU 110将存储在ROM 111中的程序加载至RAM 112，并执行该程序时，图2中所示的处理得以实现。
在步骤S201中，图像恢复处理单元108获取经由数据i/o单元101的处理对象的图像数据，或者由在图像形成装置100上执行的应用而创建的图像数据，并将获取到的图像数据存储在数据存储器单元104中。在下文中，处理对象的图像数据将被称为输入图像数据i。作为获取图像数据的方法，图像数据可以由图像形成装置100生成，或者从外部存储器或外部装置接收。
在步骤S202中，输入单元116经由打印设置画面，来接受用户操作。特定信息获取单元107经由UI单元105，来获取图像形成单元106的输出条件Oi，作为特定信息(条件获取)。这里，输出条件Oi包括例如打印遍数、滑架速度、打印方向(双向打印或单向打印)、半色调(HT)图案、打印头与打印介质之间的距离、透明墨的使用的有无、颜色设置，以及打印介质的类型，如上所述。输出条件Oi还包括直接反映用户的设置的条件，以及基于用户的设置而新设定的条件。
在步骤S203中，分辨率转换处理单元109基于输出条件Oi，对输入图像数据i执行分辨率转换处理，使得图像形成装置106能够以适当的输出尺寸来形成图像。图像恢复处理单元108对输入图像数据i，执行使用恢复滤波器的滤波处理，从而生成恢复处理后的图像数据i'。图像恢复处理单元108可以对经过分辨率转换的输入图像数据i，执行使用恢复滤波器的滤波处理，从而生成恢复处理后的图像数据i'。可以在执行使用恢复滤波器的滤波处理之后，进行分辨率转换。图像恢复处理单元108把生成的恢复处理后的图像数据i'，存储在数据存储器单元104中。稍后，将描述步骤S203的处理的详情。
在步骤S204中，基于输出条件Oi，图像形成单元106从数据存储器单元104中，读出恢复处理后的图像数据i'，并基于恢复处理后的图像数据i'，在打印介质上形成图像。在步骤S204的处理之后，图2中所示的处理结束。
可以在主计算机上，配设进行到步骤S203为止的处理所需的部件，诸如分辨率转换处理单元109、图像恢复处理单元108及数据存储器单元104，并且可以在打印装置上，配设图像形成单元106。在这种情况下，首先在步骤S204中，将恢复处理后的图像数据i'输出到打印装置的图像形成单元，并且进行稍后参照图5所述的处理。
针对图像的亮度值或明度，来执行步骤S203的滤波处理，结果，基于原始图像的输出图像的色调的改变得到抑制。然而，也可以针对其他参数，例如RGB或CMYK，来执行步骤S203的滤波处理。
这里，将描述打印单元118的结构。
图4是示出打印单元118的结构的透视图。由使用给送电机作为驱动源的自动给送器(未示出)，将打印介质P给送到辊隙部，该辊隙部由布置在输送路径上的输送辊401和由输送辊401驱动的压紧辊402构成。之后，由成对的输送辊401和压紧辊402，以及成对的排出辊405和压紧辊406，在图4中所示的与主扫描方向交叉的副扫描方向(输送方向)上，间歇性地输送打印介质P。沿面对打印头404的墨滴排出面的输送路径，配设了稿台403。由该成对的排出辊405和压紧辊406，在副扫描方向上输送由稿台403上的打印单元打印的打印介质P，并且打印介质P被排出到排出托盘(未示出)。
打印头404被可拆卸地安装在滑架408上。通过滑架电机的驱动力，能够沿两个导轨409及410，在主扫描方向上往复移动滑架408。在移动的过程中，打印头404基于打印数据，将墨滴排出到打印介质上，从而进行打印。配设有被配置为排出墨滴的喷嘴的打印头404的打印扫描，和记录介质输送操作，被交替地重复，在打印介质P上逐步地形成图像。
尽管在图4中未例示，但是在滑架408的底表面上，构造了读取在打印介质P上打印的图像的光学传感器。光学传感器包括例如LED光源，以及检测来自打印介质的反射光的光电二极管。在通过上述操作而在打印介质P上打印图像之后，CPU 110在相反的方向上旋转输送辊401和排出辊405，从而在与打印时相反的方向上，使打印介质P返回到稿台403。然后，CPU 110在主扫描方向上移动滑架408，从而使光学传感器获取记录介质P上的明度(亮度)。
图5是用于说明图像形成单元106的图像形成处理的框图。图像形成单元106的图像形成处理包括打印数据生成处理单元中的处理，以及打印缓冲区504、掩模控制单元505、打印头驱动程序506及打印头404的处理。这里，打印数据生成处理单元中的处理包括颜色校正单元501、颜色转换单元502及半色调单元503的各处理。基于输出条件Oi，以及在图2的步骤S204中被输入到图像形成单元106的恢复处理后的图像数据i'，来执行下述的图像形成处理，从而在打印介质P上形成图像。在下面的描述中，将假定输入的图像数据是恢复处理后的图像数据i'。然而，输入的图像数据也可以是未经过恢复处理的图像数据。
在图像形成单元106中，颜色校正单元501对输入的图像数据，进行根据要输出的图像特性的颜色校正。颜色转换单元502把经过颜色校正的图像数据的RGB信号，转换为与要由图像形成单元106使用的墨颜色相对应的信号。在本实施例中，图像数据被转换为与例如总计8种墨颜色相对应的信号，所述8种墨颜色即青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、黑色(Bk)、浅青色(LC)、浅品红色(LM)、灰色(Gy)及浅灰色(LGy)。半色调单元503对输入的每种墨颜色的多值信号，进行诸如误差扩散等的伪半色调处理，从而把该多值信号，转换为使图像形成单元106实现打印操作所需的色调的信号，即每位的二值信号。基于输出条件Oi，来决定要由颜色校正单元501、颜色转换单元502及半色调单元503使用的各参数。
打印缓冲区504接收经过半色调处理的二值打印数据，并将接收到的二值打印数据传送到掩模控制单元505，使得一次扫描的打印数据对应于打印头404的各打印元件。
掩模控制单元505利用基于输出条件Oi决定的掩模图案，对输入的二值打印数据进行掩模处理。通过掩模处理而稀疏化的二值打印数据被传送到打印头驱动程序506，并被转换为用来驱动打印头404的各打印元件(喷嘴)的电信号。
由打印头驱动程序506生成的电信号在预定的定时，被传送到打印头404的各打印元件。由此，各打印元件依照电信号来排出墨滴。基于输出条件Oi，交替地重复如上所述的打印扫描和输送操作，从而形成图像。在本实施例中，在对打印介质上的单位打印区域进行多次扫描的多遍打印方法中，打印头404基于在每次扫描时通过掩模处理而稀疏化的打印数据，来排出墨滴。
[分辨率转换/恢复处理]
输入到图像形成装置100的图像数据i的图像尺寸(像素数)被任意地设置。输出尺寸(英寸)也被任意地设置。亦即，与输出尺寸相对应的输入图像数据i的分辨率(输入分辨率)不被唯一地决定。基于打印介质的类型或者打印质量的设置，唯一地决定被发送到图像形成单元106、并由图5中所示的打印数据生成处理单元处理的数据分辨率。在下文中，将由图像形成单元106的打印数据生成处理单元处理的数据分辨率，称为“打印数据生成处理分辨率”。在本实施例中，打印数据生成处理分辨率是当图像数据被输入到图5中所示的颜色校正单元501时的分辨率。可以基于根据诸如打印头的喷嘴节距等的设备的打印分辨能力的分辨率，通过之后的打印数据生成处理，来进一步提高分辨率。需要基于输入分辨率和打印数据生成处理分辨率，利用各种放大率或缩小率，来执行在步骤S203中执行的分辨率转换。
在本实施例中，基于输入分辨率来控制分辨率转换及恢复处理，从而减少滤波处理所需的处理时间，同时提高由滤波处理产生的图像质量。请注意，在本实施例中，作为输出条件Oi，打印介质被设置为光泽纸。此外，作为输出条件Oi，打印质量被设置为高分辨率模式。打印数据生成处理分辨率被假定为是1,200dpi。在恢复处理参数保持单元103中，预先准备和保持了用于300dpi、600dpi及1,200dpi的恢复滤波器，所述300dpi、600dpi及1,200dpi是1,200dpi的打印数据生成处理分辨率的约数。图8B是示出上述三类恢复滤波器的频率特性的曲线图。如图8B所示，用于300dpi、600dpi及1,200dpi的恢复滤波器的频率特性，与用于1,200dpi的恢复滤波器的频率特性部分地交叠。
图3是示出分辨率转换/恢复处理的流程图。当例如CPU 110将存储在ROM 111中的程序加载至RAM 112，并执行该程序时，图3中所示的处理得以实现。
在步骤S301中，分辨率转换处理单元109由输入图像数据i的像素数(垂直方向和水平方向上的像素数)以及输出尺寸，来计算输入分辨率α。输入分辨率α由下式来计算：
α＝Nx/Lx orα＝Ny/Ly ...(1)
其中，Nx是水平方向上的输入图像的像素数，Ny是垂直方向上的输入图像的像素数。此外，Lx是水平方向上的输出尺寸(英寸)，Ly是垂直方向上的输出尺寸(英寸)。
例如，在输入图像数据的i的像素数是6000像素(横)×4000像素(纵)，并且输出尺寸是15英寸(横)×10英寸(纵)的情况下，输入分辨率α是400dpi。
接下来，在步骤S302中，分辨率转换处理单元109进行如下的处理，即确定要经历恢复处理的分辨率。在输入分辨率α是300dpi的情况下，处理前进到步骤S303。在步骤S303中，分辨率转换处理单元109对输入图像数据i执行分辨率转换处理，使得分辨率变为300dpi。亦即，从作为1,200dpi的打印数据生成处理分辨率的约数的300dpi、600dpi及1,200dpi之中，决定高于输入分辨率α且最接近输入分辨率α的分辨率，并且将分辨率转换为所决定的分辨率。
在步骤S304中，图像恢复处理单元108从恢复处理参数保持单元103中，获取用于300dpi的恢复滤波器，并利用用于300dpi的恢复滤波器，对分辨率转换后的输入图像数据i执行滤波处理。在步骤S305中，分辨率转换处理单元109对滤波后的输入图像数据i执行分辨率转换处理，使得分辨率变为1,200dpi，从而生成恢复处理后的图像数据i'。在步骤S305的处理之后，处理前进到步骤S311。
步骤S305中的分辨率转换的方法不受特别限定。例如，为了减小锐度的劣化，可以使用最近邻法。此外，在步骤S305中执行的分辨率转换处理，是从300dpi到1,200dpi的整数倍的放大处理。由于所有像素均以相同的比率被放大，因此，能够减少摩尔纹的生成。
在步骤S302中，在输入分辨率α在从300dpi(不含)到600dpi(含)的范围内的情况下，处理前进到步骤S306。在步骤S306中，分辨率转换处理单元109对输入图像数据i执行分辨率转换处理，使得分辨率变为600dpi。亦即，从作为1,200dpi的打印数据生成处理分辨率的约数的300dpi、600dpi及1,200dpi之中，决定高于输入分辨率α且最接近输入分辨率α的分辨率，并且将分辨率转换为所决定的分辨率。
在步骤S307中，图像恢复处理单元108从恢复处理参数保持单元103中，获取用于600dpi的恢复滤波器，并利用用于600dpi的恢复滤波器，对分辨率转换后的输入图像数据i执行滤波处理。在步骤S308中，分辨率转换处理单元109对滤波后的输入图像数据i执行分辨率转换处理，使得分辨率变为1,200dpi，从而生成恢复处理后的图像数据i'。在步骤S308的处理之后，处理前进到步骤S311。
步骤S308中的分辨率转换的方法不受特别限定。例如，为了减小锐度的劣化，可以使用最近邻法。此外，在步骤S308中执行的分辨率转换处理，是从600dpi到1,200dpi的整数倍的放大处理。由于所有像素均以相同的比率被放大，因此，能够减少摩尔纹的生成。
在输入分辨率α高于600dpi的情况下，处理前进到步骤S309。在步骤S309中，分辨率转换处理单元109对输入图像数据i执行分辨率转换处理，使得分辨率变为1,200dpi。亦即，从作为1,200dpi的打印数据生成处理分辨率的约数的300dpi、600dpi及1,200dpi之中，决定高于输入分辨率α且最接近输入分辨率α的分辨率，并且将分辨率转换为所决定的分辨率。请注意，如图3所示，是否进行滤波处理后的分辨率转换，依据输入分辨率α是小于等于预定值(例如，600dpi或更小)，还是大于预定值，而发生改变。
在步骤S310中，图像恢复处理单元108从恢复处理参数保持单元103中，获取用于1,200dpi的恢复滤波器。然后，图像恢复处理单元108利用用于1,200dpi的恢复滤波器，对分辨率转换后的输入图像数据i执行滤波处理，从而生成恢复处理后的图像数据i'。在步骤S310的处理之后，处理前进到步骤S311。
在步骤S311中，分辨率转换处理单元109或图像恢复处理单元108把恢复处理后的图像数据i'，存储在数据存储器单元104中，并且结束图3中所示的处理。图3中的1,200dpi的分辨率是作为分辨率转换之后的目标的目标分辨率的示例。
下面，将利用输入图像数据具有输入分辨率α＝250dpi的示例，同时比较以下三个实例，来描述本实施例的效果。
(1)本实施例
(2)进行到1,200dpi的打印数据生成处理分辨率的分辨率转换、而后应用滤波处理的情况
(3)对250dpi的图像数据执行滤波处理、而后进行到1,200dpi的打印数据生成处理分辨率的分辨率转换的情况
从滤波处理时间和图像质量方面，对实例(1)至(3)进行比较。
在实例(1)中，由于输入分辨率α是250dpi，因此，执行图3中的步骤S302、步骤S303、步骤S304、步骤S305及步骤S311的处理。亦即，针对输入图像数据，进行到300dpi的分辨率转换，而后执行滤波处理。之后，进行到1,200dpi的分辨率转换。在实例(1)中，由于从300dpi到1,200dpi的分辨率转换是整数倍的分辨率转换，因此，很难生成摩尔纹，并且，达到通过滤波处理提高图像质量的效果。
在实例(2)中，能够如同在实例(1)中一样，获得提高图像质量的效果。然而，由于对1,200dpi的图像数据应用滤波处理，因此，与实例(1)中相比，需要滤波处理的像素的数量大16倍，并且需要比实例(1)中长约16倍的处理时间。
在实例(3)中，由于对250dpi的图像数据应用滤波处理，因此，需要滤波处理的像素的数量变小，并且处理时间变得比在实例(1)中短。然而，由于在滤波处理之后，执行不是整数倍的分辨率转换，因此，生成摩尔纹且图像质量劣化的可能性升高。
如上所述，在本实施例中，预先保持多个分辨率的恢复滤波器，所述多个分辨率是由输出条件决定的打印数据生成处理分辨率的约数。基于输入图像的像素数及输出尺寸，来计算输入分辨率α，并且适当地控制分辨率转换及滤波处理，从而提高图像质量，同时减少处理时间。
请注意，在本实施例中，保持用于300dpi、600dpi及1,200dpi的滤波处理分辨率的三个恢复滤波器。然而，分辨率并不限定于此，并且可以基于图像形成装置100的存储容量等来任意地设置。例如，可以保持包括用于400dpi的恢复滤波器的四个恢复滤波器。作为另一选择，可以保持用于600dpi及1,200dpi的仅两个恢复滤波器。
[恢复滤波器生成]
接下来，将描述恢复滤波器生成方法。在本实施例中，依照要经历滤波处理的分辨率，来使用不同的恢复滤波器。恢复滤波器被预先创建，并被存储在恢复处理参数保持单元103中。
图6是示出恢复滤波器生成处理的流程图。当例如CPU 110将存储在ROM 111中的程序加载至RAM 112，并执行该程序时，图6中所示的处理得以实现。
在步骤S601中，图像形成单元106从设置画面等获取输出条件Oi，并根据输出条件Oi输出锐度测量图(测试图像)(测试打印)。输出条件Oi是例如打印介质的类型以及图像质量。图7是示出锐度测量图的示例的图。如图7所示，锐度测量图包括图像表，该图像表包括不同频率的多个正弦波图案及均匀图案。
图7的上部示出了在主扫描方向上改变明度的测量图像。图7的中部示出了在副扫描方向上改变明度的测量图像。图7的下部示出了均匀的白色和黑色的测量图像。在例如硬盘113等上的数据存储器单元104中，来存储图7中所示的锐度测量图。
在步骤S602中，图像形成单元106基于输出的锐度测量图，来获取与输出条件Oi相对应的频率响应值fi(u)，其中，u是正弦波的频率。在恢复滤波器获取中，如参照图4所描述的，基于例如由在滑架408上构造的光学传感器获得的读取结果，来获取频率响应值fi(u)。作为另一选择，可以由图1中未例示的读取单元(扫描器)，来获取频率响应值fi(u)。可以利用诸如照相机、显微镜或测微密度计等的其他设备，来获取频率响应值fi(u)。
作为频率响应值fi，例如使用通过下式求出的MTF(u)：
fi(u)＝MTF(u)＝C(u)/C' ...(2)
其中，C(u)＝(Max(u)-Min(u))/(Max(u)+Min(u))，并且C'＝(白-
黑)/(白+黑)。在式(2)中，Max(u)和Min(u)是正弦波图表的最大反射率和最小反射率，这两个反射率依据频率u而改变。此外，在式(2)中，白(White)和黑(Black)是图7下部的各均匀图案的反射率。
可以利用其他等式取代式(2)，来求出MTF(u)。例如，可以通过下式来求出MTF(u)：
fi(u)＝MTF(u)＝(Max(u)–Min(u))/(白–黑) ...(3)
根据式(2)，在输出图像的平均明度依照正弦波的频率u而改变的情况下，与亮部相比，响应值在暗部过大。因此，在输出图像的平均明度改变的情况下，可以使用式(3)取代式(2)。请注意，在式(2)及(3)中，Max(u)和Min(u)以及白和黑被描述作为反射率。然而，例如，可以使用亮度或浓度，或者设备的RGB值。
可以使用矩形波图案作为锐度测量图，来取代正弦波图案，由此获取频率响应值fi(u)。在这种情况下，可以使用通过将式(2)应用于矩形波图案而计算的CTF值，作为频率响应值fi(u)。作为另一选择，CTF值可以利用公知的Coltman公式被转换为MTF值，并被用作频率响应值fi(u)。作为频率响应值fi(u)，可以使用针对频率图案的锐度的主观评价值。
在理想的情况下，频率响应值fi(u)始终是1，而不依赖于频率u。然而，在例如喷墨打印装置中，在许多情况下，频率越高，则频率响应值越小。
在步骤S603中，分辨率转换处理单元109从输出条件Oi中，获取要经历滤波处理的分辨率信息a。例如，在本实施例中，从输出条件Oi中，唯一地决定1,200dpi的打印分辨率，并且在步骤S603中，获取作为1,200dpi的约数的300dpi、600dpi及1,200dpi的三个分辨率。
在步骤S604中，着重于在步骤S603中获取到的分辨率信息中的一个，CPU 110通过下式来获取恢复滤波器的频率响应值Ra：
Ra(u)＝1/f(u) ...(4)
在步骤S605中，CPU 110对恢复滤波器的频率响应值Ra进行傅立叶(Fourier)逆变换，从而生成并获取恢复滤波器ra(x)。
在本实施例中，可以在频率空间上进行图2中的步骤S203的恢复处理。在这种情况下，把在步骤S604中获取的恢复滤波器的频率响应值Ra(u)，保持作为恢复滤波器ra(u)。
这里，恢复滤波器ra(x)或ra(u)仅具有根据要经历滤波处理的分辨率的离散值。例如，假定如下的情况，即将恢复滤波器ra(x)用于300dpi，在实空间中执行滤波处理。在这种情况下，当执行滤波处理时的图像数据是具有约84μm的像素间隔的离散数据。由于这一原因，用于300dpi的恢复滤波器也需要是具有约84μm的间隔的数据，像图像数据一样。
假定如下的情况，即将恢复滤波器ra(x)用于1,200dpi，来进行滤波处理。在这种情况下，当执行滤波处理时的图像数据是具有约21μm的像素间隔的离散数据。由于这一原因，用于1,200dpi的恢复滤波器也需要是具有约21μm的间隔的数据，像图像数据一样。以这种方式，需要计算和保持根据要经历滤波处理的分辨率的所有恢复滤波器。
在步骤S606中，CPU 110确定是否针对需要恢复滤波器ra的所有分辨率，均获取了恢复滤波器。在确定针对所有分辨率均获取了恢复滤波器时，图6中所示的处理结束。另一方面，在确定未针对所有分辨率均获取了恢复滤波器时，从步骤S604起重复处理。
图8A至8C是示出锐度恢复效果的曲线图，该锐度恢复效果是在图2中的步骤S203的分辨率转换及恢复处理中、通过各分支过程中的恢复处理而获得的。作为各分支过程的示例，将描述针对具有300、600及1,200dpi的输入分辨率的图像数据的恢复效果。请注意，与输入分辨率相对应地，沿横轴的空间频率使用单位“dpi”，而在一般情况下，所述空间频率使用单位“周期/mm”。
图8A是示出在未应用滤波处理的情况下的图像数据的频率特性fi的曲线图。如果未应用滤波处理，则作为特性，频率响应值与图像数据的输入分辨率无关地，随着频率的变高而劣化。在图8A中，未保持大于输入分辨率的特性。
图8B是示出恢复滤波器的频率特性的曲线图。为了恢复图8A中所示的频率特性fi的劣化，频率特性具有频率特性fi的逆函数的形状。像频率特性fi一样，恢复滤波器未保持大于输入分辨率的特性。
图8C是示出在应用了滤波处理的情况下的图像数据的频率特性fi的曲线图。与在未应用滤波处理的情况下的频率特性fi相比，当利用具有作为频率特性fi的逆函数的特性的恢复滤波器、来执行滤波处理时，在所有的输入分辨率条件下，均恢复小于等于输入分辨率的频率特性的劣化，并且频率响应值变为1。如图8C所示，在小于等于输入分辨率的所有频率区域中，均恢复频率特性，这不同于一般的锐度处理。
这里，将描述通过针对图像数据的分辨率、利用用于不同分辨率的恢复滤波器执行滤波处理而产生的影响。作为示例，将描述图像数据的输入分辨率是600dpi的情况。在这种情况下，在步骤S302中，当应用滤波处理时的图像数据的分辨率被确定为是600dpi。下面，将参照图13A至13C，来说明在滤波处理中使用的恢复滤波器是与输入分辨率相对应的用于600dpi的恢复滤波器的情况，以及恢复滤波器是不与输入分辨率相对应的用于300或1,200dpi的恢复滤波器的情况。
图13A是示出在未应用滤波处理的情况下的图像数据的频率特性fi的曲线图。该特性与在600dpi的输入分辨率的图像数据的情况下相同。
图13B是示出要应用于600dpi的图像数据的用于300dpi、600dpi及1,200dpi的恢复滤波器的频率特性的曲线图。用于600dpi的恢复滤波器的频率特性与图8B中所示的特性相同。
当将用于300dpi的恢复滤波器应用于600dpi的图像数据时，应用的是用于比图像数据的分辨率低的分辨率的恢复滤波器。结果，对于在高频区域中具有较高响应特性的恢复滤波器，该恢复滤波器的频率特性变为低于用于600dpi的恢复滤波器(在本示例中，是最佳的恢复滤波器)。
当将用于1,200dpi的恢复滤波器应用于600dpi的图像数据时，应用的是用于比图像数据的分辨率高的分辨率的恢复滤波器。因此，对于在高频区域中具有较高响应特性的恢复滤波器，该恢复滤波器的频率特性变为高于用于600dpi的恢复滤波器。
图13C是示出在应用了滤波处理的情况下的频率特性的曲线图。当应用用于600dpi的恢复滤波器时，进行了正确的校正，并且能够恢复频率特性的劣化，如同在图8C中一样。然而，在应用用于300dpi的恢复滤波器的情况下，因为恢复滤波器的频率特性是低的，所以不能充分地恢复劣化。此外，在应用用于1,200dpi的恢复滤波器的情况下，因为恢复滤波器的频率特性高于所需，所以过度地进行了恢复。如上所述，当进行滤波处理时，除非使用与图像数据的分辨率相对应的恢复滤波器，否则不能进行适当的恢复处理。
请注意，在高频区域中进行的恢复处理生成噪声或降低亮度，这一点是公知的。为了避免这种情况，例如，在视觉特性上灵敏度低的4周期/mm或以上的区域中，可以将恢复量调小，或者可以禁止恢复。
[第二实施例]
在本实施例中，将描述处理时间被进一步缩短的形式。以下，将描述与第一实施例的不同点。
图9是示出根据本实施例的分辨率转换及恢复处理的流程图。当例如CPU 110将存储在ROM 111中的程序加载至RAM 112、并执行该程序时，图9中所示的处理得以实现。该处理与第一实施例的不同之处，在于步骤S902中的、要经历恢复处理的分辨率的确定阈值。在第一实施例中，确定的阈值是300dpi及600dpi。在本实施例中，仅使用300dpi作为确定阈值。
步骤S901与图3中的步骤S301相同。
在步骤S902中，分辨率转换处理单元109进行如下的处理，即确定要经历恢复处理的分辨率。在本实施例中，在输入分辨率α是300dpi或更小的情况下，处理前进到步骤S903。在输入分辨率α高于300dpi的情况下，处理前进到步骤S906。
在输入分辨率α是300dpi或更小的情况下的步骤S903至S905的处理，与图3中的步骤S303至步骤S305相同。
在步骤S902中确定输入分辨率α高于300dpi时，处理前进到步骤S906，并且，分辨率转换处理单元109对输入图像数据i执行分辨率转换处理，使得分辨率变为600dpi。此时，在输入分辨率α高于600dpi的情况下，输入图像数据的信息的一部分通过分辨率转换而丢失。
图10是示出通过公知的方法(Dooley的近似式)计算的视觉特性的曲线图。在图10中，观察距离是300mm。如图10所示，高于600dpi的空间频率区域中的、关于视觉特性的灵敏度是低的，并且对图像质量的影响是小的。因此，即使从输入分辨率α高于600dpi的输入图像数据i中，高于600dpi的空间频率区域的信息丢失，则对图像质量的影响也是小的。
在步骤S907中，图像恢复处理单元108从恢复处理参数保持单元103中，获取用于600dpi的恢复滤波器，并利用用于600dpi的恢复滤波器，对分辨率转换后的输入图像数据i执行滤波处理。在步骤S908中，分辨率转换处理单元109对滤波后的输入图像数据i执行分辨率转换处理，使得分辨率变为1,200dpi，从而生成恢复处理后的图像数据i'。在步骤S908的处理之后，处理前进到步骤S909。
步骤S908中的分辨率转换的方法不受特别限定。例如，为了减小锐度的劣化，可以使用最近邻法。此外，在步骤S908中执行的分辨率转换处理，是从600dpi到1,200dpi的整数倍的放大处理。由于所有像素均以相同的比率被放大，因此，能够减少摩尔纹的生成。
在步骤S909中，分辨率转换处理单元109将恢复处理后的图像数据i'存储在数据存储器单元104中，并且结束图9中所示的处理。
在本实施例中，当输入具有高于600dpi的分辨率的图像数据时，高于600dpi的高频区域的信息丢失。然而，可以通过滤波处理，来恢复关于视觉特性的灵敏度高的4周期/mm或以下(约200dpi或以下)的区域中的信息，由此提高图像质量。此外，由于对600dpi的图像数据执行滤波处理，因此，与对1,200dpi的图像数据进行滤波处理的情况相比，处理时间能够被缩短到约1/4。
[第三实施例]
在本实施例中，将描述如下的形式，即不保持恢复滤波器，而是基于输出条件以及输入图像数据的像素数，按照需要生成必要的恢复滤波器，由此进行滤波处理。以下，将描述与第一实施例及第二实施例的不同点。
图11是示出根据本实施例的图像形成装置100的结构的框图。在图11中，除了图1中所示的结构之外，图像形成装置100还包括恢复滤波器生成单元1110。
图12是示出根据本实施例的分辨率转换及恢复处理的流程图。当例如CPU 110将存储在ROM 111中的程序加载至RAM 112，并执行该程序时，图12中所示的处理得以实现。
在步骤S1201中，分辨率转换处理单元1109由输入图像数据i的像素数(垂直及水平方向上的像素数)以及输出尺寸(英寸)，来计算输入分辨率α。在步骤S1202中，分辨率转换处理单元1109基于输出条件Oi，来获取打印数据生成处理分辨率β。
在步骤S1203中，分辨率转换处理单元1109计算打印数据生成处理分辨率β的约数之中的、等于或大于输入分辨率α的最小约数，作为滤波处理分辨率γ。例如，在打印数据生成处理分辨率β是1,200dpi，并且输入分辨率α是200dpi的情况下，滤波处理分辨率γ被计算为200dpi。此外，例如，在打印数据生成处理分辨率β是1,200dpi，并且输入分辨率α是210dpi的情况下，滤波处理分辨率γ被计算为240dpi。
在步骤S1204中，恢复滤波器生成单元1110生成与滤波处理分辨率γ相对应的恢复滤波器。恢复处理参数保持单元1103基于打印介质的类型以及图像质量，而预先存储与各种输出条件Oi相对应的频率特性信息。恢复滤波器生成单元1110获取与选择的输出条件Oi相对应的频率特性信息。恢复滤波器生成单元1110利用上述的滤波器生成方法，基于获取到的频率特性以及滤波处理分辨率γ，来生成恢复滤波器。
在步骤S1205中，分辨率转换处理单元1109确定滤波处理分辨率γ是否等于打印数据生成处理分辨率β。在确定滤波处理分辨率γ等于打印数据生成处理分辨率β时，处理前进到步骤S1210。在确定滤波处理分辨率γ不同于打印数据生成处理分辨率β时，处理前进到步骤S1206。
在步骤S1206中，分辨率转换处理单元1109执行分辨率转换处理，使得输入图像数据i的分辨率变为γdpi。在步骤S1207中，图像恢复处理单元1108利用在步骤S1204中生成的用于γdpi的恢复滤波器，对分辨率转换后的输入图像数据i执行滤波处理。在步骤S1208中，分辨率转换处理单元1109对滤波后的输入图像数据i执行分辨率转换处理，使得分辨率变为βdpi，从而生成恢复处理后的图像数据i'。在步骤S1208的处理之后，处理前进到步骤S1209。
步骤S1208中的分辨率转换的方法不受特别限定。例如，为了减小锐度的劣化，可以使用最近邻法。此外，在步骤S1208中执行的分辨率转换处理，是从γdpi到βdpi的整数倍的放大处理。由于所有像素均以相同的比率被放大，因此，能够减少摩尔纹的生成。
在步骤S1205中确定滤波处理分辨率γ等于打印数据生成处理分辨率β时，处理前进到步骤S1210。
在步骤S1210中，分辨率转换处理单元1109对输入图像数据i执行分辨率转换处理，使得分辨率变为γ(＝β)dpi。在步骤S1211中，图像恢复处理单元1108利用在步骤S1204中生成的用于γdpi的恢复滤波器，对分辨率转换后的输入图像数据i执行滤波处理，从而生成恢复处理后的图像数据i'。在步骤S1211的处理之后，处理前进到步骤S1209。
在步骤S1209中，图像恢复处理单元1108将恢复处理后的图像数据i'存储在数据存储器单元1104中。在步骤S1209的处理之后，图12中所示的处理结束。
如上所述，从如下的两个分辨率中，决定滤波处理分辨率γ，并且由恢复滤波器生成单元1110来生成相应的恢复滤波器，所述两个分辨率是基于输入图像数据的输出尺寸及像素数而获取的输入分辨率α，以及基于输出条件而决定的打印数据生成处理分辨率β。由于不需要保持多个恢复滤波器，所以能够减小存储器使用量。分辨率转换及滤波处理被适当地控制，从而提高了图像质量，同时减少了处理时间。
上述各实施例不仅适用于锐度劣化的恢复处理，而且适用于诸如一般锐度处理或边缘增强处理等的滤波处理。可以由主设备或者图像形成单元，来执行分辨率转换及恢复处理。可以由主设备，来执行图5中所示的打印数据生成处理单元的处理的全部或部分。分辨率转换及恢复处理不需要在全部的打印数据生成处理之前执行，并且可以例如在颜色校正处理或颜色转换处理之后执行。根据本实施例的图像形成装置100并不限定于具有串型(serial-type)打印头的喷墨打印装置。图像形成装置100可以是例如具有线型(line-type)打印头的喷墨打印装置，或者诸如热转印打印装置或升华型打印装置等其他类型的打印装置。
<其他实施方式>
另外，可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非临时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多程序)以执行上述实施例中的一个或更多的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多的功能的一个或更多电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，并且，可以利用通过由所述系统或装置的所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多的功能、并且/或者控制所述一个或更多电路执行上述实施例中的一个或更多的功能的方法，来实现本发明的实施例。所述计算机可以包括一个或更多处理器(例如，中央处理单元(CPU)，微处理单元(MPU))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质被提供给计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、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(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)TM)、闪存设备以及存储卡等中的一者或更多。
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。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限定于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最宽的解释，以便涵盖所有这类修改以及等同的结构和功能。

Claims (12)

1.一种用于处理图像数据的装置，该装置包括：
图像数据获取单元，其被配置为获取图像数据；
决定单元，其被配置为基于由所述图像数据获取单元获取到的所述图像数据的分辨率，以及作为分辨率转换之后的目标的目标分辨率，来从所述目标分辨率的约数当中，决定高于所述图像数据的所述分辨率且最接近所述图像数据的所述分辨率的第一分辨率；
第一分辨率转换单元，其被配置为将由所述图像数据获取单元获取到的所述图像数据，转换为具有由所述决定单元决定的所述第一分辨率的第一图像数据；
滤波处理单元，其被配置为利用滤波器，来处理由所述第一分辨率转换单元转换的所述第一图像数据，所述滤波器被配置为补偿在所述图像数据被处理时可能发生的、由所述图像数据表示的图像的质量的劣化；
第二分辨率转换单元，其被配置为把由所述滤波处理单元处理的所述第一图像数据，转换为具有所述目标分辨率的第二图像数据；以及
输出单元，其被配置为输出由所述第二分辨率转换单元转换的所述第二图像数据。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述滤波处理单元利用与所述第一分辨率的值相对应的滤波器，来处理由所述第一分辨率转换单元转换的所述第一图像数据。
3.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
测试打印单元，其被配置为针对打印介质上的多个方向中的各个方向，来打印不同空间频率的多个测试图像；以及
滤波器获取单元，其被配置为基于由所述测试打印单元打印的所述测试图像，来获取所述滤波器，
其中，所述滤波处理单元利用由所述滤波器获取单元获取到的所述滤波器，来处理由所述第一分辨率转换单元转换的所述第一图像数据。
4.根据权利要求3所述的装置，该装置还包括：
读取单元，其被配置为读取由所述测试打印单元打印的所述测试图像，
其中，所述滤波器获取单元基于所述读取单元的读取结果，来获取所述滤波器。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述滤波处理单元针对由所述图像数据获取单元获取的所述图像数据的明度，通过所述滤波器来执行处理。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述滤波器包括被配置为补偿在由打印装置打印所述图像时发生的、所述图像的锐度的劣化的滤波器。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述滤波器包括被配置为在低于基于视觉特性预先确定的空间频率的频率区域中、补偿所述图像的锐度的劣化的滤波器。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述决定单元从与所述滤波器相对应的多个值当中决定最小分辨率，作为所述第一分辨率，所述多个值是预先准备的，并且高于所述图像数据的所述分辨率的值，且低于所述目标分辨率的值。
9.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
条件获取单元，其被配置为获取处理所述图像数据的条件；以及
生成单元，其被配置为基于由所述条件获取单元获取到的所述条件，来生成所述滤波器。
10.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括确定单元，该确定单元被配置为确定由所述图像数据获取单元获取的所述图像数据的所述分辨率的值是否不大于预定值，
其中，在所述确定单元确定所述图像数据的所述分辨率的值不大于所述预定值的情况下，进行所述决定单元的决定。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，在所述确定单元确定所述图像数据的所述分辨率的值大于所述预定值的情况下，进行分辨率转换，使得所述图像数据的所述分辨率改变为所述目标分辨率，并且，
所述滤波处理单元利用所述滤波器，来处理已经过所述分辨率转换的所述图像数据。
12.一种在用于处理图像数据的装置中执行的方法，该方法包括以下步骤：
获取图像数据；
基于所获取到的图像数据的分辨率，以及作为分辨率转换之后的目标的目标分辨率，来从所述目标分辨率的约数当中，决定高于所述图像数据的所述分辨率且最接近所述图像数据的所述分辨率的第一分辨率；
将所获取到的图像数据，转换为具有所决定的第一分辨率的第一图像数据；
利用滤波器来处理所转换的第一图像数据，所述滤波器被配置为补偿在所述图像数据被处理时可能发生的、由所述图像数据表示的图像的质量的劣化；
把所处理的第一图像数据，转换为具有所述目标分辨率的第二图像数据；以及
输出所转换的第二图像数据。
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