CN107980218B - 用于灰色成分替代的方法、打印设备和机器可读存储介质 - Google Patents

Abstract

示例分析数字图像以至少部分地基于对应于每个像素的像素邻域的梯度确定对应于该数字图像的每个像素的高频量。示例分析该数字图像以至少部分地基于对应的梯度确定每个像素的随机性程度。示例至少部分地基于对应于每个像素的该高频量和该随机性程度生成该数字图像的活性掩膜。示例通过至少部分地基于该活性掩膜执行灰色成分替代来处理该数字图像的像素以生成颜色变换图像。

Description

用于灰色成分替代的方法、打印设备和机器可读存储介质

背景技术

数字图像一般地包括多个像素，其中像素对应于数字图像的最小的可控/可寻址元素。像素一般地包括像素值，其对应于各个像素的多个可视化成分，诸如色阶、强度、不透明度、亮度和/或其他这种可视化成分。

附图说明

图1是示例计算设备的方块图。

图2是示例打印设备的方块图。

图3是图示可由示例计算设备执行的操作的示例顺序的流程图。

图4是图示可由示例计算设备执行的操作的示例顺序的流程图。

图5是图示可由示例计算设备执行的操作的示例顺序的流程图。

图6是图示可由示例计算设备执行的操作的示例顺序的流程图。

图7是图示示例活性值和示例灰色成分替代等级之间的示例关系的示例图表。

图8A-B是图示可由示例计算设备执行的灰色成分替代的示例等级的图像。

在全部附图中，相同的附图标记指示类似的、但不必需相同的元件。另外，附图提供与说明书一致的示例和/或实现；但是，说明书不限于附图中提供的示例和/或实现。

具体实施方式

一般地，灰色成分替代对应于数字图像可通过灰色成分替代被处理以生成颜色变换图像的过程。进一步地，灰色成分替代可包括调整数字图像的像素的色阶。例如，灰色成分替代可包括提高像素的黑色色阶和对应地降低该像素的其他色阶。例如，在一些颜色空间中，像素的灰色视觉质量可包括多个主颜色色阶。在这种示例中，这种像素的打印可因此使用与每个主颜色色阶关联的打印材料的量。但是从视觉的观点，对于一些像素，灰色视觉质量可通过黑色主颜色的使用而近似，其可导致用于主颜色的打印材料的打印材料节省和/或整体打印材料节省。一般地，打印材料可指油墨、墨粉、染色剂、流体、粉末和/或可由打印设备使用以打印内容的这种用于打印的原材料。

如将意识到的，数字图像的像素一般地由对应于视觉成分的像素值表示，其中可以以像素值表示的视觉成分可对应于色阶、强度、色调、饱和度、亮度、照度等。例如，在与青色、品红色、黄色和黑色主颜色关联的颜色空间中，对于一个像素，像素可由用于青色颜色成分的像素值、用于品红色颜色成分的像素值、用于黄色颜色成分的像素值和用于黑色颜色成分的像素值表示。因此，关于灰色成分替代，执行灰色成分替代可包括调整对应于各种色阶的像素值，从而提高/降低色阶。

例如，在对应于青色、品红色、黄色和黑色的颜色空间(称为CMYK颜色空间)中，灰色一般地包括青色、品红色和黄色的组合。在这种示例中，当打印具有灰色视觉质量的数字图像的像素时，配置为以主颜色青色、品红色、黄色和黑色打印的打印设备可因此使用青色、品红色和黄色的打印材料的量以实现灰色。灰色成分替代可实现为使得黑色的打印材料可以以一些量使用以减少青色、品红色和黄色的打印材料的使用量。如将意识到的，这种灰色成分替代可减少在打印数字图像时打印材料的使用量。但是，当输出和/或打印这种数字图像时，在数字图像的一些部分中执行灰色成分替代可导致颗粒度和/或视觉误差。

这里描述的示例一般地在处理数字图像时使减少打印材料使用量和保持打印内容的视觉外观质量之间平衡，以执行灰色成分替代以生成颜色变换图像。在一些示例中，为数字图像生成活性掩膜，并且至少部分地基于该活性掩膜处理数字图像，从而生成颜色变换图像。一些示例至少部分地基于为该数字图像的像素确定的梯度生成该活性掩膜。一般地，该活性掩膜识别该数字图像的颗粒区域。诸如对应于高频随机噪声的区域的颗粒区域一般地包括具有颗粒度和/或颗粒状视觉特征(其可称为颗粒视觉特征)的区域。这里提供的示例可在这种颗粒区域中实现更高等级的灰色成分替代，因为这种区域的颗粒视觉特征可掩盖高等级的灰色成分替代的实现。

活性掩膜的颗粒区域可至少部分地基于对应于该数字图像的每个像素的高频量和/或为该数字图像的每个像素确定的随机性程度而确定。一般地，数字图像的颗粒区域可对应于具有高频随机噪声的特征的区域，其一般地对应于具有相对更高的高频量且具有相对更高的随机性程度的区域(例如，一组相邻像素)。在这种颗粒区域中，灰色成分替代可以以更高等级执行，其一般地对应于使用黑色色阶的更高等级的主颜色替代。

在一些示例中，对应于该活性掩膜的颗粒区域的像素可执行相对更高等级的灰色成分替代，而不对应于由该活性掩膜识别的颗粒区域的像素可执行相对低等级的灰色成分替代和/或可不执行灰色成分替代。一般地，灰色成分替代等级对应于黑色色阶提高和对应的其他色阶降低。例如，在CMYK颜色空间中，灰色成分替代的等级一般地提高黑色色阶并降低青色色阶、品红色色阶和/或黄色色阶。因此，在这种示例中，数字图像的对应于由活性掩膜识别的颗粒区域的像素可通过提高黑色色阶并降低青色色阶、品红色色阶和/或黄色色阶而处理，其中色阶的调整可对应于第一灰色成分替代等级。在这些示例中，数字图像的不对应于由活性掩膜识别的颗粒区域的像素可通过提高黑色色阶并降低青色色阶、品红色色阶和/或黄色色阶而处理，其中色阶的调整可对应于第二灰色成分替代等级。如将意识到的，第一灰色成分替代等级可相对高于第二灰色成分替代等级。

现在转向图1，此图提供图示示例计算设备100的方块图。如这里公开的计算设备的示例包括个人计算机、便携式电子设备(例如，智能电话、平板电脑、膝上电脑、可穿戴设备等)、工作站、智能设备、服务器、打印设备和/或任意其他这种数据处理设备。在此示例中，计算设备100包括处理资源102和机器可读存储介质104，其可称为存储器和/或存储资源。在这里描述的示例中，处理资源102可包括至少一个基于硬件的处理器。进一步地，处理资源102可包括一个处理器或多个处理器，其中处理器可配置在单个计算设备100中，或者在本地和/或远程连接的多个计算设备间分布。如将意识到的，处理资源102可包括一个或多个通用数据处理器和/或一个或多个专业数据处理器。例如，处理资源102可包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、特定用途集成电路(ASIC)、和/或其他这种配置的用于数据处理的逻辑部件。

机器可读存储介质104可代表随机存取存储器(RAM)设备，包括示例计算设备100的主存储，以及任意补充级别的存储器，例如高速缓冲存储器、非易失性或备用存储器(例如，可编程存储器或闪存)、只读存储器等。另外，机器可读存储介质104可考虑包括物理上位于别处的存储器存储，例如微处理器中的任意高速缓冲存储器，以及任意用作虚拟存储器的存储容量，例如，如存储在大容量存储设备上或者与示例计算设备100通信的另一计算设备上。进一步地，机器可读存储介质104可为非瞬时的。

一般地，机器可读存储介质104可编码和/或存储可由处理资源102执行的指令，其中这种指令的执行可导致处理资源102和/或计算设备100执行这里描述的功能、过程和/或操作的顺序。在此示例中，机器可读存储介质104包括用于处理数字图像以生成颜色变换图像的指令。具体地，机器可读存储介质104包括指令106，以分析数字图像以至少部分地基于对应于每个像素的像素邻域的梯度确定对应于数字图像的每个像素的高频量。机器可读存储介质104包括指令108，以分析数字图像以至少部分地基于对应的梯度确定对应于每个像素的随机性程度。另外，机器可读存储介质104进一步包括指令110，以至少部分地基于对应于每个像素的高频量和随机性程度生成识别颗粒区域的用于数字图像的活性掩膜。进一步地，机器可读存储介质104可包括指令112，以通过至少部分地基于由活性掩膜识别的颗粒区域执行灰色成分替代(GCR)来处理数字图像的每个像素以生成颜色变换图像。

尽管图1中未示出，为了与用户或操作者交互，一些示例计算设备可包括用户接口，该用户接口包含一个或多个用户输入/输出设备，例如一个或多个按钮、显示器、触摸屏、扬声器等。用户接口可因此向处理资源传送数据并从处理资源接收数据。例如，用户可通过用户接口输入一个或多个选择，处理资源可导致数据输出在屏幕或用户界面的其他输出设备上。进一步地，计算设备可包括网络接口设备。一般地，网络接口设备包括诸如网络接口卡的一个或多个硬件设备，以在一个或多个通信网络上传送数据。

在一些示例中，计算设备可连接至外部输出设备，诸如打印设备118。外部输出设备可包括监视器、触摸屏、投影设备、个人显示设备和/或其他这种类型的视觉输出设备。一般地，打印设备118可包括配置为将内容打印至物理介质上的设备。

图2提供示例打印设备200的方块图。如这里描述的，打印设备可一般地用于将内容打印至诸如纸的物理介质(也称为媒质)上。打印设备的示例包括基于墨水的打印设备、基于墨粉的打印设备、热打印机、基于染料的打印机、三维打印机等。一些示例可配置为在逐层增材制造过程中传送/沉积打印材料(例如，流体、粉末等)。在一些示例中，物理介质可包括纸，在诸如三维打印设备的其他示例中，物理介质可包括基于粉末的构建材料。打印材料一般地包括可消耗流体以及可通过打印设备沉积、定位和/或应用至物理介质的其他可消耗材料。

在此示例中，打印设备200包括系统202，系统202包括用于处理数字图像的引擎204-218。如将意识到的，传送至打印设备用于由其打印的数字图像可称为打印内容。进一步地，如这里描述的，引擎可为实现各个引擎的功能的硬件和编程的任意组合。在这里描述的一些示例中，硬件和编程的组合可以以数个不同的方式实现。例如，用于引擎的编程可为存储在非瞬时机器可读存储介质上的处理器可执行指令，用于引擎的硬件可包括执行那些指令的处理资源。

在这些示例中，实现这种引擎的计算设备可包括存储指令的机器可读存储介质和执行指令的处理资源，或者机器可读存储介质可由计算设备和处理资源单独地存储和访问。在一些示例中，引擎可在电路中实现。另外，用于实现引擎的处理资源可包括一个或多个中央处理单元(CPU)、一个或多个图形处理单元(GPU)、一个或多个特定用途集成电路(ASIC)、和/或其他可被实现用于数据处理的这种类型的逻辑部件。

在图2的示例打印设备200中，打印设备200包括像素梯度引擎204，以分析数字引擎的像素，以为每个像素确定对应于该像素的梯度。打印设备200进一步包括频率引擎206，以为该数字图像生成高频图，该高频图指示对应于每个像素的高频量。进一步地，打印设备200包括像素熵引擎208，以至少部分地基于对应于该像素的梯度为每个像素确定对应于该像素的熵。另外，打印设备200包括随机性程度引擎210，以至少部分地基于对应于每个像素的熵生成随机性程度结果，该结果指示对应于每个像素的随机性程度。打印设备200还包括活性掩膜引擎212，以至少部分地基于对应于该数字图像的每个像素的梯度生成用于该数字图像的活性掩膜。在一些示例中，该活性掩膜引擎可至少部分地基于高频图和随机性程度结果生成活性掩膜，其包括用于每个像素的活性值。在一些示例中，活性掩膜可进一步识别至少一个颗粒区域，颗粒区域一般地对应于具有高活性值的数字图像的相邻像素的区域。

进一步地，打印设备200包括图像处理引擎216，以通过至少部分地基于该活性掩膜执行灰色成分替代而处理该数字图像，以生成对应于该数字图像的颜色变换图像。示例打印设备200进一步包括打印引擎，以使用该打印设备的一个或多个打印头220打印颜色变换图像。在一些示例中，打印设备可包括存储资源222，诸如机器可读存储介质。在这些示例中，打印设备200可存储颜色变换配置文件224。一般地，颜色变换配置文件224可对应于像素的具体输入颜色、具体活性值和/或具体灰色成分替代等级。每个颜色变换配置文件224可指示应用至各个像素的一个或多个色阶的调整(其中这种调整可应用至对应于该色阶的像素的像素值)，其中该调整对应于灰色成分替代等级，各个像素被确定为具有对应的活性值，该像素包括对应的输入颜色。

图3-6提供流程图，其提供可由示例计算设备(诸如打印设备和/或其处理资源)执行以执行本公开的示例过程和方法的操作的示例顺序。在一些示例中，包括在流程图中的操作可在存储资源(诸如图1的机器可读存储介质104)中以指令的形式被实施，该指令由处理资源可执行以导致计算设备(例如，图1的计算设备100，图2的打印设备200等)执行对应于指令的操作。另外，图3-6中提供的示例可在计算设备、机器可读存储介质、过程和/或方法中实施。在一些示例中，在图4和图5的流程图中公开的示例过程和/或方法可由在计算设备中实施的一个或多个引擎(诸如图2的示例引擎204-218)执行。

现在转向图3，此图提供流程图300，流程图300图示可由示例计算设备执行以处理数字图像302的操作的示例顺序。在此示例中，计算设备可确定对应于每个像素的梯度(块306)。在一些示例中，对应于每个像素的梯度可至少部分地基于该数字图像的每个像素的亮度而确定。在一些示例中，像素可包括对应于亮度值的像素值，在其他示例中，亮度值可基于该像素的一个或多个其他的像素值而确定。例如，在L*a*b的颜色空间中，像素可包括亮度像素值。一般地，像素的梯度对应于数字图像的与该像素关联的强度或颜色的变化。在一些示例中，对应于每个像素的水平和垂直梯度可通过以核[-1,1]卷积该数字图像的每个像素的亮度值而为该数字图像确定。在一些示例中，像素(p)的水平和垂直梯度(▽p)可至少部分地基于以下示例等式确定：

(1)

示例计算设备至少部分地基于指示与该数字图像的每个像素对应的高频量的梯度生成与该数字图像关联的高频图(块308)。在一些示例中，计算设备可为每个像素确定梯度强度，其中梯度强度(Δp)可被降低。在一些示例中，梯度强度可通过4次根被降低，其可至少一部分地基于以下示例等式表达：

(2)

梯度强度(Δp)可在相邻像素的区域(其可称为像素的邻域)上相加以生成高频图(HF(p))，其指示对应于该数字图像的每个像素的高频量。邻域的尺寸可至少部分地基于数字图像可加载用于打印的打印设备的分辨率。在一些示例中，像素的邻域可具有近似1mm²的尺寸。在一些示例中，计算设备可至少部分地基于以下示例等式生成高频图(HF(p))：

(3)其中n对应于像素邻域中的像素数量。

计算设备至少部分地基于对应于每个像素的梯度确定对应于每个像素的熵(块310)。在一些示例中，计算设备可确定对应于每个像素的梯度的梯度方向，其中计算设备可将梯度方向在区间[0,2π]中量化至Q主方向。对于每个像素(p)，计算设备可确定对应于该像素的像素邻域中的梯度方向的局部柱状图，对应于每个像素的熵可至少部分地基于梯度方向的局部直方图而确定。

计算设备可至少部分地基于对应于每个像素的熵确定对应于每个像素的随机性程度(块312)。一般地，具有更高的对应的熵的像素为具有更高的随机性程度的像素。在一些示例中，像素的随机性程度可至少部分地基于对应于该像素的熵而确定。在一些示例中，计算设备可至少部分地基于以下示例等式确定对应于每个像素的熵(E(p))和随机性程度：

(4)其中h_i为二进制i的发生频率。

计算设备至少部分地基于高频图和随机性程度结果生成数字图像的初始活性掩膜(A₀)(块314)。一般地，活性掩膜包括数字图像的每个像素的活性值，其中具有相对较高的活性值的数字图像的相邻像素可对应于颗粒区域。在一些示例中，颗粒区域一般地对应于数字图像的具有较高的高频量和较高的随机性程度的像素的区域，其中可被认为高的每个量可被预定义和/或可为数字图像的像素的相对关系。在一些示例中，活性掩膜(A₀)可在数字图像的处理期间应用至该数字图像。一些示例可至少部分地基于以下示例等式确定初始活性掩膜：

(5)A₀(p)＝HF(p)·E(p)。

在一些示例中，计算设备可针对对应于数字图像中的边缘的像素调整活性掩膜中的活性值(块316)以生成另一活性掩膜(A₁)。在一些示例中，计算设备可确定与数字图像的边缘关联的像素邻域的拐角超像素的局部最小值。一般地，超像素是指对应于图像的具体特征的多个像素。在这里描述的示例中，超像素可确定用于包括在数字图像中的边缘特征。在这种示例中，与数字图像的边缘关联的超像素的像素的活性值可减小至对应于像素的像素邻域的局部最小值。一般地，初始活性掩膜A₀的一些活性值可减小以生成A₁活性掩膜。在一些示例中，计算设备可在数字图像的处理期间将A₁活性掩膜应用至该数字图像。一些示例可至少部分地基于以下等式调整A₀掩膜的活性值以生成A₁活性掩膜：

(6)A₁(p)＝min_k＝n/2(A₀(P_i±k,j±k))。

在一些示例中，计算系统可至少部分地基于数字图像的像素的像素值调整A₁活性掩膜。例如，计算设备可至少部分地基于数字图像的像素的像素值确定数字图像的减幅区域(dampening area)(块318)。一般地，数字图像的减幅区域可对应于数字图像的对其执行的灰色成分替代可最小化和/或与其他区域相比以相对低的等级执行的区域。例如，计算设备可分析数字图像以确定数字图像的对应于肤色区域的区域和/或数字图像的对应于合成图像区域的区域。计算设备可针对对应于A₁活性掩膜中的减幅区域的像素调整活性值以生成另一活性掩膜(A₂)(块320)。例如，如果计算设备确定肤色区域和/或合成图像区域，计算设备可生成数字图像的对应于肤色区域(M_{Skin Tones})和/或合成区域(M_Synthetics)的掩膜。一般，这种掩膜可识别数字图像的对应于肤色和/或合成的区域。在一些示例中，A₂可至少部分地基于以下示例等式生成：

(7)A₂＝A₁·M_SkinTones·M_Sunthetics。

在一些示例中，A₂可称为最终的活性掩膜。进一步地，计算设备可通过将A₂活性掩膜应用至该数字图像以至少部分地基于活性掩膜中指示的像素的活性值对数字图像的像素执行灰色成分替代而处理该数字图像(块322)。如所示，在这些示例中，计算设备通过如所述的执行灰色成分替代而生成颜色变换图像324。

现在转向图4，此图提供流程图400，流程图400图示可由计算设备执行以处理数字图像的操作402的示例顺序。如所示，计算设备可转换数字图像的颜色空间(块404)。例如，数字图像可在红、绿、蓝(RGB)颜色空间内，计算设备可将该数字图像转换至L*a*b颜色空间(也称为Lab颜色空间)。作为另一示例，数字图像可在CMYK颜色空间内，计算设备可将该数字图像转换至L*a*b颜色空间。计算设备可至少部分地基于对应于该数字图像的像素的梯度生成该数字图像的活性掩膜(块406)，其中该活性掩膜一般地指示该数字图像的每个像素的活性值。基于该活性掩膜，计算设备通过针对该数字图像的一些像素执行灰色成分替代而处理该数字图像(块408)。处理的图像可转换至输出颜色空间(块410)从而生成颜色变换图像412。例如，处理的图像可转换至与数字图像的打印和/或输出关联的颜色空间。继续该示例，处理的数字图像可从L*a*b颜色空间转换至CMYK颜色空间，以便使用配置为用于CMYK打印的打印设备打印。

图5提供流程图500，流程图500图示可由打印设备执行的操作的示例顺序。在这里描述的一些示例中，数字图像可为打印设备的打印内容，该数字图像的处理可在其打印之前执行从而减少打印材料使用量。在这种示例中，数字图像可在其上打印的媒质(也称作基底)特征可影响打印质量。因此，在一些示例中，计算设备可基于基底特征数据502建模对应于该数字图像的打印的颜色响应(块504)。一般地，基底特征数据可包括关于基底的信息，诸如重量、光泽度、不透明度、光洁度、亮度和/或其他可影响打印内容的颜色响应的这种特征。在一些示例中，数字图像可对应于CMYK颜色空间，建模颜色响应可至少部分地基于以下等式：

(8)

如将意识到的，对于灰色成分替代，多个色阶的组合可实现近似的视觉输出，即，黑色色阶可在其他色阶降低时提高，以视觉上近似灰色颜色输出。因此，实现近似公共输出的色阶的组合可认为是输入颜色的灰色成分替代的解。一般地，提高黑色色阶并降低其他色阶对应于相对更高的灰色成分替代等级。计算设备可确定数字图像的每个像素的输入像素值的灰色成分替代解的连续统(块506)。一些示例可至少部分地基于以下示例等式确定解的连续统：

(9)min_CMY||f(C,M,Y,K_i)-Lab||，其中||·||对应于输入颜色和解之间的颜色差，例如ΔE 1976(dE₇₆)，并且K_in＜K_i。

计算设备可对解的连续统进行取样以创建颜色变换配置文件(块508)，并且计算设备可将颜色变换配置文件与基底特征数据一起存储在存储资源中。一般地，每个颜色变换配置文件：保持原始(即，输出)颜色范围；不污染主颜色和次生色；不修改色貌；并且修改固有的黑色生成策略。如将意识到的，通过对解的连续统进行取样，颜色变换配置文件可针对每个可能的输入颜色(如由模型化颜色响应确定的)、每个可能的活性等级、和每个可能的灰色成分替代等级生成。例如，如果针对该过程将实施十个等级的灰色成分替代，计算设备可对解的连续统一致地进行取样以为每个输入颜色和活性值确定十个颜色变换配置文件。进一步地，输入颜色一般地是指如由对应于像素的每个色阶的离散的像素值表示的颜色。例如，在CMYK颜色空间中，示例像素可包括对应于青色色阶的青色像素值、对应于品红色色阶的品红色像素值、对应于黄色色阶的黄色像素值和对应于黑色色阶的黑色像素值。基于示例像素的像素值，示例像素的输入颜色可定义为由青色像素值、品红色像素值、黄色像素值和黑色像素值表示的色阶的组合。

图6提供流程图600，流程图600图示可由计算设备执行以通过执行灰色成分替代而处理数字图像的像素的操作的示例顺序。如所示，基于像素602的像素值和活性值，计算设备可为每个像素选择一个或多个颜色变换配置文件。例如，对于具有由活性掩膜指示的给定的活性值(A)的像素(P0)，计算设备可选择一组对应于活性值A和像素的输入颜色的颜色变换配置文件。进一步推进示例，如果P0包括青色像素值C₀、品红色像素值M₀、黄色像素值Y₀和黑色像素值K₀，计算系统可选择与输入颜色(C₀，M₀，Y₀，K₀)和活性等级A关联的一组颜色变换配置文件。在一些示例中，计算设备可选择与该输入颜色关联并且具有低于活性值A的活性值(其可称为A-)的第一颜色变换配置文件(CTP₁)，并且计算设备可选择与该输入颜色关联并且具有高于活性值A的活性值(其可称为A₊)的第二颜色变换配置文件(CTP₂)。

计算设备可基于为该像素选择的一个或多个颜色变换配置文件为每个像素确定灰色成分替代(GCR)像素(块606)。一般地，为该像素选择的每个颜色变换配置文件可定义黑色色阶的提高和一个或多个其他色阶的对应的降低，并且基于颜色变换配置文件确定GCR像素可包括调整与各自的色阶关联的像素的像素值。例如，参照以上提供的示例，计算设备可将CTP₁应用至像素P0从而调整像素值并生成与P0关联的第一灰色成分替代像素(其可称为P0_GCR1)。类似地，在此示例中，计算设备可将CTP₂应用至像素P0从而调整像素值并生成与P0关联的第二灰色成分替代像素(其可称为P0_GCR2)。示例操作可以以下示例等式表示：

(10)(C₀,M₀,Y₀,K₀)&CTP₁→(C₀₁,M₀₁,Y₀₁,K₀₁)＝P0_QCR1。

(11)(C₀,M₀,Y₀,K₀)&CTP₂→(C₀₂,M₀₂,Y₀₂,K₀₂)＝P0_QCR2。

在此示例中，P0_GCR1和P0_GCR2的黑色色阶(和黑色像素值)大于输入像素P0的黑色色阶。类似地，例如，P0_GCR1和P0_GCR2的其他色阶小于输入像素P0的对应的色阶。一般地，与CTP₁相比，CTP₂对应于更高等级的灰色成分替代。更高等级的灰色成分替代可在不具有明显的视觉误差的情况下针对更高的活性值执行。色阶和像素值的关系可以以下示例等式表示：

(12)C₀₂＜C₀₁＜C₀；

M₀₂＜M₀₁＜M₀；

Y₀₂＜Y₀₁＜Y₀；

K₀₂＞K₀₁＞K₀。

计算设备基于利用颜色变换配置文件为每个像素生成的GCR像素为每个像素确定GCR输出像素(块608)。在一些示例中，计算设备可为每个像素选择一个颜色变换配置文件，每个像素的GCR输出像素可从其确定。在其他示例中，计算设备为每个像素确定多于一个颜色变换配置文件，并且在这些示例中，计算设备为每个像素生成多于一个GCR像素，GCR输出像素可至少部分地基于每个像素的多于一个的GCR像素而确定。参照以上描述的示例，对应于P0的GCR输出像素可为P0_GCR1或P0_GCR2。在类似的示例中，基于打印材料资源可用性、输出质量、打印速度、处理资源可用性和/或其他这种因素，计算设备可将具体的GCR像素选择为GCR输出像素。作为另一示例，GCR输出像素(P0_GCROUT)可基于P0_GCR1和P0_GCR2确定。例如，计算设备可通过P0_GCR1和P0_GCR2的线性插值确定GCR输出像素，其可由以下示例等式表示：

(13)

P0_GCROUT＝(α*P0_GCR2)+(1-α)P0_GCR1。

一般地，为该数字图像执行灰色成分替代可包括以类似于关于图6描述的示例过程的方式为每个像素确定GCR输出像素。如将意识到的，由活性掩膜指示的每个像素的活性值可识别颗粒视觉特征的至少一个区域。一般地，与数字图像的其他像素相比，数字图像中对应于诸如高频随机噪声的区域的颗粒视觉特征的区域的像素可以以更高等级的灰色成分替代处理，其中颗粒区域的像素中的灰色成分替代可更少地被肉眼检查察觉，诸如当数字图像由打印设备打印时。一般地，每个像素的活性值至少部分地基于对应于该像素的梯度确定，其中每个像素的活性等级可反映与该像素关联的颗粒度、颗粒视觉特征和/或高频随机噪声的等级，以及可对于该像素执行的灰色成分替代的等级。

图7提供示例图表700，图表700示出活性值702和可在一些示例中实现的灰色成分替代之间的示例关系。一般地，提高灰色成分替代的等级对应于提高黑色色阶和其他色阶的对应的降低。因此，如此示例中所示的，随着活性增加，可执行灰色成分替代等级的提高。转而，灰色成分替代的提高的等级可对应于当打印该数字图像时打印材料使用量的减少。图8A-B提供对应于提高灰色成分替代等级而提高黑色色阶的图解说明802、804。在示出的示例中，与图8B的图解说明804相比，图8A的图解说明802包括较低色阶的黑色。一般地，图8A可对应于较低色阶的灰色成分替代，图8B可对应于较高色阶的灰色成分替代。

因此，这里描述的实现为存储在非瞬时机器可读存储介质上的可执行指令的计算设备、过程、方法和/或计算机程序产品的示例可通过至少部分地基于像素的活性值对像素执行灰色成分替代而处理数字图像以生成颜色变换图像。如将意识到的，这种处理可在打印数字图像之前执行。在这种示例中，颜色变换图像的打印可减少打印中的打印材料使用量。另外，这里描述的示例一般地在与高频和随机噪声关联的数字图像的区域中执行更高等级的灰色成分替代，使得打印的颜色变换图像的视觉外观可不明显地改变。因为灰色成分替代基于像素的活性值可变地应用至数字图像的像素，由这里描述的示例考虑的灰色成分替代可称为适应性灰色成分替代。如将意识到的，通过基于像素活性值改变这种灰色成分替代的应用并在对应于颗粒视觉特征的数字图像的区域中执行更高等级的灰色成分替代，这种适应性灰色成分替代可便于打印材料使用量和视觉输出质量之间的动态平衡。

另外，尽管这里描述各种示例，要素和/或要素的组合可对于这里考虑的各种示例组合和/或移除。例如，这里在图3-6的流程图中提供的示例操作可顺序地、同时地或以不同的顺序执行。另外，流程图的一些示例操作可增加至其他的流程图中，和/或一些示例操作可从流程图移除。进一步地，在一些示例中，图1的示例计算设备和/或图2的打印设备的各种部件可被移除，和/或其他部件可被增加。类似地，在一些示例中，示例存储器和/或图1的机器可读存储介质的各种指令可被移除，和/或其他指令可被增加(诸如对应于图3-6的示例操作的指令)。

以上说明书已经呈现以例示和描述这里描述的原则的示例。此说明书不旨在详尽或将示例限制为任意公开的精确形式。许多改进和变化根据此说明书是可能的。

Claims (15)

1.一种非瞬时机器可读存储介质，包括由计算设备的处理资源可执行的指令，以导致所述计算设备：

分析数字图像以至少部分地基于对应于每个像素的像素邻域的梯度确定对应于所述数字图像的每个像素的高频量；

分析所述数字图像以至少部分地基于对应的梯度确定每个像素的随机性程度；

至少部分地基于对应于每个像素的所述高频量和每个像素的所述随机性程度生成识别颗粒区域的所述数字图像的活性掩膜；和

通过至少部分地基于由所述活性掩膜识别的所述颗粒区域执行灰色成分替代来处理所述数字图像的每个像素以生成颜色变换图像。

2.如权利要求1所述的非瞬时机器可读存储介质，其中处理所述数字图像的每个像素以生成所述颜色变换图像的指令包括执行下述步骤的指令：

至少部分地基于所述活性掩膜调整所述颗粒区域中的所述数字图像的至少一个色阶。

3.如权利要求2所述的非瞬时机器可读存储介质，其中所述至少一个色阶对应于黑色色阶。

4.如权利要求2所述的非瞬时机器可读存储介质，其中所述至少一个色阶被提高，并且处理所述数字图像的每个像素以生成所述颜色变换图像的指令包括执行下述步骤的指令：

降低至少一个其他的色阶。

5.如权利要求1所述的非瞬时机器可读存储介质，其中所述颜色变换图像对应于包括青色、品红色、黄色和黑色的颜色空间，并且处理所述数字图像的每个像素以生成所述颜色变换图像的指令包括执行下述步骤的指令：

降低所述颗粒区域中的青色、品红色和黄色的色阶；并且

提高所述颗粒区域中的所述黑色的色阶。

6.如权利要求1所述的非瞬时机器可读存储介质，其中对应于每个像素的高频量至少部分地基于对应的梯度的梯度强度而确定，并且每个像素的所述随机性程度至少部分地基于所述对应的梯度的梯度方向而确定。

7.如权利要求1所述的非瞬时机器可读存储介质，进一步包括指令以导致所述处理资源：

分析所述数字图像以确定与所述数字图像的边缘关联的像素邻域的拐角超像素的局部最小值，其中所述数字图像的所述活性掩膜至少部分地基于与所述数字图像的边缘关联的所述像素邻域的拐角超像素的所述局部最小值而生成。

8.如权利要求1所述的非瞬时机器可读存储介质，其中所述非瞬时机器可读存储介质进一步包括指令以导致所述处理资源：

针对所述数字图像的每个像素，分析对应于所述像素的像素邻域以确定每个梯度的大小和方向。

9.如权利要求1所述的非瞬时机器可读存储介质，其中所述数字图像对应于第一颜色空间，并且处理所述数字图像以生成颜色变换图像的指令包括指令以导致所述处理资源：

将所述数字图像从所述第一颜色空间转换至所述颜色变换图像的第二颜色空间。

10.如权利要求1所述的非瞬时机器可读存储介质，其中所述活性掩膜指示对应于每个像素的活性量，并且处理所述数字图像的每个像素以生成所述颜色变换图像的指令包括执行下述步骤的指令：

对于每个像素，至少部分地基于对应于所述像素的所述活性量从多个颜色变换配置文件中选择一个颜色变换配置文件，其中所述多个颜色变换配置文件中的每个对应于各自的灰色成分替代等级；并且

至少部分地基于所选择的颜色变换配置文件为每个像素生成灰色成分替代像素，

其中所述颜色变换图像包括为每个像素生成的所述灰色成分替代像素。

11.一种打印设备，包括：

打印头；

像素梯度引擎，分析数字图像的像素以确定对应于所述数字图像的每个像素的梯度；

活性掩膜引擎，至少部分地基于对应于所述数字图像的每个像素的所述梯度生成所述数字图像的活性掩膜，所述活性掩膜包括每个像素的活性值；

图像处理引擎，通过至少部分地基于所述活性掩膜执行灰色成分替代来处理所述数字图像以生成对应于所述数字图像的颜色变换图像；和

打印引擎，使用所述打印头打印所述颜色变换图像。

12.如权利要求11所述的打印设备，其中所述图像处理引擎处理所述数字图像以生成所述颜色变换图像包括所述图像处理引擎：

为所述数字图像的每个像素至少部分地基于所述像素的活性值从多个颜色变换配置文件中选择各自的一组颜色变换配置文件，其中每个颜色变换配置文件对应于各自的灰色成分替代等级；

至少部分地基于为每个像素选择的所述各自的一组颜色变换配置文件生成对应于所述数字图像的每个像素的灰色成分替代像素，

其中所述颜色变换图像包括对应于所述数字图像的每个像素的所述灰色成分替代像素。

13.一种用于灰色成分替代的方法，包括：

利用处理资源分析数字图像的多个像素，以至少部分地基于每个像素的像素值确定与所述多个像素中的每个对应的梯度；

利用所述处理资源且至少部分地基于对应的梯度生成所述数字图像的高频图，所述高频图指示对应于所述多个像素中的每个的高频量；

至少部分地基于所述对应的梯度确定对应于所述多个像素中的每个的随机性程度；

至少部分地基于对应于所述多个像素中的每个的所述高频图和所述随机性程度生成活性掩膜，所述活性掩膜包括所述数字图像的每个像素的活性值，所述活性值基于对应于每个像素的所述高频量和对应于每个像素的所述随机性程度，所述活性掩膜识别所述数字图像的至少一个颗粒区域，所述颗粒区域包括一组具有相对高的活性值的像素；和

由所述处理资源，利用所述活性掩膜通过在所述数字图像的所述至少一个颗粒区域中执行适应的灰色成分替代来处理所述数字图像，以生成颜色变换图像。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述活性掩膜为最终的活性掩膜，并且生成所述最终的活性掩膜包括：

通过将对应于每个像素的所述高频图和所述随机性程度相乘以生成每个像素的所述活性值而生成第一活性掩膜；

通过将边缘像素的所述活性值减小至与所述边缘像素关联的像素邻域局部最小值，为每个所述边缘像素调整所述第一活性掩膜中的所述活性值以生成第二活性掩膜；

至少部分地基于每个像素的所述像素值分析所述数字图像以确定所述数字图像的至少一个减幅区域；和

降低对应于所述第二活性掩膜中的所述至少一个减幅区域的每个像素的所述活性值，从而生成所述最终的活性掩膜。

15.如权利要求13所述的方法，进一步包括：

基于与打印设备关联的基底特征数据模型化所述打印设备的颜色响应；

至少部分地基于所述颜色响应确定输入像素值的解的连续统；

对所述连续统进行取样以生成与所述打印设备关联的多个颜色变换配置文件；

将所述颜色变换配置文件和基底特征数据存储在与所述处理资源关联的存储资源中，所述多个颜色变换配置文件中的每个与各自的像素值、各自的活性等级和各自的灰色成分替代等级关联，

其中利用所述活性掩膜处理所述数字图像以生成颜色变换图像至少部分地基于所述多个颜色变换配置文件的子集。