CN110971782A - 图像处理装置及其控制方法、和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像处理装置及其控制方法、和计算机可读存储介质。图像处理装置包括：读取单元，其被构造为读取原稿的图像；校正单元，其被构造为，基于针对由读取单元读取的图像中的、发生了透印的区域中的像素而获取的方差值，来校正像素；指定单元，其被构造为指定有彩色；以及转换单元，其被构造为，将包括由校正单元校正的像素的图像中包括的像素，转换为由指定单元指定的有彩色和无彩色中的一个。

Description

图像处理装置及其控制方法、和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理装置及其控制方法、和非暂时性计算机可读存储介质。

背景技术

在复印机中，通常进行CMYK四色复印(以下称为全色复印)。在这种情况下，C、M、Y和K分别表示青色、品红色、黄色和黑色。全色复印很昂贵，因为需要四种颜色的着色材料。在这种情况下，通过减少颜色数量来进行打印的双色复印就受到很多关注。在双色复印中，彩色原稿中的有彩色部分附近的部分和无彩色部分以白色、黑色和灰色打印，而剩余的有彩色部分使用由用户指定的颜色(例如，C、M、Y、R、G或B)打印。在这种情况下，R、G和B分别表示红色、绿色和蓝色。无彩色表示缺少色调的颜色，例如白色、黑色和灰色，而有彩色表示除了无彩色之外特定色调占主导的颜色。作为进行双色复印的方法，存在如下方法：获取由诸如扫描器的读取装置数字化的彩色原稿的饱和度，确定数字彩色原稿的各个像素是有彩色还是无彩色，并根据确定结果用有彩色或无彩色替换数字彩色原稿，从而打印彩色原稿。饱和度表示颜色的强度。根据该方法，将被确定为有彩色的所有像素转换为用户指定颜色。除白色、黑色和灰色之外的所有颜色都被转换为用户指定颜色。

日本特开2012-249133号公报提出了如下方法：除了根据饱和度在有彩色和无彩色之间进行确定之外，还计算表示颜色类型的色调，在添加颜色类型的确定时还确定转换为用户指定颜色的像素和转换为无彩色的像素，从而进行颜色的替换。

上述传统技术存在以下问题。在传统技术中，只有与数字彩色原稿的用户指定颜色相对应的颜色被转换为有彩色(用户指定颜色)，而剩余的颜色被转换为无彩色。例如，如果用户指定颜色是红色，则只有原稿的红色部分被转换为用户指定颜色，而剩余的颜色被转换为无彩色。该方法还旨在强调用户指定颜色的部分和有助于打印结果的可读性。例如，通过仅将用红笔标记的原稿部分转换为用户指定颜色，该部分被着重强调。通过仅将由不同颜色表示工作日和假日的日历的假日部分转换为用户指定颜色，从而有助于仅识别出假日。

另一方面，如果要复印双面打印的原稿，则发生如下现象：在复印背面打印的图像时，该背面打印的图像会透过片材显示在正面上(以下称为透印(show-through))。如果发生透印，则正面图像的印象被改变，因此期望透印是不明显的。在普通复印中，为了消除取决于纸张类型的、纸张片材的底色(纸张片材本身的颜色)的差异，校正接近白色的颜色(以下称为底色去除)。在透印中，背面的图像显示在正面，并且看不清楚。因此，可以通过底色去除来校正透印，从而减少透印。结果，在全色复印中，透印变得不明显。在许多情况下不会发生正面图像的印象被改变的问题。然而，在双色复印中，用于确定透印部分的像素要被转换为用户指定颜色还是无彩色的确定相比于不存在透印的情况发生变化。因此，应该转换成用户指定颜色的像素或应该转换成无彩色的像素被不合需要地转换成无彩色或用户指定颜色，从而产生问题。

发明内容

本发明使得能够实现如下机制：其用于在对发生透印的彩色原稿进行双色复印时，在用于将像素转换为用户指定颜色或无彩色的转换处理中优选降低透印影响。

本发明的一方面提供了一种图像处理装置，其包括：读取单元，其被构造为读取原稿的图像；校正单元，其被构造为，基于针对由读取单元读取的图像中的、发生了透印的区域中的像素而获取的方差值，来校正像素；指定单元，其被构造为指定有彩色；以及转换单元，其被构造为，将包括由校正单元校正的像素的图像中包括的像素，转换为由指定单元指定的有彩色和无彩色中的一个。

本发明的另一方面提供了一种图像处理装置的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：读取原稿的图像；基于针对在读取步骤中读取的图像中的、发生了透印的区域中的像素而获取的方差值，来校正像素；指定有彩色；以及将包括在校正步骤中校正的像素的图像中包括的像素，转换为在指定步骤中指定的有彩色和无彩色中的一个。

本发明的再一方面提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储使计算机执行图像处理装置的控制方法中的步骤的计算机程序，所述控制方法包括如下步骤：读取原稿的图像；基于针对在读取步骤中读取的图像中的、发生了透印的区域中的像素而获取的方差值，来校正像素；指定有彩色；以及将包括在校正步骤中校正的像素的图像中包括的像素，转换为在指定步骤中指定的有彩色和无彩色中的一个。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据实施例的图像处理装置的布置的框图；

图2是根据实施例的双色转换的流程图；

图3是根据实施例的透印像素确定的流程图；

图4是根据实施例的透印双色转换的流程图；

图5示出了从图像数据获取的像素组的图像；

图6A至图6C是示出当进行双色打印设置时操作面板的示例的图；

图7是示出L*a*b*空间的a*b*平面和a*b*平面上的确定边界的示例的图；

图8是示意性地示出颜色转换表的视图；

图9是示出确定阈值表的示例的视图；

图10是示出标志值的组合和根据组合的转换的表；

图11是示出根据另一实施例的透印像素确定的流程图；并且

图12是示出根据图11中所示的实施例的透印双色转换的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的优选实施例。应当指出，除非另外具体说明，在这些实施例中描述的部件的相对布置、数字表示和数值不限制本发明的范围。注意，下面将描述例示为根据本实施例的图像处理装置的多功能外围设备(数字多功能外围设备或MFP)。然而，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，本发明可应用于诸如激光打印机或FAX装置的电子照相图像处理装置。另外，本发明不限于作为应用目标的图像处理装置，而是可应用于既不具有图像形成功能也不具有图像处理功能的信息处理装置。

<第一实施例>

<图像处理装置的布置>

下面将参照附图描述本发明的第一实施例。将根据本实施例的图像形成系统假设为包括图像处理装置100、扫描器110、打印引擎108和用户界面(UI)111的MFP(多功能外围设备)。然而，任何具有打印功能的装置也适用于本实施例的图像形成系统。

参照图1，下面将描述图像处理装置100的布置的示例。根据该实施例的图像处理装置100包括图像数据获取单元101、透印确定单元102、双色转换表生成单元103、双色转换表保持单元104、颜色转换单元105、伽马校正单元106、图像形成单元107和UI 111。注意，UI111可以包括外部显示器、键盘和鼠标。为了获取图像数据，图像处理装置100连接到计算机109和扫描器110中的至少一个。为了打印从图像形成单元107输出的图像数据，图像处理装置100连接到打印引擎108。另外，图像处理装置100还连接到诸如HDD的存储设备112。

图像数据获取单元101获取由扫描器110读取的原稿生成的RGB图像数据。注意，在本实施例中例示了RGB图像数据，但是也可以使用具有可以被转换成稍后描述的L*a*b*空间的颜色空间的任何图像数据。另外，图像数据获取单元101获取从UI 111发送的设置值。要获取的设置值是用户指定颜色的设置值。在该实施例中，假设指定颜色选自六种颜色，即青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。要选择的指定颜色不限于这六种颜色。

透印确定单元102确定从图像数据获取单元101输入的RGB图像数据的各个像素是否是透印像素，并且向各个像素分配透印确定标志。透印确定标志保持“0”或“1”的值。然而，可以使用任何其他值，或者在确定像素是透印像素的情况下还可以添加信息。也就是说，这足以识别像素是否为透印像素。稍后将详细描述确定方法。

基于透印确定单元102的确定结果，颜色转换单元105校正从图像数据获取单元101输入的RGB图像数据的像素当中、被确定为透印像素的像素的像素值。另外，针对被确定为透印像素的像素，颜色转换单元105将校正后的像素值转换为预定颜色空间，而针对未被确定为透印像素的像素，颜色转换单元105将原始RGB图像数据的像素值转换为预定颜色空间。因此，颜色转换单元105确定各个像素是要转换为用户指定颜色的像素还是要转换为无彩色的像素。注意，预定空间是例如在三维颜色空间中具有一个无彩色轴的、诸如L*a*b*空间或LCH空间的颜色空间。在该实施例中，像素被转换为L*a*b*空间或LCH空间。颜色空间不限于特定的颜色空间。像素可以被转换为YUV空间。

L*a*b*空间和LCH空间是视觉均匀颜色空间，其是考虑到人类视觉特性的与设备无关的三维颜色空间。在该实施例中，如图7所示，使用三维颜色空间中的除了无彩色轴分量之外的两个分量来进行确定。如图7所示，使用L*a*b*空间中的除了亮度分量L*之外的颜色分量a*b*作为无彩色轴分量。当从上方观察由与色调相关联的两个分量对应的两个参数定义的二维彩色平面(下文中称为色调平面)时，可以确定各像素的颜色(C、M、Y、R、G和B，以及诸如橙色、粉红色和紫色的中间色)。基于表示像素被转换为用户指定颜色或者像素被转换为无彩色的确定结果，各个像素被转换为对应于用户指定颜色或无彩色的CMYK值，从而生成CMYK图像数据。

返回参照图1，双色转换表生成单元103生成在使用稍后描述的颜色转换单元105中的颜色转换表进行颜色转换时使用的双色转换表(例如，查找表形式)。双色转换表保持单元104在存储设备112中保持由双色转换表生成单元103生成的双色转换表或诸如全色转换表的转换表，并根据需要将所保持的表发送到颜色转换单元105等。

伽马校正单元106对于从颜色转换单元105发送的CMYK图像数据进行用于保持打印引擎108中的色调特性恒定的校正处理。图像形成单元107进行如下控制：将由伽马校正单元106校正的CMYK图像转换为适合于打印机的N(整数)位的半色调图像数据并将其发送到打印引擎。注意，作为半色调处理，尽管提出了诸如密度图案方法、有序抖动方法和误差扩散方法的各种方法，但是在该实施例中可以采用任何方法。注意，在以下描述中，打印引擎108是使用CMYK调色剂的引擎，也可以是使用CMYK墨的引擎。

<双色转换处理>

将参照图2描述根据该实施例的与透印确定、颜色确定和颜色转换相关联的双色转换处理的处理序列。实现下面描述的处理，使得CPU将例如存储在连接到图像处理装置100的存储设备112中的程序读出到RAM并执行程序。

在步骤S201中，图像数据获取单元101使CPU向扫描器110输出读出指令，以通过执行原稿的扫描来生成扫描图像数据，从而获取所生成的扫描图像数据。获取的图像数据是RGB图像数据。各个像素具有三个像素值，即R、G和B像素值。将假设R、G和B中的各个是取0到255的整数值的8位数据来描述该实施例。

接下来，在步骤S202中，图像数据获取单元101获取从UI 111发送的设置值。UI111的设置值是基于来自用户经由UI 111的指定而设置的值。图6A至图6C示出了在操作单元上显示的UI 111的示例。在图6A中，可选择地显示用于进行向UI的转变以设置打印时的颜色选择、倍率和片材数量的按钮609、610和611。当用户直接操作操作单元的触摸面板液晶显示部分时，可以选择这些按钮。或者，可以通过操作单独布置的硬件键来选择设置值。图6B是在按下图6A中的颜色选择按钮609时改变的用于设置颜色数量的画面。如果要进行使用CMYK颜色材料的全色打印，则UI 111发送由用户按下的全色按钮601的设置值。另一方面，如果按下双色按钮602，则UI 111将画面转变到图6C中的用于设置用户指定颜色的设置画面。下面将描述当在图6B中选择了双色按钮602时要进行的处理。

在图6C所示的UI菜单中，可以选择在双色打印中与黑色组合的颜色(指定颜色)。例如，可以从颜色(即Y(603)、R(604)、M(605)、B(606)、C(607)和G(608))中设置任何颜色。注意，设置值可以由用户根据经由上述设置画面的用户输入来预先指定，或者可以由用户在打印时选择。如果设置值是由用户预先指定，则可以进行控制，使得在打印时设置值符合用户。注意，可以选择除上述颜色之外的任何有彩色。如果在选择按钮603至608中的任何一个的同时操作OK按钮，则确认指定颜色的设置。如果操作了返回按钮，则恢复先前画面而不设置所选按钮的指定颜色。

随后，在步骤S203中，透印确定单元102对在步骤S201中获取的RGB图像数据的各个像素进行透印像素确定。基于透印确定结果，透印确定单元102分配表示RGB图像数据的各个像素是否是透印像素的标志(透印确定标志)。例如，如果像素是透印像素，则透印确定标志保持1；否则，该标志保持0。注意，分配了透印确定标志，并且在该实施例中表示像素是否是透印像素的值被设置为1或0，但是可以采用确定像素是否为透印像素的任何形式。

另外，根据该实施例，使用图像数据的各个像素的RGB值和方差值来确定该像素是否是透印像素。方差值表示任意像素(目标像素)和周围像素的RGB值的变化程度。通常，如果将给定像素与另一像素进行比较并且它们的颜色彼此不同，则这两个像素具有不同的RGB值和不同的方差值。相反，如果两个像素的颜色相同，则RGB值具有相同的值，并且方差值也具有相同的值。然而，在由于透印而使颜色从原始颜色改变的给定像素的情况下，如果将给定像素的颜色与具有原始颜色的像素进行比较，则这些像素具有使得RGB值彼此不同、但方差值相同的特征。通过使用该特征，确定给定像素是否是透印像素。稍后将描述透印像素确定的细节。

接下来，在步骤S204中，颜色转换单元105从在步骤S201中获取的图像数据中获取一个像素。另外，颜色转换单元105获取与像素关联并在步骤S203中分配的透印像素确定标志信息。随后，在步骤S205中，基于在步骤S203中分配的透印确定标志值，颜色转换单元105确定在步骤S204中获取的像素是否是透印像素。如果在步骤S205中为“是”，则流程进入步骤S206；否则，流程进入步骤S207。

在步骤S206中，颜色转换单元105执行与透印像素相对应的双色转换处理，并且处理进入步骤S208。稍后将描述针对透印像素的双色转换处理的细节。另一方面，在步骤S207中，颜色转换单元105执行正常双色转换处理，并且处理进入步骤S208。稍后将描述正常双色转换处理的细节。

接下来，在步骤S208中，颜色转换单元105确定是否已经处理了在步骤S201中获取的RGB图像数据的所有像素。为了确定是否已经处理了所有像素，可以将表示处理完成的标志分配给各像素，并且确定像素的标志表示处理的完成。或者，可以在图像数据获取时保持所有像素的数量，并且可以确定是否对所有像素重复处理。如果没有处理完所有像素，则流程返回到步骤S204。

如果在步骤S208中确定已经处理了所有像素，则在步骤S209中，颜色转换单元105将转换为CMYK值的像素数据输出到伽马校正单元106，该CMYK值表示所有像素都被设置为用户指定颜色或无彩色，从而终止处理。

<透印像素确定>

现在将参照图3描述图2的步骤S203中的透印像素确定处理的细节。透印确定单元102进行图3中的各个步骤的处理。实现下面描述的处理，使得CPU将例如存储在连接到图像处理装置100的存储设备112中的程序读出到RAM并执行程序。

首先，在步骤S301中，透印确定单元102从在步骤S201中获取的RGB图像数据中获取一个像素(目标像素)。随后，在步骤S302中，透印确定单元102从RGB图像数据中获取以在步骤S301中获取的像素为中心的5×5像素(包括目标像素的25个像素)。例如，如图5所示，获取以从RGB图像数据501获取的目标像素502为中心的24个周围像素503。如果目标像素是图像数据中的端部像素，则将不存在的像素的RGB值处理为0。例如，如果目标像素是图像数据中的左端像素(如图5中的504所示)，则目标像素的左侧不存在像素。处理2×5个不存在的像素，使得这些像素的RGB值被设置为0。注意，在该实施例中，在该实施例中要获取的像素的数量是25(＝5×5)，但是像素的数量不限于此。可以根据图像数据的大小来改变要获取的像素数量。

接下来，在步骤S303中，透印确定单元102根据在步骤S301和S302中获取的目标像素和周围像素，来计算(获取)目标像素的方差值。针对R、G和B分别计算目标像素的方差值。通过下式计算方差值：

其中，σr[n]表示图像数据的第n个像素的R方差值，xri表示5×5像素中的第i个像素的R像素值(辉度值)，μr表示5×5像素的R像素平均值，N表示像素总数(25)。类似地，σg[n]表示图像数据的第n个像素的G方差值，并且σb[n]表示图像数据的第n个像素的B方差值。xgi表示第i个像素的G像素值，xbi表示第i个像素的B像素值。μg表示G像素平均值，μb表示B像素平均值。∑表示求和运算符。

接下来，在步骤S304中，透印确定单元102以如下方式，基于在步骤S303中计算的方差值将具有相同方差值的像素值添加到R、G和B：

Tr[σr[n]]＝Tr[σr[n]]+Pr

Tg[σg[n]]＝Tg[σg[n]]+Pg

Tb[σb[n]]＝Tb[σb[n]]+Pb...(2)

其中，Tr表示保持各个方差值的R像素值之和的矩阵，并且矩阵的初始值是0，并且Pr表示目标像素的R像素值。类似地，Tg和Tb表示保持各方差值的G像素值和B像素值之和的矩阵，并且矩阵的初始值是0。Pg和Pb表示目标像素的G像素值和B像素值。另外，对于各个方差值以及对于R、G和B中的各个，以如下方式针对对应像素计数像素数：

Cr[σr[n]]＝Cr[σr[n]]+1

Cg[σg[n]]＝Cg[σg[n]]+1

Cb[σb[n]]＝Cb[σb[n]]+1...(3)

其中，Cr表示保持各个方差值的R像素的数量之和的矩阵，并且矩阵的初始值为0。类似地，Cg和Cb表示保持各方差值的G像素和B像素的数量之和的矩阵，并且矩阵的初始值为0。

接下来，在步骤S305中，透印确定单元102确定是否已经处理了在步骤S301中获取的RGB图像数据的所有像素。为了确定是否已经处理了所有像素，可以将表示处理完成的标志分配给各像素，并且确定像素的标志表示处理的完成。或者，可以在图像数据获取时保持所有像素的数量，并且可以确定是否对所有像素重复处理。如果没有完全处理所有像素，则流程返回到步骤S301。如果确定已经处理了所有像素，则处理进入步骤S306。

在步骤S306中，透印确定单元102根据在步骤S304中计算的各R、G和B方差值的像素值之和以及像素的数量之和，来计算各R、G和B方差值的平均像素值。通过下式计算平均像素值：

Aver[σr[n]]＝Tr[σr[n]]/Cr[σr[n]]

Aveg[σg[n]]＝Tg[σg[n]]/Cg[σg[n]]

Aveb[σb[n]]＝Tb[σb[n]]/Cb[σb[n]]...(4)

其中，Aver是各个方差值的R平均像素值，Aveg是各个方差值的G平均像素值，Aveb是各个方差值的B平均像素值。

接下来，在步骤S307中，透印确定单元102从在步骤S201中获取的RGB图像数据中获取一个像素(目标像素)。随后，在步骤S308中，透印确定单元102将在步骤S307中获取的目标像素的像素值，与在步骤S306中计算的与目标像素的方差值对应的平均像素值进行比较，以确定目标像素的各个像素值是否小于相应的平均像素值。对R、G和B中的各个进行确定。例如，假设从图像数据的开始计数的第10个像素的R像素值是200，在步骤S303中计算的方差值是σr[10]＝20，并且在步骤S306中计算的各方差值的R平均像素值是Aver[10]＝210。如果n被定义为第n个像素，则第n个像素的R像素值被表达为Zr[n]，由于Zr[10]<Aver[20]，因此作为目标像素的第10个像素具有小于平均像素值的像素值。在这种情况下，流程进入步骤S309；否则，处理进入步骤S310。

如果在步骤S308中确定目标像素的所有R、G和B像素值小于对应的平均像素值，则在步骤S309中，透印确定单元102将表示是否已经发生透印的信息分配并关联到目标像素的图像数据。例如，透印像素标志的值被设置为1。注意，由于亮度在透印中经常改变，因此所有R、G和B像素值通常小于相应的平均像素值。因此，如果确定所有R、G和B像素值都小于相应的平均像素值，则不会产生问题。然而，例如，存在这样的情况：当在读取图像时获取RGB信号时，最终仅使用G信号来生成图像。因此，可以基于扫描器的布置和图像处理序列的差异来改变用于确定的R、G和B信号的组合，使得仅在G信号中发生透印(即，G信号的信号值小于相应的平均值)。之后，在步骤S311中，透印确定单元102计算目标像素的像素值与对应的平均像素值之间的差的绝对值，并将绝对值记录并保持在存储设备112中。处理进入步骤S312。通过下式计算差：

Dr[n]＝abs(Zr[n]-Aver[σr[n]])

Dg[n]＝abs(Zg[n]-Aveg[σg[n]])

Db[n]＝abs(Zb[n]-Aveb[σb[n]])...(5)

其中，Dr表示R差的绝对值(abs())，Zr表示R像素值。另外，n表示第n个像素。类似地，Dg和Db分别表示G和B差的绝对值。Zg和Zb分别表示G像素值和B像素值。

另一方面，如果在步骤S308中确定目标像素的像素值等于或大于对应的平均像素值，则在步骤S310中，透印确定单元102将对应于目标像素的透印像素标志的值设置为0，并且处理进入步骤S312。

在步骤S312中，透印确定单元102确定是否已经处理了在步骤S301中获取的RGB图像数据的所有像素。为了确定是否已经处理了所有像素，可以将表示处理完成的标志分配给各像素，并且确定像素的标志表示处理的完成。或者，可以在图像数据获取时保持所有像素的数量，并且可以确定是否对所有像素重复处理。如果没有完全处理所有像素，则流程返回到步骤S307。如果确定已经处理了所有像素，则处理结束。注意，在该处理中生成的透印像素标志被存储并保持在存储设备112中。

<透印双色转换处理>

将参照图4描述图2的步骤S206中的透印双色转换处理的细节。颜色转换单元(第一颜色转换单元)105进行图4中的各个步骤的处理。实现下面描述的处理，使得CPU将例如存储在连接到图像处理装置100的存储设备112中的程序读出到RAM并执行程序。

首先，在步骤S401中，颜色转换单元105使用在图3的步骤S311中保持在存储设备112中的差值来校正在图2的步骤S204中获取的像素的像素值。通过下式来校正像素值：

M＝Min(Dr[n],Dg[n],Db[n])

Xmr[n]＝Zr[n]+M

Xmg[n]＝Zg[n]+M

Xmb[n]＝Zb[n]+M...(6)

其中，M具有在步骤S311中保持的Dr、Dg和Db的最小值(Min表示用于输出最小值的函数)。Xmr表示R校正像素值，n表示第n个像素。类似地，Xmg和Xmb分别是G校正像素值和B校正像素值。

接下来，在步骤S402中，颜色转换单元105转换在步骤S401中校正了像素值的像素的颜色空间。在该转换中，颜色空间被转换为L*a*b*空间一次并进一步转换为LCH空间。首先将描述将颜色空间转换为L*a*b*空间的方法。通过使用从存储设备112中预先存储的RGB空间到L*a*b*空间的转换表的插值运算，来进行到L*a*b*值的像素转换。从RGB空间到L*a*b*空间的转换表定义了由RGB信号定义的三维颜色空间的立方体。如图8所示，可以根据8位RGB数据的值(0到255)来确定三维颜色空间的立方体801中的坐标。立方体的八个顶点表示R、G、B、Y、M、C、K和W。从RGB空间到L*a*b*空间的转换表由输入数据的RGB值定义，具有例如9×9×9矩阵点，并存储对应于这些矩阵点的L*a*b*值作为表数据。例如，在图8的表802中，L*a*b*值(44.01,61.37,39.68)被存储为与RGB值(255,0,0)对应的表数据。

进行插值运算，使得当输入未在运算表中定义的值时，使用在运算表中定义的接近输入值的值来进行插值。四面体插值可用作插值运算方法。在四面体插值中，使用在四个运算表中定义的接近输入值的值来进行插值运算。在该处理中，使用作为像素RGB值的输入和作为RGB→L*a*b*转换表的运算表来进行四面体插值运算，从而获得各个像素的L*a*b*值。在本实施例中，使用四面体插值来转换，但插值方法不限制本发明。如果可以将RGB空间转换为L*a*b*空间，则可以使用诸如使用算术公式的转换等的任何方法。

随后，转换为L*a*b*空间的RGB图像数据被转换为LCH空间。由于L*a*b*中的L与LCH的L相同，因此可以直接使用。C(饱和度)的值可以通过下式获得：

C＝sqrt(a*^2+b*^2)...(7)

其中，sqrt表示平方根计算，^表示幂运算。H(色调)的值可以通过下式计算：

H＝arctan(b*/a*)×(180/PI)

H＝H(对于H≥0)

H＝H+360(对于H<0)...(8)

其中，arctan表示反正切计算，PI表示圆周率π。H可以表示为0°至360°的角度范围。

接下来，在步骤S403中，颜色转换单元105使用在步骤S402中经历了颜色空间转换的像素的C(饱和度)的值来确定该像素是有彩色还是无彩色，从而生成确定结果信息。通过将预先保持在存储设备112中的阈值与所获取的像素的C(饱和度)进行比较，来进行关于确定像素是有彩色还是无彩色的确定。例如，如果阈值被给定为20，则C(饱和度)小于20的像素被确定为无彩色；否则，将像素确定为有彩色。在该实施例中，阈值被给定为预先保持的值，但是阈值可以根据输入图像布置动态地设置，或者可以由用户使用UI输入。在该实施例中，确定结果以标志的形式保持在存储设备112中。根据确定结果生成有彩色/无彩色确定标志。如果像素被确定为无彩色，则有彩色/无彩色确定标志被设置为0。如果像素被确定为有彩色，则有彩色/无彩色确定标志被设置为1。然而，可以采用任何形式，只要可以保持有彩色或无彩色信息即可。

随后，在步骤S404中，颜色转换单元105使用在步骤S202中获取的UI设置值中的指定颜色信息，来获取色调范围值。色调范围值是表示C、M、Y、R、G和B的各颜色的色调范围的值。例如，如图7所示，在图7中具有701和702之间的色调范围的颜色被表示为R，具有702和703之间的色调范围在颜色被表示为Y。色调范围值分别对应于C、M、Y、R、G和B，并且如图9所示，以表的形式，将色调范围值作为下限值和上限值预先存储在存储设备112中。

例如，如果色调范围值是图7中的R，则色调范围的下限值是与701对应的色调值(作为图9中的R的下限值的10)，并且色调范围的上限值是与702对应的色调值(作为图9中的R的上限值的80)。因此，如果用户指定颜色是R，则从存储设备112获得色调范围下限值10°和色调范围上限值80°，作为色调范围值。注意，由于色调被表示为角度，因此包括a*轴为0°的色调范围使用两个范围，如图7中的M所示。当色调的下限值被给定为701(作为图9中的M的下限值的10)、而色调的上限值被给定为706(作为图9中的M的上限值的310)时，色调范围定义在作为色调的下限值701的[0°]和[10°]之间，并定义在色调上限值706[310°]和[360°]之间。尽管根据本实施例的色调范围值是预先保持的值，但是色调范围值可以根据图像处理装置的特性动态地设置，或者可以由用户从UI中选择。

接下来，在步骤S405中，颜色转换单元105使用在步骤S402中转换了颜色空间的像素的像素值当中的H(色调)的值和在步骤S404中获取的色调范围值，来确定像素是否落入预定的色调范围内，并生成确定结果信息。例如，如果用户指定颜色是R，则由于色调范围下限值是10°并且色调范围上限值是80°，因此颜色转换单元105确定在H(色调)值为10°或更大且小于80°的情况下像素落在色调范围内；否则，颜色转换单元105确定像素落在色调范围之外。在该实施例中，确定结果以标志的形式保持在存储设备112中。根据确定结果生成色调范围内/外确定标志。如果像素落在色调范围内，则色调范围内/外确定标志被设置为1；否则，该标志被设置为0。然而，可以采用任何形式，只要能够保持色调范围内/外信息即可。

接下来，在步骤S406中，颜色转换单元105确定像素是被转换为用户指定颜色还是无彩色。通过步骤S403和S405中生成的信息(标志)的组合，来进行关于确定像素是被转换为用户指定颜色还是无彩色的确定。图10示出了通过标志的值的组合将像素转换为用户指定颜色或无彩色的情况。在步骤S403中生成并保持在存储设备112中的有彩色/无彩色确定标志对应于1001。在步骤S405中生成并保持在存储设备112中的色调范围内/外确定标志对应于1002。接收各标志的值并输出图10中的转换颜色1003的表(确定结果输出表)预先保持在存储设备112中。对于转换颜色1003，例如，指定颜色与1相关联，并且无彩色可以与0相关联，并且相应的值可以被设置为输出值。颜色转换单元105从存储设备112获取确定结果输出表。使用该表，输入有彩色/无彩色确定标志和色调范围内/外确定标志的值，并输出对应于指定颜色或无彩色的值(例如1或者0)。

接下来，如果在步骤S406中确定像素被转换为用户指定颜色，则在步骤S407中，颜色转换单元105将RGB值(转换为LCH空间之前的RGB值)转换为用户指定颜色并结束处理。作为转换为用户指定颜色的序列，颜色转换单元105使用由双色转换表保持单元104保持在存储设备112中的全色颜色转换表，将像素的RGB值转换为CMYK值。随后，颜色转换单元105使用算术公式，将全色CMYK值转换为构成用户指定颜色的CMYK值。使用全色转换表向CMYK值的转换是通过使用从RGB空间到CMYK空间的全色转换表的四面体插值进行的，如在步骤S402中从RGB空间到L*a*b*空间的转换。

全色转换表定义由RGB信号定义的三维颜色空间的立方体。如图8所示，可以根据RBG 8位数据的值确定三维颜色空间的立方体中的坐标。立方体的八个顶点表示R、G、B、Y、M、C、K和W。颜色转换表具有例如由输入数据的RGB值定义的16×16×16矩阵点。在颜色转换表中，对应于这些矩阵点的CMYK值被存储为表数据。例如，如图8中的803所示，CMYK值(0,255,255,0)被存储为与RGB值(255,0,0)对应的表数据。使用全色转换表的四面体插值运算方法类似于在步骤S402中从RGB空间到L*a*b*空间的转换，并且将省略描述。

随后，颜色转换单元105使用算术公式，将通过使用全色转换表的四面体插值运算计算的全色CMYK值转换为构成用户指定颜色的CMYK值。使用以下矩阵进行运算：

如果R被设置为用户指定颜色，

如果G被设置为用户指定颜色，

如果B被设置为用户指定颜色，

如果C被设置为用户指定颜色，

如果M被设置为用户指定颜色，

如果Y被设置为用户指定颜色，

在该实施例中，使用颜色转换表和矩阵运算将RGB值转换为构成用户指定颜色的CMYK值。但是，可以使用任何方法，只要将RGB值转换为用户指定颜色的CMYK值即可。

接下来，如果在步骤S406中确定像素被转换为无彩色，则在步骤S408中，颜色转换单元105转换像素的RGB值(转换为LCH空间之前的RGB值)并结束处理。作为转换为无彩色的序列，如步骤S407中，颜色转换单元105使用由双色转换表保持单元104保持在存储设备112中的全色转换表，将像素的RGB值转换为CMYK值。随后，使用算术公式将全色CMYK值转换为构成无彩色的CMYK值。使用全色转换表向CMYK值的转换类似于步骤S407，并且将省略其描述。随后，使用算术公式，将通过使用全色转换表的四面体插值运算计算的全色CMYK值，转换为构成用户指定颜色的CMYK值。使用以下矩阵进行运算：

在该实施例中，使用颜色转换表和算术公式将RGB值转换为构成无彩色的CMYK值。但是，可以使用任何将方法，只要将RGB值转换为无彩色的CMYK值即可。

<正常双色转换处理>

接下来，下面将描述图2的步骤S207中的正常双色转换。在正常双色转换处理(第二颜色转换单元的处理)中，在作为步骤S206中的透印双色转换的详细处理的图4的处理当中，进行步骤S402至S408中的处理而不进行步骤S401。也就是说，由于不存在透印，因此不需要进行与透印度相对应的像素值的校正，并且仅进行颜色转换处理。上面已经描述了该处理，并且以下将省略该处理。

全色转换表和矩阵已经用于向用户指定颜色或无彩色的颜色转换。然而，可以预先创建用于将RGB值直接转换为用户指定颜色和无彩色的表，并且可以通过切换表来对要转换为用户指定颜色和无彩色的像素进行颜色转换。

如上所述，根据本实施例的图像处理装置确定在所读取的原稿图像数据的各个像素中是否发生了透印。如果确定已经发生了透印，则校正像素的透印，并且对校正的图像数据执行用于将像素转换为用户指定颜色或无彩色的双色转换处理。另一方面，如果确定没有发生透印，则对从原稿的像素读取的图像数据执行双色转换处理。因此，即使在双色复印模式中复印发生透印的原稿，无论是否存在透印，用于将像素转换为用户指定颜色或无彩色的确定结果也不会改变。因此，即使在透印部分中，也可以如不存在透印的情况一样，将要转换为用户指定颜色的像素转换为用户指定颜色，从而将要转换为无彩色的像素转换为无彩色。如上所述，根据本实施例，在进行发生透印的彩色原稿的双色复印中，在向无彩色或用户指定颜色的转换处理中可以适当地减少透印影响。

<第二实施例>

现在将在下面描述本发明的第二实施例。在第一实施例中，在基于像素值(RGB值：辉度值)校正透印像素之后，对透印部分进行双色转换。许多透印情况是由亮度变化引起的，并且该问题可以通过第一实施例的方法解决。然而，如果背面图像的颜色较暗，特别是原稿是薄纸，则也可能发生颜色类型(色调或饱和度)的变化。在该实施例中，即使由于透印还发生颜色类型的改变，也将描述更有效地解决问题的方法。

由于根据第二实施例的图像形成装置的布置类似于第一实施例的布置，因此将省略其描述。在图2中的处理序列中，仅步骤S203中的透印像素确定和步骤S206中的透印双色转换与第一实施例的不同，并且将在第二实施例中描述两个处理。

<透印像素确定>

将使用图11描述该实施例的步骤S203中的透印像素确定的细节。如在第一实施例中，透印确定单元102进行图11中的步骤的所有处理。实现下面描述的处理，使得CPU将例如存储在连接到图像处理装置100的存储设备112中的程序读出到RAM并执行程序。步骤S1101至S1110和S1115中的处理与图3中的步骤S301至S310和S312中的处理相同，并且将省略其描述。注意，在步骤S1108中，期望在所有HSV值(即色调、饱和度和亮度的值)分别小于平均值的情况下，确定在像素中发生了透印。

在步骤S1111中，透印确定单元102将在步骤S1107中获得的像素的RGB值转换为HSV值。HSV的H、S和V分别表示色调、饱和度和亮度。在该实施例中，H是落在0到360范围内的整数值，并且S和V中的各个是落在0到255范围内的整数值。通过下式进行从RGB到HSV的转换：

MAXrgb＝Max(Zr[n],Zg[n],Zb[n])

MINrgb＝Min(Zr[n],Zg[n],Zb[n])

H[n]＝60×((Zg[n]-Zb[n])/(MAXrgb-MINrgb))(MAXrgb＝Zr[n])

H[n]＝60×((Zb[n]-Zr[n])/(MAXrgb-MINrgb))+120(MAXrgb＝Zg[n])

H[n]＝60×((Zg[n]-Zb[n])/(MAXrgb-MINrgb))+240(MAXrgb＝Zb[n])

H[n]＝0(Zr[n]＝Zg[n]＝Zb[n])

S[n]＝(MAXrgb-MINrgb)/MAXrgb

V[n]＝MAXrgb...(16)

其中，MAXrgb表示Zr、Zg和Zb的最大值，MINrgb表示Zr、Zg和Zb的最小值。与第一实施例中一样，Zr、Zg和Zb分别表示R、G和B的像素值。n表示第n个像素。

随后，在步骤S1112中，透印确定单元102基于在步骤S1103中计算的方差值，将在步骤S1111中计算的并且具有相同方差值的H、S和V相加。通过下式进行相加：

Th[σr[n]]＝Th[σr[n]]+H[n]

Ts[σg[n]]＝Ts[σg[n]]+S[n]

Tv[σb[n]]＝Tv[σb[n]]+V[n]...(17)

其中，Th表示保持各方差值的H的像素值之和的矩阵，并且Th的初始值是0。类似地，Ts和Tv分别是保持S和V的各个方差值的像素值之和的矩阵，并且Ts和Tv的初始值是0。对于各个方差值、各个H值、各个S值和各个V值，对像素的序数进行计数。计数操作由下式给出：

Ch[σr[n]]＝Ch[σr[n]]+1

Cs[σg[n]]＝Cs[σg[n]]+1

Cv[σb[n]]＝Cv[σb[n]]+1...(18)

其中，Ch表示保持各个方差值的H的像素数之和的矩阵，并且Ch的初始值是0。类似地，Cs和Cv分别是保持S和V的各方差值的像素数之和的矩阵，并且Cs和Cv的初始值为0。

接下来在步骤S1113中，透印确定单元102针对H、S和V的各方差值，根据在步骤S1112中计算出的各方差值的H、S和V的值的总和、以及像素数的总和，来计算平均像素值。平均像素值通过下式计算：

Aveh[σr[n]]＝Th[σr[n]]/Ch[σr[n]]

Aves[σg[n]]＝Ts[σg[n]]/Cs[σg[n]]

Avev[σb[n]]＝Tv[σb[n]]/Cv[σb[n]]...(19)

其中，Aveh表示各个方差值的H的平均像素值，Aves表示各个方差值的S的平均像素值，Avev表示各个方差值的V的平均像素值。

在步骤S1114中，透印确定单元102计算目标像素的HSV值与对应的平均HSV值之间的差的绝对值，并保持这些绝对值。通过下式计算差：

Dh[n]＝abs(H[n]-Aveh[σr[n]])

Ds[n]＝abs(S[n]-Aves[σg[n]])

Dv[n]＝abs(V[n]-Avev[σb[n]])...(20)

其中，Dh表示H的差的绝对值，n表示第n个像素。类似地，Ds和Dv分别表示S和V的差的绝对值。

<透印双色转换处理>

随后，将参照图12描述本实施例的步骤S206中的透印双色转换处理的细节。颜色转换单元105如第一实施例中那样进行图12中的步骤的所有处理。实现下面描述的处理，使得CPU将例如存储在连接到图像处理装置100的存储设备112中的程序读出到RAM并执行程序。

首先，在步骤S1201中，颜色转换单元105通过使用在图11的步骤S1114中保持的差值来校正在图11的步骤S1111中计算的各个像素的HSV值。通过下式校正HSV值：

Hm[n]＝H[n]+Dh[n]

Sm[n]＝S[n]+Ds[n]

Vm[n]＝V[n]+Dv[n]...(21)

其中，Hm表示H的校正值，n表示第n个像素。类似地，Sm和Vm分别是S和V的校正像素值。

随后，在步骤S1202中，颜色转换单元105将在步骤S1201中校正的HSV值转换为RGB值。从HSV到RGB的转换通过下式进行：

MAXhsv＝Vm[n]

MINhsv＝MAXhsv-((Sm[n]/255)×MAXhsv)

Rc[n]＝MAXhsv

Gc[n]＝(Hm[n]/60)×(MAXhsv-MINhsv)+MINhsv

Bc[n]＝MINhsv

(0<Hm[n]<60)

Rc[n]＝((120-Hm[n])/60)×(MAXhsv-MINhsv)+MINhsv

Gc[n]＝MAXhsv

Bc[n]＝MINhsv

(60<Hm[n]<120)

Rc[n]＝MINhsv

Gc[n]＝MAXhsv

Bc[n]＝((Hm[n]-120)/60)×(MAXhsv-MINhsv)+MINhsv

(120<Hm[n]<180)

Rc[n]＝MINhsv

Gc[n]＝((240-Hm[n])/60)×(MAXhsv-MINhsv)+MINhsv

Bc[n]＝MAXhsv

(180<Hm[n]<240)

Rc[n]＝((Hm[n]-240)/60)×(MAXhsv-MINhsv)+MINhsv

Gc[n]＝MINhsv

Bc[n]＝MAXhsv

(240<Hm[n]<300)

Rc[n]＝MAXhsv

Gc[n]＝MINhsv

Bc[n]＝((360-Hm[n])/60)×(MAXhsv-MINhsv)+MINhsv

(300<Hm[n]<360)...(22)

其中，Rc表示从HSV转换后的R像素值，Gc表示从HSV转换后的G像素值，Bc表示从HSV转换后的B像素值。n表示第n个像素。

步骤S1203至S1209的处理与图4中的步骤S402至S408的处理相同，并且将省略其描述。

如上所述，根据本实施例的图像处理装置确定在所读取的原稿图像数据的各个像素中是否发生了透印。如果确定已经发生了透印，则校正像素的透印，并且对于校正的图像数据执行用于将像素转换为用户指定颜色或无彩色的双色转换处理。另一方面，如果确定没有发生透印，则对从原稿的像素读取的图像数据执行双色转换处理。另外，在该实施例中，在透印确定中针对所有读取像素获得色调、饱和度和亮度值。同时，获得表示目标像素和周围像素的像素值的变化程度的方差值。另外，获得具有相同方差值的像素的色调、饱和度和亮度的平均值，并且将各个像素的色调、饱和度和亮度值与针对该像素获得的方差值的色调、饱和度和亮度的平均值进行比较。之后，如果各个像素的色调、饱和度和亮度值小于针对该像素获取的方差值的色调、饱和度和亮度的平均值，则确定已经发生了透印；否则，确定没有发生透印。因此，即使由于透印而发生颜色类型的改变，也可以将要转换为用户指定颜色的像素转换为用户指定颜色，并且可以如在透印部分中不存在透印的情况那样将要转换为无彩色的像素转换为无彩色。如上所述，根据本实施例，即使发生颜色类型的改变，在进行发生透印的彩色原稿的双色复印时，在向无彩色或用户指定颜色的转换处理中也可以适当地减少透印影响。

其他实施例

还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/或者包括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，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个的功能、并且/或者控制所述一个或更多个电路执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法，来实现本发明的实施例。所述计算机可以包括一个或更多个处理器(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所述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个或更多个。

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，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (9)

1.一种图像处理装置，其包括：

读取单元，其被构造为读取原稿的图像；

校正单元，其被构造为，基于针对由读取单元读取的图像中的、发生了透印的区域中的像素而获取的方差值，来校正像素；

指定单元，其被构造为指定有彩色；以及

转换单元，其被构造为，将包括由校正单元校正的像素的图像中包括的像素，转换为由指定单元指定的有彩色和无彩色中的一者。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，针对像素而获取的方差值是，表示像素及其周围像素的像素值中的各个的变化程度的方差值。

3.根据权利要求2所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括：

确定单元，其被构造为，确定在由读取单元读取的图像中的像素中是否发生了透印，

其中，确定单元针对各像素的各RGB值确定像素是否是发生了透印的像素，如果RGB值的所有值小于针对像素值获取的方差值的平均值，则确定发生了透印，否则，确定未发生透印。

4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，确定单元将表示是否发生了透印的信息分配并关联到各像素的图像数据。

5.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，校正单元通过向像素的像素值添加被确定为透印像素的像素的像素值与相应方差值的平均像素值之间的差，来校正像素的透印。

6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，校正单元通过向RGB值添加各RGB值的差的最小差值，来校正像素的透印。

7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，指定单元至少在青色、品红色、黄色、红色、绿色和蓝色当中指定有彩色。

8.一种图像处理装置的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

读取原稿的图像；

基于针对在读取步骤中读取的图像中的、发生了透印的区域中的像素而获取的方差值，来校正像素；

指定有彩色；以及

将包括在校正步骤中校正的像素的图像中包括的像素，转换为在指定步骤中指定的有彩色和无彩色中的一者。

9.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储使计算机执行图像处理装置的控制方法中的步骤的计算机程序，所述控制方法包括如下步骤：

读取原稿的图像；

基于针对在读取步骤中读取的图像中的、发生了透印的区域中的像素而获取的方差值，来校正像素；

指定有彩色；以及

将包括在校正步骤中校正的像素的图像中包括的像素，转换为在指定步骤中指定的有彩色和无彩色中的一个。

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