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Die Erfindung betrifft allgemein die Verwendung von Farbfleckencodierungen in einem gedruckten Bild zum Übermitteln von Information, die den Inhalt des Bildes betrifft. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Fleckencodierungen für Erkennungscodierungen zur Farbkalibrierung, obwohl zu beachten ist, dass die vorliegende Erfindung auch in anderen Bereichen Anwendung finden kann.
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Als Hintergrundinformation sei angefügt, dass es zwei Phasen gibt, die bei der Farbkorrektur eines Farbdruckers beteiligt sind: die Kalibrierung und die Charakterisierung. Die Kalibrierung betrifft das Einstellen des Druckers in einen definierten Zustand, während die Charakterisierung das Bestimmen der mehrdimensionalen Transformation oder des Profils beinhaltet, die bzw. das Gerätefarbsignale (beispielsweise Zyan, Magenta, Gelb und Schwarz) mit spektrophotometrischen oder colorimetrischen Signalen (beispielsweise CIELAB-Farbskala) in Beziehung setzt. Die Charakterisierung wird relativ selten ausgeführt, wird etwa nur einmal in der Fertigungsstätte ausgeführt, in der der Drucker hergestellt wird. Die Kalibrierung andererseits muss häufig ausgeführt werden, um eine Verschiebung der Druckereigenschaften zu kompensieren und um das Gerät wieder in seinen nominalen Zustand zurück zu bringen. Obwohl der Begriff Kalibrierung hierin durchgängig verwendet wird, können die Konzepte auch in gleicher Weise auf den Charakterisierungsprozess angewendet werden.
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Der Kalibrierungsvorgang beinhaltet das Senden eines Bildes mit zuvor spezifizierten Gerätesignalen (d. h. einem Sollwert) zu dem Drucker, und das Erzeugen von spektrophotometrischen Messungen des Ausdruckes unter Verwendung eines spektrophotometrischen Abtasters. Das Gerät und die spektrophotometrischen Signale zusammen werden verwendet, um die Kalibrierungstabellen zu erzeugen oder zu aktualisieren. In einer Herstellungsumgebung durchlaufen viele Druckergeräte, beispielsweise 30 oder 40, einen Kalibrierungsvorgang gleichzeitig. In einer typischen Umgebung müssen die Beschäftigten manuell jedes gedruckte Bild überwachen, und es gibt viele gewünschte Bilder bzw. Sollbilder, die für jeden Drucker erzeugt werden. Der Bediener muss dann jede Seite einem spektrophotometrischen Abtaster zuführen und Ergebnisse des Abtastens jedes Sollbildes tabellarisch aufzeichnen. Die Ergebnisse einer derartigen Abtastung müssen manuell mit den entsprechenden gedruckten Sollbildern und mit dem richtigen Drucker verknüpft werden. Unter Berücksichtigung der großen Anzahl an ausgedruckten Seiten und dem Arbeitsaufwand, der notwendig ist, um jede gedruckte Seite manuell zu überwachen, besteht eine erhebliche Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Fehlers. Seiten können zufällig in der Reihenfolge durcheinandergebracht werden, und Abtastergebnisse können ebenfalls zufällig mit einem nicht zugehörigen ausgedruckten Ziel oder Drucker verknüpft werden. Dies kann zu äußerst ungenauen Kalibrationen führen, wodurch die schwierige Aufgabe erforderlich ist, die Fehler zu erkennen.
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Wenn mehr als eine Seite bei der Farbkalibrierung verwendet wird, etwa wenn mehrere Drucker kalibriert werden, oder wenn mehrere Blätter pro Drucker verwendet werden, besteht die Möglichkeit von Fehlern, die von Personen begangen werden, wobei die Seiten durcheinander geraten und die falschen Kalibrierungsergebnisse verwendet werden. Ein Verfahren zum Reduzieren eines derartigen Fehlers besteht darin, dass Fleckencodierungen bzw. Farbfleckencodierungen verwendet werden, wie dies beispielsweise in der US-Patentanmeldung 6,972,867 mit dem Titel „Fleckencodierungen für die Identifizierungscodierung bei der Farbkalibrierung” beschrieben ist. Typischerweise wird ein Bit pro CMY-Separation pro Fleck codiert. Selbst bei nur einem Bit pro Separation reichen Unterschiede zwischen den Druckermodellen aus, um gelegentlich Auslesefehler hervorzurufen. Eine Lösung besteht darin, die Anzahl der Farben weiter zu reduzieren (mit Ausschluss von blau, das auf einigen Druckern dem Schwarzen sehr ähnlich ist), oder die Farben manuell so einzustellen, dass sie unterschiedlich sind.
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In
US 2008/0204773 wird ein verbessertes Fleckencodierungsverfahren beschrieben, in welchem ein einzelner Kalibrierungsschritt und RGB-Abstandsberechnungen für die Fleckencode-Decodierung verwendet werden. Dieses Verfahren funktioniert gut für Drucker mit günstigem Verhalten, wobei jedoch gelegentlich ein Fehler auftritt, wenn die Drucker sich in Belastungssituationen befinden. Die vorliegende Erfindung, wie sie hierin beschrieben ist, ist im Hinblick auf eine Änderung im Drucker deutlich robuster.
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Es ist daher eine Aufgabe, eine Automatisierung für den Farbdruckerkalibrierungsprozess bereitzustellen, wobei der Kreislauf unterbrochen wird, in welchem ein Bediener alle Details überwachen muss. Ferner ist es eine Aufgabe, die Druckaufgabenidentifizierungsdaten gemäß einem Schema zu codieren, wobei Aufgabenerkennungsdaten gemäß einem Protokoll und in dem Format gedruckt werden, das näherungsweise identisch zu einem Format des Zielobjekts ist.
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Gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung werden in einem Verfahren Flecke bzw. Teilbereiche aus dem Überdrucken einer oder mehrerer Separationen erzeugt, um vier oder mehr Werte pro Fleck zu kodieren, wobei jede Farbe einen numerischen Wert darstellt. In einem Kalibrierungsschritt werden alle mögliche Farbüberdruckkombinationen mehrerer Male auf einem Kalibrierblatt ausgedruckt. Das Blatt wird abgetastet und jeder überdruckte Fleck wird in ein Nachbarschaftsarray eingegeben (eine Volumendatenstruktur, die den dreidimensionalen (3D) Farbraum repräsentiert). Nachdem alle Kalibrierfarben eingespeist sind, wird das Nachbarschaftsarray wiederholt erweitert. Später werden Blätter, die erkannt werden müssen, mit einer Codezahl gedruckt, die als eine oder mehrere Fleckencodierungen codiert sind. Das Blatt wird abgetastet und die Fleckencodierungsfarben werden in dem Nachbarschaftsarray abgefragt, um zu bestimmen, welche originalen Farben gedruckt wurden. Die erkannten Farben werden in die Codezahl umgewandelt. Die Fleckencodierungen können ferner erweitert werden mit Fehlererkennungs- und optional Fehlerkorrekturbits, um die Robustheit weiter zu steigern.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein alternatives Verfahren zum Codieren von Information auf Pixelebene bereitgestellt. Der zu Grunde liegende Unterschied besteht in den Farben, die zum Trainieren verwendet werden. Es sind viele Anwendungsmöglichkeiten durch diese Änderung möglich, wozu eine vereinfachte Decodierung von eindimensionalen (1D) farbigen Strichcodierungen, das Decodieren zweidimensionaler (2D) farbiger Strichcodierungen und das Auseinanderhalten von trüben bzw. überlagerten Bildern gehört, sowie das Separieren einer Punktfarbe aus einer Abtastung.
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In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Verarbeiten erkannter Farben bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Speichern nominaler Farben und tatsächlicher Farben an Arraypositionen in einem Nachbarschaftsarray und das Erweitern des Nachbarschaftsarrays, bis jede Arrayposition eine nominale Farbe und eine tatsächliche Farbe enthält, wobei die tatsächliche Farbe eine erkannte Farbe ist, die der Farbe am nächsten liegt, die dieser Arrayposition entspricht. Für mindestens eine nominale Farbe werden mehrere tatsächliche Farben für die gleiche nominale Farbe gespeichert. Optional kann der Erweiterungsschritt ferner umfassen: Erkennen einer Voxel-Quelle bzw. einer Quelle eines dreidimensionalen Bildpunktes mit einer gegebenen nominalen Farbe und das Bestimmen, ob ein benachbarter Voxel besetzt ist. Wenn der benachbarte Voxel noch nicht besetzt ist, wird der nominale Farbwert des Quellen-Voxels bzw. des Ursprungs-Voxels dem benachbarten Voxel zugeordnet. Wenn der benachbarte Voxel besetzt ist, wird ein Wert des benachbarten Voxels lediglich dann ersetzt, wenn die nominale Farbe des benachbarten Voxels näher an der nominalen Farbe des Quellen-Voxels liegt, im Vergleich zu der nominalen Farbe, die bereits in diesem Voxel vorhanden ist.
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In einer weiteren Ausführungsform wird eine digitale Bildverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten erkannter Farben bereitgestellt. Die Einrichtung umfasst eine Datenbank, die Daten speichert, die mit digitaler Bildverarbeitung in Beziehung stehen, und es ist eine Bildverarbeitungseinheit vorgesehen, die einen Prozessor, einen Systemspeicher und einen Systembus enthält, der den Systemspeicher mit der Verarbeitungseinheit verbindet. Des weiteren ist die Bildverarbeitungseinheit ausgebildet, nominale Farben und tatsächliche Farben an Arraypositionen in einem Nachbarschaftsarray zu speichern und das Nachbarschaftsarray zu erweitern, bis jede Arrayposition eine nominale Farbe und eine tatsächliche Farbe enthält und die tatsächliche Farbe eine erkannte Farbe ist, die der Farbe am nächsten liegt, die dieser Arrayposition entspricht, wobei zumindest für eine nominale Farbe mehrere tatsächliche Farben für die gleiche nominale Farbe gespeichert sind. Optional ist die Bildverarbeitungseinheit ferner ausgebildet, um: einen Quellen-Voxel bzw. Ursprungs-Voxel mit einer gegebenen nominalen Farbe zu erkennen; zu Bestimmen, ob ein benachbarter Voxel besetzt ist; wenn der benachbarte Voxel noch nicht besetzt ist, den nominalen Farbwert des Quellen-Voxels dem benachbarten Voxel zuzuordnen; wenn der benachbarte Voxel besetzt ist, einen Wert des benachbarten Voxels lediglich dann zu ersetzen, wenn die nominale Farbe des benachbarten Voxels näher an der nominalen Farbe des Quellen-Voxels liegt im Vergleich zu der bereits in diesem Voxel vorhandenen nominalen Farbe.
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In einer noch weiteren Ausführungsform wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt. Das Computerprogrammprodukt umfasst einen mit einem Computer verwendbaren Datenträger, in welchem Befehle gespeichert sind, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, ein Verfahren auszuführen. Das Verfahren umfasst das Speichern nominaler Farben und tatsächlicher Farben an Arrayfunktionen in einem Nachbarschaftsarray und das Erweitern des Nachbarschaftsarray bis jede Arrayfunktion eine nominale Farbe und eine tatsächliche Farbe enthält und die tatsächliche Farbe eine erkannte Farbe ist, die der Farbe am ähnlichsten ist, die dieser Arrayposition entspricht. Für mindestens eine nominale Farbe werden mehrere tatsächliche Farben für die gleiche nominale Farbe gespeichert. Optional umfasst der Schritt des Erweiterns des Nachbarschaftsarrays ferner: Erkennen eines Quellen-Voxels mit einer gegebenen nominalen Farbe, Bestimmen, ob ein benachbarter Voxel besetzt ist, und wenn der benachbarte Voxel nicht besetzt ist, Zuordnen des nominalen Farbwertes des Quellen-Voxels zu dem benachbarten Voxel, und wenn der benachbarte Voxel besetzt ist, Ersetzen eines Wertes des benachbarten Voxels lediglich dann, wenn die nominale Farbe des benachbarten Voxels näher an der nominalen Farbe des Quellen-Voxels im Vergleich zu der nominalen Farbe liegt, die bereits in diesem Voxel enthalten ist.
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1 zeigt Saatpunkte bzw. Startpunkte in einem Nachbarschaftsarray mit konvexen und nicht verbundenen Punktgruppen;
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2 zeigt das Nachbarschaftsarray, das sich auf den Startpunkten aus 1 ergibt;
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3 ist eine Blockansicht, in der eine digitale Bildverarbeitungseinrichtung gezeigt ist, die für das Einrichten der anschaulichen Ausführungsformen geeignet ist; und
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4 ist ein Flussdiagramm eines anschaulichen Fleckencodierungsverfahrens unter Anwendung eines Nachbarschaftsarrays.
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Es besteht häufig die Notwendigkeit, den nächstliegenden Punkt in einer gewissen Menge aus Zielpunkten im Verhältnis zu einem gegebenen Sondierungspunkt bzw. Ausgangspunkt zu ermitteln. Für diesen Falle wurden diverse Techniken bislang angewendet, wozu das Voronoi-Diagramm und dessen höher dimensionale analoge Gebilde gehören. Ein Voronoi-Diagramm unterteilt den Raum in konvexe Gebiete, wovon jedes alle jenen Punkte enthält, die näher an dem enthaltenden Zielpunkt liegen als zu jedem anderen Ziel. Erzeugen eines Voronoi-Diagramms an sich beschleunigt das Auffinden des nächst liegenden Punktes für einen gegebenen Sondierungspunkt nicht – da weiterhin linear (die Hälfte) der konvexen Gebiete abzusuchen ist, um zu bestimmen, welches Gebiet den Sondierungspunkt enthält.
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Für kleine Mengen (weniger als beispielsweise 10) an Punkten ist ggf. eine einfache lineare Suche die effizienteste Strategie. Wenn die Mächtigkeit der betrachteten Menge anwächst, sind komplexe Datenstrukturen lohnenswert. Zwei derartiger Datenstrukturen, die für moderat-dimensionale Abfragen verwendet wurden, sind der binäre Raumpartitionierungs-(BSP)Baum und der Vierfachbaum und dessen höher dimensionale analoge Gebilde. In diesen Datenstrukturen enthält ein Blattknoten eine Liste aller Punkte, die der nächst liegende Punkt für einen gewissen Teil des dargestellten Gebiets sind. Eine Vorgehensweise besteht darin, den dreidimensionalen Raum in ein 3-dimensionales Array aus Teilwürfeln aufzuteilen und jeder Teilwürfel enthält eine Liste aller Punkte eines gegebenen Abstandes zu dem Zentrum des Teilwürfels. Wenn lediglich die Bits höherer Ordnung einer Farbe betrachtet werden, ermöglicht dies, dass derjenige Teilwürfel rasch aufgefunden, der die Liste aus Punkten enthält, die am Wahrscheinlichsten die nächst liegenden Punkte sind.
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Wir sind an Anwendungen interessiert, in denen die als Zielpunkte und Sondierungspunkte verwendeten Farben mit einem gewissen (kleinen) Fehler gemessen werden. Zielpunkte sind Proben mit einer gewissen Verteilung um einen mittleren Farbwert, wobei alle Farbwerte der gleichen nominalen Farbe entsprechen. Eine nominale Farbe kann unter Verwendung einer geräteabhängigen Farbbeschreibung, etwa CMYK für einen gewissen Drucker, spezifiziert werden, und die Zielpunkte können Proben von RGB-Werten sein, die aus einer Gruppe aus Flecken oder Teilbereichen dieser nominalen Farbe gemessen werden. Abhängig von der Position im Farbraum kann die Form der Verteilung unterschiedlich sein. Wenn beispielsweise lediglich eine Separation nicht Null ist, würde man erwarten, dass die Verteilung (dicht) um eine Linie (oder Kurve) in dem dreidimensionalen Farbraum herum beschränkt ist. Wenn zwei Separationen nicht Null sind, wäre die Verteilung (nahezu) auf eine zweidimensionale Oberfläche beschränkt. Wenn drei oder mehr Separationen anwesend sind, könnte eine dreidimensionale Wolke aus Punkten die Verteilung darstellen. Die Wolke könnte radial symmetrisch sein, aber es gibt keinen Grund, dieses anzunehmen. Man würde erwarten, dass diese Wolke im Allgemeinen ellipsenförmig in einem geeignet ausgewählten Farbraum ist, wobei die Achsen des Ellysoids jedoch in anderen Farbräumen gekrümmt sein können.
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Anstelle von gemessenen Daten können wahrgenommene Farben in einer ähnlichen Weise dargestellt werden. Hier sind wir in der Zuordnung von einer Farbe, wie sie gemessen oder spezifiziert ist, zu einer Farbe, wie sie bezeichnet wird, interessiert. Beispielsweise wird einer nominalen Farbe der Begriff „Himmelsblau” zugeordnet und die Verteilung würde dann alle gemessenen Farben enthalten, die ein gewisser Beobachter oder eine Gruppe aus Beobachtern mit dem Begriff „Himmelsblau” beschreibt.
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Eine Möglichkeit des Berechnens eines angenäherten (zweidimensionalen) Voronoi-Diagramms beruht auf einer Rasterdehnung. Kurz gesagt, ein Array aus Abständen (das Raster) wird mit dem größten darstellbaren Wert initialisiert. Dann wird jeder Punkt an seiner entsprechenden Stelle eingetragen, wobei auch der Abstand Null berücksichtigt ist. Das Eingeben der Anfangspunkte wird auch als das „Starten” des Arrays oder als Erzeugen von Saatpunkten bzw. Startpunkten bezeichnet. Wenn die Punktbezeichnungen kleine Ganzzahlen sind, können diese in den geringerwertigen Bereich eines einzelnen Wortes integriert werden, das den Abstand in dem höherwertigen Bereich enthält. In einem Durchlauf wird der Abstand in jeder Position mit den Abständen der drei Positionen darüber und links davon, wie sie sich nach Erweiterung um die Abstände jener Punkte ergeben, verglichen. Wenn der Abstand zu einem gewissen Nachbar plus dem Abstand, der bei diesem Nachbar gespeichert ist, kleiner ist als der Abstand, der bereits an einem Punkt abgespeichert ist, werden der in diesem Punkt gespeicherte Abstand sowie seine Bezeichnung aktualisiert. Die Art der Berechnung des Abstands beeinflusst die Form der berechneten Gebiete.
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Das rasterbasierte Voronoi-Diagramm bietet einen einfachen näherungsweisen Weg zum Auffinden des „nächstliegenden” Punktes, d. h. für einige Definitionen des tatsächlich nächstliegenden Punktes, für eine gegebene Menge aus Punkten, die effizient unter Anwendung von Koordinaten mit moderater Genauigkeit dargestellt werden. Das dreidimensionale Analogon ist eine naheliegende Erweiterung zu den zweidimensionalen Versionen. Höhere Dimensionen werden in gleicher Weise naheliegend ermittelt, obwohl die Anforderungen an den Speicherbedarf mit der Zunahme der Dimensionen schnell anwachsen.
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Gewisse Abstandsfunktionen sind besser geeignet für den Algorithmus als andere. Das vorliegende Verfahren verwendet eine geringfügig unterschiedliche Variante an. Der tatsächliche aktuelle Abstand einer Zelle zu ihrem nächst liegenden bekannten Zielpunkt wird gespeichert, und wenn ein Gebiet anwächst, so dass es eine Zelle mit einem zuvor bekannten Zielpunkt enthält, wird der tatsächliche Abstand zu dem neuen Kandidatenzielpunkt berechnet und in dem Vergleich verwendet. Somit kann eine beliebige „vernünftige” Farbabstandsmetrik verwendet werden, wenn Abstände berechnet werden.
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Rasterbasierte Voronoi-Diagramme lassen sich in natürlicher Weise von Punkten auf Objekte erweitern (es werden die Objekte in einem Bildspeicher als Raster abgelegt und anschließend werden die Gebiete vergrößert). Hierin ist eine leicht unterschiedliche Erweiterung beschrieben, wobei von einzelnen Punkten zu Punktwolken übergegangen wird. Jeder Punkt in einer Wolke besitzt die gleich nominale Farbe und kann aus den Punkten herrühren, die den gleichen Farbnamen besitzen (wie er durch einen menschlichen Beobachter festgelegt ist) oder diese Punkte wurden mit der gleichen Farbspezifizierung gedruckt und wurden dann gemessen. Da das Raster dann eine Abstandsinformation bereitstellt und zur Unterscheidung von dem einschränkenden Begriff „Voronoi-Diagramm”, wird dieses als „Nachbarschaftsarray oder Abstandsarray” bezeichnet. Jeder Punkt besitzt seine eigenen Farbkoordinaten, die festlegen, wo der Punkt als Saatpunkt bzw. als Startpunkt des Nachbarschaftsarrays eingeht und wobei diese Farbkoordinaten in den Abstandsberechnungen verwendet werden. Ferner besitzt jeder Punkt eine Referenz zu seiner Nominalfarbe: es gibt typischerweise viele Punkte mit der gleichen nominalen Farbe. Sobald das Nachbarschaftsarray erzeugt ist, umfasst ein Abfragen das Auffinden der Zelle, die den Abfragepunkt enthält, und das Zurückgeben der ermittelten Nominalfarbe.
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1 zeigt ein Beispiel eines Nachbarschaftsarrays 10, in welchem die gleiche nominale Farbe mehrere Male (sechs Farben) auftritt. Um jede der sechs Farben in einem schwarz-weiß Dokument zu unterscheiden, ist jede Farbe in 1 in allen anderen Figuren als ein einzigartiges Formt einer Schraffierung, eines Punktmusters oder Schattierung aus grau dargestellt. Eine gelbe Farbcodierung 12 ist als eine diagonale Schraffierung dargestellt, die in Richtung zur rechten Seite geneigt ist. Eine Magenta-Farbgruppierung 16 ist durch eine diagonale Schraffierung dargestellt, deren Neigung aufwärts in Richtung zur rechten Seite ausgeprägt ist. Eine Zyan-Farbgruppierung 16 ist durch eine diagonale Schraffierung dargestellt. Eine Orange-Farbgruppierung 18 ist durch eine vertikale Schraffierung dargestellt. Eine Grün-Farbgruppierung 20 ist durch eine horizontale Schraffierung dargestellt. Schließlich ist ein Blau-Farbfleck bzw. Teilbereich 22 durch ein Schachbrettmuster dargestellt.
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Das Nachbarschaftsarray 10 aus 1 kann erweitert werden, wie dies zuvor beschrieben ist. In dieser Hinsicht zeigt 2 ein erweitertes Nachbarschaftsarray 24 nach zwei Erweiterungsdurchläufen. Eine Gelb-Farbgruppierung 32 ist durch eine diagonale Schraffierung dargestellt, die nach unten zur rechten Seite geneigt ist. Eine Magenta-Farbgruppierung 34 ist durch eine diagonale Schraffierung dargestellt, die nach oben und zur rechten Seite geneigt ist. Eine Zyan-Farbgruppierung 36 ist durch eine diagonale Schraffierung dargestellt. Eine Orange-Farbgruppierung 38 ist durch eine vertikale Schraffierung dargerstellt. Eine Grün-Farbgruppierung 40 ist durch eine horizontale Schraffur dargestellt. Schließlich ist ein Blau-Farbleck bzw. Teilbereich 32 durch ein Schachbrettmuster dargestellt.
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Ein Nachbarschaftsarray ist relativ schnell aufzubauen und stellt in sehr schneller Weise die nächst liegende Farbe zu einer vorgegebenen Sondierungsfarbe bzw. Abfragefarbe bereit, wobei ein Fehler erzeugt wird, der von der Auflösung des Gitters abhängt. Wenn 32 Bits pro Zelle (8 Bits für einen Index in eine Tabelle von Nominalfarben, 24 für den Abstand zu der nächsten nominalen Farbe) vorgesehen werden, ergibt sich eine Tabelle, die den Farbraum in 128 Bereiche in jeder der drei Dimensionen aufteilt, ein Speicherbedarf von 33 Megabytes, was nicht außerhalb der Möglichkeiten moderner Geräte liegt. Gute Ergebnisse können mit 64 Unterteilungen in jeder Dimension erreicht werden, wobei lediglich 4 Megabytes erforderlich sind, um das Array zu erzeugen. Wenn die Speichergröße ein wichtiges Kriterium ist, können die Abstände verworfen werden, sobald das Array berechnet ist, wobei die Gesamtgröße auf 1 Megabyte reduziert wird.
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Eine Fleckencodierung ist eine Sequenz aus Farbflecken, wovon jeder aus einer Gruppe aus Farben ausgewählt ist, die einfach voneinander von einem beliebigen Drucker unterschieden werden können, unabhängig davon, ob dieser kalibriert ist oder nicht. Gute Kandidaten für Farbflecken bzw. Farbteilbereiche sind die Primärfarben Zyan, Magenta, Gelb, die Sekundärmischungen Rot, Grün, Blau, Papierweiß und Mittelgrau. Schwarz wird nicht verwendet, da es möglicherweise mit Blau verwechselt werden kann. Auch erfordert das Erzeugen einer guten Farbe Schwarz häufig eine optimale Kombination aus Zyan (C), Magenta (M), Gelb (Y) und Schwarz (K). Dies erfordert eine fundierte Kenntnis des Druckvorganges, wobei diese jedoch zum Zeitpunkt der Kalibrierung ebenfalls nicht vorhanden ist. Diese Gruppe aus acht Fleckencodierungen ermöglicht, dass jeder Fleck drei Datenbits als Code enthält, oder eine einzelne Ziffer in einem Achter-Zahlensystem.
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Die anschaulichen Ausführungsformen stellen Verbesserungen gegenüber den Verfahren des Patentes '867 bereit und auch gegenüber anderen, indem die Informationsdichte eines einzelnen Fleckes vergrößert wird. D. h., es wird weniger Fläche auf der Seite mit Farbcodierungen verbraucht. Durch Hinzufügen einer Paritätsprüfung und möglicherweise von Fehlerkennungs- und Korrekturcodierungen kann die Robustheit weiter verbessert werden. Die anschaulichen Ausführungsformen sind besser im Hinblick auf die
US 2008/0104773 , da mehr Flecken im Kalibrierungsschritt verwendet werden (wodurch dieser robuster wird) und dadurch dass der Codierungsschritt ohne Abstandsberechnungen bewerkstelligt wird (wodurch dieser Schritt beschleunigt wird).
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3 zeigt schematisch eine digitale Bildverarbeitungseinrichtung 100 zum Implementieren der anschaulichen Verfahren. Die digitale Bildverarbeitungseinrichtung 100, die gemäß der anschaulichen Ausführungsform aufgebaut ist, umfasst eine Bildverarbeitungseinheit (IPU) 102 zum Ausführen einer digitalen Bildverarbeitung und zum Ausführen anderer elektronischer Rechenoperationen.
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Ein Computer ist eine mögliche Gerätekonfiguration für die IPU 102. Zu beachten ist, dass obwohl eine autarke Architektur gezeigt ist, auch beliebige andere geeignete Rechenumgebungen gemäß den vorliegenden Ausführungsformen eingesetzt werden können. Beispielsweise gehören zu Rechnerarchitekturen, ohne einschränkend zu sein, autarke Architekturen, Multiprozessorgeräte, verteilte Architekturen, Klienten/Server-Umgebungen, Minicomputer, Großrechner, Supercomputer, wobei diese Rechnerumgebungen digital oder analog gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können.
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Obwohl dies in der Figur nicht speziell dargestellt ist, umfasst die IPU 102 typischerweise eine Verarbeitungseinheit, einen Systemspeicher und einen Systembus, der diverse Systemkomponenten, wozu der Systemspeicher gehört, mit der Verarbeitungseinheit verbindet. Die Verarbeitungseinheit kann einer von diversen kommerziell verfügbaren Prozessoren sein. Es können auch duale Mikroprozessoren und andere Multikern-Prozessorarchitekturen als die Verarbeitungseinheit verwendet werden.
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Der Systembus kann eine beliebige Art von Busstruktur sein, wozu ein Speicherbus oder eine Speichersteuerung, ein peripherer Bus und ein lokaler Bus unter Anwendung einer Reihe von kommerziell verfügbaren Busarchitekturen gehören. Der Computerspeicher umfasst Nur-Lese-Speicher (ROM) und Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM). Ein Basis-Eingabe/Ausgabe-System (BIOS), das die grundlegenden Routinen enthält, die den Informationsaustausch zwischen Elementen innerhalb des Computers unterstützen, etwa während des Hochlaufens, ist in einem ROM abgelegt.
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Die IPU 102 umfasst ferner ggf. eine Festplatte, ein magnetisches Laufwerk, um beispielsweise von einer nicht permanenten Diskette zu lesen oder auf diese zu schreiben, und enthält ggf. ein optisches Laufwerk, beispielsweise zum Auslesen einer CD-ROM-Diskette oder zum Beschreiben oder zum Auslesen von anderen optischen Medien. Die IPU 102 umfasst typischerweise zumindest eine gewisse Art an computerlesbaren Medium. Computerlesbare Medien können verfügbare Medien sein, auf die der Computer zugreifen kann.
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Eine Anzahl an Programmmodulen kann in den Laufwerken und in dem RAM abgelegt sein, wozu ein Betriebssystem, ein oder mehrere Anwenderprogramme, andere Programmmodule, und ein Programm nicht unterbrechende Daten gehören. Das Betriebssystem in der IPU 102 kann eines von einer Reihe von kommerziell verfügbaren Systemen sein.
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Die IPU 102 ist funktionsmäßig mit einem digitalen Bildabtaster 104 verbunden, der ein Bild als Eingabe empfängt und digitale Bilddaten erzeugt, die für das Bild repräsentativ sind, wie dies im Stand der Technik gut bekannt ist. Der Begriff „Scanner bzw. Abtaster”, wie er hierin verwendet ist, soll alle Geräte mit einschließen, die Bilddaten empfangen und digitale Bilddaten daraus erzeugen. Zu Beispielen von Abtastern gehören Dokumentenabtaster, die gedruckte Bilder als Eingabe empfangen, und Digitalkameras, die optische Bilder als Eingabe empfangen. Die IPU 102 empfängt die digitalen Bilddaten aus dem Abtaster 104 als Eingabe.
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Für Farbkalibrieranwendungen ist es zur Maximierung der Robustheit oft wünschenswert, die Anzahl der Wiederholungen zu minimieren, die ein menschlicher Bediener ausgedruckte Seiten handhaben muss. Es ist daher vorteilhaft, einen Abtaster zu besitzen, der spektrophotometrische Werte (Kalibrierungsdaten) erzeugt und Identifizierungsinformation für die Verarbeitungsaufgabe abtastet. Ein spektrophotometrischer Abtaster, der typischerweise für die Kalibrierung verwendet wird, bewegt sich zu einer speziellen Koordinate und beginnt dann das Abtasten nach den Farbwerten. Ein derartiger Abtaster ist beispielsweise ein Gretag-Spektrophotometer (von der Firma X-Rite). Die Verwendung eines derartigen Abtasters führt zu einer Implementierung eines Codierungsschemas, das in diesem Modus arbeitet, wobei Verarbeitungsaufgabenerkennungsdaten gemäß einem Protokoll in einem Format ausgedruckt werden, das annähernd identisch zu dem Format der Kalibrierungsdaten ist. Ein Fleckcodierungsschema genügt den zuvor genannten Anforderungen.
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Für einige Anwendungen kann ein nicht-spektrophotometrischer Abtaster, etwa ein RGB-Abtaster, bei der Druckerkalibrierung verwendet werden. Obwohl ein derartiger Abtaster eine höhere räumliche Auflösung besitzt und viele Arten von Möglichkeiten zur Identifizierung verwenden könnte, kann die Software, die zum Auslesen von Farbflecken aus einer Kalibrierungsseite verwendet wird, effizient für das Auslesen von Farbflecken ebenso angepasst werden. Ferner ist es manchmal vorteilhaft, ein Blatt zu verwenden, das von beiden Gerätearten ausgelesen und erkannt werden kann, etwa wenn ein nicht-spektrophotometrischer Abtaster mit einem Spektrophotometer charakterisiert wird.
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Die IPU 102 ist ebenfalls funktionsmäßig mit einem oder mehreren Ausgabegeräten 106 verbunden, die digitale Bilddaten von der IPU 102 empfangen. Das bzw. die Bildausgabegerät bzw. Geräte 106 kann bzw. können einen digitalen Datenspeicher umfassen, der die digitalen Bilddaten für ein späteres Abrufen (beispielsweise CD-ROM, magnetische Medien und andere Speichermedien), einen Videoabspielanschluss, der ein visuelles Bild auf der Grundlage der digitalen Bilddaten erzeugt, und/oder einen Drucker umfassen, der eine „gedruckte Kopie” des Bildes auf der Grundlage der digitalen Bilddaten erzeugt.
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Wie hierin gezeigt ist, ist die IPU 102 optional mit einem Computernetzwerk 112 verbunden. Die IPU 102 kann digitale Bilddaten zu einem oder mehreren Netzwerken, mit denen sie verbunden ist, senden oder von diesem empfangen. Die IPU 102 kann in einer Netzwerkumgebung arbeiten, wobei logische und/oder physikalische Verbindungen zu einem oder mehreren entfernten Computern verwendet werden. Der eine oder die mehreren entfernten Computer können Arbeitsplatzrechner, ein Servercomputer, ein Router, ein Personalcomputer, mikroprozessorbasierte Unterhaltungselektronik, ein Gerät gleicher Art oder ein gemeinsamer Netzwerkknoten sein, und diese entfernten Computer enthalten typischerweise viele oder alle der Elemente, die im Zusammenhang mit Computern beschrieben sind. Die gezeigten logischen Verbindungen umfassen ein lokales Nahbereichsnetzwerk (LAN) und ein Weitbereichsnetzwerk (WAN). Wenn der Computer in einer LAN-Netzwerkumgebung verwendet wird, ist dieser mit dem lokalen Netzwerk über eine Netzwerkschnittstelle oder einen Adapter verbunden. Wenn der Computer in einer WAN-Netzwerkumgebung angewendet wird, umfasst der Computer typischerweise ein MODEM oder ist mit einem Kommunikationsdienstleister auf dem LAN verbunden, oder er besitzt andere Mittel, um eine Kommunikation über das WAN, etwa das Internet, aufzubauen. In einer vernetzten Umgebung können Programmmodule, die im Zusammenhang mit dem Computer beschrieben sind, oder Teile davon, in einer entfernten Speichervorrichtung abgelegt sein. Zu beachten ist, dass Netzwerkverbindungen, wie sie hierin beschrieben sind, lediglich beispielhaft sind und auch andere Mittel zum Einrichten von Kommunikationsverbindungen zwischen Computern eingesetzt werden können.
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Die IPU 102 ist ferner funktionsmäßig mit einer digitalen Netzdatenbank 108 verbunden, die Daten enthält, die mit der digitalen Bildverarbeitung in Verbindung stehen. Diese digitale Bilddatenbank 108 kann ein einfaches stationäres Magnetplattenlaufwerk und/oder ein nicht stationäres magnetisches Laufwerk, ein Lesegerät für optische Medien (beispielsweise ein CD-ROM-Eingabegerät), das ein optisches Speichermedium erhält, und/oder eine andere geeignete digitale Bilddatenspeichereinrichtung sein, die ein digitales Bildspeichermedium enthält und/oder ausgebildet ist, von dem digitalen Bildspeichermedium auszulesen und in dieses zu schreiben.
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Die Einrichtung 100 aus 3 kann optional eine Anwenderschnittstelle (UI) 110 aufweisen, die funktionsmäßig mit der IPU 102 verbunden ist. Die UI 110, die ein beliebiges geeignetes Eingabe/Ausgabe-Gerät umfasst, wird von einem Anwender verwendet, um Information von der Bildverarbeitungseinheit zu empfangen und in diese einzuspeisen. Zu geeigneten Anwenderschnittstellen gehören Tastaturen/Tastfelder, mechanische Schalter/Knöpfe, Videoanzeigegeräte mit graphischen Anwenderschnittstellen, Zeigergeräte, etwa ein Joystick oder eine Maus, Sprachbefehlseingabegeräte, berührungsempfindliche Bildschirme und/oder andere geeignete Eingabe/Ausgabegeräte, mit denen ein Anwender Information aus der IPU 102 empfangen kann oder Information in diese einspeisen kann.
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Es ist möglich, dass eine gewisse Überlappung in Verbindung mit der UI 110 und dem einen oder den mehreren Ausgabegeräten 106 besteht. Beispielsweise kann ein Videoanzeigeendgerät oder ein Bildschirm des Ausgabegeräts 106 auch als Teil der UI 110 dienen und visuelle Information für den Anwender bereitstellen.
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Eine Einrichtung, wie sie gemäß 3 aufgebaut ist, wozu die IPU 102 gehört, kann durch eine Fülle bekannter Systeme implementiert werden. Beispielsweise kann die Einrichtung 100 aus 103 durch eine xerographische oder elektrophotographische digitale Bildreproduktionseinrichtung (d. h. einen Digitalkopierer) bereitgestellt werden.
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Mit Bezug zu 4 wird nun ein anschauliches Verfahren zur Verwendung eines Nachbarschaftsarrays dargestellt. Das Verfahren verwendet beispielsweise die in 3 gezeigte Einrichtung 100. Zu beachten ist, dass das anschauliche Verfahren weniger oder mehr oder unterschiedliche Schritte aufweisen kann im Vergleich zu jenen, wie sie dargestellt sind, wobei auch eine andere Reihenfolge angewendet werden kann. Das in 4 gezeigte Verfahren kann in einem Computerprogrammprodukt implementiert sein, das auf einem Computer ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt kann ein dingliches computerlesbares Aufzeichnungsmedium (etwa eine Diskette oder ein anderes Speichergerät sein), auf der ein Steuerprogramm aufgezeichnet ist, oder das Produkt kann eine übertragbare Trägerwelle sein, in der das Steuerprogramm als ein Datensignal eingeprägt ist. Das dargestellte Verfahren kann vollständig automatisiert sein oder kann eine gewisse Eingabe eines Anwenders verwenden, wie dies hierhin dargerstellt ist. Wie in 4 gezeigt ist, beinhaltet das anschauliche Verfahren das Kalibrieren der Fleckencodierungen durch Verwenden des Ausgabegeräts 106, um eine oder mehrere Kopien jeder Fleckcodierung zu drucken, die später auszulesen sind (201), wobei der digitale Abtaster 104 verwendet wird, um die gedruckten Flecke bzw. Teilbereiche (202) abzutasten, und wobei die resultierenden Werte (nominale und tatsächliche Farben) in einem Nachbarschaftsarray in der Datenbank 108 gespeichert werden (203).
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Den Codierungsflecken bzw. Bereichen auf dem Kalibrierungsblatt wird eine gewisse zufällige Schwankung hinzu gefügt, so dass der Decodierungsschritt weniger von den Fehlern beeinflusst ist, die sich aus einer Druckerschwankung ergeben. Die zufällige Variation wird für jede Separation einzeln angewendet. Somit wird ein Fleck, etwa 50% Zyan, für die Kalibrierung unter Anwendung von 50% ±s gedruckt, wobei ein gewisser Wert von s verwendet wird, von welchem erwartet wird, dass er den Bereich der Schwankung in einem echten Drucker abdeckt, und von dem auch erwartet wird, dass er Schwankungen des gleichen Modells für verschiedene Drucker abdeckt. Ein Fleck von 100% Rot andererseits würde für eine Kalibrierung gedruckt unter Anwendung eines Bereichs von 100% bis hinab zu 100%-s, wobei dies jeweils für Magenta und Gelb (unabhängig) erfolgt.
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Wie zuvor beschrieben ist, ist ein Nachbarschaftsarray, wie es in dieser Anmeldung verstanden wird, eine dreidimensionale Datenstruktur, die einen Farbraum beschreibt, in welchem jede Position (Voxel) den abgetasteten Wert eines Farbflecks und die nominale Farbe enthält, die in den Fleck gedruckt war.
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Im hierin verwendeten Sinne bedeutet der Begriff „Voxel” ein Volumenelement bzw. einen Volumenbildpunkt, das bzw. der ein Gebiet auf einem regulären Gitter in einem dreidimensionalen Raum darstellt. Dies ist analog zu einem Pixel, der 2D-Bilddaten in einer zweidimensionalen Bilddarstellung beschreibt. Wie bei Pixeln in einer Bildpunktkarte sind in Voxeln nicht typischerweise ihre Position (ihre Koordinaten) explizit zusammen mit ihren Werten codiert. Stattdessen wird auf die Position eines Voxels auf der Grundlage seiner Position relativ zu anderen Voxeln Bezug genommen (d. h. zu der Position in der Datenstruktur, die ein einzelnes Volumenbild darstellt).
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Nachdem alle Kalibrierungsflecken in das Nachbarschaftsarray eingegeben sind, wird ein Erweiterungsschritt (204) wiederholt durch die Bildverarbeitungseinheit 102 durchgeführt, bis jede Arrayposition eine nominale Farbe und eine tatsächliche Farbe enthält und die tatsächliche Farbe eine erkannte Farbe ist, die der Farbe am nächsten ist, die dieser Arrayposition entspricht.
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In dem Erweiterungsschritt (204) werden Voxel bis zu benachbarten Voxeln ausgedehnt. D. h., es wird ein Quellen-Voxel mit einer gegebenen nominalen Farbe erkannt und anschließend wird bestimmt, ob der benachbarte Voxel besetzt ist (205). Wenn der benachbarte Voxel noch nicht besetzt ist, erhält dieser den nominalen Farbwert des Quellen-Voxels (206). Wenn der benachbarte Voxel besetzt ist, dann wird der Wert lediglich dann ersetzt, wenn die Position des benachbarten Voxels näher an der Farbe des Quellen-Voxels liegt als die Farbe, die bereits in diesem Voxel enthalten ist (207). Zu beachten ist, dass „näher oder dichter” auf diverse Arten gemessen werden kann, und dieser wird vorzugsweise durch den Manhattan-Abstand (d. h. durch den Abstand zwischen zwei Punkten, der entlang von Achsen unter rechtem Winkel gemessen wird) ermittelt. Bei jedem Durchlauf werden nur die nächsten Nachbarn berücksichtigt. Erweiterungsschritte werden geändert, wenn sich kein Voxel bei einem Durchlauf mehr ändert. Das anschauliche Verfahren umfasst ferner das Empfangen einer Zielfarbe, wobei die Zielfarbe zur Indizierung des Nachbarschaftsarrays verwendet wird, und das Bestimmen der nominalen Farbe, die der Zielfarbe entspricht. Zu beachten ist, dass die nominalen Farben entweder tatsächliche Farbennamen in einer natürlichen Sprache oder Referenzen auf Farbnamen in einer natürlichen Sprache sind.
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Optional kann das anschauliche Verfahren auch das Ausdrucken einer oder mehrerer Kopien mehrerer Farbflecke entsprechend zu Fleckcodierungen enthalten, und kann dann das Messen der ausgedruckten Flecken umfassen, wobei die tatsächlichen Farben die gemessenen Farben sind. Der Schritt des Messens der ausgedruckten Farbflecke kann das Abtasten der gedruckten Flecke mit einem Abtaster, das Auffinden mindestens eines Fleckes und das Ermitteln von Pixelwerten innerhalb des Fleckes beinhalten.
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Mit diesem Verfahren werden individuelle Drucker nicht kalibriert, da der vorhergehende Kalibrierungsschritt lediglich einen repräsentativen Drucker und einen Abtaster erfordert.
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D. h., es wird eine Codierungszahl für jede Seite in eine oder mehrere Fleckencodierungen eincodiert und ausgedruckt. Nachfolgend wird die Seite abgetastet und die Fleckencodierung für die Farbflecken bzw. Teilbereiche Rot, Grün und Blau (RGB) werden direkt aus dem Nachbarschaftsarray abgerufen, um nominale Fleckencodefarbe zu erhalten, die ausgedruckt wurden. Durch die Kenntnis, welche Farben überdruckt wurden, um die Fleckencodierungsfarbe zu erzeugen, werden Bits der Codierungszahl rekonstruiert, um die Codierungszahl zu erzeugen.
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Die anschaulichen Ausführungsformen ermöglichen es, dass Fleckencodierungen aus dem Überdrucken willkürlicher Basisfarben erzeugt werden. Das Verfahren wurde für Basisfarben Zyan, Magenta, Gelb getestet, wodurch acht Überdruckfarben erzeugt wurden, so dass drei Bits an Information pro Fleck möglich sind, und es wurde auch getestet für Zyan, Halbzyan, Magenta, Halbmagenta, Gelb, Halbgelb, wodurch 27 Variationen möglich sind, oder wodurch anders ausgedrückt 4 bis 5 Bits an Information pro Fleck möglich sind. Es ist möglich, andere sorgfältig ausgesuchte Farben zu verwenden, so dass mehr Bits pro Fleck möglich sind, ohne dass die Robustheit des Decodierers beeinträchtigt wird. Bei vier Ebenen jeder Separation (0, 1/3, 2/3 und 1) werden in dem Verfahren einige zweideutige Farben angetroffen – Farben, die auf die gleiche Position in dem Nachbarschaftsarray vor der Dehnung abgebildet werden, obwohl diese unterschiedliche nominale Farben besitzen. Man könnte ein Element jedes Paares eliminieren, wenn eine Kollision auftritt, wenn Farben anfänglich in das Nachbarschaftsarray eingeführt werden. Für den Drucker, den wir versuchten (beginnend mit vier Ebenen), ergab dies 61 aus 64 möglichen Varianten, was deutlich mehr ist als 27, wie sie lediglich bei drei Ebenen möglich sind. Es kann eine beliebige Menge tatsächlicher Ebenen verwendet werden, die so ausgewählt werden, dass Kollisionen minimiert werden. In der Praxis verwendeten wir eine Drucker/Abtasterkombination (0, 0,25, 0,5 und 1,0) für die vier Ebenen.
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Die Verwendung einer vollen Graustufenkomponentenersetzung (GCR) verringert die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer gewissen Uneindeutigkeit. Zunächst variieren Farben, die mit C = M = Y > 0 gedruckt würden, in einer Dimension und nicht in drei Dimensionen, wenn ein einfaches vollständiges GCR-Schema angewendet wird. GCR ist die Separationstechnik, in der schwarze Tinte als eine Kombination aus Zyan, Magenta und Gelb als äquivalent zu der hinzugefügten schwarzen Farbe verwendet wird. Zweitens, Farben, die mit zwei Separationen mit gleichem Wert und mit der Dritten mit größerem Wert (beispielsweise 1/3, 1/3 und 2/3) gedruckt würden, werden durch Farben mit lediglich zwei Separationen ersetzt, woraus sich eine Dimension weniger ergibt, in der eine Variation auftritt. Die Anwendung einer vollständigen GCR verringert die Anzahl der nicht eindeutigen Farben in einem 4-Ebenensystem von 11 auf 5. Auf Grund der Kombinationen von Kollisionen in einem einzelnen Test wurde dadurch die Gesamtzahl der verfügbaren Farben auf 60 (von 64) verringert.
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Die Verwendung von Fehlererkennungs- und Korrekturcodierungen repräsentiert eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik. In dem einfachsten Verfahren umfasst dies ein Paritätsbit pro Paar aus Farbflecken. Auf Grund der Robustheit, wenn eine größere Anzahl an Bit pro Fleck codiert wird, bieten die anschaulichen Ausführungsformen einen Vorteil gegenüber der
US 2008/0204773 , beispielsweise indem dass weniger Fleckcodierungsbereiche erforderlich sind, so dass mehr Bits für die Fehlerkorrektur und Fehlererkennung bereitgestellt werden können.
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Die Verwendung eines Abtasters in dem anschaulichen Verfahren, wie es zuvor beschrieben ist, ist nicht als eine Beschränkung zu betrachten. Ein Spektrophotometer, etwa das XRITE DT41, könnten stattdessen verwendet werden, wodurch geräteunabhänige Verfahren bereitgestellt werden, etwa als L*a*b* in Form gemessener Ausgangssignale. Diese Werte können dann in der gleichen Weise verwendet werden, wie die Flecken-Durchschnitts-RGB-Werte bei Verwendung eines Abtasters angewendet werden.
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Es ist manchmal wünschenswert, die original gedruckten Farbseparationen aus einer Abtastung eines Ausdrucks herauszulösen, wenn etwa ein Ausdruck mit einem Logo aus Schmuckfarbe darauf erzeugt wurde. Es wäre vorteilhaft, die Schmuckfarbenseparation auf einer Abtastung des Druckes vor dem erneuten Ausdrucken zu erhalten. Auch auf dem Bereich der Informationsverschleierung kann eine Anzahl von einfarbigen Bildern in überlagerten Farbseparationen gedruckt werden, wodurch ein Bild mit einer verwaschenen Erscheinungsform erzeugt wird, wobei beim Einscannen des Bildes die Bilder wieder in die Originalbilder zurück separiert werden können. Die gleiche Funktionsfähigkeit ist bei der Verarbeitung von farbüberlagerten Strichcodierungen erforderlich. auf Grund der Tatsache, dass typische Abtaster-RGB-Sensoren nicht auf den CMY-Tonersatz des Druckers angepasst sind, ist das einfache Verfahren der Verwendung der invertierten RGB-Abtasterseparationen unmittelbar fehlerhaft.
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Im Wesentlichen erzeugt das nachfolgend beschriebene Verfahren ein Nachbarschaftsarray, das zuvor beschrieben ist, als ein dreidimensionales Array, das an jeder Position die nominale Farbe enthält, die am dichtesten an der tatsächlichen Farbe liegt, die dieser Position entspricht.
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Das Verfahren, wie es zuvor mit Bezug zu Farbfleckcodierungen beschrieben ist, arbeitet gut für Farbflecke, die in der Größenordnung von 50 Pixel liegen, arbeitet aber nicht ganz so gut für Flecke, die die Größe von Halbtonpunkten besitzen. Bei großen Flecken können die Ränder der Fleckenbereiche im Fleckenmittelungsprozess ignoriert werden. Randpixel enthalten Farben, die zwischen den Farben auf jeder Seite des Randes liegen und daher würden diese durch das Verfahren in falscher Weise eingestuft. Bei der Behandlung von Halbtonpunkten auf Pixelebene kann keine Mittelung ausgeführt werden und Randpixel können nicht vermieden werden.
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Die nachfolgend beschriebenen alternativen Ausführungsformen lösen die Problematik von Randpixeln, indem lediglich Farben an Ecken des CMY-Raumes verwendet werden, und indem anschließend Farben in dem Kalibrierungsschritt entlang den Linien im Farbraum zwischen jedem möglichen Paar aus Primärfarbe und einer Überdruckinformation hinzugefügt werden. Hier soll „Primärfarbe” eine beliebige Farbe darstellen, wenn nicht mehr als eine Separation ausgedruckt wird (d, h. für ein CMY-Raum wären dies die vier Farben Zyan, Magenta, Gelb und Weiß). In ähnlicher Weise ist „Überdrucken” als eine Farbe zu verstehen, für die zumindest zwei Separationen gedruckt werden (wiederum für einen CMY-Raum wären dies die vier Farben Rot, Grün, Blau und Schwarz). Wenn, wie zuvor beschrieben ist, die dazwischen liegenden Linienfarben dem Nachbarschaftsarray hinzugefügt werden, wird auch eine zufällige Schwankung der Farbe hinzugefügt, um der Schwankung Rechnung zu tragen, die in dem Ausdruck und der Abtastung vorzufinden ist. In der Praxis können wir ein 64 × 64 × 64 Nachbarschaftsarray in vier Schritten entlang der Linie zwischen den Farbpaaren ohne wesentliche Kollisionen in dem Nachbarschaftsarray kalibrieren. Der Decodierungsprozess geht genau in der gleichen Weise von statten, wie dies zuvor beschrieben ist. Es gibt diverse Anwendungen der hierin beschriebenen alternativen Ausführungsformen. In dieser Hinsicht kann das anschauliche Verfahren ferner das Konzept des Kalibrierens im Hinblick auf mindestens zwei Farbseparationen auf einem Drucker umfassen. D. h. mindestens zwei Kopien von zumindest zwei unterschiedlichen Primärfarben oder Überdruckfarben werden ausgedruckt, es werden mindestens zwei Kopien mindestens einer Farbe, die eine Linearkombination der beiden unterschiedlichen Primärfarben oder Überdruckfarben ist, ausgedruckt, und die ausgedruckten Farben werden gemessen, wobei die tatsächlichen Farben die gemessenen Farben sind. Es können weitere Merkmale in der nachfolgenden Weise eingebaut werden.
- 1. Schmuckfarbenseparation. Wenn ein Drucker eine Schmuckfarbenseparation bzw. eine Vollfarbenseparation enthält, ist es wünschenswert, zuvor erstellte Ausdrucke, die die Druckfarbe enthalten, abzutasten und den Schmuckfarbenkanal vor dem erneuten Ausdrucken zu separieren. Ohne eine Schmuckfarbenseparation an Kopien, die von einem Ausdruck mit Schmuckfarbe erstellt werden, ist diese Schmuckfarbe derart, dass diese in einer Prozessfarbe reproduziert ist. Das anschauliche Verfahren kann für die normalen CMY-Separationen plus die Schmuckfarbe kalibriert werden, so dass dieser Vorgang ausgeführt wird. Während des Decodierprozesses wird ein Bildpuffer beibehalten, um anzugeben, wo die Schmuckfarbe in dem abgetasteten Bild erkannt wurde. Für jeden Pixel in dem Bild wird die Farbe des Pixels in dem Nachbarschaftsarray abgerufen, um die nominale Farbe für den Pixel zu erhalten. Diese nominale Farbe wird verwendet, um zu bestimmen, ob Schmuckfarbe in dem abgetasteten Pixel vorhanden war. Wenn die Farbe vorhanden ist, wird der entsprechende Pixel in dem Bildpuffer eingeschaltet, ansonsten wird dieser ausgeschaltet. Der Bildpuffer kann verwendet werden, um die Schmuckfarbe in den geeigneten Stellen für Kopien des abgetasteten Bildes zu drucken.
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In dieser Hinsicht kann das anschauliche Verfahren ferner umfassen: Drucken zumindest zweier Halbtonbilder unter Anwendung zumindest zweier unterschiedlicher Primärfarben, wobei die Primärfarben Farben sind, in denen zumindest zwei Halbtonbilder ausgedruckt waren. Optional kann zumindest eine dieser zwei unterschiedlichen Primärfarben eine Schmuckfarbe sein und die Primärfarbe kann zumindest eine Schmuckfarbe enthalten.
- 2. Verbergen von Information. Ein monochromatisches Halbbild pro Primärfarbe kann überdruckt werden, wodurch ein unkenntlicher Ausdruck erzeugt wird. Beim Abtasten und Decodieren können die Originalbilder wieder hergestellt werden. Auf diese Weise kann Information im Hinblick auf das normale Betrachten verborgen werden. Während des Decodierungsprozesses wird ein Bildpuffer pro primärer Separation beibehalten. Für jeden Pixel in dem abgetasteten Bild wird die Farbe des Pixels in dem Nachbarschaftsarray ermittelt, um die nominale Farbe für den Pixel zu erhalten. Diese nominale Farbe kann verwendet werden, um zu bestimmen, welche der Primärfarben in diesen Pixeln überdruckt war. Die entsprechenden Pixel in den Bildpuffern werden eingeschaltet oder ausgeschaltet auf der Grundlage davon, welche Farben überdruckt wurden, so dass die einfarbigen Bilder in Halbtonart in den Bildpuffern reproduziert werden.
- 3. Farbige Strichcodierungen. US 2010/0025472 mit dem Titel Farbstrichcodierung beschreibt ein Verfahren zum Überdrucken einer Anzahl von einfarbigen, eindimensionalen Strichcodierungen in Primärfarbseparationen für die nachfolgende Abtastung und Decodierung zurück in die einzelnen Strichcodierungen. Die beste Farbdecodierung zum Zeitpunkt des Einreichens beruhte auf der US 2008/0104773 , die einen farbfleckbasierten Decodierer beschreibt. Da farbige Strichcodierungen Pixel für Pixel zu verarbeiten sind, wurde eine Anzahl von Aufbereitungsschritten ausgeführt, um Klassifizierungsfehler aus den decodierten Strichcodierungen zu entfernen. In den hierin beschriebenen anschaulichen Ausführungsformen wurden deutlich weniger Klassifizierungsfehler gemacht und es war ein Aufbereitungsschritt weniger erforderlich. Der nicht benötigte Aufbereitungsschritt ist jener, in welchem Pixelspalten durch den Spaltendurchschnitt ersetzt werden. Dieser Schritt erforderte, dass die Strichcodierung vor dem Verarbeiten bereits im Hinblick auf einen Versatz aufbereitet war. Die anschaulichen Ausführungsformen ermöglichen die Separation von mit Versatz bzw. Schräge versehenen Farbstrichcodierungen.
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Ferner kann das bekannte Farbstrichcodierungs-Decodierungskonzept auf die Bearbeitung eindimensionaler Strichcodierungen auf Grund der möglichen Anforderung beschränkt werden, dass der Spaltenmittelungsschritt auszuführen ist. Die anschaulichen Ausführungsformen ermöglichen die Verarbeitung zweidimensionaler Farbstrichcodierungen und es wurde gezeigt, dass diese mit der PDF 417-Codierung arbeiten. PDF 417 ist ein gestapeltes lineares Strichcodierungssymbol, das in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet wird, etwa im Transportwesen, für Identifizierungskarten und für die Bestandsverwaltung. PDF bedeutet portierbares Datenformat.
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Somit kann das anschauliche Verfahren ferner das Ausdrucken eines Strichcodes unter Verwendung zweier unterschiedlicher Primärfarben oder Überdruckfarben umfassen. Die Strichcodierung kann ein zweidimensionaler Strichcode sein und die Primärfarben können Farben zuminderst zweier unabhängiger Strichcodierungen sein. Zu beachten ist, dass der Schritt des Empfangens einer Sollfarbe oder Zielfarbe, wie dies zuvor beschrieben ist, auch das Abtasten einer Strichcodierung beinhalten kann, die unter Anwendung zuminderst zweier unterschiedlicher Primärfarben oder Überdruckfarben gedruckt wurde, um damit ein abgetastetes Bild zu erzeugen, und wobei ein Pixel des abgetasteten Bildes ausgewählt wird.
