KR101224596B1 - 화질개선을 위한 화상형성장치 및 화질개선 제어방법 - Google Patents

화질개선을 위한 화상형성장치 및 화질개선 제어방법 Download PDF

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Abstract

화질개선을 위한 화상형성장치 및 화질개선 제어방법이 개시된다. 에지 검출부는 스캔된 이미지의 데이터로부터 에지 픽셀을 검출하며, 에지 처리부는 검출된 에지 픽셀로부터 컬러 에지 픽셀과 블랙 에지 픽셀을 판별하여 독립적인 에지처리방식을 적용하며, 인쇄부는 스캔된 이미지를 처리된 에지 픽셀을 이용하여 인쇄한다.
블랙 에지, 컬러 에지, 샤프닝, 오버 샤프닝

Description

화질개선을 위한 화상형성장치 및 화질개선 제어방법{Image forming apparatus and control method for improving the quality of image}
본 발명은 화질개선을 위한 화상형성장치 및 화질개선 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컬러 에지와 블랙 에지에 대해 독립적으로 샤프닝을 적용하는 화질개선을 위한 화상형성장치 및 화질개선 제어방법에 관한 것이다.
화상처리장치는 사용자가 원하는 이미지를 용지상에 가시화하는 작업을 수행하며, 프린터, 복사기, 팩시밀리, 또는 복합기 등을 예로 들 수 있다. 특히, 복사기 또는 복합기와 같은 화상형성장치의 경우, 안치된 문서를 스캐닝하여 디지털데이터를 생성한 후, 디지털 데이터를 인쇄가능한 형태의 인쇄데이터로 변환하여 용지에 인쇄하는 기능을 제공한다.
이 때, 문서의 이미지를 스캐닝한 후 인쇄하게 되면 이미지의 에지(edge) 픽셀들은 블러링 현상을 수반하게 된다. 따라서, 화상형성장치는 블러링 현상을 개선하기 위하여 스캐닝된 이미지의 데이터에 대해 샤프닝 처리를 적용한다.
그러나, 종래의 화상형성장치는 컬러 픽셀과 블랙 픽셀에 대해 동일한 방식으로 샤프닝을 수행하며, 그 결과 샤프닝된 이미지를 인쇄하는 경우 배경과 같은 화이트 영역의 에지에서는 언더 샤프닝(under-sharpening)이 발생하며, 어두운 영역의 에지에서 오버 샤프닝(over-sharpening)이 발생한다.
도 1은 종래의 화상형성장치에 의해 발생하는 언더 샤프닝과 오버 샤프닝을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 점선은 샤프닝에 의한 이상적인 결과를 의미한다. 언더 샤프닝(A)은 샤프닝이 원하는 결과만큼 수행되지 않은 것으로서, 하얀 배경 영역이 하얀색으로 샤프닝되지 않은 경우를 예로 들 수 있다. 또한, 오버 샤프닝(B)은 샤프닝이 과하게 수행된 것으로서, 어두운 에지 영역이 실제보다 더 어둡게 샤프닝된 경우를 예로 들 수 있다. 이로써, 스캐닝된 문서를 인쇄하는 경우, 오버 샤프닝(B)이 발생한 에지, 언더 샤프닝(A)이 발생한 배경 부분의 에지에는 노이즈, 아티펙트와 같은 이미지 왜곡이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 컬러 에지 및 블랙 에지에 대해 독립적으로 화질개선을 수행하여 노이즈 및 아티펙트 현상을 개선할 수 있는 화질개선을 위한 화상형성장치 및 화질개선 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 화질개선을 위한 화상형성장치는, 스캔된 이미지의 데이터로부터 에지 픽셀을 검출하는 에지 검출부; 상기 검출된 에지 픽셀로부터 컬러 에지 픽셀과 블랙 에지 픽셀을 판별하여 독립적 인 에지처리방식을 적용하는 에지 처리부; 및 상기 스캔된 이미지를 상기 처리된 에지 픽셀을 이용하여 인쇄하는 인쇄부;를 포함한다.
상기 에지 처리부는, 상기 스캔된 이미지 중 상기 컬러 에지 픽셀이 속하는 영역을 확인한 후, 상기 확인된 영역 중 상기 컬러 에지 픽셀과 가장 근접한 곳에 위치하는 픽셀의 컬러로 상기 컬러 에지 픽셀의 컬러를 조정한다.
또는, 상기 에지 처리부는, 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 컬러 에지 픽셀의 주변에 위치하는 주변 픽셀들의 휘도값을 참조하여 조정한다. 바람직하게는, 상기 에지 처리부는, 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값이 기설정된 최대 임계값보다 크면 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 최대 임계값으로 조정하고, 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값이 기설정된 최소 임계값보다 작으면 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 최소 임계값으로 조정한다.
여기서, 상기 최대 임계값은 상기 주변 픽셀들의 휘도값 중 최대 휘도값보다 크거나 동일하며, 상기 최소 임계값은 상기 주변 픽셀들의 휘도값 중 최소 휘도값보다 작거나 동일한 값을 갖는다.
또한, 상기 처리된 컬러 에지 픽셀이 옐로우 컬러, 시안 컬러 및 마젠타 컬러 중 하나의 컬러 영역에 포함되는지를 판단하고, 포함되는 것으로 판단되면, 상기 컬러 에지 픽셀에 대응하는 컬러 레벨을 상기 포함되는 컬러 영역 내에서 상향조정하는 컬러 조정부;를 더 포함한다.
상기 스캔된 이미지의 데이터 중 비에지 픽셀(non-edge)에 대해 스무딩 필터링을 수행하는 비에지 처리부;를 더 포함한다.
상기 에지 처리부는 상기 에지 픽셀의 채도값이 설정된 임계값보다 크면 상기 에지 픽셀이 컬러 에지 픽셀인 것으로 판별하고, 상기 설정된 임계값보다 작으면 블랙 에지 픽셀인 것으로 판별한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 화질개선 제어방법은, 스캔된 이미지의 데이터로부터 에지 픽셀을 검출하는 단계; 상기 검출된 에지 픽셀로부터 컬러 에지 픽셀과 블랙 에지 픽셀을 판별하여 독립적인 에지처리방식을 적용하는 단계; 및 상기 스캔된 이미지를 상기 처리된 에지 픽셀을 이용하여 인쇄하는 단계;를 포함한다.
상기 처리하는 단계는, 상기 스캔된 이미지 중 상기 컬러 에지 픽셀이 속하는 영역을 확인한 후, 상기 확인된 영역 중 상기 컬러 에지 픽셀과 가장 근접한 곳에 위치하는 픽셀의 컬러로 상기 컬러 에지 픽셀의 컬러를 조정한다.
또는, 상기 처리하는 단계는, 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 컬러 에지 픽셀의 주변에 위치하는 주변 픽셀들의 휘도값을 참조하여 조정하는 샤프닝을 수행한다.
상세하게는, 상기 처리하는 단계는, 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값이 기설정된 최대 임계값보다 크면 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 최대 임계값으로 조정하고, 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값이 기설정된 최소 임계값보다 작으면 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 최소 임계값으로 조정한다.
상기 처리된 컬러 에지 픽셀이 옐로우 컬러, 시안 컬러 및 마젠타 컬러 중 하나의 컬러 영역에 포함되는지를 판단하고, 포함되는 것으로 판단되면, 상기 컬러 에지 픽셀에 대응하는 컬러 레벨을 상기 포함되는 컬러 영역 내에서 상향조정하는 단계;를 더 포함한다.
또한, 기 스캔된 이미지의 데이터 중 비에지 픽셀(non-edge)에 대해 스무딩 필터링을 수행하는 단계;를 더 포함한다.
상기 처리하는 단계는 상기 에지 픽셀의 채도값이 설정된 임계값보다 크면 상기 에지 픽셀이 컬러 에지 픽셀인 것으로 판별하고, 상기 설정된 임계값보다 작으면 블랙 에지 픽셀인 것으로 판별한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상형성장치는 이미지 입력 데이터가 이미지의 에지 픽셀을 포함하는지를 판단하며, 판단된 비에지픽셀과는 다른 분리된 경로로 상기 판단된 에지 픽셀을 출력하는 픽셀 에지 판단부; 상기 판단된 에지 픽셀을 블랙 에지 픽셀과 비블랙 에지 픽셀로 구분하여, 상기 비블랙 에지 픽셀과는 분리된 경로로 상기 블랙 에지 픽셀을 출력하는 에지 처리부; 상기 블랙 에지 픽셀에 제1샤프닝 방식을 적용하는 블랙 에지 샤프닝부; 상기 비블랙 에지 픽셀에 제2샤프닝 방식을 적용하는 비블랙 에지 샤프닝부; 및 상기 샤프닝된 블랙 에지 픽셀과 상기 샤프닝된 비블랙 에지 픽셀을 사용하여 상기 이미지 입력 데이터를 인쇄하는 인쇄부;를 포함한다.
상기 에지 처리부는, 상기 판단된 각각의 에지 픽셀에 대응하는 YCbCr을 가지는 상기 이미지 입력 데이터로부터 채도값(saturation value)을 산출하고, 상기 산출된 채도값과 기설정된 임계값을 비교하여 상기 판단된 에지 픽셀이 블랙 에지 픽셀인지 또는 비블랙 에지 픽셀인지 판단한다.
본 발명에 따른 화질개선을 위한 화상형성장치 및 화질개선 제어방법에 의하면, 컬러 에지 및 블랙 에지에 대해 독립적으로 화질개선을 수행함으로써 컬러 에지 픽셀로 이루어진 에지에서 주로 발생하는 노이즈 및 아티펙트 현상을 개선할 수 있다. 또한, 에지 픽셀의 컬러가 2nd Primary 컬러에 근접하는 경우 2nd Primary 컬러로 고정하여 인쇄함으로써 보다 선명한 화질을 가지는 화상을 형성할 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질개선을 위한 화상형성장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 화상형성장치(200)는 에지 검출부(210), 에지 처리부(220) 및 인쇄부(230)를 포함한다. 에지 검출부(210)는 입력되는 데이터로부터 에지 픽셀을 검출한다. 입력되는 데이터는 예를 들어 광학장치에 의해 스캐닝된 이미지의 데이터로서 휘도 및 색성분을 포함할 수 있다. 에지 검출부(210)는 후술할 Gradient 방식을 이용하여 에지 픽셀을 검출할 수 있다.
에지 처리부(220)는 에지 검출부(210)로부터 검출된 에지 픽셀을 블랙 에지 픽셀과 컬러 에지 픽셀로 구분한다. 여기서, 컬러 에지 픽셀은 블랙 외의 색상을 가지는 픽셀을 의미한다. 그리고, 에지 처리부(220)는 도 1에 도시된 오버 샤프닝 또는 언더 샤프닝이 개선되도록 하기 위하여, 블랙 에지 픽셀과 컬러 에지 픽셀에 대해 독립적인 샤프닝 방식을 적용한다. 샤프닝은 각 에지 픽셀을 선명하게 처리하기 위한 기법이다.
일 예로, 에지 처리부(220)는 블랙 에지 픽셀에 대해서는 출원번호 2007-0022604에 기재된 방식을 이용하여 샤프닝을 수행한다. 또한, 에지 처리부(220)는 컬러 에지 픽셀에 대해서는 컬러 에지 픽셀의 주변에 위치하는 주변 픽셀들의 휘도값을 이용하여 샤프닝을 수행한다.
인쇄부(230)는 에지 처리부(220)에서 샤프닝이 적용된 에지 픽셀을 이용하여 스캔된 이미지를 용지상에 인쇄한다.
상술한 일 예에 의하면, 화상형성장치(200)는 블랙 에지 픽셀과 컬러 에지 픽셀에 대해 개별적인 샤프닝을 수행하되, 오버 샤프닝 및 언더 샤프닝이 최소화되도록 샤프닝을 수행한다. 이에 의해, 최종 인쇄된 용지의 이미지의 에지는 최소한의 노이즈를 갖게 되며 아티펙트 현상도 해소한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화질개선을 위한 화상형성장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 화상형성장치(300)는 스캐닝부(310), 에지 검출부(320), 에지 처리부(330), 비에지 처리부(340) 및 인쇄부(350)를 갖는다. 화상형성장치(100, 200)는 문서를 스캐닝하여 스캐닝된 이미지의 디지털 데이터를 취득한 후 인쇄하는 작업을 수행하는 복사기, 복합기 등을 예로 들 수 있다.
스캐닝부(310)는 문서를 스캐닝하여 스캐닝된 이미지의 데이터를 출력한다. 출력되는 데이터는 각 픽셀에 해당하는 명도(luminance), 색상(hue), 채도(saturation) 성분을 갖는다. 일 예로, 스캐닝부(310)로부터 출력되는 데이터는 YCbCr 좌표로 표현될 수 있다. Y 는 휘도 성분이며 Cb 와 Cr 은 색차 성분이다.
에지 검출부(320)는 스캐닝부(310)로부터 입력되는 데이터로부터 후술할 Gradient 방식을 이용하여 에지 픽셀을 검출한다. 검출된 에지 픽셀은 에지 처리부(330)로 입력되며, 에지 픽셀이 아닌 비에지 픽셀(non-edge pixel)은 비에지 처리부(340)로 입력된다.
Gradient 방식은 타겟 픽셀을 중심으로 (m×n) 윈도우를 설정하고, 설정된 윈도우에 위치하는 주변 픽셀들의 휘도값의 최대값과 최소값의 차이를 산출한 후, 산출된 차이가 설정된 제1임계값보다 크면 타겟 픽셀을 에지 픽셀로 판단하는 방식이다. 여기서 제1임계값은 설계단계에서 기산출되어 화상형성장치(300)의 레지스터(미도시)에 설정되는 값으로서 변경가능하도록 설계된다.
도 4는 Gradient 방식을 설명하기 위한 도면의 일 예이다.
도 4를 참조하면, 타겟 픽셀은 입력되는 데이터 중 현재 처리할 픽셀이다. 에지 검출부(320)는 타겟 픽셀을 중심으로 (3×3) 크기의 윈도우를 설정하고, 윈도우에 위치하는 주변 픽셀들의 휘도값의 최대값과 최소값의 차이를 산출한다. 즉, 에지 검출부(320)는 최대값인 52와 최소값인 48의 차이인 4를 산출한 후, 산출된 4와 제1임계값(예를 들어, 30)을 비교한다. 산출된 차이값이 설정된 제1임계값보다 작으므로 에지 검출부(320)는 타겟 픽셀이 에지 픽셀이 아닌 것으로 판단한다.
다시 도 3을 참조하면, 에지 처리부(330)는 검출된 에지 픽셀로부터 블랙 에지 픽셀과 컬러 에지 픽셀을 판별하고, 오버 샤프닝 또는 언더 샤프닝 현상을 최소화하기 위하여 블랙 에지 픽셀과 컬러 에지 픽셀에 대해 독립적인 샤프닝 방식을 적용한다. 이를 위하여 에지 처리부(330)는 에지 판별부(331), 컬러 에지 조정부(332) 및 블랙 에지 조정부(333)를 포함한다.
에지 판별부(331)는 에지 검출부(320)에서 검출된 에지 픽셀로부터 블랙 에지 픽셀과 컬러 에지 픽셀을 판별한다. 여기서, 컬러 에지 픽셀은 블랙 외의 색상을 가지는 픽셀을 의미한다.
일 예로, 에지 판별부(331)는 스캐닝 데이터로부터 채도를 산출하여 블랙 에지 픽셀과 컬러 에지 픽셀을 판별한다. 스캐닝부(310)로부터 출력되는 데이터가 YCbCr 값을 갖는 경우, 에지 판별부(331)는 다음의 [수학식 1]을 이용하여 컬러 에지 픽셀을 판별한다.
Figure 112008012727708-pat00001
[수학식 1]을 참조하면, Cb와 Cr은 색차 성분이다. 에지 판별부(331)는 산출된 채도와 기설정된 제2임계값을 비교하여, 산출된 채도가 제2임계값보다 크면 현재 픽셀은 컬러 에지 픽셀인 것으로 판단하고 현재 픽셀을 컬러 에지 조정부(332)로 출력한다. 또한, 에지 판별부(331)는 산출된 채도가 제2임계값보다 작으면 현재 픽셀은 블랙 에지 픽셀인 것으로 판별하고, 현재 픽셀을 블랙 에지 조정 부(333)로 출력한다. 제2임계값은 설계단계에서 기산출되어 화상형성장치(300)의 레지스터(미도시)에 설정되는 값으로서 변경가능하도록 설계된다.
컬러 에지 조정부(332)는 스캔된 이미지 중 컬러 에지 픽셀이 속하는 영역을 확인한 후, 확인된 영역 중 컬러 에지 픽셀과 가장 근접한 곳에 위치하는 픽셀의 컬러가 컬러 에지 픽셀의 컬러가 되도록 조정한다. 예를 들어, 컬러 에지 픽셀이 스캔된 이미지 중 특정 텍스트의 에지인 것으로 확인되면, 컬러 에지 조정부(332)는 특정 텍스트에 위치하는 픽셀들 중 컬러 에지 픽셀과 가장 근접한 위치에 있는 픽셀, 또는 컬러 에지 픽셀과 가장 유사한 컬러를 가지는 픽셀을 확인한 후, 확인된 픽셀의 컬러를 컬러 에지 픽셀의 컬러로 조정한다.
또는, 컬러 에지 조정부(332)는 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 컬러 에지 픽셀의 주변에 위치하는 주변 픽셀들의 휘도값을 참조하여 조정하는 샤프닝을 수행할 수도 있다.
자세히 설명하면, 컬러 에지 조정부(332)는 컬러 에지 픽셀 중 현재 처리할 타겟 픽셀의 휘도값이 기설정된 최대 임계값보다 크면, 타겟 픽셀의 휘도값을 최대 임계값으로 조정한다. 또한, 컬러 에지 조정부(332)는 타겟 픽셀의 휘도값이 기설정된 최소 임계값보다 작으면 타겟 픽셀의 휘도값을 최소 임계값으로 조정한다. 여기서, 최대 임계값은 타겟 픽셀의 주변에 위치하는 주변 픽셀들 중 최대 휘도값보다 크거나 동일하며, 최소 임계값은 주변 픽셀들의 휘도값 중 최소 휘도값보다 작거나 동일하다.
도 5a 및 도 5b는 컬러 에지 조정부가 컬러 에지 픽셀들 중 현재 처리할 타 겟 픽셀의 휘도값을 조정하여 샤프닝을 수행하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 컬러 에지 조정부(332)는 타겟 픽셀(p1)이 센터링되는 (m×n) 윈도우(여기서, m 및 n은 3이나, 이에 한정되지 않음)를 설정하며, 최대 임계값은 (최대 휘도값 + α), 최소 임계값은 (최소 휘도값-α)를 이용하여 산출한다. 여기서, 최대 휘도값은 윈도우 내에 위치하는 다수의 주변 픽셀들의 휘도값 중 최대값이며, 최소 휘도값은 다수의 주변 픽셀들의 휘도값 중 최소값이며, α는 설계단계에서 기설정된 값이다.
도 5a의 경우, 최대 휘도값은 15, 최소 휘도값은 0이며, α는 '3'을 이용한다. 컬러 에지 조정부(332)는 타겟 픽셀(p1)의 휘도값 '10'이 최대 임계값 '15+3'보다 작으므로 무시한다. 그리고, 컬러 에지 조정부(332)는 타겟 픽셀(p1)의 휘도값 '10'이 최소 임계값 '14-3=11'보다 작으므로 '10'을 '11'로 조정한다. 즉, 컬러 에지 조정부(332)는 타겟 픽셀(p1)의 휘도값을 '11'로서 출력한다.
도 5b를 참조하면, 컬러 에지 조정부(332)는 타겟 픽셀(p2)이 센터링되는 (3×3) 윈도우를 설정한다. 도 5b의 경우, 최대 휘도값은 250, 최소 휘도값은 0이며, α는 '3'을 이용한다. 컬러 에지 조정부(332)는 타겟 픽셀(p2)의 휘도값 '255'가 최대 임계값 '250+3=253'보다 크므로, 타겟 픽셀(p2)의 휘도값 '255'를 '250'으로 하향조정하여 출력한다.
이를 식으로 정리하면 다음과 같다.
Figure 112008012727708-pat00002
Figure 112008012727708-pat00003
Figure 112008012727708-pat00004
[수학식 2]를 참조하면, p는 컬러 에지 픽셀 중 현재 샤프닝할 타겟 픽셀, Max는 타겟 픽셀의 주변 픽셀들 중 최대 휘도값, Min은 주변 픽셀들 중 최소 휘도값,
Figure 112008012727708-pat00005
는 오프셋값으로서 레지스터(미도시)에 설정되는 값이다. 따라서, 컬러 에지 조정부(332)는 [수학식 2]를 참조하여 컬러 에지 픽셀에 대해 샤프닝을 수행한다.
다시 도 3을 참조하면, 블랙 에지 조정부(333)는 블랙 에지 픽셀에 대해 샤프닝을 수행하여 블랙 에지의 선명도를 강화한다. 일 예로, 블랙 에지 조정부(333)는 출원번호 2007-0022604 기재된 방식을 이용하여 샤프닝을 수행할 수 있다. 출원번호 2007-0022604 기재된 방식을 간략히 설명하면, 에지 처리부(330)는 블랙 에지 픽셀에 의해 센터링되는 윈도우의 최대 휘도값과 최소 휘도값을 확인하고, 확인된 최대 휘도값과 최소 휘도값을 이용하여 특정 임계값을 산출한다. 임계값은 'max-(max-min)*a'로 정의된다. max는 최대 휘도값이며, min은 최소 휘도값이며, a는 0~1 의 범위에 속하는 값으로서 문자의 두께 변수이다. 에지 처리 부(330)는 현재 처리할 타겟 픽셀이 산출된 임계값 미만이면, 타겟 픽셀의 휘도값을 낮춘다. 이는 타겟 픽셀을 블랙화함으로써 보다 선명하게 하기 위함이다.
도 6은 컬러 에지 조정부에 의한 샤프닝 결과의 일 예를 도시한 그래프이다.
도 6에서, 점선은 각 컬러 에지 픽셀을 종래의 방식으로 샤프닝한 결과, 실선은 본 발명에서 제안하는 방식으로 각 컬러 에지 픽셀을 샤프닝한 결과를 나타낸다. 본 발명에서 제안한 방식에 의해 언더 샤프닝(A') 및 오버 샤프닝(B')이 종래에 비해 개선된 것을 알 수 있다.
비에지 처리부(340)는 스캔된 이미지의 데이터 중 비에지 픽셀(non-edge)에 대해 스무딩 필터링을 수행한다. 즉, 비에지 처리부(340)는 에지 검출부(320)로부터 입력되는 비에지 픽셀에 대해 저역통과필터링과 같은 스무딩 필터링을 적용하여 블러드하게 처리한다. 비에지 픽셀은 에지가 아닌 배경영역 또는 이미지 영역에 속할 수 있기 때문이다. 비에지 처리부(340)의 동작은 선택적 사양이 될 수 있다.
인쇄부(350)는 컬러 에지 조정부(332), 블랙 에지 조정부(333) 및 비에지 처리부(340)로부터 입력되는 각 픽셀들을 인쇄가능한 형태의 인쇄데이터로 변한한 후 인쇄엔진을 통해 용지상에 인쇄한다. 이 때, 인쇄부(350)는 블랙 에지 픽셀에 대해 CMYK 현상제를 혼합하여 블랙을 형성하거나 또는 K 현상제만을 이용하여 블랙을 형성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화질개선을 위한 화상형성장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 화상형성장치(700)는 스캐닝부(710), 에지 검출부(720), 에지 처리부(730), 컬러 조정부(740), 비에지 처리부(750) 및 인쇄부(760)를 갖는다. 도 7에 도시된 스캐닝부(710), 에지 검출부(720), 에지 처리부(730), 비에지 처리부(750) 및 인쇄부(760)는 도 3에 도시된 스캐닝부(310), 에지 검출부(320), 에지 처리부(330), 비에지 처리부(340) 및 인쇄부(350)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
다만, 컬러 조정부(740)는 컬러 에지 조정부(332)에 의해 샤프닝된 컬러 에지 픽셀의 컬러를 상향조정하여 컬러 에지 픽셀의 컬러를 보다 선명하게 한다. 이를 위하여, 컬러 조정부(740)는 샤프닝된 컬러 에지 픽셀을 CMYK 좌표로 변환한다. 그리고, 컬러 조정부(740)는 변환된 컬러 에지 픽셀이 옐로우 컬러, 시안 컬러 및 마젠타 컬러 중 하나의 컬러 영역(domain)에 포함되는지를 판단하고, 포함되는 것으로 판단되면, 컬러 에지 픽셀에 대응하는 컬러의 레벨을 컬러 에지 픽셀이 속하는 컬러 영역 내에서 상향조정한다.
도 8은 컬러 조정부가 시안 컬러에 해당하는 컬러 에지 픽셀을 조정하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 컬러 조정부(740)에서 CMY 좌표로 변환된 값이 C=120, M=0, Y=0, K=0이면, 컬러 조정부(740)는 컬러 에지 픽셀이 시안 컬러 영역에 포함되는 것으로 판단한다. 이 때, M, Y 및 K의 값이 제3임계값 이내에 속하고, C가 제4임계값보다 크면 컬러 조정부(740)는 컬러 에지 픽셀이 시안 컬러 영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 컬러 조정부(740)는 컬러 에지 픽셀의 시안 입력값(Cin)이 제1범위에 속하면 시안 입력값(Cin)을 표현가능한 최대값으로 상향조정한다. 시안의 색정보를 8비트로 표현하 는 경우, 컬러 조정부(740)는 표현가능한 최대값으로서 '255'를 사용한다. 또한, 컬러 조정부(740)는 컬러 에지 픽셀의 시안 입력값(Cin)이 제2범위에 속하면 시안 입력값(Cin)을 도 8에 도시된 바와 같이 설정된 기울기를 이용하여 상향조정한다.
여기서, 제1 및 제2범위는 시안의 색정보를 표현하는 최대값, 예를 들어 '255'를 기준으로 설정된 것으로서, 제1 내지 제4임계값과 함께 설계단계에서 기산출되어 레지스터(미도시)에 설정된다. 이러한 값들은 설계자 또는 관리자에 의해 변경가능하도록 설계된다.
도 8에서 120을 가지는 C 컬러 에지 픽셀은 제1 및 제2범위에 속하지 않으므로 '120'의 시안 출력값(Cout)으로 출력된다. 또한, 일 예로, 제1범위가 200~255이고, Cin=210이면, 컬러 조정부(740)는 Cin을 255로 상향조정하여 출력한다.
인쇄부(760)는 에지 처리부(330)로부터 출력되는 컬러 에지 픽셀, 블랙 에지 조정부(333)로부터 출력되는 블랙 에지 픽셀 및 비에지 처리부(340)로부터 입력되는 비에지 픽셀을 인쇄가능한 형태의 인쇄데이터로 변환한 후 용지에 인쇄하여 화상을 형성한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 화질개선 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 내지 도 9를 참조하면, 스캐닝부(710)는 문서를 스캐닝하여 스캐닝된 이미지의 데이터를 출력한다(S900). 출력되는 데이터는 휘도 및 채도 성분을 갖는다.
S900단계로부터 입력되는 데이터는 에지 검출부(720)에 의해 에지 픽셀과 비 에지 픽셀로 검출된다(S905).
S905단계에서 검출되는 픽셀이 에지 픽셀이면(S910), 에지 픽셀은 에지 판별부(731)에서 블랙 에지 픽셀과 컬러 에지 픽셀로 판별된다(S915). 예를 들어, S915단계는 S900단계로부터 출력되는 데이터가 YCbCr 값을 갖는 경우, 에지 판별부(731)는 상술한 [수학식 1]을 이용하여 컬러 에지 픽셀을 판별한다.
컬러 에지 픽셀로 판별되면(S920), 컬러 에지 조정부(732)는 컬러 에지 픽셀의 주변 픽셀들을 참조하여 샤프닝을 수행한다(S925).
일 예로, 컬러 에지 조정부(732)는 스캔된 이미지 중 컬러 에지 픽셀이 속하는 영역을 확인한 후, 확인된 영역 중 컬러 에지 픽셀과 가장 근접한 곳에 위치하는 픽셀의 컬러가 컬러 에지 픽셀의 컬러가 되도록 조정한다. 또는, 컬러 에지 조정부(732)는 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 컬러 에지 픽셀의 주변에 위치하는 주변 픽셀들의 휘도값을 참조하여 조정할 수도 있다. 이에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 언더 샤프닝(A') 및 오버 샤프닝(B')은 효과적으로 개선된다.
S925단계 이후, 컬러 조정부(740)는 샤프닝된 컬러 에지 픽셀들의 값을 CMYK 좌표로 변환한다(S930).
그리고, 컬러 조정부(740)는 변환된 컬러 에지 픽셀이 2nd Primary 컬러 영역에 포함되는지 판단한다(S935). 포함되는 것으로 판단되면, 컬러 조정부(740)는 컬러 에지 픽셀의 CMY 좌표를 고려하여 컬러 에지 픽셀에 대응하는 컬러의 레벨을 선택적으로 상향조정한다(S940). 즉, 컬러 조정부(740)는 컬러 에지 픽셀에 대응하는 컬러의 레벨이 일정값 이상이면 컬러 레벨을 상향조정한다. 2nd Primary 컬 러 영역은 옐로우 컬러, 시안 컬러 및 마젠타 컬러 영역(domain)을 의미하며, 일정값은 도 8에 도시된 바와 같이 제1범위의 하한선 또는 제2범위의 하한선이 될 수 있다.
반면, S935단계에서 변환된 컬러 에지 픽셀이 2nd Primary 컬러 영역에 포함되지 않은 것으로 판단되면, 컬러 조정부(740)는 S930단계에서 변환된 CMY 좌표를 인쇄부(760)로 출력한다(S945).
또한, S920단계에서 블랙 에지 픽셀로 판단된 에지 픽셀은 블랙 에지 조정부(733)에서 샤프닝이 수행되어 선명한 에지로 개선된다(S950).
한편, S905단계에서 검출되는 픽셀이 비에지 픽셀이면(S910), 비에지 처리부(750)는 검출된 비에지 픽셀에 대해 스무딩 필터링을 적용한다(S955).
S900단계 내지 S955단계에 의해 화질처리된 픽셀은 인쇄부(760)에서 인쇄가능한 형태의 인쇄데이터로 변환된 후 인쇄엔진에 의해 용지에 화상으로 형성된다(S960).
여기서, 도 3에 도시된 화상형성장치(300)을 사용하는 경우, 도 9의 S930단계 내지 S945단계는 생략될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상형성장치는 픽셀 에지 판단부, 에지 처리부, 블랙 에지 샤프닝부, 비블랙 에지 샤프닝부 및 인쇄부를 포함한다. 픽셀 에지 판단부, 에지 처리부, 블랙 에지 샤프닝부, 비블랙 에지 샤프닝부 및 인쇄부는 각각 도 7에 도시된 에지 검출부(720), 에지 판별부(731), 블랙 에지 조정부(733), 컬러에지 조정부(732) 및 인쇄부(760)과 유사하므로 도면의 도시는 생략 한다.
다만, 픽셀 에지 판단부는 이미지 입력 데이터가 이미지의 에지 픽셀을 포함하는지를 판단하며, 판단된 비에지픽셀과는 다른 분리된 경로로 판단된 에지 픽셀을 출력한다.
에지 처리부는 판단된 에지 픽셀을 블랙 에지 픽셀과 비블랙 에지 픽셀로 구분하여, 비블랙 에지 픽셀과는 분리된 경로로 블랙 에지 픽셀을 출력한다. 보다 자세히는, 에지 처리부는 판단된 각각의 에지 픽셀에 대응하는 YCbCr을 가지는 이미지 입력 데이터로부터 채도값(saturation value)을 산출하고, 산출된 채도값과 기설정된 임계값을 비교하여 판단된 에지 픽셀이 블랙 에지 픽셀인지 또는 비블랙 에지 픽셀인지 판단한다.
블랙 에지 샤프닝부는 블랙 에지 픽셀에 제1샤프닝 방식을 적용하며, 비블랙 에지 샤프닝부는 비블랙 에지 픽셀에 제2샤프닝 방식을 적용한다.
인쇄부는 샤프닝된 블랙 에지 픽셀과 샤프닝된 비블랙 에지 픽셀을 이용하여 이미지 입력 데이터를 인쇄한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 종래의 화상형성장치에 의해 발생하는 언더 샤프닝과 오버 샤프닝을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화질개선을 위한 화상형성장치를 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화질개선을 위한 화상형성장치를 도시한 블록도,
도 4는 Gradient 방식을 설명하기 위한 도면의 일 예,
도 5a 및 도 5b는 컬러 에지 조정부가 컬러 에지 픽셀들 중 현재 처리할 타겟 픽셀의 휘도값을 조정하여 샤프닝을 수행하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 6은 컬러 에지 조정부에 의한 샤프닝 결과의 일 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화질개선을 위한 화상형성장치를 개략적으로 도시한 블록도,
도 8은 컬러 조정부가 시안 컬러에 해당하는 컬러 에지 픽셀을 조정하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 화질개선 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
300, 700 : 화상형성장치 320, 720 : 에지 검출부
330, 730 : 에지 처리부 331, 731 : 에지 판별부
332, 732 : 컬러 에지 조정부 333, 733 : 블랙 에지 조정부
340, 750 : 비에지 처리부 740 : 컬러 조정부
350, 760 : 인쇄부

Claims (18)

  1. 스캔된 이미지의 데이터로부터 에지 픽셀을 검출하는 에지 검출부;
    상기 검출된 에지 픽셀로부터 컬러 에지 픽셀과 블랙 에지 픽셀을 판별하여 판별 결과에 따라 상기 컬러 에지 픽셀과 상기 블랙 에지 픽셀을 서로 구분하여 에지 처리하기 위한 독립적인 에지처리방식을 적용하는 에지 처리부; 및
    상기 스캔된 이미지를 상기 처리된 에지 픽셀을 이용하여 인쇄하는 인쇄부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질개선을 위한 화상형성장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 에지 처리부는, 상기 스캔된 이미지 중 상기 컬러 에지 픽셀이 속하는 영역을 확인한 후, 상기 확인된 영역 중 상기 컬러 에지 픽셀과 가장 근접한 곳에 위치하는 픽셀의 컬러로 상기 컬러 에지 픽셀의 컬러를 조정하는 것을 특징으로 하는 화질개선을 위한 화상형성장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 에지 처리부는, 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 컬러 에지 픽셀의 주변에 위치하는 주변 픽셀들의 휘도값을 참조하여 조정하는 것을 특징으로 하는 화질개선을 위한 화상형성장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 에지 처리부는, 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값이 기설정된 최대 임계값보다 크면 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 최대 임계값으로 조정하고, 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값이 기설정된 최소 임계값보다 작으면 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 최소 임계값으로 조정하는 것을 특징으로 하는 화질개선을 위한 화상형성장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 최대 임계값은 상기 주변 픽셀들의 휘도값 중 최대 휘도값보다 크거나 동일하며, 상기 최소 임계값은 상기 주변 픽셀들의 휘도값 중 최소 휘도값보다 작거나 동일한 것을 특징으로 하는 화질개선을 위한 화상형성장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 처리된 컬러 에지 픽셀이 옐로우 컬러, 시안 컬러 및 마젠타 컬러 중 하나의 컬러 영역에 포함되는지를 판단하고, 포함되는 것으로 판단되면, 상기 컬러 에지 픽셀에 대응하는 컬러 레벨을 상기 포함되는 컬러 영역 내에서 상향조정하는 컬러 조정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화질개선을 위한 화상형성장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 스캔된 이미지의 데이터 중 비에지 픽셀(non-edge)에 대해 스무딩 필터링을 수행하는 비에지 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화질개선을 위한 화상형성장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 에지 처리부는 상기 에지 픽셀의 채도값이 설정된 임계값보다 크면 상기 에지 픽셀이 컬러 에지 픽셀인 것으로 판별하고, 상기 설정된 임계값보다 작으면 블랙 에지 픽셀인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 화질개선을 위한 화상형성장치.
  9. 스캔된 이미지의 데이터로부터 에지 픽셀을 검출하는 단계;
    상기 검출된 에지 픽셀로부터 컬러 에지 픽셀과 블랙 에지 픽셀을 판별하여 판별 결과에 따라 상기 컬러 에지 픽셀과 상기 블랙 에지 픽셀을 서로 구분하여 에지 처리하기 위한 독립적인 에지처리방식을 적용하는 단계; 및
    상기 스캔된 이미지를 상기 처리된 에지 픽셀을 이용하여 인쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질개선 제어방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 적용하는 단계는,
    상기 스캔된 이미지 중 상기 컬러 에지 픽셀이 속하는 영역을 확인한 후, 상기 확인된 영역 중 상기 컬러 에지 픽셀과 가장 근접한 곳에 위치하는 픽셀의 컬러로 상기 컬러 에지 픽셀의 컬러를 조정하는 것을 특징으로 하는 화질개선 제어방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 적용하는 단계는,
    상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 컬러 에지 픽셀의 주변에 위치하는 주변 픽셀들의 휘도값을 참조하여 조정하는 샤프닝을 수행하는 것을 특징으로 하는 화질개선 제어방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 적용하는 단계는,
    상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값이 기설정된 최대 임계값보다 크면 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 최대 임계값으로 조정하고, 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값이 기설정된 최소 임계값보다 작으면 상기 컬러 에지 픽셀의 휘도값을 상기 최소 임계값으로 조정하는 것을 특징으로 하는 화질개선 제어방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 최대 임계값은 상기 주변 픽셀들의 휘도값 중 최대 휘도값보다 크거나 동일하며, 상기 최소 임계값은 상기 주변 픽셀들의 휘도값 중 최소 휘도값보다 작거나 동일한 것을 특징으로 하는 화질개선 제어방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 처리된 컬러 에지 픽셀이 옐로우 컬러, 시안 컬러 및 마젠타 컬러 중 하나의 컬러 영역에 포함되는지를 판단하고, 포함되는 것으로 판단되면, 상기 컬러 에지 픽셀에 대응하는 컬러 레벨을 상기 포함되는 컬러 영역 내에서 상향조정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화질개선 제어방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 스캔된 이미지의 데이터 중 비에지 픽셀(non-edge)에 대해 스무딩 필터링을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화질개선 제어방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 적용하는 단계는 상기 에지 픽셀의 채도값이 설정된 임계값보다 크면 상기 에지 픽셀이 컬러 에지 픽셀인 것으로 판별하고, 상기 설정된 임계값보다 작으면 블랙 에지 픽셀인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 화질개선 제어방법.
  17. 이미지 입력 데이터가 이미지의 에지 픽셀을 포함하는지를 판단하며, 판단된 비에지픽셀과는 다른 분리된 경로로 상기 판단된 에지 픽셀을 출력하는 픽셀 에지 판단부;
    상기 판단된 에지 픽셀을 블랙 에지 픽셀과 비블랙 에지 픽셀로 구분하여, 상기 비블랙 에지 픽셀과는 분리된 경로로 상기 블랙 에지 픽셀을 출력하는 에지 처리부;
    상기 블랙 에지 픽셀에 제1샤프닝 방식을 적용하는 블랙 에지 샤프닝부;
    상기 비블랙 에지 픽셀에 제2샤프닝 방식을 적용하는 비블랙 에지 샤프닝부; 및
    상기 샤프닝된 블랙 에지 픽셀과 상기 샤프닝된 비블랙 에지 픽셀을 사용하여 상기 이미지 입력 데이터를 인쇄하는 인쇄부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 에지 처리부는,
    상기 판단된 각각의 에지 픽셀에 대응하는 YCbCr을 가지는 상기 이미지 입력 데이터로부터 채도값(saturation value)을 산출하고, 상기 산출된 채도값과 기설정된 임계값을 비교하여 상기 판단된 에지 픽셀이 블랙 에지 픽셀인지 또는 비블랙 에지 픽셀인지 판단하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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