KR101693685B1 - 인쇄 제어 단말장치, 화상형성장치 및 화상형성방법 - Google Patents

인쇄 제어 단말장치, 화상형성장치 및 화상형성방법 Download PDF

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Abstract

인쇄 제어 단말장치가 개시된다. 본 인쇄 제어 단말장치는, 인쇄 잡에 대한 인쇄 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부, 인쇄 잡에서 비트맵 이미지를 추출하는 추출부, 추출된 비트맵 이미지를 이용하여 스케치 이미지를 생성하는 스케치 이미지 생성부, 인쇄 잡 내의 비트맵 이미지를 생성된 스케치 이미지로 치환하여 인쇄 데이터를 생성하는 인쇄 데이터 생성부, 및, 생성된 인쇄 데이터를 화상형성장치에 전송하는 통신 인터페이스부를 포함한다.

Description

인쇄 제어 단말장치, 화상형성장치 및 화상형성방법{PRINT CONTROL DEVICE, IMAGE FORMING APPARATUS AND METHOD FOR IMAGE FORMING}
본 발명은 인쇄 제어 단말장치, 화상형성장치 및 화상형성방법에 관한 것으로, 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하여 인쇄할 수 있는 인쇄 제어 단말장치, 화상형성장치 및 화상형성방법에 관한 것이다.
오늘날의 인쇄 장치에 있어서, 소모품을 절약하는 기능은 매우 중요하며, 생태학적으로도 중요하다. 이러한 점에서, 인쇄된 페이지의 랜더링(레스터화)된 이미지에 대해서 특별한 처리를 수행하여 인쇄 장치에서 토너를 절약하거나 드래프트 인쇄를 수행하는 내용에 대한 많은 발명 및 논문이 존재한다.
드래프트 모드에서 인쇄를 수행하는 일반적인 방법은 레스터화 동안에 전체 이미지에 대한 광학적 밀도를 줄이는 것이다. 전자사진 및 잉크젯 프린터의 경우, 레스터화 이전에 레스터화된 그래픽 오브젝트의 픽셀 밝기를 증가함으로써 광학적 밀도를 줄일 수 있으며, 이는 하프토닝 또는 하프토닝의 역치 변화를 이용한 것이다. 예를 들어, 미국 특허 5646670에는 컬러 이미지의 전반적인 컬러 이미지의 농도를 감소하여 토너 소비를 줄이는 장치 및 방법을 기재하고 있다. 그리고 미국 특허 5946450에는 채널 전달 함수를 변환하여 레지스터화된 이미지에 대한 전체 이미지의 크기를 줄임으로써 토너 또는 잉크 소비를 줄이는 방법을 기재하고 있다. 그리고 미국 특허 6476836에는 기설정된 값보다 큰 값을 갖는 이미지 픽셀을 펄스폭 변조(pulse width modulation, PWM)의 결과로 수신된 기설정된 패턴으로 변경하고, 기설정된 값보다 낮은 값을 갖는 픽셀은 출력하지 않는 화상형성장치에 대해서 기재하고 있다.
그러나 이와 같이 페이지 전체에 대해서 광학 밀도를 줄이는 것은 인쇄물의 품질을 심각하게 손상시킨다. 페이지 전체의 광학 밀도를 줄이면, 정상 출력 결과와 비교하였을 때, 텍스트의 글자 모서리는 고르지 못하게 되고, 텍스트의 형상은 부정확해지며, 텍스트의 가독성이 좋지 못해지며, OCR 장치에서의 텍스트 인식이 안 되는 경우가 있게 된다. 예를 들어, 50% 이상의 토너가 절약된 인쇄 페이지의 출력물은 그 품질이 현저하게 저하된다.
최근에, 대부분의 출력 문서들은 컬러 또는 흑백 비트맵으로 전달되거나 저장되는 그림을 포함하고 있다. 예를 들어, 통상적으로 웹 페이지(Web-page)들은 많은 비트맵을 포함하고 있다. 이러한 비트맵을 인쇄하는 것은 토너의 엄청난 소비를 발생한다. 이러한 점을 해결하기 위하여 비트맵의 인쇄를 스킵(skip)하는 기술들이 존재한다. 예를 들어, 미국 공개 특허 2009/0195811에는 PDF로부터 텍스트 오브젝트만을 인쇄하는 것을 기재하고 있다.
그리고 미국 특허 5751433과 미국 특허 5751434에는 인쇄될 오브젝트 종류에 따라 채널 변환 함수를 변환하여 드래프트 인쇄가 가능한 시스템 및 방법을 개시하고 있다. 이를 통해 드래프트 인쇄를 수행하면, 텍스트 품질은 유지되고, 비트맵 품질만이 열화 된다.
미국 특허 6972587에는 인쇄 장치 상의 소모품 사용을 제어하는 방법을 개시한다. 먼저, 각 페이지마다 페이지 비용이 설정되고, 인쇄될 도트의 수에 따라 페이지 비용이 계산된다. 만약 페이지 비용이 기설정된 값을 넘는 경우, 적어도 하나의 토너 절약 기술이 적용된다.
드래프트 인쇄를 위한 기존의 접근 방식들은 전체 인쇄 페이지의 품질을 열화하거나, 비트맵을 스킵하여 인쇄함으로써 중요한 정보의 손실을 초래하는 문제점이 있었다. 때때로 드래프트 인쇄의 품질이 매우 높은 경우에는, 절약된 토너의 양이 미미하였다.
또한, 종래의 드래프트 인쇄 방식 대부분은 절약된 토너의 정확한 측정을 제공하지 않았다.
본 발명은 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하여 인쇄할 수 있는 인쇄 제어 단말장치, 화상형성장치 및 화상형성방법을 제공하는 데 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 실시 예에 따른 화상형성방법은, 인쇄 데이터로부터 비트맵 이미지를 추출하는 단계, 상기 추출된 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하는 단계, 상기 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 상기 스케치 이미지로 치환하는 단계, 및 상기 치환된 인쇄 데이터를 인쇄하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 비트맵 이미지가 상기 스케치 이미지로 치환됨에 따른 자원 절약률을 계산하는 단계, 및, 상기 계산된 자원 절약률을 사용자에게 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 스케치 이미지로 변환하는 단계는, 상기 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화하는 단계, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 단계, 상기 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성하는 단계, 및, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 상기 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 에지 검출은 차후 역치 한계(subsequent threshold limitation)를 갖는 '가우시안 차 연산'(Difference of Gaussians) 필터를 이용하여 수행되며, 상기 '가우시안 차 연산' 필터의 파라미터 및 상기 역치는, 인쇄 해상도 및 '인쇄 용지상에 인쇄되는 이미지의 크기'를 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 스케치 이미지로 변환하는 단계는, 상기 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화하는 단계, 가우스 필터를 이용하여 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 블러링하는 단계, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 돌출맵을 생성하는 단계, 상기 생성된 돌출맵을 알파 채널(Alpha Channel)로 이용하여 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지 및 상기 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩(blending)하는 단계, 상기 블랜딩된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 단계, 상기 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성하는 단계, 및, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 상기 마스크를 곱하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 에지 검출은 차후 역치 한계(subsequent threshold limitation)를 갖는 '가우시안 차 연산'(Difference of Gaussians) 필터를 이용하여 수행되며, 상기 '가우시안 차 연산' 필터의 파라미터 및 상기 역치는, 인쇄 해상도 및 '인쇄 용지상에 인쇄되는 이미지의 크기'를 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 화상형성방법은, 상기 스케치 이미지를 다음의 수식 중 하나를 이용하여 흑백 스케치 이미지로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00001
;
Figure 112011012274596-pat00002
;
Figure 112011012274596-pat00003
여기서, r~, g~, b~는 각각 스케치 이미지의 컬러채널이다.
한편, 상기 자원 절약률을 계산하는 단계는, 다음의 수식들을 이용해 자원 절약률을 계산하는 것이 바람직하다.
Figure 112011012274596-pat00004
여기서, P(n)은 상기 치환된 인쇄 데이터 모두를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수이고, i는 인쇄 데이터에 포함된 비트맵 이미지의 개수이고, Ns(i)는 i번째 스케치 이미지를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수이며, Eb(i)는 i번째 스케치 이미지로 치환함에 따른 i번째 스케치 이미지의 자원 절약률이며, Eb(i)는 아래의 수식에 의해서 계산된다.
Figure 112011012274596-pat00005
여기서, Nb(i)는 i번째 비트맵 이미지를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수이고, Ns(i)는 i번째 스케치 이미지를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수이다.
한편, 상기 자원 절약률을 계산하는 단계는, 각각의 인쇄 색상별로 자원 절약율을 계산하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 스케치 이미지로 변환하는 단계는, 상기 생성된 마스크(M)를 팽창 필터(dilation filter)로 처리하는 단계를 더 포함하고, 상기 마스크를 곱하는 단계는, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 상기 팽창 필터가 처리된 마스크를 곱하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시 예에 따른 화상형성장치와 연결가능한 인쇄 제어 단말장치는, 인쇄 잡에 대한 인쇄 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부, 상기 인쇄 잡에서 비트맵 이미지를 추출하는 추출부, 상기 추출된 비트맵 이미지를 이용하여 스케치 이미지를 생성하는 스케치 이미지 생성부, 상기 인쇄 잡 내의 비트맵 이미지를 상기 생성된 스케치 이미지로 치환하여 인쇄 데이터를 생성하는 인쇄 데이터 생성부, 및, 상기 생성된 인쇄 데이터를 상기 화상형성장치에 전송하는 통신 인터페이스부를 포함한다.
이 경우, 본 인쇄 제어 단말장치는, 상기 비트맵 이미지가 상기 스케치 이미지로 치환됨에 따른 자원 절약률을 계산하는 계산부를 더 포함하고, 상기 사용자 인터페이스부는, 상기 계산된 자원 절약률을 표시하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 스케치 이미지 생성부는, 상기 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화하는 콘트라스트 강화부, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 색상 변환부, 상기 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성하는 마스크 생성부, 및, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 상기 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성하는 곱셈부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 스케치 이미지 생성부는, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 블러링하는 블러링부, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 돌출맵을 생성하는 돌출맵 생성부, 및, 상기 생성된 돌출맵을 알파 채널(Alpha Channel)로 이용하여 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지 및 상기 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩(blending)하는 블랜딩부를 더 포함하고, 상기 색상 변환부는, 상기 블랜딩된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 스케치 이미지 생성부는, 상기 생성된 마스크(M)를 팽창 필터 처리하는 필터부를 더 포함하고, 상기 곱셈부는, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵에 상기 팽창 필터가 처리된 마스크를 곱하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 색상 변환부는, 상기 생성된 스케치 이미지를 흑백 스케치 이미지로 변환하고, 상기 인쇄 데이터 생성부는, 상기 인쇄 잡 내의 비트맵 이미지를 상기 흑백 스케치 이미지로 치환하여 인쇄 데이터를 생성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시 예에 따른 화상형성장치는, 인쇄 데이터를 수신하는 통신 인터페이스부, 상기 수신된 인쇄 데이터에서 비트맵 이미지를 추출하는 추출부, 상기 추출된 비트맵 이미지를 이용하여 스케치 이미지를 생성하는 스케치 이미지 생성부, 및, 상기 수신된 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 상기 생성된 스케치 이미지로 치환하여 인쇄하는 화상 형성부를 포함한다.
이 경우, 상기 스케치 이미지 생성부는, 상기 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화하는 콘트라스트 강화부. 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 색상 변환부, 상기 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성하는 마스크 생성부, 및, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 상기 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성하는 곱셈부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 스케치 이미지 생성부는, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 블러링하는 블러링부, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 돌출맵을 생성하는 돌출맵 생성부, 및, 상기 생성된 돌출맵을 알파 채널(Alpha Channel)로 이용하여 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지 및 상기 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩(blending)하는 블랜딩부를 더 포함하고, 상기 색상 변환부는, 상기 블랜딩된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 색상 변환부는, 상기 생성된 스케치 이미지를 흑백 스케치 이미지로 변환하고, 상기 화상 형성부는, 상기 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 상기 흑백 스케치 이미지로 치환하여 인쇄하는 것이 바람직하다.
도 1은 비트맵 이미지의 일 예 및 본 실시 예에 따라 상기 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환한 결과물의 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 3은 도 2의 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하는 단계를 구체적으로 설명하는 흐름도,
도 4는 다른 방식을 이용하여 도 2의 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하는 단계를 구체적으로 설명하는 흐름도,
도 5는 도 3 및 도 4의 비트맵 이미지의 콘트라스트를 강화하는 단계를 수행함에 있어서 사용되는 이미지 히스토그램의 각종 역치값의 예를 도시한 도면,
도 6은 도 4의 돌출맵 생성 동작을 구체적으로 설명하는 도면,
도 7은 화소값과 인쇄 도트 퍼센트의 관계를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄 제어 단말장치의 구성을 도시한 블록도, 그리고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 블록도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참고하면, 먼저, 인쇄 데이터로부터 비트맵 이미지를 추출한다(S201). 구체적으로, 인쇄 데이터는 텍스트, 비트맵, 벡터 그래픽을 포함할 있는바, 인쇄 데이터 내에서 비트맵 이미지만을 추출할 수 있다. 여기서 인쇄 데이터는 인쇄 제어 단말장치에서 생성되어 화상형성장치에 전달되는 페이지 기술 언어(PDL), 예를 들어, 포스트 스크립트(PS), PCL, XPS, PDF 등과 같은 인쇄 데이터일 수 있으며, 다이렉트 인쇄 방식에 의하여 전달되는 파일 등일 수도 있다. 한편, 추출된 비트맵 이미지는 흑백 비트맵 이미지 또는 컬러 비트맵 이미지일 수 있다. 이하에서는 추출된 비트맵 이미지가 컬러 비트맵 이미지인 것으로 가정하여 설명한다.
그 다음, 추출된 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환한다(S202). 구체적인 스케치 이미지 변환 동작은 도 3 및 도 4를 참고하여 후술한다. 한편, 인쇄 데이터 내에 복수의 비트맵 이미지가 포함되어 있는 경우, 각각의 비트맵 이미지에 대한 복수의 스케치 이미지가 생성될 수 있다.
그 다음, 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 치환됨에 따른 자원 절약률을 계산한다(203). 구현시에 이러한 계산 동작은 생략될 수 있다. 이하에서는 자원 절약률을 계산하는 방법에 대해서 자세히 살펴본다.
몇몇의 이미지의 픽셀 각각은 인쇄 용지 상의 몇몇 포인트에 대응된다. 화소값 또는 픽셀 각각의 색 강도에 대한 인쇄될 포인트의 퍼센트의 의존 함수(function of dependence)는 화상형성장치의 예비 보정 수단으로부터 수신될 수 있다. 흑백 인쇄 장치의 경우 이러한 의존 함수는 하나의 인수 화소값으로부터 형성된다. 이러한 의존 함수의 예가 도 7에 도시되어 있다.
컬러 인쇄 장치의 경우, 색 구성들(color components)의 농도 값을 갖는 상술한 함수 벡터의 인수(argument)는 예를 들어, r, g, b이다. 그러므로 픽셀값 또는 색 구성의 농도에 대한 인쇄될 도트의 퍼센트의 의존 함수에 기초하여 전체 비트맵의 인쇄될 도트의 수가 계산될 수 있다. 따라서, 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 치환됨에 따른 비트맵 이미지에 대한 자원 절약률은 다음의 수학식 1을 이용하여 계산될 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00006
Nb(i)는 i번째 비트맵 이미지를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수이고, Ns(i)는 i번째 스케치 이미지를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수.
여기서,
Figure 112011012274596-pat00007
는 비트맵 이미지를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수이고,
Figure 112011012274596-pat00008
는 스케치 이미지를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수이다. 그리고,
Figure 112011012274596-pat00009
와
Figure 112011012274596-pat00010
는 픽셀값 또는 색 구성의 농도에 대한 인쇄될 도트의 퍼센트의 의존 함수를 이용하여 계산될 수 있다.
한편, 컬러 인쇄의 경우에는 인쇄될 색상별로 자원 절약률이 계산될 수 있다. 그리고, 인쇄 데이터 전체의 인쇄 도트의 개수 및 스케치에 대한 인쇄 도트의 개수는 인쇄 데이터의 일 예인 PDL 및 표시 리스트(Display List)에서의 특정 명령을 통해 계산될 수 있다.
한편, 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 치환됨에 따른 인쇄 데이터 전체에 대한 자원 절약률은 다음의 수학식 2를 이용하여 계산될 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00011
여기서, i는 인쇄 데이터에 포함된 비트맵 이미지의 개수이고, P(n)은 치환된 인쇄 데이터를 출력하는데 사용되는 도트의 총 개수이고, Ns(i)는 i번째 스케치 이미지를 출력하는데 사용되는 도트의 총 개수이며, Eb(i)는 i번째 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 전환함에 따른 i번째 스케치 이미지의 자원 절약률이다.
그 다음, 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 치환한다(S204). 구체적으로, 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 상술한 과정을 통하여 생성된 스케치 이미지로 교체하여 새로운 인쇄 데이터를 생성한다. 한편, 인쇄 데이터 내에 복수의 비트맵 이미지가 포함되어 있는 경우, 각각의 비트맵 이미지를 각각의 비트맵 이미지에 대응되는 스케치 이미지로 치환하여 새로운 인쇄 데이터를 생성할 수 있다.
그리고, 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 변환된 인쇄 데이터를 인쇄한다(S205). 예를 들어, 본 실시 예에 따른 화상형성방법이 인쇄 제어 단말장치에 구현되는 경우, 변환된 인쇄 데이터를 화상형성장치에 전달함으로써 인쇄를 수행하고, 화상형성방법이 화상형성장치에 구현되는 경우 변경된 인쇄 데이터를 직접 인쇄할 수 있다.
그 다음, 계산된 자원 절약률을 사용자에게 표시할 수 있다(S206). 예를 들어, 본 실시 예에 따른 화상형성방법이 인쇄 제어 단말장치에 구현되는 경우, 인쇄 제어 단말장치 상에 구비되는 사용자 인터페이스 창을 통하여 자원 절약률을 표시할 수 있으며, 본 실시 예에 따른 화상형성방법이 화상형성장치에 구현되는 경우, 자원 절약률에 대한 정보를 화상형성장치 상에 구비되는 사용자 인터페이스 창을 통하여 표시하거나, 자원 절약률에 대한 정보를 인쇄 제어 단말장치에 전달하여 인쇄 제어 단말장치에 구비되는 사용자 인터페이스 창을 통하여 사용자에게 자원 절약률을 표시할 수 있다.
이하에서는 도 1을 참고하여 본 발명의 효과를 설명한다.
도 1a는 인쇄 데이터 내에 포함되는 비트맵 이미지의 일 예이고, 도 1b는 종래 기술을 통하여 토너 절약 기술을 이용한 경우의 비트맵 이미지의 일 예이고, 도 1c는 본 발명을 적용하여 생성된 스케치 이미지의 일 예이다. 도 1c 및 도 1b를 비교하여 참고하면, 도 1c 및 도 1b는 도 1a에 대비하여 약 83%의 토너 절약을 가지나, 도 1b는 이미지 자체가 흐려짐으로써 이미지 내용을 사용자가 확인하는게 용이하지 않은데 반해, 본 실시 예에 따른 도 1c의 이미지는 사용자가 이미지 내용을 용이하게 확인할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따를 화상형성방법은, 인쇄 데이터 내에 포함된 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하여 출력하는바, 이미지의 식별력을 유지한 상태에서 토너 또는 잉크와 같은 자원을 효율적으로 절약할 수 있다. 또한, 본 실시 예에 따른 화상형성방법은, 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 치환됨에 따른 자원 절약률을 신뢰적으로 계산하고, 이를 사용자게 통지할 수 있는바, 사용자는 드래프트 인쇄의 효과를 명확하게 이해할 수 있으며, 이를 통해 사용자는 소모품의 교체 계획을 더욱 정확하게 계획할 수 있게 된다. 도 2와 같은 화상형성방법은, 도 8의 구성을 가지는 인쇄 제어 단말장치(800) 또는 도 9의 구성을 가지는 화상형성장치(900) 상에서 실행될 수 있으며, 그 밖의 다른 구성을 가지는 인쇄 제어 단말장치 또는 화상형성장치 상에서도 실행될 수 있다.
도 3은 도 2의 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하는 단계를 구체적으로 설명하는 흐름도이다. 여기서 비트맵 이미지는 컬러 비트맵 이미지이고, r, g, b 채널을 갖는 것을 가정하여 설명한다.
먼저, 스케치 이미지의 외형을 향상시키며, 인식이 용이하도록 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화한다(S301).
먼저, 비트맵 이미지의 전체 히스토그램(H)을 산출한다. 히스토그램 산출을 위하여 컬러 비트맵을 강도 비트맵 또는 흑백 비트맵으로 변환할 수 있다. 컬러 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 방법에는 여러 방법이 있는데, 그 중 다음과 같은 세 가지 방식이 널리 이용된다.
Figure 112011012274596-pat00012
Figure 112011012274596-pat00013
Figure 112011012274596-pat00014
여기서, r, g, b는 비트맵 이미지 내의 r, g, b 채널이다.
흑백 이미지로 변환하기 위하여, 상술한 수학식 3, 4, 5 중 어느 하나가 이용되어도 상관없지만, 수학식 5를 이용하는 것이 바람직하다.
콘트라스트 조정을 위한 낮은 범위 경계는 다음의 수학식 6을 이용하여 계산될 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00015
여기서, Ho는 히스토그램 레벨의 낮은 역치 값이고, Co는 히스토그램 영역의 낮은 역치값, T는 히스토그램의 강도의 역치값이다. 히스토그램의 강도 역치값(T)는 이미지의 과도한 어둠을 방지하기 위하여 적용되었다.
그리고, 콘트라스트 조정을 위한 높은 범위 경계는 다음의 수학식 7을 이용하여 계산될 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00016
여기서, H1은 히스토그램 레벨의 높은 역치값이고, C1은 히스토그램 영역의 높은 역치값이다. 도 5에 상술한 바와 같은 역치값의 예들이 도시되어 있다.
낮은 범위 경계 및 높은 범위 경계가 계산되면, 다음과 같은 수학식 8, 9, 10을 이용하여 비트맵 이미지의 r, g, b 색 채널 각각에 대해서 콘트라스트 강화를 수행할 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00017
Figure 112011012274596-pat00018
Figure 112011012274596-pat00019
그 다음, 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환한다(S302). 구체적으로, 상술한 수학식 3, 4, 5 중 하나를 이용하여 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환할 수 있다. 본 실시 예에서는 수학식 3, 4, 5를 이용하여 흑백 이미지로 변환하는 것만을 설명하였지만, 구현시에는 상술한 수학식 3, 4, 5 이외의 방식을 이용하여 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 형태로도 구현될 수 있다.
그 다음, 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성한다(S303). 구체적으로, 수학식 10과 같이 차후 역치(subsequent threshold)를 갖는 '가우시안 차 연산'(Difference of Gaussians, DOG) 필터를 이용하여 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성할 수 있다. 본 실시 예에서는 DOG 필터를 이용하는 것만은 설명하였지만, 구현시에는 다른 에지 검출 방식을 이용하는 형태로도 구현될 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00020
여기서, I는 흑백 이미지이고, T는 역치값이고, *는 컴볼루션(convolution)이고, DOG 필터의 파라미터인, σ1, σ2와 역치값(T)는 인쇄 해상도 및 '인쇄 용지상에 인쇄되는 이미지 크기'에 의해 결정된다.
그 다음, 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 생성된 마스크가 곱하여 스케치 이미지를 생성한다(S304). 구체적으로, 다음과 같은 수학식 12, 13, 14과 같이 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 생성된 마스크가 곱해짐으로써 스케치 이미지가 생성될 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00021
Figure 112011012274596-pat00022
Figure 112011012274596-pat00023
상술한 바와 같은 방식은 비트맵 이미지에 적용하기에 적합하며, 생성된 스케치 이미지는 외견상 좋고, 사용자가 해당 이미지를 인식하기 용이하다.
한편, 텍스트를 배경으로 갖거나, 콘트라스트가 있는 일부 이미지의 경우에 상술한 바와 같은 방식으로 생성되는 스케치 이미지는 윤곽이 너무 많을 수 있다. 스케치 이미지의 윤곽이 너무 많은 경우 자원 절약률이 떨어지고, 이미지의 인식율을 떨어트리는바, 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하는 과정에서 돌출맵(Saliency Map) 또는 중요맵(importance Map)을 이용할 수 있다. 이하에서는 도 4를 참고하여 돌출맵 및 중요맵을 이용하여 스케치 이미지로 변환하는 동작을 설명한다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 도 2의 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하는 단계를 구체적으로 설명하는 흐름도이다.
먼저, 비트맵 이미지의 콘트라스트를 강화한다(S401). 이러한 콘트라스트 강화 동작은 도 3의 S301 단계와 동일한바 구체적인 설명은 생략한다.
그 다음, 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 블러링한다(S402). 구체적으로, 수학식 16, 17, 18과 같이 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 r', g', b' 색 채널 각각에 수학식 15에 도시된 바와 같은 가우스 필터 값을 콘볼루션하여 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 블러링을 수행할 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00024
Figure 112011012274596-pat00025
Figure 112011012274596-pat00026
Figure 112011012274596-pat00027
그 다음, 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 돌출맵을 생성한다. 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 접근방식을 이용하여 돌출맵을 작성할 수 있다. 이하에서는 도 6을 참고하여 돌출맵 생성 동작을 설명한다.
먼저, 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 강도 맵(intensity map) 및 4색 컬러 채널(R, G, B, Y 채널)을 생성한다. 구체적으로, 강도 맵은 콘트라스크가 강화된 비트맵 이미지에 상술한 바와 같은 수학식 3, 4, 5 중 하나를 이용하여 생성될 수 있으며, 4색 컬러 채널은 다음과 같은 수학식 19, 20, 21, 22를 통하여 생성될 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00028
Figure 112011012274596-pat00029
Figure 112011012274596-pat00030
Figure 112011012274596-pat00031
그 다음, 상술한 수학식 19, 20, 21, 22에 의하여 생성된 4색 컬러 채널을 이용하여 8 레벨의 가우스 피라미드(Gauss pyramids)를 만들고, 상기 생성된 강도 맵을 이용하여 4개의 배향(orientation)(
Figure 112011012274596-pat00032
)에 대한 8 레벨의 가보 피라미드(Gabor pyramids)가 만들 수 있다.
그리고, 두 가지 맵의 중심 차이 작업에 의하여, 하나의 맵을 중심(좋음) 맵으로 명명하고 그 크기를 c라고 하고, 다른 맵을 주변(개략적) 맵으로 명명하고 그 크기를 s라고 하면, 다음과 같은 수학식 23, 24, 25, 26을 통하여 특징맵(Characteristic map)를 만들 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00033
Figure 112011012274596-pat00034
Figure 112011012274596-pat00035
Figure 112011012274596-pat00036
여기서,
Figure 112011012274596-pat00037
,
Figure 112011012274596-pat00038
이다.
이상과 같은 계산에 의하여 중심 맵과 주변 맵의 차이 결과인 특징 맵(Characteristic map)이 생성되고, 생성된 특징 맵은 중심 맵보다 크기가 감소된다.
각각의 특징 맵에 대해서 수학식 27, 28, 29와 같이 중심 누적(central summation) 연산 및 정규화(normalized)를 이용하여 가시 맵(visibility map)을 생성할 수 있다. 중심 누적은 각각의 지도의 특정 크기와 바이 포인트(by-point) 누적으로 축소하는 것으로 구성된다.
Figure 112011012274596-pat00039
Figure 112011012274596-pat00040
Figure 112011012274596-pat00041
여기서, N()는 정규화 연산자이다.
정규화 연산자는 두 부분으로 구성된다. 구체적으로, 처음에는 가우시안 필터가 노이즈 및 일정하지 않은 피크를 줄이기 위해 적용되며, 이후에 평균 로컬 최대(average local maximum, ALM)이 계산된다. 그리고, 평균 로컬 최대가 계산된 후 전체 이미지가 그 값에 곱해진다. 이러한 정규화 방식의 적용은 돌출맵에서 매우 밝은 배경을 무시하게 되며, 증가된 밝기에 의해 마스크되지 않은 매우 중요한 지점만을 남게 한다.
그 다음, 배향과 관련된 배향 맵(Orientaion map,
Figure 112011012274596-pat00042
), 색상과 관련된 색상 맵(Color map,
Figure 112011012274596-pat00043
), 강도(intensity)와 관련된 강도 맵(intensity map,
Figure 112011012274596-pat00044
)이 다음의 수학식 30과 같이 가중치가 부가되어 합해짐으로써 돌출맵이 생성된다.
Figure 112011012274596-pat00045
여기서,
Figure 112011012274596-pat00046
는 강도 맵에 대한 가중치,
Figure 112011012274596-pat00047
는 배향 맵에 대한 가중치,
Figure 112011012274596-pat00048
는 색상 맵에 대한 가중치이다. 한편, 밝기와 배향은 컬러 정보보다 중요하게 처리하는 것이 바람직하므로, 각각의 가중치를
Figure 112011012274596-pat00049
로 설정하여 이용할 수 있다. 한편, S는 0부터 1 사이의 범위내에서 정규화될 수 있다.
본 실시 예에서는 도 6에 도시된 바와 같은 방식으로 돌출맵을 이용하였지만, 다른 방식을 이용하여 돌출맵을 생성할 수 있다. 예를 들어, 논문("Efficient Construction of Saliency Map" by Wen-Fu Lee, Tai-Hsiang Huang, Yi-Hsin Huang, Mei-Lan Chu, and Homer H. Chen (SPIE-IS&T/ Vol. 7240, 2009) 에 개시된 바와 같은 방식이 이용될 수도 있다.
다시 도 4로 돌아가서, 돌출맵이 생성되면, 생성된 돌출맵을 알파 채널(Appha Channel)로 이용하여 콘트라스트가 강화된 이미지 및 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩한다(S404). 구체적으로, 다음과 같은 수학식 31, 32, 33를 이용하여 콘트라스트가 강화된 이미지 및 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩한다.
Figure 112011012274596-pat00050
Figure 112011012274596-pat00051
Figure 112011012274596-pat00052
이러한 처리를 통하여, 비트맵 이미지 내의 배경은 흐리게 하고, 스케치 이미지에 불필요한 선을 방지할 수 있게 된다.
그 다음, 블랜딩된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환한다(S405). 구체적으로, 상술한 수학식 3, 4, 5 중 하나를 이용하여 블랜딩된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환할 수 있다.
그 다음, 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성한다(S406). 마스크를 생성하는 동작은 상술한 도 3의 S303 단계와 동일한바 중복 설명은 생략한다.
그 다음, 생성된 마스크를 형태학적인(morphological) 팽창 필터(dilation filter)로 처리한다(S407). 여기서 팽창 필터의 구성 요소는 화상형성장치 및 그것의 해상도에 따라 달라질 수 있다. 그리고, 이러한 팽창 필터 처리는 선택적으로 수행될 수 있다.
그 다음, 비트맵 이미지에 생성된 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성한다(S408). 구체적으로, 다음과 같은 수학식 34, 35, 36과 같이 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 생성된 마스크가 곱해짐으로써 스케치 이미지가 생성될 수 있다.
Figure 112011012274596-pat00053
Figure 112011012274596-pat00054
Figure 112011012274596-pat00055
여기서, r1', g1', b1'는 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 r, b, b 컬러 채널이고, M은 마스크이며, r~, g~, b~는 각각 스케치 이미지의 r, g, b 컬러채널이다.
이상과 같은 방식으로 스케치 이미지를 생성하는 경우, 비트맵 이미지에 텍스트가 배경으로 포함되어 있거나, 콘트라스트가 있는 이미지에 대해서도 윤곽이 적절히 조정된 스케치 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 다음과 같은 수학식 37, 38, 39 중 하나를 이용하여 상기 생성된 컬러 스케치 이미지를 흑백 컬러 이미지로 변환하여 이용할 수도 있다.
Figure 112011012274596-pat00056
Figure 112011012274596-pat00057
Figure 112011012274596-pat00058
이와 같이 컬러 스케치 이미지를 흑백 스케치 이미지로 변환하는 경우, 더욱더 자원 절약률을 높일 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄 제어 단말장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8을 참고하면, 인쇄 제어 단말장치(800)는 사용자 인터페이스부(810), 저장부(820), 통신 인터페이스부(830), 추출부(840), 스케치 이미지 생성부(850), 인쇄 데이터 생성부(860), 계산부(870) 및 제어부(880)로 구성될 수 있다.
사용자 인터페이스부(810)는 인쇄 제어 단말장치(800)에서 지원하는 각종 기능을 사용자가 설정 또는 선택할 수 있는 다수의 기능키들을 구비하며, 사용자로부터 인쇄 잡에 대한 인쇄 명령을 입력받는다. 그리고 사용자 인터페이스부(810)는 후술할 계산부(870)에서 계산된 자원 절약률을 표시할 수 있다. 사용자 인터페이스부(810)는 터치패드 등과 같이 입력과 출력이 동시에 구현되는 장치로 구현될 수도 있고, 마우스, 키보드 등과 같은 입력 장치 및 CRT 모니터, LCD 모니터, LED 등과 같은 표시 장치를 결합하여 구현될 수도 있다.
저장부(820)는 인쇄 잡을 저장할 수 있다. 여기서 인쇄 잡은 텍스트, 비트맵 이미지 및 벡터 그래픽과 같은 컨텐츠를 포함하는 파일, 예를 들어, 문서 파일 또는 웹 페이지 등일 수 있다. 또한, 저장부(820)는 인쇄 제어 단말장치(800) 상에 구비된 인쇄 드라이버에서 생성된 인쇄 데이터를 저장하거나, 후술할 인쇄 데이터 생성부(860)에서 생성된 인쇄 데이터를 저장할 수 있다.
한편, 저장부(820)는 인쇄 제어 단말장치(800) 내의 저장매체 및 외부 저장매체, 예를 들어 USB 메모리를 포함한 Removable Disk, 호스트(Host)에 연결된 저장매체, 네트워크를 통한 웹 서버(Web server) 등으로 구현될 수 있다.
통신 인터페이스부(830)는 인쇄 제어 단말장치(800)를 화상형성장치(10)와 연결하기 위해 형성되며, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network) 및 인터넷망을 통해 무선 또는 유선 방식으로 접속되는 형태뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus) 포트를 통하여 접속되는 형태도 가능하다. 그리고 통신 인터페이스부(830)는 후술할 인쇄 데이터 생성부(860)에서 생성된 인쇄 데이터를 화상형성장치(10)에 전송할 수 있다.
추출부(840)는 인쇄 잡에서 비트맵 이미지를 추출한다. 구체적으로, 추출부(840)는 인쇄 잡에 포함된 각종 콘텐츠 중 비트맵 이미지를 추출할 수 있다. 그리고, 추출부(840)는 인쇄 잡에 복수의 비트맵 이미지가 포함되어 있는 경우, 인쇄 잡에 포함된 복수의 비트맵 이미지를 추출할 수 있다.
스케치 이미지 생성부(850)는 추출된 비트맵 이미지를 이용하여 스케치 이미지를 생성한다. 구체적으로, 스케치 이미지 생성부(850)는 콘트라스트 강화부(851), 색상 변환부(852), 마스크 생성부(853), 곱셈부(854), 블러링부(855), 돌출맵 생성부(856), 블랜딩부(857), 필터부(858)로 구성될 수 있다.
콘트라스트 강화부(851)는 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트를 강화한다. 콘트라스트를 강화하는 구체적인 방법에 대해서는 도 3의 S301 단계와 관련하여 앞서 설명하였는바, 중복 설명을 생략한다.
색상 변환부(852)는 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환한다. 구체적으로, 색상 변환부(852)는 상술한 수학식 3, 4, 5 중 하나를 이용하여 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환할 수 있다.
그리고 색상 변환부(852)는 후술할 블랜딩부(857)에서 블랜딩된 비트맵 이미지를 생성한 경우, 블랜딩된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환할 수 있다.
그리고 색상 변환부(852)는 후술할 곱셈부(858)에서 생성된 스케치 이미지를 흑백 스케치 이미지로 변환할 수 있다. 구체적으로, 색상 변환부(852)는 상술한 수학식 37, 38, 39 중 하나를 이용하여 후술할 곱셈부(858)에서 생성된 컬러 스케치 이미지를 흑백 스케치 이미지로 변환할 수 있다.
마스크 생성부(853)는 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성한다. 구체적으로, 마스크 생성부(853)는 상술한 수학식 11과 같이 차후 역치(subsequent threshold)를 갖는 '가우시안 차 연산'(Difference of Gaussians, DOG) 필터를 이용하여 색상 변환부(852)에서 생성된 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성할 수 있다.
곱셈부(854)는 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성한다. 구체적으로, 곱셈부(854)는 상술한 수학식 12, 13, 14와 같이 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 마스크 생성부(853)에서 생성된 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성할 수 있다.
그리고, 곱셈부(854)는 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 후술할 필터부(858)에서 팽창 필터 처리가 처리된 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성할 수 있다.
블러링부(855)는 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 블러링한다. 구체적으로, 블러링부(855)는 상술한 수학식 16, 17, 18과 같이 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 r', g', b' 색 채널 각각에 상술한 수학식 15에 도시된 바와 같은 가우스 필터 값을 콘볼루션하여 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 블러링을 수행할 수 있다.
돌출맵 생성부(856)는 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 돌출맵을 생성한다. 돌출맵을 생성하는 구체적인 동작에 대해서는 도 6과 관련하여 자세히 설명하였는바, 중복 설명은 생략한다.
블랜딩부(857)는 생성된 돌출맵을 알파 채널로 이용하여 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지 및 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩한다. 구체적으로, 블랜딩부(857)는 상술한 수학식 31, 32, 33을 이용하여 콘트라스트가 강화된 이미지 및 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩할 수 있다.
필터부(858)는 생성된 마스크를 팽창 필터(dilation filter) 처리한다.
인쇄 데이터 생성부(860)는 인쇄 잡 내의 비트맵 이미지를 생성된 스케치 이미지로 치환하여 인쇄 데이터를 생성한다. 구체적으로, 인쇄 데이터 생성부(860)는 인쇄 잡 내의 비트맵 이미지 대신에 스케치 이미지 생성부(850)에서 생성된 스케치 이미지를 치환하고, 스케치 이미지로 치환된 인쇄 잡에 대한 인쇄 데이터를 생성할 수 있다. 이에 따라 생성된 인쇄 데이터는 포스트 스크립트(PS), PCL, XPS 및 PDF 중 하나의 형태를 가질 수 있다. 한편, 인쇄 잡에 복수의 비트맵 이미지가 포함되어 있는 경우, 인쇄 데이터 생성부(860)는 인쇄 잡에 포함된 복수의 비트맵 이미지를 각각에 대해서 대응되는 스케치 이미지로 치환하여 인쇄 데이터를 생성할 수 있다. 이러한 인쇄 데이터 생성부(860)는 프린터 드라이버일 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 추출부(840), 스케치 이미지 생성부(850), 인쇄 데이터 생성부(860) 및 계산부(870)가 별도의 구성인 것으로 설명하였으나, 하나의 구성으로 구현될 수 있으며, 이 모든 구성이 프린터 드라이버로 구현될 수도 있다.
계산부(870)는 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 치환됨에 따른 자원 절약률을 계산할 수 있다. 자원 절약률을 계산하는 방법에 대해서는 도 2와 관련하여 앞서 설명하였는바, 중복 설명은 생략한다.
제어부(880)는 인쇄 제어 단말장치(800)에 포함된 각 구성을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(880)는 사용자로부터 인쇄 잡에 대한 인쇄 명령을 입력받으면, 선택된 인쇄 잡에서 비트맵 이미지가 추출되어 스케치 이미지로 변환되도록 추출부(840) 및 스케치 이미지 생성부(850)를 제어한다. 그리고, 스케치 이미지가 생성되면, 제어부(880)는 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 치환되어, 스케치 이미지로 치환된 인쇄 데이터가 생성되도록 인쇄 데이터 생성부(860)를 제어하고, 생성된 인쇄 데이터가 인쇄되도록 통신 인터페이스부(810)를 제어하여 생성된 인쇄 데이터를 화상형성장치(10)에 전송할 수 있다.
그리고, 제어부(880)는 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 치환됨에 따른 자원 절약률이 계산되도록 계산부(870)를 제어할 수 있으며, 계산된 자원 절약률이 사용자에게 표시될 수 있도록 사용자 인터페이스부(810)를 제어할 수 있다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 인쇄 제어 단말장치(800)는 인쇄 잡에 포함된 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하여 인쇄 데이터를 생성하는바, 이를 수신한 화상형성장치는 이미지의 식별력을 유지한 상태에서 토너 또는 잉크와 같은 자원을 효율적으로 절약할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9를 참고하면, 화상형성장치(900)는 사용자 인터페이스부(910), 저장부(920), 통신 인터페이스부(930), 추출부(940), 스케치 이미지 생성부(950), 화상 형성부(960), 계산부(970) 및 제어부(980)로 구성될 수 있다.
사용자 인터페이스부(910)는 화상형성장치(900)에서 지원하는 각종 기능을 사용자가 설정 또는 선택할 수 있는 다수의 기능키들을 구비하며, 후술할 계산부(970)에서 계산된 자원 절약률을 표시할 수 있다. 사용자 인터페이스부(910)는 터치패드 등과 같이 입력과 출력이 동시에 구현되는 장치로 구현될 수도 있고, 마우스, 키보드 등과 같은 입력 장치 및 CRT 모니터, LCD 모니터, LED 등과 같은 표시 장치를 결합하여 구현될 수도 있다.
저장부(920)는 인쇄 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로, 저장부(920)는 후술할 통신 인터페이스부(930)를 통하여 수신한 인쇄 데이터를 저장할 수 있다. 여기서 인쇄 데이터는 포스트 스크립트(PS), PCL, XPS 및 PDF와 같은 페이지 기술 언어(PDL)이거나, 다이렉트 인쇄 방식으로 전달된 문서 파일일 수 있다. 한편, 저장부(920)는 화상형성장치(900) 내의 저장매체 및 외부 저장매체, 예를 들어 USB 메모리를 포함한 Removable Disk, 호스트(Host)에 연결된 저장매체, 네트워크를 통한 웹 서버(Web server) 등으로 구현될 수 있다.
통신 인터페이스부(930)는 화상형성장치(900)를 인쇄 제어 단말장치(20)와 연결하기 위해 형성되며, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network) 및 인터넷망을 통해 무선 또는 유선 방식으로 접속되는 형태뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus) 포트를 통하여 접속되는 형태도 가능하다. 그리고 통신 인터페이스부(930)는 인쇄 제어 단말장치(20)로부터 인쇄 데이터를 수신할 수 있으며, 다이렉트 인쇄 방식으로 문서 파일을 수신할 수도 있다. 그리고, 통신 인터페이스부(930)는 후술할 계산부(970)에서 계산된 자원 절약률에 대한 정보를 인쇄 제어 단말장치(20)에 전달할 수 있다.
추출부(940)는 인쇄 데이터에서 비트맵 이미지를 추출한다. 구체적으로, 추출부(940)는 인쇄 데이터에 포함된 각종 콘텐츠 중 비트맵 이미지를 추출할 수 있다. 그리고, 추출부(940)는 인쇄 데이터에 복수의 비트맵 이미지가 포함되어 있는 경우, 인쇄 데이터에 포함된 복수의 비트맵 이미지를 추출할 수 있다.
스케치 이미지 생성부(950)는 추출된 비트맵 이미지를 이용하여 스케치 이미지를 생성한다. 구체적으로, 스케치 이미지 생성부(950)는 콘트라스트 강화부(951), 색상 변환부(952), 마스크 생성부(953), 곱셈부(954), 블러링부(955), 돌출맵 생성부(956), 블랜딩부(957), 필터부(958)로 구성될 수 있다.
콘트라스트 강화부(951)는 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트를 강화한다. 콘트라스트를 강화하는 구체적인 방법에 대해서는 도 3의 S301 단계와 관련하여 앞서 설명하였는바, 중복 설명을 생략한다.
색상 변환부(952)는 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환한다. 구체적으로, 색상 변환부(952)는 상술한 수학식 3, 4, 5 중 하나를 이용하여 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환할 수 있다.
그리고 색상 변환부(952)는 후술할 블랜딩부(957)에서 블랜딩된 비트맵 이미지를 생성한 경우, 블랜딩된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환할 수 있다.
그리고 색상 변환부(952)는 후술할 곱셈부(958)에서 생성된 스케치 이미지를 흑백 스케치 이미지로 변환할 수 있다. 구체적으로, 색상 변환부(952)는 상술한 수학식 37, 38, 39 중 하나를 이용하여 후술할 곱셈부(958)에서 생성된 컬러 스케치 이미지를 흑백 스케치 이미지로 변환할 수 있다.
마스크 생성부(953)는 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성한다. 구체적으로, 마스크 생성부(953)는 상술한 수학식 11과 같이 차후 역치(subsequent threshold)를 갖는 '가우시안 차 연산'(Difference of Gaussians, DOG) 필터를 이용하여 색상 변환부(952)에서 생성된 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성할 수 있다.
곱셈부(954)는 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성한다. 구체적으로, 곱셈부(954)는 상술한 수학식 12, 13, 14와 같이 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 마스크 생성부(853)에서 생성된 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성할 수 있다.
그리고, 곱셈부(954)는 후술할 필터부(958)에서 팽창 필터 처리가 처리된 마스크와 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성할 수 있다. 구체적으로, 곱셈부(954)는 상술한 수학식 34, 35, 36과 같이 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 필터부(858)에서 팽창 필터 처리된 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성할 수 있다.
블러링부(955)는 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 블러링한다. 구체적으로, 블러링부(955)는 상술한 수학식 16, 17, 18과 같이 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 r', g', b' 색 채널 각각에 상술한 수학식 15에 도시된 바와 같은 가우스 필터 값을 콘볼루션하여 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 블러링을 수행할 수 있다.
돌출맵 생성부(956)는 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 돌출맵을 생성한다. 돌출맵을 생성하는 구체적인 동작에 대해서는 도 6과 관련하여 자세히 설명하였는바, 중복 설명은 생략한다.
블랜딩부(957)는 생성된 돌출맵을 알파 채널로 이용하여 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지 및 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩한다. 구체적으로, 블랜딩부(957)는 상술한 수학식 31, 32, 33을 이용하여 콘트라스트가 강화된 이미지 및 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩할 수 있다.
필터부(958)는 생성된 마스크를 팽창 필터(dilation filter) 처리한다.
화상 형성부(960)는 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 생성된 스케치 이미지로 치환하여 인쇄한다. 구체적으로, 화상 형성부(860)는 인쇄 잡 내의 비트맵 이미지 대신에 스케치 이미지 생성부(950)에서 생성된 스케치 이미지를 치환하고, 스케치 이미지로 치환된 인쇄 데이터에 대한 인쇄를 수행할 수 있다. 한편, 인쇄 데이터에 복수의 비트맵 이미지가 포함되어 있는 경우, 화상 형성부(960)는 인쇄 데이터에 포함된 복수의 비트맵 이미지를 각각에 대해서 대응되는 스케치 이미지로 치환하여 인쇄를 수행할 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 추출부(940), 스케치 이미지 생성부(950), 화상 형성부(960) 및 계산부(970)가 별도의 구성인 것으로 설명하였으나, 하나의 구성으로 구현될 수 있으며, 이 모든 구성이 화상형성장치 내의 래스터 이미지 처리기(RIP)에 구현될 수도 있다.
계산부(970)는 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 치환됨에 따른 자원 절약률을 계산할 수 있다. 자원 절약률을 계산하는 방법에 대해서는 도 2와 관련하여 앞서 설명하였는바, 중복 설명은 생략한다.
제어부(980)는 화상형성장치(900)에 포함된 각 구성을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(980)는 인쇄 데이터가 인쇄 제어 단말장치(20)로부터 수신되면, 수신된 인쇄 데이터에서 비트맵 이미지가 추출되어 스케치 이미지로 변환되도록 추출부(940) 및 스케치 이미지 생성부(9950)를 제어한다. 그리고, 제어부(980)는 스케치 이미지가 생성되면, 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 치환된 인쇄 데이터가 인쇄되도록 화상 형성부(960)를 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(980)는 비트맵 이미지가 스케치 이미지로 치환됨에 따른 자원 절약률이 계산되도록 계산부(970)를 제어할 수 있으며, 계산된 자원 절약률이 사용자에게 표시될 수 있도록 사용자 인터페이스부(910)를 제어하거나, 계산된 자원 절약률에 대한 정보가 인쇄 제어 단말장치(20)에 전달되도록 통신 인터페이스부(930)를 제어할 수 있다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 화상형성장치(900)는 인쇄 데이터에 포함된 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하여 인쇄하는바, 이미지의 식별력을 유지한 상태에서 토너 또는 잉크와 같은 자원을 효율적으로 절약할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
800: 인쇄 제어 단말장치 810: 사용자 인터페이스부
820: 저장부 830: 통신 인터페이스부
840: 추출부 850: 스케치 이미지 생성부
860: 인쇄 데이터 생성부 870: 계산부
880: 제어부 900: 화상형성장치
910: 사용자 인터페이스부 920: 저장부
930: 통신 인터페이스부 940: 추출부
950: 스케치 이미지 생성부 960: 화상형성부
970: 계산부 980: 제어부

Claims (20)

  1. 화상형성방법에 있어서,
    인쇄 데이터로부터 비트맵 이미지를 추출하는 단계;
    상기 추출된 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하는 단계;
    상기 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 상기 스케치 이미지로 치환하는 단계; 및
    상기 치환된 인쇄 데이터를 인쇄하는 단계;를 포함하고,
    상기 스케치 이미지를 다음의 수식 중 하나를 이용하여 흑백 스케치 이미지로 변환하는 단계;를 더 포함하는 화상형성방법.
    Figure 112016093565997-pat00075
    ;
    Figure 112016093565997-pat00076
    ;
    Figure 112016093565997-pat00077

    여기서, r~, g~, b~는 각각 스케치 이미지의 컬러채널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비트맵 이미지가 상기 스케치 이미지로 치환됨에 따른 자원 절약률을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 자원 절약률을 사용자에게 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스케치 이미지로 변환하는 단계는,
    상기 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화하는 단계;
    상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 단계;
    상기 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성하는 단계; 및
    상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 상기 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 에지 검출은 차후 역치 한계(subsequent threshold limitation)를 갖는'가우시안 차 연산'(Difference of Gaussians) 필터를 이용하여 수행되며,
    상기 '가우시안 차 연산' 필터의 파라미터 및 상기 역치는, 인쇄 해상도 및 '인쇄 용지상에 인쇄되는 이미지의 크기'를 이용하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법.
  5. 화상형성방법에 있어서,
    인쇄 데이터로부터 비트맵 이미지를 추출하는 단계;
    상기 추출된 비트맵 이미지를 스케치 이미지로 변환하는 단계;
    상기 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 상기 스케치 이미지로 치환하는 단계; 및
    상기 치환된 인쇄 데이터를 인쇄하는 단계;를 포함하고,
    상기 스케치 이미지로 변환하는 단계는,
    상기 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화하는 단계;
    가우스 필터를 이용하여 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 블러링하는 단계;
    상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 돌출맵을 생성하는 단계;
    상기 생성된 돌출맵을 알파 채널(Alpha Channel)로 이용하여 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지 및 상기 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩(blending)하는 단계;
    상기 블랜딩된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하는 단계;
    상기 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성하는 단계;
    상기 생성된 마스크(M)를 팽창 필터(dilation filter)로 처리하는 단계; 및
    상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 상기 팽창 필터가 처리된 마스크를 곱하는 단계;를 포함하는 화상형성방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 에지 검출은 차후 역치 한계(subsequent threshold limitation)를 갖는'가우시안 차 연산'(Difference of Gaussians) 필터를 이용하여 수행되며,
    상기 '가우시안 차 연산' 필터의 파라미터 및 상기 역치는, 인쇄 해상도 및 '인쇄 용지상에 인쇄되는 이미지의 크기'를 이용하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법.
  7. 삭제
  8. 제2항에 있어서,
    상기 자원 절약률을 계산하는 단계는,
    다음의 수식들을 이용해 자원 절약률을 계산하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법.
    Figure 112011012274596-pat00062

    여기서, P(n)은 상기 치환된 인쇄 데이터 모두를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수이고, i는 인쇄 데이터에 포함된 비트맵 이미지의 개수이고, Ns(i)는 i번째 스케치 이미지를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수이며, Eb(i)는 i번째 스케치 이미지로 치환함에 따른 i번째 스케치 이미지의 자원 절약률이며, Eb(i)는 아래의 수식에 의해서 계산된다.
    Figure 112011012274596-pat00063

    여기서, Nb(i)는 i번째 비트맵 이미지를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수이고, Ns(i)는 i번째 스케치 이미지를 인쇄하는데 사용되는 도트의 총 개수.
  9. 제2항 또는 제8항에 있어서,
    상기 자원 절약률을 계산하는 단계는,
    각각의 인쇄 색상별로 자원 절약률을 계산하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법.
  10. 삭제
  11. 화상형성장치와 연결가능한 인쇄 제어 단말장치에 있어서,
    인쇄 잡에 대한 인쇄 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부;
    상기 인쇄 잡에서 비트맵 이미지를 추출하고, 상기 추출된 비트맵 이미지를 이용하여 스케치 이미지를 생성하고, 상기 인쇄 잡 내의 비트맵 이미지를 상기 생성된 스케치 이미지로 치환하여 인쇄 데이터를 생성하는 제어부; 및
    상기 생성된 인쇄 데이터를 상기 화상형성장치에 전송하는 통신 인터페이스부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 스케치 이미지를 다음의 수식 중 하나를 이용하여 흑백 스케치 이미지로 변환하는 인쇄 제어 단말장치.
    Figure 112016093565997-pat00078
    ;
    Figure 112016093565997-pat00079
    ;
    Figure 112016093565997-pat00080

    여기서, r~, g~, b~는 각각 스케치 이미지의 컬러채널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비트맵 이미지가 상기 스케치 이미지로 치환됨에 따른 자원 절약률을 계산하고,
    상기 사용자 인터페이스부는,
    상기 계산된 자원 절약률을 표시하는 것을 특징으로 하는 인쇄 제어 단말장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화하고, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하고, 상기 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성하고, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 상기 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성하는 인쇄 제어 단말장치.
  14. 화상형성장치와 연결가능한 인쇄 제어 단말장치에 있어서,
    인쇄 잡에 대한 인쇄 명령을 입력받는 사용자 인터페이스부;
    상기 인쇄 잡에서 비트맵 이미지를 추출하고, 상기 추출된 비트맵 이미지를 이용하여 스케치 이미지를 생성하고, 상기 인쇄 잡 내의 비트맵 이미지를 상기 생성된 스케치 이미지로 치환하여 인쇄 데이터를 생성하는 제어부; 및
    상기 생성된 인쇄 데이터를 상기 화상형성장치에 전송하는 통신 인터페이스부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화하고, 가우스 필터를 이용하여 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 블러링하고, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 돌출맵을 생성하고, 상기 생성된 돌출맵을 알파 채널(Alpha Channel)로 이용하여 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지 및 상기 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩(blending)하고, 상기 블랜딩된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하고, 상기 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성하고, 상기 생성된 마스크(M)를 팽창 필터(dilation filter)로 처리하고, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 상기 팽창 필터가 처리된 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성하는 인쇄 제어 단말장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 화상형성장치에 있어서,
    인쇄 데이터를 수신하는 통신 인터페이스부;
    상기 수신된 인쇄 데이터에서 비트맵 이미지를 추출하고, 상기 추출된 비트맵 이미지를 이용하여 스케치 이미지를 생성하는 제어부; 및
    상기 수신된 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 상기 생성된 스케치 이미지로 치환하여 인쇄하는 화상 형성부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 스케치 이미지를 다음의 수식 중 하나를 이용하여 흑백 스케치 이미지로 변환하는 화상형성장치.
    Figure 112016093565997-pat00081
    ;
    Figure 112016093565997-pat00082
    ;
    Figure 112016093565997-pat00083

    여기서, r~, g~, b~는 각각 스케치 이미지의 컬러채널.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화하고, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하고, 상기 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성하고, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 상기 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성하는 화상형성장치.
  19. 화상형성장치에 있어서,
    인쇄 데이터를 수신하는 통신 인터페이스부;
    상기 수신된 인쇄 데이터에서 비트맵 이미지를 추출하고, 상기 추출된 비트맵 이미지를 이용하여 스케치 이미지를 생성하고, 상기 수신된 인쇄 데이터 내의 비트맵 이미지를 상기 생성된 스케치 이미지로 치환하는 제어부; 및
    상기 스케치 이미지로 치환된 인쇄 데이터를 인쇄하는 화상 형성부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 추출된 비트맵 이미지의 콘트라스트(contrast)를 강화하고, 가우스 필터를 이용하여 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지를 블러링하고, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지에 대한 돌출맵을 생성하고, 상기 생성된 돌출맵을 알파 채널(Alpha Channel)로 이용하여 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지 및 상기 블러링된 비트맵 이미지를 블랜딩(blending)하고, 상기 블랜딩된 비트맵 이미지를 흑백 이미지로 변환하고, 상기 흑백 이미지의 에지를 검출하여 마스크를 생성하고, 상기 생성된 마스크(M)를 팽창 필터(dilation filter)로 처리하고, 상기 콘트라스트가 강화된 비트맵 이미지의 컬러 채널 각각에 상기 팽창 필터가 처리된 마스크를 곱하여 스케치 이미지를 생성하는 화상형성장치.
  20. 삭제
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