專利名稱：媒體分類方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種打印紙張的判定方法，尤其涉及一種通過(guò)掃描模塊進(jìn)行三原色光亮度值的取得，并搭配特定算法擴(kuò)大紙張差異的紙張分類方法。
背景技術(shù)：
“小型化”和“功能整合”是當(dāng)今信息裝置的發(fā)展趨勢(shì)。以整合了打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀的多功能事務(wù)機(jī)(Multi-Function Peripheral，MFP)而言，功能整合不僅意味著實(shí)體結(jié)構(gòu)上的匯集與重排，在小型化的要求下，相近功能組件的合并與簡(jiǎn)化也勢(shì)在必行。
通常市面上的打印機(jī)需要利用紙張傳感器(Paper Sensor)和媒體傳感器(Media Sensor)來(lái)判別紙張種類和大小，但因掃描儀上的掃描模塊具有更佳的檢測(cè)靈敏度，而且可區(qū)別紅綠藍(lán)三原色光的掃描結(jié)果，因此這兩種傳感器在多功能事務(wù)機(jī)上被掃描模塊所取代。不過(guò)，雖然利用掃描模塊的光學(xué)特性，可以用以判別紙張大小和種類，但是可打印的媒體(media)種類從傳統(tǒng)紙張到投影片、相片紙，如何準(zhǔn)確的辨識(shí)一直都是一大課題。這是因?yàn)榇蛴?shù)是根據(jù)紙張種類去調(diào)整的，判別的結(jié)果將直接影響到打印品質(zhì)，而紙張辨別方法又直接影響到判別的準(zhǔn)確度，所以紙張辨別方法的優(yōu)良與否可說(shuō)是決定打印質(zhì)量的關(guān)鍵。
早期紙張辨識(shí)的方法是在紙張表面印上不可視墨水碼(Invisible Inkcode)，這種不可視墨水碼包含了紙張種類、制造商、定位與屬性等信息，它的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性高，但由于打印時(shí)被墨水覆印后會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，所以一般而言通常是印在紙張的邊緣；不過(guò)，由于影像打印是消費(fèi)者需求之一，而墨水碼在全紙打印模式(full-bleed printing mode)下還是會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，因此此種紙張辨識(shí)方法仍有問(wèn)題有待解決。
另一種紙張辨識(shí)方式是以兩個(gè)傳感器去檢測(cè)進(jìn)紙的擴(kuò)散反射系數(shù)(diffusereflectance)與鏡射反射系數(shù)(specular reflectance)，這兩個(gè)值的反射比(reflectance ratio)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的幾種已知媒體作比對(duì)，來(lái)決定紙張種類。然而，它的準(zhǔn)確性卻未如預(yù)期，實(shí)際應(yīng)用上發(fā)現(xiàn)了多種媒體具有相同的反射比，使得打印參數(shù)無(wú)法進(jìn)行相對(duì)的調(diào)整。
惠普公司(Hewlett-Packard Company)的產(chǎn)品則搭配了另一種演算方式，經(jīng)由光學(xué)掃描取得的未知媒體反射系數(shù)，會(huì)先進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換(Fouriertransform)，然后以轉(zhuǎn)換后的頻率強(qiáng)度(frequency magnitude)和已知媒體作比對(duì)。這種紙張辨識(shí)方法雖無(wú)先前方法的問(wèn)題，但是由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，媒體種類越來(lái)越多而且性質(zhì)相近，這使得未知媒體的頻率強(qiáng)度有時(shí)候會(huì)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)種已知媒體都十分接近，而提高了判斷的難度和錯(cuò)誤率。
另外，掃描模塊具有檢測(cè)三原色光(紅綠藍(lán)，RGB)的能力，也是多功能事務(wù)機(jī)在紙張辨識(shí)上可供應(yīng)用的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題為結(jié)合掃描模塊所具備的檢測(cè)三原色光功能與能夠擴(kuò)大媒體性質(zhì)差異的算法，去提高媒體判別的準(zhǔn)確率。
鑒于以上公知技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明所提供的紙張分類方法主要包含下列步驟首先對(duì)未知媒體進(jìn)行光學(xué)掃描獲得三原色光亮度值，然后計(jì)算未知媒體所有亮度值對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差，最后將未知媒體的亮度值及標(biāo)準(zhǔn)差，與數(shù)個(gè)已知媒體的樣本亮度值及樣本標(biāo)準(zhǔn)差，通過(guò)一算法進(jìn)行計(jì)算而擴(kuò)大差異，將未知媒體分類為已知媒體的其中一種。
本發(fā)明達(dá)成的功效在于利用掃描模塊的光學(xué)特性，獲得紅綠藍(lán)三原色光的亮度值，這三個(gè)亮度值搭配所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差，比以往一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)更能清楚代表紙張屬性，而通過(guò)本發(fā)明公開算法后更進(jìn)一步擴(kuò)大不同紙張間的差異，而達(dá)到提高媒體辨識(shí)的精確度。


圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例中求取已知媒體數(shù)據(jù)方法的主要流程圖；圖2為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例中未知媒體分類方法的主要流程圖；圖3為本發(fā)明再一較佳實(shí)施例中媒體分類程序模塊系統(tǒng)方塊圖；圖4為一亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)圖，顯示對(duì)數(shù)種已知媒體上數(shù)個(gè)區(qū)塊進(jìn)行光學(xué)掃描時(shí)的落點(diǎn)分布；圖5為另一亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)圖，顯示圖4中各個(gè)已知媒體的三原色光重心分布；及圖6為一亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)圖，顯示一未知媒體在圖5中與各個(gè)已知媒體的位置關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所提供的媒體分類方法主要是利用不同媒體表面粗度及顏色的差異，造成掃描時(shí)可見光的亮度有所不同和標(biāo)準(zhǔn)差的差異，收集這些數(shù)據(jù)且通過(guò)算法擴(kuò)大其差異，作為判斷紙張種類依據(jù)。以下通過(guò)數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參閱圖1，在此先說(shuō)明已知媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的建立方法，主要目的是要獲得數(shù)種已知媒體的“樣本亮度值”及“樣本標(biāo)準(zhǔn)差”，其通過(guò)以下步驟來(lái)進(jìn)行首先對(duì)數(shù)種不同已知媒體上的數(shù)個(gè)區(qū)塊進(jìn)行光學(xué)掃描(步驟110)，獲得三原色測(cè)試亮度值，所謂三原色測(cè)試亮度值(luminance value)包括紅光測(cè)試亮度值、綠光測(cè)試亮度值與藍(lán)光測(cè)試亮度值，而實(shí)際進(jìn)行光學(xué)掃描的測(cè)試機(jī)構(gòu)為掃描模塊，如電荷耦合器件(CCD)或接觸式感光器件(CIS)，另外本實(shí)施例采用的已知媒體包括了無(wú)花紋紙(plain paper)，相紙(photo-paper)，膠紙(coated-paper)與投影片(transparency)；接著，計(jì)算已知媒體三原色光測(cè)試亮度值所對(duì)應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)差(步驟120)，標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviations)即統(tǒng)計(jì)學(xué)上衡量變異的參數(shù)之一，將其納入考慮有助于進(jìn)一步區(qū)分各種媒體間的差異；然后將不同已知媒體的三原色(測(cè)試亮度值，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)差)繪制于亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)圖中(步驟130)，如圖4所示，圖中的區(qū)域410代表2號(hào)無(wú)花紋紙的三原色(測(cè)試亮度值，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)差)落點(diǎn)分布，區(qū)域420代表膠紙、區(qū)域430代表相紙，左下方的區(qū)域440代表投影片，區(qū)域450則代表1號(hào)無(wú)花紋紙；由圖4中可看出，1號(hào)與2號(hào)無(wú)花紋紙的分布相當(dāng)接近，膠紙與相紙也一樣，因此接下來(lái)是求取出不同已知媒體的三原色亮度值重心坐標(biāo)(步驟140)，以重心(center of gravity)坐標(biāo)代表各個(gè)已知媒體，如圖5所示，可以發(fā)現(xiàn)原本十分接近的區(qū)域410與區(qū)域450清楚的分開了，區(qū)域420與區(qū)域430也一樣，而已知媒體的三原色落點(diǎn)坐標(biāo)(樣本亮度值，樣本標(biāo)準(zhǔn)差)將成為進(jìn)行媒體分類的重要依據(jù)。
接下來(lái)，通過(guò)另一個(gè)較佳實(shí)施例來(lái)說(shuō)明在一多功能事務(wù)機(jī)上進(jìn)行媒體分類的具體方法。未知媒體在進(jìn)入多功能事務(wù)機(jī)的輸入路徑時(shí)，掃描模塊即施予光學(xué)掃描，即圖2所示對(duì)未知媒體進(jìn)行光學(xué)掃描以獲得三原色光亮度值(步驟210)，當(dāng)然，此處所謂的三原色光亮度值同樣包含紅、綠、藍(lán)光，而掃描的區(qū)域是預(yù)選的一個(gè)特定區(qū)域；接著，計(jì)算未知媒體的三原色光亮度值所對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)差(步驟220)，若將未知媒體的三原色光(亮度值，標(biāo)準(zhǔn)差)繪制于圖5的亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)圖中，將可得到圖6中位于區(qū)域510內(nèi)的三個(gè)落點(diǎn)；然后，進(jìn)一步擴(kuò)大未知媒體與已知媒體間的差異，按算法計(jì)算未知媒體與已知媒體的差異值Ci(步驟230)，此算法為Ci＝wr*dri+wg*dgi+wb*dbi，其中i已知媒體編號(hào)，i＝1～5；wr紅色光權(quán)值(weighting)；wg綠色光權(quán)值；wb藍(lán)色光權(quán)值；dri在圖6中，未知媒體與第i號(hào)已知媒體的紅色光落點(diǎn)間隔距離；dgi在圖6中，未知媒體與第i號(hào)已知媒體的綠色光落點(diǎn)間隔距離；dbi在圖6中，未知媒體與第i號(hào)已知媒體的藍(lán)色光落點(diǎn)間隔距離。
最后，比較每一個(gè)已知媒體的Ci值，將未知媒體分類為已知媒體中具最小差異值Ci者(步驟240)。
另需補(bǔ)充說(shuō)明的是，在進(jìn)行未知媒體的分類時(shí)，也可以收集未知媒體上數(shù)個(gè)區(qū)塊的亮度值，然后分別求取其三原色光的重心，這樣在圖6亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)圖獲得的三個(gè)落點(diǎn)將更為準(zhǔn)確，也能提高分類的精確度。
本發(fā)明的技術(shù)思想搭配亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)圖作說(shuō)明較為清楚，但是事實(shí)上，前述的幾個(gè)步驟也可以只通過(guò)單純的數(shù)值運(yùn)算去達(dá)到。具體的實(shí)施上需要一個(gè)媒體分類程序模塊300予以執(zhí)行，請(qǐng)參閱圖3，媒體程序模塊300包含了數(shù)據(jù)庫(kù)310、檢測(cè)單元320、演算單元330、判別單元340與設(shè)定單元350，其工作及相互關(guān)系說(shuō)明如下數(shù)據(jù)庫(kù)310是用來(lái)儲(chǔ)存已知媒體的樣本亮度值與樣本標(biāo)準(zhǔn)差，或者進(jìn)一步儲(chǔ)存亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)圖，基本上，本實(shí)施例的多功能事務(wù)機(jī)對(duì)于列入樣本的已知媒體，都具有相對(duì)應(yīng)的一組打印參數(shù)。
檢測(cè)單元320是用來(lái)控制前述的掃描模塊對(duì)未知媒體進(jìn)行光學(xué)掃描，以獲得未知媒體的三原色亮度值。
演算單元330是接收來(lái)自檢測(cè)單元330所檢測(cè)的未知媒體亮度值，去計(jì)算出所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差，同時(shí)從數(shù)據(jù)庫(kù)310獲取已知媒體的樣本亮度值與樣本標(biāo)準(zhǔn)差，以通過(guò)前面公開的算法計(jì)算出未知媒體與每個(gè)已知媒體的差異值Ci。
判別單元340是用來(lái)根據(jù)算法的計(jì)算結(jié)果，將未知媒體分類為已知媒體中具有最小差異值Ci者。
而設(shè)定單元350是媒體分類程序模塊300中，用來(lái)產(chǎn)生使用者接口360供使用者進(jìn)行主觀的媒體分類判斷，或者提供算法中三種色光的權(quán)值變更。使用者接口360所提供的信息可以包括某一未知媒體與已知媒體的亮度值、標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)，算法的權(quán)值設(shè)定、對(duì)此一未知媒體的計(jì)算結(jié)果，甚至提供亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)圖(如圖6)，顯示已知媒體與未知媒體所有(亮度值，標(biāo)準(zhǔn)差)落點(diǎn)。
上述實(shí)施例所公開的媒體分類方法，其優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)掃描模塊可以一次收集紅綠藍(lán)三原色光的各種數(shù)據(jù)，與一般只能檢測(cè)單色光的打印機(jī)功能相比較，本發(fā)明在初期的數(shù)據(jù)收集上已采用較多參數(shù)去代表每一種不同媒體，再加上搭配了衡量變異的標(biāo)準(zhǔn)差，以及可擴(kuò)大差異的算法，確實(shí)提供了較高精確度的媒體分類機(jī)制。
權(quán)利要求
1.一種媒體分類方法，包含下列步驟對(duì)一未知媒體進(jìn)行光學(xué)掃描以獲得一紅光亮度值、一綠光亮度值與一藍(lán)光亮度值；計(jì)算該未知媒體的所有亮度值所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差；及將該未知媒體的亮度值及標(biāo)準(zhǔn)差，與多個(gè)已知媒體的樣本亮度值及樣本標(biāo)準(zhǔn)差，通過(guò)一算法進(jìn)行計(jì)算，將該未知媒體分類為已知媒體的其中一種。
2.如權(quán)利要求1所述媒體分類方法，其特征在于該算法為Ci＝wr*dri+wg*dgi+wb*dbi，該未知媒體為分類具有最小Ci值的已知媒體，其中i已知媒體編號(hào)；wr紅色光權(quán)值；wg綠色光權(quán)值；wb藍(lán)色光權(quán)值；dri在一亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)系統(tǒng)中，該未知媒體與第i號(hào)已知媒體的紅色光落點(diǎn)間隔距離；dgi在該亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)系統(tǒng)中，該未知媒體與第i號(hào)已知媒體的綠色光落點(diǎn)間隔距離；及dbi在該亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)系統(tǒng)中，該未知媒體與第i號(hào)已知媒體的藍(lán)色光落點(diǎn)間隔距離。
3.如權(quán)利要求2所述媒體分類方法，其特征在于該已知媒體的樣本亮度值及樣本標(biāo)準(zhǔn)差通過(guò)以下步驟獲得對(duì)該已知媒體上的多個(gè)區(qū)塊進(jìn)行光學(xué)掃描以獲得多個(gè)紅光測(cè)試亮度值、多個(gè)綠光測(cè)試亮度值與多個(gè)藍(lán)光測(cè)試亮度值；計(jì)算該已知媒體的所有測(cè)試亮度值所對(duì)應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)差；及在該亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)系統(tǒng)中，分別求取紅光、綠光、藍(lán)光所有測(cè)試亮度值、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)差的樣本亮度值、樣本標(biāo)準(zhǔn)差，以代表已知媒體。
4.如權(quán)利要求2所述媒體分類方法，其特征在于通過(guò)一媒體分類程序模塊予以執(zhí)行，該媒體分類程序模塊包含一數(shù)據(jù)庫(kù)，儲(chǔ)存已知媒體的樣本亮度值與樣本標(biāo)準(zhǔn)差；一檢測(cè)單元，控制一掃描模塊對(duì)未知媒體進(jìn)行光學(xué)掃描，以獲得未知媒體的所有亮度值；一演算單元，接收來(lái)自檢測(cè)單元的未知媒體所有亮度值，計(jì)算出其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差，并自數(shù)據(jù)庫(kù)獲取已知媒體的樣本亮度值與樣本標(biāo)準(zhǔn)差，通過(guò)算法進(jìn)行計(jì)算；及一判別單元，根據(jù)算法的計(jì)算結(jié)果，將未知媒體分類為已知媒體的其中一種。
5.如權(quán)利要求4所述媒體分類方法，其特征在于該媒體分類程序模塊還包含一設(shè)定單元，用來(lái)產(chǎn)生一使用者接口供使用者進(jìn)行媒體分類。
6.如權(quán)利要求5所述媒體分類方法，其特征在于該設(shè)定單元還提供算法的權(quán)值變更。
7.如權(quán)利要求5所述媒體分類方法，其特征在于該設(shè)定單元為提供亮度-標(biāo)準(zhǔn)差坐標(biāo)圖，顯示已知媒體與未知媒體所有亮度值、標(biāo)準(zhǔn)差。
8.如權(quán)利要求1所述媒體分類方法，其特征在于該已知媒體為選自無(wú)花紋紙、相紙、膠紙與投影片的組合。
9.權(quán)利要求1所述媒體分類方法，其特征在于對(duì)該未知媒體進(jìn)行光學(xué)掃描的步驟事通過(guò)一掃描模塊來(lái)達(dá)成。
10.如申請(qǐng)專利范圍第9項(xiàng)所述媒體分類方法，其特征在于該掃描模塊為一電荷耦合器件或一接觸式感光器件。
全文摘要
一種媒體分類方法，主要是利用不同媒體表面粗糙程度及顏色的差異，造成掃描時(shí)反射光的紅、綠、藍(lán)三原色光的亮度不同，將其亮度值與對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差通過(guò)算法擴(kuò)大其差異，作為判斷媒體種類依據(jù)；其施行步驟首先對(duì)未知媒體進(jìn)行光學(xué)掃描獲得三原色光亮度值，然后計(jì)算未知媒體所有亮度值對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差，最后將未知媒體的亮度值及標(biāo)準(zhǔn)差，與多個(gè)已知媒體樣本亮度值及樣本標(biāo)準(zhǔn)差，通過(guò)一算法進(jìn)行計(jì)算而擴(kuò)大差異，以將未知媒體分類為已知媒體的其中一種。
文檔編號(hào)G06F17/14GK1540551SQ0311067
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月22日
發(fā)明者賴仲儀, 鄭忠義 申請(qǐng)人:光寶科技股份有限公司