專利名稱：利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有關(guān)于影像輸出型態(tài)的決定方法，尤其涉及一種利用影像中各個(gè)相鄰兩像素所滿足的路徑條件(path condition)結(jié)果進(jìn)行圖文分離(photo/text separation)，決定影像輸出型態(tài)的方法。
背景技術(shù)：
影像輸出，通常包含有圖、文及圖文混合的幾種情況，若再加上黑白/彩色的可能性，則影像輸出的可能組合就變得十分復(fù)雜，如何讓影像輸出裝置(如噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)……)能夠兼顧輸出的速度以及輸出的品質(zhì)，往往對(duì)影像中的圖文進(jìn)行有效的分離是個(gè)最佳選擇。
為了讓影像輸出速度更快、輸出品質(zhì)更好，通常影像輸出裝置在進(jìn)行實(shí)際輸出前都會(huì)執(zhí)行所謂的圖文分離程序，此程序的主要目的在于將影像中圖和文的部分分開(kāi)來(lái)以不同的方式進(jìn)行輸出，使圖、文各自都能夠獲得最佳的影像輸出品質(zhì)，當(dāng)然節(jié)省耗材的使用量也經(jīng)常是圖文分離程序的另一重點(diǎn)。
圖和文，在影像輸出上最大的差異性就在于是否經(jīng)過(guò)半色調(diào)程序(halftoneprocess)，由于圖是屬于不連續(xù)影像(non-continuous tone)，所以較適合以半色調(diào)程序作處理，但是因?yàn)槲氖菍儆谶B續(xù)影像(continuous tone)，因此較不適合以半色調(diào)程序作處理。故當(dāng)影像輸出上沒(méi)有經(jīng)過(guò)圖文分離程序時(shí)，便會(huì)容易將圖和文一并利用半色調(diào)程序進(jìn)行處理并加以輸出，如此一來(lái)文的影像輸出品質(zhì)將大為受到影響，而且透過(guò)半色調(diào)程序來(lái)處理文的部分時(shí)將會(huì)浪費(fèi)掉大量的耗材。
因此，在進(jìn)行影像輸出前先執(zhí)行圖文分離程序是確有其必要的。過(guò)去已經(jīng)有出現(xiàn)過(guò)許多圖文分離的技術(shù)，但其主要的技術(shù)手段仍在于對(duì)原始影像中每個(gè)像素所具有的個(gè)別特性值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)于可能存在于相鄰像素之間所具有的特性關(guān)系均未加以考慮，因此在圖文分離的實(shí)質(zhì)效果上容易產(chǎn)生較大的誤差性，有其應(yīng)用上的缺點(diǎn)。
此外，上述的現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)個(gè)別像素所進(jìn)行的圖文分離程序，往往對(duì)每個(gè)像素均必須進(jìn)行一次的運(yùn)算、判斷、記錄和統(tǒng)計(jì)，因此在圖文分離程序執(zhí)行的效率上也非常不好，特別是當(dāng)原始影像較大時(shí)，若通過(guò)對(duì)每個(gè)像素的逐一判別將會(huì)影響整體運(yùn)作效率，此也為其應(yīng)用上的另一缺點(diǎn)。
因此，有必要提出一種在圖文分離程序應(yīng)用上較不易發(fā)生誤差，同時(shí)能夠兼顧圖文分離程序的執(zhí)行運(yùn)作效率的新技術(shù)方案，來(lái)改善目前圖文分離方法上所存在的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種圖文分離方法，利用像素亮度(pixel intensity)的路徑頻率(path frequency)進(jìn)行圖文分離，改善現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行運(yùn)算、判斷、記錄和統(tǒng)計(jì)所產(chǎn)生誤差大及效率低的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，該方法包含下列步驟分割一原始影像為多個(gè)n×n像素區(qū)塊；依據(jù)一像素亮度范圍設(shè)定多組路徑條件；逐一統(tǒng)計(jì)該像素區(qū)塊中相鄰兩像素所符合的該路徑條件，決定該像素區(qū)塊的一圖文狀態(tài)；及統(tǒng)計(jì)各像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)，決定該原始影像的一輸出型態(tài)。
上述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其中該原始影像為單色影像。
上述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其中該原始影像為彩色影像。
上述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其中該像素區(qū)塊的長(zhǎng)寬n可自包含8、16、32及64的群組組合中任選其中之一。
上述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其中該像素亮度范圍至少包含一白色像素亮度臨界值、一彩色像素高亮度臨界值、一彩色像素低亮度臨界值及一黑色像素亮度臨界值。
上述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其中該路徑條件至少包含一白色至彩色路徑條件、一白色至黑色路徑條件及一彩色至黑色路徑條件。
上述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其中該逐一統(tǒng)計(jì)該像素區(qū)塊中相鄰兩像素所符合的該路徑條件，決定該像素區(qū)塊的一圖文狀態(tài)的步驟，還包含下列步驟依序?qū)υ撓袼貐^(qū)塊進(jìn)行一X軸向掃描；決定相鄰兩像素的該像素亮度范圍；當(dāng)出現(xiàn)符合任一該路徑條件時(shí)，加總至對(duì)應(yīng)該路徑條件的一頻率記錄；及根據(jù)各該路徑條件的該頻率記錄，決定該像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)。
上述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其中該根據(jù)各該路徑條件的該頻率記錄，決定該像素區(qū)塊的該圖文狀態(tài)的步驟，還包含設(shè)定一頻率門檻值以決定該像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)的步驟。
上述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其中該圖文狀態(tài)可自包含一黑白文字狀態(tài)、一黑白圖形狀態(tài)、一彩色圖形狀態(tài)、一黑白文字和彩色圖形狀態(tài)及一彩色文字和彩色圖形狀態(tài)的群組組合中任選其中之一。
上述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其中該統(tǒng)計(jì)各該像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)，決定該原始影像的一輸出型態(tài)的步驟，還包含設(shè)定一型態(tài)門檻值以決定該原始影像的輸出型態(tài)的步驟。
上述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其中該輸出型態(tài)至少包含一半色調(diào)輸出型態(tài)及一非半色調(diào)輸出型態(tài)。
本發(fā)明所采取的技術(shù)手段，主要是利用將原始影像分割為n×n像素區(qū)塊(pixel block)后，針對(duì)像素區(qū)塊中各個(gè)相鄰兩像素的像素亮度(pixel intensity)范圍所滿足的路徑條件(path condition)進(jìn)行記錄，然后根據(jù)路徑出現(xiàn)頻率的高低統(tǒng)計(jì)結(jié)果，來(lái)決定像素區(qū)塊所具有的圖文狀態(tài)，進(jìn)而決定整個(gè)原始影像的輸出型態(tài)。
通過(guò)本發(fā)明，能將原始影像中圖文進(jìn)行分離，并且使影像輸出的效率和品質(zhì)都能夠更加提高。相較于現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明因?yàn)榭紤]到了相鄰像素所具有的特性關(guān)系，因此能夠達(dá)到減少圖文分離上所產(chǎn)生的誤差性，并且因?yàn)楫?dāng)連續(xù)相鄰像素均為相同路徑條件時(shí)并不會(huì)進(jìn)行任何處理，因此可以達(dá)到提高整體運(yùn)作效率的目的。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1為本發(fā)明的方法流程圖；圖2為本發(fā)明的決定像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)流程圖；圖3A至圖3E為本發(fā)明的圖文狀態(tài)示意圖；及圖4A至圖4E為本發(fā)明的對(duì)應(yīng)于圖3A至圖3E的路徑示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明為一種利用影像中各像素亮度(pixel intensity)所滿足的路徑條件(path condition)的發(fā)生頻率(frequency)來(lái)進(jìn)行原始影像的圖文分離的方法，本發(fā)明方法可以透過(guò)硬件的方式來(lái)加以實(shí)施，其所運(yùn)用的原理將在以下作說(shuō)明。
一般影像所具有的圖文狀態(tài)，不外乎有下列幾種類型(1)黑白文字(如圖3A所示)、(2)黑白圖形(如圖3B所示)、(3)彩色圖形(如圖3C所示)、(4)黑白文字和彩色圖形(如圖3D所示)及(5)彩色文字和彩色圖形(如圖3E所示)。
至于構(gòu)成這些影像的像素，若依照其所具有的像素亮度范圍來(lái)區(qū)分的話，基本上又可分為下列幾種情況(1)白色像素亮度(TH_White)、(2)彩色像素高亮度(TH_Color_High)、(3)彩色像素低亮度(TH_Color_Low)及(4)黑色像素亮度(TH_Black)。
而當(dāng)我們將影像分割成一個(gè)個(gè)的像素區(qū)塊(pixel block)進(jìn)行各個(gè)像素亮度的范圍量測(cè)時(shí)，則會(huì)發(fā)現(xiàn)這些相鄰像素的亮度范圍也必然會(huì)符合(1)白色至彩色路徑條件(W_C_Path)、(2)白色至黑色路徑條件(W_B_Path)及(3)彩色至黑色路徑條件(C_B_Path)等幾種情況。
又由于具有不同圖文狀態(tài)的影像，其所滿足的路徑條件的頻率具有一定的規(guī)則性，因此可以作為輸出型態(tài)決定的主要依據(jù)，基本上上述五種圖文狀態(tài)其滿足的路徑條件的頻率狀況大致可歸納如下(1)黑白文字其W_C_Path頻率接近(≈)W_B_Path頻率，且出現(xiàn)的頻率相對(duì)的低(較設(shè)定的頻率門檻值低，此頻率門檻值可依照實(shí)際需求自行設(shè)定)。(如圖4A所示)(2)黑白圖形其W_C_Path頻率接近(≈)W_B_Path頻率，但出現(xiàn)的頻率相對(duì)的高(較設(shè)定的頻率門檻值高)。(如圖4B所示)
(3)彩色圖形其W_C_Path頻率超過(guò)(＞)W_B_Path頻率，且W_C_Path出現(xiàn)的頻率相對(duì)的高(較設(shè)定的頻率門檻值高)，W_B_Path出現(xiàn)的頻率相對(duì)的低(接近0)。(如圖4C所示)(4)黑白文字和彩色圖形其W_C_Path頻率超過(guò)(＞)W_B_Path頻率，且W_C_Path出現(xiàn)的頻率相對(duì)的高(較設(shè)定的頻率門檻值高)，W_B_Path出現(xiàn)的頻率相對(duì)的低(較設(shè)定的頻率門檻值低，但未接近0)。(如圖4D所示)(5)彩色文字和彩色圖形其W_C_Path頻率超過(guò)(＞)W_B_Path頻率，且W_C_Path出現(xiàn)的頻率相對(duì)的低(較設(shè)定的頻率門檻值低)，W_B_Path出現(xiàn)的頻率相對(duì)的低(接近0)。(如圖4E所示)因此，本發(fā)明方法即是利用上述的原理，通過(guò)影像中各個(gè)相鄰兩像素的像素亮度所滿足的路徑條件的出現(xiàn)頻率高低統(tǒng)計(jì)結(jié)果，來(lái)決定出影像所應(yīng)該有的輸出型態(tài)是半色調(diào)(halftone)輸出型態(tài)或非半色調(diào)(non-halftone)輸出型態(tài)，進(jìn)而達(dá)到影像圖文分離的目的。整個(gè)方法流程的部分將配合圖1的部分作進(jìn)一步的說(shuō)明如下首先，步驟100，為了判斷原始影像中各個(gè)像素亮度的緣故，必須先將原始影像切割為一個(gè)個(gè)n×n的像素區(qū)塊。實(shí)際的像素區(qū)塊大小可以依照不同的硬件及需求的運(yùn)算效率來(lái)切割，一般又以8×8、16×16、32×32及64×64的像素區(qū)塊最為常用，但并不以此處所述的為限。
接著，步驟110，根據(jù)像素所具有的像素亮度范圍，如白色像素亮度(TH_White)、彩色像素高亮度(TH_Color_High)、彩色像素低亮度(TH_Color_Low)及黑色像素亮度(TH_Black)，來(lái)預(yù)設(shè)需要列入頻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果中的可能路徑條件，包括有白色至彩色路徑條件(W_C_Path)、白色至黑色路徑條件(W_B_Path)及彩色至黑色路徑條件(C_B_Path)。
之后，步驟120，針對(duì)每個(gè)像素區(qū)塊開(kāi)始進(jìn)行每個(gè)像素的掃描，逐一統(tǒng)計(jì)各個(gè)像素區(qū)塊中相鄰兩像素所符合的路徑條件所發(fā)生的頻率，并根據(jù)頻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果決定像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)。此圖文狀態(tài)包含黑白文字(如圖3A所示)、黑白圖形(如圖3B所示)、彩色圖形(如圖3C所示)、黑白文字和彩色圖形(如圖3D所示)及彩色文字和彩色圖形(如圖3E所示)幾種類型，其決定的判別也如前所述必須事先設(shè)定(包含頻率門檻值的部分)，以利在產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)結(jié)果后可供判別像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)。
最后，步驟130，再根據(jù)對(duì)整個(gè)原始影像中各個(gè)像素區(qū)塊所具有的圖文狀態(tài)作統(tǒng)計(jì)之后，來(lái)決定原始影像的輸出型態(tài)。此處可通過(guò)與設(shè)定的類型門檻值作比較來(lái)決定輸出型態(tài)，至此完成整個(gè)利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法的流程。
其中，有關(guān)步驟120的細(xì)部流程，可以配合參考圖2的部分說(shuō)明如下自步驟110之后，本發(fā)明方法在步驟120中將執(zhí)行針對(duì)每一個(gè)像素區(qū)塊進(jìn)行圖文狀態(tài)的判別處理流程。首先，步驟121，依序?qū)ο袼貐^(qū)塊進(jìn)行X軸向(列)的掃描。然后，步驟122，逐一判斷這一列中相鄰兩個(gè)像素的像素亮度范圍。步驟123，判斷是否相鄰兩像素的亮度范圍滿足事先所設(shè)定的路徑條件？如果不滿足，進(jìn)入步驟126判斷是否完成此列的掃描？如果沒(méi)有完成掃描，則轉(zhuǎn)到步驟124依序讀取下一個(gè)像素繼續(xù)進(jìn)行判斷。如果滿足事先所設(shè)定的路徑條件，則進(jìn)入步驟125進(jìn)行對(duì)應(yīng)路徑條件的頻率記錄加總(即累加其中的數(shù)值)。當(dāng)此列(即X軸向掃描)未完成前(步驟126)，則同樣回到步驟124依序讀取下一個(gè)像素繼續(xù)進(jìn)行判斷。
倘若已完成一列(X軸向)的掃描及判斷時(shí)(步驟126)，則進(jìn)入步驟127進(jìn)一步判斷是否已經(jīng)完成整個(gè)像素區(qū)塊的掃描？如果沒(méi)有，則重新回到步驟121處，進(jìn)行下一列的掃描判斷；反之如果已經(jīng)完成整個(gè)像素區(qū)塊的掃描時(shí)，則進(jìn)入步驟128，根據(jù)各個(gè)路徑條件所具有的頻率記錄，及所設(shè)定的頻率門檻值來(lái)決定此一像素區(qū)塊該有的圖文狀態(tài)。當(dāng)完成所有原始影像中各個(gè)像素區(qū)塊的判別處理后，再進(jìn)入到步驟130處。
其中，上述提及的頻率門檻值及型態(tài)門檻值均為可自行任意定義的數(shù)值，依照實(shí)際應(yīng)用上的需求可隨時(shí)作調(diào)整，因此本發(fā)明方法并不針對(duì)此一部份作任何使用上的限制。
至于以上所述的原始影像，可以為單色影像(monochrome image)或者是彩色影像(color image)，在上述的較佳實(shí)施例中我們是以彩色影像作為例子，但是實(shí)際上僅需要將像素亮度范圍、路徑條件及圖文狀態(tài)判別規(guī)則中有關(guān)彩色的部分除去，即可同理運(yùn)用在單色影像中作圖文分離之用。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該方法包含下列步驟分割一原始影像為多個(gè)n×n像素區(qū)塊；依據(jù)一像素亮度范圍設(shè)定多組路徑條件；逐一統(tǒng)計(jì)該像素區(qū)塊中相鄰兩像素所符合的該路徑條件，決定該像素區(qū)塊的一圖文狀態(tài)；及統(tǒng)計(jì)各像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)，決定該原始影像的一輸出型態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該原始影像為單色影像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該原始影像為彩色影像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該像素區(qū)塊的長(zhǎng)寬n可自包含8、16、32及64的群組組合中任選其中之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該像素亮度范圍至少包含一白色像素亮度臨界值、一彩色像素高亮度臨界值、一彩色像素低亮度臨界值及一黑色像素亮度臨界值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該路徑條件至少包含一白色至彩色路徑條件、一白色至黑色路徑條件及一彩色至黑色路徑條件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該逐一統(tǒng)計(jì)該像素區(qū)塊中相鄰兩像素所符合的該路徑條件，決定該像素區(qū)塊的一圖文狀態(tài)的步驟，還包含下列步驟依序?qū)υ撓袼貐^(qū)塊進(jìn)行一X軸向掃描；決定相鄰兩像素的該像素亮度范圍；當(dāng)出現(xiàn)符合任一該路徑條件時(shí)，加總至對(duì)應(yīng)該路徑條件的一頻率記錄；及根據(jù)各該路徑條件的該頻率記錄，決定該像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該根據(jù)各該路徑條件的該頻率記錄，決定該像素區(qū)塊的該圖文狀態(tài)的步驟，還包含設(shè)定一頻率門檻值以決定該像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該圖文狀態(tài)可自包含一黑白文字狀態(tài)、一黑白圖形狀態(tài)、一彩色圖形狀態(tài)、一黑白文字和彩色圖形狀態(tài)及一彩色文字和彩色圖形狀態(tài)的群組組合中任選其中之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該統(tǒng)計(jì)各該像素區(qū)塊的圖文狀態(tài)，決定該原始影像的一輸出型態(tài)的步驟，還包含設(shè)定一型態(tài)門檻值以決定該原始影像的輸出型態(tài)的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離方法，其特征在于，該輸出型態(tài)至少包含一半色調(diào)輸出型態(tài)及一非半色調(diào)輸出型態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用像素亮度路徑頻率進(jìn)行的圖文分離(photo/text separation)方法，是利用將原始影像分割為n×n像素區(qū)塊(pixel block)后，針對(duì)像素區(qū)塊中各個(gè)相鄰兩像素的像素亮度(pixel intensity)范圍所滿足的路徑條件(path condition)進(jìn)行記錄，然后根據(jù)路徑出現(xiàn)頻率的高低統(tǒng)計(jì)結(jié)果，來(lái)決定像素區(qū)塊所具有的圖文狀態(tài)，進(jìn)而決定整個(gè)原始影像的輸出型態(tài)。
文檔編號(hào)G06K9/20GK1661623SQ20041000640
公開(kāi)日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月27日
發(fā)明者林哲生, 毛清龍 申請(qǐng)人:德鑫科技股份有限公司