專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備及具有該轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備的成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體構(gòu)思涉及一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像的設(shè)備和方法，更 具體地講，涉及一種基于顏色信息將不同的彩色圖像轉(zhuǎn)換為不同的單色圖像 的設(shè)備和方法以及具有該轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備的成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
成像設(shè)備(如打印機(jī)、多功能外設(shè)等)通過(guò)對(duì)打印對(duì)象(如圖片或文本) 執(zhí)行圖像處理來(lái)在諸如紙等的打印介質(zhì)上形成圖像。隨著彩色成像技術(shù)的發(fā) 展，當(dāng)前正在創(chuàng)建大量包括字符、圖片、照片等的彩色文檔。盡管彩色成像 設(shè)備(如彩色打印機(jī)、彩色多功能外設(shè)等)正在普及，但是在大多數(shù)辦公室 中仍在使用單色成像設(shè)備(如單色打印機(jī)、單色多功能外設(shè)等)。在這樣的環(huán) 境下，如果通過(guò)單色成像設(shè)備輸出彩色文檔，則當(dāng)對(duì)彩色文檔進(jìn)行單色打印 時(shí)，包括在該彩色文檔中的詳細(xì)信息和含義可能丟失，以至于觀看者難以理 解所述詳細(xì)信息和含義。圖1示出圖像轉(zhuǎn)換處理過(guò)程中的原始彩色文檔，圖2示出根據(jù)傳統(tǒng)圖像 轉(zhuǎn)換方法將原始彩色文檔轉(zhuǎn)換成的單色文檔。參照?qǐng)D1和圖2,根據(jù)傳統(tǒng)的 圖像轉(zhuǎn)換方法，原始彩色文檔中的具有不同顏色數(shù)據(jù)的相鄰對(duì)象被轉(zhuǎn)換為具 有相似或相同亮度數(shù)據(jù)的單色圖像，從而使得難以區(qū)分所述相鄰對(duì)象，尤其 是使得難以感知該單色圖像上的某些特定對(duì)象。例如，圖1中所示的彩色圖 像中的不同顏色的部分a和b被轉(zhuǎn)換為圖2中的具有相同的單色亮度的部分a' 禾口 b'。為了克服這一問(wèn)題，第2002-262108號(hào)日本專(zhuān)利公開(kāi)公開(kāi)了這樣一種方 法，在該方法中，從將被轉(zhuǎn)換為單色圖像的彩色圖像中提取不同的第一和第 二對(duì)象，提取出的第一和第二對(duì)象被單色轉(zhuǎn)換，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?duì)象的繪制位 置被辨別為彼此交疊時(shí)，單色轉(zhuǎn)換之后的第一和第二對(duì)象之間的單色灰度差 被控制為指定的差或更大。然而，這一方法需要計(jì)算和存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)(如關(guān) 于相鄰對(duì)象的位置的數(shù)據(jù)、顏色數(shù)據(jù)等)，從而導(dǎo)致需要大量計(jì)算，并且速度下降。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明總體構(gòu)思提供一種圖像轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備以及使用該轉(zhuǎn)換方法和設(shè) 備的成像設(shè)備，該圖像轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備基于顏色信息將不同的彩色圖像轉(zhuǎn)換 為不同的單色圖像并減小了用于轉(zhuǎn)換處理的計(jì)算量。本發(fā)明總體構(gòu)思還提供一種圖像轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備以及使用該轉(zhuǎn)換方法和 設(shè)備的成像設(shè)備，該圖像轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備將原始彩色文檔中具有不同顏色數(shù) 據(jù)的相鄰對(duì)象轉(zhuǎn)換為具有不同亮度數(shù)據(jù)的單色圖像，從而在該單色圖像中， 所有對(duì)象都可彼此區(qū)分。本發(fā)明總體構(gòu)思的另外方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中被部分地闡述，并 且部分地從描述中將變得明顯，或者可通過(guò)實(shí)施本發(fā)明總體構(gòu)思而了解。本發(fā)明總體構(gòu)思的前述和/或其它方面和效用可通過(guò)提供一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法包括根據(jù)彩色圖像的像素的亮度 值以及與像素的屬性對(duì)應(yīng)的特征值來(lái)將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像，將彩色圖 像轉(zhuǎn)換到表示彩色圖像的像素的亮度值和屬性值的顏色空間；基于亮度值將 彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像；基于彩色圖像的像素的屬性值來(lái)修正單色圖像的 相應(yīng)像素的亮度值。表示亮度值和屬性值的顏色空間可包括CIEL*a*b、 YCbCr和HSL之一。所述亮度值可由明度(luminance)表示。所述屬性值可由色調(diào)(hue)表示。將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像的步驟可包括用從0至255的明度值來(lái)表 示單色圖像。修正單色圖像的像素的亮度值的步驟可包括使用至少一個(gè)表來(lái)將特征 值加到單色圖像的像素的亮度值和/或從單色圖像的像素的亮度值中減去特 征值，其中，所述表中存儲(chǔ)有表示指定數(shù)量的色調(diào)的唯一亮度修正量的特征 值。所述至少一個(gè)表的數(shù)量與由所述指定數(shù)量的色調(diào)表示的亮度值對(duì)應(yīng)，為 兩個(gè)或以上。如果彩色圖像的像素的特定色調(diào)不是存儲(chǔ)在所述至少 一個(gè)表中的色調(diào)之 一 ，則可以與該特定色調(diào)與存儲(chǔ)在表中的色調(diào)中的與該特定色調(diào)最相似的兩
個(gè)色調(diào)的相似度成比例地計(jì)算該特定色調(diào)的特征值。
當(dāng)與兩個(gè)相似的色調(diào)的相似度分別為a和b,并且兩個(gè)相似的色調(diào)的特 征值分別為Va和Vb時(shí)，所述特定色調(diào)的特征值可一皮設(shè)置為Vax(a/(a+b)) + Vbx(b/(a+b))。每一相似度可以與所述特定色調(diào)的值和所述相似色調(diào)的值之間的差成反比。
如果彩色圖像的像素的特定亮度不是存儲(chǔ)在所述兩個(gè)或更多表中的亮度 之一，則與該特定亮度與存儲(chǔ)在所述表中的亮度中的與該特定亮度最相似的 兩個(gè)亮度的相似度成比例地計(jì)算該特定亮度的特征值。
當(dāng)與所述兩個(gè)相似的亮度的相似度分別為c和d,并且所述兩個(gè)相似的 亮度的特征值分別為Vc和Vd時(shí)，所述特定亮度的特征值可被設(shè)置為 Vcx(c/(c+d)) + Vdx(d/(c+d))。每一相似度可以與所述特定亮度的值和所述相似亮度的值之間的差成反比。
本發(fā)明總體構(gòu)思的前述和/或其他方面和效用還可通過(guò)提供一種通過(guò)將 彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像來(lái)形成圖像的成像設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，該成像設(shè)備包括 圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，用于將彩色圖像轉(zhuǎn)換到表示組成彩色圖像的像素的亮度值和 屬性值的顏色空間，基于像素的亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像，基于與 彩色圖像的像素的屬性值對(duì)應(yīng)的特征值來(lái)修正單色圖像的像素的亮度值。
本發(fā)明總體構(gòu)思的前述和/或其他方面和效用還可通過(guò)提供一種將彩色 圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，該圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備包括顏色空 間轉(zhuǎn)換部分，用于將彩色圖像轉(zhuǎn)換到表示組成彩色圖像的像素的亮度值和屬 性值的顏色空間；單色轉(zhuǎn)換部分，用于基于像素的亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為 單色圖像；單色修正部分，用于基于與彩色圖像的像素的屬性值對(duì)應(yīng)的特征 值來(lái)修正單色圖像的像素的亮度值。
表示亮度值和屬性值的顏色空間可包括CIEL*a*b、 YCbCr和HSL之一。
所述亮度值可由明度表示。
所述屬性值可由色調(diào)表示。
所述單色轉(zhuǎn)換部分用從0至255的明度值來(lái)表示單色圖像。 所述單色修正部分使用至少一個(gè)表來(lái)將特征值加到單色圖像的像素的亮 度值和^Sl從單色圖像的像素的亮度值中減去特征值，其中，所述表中存儲(chǔ)有
表示指定數(shù)量的色調(diào)的唯一亮度修正量的特征值。所述至少 一個(gè)表的數(shù)量可以與由所述指定數(shù)量的色調(diào)表示的亮度值對(duì) 應(yīng)，為兩個(gè)或以上。所述至少一個(gè)表的數(shù)量為1,并且如果彩色圖像的像素的特定色調(diào)不是 存儲(chǔ)在表中的色調(diào)之一 ，則與該特定色調(diào)與存儲(chǔ)在表中的色調(diào)中的與該特定 色調(diào)最相似的兩個(gè)色調(diào)的相似度成比例地計(jì)算該特定色調(diào)的特征值。當(dāng)與所述兩個(gè)相似的色調(diào)的相似度分別為a和b,并且所述兩個(gè)相似的 色調(diào)的特征值分別為Va和Vb時(shí)，所述特定色調(diào)的特征值可被設(shè)置為 Vax(a/(a+b)) + Vbx(b/(a+b))。比。如果彩色圖像的像素的特定亮度不是存儲(chǔ)在所述兩個(gè)或更多表中的亮度 之一，則與該特定亮度與存儲(chǔ)在所述表中的亮度中的與該特定亮度最相似的 兩個(gè)亮度的相似度成比例地計(jì)算該特定亮度的特征值。當(dāng)與兩個(gè)相似的亮度的相似度分別為c和d,并且兩個(gè)相似的亮度的特征值分別為Vc和Vd時(shí)，所述特定亮度的特征值可被^沒(méi)置為Vcx(c/(c+d)) + Vdx(d/(c+d))。每一相似度可以與所述特定亮度的值和所述相似亮度的值之間的差成反比。本發(fā)明總體構(gòu)思的前述和/或其他方面和效用還可通過(guò)提供一種成像設(shè) 備來(lái)實(shí)現(xiàn)，該成像設(shè)備包括用于將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備 和成像部分，該圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備包括顏色空間轉(zhuǎn)換部分，用于將彩色圖像轉(zhuǎn) 換到表示組成彩色圖像的像素的亮度值和屬性值的顏色空間；單色轉(zhuǎn)換部分， 用于基于像素的亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像；單色修正部分，用于基 于與彩色圖像的像素的屬性值對(duì)應(yīng)的特征值來(lái)修正單色圖像的像素的亮度 值，該成像部分用于將由圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備從彩色圖像轉(zhuǎn)換和修正而來(lái)的單色圖 像形成在打印介質(zhì)上。本發(fā)明總體構(gòu)思的前述和/或其他方面和效用還可通過(guò)提供一種成像設(shè) 備來(lái)實(shí)現(xiàn)，該成像設(shè)備包括圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，用于根據(jù)彩色圖像的像素的亮度 值以及與像素的屬性對(duì)應(yīng)的特征值來(lái)將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像，所述的成 像設(shè)備還包括成像部分，用于形成與所述單色圖像對(duì)應(yīng)的圖像。
所述圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備可包括顏色空間轉(zhuǎn)換部分，用于將彩色圖像轉(zhuǎn)換到 表示組成彩色圖像的像素的亮度值和屬性值的顏色空間；單色轉(zhuǎn)換部分，用 于基于像素的亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像；單色修正部分，用于基于 與彩色圖像的像素的屬性值對(duì)應(yīng)的特征值來(lái)修正單色圖像的像素的亮度值。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其他方 面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯并更容易理解，其中圖1是示出圖像轉(zhuǎn)換處理過(guò)程中的原始彩色文檔的示圖；圖2是示出根據(jù)傳統(tǒng)圖像轉(zhuǎn)換方法從原始彩色文檔轉(zhuǎn)換成的單色文檔的示圖；圖3是示出根據(jù)依據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的示例性實(shí)施例的圖像轉(zhuǎn)換方法從 原始彩色文檔轉(zhuǎn)換成的單色文檔的示圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圖像轉(zhuǎn)換方法的流程圖；圖5是圖4的圖像轉(zhuǎn)換方法中所使用的表的示圖；圖6是示出圖4的圖像轉(zhuǎn)換方法中所使用的表的數(shù)量為1的情況的示圖；圖7是示出圖4的圖像轉(zhuǎn)換方法中所使用的表的數(shù)量為2或更多的情況 的示圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的示例性實(shí)施例的成像設(shè)備和圖像轉(zhuǎn)換 設(shè)備的構(gòu)造的框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例，其示例表示在附圖中，在 附圖中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的部件。下面，將參照附圖描述實(shí)施例以 解釋本發(fā)明。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的示例性實(shí)施例的成像設(shè)備100和圖像 轉(zhuǎn)換設(shè)備110的構(gòu)造的框圖?？捎赏ㄟ^(guò)對(duì)打印對(duì)象(如圖片或文本)執(zhí)行圖 像處理來(lái)在打印介質(zhì)(如，紙等)上形成圖像的打印機(jī)、多功能外設(shè)等來(lái)實(shí) 現(xiàn)成像設(shè)備100。如圖8中所示，成像設(shè)備100可包括圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備110和 成像部分120。圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備110將諸如彩色圖像的打印對(duì)象轉(zhuǎn)換為單色圖 像。圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備110可由單獨(dú)的設(shè)備(如計(jì)算機(jī)系統(tǒng))來(lái)實(shí)現(xiàn)。成像部分
120執(zhí)行打印操作以在打印介質(zhì)上形成單色圖像。成像部分120可使用噴墨 方法、激光方法等來(lái)執(zhí)行打印操作。
如圖8中所示，圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備110可包括顏色空間轉(zhuǎn)換部分lll，用 于將作為打印對(duì)象的彩色圖像轉(zhuǎn)換到表示組成彩色圖像的像素的亮度值和屬 性值的顏色空間；單色轉(zhuǎn)換部分112，基于像素的亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為 單色圖像；單色修正部分113,基于與像素的屬性值對(duì)應(yīng)的特征值(eigenvalue) 來(lái)修正轉(zhuǎn)換后的單色圖像的像素的亮度值。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D4更詳細(xì)地描述圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備110。圖4是示出由根據(jù) 本發(fā)明總體構(gòu)思的示例性實(shí)施例的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備110執(zhí)行的圖像轉(zhuǎn)換方法的 流程圖。
首先，在操作S210,具有彩色圖像的彩色文檔的顏色數(shù)據(jù)被輸入到圖像 轉(zhuǎn)換設(shè)備110中。如果彩色圖像的像素的紅顏色、綠顏色和藍(lán)顏色的值由8 比特表示，則普通文檔的顏色數(shù)據(jù)可由具有0至255的值的顏色空間(被稱(chēng) 為RGB空間)表示。
由于單色圖像可僅由亮度數(shù)據(jù)表示，所以在操作S220，可將RGB空間 轉(zhuǎn)換到示出亮度信息的顏色空間，以便知道彩色圖像的像素的亮度數(shù)據(jù)。這 樣的顏色空間轉(zhuǎn)換由顏色空間轉(zhuǎn)換部分111來(lái)執(zhí)行。示出亮度信息的顏色空 間可包括C正I^a^、 YCbCr、 HSL等(其中，Y和L表示亮度信息)。由Y 和L表示的亮度信息可由明度(luminance)表示。例如，如果單色圖像可由 8比特表示，則亮度信息可由從0至255的明度值(這也被稱(chēng)為灰度)表示。
從RGB空間獲得亮度信息的方法通常使用NTSC (國(guó)家電視標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)) 系統(tǒng)，其由等式Y(jié)(L)二Rx0.2989 + Gx0.5780 + Bx0.1140表示。例如，如果輸 入的文檔包括顏色(R, G， B)=(255, 192, 0), 則灰度值 (Y(L))=255x0.2989+192x0.5780+0x0.1140=188。
當(dāng)彩色圖像的像素由灰度值表示時(shí)，在操作S230，該彩色圖像被轉(zhuǎn)換為 單色圖像。由單色轉(zhuǎn)換部分112執(zhí)行這一向單色圖像的轉(zhuǎn)換。
由單色轉(zhuǎn)換部分112從彩色圖像所轉(zhuǎn)換成的單色圖像的像素的明度值被 單色修正部分113修正，以使得不同的顏色可以不被轉(zhuǎn)換為相同的單色。
另一方面，成^f象i殳備100還可包括存儲(chǔ)部分(未示出)，該存儲(chǔ)部分存儲(chǔ) 包含與顏色的屬性值對(duì)應(yīng)的特征值的表，以使得即使包括在輸入的文檔中的 不同的顏色被轉(zhuǎn)換為相同的單色，最終單色值也可根據(jù)輸入的顏色信息而變
化。所述表(被稱(chēng)為單色增強(qiáng)表)可被安置在成像設(shè)備100的打印驅(qū)動(dòng)器中，
或者可以通過(guò)固件或芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖5中示出了單色增強(qiáng)表的一個(gè)示例。單 色增強(qiáng)表具有顏色的屬性以及根據(jù)該屬性的特征值。顏色的屬性可包括色調(diào) (hue)、飽和度等。在下面的描述中，為了解釋方便，將考慮色調(diào)。特征值 描述單色值根據(jù)顏色的屬性修正多少。特征值可由以輸入顏色數(shù)據(jù)作為變量 的函數(shù)表示，或者可被設(shè)置為帶有+A號(hào)的常量。在下面的描述中，為了解釋 方便，將考慮具有+A號(hào)的常量。
在操作S240，單色修正部分113使用單色增強(qiáng)表來(lái)搜索單色圖像的像素 的特征值。使用顏色的屬性來(lái)搜索特征值。如果顏色的屬性為色調(diào)，則單色 增強(qiáng)表具有指定數(shù)量的色調(diào)的特征值。例如，如圖5中所示，如果單色增強(qiáng) 表具有12個(gè)色調(diào)，則這12個(gè)色調(diào)的特征值具有帶有+/-號(hào)的常量?？梢砸愿?種方式來(lái)確定設(shè)置在單色增強(qiáng)表中的特征值。例如，盡管輸入的文檔的顏色 具有相同的亮度，但是用戶(hù)所感覺(jué)到的亮度根據(jù)色調(diào)而變化。例如，可能感 覺(jué)到黃色比藍(lán)色更亮，可能感覺(jué)到綠色比品紅色更亮，而可能感覺(jué)到青色比 紅色更亮。利用這樣的特性，可確定12個(gè)色調(diào)的相對(duì)亮度的順序以及亮度的 變化寬度，然后，基于灰度來(lái)設(shè)置帶有+A號(hào)的常量。這些設(shè)置的帶有+/-號(hào)的 常量就是所述色調(diào)的特征值。在本實(shí)施例中，如圖5中所示，最大特征值為 12，最小特征值為-12，特征值的變化寬度為24。然而，可增加變化寬度以加 強(qiáng)變化的程度，可減小變化寬度以減弱變化的程度。
如果顏色的色調(diào)值包括在單色增強(qiáng)表中，則可立即找到該色調(diào)值的特征 值。然而，在大多數(shù)情況下，色調(diào)值將不包括在單色增強(qiáng)表中。如果顏色的 色調(diào)值不是包括在單色增強(qiáng)表中的色調(diào)值之一，則與相似度成比例地計(jì)算該 色調(diào)的特征值，所述相似度是指與最相似于該色調(diào)的兩個(gè)色調(diào)的相似度。例 如，當(dāng)與所述兩個(gè)相似的色調(diào)的相似度分別為a和b,并且所述兩個(gè)相似的色 調(diào)的特征值分別為Va和Vb時(shí)，不被包括的色調(diào)值的特征值可被設(shè)置為 Vax(a/(a+b》+ Vbx(b/(a+b))。這里，相似度與彩色圖像的像素的色調(diào)值和兩個(gè) 相似的色調(diào)的值之間的差成反比。
作為一個(gè)示例，考慮使用圖5中所示的單色增強(qiáng)表確定特征值的過(guò)程。 如果輸入的文檔具有顏色(R, G， B)=(255， 192, 0)，則根據(jù)下面已知的程序代 碼，這一顏色的色調(diào)^皮計(jì)算為45°:
void RGBtoHSV( float r， float g, float b， float *h， float *s， float *v ) { float min， max, delta;}
min = MIN( r, g, b ); max = MAX(r， g， b); *v = max; 〃 v; delta — max - min;
if( max != 0 ) *s = delta / max; 〃 s else {〃r = g = b = 0〃s = 0, vis undefined *s = 0; *h = -1; return; }
if( r == max )*h = (g-b) / delta; 〃 between yellow & magenta else if( g == max )*h = 2 + (b-r) / delta; 〃 between cyan & yellow else *h = 4 + (r-g)/ delta; 〃 between magenta & cyan;
*h *= 60; 〃 degrees if(*h < 0 ) *h += 360;
其中，45。不包括在單色增強(qiáng)表中。例如，在圖5的單色增強(qiáng)表中，與 45。最相似的色調(diào)為30°和60°。與色調(diào)值30。和60°與值45。之間的差成反比的 相似度a和b可分別為1/15和1/15， Va和Vb的特征值可分別為-2和12。因 此，45。的特征值可以被設(shè)置為-2x(l/15/(l/15+l/15)) +12x(l/15/(l/15+l/15)) =5。在圖4的操作S250,由單色修正部分113對(duì)找到的特征值進(jìn)行插值。
圖6是示出在根據(jù)上述實(shí)施例的圖像轉(zhuǎn)換方法中所使用的表的數(shù)量為1 的情況的示圖，圖7是示出在根據(jù)上述實(shí)施例的圖像轉(zhuǎn)換方法中所使用的表 的數(shù)量為2或更多的情況的示圖。在圖6和圖7中，最高亮度值、最低亮度 值和任意亮度值可分別被定義為B0、 Bn和Bi，每一單色增強(qiáng)表中的色調(diào)值 被指示為e0、 e00、 ei0、 en0、.......等。
如圖6中所示，僅基于輸入文檔的顏色的色調(diào)來(lái)確定特征值需要一個(gè)單 色增強(qiáng)表，而如圖7中所示，基于輸入文檔的顏色的色調(diào)和亮度來(lái)確定特征 值需要兩個(gè)或更多單色增強(qiáng)表。與色調(diào)類(lèi)似，如果顏色的亮度不是包括在單 色增強(qiáng)表中的亮度值之一，則可以與相似度成比例地計(jì)算該亮度的特征值， 所述相似度是指與最相似于該不被包括的亮度的兩個(gè)亮度的相似度。例如， 當(dāng)與所述兩個(gè)相似的亮度的相似度分別為c和d,并且所述兩個(gè)相似的亮度的 特征值分別為Vc和Vd時(shí)，像素的亮度的特征值可^皮設(shè)置為Vcx(c/(c+d)) + Vdx(d/(c+d))。這里，相似度與彩色圖像的像素的亮度值與兩個(gè)相似的亮度的 值之間的差成反比。
相應(yīng)地，如果如圖7中所示，單色增強(qiáng)表的數(shù)量為兩個(gè)或更多，則可選 擇與最相似于輸入文檔的顏色的亮度值的兩個(gè)亮度值對(duì)應(yīng)的單色增強(qiáng)表，然 后，在每一單色增強(qiáng)表中對(duì)與輸入文檔的顏色的色調(diào)值最相似的兩個(gè)色調(diào)的 特征值進(jìn)行插值，以確定最終特征值。即，四個(gè)特征值的插值的值成為最終
特征值。最終特征值被稱(chēng)為GEV(灰度增強(qiáng)值)。最終單色值等于亮度值與最終特征值GEV之和，即，Gray—Out = Y + GEV = RxO.29289 + Gx0.5780 + Bx0.1140 + GEV。在操作S260，由單色修正部分113使用插值后的最終特征 值來(lái)修正單色值。
在操作S270，使用以這樣的方式計(jì)算出的最終單色值來(lái)產(chǎn)生最終單色圖 像。圖3是示出根據(jù)依據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實(shí)施例的圖像轉(zhuǎn)換方法從原始彩 色文檔轉(zhuǎn)換成的單色文檔的示圖。與圖2相比，乂人圖3中可以看出，原始彩 色文檔中的具有不同顏色數(shù)據(jù)的相鄰對(duì)象(例如，部分a和b )被轉(zhuǎn)換為具有 不同亮度數(shù)據(jù)的單色圖像(例如，部分a〃和b〃)，從而在單色圖像上，所有 對(duì)象都可彼此區(qū)分。
本發(fā)明總體構(gòu)思的各種實(shí)施例可被實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計(jì)算 機(jī)可讀代碼。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)可包括適合于存儲(chǔ)可隨后由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀 取的數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的例子包括(但不限于) 只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、 CD-ROM、磁帶、軟盤(pán)、光 學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和載波(如通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸)。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)還 可分布于聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，從而計(jì)算機(jī)可讀代碼以分布式方式存儲(chǔ)和執(zhí) 行。還可以以硬件或者硬件和軟件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明總體構(gòu)思的各種實(shí)施 例。
從上面的描述清楚的是，本發(fā)明總體構(gòu)思提供一種圖像轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備 以及使用該轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備的成像設(shè)備，該方法和設(shè)備能夠?qū)⒃疾噬臋n 中的具有不同顏色數(shù)據(jù)的相鄰對(duì)象轉(zhuǎn)換為具有不同亮度數(shù)據(jù)的單色圖像，從 而在單色圖像上，所有對(duì)象都可彼此區(qū)分。
此外，本發(fā)明總體構(gòu)思提供一種能夠減小圖像轉(zhuǎn)換處理中所需的計(jì)算量 的圖像轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備以及使用該轉(zhuǎn)換方法和設(shè)備的成像設(shè)備。
盡管已顯示和描述了本發(fā)明總體構(gòu)思的幾個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)該理解，在不脫離在權(quán)利要求及其等同物中限定其范圍的本發(fā)明總體構(gòu) 思的原理和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1、 一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像的方法，該方法包括根據(jù)彩色圖像的像素的亮度值以及與像素的屬性對(duì)應(yīng)的特征值來(lái)將彩色 圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，轉(zhuǎn)換彩色圖像的方法包括 將彩色圖像轉(zhuǎn)換到表示彩色圖像的像素的亮度值和屬性值的顏色空間； 基于亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像；基于彩色圖像的像素的屬性值來(lái)修正單色圖像的相應(yīng)像素的亮度值。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，表示亮度值和屬性值的顏色空間包 括C正I^a+b、 YCbCr和HSL之一。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述亮度值由明度表示。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述屬性值由色調(diào)表示。
6、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像的步驟 包括用從0至255的明度值來(lái)表示單色圖像。
7、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，修正單色圖像的像素的亮度值的步 驟包括使用至少一個(gè)表將特征值加到單色圖像的像素的亮度值和/或從單色 圖像的像素的亮度值中減去特征值，其中，所述表中存儲(chǔ)有表示指定數(shù)量的 色調(diào)的亮度修正量的特征值。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述至少一個(gè)表的數(shù)量與由所述指 定數(shù)量的色調(diào)表示的亮度值對(duì)應(yīng)，為兩個(gè)或更多。
9、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，如果彩色圖像的像素的特定色調(diào)不 是存儲(chǔ)在表中的色調(diào)之一，則與相似度成比例地計(jì)算該特定色調(diào)的特征值， 所述相似度是該特定色調(diào)與存儲(chǔ)在表中的色調(diào)中的與該特定色調(diào)最相似的兩 個(gè)色調(diào)的相似度。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，當(dāng)與所述兩個(gè)相似的色調(diào)的相似 度分別為a和b,并且所述兩個(gè)相似的色調(diào)的特征值分別為Va和Vb時(shí)，所 述特定色調(diào)的特征值為Vax(a/(a+b)) + Vbx(b/(a+b))。
11、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中，每一相似度與所述特定色調(diào)的值 和所述相似色調(diào)的值之間的差成反比。
12、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，如果彩色圖像的像素的特定亮度不是存儲(chǔ)在所述兩個(gè)或更多表中的亮度之一，則與相似度成比例地計(jì)算該特 定亮度的特征值，所述相似度是該特定亮度與存儲(chǔ)在所述表中的亮度中的與 該特定亮度最相似的兩個(gè)亮度的相似度。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，當(dāng)與所述兩個(gè)相似的亮度的相似 度分別為c和d,并且所述兩個(gè)相似的亮度的特征值分別為Vc和Vd時(shí)，所 述特定亮度的特征值為Vcx(c/(c+d》+ Vdx(d/(c+d))。
14、 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，每一相似度與所述特定亮度的值 和所述相似亮度的值之間的差成反比。
15、 一種通過(guò)將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像來(lái)形成圖像的成像設(shè)備，該成 像設(shè)備包括圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，用于將彩色圖像轉(zhuǎn)換到表示組成彩色圖像的像素的亮度 值和屬性值的顏色空間，基于像素的亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像，基 于與彩色圖像的像素的屬性值對(duì)應(yīng)的特征值來(lái)修正單色圖像的像素的亮度 值。
16、 一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括顏色空間轉(zhuǎn)換部分，用于將彩色圖像轉(zhuǎn)換到表示組成彩色圖像的像素的亮度值和屬性值的顏色空間；單色轉(zhuǎn)換部分，用于基于像素的亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像； 單色修正部分，用于基于與彩色圖像的像素的屬性值對(duì)應(yīng)的特征值來(lái)修正單色圖像的像素的亮度值。
17、 如權(quán)利要求16所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，表示亮度值和屬性值的 顏色空間包括CIEL*a*b、 YCbCr和HSL之一。
18、 如權(quán)利要求16所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述亮度值由明度表示。
19、 如權(quán)利要求16所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述屬性值由色調(diào)表示。
20、 如權(quán)利要求18所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述單色轉(zhuǎn)換部分用從 0至255的明度值來(lái)表示單色圖像。
21、 如權(quán)利要求19所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述單色修正部分使用 至少 一個(gè)表將特征值加到單色圖像的像素的亮度值和/或從單色圖像的像素 的亮度值中減去特征值，其中，所述表中存儲(chǔ)有表示指定數(shù)量的色調(diào)的唯一 亮度修正量的特征值。
22、 如權(quán)利要求21所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)表的數(shù)量 與由所述指定數(shù)量的色調(diào)表示的亮度值對(duì)應(yīng)，是兩個(gè)或更多。
23、 如權(quán)利要求21所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)表的數(shù)量 為1，并且如果彩色圖像的像素的特定色調(diào)不是存儲(chǔ)在表中的色調(diào)之一，則 與相似度成比例地計(jì)算該特定色調(diào)的特征值，所述相似度是該特定色調(diào)與存 儲(chǔ)在表中的色調(diào)中的與該特定色調(diào)最相似的兩個(gè)色調(diào)的相似度。
24、 如權(quán)利要求23所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，當(dāng)與所述兩個(gè)相似的色 調(diào)的相似度分別為a和b,并且所述兩個(gè)相似的色調(diào)的特征值分別為Va和 Vb時(shí)，所述特定色調(diào)的特征值為Vax(a/(a+b》+ Vbx(b/(a+b))。
25、 如權(quán)利要求24所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，每一相似度與所述特定 色調(diào)的值和所述相似色調(diào)的值之間的差成反比。
26、 如權(quán)利要求22所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，如果彩色圖像的像素的 特定亮度不是存儲(chǔ)在所述兩個(gè)或更多表中的亮度之一，則與相似度成比例地 計(jì)算該特定亮度的特征值，所述相似度是該特定亮度與存儲(chǔ)在所述表中的亮 度中的與該特定亮度最相似的兩個(gè)亮度的相似度。
27、 如權(quán)利要求26所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，當(dāng)與所述兩個(gè)相似的亮 度的相似度分別為c和d，并且所述兩個(gè)相似的亮度的特征值分別為Vc和 Vd時(shí)，所述特定亮度的特征值為Vcx(c/(c+d》+ Vdx(d/(c+d))。
28、 如權(quán)利要求27所述的圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中，每一相似度與所述特定 亮度的值和所述相似亮度的值之間的差成反比。
29、 一種成像設(shè)備，包括圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，用于將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像，包括顏色空間轉(zhuǎn)換部分，用于將彩色圖像轉(zhuǎn)換到表示組成彩色圖像的像 素的亮度值和屬性值的顏色空間；單色轉(zhuǎn)換部分，用于基于像素的亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像; 單色修正部分，用于基于與彩色圖像的像素的屬性值對(duì)應(yīng)的特征值 來(lái)修正單色圖像的像素的亮度值；成像部分，用于將由圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備從彩色圖像轉(zhuǎn)換和修正而來(lái)的單色圖 像形成在打印介質(zhì)上。
30、 一種成像設(shè)備，包括圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備，用于根據(jù)彩色圖像的像素的亮度值以及與像素的屬性對(duì) 應(yīng)的特征值來(lái)將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像。
31、 如權(quán)利要求30所述的成像設(shè)備，還包括 成像部分，用于形成與所述單色圖像對(duì)應(yīng)的圖^f象。
32、 如權(quán)利要求30所述的成像設(shè)備，其中，所述圖像轉(zhuǎn)換設(shè)備包括 顏色空間轉(zhuǎn)換部分，用于將彩色圖像轉(zhuǎn)換到表示組成彩色圖像的像素的亮度值和屬性值的顏色空間；單色轉(zhuǎn)換部分，用于基于像素的亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像； 單色修正部分，用于基于與彩色圖像的像素的屬性值對(duì)應(yīng)的特征值來(lái)修正單色圖像的像素的亮度值。
全文摘要
一種將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像的方法，該方法包括將彩色圖像轉(zhuǎn)換到表示組成彩色圖像的像素的亮度值和屬性值的顏色空間；基于像素的亮度值將彩色圖像轉(zhuǎn)換為單色圖像；基于與彩色圖像的像素的屬性值對(duì)應(yīng)的特征值來(lái)修正單色圖像的像素的亮度值。
文檔編號(hào)H04N1/60GK101123669SQ20071013612
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者張美正 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社