圖像處理裝置及圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及減少圖像數(shù)據(jù)的邊緣部分中的鋸齒的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，在圖像形成裝置中，已提出了減少在字符等的邊緣部分中出現(xiàn)的稱(chēng)為鋸齒的參差(ruggedness)的幾種技術(shù)。發(fā)生鋸齒的原因有很多種，但是可以想到主要原因在于由低分辨率打印機(jī)引起的像素的參差以及伴隨網(wǎng)屏處理的參差。
[0003]作為改善伴隨網(wǎng)屏處理的參差的技術(shù)，例如，存在如下的技術(shù)，即由網(wǎng)屏處理前的圖像數(shù)據(jù)生成校正數(shù)據(jù)并且將校正數(shù)據(jù)添加到網(wǎng)屏處理后的圖像數(shù)據(jù)的邊緣部分從而據(jù)此對(duì)邊緣部分進(jìn)行修邊(例如，參見(jiàn)日本特開(kāi)第2006-295877號(hào)公報(bào))。在該技術(shù)中，確定邊緣部分是否是應(yīng)當(dāng)進(jìn)行邊緣校正處理的邊緣部分，并且在邊緣部分是需要邊緣校正處理的邊緣部分的情況下，將校正數(shù)據(jù)與網(wǎng)屏處理后的圖像數(shù)據(jù)比較，然后輸出值較大的數(shù)據(jù)，由此，減少由網(wǎng)屏處理引起的鋸齒。另外，利用該技術(shù)，盡管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是之前描述的由低分辨率打印機(jī)引起的像素的參差也同時(shí)減少。
[0004]日本特開(kāi)第2006-295877號(hào)公報(bào)的方法是如下的方法，即主要由半點(diǎn)(halfdot)構(gòu)成的校正數(shù)據(jù)與主要由全點(diǎn)(full dot)構(gòu)成的網(wǎng)屏處理后的圖像數(shù)據(jù)被組合，然后被輸出到邊緣部分。由此，邊緣部分由不同點(diǎn)(即，半點(diǎn)和全點(diǎn))構(gòu)成，并且存在半點(diǎn)被附近的全點(diǎn)吸收的情況，因此，邊緣部分中的鋸齒的減少程度小。原因在于在電子照相方式的情況下在顯影時(shí)在校正數(shù)據(jù)的淺潛像與網(wǎng)屏處理后的圖像數(shù)據(jù)的深潛像相鄰的位置處，調(diào)色劑被拉到潛像的更深位置。其結(jié)果是，在淺潛像圖像部分難以進(jìn)行顯影，因此，存在邊緣部分中的鋸齒的減少程度低的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一種圖像處理裝置包括:確定單元，其被構(gòu)造為由輸入圖像數(shù)據(jù)確定對(duì)象的邊緣；被構(gòu)造為生成用于校正構(gòu)成所述邊緣的像素的像素值的邊緣校正數(shù)據(jù)的單元；網(wǎng)屏數(shù)據(jù)生成單元，其被構(gòu)造為通過(guò)對(duì)所述輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)屏處理來(lái)生成網(wǎng)屏數(shù)據(jù)；以及圖像組合單元，其被構(gòu)造為生成輸出圖像數(shù)據(jù)，在所述輸出圖像數(shù)據(jù)中，存在于所述網(wǎng)屏數(shù)據(jù)中的所述邊緣處的網(wǎng)點(diǎn)被偏移至所述對(duì)象的內(nèi)側(cè)。
[0006]根據(jù)以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的MFP的結(jié)構(gòu)的概略框圖；
[0008]圖2是示出打印機(jī)單元的詳情的圖；
[0009]圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像處理單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；
[0010]圖4是示出邊緣信息生成單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；
[0011]圖5是示出混合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理的流程的流程圖；
[0012]圖6是示出圖6A與圖6B之間的關(guān)系的圖，圖6A和圖6B是示出邊緣確定處理的流程的流程圖；
[0013]圖7是示出三個(gè)以上的值的邊緣確定處理的詳情的流程圖；
[0014]圖8是說(shuō)明邊緣確定處理的具體示例的圖；
[0015]圖9是示出關(guān)注像素與邊緣方向確定單元參照的四個(gè)像素之間的位置關(guān)系的圖；
[0016]圖10是示出邊緣方向確定處理的流程的流程圖；
[0017]圖11A、圖11B和圖11C示出了在邊緣校正數(shù)據(jù)生成處理中使用的查找表的示例；
[0018]圖12是示出由網(wǎng)屏處理單元進(jìn)行的網(wǎng)屏處理的流程的流程圖；
[0019]圖13A到圖13E是說(shuō)明相位被偏移的抖動(dòng)矩陣的圖；
[0020]圖14A到圖14F是通過(guò)比較來(lái)說(shuō)明網(wǎng)屏處理單元的網(wǎng)屏處理結(jié)果以及相位偏移的網(wǎng)屏處理單元的網(wǎng)屏處理結(jié)果的圖；
[0021]圖15是示出圖15A與圖15B之間的關(guān)系的圖，圖15A和圖15B是示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像組合處理的流程的流程圖；
[0022]圖16是說(shuō)明參照像素的圖；
[0023]圖17A到圖17F是說(shuō)明不利用相位偏移的網(wǎng)屏處理的結(jié)果而進(jìn)行邊緣校正處理的情況的不例的圖；
[0024]圖18A到圖18F是說(shuō)明通過(guò)應(yīng)用第一實(shí)施例進(jìn)行邊緣校正處理的情況的示例的圖；
[0025]圖19A到圖19D是說(shuō)明在根據(jù)第一實(shí)施例的邊緣校正處理后圖像中的各像素的曝光量的圖；
[0026]圖20是示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖像處理單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；
[0027]圖21是示出根據(jù)第二實(shí)施例的邊緣信息生成單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖；
[0028]圖22是示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖像組合處理的流程的流程圖；
[0029]圖23A到圖23G是說(shuō)明通過(guò)利用第二實(shí)施例進(jìn)行邊緣校正處理的情況的示例的圖；
[0030]圖24是示出在預(yù)定周邊區(qū)域是5X5像素的區(qū)域的情況下校正率表的特性的示例的圖；以及
[0031]圖25A到圖25G是示出第二實(shí)施例中的邊緣校正處理的結(jié)果的示例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]在下文中，通過(guò)利用附圖來(lái)說(shuō)明用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各方面。以下實(shí)施例中示出的結(jié)構(gòu)僅是示例性的并且本發(fā)明不限于示意性地示出的結(jié)構(gòu)。
[0033][第一實(shí)施例]
[0034]在本實(shí)施例中，通過(guò)以像復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等具有多個(gè)功能的、采用電子照相方式的數(shù)字多功能外圍設(shè)備(下文中，MFP)作為圖像形成裝置的示例來(lái)給出說(shuō)明。然而，可以將本發(fā)明應(yīng)用于利用其它處理的裝置(諸如采用例如噴墨機(jī)構(gòu)的裝置)，并不限于以上。
[0035]圖1是示出根據(jù)本實(shí)施例的MFP 100的結(jié)構(gòu)的概略框圖。MFP 100包括掃描器單元101、控制器102、打印機(jī)單元103以及操作單元104。
[0036]掃描器單元101光學(xué)讀取原稿的圖像并且獲取該圖像作為圖像數(shù)據(jù)。
[0037]控制器102包括CPU、R0M和RAM并且對(duì)由掃描器單元101讀取的圖像數(shù)據(jù)等進(jìn)行預(yù)定的圖像處理。已進(jìn)行了圖像處理的圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在控制器102內(nèi)的RAM中。
[0038]打印機(jī)單元103根據(jù)針對(duì)已進(jìn)行了圖像處理的圖像數(shù)據(jù)指定的打印設(shè)置條件，通過(guò)電子照相方式在打印片材上形成圖像。假設(shè)本實(shí)施例的打印機(jī)103可以通過(guò)PWM調(diào)節(jié)激光的曝光量，并且輸入針對(duì)各像素具有4比特值的圖像數(shù)據(jù)。
[0039]操作單元104是用戶進(jìn)行各種操作的用戶接口。用戶經(jīng)由操作單元104對(duì)要打印的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行各種打印條件的設(shè)置等。
[0040]管理圖像數(shù)據(jù)的服務(wù)器108、指示MFP 100進(jìn)行打印等的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC) 107經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)106連接到MFP 100。在通過(guò)服務(wù)器108或PC 107指示控制器102進(jìn)行打印的情況下，控制器102將從服務(wù)器108或PC 107發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)光柵化，將該圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與打印機(jī)單元103兼容的圖像數(shù)據(jù)(位圖數(shù)據(jù))，并且將該圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM中。
[0041]圖2是示出打印機(jī)單元103的詳情的圖，示出了用于通過(guò)電子照相方式在打印介質(zhì)上形成圖像的四色鼓的機(jī)構(gòu)。
[0042]在控制器102內(nèi)再次進(jìn)行稍后描述的用于打印的圖像處理后，臨時(shí)存儲(chǔ)在控制器102內(nèi)的RAM中的位圖數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)被發(fā)送到打印機(jī)單元103。在打印機(jī)單元103中，數(shù)據(jù)通過(guò)打印機(jī)單元103內(nèi)的PWM控制被轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)，并且被轉(zhuǎn)換成激光照射單元中的四種顏色(即，青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)及黑色(K))的照射激光。然后，利用照射激光來(lái)照射各顏色的感光體201，由此，在各感光體上形成靜電潛像。
[0043]打印機(jī)單元103通過(guò)利用從調(diào)色劑盒202供給的調(diào)色劑來(lái)在各感光體上進(jìn)行調(diào)色劑顯影，并且將使得在各感光體上可視的調(diào)色劑圖像一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶203上。中間轉(zhuǎn)印帶203按圖2中的順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，并且在通過(guò)片材給送輸送路徑205從片材盒204供給并發(fā)送的打印片材到達(dá)二次轉(zhuǎn)印位置206時(shí)，調(diào)色劑圖像從中間轉(zhuǎn)印帶203被轉(zhuǎn)印到打印片材上。在轉(zhuǎn)印有圖像的打印片材上，調(diào)色劑由于施加的壓力和熱而定影在定影單元207中，并且在打印片材通過(guò)片材排出輸送路徑被輸送后，被排出到面朝下的中心托盤(pán)208或面朝上的側(cè)托盤(pán)209。
[0044]接著，說(shuō)明在控制器102內(nèi)進(jìn)行的用于打印的圖像處理。圖3是示出作為進(jìn)行圖像處理的功能單元的圖像處理單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。由控制器102內(nèi)的CPU在將ROM中保持的控制程序展開(kāi)到RAM上之后執(zhí)行所述程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)以下要描述的圖像處理單元300中的各項(xiàng)處理。根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理單元300包括色彩校正單元301、邊緣信息生成單元302、伽馬校正單元303、邊緣校正數(shù)據(jù)生成單元304、網(wǎng)屏處理單元305、相位偏移網(wǎng)屏處理單元306以及圖像組合單元307。
[0045]色彩校正單元301對(duì)從控制器102內(nèi)的RAM獲取的圖像數(shù)據(jù)(位圖數(shù)據(jù))進(jìn)行色彩校正處理。具體地，色彩校正單元301通過(guò)利用色彩轉(zhuǎn)換LUT或通過(guò)進(jìn)行矩陣計(jì)算，來(lái)將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為由CMYK四種顏色表現(xiàn)濃度的CMYK色彩空間中的圖像數(shù)據(jù)(圖像信號(hào))。轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)針對(duì)各顏色中的各像素具有8比特(0到255)的值。
[0046]邊緣信息生成單元302針對(duì)CMYK的各顏色生成邊緣信息。邊緣信息是針對(duì)各像素具有3比特值的數(shù)據(jù)。高位的一比特表示像素是否是構(gòu)成邊緣的像素(下文中為邊緣像素)，并且在像素是邊緣像素的情況下比特為“1”，在像素不是邊緣像素的情況下，比特為“0”。低位的兩比特表示邊緣的方向(邊緣方向):向上方向由“00”表示，向下方向由“01”表示，向右方向由“ 10 ”表示，向左方向由“ 11”表示。生成的邊緣信息在稍后描述的圖像組合單元307切換處理的情況下被參照。
[0047]伽馬校正單元303通過(guò)利用一維查找表來(lái)進(jìn)行校正輸入的CMYK圖像數(shù)據(jù)的處理(伽馬校正處理)，使得在圖像被轉(zhuǎn)印到打印片材的情況下將得出期望的濃度特性。已被進(jìn)行伽馬校正處理的圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送到邊緣校正數(shù)據(jù)生成單元304、網(wǎng)屏處理單元305、相位偏移網(wǎng)屏處理單元306、以及圖像組合單元307。
[0048]邊緣校正數(shù)據(jù)生成單元304由輸入圖像數(shù)據(jù)生成邊緣部分的校正數(shù)據(jù)(下文中為邊緣校正數(shù)據(jù))。生成的邊緣校正數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖像組合單元307。
[0049]網(wǎng)屏處理單元305通過(guò)對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)屏處理生成網(wǎng)屏數(shù)據(jù)(半色調(diào)圖像數(shù)據(jù))。生成的網(wǎng)屏數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖像組合單元307。
[0050]相位偏移網(wǎng)屏處理單元306生成其中通過(guò)利用抖動(dòng)矩陣(作為針對(duì)通過(guò)網(wǎng)屏處理單元305的輸入圖像數(shù)據(jù)而使用的抖動(dòng)矩陣)來(lái)使相位偏移并且相位已被偏移的網(wǎng)屏數(shù)據(jù)。生成的相位偏移的網(wǎng)屏數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖像組合單元307。
[0051]圖像組合單元307基于從邊緣信息生成單元302接收的邊緣信息以及伽馬校正后的圖像數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行稍后描述的圖像組合處理。
[0052]<邊緣信息生成處理>
[0053]接著，參照?qǐng)D4到圖9來(lái)詳細(xì)說(shuō)明邊緣信息生成單元302中的邊緣信息生成處理。
[0054]圖4是示出邊緣信息生成單元302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。邊緣信息生成單元302包括混合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元401、邊緣確定單元402、內(nèi)側(cè)確定單元403、邊緣方向確定單元404以及確定結(jié)果綜合單元405。在已被轉(zhuǎn)換為CMYK色彩空間的圖像數(shù)據(jù)被輸入到邊緣信息生成單元302的情況下，圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送到混合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元401。
[0055]混合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元401通過(guò)對(duì)針對(duì)以關(guān)注像素為中心的各預(yù)定參照區(qū)域(這里為5 X 5像素的區(qū)域)的輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行混合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，來(lái)生成在任意部分中混合CMYK的四種顏色的數(shù)據(jù)(下文中為混合數(shù)據(jù))。圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的各像素具有8比特值，但是在后續(xù)的處理中，8比特?cái)?shù)據(jù)不是必須的，因此，在本實(shí)施例中，在舍去低位的兩比特后進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。由此，能夠縮小電路規(guī)模。稍后將描述混合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理的詳情。生成的混合數(shù)據(jù)被發(fā)送到邊緣確定單元402、內(nèi)側(cè)確定單元403、以及邊緣方向確定單元404。
[0056]邊緣確定單元402進(jìn)行確定關(guān)注像素是否是應(yīng)當(dāng)被應(yīng)用上述邊緣校正數(shù)據(jù)的邊緣像素的處理(邊緣確定處理)。稍后將描述邊緣確定處理的詳情。邊緣確定處理的結(jié)果作為邊緣確定信號(hào)(例如，在關(guān)注像素是邊緣像素的情況下取“1”而在關(guān)注像素是非邊緣像素的情況下取“0”的1比特信號(hào))被發(fā)送給確定結(jié)果綜合單元405。
[0057]內(nèi)側(cè)確定單元403進(jìn)行確定關(guān)注像素是否位于內(nèi)側(cè)的處理(內(nèi)側(cè)確定處理)。具體地，找到關(guān)注像素的8個(gè)周邊像素的像素值的最大值，并且在關(guān)注像素的像素值大于或等于最大值的情況下，確定關(guān)注像素位于內(nèi)側(cè)。內(nèi)側(cè)確定處理的結(jié)果作為內(nèi)側(cè)確定信號(hào)(例如，在關(guān)注像素位于內(nèi)側(cè)的情況下取“1”而在關(guān)注像素不位于內(nèi)側(cè)的情況下取“0”的1比特信號(hào))被發(fā)送給確定結(jié)果綜合單元405。
[0058]邊緣方向確定單元404進(jìn)行以關(guān)注像素為基準(zhǔn)來(lái)確定邊緣的方向的處理(邊緣方向確定處理)。具體地，將關(guān)注像素的像素值與位于關(guān)注像素的上、下、左或右的像素的像素值比較，并且在它們之間存在差別的情況下，確定邊緣存在于該方向。邊緣方向確定處理的結(jié)果作為邊緣方向信號(hào)被發(fā)送給確定結(jié)果綜合單元405。
[0059]確定結(jié)果綜合單元405基于輸入的邊緣確定信號(hào)、內(nèi)側(cè)確定信號(hào)、以及邊緣方向信號(hào)來(lái)生成上述的邊緣信息。具體地，關(guān)于邊緣信息