图像处理装置及图像处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及减少图像数据的边缘部分中的锯齿的技术。
【背景技术】
[0002]传统上，在图像形成装置中，已提出了减少在字符等的边缘部分中出现的称为锯齿的参差(ruggedness)的几种技术。发生锯齿的原因有很多种，但是可以想到主要原因在于由低分辨率打印机引起的像素的参差以及伴随网屏处理的参差。
[0003]作为改善伴随网屏处理的参差的技术，例如，存在如下的技术，即由网屏处理前的图像数据生成校正数据并且将校正数据添加到网屏处理后的图像数据的边缘部分从而据此对边缘部分进行修边(例如，参见日本特开第2006-295877号公报)。在该技术中，确定边缘部分是否是应当进行边缘校正处理的边缘部分，并且在边缘部分是需要边缘校正处理的边缘部分的情况下，将校正数据与网屏处理后的图像数据比较，然后输出值较大的数据，由此，减少由网屏处理引起的锯齿。另外，利用该技术，尽管结构简单，但是之前描述的由低分辨率打印机引起的像素的参差也同时减少。
[0004]日本特开第2006-295877号公报的方法是如下的方法，即主要由半点(halfdot)构成的校正数据与主要由全点(full dot)构成的网屏处理后的图像数据被组合，然后被输出到边缘部分。由此，边缘部分由不同点(即，半点和全点)构成，并且存在半点被附近的全点吸收的情况，因此，边缘部分中的锯齿的减少程度小。原因在于在电子照相方式的情况下在显影时在校正数据的浅潜像与网屏处理后的图像数据的深潜像相邻的位置处，调色剂被拉到潜像的更深位置。其结果是，在浅潜像图像部分难以进行显影，因此，存在边缘部分中的锯齿的减少程度低的情况。
【发明内容】
[0005]根据本发明的一种图像处理装置包括:确定单元，其被构造为由输入图像数据确定对象的边缘；被构造为生成用于校正构成所述边缘的像素的像素值的边缘校正数据的单元；网屏数据生成单元，其被构造为通过对所述输入图像数据进行网屏处理来生成网屏数据；以及图像组合单元，其被构造为生成输出图像数据，在所述输出图像数据中，存在于所述网屏数据中的所述边缘处的网点被偏移至所述对象的内侧。
[0006]根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
【附图说明】
[0007]图1是示出根据第一实施例的MFP的结构的概略框图；
[0008]图2是示出打印机单元的详情的图；
[0009]图3是示出根据第一实施例的图像处理单元的内部结构的框图；
[0010]图4是示出边缘信息生成单元的内部结构的框图；
[0011]图5是示出混合数据转换处理的流程的流程图；
[0012]图6是示出图6A与图6B之间的关系的图，图6A和图6B是示出边缘确定处理的流程的流程图；
[0013]图7是示出三个以上的值的边缘确定处理的详情的流程图；
[0014]图8是说明边缘确定处理的具体示例的图；
[0015]图9是示出关注像素与边缘方向确定单元参照的四个像素之间的位置关系的图；
[0016]图10是示出边缘方向确定处理的流程的流程图；
[0017]图11A、图11B和图11C示出了在边缘校正数据生成处理中使用的查找表的示例；
[0018]图12是示出由网屏处理单元进行的网屏处理的流程的流程图；
[0019]图13A到图13E是说明相位被偏移的抖动矩阵的图；
[0020]图14A到图14F是通过比较来说明网屏处理单元的网屏处理结果以及相位偏移的网屏处理单元的网屏处理结果的图；
[0021]图15是示出图15A与图15B之间的关系的图，图15A和图15B是示出根据第一实施例的图像组合处理的流程的流程图；
[0022]图16是说明参照像素的图；
[0023]图17A到图17F是说明不利用相位偏移的网屏处理的结果而进行边缘校正处理的情况的不例的图；
[0024]图18A到图18F是说明通过应用第一实施例进行边缘校正处理的情况的示例的图；
[0025]图19A到图19D是说明在根据第一实施例的边缘校正处理后图像中的各像素的曝光量的图；
[0026]图20是示出根据第二实施例的图像处理单元的内部结构的框图；
[0027]图21是示出根据第二实施例的边缘信息生成单元的内部结构的框图；
[0028]图22是示出根据第二实施例的图像组合处理的流程的流程图；
[0029]图23A到图23G是说明通过利用第二实施例进行边缘校正处理的情况的示例的图；
[0030]图24是示出在预定周边区域是5X5像素的区域的情况下校正率表的特性的示例的图；以及
[0031]图25A到图25G是示出第二实施例中的边缘校正处理的结果的示例的图。
【具体实施方式】
[0032]在下文中，通过利用附图来说明用于实现本发明的各方面。以下实施例中示出的结构仅是示例性的并且本发明不限于示意性地示出的结构。
[0033][第一实施例]
[0034]在本实施例中，通过以像复印机、打印机、传真机等具有多个功能的、采用电子照相方式的数字多功能外围设备(下文中，MFP)作为图像形成装置的示例来给出说明。然而，可以将本发明应用于利用其它处理的装置(诸如采用例如喷墨机构的装置)，并不限于以上。
[0035]图1是示出根据本实施例的MFP 100的结构的概略框图。MFP 100包括扫描器单元101、控制器102、打印机单元103以及操作单元104。
[0036]扫描器单元101光学读取原稿的图像并且获取该图像作为图像数据。
[0037]控制器102包括CPU、R0M和RAM并且对由扫描器单元101读取的图像数据等进行预定的图像处理。已进行了图像处理的图像数据被存储在控制器102内的RAM中。
[0038]打印机单元103根据针对已进行了图像处理的图像数据指定的打印设置条件，通过电子照相方式在打印片材上形成图像。假设本实施例的打印机103可以通过PWM调节激光的曝光量，并且输入针对各像素具有4比特值的图像数据。
[0039]操作单元104是用户进行各种操作的用户接口。用户经由操作单元104对要打印的图像数据进行各种打印条件的设置等。
[0040]管理图像数据的服务器108、指示MFP 100进行打印等的个人计算机(PC) 107经由网络106连接到MFP 100。在通过服务器108或PC 107指示控制器102进行打印的情况下，控制器102将从服务器108或PC 107发送的图像数据光栅化，将该图像数据转换为与打印机单元103兼容的图像数据(位图数据)，并且将该图像数据存储在RAM中。
[0041]图2是示出打印机单元103的详情的图，示出了用于通过电子照相方式在打印介质上形成图像的四色鼓的机构。
[0042]在控制器102内再次进行稍后描述的用于打印的图像处理后，临时存储在控制器102内的RAM中的位图数据和属性数据被发送到打印机单元103。在打印机单元103中，数据通过打印机单元103内的PWM控制被转换成脉冲信号，并且被转换成激光照射单元中的四种颜色(即，青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)及黑色(K))的照射激光。然后，利用照射激光来照射各颜色的感光体201，由此，在各感光体上形成静电潜像。
[0043]打印机单元103通过利用从调色剂盒202供给的调色剂来在各感光体上进行调色剂显影，并且将使得在各感光体上可视的调色剂图像一次转印到中间转印带203上。中间转印带203按图2中的顺时针方向旋转，并且在通过片材给送输送路径205从片材盒204供给并发送的打印片材到达二次转印位置206时，调色剂图像从中间转印带203被转印到打印片材上。在转印有图像的打印片材上，调色剂由于施加的压力和热而定影在定影单元207中，并且在打印片材通过片材排出输送路径被输送后，被排出到面朝下的中心托盘208或面朝上的侧托盘209。
[0044]接着，说明在控制器102内进行的用于打印的图像处理。图3是示出作为进行图像处理的功能单元的图像处理单元的内部结构的框图。由控制器102内的CPU在将ROM中保持的控制程序展开到RAM上之后执行所述程序，来实现以下要描述的图像处理单元300中的各项处理。根据本实施例的图像处理单元300包括色彩校正单元301、边缘信息生成单元302、伽马校正单元303、边缘校正数据生成单元304、网屏处理单元305、相位偏移网屏处理单元306以及图像组合单元307。
[0045]色彩校正单元301对从控制器102内的RAM获取的图像数据(位图数据)进行色彩校正处理。具体地，色彩校正单元301通过利用色彩转换LUT或通过进行矩阵计算，来将图像数据转换为由CMYK四种颜色表现浓度的CMYK色彩空间中的图像数据(图像信号)。转换后的图像数据针对各颜色中的各像素具有8比特(0到255)的值。
[0046]边缘信息生成单元302针对CMYK的各颜色生成边缘信息。边缘信息是针对各像素具有3比特值的数据。高位的一比特表示像素是否是构成边缘的像素(下文中为边缘像素)，并且在像素是边缘像素的情况下比特为“1”，在像素不是边缘像素的情况下，比特为“0”。低位的两比特表示边缘的方向(边缘方向):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。生成的边缘信息在稍后描述的图像组合单元307切换处理的情况下被参照。
[0047]伽马校正单元303通过利用一维查找表来进行校正输入的CMYK图像数据的处理(伽马校正处理)，使得在图像被转印到打印片材的情况下将得出期望的浓度特性。已被进行伽马校正处理的图像数据被发送到边缘校正数据生成单元304、网屏处理单元305、相位偏移网屏处理单元306、以及图像组合单元307。
[0048]边缘校正数据生成单元304由输入图像数据生成边缘部分的校正数据(下文中为边缘校正数据)。生成的边缘校正数据被发送到图像组合单元307。
[0049]网屏处理单元305通过对输入图像数据进行网屏处理生成网屏数据(半色调图像数据)。生成的网屏数据被发送到图像组合单元307。
[0050]相位偏移网屏处理单元306生成其中通过利用抖动矩阵(作为针对通过网屏处理单元305的输入图像数据而使用的抖动矩阵)来使相位偏移并且相位已被偏移的网屏数据。生成的相位偏移的网屏数据被发送到图像组合单元307。
[0051]图像组合单元307基于从边缘信息生成单元302接收的边缘信息以及伽马校正后的图像数据来进行稍后描述的图像组合处理。
[0052]<边缘信息生成处理>
[0053]接着，参照图4到图9来详细说明边缘信息生成单元302中的边缘信息生成处理。
[0054]图4是示出边缘信息生成单元302的内部结构的框图。边缘信息生成单元302包括混合数据转换单元401、边缘确定单元402、内侧确定单元403、边缘方向确定单元404以及确定结果综合单元405。在已被转换为CMYK色彩空间的图像数据被输入到边缘信息生成单元302的情况下，图像数据被发送到混合数据转换单元401。
[0055]混合数据转换单元401通过对针对以关注像素为中心的各预定参照区域(这里为5 X 5像素的区域)的输入图像数据进行混合数据转换处理，来生成在任意部分中混合CMYK的四种颜色的数据(下文中为混合数据)。图像数据内的各像素具有8比特值，但是在后续的处理中，8比特数据不是必须的，因此，在本实施例中，在舍去低位的两比特后进行转换处理。由此，能够缩小电路规模。稍后将描述混合数据转换处理的详情。生成的混合数据被发送到边缘确定单元402、内侧确定单元403、以及边缘方向确定单元404。
[0056]边缘确定单元402进行确定关注像素是否是应当被应用上述边缘校正数据的边缘像素的处理(边缘确定处理)。稍后将描述边缘确定处理的详情。边缘确定处理的结果作为边缘确定信号(例如，在关注像素是边缘像素的情况下取“1”而在关注像素是非边缘像素的情况下取“0”的1比特信号)被发送给确定结果综合单元405。
[0057]内侧确定单元403进行确定关注像素是否位于内侧的处理(内侧确定处理)。具体地，找到关注像素的8个周边像素的像素值的最大值，并且在关注像素的像素值大于或等于最大值的情况下，确定关注像素位于内侧。内侧确定处理的结果作为内侧确定信号(例如，在关注像素位于内侧的情况下取“1”而在关注像素不位于内侧的情况下取“0”的1比特信号)被发送给确定结果综合单元405。
[0058]边缘方向确定单元404进行以关注像素为基准来确定边缘的方向的处理(边缘方向确定处理)。具体地，将关注像素的像素值与位于关注像素的上、下、左或右的像素的像素值比较，并且在它们之间存在差别的情况下，确定边缘存在于该方向。边缘方向确定处理的结果作为边缘方向信号被发送给确定结果综合单元405。
[0059]确定结果综合单元405基于输入的边缘确定信号、内侧确定信号、以及边缘方向信号来生成上述的边缘信息。具体地，关于边缘信息