专利名称：用于图像配准的装置及方法
技术领域：
本发明涉及图像配准装置及方法。更具体地，本发明涉及用于执行精确的图像配准而不考虑图像配准修正过程中的可能黑密度损失的图像配准装置及方法。
背景技术：
一般，包括显影单元和感光鼓且利用一次扫描方案来形成图像的彩色激光成像装置被称为串联式成像装置。在串联式成像装置中，黑色、青色、品红色和黄色的成像起始点必须对准以获得良好质量的图像。然而，由于制造过程中串联式成像装置的构造变化或者由于长期使用导致的其构造变化，其成像起始点会不对准。这种不对准可利用自动颜色配准(ACR)方法来修正。在ACR方法中，黑色、青色、品红色和黄色的测试图案形成在转印带上，利用光学传感器检测从每个测试图案反射的光，并把检测到的光转换为电压信号以与参考值比较，从而检测并修正彩色图案的对准误差。然而，由于转印带是黑色的，黑色和黄色的混合测试图案而不是单黑色测试图案形成在该转印带上作为黑色测试图案。因此，由于混合颜色特性，黑色和黄色的混合测试图案被看作黑色。
图1是表示黄色Y、青色C、品红色M和黑色B的传统测试图案的一例的图。黑色测试图案用黄色部1和黑色部2表示。为获得此黑色测试图案，首先形成黄色，然后在该黄色上形成具有图1所示形状的黑色。
然而，如果形成在黄色上的黑密度低，黑色测试图案变得模糊。因此，不能实现正确的图像配准。
图2是说明与图1所示各个测试图案对应的电压的图表。如上所述，比较各个测试图案的反射光电压与参考值。在黄色Y、青色C和品红色M测试图案的情况中，与各种颜色的测试图案对应的电压相对高于第一和第二参考值，以致该电压可用作图像配准的比较。在黑色测试图案的情况中，相对于第一参考值可实现正确的图像配准，但由于低密度，相对于第二参考值不能正确识别黑色测试图案。因此，如果参考值固定，在低黑密度处不能正确实现图像配准。
因此，需要一种当低黑密度存在时修正图像对准的改进图像配准装置及方法。
发明内容
本发明示例性实施方式的一方面是解决至少上述问题和/或缺点以及提供至少下述优点。因此，本发明示例性实施方式的一方面是提供这样一种图像配准装置及方法，其通过适当控制同与测试图案对应的检测电压比较的参考值来修正图像对准。
依据本发明示例性实施方式的一方面，提供一种图像配准装置，其中，检测单元检测青色、品红色、黄色和黑色的第一测试图案和第二测试图案，参考值设定单元利用通过检测单元获得的第一测试图案的检测结果来设定参考值，比较单元比较通过参考值设定单元设定的参考值与通过检测单元获得的第二测试图案的检测结果，以及修正单元依据比较单元的比较结果来修正图像对准。
依据本发明示例性实施方式的另一方面，提供一种图像配准方法，其中，检测青色、品红色、黄色和黑色的第一测试图案以利用检测结果设定参考值，比较所设定的参考值与青色、品红色、黄色和黑色的第二测试图案的检测结果，以及依据比较结果来修正图像对准。
自以下结合附图公开本发明示例性实施方式的详细说明，本发明的其它目的、优点和显著特征对本领域技术人员而言将变得明显。
自以下结合附图的说明，本发明特定示例性实施方式的以上及其它目的、特征和优点将更明显，其中图1是表示颜色测试图案的传统例的图；图2是说明与图1所示各个测试图案对应的电压的图表；图3是依据本发明示例性实施方式的图像对准配准装置的框图；图4是表示图3所示图像对准配准装置的测试图案的一例的图；图5是说明与图4所示测试图案对应的电压的图；
图6是说明依据本发明示例性实施方式的图像对准配准方法的流程图；以及图7是说明图6所示设定参考值的流程图。
在全部图中，相同的附图参考标记将被理解为表示相同部件、特征和结构。
具体实施例方式
说明书中限定的内容例如详细构造和部件提供用于帮助全面理解本发明的实施方式。因此，本领域普通技术人员将认识到的是，可得到这里所述实施方式的各种变化和变形而不脱离本发明的范围和实质。同时，为了清楚和简明，省略对公知功能和构造的说明。
图3是依据本发明示例性实施方式的图像对准配准装置的框图。依据本发明示例性实施方式的图像对准配准装置包括检测单元100、参考值设定单元120、比较单元130、修正单元140和错误信息报警单元150。
检测单元100检测黄色、品红色、青色和黑色的第一测试图案，并把检测结果输出给参考值设定单元120。检测单元100检测黄色、品红色、青色和黑色的第二测试图案，并把检测结果输出给比较单元130。
检测单元100一般称为配准检测器。检测单元100包括射出光线的发光单元(未表示)。检测单元100还包括光接收单元(未表示)，该光接收单元接收由发光单元射出且从第一和第二测试图案反射的光，并把该光转换为电压信号。
在利用检测单元100检测的第一测试图案中，黑色测试图案通过混合黄色和黑色形成且依据颜色混合特性被检测为黑色。在黑色测试图案中，黑色分布可以例如宽于黄色分布。
图4是表示用于依据本发明示例性实施方式的图像对准配准装置的第一测试图案的一例的图。参照图4，黑色测试图案包括宽黑色部1和窄黄色部2。
图5是说明与图4所示第一测试图案对应的电压的图。检测单元100检测图4所示黄色、品红色、青色和黑色的测试图案。在一种示例性实施方式中，区间a和c代表当光从除窄黄色部2以外的宽黑色部1反射时的时间。此外，区间b代表当光从窄黄色部2反射时的时间。如果黑密度高，反射光的量少，与区间a、b和c对应的电压难以区别。然而，如果光密度低，一定量的黄色也会与黑色一起曝光。因此，在区间b处比在区间a和c处识别到较高电压。利用检测单元检测的第二测试图案的一例表示在图1中。
参考值设定单元120利用由检测单元100获得的第一测试图案的检测结果来设定参考值，并把所设定的参考值输出给比较单元130。要求参考值确定与来自各个测试图案的反射光对应的输出电压是否高于预定值。如果与反射光对应的输出电压高于参考值，则做出与该电压对应的测试图案对准的判定。
参考值设定单元120包括信号转换单元122、电压差确定单元124以及设定单元126。
信号转换单元122把检测单元100内的第一测试图案的检测结果转换为数字信号，并把转换结果输出给电压差确定单元124。信号转换单元122可以是模数转换器。
电压差确定单元124确定同黑色测试图案对应的电压与同青色、品红色和黄色的第一测试图案对应的电压之间的检测电压差是否小于预定值。然后，电压差确定单元124把确定结果输出给设定单元126或者错误信息报警单元150。如图5所示，电压差确定单元124确定黄色测试图案的检测电压V1与黑色测试图案的检测电压V4之间的差、青色测试图案的检测电压V2与黑色测试图案的检测电压V4之间的差以及品红色测试图案的检测电压V3与黑色测试图案的检测电压V4之间的差。
如果全部所确定的电压差都高于预定值，电压差确定单元124把确定结果输出给设定单元126。
然而，如果至少所确定的电压差之一小于预定值，电压差确定单元124把确定结果输出给错误信息报警单元150。
若所确定的电压差低于预定值，则难以把参考值设定在同黑色测试图案对应的检测电压与同青色、品红色和黄色测试图案对应的电压之间。
响应于电压差确定单元124的确定结果，设定单元126把参考值设定在黑色测试图案的检测电压与青色、品红色和黄色测试图案的检测电压之间的范围内。然后，设定单元126把所设定的参考电压输出给比较单元130。也就是说，如图5所示，所设定的参考值在黑色测试图案的检测电压V4与黄色、青色和品红色测试图案分别的检测电压V1、V2和V3之间的范围内。
如果黑密度低，那么一定量的黄色与黑色一起曝光。因此，在区间b处比在区间a和c处识别到较高的电压。对于传统的固定参考值，如果参考值小于同黑色测试图案对应的检测电压V4，那么在图像对准配准过程中就出现错误。然而，在一种示例性实施方式中，通过把参考值设定在同黑色测试图案对应的检测电压V4与同黄色、青色和品红色测试图案对应的检测电压V1、V2和V3之间的范围内，能够避免传统的图像对准错误。
设定单元126把同黄色、品红色、青色和黑色测试图案对应的平均检测电压设定为参考值。参照图5，设定单元126把参考值设定在黑色测试图案的检测电压V4与黄色、青色和品红色测试图案的检测电压V1、V2和V3的平均值之间的范围内。
另外，设定单元126把参考值设定在同黑色图案对应的检测电压与同黄色、品红色和青色测试图案的检测电压之中的最小电压之间的范围内。参照图5，设定单元126把参考值设定在同黑色测试图案对应的检测电压V4与同青色测试图案对应的检测电压V2之间的范围内，该检测电压V2是同黄色、青色和品红色测试图案对应的检测电压V1、V2和V3中最小的检测电压。
比较单元130比较利用检测单元100获得的第二测试图案的检测结果与从参考值设定单元120接收的参考值，并把比较结果输出给修正单元140。利用参考值设定单元120设定的参考值不是传统的固定参考值，而是依据同黑色测试图案对应的检测电压以及同青色、品红色和黄色测试图案对应的检测电压设定的可变值。因此，比较单元130可通过比较利用参考值设定单元120设定的参考值与利用检测单元100检测的同各种颜色对应的输出电压来确定各个测试图案的对准。
修正单元140依据比较单元130的比较结果修正各个测试图案的对准误差。
另一方面，如果利用电压差确定单元124确定的电压差小于预定值，确定结果就被发送给错误信息报警单元150，该错误信息报警单元150向用户发送错误信息以告知可能图像质量损失。如果确定的电压差小于预定值，黑色就不足以设定参考值。因此，错误信息报警单元150通过生成错误信息警报或者显示错误信息来告知用户黑色不足。
参照附图详细说明依据本发明示例性实施方式的图像配准方法。
图6是说明依据本发明示例性实施方式的图像对准配准方法的流程图。
参照图6，检测青色、品红色、黄色和黑色的第一测试图案，并基于检测结果设定参考值(操作200)。与所检测的第一测试图案对应的电压表示在图5中。
参考值要求确定与自各色测试图案反射的光对应的输出电压是否高于预定值。
在第一测试图案中，黑色测试图案是通过混合黄色和黑色形成的。在黑色测试图案中，黑色分布例如可以宽于黄色分布。
图7是说明图6所示操作200的流程图。
参照图7，第一测试图案的检测结果被转换为数字信号(操作300)。
在操作300之后，确定黑色测试图案与青色、品红色和黄色的第一测试图案之间的检测电压差是否小于预定值(操作302)。
如图5所示，同黄色测试图案对应的检测电压V1与同黑色测试图案对应的检测电压V4之间的差、同青色测试图案对应的检测电压V2与同黑色测试图案对应的检测电压V4之间的差以及同品红色测试图案对应的检测电压V3与同黑色测试图案对应的检测电压V4之间的差都被确定。如果确定的电压差小于预定值，则设定参考值变得困难。
如果同黑色测试图案对应的检测电压与同青色、品红色和黄色测试图案对应的检测电压之间的差高于预定值，则将参考值设定为这样一种值，该值在同黑色测试图案对应的数字化检测电压与同青色、品红色和黄色测试图案对应的数字化检测电压之间的范围内(操作304)。
例如，通过求黄色、品红色、青色和黑色测试图案的检测电压的平均值来设定参考值。
另外，可设定这样一种参考值，该参考值在同黑色图案对应的检测电压与同青色、品红色和黄色测试图案对应的检测电压中的最小电压之间的范围内。
另一方面，在操作302，如果同黑色测试图案对应的检测电压与同青色、品红色和黄色测试图案对应的检测电压之间的电压差小于预定值，则把表示可能图像质量损失的错误信息发送给用户(操作306)。通过生成错误信息警报或者显示错误信息，把该错误信息表示给用户。
在操作200之后，比较所设定的参考值与青色、品红色、黄色和黑色的第二测试图案的检测结果(操作202)。在操作200设定的参考值不是传统的固定值，而是包括依据同黑色测试图案对应的检测电压以及同青色、品红色和黄色测试图案对应的检测电压设定的可变值。
在操作202之后，依据比较结果修正图像对准误差(操作204)。
因此，依据本发明示例性实施方式的图像配准装置及方法通过适当控制与同测试图案对应的检测电压比较的参考值，能够精确地执行图像配准修正，而不考虑图像配准修正过程中的可能黑密度损失。此外，通过在执行图像对准修正之前告知用户由于黑密度损失导致的可能图像对准错误，能够防止不适当的图像对准修正。
本发明的示例性实施方式可记录为计算机可读码/指令/程序，并能够在利用计算机可读记录介质来执行程序的通用数字计算机里执行。计算机可读记录介质的例子包括磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘、磁带及其类似物)、光记录介质(例如，CD-ROM或DVD)、以及载波一类的存储介质(例如，经由因特网传输)。此外，计算机可读记录介质也可分布在网络连接的计算机系统中，以便按分布方式存储和执行计算机可读码。此外，擅长本发明所属领域的程序员能够容易地解译用于实现本发明的函数式程序、代码和代码段。
尽管已经参照本发明的特定示例性实施方式表示并说明了本发明，但本领域技术人员将理解的是，可在形式和细节上对其做出各种改变而不脱离如所附权利要求书所限定的本发明实质和范围。
本申请要求享有2005年5月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0043760的权益，在此引入该申请的全部公开内容以供参考。
权利要求
1.一种图像配准装置，包括检测单元，检测青色、品红色、黄色和黑色的第一测试图案和第二测试图案；参考值设定单元，利用所述第一测试图案的检测结果来设定参考值；比较单元，比较所述参考值与所述第二测试图案的检测结果；以及修正单元，依据所述比较单元的比较结果来修正图像对准。
2.根据权利要求1所述的图像配准装置，其中，所述参考值设定单元包括信号转换单元，把所述第一测试图案的检测结果转换为数字信号；以及设定单元，把所述参考值设定在同黑色测试图案对应的检测电压与同青色、品红色和黄色的所述第一测试图案对应的检测电压之间的范围内。
3.根据权利要求2所述的图像配准装置，其中，所述设定单元这样设定所述参考值，所述参考值对应于同青色、品红色、黄色和黑色的测试图案对应的所述检测电压的平均值。
4.根据权利要求2所述的图像配准装置，其中，所述设定单元这样设定所述参考值，即，所述参考值在同所述黑色测试图案对应的检测电压与同青色、品红色和黄色的所述测试图案对应的检测电压中的最小电压之间的范围内。
5.根据权利要求2所述的图像配准装置，其中，所述黑色测试图案是通过混合黄色和黑色形成的。
6.根据权利要求5所述的图像配准装置，其中，所述黑色测试图案形成为使黑色分布宽于黄色分布。
7.根据权利要求2所述的图像配准装置，其中，所述参考值设定单元还包括电压差确定单元，所述电压差确定单元用于确定同所述黑色测试图案对应的检测电压与同青色、品红色和黄色的所述测试图案对应的检测电压之间的检测电压差是否小于一参考值。
8.根据权利要求7所述的图像配准装置，其中，还包括错误信息报警单元，用于响应于表示所述电压差小于所述参考值的确定结果来告知可能图像质量损失。
9.根据权利要求8所述的图像配准装置，其中，所述错误信息报警单元包括至少发送错误信息警报和显示错误信息之一。
10.一种图像配准方法，包括检测青色、品红色、黄色和黑色的第一测试图案以设定参考值；比较所设定的参考值与青色、品红色、黄色和黑色的第二测试图案的检测结果；以及依据比较结果来修正图像对准。
11.根据权利要求10所述的图像配准方法，其中，所述检测第一测试图案包括把所述第一测试图案的检测结果转换为数字信号；以及把所述参考值设定在同黑色测试图案对应的数字化检测电压与同青色、品红色和黄色的第一测试图案对应的数字化检测电压之间的范围内。
12.根据权利要求11所述的图像配准方法，其中，所述参考值被设定为同青色、品红色、黄色和黑色的测试图案对应的所述检测电压的平均值。
13.根据权利要求11所述的图像配准方法，其中，所述参考值被设定在同所述黑色测试图案对应的检测电压与同青色、品红色和黄色的所述测试图案对应的检测电压中的最小电压之间的范围内。
14.根据权利要求11所述的图像配准方法，其中，所述黑色测试图案是通过混合黄色和黑色形成的。
15.根据权利要求14所述的图像配准方法，其中，所述黑色测试图案形成为使黑色分布宽于黄色分布。
16.根据权利要求11所述的图像配准方法，其中，所述检测第一测试图案还包括确定同所述黑色测试图案对应的检测电压与同青色、品红色和黄色的所述测试图案对应的检测电压之间的检测电压差是否小于一参考值。
17.根据权利要求16所述的图像配准方法，其中，还包括如果所述电压差小于所述参考值，输出告知可能图像质量损失的错误信息。
18.根据权利要求17所述的图像配准方法，其中，所述输出错误信息包括至少发出错误信息警报声和显示错误信息之一。
19.一种计算机可读介质，包括用于执行权利要求10所述方法的计算机程序。
20.一种计算机可读介质，包括用于执行权利要求17所述方法的计算机程序。
全文摘要
一种图像配准装置及方法提供用以修正图像对准误差而不考虑图像对准修正过程中的可能黑密度损失，其中，检测单元检测青色、品红色、黄色和黑色的第一测试图案和第二测试图案，参考值设定单元利用通过检测单元获得的第一测试图案的检测结果来设定参考值，比较单元比较通过参考值设定单元设定的参考值与通过检测单元获得的第二测试图案的检测结果，以及修正单元依据比较单元的比较结果来修正图像对准。由此，此图像配准装置及方法控制与同测试图案对应的检测电压比较的参考值。
文档编号G03G15/00GK1869831SQ200610084479
公开日2006年11月29日 申请日期2006年5月23日 优先权日2005年5月24日
发明者卞盛泽 申请人:三星电子株式会社