专利名称：进行γ校正的图像处理设备和方法
技术领域：
本发明涉及诸如影印机、传真机、扫描仪和打印机之类的图像处理设备，更具体地说，涉及在图像中进行γ校正的方法和设备。
背景技术：
在介质上对内容成像的影印机、传真机、扫描仪和打印机已为人们所知。这些设备可包括如同许多常规影印机所做那样，通过扫描内容，产生电信号的电荷耦合器件(CCD)。但是，CCD产生的电信号并不总是正比于它读取的光强。类似地，当产生的电信号被用于利用成像单元，在介质上显像内容的“副本”时，施加的墨粉或墨并不总是正比与发送给成像单元的电信号。这种不成比例通常称为γ失真。已提出了在成像设备中进行γ校正的技术。
进行γ校正的一种技术包括用彩色CCD扫描测试图像图案，并根据彩色扫描，计算黑白(B/W)γ校正图案和彩色γ校正图案。随后使用γ校正图案对CCD产生和/或发送给成像单元的电信号加权，从而补偿γ失真。但是，通过根据彩色扫描计算B/Wγ校正图案，而不是进行单独的B/W扫描，B/Wγ校正图案与实际的B/W信号稍有不同。从而，即使利用这些类型的γ校正技术校正，不可避免地，在实际B/W信号中仍然存在一些失真。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供一种在成像设备中进行γ校正的方法，包括下述步骤沿第一方向第一次扫描图像图案，沿不同于第一方向的第二方向第二次扫描图像图案，根据图像图案的第一次扫描，计算第一γ校正图案，根据图像图案的第二次扫描，计算第二γ校正图案，并根据关于图像图案计算的第一和第二γ校正图案，在成像设备中调整扫描过程。
根据本发明的另一实施例，提供一种成像设备，包括扫描图像图案的扫描仪和处理器。处理器被配置成沿第一方向彩色扫描图像图案，沿不同于第一方向的第二方向，单色扫描图像图案，根据图像图案的彩色扫描，计算彩色γ校正图案，根据图像图案的单色扫描，计算单色γ校正图案，并根据关于图像图案计算的彩色和单色γ校正图案，调整扫描仪。
根据本发明的另一实施例，提供一种成像设备，包括沿第一方向彩色扫描图像图案的装置，沿不同于第一方向的第二方向，单色扫描图像图案的装置，根据图像图案的彩色扫描，计算彩色γ校正图案的装置，根据图像图案的单色扫描，计算单色γ校正图案的装置，和根据计算的关于图像图案的彩色和单色γ校正图案，调整扫描过程的装置。
结合附图，根据下面的优选实施例的详细说明，本发明的其它特征、方面和优点将变得显而易见。
图1是根据本发明一个实施例的成像设备的方框图。
图2是根据本发明一个实施例的四通道电荷耦合器件(CCD)的方框图。
图3是根据本发明一个实施例的测试图像图案的方框图。
图4是根据本发明一个实施例，在成像设备中进行γ校正的方法的流程图。
图5是根据本发明一个实施例，根据扫描计算γ校正图案的方法的流程图。
图6是根据本发明一个实施例，验证成像设备中的γ校正的方法的流程图。
图7是根据本发明一个实施例描述γ失真的图表。
具体实施例方式
下面说明本发明的优选实施例。附图中，相同的附图标记代表相同或相似的部分。
图1表示根据本发明一个实施例的成像设备100的方框图。成像设备100包括扫描图像图案(pattern)300(如图3中所示)的扫描仪130，在调整扫描仪130之前或之后，在介质上形成图像的成像单元110，和与成像单元110和扫描仪130电耦接，以便控制成像单元110和扫描仪之一或两者的处理器120。如同已知的以及根据本公开，本领域的技术人员易于想到的那样，在成像设备中通常设置其它组件。
如图2中所示，扫描仪130可包括电荷耦合器件(CCD)210，例如四通道(R、G、B、K)CCD。CCD 210最好包括至少一个三通道彩色输出220(包括红色通道(R)，绿色通道(G)和蓝色通道(B))，和一个单通道单色输出230(K)。CCD 210可同时在所有四个通道(R、G、B、K)上输出，或者可根据所需的特定实现，可从一个三通道彩色输出220转换到单通道单色输出230。也可考虑CCD 210的其它结构(例如大量的通道)。
通过扫描和处理测试图像图案，例如图3中所示的测试图像图案300，进行成像设备100的γ校正。例证的测试图像图案300可具备四个(或者更多或更少的)测试部分310、320、330和340，如图所示。根据本发明的一个实施例，部分310是黑白(B/W)部分，部分320、330和340是彩色部分。举例来说，部分320可以是红色部分，部分330可以是绿色部分，部分340可以是蓝色部分。在阅读本公开内容之后，本领域的技术人员显然知道，各个部分310、320、330和340中的正方形部分最好代表如同通常为γ校正提供的特定测试彩色/单色部分的不同明暗。也可使用其它测试图像图案代替测试图像图案300，这些其它测试图像图案在本发明的实施例的范围之内。图像图案300可按照多种方式产生，并且采取各种形式。在这方面，图像图案可由成像设备打印，供γ校正过程之用。
现在参考图4的流程图说明在图1的成像设备100中进行γ校正的方法。在步骤410中，扫描仪130沿第一方向385，最好从图像图案的前缘(leading edge)301到后缘302的方向彩色扫描图像图案300。扫描仪130可以只利用CCD 210的彩色输出230(图2)，彩色扫描图像图案300。在步骤420中，扫描仪130沿第二方向395，最好从图像图案的后缘302到前缘301的方向单色扫描图像图案300。类似地，扫描仪130可只利用CCD 210的单色输出(图2)单色扫描图像图案300。最好，在单周期经过图像图案300的过程中，执行步骤410和420，所述单周期经过包括沿方向385“正向”扫描图像图案300，接下来是沿方向395“反向”扫描图像图案300。在“正向”和“反向”扫描步骤之间，CCD输出可从彩色输出220转换成单色输出230。但是，也可使用非周期部分或多次扫描。还应认识到步骤410和420的特定顺序可与图4中所示的顺序相反。
在步骤430中，处理器120根据步骤410的彩色扫描，计算彩色γ校正图案。在步骤440中，处理器120类似地根据步骤420的单色扫描，计算单色γ校正图案。在这方面，当在步骤440中计算单色γ校正图案的时候，或者在另一便利的时间，可进行步骤430，同时扫描仪130在步骤420中单色扫描图像图案300。在步骤450中，根据步骤430和440的对于图像图案所计算的彩色和单色γ校正图案，在成像设备100中调整扫描过程。这样，对成像设备100进行γ校正。
根据本发明的一个实施例，步骤430和440之一或者两者都可由图5的流程图中所示的方法实现。在步骤510中，处理器120确定彩色和/或单色扫描内的平均实际亮度。在步骤520，处理器120随后比较确定的平均实际亮度和预定的线性曲线(参见图7)。根据该比较，处理器120在步骤530中产生γ校正值，以便根据确定的彩色和/或单色扫描内的平均实际亮度，获得该线性曲线。计算γ校正图案的其它技术也是可能的，包括已知的那些技术和在阅读本公开内容之后，本领域的技术人员易于想到的任意其它技术。
根据本发明的另一实施例，一旦在步骤450中调整了扫描过程(图4)，则还可采用验证过程来验证预定的所需水平或足够量的γ校正已产生。图6表示了一个例证的验证过程的流程图。更具体地说，在步骤605中，成像单元110可被用于利用调整后的扫描过程对校正后的图像图案(它可由成像设备打印)成像(或者可360修改该图像图案)。在步骤610中，扫描仪130沿第一方向385彩色扫描校正后的图像图案。在步骤620中，扫描仪130沿第二方面395单色扫描校正后的图像图案。在步骤630和640中，扫描步骤610和630随后分别被用于计算第二γ校正图案，如果需要，则在步骤650中，步骤630和640被用于调整扫描过程。应认识到可按照和前面参考图4的步骤410-450类似的方式执行步骤610-650。这样，通过实现验证过程，可提高γ校正的精度。
根据本发明实施例的另一变型，彩色γ校正图案和/或单色γ校正图案可包含用于照片和文本的离散γ校正图案。除了扫描分辨率等方面的不同需要之外，由于照相纸与非照相纸的不同光学特性，用于照片和文本的离散γ校正图案特别有益。此外，彩色γ校正图案可包括红色、绿色和蓝色的离散彩色γ校正图案，以便正确补偿特定于这三种颜色中每种颜色的变化结果。在阅读本公开内容之后，本领域的技术人员易于想到的其它结构也是可能的。
通过借助一个或多个上述实施例进行γ校正，避免了通过利用彩色扫描，计算单色γ校正图案造成的残余失真。另外，通过在单周期经过图像图案300的过程中，进行单色和彩色扫描，还可避免图像图案300的独立扫描造成的时间延迟。还可预期在阅读本公开内容之后，本领域的技术人员易于想到的其它优点。
出于举例说明的目的，给出了本发明的优选实施例的前述说明。但是前述说明并不是穷尽的，或者意图把本发明限制于公开的具体形式，鉴于上述教导或者通过本发明的实践，能够实现各种修改和变化。实施例的各个方面可相互组合。选择并描述实施例是为了说明本发明的原理和实际应用，以使本领域的技术人员能够在不同的实施例中应用本发明，同时各种修改适合于预期的特定应用。
权利要求
1.一种在成像设备中进行γ校正的方法，包括沿第一方向第一次扫描图像图案；沿不同于第一方向的第二方向第二次扫描图像图案；根据图像图案的第一次扫描，计算第一γ校正图案；根据图像图案的第二次扫描，计算第二γ校正图案；和根据对于图像图案所计算的第一和第二γ校正图案，在成像设备中调整扫描过程。
2.按照权利要求1所述的方法，其中第一次扫描是彩色扫描，第二次扫描是单色扫描。
3.按照权利要求1所述的方法，其中第一方向是相对于图像图案的正向方向，第二方向是相对于图像图案的反向方向。
4.按照权利要求3所述的方法，其中在单周期经过图像图案的过程中，进行第一次扫描和第二次扫描，单周期经过包括沿从图像图案前端到后端的正向方向扫描图像图案，和沿从图像图案后端到前端的反向方向扫描图像图案。
5.按照权利要求1所述的方法，还包括利用成像设备打印图像图案。
6.按照权利要求1所述的方法，还包括在第一次扫描的步骤之后，并在第二次扫描的步骤之前，把电荷耦合器件(CCD)输出从彩色输出转换成单色输出。
7.按照权利要求1所述的方法，其中计算第一γ校正图案的步骤和计算第二γ校正图案的步骤中的至少一个包括确定扫描中的平均实际亮度；比较确定的平均实际亮度和预定的线性曲线；和产生γ校正值，以便根据确定的扫描中的平均实际亮度获得线性曲线。
8.按照权利要求1所述的方法，其中计算第一γ校正图案的步骤包括至少计算红色、绿色和蓝色的离散彩色γ校正图案。
9.按照权利要求1所述的方法，其中计算第一γ校正图案的步骤包括至少对于照片图像图案和文本图像图案，计算离散彩色γ校正图案。
10.按照权利要求1所述的方法，其中计算第二γ校正图案的步骤包括至少对于照片图像图案和文本图像图案，计算离散单色γ校正图案。
11.按照权利要求1所述的方法，还包括利用调整后的扫描过程，获得校正的图像图案；沿第一方向彩色扫描校正的图像图案；沿第二方向单色扫描校正的图像图案；根据校正的图像图案的彩色扫描，计算第三γ校正图案；根据校正的图像图案的单色扫描，计算第四γ校正图案；和根据对于校正的图像图案所计算的第三和第四γ校正图案，在成像设备上调整扫描过程。
12.按照权利要求1所述的方法，其中第一次扫描图像图案的步骤包括利用定在全色输出的电荷耦合器件(CCD)输出，彩色扫描图像图案。
13.按照权利要求1所述的方法，其中第二次扫描图像图案的步骤包括利用定在黑白(B/W)输出的电荷耦合器件(CCD)输出，单色扫描图像图案。
14.一种成像设备，包括扫描图像图案的扫描仪；和处理器，所述处理器被配置成沿第一方向彩色扫描图像图案；沿不同于第一方向的第二方向，单色扫描图像图案；根据图像图案的彩色扫描，计算彩色γ校正图案；根据图像图案的单色扫描，计算单色γ校正图案；和根据对于图像图案所计算的彩色和单色γ校正图案，调整扫描仪。
15.按照权利要求14所述的成像设备，其中扫描仪包括一个四通道电荷耦合器件(CCD)。
16.按照权利要求14所述的成像设备，还包括利用处理器调整后的扫描仪，形成校正的图像图案的成像单元。
17.按照权利要求16所述的成像设备，其中处理器还被编程为沿第一方向彩色扫描校正的图像图案；沿第二方向单色扫描校正的图像图案；根据校正的图像图案的彩色扫描，计算第二彩色γ校正图案；根据校正的图像图案的单色扫描，计算第二单色γ校正图案；和根据对于校正的图像图案所计算的第二彩色和单色γ校正图案，调整扫描仪。
18.按照权利要求14所述的成像设备，其中处理器被配置成在单周期经过图像图案的过程中，进行彩色扫描和单色扫描，单周期经过包括沿从图像图案前端到后端的正向方向扫描图像图案，和沿从图像图案后端到前端的反向方向扫描图像图案。
19.一种成像设备，包括沿第一方向彩色扫描图像图案的装置；沿不同于第一方向的第二方向，单色扫描图像图案的装置；根据图像图案的彩色扫描，计算彩色γ校正图案的装置；根据图像图案的单色扫描，计算单色γ校正图案的装置；和根据对于图像图案所计算的彩色和单色γ校正图案，调整扫描过程的装置。
20.按照权利要求19所述的成像设备，其中彩色扫描装置和单色扫描装置在单周期经过图像图案的过程中，进行扫描，单周期经过包括沿从图像图案前端到后端的正向方向扫描图像图案，和沿从图像图案后端到前端的反向方向扫描图像图案。
全文摘要
提供一种成像设备和方法，所述设备包括扫描图像图案的扫描仪和处理器。处理器被配置成沿第一方向彩色扫描图像图案，沿不同于第一方向的第二方向单色扫描图像图案。处理器根据图像图案的彩色扫描，计算彩色γ校正图案，根据图像图案的单色扫描，计算单色γ校正图案。处理器根据关于图像图案计算的彩色和单色γ校正图案，调整扫描仪。
文档编号H04N1/407GK1606331SQ20041004451
公开日2005年4月13日 申请日期2004年5月11日 优先权日2003年10月7日
发明者中根奈穗美 申请人:株式会社东芝, 东芝泰格有限公司