CN103856685B - 图像处理装置及图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像处理装置及图像处理方法。本发明的图像处理装置包括颜色转换处理单元、调制候补生成单元、色值调制单元、以及输出单元。颜色转换处理单元将对象图像的输入色值颜色转换成对应的输出色值，并作为临时输出色值来获取。调制候补生成单元按照每个构成临时输出色值的颜色成分将其小数值进位或者退位，将由此构成的其整数值的各组合生成为调制候补。色值调制单元将临时输出色值替换成随机地选择的调制候补。输出单元基于调制后的色值来进行对象图像的输出。根据本发明，可以在保持画质的同时防止伪轮廓的发生。

Description

图像处理装置及图像处理方法

技术领域

本发明涉及一种对通过颜色转换求出的临时输出色值不规则地实施细微的调制、由此不损失画质并防止伪轮廓的发生的图像处理装置及图像处理方法。

背景技术

在典型的打印机、MFP等图像形成装置中，使用通过点的集合来虚拟地表现多值的灰度的面积灰度法或伪灰度法（有序抖动法或误差值扩散法等）进行图像处理。

但是，根据这样的图像处理，在为了提高稳定性等而限制了灰度数的情况下，可能存在视觉上在图像中产生不连续的情况。这样的不连续成为所谓的伪轮廓，使画质显著降低。

这里，为了解决这样的伪轮廓的问题，提出了各种技术。例如，在输入输出特性中缺乏连续性的部分加上噪声，或者变更误差值扩散法的基准值，由此进行提高灰度的补正。提出了通过该灰度的提高来防止伪轮廓的发生的技术。

但是，伪轮廓有时是由于相同的色值在一定区域内连续而产生。在前述的技术中，不能有效地防止这样的伪轮廓。

即，由于相同的色值连续而发生的伪轮廓的问题不能用前述的技术来解决。

另外，过多地进行用于防止伪轮廓的补正或加工反而有可能导致画质的降低。

发明内容

本发明的一个方面涉及的图像处理装置包括：颜色转换处理单元、调制候补生成单元、色值调制单元、以及输出单元。颜色转换处理单元将对象图像的输入色值颜色转换成对应的输出色值，并作为临时输出色值来获取。调制候补生成单元按照每个构成临时输出色值的颜色成分，将其小数值进位或者退位，将由此构成的其整数值的各组合生成为调制候补。色值调制单元将临时输出色值替换成随机地选择的调制候补。输出单元基于调制后的色值来进行对象图像的输出。

本发明的另一方面涉及的图像处理装置包括：颜色转换处理单元、色值调制单元、以及输出单元。颜色转换处理单元将对象图像的输入色值颜色转换成对应的输出色值，并作为临时输出色值来获取。色值调制单元将临时输出色值调制成：按照每个构成该临时输出色值的颜色成分，将其小数值基于与该值对应地决定的概率进行进位或者退位后的整数值。输出单元基于调制后的色值进行对象图像的输出。

在本发明的另一局面涉及的图像处理方法中，将对象图像的输入色值颜色转换成对应的输出色值，并作为临时输出色值来获取，按照每个构成临时输出色值的颜色成分，将其小数值进位或者退位，将由此构成的其整数值的各组合生成为调制候补，将临时输出色值替换成随机地选择的调制候补，基于调制后的色值进行对象图像的输出。

在本发明的另一方面涉及的图像处理方法中，将对象图像的输入色值颜色转换成对应的输出色值，并作为临时输出色值来获取，将临时输出色值调制成：按照每个构成该临时输出色值的颜色成分，将其小数值基于与该值对应地决定的概率进行进位或者退位后的整数值，基于调制后的色值进行对象图像的输出。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的图像处理装置的简要构成图；

图2是表示本发明的第一实施方式涉及的图像处理装置的功能模块图；

图3是表示本发明的第二实施方式涉及的图像处理装置的功能模块图；

图4是表示本发明的第三实施方式涉及的图像处理装置的功能模块图；

图5是用于说明调制信道选择单元的图；

图6是用于说明颜色转换处理的其它方式的图。

具体实施方式

图1是本发明的实施方式涉及的图像处理装置的简要构成图。

如图1所示，本实施方式的图像处理装置1包括输入单元10、控制单元11、输出单元12。输入单元10输入对象的图像。控制单元11进行对所输入的对象图像的必要的图像处理。输出单元12基于由控制单元11实施了图像处理的图像来进行印刷等输出。例如，本实施方式的图像处理装置是彩色对应的打印机或MFP（Multifunction Peripheral，多功能外部设备）等图像形成装置。

在控制单元11中的图像处理包括：将对象图像的输入色值颜色转换成输出色值的处理、或利用前述的面积灰度法等来生成点图像的处理。

更具体地说，所谓图像处理是指：对从个人电脑等输入的印刷数据进行分析，将目标所带有的RGB值（输入色值）颜色转换成对应的CMYK值（输出色值）。然后，经过光栅化处理或屏幕处理生成点图像。然后，对于所生成的点图像，通过适用青色（C）、品红色（M）、黄色（Y）、黑色（K）的各调色剂进行印刷处理。

（第一实施方式）

图2是表示本发明的第一实施方式涉及的图像处理装置的功能模块图。如图1及图2所示，本实施方式的控制单元11A包括颜色转换处理单元110和色值调制单元111。颜色转换处理单元110将对象图像的输入色值颜色转换成对应的输出色值并作为临时输出色值来获取。色值调制单元111对于临时输出色值，按照每个构成该临时输出色值的颜色成分进行将其小数值随机地进位或者退位的尾数处理，由此进行调制。

颜色转换处理单元110包括从RGB向CMYK转换单元1100。从RGB向CMYK转换单元1100将与输入图像的各像素的色值（RGB值）对应的颜色向能够再现的输出形式的色值（CMYK值）进行颜色转换。具体地说，从RGB向CMYK转换单元1100预先包括通过与RGB值和CMYK值的映射相当的格点来呈现三维正交网格状的LUT（Look Up Table，查找表）。然后，通过参考该LUT，将对象像素的RGB值颜色转换成对应的CMYK值。针对位于格点间的座标的RGB值，通过已知的插值运算来求出对应的CMYK值。

另外，对各格点及格点间所涉及的CMYK值进行小数值定义，而不进行小数值的尾数处理或整数定义。

另外，将还未被实施调制的颜色转换后的输出色值（CMYK值）称作临时输出色值（暂时CMYK值）。

色值调制单元111包括最终CMYK值候补生成单元1110、最终CMYK值设定单元1111、随机数产生单元1112和调制附加开关1113。

最终CMYK值候补生成单元（调制候补生成单元）1110将按照每个构成临时输出色值的颜色成分进行将其小数值进位或者退位而构成的其整数值的各组合作为调制候补来生成。

例如，在临时输出色值｛C，M，Y，K｝＝｛125.5，133.2，234.8，58.1｝的情况下，将其分成整数部分｛125，133，234，58｝和小数部分｛0.5，0.2，0.8，0.1｝。求出针对C，M，Y，K中的每一个将小数部分的值进位而向整数部分的值加1、或者将小数部分的值退位而保持原来的整数部分的值的组合。其结果是，生成以下的2⁴＝16种类的调制候补。

｛125，133，234，58｝、｛125，133，234，59｝、｛125，133，235，58｝、｛125，133，235，59｝、｛125，134，234，58｝、｛125，134，234，59｝、｛125，134，235，58｝、｛125，134，235，59｝、｛126，133，234，58｝、｛126，133，234，59｝、｛126，133，235，58｝、｛126，133，235，59｝、｛126，134，234，58｝、｛126，134，234，59｝、｛126，134，235，58｝、｛126，134，235，59｝

另外，也可以不进行小数值的进位和退位的双方面的处理，而是仅求出进位值，而通过从该值减“1”来求出其它的调制候补。另外，也可以仅求出退位值，而通过向该值加“1”来求出其它的调制候补。

最终CMYK值候补生成单元1110保存所生成的调制候补。

最终CMYK值设定单元（色值调制单元）1111从由最终CMYK值候补生成单元1110生成的调制候补中随机地选择一个调制候补。然后，最终CMYK值设定单元（色值调制单元）1111通过替换临时输出色值和所选择的调制候补来进行调制。

例如，预先保存由随机数产生单元1112能够产生的随机数的数值或数值范围与所述16种类的调制候补的对应关系。从该对应关系中求出与由随机数产生单元1112当前得到的随机数对应的调制候补，并将临时输出色值替换为该调制候补。

其结果是，原来的临时CMYK值以C、M、Y、K个别地被加1、或者被保持其整数值的值被输出给输出单元12。

输出单元12基于以这种方式调制后的色值进行对象图像的输出。

调制附加开关1113根据用户的设定操作进行是否要进行调制的设定。

调制附加开关1113向最终CMYK值设定单元1111输出设定信号。

如果从调制附加开关1113向最终CMYK值设定单元1111输入不进行调制的意思的信号，则未经调制的原来的临时CMYK值直接被输出给输出单元12。最终CMYK值候补生成单元1110也可以以不生成调制候补的方式进行控制来实现该功能。

在这种情况下，色值调制单元112不进行调制，输出单元12基于临时输出色值进行对象图像的输出。

这样的构成在无法有效地进行调制的情况下是方便的。所谓无法有效地进行调制的情况是指：例如，没有设想伪轮廓不发生等、不存在即使牺牲画质也要进行调制的优点的情况，不希望由于相同色值变得不连续而导致的压缩率的降低的情况。

如上所述，本发明的第一实施方式所涉及的图像处理装置1对临时CMYK值，按照每个C、M、Y、K进行将其小数值随机地进位或者退位的尾数处理来替换色值，由此对临时CMYK值进行调制。

因此，输出色值变为细微且不规则的色值，因此能够有效地防止由于相同的色值连续而导致的伪轮廓的发生。

另外，由于基于与输出色值的最小分辨率相当的值来进行色值的调制，因此能够解决防止伪轮廓的发生的另一方面画质降低的权衡的问题。

根据本实施方式涉及的图像处理装置1，在保持画质的同时也可以有效地防止伪轮廓的发生。

（第二实施方式）

接着，对本发明的第二实施方式涉及的图像处理装置1进行说明。图3是本实施方式涉及的图像处理装置的功能模块图。

如图3所示，在本实施方式的图像处理装置1中，控制单元11B与第一实施方式同样地包括颜色转换处理单元110及色值调制单元111。本实施方式的控制单元11B还包括小数部分比较单元1114。

色值调制单元111包括：整数部分／小数部分分离单元1110、最终CMYK值设定单元1111、随机数产生单元1112、调制附加开关1113、以及小数部分比较单元1114。

整数部分／小数部分分离单元1110分离临时输出色值的整数部分和小数部分。然后，将整数部分向最终CMYK值设定单元1111输出，将小数部分向小数部分比较单元1113输出。

随机数产生单元1112将在0～1的范围内所含的数值（小数值）随机地且作为在该范围内大致均匀的随机数来产生。例如针对作为调制的对象的每个像素产生随机数，并且将按照每个C、M、Y、K依次产生的随机数的数值向小数部分比较单元1114输出。

小数部分比较单元1114，比较从整数部分／小数部分分离单元1110输入的临时输出色值的小数部分的值（小数值）和由随机数产生单元1112产生的随机数。然后，在临时输出色值的小数值超过随机数的值的情况下，向最终CMYK值设定单元1111输出使该小数值退位的意思的指令。在临时输出色值的小数值在随机数的值以下的情况下，向最终CMYK值设定单元1111输出使该小数值进位的意思的指令。

最终CMYK值设定单元1111根据从小数部分比较单元1114输入的指令，调制临时输出色值。具体地说，根据“进位的意思”的指令，调制成将临时输出色值的小数值进位的值、即对临时输出色值的整数值加1的值。另一方面，根据“退位的意思”的指令，调制成将临时输出色值的小数值退位的值、即临时输出色值的整数值。

分别对于C，M，Y，K进行这样的进位或者退位的处理，因此实际上是从16种类的调制候补中选择任意一种进行调制。

例如，对对象像素的临时输出色值为｛C，M，Y，K｝＝｛125.5，133.2，234.8，58.1｝的情况的调制处理进行说明。

在这种情况下，整数部分为｛125，133，234，58｝，小数部分为｛0.5，0.2，0.8，0.1｝。另外，在该例子中，作为与C，M，Y，K对应的随机数而获得了0.11、0.82、0.45、0.61。

由于C（青色）的临时输出色值的小数值（0.5）超过随机数的值（0.11），因此使小数值退位，而成为C＝125。

如果对于M（品红色）、Y（黄色）、K（黑色）也进行同样的处理，则M＝134、Y＝234、K＝59。

其结果是，对象的临时CMYK值｛125.5，133.2，234.8，58.1｝被调制成｛125，134，234，59｝。

另外，也可以不是如上所述的那样按照每个信道求出随机数，而是对于对象的像素，各信道以同样的随机数为基准进行进位或者退位的判断。

这里，说明针对相同的色值（包含小数值）连续的部分进行这样的调制处理的情况的效果。

作为一个例子，说明对临时输出色值｛C，M，Y，K｝＝｛125.5，133.2，234.8，58.1｝的像素连续100个的区域进行调制的情况。

在这种情况下，取得与连续的该像素数相当的100个随机数。各随机数是将包含在0～1的范围内的小数值在该范围内大致均匀地产生的。在上述例子中，K的临时输出色值由于该小数值为0.1，因此以随机数超过0.1的概率（（1－0.1）／1＝90％）进行退位，从而进行调制。

如此，与仅对小数值进行四舍五入来调制的情况相比，可以更有效地防止伪轮廓。

例如，在上述例子中，如果假设四舍五入小数值来进行调制，100个连续像素中的K值一律被退位，调制后的色值全部变为相同值（K＝58）。但是，根据本实施方式，在100个连续像素中的K值中，90个被退位，10个被进位，K＝58的色值的像素和K＝59的色值的像素被散布。

因此，根据本实施方式的调制处理，尤其是，即便在色值在小数值水平上相同的像素连续的情况下，也可以有效地防止伪轮廓的发生。

调制附加开关1113根据用户的设定操作进行是否要进行调制的设定。这与前述的实施方式一相同。

这样，根据本发明的第二实施方式涉及的图像处理装置1，进行如下调制：使临时CMYK值成为将C，M，Y，K的输出色值的小数值基于与该值对应的概率进位或者退位后的整数值。因此，输出色值变为细微且不规则的色值，能够防止由于相同的色值连续而导致的伪轮廓的发生。

另外，由于基于与输出色值的最小分辨率相当的值来进行色值的调制，因此，能够解决在防止伪轮廓的发生的同时画质降低的权衡的问题。根据本实施方式涉及的图像处理装置1，在保持画质的同时也可以有效地防止伪轮廓的发生。

（第三实施方式）

接着，对本发明的第三实施方式涉及的图像处理装置1进行说明。

图4是本实施方式涉及的图像处理装置的功能模块图。

如图4所示，在本实施方式的图像处理装置1中，控制单元11C与前述的实施方式同样地包括颜色转换处理单元110及色值调制单元111。本实施方式的控制单元11C还包括调制信道选择单元（颜色选择单元）1115。

以下，对与调制信道选择单元1115有关的事项进行说明，省略对其它构成单元的详细说明。

调制信道选择单元1115根据用户的选择操作，选择构成临时输出色值的颜色成分的一部分或者全部。

具体地说，如图5所示，设置与选择信道对应的模式。所谓与选择信道对应的模式是指：例如，（i）只对K信道进行调制的情况（第一模式）、（ii）只对CMY信道进行调制的情况（第二模式）、（iii）对CMYK整个信道进行调制的情况（第三模式）。用户可以通过一定的操作选择任意一种模式。

如果通过模式的选择来选择调制信道，则包含有所选择的信道的识别信息的切换控制信号被输出给最终CMYK值设定单元1111。最终CMYK值设定单元1111从该识别信息确定调制对象信道，从而只对该信道的临时输出色值进行调制。

另外，也可以将包含有识别信息的控制信号输出给最终CMYK值候补生成单元1110。在这种情况下，最终CMYK值候补生成单元1110只生成所选择的信道的调制候补，只对特定的信道进行调制。

例如，在选择了第一模式的情况下，最终CMYK值候补生成单元1110只对K信道进行将临时CMYK值的小数值进位或者退位处理，并将临时CMYK值的整数值的一组生成为调制候补。其结果是，生成以下的2种类的调制候补。｛125，133，234，58｝、｛125，133，234，59｝

另外，在选择了第二模式的情况下，最终CMYK值候补生成单元1110只对C，M，Y的各信道进行将临时CMYK值的小数值进位或者退位处理，将临时CMYK值的整数值的一组生成为调制候补。其结果是，生成以下的2³＝8种类的调制候补。

｛125，133，234，58｝、｛125，133，235，58｝、｛125，134，234，58｝、｛125，134，235，58｝、｛126，133，234，58｝、｛126，133，235，58｝、｛126，134，234，58｝、｛126，134，235，58｝

最终CMYK值设定单元1111从这些调制候补中随机地选择一个调制候补，通过将该选择的调制候补替换成临时输出色值来进行调制。

然后，基于进行了调制的色值、以及未进行调制的颜色成分的临时输出色值来进行对象图像的输出。

如上所述，根据本发明的第三实施方式涉及的图像处理装置1，通过控制单元11C包括调制信道选择单元1115，用户可以选择所希望的调制方法。

因此，例如，在想回避色相的调制的情况下，通过选择不对CMY信道进行调制的第一模式，能够只在亮度方向上进行调制。

另外，在不希望粒状性变化的情况下、或者在不希望大的亮度变化的情况下，通过选择不对K信道进行调制的第二模式，能够进行所希望的调制。

另外，在上述的例子中，例示了在第一实施方式中选择调制方法的例子，但是，也可以作为在第二的実施例中选择调制方法的构成。

从而，发挥与第一实施方式同样的作用效果，还可以提供对用户来说非常方便的图像处理装置1。

本发明不局限于上述的实施例。

例如，本发明也可以适用在打印机、MFP以外的图像形成装置中。

另外，在前述的实施方式中，从RGB向CMYK转换单元1100经由将输入色值和输出色值直接对应起来的1级的LUT来进行颜色转换处理。但是，本发明不局限于这种形式。本发明只要是作为结果能够得到图像处理装置1的输出色值即可，没有特别限定LUT的构成或颜色转换处理工序等。

例如，如图6所示，可以经由向XYZ空间或者Lab空间进行颜色转换的LUT来将RGB值（输入色值）和CMYK值（输出色值）的颜色转换处理分成几个阶段来进行。

Claims (6)

1.一种图像处理装置，其特征在于，包括：

颜色转换处理单元，所述颜色转换处理单元将对象图像的输入色值颜色转换成对应的输出色值，并作为临时输出色值来获取；

色值调制单元，所述色值调制单元将所述临时输出色值调制成：按照每个构成该临时输出色值的颜色成分，将其小数值基于与所述小数值对应地决定的概率进行进位或者退位后的整数值；

输出单元，所述输出单元基于所述调制后的色值进行所述图像的输出，

所述色值调制单元包括整数部分/小数部分分离单元、最终CMYK值设定单元、随机数产生单元、以及小数部分比较单元，

所述整数部分/小数部分分离单元分离所述临时输出色值的整数部分和小数部分，并将所述整数部分向所述最终CMYK值设定单元输出，将所述小数部分向所述小数部分比较单元输出，

所述随机数产生单元将在0～1的范围内所含的小数值随机地且作为在该范围内大致均匀的随机数来产生，

所述小数部分比较单元比较从所述整数部分/小数部分分离单元输入的所述临时输出色值的所述小数部分的小数值和由所述随机数产生单元产生的所述随机数，在所述临时输出色值的所述小数部分的所述小数值超过所述随机数的值的情况下，向所述最终CMYK值设定单元输出使该小数值退位的意思的指令，在所述临时输出色值的所述小数部分的所述小数值在所述随机数的值以下的情况下，向所述最终CMYK值设定单元输出使该小数值进位的意思的指令，

所述最终CMYK值设定单元根据从所述小数部分比较单元输入的所述指令，将所述临时输出色值调制成所述整数值。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，

还包括调制附加开关，

所述调制附加开关根据设定操作来进行是否要进行所述调制的设定，

所述输出单元在进行了不进行所述调制的设定的情况下，基于所述临时输出色值来进行所述图像的输出。

3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，

还包括颜色选择单元，

所述颜色选择单元根据选择操作来选择构成所述临时输出色值的颜色成分的一部分或者全部，

所述色值调制单元只对所述选择的颜色成分的临时输出色值进行所述调制，

所述输出单元基于进行了所述调制的色值、以及没有进行所述调制的颜色成分的所述临时输出色值来进行所述图像的输出。

4.一种图像处理方法，其特征在于，

将对象图像的输入色值颜色转换成对应的输出色值，并作为临时输出色值来获取，

将所述临时输出色值调制成：按照每个构成该临时输出色值的颜色成分，将其小数值基于与所述小数值对应地决定的概率进位或者退位后的整数值，

基于所述调制后的色值进行所述图像的输出，

将所述临时输出色值调制成所述整数值包括：

分离所述临时输出色值的整数部分和小数部分，

将在0～1的范围内所含的小数值随机地且作为在该范围内大致均匀的随机数来产生，

比较从所述临时输出色值的所述小数部分的小数值和产生的所述随机数，

在所述临时输出色值的所述小数部分的所述小数值超过所述随机数的值的情况下，输出使该小数值退位的意思的指令，

在所述临时输出色值的所述小数部分的所述小数值在所述随机数的值以下的情况下，输出使该小数值进位的意思的指令，

根据输出的所述指令，进行所述调制。

5.根据权利要求4所述的图像处理方法，其特征在于，

根据设定操作，进行是否要进行所述调制的设定，

在进行了不进行所述调制的设定的情况下，基于所述临时输出色值来进行所述图像的输出。

6.根据权利要求4或5所述的图像处理方法，其特征在于，

根据选择操作，选择构成所述临时输出色值的颜色成分的一部分或者全部，

只对所述选择的颜色成分的临时输出色值进行所述调制，

基于进行了所述调制的色值、以及没有进行所述调制的颜色成分的所述临时输出色值进行所述图像的输出。