CN1512450A - 图像处理设备、图像处理方法及其程序 - Google Patents

Abstract

当图像输出大小等于或小于预定值时(例如，索引打印)，打印设备通过使用能实现高速处理而提供低图像质量的插补方法来进行图像放大/缩减处理，或者当输出大小大于预定值时(例如，单张纸的正常打印)，打印设备采用高质量图像的插补方法来进行放大/缩减。此外，当输出图像大小等于或小于预定值时，打印设备1省略降噪处理和锐化处理来提高处理速度。

Description

图像处理设备、图像处理方法及其程序

技术领域

本发明涉及一种根据输出图像大小进行数字图像处理的图像处理设备和图像处理方法及其程序。

背景技术

由于数字照相机已得到普及，并且目前在照片打印商店可提供把照片制作成CD-ROM的服务，用户可以容易地获得数字图像数据。此外，由于家用高质量图像打印机已经普及，并且现在多功能彩色打印系统被安装到照片打印商店内，甚至安装在便利店内，因而提供给用户采用可用环境来显示/打印数字图像的机会大大增加。

在这种情形下，对具有各种尺寸的图像进行发布和显示/打印，就需要进行放大和缩减处理。此外，由于用户拍摄的图像其曝光、聚焦和色平衡往往会不合适，因而也需要在例如图像打印的过程中进行图像恢复。

然而，随着为数字照相机提供的像素数增加，需要一种特别复杂的图像分析的图像恢复处理会带来极大负荷。并且，放大/缩减处理必须在一定程度上采用高质量图像方法，以便使用大量像素来清楚显示/打印所获得的图像。因为这些因素，所以需要更长的时间来清楚地显示/打印数字图像。

为了解决该问题，可利用如JP-A-5-207266所公开的一种相关技术，该技术根据必须执行的编辑类型来改变诸如缩减和色彩变换处理那样的编辑处理的执行顺序，以减少必须处理的像素数。

正如JP-A-2002-199208所公开的那样，可利用另一种技术，该技术通过在输出图像大小小于输入图像大小时首先进行缩减处理，或者当输出图像大小大于输入图像大小时随后进行放大处理，因而可减少所需的处理存储量，并可提高处理速度。

JP-A-2000-199208中技术的目标是仅通过在输出图像大小较小时首先进行缩减处理，以及在输出图像大小较大时随后进行放大处理来减少处理存储量并提高处理速度。然而，当采用最普通的放大/缩减方法邻插补法时，并且图像较大，例如大小为L，并将由使得分辨率进一步增加的打印机打印时，会发生以下问题。由于为了获得放大的图像而仅仅扩展像素，对于平坦部分，由具有相同值的像素构成的块之间的边界明显，还会提供角度印象(angular impression)，并且对于边缘部分，线性边缘呈阶梯形状并具有锯齿状外观，因而图像质量差。并且当进行图像缩减时，出现锯齿，并进一步使图像质量劣化。为了消除这些问题，已提出了诸如双线性插补法和三次卷积法那样的高质量图像放大/缩减方法，当采用这些方法中的一种方法用于处理时，可期望获得较好图像质量。然而，对于在单张纸上布置和打印缩减许多缩减图像的索引打印，即使当图像质量缺陷几乎不明显时，也会由于进行不必要的图像放大/缩减使处理速度下降。

在图像恢复处理过程中会遇到相同问题。也就是，由于进行与用于输出大图像相同的处理，即使当图像质量不存在可分辨的差异时，处理速度也会依照输出图像大小下降。

如上所述，作为该方法的目标，改变放大/缩减处理和图像恢复处理的顺序，而仅考虑图像中的像素数的增加或减少，并且选择能增加处理速度和节省存储器的处理顺序。然而，如上所述，由于没有考虑如此生成的图像质量是否存在可辨别的差异，因而要么会生成质量差的图像，要么会进行造成处理速度下降的不必要的高质量图像处理。

发明内容

为了克服这些缺点，根据本发明的目的，当输出图像大小大得足以使得图像质量差异被视觉识别出时，则进行放大/缩减处理和图像恢复处理，以提供高质量图像，而当输出图像大小小得使得图像质量差异不能被视觉识别时，则高速执行放大/缩减处理和图像恢复处理，或者省略一部分图像恢复处理，从而可以获得令人满意的图像质量和令人满意的处理速度。

为了达到该目的，根据本发明的一个方面，一种图像处理设备包括：第一图像放大/缩减单元，用于采用第一方法来改变数字图像大小；第二图像放大/缩减单元，用于采用第二方法来改变数字图像大小；以及控制器，用于根据数字图像的输出大小来选择第一图像放大/缩减单元或第二图像放大/缩减单元。

优选的是，与第二图像放大/缩减单元相比，第一图像放大/缩减单元以更高的图像质量来改变数字图像大小，并且当数字图像的输出大小大于预定值时，控制器选择第一图像放大/缩减单元，或者在其他情况下，控制器选择第二图像放大/缩减单元。

优选的是，与第一图像放大/缩减单元相比，第二图像放大/缩减单元以更高的速度来改变数字图像大小，并且当数字图像的输出大小大于预定值时，控制器选择第一图像放大/缩减单元，或者在其他情况下，控制器选择第二图像放大/缩减单元。

优选的是，该图像处理设备还包括：图像恢复单元，用于对数字图像进行图像恢复；其中，控制器根据数字图像的输出大小来改变由图像恢复单元进行图像恢复处理的内容。

优选的是，当数字图像的输出大小大于预定值时，控制器允许图像恢复单元按照特定图像质量进行色彩校正处理和锐化处理，并且在其他情况下，控制器允许图像恢复单元按照比预定图像质量低的图像质量进行色彩校正处理和/或锐化处理。

优选的是，图像恢复单元进行色彩校正处理、锐化处理和降噪处理。当数字图像的输出大小大于预定值时，控制器允许图像恢复单元进行色彩校正处理、锐化处理和降噪处理，并且在其他情况下，控制器至少会禁止图像恢复单元进行锐化处理或降噪处理。

优选的是，该图像处理设备还包括：参数设定单元，用于根据数字图像的缩减图像或者从数字图像中提取的图像段来设定校正参数；其中，图像恢复单元根据校正参数来进行色彩校正处理或锐化处理。

优选的是，该图像处理设备还包括：读取单元，用于从伴随数字图像的多个附加数据集中读出与数字图像的输出大小一致的一组附加数据；其中，图像恢复单元根据由读取单元获得的附加数据来进行图像恢复处理。

优选的是，第一和第二图像放大/缩减单元对数字图像中的第一方向和与该第一方向垂直的第二方向进行放大或缩减处理。控制器允许第一和第二图像放大/缩减单元及图像恢复单元按照使需要处理的数字图像像素数最少的顺序，分别进行第一方向的放大或缩减处理、第二方向的放大或缩减处理以及图像恢复处理。

优选的是，第一和第二图像放大/缩减单元根据具有降噪效果的插补系数来缩减数字图像，并且当根据具有降噪效果的插补系数来进行缩减处理时，控制器禁止图像恢复单元进行降噪处理。

优选的是，第一和第二图像放大/缩减单元根据具有锐度增强效果的插补系数来放大数字图像，并且当根据具有锐度增强效果的插补系数来进行放大处理时，控制器禁止图像恢复单元进行锐化处理。

根据本发明的另一方面，一种图像处理设备包括：图像放大/缩减单元，用于改变数字图像大小；图像恢复单元，用于对数字图像进行图像恢复处理；以及控制器，用于根据数字图像的输出大小控制由图像恢复单元进行的图像恢复处理的内容。

优选的是，图像恢复单元对数字图像进行色彩校正处理，并且根据数字图像的输出大小，控制器控制由图像恢复单元进行的色彩校正处理的内容。

优选的是，图像恢复单元对数字图像进行锐化处理，并且根据数字图像的输出大小，控制器控制由图像恢复单元进行的锐化处理的内容。

图像恢复单元对数字图像进行降噪处理，并且根据数字图像的输出大小，控制器控制由图像恢复单元进行的降噪处理的内容。

优选的是，当由图像放大/缩减单元改变的数字图像大小大于预定值时，控制器控制图像恢复单元来获得比在其他情况下更高的图像质量。

并且，根据本发明的另一方面，为了达到该目的，一种图像处理方法包括以下步骤：根据数字图像的输出大小来选择第一放大/缩减方法或第二放大/缩减方法，以及使用所选的第一或第二放大/缩减方法来改变数字图像大小。

根据本发明的另一方面，一种图像处理方法包括以下步骤：根据数字图像的输出大小来确定图像恢复处理的内容，以及根据所确定的内容对数字图像进行图像恢复处理。

根据本发明的另一方面，提供了一种程序，该程序允许图像处理设备中的计算机执行以下步骤：根据数字图像的输出大小来选择第一放大/缩减方法或第二放大/缩减方法，以及使用所选的第一或第二放大/缩减方法来改变数字图像大小。

根据本发明的另一方面，提供了一种程序，该程序允许图像处理设备中的计算机执行以下步骤：根据数字图像的输出大小来确定图像恢复处理的内容，以及根据所确定的内容对数字图像进行图像恢复处理。

此外，输出大小是用于打印或用于在监视器上显示的输出数字图像的大小。

附图说明

通过后续结合附图的详细说明，本发明的这些以及其他目的和优点将变得更加明显，在附图中：

图1所示的是采用根据本发明的图像处理方法、具有控制单元2的打印设备的硬件配置图；

图2所示的是根据本发明第一实施例的图像处理程序的配置图；

图3所示的是由打印设备(图像处理程序)执行的第一操作(S10)的流程图；

图4是用于对根据本发明第二实施例的图像恢复单元的配置进行说明的图；

图5是用于对根据本发明第三实施例的高质量放大/缩减处理器的配置进行说明的图；

图6所示的是作为由插补系数生成器生成的插补系数来源的示例插补函数曲线图。

具体实施方式

第一实施例

现将参照附图，对本发明的第一实施例进行说明。

图1所示的是采用根据本发明的图像处理方法并且具有位于中心位置的控制器2的打印设备的硬件配置示例图。

如图1所示，打印设备1包括控制单元2和打印机10。

控制单元2包括：主体20，其中包含CPU 202和存储器204；通信装置22；记录装置24，例如HDD或CD驱动器；以及用户界面装置(UI装置)26，其包括LCD显示装置或CRT显示装置，以及键盘/触摸板。

打印设备1通过由USB电缆或LAN电缆连接的通信装置22，或者从能装入可更换介质的记录装置24来接收由数字照相机或扫描器获得的图像数据。然后，打印设备1根据所接收的图像数据的像素数和输出大小，进行诸如放大/缩减处理的图像处理，并且把所生成的数据输出到UI装置26的显示装置，或者将它们打印在纸上。此时，根据输出图像大小，打印设备1根据处理负荷或图像质量的不同选择预定的放大/缩减处理方法，并执行所选的放大/缩减处理方法。

由打印设备1选择的放大/缩减处理方法包括可获得不同图像质量的两种或多种插补方法。更合理地说，插补方法包括插补速度不同的两种或多种处理方法。并且，对于由打印设备1所选的插补方法来说，诸如内插所需的存储器大小那样的处理负荷可以不同。

在本实施例中，打印设备1从速度较低但能提供高质量图像的高图像质量放大/缩减处理方法中以及从所获得的图像质量较低但能提供高速度的高速放大/缩减处理方法中选择放大/缩减处理方法。

图2所示的是由控制单元2(图1)执行的用于实现本发明的图像处理方法的图像处理程序5的配置图。在本实施例中，将对安装在控制单元2内的图像处理程序5进行具体说明；然而，图像处理程序5的一部分或全部功能可以由专用硬件部件来提供。

如图2所示，图像处理程序5包括：图像输入单元510，放大/缩减单元520，图像恢复单元530，图像输出单元540，用户界面(UI)单元550和控制器560。

放大/缩减单元520包括：快速放大/缩减处理器522和高质量图像放大/缩减处理器524；图像恢复单元530包括：降噪处理器532，色彩校正处理器534和锐度校正处理器536。

在图像处理程序5中，图像输入单元510通过通信装置22或从记录装置24来接收外部输入的图像数据，并把该图像数据和附加数据作为数字图像来解析。

放大/缩减单元520把所获取的数字图像放大或缩减到由图像输出单元540输出的大小，这将在后面描述。在本实施例中，快速放大/缩减处理器522和高质量图像放大/缩减处理器524是为放大/缩减单元520提供的。

对于图像放大/缩减来说，快速放大/缩减处理器522采用仅施加小负荷的快速处理方法。更具体地说，采用一种尽管不提供良好图像质量但能进行高速处理的方法，例如近邻插补方法或零阶保持法。

相反，与快速放大/缩减处理器522使用的方法相比，高图像质量放大/缩减处理器524采用的图像放大/缩减方法是一种尽管处理负荷很大但能提供更好图像质量的方法。更具体地说，高图像质量放大/缩减处理器524采用一种尽管处理速度比近邻插补法处理速度低但能获得具有高质量的输出图像的放大/缩减方法，例如，双线性插补法，三次卷积法或B样条插补法。

图像恢复单元530对所获取的数字图像进行图像质量改善处理，例如，降噪处理，色彩校正处理和锐化处理。本实施例中的图像恢复单元530包括：降噪处理器532，色彩校正处理器534和锐化处理器536。

降噪处理器532使用平滑方法或者边缘保持平滑方法来处理图像，并减少图像粗糙度和降低噪声。

色彩校正处理器534对图像进行分析，对色平衡、饱和度和对比度进行调整，并对诸如天空或人体皮肤颜色那样的颜色作进一步校正，以及进行去红眼处理。

锐化处理器536对图像进行分析，并进行滤波处理，以使锐度不够的图像锐化。

图像输出单元540把由放大/缩减单元520或图像恢复单元530获得的数字图像数据向外输出。例如，图像输出单元540对打印机10的打印引擎(未显示)进行控制把数字图像打印在纸上，或者把数字图像通过通信装置22显示在计算机终端的监视器上。

UI单元550允许UI装置26接受从图像输入单元510接收的图像数据的指定输出大小以及用于图像恢复的外部指令，并把该指令输出到控制器560。

控制器560对放大/缩减单元520和图像恢复单元530的操作进行控制。例如，根据由图像输出单元540输出的图像数据大小，控制器560选择图像放大/缩减处理方法(高速或高质量)以及图像恢复处理的内容(降噪处理，色校正处理和锐化处理)。

控制器560可以根据是否接受了把多个图像数据集记录在一张纸上用于索引打印/显示或缩略打印/显示的指令，或者正常打印/显示的指令来确定输出大小。

图3所示的是由打印设备1(图像处理程序5)执行的第一操作(S10)的流程图。

在步骤100(S100)，当UI单元550通过UI装置26接受要输入的指定图像数据和与输出图像大小(以下称为输出大小)有关的指令时，图像输入单元510通过通信装置22或记录装置24接收该指定数字图像，并获得属性信息，例如所获得数字图像的大小(以下称为输入大小)。

在步骤102(S102)，控制器560判断根据从UI单元550接收的指令所获得的输出大小是否大于预定阈值Th。当输出大小大于阈值Th时，图像处理程序5前进到S104，或者在其他情况下转到S114。

在本实施例中，当未输入不大可能由数字照相机获得的纵向长度或横向长度极长的图像时，输出大小可以被认为是通过把行列像素数相乘所获得的总像素数。在另一情况下，可以把行和列像素数与为行和列提供的阈值进行比较，当行或列的象素数中至少有一个大于相应的阈值时，可以获得真判定(Yes)。并且，在本实施例中，通过使用像素数来定义图像大小。然而，本发明的目的是根据图像缺陷是否可辨别，在各处理间进行切换，而实际上，根据输出的目的装置的分辨率，虽然像素数保持相同，大小也可能会不同。因此，阈值Th是根据人类的视觉特性，例如根据输出的目的装置的分辨率来设定的。

在步骤104(S104)，控制器560判断输出大小是否大于从图像输入单元510接收的图像的输入大小。当输出大小大于输入大小时，图像处理程序5前进到S106，或者在其他情况下转到S110。

应该注意，为了简化说明，把纵向和横向输入大小与输出大小进行比较；然而，存在纵向和横向大小之一大于其输出大小而另一个不大于其输出大小的情况。本发明的目的之一是通过对尽可能少的像素数进行图像恢复处理来提高处理速度，因而当纵向和横向大小之一大于其输出大小而另一个不大于其输出大小时，首先进行缩减处理以减少像素数，并在图像恢复处理之后，进行放大处理。而且，虽然对纵向和/或横向大小等于输出大小的情况不作说明，但在此情况下不进行放大/缩减处理。

在步骤106(S106)，图像输入单元510把所输入的图像数据输出到图像恢复单元530，然后，图像恢复单元530对该图像数据进行所有图像恢复处理。也就是说，降噪处理器532对图像数据进行降噪处理，然后，色彩校正处理器534进行色彩校正处理，最后，锐化处理器536对图像数据进行锐化处理。

当所有图像恢复处理都已完成时，图像恢复单元530把所生成的图像数据输出到放大/缩减单元520。

在步骤108(S108)，放大/缩减单元520对从图像恢复单元530接收的图像数据进行高质量图像放大处理，把图像数据放大为输出大小。也就是说，在控制器560的控制下，高图像质量放大/缩减处理器524放大输入的图像数据，并把所生成的图像数据输出到图像输出单元540。

在步骤110(S110)，图像输入单元510把所输入的图像数据输出到放大/缩减单元520，然后，放大/缩减单元520对该图像数据进行缩减以获得输出大小。也就是说，控制器560选择高质量缩减处理方法，并且根据该选择，高质量放大/缩减处理器524对所输入的图像数据进行缩减，并把所获得的图像数据输出到图像恢复单元530。

在步骤112(S112)，图像恢复单元530对从放大/缩减单元520接收的图像数据进行所有图像恢复处理。也就是说，降噪处理器532、色彩校正处理器534和锐化处理器536对该图像数据进行对应的图像恢复处理。

当所有图像恢复处理都已完成时，图像恢复单元530把所获得的图像数据输出到图像输出单元540。

在步骤114(S114)，控制器560判断输出大小是否大于从图像输入单元510接收的图像的输入大小。当输出大小大于输入大小时，图像处理程序5前进到S116，而在其他情况下转到S120。

在步骤116(S116)，图像输入单元510把所输入的图像数据输出到图像恢复单元530，然后，图像恢复单元530根据由控制器560确定的处理内容，对图像数据进行图像恢复处理，并把所获得的图像数据输出到放大/缩减单元520。在本实施例中，控制器560仅选择色彩校正处理，并且根据该选择，色彩校正处理器534对所输入的图像数据进行色校正处理。

进行该处理是由于，虽然对所显示或打印的小图像进行降噪处理或锐化处理所获得的效果要么无法分辨要么几乎不可能识别，但是即使对于小图像来说，色平衡差别也会很突出。因此，阈值Th被设定为一个满足该条件的值。

在步骤118(S118)，放大/缩减单元520对所输入的图像数据进行快速放大处理，并把所生成的图像数据输出到图像输出单元540。在这种情况下，控制器560选择快速放大/缩减处理，并且根据该选择，快速放大/缩减处理器522对该图像数据进行高速放大，以获得输出大小。

由快速放大/缩减处理器522进行的放大处理速度比由高质量放大/缩减处理器524进行的放大处理速度快，但是所提供的图像质量低。然而，在此情况下，由于采用放大方法时可获得适合于显示或打印的小图像，因而由采用不同放大/缩减方法引起的图像质量差异无法分辨，或者几乎不可能识别。此外，阈值Th被设定为提供一个满足该条件的值。

在步骤120(S120)，图像输入单元510把所输入的图像数据输出到放大/缩减单元520，然后，放大/缩减单元520对所输入的图像数据进行快速缩减处理，并把所获得的图像数据输出到图像恢复单元530。也就是说，控制器560选择快速放大/缩减处理方法，并且根据该选择，快速放大/缩减处理器522对图像数据进行高速缩减，以获得输出大小。

在步骤122(S122)，图像恢复单元530根据由控制器560确定的处理内容，对图像数据进行图像恢复处理，并把生成的图像数据输出到图像输出单元540。在本这种情况下，控制器560仅选择色彩校正处理，并且根据该选择，只有色彩校正处理器534对所输入的图像数据进行对应的图像恢复处理。

在步骤122(S122)，图像输出单元540把所接收的图像数据向外输出，以便显示或打印具有指定大小的图像数据。

如上所述，当要显示或打印的图像大小在图像质量上的细微差异无法分辨或者几乎不可能识别时，打印设备1进行快速处理。当要显示或打印的图像大得足以使得图像的细节部分被识别出时，打印设备1进行高质量处理。

为了简化对本实施例的说明，仅使用了根据输出大小进行分类的两种图像数据类型。然而，本发明不受此限制。根据视觉显著程度，通过使用可以被选作放大/缩减方法的近邻插补法、双线性插补法和三次卷积法，可以把种类数增加到三种，以便对更多情况的图像恢复进行控制，也就是，对于小图像数据可以仅进行色彩校正，而对于中等大小或很大的图像数据可以进行所有恢复处理。

同样，为了简化说明，对一个实例作了说明，其中，用于选择放大/缩减方法的阈值等于用于改变图像恢复处理内容的阈值。然而，由于本发明的目的是在图像质量差异无法分辨或者几乎不可能识别时，避免不必要的图像处理，因而在由使用不同放大/缩减方法引起的视觉差异的识别和由改变图像恢复处理方法引起的视觉差异的识别的阈值不同时，可根据情况提供和切换合适的阈值。

第二实施例

现将对本发明的第二实施例进行说明。

在图像恢复处理中，必须通过对输入图像的质量进行分析来获得用于图像恢复的参数。然而，当对整个图像进行分析时，该分析需要更长的时间，并且整体处理速度也相应下降。因此，将对第二实施例进行说明，其中，对于分析处理来说，图像是通过缩减获得的，或者提取和使用输入图像的一部分。更具体地说，由于必须为色彩校正处理获得诸如整个图像的色彩分布那样的数据，因而在分析处理中采用缩减的图像。而对于锐化处理来说，由于在许多情况下都要关注位于图像中心附近的重要对象，因而图像的中心部分被提取出来用于分析处理。

此外，为了支持这些处理，采用Exif(数字照相机可交换图像文件格式)来存储附加数据，Exif是数字照相机的标准图像格式。通过参照这些数据，可改变用于校正处理的参数，也可在不进行分析的情况下强制性确定该参数，也可设定该参数，以便不进行一部分或全部校正处理。如本发明第一实施例中所述，当图像差异无法进行视觉识别，或者几乎不可觉察时，可省略校正处理。在此情况下，也可以省略与校正处理省略部分有关的附属数据的读取，可以仅读取与要执行的校正处理相关的附属数据。如此，也可能使由图像输入单元510发送的图像附加数据的解析处理得到简化。

以下将对根据该观点获得的本发明第一实施例的改进作为第二实施例进行说明。

图4是对根据本发明第二实施例的图像恢复单元630的配置进行说明的图。在图2中使用的相同参考编号也用于表示图4中的实际对应的部件。

如图4所示，第二实施例的图像恢复单元630包括：降噪处理器532，色彩校正处理器534，锐化处理器536，附加数据读取器(读取单元)632，图像缩减处理器634，色彩校正分析单元(参数设定单元)635，图像提取单元636，以及锐化分析单元(参数设定单元)638。

附加数据读取器632从图像输入单元510读取与控制器560确定要执行的校正处理相对应的附加数据。当降噪处理的执行由控制器560确定时，附加数据读取器632从图像输入单元510读取与降噪处理相关的附加数据，这些附加数据用于判断降噪处理器532要被略过。当控制器560确定要省略降噪处理时，附加数据读取器632省略与降噪处理相关的附加数据的读取，并且图像数据被旁路并被发送到色彩校正处理器534和图像缩减处理器634。

图像缩减处理器634对所接收的图像数据进行缩减，并把所缩减的图像数据输出到色彩校正分析单元635。

色彩校正分析单元635对从图像缩减处理器634接收的图像数据进行分析，根据该分析结果以及从附加数据读取器632接收的与色彩校正处理相关的附加数据来确定色彩校正参数，并把该色彩校正参数输出到色彩校正处理器534。

根据从色彩校正分析单元635接收的色彩校正参数，色彩校正处理器534对还未缩减的原始图像进行色彩校正，并把所获得的图像输出到锐化处理器536和图像提取单元636。

当控制器560确定要执行锐化处理时，图像提取单元636提取从色彩校正处理器534接收的图像的中心部分，并把该中心部分的数据输出到锐化分析单元638。

锐化分析单元638对从图像提取单元636接收的中心部分的图像数据进行分析，根据该分析结果以及从附加数据读取器632接收的与锐化处理相关的附加数据来确定锐化参数，并把该锐化参数输出到锐化处理器536。

根据从锐化分析单元638接收的锐化处理器参数，锐化处理器536对从色彩校正处理器534接收的原始图像进行锐化处理，并把所生成的图像输出到诸如图像输出单元540那样的外部单元。然而，当控制器560确定不执行锐化处理时，附加数据读取器632省略与锐化处理相关的附加数据的读取。因此，图像数据被锐化处理器536略过，并由图像恢复单元630输出。

如上所述，本实施例中的图像恢复单元630采用缩减图像或提取的图像段来进行分析处理，并确定图像恢复参数，以提高分析速度。此外，当为要处理的图像提供与图像恢复处理相关的附加数据时，仅需读取与由控制器560确定必须进行的校正处理执行有关的附加数据，从而可简化附加数据的处理，并提高处理速度。

第三实施例

现将对本发明的第三实施例进行说明。

在本实施例中，改变放大/缩减单元520采用的处理方法，从而可更多地减少施加给图像恢复单元530的处理负担，并提高处理速度。

以下将对采用该观点获得的本发明的第一实施例的改进作为第三实施例进行说明。

图5是对根据本发明第三实施例的高质量放大/缩减处理器624的配置进行说明的图。

如图5所示，高质量放大/缩减处理器624包括：横向放大/缩减处理器624a，纵向放大/缩减处理器624b和插补系数生成器626。

在控制器560提供的控制下，插补系数生成器626生成用于插补处理的插补系数，并把该插补系数输出到横向放大/缩减处理器624a和纵向放大/缩减处理器624b。

横向放大/缩减处理器624a和纵向放大/缩减处理器624b分别进行横向(第一方向)和纵向(第二方向)放大/缩减处理。

根据从图像输入单元510接收的图像大小以及由图像输出单元540输出的图像大小，控制器560计算图像的横向和纵向放大倍率，并且在需要缩减时，允许高质量放大/缩减处理器624首先进行缩减处理。具体地说，假定横向倍率是0.8以及纵向倍率是1.1，首先，控制器560允许横向放大/缩减处理器624a将图像横向缩减0.8倍；其次，允许图像恢复单元530进行图像恢复处理；第三，允许纵向放大/缩减处理器624b将图像纵向放大1.1倍；最后，允许图像输出单元540输出所生成的图像。

如此，由于可在纵向和横向对图像分别进行处理，因而可使图像恢复单元530处理的像素数最少，并可进一步提高处理速度。

图6所示的是作为由插补系数生成器626生成的插补系数来源的示例插补函数曲线图。

如图6所示，插补函数a是被称为三次卷积法的高质量放大/缩减处理插补函数。

根据插补函数a，插补系数生成器626计算由横向放大/缩减处理器624a和纵向放大/缩减处理器624b用来在各自位置与参考像素相乘的插补系数，并把该插补系数发送到处理器624a和624b。

当控制器560确定将所获得的放大倍率用于缩减并且降噪处理应由图像恢复单元530进行时，插补系数生成器626采用插补函数b来生成插补系数。插补函数b是通过使插补函数a的凹凸形状沿f(x)轴柔化而获得的。根据插补函数a生成的插补系数具有轻微的高频增强特性，而根据插补函数b生成的插补系数具有高频衰减特性，并可提供与降噪处理相同的效果。因此，可省略图像恢复处理中的降噪处理，并且即使当改变插补函数时，也不会使缩减所需时间受到不利影响，因而总体上可提高处理速度。

同样，当控制器560确定放大倍率用于放大并且锐化处理应由图像恢复单元530进行时，插补系数生成器626采用插补函数c来生成用于放大的插补系数。插补函数c是通过使插补函数a的凹凸形状沿f(x)轴锐化而获得的。由于根据插补函数c生成的插补系数具有的高频增强特性比根据插补函数a生成的插补系数具有的高频增强特性强，因而可增加图像锐度，结果，可提供与由锐化处理相同的效果。因此，可省略图像恢复处理中的锐化处理，并且即使通过改变插补函数，也不会使缩减所需时间受到不利影响，因而总体上可提高处理速度。

此外，当横向和纵向放大倍率用于缩减或用于放大时，插补系数生成器626设定插补函数，从而可实质上获得由降噪处理器532获得的高频衰减(降噪)特性，或者由锐化处理器536获得的高频增强(锐度增强)特性。然后，插补系数生成器626把根据插补函数获得的插补系数发送到横向放大/缩减处理器624a和纵向放大/缩减处理器624b。通过该处理，可省略降噪处理或锐化处理，并且总体上可提高处理速度。

此外，当横向放大倍率用于缩减而且纵向放大倍率用于放大时，横向放大/缩减处理器624a可进行缩减处理，以便额外提供降噪效果，纵向放大/缩减处理器624b可进行放大处理，以便额外提供锐化效果。然而，在此情况下，由于纵向降噪效果和横向锐化效果不足，因而要获得令人满意的降噪效果和锐化效果可能会是困难的。在此情况下，降噪处理器532必须仅在纵向进行降噪处理，并且锐化处理器536必须仅在横向进行锐化处理。然后，在总体上可保持令人满意的效果的同时，通过仅在单个方向进行处理来提高处理速度。

如上所述，本实施例中的高质量放大/缩减处理器624可在纵向和横向独立进行放大/缩减处理。因此，当横向放大倍率和纵向放大倍率不同，并且放大处理和缩减处理都必须进行时，可使图像恢复单元530处理的像素数最少。此外，由于插补系数生成器626改变用于放大/缩减的插补函数，因而打印设备1可省略在图像恢复处理中的一部分或全部降噪处理或锐化处理，并且可提高图像恢复的处理速度。

如本发明的第一至第三实施例所述，当图像质量差异无法分辨或者几乎不可能识别时，根据输出图像大小，可不必进行高质量图像处理。从而，可提供一种能够实施高速处理的图像处理设备，并可提供高质量图像处理。

此外，对于在图像恢复处理过程中进行的分析处理来说，不是直接使用要处理的图像，而是根据处理来缩减图像或提取图像的一部分，并获得校正参数。并且，当把附加数据附加到要处理的图像时，仅读取要执行的处理所需的附加数据，以确定校正参数。因此，可减少对图像恢复施加的处理负荷，并可提高处理速度。

此外，通过改变插补函数，可为放大/缩减处理提供降噪效果或锐化效果，从而可省略一部分或全部的降噪处理或锐化处理。结果，可减少由图像恢复施加的处理负荷，并可提高处理速度。

在这些实施例中，本发明具体应用于打印设备1。然而，本发明不受此限制，并可适用于数字照相机、扫描器、计算机终端或便携电话，或者将其中几项进行组合的系统。

如上所述，根据本发明的图像处理设备、图像处理方法和图像处理程序，由于针对图像输出大小进行了必要和令人满意的处理，因而可在图像质量和处理速度得到平衡的最佳条件下进行图像处理。

Claims (20)

1.一种图像处理设备，包括：

第一图像放大/缩减单元，用于采用第一方法来改变数字图像大小；

第二图像放大/缩减单元，用于采用第二方法来改变数字图像大小；以及

控制器，用于根据数字图像的输出大小来选择第一图像放大/缩减单元或第二图像放大/缩减单元。

2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

与第二图像放大/缩减单元相比，第一图像放大/缩减单元以更高图像质量来改变数字图像大小；并且其中，

当数字图像的输出大小大于预定值时，控制器选择第一图像放大/缩减单元，或者在其他情况下，选择第二图像放大/缩减单元。

3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

与第二图像放大/缩减单元相比，第一图像放大/缩减单元以更高速度来改变数字图像大小；并且其中，

当数字图像的输出大小大于预定值时，控制器选择第一图像放大/缩减单元，或者在其他情况下，控制器选择第二图像放大/缩减单元。

4.根据权利要求1所述的图像处理设备，该图像处理设备还包括：

图像恢复单元，用于对数字图像进行图像恢复；其中，

控制器根据数字图像的输出大小来改变图像恢复单元进行的图像恢复处理的内容。

5.根据权利要求4所述的图像处理设备，其中，

当数字图像的输出大小大于预定值时，控制器允许图像恢复单元按照特定图像质量进行色彩校正处理和锐化处理，并且在其他情况下，控制器允许图像恢复单元按照比预定图像质量低的图像质量进行色彩校正处理和/或锐化处理。

6.根据权利要求4所述的图像处理设备，其中，

图像恢复单元进行色彩校正处理、锐化处理和降噪处理；并且其中，

当数字图像的输出大小大于预定值时，控制器允许图像恢复单元进行色彩校正处理、锐化处理和降噪处理，并且在其他情况下，控制器至少禁止图像恢复单元进行锐化处理或降噪处理。

7.根据权利要求4所述的图像处理设备，该图像处理设备还包括：

参数设定单元，用于根据数字图像的缩减图像或者从数字图像提取的图像段来设定校正参数；其中，

图像恢复单元根据校正参数来进行色彩校正处理或锐化处理。

8.根据权利要求4所述的图像处理设备，该图像处理设备还包括：

读取单元，用于从数字图像所带的多个附加数据集读取与数字图像的输出大小一致的一个附加数据集；其中，

图像恢复单元根据由读取单元获得的附加数据来进行图像恢复处理。

9.根据权利要求4所述的图像处理设备，其中，

第一和第二图像放大/缩减单元针对数字图像中的第一方向和与该第一方向垂直的第二方向进行放大或缩减处理；并且其中，

控制器允许第一和第二图像放大/缩减单元以及图像恢复单元按照使数字图像要处理的像素数最少的顺序，分别进行第一方向的放大或缩减处理、第二方向的放大或缩减处理以及图像恢复处理。

10.根据权利要求6所述的图像处理设备，其中，

第一和第二图像放大/缩减单元根据具有降噪效果的插补系数来缩减数字图像；并且其中，

当根据具有降噪效果的插补系数来进行缩减处理时，控制器禁止图像恢复单元进行降噪处理。

11.根据权利要求6所述的图像处理设备，其中，

第一和第二图像放大/缩减单元根据具有锐度增强效果的插补系数来放大数字图像；并且其中，

当根据具有锐度增强效果的插补系数来进行放大处理时，控制器禁止图像恢复单元进行锐化处理。

12.一种图像处理设备，包括：

图像放大/缩减单元，用于改变数字图像大小；

图像恢复单元，用于对数字图像进行图像恢复处理；以及

控制器，用于根据数字图像的输出大小，对由图像恢复单元进行的图像恢复处理内容进行控制。

13.根据权利要求12所述的图像处理设备，其中，

图像恢复单元对数字图像进行色彩校正处理，并且根据数字图像的输出大小，控制器对由图像恢复单元进行的色彩校正处理的内容进行控制。

14.根据权利要求12所述的图像处理设备，其中，

图像恢复单元对数字图像进行锐化处理，并且其中，

根据数字图像的输出大小，控制器对由图像恢复单元进行的锐化处理的内容进行控制。

15.根据权利要求12所述的图像处理设备，其中，

图像恢复单元对数字图像进行降噪处理，并且其中，

根据数字图像的输出大小，控制器对由图像恢复单元进行的降噪处理的内容进行控制。

16.根据权利要求12所述的图像处理设备，其中，

当由图像放大/缩减单元改变的数字图像大小大于预定值时，控制器对图像恢复单元进行控制，以便获得比在其他情况下更高的图像质量。

17.一种图像处理方法，包括：

根据数字图像的输出大小来选择第一放大/缩减方法或第二放大/缩减方法；以及

使用所选的第一或第二放大/缩减方法来改变数字图像大小。

18.一种图像处理方法，该图像处理方法包括：

根据数字图像的输出大小来确定图像恢复处理的内容；以及

根据所确定的内容来对数字图像进行图像恢复处理。

19.一种程序，该程序允许在图像处理设备中包括的计算机执行以下步骤：

根据数字图像的输出大小来选择第一放大/缩减方法或第二放大/缩减方法；以及

使用所选的第一或第二放大/缩减方法来改变数字图像大小。

20.一种程序，该程序允许在图像处理设备中包括的计算机执行以下步骤：

根据数字图像的输出大小来确定图像恢复处理的内容；以及

根据所确定的内容来对数字图像进行图像恢复处理。

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