CN1702572A

CN1702572A - 打印机

Info

Publication number: CN1702572A
Application number: CN200510073028.9A
Authority: CN
Inventors: 萩原隆裕
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2005-11-30
Also published as: JP2005335372A; US20050264849A1

Abstract

主CPU(1)基于预储存在ROM(2)中的程序对通过接口发送的PDL进行分析。如果对象类别被指定为位图，那么主CPU将该位图数据转换成内部数据格式，并按每个像素类别对像素进行计数。基于计数结果，主CPU确定可用模式，切换色彩转换单元，切换空间滤镜处理单元，切换压缩法处理单元，切换解压缩法处理单元，以及切换半色调图案处理单元。此外，主CPU执行对位图数据的色彩确定，根据色彩确定结果设定单色打印或彩色打印，并将所得数据作为打印数据传输至打印机单元(8)。

Description

打印机

技术领域

本发明涉及一种用于执行图像处理以实现打印的打印装置，例如打印机或多功能外围设备。

背景技术

当前，大部分打印机都具有一种技术，即通过根据要打印对象的类别(文本、图形、位图)切换色彩转换处理、半色调图案等，来获得最佳打印效果。例如，在文本的情况下，增加屏幕线数，以增强分辨率和锐化字符边缘。在如照片的位图数据的情况下，则不增加屏幕线数，而将重点放在色调色彩平滑变化上。

至于加黑处理，在文本或图形的情况下，如图1所示，在很多情况下，黑色部分将用单黑色墨粉(toner)进行打印。在位图的情况下，只用黑色墨粉进行打印可能会导致不自然的打印效果，所以通常用混合的彩色墨粉执行混合彩色打印。

然而，如图2所示，位图不仅包括照片数据(自然图像)，而且包括通常不适用于照片图像处理的其他数据，例如主要由字符和线条构成的CAD数据，或主要由文本文件构成的扫描数据。

在现有技术的方法中，可分辨达到PDL(页面描述语言，PageDescription Language)级的对象类别(文本、图形、位图)，以执行合适的图像处理。然而，要将位图进一步分类以执行最佳图像处理则是不可能的。

在位图数据的情况下，其中彩色字符(如图3所示)出现在一幅日本地图上，该地图用细线(灰色)绘制，则将位图数据作为彩色图像进行处理。因而，大多数时候，灰线部分用包含混合的黑色墨粉和彩色墨粉的墨粉打印成黑色。因此，如果发生重合失调，就会如图3的右边部分所示，打印出不重合的色彩，并且打印效果将变得很难看。

在彩色字符出现在黑白照片位图数据(其主要由灰色部分构成)的一部分上的情况下，灰色部分将用彩色墨粉打印。然而，如果发生重合失调，则重合失调部分变色，并变为泛蓝或泛红。

图4示出了一个具体实例，其中有非常疏的灰色部分(其由铅笔等绘制)位于位图上，并且出现彩色位图字符。在此位图数据的情况下，可以以黑白模式着重执行将疏线加密的修正处理。然而，由于彩色图像处理是在此情况下执行，所以在预期的问题发生的过程中不能完全执行修正处理，并且无法获得足够的密度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种打印装置，其能通过进一步将位图数据分类并对位图数据进行最佳图像处理来实现打印。

根据本发明的一个方面，提供了一种执行彩色打印的打印装置，包括：指定装置，用于指定将由打印装置打印的打印数据是否包括位图数据；分类装置，用于当位图数据由指定装置指定时，将构成位图数据的像素进行分类；计数装置，用于对由分类装置分类的多个像素进行计数；确定装置，用于根据由计数装置计数的分类像素的计数比率，来确定将要采用的图像处理模式；以及图像处理装置，用于使用由确定装置确定的图像处理模式来处理位图数据区域上的图像。

本发明的其它目的和优点将在随后的说明中阐释，部分可从该说明中明显看出，或可从本发明的实施中看出。本发明的目的和优点可从以下特别指出的手段和组合来理解和获得。

附图说明

附图被结合到说明书中并构成说明书的一部分，用于与以上给出的总体描述和以下给出的实施例的详细描述一起描述本发明的优选实施例，以解释本发明的一个方面的原理。

图1是说明常规色彩转换处理(现有技术)的视图；

图2是说明常规位图处理(现有技术)的视图；

图3示出了常规位图处理(现有技术)中的问题的实例；

图4示出了常规位图处理(现有技术)中的问题的实例；

图5示意性地示出了数字多功能外围设备的结构的方框图；

图6示出了像素计数法的一个实例；

图7示出了像素计数表的一个实例；

图8示出了色彩确定表的一个实例；

图9示出了图像处理模式设定表的一个实例；

图10示出了图像处理组合的一个实例；

图11是说明调节模式的视图；

图12示出了通过打印机驱动程序的属性进行调节的一个实例；

图13示出了打印原稿的一个实例；

图14示出了PDL文件的一个实例；

图15示出了内部格式结构的一个实例；

图16是表示根据本发明第一实施例的图像处理的流程图；

图17是表示根据第一实施例的图像处理的流程图；

图18示出了打印原稿的一个实例；

图19示出了PDL文件的一个实例；

图20示出了内部格式结构的一个实例；

图21是表示根据本发明的第二实施例的图像处理的流程图；

图22是表示根据第二实施例的图像处理的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图描述本发明的实施例。

图5示出了根据本发明的打印装置的数字多功能外围设备(Multi-function Peripheral，缩写为MFP)10的结构。该MFP 10包括：主CPU 1，用于进行整体控制；ROM 2，用于储存与本发明有关的控制程序；RAM 3，用于临时储存数据；硬盘驱动器(HDD)4，用于储存位图数据等；操作面板5；扫描仪单元6；图像处理单元7，作为硬件执行图像处理；打印机单元8；以及接口(Interface，I/F)9，连接到个人电脑(PC)。

在具有上述结构的本发明中，使用构成位图的像素类别和像素数量来确定位图数据的类别，并基于根据确定结果的选择来执行合适的图像处理。

首先，参照图6，简要描述使用构成位图的像素类别和像素数量来确定位图数据的类别的过程。

位图图像的像素(位图数据)包括：非彩色的黑色像素、疏的灰色像素、密的灰色像素、白色像素、以及彩色的红色、黄色、蓝色和绿色像素。位图数据通过在PDL上表示像素色值的数值来表达。当将色值以内部格式储存于RIP(光栅图像处理器)中时，同时执行计数处理。在图6的实例中，计数处理被分类成六项。

例如，计数以如下方式来执行。

对于白色像素，亮度(100％-90％)为+1，饱和度(非彩色的)为+1，色数(color number，又称色阶)(在非注册色(non-registeredcolor)的情况下)为+1。

对于黑色像素，亮度(10％-0％)为+1，饱和度(非彩色的)为+1，色数(在非注册色的情况下)为+1。

对于灰色像素(疏的)，亮度(90％-50％)为+1，饱和度(非彩色的)为+1，色数(在非注册色的情况下)为+1。

对于灰色像素(密的)，亮度(50％-10％)为+1，饱和度(非彩色的)为+1，色数(在非注册色的情况下)为+1。

对于彩色像素(疏的)，亮度(90％-50％)为+1，饱和度(彩色的)为+1，色数(在非注册色的情况下)为+1。

对于彩色像素(密的)，亮度(50％-10％)为+1，饱和度(彩色的)为+1，色数(在非注册色的情况下)为+1。

图7示出了像素计数表的一个实例。像素计数表包括“亮度(L)”(10％≥L≥0，50％≥L＞10％，90％≥L＞50％，100％≥L＞90％)、“非彩色”、“彩色”、“色数”以及“总计”。

在此实施例中，将亮度(L)分为四类。然而，由于存在255个灰度级，所以可将亮度(L)分为多于四类。可选地，可用直方图。

例如，图6中所示的第一页上的标识符 a(对象)具有如下计数：亮度10％≥L≥0为500，亮度50％≥L＞10％为1800，亮度90％≥L＞50％为100，亮度100％≥L＞90％为800，非彩色为3200，彩色为0，色数为80，以及总计为3200。

管理这些计数用于每一页上的各个位图数据(例如，标识符a至d)。

接下来，基于通过计数处理对每个类别的像素进行计数的像素的数量，利用图9中所示的像素处理模式设定表来确定将采用的可用像素处理模式。例如，对具有黑白图像的字符/线条来说，如果在亮度10％≥L≥0处X≠0％、在亮度90％≥L＞50％处X＝0％，在亮度100％≥L＞90％处X≥80％，彩色为X＝0％，以及色数为X≤2，那么就采用模式 a。

假定在如图10中所示的图像处理组合表上预先限定了可用图像处理模式。例如，在模式 a的情况下，不执行色彩转换处理，将行程长度(run-length)法用作压缩/解压缩法，不执行半色调图案处理，不执行伽玛校正处理(gamma correction process)，不执行空间滤镜处理(spatial filter process)，以及不执行平滑化(smoothing)。

图9和图10中所示的表格设置为可从在图11中所示的特定模式(例如，调节模式)中由用户连接至MFP 10的PC改变。这些表格根据要求可进行相当细微地调节。此外，如图12所示，这些表格可通过例如打印机驱动程序(打印机驱动器)的“属性”屏幕从连接至MFP 10中的PC调节。对打印机驱动程序来说，可在只能应用到将被执行的当前打印任务的参数设定与使MFP 10的缺省值改变的参数设定之间进行选择。改变MFP 10的缺省值受到在连接至MFP 10的PC上的口令等的限制，并且只有管理员可以执行该改变。

下面将要描述应用本发明的第一实施例。

图13示出了打印原稿。该打印原稿包括黑色字符、彩色字符、图形、以及位图数据。在图13所示的打印原稿上，图像1(带有彩色字符的黑白照片)、图像2(彩色照片)以及图像3(带有彩色字符的线条图像)是位图数据。

如果通过个人电脑(未显示)的打印机驱动程序将这些位图数据转换成PDL，那么将如图14所示，这些转换数据将通过PDL文件上的数值数据等来描述。将该PDL文件发送至MFP 10。

MFP 10的主CPU(RIP)1通过分析处理限定了PDL上的绘图部分。因此，主CPU(RIP)1根据内部格式来管理位图数据，并执行像素计数处理以及管理像素的数量。

使用像素的计数来选择满足图9中所示的条件的模式，并确定要实施的图像处理。

图15示出了内部格式的结构(虚线框中)。例如，图像1被确定为带有彩色字符的灰色照片(模式g)，图像2被确定为彩色照片自然图像(模式h)，以及图像3被确定为带有彩色字符的B/W字符/线条图像(模式f)。此外，要确定页面中的多个位图数据是全部灰色还是部分灰色。在此实例中，因为彩色像素的数量较少并且这表示可能存在字符或者线条，所以确定存在彩色字符。

当将确定结果输出至打印机单元8时，利用该结果，并结合在文本和图形中是否包含彩色部分的确定结果，以确定是以单色还是以彩色来打印该打印页面。至于每个位图对象，则基于图10的确定的图像处理模式和图像处理组合表来确定可用色彩转换处理、空间滤镜处理、伽玛校正处理、半色调处理、绘图处理以及压缩/解压缩法。从而，产生打印数据。将产生的打印数据发送至打印机单元8，并打印出来。

接下来，将参照图16和图17的流程图对根据具有上述结构的第一实施例的图像处理进行描述。

主CPU 1基于预储存在ROM 2中的程序来执行以下图像处理。

首先，主CPU 1对通过接口9发送的PDL进行分析(ST1)，并指定对象的类别(ST2)。

如果在步骤ST2中，对象被指定为位图，则主CPU 1将该位图数据转换成内部数据格式(ST3)，并按图7的表格中所示的每个像素类别对像素进行计数。基于计数结果，主CPU 1从图9的表格中确定可用模式(ST4)。根据在步骤ST4中确定的可用模式，主CPU 1切换位图彩色转换单元(ST5)，执行色彩转换处理(ST5-1...ST5-N)，并产生包括确定的可用模式的位图信息附加显示列表(ST6)。

如果在步骤ST2中，对象类别不是位图，那么主CPU 1执行其他对象色彩转换处理(ST7)。

接着步骤ST6或步骤ST7，主CPU 1执行绘图处理(ST8)并确认附加信息(ST9)。

如果在步骤ST9中附加信息是位图，则主CPU 1基于步骤ST4中确定的可用模式和图10的表格切换位图空间滤镜处理单元(ST10)，执行空间滤镜处理(ST10-1...ST10-N)，切换位图压缩法处理单元(ST11)，执行压缩处理(ST11-1...ST11-N)。

如果在步骤ST9中附加信息不是位图，那么主CPU 1执行其他对象空间滤镜处理(ST12)，并执行其他对象压缩处理(ST13)。

接着步骤ST11或步骤ST13，主CPU 1将RAM 3用作输出定时调节缓冲器(ST14)。

当要输出位图数据时，主CPU 1通过从RAM 3中读出位图数据来确认附加信息(ST15)。

如果在步骤ST15中附加信息是位图，则主CPU 1基于步骤ST4中确定的可用模式和图10的表格切换位图解压缩法处理单元(ST16)，执行解压缩处理(ST16-1...ST16-N)，切换位图半色调图案处理单元(ST17)，以及执行半色调图案处理(ST17-1...ST17-N)。

如果在步骤ST15中附加信息不是位图，那么主CPU 1执行其他对象解压缩处理(ST18)，并执行其他对象半色调图案处理(ST19)。

接着步骤ST17或步骤ST19，主CPU 1执行对位图数据的色彩确定，创建如图8中所示的表格，并确定整个页面是否都由单色数据构成(ST20)。

如果确定结果是单色数据，那么主CPU 1执行用于单色打印的设定(ST21)。如果确定结果是彩色，那么主CPU 1执行用于彩色打印的设定(ST22)。

主CPU 1将打印数据传输至打印机单元8(ST23)。

如上所述，根据第一实施例，选择合适的图像处理。因此，在图像1的情况下，例如，用四色(CMYK)墨粉进行打印的灰色部分，仅用K墨粉进行打印。这防止了由于重合失调导致的着色。

此外，对于图像3，例如，则防止了由于重合失调导致难看的打印。此外，通过强调实现伽玛校正，改进了细线的再现性。

接下来，将描述本发明的第二实施例，其中使用另一打印原稿。

第二实施例与第一实施例之间的主要差别在于在图像数据压缩处理之前或之后是否执行半色调处理。在第二实施例中，通常将8位数据压缩，并且增加图像数据量，但是可处理性变得灵活。另一方面，在第一实施例中，通常将1位数据压缩，并且减少图像数据量，但是在数据处理方面施加了约束。在第二实施例中，可由硬件来执行主图像处理，并且这实现了高速打印。尽管下面将对此原因进行详细说明，但这里要指出的是，硬件处理涉及产生描述用于指示可用图像处理的位图数据区域的以及也描述可用模式的数据，以及打印图像数据。该数据的格式可以是二维位图格式、或用于该系统的一些其他最佳格式，例如坐标信息和模式号，其限定了位图区域。

图18示出了用于说明第二实施例的打印原稿。第二实施例与第一实施例的不同仅在于要实施图像处理的位置的不同，并且在对位图像素进行分类以及将像素的计数用于确定位图分类并用于选择合适的图像处理上，这两个实施例是相同的。

如果通过个人电脑的打印机驱动程序(未显示)将图18中所示的位图数据转换成PDL，那么如图19所示，这些转换数据将通过例如PDL文件上的数值数据来描述。将该PDL发送至MFP 10。

图20示出了内部格式的结构(虚线框中)。例如，图像4被确定为彩色照片自然图像(模式h)，图像5被确定为强调阴影的彩色照片(模式j)，以及图像6被确定为强调加亮的彩色照片(模式i)。

接下来，将参照图21和图22的流程图对根据具有上述结构的第二实施例的图像处理进行描述。

主CPU 1基于预储存在ROM 2中的程序来执行以下图像处理。

首先，主CPU 1对通过接口9发送的PDL进行分析(ST31)，并指定对象的类别(ST32)。

如果在步骤ST32中，对象被指定为位图，则主CPU 1将该位图数据转换成内部数据格式(ST33)，并按图7的表格中所示的每个像素类别对像素进行计数。基于计数结果，主CPU 1从图9的表格确定可用模式(ST34)。

如果在步骤ST32中或接着步骤ST34，对象类别不是位图，那么主CPU 1产生包括确定的可用模式的位图信息附加显示列表(ST35)。

接下来，主CPU 1执行绘图处理(ST36)并确认附加信息(ST37)。

如果在步骤ST37中附加信息是位图，则主CPU 1基于步骤ST34中确定的可用模式和图10的表格切换位图压缩法处理单元(ST38)，执行压缩处理(ST38-1...ST38-N)。

如果在步骤ST37中附加信息不是位图，那么主CPU 1执行其他对象空间滤镜处理(ST12)，并执行其他对象压缩处理(ST39)。

接着步骤ST38或步骤ST39，主CPU 1执行对充当辅助存储装置的RAM 3或HDD 4的写入。

接下来，使用为硬件的图像处理单元7，主CPU 1执行以下处理。

当要输出位图数据时，主CPU 1从RAM 3或HDD 4中读出位图数据，并确认附加信息(ST41、ST42)。

如果在步骤ST42中附加信息是位图，则主CPU 1基于在步骤ST34中确定的可用模式和图10的表格切换位图解压缩法处理单元(ST43)，并执行解压缩处理(ST43-1...ST43-N)；切换位图色彩转换处理单元(ST44)，并执行色彩转换处理(ST44-1...ST44-N)；切换位图空间滤镜处理单元(ST45)，并执行空间滤镜处理(ST45-1...ST45-N)；以及切换位图半色调图案处理单元(ST46)，并执行半色调图案处理(ST46-1...ST46-N)。

如果在步骤ST42中附加信息不是位图，那么主CPU 1执行其他对象解压缩处理(ST47)、其他对象彩色转换处理(ST48)、其他对象空间滤镜处理(ST49)、以及其他对象半色调图案处理(ST50)。

接着步骤ST46或步骤ST50，主CPU 1执行对位图数据的色彩确定，创建如图8中所示的表格，并确定整个页面是否都由单色数据构成(ST51)。

如果确定结果是单色数据，那么主CPU 1执行用于单色打印的设定(ST52)。如果确定结果是彩色，那么主CPU 1执行用于彩色打印的设定(ST53)。

主CPU 1将打印数据传输至打印机单元8(ST54)。

如上所述，根据第二实施例，采用合适的图像处理。因此，对于图像5，例如，采用了强调阴影的色彩转换，并获得了带锐利黑色的图像。另一方面，对于图像6，采用了强调加亮的彩色转换，并获得了粒度较小的图像。

根据上述的这些实施例，可执行位图数据的分类，这在现有技术中是不可能实现的。因此，可将更合适的图像处理(彩色转换、空间滤镜、伽玛校正、半色调图案)应用于非照片位图数据，例如字符和艺术线条，而不仅仅是应用于自然图像。

此外，至于灰色位图，可抑制灰色部分着色，或抑制细线部分的图像质量降级，以防CMYK打印中发生重合失调。

此外，可基于数据的特征，将更合适的算法应用于具有重处理负荷的色彩转换处理，或应用于压缩/解压缩处理。因此，可提高处理速度，并可减小压缩数据量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种执行彩色打印的打印装置，其特征在于包括：

指定装置，用于指定将要通过所述打印装置打印的打印数据是否包括位图数据；

分类装置，用于当所述位图数据由所述指定装置指定时，将构成所述位图数据的像素进行分类；

计数装置，用于对由所述分类装置分类的多个像素进行计数；

确定装置，用于根据由所述计数装置计数的所述分类像素的计数比率，来确定将要采用的图像处理模式；以及

图像处理装置，用于使用由所述确定装置确定的所述图像处理模式，来处理所述位图数据区域上的图像。

2.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，所述分类装置将像素分类为白色像素、黑色像素、疏灰色像素、密灰色像素、疏彩色像素、以及密彩色像素，并且根据亮度、饱和度以及多个色彩将像素进一步分类。

3.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，由所述确定装置确定的所述图像处理模式包括色彩转换处理单元、空间滤镜处理单元、压缩/解压缩法处理单元、以及半色调图案处理单元。

4.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，所述图像处理装置使用软件来执行图像处理。

5.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，所述图像处理装置使用软件，通过选择色彩转换处理单元对所述位图数据区域进行色彩转换处理，通过选择空间滤镜处理单元对所述位图数据区域进行空间滤镜处理，通过选择压缩/解压缩处理单元对所述位图数据区域进行压缩/解压缩处理，以及通过选择半色调图案处理单元对所述位图数据区域进行半色调图案处理。

6.根据权利要求1所述的打印装置，其特征在于，所述图像处理装置包括鉴别装置，用于鉴别所述位图数据是否为彩色；以及设定装置，用于根据所述鉴别装置的鉴别结果来设定单色打印或彩色打印。

7.一种执行彩色打印的打印装置，其特征在于包括：

确定装置，用于根据由所述计数装置计数的所述分类像素的计数比率，来确定将要采用的图像处理模式；

压缩装置，用于通过选择与由所述确定装置确定的所述图像处理模式对应的压缩法处理单元，来压缩所述位图数据；

存储装置，用于储存由所述压缩装置压缩的所述压缩的位图数据，并储存关于所述图像处理模式的信息；以及

图像处理装置，用于使用储存在所述存储装置中的所述图像处理模式信息，来处理所述位图数据区域上的图像。

8.根据权利要求7所述的打印装置，其特征在于，所述图像处理装置在硬件上执行图像处理。

9.根据权利要求7所述的打印装置，其特征在于，所述图像处理装置使用硬件，通过选择解压缩法处理单元对所述位图数据区域进行解压缩处理，通过选择色彩转换处理单元对所述位图数据区域进行色彩转换处理，通过选择空间滤镜处理单元对所述位图数据区域进行空间滤镜处理，以及通过选择半色调图案处理单元对所述位图数据区域进行半色调图案处理。

10.一种用于使执行彩色打印的打印装置实现以下功能的方法：

指定步骤，用于指定将要通过所述打印装置打印的打印数据是否包括位图数据；

分类步骤，用于当所述位图数据由所述指定步骤指定时，将构成所述位图数据的像素进行分类；

计数步骤，用于对由所述分类步骤分类的多个像素进行计数；

确定步骤，用于根据由所述计数步骤计数的所述分类像素的计数比率，来确定将要采用的图像处理模式；以及

图像处理步骤，用于使用由所述确定步骤确定的所述图像处理模式，来处理所述位图数据区域上的图像。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述图像处理步骤通过选择色彩转换处理步骤对所述位图数据区域进行色彩转换处理，通过选择空间滤镜处理步骤对所述位图数据区域进行空间滤镜处理，通过选择压缩/解压缩处理步骤对所述位图数据区域进行压缩/解压缩处理，以及通过选择半色调图案处理步骤对所述位图数据区域进行半色调图案处理。