專利名稱：成像裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種成像裝置，可應用于復印機、打印機、傳真機(以下縮寫為“FAX”)及類似裝置；特別涉及成像裝置中的圖像處理，它利用相同或相似色調、不同密度(density)的多種記錄材料(墨水或調色劑)來實現成像。
背景技術：
市場對打印機的需求逐年增長。關于彩色成像，利用4種顏色的墨水或調色劑的4色成像裝置被廣泛應用，利用更多種顏色的墨水或調色劑的成像裝置也被提出且被實現。例如，為了減輕圖像的顆粒度，使用淺青、淺品紅、青、品紅、黃和黑6種顏色的墨水的噴墨打印機已經實現。此外，提出了與該噴墨打印機使用相同6色的電子照相打印機(日本專利申請公開第2001-290319和2001-318499號)。此外，提出并實現了一種利用綠色和橙色墨水作為色域放大的電子照相打印機。進而，提出并實現了使用與特定顏色如紅色、藍色、綠色或金色、銀色和熒光色對應的墨水調色劑來實現成像的打印機。
按這種方式，增加墨水/調色劑顏色數量的各種類型的成像裝置已為人所熟知，但是，在這些裝置中，增加所使用的墨水/調色劑顏色的數量是為了改善圖像輸出裝置自身的顏色的再現性。
另一方面，如日本專利申請公開第平08-317210號所公開，邊緣平滑是已知的。邊緣平滑是一種主要應用于電子照相打印機中的圖像處理技術。在該技術中，包含在圖像信號中的一邊緣被檢測出來，邊緣部分或邊緣交界部分用半色調點來代替，因此，字符和細線條圖像的鋸齒減小了，在紙質介質上重現出了光滑的邊緣。
在傳統(tǒng)的4色(CMYK)成像裝置中，邊緣平滑技術對于每種顏色通道執(zhí)行獨立的處理。為了將邊緣平滑技術應用于上述使用深色和淺色記錄材料的成像裝置，對于各種顏色的記錄材料，須提供一實現平滑處理的電路。因此，對于淺色信號也要進行平滑處理。然而，對于淺色信號的平滑處理，由于邊緣部分并不很明顯，對于圖像質量并沒有很大的改善，但卻增加了電路的規(guī)模，從而增加了裝置的成本。
特別是在電子照相成像裝置中，在形成的點的尺寸與點形成的穩(wěn)定性之間，存在著密切的關系。也就是說，當一大點形成從而獲得更高密度時，點形成的穩(wěn)定性就增加；而當一小點形成從而獲得低密度時，點形成的穩(wěn)定性就降低(變得不穩(wěn)定)。在邊緣平滑處理時，加到邊界部分的點是中等密度的點，這些點的穩(wěn)定性比完全的點要低。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于解決邊緣平滑技術應用于使用深色和淺色記錄材料的成像裝置時所存在的問題。特別是，本發(fā)明的目的在于在保持邊緣平滑效果的同時，使成本降低。
本發(fā)明的另一目的在于使因邊緣平滑處理產生的半色調點的形成變得穩(wěn)定，從而改善圖像質量。
為了實現上述目的，根據本發(fā)明的第一方面，提供一種成像裝置，包括成像裝置，用來使用多個顏色材料成像，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料；生成裝置，用來根據輸入圖像信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號；以及平滑裝置，用來對由所述生成裝置生成的、除對應于淺色材料的顏色分量信號之外的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理。
本發(fā)明所述的成像裝置，進一步包括轉換裝置，用來將半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色的一色調的淺色材料的顏色分量信號，該半色調顏色分量信號是對對應于深色材料的顏色分量信號進行所述邊緣平滑處理生成的。
本發(fā)明所述的成像裝置，所述轉換裝置將所述生成的半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色材料和所述淺色材料的顏色分量信號的組合。
本發(fā)明所述的成像裝置，如果所述半色調顏色分量信號具有等于或小于一預定值的密度值，則所述轉換裝置將所述半色調顏色分量信號轉換為僅對應于所述淺色材料的顏色分量信號。
本發(fā)明所述的成像裝置，一色調的所述深色材料和所述淺色材料包括青和品紅的深色和淺色材料。
本發(fā)明所述的成像裝置，一色調的所述深色材料和所述淺色材料是黑的深色和淺色材料。
本發(fā)明所述的成像裝置，所述成像裝置是一電子照相打印機。
本發(fā)明所述的成像裝置，所述成像裝置是一噴墨打印機。
此外，為了實現上述目的，根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像裝置，包括成像裝置，用來使用多個顏色材料成像，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料；生成裝置，用來根據輸入圖像信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號；平滑裝置，用來對由所述生成裝置生成的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理；以及轉換裝置，用來將半色調顏色分量信號轉換為對應于深色的一色調的淺色材料的顏色分量信號，該半色調顏色分量信號是對對應于深色材料的顏色分量信號進行所述邊緣平滑處理生成的。
本發(fā)明所述的成像裝置，所述轉換裝置將所述生成的半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色材料和所述淺色材料的顏色分量信號的組合。
本發(fā)明所述的成像裝置，如果所述半色調顏色分量信號具有等于或小于一預定值的密度值，則所述轉換裝置將所述半色調顏色分量信號轉換為僅對應于所述淺色材料的顏色分量信號。
本發(fā)明所述的成像裝置，一色調的所述深色材料和所述淺色材料包括青和品紅的深色和淺色材料。
本發(fā)明所述的成像裝置，一色調的所述深色材料和所述淺色材料是黑的深色和淺色材料。
本發(fā)明所述的成像裝置，所述成像裝置是一電子照相打印機。
本發(fā)明所述的成像裝置，所述成像裝置是一噴墨打印機。
為了實現上述目的，本發(fā)明還提供一種成像方法，用于一成像裝置，該成像裝置具有使用多個顏色材料成像的裝置，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料，該成像方法包括一生成步驟，用來根據輸入圖像信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號；以及一平滑步驟，用來對由所述生成步驟生成的、除對應于淺色材料的顏色分量信號之外的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理。
本發(fā)明所述的成像方法，進一步包括一轉換步驟，用來將半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色的一色調的淺色材料的顏色分量信號，該半色調顏色分量信號是對對應于深色材料的顏色分量信號進行所述邊緣平滑處理生成的。
為了實現上述目的，本發(fā)明還提供一種成像方法，用于一成像裝置，該成像裝置具有使用多個顏色材料成像的裝置，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料，該成像方法包括一生成步驟，用來根據輸入圖像信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號；一平滑步驟，用來對由所述生成步驟生成的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理；一轉換步驟，用來將半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色的一色調的淺色材料的顏色分量信號，該半色調顏色分量信號是對對應于深色材料的顏色分量信號進行所述邊緣平滑處理生成的。
為了實現上述目的，本發(fā)明還提供一種成像裝置，包括成像裝置，用來使用多個顏色材料成像，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料；平滑裝置，用來對由一輸入圖像信號代表的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理；以及生成裝置，用來根據由所述平滑裝置處理的各顏色分量信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號。
為了實現上述目的，本發(fā)明還提供一種成像方法，用于一成像裝置，該成像裝置具有使用多個顏色材料成像的裝置，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料，該成像方法包括一平滑步驟，用來對由一輸入圖像信號代表的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理；以及一生成步驟，用來根據由所述平滑步驟處理的各顏色分量信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號。
本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點將在相關的


中說明，在附圖中，同一附圖標記表示同名或者近似的部件。

附圖作為說明書的一部分，說明本發(fā)明的實施例，與說明書共同解釋本發(fā)明。
圖1是第一實施例成像裝置的結構示例的截面示意圖；圖2是控制器的示例結構的框圖；圖3是圖像處理器的示例結構的方框圖；圖4是表示深色與淺色調色劑特性(密度-信號值特性)的示例圖；圖5表示了深→深淺色分離的示例圖；圖6是PWM概念的解釋圖；圖7A到7C是邊緣平滑技術的解釋圖；圖8是第一實施例平滑處理電路的組成的框圖；圖9是第一實施例平滑處理器的組成的框圖；圖10是第二實施例平滑處理電路的組成的框圖；圖11是第二實施例平滑處理器的組成的框圖。
具體實施例方式
以下參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明第一實施例成像裝置的結構圖1是根據第一實施例的全色成像裝置(在該實施例中，是一種具有復印、打印和傳真功能的多功能裝置)的截面示意圖。在該實施例中，該裝置的上部具有一數字彩色圖像讀取器300，下部具有一數字彩色圖像打印機100。
在讀取器300中，原件30安放在一塊原件玻璃板31上，通過曝光燈32進行曝光掃描。原件30的反射光圖像，通過透鏡33收集到在全色CCD傳感器34上，從而獲得顏色分離圖像信號。顏色分離圖像信號經過一放大電路(未示出)，傳送到一視頻處理單元(未示出)進行處理，并經由一圖像存儲器(未示出)輸出到打印機100。
除了從讀取器300傳來的信號，從計算機和傳真機傳來的圖像信號也傳送到打印機100。下面，以來自讀取器300的信號為代表信號，說明打印機100的操作。
簡單地說，打印機100有二個成像單元，即包含第一感光鼓1a的第一成像單元Sa，和包含第二感光鼓1b的第二成像單元Sb。成像單元Sa和Sb具有近似的結構(形狀)，以降低成本。例如，后面將要說明的顯影器的結構與形狀大致相同。即使成像單元之間的顯影器(41到46)相互交換，打印機100也能工作。
作為圖像保持部件，兩個鼓形感光部件(感光鼓)，即第一感光鼓1a和第二感光鼓1b，分別被支撐，并可按圖1中箭頭A的方向旋轉。預曝光燈11a和11b；電暈式充電器(充電裝置)2a和2b；作為激光曝光光學系統(tǒng)的第一曝光裝置3a，第二曝光裝置3b；電位傳感器12a和12b；作為旋轉式顯影器保持體的移動部件(顯影滾筒)4a和4b，它們分別具有三個顯影器(41到43和44到46)，在保持體中分別含有不同顏色的顯影材料；作為一次轉印裝置的一次轉印輥5a和5b；以及清潔單元6a和6b；均分別安置在感光鼓1a和1b的周圍。
為了獲得高圖像質量，顯影器的數量為5個或更多。在本實施例中使用6個顯影器41到46。
顯影器41注入品紅色調色劑；顯影器42注入青色調色劑；顯影器43注入淺品紅色調色劑；顯影器44注入黃色調色劑；顯影器45注入黑色調色劑；顯影器46注入淺青色調色劑。
深色和淺色顯影材料是通過改變相同光譜特性的顏料(pigment)的量來產生的。因此，在淺品紅色調色劑中，顏料的光譜特性與品紅色調色劑中是一樣的，但顏料的含量比品紅色調色劑少。同樣，在淺青色調色劑中，顏料的光譜特性與青色調色劑是一樣的，但顏料的含量比青色調色劑少。
而且，也可以這樣來配置，裝在顯影滾筒上的顯影器(具有與上述顯影器相同的形狀)所含調色劑顏料的光譜特性不同于青色、品紅色、黃色和黑色調色劑，而是例如金色和銀色的金屬性調色劑，以及包含熒光劑的熒光色調色劑。而且，顯影器注入由調色劑與載體(carrier)相混合的雙組份顯影材料，當然，只用調色劑的單組份顯影材料也無任何問題。
注意，深、淺品紅色和青色是用來顯著改善淺色圖像(例如人的皮膚)的再現性(即降低圖像的顆粒度)。
在作為曝光裝置的激光曝光光學系統(tǒng)3a和3b中，來自讀取器300的圖像信號由一激光輸出單元(未示出)轉換為一光信號，并作為激光輸出。激光E被多面鏡35反射，通過透鏡36、各反射鏡37，到達感光鼓1a和1b表面的曝光位置38a和38b。
當打印機100成像時，感光鼓1a和1b按箭頭A的方向旋轉。在旋轉時，感光鼓1a和1b借助預曝光燈11a和11b放電，然后通過充電器2a和2b均勻充電。對應于每個分離顏色圖像的激光E發(fā)射到被均勻充電的感光鼓1a和1b上，從而在感光鼓1a和1b上形成潛像。
接著，作為移動部件的旋轉式顯影器保持體(即第一顯影滾筒4a和第二顯影滾筒4b)旋轉，顯影器41到43中的一個和顯影器44到46中的一個分別移動到感光鼓1a和1b上的顯影位置。例如，顯影器41和44分別移動到感光鼓1a和1b上的顯影位置。然后，顯影器41和44啟動，將感光鼓1a和1b上的潛像反顯影(reverse develop)，在感光鼓1a和1b上形成以樹脂和顏料為基本物質的顯影材料圖像(調色劑圖像)。此時，顯影偏壓已施加到顯影器上。
接著，如圖1所示，對應于各種顏色的調色劑容器(料斗)61至66被安裝在激光曝光光學系統(tǒng)3a和3b之間和旁邊。顯影器41至46由料斗61至66在所要求的時刻供給調色劑，以保持顯影器中的調色劑比(調色劑的量)恒定。
在各感光鼓1a和1b上形成的調色劑圖像，通過作為一次轉印裝置的一次轉印輥5a和5b，被順序轉印到作為中間轉運裝置的中間轉印介質(中間轉印帶)5，因而調色劑圖像是重疊的。此時，一次轉印偏壓施加到一次轉印輥5a和5b上。因此，各調色劑圖像連續(xù)重疊轉印到中間轉印帶5上，因而形成全色調色劑圖像。
此后，作為轉印介質的中間轉印帶5上的全色調色劑圖像立即被二次轉印到作為記錄介質的紙張上。此時，二次轉印偏壓被施加到二次轉印輥54上。
中間轉印帶5由驅動輥51帶動。相對于驅動輥51，轉印清潔裝置50位于與中間轉印帶5相對的位置，可以連接或脫開。感光鼓1a和1b位于由兩個輥子51和52張緊中間轉印帶5而形成的一轉印面t上。一次轉印輥5a和5b位于與感光鼓1a和1b相反的位置，中間間隔有中間轉印帶5。
形成轉印面t的輥子51和52之一，輥子52位于中間轉印帶5的移動方向B的下游側，是從動輥。傳感器53用來檢測從感光鼓1a和1b轉印過來的圖像的位置偏移和密度，位于從動輥52的對面。根據傳感器53的檢測結果，控制成像單元Sa和Sb，從而校正圖像密度、調色劑供給量、圖像寫入時刻、圖像寫入起始位置等所需的參數。
轉印清潔裝置50位于驅動輥51輸送方向上游側的對面。當全部所需顏色的圖像均已重疊到中間轉印帶5上時，圖像立即被二次轉印到記錄介質(紙張)上。二次轉印后，轉印清潔裝置50壓至對面的驅動輥51，以清潔殘留在中間轉印帶5上的調色劑。清潔結束后，清潔裝置50離開中間轉印帶5。
另一方面，記錄介質依次從各個容器71至73或手動托盤74通過各紙張饋送器81至84進行輸送。阻擋(resist)輥85用來校正記錄介質的歪斜。記錄介質在所要求的時刻輸送到二次轉印輥54與中間轉印帶5之間的二次轉印部分。在二次轉印部分，中間轉印帶5上的調色劑圖像被轉印到記錄介質上。
當調色劑圖像被轉印到二次轉印部分中的記錄介質上時，記錄介質通過輸送部分86被輸送至熱輥定影器9。熱輥定影器9定影調色劑圖像。然后，記錄介質被排出至紙張排出托盤89，或排出至一紙張后處理裝置(未示出)。
另一方面，經二次轉印后的中間轉印帶5經過轉印清潔裝置50清理(如上所述)后，再次由各成像裝置Sa和Sb用于一次轉印過程。
此外，當一圖像形成在記錄介質的雙面時，在記錄介質通過定影輥9之后，立即驅動輸送路徑切換導向器91，從而引導記錄介質通過縱向路徑75至返回路徑76。然后，記錄介質借助反向輥87的反向旋轉，以與正向相反的方向上，即后端朝前作為前端的方向，輸送到雙面輸送路徑77。然后，記錄介質通過雙面輸送路徑77，由雙面輸送輥88執(zhí)行歪斜校正和時間校正，在所要求的時刻到達阻擋輥85。然后，按照上述成像過程，圖像被轉印到記錄介質的另一面。
圖1中附圖標記200表示一控制器，它管理和控制根據本實施例的整個成像裝置。附圖標記205表示一操作裝置。
控制器和圖像處理器的組成圖2是控制器200的框圖，該控制器控制圖1所示的成像裝置。在控制器200中，操作裝置205接收一來自用戶的、對成像裝置的操作指令，并顯示成像裝置的狀態(tài)。讀取器300按上述結構讀到一圖像，并將圖像信號傳送到圖像處理器207。圖像處理器207對接收到的圖像信號執(zhí)行圖像處理，獲得一適合于打印機100輸出的圖像信號，并將該處理過的圖像信號傳送到打印機100。具有上述結構的打印機100，根據接收到的圖像信號在紙介質上形成一圖像。
此外，控制器200還從一外部主(host)計算機或類似裝置，經由網絡接口201接收PDL數據。由網絡接口201接收到的PDL數據，經PDL處理器202的渲染(rendering)處理，送到圖像處理器207。CPU 203控制上述圖像處理的整個流程。此外，一實現控制的控制程序存儲于存儲器204中(包括一RAM和一ROM，進一步可包括一外部存儲裝置)。注意，控制器200進一步包括很多其它組成單元，例如傳真接收機，但這些單元的解釋在此省略。
下面，參考圖3所示的框圖，對圖像處理器207進行詳細說明。讀取器300根據由CCD 34讀取原件30獲得的亮度圖像信號，產生數字圖像信號，并將其輸入到圖像處理器207。在該信號中，1個像素通常用8位(bit)表示(＝256階)。輸入RGB信號由陰影(shading)校正器301進行參照白光校正，然后由輸入顏色處理器302進行輸入遮光(masking)處理，從而消除因CCD的光譜特性所導致的顏色渾濁或類似缺陷。然后，通過一空間濾波器303對輸入圖像的頻率特性進行校正，再通過LOG處理器304將作為亮度信號的RGB信號轉換為密度信號，從而獲得CMY信號。輸出顏色處理器305利用熟知的輸出遮光和三維LUT校正，將CMY信號轉換成CMYK信號，并將CMYK信號輸入到一伽瑪(gamma)校正器306。
伽瑪校正器306從輸出顏色處理器205輸入圖像信號，或者輸入由PDL處理器202渲染的CMYK圖像，利用一維LUT對每種顏色分量進行灰度(gray level)校正。然后，顏色分離器(seperator)307由輸入的CMYK信號產生適合于成像裝置的圖像信號，即一青色(C)圖像信號，一淺青色(LC)圖像信號，一品紅色(M)圖像信號，一淺品紅色(LM)圖像信號，一黃色(Y)圖像信號和一黑色(K)圖像信號。更進一步，將輸入的青色圖像信號分離為青色和淺青色圖像信號(C→C，LC)，將輸入的品紅色圖像信號分離為品紅色和淺品紅色圖像信號(M→M，LM)，從而4種顏色分量的信號轉換為6種顏色分量的信號。各顏色分離的顏色信號輸入到一平滑處理器308，經過平滑處理的信號傳送到打印機100。
為了簡化解釋，通過圖像處理器207的各圖像信號均為8位信號，具有600dpi的分辨率。相應地，各8位600dpi的C、LC、M、LM、Y和K分量信號傳送到打印機100。
圖4是深、淺調色劑的輸入信號密度值特性的一個示例。圖4顯示的是青色與淺青色的特性，但對于品紅色和淺品紅色，可以給出類似特性。附圖標記401為青色輸入信號色階(level)的密度值，附圖標記402為淺青色輸入信號色階的密度值。由于淺青和青色具有這樣的調色劑密度關系，圖5顯示由顏色分離器307執(zhí)行的“C→C，LC”顏色分離的一個典型示例。在圖5中，水平軸表示輸入青色信號色階，垂直軸表示輸出信號色階(淺青和青色)。由附圖標記502的曲線可見，淺青輸出色階在低密度部分高，而青色輸出色階在更高密度部分呈現增長。淺青輸出色階從中等密度部分到高密度部分是衰減的，以便保持一有限的調色劑的量。以上對青和淺青的顏色分離作了說明，對品紅和淺品紅執(zhí)行類似的顏色分離。
下面，將參照圖6來說明打印機100中的明暗層次再生(gradation representation)方法。根據本實施例的成像裝置在主掃描和副掃描中具有600dpi的分辨率，通過脈寬調制(PWM)技術，每個像素有256級的明暗層次再生性能。圖6顯示明暗層次再生方法的概要。當在1像素的一個周期中產生一鋸齒波a時，使用矩形波b在1像素周期中對應各像素電平執(zhí)行閾值處理，從而獲得一方波c，其寬度對應于各像素的電平。使用該寬度執(zhí)行8位明暗層次再生。在打印機100中，激光發(fā)射對應于方波c的高電平，從而在感光鼓1a或1b的表面形成一預定尺寸的點。
平滑處理器的結構根據例如日本專利申請公開第平08-317210號所公開的邊緣平滑技術，在輸入圖像與預先寄存的特征檢測模式之間執(zhí)行模式匹配。如果匹配，則執(zhí)行像素替代以平滑邊緣。圖7A～7C表示該特征檢測模式的示例。在圖7A～7C中，特征檢測模式是一9×9的位圖，具有一中心像素作為關注像素(M)。每個網格表示一600dpi像素。“○”表示該像素是一白點(＝00H)，“●”表示該像素是一黑點(＝FFH)。其它像素可以是黑點、白點、或半色調點。
例如，在一對應于圖7A模式的輸入圖像中，已確定關注像素M是近似水平對角線的一部分，并且是一位于高密度部分的變化點。因此，關注像素M(FFH)以“C0H”代替。接下來，在一對應于圖7B模式的輸入圖像中，已確定關注像素M是近似水平對角線的一部分，并且是一位于低密度部分的變化點。因此，關注像素M(FFH)以“80H”代替。進一步，在一對應于圖7C模式的輸入圖像中，由于關注像素M是近似水平對角線的一部分，并且距變化點1-點，關注像素M以“40H”代替。這樣，在模式匹配的輸入圖像中，在其近似水平對角線的上邊緣，在3個像素執(zhí)行像素替代，因此邊緣變得平滑。
這種確定模式匹配時特征檢測模式與像素值之間的對應關系存儲在例如ROM的存儲裝置(存儲器204)中，重復進行對一關注像素的處理，因而可以產生邊緣平滑效果。圖7A～7C所示的模式僅是示例，為了檢測各種模式的邊緣特性，如日本專利申請公開第平08-317210和平10-42141號所公開，必須具有大量的特征檢測模式。為了簡化說明，這里不給出這些模式。
圖8是構成平滑處理器308的平滑處理電路的構成框圖。平滑處理器308的平滑處理由平滑處理電路800執(zhí)行。平滑處理電路800具有三元化(ternarization)處理器801，它對輸入圖像進行閾值處理，將像素分為FFH、00H和其它值；一模式ROM 803，保存圖7A～7C中的特征檢測模式與替代的像素值之間的對應關系；一模式匹配單元802，執(zhí)行三元化圖像信號與模式ROM 803提供的特征檢測模式之間的模式匹配；以及一像素替代處理器804，根據模式匹配的結果執(zhí)行像素替代。注意，如果三元化處理器801產生黑點和白點，則執(zhí)行二元化處理。而且，當模式匹配處理器802執(zhí)行匹配處理時，當遮光處理時，在輸入三元化圖像信號與特征檢測模式之間進行積-和運算，當得到的值超過預定閾值時，即可確定輸入圖像與模式匹配。
在平滑處理器308中，具有上述結構的平滑處理電路800不對6種顏色分量C、LC、M、LM、Y和K都提供，而僅對C、M、Y和K顏色分量提供，如圖9所示。也就是說，LC和LM顏色分量不經平滑處理，直接傳送到打印機100。如圖4所示，對于LC和LM顏色分量，在最大輸入信號色階時，其輸出密度約為C和M顏色分量的40％，幾乎沒有邊緣出現在圖像的LC和LM信號中。
當邊緣平滑技術應用于具有上述結構的、使用深色和淺色調色劑的成像裝置中時，可以避免隨顏色分量數的增加而導致的平滑處理電路數量的增加，因此，能夠控制成本的增加。而且，由于對淺色圖像信號不進行平滑處理，而對其它顏色分量的圖像信號進行平滑處理，因而能維持良好的平滑效果。
如上所述，按照第一實施例，當邊緣平滑技術應用于使用深色和淺色記錄材料(墨水/調色劑等)的成像裝置時，通過省略淺色信號的平滑電路，可以減小電路規(guī)模。因此，能夠以低成本輸出一具有現有邊緣平滑效果的圖像。注意，從減少平滑電路的數量的角度出發(fā)，可以在深色-淺色分離之前對CMYK顏色分量進行平滑。在這種情況下，圖3中的平滑處理器308可以安排在輸出處理器305或伽瑪校正器306的后面。在對深-淺色分離后的數據進行平滑時，如圖3所示，與對YMCK顏色信號的平滑相比，對更接近于發(fā)送到打印機的輸出信號的信號進行邊緣平滑。因此，避免了由平滑處理形成的半色調點的顏色分離所引起的不自然。
第二實施例在上述第一實施例中，當在平滑處理電路800發(fā)生像素替代時，像素值由一中間值所替代(在圖7A～7C中，FFH→C0H，00H→80H，00H→40H)。在第一實施例中，當發(fā)生像素替代時，各顏色分量之間不發(fā)生相互作用。像素用深記錄材料的中間值代替，并執(zhí)行成像。但是，特別是在電子照相打印機中，由于信號色階低，半色調點的形成變得不穩(wěn)定。因此，在第二實施例中，對深色記錄材料的圖像信號進行平滑所產生的像素替代信號還要進行再次替代，這次成像所用的圖像信號是用深色記錄材料與淺色記錄材料的組合，因此像素替代信號點的形成是穩(wěn)定的。這就是說，對應于深色記錄材料的圖像信號進行邊緣平滑所新產生的半色調信號，使用深色與淺色記錄材料的組合，或使用淺色材料，將其轉換為用來打印的圖像信號。
在第二實施例中，構成平滑處理器308的平滑處理電路900的結構如圖10所示，平滑處理器308的結構如圖11所示。
圖10是根據第二實施例的平滑處理電路的結構框圖。根據第二實施例的平滑處理電路900輸入青色和淺青色圖像信號，或者輸入品紅色和淺品紅色圖像信號(以下，青色和品紅色信號通常記為“深色圖像信號”，淺青和淺品紅信號通常記為“淺色圖像信號”)。與第一實施例中的平滑處理電路800相同，深色圖像信號由三元化處理器801三元化，再通過模式匹配單元802與存儲在模式ROM 803中的模式進行匹配，然后輸入到像素替代處理器904。在第二實施例的平滑處理電路900中，像素替代處理器904輸入一淺色圖像信號和一深色圖像信號，執(zhí)行像素替代。
像素替代時，由深→深和淺的顏色分離在顏色分離器307中執(zhí)行。例如，對于青色，替代信號C0H(＝192)、80H(＝128)及40H(＝64)在像素替代處理器904中獲得，各深色圖像信號通過深→深和淺顏色分離來轉換，如圖5所示，轉換狀態(tài)如下。
深色信號 → 深色信號 + 淺色信號192140 9012864 20064 10 100按這種方式，關注像素M的像素值被深色信號和淺色信號兩者所代替。由上述處理所產生的淺色信號被加到一輸入淺色圖像信號上，作為輸出淺色圖像信號。
由深→深和淺的顏色分離是通過在像素替代處理器904中提供一維LUT轉換器來實現的。例如，使用信號值(淺信號＝100)形成像素可以使用上述處理來完成，從而點形成可以進一步穩(wěn)定。信號值是通過用深和淺色信號的組合來代替深色信號在低密度部分中的信號值64而產生的。
注意，在具有值“160”(對應于圖4中的密度0.6)或更小的深色信號的情況下，也可以這樣處理，即輸出等于淺色信號FFH的密度的值作為像素替代信號，替代信號僅以淺色信號像素值來代替像素。例如，在轉換中可以這樣處理，即深色信號值0至160均勻分配給淺色信號值0至255。
在該處理中，在點形成不穩(wěn)定的深色信號密度區(qū)域，可以用淺色信號以更大的信號值來代替成像。這樣，平滑像素周圍部分的半色調點的穩(wěn)定性可以得到改進。
注意，在本實施例中，分離為深色和淺色信號的顏色信號是青色和品紅色信號，但是，黑色和黃色信號可類似的分離為深色和淺色信號，并由類似的平滑電路處理。這種結構可應用于進一步增加顯影器數量的成像裝置。在這種成像裝置中，當增加一個顯影器時，由于顯影器的數量為7，則在兩個顯影滾筒上分別安裝三個和四個顯影器。此外，如果增加兩個顯影器，則在兩個顯影滾筒上各有四個顯影器。
特別地，對于黑色，如果使用一平滑電路用深色和淺色信號執(zhí)行成像，則對黑色字符和細線條可以獲得極好的平滑效果。因此，通過與經常使用在一般文件中的圖形模式進行匹配，可以獲得高平滑效果的文件圖像輸出。即，本發(fā)明能有效應用于單色輸出的成像裝置。
如上所述，根據第二實施例，由于在原有邊緣平滑技術中更加不穩(wěn)定的半色調點，可以使用具有更高亮度(intensity)(更大的點)的淺色信號來代替，因而邊緣半色調密度部分的穩(wěn)定性得到改善，可以輸出具有更高邊緣平滑效果的圖像。
注意，在第二實施例中，邊緣平滑處理僅對深色圖像信號進行。但是，從穩(wěn)定點形成的角度出發(fā)，第二實施例的結構適用于對所有深色和淺色圖像信號進行邊緣平滑處理的情況。即，在圖10中可以這樣處理，輸入的淺色圖像信號也經過三元化處理器801和模式匹配單元802的處理，其結果提供給像素替代處理器904。
在第一和第二實施例中，PWM方法用作明暗層次再生方法。該明暗層次再生可類似地應用于具有2位～少于8位的明暗層次再生的打印機。在這種情況下，可以使用偽(pseudo)半色調表示法，例如抖動(dither)或誤差分布，而平滑處理則是對偽半色調代表的圖像信號執(zhí)行。
此外，在上述各實施例中，以電子照相打印機作為成像裝置的示例進行了說明，然而，使用深色和淺色墨水來實現成像的噴墨打印機，在輸出處理時也可以使用該邊緣平滑單元。
如上所述，根據第一實施例，可以在保持邊緣平滑效果的同時降低成本。此外，根據第二實施例，因為由邊緣平滑處理產生的半色調點能以更穩(wěn)定的方式來形成，因而可以改善圖像質量。
由于在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可以作出很多顯然的、非常不同的實施例，因此應能理解，本發(fā)明并不局限于上述特定實施例，除非在所附的權利要求中明確說明。
權利要求
1.一種成像裝置，其特征在于包括成像裝置，用來使用多個顏色材料成像，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料；生成裝置，用來根據輸入圖像信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號；以及平滑裝置，用來對由所述生成裝置生成的、除對應于淺色材料的顏色分量信號之外的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理。
2.根據權利要求1所述的成像裝置，其特征在于進一步包括轉換裝置，用來將半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色的一色調的淺色材料的顏色分量信號，該半色調顏色分量信號是對對應于深色材料的顏色分量信號進行所述邊緣平滑處理生成的。
3.根據權利要求2所述的成像裝置，其特征在于所述轉換裝置將所述生成的半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色材料和所述淺色材料的顏色分量信號的組合。
4.根據權利要求2所述的成像裝置，其特征在于如果所述半色調顏色分量信號具有等于或小于一預定值的密度值，則所述轉換裝置將所述半色調顏色分量信號轉換為僅對應于所述淺色材料的顏色分量信號。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的成像裝置，其特征在于一色調的所述深色材料和所述淺色材料包括青和品紅的深色和淺色材料。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的成像裝置，其特征在于一色調的所述深色材料和所述淺色材料是黑的深色和淺色材料。
7.根據權利要求1至4中任一項所述的成像裝置，其特征在于所述成像裝置是一電子照相打印機。
8.根據權利要求1至4中任一項所述的成像裝置，其特征在于所述成像裝置是一噴墨打印機。
9.一種成像裝置，其特征在于包括成像裝置，用來使用多個顏色材料成像，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料；生成裝置，用來根據輸入圖像信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號；平滑裝置，用來對由所述生成裝置生成的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理；以及轉換裝置，用來將半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色的一色調的淺色材料的顏色分量信號，該半色調顏色分量信號是對對應于深色材料的顏色分量信號進行所述邊緣平滑處理生成的。
10.根據權利要求9所述的成像裝置，其特征在于所述轉換裝置將所述生成的半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色材料和所述淺色材料的顏色分量信號的組合。
11.根據權利要求9所述的成像裝置，其特征在于如果所述半色調顏色分量信號具有等于或小于一預定值的密度值，則所述轉換裝置將所述半色調顏色分量信號轉換為僅對應于所述淺色材料的顏色分量信號。
12.根據權利要求9至11中任一項所述的成像裝置，其特征在于一色調的所述深色材料和所述淺色材料包括青和品紅的深色和淺色材料。
13.根據權利要求9至11中任一項所述的成像裝置，其特征在于一色調的所述深色材料和所述淺色材料是黑的深色和淺色材料。
14.根據權利要求9至11中任一項所述的成像裝置，其特征在于所述成像裝置是一電子照相打印機。
15.根據權利要求9至11中任一項所述的成像裝置，其特征在于所述成像裝置是一噴墨打印機。
16.一種成像方法，用于一成像裝置，其特征在于該成像裝置具有使用多個顏色材料成像的裝置，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料，該成像方法包括一生成步驟，用來根據輸入圖像信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號；以及一平滑步驟，用來對由所述生成步驟生成的、除對應于淺色材料的顏色分量信號之外的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理。
17.根據權利要求16所述的成像方法，其特征在于進一步包括一轉換步驟，用來將半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色的一色調的淺色材料的顏色分量信號，該半色調顏色分量信號是對對應于深色材料的顏色分量信號進行所述邊緣平滑處理生成的。
18.一種成像方法，用于一成像裝置，其特征在于該成像裝置具有使用多個顏色材料成像的裝置，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料，該成像方法包括一生成步驟，用來根據輸入圖像信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號；一平滑步驟，用來對由所述生成步驟生成的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理；一轉換步驟，用來將半色調顏色分量信號轉換為對應于所述深色的一色調的淺色材料的顏色分量信號，該半色調顏色分量信號是對對應于深色材料的顏色分量信號進行所述邊緣平滑處理生成的。
19.一種成像裝置，其特征在于包括成像裝置，用來使用多個顏色材料成像，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料；平滑裝置，用來對由一輸入圖像信號代表的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理；以及生成裝置，用來根據由所述平滑裝置處理的各顏色分量信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號。
20.一種成像方法，用于一成像裝置，其特征在于該成像裝置具有使用多個顏色材料成像的裝置，該多個顏色材料包括一色調的深色材料和淺色材料，該成像方法包括一平滑步驟，用來對由一輸入圖像信號代表的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理；以及一生成步驟，用來根據由所述平滑步驟處理的各顏色分量信號生成對應于所述各多個顏色材料的顏色分量信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成像裝置和方法。該成像裝置使用包括一色調的深色材料和淺色材料的多個顏色材料成像，根據輸入圖像信號生成對應于各多個顏色材料的顏色分量信號。對除對應于淺色材料的顏色分量信號之外的各顏色分量信號執(zhí)行邊緣平滑處理。本發(fā)明提供的成像裝置，在保持邊緣平滑效果的同時，使成本降低，并且使因邊緣平滑處理產生的半色調點的形成變得穩(wěn)定，從而改善圖像質量。
文檔編號H04N1/56GK1673882SQ20051005699
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月25日 優(yōu)先權日2004年3月26日
發(fā)明者波潟健 申請人:佳能株式會社