專利名稱：操作數(shù)字圖象數(shù)據(jù)的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在圖像打印之前先處理和/或操作其數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的方法與裝置。
眾所周知，以數(shù)字格式獲取的圖像可以經(jīng)各種數(shù)字設(shè)備操作并爾后打印出來，這些當(dāng)前使用或者正在研制的設(shè)備包括但不局限于熱升華打印機(jī)、激光打印機(jī)、LED打印機(jī)等。許多這樣的設(shè)備在輸出速度和分辨率上都較低，因此計(jì)算機(jī)有足夠的時(shí)間對圖像進(jìn)行操作。但是經(jīng)常是由于存儲圖像和進(jìn)行合適操作所需的信息量的緣故，為了處理圖像需要可觀的存儲器容量。這自然會使設(shè)備增加相當(dāng)大的成本。此外，新增的存儲器也占去了寶貴的空間。而且大多數(shù)打印前操作圖像的方法都是針對低速/低分辨率輸出打印機(jī)或者高速/高分辨率輸出打印機(jī)的。對于各種完全不同的打印機(jī)來說，沒有一種統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖像操作。因此每當(dāng)一個(gè)新產(chǎn)品問世時(shí)，需要一種新的體系結(jié)構(gòu)支持圖像操作。而且即使要使實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)處理的速度能達(dá)到中等幅面打印機(jī)的打印速度，其難度也是相當(dāng)大的。
此外，現(xiàn)有技術(shù)的這些設(shè)備還受到圖像尺寸的限制，只能處理和操作一定尺寸的圖像并發(fā)送至打印機(jī)。
本發(fā)明通過提供一種設(shè)備解決了上述諸多問題，該設(shè)備可以在成本增加不多，設(shè)計(jì)或制造不作重大改動的情況下擴(kuò)大或縮小比例標(biāo)度以增加或減少圖像容量或吞吐量，并且可以方便地為提高輸出速度而擴(kuò)展。此外，本發(fā)明并不局限于特定尺寸的圖向。它可以用來操作任意尺寸的圖像并以實(shí)時(shí)方式實(shí)現(xiàn)，從而使打印機(jī)可以在圖像一完成處理之后就打印。
本發(fā)明的目標(biāo)是克服前述的一個(gè)或多個(gè)問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的處理方法，它包含以下步驟a)獲得圖像的數(shù)字記錄；b)將數(shù)字記錄劃分為多個(gè)圖像段；
c)將圖像段分配給至少兩個(gè)圖像處理單元；d)利用至少兩個(gè)圖像處理單元操作數(shù)字記錄；以及e)將每個(gè)圖像段的圖像區(qū)域重新組合以重新構(gòu)成圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種操作數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的裝置。該裝置包括管理至少一幅圖像的數(shù)字圖像記錄/數(shù)據(jù)的中央處理單元；與所述中央處理單元通信的至少兩個(gè)圖像處理單元；以及與所述中央處理單元通信的打印引擎接口單元。中央處理單元將一幅圖像的數(shù)字記錄劃分為多個(gè)圖像段并將圖像段提供給至少兩個(gè)圖像處理單元。至少兩個(gè)圖像處理單元根據(jù)指令操作圖像數(shù)據(jù)。打印引擎接口單元從所述中央處理單元獲取信息從而可以從至少兩個(gè)圖像處理單元獲取合適的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給打印機(jī)設(shè)備。
通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的描述可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的上述以及其它目標(biāo)、優(yōu)點(diǎn)和新特點(diǎn)。
在下面對較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述中，對附圖作了編號

圖1為按照本發(fā)明的裝置的示意圖；圖2為按照本發(fā)明并用于圖1裝置的系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)能夠操作數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；圖3為按照本發(fā)明操作的圖像示意圖；圖4為類似圖3的示意圖，它示出了圖3如何被分割為供操作的圖像段；圖5a-d為圖4所示四個(gè)段的放大示意圖，它們進(jìn)一步示出了如何獲取供處理的段；圖6a為類似圖4的示意圖，它示出了另一種將圖像分割為圖像段的方法；以及圖6b為其中一個(gè)段的放大示意圖，該段被送至其中一個(gè)圖像處理單元。
本說明書特別針對構(gòu)成或協(xié)同按照本發(fā)明的裝置的單元。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以理解的是，這些單元可以采用各種眾所周知的形式。
參見圖1，它示出了按照本發(fā)明的裝置10的示意圖。在所示特定實(shí)施例中，裝置10設(shè)計(jì)為用于照相工業(yè)，特別是數(shù)字照相打印機(jī)，其中獲取的圖像被轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，經(jīng)處理后并以相對較快的速度打印在光敏材料上。在所示特定實(shí)施例中，裝置為微型實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)而光敏材料為照相媒體，特別是相紙。但是可以理解的是，裝置10可以采用各種形式并且不局限于所示特定實(shí)施例。例如裝置可以但不局限于包含為操作以數(shù)字格式提供的圖像而設(shè)計(jì)并隨后用于圖像顯示和/或打印的任何類似的設(shè)備部件。
裝置10包括用于控制其一般操作的中央處理單元12。裝置10進(jìn)一步包含處理器14，在所示特定實(shí)施例中，它設(shè)計(jì)為顯影曝過光的未沖洗膠片，從而將潛像顯影出來。在所示特定實(shí)施例中，提供掃描儀16來掃描在處理器14中顯影的光敏膠片從而獲取膠片上形成的圖像的數(shù)字記錄。掃描儀16可以是任何能夠獲取膠片上圖像的數(shù)字記錄的設(shè)備。在所示特定實(shí)施例中，掃描儀16包括圖像經(jīng)過面陣時(shí)進(jìn)行掃描以獲取圖像數(shù)字記錄的面陣電荷耦合器件(CCD)。掃描儀隨后將數(shù)字記錄發(fā)送至根據(jù)在數(shù)字處理部分內(nèi)或CPU 12提供的編程指令操作圖像的數(shù)字處理部分18，CPU 12根據(jù)照片沖洗實(shí)驗(yàn)室和/或客戶對膠片顯影和圖像打印要求所決定的操作方法(或指令)進(jìn)行預(yù)編程。一旦完成圖像操作，圖像就被送至將圖像打印在由輸送盒22(在所示特定實(shí)施例中輸送的是由打印機(jī)20將圖像打印在其上的相紙)提供的光敏材料上的數(shù)字打印機(jī)20。為了輸送材料(例如光敏材料)，可以為卷紙或切紙形式向打印機(jī)20提供任意合適的機(jī)構(gòu)。在特定實(shí)施例中，打印機(jī)20是激光打印機(jī)，因而通過在光敏材料經(jīng)過打印機(jī)時(shí)使光速掃過光敏材料將圖像打印出來。但是圖像也可以由其它類型數(shù)字打印機(jī)打印至光敏材料上，例如前述但不局限于熱升華和LED打印機(jī)。一旦由打印機(jī)20將圖像打印在光敏材料上之后，光敏材料就被送至第二處理器24，該處理器顯影和干燥輸送盒22提供的光敏材料并將其送至分類器26，在分類器上圖像被適當(dāng)分類，因而操作者可以將打印的圖像裝入合適的信封內(nèi)返回給客戶。
數(shù)字處理部分18設(shè)計(jì)為可以快速高效地操作圖像，因而裝置10可以低通量、高通量地輸出，或者可以打印任何尺寸的圖像而不會有任何察覺得到的視覺缺陷。
參見圖2，它示出了按照本發(fā)明的數(shù)字處理部分18。具體而言，數(shù)字處理部分18包含中央處理單元30，它用于控制數(shù)字處理部分18的操作并提供與各種部件的合適通信。中央處理單元30一般是計(jì)算機(jī)處理器，例如奔騰處理器，并且可以按本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的方式進(jìn)行編程。中央處理部分18進(jìn)一步包含多個(gè)圖像處理單元32、34和36，每個(gè)能夠?qū)χ醒胩幚韱卧?0(可以是任何種類的處理單元，例如奔騰處理器)提供的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字操作。正如本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所熟悉的，中央處理單元30可以通過合適的總線連接與每個(gè)圖像處理單元32、34和36合適地相連。
數(shù)字處理部分18進(jìn)一步包含打印引擎接口單元40，它通過總線44與中央處理單元30和每個(gè)圖像處理單元32、34和36進(jìn)行通信。打印引擎接口與中央處理單元30通信，因而可以根據(jù)打印引擎接口單元40的需要將所需數(shù)據(jù)從每個(gè)圖像處理單元32、34和36中提取。在所示實(shí)施例中，打印引擎接口為包含邏輯器件、存儲器和模擬電路的標(biāo)準(zhǔn)PCI總線接口板，它將格式化的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為調(diào)制激光束所需的模擬電壓以在光敏材料上打印，并且這對于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員來說是很容易的。打印引擎接口單元40一旦獲取到合適的信息，則如上所述該信息被送至打印機(jī)20以在光敏材料上打印。
除了管理各種圖像處理單元32、34和36以外，中央處理單元30還向打印引擎接口單元40提供指令，并將信息數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)送至圖像處理處理單元32、34和36從而可以快速高效地操作圖像信息并提供于打印引擎接口單元40。具體而言，參見圖3，它示出了已經(jīng)被掃描和數(shù)字化并送至中央處理單元30的圖像42。中央處理單元隨后提取圖像42并將其分割為如圖4所示的多個(gè)圖像段。由此可見，圖像42被分割為多個(gè)基本相等的圖像段，在特定實(shí)施例中包含了32個(gè)正方塊段。可以理解的是，正如下面結(jié)合附圖6a所述的那樣，圖像段可以采用各種形狀和/或尺寸。比較好的是分配給圖像處理單元的圖像段50-81基本相等。在所示特定實(shí)施例中，提供了三個(gè)圖像處理單元?？梢岳斫獾氖?，圖像處理單元和圖像段的數(shù)量可以根據(jù)需要設(shè)定。
為了解釋清楚起見，以下只詳細(xì)討論幾個(gè)圖像段50-81的操作和提供給各圖像處理單元的方式。參見圖5a-5c示出的圖像段76、77、78、79，它們是圖4所示圖像42的下面四段。這些相鄰的四個(gè)段相互之間有共同的邊界。具體而言，圖像段76和77的公共邊在點(diǎn)DC之間延伸，圖像段76和77的公共邊在點(diǎn)CF之間延伸。圖像段79和78的公共邊在點(diǎn)CH之間延伸，而圖像段77和78的公共邊在點(diǎn)BC之間延伸。如上所述，每個(gè)圖像段50-81被送至其中一個(gè)圖像處理單元，但是下一相鄰段的小邊界區(qū)域連同特定段一起被提供給圖像處理單元。例如參見圖5a，它示出了包含附加重疊邊界區(qū)域/面積段90、91和92的段77。重疊邊界區(qū)域90包括相鄰段70的一部分和小部分段76。重疊邊界區(qū)域91包括圖像段76的一部分和相鄰段76、78和79分小部分。同樣，重疊段92包括相鄰段78的該部分和圖像段76和79的小部分。因此除了提供給圖像處理單元的圖像段77以外，還提供了相鄰段相鄰邊界區(qū)域的一部分。因此段77包含包括段70、71、76、78、79一部分的邊界部分。同樣，剩余圖像段76、79、78包括相鄰段的重疊區(qū)域。因此段76包含包括相鄰段70、71、72、75、80、79、78、77的重疊區(qū)域101、102、103和104。圖5c示出了帶相鄰重疊區(qū)域107、108、109的段79，這些重疊區(qū)域包括相鄰圖像段75、76、77、78、80的部分。
同樣，圖像段78包括包含相鄰段76、77、79部分的重疊邊界區(qū)域113、115。而段76、77、78、79包含如圖5a-5d所示的相鄰角C，當(dāng)每個(gè)段包含一個(gè)重疊區(qū)域時(shí)，每個(gè)重疊區(qū)域包含一個(gè)新的角C'''C’C'''C''''，這些角互不一致，而是提供了新的邊界條件。因此當(dāng)每個(gè)段的圖像被送至各圖像處理單元時(shí)，不僅對實(shí)際所需的段進(jìn)行操作，而且也擴(kuò)展到了相鄰圖像區(qū)域內(nèi)。這樣做的原因是現(xiàn)今絕大多數(shù)圖像處理算法不僅需要被處理象素?cái)?shù)據(jù)而且需要鄰近象素的數(shù)據(jù)。例如諸如仿射卷曲、剪切和裝飾、涉及卷積的濾波器操作之類的空間算法需要重疊的段。因此如果采用當(dāng)今流行的圖像處理算法處理多個(gè)圖像段，則每個(gè)單獨(dú)的段可能包含相鄰段的邊界數(shù)據(jù)，因而當(dāng)后面將段復(fù)合起來時(shí)在相鄰圖像段之間的公共邊界上不會有異常。因此，由于采用合適的算法施加在每個(gè)圖像段上，當(dāng)這些段重新復(fù)合時(shí)，在相鄰圖像段之間的邊界上看不出處理痕跡。這樣，當(dāng)圖像復(fù)合時(shí)，除了按照所提供指令操作的圖像以外，產(chǎn)生的圖像如圖3所示。
本發(fā)明可以非?？焖俚靥幚韴D像。通過同時(shí)處理圖像的不同部分，可以非?？斓赝瓿蓤D像操作。處理單元越多，則圖像操作越快。因此本發(fā)明基本實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)打印圖像。當(dāng)完成每個(gè)圖像操作單元后，將每個(gè)單元圖像數(shù)據(jù)提供給打印機(jī)20并由其打印。例如，當(dāng)用于激光打印機(jī)20的每條線圖像數(shù)據(jù)完成后，該信息被立即提供給打印機(jī)。這使得打印機(jī)需要的內(nèi)存較少，降低了設(shè)備制造成本。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)對于照片沖洗領(lǐng)域內(nèi)設(shè)備(特別是諸如微型實(shí)驗(yàn)室之類掃描以后馬上需要打印并且要求高質(zhì)量數(shù)字圖像的設(shè)備)特別有價(jià)值。這種類型的系統(tǒng)使設(shè)備以最小的存儲器容量完成打印和保持高效率。圖像數(shù)據(jù)流可以與打印機(jī)速度同步。此外，本發(fā)明即使在中速打印機(jī)內(nèi)也可以操作較高分辨率的數(shù)字圖像，例如512 DPL(每線英寸上點(diǎn)數(shù))的數(shù)字圖像，以1100張/小時(shí)速度打印，尺寸為4英寸×6英寸(10.16cm×15.24cm)。對于高速光照排打印機(jī)這個(gè)優(yōu)點(diǎn)也是很有用的，這種打印機(jī)的操作速度例如是以15000張/小時(shí)打印尺寸為4英寸×6英寸(10.16cm×15.24cm)的圖像。
除了在重新復(fù)合時(shí)在相鄰圖像段之間提供基本無縫的邊界之外，只要提供合適的圖像數(shù)據(jù)，本發(fā)明還使圖像由沒有視跡痕跡的無限長度組成。
為了更為清楚地理解本發(fā)明的操作，以下對本發(fā)明作簡要討論。
如上所述，獲得的圖像被送至數(shù)字處理部分。在所示特定實(shí)施例中，圖像從掃描儀獲得，但是可以從磁盤、互聯(lián)網(wǎng)或其它來源(只要提供42中所示圖像的數(shù)字記錄)提供合適的數(shù)字輸入。圖像被送至中央處理單元30并根據(jù)合適的算法由中央處理單元預(yù)編程或決定劃分為合適的段。段隨后被送至各中央圖像處理單元32、34和36。與此同時(shí)，信息從中央處理單元30提供給打印引擎接口40。例如中央處理單元將告知打印引擎接口合適的圖像已經(jīng)被送至中央圖像處理器并且某些圖像段已經(jīng)被提供給圖像處理單元的每個(gè)圖象段的特定位置中，并告知圖像復(fù)合的次序。打印引擎接口為了獲得圖像復(fù)合時(shí)所需的合適圖像段將調(diào)用合適的圖像處理單元32、34、36。但是一旦圖像段(包含圖5a-5d所示重疊邊界區(qū)域)被送至打印引擎接口40，則將只獲得由相鄰圖像段之間原始邊界指示的部分。例如，對于圖像段77只有點(diǎn)A、B、C和D包圍的區(qū)域而對于圖像段76只有點(diǎn)C、D、E和F包圍的區(qū)域，角I、B、C和H包圍的部分和點(diǎn)H、C、F和G包圍的段79的部分將獲得段78的圖像信息；用于算法計(jì)算中的每個(gè)段的重疊部分在復(fù)合過程中被舍棄。因此當(dāng)圖像段復(fù)合為完整圖像時(shí)就如43所示。信息從復(fù)合圖像所需的每個(gè)圖像處理器中獲得。這可以實(shí)時(shí)完成從而在打印機(jī)需要時(shí)從合適的圖像處理單元經(jīng)打印機(jī)引擎接口單元40獲得打印所需信息。打印引擎接口單元40跟蹤打印機(jī)20所需的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)量。因此當(dāng)打印機(jī)需要更多的打印數(shù)據(jù)時(shí)，打印引擎接口單元將從圖像處理單元調(diào)用所需的數(shù)據(jù)。這樣，當(dāng)完成復(fù)合圖像42數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的每條線時(shí)，它被送至打印機(jī)20。因此可以獲得任意長度和尺寸的圖像并在前述材料上打印。因此如果數(shù)字打印機(jī)內(nèi)提供的光敏材料是卷式的，則可以打印無限長度的圖像。
參見圖6a，它示出了將圖像42劃分為不同尺寸和形狀圖像段的替換方法。在該實(shí)施例中，圖像42被劃分為10個(gè)相鄰的圖像段120-129，每個(gè)基本為矩形。圖6示出了段124的放大示意圖，與相鄰圖像段123和125有重疊區(qū)域132、134。圖像段120-129按照與圖像段50-81相同的方式操作并組裝?？梢岳斫獾氖菆D像42可以劃分為任意形狀的任意數(shù)量的圖像段。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的處理方法，其特征在于包含以下步驟a)獲得圖像的數(shù)字記錄；b)將數(shù)字記錄劃分為多個(gè)圖像段；c)將圖像段分配給至少兩個(gè)圖像處理單元；d)利用至少兩個(gè)圖像處理單元操作數(shù)字記錄；以及e)將每個(gè)圖像段的圖像區(qū)域重新組合以重新構(gòu)成圖像。
2.一種操作數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的裝置。其特征在于包括管理至少一幅圖像的數(shù)字圖像記錄/數(shù)據(jù)的中央處理單元；與所述中央處理單元通信的至少兩個(gè)圖像處理單元；以及與所述中央處理單元通信的打印引擎接口單元，所述中央處理單元將一幅圖像的數(shù)字記錄劃分為多個(gè)圖像段并將圖像段提供給所述至少兩個(gè)圖像處理單元，所述至少兩個(gè)圖像處理單元根據(jù)指令操作圖像數(shù)據(jù)，所述打印引擎接口單元從所述中央處理單元獲取信息從而可以從所述至少一個(gè)圖像處理單元獲取合適的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
3.一種在照相材料上打印的數(shù)字打印機(jī)。其特征在于包括管理至少一幅圖像的數(shù)字圖像記錄的中央處理單元；與所述中央處理單元通信的至少兩個(gè)圖像處理單元；以及與所述中央處理單元通信的打印引擎接口單元，所述中央處理單元將一幅圖像的數(shù)字記錄劃分為多個(gè)圖像段并將圖像段提供給所述至少兩個(gè)圖像處理單元，所述至少兩個(gè)圖像處理單元根據(jù)指令操作圖像數(shù)據(jù)，所述打印引擎接口單元從所述中央處理單元獲取信息從而可以從所述至少一個(gè)圖像處理單元獲取合適的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1、2或3任意一項(xiàng)所述的發(fā)明，其特征在于進(jìn)一步包含在所述至少兩個(gè)圖像處理單元完成處理之后打印寫入段的步驟。
5.如權(quán)利要求1、2或3中任意一項(xiàng)所述的發(fā)明，其特征在于所述準(zhǔn)備就緒段包含一條數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)線。
6.如權(quán)利要求1、2或3中任意一項(xiàng)所述的發(fā)明，其特征在于進(jìn)一步包含在所述至少兩個(gè)圖像處理單元與所述打印引擎接口單元之間提供通信總線的步驟。
7.如權(quán)利要求1、2或3中任意一項(xiàng)所述的發(fā)明，其特征在于所述至少兩個(gè)圖像處理單元包含兩個(gè)圖像處理單元。
8.如權(quán)利要求1、2或3中任意一項(xiàng)所述的發(fā)明，其特征在于每個(gè)所述段包含圖像區(qū)域和與相關(guān)相鄰圖像段的重疊區(qū)域。
9.如權(quán)利要求1、2或3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于提供中央處理單元將數(shù)字記錄分段并將圖像段送至至少兩個(gè)圖像處理單元以及向所述打印引擎接口單元提供數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求1、2或3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包含以下步驟基本實(shí)時(shí)地向打印機(jī)提供基本連續(xù)的數(shù)據(jù)從而將數(shù)據(jù)連續(xù)記錄在介質(zhì)上。
全文摘要
一種處理數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的方法和裝置。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被劃分為多個(gè)圖像段并分配給至少兩個(gè)圖像處理單元。每個(gè)圖像段包含與相鄰圖像段重疊的區(qū)域。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)有至少兩個(gè)圖像處理單元同時(shí)操作并根據(jù)圖像復(fù)合的需要送至打印引擎接口單元。
文檔編號H04N1/387GK1249487SQ99118729
公開日2000年4月5日 申請日期1999年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月9日
發(fā)明者R·W·羅若特, D·P·德奧雷里奧 申請人:伊士曼柯達(dá)公司