專利名稱：圖像處理設(shè)備及圖像處理設(shè)備控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于還原已作為黑白圖像數(shù)據(jù)輸出的彩色圖像數(shù)據(jù)的圖 像處理設(shè)備。更具體說來，本發(fā)明涉及一種將彩色圖像數(shù)據(jù)作為黑白圖像數(shù) 據(jù)輸出，該黑白圖像數(shù)據(jù)之后能還原成彩色圖像數(shù)據(jù)的圖像處理設(shè)備及圖像 處理設(shè)備控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，圖像處理設(shè)備的使用者期望從黑白圖像數(shù)據(jù)或黑白打印物中獲 取彩色圖像數(shù)據(jù)或彩色打印物。
假定在一個商務(wù)會議中，每位與會者都發(fā)有黑白打印物，演示者就此黑 白打印物進(jìn)行演示。在此情況下，在會議室中，演示者在與會者前面的投影 儀(圖像顯示設(shè)備)屏幕上使用彩色演示資料來進(jìn)行演示。
在這樣的環(huán)境中，即使這樣，與會者在看屏幕上顯示的演示資料時，有 時會參考發(fā)到手中的黑白打印物。在這樣的環(huán)境中，即使所發(fā)資料是黑白打 印物，在會議中與會者也不會感到不方便，因為他們能通過看顯示屏上顯示 的彩色演示資料來辨識已演示的內(nèi)容。
然而，當(dāng)與會者在自己的辦公室或是家里看這些黑白打印物時，可能會 希望從黑白打印物中獲取并使用彩色圖像數(shù)據(jù)或彩色打印物，因為這些黑白 打印物沒有足夠數(shù)量或質(zhì)量的數(shù)據(jù)，對與會者而言可能會不方便。
如上所述，市場需要一種圖像處理設(shè)備或方法，使用戶能從黑白圖像數(shù) 據(jù)或黑白打印物中或在其基礎(chǔ)上獲取彩色圖像數(shù)據(jù)或彩色打印物。例如以下 三種傳統(tǒng)方法能夠滿足這種需求。
日本專利文獻(xiàn)特開01_197878號公報公開了一種在打印紙張(記錄介 質(zhì))上打印條形碼的方法，該條形碼描述了存儲原始彩色圖像數(shù)據(jù)的服務(wù)器 設(shè)備的地址數(shù)據(jù)。用此方法，當(dāng)直接或通過網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器設(shè)備的客戶端 設(shè)備(圖像處理設(shè)備)的掃描單元掃描有條形碼的打印紙張時，圖像處理設(shè) 備基于用條形碼描述的地址數(shù)據(jù)來査詢服務(wù)器設(shè)備。之后，該圖像處理設(shè)備 從服務(wù)器設(shè)備中讀取原始彩色圖像數(shù)據(jù)，并且隨后將其打印出。
曰本專利文獻(xiàn)特開10_126607號公報公開了一種將原始彩色圖像用條
形碼的方式打印到打印紙張上的方法。用此方法，圖像處理設(shè)備掃描并讀取 描述原始彩色圖像數(shù)據(jù)的條形碼，并且隨后打印出已讀取的原始彩色圖像數(shù) 據(jù)。
日本專利文獻(xiàn)特開08—279896號公報公開了一種方法，圖像處理設(shè)備從 彩色圖像數(shù)據(jù)中搜索并提取出除了黑白色之外別的顏色的區(qū)域，并以此來獲 取色彩數(shù)據(jù)(非色差數(shù)據(jù))。在此方法中，圖像處理設(shè)備生成描述每個對象的 位置數(shù)據(jù)和色彩數(shù)據(jù)的條形碼。此外，圖像處理設(shè)備從彩色圖像數(shù)據(jù)生成黑 白圖像數(shù)據(jù)，并且將從彩色圖像數(shù)據(jù)所獲取的黑白圖像數(shù)據(jù)與所生成的條形 碼一起打印在打印紙張上。用此方法，圖像處理設(shè)備掃描打印紙張以讀取條 形碼，并使用條形碼內(nèi)描述的色彩數(shù)據(jù)來生成彩色圖像。
但是，用日本專利文獻(xiàn)特開01 — 19788號公報公開的方法，必須提供并 安裝一臺服務(wù)器。此外，在網(wǎng)絡(luò)復(fù)印作業(yè)的情況下，對于連接到服務(wù)器的客 戶機(jī)設(shè)備的使用者而言，必須將打印的圖像數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器中。因此，在 辦公室環(huán)境下，由于要處理大量包括文件和圖像的數(shù)據(jù)，不方便在服務(wù)器上 存儲大量圖像數(shù)據(jù)。另外，在通過網(wǎng)絡(luò)傳輸大型圖像數(shù)據(jù)或通過網(wǎng)絡(luò)一次性 傳輸大量圖像數(shù)據(jù)的情況下，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)可能會過于繁忙。
另外，使用日本專利文獻(xiàn)特幵10 —126607號公報公開的方法，必須對非 常龐大的彩色圖像數(shù)據(jù)生成條形碼。因此，條形碼(包括二維條形碼)的大 小會變得很大。
更具體說來，帶有圖像傳感器，對紅、綠、藍(lán)(RGB)中的每種顏色能夠 用六百萬像素的分辨率捕捉圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字照相機(jī)所拍攝的彩色圖像數(shù)據(jù)的 大小可能有18M字節(jié)左右。另一方面，在A4大小的打印紙張的全部可記錄 區(qū)域中所打印的條形碼的數(shù)據(jù)總計有1K字節(jié)左右。即此彩色圖像數(shù)據(jù)的大 小與此條形碼大小的比率大概為18,000: 1。
如上所述，日本專利文獻(xiàn)特開08—279896號公報公開了一種方法，在該 方法中，圖像處理設(shè)備用其從彩色圖像數(shù)據(jù)中搜索并提取黑白色之外別的色 彩的區(qū)域，并以此來獲取色彩數(shù)據(jù)(非色差數(shù)據(jù))。這里，色彩數(shù)據(jù)包括亮度 數(shù)據(jù)(也可以是相當(dāng)于亮度數(shù)據(jù)的濃度數(shù)據(jù)或黑白數(shù)據(jù)，)以及色差數(shù)據(jù)。因 此，色彩數(shù)據(jù)的大小可能會變得很大。
因此，根據(jù)如此龐大的色彩數(shù)據(jù)所生成的條形碼，其實際大小也可能會 變得很大。
市場要求解決上述的問題。更具體說來， 一種圖像處理設(shè)備，其能減少 基于由原始彩色數(shù)據(jù)產(chǎn)生的，并作為黑白圖像數(shù)據(jù)輸出的圖像數(shù)據(jù)在之后轉(zhuǎn) 換成彩色圖像數(shù)據(jù)時所需的數(shù)據(jù)量。這樣的圖像處理設(shè)備不僅需要而且實用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例涉及一種圖像處理設(shè)備及其控制方法，該圖像處理 設(shè)備用于以黑白圖像數(shù)據(jù)的方式輸出彩色圖像數(shù)據(jù)，其中輸出的黑白圖像數(shù) 據(jù)之后能被還原成彩色圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，實施例所指的設(shè)備能夠處理彩色圖像數(shù)據(jù)中的 亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)。該設(shè)備包括生成單元，其用于基于彩色圖像數(shù)據(jù)的色 差數(shù)據(jù)生成數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)，以及輸出單元，其用于輸出亮度數(shù)據(jù)和由該 生成單元生成的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)該輸出單元輸出的數(shù)字水印圖像數(shù) 據(jù)和亮度數(shù)據(jù)，能生成彩色圖像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明進(jìn)一步的特征和方面將參照附圖從如下對實施例的詳細(xì)描述中得 以清楚地理解。


附圖被并入且構(gòu)成說明書的一部分，與文字描述一起說明了本發(fā)明的實 施例、特征和一些方面，用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了生成數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)的圖像處理 設(shè)備配置的一個例子。
圖2根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了包含特征量生成單元的圖像處理設(shè) 備配置的一個例子。
圖3根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了包含濃度生成單元比組合單元早一
階段處理的圖像處理設(shè)備配置的一個例子。
圖4根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了包括特征量生成單元的圖像處理設(shè)
備配置的一個例子。
圖5根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了直方圖的一個例子。
圖6根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了數(shù)字水印圖像的一個例子。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了還原處理的典型流程圖。
圖8根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了包含多個分割單元區(qū)域的圖像的一
個例子。
圖9根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了包含黑白條形碼的黑白打印圖像的
一個例子。
圖10根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了利用鄰域中的代表值執(zhí)行還原處 理的有效性。
圖11為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了利用鄰域執(zhí)行還原處理的典型 的流程圖。
圖12根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了分割的亮度數(shù)據(jù)和代表值的一個 例子。
圖13為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了利用邊緣信息和鄰域執(zhí)行還原
處理的一個例子的流程圖。
圖14為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了邊緣信息的一個例子。
圖15為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例說明了基于邊緣信息執(zhí)行的參考目標(biāo)
限定處理的一個例子。
具體實施例方式
本發(fā)明的各實施例、特征以及方面在此將參照附圖進(jìn)行詳細(xì)地描述。值 得注意的是，在這些實施例中組件的相關(guān)排列、數(shù)值表達(dá)式及提出的數(shù)值除 非特別聲明，否則無意限定本發(fā)明的范圍。 第一實施例
本發(fā)明的第一個實施例將在如下進(jìn)行描述。根據(jù)本實施例的圖像處理設(shè) 備，在對根據(jù)原始彩色圖像數(shù)據(jù)生成的黑白圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行打印的環(huán)境下，能 夠由原始彩色圖像數(shù)據(jù)中的亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)生成包含色差數(shù)據(jù)的條形 碼，并且能夠?qū)⒑诎讏D像數(shù)據(jù)與所生成的條形碼一起輸出。另外，根據(jù)本實 施例的圖像處理設(shè)備能夠通過使用諸如掃描儀的文件讀取設(shè)備來讀取印有包 含色差數(shù)據(jù)的條形碼的黑白打印物，并且能夠基于已讀取的黑白打印物上所 打印的黑白圖像數(shù)據(jù)來還原原始彩色圖像數(shù)據(jù)。
通過僅包含色差數(shù)據(jù)，而不是包含全部色彩數(shù)據(jù)的條形碼，能夠充分地 削減條形碼的數(shù)據(jù)量。
首先將描述打印系統(tǒng)，該打印系統(tǒng)包括圖像處理設(shè)備、讀取設(shè)備和打印 設(shè)備。在用戶希望用黑白打印模式來打印原始彩色圖像數(shù)據(jù)的環(huán)境下，該打 印系統(tǒng)用于生成不包含全部的色彩數(shù)據(jù)(亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù))只包含色差
數(shù)據(jù)的條形碼，并且將黑白圖像數(shù)據(jù)與所生成的條形碼一起輸出。在此，"原 始彩色圖像數(shù)據(jù)"指由諸如數(shù)碼相機(jī)(數(shù)字靜態(tài)照相機(jī))的讀取設(shè)備所捕捉 的彩色圖像數(shù)據(jù)，或通過文件讀取設(shè)備掃描并讀取彩色文件所獲取的彩色圖 像數(shù)據(jù)。
讀取設(shè)備以RGB色彩空間的彩色圖像的方式來讀取原始文件或原始對 象并生成RGB彩色圖像數(shù)據(jù)。隨后，讀取設(shè)備將生成的RGB彩色圖像數(shù)據(jù) 輸出到圖像處理設(shè)備。
圖像處理設(shè)備對從讀取設(shè)備接收到的RGB彩色圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理。 隨后，圖像處理設(shè)備將獲取的作為該圖像處理結(jié)果的黑白圖像數(shù)據(jù)輸出到打 印設(shè)備上。
打印設(shè)備將從圖像處理設(shè)備接收到的黑白圖像數(shù)據(jù)輸出在紙張(打印紙 張)上。即打印設(shè)備基于從圖像處理設(shè)備接收到的黑白圖像數(shù)據(jù)來生成打印 物。
在實施例中，圖像處理設(shè)備和打印設(shè)備是互相分離的設(shè)備。但是，圖像 處理設(shè)備和打印設(shè)備能彼此組合。組合設(shè)備在下文中被稱之為"圖像形成設(shè) 備"。此外，圖像讀取設(shè)備能與圖像處理設(shè)備和打印設(shè)備組合。這樣的組合設(shè) 備在下文中也被稱之為"圖像形成設(shè)備"。
現(xiàn)在將參考圖1到4和圖7描述圖像處理設(shè)備，該圖像處理設(shè)備在包含 了由讀取設(shè)備生成的RGB色彩數(shù)據(jù)的彩色圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上生成黑白圖像 數(shù)據(jù)，并將生成的黑白圖像數(shù)據(jù)輸出到打印設(shè)備。
圖1到4和圖7所示的每個處理單元均由圖像處理設(shè)備的中央處理器 (CPU)來控制。圖像處理設(shè)備的存儲介質(zhì)存儲計算機(jī)可讀的程序，該程序 定義了每個處理單元執(zhí)行的處理的內(nèi)容。在此，存儲介質(zhì)可能包括硬盤驅(qū)動 器(HDD)，閃存存儲器，只讀光盤存儲器(CD-ROM)和數(shù)字多功能光盤 (DVD)。 CPU通過依次讀取存儲在存儲介質(zhì)內(nèi)的程序來控制每個處理單元 所執(zhí)行的處理。
參考圖1，色彩空間轉(zhuǎn)換單元101將接收到的包含RGB色彩數(shù)據(jù)的彩色 圖像數(shù)據(jù)分離成亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)。在本實施例中，數(shù)據(jù)分離后的色彩空 間并不限于特定的色彩空間，即YUV色彩空間、LAB色彩空間、YCbCr色 彩空間或HSV色彩空間都可使用。本實施例使用YCbCr色彩空間作為數(shù)據(jù) 分離后的色彩空間。
此外，在本實施例中，術(shù)語"亮度"包含了通指為"光亮度"的LAB 色彩空間中的"L"、通指為"強(qiáng)度"的HSV色彩空間中的"V"以及通指為 "亮度"的YUV色彩空間或YCbCr色彩空間中的"Y"。此外，術(shù)語"色差" 包含了 YCbCr色彩空間中的"Cb"和"Cr"、 YUV色彩空間中的"U"和"V" 以及LAB色彩空間中的"A"和"B"。值得注意的是，在本實施例中，還可 使用通指為"色相"的"H"和通指為"飽和度"的"S"來替代術(shù)語"色差"。
也就是說，術(shù)語"亮度"指光亮度、暗度、濃度或明度的等級，而術(shù)語 "色差"指除了 "光亮度、暗度、濃度或明度"之外的色彩分量。
本實施例利用如下表達(dá)式將RGB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成YCbCr數(shù)據(jù)。在如下表達(dá) 式中，動態(tài)范圍為"256"，每個數(shù)據(jù)的取值范圍是從"0"到"255"。在本實 施例中，"Y"通道是亮度通道的一個例子，"CbCr"通道是色差通道的一個 例子。
Y
= 0.29900 * R + 0.58700 * G + 0.11400 * B Cb = _ 0. 16874 * R - 0. 33126 * G + 0. 50000 * B + 128 Cr = 0. 50000 * R - 0. 41869 * G - 0. 08131 * B + 128 R = Y + 1. 40200 * (Cr - 128)
G = Y - 0.34414 * (Cb - 128) - 0. 71414 * (Cr - 128) B = Y + 1. 77200 * (Cb - 128) 0《R《255， 0《Y《255 0《G《255， 0《Cb《255 在數(shù)據(jù)分離后，色彩空間轉(zhuǎn)換單元101將彩色圖像數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)輸出 到組合單元105。此外，色彩空間轉(zhuǎn)換單元101將彩色圖像數(shù)據(jù)的色差數(shù)據(jù) 輸出到區(qū)域分割單元102。
區(qū)域分割單元102將接收到的色差數(shù)據(jù)分割為多個單元區(qū)域(例如，圖 8所示16X 16像素)。區(qū)域分割單元102將每個分割區(qū)域的色差數(shù)據(jù)及其對 應(yīng)的坐標(biāo)值作為分割的色差數(shù)據(jù)輸出到代表值提取單元103中。
代表值提取單元103逐一削減接收到的多個分割的色差數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量以 獲取削減后的色差數(shù)據(jù)。
如下將描述削減數(shù)據(jù)量的處理。
首先，代表值提取單元103提取出所接收到的每個分割的色差數(shù)據(jù)的代 表值。隨后，代表值提取單元103形成每個代表值和與每個代表值相應(yīng)的(來自于由編碼器單元104所生成的數(shù)字水印圖像)坐標(biāo)值的集合。該集合被作 為削減后的色差數(shù)據(jù)來處理。
削減后的色差數(shù)據(jù)中還可以包含開始單元區(qū)域(來自于編碼器單元104 生成的數(shù)字水印圖像)的位置信息、單元區(qū)域的大小，和橫向縱向上單元區(qū) 域的數(shù)量來取代坐標(biāo)值集合。這種方式除了在第一實施例之外還可應(yīng)用到本 發(fā)明的其它實施例中。
代表值提取單元103將削減后的色差數(shù)據(jù)輸出到編碼器單元104。分割 的色差數(shù)據(jù)的代表值可以是分割的色差數(shù)據(jù)的平均值A(chǔ)VGij。此外，分割的 色差數(shù)據(jù)的代表值可以是通過對分割的色差數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率分解所得到的直流 分量和低頻分量。此外，分割的色差數(shù)據(jù)的代表值可以是在與分割的色差數(shù) 據(jù)相應(yīng)的單元區(qū)域中的左上角像素或中心像素的色差值。即代表值表示了與 分割的色差數(shù)據(jù)相應(yīng)的單元區(qū)域中的色差值。
編碼器單元104將從代表值提取單元103接收到的集合轉(zhuǎn)換成數(shù)字水印 圖像數(shù)據(jù)。通過此處理，代表值(和該代表值對應(yīng)的坐標(biāo)值)的集合被轉(zhuǎn)換 成計算機(jī)可讀的數(shù)字格式的圖像數(shù)據(jù)，例如，圖6所示的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)。
在本說明書的上下文中，術(shù)語"數(shù)字水印"用于描述二維條形碼、 一維 條形碼以及隱寫(steganography)。即數(shù)字水印圖像被定義為包含了計算機(jī)可 讀數(shù)據(jù)的圖像。計算機(jī)可讀數(shù)據(jù)除非先由計算機(jī)讀取理解，否則不能用人眼 來理解。
由編碼器單元104生成的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)之后會被濃度生成單元106 反轉(zhuǎn)。因此，編碼器單元104生成反轉(zhuǎn)狀態(tài)的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)。
編碼器單元104將數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)作為亮度分量數(shù)據(jù)輸出到組合單元 105中。
組合單元105將從色彩空間轉(zhuǎn)換單元101接收到的亮度數(shù)據(jù)與從編碼器 單元104接收到的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)(亮度分量)在亮度分量的狀態(tài)下進(jìn)行 組合。通過"與或"的邏輯運(yùn)算來執(zhí)行組合。
在組合處理后，組合單元105將亮度分量的組合數(shù)據(jù)輸出到濃度生成單 元106。如圖9所示，當(dāng)原始彩色圖像數(shù)據(jù)的尺寸比記錄紙張的尺寸小時， 組合單元105在亮度數(shù)據(jù)所在頁的頁邊空白部分處組合數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)。 當(dāng)原始彩色圖像數(shù)據(jù)的尺寸與記錄紙張的尺寸近似因而無頁邊空白部分余留 時，組合單元105在亮度數(shù)據(jù)所在頁以外的頁面(例如背面或下一頁)上提
供數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)。
在本實施例中，在亮度數(shù)據(jù)所在頁以外的頁面(例如背面或下一頁)上 提供數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)的情況也被視為在將數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)與亮度數(shù)據(jù)進(jìn) 行組合的范圍內(nèi)。
濃度生成單元106反轉(zhuǎn)從組合單元105接收到的亮度分量的組合數(shù)據(jù)， 從而將亮度分量的組合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成濃度分量的組合數(shù)據(jù)。濃度生成單元106 通過反轉(zhuǎn)亮度分量的組合數(shù)據(jù)來獲取濃度分量的組合數(shù)據(jù)。
例如，當(dāng)動態(tài)范圍為"256"并且亮度分量的組合數(shù)據(jù)中指定像素的像素 值為"20"時，濃度生成單元106將濃度分量的組合數(shù)據(jù)中的像素值設(shè)為 "235"。用此方法，反轉(zhuǎn)了從組合單元105接收到的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)，并 且由此獲取了原始數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)。
隨后，濃度生成單元106將濃度分量的組合數(shù)據(jù)輸出到二值化單元107中。
二
值化單元107將從濃度生成單元106接收的濃度分量的組合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 成打印設(shè)備能打印的格式的數(shù)據(jù)(例如轉(zhuǎn)換成1比特二進(jìn)制數(shù)據(jù))。隨后，二 值化單元107將獲取的濃度分量的二進(jìn)制組合數(shù)據(jù)輸出到打印設(shè)備。
在圖1說明的圖像處理設(shè)備中，編碼器單元104只接收從代表值提取單 元103輸出的色差數(shù)據(jù)，而不接收來自色彩空間轉(zhuǎn)換單元101的亮度數(shù)據(jù)。 另一方面，在圖2說明的圖像處理設(shè)備中，編碼器單元104除了接收從代表 值提取單元103輸出的削減后的色差數(shù)據(jù)外，還接收以很高的削減比率對亮 度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量進(jìn)行削減所獲得的整體亮度數(shù)據(jù)的特征量。
下文中，在對與圖1中的圖像處理設(shè)備不同的圖2中的圖像處理設(shè)備進(jìn) 行描述時，只分別描述與圖1中的圖像處理設(shè)備的操作所不同的部分，即圖 2中的色彩空間轉(zhuǎn)換單元101、特征量生成單元201以及編碼器單元104。
色彩空間轉(zhuǎn)換單元101除了在圖1中進(jìn)行的處理以外，在圖2中還將彩 色圖像數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)輸出到特征量生成單元201。在圖2中特征量生成單 元201生成所接收到的整體亮度數(shù)據(jù)的直方圖并提取出所生成的直方圖的特
'
在本實施例中，排除噪聲分量，基于直方圖兩端的亮度值V1和V2 (圖5)來生成"特征量"。但是，本實施例并不限于此。也就是說，可以基于直 方圖的整體亮度值來生成"特征量"?；蛘撸梢曰谥狈綀D中一個或多個峰
值對應(yīng)的亮度值以及兩端的亮度數(shù)據(jù)(Vl， V2)來生成"特征量"。為了便 于理解，在本實施例中，用兩端的亮度值來生成特征量。如上所述，特定數(shù) 據(jù)的特征量表示整體數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值。
在本實施例的直方圖中，自最低亮度值往右起的3%以及自最高亮度值 往左起的3。/^定義為噪聲。因此，亮度值V1是排除噪聲后的最低亮度值，亮 度值V2是排除噪聲后的最高亮度值。
圖5是由特征量生成單元201所生成的整體亮度數(shù)據(jù)的直方圖。圖5中， 橫軸為亮度值，縱軸為頻率。
在上述處理完成后，特征量生成單元201將生成的整體亮度數(shù)據(jù)的特征 量輸出到編碼器單元104。
編碼器單元104將從代表值提取單元103接收到的代表值(和相應(yīng)的坐 標(biāo)值)集合以及從特征量生成單元201接收到的整體亮度數(shù)據(jù)的特征量轉(zhuǎn)換 成亮度分量的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)。
如上所述，圖2所示的圖像處理設(shè)備不同于圖1所示的圖像處理設(shè)備， 在圖2所示的圖像處理設(shè)備中，數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)除了削減后的色差數(shù)據(jù)外 還包含整體亮度數(shù)據(jù)的特征量。
但是，整體亮度數(shù)據(jù)的特征量是基于亮度數(shù)據(jù)的直方圖得到的信息。因 此，整體亮度數(shù)據(jù)的特征量包含的信息量與削減后的色差數(shù)據(jù)包含的信息量 相比非常小。例如，本實施例中，基于直方圖兩端的亮度值來生成整體亮度 數(shù)據(jù)的特征量，其信息量大小只有16比特。這16比特信息中，有8比特表 示亮度值V1 (VI為從0到255范圍中的一個整數(shù))，另外8比特表示亮度值 V2 (V2是從0到255范圍中的一個整數(shù))。
如上所述，在圖2的圖像處理設(shè)備中，整體亮度數(shù)據(jù)的特征量包含在數(shù) 字水印圖像數(shù)據(jù)中。因此，通過還原處理，與使用圖1中的圖像處理設(shè)備相 比，使用圖2中的圖像處理設(shè)備所獲得的彩色圖像數(shù)據(jù)能更接近原始彩色圖 像數(shù)據(jù)。
與圖1中的圖像處理設(shè)備不同，由圖2中的圖像處理設(shè)備所生成的數(shù)字 水印圖像數(shù)據(jù)中除了色差數(shù)據(jù)外還包括亮度數(shù)據(jù)的特征量。但是，因為亮度 數(shù)據(jù)的特征量已用非常高的削減比率削減過，所以亮度數(shù)據(jù)的特征量對數(shù)字
水印圖像數(shù)據(jù)的大小的影響極其微小。例如，亮度數(shù)據(jù)的特征量為16比特數(shù) 據(jù)。
圖3所示的圖像處理設(shè)備把濃度生成單元306和二值化單元307作為前 期步驟單元，這一點與圖l所示的圖像處理設(shè)備不同。此外，作為不是亮度 分量而是濃度分量的數(shù)據(jù)，數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)由編碼器單元304輸出到組合 單元305。
如上所述，圖3所示的圖像處理設(shè)備與圖l所示的基本相似。因此，就 圖3中的圖像處理設(shè)備與圖1中的圖像處理設(shè)備不同的地方進(jìn)行著重地描述。
參照圖3，色彩空間轉(zhuǎn)換單元301將接收到的包含RGB色彩數(shù)據(jù)的彩色 圖像數(shù)據(jù)分離成亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)。隨后，色彩空間轉(zhuǎn)換單元301將亮度 數(shù)據(jù)輸出到濃度生成單元306。此外，色彩空間轉(zhuǎn)換單元301將色差數(shù)據(jù)輸 出到區(qū)域分割單元302中。
區(qū)域分割單元302執(zhí)行的處理與圖1中區(qū)域分割單元102執(zhí)行的處理類 似。因此，區(qū)域分割單元302在此將不被描述。代表值提取單元303執(zhí)行的 處理與圖1中代表值提取單元103執(zhí)行的處理類似。因此，代表值提取單元 303在此也將不被描述。
編碼器單元304將從代表值提取單元303接收到的代表值(和與此相應(yīng) 的坐標(biāo)值)的集合轉(zhuǎn)換成濃度分量的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)。隨后，編碼器單元 304將濃度分量的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)輸出到組合單元305。
當(dāng)使用圖1的圖像處理設(shè)備時，編碼器單元104生成反轉(zhuǎn)狀態(tài)的數(shù)字水 印圖像數(shù)據(jù)。相反，圖3中的圖像處理設(shè)備不生成反轉(zhuǎn)狀態(tài)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。 這是因為在圖3所示的圖像處理設(shè)備中，濃度生成單元306的處理在組合單 元305之前，因此數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)隨后不被反轉(zhuǎn)。
濃度生成單元306把從色彩空間轉(zhuǎn)換單元301接收的亮度數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)，將 亮度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成濃度分量的亮度數(shù)據(jù)，并把濃度分量的亮度數(shù)據(jù)輸出到二值 化單元307中。
二值化單元307把從濃度生成單元306接收到的濃度分量的亮度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換成打印設(shè)備能用其信息量打印數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)(例如，轉(zhuǎn)換成1比特二進(jìn)制數(shù) 據(jù))。隨后，二值化單元307生成濃度分量的二進(jìn)制亮度數(shù)據(jù)。此外，二值化 單元307把生成的二進(jìn)制亮度數(shù)據(jù)輸出到組合單元305。
組合單元305把從二值化單元307接收的濃度分量的二進(jìn)制亮度數(shù)據(jù)以及從編碼器單元304接收的濃度分量的二進(jìn)制數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行組合， 以生成濃度分量的二進(jìn)制組合數(shù)據(jù)。隨后，組合單元305把生成的濃度分量 的二進(jìn)制組合數(shù)據(jù)輸出到打印設(shè)備中。
在如圖3所示的圖像處理設(shè)備中，濃度生成單元306比組合單元更早地 進(jìn)行處理，與圖l所示的圖像處理設(shè)備相反，無需反轉(zhuǎn)即可生成數(shù)字水印圖 像數(shù)據(jù)。因此，圖3中的圖像處理設(shè)備的處理負(fù)載要小。
在圖3所示的圖像處理設(shè)備中，編碼器單元304只接收從代表值提取單 元303輸出的削減后的色差數(shù)據(jù)，不接收來自色彩空間轉(zhuǎn)換單元301的亮度 數(shù)據(jù)。
另一方面，在圖4所示的圖像處理設(shè)備中的編碼器單元304除了接收從 代表值提取單元303輸出的削減后的色差數(shù)據(jù)，還接收以很高的削減比率對 亮度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量進(jìn)行削減后的(也就是說，整體亮度數(shù)據(jù)己被削減)亮度 數(shù)據(jù)的特征量。該很高的消減比率要高于在數(shù)據(jù)量削減處理中對色差數(shù)據(jù)進(jìn) 行的削減比率。
下文中，在對與圖3中的圖像處理設(shè)備不同的圖4的圖像處理設(shè)備進(jìn)行 描述時，只描述與圖3中的圖像處理設(shè)備的操作所不同的部分，即圖4中的 色彩空間轉(zhuǎn)換單元301、特征量生成單元401和編碼器單元304。
在圖4中色彩空間轉(zhuǎn)換單元301除了執(zhí)行在圖3中執(zhí)行的處理外，還把 亮度數(shù)據(jù)輸出到特征量生成單元401中。圖4中的特征量生成單元401與圖 2中的特征量生成單元201類似，提取接收到的亮度數(shù)據(jù)的特征量。
編碼器單元304把從代表值提取單元303接收到的代表值(和相應(yīng)的坐 標(biāo)值)的集合以及從特征量生成單元401接收到的特征量轉(zhuǎn)換成數(shù)字水印圖 像數(shù)據(jù)。
如上所述，圖4中的圖像處理設(shè)備與圖3中的圖像處理設(shè)備不同，在削 減后的色差數(shù)據(jù)上增加了整體亮度數(shù)據(jù)的特征量，因此，數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù) 還包括整體亮度數(shù)據(jù)的特征量。
如上所述，在圖4中的圖像處理設(shè)備中，特征量包含在數(shù)字水印圖像數(shù) 據(jù)中。因此，通過還原處理，與使用圖3中的圖像處理設(shè)備相比，使用圖4 中的圖像處理設(shè)備所獲得的彩色圖像數(shù)據(jù)能更接近原始彩色圖像數(shù)據(jù)。
與圖3中的圖像處理設(shè)備不同，由圖4中的圖像處理設(shè)備所生成的數(shù)字 水印圖像數(shù)據(jù)中除了色差數(shù)據(jù)外，還包含亮度數(shù)據(jù)的特征量。但是，因為亮 度數(shù)據(jù)的特征量已用很高的削減比率削減過，所以數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)的大小 可以很小。
以下將描述把基于如上所述的方法獲得的黑白打印物還原成彩色圖像數(shù) 據(jù)的打印系統(tǒng)。該打印系統(tǒng)包括讀取設(shè)備、圖像處理設(shè)備和打印設(shè)備。
讀取設(shè)備讀取打印物以產(chǎn)生RGB圖像數(shù)據(jù)。隨后，讀取設(shè)備將生成的 RGB圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像處理設(shè)備中。
圖像處理設(shè)備對從讀取設(shè)備接收到的RGB圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理。隨 后，圖像處理設(shè)備將通過該圖像處理所獲取的彩色圖像數(shù)據(jù)輸出到打印設(shè)備 中。
打印設(shè)備將從圖像處理設(shè)備接收到的彩色圖像數(shù)據(jù)輸出在紙張(記錄介 質(zhì))上。打印系統(tǒng)可以類似于上述打印系統(tǒng)，也可以是類似于除了上述打印系 統(tǒng)以外的其它打印系統(tǒng)。
現(xiàn)在參考圖7對圖像處理設(shè)備進(jìn)行描述，該圖像處理設(shè)備對使用由讀取 設(shè)備所生成的并具有RGB色彩數(shù)據(jù)的RGB圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行還原，并將還原的 彩色圖像數(shù)據(jù)輸出到打印設(shè)備中。
圖7中各步驟的處理都能通過圖像處理設(shè)備的CPU來執(zhí)行。圖像處理設(shè) 備的存儲介質(zhì)(HDD、閃存存儲器、CD-ROM或DVD)存儲計算機(jī)可讀的 程序，該程序定義了在圖7的流程圖中各步驟處理的內(nèi)容。也就是說，CPU 通過依次從存儲介質(zhì)讀出程序來執(zhí)行在各步驟中的處理。
圖7為打印系統(tǒng)中圖像處理設(shè)備執(zhí)行處理的一個例子的流程圖。圖像處 理設(shè)備的CPU通過執(zhí)行圖7中的各個步驟來控制整個圖像處理設(shè)備。
參考圖7，在步驟701中，CPU將從讀取設(shè)備讀取到的RGB圖像數(shù)據(jù)分 離成亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)。在本實施例中，從讀取設(shè)備讀取到的RGB數(shù)據(jù) 稱作"讀取圖像數(shù)據(jù)"。
在步驟702中，CPU確定數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)是否包含在亮度數(shù)據(jù)中。假 如在步驟702中確定了數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)不包含在亮度數(shù)據(jù)內(nèi)(步驟702中 "否")，隨后處理進(jìn)入步驟709。在步驟709中，CPU將亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù) 據(jù)輸出到存儲單元中。另一方面，假如在步驟702中確定了數(shù)字水印圖像數(shù) 據(jù)包含在亮度數(shù)據(jù)內(nèi)(步驟702中"是")，隨后CPU進(jìn)入步驟703中。
在步驟703中，CPU對數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并確定是否能獲取削 減后的色差數(shù)據(jù)(各區(qū)域的色差數(shù)據(jù)的代表值和與該代表值相應(yīng)的坐標(biāo)值的 集合)。假如在步驟703中確定不能獲取削減后的色差數(shù)據(jù)(步驟703中"否")， 隨后CPU進(jìn)入步驟709。在步驟709中，CPU將亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)輸出到 存儲單元中。另一方面，假如在步驟703中確定能獲取削減后的色差數(shù)據(jù)(步 驟702中"是")，隨后CPU進(jìn)入步驟704中。
在步驟704中，CPU確定削減后的色差數(shù)據(jù)中每個坐標(biāo)值(與色差數(shù)據(jù) 的代表值相對應(yīng))與在步驟701中所獲取的亮度數(shù)據(jù)的哪一區(qū)域(16X16像 素區(qū)域)相對應(yīng)。換句話說，CPU依次確定在步驟701中所獲取的亮度數(shù)據(jù) 與包含在數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中的每一區(qū)域的色差數(shù)據(jù)的代表值之間的位置關(guān) 系。
在步驟704中確定位置關(guān)系時，對打印或讀取時所發(fā)生的傾斜或偏差進(jìn) 行校正之后再確定位置關(guān)系，這對確定位置關(guān)系來說作是有用的。
在步驟705中，CPU基于各區(qū)域中色差數(shù)據(jù)的代表值(例如，16X16 像素區(qū)域的平均色差值)，確定各區(qū)域中全部像素的色差值(例如，在16X 16像素區(qū)域中256像素的色差值)。隨后，CPU使用所確定的全部像素的色 差值來替換在步驟701中所獲取的色差數(shù)據(jù)。也就是說，CPU用在步驟705 中所獲取的全部像素的色差值作為色差數(shù)據(jù)。
在步驟706中，CPU確定整體亮度數(shù)據(jù)的特征量是否存在于數(shù)字水印圖 像數(shù)據(jù)中。
假如在步驟706中確定整體亮度數(shù)據(jù)的特征量不在數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中 (步驟706中"否")(假如數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)是通過圖1或圖3中的圖像處 理設(shè)備來生成的)，隨后CPU進(jìn)入步驟708。
另一方面，假如在步驟706確定整體亮度數(shù)據(jù)的特征量存在于數(shù)字水印 圖像數(shù)據(jù)中(步驟706中"是")，隨后CPU進(jìn)入步驟707中。在步驟707 中，CPU校正亮度數(shù)據(jù)。
更具體說來，在步驟707中，CPU通過使用數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中整體亮 度數(shù)據(jù)的特征量(例如，圖5中Y通道的直方圖的兩端(Vl， V2))來校正 在步驟701中所獲取的亮度數(shù)據(jù)。CPU執(zhí)行校正處理以將在步驟701中所獲 取的亮度數(shù)據(jù)(通過掃描獲取的亮度數(shù)據(jù))的特征量與原始彩色圖像數(shù)據(jù)的 亮度數(shù)據(jù)的特征量進(jìn)行匹配。
當(dāng)亮度值VI和V2定義為整體亮度數(shù)據(jù)的特征量時，校正通過以下表達(dá) 式來執(zhí)行。<formula>complex formula see original document page 18</formula>
其中Vi (origin)表示通過特征量生成單元201或401生成的亮度值 V2(origin)表示通過特征量生成單元201或401生成的亮度值V2。
在步驟707中，在校正步驟701中所獲取的亮度數(shù)據(jù)之前，CPU計算在 步驟701中所獲取的亮度數(shù)據(jù)的特征量(VKscan)和V2(SCan))。
更具體說來，在步驟701中所獲取的亮度數(shù)據(jù)的特征量(V! (scan)和 V2(scan))通過以下處理來計算。
首先，CPU基于步驟701獲取的亮度數(shù)據(jù)(通過掃描獲取的亮度數(shù)據(jù)) 生成直方圖。隨后，CPU在所生成的直方圖中排除噪聲分量后選取最小值作 為"Vi(scan)"。另夕卜，CPU在所生成的直方圖中排除噪聲分量后選取最大值 作為"V2(scan)"。
在以上表達(dá)式中，"V"代表在對步驟701中所獲取的亮度數(shù)據(jù)的各像素 進(jìn)行校對前的亮度值。"V'"代表在對步驟701中所獲取的亮度數(shù)據(jù)的各像 素進(jìn)行校對后的亮度值。因此，CPU獲取V'的集合(校正每個像素后的亮 度值)作為校正后的亮度數(shù)據(jù)。
在步驟708中，CPU將獲取的亮度數(shù)據(jù)與在步驟705中所獲取的色差數(shù) 據(jù)進(jìn)行組合。因此，CPU生成還原后的彩色圖像數(shù)據(jù)(Y， Cb， Cr)。
通過步驟708中的處理，CPU用由數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中的削減后的色差 數(shù)據(jù)所確定的整體圖像的色差值來對所獲取的亮度數(shù)據(jù)進(jìn)行著色。 在步驟709中，CPU將還原后的彩色圖像數(shù)據(jù)輸出到存儲單元。 通過上述處理，使用黑白圖像數(shù)據(jù)中的色差數(shù)據(jù)能還原成彩色圖像數(shù)據(jù)。 CPU從存儲單元讀取出還原后的彩色圖像數(shù)據(jù)，并隨后將所讀取的還原 后的彩色圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成青色、洋紅色、黃色以及黑色(CMYK)彩色圖像 數(shù)據(jù)。隨后，CPU將該還原后轉(zhuǎn)換的CMYK彩色圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制， 并將所獲取的二進(jìn)制的CMYK彩色圖像數(shù)據(jù)輸出到打印設(shè)備中。
隨后，打印設(shè)備將CMYK彩色圖像數(shù)據(jù)輸出到紙張(打印紙張)上。 通過上述處理，本實施例能基于黑白打印物中的小尺寸的數(shù)字水印圖像
數(shù)據(jù)和亮度數(shù)據(jù)來還原出彩色圖像數(shù)據(jù)。 第二實施例
在上述的第一實施例中，在步驟705中，CPU將通過掃描獲取的色差數(shù) 據(jù)替換成包含在數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中的色差數(shù)據(jù)。
更具體說來，CPU將通過掃描得到的單位區(qū)域內(nèi)的各像素的色差數(shù)據(jù)， 更改成作為該單位區(qū)域內(nèi)的色差數(shù)據(jù)被包含在數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中的色差數(shù) 據(jù)的代表值。
由于以下原因，在第二實施例中，CPU執(zhí)行圖11中的處理來代替執(zhí)行 第一實施例中步驟705的處理。以下將參照圖IO簡單地說明原因。
參照圖10，圖10所示的圖像中區(qū)域5包括藍(lán)色像素、紅色像素以及綠 色像素。
圖10說明了 48X48像素圖像的例子。這里，區(qū)域5為16X16像素的單 元區(qū)域。區(qū)域1到4以及區(qū)域6到9在位置上與區(qū)域5鄰接。在第二實施例 中，單元區(qū)域l到9 (包括區(qū)域5)被稱為"鄰域"。
假如此幅圖用圖1到4任意一幅圖中的圖像處理設(shè)備打印，區(qū)域5采用 黑顏色打印。在此情況下，數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中所包含的作為區(qū)域5的色差 數(shù)據(jù)的數(shù)值，是藍(lán)色像素值、紅色像素值、綠色像素值的混合值。
當(dāng)根據(jù)圖7中的處理流程對打印物進(jìn)行復(fù)印時，根據(jù)步驟705中的處理， 區(qū)域5中全部像素的顏色變成藍(lán)、紅和綠的混合色。
但是，通過此處理，顏色每16個像素都會發(fā)生轉(zhuǎn)移。因此，在最終的復(fù) 印件中色彩等級會不平滑。
此外，盡管區(qū)域5中像素A原來為藍(lán)色，假如根據(jù)圖7中的處理流程來 復(fù)印打印物，在最終的復(fù)印件上像素A被復(fù)制為藍(lán)色、紅色和綠色的混合色。
與第一實施例中采取的方法相比，第二實施例中所使用的方法能用更加 精確的色彩復(fù)制出復(fù)印件。
更具體說來，在第二實施例中，除了使用作為區(qū)域5的色差數(shù)據(jù)被包含 在數(shù)字水印圖像中的信息外，還使用了作為區(qū)域5周圍的8個單元區(qū)域(單 元區(qū)域1到4及單元區(qū)域6到9)的色差數(shù)據(jù)被包含在數(shù)字水印圖像中的信 息。
在第二實施例中，單元區(qū)域以及此單元區(qū)域周圍的單元區(qū)域被稱為"鄰域"。
在第二實施例中，用9個單元區(qū)域作為鄰域。但是，也可以用IO個或更
多的單元區(qū)域(例如，16個單元區(qū)域或25個單元區(qū)域)作為鄰域。
如上所述，在第二實施例中，用執(zhí)行圖11中的處理來代替執(zhí)行第一實施
例中步驟705的處理。
參考圖11，區(qū)域分割單元1101將接收到的亮度數(shù)據(jù)分割成多個單元區(qū)
域(例如，分割成16X16像素的單元區(qū)域(圖8))。
區(qū)域分割單元1101將由區(qū)域分割取得的對應(yīng)各單元區(qū)域中的亮度值的
坐標(biāo)值與由該區(qū)域分割取得的存在于各區(qū)域中各像素的亮度值進(jìn)行組合而得
到的數(shù)據(jù)作為分割的亮度數(shù)據(jù)，并將該分割的亮度數(shù)據(jù)輸出到參考代表值提
取單元1102中。
參考代表值提取單元1102基于接收到的多個分割的亮度數(shù)據(jù)中的每個 分割的亮度數(shù)據(jù)執(zhí)行獲取參考數(shù)據(jù)的處理，從而得到參考亮度數(shù)據(jù)。為獲取 參考數(shù)據(jù)的處理如下。
首先，參考代表值提取單元1102從每個接收到的分割的亮度數(shù)據(jù)中提取 每個分割的亮度數(shù)據(jù)的代表值，這將在稍后進(jìn)行詳細(xì)描述。
隨后，參考代表值提取單元1102形成每個代表值和與每個代表值對應(yīng)的 坐標(biāo)值(即包含在分割的亮度數(shù)據(jù)中的單元區(qū)域的坐標(biāo)值，每個代表值從該 分割的亮度數(shù)據(jù)中提取)的集合，并將該集合作為參考亮度數(shù)據(jù)。隨后，參 考代表值提取單元1102將分割的亮度數(shù)據(jù)和參考亮度數(shù)據(jù)輸出到參考目標(biāo) 確定單元1103。
分割的亮度數(shù)據(jù)的代表值可以是代表與分割的亮度數(shù)據(jù)對應(yīng)的單元區(qū)域 內(nèi)的亮度值的值。也就是說，分割的亮度數(shù)據(jù)的平均值A(chǔ)VGij可以作為分割 的亮度數(shù)據(jù)的代表值。此外，分割的亮度數(shù)據(jù)的代表值還可以是通過在頻率 上分解分割的亮度數(shù)據(jù)獲取的直流分量和低頻分量。此外，分割的亮度數(shù)據(jù) 的代表值可以是與分割的亮度數(shù)據(jù)對應(yīng)的單元區(qū)域中左上角像素或中心像素 的亮度值。
圖12說明了區(qū)域5、區(qū)域5的分割的亮度數(shù)據(jù)以及區(qū)域5的分割的亮度 數(shù)據(jù)的代表值之間的關(guān)系。
參考目標(biāo)確定單元1103基于接收到的分割的亮度數(shù)據(jù)和參考亮度數(shù)據(jù)， 將每個像素的亮度與鄰域亮度數(shù)據(jù)的代表值(例如，16X16像素區(qū)域的平均 亮度值)進(jìn)行比較，以確定每個像素的參考目標(biāo)單元地址。
在第二實施例中，參考目標(biāo)地址用以下方法確定。首先，CPU從存在于
包含每個像素的單元區(qū)域附近的鄰域內(nèi)搜索并提取其代表值與每個像素的亮
度值最接近的單元區(qū)域。隨后，CPU用已提取的單元區(qū)域的坐標(biāo)值作為每個
像素的參考目標(biāo)地址。
隨后，參考目標(biāo)確定單元1103將每個像素的參考目標(biāo)地址輸出到色差值 確定單元1104。
色差值確定單元1104利用坐標(biāo)的色差數(shù)據(jù)的代表值(例如，16X16像 素區(qū)域的平均色差值)來確定每個像素的色差值，該坐標(biāo)由接收到的每個像 素的參考目標(biāo)地址來表示。
隨后，CPU用這樣已確定的每個像素的色差值來替換步驟701中所獲取 的色差數(shù)據(jù)。也就是說，CPU用色差值確定單元1104中所獲取的像素的色 差值的集合來作為還原后的色差數(shù)據(jù)。隨后，CPU進(jìn)入步驟706。步驟706 的處理以及后續(xù)步驟與第一實施例中的處理類似。
如上所述，根據(jù)本實施例，CPU將每個像素的亮度值與鄰域的亮度數(shù)據(jù) 的代表值進(jìn)行比較，并且用鄰域中最接近的亮度值的單元區(qū)域作為在還原每 個像素中使用的代表值的參考目標(biāo)。CPU利用基于亮度數(shù)據(jù)所確定的參考目 標(biāo)的色差數(shù)據(jù)的代表值對每個像素進(jìn)行著色。
如上所述，本實施例利用了從實驗或經(jīng)驗中得到的事實在讀取圖像(黑 白圖像)中，亮度發(fā)生變化的部分通常為顏色發(fā)生變化的部分。
但是，色彩和亮度之間沒有很強(qiáng)的聯(lián)系。因此，在利用基于亮度數(shù)據(jù)所 確定的參考目標(biāo)的色差數(shù)據(jù)的代表值時需要謹(jǐn)慎，以避免失敗。
例如，在亮度不發(fā)生變化但是顏色發(fā)生變化的部分，可能會產(chǎn)生失敗， 盡管在打印照片圖像時可能不會經(jīng)常發(fā)生該種情況。
在本實施例中，為了減少或避免這種錯誤，鄰域即代表值的參考范圍設(shè) 置地較窄。因而，本實施例能夠避免或減少嚴(yán)重的錯誤。此外，作為以上所 述的補(bǔ)充或另一選擇，當(dāng)存在多個其代表值為最接近的值的區(qū)域時，CPU優(yōu) 先選擇在參考范圍內(nèi)與該像素所在區(qū)域的中心部分位置最接近的區(qū)域。 第三實施例
根據(jù)第二實施例，在用于還原彩色圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中利用了從實驗或經(jīng) 驗中得來的事實在讀取圖像(黑白圖像)中，亮度發(fā)生變化的部分通常為 色彩發(fā)生變化的部分。但是，如第二實施例所述，利用此方法也可能會失敗。
在這點上，第三實施例取代圖11中的處理而執(zhí)行圖13中的處理，以降 低失敗的概率，并提高還原彩色圖像數(shù)據(jù)的精確性。更具體說來，在圖13
的例子中，提供了圖11的配置所不包括的邊緣提取單元1301和參考范圍限 定單元1302。
邊緣提取單元1301執(zhí)行處理以提取邊緣，并從接收的分割的亮度數(shù)據(jù)提 取邊緣信息。這里，使用了從區(qū)域分割單元1101接收到的分割的亮度數(shù)據(jù)。 但是，在步驟704中所接收到的亮度數(shù)據(jù)能用于邊緣提取處理。
有大量已知的邊緣提取方法。本實施例使用濾波器執(zhí)行邊緣增強(qiáng)處理， 將獲得值與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，并生成邊緣/非邊緣的1比特信號。
作為結(jié)果，圖14所示的信息可被輸出。在圖14的例子中，所示的黑色 像素為已確定為邊緣的像素。CPU將邊緣信息輸出到參考范圍限定單元1302 中。
參考范圍限定單元1302對基于接收到的邊緣信息來還原彩色圖像數(shù)據(jù) 的代表值的參考目標(biāo)進(jìn)行限定。
包括以下幾點限定 a跨越邊緣的區(qū)域的代表值不參照非邊緣像素。 b對被確定為邊緣的像素，其所屬區(qū)域的代表值被利用。 之所以應(yīng)用這些限定是因為，跨越邊緣的像素的顏色不太可能與具體著眼的 像素的原始色彩相同。
描述圖15中左上角像素的情況。在此情況中，從(1)到(9)共有9 個參考方向。但是，方向(6)、 (8)、 (9)與邊緣數(shù)據(jù)交叉。因此，CPU不 參考方向(6)、 (8)、 (9)上邊緣以外的區(qū)域的代表值。
如上所述，CPU限定每個像素的參考目標(biāo)，并將限定信息作為參考目標(biāo) 限定數(shù)據(jù)輸出到參考目標(biāo)確定單元1103。參考目標(biāo)確定單元1103在參考目 標(biāo)限定的前提下，如同第二實施例描述的那樣來確定參考目標(biāo)。 其它實施例
如上所述，在圖1到圖4任意一幅圖的圖像處理設(shè)備中，濃度生成單元 106只用彩色圖像數(shù)據(jù)中的亮度數(shù)據(jù)來生成濃度數(shù)據(jù)。但是，本發(fā)明并不限 于此。也就是說，濃度生成單元106既可以使用彩色圖像數(shù)據(jù)中的亮度數(shù)據(jù) 又可以使用色差數(shù)據(jù)來生成濃度數(shù)據(jù)。
或者，濃度生成單元106能夠使用彩色圖像數(shù)據(jù)中的RGB通道數(shù)據(jù)來 生成濃度數(shù)據(jù)。
在實際情況中，黑色調(diào)通常包含少量的色差信息。在這一點上，為了消 除該色差信息，可以使用用色差數(shù)據(jù)來生成濃度數(shù)據(jù)的方式。
此外，本發(fā)明能被應(yīng)用到包含多個裝置(例如，計算機(jī)、接口裝置、讀 取器以及打印機(jī))的系統(tǒng)中，也能被應(yīng)用到包含一個裝置(例如，多功能一 體機(jī)、打印機(jī)或傳真機(jī))的設(shè)備中。
此外，本發(fā)明能通過以下方式實現(xiàn)，即提供一種帶有存儲介質(zhì)(或記錄 介質(zhì))的系統(tǒng)或裝置，該系統(tǒng)或裝置的存儲介質(zhì)(或記錄介質(zhì))中存儲了用 來實現(xiàn)上述實施例的功能的軟件程序代碼，系統(tǒng)或裝置的計算機(jī)(CPU或微
處理器(MPU))讀取并執(zhí)行存儲在存儲介質(zhì)內(nèi)的程序代碼。
在此情況下，從存儲介質(zhì)讀取的程序代碼本身實現(xiàn)上述實施例提到的功 能，因此，存儲該程序代碼的存儲介質(zhì)構(gòu)成了本發(fā)明。此外，根據(jù)上述實施 例的功能不僅能通過執(zhí)行由計算機(jī)讀取的程序代碼來實現(xiàn)，也能夠下述處理
實現(xiàn)，在該處理中操作系統(tǒng)(OS)等基于程序代碼的指令來執(zhí)行實際處理的 部分或全部。
提供此程序代碼的存儲介質(zhì)，例如，軟盤、硬盤、光盤、磁光盤(MO)、 CD-ROM、可錄CD(CD-R)、可擦寫CD (CD-RW)、磁帶、非易失性存儲卡、 ROM和數(shù)字多能光盤(DVD (可錄DVD (DVD-R)或可擦寫DVD (DVD-RW))，均可使用。
此外，根據(jù)上述實施例的功能不僅能夠通過執(zhí)行由計算機(jī)讀取的程序代 碼來實現(xiàn)，也能下述處理實現(xiàn)，在該處理中操作系統(tǒng)(OS)等基于程序代碼 的指令來執(zhí)行實際處理的部分或全部。
雖然參照實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明并不限于已 公開的實施例。權(quán)利要求的范圍符合最寬泛的解釋，包括所有修改、等同結(jié) 構(gòu)和功能在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，其能對彩色圖像數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括生成單元，用于基于彩色圖像數(shù)據(jù)中的色差數(shù)據(jù)生成數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)；輸出單元，用于輸出亮度數(shù)據(jù)和由所述生成單元生成的所述數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)，其中基于所述輸出單元輸出的該數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)和所述亮度數(shù)據(jù)，彩色圖像數(shù)據(jù)能被生成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)至少對應(yīng)黑白水印圖像、二維條形碼圖像、 一維條形碼圖像和黑白隱 寫圖像中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述輸出單元用 于將所述亮度數(shù)據(jù)和由所述生成單元生成的所述數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)作為亮度 通道數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述生成單元包括數(shù)據(jù)量削減單元，用于對所述彩色圖像數(shù)據(jù)的色差數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)量削減處理，以獲取削減后的色差數(shù)據(jù)；數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)生成單元，用于基于由所述數(shù)據(jù)量削減單元獲取的削 減后的色差數(shù)據(jù)來生成數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)量削減 單元包括分割單元，用于將所述彩色圖像數(shù)據(jù)的色差數(shù)據(jù)分割成多個單元區(qū)域， 以獲取多個分割的色差數(shù)據(jù)；一種單元，用于基于由所述分割單元獲取的分割的色差數(shù)據(jù)的代表值的 集合以及相應(yīng)的坐標(biāo)信息的集合來獲取削減后的色差數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述圖像處理設(shè) 備為至少能執(zhí)行打印功能和掃描功能中的一種功能的圖像處理設(shè)備。
7. —種圖像處理設(shè)備，其能對彩色圖像數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理，包括-處理單元，用于對所述亮度數(shù)據(jù)執(zhí)行第一數(shù)據(jù)量削減處理以輸出削減后 的亮度數(shù)據(jù)，對所述色差數(shù)據(jù)，不使用比所述第一數(shù)據(jù)量削減處理的削減比 率更高或與之相等的削減比率進(jìn)行數(shù)據(jù)量削減，并且將色差數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出； 生成單元，用于基于所述處理單元輸出的所述削減后的亮度數(shù)據(jù)和所述色差數(shù)據(jù)來生成數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)；制作單元，用于基于進(jìn)行所述第一數(shù)據(jù)量削減處理前的亮度數(shù)據(jù)和由所述生成單元生成的所述數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)來制作打印物，其中基于所述制作單元在所述數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)和所述亮度數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上制作的打印物，彩色圖像數(shù)據(jù)能被生成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)字水印圖 像數(shù)據(jù)至少對應(yīng)黑白水印圖像、二維條形碼圖像、 一維條形碼圖像和黑白隱 寫圖像中的一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于， 所述處理單元執(zhí)行第二數(shù)據(jù)量削減處理，用比所述第一數(shù)據(jù)量削減處理的削減比率更低的削減比率對所述色差數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量進(jìn)行削減，以輸出所述 色差數(shù)據(jù)；從所述制作單元制作的打印物中獲取的所述數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中削減后 的亮度數(shù)據(jù)，能夠用來對從所述制作單元制作的打印物中獲取的所述亮度數(shù) 據(jù)進(jìn)纟于校正，并且基于所述校正后的亮度數(shù)據(jù)和從所述制作單元制作的打印物中獲取 的所述數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中的色差數(shù)據(jù)，彩色圖像數(shù)據(jù)能被生成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述處理單元 基于所述亮度數(shù)據(jù)生成整體亮度數(shù)據(jù)的特征量，并將所生成的特征量作為削 減后的亮度數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述圖像處理 設(shè)備為至少能執(zhí)行打印功能和掃描功能中的 一種功能的圖像形成設(shè)備。
12. —種圖像處理設(shè)備，包括獲取單元，用于從包含數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)的讀取圖像數(shù)據(jù)中，獲取包含 在所述讀取圖像數(shù)據(jù)的所述數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中的色差數(shù)據(jù)，其中，所述數(shù) 字水印圖像數(shù)據(jù)包含彩色圖像數(shù)據(jù)的色差數(shù)據(jù)，所述彩色圖像數(shù)據(jù)包含作為 亮度通道數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)和作為色差通道數(shù)據(jù)的色差數(shù)據(jù)；著色單元，使用由所述獲取單元獲取的色差數(shù)據(jù)對所述讀取圖像數(shù)據(jù)進(jìn) 行著色，以生成彩色圖像數(shù)據(jù)。
13. —種圖像處理設(shè)備，包括獲取單元，用于從包含數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)的讀取圖像數(shù)據(jù)中，獲取包含 在所述讀取圖像數(shù)據(jù)的所述數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)中的削減后的色差數(shù)據(jù)，其中， 所述數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)包含根據(jù)彩色圖像數(shù)據(jù)的色差數(shù)據(jù)所生成的削減后的 色差數(shù)據(jù)，彩色圖像數(shù)據(jù)包含作為亮度通道數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)和作為色差通道 數(shù)據(jù)的色差數(shù)據(jù)；著色單元，用于使用由所述獲取單元獲取的削減后的色差數(shù)據(jù)來對所述 讀取圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行著色，以生成彩色圖像數(shù)據(jù)，其中，削減后的色差數(shù)據(jù)包含了在所述彩色圖像數(shù)據(jù)中包含的多個單元 區(qū)域色差數(shù)據(jù)的代表值，以及多個單元區(qū)域中每個單元區(qū)域的坐標(biāo)值，并且所述著色單元包括區(qū)域分割單元，用于對所述讀取圖像數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，以獲取與多個單元區(qū)域?qū)?yīng)的分割的亮度數(shù)據(jù)；參考代表值提取單元，用于獲取由所述區(qū)域分割單元獲取的分割的亮度數(shù)據(jù)的代表值；參考目標(biāo)確定單元，用于確定其色差數(shù)據(jù)的代表值與由所述參考代表值 提取單元獲取的代表值最接近的單元區(qū)域，將其作為參考目標(biāo)；一種單元，使用由所述參考目標(biāo)確定單元確定的作為參考目標(biāo)的單元區(qū) 域的色差數(shù)據(jù)的代表值，對所述讀取圖像中對應(yīng)的單元區(qū)域進(jìn)行著色。
14. 一種圖像處理設(shè)備控制方法，用于對彩色圖像數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)和色 差數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其包括以下步驟基于所述彩色圖像數(shù)據(jù)的色差數(shù)據(jù)生成數(shù)字黑白圖像數(shù)據(jù)； 將所述亮度數(shù)據(jù)和所述生成的數(shù)字黑白圖像數(shù)據(jù)輸出到打印設(shè)備中； 其中，基于所述打印設(shè)備輸出的所述數(shù)字黑白圖像數(shù)據(jù)和所述亮度數(shù)據(jù) 制作出打印物，基于所述打印物能生成彩色圖像數(shù)據(jù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像處理設(shè)備控制方法，其特征在于，數(shù)字黑白圖像數(shù)據(jù)包含與計算機(jī)可讀數(shù)字格式的黑白水印圖像相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像處理設(shè)備控制方法，其特征在于，所述 數(shù)字黑白圖像數(shù)據(jù)包含與二維條形碼圖像和一維條形碼圖像中至少一種相對 應(yīng)的數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種能對彩色圖像數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的設(shè)備。該設(shè)備包括生成單元，其用于基于彩色圖像數(shù)據(jù)的色差數(shù)據(jù)生成數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)，以及輸出單元，其用于輸出亮度數(shù)據(jù)和由該生成單元生成的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)。基于該輸出單元輸出的數(shù)字水印圖像數(shù)據(jù)和亮度數(shù)據(jù)，能夠生成彩色圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N1/46GK101197913SQ200710166509
公開日2008年6月11日 申請日期2007年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月5日
發(fā)明者市橋幸親, 進(jìn)藤幸裕 申請人:佳能株式會社