CN101770586A - 图像处理设备、打印设备和图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像处理设备、打印设备和图像处理方法。对针对各颜色所分配的数据执行量化处理。仅针对生成打印量信息的颜色选择通过该量化处理所获得的二值数据。对所选择的颜色的二值数据执行滤波处理，以生成打印量信息。在针对第二平面的量化处理中，将通过将在第一平面处理中所生成的打印量信息转换成负值所得到的数据与多值数据相加。在相加后的第二平面的量化处理中，使多值数据的值变小，并且在量化时，使多值数据变为打印点的二值数据的可能性小。即，可以使第一平面中的点和第二平面中的点重叠形成的比小。

Description

图像处理设备、打印设备和图像处理方法

技术领域

本发明涉及图像处理设备、打印设备和图像处理方法，尤其涉及使得图像打印能够具有相对于打印头的打印元件之间的打印特性的变化、打印头的扫描的波动和打印介质的输送误差等的关于图像质量劣化的容许度的打印数据生成结构。

背景技术

作为使用配置有多个打印元件的打印头的打印***的例子，已知从作为打印元件的排出口排出墨以在打印介质上形成点的喷墨打印***。特别地，根据打印头的结构的差异，将这种喷墨打印设备分类成全幅型和串行型。

全幅型打印设备设置有以下打印头，该打印头包括在与所输送的打印介质的宽度相对应的范围内排列的打印元件，并且在打印时在固定状态下使用该打印头。相对于在固定状态下使用的打印头，沿与打印元件的排列方向交叉的方向输送打印介质，并且以预定频率从打印头向打印介质排出墨，以形成图像。这种全幅型打印设备可以以相对高的速度形成图像，并且适合于办公室使用。另一方面，在串行型打印设备中，打印头扫描打印介质，在扫描期间以预定频率将墨排出至打印介质上，并且针对每次扫描进行沿与打印头的扫描方向交叉的方向输送打印介质的输送操作，以形成图像。可以以相对小的大小和低成本来制造这种串行型打印设备，并且该串行型打印设备适合于个人使用。

在这些全幅型和串行型打印设备中的任意打印设备中，打印头中所排列的多个打印元件包含制造过程中一定程度的变化。这些变化作为墨的排出量或排出方向等的排出特性的变化出现，从而产生打印介质上所形成的点的不规则形状，结果可能造成图像上的不均匀浓度或条纹。

为了克服该问题，例如在串行型喷墨打印设备中采用所谓的多遍(multi-pass)打印***。在该多遍打印时，将打印头在一次打印主扫描时能够进行打印的像素分配至打印头的多次扫描，其中在这些扫描之间，进行打印介质的输送操作，从而使多次扫描时使用不同的打印元件来进行打印操作。这使得多个打印元件的排出特性的变化分散至完成图像用的多次扫描，从而使得不均匀浓度能够不明显。该多遍打印***还可应用于全幅型打印设备。

如图1所示，沿打印介质的输送方向布置针对相同颜色墨的两行打印元件，由此使得能够由两个打印元件行来分担和打印沿输送方向形成的点行。结果，一个打印元件行中的打印元件的变化被分散为1/2，从而使得由于变化所引起的不均匀浓度能够不明显。

在进行多遍打印的情况下，将图像的打印数据分配至完成图像用的多次打印扫描或多个打印头(打印元件行)。传统上，大多时候通过使用掩模图案来执行该分配，在该掩模图案中，与各个打印元件相对应地预先定义了允许打印点的像素(“1”)和不允许打印点的像素(“0”)。

图2是示出在串行***中在通过两次扫描(在下文还称为“遍”)完成打印的多遍打印时使用的掩模图案的示例的图。在图2中，黑色区域各自表示允许打印点的像素(“1”)并且白色区域各自表示不允许打印点的像素(“0”)，附图标记501表示在第一遍扫描时使用的掩模图案并且附图标记502表示在第二遍扫描时使用的掩模图案。图案501和图案502针对打印允许像素(或打印不允许像素)彼此互补，因此，在第一遍和第二遍的任一遍中形成构成要完成的图像的点。具体地，针对要完成的图像的打印数据，在要完成的图像数据和上述图案之间对各像素执行逻辑积，因而结果变为各个打印元件在各遍中实际执行打印所根据的二值数据。

然而，进行打印所根据的像素中打印数据(“1”)的排列根据要打印的图像而变化。因此，难以通过使用预先定义了打印允许像素的图案的掩模图案，来将这种打印数据总是均匀地分配至多次扫描或多个打印元件行。因而，特定的扫描或特定的打印元件行可能打印高比率的点，并且结果，图像中显现该特定扫描或该特定打印元件行的排出特性，从而损害多遍打印的原有优点。因此，在多遍打印时，如何将打印数据同等且均匀地分配至多次扫描或多个打印元件行是一个重要问题。

例如，日本特开平07-052390(1995)说明了生成随机布置打印允许像素和打印不允许像素的掩模图案的方法。通过使用该随机掩模图案，即使在任意图像的打印数据的情况下，也可以期望将该打印数据大致同等地分配至多次扫描和多个打印元件行。

另外，日本特开平06-191041(1994)说明了以下方法，在该方法中，不使用如图2所示的固定掩模图案，而是分配沿主扫描方向或沿副扫描方向要连续打印的多个像素的打印数据(“1”)，从而以尽可能多的不同扫描进行打印。

图3是示出二值图像数据的打印像素的排列、以及根据在日本特开平06-191041(1994)中所述的方法将打印像素分配至两次扫描的结果的图。这样，将沿主扫描方向和副扫描方向连续的点同等地分配至不同的扫描。由此，不仅可以有效地减轻由于打印元件的排出特性的变化所引起的图像劣化，而且可以有效地减轻墨溢出等的缺陷。

即使采用以上多遍***，在最近要求更高质量打印的情况下，将由于以扫描为单位或以喷嘴行为单位的打印位置(对准)的偏移所引起的浓度变化或不均匀浓度看作新的问题。由打印介质和排出口面之间的距离(与薄片间的距离)的波动、打印介质的输送量的波动等引起以扫描为单位或以喷嘴行为单位的打印位置的偏移，并且该偏移作为在各个扫描中(或通过各个喷嘴行)打印出的图像的平面之间的偏移而出现。

例如，将考虑以下情况：在图3所示的例子中，在前扫描中打印出的点(○)的平面和后续扫描中打印出的点(◎)的平面在主扫描方向和副扫描方向的任一方向上彼此偏移了与1个像素相对应的量。在这种情况下，在前扫描中打印出的点(○)和后续扫描中打印出的点(◎)完全重叠，从而在打印介质上生成白色区域，并且白色区域降低了图像的浓度。即使在偏移没有1个像素那么大的情况下，相邻点之间的距离和重叠部分的波动也对打印介质中点相对于白色区域的覆盖率有大的影响，最终大大影响图像浓度。具体地，当平面之间的偏移随打印介质与排出口面之间的距离(与薄片间的距离)的波动或打印介质的输送量的波动而变化时，均匀图像的浓度也随这些波动而变化，从而导致被识别为浓度不均匀。

因此，存在针对如下生成多遍打印时的打印数据的方法的需求，在该方法中，即使在平面之间出现打印位置偏移，图像质量也不会因位置偏移而明显劣化。在本说明书中，无论任何打印条件下的波动，将即使由于该波动出现平面之间的打印位置偏移、也示出如何难以出现由于该打印位置偏移所引起的浓度变化或不均匀浓度的容许度特性称为“鲁棒性(robustness)”。

日本特开2000-103088说明了一种用于提高以上鲁棒性的打印数据的生成方法。更具体地，该生成方法关注以下事实：如在图3中详细所述，由于打印位置偏移所引起的图像浓度的波动是由于分配至多次扫描或多个喷嘴行的二值打印数据彼此完全互补所引起的。为了减轻上述互补的程度，在二值化前的多值数据的状态下将图像数据分配至多次扫描或多个喷嘴行，并且对分配后的多值数据独立地进行二值化。

图4是示出用于实现在日本特开2000-103088中所述的数据分配的控制结构示例的框图。该图示出将打印数据分配至两个打印头(两个喷嘴行)的示例。对从主计算机2001接收到的多值图像数据进行各种类型的图像处理(2004～2006)，之后，多值SMS部2007基于已经进行了各种类型的图像处理的数据，生成第一打印头用的数据和第二打印头用的数据。具体地，准备已经执行了图像处理的相同的多值图像数据作为第一打印头用的数据和第二打印头用的数据。在第一数据转换部2008和第二数据转换部2009中，使用各自的分配系数来执行转换处理。例如，将0.55的分配系数用于第一打印头用的数据，并将0.45的分配系数用于第二打印头用的数据，以执行转换处理。结果，可以使后面要执行的二值化处理的内容在第一打印头用的数据和第二打印头用的数据之间不同。然后，如后面在图5所述，可以以一定的比生成最终所形成的利用第一打印头打印出的点和利用第二打印头打印出的点的重叠。应当注意，除分配系数在第一打印头用的数据和第二打印头用的数据之间变化的例子以外，日本特开2000-103088还说明了作为二值化处理的误差扩散处理中使用的误差扩散矩阵或该误差扩散矩阵中的阈值变化的例子。

将上述转换得到的多值数据传送至第一二值化处理部2010和第二二值化处理部2011。在第一二值化处理部2010和第二二值化处理部2011中，使用误差扩散矩阵和阈值利用误差扩散方法来执行二值化处理，并且将二值化后的图像数据分别存储在第一带存储器2012和第二带存储器2013中。之后，第一打印头和第二打印头根据各自的带存储器中所存储的二值数据来排出墨以进行打印。

图5是示出根据在日本特开2000-103088中所述的前述处理所打印的打印介质上的点的布置的图。在图5中，黑色圆21表示由第一打印头打印出的点，白色圆22表示由第二打印头打印出的点，以阴影线示出的圆23示出由第一打印头和第二打印头以重叠方式打印出的点。

这里，将考虑以下情况：以与图3所示的例子相同的方式，在第一打印头中打印出的点的平面和在第二打印头中打印出的点的平面沿主扫描方向或副扫描方向中的任一方向彼此偏移了与1个像素相对应的量。在这种情况下，新增加了由第一打印头和第二打印头这两者以重叠方式打印出的点，但也存在由原先以重叠方式打印出的两个点构成的点分离的点。因此，当基于具有一定宽度的区域进行判断时，点相对于白色区域的覆盖率无大的变化，因此没有引起图像浓度的变化。即，在基本上消除了利用不同的扫描或不同的打印头进行的点形成的互补性或排他性时，以一定的比生成点的重叠。由此，即使生成了由于滑架的扫描速度的波动、打印介质和排出口面之间的距离(与薄片间的距离)的波动或打印介质的输送量的波动等所引起的打印位置的偏移，也能够使由于这些波动所引起的图像浓度的波动或浓度不均匀的程度缩减为小。

此外，日本特开2006-231736说明了与日本特开2000-103088中的打印数据生成类似的打印数据生成。具体地，以与日本特开2000-103088相同的方式，在将多值图像数据分配至多次扫描或多个打印元件行时，使分配系数在多次扫描之间或在多个打印元件行之间不同。在日本特开2006-231736中，分配系数根据像素位置而变化。例如，相对于沿主扫描方向的像素位置，两个打印头的分配系数以线性的方式、以周期性的方式、以正弦波的方式以及以高频和低频的组合波的方式变化，由此抑制多遍打印时的条带或颜色不均匀。

然而，在日本特开2000-103088和日本特开2006-231736中所述的打印数据生成中，基本上不能够控制利用不同的打印头打印出的点之间或利用不同的扫描打印出的点之间的互补性或排他性。因此，根据要打印的图像，点重叠的像素的比可能过大，或者相反，未打印点的空白区域的比可能过大，由此可能降低图像质量。即，如前所述，为了抑制由于平面之间的打印位置偏移所引起的浓度波动，在多次扫描中打印出的各个点彼此不具有互补关系的事实，即存在在多次扫描中以重叠方式打印点的像素的事实是有效的。另一方面，当这种像素过多时，点覆盖率可能下降，并且不利地，可能引起浓度下降。

本申请的发明人已经发现，为了解决前述问题，当对通过分割多值数据所获得的多个平面的数据进行量化时，将针对一个平面进行量化的结果作为打印量信息反映至在针对该个平面进行量化后进行量化的平面中的数据。结果，可以在多个平面的各个打印数据之间产生一定的互补性或排他性，从而允许点重叠的像素的比是适当的。

本发明的目的在于在采用将打印量信息反映至其它平面的量化的上述结构的情况下减少存储容量和处理量。

更具体地，近来市场上已经出售所谓的大幅面打印机，其中，与传统的桌面计算机中所使用的打印设备中的打印宽度相比较，该打印设备的打印宽度大大加宽了，例如，打印宽度是60英寸。由于该类型的大幅面打印机的宽的打印宽度，因此引起执行图像处理所需的存储容量的大的增加。此外，除CMYK 4种颜色以外，C、M等的浅色墨以及红色和绿色等的称为特殊色的颜色的墨趋于用于提高打印质量，从而增加了要安装在打印机上的墨颜色的数量。这种墨颜色数量的增加也是大大增加要安装在打印设备上的存储容量的原因。此外，在该大幅面打印机中，需要高速打印处理性能，因而需要安装大容量的存储器以提高处理性能。

如此安装大容量存储器引起打印设备的成本增加，并且处理量相应地增加。为了将以上打印量信息反映至其它平面，需要与该反映相对应的存储器，因此优选尽可能地减少反映用的存储容量。

发明内容

考虑到前述问题作出本发明，本且本发明的目的在于提供在分配多值数据时产生互补关系的结构中抑制存储容量增加的图像处理设备、打印设备和图像处理方法。

在本发明的第一方面中，提供了一种用于将图像分割成多个分割图像以进行打印的图像处理设备，其生成所述多个分割图像中的每个分割图像的打印数据，所述图像处理设备包括：量化部件，用于对所述多个分割图像中的每个分割图像的多值数据进行量化，以使该多值数据成为与该多值数据相比具有较低的灰度值的打印数据；信息生成部件，用于基于通过量化所获得的打印数据，生成用于对量化前的多值数据进行校正的打印量信息；校正部件，用于通过使用所述打印量信息对量化前的多值数据进行校正；以及选择部件，用于通过判断是否使所述信息生成部件基于通过量化所获得的打印数据而生成所述打印量信息，来从通过量化所获得的所述多个分割图像的各个打印数据中选择打印数据。

在本发明的第二方面中，提供了一种用于将图像分割成多个分割图像以进行打印的打印设备，其基于所述多个分割图像中的每个分割图像的打印数据进行打印，所述打印设备包括：量化部件，用于对所述多个分割图像中的每个分割图像的多值数据进行量化，以使该多值数据成为与该多值数据相比具有较低的灰度值的打印数据；信息生成部件，用于基于通过量化所获得的打印数据，生成用于对量化前的多值数据进行校正的打印量信息；校正部件，用于通过使用所述打印量信息对量化前的多值数据进行校正；以及选择部件，用于通过判断是否使所述信息生成部件基于通过量化所获得的打印数据而生成所述打印量信息，来从通过量化所获得的所述多个分割图像的各个打印数据中选择打印数据。

在本发明的第三方面中，提供了一种用于将图像分割成多个分割图像以进行打印的图像处理方法，其生成所述多个分割图像中的每个分割图像的打印数据，所述图像处理方法包括：量化步骤，用于对所述多个分割图像中的每个分割图像的多值数据进行量化，以使该多值数据成为与该多值数据相比具有较低的灰度值的打印数据；信息生成步骤，用于基于通过量化所获得的打印数据，生成用于对量化前的多值数据进行校正的打印量信息；校正步骤，用于通过使用所述打印量信息对量化前的多值数据进行校正；以及选择步骤，用于通过判断是否使所述信息生成步骤基于通过量化所获得的打印数据而生成所述打印量信息，来从通过量化所获得的所述多个分割图像的各个打印数据中选择打印数据。

根据以上结构，对于通过对多值数据进行量化分别获得的多个分割图像的打印数据，基于该打印数据判断是否生成用于对量化前的多值数据进行校正的打印量信息。因此，对于即使没有通过生成打印量信息进行校正、受打印图像中的打印位置偏移的影响也小的例如黄色的颜色，可以不进行用于生成打印量信息的以上判断。结果，可以以小的存储容量执行针对打印位置偏移的鲁棒性优良的图像打印。

根据以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的全幅型喷墨打印设备的示意结构的立体图；

图2是各自示出在串行打印***中在通过两次扫描完成打印的多遍打印中使用的掩模图案的示例的图；

图3是示出二值图像数据中的打印像素的排列、以及通过根据在日本特开平06-191041(1994)中所述的方法将打印像素分配至两次扫描所获得的结果的图；

图4是示出根据以上传统示例的用于实现数据分配的控制结构示例的框图；

图5是示出根据以上传统示例中的分配处理在打印介质上打印出的点的布置的图；

图6是示出根据本发明实施例的打印机中的控制结构的框图；

图7是示出图6所示的图像处理部中的功能部的结构和要处理的图像数据的格式的图；

图8A和8B是各自示出根据本发明实施例的滤波器计算的图，其中图8A示出滤波器计算中的系数，并且图8B示出计算结果；

图9是示出图8所示的滤波处理前的二值数据、以及在对二值数据执行以上滤波处理后的结果的图；

图10是示出根据本发明第一实施例的由图像处理部对第一平面的处理的流程图；

图11是示出根据本发明第一实施例的由图像处理部对第二平面的处理的流程图；

图12是示出根据本发明第二实施例的由图像处理部对分配至N个平面中的图像的图像数据进行量化的处理的流程图；

图13是解释根据本发明第三实施例的串行型喷墨打印设备的示意结构的立体图；

图14是分别解释在本发明第三实施例中由多次扫描进行的打印的状态的图；

图15是示出在本发明第三实施例中在打印介质和打印头之间的位置关系的图；以及

图16是示出根据本发明第四实施例的打印设备中的控制结构的框图。

具体实施方式

在下文，将参考附图来详细解释本发明的实施例。

第一实施例

图6是示出前述喷墨打印设备中的控制结构的框图。如图6所示，打印机600通常包括控制器601和打印机引擎618。控制器601从个人计算机等的主计算机接收打印指令和打印用的图像数据，并在打印机引擎618处将接收到的图像数据转换成可打印形式的二值数据，并输出该二值数据。控制器601配置有CPU602、图像处理部603、打印机引擎接口部604、通信接口部605、扩展总线电路部606、RAM控制器607和ROM控制器608。此外，这些部中的各部通过各自的总线610a～610g连接至***总线桥609。在本实施例中，将这些部实现为作为***LSI由一个封装所装入的图像形成控制器ASIC(Application SpecifiedIntegrated Circuit，专用集成电路)611。构造控制器601，以包括安装功能扩展单元的扩展槽612、RAM部615和ROM部617，此外，还包括控制部(未示出)、显示部和电源电路部等。

CPU 602控制整个控制器601，并且读出并执行ROM部617或RAM部615中所存储的控制过程等的程序。例如，控制图像处理部603，以将从主设备接收到的图像数据转换成作为二值数据的打印数据。另外，CPU 602控制通信接口部605，解释通信协议，并控制打印机引擎接口部604，以将由图像处理部603所生成的打印数据传送至打印机引擎618等。

图像处理部603被配置为将从主设备接收到的图像数据转换成打印机引擎618中可打印的打印数据，并且将在图8及后续图中解释转换用的详细结构。打印机引擎接口部604是在控制器601和打印机引擎618之间发送和接收数据的部。具体地，打印机引擎接口部604具有DMAC(direct memory access controller，直接存储器存取控制器)。结果，通过RAM控制器607顺次读出由图像处理部603所生成的并存储在RAM部615中的二值数据，并且可以将该二值数据传送至打印机引擎618。

通信接口部605向个人计算机或工作站等的主设备发送数据并从其接收数据，并通过RAM控制器607将从主设备接收到的图像数据存储在RAM部615中。通信接口部605的通信***可以采用U SB和IEEE 1394等的高速串行通信、IEEE 1284等的并行通信或100BASE-TX等的网络通信的任何***。另外，可以采用这些通信***的组合。此外，不仅可以采用有线通信***，而且可以采用无线通信***。

扩展总线电路部606控制安装至扩展槽612的功能扩展单元。例如，扩展总线电路部606进行通过扩展总线613将数据发送至功能扩展单元的控制以及接收从功能扩展单元输出的数据的控制。可以将USB、IEEE 1394、IEEE 1284或网络通信等用于向主设备提供通信功能的通信单元、用于提供大容量存储器功能的硬盘驱动单元等安装至扩展槽612。

应当注意，与打印机引擎接口部604相同，图像处理部603、通信接口部605和扩展总线电路部606各自具有DMAC，并且可以发出存储器存取命令。

RAM控制器607控制通过RAM总线614连接至图像形成控制器ASIC 611的RAM部615。RAM控制器607中继CPU 602、具有DMAC的各部以及RAM部615之间写入和读出的数据。RAM控制器607根据来自CPU 602和各部的读出命令或写入命令，生成必需的控制信号，从而实现向RAM部615写入或从RAM部615读出。

ROM控制器608控制通过ROM总线616连接至图像形成控制器ASIC 611的ROM部617。ROM控制器608根据来自CPU 602的读出命令，生成必需的控制信号，以读出预先存储在ROM部617中的控制过程或数据，并通过***总线桥609将所读取的内容发送回至CPU 602。另外，在ROM部617由闪速存储器等电可重写装置构成的情况下，ROM控制器608生成必需的控制信号，以重写ROM部617中的内容。

***总线桥609配置有连接构成图像形成控制器ASIC 611的各个部的功能，此外，***总线桥609还在从多个部同时发出存取命令的情况下，调节总线权限。在CPU 602和具有DMAC的各部通过RAM控制器607向RAM部615大致同时发出存取命令时，***总线桥609可以根据预先指派的优先级，适当地调节存取命令。

RAM部615由同步DRAM等构成，并且存储由CPU 602所执行的控制过程程序、或临时存储在图像处理部603处生成的图像形成数据，并提供CPU 602的工作存储器等的功能。另外，RAM部615对通信接口部605从主设备接收到的图像数据进行临时缓冲，并临时存储来自通过扩展总线613所连接的功能扩展单元的数据。

ROM部617由闪速存储器等构成，并且存储由CPU 602所执行的控制过程和打印机控制所需的参数。闪速存储器是电可重写且非易失性装置，并且可以根据所确定的序列重写控制过程和参数。

除以上以外，各电路部配置有设置操作模式等的寄存器，并且CPU 602可以通过寄存器存取总线(未示出)设置各电路部的操作模式等。

打印机引擎618是用于基于从控制器601传送来的二值数据在打印介质上打印图像的打印机构。上述说明中参考的图1是示出根据本实施例的全幅型喷墨打印设备的概要结构的立体图。

在图1中，在给送辊中接收由给送辊705和辅助辊706给送的打印介质P之后，沿给送辊704和辅助辊703的方向输送该打印介质P，并且在打印介质P被两对辊夹持时，沿副扫描方向以预定速度输送该打印介质P。以与打印介质的输送速度相对应的一定频率，将要从沿主扫描方向排列的打印头105的各个排出口输送来的墨排出至打印介质上。打印头105包括沿副扫描方向以一定间隔布置从而形成各颜色用的两行打印头的、用于排出青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(K)的墨的全幅型打印头。具体地，将K、C、M和Y各自的图像数据分配至与各颜色的两个打印头相对应的两个平面(分割图像的数据)，并且在沿副扫描方向连接的像素的行中，利用从各颜色的两个打印头的排出口排出的墨形成点。在本实施例中，将各颜色(CMYK)的这两个平面分别称为第一平面和第二平面。

接着，将参考图7来解释根据本发明实施例的图6所示的图像处理部603的详细内容。图7是示出图像处理部603中的功能部的结构和要处理的图像数据的格式的图，其中，图像处理部603被配置为包括颜色转换处理部203、图像数据分配部205、量化处理部206、打印数据选择部208和打印量信息生成部209等。

颜色转换处理部203将从主设备接收到的输入图像数据的颜色空间转换成由打印机引擎618中使用的墨颜色所表示的颜色空间。在本实施例中，在主设备上的图像数据中，分别由8位的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)来表示各像素。颜色转换处理部203将输入图像数据转换成由作为打印机引擎618中所使用的墨颜色的C、M、Y和K各自的8位所表示的颜色空间。此外，在颜色转换处理部203中，根据打印机引擎618的输出特性一起进行伽玛校正。

图像数据分配部205将从颜色转换处理部203输入的图像数据分配至各颜色的两个平面。在该分配中，如后面参考图8所述，根据由打印数据选择部208进行的选择，将在打印量信息生成部209处生成的打印量信息添加至各颜色的两个平面的多值(256值)数据中随后要量化的多值数据。结果，可以使各颜色的两个平面各自的量化后的数据之间产生一定的互补关系。更具体地，如后面所述，图像数据分配部205将打印量信息添加至多值数据以对它们进行校正，并由此在作为对校正后的多值数据进行量化的结果的二值数据与其它平面的二值数据之间产生一定的互补关系。在图像数据分配部205中的分配自身中，将图像数据同等地分配至两个平面(在这两个平面中的任何平面中分配系数是0.5)。该分配系数不限于以上分配系数，而且分配系数可以在平面之间不同，或者如在日本特开2006-231736中所述，分配系数可以根据像素位置而不同。

量化处理部206对各颜色的各平面执行通过误差扩散处理的二值化处理。更具体地，本实施例中的量化处理部206执行用于将具有8位的256灰度值的多值图像数据转换成具有作为1位的2灰度值的较低灰度值的二值数据的处理。应当注意，无需说明，通过量化所获得的低灰度值数据不限于二值数据。例如，可以是4位的16灰度值的所谓的索引数据。该索引数据对应于数量与灰度值相应的点的布置图案，并且通过求取索引数据来定义要打印的点的布置。另外，量化方法不限于误差扩散处理，而且可以是抖动处理等的其它方法。通过打印数据写入DMAC207、***总线610和打印机引擎接口部604将由量化处理部206二值化后的Y、C、M和K的打印数据发送至打印机引擎618。

将由量化处理部206获得的二值打印数据还传送至打印数据选择部208。打印数据选择部208选择针对C、M、Y和K的打印数据中的哪种颜色的打印数据生成打印量信息。在本实施例中，选择除具有相对高的明度或浅的浓度的Y(黄色)以外的C、M和K这三种颜色。更具体地，打印量信息用于将某一平面中进行量化的结果反映至同一颜色的其它平面中的量化，并且将所生成的打印量信息存储在给定存储器中，直到对反映用的平面进行量化为止。在本发明的实施例中，为了尽可能地减少要存储的打印量信息，以不生成与Y有关的打印量信息的方式进行选择。这是因为，即使在平面之间没有产生互补性，也认为具有相对高的明度的Y不具有互补性对图像质量的影响小。即，仅来自量化处理部206的Y的打印数据不被供给至打印量信息生成部209，并且通过打印数据写入DAMC 207将其供给至打印机引擎618。

打印量信息生成部209基于从打印量信息读取DMAC 204输入的CMK信息，生成并更新由打印数据选择部208所选择的C、M和K各自的打印数据的打印量信息。具体地，打印量信息生成部209对从打印数据选择部208发送来的各颜色的第一平面的二值数据进行滤波器计算。

图8A和8B是示出滤波器计算的图，其中，图8A示出滤波器计算的系数，并且图8B示出计算结果。在各个附图中，以阴影线示出的像素是由量化处理部206定义为处理对象的目标像素，并且打印量信息生成部209基于图8A所示的各像素的系数，将二值化的结果分配至周围像素。具体地，当二值化的结果是“1”(打印点)时，将通过使256乘以各像素的系数所获得的结果定义为各像素的值。另一方面，当二值数据是“0”(不打印点)时，将通过使0乘以各像素的系数所获得的结果定义为各像素的值。如从图8A所示的系数和图8B所示的分配结果清楚可见，在本实施例中各像素的值中，与目标像素相对应的像素最大，并且将第二大的值分配至位于该目标像素上下侧和左右侧处的像素。

图9是示出量化处理部206的输出结果(滤波前的二值数据)和在对输出结果执行滤波处理之后的结果(滤波后的数据)的图。在该图所示的例子中，对具有相对低的浓度的实心图像进行二值化，并且结果，在纵向和横向相距一定间隔存在的各个像素中，存在二值数据“1”(打印点)(滤波前的二值数据)。使二值数据的各像素作为目标像素，并将其分配至周围像素，以获得与目标像素相对应的像素的值最大的多值(256值)数据的布置。在如上所述获得的滤波后的多值数据和在量化处理部206处进行量化(二值化)之前的多值数据(从图像数据分配部205输出至量化处理部206的数据)之间，针对各像素求取差分。由此，生成此时作为处理对象的平面的打印量信息。在从图像数据分配部205输出的多值数据(0～255的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的亮度值)与从在量化处理部206处被二值化的数据转换来的多值数据(0～255的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的亮度值)之间，保存浓度。更具体地，即使以像素为单位存在差，也保存在对整个平面的像素的值进行平均化的情况下的浓度(这里为作为平均像素值的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的亮度值)。因此，整个平面中的两个多值数据之间的浓度差为0。由于在图8所示的滤波处理中进行浓度保存，因此作为整个平面在滤波后的多值数据和量化前的多值数据之间取得的差为0。然而，由于滤波后的多值数据和量化前的多值数据之间的差以像素为单位可以是除0以外的值，因此在二值化后被判断为打印点的像素(二值数据是“1”的像素)中，差趋向于大。通过使用该知识，可以控制二值化后的数据中要打印点的像素在要量化的平面中的位置。因此，打印量信息生成部从滤波后的多值数据中减去二值化前的多值数据，以生成打印量信息。应当注意，在本实施例中，由于从后面进行量化的平面的二值化前的多值数据中减去打印量信息，因此打印量信息生成部从滤波后的多值数据中减去二值化前的多值数据，以生成打印量信息。然而，在将打印量信息与后面进行量化的平面的二值化前的多值数据相加的情况下，打印量信息生成部可以从二值化前的多值数据减去滤波后的多值数据，以生成打印量信息。将处理对象的平面的打印量信息与由打印量信息读取DMAC 204直到此时所读取的打印量信息(针对此时处理对象的平面之前的平面所生成的打印量信息)相加。然后，将该相加结果作为打印量信息来更新。应当注意，在本实施例中在针对与各颜色的两个打印头相对应的两个平面的处理中，基于第一平面的二值数据简单地生成打印量信息。

通过打印量信息写入DMAC 210、***总线610和RAM控制器607将在打印量信息生成部209中生成的打印量信息存储在RAM部615中。如上所述，打印量信息读取DMAC 204将RAM部615中所存储的打印量信息传送至图像数据分配部205和打印量信息生成部209。

以下将解释在图像数据分配部205中使用上述打印量信息的图像分配处理的详细内容。

从主设备接收图像数据，并将接收到的数据存储在RAM部615中。图像处理部603基于RAM部615中所存储的图像数据对第一平面执行图像处理，然后对第二平面执行图像处理。

图10是示出由图像处理部603对第一平面的处理的流程图。在步骤S101中，输入通过图像数据读取DMAC 202从主设备传送来的图像数据。在步骤S102中，执行颜色转换处理。然后，在步骤S103中，针对第一平面执行在颜色转换处理中获得的各颜色的多值数据的图像数据分配处理。

在本实施例中，图像数据分配处理将第一平面的图像数据处理成所输入的各颜色的多值数据的值的约一半。即，将分配系数定义为0.5，以获得第一平面的多值数据。

在步骤S104中，对各颜色的进行了分配处理的数据，执行针对各颜色的量化处理。在本实施例中，通过使用如上所述的误差扩散来执行量化处理。在步骤S105中，将通过量化处理所获得的二值数据作为第一平面的打印数据传送至打印机引擎618，以在适当的时刻将其输出。利用该处理，在步骤S106中，仅针对生成打印量信息的颜色，选择进行了量化的打印数据。然后，在步骤S107中，对通过打印数据选择而选择的颜色的打印数据执行图8和9中所述的滤波处理，以生成打印量信息。由打印量信息写入DMAC 210将所生成的打印量信息存储在RAM部615中。

接着，将解释针对第二平面的图像处理。图11是示出针对第二平面的图像处理的流程图。图像数据输入(S201)和颜色转换处理(S203)各自示出与上述针对第一平面的处理相同的处理。因此，可以基于输入图像数据来获得执行上述颜色转换处理之后各颜色的多值数据。

在步骤S202中，与以上处理并行地，从RAM部615获得在针对第一平面的处理中所生成的打印量信息。在步骤S204的针对第二平面的图像数据分配处理中，首先针对各颜色执行与上述第一平面中的图像数据的分配处理相同的处理。即，通过将各颜色的多值数据的值缩减为一半来获得分配后的多值图像数据。接着，将通过将针对第一平面所获得的打印量信息转换成具有负值所得到的数据与各相应像素的多值图像数据相加。

如上所述，对进行了步骤S204中的分配处理的多值数据进行步骤S205中的量化处理，以对其进行二值化。然后，在步骤S 206中，将所获得的二值数据作为第二平面的打印数据传送至打印机引擎，以将其输出。

如上所述，在第一平面的多值数据的量化结果中被定义为“1”(打印点)的像素的二值数据是在针对目标像素和周围像素的打印量信息的生成处理(S107)中不为0的值。在针对第二平面的处理中，将该打印量信息作为负值与第二平面的多值数据相加。由此，使进行了上述相加的第二平面中的像素的多值数据的值小。针对通过以上相加使值变小的第二平面的像素，在由量化处理部206进行的量化(灰度降低)中变为“1”(打印点)的二值数据的可能性根据使值变小的程度而降低。更具体地，在根据第一平面和第二平面的二值数据打印出的点的布置中，可以根据前述滤波器计算来控制第一平面的点和第二平面的点重叠形成的比。结果，与在日本特开2000-103088中所述的方法相比较，可以将以重叠方式形成的点的比限制为较小。

这样，可以通过使用在图8和图9中解释的滤波器计算中的系数，针对各像素控制平面之间的互补性或排他性。另外，在滤波器计算中布置系数的区域的大小(滤波器大小)还可能影响平面之间的互补性。此外，例如，可以根据要打印的图像的内容，适当地定义滤波器的系数，这包括使除目标像素以外的周围像素的所有系数为0的情况。

如上所述，可以将重叠打印通过多个打印头或多次扫描所形成的点的像素的比限制为小。结果，在没有提供多于所需的重叠打印点的像素的情况下，可以适当地限制由于平面之间的打印位置偏移等所引起的浓度波动。

由于将前述打印量信息用于后面要处理的平面，因此有必要将信息暂时存储在存储器中，并且另外，还针对各颜色存储信息。因此，在RAM部615中需要多个存储区域。例如，作为分辨率为1200dpi、宽度为60英寸、四种颜色且一个像素8位的图像的数据量，针对打印量信息需要1200×60×4×8＝2,304,000位的容量。最近，提供了12颜色的打印设备并且具有要求更大的存储器的趋势。此外，由于打印设备的打印速度增加，因此RAM部615中所需的数据的传送能力也增加。

因此，在本发明的实施例中，即使当生成平面之间的打印位置偏移时，在打印数据选择(S106)时，针对具有高明度使得难以从视觉上识别出由于打印位置的偏移所引起的图像质量劣化的黄(Y)色，也不生成打印量信息。即，针对任何Y平面，仅执行图10所示的步骤S101～S105的处理，并且不执行步骤S 106和步骤S107的处理。

这样，针对容易出现图像劣化的颜色，执行产生平面之间的互补性的处理，并且针对难以出现图像劣化的颜色，不执行产生平面之间的互补性的处理。由此，可以以缩小了的存储容量和廉价的存储器***来获得期望的输出图像。

应当注意，在反映其它平面的量化结果的前述处理中，可以通过利用适当地分散和布置点的处理对第一平面执行量化，来适当地分散量化结果被反映至的平面中的点布置。适当地分散点布置表示以下事实：针对点布置所测得的空间频率中的低频分量小，并且可以利用任何已知的传统方法来实现分散。通常，当在平面之间打印位置偏移时，感知到各平面中点布置的纹理，并可能将该纹理识别为图像劣化。然而，在如上所述各平面中的点布置适当分散的状态下，即使打印位置在平面之间偏移，也难以将打印位置的偏移识别为图像劣化。即，在重视不均匀的图像中，不仅可以通过限制浓度波动而且可以通过加强针对纹理的鲁棒性来获得更优选的输出图像。

第二实施例

本发明的第二实施例涉及利用与上述第一实施例的结构相同的结构对两个或更多个平面的图像数据进行的分配处理和量化处理。具体地，本实施例涉及针对C、M、Y和K的各颜色、用于排出墨的打印头(排出口行)的数量是N个的例子。

图12是示出用于分配至各颜色的N个平面的图像并对各颜色的N个平面的图像进行量化的处理的流程图，其中，将作为处理对象的平面作为第K个平面(1≤K≤N)而示出。以与图10所述相同的方式来执行图像数据输入(S301)和颜色转换处理(S303)。与此并行地，在步骤S309中判断K是否大于1。当K不大于1且等于1时(步骤S309中为“否”)，则处理进入步骤S304，在步骤S304中，执行图像数据的分配处理。当K＝1时，由于不存在在此之前被量化的二值数据，因此不执行与使用图8和图9所述的滤波器来生成并更新打印量信息有关的处理，或者将上述生成和更新作为所有像素中二值数据为“0”的数据来执行。

当K是2以上时，与上述在图11中对第二平面的处理相同，首先在步骤S302中，获得当对前一平面(第(K-1)平面)进行量化时所更新的打印量信息。通过将基于第1平面～第(K-1)平面的量化数据所生成的打印量信息相加，得出更新后的打印量信息。因此，如后面所示，可以将针对第1平面～第(K-1)平面进行量化的结果反映至针对第K平面的量化。即，在步骤S304中执行对第K平面的图像数据的分配处理。即，通过将各颜色的多值数据的值分成N等份，获得分配后的多值图像数据。针对各相应像素，将通过将在对第(K-1)平面进行量化时所获得的打印量信息转换成具有负值的信息所得到的数据与具有1/N值的多值图像数据相加。具体地，将通过将如下的打印量信息转换成具有负值的信息所得出的数据与上述多值图像数据相加，其中上述打印量信息是作为对在对各颜色的第一平面至第(K-1)平面进行量化时分别获得的打印量信息进行相加的结果的更新后的打印量信息。结果，可以使如上相加的第K平面中的像素的多值数据的值小。此外，在步骤S305中，对在步骤S304中分配和处理后的多值数据执行量化处理，以对其进行二值化。将所获得的二值数据作为第K平面的打印数据传送至打印机引擎以将其输出。

利用该处理，在步骤S307中，仅针对生成打印量信息的颜色，选择量化后的打印数据。在本实施例中，以与第一实施例中相同的方式选择除Y以外的C、M和K各颜色的数据。当第K平面不是针对最后处理的平面时，即当第K平面不是第N平面时(S310中为“否”)，在步骤S308中，对通过打印数据选择而选择出的颜色的第K平面执行以上滤波处理，从而生成打印量信息。然后，将所生成的打印量信息与由打印量信息读取DMAC 204读出的过去的打印量信息相加，并将相加结果作为打印量信息来更新。当第K平面是针对最后处理的第N平面时，由于不执行后续量化处理，因此打印量信息生成(S308)被跳过(S310)。

如从以上解释清楚可见，同样地，在将各颜色的图像数据分割成N个平面的情况下，可以根据滤波器计算控制重叠形成各平面的点的比。结果，可以将重叠形成的点的比限制为小。由此，可以在没有提供多于必需的重叠打印点的像素的情况下，适当地抑制由于平面之间的打印位置偏移所引起的浓度波动。针对难以出现图像劣化的颜色，配置为不执行生成平面之间的互补性的处理，并由此，可以以缩小了的存储容量和廉价的存储器***来实现抑制以上浓度波动的效果。

应当注意，以上N个平面涉及各颜色的N个打印头(打印元件行)和N次扫描，但本发明的应用不局限于这种结构。例如，可以将本发明应用于针对不同颜色的打印头所分割的平面之间或者针对由不同颜色的打印头进行的扫描所分割的平面之间。此外，本发明可应用于打印头的平面和扫描的平面之间。

第三实施例

上述第一和第二实施例已经解释了使用全幅型打印头的打印设备的例子，但本实施例将解释将本发明应用于使用串行型打印头的打印设备的例子。

图13是解释本实施例中使用的串行型喷墨打印设备的示意结构的立体图。将打印头105安装在沿主扫描方向以一定速度移动的滑架104上，并且打印头105以与一定速度相对应的频率根据打印数据排出墨。当完成一次扫描时，输送辊704和辅助辊703旋转，并且沿副扫描方向将夹持在这些辊之间以及给送辊705和辅助辊706之间的打印介质P输送与打印头105的打印宽度相对应的量。间歇地重复该扫描和输送操作，从而逐步将图像打印在打印介质P上。

打印头105包括沿图中的主扫描方向布置的黑色(K)、青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)的打印头，并且在各颜色的打印头中，沿副扫描方向布置了多个排出口。

图14是解释通过进行多次扫描(在附图所示的例子中为四次扫描)来进行打印的状态的图。图14示出为了简化附图在副扫描方向上打印头105的喷嘴(排出口)数量是8个的情况，并且示出为了简化说明以完全互补的关系在所有像素中形成点(点覆盖率是100％)的情况。图15示出针对多次扫描中的每次扫描的打印介质P和打印头105之间的位置关系。

如在这些图中所示，在第一次扫描时进行与两个喷嘴(8个喷嘴除以4次扫描)相对应的打印。本次打印扫描时的点覆盖率是全体的1/4。接着，在沿副扫描方向将打印介质P输送了与两个喷嘴相对应的量之后，执行第二次扫描。在第二次扫描时，进行与4个喷嘴相对应的打印。本次打印扫描的点覆盖率在作为第一次扫描区域的行(区域2：第3行、第4行)处为1/4，并且在作为第二次扫描区域的行(区域1：第1行、第2行)处为2/4。在下文，类似地，在第三次扫描时，使用6个喷嘴进行打印，在第四次扫描时，使用8个喷嘴进行打印，并且在第五次扫描之后，使用8个喷嘴进行打印。在进行第四次扫描的时间点处，完成了第一行处的打印。

在如上所示通过多次扫描来完成图像打印的结构中，针对各颜色的多次扫描中的每次扫描定义图像数据平面，并且可以对多个平面之间的数据执行与在第一或第二实施例中的处理相同的分配处理和量化处理。

第四实施例

第一至第三实施例涉及在打印设备中执行分配处理和量化处理的例子。然而，可以在主设备中执行这些处理。图16是示出从主设备接收要被传送至打印头的数据并将这些数据传送至打印头的打印设备的结构的图。

CPU 802进行打印设备的控制等。将CPU 802的工作所需的程序或参数以及打印机引擎中所需的参数存储在通过ROM控制器808所连接的ROM部817中。

在计算机等的主设备中，通过通信接口部805将通过在第一或第二实施例中所述的处理所获得的二值数据发送至RAM部815。打印机引擎接口部804读出RAM部815中所存储的数据，并将所读取的数据发送至打印机引擎818，该打印机引擎818将所读取的数据发送至打印头以对其进行打印。

如上所述，与第一至第三实施例的情况相同的在打印设备侧执行根据本发明的分配处理和量化处理的结构、以及与第四实施例的情况相同的在主设备侧执行根据本发明的分配处理和量化处理的结构，构成了根据本发明实施例的图像处理设备。

其它实施例

如上所述，根据要打印的颜色的明度进行对用于生成打印量信息的打印数据的选择。即，优选选择具有低明度的颜色。本发明的应用不局限于该结构。例如，可以根据要打印的颜色的使用频率进行对打印数据的选择。具体地，根据各颜色的打印数据得出要打印的颜色的使用频率，并且可以针对使用频率低的颜色的打印数据不生成打印量信息。即，优选选择使用频率高的颜色，以生成打印量信息。

除与黄色的情况相同的具有高明度(低浓度)的颜色以外，还可以针对要打印的具有低浓度的浅颜色的打印数据，不生成打印量信息。另外，相反，在打印作为打印对象的图像时的黑色的成分位于以下区域时，针对黑色的打印数据也可以不生成打印量信息。该区域表示即使打印时点的打印位置偏移、面积覆盖率的变化也小的浓度区域(亮度区域)。这里，上述面积覆盖率的变化小的区域是如下的区域。一个是，即使在正常打印位置处打印点的情况下，打印介质上的点之间大量点已经重叠的高浓度区域(低亮度区域)。另一个是，即使打印位置偏移，在打印介质上的点之间也未出现点的重叠的低浓度区域(高亮度区域)。

在以上实施例中，解释了喷墨***的打印设备，但本发明可应用于热转印***或电子照相***等的除以上喷墨***以外的***的打印设备。另外，显然本发明可应用于生成针对数字TV等的图像形成装置的图像形成数据的装置。

还可以通过读出并执行存储装置上所记录的程序以进行上述实施例的功能的***或设备的计算机(或者CPU或MPU等的装置)以及通过以下方法来实现本发明的方面，其中，由***或设备的计算机通过例如读出并执行存储装置上所记录的程序以进行上述实施例的功能，来进行该方法的步骤。为了该目的，例如，经由网络或者从用作存储装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)向计算机提供该程序。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改以及等同结构和功能。

Claims (12)

1.一种用于将图像分割成多个分割图像以进行打印的图像处理设备，其生成所述多个分割图像中的每个分割图像的打印数据，所述图像处理设备包括：

量化部件，用于对所述多个分割图像中的每个分割图像的多值数据进行量化，以使该多值数据成为与该多值数据相比具有较低的灰度值的打印数据；

信息生成部件，用于基于通过量化所获得的打印数据，生成用于对量化前的多值数据进行校正的打印量信息；

校正部件，用于通过使用所述打印量信息对量化前的多值数据进行校正；以及

选择部件，用于通过判断是否使所述信息生成部件基于通过量化所获得的打印数据而生成所述打印量信息，来从通过量化所获得的所述多个分割图像的各个打印数据中选择打印数据。

2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述校正部件通过使用所述打印量信息，对多值数据进行校正，以使该多值数据的值变小。

3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，还包括存储部件，所述存储部件用于存储所述打印量信息。

4.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述选择部件基于要打印的颜色的明度进行判断。

5.根据权利要求4所述的图像处理设备，其特征在于，所述选择部件优先选择具有低明度的颜色的打印数据。

6.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述选择部件基于要打印的颜色的使用频率进行判断。

7.根据权利要求6所述的图像处理设备，其特征在于，所述选择部件优先选择具有高使用频率的颜色的打印数据。

8.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述选择部件不选择黄色的打印数据。

9.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述选择部件不选择浅色的打印数据。

10.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述选择部件不选择黑色的打印数据。

11.一种用于将图像分割成多个分割图像以进行打印的打印设备，其基于所述多个分割图像中的每个分割图像的打印数据进行打印，所述打印设备包括：

量化部件，用于对所述多个分割图像中的每个分割图像的多值数据进行量化，以使该多值数据成为与该多值数据相比具有较低的灰度值的打印数据；

信息生成部件，用于基于通过量化所获得的打印数据，生成用于对量化前的多值数据进行校正的打印量信息；

校正部件，用于通过使用所述打印量信息对量化前的多值数据进行校正；以及

选择部件，用于通过判断是否使所述信息生成部件基于通过量化所获得的打印数据而生成所述打印量信息，来从通过量化所获得的所述多个分割图像的各个打印数据中选择打印数据。

12.一种用于将图像分割成多个分割图像以进行打印的图像处理方法，其生成所述多个分割图像中的每个分割图像的打印数据，所述图像处理方法包括：

量化步骤，用于对所述多个分割图像中的每个分割图像的多值数据进行量化，以使该多值数据成为与该多值数据相比具有较低的灰度值的打印数据；

信息生成步骤，用于基于通过量化所获得的打印数据，生成用于对量化前的多值数据进行校正的打印量信息；

校正步骤，用于通过使用所述打印量信息对量化前的多值数据进行校正；以及

选择步骤，用于通过判断是否使所述信息生成步骤基于通过量化所获得的打印数据而生成所述打印量信息，来从通过量化所获得的所述多个分割图像的各个打印数据中选择打印数据。

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