CN1217122A - 图象识别的方法和装置以及利用此方法和装置的复印机和打印机 - Google Patents

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Abstract

复印机基于读出部分10读出的带状区域获得图象数据,在随后阶段的图象处理部分20中把此图象数据转换成YMCK数据,在缩放处理部分22中完成缩放处理。YMCK二元数据是由伪色调处理部分24生成的。输出部分30基于生成二元数据的带状区域按顺序输出数据。图象处理部分的输出被分成缩小处理情况下的64点部分(在等同尺寸/放大处理情况下的128点部分)。然后,图象处理部分的输出加到识别装置50上,基于缩放操作之后的数据完成识别处理。因此,在基于此整个原稿小的带状区域读出数据的同时,复印机打印出每个规定区域的数据,可以安全地检测出含特定图象(特定图形)的图象数据。

Description

图象识别的方法和装置以及 利用此方法和装置的复印机和打印机
本发明一般涉及图象识别的方法和装置以及利用此方法和装置的复印机和打印机。
在普通数字彩色复印机(激光类型)的读出部分中，如图1所示，采用线状CCD构成的图象传感器1并把它放在原稿2的对面，图象传感器1的读出宽度与原稿2的宽度相同。在此实例中，图象传感器1的宽度d实际上小于原稿的宽度D，因为利用了含透镜3的缩小光路，但是在某些情况下，采用相同的宽度。若图象传感器1的长度方向设定为主扫描方向，则图象传感器1可以沿垂直于主扫描方向的副扫描方向前后移动。
在读出采用这种图象传感器1的原稿时，利用全光栅扫描方法。更具体些说，如图2所示，图象传感器1位于原稿2的上方，图象传感器1读出第一行a(在主扫描方向)。然后，图象传感器1在副扫描方向移动一行，读出下一行b(在主扫描方向)。此后，按顺序重复这个过程读出全部原稿，在此基础上完成打印的规定的图象处理。
利用上述这种类型全光栅扫描方法的复印机能够以非常高的精度复印数据，所以，打印出的复印件几乎与原稿完全相同。因此，能够利用这种复印机来仿制任何被禁止的复印件，例如，纸币。
所以，为了避免这种不规行为的发生，安装了识别特定原稿的图象识别装置，被图象传感器1读出的图象数据经过识别处理，判断印刷件上是否存在特定图形，即，禁止复印的图形。若检测到特定图形，就停止输出，或者完成规定的禁止处理，例如，胡乱涂改。
此外，还有不同于数字彩色复印机的其他彩色复印机，例如，喷墨型复印机。这种类型复印机的图象读出方法在图3A和图3B中表示。更具体些说，宽度小的图象传感器5放在原稿2的对面。图象传感器5能够以400dpi读出128点。还设置了沿X方向移动图象传感器1的X电机和沿方向移动的Y电机，控制每个电机的转数，使图象传感器5移动到原稿二维平面上任意位置处。
在读出图象数据时，正向转动X电机，使图象传感器5沿X方向从位置X0移到位置Xn。在移动过程中，读出相对部分(第一行的读出区域a)的图象数据。然后，反向转动X电机，正向转动Y电机一个规定角度，使图象传感器5沿着图中虚线所示斜方向移动，定位于第二行读出区域b的开头(X0)。此后，Y电机停止，正向转动X电机，使图象传感器5沿第二行从读出区域b的位置X0移到位置Xn。在移动过程中，读出相对部分(区域b)的图象数据。
此后，重复以上过程，读出全部原稿。基于每个区域a,b,…的图象读出是采用图4所示带状区域的光栅扫描方法。(图中从实线箭头表示读出图象的周期，连接相邻箭头的直线代表图象传感器的移动过程，每个象素的数据是跟随着箭头被读出的。)
在打印时，每次读出一个区域，对应于这个区域的图象是由所规定的图象处理完成的，输出如此形成的一个区域图象。更具体些说，如图5所示，一个区域(所示实例中第一行的区域a)的读出数据是从含图象传感器5的读出部分加到图象处理部分6上，其中完成规定的图象处理，一个区域的数据加到输出部分上，利用打印头7打印出读出区域a对应于区域a′的数据(等同尺寸打印)。因此，图象读出与图象形成连系在一起逐位打印出数据，可以使用一种廉价，小容量存储器的复印机。
此外，输出部分上的打印头7对应于读出部分的一种颜色分量有128个喷嘴，根据对应传感器检测元件测得的每个象素颜色，控制相应喷嘴的颜色分量有或无。
上述喷墨型彩色复印机没有配置图象识别装置，例如普通激光型数字复印机中用于识别特定原稿的那种图象识别装置。
然而，近年来上述喷墨型彩色打印机达到了能够进行高精度彩色打印，增大了原稿与复印件之间的等同性。因此，就需要有一种能识别特定原稿图象的识别装置。然而，如上所述，由于扫描方法不同，用在全光栅扫描数字彩色复印机中的图象识别装置不适用。
此外，由于这两种复印机之间在放大/缩小过程中读出部分的工作是不同的，上述问题变得更加显著，更具体些说，在图1和图2所示的数字彩色复印机中，图象传感器1只沿一个方向运动。所以，在宽度方向上(图象传感器1的规定方向/主扫描方向)读出原稿的分辨率是恒定的，与放大/缩小比率无关。在副扫描方向上读出分辨率随放大/缩小比率而变化。更具体些说，在副扫描方向上的图象传感器1运动速度在放大过程中降低，在缩小过程中升高，其速度是由放大/缩小比率调节的。只要根据需要把在副扫描方向上读出的数据细化和补充，这种简单运动可以使图象数据具有相同的分辨率，而与放大倍数无关。
与此对比，在喷墨型机器中，打印头7处的128个喷嘴同时受到控制用于输出，在读出带状区域期间，利用从开始至第N个数据，并不利用第N+1个及以后的数据，为了读出下一个带状区域，转向Y电机使图象传感器1移动，移动距离相当于图象传感器1中N份数据(以后描述具体过程)。
所以，来自图象传感器1的部分输出信号是无效的，Y方向移动的距离不是恒定的，与普通数字彩色复印机的读出机构不同，原有的普通识别装置就不适用。
此外，在副扫描方向上，与激光型装置一样，图象传感器的移动速度随放大倍数而变化。因此，读出数据随放大倍数而在二维方向变化，仅仅按照使用顺序细化和补充读出数据，不能得到与放大倍数无关的相同图象数据。
本发明是基于以上背景，其目的是提供一种方法和装置，可用于喷墨型机器那样的复用机和打印机中，这种装置读出(从外部接收)数据的带状区域小于整个原稿，基于输出的图象数据生成打印数据，并提供利用这种方法和装置的复印机和打印机，可以使含有特定数据(特定图形)的数据被可靠地检测出。
本发明的另一个目的是提供这样一种方法和装置，可以允许本发明上述目的以外的缩放处理。
为了实现以上目的，按照本发明的图象识别装置包含图象处理部分，根据输入图象数据生成输出到输出部分的数据，这种装置包括识别特定图象的识别装置。
输入到图象处理部分的图象数据以若干个带状小区域的形式按顺序输入，这些带状小区域是由扫描整个图象时分割整个图象而形成的。输出部分根据图象处理部分输出的规定行数带状数据按顺序输出图象数据，识别装置从多次扫描操作时产生的相当数量所述图象数据中检测特定的图象，并把该数据与内部存储的数据进行比较，将结果输出到所述输出部分。
整个图象被分成许多小区域并输入到图象处理部分，其中识别装置检测输入图象数据是否为特定图象。因此，不需要提供一个读出整个图象一个页面的图象存储器，就可以检测特定的文件。
按照本发明的另一方面，在此图象识别装置中，图象处理***配置了图象读出部分(读出部分10)和图象处理单元(图象处理部分20)，图象读出部分在整个图象读出区根据带状小区域(每个小区域沿副扫描方向延伸)读出图象；图象处理单元根据从图象读出部分输出的图象数据生成打印数据供输出。更详细些说，本发明的图象处理***有缩放功能，缩放处理的运行满足以下(1)至(3)的要求。
(1)所述带状小区域的基本读出宽度随放大倍数而变化。
(2)放大处理得到的打印数据宽度是相等的，与放大倍数无关(在此实施例中为恒定的128点)。
(3)收缩小处理得到的打印数据宽度是相等的，与放大倍数无关(在此实施例中为恒定的64点)。
图象处理***中的图象识别装置在所述读出图象数据中识别特定图象(在此实施例中的“特定标记M，特定图形”)，根据所述图象处理单元中生成的缩放操作之后图象数据，完成规定的识别处理并识别出所述特定图象，此图象处理***包括识别所述特定图象的识别单元和输出所述识别单元识别结果的输出单元。注意到在此实施例中，识别单元和输出单元统一地称之为识别装置50,50′或50″。
本发明图象处理***不受上述限制，本发明可应用于从外部装置接收数据的任何***，且包括根据接收到的图象数据生成打印数据供输出的图象处理单元，所述图象处理***的缩放处理可以是满足以下(1)至(3)要求的处理。
(1)所述带状小区域的基本读出宽度随放大倍数而变化。
(2)放大处理得到的打印数据宽度是相等的，与放大倍数无关。
(3)缩小处理得到的打印数据宽度是相等的，与放大倍数无关。
注意到上述图象处理***中的缩放处理不是本质的，以上条件可以任意组合。以上条件的各种组合在下面的实施例中给出。
最好是，所述打印数据是二元数据，此数据表示是否输出对应于每种颜色分量的喷墨，所述识别单元根据所述图象处理单元中缩放操作之后和生成所述二元数据之前生成的多值图象数据完成识别处理。用于所述识别处理的图象数据可以是确定颜色分量的一种信号，此信号不同于诸如YMC数据和YMCK数据的光色信息。
同时，在本发明的图象识别方法中，图象的读出是基于整个图象读出区中多个平行带状小区域，打印数据的生成是根据用于输出的最终图象数据。若所述打印数据是利用缩放处理生成的，则满足下列要求(1)至(3)。
(1)所述带状小区域的基本读出宽度随放大倍数而变化。
(2)放大处理得到的打印数据宽度是相等的，与放大倍数无关。
(3)缩小处理得到的打印数据宽度是相等的，与放大倍数无关。
根据缩放操作之后的图象数据完成规定的识别处理，识别出包含在所述图象数据内的特定图象。
作为另一种解决方法，图象数据是基于待打印图象区的多个平行带状小区域从外部装置中接收到的。于是，打印数据基本上是根据接收到的图象数据而生成和输出的，若实现缩放处理以生成所述打印数据，则满足下列要求(1)至(3)的要求。
(1)所述带状小区域的基本读出宽度随放大倍数而变化。
(2)放大处理得到的打印数据宽度是相等的，与放大倍数无关。
(3)缩小处理得到的打印数据宽度是相等的，与放大倍数无关。
根据缩放处理之后的图象数据完成规定的识别处理，识别出包含在所述图象数据内的特定图象。
更好的是，所述打印数据是二元数据，此数据表示是否输出对应于每种颜色分量的喷墨，此数据是缩放处理之后在所述图象处理单元中产生的，为了识别所述特定图象，根据所述二元数据生成之前的多值图象数据完成规定的识别处理。可以根据确定一种颜色分量信号的图象数据完成所述识别处理，此信号不同于诸如YMC数据和YMCK数据的光色信息(RGB数据)。
按照本发明，在复印机中基于带状小区域的图象数据完成缩放处理，生成打印数据，并基于带状小区域的打印数据实现打印处理，提供一种识别特定图象的图象识别装置，利用缩放操作之后的数据，若识别装置识别出特定的图象，就禁止输出。
还是按照本发明，在打印机中基于带状小区域的图象数据完成缩放处理，生成打印数据，并基于带状小区域生成的打印数据实现打印处理，利用缩放操作之后的数据，提供一种识别特定图象的图象识别装置，若识别装置识别出特定的图象，就禁止输出。
总之，按照本发明，识别处理是基于没有缩放处理或缩放操作之后的数据。更具体些说，在喷墨型复印机或打印机中，与激光型打印机不同，打印数据是从主扫描操作和副扫描操作规定小区域内得到的每个图象数据中产生的。在缩放处理时，基本读出宽度随放大倍数而变化。(在此实施例中，读出部分读出的图象数据是128点数据，类似于等同尺寸打印的情况，但是基本读出宽度减小了，因为并不利用点超过从开头起N个点的图象数据。)因此，在读出图象数据的一侧，数据随放大倍数而变化，缩放处理之后的数据宽度分成两类，缩小情况和放大情况。
因此，减轻了相应的操作。通过获得缩放处理是放大还是缩小的信息，算法就在规定处理的相应识别算法之间转换。由于规定的识别处理是对缩放操作之后的图象数据进行的，相同的装置可用于没有读出部分的打印机中。
现在对此处所用的术语下定义。
在此技术说明中，如图6所示，传感器5本身的扫描方向A规定为主扫描方向，用于读出带状区域的传感器运动方向B规定为副扫描方向。因此，传感器是沿着副扫描方向运动，而读出数据是沿着主扫描方向，带状区域内的图象数据是按光栅扫描读出的。此外，传感器的运动与打印头的运动同步，换句话说，读出下一个带状区域的打印头运动方向C规定为页面扫描方向。
缩放处理包括放大处理和缩小处理。处理操作不仅包括这种放大/缩小处理，而且还包括等同尺寸处理，其中放大倍数为100％，或没有缩放处理的处理。
输出禁止处理不仅包括停止输出，而且还包括全部涂黑或输出与原稿不同的复印件，例如，在原有图象面上打印出特殊标记。
图1是普通数字彩色复印机中读出部分结构的一个例子，
图2是用于说明数字彩色复印机中扫描方法的示图，
图3A和3B是用于说明适合本发明喷墨型复印机中扫描方法的示图，
图4是用于说明适合本发明喷墨型复印机中扫描方法的示图，
图5是喷墨型复印机总体结构的示图，
图6是用于说明适合本发明喷墨型复印机中扫描时扫描方向的定义，
图7是表示本发明第一个实施例的方框图，
图8和图9是用于说明缩小处理时的扫描示图，
图10是用于说明放大/缩小处理的示图，
图11表示输出部分的内部结构，
图12表示识别装置的内部结构，
图13和图14是用于说明二值/多值转换部分作用的示图，
图15表示识别部分内部结构的方框图，
图16和图17是用于说明缓冲器控制部分作用的示图，
图18A和18B是用于说明标记检测部分作用的示图，
图19,20和21是用于说明标记检测部分和缓冲器控制部分作用的示图，
图22是另一例识别装置的示图，
图23是表示本发明第二个实施例的方框图，
图24是按照本发明第二个实施例的一例识别装置示图，
图25A和25B是用于说明压缩部分作用的示图，
图26和图27是按照本发明第二个实施例的另一例识别装置示图，
图28是按照本发明第三个实施例的一例识别装置示图。
参照图7，通过举例说明运用本发明的复印机总体结构。
如图所示，读出部分10用于读出基于带状小区域的原稿，图象处理部分20用于从读出部分10的输出中获取RGB数据，并对此数据完成规定的图象处理以形成输出图象，而输出部分30基于图象处理部分20的输出，实际打印数据到纸片上。
此外，具有附加打印功能的复印机在图象处理部分20的输入侧包括一个与读出部分10方向一致的外部设备接口(i/f)40。RGB信号从外部计算机或类似设备通过接口40加到图象处理部分20上。注意，专门用于复印的装置没有这种外部设备接口40。与此相反，从图7所示的结构中去除读出部分10，可以构成打印机专用装置。
对每个部分要进一步详细描述。读出部分10有传感器部分11和明暗(shading)校正部分12。如接合现有技术所描述的，传感器部分11有：图象传感器(128点/400dpi)，例如CCD，用于读出带状区域，和驱动机构，使图象传感器沿X方向(副扫描方向)和Y方向(页面扫描方向)运动。明暗校正部分12对传感器部分11读出的图象数据完成明暗校正，换句话说，校正构成传感器单元灵敏度差异和光路精度引起的不均匀性，生成均一化的三种颜色R,G和D亮度信号，并把形成的信号输出到随后阶段的图象处理部分20。
图象处理部分20在其YMCK变换部分21中对经过读出部分10或外部设备接口40加上的RGB数据完成对数变换；生成用于打印的Y(黄)，M(品红)，C(青)数据；去除黑色分量中的Y,M和C色分量生成Bk(黑)数据。把Bk(以下就用“K”)数据加到YMC数据上生成的四色分量数据传送到缩放处理部分22，完成规定的缩放处理，得到由复印机主体一侧确定的放大倍数。
更具体些说，在等同尺寸处理情况下，得到的数据直接输出。更具体些说，传感器一次读出的128点(在主扫描方向)数据用于打印头一次处理中的数据(128点)。
在缩小处理情况下，在传感器读出的128点中，从开始就使用规定数目的点，生成打印头64点的数据(一次打印操作中用128点数据的二分之一)。例如，若放大倍数为50％，如图8所示，第一次副扫描时读出128点，生成打印头64点的数据。
注意到，可以有多种方法从128点生成64点的数据，例如，每隔一次细化数据，或对2点数据求平均得到1点数据。缩放处理部分22从128点中生成打印头所用的前半部分64点数据。
注意到在实际打印中，128点的数据是统一处理的，读出部分10中的传感器部分11使128点沿页面扫描方向移动，第二次副扫描时传感器部分11读出的128点数据上再一次生成打印头所用的后半部分64点数据，再把第一次数据与第二次数据进行组合，生成打印头用于输出的128点数据(以后要详细描述)。
如上所述，由于打印头同时输出128点，例如，若数据缩小到它的75％，如图9所示，在第一次副扫描时读出128点生成的数据中，从开始使用85点数据生成打印头所用的64点。因此，数据从85点缩小到64点，生成相对于所读图象数据的75％缩小比的数据，缩放处理部分22提取对应于第1个至第N个数据的数据以生成64点数据。
注意到，由于使用N点数据(75％情况下85点数据)，并不使用第N+1个及以后的数据(75％情况下85点)。所以，根据在下一次副扫描时得到的数据，生成对应于这一部分的图象数据。因此，传感器部分11中的传感器沿页面扫描方向的移动距离是第一次副扫描时所用到的N点，第二次副扫描是从第N+1点起读取128点的数据(实际使用的数据是从开始到第N个点的数据)。于是，沿页面扫描方向的移动距离随缩小比率而不同。
虽然没有说明，在放大处理情况下，在第一次副扫描时得到的128点象素数据中，从开始到第N个点的数据传过适当的内插处理以生成打印头所用的128点数据。更具体些说，若图象放大到它的200％，则从开始起的64点数据产生128点以得到200％的放大比率。缩放处理部分22完成这个过程。在放大处理时，使用从开始起的N点数据，页面扫描的移动距离也相应于N个点。
在上述缩小/放大处理情况下，在读出128点中使用的从开始起点数目，页面扫描方向上的移动距离，和根据提取的点数据生成打印头所用数据的点数目在图10中表示。所示例子只是用于说明，缩小/放大处理的方法不局限以上所述。
缩放处理部分22的输出传送到打印头明暗/灰度校正部分23，对每个喷嘴校正象素信号(打印头明暗校正)，为了消除打印时基于打印头处喷嘴形状差异引起的不均匀性。此外，为了更清晰地显示字符的间隙，进行灰度校正，通过调节浓度信号的增加或减少，使边缘增强或打印结果的总体光泽得到调整。
这些校正之后的数据加到随后阶段的伪中间色调处理/黑色字符处理部分24，确定相应的喷嘴是否输出喷墨。更具体些说，对于打印头处每种颜色分量，有四个喷嘴共128组。对于128点象素中的每一个，四个喷嘴中的判断是二值的，即是否从规定的喷嘴中输出相应的喷墨。然而，借助误差扩散法或浓度平均法，完成伪色调表示，参照周围象素的浓度，对每个象素进行二值化处理(伪色调处理)。
此外，对于黑色字符部分，仅仅使Bk(黑色信号)信号接通，以便从对应于黑色信号的喷嘴中射出墨水，而禁止其他颜色信号的喷嘴中射出墨水。因此，在彩印打印时，可以更清晰地打印出黑色字符部分。
输出部分30在输入侧有缓冲存储器31和组合部分32，如图11所示，从图象处理部分20输出的数据加到这两个部分。更具体些说，基于128点的数据(在等同尺寸和放大处理时)或基于64点的数据(在缩小处理时)从图象处理部分20输入，如上所述。此后，最终的打印数据是基于128点。
若在缩小处理时输入前一半的64点数据，则该数据存储在缓冲存储器31中。当后一半的64点数据输入时，这后一半的数据进入组合部分32，存储在缓冲存储器31的数据也进入组合部分32，在其中生成128点数据。如此形成的数据存储在打印数据存储部分33。
在等同尺寸处理和放大处理时，128点数据从图象处理部分20送出，该数据经组合部分32直接地存储在打印数据存储部分33。究竟是传送128点数据还是64点数据，是根据来自图象处理部分20的控制信号(1/0标志)决定的。
在打印数据存储部分33中，控制信号按照预先的定时传送到打印头控制部分34，控制部分34控制包含规定数目喷嘴和墨盒的打印头35，根据控制信号进行运作，所以，打印处理时规定颜色的墨水射出到128点的预定象素。
注意到上述图象处理部分20和输出部分30是熟知的装置，所以不对这些装置给以详细的描述。如有需要，例如，在NIKKEIELECTRONICS(日经电子)，May 25,1992,PP.195-214中给出详细的描述。
此处，按照本发明给出了用于检测特定图形的识别装置50，如图7所示。上述图象处理部分20的输出加到识别装置50中，在其中对缩放处理之后供打印的图象数据完成规定的识别处理，识别结果(特定图形的检测信号)送到输出部分30，完成规定的输出禁止处理。更具体些说，按照本发明，图象数据或类似于图象数据用于打印的数据用在此识别过程中。
所以，用于图象处理的图象数据可以用相同的方法进行处理，不管此数据来自读出部分10还是来自外部设备接口40。因此，具有相同结构的设备可以作为复印机的识别部分，也可以作为打印机的识别部分。
识别装置50内部的配置如图12所示。更具体些说，从图象处理部分20输出的数据是YMCK二值数据，在此实施例中二值/多值转换部分51放在输入侧，转换成多值数据的数据具有色调，信息量就增大了，可以允许高精度的识别。YMCK多值数据加到识别部分52，完成实际的识别过程。
例如，二值/多值转换部分51利用图13所示的5×5滤波器，对于处在中心待处理象素A周围的二元值(1/0)加上权重，对这些数据求和生成多值数据。注意到图13中的a至f是系数，例如，a=11,b=6,c=3,d=2,e=1和f=0。于是，若5×5矩阵中的象素都是1，得到多值数据为63。然而，因为彩色图象数据通常表示成256个色调或更多，与这种彩色图象数据比较，以上数据信息量是很小的。
若用于生成多值数据作为基准的处理象素设定为每四个象素，如图中A,A′,A″…所示，则400dpi图象变成100dpi多值图象。当然，若这种处理是对全部象素进行的，则在保持原有分辨率的同时，可以生成多值数据，处理方法的确定取决于处理速度，精度等等。
此外，行存储器51a是供上述周围象素使用的，必需的象素数据暂时保留在行存储器51a中，在读出必需的象素数据的同时，完成多值处理。注意，由于数据是在长度方向基于一行加上的，长度方向的数据也是基于一行存储在行存储器51a中，一旦在副扫描方向上这样的五行数据存储完毕，读出这些存储数据进行多值处理。
同时，图15中有识别部分52。更具体些说，二值/多值转换部分51按顺序把图象数据加到缓冲控制部分52a，给所加图象数据定地址，把数据存储在缓冲存储器52b的规定地址。
更具体些说，若构成打印用图象数据的象素安排成图1b所示，这些象素的坐标为(Xi,Yi)，来自图象处理装置20的数据是在长度方向，即，图中的主扫描方向，以一行为基础给出的，一旦在二值/多值转换部分51中对所有象素完成多值处理，若每次有126点从图象处理装置20输入，则相同象素数目的多值数据从二值/多值转换部分51输出(数据是不同的，因为二值数据转换成多值数据)，(0,0),(0,1),…,(0,127)的数据是第一次给出的，(1,0),(1,1),…,(1,127)的数据是第二次给出的。当达到副扫描方向末端的数据(i=max)给出时，这表示在页面扫描方向上先前的126点数据已经给出，换句话说，(0,128),(0,129),…,(0,255)已经给出(此后按顺序给出)。
在缩小处理情况下，若每次给出64点数据，则(0,0),(0,1),…(0,63)的数据是第一次给出的(1,0),(1,1),…(1,63)的数据是第二次给出的。当达到副扫描方向末端的数据(i=max)给出时，这表示在页面扫描方向上先前的64点数据已经给出，换句话说，(0,64),(0,65),…(0,127)的数据已经给出(此后按顺序给出)。
使用座标值作为缓冲存储器52b中的地址，沿长度方向给出的图象数据可以存储在交叉方向(见图17)。更具体些说，X座植值(Xi)用于存储器的低位地点，而Y座标值(Yi)用于存储器的高位地址。因此，沿带状方式(主扫描方向+副扫描方向)光栅扫描数据是页面扫描数据，沿长度方向按顺序传送一行的数据存储在交叉方向上成一列的安排，存储在相应于待打印图象数据象素位置的地址上。
注意，若在二值/多值转换部分51中分辨率下降，则给识别部分52时的数据段数目是不同的，但是数据还是沿长度方向以一行为基础给出的，基于座标值完成对缓冲存储器的寻址。
存储在缓冲存储器52b中的数据按顺序输出到标记检测部分52c和细节匹配部分52d，其中标记检测部分52c检测规定的标记，若检测到对应于规定标记的图象，就给细节匹配部分52d送出一个检测信号，在其中完成细节匹配处理以便作出正确的判断。
现在描述标记检测部分52a的处理功能。我们假设，特定标记M是由“一个圆和一个星的组合”而成，如图18A和18B所示，此标记已印制在待检测的特定原稿(图象数据)上，对这种特定标记M作检测。若特定标记M和尺寸为8mm，在等同尺寸或放大处理情况下，基于一次副扫描生成的输出数据宽度是400dpi下128点，与8mm尺寸一致。然而，特定标记不一定存在于这次副扫描带状区域内，这个标记往往跨越相邻的区域(见图18A)。标记检测部分52c在第二次副扫描操作中得到的16mm宽度数据存储到缓冲存储器82b这一时刻开始搜索。
更具体些说，基于第一次副扫描操作生成的图象数据仅仅存储在缓冲存储器中，标记检测部分52c在那个时刻并不工作。当基于第二次副扫描操作生成的图象数据存储在缓冲存储器中时，收集可搜索的数据。在基于第二次副扫描的数据存储之后，读出第一次和第二次存储的数据用于第一次搜索。在基于第三次副扫描操作生成的数据存储到缓冲存储器之后，读出第二次和第三次存储的数据用于第二次搜索。此后，重复上述过程，对于每个16mm宽度的带状区域，判断是否存在特定标记M。注意，可以采用各种熟知的识别算法，对于检测特定标记M的具体过程，可以用模式匹配或特征量提取方法作出判断，此处不给以详细描述。
写入或读出缓冲存储器的运行定时以及标记检测部分52c的搜索处理在图19中表示。更具体些说，第一步存储Y方向(主扫描方向)128点的图象数据。在第二步，完成页面扫描，存储Y方向(主扫描方向)下一个带状区域128点的图象数据到缓冲存储器52b中。此时，数据存储的区域不同于第一步已经存储数据的区域。
然而，在第三步，完成页面扫描，存储Y方向(主扫描方向)下一个带状区域128点的图象数据到缓冲存储器52b中。此时，数据存储的区域不同于第一步和第二步已经存储数据的区域。由于第二步的过程已经收集了可搜索的数据，利用已经存储的25b点数据，在与第三步存储数据的同时，搜索特定标记M。
类似地，在第四步，完成页面扫描，存储Y方向(主扫描方向)下一个带状区域128点的图象数据到缓冲存储器52b中。此时，由于第一步存储的数据已经用于第三步的搜索过程，第一步中存储部分处的数据被改写。
此后，上述的数据存储和搜索处理过程重复进行。若检测到与特定标记M类似的图形，就输出检测信号到细节匹配部分52d。注意，存储器一般以4的倍数作为运行的基准，在第四步中数据可以在分开的单元上，在第五步，存储器中一部分的数据被改写，这一部分存储第一步的数据，形成一个环形存储器。
同时，如上所述，在缩小处理情况下，第一次副扫描中生成用于打印的64点图象数据。因此，仅仅给出4mm宽度数据。如图18B所示，通过四次副扫描操作，收集到与以上相同的16mm宽度带状区域的数据。所以，若已经存储了四次副扫描操作的数据，就读出数据作搜索处理。在此实施例中，为了使搜索处理定时和搜索的区域与图18A所示等同尺寸和放大处理情况下相同，就收集8mm宽度(两次副扫描操作)的数据，每次读出前四次副扫描操作的数据，根据这一方式完成搜索处理。
对应于这个过程的具体流程在图20中表示。更具体些说，在第一步至第四步中，Y方向(主扫描方向)的64点图象数据按顺序存储在缓冲存储器52b的不同部分。在第五步，完成页面扫描，把Y方向(主扫描方向)下一个带状区域的64点图象数据存储在分开单元。由于前四步的过程已收集到可搜索数据，在与第五步存储数据的同时，已存储的25b点数据(第一步至第四步操作得到的数据)用于搜索特定标记M。
然后，在第六步，完成页面扫描，把Y方向(主扫描方向)下一个带状区域的64点图象数据存储在缓冲存储器52b的不同部分。此时，在标记检测部分52c一侧，根据第一步至第四步操作得到的数据，在第五步完成搜索处理，第六步继续搜索或搜索处理中断。更具体些说，在缩小处理情况下，副扫描操作的移动时间缩短了，基于一次副扫描处理的搜索所需时间也缩短了。因为对256点区域的搜索处理可能未完成，在第六步确保搜索有备用时间，所以能保证完成搜索处理。
此外，在第七步，完成页面扫描，把Y方向(主扫描方向)下一个带状区域的64点图象数据存储在缓冲存储器52b中。此时，由于第一步和第二步存储的数据已经被第五步和第六步的搜索处理使用过了，第一步存储的数据被改写。在第七步，利用第三步至第六步存储的256点数据搜索特定标记。
此后，重复以上过程完成数据存储和搜索处理。若检测到类似于特定标记M的任何图形，就输出检测信号到细节匹配部分52d。
注意，若搜索处理可以在单一步中完成，则此搜索处理是基于前三次搜索操作的数据实现的，一旦得到三次搜索操作的数据，而不是在得到四次搜索处理的数据之后开始搜索处理，此后，每次搜索处理可以基于一次副扫描得到的数据来实现。
实际上，如图21所示，判断打印头的数据是否为64点数据，若此数据是64点数据，则其流程如图20所示，若此数据不是64点数据(若此数据是128点数据)，则执行图19中的流程。此数据是否为64点数据是根据来自图象处理部分20的标志确定的。更具体些说，在打印处理时的输出部分30处，是否组合图象是基于图象处理部分20的标志进行转换的，因此，这一标志也加到识别装置50一侧。
在上述例子中，由于多值数据的生成没有降低二值/多值转换部分51的分辨率，每次实现搜索处理时256点数据是有保证的，但是，若分辨率下降到，例如，100dpi的水平，则搜索处理的实现是基于两次副扫描操作数据(等同尺寸或放大处理情况)或四次副扫描操作数据(缩小处理情况)的图象数据，此图象数据对应于宽度为16mm数据，因此，点数目不受上述的限制，可以减少。
同时，若标记检测部分52c检测到特定标记M，细节匹配部分52d用于可靠地判断图象数据是否为复印/打印禁止图形，并基于存储在ROM等的字典数据52e完成规定的识别处理。
更具体些说，特定标记的位置是由标记检测部分52d的功能确定的，细节匹配部分对其进行分割，与ROM中存储的字典数据进行旋转匹配，以获得高精度判断。至于具体的识别算法，因为可以采用各种已知的算法，所以不再对此给以详细的描述。
利用标记检测部分52c测得的特定标记M作为细节匹配部分52d识别对象的参照，为的是检测与参照图形有预定位置关系的图形，标记检测部分52c测得的对象自然地与细节匹配部分52d测得的不同。于是，标记检测部分52d测得的上述特定标记，细节匹配部分测得的特定标记，或有预定位置关系的图形，是按照本发明识别(检测)的特定图形。
现在描述利用本发明上述装置的一个识别方法实施例。若此装置用作复印机，在读出部分10中，传感器沿着副扫描方向运动，以获得副扫描方向上每个位置的数据，光栅扫描一个带状区域以获得图象数据(RGB)。预定明暗校正之后得到的RGB数据按顺序实时加到图象处理部分20的同时，经受副扫描处理。若进行缩放处理，就会涉及到与放大倍数有关的复杂操作，例如，改变副扫描方向上的运动速度，或改变页面扫描方向上的移动距离。
图象处理部分20把输入图象数据转换成YMCK数据，若缩放处理部分22进行等同尺寸和放大处理，则生成与放大倍数有关的128点图象数据。在缩小处理情况下，生成与放大倍数有关的64点图象数据。更具体些说，在读出部分10中，进行各种与放大倍数有关的复杂操作，而缩放处理部分20的输出仅局限于两种类型，128点或64点。
然后，进行预定的校正处理和伪色调处理，生成YMCK二值数据，并把此数据加到输出部分30。此时，数据是基于128点还是64点与缩放处理部分22的输出相对应。YMCK二值数据在与上述操作的同时也加到识别装置50上。
于是，在输出部分30中，基于所加图象数据生成打印头的图象数据，基于打印头128点数据完成一个带状区域的打印。识别装置50在：值/多值转换部分51把YMCK(二值)数据转换成多值数据，然后将结果加到识别部分52作预定的识别处理。一旦检测到特定标记(图形)，送出一个检测信号到输出部分30，根据这个检测信号输出部分30停止打印。
如上所述，在这个实施例中，由于缩放处理之后的打印数据或类似的数据用作判断，这种数据分成与放大倍数无关的两类，因此可以用简单的算法作出准确的判断。
若该装置用作打印机，则RGB数据是从外部设备，例如通过外部设备接口40的计算机，按照规定的顺序加到图象处理部分20。与从读出部分10输出的情况一样，主扫描方向上规定点数目的数据沿着副扫描方向按顺序加上。在这种处理中，数据按顺序从页面扫描方向规定点数目分开的位置处传送。注意，在图象处理部分20及之后的处理与上述复印机情况下的过程相同，此处不给以描述。
注意到在上述实施例中，识别部分52进行的处理是基于YMCK多值数据，但是本发明不受此限制，YMCK二值数据可以直接地加到识别部分52，不需要提供图12所示二值/多值转换部分51，识别部分52基于二值数据完成识别处理。
如图22所示，YMCK/RGB转换部分53可以放在二值/多值转换部分51与识别部分52之间，把YMCK(多值)数据转换成RGB(二值)数据，基于RGB数据完成识别处理。除了被处理的数据从YMCK变成RGB以外，识别部分52中的处理基本上与上述实施例中描述的相同。
图23表示本发明第二个实施例。如图所示，在第二个实施例中，连接识别装置50′的位置与第一个实施例的不同。更具体些说，缩放处理部分22的输出(YMCK多值数据)加到识别装置50′。
在识别装置50′中，用于图象数据是多值信息，可以从图12所示第一个实施例中去掉二值/多值转换部分51，仅仅留下识别部分52，或者可以从图22所示识别装置50中去掉二值/多值转换部分51，留下YMCK/RGB转换部分53和识别部分52。
由于多值数据通常具有至少256个色调，缓冲存储器必须有更大的容量，要求读出和写入到存储器有更短的存取时间，导致成本增大。
因此，如图24所示，可以在识别装置52之前放置细化部分54以降低分辨率。通过图25A和25B所示平均化处理，细化部分54可以把分辨率从400dpi减小到100dpi。更具体些说，把4×4区域中象素(1)至(16)的密度值求和，这个和值被象素数目除得到平均值，此平均值的16倍用作细化处理之后一个象素的密度值(见图25B)。
由于平均化过程中应当保持规定象素数目的数据，保持了加到行存储器54a的数据，一旦存储规定行数(在此实施例中为四行)的数据，读出此数据用于细化(平均化)处理。
由于主扫描方向是图中的长度方向，数据是基于长度方向一行按顺序加上的。更具体些说，(1),(5),(9),(13),…的图象数据是第一次加上的，(2),(6),(10),(14),…的图象数据是第二次加上的。所加图象数据按顺序存储在行存储器54a中。于是，数据是沿副扫描方向按顺序加上的，一旦达到四行数据沿副扫描方向加上了，也就从行存储器54a中读出先前三行数据，利用此数据完成平均化处理。
注意，除了待处理的数据是多值数据且其分辨率在细化处理之后下降以外，识别部分52的结构和功能与第一个实施例中所描述的相同，相同部分用相同的参考字符表示，对这些部分不给以详细的描述。
识别装置50′完成规定的识别处理，若识别出复印/输出禁止图形，检测信号就传送到伪中间色调处理/黑字符处理部分24或输出部分30，进行复印禁止处理。更具体些说，对于输出部分30，可以完成与第一个实施例描述的相同处理。伪中间色调处理/黑字符处理部分24停止输出YMCK二值数据，或把所有象素设置成“黑=1，其他颜色=0”，完全涂黑。
若利用上述的灰阶数据(例如，有256个色调的多值数据)，则识别部分的电路规模就增大，为了减少待处理数据段数据，可以在识别部分52之前放置特征量提取部分55，如图26中识别装置50′所示。作为这种特征量提取的一个例子，可以进行边缘提取或利用窗口比较器作彩色分离完成二元化。也可以采用其他多种特征量提取方法。
此外，把两种结构(图24和图26)进行组合，如图27所示，细化部分54细化处理后使其分辨率下降的图象数据(例如，具有256个色调的多值数据)可以送到特征量提取部分55，由特征量提取得到的图象数据可以加到识别部分52。
图28表示本发明的第三个实施例。按照第三个实施例，图象处理部分20′内部有一个放在缩放处理部分22之后的YMCK转换部分21，基于RGB数据完成缩放处理，缩放处理以后的64点或128点数据转换成YMCK数据。其他方面的结构，功能和效果与上述实施例的相同，相同部分用相同的参考字符表示，对这部分不给以详细的描述。
在这个配置中，缩放处理部分22的输出加到识别装置50″。所以，识别装置50″中为RGB数据。注意，对于识别装置50″中的识别处理，待处理的数据要转换成RGB数据，处理的细节可以与上述每个实施例的相同(尤其是第二个实施例)，对此不给以详细的描述。
虽然在图中并未画出，在这个图象处理部分20′中(缩放处理以后作YMCK转换)，YMCK转换部分21的输出加到识别装置，从YMCK转换部分21输出的信号相当于第二个实施例中从缩放处理部分22输出的信号，可以照样使用第二个实施例的识别装置。类似地，若图象处理部分20′的输出加到识别装置，从图象处理部分20′输出的信号相当于第一个实施例中从图象处理部分20输出的信号，所以，可以照样使用第一个实施例的识别装置。
注意，在以上本发发明的实施例中，加到图象处理部分20和20′的图象数据是RGB数据，但是，本发明不受此限制，可以采用不同于RGB数据的信号，例如，YMC信号或YMCK信号，可以采用能够确定颜色信息的任何信号。
如上所述，在本发明图象识别的方法和装置中，以及在利用此方法和装置的复印机和打印机中，识别处理是基于缩放操作之后的图象数据，所以，图象数据的种类可以方便地限制于两类，与放大倍数无关，这就使各种操作比较容易。
因此，即使在喷墨型装置中，该装置读出(从外部接收)数据是根据小于整个原稿的带状小区域，或在复印机和打印机中，生成和输出打印数据是根据所加上的图象数据，所以能够可靠地检测出含特定图象的图象数据。

Claims (13)

1．一种含图象处理部分的图象识别装置，用于从输入图象数据生成打印数据并把生成的数据输出到输出部分，包括：
识别装置，用于识别特定的图象；
输入到所述图象处理部分的图象数据是按顺序输入若干带状小区域的图象数据，这些带状小区域是在扫描整个图象过程中分割整个图象而形成的；
所述输出部分按顺序输出的图象数据是基于所述图象处理部分输出的规定行数带状数据；
所述识别装置在多次扫描操作时从所述图象数据中检测特定图象，把特定图象与存储在内部的数据进行比较，将结果输出到所述输出部分。
2．按照权利要求1的图象识别装置，其中所述识别装置搜索特定图象，在连续搜索操作期间检测到所述特定图象时，使被搜索的区域部分地互相重叠。
3．一种含图象处理部分的图象识别装置，用于对输入图象数据进行缩放处理生成打印数据并把生成的数据输出到输出部分，包括：
识别装置，用于识别特定的图象；
输入到所述图象处理部分的图象数据是按顺序输入若干带状小区域的图象数据，这些带状小区域是在扫描整个图象过程中分割整个图象而形成的；
在接收到分割图象数据的同时，所述图象处理部分实现取决于放大倍数的缩放处理；
所述输出部分按顺序输出的图象数据是基于所述图象处理部分输出的规定行数带状数据；
所述识别装置在多次扫描操作时从所述图象中检测特定的图象，这些图象数据已经过所述图象处理部分的缩放处理，把特定图象与存储在内部的数据进行比较，将结果输出到所述的输出部分。
4．一种安装在图象处理***中的图象识别装置，包括图象读出部分和图象处理装置，图象读出部分用于读出基于整个图象读出区的带状小区域上图象；图象处理装置用于生成和输出基于从图象读出部分输出图象数据的打印数据；所述识别装置识别存在于所述读出图象数据中的特定图象；其中
所述图象处理***中的缩放处理满足以下(1)至(3)的要求：
(1)所述带状小区域的基本读出宽度随放大倍数而变化，
(2)放大处理得到的打印数据宽度是相同的，与放大倍数无关，和
(3)缩小处理得到的打印数据宽度是相同的，与放大倍数无关，
所述图象识别装置包括：
识别装置，用于对缩放操作之后所述图象处理装置中产生的图象数据进行规定的识别处理并识别出特定的图象，和
输出装置，用于输出所述识别装置的识别结果。
5．一种安装在图象处理***中的图象识别装置，包含从外部设备接收图象数据以及生成和输出基于接收到图象数据的打印数据的图象处理装置，所述识别装置识别存在于所述接收到图象数据中的特定图象，其中
所述图象处理***中的缩放处理满足以下(1)至(3)的要求：
(1)所述带状小区域的基本读出宽度随放大倍数而变化，
(2)放大处理得到的打印数据宽度是相同的，与放大倍数无关，和
(3)缩小处理得到的打印数据宽度是相同的，与放大倍数无关，
所述图象识别装置包括：
识别装置，用于对缩放操作之后所述图象处理装置中产生的图象数据进行规定的识别处理并识别出特定的图象，和
输出装置，用于输出所述识别装置的识别结果。
6．按照权利要求4或5的图象识别装置，其中：
所述打印数据是二元数据，此数据表示是否输出对应于每种颜色分量的喷墨，和
所述识别装置基于多值图象数据完成识别处理，该多值图象数据是在缩放操作之后生成所述二元数据之前在所述图象处理装置中产生的。
7．按照权利要求4或5的图象识别装置，其中：
用于所述识别的图象数据是一个规定颜色分量的信号，此信号不是象YMC数据和YMCK数据那样的光色信息。
8．一种识别图象的方法，其中：
打印数据基本上是根据读出图象得到的图象数据而生成和输出的，图象读出是基于整个图象读出区的多个平行带状小区域，
生成所述打印数据的缩放处理满足以下(1)至(3)的要求：
(1)所述带状小区域的基本读出宽度随放大倍数而变化，
(2)放大处理得到的打印数据宽度是相同的，与放大倍数无关，和
(3)缩小处理得到的打印数据宽度是相同的，与放大倍数无关，
基于缩放操作之后的图象数据完成规定的处理以识别包含在所述图象数据内的特定图象。
9．一种识别图象的方法，其中：
根据待打印图象区的多个平行带状小区域，从外部设备接收图象数据，
打印数据基本上是根据接收到的图象数据而生成和输出的，
生成所述打印数据的缩放处理满足以下(1)至(3)的要求：
(1)所述带状小区域的基本读出宽度随放大倍数而变化，
(2)放大处理得到的打印数据宽度是相同的，与放大倍数无关，和
(3)缩小处理得到的打印数据宽度是相同的，与放大倍数无关，
基于缩收操作之后的图象数据完成规定的识别处理，识别出包含在所述图象数据内的特定图象。
10．按照权利要求8或9的方法，其中：
所述打印数据是二元数据，此数据表示是否输出对应于每种颜色分量的喷墨，
根据缩放操作之后生成所述二元数据之前在所述图象处理装置中产生的多值图象数据完成规定的识别处理以识别出特定的图象。
11．按照权利要求8或9的方法，其中：
根据由确定一种颜色分量的信号构成的图象数据完成所述识别处理，此信号不是象YMC数据和YMCK数据那样的光色信息。
12．一种复印机，能够基于带状小区域读出图象，执行缩放操作以读出图象数据，生成打印数据，以及基于生成打印数据的带状小区域打印数据，包括权利要求4,6和7中任一条的图象识别装置，若图象识别装置识别出特定图象，实现禁止输出处理。
13．一种打印机，能够对基于带状小区域的图象数据实现缩放操作，生成打印数据，以及基于生成打印数据的带状小区域打印数据，包括权利要求5至7中任一条的图象处理装置，若图象识别装置识别出特定图象，实现禁止输出处理。
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