CN107079076B - 后处理半色调图像 - Google Patents

Abstract

本文描述了用于基于某种预确定的度量而取代图像的单元的系统和方法。例如，本文所描述的系统和方法可以改进标准成像系统的机能。例如，本文所描述的系统和方法可以用于基于一个或多个预确定的度量而后处理成像系统中的现有图像，并且根据这些预确定的度量改进半色调图像。

Description

后处理半色调图像

背景技术

成像系统可以布置成输出图像。它们可以包括打印或显示系统，其中输出是经打印或经显示的图像。在这些情况中，用于图像的颜色数据可以在第一颜色空间中表示，并且可能必要的是将该颜色数据映射到用于产生输出的第二颜色空间。为了这样做，可以使用颜色映射。在半色调成像系统中，颜色映射之后可以是半色调化过程，以便使用一系列点形状来再现在第二颜色空间中表示的连续色调图像。这可以允许连续色调图像以多个离散的输出液滴级别而在打印设备上被打印。该过程的结果是半色调颜色分离的形式的输出。任何特定成像系统的输出取决于由成像系统使用的特定颜色半色调处理流水线的特性。

附图说明

本公开的各种特征和优点根据结合随附各图来理解的随后的详细描述将是明显的，随附各图一起仅作为示例图示了本公开的特征，并且其中：

图1A是根据示例的第一图像处理流水线的示意图；

图1B是根据示例的第二图像处理流水线的示意图；

图1C是示出根据示例的Neugebauer原色区域覆盖向量的表示的示意图；

图2是示出根据示例的用于后处理半色调图像的方法的流程图；

图3是示出根据另一示例的用于后处理半色调图像的方法的流程图；

图4是示出根据另一示例的用于后处理半色调图像的方法的流程图；

图5是示出根据另一示例的用于后处理半色调图像的方法的流程图；

图6是示出根据示例的用于后处理半色调图像的装置的示意图；

图7是示出根据示例的处理设备的示意图。

具体实施方式

在以下描述中，出于解释的目的，阐述某些示例的众多具体细节。在说明书中对“示例”或类似语言的提及意味着结合该示例描述的特定特征、结构或特性包括在至少这一个示例中，但是不一定在其它示例中。

本文所描述的某些示例涉及用于后处理半色调图像的系统和方法。更具体地，某些示例涉及用于基于预确定的度量取代半色调图像的单元的系统和方法。

本文所描述的某些示例涉及成像系统中的颜色映射。颜色映射是一种过程，通过过程，给定颜色的第一表示被映射到相同颜色的第二表示。尽管“颜色”是被人类直观理解的概念，但是其可以以多种多样的方式来表示。例如，在一个情况中，当与观察者和发光体相关联时，颜色可以通过跨可见波长范围的功率或强度谱来表示。然而，这是高维度表示，该高维度表示可能被认为缺少感知含义，并且因此颜色模型通常用于以较低维度表示颜色，例如观察者和/或发光体模型可以牵涉频谱加权平均成为三色激励值。

在该上下文内，颜色模型可以定义颜色空间。颜色空间在该含义中可以被定义为多维空间，其中多维空间中的点表示颜色值，并且空间的维度表示颜色模型内的变量。例如，在红色、绿色、蓝色(RGB)颜色空间中，加色模型定义表示红色、绿色和蓝色光的不同量的三个变量。其它颜色空间包括：青色、品红、黄色和黑色(CMYK)颜色空间，其中在减色模型中使用四个变量来表示色素的不同量，例如用于打印系统；国际照明委员会(CIE)1931 XYZ颜色空间，其中三个变量(‘X’、‘Y’和‘Z’或三色激励值)用于对颜色建模，以及CIE 1976(L*，a*，b*-CIELAB)颜色空间，其中三个变量表示亮度(‘L’)和相反颜色维度(‘a’和‘b’)。某些颜色模型，诸如RGB和CMYK可以被认为是设备相关的，例如当使用不同的成像系统时，具有共同RGB或CMYK值的输出颜色可能具有不同的感知颜色。新的颜色空间还可以通过扩展给定颜色模型来生成，例如对RGB颜色空间的提及也适用于基于RGB的颜色空间，例如具有对图像输出进行建模的附加参数的基于RGB的颜色空间。在以下描述中，使用有限维度模型来量化和描述人类颜色感知的颜色空间被描述为比色的(colorimetric)。例如，对“比色测定”的提及可以是指以下各项中的至少一项：RGB、XYZ和LAB颜色空间或从这些颜色空间中的一个导出的颜色空间。

当与颜色空间一起工作时，术语“色域”是指颜色空间中的多维体积，该多维体积表示可以由成像系统输出的颜色值。色域可以采取颜色空间中的任意体积的形式，其中体积内的颜色值可用于成像系统，但是其中落在体积外部的颜色值不可用。如以上所解释的，术语颜色映射、颜色模型、颜色空间和颜色色域将在以下描述中使用。

图1A示出第一图像处理流水线100的示例。本文所描述的某些示例模仿第一图像处理流水线100。该后处理可以通过如图1B中所示的第二图像处理流水线150的方式被执行。在图1A的示例中，将图像数据110传递到颜色映射组件120中。图像数据110可以包括如在第一颜色空间中表示的颜色数据，诸如RGB颜色空间中的像素表示。颜色映射组件120将来自第一颜色空间的颜色数据映射到第二颜色空间。

在第一图像处理流水线100中，颜色映射组件120将来自第一颜色空间的颜色数据映射到色素颜色空间，以便生成颜色分离。例如，色素颜色空间可以是CMYK颜色空间，并且颜色分离可以包括一组色素向量，例如每一个RGB像素值可以映射到CMYK像素值，其中CMYK像素值标注色素的比例(例如[10，125，80]可以映射到[0.92，0.0，0.36，0.51])。每一个色素的比例可以由分数(例如0至1)或百分数(例如0至100％)来表示。在色素空间内使用的色素可以取决于期望的打印设备而变化，例如六种色素可以与CMYKcm打印设备相关联地使用。

由颜色映射组件120生成的颜色分离包括连续色调数据，即每一个色素使用连续范围来标注。在第一图像处理流水线100的上下文中，术语“颜色分离”是指色素空间中的颜色映射的输出。在某些情况中，颜色分离可以包括多个色素图像或分量，例如在打印系统中每个色素一个色素图像或分量。为了便于解释，术语“颜色分离”将在本文中用于指代组合多个色素分量中的每一个的结果，而不是色素分量自身中的每一个。

在第一图像处理流水线100中，在颜色分离生成之后，半色调化组件130向连续色调数据应用半色调化操作以生成半色调输出140。半色调化操作使用一系列几何形状以将颜色分离的连续色调数据转换成离散色调数据，例如包括离散的多个颜色级别的数据。例如，如果图像要在二进制级别(例如具有每像素0％或100％色素)打印设备上打印，则半色调化组件130可以生成具有每个色素两个离散色调级别的半色调输出。典型地，一系列点用于复制(replicate)连续色调数据，其中每一个点包括纯色，并且当从一定距离观看时，点大小、点形状和点间距中的一个或多个的变化模拟连续色调。半色调输出可以在本文中称为半色调图像。

图1B示出第二图像处理流水线150的示例。类似第一图像处理流水线100，第二图像处理流水线150接收被传递到颜色映射组件170中的图像数据160。图像数据160可以包括如表示在第一颜色空间中的颜色数据，诸如RGB颜色空间中的像素表示。颜色映射组件170将来自第一颜色空间的颜色数据映射到第二颜色空间。相比于第一成像流水线100，并且如以下更加详细讨论的，第二图像处理流水线150中的第二颜色空间包括区域覆盖空间，例如Neugebauer原色区域覆盖(NPac)颜色空间。在第二图像处理流水线150的情况中，区域覆盖颜色空间被用作域，在该域内颜色映射组件170和半色调化组件180进行通信，也即是说，输出颜色由指定特定色素组合的特定区域覆盖的区域覆盖表示来定义。该区域覆盖表示可以包括NPac向量。这与第一图像处理流水线100形成对照，其中执行去到色素(例如墨水、向量空间)的颜色映射，并且然后对色素向量空间中的连续色调数据执行半色调化以生成输出图像。在图1B中，半色调化组件180配置成分配由区域覆盖表示定义的色素的比例。照此，在第二图像处理流水线中，基底上的半色调输出190包括多个像素或点，其中像素或点的空间密度在区域覆盖颜色空间中定义，并且控制图像区域的比色测定，即半色调化组件180实现在区域覆盖表示中定义的区域覆盖。在图像处理中使用区域覆盖表示的成像系统的示例是半色调区域Neugebauer分离(HANS)流水线。

如以上所描述的，本文中的某些示例布置成在区域覆盖颜色空间中输出颜色数据。这可以是Neugebauer原色区域覆盖(NPac)空间。NPac空间提供大量条件等色，条件等色促进模仿使用去到色素的分离颜色映射和半色调化过程的第一图像处理流水线。NPac表示一个或多个Neugebauer原色(NP)在单位面积之上的分布。例如，在二进制(双级)打印机中，NP是打印系统内的k种墨水的2k组合中的一个。例如，如果打印设备使用CMY墨水，则可以存在八个NP，这些NP涉及以下各项：C、M、Y、C+M、C+Y、M+Y、C+M+Y和W(指示墨水缺失的白色或空白)。其它示例还可以合并多级打印机，例如其中打印头能够沉积N个液滴级别，在该情况下，NP可以包括打印系统内的k种墨水的Nk个组合中的一个。尽管参照一个或多个色素级别来描述某些打印设备示例，但是应当理解的是，任何颜色映射可以扩展到其它打印流体，诸如可以在打印系统中沉积并且可以更改感知到的输出颜色的光泽和/或清漆；这些可以被建模为NP。

图1C示出用于CMY成像系统中的示例NPac向量185。该示例示出打印输出的三乘三像素区域190，其中所有像素具有相同的NPac向量：向量185。NPac向量185定义针对每一个像素的每一个NP的概率分布，例如NPx要置于像素位置处的可能性。因而，在示例打印输出中，存在一个白色(W)像素(193)；一个青色(C)像素(191)；两个品红(M)像素(192)；没有黄色(Y)像素；两个青色+品红(CM)像素(197)；一个青色+黄色(CY)像素(194)；一个品红+黄色(MY)像素(195)；以及一个青色+品红+黄色(CMY)像素(196)。一般地，生成给定区域的打印输出，使得由每一个像素的NPac向量设置的概率分布被满足。例如，NPac向量可以受半色调阶段影响，该半色调阶段例如经由一系列几何形状(诸如以预确定角度布置的具有预确定大小的点)实现由向量定义的色素的空间分布。照此，NPac向量代表给定区域的墨水套印统计量。尽管CMY系统用于方便解释，但是可以使用其它成像系统。

如以上所讨论的，在成像处理中使用NPac值的成像系统的示例是HANS流水线。这样的HANS流水线的实现可能在成像系统中要求特定硬件。然而，可能并非所有成像系统都具有适当的硬件。相应地，在一些示例中，本文描述了有利地提供HANS流水线的一些益处而不必要求如HANS流水线所需要的全部相同硬件的系统和方法。因此，在一些示例中，本文所描述的系统和方法改进标准成像系统的机能。例如，本文所描述的系统和方法可以用于基于一个或多个预确定的度量(例如墨水使用、鲁棒性、纹理等和/或关于半色调性质(诸如支持套印或空白介质等)的明确选择)而后处理成像系统中的现有图像(例如半色调图像)，并且根据那些预确定的度量改进半色调图像。本文所描述的方法可以在成像系统或其它计算设备中实现为软件和/或硬件。本文所描述的系统可以包括这样的成像系统或其它计算设备。

在一些示例中，本文所描述的系统和方法涉及半色调图像的半色调比色测定(例如CIE 1931 XYZ颜色空间、CIE 1976(L*，a*，b*-CIELAB)颜色空间等)预测，半色调比色测定预测与半色调图像到单元和/或窗口(例如半色调图像等的2x2、4x4、NxN、NxM像素，其中N和M是正整数)的分段相耦合。例如，半色调图像可以划分成单元和/或窗口(在本文中还称为“图像单元”或“图像窗口”)，并且单元和/或窗口中的每一个的比色测定(还称为“比色值”)可以被预测或估计，诸如使用颜色映射或预测技术。半色调图像的每一个原始单元和/或窗口可以基于所述一个或多个预确定的度量而与具有相同或类似的比色测定的取代单元和/或窗口比较。该取代单元和/或窗口可以是经优化的半色调单元和/或窗口，例如使用HANS流水线优化的半色调单元和/或窗口。取代单元和/或窗口可以包括区域覆盖表示，诸如NPac。区域覆盖表示可以用于控制半色调图像的空间分布，例如用于通过指定色素的空间分布来生成半色调图像。

如果取代单元和/或窗口基于所述一个或多个预确定的度量是优于半色调图像中原始单元和/或窗口的改进，例如如果其具有取决于实现的更高或更低的预确定度量值，则其可以用于取代半色调图像中的原始单元和/或窗口。在使用多个预确定度量的示例中，加权平均或某个其它公式可以用于比较多个预确定的度量并且做出关于取代的决定。在一些示例中，每一个度量可以具有相同的权重。在一些示例中，不同度量可以基于其重要性而具有不同的权重。一个或多个预确定的度量的以下讨论的比较可以基于如下步骤：基于某个公式(基于一个或多个预确定的度量)向给定单元、窗口和/或拼块(patch)指派预确定的度量值，以及比较预确定的度量值。

在一些示例中，取代单元和/或窗口可以基于在一个或多个预确定的度量方面进行优化(例如HANS优化)的预先计算的查找表来确定。例如，在一些情况中，预先计算的查找表可以是将比色测定与区域覆盖表示和/或半色调单元(例如给定大小的半色调单元)直接相关联或者映射的查找表。应当指出的是，查找表中的给定比色测定可以具有多于一个区域覆盖表示和/或与其相关联的半色调单元。相应地，半色调图像的给定原始单元和/或窗口的所估计的颜色可以在查找表中查找，并且基于所述一个或多个预定义的度量而选择一个或多个相关联的区域覆盖表示和/或半色调单元以用于与原始半色调单元比较。在取代单元和/或窗口具有相关联的NPac向量的一些示例中，每一个NPac向量可以用于生成一个或多个半色调，并且这些半色调可以与原始半色调单元和/或窗口基于所述一个或多个预确定的度量而比较。在一些其它示例中，NPac向量可以直接与原始半色调单元和/或窗口比较。在原始半色调单元和/或窗口被NPac取代的示例中，NPac可以用于使用颜色映射技术来生成针对该单元和/或窗口的半色调。

在一些示例中，针对每一个取代单元和/或节点的预确定的度量值被预先计算并且连同取代单元和/或窗口一起存储，而不是在运行中计算它们。在其它示例中，预确定的度量值可以在运行中计算。

相应地，该系统和方法允许不仅基于鉴于一个或多个预定义的度量的优化，而且基于原始半色调单元和/或窗口的经预测或估计的比色测定的单元和/或窗口的颜色相关取代。

在一些示例中，本文所描述的系统和方法可以用于取代“灰色”半色调，“灰色”半色调使用除黑色(K)之外的彩色点，即具有灰色视觉感知或颜色的半色调，其中半色调使用仅K个点。

在一些示例中，取代单元和/或窗口的比色测定可能不精确地匹配原始单元和/或窗口的所估计的比色测定。例如，比色测定的准确度可以进行折衷以得到鉴于所述一个或多个预确定的度量的改进。在这样的示例中，可以存在取代单元和/或窗口可以具有的比色测定的特定阈值或范围。替换地或附加地，比色测定的阈值或范围的级别可以基于所述一个或多个预确定的度量的改进程度。例如，较大改进可以对应于针对取代单元和/或窗口的比色测定的阈值或范围的较大允许级别。

在一些示例中，半色调图像的单元和/或窗口的比色测定，例如当单元和/或窗口包括NP时，可以通过如下方式来估计或预测：计算围绕该单元和/或窗口的NPac(例如NxN窗口的NPac，其中N是大于或等于2的整数)的比色测定，并且指派该比色测定作为该单元和/或窗口的经估计/预测的比色测定。

应当指出的是，在一些示例中，当提到半色调图像时，半色调图像包括数字格式(诸如GIF、JPEG、RAW、TIFF等)的图像的数字表示。相应地，单元和/或窗口的任何比较和/或取代可以对图像的数字表示以数字方式执行。

图2示出根据示例的用于后处理半色调图像的方法。在块210处，将半色调图像解析成一组图像单元和/或窗口。在块220处，针对每一个图像单元和/或窗口确定所估计的比色值。在块230处，利用取代单元和/或窗口来取代至少一个图像单元和/或窗口。取代单元和/或窗口具有区域覆盖表示，例如NPac向量定义取代单元和/或窗口的组成并且随后定义其颜色。该区域覆盖表示还具有关联的取代比色值，例如基于CIE XYZ或LAB的颜色空间中的颜色值，该颜色值表示取代单元和/或窗口的颜色。块230基于比较取代比色值与所述至少一个图像单元和/或窗口的所估计的比色值。例如，可以确定比色颜色值之间的匹配，该匹配可以是精确的或者在预确定的颜色差异阈值内。块230处的选择性取代进一步基于比较针对取代单元和/或窗口的预确定的度量的值和针对所述至少一个图像单元和/或窗口的预确定的度量的值。该预确定的度量可以是成像属性，该成像属性例如度量图像输出的经预测的墨水使用、鲁棒性、纹理等和/或关于诸如支持套印或空白介质等之类的半色调性质的明确选择。

方法的输出是经后处理的半色调图像。例如相比于由输入半色调图像展现的第一组成像特性，该经后处理的半色调图像具有第二组成像特性。该组成像特性可以与预确定的度量相关联，例如可以包括关于整个或部分图像计算的一个或多个度量的值。例如，输入半色调图像可以使用第一墨水量并且经后处理的半色调图像可以使用第二墨水量，其中第二墨水量较低。在实际级别处，针对经后处理的半色调图像的打印数据将不同于针对输入半色调图像的打印数据。

在一个情况中，在以上描述的示例中，可以基于从代表图像单元和/或窗口的比色值到区域覆盖表示的颜色映射来选择取代单元和/或窗口，区域覆盖表示体现在取代单元和/或窗口中。颜色映射可以基于以下更加详细描述的一个或多个查找表而被执行。照此，该颜色映射可以形成比较块的部分，例如匹配(在一些情况中在给定容限内)可以表示来自图像单元的输入估计比色值使用查找表而映射到特定区域覆盖表示，例如特定区域覆盖表示具有等于输入估计比色值的取代比色值。

图3示出根据示例的用于基于一个或多个预确定的度量而后处理半色调图像的方法300。在块305处，生成将比色测定与NPac和/或半色调相关联的查找表。查找表基于以上讨论的一个或多个预确定的度量而生成。另外，查找表可以基于用于预测或估计半色调图像的窗口/单元的比色测定的特定窗口和/或单元大小(例如半色调图像的2x2、4x4、NxN、NxM像素等，其中N和M是正整数)的使用而生成。查找表的每一个取代单元和/或窗口可以具有特定窗口和/或单元大小，或者可以至少将可能的最小区域覆盖考虑在内。例如，如果窗口大小是2x2，则最小区域覆盖表示与该窗口的像素相关联，例如区域覆盖一般不小于窗口的四分之一或1/(N₁*N₂)，其中N₁*N₂是窗口大小。在窗口大小较大(例如4x4)的实现中，取代窗口可以是4x4或2x2。另外，在块310处，将半色调图像解析(例如分段)成特定大小的窗口和/或单元。继续，在块315处，选择之前尚未被处理(例如基于一个或多个预确定的度量与取代单元和/或窗口进行比较)的经分段的半色调图像的窗口和/或单元。

在块320处，预测/估计所选窗口和/或单元的比色测定。另外，在块325处，如果在所生成的查找表中找到一个或多个取代单元和/或窗口，则基于所生成的查找表来选择具有关联的比色测定的一个或多个取代单元和/或窗口，所述关联的比色测定匹配所预测/估计的比色测定或者具有所预测/估计的比色测定的特定阈值或范围内的比色测定。在一些示例中，选择多个取代单元和/或窗口。在一些示例中，仅选择一个取代单元和/或窗口。例如，如果在查找表中找到适当的比色测定，则选择与匹配所预测/估计的比色测定或者处于所预测/估计的比色测定的特定阈值或范围内的比色测定相关联的NPac和/或半色调。如果在查找表中没有找到适当的比色测定，过程继续到块340。如果找到一个或多个适当的比色测定，过程继续到块330。

继续，在块330处，基于以上讨论的所述一个或多个预确定的度量而将与适当的一个或多个比色测定相关联的所述一个或多个取代单元和/或窗口与所选单元和/或窗口进行比较，以查看所述一个或多个取代单元和/或窗口是否是优于所选单元和/或窗口的改进。如果所述一个或多个取代单元是改进，则选择所述一个或多个取代单元中的一个，并且过程继续到块335。例如，在将多个取代单元和/或窗口与所选单元和/或窗口进行比较并且这样的多个取代单元和/或窗口中的多个是改进的情况下，选择具有最佳(例如展示值的最大改进)的一个或多个预确定的度量的取代单元和/或窗口。如果多个取代单元和/或窗口具有相同的改进级别，则选择具有最接近匹配的比色测定的取代单元和/或窗口。如果存在多个这样的取代单元和/或窗口，可以随意地(例如伪随机地)选择一个。如果所述一个或多个取代单元不是改进，过程继续到块340。

另外，在块335处，所选单元和/或窗口由所选取代单元和/或窗口所取代。继续，在块340处，确定是否经分段的半色调图像的任何单元和/或窗口尚未被处理。如果确定任何单元和/或窗口尚未被处理，则过程返回到块315。如果确定已经处理了所有单元和/或窗口，则过程结束。

图4示出根据示例的用于基于一个或多个预确定的度量来后处理半色调图像的另一方法400。在块405处，生成将比色测定与NPac和/或半色调相关联的初始查找表。初始查找表基于以上讨论的一个或多个预确定的度量而生成。在某些情况中，可以获取多个查找表，例如其中每一个查找表涉及特定度量。另外，初始查找表可以在没有用于预测/估计半色调图像的窗口/单元的比色测定的特定窗口和/或单元大小约束的情况下生成。例如，初始查找表中的取代单元和/或窗口可以不具有大小约束，但是在某些情况中它们可以具有以上所描述的区域覆盖约束。

继续，在块410处，初始查找表用于创建特定拼块大小(例如128x128像素)的半色调拼块。例如，如果查找表将RGB或XYZ颜色值映射到NAac向量，则半色调拼块可以基于NPac向量而生成(例如使用HANS流水线)。在某些情况中，查找表可以具有特定数目的具体映射或节点，其中在这些映射或节点外部使用内插。在该情况下，半色调拼块可以对应于这些映射或节点。另外，在块415处，半色调拼块可以被划分成特定大小(例如3x3像素)的多个拼块单元和/或窗口。

继续，在块420处，预测/估计所述一个或多个半色调拼块中的每一个的所述多个拼块单元中的每一个的比色测定。另外，在块425处，对于每一个半色调拼块，基于给定拼块单元的所预测/估计的比色测定而将针对给定半色调拼块的所述多个拼块单元中的每一个置于与给定半色调拼块相关联的一个或多个箱仓(bin)中的箱仓中。例如，对于给定的半色调拼块，给定半色调拼块的多个拼块单元可以具有匹配的比色测定，并且被置于相同的箱仓中，而具有不同比色测定的拼块单元被置于不同的箱仓中。另外，不同的半色调拼块可以具有带有匹配的比色测定的拼块单元，但是这些拼块单元被置于不同的箱仓中，具体来说，置于与其相应半色调拼块相关联的箱仓中。

另外，在块430处，对于每一个半色调拼块，基于针对总体半色调拼块而不是针对箱仓内的个体拼块单元计算预确定的度量值而向每一个箱仓指派一个或多个预确定的度量值。继续，在块435处，所生成的半色调拼块的箱仓可以用于生成查找表以取代半色调图像的窗口和/或单元。例如，箱仓中的拼块单元可以用作查找表的取代单元和/或窗口。每一个箱仓具有相关联的比色测定，因此箱仓的比色测定然后与一个或多个取代单元和/或窗口相关联以生成查找表，其中所述一个或多个取代单元和/或窗口是针对给定比色测定的箱仓中的所述一个或多个拼块单元。与每一个比色测定和具有给定比色测定的所述一个或多个取代单元相关联的预确定的度量值可以是与对应箱仓相关联的预确定的度量值，如以上所讨论的。另外，在由于多个半色调拼块产生具有相同比色测定的拼块单元而可能存在具有相同比色测定的多个箱仓的情况下，与最佳(例如取决于如何计算度量值而最高或最低的)预确定的度量值相关联的箱仓可以用作针对给定比色测定的箱仓，并且具有相同的给定比色测定的其余箱仓可以不用于生成查找表。

另外，在块440处，将半色调图像解析/分段成特定大小(例如拼块单元大小)的窗口和/或单元。继续，在块445处，选择之前尚未被处理(例如基于一个或多个预确定的度量而与取代单元和/或窗口进行比较)的经分段的半色调图像的窗口和/或单元。

在块450处，预测/估计所选窗口和/或单元的比色测定。另外，在块455处，如果在所生成的查找表中找到一个或多个取代单元和/或窗口，则基于所生成的查找表(来自块435)来选择具有关联的比色测定的一个或多个取代单元和/或窗口，所述关联的比色测定匹配所预测/估计的比色测定或者具有所预测/估计的比色测定的特定阈值或范围内的比色测定。如以上所讨论的，如果与所选择的该比色测定相关联的箱仓具有多个拼块单元和/或如果查找表的多个比色测定用于找到取代单元(诸如当使用基于所预测/估计的比色测定的比色测定的阈值或范围时)，可能存在所选择的多个取代单元和/或窗口。如果在查找表中没有找到适当的比色测定，则过程继续到块470。如果找到一个或多个适当的比色测定，则过程继续到块460。

块455处的检查可以在某些情况中执行。在一个情况中，查找表可以是具体且受限的。例如，查找表可以覆盖所选的一组去到区域覆盖空间的颜色映射，例如所选的RGB/XYZ到NPac映射。在该情况下，可能不总是存在匹配图像单元和/或窗口的比色值。例如，如果约束是在查找表的节点之间不使用内插，例如如果要使用指定的RGB/XYZ到NPac映射，情况可能是这样。如果使用内插，可以可能的是找到比色值。在规则查找表、经填入的查找表和色域扩展查找表的情况中，可以找到适当的比色测定，并且因此块455在一个示例中不可以省略。

继续，在块460处，如以上所讨论的那样基于所述一个或多个预确定的度量而将与适当的一个或多个比色测定相关联的所述一个或多个取代单元和/或窗口与所选单元和/或窗口进行比较以查看所述一个或多个取代单元和/或窗口是否是优于所选单元和/或窗口的改进。如以上所讨论的，针对每一个取代单元和/或窗口的预确定的度量值不是针对该单元而具体计算的预确定的度量值，而是基于涉及取代单元和/或窗口的半色调拼块的预确定的度量值。如果所述一个或多个取代单元不是改进，过程继续到块470。如果所述一个或多个取代单元是改进，选择所述一个或多个取代单元中的一个并且过程继续到块465。例如诸如当使用比色测定的阈值或范围时在查找表中找到多个适当的比色测定的情况下，与具有最佳预确定的度量值的比色测定(或箱仓)相关联的所述一个或多个取代单元和/或窗口用于选择取代单元和/或窗口。如果在查找表中仅找到一个适当的比色测定，与该比色测定(或箱仓)相关联的所述一个或多个取代单元和/或窗口用于选择所述取代单元和/或窗口。然后例如随意地从来自所使用的比色测定/箱仓的所述一个或多个取代单元和/或窗口中选择一个取代单元和/或窗口。

另外，在块465处，所选单元和/或窗口由所选取代单元和/或窗口所取代。继续，在块470处，确定是否经分段的半色调图像的任何单元和/或窗口尚未被处理。如果确定任何单元和/或窗口尚未被处理，则过程返回到块445。如果确定已经处理了所有单元和/或窗口，则过程结束。

图4的示例可以应用于给定查找表，该给定查找表由RGB或XYZ导出值进行索引并且在其节点(例如NPac向量)处具有区域覆盖表示。在该情况中，半色调拼块基于给定像素分辨率(例如128乘128像素)处的每一个节点(例如每一个NPac向量)而生成。然后例如以2x2或3x3的较小窗口大小解析这些拼块，并且解释每一个窗口的NPac向量以预测比色测定；这类似于对原始输入半色调图像执行的过程(例如图3的块310到320)。这导致一系列NPac向量和相关联的比色测定，该一系列NPac向量和相关联的比色测定是单个查找表节点的NPac向量的子分量。每一个拼块可以取决于节点NPac向量的复杂度而或多或少具有冗余性，例如可能存在128x128拼块的3x3窗口因为原始NPac为例如K的50％而仅具有两种类型的子分量的情况。一旦一组子分量NPac向量及其相关联的比色测定已经生成，它们就可以被分组(“装箱”)。这可以被视为创建新的查找表，该新的查找表具有每一个节点处的一系列NPac向量和作为索引域的分组(或分组的中心)。这些NPac向量然后对照所述一个或多个成像度量而被评估，并且然后进行与输入半色调图像的各部分的比较，例如与关于图3所描述的类似的比较。这可以包括取出半色调图像的单元或窗口，将其与有效的新查找表进行比较(例如使用新的查找表来确定针对半色调图像的单元或窗口的所估计的比色值的NPac向量)，以及比较一个或多个成像度量。

图5示出根据示例的用于基于一个或多个预确定的度量后处理半色调图像的方法500。在块505处，生成将比色测定与NPac和/或半色调相关联的多个查找表。基于以上所讨论的一个或多个预确定的度量而生成查找表。在一些示例中，基于多个预确定的度量而生成所述多个查找表，例如每一个查找表涉及不同的度量。另外，每一个查找表可以基于用于预测/估计半色调图像的窗口/单元的比色测定的特定窗口和/或单元大小(例如半色调图像的2x2、4x4、NxN、NxM像素等，其中N和M是正整数)的使用而生成。例如，每一个查找表的每一个取代单元和/或窗口可以具有特定窗口和/或单元大小。每一个查找表可以基于不同的特定窗口和/或单元大小而生成，这意味着存在查找表针对其生成的多个特定窗口和/或单元大小。在某些情况中，可以使用多个查找表，该查找表涉及多个度量和多个窗口大小中的一个；在其它情况中，所述多个查找表可以涉及多个度量和多个窗口大小的组合。另外，在块510处，半色调图像被解析/分段成多个窗口和/或单元，所述多个窗口和/或单元中的每一个是多个特定大小中的一个。对如下内容的选择/确定可以基于分析半色调图像(诸如分析图像的内容(例如较大的单元和/或窗口大小用于半色调图像的较暗区域，并且较小的单元和/或窗口大小用于半色调图像的较亮或较繁忙(每单位面积更多的颜色改变)的区域))：如何使用所述多个特定大小来解析/分段半色调图像以具有用于取代的空间上变化的单元大小。

继续，在块515处，选择之前尚未被处理(例如基于一个或多个预确定的度量而与取代单元和/或窗口进行比较)的经分段的半色调图像的窗口和/或单元。

在块520处，预测/估计所选窗口和/或单元的比色测定。另外，在块525处，选择具有相关联的比色测定的一个或多个取代单元和/或窗口，该相关联的比色测定匹配所预测/估计的比色测定或具有所预测/估计的比色测定的某个阈值或范围内的比色测定。如果在所生成的特定查找表中找到取代单元和/或窗口，该选择可以基于所生成的特定查找表而被执行，该特定查找表包括与所选窗口和/或单元相同大小的取代单元和/或窗口。在一些示例中，选择多个取代单元和/或窗口。在多个查找表每一个均涉及不同的度量的情况中，可以选择具有匹配的比色测定的多个取代单元和/或窗口。在一些示例中，仅选择一个取代单元和/或窗口。例如，如果在特定查找表中找到适当的比色测定，则选择如下NPac和/或半色调：该NPac和/或半色调与匹配所预测/估计的比色测定或者处于所预测/估计的比色测定的特定阈值或范围内的比色测定相关联。如果在特定查找表中没有找到适当的比色测定，则过程继续到块540。如果找到一个或多个适当的比色测定，则过程继续到块530。如以上参照图4讨论的，块525可以仅在比色测定不可能匹配的某些情况中被执行。

继续，在块530处，如以上所讨论的那样基于所述一个或多个预确定的度量而将所述一个或多个取代单元和/或窗口与所选单元和/或窗口进行比较以查看所述一个或多个取代单元和/或窗口是否是优于所选单元和/或窗口的改进。如以上所讨论的，如果选择多个取代单元和/或窗口，则可以选择提供优化一个或多个成像度量的功能的改进的所述单元和/或窗口中的一个。如果所述一个或多个取代单元是改进，则选择所述一个或多个取代单元中的一个，并且过程继续到块535。例如，在将多个取代单元和/或窗口与所选单元和/或窗口比较并且这样的多个取代单元和/或窗口中的多个是改进的情况下，选择具有最佳的一个或多个预确定的度量(例如最大改进)的取代单元和/或窗口。如果多个取代单元和/或窗口具有相同且最大的改进，则选择具有最接近匹配的比色测定的取代单元和/或窗口。如果存在多个这样的取代单元和/或窗口，可以随意地(例如伪随机地)选择一个。在基于相应的多个查找表而生成多个取代单元的某些情况中，可以根据多个匹配的取代单元而选择一个取代单元。如果所述一个或多个取代单元不是改进，过程继续到块540。

另外，在块535处，所选单元和/或窗口由所选取代单元和/或窗口所取代。继续，在块540处，确定是否经分段的半色调图像的任何单元和/或窗口尚未被处理。如果确定任何单元和/或窗口尚未被处理，则过程返回到块315。如果确定已经处理了所有单元和/或窗口，则过程结束。

应当指出的是，以上方法200-500的组合可以用于处理单个半色调图像。例如，半色调图像的一些部分可以利用一种方法处理，而半色调图像的其他部分可以利用不同的方法处理。

然后可以使用打印机在诸如纸张之类的基底上打印经修改/后处理的半色调图像或者在显示设备上输出经修改/后处理的半色调图像。本文所描述的这样的方法和系统可以是有利的，因为它们不在打印机或显示设备处要求特定硬件来基于一个或多个度量改进打印或显示，因为查找表可以被预先计算并且仅用于在打印机或显示设备处进行查找。

图6示出用于后处理半色调图像的示例装置600。例如，装置600可以用于实现方法200至500中的一个或多个。装置600接收原始半色调图像610，处理所述图像并且生成经优化的半色调图像620。经优化的半色调图像620可以具有与原始半色调图像610不同的图像数据，例如经优化的半色调图像620内的颜色可以具有在像素级别的不同表示。

装置600包括图像处理组件630、颜色映射组件640和取代组件650。图像处理组件630布置成向原始半色调图像610应用滑动窗口并且预测针对至少一个得到的窗口区域的比色测定。例如，图像处理组件630可以布置成应用预确定的滑动窗口函数，该滑动窗口函数将原始半色调图像610有效地分解成一组图像或窗口区域660。在一个情况中，图像处理组件630布置成通过预测针对每一个窗口区域660的区域覆盖表示的比色值来预测针对至少一个窗口区域的比色测定。在双级打印机示例中，如果窗口区域为原始半色调图像610的2乘2像素区域，则每一个像素具有指示要沉积的一个或多个色素的值。该2乘2像素区域然后可以表示为NPac向量；例如[C＝1，M＝0，Y＝0]，[C＝1，M＝0，Y＝0]，[C＝0，M＝1，Y＝0]和[C＝0，M＝1，Y＝0]的像素值可以表示为针对窗口区域的[C＝0.5，M＝0.5，Y＝0，C+M＝0，C+Y＝0，M+Y＝0，C+M+Y＝0，W＝0]的NPac向量。针对NPac向量的例如CIE XYZ或LAB颜色空间中的比色值然后可以使用颜色映射(诸如打印机模型和颜色模型)来预测。

颜色映射组件640布置成基于来自图像处理组件630的所预测的比色测定而确定针对窗口区域的区域覆盖表示。例如，颜色映射组件可以布置成使用一个或多个查找表670来实现从针对窗口区域的所预测的比色值到区域覆盖表示(例如NPac向量)的颜色映射。所述一个或多个查找表670可以被预先计算以优化成像度量，例如墨水使用、鲁棒性、纹理等中的一个，和/或关于诸如支持套印或空白介质等之类的半色调性质的明确选择。每一个查找表670可以布置成输出针对预定义大小的窗口区域的区域覆盖表示。

取代组件650布置成比较针对窗口区域的成像度量680与针对从颜色映射组件640接收的与窗口区域相关联的区域覆盖表示的对应成像度量680。例如，这可以是以上描述的成像度量中的一个。比较可以牵涉多个成像度量，在该情况中可以评估共同作用。取代组件650还布置成基于比较而利用区域覆盖表示来取代针对窗口区域的图像数据。这可以等同于选择新NPac向量，该新NPac向量优化针对窗口区域的图像数据的一个或多个成像属性。例如，原始半色调图像610的2乘2像素区域可以具有[C＝0，M＝1，Y＝1]，[C＝0，M＝0，Y＝0]，[C＝0，M＝1，Y＝1]和[C＝0，M＝0，Y＝1]的像素值(其可以表示为[C＝0，M＝0，Y＝0.25，C+M＝0，C+Y＝0，M+Y＝0.5，C+M+Y＝0，W＝0.25]的NPac向量)。这些像素值然后可以用实现与窗口区域相关联的区域覆盖表示(例如实现诸如[C＝0，M＝0.5，Y＝0.5，C+M＝0，C+Y＝0，M+Y＝0，C+M+Y＝0，W＝0]之类的新NPac向量)的像素值来取代。在该示例中，两个NPac向量具有相同观察到的“颜色”，但是例如可以形成经优化的半色调图像620的部分的第二NPac向量被优化以改进一个或多个成像度量。

在一种情况中，颜色映射组件布置成使一组比色到区域覆盖查找表的节点半色调化以生成一组预确定的第一大小的半色调拼块。然后将该组半色调拼块划分成一组预确定的第二大小的单元，其中确定针对该组单元中的每一个单元的比色测定并且通过所确定的比色测定而使该组单元分组或者装箱。在该情况中，取代组件可以布置成向单元的每一个分组指派成像度量值，并且比较针对半色调图像的窗口区域的成像度量值与针对具有匹配窗口区域的比色测定的比色测定的单元分组的成像度量值。为了取代图像数据，取代组件可以布置成随机地选择单元分组内的单元并且使用针对该单元的数据来取代窗口区域的图像数据。当使用随意(例如随机)选择时，生成每查找表节点的一系列NPac或半色调单元。作为结果，一些随机性和/或粒度被引入，同时保留在查找表的域内。

如本文所描述的某些方法和系统可以通过处理器实现，该处理器处理从非暂时性存储介质检索的计算机程序代码。图7示出成像系统710的示例700，成像系统710包括耦合到处理器720的机器可读存储介质740。在特定情况中，成像系统710可以包括计算机；在其它情况中，成像设备可以包括打印机、扫描仪、显示设备等。机器可读介质740可以是任何非暂时性介质，该非暂时性介质可以包含、存储或保持程序和数据以供指令执行系统使用或与指令执行系统结合使用。机器可读介质可以包括许多物理介质中的任何一个，诸如例如电子、磁性、光学、电磁或半导体介质。合适的机器可读介质的更具体的示例包括但不限于硬盘驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器或便携盘。在图7中，机器可读存储介质包括程序代码，该程序代码实现图像后处理750，诸如本文所描述的图像后处理的方法(例如方法200-500)和/或图6的装置600的至少一部分。

已经呈现了前述描述以说明和描述所描述的原理的示例。该描述不意图是穷举的或者将这些原理限制到所公开的任何确切形式。鉴于以上教导，许多修改和变型是可能的。

Claims (15)

1.一种用于后处理半色调图像的方法，所述方法包括：

将半色调图像解析成一组图像单元；

确定针对每一个图像单元的所估计的比色值；以及

利用取代单元选择性地取代至少一个图像单元，

其中取代单元具有带有取代比色值的区域覆盖表示，

其中取代基于比较取代比色值与所述至少一个图像单元的所估计的比色值以确定它们之间的匹配，并且

其中取代还基于比较针对取代单元的预确定的度量的值与针对所述至少一个图像单元的预确定的度量的值以确定它们之间的匹配。

2.根据 权利要求1所述 的方法，还包括生成查找表，所述查找表将多个取代单元与多个比色值相关联。

3.根据 权利要求1所述 的方法，其中生成查找表包括：

生成多个半色调拼块；

将所述多个半色调拼块中的每一个解析成多个拼块单元；

确定针对所述多个半色调拼块中的每一个的所述多个拼块单元中的每一个的所估计的比色值；

基于针对所述多个拼块单元中的每一个的所估计的比色值而将所述多个拼块单元置于多个箱仓中；以及

基于针对所述多个半色调拼块中的相关联的半色调拼块的预确定的度量的值而向所述多个箱仓中的每一个指派预确定的度量的值，其中取代单元是所述多个拼块单元中的一个。

4.根据 权利要求3所述 的方法，还包括至少部分伪随机地从所述多个拼块单元选择取代单元。

5.根据 权利要求1所述 的方法，其中所述一组图像单元中的第一图像单元是第一大小，并且所述一组图像单元中的第二图像单元是不同于第一大小的第二大小。

6.根据 权利要求5所述 的方法，其中基于第一图像单元的内容选择第一大小。

7.根据 权利要求1所述 的方法，其中预确定的度量是以下中的至少一个：墨水使用、鲁棒性和纹理。

8.用于后处理半色调图像的装置，包括：

图像处理组件，其布置成向半色调图像应用滑动窗口并且预测针对至少一个得到的窗口区域的比色测定；

颜色映射组件，其布置成基于来自图像处理组件的所预测的比色测定而确定针对窗口区域的区域覆盖表示；

取代组件，其布置成比较针对窗口区域的成像度量和针对来自颜色映射组件的与窗口区域相关联的区域覆盖表示的对应成像度量以确定它们之间的匹配，

其中取代组件还布置成基于所述比较而用区域覆盖表示来取代针对窗口区域的图像数据。

9.根据 权利要求8所述 的装置，其中颜色映射组件布置成使用一个或多个查找表来实现从针对窗口区域的所预测的比色值到区域覆盖表示的颜色映射。

10.根据 权利要求9所述 的装置，其中所述一个或多个查找表被预先计算以优化所述成像度量。

11.根据 权利要求9所述 的装置，其中每一个查找表布置成输出针对预定义大小的窗口区域的区域覆盖表示。

12.根据 权利要求8所述 的装置，其中图像处理组件布置成通过预测针对窗口区域的区域覆盖表示的比色值来预测针对至少一个窗口区域的比色测定。

13.根据 权利要求8所述 的装置，其中颜色映射组件布置成：

使比色到区域覆盖查找表的一组节点半色调化以生成具有预确定的第一大小的一组半色调拼块；

将所述一组半色调拼块划分成具有预确定的第二大小的一组单元；

确定针对所述一组单元中的每一个单元的比色测定；以及

通过所确定的比色测定来把所述一组单元分组；并且

其中取代组件布置成：

向每一个单元分组指派成像度量值；以及

比较针对半色调图像的窗口区域的成像度量的值与针对具有匹配窗口区域的比色测定的比色测定的单元分组的成像度量的值。

14.根据 权利要求13所述 的装置，其中取代组件布置成在单元分组内随机地选择单元以取代窗口区域的图像数据。

15.一种非暂时性计算机可读存储介质，包括存储在其上的计算机可读指令的集合，所述指令在由处理系统执行时，使处理系统：

获取具有第一组成像特性的第一半色调图像；

将第一半色调图像解析成一组图像单元；

确定针对每一个图像单元的所估计的比色值；以及

通过用取代单元选择性地取代至少一个图像单元来生成具有第二组成像特性的第二半色调图像，

其中取代单元具有带有取代比色值的区域覆盖表示，

其中选择性地取代基于取代比色值与所述至少一个图像单元的所估计的比色值的比较以确定它们之间的匹配，并且

其中选择性地取代还基于针对取代单元的预确定的度量的值与针对所述至少一个图像单元的预确定的度量的值的比较以确定它们之间的匹配。