一種校色的方法和裝置的製作方法

2023-07-19 16:36:36

專利名稱：：一種校色的方法和裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及計算機圖像處理領域，尤其涉及一種校色的方法和裝置。
背景技術：
：計算機圖像校色是針對同一幅圖像，為了消除不同的輸出設備(屏幕、印表機)之間的輸出特性差異，所採取的圖像處理過程，其核心是為了達成一致的、與原稿儘可能接近的輸出(色彩)效果。不同的輸出設備由於輸出特性的差異導致它們能夠輸出的色彩分別屬於不同的色彩空間，校色的過程其實主要就是把處於一個色彩空間(原稿所在的色彩空間一源色彩空間)中的圖像轉換到另一個色彩空間(設備色彩空間)中的過程。不同的色彩空間的特性通常採用國際色彩聯盟(InternationalColorConsortium)指定的工業標準來描述，我們稱之為ICC特性文件(ICCProfile)。通常針對輸出設備的校色過程如圖l所示，包括以下幾個步驟步驟1、顏色微調；這個步驟主要是為了補償源色彩空間和描述源色彩空間的ICC特性文件之間的差異而設置的。當然在實際操作中也可以用作補償設備色彩空間和描述設備色彩空間的ICC特性文件之間的差異，或者是單純地對圖^f象進行某些特殊處理,例如將整個圖^f象的青(Cyan,簡稱C)、品(Magenta，簡稱M)、黃(Yellow,簡稱Y)、黑(Black,簡稱K)顏色分量中的品色分量調高。步驟2、色彩空間轉換；這個步驟是整個校色過程的核心步驟，它需要根據源色彩空間和設備色彩空間的特性，逐個像素把處於源色彩空間的圖像變成設備色彩空間下視覺效果相同或者接近的圖像。請參考下面的偽代碼表示Res=ICC_Convert([in]srcICC,[in]desICC,[in]src,[out]des，[in]num);〃ICC一Convert是進行色彩空間轉換的函數〃Res表示轉換過程的結果，例如是成功還是失敗〃srcICC表示描述源色彩空間的ICC特性文件〃desICC表示描述設備色彩空間的ICC特性文件〃src是一個指向srcICC色彩空間下圖像的數據緩沖區的指針〃des用於輸出，是指向轉換後圖像緩衝區的指針〃num表示需要轉換的像素個數當然src也可以直接是一個顏色值，此時通過des就能得到轉換後的顏色值；有時為了加快速度，srcICC和desICC會合併成為一個文件來指導兩個色彩空間的轉換過程，我們稱之為DeviceLink。使用使用DeviceLink,那麼上述代碼就變成Res=ICC_Convert([in]src—desJLink，[in]src,[out]des,[in]num);其中src_des_Link表示從源色彩空間轉換到設備色彩空間的DeviceLink。步驟3、"黑色，，/"灰色，，/"純色"系保留；在CMYK色彩空間下，"黑色"的定義有兩種a)黑顏色分量值為100%，其他顏色分量值為0,即k=100%=1並且c=0並且m-0並且y二0;或者b)黑顏色分量值為100%即可，即&=100%。"黑色"保留指的是如果某個源圖像像素的顏色值滿足上述黑色的定義，那麼無論色彩空間轉換後顏色值變成什麼，都要重新變為(c=0,m=0,y=0，k=l)的標準黑色值。在CMYK色彩空間下，"灰色"的定義為除了k顏色分量外，其他顏色分量相等並且為O,即c二m:y-0。5"灰色保留"指的是如果某個源圖像像素的顏色值滿足上述灰色的定義，那麼無論色彩空間轉換後顏色值變成什麼，都要重新變為轉換前的顏色值。在CMYK色彩空間下，"純色"的定義為除了一個顏色分量外，其他顏色分量值都為0。"純色"保留指的是如果某個源圖像像素的顏色值滿足上述純色的定義，那麼無論色彩空間轉換後顏色值變成什麼，都要重新變為轉換前的顏色值。之所以在校色過程中存在這一步驟，主要是兩個原因引起的a)無論是"黑色"、"灰色"還是"純色"，在執行色彩空間轉換之後其顏色值都可能存在多個顏色分量不為0的情況，從而引起視覺上的"惡化"。b)色彩空間轉換函數往往沒有此類功能，因此必須在圖像經過轉換之後再對不應該進行轉換的像素顏色值進行修正。步驟4、總墨量控制。不同的紙張對不同油墨的吸收能力有很大區別。如果在同一個位置(像素)上，各個顏色分量的值之和過高，那麼就會導致油墨量超過紙張的吸收能力而發生流動或者無法附著到輸出介質上，最終破壞整個圖像的輸出效杲。總墨量控制就是當某個像素的顏色各個分量值之和超過某個閾值時，而採取的削減各個顏色分量值的方法。下面以等比例降低顏色分量值的方法來闡述一下它的作用//首先計算總墨量sum=c+m+y+k^if(sum>Threshold)〃如果總墨量超出了閥值，那麼等比例削減各個顏色分量c=c*Threshold/sum;m=m*Threshold/sum;y=y*Threshold/sum;k=k*Threshold/sum;值得注意的是等比例降低各個顏色分量的方法只是總墨量控制的一種方法。步驟5、線性化大多數輸出設備往往並不能準確地體現輸入的顏色值。例如彩色噴墨印表機在列印一個50%的純青色(其顏色值為(c=0.5，m=0，y=0，k=0))色塊時，實際輸出的青色測量值往往為70%甚至更高。此時為了獲得50%的輸出青色值，我們需要把輸入的青色進行調整。比如，50%的輸入值輸出效果為70%;為了達到50%的輸出效果，必須把輸入值變成33%。步驟6、抖動有時，圖像中存在從一個顏色到另一個顏色的均勻過渡的區域，其實就是在某個方向上，相鄰像素的顏色值發生微小的、有規律的變化。但是由於前面的處理步驟，這種顏色過渡的均勻性會受到破壞。此時在顏色逐漸過渡過程中，會發生相鄰像素的顏色值發生相對劇烈的變化，從而導致視覺上的"惡化"。抖動就是為了去除這種不良的視覺效果，使用的方法是模糊發生突變的邊界。和總墨量控制一樣，抖動的方法也有很多，下面舉例說明其中的一種方法及其作用〃sizeoflmage表示圖像的像素個數for(inti=0;i0&&image[i].cDT[i%sizeofDT].c;if(image[i].m〉0&&image[i].mDT[i%sizeofDT].m;if(image[i].y>0&&image[i].yDT[i%sizeofDT].y;if(image[i].k>0&&image[i].kDT[i%sizeofDT].k;從上述方法中可以看出，通過把輸入圖像各個像素的各個分量的值隨機地增加或者減小的方式達到才莫糊突變邊界的效果。雖然上面只列出了計算機圖像校色處理過程中的六個處理步驟，但是在實際工作中還可能有更多，同時處理步驟之間的順序也不是完全固定的。從上面各個校色處理步驟我們已經看出，通常的校色方法需要針對原始圖像進行多步驟、逐像素地處理，計算量非常龐大。特別是當輸入圖像為高解析度和大尺寸時，處理速度便成為一個巨大的瓶頸，無法滿足快速輸出設備的需要。
發明內容本發明提供一種校色的方法和裝置，用以解決現有技術中對計算機圖像校色處理速度較低，無法滿足快速輸出設備需要的問題。本發明實施例通過如下技術方案實現本發明實施例提供了一種校色的方法，包括將輸入的圖像劃分成不少於1個圖像塊；對每個圖像塊中所有像素之間的各種顏色分量值進行比較，相同的成為簡單塊，不同的成為複雜塊；對簡單塊的一個像素進行校色處理，並將校色處理結果複製到所述簡單塊中的其他像素上。本發明另一個實施例還提供了一種校色的裝置，包括切分單元、判斷單元、處理單元和存儲單元，其中切分單元，用於將圖像切分成圖像塊，並把圖像塊的數據發送給判斷單元和處理單元；判斷單元，用於判斷圖像塊中所有像素之間的各種顏色分量值是否相同，還用於判斷複雜塊中後一個像素的顏色分量值與存儲單元存儲的前一個像素顏色分量值是否相同；處理單元，用於對像素進行校色處理，並把校色結果存儲在存儲單元；存儲單元，用於存儲對像素進行校色的校色結果，並發送給判斷單元。通過上述技術方案，本發明通過針對某些具有特殊特徵的圖像部分做簡化處理來達到提高處理速度的目的，可以在基本不影響現有校色效果的情況下提高校色處理速度。圖1為現有技術中圖像校色的流程圖2為本發明實施例中對輸入的計算機圖像進行校色的流程圖；圖3為本發明實施例中校色裝置的結構示意圖。具體實施例方式為了提高對計算機圖像校色處理的速度，本發明實施例提出了一種校色方法，下面結合說明書附圖對本發明實施例的主要實現原理、具體實施過程及其對應能夠達到的有益效果進行詳細的闡述。本發明實施例中，將計算機圖像劃分成若干個更小的圖像塊，如果圖像塊內所有像素的各種顏色分量值相同，則只需要對一個像素進行校色處理，校色處理的結果適用於圖像塊中的其他像素；如果不同，則將前一個像素或者前一個行列像素的顏色分量值和校色處理結果緩存，如果後一個像素或者後一個行列像素的顏色分量值與前一個像素或者前一個行列像素的顏色分量值相同，則將前一個像素或者前一個行列像素的校色處理結果適用於後一個像素或者後一個行列像素。一個實施例中，對輸入的計算機圖像進行校色的具體過程如圖2所示，包括如下步驟步驟101、對輸入的圖像虛擬地切分為寬為m像素，高為n像素的圖像塊。為了有更好的效果，m和n可以取相等的值，並且都為2的冪。此時可以把多個像素的同一色面取值或者一個像素的不同色面取值合併成一個大的單元進行比較，這樣可以有效地減少比較的次數。步驟102、如果圖像塊內所有像素的所有顏色分量值都相同，即由單一顏色的像素組成，那麼這個圖像塊就是一個簡單塊；否則這個圖像塊就不是一個簡單塊，我們稱之為複雜塊，最後將探測結果記錄起來。下面以圖像數據按色面存儲為例，用偽代碼的方式描述整個簡單塊探測過程的效果〃從高度方向上遍歷整個圖像，其中height指的是整個圖像的高度〃單位是像素for(inti=0;i<(height+n-l)/n;i++)〃從寬度方向上遍歷整個圖像，其中width指的是整個圖像的寬度〃單位是像素for(intj=0;j<(wi她+m-l)/m;j++)10〃signBlock表示當前圖像塊是否為簡單塊，預設設為簡單塊SignBlock[i][j]-TRUE;〃w表示圖像塊的實際寬度，以像素為單位intw=m;〃h表示圖像塊的實際高度，以像素為單位inth=n;〃最右邊一列圖像塊的寬度可能不足m，對這種情況進行處理if(width-j*m<m)w=width-j*m;〃最下邊一行圖像塊的高度可能不足m,對這種情況進行處理if(height-i*n<n)h=height-i*n;BOOLblsSimpleBlock=TRUE;〃pC指向輸入圖像左上角像素的青版數據，p指向第i行第j〃列圖像塊左上角像素的青版數據。p=pC+i*width*n+j*m;〃遍歷整個圖像塊for(inty=0;y<h;y++)for(intx=0;x<w;x++)〃判斷圖像塊的青版數據是否和其左上角青版數據相同if(p[O]!=p[y*height+x])〃確定肯定不是簡單塊，跳出循環不再執行blsSimpleBlock=FALSE;break;〃如果已經判斷出當前圖像塊不是筒單塊，那麼開始^:測下一塊if(blsSimpleBlock==FALSE)SignBlock,=FALSE;continue;〃開始考察品色版〃開始考察黃色版〃開始考察黑色版如果圖像數據是按照像素存儲的，那麼上述的處理流程可能需要相應的變化。SignBlock的意義請參見表1。其中TRUE表示指定的圖像塊是一個簡單塊，FALSE表示指定的圖像塊不是筒單塊。表1:tableseeoriginaldocumentpage12為了使本發明擁有更好的效果，相鄰的並且顏色值相同的簡單塊可以合併為一個大的簡單塊。同樣相鄰的複雜塊也可以合併成一個大的複雜塊，這樣可以減少整個圖像的分塊數，提高處理速度。比如表1所顯示的圖像塊可以合併成表2中的圖像塊。表2:tableseeoriginaldocumentpage12tableseeoriginaldocumentpage13步驟103、對於簡單塊而言，
背景技術：
中校色處理過程步驟l一步驟5可以大大簡化，無需逐個像素進行複雜計算，只需針對某個像素值進行計算，當所有處理結束後，再統一把計算結果複製到筒單塊的所有像素上即可。由於抖動的處理過程會使得簡單塊不再成為簡單塊，因此為了使本發明擁有更好的效果，簡單塊可以不參與抖動操作一即在抖動處理過程中，簡單塊內的所有像素的所有分量取值保持不變。步驟104、對於複雜塊而言，在校色處理過程中保留對前一個像素的顏色分量值和處理結果。步驟105、將後一個像素和前一個像素的各種顏色分量值進行比較。步驟106、如果後一個像素和前一個像素的各種顏色分量值相同，那麼就不需要處理，而是直接把保存的前一個像素的校色處理結果複製。下面以等比例降低顏色分量的總墨量控制處理步驟為例，用偽代碼的方法說明上述緩沖方法的效果，其中prevDot表示前一個像素處理之前的顏色取值，procDot表示前一個像素處理後的顏色取值，p為指向當前像素顏色值的指針，假設它是按照像素存儲的。if(p[O]==prevDot)〃如果當前像素的顏色值和上一個像素處理前的顏色值一致，〃那麼將緩衝的處理後結果直接賦值；P[O]=procDot;else〃記錄當前像素的顏色值prevDot=p[O];intsum=p.c+p.m+p.y+p.k;if(sum>Threshold)p[O].c=p[O].c*Threshold/sum;p.m=p[O].m*Threshold/sum;P.y=P[O].y*Threshold/sum;p.k=p[O].k*Threshold/sum;〃記錄當前像素處理後的顏色值procDot=p[O];以上方法是對單個像素實施的緩沖，因此可以稱之為點緩衝。由於在圖像中相鄰像素的相關性很強，因此點緩衝策略會減少複雜的計算，起到很好的加速效果。作為點緩衝的一種特例，還可以採取線緩衝方法。所謂線緩沖方法指的是在校色處理過程中保留圖像前一行或者列像素的顏色分量值和處理結果，那麼後一行或者列相同位置的像素和前一行或者列相同位置顏色分量值相同的像素就不需要處理，而是直接把保存的前一行或者列像素的校色處理結果處理結果複製到後一行或者列相同位置的像素即可。下面以校色處理過程中的色彩空間轉換步驟為例，用偽代碼的方式說明線緩衝方法的效果。其中prevLine表示前一行或者列像素處理之前的顏色值，procLine表示前一行或者列像素處理後的顏色值，p為指向當前行或者列首像素顏色值的指針，假設它是按照像素存儲的，w為當前圖像的寬度。intindex=0;for(inti=0;i<w;i++)〃同位置的像素值與前一行或者列相同，直接複製處理後的顏色值if(P[i]==prevLine[i])p[i]=procLine[i];else〃記錄當前像素值(處理之前)prevline[i]=p[i];〃同位置的像素值與前一行或者列不同，那麼記錄位置到pos中〃並且把當前像素的顏色值複製到臨時緩衝區srcpos[index]=i;src[index]=p[i〗；index++;〃執行ICC轉換，請注意index永遠不會大於wICC—Convert(srcICC,desICC，src，src,index);〃將轉換後的結果轉移到輸入圖像行或者列和procLine的相同位置中for(i=0;i<index;i++)P[pos[i]]=src[i];〃記錄當前行或者列處理後的位置，等到處理下一行或者列時使用procline=p;進一步地，假如在相鄰兩行或者兩列的比較過程中發現相關性很小，那麼可以放棄比較，直接對當前行或者列像素進行處理，但是要保留好環境(prevLine和procLine)，留待再下一行或者列像素處理時使用。假如有三行圖像數據，第一行和第二行圖像數據的相關性很小，但是第二行和第三行圖像數15據的相關性很大(這是圖像數據經常發生的狀況)。那麼我們的處理過程是這樣的，在察覺了第一行和第二行圖像數據的相關性很小以後，不再對第二行數據執行優化的校色過程，此時prevLine很可能沒有發生變化(指向第一行圖像數據)，但是必須在處理第三行圖像之前，把prevLine指向第二行圖像數據，這樣在處理第三行圖像數據時，就可以利用第二行和第三行圖像數據的相關性了。見下面的示意代碼CopyMemory(prevLine,p,sizeof(prevLine));〃執行ICC轉換ICC—Convert(srcICC，desICC，p,p，w);procLine=p;和點緩衝方法一樣，線緩衝也能夠有效地利用圖像中的相鄰像素的強相關性，達成減少計算量的目的。為了使本發明實施例擁有更好的效果，在簡單塊探測步驟之後，如果輸入的圖像數據不是按像素存儲的，那麼重新把圖像組織為按像素存儲。之所以安排在簡單塊探測之後，原因在於對於筒單塊無需按像素進行存儲。換句話說圖像重新組織工作僅對複雜塊進行。本方法的效果請參見下面的偽代碼//首先判斷當前圖像塊(第i行第j列)是否為複雜塊if(SignBlock,!=TRUE)〃w和h分別當前圖像塊的寬度和高度for(intx=0;x<h;x++)for(inty=0;y<w;y++)〃pC，pM,pY，pK分別是指向當前圖像塊各個色版(CMYK)〃左上角像素的指針，width表示整個圖像的寬度pNew[x][y].c=pC[x*width+y];pNew[x][y].m=pM[x*wi她+y];pNew[x][y].y=pY[x*width+y];pNew[x][y].k=pK[x*width+y];pNew為指向處理後得到的按像素存儲的圖像塊數據的指針。通過把圖像重新組織，圖像校色處理過程中的某些步驟，特別是"色彩空間轉換"步驟對按照像素組織存儲的圖像數據處理速度要比按色面組織存儲的圖像數據快得多。本發明的另一個實施例還提供了一種圖像校色裝置，如圖3所示，包括切分單元201、判斷單元202、處理單元203和存儲單元204，其中切分單元201用於將圖像切分成圖像塊，並把圖像塊的數據發送給判斷單元202和處理單元203,還用於將相鄰的圖像塊進行合併，形成新的圖像塊。判斷單元202用於判斷圖像塊中所有像素之間的各種顏色分量值是否相同，還用於判斷複雜塊中後一個像素的顏色分量值與存儲單元204存儲的前一個像素顏色分量值是否相同。處理單元203用於對像素進行校色處理，並把校色結果存儲在存儲單元204。存儲單元204用於存儲對像素進行校色的校色結果，並發送給判斷單元202。通過這種校色裝置可以針對某些具有特殊特徵的圖像部分做簡化處理來達到提高處理速度的目的，在基本不影響現有校色效果的情況下提高校色處理速度。明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。權利要求1、一種校色的方法，其特徵在於，包括將輸入的圖像劃分成不少於1個圖像塊；對每個圖像塊中所有像素之間的各種顏色分量值進行比較，相同的成為簡單塊，不同的成為複雜塊；對簡單塊的一個像素進行校色處理，並將校色處理結果複製到所述簡單塊中的其他像素上。2、如權利要求l所述的方法，其特徵在於，還包括將複雜塊中的前一個像素與後一個像素的各種顏色分量值進行比較，如果相同，將對所述前一個像素的校色處理結果複製到所述後一個像素上。3、如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括如果所述圖像複雜塊的顏色分量值是按照色面組織存儲的，將所述圖像複雜塊的顏色分量值按照像素組織存儲。4、如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述圖^f象塊的長與寬相同，為2的冪個像素。5、如權利要求1或者4所述的方法，其特徵在於，相鄰的並且顏色分量值相同的簡單塊進行合併成新的簡單塊，相鄰的複雜塊合併成新的複雜塊。6、如權利要求l所述的方法，其特徵在於，進一步包括所述複雜塊中的前一個像素完成校色處理後，將顏色分量值和校色處理結果進行存儲；將後一個像素的顏色分量值與存儲的前一個像素顏色分量值進行比較；如果相同，將存儲的前一個像素校色處理結果複製到後一個像素上。7、如權利要求l所述的方法，其特徵在於，進一步包括所述複雜塊中的前一行所有像素完成校色處理後，將所有像素的顏色分量值和校色處理結果進行存儲；將前一行所有像素與後一行對應位置的像素的各種顏色分量值進行比較；如果相同，將存儲的前一行所有像素的校色處理結果複製到後一行像素上。8、如權利要求l所述的方法，其特徵在於，進一步包括所述複雜塊中的前一列所有像素完成校色處理後，將所有像素的顏色分量值和校色處理結果進行存儲；將前一列所有像素與後一列對應位置的像素的各種顏色分量值進行比較；如果相同，將存儲的前一列所有像素的校色處理結果複製到後一列像素上。9、一種校色的裝置，其特徵在於，包括切分單元、判斷單元、處理單元和存儲單元，其中切分單元，用於將圖像切分成圖像塊，並把圖像塊的數據發送給判斷單元和處理單元；判斷單元，用於判斷圖像塊中所有像素之間的各種顏色分量值是否相同，還用於判斷複雜塊中後一個像素的顏色分量值與存儲單元存儲的前一個像素顏色分量值是否相同；處理單元，用於對像素進行校色處理，並把校色結果存儲在存儲單元；存儲單元，用於存儲對像素進行校色的校色結果，並發送給判斷單元。10、如權利要求9所述的裝置，其特徵在於，切分單元還用於將相鄰的圖像塊進行合併，形成新的圖像塊。全文摘要本發明公開了一種校色的方法和裝置，用以解決現有技術對輸入計算機圖像的校色處理速度較低的問題。主要技術方案包括將輸入的圖像劃分成不少於1個圖像塊；對每個圖像塊中所有像素之間的各種顏色分量值進行比較，相同的成為簡單塊，不同的成為複雜塊；對簡單塊的一個像素進行校色處理，並將校色處理結果複製到所述簡單塊中的其他像素上。通過該技術方案，可以針對某些具有特殊特徵的圖像部分做簡化處理來達到提高處理速度的目的，在基本不影響現有校色效果的情況下提高校色處理速度。文檔編號H04N1/60GK101527779SQ20091007983公開日2009年9月9日申請日期2009年3月12日優先權日2009年3月12日發明者磊姚,劍王申請人:北京大學;北大方正集團有限公司;北京北大方正電子有限公司