降低數字圖像中黑色含量的方法

2023-12-06 08:32:11

專利名稱：降低數字圖像中黑色含量的方法
技術領域：
本發明涉及一種降低數字圖像中黑色含量的方法，使得印表機在列印數字圖像 後，數字圖像能完全不含或大大降低黑色墨粉(或碳粉)的成分。
背景技術：
市售印表機會對從使用者計算機端送達的圖像作自動判斷，以混合黑色墨粉(碳 粉)的方式達到列印灰階的效果，以節省彩色墨粉(碳粉)的消耗，並得到更佳的暗部細節 的效果。然而，有些場合併不希望印表機列印出具有黑色墨粉(碳粉)的圖像，譬如利用光 筆(又稱 OID Pen, OID :0pticalIndex/0ptical Identification，參考 http //www. giga. com. tw/english/productpen. htm)讀取某一圖像上覆蓋的讀取語音用列印碼(大多為非 常細小的二維條形碼)，讀取語音用列印碼基本是黑色的，如果圖像有許多黑色部分，則會 影響光筆的讀取成功率。以往的解決辦法是在圖像處理軟體內將RGB格式的影像轉換為CMYK格式，並將K 值去除或儘量減少。然而一個RGB值可以對應多種CMYK的組合，因此這種方法在圖像傳送 到列印端後，列印系統還是會將剩餘的CMY值做處理摻入K值以取得暗部效果。而圖像也 會因原圖的K值(暗部)被去除，但亮部卻沒有變動而使得列印出來的圖像看起來頭重腳 輕。因此，有必要提供一種方法完全繞過現有的、列印系統的摻入K值的轉換機制，讓 使用者列印出真正不含或降低黑色墨粉(碳粉)的印刷品。因此上述缺點是需要改進的。

發明內容
本發明的主要目的是提供降低數字圖像中黑色含量的方法，本發明包括下列步 驟讀取原始數字圖像，原始數字圖像包括P個原始像素，其中 1 ^ P ^ 9, 000, 000, 000，各原始像素包括三個色彩信息，分別為R，G及B，其中R代表紅色 值，G代表綠色值，及B代表藍色值；且0彡R彡F，0彡G彡F，0彡B彡F，其中24-1彡F彡232-1 ；準備待轉變數字圖像，其中待轉變數字圖像包括NXNXP個待轉變像素，其中N為 2或3，且各原始像素對應NXN個待轉變像素。產生各原始像素所對應的NXN個待轉變像素的色彩信息，其中至少一個原始 像素所對應的NXN個待轉變像素是經過降低黑色處理的，該對應的NXN個待轉變像素 的色彩信息中，以下條件中至少有一項是成立的0.8XF< F，0.8XF< 或 0. 8XF 彡 B 彡 F。當N = 3時，該對應的9個待轉變像素的色彩信息中，以下的三個條件中至少有兩 個條件是成立的
條件一(0.5XF彡R彡F且0.8XF彡G彡F)或(0. 8XF 彡 R 彡 F 且 0. 5XF 彡 G 彡 F；條件二(0.5XF彡G彡F且0.8XF彡B彡F)或(0.8XF彡G彡F且0.5XF彡B彡F)；以及條件三(0.5XF彡R彡F且0.8XF彡B彡F)或(0. 8XF 彡 R 彡 F 且 0. 5XF 彡 B 彡 F)。當N = 2時，該對應的4個待轉變像素的色彩信息特徵為其中2個待轉變像素的色彩信息中，以下的三個條件中至少有一個條件是成立 的條件一(0.5XF彡R彡F且0.8XF彡G彡F)或(0. 8XF 彡 R 彡 F 且 0. 5XF 彡 G 彡 F；條件二0.5XF彡G彡F且0.8彡B彡F)或(0.8XF彡G彡F且0.5彡B彡F)；以及條件三(0. 5XF彡R彡F且0. 8彡B彡F)或(0. 8XF 彡 R 彡 F 且 0. 5 彡 B 彡 F)；其中2個待轉變像素的色彩信息中，以下的條件中至少有一項是成立的


圖1是應用本發明的環境示意圖的第一實施例。圖2是應用本發明的環境示意圖的第二實施例。圖3是本發明的流程圖。圖4是關於原始數字圖像的原始像素的示意圖。圖5是原始像素的R，G及B值實施例。圖6是關於待轉變數字圖像的待轉變像素的第一實施例示意圖，N = 3。圖7是關於待轉變數字圖像的待轉變像素的第二實施例示意圖，N = 2。圖8是以一個原始像素對應9個待轉變像素的實施例示意圖，N = 3。圖9是9個待轉變像素經過降低黑色處理後的色彩信息實施例。圖10是以一個原始像素對應4個待轉變像素實施例的示意圖，N = 2。圖11是4個待轉變像素經過降低黑色處理後的第一色彩信息實施例。圖12是4個待轉變像素經過降低黑色處理後的第二色彩信息實施例。圖13是4個待轉變像素經過降低黑色處理後的第三色彩信息實施例。圖14是9個待轉變像素未經過降低黑色處理的色彩信息實施例。圖15是4個待轉變像素未經過降低黑色處理的色彩信息實施例。圖16是光筆讀取語音用列印碼的示意圖。主要組件符號說明計算機10，IOa處理器11內存12印表機16應用程式20文件30
5
原始數字圖像30原始像素31a，31b，31c，31d待轉變數字圖像40a，40b待轉變像素41轉變數字圖像50語音用列印碼70網絡80近端計算機81光筆90
具體實施例方式為能更了解本發明的技術內容，特舉一個較佳具體實施例說明如下以下請一併參考圖1關於使用環境的第一實施例示意圖。使用者是通過個人計算機10來執行本發明的方法。計算機10主要包括一處理器 11及一內存12，內存12中儲存一應用程式20，本發明是通過處理器11執行此應用程式20 以產生本發明的步驟。計算機10通過有線或無線方式連接一印表機16，印表機16的功能是列印文件。圖2是本發明使用環境的第二實施例示意圖。使用者是使用一近端計算機81，通 過網絡80(如網際網路)與一計算機IOa(網絡伺服器)連接，使得近端計算機81可以使用 網絡伺服器IOa的應用程式20，在第二實施例中，印表機16以有線或無線方式連接近端計 算機81。兩個不同實施例的重點就是使用者得以利用計算機來執行應用程式20，然後以打 印機16列印文件。請參考圖3關於本發明之流程圖，並請一併參考圖1 2，以及圖4 16以了解本 發明。步驟301:讀取一原始數字圖像30。原始數字圖像30包括P個原始像素31，其中1 < PS 9，000，000，000。像素 (pixel)是組成數字圖像(位圖)的最小單位，以一張800x600的圖片來說，它是由橫向800 個格點，縱向600個格點所組成的，因此一張長寬為800x600大小的數字圖像圖片，一共包 含了 48萬個格點(800x600 = 480，000)。P的大小理論上是可以無限大的，但是，以目前及 未來的應用來看，P最大設為90億應該是可以涵蓋絕大多數的數字圖像的。譬如使用者在自己的計算機或網站上取得一數字圖像，而由應用程式20讀取。需 要注意的是原先的數字圖像的格式可能不是以位圖模式記錄的(如jpg壓縮文件)，如果 不是以位圖模式記錄的，則必須先轉換為以像素描述的文件。步驟301所述的原始數字圖 像30可能是先經過處理後的數字圖像，譬如經過其它格式的數字圖像所處理後的，或是經 過縮小或增加像素處理後的等等。各原始像素31包括三個色彩信息，分別為R，G及B，其中R代表紅色值，G代表綠 色值，及B代表藍色值。R，G及B為顯示於屏幕上的三原色，目前，一般的色彩信息以八位 表示，各色彩信息的數值最小為0，最大為255。目前，一般有用四位表示的，八位表示的，或 十六位表示的，而未來還有可能以32位表示的，因此0彡R彡F，0彡G彡F，0彡B彡F，其中24-1彡F彡232-1。請見圖4，為方便說明，實施例的原始數字圖像30包括有4個原始像素31a，31b， 31c，31d。每一像素都有R，G及B值，如圖5所示。
步驟302 準備一待轉變數字圖像，其中，待轉變數字圖像包括NXNXP個待轉變像素41，其 中N為2或3，且各原始像素31對應NXN個待轉變像素41。當N為3時，請見圖6，每一原始像素對應9個待轉變像素41。當N為2時，請見圖7，每一原始像素對應4個待轉變像素41。步驟303 逐一判斷原始數字圖像30的原始像素31a，31b，31c，31d是否需要進行降低黑色 處理？如果需要進行降低黑色的處理，則進行步驟304。如果不需要進行降低黑色的處理，則進行步驟306。譬如原始像素3la (RGB = 22，20，30)，因在其飽和度(27%，「 1_最低值/最高值」) 之下的亮度(12%)低於某假設的列印設備的摻K最低亮度值(78%)，因此需要去K處理。而原始像素31b (RGB = 200，190，0)，因在其飽和度(100% )下的亮度(78% ) ^ 於某假設的列印設備的摻K最低亮度值(55% )，因此不需要去K處理。步驟304 針對待降低黑色的原始像素提升色彩飽和。由於進行去降低黑色的步驟後(步驟305)，色彩飽和度會降低，因此建議最好在 進行步驟305之前預先提升色彩飽和。譬如原始像素31a原先的色彩信息為R = 22，G = 20，B = 30，經過提升色彩飽 和後的色彩信息為R = 20，G = 15，B = 30，由於提升色彩飽和度為已知技術，因此在此不 再贅述。步驟305 產生各原始像素31所對應的NXN個待轉變像素41的色彩信息，其中至少有一個 原始像素所對應的NXN個待轉變像素41是經過降低黑色處理的。以下以原始像素31a經色彩飽和之後為例進行說明，R = 20, G= 15, B = 30當N為3時請見圖8原始像素31a對應9個待轉變像素41a 41i，而其色彩信息請見圖9的 實施例。其中41a，41f，41h的3個待轉變像素的色彩信息為R = F且G = F，而B則等於 原始像素31a的B的值；其中41b，41d，41i的3個待轉變像素的色彩信息為G = F且B = F，而R則等於 原始像素31a的R的值；其中41c，41e，41g的3個待轉變像素的色彩信息為B = F且R = F，而G則等於 原始像素31a的G的值。圖9的實施例是將原始像素31a原來的RGB值各由3個待轉變像素來代表，由於 各待轉變像素的色彩信息中有兩個是滿值(等於F)，因此當列印時(印表機會轉換為CMYK 系統)不會有K值出現。圖9的實施例是確保將K值去除，適用於所有的列印設備，但實際上如果以降低K 值為目的，事實上每款列印設備都有各自的轉換條件，對應的NXN個(9個)待轉變像素的色彩信息以下三個條件中至少有兩個條件是成立的1. (0. 5XF 彡 R 彡 F 且 0. 8XF 彡 G 彡 F)或(0. 8XF 彡 R 彡 F 且 0. 5XF 彡 G 彡 F ；2. (0.5XF彡 G彡 F且 0.8XF彡 B 彡 F)或(0.8XF彡 G彡 F且 0.5XF彡 B 彡 F)；3. (0. 5XF 彡 R 彡 F 且 0. 8XF 彡 B 彡 F)或(0. 8XF 彡 R 彡 F 且 0. 5XF 彡 B 彡 F)。譬如其中41a，41f，41h的3個待轉變像素的色彩信息為R = 0. 5XF且G = 0. 8XF， 而B則等於原始像素31a的B的值；其中41b，41d，41i之的3個待轉變像素的色彩信息為G = 0. 5XF且B = 0. 8XF， 而R則等於原始像素31a的R的值；其中41c，41e，41g的3個待轉變像素的色彩信息為B = 0. 8XF且R = 0. 5XF， 而G則等於原始像素31a的G的值。申請人:經過實際檢驗，每當一待轉變像素的RGB色彩有一項等於或超過0. 5 XF且 有另一項等於或超過0. 8XF時，因為至少保證了在任何情況下亮度都會大於等於80%，因 此，降低K值的目的可以達到。當N為2時的第一實施例請見圖10原始像素31a對應4個待轉變像素41 j 41η，而其色彩信息請見圖11 的實施例。其中41 j，41η的2個待轉變像素的色彩信息為R = F且G = F，而B則等於原始 像素31a的B值；其中41k，41m的2個待轉變像素的色彩信息為B = F，而R值及G值則等於原始 像素31a的R值及G值。也就是原始像素31a的RGB值，由其中的2個待轉變像素呈現原始像素31a的B 值，而由另外的2個待轉變像素呈現原始像素31a的R值及G值。由於各待轉變像素41 j 41η至少有一個色彩信息為滿值(等於F)，因此列印時(印表機會轉換為CMYK系統)不會 有K值出來。圖11的實施例是確保將K值去除，但實際上如果以降低K值為目的，則與當 N為3時的原理相同，即其中41j，41n的2個待轉變像素的色彩信息為(0. 5XF彡R彡F且 0. 8XF彡G彡F)或(0. 8XF彡R彡F且0. 5XF彡G彡F)，而B則等於原始像素31a的B 值；其中41k，41m之的2個待轉變像素的色彩信息為0. 8XF彡B彡F，而R值及G值 則等於原始像素31a的R值及G值。當N為2時的第二實施例請見圖10原始像素31a對應4個待轉變像素41 j 41η，而其色彩信息請見圖12 的實施例。其中41 j，41η的2個待轉變像素的色彩信息為G = F且B = F，而R則等於原始 像素31a的R值；
其中41k，41m的2個待轉變像素的色彩信息為R = F，而G值及B值則等於原始 像素31a的G值及B值。也就是原始像素31a的RGB值，由2個待轉變像素呈現原始像素31a的R值，而另 外2個待轉變像素呈現原始像素31a的G值及B值。由於各待轉變像素41 j 41η中至少 有一色彩信息為滿值(等於F)，因此當列印時(印表機會轉換為CMYK系統)不會有K值出 現。圖12的實施例是確保將K值去除，但實際上如果以降低K值為目的，則與當N為3時 原理是相同的，即其中41j，41n的2個待轉變像素的色彩信息為(0. 5XF彡R彡F且 0. 8XF彡G彡F)或(0. 8XF彡R彡F且0. 5XF彡G彡F)，而B則等於原始像素31a的B 值；其中41k，41m的2個待轉變像素的色彩信息為0. 8XF彡B彡F，而R值及G值則 等於原始像素31a的R值及G值。當N為2時的第三實施例請見圖10原始像素31a對應4個待轉變像素41 j 41η，而其色彩信息請見圖13 的實施例。其中41j，41n的2個待轉變像素的色彩信息為B = F且R = F，而R則等於原始 像素31a的G值；其中41k，41m的2個待轉變像素的色彩信息為G = F，而B值及R值則等於原始 像素31a的B值及R值。也就是原始像素31a的RGB值，由2個待轉變像素呈現原始像素31a的G值，而由 另外2個待轉變像素呈現原始像素31a的B值及R值。由於在各待轉變像素41 j 41η中 至少有一色彩信息為滿值(等於F)，因當列印時(印表機會轉換為CMYK系統)不會有K值 出現。圖12的實施例是確保將K值去除，但實際上如果以降低K值為目的，則與當N為3 時的原理相同，即其中41j，41n的2個待轉變像素的色彩信息為(0. 5XF彡R彡F且 0. 8XF彡G彡F)或(0. 8XF彡R彡F且0. 5XF彡G彡F)，而B則等於原始像素31a的G 值；其中41k，41m的2個待轉變像素的色彩信息為0. 8XF < G < F，而B值及R值則 等於原始像素31a的B值及R值。步驟306:由於不需要進行降低黑色，所以直接複製原始像素的色彩信息像素至所對應的 NXN個待轉變像素。當N為3時請見圖14，原始像素31b對應9個待轉變像素41a 41i的色彩信息。當N為2時請見圖15，原始像素31a對應4個待轉變像素41 j 41η的色彩信息。經過上述的步驟，待轉變數字圖像40a，40b則成為轉變數字圖像50。將原始數字 圖像30降低黑色或是完全去K的應用，譬如，列印出來的文件可以由一光筆90來使用。光 筆 90 又稱 OID Pen (OID :0pticalIndex/0ptical Identification，譬如參考 http //www.giga. com. tw/english/productpen. htm)，由於硬體為已知裝置，因此在此不再贅述。請見 圖16，語音用列印碼70與轉變數字圖像50被列印在同一位置，雖然讀取語音用列印碼70 為黑色，但光筆90讀取語音用列印碼70之成功率大大增加。 綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，均顯示其迥異於公知技術的特徵。上 述諸多實施例僅是為了便於說明而舉的例子，本發明所主張的權利範圍應當以權利要求所 述的範圍為準，而非僅限於上述的實施例。譬如步驟303不一定是需要的，可以將所有像素 都經過步驟305的處理，原因是讓被處理後的圖像看起來亮度較均勻(亮度比較會有一致 性的增加)，否則部分像素經過步驟305的處理(通常會增加亮度)，部分像素經過步驟306 的處理(亮度不變，保持原色彩)，則會有亮度較不均勻的狀況產生。
權利要求
1.一種降低數字圖像中黑色含量的方法，是通過計算機將一原始數字圖像處理成黑色 含量較低或是消除黑色的含量，以得到一轉變數字圖像，該方法包括下列步驟讀取該原始數字圖像，其中該原始數字圖像包括P個原始像素，其中 1 ^ P ^ 9, 000, 000, 000，各原始像素包括三個色彩信息，分別為R，G及B，其中R代表紅色 值，G代表綠色值，及B代表藍色值，且0彡R彡F，0彡G彡F，0彡B彡F，其中24-1彡F彡232-1 ；準備一待轉變數字圖像，其中該待轉變數字圖像包括NXNXP個待轉變像素，其中N為 2或3，且各原始像素對應NXN個待轉變像素；以及產生各原始像素所對應的NXN個待轉變像素的色彩信息，其中至少一個原始像素所 對應的NXN個待轉變像素是經過降低黑色處理的，該對應的NXN個待轉變像素的色彩信 息中，以下至少有一項是成立的0. 8XF彡R彡F，0. 8XF彡G彡F或0. 8XF彡B彡F ； 通過上述的步驟，完成該待轉變數字圖像的色彩信息後可以得到該轉變數字圖像。
2.如權利要求1所述的降低數字圖像中黑色含量的方法，其中當N= 3時，該待轉變像 素的色彩信息中的以下三個條件中，至少有兩個條件是成立的條件一 (0. 5XF彡R彡F且0. 8XF彡G彡F)或 (0.5XF^G^F；條件二 (0. 5XF彡G彡F且0. 8XF彡B彡F)或 (0.8XF彡G彡F且0.5XF彡B彡F)；以及 條件三(0. 5XF彡R彡F且0. 8XF彡B彡F)或 (0.8XF<R<F 且 0.5XF<B<F)。
3.如權利要求2所述的降低數字圖像中黑色含量的方法，其中該對應的9個待轉變像 素的色彩信息的特徵為其中3個待轉變像素的色彩信息為(0. 5XF彡R彡F且0. 8XF彡G彡F)或 (0. 8XF < R < F 且 0. 5XF < G ；其中3個待轉變像素的色彩信息為(0. 5XF彡G彡F且0. 8XF彡B彡F)或 (0.8XF彡G彡F且0.5XF彡B彡F)；以及其中3個待轉變像素的色彩信息為(0. 5XF彡B彡F且0. 8XF彡R彡F)或 (0.8XF<B<F 且 0.5XF<R<F)。
4.如權利要求3所述的降低數字圖像中黑色含量的方法，其中該對應的9個待轉變像 素的色彩信息的特徵為其中3個待轉變像素的色彩信息為R = F且G = F ； 其中3個待轉變像素的色彩信息為G = F且B = F ；以及 其中3個待轉變像素的色彩信息為B = F且R = F。
5.如權利要求1所述的降低數字圖像中黑色含量的方法，其中當N= 2時，該對應的4 個待轉變像素的色彩信息的特徵為其中2個待轉變像素的色彩信息中，以下三個條件中至少有一個條件是成立的 條件一 (0. 5XF彡R彡F且0. 8XF彡G彡F)或 (0.5XF^G^F；條件二 (0. 5XF彡G彡F且0.8彡B彡F)或(0.8XF≤G≤F 且0.5SBO ；以及 條件三(0. 5XF≤R≤F且0.8≤B≤F)或 (0. 8XF ≤ R ≤ F 且 0. 5 ≤ B ≤ F)；其中2個待轉變像素的色彩信息中，以下至少有一項是成立的0. 8XF ≤ R≤ F, 0.8XF≤G≤F或0.8XF≤B≤F。
6.如權利要求5所述的降低數字圖像中黑色含量的方法，其中當N= 2時，該對應的4 個待轉變像素的色彩信息的特徵為其中2個待轉變像素的色彩信息為(0. 5XF≤R≤F且0. 8XF≤G≤F)或 (0.8XFS RSF 且 0.5XFSGO ；且其中2個待轉變像素的色彩信息為0. 8XF ≤ B ≤ F。
7.如權利要求6所述的降低數字圖像中黑色含量的方法，其中當N= 2時，該對應的4 個待轉變像素的色彩信息的特徵為其中2個待轉變像素的色彩信息為R = F且G = F ；且 其中2個待轉變像素的色彩信息為B = F。
8.如權利要求5所述的降低數字圖像中黑色含量的方法，其中當N= 2時，該對應的4 個待轉變像素的色彩信息的特徵為其中2個待轉變像素的色彩信息為(0. 5XF≤G≤F且0. 8XF≤B≤F)且 (0.8XF≤G≤F且0.5XF≤B≤F)；且其中2個待轉變像素的色彩信息為0. 8XF ≤ R ≤ F。
9.如權利要求6所述的降低數字圖像中黑色含量的方法，其中當N= 2時，該對應的4 個待轉變像素的色彩信息的特徵為其中2個待轉變像素的色彩信息為G = F且B = F ；且 其中2個待轉變像素的色彩信息為R = F。
10.如權利要求5所述的降低數字圖像中黑色含量的方法，其中當N= 2時，該對應得 4個待轉變像素的色彩信息的特徵為其中2個待轉變像素的色彩信息為(0. 5XF≤B≤F且0. 8XF≤R≤F)或 (0.8XF≤B≤F且0.5XF≤R≤F)；且其中2個待轉變像素的色彩信息為0. 8XF ≤G ≤ F。
11.如權利要求6所述的降低數字圖像中黑色含量的方法，其中當N=2時，該對應的 4個待轉變像素的色彩信息的特徵為其中2個待轉變像素的色彩信息為B = F且R = F ；且 其中2個待轉變像素的色彩信息為G = F。
全文摘要
一種降低數字圖像中黑色含量的方法，是通過計算機將原始數字圖像處理成黑色含量較低或是消除黑色含量的方法。本發明的方法主要是通過增加像素(4倍或9倍)，再改變像素的色彩信息來消除或降低黑色的含量。
文檔編號G06K15/02GK102110231SQ200910243989
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月28日 優先權日2009年12月28日
發明者楊國屏, 楊熾康, 林欣辰, 王華沛, 花昆佾, 趙冠力, 馬秉諾, 黃君傑 申請人:楊國屏