CN100387044C - 彩色影像边缘的增强方法 - Google Patents

Abstract

一种彩色影像边缘的增强方法，其包含下列步骤：首先，先将一彩色影像进行半色调处理，以产生一半色调影像；之后，将此半色调图形中一待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与一边缘加强表相比对，以搜寻出打点情形最为符合的一打点表及其对应的一打点指令；接着，将此半色调影像分割为CMYK四个色版；并将各色版中待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与上述打点表相比对，以决定出打点情形最为符合的色版；最后，利用所搜寻出的打点指令于打点情形最符合的色版进行打点。

Description

彩色影像边缘的增强方法

技术领域

本发明涉及一种影像边缘的增强方法，特别是一种应用于一格点矩阵输出装置(dot matrix output devices)，以决定在彩色影像中其影像边缘的像素如何进行打点，使其输出的影像边缘较为平滑的彩色影像边缘的增强方法。

背景技术

在目前影像处理的领域中，大部份的研发重点多着重于改善影像输出装置(如打印机)进行影像输出后所产生的视觉效果是否与实品相吻合。原始影像对象的边缘，例如：字体、曲线、立体对象…等，可利用线性方程式或是自然对数…等，加以逼近，使其边缘较为平滑(smooth)。当这些对象进行数字化处理时，需将其转换为影像输出装置可处理的一矩阵型式，而其边缘则需符合此装置的格点(grid)。

然而，当这些影像输出装置的分辨率较低时，即可由肉眼看出此影像对象的边缘有一格一格的阶梯状效果，而无法与原本的影像对象一样具有平滑的边缘。因此，便有许多人提出不同的解决方法，以减少影像对象的边缘产生锯齿状的效果，使影像输出装置所输出的影像与真实的对象相吻合。

在美国专利第5029108号所公开的“适用于点矩阵设备的边缘增强方法及其装置(Edge Enhancement Method and Apparatus for Dot Matrix Devices)”，便是将一影像边缘的像素及其周围像素的打点情形逐一与数个预设图形相比较，以决定此影像边缘的像素与哪一个预设图形相吻合，才能判别在影像边缘处的像素要如何打点，以使输出的影像边缘较为平滑，而更符合原始的影像。每一种预设图形的中央像素的增强会依据其周围像素的打点情形而作不同的修正，例如：在中央像素的左边1/4处打点、在中央像素的右边2/3处打点…等。

然而，此方法仅适用于单色影像输出(即黑白影像输出)，当影像输出装置要进行彩色影像输出时，由于每一张彩色影像都是由四种不同颜色(Cyan，Magenta，Yellow，Black；CMYK)的色版(plane)所组成，因此，在影像边缘处的像素要进行补点时，需考虑到四种不同颜色的色版，而目前并无任何机制以决定在影像边缘的像素需利用哪一种颜色的色版进行补点，此时，若在影像边缘的像素上利用四种颜色同时进行补点时，则在此像素上所显示出来的颜色为黑色，可能与原本的影像颜色有所不同，然而，亦无法得知该由哪一种颜色进行补点。

因此，对于彩色影像输出装置而言，如何决定其输出影像的边缘该如何进行增强，以使其输出影像的边缘更为平滑，且符合原始的影像颜色，实为亟待解决的一大难题。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种彩色影像边缘的增强方法，应用于一格点矩阵输出装置，例如：打印机、显示器…等，藉以决定在彩色影像中其影像边缘的像素要以何种色版、以何种方式进行打点，使所产生的彩色影像输出能更为符合原始影像的颜色，且使影像的边缘能更加平滑，而不致有锯齿状的边缘产生。

因此，为达上述目的，本发明所公开的彩色影像边缘的增强方法包含下列步骤：

首先，先将一彩色影像进行半色调处理，以产生一半色调影像。接着，将此半色调图形中一待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与一边缘加强表相比对，以搜寻出打点情形最为符合的一打点表及其对应的一打点指令。此边缘加强表由上述美国专利第5029108号中所公开的公式计算而来，此边缘加强表中共有七组分别对应于不同打点指令的打点表，而此打点指令是依据此格点表中的一中心像素及其周围像素的打点情形，决定中心像素需如何打点(此中心像素即对应于待进行打点的边缘像素)。

之后，将此半色调影像分割为CMYK四个色版；然后，将各色版中待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与上述的打点表相比对，以决定出打点情形最为符合的色版。

最后，利用所决定出来的打点指令于打点情形最为符合的色版进行打点。如此一来，即可使所产生的影像边缘较为平滑，而不会产生锯断状的边缘。

附图说明

图1A为一影像图；

图1B为图1A中边缘像素A的放大图；

图2为根据本发明的彩色影像边缘的增强方法的流程图；

图3A、图3B、图3C及图3D为将图1B中所示的影像分割为四个分别对应于CMYK四种色版的影像图；

图4A、图4B、图4C及图4D为将图3A、图3B、图3C及图3D经过半色调处理所得的半色调影像图；

图5为将图4A至图4D的半色调影像重叠后所得的半色调图形；

图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H及图6I为边缘加强表的示意图；

图7A、图7B、图7C及图7D为将图5中重叠后的半色调图形再次分割为四个分别对应于CMYK四个色版的影像图；及

图8A、图8B、图8C、图8D及图8E为将图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H及图6I的边缘加强表中每一个打点表删去第0列、第1列、第7列及第8列的字段所得的打点表。

其中，附图标记：

步骤10将一彩色影像分割为四个分别对应于CMYK四种颜色的色版

步骤20将各色版经过半色调处理

步骤30将各色版互相重叠，以产生一重叠后的半色调图形

步骤40将此半色调图形中一待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与一边缘加强表相比对，以搜寻出打点情形最为符合的一打点表及其对应的一打点指令

步骤50将此半色调影像分割为CMYK四个色版

步骤60将各色版中的待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与所得的打点表相比对，以决定出打点情形最为符合的色版

步骤70利用此打点指令于此色版进行打点

80打点表

81打点指令

A边缘像素

A’中心像素

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

本发明的彩色影像边缘的增强方法，系应用于一格点矩阵输出装置，例如：打印机、显示器…等，藉以决定在彩色影像中其影像边缘的像素要以何种色版、以何种方式进行打点，使所产生的彩色影像输出能更为符合原始影像的颜色，且使影像的边缘能更加平滑，而不致有锯齿状的边缘产生。

请参考图1A及图1B所示，本实施例将以此影像边缘的一边缘像素A的增强(enhancement)为例以作说明，而请先假设此影像为一彩色影像；请参考图2所示，系为本发明的彩色影像边缘的增强方法的方法流程图。

首先，先将图1A及图1B中所示的边缘像素A分割为四个分别对应于CMYK四种颜色的色版(步骤10)，而分割后的四个颜色(CMYK)的色版分别如图3A至图3D所示。

接着，将各色版经过半色调处理(步骤20)，即可得到如图4A至图4D所示的对应于不同色版的半色调影像。

然后，将各色版互相重叠，以产生一重叠后的半色调图形(步骤30)，将图4A至图4D所示的不同色版的半色调影像相互重叠，以产生如图5所示的重叠后的半色调图形。

接着，将此半色调图形中一待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与一边缘加强表相比对，以搜寻出打点情形最为符合的一打点表及其对应的一打点指令(步骤40)。

请参考图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H及图6I所示，即为边缘加强表的示意图。此边缘加强表中共列出七组分别对应于不同打点指令81的打点表80，每一个打点表80皆为一9×5格点表，此打点指令81是依据中心像素A’及其周围像素的打点情形，而决定中心像素A’的打点位置(此中心像素A’即对应于图1A中的边缘像素A)。

每一群组的打点表80对应于同一个打点指令81，而在此边缘加强表中，每一群组仅列出2个或是4个打点表80以作代表，当然，每一种打点指令81可对应于更多不同打点情形的打点表80，以作为不同打点情形的中心像素A’打点时的依据。

在此步骤中，将图5中的边缘像素A及其周围像素的打点情形与图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H及图6I中所示的边缘加强表相比对，即搜寻出在PP2这个群组中编号为m44的打点表80与图5中的中心像素A’及其周围像素的打点情形相吻合，而此m44的打点表80其相对应的打点指令81为打点在中心像素A’中左边1/3处，以使其边缘较为平滑。

然后，将此半色调影像分割为CMYK四个色版(步骤50)，请参考图7A至图7D所示，系为将图5所示的重叠后的半色调图形再次分割为四个分别对应于CMYK四个色版的图形。

接着，将各色版中的待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与所得的打点表相比对，以决定出打点情形最为符合的色版(步骤60)。

将图7A至图7D中所示的各色版的图形与(步骤40)中所搜寻出来编号为m44的打点表80相比对，即可得知：在青色(cyan)色版中的打点情形与编号为m44的打点表80的打点情形是最为吻合的；在洋红色(Magenta)色版中的打点情形与编号为m44的打点表80中有一格点的打点情形是不符合的；而在黄色(Yellow)及黑色色版中的打点情形与编号为m44的打点表80的打点情形则是完全不相符。

最后，利用此打点指令于此色版进行打点(步骤70)，利用步骤40中所搜寻出的打点指令并搭配上(步骤60)所决定的打点情形最为符合的色版，即可得知：在图1A的边缘像素A是利用青色版打在其左边1/3处，以使所产生的影像边缘较为平滑，而不会产生锯断状的边缘。

而在步骤40中，亦可将图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H及图6I的边缘加强表中每一个打点表80删去第0列、第1列、第7列及第8列的字段，使每一个打点表80成为5×5的格点表，如图8A、图8B、图8C、图8D及图8E所示，这些删除掉的字段对于中心像素A’的打点情形较无直接的影响。

如此一来，在步骤60的比对中，即可利用5×5的打点表80进行各色版中待增强的边缘像素A的比对，同样可以决定出打点情形最为符合的色版。

虽然本发明以前述的较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以进行一些些更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须根据本说明书所附的权利要求范围界定。

Claims (4)

1.一种彩色影像边缘的增强方法，其特征在于，包含下列步骤：

将一彩色影像进行半色调处理，以产生一半色调影像，

其中该步骤为：

将一彩色影像分割为四个分别对应于CMYK四种颜色的色版；

将所述各色版经过半色调处理；及

将所述各色版互相重叠，以产生一重叠后的半色调图形；

将该半色调图形中一待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与一边缘加强表相比对，以搜寻出打点情形最为符合的一打点表及其对应的一打点指令，该打点指令为所述待增强边缘像素的打点位置；

将该半色调影像分割为CMYK四色版；

将所述各色版中的待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与打点表相比对，决定出打点情形最为符合的色版；及

利用所述打点指令在色版中进行打点。

2.如权利要求1所述的彩色影像边缘的增强方法，其特征在于，所述边缘加强表还包含有一个以上的打点表，各打点表中的一中心像素是依据其周围像素的打点情形，而对应于不同的该打点指令。

3.如权利要求1所述的彩色影像边缘的增强方法，其特征在于，所述打点表为一9×5格点表。

4.如权利要求5所述的彩色影像边缘的增强方法，其特征在于，将所述各色版中的待增强的边缘像素及其周围像素的打点情形与所述打点表相比对，以决定出打点情形最为符合的色版的步骤中，是利用打点表中央部份的5×5格点表进行打点情形比对的。

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