CN100435547C - 一种能够加快图像挂网速度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够加快图像挂网速度的方法和装置，属于数字图像半色调领域。现有技术没有考虑输入图像的内容，对于任何图像都会按照误差扩散方法对每一个像素进行处理后生成网点。本发明所述的方法能够识别图像内容，对于完全由黑色点和白色点组成的行中的像素点，直接根据像素灰度值的大小生成网点；其它行的像素点则误差扩散后生成网点。本发明还给出一种实现该方法的装置，该装置(1)包括灰度值比较电路(2)、识别电路(3)、灰度值缓存器(6)、控制电路(9)、直接生成网点装置(7)、误差扩散装置(8)、多路选择(10)组成，其中，控制电路(9)中设有误差扩散方法选择电路。采用本发明所述的方法和装置选择使用误差扩散算法，提高了挂网速度。

Description

一种能够加快图像挂网速度的方法和装置

技术领域

本发明属于数字图像半色调领域，具体涉及一种能够加快图像挂网速度的方法和装置。

背景技术

数字图像半色调技术分为两种，分别是调幅挂网和调频挂网，而在通常的调频挂网方法中，误差扩散方法是最常用的方法，误差扩散方法是把原图像的每个像素点的灰度值与阈值相比较产生半色调点，然后计算像素点的灰度值与所产生的半色调点对应的灰度值之间的误差，然后将这个差值按照相应的方法扩散到该像素点周围的像素点上，例如对于一个256级灰度的图像，阈值为127，有一个像点的灰度值为150，经与阈值比较可知，该像素点的半色调点应为白色，白色对应的灰度值为255，但实际上该像素点并不是真正的白色，与白色之间存在的灰度差为105，将105这个误差按一定的方法分散到该像点的周围的像点上。本发明所述的方法和装置即采用该种误差扩散计算方法。另外，在实际操作过程中，因为阈值与半色调点对应的灰度值之间的差值是固定的，有时使用像素灰度值与阈值之间的差值来取代像素灰度值与产生的半色调点对应的灰度值之间的差值做为误差。但这并不影响本发明的实施。

误差扩散到周围点的方法有多种，其中最著名及常见的是Floyd-Steinberg算法。该算法首先比较当前像素点的灰度值与阈值，将该像点记为1或0，代表本点应该为白色(灰度值为255)或黑色(灰度值为0)，这样就得到该点的半色调值或者说网点值，然后计算网点值对应的灰度值与像素点的灰度值之间的误差，并分配误差到周围的点，修改周围像点的灰度值，具体而言，Floyd-Steinberg算法中是将误差的7/16加到当前像素点右边第一个像素点上，误差的3/16加到下一行左边第一个像素点上，误差的5/16加到下一行正对的像素点上，误差的1/16加到下一行右边第一个像素点上，这样把当前像素点的误差分散到周围的像素点上，反复进行该过程，对图像中的每个像素点进行如此的半色调化和灰度值的修正即可。该算法的原理如表6所示。

表6Floyd-Steinberg算法原理

由上述描述可以看出，现有技术在进行误差扩散时具有如下特点：

(1)现有技术对每个像素点的处理均需要经过以下的步骤：读入像素点的灰度值，加上周围像素对该像素点的影响，经过比较得到网点值，同时得到误差值，并计算出误差扩散的误差值，将之扩散到周围的像素点；

(2)现有技术对于整个图像的处理需要按扩散影响的先后顺序处理每个点，只有当一个点的所有扩散值都已经得到之后，才生成该点的网点和进行误差扩散。

综上，可以看出，现有技术没有考虑输入的图像的内容，对于任何输入的图像都会按照以上技术方案逐个点的去生成网点。比如图像的开始常会有大块的空白，这些空白的误差值为零，根本无需进行误差的扩散，直接输出代表白色的网点值即可；或者有些图像的边框为黑色，这些黑色的误差值为0，直接输出代表黑色的网点值即可；或者有的图像根本就是由纯黑和纯白色构成，对于此类图像不需要逐点计算所有的误差扩散，可以更快的生成网点值。但是现有的技术方案也会对每个像素点进行误差的计算和误差的扩散操作，显然，这样就浪费了时间，限制了挂网速度的进一步提高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是能够识别输入的图像内容，对于符合周围点的误差扩散累积不会改变挂网的结果这个特点的行，即一行内所有的像素全为黑点或者为白点的行，(在256级的灰度图像中，就是灰度值全为0或255的行)对于这种行中的像素点直接生成对应的网点，不需考虑误差扩散的影响；对于其它行的像素点，进行误差扩散后生成网点，能够保证挂网效果的同时，加快挂网速度。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种能够加快图像挂网速度的方法，包括以下步骤：

(1)输入待处理的图像；

(2)识别图像的内容并进行初始化，从第一行开始处理数据，比较每个像素点是否是零误差点，如果一行数据中所有的像素点均为零误差点，即该行是全零误差行，则直接生成网点；所述的零误差点是指该点为黑点或者白点，在256级灰度的图像中，黑点对应的灰度值为0，白点对应的灰度值为255；

(3)如果一行数据中不是所有的像素点都是零误差点，即该行是非全零误差行，则经过误差扩散后生成相应的网点。

进一步，为使本发明具有更好的发明效果，步骤(3)中，只要识别出一行内有一个非零误差点，即可开始对该行进行误差扩散处理过程，然后生成相应网点，不需要等待识别到该行的最后一个像素点。

进一步，为使本发明具有更好的发明效果，为了保证非全零误差行在误差扩散过程中产生的舍入误差不会影响到该非全零误差行下面的全零误差行生成网点的结果，步骤(2)和步骤(3)中，如果一行内的像素点不全是零误差点时，经过误差扩散处理后生成相应的网点，同时该行下面的第一个全零误差行也要采用误差扩散后进行网点的生成，而不能采用直接生成网点。

进一步，为使本发明具有更好的发明效果，步骤(2)和步骤(3)中，如果当前的非全零误差行与其紧相邻的下面第一个非全零误差行/图像的最后一行之间有N行全零误差行时，其中，N为正整数，为了保证误差扩散过程中产生的误差累积值不会影响非全零误差行网点的生成结果，如果当前行是第一个非全零误差行，则进行误差扩散后生成相应的网点，同时，对该非全零误差行下面的行进行连续计算误差值；如果当前行不是第一个非全零误差行，则等待该行的误差累积值计算出来后再进行误差扩散后生成网点，同时，对该行下面行的误差值进行连续计算，直至处理结束。

再进一步，步骤(2)和步骤(3)中，同时识别全零误差行的所有像素点的误差值是否全为零，如果全零误差行的所有像素点的误差值均为零，则停止计算误差值，这样，可知累积到下面第一个非全零误差行的误差累积值全为0，在遇到第一个非全零误差行时直接进行误差扩散即可。

再进一步，步骤(2)和步骤(3)中，同时计算进行了误差扩散的全零误差行的行数，当进行了误差扩散的全零误差行的行数超过设定的阈值后，所述的阈值为正整数，则暂停误差值的计算，直接将当前计算得到的误差累积值保留并累积到全零误差行下面出现的第一个非全零误差行，并且在遇到全零误差行下面的第一个非全零误差行时，继续采用误差扩散方法生成网点和计算误差值。

为实现上述方法，本发明还提出了一个采用硬件电路来实现该方法的装置，该装置1包括灰度值比较电路2、识别电路3、灰度值缓存器6、控制电路9、直接生成网点装置7、误差扩散装置8、多路选择10，其中，控制电路9中设有误差扩散方法选择电路。

上述装置中，所述的灰度值比较电路2用来比较源像素的灰度值是否为0或者255，如果源像素的灰度值为0或者255，则确定是零误差点，如果源像素的灰度值不是0或者255，则确定不是零误差点；所述的识别电路3用来识别一行数据的比较结果中是否都是零误差点，如果一行数据的比较结果中都是零误差点，则能确定该行是全零误差行，否则，判定为非全零误差行；所述的灰度值缓存器6用来缓存已经比较，但是还没有误差扩散的源像素灰度值；所述的控制电路9中的误差扩散方法选择电路用来选择不同的误差扩散方法来生成网点，负责网点生成装置的运行控制和结果的选择；所述的直接生成网点装置7用来生成全零误差行的网点值，直接生成网点装置7识别输入的源像素的灰度值是0还是255，然后直接输出对应的网点值，直接生成网点装置7在生成网点的时候不考虑误差的计算和误差的扩散，所以直接生成网点装置7能够将多个源像素的灰度值同时并行生成其网点值，因此，在实际的工作过程中，直接生成网点装置7的速度不会受到简单的计算所要求的电路影响，主要的速度瓶颈在于数据的总线宽度；所述的误差扩散装置8采用误差扩散的方法进行误差扩散同时生成网点值；多路选择10受控制电路3的控制从直接生成网点装置7和误差扩散装置生成的网点值结果中选择其一作为最终的网点值生成结果。

该装置工作时，灰度值比较电路2从第一行开始处理数据，比较每个像素点是否是零误差点，然后将比较结果发送给识别电路3，同时将已经比较但还没有误差扩散的源像素灰度值存储于灰度值缓存器6中，识别电路3根据灰度值比较电路2的比较结果，识别一行数据是否全为零误差点，从而识别出全零误差行和非全零误差行，然后将识别的结果发送给控制电路9中的误差扩散方法选择电路，控制电路9中的误差扩散方法选择电路分析识别电路3的识别结果，如果是全零误差行，则将存储于灰度值缓存器6中的源像素灰度值通过直接生成网点装置7直接生成网点，并经多路选择10选择后生成最终的网点；如果是非全零误差行，则将存储于灰度值缓存器6中的源像素灰度值通过误差扩散装置8进行误差扩散处理后生成相应的网点，并经多路选择10选择后作为最终的网点。

所述的识别电路3识别一行数据的比较结果中是否全零时，只要识别出一行中出现了一个不是零误差点的点，即能确定该行是非全零误差行，此时可将识别结果发送给控制电路9，而不用等识别电路3处理到一行的最后一个像素点。

进一步，为使本发明具有更好的发明效果，为了保证非全零误差行在误差扩散过程中产生的舍入误差不会影响到该非全零误差行下面的全零误差行生成网点的结果，控制电路9中的误差扩散方法选择电路分析识别电路3的识别结果后，对于非全零误差行下面的第一个全零误差行仍然选择通过误差扩散装置8进行误差扩散处理后生成相应的网点。

进一步，为使本发明具有更好的发明效果，如果当前的非全零误差行与其紧相邻的下面第一个非全零误差行/图像的最后一行之间有N行全零误差行时，其中，N为正整数，为了保证误差扩散过程中产生的误差累积值不会影响全零误差行下面的非全零误差行网点的生成结果，该装置1中还设有一个误差值比较电路4，该误差值比较电路4用来比较误差扩散装置8在误差扩散过程中产生的误差值是否为零，如果误差值比较电路4比较后确定全零误差行中的所有像素点的误差值均为零时，将比较结果发送给控制电路9，控制电路9分析后，则会关闭误差扩散装置8；如果误差值比较电路4比较后确定全零误差行的误差值不为零时，将比较结果发送给控制电路9，控制电路9分析后，通知误差扩散装置8在通过误差扩散生成非全零误差行网点的同时，需要连续计算全零误差行各行的误差值，直至处理完所有的像素。

再进一步，为使本发明具有更好的发明效果，控制电路9中还设有全零行扩散计数器11和时钟信号发生器5，全零行扩散计数器11用来计数进行了误差扩散的全零误差行的行数，当进行了误差扩散的全零误差行的行数超过设定的阈值后，所述的阈值为正整数，全零行扩散计数器11将此信息发送给时钟信号发生器5，时钟信号发生器5则通过暂停发送时钟信号给误差扩散装置8的方式暂停误差扩散装置8误差值的计算，并保留当前计算得到的误差累积值，在遇到下面的第一个非全零误差行时，误差扩散装置8使用暂停时的误差累积值继续进行网点的生成和误差值的计算。

本发明中所述的专业术语，其含义如下：

误差值，是指像素点所生成的网点对应的灰度值与像素点的最终灰度值之间的差值，像素点的最终灰度值是指像素点原来的灰度值与自身得到的最终误差累积值相加后得到的最终值。

误差分配值，在误差扩散算法中，一个像素点的误差值会按照一定的比例拆散后分配到周围的各个像素之上，与各个像素的原灰度值相加；误差值按照比例拆散后等待分配的值，称为误差分配值。

误差累积值，在误差扩散算法中，一个像素点上会得到来自周围的像素点的误差分配值，这些分配值会陆续的累加，前面每行数据的分配值累积到该点都可以得到一个误差累积值，所有的分配值累积到该点后可以得到一个最后的值，这个最后的值即称为最终误差累积值。

零误差点，是指该点为黑点或者白点，在256级灰度的图像中，是灰度值为0或者255的像素点。因为在误差扩散的时候，它们和最后生成的网点之间的误差值为0。

全零误差行，指一行数据中所有的像素点都是零误差点的行。

非全零误差行，指一行数据中不是所有的像素点都是零误差点的行。

直接网点生成，是指忽略前面的像素点的误差在该点的误差累积，用输入的纯白色或者纯黑色点的灰度值直接生成它们对应的网点值，又称为无误差扩散的网点生成，其实际含义并不是说上面的行对该行和该行对下一行无误差扩散，而是指这些误差的值没有大到会将输入的纯白色点变成黑色网点或者会将输入的纯黑色点变成白色网点的地步，此时就可以不考虑误差扩散直接计算出每个点的对应网点值。

本发明的效果在于：采用本发明所述的方法和装置可以在保证挂网结果和现有技术保持一致的前提下，针对输入的图像特点，有选择地使用无扩散的网点生成算法，明显缩短了挂网处理的时间。

本发明之所以能缩短挂网处理时间，主要原因有如下三个方面：

(1)在图像的开始部分，对于全零误差行，采用无扩散的网点生成算法；

(2)在图像的中间部分，对于误差值全为0的全零误差行以后的全零误差行，不用计算误差和误差值；

(3)在图像的结尾部分，对于全零误差行，用无扩散的网点生成算法，同时也进行误差扩散，无扩散的网点生成算法可以快速的生成剩下的所有网点值，这时就可以提前结束误差扩散。

附图说明

图1是本发明所述方法具体实施例的流程图；

图2是本发明所述装置具体实施例的结构图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的描述：

实施例1

如图1所示，一种能够加快图像挂网速度的方法，包括如下步骤：

一种能够加快图像挂网速度的方法，包括以下步骤：

(1)输入待处理的图像；

(2)识别图像的内容并进行初始化，从第一行开始处理数据，比较每个像素点是否是零误差点，如果一行数据中所有的像素点均为零误差点，即该行是全零误差行，则直接生成网点；所述的零误差点是指该点为黑点或者白点，在256级灰度的图像中，黑点对应的灰度值为0，白点对应的灰度值为255；

(3)如果一行数据中不是所有的像素点都是零误差点，即该行是非全零误差行，则经过误差扩散后生成相应的网点，在本实施例中，只要识别出一行内有一个非零误差点，就可知该行是非全零误差行，即可开始对该行进行误差扩散处理过程，然后生成相应网点，不需要等待识别到该行的最后一个像素点。

如图2所示，一种能够加快图像挂网速度的装置，该装置1包括灰度值比较电路2、识别电路3、灰度值缓存器6、控制电路9、直接生成网点装置7、误差扩散装置8、多路选择10组成，其中，控制电路9中设有误差扩散方法选择电路。

该装置工作时，灰度值比较电路2从第一行开始处理数据，比较每个像素点是否是零误差点，然后将比较结果发送给识别电路3，同时将已经比较但还没有误差扩散的源像素灰度值存储于灰度值缓存器6中，识别电路3根据灰度值比较电路2的比较结果，识别一行数据是否全为零误差点，从而识别出全零误差行和非全零误差行，然后将识别的结果发送给控制电路9中的误差扩散方法选择电路，控制电路9中的误差扩散方法选择电路分析识别电路3的识别结果，如果是全零误差行，则将存储于灰度值缓存器6中的源像素灰度值通过直接生成网点装置7直接生成网点，并经多路选择10选择后生成最终的网点；如果是非全零误差行，则将存储于灰度值缓存器6中的源像素灰度值通过误差扩散装置8进行误差扩散处理后生成相应的网点，并经多路选择10选择后做为最终的网点。

在上述装置中，识别电路3识别一行数据的比较结果中是否全零时，只要识别出一行中出现了一个不是零误差点的点，即能确定该行是非全零误差行，此时将可将识别结果发送给控制电路9，而不用等识别电路3处理到一行的最后一像素点。

在上述装置中，所述的直接生成网点装置7用来生成全零误差行的网点值时，直接生成网点装置7识别输入的源像素的灰度值是0还是255，然后直接输出对应的网点值；直接生成网点装置7能够同时接收多个源像素的灰度值，如果灰度值的数据带宽为32Bit，对于256级的像素灰度值来说，一次可以同时输入4个像素，直接生成网点装置7会对这4个像素同时进行比较，并根据比较的结果同时将对应的网点值输出。这样，一个拥有32位数据带宽的直接生成网点装置7，在每个周期可以处理4个像素，并生成它们的网点值。

具体到本实施例中，假定处理如表1所示的一个256级灰度的图像，其阈值为127，假定误差扩散装置8一个周期之内能够处理一个像素点的误差计算和扩散，假定直接生成网点装置7的数据输入宽度为32Bit(4个像素灰度/周期)，即可以每周期处理4个像素，采用Floyd-Steinberg误差扩散方法，扩散系数为1/16，3/16，5/16，/7/16；识别电路3的数据宽度为32bit(4个像素灰度/周期)，即识别电路3一次可以比较4个像素点是否是零误差点，一行的数据最多需要两次比较可以完成识别，采用本发明所述的装置和方法处理如表1所示的图像时，其具体处理过程如表2所示；

表1图像灰度值矩阵为5×15(其中，0表示灰度值为0的像素点即黑点，255表示灰度值为255的像素点即白点)

如果全部采用现有技术中所述的误差扩散过程实现表1所述的图像挂网，如果每个时钟周期可以处理一个像素点并生成一个网点值，则至少需要75个时钟周期，而采用本发明所述的方法和装置仅需要51个时钟周期。

实现表1所述图像的挂网时，如采用本发明所述的方法和装置，其具体处理流程如表2所示，其中，表2中“0“的含义为：本行为零误差行；“1”的含义为：本行为非全零误差行，以下同，即表3，表4，表5中，“0”和“1”的含义与表2中的含义相同。

表2采用本发明所述的方法和装置处理如表1所示图像的过程

由本实施可以看出，采用本发明所述的方法和装置，对于全零误差行(本实施例中为第1，2，3，7，8，9，13，14，15行)，通过直接生成网点装置7生成相应网点，对于非全零误差行(本实施例中为第4，5，6，10，11，12行)，通过误差扩散装置8生成相应网点，误差扩散装置8处理完非全零误差行后即停止工作，处理速度大大提高。

实施例2

本实施例2与实施例1不同之处在于，本实施例2在实施例1的基础上充分考虑了误差扩散过程中产生的舍入误差对全零误差行生成网点结果的影响，因为，通常对于全零误差行而言即使加上误差累积值也不会影响网点生成的结果，但是，事实上，在误差扩散过程中将误差分配到各个像素点的时候，会由于误差扩散过程中产生的舍入误差使得全零误差行的像素点的最终灰度值超过阈值，这样，全零误差行生成的网点值会受到影响，但是，这种情况常发生在与非全零误差行最相邻的全零误差行。

为了实现更好挂网效果，保证非全零误差行在误差扩散过程中产生的舍入误差不会影响到该非全零误差行下面的全零误差行生成网点的结果，实施例2在实施例1的基础上充分考虑了误差扩散过程中产生的舍入误差对全零误差行生成网点结果的影响，即如果一行是全零误差行时，还要考虑该行的上一行是否是全零误差行，如果不是则要采用误差扩散后进行网点的生成，而不能采用直接生成网点，具体来说：如图1所示，一种能够加快图像挂网速度的方法，在实施例1的基础上，步骤(2)和步骤(3)中，如果一行内的像素点不全是零误差点时，经过误差扩散处理后生成相应的网点，同时该行下面的第一个全零误差行也要采用误差扩散后进行网点的生成，而不能采用直接生成网点；如图2所示，一种能够加快图像挂网速度的装置，其中，控制电路9中的误差扩散方法选择电路分析识别电路3的识别结果后，对于非全零误差行下面的第一个全零误差行仍然选择通过误差扩散装置8进行误差扩散处理后生成相应的网点。

具体到本实施例2中，假定条件与实施例1相同，即假定处理如表1所示的一个256级灰度的图像，其阈值为127，假定误差扩散装置8一个周期之内能够处理一个像素点的误差计算和扩散，假定直接生成网点装置7的数据输入宽度为32Bit(4个像素灰度/周期)，即可以每周期处理4个像素，采用Floyd-Steinberg误差扩散方法，扩散系数为1/16，3/16，5/16，/7/16；识别电路3的数据宽度为32bit(4个像素灰度/周期)，即识别电路3一次可以比较4个像素点是否是零误差点，一行的数据最多需要两次比较可以完成识别，采用本发明所述的装置和方法处理如表1所示的图像时，其具体处理过程如表3所示；

表3采用本发明所述的方法和装置处理如表1所示图像的过程

由本实施例可以看出，为了保证非全零误差行在误差扩散过程中产生的舍入误差不会影响到该非全零误差行下面的全零误差行生成网点的结果，本实施例中对于全零误差行(本实施例中为第1，2，3，8，9，14，15行)，通过直接生成网点装置7生成相应网点，对于非全零误差行(本实施例中为第4，5，6，10，11，12行)，通过误差扩散装置8生成相应网点，同时对于非全零误差行下面的第一个全零误差行(本实施例中为第7行和第1 3行)也通过误差扩散装置8生成相应网点，误差扩散装置8处理完非全零误差行和非全零误差行下面的第一个全零误差行后停止工作。

实施例3

本实施例3与实施例2不同之处在于，本实施例3在实施例2的基础上还充分考虑了误差累积值对非全零误差行网点生成结果的影响，即如果当前的非全零误差行与其紧相邻的下面第一个非全零误差行/图像的最后一行之间有N行全零误差行时，其中，N为正整数，具体到本实施例中，非全零误差行第6行与第10行之间共有3行全零误差行(即第7，8，9行)，没有连续计算误差值，因此，第6行产生的误差值会对第10，11，12行的网点生成结果发生影响，为了实现更好的发明效果，本实施例3在实施例2的基础上还充分考虑了误差累积值对非全零误差行网点生成结果的影响，即在一种能够加快图像挂网速度的方法中，步骤(2)和步骤(3)中，如果当前行是第一个非全零误差行，则进行误差扩散后生成相应的网点，同时，对该非全零误差行下面的行进行连续计算误差值；如果当前行不是第一个非全零误差行，则等待该行的误差累积值计算出来后再进行误差扩散后生成网点，同时，对该行下面行的误差值进行连续计算，直至处理结束；在一种能够加快图像挂网速度的装置中，该装置1中还设有一个误差值比较电路4，该误差值比较电路4用来比较误差扩散装置8在误差扩散过程中产生的误差值是否为零，如果误差值比较电路4比较后确定全零误差行中的所有像素点的误差值均为零时，将比较结果发送给控制电路9，控制电路9分析后，则会关闭误差扩散装置8；如果误差值比较电路4比较后确定全零误差行的误差值不为零时，将比较结果发送给控制电路9，控制电路9分析后，通知误差扩散装置8在通过误差扩散生成非全零误差行网点的同时，需要连续计算全零误差行各行的误差值，直至处理完所有的像素，本实施例中，全零误差行(即第7，8，9，13，14行)的误差值均不为零，需要误差扩散装置8连续计算误差值。

具体来说，与实施例1和2中的假定条件相同，即假定处理如表1所示的一个256级灰度的图像，其阈值为127，假定误差扩散装置8一个周期之内能够处理一个像素点的误差计算和扩散，假定直接生成网点装置7的数据输入宽度为32Bit(4个像素灰度/周期)，即可以每周期处理4个像素，采用Floyd-Steinberg误差扩散方法，扩散系数为1/16，3/16，5/16，7/16；识别电路3的数据宽度为32Bit(4个像素灰度/周期)，即识别电路3一次可以比较4个像素点是否是零误差点，一行的数据最多需要两次比较可以完成识别，采用本发明所述的装置和方法处理如表1所示的图像时，其具体处理过程如表4所示。

表4采用本发明所述的方法和装置处理如表1所示图像的过程

由上述实施例可以看出，本实施例3还考虑了误差累积值对非全零误差行网点生成结果的影响，即对于全零误差行(本实施例中为第1，2，3，8，9，14，15行)，通过直接生成网点装置7即生成相应网点，对于非全零误差行(本实施例中为第4，5，6，10，11，12行)，通过误差扩散装置8生成相应网点，对于非全零误差行下面的第一个全零误差行(本实施例中为第7和第13行)也通过误差扩散装置8生成相应网点；同时，第6行和第10行均为非全零误差行，中间有3行全零误差行(即第7，8，9行)，且该全零误差行的误差值均不为零，因此，第6行通过误差扩散装置8生成相应网点，同时误差扩散装置8连续计算第7、8、9三行全零误差行的误差值，第10行接受第6行产生的误差累积值后，通过误差扩散装置8产生网点，同时连续计算该行下面各行产生的误差值，直到最后一行即第15行后工作结束。

实施例4

本实施例4与实施例3不同之处在于，本实施例4能够根据用户的不同需求让误差值的计算过程暂停，因为不同的用户对最终挂网后图像的结果要求不同，有的要求挂网后的图像效果完全与原图像一致，有的则不必要求如此，而误差值的计算则会影响最终的挂网效果，因此，为了满足不同用户的挂网要求，用户能够指定误差值的计算何时暂停，具体来说：如图1所示，一种能够加快图像挂网速度的方法，在实施例3的基础上，步骤(2)和步骤(3)中，同时计算进行了误差扩散的全零误差行的行数，当进行了误差扩散的全零误差行的行数超过设定的阈值后，本实施例4中，阈值为3，此时，暂停误差值的计算，直接将当前计算得到的误差累积值保留并累积到全零误差行下面出现的第一个非全零误差行，并且在遇到全零误差行下面的第一个非全零误差行时，继续采用误差扩散方法生成网点和计算误差值；如图2所示，一种能够加快图像挂网速度的装置，其中，控制电路9中还设有全零行扩散计数器11和时钟信号发生器5，全零行扩散计数器11用来计数进行了误差扩散的全零误差行的行数，当进行了误差扩散的全零误差行的行数超过设定的阈值后，全零行扩散计数器11将此信息发送给时钟信号发生器5，时钟信号发生器5则通过暂停发送时钟信号给误差扩散装置8的方式暂停误差扩散装置8误差值的计算，并保留当前计算得到的误差累积值，并且在遇到下面的第一个非全零误差行时，误差扩散装置8使用暂停时产生的误差累积值继续进行网点的生成和误差值的计算。

具体来说，本实施例中，假定处理如表5所示的一个256级灰度的图像，其阈值为127，假定误差扩散装置8一个周期之内能够处理一个像素点的误差计算和扩散，假定直接生成网点装置7的数据输入宽度为32Bit(4个像素灰度/周期)，即可以每周期处理4个像素，采用Floyd-Steinberg误差扩散方法，扩散系数为1/16，3/16，5/16，/7/16；识别电路3的数据宽度为32bit(4个像素灰度/周期)，即识别电路3一次可以比较4个像素点是否是零误差点，一行的数据最多需要两次比较可以完成识别，采用本发明所述的装置和方法处理如表5所示的图像时，其具体处理过程如表6所示。

表5图像灰度值矩阵为5×17(其中，0表示灰度值为0的像素点即黑点，255表示灰度值为255的像素点即白点)

表6采用本发明所述的方法和装置处理如表5所示图像的过程

由本实施例4看出，在设定的已进行扩散的全零误差行的行数阈值为3时，误差扩散装置8在遇到连续的多个非全零误差行时，只计算到第8行的误差累积值，然后暂停计算，将当前计算得到的误差累积值保留。在第15行时遇到第一个非全零误差行，此时，将第8行产生后暂停计算并保留下来的误差累积值作为14行累积到15行的误差累积值的近似值，继续进行网点的生成和误差值的计算直至第17行工作结束。

由上述实施例1-实施例4看出，采用本发明所述的方法和装置能够加快图像的挂网速度，同时能够保证挂网效果。

本发明所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (11)

1.一种能够加快图像挂网速度的方法，包括以下步骤：

(1)输入待处理的图像；

(2)识别图像的内容并进行初始化，从第一行开始处理数据，比较每个像素点是否是零误差点，如果一行数据中所有的像素点均为零误差点，即该行是全零误差行，则直接生成网点；所述的零误差点是指该点为黑点或者白点，在256级灰度的图像中，黑点对应的灰度值为0，白点对应的灰度值为255；

(3)如果一行数据中不是所有的像素点都是零误差点，即该行是非全零误差行，则经过误差扩散后生成相应的网点。

2.如权利要求1所述的一种能够加快图像挂网速度的方法，其特征是：步骤(3)中，只要识别出一行内有一个非零误差点，即开始对该行进行误差扩散处理过程，然后生成相应网点，不需要等待识别到该行的最后一个像素点。

3.如权利要求1或2所述的一种能够加快图像挂网速度的方法，其特征是：步骤(2)和步骤(3)中，如果一行内的像素点不全是零误差点时，经过误差扩散处理后生成相应的网点，同时该行下面的第一个全零误差行也要采用误差扩散后进行网点的生成，而不能采用直接生成网点。

4.如权利要求1或2所述的一种能够加快图像挂网速度的方法，其特征是：步骤(2)和步骤(3)中，如果当前的非全零误差行与其紧相邻的下面第一个非全零误差行/图像的最后一行之间有N行全零误差行时，其中，N为正整数，如果当前的非全零误差行是第一个非全零误差行，则进行误差扩散后生成相应的网点，同时，对该非全零误差行下面的行连续计算误差值；如果当前行不是第一个非全零误差行，则等待该行的误差累积值计算出来后再进行误差扩散后生成网点，同时，对该行下面行的误差值连续计算，直至处理结束。

5.如权利要求3所述的一种能够加快图像挂网速度的方法，其特征是：步骤(2)和步骤(3)中，如果当前的非全零误差行与其紧相邻的下面第一个非全零误差行/图像的最后一行之间有N行全零误差行时，其中，N为正整数，如果当前的非全零误差行是第一个非全零误差行，则进行误差扩散后生成相应的网点，同时，对该非全零误差行下面的行连续计算误差值；如果当前行不是第一个非全零误差行，则等待该行的误差累积值计算出来后再进行误差扩散后生成网点，同时，对该行下面行的误差值连续计算，直至处理结束。

6.如权利要求5所述的一种能够加快图像挂网速度的方法，其特征是：步骤(2)和步骤(3)中，同时识别全零误差行的所有像素点的误差值是否全为零，如果全零误差行的所有像素点的误差值均为零，则停止计算误差值。

7.如权利要求6所述的一种能够加快图像挂网速度的方法，其特征是：步骤(2)和步骤(3)中，同时计算进行了误差扩散的全零误差行的行数，当进行了误差扩散的全零误差行的行数超过设定的阈值后，所述的阈值为正整数，则暂停误差值的计算，直接将当前计算得到的误差累积值保留并累积到全零误差行下面出现的第一个非全零误差行，并且在遇到全零误差行下面的第一个非全零误差行时，继续采用误差扩散方法生成网点和计算误差值。

8.一种能够加快图像挂网速度的装置，该装置(1)包括灰度值比较电路(2)、识别电路(3)、灰度值缓存器(6)、控制电路(9)、直接生成网点装置(7)、误差扩散装置(8)、多路选择(10)，其中，控制电路(9)中设有误差扩散方法选择电路；

该装置工作时，灰度值比较电路(2)从第一行开始处理数据，比较每个像素点是否是零误差点，然后将比较结果发送给识别电路(3)，同时将已经比较但还没有误差扩散的源像素灰度值存储于灰度值缓存器(6)中，识别电路(3)根据灰度值比较电路(2)的比较结果，识别一行数据是否全为零误差点，从而识别出全零误差行和非全零误差行，然后将识别的结果发送给控制电路(9)中的误差扩散方法选择电路，控制电路(9)中的误差扩散方法选择电路分析识别电路(3)的识别结果，如果是全零误差行，则将存储于灰度值缓存器(6)中的源像素灰度值通过直接生成网点装置(7)直接生成网点，并经多路选择(10)选择后生成最终的网点；如果是非全零误差行，则将存储于灰度值缓存器(6)中的源像素灰度值通过误差扩散装置(8)进行误差扩散处理后生成相应的网点，并经多路选择(10)选择后作为最终的网点；

所述的识别电路(3)识别一行数据的比较结果中是否全零时，只要识别出一行中出现了一个不是零误差点的点，即能确定该行是非全零误差行，此时将识别结果发送给控制电路(9)，而不用等识别电路(3)处理到一行的最后一个像素点。

9.如权利要求8所述的一种能够加快图像挂网速度的装置，其特征是：控制电路(9)中的误差扩散方法选择电路分析识别电路(3)的识别结果后，对于非全零误差行下面的第一个全零误差行仍然选择通过误差扩散装置(8)进行误差扩散处理后生成相应的网点。

10.如权利要求8或9所述的一种能够加快图像挂网速度的装置，其特征是：如果当前的非全零误差行与其紧相邻的下面第一个非全零误差行/图像的最后一行之间有N行全零误差行时，其中，N为正整数，该装置(1)中还设有一个误差值比较电路(4)，该误差值比较电路(4)用来比较误差扩散装置(8)在误差扩散过程中产生的误差值是否为零，如果误差值比较电路(4)比较后确定全零误差行中的所有像素点的误差值均为零时，将比较结果发送给控制电路(9)，控制电路(9)分析后，则会关闭误差扩散装置(8)；如果误差值比较电路(4)比较后确定全零误差行的误差值不为零时，将比较结果发送给控制电路(9)，控制电路(9)分析后，通知误差扩散装置(8)在通过误差扩散生成非全零误差行网点的同时，需要连续计算全零误差行各行的误差值，直至处理完所有的像素。

11.如权利要求10所述的一种能够加快图像挂网速度的装置，其特征是：控制电路(9)中还设有全零行扩散计数器(11)和时钟信号发生器(5)，全零行扩散计数器(11)用来计数进行了误差扩散的全零误差行的行数，当进行了误差扩散的全零误差行的行数超过设定的阈值后，所述的阈值为正整数，全零行扩散计数器(11)将此信息发送给时钟信号发生器(5)，时钟信号发生器(5)则通过暂停发送时钟信号给误差扩散装置(8)的方式暂停误差扩散装置(8)误差值的计算，并保留当前计算得到的误差累积值，并且在接下来遇到第一个非全零误差行时，误差扩散装置(8)使用暂停时的误差累积值继续进行网点的生成和误差值的计算。

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