CN102404492A - 一种图形噪音的删除方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图形噪音的删除方法及系统，属于图形处理技术领域。现有技术中的噪音删除方法容易破坏原始图形。本发明首先构建与图形中各颜色块边界对应的多边形之间的邻接关系；然后根据多边形中边与边之间的距离和角度关系在多边形中寻找噪音；最后删除多边形中存在的噪音。本发明通过建立图形内部的邻接关系，依据邻接关系删除图形内部噪音，在删除图形噪音的同时，不破坏原始图形，能够保证图形的完整性。

Description

一种图形噪音的删除方法及系统

技术领域

本发明属于图形处理技术领域，具体涉及一种图形噪音的删除方法及系统。

背景技术

在印刷出版过程中，由于印刷自身特点而存在误差，容易导致原本邻接的颜色块之间不再邻接，从而露出细长的白缝，影响美观。行业中往往通过在印前做陷印来处理，即将一个颜色块外扩使其进入邻接颜色块，或者将一个颜色块内缩，使其邻接颜色块进入自身，通过在颜色块边界构建重叠区域，避免露出细缝。陷印能够消除印刷中产生的白缝，但也带来新的问题。由于种种原因，图形中往往存在细小的不可见缝隙，即图形噪音，陷印可以放大缝隙的形状，使其由不可见变为可见，从而影响美观。为了更好的陷印效果，需要在陷印前删除图形中的噪音。

中国专利申请(公开号：CN101433074，公开日：2009年5月13日)公开了一种数字彩色印刷的陷印方法，该方法通过在四种颜色面的每个面上检测边缘；在每对颜色面(CM、CK和KM)上检测重合且相反的边缘过渡；确定哪个面要陷印，即延伸对象跨过边缘；以及使用简单陷印产生规则和单个陷印产生规则在那个面上产生陷印等步骤对图像进行处理。由于该方法在每个颜色块中独立查找并删除噪音，同一噪音可能被查找和删除多次，由此带来的问题是每次查找到的噪音形状不一致，造成噪音删除后原本邻接的色块不再相邻，破坏了原始图形。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种不破坏原始图形的噪音删除方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种图形噪音的删除方法，包括以下步骤：

(1)构建与图形中各颜色块边界对应的多边形之间的邻接关系；

(2)根据多边形中边与边之间的距离和角度关系在多边形中寻找噪音；

(3)删除多边形中存在的噪音。

如上所述的图形噪音的删除方法，其中，多边形中每条边均包括外路径和内路径，存储其相邻两个颜色块的信息。

如上所述的图形噪音的删除方法，步骤(2)中所述寻找噪音的方法如下：

①查找各多边形中满足下列条件的边对，边对中每条边的起点为噪音点：

1)两条边的起点之间的距离小于预先设定的噪音宽度阈值；

2)第一条边的前一条边和第二条边的夹角以及第二条边的前一条边和第一条边的夹角，至少有一个大于90°；

②对边对进行延展，在延展过程中记录噪音点，将以噪音点为顶点围成的区域作为噪音区域。

如上所述的图形噪音的删除方法，其中，对边对进行延展的方法如下：

1)计算边对的第一条边的终点到第二条边的前一条边的距离D1，第二条边的前一条边的起点到第一条边的距离D2；比较D1、D2和噪音宽度阈值M的大小，M为0.1毫米；

如果D1＜M且D2＜M，则两条边均延展，第一条边沿着自身走向延展，第二条边逆着自身走向延展，记录第一条边的终点、第二条边的前一条边的起点，将这两点作为噪音点；

如果D1＜M，则第一条边沿着自身走向延展，记录第一条边的终点，将该点作为噪音点；

如果D2＜M，则第二条边逆着自身走向延展，记录第二条边的前一条边的起点，将该点作为噪音点；

否则，两条边均不延展；

2)计算边对的第一条边的前一条边的起点到第二条边的距离d1，第二条边的终点到第一条边的前一条边的距离d2；比较d1、d2和噪音宽度阈值M的大小；

如果d1＜M且d2＜M，则两条边均延展，第一条边逆着自身走向延展，第二条边沿着自身走向延展，记录第一条边的前一条边的起点、第二条边的终点，将这两点作为噪音点；

如果d1＜M，则第一条边逆着自身走向延展，记录第一条边的前一条边的起点，将该点作为噪音点；

如果d2＜M，则第二条边沿着自身走向延展，记录第二条边的终点，将该点作为噪音点；

否则，两条边均不延展；

延展后的边根据上述方法继续判断是否可再进行延展，直到不能延展为止；如果边对的两条边均能够延展，则将延展出的两条边作为新的边对继续进行判断；如果只有一条边可延展，那么将该边延展出的边与原边对的另一条边作为新的边对继续进行判断。

如上所述的图形噪音的删除方法，步骤(3)中所述删除噪音的方法如下：

a.在噪音的端口处沿延伸方向截断噪音所在图形；

b.从噪音第一条边的起点开始，寻找第一分叉点；

c.第一分叉点沿延伸方向进行自然延伸，直到与第二条边相交；

d.删除起点与第一分叉点之间的边；

e.从第一分叉点开始沿延伸方向遍历噪音到起点；

f.判断遍历过程中所经过边的内外路径所属色块的颜色是否相同，如是，则删除该条边；

g.将第一分叉点作为噪音第一条边的起点，重复步骤b至步骤f，直到噪音第一条边的终点为止。

如上所述的图形噪音的删除方法，其中，延伸方向是由噪音中的边上能够自然延伸的噪音点个数较多的一侧向较少的一侧延伸，如果能够自然延伸的噪音点个数相等，则根据噪音邻接区域的颜色判断延伸方向。

如上所述的图形噪音的删除方法，其中，自然延伸满足如下条件：

1)噪音一侧两个端点之间的距离小于噪音宽度阈值，则噪音一侧的两个端点均可以向对方延伸；

2)设噪音一条边上的噪音点为A，点A沿着其所在线段向噪音另一条边的方向延伸，与噪音的另一条边相交于点B，如果点A与点B之间的距离小于噪音宽度阈值，则点A可向点B延伸。

如上所述的图形噪音的删除方法，其中，在删除多边形中存在的噪音后，在图形噪音区域生成噪音删除后的多边形区域，覆盖在图形的噪音区域之上。

一种图形噪音的删除系统，包括用于构建与图形中各颜色块边界对应的多边形之间的邻接关系的构建装置；

用于根据多边形中边与边之间的距离和角度关系在多边形中查找噪音的查找装置；

以及用于删除多边形中存在的噪音的删除装置。

本发明所述方法及系统，通过建立图形内部的邻接关系，依据邻接关系删除图形内部噪音，在删除图形噪音的同时，不破坏原始图形，能够保证图形的完整性。

附图说明

图1是具体实施方式中所述图形噪音删除系统的结构框图；

图2是具体实施方式中所述图形噪音删除方法的流程图；

图3是具体实施方式中删除噪音的方法流程图；

图4是具体实施方式中所述实例中的原始图形；

图5是具体实施方式中图4所示图形中各颜色块边界对应的多边形之间的邻接关系示意图；

图6至图9是具体实施方式中在删除所述实例中噪音的过程中各个阶段的效果示意图；

图10是具体实施方式中所述实例删除噪音后的最终效果示意图。

具体实施方式

本发明主要应用于对图形噪音的删除处理中，所述图形包括若干个多边形区域的颜色块，例如图4所示的图形。下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

图1出示了本实施方式中所述图形噪音的删除系统结构。该系统包括构建装置11，与构建装置11连接的查找装置12，以及与查找装置12连接的删除装置13。

构建装置11用于构建与图形中各颜色块边界对应的多边形之间的邻接关系。所述多边形包含若干条边，每条边包括外路径和内路径。每个多边形存储其所包含的边的信息，每条边存储与其相邻的两个颜色块的信息。

查找装置12用于根据多边形中边与边之间的距离和角度关系在多边形中查找噪音。

删除装置13用于删除查找装置12查找到的噪音。

图2出示了采用图1所示系统删除图形噪音的方法流程。该方法包括以下步骤：

(1)构建装置11构建与图形中各颜色块边界对应的多边形之间的邻接关系。

以图4所示图形为例。该图形包括A、B、C、D、E五个颜色块，色块A和C为绿色，B和D为橙色，E为黄色。扫描图形，构建多边形之间的邻接关系，所述多边形即为与其对应颜色块的边界。以色块E边界对应的多边形为例，包括a-b、b-c、c-d、d-g、g-h、h-i、i-j、j-k、k-l、l-m、m-n、n-q、q-r、r-s、s-t、t-a 16条边(在以下描述中，边也被称为线段)。图4所示图形中多边形之间的邻接关系如图5所示。

(2)查找装置12根据多边形中边与边之间的距离和角度关系在多边形中查找噪音。

①在每个多边形中查找符合下列条件的线段对：

距离条件：两条线段起点之间的距离小于预先设定的噪音宽度阈值M；

角度条件：第一条线段的前一条线段和第二条线段的夹角以及第二条线段的前一条线段和第一条线段的夹角，至少有一个大于90°。

在上述条件中，所述线段的起点、第一条线段和第二条线段是根据多边形的方向确定的。多边形的方向可以由用户设定，包括顺时针和逆时针。例如图5中的线段a-b，如果多边形为顺时针方向，则a为线段起点，b为线段终点；如果多边形为逆时针方向，则b为线段起点，a为线段终点。再如图5中的线段对c-h和m-r，如果多边形为顺时针方向，则c-h为第一条线段，m-r为第二条线段；如果多边形为逆时针方向，则m-r为第一条线段，c-h为第二条线段。上述实例中，多边形的方向为顺时针。

所述噪音宽度阈值M需要根据图形的具体情况由用户设定，因为不同的图形，噪音宽度也不同。一般情况下，噪音宽度阈值的取值范围在0至0.1mm(毫米)之间，即0mm＜M≤0.1mm。上述实例中，噪音宽度阈值M为0.1mm。

在上述实例中，对于多边形E中的线段a-b和线段s-t：

由于线段a-b的起点a与线段s-t的起点s之间的距离大于噪音宽度阈值M，不满足线段对的距离条件，因此不能将线段a-b和s-t作为线段对。

对于多边形E中的线段c-h和线段r-s：

由于线段c-h的起点c与线段r-s的起点r之间的距离小于噪音宽度阈值M，满足线段对的距离条件；第一条线段c-h的前一条线段b-c和第二条线段r-s的夹角为0°，第二条线段r-s的前一条线段m-r和第一条线段c-h的夹角为180°，满足线段对的角度条件，因此线段c-h和r-s为一个线段对。

按照上述方法找出所有多边形中的所有线段对。线段对中每条线段的起点为噪音点。在上述实例中，线段c-h和线段r-s为线段对，将线段c-h的起点c和线段r-s的起点r记录为噪音点。

②延展线段对。

在找出线段对后，对每个线段对再进行如下操作：

1)计算线段对的第一条线段的终点到第二条线段的前一条线段的距离D1，第二条线段的前一条线段的起点到第一条线段的距离D2。所述点到线段的距离是指点和线段上与该点最近的点之间的距离。

比较D1、D2和噪音宽度阈值M的大小。如果D1＜M且D2＜M，则两条线段均延展，第一条线段沿着自身走向延展，第二条线段逆着自身走向延展，记录第一条线段的终点、第二条线段的前一条线段的起点，将这两点作为噪音点。如果D1＜M，则第一条线段沿着自身走向延展，记录第一条线段的终点，将该点作为噪音点。如果D2＜M，则第二条线段逆着自身走向延展，记录第二条线段的前一条线段的起点，将该点作为噪音点。否则，两条线段均不延展。所述线段走向即为多边形的方向，第一条线段为按照线段走向在前的线段，第二条线段为按照线段走向在后的线段。

2)计算线段对的第一条线段的前一条线段的起点到第二条线段的距离d1，第二条线段的终点到第一条线段的前一条线段的距离d2。

比较d1、d2和噪音宽度阈值M的大小。如果d1＜M且d2＜M，则两条线段均延展，第一条线段逆着自身走向延展，第二条线段沿着自身走向延展，记录第一条线段前一条线段的起点、第二条线段的终点，将这两点作为噪音点。如果d1＜M，则第一条线段逆着自身走向延展，记录第一条线段前一条线段的起点，将该点作为噪音点。如果D2＜M，则第二条线段沿着自身走向延展，记录第二条线段的终点，将该点作为噪音点。否则，两条线段均不延展。

延展后的线段根据上述方法继续判断是否可再进行延展，直到不能延展为止。如果线段对的两条线段均能够延展，则将延展出的两条线段作为新的线段对继续进行判断。如果只有一条线段可延展，那么将该线段延展出的线段与原线段对的另一条线段作为新的线段对继续进行判断。

以线段对c-h、r-s为例。

1)计算第一条线段c-h终点h与第二条线段的前一条线段m-r的距离D1，第二条线段的前一条线段m-r的起点m到第一条线段c-h的距离D2；比较D1、D2和噪音宽度阈值M的大小；由于D1＜M且D2＜M，两条线段c-h、r-s均延展，记录第一条线段c-h的终点h和第二条线段的前一条线段m-r的起点m，将点h和m作为噪音点。线段c-h沿着自身走向延展出线段h-i，线段r-s逆着自身走向延展出线段m-r。将线段h-i和m-r作为新的线段对继续进行判断，当前第一条线段为h-i，第二条线段为m-r。此处，如果只有线段c-h能够延展，而线段r-s不能延展，那么将线段h-i和r-s作为线段对继续进行判断。

计算第一条线段h-i终点i与第二条线段的前一条线段1-m的距离D1′，第二条线段的前一条线段l-m的起点l到第一条边h-i的距离D2′。比较D1′、D2′和噪音宽度阈值M的大小。由于D1′＞M且D2′＞M，所以两条线段均不延展。

2)计算第一条线段c-h的前一条线段b-c的起点b与第二条线段r-s的距离d1，第二条线段r-s的终点s到第一条线段c-h的前一条线段b-c的距离d2。比较d1、d2和噪音宽度阈值M的大小。由于d1＞M且d2＞M，所以两条线段均不延展。

将噪音点c、h、m、r为顶点所围成的区域作为噪音区域。

(3)删除装置13删除多边形中存在的噪音。

如图3所示，删除噪音的过程包括如下步骤：

a.在噪音区域的端口处沿延伸方向截断噪音所在图形；

b.从噪音第一条线段的起点开始，寻找第一分叉点；

c.第一分叉点沿延伸方向进行自然延伸，直到与第二条线段相交；

d.删除起点与第一分叉点之间的线段；

e.从第一分叉点开始沿延伸方向遍历噪音到起点；

f.判断遍历过程中所经过线段的内外路径所属色块的颜色是否相同，如是，则删除该线段；

g.将第一分叉点作为噪音第一条线段的起点，重复步骤b至步骤f，直到噪音第一条线段的终点为止。

步骤a中所述的延伸方向是由噪音区域中的线段上能够自然延伸的噪音点个数较多的一侧向较少的一侧延伸，如果能够自然延伸的噪音点个数相等，则根据噪音邻接区域的颜色进行判断延伸方向。

所述自然延伸，满足以下条件：

1)噪音一侧两个端点之间的距离小于噪音宽度阈值，则噪音一侧的两个端点均可以向对方延伸；

2)设噪音一条线段上的噪音点为A，点A沿着其所在线段向噪音另一条线段的方向延伸，与噪音的另一条线段相交于点B，如果点A与点B之间的距离小于噪音宽度阈值，则点A可向点B延伸。

在上述实例中，对于由线段c-h、m-r组成的噪音，首先在端口c、r和端口h、m截断噪音，如图6所示。在第一条线段c-h上，能够自然延伸的噪音点个数为2个，分别为点c、h；在第二条线段m-r上，能够自然延伸的噪音点个数也为2个，分别为r、m。根据陷印的颜色规则，噪音邻接区域的颜色(主要是以亮度作为判断准则，亮度高的向亮度低的方向延伸)，可以判断出线段c-h向线段m-r延伸，即从上向下延伸。

从噪音第一条线段c-h的起点c开始，寻找第一分叉点d。对第一分叉点d沿延伸方向进行自然延伸，直到与第二条线段m-r相交于点d′，获得延伸链d-d′，如图6所示。删除起点c与第一分叉点d之间的线段c-d，如图7所示。删除线段c-d后，线段c-d、d-d′、d′-r、r-c所围成的区域便属于了色块A。从第一分叉点d开始沿延伸方向遍历噪音到起点c，即从点d开始，经过点d′、r到起点c。对于线段d-d′，其内路径所属色块的颜色为黄色，外路径所属色块的颜色为绿色，因此不删除d-d′。对于线段d′-r，其内外路径所属色块的颜色相同，均为绿色，因此删除线段d′-r，如图8所示。对于线段r-c，其内路径所述色块颜色为黄色，外路径所属色块颜色为绿色，因此不删除线段r-c。

将点d作为起点，重复以上步骤。

沿噪音d-h的起点d，寻找分叉点g。对分叉点g沿延伸方向进行自然延伸，直到与第二条线段m-r相交于点g′，得到延伸链g-g′，如图7所示。删除线段d-g，由线段d-g、g-g′、g′-n、n-q、q-d′、d′-d所围成的区域属于了色块B，如图8所示。从分叉点g开始沿延伸方向遍历噪音到起点d，即从点g开始，经过g′、n、q、d′到起点d。由于线段g-g′、g′-n、q-d′、d′-d内外路径所属色块的颜色不同，因此不删除。线段n-q的内外路径虽然属于不同的色块，但两个色块颜色相同，均为橙色，所以删除线段n-q，如图9所示。

以点g为起点，重复以上步骤。

沿噪音g-h的起点g，寻找分叉点h。由于分叉点h为端点，因此无需延伸，因为在截断噪音所在图形时端点已经连接。删除线段g-h，如图9所示。从分叉点h沿延伸方向遍历噪音到起点g。由于线段m-g′的内外路径所属色块的颜色相同，所以删除m-g′，如图9所示。其他线段内外路径所属色块的颜色不同，因此不删除。

由于h是噪音第一条线段的终点，因此处理结束。至此便删除了图4所示图形中存在的噪音。优选地，为了进一步保护原始图形的完整性，本实施方式中，在删除多边形中存在的噪音后，在噪音区域生成新的多边形局部的覆盖在原始图形之上，使得原始图形看起来像被修改。最终效果如图10所示。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种图形噪音的删除方法，包括以下步骤：

(1)构建与图形中各颜色块边界对应的多边形之间的邻接关系；

(2)根据多边形中边与边之间的距离和角度关系在多边形中寻找噪音；

(3)删除多边形中存在的噪音。

2.如权利要求1所述的图形噪音的删除方法，其特征在于：多边形中每条边均包括外路径和内路径，存储其相邻两个颜色块的信息。

3.如权利要求1所述的图形噪音的删除方法，其特征在于：步骤(2)中所述寻找噪音的方法如下：

①查找各多边形中满足下列条件的边对，边对中每条边的起点为噪音点：

1)两条边的起点之间的距离小于预先设定的噪音宽度阈值；

2)第一条边的前一条边和第二条边的夹角以及第二条边的前一条边和第一条边的夹角，至少有一个大于90°；

②对边对进行延展，在延展过程中记录噪音点，将以噪音点为顶点围成的区域作为噪音区域。

4.如权利要求3所述的图形噪音的删除方法，其特征在于：所述对边对进行延展的方法如下：

1)计算边对的第一条边的终点到第二条边的前一条边的距离D1，第二条边的前一条边的起点到第一条边的距离D2；比较D1、D2和噪音宽度阈值M的大小；

如果D1＜M且D2＜M，则两条边均延展，第一条边沿着自身走向延展，第二条边逆着自身走向延展，记录第一条边的终点、第二条边的前一条边的起点，将这两点作为噪音点；

如果D1＜M，则第一条边沿着自身走向延展，记录第一条边的终点，将该点作为噪音点；

如果D2＜M，则第二条边逆着自身走向延展，记录第二条边的前一条边的起点，将该点作为噪音点；

否则，两条边均不延展；

2)计算边对的第一条边的前一条边的起点到第二条边的距离d1，第二条边的终点到第一条边的前一条边的距离d2；比较d1、d2和噪音宽度阈值M的大小；

如果d1＜M且d2＜M，则两条边均延展，第一条边逆着自身走向延展，第二条边沿着自身走向延展，记录第一条边的前一条边的起点、第二条边的终点，将这两点作为噪音点；

如果d1＜M，则第一条边逆着自身走向延展，记录第一条边的前一条边的起点，将该点作为噪音点；

如果D2＜M，则第二条边沿着自身走向延展，记录第二条边的终点，将该点作为噪音点；

否则，两条边均不延展；

延展后的边根据上述方法继续判断是否可再进行延展，直到不能延展为止；如果边对的两条边均能够延展，则将延展出的两条边作为新的边对继续进行判断；如果只有一条边可延展，那么将该边延展出的边与原边对的另一条边作为新的边对继续进行判断。

5.如权利要求4所述的图形噪音的删除方法，其特征在于：所述噪音宽度阈值M为0.1毫米。

6.如权利要求1至5之一所述的图形噪音的删除方法，其特征在于：步骤(3)中所述删除噪音的方法如下：

a.在噪音的端口处沿延伸方向截断噪音所在图形；

b.从噪音第一条边的起点开始，寻找第一分叉点；

c.第一分叉点沿延伸方向进行自然延伸，直到与第二条边相交；

d.删除起点与第一分叉点之间的边；

e.从第一分叉点开始沿延伸方向遍历噪音到起点；

f.判断遍历过程中所经过边的内外路径所属色块的颜色是否相同，如是，则删除该条边；

g.将第一分叉点作为噪音第一条边的起点，重复步骤b至步骤f，直到噪音第一条边的终点为止。

7.如权利要求6所述的图形噪音的删除方法，其特征在于：所述延伸方向是由噪音中的边上能够自然延伸的噪音点个数较多的一侧向较少的一侧延伸，如果能够自然延伸的噪音点个数相等，则根据噪音邻接区域的颜色判断延伸方向。

8.如权利要求7所述的图形噪音的删除方法，其特征在于：所述自然延伸满足如下条件：

1)噪音一侧两个端点之间的距离小于噪音宽度阈值，则噪音一侧的两个端点均可以向对方延伸；

2)设噪音一条边上的噪音点为A，点A沿着其所在线段向噪音另一条边的方向延伸，与噪音的另一条边相交于点B，如果点A与点B之间的距离小于噪音宽度阈值，则点A可向点B延伸。

9.如权利要求1所述的图形噪音的删除方法，其特征在于：在删除多边形中存在的噪音后，在图形噪音区域生成噪音删除后的多边形区域，覆盖在图形的噪音区域之上。

10.一种图形噪音的删除系统，包括用于构建与图形中各颜色块边界对应的多边形之间的邻接关系的构建装置(11)；

用于根据多边形中边与边之间的距离和角度关系在多边形中查找噪音的查找装置(12)；

以及用于删除多边形中存在的噪音的删除装置(13)。

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