CN107451987B - 用于图形图像中的细线的检测和移除的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本文公开了用于图形图像中的细线的检测和移除的系统和方法。所述系统包括用于存储二进制输入图像、中间图像、输出图像和由机器可读以执行用于从二进制源图像标识和移除一个或多个细线的方法中步骤的指令的一个或多个计算机存储器，以及配置成读取和执行指令的处理器。
Description
背景技术
在柔性版印刷制版期间，分散的点和细线可能在最终图像上创建脏斑。此外，细线往往是高亮色调(≤10％)。由于移除这样的区域不对最终的印刷输出具有较大的影响，因此印前操作员可能典型地选择移除这样的细线以确保高质量输出。
发明内容
本发明的一个方面包括一种用于从二进制源图像标识和移除一个或多个细线的方法。方法包括生成孔填充中间二进制图像，包括通过向二进制源图像应用连通分量标记、两路算法来标识孔，以及填充如此标识的孔，并且然后在孔填充中间二进制图像上施行细线检测和移除过程。细线检测和移除过程包括以下步骤：通过使用第一颗粒尺寸在孔填充中间二进制图像上施行形态学腐蚀过程来创建经腐蚀的中间图像，然后通过使用比第一颗粒尺寸更大的第二颗粒尺寸在经腐蚀的中间图像上施行形态学扩张过程来创建开口中间图像，然后倒置开口中间图像。接着，通过使用用户指定的最大密度阈值对二进制源图像进行滤波来生成经密度调节的二进制源图像，使得经密度调节的二进制源图像文件仅包括对应于最大密度阈值以下的色调的像素。然后通过在经倒置的开口中间图像与经密度调节的二进制源图像之间施行二进制与(AND)运算来生成差像素中间图像。通过借由向差像素中间图像应用连通分量标记、双路算法从差像素图像标识和移除分散点来生成细线减除中间图像，并且从二进制源图像减去细线减除中间图像以创建二进制输出图像。二进制源图像可以包括多通道图像的一个通道，每一个通道包括灰度图像，在该情况下方法还可以包括将多通道图像分离成多个独立灰度通道，将每一个灰度通道转换成对应二进制源图像，以及在每一个对应二进制源图像上施行前述步骤。
本发明的另一方面包括一种用于从二进制输入图像移除一个或多个细线的系统。系统包括用于存储二进制输入图像、中间图像、输出图像和由机器可读以执行以上详述的方法步骤的指令的一个或多个计算机存储器，以及配置成读取和执行指令的处理器。系统还可以包括用于再现输出图像的输出设备，诸如图像编排机或配置成在柔性版印刷版上再现输出图像的其它设备。在其中二进制源图像包括多通道图像的一个通道的系统中，每一个通道包括灰度图像，系统还可以包括用于存储用于将多通道图像分离成多个独立灰度通道并且将每一个灰度通道转换成对应二进制源图像的指令的存储器。这样的系统还可以包括配置成向对应于每一个通道的每一个印刷版供给墨，并且从每一个印刷版向用于接收墨以形成包括通过对应于多通道图像的每一个通道的每一个印刷版应用的墨的合成物的印刷图像的介质应用墨的印刷系统。
本发明的又一方面包括用于从二进制源图像标识和移除一个或多个细线的任何方法，方法包括以下步骤：生成包括要从二进制源图像文件移除的细线的差文件，以及从二进制源图像文件减去差文件以创建二进制输出图像，其中生成差文件的步骤至少包括以下步骤：使用比开口过程的扩张步骤更大的用于腐蚀步骤的颗粒尺寸进行开口操作。创建差文件的步骤还可以包括，在进行开口操作之前，填充二进制源图像文件中的孔。差文件可以表示要从源图像移除的像素和细线，或者方法可以包括在从二进制源图像减去差文件以创建二进制输出图像之前从差文件标识和移除分散点。
附图说明
图1是依照本发明的实施例的具有期望移除的细线的示例性图像的图示。
图2A描绘了在施行示例性形态学开口步骤之前的示例性图像。
图2B描绘了由施行图像图2A上的形态学开口步骤导致的示例性输出图像。
图3描绘了使用示例性字符“M”的方形颗粒应用开口算法的示例性结果。
图4描绘了示例性线和在中心具有孔的示例性块。
具体实施方式
本文所讨论的细线移除方法在图像处理领域、并且特别是在用于印刷的图像处理中是有用的，并且在柔性版印刷领域中可以特别有用以帮助印前操作员从柔性版移除所不期望的分量(细线)，以改进版的质量。因此，例如，可能所期望的是从图1的图像移除所标识的细线。
本发明的一个方面包括使用形态学算法，诸如本领域中已知的和例如在附录1中描述的以及还如在https：//www.cs.auckland.ac.nz/courses/compsci773slc/lectures/ ImageProcessi ng-html/topic4.htm中所描述的，这二者通过引用并入本文。特别地，在所要求保护的发明的一个步骤中使用形态学“开口”算法。将开口算法限定为腐蚀步骤和随后的扩张步骤。一般地，开口算法传统上使用相同的结构化元件来用于腐蚀和扩张操作二者。然而，单独使用开口算法可能导致一些副作用。例如，如图2A和2B中所示，形态学开口步骤的典型效果在于输出图像(图2B)可能打断来自输入图像(图2A)的细连通部分(细线)。本发明的各方面克服这些问题。
使用在施行本发明的示例性实施例中的另一算法包括连通分量标记、双路算法，如附录2中所讨论的(从Digital Image Processing，Rafael C.Gonzalez和RichardE.Woods，第三版，2007(ISBN-13：978-0131687288)再版)以及还如在https：//en.wikipedia.org/wiki/Connected-component_labeling中所讨论的，这二者通过引用并入本文。连通分量双路算法用于发现图像上的斑和孔。
应用形态学开口算法中的一个问题在于其可能在角落和“岛”的“边线”处创建伪像。例如，如图3中所示，使用方形颗粒应用开口算法移除字符“M”的尖锐角。在柔性版修版中，仅期望移除隔离的细线，而不修改较大形状的角落和边线。本文所描述的方法通过首先在开口过程的扩张子步骤期间使用比在开口过程的腐蚀子步骤期间使用的颗粒更大(例如优选地，在每一个维度上至少大2个像素)的颗粒来解决该问题。例如，如果2×2(4像素)颗粒用于腐蚀步骤，用于扩张步骤的颗粒优选地为4×4像素(16像素)颗粒。其次，开口过程的扩张对源图像进行“上下文感知”，并且在扩张步骤中只有如果在源图像上存在像素才向结果添加回像素，在该情况下使用源图像像素的值。
应用形态学开口算法以致力于细线中的另一问题在于其可能导致分散斑的所不想要的移除。虽然在一些情况下，同时移除分散斑可能是合期望的，但是在其它实施例中，可能优选的是提供仅清除细线而非分散点的细线移除步骤，使得用户可以控制细线移除和作为可选、分离功能的分散点移除二者。
用于使用开口过程移除细线而不移除分散点的示例性方法可以包括以下步骤：
(a)在输入图像上施行开口算法以产生第一中间图像。
(b)从输入图像减去在步骤(a)中生成的所得第一中间图像以生成差像素图像。
(c)对步骤(b)的差像素图像使用如本文所描述的连通分量标记、双路算法，以从差像素图像找到和移除分散点，以产生第二中间图像。
(d)从源图像减去第二中间图像以得到经细线移除的输出图像而没有分散点移除。
关于使用形态学开口算法来移除细线的另一潜在问题在于其可能过分进取地移除孔周围的“陆地”。例如，考虑图4中所示的图像，包括4像素粗的线和在中心具有孔的9×9像素块。当使用5×5颗粒应用开口算法时，两个特征将被开口算法移除，因为5×5颗粒不能配合到任一形状中。但是，在细线移除过程中，将仅期望移除4像素线，而不是具有中心孔的块。因此，可以实现以下方法步骤以避免这样的不合期望的结果。
(a)在源图像上标识孔(使用连通分量标记、双路算法)；
(b)生成包括其中对步骤(a)中标识的所有孔进行填充的源图像的孔填充中间图像；
(c)在孔填充中间图像上应用如本文所描述的细线移除过程。
如在本领域中公知的，图形图像典型地包括多个层或“通道”，其中每一个通道对应于特定墨颜色。例如，大多数印刷技术至少包括青色、洋红、黄色和黑色通道，尽管还可以使用附加斑颜色，并且本发明不仅限于CMYK颜色。依照本发明，每一个通道被视为与其它通道独立地进行处理。同样如本领域中已知的，印刷图像一般涉及从向灰度图像应用筛分(screening)步骤所引起的二进制文件，使得图像中的明亮或暗淡色调的任何阴影分别由通/断像素的较不密集和更加密集的集中来表示。因此，如果文件不是已经以二进制形式，优选地在进行处理步骤之前首先将其转换成二进制形式。
因此，用于仅标识和移除细线的一个示例性实施例包括以下方法步骤：
(a)诸如通过将每一个灰度通道转换成二进制图像来生成二进制源图像，如果必要的话；
(b)通过施行以下步骤来生成孔填充中间二进制图像：
(i)在二进制图像上使用连通分量标记、双路算法来标识孔；
(ii)填充在步骤(b)(i)中标识的孔；
(c)通过施行以下步骤来在孔填充中间二进制图像上施行细线检测和移除过程：
(i)通过使用第一颗粒尺寸在孔填充中间二进制图像上施行形态学腐蚀过程来创建经腐蚀的中间图像；
(ii)通过使用比第一颗粒尺寸更大的第二颗粒尺寸在经腐蚀的中间图像上施行形态学扩张过程来创建开口中间图像；
(iii)倒置从步骤(c)(ii)引起的开口中间图像使得经倒置的中间开口图像表示需要从源图像移除的区域；
(iV)通过使用用户指定的“最大密度”阈值对二进制源图像进行滤波来生成经密度调节的二进制源图像，使得经密度调节的二进制源图像文件仅包括“最大密度”阈值以下的像素；
(V)通过在步骤(c)(iii)与(c)(iv)的结果之间施行二进制与运算(还称为“交集”运算)来生成差像素中间图像，其结果表示要从源图像移除的像素和细线；
(Vi)通过借由向差像素中间图像应用连通分量标记、双路算法从差像素图像标识和移除分散点来生成细线减除中间图像；
(vii)从二进制源图像减去细线减除中间图像。
本文所公开的方法可以由一种系统施行，该系统包括用于存储二进制输入图像、中间图像、输出图像和由机器可读以执行方法步骤的指令的一个或多个计算机存储器，其中系统还包括配置成读取和在所存储的二进制输入图像上执行所存储的指令以创建所存储的输出图像的计算机处理器。这样的系统还可以包括用于再现输出图像的输出设备，诸如但不限于本领域中已知的任何类型的光栅化设备，诸如显示器、图像编排机、打印机等。特别地，输出设备可以是配置成在印刷版(优选地，柔性版印刷版)上或在印刷版中间物(诸如用于对印刷版曝光的膜或掩模)上再现输出图像的设备，诸如图像编排机。典型地，二进制源图像包括多通道图像的一个通道，每一个通道包括灰度图像，并且系统还包括用于存储用于将多通道图像分离成多个独立灰度通道并且将每一个灰度通道转换成对应二进制源图像的指令的存储器。本文所描述的系统可以是印刷系统的组件，印刷系统还包括配置成向对应于多通道图像的每一个通道的每一个印刷版供给墨，并且从每一个印刷版向用于接收墨的介质(诸如纸张、塑料或使用在包装中的任何材料)应用墨的印刷机。本文所描述的系统和方法因而对创建包括通过对应于多通道图像的每一个通道的每一个印刷版应用的墨的合成物的印刷图像是有用的。
尽管参照具体实施例在本文中图示和描述了本发明，但是本发明不意图限于所示的细节。而是，在权利要求的等同物的范围和领域内可以在细节方面做出各种修改并且不脱离于本发明。
Claims (11)
1.一种用于从二进制源图像标识和移除一个或多个细线的方法，所述方法包括以下步骤：
（a）通过施行以下子步骤来生成孔填充中间二进制图像：
（i）向二进制源图像应用连通分量标记、双路算法来标识孔；
（ii）填充在步骤（a）（i）中标识的孔；
（b）通过施行以下步骤来在孔填充中间二进制图像上施行细线检测和移除过程：
（i）通过使用第一颗粒尺寸在孔填充中间二进制图像上施行形态学腐蚀过程来创建经腐蚀的中间图像；
（ii）通过使用比第一颗粒尺寸更大的第二颗粒尺寸在经腐蚀的中间图像上施行形态学扩张过程来创建开口中间图像；
（iii）反转从步骤（b）（ii）引起的开口中间图像；
（iv）通过使用用户指定的最大密度阈值对二进制源图像进行滤波来生成经密度调节的二进制源图像，使得经密度调节的二进制源图像文件仅包括对应于最大密度阈值以下的色调的像素；
（v）通过在步骤（b）（iii）与（b）（iv）的结果之间施行二进制与运算来生成差像素中间图像，其结果表示要从源图像移除的像素和细线；
（vi）通过借由向差像素中间图像应用连通分量标记、双路算法从差像素中间图像标识和移除分散点来生成细线减除中间图像；
（vii）从二进制源图像减去细线减除中间图像以创建二进制输出图像。
2.权利要求1的方法，其中二进制源图像包括多通道图像的一个通道，每一个通道包括灰度图像，所述方法还包括将多通道图像分离成多个独立灰度通道，将每一个灰度通道转换成对应二进制源图像，以及在每一个对应二进制源图像上施行权利要求1的步骤。
3.一种用于从二进制输入图像移除一个或多个细线的系统，所述系统包括：
用于存储二进制输入图像、中间图像、输出图像和由机器可读以执行权利要求1的方法步骤的指令的一个或多个计算机存储器，以及；
配置成读取和执行所述指令的处理器。
4.权利要求3的系统，还包括用于再现输出图像的输出设备。
5.权利要求4的系统，其中输出设备包括配置成在柔性版印刷版上再现输出图像的设备。
6.权利要求4的系统，其中二进制源图像包括多通道图像的一个通道，每一个通道包括灰度图像，并且所述系统还包括用于存储用于将多通道图像分离成多个独立灰度通道并且将每一个灰度通道转换成对应二进制源图像的指令的存储器，所述系统还包括配置成向对应于每一个通道的每一个印刷版供给墨，并且从每一个印刷版向用于接收墨以形成印刷图像的介质应用墨的印刷系统，所述印刷图像包括通过对应于多通道图像的每一个通道的每一个印刷版应用的墨的合成物。
7.一种用于从二进制源图像标识和移除一个或多个细线的方法，所述方法包括以下步骤：
（a）由处理器生成差文件，所述差文件包括要从二进制源图像文件移除的细线，其中生成差文件的步骤至少包括以下步骤：由处理器通过使用第一颗粒尺寸腐蚀图像来创建经腐蚀的图像，由处理器通过使用比第一颗粒尺寸更大的第二颗粒尺寸扩张经腐蚀的图像来创建开口图像；以及
（b）由处理器从二进制源图像文件减去差文件以创建二进制输出图像。
8.权利要求7的方法，其中创建差文件的步骤还包括，在进行开口操作之前，填充二进制源图像文件中的孔。
9.权利要求8的方法，其中差文件表示要从源图像移除的像素和细线。
10.权利要求8的方法，还包括在从二进制源图像减去差文件以创建二进制输出图像之前从差文件标识和移除分散点。
11.权利要求7的方法，还包括以下步骤：由所述处理器控制一系统来创建版，所述版用于在基底上印刷所述二进制输出图像。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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