CN109672805A - 打印机图像处理的半色调混合加网法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种打印机图像处理的半色调混合加网法喷墨技术使打印得图片更加清晰、更加精密与更加准确；打印机图像处理的半色调混合加网法图像的输出为二值设备，采用数字加网技术，以调频加网的点的离散抖动法，并根据加网矩阵生成理论和元胞矩阵的分类理论，对经典的8×8的Bayer加网矩阵进行生成；按照元胞矩阵的对角线(D)型、横竖型(R)型、单位(U)型作出对比，得出RDD、DRD、DDR为均匀加网矩阵的结论，最终可以实现打印机图像处理的半色调混合加网法喷墨更加均匀的目的。

Description

打印机图像处理的半色调混合加网法

技术领域

本发明实施例涉及数码图像处理技术领域，具体涉及打印机图形处理的半色调混合加网法的一种喷墨技术从而使打印得图片更加清晰、更加精密与更加准确；

背景技术

大部分的数码黑白图像输出设备是二值设备(只能输出0或1)，即仅能输出特定尺寸和特定浓度的印点；虽然数字加网(半色调)技术经历了调幅加网、调频加网和混合加网的三个阶段，但其实调幅加网不如调频加网打印出的图像清楚；于是就有混合加网，即调幅加网和调频加网的混合加网，却未见对调频加网的打印效果有本质性提高；

调频加网技术的离散抖动法，是以Bayer的8×8加网矩阵为算法的核心；Bayer加网矩阵是由三重2×2同一元胞矩阵构成，这种矩阵相邻元素值差的绝对值总和为8，对角元素差的绝对值总和为2；打印图形线条有彰显对角线和阻断横竖线的倾向，故称为D(Diagonal)型元胞矩阵；交付打印的图片本身的像素一般为横竖线(Rectangular)，于是整个加网矩阵的打印效果为RDDD型；

为了使打印机图像处理的半色调混合加网处理方法的喷墨更具均匀性，唯有从算法上改进；并且打印机打印出的图片与原数码图片在屏幕上的视觉效果有较大的质量差距。加网前处理和打印前的加网后处理仍有着巨大的发展空间；对于4×4和8×8的加网矩阵如何推广到任意高阶如16×16，32×32…为今后高维数据的打印机做理论上的准备；因此需要一种新的技术方案对打印图片进行处理，以达到打印机图像处理的半色调混合加网法喷墨更加均匀的目的；

发明内容

为此，本发明实施例提供一种从矩阵生成理论发展出构造调频加网矩阵的生成办法，基于达到打印机图像处理的半色调混合加网法的喷墨均匀的目的；

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种黑白打印图片处理方法，包括：

1.从矩阵生成理论发展出构造调频加网矩阵的生成办法；调频加网可由2×2的元胞矩阵经多重复生成；做出元胞矩阵按功能的分类，有对角线(D)型，横竖型(R)型，单位(U)型；

2.根据加网矩阵生成理论和元胞矩阵的分类理论，对经典的8×8 的Bayer加网矩阵进行生成，并确认其为DDD型；

3.为了进一步证实上述理论的正确性，并且便于和DDD型加网矩阵对比，构造出RRR型加网矩阵，做出RRR型加网矩阵主要是提供生成论和分类论的依据，并用作对比的参照；

本发明的实施方式具有如下优点：实现了打印机图像处理的半色调混合加网法打印出的照片更加清晰、更加精密、更加准确的特点；与现有所有打印机图像处理的半色调混合加网法喷墨的技术不冲突；通过本发明技术方案可以免去现有打印机图像处理的半色调混合加网法喷墨技术达到的图片清晰的效果，本发明可以达到打印机图像处理的半色调混合加网法喷墨喷墨均匀的目的；

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍；显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图；

图1为本发明实施例中提供的一种打印机图像的半色调混合加网方法的图形处理方法流程示意图

图2为本发明实施例中提供的一种打印机图像的半色调混合加网方法的处理装置架构图

图3为采用本发明实施例技术方案DDD型与RRR型加网矩阵生成的打印图片效果对比图

图4为采用本发明实施例技术方案DDD型、DDR型、DRD型加网矩阵生成的均匀加网后的打印图片效果对比图

图5为采用本发明实施例技术方案DDD型预处理后的图片与DRD型均匀加网后的打印图片效果对比图

具体实施方式

以下由特定的实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；

本技术方案采用了如下的理论基础：

经图形对比DDD对角型调频矩阵生成的喷墨图形的确比RRR型有较多的对角线成分。Lena DDD图中的格点有明确的X形状，而Lena RRR图中几乎没有；

经图形对比DDD对角型调频矩阵生成的喷墨图形的确比RRR型的有线条均匀的优点；对于这一优点，是进一步为改进提出更好的加网矩阵的理论依据；

提交打印的原照片绝大部分的像素由正方形构成，正方形属横竖线型，亦可用(R)表示。考虑到原像素的形状，打印加网的DDD型实则为(R)DDD型，RRR型实则为(R)RRR型；对于打印的图片对角线和横竖线的混合型的不均匀性的度量标准的公示确立：

不均匀度＝R的重数与D的重数差的绝对值

DDD型的不均匀度为2，因为是(R)DDD型

RRR型的不均匀度为4，因为是(R)RRR型

DDD型的打印图像比RRR型的图形清晰源于DDD型有较低的不均匀性

理论上存在比Bayer加网矩阵(DDD型)更优秀的加网矩阵，它们的不均匀度为零，可称为均匀加网矩阵：RDD、DRD、DDR为均匀加网矩阵；

上述的生成理论、分类理论和均匀加网矩阵的判别构成了系统的优秀加网矩阵的产生理论为郭氏加网理论的核心；

郭氏加网理论可以推广到任意高阶的加网矩阵的产生；任意阶的加网矩阵产生的机器推导程序都根据本理论做出以及任意高阶的优秀的加网矩阵都会有计算机瞬间产生；可以由加网矩阵为核心的加网算法与加网程序产生；

对将要进行打印的图片进行预处理，主要依据郭氏插值第一定理，利用其中的像素插秧机对图片进行大规模地内插像素；预处理可以在加网之前由打印机完成，也可与打印机分离由客户在打印前用手机的APP 或个人电脑APP处理；并对加网后的数码照片进行后处理(要在喷墨打印之前)，后处理的目的主要是增加打印图片的对比度和清晰度，以及加网带来的图片质量下降的问题；最终经过各项综合处理过的打印图片，不均匀度为2的是DDD型打印出的图片；

参见图1，提供一种黑白打印图片处理方法，包括以下步骤：

S1：从矩阵生成理论发展出构造调频加网矩阵的生成办法；

S2：调频加网可由2×2的元胞矩阵经多重复生成。做出元胞矩阵按功能的分类，有对角线(D)型，横竖型(R)型，单位(U)型；

S3：便于和DDD型加网矩阵对比，构造出RRR型加网矩阵，做出RRR 型加网矩阵主要是提供生成论和分类论的依据，并用作对比的参照；

S4：对比DDD对角型调频矩阵生成的喷墨图形比RRR型后有较多线条均匀的成分；Lena DDD图中的格点有明确的X形状，而Lena RRR图中没有；

S5：对比DDD对角型调频矩阵生成喷墨图形比RRR型有线条均匀的优点

S6：原照片像素由正方形构成，正方形属横竖线型，用(R)表示

S7：用于打印的图片对角线和横竖线的混合型的不均匀性的度量标准的公式确立：

不均匀度＝R的重数与D的重数差的绝对值

DDD型的不均匀度为2，是(R)DDD型

RRR型的不均匀度为4，因为是(R)RRR型

DDD型的打印图像比RRR型的图像清晰源于DDD型有较低的不均匀性

参见图2，本发明实施例述提供一种黑白打印图形处理装置，包括：

图像获取模块1，获取原始实景图像，以及从矩阵生成理论发展出构造调频加网矩阵的生成办法；

预处理模块2，对原始图像进行预处理，可以在加网之前由打印机或者与打印机分离由客户在打印前由手机APP、个人电脑APP处理

中处理模块3，经图形对比DDD对角型调频矩阵生成的喷墨图形的确比RRR型有较多的对角线成分，经图形对比DDD对角型调频矩阵生成的喷墨图形的确比RRR型的有线条均匀的优点；提交打印的原照片绝大部分的像素由正方形构成，正方形属横竖线型，亦可用(R)表示；对于元像素的形状，打印加网的DDD型实则为(R)DDD型，RRR型实则为(R)RRR型，对于打印的图片对角线和横竖线的混合型的不均匀性的度量标准的公式确立；

均匀加网矩阵模块4：调频加网的离散抖动法，以Bayer的8×8加网矩阵为算法的核心，是以三重2×2同一元胞矩阵构成，矩阵相邻元素值差绝对值总和为8，对角元素差的绝对值总和为2；RDD、DRD、DDR为均匀加网矩阵；

推荐模块5：可以使用16×16或32×32…的高阶的优秀的加网矩阵，可以采用郭氏加网理论的核心：生成理论、分类理论和均匀加网矩阵的判别生成高阶加网矩阵；

后处理模块6：对加网后的数码图片进行后处理(当然在付诸喷墨打印之前)，目的主要是增加打印图片的对比度和清晰度以及对由于加网带来的图片质量下降的问题，最后经过各项综合处理打印图片；

具体的，所述原始图形采用的是打印机打印出的图片，使所述原始图形打印出得照片更加清晰、更加精密与更加准确；本技术方案对黑白数码打印机的喷墨技术有了很大的提升空间，对打印出的照片采用了调频加网矩阵的技术方案；

图像处理装置的一个实施例中，具体的对于打印的图片对角线和横竖线的混合型的不均匀性的度量标准的公式确立：

不均匀度＝R的重数与D的重数差的绝对值

DDD型的不均匀度为2，是(R)DDD型

RRR型的不均匀度为4，因为是(R)RRR型

DDD型的打印图像比RRR型的图像清晰源于DDD型有较低的不均匀性；

参加图3、图4、图5，本发明实施例中的技术方案，经图形对比DDD 对角型调频矩阵生成的喷墨图形比RRR型有较多的对角线成分，而且Lena DDD图中的格点有明确的X形状，而Lena RRR图中几乎没有；经图形对比DDD对角型调频矩阵生成的喷墨图形的确比RRR型的有线条均匀的优点并得出RDD、DRD、DDR为均匀加网矩阵的理论；与现有所有数码黑白打印机技术不冲突，通过本发明技术方案可以免去现有数码黑白打印技术达到的图片清晰的效果。本发明可以达到打印喷墨均匀的目的；

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种打印机图像处理的半色调混合加网方法，其特征在于，包括：

①从矩阵生成理论发展出构造调频加网矩阵的生成办法；调频加网可由2×2的元胞矩阵经多重复生成；做出元胞矩阵按功能的分类，有对角线(D)型，横竖型(R)型，单位(U)型；

②据加网矩阵生成理论和元胞矩阵的分类理论，对经典的8×8的Bayer加网矩阵进行生成，并确认其为DDD型；

③进一步证实上述理论的正确性，并且便于和DDD型加网矩阵对比，构造出RRR型加网矩阵，做出RRR型加网矩阵主要是提供生成论和分类论的依据，并用作对比的参照。

2.根据权利要求1所述的一种打印机处理的图像半色调的混合加网方法，其特征在于，所述原始图片为数码黑白打印出的照片，将打印出的照片更加清晰。

3.根据权利要求1所述的一种打印机处理的图像半色调的混合加网方法，其特征在于，所述原始打印图片的方式为：

提交打印的原照片绝大部分的像素由正方形构成，正方形属横竖线型，亦可用(R)表示；

考虑到原像素的形状，打印加网的DDD型实则为(R)DDD型，RRR型实则为(R)RRR型；

对于打印的图片对角线和横竖线的混合型的不均匀性的度量标准的公式确立：

不均匀度＝R的重数与D的重数差的绝对值；

DDD型的不均匀度为2，因为是(R)DDD型；

RRR型的不均匀度为4，因为是(R)RRR型；

DDD型的打印图像比RRR型的图形清晰源于DDD型有较低的不均匀性；

理论上存在比Bayer加网矩阵(DDD型)更优秀的加网矩阵，它们的不均匀度为零，可称为均匀加网矩阵；RDD、DRD、DDR为均匀加网矩阵；以上的生成理论、分类理论和均匀加网矩阵的判别构成了系统的优秀加网矩阵的产生理论为郭氏加网理论的核心；

郭氏加网理论可以推广到任意高阶的加网矩阵的产生；任意阶的加网矩阵产生的机器推导程序都根据本理论做出以及任意高阶的优秀的加网矩阵都会有计算机瞬间产生；可以由加网矩阵为核心的加网算法与加网程序产生；

对将要进行打印的图片进行预处理，主要依据郭氏插值第一定理，利用其中的像素插秧机对图片进行大规模地内插像素；预处理可以在加网之前由打印机完成，也可与打印机分离由客户在打印前用手机的APP或个人电脑APP处理；并对加网后的数码照片进行后处理(要在喷墨打印之前)，后处理的目的主要是增加打印图片的对比度和清晰度，以及加网带来的图片质量下降的问题；最终经过各项综合处理过的打印图片，不均匀度为2的是DDD型打印出的图片。