CN114280895A - 一种激光成像过程中像素行分配方法、系统及相关设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种激光成像过程中像素行分配方法、系统及相关设备，用于提高激光成像精度。本发明实施例方法包括：获取所述激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L；获取单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d；根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

Description

一种激光成像过程中像素行分配方法、系统及相关设备

技术领域

本发明涉及激光成像过程中像素行分配技术领域，尤其涉及一种激光成像过程中像素行分配方法、系统及相关设备。

背景技术

激光直接成像是指控制激光照射曝光面上的感光涂层进行图像曝光，显影之后生成预设的图像。激光直接成像技术相对于传统工艺，无需制作掩膜，降低了工艺复杂度，节约了生产成本，可应用于丝网印刷制版、PCB制造等领域。

为提高激光成像效率，相关技术中的激光直接成像设备(例如申请号为：201310084860.3，平面丝网印刷网版用激光直接制版装置及方法)中包含由多个沿直线等距离分布的激光器组成激光器阵列，控制激光器阵列沿激光扫描方向扫描曝光面，使得多个激光器可以一次对曝光面上多行像素点进行曝光；一次扫描完成之后沿扫描方向的垂直方向(Y轴方向)移动激光器，以对剩余的曝光面依次进行扫描曝光。

申请人注意到，激光器的安装过程中存在误差，导致激光器在Y轴方向的间距不一致。若不考虑激光器的间距差异而将各颗激光器需要扫描的像素行设置为相同数量，当激光器之间的间距大于分配的像素行所在空间时会导致曝光面上不同激光器曝光的图像之间存在大于单行像素宽度的间隙(例如上一颗激光器的最后一行与下一颗激光器的第一行之间存在10行像素宽度的间隙)；当激光器之间的间距小于分配的像素行所在空间时，会导致曝光面上不同激光器曝光的图像之间存在多行像素重叠(例如上一颗激光器的最后10行与下一颗激光器的前面20行重叠)。因此，当激光器在激光扫描方向的垂直方向的间距不一致时，如何保障激光成像精度成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种激光成像过程中像素行分配方法、系统及相关设备，用于提高激光成像精度。

本发明实施例第一方面提供了一种激光成像过程中像素行分配方法，可包括：

获取所述激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L；

获取单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d；

根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，所述根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量，可包括：

将多组L与d的比值的整数部分作为对应激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，所述根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量，可包括：

依次判断多组L与d的比值的小数部分是否超过阈值，若超过阈值，则在整数部分的基础上多分配一行像素，依次确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，若多组L与d的比值包含整数部分和小数部分，所述根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量，可包括：

从边沿位置的激光器开始按顺序计算各组相邻激光器对应的多组L与d的比值的小数部分的累积值；

当积累值的当前值不小于预设阈值时，控制当前激光器在整数部分的基础上多分配一行像素。

本发明实施例第二方面提供了一种激光成像过程中像素行分配系统，可包括：

第一获取模块，用于获取所述激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L；

第二获取模块，用于获取单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d；

处理模块，根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的所述处理模块可包括：

第一处理单元，将多组L与d的比值的整数部分作为对应激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的所述处理模块可包括：

第二处理单元，依次判断多组L与d的比值的小数部分是否超过阈值，若超过阈值，则在整数部分的基础上多分配一行像素，依次确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的所述处理模块可包括：

第三处理单元，从边沿位置的激光器开始按顺序计算各组相邻激光器L与d的比值的小数部分的累积值；当积累值的当前值不小于预设阈值时，控制当前激光器在整数部分的基础上多分配一行像素。

本发明实施例第三方面提供了一种计算机装置，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如第一方面及第一方面中任意一种可能的实施方式中的步骤。

本发明实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面及第一方面中任意一种可能的实施方式中的步骤。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

由以上公开内容可知，本发明实施例中，通过激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L，以及单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d计算各颗激光器所需扫描的像素行的数量，可以有效消除激光器在Y轴方向的间距不一致而导致出现多行像素行重叠的情况或图像局部出现大于单行像素尺寸的间隙的情况，提高了激光成像的精度。

其次，多组L与d的比值中的小数部分进行累积，当累积值不小于阈值时，控制激光器多分配一行像素进行补偿，可以避免分配像素行过程中的积累误差导致的图像失真，进一步提高了激光成像的精度。

附图说明

图1为本发明实施例中激光成像过程中像素行分配方法的一个实施例示意图；

图2为本发明实施例中计算机装置的一个实施例示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

相关技术中的激光直接成像设备中包含呈阵列分布的激光器组成的激光阵列，控制激光器阵列沿激光扫描方向(可以任意调整，一般设置为水平方向)扫描曝光面，使得多个激光器可以一次对曝光面上多行像素点进行曝光；一次扫描完成之后沿扫描方向的垂直方向(Y轴方向)移动激光器，以对剩余的曝光面依次进行扫描曝光。申请人注意到，激光器阵列中激光器的安装过程中存在误差，导致激光器在Y轴方向(Y轴方向是指激光器阵列对曝光面进行扫描的激光扫描方向的垂直方向)的间距不一致。若不考虑激光器的间距差异而将各颗激光器需要扫描的像素行设置为相同数量，则会导致曝光面上不同激光器曝光的图像之间存在像素行重叠或像素行之间存在间隙。为此，本申请实施例中，通过获取激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的实际距离，根据实际距离为每颗激光器分配所需扫描的像素行的数量，可以避免等数量分配像素行导致的多行像素行重叠或存在大于单行像素宽度的间隙。

为了便于理解，下面对本发明实施例中的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中一种激光成像过程中像素行分配方法的一个实施例可包括：

S101：获取激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L。

申请人注意到，激光器阵列中激光器的安装过程中存在误差，导致激光器在Y轴方向的间距不一致。为避免间距不一致导致的像素重叠或像素间隔，需要获取激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L。

具体距离L可以是采用CCD相机进行检测得到，也可以是基于激光器的光斑在感光涂层上扫描生成的痕迹进行检测得到，从而间接获取相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L，具体的获取方式此处不做限定。

S102：获取单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d。

实际应用中，激光阵列中多个激光器沿激光扫描方向对曝光面上多行像素点进行扫描曝光之后，需要沿扫描方向的垂直方向(Y轴方向)移动激光器，其移动的步距需要不大于单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d，以使得激光器可以通过一次扫描或多次配合扫描完成一行像素的转移。单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d需要根据曝光的原始图像的分辨率进行确定，例如Y轴方向2540分辨率的图像表示1英寸(约25.4毫米)长度存在2540个像素点，那么单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d为：25400/2540＝10微米。

S103：根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

在获取到激光阵列中两两相邻为一组，获取多组激光器光斑中心之间的间距L之后，可以根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器(除最后一颗激光器)所需分配扫描的像素行的数量。

示例性的，以从上至下依次标号1至10的10颗激光器为例，两两相邻为一组，若相邻激光器的光斑中心间距分别为：701微米、703微米、787微米、686微米、700微米、743微米、697微米、654微米、621微米。若宽度d为10微米，则计算得到第1至9号激光器所需扫描的像素行的数量分别为：70.1行、70.3行、78.7行、68.6行、70行、74.3行、69.7行、65.4行、62.1行。第10号激光器可以根据曝光面剩余空间分配像素行，其像素行分配策略不做限定。

由于像素行需要设置为整数，则需要对L与d的比值的小数部分进行取舍。可选的，可以直接舍弃小数部分直接取整数；也可以判断小数部分是否超过阈值，若超过则可以加1取整，例如四舍五入的计数方式确定各颗激光器所需扫描的像素行的数量；还可以采用下述优选实施例中的方式分配各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

申请人进一步考虑到直接舍弃小数部分直接取整数，会导致最后一颗激光器之前的所有激光器的扫描的幅面中分配的像素行总数量缩减(例如上述示例中小数部分之和为0.1+0.3+0.7+0.6+0.3+0.7+0.4+0.1＝3.2，即缩减3.2行像素，数百颗激光器组成的激光阵列可能会缩减数十行像素)，使得相同幅面中原始图像中像素行总数量大于被分配给激光器的像素行，进而导致扫描显影之后的图像缺失大量像素行、像素行位置偏移，使得扫描显影之后的图像相对于原始图像失真。

为解决上述图像失真问题，作为一种优选的实施方式，在上述实施例的基础上，在计算多组L与d的比值之后，可以从边沿位置的激光器开始按顺序计算各组相邻激光器的小数部分的累积值；当积累值的当前值不小于预设阈值时，控制当前激光器在整数部分的基础上多分配一行像素。

以上述示例进行说明，计算得到第1至9号激光器所需扫描的像素行的数量分别为：70.1行、70.3行、78.7行、68.6行、70行、74.3行、69.7行、65.4行、62.1行。可以累积小数部分，第1至3号激光器的累积值的当前值为(0.1+0.3+0.7)＝1.1，当前值1.1显然不小于阈值1，则需要控制3号激光器多分配一行像素(即扫描79行，从原始图像的141行开始至219行结束)，以使得第4号激光器从原始图像的第220行开始扫描(相对于直接取整的方式，第4号激光器从原始图像的第219行开始扫描，可以在相同幅面减小图像整体像素偏移)。在此补偿1行之后积累值减1，继续累积，直到第6号激光器时积累值的当前值为(0.1+0.3+0.7-1+0.6+0.3)＝1，不小于阈值1，则需要控制6号激光器多分配一行像素。以此类推，最终第1至9号激光器扫描的像素行依次为：70行、70行、79行、68行、70行、75行、69行、66行、62行。在给各颗激光器分配好所需扫描的像素行数量之后，可以根据原始图像栅格化之后包含的像素行总数量，依次为各颗激光器分配所需扫描的像素行中激光曝光点的位置数据，以使得各颗激光器选择性的曝光像素行中的激光曝光点。

由以上公开内容可知，本发明实施例中，通过激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L，以及单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d计算各颗激光器所需扫描的像素行的数量，可以有效消除激光器在Y轴方向的间距不一致而导致出现多行像素行重叠的情况或图像局部出现大于单行像素尺寸的间隙的情况，提高了激光成像的精度。

其次，多组L与d的比值中的小数部分进行累积，当累积值不小于阈值时，控制激光器多扫描一行像素进行补偿，可以避免分配像素行过程中的积累误差导致的图像失真，进一步提高了激光成像的精度。

可以理解的是，在本申请的各种实施例中，上述各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本发明实施例还提供了一种激光成像过程中像素行分配系统，可包括：

第一获取模块，用于获取激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L；

第二获取模块，用于获取单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d；

处理模块，根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的处理模块可包括：

第一处理单元，将多组L与d的比值的整数部分作为对应激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的处理模块可包括：

第二处理单元，依次判断多组L与d的比值的小数部分是否超过阈值，若超过阈值，则在整数部分的基础上多分配一行像素，依次确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的处理模块可包括：

第三处理单元，从边沿位置的激光器开始按顺序计算各组相邻激光器L与d的比值的小数部分的累积值；当积累值的当前值不小于预设阈值时，控制当前激光器在整数部分的基础上多分配一行像素。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

上面从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的激光成像过程中像素行分配系统进行了描述，请参阅图2，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中的计算机装置进行描述：

该计算机装置1可以包括存储器11、处理器12和输入输出总线13。处理器11执行计算机程序时实现上述图1所示的激光成像过程中像素行分配方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至103。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块或单元的功能。

本发明的一些实施例中，处理器具体用于实现如下步骤：

获取激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L；

获取单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d；

根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，处理器还可以用于实现如下步骤：

将多组L与d的比值的整数部分作为对应激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，处理器还可以用于实现如下步骤：

依次判断多组L与d的比值的小数部分是否超过阈值，若超过阈值，则在整数部分的基础上多分配一行像素，依次确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

可选的，作为一种可能的实施方式，处理器还可以用于实现如下步骤：

从边沿位置的激光器开始按顺序计算各组相邻激光器对应的多组L与d的比值的小数部分的累积值；

当积累值的当前值不小于预设阈值时，控制当前激光器在整数部分的基础上多分配一行像素。

其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是计算机装置1的内部存储单元，例如该计算机装置1的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是计算机装置1的外部存储设备，例如计算机装置1上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器11还可以既包括计算机装置1的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于计算机装置1的应用软件及各类数据，例如计算机程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行计算机程序等。

该输入输出总线13可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。

进一步地，计算机装置还可以包括有线或无线网络接口14，网络接口14可选的可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该计算机装置1与其他电子设备之间建立通信连接。

可选地，该计算机装置1还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的，用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选的，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在计算机装置1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。

图2仅示出了具有组件11-14以及计算机程序的计算机装置1，本领域技术人员可以理解的是，图2示出的结构并不构成对计算机装置1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，可以实现上述图1所示的激光成像过程中像素行分配方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至103。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块或单元的功能。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光成像过程中像素行分配方法，其特征在于，应用于由呈阵列分布的激光器组成的激光阵列，所述方法包括：

获取所述激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L；

获取单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d；

根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量，包括：

将多组L与d的比值的整数部分作为对应激光器所需分配扫描的像素行的数量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量，包括：

依次判断多组L与d的比值的小数部分是否超过阈值，若超过阈值，则在整数部分的基础上多分配一行像素，依次确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若多组L与d的比值包含整数部分和小数部分，所述根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量，包括：

从边沿位置的激光器开始按顺序计算各组相邻激光器对应的多组L与d的比值的小数部分的累积值；

当积累值的当前值不小于预设阈值时，控制当前激光器在整数部分的基础上多分配一行像素。

5.一种激光成像过程中像素行分配系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取所述激光器阵列上相邻激光器的光斑中心在曝光面的Y轴方向的距离L；

第二获取模块，用于获取单行像素在曝光面的Y轴方向占用的宽度d；

处理模块，根据多组L与d的比值分别确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块包括：

第一处理单元，将多组L与d的比值的整数部分作为对应激光器所需分配扫描的像素行的数量。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块，包括：

第二处理单元，依次判断多组L与d的比值的小数部分是否超过阈值，若超过阈值，则在整数部分的基础上多分配一行像素，依次确定各颗激光器所需分配扫描的像素行的数量。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理模块包括：

第三处理单元，从边沿位置的激光器开始按顺序计算各组相邻激光器L与d的比值的小数部分的累积值；当积累值的当前值不小于预设阈值时，控制当前激光器在整数部分的基础上多分配一行像素。

9.一种计算机装置，其特征在于，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至4中任意一项所述方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任意一项所述方法。

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