CN117156064B - 一种基于数字半调的图片生成方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于数字半调的图片生成方法及系统，所述方法包括：上位机端将所述图像分割，并生成图像列；所述上位机端将所述图像列分发至终端节点；所述终端节点根据数字半调算法对所述图像列进行半调，生成半调图；所述输出设备根据所述半调图生成图片。通过将上位机端需要数字半调处理的高分辨率大图卸载到分布式终端节点半调处理，每一个节点分别处理大图中的某一列，以此达到数据并行处理的效果，且通过数字半调并行处理拼接缝隙的问题，使得并行半调后拼接的图像缝隙影响最小。

Description

一种基于数字半调的图片生成方法及系统
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其是指一种基于数字半调的图片生成方法及系统。
背景技术
目前激光打印、喷墨打印、印刷领域，目前的方式都是串行的数字半调。通常在上位机对高分辨率图像直接进行数字半调，生成最后的半调数据下发到终端节点或输出设备。也有进行图像裁剪为多列并行半调。
近年来，打印幅面越来越大，图片的分辨率也越来越高，其进行数字半调的耗时也大幅增加，导致打印速度普遍不高，生产效率还处于低水平。数字半调技术已经发展的很成熟，应用于印刷工业已有一个多世纪。所有半调的算法中应用最广泛的是误差扩散算法，对于高分辨率图像来说，其耗时也是非常高的。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中随着打印幅面越来越大，图片的分辨率也越来越高，其进行数字半调的耗时也大幅增加，导致打印速度普遍不高，生产效率还处于低水平。
为解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种基于数字半调的图片生成方法，所述方法包括：上位机端将所述图像分割，并生成图像列；
所述上位机端将所述图像列分发至终端节点；
所述终端节点根据数字半调算法对所述图像列进行半调，生成半调图；
所述输出设备根据所述半调图生成图片。
在本发明的一个实施例中，所述终端节点的数量为多个。
在本发明的一个实施例中，所述终端节点根据数字半调算法对所述图像列进行半调，生成半调图的步骤还包括：
将所述图像列两端的像素半调，生成第一像素半调图；
将所述第一半调图顶部的像素半调，生成第二像素半调图；
将所述第二像素半调图内部的像素半调，生成半调图。
在本发明的一个实施例中，所述上位机端与多个所述终端节点通过总线连接。
在本发明的一个实施例中，限定所述半调图的长宽尺寸。
在本发明的一个实施例中，所述输出设备根据所述半调图生成图片的步骤还包括：
所述输出设备将所述半调图进行拼接，生成图片。
本发明的第二方面提供了一种系统，所述系统包括：分割模块、分发模块和半调模块；
所述分割模块被配置为：上位机端将所述图像分割，并生成图像列；
所述分发模块被配置为：所述上位机端将所述图像列分发至终端节点；
所述半调模块被配置为：所述终端节点根据数字半调算法对所述图像列进行半调，生成半调图；所述输出设备根据所述半调图生成图片。
在本发明的一个实施例中，所述半调模块还被配置为：
将所述图像列两端的像素半调，生成第一像素半调图；
将所述第一半调图顶部的像素半调，生成第二像素半调图；
将所述第二像素半调图内部的像素半调，生成半调图。
本发明的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的方法。
本发明的第四方面提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的方法。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的一种基于数字半调的图片生成方法及系统，通过将上位机端需要数字半调处理的高分辨率大图卸载到分布式终端节点半调处理，每一个节点分别处理大图中的某一列，以此达到数据并行处理的效果，且通过数字半调并行处理拼接缝隙的问题，使得并行半调后拼接的图像缝隙影响最小。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明提供的一种基于数字半调的图片生成方法及系统的流程图；
图2是本发明提供的一种基于数字半调的图片生成方法及系统的系统架构图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中的附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为便于对本申请进行理解，下面结合具体实施例对本申请提供的技术方案进行详细说明。
参照图1所示，第一方面，本发明提供了一种基于数字半调的图片生成方法，所述方法包括：
S100，上位机端将所述图像分割，并生成图像列；
在步骤S100中，由于图像分辨率比较高，如果在上位机端对图像进行数字半调，那么数字半调处理时耗时非常高，随着打印幅面的快速增长，图片数据会达到数十GB甚至更大，导致上位机端半调耗时长，进而导致整个系统的效率低下，因此在本申请中，上位机端并不对图像进行数字半调，而是对图像进行分割，生成多个图像列。在上位机端对图像进行分割时，上位机端需要根据终端节点的x坐标裁剪图像，其中，图像宽度为W，输出设备宽度为NozzleW，根据图像宽度和输出设备宽度计算出需要裁剪的图像数量，裁剪个数为N＝W/NozzleW(向上取整)；若最后一个图像列，其剩余宽度不足输出设备宽度则补齐输出设备宽度；若不是最后一个图像列，则直接裁剪出输出设备宽度、图像高度的图像列，在本申请中输出设备为喷头，设喷头横坐标为x0，当x0＜N时直接对图像进行裁剪，当x0＝N时，如果最后一图像列宽度不足则补齐为NozzleW宽度。
S200，所述上位机端将所述图像列分发至终端节点；
在步骤S200中，所述终端节点的数量为多个，且所述上位机端与多个所述终端节点通过总线连接。
在实际应用场景中，由于终端节点的数量为多个，因此在上位机端将分割好的图像列分发至终端节点时，是一个上位机端同时将多个图像列分发至对应的终端节点，本申请的拓扑结构为星形拓扑。中央节点-上位机端作为集中管理器，负责高分辨率图像文件的裁剪、分发，协调、调度和控制各个终端节点的通信。终端节点作为分布式节点，负责数据的转发、数字图像半调、状态采集工作。充分利用了星形拓扑的集中管理优势和网状拓扑的高度互联性，实现了系统的高可靠性和容错能力。由于终端节点为分布式节点，因此实现了资源的均衡分配，使得每个节点都能充分发挥其功能，提高整个系统的工作效率。本申请基于时间片轮询的广播方式与各个终端节点通信，在这种通信方式下，中央节点-也就是上位机端每隔一定的时间片发送轮询信号，各个终端节点在收到轮询信号后立刻做出回应，这样确保终端节点间的状态对中央节点可知，使得中央节点维护管理更方便，提高系统的同步性能。
S300，所述终端节点根据数字半调算法对所述图像列进行半调，生成半调图；
在步骤S300中，所述终端节点根据数字半调算法对所述图像列进行半调，生成半调图的步骤还包括：将所述图像列两端的像素半调，生成第一像素半调图；将所述第一半调图顶部的像素半调，生成第二像素半调图：将所述第二像素半调图内部的像素半调，生成半调图。且限定所述半调图的长宽尺寸。
在实际应用场景中，终端节点接收到对应的图像列，先对该图像列的左右两列像素进行半调，半调结束后生成第一半调图像，然后对第一半调图像顶部的一行像素进行半调，生成第二半调图像，再对第二半调图像内部的像素进行半调，最后输出半调图。多个分布式终端节点并行半调图像的某一列，使得整个图像的半调速度大幅提高N倍(N为终端节点个数)，使得整个系统的效率大幅提高。其中，需要对半调图的长宽尺寸进行限定，以防止最终输出的半调图过大显示不全，或者半调图过小显示不清。
S400，所述输出设备根据所述半调图生成图片。
在步骤S400中，所述输出设备将所述半调图进行拼接，生成图片。
在实际应用场景中，输出设备接收到多个终端设备发送的半调图，由于每个终端节点均半调上位机端对应发送的图像列，因此每个终端节点会输出对应的半调图，输出设备需要将多个半调图进行拼接，拼接后生成完整的图片。本申请解决了并行处理产生的缝隙，使得最后输出的拼接后的图片效果更好。
参照图2所示，第二方面，本申请提供了一种基于数字半调的图片生成系统，所述系统包括：分割模块100、分发模块200和半调模块300；
所述分割模块100被配置为：上位机端将所述图像分割，并生成图像列；
所述分发模块200被配置为：所述上位机端将所述图像列分发至终端节点；
所述半调模块300被配置为：所述终端节点根据数字半调算法对所述图像列进行半调，生成半调图；所述输出设备根据所述半调图生成图片。
在一种实现方式中，所述半调模块300还被配置为：
将所述图像列两端的像素半调，生成第一像素半调图；
将所述第一半调图顶部的像素半调，生成第二像素半调图；
将所述第二像素半调图内部的像素半调，生成半调图。
上述系统中在应用前述方法时的作用效果可参见前述方法实施例中的说明，在此不再赘述。
本发明的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的方法。
本发明的第四方面提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种基于数字半调的图片生成方法，其特征在于，所述方法包括：
上位机端将图像分割，并生成图像列；其中，在上位机端对图像进行分割时，上位机端需要根据终端节点的x坐标裁剪图像，图像宽度为W，输出设备宽度为NozzleW，根据图像宽度和输出设备宽度计算出需要裁剪的图像数量，裁剪个数为N=W/NozzleW、且向上取整；若最后一个图像列，其剩余宽度不足输出设备宽度则补齐输出设备宽度；若不是最后一个图像列，则直接裁剪出输出设备宽度、图像高度的图像列，输出设备为喷头，设喷头横坐标为x0，当x0<N时直接对图像进行裁剪，当x0=N时，如果最后一图像列宽度不足则补齐为NozzleW宽度；
所述上位机端将所述图像列分发至终端节点；其中，所述终端节点的数量为多个，且所述上位机端与多个所述终端节点通过总线连接；在上位机端将分割好的图像列分发至终端节点时，是一个上位机端同时将多个图像列分发至对应的终端节点；上位机端基于时间片轮询的广播方式与各个终端节点通信，上位机端每隔一定的时间片发送轮询信号，各个终端节点在收到轮询信号后立刻做出回应；
所述终端节点根据数字半调算法对所述图像列进行半调，生成半调图；其中，将所述图像列的左右两列像素进行半调，生成第一像素半调图；将所述第一像素半调图顶部的一行像素进行半调，生成第二像素半调图；将所述第二像素半调图内部的像素半调，生成半调图；
所述输出设备根据所述半调图生成图片。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字半调的图片生成方法，其特征在于：限定所述半调图的长宽尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字半调的图片生成方法，其特征在于，所述输出设备根据所述半调图生成图片的步骤还包括：所述输出设备将所述半调图进行拼接，生成图片。
4.一种基于数字半调的图片生成系统，其特征在于，所述系统包括：分割模块、分发模块和半调模块；
所述分割模块被配置为：上位机端将图像分割，并生成图像列；其中，在上位机端对图像进行分割时，上位机端需要根据终端节点的x坐标裁剪图像，图像宽度为W，输出设备宽度为NozzleW，根据图像宽度和输出设备宽度计算出需要裁剪的图像数量，裁剪个数为N=W/NozzleW、且向上取整；若最后一个图像列，其剩余宽度不足输出设备宽度则补齐输出设备宽度；若不是最后一个图像列，则直接裁剪出输出设备宽度、图像高度的图像列，输出设备为喷头，设喷头横坐标为x0，当x0<N时直接对图像进行裁剪，当x0=N时，如果最后一图像列宽度不足则补齐为NozzleW宽度；
所述分发模块被配置为：所述上位机端将所述图像列分发至终端节点；其中，所述终端节点的数量为多个，且所述上位机端与多个所述终端节点通过总线连接；在上位机端将分割好的图像列分发至终端节点时，是一个上位机端同时将多个图像列分发至对应的终端节点；上位机端基于时间片轮询的广播方式与各个终端节点通信，上位机端每隔一定的时间片发送轮询信号，各个终端节点在收到轮询信号后立刻做出回应；
所述半调模块被配置为：所述终端节点根据数字半调算法对所述图像列进行半调，生成半调图；其中，将所述图像列的左右两列像素进行半调，生成第一像素半调图；将所述第一像素半调图顶部的一行像素进行半调，生成第二像素半调图；将所述第二像素半调图内部的像素半调，生成半调图；
所述输出设备根据所述半调图生成图片。
5.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述一种基于数字半调的图片生成方法的步骤。
6.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述一种基于数字半调的图片生成方法的步骤。
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