CN1700730A - 加强半色调影像打印品质的方法 - Google Patents

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Abstract

一种加强半色调影像打印品质的方法,侦测一打印文件的边缘特征及其边缘方向性,然后以误差扩散法对该文件执行半色调影像处理,于文件扫描得到RGB影像之后,以高通滤波器侦测出RGB影像的边缘特征及其边缘方向,紧接着在误差扩散法处理过程中,利用条件式量化器根据输入像素点的边缘特征值、灰阶值及误差累积值,将具有边缘与非边缘特征的像素点分离处理,并使得具非边缘的像素点依原有误差扩散法方式得到较平滑的分配,而具边缘特征的像素点得到集中的分配,通过此可让文件中的文字边缘部份能更锐利。

Description

加强半色调影像打印品质的方法
技术领域
本发明涉及一种加强半色调影像打印品质的方法,特别涉及一种应用于多功能事务机、打印机半色调打印模式的打印方法,该方法分析文件的边缘特征参数,再回馈至误差扩散法的半色调打印处理。
背景技术
由于多功能事务机、扫描仪在日常生活中的使用日渐频繁,对于影像处理品质的好坏与速度更趋重视,而最终目的即在于将输出的影像数据尽可能还原成与原始的影像数据相同,并通过算法提供修饰处理使输出的影像数据色阶能更为平滑,而能获得较佳的影像重制性。
而一般影像处理的流程先将文件的原稿经扫描模块扫描取样后,形成数字化的RGB数据输入,经由CMYK转换、半色调处理及图文加强处理,产生CMYK的半色调影像,最后再经由打印机模块打印出来。因此从扫描取样到打印文件都必须经过CMYK转换、半色调处理,适当地安排各种颜色打印的位置以使人眼能感受到颜色及色阶的变化。
而在上述的半色调处理中以顺序打样(Order Dither)及误差扩散(ErrorDiffusion)两种方法为主。其中顺序打样利用分辨率的减少来增加灰阶的数目,即一种颜色在一个区域内点模式编码的点越多,这种颜色的深浅层次就会越多。
而误差扩散法则是拥有较佳的视觉平滑效果,误差扩散原理是当连续的灰阶尺度影像(gray scale image)被二进制化时,将所产生的色阶误差量依比例分配到邻近像素点(pixel)的一种技术,即利用特定方向像素点的灰阶误差,经过特定比例的累加后来判断下一像素点为黑色或白色。请参阅图1所示,误差扩散电路主要包括有一第一加法器11、一量化器12、一第二加法器13及一误差滤波器14,其中Xij为输入影像的像素点,Uij为误差扩散像素点(error diffusion pixel),X’ij为输出影像的像素点,eij为欲分配至邻近像素点的误差量。
第二加法器13将输出影像的像素点X’ij减去误差扩散像素点Uij得到邻近像素点的误差量eij,邻近像素点误差量eij经由误差滤波器H(z)14处理得到改正后的像素点误差量H(e(i,j)),并经由第一加法器11将输入影像的像素点Xij加上像素点误差量H(e(i,j))而得到改正后的误差扩散像素点Uij,误差扩散像素点Uij即与量化器12的一临界值T作比较,而得到二极值(0或1)输出,即当误差扩散像素点Uij大于临界值T则输出二级值为1,而当误差扩散像素点Uij小于临界值T则输出二极值为0。因此误差扩散的主要做法考虑一个已知像素,它与最终的表示结果之间存有一定的误差,如果将这个误差分散给周围的像素,则单一像素误差的影响在最终整体输出图像中就不会太显著。
然而采用误差扩散的半色调处理方式,虽然在图形处理上拥有较佳的视觉平滑效果,但却会造成其它问题的产生,将会使得原有灰阶悬殊的区域边界变得柔和分散,比如含有文字的图像,即容易在文字边缘产生模糊而不够锐利的现象。
发明内容
本发明的主要目的,在于可提供一种加强半色调影像打印品质的方法,于误差扩散法的半色调处理上做实时的边缘加强,使得图形及文字能得到边缘锐利的加强处理。
为了达到上述目的,本发明提供一种加强半色调影像打印品质的方法,包括步骤:侦测一打印文件的边缘特征及其边缘方向性;以误差扩散法对该打印文件执行半色调处理;及于该误差扩散法处理过程中依据侦测到的该边缘特征及其边缘方向性,对该打印文件中属于边缘与非边缘特征的输入影像像素点分离处理;由此使得边缘特征的像素点得到集中分配,而非边缘特征的像素点得到分散分配。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该打印文件经过扫描或一般图形格式文件的输入之后所得到的具亮度信息的色彩空间影像。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该具亮度信息的色彩空间为RGB影像及CMYK影像的其中之一。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该边缘特征及其边缘方向性的侦测使用高通滤波器。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该高通滤波器为水平滤波器。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该高通滤波器为垂直滤波器。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该高通滤波器为对角线滤波器。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该像素点打印与否由条件式量化器决定。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该条件式量化器依据输入影像像素点的边缘特征值是否大于预设边缘特征临界值以决定该输入影像像素点的打印与否。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该条件式量化器依据输入影像像素点的灰阶值是否大于预设量化临界值以决定该输入影像像素点的打印与否。
根据上述构想所述的加强半色调影像打印品质的方法,其中该条件式量化器依据误差扩散像素点减去输入影像像素点的最大灰阶值是否大于0,以及输入影像像素点的边缘特征值是否等于邻点最大边缘特征值,以决定该输入影像像素点的打印与否。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该误差扩散法使用适应性误差滤波器,使得误差分配在该边缘特征的像素点能得到集中分配,而在该非边缘特征的像素点能得到分散分配。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该适应性误差滤波器为水平误差滤波器。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该适应性误差滤波器为垂直误差滤波器。
根据上述构想的加强半色调影像打印品质的方法,其中该适应性误差滤波器为对角线误差滤波器。
为了能更进一步了解本发明特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为公知误差扩算法的系统架构图;
图2为本发明加强半色调影像打印品质的步骤流程图;
图3A为本发明使用的水平滤波器示意图;
图3B为本发明使用的垂直滤波器示意图;
图3C为本发明使用的右斜对角线滤波器示意图;
图3D为本发明使用的左斜对角线滤波器示意图;
图4为本发明误差扩算法的系统架构图;
图5为本发明条件式量化器的步骤流程图;
图6A为本发明使用的水平误差滤波器示意图;
图6B为本发明使用的垂直误差滤波器示意图;
图6C为本发明使用的右斜对角线误差滤波器示意图;
图6D为本发明使用的左斜对角线误差滤波器示意图;
图7A为打印文件的原始影像图;
图7B图为以传统误差扩算法对图7A打印所得的影像输出图;及
图7C为以本发明对图7A打印所得的影像输出图。
11:第一加法器            12:量化器
13:第二加法器            14:误差滤波器
41:第一加法器            42:条件式量化器
43:第二加法器            44:适应性误差滤波器
具体实施方式
由于以传统误差扩散法对含有文字的影像执行半色调处理,所得到的处理结果文字边缘容易出现毛边现象。因此本发明特别针对此缺陷提出一改良式的误差扩散法。
而在做图文加强的影像处理时,必须先分析打印文件的特性,而一般的文件通常包含有两大部份:
第一类是与背景有明显边缘的部分,比如文字、线条、特殊符号等,本身的颜色及灰阶都非常单纯。
第二类是与背景没有明显边缘的部份,比如图像部份,其颜色及灰阶的变化都非常丰富。
因此根据以上的分析,要区别这两大部份的关键在于判断是否存在一边界,以进一步对文字、影像采取适当的分离处理。
请参阅图2为本发明加强半色调影像打印品质的步骤流程图。打印文件的原稿,经由一般图形格式文件的输入或文件扫描模块(S201)的扫描之后得到RGB或CMYK等含亮度信息的色彩空间的影像,紧接着以高通滤波器(如Sobel operator)侦测影像的边缘特征及边缘方向性(S203),再根据S203所得到的边缘特征参数以误差扩散法执行半色调处理(S205),最后即可由打印模块(S207)打印出半色调的处理结果。而本发明的误差扩散法会根据边缘特征参数供量化器判断是否打印以及误差扩散的方向分配,在后面会有更详细介绍。
本发明加强半色调影像打印品质的方法,于误差扩散法处理之前,先撷取出影像的边缘特征,如此可先区别出打印文件中属于文字或图像的区域。而本发明使用高通滤波器的态样可参阅图3A~D,分别为水平滤波器(Horizontal filter)、垂直滤波器(Vertical filter)、右斜对角线滤波器(Diagonal“/”filter)、左斜对角线滤波器(Diagonal“\”filter)的运算子,通过图三A~D图所示的高通滤波器可侦测出影像的边缘特征及边缘方向性。
请参阅图4为本发明误差扩算法的系统架构图。主要包括有一第一加法器41、一条件式量化器(Condition Quantizer)42、一第二加法器43及一适应性误差滤波器(Adaptive Error Filter)44,其中Yij为输入影像的像素点,Gij为误差扩散像素点(error diffusion pixel),Y’ij为输出影像的像素点,Zij为邻近像素点的误差量,Eij为输入影像像素点的边缘特征值,Dij为输入影像像素点的边缘方向反应值,而Eij及Dij是于侦测影像的边缘特征及边缘方向性所得。
本发明误差扩算法的系统架构图与图1之间最大的差异是将传统的量化器改为条件式量化器42,而传统的误差滤波器则改为适应性误差滤波器44,其余操作则不变。其中条件式量化器42根据输入像素点的边缘特征值、灰阶值及误差累积值,将具有边缘与非边缘特征的像素点分离处理,并使得具非边缘的像素点依原有误差扩散法方式得到较平滑的分配,而具边缘特征的像素点得到集中的分配。而适应性误差滤波器44则通过相对应不同方向性边缘特征的滤波器型态,以使得误差分配在边缘特征上能得到合理的分配。
请参阅图5为本发明条件式量化器的步骤流程图。其中T为条件式量化器判断误差扩散像素点的临界值,TD为输入影像像素点的预设边缘特征临界值,TB为输入影像像素点的预设量化临界值,Ymax为输入影像像素点的最大灰阶值(以8位的灰阶尺度影像而言Ymax最大灰阶值为=255),Emax为输入影像像素点邻点中的最大边缘特征值,包括有下列步骤:
首先,误差式量化器将误差扩散像素点Gij与临界值T比较(S501),若误差扩散像素点Gij的灰阶值小于T,则判断所输入影像像素点的边缘特征值Eij是否大于预设边缘特征临界值TD(S503),若所输入影像像素点的边缘特征值Eij大于TD时,则再判断所输入影像像素点的灰阶值Yij是否大于预设量化临界值TB(S505),若所输入影像像素点的灰阶值Yij大于TB时,最后再判断误差扩散像素点Gij减去输入影像像素点的最大灰阶值Ymax是否大于0,以及所输入影像像素点的边缘特征值Eij是否等于输入影像像素点邻点的最大边缘特征值Emax(S507),若成立的话则条件式量化器输出代表打印的二极值1(S509),而在上述步骤S503、S505、S507若判断结果为否时,则条件式量化器输出代表不打印的二极值0(S511)。
而当误差扩散像素点Gij的灰阶值大于T,则判断所输入影像像素点的边缘特征值Eij是否大于预设边缘特征临界值TD(S523),若所输入影像像素点的边缘特征值Eij大于TD时,则再判断所输入影像像素点的灰阶值Yij是否大于预设量化临界值TB(S525),若所输入影像像素点的灰阶值Yij大于TB时,最后再判断误差扩散像素点Gij减去输入影像像素点的最大灰阶值Ymax是否大于0,以及所输入影像像素点的边缘特征值Eij是否等于输入影像像素点邻点的最大边缘特征值Emax(S527),若成立的话则条件式量化器输出代表打印的二极值1(S529),而在上述步骤S525、S527若判断结果为否时,则条件式量化器输出代表不打印的二极值0(S531),步骤S523判断结果为否时,则条件式量化器输出代表打印的二极值1(S529)。
因此本发明所揭示的条件式量化器依据图5所示的步骤流程图,当输入影像像素点的边缘特征值Eij小于预设边缘特征临界值TD时,如在步骤S503、S523中判断为否的情况,即代表此时输入影像像素点属于非边缘特征,则会依一般传统误差扩散的做法决定是否打印,使得输出打印影像能得到平滑效果。反之,当输入影像像素点的边缘特征值Eij大于预设边缘特征临界值TD时,则会进一步由步骤S505、S507或S525、S527判断输入影像像素点是否属于边缘特征,若判断为是的话,则会打印此输入影像像素点,使得输出打印影像在文字边缘部份能得到集中效果,让文字边缘能更为锐利。
而在适应性误差滤波器方面,使用如图6A~D所示的误差滤波器,分别为水平误差滤波器(Horizontal Error filter)、垂直误差滤波器(Vertical Errorfilter)、右斜对角线误差滤波器(Diagonal Error“/”filter)、左斜对角线误差滤波器(Diagonal Error“\”filter)。适应性误差滤波器会根据输入影像像素点的边缘方向通过相对应不同方向性的误差滤波器,使得误差分配能在边缘特征部分得到集中效果,而非边缘特征部分则得到分散效果。
请参阅图7A~C所示,图7A所示为原始影像,若以一般的误差扩算法进行半色调处理,将会得到如图7B所示的结果,在图7B文字的边缘部份很清楚出现了毛边现象。而若以本发明改良的误差扩散法处理之后,则会呈现出如图7C所示的结果,文字的边缘部份明显变得更锐利。
以上所述,仅为本发明最佳之一的具体实施例的详细说明与附图,任何本领域技术人员可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在所附权利要求范围之内。

Claims (15)

1、一种加强半色调影像打印品质的方法,包括有下列步骤:
侦测一打印文件的边缘特征及其边缘方向性;
以误差扩散法对该打印文件执行半色调处理;及
于该误差扩散法处理过程中依据侦测到的该边缘特征及其边缘方向性对该打印文件中属于边缘与非边缘特征的输入影像像素点分离处理;
由此使得边缘特征的像素点得到集中分配,而非边缘特征的像素点得到分散分配。
2、如权利要求1所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该打印文件经过扫描或一般图形格式文件的输入之后所得到的具亮度信息的色彩空间影像。
3、如权利要求2所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该具亮度信息的色彩空间为RGB影像及CMYK影像的其中之一。
4、如权利要求1所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该边缘特征及其边缘方向性的侦测使用高通滤波器。
5、如权利要求4所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该高通滤波器为水平滤波器。
6、如权利要求4所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该高通滤波器为垂直滤波器。
7、如权利要求4所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该高通滤波器为对角线滤波器。
8、如权利要求1所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该像素点打印与否由条件式量化器决定。
9、如权利要求8所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该条件式量化器依据输入影像像素点的边缘特征值是否大于预设边缘特征临界值以决定该输入影像像素点的打印与否。
10、如权利要求8所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该条件式量化器依据输入影像像素点的灰阶值是否大于预设量化临界值以决定该输入影像像素点的打印与否。
11、如权利要求8所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该条件式量化器依据误差扩散像素点减去输入影像像素点的最大灰阶值是否大于0,以及输入影像像素点的边缘特征值是否等于邻点最大边缘特征值,以决定该输入影像像素点的打印与否。
12、如权利要求1所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该误差扩散法使用适应性误差滤波器,使得误差分配在该边缘特征的像素点能得到集中分配,而在该非边缘特征的像素点能得到分散分配。
13、如权利要求12所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该适应性误差滤波器为水平误差滤波器。
14、如权利要求12所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该适应性误差滤波器为垂直误差滤波器。
15、如权利要求12所述的加强半色调影像打印品质的方法,其特征在于,该适应性误差滤波器为对角线误差滤波器。
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