CN1867033B - 多配置网板色调系统 - Google Patents

Abstract

一种混合网版印刷系统和方法，其用于改进的输出图像转译。包含图像数据的电子文件数据被分段为若干区域。这些区域包括一亮色调区域，一中色调区域和一暗色调区域。所选择的抖动方案应用于所述每一区域。应用于该亮色调区域和暗色调区域的抖动模式是从分散抖动模式中选出的。不同的抖动模式随后可选择地应用于该中色调区域。该中色调区域被进一步分为三个区域，一第一四分之一色调区域，一第二四分之一色调区域和一中间中色调区域。一所选择抖动模式被提供给每一子分割中色调区域，包括一选择性的椭圆抖动模式的应用。

Description

多配置网板色调系统

技术领域

本发明涉及一种文件转译技术，尤其涉及一种用于通过使用网板色调印刷(halftoning)进行图像生成的技术。应了解的是，本系统对于硬拷贝文件的生成是特别有利的。尽管如此，仍应了解，本发明适用于任何文件的图像转译，其中通过使用一网板色调印刷系统将线性密度转换为颜色和明暗效果。

背景技术

网板色调印刷广泛应用于与文件转译相关的领域。常规文件，如那些用激光打印机或点阵式打印机转译的文件，由一系列间隔网点组成。在黑白打印机中，所述网点典型地由在白纸上的黑色沉积物形成。在彩色打印机中，该网点可为一种置于纸上的所选择的可获得颜色。这种离散的网点布置足以用于生成高分辨率文本或线条的技术。尽管如此，在转译绘画作品图像时，其能力仍然受限，例如黑白打印机的灰度级别或彩色打印机中的宽范围的彩色图像转译的精确颜色转译。关于彩色打印机，肉眼能分辨众多颜色，而文件转译设备却受可用墨色数量的限制。

网板色调印刷系统利用人类视觉的性能，并转换线性图像密度为人能感知的彩色或灰度级别。这是通过生成作为一矩阵或网点阵列形成的超晶胞或超像素或甚至是能从该转译设备输出的更小的晶胞来实现的。例如，如果一打印机能生成每英寸600个网点(“DPI”)，一英寸乘一英寸的区域可适当地划分为16×16的超晶胞栅格。通过该代表性的转译，每英寸可有10个超晶胞。在每一超像素和每一子晶胞内不同网点图案或色彩图案的结合促使人脑将一灰度级别或色彩级别分配给该超像素。在色彩转译的情况下，可得色彩各种结合和子结合能生成一色彩的心像，其在文件转译设备中不直接提供。

很多现有的文件转译系统使用网板色调图像生成。今天，很多这样的转译系统使用一第三类珀斯特脚本(Type 3PostScript，Adobe Systems的商标)系统。对于所有常规应用的网版印刷的系统来说，具有在人工痕迹(aritifact)之间的交替换位(trade off)显现的差异，如均匀性，光学跳跃，重合失调，细节缺失，桥接，密度变化等等。

有必要提供一种文件转译系统，例如其可优选地包含于PostScript转译系统中，以有效地解决所述问题。

发明内容

本发明提供一种混合网版印刷系统，该系统提供改进的输出图像转译。根据本发明，包括图像数据的电子文件数据被分段为若于区域。这些区域包括一亮色调区域，中色调区域和暗色调区域。所选择的抖动(dithering)方案应用于其中每一区域。

根据本发明一进一步限定的方面，应用于该亮色调和暗色调区域的抖动模式是从选定分散抖动模式中选出的。不同抖动模式选择性地应用于该中色调区域。

根据本发明一进一步限定的方面，该中色调区域自身分为三个区域，包括第一四分之一色调区域，第二四分之一色调区域和一中间中色调区域.选择的抖动模式被提供给这些子分割中色调区域的每一个，包括椭圆抖动模式的选择性应用.

根据本发明一进一步限定的方面，应用于该中色调区域的抖动模式包括提供给第一四分之一色调区域和第二四分之一色调区域的一椭圆模式，和应用于该中间中色调区域的一方格板模式。

上述混合网版印刷系统提供改进的网板色调转译，并解决上述和其他问题，并且提供一系统，该系统可有利地应用于相关常规办公文件转译操作，尤其用PostScript转译环境。

本发明的其他优点，方面及特征将在下面说明书中阐述以使本领域普通技术人员能了解，其中简单地通过示例一适于实施本发明的最佳实施例示出并说明了本发明的一优选实施例。正如将被认识到的，本发明允许其他不同实施例并且其若干细节允许在各种显而易见的方面进行修改而完全不背离本发明。因此附图和说明书应视为示例之用而并非限定。

附图说明

下面将结合一系列附图说明本发明，所述附图仅用于示例本发明的优选实施例，不起到限定作用，其中：

图1为与本发明有关的一文件处理环境的块状图；

图2为示出本发明的混合抖动的流程图；

图3示出与应用该混合抖动系统有关的图像区域的分段；

图4示出了选择抖动模式在根据图3的系统形成的分段区域中的应用；

图5示出本发明网板色调印刷系统的超晶胞的代表图；

图6示出本发明的用于选择节段的典型分散网点抖动模式；

图7示出本发明的用于选择节段的正方形网点抖动模式；

图8示出本发明的用于选择节段的椭圆抖动模式；

图9示出本发明的用于选择节段的方格抖动模式；

图10示出本发明的用于选择节段的椭圆抖动模式；

图11示出本发明的用于选择节段的椭圆抖动模式；

图12示出本发明的用于选择节段的正方形抖动模式；

图13示出本发明的用于选择节段的椭圆抖动模式。

具体实施方式

现参阅附图，附图所示仅用于示例优选实施例和可供选择的实施例，并不起限制之用，图1示出了一文件翻译系统A，其包括一用于接收文件数据12的抖动处理器10。文件数据12一旦用该抖动处理器10处理，被传输至文件转译设备14。在本优选实施例中，文件转译设备14包括一打印机，如激光打印机，点阵式打印机(dot matrix printer)，喷墨打印机，气泡喷墨打印机(bubblejet)，针式打印机(impact printer)，或类似设备。尽管如此，本领域普通技术人员应了解该文件转译设备可为任何可从像素化数据图像转译图像(如用上述打印机所预期的)的适当设备，如上述打印机以及液晶显示器(LCD)，数字光学处理(DLP)显示器和类似设备。

参阅图2，其详细示出了图1中抖动处理器10的运作。在该流程图2中，抖动处理操作B始于方块20。接着，在方块22，该文件数据12(见图1)被接收。然后，进行到方块24，其中电子数据的分段完成。该分段操作的完成是根据相关该电子文档数据的各种灰度级别或颜色级别实现的。下面该优选实施例的分段操作将结合图3进一步详细讨论。

接下来，在方块26，将选择抖动模式应用于在方块24中形成的所述节段。选择抖动模式及其各自应用的具体细节将在下面结合图4至13具体说明。

之后，在方块28，应用所述抖动的数据传输给在方块28处的一文件转译设备，该处理在方块29完成。

参阅图3，图2中来自方块24的电子文件数据的分段将详细说明。图3中，电子文件数据12传输给该抖动处理器10的分段系统30(见图1)。本领域普通技术人员应了解，该抖动处理器10的分段系统可通过任何数字处理系统实现，如在一微处理器系统中，该系统在任何适当的程序语言和内嵌所述程序集的操作环境下运行。在分段系统30中，该电子文件数据12被分析并分为多个色调区域，所述色调区域被适当地依据0到100％的饱和范围分段，其中100％表示全饱和度。在该优选实施例中，该分段系统30将该数据分离为一亮色调区32，一中色调区33和一暗色调区34。同样，在本优选实施例中，这些区域以其传统理解定义，其中亮色调区域大致在0至25％饱和度范围内，中色调区域大致在25％至75％饱和度范围内，以及暗色调区域大致在75％至100％饱和度范围内。尽管如此，应该了解，当所述范围与这些划分有一定程度变动时，本实施方案的优点仍可实现。当所述范围与在优选实施方案中所述的范围相差8-10％时，仍可实现优点。本领域普通技术人员还应了解，有三个区域——亮色调，中色调和暗色调——每一区域包括85.3个灰度级别(256灰度级别/3个区域)，该亮色调和暗色调区域包括该灰度范围的25％或64个灰度级别，因此，产生了22个级别或大约8％的总灰度范围差。

根据本发明一更局限的方面，该中色调区域33进一步分为三个子区域。其包括一第一四分之一色调区域36，一中间色调区域38和一第二四分之一色调区域39。在该优选实施例中，该中间色调区域在或接近一50％饱和度级别，而邻近它的一第一四分之一色调区域和第二四分之一色调区域分别在该中间色调区域33的低饱和度侧和高饱和度侧。

现参阅图4，详细说明依据本发明的所选择的混合抖动的应用。如图4所示，亮色调区域数据32传输至一第一模式装置40，其应用提供一第一选择抖动模式。在该优选实施例中，该第一所选择的抖动模式为一分散的抖动模式或一分散的网点抖动模式。适当的抖动模式的进一步描述将在下面说明。

中色调区域数据33，包括第一四分之一色调区域数据36，第二四分之一色调区域数据39和中间中色调区域数据38，传输给一第二模式装置41。第二模式装置41包括一系统，该系统用于选择性地应用椭圆抖动图象数据输入。在一优选实施例中，该第二模式装置41包括装置42和装置46，该装置42用于将所选择椭圆抖动模式应用于第一四分之一色调区域36，该装置46用于将所选择椭圆抖动模式应用于第二四分之一色调区域数据39。同样，该系统包括用于将方格抖动模式应用于该中间中色调区域数据38的装置44。以下详细说明与由第二模式装置41应用的选择抖动模式有关的更多细节。

一第三模式装置48将一所选择抖动模式应用于暗色调区域数据34.在一优选实施例中，如下面将具体描述的，一第三所选择抖动模式包括一分散抖动模式.一旦如上所述分段区域数据被转变以供给各独立区域，该数据结合并传输给一用于图像转译的设备49.

接下来参阅图5，其示出了代表关联本发明的一适当超晶胞大小的一超晶胞(super cell)或超像素(super pixel)50。尽管如此本领域普通技术人员应了解，不同的超晶胞阵列大小都应涵盖于本发明之内。本领域普通技术人员应了解，选择一特定晶胞要视一特定转译设备和色彩能力(color palate)而具体应用。在图5示出的实施例中，该超晶胞50由一16乘16的设备网点阵列组成的。本领域普通技术人员应了解，此仅为示例之用，适当的晶胞或任何矩形阵列，在优选实施例中为方形，并且适宜是3×3，9×9，5×5，6×6，7×7或适用于特定应用的任何特定分辨率。

图5所示实施例中，超晶胞50包括多个设备网点(device dot)，如在52和54处所列的代表性点。一子晶胞适当地被定义为由4×4或16设备网点组成。因而，每一超晶胞由四个子晶胞组成。256个灰度级别的总和适当地由所示超晶胞实现。从而上述分配模式用一超晶胞示出，如图5中所示。

参阅图6，其示出了一典型的网点分散模式，如适当地用于该亮色调区域的模式。这样的分配模式优选地提供宽间距网点以在这些区域生成不变而统一的色调，作为该亮色调模式的代表。

参阅图7，其示出了也适用亮色调抖动的位于该亮色调范围的末端的一方形网点的常规模式。与分散模式一样，这一种也有利地获得了色调一致均匀的结果。

参阅图8，其示出了一适合的椭圆晶胞的抖动。这样的椭圆模式优选地应用于中色调区域33，尤其在该第一四分之一色调区域。

参阅图9，其示出了一代表性方格模式或方格抖动模式，该图案适用于或接近于一50％总级别，如上述相关该中间中色调区域38的级别。如用在本网板色调模式方案中所提供的，该方格模式优选地提供一从带有黑色网点的晶胞至带有白色网点或空网点(void)的晶胞转接点。

参阅图10，其示出了一椭圆抖动模式，如可适用于相关中色调区域33的第二四分之一色调区域39的模式。这样的椭圆网点优选地提供一对网点扩大的控制。应注意的是图10所示该椭圆模式是图8中模式的反转型，这是由于其在一较高的相对饱和度级别。

图11所示为一方形网点，其适用于相关中色调区域33的一第二四分之一色调区域39。与图10中示出的椭圆抖动模式一样，该椭圆模式提供一均匀一致的色调。

图12示出的为一适合实施的分散网点抖动模式和一暗色调区域，如区域34中所提供的。该所选抖动模式优选地提供不变而统一的色调。

从图6至图13的行进可了解，一主要的网点增长方向为45度。该角度的选择是在能提供一最小可视屏角度的范围内。分散抖动根据在45度方向及水平垂直方向的均匀距离网点重复。提供一方格以在该水平和垂直方向进行均匀距离网点重复。

在对本发明以一灰度范围进行描述示例时，本领域普通技术人员应了解本发明同样适用于色彩空间转译，如由红、绿和黄，青、洋红、黄和黑，或红、绿和蓝所提供的。本领域普通技术人员还应了解任何其他所选颜色空间同样可适当地受益于本发明的混合抖动技术。

而且，如图5所示的超晶胞，在穿过一源图像平面时会被重复很多次.在这种转译过程中，通过打开该阵列增长序列中的相同数量的网点将该源图像的一灰度范围像素值转换为网板色调屏幕.例如，一50％色调打开配置好的设备网点和该方格模式的一半，如在图9中所示的相关模式.

综上所述，本领域普通技术人员应了解当一源图像密度增长和网板色调网点大小增长时，网点扩大也将增长，导致密度再生成区域。当网点配置不再包括图6中所示的分散的单独网点，该网点配置为聚集在一起，但仍彼此相隔。通常设备网点组的共有侧限制了网点扩大。当网点增长不再允许相隔的网点，那么在每一子晶胞内的设备网点的组形成一椭圆，限制在单一方向的密度扩大。当网点增长要求网点在主要和次要方向上接触时，那么网点的配置为一方格图案。在这种方格图案导致一网点扩大的最大增长，这同样保持一高屏幕频率，并且作为一转变水平用以颠倒网点增长模式。因此，在黑色网点之间的空隙以与黑色网点的大小和配置增长相同的方式减少。因而本发明可实现该优点。

本发明以源代码，目标代码，代码中间源及目标代码(如部分编译形式)，或任何其他适用于本发明实施的形式扩展至计算机程序。计算机程序适当地为独立应用程序，软件组件，脚本或其他应用程序的插件。包含本发明的计算机程序优选地在一载体上体现，该载体可为任何能支持该计算机程序的实体或设备：例如，像只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)类的存储介质，像光盘只读存储器(CD-ROM)类的光学记录媒体或像软盘类的磁记录媒体。该载体可传送载体例如通过电缆或光缆，或无线电或其他装置传送的一电学或光学信号。计算机程序可适当地从互联网上一服务器下载。计算机程序也能嵌入一集成电路中。可使计算机基本上完成所述本发明原理的任何和所有的含有代码的这些实施例都涵盖于本发明之中。

本发明的上述优选实施例的目的在于描述和示例本发明。其并非欲通过具体公开的形式限制本发明。根据上述方法可得到明显的修改或各种变化。选用并描述该实施例在于提供依据本发明原理的最佳示例和实际应用，以使本领域普通技术人员能以各种实施例并带有适于所需特殊应用的各种变化来使用本发明。当根据公平合法公正的方式来解释时，所有这样的修改和变化都在所附权利要求所界定的本发明的范围之内。

Claims (17)

1.一混合网板色调系统，其包括：

用于接收代表一文件图像的电子文件数据的装置，其特征在于，该电子文件数据包括从一亮色调区域，一中色调区域和一暗色调区域中选出的多个图像部分的数据代表；和

抖动装置，该抖动装置包括，

用于选择性地将一第一所选择抖动模式应用于该亮色调区域内至少一图像部分的第一模式装置，

用于选择性地将一第二所选择抖动模式应用于该中色调区域内至少一图像部分的第二模式装置，

用于选择性地将一第三所选择抖动模式应用于该暗色调区域内至少一图像部分的第三模式装置。

2.如权利要求1所述的混合网板色调系统，其特征在于，该中色调区域在相关该电子文件数据的图像数值的25％至75％的范围内。

3.如权利要求1所述的混合网板色调系统，其特征在于，该第一所选择抖动模式(5)和第三所选择抖动模式包括一分散抖动模式，并且其中该第二所选择抖动模式包括一椭圆抖动模式。

4.如权利要求2所述的混合网板色调系统，其特征在于，该中色调区域包括一第一四分之一色调区域，一第二四分之一色调区域和一中间中色调区域，并且其中该第二模式装置包括：

用于将该第二所选择抖动模式应用于该第一和第二四分之一色调区域的装置；和

用于将一中间中色调抖动模式应用于该中间中色调区域的装置。

5.如权利要求4所述的混合网板色调系统，其特征在于，

该第一和第三所选择抖动模式包括一分散抖动模式；

该第二所选择抖动模式包括一椭圆抖动模式；和

该中色调抖动模式包括方格抖动模式。

6.如权利要求5所述的混合网板色调系统，其特征在于，该电子文件数据编码于一色彩空间中，该色彩空间是从a)红，绿和黄；b)青，洋红，黄和黑；和c)红，绿和蓝色彩空间中选出的一个。

7.一种混合网版印刷方法，其包括下列步骤：

接收代表一文件图像的电子文件数据，其中该电子文件数据包括从一亮色调区域，一中色调区域和一暗色调区域选出的多个图像部分的数据代表；

将一第一所选择抖动模式应用于应用于该亮色调区域内至少一第一图像部分；

将一第二所选择抖动模式应用于该中色调区域内至少一第二图像部分；

将一第三所选择抖动模式应用于该暗色调区域内至少一第三图像部分。

8.如权利要求7所述的混合网版印刷方法，其特征在于，该中色调区域在相关该电子文件数据的图像数值的25％至75％的范围内。

9.如权利要求7所述的混合网版印刷方法，其特征在于，该第一所选择抖动模式和第三所选择抖动模式包括一分散抖动模式，并且其中该第二所选择抖动模式包括一椭圆抖动模式。

10.如权利要求8所述的混合网版印刷方法，其特征在于，该中色调区域包括一第一四分之一色调区域，一第二四分之一色调区域和一中间中色调区域，并且其还包括步骤：

将该第二所选择抖动模式应用于该第一和第二四分之一色调区域；和

将一中间中色调抖动模式应用于该中间中色调区域。

11.如权利要求10所述的混合网版印刷方法，其特征在于，

该第一和第三所选择抖动模式包括一分散抖动模式；

该第二所选择抖动模式包括一椭圆抖动模式；和

该中色调抖动模式包括方格抖动模式。

12.如权利要求10所述的混合网版印刷方法，其特征在于，该电子文件数据被编码于一色彩空间中，该色彩空间是从a)红，绿和黄；b)青，洋红，黄和黑；和c)红，绿和蓝色彩空间中选出的一个。

13.一种混合网版印刷系统，其包括：

用于接收代表一文件图像的电子文件数据的装置，其特征在于，该电子文件数据包括从一亮色调区域，一第一四分之一色调区域，一第二四分之一色调区域，一中间中色调区域和一暗色调区域中选出的多个图像部分的数据代表，其特征在于该第一，第二和中间中色调区域连续地定义了一相关该电子文件数据的图像数值范围在25％至75％之间；和

抖动装置，该抖动装置包括，

用于选择性地将一亮色调区域抖动模式应用于该亮色调区域内一图像部分的亮色调区域模式装置，

用于选择性地将一第一四分之一色调抖动模式应用于该第一四分之一色调区域内一图像部分的第一四分之一色调模式装置，

用于选择性地将一第二四分之一色调抖动模式应用于该第二四分之一色调区域内一图像部分的第二四分之一色调模式装置，

用于选择性地将一中间中色调抖动模式应用于该中间中色调区域的一图像部分的中间中色调模式装置，和

用于选择性地将一暗色调区域抖动模式应用于该暗色调区域中至少一图像部分的暗色调模式装置。

14.如权利要求13所述的混合网版印刷系统，其特征在于：

该亮色调区域抖动模式包括一分散抖动模式；

该第一四分之一色调抖动模式包括一椭圆抖动模式；

该中间中色调抖动模式包括一方格抖动模式；

该第二四分之一色调抖动模式包括一椭圆抖动模式；和

该暗色调区域抖动模式包括一分散抖动模式。

15.如权利要求13所述的混合网版印刷系统，其特征在于：一所选择的共同抖动模式包括于该亮色调区域抖动模式和该暗色调区域抖动模式中。

16.如权利要求13所述的混合网版印刷系统，其特征在于：一所选择的共同抖动模式包括于该第一四分之一色调抖动模式和该第二四分之一色调抖动模式中。

17.如权利要求15所述的混合网版印刷系统，其特征在于：一所选择的共同抖动模式包括于该第一四分之一色调抖动模式和该第二四分之一色调抖动模式中。

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