DE102023121729A1

DE102023121729A1 - Bildverarbeitungsverfahren und -vorrichtung und zugehörige vorrichtung

Info

Publication number: DE102023121729A1
Application number: DE102023121729.1A
Authority: DE
Inventors: Naiqi Chen; Gang Chen
Original assignee: Shenzhen Anteland Tech Co Ltd; Shenzhen Anteland Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Anteland Tech Co Ltd; Shenzhen Anteland Technology Co Ltd
Priority date: 2022-10-24
Filing date: 2023-08-14
Publication date: 2024-04-25
Also published as: CN115358955B; CN115358955A; US20240137666A1

Abstract

Ein Bildverarbeitungsverfahren, eine Vorrichtung und eine zugehörige Vorrichtung werden bereitgestellt. Das Verfahren weist auf: Schritt 1: Festlegen einer Auflösung eines ersten zu belichtenden Bildes als eine erste Auflösung K1; Schritt 2: Erhalten mehrerer erster Versätze, wobei jeder erste Versatz mit einem jeweiligen Pixel des ersten Bildes korrespondiert; Schritt 3: Verarbeiten des ersten Bildes, um ein zweites Bild mit einer höheren Auflösung zu erhalten, und Festlegen einer zweiten Auflösung des zweiten Bildes als K2; Schritt 4: Erhalten eines dritten Bildes; und Schritt 5: Erhalten eines vierten Bildes.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der Bildverarbeitung und insbesondere auf ein Bildverarbeitungsverfahren und eine Bildverarbeitungsvorrichtung sowie eine zugehörige Vorrichtung, die auf dem Gebiet der direkten Laserabbildung verwendet werden.
HINTERGRUND
Bezugnehmend auf 1 weisen einige Komponenten einer Laserdirektabbildungsvorrichtung im Bereich der Laserdirektabbildung eine erste horizontale Schiene 11, eine zweite horizontale Schiene 12, eine Montageplatte 13 und einen Host-Computer 14 auf. Die erste horizontale Schiene 11 und die zweite horizontale Schiene 12 verlaufen parallel zur X-Achsenrichtung und parallel zueinander. Die Montageplatte 13 ist vertikal zwischen der ersten horizontalen Schiene 11 und der zweiten horizontalen Schiene 12 montiert. Mehrere Laser 15 gleicher Größe in einer Spalte sind gleichmäßig auf der Montageplatte 13 montiert. In der vorliegenden Anmeldung wird davon ausgegangen, dass sich die Mittelpunkte aller Laser 15 auf einer Mittellinie 130 einer Längsseite der Montageplatte 13 befinden (d. h., der Montagefehler der Laser auf der Montageplatte 13 wird nicht berücksichtigt), und der Host-Computer 14 steuert die Montageplatte 13, um entlang der ersten horizontalen Schiene 11 und der zweiten horizontalen Schiene 12 zu gleiten, und steuert alle Laser 15, um Leistung auszugeben, um eine lichtempfindliche Beschichtung zu belichten, die mit mehreren Pixeln des ersten Bildes in 2 korrespondiert (2 zeigt beispielhaft 10 Reihen * 1 Spalte von Pixeln, und schwarze Quadrate kennzeichnen die Pixel). Unter idealen Bedingungen bewegt sich die Montageplatte 13 immer in einer Lage, die senkrecht zur ersten horizontalen Schiene 11 und zur zweiten horizontalen Schiene 12 bleibt, wie in 1 gezeigt, und alle Laser 15 auf der Montageplatte 13 werden vom Host-Computer 14 gesteuert, um gleichzeitig Leistung auszugeben und die lichtempfindliche Beschichtung zu belichten, die mit den mehreren Pixeln in der gleichen Spalte in 2 korrespondiert.
Bezugnehmend auf 3 ist jedoch aufgrund des unvermeidlichen Montagefehlers, dass die beiden Enden der Montageplatte 13 einzeln an der ersten horizontalen Schiene 11 und der zweiten horizontalen Schiene 12 installiert sind, die tatsächliche Lage der Montageplatte 13 relativ zur idealen Lage, die immer senkrecht zur ersten horizontalen Schiene 11 und zur zweiten horizontalen Schiene 12 ist, geneigt. Zum Beispiel ist die Montageplatte 13 in einer Bewegungsrichtung nach vorne geneigt. Wenn in diesem Fall, mit Bezug auf 4, alle Laser gleichzeitig Leistung ausgeben und der oberste Laser 15-1 in 3 die lichtempfindliche Beschichtung belichtet, wo sich die Pixel in der ersten Reihe des ersten Bildes befinden (d. h. die erste Reihe der schwarzen Quadrate wird belichtet), hat der unterste letzte Laser 15-10 noch nicht die lichtempfindliche Beschichtung belichtet, wo sich die Pixel in der letzten zehnten Reihe des ersten Bildes befinden; und wenn der unterste Laser 15-10 sich nach rechts zu der lichtempfindlichen Beschichtung bewegt, wo sich das Pixel in der zehnten Reihe des ersten Bildes befindet, und die lichtempfindliche Beschichtung belichtet, hat sich der oberste Laser 15-1 bereits horizontal über den Belichtungsbereich des ersten Bildes hinaus bewegt, was eine Bildbelichtungsverzögerung verursacht.
Auf der Grundlage der obigen Analyse sollte jedes Pixel des ersten Bildes in 2 verschoben werden, um das Problem zu lösen, dass die Verzögerung der Laserbelichtung durch die geneigte Montageplatte verursacht wird. Unter Bezugnahme auf 5 und 6 sind zwei vorhandene Translationslösungen verfügbar. Bei der ersten Translationslösung wird jedes Pixel im ersten Bild in 2 um einen jeweiligen, tatsächlich erhaltenen ersten Versatz verschoben (zum Beispiel um einen tatsächlichen ersten Versatz f1 des obersten Pixels in der vertikalen Spalte in 5). Da jeder erste Versatz sehr genau ist, ist es derzeit schwierig, dass die Translationsverschiebung des Pixels genau mit dem ersten Versatz übereinstimmt. Bei der zweiten Translationslösung wird das Pixel um ein ganzzahliges Vielfaches der Größe jedes Pixels im ersten Bild verschoben. So wird beispielsweise angenommen, dass die erste Auflösung des ersten Bildes in 5 25400 dpi beträgt, d. h. die Größe d1 jedes Pixels ist gleich 1 µm, und der erste Versatz f1 des obersten Pixels des ersten Bildes in 5 beträgt 1,49 µm. Wenn das oberste Pixel in der vertikalen Spalte in 5 um ein ganzzahliges Vielfaches von 1 µm verschoben wird, kann das Pixel nur um ein ganzzahliges Vielfaches von 1 µm verschoben werden, d. h. um 2 * 1 µm, also 2 µm, und dieser Bewegungsbetrag entspricht eindeutig nicht f1 = 1,49 µm. Entweder weil der Bewegungsbetrag zu genau ist, um umgesetzt zu werden, oder weil der Bewegungsbetrag nur ein ganzzahliges Vielfaches der Pixelgröße sein kann, besteht also eine große Diskrepanz zwischen dem Bewegungsbetrag und dem tatsächlichen Versatz bei den beiden Verfahren.
KURZE ERFINDUNGSERLÄUTERUNG
Die vorliegende Patentanmeldung offenbart ein Bildverarbeitungsverfahren zur Lösung des Problems der verzögerten Bildbelichtung aufgrund des Versatzes einer Montageplatte eines Lasers auf einer Schiene.
Zur Lösung des vorstehenden technischen Problems stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ein Bildverarbeitungsverfahren bereit, das auf dem Gebiet der Laserdirektabbildung verwendet wird. Das Verfahren wird von einer Laserdirektabbildungsvorrichtung durchgeführt, wobei die Laserdirektabbildungsvorrichtung eine Montageplatte, eine erste horizontale Schiene und eine zweite horizontale Schiene aufweist und die erste horizontale Schiene und die zweite horizontale Schiene parallel zu einer X-Achsenrichtung sind. Das Bildverarbeitungsverfahren weist die nachfolgend beschriebenen Schritte auf.
In Schritt 1 wird eine Auflösung eines zu belichtenden ersten Bildes als erste Auflösung K1 festgelegt.
In Schritt 2 werden mehrere erste Versätze erhalten, und jeder erste Versatz korrespondiert mit einem jeweiligen Pixel des ersten Bildes.
In Schritt 3 wird das erste Bild verarbeitet, um ein zweites Bild mit einer zweiten Auflösung K2 zu erhalten, wobei K2 größer als K1 ist.
In Schritt 4 wird eine Größe d2 eines beliebigen Pixels des zweiten Bildes gemäß der zweiten Auflösung K2 berechnet, werden Multiplikatoren erhalten, indem die in Schritt 2 erhaltenen mehreren ersten Versätze separat durch d2 dividiert werden, wird ein Dezimalteil jedes der Multiplikatoren entfernt, um mehrere ganzzahlige Multiplikatoren zu erhalten, wird d2 mit dem mehreren ganzzahligen Multiplikator multipliziert, um mehrere zweite Versätze zu erhalten, werden die mehreren zweiten Versätze separat mit einem Multiplikator multipliziert, der durch Division von K1 durch K2 erhalten wird, um mehrere dritte Versätze zu erhalten, und werden korrespondierende Pixel des zweiten Bildes gemäß den mehreren dritten Versätzen verschoben, um ein drittes Bild zu erhalten.
In Schritt 5 wird eine Auflösung des dritten Bildes von der zweiten Auflösung K2 auf die erste Auflösung K1 zurückgesetzt, um ein viertes Bild zu erhalten.
Das erste Bild weist M Reihen von Pixeln auf. M Reihen von Pixeln in dem ersten Bild werden von korrespondierenden M Lasern einer Laserdirektabbildungsvorrichtung getrennt belichtet, die M Laser sind gleichmäßig auf einer längsseitigen Mittellinie einer Montageplatte der Laserdirektabbildungsvorrichtung angeordnet, die Montageplatte ist zwischen der ersten horizontalen Schiene und der zweiten horizontalen Schiene der Laserdirektabbildungsvorrichtung angeordnet, und ein Winkel β ist ein eingeschlossener Winkel der Montageplatte, die relativ zu einer vertikalen Richtung senkrecht zu der ersten horizontalen Schiene und der zweiten horizontalen Schiene geneigt ist.
In einigen Ausführungsformen erfolgt das Ermitteln des eingeschlossenen Winkels β wie folgt: ein erstes Linearverschiebungsdetektionsmodul, das auf der Laserdirektabbildungsvorrichtung angeordnet ist, detektiert eine erste Verschiebung a1, wobei die erste Verschiebung a1 ein horizontaler Versatz eines ersten Lasers an einem Ende der Montageplatte ist, das bzw. die relativ zu dem ersten Laser an dem Ende der Montageplatte, das bzw. die vertikal ist, geneigt ist; und ein zweites Linearverschiebungsdetektionsmodul detektiert eine zweite Verschiebung a2, wobei die zweite Verschiebung a2 ein horizontaler Versatz eines M-ten Lasers an einem anderen Ende der Montageplatte ist, das bzw. die relativ zu dem M-ten Laser an dem anderen Ende der Montageplatte, das bzw. die vertikal ist, geneigt ist, wobei der Abstand zwischen dem ersten Laser und dem M-ten Laser d ist und $β = a r c t g \frac{a 1 + a 3}{d}$
gemäß einer Inverser-Tangens-Formel ist.
In einigen Ausführungsformen weist das Erhalten mehrerer erster Versätze die nachfolgend beschriebenen Schritte auf.
In Schritt 21 wird eine Seitenlänge jedes Pixels des ersten Bildes als d1 µm ermittelt, wobei d1 = 25400/K1, der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Lasern d1 ist und d = (M - 1) * d1; und ein Schnittpunkt einer längsseitigen Mittellinie der Montageplatte in einem vertikalen Zustand und einer längsseitigen Mittellinie der Montageplatte in einem geneigten Zustand als Punkt D festgelegt wird, und ein Laser, der sich an dem Punkt D befindet, als ein Referenzlaser festgelegt wird, wobei eine horizontale Verschiebung des Referenzlasers nicht geändert wird, wenn die Montageplatte von dem vertikalen Zustand in den geneigten Zustand ausgelenkt wird.
In Schritt 22 wird der Abstand eines Q-ten Lasers von (M - 1) anderen Lasern als dem Referenzlaser zum Referenzlaser als S_Q festgelegt, und die horizontale Verschiebung des Q-ten Lasers wird als f_Q festgelegt, wobei f_Q = S_Q * tgβ.
In Schritt 23 werden Pixel in jeder Spalte des ersten Bildes korrespondierend mit dem Q-ten Laser mit einem horizontalen Versatz von f_Q in einer umgekehrten Richtung bewegt, um die mehreren ersten Versätze zu erhalten.
Die umgekehrte Richtung bezieht sich auf eine Richtung entgegengesetzt zu einer Versatzrichtung der Laser, Q ist eine Variable, und 1 ≤ Q ≤ M - 1.
In einigen Ausführungsformen bezieht sich in Schritt 23 das mit dem Q-ten Laser korrespondierende Pixel auf ein von dem Q-ten Laser belichtetes Pixel.
In einigen Ausführungsformen wird in Schritt 4 die Translation der korrespondierenden Pixel des zweiten Bildes gemäß den mehreren dritten Versätzen zum Erhalten des dritten Bildes automatisch unter einer Steuerung eines Host-Computers in der Laserdirektabbildungsvorrichtung durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung offenbart ferner eine Bildverarbeitungsvorrichtung. Die Bildverarbeitungsvorrichtung weist ein erstes Bildverarbeitungsmodul, ein Berechnungsmodul, ein zweites Bilderlangungsmodul, ein drittes Bilderlangungsmodul und ein viertes Bilderlangungsmodul auf.
Das erste Bildverarbeitungsmodul ist konfiguriert, um eine Auflösung eines ersten Bildes als erste Auflösung K1 festzulegen.
Das Berechnungsmodul ist konfiguriert, um mehrere erste Versätze zu erhalten, wobei jeder erste Versatz mit einem jeweiligen Pixel des ersten Bildes korrespondiert.
Das zweite Bilderlangungsmodul ist konfiguriert, um das erste Bild in ein zweites Bild mit einer zweiten Auflösung K2 zu verarbeiten, wobei K2 größer als K1 ist.
Das dritte Bilderlangungsmodul ist konfiguriert, um eine Größe d2 eines beliebigen Pixels des zweiten Bildes gemäß der zweiten Auflösung K2 zu berechnen, Multiplikatoren durch separates Dividieren der mehreren ersten Versätze durch d2 zu erhalten, einen Dezimalteil von jedem der Multiplikatoren zu entfernen, um mehrere ganzzahlige Multiplikatoren zu erhalten, d2 mit den mehreren ganzzahligen Multiplikatoren zu multiplizieren, um mehrere zweite Versätze zu erhalten, die mehreren zweiten Versätze mit einem Multiplikator separat zu multiplizieren, der durch Dividieren von K1 durch K2 erhalten wird, um mehrere dritte Versätze zu erhalten, und korrespondierende Pixel des zweiten Bildes gemäß den mehreren dritten Versätzen zu verschieben, um ein drittes Bild zu erhalten.
Das vierte Bilderlangungsmodul ist konfiguriert, um eine Auflösung des dritten Bildes von der zweiten Auflösung K2 auf die erste Auflösung K1 zurückzusetzen, um ein viertes Bild zu erhalten.
Ein Winkel β ist ein eingeschlossener Winkel einer Montageplatte, die die erste horizontale Schiene und die zweite horizontale Schiene in einer Laserdirektabbildungsvorrichtung überspannt und relativ zu einer vertikalen Richtung senkrecht zu der ersten horizontalen Schiene und der zweiten horizontalen Schiene geneigt ist, wobei $β = a r c t g \frac{a 1 + a 2}{d}$
eine erste Verschiebung a1 einen horizontalen Versatz eines ersten Lasers an einem Ende der Montageplatte bezeichnet, das bzw. die relativ zu dem ersten Laser an dem Ende der Montageplatte, das bzw. die vertikal ist, geneigt ist, und eine zweite Verschiebung a2 einen horizontalen Versatz eines M-ten Lasers an einem anderen Ende der Montageplatte bezeichnet, das bzw. die relativ zu dem M-ten Laser an dem anderen Ende der Montageplatte, das bzw. die vertikal ist, geneigt ist.
In einigen Ausführungsformen ist das Berechnungsmodul konfiguriert, um eine Mehrzahl von ersten Versätzen auf die folgende Weise zu erhalten.
In Schritt 21 wird eine Seitenlänge jedes Pixels des ersten Bildes als d1 µm ermittelt, wobei d1 = 25400/K1, der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Lasern d1 ist und d = (M - 1) * d1; und ein Schnittpunkt einer längsseitigen Mittellinie der Montageplatte in einem vertikalen Zustand und einer längsseitigen Mittellinie der Montageplatte in einem geneigten Zustand als Punkt D festgelegt wird, und ein Laser, der sich an dem Punkt D befindet, als ein Referenzlaser festgelegt wird, wobei eine horizontale Verschiebung des Referenzlasers nicht geändert wird, wenn die Montageplatte von dem vertikalen Zustand in den geneigten Zustand ausgelenkt wird.
In Schritt 22 wird der Abstand eines Q-ten Lasers von (M - 1) anderen Lasern als dem Referenzlaser zum Referenzlaser als S_Q festgelegt, und die horizontale Verschiebung des Q-ten Lasers wird als f_Q festgelegt, wobei $f_{Q} = S_{Q} * tg β .$
In Schritt 23 werden Pixel in jeder Spalte des ersten Bildes, korrespondierend mit dem Q-ten Laser, um einen horizontalen Versatz von f_Q in umgekehrter Richtung bewegt, um die mehreren ersten Versätze zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung offenbart ferner ein Speichermedium. Das Speichermedium speichert ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor veranlasst, das Bildverarbeitungsverfahren durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung offenbart ferner eine Computervorrichtung. Die Computervorrichtung weist einen Speicher, einen Prozessor und ein Computerprogramm auf, das in dem Speicher gespeichert ist und von dem Prozessor ausführbar ist, wobei der Prozessor, wenn er das Programm ausführt, das Bildverarbeitungsverfahren durchführt.
Bei den vorangehenden technischen Lösungen erreichen das Verfahren und die Vorrichtung, ein Speichermedium und eine Computervorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung/Offenbarung bereitgestellt werden, alle die unten beschriebenen technischen Effekte. Da die Montageplatte auf der ersten horizontalen Schiene und der zweiten horizontalen Schiene ausgelenkt wird, ist die Montageplatte nicht mehr senkrecht zu der ersten horizontalen Schiene und der zweiten horizontalen Schiene, und die Laserspalte auf der Montageplatte wird mit der Auslenkung der Montageplatte als Ganzes ausgelenkt. Wenn das erste Bild von den ausgelenkten Lasern belichtet wird, belichten die Laser die gleiche Spalte von Pixeln des ersten Bildes zu unterschiedlichen Zeiten. Daher müssen mehrere Pixel in jeder Spalte des ersten Bildes horizontal in einer umgekehrten Richtung relativ zu einer Versatzrichtung der Laser verschoben werden. Obwohl die horizontale Verschiebung jedes Pixels genau berechnet werden kann, ist bei Anwendung der beiden im HINTERGRUND erwähnten Pixelbewegungsverfahren eines der beiden Verfahren nicht umsetzbar, und bei dem anderen Verfahren besteht eine große Diskrepanz zwischen der Bewegungsverschiebung und der tatsächlichen Verschiebung des Pixels. Daher wird zunächst das erste Bild verarbeitet, um das zweite Bild mit einer höheren Auflösung zu erhalten, werden mehrere erhaltene erste Versätze durch die Größe des Pixels des zweiten Bildes dividiert, um mehrere Multiplikatoren zu erhalten, wird der Dezimalteil jedes Multiplikators entfernt (das heißt, jeder Multiplikator wird abgerundet), um mehrere ganzzahlige Multiplikatoren zu erhalten, wird die Größe des Pixels des zweiten Bildes mit den mehreren ganzzahligen Multiplikatoren multipliziert, um mehrere zweite Versätze zu erhalten, werden die mehreren zweiten Versätze mit einem Multiplikator multipliziert, der durch Division der ersten Auflösung K1 des ersten Bildes durch die zweite Auflösung K2 des zweiten Bildes erhalten wird, um mehrere dritte Versätze zu erhalten, werden korrespondierende Pixel des zweiten Bildes gemäß den mehreren dritten Versätzen verschoben, um das dritte Bild zu erhalten, und wird die Auflösung des dritten Bildes von der zweiten Auflösung K2 auf die erste Auflösung zurückgesetzt, um das vierte Bild zu erhalten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zur genaueren Erläuterung der technischen Lösungen in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung oder des Standes der Technik werden die in der Beschreibung der Ausführungsformen oder des Standes der Technik verwendeten Zeichnungen im Folgenden kurz beschrieben. Die nachstehend beschriebenen Zeichnungen erläutern offenkundig lediglich einen Teil der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, und ein Fachmann auf dem Gebiet kann auf der Grundlage der nachstehend beschriebenen Zeichnungen andere Zeichnungen erhalten, unter der Voraussetzung, dass keine kreative Arbeit geleistet wird.
Es zeigen:

1 eine Strukturansicht, die zeigt, dass eine Montageplatte 13 in einer Laserdirektabbildungsvorrichtung senkrecht zu zwei horizontalen Schienen ist,
2 eine schematische Darstellung eines ersten Bildes mit 10 Reihen * 1 Spalte von Pixeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung,
3 eine schematische Darstellung von Modulverbindungen einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung,
4 eine schematische Darstellung eines ersten Bildes, das von mehreren Lasern auf einer geneigten Montageplatte belichtet wird,
5 ein ideales Bild, das durch Bewegen von Pixeln in einem ersten Bild gemäß den ersten Versätzen erhalten wird,
6 eine schematische Darstellung von Koordinatenversätzen, wenn die Pixel in 5 versetzt sind,
7 eine schematische Darstellung eines zweiten Bildes,
8 eine schematische Darstellung eines dritten Bildes, das durch Translation von Pixeln in einem zweiten Bild erhalten wird,
9 ein viertes Bild, das durch Zurücksetzen der Auflösung des dritten Bildes in 8 auf K1 erhalten wird; und
10 eine Darstellung von Modulen einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung/Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sind im Folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen und Ausführungsformen näher beschrieben. Die ausführliche Beschreibung der folgenden Ausführungsformen und die Zeichnungen dienen der beispielhaften Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, sollen jedoch den Umfang der vorliegenden Erfindung/Offenbarung nicht einschränken. Die vorliegende Erfindung/Offenbarung kann in vielen verschiedenen Formen implementiert werden und ist nicht auf die hier offenbarten besonderen Ausführungsformen beschränkt, sondern enthält alle technischen Lösungen, die in den Anwendungsbereich der Ansprüche fallen.
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung stellt diese Ausführungsformen bereit, damit die vorliegende Erfindung/Offenbarung gründlich und vollständig ist, und um den Umfang der vorliegenden Erfindung/Offenbarung für den Fachmann vollständig darzustellen. Es wird angemerkt, dass, sofern nicht anders angegeben, die relative Anordnung von Komponenten und Schritten, Materialkomponenten, numerischen Ausdrücken und Werten, die in diesen Ausführungsbeispielen dargelegt sind, lediglich als beispielhaft und nicht als einschränkend zu verstehen sind.
Es wird angemerkt, dass in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, sofern nicht anders vermerkt, „eine Mehrzahl“ größer oder gleich zwei bedeutet, Ausrichtungen oder Positionsbeziehungen, die durch die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „innen“, „außen“ und dergleichen angegeben werden, lediglich der Vereinfachung der Beschreibung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung dienen und nicht bedeuten oder implizieren, dass eine Vorrichtung oder ein Element, auf das Bezug genommen wird, eine bestimmte Ausrichtung haben muss oder in einer bestimmten Ausrichtung konstruiert und betrieben werden muss. Daher sind diese Ausrichtungen oder Positionsbeziehungen nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zu verstehen. Wenn die absolute Position des beschriebenen Objekts geändert wird, kann die relative Positionsbeziehung entsprechend geändert werden.
Darüber hinaus werden die Begriffe „erste/r“, „zweite/r“ und dergleichen in der vorliegenden Erfindung/Offenbarung zur Unterscheidung zwischen verschiedenen Komponenten, jedoch nicht zur Beschreibung irgendeiner Reihenfolge, Menge oder Bedeutung verwendet. „Vertikal“ ist nicht streng vertikal, sondern innerhalb des Toleranzbereichs. „Parallel“ ist nicht streng parallel, sondern innerhalb des Toleranzbereichs. Das Wort „aufweisen“, „enthalten“ oder dergleichen bedeutet, dass ein Element, das dem Wort vorausgeht, Elemente abdeckt, die nach dem Wort aufgeführt sind, und schließt nicht die Möglichkeit aus, dass andere Elemente abgedeckt sind.
Ferner wird angemerkt, dass in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung/Offenbarung, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben und eingeschränkt, die Begriffe „montiert“, „miteinander verbunden“ oder „verbunden“ in einem weiten Sinne zu verstehen sind, beispielsweise als fest verbunden, lösbar verbunden oder intern verbunden oder direkt verbunden oder indirekt über ein Zwischenstück verbunden. Für den Fachmann sind die spezifischen Bedeutungen der vorangehenden Begriffe in der vorliegenden Erfindung/Offenbarung je nach den spezifischen Situationen zu verstehen. Wenn eine bestimmte Vorrichtung so beschrieben ist, dass sie sich zwischen einer ersten Vorrichtung und einer zweiten Vorrichtung befindet, kann eine dazwischen angeordnete Vorrichtung zwischen der bestimmten Vorrichtung und der ersten Vorrichtung oder der zweiten Vorrichtung vorhanden sein oder nicht.
Sämtliche in der vorliegenden Erfindung/Offenbarung verwendeten Begriffe haben die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung/Offenbarung gehört, verstanden wird, sofern sie nicht ausdrücklich anders definiert sind. Darüber hinaus wird angemerkt, dass Begriffe, die beispielsweise in einem allgemeinen Nachschlagewerk definiert sind, so auszulegen sind, dass sie mit ihren Bedeutungen im Kontext des betreffenden Fachgebiets übereinstimmen, und nicht in einem idealisierten oder extrem formalisierten Sinne auszulegen sind, sofern sie hier nicht ausdrücklich als solche definiert sind.
Die Technologie, das Verfahren und die Vorrichtung, die dem Fachmann im Stand der Technik bekannt sind, müssen nicht im Detail erörtert werden, aber im entsprechenden Fall sollten die Technologie, das Verfahren und die Vorrichtung als Teil der Beschreibung betrachtet werden.
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung offenbart ein Bildverarbeitungsverfahren, das auf dem Gebiet der Laserdirektabbildung verwendet wird.
Das Verfahren weist die nachfolgend beschriebenen Schritte auf.
Das Bildverarbeitungsverfahren, das im Bereich der Laserdirektabbildung verwendet wird, weist die nachfolgend beschriebenen Schritte auf.
In Schritt 1 wird eine Auflösung eines zu belichtenden ersten Bildes als erste Auflösung K1 festgelegt.
In Schritt 2 werden mehrere erste Versätze erhalten, wobei jeder erste Versatz mit einem jeweiligen Pixel des ersten Bildes korrespondiert.
In Schritt 3 wird das erste Bild verarbeitet, um ein zweites Bild mit einer zweiten Auflösung K2 zu erhalten, wobei K2 größer als K1 ist.
In Schritt 4 wird eine Größe d2 eines beliebigen Pixels des zweiten Bildes gemäß der zweiten Auflösung K2 berechnet, werden Multiplikatoren durch separates Dividieren der mehreren ersten Versätze durch d2 erhalten, wird ein Dezimalteil von jedem der Multiplikatoren entfernt, um mehrere ganzzahlige Multiplikatoren zu erhalten, wird d2 mit den mehreren ganzzahligen Multiplikatoren multipliziert, um mehrere zweite Versätze zu erhalten, werden die mehreren zweiten Versätze separat mit einem Multiplikator multipliziert, der durch Dividieren von K1 durch K2 erhalten wird, um mehrere dritte Versätze zu erhalten, und werden korrespondierende Pixel des zweiten Bildes gemäß den mehreren dritten Versätzen verschoben, um ein drittes Bild zu erhalten.
In Schritt 5 wird eine Auflösung des dritten Bildes von der zweiten Auflösung K2 auf die erste Auflösung K1 zurückgesetzt, um ein viertes Bild zu erhalten.
Das erste Bild weist M Reihen von Pixeln auf, und M Reihen von Pixeln in dem ersten Bild werden durch korrespondierende M Laser einer Laserdirektabbildungsvorrichtung separat belichtet, die M Laser sind gleichmäßig auf einer längsseitigen Mittellinie einer Montageplatte der Laserdirektabbildungsvorrichtung angeordnet, die Montageplatte ist zwischen der ersten horizontalen Schiene und der zweiten horizontalen Schiene der Laserdirektabbildungsvorrichtung angeordnet, und ein Winkel β ist ein eingeschlossener Winkel der Montageplatte, die relativ zu einer vertikalen Richtung senkrecht zu der ersten horizontalen Schiene und der zweiten horizontalen Schiene geneigt ist.
Bezugnehmend auf 2 weist in Schritt 1 das zu belichtende erste Bild M Reihen * N Spalten von Pixeln auf. In einigen Ausführungsformen ist M = 10 und N = 1, wobei das erste Bild beispielhaft 10 Reihen * 1 Spalte von Pixeln, d. h. insgesamt 10 Pixel aufweist. Diese 10 Pixel werden jeweils von 10 Lasern der gleichen Größe belichtet, die gleichmäßig auf der Montageplatte 13 in 1 montiert sind. Das heißt, dass, wenn sich die Montageplatte 13 auf der ersten horizontalen Schiene 11 und der zweiten horizontalen Schiene 12 horizontal nach rechts bewegt, die 10 Laser 15 der gleichen Größe auf der Montageplatte 13 die 10 korrespondierenden Pixel des ersten Bildes in 2 belichten.
Bezugnehmend auf 3 ist die Montageplatte 13 auf der ersten horizontalen Schiene 11 und der zweiten horizontalen Schiene 12 ausgelenkt, d. h., die Montageplatte 13 ist nicht mehr senkrecht zur ersten horizontalen Schiene 11 und zur zweiten horizontalen Schiene 12. Um das in 2 gezeigte erste Bild zu belichten, muss daher das erste Bild bearbeitet werden. In 3 wird angenommen, dass ein Winkel β ein eingeschlossener Winkel der Montageplatte 13 ist, die relativ zu einer vertikalen Richtung senkrecht zur ersten horizontalen Schiene 11 und zur zweiten horizontalen Schiene 12 geneigt ist, wobei es sich dann versteht, dass alle Pixel des ersten Bildes in 2 in eine Richtung entgegengesetzt zu einer horizontalen Versatzrichtung der Laser verschoben werden müssen, um ein geneigtes ideales Belichtungsbild (d.h. ein geneigtes/gekipptes Bild, das aus Pixeln besteht) zu erhalten, das in 5 gezeigt ist. Das heißt, dass, wenn die Montageplatte 13 um den Winkel β nach rechts ausgelenkt wird, das ideale Belichtungsbild nach dem Versatz theoretisch um den Winkel β relativ zu dem ersten Bild nach links ausgelenkt werden muss. Daher ist die genaue Berechnung des Auslenkungswinkels β der Schlüssel für die genaue Verschiebung jedes Pixels des ersten Bildes.
Wenn, mit Bezug auf die 3, die Montageplatte 13 nach rechts ausgelenkt wird, detektiert ein erstes Linearverschiebungsdetektionsmodul 16, das auf der ersten horizontalen Schiene 11 angeordnet ist, eine erste Verschiebung a1, wobei die erste Verschiebung a1 ein horizontaler Versatz des obersten ersten Lasers 15-1 auf der Montageplatte 13 ist; und ein zweites Linearverschiebungsdetektionsmodul 17, das auf der zweiten horizontalen Schiene 12 angeordnet ist, detektiert eine zweite Verschiebung a2, wobei die zweite Verschiebung a2 eine horizontale Verschiebung des untersten zehnten Lasers 15-10 auf der Montageplatte 13 ist und a2 nicht notwendigerweise gleich a1 ist. Der Abstand zwischen dem Laser 15-1 und dem Laser 15-10 wird als d festgelegt. Die Daten a1, a2 und d werden über ein FPGA-Modul 18 (Field-Programmable Gate Array) 18 an den Host-Computer 14 gesendet, und der Host-Computer 14 berechnet β gemäß der Inverser-Tangens-Formel, wobei β gleich $a r c t g \frac{a 1 + a 2}{d}$
ist. Es wird angemerkt, dass der Auslenkungswinkel β konstant ist, wenn der Host-Computer 14 die Montageplatte 13 steuert, um sich horizontal nach rechts zu bewegen, d. h. die Montageplatte 13 behält die gleiche geneigte Stellung auf der ersten horizontalen Schiene 11 und der zweiten horizontalen Schiene 12 bei, um sich horizontal nach rechts zu bewegen.
Schritt 2 kann insbesondere die unten beschriebenen Schritte aufweisen.
In Schritt 21 wird eine Seitenlänge eines beliebigen Pixels des ersten Bildes als d1 µm ermittelt, wobei d1 = 25400/K1, der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Lasern d1 ist und d = (M - 1) * d1; und ein Schnittpunkt zwischen einer längsseitigen Mittellinie der Montageplatte in einem vertikalen Zustand und einer längsseitigen Mittellinie der Montageplatte in einem geneigten Zustand als Punkt D festgelegt wird, und ein Laser, der sich an dem Punkt D befindet, als ein Referenzlaser festgelegt wird, wobei eine horizontale Verschiebung des Referenzlasers nicht geändert wird, wenn die Montageplatte von dem vertikalen Zustand in den geneigten Zustand ausgelenkt wird.
In Schritt 22 wird der Abstand des Q-ten Lasers von (M - 1) anderen Lasern als dem Referenzlaser zum Referenzlaser als S_Q festgelegt, und die horizontale Verschiebung des Q-ten Lasers wird als f_Q festgelegt, wobei f_Q = S_Q * tgβ.
In Schritt 23 werden Pixel in jeder Spalte in dem ersten Bild, korrespondierend mit dem Q-ten Laser, um einen horizontalen Versatz von f_Q in umgekehrter Richtung verschoben, um die mehreren ersten Versätze zu erhalten.
In Schritt 21 wird die erste Auflösung des ersten Bildes in 2 als K1 festgelegt, die Seitenlänge irgendeines Pixels, das das erste Bild bildet, wird als d1 µm festgelegt, d1 = 25400/K1 gemäß der Definition der Auflösung, und alle zwei benachbarten Laser sind um d1 im Abstand voneinander angeordnet, wobei d = (M - 1) * d1. Bezugnehmend auf 6 ist in einigen Ausführungsformen M 10, wird der Schnittpunkt einer längsseitigen Mittellinie 130 der Montageplatte 13 in einem vertikalen Zustand und einer längsseitigen Mittellinie 130 der Montageplatte 13 in einem geneigten Zustand als Punkt D festgelegt, ist der Laser 15-5, der sich an dem Punkt D befindet (d.h. der fünfte Laser von oben nach unten), als der Referenzlaser festgelegt, und wird eine horizontale Verschiebung des Referenzlasers nicht verändert, wenn die Montageplatte 13 geneigt wird, im Vergleich dazu, wenn die Montageplatte 13 vertikal ist. In einigen Ausführungsformen wird die erste Auflösung K1 des ersten Bildes auf 25400 dpi festgelegt, also d1 = 1 µm.
1) Für Schritt 22 wird Bezug auf 2, 3 und 5 genommen. Eine schematische Darstellung der horizontalen Bewegung der 10 Pixel im ersten Bild in 2 ist in 5 und 6 gezeigt. In 5 stellt eine vertikale Spalte schwarzer Quadrate das erste Bild dar, und ein Bild, das durch mehrere schwarze Quadrate gebildet und relativ zum ersten Bild nach links geneigt wird, ist das ideale Belichtungsbild, das durch Bewegen der entsprechenden Pixel des ersten Bildes um die ersten Versätze erhalten wird. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Lasern gleich wie die Größe d1 eines Pixels. Die Anzahl von Lasern auf der Montageplatte 13 ist gleich der Anzahl von Reihen von zu belichtenden Pixeln im ersten Bild, d. h. wenn sich die Montageplatte 13 horizontal nach rechts bewegt, belichtet jeder Laser alle Pixel in der korrespondierenden Reihe des ersten Bildes. Beispielsweise belichtet der erste Laser 15-1 alle Pixel in der ersten Reihe des ersten Bildes, und der zweite Laser 15-2 belichtet alle Pixel in der zweiten Reihe. In der vorliegenden Anmeldung beträgt die Anzahl der Laser 15 zum Beispiel 10, so dass die Anzahl M von Reihen des ersten Bildes ebenfalls 10 beträgt. Der Abstand S1 von dem ersten Laser 15-1 zu dem fünften Referenzlaser 15-5 von oben nach unten von der Montageplatte 13 in 3 ist gleich 4 * d1. Wenn die Montageplatte 13 den Punkt D als Drehpunkt nimmt und um den Winkel β nach rechts ausgelenkt wird, wird der Laser 15-1 horizontal um einen Versatz von f1 nach rechts verschoben, wobei f1 = a1, und dann muss das erste Pixel von oben nach unten in 5 um einen Versatz von f1 nach links verschoben werden. Der Abstand S₂ von dem zweiten Laser 15-2 zu dem Referenzlaser 15-5 ist gleich 3 * d1. Der zweite Laser wird horizontal um einen Versatzabstand von f2 nach rechts verschoben, wobei f2 = S2 * tgβ = 3 * d1 * (a1 + a2)/d. Da d = 9 * d1, ist f2 = (a1 + a2) * 3/9. Das zweite Pixel von oben nach unten in 5 muss um f2 nach links verschoben werden. Analog dazu muss das dritte Pixel in 5 um f3 nach links verschoben werden, wobei f3 = 2 * d1 * (a1 + a2)/d = (a1 + a2) * 2/9; das vierte Pixel muss um f4 nach links verschoben werden, wobei f4 = (a1 + a2) * 1/9; das fünfte Pixel muss um f5 nach links verschoben werden, wobei f5 = 0; das sechste Pixel muss um f6 nach rechts verschoben werden, wobei f6 = (a1 + a2) * 1/9; das siebte Pixel muss um f7 nach rechts verschoben werden, wobei f7 = (a1 + a2) * 2/9; das achte Pixel muss um f8 nach rechts verschoben werden, wobei f8 = (a1 + a2) * 3/9; das neunte Pixel muss um f9 nach rechts verschoben werden, wobei f9 = (a1 + a2) * 4/9; und das zehnte Pixel muss um f10 nach rechts verschoben werden, wobei f10 = (a1 + a2) * 5/9. Da die erste Verschiebung durch das erste Linearverschiebungsdetektionsmodul 16 detektiert werden kann und die zweite Verschiebung a2 durch das zweite Linearverschiebungsdetektionsmodul 17 detektiert werden kann, können f1 bis f10 berechnet werden. In einigen Ausführungsformen ist f1 = - a1 =- 1,490 µm, und f10 = a2 = 1,862 µm. Die übrigen Werte sind wie folgt: f2 = - (a1 + a2) * 3/9 = - 1,117 µm, f3 =-(a1 + a2) * 2/9 = -0.745 µm, f4 = -0,372 µm, f5 = 0, f6 = 0,372 µm, f7 = 0,745 µm, f8 = 1,117 µm, f9 = 1,490 µm, und f10 = a2 = 1,862 µm. Das positive oder negative Vorzeichen vor jedem Wert gibt die Richtung des Versatzes jedes Pixels relativ zu einer Ausgangsposition an, wobei ein Versatz nach links als negativ definiert ist und ein Versatz nach rechts als positiv definiert ist; f1 bis f10 sind als 10 erste Versätze festgelegt.
Nachdem die 10 ersten Versätze von f1 bis f10 berechnet sind, können mit Bezug auf 6 die Pixel, wenn diese 10 Pixel basierend auf dem ersten Bild direkt verschoben werden, jedes Mal in jeder Reihe nur um ein ganzzahliges Vielfaches der Größe jedes Pixels bewegt werden, was sich von dem tatsächlich berechneten Translationsabstand unterscheidet, was zu einem Fehler beim Translationsabstand der Pixel führt. Wenn der tatsächlich berechnete Abstand als Translationswert verwendet wird, ist es unmöglich, die Pixel gemäß dem tatsächlich berechneten Translationswert zu bewegen, da der Translationswert zu genau ist. In einigen Ausführungsformen beträgt beispielsweise die erste Auflösung des ersten Bildes (d. h. eines Bildes, das aus einer vertikalen Spalte von Pixeln besteht) in 5 25400 dpi, die Größe d1 jedes Pixels ist gleich 1 µm, und f1 des obersten Pixels ist 1,49 µm, d. h. a1 = 1,49 µm. Wenn das oberste Pixel in der vertikalen Spalte in 5 um ein ganzzahliges Vielfaches von 1 µm bewegt wird, kann das oberste Pixel in der vertikalen Spalte nur um 1 µm nach links bewegt werden und dann um 1 µm bewegt werden, und der Gesamtbetrag der Bewegung beträgt 2 µm (d. h. der Betrag der Bewegung kann nur ein ganzzahliges Vielfaches der Größe des Pixels sein) und unterscheidet sich offensichtlich von dem tatsächlichen Abstand f1, der gleich 1,49 µm ist. Wenn das oberste Pixel in der vertikalen Spalte direkt gemäß f1 = 1,49 µm verschoben wird, ist es in der Tat schwierig, eine so genaue Verschiebung durchzuführen. Dies gilt auch für die Bewegung der übrigen Pixel in der vertikalen Spalte in 5.
Um die vorgenannten Probleme zu lösen, wird in der vorliegenden Patentanmeldung das nachfolgend beschriebene Verfahren angewendet, um die Probleme zu lösen.
Zunächst wird das erste Bild in 2 (d.h. das Bild, das aus einer vertikalen Spalte von Pixeln in 5 besteht) mit der ersten Auflösung K1 verarbeitet, um das zweite Bild mit einer höheren Auflösung zu erhalten, wie in 7 gezeigt, und die zweite Auflösung des zweiten Bildes wird als K2 festgelegt. K2 ist ein ganzzahliges Vielfaches von K1. Je größer das Verhältnis von K2 zu K1 ist, desto größer ist die zweite Auflösung des zweiten Bildes und desto genauer ist das Endergebnis der Bildbewegung. In einigen Ausführungsformen beträgt K1 25400 dpi und beträgt K2 2540000 dpi, d. h. K2 = 100 K1. Die Größe d2 eines jeden Pixels im zweiten Bild in 7 erfüllt d2 = 25400/K2 = 0,01 µm. Die 10 berechneten ersten Versätze von f1 bis f10 sind:

-1,490, -1,117, -0,745, -0,372, 0, 0,372, 0,745, 1,117, 1,490 und 1,862 (alle in Mikron) in Folge. Diese 10 ersten Versätze sind getrennt 149 mal, 111,7 mal, 74,5 mal, 37,2 mal, 0 mal, 37,2 mal, 74,5 mal, 111,7 mal, 149 mal und 186,2 mal 0,01 µm. Daher werden die Dezimalteile dieser 10 Multiplikatoren entfernt, um ganzzahlige Multiplikatoren von 0,01 µm zu erhalten, die 149-fach, 111-fach, 74-fach, 37-fach, 74-fach, 111-fach, 149-fach und 186-fach sind, und dann wird d2 (d. h. 0.01 µm) mit diesen 10 ganzzahligen Multiplikatoren multipliziert, um 10 zweite Versätze f1' bis f10' zu erhalten (die Versatzrichtung bleibt gleich und alle Einheiten sind in Mikron), die -1,49, -1,11, -0,74, - 0,37, 0, 0,37, 0,74, 1,11, 1,49 und 1,86 betragen. Die 10 zweiten Versätze werden mit einem Multiplikator 0,01 multipliziert (der Multiplikator 0,01 ergibt sich aus der Division von K1 durch K2), um 10 dritte Versätze f1" bis f10" (alle in Mikron) zu erhalten, die - 0,0149,
-0,0111, -0,0074, -0,0037, 0, 0,0037, 0,0074, 0,0111, 0,0149 und 0,0186 betragen. Die 10 Pixel des zweiten Bildes in 7 werden gemäß den 10 dritten Versätzen f1" bis f10" (in diesem Fall ist die Größe d2 jedes Pixels 0,01 µm) verschoben, um das dritte Bild zu erhalten, das in 8 gezeigt ist, und die Auflösung des dritten Bildes ist immer noch K2, d.h. die Größe jedes Pixels ist immer noch d2. Schließlich wird die Auflösung des dritten Bildes von K2 (2540000 dpi) auf K1 (25400 dpi) zurückgesetzt, um das in 9 gezeigte vierte Bild zu erhalten. Es wird angemerkt, dass die Auflösung des vierten Bildes in
9 K1 ist, d. h. die Größe jedes Pixels ist immer noch d1, d. h. 1 µm, aber der Versatzabstand jedes Pixels im vierten Bild ist nicht mehr gleich dem berechneten idealen Versatzabstand des korrespondierenden Pixels in 5 (mit Ausnahme des fünften Pixels, das sich nicht bewegt), da der Dezimalteil des Multiplikators entfernt und der Ganzzahlteil des Multiplikators beibehalten wurde. Zum Beispiel beträgt der Versatzabstand des obersten Pixels in 9 100f1" und ist nicht mehr gleich dem Versatzabstand f1 des obersten Pixels in 5. Der Versatzabstand 100f1" des obersten Pixels in 9 wird um den Faktor 100 relativ zum dritten Versatz f1" des obersten Pixels im dritten Bild in 8 erweitert. Der Multiplikator 100 ergibt sich aus der Division der zweiten Auflösung K2 durch die erste Auflösung K1.

Es wird angemerkt, dass der Fall, in dem das erste Bild in 2 aus 10 Reihen × 1 Spalte besteht, nur ein Beispiel ist, d. h. der Fall, in dem M = 10 und N = 1 ist, ist nur ein Beispiel. In dem Fall, in dem das erste Bild in M Reihen × N Spalten unterteilt ist, können M und N tatsächlich andere Werte sein. Für ein mehrspaltiges Bild ist das Verarbeitungsverfahren dasselbe wie für nur eine Spalte in 2. Bei diesem Verfahren wird zuerst die erste Spalte des Bildes verarbeitet, und dann werden die restlichen Spalten des Bildes verarbeitet. Darüber hinaus ist der Fall, in dem die Anzahl M der Laser 10 beträgt, nur ein Beispiel. Wenn die Anzahl M der Laser ein anderer Wert ist, korrespondiert die Anzahl M von Reihen des ersten Bildes in 2 mit der Anzahl M der Laser,
d. h. es wird sichergestellt, dass ein Laser alle Pixel in der korrespondierenden Reihe belichtet. Ein weiteres Beispiel ist der Fall, in dem festgelegt wird, dass sich das fünfte Pixel von oben nach unten des ersten Bildes in 5 nicht bewegt. Der Fall, dass die zweite Auflösung K2 des zweiten Bildes in 7 das 100-fache der ersten Auflösung K1 des ersten Bildes in 2 beträgt, ist ein Beispiel. Der Multiplikator kann 5, 10 oder 12 betragen, was hier nicht eingeschränkt ist, solange erfüllt ist, dass K2 größer als K1 ist.
In der vorliegenden Anmeldung wird bei der Auslenkung der Montageplatte 13 nur die Auslenkung aller Laser in der horizontalen Richtung berücksichtigt, und die Änderung von Koordinaten in vertikaler Richtung (Y-Richtung) wird ignoriert. Daher wird bei der Bildverarbeitung nur die horizontale Verschiebung der Pixel berücksichtigt. Außerdem befindet sich die Linie, die die Mittelpunkte aller Laser verbindet, immer auf der Mittellinie 130 der Längsseite der Montageplatte 13, unabhängig davon, ob die Montageplatte ausgelenkt ist oder nicht.
In einigen Ausführungsformen sind das erste Linearverschiebungsdetektionsmodul 16 und das zweite Linearverschiebungsdetektionsmodul 17 beides Gitter oder beides Skalen. Die Gitter oder die Skalen können die erste Verschiebung a1 und die zweite Verschiebung a2 genau detektieren. In ähnlicher Weise können der Wert von d und der Abstand S_(M-1) von jedem beliebigen Laser Q_(M-1) zum Referenzlaser genau berechnet werden. In einigen Ausführungsformen können d und S_(M-1) durch Konstruktionszeichnungen oder tatsächliche Messungen erlangt werden.
Das in der vorliegenden Erfindung/Offenbarung offenbarte Bildverarbeitungsverfahren hat die im Folgenden beschriebenen Vorteile. Da die Montageplatte auf der ersten horizontalen Schiene und der zweiten horizontalen Schiene ausgelenkt wird und somit nicht mehr senkrecht zur ersten horizontalen Schiene und der zweiten horizontalen Schiene ist, werden die Laserspalten auf der Montageplatte mit der Auslenkung der Montageplatte als Ganzes ausgelenkt. Wenn das erste Bild mit M Reihen * N Spalten von den ausgelenkten Lasern belichtet wird, ist der Zeitpunkt, zu dem die ausgelenkten Laser die gleiche Spalte von Pixeln des ersten Bildes belichten, nicht synchronisiert. Daher müssen mehrere Pixel in jeder Spalte des ersten Bildes horizontal in einer umgekehrten Richtung relativ zu einer Versatzrichtung der Laser verschoben werden. Obwohl die horizontale Verschiebung jedes Pixels genau berechnet werden kann, ist bei Anwendung der beiden im HINTERGRUND erwähnten Verfahren der Pixelbewegung eines der beiden Verfahren nicht umsetzbar, und bei dem anderen Verfahren besteht eine große Diskrepanz zwischen der Bewegungsverschiebung und der tatsächlichen Verschiebung des Pixels. Daher wird in der Anmeldung das erste Bild zunächst in das zweite Bild mit einer höheren Auflösung verarbeitet, werden mehrere erhaltene erste Versätze durch die Größe des Pixels des zweiten Bildes geteilt, um mehrere Multiplikatoren zu erhalten, werden mehrere ganzzahlige Multiplikatoren erhalten, indem der Dezimalteil jedes Multiplikators entfernt und der ganzzahlige Teil jedes Multiplikators beibehalten wird, wird die Größe des Pixels des zweiten Bildes mit den mehreren ganzzahligen Multiplikatoren multipliziert, um mehrere zweite Versätze zu erhalten, werden die mehreren zweiten Versätze mit einem Multiplikator multipliziert, der durch Division der ersten Auflösung K1 des ersten Bildes durch die zweite Auflösung K2 des zweiten Bildes erhalten wird, um mehrere dritte Versätze zu erhalten, werden korrespondierende Pixel des zweiten Bildes gemäß den mehreren dritten Versätzen verschoben, um das dritte Bild zu erhalten, und wird die Auflösung des dritten Bildes von der zweiten Auflösung K2 auf die erste Auflösung zurückgeführt, um das vierte Bild zu erhalten. Obwohl die Genauigkeit des vierten Bildes nicht mit dem idealen Bild vergleichbar ist (siehe das geneigte Bild, das aus den schwarzen Pixeln in 5 besteht), das durch Verschieben der korrespondierenden Pixel des ersten Bildes gemäß den mehreren ersten Versätzen erhalten wird, ist das vierte Bild viel genauer als das Ergebnis, das durch separates Verschieben der Pixel gemäß den mehreren ersten Versätzen mit einem ganzzahligen Vielfachen der Größe d1 des Pixels des ersten Bildes als Versatz erhalten wird. Daher verbessert das Verfahren die Bildverarbeitungsgenauigkeit.
Bezugnehmend auf 10 offenbart die vorliegende Erfindung/Offenbarung ferner eine Bildverarbeitungsvorrichtung. Die Bildverarbeitungsvorrichtung weist ein erstes Bildverarbeitungsmodul, ein Berechnungsmodul, ein zweites Bilderlangungsmodul, ein drittes Bilderlangungsmodul und ein viertes Bilderlangungsmodul auf.
Das erste Bildverarbeitungsmodul ist konfiguriert, um eine Auflösung eines ersten Bildes als erste Auflösung K1 festzulegen.
Das Berechnungsmodul ist konfiguriert, um mehrere erste Versätze zu erhalten, wobei jeder erste Versatz mit einem jeweiligen Pixel des ersten Bildes korrespondiert. Für die Berechnung mehrerer erster Versätze kann auf den vorangegangenen spezifischen Lösungsprozess für f1 bis f10 verwiesen werden. Die Einzelheiten werden hier nicht wiederholt.
Das zweite Bilderlangungsmodul ist konfiguriert, um das erste Bild zu verarbeiten, um ein zweites Bild mit einer zweiten Auflösung K2 zu erhalten, wobei K2 größer als K1 ist. In der vorliegenden Anmeldung wird die Auflösung des ersten Bildes als erste Auflösung K1, z. B. 25400 dpi, festgelegt, und beträgt die zweite Auflösung K2 des zweiten Bildes z. B. 2540000 dpi, wobei K2 = 100K1.
Das dritte Bilderlangungsmodul ist konfiguriert, um eine Größe d2 eines beliebigen Pixels des zweiten Bildes gemäß der zweiten Auflösung K2 zu berechnen, eine Mehrzahl von Multiplikatoren zu erhalten, indem die mehreren ersten Versätze separat durch d2 dividiert werden, einen Dezimalteil von jedem der Mehrzahl von Multiplikatoren zu entfernen, um mehrere ganzzahlige Multiplikatoren zu erhalten, d2 mit den mehreren ganzzahligen Multiplikatoren zu multiplizieren, um mehrere zweite Versätze zu erhalten, die mehreren zweiten Versätze mit einem Multiplikator zu multiplizieren, der durch Dividieren von K1 durch K2 erhalten wird, um mehrere dritte Versätze zu erhalten, und korrespondierende Pixel des zweiten Bildes gemäß den mehreren dritten Versätzen zu verschieben, um ein drittes Bild zu erhalten. Das Verfahren zum Erhalten des dritten Bildes wurde bereits ausführlich beschrieben und wird an dieser Stelle nicht wiederholt.
Das vierte Bilderlangungsmodul ist konfiguriert, um eine Auflösung des dritten Bildes von der zweiten Auflösung K2 auf die erste Auflösung zurückzusetzen, um ein viertes Bild zu erhalten.
Die durch die Vorrichtung erzielten technischen Effekte sind genau dieselben wie die mit dem oben beschriebenen Verfahren erzielten technischen Effekte und werden hier nicht wiederholt.
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung stellt ferner ein Speichermedium bereit. Das Speichermedium speichert ein Computerprogramm, das, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor veranlasst, das Verfahren in den Schritten 1 bis 5 durchzuführen. Das Speichermedium bezieht sich auf einen Träger zum Speichern von Daten, z. B. eine Diskette, eine Compact Disc (CD), eine Digital Video Disc (DVD), eine Festplatte, einen Flash-Speicher, einen Universal Serial Bus (USB), eine CompactFlash (CF)-Karte, eine Secure Digital (SD)-Karte, eine MultiMediaCard (MMC), eine SmartMedia (SM)-Karte, einen Memory Stick, eine xD-Picture-Karte und dergleichen. Das gängige Speichermedium basiert auf dem NAND-Flash-Speicher, wie z. B. der USB, die CF-Karte, die SD-Karte, eine Secure Digital High Capacity (SDHC)-Karte, die MMC, die SM-Karte, der Memory Stick oder die xD-Picture-Karte.
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung offenbart ferner eine Computervorrichtung. Die Computervorrichtung enthält einen Speicher, einen Prozessor und ein Computerprogramm, das in dem Speicher gespeichert und von dem Prozessor ausführbar ist. Wenn der Prozessor das Programm ausführt, führt er die oben beschriebenen Schritte 1 bis 5 aus. Der Prozessor enthält einen Betriebssystemkern und der Betriebssystemkern ruft korrespondierende Programmeinheiten aus dem Speicher ab. Es können ein oder mehrere Betriebssystemkerne bereitgestellt sein. Der Speicher kann einen nicht permanenten Speicher in dem computerlesbaren Medium, einen Vielfachzugriffsspeicher (RAM) und/oder einen nicht flüchtigen Speicher, wie einen Festwertspeicher (ROM) oder einen Flash-RAM aufweisen, und der Speicher weist mindestens einen Speicherchip auf.
Bisher sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung im Detail beschrieben. Um das Konzept der vorliegenden Erfindung/Offenbarung nicht zu verschleiern, sind einige auf dem Gebiet wohlbekannte Details nicht beschrieben. Auf der Grundlage der vorangegangenen Beschreibung kann der Fachmann vollständig verstehen, wie die hier offenbarten technischen Lösungen zu implementieren sind.
Obwohl einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung anhand von Beispielen im Detail beschrieben sind, sollte der Fachmann verstehen, dass die vorangehenden Beispiele nur der Beschreibung dienen und den Umfang der vorliegenden Erfindung/Offenbarung nicht einschränken. Der Fachmann sollte verstehen, dass die vorangehenden Ausführungsformen modifiziert oder einige technische Merkmale gleichwertig ersetzt werden können, ohne dabei vom Umfang und dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung/Offenbarung abzuweichen. Insbesondere können die technischen Merkmale, die in den verschiedenen Ausführungsformen erwähnt werden, in beliebiger Weise kombiniert werden, solange es keinen strukturellen Konflikt gibt.

Claims

Bildverarbeitungsverfahren, das auf einem Gebiet der Laserdirektabbildung verwendet wird, wobei das Verfahren durch eine Laserdirektabbildungsvorrichtung durchgeführt wird, wobei die Laserdirektabbildungsvorrichtung eine Montageplatte, eine erste horizontale Schiene und eine zweite horizontale Schiene aufweist, und die erste horizontale Schiene und die zweite horizontale Schiene parallel zu einer X-Achsenrichtung sind, wobei das Verfahren aufweist: Schritt 1: Einstellen einer Auflösung eines zu belichtenden ersten Bildes als eine erste Auflösung K1; Schritt 2: Erhalten einer Mehrzahl von ersten Versätzen (f1-f10), wobei jeder erste Versatz mit einem jeweiligen Pixel des ersten Bildes korrespondiert; Schritt 3: Verarbeiten des ersten Bildes, um ein zweites Bild mit einer zweiten Auflösung K2 zu erhalten, wobei K2 größer als K1 ist; Schritt 4: Berechnen der Größe d2 jedes beliebigen Pixels des zweiten Bildes gemäß der zweiten Auflösung K2; Erhalten einer Mehrzahl von Multiplikatoren durch separates Dividieren der Mehrzahl von ersten Versätzen (f1-f10) durch d2; Entfernen eines Dezimalteils von jedem der Multiplikatoren, um mehrere ganzzahlige Multiplikatoren zu erhalten, Multiplizieren von d2 mit den mehreren ganzzahligen Multiplikatoren, um eine Mehrzahl von zweiten Versätzen (f1'-f10') zu erhalten, separates Multiplizieren der Mehrzahl von zweiten Versätzen (f1'-f10') mit einem Multiplikator, der durch Dividieren von K1 durch K2 erhalten wird, um eine Mehrzahl von dritten Versätzen (f1 „-f1 0“) zu erhalten, und Verschieben korrespondierender Pixel des zweiten Bildes gemäß der Mehrzahl von dritten Versätzen (f1 „-f1 0“), um ein drittes Bild zu erhalten; und Schritt 5: Zurücksetzen einer Auflösung des dritten Bildes von der zweiten Auflösung K2 auf die erste Auflösung K1, um ein viertes Bild zu erhalten; wobei das erste Bild M Reihen von Pixeln aufweist, die M Reihen von Pixeln durch korrespondierende M Laser (15) der Laserdirektabbildungsvorrichtung separat belichtet werden, die M Laser (15) gleichmäßig auf einer längsseitigen Mittellinie (130) der Montageplatte (13) der Laserdirektabbildungsvorrichtung angeordnet sind, die Montageplatte (13) zwischen der ersten horizontalen Schiene (11) und der zweiten horizontalen Schiene (12) der Laserdirektabbildungsvorrichtung angeordnet ist, und ein Winkel β ein eingeschlossener Winkel der Montageplatte (13) ist, die relativ zu einer vertikalen Richtung senkrecht zu der ersten horizontalen Schiene (11) und der zweiten horizontalen Schiene (12) geneigt ist; wobei das Ermitteln des eingeschlossenen Winkels β auf folgende Weise erfolgt: ein erstes Linearverschiebungsdetektionsmodul (16), das an der Laserdirektabbildungsvorrichtung angeordnet ist, detektiert eine erste Verschiebung a1, wobei die erste Verschiebung a1 ein horizontaler Versatz eines ersten Lasers (15-1) an einem Ende der Montageplatte (13) ist, das bzw. die relativ zu dem ersten Laser (15-1) an dem Ende der Montageplatte (13), das bzw. die vertikal ist, geneigt ist; und ein zweites Linearverschiebungsdetektionsmodul (17) detektiert eine zweite Verschiebung a2, wobei die zweite Verschiebung a2 ein horizontaler Versatz eines M-ten Lasers (15-10) an einem anderen Ende der Montageplatte (13) ist, das bzw. die relativ zu dem M-ten Laser (15-10) an dem anderen Ende der Montageplatte (13), das bzw. die vertikal ist, geneigt ist, wobei ein Abstand zwischen dem ersten Laser (15-1) und dem M-ten Laser (15-10) d ist und $β = a r c t g \frac{a 1 + a 2}{d}$
gemäß einer Inverser-Tangens-Formel; wobei das Erhalten einer Mehrzahl von ersten Versätzen (f1-f10), wobei jeder erste Versatz mit einem jeweiligen Pixel des ersten Bildes korrespondiert, aufweist: Schritt 21: Ermitteln einer Seitenlänge jedes Pixels des ersten Bildes als d1 µm, wobei d1 = 25400/K1, ein Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Lasern (15) d1 ist, und d = (M - 1) * d1; und Festlegen eines Schnittpunkts einer längsseitigen Mittellinie (130) der Montageplatte (13) in einem vertikalen Zustand und einer längsseitigen Mittellinie (130) der Montageplatte (13) in einem geneigten Zustand als Punkt D, und Festlegen eines Lasers, der sich an dem Punkt D befindet, als einen Referenzlaser (15-5), wobei eine horizontale Verschiebung des Referenzlasers (15-5) nicht geändert wird, wenn die Montageplatte (13) von dem vertikalen Zustand in den geneigten Zustand ausgelenkt wird; Schritt 22: Festlegen eines Abstands von einem Q-ten Laser unter (M - 1) Lasern, die nicht der Referenzlaser (15-5) sind, zu dem Referenzlaser (15-5) als S_Q, und Festlegen der horizontalen Verschiebung des Q-ten Lasers als f_Q, wobei f_Q = S_Q * tgβ; und Schritt 23: Bewegen von Pixeln in jeder Spalte des ersten Bildes korrespondierend mit dem Q-ten Laser um einen horizontalen Versatz von f_Q in umgekehrter Richtung, um die Mehrzahl von ersten Versätzen (f1-f10) zu erhalten; wobei sich die umgekehrte Richtung auf eine Richtung bezieht, die einer Versatzrichtung der Laser (15) entgegengesetzt ist, Q eine Variable ist und $1 \leq Q \leq M - 1.$
Bildverarbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei sich in Schritt 23 das mit dem Q-ten Laser korrespondierende Pixel auf ein von dem Q-ten Laser belichtetes Pixel bezieht.
Bildverarbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei in Schritt 4 das Verschieben korrespondierender Pixel des zweiten Bildes gemäß der Mehrzahl von dritten Versätzen (f1"-f10") zum Erhalten des dritten Bildes automatisch unter einer Steuerung eines Host-Computers in der Laserdirektabbildungsvorrichtung implementiert wird.
Bildverarbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei eine Anzahl von Lasern (15) auf der Montageplatte (13) gleich einer Anzahl von Reihen von Pixeln in dem ersten zu belichtenden Bild ist.
Bildverarbeitungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei K2 ein ganzzahliges Vielfaches von K1 ist.
Bildverarbeitungsvorrichtung, aufweisend: ein erstes Bildverarbeitungsmodul, das konfiguriert ist, um eine Auflösung eines ersten Bildes als erste Auflösung K1 festzulegen; ein Berechnungsmodul, das konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von ersten Versätzen (f1-f10) zu erhalten, wobei jeder erste Versatz mit einem jeweiligen Pixel des ersten Bildes korrespondiert; ein zweites Bilderlangungsmodul, das konfiguriert ist, um das erste Bild zu verarbeiten, um ein zweites Bild mit einer zweiten Auflösung K2 zu erhalten, wobei K2 größer als K1 ist; ein drittes Bilderlangungsmodul, das konfiguriert ist, um die Größe d2 jedes beliebigen Pixels des zweiten Bildes gemäß der zweiten Auflösung K2 zu berechnen; eine Mehrzahl von Multiplikatoren zu erhalten, durch separates Dividieren der Mehrzahl von ersten Versätzen (f1-f10) durch d2; einen Dezimalteil von jedem der Multiplikatoren zu entfernen, um mehrere ganzzahlige Multiplikatoren zu erhalten, d2 mit den mehreren ganzzahligen Multiplikatoren zu multiplizieren, um eine Mehrzahl von zweiten Versätzen (f1'-f10') zu erhalten, die Mehrzahl von zweiten Versätzen (f1'-f10') separat mit einem Multiplikator zu multiplizieren, der durch Dividieren von K1 durch K2 erhalten wird, um eine Mehrzahl von dritten Versätzen (f1"-f10") zu erhalten, und Verschieben korrespondierender Pixel des zweiten Bildes gemäß der Mehrzahl von dritten Versätzen (f1"-f10"), um ein drittes Bild zu erhalten; und ein viertes Bilderlangungsmodul, das konfiguriert ist, um eine Auflösung des dritten Bildes von der zweiten Auflösung K2 auf die erste Auflösung K1 zurückzusetzen, um ein viertes Bild zu erhalten; wobei ein Winkel β ein eingeschlossener Winkel der Montageplatte (13) ist, die relativ zu einer vertikalen Richtung senkrecht zu der ersten horizontalen Schiene (11) und der zweiten horizontalen Schiene (12) geneigt ist, und $β = a r c t g \frac{a 1 + a 2}{d}$
ist, eine erste Verschiebung a1 ein horizontaler Versatz eines ersten Lasers (15-1) an einem Ende der Montageplatte (13) ist, das bzw. die relativ zu dem ersten Laser (15-1) an dem Ende der Montageplatte (13), das bzw. die vertikal ist, geneigt ist, und eine zweite Verschiebung a2 ein horizontaler Versatz eines M-ten Lasers (15-10) an einem anderen Ende der Montageplatte (13) ist, das bzw. die relativ zu dem M-ten Laser (15-10) an dem anderen Ende der Montageplatte (13), das bzw. die vertikal ist, geneigt ist; wobei das Berechnungsmodul konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von ersten Versätzen (f1-f10) auf die folgende Weise zu erhalten: Schritt 21: Ermitteln einer Seitenlänge jedes Pixels des ersten Bildes als d1 µm, wobei d1 = 25400/K1, ein Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Lasern (15) d1 ist, und d = (M - 1) * d1; und Festlegen eines Schnittpunkts einer längsseitigen Mittellinie (130) der Montageplatte (13) in einem vertikalen Zustand und einer längsseitigen Mittellinie (130) der Montageplatte (13) in einem geneigten Zustand als Punkt D, und Festlegen eines Lasers, der sich an dem Punkt D befindet, als einen Referenzlaser (15-5), wobei eine horizontale Verschiebung des Referenzlasers (15-5) nicht geändert wird, wenn die Montageplatte (13) von dem vertikalen Zustand in den geneigten Zustand ausgelenkt wird; Schritt 22: Festlegen eines Abstands von einem Q-ten Laser unter (M - 1) Lasern, die nicht der Referenzlaser (15-5) sind, zu dem Referenzlaser (15-5) als S_Q, und Festlegen der horizontalen Verschiebung des Q-ten Lasers als f_Q, wobei f_Q = S_Q * tgβ; und Schritt 23: Bewegen von Pixeln in jeder Spalte des ersten Bildes korrespondierend mit dem Q-ten Laser um einen horizontalen Versatz von f_Q in umgekehrter Richtung, um die Mehrzahl von ersten Versätzen (f1-f10) zu erhalten; wobei sich die umgekehrte Richtung auf eine Richtung bezieht, die einer Versatzrichtung der Laser (15) entgegengesetzt ist, Q eine Variable ist und 1 ≤ Q ≤ M - 1.
Speichermedium, das konfiguriert ist, um ein Computerprogramm zu speichern, wobei das Computerprogramm, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor veranlasst, ein Bildverarbeitungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen.
Computervorrichtung, aufweisend einen Speicher, einen Prozessor und ein Computerprogramm, das in dem Speicher gespeichert und von dem Prozessor ausführbar ist, wobei der Prozessor bei der Ausführung des Programms ein Bildverarbeitungsverfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 durchführt.