基于数字喷墨技术的同心圆环遍历圆形图像打印方法与流程

本发明涉及数字喷墨打印技术领域，具体涉及基于数字喷墨技术的同心圆环遍历圆形图像打印方法。

背景技术：

喷墨打印改变了传统的丝网印刷和圆网印刷方式，在印刷领域的应用越来越广泛。一般的情形是，打印图案是矩形的，使用横向扫描式打印。当遇到圆形打印图案时，会采用四角置白的方法，对于其他异形图案也会采用相应的策略。上述方法存在某些不足，在圆形图像横向打印时，因留白的存在，平均会损失21.5％的效率。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明旨在于提供基于数字喷墨技术的同心圆环遍历圆形图像打印方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于数字喷墨技术的同心圆环遍历圆形图像打印方法，包括：

s1、印刷格式文件预处理，用于将.prt格式文件中的像素点字符化处理，提取文件头信息，将多色数据重新排列为字节型数据；

s2、根据源图像矩阵，截取所需要的最外圈圆环图案，映射为长条图，同时制作一个预处理后图型大小一样的空值对比图，在每个被映射坐标处，为对比图置全黑(0xff)；

s3、沿径向向内移动“喷头”进行圆环映射，得到次一级的圆环图案，以此类推直至打印完整个圆形,并将对比图相应坐标处置黑；

s4、对得到的图案进行去字符化后处理工作，制作出可用的prt格式文件。

优选地，在上述的基于数字喷墨技术的同心圆环遍历圆形图像打印方法中，所述印刷格式文件预处理是以二进制每32位读取一组数据，分别包含了源文件的dpi、高度、宽度、色数和色深信息，然后对文件头结构体进行预抓取和字符化处理，将每行单色的格式化文件转换为每字节一像素点的形式。

优选地，在上述的基于数字喷墨技术的同心圆环遍历圆形图像打印方法中，在所述s3中，设源图形的像素高度为height，像素宽度为width，矩阵坐标(i，j)，右手直角坐标系坐标组(x，y)，以中心为原点的极坐标组(ρ，θ)，大圆半径r，映射图横向坐标分辨率dθ，所述圆环映射的具体步骤包括：

s3.1、外层循环用来遍历字符化后的原生矩阵，用i，j来标识行列号；

s3.2、将原生二维矩阵的[i][j]坐标组转化到易用的右手直角坐标系，其原点坐落于(width/2，height/2)处，令r＝width/2＝height/2，转化公式如下：

x＝i-r，

y＝r-j；

s3.3、利用极坐标分别计算每个遍历点的ρ和θ，其中

θ(i,j)＝atan2(y/x)，

θ'(i,j)＝θ(i,j)+π，

其中，atan2是用来表示[-pi,pi]内方位角的函数；

s3.4、判决符合条件的映射点(i,j)，需要满足的三个条件为：

1、ρ(i,j)<r；

2、ρ(i,j)>r-printh，其中printh指的是喷头宽度；

3、对比图在此处没有置色为黑；

s3.5、进行对点映射和对比图置色，其中，对点映射的实现公式为：

origin(i，j)->generate([r-ρ(i,j)]，[θ'(i,j)/(2*π/π*height)])；其中，origin和generate矩阵分别代表初始和生成矩阵，generate内层中括号是向下取整高斯符号；

对比图置色的实现公式为：

contrastgraph(i，j)->0xff。

优选地，在上述的基于数字喷墨技术的同心圆环遍历圆形图像打印方法中，在对点映射过程中，以向下取整对齐的方法，点的漂移最多不超过

优选地，在上述的基于数字喷墨技术的同心圆环遍历圆形图像打印方法中，在所述步骤s2中，空值对比图的制作过程包括：

s2.1、随着生成图案一起进行去字符化操作；

s2.2、保存下来的文件作为参考存档。

检验对比图在(i，j)处未置黑保证了印刷环境下不会出现重复点或遗漏点(表现为颜色失真)。

本发明有益效果：本发明提供的同心圆环遍历圆形图像打印方法，提高了单个图案的印刷效率，减少了机械运动所需空间，避免了因机械精度而造成的水平和垂直误差。

附图说明

图1是本发明的流程图，阐释了本次圆形印刷的主要步骤；

图2是本发明适配的装置图；

图3是本发明用作测试的一张图形；

图4是本发明最终得到的长条图以及其对比图案。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步的描述，需要说明的是，在详细解释本发明的任何实施例之前，本发明在其应用中不限于以下描述中阐述的或下面的附图中示出的部件构造和布置细节。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。而且，应该理解的是，这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应该认为是限制性的。本文中的“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用意味着涵盖其后列出的项目及其等同物以及额外的项目。术语“安装”、“连接”和“耦合”广泛地使用并且包括直接和间接的安装、连接和耦合。此外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合，而可以包括直接或间接的电连接或电耦合。

应该注意的是，可以利用多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构部件来实现本发明。此外，并且如在随后的段落中所描述的，附图中示出的具体配置旨在示例本发明的实施例，并且其他可选配置是可能的。除非另有说明，否则术语“处理器”、“中央处理单元”和“cpu”是可互换的。在使用术语“处理器”或“中央处理单元”或“cpu”来标识执行特定功能的单元的情况下，应该理解，除非另有说朗，否则这些功能可以由单个处理器或由多个处理器(以任何形式排列，包括并行处理器、串行处理器、串联处理器或云处理/云计算配置)执行。

如图1所示，本发明的实施例提出的基于数字喷墨技术的同心圆环遍历圆形图像打印方法，包括：

s1、印刷格式文件预处理，用于将.prt格式文件中的像素点字符化处理，提取文件头信息，将多色数据重新排列为字节型数据；

s2、根据源图像矩阵，截取所需要的最外圈圆环图案，映射为长条图，同时制作一个预处理后图型大小一样的空值对比图，在每个被映射坐标处，为对比图置全黑(0xff)；

s3、沿径向向内移动“喷头”进行圆环映射，得到次一级的圆环图案，以此类推直至打印完整个圆形,并将对比图相应坐标处置黑；

s4、对得到的图案进行去字符化后处理工作，制作出可用的prt格式文件。

进一步地，所述印刷格式文件预处理是以二进制每32位读取一组数据，分别包含了源文件的dpi、高度、宽度、色数和色深信息，然后对文件头结构体进行预抓取和字符化处理，将每行单色的格式化文件转换为每字节一像素点的形式。

进一步地，在所述s3中，设源图形的像素高度为height，像素宽度为width，矩阵坐标[i][j]，右手直角坐标系坐标组(x，y)，以中心为原点的极坐标组(ρ，θ)，大圆半径r，映射图横向坐标分辨率dθ，所述圆环映射的具体步骤包括：

s3.1、外层循环用来遍历字符化后的原生矩阵，用i，j来标识行列号；

s3.2、将原生二维矩阵的[i][j]坐标组转化到易用的右手直角坐标系，其原点坐落于(width/2，height/2)处，一般情况下，得到的源矩形图案宽高相等，因此令r＝width/2＝height/2，转化公式如下：

x＝i-r，

y＝r-j；

s3.3、利用极坐标分别计算每个遍历点的ρ和θ，其中

θ(i,j)＝atan2(y/x)，

θ'(i,j)＝θ(i,j)+π，

其中，atan2是用来表示[-pi,pi]内方位角的函数；

s3.4、判决符合条件的映射点(i,j)，需要满足的三个条件为：

1、ρ(i,j)<r；

2、ρ(i,j)>r-printh，其中printh指的是喷头宽度；

3、对比图在此处没有置色为黑；

s3.5、进行对点映射和对比图置色，其中，对点映射的实现公式为：

origin(i，j)->generate([r-ρ(i,j)]，[θ'(i,j)/(2*π/π*height)])；其中，origin和generate矩阵分别代表初始和生成矩阵，generate内层中括号是向下取整高斯符号；

对比图置色的实现公式为：

contrastgraph(i，j)->0xff。

进一步地，在对点映射过程中，以向下取整对齐的方法，点的漂移最多不超过

进一步地，在所述步骤s2中，空值对比图的制作过程包括：

s2.1、随着生成图案一起进行去字符化操作；

s2.2、保存下来的文件作为参考存档。

检验对比图在(i，j)处未置黑保证了印刷环境下不会出现重复点或遗漏点(表现为颜色失真)。

如图2所示，为本发明适配的打印装置，主要由可绕圆心转动的托盘1和单向伸缩式多色喷头3构成。使用时，将待打印图案的圆面材料2放在托盘1上，托盘1可以被电机带动，按预设速率绕圆心旋转。托盘1侧边为单向可伸缩支架4，多色喷头3安装在该可伸缩支架4的端部，位于托盘1的上方。

为了能清楚的介绍本发明所提供的一种基于数字喷墨技术的同心圆环遍历圆形图像打印方法，使本领域的人员不再进行创造性的劳动就可以实现本发明提供的方法，下面将通过一个实施例对图1的流程做出详细的解释。

实施例是实现一个四色带图像(黑，白，50％灰，黑)到图2中的待打印图案的圆面材料2上的图像转化。原图像大小为5000*5000像素点，横纵dpi都是600。该图像一般使用行业标准的tiff格式，采取的是cmyk颜色模式，色深2bits，每像素4色。待打印图案的圆面材料2为直径5000/600inch的圆盘。四色喷头宽度600/600inch。使用业内成熟的软件，将tiff转换为prt文件。

s101：将prt文件读入内存，分析其头部结构体，获取到宽width，高height，dpi，每行字节数bpl等信息备用。本文件是4色的，将原prt的单色单行模式，转化为单字节单像素点模式，得到一个25m字节大小的数据块origin，计算出映射后图案的宽度pi*width＝

15707，高度为喷头宽600。

s102：计算出映射圆的r＝2500，横向最小分辨率dθ＝2/5000＝0.0004。建立一个循环，用i，j来遍历所有25兆字节，每个i，j有序数对经过x＝i-r和y＝r-j，rho＝sqrt(x*x+y*y)theta＝atan2(double(y),double(x))+pi；映射到极坐标(ρ，θ)下。判决ρ是否在r到r-600范围内，并且对比图未被置色。条件成立则将该(i，j)所对应字节，赋值给generate图的(r-rho)行，theta/dθ列，同时对比图(i，j)处的点字节设置为0xff。

s103：执行下一个循环，其中要更改的部分是：r’＝r-600，相应的条形宽width’和最小分辨率dθ’，判决范围也要作相应的更改。以此往复，直至r’≤0终止。

s104：生成了数个长条形数据。该数据经过转换，再次成为每色单行的形式，存储的行空间向4字节对齐，以加快存取速度，再加上制作好的文件头，可得到最终的prt文件群。图4上方是最外圈的长条图prt反显tiff。可以看到图中四种色块符合预期。后面是步骤102中生成的对比图，其显示了本次映射所占据范围，正好覆盖了宽度为600的外圈圆环。

综上所述，本发明提供的同心圆环遍历圆形图像打印方法，提高了单个图案的印刷效率，减少了机械运动所需空间，避免了因机械精度而造成的水平和垂直误差。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。