用于打印滚筒的图像处理方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及打印技术领域，特别是涉及一种用于打印滚筒的图像处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

喷墨打印设备因其有着良好的打印效果，也具有灵活的纸张处理能力，在打印介质的选择上，喷墨打印设备也具有一定优势，例如，既可以打印信纸等普通介质，也可以打印各种胶片、照片纸、卷纸、t协转印纸及滚筒等，因而得到广泛的应用。

其中，用于打印滚筒的喷墨打印设备，由于打印的载体介质的形状并非常见的平面形状，而是呈圆柱状、长方体状、圆锥形或者圆台形状等不规则形状，比如在水杯上打印一圈图案，在水笔上打印一圈商标等，其特点是在围绕打印介质外周面打印一圈图案，打印图案的长度等于打印载体介质的周长，从而使得打印图案首尾相接，从外观上看不出打印开始和结束的位置，但是现有技术的滚筒打印由于滚筒打印装置的打印精度和驱动电机误差的原因，都很难保证打印机工作时每次进纸的距离完全相等，从而导致打印图案首尾相接处的图像存在重叠或空白间隔，进而导致打印图像失真严重，打印图像质量差品质得不到保证。因此，如何寻找一种打印质量好的用于打印滚筒的图像处理方法及滚筒打印装置，已成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是，提供一种能够有效解决由于滚筒打印装置的打印精度和驱动电机误差导致打印图像质量差的用于打印滚筒的图像处理方法、装置、设备及存储介质。

第一方面，为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于打印滚筒的图像处理方法，所述方法包括：

获取待打印图像矩阵及羽化长度；

将所述待打印图像矩阵转化为待打印数据矩阵，并依据所述羽化长度将所述待打印数据矩阵分成至少两个待打印数据矩阵单元，至少两个所述待打印数据矩阵单元包括第一待打印数据矩阵单元及第二待打印数据矩阵单元；

依据所述第一待打印数据矩阵单元和第二待打印数据矩阵单元，分别对应生成第一掩模模板及第二掩模模板；

将所述第一待打印数据矩阵单元与所述第一掩模模板相与得到第三待打印数据矩阵单元，将所述第一待打印数据矩阵单元与所述第二掩模模板相与得到第四待打印数据矩阵单元；

依次将所述第三待打印数据矩阵单元、所述第二待打印数据矩阵单元及所述第四待打印数据矩阵单元合并形成打印数据。

优选地，所述依据所述第一待打印数据矩阵单元和第二待打印数据矩阵单元，分别对应生成第一掩模模板及第二掩模模板，具体包括：

根据所述羽化长度及预设宽度生成灰度图像矩阵，并将所述灰度图像矩阵转化为二值化图像矩阵单元；

比较所述二值化图像矩阵单元与所述第一待打印数据矩阵单元的宽度，根据比较结果将所述二值化图像矩阵单元生成第一掩模模板，以使所述第一掩模模板的宽度与所述第一待打印数据矩阵单元的宽度相等；

用全一矩阵减去所述第一掩模模板得到所述第二掩模模板。

优选地，所述根据比较结果将所述二值化图像矩阵单元生成第一掩模模板具体包括：

当所述第一待打印数据矩阵单元的宽度大于所述二值化图像矩阵单元的宽度时，将若干个所述二值化图像矩阵单元合并形成所述第一掩模模板；

当所述第一待打印数据矩阵单元的宽度等于所述二值化图像矩阵单元的宽度时，将所述二值化图像矩阵单元作为所述第一掩模模板；

当所述第一待打印数据矩阵单元的宽度小于所述二值化图像矩阵单元的宽度时，将所述二值化图像矩阵单元分成若干份子二值化图像矩阵单元，选取其中一个子二值化图像矩阵单元作为所述第一掩模模板，所述子二值化图像矩阵单元的长度及宽度分别等于所述第一待打印数据矩阵单元的长度及宽度。

优选地，当所述第一待打印数据矩阵单元的宽度大于所述二值化图像矩阵单元的宽度时，所述第一掩模模板具体通过以下公式得到：

d1＝[bj，amx]bj＝[amn…amn]jx＝c-jn

其中，d1表示所述第一掩模模板，bj表示j个amn合并形成的中间矩阵，amn表示所述二值化图像矩阵单元，amx表示所述二值化图像矩阵单元的前x列矩阵，j表示合并所述二值化图像矩阵单元amn的个数且为正整数，m表示所述二值化图像矩阵单元amn的长度且为正整数，n表示所述二值化图像矩阵单元amn的宽度且为正整数，c表示所述第一待打印数据矩阵单元的宽度且为正整数，为向下取整符号，x表示向下取整后的余数。

优选地，所述依次将所述第三待打印数据矩阵单元、所述第二待打印数据矩阵单元及所述第四待打印数据矩阵单元合并形成打印数据，所述打印数据具体通过以下公式得到：

g＝[h1；f；h2]

其中，g表示所述打印数据，h1表示所述第三待打印数据矩阵单元，f表示所述第二待打印数据矩阵单元，h2表示所述第四待打印数据矩阵单元。

优选地，所述将待打印图像矩阵转化为待打印数据矩阵，具体包括：通过半色调算法将所述待打印图像矩阵转化为所述待打印数据矩阵。

优选地，所述将所述灰度图像矩阵转化为二值化图像矩阵单元，具体包括：通过1bit半色调算法将所述灰度图像矩阵转化为所述二值化图像矩阵单元。

优选地，所述第一待打印数据矩阵单元与所述第二待打印数据矩阵单元的长度和等于所述待打印数据矩阵的长度，所述第一待打印数据矩阵单元的长度等于所述羽化长度。

第二方面，本发明还提供一种用于打印滚筒的图像处理装置，其包括：

数据获取模块，用于获取待打印图像矩阵及羽化长度；

待打印数据矩阵转化模块，用于将待打印图像矩阵转化为待打印数据矩阵，并依据所述羽化长度将所述待打印数据矩阵分成至少包括第一待打印数据矩阵单元及第二待打印数据矩阵单元的待打印数据矩阵单元；

掩模模板生成模块，用于生成第一掩模模板及第二掩模模板；

运算模块，用于将所述第一待打印数据矩阵单元与所述第一掩模模板相与得到第三待打印数据矩阵单元，所述第一待打印数据矩阵单元与所述第二掩模模板相与得到第四待打印数据矩阵单元；

合成模块，用于依次将所述第三待打印数据矩阵单元、所述第二待打印数据矩阵单元及所述第四待打印数据矩阵单元合并形成打印数据。

第三方面，本发明还提供一种用于打印滚筒的图像处理设备，其包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的方法。

第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，优选地，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述任一项所述的方法。

综上所述，本发明的用于打印滚筒的图像处理方法、装置、设备及存储介质，通过将待打印图像矩阵转换为待打印数据矩阵，再根据羽化长度将所述待打印数据矩阵分成需要进行羽化的第一待打印数据矩阵单元及不需要进行羽化的第二待打印数据矩阵单元，将所述第一待打印数据矩阵单元分别与互补的第一掩模模板及第二掩模模板进行逻辑与运算，从而将所述第一待打印数据矩阵单元的打印数据分成第三待打印数据矩阵单元及第四待打印数据矩阵单元；打印时先在所述滚筒的第一打印区域打印第三待打印数据矩阵单元，然后在第二打印区域打印第二待打印数据矩阵单元，最后滚筒旋转一周后继续在第一打印区域打印第四待打印数据矩阵单元。从而将由打印装置的打印精度及驱动电机造成的误差从首尾接合处扩散到所述第一打印区域中，从而有效的解决了打印出的图像存在重叠或空白间隔的问题，进而打印图像就不会严重失真，打印图像的质量及品质就得到了保证。

附图说明

图1是本发明用于打印滚筒的图像处理方法的较佳实施例的流程示意图。

图2是本发明用于打印滚筒的图像处理方法的图像处理流程示意图。

图3是本发明用于打印滚筒的图像处理较佳实施例的模块结构示意图。

图4是本发明用于打印滚筒的图像处理设备较佳实施例的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例1

请参阅图1及图2，本发明提供了一种用于打印滚筒的图像处理方法，所述方法包括如下步骤：

s1、获取待打印图像矩阵1及羽化长度；

在本实施例中，所述滚筒包括圆筒、椭圆筒及多边形筒等的筒状物体，所述待打印图像矩阵1的图像长度与所述滚筒外周面的周长相等，所述羽化长度为将所述待打印图像矩阵1打印至所述滚筒外周面接合处需要进行掩模处理的误差扩散长度。

s2、将待打印图像矩阵1转化为待打印数据矩阵2，并依据所述羽化长度将所述待打印数据矩阵2分成至少两个待打印数据矩阵单元，至少两个所述待打印数据矩阵单元包括第一待打印数据矩阵单元3及第二待打印数据矩阵单元4；

s3、依据所述第一待打印数据矩阵单元和第二待打印数据矩阵单元，分别对应生成第一掩模模板及第二掩模模板；

s4、将所述第一待打印数据矩阵单元3与所述第一掩模模板相与得到第三待打印数据矩阵单元31，将所述第一待打印数据矩阵单元3与所述第二掩模模板相与得到第四待打印数据矩阵单元32；

s5、依次将所述第三待打印数据矩阵单元31、所述第二待打印数据矩阵单元4及所述第四待打印数据矩阵单元32合并形成打印数据5。

优选地，所述将待打印图像矩阵1转化为待打印数据矩阵2，具体包括：通过半色调算法根据打印机记录喷头的属性将所述待打印图像矩阵1加网转化为所述待打印数据矩阵2。半色调技术是指用少量的色彩将一幅连续色调图像(如灰度图像和彩色图像)量化为一幅二值图像或是只有少数几种色彩的彩色图像，并且量化后图像在一定距离的视觉效果和原始图像相似的技术。半色调技术中使用的半色调算法主要包括：

抖动法：是点处理类方法的一种典型算法，主要分为随机抖动和有序抖动两大类。这两种算法都需要一个模板，也称为抖动矩阵或阈值矩阵，抖动矩阵不仅决定了当亮度或灰度值减小时网点变成黑点的顺序.而且也决定了半色调图像的质量，所以抖动算法的关键是抖动矩阵的构造。该算法与抖动矩阵进行比较，矩阵中的每个阈值的取值范围是图像的最大灰度值和最小灰度值之间。

误差扩散法：在有序抖动处理中，利用了像素点与抖动矩阵比较来判断是否在一个位置放置微点，实质是一种点处理过程。在1976年floyd和steinberg提出了误差扩散算法，它将半色调加网从“点处理”过渡到“邻域处理”。

迭代法：是通过最小化原图像与半色调图像的误差来寻找最佳的二值输出。以上三种半色调算法是打印领域常见的现有技术，这里不作过多叙述。

优选地，所述第一待打印数据矩阵单元3与所述第二待打印数据矩阵单元4的长度和等于所述待打印数据矩阵2的长度，所述第一待打印数据矩阵单元3的长度等于所述羽化长度。所述待打印数据矩阵2的宽度与所述第一待打印数据矩阵单元3及所述第二待打印数据矩阵单元4的宽度均相等。

在本实施例中，设所述待打印数据矩阵2为g1，所述第一待打印数据矩阵单元3为emc，所述第二待打印数据矩阵单元4为fyc，所述第一待打印数据矩阵单元3的长度及所述羽化长度均为m，所述待打印数据矩阵2的宽度与所述第一待打印数据矩阵单元3及所述第二待打印数据矩阵单元4的宽度均为c，所述第二待打印数据矩阵单元4的长度为y；则所述g1、emc及fyc的关系表达式为：

g1＝[emc；fyc]

即当输入所述待打印数据矩阵2g1时，通过以下运算：

可以输出所述第一待打印数据矩阵单元3emc及所述第二待打印数据矩阵单元4fyc；具体地，输出数据如下：

优选地，所述生成第一掩模模板及第二掩模模板，具体包括如下步骤：

根据所述羽化长度及预设宽度生成灰度图像矩阵，并通过1bit半色调算法将所述灰度图像矩阵加网转化为二值化图像矩阵单元；其中所述二值化图像矩阵单元的长度与所述第一待打印数据矩阵单元3的长度相等；

优选地，所述灰度图像矩阵为渐变灰度图，且渐变灰度从0-100％。

比较所述二值化图像矩阵单元与所述第一待打印数据矩阵单元3的宽度，根据比较结果将所述二值化图像矩阵单元生成第一掩模模板，以使所述第一掩模模板的长度和宽度与所述第一待打印数据矩阵单元3的长度和宽度相等；

由于参与逻辑运算的两个数据矩阵必须是同维矩阵，即所述第一待打印数据矩阵单元3必须与所述第一掩模模板同长同宽，并且通常情况所述第一掩模模板的在宽度方向上的数据相同，本实施例先生成宽度远小于所述待打印图像矩阵1的所述灰度图像矩阵，再将所述灰度图像矩阵转化为所述二值化图像矩阵单元，最后通过复制所述二值化图像矩阵单元的形式生成与所述第一待打印数据矩阵单元3同宽的所述第一掩模模板。因此，本发明提供的图像处理方法具有处理速度快的优点。

用同维的全一矩阵减去所述第一掩模模板得到所述第二掩模模板。所述第一掩模模板与第二掩模模板互补。具体地，所述全一矩阵指的是与所述第一掩模模板同维的，并且矩阵内元素全部为1的矩阵。

优选地，所述根据比较结果将所述二值化图像矩阵单元生成第一掩模模板具体包括如下步骤：

当所述第一待打印数据矩阵单元3的宽度大于所述二值化图像矩阵单元的宽度时，将若干个所述二值化图像矩阵单元合并形成所述第一掩模模板；

当所述第一待打印数据矩阵单元3的宽度等于所述二值化图像矩阵单元的宽度时，直接将所述二值化图像矩阵单元作为所述第一掩模模板；

当所述第一待打印数据矩阵单元3的宽度小于所述二值化图像矩阵单元的宽度时，将所述二值化图像矩阵单元分成若干份子二值化图像矩阵单元，选取其中一个子二值化图像矩阵单元作为所述第一掩模模板，所述子二值化图像矩阵单元的长度及宽度分别等于所述第一待打印数据矩阵单元3的长度及宽度。

优选地，当所述第一待打印数据矩阵单元3的宽度大于所述二值化图像矩阵单元的宽度时，所述第一掩模模板具体通过以下公式得到：

d1＝[bj，amx]bj＝[amn…amn]jx＝c-jn

其中，d1表示所述第一掩模模板，bj表示j个amn合并形成的中间矩阵，amn表示所述二值化图像矩阵单元，amx表示所述二值化图像矩阵单元的前x列矩阵，j表示合并所述二值化图像矩阵单元amn的个数且为正整数，m表示所述二值化图像矩阵单元amn的长度且为正整数，n表示所述二值化图像矩阵单元amn的宽度且为正整数，c表示所述第一待打印数据矩阵单元3的宽度且为正整数，为向下取整符号，x表示向下取整后的余数。

优选地，所述将所述第一待打印数据矩阵单元3与所述第一掩模模板相与得到第三待打印数据矩阵单元31，所述第一待打印数据矩阵单元3与所述第二掩模模板相与得到第四待打印数据矩阵单元32；所述第三待打印数据矩阵单元及所述第四待打印数据矩阵单元32具体通过以下公式得到：

其中，h1表示所述第三待打印数据矩阵单元31，h2表示所述第四待打印数据矩阵单元32，emc表示所述第一待打印数据矩阵单元3，d1表示所述第一掩模模板，d2表示所述第二掩模模板。

优选地，所述依次将所述第三待打印数据矩阵单元31、所述第二待打印数据矩阵单元4及所述第四待打印数据矩阵单元32合并形成打印数据5，所述打印数据5具体通过以下公式得到：

g＝[h1；f；h2]

其中，g表示所述打印数据5，h1表示所述第三待打印数据矩阵单元31，f表示所述第二待打印数据矩阵单元4，h2表示所述第四待打印数据矩阵单元32。

综上所述，本发明的用于打印滚筒的图像处理方法、装置、设备及存储介质，通过将待打印图像矩阵1转换为待打印数据矩阵2，再根据羽化长度将所述待打印数据矩阵2分成需要进行羽化的第一待打印数据矩阵单元3及不需要进行羽化的第二待打印数据矩阵单元4，将所述第一待打印数据矩阵单元3分别与互补的第一掩模模板及第二掩模模板进行逻辑与运算，从而将所述第一待打印数据矩阵单元3的打印数据分成第三待打印数据矩阵单元31及第四待打印数据矩阵单元32；打印时先在所述滚筒的第一打印区域打印第三待打印数据矩阵单元31，然后在第二打印区域打印第二待打印数据矩阵单元4，最后所述滚筒旋转一周后继续在第一打印区域打印第四待打印数据矩阵单元32。从而将由打印装置的打印精度及驱动电机造成的误差从首尾接合处扩散到所述第一打印区域中，从而有效的解决了打印出的图像存在重叠或空白间隔的问题，进而打印图像就不会严重失真，打印图像的质量及品质就得到了保证。

实施例2

本实施例与实施例1所述的方法相似，其不同之处在于，在正式开始进行打印之前，本实施例的方法还包括如下步骤：

获取误差补偿校准打印文件和误差补偿校准打印文件的原始宽度；

用户使用时，先将一打印文件作为用于误差补偿校准打印文件，然后通过卷尺或直尺等工具测量误差补偿校准打印文件的原始宽度，并将误差补偿校准打印文件和误差补偿校准打印文件的原始宽度输入至打印设备，以使打印设备获取误差补偿校准打印文件和误差补偿校准打印文件的原始宽度。

在一种实施例中，通过与所述打印设备通信的相机对所述误差补偿校准打印文件进行拍摄，所述打印设备对所述相机传送过来的图像进行计算，以获取误差补偿校准打印文件和误差补偿校准打印文件的原始宽度，从而可提高效率。

根据所述误差补偿校准打印文件打印图像；

打印设备在获取所述误差补偿校准打印文件后，根据所述误差补偿校准打印文件打印图像。

测量所述打印图像的实际打印宽度；

通过卷尺或直尺等工具测量所述打印图像的实际打印宽度。在一种实施例中，通过与所述打印设备通信的相机对所述打印图像进行拍摄，所述打印设备对所述相机传送过来的图像进行计算，以实现测量所述打印图像的实际打印宽度，从而可提高效率。

依据所述原始宽度和实际打印宽度，分别计算打印宽度的误差系数；

所述打印宽度的误差系数通过以下公式求出：

其中，所述e2为打印宽度误差系数，所述t2为实际宽度，w

为原始宽度。

根据所述打印宽度的误差系数，校正后续的待打印文件的宽度。

校正后的待打印文件的宽度通过以下公式求出：

其中，所述w为校正后的待打印文件的宽度，w1为待打印文件的宽度。

打印设备在打印时，根据校正后的待打印文件的宽度进行打印，因而减小了所述打印设备打印图像的宽度的误差。

实施例3

请参阅图3，本发明还提供一种用于打印滚筒的图像处理装置，其包括：

数据获取模块11，用于获取待打印图像矩阵1及羽化长度；

待打印数据矩阵转化模块12，用于将待打印图像矩阵1转化为待打印数据矩阵2，并依据所述羽化长度将所述待打印数据矩阵2分成至少包括第一待打印数据矩阵单元3及第二待打印数据矩阵单元4的待打印数据矩阵单元；

掩模模板生成模块13，用于生成第一掩模模板及第二掩模模板；

运算模块14，用于将所述第一待打印数据矩阵单元3与所述第一掩模模板相与得到第三待打印数据矩阵单元31，所述第一待打印数据矩阵单元3与所述第二掩模模板相与得到第四待打印数据矩阵单元32；

合成模块15，用于依次将所述第三待打印数据矩阵单元31、所述第二待打印数据矩阵单元4及所述第四待打印数据矩阵单元32合并形成打印数据5。

实施例4

请参阅图4，本发明还提供一种用于打印滚筒的图像处理设备，其包括：存储器402、处理器401、与外部设备进行通信的通信接口403及存储在所述存储器402上并可在所述处理器401上运行的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器401执行时实现如上述任一项所述的方法。所述存储器402、处理器401及通信接口403通过总线410电连接并完成相互间的通信，以便于所述计算机程序指令的传输。

通信接口403，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

实施例5

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，优选地，当所述计算机程序指令被处理器401执行时实现如上述任一项所述的方法。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。