一种用于生成不同浓度墨量的数据的方法、设备及存储介质与流程

本发明涉及印刷，具体是一种用于生成不同浓度墨量的数据的方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、喷墨打印机的基本工作原理是通过产生一定大小的墨滴，并利用喷墨头将墨滴喷在承印物表面的指定位置上。墨滴越小，打印的图片就越清晰，然而，喷墨打印机存在一个问题，即液体墨的干燥需要一定时间。如果喷在纸张上的墨滴量过大，而纸张不能快速固定和吸收墨滴，就会导致墨滴在纸张上流动、扩散或渗透，形成堆墨现象。这会使打印出来的图像模糊不清、对比度下降，甚至使纸张扭曲变形。

2、现有数字墨量模板生成的方法有：随机抖动法、误差扩散法以及迭代法，随机抖动法与误差扩散法在不同浓度墨量的条件下，会产生不同程度的随机噪声、龟裂以及蠕虫效应，对打印效果影响较大，尤其对应用到全图色彩均匀的模板生成的影响更大，其中的随即抖动、误差扩散法在0～100％不同浓度生成的效果图如图4、图5所示；迭代法生成的墨量模板效果比前两种算法的效果好，但是计算量大、复杂度高，无法用于实际生产时的实时性需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于生成不同浓度墨量的数据的方法、设备及存储介质，通过生成具有不同浓度墨量的墨量模板，用于控制打印输出中墨点的分布，可以实现准确的墨点控制，满足特定的打印需求，并提高打印效果和墨量的优化。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、本技术实施例提供了一种用于生成不同浓度墨量的数据的方法，包括如下步骤：

4、s1：创建阈值模板：根据空白\聚集方法生成阈值矩阵，并保存到本地；

5、s2：墨量模板生成：需要先导入s1步骤生成的阈值矩阵，再根据用户输入不同的墨量浓度值与生成墨量模板的尺寸，使用该阈值矩阵跟输入浓度值对比，生成对应大小的墨量模板；

6、s3：墨点大小混合生成：根据需求，在s2步骤中根据浓度混合不同大小的墨点，使墨量模板生成的效果更佳。

7、作为优选的，根据步骤s1所述的阈值矩阵生成的方法，包括如下步骤：

8、s11：随机生成初始二值图：生成特定大小的空矩阵，使用随机种子在空矩阵的任意位置设置1，在生成的1的数量大于空矩阵大小的10％后停止生成，则初始二值图生成；

9、s12：最大连通区域质心交换迭代，找出初始化二值图的0与1的最大连通区域，并计算最大连通区域的质心(即墨点群的重心)，找到两个最大连通区域的质心位置后进行位置交换，直到不再产生最大区域质量则退出该迭代，并生成原型二值图；

10、s13：顺序赋值和质心位置交换，以原型二值图的二值布局，找到最大\最小连通区域质心，对阈值矩阵对应区域进行顺序赋值，同时对原型二值图进行区域质心位置交换操作，直到二值图有一半像素为1，则进入下一步；

11、s14：区域标志交换和继续位置交换，通过交换原型二值图的0\1区域标志，继续对最大\最小连通区域质心进行位置交换，直到顺序赋值的值跟阈值矩阵尺寸一样大则退出迭代；

12、s15：生成阈值矩阵并保存，在处理后，最终生成了阈值模板，用于后续的墨量模板生成过程，保存到本地。

13、作为优选的，根据步骤s11所述的生成特定大小的空矩阵，创建特定行数和列数的空矩阵，并将所有元素初始化为0；通过选择一个随机种子来确定随机数生成的起点，遍历空矩阵的每个位置，将生成的随机数与预设的阈值进行比较，若随机数小于阈值，则将对应位置的元素值设为1；统计生成的1的数量，当数量超过空矩阵大小的10％时，停止生成。

14、作为优选的，所述根据步骤s12所述的最大连通区域的质心，其计算公式如下：

15、设定处于二维区域，其中包含n个像素点(xi,yi)，i＝1,2,...,n；

16、计算区域的重心位置，即质心(xc,yc)：

17、xc＝(σ(xi))/n；

18、yc＝(σ(yi))/n；

19、其中，σ表示求和运算，上述公式分别表示对所有像素点的x坐标和y坐标进行累加后除以像素点数量，得到重心的x坐标和y坐标；得到了区域的质心位置(xc,yc)，它表示了整个区域的重心位置。

20、作为优选的，根据步骤s2所述的墨量模板生成的方法，包括如下步骤：

21、s21：导入上一步生产的阈值矩阵；

22、s22：根据用户输入的墨量模板尺寸，生成对应尺寸的空矩阵，用输入的颜色浓度与阈值矩阵对应位置进行比较，同时比较的值给对应墨量模板的位置进行赋值；

23、s23：根据用户选择混合墨点大小模式，则在不同墨量浓度下的墨点类型不同；

24、s24：比较阈值，若用户设置的墨量模板尺寸比阈值矩阵的尺寸大，则使用阈值矩阵进行滑窗赋值；

25、s25：墨量墨量模板生成，经过以上步骤后，生成墨量模板矩阵，并输出到.prn文件用于后续打印。

26、作为优选的，根据步骤s22所述的输入的颜色浓度与阈值矩阵对应位置进行比较，根据用户所需的颜色浓度值，对应每个阈值矩阵中的元素和对应的墨量模板中的位置，再将用户输入的颜色浓度与阈值矩阵中相应位置的元素进行比较，将相应的值赋予墨量模板中对应的位置，赋值方法为线性插值，设定阈值矩阵中的元素为t，用户输入的颜色浓度为c；在0到1之间进行线性插值计算：比较c和t的大小关系，得到一个比例因子p；p的取值范围为[0,1]，表示墨点存在的程度；将p作为权重，根据阈值矩阵中相应位置的值来赋予墨量模板中对应位置的值。

27、作为优选的，根据步骤s23的不同墨量浓度下的墨点类型不同，在0％～30％的浓度下模板含空、小点的墨点类型；30％～60％的浓度下模板含空、小与中点的墨点类型；60％～100％的浓度下模板含空、小、中与大点的墨点类型。

28、作为优选的，所述墨点类型，在生成的墨量模板中相应的位置赋予不同的值来表示墨点的存在，对于空白墨点类型，将对应位置的值设置为0，表示没有墨点；

29、对于小点、中点和大点等不同大小的墨点类型，将对应位置的值设置为特定的数值，表示存在相应大小的墨点。

30、作为优选的，根据步骤s24所述的滑窗赋值，确定滑窗尺寸，该尺寸应小于或等于阈值矩阵的尺寸，并与墨量模板的尺寸相匹配；将滑窗的初始位置设置在墨量模板中的某个位置上，选择左上角、中心等位置作为初始位置；在滑窗范围内，将阈值矩阵的值复制到对应的墨量模板位置上，通过滑动滑窗的方式，逐个位置地将阈值矩阵的值复制到墨量模板中；当滑窗超出墨量模板边界时，只将滑窗内部的值复制到墨量模板中，或是填充滑窗超出的部分；当滑窗遍历完成后，即可完成滑窗赋值过程。

31、一种用于生成不同浓度墨量的数据的设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在存储器中的计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现上述所述的方法。

32、一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现上述所述的方法。

33、本发明的有益效果为：

34、(1)在0～100％的浓度变化范围内，本方法通过空白\聚集算法生成的阈值矩阵，能减轻图像随机噪声以及蠕虫效应，达到混合墨点均衡随机分布的效果；

35、(2)生成的墨量模板可以用于打印输出过程中的墨点控制，根据墨量模板的数值，在打印设备上控制墨点的喷射或投放，以实现预期的打印效果；

36、(3)提前生成并保存阈值矩阵，在实际生产时可直接调用该矩阵进行工作，而不需要再次进行矩阵生成操作，因此比迭代法的工作效率快几倍，能达到实时工作需求。