专利名称：半色调图像调频挂网处理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像硬拷贝复制技术领域，特别涉及一种半色调图像调频挂网处理方法及装置。
背景技术：
图像的硬拷贝复制主要涉及打印机及高档印刷制版设备的挂网制版技术。用于图像硬拷贝复制的挂网技术又称为数字图像半色调技术，数字图像半色调技术可以分为两类，分别为调幅挂网和调频挂网。调幅挂网又称为聚集点有序抖动技术，其特征是所生成的半色调图像的像素点在几何位置上时两两相邻地聚合在一起的，从而形成了一簇一簇的染色区域，这些染色区域又被称为网点，由于聚集点有序抖动技术采用控制网点面积的方法再现原稿图像灰度，因而上述网点又被称为调幅网点。与调幅挂网相反，调频半色调图像在其生成过程中，尽量避免像素点在几何位置上的聚集，而是通过控制单位面积内像素点的个数来实现原稿图像的灰度再现，由于调频半色调图像内的像素点是以非聚集的形式分布的，因此不同的原稿灰度级将对应于不同的像素点之间的平均距离，也就是说图像的频率是变化的。在生成调频半色调图像的过程中，由于像素点是孤立的分布于图像上的，所以对于固定灰度的原稿图像区域，像素点的分布必须保证十分均勻，即每个像素点与其周围像素点之间的距离必须十分接近上述平均距离，这样就能避免可能出现的有害纹理。在传统的半色调图像调频挂网方法中，误差扩散方法是最常用的方法，误差扩散方法的处理过程具体为待处理图像的像素点被逐行顺序处理，每个像素点用一个可控的阈值与输入像素值进行阈值运算，运算结果被转换为半色调图像的相应像素值，将转换后的像素值和该像素点的输入像素值进行比较，并将比较求得的差值用一个扩散滤波器扩散至该像素点周围的未被处理的像素点上，重复上述步骤，直至该图像的所有像素点均被处理完，每个像素点的输出像素值是输入像素值和被扩散至此像素点上的误差之和。由上述处理过程可知，采用误差扩散方法进行半色调图像调频挂网时，针对每个像素点均需要进行误差扩散处理，而误差扩散处理的运算过程非常复杂，需要耗费较多的处理资源，运算时间也比较长，此外，需要进行半色调图像调频挂网的图像中的像素点的个数非常多，因此采用误差扩散方法进行半色调图像调频挂网时的处理效率就非常低。
发明内容
本发明实施例提供一种半色调图像调频挂网处理方法及装置，用以解决现有技术中存在的采用误差扩散方法进行半色调图像调频挂网时的处理效率较低的问题。本发明实施例技术方案如下一种半色调图像调频挂网处理方法，该方法包括步骤确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵；针对待处理图像中的每个像素点，分别执行依次根据由所述输出设备的位深值确定的数值序列内的每个数值，在所述阈值矩阵中确定与该数值对应的阈值，并将所述像素点的输入像素值和确定出的阈值进行比较，直至比较得到所述像素点的输入像素值不大于确定出的阈值；根据所述确定出的阈值对应的数值，确定所述像素点经过所述输出设备进行半色调图像调频挂网处理后的输出像素值。一种半色调图像调频挂网处理装置，包括第一确定单元，用于确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵；第二确定单元，用于针对待处理图像中的每个像素点，依次根据由所述输出设备的位深值确定的数值序列内的每个数值，在第一确定单元确定出的所述阈值矩阵中确定与该数值对应的阈值；比较单元，用于针对待处理图像中的每个像素点，将所述像素点的输入像素值和第二确定单元确定出的阈值进行比较；第三确定单元，用于针对待处理图像中的每个像素点，在比较单元比较得到所述像素点的输入像素值不大于确定出的阈值时，根据所述第二确定单元确定出的阈值对应的数值，确定所述像素点经过所述输出设备进行半色调图像调频挂网处理后的输出像素值。本发明实施例技术方案中，首先确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵，然后针对待处理图像中的每个像素点，依次根据由该输出设备的位深值确定的数值序列内的每个数值，在上述阈值矩阵中确定与该数值对应的阈值，并将该像素点的输入像素值和确定出的阈值进行比较，直至比较得到该像素点的输入像素值不大于确定出的阈值，根据确定出的阈值对应的数值，确定该像素点经过上述输出设备进行半色调图像调频挂网处理后的输出像素值，由此可见，在本发明实施例技术方案中，预先确定输出设备对应的阈值矩阵，然后针对每个待处理图像的每个像素点，只需要将该像素点的输入像素值与确定出的阈值进行比较即可，不再针对待处理图像中的每个像素点均进行复杂的误差扩散处理，因此降低了半色调图像调频挂网的运算复杂度，减少了运算时间，有效地节省了处理资源，提高了半色调图像调频挂网的处理效率。
图1为本发明实施例中，半色调图像调频挂网处理方法流程示意图；图2为本发明实施例中，确定阈值矩阵G的方法流程示意图；图3为本发明实施例中，根据确定出的阈值矩阵G对待处理图像进行半色调图像调频挂网的处理方法流程示意图；图4为本发明实施例中，半色调图像调频挂网处理装置结构示意图。
具体实施例方式下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理具体实施方式
及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。如图1所示为本发明实施例中，半色调图像调频挂网处理方法流程图，其具体处理过程如下步骤11，确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵；每个输出设备均对应一个阈值矩阵，该输出设备采用该阈值矩阵对每个经过该设备的待处理图像进行半色调调频挂网处理。确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵可以但不限于为下述方式
首先根据预先设定的行数η和列数m，生成初始阈值矩阵T，该初始阈值矩阵T中的各元素值各不相同，根据生成的初始阈值矩阵T以及预设的置换因子v，确定标识矩阵D， 其中ν为正整数，根据输出设备的位深值e，确定该输出设备的调频挂网层次数L，根据确定出的标识矩阵D及调频挂网层次数L，确定(L-I)个置换矩阵A，根据确定出的各个置换矩阵A，确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵G，其中阈值矩阵G的行数为(L-I)，列数为(nXm)。本发明实施例中，可以但不限于基于下述方式确定输出设备的调频挂网层次数 L L = 2e例如，输出设备的位深值e = 2，那么该输出设备的调频挂网层次数L = 4。步骤12，针对待处理图像中的每个像素点，依次根据由输出设备的位深值确定的数值序列内的每个数值，在上述阈值矩阵中确定与该数值对应的阈值；其中，该数值序列可以为{1，2，…i，…L_l}，i为该数值序列内的数值，即i e {1， 2，-i, -L-1} ο根据上述数值序列内的数值i确定对应的阈值可以但不限于为下述过程首先根据数值i，计算该数值i对应的阈值索引值然后根据计算出的阈值索引值Iii，在确定出的阈值矩阵G中查找对应的阈值。其中，基于下述方式计算数值i对应的阈值索引值Iii hi = (q% η) Xm+ (p% m)+iXmXnρ为该像素点在待处理图像中所处的行数，q为该像素点在待处理图像中所处的列数。步骤13，针对待处理图像中的每个像素点，将该像素点的输入像素值和确定出的阈值进行比较，直至比较得到该像素点的输入像素值不大于确定出的阈值；若比较得到该像素点的输入像素值大于确定出的阈值，则继续根据下一个数据确定对应的阈值。步骤14，针对待处理图像中的每个像素点，根据上述确定出的阈值对应的数值，确定该像素点经过上述输出设备进行半色调图像调频挂网处理后的输出像素值。当步骤14比较得到该像素点的输入像素值不大于确定出的阈值时，针对该像素点，不需要再继续确定阈值，而是直接根据当前数值确定输出像素值即可，若此时的数值为 i，即该像素点的输入像素值不大于数值i对应的阈值，那么该像素点经过上述输出设备进行半色调图像调频挂网处理后的输出像素值为L-1-i。由上述处理过程可知，本发明实施例技术方案中，首先确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵，然后针对待处理图像中的每个像素点，依次根据由该输出设备的位深值确定的数值序列内的每个数值，在上述阈值矩阵中确定与该数值对应的阈值，并将该像素点的输入像素值和确定出的阈值进行比较，直至比较得到该像素点的输入像素值不大于确定出的阈值，根据确定出的阈值对应的数值，确定该像素点经过上述输出设备进行半色调图像调频挂网处理后的输出像素值，由此可见，在本发明实施例技术方案中，预先确定输出设备对应的阈值矩阵，然后针对每个待处理图像的每个像素点，只需要将该像素点的输入像素值与确定出的阈值进行比较即可，不再针对待处理图像中的每个像素点均进行复杂的误差扩散处理，因此降低了半色调图像调频挂网的运算复杂度，减少了运算时间，有效地节省了处理资源，提高了半色调图像调频挂网的处理效率。下面给出更为详细的实施方式。如图2所示，为本发明实施例中，确定阈值矩阵G的方法流程图，其具体处理过程如下步骤21，根据预设的行数η和列数m，生成初始阈值矩阵T ；行数η和列数m可以预先设定η和列数m，例如将η和m均设为32。 生成的初始阈值矩阵T为T =
权利要求
1.一种半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，包括确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵；针对待处理图像中的每个像素点，分别执行依次根据由所述输出设备的位深值确定的数值序列内的每个数值，在所述阈值矩阵中确定与该数值对应的阈值，并将所述像素点的输入像素值和确定出的阈值进行比较，直至比较得到所述像素点的输入像素值不大于确定出的阈值；根据所述确定出的阈值对应的数值，确定所述像素点经过所述输出设备进行半色调图像调频挂网处理后的输出像素值。
2.如权利要求1所述的半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵，具体包括根据预先设定的行数η和列数m，生成初始阈值矩阵T，所述初始阈值矩阵T中的各元素值各不相同；根据生成的初始阈值矩阵T以及预设的置换因子v，确定标识矩阵D ；根据输出设备的位深值e，确定所述输出设备的调频挂网层次数L ；以及根据确定出的标识矩阵D及调频挂网层次数L，确定(L-I)个置换矩阵A ；根据确定出的各个置换矩阵A，确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵G，其中所述阈值矩阵G的行数为(L-1)，列数为(nXm)。
3.如权利要求2所述的半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，基于下述方式确定所述输出设备的调频挂网层次数L L = 2e。
4.如权利要求2所述的半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，若其中tXY为初始阈值矩阵T中第χ行第y列的元素值，则 txy e {1,2,…，mXn}。
5.如权利要求4所述的半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，若 其中d 为标识矩阵D中第χ行第y列的元素值，则 dxy = txy-(mXn)/v, ν 为正整数。
6.如权利要求5所述的半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，若第i个置换矩阵
7.如权利要求6所述的半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，根据确定出的各个置换矩阵A，确定所述输出设备进行半色调图像调频挂网所需的阈值矩阵G，具体包括根据i和累计数组索引值I，在置换矩阵Ai中查找对应的元素值a ； 根据查找到的元素值a，确定累计数组中的& ；若判断出a彡(L-I)，且&< (nXm)，则在初始阈值矩阵T中确定出与&相等的元素值tra，其中r为查找到的元素值、 在初始阈值矩阵T中所处的行数，u为查找到的元素值 ‘在初始阈值矩阵T中所处的列数；将所述阈值矩阵G中第i行，第(uXm+r)列的元素值赋值为阈值累计值C ；将C设置为C+1，I设置为1+1 ；重复执行上述步骤，直至确定出C > (L-I) XnXm0
8.如权利要求2所述的半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，所述数值序列为 {1,2, ...i，-L-Ij0
9.如权利要求8所述的半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，确定出的、所述像素点经过所述输出设备进行半色调图像调频挂网处理后的输出像素值为L-1-i。
10.如权利要求8所述的半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，依次根据由所述输出设备的位深值确定的数值序列内的每个数值，在所述阈值矩阵中确定与该数值对应的阈值，具体包括依次根据所述数值序列内的每个数值i，计算该数值对应的阈值索引值Iii ； 根据计算出的阈值索引值在确定出的所述阈值矩阵G中查找对应的阈值。
11.如权利要求10所述的半色调图像调频挂网处理方法，其特征在于，基于下述方式计算数值i对应的阈值索引值hhi = (q% η) Xm+ (p% m)+iXmXn其中，P为所述像素点在所述待处理图像中所处的行数；q为所述像素点在所述待处理图像中所处的列数。
12.一种半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，包括第一确定单元，用于确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵； 第二确定单元，用于针对待处理图像中的每个像素点，依次根据由所述输出设备的位深值确定的数值序列内的每个数值，在第一确定单元确定出的所述阈值矩阵中确定与该数值对应的阈值；比较单元，用于针对待处理图像中的每个像素点，将所述像素点的输入像素值和第二确定单元确定出的阈值进行比较；第三确定单元，用于针对待处理图像中的每个像素点，在比较单元比较得到所述像素点的输入像素值不大于确定出的阈值时，根据所述第二确定单元确定出的阈值对应的数值，确定所述像素点经过所述输出设备进行半色调图像调频挂网处理后的输出像素值。
13.如权利要求12所述的半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，第一确定单元具体包括生成子单元，用于根据预先设定的行数η和列数m，生成初始阈值矩阵T，所述初始阈值矩阵T中的各元素值各不相同；第一确定子单元，用于根据生成子单元生成的初始阈值矩阵T以及预设的置换因子v， 确定标识矩阵D ；第二确定子单元，用于根据输出设备的位深值e，确定所述输出设备的调频挂网层次数L ；第三确定子单元，用于根据第一确定子单元确定出的标识矩阵D及第二确定子单元确定出的调频挂网层次数L，确定(L-I)个置换矩阵A ；第四确定子单元，用于根据第三确定子单元确定出的各个置换矩阵A，确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵G，其中所述阈值矩阵G的行数为(L-I)，列数为(nXm)。
14.如权利要求13所述的半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，第二确定子单元基于下述方式确定所述输出设备的调频挂网层次数L L = 2e。
15.如权利要求13所述的半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，若生成子单元生成的初始阈值矩阵T为Γ=
16.如权利要求15所述的半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，若第一确定子单元确定出的标识矩阵D为D 二
17.如权利要求16所述的半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，若第三确定子单元确定出第i个置换矩阵为Ai,
18.如权利要求17所述的半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，第四确定子单元具体包括查找模块，用于根据i和累计数组索引值I，在置换矩阵Ai中查找对应的元素值a ；第一确定模块，用于根据查找模块查找到的元素值a，确定累计数组中的& ；第一判断模块，用于判断查找模块查找到的元素值a和第一确定模块确定出的&是否满足下述条件a彡(L-I)，且&< (nXm)；第二确定模块，用于在第一判断模块的判断结果为是时，在初始阈值矩阵T中确定出与&相等的元素值tra，其中r为查找到的元素值、 在初始阈值矩阵T中所处的行数，u为查找到的元素值、 在初始阈值矩阵T中所处的列数；赋值模块，用于将所述阈值矩阵G中第i行，第(uXm+r)列的元素值赋值为阈值累计值C;设置模块，用于将C设置为C+1，I设置为1+1 ；第二判断模块，用于判断设置模块设置后的C是否满足下述条件C> (L-I) XnXm，并在判断结果为否时，转至查找模块进行处理。
19.如权利要求13所述的半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，所述数值序列为{1,2, ...i，-L-Ij0
20.如权利要求19所述的半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，第三确定单元确定出的输出像素值为L-1-i。
21.如权利要求19所述的半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，第二确定单元具体包括计算子单元，用于依次根据所述数值序列内的每个数值i，计算该数值对应的阈值索引值、；查找子单元，用于根据计算子单元计算出的阈值索引值在第一确定单元确定出的所述阈值矩阵G中查找对应的阈值。
22.如权利要求21所述的半色调图像调频挂网处理装置，其特征在于，所述计算子单元基于下述方式计算数值i对应的阈值索引值比hi = (q% η) Xm+ (p% m)+iXmXn其中，P为所述像素点在所述待处理图像中所处的行数；q为所述像素点在所述待处理图像中所处的列数。
全文摘要
本发明公开了一种半色调图像调频挂网处理方法及装置，该方法包括步骤首先确定输出设备进行半色调图像调频挂网处理时所需的阈值矩阵，然后针对待处理图像中的每个像素点，依次根据由所述输出设备的位深值确定的数值序列内的每个数值，在上述阈值矩阵中确定与该数值对应的阈值，并将该像素点的输入像素值和确定出的阈值进行比较，直至比较得到该像素点的输入像素值不大于确定出的阈值，根据确定出的阈值对应的数值，确定该像素点经过上述输出设备进行半色调图像调频挂网处理后的输出像素值。采用本发明技术方案，解决了现有技术中存在的采用误差扩散方法进行半色调图像调频挂网时的处理效率较低的问题。
文档编号H04N1/405GK102263881SQ20101018945
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者李海峰, 杨斌 申请人:北京北大方正电子有限公司, 北京大学, 北大方正集团有限公司