專利名稱：提高打印品質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高圖文打印品質(zhì)的方法由于打印機、掃描器的使用日漸頻繁，而人們對于打印品質(zhì)的要求也日益提高，不僅要求打印出的文件要清晰完美，也要求打印的速度。而在一般的打印機上，其打印的方法通常采用下列二種半色調(diào)(halftone)方法(1)順序打散法(ordered dither)利用解析度的減少來增加灰階的數(shù)目，也就是將一個區(qū)域的圖像利用點模式編碼后來模擬肉眼所見的灰階效果。
(2)誤差擴散法(error diffusion)利用特定方向像素的灰階誤差，經(jīng)過特定比例的累加后來判斷下一個像素為黑色或白色。
雖然上述兩種方法都可以在圖像上得到不錯的效果，但在文字的處理上卻不盡理想，因此有必要對文字部份作特別的處理以提高打印的品質(zhì)，而目前在打印品質(zhì)方面，采用圖文分離的理論和技術(shù)已有一些專利提出，如(1)臺灣地區(qū)專利號143707，“自動圖文分離裝置”，專利權(quán)人陸光榮。臺灣地區(qū)專利號201350，“圖文自動分離法”，專利權(quán)人汪德美，王博志，黃金龍。
(2)美國專利第4411015，4503556，4504972，4513442.5 091964，5280367，5335290，5375197，5381241號。
但是，這些方法的目的大都是用來求文字區(qū)塊和圖像區(qū)塊的分割，利用像素灰階的相似性或連接性進行像素的合并及分割，再對分割后的區(qū)塊進行特zh征判斷，包括灰階直方圖或區(qū)塊的形狀，以便判斷區(qū)塊的屬性是文字還是圖像。這些方法通常需要較大的區(qū)塊，甚至整張圖像的數(shù)據(jù)信號，才能得到正確的分割。而分割后的結(jié)果，還必須經(jīng)過文字及圖像個別處理，才能得到完美的打印結(jié)果。因此在一些需要即時打印或存儲器不大的裝置上就不適用，如傳真機及復(fù)印機。
財團法人工業(yè)技術(shù)研究院(臺灣地區(qū)專利第201350號)所提出的方法雖然可以解決即時打印的問題，但因其邊緣條件的設(shè)定為過去經(jīng)驗的統(tǒng)計值，當(dāng)邊緣條件成立時配合半色調(diào)方法強迫分割邊緣，使得文字打印雖然較為清晰，卻改善有限，也容易產(chǎn)生毛邊或邊緣不連續(xù)的情形。
本發(fā)明的目的是提出一種提高打印品質(zhì)的方法，其不僅適用于灰階圖像的文字打印品質(zhì)的加強，也適用于RGB彩色圖像的文字打印品質(zhì)的加強，而盡可能不影響圖像的打印品質(zhì)。
本發(fā)明的另一個目的是提出一種提高打印品質(zhì)的方法，其提出可變式(adaptive)邊緣臨限值來作為邊緣判斷的限制式，利用每一列圖像的邊緣特征來修正邊緣臨限值，以作為下一列圖像邊緣判斷的限制式，以符合實際圖像的特征及滿足即時打印的效果。
本發(fā)明的再一目的是提出一種提高打印品質(zhì)的方法，其提出一套邏輯運算法則，可以從多個邊緣特征值中選取一個最合適的邊緣特征以進行邊緣分配，不但消除邊緣運算子運算順序不同所產(chǎn)生的方向性差異，也消除了誤差擴散法所引起的邊緣不平滑，提高了最后的打印品質(zhì)。
本發(fā)明用于即時處理所欲打印文件的圖像及文字的方法是這樣實現(xiàn)的該方法可適用于彩色及灰階圖像處理，其包含步驟如下A.CMYK半色調(diào)處理將欲打印文件的圖像經(jīng)由CMYK轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生CMYK圖像，再對CMYK四個顏色同時進行半色調(diào)處理，以決定該圖像像素所需打印的顏色；B.CMY轉(zhuǎn)換將欲打印文件的圖像經(jīng)由CMY轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生CMY圖像，以便對CMY三個顏色同時進行邊緣監(jiān)測；C.邊緣監(jiān)測利用輸入的圖像數(shù)據(jù)的灰階差異，決定是否具有一邊緣特征，如果邊緣特征不存在，則不作任何處理，如果邊緣特征存在，則進行邊緣像素的特征記錄；D.打印模式轉(zhuǎn)換將邊緣像素的特征記錄依打印模式的不同進行像素分配，以決定每個邊緣像素是否打?。籈.CMYK打印模式轉(zhuǎn)換將CMY的邊緣像素轉(zhuǎn)換成CMYK的邊緣像素，以配合實際的打印模式。
其中邊緣監(jiān)測進一步包括的步驟為A.設(shè)定初值決定一邊緣起始值；B.邊緣特征計算一個m×n，視窗中的圖像數(shù)據(jù)m、n在2到5之間，利用邊緣運算子來求邊緣的灰階差異，以作為邊緣特征值，用以修正邊緣臨限值；以及利用邊緣運算子來求邊緣的方向性，以便進行邊緣像素的特征記錄；C.修正邊緣臨限值將每一列圖像中所有大于邊緣起始值的邊緣特征值，經(jīng)過加權(quán)平均的運算后用來修正邊緣臨限值，以作為下一列圖像邊緣判斷的限制式；D.特征記錄利用兩個位元組來表示一個像素所具有的邊緣特征，包括黑色像素的位置分配、邊緣修正系數(shù)、黑色像素的方向特征及白色像素的方向特征；E.特征分配當(dāng)邊緣特征大于邊緣起始值，表示該m×n視窗中的圖像數(shù)據(jù)可能具有一邊緣，必須通過內(nèi)插法及誤差擴散法的原理，以運算法則將邊緣的特征記錄在最合適的像素；F.邊緣修正利用兩列具有方向性特征的數(shù)據(jù)，當(dāng)兩對角相臨的數(shù)據(jù)，同時具有黑色像素且方向性相同的特征，則這對角相臨的數(shù)據(jù)有一個必須要作修正，使兩像素的邊緣方向都接近相鄰點中心。
其中打印模式轉(zhuǎn)換的步驟為根據(jù)打印模式的不同，將邊緣像素的方向特征依特征記錄分配給打印模式下的像素，由白色像索特征至黑色像索特征，利用運算法則如OR運算，進行打印模式下像素特征的加成；每個白色像素的方向特征對應(yīng)打印模式下的白色像素；每個黑色像素的方向特征對應(yīng)打印模式下特定位置的黑色像素。
其中CMYK打印模式轉(zhuǎn)換為當(dāng)一個像素的CMY三色同時為打印的狀態(tài)，則K為打印的狀態(tài)，而CMY三色改為不打印的狀態(tài)；當(dāng)一個像素的CMY三色同時為不打印的狀態(tài)，則K也必須為不打印的狀態(tài)。
其中內(nèi)插法是當(dāng)邊緣特征大于邊緣起始值時，根據(jù)邊緣特征的方向性，對該m×n視窗中的圖像數(shù)據(jù)的灰階進行線性內(nèi)插，以產(chǎn)生2m×2n的灰階像素。
其中誤差擴散法的原理是當(dāng)該視窗中的圖像數(shù)據(jù)的灰階在進行內(nèi)插后，產(chǎn)生2m×2n的灰階像素，根據(jù)邊緣特征的方向性，使內(nèi)插后的像素灰階為黑色或白色，而其誤差累積至下一個內(nèi)插后的像素，當(dāng)誤差累積后的灰階由黑色變白色或白色變黑色，則在m×n的圖像數(shù)據(jù)中建立特征記錄，以記錄邊緣的特征。
其中邏輯運算法則是在m×n的圖像數(shù)據(jù)的特征記錄中，若已存在邊緣特征的記錄，則必須運用運算法則如OR運算，以保留不同邊緣特征的記錄，并運用運算法則如AND運算以消除相同邊緣特征的記錄。
本發(fā)明用于即時處理所欲打印文件的圖像及文字的另一種方法是這樣實現(xiàn)的該方法可適用于彩色及灰階圖像的處理，其包含步驟如下A.CMYK半色調(diào)處理將欲打印文件的圖像經(jīng)由CMYK轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生CMYK圖像，再對CMYK四個顏色同時進行半色調(diào)處理，以決定該圖像像素所需打印的顏色；B.CMY轉(zhuǎn)換將欲打印文件的圖像經(jīng)由CMY轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生CMY圖像，以便對CMY三個顏色同時進行邊緣監(jiān)測；C.邊緣監(jiān)測利用輸入的圖像數(shù)據(jù)的灰階差異，決定是否具有一邊緣特征，如果邊緣特征不存在，則不作任何處理，如果邊緣特征存在，則進行邊緣像素的特征記錄；且計算一個m×n視窗中的圖像數(shù)據(jù)，利用邊緣運算子來求邊緣的灰階差異，以作為邊緣特征值，用以修正邊緣臨限值；以及利用邊緣運算子來求邊緣的方向性，以便進行邊緣像素的特征記錄；并將每一列圖像中所有大于邊緣起始值的邊緣特征值，經(jīng)過加權(quán)平均的運算后用來修正邊緣臨限值，以作為下一列圖像邊緣判斷的限制式；D.打印模式轉(zhuǎn)換將邊緣像素的特征記錄依打印模式的不同進行像素分配，以決定每個邊緣像素是否打?。籈.CMYK打印模式轉(zhuǎn)換將CMY的邊緣像素轉(zhuǎn)換成CMYK的邊緣像素，以配合實際的打印模式。
本發(fā)明是將一圖像數(shù)據(jù)中的圖像和文字部份作適當(dāng)?shù)奶幚?，使圖像和文字的打印更清晰而不失真。其特征在于可即時處理欲打印的圖像數(shù)據(jù)，而不需完整的圖像數(shù)據(jù)信號。其方法是將圖像中灰階分布的差異，利用誤差擴散法(errordiffusion)的原理進行邊緣像素的重新分配，使邊緣更加清晰且平滑。
下面結(jié)合實施例并配合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的使用方法及其特點

圖1是彩色圖像影印典型的圖像處理流程圖；圖2是圖文加強流程圖；圖3是RGB與CMY轉(zhuǎn)換及邊緣監(jiān)測結(jié)構(gòu)圖4是邊緣臨限值運算流程圖；圖5是邊緣分配流程圖；圖6是打印模式轉(zhuǎn)換流程圖；圖7是CMY與CMYK轉(zhuǎn)換流程圖；圖8是一般圖像邊緣掃瞄后的灰階變化圖；圖9是對于圖8所作的3×3的邊緣運算子監(jiān)測說明圖；圖10是說明沿邊緣特征的方向進行誤差擴散步驟圖；圖11是說明正常打印模式下，打印品質(zhì)加強前后的變化圖。
本發(fā)明是針對傳統(tǒng)打印方法的缺點加以改進，提供一個即時影印或打印方法，可針對文字及線條作加強處理，而盡可能不影響圖像的灰階效果，因此可適用于一般的打印、傳真、拷貝及圖像處理。
以彩色圖像影印為例，其處理系統(tǒng)的流程如圖1所示，首先將文件的原稿經(jīng)掃描模組掃瞄取樣后，形成數(shù)字化的RGB數(shù)據(jù)輸入，經(jīng)由CMYK轉(zhuǎn)換、半色調(diào)處理及圖文加強處理，產(chǎn)生CMYK半色調(diào)圖像，最后再經(jīng)由打印模組打印出去。在打印的過程中，以目前中低價位的彩色噴墨打印機而言，其打印的正常(normal)解析度通常以600dpi為主；而顏色以CMYK四色為主，每一色點都只有打印及不打印兩種輸出。因此從掃瞄取樣到打印文件都必須經(jīng)過CMYK轉(zhuǎn)換、半色調(diào)處理，適當(dāng)?shù)陌才鸥鞣N顏色打印的位置，以使人眼能感受到顏色及灰階的變化。同時進行圖文加強的處理，在盡可能不影響顏色及灰階的變化下，使文字與線條的打印更加清楚。
要做圖文加強，必須先分析文件的特性，一般文件通常包括兩大部份第一類是與背景有明顯邊緣的都份，例如文字、線條、特殊符號等，本身的顏色及灰階都非常單純。
第二類是與背景沒有明顯邊緣的部份，例如圖像都份，具顏色及灰階的變化都非常豐富。
根據(jù)上述的差異，可以利用一個邊緣是否存在來對文字及圖像作適當(dāng)?shù)姆指?。以本發(fā)明應(yīng)用在彩色圖像的圖文加強為例，必須先把RGB圖像做適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換以便進行邊緣監(jiān)測，其加強的流程如圖2所示，以下分別說明之(1)CMY轉(zhuǎn)換要將RGB圖像轉(zhuǎn)換成彩色打印模式，就必需先做CMY轉(zhuǎn)換。雖然實際的彩色打印模式為CMYK，但是如果將RGB圖像直接轉(zhuǎn)換成CMYK圖像，將會影響到后面步驟的邊緣檢測，其原因是因為K色的形成是分別攝取CMY三色的部分特征，也因為如此K色的形成，將會減少CMY三色的邊緣特征，而導(dǎo)致CMYK四色的邊緣都難以監(jiān)測。因此在這里只能先做簡單的CMY轉(zhuǎn)換，其公式如下fC(x)fM(x)fY(x)=255-fR(x)fG(x)fB(x)]]>其中f(x)為x像素的灰階。
(2)邊緣臨限值在傳統(tǒng)上要判斷一個邊緣存在與否，就必須要設(shè)定一邊緣臨限值，而此邊緣臨限值的設(shè)定，常根據(jù)一些經(jīng)驗法則或是整張圖像的統(tǒng)計量，往往不符合實際圖像的特征或無法滿足即時打印的效果。而本發(fā)明采用可變式邊緣臨限值來作為邊緣判斷的限制式，利用每一列圖像的邊緣特征來修正邊緣臨限值，以作為下一列圖像邊緣判斷的限制式。
首先依經(jīng)驗法則設(shè)定邊緣起始值，使邊緣臨限值等于邊緣起始值，再利用一個3×3的邊緣運算子來求邊緣特征，其特征包括像素的座標(biāo)、邊緣的方向及邊緣特征值。當(dāng)邊緣特征值大于邊緣起始值時則加權(quán)平均邊緣特征值，當(dāng)一列圖像結(jié)束，則以加權(quán)平均數(shù)修正邊緣臨限值。如果邊緣臨限值小于邊緣起始值，則使邊緣臨限值等于邊緣起始值，其流程如圖4所示。
(3)邊緣監(jiān)測及分配本發(fā)明利用一個3×3邊緣運算子來監(jiān)測邊緣特征，由于邊緣特征具有方向性，因此本發(fā)明也利用此方向性的特征進行邊緣分配。為了確實記錄方向性的特征，本發(fā)明利用兩個位元組來表示一個像素所具有的特征，包括黑色像素的位置分配、邊緣修正系數(shù)、黑色像素的方向特征及白色像素的方向特征。當(dāng)邊緣特征值大于邊緣臨限值時，首先先找出最大邊緣特征值的方向，依像素分配法則將其轉(zhuǎn)換成位置分配編碼，記錄在邊緣運算子的中心像素，并清除中心像素原有位置分配的數(shù)據(jù)信號，然后再進行其他像素的方向特征分配，讓邊緣特征確實分配給邊緣像素，其流程如圖5所示。
(4)方向特征分配就一般圖像而言，若灰階為深色像素在左側(cè)而淺色像素在右側(cè)，則其灰階的變化一般是呈漸進式遞增。因此就一個實際圖像的邊緣而言，在經(jīng)由邊緣運算子的運算后，可能得到多個邊緣像素的邊緣特征值大于邊緣臨限值，如何在這些具有邊緣特征的像素中，將黑色像素及白色像素分配在正確的邊緣位置，將會影響到最后的打印品質(zhì)。本發(fā)明提出一套邏輯運算法則，可以從多個邊緣特征值中選取一個最合適的邊緣特征以進行邊緣分配，不但消除邊緣運算子運算順序不同所產(chǎn)生的方向性差異，也消除了誤差擴散法所引起的邊緣不平滑，提高了最后的打印品質(zhì)。
本邏輯運算法是利用每個像素的方向性來做AND(&)或OR(|)運算。舉例而言，若圖像中灰階為深色像素在左側(cè)而淺色像素在右側(cè)，在經(jīng)由邊緣運算子由上而下由左而右的運算后，當(dāng)新的邊緣特征出現(xiàn)且方向性為左，則先檢查邊緣運算子左方的像素，是否已具備白色像素方向為左的特征，如果左方的像素已具備白色像素方向為左的特征，則表示左方的像素已被設(shè)定為白色像素。既然在深色像素的方向都被設(shè)定為白色，隨之而來的中心像素也要被設(shè)定為白色且方向性為左方。
如果邊緣運算子左方的像素不具備白色像素方向為左的特征，則利用內(nèi)插法及誤差擴散法的原理來決定，要將黑色像素方向為左的特征寫入邊緣運算子左方的像素或邊緣運算子的中心像素。
當(dāng)決定要將黑色像素方向為左的特征寫入中心像素，就必須先清除邊緣運算子左方像素中黑色像素方向為左的特征，以避免邊緣黑色像素方向為左的特征重復(fù)出現(xiàn)在相同的邊緣特征中。同時也必須清除中心像素中白色像素方向為左的特征寫入邊緣運算子右方的像素若決定要將黑色像素方向為左的特征寫入邊緣運算子左方的像素，則必須先檢查左方的像素中是否已具備黑色像素方向為左的特征，如果左方的像素已具備黑色像素方向為左的特征，則維持原狀。否則將黑色像素方向為左的特征寫入邊緣運算子左方的像素，而將白色像素方向為左的特征寫入中心像素。
若新的邊緣特征出現(xiàn)，而其方向性不為左，則方向特征分配方法相同，而分配流程略有不同。
(5)內(nèi)插法及誤差原理由于由掃描器所得到的圖像一般為300dpi，而打印的正常(normal)解析度通常以600dpi為主，盡管在打印前必須將300dpi的RGB圖像轉(zhuǎn)換成600dpi的CMYK圖像，但在邊緣監(jiān)測及分配時，若以600dpi的數(shù)據(jù)量來處理，不僅耗時及占存儲器，而且在300dpi到600dpi的轉(zhuǎn)換很容易導(dǎo)致邊緣特征的損失。而本發(fā)明則是利用內(nèi)插法及誤差擴散的基本原理，用300dpi邊緣特征來模擬600dpi的邊緣分配。其中的內(nèi)插法是針對3×3邊緣運算子中的像素做灰階的線性內(nèi)插，以產(chǎn)生6×6的灰階像素。然后再利用誤差擴散的基本原理來決定要將黑色像素方向為r的特征寫入邊緣運算子中r方向的像素或邊緣運算子的中心像素，并決定黑色像素的位置分配。而誤差擴散的原理是假設(shè)內(nèi)插后的灰階值為打印或不打印的狀態(tài)，其誤差值等于打印狀態(tài)值減掉內(nèi)插后的灰階值，將通過誤差傳遞系數(shù)(t)依邊緣的方向性累計到下一個內(nèi)插像素的灰階，當(dāng)灰階誤差的累積值由小于等于127變到大于127或由大于127變到小于等于127，表示邊緣點位于內(nèi)插像素中。因此可利用此方法來決定要將黑色像素方向為r的特征寫入邊緣運算子r方向的像素或邊緣運算子的中心像素。
而在黑色像素的位置分配上則是利用誤差擴散的原理，來決定r方向的像素或中心像素其黑色像素的位置是否符合其方向性。一般而言，黑色像素的位置通常與其方向性相同，但若誤差擴散的灰階累積值不足以產(chǎn)生黑色像素的位置，則還是要做黑色像素位置的修正，以避免邊緣的移位。如此可決定黑色像素的位置分配，使得像素的位置更切合實際圖像的灰階分配。
(6)邊緣修正雖然上述的邊緣分配可以得到近似原始圖像的灰階效果，但因原始圖像和打印圖像解析度的差異，將會使同一個方向的邊緣，在低解析度只有一個像素的差異，在提高解析度后產(chǎn)生兩個或多個像素的差異，而使邊緣看起來有鋸齒狀或不連繽。為了解決此困擾，本發(fā)明利用兩列具有方向性特征的數(shù)據(jù)，來作邊緣修正，檢查對角相鄰的數(shù)據(jù)是否同時具有黑色像素且方向性相同的特征，如果有，則表示此邊緣像素不連續(xù)，則這對角相臨的數(shù)據(jù)有一個必須要作修正，使這兩個數(shù)據(jù)所記錄的黑色像素位置差異不至太大，而看起來像連續(xù)的樣子。
(7)打印模式轉(zhuǎn)換藉由原始圖像的灰階變化，可以得到每一個邊緣像素的方向特征，但由于打印模式的差異，必須將邊緣像素的方向特征重新分配，以提高打印品質(zhì)。在此針對600dpi的正常彩色打印模式而言，一般300dpi的RGB圖像必須先通過打印模式的轉(zhuǎn)換才能達(dá)到600dpi的效果，因此邊緣像素的方向特征也必須通過打印模式的轉(zhuǎn)換才能達(dá)到600dpi的效果。一般而言，每一個像素通常具有八個相鄰像素，因此也可以說每一個像素具有八個方向性，而正常打印模式下，一個原始圖像的像素會產(chǎn)生4個正常打印模式下的位置，因此必須將八個方向的像素分配到4個正常打印模式下的位置。而本發(fā)明利用一個位元組來編碼所有正常打印模式下可能的位置分配，其中包括黑色像素、白色像素的位置分配以及邊緣修正時黑色像素、白色像素的位置分配。
換句話說，在原始圖像的像素中，每一個邊緣像素都會以兩個位元組記錄邊緣特征數(shù)據(jù)，再根據(jù)打印模式的差異對應(yīng)至一個位元組的打印模式編碼，由打印模式編碼就可以得知每個像素是否要打印，其流程如圖6所示。
(8)CMYK轉(zhuǎn)換由上述步驟所得到的結(jié)果為打印模式下CMY的邊緣像素分配，而實際的打印模式卻為CMYK，因此有必耍將CMY的邊緣像素分配轉(zhuǎn)換成CMYK的模式，如此不但可減少彩色噴墨打印機對彩色顏料的消耗量，也可避免CMY三色疊合不準(zhǔn)確所導(dǎo)致的偏差。其步驟為蒞打印模式下，當(dāng)一個像素具有邊緣特征時，且CMY三色都必須打印時，則由K色取代打印，而CMY三色都不打印，當(dāng)一個像素具有邊緣特征，且CMY三色都不打印時，則K色不打印。其余當(dāng)像素不具有邊緣特征時，則不改變其打印時機，其流程圖如圖7。
配合圖8-圖11，說明本發(fā)明的一個具體實施例。在此以單色圖像的灰階為例假設(shè)一掃瞄進來的300dpi圖像的灰階如圖8所示。其灰階變化由255變至0表示可能有一邊緣存在，而在此以3×3的邊緣運算子監(jiān)測，其步驟如圖9所示。若假設(shè)上圖三個邊緣運算子所得到的邊緣特征值都大于邊緣臨限值，則必需在此三個邊緣運算子中找出最合適的邊緣位置。首先假設(shè)此三個邊緣運算子都只有一個邊緣特征值，接著利用線性內(nèi)插法將其灰階分布內(nèi)插，然后再利用誤差擴散法的原理，沿邊緣特征的方向，即灰階遞減的方向，這行誤差擴散(擴散系數(shù)假設(shè)為0.5)，其步驟如下(參見圖10)第一步驟已知邊緣運算子1所得到的邊緣特征值大于邊緣臨限值，首先在像素C記錄最大邊緣特征值所得到的像素分配法則，其次再對邊緣運算子1進行內(nèi)插，若內(nèi)插后的灰階b’假設(shè)為不打印狀態(tài)(灰階為255)，則其誤差255-b’乘以擴散系數(shù)0.5累積至灰階c，可以發(fā)現(xiàn)c的灰階誤差累積值大于127，仍然是偏白色；若灰階c’假設(shè)為不打印狀態(tài)(灰階為255)，則其誤差255-c’乘以擴散系數(shù)0.5累積至灰階d，可以發(fā)現(xiàn)d的灰階誤差累積值小于127偏黑色，也就是說由像素C至像索D，其灰階由白變黑，有邊緣存在，因此必須在像素C中記錄白色像素方向為右的紀(jì)錄，而在像素D中記錄黑色像素方向為右的紀(jì)錄。
此外，再利用誤差擴散的原理泱定像素D中邊緣分配的方向是否需要修正，也就是將灰階c’假設(shè)為不打印狀態(tài)，則其誤差255-c’乘以擴散系數(shù)0.5累積至灰階d，可以發(fā)現(xiàn)d的灰階誤差累積值小于127偏黑色，所以邊緣的黑色像素應(yīng)該分配在灰階d的方向，而非灰階d’的方向。
第二步驟當(dāng)邊緣運算子1結(jié)束后，進行邊緣運算子2的運算，可以發(fā)現(xiàn)邊緣運算子2所得到的邊緣特征值大于邊緣臨限值，表示邊緣存在；首先在像素D記錄最大邊緣特征值所得到的像素分配法則，其次再對邊緣運算子2進行內(nèi)插，并以誤差擴散法的原理計算，得到像素C至像素D，其灰階由白變黑，但像素C和像素D已存在邊緣特征記錄，因此必須用邏輯運算法則修正像素C和像素D的邊緣特征記錄，也就是增加新的方向特征，并保留相同特征。最后再利用誤差擴散的原理決定像素D邊緣分配的方向是否需要修正？其結(jié)果與步驟一相同。
第三步驟當(dāng)邊緣運算子2結(jié)束后，進行邊緣運算子3的運算，可以發(fā)現(xiàn)邊緣運算子3所得到的邊緣特征值大于邊緣臨限值，表示邊緣存在；首先在像素E記錄最大邊緣特征值所得到的像素分配法則，其次檢查白色邊緣的方向(也就是像素D)，是否已具備黑色像素方向為右的紀(jì)錄，如果有則不做任何處理，表示邊緣已存在，且不需修正。
綜合上述三個步驟，可以得到像素C記錄白色像素方向為右的紀(jì)錄，而在像素D中記錄黑色像素方向為右的紀(jì)錄，且方向向左修正。若假設(shè)上述的300dpi邊緣圖像灰階分布如圖11a，在經(jīng)過傳統(tǒng)的誤差擴散法的運算后，假設(shè)以600dpi正常模式打印，其打印模式的結(jié)果可能如圖11b所示，其中w代表不打印B代表打印，可以發(fā)現(xiàn)其邊緣變化并不顯著，因此通過本發(fā)明邊緣監(jiān)測的結(jié)果加以改善，將像素C記錄白色像素方向為右的紀(jì)錄編碼成不打印的狀態(tài)，將像素D中記錄黑色像素方向為右的紀(jì)錄且方向向左修正編碼成左側(cè)打印的狀態(tài)，其余部分則不改變，其編碼后的結(jié)果如圖11c所示，可以有效地重新編排邊緣的分配，使邊緣更平滑并減少雜訊的干擾。
六、結(jié)論本發(fā)明可以有效解決打印品質(zhì)的問題，尤其是當(dāng)圖像是經(jīng)由掃瞄器所產(chǎn)生的。一般而言，由掃瞄器所產(chǎn)生的圖像，其灰階分布都很難達(dá)到飽和的狀態(tài)。因此在打印時常會產(chǎn)生模糊的效果，而模糊的效果在圖像部份的影響并不大，但在文字部分卻會嚴(yán)重影響到打印的品質(zhì)。而本發(fā)明則是利用邊緣的特征，來加強文字部份的打印效果，以彌補掃瞄器的不足。此外，本發(fā)明比較傳統(tǒng)的打印步驟，增加了一部分邊緣監(jiān)測的程序，盡管所需的時間較長，但也加入了即時處理的方法，以縮短邊緣監(jiān)測的時間，以便在最短的時間內(nèi)得到最好的打印效果。
權(quán)利要求
1.一種提高打印品質(zhì)的方法，用于即時處理所欲打印文件的圖像及文字，該方法可適用于彩色及灰階圖像處理，其特征在于其包含步驟如下A.CMYK半色調(diào)處理將欲打印文件的圖像經(jīng)由CMYK轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生CMYK圖像，再對CMYK四個顏色同時進行半色調(diào)處理，以決定該圖像像素所需打印的顏色；B.CMY轉(zhuǎn)換將欲打印文件的圖像經(jīng)由CMY轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生CMY圖像，以便對CMY三個顏色同時進行邊緣監(jiān)測；C.邊緣監(jiān)測利用輸入的圖像數(shù)據(jù)的灰階差異，決定是否具有一邊緣特征，如果邊緣特征不存在，則不作任何處理，如果邊緣特征存在，則進行邊緣像素的特征記錄；D.打印模式轉(zhuǎn)換將邊緣像素的特征記錄依打印模式的不同進行像素分配，以決定每個邊緣像素是否打??；E.CMYK打印模式轉(zhuǎn)換將CMY的邊緣像素轉(zhuǎn)換成CMYK的邊緣像素，以配合實際的打印模式。
2.如權(quán)利要求1所述的提高打印品質(zhì)的方法，其特征在于其中邊緣監(jiān)測進一步包括的步驟為A.設(shè)定初值決定一邊緣起始值；b.邊緣特征計算一個m×n，視窗中的圖像數(shù)據(jù)m、n在2到5之間，利用邊緣運算子來求邊緣的灰階差異，以作為邊緣特征值，用以修正邊緣臨限值；以及利用邊緣運算子來求邊緣的方向性，以便進行邊緣像素的特征記錄；c.修正邊緣臨限值將每一列圖像中所有大于邊緣起始值的邊緣特征值，經(jīng)過加權(quán)平均的運算后用來修正邊緣臨限值，以作為下一列圖像邊緣判斷的限制式；d.特征記錄利用兩個位元組來表示一個像素所具有的邊緣特征，包括黑色像素的位置分配、邊緣修正系數(shù)、黑色像素的方向特征及白色像素的方向特征；E.特征分配當(dāng)邊緣特征大于邊緣起始值，表示該m×n視窗中的圖像數(shù)據(jù)可能具有一邊緣，必須通過內(nèi)插法及誤差擴散法的原理，以運算法則將邊緣的特征記錄在最合適的像素；F.邊緣修正利用兩列具有方向性特征的數(shù)據(jù)，當(dāng)兩對角相臨的數(shù)據(jù)，同時具有黑色像素且方向性相同的特征，則這對角相臨的數(shù)據(jù)有一個必須要作修正，使兩像素的邊緣方向都接近相鄰點中心。
3.如權(quán)利要求1所述的提高打印品質(zhì)的方法，其特征在于其中打印模式轉(zhuǎn)換的步驟為根據(jù)打印模式的不同，將邊緣像素的方向特征依特征記錄分配給打印模式下的像素，由白色像素特征至黑色像素特征，利用運算法則如OR運算，進行打印模式下像素特征的加成；每個白色像素的方向特征對應(yīng)打印模式下的白色像素；每個黑色像素的方向特征對應(yīng)打印模式下特定位置的黑色像素。
4.如權(quán)利要求1所述的提高打印品質(zhì)的方法，其特征在于其中CMYK打印模式轉(zhuǎn)換為當(dāng)一個像素的CMY三色同時為打印的狀態(tài)，則K為打印的狀態(tài)，而CMY三色改為不打印的狀態(tài)；當(dāng)一個像素的CMY三色同時為不打印的狀態(tài)，則K也必須為不打印的狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求2所述的提高打印品質(zhì)的方法，其特征在于其中內(nèi)插法是當(dāng)邊緣特征大于邊緣起始值時，根據(jù)邊緣特征的方向性，對該m×n視窗中的圖像數(shù)據(jù)的灰階進行線性內(nèi)插，以產(chǎn)生2m×2n的灰階像素。
6.如權(quán)利要求2所述的提高打印品質(zhì)的方法，其特征在于其中誤差擴散法的原理是當(dāng)該視窗中的圖像數(shù)據(jù)的灰階在進行內(nèi)插后，產(chǎn)生2m×2n的灰階像素，根據(jù)邊緣特征的方向性，使內(nèi)插后的像素灰階為黑色或白色，而其誤差累積至下一個內(nèi)插后的像素，當(dāng)誤差累積后的灰階由黑色變白色或白色變黑色，則在m×n的圖像數(shù)據(jù)中建立特征記錄，以記錄邊緣的特征。
7.如權(quán)利要求2所述的提高打印品質(zhì)的方法，其特征在于其中邏輯運算法則是在m×n的圖像數(shù)據(jù)的特征記錄中，若已存在邊緣特征的記錄，則必須運用運算法則如OR運算，以保留不同邊緣特征的記錄，并運用運算法則如AND運算，以消除相同邊緣特征的記錄。
8.一種提高打印品質(zhì)的方法，用于即時處理所欲打印文件的圖像及文字，該方法可適用于彩色及灰階圖像的處理，其特征在于其包含步驟如下A.CMYK半色調(diào)處理將欲打印文件的圖像經(jīng)由CMYK轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生CMYK圖像，再對CMYK四個顏色同時進行半色調(diào)處理，以決定該圖像像素所需打印的顏色；B.CMY轉(zhuǎn)換將欲打印文件的圖像經(jīng)由CMY轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生CMY圖像，以便對CMY三個顏色同時進行邊緣監(jiān)測；C.邊緣監(jiān)測利用輸入的圖像數(shù)據(jù)的灰階差異，決定是否具有一邊緣特征，如果邊緣特征不存在，則不作任何處理，如果邊緣特征存在，則進行邊緣像素的特征記錄；且計算一個m×n視窗中的圖像數(shù)據(jù)，利用邊緣運算子來求邊緣的灰階差異，以作為邊緣特征值，用以修正邊緣臨限值；以及利用邊緣運算子來求邊緣的方向性，以便進行邊緣像素的特征記錄；并將每一列圖像中所有大于邊緣起始值的邊緣特征值，經(jīng)過加權(quán)平均的運算后用來修正邊緣臨限值，以作為下一列圖像邊緣判斷的限制式；D.打印模式轉(zhuǎn)換將邊緣像素的特征記錄依打印模式的不同進行像素分配，以決定每個邊緣像素是否打??；E.CMYK打印模式轉(zhuǎn)換將CMY的邊緣像素轉(zhuǎn)換成CMYK的邊緣像素，以配合實際的打印模式。
全文摘要
一種提高打印品質(zhì)的方法,目的是將一圖像數(shù)據(jù)中的圖像和文字部分作適當(dāng)?shù)奶幚?使圖像和文字的打印更清晰而不失真。其特征在于可即時處理欲打印的圖像數(shù)據(jù),而不需完整的圖像數(shù)據(jù)信號。其方法是將圖像中灰階分布的差異,利用誤差擴散法(error diffusion)的原理進行邊緣像素的重新分配,使邊緣更加清晰且平滑。
文檔編號G03F3/00GK1274103SQ99106260
公開日2000年11月22日 申請日期1999年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月12日
發(fā)明者陳政忠 申請人:旭麗股份有限公司