用多级技术打印N色调图象的方法技术

用若干多级抖动矩阵从灰度级图像生成Ｎ色调图像，两种图像都具有许多像素，灰度级图像中的各像素具有在一个最高与一个最低级范围内的一个灰度级，而Ｎ色调图像中的各像素具有Ｎ级之一的级，Ｎ大于二。本方法包括根据在灰度级图像中的各像素的对应像素的级及一个原始抖动矩阵确定Ｎ色调图像中各像素的级的步骤。确定过程之后，模拟Ｎ色调图像中的每一个像素以表示其级。根据模拟，打印该Ｎ色调图像。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与Qian Lin专利技术的，1994年3月2日提交的名为“用难于觉察的点打印N色调图象”的共同转让的与共同未决的美国专利申请相关。本专利技术一般涉及打印图象，更具体地涉及用N色调打印图象。可以利用许多方法从一种灰度级图象中打印半色调图象。这些方法通常包含建立灰度级图象各象素的近似灰度级，然后再根据某些表示方案打印各点来表示该灰度级图象。一种形式的表示方案依赖于抖动矩阵(dither matrix)，它具有与灰度级图象相同数目的象素。矩阵中的每一个象素具有一个级，该级与其在灰度级图象中对应象素的级相比较，以生成半色调图象中的一个象素的级。用抖动矩阵绘制图象的一般性讨论可在R.Ulichney(1987)的“数字半色调”中找到。另一种形式的表示方案依赖于误差扩散法，其一般性讨论可在Floyed与Steinberg所著“空间灰度级的一种自适应算法”(Proc，SID出版，卷17，75-77页，1976)中找到。一种类型的抖动矩阵称作Bayer矩阵。附图说明图1显示256级用8×8象素的Bayer矩阵打印的每英时300点上的先有技术灰度斜坡(grey ramp)这一斜坡中50％以上的灰度级是无法分辨的黑色。这便减少了打印一个图象的灰度级的数目。此外，可分辨的灰度级之间的许多过渡不是平滑的，导致在Bayer矩阵生成的图形中的显著的不连续性。从上文中可以明显看见仍然需要一种具有更多可分辨的灰度级与相邻的灰度级之间更平滑地过渡的相对低成本的打印图象的方法。本专利技术在于以相对低成本的方式，以更多的可分辨的灰度级及相邻级间的更好过渡，从一个灰度级图象中生成N色调图象的方法。该方法是基于生成一个N色调图象，而不是半色调图象。灰度级图象与N色调图象具有许多象素，在灰度级图象中的每一个象素都有在一个最高级与一个最低级之间的一个级。N色调图象中的每一个象素具有N个级中的一个级，而N则大于2。在一个较佳实施例中，N色调图象中的各象素的级是根据灰度级图象中其对应的象素的级并根据一个原始抖动矩阵确定的；N级中相邻的级间的分隔是不均匀的。确定处理之后，将N色调图象中的每一个象素模拟以表示其级别。根据模拟打印该N色调图象。一种模拟各象素的较佳方法为用许多邻接的子象素取代N色调图象中的每一个象素。各象素的级别是用其各对应子象素的密度表示的，因此子象素的不同密度的组合产生象素的不同级别。根据上述方法，所打印的N色调图象在其灰度斜坡中相邻的灰度级之间具有较平滑的过渡，并具有更多可分辨的灰度级。从下面结合附图，用例示本专利技术的原理的方法所作的详细描述中，本专利技术的其它方面与优点将是显而易见的。图1示出用Bayer矩阵打印的先有技术的灰度斜坡。图2示出本专利技术的第一较佳实施例的表示。图3示出生成第一较佳实施例的N色调图象的一种较佳灰度级组的表。图4示出本专利技术中形成一个多级抖动矩阵的一种较佳方式。图5示出用图4中所描述的方法形成的一个多级抖动矩阵。图6示出形成第一较佳实施例的N色调图象的一种较佳方式。图7示出生成第一较佳实施例中的子象素与段的一种较佳方式。图8示出第一较佳实施例中子象素的形成。图9示出用于四个子象素的一种较佳的段集合。图10示出图9中用不同段打印的16个级。图11中示出第一较佳实施例的N色调图象中灰度级与各级的密度之间的关系。图12示出用第一较佳实施例打印的画面。图13示出第二较佳实施例的一个实例，其中16个邻接的子象素构成一个象素。图14示出生成第二较佳实施例的13种不同的级的子象素的接通序列。图15示出第二较佳实施例的灰度级组的表。图16示出根据本专利技术的第二较佳实施例生成的灰度斜坡。图17示出本专利技术的第四较佳实施例的一部分。图18示出用于第四较佳实施例的一种较佳方法。图19用图形示出形成第四较佳实施例中的特殊抖动矩阵的一种较佳方法。图20示出形成图19中的特殊矩阵的一组较佳步骤。图1-20中相同的数字分配给所有图中的相同单元。下面参照图1-20讨论本专利技术的实施例。然而，熟悉本技术的人员应容易理解，由于本专利技术超出这些有限的实施例而这里相对于这些图给出的详细描述只是为了示例性目的。图2示出本专利技术的第一较佳实施例100的一种表示，它用打印机、绘图机或其它打印设备104从一个灰度级图象106印出一个N色调图象102。该N色调图象102具有两种中间形式，第一中间N色调图象101与第二中间N色调图象103。这些图象具有许多象素；例如，灰度级图象106包含象素108与112，而第一中间N色调图象101则包含象素114与116。灰度级图象中的各象素具有在最高与最低级范围内的一个级。例如最高级为255而最低级为0；每一个级表示灰度级图象106的一个灰度级。第一中间N色调图象101具有N个级，其中N最好大于2。第一中间N色调图象101中的各象素的级来自N个级之一。这N个级是通过将灰度级分成N组而从灰度级图象102中的灰度级中选出的。各组灰度级中具有一个组内最高灰度级，它是该组内的最高级并且是N个级之一。N个级中相邻的级间的划分不是均匀的。稍后将在说明书中描述设定这一不均匀性的方法。图3示出生成16级N色调图象的灰度级组的一张较佳表的实例。第16组202复盖255至253之间的灰度级范围，其组内最高灰度级为255。每组由其组内最高级表示。全部16组产生16个组内最高级，它们代表N色调图象的16个级。第一较佳实施例包含若干多级抖动矩阵118，诸如多级抖动矩阵122。每一个多级抖动矩阵包含许多象素，诸如矩阵122具有象素124与126。多级抖动矩阵是通过图3中所示的级组及一个原始抖动矩阵形成的。图4示出生成图5中所示的多级抖动矩阵122的一种较佳方式260。首先，形成图3中的N个灰度级组，(262)。然后通过按照这些灰度级组换算原始抖动矩阵而形成这些矩阵，(264)。原始抖动矩阵250可以是具有从1至255的级的Bayer矩阵或其它类型的抖动矩阵；这一矩阵是广泛地用于绘制一个图象的那种矩阵，在这一申请中将不再进一步描述。图5中所示的多级抖动矩阵122对应于图3中所示的第4组灰度级206，它复盖56至31的灰度级。为了形成多级抖动矩阵122，按照组206中的级，用56至31的灰度级换算原始抖动矩阵中的级(1至255)；例如，利用下述直接换算计算将小数部分四舍五入以后，将原始抖动矩阵的第二象素中的级167换算成多级抖动矩阵的第二象素中的级47(((56-31)/(255-1))*167＋31)类似地，原始抖动矩阵的象素257中的级40换算成多级抖动矩阵的象素259中的35。根据上述方法，形成多级抖动矩阵122。利用原始抖动矩阵及图3中所示的16组灰度级，用直接换算计算生成16个多级抖动矩阵。图6示出根据多级抖动矩阵形成N色调图象的一组较佳步骤。为了生成第一中间N色调图象101，将灰度级图象106中的每一个象素与这些多级抖动矩阵中之一中的一个象素进行比较并确定其阀值。例如，灰度级图象106中的第一象素108具有灰度级51。这一灰度级落在图3中所示的第四灰度级组中。便选择第四灰度级组生成的多级抖动矩阵122，(275)。然后，将灰度级图象的第一象素与多级抖动矩阵122的第一象素进行比较，(277)。在比较过程中，首先判定灰度级图象中的象素的级是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从灰度级图象生成Ｎ色调图象的方法，两种图象都包含多个象素，灰度级图象中的各象素具有在一个最高及一个最低级间的范围内的一个灰度级，而Ｎ色调图象中的各象素具有一个Ｎ级之一的灰度级，其中Ｎ大于二，该方法包括下述步骤：根据灰度级图象中的对应 象素的级及根据一个原始抖动矩阵，确定Ｎ色调图象中各象素的级，Ｎ级中相邻的级之间的分隔是不均匀的；模拟Ｎ色调图象中每一个象素的级；以及根据模拟打印Ｎ色调图象。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林茜，
申请(专利权)人：惠普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]