專利名稱：閾值矩陣的生成方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像硬拷貝復制技術領域，尤其是涉及一種閾值矩陣的生成方法及裝置。

背景技術：
圖像的硬拷貝復制主要涉及打印機及高檔印刷制版設備的掛網(wǎng)制版技術，該技術又稱為數(shù)字圖像半色調技術。掛網(wǎng)制版技術可以分為兩類，分別是調幅掛網(wǎng)制版技術和調頻掛網(wǎng)制版技術。調幅掛網(wǎng)制版技術又稱為聚集點有序抖動技術，其特征是所生成的半色調圖像的染色點在幾何位置上是兩兩相鄰地聚集在一起的，形成了一簇一簇的染色區(qū)域，這些染色區(qū)域被稱為網(wǎng)點。在調幅掛網(wǎng)制版技術中，通過控制網(wǎng)點面積來控制原稿圖像的灰度再現(xiàn)，被控制的網(wǎng)點也被稱為調幅網(wǎng)點。
與調幅掛網(wǎng)制版技術不同，在調頻掛網(wǎng)制版技術生成半色調圖像的過程中，盡量避免染色點在幾何位置上的聚集。調頻掛網(wǎng)制版技術通過控制單位面積內染色點的個數(shù)來實現(xiàn)原稿圖像的灰度再現(xiàn)。采用調頻掛網(wǎng)制版技術生成的半色調圖像內的染色點是以非聚集的形式分布的，不同的原稿灰度級，對應的染色點之間的平均距離不同，從數(shù)字圖像處理的角度來看，圖像的頻率是變化的，這就是調頻掛網(wǎng)制版技術的名詞的由來。將采取調頻掛網(wǎng)制版技術生成的染色點稱為調頻網(wǎng)點。傳統(tǒng)的調頻掛網(wǎng)通常采用基于誤差擴散技術的掛網(wǎng)方法。
在印刷打印制版領域，圖像硬拷貝復制的輸出載體多是激光照排機，激光打印機，激光噴墨打印機等，受工藝的限制，調幅網(wǎng)點主要應用于后端印刷的激光照排領域，而調頻網(wǎng)點多用于激光打印機和噴墨打印機等桌面辦公領域上。
總體上講，調頻網(wǎng)點的應用領域沒有調幅網(wǎng)點寬，這是因為，調幅網(wǎng)點的網(wǎng)點大小會隨著層次的變化不斷變化，保證有足夠的油墨轉移到承印物上；而調頻網(wǎng)點的網(wǎng)點大小是固定的，且通常情況下網(wǎng)點過小，雖然調頻網(wǎng)點能夠避免調幅網(wǎng)點所特有的“龜紋”和層次跳變的弊端，但如果輸出物理設備精度、油墨沾附性及承印載體的吸附性達不到要求的話，調頻網(wǎng)點再現(xiàn)圖像的效果會遠遠趕不上調幅網(wǎng)點。
并且，調頻網(wǎng)點的完全隨機的分布特性也會影響圖像的再現(xiàn)。調頻網(wǎng)點的隨機性對圖像具有銳化的效果，在連續(xù)調圖像的中間層次上容易產生隨機效應的紋理，在淺調層次和深調層次上會產生“蠕蟲”紋理，上述紋理是隨機性難以回避的。同時，調頻網(wǎng)點大多數(shù)情況下是單個輸出設備元素點，在輸出物理設備狀態(tài)不好的情況下，即輸出設備分辨率較低的情況下，網(wǎng)點容易丟失，在淺調和深調層次的層次再現(xiàn)上就會出現(xiàn)層次丟失現(xiàn)象，進而無法很好的還原圖像。
另外，傳統(tǒng)調頻掛網(wǎng)制版技術是對已經(jīng)分好色的幾個色面單獨進行掛網(wǎng)，然后再進行多色面的疊印。在這個過程中，幾個色面之間的網(wǎng)點分布沒有相關性，疊印后，不同色面之間，網(wǎng)點時而重合，時而不重合，沒有一定的規(guī)律性，在視覺效果上，會產生較重的顆粒感；且在網(wǎng)點重合的區(qū)域，不同顏色的油墨的疊加，對彩色圖像的色彩亮度和飽和度都存在負面影響，例如，灰度為32的調頻網(wǎng)點圖如圖1所示。
總而言之，雖然基于誤差擴散技術的調頻掛網(wǎng)制版技術在圖像再現(xiàn)的細節(jié)上要好于調幅掛網(wǎng)制版技術，但由于調頻掛網(wǎng)制版技術存在上述不足，限制了其使用，有待于進一步改進和完善。


發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供了一種閾值矩陣的生成方法，利用生成的閾值矩陣進行調頻掛網(wǎng)，改善再現(xiàn)的圖像質量，該方法包括 在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色，記錄該元素的染色次序； 根據(jù)該元素的位置參數(shù)利用確定每個色面中已染色元素聚合度的第一濾波器矩陣的元素值，更新當前色面未染色的元素的染色概率；利用確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的第二濾波器矩陣的元素值更新其他色面未染色的元素的染色概率； 按上述步驟依次遍歷所有色面，直至所有色面均新增一個已染色元素； 按上述使得所有色面均新增一個已染色元素的步驟循環(huán)遍歷所有色面，直至所有色面的所有元素均被染色，根據(jù)各色面的所有元素的染色次序及位置參數(shù)，生成各色面的閾值矩陣。
較佳的，第一濾波器矩陣是指按如下公式生成元素的濾波器矩陣 其中 x∈[1，W]；y∈[1，H]，W為濾波器矩陣的寬度、H為濾波器矩陣的高度；d11，d12，...，p11，p12，...，p1n，以及a1為可變系數(shù)； 第二濾波器矩陣是指按如下公式生成元素的濾波器矩陣 其中 x∈[1，W]；y∈[1，H]，W為濾波器矩陣的寬度、H為濾波器矩陣的高度；d21，d22，...，p21，p22，...，p2n以及a2為可變系數(shù)。
較佳的，所述確定每個色面中已染色元素聚合度是指利用第一濾波器矩陣的可變系數(shù)d11，d12，..，p11，p12，...，p1n，a1確定每個色面中已染色元素聚合度。
較佳的，所述在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色是指 在當前色面未染色的元素中選擇一個染色概率最大的元素進行染色。
較佳的，所述在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色，記錄該元素的染色次序之后進一步包括 將該元素的染色概率更新為無窮小。
較佳的，所述根據(jù)該元素的位置參數(shù)利用第一濾波器矩陣的元素值，更新當前色面未染色的元素的染色概率包括 疊合當前色面與第一濾波器矩陣，平移第一濾波器矩陣，直至被選擇元素的位置與第一濾波器矩陣的中心點重合； 以所述中心點為中心回繞第一濾波器矩陣，更新當前色面未染色元素的染色概率。
較佳的，所述根據(jù)該元素的位置參數(shù)利用第二濾波器矩陣的元素值更新其他色面未染色的元素的染色概率包括 依次遍歷其他色面，對其中的每一個色面按如下步驟進行元素染色概率的更新 將該色面與第二濾波器矩陣疊合，平移第二濾波器矩陣，直至該色面上與當前色面中被選擇的元素位置相同的元素位置、與第二濾波器矩陣的中心點重合； 以所述中心點為中心回繞第二濾波器矩陣，更新該色面未染色元素的染色概率。
本發(fā)明實施例還提供了一種閾值矩陣的生成裝置，利用生成的閾值矩陣進行調頻掛網(wǎng)，改善再現(xiàn)的圖像質量，該裝置包括 染色單元，用于在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色，記錄該元素的染色次序； 更新單元，用于根據(jù)該元素的位置參數(shù)利用確定每個色面中已染色元素聚合度的第一濾波器矩陣的元素值，更新當前色面未染色的元素的染色概率；利用確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的第二濾波器矩陣的元素值更新其他色面未染色的元素的染色概率； 遍歷觸發(fā)單元，用于依次遍歷所有色面，在遍歷到的當前色面上觸發(fā)所述染色單元、更新單元執(zhí)行，直至所有色面均新增一個被染色的元素； 循環(huán)遍歷單元，用于循環(huán)遍歷所有色面，在遍歷到的當前色面上觸發(fā)所述遍歷觸發(fā)單元執(zhí)行，直至所有色面的所有元素均被染色，根據(jù)各色面的所有元素的染色次序及位置參數(shù)，生成各色面的閾值矩陣。
較佳的，所述染色單元包括 選擇子單元，用于在當前色面未染色的元素中選擇一個染色概率最大的元素進行染色。
較佳的，所述染色單元進一步包括 更新子單元，用于將該元素的染色概率更新為無窮小。
較佳的，所述更新單元包括 第一平移子單元，用于疊合當前色面與第一濾波器矩陣，平移第一濾波器矩陣，直至被選擇元素的位置與第一濾波器矩陣的中心點重合； 第一更新子單元，用于以所述中心點為中心回繞第一濾波器矩陣，更新當前色面未染色元素的染色概率。
較佳的，所述更新單元包括 遍歷子單元，用于通過觸發(fā)如下模塊執(zhí)行，依次遍歷其他色面，對其中的每一個色面進行元素染色概率的更新 第二平移子單元，用于將該色面與第二濾波器矩陣疊合，平移第二濾波器矩陣，直至該色面上與當前色面中被選擇的元素位置相同的元素位置、與第二濾波器矩陣的中心點重合； 第二更新子單元，用于以所述中心點為中心回繞第二濾波器矩陣，更新該色面未染色元素的染色概率。
本發(fā)明實施例中，利用確定每個色面中已染色元素聚合度的第一濾波器矩陣及確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的第二濾波器矩陣為每個色面生成閾值矩陣，并利用生成的閾值矩陣進行調頻掛網(wǎng)。第一濾波器矩陣可以確定已染色元素聚合度，進而可以解決現(xiàn)有技術中調頻網(wǎng)點大小固定且過小的問題，可視作在調頻網(wǎng)的基礎上引入調幅特性，將傳統(tǒng)的調頻網(wǎng)與調幅網(wǎng)進行有機的結合，集調幅、調頻的長處于一身，可以解決在低分辨率設備上輸出時，調頻網(wǎng)點過小引起網(wǎng)點層次易丟失的問題；利用第二濾波器矩陣使不同色面之間產生了關聯(lián)，能夠確定多色面半色調調頻網(wǎng)點的重合率，保證了圖像色彩的明亮度和飽和度，最終能夠再現(xiàn)出高質量的圖像。



圖1是背景技術中灰度為32的半色調調頻網(wǎng)點示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例中閾值矩陣的生成方法的流程圖； 圖3是本發(fā)明實施例中更新概率所采用的回繞方法的示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例中第一濾波器矩陣的具體參數(shù)值； 圖5是本發(fā)明實施例中第二濾波器矩陣的具體參數(shù)值； 圖6是本發(fā)明實施例中染色矩陣、閾值矩陣初始化的示意圖； 圖7是本發(fā)明實施例中概率矩陣初始化的示意圖； 圖8是本發(fā)明實施例中[6，6]被染色后，更新后的第一個色面的染色矩陣、閾值矩陣的示意圖； 圖9是本發(fā)明實施例中[6，6]被染色后，更新后的第一個色面的概率矩陣的示意圖； 圖10、圖11、圖12是本發(fā)明實施例中[6，6]被染色后，更新的其他色面的概率矩陣的示意圖； 圖13、圖14、圖15是本發(fā)明實施例中第一次遍歷結束時其他色面的閾值矩陣的示意圖； 圖16、圖17、圖18、圖19是本發(fā)明實施例中第一次遍歷結束時所有色面更新后的概率矩陣的示意圖； 圖20、圖21、圖22、圖23是本發(fā)明實施例中所有色面元素均染色后生成的閾值矩陣； 圖24是本發(fā)明實施例中生成的粗細度不同的半色調調頻網(wǎng)點的示意圖； 圖25、圖26、圖27、圖28是本發(fā)明實施例中生成的灰度為32的多色面半色調調頻網(wǎng)點的示意圖； 圖29是本發(fā)明實施例中閾值矩陣的生成裝置結構示意圖； 圖30、圖31是本發(fā)明實施例中染色單元的裝置結構示意圖； 圖32、圖33是本發(fā)明實施例中更新單元的裝置結構示意圖。

具體實施例方式 下面結合說明書附圖對本發(fā)明實施例進行詳細說明。
本發(fā)明實施例提供了一種閾值矩陣的生成方法，如圖2所示，該方法的步驟流程圖如下 步驟201、在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色，記錄該元素的染色次序； 步驟202、根據(jù)該元素的位置參數(shù)利用確定每個色面中已染色元素聚合度的第一濾波器矩陣的元素值，更新當前色面未染色的元素的染色概率；利用確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的第二濾波器矩陣的元素值更新其他色面未染色的元素的染色概率； 步驟203、按上述步驟依次遍歷所有色面，直至所有色面均新增一個已染色元素； 步驟204、按上述使得所有色面均新增一個已染色元素的步驟循環(huán)遍歷所有色面，直至所有色面的所有元素均被染色，根據(jù)各色面的所有元素的染色次序及位置參數(shù)，生成各色面的閾值矩陣。
一個實施例中，閾值矩陣的生成方法有多種，如可以利用抖動技術生成閾值矩陣，也可以利用濾波器矩陣生成閾值矩陣。本發(fā)明實施例中采用了利用兩個濾波器矩陣生成閾值矩陣的方法，如圖2所示，一個濾波器矩陣用于確定每個色面中已染色元素聚合度，另外一個用于確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率。為方便后文描述，將確定每個色面中已染色元素聚合度的濾波器矩陣稱為第一濾波器矩陣，將確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的濾波器矩陣稱為第二濾波器矩陣。
一個實施例中，假設每個色面對應的閾值矩陣的元素數(shù)均為W×H個，可以設每個閾值矩陣的寬度為W，高度為H。實施時，第一濾波器矩陣是指按如下公式生成元素的濾波器矩陣其中 x∈[1，W]；y∈[1，H]，W為濾波器矩陣的寬度、H為濾波器矩陣的高度；d11，d12，...，p11，p12，...，p1n，以及a1為可變系數(shù)； 第二濾波器矩陣是指按如下公式生成元素的濾波器矩陣其中 x∈[1，W]；y∈[1，H]，W為濾波器矩陣的寬度、H為濾波器矩陣的高度；d21，d22，...，p21，p22，...，p2n，以及a2為可變系數(shù)。
一個實施例中，為方便確認元素狀態(tài)、元素的染色概率，以便選擇未染色的元素，可以為每一個色面分配多個狀態(tài)矩陣，例如可以設置染色矩陣，用于記錄對應的色面中每個元素的染色狀態(tài)；還可以設置概率矩陣，用于記錄對應的色面中每個元素的染色概率。其中，每個矩陣的寬度及高度均與閾值矩陣相同。
為方便后文描述，將染色矩陣命名為Bi，Bi[x，y]代表色面i中坐標為[x，y]的元素是否被染色若Bi[x，y]為0，代表未被染色；若Bi[x，y]為1，代表已被染色。將概率矩陣命名為Mi，Mi[x，y]是色面i中坐標為[x，y]的元素的染色概率。將閾值矩陣命名為Ti，Ti[x，y]代表色面i中坐標為[x，y]的元素被染色的次序。其中，i取1至色面總數(shù)之間的正整數(shù)值，實施時，將色面總數(shù)設為c，即i∈[1，c]；x、y均位于色面內，即x∈[1，W]；y∈[1，H]。
一個實施例中，在對多色面中的元素進行染色之前，初始化染色矩陣B1，B2，..，Bc，將所有元素都設置成未染色狀態(tài)；初始化閾值矩陣T1，T2，...，Tc，將閾值矩陣中所有元素均設為0。具體處理方式如下Bi[x，y]＝0；Ti[x，y]＝0；i∈[1，c]；x∈[1，W]；y∈[1，H]，且都是整數(shù)。同時，對概率矩陣M1，M2，...，Mc進行初始化，具體處理方式如下Mi[x，y]＝0.00；i∈[1，c]；x∈[1，W]；y∈[1，H]，且都是整數(shù)。這意味在初始狀態(tài)，所有的元素均處于未被染色的狀態(tài)，且各元素被染色的概率相同。
如圖2所示，步驟201在實施時，假設當前色面是第i個色面，在第i個色面中選擇一個未染色的元素進行染色，元素的選擇可以有多種方法，如可以根據(jù)元素的染色概率進行選擇，實施時，為方便元素的選擇，可以根據(jù)概率矩陣的元素值進行選擇，可以選擇染色概率最大的元素，也可以選擇染色概率最小的元素，或者選擇其他指定染色概率的元素，現(xiàn)以選擇染色概率最大的元素為例進行說明?，F(xiàn)假設選擇的元素坐標為[m，n]，即，Mi[m，n]＝max{Mi[W，H]}。
在當前色面中確定選擇的元素后，記錄該元素的染色次序，其中，當前色面被選擇的元素的染色次序可以有多種方法確定，例如，可以利用計數(shù)器計數(shù)，也可以利用設置閾值的方法，現(xiàn)以設置閾值Threshold為例進行說明。將閾值Threshold初始化為1，在所有色面均選擇出一個元素被染色后，Threshold自加1，即Threshold＝Threshold+1，直至Threshold＝W×H。
如圖2所示，步驟201在實施時，在閾值矩陣中找到與上述選擇的元素[m，n]相對應的元素位置，記錄[m，n]的染色次序，即此時的Threshold的值。在一個實施例中，當前色面中，為方便確認某個元素為已染色元素，在根據(jù)當前色面元素染色概率選擇一個未染色的元素時無須考慮已染色元素，可以將已染色元素染色概率設定為某個固定值，較佳的，可以將該元素的染色概率更新為無窮小，可以避免元素選擇時出現(xiàn)重復選擇的情況?？梢杂萌缦鹿竭M行表示 Bi[m，n]＝1；Ti[m，n]＝Threshold；Mi[m，n]＝無窮小。
實施時，如圖2所示，步驟202在實施時，該元素染色結束后，可以根據(jù)該元素的位置參數(shù)[m，n]，更新所有色面中未染色元素的染色概率。其中，可以利用第一濾波器矩陣的元素值更新第i個色面未染色元素的染色概率，具體實施步驟如下疊合Mi與F1，并且平移F1，使得Mi的(m，n)與F1的

重合，按圖3所示的方式進行回繞之后，與未染色元素的位置參數(shù)對應的矩陣元素的差為更新后的未染色元素的染色概率。
實施時，還可以利用第二濾波器矩陣的元素值更新其他色面未染色元素的染色概率，具體實施步驟如下 疊合Mj(j∈[1，c]&& j≠i)與F2，并且平移F2，使得Mj的(m，n)與F2的

對應，按圖3所示的方式進行回繞之后，與未染色元素的位置參數(shù)對應的矩陣元素的差為更新后的未染色元素的染色概率。
概率矩陣的更新可以由如下公式表示 Mi[x′，y′]＝Mi[x′，y′]-F1[x，y]； Mothers[x′，y′]＝Mothers[x′，y′]-F2[x，y]； 其中，i是當前色面；others是除色面i之外的其他色面。
根據(jù)得到的新的矩陣更新原概率矩陣M1，M2...，Mi，...，Mc。當前色面新增加了一個被染色的元素后，利用第一濾波器矩陣更新當前色面未染色元素的染色概率，利用第二濾波器矩陣更新其他色面未染色元素的染色概率，這意味著，新增的染色元素不但影響了本色面中其他未染色元素的染色概率，還影響了其他色面未染色元素的染色概率，從而導致其他色面的染色順序也發(fā)生改變。通過概率更新使得當前色面的閾值矩陣和其他色面的閾值矩陣發(fā)生了關聯(lián)，在多個色面進行疊合時，能夠控制半色調調頻網(wǎng)點的重合率。
如圖2所示流程，步驟203在實施時，所有色面均為有序排列，依次遍歷過c個色面，在遍歷到的當前色面上執(zhí)行步驟201及步驟202，遍歷結束時，每個色面均完成一次元素染色及概率更新，即每個色面均新增一個已染色元素，閾值Threshold自加1。
如圖2所示流程，步驟204在實施時，按照步驟203循環(huán)遍歷所有色面，，在每次遍歷過程中，每個色面均新增一個已染色元素，直至所有色面的所有元素均被染色，即此時閾值Threshold＝W×H，根據(jù)各色面中所有元素的染色順序及其位置參數(shù)，生成各色面的閾值矩陣。
現(xiàn)舉一具體實施例說明閾值矩陣的生成。實施時，參數(shù)設定如下 矩陣寬度W＝9；矩陣高度H＝9；色面數(shù)量c＝4。
實施時，為函數(shù)f1(x)的可變參數(shù)賦值，現(xiàn)假設n＝1，d11＝-0.16，a1＝16，即還需要為函數(shù)f2(x)中的可變參數(shù)賦值，設n＝1，d21＝0.444，a2＝1，即采用上述函數(shù)生成的濾波器矩陣F1[W，H]如圖4所示，濾波器矩陣F2[W，H]如圖5所示。
實施時，初始化染色矩陣B1，B2，...，B4，將所有元素都設置成未染色狀態(tài)，矩陣Bi[x，y]的初始化結果如圖6所示；初始化概率矩陣M1，M2，...，M4，矩陣Mi[x，y]的初始化結果如圖7所示；初始化閾值矩陣T1，T2，...，T4，矩陣Ti[x，y]的初始化結果如圖6所示。初始化閾值Threshold＝1。
現(xiàn)有元素的染色概率相同且都處于未染色狀態(tài)，實施時，i的初始值為1。第一個色面對應得概率矩陣是M1，在M1中尋找最大值及其對應的元素坐標[m，n]，現(xiàn)假設被選中的點是[6，6]，對[6，6]進行染色并更新該點的狀態(tài)，即B1[6，6]＝1，M1[6，6]＝無限大，更新后的概率矩陣如圖8所示；本實施例中，元素[6，6]被染色后，將閾值矩陣中[6，6]更新為1。
元素[6，6]被染色后，利用濾波器矩陣F1更新被染色的元素[6，6]所在的色面元素的染色概率，即第一個色面的染色概率，具體實施方式
如下疊合M1與F1，并且平移F1，使得M1的(6，6)與F1的

重合，并以重合的坐標點為中心，按圖3所示方法進行回繞，將回繞得到的與未染色元素位置參數(shù)對應的矩陣元素相減，更新后的M1如圖9所示。
實施時，利用濾波器矩陣F2更新其他色面中的元素的染色概率Mj(j∈[1，4]&& j≠1)，疊合Mj與F2，并且平移F2，使得Mj的(6，6)與F2的

重合，并以重合的坐標點為中心，按圖3所示方法進行回繞，將回繞得到的與未染色元素位置參數(shù)對應的矩陣元素相減，以此更新點中概率矩陣除M2的其他概率矩陣M2，M3，M4，更新后的M2，M3，M4如圖10、圖11、圖12所示。利用公式對上述步驟進行描述 M1[x′，y′]＝M1[x′，y′]-F1[x，y]； Mothers[x′，y′]＝Mothers[x′，y′]-F2[x，y]； others是1之外的其他色面，即2、3、4色面。
4個色面的概率矩陣更新結束后，色面的第一次遍歷結束，此時的各色面的閾值矩陣如圖8、圖13、圖14、圖15所示，各色面對應的更新后的概率矩陣如圖16、圖17、圖18、圖19所示，Threshold加1，變?yōu)?。
重復上述步驟，每次遍歷四個色面，在每個色面中選擇一個元素進行染色，并更新染色概率矩陣，更新后，閾值Threshold自加1。當Threshold＝9×9＝81時，每個色面的所有元素均被染色，對應生成的閾值矩陣如圖20、圖21、圖22、圖23所示，結合生成的閾值矩陣的圖像可以看出，利用該實施例生成的閾值矩陣進行調頻掛網(wǎng)，不同色面相同位置的元素被同時染色的概率非常低，大大降低了生成的半色調調頻網(wǎng)點的重合率。
如圖2所示流程，步驟201在實施時，第一濾波器矩陣確定了每個色面中已染色元素的聚合度，實施時，可以利用可變系數(shù)d11，d12，...，p11，p12，...，p1n，a1確定每個色面中已染色元素聚合度。d11，d12，...，p11，p12，...，p1n，a1為可變系數(shù)，進而也是可變的，根據(jù)f1得到的濾波器矩陣F1也是可變的，這說明，每個色面中已染色元素聚合度并不是固定的，是可以通過可變系數(shù)的調整來控制的。實施時，可以通過控制可變參數(shù)控制每個色面中已染色元素的聚合度增大，從而生成較粗的網(wǎng)點，可以解決現(xiàn)有技術中網(wǎng)點固定且過小的問題。采用本發(fā)明實施例提供的方法，生成的半色調調頻網(wǎng)點粗細是可調的，具體實例參見圖24。
一個實施例中，采用本發(fā)明實施例提供的方法，生成的多色面半色調調頻網(wǎng)點是相關聯(lián)的，實施時，可以利用可變系數(shù)d21，d22，...，p21，p22，...，p2n，a2確定色面之間網(wǎng)點的重合率。d21，d22，...，p21，p22，...，p2n，a2為可變系數(shù)，進而 也是可變的，根據(jù)f2得到的濾波器矩陣F2也是可變的，這說明，多色面半色調調頻網(wǎng)點的重合率是可控的，例如，圖25、圖26、圖27、圖28的圖像均是采用相關聯(lián)的方法生成的，與圖1相比有明顯不同，但四個圖之間也并不相同，四色面重合時，圖1是四色完全重合，圖25、圖26、圖27逐漸岔開，圖28是四色完全岔開，達到最佳。
基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例還提供了一種閾值矩陣的生成裝置，如圖29所示，該裝置可以包括 染色單元2901，用于在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色，記錄該元素的染色次序； 更新單元2902，用于根據(jù)該元素的位置參數(shù)利用確定每個色面中已染色元素聚合度的第一濾波器矩陣的元素值，更新當前色面未染色的元素的染色概率；利用確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的第二濾波器矩陣的元素值更新其他色面未染色的元素的染色概率； 遍歷觸發(fā)單元2903，用于依次遍歷所有色面，在遍歷到的當前色面上觸發(fā)所述染色單元、更新單元執(zhí)行，直至所有色面均新增一個被染色的元素； 循環(huán)遍歷單元2904，用于循環(huán)遍歷所有色面，在遍歷到的當前色面上觸發(fā)所述遍歷觸發(fā)單元執(zhí)行，直至所有色面的所有元素均被染色，根據(jù)各色面的所有元素的染色次序及位置參數(shù)，生成各色面的閾值矩陣。
實施時，如圖30所示，染色單元2901可以包括 選擇子單元3001，用于在當前色面未染色的元素中選擇一個染色概率最大的元素進行染色。
實施時，如圖31所示，更新單元2902還可以包括 更新子單元3101，用于將該元素的染色概率更新為無窮小。
實施時，如圖32所示，更新單元2902可以包括 第一平移子單元3201，用于疊合當前色面與第一濾波器矩陣，平移第一濾波器矩陣，直至被選擇元素的位置與第一濾波器矩陣的中心點重合； 第一更新子單元3202，用于以所述中心點為中心回繞第一濾波器矩陣，更新當前色面未染色元素的染色概率。
實施時，如圖33所示，更新單元2902還可以包括 遍歷子單元3301，用于通過觸發(fā)如下模塊執(zhí)行，依次遍歷其他色面，對其中的每一個色面進行元素染色概率的更新 第二平移子單元3302，用于將該色面與第二濾波器矩陣疊合，平移第二濾波器矩陣，直至該色面上與當前色面中被選擇的元素位置相同的元素位置、與第二濾波器矩陣的中心點重合； 第二更新子單元3303，用于以所述中心點為中心回繞第二濾波器矩陣，更新該色面未染色元素的染色概率。
本發(fā)明實施例中，利用確定每個色面中已染色元素聚合度的第一濾波器矩陣及確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的第二濾波器矩陣為每個色面生成閾值矩陣，并利用生成的閾值矩陣進行調頻掛網(wǎng)。第一濾波器矩陣可以確定已染色元素聚合度，進而可以解決現(xiàn)有技術中調頻網(wǎng)點大小固定且過小的問題，可視作在調頻網(wǎng)的基礎上引入調幅特性，將傳統(tǒng)的調頻網(wǎng)與調幅網(wǎng)進行有機的結合，集調幅、調頻的長處于一身，可以解決在低分辨率設備上輸出時，調頻網(wǎng)點過小引起網(wǎng)點層次易丟失的問題；利用第二濾波器矩陣使不同色面之間產生了關聯(lián)，能夠確定多色面半色調調頻網(wǎng)點的重合率，保證了圖像色彩的明亮度和飽和度，最終能夠再現(xiàn)出高質量的圖像。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變形屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形在內。
權利要求
1、一種閾值矩陣的生成方法，其特征在于，該方法包括
在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色，記錄該元素的染色次序；
根據(jù)該元素的位置參數(shù)利用確定每個色面中已染色元素聚合度的第一濾波器矩陣的元素值，更新當前色面未染色的元素的染色概率；利用確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的第二濾波器矩陣的元素值更新其他色面未染色的元素的染色概率；
按上述步驟依次遍歷所有色面，直至所有色面均新增一個已染色元素；
按上述使得所有色面均新增一個已染色元素的步驟循環(huán)遍歷所有色面，直至所有色面的所有元素均被染色，根據(jù)各色面的所有元素的染色次序及位置參數(shù)，生成各色面的閾值矩陣。
2、如權利要求1所述的方法，其特征在于，第一濾波器矩陣是指按如下公式生成元素的濾波器矩陣
其中
x∈[1，W]；y∈[1，H]，W為濾波器矩陣的寬度、H為濾波器矩陣的高度；d11，d12，...，p11，p12，...，p1n，以及a1為可變系數(shù)；
第二濾波器矩陣是指按如下公式生成元素的濾波器矩陣
其中
x∈[1，W]；y∈[1，H]，W為濾波器矩陣的寬度、H為濾波器矩陣的高度；d21，d22，...，p21，p22，...，p2n，以及a2為可變系數(shù)。
3、如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定每個色面中已染色元素聚合度是指
利用第一濾波器矩陣的可變系數(shù)d11，d12，...，p11，p12，...，p1n，a1確定每個色面中已染色元素聚合度。
4、如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色是指
在當前色面未染色的元素中選擇一個染色概率最大的元素進行染色。
5、如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色，記錄該元素的染色次序之后進一步包括
將該元素的染色概率更新為無窮小。
6、如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)該元素的位置參數(shù)，利用確定每個色面中已染色元素聚合度的第一濾波器矩陣的元素值，更新當前色面未染色的元素的染色概率包括
疊合當前色面與第一濾波器矩陣，平移第一濾波器矩陣，直至被選擇元素的位置與第一濾波器矩陣的中心點重合；
以所述中心點為中心回繞第一濾波器矩陣，更新當前色面未染色元素的染色概率。
7、如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)該元素的位置參數(shù)，利用確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的第二濾波器矩陣的元素值更新其他色面未染色的元素的染色概率包括
依次遍歷其他色面，對其中的每一個色面按如下步驟進行元素染色概率的更新
將該色面與第二濾波器矩陣疊合，平移第二濾波器矩陣，直至該色面上與當前色面中被選擇的元素位置相同的元素位置、與第二濾波器矩陣的中心點重合；
以所述中心點為中心回繞第二濾波器矩陣，更新該色面未染色元素的染色概率。
8、如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成各色面的閾值矩陣之后，進一步包括
利用所述閾值矩陣進行調頻掛網(wǎng)，生成多色面半色調調頻網(wǎng)點。
9、一種閾值矩陣的生成裝置，其特征在于，該裝置包括
染色單元，用于在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色，記錄該元素的染色次序；
更新單元，用于根據(jù)該元素的位置參數(shù)利用確定每個色面中已染色元素聚合度的第一濾波器矩陣的元素值，更新當前色面未染色的元素的染色概率；利用確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的第二濾波器矩陣的元素值更新其他色面未染色的元素的染色概率；
遍歷觸發(fā)單元，用于依次遍歷所有色面，在遍歷到的當前色面上觸發(fā)所述染色單元、更新單元執(zhí)行，直至所有色面均新增一個被染色的元素；
循環(huán)遍歷單元，用于循環(huán)遍歷所有色面，在遍歷到的當前色面上觸發(fā)所述遍歷觸發(fā)單元執(zhí)行，直至所有色面的所有元素均被染色，根據(jù)各色面的所有元素的染色次序及位置參數(shù)，生成各色面的閾值矩陣。
10、如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述染色單元包括
選擇子單元，用于在當前色面未染色的元素中選擇一個染色概率最大的元素進行染色。
11、如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述染色單元進一步包括
更新子單元，用于將該元素的染色概率更新為無窮小。
12、如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述更新單元包括
第一平移子單元，用于疊合當前色面與第一濾波器矩陣，平移第一濾波器矩陣，直至被選擇元素的位置與第一濾波器矩陣的中心點重合；
第一更新子單元，用于以所述中心點為中心回繞第一濾波器矩陣，更新當前色面未染色元素的染色概率。
13、如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述更新單元包括
遍歷子單元，用于通過觸發(fā)如下模塊執(zhí)行，依次遍歷其他色面，對其中的每一個色面進行元素染色概率的更新
第二平移子單元，用于將該色面與第二濾波器矩陣疊合，平移第二濾波器矩陣，直至該色面上與當前色面中被選擇的元素位置相同的元素位置、與第二濾波器矩陣的中心點重合；
第二更新子單元，用于以所述中心點為中心回繞第二濾波器矩陣，更新該色面未染色元素的染色概率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種閾值矩陣的生成方法，包括在當前色面中，根據(jù)各元素的染色概率選擇一個未染色的元素進行染色，記錄該元素的染色次序；根據(jù)該元素的位置參數(shù)利用確定每個色面中已染色元素聚合度的第一濾波器矩陣的元素值，更新當前色面未染色的元素的染色概率；利用確定多色面半色調調頻網(wǎng)點重合率的第二濾波器矩陣的元素值更新其他色面未染色的元素的染色概率；按上述步驟依次遍歷所有色面，直至所有色面均新增一個已染色元素；按上述使得所有色面均新增一個已染色元素的步驟循環(huán)遍歷所有色面，直至所有色面的所有元素均被染色，根據(jù)各色面的所有元素的染色次序及位置參數(shù)，生成各色面的閾值矩陣。本發(fā)明還公開了一種閾值矩陣的生成裝置。
文檔編號H04N1/405GK101505360SQ20091007999
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權日2009年3月16日
發(fā)明者馬世雄, 李海峰, 王立東 申請人:北大方正集團有限公司, 北京北大方正電子有限公司