صحبت کردن در مورد چند الگوریتم Halftone دیجیتال مشترک
ما یک شرکت چاپ بزرگ در شنژن چین هستیم. ما ارائه می دهیم تمام نشریات چاپی، چاپ کتاب های سختگیرانه، چاپ کتاب های کاغذی، نوت بوک های سخت افزاری، چاپ کتاب های جعلی، چاپ کتاب چاپی، چاپ بروشور، جعبه بسته بندی، تقویم، انواع PVC، بروشورهای محصول، یادداشت ها، کتاب کودکان، برچسب ها، همه انواع کاغذهای رنگی خاص، کارتهای بازی و غیره.
برای اطلاعات بیشتر مراجعه کنید به
http://www.joyful-printing.com. ENG فقط
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
ایمیل: info@joyful-printing.net
تکنولوژی Halftone در بیش از یک قرن در چاپ استفاده شده است و بیش از 40 سال در دستگاه های خروجی دیجیتال مورد استفاده قرار گرفته است. با افزایش استفاده از دستگاه های خروجی دیجیتال مانند پرینترهای لیزری، پرینترهای جوهر افشان، پرینترهای دیجیتال، دوربین های دیجیتال و صفحه نمایش پلاسما، فناوری های نیمه هادی دیجیتال از تولید کنندگان و موسسات تحقیقاتی توجه فراوانی را به خود جلب کرده است. علاوه بر برنامه های کاربردی آن در چاپ و خروجی تصویر، فناوری نیمه فون دیجیتال نیز در زمینه ذخیره سازی فشرده سازی، منسوجات و دارو استفاده می شود. بنابراین، فناوری نیمه فون دیجیتال دارای اهمیت تئوری و استفاده از ارزش است.
همانطور که همه ما می دانیم تکنولوژی دیجیتال هلوتون به فن آوری اشاره می کند که باز تولید مطلوب تصاویر بر روی دستگاه های رنگی باینری (یا چند رنگی) بر اساس ویژگی های بصری انسان و ویژگی های رنگ آمیزی با استفاده از ابزار هایی مانند ریاضیات و رایانه ها را درک می کند. . هلوتون دیجیتال یک ویژگی گذرا در چشم انسان است. هنگامی که در یک فاصله مشخص مشاهده می شود، چشم انسان، یک قسمت نزدیک به فضای تصویر را به طور کلی در نظر می گیرد. با استفاده از این مشخصه، مقیاس میانگین خاکستری محلی تصویر نیمه پنهان که توسط چشم انسان مشاهده می شود، تقریبا مقدار محلی خاکستری تصویر اصلی است، در نتیجه یک اثر تک آهنگ به طور کلی شکل می گیرد.
بسیاری از الگوریتم ها بر اساس ویژگی های نرم افزار هلوتون های دیجیتال و زمینه های مختلف ارائه شده اند. با طبقه بندی بر اساس روش پردازش الگوریتم، می توان آن را به الگوریتم پردازش نقطه، الگوریتم پردازش محله و روش تکرار تقسیم کرد. الگوریتم پردازش نقطه ساده ترین روش است که با استفاده از رویکرد دیجیتالی برای شبیه سازی فرایند غربالگری تماس های سنتی در صنعت چاپ، جایی که هر واحد پیکسل در تصویر halftone تولید می شود، تنها به درجه بندی پیکسل بستگی دارد. مهمترین روش ها عبارتند از روش هلتوم قالب و روش دوختن؛ الگوریتم پردازش محله یک تعدادی از پیکسل ها را در محدوده تصویر مستمر مدولاسیون محاسبه می کند تا پردازش شود تا مقدار پیکسل تصویر halftone را بدست آورد. بیشتر نمونه های این الگوریتم ها الگوریتم پخش خطا است؛ روش تکراری یک الگوریتم پردازش تکراری است که نیاز به محاسبات مقایسه چندگانه برای به دست آوردن تصویر نیمه بهینه است. بنابراین، بیشترین مقدار محاسبه را دارد. این مقاله عمدتا چندین الگوریتم نماد نیمه هادی را معرفی می کند.
اول، الگوریتم dither دستور (دستور dither)
در این الگوریتم غربالگری، تصویر ورودی به ماتریس آستانه دوره ای (یا نامیده می شود ماتریس غربالگری) مقایسه می شود. ماتریس آستانه، جایی که N طول دوره ماتریس آستانه را تعریف می کند.
برای یک ماتریس آستانه خاص t (n)، الگوریتم غربالگری دستورالعمل جیتر خود را می توان به شرح زیر توصیف کرد:
(1) تصویر ورودی باید عادی شود، یعنی 0 ≤ x (n) ≤ 1. هنگامی که h (n) = 0، پیکسل خروجی هتفون یک نقطه سفید است و وقتی h (n) = 1، پیکسل نیمه یک نقطه سیاه است ماتریس آستانه تعیین می کند که نقاط نقاط به عنوان روشنایی کاهش می یابد و همچنین کیفیت تصویر نیمه نهایی را تعیین می کند. الگوریتم تقسیم بندی دستورالعمل دارای ویژگی های مختلف با طرح های مختلف ماتریس آستانه است. ساده ترین ماتریس آستانه یک ماتریس است که هر پیکسل یک مقدار ثابت است: t (n) = 0.5. اگر یک الگوریتم تقسیم مرتب با چنین ماتریس آستانه به تصویر اعمال شود، بیشتر جزئیات تصویر تن مستمر از بین می روند و تصویر نیمه متناظر حاصل از آن، در مقایسه با تصویر اصلی پیوسته اصلی، اعوجاج زیادی دارد.
به طور کلی، جرثقای مرتب به جت ترتیب نقطه ای جمع و جور ترتیب داده شده است. ماتریس غربالگری جرثقیل سفارش داده شده با توجه به دقت طراحی شده است تا شبیه سازی پردازش نیمههادی انجام شود. هنگامی که تراکم پیکسل تصویر تنظیم شده به طور مداوم کاهش می یابد، نقطه در اطراف پیکسل ایجاد می شود. قوانین طراحی برای جرقه نقطه ای مجزا توسط Bayer پیشنهاد شده است. تحقیقات او نشان می دهد که دید بافت های مصنوعی غیر ایده آل می تواند با تجزیه فوریه از الگوهای نقطه های مختلف سطح روشنایی بدست آید. هنگامی که الگوی نقطه یک بلوک رنگ واحد دارای اجزاء در طول موج های مختلف است، جزء مربوط به طولانی ترین طول موج در طول موج محدود، جزء با بالاترین دید است. بر اساس این استاندارد، Bayer یک ماتریس غربالگری بهینه سازی شده را طراحی کرده است و تصویر نیمه پنهان که با استفاده از جرکت نقطه ای گسسته و دستورالعمل این ماتریس به دست می آید، حاوی جزئیات قابل ملاحظه ای است.
اگر چه جت ترتیب نقطه ای گسسته جزئیات بیشتری را حفظ می کند، به علت «اضافه کردن نقاط»، جت ترتیب جابجایی نقطه ای اغلب در کاربردهای عملی استفاده می شود. به دست آوردن نقطه ناشی از ماهیت غیر ایدهآل چاپگر است، اگرچه می توان فرض کرد که چاپگر ایده آل می تواند نقطه های با هندسه های از قبل تعریف شده مانند مربع تولید کند، اما نقاط به دلیل انتشار جوهر از پیش تعریف شده ایجاد می شوند هندسه به پیکسل های اطراف. پدیده را افزایش دهید. هنگامی که تراکم پیکسل تصویر به طور مداوم تنظیم شده کاهش یافته است، نقطه از پیکسل های اطراف تولید می شود، بنابراین جت ترتیب داده شده با دت جمع احتمال بیشتری را برای جلوگیری از به دست آوردن نقطه، در نتیجه کاهش اثر نقطه در تصویر halftone به عنوان یک کل
دوم، الگوریتم انتشار خطا (Distribution Error)
الگوریتم پخش خطا یک الگوریتم اثر محبوب و نیمه است که ابتدا توسط Floyed-Steinberg پیشنهاد شده است. این الگوریتم نیاز به پردازش محله ای دارد که یک کیفیت نیمه چندانی را برای مطبوعات فراهم می کند و باعث افزایش نقطه نزولی نمی شود و یک تصویر نیمه ثابتی غنی با توزیع ناهمسانگرد پیکسل ها به وجود می آورد.
ایده اصلی این است که ابتدا تصویر پیکسل تصویر را با توجه به یک آستانه مسیر اسکن مشخصی کج کنیم و سپس خطای کوانتیزاسیون را به پیکسل های غیر مجاور مجاور در یک روش خاص گسترش دهیم. نمودار مختصری از انتشار خطا در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل 1 خطای انتشار سیگنال
جایی که Q (.) تابع quantization آستانه است، u (m، n) مجموع مقدار خاکستری پیکسل و خطای کوانتازی جزئی است. هنگامی که u (m، n) بزرگتر از آستانه است، مقدار Q (.) مقدار l است، در غیر این صورت مقدار Is 0. e (m، n) خطای quantization است، x (m، n) سیگنال ورودی است ، x (m، n) ∈ [0،1]. پردازش آستانه u (m، n) در یک سیگنال نمایندگی b (m، n)، b (m، n) ∈ [0،1] حاصل می شود. H یک فیلتر انتشاری خطا با ضریب فیلتر h (k، l) است و وجود دارد.
الگوریتم پخش خطا را می توان با فرمول زیر بیان کرد: (2) - (4)
سوم، روش انتشار نقطه ای (Dot diffusion)
الگوریتم نیمه نهایی که توسط Knuth ارائه شده است، یک الگوریتمی است که پردازش موازی را در هنگام تلاش برای حفظ مزایای پخش خطا فراهم می کند. الگوریتم گسترش نقطه دارای تنها یک پارامتر طراحی، ماتریس کلاس C است که تعیین می کند که در آن پیکسل ها توسط نیم ستون پردازش می شوند. موقعیت پیکسل تصویر صوتی مستمر به کلاس های IJ تقسیم می شود، و I و J عدد صحیح غیر مجاز هستند. جدول 1 مثالي از ماتريس كلاسيك با 64 عدد در جدول است.
جدول 1 8 × 8 ماتریس کلاس بهینه سازی
برای تعریف یک تصویر لحن پیوسته که مقادیر پیکسل آن عادی شده است، برای یک k ثابت، ما تمام پیکسل های متعلق به کلاس را پردازش می کنیم و مقادیر پیکسل های نیم ست را به صورت زیر تعریف می کنیم:
(5) با رعایت هشت فیلد خطا، مقادیر مستمر تن از این محله ها را با اعداد کلاس بالا با مقادیر پیکسل تصویر اصلی پیوسته اصلی (به عنوان مثال آنهایی که پردازش شده توسط هلوتون ها نیستند) جایگزین می شود. به طور خلاصه، یک محله با تعداد بیشتری از کلاسها با جایگزینی است:
برای محله های زاویه راست (6-a)
برای محله های مرسوم، (6-b)
در میان آنها، این اطمینان است که مجموع اشتباهات اضافه شده به تمام محله ها دقیقا مشخص شده است. محله زاویه راست دارای پارامتر اضافی 2 است زیرا اشتباهات در جهت افقی و عمودی بیشتر از اشتباهات در جهت مورب قابل مشاهده است.
پس از آن، پیکسل تنه پیوسته با شماره کلاس + 1 نیز مشابه رفتار می شود. مقدار پیکسل فعلی دیگر مقدار اصلی پیکسل تنه اصلی نیست، بلکه مطابق با فرمول 6 تنظیم شده است. پس از الگوریتم aborted، سیگنال یک نتیجه نیمه است.
شکل 2 خطا از یک پیکسل به محله پخش می شود
شکل 2 روند پخش نقطه را نشان می دهد. اعداد در ماتریس عناصر ماتریس کلاس هستند، تعداد دایره ها مقادیر مربوط به ضرایب انتشار است و محله هایی با تعداد کلاس های بالاتر از 33 عبارتند از 58، 45، 42، 40، 63، 47. خطای تولید شده در 33 به مقادیر همبستگی ضرایب نفوذ تقسیم می شود که در این مثال 2 + 1 + 2 + 1 + 2 + 1 = 9 است. سپس در محدوده زاویه راست و 2e در محدوده مورب قرار دهید. از آنجا که در مجموع 64 سطح وجود دارد، الگوریتم در 64 مرحله کامل شده است.
چهارم، الگوریتم تکرارپرداز نیمههادی
ایده الگوریتم تکرارپرداز نیمهه اول ابتدا تصویر نیمه اول را به وسیله یک روش ساده بدست آورد و سپس تصویر نیمه نهایی اولیه را پردازش کرد، به طوری که تصویر نیمه بدست آمده توسط هر فرایند دارای خطای کوچکتر و در نهایت حداکثر بصری است. تصویر نیمه عالی عالی. مزیت الگوریتم تکرارپرداز نیمههادی این است که تصویر halftone تصویر دارای اثرات بصری عالی است، اساسا هیچ بافت ساختاری؛ و قادر است به درستی تولید تنهای غنی. با این حال، بر اساس پیچیدگی محاسباتی این الگوریتم، الگوریتم تکرارپرداز نیمهه ای عموما برای پردازش در زمان واقعی سخت است و می تواند به عنوان یک برنامه تست استاندارد استفاده شود.
روش جستجوی باینری مستقیم (DBS) یک مدل HVS و یک مدل دستگاه برای کاهش خطای قابل مشاهده بین تصویر نیمه رند شده ارائه شده و تصویر تنونی مستمر را اعمال می کند. مدل HVS با یک فیلتر گذرنده غیرفعال خطی تغییر شکل داده می شود. پاسخ فرکانسی این فیلتر به شرح زیر تعریف شده است:
(7)
متغیر فرکانس زاویه مربوط به شبکیه کجاست، L متوسط روشنایی است، c = 0.525 d = 3.91.
اجازه دهید e [m، n] تصویر خطا را تعریف کنیم و تعریف کنیم (8)
جایی که f [m، n] تصویر تون مستمر است و g [m، n] یک تصویر نیمه متناظر است، خطای قابل مشاهده بین تصویر نیمه نجومی و تصویر تناقض پیوسته می تواند به صورت زیر بیان شود: (9)
جایی که X مربوط به شطرنجی نقطه آدرس دهی دستگاه خروجی است؛ و نقطه چاپ شده با فیلتر متلاشی می شود، ما دامنه وسیعتری را در نظر می گیریم.
خطای کل بین کل تصویر نیمه تولید شده توسط DBS و تصویر اصلی:
(10) جایگزین (9) به (10)، E می تواند به صورت زیر محاسبه شود
(11) در میان آنها، تابع تصحیح صلیب بین نقاط گسسته شبکه قابل چاپ است.
DBS از یک برنامه تبادل تکراری برای کاهش خطا استفاده می کند. این الگوریتم تصویر کل تصویر نیمه را به ترتیب از چپ به راست و از بالا به پایین اسکن می کند، از تصویر تصادفی که به صورت نیمه متناوب به دست می آید، برای هر یک از تصاویر نیمه پنهان. پیکسل تأثیر معکوس کردن پیکسل و مقدار تصویر نیمه پیکسل را که مبادله آن با هشت پیکسل اطراف آن به دست می آید، ارزیابی می کند. اگر هر یک از این تغییرات خطا را کاهش دهد، تبدیلی که موجب کاهش خطا می شود، حفظ می شود و فرآیند فوق بطور مکرر بر روی تصویر نیمه ناز انجام می شود تا تمام فرایند بدون عملیات تبدیل، و الگوریتم DBS به پایان برسد.
V. خلاصه
به طور کلی، در این الگوریتم های halftone، بهترین کیفیت تصاویر halftone تولید یک الگوریتم تکراری است، اما به دلیل پیچیدگی محاسبات، به طور کلی در الگوریتم های پردازش در زمان واقعی استفاده نمی شود. الگوریتم پخش خطا در حال حاضر محبوب ترین الگوریتم نیمه هادی است و تصویر نیمه فضایی حاصل از آن هیچ آشکار و اثرات بصری خوبی ندارد. الگوریتم تقسیم بندی ساده برای پیاده سازی است، اما دارای نقص های خاصی در تولید تن، تفکیک مکانی و بافت قابل مشاهده است. الگوریتم گسترش نقطه اجرای پردازش موازی را انجام می دهد، اما کیفیت تصویر halftone باید بهبود یابد.