本发明涉及一种构造非渐进网点的方法及系统，属于出版印刷领域。本发明通过利用人体视觉上深色容易侵入浅色的视觉误差，在渐进网点挂网基础之上，通过直接挂网方法或网点优化方法，通过定义函数簇F以生成多层环状嵌套的非渐进网点。采用本发明所述的方法及系统，印刷效果亮丽，渐变效果细腻平滑，并且新网点极大减少了油墨连续的面积，从而大幅度降低油墨使用量，节省印刷成本并且更加环保。
步骤一，首先确定渐进网点挂网区域，然后获取渐进网点挂网区域内沿渐进方向的渐变比；
步骤二，判断沿渐进方向的渐变比是否大于设定的阈值，如果是，则转入步骤三开始构造非渐进网点，否则处理结束；
步骤三，构造非渐进网点，通过定义函数簇F，在渐进网点范围内，构造嵌套的环状网点。
2.如权利要求1所述的一种构造非渐进网点的方法，其特征在于，步骤三中，通过直接挂网方式构造非渐进网点，具体方法是：通过函数簇F与渐进网点挂网函数Φ构造非渐进网点挂网函数ΨΦ，F(P)生成非渐进网点，所述的非渐进网点挂网函数ΨΦ，F(P)＝{ΨΦ，F(P)ij}，所述ΨΦ，F(P)ij为直接挂网函n-1 k数，ΨΦ，F(P)ij＝∑k＝0 (-1)Φ(Fk(P))ij，其中，Fk(P)ij＝Fk(Pij)；
所述的函数簇F＝{F0、F1、...、Fn-1}，n为大于1的整数，F0、F1、...、Fn-1均为定义域n-1为[0，1]、值域为[0，1]的连续函数，满足F0(x)≥F1(x)≥...≥Fn-1(x)，且∑k＝0 (-1)kFk(x)＝x，其中0≤x≤1；所述的渐进网点挂网函数Φ定义如下：对于某离散空间Ω＝{(i，j)|0≤i＜Width，0≤j＜Height}，定义其上的灰度图像空间为IG＝{Ω→[0，1]}，二值图像空间为I2＝{Ω→{0，1}}，如果灰度图像P、P’∈IG，并且对于任意i，j都存在Pij≤P’ij，则定义为P≤P’，渐进网点挂网函数Φ：IG→I2，满足Φ(P)≤Φ(P’)，所述的灰度图像P＝∑ijα(Pij)，α(Pij)为灰度图像P中坐标为(i，j)的像素点的亮度。
3.如权利要求1所述的一种构造非渐进网点的方法，其特征在于，步骤三中，通过网点优化方式构造非渐进网点，具体方法是：首先按照渐进网点挂网函数Φ直接生成渐进网点，然后依据函数簇F生成新的网点，并且在渐进网点上进行异或叠加，以生成新的非渐进网点；
所述的函数簇F＝{F0、F1、...、Fn-1}，n为大于1的整数，F0、F1、...、Fn-1均为定义域n-1为[0，1]、值域为[0，1]的连续函数，满足F0(x)≥F1(x)≥...≥Fn-1(x)，且∑k＝0 (-1)kFk(x)＝x，其中0≤x≤1；所述的渐进网点挂网函数Φ定义如下：对于某离散空间Ω＝{(i，j)|0≤i＜Width，0≤j＜Height}，定义其上的灰度图像空间为IG＝{Ω→[0，1]}，二值图像空间为I2＝{Ω→{0，1}}，如果灰度图像P、P’∈IG，并且对于任意i，j都存在Pij≤P’ij，则定义为P≤P’，渐进网点挂网函数Φ：IG→I2，满足Φ(P)≤Φ(P’)，所述的灰度图像P＝∑ij α(Pij)，α(Pij)为灰度图像P中坐标为(i，j)的像素点的亮度。
4.如权利要求2或3所述的一种构造非渐进网点的方法，其特征在于：步骤二中所述的阈值为[α(Pi’j’)-α(Pij)]/α(Pi’j’)，其值大于等于25％，小于等于1，其中，Pi’j’为灰度图像P中最大亮度像素点，Pij为灰度图像P中最小亮度像素点。
5.如权利要求2或3所述一种构造非渐进网点的方法，其特征在于：所述的函数簇F定义如下：
6.如权利要求3所述的一种构造非渐进网点的方法，其特征在于：在进行异或叠加时，两个图像的区域、大小、渐变方向与挂网角保持一致。
7.如权利要求3所述的一种构造非渐进网点的方法，其特征在于：所述的函数簇F支持递归调用，即在渐进网点基础上生成一次新网点，依据一次新网点再次生成二次网点，如此直到函数簇F生成的网点油墨比超过限定值停止，然后反向异或叠加生成非渐进网点，即二次网点与一次网点异或，最终一次网点与渐进网点异或生成非渐进网点。
渐进网点构造模块，用于确定渐进网点挂网区域，然后获取渐进网点挂网区域内沿渐进方向的渐变比；
阈值判断模块，用于判断沿渐进方向的渐变比是否大于设定的阈值；
非渐进网点构造模块，用于在渐变比大于设定的阈值时构造非渐进网点，通过定义函数簇F，在渐进网点范围内，构造嵌套的环状网点。
9.如权利要求8所述的一种构造非渐进网点的系统，其特征在于，所述的非渐进网点构造模块中还设有以下子模块：通过直接挂网方式构造非渐进网点的子模块，具体方法是：通过函数簇F与渐进网点挂网函数Φ构造非渐进网点挂网函数ΨΦ，F(P)生成非渐进网点，所述的非渐进网点挂网n-1函数ΨΦ，F(P)＝{ΨΦ，F(P)ij}，所述ΨΦ，F(P)ij为直接挂网函数，ΨΦ，F(P)ij＝Σk＝0 (-1)kΦ(Fk(P))ij其中，Fk(P)ij＝Fk(Pij)；
通过网点优化方式构造非渐进网点的子模块，具体方法是：首先按照渐进网点挂网函数Φ直接生成渐进网点，然后依据函数簇F生成新的网点，并且在渐进网点上进行异或叠加，以生成新的非渐进网点；
所述的函数簇F＝{F0、F1、...、Fn-1}，n为大于1的整数，F0、F1、...、Fn-1均为定义域n-1为[0，1]、值域为[0，1]的连续函数，满足F0(x)≥F1(x)≥...≥Fn-1(x)，且∑k＝0 (-1)kFk(x)＝x，其中0≤x≤1；所述的渐进网点挂网函数Φ定义如下：对于某离散空间Ω＝{(i，j)|0≤i＜Width，0≤j＜Height}，定义其上的灰度图像空间为IG＝{Ω→[0，1]}，二值图像空间为I2＝{Ω→{0，1}}，如果灰度图像P、P’∈IG，并且对于任意i，j都存在Pij≤P’ij，则定义为P≤P’，渐进网点挂网函数Φ：IG→I2，满足Φ(P)≤Φ(P’)，所述的灰度图像P＝∑ijα(Pij)，α(Pij)为灰度图像P中坐标为(i，j)的像素点的亮度。
一种构造非渐进网点的方法及系统
技术领域
[0001] 本发明属于出版印刷领域，具体涉及一种构造非渐进网点的方法及系统。
背景技术
[0002] 彩色印刷中常采用CMYK4色套印，依靠青、洋红、黄、黑4种颜料叠印来产生彩色图像。这4种基本颜色通过组合后最多呈现8种颜色：红、绿、蓝、青、洋红、黄、黑、白，而一幅彩色图像包含的颜色数目远远超过8种。通过将彩色图像分色校色成4色灰度图，分色后的图像是4个具有连续色调的灰度图，在4色印刷中，每次印刷时只能使用一种油墨，而且油墨的浓度保持不变。为了在印刷时获得连续色调，需要对灰度图进行挂网处理。挂网，也叫加网，就是把连续色调的图像分解成网点的过程。加网后的图像，用网点的大小和疏密反映图像实际色的深浅层次。
[0003] 基于人的视觉效果，当从一个近距离观察图像时，网点及其周围的空间创建连续色调的假像，较大的网点看起来暗，较小的网点看起来亮；网点稠密的区域看起来暗，网点稀疏的区域看起来亮。
[0004] 随着印刷纸张平整度、纸张油墨吸附特性的改进、印刷设备精度等技术的不断提升，目前对网点处理精度得到很大的提升。目前简单网形的网点，其网点本身为实心，网点越大，其堆积的油墨厚度越高。
[0005] 印刷对图片精度要求的提高，要求不仅提供印刷的精度，同时能够减少油墨使用量，更加环保。
[0006] 现有的文献或系统中提到的网点生成技术中，未出现针对渐进网点构造非渐进网点的技术或者方法。
发明内容
[0007] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种通过渐进网点构造非渐进网点的方法及系统，该方法及系统能够在现有渐进网点生成的基础之上，通过定义函数簇F，在其网点范围内，构造嵌套的环状网点，即在增强视觉色彩更加明亮的基础之上，降低油墨堆积面，从而大幅度降低油墨消耗量。
[0008] 本发明的目的是这样实现的，一种构造非渐进网点的方法，包括以下步骤：
[0009] 步骤一，首先确定渐进网点挂网区域，然后获取渐进网点挂网区域内沿渐进方向的渐变比；
[0010] 步骤二，判断沿渐进方向渐变比是否大于设定的阈值，如果是，则转入步骤三开始构造非渐进网点，否则处理结束；
[0011] 步骤三，构造非渐进网点，通过定义函数簇F，在渐进网点范围内，构造嵌套的环状网点。
[0012] 进一步，步骤三中，通过直接挂网方式构造非渐进网点，具体方法是：
[0013] 通过函数簇F与渐进网点挂网函数Φ构造非渐进网点挂网函数ΨΦ，F(P)生成非渐进网点，所述的非渐进网点挂网函数ΨΦ，F(P)＝{ΨΦ，F(P)ij}，所述ΨΦ，F(P)ij为直接挂n-1 k网函数，ΨΦ，F(P)ij＝∑k＝0 (-1)Φ(Fk(P))ij，其中，Fk(P)ij＝Fk(Pij)。
[0014] 或者，步骤三中，通过网点优化方式构造非渐进网点，具体方法是：
[0015] 首先按照渐进网点挂网函数Φ直接生成渐进网点，然后依据函数簇F生成新的网点，并且在渐进网点上进行异或叠加，以生成新的非渐进网点。
[0016] 更进一步，在进行异或叠加时，两个图像的区域、大小、渐变方向与挂网角保持一致。
[0017] 更进一步，所述的函数簇F＝{F0、F1、...、Fn-1}，n为大于1的整数，F 0、F1、...、Fn-1均为定义域为[0，1]、值域为[0，1]的连续函数，满足F0(x)≥F1(x)≥...≥Fn-1(x)，n-1 k且∑k＝0 (-1)Fk(x)＝x，其中0≤x≤1；
[0018] 所述的渐进网点挂网函数Φ定义如下：对于某离散空间Ω＝{(i，j)|0≤i＜Width，0≤j＜Height}，定义其上的灰度图像空间为IG＝{Ω→[0，1]}，二值图像空间为I2＝{Ω→{0，1}}，如果灰度图像P、P’∈IG，并且对于任意i，j都存在Pij≤P’ij，则定义为P≤P’，渐进网点挂网函数Φ：IG→I2，满足Φ(P)≤Φ(P’)；
[0019] 所述的灰度图像P＝∑ijα(Pij)，α(Pij)为灰度图像P中坐标为(i，j)的像素点的亮度。
[0020] 进一步，步骤二中所述的阈值为[α(Pi’j’)-α(Pij)]/α(Pi’j’)，其值大于等于25％，小于等于1，其中，Pi’j’为灰度图像P中最大亮度像素点，Pij为灰度图像P中最小亮度像素点。
[0021] 更进一步，函数簇F支持递归调用，即在渐进网点基础上生成一次新网点，依据一次新网点再次生成二次网点，如此直到函数簇F生成的网点油墨比超过限定值停止，然后反向异或叠加生成非渐进网点，即二次网点与一次网点异或，最终一次网点与渐进网点异或生成非渐进网点。
[0022] 一种构造非渐进网点的系统，包括以下模块：
[0023] 渐进网点构造模块，用于确定渐进网点挂网区域，然后获取渐进网点挂网区域内沿渐进方向的渐变比；
[0024] 阈值判断模块，用于判断沿渐进方向的渐变比是否大于设定的阈值；
[0025] 非渐进网点构造模块，用于在渐变比大于设定的阈值时构造非渐进网点，通过定义函数簇F，在渐进网点范围内，构造嵌套的环状网点。
[0026] 本发明的效果在于：本发明通过定义函数簇F进行挂网，或者对渐进网点进行优化，生成新的环状多层嵌套的网点，新的网点具有以下显著的效果：
[0027] 1)通过增加网点中露白，增强了图片的鲜亮效果，并且图像更加细腻平滑；
[0028] 2)新网点形状减少了连续面积，在具体印刷中对油墨的使用量减少；
[0029] 3)新网点可依据油墨和纸张等特性，灵活调整网点环状间隔区域，能够广泛适应多种纸张与油墨的需求。
[0030] 本发明之所以具有上述的显著效果，其原因在于：本发明仅仅对原有的挂网处理增加了函数簇F的处理，处理方式简单，不影响原有挂网处理中的网形、网角等设置，易于对原有挂网处理进行升级改进，应用起来非常简单。并且上述函数簇F是经过大量的实践检验积累的处理函数，能够有效增强图片的鲜亮效果，图像更加细腻平滑，并且油墨节省量显著。随着印刷更高精度、更加环保等发展要求，这种技术对原有挂网技术的改造，将成为未来印刷中的主流网点构造技术。
附图说明
[0031] 图1是本发明实施例中构造非渐进网点的方法流程示意图；
[0032] 图2是圆形网点大小与油墨厚度对比示意图；
[0033] 图3是连续色调图像；
[0034] 图4是纯圆网点挂网后图像；
[0035] 图5是圆环网点图像挂网后图像。
具体实施方式
[0036] 下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
[0037] 一种构造非渐进网点的系统，包括以下模块：
[0038] 渐进网点构造模块，用于确定渐进网点挂网区域，然后获取渐进网点挂网区域内沿渐进方向的渐变比；
[0039] 阈值判断模块，用于判断沿渐进方向的渐变比是否大于设定的阈值；
[0040] 非渐进网点构造模块，用于在渐变比大于设定的阈值时构造非渐进网点。
[0041] 本实施例中，所述的非渐进网点构造模块中还设有以下子模块：
[0042] 通过直接挂网方式构造非渐进网点的子模块，具体方法是：通过函数簇F与渐进网点挂网函数Φ构造非渐进网点挂网函数ΨΦ，F(P)生成非渐进网点，所述的非渐进网点挂n-1网函数ΨΦ，F(P)＝{ΨΦ，F(P)ij}，所述ΨΦ，F(P)ij为直接挂网函数，ΨΦ，F(P)ij＝∑k＝0 (-1)k
Φ(Fk(P))ij，其中，Fk(P)ij＝Fk(Pij)；
[0043] 通过网点优化方式构造非渐进网点的子模块，具体方法是：首先按照渐进网点挂网函数Φ直接生成渐进网点，然后依据函数簇F生成新的网点，并且在渐进网点上进行异或叠加，以生成新的非渐进网点。
[0044] 实施例一：
[0045] 本实施例以生成渐变比为100％的圆形网点举例说明，其流程按照图1所示，一种构造非渐进网点的方法，包括以下步骤：
[0046] 首先确定渐进网点挂网区域(步骤S11)，得到渐进网点挂网区域内沿渐进方向的渐变比为100％，其中所述的沿渐进方向的渐变比是指沿渐进方向上最小和最大油墨比之比，其中所述的油墨比即以网点所在区域油墨区域与空白区域的百分比，渐变比大小具体因油墨和纸张不同而不同，实际运用中一般依据油墨和纸张等印刷参数设置经验值，一般为大于等于25％，小于等于1。
[0047] 步骤S12，判断渐变比是否大于阈值，如果是，则符合进行非渐变网点的构造条件。一般来说，所述的阈值为[α(Pi’j’)-α(Pij)]/α(Pi’j’)，其值大于等于25％，小于等于1，其中，Pi’j’为灰度图像P中最大亮度像素点，Pij为灰度图像P中最小亮度像素点。
[0048] 本实施例中，渐进网点挂网区域内的渐变比大于设定的阈值25％，渐变后的印刷效果如图3所显示，即油墨从区域左侧的全白到右边的全黑，在判断满足由渐变网点构造非渐变网点的条件后，则开始构造非渐进网点。
[0049] 接下去是选择非渐进网点的生成方式(步骤S13)。
[0050] 如果设置非渐进网点生成方式为直接挂网生成，则按照步骤S14，直接挂网，方法如下：
[0051] 按照直接挂网方式的方法生成非渐进网点，即功能模块按照如下函数生成非渐进网点：
[0052] 通过函数簇F与渐进网点挂网函数Φ构造非渐进网点挂网函数ΨΦ，F(P)生成网点，其中，渐进网点挂网函数Φ，是指对于某离散空间Ω＝{(i，j)|0≤i＜Width，0≤j＜Height}，定义其上的灰度图像空间为IG＝{Ω→[0，1]}，二值图像空间为I2＝{Ω→{0，1}}，如果灰度图像P、P’∈IG，并且对于任意i，j都存在Pij≤P’ij，则定义为P≤P’，渐进挂网映射函数Φ：IG→I2，满足Φ(P)≤Φ(P’)；
[0053] 其中，所述的函数簇F＝{F0、F1、...、Fn-1}，n为大于1的整数，F0、F1、...、Fn-1均为定义域为[0，1]、值域为[0，1]的连续函数，满足F0(x)≥F1(x)≥...≥Fn-1(x)，且∑kn-1 k＝0 (-1)Fk(x)＝x，其中0≤x≤1；
[0054] 所述的灰度图像P＝∑ij α(Pij)，α(Pij)为灰度图像P中坐标为(i，j)的像素点的亮度。
[0055] 所述的函数簇F定义如下：
[0056] 1)F＝{F0，F1，F2}，其中
[0057]
[0058] F1(x)＝x
[0059]
[0060] 2)F＝{F0，F1，F2}，其中
[0061]
[0062]
[0063]
[0064] 3)F＝{F0，F1}，其中
[0065]
[0066]
[0067] 4)F＝{F0，F1}，其中
[0068] F0(x)＝2x-x2
[0069] F1(x)＝x-x2
[0070] 即生成了新的非渐进网点，如图5所示。而原有的渐进网点如图4所示，对比可以发现，渐进网点是生成非渐进网点的过程中，函数簇F对其进行扰动，以使每一个网点形成同心环状结构，其环状带宽依据油墨比有所不同。
[0071] 实施例二：
[0072] 其他与实施例一相同，不同之处在于：步骤二中设定的阈值为60％；步骤三中，如果设置非渐进网点生成方式为网点优化方式，则按照步骤S15，首先生成渐进网点，如图4所显示，然后依据上述实施例一中相同的函数簇F生成新的网点(步骤S16)，并且在图4生成的渐进网点上进行异或叠加，以生成新的非渐进网点(步骤S14)。
[0073] 本实施例中，函数簇F支持递归调用，即在渐进网点基础上生成一次新网点，依据一次新网点再次生成二次网点，如此直到函数簇F生成的网点油墨比超过限定值停止，然后反向异或叠加生成非渐进网点，即二次网点与一次网点异或，最终一次网点与渐进网点异或生成非渐进网点。
[0074] 本实施例中，网点油墨比设置的限定值为20％到80％，则在渐进网点基础上生成一次新网点，依据一次网点再次生成二次网点判断网点油墨比超过上述区间，则不再生成函数簇F新网点。一次网点二值图像与渐进网点二值图像异或叠加，最终生成非渐进网点如图5所示。
[0075] 该方法对于网点形状无特定限制，但对于非圆形，如菱形、三角等挂网网点，容易理解，按照本实施例的方法，二值图象异或叠加时需要保证两个图像的区域、大小、渐变方向与挂网角的一致。
[0076] 上述实施例中，网点油墨比限定值，即按照经验值设定构造非渐进网点的边界的设置，其具体数值因油墨和纸张不同而不同，一般设置在5％到95％之间。
[0077] 通过上述实施例可以看出，本发明通过提出一种简化的函数簇F计算方法，实现了在渐进挂网算法上的改进以生成非渐进挂网，也可以通过该方法对渐进网点进行优化，通过生成环状多层嵌套的网点形状，如图2所显示，这种非渐进网点，充分利用了人体视觉上深色容易侵入浅色的视觉误差，具有以下显著的效果：
[0078] 1)印刷效果亮丽，渐变效果细腻平滑；
[0079] 2)新网点环状形状，减少了油墨连续的面积，在具体印刷中对油墨的使用量减少，图2中显示了其节省油墨的原理及效果；
[0080] 3)新网点可依据油墨和纸张等特性，灵活调整网点环状间隔区域，适应多种纸张与油墨的要求。
[0081] 本发明所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，比如，通过设定计算规则，构造油墨点环状的方式以降低油墨使用量，并提升画面亮度的方法，同样属于本发明的技术创新范围。
