數字圖像處理技術在印刷圖像中的應用一、引言數字圖像處理又稱為計算機圖像處理，它是指將模擬圖像信號轉換成數字形式并利用計算機對其進行加工、編輯和處理的過程。用計算機進行數字圖像處理的目的有兩個，一是產生更適合人類視覺觀察和識別的圖像，二是希望計算機能夠自動進行識別和理解圖像。不管用戶出于何種目的進行圖像處理，都需要由計算機和圖像專用設備組成的系統進行圖像數據的采集、輸入、加工和輸出，因此數字圖像處理研究的內容主要有:圖像的獲取、表示和表現;圖像增強;圖像復原;圖像分割;圖像分析;圖像壓縮編碼。階調、色彩和清晰度作為彩色印刷品質量控制的三大要素，長期以來成為提高印刷品質量的必控因素，而解決圖文信息的創作、描述與傳遞成為當代印刷的根本目標之一通過分析網點形成、傳遞與附著的微觀屬性，研究網點形態、分布、光學特性對于印刷復制的影響，可以從印刷最小單元質量的控制與評價達到實現圖像信息準確復制的目的。從20世紀80年代中期計算機技術進入印前領域并取得實際應用效果后，數字圖像處理技術就廣泛應用在包裝、數字印刷、多媒體產品設計和數字視頻等相關領域。本文給定黃、品、青三組單色印刷網點圖像，每組的網點面積率從0%到loo%間隔5%變化，以VisualC十十6.0為平臺編程實現了顯示對應圖像、二值圖像分割。二、顯示對應圖像圖像處理程序的主要功能是能夠裝載、顯示已有的位圖圖像文件(*.BMP)，然后可選擇小同的圖形處理方法對圖像進行特殊的處理，并把結果顯示出來。但在VisualC十十6.0中，MFC對圖像處理的編程支持甚少，小僅在AppWizard中沒有提供有關圖像方面的選項，更重要的是在MFC類庫中沒有一個支持DIB位圖的類(CBitmap類只支持DDB位圖)，僅提供了CPalette(調色板)類和一些操作位圖的全局函數(如SetDIBitsToDevice,StretchDIBits和SetStretchBItMode等)，其他大部分工作都需要用戶自己完成。所以要在AppWizard生成的應用程序框架的基礎上，首先定義一個能封裝DIB位圖基本操作的類CDib，實現任意一個BMP位圖文件(單色位圖、16色位圖、256位圖和真彩色位圖)的打開和顯示，然后進一步增加各種圖形處理功能，實現一個基本的圖像處理程序。三、圖像分割圖像分割是圖像處理與計算機視覺領域低層次視覺中最為基礎和重要的領域之一，它是對圖像進行視覺分析和模式識別的基本前提。圖像分割是由圖像處理到圖像分析的關鍵步驟，一方面，它是表達目標的基礎，對特征測量有重要的影響;另一方面，因為圖像分割大津法由大津于1979年提出，對圖像Image，記t為前景與背景的分割閾值，前景點數占圖像比例為wo，平均灰度為uo;背景點數占圖像比例為wi，平均灰度為u1,。圖像的總平均灰度為:。從最小灰度值到最大灰度值遍歷t，當t使得值，最大時t即為分割的最佳閾值。對大津法可作如下理解:該式實際上就是類間方差值，閾值t分割出的前景和背景兩部分構成了整幅圖像，而前景取值概率為wo，背景取值u,，概率為w,，總均值為u,根據方差的定義即得該式。因方差是灰度分布均勻性的一種度量，方差值越大，說明構成圖像的兩部分差別越大，當部分目標錯分為背景或部分背景錯分為目標都會導致兩部分差別變小，因此使類問方差最大的分割意味著錯分概率最小。直接應用大津法計算量較大，因此我們在實現時采用了等價的公式。4.自適應閾值方法閾值分割的關鍵問題在于閾值的選取。閾值的選取一般應該視實際的應用而靈活設定。本函數中，閾值小是固定的，而是根據圖像像素的實際性質而設定的。這個函數把圖像分成四個子圖像，然后計算每個子圖像的均值，根據均值設置閾值，閾值只是應用在對應的子圖像。四、分析本文選取單色印刷網點圖像的位圖圖片，用大津法和局部閾值方法進行二值分割，算法用面向對象的程序設計語言MicrosoftVisualC十十實現，其分割仿真結果如圖四，圖六所示。在測試中發現:大津法選取出來的閾值非常理想，對各種情況的表現都較為良好。雖然它在很多情況卜都小是最佳的分割，但分割質量通常都有一定的保障，可以說是最穩定的分割，是一種較為通用的分割算法。致命的缺陷是當目標物與背景灰度差小明顯時，會出現無法忍受的大塊黑色區域，甚至會丟失整幅圖像的信息。自適應閾值分割法雖然能改善分割效果，但存在幾個缺點:①每幅子圖像的尺寸小能太小，否則統計出的結果無意義。②每幅圖像的分割是任意的，如果有一幅子圖像正好落在目標區域或背景區域，而根據統計結果對其進行分割，也許會產生更差的結果。③自適應閾值法對每一幅子圖像都要進行統計，速度慢，難以適應實時性的要求。五、小結隨著經濟和社會的發展，人們對印刷品質量的要求越來越高。高質量印刷品能夠對原稿信息真實準確再現，以保證信息量的完美再現和精彩還原，較好地滿足消費者對信息質量不斷提升的要求。在原稿質量確定的前提下，所采用的印刷復制技術是影響印刷品質量的主體因素，而階調層次、色彩、清晰度是表征印刷品質量的核心內容。網點是圖像復制所依賴的最小基礎單元，印刷品質量最終取決于網點基本結構特性及網點在復制過程中的傳遞質量。本課題研究網點微觀結構特性與圖像信息印刷復制相關性，從微觀元素這一基礎層面解決圖像顏色信息再現的問題，對于提高印刷品質量會有顯著的