一種數(shù)字圖像處理的套準(zhǔn)標(biāo)記分離方法研究

江祖勇

摘 要：本文以分離式套印標(biāo)記為研究目標(biāo)，研究其各色套印標(biāo)記的提取方法：將套印圖像RGB模式轉(zhuǎn)化為CMYK模式，進(jìn)行分離，以便于對(duì)印刷各色的的標(biāo)記提取。

關(guān)鍵詞：圖像處理；套印；分離

1 研究背景

在傳統(tǒng)的模擬印刷機(jī)中，彩色印刷為逐色印刷，各色的套準(zhǔn)成為印品質(zhì)量控制最基本的要求，套準(zhǔn)精度也就成為檢驗(yàn)印刷機(jī)和印品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。

套印標(biāo)記分為重疊式套印和分離式套印標(biāo)記。在人工檢測(cè)套印誤差時(shí)，常用重疊套印標(biāo)記，便于直接觀察套印效果；但對(duì)于采用機(jī)器視覺為測(cè)量手段，卻會(huì)造成圖像較難以分離，檢測(cè)算法復(fù)雜，不易于套印目標(biāo)的檢測(cè)，因此研究人員又采用分離式套印標(biāo)記，以便于機(jī)器快速檢測(cè)出套印誤差。

通過(guò)匹配技術(shù)，確定各色組“十”字線的中心坐標(biāo)（見圖1（c）），由中心坐標(biāo)來(lái)計(jì)算套印誤差。通過(guò)識(shí)別帶圓圈的套印標(biāo)記（見圖1（b）），確定各色組套印標(biāo)記圓心的坐標(biāo)，由圓心坐標(biāo)來(lái)計(jì)算套印誤差。為了避免四色顏色的重疊，采用了改進(jìn)的“米”字型套印標(biāo)記，如圖1（f）所示，該印刷標(biāo)記由4個(gè)印刷原色線組成，每色單獨(dú)，避開了各色的重疊。該方法計(jì)算套印誤差，是通過(guò)每條顏色線的傾角和首尾位置來(lái)確定的。實(shí)際處理中，會(huì)碰到圖像檢測(cè)時(shí)，各色像素?zé)o法完整采集，因而難于對(duì)線條首尾位置確定。采用的套印圖標(biāo)為色點(diǎn)圖標(biāo)，如圖1（g）所示的。該圖標(biāo)由6個(gè)直徑約1mm的圓色點(diǎn)構(gòu)成，其中2個(gè)黃色點(diǎn)（第二行，左右兩邊），2個(gè)黑色點(diǎn)（第一行，左右兩邊），青和品紅色點(diǎn)各1個(gè)（中間標(biāo)記，上品，下青）。由于該方案中的標(biāo)記將各個(gè)印刷色單獨(dú)分開，避開了顏色重疊這一弊端問(wèn)題，并且圓形對(duì)方位無(wú)要求，便于簡(jiǎn)化標(biāo)記提取的算法。本文以圖1（g）標(biāo)記為研究目標(biāo)，研究分離方法。

圖1 套印標(biāo)記

2 套印標(biāo)記圖像分割

在設(shè)備獲取套印標(biāo)記時(shí)，色彩模式通常為RGB模式，采用分離式標(biāo)記后每個(gè)標(biāo)記通常為一種印刷色，如常采用的CYMK四色進(jìn)行印刷，那么提取標(biāo)記時(shí)，只需要RGB模式的標(biāo)記分離成CYMK四色模式即可將各色標(biāo)記分離。

2.1 RGB色彩格式

彩色重現(xiàn)原理，通過(guò)三種基本顏色：紅（Red）、綠（Green）和藍(lán)（Blue）進(jìn)行顏色配色，這樣我們所能夠看見的絕大部分顏色可以重新調(diào)配出來(lái)，在采集設(shè)備中所采集的圖像通常會(huì)采用這種格式記錄。

2.2 CYMK色彩格式

CYMK色彩格式是在印刷中常用的色差格式，顏色組成分別為青（Cyan）、品紅（Magenta）、黃（Yellow）和黑（Black），那么每一種色彩對(duì)應(yīng)的是一種油墨。其中，只要將C、M、Y三種油墨組合在一起，則可以印制出所需顯現(xiàn)的顏色。雖然C、M、Y三種油墨可以配制出黑色，但是配制各種顏色的比例精度難于確保，從而無(wú)法得到純正的黑色。在印刷中，黑色所占的顏色配比較大，因而將黑色列入了印刷色序中，以實(shí)現(xiàn)純正的黑色，同時(shí)還可以減少C、M、Y三種油墨的使用量。

2.3 色彩格式轉(zhuǎn)換

在圖像處理時(shí)，通常會(huì)采用如RGB格式文件，而不是CYMK格式文件，主要是CYMK格式的圖像文件所需存儲(chǔ)空間較大，因而只有在印刷時(shí)才會(huì)轉(zhuǎn)換為CYMK格式文件。我們?cè)谟∷r(shí)是采用CYMK機(jī)組進(jìn)行印刷，因而我們所獲取到的套印標(biāo)記以代表了CYMK四色的印刷狀況。而獲取這些套印標(biāo)記的設(shè)備記錄文件格式為RGB格式，因此在彩色印刷中，需將獲取的RGB格式文件像轉(zhuǎn)換到CYMK格式下進(jìn)行處理，以便于分離出CYMK各色標(biāo)記。其轉(zhuǎn)換公式為：

通過(guò)這個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)系可以將RGB格式圖像轉(zhuǎn)換到CYMK格式，從而分離出各印刷色的標(biāo)記，處理結(jié)果如圖2所示。從圖形中可以看出，算法很好地將四色分量分離出來(lái)。但在K分量圖中品色標(biāo)記有部分殘留，那么提取K分量標(biāo)記時(shí)需要進(jìn)一步處理過(guò)濾這部分殘留值。

C分量圖 M分量圖 Y分量圖 K分量圖

圖2 CMYK各分量顯示

3 結(jié)語(yǔ)

論文分析了印刷中所使用的各種套印標(biāo)記，并選擇其中分離式套印標(biāo)記為研究目標(biāo)，研究了套印標(biāo)記的分離方法，即研究了RGB色彩模式下的套印標(biāo)記的分離算法。該算法很好地實(shí)現(xiàn)各色標(biāo)記的分離，為下一步提取標(biāo)記打下基礎(chǔ)。

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