專利名稱：彩色點(diǎn)陣打印圖象的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用微計(jì)算機(jī)處理從攝象機(jī)獲得的圖象信息的方法及系統(tǒng)，特別是涉及支持彩色點(diǎn)陣打印圖象的打印機(jī)驅(qū)動程序的編制方法。
現(xiàn)有技術(shù)處理彩色圖象信息，都是用于屏幕顯示或是為將信息記錄在介質(zhì)上。例如中國專利CN1044544A“彩色圖象處理方法”公開的技術(shù)，是在成象介質(zhì)上制作圖象;中國專利CN1036279A“彩色圖象增強(qiáng)的系統(tǒng)與方法”公開的技術(shù)，則是用于無色圖象的增色，如靜止像片、電影、錄相帶圖象、遙測數(shù)據(jù)等?？课⒂?jì)算機(jī)處理信息、用點(diǎn)陣打印機(jī)打印圖象，目前只見到所謂黑白電腦畫像機(jī)，它是利用現(xiàn)有單色抖動算法表現(xiàn)圖象的灰度級，雖然算法簡單、速度快，但只能處理和打印黑白圖象。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種彩色點(diǎn)陣打印圖象的方法及系統(tǒng)，用于取代“黑白電腦畫像機(jī)”，在各風(fēng)景旅游點(diǎn)及街頭鬧市為廣大游客服務(wù)。游客只要面對彩色攝像機(jī)站一下，即可在打印紙上打印出背景豐富的彩色人像，不僅生動、逼真、而且極富藝術(shù)效果。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到創(chuàng)造一種彩色點(diǎn)陣打印圖象的方法，首先借助彩色攝像機(jī)和微計(jì)算機(jī)(含彩色圖象處理硬件)，把攝像鏡頭對準(zhǔn)的圖象變?yōu)橛?jì)算機(jī)能夠閱讀和記憶的原始圖象文件;接著采用以下步驟處理所述原始圖象文件、編制支持彩色點(diǎn)陣打印的打印機(jī)驅(qū)動程序(商品名為“彩色電腦畫像機(jī)軟件包”)A.從原始圖象文件逐行讀取信息，從每一個象素點(diǎn)的亮度、色度和色調(diào)，例如Y、U、V值算出R、G、B分量;
B.以同一因子γ遍乘算出的R、G、B分量，得到R′、G′、B′，調(diào)整γ的取值，務(wù)使0≤R′、G′、B′≤16;
C.建立三個4×4矩陣Mr、Mg和Mb，按照R′、G′、B′的值分別填充;填充的方法是，建立一個判別矩陣Ms，例如可以是
以填寫Mr為例，設(shè)R′的值為β，以Ms的每一個元素都去比較該值，大于該值的元素，在Mr的對應(yīng)位置上填寫“0”，小于或等于該值則填寫“1”，例如β＝12，就有
Mg和Mb分別按照G′B′的值，依此法同樣填寫，于是得到都具有16級灰度的R、G、B矩陣，這三個矩陣共同表示原圖象的一個象素點(diǎn)，可有212＝4，096種可能的色彩;
D.彩色點(diǎn)陣打印機(jī)以紅、藍(lán)、黃、黑四色色帶打印4×4的一組方陣點(diǎn)再現(xiàn)原圖象的一個象素點(diǎn)，為此，建立一個特別的對照表，以Mr、Mg和Mb中同一位置三元素，例如ar、ag和ab的值從所述對照表中查得相應(yīng)的圖象迭加色和打印機(jī)的打印色;
E.相應(yīng)于打印機(jī)的所述四色色帶，建立四個4×4矩陣Pr、Pb/e、Py、Pb/k，它們的各元素值根據(jù)步驟C得到的Mr、Mg、Mb中同一位置各元素值從所述對照表中查得相應(yīng)的打印色變通填寫，例如查得的打印色是黃/藍(lán)，即將Py和Pb/e相應(yīng)位置的元素寫為“1”，Pr和Pb/k相應(yīng)位置的元素則寫為“0”;
F.由步驟E得到Pr、Pb/e、Py和Pb/k四個賦值矩陣，據(jù)此啟動支持彩色點(diǎn)陣打印的驅(qū)動程序，每次賦值能在打印紙上再現(xiàn)原始圖象的一個象素點(diǎn);
G.實(shí)際上是每次讀取圖象6行的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，彩色點(diǎn)陣打印機(jī)則是逐行打印圖象。
本發(fā)明的目的同時還通過以下措施來達(dá)到建立一種彩色點(diǎn)陣打印圖象的系統(tǒng)，包括彩色攝像機(jī)、微計(jì)算機(jī)(含彩色圖象處理硬件)、彩色點(diǎn)陣打印機(jī)和通用的軟件環(huán)境，而且該系統(tǒng)還包括支持彩色點(diǎn)陣打印的打印機(jī)驅(qū)動程序。
附圖的圖面說明如下

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成示意圖，圖2是本發(fā)明系統(tǒng)工作過程的簡要方框示意圖;
圖3是本發(fā)明方法主要步驟的方框示意圖;
圖4-1至4-5是本發(fā)明方法編制所述驅(qū)動程序的軟件流程框圖。
以下結(jié)合附圖就一個最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明系統(tǒng)的商品名是“彩色電腦畫像機(jī)”，其組成如圖1所示，包括A.攝像機(jī)1，可以是任何種類的民用彩色攝像機(jī)，PAL制或NTSC制式;
B.微計(jì)算機(jī)2，可以是XT或AT，286或386;顯示器用VGA或TVGA;內(nèi)存512K以上;
C.圖象處理硬件3，用美國生產(chǎn)的真彩色視頻圖象處理卡(商品名SuperVideoWindow);
D.打印機(jī)4，可以是CR3240或AT-1900彩色點(diǎn)陣打印機(jī);
E.軟件環(huán)境5，包括MSDOS2.0以上、UCDOS2.0，以及本發(fā)明的支持彩色點(diǎn)陣打印的打印機(jī)驅(qū)動程序。
本發(fā)明系統(tǒng)工作過程如圖2所示，現(xiàn)結(jié)合圖1用的標(biāo)號說明如下游客面對攝像機(jī)1，得到視頻圖象信號。將此信號送入微計(jì)算機(jī)2，經(jīng)圖象處理硬件3處理，變?yōu)橛?jì)算機(jī)能夠閱讀和記憶的原始圖象文件，接著在軟件環(huán)境5中分析、處理，由本發(fā)明的打印機(jī)驅(qū)動程序啟動彩色點(diǎn)陣打印機(jī)4，打印出攝像鏡頭所對準(zhǔn)的人像。游客可以要求打印由黑、品紅、藍(lán)、紫、黃、橙、綠七色組成的彩色點(diǎn)陣圖象，也可以要求用其中任一單色打印圖象。打印出來的圖象有5種尺寸供選擇，這就是29×22、22×17、19×11、15×11以及7×5厘米;屏幕亮度可調(diào)，共有10級供選擇;圖象還可以凍結(jié)，從而使曾經(jīng)面對過攝像鏡頭的人像固定在屏幕上。倘若這就是游客所要的人像，你可以擊鍵給出指令，要打印機(jī)立即打印出來;倘若這不是游客所要的人像，那么可擊鍵給出“放像”指令，于是在攝像鏡頭前出現(xiàn)過的圖像，將一幅一幅在屏幕上重現(xiàn)，供游客選擇，然后命令打印。圖3是本發(fā)明方法主要步驟的方框示意圖，結(jié)合上述說明已經(jīng)一目了然。
彩色點(diǎn)陣打印機(jī)4，其色帶由r(紅)、y(黃)、b/e(藍(lán))、b/k(黑)四色組成，用它們互相組配，則連同它們自己，共可配成七種顏色黑、品紅、淺藍(lán)、紫、黃、橙、綠，但圖象文件卻包含221種顏色。顯然，不給出特殊算法，打印出來的圖象將會因?yàn)槭д孢^大而令人不能接受。
通常，用顏色少的輸出設(shè)備來表現(xiàn)顏色多的圖象，往往使用一種叫做抖動(dithering)或半調(diào)(halftone)的技術(shù)。這種技術(shù)的中心思想是降低圖象分辨率來使顏色增多，它在單色輸出設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。例如，單色打印機(jī)打印的點(diǎn)，要么為黑、要么為白、即二級灰度。但自然圖象的灰度級往往很高，如16級。
抖動算法這樣處理問題，它用打印機(jī)4×4的一組方陣點(diǎn)表示原圖象一個象素點(diǎn)。該方陣16個點(diǎn)的值要么為“1”，要么為“0”。如果原圖象一個點(diǎn)的灰度值是0，那么這16個點(diǎn)的值均為“0”;如果原圖象一個點(diǎn)的灰度值為12，那么這16個點(diǎn)的值有12個為“1”，其余四個為“0”，依此類推。這樣，用4×4的點(diǎn)陣就可以表示16級灰度了。
用于彩色圖象的抖動算法，很少見到報(bào)告，即使有，也都是用于屏幕顯示，配合調(diào)色板技術(shù)使用，不適合用于打印機(jī)。本發(fā)明為此作了如前所述的處理，采用從A至G的一系列步驟，編制支持彩色點(diǎn)陣打印的打印機(jī)驅(qū)動程序，其詳細(xì)流程見圖4-1至4-5。在編制程序的過程中，在步驟D建立一個特別的對照表，據(jù)此把根據(jù)R、G、B分量得到的Mr、Mg、Mb三個矩陣變通為Pr、Pb/e、Py、Pb/k四個矩陣，用以控制打印機(jī)的四種基色。所述特別的對照表是
其中ar、ag、ab為矩陣Mr、Mg、Mb中任一同樣位置的三元素;“紅/藍(lán)”表示紅色和藍(lán)色迭加打印。
附圖4-1至4-5所示的軟件流程框圖大意是A.程序先初始化;
B.從圖象文件中獲取圖象寬度與高度;
C.讀取圖象6行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。所以取6行是因?yàn)榇蛴C(jī)是24針，6行經(jīng)過四階矩陣抖動即變成24行，恰好滿足24針打印機(jī)打印一行;
D.對每一行數(shù)據(jù)先算出每點(diǎn)的R、G、B值，將其范圍限制在0至16之間，然后對R、G、B分別抖動，產(chǎn)生三個矩陣，再依據(jù)說明書的對照表進(jìn)行配色，變通為四個矩陣，分別為打印機(jī)的四色(紅、藍(lán)、黃、黑)矩陣;
E.處理完6行后，依據(jù)所述四色矩陣進(jìn)行打印;
F.重復(fù)C至E步驟，直至打印圖象完畢。
按照上述流程框圖編制的本發(fā)明支持彩色點(diǎn)陣打印的打印機(jī)驅(qū)動程序是用C語言寫成的。而且為了保護(hù)所述程序不失密，本發(fā)明的系統(tǒng)還裝用了專門保護(hù)軟件的加密硬件-軟件狗，其國外商品名為SoftwareDog，如普通打印機(jī)插頭大小，安裝在計(jì)算機(jī)并行接口卡與打印機(jī)插頭之間。
同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，利用彩色點(diǎn)陣打印機(jī)，不僅能處理黑白圖象，而且還能處理彩色圖象。由于算法新穎、獨(dú)特，打印出來的點(diǎn)陣圖象色彩豐富，形態(tài)逼真，具有藝術(shù)效果。
權(quán)利要求
1.一種彩色點(diǎn)陣打印圖象的方法，首先借助彩色攝像機(jī)1和微計(jì)算機(jī)2(含彩色圖象處理硬件3)，把攝像鏡頭對準(zhǔn)的圖象變?yōu)橛?jì)算機(jī)能夠閱讀和記憶的原始圖象文件；所述方法的特征在于處理所述原始圖象文件、編制支持彩色點(diǎn)陣打印的打印機(jī)驅(qū)動程序(商品名為“彩色電腦畫像機(jī)軟件包”)，采用了以下步驟A.從原始圖象文件逐行讀取信息，從每一個象素點(diǎn)的亮度、色度和色調(diào)，例如Y、U、V值算出R、G、B分量；B.以同一因子γ遍乘算出的R、G、B分量，得到R′、G′、B′，調(diào)整γ的取值，務(wù)使0≤R′、G′、B′≤16；C.建立三個4×4矩陣Mr、Mg、Mb，按照R′、G′、B′的值分別填充；填充的方法是，建立一個判別矩陣Mε，例如可以是
以填寫Mr為例，設(shè)R′的值為β，以Mε的每一個元素都去比較該值，大于該值的元素，在Mr的對應(yīng)位置上填寫“0”，小于或等于該值則填寫“1”，例如β=12，就有
Mg和Mb分別按照G′和B′的值，依此法同樣填寫，于是得到具有16級灰度的R、G、B矩陣，這三個矩陣共同表示原圖象的一個象素點(diǎn)，可有212=4，096種可能的色彩；D.彩色點(diǎn)陣打印機(jī)以紅、藍(lán)、黃、黑四色色帶打印4×4的一組方陣點(diǎn)再現(xiàn)原圖象的一個象素點(diǎn)，為此建立一個特別的對照表，以Mr、Mg、和Mb中同一位置三元素，例如ar、ag、和ab的值從所述對照表中查得相應(yīng)的圖象迭加色和打印機(jī)的打印色；E.相應(yīng)于打印機(jī)的所述四色色帶，建立四個4×4矩陣Pr、Pb/e、Py、Pb/k，它們的各元素值根據(jù)步驟C得到的Mr、Mg、和Mb中同一位置各元素值從所述對照表中查得相應(yīng)的打印色變通填寫，例如查得的打印色是黃/藍(lán)，即將Py和Pb/e相應(yīng)位置的元素寫為“1”，Pr和Pb/k相應(yīng)位置的元素則寫為“0”；F.由步驟E得到Pr、Pb/e、Py、和Pb/k四個賦值矩陣，據(jù)此啟動支持彩色點(diǎn)陣打印的驅(qū)動程序，每次賦值能在打印紙上再現(xiàn)原始圖象的一個象素點(diǎn)；G.實(shí)際上是每次讀取圖象6行的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，彩色點(diǎn)陣打印機(jī)則是逐行打印圖象。
2.按照權(quán)利要求1所述的彩色點(diǎn)陣打印圖象的方法，其特征在于所述特別的對照表是
其中ar、ag、ab為矩陣Mr、Mg和Mb中任一同樣位置的三元素;“紅/藍(lán)”表示紅色和藍(lán)色迭加打印。
3.一種彩色點(diǎn)陣打印圖象的系統(tǒng)，包括彩色攝像機(jī)1、微計(jì)算機(jī)2(含彩色圖象處理硬件3)、彩色點(diǎn)陣打印機(jī)4和通用的軟件環(huán)境5，其特征在于所述系統(tǒng)還包括支持彩色點(diǎn)陣打印的打印機(jī)驅(qū)動程序。
4.按照權(quán)利要求3所述的彩色點(diǎn)陣打印圖象的系統(tǒng)，其特征在于所述支持彩色點(diǎn)陣打印的打印機(jī)驅(qū)動程序是按照權(quán)利要求1所述的方法編制的。
5.按照權(quán)利要求4所述的彩色點(diǎn)陣打印圖象的系統(tǒng)，其特征在于所述支持彩色點(diǎn)陣打印的打印機(jī)驅(qū)動程序是用C語言寫成的。
全文摘要
彩色點(diǎn)陣打印圖象的方法及系統(tǒng)。借助攝像機(jī)和微計(jì)算機(jī)得到原始圖象文件，算出R、G、B分量，建立M
文檔編號G06F3/12GK1081774SQ92105969
公開日1994年2月9日 申請日期1992年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月25日
發(fā)明者張衛(wèi) 申請人:蛇口新欣軟件產(chǎn)業(yè)有限公司