СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ РАСТРОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В МЕТАФАЙЛ Российский патент 2012 года по МПК G06K15/02 G06T11/20 

Изобретение относится к технологиям обработки цифровых изображений, а более конкретно - к способам преобразования растровых изображений в электронный формат.

Современные способы преобразования растровых изображений в электронный формат, удобный для их хранения и воспроизведения, сталкиваются с необходимостью решения двух зачастую противоречащих друг другу задач. Первая задача заключается в необходимости сохранения информации в формате, требующем как можно меньшего объема памяти. Вторая задача заключается в предотвращении деградации (значительного ухудшения) исходного изображения в результате его преобразования в электронный формат. Одним из наиболее распространенных способов такого преобразования изображений является технология Mixed Raster Content (MRC) (см. например, OSO/IES JTC1/SC29/WG1 N542, "ITU-T Mixed Raster Content model as JPEG 2000 Architectural Framework," June 30, 1997) [1], которая позволяет уменьшить размер результирующего файла за счет использования многослойной модели представления изображения и разных методов компрессии, ориентированных на сжатие каждого слоя наиболее подходящим для этой цели образом. Однако алгоритмы MRC не учитывают особенностей отображения векторной графики, присутствующей на исходном растровом изображении. Если, например, в исходном электронном текстовом документе отображение и печать символов не зависит от их масштаба, то отображение символов сканированного текстового документа, преобразованного с помощью MRC, будет зависеть от масштаба их воспроизведения. Также стоит отметить, что известные методы многослойного анализа и сохранения растровых изображений в электронном виде выделяют все растровые изображения в отдельный слой. Таким образом, даже если на исходном изображении будут присутствовать только незначительные элементы растровой графики, в результирующем документе будет сохранен растровый слой, размер которого сопоставим с размером всего документа.

Из уровня техники известен, в частности, способ уменьшения размера файла, раскрытый в патентной заявке США №20110007334 [2]. В этом техническом решении предложены способ и система для векторизации текста на сканированном изображении. Авторами раскрывается способ векторизации, обеспечивающий гладкое отображение символов. Недостатком такого решения является то, что анализируется только тест, присутствующий на сканированном изображении, и соответственно процедура векторизации рассматривается независимо от остальных элементов изображения.

Наиболее близкими к заявляемому изобретению признаками обладает способ, описанный в патенте США №7289122 [3]. Способ основан на применении аппроксимации формы графических объектов с помощью кривых Безье. Недостатком такого решения является то, что авторами раскрывается только способ аппроксимации, при этом преобразование всего изображения в форму электронного документа не рассматривается.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке усовершенствованного способа преобразования растрового изображения в метафайл. Заявляемый способ должен обеспечивать повышенное качество отображения растрового изображения, преобразованного в метафайл, при значительном уменьшении объема сохраняемых данных в сравнении с объемом памяти, требуемым для хранения исходного цифрового растрового изображения.

Технический результат достигается за счет применения способа преобразования растрового изображения в метафайл, который включает в себя выполнение следующих операций:

- выявляют на растровом изображении области фона;

- определяют тип фона;

- сохраняют в метафайл команды, касающиеся отображения фона;

- выявляют на растровом изображении многоцветные области;

- сохраняют многоцветные области в метафайл как команды, касающиеся отображения фрагментов растрового изображения;

- выявляют на растровом изображении одноцветные области;

- сохраняют в метафайл команды, касающиеся отображения одноцветных областей.

Получаемый в результате метафайл комбинирует в себе как растровое, так и векторное описание визуальной информации. Эффективное преобразование исходного растрового изображения в метафайл, с точки зрения отношения качества отображения к объему сохраняемых данных, достигается за счет комбинирования наиболее подходящих приемов преобразования и сохранения данных, соответствующих конкретным категориям областей на изображении. Например, фрагменты растровой графики, присутствующие на исходном изображении и включающие в себя иллюстрации, фотографии, рисунки, локализуются и сохраняются независимо друг от друга в метафайл. Элементы векторной графики, как, например, линии, таблицы, текст, логотипы и т.п. выявляются и преобразовываются в векторный формат посредством описания их формы и цвета графическими командами метафайла.

Таким образом, заявляемый способ объединяет в себе два основных этапа. Первый этап заключается в выявлении областей предопределенных категорий на исходном растровом изображении. К таким категориям отнесены: фон изображения, многоцветные и одноцветные области. Второй этап включает в себя эффективное описание каждой из категорий областей соответствующими командами метафайла и их сохранение. Фон изображения описывается командами метафайла в зависимости от его типа. Например, одноцветный фон задается командой, определяющей его цвет, многоцветный фон представляет собой фоновое растровое изображение, размер которого соответствует размеру отображаемого документа. Многоцветные локальные области сохраняются в метафайл как фрагменты растровых изображений, местоположение которых и размер задаются соответствующими командами метафайла. Кроме того, форма непрямоугольных многоцветных областей задается соответствующими областями отсечения, описываемыми графическими командами метафайла. Одноцветные области изображения сохраняются в метафайл в векторном виде с помощью соответствующих графических команд метафайла.

Далее существо заявляемого изобретения поясняется с привлечением графических материалов.

Фиг.1 Блок-схема, иллюстрирующая принцип преобразования растрового изображения в метафайл.

Фиг.2 Пример растрового изображения с различными типами областей.

Фиг.3 Пример наложения областей в ходе отображения метафайла.

Фиг.4 Иллюстрация системы для преобразования растровых изображений в метафайл.

Фиг.5 Блок-схема процесса сохранения многоцветной области в метафайл.

Фиг.6 Блок-схема процесса сохранения одноцветной области в метафайл.

Фиг.7 Пример определения внешнего контура области.

Фиг.8 Иллюстрация методики определения сегментов предполагаемых ключевых точек контура.

Фиг.9 Иллюстрация процесса определения ключевых точек контуров на примере одноцветной области.

Фиг.10 Пример упрощенных контуров одноцветной области.

Фиг.11 Блок-схема процесса аппроксимации упрощенного контура области последовательностью отрезков прямых и кривых.

Фиг.12 Пример корректировки координат ключевых точек упрощенного контура.

Фиг.13 Пример кривых Безье.

Фиг.14 Иллюстрация процесса вычисления контрольных точек кривой Безье.

Фиг.15 Иллюстрация процесса аппроксимации кривой Безье.

Фиг.16 Пример аппроксимации контуров одноцветной области последовательностью кривых Безье.

Фиг.17 Примеры исходных одноцветных областей и результатов их отображения путем проигрывания метафайла.

Для однозначного толкования используемых здесь и далее терминов следует уточнить, что под метафайлом обычно понимается формат таких файлов, в которых хранятся данные различных типов, в частности растровые и векторные типы данных. Как правило, структура метафайла представляет собой последовательность (список) команд (записей метафайла) с возможным набором аргументов. При исполнении (проигрывании) метафайла каждая команда выполняет определенное действие, например визуализацию (отрисовку) отрезка линии, отображение фрагмента растрового изображения и т.д. В качестве неограничивающего примера можно упомянуть метафайлы, представленные форматами PDF, XPS, PS, EMF и т.п.

Ключевые этапы преобразования растрового изображения в метафайл проиллюстрированы на Фиг.1. Исходное растровое изображение 101 может быть получено от любого устройства, подходящего для захвата или приема растрового изображения. На этапе 102 выполняется выявление областей фона изображения и определение типа фона. В предпочтительном варианте реализации заявленного способа фон представляет собой области изображения, образующие задний план и соотнесенные с одной из трех предопределенных категорий: одноцветный фон, градиентный фон и многоцветный фон. К одноцветному фону относятся, в частности, области заднего плана изображения, характеризуемые приблизительно одинаковым уровнем яркости и цвета. К градиентному фону относятся, в частности, области изображения с равномерным изменением яркости и цвета, причем такое изменение описывается конкретной функцией. К многоцветному фону относятся области заднего плана растрового изображения, которые не могут быть отнесены к одноцветному или градиентному фону. Например, фоновое растровое изображение, в том числе текстура, может быть классифицировано как многоцветной фон. Выявленный фон описывается с помощью команд метаязыка, соответствующих выбранному формату метафайла. В качестве неограничивающего примера можно упомянуть возможные команды метафайла для каждой категории фона. Одноцветный фон определяется командами метафайла, указывающими цвет фона. Для градиентного фона команды метафайла определяют тип градиентного преобразования, направление градиентного перепада и диапазон яркости или цвета. Многоцветному фону соответствует фоновое растровое изображение, сохраненное в метафайле. В зависимости от варианта осуществления заявленного способа фон может быть заменен на прозрачный, не отображаемый при исполнении (проигрывании) метафайла. Подобный вариант может быть осуществлен в виде настроек устройства или системы, реализующих заявленный способ. На этапе 104 осуществляется выявление многоцветных областей, содержащих растровые изображения или сложную графику. В данном случае под многоцветной областью понимается группа связных пикселей (точек) растрового изображения, локализованных в некоторой части исходного растрового изображения. Обнаруженные многоцветные области сохраняются в метафайл 105 как растровые изображения, сопровождаемые соответствующими командами метафайла, описывающими параметры каждой многоцветной области и их положение на изображении. На этапе 106 осуществляют выявление связных одноцветных областей, то есть областей с приблизительно одинаковой яркостью и цветом. На этом этапе одноцветные области описываются набором графических команд метафайла, реализующих отображение элементов векторной графики, аппроксимирующих форму этих областей. Результат векторного описания одноцветных областей сохраняется в метафайл на этапе 107. В предпочтительном варианте осуществления заявляемого способа для уменьшения размера метафайла используются технологии компрессирования, при этом записи метафайла компрессируются без потерь, а для растровых изображений, сохраняемых в метафайл, допускается компрессия с потерей качества.

Заявляемый способ обеспечивает эффективный подход к преобразованию растровых изображений в метафайл с точки зрения отношения качество отображения к размеру файла. Это достигается за счет сохранения каждого типа визуальной информации наиболее подходящим для этого способом. В частности, векторное описание одноцветных областей обеспечивает независимость их отображения от масштаба визуализации или, например, масштаба печати. Для обычных растровых изображений увеличение масштаба приводит к деградации их отображения.

Фиг.2 иллюстрирует пример растрового изображения. На рисунке помечены основные категории областей, описанные в заявляемом способе: фон 201, одноцветные области 202 и 205, прямоугольная многоцветная область 203 и непрямоугольная многоцветная область 204.

Фиг.3 иллюстрирует порядок визуализации каждой категории областей при проигрывании (воспроизведении) метафайла. В данном случае порядок сохранения областей, иллюстрированный на Фиг.1, соответствует порядку их визуализации. В качестве примера можно пояснить, что визуализация метафайлов часто происходит путем наложения друг на друга прозрачных или полупрозрачных слоев или областей. В процессе отображения метафайла фон 303 является нижним слоем, на который накладываются многоцветные области 302, а затем одноцветные области 301.

Фиг.4 схематично иллюстрирует вычислительную систему, реализующую заявляемый способ. Вычислительная система, осуществляющая преобразование растровых изображений в метафайл, включает в себя: устройство 402 для ввода исходного растрового изображения, процессор 403 и память 404, хранящую инструкции программы 405, осуществляющей заявляемый способ. Передача данных между модулями системы осуществляется посредством шины 401 передачи данных. В качестве неограничивающего примера осуществления заявляемого способа устройством 402 ввода может быть: сканер, цифровой фотоаппарат, буфер памяти, хранящий скриншот (снимок экрана) и т.д. Метафайл, полученный в результате выполнения инструкций программы, сохраняется в память, откуда в дальнейшем он может быть передан, например, на устройство печати, устройство визуализации, записан в устройство хранения данных и т.д. Проиллюстрированы только те признаки, которые упомянуты в описании. Однако следует понимать, что вычислительная система может иметь дополнительные признаки, которые не были отражены на иллюстрации. Вычислительная система может быть представлена, например, персональным компьютером, мобильным телефоном, телевизором, многофункциональным печатающим устройством или быть любым другим электронным устройством.

На Фиг.5 схематически иллюстрированы основные шаги, обеспечивающие в совокупности сохранение в метафайл каждой выявленной многоцветной области. На шаге 501 определяют ограничивающий прямоугольник анализируемой многоцветной области. Ограничивающий прямоугольник описывает пиксели многоцветной области в соответствии с ее положением на исходном изображении, включая определение угла скоса области. Это позволяет уменьшить размер изображения, сохраняемого в метафайл. Шаг 502 направлен на определение формы многоцветной области. В предпочтительном варианте осуществления заявляемого способа многоцветная область является прямоугольной или непрямоугольной (произвольной) формы. Более точное отображение многоцветной области непрямоугольной формы достигается за счет определения ее области отсечения на шаге 503. Необходимость такого шага связана с тем, что в метафайл может быть сохранено только прямоугольное изображение. Область отсечения позволяет скрыть неотображаемые участки сохраненного фрагмента растрового изображения для непрямоугольной многоцветной области. Более подробно этот шаг будет описан ниже. Шаг 504 обеспечивает масштабирование фрагмента входного растрового изображения. Местоположение фрагмента определяется координатами ограничивающего прямоугольника.

Масштабирование, как правило, выполняется в направлении уменьшения размера исходного изображения к предопределенному размеру, предпочтительному для последующего воспроизведения метафайла. Например, исходное растровое изображение, сканированное с разрешением 300 dpi (точек на дюйм), может быть приведено к разрешению 72 или 96 dpi, соответствующему разрешению дисплея. На шаге 505 осуществляется описание формы многоцветной области посредством использования команд метафайла, соответствующих выбранному формату. Например, для прямоугольной многоцветной области команды метафайла обычно определяют трансформирующую матрицу, размер сохраняемого фрагмента изображения, способ его компрессии, цветовое пространство и т.д. Трансформирующая матрица отражает ряд параметров, влияющих на отображение фрагмента растрового изображения при воспроизведении метафайла. В качестве примера к таким параметрам можно отнести: разрешение визуализации фрагмента изображения (это разрешение может отличаться от разрешений исходного растрового изображения и фрагмента изображения, сохраненного в метафайл); смещение фрагмента изображения относительно координат визуализируемого документа в результате проигрывания метафайла; угол поворота. Для непрямоугольной области команды метафайла также включают в себя последовательность графических команд метафайла, определяющих форму области отсечения. На шаге 506 выполняется компрессия команд метафайла и фрагмента сохраняемого растрового изображения. Компрессия необходима для уменьшения размера результирующего метафайла, но, тем не менее, не является обязательным шагом, и в зависимости от варианта осуществления заявленного способа указанный шаг может быть исключен. Применяемые на шаге 506 способы компрессии (сжатия) данных должны поддерживаться выбранным форматом метафайла. Для компрессии команд метафайла применяются способы сжатия без потери качества, для фрагмента изображения допустимы способы компрессии растровых изображений с потерей качества. Шаг 507 обеспечивает сохранение компрессированных команд метафайла и фрагмента растрового изображения, соответствующего многоцветной области, в метафайл.

Фиг.6 иллюстрирует упрощенную блок-схему сохранения каждой одноцветной области в метафайл. Как упоминалось выше, одноцветные области сохраняются путем описания формы и цвета каждой области набором графических команд метафайла. Такой способ конвертирования растровой области изображения в векторное обеспечивает высокое качество отображения области и независимость от масштаба просмотра. На шаге 601 осуществляется отслеживание каждого контура анализируемой одноцветной области, включая внешний и внутренние контуры. Область может быть ограничена только одним внешним контуром. Внутренних контуров может быть несколько, или они могут отсутствовать. На шаге 602 определяется цвет заполнения одноцветной области. Далее на шаге 603 точки контуров аппроксимируются последовательностями отрезков прямых линий и кривых, поддерживаемых выбранным форматом метафайла. Последовательности аппроксимирующих отрезков и цвет заполнения одноцветной области описываются соответствующими командами метафайла на шаге 604, которые затем компрессируются (шаг 605). Шаг 606 осуществляет сохранение компрессированных команд в метафайл. Область отсечения непрямоугольных многоцветных областей, определяемая на шаге 503, вычисляется подобным образом, за исключением того что аппроксимируется только внешний контур области и отсутствует шаг определения цвета области. Для непрямоугольной многоцветной области аппроксимирующая последовательность обозначается в метафайле как область отсечения.

Фиг.7 иллюстрирует пример отслеживания (трассировки) контура области. После процедур выявления областей на растровом изображении элементы каждой области отделены от фона и представляют собой связанные группы пикселей (точек). В обычном представлении растровых изображений местоположение пикселей определяется целочисленными координатами и сами пиксели имеют квадратную форму. В предпочтительном варианте осуществления заявленного способа контурная линия определяется как граница между пикселями фона и анализируемой области. В соответствии с иллюстрацией Фиг.7 пиксели области обозначены темно-серыми квадратами 701. Соответственно, контур проходит через точки (вершины), расположенные на углах пикселей и помеченные белыми точками 702. Указанные точки контура имеют так называемые «виртуальные», нецелочисленные координаты. Процедура отслеживания (трассировки) контура начинается из некоторой стартовой точки контура 703 и продолжается вдоль контура в предопределенном направлении до тех пор, пока стартовая точка не встретится снова. Направление отслеживания контура определяется требованиями выбранного формата метафайла, например, для правила ненулевого числа витков (non-zero winding rule) внешний контур отслеживается (трассируется) в направлении движения часовой стрелки, а внутренние контуры - против часовой стрелки или наоборот. Подобное правило обеспечивает корректное заполнение области указанным цветом в ходе проигрывания метафайла.

После отслеживания контуров одноцветной области выполняется уменьшение количества элементов контуров (упрощение контура) посредством определения их наиболее значимых ключевых точек. Процедура нахождения ключевых точек контура включает в себя два основных шага: на первом шаге определяют сегменты контура, в пределах которых находятся предполагаемые ключевые точки; на втором шаге из возможных комбинаций ключевых точек выбирают такую комбинацию, которая обеспечивает наименьшую ошибку аппроксимации. На Фиг.8 иллюстрируется пример вычисления сегмента контура, в пределах которого находится предполагаемая ключевая точка. Для осуществления этого каждой точке контура ставится в соответствие пара наиболее удаленных точек в соответствии с преопределенным критерием. Например, точке контура 803 соответствует пара наиболее удаленных точек 802 и 806. В предпочтительном варианте осуществления заявляемого способа две точки контура предполагаются наиболее удаленными друг от друга, если участок контура между ними можно аппроксимировать прямой линией, и при этом ошибка аппроксимации не превышает предопределенного значения. Ошибка аппроксимации вычисляется как сумма квадратов расстояний 804 от каждой точки аппроксимируемого участка контура 805 к соответствующей аппроксимирующей линии 801. Множество пар наиболее удаленных точек позволяет определить участки контура, предпочтительные для определения ключевых точек. Например, точка 809 на Фиг.8 является наиболее удаленной для группы точек контура, обозначенных на иллюстрации черными точками 807, соответственно точка 808 является наиболее удаленной для всех точек контура, обозначенных серым цветом 810. Таким образом, точки 808 и 809 для анализируемого фрагмента контура встречаются наибольшее количество раз и, соответственно, определяют границы участка контура 811, предпочтительного для обнаружения ключевой точки.

На иллюстрации Фиг.9 приведен пример одноцветной области с определенными участками контуров, предпочтительными для обнаружения ключевых точек. Участки отмечены заштрихованными областями 902. В пределах одного участка может быть обнаружена только одна ключевая точка. Далее перечисляются возможные комбинации ключевых точек в пределах соответствующих участков. Среди них выбирается такая комбинация, которой соответствует минимальная ошибка аппроксимации контура отрезками прямых линий. На иллюстрации Фиг.9 показаны результирующие ключевые точки 901. Соответствующая им аппроксимирующая комбинация отрезков прямых, обладающая минимальной ошибкой аппроксимации, показана на Фиг.10.

На основе ключевых точек контура выполняется процедура аппроксимации контура последовательностью отрезков прямых и кривых. Схематически эта процедура иллюстрирована блок-схемой на Фиг.11. Шаг 1101 осуществляет корректировку (уточнение) координат ключевых точек упрощенного контура области. Как показано на Фиг.12, новым ключевым точкам 1201 с уточненными координатами соответствуют новые аппроксимирующие отрезки 1203, обеспечивающие меньшую ошибку аппроксимации контура. При этом корректировка координат ограничена окрестностью исходных ключевых точек 1202. В предпочтительном варианте осуществления заявленного способа указанная окрестность соответствует размеру одного пикселя, т.е. расстояние между уточненным и исходным местоположением ключевой точки не превышает половины пикселя. Шаг 1102 осуществляет аппроксимацию упрощенного контура, определенного уточненными ключевыми точками, отрезками прямых и кривых, соответствующих выбранному формату метафайла. На данном этапе количество используемых элементов векторной графики однозначно определяется количеством ключевых точек. Шаг 1103 выполняет уменьшение количества кривых, участвующих в аппроксимации, что обеспечивает более гладкое отображение контуров в ходе проигрывания метафайла и меньшее количество требуемых графических команд метафайла. На шаге 1104 последовательности отрезков линий и кривых конвертируются (преобразовываются) в описывающие их команды метафайла.

В предпочтительном варианте осуществления заявляемого способа аппроксимация контуров области выполняется с помощью двух графических функций, поддерживаемых большинством существующих форматов метафайлов: отрезка прямой линии и кривой Безье третьего порядка. Команда отображения отрезка прямой линии обычно сопровождается аргументами, определяющими начало и конец отрезка. Соответственно команда визуализации кривой Безье третьего порядка включает в себя аргументы, определяющие начало, конец кривой и две контрольные точки, регулирующие изгиб и форму кривой.

Кривые Безье используются для описания участков контура, образуемых пересечением двух аппроксимирующих отрезков в ключевой точке контура. Таким образом, при расчете параметров кривой анализируется треугольник, одной из вершин которого является ключевой точкой, а примыкающие к ней грани - аппроксимирующими отрезками. В соответствии с иллюстрацией Фиг.13 для упрощения расчета параметров кривой Безье предполагается, что контрольные точки 1302 кривой располагаются на гранях анализируемого треугольника, примыкающих к вершине 1301. В этом случае контрольные точки кривой определяются двумя параметрами α и β, изменения которых в диапазоне от 0 до 1 иллюстрированы несколькими примерами на Фиг.13. В общем случае значения указанных параметров могут превышать единицу.

Фиг.14 и Фиг.15 иллюстрируют этапы вычисления контрольных точек кривой Безье. В качестве первого шага вычисляются средние точки 1401 и 1407 соответствующих аппроксимирующих отрезков упрощенного контура, пересекающихся в анализируемой ключевой точке 1403 контура. Далее определяется прямая 1408, проходящая через указанные средние точки. На следующем шаге выполняется параллельный перенос полученной прямой до момента ее пересечения в точке 1409 с окрестностью ключевой точки. Окрестность ключевой точки ограничена окружностью 1404 преопределенного радиуса. В предпочтительном варианте значение радиуса соответствует длине стороны пикселя растрового изображения, умноженной на коэффициент . Полученная путем параллельного переноса прямая 1406 пересекается с аппроксимирующими отрезками в точках 1402 и 1405, определяющих контрольные точки кривой Безье α и β соответственно. Значения α и β с точностью до пропорционального коэффициента равняются нормированным длинам отрезков, отсекаемых параллельными прямыми. На примере, приведенном на Фиг.14, параметр α равен отношению длины отрезка, ограниченного точками 1401 и 1402, к длине отрезка 1401-1403, умноженному на пропорциональный коэффициент. Предпочтительное значение пропорционального коэффициента равняется 4/3, в этом случае кривая Безье проходит через точку пересечения с окрестностью ключевой точки (1409, 1507). На Фиг.15 приводится кривая Безье, соответствующая вычисленным параметрам. Аппроксимирующая кривая 1505 Безье соединяет средние точки 1501 и 1506. Контрольные точки 1502, 1504 кривой вычислены в соответствии с приведенным выше описанием.

После вычисления параметров кривой Безье выполняется проверка соответствия ее контрольных точек ряду условий. Для этого вычисляется параметр . В случае если параметр γ удовлетворяет диапазону допустимых значений 0,55<γ≤1, параметры α и β остаются без изменений. При выполнении условия γ≤0,55, контрольные точки кривой Безье заменяются значениями, соответствующими α=β=0,55. Если выполняется условие γ>1, тогда принимается решение о замене аппроксимирующей кривой двумя отрезками прямых, ограниченных соответствующей средней точкой и примыкающих одна к другой в анализируемой ключевой точке. Например, выполнение условия γ>1 для Фиг.15 приведет к тому, что кривая Безье будет заменена двумя отрезками. Первый отрезок ограничен точками 1501 и 1503, второй отрезок ограничен точками 1503 и 1506.

На Фиг.16 иллюстрируется пример аппроксимации контуров одноцветной области в соответствии с заявляемым способом.

Фиг.17 иллюстрирует примеры увеличенных исходных растровых одноцветных областей и результат их отображения после аппроксимации. Следует отметить, что поскольку предлагаемая аппроксимация соответствует векторному описанию формы областей, следовательно, их отображение не зависит от масштаба просмотра.

Заявляемый способ предназначен для реализации программно-аппаратными средствами в составе черно-белых и цветных многофункциональных печатающих устройств и цифровых копиров. Также способ может быть реализован в составе программного обеспечения сканирующих устройств.

Изобретение относится к технологиям обработки цифровых изображений, а более конкретно - к способам преобразования растровых изображений в электронный формат. Технический результат изобретения - обеспечение повышенного качества отображения растрового изображения, преобразованного в метафайл, при значительном уменьшении объема сохраняемых данных в сравнении с объемом памяти, требуемым для хранения исходного цифрового растрового изображения. Он достигается благодаря достижению следующих операций: выявление на растровом изображении области фона; определение типа фона; сохранение в метафайл команды, касающейся отображения фона; выявление на растровом изображении многоцветных областей; сохранение многоцветных областей в метафайл как команды, касающейся отображения фрагментов растрового изображения; выявление на растровом изображении одноцветных областей; сохранение в метафайл команды, касающейся отображения одноцветных областей. 6 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Способ преобразования растрового изображения в метафайл, включающий в себя выполнение следующих операций:
- выявляют на растровом изображении области фона;
- определяют тип фона;
- сохраняют в метафайл команды, касающиеся отображения фона;
- выявляют на растровом изображении многоцветные области;
- сохраняют многоцветные области в метафайл как команды, касающиеся отображения фрагментов растрового изображения;
- выявляют на растровом изображении одноцветные области;
- сохраняют в метафайл команды, касающиеся отображения одноцветных областей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют тип фона на растровом изображении в соответствии со следующими предопределенными категориями: одноцветный фон, градиентный фон, многоцветный фон.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сохраняют в метафайл команды для отображения фона в соответствии с определенным ранее типом фона:
- одноцветный фон описывают как прямоугольник, закрашенный указанным цветом;
- градиентный фон описывают записями в метафайле, определяющими направление и тип градиентного изменения цвета;
- многоцветный фон сохраняют в метафайл как растровое изображение.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в ходе определения типа фона, в зависимости от предварительных настроек, фон может быть заменен на полностью или частично прозрачный.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сохраняют многоцветные области в метафайл посредством выполнения следующих операций для каждой многоцветной области:
- определяют ограничивающий прямоугольник, описывающий многоцветную область, причем допускается, чтобы стороны ограничивающего прямоугольника были наклонены к сторонам исходного растрового изображения;
- определяют форму многоцветной области как прямоугольную или непрямоугольную;
- определяют область отсечения для непрямоугольной многоцветной области;
- масштабируют фрагмент растрового изображения, соответствующий многоцветной области, к предопределенному разрешению;
- описывают форму многоцветной области посредством соответствующих команд метафайла;
- компрессируют команды метафайла и фрагмент растрового изображения, соответствующий многоцветной области;
- сохраняют компрессированные команды в метафайл.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что сохраняют одноцветные области в метафайл посредством выполнения для каждой одноцветной области следующих операций:
- отслеживают точки внешнего и внутренних контуров одноцветной области;
- оценивают цвет одноцветной области;
- аппроксимируют точки внешнего и внутренних контуров последовательностями отрезков прямых и кривых;
- формируют последовательность команд метафайла, описывающих аппроксимирующую последовательность и цвет одноцветной области;
- компрессируют последовательность команд метафайла;
- сохраняют компрессированные команды в метафайл.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при сохранении многоцветных областей в метафайл определяют область отсечения для непрямоугольной многоцветной области путем выполнения следующих этапов:
- отслеживают точки внешнего контура непрямоугольной многоцветной области;
- аппроксимируют точки внешнего контура последовательностью отрезков прямых и кривых;
- составляют последовательность команд метафайла, описывающих аппроксимирующую последовательность и определяющих ее как область отсечения для многоцветной области;
- компрессируют последовательность команд метафайла;
- сохраняют компрессированные команды в метафайл.