Разработка рекомендаций по коррекции резкости с учётом особенностей конкретных оригиналов

На правах рукописиШЕРСТНЕВ ГРИГОРИЙ КОНСТАНТИНОВИЧРАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО КОРРЕКЦИИ РЕЗКОСТИС УЧЁТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ КОНКРЕТНЫХ ОРИГИНАЛОВСпециальность 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы(печатные средства информации).АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2011Работа выполнена на кафедре «Технология допечатных процессов»в ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет печати имениИвана Федорова»Научный руководитель:доктор технических наук, профессорАндреев Юрий СергеевичОфициальные оппоненты:доктор технических наук, профессорСамарин Юрий Николаевичкандидат технических наук,Панкин Павел ВикторовичВедущая организация:ООО «НТЦ Полиграфии»Защита диссертации состоится « 30 » сентября 2011 г. в 14:00на заседании диссертационного совета Д 212.147.01 при Московском государственном университете печати имени Ивана Федорова по адресу:127550, г.

Москва, ул. Прянишникова, д. 2а.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета печати имени Ивана Федорова.Автореферат разослан « 30 » августа 2011 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 212.147.01доктор технических наук, профессорЕ.Д. Климова3Общая характеристика работыАктуальность исследования. Одним из важнейших звеньев производственной базы полиграфии является отдел допечатной подготовки.Именно допечатные процессы позволяют наиболее гибко регулировать параметры продукции. Вместе с тем, на этапе допечатной подготовки изданийчасто возникают проблемы, которые отрицательно сказываются на оперативности выполнения работ. В первую очередь это касается обработки изобразительной информации.

В последнее время данный вопрос стал особенноактуальным, поскольку на рынке представлено множество иллюстрированных изданий, к которым в свете перехода на цифровые устройства обработкипредъявляются высокие требования по качеству.На современном этапе развития полиграфии большинство процессов,относящихся к обработке изображений, реализуются с помощью цифровыхсистем.

Очень часто изображения, используемые в качестве оригиналов длявоспроизведения в современных цифровых системах обработки информации,имеют недостатки частотной структуры, которые, в частности, приводят кнеобходимости повышения резкости. Любой оператор допечатной подготовки сталкивается с этой проблемой.К настоящему моменту разработано большое количество аппаратныхи программных средств, позволяющих производить настройку резкости, однако какие-либо научные исследования, направленные на установление объективных закономерностей, проявляющихся при изменении параметровкоррекции, не проводились.

Проведение таких исследований позволило быболее детально взглянуть на эти закономерности, выявить направления совершенствования способов повышения резкости и в итоге дать рекомендациипо проведению процесса с учётом особенностей конкретных изобразительных оригиналов. Особого внимания заслуживает вопрос классификации оригиналов с точки зрения последующей настройки их резкости – этот вопрос внастоящее время тоже не проработан. Проведение этих исследований, в своюочередь, позволит разработать научные и методологические основы проектирования новых систем (программ) обработки изображений, которые могутбыть интегрированы в цифровой рабочий поток современного полиграфического предприятия.Учитывая вышесказанное, можно утверждать, что исследования, направленные на установление объективных закономерностей коррекции резкости, а также на классификацию оригиналов по критерию структурныхсвойств, влияющих на выбор оптимальных параметров коррекции, являютсяактуальными.Цель диссертационной работы.

Целью работы является разработка рекомендаций по коррекции резкости с учётом особенностей конкрет-4ных оригиналов, что будет являться методологической основой созданияновых программ обработки изображений, которые будут использоваться наэтапе допечатной подготовки информации.Для достижения поставленной цели в работе решаются следующиеприкладные задачи:1. Обзор современного программного обеспечения для коррекциирезкости и выбор программ, в наибольшей степени соответствующих поставленным целям.2.

Разработка методики объективной оценки изменений, происходщих при регулировании параметров различных способов настройкирезкости, разработка показателей такой оценки.3. Разработка основополагающих признаков и методов классификации изобразительных оригиналов по критерию структурныхсвойств, влияющих на выбор оптимальных параметров коррекциирезкости.4. Проведение экспертной оценки для практического подтвержденияправильности теоретически выбранных параметров.Научная новизна работы заключается в следующем:1.

Разработаны тест-объекты и определены критерии объективнойоценки изменений, происходящих под действием исследуемых способов резкостной коррекции, предложены направления совершенствования этих способов.2. Разработан метод проведения классификации оригиналов на основании анализа структурных свойств (анализа контурной информации).3.

Обоснован выбор оптимальных параметров настройки резкостидля различных классов оригиналов, определённых на основаниипредложенного метода классификации.В работе решена научная задача, заключающаяся в создании методологических основ проектирования высокопроизводительных систем обработкиизображений, обеспечивающих эффективную коррекцию резкости и интегрированных в цифровой рабочий поток. Данная задача имеет существенноезначение для технологии полиграфического произодства. Изложены научнообоснованные технологические и методологические решения, внедрение которых может внести значительный вклад в развитие полиграфической технологии, в частности, технологии обработки изобразительной информации.Практическая ценность. Методика объективного анализа параметров коррекции резкости, разработанная в данной диссертации, в сочетаниис разработанным методом классификации оригиналов может рассматри-5ваться в качестве научной и методологической основы проектирования исоздания новых цифровых систем обработки изобразительной информации,которые будут соответствовать современным требованиям внутреннего ивнешнего рынка, что позволит интегрировать их в цифровой рабочий поток,а это, в свою очередь, положительно скажется на скорости и оперативностивыполнения допечатной подготовки издания при изготовлении полиграфической продукции.Апробация работы.

Положения диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях Московского государственного университета печати (научно-техническая конференция молодых ученыхМГУП, 2010 г. и 2011 г.), а также на международных конференциях:42st Conference of the International Circle of Educational Institutes for GraphicArts Technology and Management, Москва, 2010; Международная конференция PRINT-2011, Санкт-Петербург, 2011.Публикации. По тематике работы опубликованы 3 научных статьи итезисы докладов на научно-технической конференции.Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоитиз введения, четырех глав, заключения, списка использованных источникови приложения. Основной текст диссертации содержит 130 страниц, включая49 таблиц и 54 рисунка.Положения, выносимые на защиту1.Методика объективного анализа воздействия параметров различных способов коррекции резкости и предложения по оптимизацииспособов коррекции.2.Метод классификации изобразительных оригиналов по критериюоценки структурных свойств, влияющих на выбор оптимальных параметров резкостной коррекции.3.Рекомендации по установке оптимальных параметров коррекциирезкости с учётом предложенного критерия и полученных результатов анализа.Содержание работыВо введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель и детализированы задачи исследования, раскрыта научная новизна и практическая ценность работы, приведены положения, выносимыена защиту.6В первой главе проведен анализ современного понимания вопросов,связанных с коррекцией резкости.

Указаны основные причины нерезкостиизображений. Эти причины имеют место на различных этапах ввода, обработки и вывода информации и могут быть связаны с несовершенством оптических систем, недостатками сканеров, а также масштабными и инымипреобразованиями на этапе программной обработки.Определены основные пути повышения резкости. Для коррекции искажений в репродукционную систему обработки включают фильтры, усиливающие амплитуды гармонических составляющих высокой частоты, тоесть имеющие действие, обратное действию искажающих факторов.

Такиефильтры могут в определённой степени компенсировать неидеальность характеристики системы, представляющей собой фильтр низких частот.Рассмотрены основные цветовые пространства, в которых чаще всегопроизводится коррекция резкости, выделены их преимущества и недостатки. Отмечено, что использование пространства Lab позволяет разделитьданные о яркости и цвете, а это может уменьшить негативные эффекты, проявляющиеся в нежелательном изменении цветового тона и появлении шумовв процессе коррекции, поэтому данное пространство было выбрано для проведения коррекции и оценки свойств изображения.Проведён обзор программного обеспечения, позволяющего производить настройку резкости.

В настоящее время существует большое количествотаких программ, однако отсутствуют методологические основы проведенияклассификации изобразительных оригиналов с целью автоматического выбора оптимальных параметров коррекции резкости для каждого конкретногослучая, в связи с чем отмечена актуальность разработки этих основ.Вторая глава посвящена методике количественного анализа воздействия различных параметров настройки резкости. Настройка резкости в современных цифровых обработки изобразительной информации может бытьпроизведена с использованием различных инструментов и алгоритмов, иесли на первый взгляд результаты обработки аналогичны, то при более детальном рассмотрении становится ясно, что использование того или иногометода может привести к различным результатам. Каждому способу присущи определённые закономерности, проявляющиеся при изменении параметров.