автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка методов преобразования и вывода текстапри изготовлении полос изданий сканированием.

УКРАШСЬКА АКАДЕМ1Я ДРУКАРСТВА

Р Г Б ОД

Ид правах пукопису 1 О ^ПЧ 1

1<» (Д II к Олег Володимиронич

РОЗРОБКА МЕТОД1В ПЕРЕТВОРЕННЯ 1 ВИВОДУ ТЕКСТУ ПРИ ВИГОТОВЛЕНН1 ПОЛОС ВИДАНЬ СКАИУВАННЯМ

Спещалыпсть 05.0e.0t «Машини, агрегати та процесн ппл1граф!чиого виробництва»

А н I о р е ф г р а г

дисертацп на здобуття пауковогоступени кандидат;! гемичпнх наук

Л Ь В I В -

19 9 6

Дчсертшуею е рукопис

Робота виконана в Украшськш академп друкарства та Все-рос!йському иауково-досл!д1!ому шститут! комплсксних проблем пол1графц (м.Москва)

Науковий ксрплшк:

кандидат техшчних наук, професор Елькш В1ктор Давидович

Офщшш опоненти:

доктор техшчних паук,

професор Лазаренко Едуард Тимоф1йович,

кандидат техшчних наук,

с.н.с. Хмельов Сергш Олександрович

Прокгдна оргашзащя:

Укреипський науково-дослЛдшш шститут пол!граф1чно1 промисловоста 1м.Т.Шев-ченка (м.Львхв)

Захист ввдбудеться 31 травня 1996 р. о 14 год. на засздант спещалазованог вченох ради К 041102 УкраХнсько!' академи друкарства (290020, м.Льв!в, вул.Шдголоско, 19)

3 дисертащею можна ознайомитися у б1бл!отсщ Укра!нсько1 академп друкарства (м. Льв1в, вул. Шдвальна, 17)

Автореферат розюлашш «__» квггня 1996 р.

Вчений секрстар спещал1зовашл вчено! ради

Дщич В.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОВОТИ

Актуальшсхь проблеми. Скорочення термппв тдготування видань до друку мае суттеве значения для прискорення темтв науково-техшчного прогресу. Певн! передумови для цього ство-рюе впровадження в пол!граф1чне виробництао сучаоних систем переробки текстово'1 шформацп на баз1 фотоскладання та засоб1в обчислювальшя техшки 1 техшки обробки 1люстрацшних мате-р1ал1в.

Осташпм часом значнаувагау видашшчш справ11 пол1графп придътяеться питаниям комплексное^ переробки тексту 1 шю-стращй. Такий шдх1д став можливим лише в результат! масо-вого кЛльшсного 1 яшсного впровадження у видавничо-пол1гра-ф!чиу галузь персоналышх комп'ютер1п (Г1ЕОМ) та растрових скануючих пристрой (РСП). 1нтеграцдя можливостен ЛЕОМ, РСП вводу-шгеоду шформацп та останшх досягнень в розробщ програмпого забезпечення призвала до створсппя наст!льних ви-давничнх систем (НВС). Впровадження у видавничу 1 пол1гра-ф1чну практику НВС активно вообразилось на загальнш технологи випуску друковано1 продукцй'.а також на перенос! функщй додрукарських процес1в у видавництва.

• 1снуюч1 на сьогодтшнш день НВС мають обмежене шрифтове забезпечення.яке не в повнш м1р! вадповщае зростаючим потребам видавнич0-п0л1граф1чних шдприемств.що в багатьох випад-ках суттево поггршуе естетичннй вигляд та зручтеть читання сучасних ьидпш».

Створення комплексних систем сум1сно1 переробки текстовоУ та ъчюстрац,пшо1 шформацп, як! дозволяють отримувати зверс-таш полосп на напер!,фотоматер1ал1 або друкарськш пдастши з розстаплянням полос за заданою схемою монтажного спуску з використаиням РСП.керованпх процесорами растрових перетво-рень (ПРП),е одним з напяожлшиших напряммв вдосконалення додрукарськнх процсчпв та скорочення виробничо-видаввичого циклу випуску видань. Розробка таких гнучких автоматизова-них систем обробки полос видань можлива лише при достатньо-му р1вш алгоритм1защх процесса отримання полос видань скану-ванням.

Таким чином, досладження та розробка метод1в випедэння текстово? шформацп при допомеш скануючих пристроив е на сьогодшшнш день досить актуальною задачею.

Мета роботи. Метою дисертапдйно\' роботи е доатпдження ме-тод1н перетворення тексту при виготовлент полос видань шляхом посл1допно1 рядкопо'1 розгортки та розробка засоб1в 1х реа-Л13аци п автоматизованих д!алогових системах ор1снтованих на застосувашш скануючих пристрспв.

0соблпвост1 шшедоппя тскстопоУ шформацп за ропомогою

скануючих пристро1в вимагають проведения теоретичних досл1д-жень по обгрунтуванню математичного забезпечення.розробц! та вибору технолог!! обробки видання^яю. забезпечують високу про-дуктившсть обладнання та якшть отримуваних текстових полос.

Дослвдження по автоматизованому д1алоговому виведенню полос шрифтовох граф1чно1 шформацп (ШГ1) скануванням направлен! на розв'язок наступних задач:

- вибхр напрямкхв застооування систем комплекснох перероб-ки текстовох та !люстрацшно1шформащх.обгрунтування та роз-робка метод!в хх використання у видавничо-полхграф!чному комплекс!;

- досладження особливостей виведення текстовох шформацп за допомогою скануючого пристрою та розробка оптимальних алгоритм1в виведення сформованих рядтв;

- досладження основних технолопчних параметр1в РСП виво-ду текстовох шформаци та оптимхзащя необх!дних граничних умов яюсного вщтворення граф1чнох хнформащх скануванням;

- розробка методики штерактивного кодування зображень знашв ШГ1 з використанням вториннпх орйпнал1в та скануючих пристро'х'в растрового вводу зображень;

- розробка методик виключки рядшв текстовох шформащх, як! виводяться скануванням ! ощнки якост1 текстових зображень полос.

- моделювання процейв виведення на формний матер!ал по-передньо зверстаних полос !з розм!щенням хх зпдно !снуючих схем спуску;

Наукова новизна. При проведенш теоретичних ! експеримен-тальних дослщжень були отримаш наступи! нов! результата:

- формал!зоваш основт вимоги до систем комплекснох обробки тексту та хлюстращй;

- з використанням методов спектрального анал1зу розроблена методика оптим1защ1 основних параметр1в РСП;

- розроблена методика розрахунку оптимального часу функ-щонування ПРП при обробщ рядк!в текстовох шформащх;

- створено д!алогов! алгоритми виведення скануванням полос книжково-журнальних видань на формний матер!ал з розм!хцен-ням хх зпдно !снуючих схем спуску;

- розроблено адаптивний метод штерактивного перетворення швтонового зображення.яке вводиться в комп'ютер.в бшарне;

- створена методика оперативного контролю полос текстовох шформацп,яш виводяться скануючим пристроем.

Апробащя роботи. Основн! результати дисертацД' допов!да-лись на IV Всесоюзнш конференщх молодих вчених «Новое в технике,технологии и материала^ полиграфии» (Москва, 1983), XXXI пауково-техшчшй конференщх професорсько-викладаць-кого складу.наукових сшвроб!тник!в та астранпв Московського

пол!граф1чного шституту (Москва, 1984), радянсько-фшському симпоз1.ум1 < Автоматизация печатных процессов и тиражеустой-чивость форм» (Москва,1984),VII Всесогозшй науково-техтчнш конференцп по спецдалышх видах друку (Кшв, 1985),Ресиубл1-канськш наукоао-техшчл1й конференцп «Автоматизоват систем и переробки текстовой шформацН (АСПТ1)» (Льв1в,1985),сек-цп автоматизпцп технолопчних процес^в, систем обробки текс-тово1 та Злюстрацшног 1нформаци наукгво-техтчно!' ради ВНД1 пол1графп (Москва, 1983-1986),Всесоюзних народах по методах розрахунку пол1граф1чннх машин-автомат1в (Льв1в, 1987,1991), третш науково-практичнш конференцц молодих вчених та сле-пДал1с'йв друку «Печать, молодежь, рынок» (Москва-Смоленск, 1992), науково-техшчних конференциях професорсько-викла-дадького складу, наукових ствробхтнишв та йсшран-пв У АД (Льв1в, 1990-1996).

Методика оцифровуваиня ШГ1 схвалена 1 впроваджена постгй-ною робочою групою по екоиом1чному 1 нау ко во-тех яичному ств-робтгацтву в галуз1 пол1граф1чно! промисловост! Постшно! комки по ствробтшцтву в облает! легко! промисловостл Ради Екоиошчнох Взаемодопомоги в рамках виконання теми 5.2.1 «Розробка 1 освоения систем переробки текстовоУ щформацц з використанням ЕОМ,в 1 деотермшальних пристрой та читаючих автоматав до повно! газетно! полоси формату^ А2 (виведення звер-станих та гидкоректованих полос)».

Результати роботи демонструвались ла Виставц! досягнень народного господпротка СРСР 1 нагороджеш дипломом лауреата огллду науково-техшчноУ творчост1 моло/ц НТТМ-84.

Запропоно»ац1 методн та технология виведення текстовой ш-формаид! з комп'ютор.а безпосоредньо на офсетпу друкарську пластину устшно проиитлн дослгдно-промислов1 йнпробонування при ннготонленш друкарських форм видань' в Московськш дру-кпрт №5 та в Перемишлянськш друкарт Лыдвського облпо-л1графвидаву.

Результат« роботи систематично застосовуються в учбовому процесс при проведенш занять з дисщшлши «Пол1граф1чна об-робка текстово! шформаци» та в курсовому 1 дипломному про-ектуванш студент! в У АД.

Особистнй пнесок дисертапта. Автор самостшно формалгзу-вав основш вимоги до систем комплексно!- обробки тексту та ьлюстрандй, розробив методику розрахунку оптимального часу функцюнування ПРП при обробщ рядгав текстово! шформацн, розробив методику оптимтщУ основних параметр1в РСП методами спектрального апалЗзу,розробив основш д1алогов1 олгорит-ми випедеипя полос книжкоко-журцалышх видань з розмицен-ням: \'х зл ¡олгутопими схемами спуску 13 зпстосуванням сканую-ч'Гл ирн'п ргчп »лтялдеиня на фото- тп формипй мат»>р1г: л,розробив

методику оперативного контролю полос текстовох 1нформацД',як} внводяться скануючим пристроем.

Структура 1 обсяг роботи. Дисертащя складаеться з вступу, чотирьох роздШв.загальних висновхив,списку використанох лЬ тератури та додатшв. Матср1ал дисертащх виклйдено на 2 сто-ршщ машинописного тексту 1 мктить 77 рисунюв та 5 таблиць. Список використанох л!тератури м1стить 220 найменувань.в т.ч. 94 1нозомною мовою. Додатки мЬтять програми розрахунгав на ПЕОМ, акти досл1дно-промислових випробовувань, розрахунок економхчнох ефектизносп розробленого технологичного процесу.

Основш положения, як1 виносяться на захист:

- методика розрахунку оптимального часу функцдонування ПРП при обробцд текстових рядгав;

- методика визначення основних технологхчних параметр!в РСП'запису;

- визначення оптимальних характеристик РСП запису з ви-користанням спектрального анал!зу;

- моделювання щтерактивних технолог1чних процес!в форму-вання текстових зображень в ПРП РСП запису;

- метод оперативного кодування еталошшх зображень зналав шрифтовой хнформаиД;

- методика адаптивного визначення порогового р1вня пере-творення твтоново!' растровох граф1чнох шформаци в двограда-щйну;

- моделювання штерактивних методхв коректування та транс-формацп знашв ШГ1;

- моделювання процесхв формування монтажних спуств полос текстовох шформащх на друкарськ1 форми;

- розробка процесу дифровох виключки рядшв тексту при виведенш текстовох шформацп растравим скануванням.

ЗМ1СТ РОБОТИ

. У вступ1 дисертащх обгрунтована актуалъшсть роботи, охарактеризовано ступшь вивчення проблеми.визначеш мета,предмет 1 об'екти досл1дження,сформульована наукова новизна роботи та основш положения,яш виносяться на захист.

У першому роздШ - «Шляхи тдвищення продуктивиост1 процеыв выведения текстовой Ыформацп з ЕОМ» - проведено пор1вняльний анал1з систем переробки тексту з використанням р1зномаштних пристрохв виведення, який показуе, хцо в сучас-них умовах вадбуваеться вит!снення систем переробки тексту (СПТ) побуквенного в1дтворення,СПТ,ор1ентованими на застосу-вання РСП,хцо вадкривае широк1 можливосп для сшльного творехшя тексту та 1люстрацш.

Огляд сучарних СПТ, як! використовують РСП показав, хцо нормальне функщонування таких систем можливе лише при

чт«й системнш оргатзащх процесу функщонування вснх хх складових частой,а найважлив1ше мхсце в продей хх функщонування займае правильний виб1р процесора растрових перетво-рень (ПРП).

Внзначено.що основнимн технолопчними особливостями ви-користання СПТ з скануючими методами виведеная е можли-в!сть отримання спусшв полос безпосередньо на формному ма-тер1ал1 без використання фоторепродукщнних продешв,що оут-тсво скорочуе продеси тдготовки видань до друку та дае значну економно дорогощнннх витратних матертл1в.

Лнал1з 1снуючнх та перспективних метод1в вводу 1 обробки шрифтовог грпфгчног шформадп (ШГ1) показав,що для проведения оперативного одифровування етачошшх зображень знашв ШГ1 дощльно використовувати комбтоваш РСП введения гра-ф1чнох шформадп з обертанням барабану по однш з осей ска-нування 1 персм!щеш1яы скануючого променя по ншпй.як так!, що добре зарекомсндували себе при введенш 1 обробщ Ъхюстра-1ЦЙно1 шформадп.

Аиол1з техншо-економ1чних фактор1в застосування р1знома-штних РСП виведення граф1чнох шформащх з НВС дозволяв зробити висновок про те,що для виготовлення художхпх видань високох якостх необхщно використовувати спецхал!зоваш РСП виводу— лазерщ фотоскладальщ машини або системи типу «ком-п'ютер—друкарська форма» ,а для тдготовки видань середнього рх'вня якост1 бажано використовувати РСП виводу типу матрич-шг-с.струмишшх 4)1 лазерннх принтеров,

у другому роздКт! - «Модглюват1я процесгв формування тек-стових зображень при 'виведент полос видань з ЕОМ при допо-.зш.7/ РСП» - розглядаються особливосп оптимально!' побудовп та радюнпльного (функщонування ПРП.

Визначено мйимальцу конфп'урадио ПРП для вщтворення текстовой шформадп, яка повинна м1стити:

- високошвидтсний керуючий пропесор;

- оперативний запам'ятовуючий пристрш /|ЛЯ збер1гання програм керування процесами функщонування ЛРП;

- зовтшнШ запам'ятовуючий пристр1й для зиер1гання циф-рових образ1в шрифтових знак1в або растрових точок;

- буфертш запам'ятовуючий пристрш для сформованих ль шй сканування,як! тдлягагать виведеншо;

- зовшшнш запам'ятовуючий пристрш для введешь оброб-лено1 текстово!' або 1люстраидйно1 шформадп;

- пристрш 1нтерактивного зв'язку оператора з комп'ютером.

При фушшдонувашп ПРП значла увага повинна придихятись •

оптнм!зацп часових иараметр1в його функндонування.

Встановлено, що час вводс-ння рядка сканувшшя знаю в ШГ1 з зошшпнъого запам'ятовуючого пристрою в буфернии оператпв-

ний запам'ятовуючий пристрш ПРП Твв та час формуваннй рядка сканування,який шдлягае виведонню РСП Г^рс^алежить, в основному, ильки вад двох величин: величини холостого ходу променя м1ж. кшцем попередньо1 та початком наступно! лши сканування Lxx та швидкоста сканування вздовж'лЬш розгортки Vc

Твв + Тфрс = (1)

Оскшьки величина Lxx в б1льшост1 випадк!в змшюеться не-значно.то основнйй вплив на 4acosi параметрй мае швидгасть сканування v-c.. ''

При вивод1 шформаци за допомогою РСП иеобхщно визна-чити micTb гранично необхщних умов вщтворення (рис.1).

РСП запису повинен мати можлив1сть вадтворювати:

-Р/2

Р/2

-Р/2 р/2

-Р/2

Р/2

.у -р/2 р/2

Рио.1. Граф1чиа ¡итерпретащя необх1дннх умов в!дтво-рення деталей в РСП запису

1) 1зольовану чорну л1шю, шириною р, пара-лельну напряму сканування (вер-хня л1шя);

2) 1зольовану б!лу л:шю,шириною р, паралель-ну напряму сканування (нижня лгшя);

3) 1зольовану чорну л1шю, шириною р, перпен-дикулярну напряму сканування (л1ва л!тя);

4) 1зольовану бшу лппю, шириною р, перпендикулярну напряму сканування (права лппя);

5) 1зольовану чорну точку розмхром р • р (верхня точка в центр!);

6) 1зольовану 61 л у точку розм1ром р • р (нижня точка в цен-

трОНа рис.2 представлена потужшсть джерела лазерного внп-ромшювання.яка необхадна для вадтворення 1зольованих лшш, перпендикулярних напряму сканувчння та 1зольованих лшш паралельних напряму сканування,а також 1зольованих тксел)в.

Для оптимального в1дтворення деталей за допомогою РСП запису необх1ДНим е виконання умови

х

—. 4.0 (

Я

5?

¿3.3

5 Е

П 3.0 с-

Умовн! >| полиачо^ия -¿г-Ч.ЛАР.Л.

-л>-Г.ПАР.Л.

мл.с.

-"-Ч.Г.Ы'ЯЛ. м ».с. -й-в.пстл ю.е.

—Ч—Г, (¡¿РП-Л. М Л.С.

■■->-■ 5.Т. на л.о.

! О.Т. м.л.е. ]

-^-Ч.Т. н» л.е. I

ы-л.с. ]

1.0 -0.5

0.7

0.8 1.1 1.3 1.6 1.7 Параметр скднукаиня I

1.9 2.1

2.Я 2.5

Рис.2. Нотужщсть джерела лазерного ышрогЛшонашш, яка необх1Дпа для ь1Д'ГБорс;1Ш| ¡по и.опаних лплй, пернендикулярлих нпириму екануьания, иаиих лшш, паралелышх иопрлму скаиупання та ¡зольоваиих тксел1В

Рл Рл • Цопт

Рмш Е,юо ■ I ■V<

= 2

(2)

а

пор ■ р

обмежена д1апазоном значень

1.5 <

при тому.що величина 1

•о

к их ткеи.'пн 1 памагакня кишгуизу нити чутлин'ють до дешадш сцстемних змнших иимагають щоб РСГ! заппеу прадговав б!ля

иьрхиьо! мела цього диапазону,тибто при !-■-----• р

1.1.-. с

| ^ • р( < 2,0. Жорстк! вимоги до вщтворення поодино-

> 1,0 5,де

, /2

порекриттл ттелспшюст1 дорпшюс - 40...50%.

При нроаедотп досл1джень по виводешпо текотово!' шфор-мадп за доиомогою РСП запису була розроблена методика опти-лизада фушсци передавання модуляцп (ФПМ) РСП запису,основою яко1 був критерш гостроти зображення.

В1домо, що частотно-контрастт характеристики е одним з оснонних 1шримет[П1) визначеиня продуктивное^ цифровоГ сис-теми обробки зобпажень. В загалыюму шшадку.ФПМ вс1е! сие-темн може бути шфоксимована ФПМ кожно! з п компонент,як1 безпосередньо впливають иа систему. Знаючи ФПМ кожно! ком-поненти,ми можейо оптим1зуватй продуктившсть вс1е1 системн, змшюючи та комбтуючи IX. Крхм цього, для забезиечешш не-обх1дш)1 продуктивное^ вс1е'1 системи в циюму.можуть бути встановлет р1зноматтт обмеження на параметри складових компонент.

Найменшим адресовании елементом сканованого зображен* ня е апертурна точка. Практично, для вшшрювання розд1льно! здатност! зображуючо! системи, ми будемо використовувати ФПМ, яка е Фур'е-перетворешшМ експозицп сканованого еле-менту. Допустимо, що система вуугворення зображення е л!н1й-ною 1 тому розглянемо виключно характеристики системи в!д-носно слабких в1дгушв. Каскадне включения попршуючих ефек-ттв робочих характеристик дозволяе ФПМ вс!е'1 системи бути пох1дною ФПМ и складових частин.

В напрям1 швидкого сканування основними пог!ршуючими ефектами ФПМ е: а) часовий в1дгук диф ро - анал о го во го перетво-рювача; б) часовий тдгук модулятора; в) часовий вадгук дефлектора; г) похибки перемщення точки; д) похибки розташу-вання точки; е) похибки фокусування шкселя; ж) частотний в1дгук материалу запису,

В напрям1 повального сканування на ФПМ не впливають ш цифро-аналоговий перетворювач.ш часовий в1дгук модулятора. Кр1м цього, якщо вважати похибки перемещения точок несут-тевими 1 розташувоння лшИ сканування здшснюеться точно, то нзнуе тальки три основш.впливакга на послабления ФПМ, фактор и: а) частотний в1дгук дефлектора; б) вплив похибок розфо-кусування; в) частотний в!дгук матер1алу запису.

Розроблена методика була використана для розрахунку ФПМ в напрямах швидкого та повмьного сканування для лазерного грав!рувального автомату 04 ФЛ-300-013 (КГЛ.Э-300-001) з роз-дольною здатшстю 300 точок/см. На рис.3 та 4 показаш розра-ховаш ФПМ в1дпов1дно в напрямах швидкого та пов1льного сканування. Встановлено,що основними факторами,яш впливають на послабления ФПМ в напрям1 швидкого сканування, е зм1щення точки та частотний в!дгук дефлектора. 3 шшого боку, 1.0

с Ж

«

0.0

О

Умоем! поэначвння

-Л- ФПМ ЦАЛ - * ФПМ модулгтора

—йг- ФПМ

—ФПМ К>р|м1|цвиия -А- ФПМ рытаиумим —Ь- ФПМ д«+осусум«м —ФЛМ ытя^иу ипмеу »ЛИ, ЛГА

4 в В 10 12 14 1в Просторе» илота (1/мм)

18 20

Рис.3. Функц1я по'рсдавания модуляцп лазерного грашруполыюго автомату 04 ФЛ-300-013 (КГЛ.Э-300-001) в Иапрям! швидкого скаиуванпя

Уио*н1 л похн»чвння »ЛИ «*+ мжтщм

-д- «лим^мгом -ф-ФПМ, ЯГА

4 « I 10 12 14 1« Простором* чяетота (1/мм>

Рис.4. Функция передавання модуляцп лазерного грав1рувального автомату 04 ФЛ-300-013 (КГЛ.Э-300-001) в напряли «овального сканування

частотшш в1дгук дефлектора е дом!нуючим в послабленш ФПМ в напряш повшьного сканування.

Гострота зображення е об'ективним критер1ем р1зкост1 оп-тично! системи РСП запису. Для ощнки р1зкост! зображень.от-римураних за допомогою РСП запису ,був використаний крите-р!й гостротн Крейна. Необзидшсть використання критерия Крей-на зумовленатим,що етолонш зображення для оцшювання якосп РСП запису ввдсутт1 тому необхвдно вважати розраховану гостроту зображення гостротою РСП запису. Гострота зображення визначаеться згщно ргвняйня

Г = 100 + 86 • \ogio Й (3)

де Л - це стшпдношення площ, обмежених ФПМ оптлчноУ системи зображення,яка включае 1 зорове сприйнятгя, до ФПМ зорового снринняття

\фПМСнстемп(V) • ФПМ0ка(У) АV

Е =

(4)

¡ФПМ0т(ч)

Для того.щоб теоретично оптим1зуватн ФПМ РСП виводу.роз-м1р аиертурноУ точки в напрям1 швидкого сканування повинен бути якнайменшим. Тому за критерш побудови скануючоУ системи необхцщо вибирати мппмальне значения ФПМ в напрям1 швидкого сканування. В напрям1 повального сканування,розм1р япсртурнот течки необхшювстпновлювяти у шдповшюст! з критерием НОМ1 п;ог-'п растровпностъ В гскому випадку ро;>..\йр апорту рп 'У точна псь-иисн бути дот<> бЬ-.ы-шм в!д розг.пру точки,при

якш растровашсть стае поми-ною. Для круглой апертурно!" точки сканування ФПМ в напряли повшьного сканування звнчайно е вищою за ФПМ в напрям1 швидкого сканування. Тому бажано забезпечити бшьший розмар апертурнох точки в иапрям1 повхль-ного сканування,шж в напрям1 швидкого сканування (анаморф-на форма точки),тобто такою, хцоб ФПМ в обох напрямках була 1дентичною. В зз'язку з цим,для визначення вимог до розм1ру йпертурно! точки РСП виводу при мпим^зацД пом1тносп растро-ваност! та максим1защх ФПМ системи 1 гостроти отримуваного зображення,був розроблений граф1чний метод,який базуетьея на набор11нтегрованих карт.

1снують два шляхи використання штегрованих карт. Перший з них — у випадку.коли розм!р апертурно1 точки та пит пара-метри РСП виводу е заданими.е можливють використання карти для визначення ФПМ системи, пороговой в1ддал1 спостереження та гостроти РСП виводу.

У шшому випадву, якщо задан1 необх1дна порогова ввддаль спостереження та шип параметри РСП виводу, виникае мож-лишсть використання карти для визначення розм1ру апертурнох точки РСП виводу,ФПМ системи та гостроти РСП виводу.

Розроблена вшце методика була використана для визначення ФПМ,пороговой вщцал1 спостереження та гостроти лазерного гра-в1рувального автомату 04 ФЛ-300-013 (КГЛ.Э-300-001). 3 карт представлених на рис.5 отримано: на частой 12 мм'1 (в напрям1 швидкого сканування) ФПМ системи становила 0,49 1 гострота дор1внювала 92 та 95 при ваддалях спостереження 23 та 45 см

ВХДПОВХДНО.

Були проведет дослвдження по створенню комплексу алго-ритм1в та програм для виведення текстово1 шформаци з ПРП за допомогою р1зномаштних скануючих однопроменевих скану-ючих пристро'х'в.

Комплекс задач^иа виникають при виведенш текстовох шформащх скануючим пристроем.складаеться з наступних задач:

- введения та обробки рядшв повнокодовох текстовох шформащх, яка поступае на вх!д ПРП;

- введения шрифтовох хнформащх в ПРП за допомогою зчи-тухочого скануючого пристрою;

- органхзацп запису шрифтовой шформащх в зовтшшй запа-м'ятовуючий прх.стрш ПРП;

- штерактивного коректування та трансформування еталон-них зображень знагав шрифта;

- виведення текстовох шформащх за допомогою РСП безпосе-редньо на фото- або друкарську форму.

Фупкцюнурання комплексу олгоритм1в виконуеться в штер-активпому режим! — оператор отримуе всю необхвдну шфор-

мацдю про хад процесу та вносить необх1дш вказшки по керуван-ню ним.

Розробленнй комплекс алгоритмов буи реал1зований у виг-ляд! програм на Moui асамблора i3 застосуванням /далогового транслятора OMEGA для ЕОМ ALPHA LSI-2. Як PCII внводу текстово1 1нформад11 безпосередньо на формнин матер!ал впко-ристовувапся лазернин грав!рувальний автомат 04 ФЛ-300-013 (КГЛ.Э-300-001).

У третьему розд1л1 - <<Оперативке цифрове кодування зобра-женъ знакie ШП» - проведено досладження по обгрунтуванню наявносп комплегтв ШП перетворених в дифровпй вигляд.

В результат! анал!зу проведеннх досл!джень, виннкла необ-хщншть в розробц! метод1в i засоб1в реал1заци пор1вняино швид-кого.ягасного та ефективного оцнфровупання знашв шрифта. В зв'язку з тим, що для введения в комп'ютер еталонного зобра-

ження шрифтового знаку використовуються ушверсальн! РСП вводу багатоградащйнох шформвщх, був запропонований метод оперативного кодування еталонних зображень знашв шрифта стосовно даного типу пристрохв.

Суттевий валив на шльтсть спотворень.яш з'являються при введена! в ПРП ШГ1 !з застосуванням РСП вводу зображень в комп'ютер.мае точне видшення контур1в на багатоградащйному аоброженш. Остльки крал знашв шрифто е розмитими.важли-вим питаниям е вибхр ввдповгдкох точки переходу оптичних щшыюстей швтонового г.ображення в бшарне. Вир1шення проблема визначення оптимально!' меж1 порогово!' оптичнох гцхль-ностх довольного багатоградацшного граничного зображення до-зволяе отримати бшарне чорно-б1ле якхсне зображення.

Дискретне зображення знаку ШГ1,яке вводиться в ЕОМ за допомогою РСП вводу зображень може бути представлене у виг-ляд! матриц! X розм!ром М'^,де кожен елемент хтп приймае один з К р!внхв грададп оптичнох щ^ьность Б!льше того, на множив! X можна задати нечтсу множину, яка характеризуе певну властив!сть зображення. Виходячи з наведених вище до-пущень,зображення розглядаеться як об'пднання нечгашх одно-точкових множин (сшглетошв)

Ц» и Ртп/Хтп ; т—1,2,.,.№'> п~1,2,...№ (5)

де ртп е мхрою з якою елемент Хтп зображення волод!е максимальною оптичною ндльтстю. При цьому 0 <, ртп ^ 1 ! його значения визначаеться формулою

Формула (6) дозволяе визначити м!ру волод!ння властивхстю «максимальна оптична хщлыисть» кожним елементом хтп зоб-^раження знаку. 3 двох констант Ре ! Ра,яш входять в (6),одна е експоненцшною складовою ! задаеться з натурального ряду щлих чисел. Як правило,на практлцх и значения не перевшцуе трьох. Константа Ра визначаеться з умови р!вност! ртп = 0,5 1 вибору щдповздного значения хтп> яке представляв собою порогову величину оптичнох пцлыюст! лгс,в1дносно якох швтонове зображення повихию зводитися до бшарнога чорно-б1лого.

Зг1дно теорГх нечтшх множин, над введении в комп'ютер растровим багатоградапдГшим зображешшм необхцшо викона-тх! операцио контрастной штопст' '¡сади

т п

Ртп = 1 +

(6)

(?)

Формула (6) показуе,що при хтп = 0 величина ртп приймас кшцеве значения а, яке дор1внюе

( * TF<

i тому ртп утворюе неч1тку хпдмножину а-pÍBiw неч!тко!' множшш

X. Це означае, що значения рпп обмежеш 1нтервалом [а,1]. Величина а дозволяе нечт<у множнну X розбити на три не'птк! п1дмнолшни,як! складаються з елеменпв хтп,для яках

1) Ртп S а - неч1тка тдмножнна «б1ле»;-

2) а <ртп S (1 - а) - неч1тка шдмножина «cipe»;

3) (1 - а) < ртп - ne4ÍTKa шдмножина «чорне».

Якщо операидто контрастно! штенсифжадп згчдно формули (7) здшснити декЪи>ка раз1в,то носи нечетких шдмножин «б!ле» та «чорне» будуть розширятися,звужуюЧи носШ ne4ÍTKoi шд-множини «cipe».

Для внбору порогового значения хс зНдно формули (6) при заданому ртп = 0,5 (а при цьому однозначно визначаеться i константа Fd У формул! (6)),для He4ÍTKo'í тдмножини «cipe» обчис-люеться ентротя неч!тко!' множини зображення шрифтового знаку X (5) у вигляд!

Н{Х) = M N IП 2 ' ^ ^ t-Pmn-ln Рта ~ (1 - Ртп) ln (1 - fima)J (9)

т п

На рис.6 показана лплежшсть Нс для He4ÍTKoi и!дмножини «cipe» при pí3hiix значениях píbhíb порогового переходу оптич-них пдльностей хс. Проведет розрахунки показують, що ентротя Не («cipe») мае 4Ítko виражений максимум в д1апазош порогових градащй 20 < хс < 180.

Як видно з рис.6, точка максимуму д:с = 80 не залежить в!ц числа операщй контрастно! штенсифшацп. Тому, значения (Хс = 80) вибираеться як порогове,в!дносно якого дов!льне бага-тоградад1йне зображення зводнться до бшарного чорно-бшого. Такий Bii6ip вадповхдае розв'язку за принципом максимуму ент-ponií зпдно Teopii нечггких множМн.

Аналопчшш результат можна отримати,якщо критер!ем ви-бору порогового значения дгс буде шдекс неч!ткост1,який визначаеться як

у(А) = -^-<*(А,Л) (10).

п

де п - кьтькгств елемехтв ne4ÍTKOÍ' множини А (у випадку дискретно! множили); k - вадстань м!ж неч!ткою множиною А

Н.1

i к„

О 40 ВО 120 160 гм .

Рис.б. Залежшсть еитронп #с тд апачень piauia порогового переходу оптичних щ1лыюстой Же дли «e4ÍTKoí шдмножини «cipe» (А' - юльшеть операций контрастно!' ¡птонсифЫаци)

та п доповненням Л.

Для зоброження шрифтового злаку шдекс hcmíticootí тдмно-жини «cipe» внзиачаеться як

М ■ N

•XX

min {ртп, 3 -ртп]

(П)

На рис.7 приведена залелсшсть шдексу неч1ткост1 шдмнояси-ни «cipe» у с (X) В1Д значень рхвшв порогового переходу оптичних щшьиостей та числа onepaui-й контрастно!" штенсифжацп. Як видно (рис.7), Bit6ip оптимального порогового значения е ана-логачним критеpiro вибору.представленого на рис.6. t.Mf

160

200

Рис.7. Заленш1сть (ндексу нечеткое!! у с (X) bía пороговая р!вн!в переходу оптичних Щ1лыюстей хс

1в

На рис.8 представлений шрифтовий знак «Г* (прописний), введений в комп'ютер за допомогою РСП вводу швтонових зображень, при р1зних значениях порогового р!вня кодування (а - хс = 10, б - хс - 160, в - хс = 80). На рис.8а та рис.8б ввдго-в1дно встановлеш низький та високий порогов1 р1вт кодування хс. На рис.8в представлено шрифтовий знак при оптимальному пороговому р}вт кодування (лгс = 80),отриманому у вадповщносп з викладеною вище методикою. Як видно з наведених рисунков, шрифтовий знак на рис.8в мае м1шмалып спотворення.

-чтя

' ■ »... Г» 11 ! , , ,«

;н

л

а)

б)

Рис.8. Шрифтовий знак «Г» (пронисниЛ), введений в ЕОМ при р1аннх значениях порогового р1вня кодування (а - низький пор1г, б - высокий пор^г, в- ошимальний пор|г)

Застосування методу визначення порогового р1вня кодування дозволяс вводити еталонш зображення знак1в ШГ1 в комп'ютер з мнималышми спотвореннями.

В ход1 дослздження та розробкн алгорнтм1в штерактнвно! цифровое нахнлено! трансформацп еталонннх зображень знак1в ШГ1 встановлено, що регулярннй цифровий нахил еталоиного зображення шрифтового знаку можливни тальки на певш фшео-ваш кути нахилу.

В четвертому роздШ - «Експерименпгалъна розробка метод1в отримання текстовое ¡нформаци растровыми скануючими при-строями» - розгляну™ питания моделювання проце^в форму-вання монтажних спусшв полос текстово! шформацп на дру-карсьм форми.особливост! цнфрово! впключки рядк1в при вивод1 текстовой шформацп растровими скануючими пристроями та до-слзджения точноси в1дтворення текстових зображень растровими скануючими системами запису.

У зв'язку з тнм, що формат РСП внводу значно перевищуе формат полос текстово! Шформацп,внкористовувати хх в режим1 поелгдовного внведення текстових гранок або зверстаних полос неефективно та непродуктивно. Кр1м дього,режим послщовного

виведення приводить до непродуктивних витрат матер!ал!в запису через неефективне використання всього формату запису вивщного пристрою. В зв'язку з цим,дощльно в даних пристроях виводити шформащю таким чином, щоб вся площа матер1алу запису використовувалась ефективно,а час сканування був м!т-мальним. Це дозволяе скоротити об'ем роб1т по виготовленню монтажу.

У загальному вигляд! спуск полос (СП) книжково-журнальног продукдп на друкарських формах можна виразити в функцдо-нальшй форм1 наступним Чином

СП = / (Фв„д, Том, СКВ, ТФ, СДЗ) (12)

де Фена - формат книжково-журнального видання; Том - тип друкарсько! машинн; СКВ - споаб комплектования блошв; Тф - тип фальцювання задрукованого паперового аркуша в зошит; СДЗ • спос!б задруковування звороту паперового аркуша.

Впявлеш змшш фактори дозволяють автоматизувати продес виготовлення схем розташування полос книжково-журнальних видань безпосередньо в комп'ютер з наступним виведенням 1х за допомогою широкоформатних РСП виводу.

Виходячи з поставлених задач, було розроблено алгоритм цифровой виключки складених рядк1в,як1 виводяться широко-форматним скануючим пристроем та проведет дослщження його функщонування у виробничих умовах.

Були проведен! дослщження часу виконання двох основних модул!в алгоритму в залежност1 тд величини мпцмалыюго пробельного матер!алу, який дор!внював 1,2,3,4 та 6 апертурним точкам. Експерименталып даш дослщжень для полос текстово! шформади.складених кеглем 8 пункпв при липатур! 300 лш/см, показали,що без поштного попршення якосп цифрово! виключки при з&лыиент ширини мппмалыюго проб1льного елементу до 100 мкм можна досягти суттевого зниження часу 1'х функщонування.

Одшею з задач дисертадшно! роботи була необхщшсть проведения дослщжень по експерименталыий опднщ точноста вщ-творення текстово! шформацн в растрових скануючих системах. У зв'язку з цимДдентичш масиви текстово! шформади (у внгляд1 зверстаних полос) кошювались на фотопол1мерну друкарську форму,рфсетну друкарську форму на основ! ОНХД,а також ви-готовлялась оф'сетна друкарська форма ПЛ-2 шляхом растрового сканування при виведенш тексту з комп'ютера на ЛГА. 3 отри-маних друкарських форм були вщдруковаш пробш вщбитки.

На друкарських формах та пробних вщбитках були проведен! вйм!рювання граф!чних спотворень на основних ! з'еднувальних штрихах. Комп'ютерна статистичиа обробка (пакет програм БТАТбКАРН) даних експерйментальних дослщжень доказала,

II

л

Г \

'5 I

м

¡¡.•л .а;.

■ ми11. цвр.л ящц тцтич.ч и ш ¿1

■НИШ тшш,$ШШМШШ1ш11,11т!Ш11

ЯЯЯ

||(1№М1М111|1Ш1№т1тп1»М11Иш«и1№|1Ш1шиг] ¡мьиттпмячтпишткмттшмискшякм

¡тшижтшштттюттт/Л'Ыяа/г) ^чшплитгшштттижияяхвтгвч'и'иити ииляни)

Гптшттнпяп-.с/ештптг-гчтжт:-¡нмшшшшшшшатмшшгшттнтшапшмш.и

мшмшшшгашимлтишмшатюпиш)^ вгтаггяцжззяаад'ея.

Рис.9. Змодсльоиашп! В КОМИ'|ОТСр| тсот-об'скт ДЛЯ контролю ТОЧНОСТ1 В1ДТВО-реппя тскстово'1 ¡нформаци РСП виводу

що товщини основних 1 з'еднувалы'шх штрихов на друкарських формах е взаемно корельоваггими.а товщини штрихов на вадбит-ках отрнманих з фотопол1мерних форм не корслгоготь з товщи-нами !дентичних штрих1в на вздбитках з офсетннх друкарських форм,що,очевидно,зумовлено специфшою способу друку.

Таким чином,можна зробити висновок.що граф1чна точшсть вадтворення л1тер шляхом растрового сканування корелюе з гра-ф1чною точшстю традтциних фотомехатчних процесса;

Для оперативно! оцшки точное« в1дтворення текстово! ш-формацп в растрових скануючих системах була розроблена 1 за-пропонована методика оперативного контролю шляхом вим!рю-вання штегрально!' оптичноГ нцлыюст! тест-об'скту,який е ль шйним растром з однак'овою товщиною штрпх1в та пробь-пв м1ж ними. 1нтегральна щьчьшсть пропонованого лпш'шого растру, повинна дор1внювати за величиною 0,30 в.о. оптично! цельность Розроблешш тест-об'скт представлено на рис.9.

Анал1з результате експерименталышх досл1джень дозволяв дати наступи! рекомендацД:

1) штрихов! растри необххдно розташовувпти в чотирьох взаемно перпендикулярних ьпецях друкарсько!' формн;

2) для ощнки точное« вщтворення,штрихов! растри повинш бути взаемно перпендикулярннми вздовж та поперек лшш сканування;

3) товщини штрих1в та пробШв лианного растру повннн! до-р!внювати 0,1 л<.«,що внключае похибки при вим1рюваннях на денситометр!.

•ЗАГАЛЫН ВИСНОВКИ

1. Выявлено, що в сучасннх умовах штенсивно розвиваються СПТ,ор!ентоваш на застосування растрових скануючих пристроГв

виводу, що в1дкривае широш можливот для сушеного вщтво-рення тексту та шюстрацш.

2. Визначено, що основними технолопчнимч особливостями застосувдння СПТ,яш використовують РСП е:

— можливкть отримання спуств полос безпосередньо на формному матер1(ип,млнаючи фоторепродукщйш продеси;

— суттеве скорочення використання витратних матер1ал1в.

8. Визначеш основш технолопчнх парлметри оптимального

функщонування РСП запису.

4. Дослвджеш функцп передавання модулящх складовнх час-тин РСП запису та розроблений метод визначення оптимального режиму функщонування РСП запису шляхом побудови хнтегро-ваних граф1к1в,як1 базуються на ФПМ.

5. Проведено моделювання процеив виведення текстовоГ ш-форм щи на скануюч! пристрох з синтезом зображень безпосередньо на фото- та формному матерхалк

6. Розроблена методика розрахунку оптимального часу функщонування ПРП при обробц1 текстових рядшв.

. 7. Розроблено метод визначення порогового р1вня перетво-рення багатограданДйнох растровох графхчнох. шформади в дво-градащйну.

8. Дослщжено 1 розроблено алгоритм оптимального форму-вання спусюв полос на друкарську форму при виведенш 'х'х з комп'ютера на РСП запису.

9. Розроблено та дослужено алгоритм дифрово! виключки складеннх рядхив, що виводяться РСП запису.

10. Запропонована метсдаша оперативного контролю вим!рю-вання штегральнох оптично'х ицлькост1 за допомогою тест-об'ек-ту.який е лшшним растром з однаковою товщиною штрих1в та пробЪпв м1ж ними.

11. Здшснена дослхдххо-промислова апробацхя розробленого комплексу алгорптипв та програм при випуску видань в умовах Московськох друкарт №5 та Перемишлянськох районнох дру-

•карщ Львхвськох область ,

Оеношшй науковий амхст дисертацп внкладено в наступних друковапих працях:

1. Ющхш О.В, Формирование выключенных строк при выводе текста с помощью сканируюхцего устройства.— «Полиграфическая промышленность». Реферативная информация. М., НИЦ «Информиечать», 1933, вып. 8(171),с. 1-8.

2. Элькин В.Д.,Чочиа П.А.ДОщик О.В. Применение графического видеотерминального устройства для корректировки и трансформации эталонных хтчертаний шрифтовых знаков.— «Полиграфическая промышленность». Научно-технпчесхшй реферативный сборник,вып.8,М.: «Книга», 1983,с.26-29.

3. Элькин В.Д.,Ющик О.В. Моделирование процессов вывода полнокодовой текстовой информации с использованием сканирующих устройств.— «Автоматизированная обработка текста и иллюстраций». Труды ВНИИ полиграфии,1985,т.34,вып.3,с.55-63.

4. Синяков И.И.,Ющик О.В. Определение порогового уровня кодирования шрифтовых знаков методами теории нечетких множеств.— Тезисы докладов VIII Всесоюзной научно-технической конференции по спец. видам печати,ч.2,Киев, 1985,с.63-65.

5. Ющик О.В.,Элькин В.Д. Особенности цифровой выключки строк набора при выводе текста сканирующими устройствами. •»Переработка текстовой и иллюстрационной информации в полиграфии». Труды ВНИИ полиграфии,т.36,вып.2,М.,1986,с.19-26.

6. Ющик О.В. Моделирование формирования монтажных спусков полос на формы.— «Переработка текстовой и иллюстрационной информации в полиграфии». Труды ВНИИ полиграфин, .1986, т. 36, вып. 2, с. 53-02.

7. Ющик О.В. Спектральные характеристики растровых сканирующих устройств.— Тезисы докладов третьей научно-прак-

.тической конференции молодых ученых и специалистов печати «Печать. Молодежь. Рынок».- М.: 1992,с.46-47.

8. Ющик О.В. Методика розрахунку оптимального часу функ-щонування процесора растрових перетворень при обробцД рядк!в текстово! шформацп.— Пол1граф1я 1 видавнича справа. Науко-во-техтчний зб1рннк. Т.29,Льв1в,1994,с.98-101.

9. Миклушка 1.3.,Тиценко А.Р.,Ющнк О.В. Особливосп скла-дання текстово! шформацп з викорнстанням наспльних видав-ничих систем.— Пол1граф1я 1 видавнича справа. Науково-тчхшч-ний зб1рник. Т.30,Льв1в, 1995,с.6-9.

10. Миклушка 1.3.,Т1щенко А.Р.,Ющик О.В. Використання знакового асортименту наст1 льних вндавничих систем.— Поль граф1я I видавнича справа. Науково-техшчиий зб1рник. Т.30, Льв1в, 1995,с.3-6.

11. Ющик О.В. Про оптимальне введения шрифтово! шформацп в ЕОМ.— Тези допов1дей звтю! науково-техтчно'! кон-ференци викладач1в,наукових ствробтшк1в 1 асшрант1в за 1994 рж.— Вип.2,Льв1в,УАД,- 1995.- с.81.

Автор висловлюе щнру подяку доц., к.т.н. Тиценко А.Р. та доц., к.т.н. Миклушид 1.3. за науково-методичну та консульта-тивну допомогу при завершенш данох роботи.

Здобувач

Ющик О.В.

Oleh V. Yushchyck. Text transformation and output methods elaboration by scanning page making.

Dissertation manuscript for achieving thescientific degreeDoc-tor of Philosophy (Technical) in the speciality 05.05.01 — «Machines,units and processes in the graphic arts industry »(Ukrainian graphic arts academy, L'viv, 1996.

11 scientific papers are maintaining in which the results of investigation of raster image processors conduct in text information output from computer to raster scanning devices are given. Six boundary necessary conditions for text information reproduction by raster scanning writing device was established,methods of halftone graphical picture transformation to binary,text strings digital justification method .operative text scanning pages control methods were elaborated. Experimental industrial approval of offered text transformation and output methods in page making was realized, exploitational data effectiveness is given.

Ющик O.B. Разработка методов преобразования и вывода текста при изготовлении полос изданий сканированием.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.01 «Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства». Украинская акаде-.мия печати,Львов,1996,

Защищается 11 научных работ в которых изложены результаты исследования поведения процессоров растровых преобразований при выводе текстовой информации из ЭВМ посредством растровых сканирующих устройств. Установлено шесть предельно необходимых условий для воспроизведения текстовой информации PGy записи, разработаны методика преобразования многоградационного графического изображения в двухградаци-онное,метод цифровой выключки строк набора,методика оперативного контроля получения полос текстовой информации посредством растровых сканирующих устройств. Осуществлена опытно-промышленная апробация предложенных методов преобразования и вывода текста при изготовлении полос изданий сканированием, приводятся данные о их эффективности в процессе эксплуатации.

Ключов1 слова: обробка тексту та хлюстращй, процесор рас-трових перетворень.процеси растрового сканування,цифрова обробка зображень.системи «комп'ютер-друкарська форма».