如何有效改进光栅矢量化的效果（二）转自CSoft中国网站

龙晓 · 发表于 2009-5-15 12:05:47

本帖最后由龙晓于 2009-5-15 14:39 编辑

我们进行光栅矢量化的原始图像大部分是通过扫描仪扫描进来的，在扫描的过程中有很多注意事项，这些因素会对扫描后的图像的质量产生非常大的影响。扫描后的图像失真的越严重，最终矢量化的结果也越严重。因此，要提高矢量化效果，先从提高扫描质量开始。在用扫描仪进行扫描时，最重要的是扫描模式的运用及扫描分辨率的设置。
   让我们先来看看扫描模式的设置。扫描模式一般分为：黑白阈值，灰度，调色板（索引颜色），真彩色（ 24 位）。当然还有一些专门的扫描方式，都是非常有针对性的，在这里就不一一列举了。
   扫描分辨率的设置。扫描分辨率很大程度的决定了扫描后图像的质量，分辨率一般是是用每英寸像素数来定义的，也就是 DPI 。

下面让我们开始了解扫描模式和分辨率的设置：

   扫描模式定义了扫描图像时使用的颜色数，分辨率会决定扫描后得到的细节内容的精细程度。
   我们的选择主要与两个因素相关：原稿的种类以及数字化的要求。我们选择的扫描模式取决于原稿的种类，分辨率则由两个因素同时决定－原稿种类及数字化要求。
   原稿种类通常按照下列标准进行划分：
      - 媒体类型 ( 印刷方法 ) 和它的物理特性（卷筒的，穿孔卡片，厚的材料，年代久远的资料等）
      - 内容 – 原稿中的内容类型（机械工程图，彩色地图，照片等）
      对于机械工程图和其他工程类的文档，打印质量往往是非常差的，因为原稿的质量会在输出过程中会产生很大影响。如果原稿是用化学方法印制的，例如蓝图，墨迹图或其他图，我们就需要使用附加的方法来处理这种媒体。
      一些扫描模式是为特定的需要设计的，这意味着他们不适合其他情况（例如，拷贝模式），而其他模式可以用于多种情况。建议按照下表选择扫描模式。
      下表中的原稿样例是依照内容类型和媒体类型来描述的。

原稿类型	扫描模式
背景均匀质量好的扫描工程图和黑白草图；背景为黑色同时前景色非常清晰的。	黑白阈值
背景不均匀，质量差的扫描工程图和黑白草图；例如蓝图，墨迹图等。	灰度
扫描原稿是灰度的。	灰度
扫描任意类型的颜色数量有限的彩色原稿（照片，地图，彩色平面图）。	索引颜色（调色板）
当需要匹配图像颜色到调色板定义时扫描有限颜色数量的彩色原稿（例如，地图）。	索引颜色（调色板）
使用最大颜色数扫描彩色原稿（ 24 位）；需要保存图像中的所有颜色信息。	RGB

什么时候我们需要使用索引颜色（调色板）模式？内容包括地图、方案图和其他通常用有限的颜色数（低于 256 色）打印的彩色媒体，当用 RGB 模式扫描这样的原稿时，结果图像可能包含多达 16M 的颜色信息。
使用调色板（索引颜色）模式扫描原稿可以让我们削减颜色数到需要的数量。因此，扫描时间和扫描文件尺寸都会相对 RGB 模式得到减少。
需要指出的是，我们也可以使用 RGB 模式扫描原稿，然后使用 WiseScan 中的工具手工转化为索引颜色。然而，如果原稿文件太大，将消耗计算机的大量资源（例如， A1 幅面的 RGB 格式 300DPI 的扫描图像的尺寸接近 200MB ）。
在选择好扫描模式后，你需要选择扫描分辨率。这个值定义了我们从扫描中获得的图像细节的精细程度，或者说扫描图像构成的单位尺寸内的像素数。
扫描分辨率是数字化原稿中每英寸信息表示的像素数量。分辨率的单位是 DPI （每英寸的像素数）。
在选择分辨率时，我们应该考虑到原稿的类型，将来的输出形式（用来显示还是用纸张打印）以及图像将来的用途（矢量化，修正，等等）。
下表中是一些扫描中分辨率选择的建议：

用途	方法
矢量化和文字识别 1 E j/ M4 J" K	为了得到较好的效果，至少要使用 300DPI 3 z0 ^( b j# F3 c$ o
打印 5 m6 ?- K; m$ g( V S9 {	分辨率的选择取决于打印机类型和特性 7 u- E0 L1 ? F* ]! J7 ]. p
二值化及按色彩分离 . d, c( d: f0 n	为了得到满意的图像质量，需要选择至少 300DPI 8 i* Y+ F9 \7 ?( ~
用于适应的二值化的灰度扫描 # M, E( l& o. k' \|5 m i3 [. @, X	因为这种方法往往是处理背景复杂质量差，含有大量噪点的原稿。因此我们往往需要使用扫描仪的光学分辨率来获得更多的细节。 0 \| S5 \|6 ]; E) ?6 C

在扫描黑白原稿时，我们应该选择最大可能的分辨率（例如，光学分辨率），但不能小于 300 － 400DPI 。如果需要，我们可以在后续利用软件中的“修改分辨率”功能再修改。
在分辨率选择时，除了上述列表中的建议外，我们应该进行视觉上的对象和细节检查。例如，如果连续线条在扫描后是打断的，那么就要尝试提高分辨率。
高分辨率的图像将传递更好的细节信息和颜色信息，但是它同时会占用更多的磁盘空间和内存。设置过低的分辨率（小于 150DPI ）可能导致质量的降低，会损失更多的细节以及造成图像的失真。设置较高的分辨率（ 500 － 700DPI ）会增加文件的尺寸，同时增加处理它们所花费的时间。
当选择高分辨率时，我们也应该考虑到最高分辨率不一定意味着可以得到最佳的扫描质量，因为最高分辨率通常是扫描仪插值计算得到的。扫描仪使用光学分辨率进行扫描，然后重新计算得到用户指定的分辨率值。扫描仪的光学分辨率是标记在角形托架上的，例如 <426> 。
如果你想获取最大可能的原稿数字化信息，就应该只选择光学分辨率。如果没有特定的扫描分辨率需要，你可以使用 200 － 300DPI 。如果你在初始扫描时对分辨率的设置没有把握，最好将分辨率设置的高一些。
要记住一点，在图像扫描后，当我们重新修改它的分辨率时，是不可能获得新的数据信息（新的细节，颜色等），也就是说不可能通过直接修改图像的分辨率提高图像的质量。这就是为什么我们应该非常正确地选择扫描精度。

扫描中的调整
扫描软件或光栅矢量化软件中的扫描模块中往往会提供非常丰富的扫描参数设置。比如对于黑白阈值扫描，可以调整阈值的大小，并可以扫描同时增加一些滤镜的处理，如平滑、模糊等。
对于彩色扫描可以进行更丰富的调整：

伽马校正：

对扫描工作的其他建议：
如果你有一系列不同类型的原稿，好的办法是扫描前先进行分类。分类的标准依据原稿自身的特点；你可以根据内容类型进行分类（地图，工程图，航空图片等等），尺寸，方向（纵向，横向）。接下来，如果你有很多材料要处理的话，还可以进一步细分种类。
通过这种方法，可以让你节约扫描过程中进行参数设置的时间。通过正确的分类，可以让你对类似的材料使用相同的扫描参数及处理过程。例如，如果你的原稿中含有 90 度旋转的图像，你就可以一次对所有的图像应用旋转命令。
如果你的原稿经过分类后都很相似，你就可以使用批扫描，这样扫描时只需要更换介质就行了，会节约大量时间。
其他扫描中的注意事项

类型	注意事项
原稿是成卷储存的 $ k: C+ W2 d. b1 ~ i' l	为了避免扫描过程中跳跃或歪斜，你应该先展开原稿，先把他们放平整一段时间。 + \" U' ` {% M( f) Y5 t- n
年代久远的资料 6 p) L& b* `4 I. P; m	使用专门的保护膜，并尽量减少通过扫描仪的次数来减少磨损。同时应该降低扫描速度保证原稿完好无损并提高扫描的质量。 4 ~: k2 r: `2 O
较厚的资料 : e% m, q M# a/ w* B% z4 ^	在原稿从扫描仪退出时使用托盘或支持机构来支撑，同时使用较低的扫描速度。 % _6 w* W# z, v8 a" B

对于要进行工程图和地图矢量化的扫描重点建议：
扫描分辨率一般不要低于 300DPI ，大部分使用 300DPI 就足够了，如果图像保存质量较差或需要更高的精细度，也可以使用 400DPI 或 600DPI 。
对于蓝图，一般采用灰度的方式扫描进来，然后用软件提供的适应的二值化可能会得到更好的黑白图。
对于某些航拍图或硫酸纸图，如果使用黑白阈值方式扫描后效果不理想的话，也可以扫描为灰度，然后使用软件的二值化或适应的二值化工程处理效果往往会更理想。

下面是一个航拍地图扫描及处理的对比：

直接通过黑白阈值扫描进来的图像

通过灰度模式扫描进来图像

对灰度图像进行二值化处理后的效果
我们可以明显看出来，经过灰度扫描然后再进行二值化处理的图像的质量好于直接经过扫描仪黑白阈值模式扫描得到的图像。

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