加深X光影像背景的方法、X光影像打印系统与打印方法

摘要

本发明提供一种加深X光影像背景的方法，包括以下步骤：提供一影像至一打印工作系统，所述影像包括载有特定影像信息的特定影像部分和不包括特定影像信息的背景部分；所述打印工作系统以第一色阶曲线生成定义所述X光影像的一第一指令数据；所述打印工作系统以第二色阶曲线生成定义所述X光影像的一第二指令数据，所述第二指令数据中过滤所述特定影像部分的信息；将所述第一指令数据和第二指令数据叠加后，驱动一打印机打印所述X光影像。本发明还涉及一种X光影像打印系统和X光影像打印方法，加深X光影像的背景，并降低打印成本。

说明书

技术领域

本发明涉及影像输出领域，尤其是有关于一种加深X光影像背景的方法、X光影像打印系统与打印方法。

背景技术

在现今电子信息时代，打印机已被个人或机关团体所大量使用，各种不同行业的使用需求也大为不同。例如因应医院临床和管理水平的提高，促使不同类型和用途的打印机大量进入医院。由于使用环境特殊，医疗行业相比于其他行业更关注打印机的性价比、使用成本、稳定性、耐用性、噪音、功耗、环保性以及售后服务。由于打印机应用于临床将直接影响到医生对患者的诊断和治疗，同时，随着新型医疗设备的不断应用，更对打印机本身的打印质量、色彩还原性、精确度、分辨率、灰阶等性能提出了更高的要求。

X光机利用X光透射人体而形成X光影像，可为神经系统、心血管系统、胸部器官、腹部器官、盆腔脏器、骨与关节、全身软组织、甲状腺、眼科、脑部、五官科等疾病的检查提供有价值的诊断依据。以前X光机用于处理透视性的医学需求，采用普通的X光打印系统进行打印，打印分辨率低，背景部分黑度不够，细节、层次部分的呈现效果不分明，清晰度不好，过渡不平滑，造成医务工作者看片难度较高，造成误诊率高；而目前市场上推出的热敏打印机打印成本过高，医院和患者都很难承担其高昂的成本；一些医院使用的喷墨打印机打出来的胶片非常容易掉墨，不宜保存。

在欧美等发达国家，X光机的影像输出方式已经从冲印发展到低成本和高速输出的数码打印方式。然而，将X光机的影像打印至A4胶片时，例如在对手部X光影像进行打印时，常常发生影像讯息部分与背景部分的分界模糊，轮廓和层次的清晰度不够，难以辨明色背景部分与影像讯息部分，产生影像失真的问题，不能作为诊断的依据。

医疗行业对于打印的要求是“所见即所得”，既要求精细度、对比度、分辨率，又要求灰度、色阶清晰和色彩真实，因此对于打印机的性能要求非常高。而一般的商用打印机，在打印效果的调校与设置上，是以适合大多数行业的应用为原则。这种大众化的设置很难满足医疗行业的专业应用，因此，这就要求开发一种新的医疗打印机，以满足医疗行业苛刻的要求和符合医疗行业临床应用的标准。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种加深X光影像背景的方法，用于X光影像的打印处理，使其在打印时更具对比度和层次分明，方便医务工作者作为诊断参考，满足X光影像打印用于临床诊断的需求。

本发明的另一目的还在于提供一种X光影像的打印方法和影像打印系统，加深X光影像的背景部分，同时节约碳粉耗材的使用量，降低使用成本，环保节能。

为实现本发明的目的，本发明的第一方面提出一种加深X光影像背景的方法，包括以下步骤：

提供一X光影像至一打印工作系统，所述X光影像包括载有特定影像信息的特定影像部分和不包括特定影像信息的背景部分；

所述打印工作系统以第一色阶曲线生成定义所述X光影像的一第一指令数据；

所述打印工作系统以第二色阶曲线生成定义所述X光影像的一第二指令数据，所述第二指令数据中过滤所述特定影像部分的信息；

将所述第一指令数据和第二指令数据叠加后，驱动一打印机打印所述X光影像。

进一步，所述第二色阶曲线具有第一部分和第二部分，所述第一部分设定所述特定影像部分的过滤条件，所述第二部分设定显影限制。

进一步，所述第二色阶曲线的第二部分限制所述背景部分的输出灰阶值为所述第一色阶曲线上对应值的5%-85%。

进一步，所述第二色阶曲线的第二部分限制所述背景部分的输出灰阶值为所述第一色阶曲线上对应值的20%-85%。

进一步，所述第二色阶曲线的第二部分与所述第一色阶曲线上对应部分的变化趋势相同。

进一步，所述第二色阶曲线的第二部分与所述第一色阶曲线上对应部分的曲率相同。

本发明的另一方面还提出一种X光影像打印系统，所述X光影像包括载有特定影像信息的特定影像部分和不包括特定影像信息的背景部分，所述影像打印系统包括一打印工作系统和一影像打印机，其中

所述打印工作系统，用以生成所述X光影像的打印指令数据并发送至影像打印机，所述打印指令数据包括第一指令数据和第二指令数据，所述第二指令数据中过滤所述特定影像部分的信息；

所述影像打印机包括图像承载元件和显影装置，所述显影装置用以显影所述X光影像并在图像承载元件上形成碳粉影像，所述显影装置根据所述打印指令数据执行两次显影成像，其中：

第一次显影，根据所述第一指令数据显影所述X光影像；

第二次显影，根据所述第二指令数据以预设的显影限制显影所述X光影像。

进一步，所述第二指令数据依据所述X光影像的色阶曲线生成，所述色阶曲线包括第一部分和第二部分，其中第一部分用以设定所述图像过滤的过滤条件，第二部分用以设定所述预设的显影限制。

进一步，通过调节所述色阶曲线设定所述图像过滤的过滤条件。

进一步，所述预设的显影限制是定义于所述第二指令数据中的对所述背景部分显影的黑色浓度限制。

进一步，所述第二次显影的黑色浓度限制为第一次显影的黑色浓度的15%-95%。

进一步，所述预设的显影限制通过调整所述X光影像的色阶曲线实现。

进一步，所述预设的显影限制包括调整所述影像打印机的曝光参数以限制所述图像承载元件表面上形成的电压差。

进一步，所述曝光参数为曝光时间，调整所述曝光时间使得所述第二次显影的黑色浓度限制为第一次显影的黑色浓度的15%-95%。

进一步，所述影像打印机还包括转写装置，用以将所述碳粉影像转写至一记录介质上。

本发明的另一方面还提出一种X光影像的打印方法，所述X光影像包括载有特定影像信息的特定影像部分和不包括特定影像信息的背景部分，该打印方法至少包括以下步骤：

一打印工作系统生成所述X光影像的打印指令数据，所述打印指令数据包括第一指令数据和第二指令数据，所述第二指令数据中过滤所述特定影像部分的信息；

一打印机接收所述打印指令数据并执行两次显影成像，以在打印机的感光元件表面形成碳粉影像，其中：第一次显影成像，根据所述第一指令数据显影所述X光影像；第二次显影成像，根据所述第二指令数据以预设的显影限制显影所述X光影像；以及

打印机的转写装置将所述感光元件表面的碳粉影像转印至一记录介质上。

进一步，通过调节所述X光影像的色阶曲线实现对所述特定影像部分的过滤。

进一步，所述预定的显影限制包括定义于所述第二指令数据中的对所述背景部分显影的黑色浓度限制。

进一步，所述第二次显影的黑色浓度限制为第一次显影的黑色浓度的15%-95%。

进一步，所述预设的显影限制通过在所述打印工作系统中调整所述X光影像的色阶曲线实现。

进一步，所述预定的显影限制包括调节打印机的曝光参数以限制所述感光元件上形成的电压差。

进一步，在所述第一次显影成像和第二次显影成像前，均包括布电步骤和曝光步骤。

由以上本发明的技术方案可知，本发明的加深X光影像背景的方法对X光影像进行数据处理形成打印指令数据，用以驱动打印机进行打印，执行两次显影，并在第二次显影过程中仅仅显影背景部分而不显影特定影像部分的信息，加深背景部分的黑色浓度。本发明的X光影像的打印方法和影像打印系统，使X光影像在打印时更具对比度和层次分明，满足X光影像医疗打印的用于临床诊断的需求，方便医务工作者作为诊断参考。更有，在第二次显影过程中，通过显影限制节约碳粉使用量，降低使用成本，节能环保。

附图说明

图1为X光影像打印系统的示意图。

图2为加深X光影像背景的流程示意图。

图3A-3B为X光影像背景加深数据处理所使用的色阶曲线的第一个示例，其中横轴和纵轴分别为色阶输入和输出。

图4为X光影像背景加深数据处理所使用的色阶曲线的另一个示例，其中横轴和纵轴分别为色阶输入和输出。

图5为X光影像背景加深数据处理所使用的色阶曲线的另一个示例，其中横轴和纵轴分别为色阶输入和输出。

图6为X光影像背景加深数据处理所使用的色阶曲线的另一个示例，其中横轴和纵轴分别为色阶输入和输出。

图7为影像打印机的一个示例性结构示意图。

图8为X光影像打印方法的一个示例性流程示意图。

图9A和9B分别为普通打印和采用加深X光影像黑色背景技术的打印效果图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

如图1所示的一个示范性实施例的X光影像打印系统,包括影像打印机1和打印工作系统2，影像打印机1采用电子照相的方法形成图像和输出，影像输出装置例如X光机将待打印的图像传输至打印工作系统2。打印工作系统2可以是一工作站，也可以是一设置于PC机内的打印驱动器，或其他影像处理器，用于将X光影像处理成打印机可执行的打印指令数据，并发送至影像打印机1驱动打印作业。X光影像包括载有特定影像信息的特定影像部分和不包括特定影像信息的背景部分。例如，X光机对人体的手部进行透视检查，其所生成的X光影像包括载有手部图像信息的特定影像部分和不包括手部图像信息的背景部分。

图2绘示了加深X光影像背景的一个示范性实施例的流程图，打印工作系统2接收X光影像的数位信息，并处理生成定义了该X光影像的打印指令数据，用以驱动影像打印机1打印X光影像。打印工作系统2接收X光影像的数位信息后，对X光影像进行打印描述语言处理，生成打印指令数据，在该打印指令数据中定义了对X光影像执行两次显影的指令数据。

参考图2并结合图3A和图3B所绘示的色阶曲线，色阶曲线表示文字颜色输入输出值的对应关系，其中输出/输入值为一系数值，该系数值越小代表颜色越深，当该系数值小于1时，其所输出的颜色深度就会大于所输入的颜色深度，籍以达到加深打印颜色的效果，反之当该系数值大于1时可达到淡化打印颜色的效果。曲线a为基准曲线，即输入与输出均等、系数值为1的基准曲线。

打印指令数据包括第一指令数据和第二指令数据，其中第一指令数据以X光影像的色阶曲线即图3A中所绘示的第一色阶曲线b，生成X光影像的第一指令数据，即以打印语言描述的第一数据流。第二指令数据以调整的色阶曲线即图3B中的所绘示的第二色阶曲线c，生成X光影像的第二指令数据，即以打印语言描述的第二数据流，该第二色阶曲线c的A部分决定X光影像的过滤条件，对X光影像中特定影像部分进行过滤，例如为对手部图像信息的过滤。具体地，通过获取X光影像中特定影像部分如手部图像信息的最大灰阶值N_max，并设置一个大于等于N_max的灰阶值n作为过滤值，可将特定影像部分的信息过滤掉而定义仅显影背景部分。在本实施例中，采用手部的X光影响作为示例，根据X光影像中手部图像数据的最大灰阶值N_max为235，可设置过滤值n为235，如图3B所示，阶数的输入值为0-235范围内，输出值均为0，因此输出/输入得到的系数值为0，因此定义仅显影除了手部图像信息之外的背景部分而过滤掉手部的图像数据信息。当然，X光机透视人体不同部位时，可根据具体的X光影像设定不同的过滤值n而实现图像过滤的效果。

参考图3B，第二色阶曲线c的B部分决定显影限制，限制第二指令数据中所定义的X光影像的背景部分显影的黑色浓度，以减少碳粉的消耗，降低使用成本。第二指令数据中所定义的黑色浓度是第一指令数据所定义的黑色浓度的15%-95%。在第二色阶曲线c的B部分，相对于第一色阶曲线b的对应部分，整体并趋势相同地降低阶数的输出值，B部分上每一点所对应的输出灰阶值设置为第一色阶曲线b上对应点输出灰阶值的5%-85%，优选地，第二色阶曲线c的B部分上每一点所对应的输出灰阶值设置为第一色阶曲线b上对应点输出灰阶值的20%-85%，更优选地，第二色阶曲线c的B部分每一点的曲率与第一色阶曲线b的对应部分的曲率相同。参图3B，本实施例中，第二色阶曲线c的B部分对应点的输出灰阶值为第一色阶曲线b的对应部分的输出值的85%，其中最小取值为187，最大取值为217，在第一色阶曲线b的对应部分的取值分别为220和255，可实现加深X光影像背景的效果，并降低第二次显影所需要消耗的碳粉量。

图9A所示为普通打印所获得的打印效果图，图9B所示同一X光影像为采用本发明上述第一实施例的加深黑色背景方法所获得的打印效果图。可见，图9B所示的打印效果明显优于图9A的效果，其图层清晰，对比明显。

在图4所绘示的另一实施例中，第二色阶曲线d的B部分对应点的输出灰阶值为第一色阶曲线b的对应部分的输出值的20%，其中最小取值为44，最大取值为51，在图3A所绘示的第一色阶曲线b的对应部分的取值分别为220和255。在图5所绘示的另一实施例中，第二色阶曲线e的B部分对应点的输出灰阶值为第一色阶曲线b的对应部分的约50%，其中最小取值为110，最大取值为127.5，在图3A所绘示的第一色阶曲线b的对应部分的取值分别为220和255。在图6所绘示的另一实施例中，第二色阶曲线f的B部分对应点的输出灰阶值为第一色阶曲线b的对应部分的15%，其中最小取值为33，最大取值为38.25，在图3A所绘示的第一色阶曲线b的对应部分的取值分别为220和255。

在上述图4、5、6的三个实施例中，过滤值n均取值为235，X光影像打印效果输出显示，均可实现本发明的加深X光影像的背景并节约碳粉消耗量的目的。

图7示例性地绘示出影像打印机1的结构示意图，第一指令数据定义由影像打印机1的黑色碳粉匣内的碳粉来显影X光影像，第二指令数据定义由影像打印机1的另一个黑色碳粉匣内的碳粉来显影X光影像。在另外的实施例中，第一和第二指令数据分别定义由影像打印机1的同一个黑色碳粉匣内的碳粉进行显影。

参考图7，影像打印机1包括感光元件4、充电装置5、曝光装置6、显影装置7、转写装置8、定影装置9、碳粉清除片10和残余电荷消除元件11。其中充电装置5包括一用于布电的电晕丝。显影装置7包括至少一个装载显影用碳粉的碳粉匣（K1，K2，K3，K4）以及至少一个显影辊（DR1，DR2，DR3，DR4）。定影装置9包括定影辊9a和加压辊9b。当然，影像打印机1还包括一些打印机的其他元件（并未全部绘示），例如电源供应器、感应器、安装有控制器的电路板、走纸滚轮装置以及受控于控制器进行显影、转写、定影、纸张馈送等作业步骤的电子马达和齿轮传动系统。控制器（未绘示）用以根据预定的程序控制打印机执行具体的指令和运行。优选地，控制器为一个微处理系统，包括CPU、RAM、ROM、定时控制、I/O控制、并行接口和串行接口等（均未绘示），通过并行接口或串行接口接收打印工作系统2传输的打印指令数据，并根据该打印指令数据控制显影、转写、定影、纸张馈送机构、电子马达等内部器件的具体运行。本实施例中，感光元件4为一个环状感光元件，用于承载图像。

本实施例中，显影装置7包括有4个黑色碳粉匣（K1、K2、K3、K4），用以容纳显影用的黑色碳粉，当然根据需要，也可以仅仅设置1个、2个或3个黑色碳粉匣。当然，黑色碳粉匣是以可更换的方式安装的，也可以是以不可更换的方式安装。充电装置5位于感光元件4的周围，用于执行布电操作，将感光元件4表面布满预定极性的电荷。曝光装置6在感光元件4的运动方向上位于充电装置5的下游并受控地根据所接收的打印指令数据对感光元件4进行曝光操作，照射表面布满电荷的感光元件4，使感光元件4上曝光区域与未曝光区域产生电位差，形成静电潜像。

根据打印工作系统2传送的定义了X光影像的打印指令数据，显影装置7对待打印的X光影像进行两次显影成像步骤，黑色碳粉匣（K1、K2）内的碳粉因静电力作用而被吸附至感光元件4表面而形成碳粉影像。相应地，在每一次显影步骤前，均进行对应的布电和曝光操作。在两次显影步骤中，其中：第一次显影根据第一指令数据显影待打印的X光影像，以生成碳粉影像；第二次显影根据第二指令数据以预定的显影限制显影X光影像，以生成碳粉影像，该预定的显影限制即上述的由第二色阶曲线c的B部分决定的显影限制，即定义在打印指令数据中的对背景部分的黑色浓度限制，由该打印指令数据实现将第二次显影的黑色浓度限制为第一次显影的黑色浓度的15%-95%，优选地该限制范围在15%-80%。

转写装置8为一个转印辊，用于将感光元件4表面上的碳粉影像转印到记录介质P的表面上，其中，记录介质P被保持在旋转中的感光元件4和转印辊之间进行传送。

定影装置9设置在转写装置8的下游沿着记录介质P（如纸张）的传送方向上，其包括定影辊9a和加压辊9b，定影辊9a和加压辊9b加热并加压记录介质P，以便使碳粉影像固定到记录介质P的表面上。最后，输出记录介质P作为X光影像的图像形成制品。

在另外的实施例中，由于在记录介质P上的碳粉图像的黑色浓度与来自曝光装置6的曝光量有关，随着曝光量的变化而呈现趋势相同的黑色浓度变化，因此第二次显影成像的显影限制还可以是通过调整影像打印机1的曝光参数以限制感光元件4表面形成的电位差，例如，减少作为曝光装置6的发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）或其他曝光元件对感光元件4的曝光时间，让感光元件4表面形成的电压差变化，使得在第二次显影步骤中吸附在感光元件4表面的碳粉发生变化，以限制第二次显影时X光影像的背景部分的黑色浓度。第二次显影的黑色浓度是第一次显影的黑色浓度的15%-95%。优选地，第二次显影的黑色浓度限制为第一次显影的黑色浓度的15%-80%。在另外的一些实施例中，还可以是调节其他合适的曝光参数，例如作为曝光元件的发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）的参数以限制感光元件4的表面所形成的电位差，当然并不限于此。

下面结合附图详细说明X光影像的打印方法。

参考图8所示，首先，影像打印机1接收由打印工作系统2处理并传输的定义了待打印X光影像的打印指令数据（S10），该打印指令数据包括第一指令数据和第二指令数据，其中第二指令数据中过滤了X光影像中特定影像部分的信息。影像打印机1根据打印指令数据中的第一指令数据执行第一次布电操作（S11），利用充电装置5例如充电辊（Primary Charging Roller，PCR）或电晕丝，将感光元件4表面布满电荷，接着在步骤S12中执行第一次曝光操作，照射表面布满电荷的感光元件4，在感光元件4表面形成静电潜像。接着在步骤S13中执行第一次显影成像，黑色碳粉匣K1内的碳粉因静电力作用而被吸附至感光元件4表面的静电潜像区域而形成碳粉影像。

接着，在步骤S14中，影像打印机1根据打印指令数据中的第二指令数据执行第二次布电操作，再次将感光元件4表面布满电荷，在步骤S15中执行第二次曝光，根据第二指令数据进行曝光，在感光元件4表面形成经过图像过滤的静电潜像。接着显影装置7执行第二次显影成像（S16），以预定的显影限制即定义于第二指令数据中的对待打印X光影像中背景部分显影的黑色浓度限制，来显影经过图像过滤的静电潜像，以黑色碳粉匣K2内的碳粉而在感光元件4表面形成碳粉影像，该图像过滤是指在打印工作系统2中通过色阶曲线的调整来过滤特定影像部分例如手部图像信息而仅仅保留背景部分。

接着在步骤S17中，执行转写操作，通过转写装置8将感光元件4表面上经过两次显影而附着的碳粉转写至纪录介质P上，并通过定影装置9进行定影操作（S18），将纪录介质上的碳粉固定在记录介质P上形成固定的打印图像。

最后，碳粉清除片10清除感光元件4表面的残余碳粉，以及残余电荷消除元件11执行消电操作以消除感光元件4表面的残余电荷，为下一打印作业做准备。

综上所述，本发明的加深X光影像背景的方法对X光影像进行数据处理形成打印指令数据，用以驱动打印机进行打印，执行两次显影，并在第二次显影过程中仅仅显影背景部分而不显影特定影像部分的信息，加深背景部分的黑色浓度。本发明的X光影像的打印方法和影像打印系统，使X光影像在打印时更具对比度和层次分明，满足X光影像医疗打印的用于临床诊断的需求，方便医务工作者作为诊断参考。更有，在第二次显影过程中，通过显影限制节约碳粉使用量，降低使用成本，节能环保。

以上实施例对本发明的解释和说明，不以任何形式对本发明构成限制，本发明的范围以权利要求书为准，一切不超出本发明宗旨的显而易见的修改、变换和替代方案均在本发明范围内。