利用像素不透明性與色彩修改表現列印產品的製作方法
2023-04-27 17:34:16 1
專利名稱：利用像素不透明性與色彩修改表現列印產品的製作方法
技術領域：
本發明涉及圖像處理，而且尤其涉及描繪具有列印設計元素的產品的圖像的創建。
背景技術：
列印服務網站允許用戶從位於該用戶家裡或工作地點的計算機訪問該站點，並設計和購買諸如T恤衫或其它物品的服裝物品，列印服務網站是眾所周知的，而且廣泛地被許多消費者與企業使用。一般來說，這些列印服務站點允許用戶首先查看可以從提供商那裡獲得的各種產品的未定製圖像。當用戶選擇特定的產品來定製時，該站點一般提供允許用戶提供該用戶期望出現在定製產品上的文本的在線工具。一般還允許用戶從該用戶的計算機上載要結合到產品設計中的完整彩色圖像，或者從由該列印服務提供商提供的供用戶使用的多個裝飾性設計、圖像和其它圖形元素中選擇。在這裡統稱為「設計圖像」的用戶文本輸入和用戶所選的裝飾性元素的圖像與基本的產品圖像組合，來創建指示列印產品的外觀的合成圖像。當設計完成到令用戶滿意的程度時，用戶可以通過該站點下訂單，用於利用可購買到的計算機到織物列印系統生產期望數量的對應列印產品。為了避免消費者的失望，期望在消費者的計算機顯示器上顯示給該消費者的產品圖像基本上是用戶隨後將接收到的物理產品的準確表現。嘗試如實地表現列印區域的外觀可能是個問題，因為列印圖像的外觀可能受圖像列印在其上的表面的顏色的影響。在把設計列印到服裝上的領域中，有些列印系統尤其適合在深色的材料上列印設計。這些系統一般首先列印一層白色墨水，然後在該白色墨水層上列印設計。這個處理導致設計的如實的顏色再現，但是這種系統對於購買和操作來說一般更加昂貴。系統本身包含附加的白色墨水列印部件，需要附加的白色墨水，因為有額外的列印步驟而使得列印過程更慢，而且因為應用了附加的墨水而使得乾燥時間更長。其它列印系統特別適用於在非常亮的材料上列印設計。這些系統一般只使用彩色墨水，設計中任何白色的區域都被處理為透明的。因為沒有墨水應用在設計的白色區域中， 所以底層材料是可見的。就購買與操作而言，這種類型的系統一般來說比深色材料列印系統更便宜，能夠在相同一段時間內生產更多件而且需要較少的產品乾燥時間。當這種類型的列印系統用於把設計列印到白色材料上時，在訂購產品時消費者接收到通常基本上與在用戶的計算機系統上顯示給用戶的圖像類似的列印產品。然而，如果這種類型的列印系統用於把設計列印到灰色或者其它非白色的材料上時，材料的顏色常常影響該材料上的設計的外觀，尤其是在所列印設計中以較淺顏色列印的區域中。例如，列印到白色T恤衫上的具有較淺顏色區域的圖像將與列印到灰色T恤衫上的相同圖像具有不相同的外觀。為了最小化在交付列印產品時讓消費者吃驚與失望的風險，期望在產品設計與訂購過程中為消費者顯示與實際一樣準確的物理產品的描繪的產品圖像。一種只涉及對設計圖像像素的alpha值的修改的用於設計圖像處理的技術在於2007年4月16日提交且題為 "Representing a Printed Product Using Image Blending，，的共同未決禾口共同受讓的申請第11/735，838號中公開。
發明內容
本發明致力於用於以指示將列印到產品上的文本與設計元素的外觀的方式生成顯示在用戶的計算機顯示器上的產品圖像的自動化系統與方法。根據本發明的一種實施方式，在設計圖像與產品圖像混合之前，設計圖像中的像素被修改成使得與像素相關聯的alpha值和像素的顏色都被改變。本發明的一個優點是為用戶呈現了指示在非白色產品上列印具有相對淺色區域的設計圖像的實際效果的產品圖像。參考附圖、說明書與權利要求，本發明的這些和其它目的、特徵與優點將得到更好的理解。
圖1示出了可以採用本發明的例示性系統。圖2示出了例示性產品設計顯示。圖3示出了在用戶定製之後的產品顯示。圖4示出了定製產品的圖像。圖5例示了代表性像素中原始的成分顏色。圖6例示了在修改之後的圖5的像素中的成分顏色。圖7是圖5和6的原始的與修改後的像素顏色之間的關係的圖形表示。
具體實施例方式應當理解，儘管這裡的討論描述了本發明在準備定製的列印T恤衫的領域中的一種實施方式，但是將理解本發明不受此限制，而是可以關於用於顯示旨在描繪在產品被列印之後的該產品的實際外觀的圖像的任何應用。圖1繪出了一種可以採用本發明的例示性系統。用戶計算機系統UCS 100包括處理器101和存儲器102。存儲器102代表為UCS 100提供數據存儲的所有UCS 100部件、計算機可讀介質和子系統，例如RAM、ROM及內部和外部硬碟驅動器。除了為安裝在UCS 100 上的所有程序提供永久存儲，存儲器102還提供由作業系統和可以執行的任何應用程式所需的臨時存儲。在這裡所描述的實施方式中，UCS 100是典型配置的個人計算機，但是UCS 100還可以是用於與伺服器110交互的任何其它合適的設備，例如可攜式計算機、平板式計算機或者特別適於或者為電子產品設計提供的計算機系統，例如產品設計信息站(kiosk)、 工作站或終端。用戶在諸如CRT或IXD屏幕的顯示器140上查看來自UCS 100的圖像，並且經諸如鍵盤和滑鼠的輸入設備110向UCS 100提供輸入。當UCS 100運行時，UCS 100作業系統的一個實例(例如一個版本的微軟Windows 作業系統)將運行，其在圖1中由作業系統103表示。在圖1中，UCS 100正在運行網絡瀏覽器104，例如來自微軟公司的hternet Explorer。在所述實施方式中，工具105代表經網絡120從遠程伺服器110下載到UCS 100的產品設計與訂購的程序和工具，例如由 Vistaprint有限公司提供並且可以在Vistaprint. com上公開獲得的可下載的產品設計與訂購工具。工具105運行在瀏覽器104中，並在設計會話過程中與伺服器110交換信息和指令，以支持定製產品的用戶準備。當消費者對產品的設計感到滿意時，該設計可以上載到伺服器110，用於存儲和在列印與處理設備150的適當列印與印後處理系統上隨後生產期望數量的物理產品。設備150可以由伺服器110的運營商所有和運行，或者可以由另一方所有和運行。儘管伺服器110在圖1中示出為單個塊，但是將理解，伺服器110可以是配置成通信併合作運行來支持網站運行的多個伺服器。伺服器110—般將同時與諸如UCS 100的許多用戶計算機系統交互。伺服器110包括提供伺服器數據存儲的部件、子系統和計算機可讀介質，例如RAM、ROM和盤驅動器或陣列，其上存儲了各種電腦程式、產品布局、設計、顏色、字體與使得可以創建和呈現電子產品設計的其它信息。在這裡所討論的實施方式中，伺服器110包括各種產品的多個所存儲圖像，例如可用於定製和購買的各種襯衫和其它物品的照片圖像，其中多個所存儲圖像在圖1中統示為產品圖像111。伺服器110還保留了為定製目的而可以讓用戶選擇和添加到用戶的襯衫設計的多個圖像與圖形元素。工具105允許用戶輸入一個或多個結合到設計中的文本串。 用戶的文本信息被工具105從UCS 100傳輸到伺服器110，而且伺服器110創建合適尺寸的對應圖像，用於顯示給用戶。這些用戶文本圖像和裝飾性圖像與圖形在圖1中統示為設計圖像112。儘管在圖1中示出為兩個塊，但是將理解，產品圖像111和設計圖像112可以存儲在單個存儲器設備中或者跨多個存儲器設備分布。在與伺服器110交互以便創建定製產品設計的過程中，一般為用戶呈現一個或多個畫面顯示(未示出)，以便允許用戶選擇一種類型的產品進行定製，然後瀏覽由站點運營商準備的並使得用戶可用於結合到產品圖像中的各種設計圖像的縮略圖。為了為消費者提供廣泛的設計選擇，每個設計圖像都可以包括圖形、圖像、配色方案和/或其它設計元素的組合。服務提供商也已經預選了要用於呈現由用戶輸入的任何文本的一種或多種預設字體。當產品和設計圖像已經被用戶選擇用於定製時，初始的產品設計頁面從伺服器120下載到 UCS 100。圖2繪出了產品設計頁面200的例示性實施方式。產品圖像201繪出了與設計圖像組合的被選產品而且指示所完成的列印產品的外觀。在圖2中，產品圖像201是白色T 恤衫的圖像，對應於由單選按鈕202所指示的顏色選擇。如果期望的話，提供單選按鈕203 以允許用戶選擇灰色襯衫。如果期望的話，也可以採用附加的單選按鈕或者其它已知的選擇機制，用於附加的顏色選擇。在這個例子中，將被列印到襯衫上的設計是顯示在白色背景208上的絲帶圖像 204和三個預定義文本圖像205-207的組合。對於不適於列印白色的列印系統，白色背景 208不被列印，因此那些區域中的底層表面將是可見的。在所示例子中，服務提供商最初提供了具有佔位符文本「事件名」、「地點」和「日期」的預設文本圖像205-207，以對用戶給出關於用戶的文本輸入將在哪裡和如何出現的相對尺寸與位置的指示。提供文本輸入欄位209-211以允許用戶輸入用戶期望出現在襯衫上的區域 205-207中的任何字符。由用戶輸入的字符可以包括如由站點運營商支持的字母、數字、標點符號或者其它符號。由用戶輸入的所有類型的所有字符在這裡都統稱為「文本」。對應於用戶的文本的圖像在伺服器110處創建、返回給UCS 100並且在相對於絲帶204的適當位置205-207處由工具105呈現。在該例示性例子中，絲帶204是相對淺的顏色，例如，黃色或者粉紅色。另外，絲帶 204不是單一的均勻顏色，而是具有模擬絲帶表面上光的效果的相對較亮和較暗的區域。因為相對淺的顏色用於設計的大部分，所以在那些區域中由列印系統應用的墨水將不會完全地遮掩非白色襯衫的材料。在列印之後，在列印區域下面的非白色襯衫材料將是可以察覺到的，而且列印設計看起來將不與在白色背景上顯示時精確地一樣。襯衫材料被檢測的程度與設計中顏色的相對亮度有關。設計的較暗顏色的區域將比較亮的顏色更有效地遮掩底層表面。列印在襯衫上的用戶文本輸入將以相同的方式受到影響。圖3例示了在設計圖像已經更新成在文本欄位209-211中反映用戶文本輸入和用戶利用單選按鈕203選擇灰色襯衫而不是最初顯示的白色襯衫之後的產品設計頁面200的狀態。產品圖像201已經更新成結合用戶的文本輸入並指示由用戶選擇的灰色襯衫顏色。 由於產品圖像201相對小的尺寸，因此提供了「查看大圖」連結212，以允許用戶請求對當前設計的較大圖像的顯示。圖4繪出了響應於對連結212的選擇而顯示給用戶的產品圖像201的較大版本。 如由圖4中的圖像所指示的，產品圖像201中的絲帶圖像看起來不與圖2和3中的絲帶204 精確地相同。產品圖像201是通過將設計圖像與底層的襯衫圖像混合而創建的，以創建向消費者顯示所列印產品的實際外觀的合成產品圖像。如本領域中眾所周知和理解的，顯示在計算機監視器上的彩色圖像是由許多單個的像素組成的，每個單個像素所顯示的顏色都是紅、綠和藍三種成分顏色的組合。在以下所討論的例示性實施方式中，像素的三種成分顏色中的每一種都可以獨立於其它的成分顏色進行控制，而且可以具有從0至255的256個可能值中的任何一個。在這種顯示系統中，對於每個像素，可以獲得超過16百萬056；3)種可能的紅、綠與藍值的組合。此外，每個像素都具有稱為alpha值的關聯的參數，這個值在像素混合操作期間控制像素的「不透明性」。諸如來自微軟的.NET渲染引擎的現代的現代圖形渲染程序一般適於執行線性的像素混合變換。當一個圖像放到另一個圖像上時，頂部像素的alpha值確定底部像素對合成的混合圖像貢獻的程度。等於1的像素alpha值指示該像素是完全不透明的並且將完全代替或者遮掩底層像素。等於0的alpha值指示頂部像素是完全透明的而且因此底層像素完全可見。如果頂部像素的alpha值是0與1之間的中間值，則混合的合成像素將產生頂部和底部像素的組合。這兩個像素中每一個對混合像素貢獻的相對量是由頂部像素的alpha 值控制的。在這裡所描述的實施方式中，保留在設計圖像112中的設計圖像的所有像素都具有為1的初始alpha值，但是將理解，這不是必要的而且也可以採用其它的初始alpha值。如以下將討論的，原始設計圖像的像素被處理成計算修改後的像素alpha值和修改後的像素顏色。當具有修改後的alpha和顏色值的修改後的設計圖像與產品圖像組合時，結果產生的混合合成圖像是對所列印的物理產品的外觀的更準確的描述。圖5繪出了一個像素，該像素具有為150的紅色(r)值、為100的綠色(g)值和為 200的藍色(b)值。這些成分顏色值沒有特別的意義而且僅僅是為了例示而選擇的。對於原始設計圖像中的每個像素，那個像素的三種成分顏色中最低的值建立了用於該像素的在這裡稱為MIN的值。在這個像素例子中，這三種成分顏色中最低的值是成分綠色，它在0至 255的範圍上具有100的值，因此對於這個像素MIN等於100。如果像素的三種成分顏色值都等於零，則該像素將是完全黑色的。在那種情況下， MIN的值將是零，而且alpha值將是1，S卩，完全不透明。如果像素的三種成分顏色值都等於255，則該像素將是完全白色的。在那種情況下，MIN的值將是255，而且alpha值將是0， 艮口，完全透明。如果像素的三種成分顏色值都等於0和255之間的中間值，則結果產生的像素顏色將是灰色，特定的灰度是由成分顏色級別確定的。如果像素具有三種非零且不相等的顏色成分級別，則像素的顏色可以被看作是如由用於該像素的MIN值所確定的灰色加上到達一種或多種顏色成分超過MIN值的程度的附加成分的組合。再次參考圖5中的像素例子，所例示的像素可以看作具有灰色成分(灰度是由具有相等值100的r、g和b產生的) 加上附加的紅和藍色成分。在這裡所討論的實施方式中，為了創建用於圖像混合的修改後的像素顏色，當前像素顏色的灰色部分是通過如下而被除去的，即從三種成分顏色的每一個中減去MIN的值，使得所述成分顏色值中的至少一個將具有為零的修改後的值，並且增加剩餘非零成分顏色的級別。如果像素的三種成分顏色中的兩種碰巧都處於MIN級別，則只有一個非零的成分顏色將保留。在圖5中的例子中，從三種成分顏色中的每一個減去為100的MIN值得到為50的紅色值、為0的綠色值和為100的藍色值。如以下所討論的，然後增加剩餘非零顏色成分的值以到達該像素的最終修改後的顏色成分。對於大部分像素，除了像素的成分顏色值的減小(由此使像素更暗)之外，像素的alpha值也將減小(由此增加像素的透明性)。首先來看alpha值的修改，對於設計圖像中的每個像素，針對那個像素的修改後的alpha(MA)值是基於MIN的值和該像素的原始 alpha (OA)如下計算的MA = OA * ((1-(ΜΙΝ/255))將理解，如果發現對用以執行計算的特定計算機系統更有效，那麼可以使用得到基本類似結果的諸如MA = OA * (1-((ΜΙΝ+1)/256))的備選計算。如以上所提到的，在所述實施方式中，所有設計圖像像素的原始alpha值OA —般都設置成1。然後，採用該像素的MIN、MA、OA值和原始r、g和b成分顏色值來如下針對該像素的紅、藍和綠色成分計算修改後的值(該像素的修改後的顏色值在這裡分別稱為R、G和 B)R = ((r-MIN) * OA) /MAG= ((g-MIN) * OA) /MAB = ((b-MIN) * OA) /MA這些計算的結果被捨入或者如果期望的話被舍位以便確定修改後的顏色級別。如由以上等式所指示的，如果像素碰巧具有原始值為0的任何成分顏色，而且因此具有為0的MIN值，則那個像素的alpha值和非零顏色成分的值將與其原始值保持不變。 如果像素碰巧是完全白色，且所有三種成分顏色都具有原始值255，則用於那個像素的MA 將是零，而且不執行對R、G和B的計算。對圖5中所繪出的例子像素成分顏色值執行以上計算將得到為0. 61的MA(捨入到兩位小數)和如圖6中所繪出的具有分別為82、0和164的R、G和B值的修改後的像素顏色。如圖6所示，原始像素顏色中超過100的MIN值的紅和藍色成分的剩餘值(在這個例子中，對於紅色是50，對於色藍是100)已經通過由用於該像素的修改後的alpha值去除這些剩餘值而增加了。圖5中像素的綠色成分的值是用於那個像素的MIN值而且因此修改後像素的綠色成分相應地具有零值。像素的原始的與修改後的成分顏色之間關係的另一種例示在圖7中示出。沿水平軸找到像素的三種原始成分顏色值，而對應的修改後的像素顏色值沿垂直軸找到。將理解，這裡所描述的功能僅僅是代表性的。以上所述的實施方式設計成利用一般被可購買到的混合程序支持而且可以利用最小化的計算開銷相對快速執行的標準線性變換運算。作為替代，如果混合結果的快速計算不是關鍵的因素，則可以開發具有較大處理開銷的定製混合代碼，以根據更複雜的計算功能改變alpha和成分顏色值。儘管已經討論了本發明的示例實施方式，但是所述實施方式應當認為是例示性而不是約束性的。例如，在以上所述的實施方式中，像素修改計算是利用由顯示系統140所使用的紅、綠和藍色像素成分顏色來執行的。這種實施方式不涉及圖像到另一種顏色空間的任何轉換，而且便於在諸如在任何給定時間都可能具有多個正在進行的有效產品設計會話的列印服務網站中的高容量處理環境中的圖像混合操作的快速處理。如果與顏色系統之間的轉換相關聯的附加處理開銷不是問題，那麼也可以採用備選實施方式。例如，像素修改處理和混合可能已經基於產品圖像和設計圖像在於列印與處理設備150處所使用的產品列印系統採用的顏色空間中執行了，例如，利用關於例如青色、品紅色和黃色的列印系統成分墨水顏色表達的圖像像素顏色。本發明的範圍如以下權利要求及所有等同方法與系統中所指示的。
權利要求
1.一種計算機實現的方法，用於組合數字產品圖像與數字設計圖像，來創建混合數字圖像，該混合數字圖像指示在所述數字設計圖像列印到產品上之後該產品的外觀，該方法包括對於所述設計圖像中像素的至少一部分中的每個像素，通過(a)修改與該像素相關聯的alpha值和(b)修改該像素的顏色，來創建修改後的設計圖像，及通過組合修改後的設計圖像與所述數字產品圖像來生成混合數字圖像。
2.如權利要求1所述的方法，其中，像素的所述alpha值被修改成使得修改後的alpha 值與該像素的成分顏色中最低的成分顏色值的值成比例地減小。
3.如權利要求2所述的方法，其中，像素顏色是通過以下來修改的(a)確定該像素的所述成分顏色中所述最低的成分顏色值、(b)從該像素的每種成分顏色值減去所述最低的成分顏色值和(c)對於每種成分顏色，以用於該像素的修改後的alpha值去除相減步驟的結果，以針對該像素確定修改後的成分顏色值。
4.如權利要求1所述的方法，其中，修改所述像素的顏色包括減小成分顏色的至少一種的原始值。
5.如權利要求4所述的方法，其中，具有最低原始值的一種或多種成分顏色被減小到具有為零的修改後的成分顏色值。
6.如權利要求1所述的方法，還包括將所述混合數字圖像發送到遠程計算機系統用以顯不。
7.一種有形地體現程序指令的計算機可讀儲存器，所述程序指令在被計算機執行時實現如權利要求1至6中任何一項所述的方法。
8.一種計算機裝置，所述計算機裝置配置成實現如權利要求1至6中任何一項所述的方法。
9.一種用於處理原始數字圖像的像素以創建修改後的數字圖像的方法，該方法包括 對於所述原始數字圖像中的每個像素，確定該像素的成分顏色的值，及如果該像素的每種成分顏色都具有大於零的值，而且如果該像素的所述成分顏色的至少一種小於用於那個成分顏色的最大可能值，則減小該像素的alpha值，並通過減小該像素的所述成分顏色的至少一種的值來修改該像素的顏色。
10.如權利要求9所述的方法，其中，像素的所述alpha值被減小成使得修改後的 alpha值與該像素的所述成分顏色中最低的成分顏色值的值成比例地減小。
11.如權利要求9所述的方法，其中，像素顏色是通過以下來修改的(a)確定該像素的所述成分顏色中所述最低的成分顏色值、(b)從該像素的每種成分顏色值減去所述最低的成分顏色值和(c)對於每種成分顏色，以減小後的alpha值去除相減步驟的結果，以針對該像素確定修改後的成分顏色值。
12.如權利要求9所述的方法，還包括混合所述修改後的數字圖像與第二圖像，以創建混合數字圖像。
13.一種有形地體現程序指令的計算機可讀儲存器，所述程序指令在被計算機執行時實現如權利要求9至12中任何一項所述的方法。
14.一種計算機裝置，所述計算機裝置配置成實現如權利要求9至12中任何一項所述的方法。
全文摘要
處理原始設計圖像以創建用於與產品圖像混合的修改後的設計圖像，來產生表現把該設計圖像列印到產品上的結果的組合圖像。為了創建修改後的設計圖像，原始設計圖像中像素的alpha值與顏色都被修改。像素的修改後的alpha值和修改後的顏色是作為該像素的原始顏色中灰色的量的函數來確定的。修改後的像素顏色是通過從三種原始成分顏色值中的每一個減去原始像素顏色中的灰度並增加作為該像素的修改後的alpha值的函數的任何剩餘的顏色成分值來計算的。
文檔編號G06T11/00GK102473316SQ201080035402
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月24日 優先權日2009年6月29日
發明者B·D·哈尼查克, P·J·舍爾曼 申請人:威仕達品特技術有限公司