如何有效改進光柵矢量化的效果（二） 轉自CSoft中國網站

龍曉

我們進行光柵矢量化的原始圖像大部分是通過掃描儀掃描進來的，在掃描的過程中有很多注意事項，這些因素會對掃描后的圖像的質量產生非常大的影響。掃描后的圖像失真的越嚴重，最終矢量化的結果也越嚴重。因此，要提高矢量化效果，先從提高掃描質量開始。在用掃描儀進行掃描時，最重要的是掃描模式的運用及掃描分辨率的設置。
# G7 `3 N1 _; @0 E% |      讓我們先來看看掃描模式的設置。掃描模式一般分為：黑白閾值，灰度，調色板（索引顏色），真彩色（ 24 位）。當然還有一些專門的掃描方式，都是非常有針對性的，在這里就不一一列舉了。
" ^4 k( s& i& C( u# y      掃描分辨率的設置。掃描分辨率很大程度的決定了掃描后圖像的質量，分辨率一般是是用每英寸像素數來定義的，也就是 DPI 。

1 Q$ N  `. v0 l8 [下面讓我們開始了解掃描模式和分辨率的設置：
+ b- E' D6 i/ T! _7 [
) `( @7 \8 n2 V3 t; O$ {      掃描模式定義了掃描圖像時使用的顏色數，分辨率會決定掃描后得到的細節內容的精細程度。
1 M8 i  }/ {: s6 x3 i/ p8 j, q) K      我們的選擇主要與兩個因素相關：原稿的種類以及數字化的要求。我們選擇的掃描模式取決于原稿的種類，分辨率則由兩個因素同時決定 － 原稿種類及數字化要求。
      原稿種類通常按照下列標準進行劃分：
9 X$ e* @  ]5 t2 [. K        - 媒體類型 ( 印刷方法 ) 和它的物理特性（卷筒的，穿孔卡片，厚的材料，年代久遠的資料等）
' n$ V* N9 Y+ `/ Q1 `        - 內容 – 原稿中的內容類型（機械工程圖，彩色地圖，照片等）
        對于機械工程圖和其他工程類的文檔，打印質量往往是非常差的，因為原稿的質量會在輸出過程中會產生很大影響。如果原稿是用化學方法印制的，例如藍圖，墨跡圖或其他圖，我們就需要使用附加的方法來處理這種媒體。
        一些掃描模式是為特定的需要設計的，這意味著他們不適合其他情況（例如，拷貝模式），而其他模式可以用于多種情況。建議按照下表選擇掃描模式。
6 w1 z. R- S& ~' H" C$ b        下表中的原稿樣例是依照內容類型和媒體類型來描述的。

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原稿類型	掃描模式
背景均勻質量好的掃描工程圖和黑白草圖；背景為黑色同時前景色非常清晰的。	黑白閾值
背景不均勻，質量差的掃描工程圖和黑白草圖；例如藍圖，墨跡圖等。	灰度
掃描原稿是灰度的。	灰度
掃描任意類型的顏色數量有限的彩色原稿（照片，地圖，彩色平面圖）。	索引顏色（調色板）
當需要匹配圖像顏色到調色板定義時掃描有限顏色數量的彩色原稿（例如，地圖）。	索引顏色（調色板）
使用最大顏色數掃描彩色原稿（ 24 位）；需要保存圖像中的所有顏色信息。	RGB

什么時候我們需要使用索引顏色（調色板）模式？ 內容包括地圖、方案圖和其他通常用有限的顏色數（低于 256 色）打印的彩色媒體，當用 RGB 模式掃描這樣的原稿時，結果圖像可能包含多達 16M 的顏色信息。
+ i, ^6 k& L+ c- ]" k5 A& K; k使用調色板（索引顏色）模式掃描原稿可以讓我們削減顏色數到需要的數量。因此，掃描時間和掃描文件尺寸都會相對 RGB 模式得到減少。
& [1 K( w0 G" M1 y- h! l需要指出的是，我們也可以使用 RGB 模式掃描原稿，然后使用 WiseScan 中的工具手工轉化為索引顏色。然而，如果原稿文件太大，將消耗計算機的大量資源（例如， A1 幅面的 RGB 格式 300DPI 的掃描圖像的尺寸接近 200MB ）。
( H8 r* `8 Z; Z在選擇好掃描模式后，你需要選擇掃描分辨率。這個值定義了我們從掃描中獲得的圖像細節的精細程度，或者說掃描圖像構成的單位尺寸內的像素數。
掃描分辨率是數字化原稿中每英寸信息表示的像素數量。分辨率的單位是 DPI （每英寸的像素數）。
在選擇分辨率時，我們應該考慮到原稿的類型，將來的輸出形式（用來顯示還是用紙張打印）以及圖像將來的用途（矢量化，修正，等等）。
- \$ e& I1 _; x下表中是一些掃描中分辨率選擇的建議：

用途	方法
矢量化和文字識別 . c* _; ?/ L2 v5 ~4 Y1 U	為了得到較好的效果，至少要使用 300DPI * }4 e2 G; K! ^7 w) i! L
打印 4 Z0 a7 S5 @( `- e	分辨率的選擇取決于打印機類型和特性
二值化及按色彩分離 ' H. ^& K# ~2 K. u% v! m/ E	為了得到滿意的圖像質量，需要選擇至少 300DPI 3 i5 G% A$ d. f" I0 V! L5 T& f
用于適應的二值化的灰度掃描 $ w% I1 \. u8 i( n9 U  X( O	因為這種方法往往是處理背景復雜質量差，含有大量噪點的原稿。因此我們往往需要使用掃描儀的光學分辨率來獲得更多的細節。 . t; g2 B  ^- U; d3 i' C8 E0 u

在掃描黑白原稿時，我們應該選擇最大可能的分辨率（例如，光學分辨率），但不能小于 300 － 400DPI 。如果需要，我們可以在后續利用軟件中的“修改分辨率”功能再修改。
8 J; N1 I  ^9 y  _0 l) E在分辨率選擇時，除了上述列表中的建議外，我們應該進行視覺上的對象和細節檢查。例如，如果連續線條在掃描后是打斷的，那么就要嘗試提高分辨率。
7 e9 {% y( |/ ~' W2 x( |高分辨率的圖像將傳遞更好的細節信息和顏色信息，但是它同時會占用更多的磁盤空間和內存。設置過低的分辨率（小于 150DPI ）可能導致質量的降低，會損失更多的細節以及造成圖像的失真。設置較高的分辨率（ 500 － 700DPI ）會增加文件的尺寸，同時增加處理它們所花費的時間。
當選擇高分辨率時，我們也應該考慮到最高分辨率不一定意味著可以得到最佳的掃描質量，因為最高分辨率通常是掃描儀插值計算得到的。掃描儀使用光學分辨率進行掃描，然后重新計算得到用戶指定的分辨率值。掃描儀的光學分辨率是標記在角形托架上的，例如 <426> 。
如果你想獲取最大可能的原稿數字化信息，就應該只選擇光學分辨率。 如果沒有特定的掃描分辨率需要，你可以使用 200 － 300DPI 。 如果你在初始掃描時對分辨率的設置沒有把握，最好將分辨率設置的高一些。
9 d2 y+ B1 h  I- g% x& g0 p要記住一點，在圖像掃描后，當我們重新修改它的分辨率時，是不可能獲得新的數據信息（新的細節，顏色等），也就是說不可能通過直接修改圖像的分辨率提高圖像的質量。這就是為什么我們應該非常正確地選擇掃描精度。

' F+ l  t& C( `6 |掃描中的調整
. `3 |' d- V, K2 x9 _7 _) I# a掃描軟件或光柵矢量化軟件中的掃描模塊中往往會提供非常豐富的掃描參數設置。比如對于黑白閾值掃描，可以調整閾值的大小，并可以掃描同時增加一些濾鏡的處理，如平滑、模糊等。
對于彩色掃描可以進行更豐富的調整：

$ r9 x% p  y6 Y# ~
" t6 U  U3 [) }2 N* J伽馬校正：

9 C1 Z  G3 M' B4 y- R
- a% D8 X* B* R8 y% I7 R對掃描工作的其他建議：
/ T( B% `/ v! |如果你有一系列不同類型的原稿，好的辦法是掃描前先進行分類。分類的標準依據原稿自身的特點；你可以根據內容類型進行分類（地圖，工程圖，航空圖片等等），尺寸，方向（縱向，橫向）。接下來，如果你有很多材料要處理的話，還可以進一步細分種類。
2 Y# [/ {7 t% m* ^. J通過這種方法，可以讓你節約掃描過程中進行參數設置的時間。通過正確的分類，可以讓你對類似的材料使用相同的掃描參數及處理過程。例如，如果你的原稿中含有 90 度旋轉的圖像，你就可以一次對所有的圖像應用旋轉命令。
如果你的原稿經過分類后都很相似，你就可以使用批掃描，這樣掃描時只需要更換介質就行了，會節約大量時間。
$ ^7 c( o1 v/ P其他掃描中的注意事項
6 N, d) P8 [2 X+ F9 Y

類型	注意事項
原稿是成卷儲存的 : [* B% `1 _# O	為了避免掃描過程中跳躍或歪斜，你應該先展開原稿，先把他們放平整一段時間。 6 Z9 k$ U/ ^9 d1 B( E: `4 V
年代久遠的資料	使用專門的保護膜，并盡量減少通過掃描儀的次數來減少磨損。同時應該降低掃描速度保證原稿完好無損并提高掃描的質量。
較厚的資料	在原稿從掃描儀退出時使用托盤或支持機構來支撐，同時使用較低的掃描速度。

+ P! l! T  d+ K$ a6 m" r( D對于要進行工程圖和地圖矢量化的掃描重點建議：
掃描分辨率一般不要低于 300DPI ，大部分使用 300DPI 就足夠了，如果圖像保存質量較差或需要更高的精細度，也可以使用 400DPI 或 600DPI 。
$ z) X4 |0 {6 s/ ?; v* y4 |! H對于藍圖，一般采用灰度的方式掃描進來，然后用軟件提供的適應的二值化可能會得到更好的黑白圖。
對于某些航拍圖或硫酸紙圖，如果使用黑白閾值方式掃描后效果不理想的話，也可以掃描為灰度，然后使用軟件的二值化或適應的二值化工程處理效果往往會更理想。

下面是一個航拍地圖掃描及處理的對比：

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! Y8 I- v7 i7 y直接通過黑白閾值掃描進來的圖像
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8 Z0 p8 M" s: _( F& [通過灰度模式掃描進來圖像
8 Q) Q8 H5 d, Q0 ]& {

對灰度圖像進行二值化處理后的效果
我們可以明顯看出來，經過灰度掃描然后再進行二值化處理的圖像的質量好于直接經過掃描儀黑白閾值模式掃描得到的圖像。