圖1是灰度值為24時調幅網點與調頻網點結構對比示意圖(點陣數取8×8,灰度級數為64+1)。采用激光電子加網系統實現調幅加網時,將輸入圖象象素的灰度值與網點模型存儲器(spm)中的加網閾值相比較,如前者大于等于后者,則激光束曝光,產生著墨點,否則不曝光。加網閾值在單元網格內規則排列,自網格中心到網格邊緣,加網閾值由小到大逐漸增大,從而保證隨著象素灰度值的由小到大,形成的網點由網格中心向四周擴張,直到布滿整個網格。由此可知,要使著墨點在網格內無規則地分散分布,其關鍵是打破網點模型存儲器中的閾值分布規律,使由輸入圖象象素灰度值決定的若干個著墨點在單位網格中隨機且均勻地散開,即建立在單位網格范圍內分配點元素的隨機數序列。圖1右側示出按某種算法實現的調頻加網點元素的分布順序。不過為了避免同一灰度值網點分布狀況雷同,在調頻加網中一般不做成固定的網點模型存儲器,即使象素灰度值相同,點元素個數相同,但分布的順序可以不同,從而實現隨機加網。
圖1 灰度值為24時調幅網點與調頻網點結構對比示意圖
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產生真正的隨機數一般需要采用物理方法,如利用放射性物質的放射性,或用電子計算機的固有噪聲。但這樣的隨機數序列無法重復實現,無法進行程序復算,驗證困難。而且要增添隨機數發生器和電路聯系等附加設備,費用昂貴。因此,實用上都采用數學遞推公式產生,如對于給定的初始值ξ1,確定ξn+1(n=1,2,…)。這種方法屬于半經驗性質,只能近似地具備隨機數性質,故稱為偽隨機數。采用偽隨機數存在兩大問題:一是遞推公式和初始值確定后,整個隨機數序列也被唯一地確定下來,即不能滿足隨機數相互獨立的要求;二是由此產生的隨機數存在周期性循環現象。因此,采用偽隨機方法實現隨機加網時,必須適當選擇產生偽隨機數的遞推公式,努力提高偽隨機數的獨立性,且在網格范圍內均勻分布,同時必須保證偽隨機數的周期大于網格內點元素的總個數。
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