研究方向

图形图像处理技术及印刷出版应用

 

图形图像处理技术与数字出版应用研究方向始于王选教授从70年代开始在国家“748”工程中对高分辨率汉字字形压缩与快速还原技术的研究,研制成功电子出版系统并获得广泛应用,引发了出版印刷业“告别铅与火”的技术革命。在随后的四十多年里,本方向研究人员在相关领域持续不断开展学术研究与技术创新,积极推动工业应用,取得了丰硕的科研成果:在高水平学术期刊及会议发表了上百篇论文;获得授权的发明专利100多项,其中国际专利10多项;以本方向研究成果为基础开发完成的应用系统在国内获得广泛应用,并出口到30多个国家和地区;迄今为止获国家科技进步一等奖2次,入选中国十大科技成就2次,入选信息产业部“信息产业重大技术发明”及教育部“中国高等学校十大科技进展”各1次。

本方向主要围绕图形图像处理与数字出版进行学术理论研究与应用技术开发,重点面向数字出版应用的实际需求开展字形计算技术、数字印刷及数字图像处理技术、计算机图形学技术以及数字出版技术等方面的研究与开发。

主要研究内容:

· 字形计算技术

- 手写体汉字字库自动生成技术:开展面向手写体汉字的文字字体识别、美观度评价、书写风格建模、图形图像生成等方面的研究,开发能够由少量手写汉字自动生成完整汉字字库的软件系统。

- 高质量中文字库智能化设计与生成技术:开展矢量字体生成、智能化字形编辑技术、字形风格自动融合技术、字形拼接生成技术等方面的研究,设计实现高质量中文字库智能化设计与生成软件系统。

- 字形矢量化与字库压缩技术:开展字形高质量压缩与快速复原技术、字形轮廓矢量化技术等方面的研究与应用开发。
纹理特效字形生成技术:开展面向字形的纹理特效迁移技术的研究。

· 数字印刷及数字图像处理技术

高速栅格图像处理技术:支持PostScript、PDF、PPML/VDX等数据格式,以及多种工业标准的可变数据格式;不变数据与可变数据部分的解析、光栅化处理、实时页面组装、设备控制与驱动等。

基于喷墨成像的数字印刷技术:喷墨成像质量优化、喷墨成像的色彩管理及半色调、文字分辨率增强、高速图像数据处理及传输、分布式图像处理等。

数字印刷工作流程控制技术:多处理节点的并行控制、多RIP集群之间和多个设备之间的负载平衡技术、折手处理等。

· 计算机图形学技术

图形处理技术:图形学采样技术与理论、数字几何处理、基于图像的绘制与建模以及通用图形硬件加速等。

三维深度学习技术:研究实现通用的三维深度神经网络,有效解决三维数据的理解、生成、仿真和渲染等任务。

· 数字出版技术

智能生产云平台技术:大规模、高可靠、高并发的文件分布式处理框架、海量数据的分布式存储及快速检索,印刷资源数字版权保护等。

多语种文字处理技术:中文、日文、英文文字处理以及多文种混合文字处理、结构化数据自动发布等。

主要科研成果:

· 突破中文字体智能计算与自动生成的若干关键技术,推动各类中文字体设计制作技术和工艺的变革。相关技术和系统在企业广泛应用,显著提升各类中文字体的开发效率,大幅降低中文字库的制作成本,使得大规模制作各种书写与设计风格的高质量中文字库成为可能。发表CCF-A期刊会议论文20余篇,获2021年中国专利优秀奖。

· 制作的矢量字库得到了广泛应用,被国内近90%的报社、出版社、印刷厂使用,在海外也有80%的中文报刊使用。设计的采用了压缩、Hint技术的TrueType字库,因数据量小、清晰度高,适用于移动设备等嵌入式系统,已在手机、导航仪、车载电子设备等多种设备中获得应用。

· 研制了高速光栅化处理器(RIP),从第一代的硬件栅格化系统发展到第八代的纯软件高速光栅化处理软件,能够对PostScript、PDF、PPML/VDX、XPS等数据格式进行高精度光栅化处理,将其转换为可用于印刷的半色调图像格式,市场占有率在国内外中文出版印刷领域遥遥领先。

· 研制了多个系列的数字印刷系统,充分发挥在喷墨质量优化和高速数据处理的优势,性能指标达到国内领先水平,广泛应用于高速可变数据、标签、图书等的按需印刷及个性化印刷,研制的高端彩色打印控制关键技术已OEM给多个国际级设备厂商,并在全球获得应用。

· 研制了面向大中型出版印刷企业的“数字化工作流程管理系统”,不仅在国内报纸出版、图书出版、印刷服务等多个领域得以应用,显著提供了生产效率,并出口到海外市场,创造了显著的经济效益。研制的智能生产云平台系统采用专有电子胶片数据格式,成功地解决异地印刷内容一致性的难题,在国内出版社及报社获得应用。

· 研制了中文批处理及交互式书刊排版软件、报刊交互式排版软件、日文文字处理和报刊排版软件,能够高效处理中(汉字与多种民族文)、英、日文字及图表、图形、图像等元素,已在国内90%以上的报社及出版社、国外50%以上的中文报刊获得应用。日文文字处理和报刊排版软件也已在日本数十家报社中获得应用。