数字半色调技术中的误差扩散算法的研究

误差扩散是一种非常优秀的调频半色调技术,但这种方法在图像高光和暗调以及阶调平滑区域会产生“蠕虫”,同时噪声较多,导致半色调图像的边缘不清晰。在Floyd和Steinberg的误差扩散算法的基础上,设计一种新的基于平均阈值和改变扫描路径的误差扩散算法——阈值采用平均值法,通过优化平均阈值方法中的γ值得到最优的半色调图像,同时扫描路径采用“蛇型”路径。实验结果表明该算法可以减少“蠕虫”,增强图像的边缘,提高半色调图像的主观视觉效果。     

基于边缘检测的动态误差分散半色调算法

针对数字半色调技术中的传统误差分散方法因误差分散系数固定而导致图像真实细节损失的问题,提出了一种基于边缘检测的动态误差分散算法。该方法沿着每个像素的误差分散方向进行边缘检测,再根据边缘检测结果动态地选择该像素各个方向的误差分散系数,减小了误差分散过程中的误差积累。实验表明,此方法可以明显改善由于误差分散系数固定而引起的图像轮廓细节损失。     

基于HVS模型的误差扩散方法

针对传统误差扩散算法处理过程中图像边缘信息不完整,中色调区域有纹理结构存在的问题,提出一种基于人类视觉系统(HVS)模型的误差扩散半色调方法。该方法先对原图像进行了图像分割,在非边缘区域采用传统误差扩散算法处理,边缘区域采用基于HVS模型的误差扩散系数进行误差扩散处理,最后再在HVS模型的基础上对像素进行矫正。实验结果表明该算法能够有效减少图像细节损失,保留原图像信息。     

一种呈现清晰纹理的快速误差扩散算法

清晰地呈现图像的细节纹理结构是现代数字半色调技术研究的重要方面.提出一种简单有效、且能保持原图像纹理结构的半色调误差扩散算法.该算法以Ostromoukhov算法为基础,根据图像灰度空间的局部分布特征,通过计算误差扩散像素点的局部视觉纹理反馈信息,对原固定阈值进行调节.实验结果表明,改进后的算法生成的半色调图像再现的纹理结构清晰自然,且具有蓝噪声特性,在PSNR、UIQI和SSIM三项指标评测方面均有较好表现.     

图像半色调化算法研究综述

半色调化算法是图像打印输出的关键技术之一。介绍了简单阈值比较算法、使用随机数的半色调化算法、误差扩散算法、点扩散算法、按序抖动算法和抖动算法等一系列半色调化算法,并揭示了这些算法之间的联系。为了高效率地对图像做半色调化操作,商用光栅图像处理器一般使用抖动算法。抖动算法生成的半色调化图像的质量取决于所采用的抖动矩阵。基于几何分割设计半色调化抖动矩阵的方法可以在满足堆栈限制的前提下优化半色调化图像的质量。使用随机数的半色调化算法可以消除图像半色调化中产生的莫尔纹。随机半色调化算法的基础是将一定数量的随机点均匀地分布到一个正方形区域中。Asano提出了随机点均匀分布问题等价于圆形装填问题的命题,本文对该命题给出了初步的证明。最后,给出了一些有待进一步研究的图像半色调化课题。     

自适应噪声调制多级误差扩散算法

针对多级半色调技术输出结果存在轮廓效应以及人工结构的问题,提出一种自适应噪声调制多级误差扩散半色调算法.首先利用加权均方误差约束求取噪声调制器的各项系数,并将噪声调制器插入至误差扩散法中的量化过程内;然后通过遗传算法,结合蓝噪声原理获取噪声调制后的最优自适应误差过滤器;最后利用所得的自适应误差过滤器完成量化误差滤波,输出半色调结果图像.实验结果表明,该算法可以有效地减少半色调输出结果中的轮廓效应和人工结构,并且具有较高的信噪比.     

基于点扩散和误差扩散的半色调自隐藏算法

将秘密图像隐藏在一幅基于点扩散或误差扩散的半色调图像中,实现基于点扩散和误差扩散的半色调自隐藏算法;以基于点扩散的双向共轭信息隐藏算法为基础实现基于点扩散的灰度半色调自隐藏算法,将该算法扩展到基于误差扩散的灰度半色调图像,提出基于误差扩散的灰度半色调自隐藏算法;以最新的基于点扩散和误差扩散的新共轭数据隐藏算法为基础,提出基于点扩散和误差扩散的彩色半色调自隐藏算法。将四类自隐藏算法进行实验验证,对不同半色调自隐藏算法的性能进行了比较。结果表明在相同参数下,基于误差扩散的彩色半色调自隐藏算法具有最好的性能。     

基于边缘和模型的半色调图像水印算法*

考虑人眼视觉掩蔽特性,提出了一种基于图像边缘和模型的数字半色调图像水印算法。通过分析半色调图像边缘特性,将二值水印嵌入到半色调图像边缘区域,再结合视觉和打印模型对半色调图像进行优化,得到含水印半色调图像。仿真实验表明,该方法不会在含水印半色调图中产生明显椒盐状噪声,可取得较好的水印不可感知性。当此半色调图像打印输出,再遭受裁剪、随机涂改、JPEG压缩攻击后,仍能提取出有效的水印信息。     

基于跳跃扫描误差扩散半色调算法研究

误差扩散算法最早是由Floyd-Steinberg提出,并在当时成为处理效果最好的算法之一。它可以输出视觉效果良好的半色调图像,因而得到了广泛的推广。为改善该传统误差扩散算法均易在中频区域产生结构性纹理现象,提出了一种基于跳跃扫描路径的误差扩散半色调算法。算法在对像素点进行扫描时会根据一定的条件进行跳跃扫描,直接处理若干像素点之后的像素,并将处理后的误差扩散至相邻但还未经处理的像素点上。大量的实验表明,合理的跳跃距离能够帮助有效地抑制半色调图像中的结构性纹理,得到效果更好的半色调图像,具有更深远的意义和实际应用价值。     

一种基于像素交换的半色调图像水印算法

在彩色图像中隐藏信息是一种防伪措施,它能够在一定程度上准确鉴别印刷品的真伪,并不易被复制或仿制。提出了一种半色调图像水印算法,该算法将彩色图像先进行分通道处理,利用误差扩散算法将单通道图像二值化后,通过像素交换方法将水印图像嵌入到半色调图像中。实验结果证明,本算法能有效地嵌入到半色调图像中,而且提取的水印信息清晰,在受到旋转、裁剪等攻击后仍然能有效提取,可用于包装印刷品的安全。     

A gradient-based adaptive error diffusion method with edge enhancement

This paper presents a gradient-based adaptive error diffusion method with edge enhancement effect while preserving the smoothness effect. The proposed method not only can modulate the threshold in halftoning dynamically but also can determine the weights of the error diffusion filter adaptively to diffuse the quantization error to neighboring pixels properly. Under six testing images, experimental results demonstrate that our proposed new error diffusion method has a good compromise between the edge enhancement effect in the halftone image and the image quality effect in the corresponding inverse halftone image when compared to the methods by Floyd–Steinberg, Eschbach and Knox, Hwang et al., Li, and Feng et al., but it has some execution-time degradation.     

一种彩色图像矢量误差分散半调方法

误差分散是数字半调技术中的一项关键技术。通过对矢量彩色图像误差分散半调的分析,结合误差分散系统中量化器的建模,提出了一种增强边缘信息并减少虫状纹理的矢量彩色图像误差分散半调方法。     

基于自适应滤波和MBVC的矢量误差扩散法

针对彩色图像最小亮度分布处理方法中存在的由于使用固定误差扩散系数带来的方向性纹理缺陷问题,提出了一种基于自适应滤波的最小亮度分布处理改进算法。该算法通过自适应的方法,在处理过程中随图像特性动态调节扩散系数,使得处理结果更加逼近原始图像。使用最小亮度分布的办法,减小因各颜色之间亮度不同所带来的彩色噪声。实验结果表明,该算法处理输出图像更加柔和,在图像渐变区域没有明显纹理,效果更好。     

Multiscale rank-based ordered dither algorithm for digital halftoning

In this paper, we proposed a simple and efficient algorithm that is based on the ranking of brightness within block. It builds the cumulative intensity quadtree for each block and generates the digital halftone׳s image using its information. We did the quality assessment for the result image of the proposed algorithm. As a result of experiment, it generates the digital halftone׳s image that is a little worse than that generated by error diffusion method, but it has merits to be implemented easily in parallel hardware because of block processing and simple operations. So we can conclude that the proposed algorithm is a very practical method to apply to the hardware implementation.     

多级半色调技术在电纸书显示优化中的应用

针对电纸书显示屏灰度等级不足的问题,提出了利用半色调图像处理技术的改进算法实现电纸书显示优化的方法.在阐述半色调技术与电子纸特点的基础上,介绍了抖动算法和误差扩散算法,通过对这两种算法进行改进提高电纸书显示的灰度级数及视觉效果.其中重点对误差扩散算法中的阈值、滤波器及扫描方式的设定进行设计,并提出一种基于误差动态检测的新的改进算法,能有效提高图像灰度级数,改善电纸书的图像显示质量.最后在电纸书系统平台上实现仿真,通过质量评价参数客观地评测了各种算法.     

基于视觉差的误差扩散半色调算法

针对传统误差扩散法在中频区域存在的结构纹理，提出了一种基于视觉差的误差扩散算法(PEB Error Diffusion)。PEB-ED借鉴了DBS中考察人类视觉误差的思想，对误差扩散结果中最容易发生误处理的中间调区域像素进行二次处理，因而明显减少了由固定的误差扩散滤波器所产生的结构性纹理，提高了图像的整体视觉效果。此外，它还可以减弱实际打印中“点增益现象”的影响。