[发明专利]一种多级误差扩散半色调的修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像硬拷贝复制领域，更具体地说是涉及一种多级误差扩散半色调的修正方法。

背景技术

在图像硬拷贝复制的过程中，图像硬拷贝领域已经突破传统的二值输出。但现有的多值输出技术并未成熟，例如硬件上的多级网点或多级墨点并不理想，或者图像的多级半色调算法也存在自身的缺陷等。在常见的多级半色调算法中，多级误差扩散半色调方法被广泛接受和认可，但是该方法所生成的半色调图像会出现较为明显的人工痕迹即伪轮廓现象。所谓的伪轮廓现象是指在图像的一些阶调平缓过渡区域出现原图中不存在的轮廓痕迹，这是因为在大面积的阶调缓变区，误差扩散以后仍然不能有像素阶调值跃迂到另一个量化电平，从而造成在两个量化电平之间形成大量像素阶调值相同的现象，反映在人眼视觉即成为轮廓现象。目前试图改进传统多级误差扩散从而消除伪轮廓的方法主要包括调整分级阈值、误差扩散滤波器和图像扫描方式三种途径，然而事实证明这三种方法都不是行之有效的。少量的改变分级阈值或者滤波器对半色调图像影响较小，改变过大则会导致半色调图像质量下降，而更改半色调时的图像扫描方式对伪轮廓无明显影响。

日本的Noriaki Suetake等人提出了分层的多级误差扩散思想，即将图像分别以不同的阈值进行二值的误差扩散算法处理，最后采用相加求均值的方法获得每一个像素的阶调值。也有人提出在多级误差扩散中嵌入二级误差扩散的方法，在图像的部分区域用二级误差扩散代替多级误差扩散。这两种方法一定程度上去除了伪轮廓现象，但是完全改变了传统算法的像素分布规律。传统多级误差扩散下的像素分布特性为：在一定区域内一般只会出现1-2个阶调值。而以上两种算法则会使同一区域出现更多的阶调值，使得半色调图像整体上不够均匀，阶调过渡不自然。

专利号“02159180.6”名称为“在多位成像深度设备上进行图像复制的调频挂网方法”的专利文件中公开了一种在多位成像深度设备上进行图像复制的调频挂网方法，该方法在传统的误差扩散调频挂网技术基础上，利用多阈值的误差扩散技术，对不同图像层次采用不同的扩散参数，结合随机抖动直接输出多位深度设备所要求的图像输出数据。该算法通过设定多个阈值并且对阈值进行抖动处理的方法完成多级半色调，而没有针对传统多级半色调中的伪轮廓现象进行针对性地修正。多级阈值抖动有利于减轻伪轮廓现象，但是也会影响半色调图像像素分布均匀性，改变了传统多级误差扩散算法的像素点分布特性。

发明内容

针对现有技术中存在的对图像进行多级半色调的方法中，采用多级误差扩散算法会使半色调后的图像上中间调缓变区域存在明显的伪轮廓现象的问题，本发明的目的是提供一种多级误差扩散半色调的修正方法，采用数学形态学的方法提取伪轮廓边缘，然后通过边缘生长的方法对伪轮廓进行修正，从而达到减轻或消除伪轮廓的目的。能够保证原有半色调质量的前提下，有效去除了伪轮廓现象。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种多级误差扩散半色调的修正方法，该修正方法的具体步骤为：

A.输入原稿数字图像，通过分色模块对彩色数字图像进行分色，获得单通道灰度图像；

B.获得阶调等级间隔值，通过阶调等级间隔值获得相应的阶调值；

C.采用多级误差扩散半色调法，利用4邻域误差扩散核对灰度图像进行多级误差扩散处理，获得半色调图像；

D.采用数学形态学中的开运算以及边缘生长法对相应的阶调值进行修正，消除图像内的伪轮廓，获得修正后的图像。

所述步骤D的具体步骤为：

D1.去除步骤B中产生的最低级阶调值和最高级阶调值后，余下的相应阶调值建立阶调值数据列表；

D2.生成步骤C中半色调图像的副本图像；

D3.任取阶调值数据列表内的一个未处理阶调值作为被处理阶调值，对副本图像进行阶调裁剪，获取只包含0和(2^N-1)两个阶调值的半色调图像，其中N为输入图像位数；

D4.对步骤D3中仅包含两个阶调值的半色调图像进行数学形态学中的开运算操作，获取伪轮廓区域的边界，并根据开运算结果提取伪轮廓区域图像；

D5.将步骤C中的半色调图像与伪轮廓区域图像相比较，获得伪轮廓区域；

D6.取3×3的窗口矩阵作为生长算子，该生长算子在步骤C中的半色调图像中移动，当遇到伪轮廓区域，则计算半色调图像的目标窗口中与生长算子像素值相异的位置，并对这些位置的像素重新赋予目标窗口中的像素值，直至对于产生伪轮廓的当前被处理阶调处理完毕，获得处理后的图像；

其中：所述生长算子中所有值均为步骤D3中的被处理阶调值；