[发明专利]用于织物色阶转换的对称多阈值误差扩散方法及其应用

说明书

本申请涉及一种用于织物色阶转换的对称多阈值误差扩散方法，其特征是采用多阈值误差扩散方法进行两次误差扩散处理，两次误差扩散处理顺序相反，扩散方向相反，扩散比例相同。第一次多阈值误差扩散的目标色阶级数为2n‑1，1＜n＜2n‑1＜m；第二次多阈值误差扩散的目标色阶级数为n，从相反方向相反顺序逐点扫描进行，像素点高色阶图像颜色灰度值向低色阶图像颜色灰度值转换时的转换值为最接近的阈值，转换误差向该像素点周边未处理的方向扩散。本申请方法使用方便，能够满足在现有织物组织结构的基础上在视觉上增大图像层次感，减少图像偏移，同时不影响织物图像分辨率。

技术领域

本申请涉及一种改善数码提花机织物色彩从较高色阶数向较低色阶数归并时出现颜色层次过渡不均匀的方法及其应用。

背景技术

数码提花机织物的色彩色阶数由其组织结构限定，远小于图像的色阶数，因此其颜色层次过渡效果很差。在织造色彩较丰富的图案时，工艺师们通常在图像分色的过程中根据织物组织对图像中的颜色进行归并，将相近的颜色用同一种颜色来代替，然后再进行工艺设计和织造，这样织造出的织物很容易产生明显的马赛克现象，同时造成图像色彩的大量丢失，使织物图案严重失真。为了缓解消除这种现象，通常用Photoshop等软件中对图像进行抖动或模糊处理，但消除马赛克现象的同时会降低图像的清晰度。

使用误差扩散的方法可以明显改善图像从较高色阶数向较低色阶数转换带来的问题，其原理是利用人眼视觉的低通滤波特性和图像的呈色特性，在一定距离外观察时，人眼将图像中空间上相互接近的几个或更多的点视为一个整体，并将其灰度平均值作为该区域整体的灰度值，从而在整体上形成连续色调的效果。

误差扩散是一种邻域处理算法，通常应用于灰度图向二值图像的转换上。传统的误差扩散算法的工作原理为：给定一个阈值T，设原图像某一像素点输入为A，输出为B，则量化误差为h=A-B。原始图像被转换为二值图像的[0,1]范围内，对整幅图像按照从左到右、从上到下的顺序逐点转换，每一点的值均与阈值T相比较，如果大于或等于阈值，则该点置为1，否则置为0。每次比较所产生的量化误差h按照一定的比例被扩散到相邻的尚未被转换的点上。对于后续点，先叠加上扩散而来的量化误差，然后再与阈值T相比较，并将新的量化误差h扩散至尚未被转换的点上，如此重复进行，直到所有点转换完毕。通过这种方式，一个点的转换误差在下一点转换时得到补偿，整幅图像的累计误差接近于零。因误差扩散算法的误差只能向未处理的点扩散，其扩散方向通常为右、右下、下、左下四个非对称的方向，因此处理后的图像会出现某一方向的偏移。由于数码提花机织物的组织点尺寸较大，因此即使一两个像素的偏移量，在织造出的织物图案上则会表现出明显的偏移，影响纺织品图像的质量。

现有技术的具体内容请参阅：

（1）N Damera-Venkata. Analysis and design of vector error diffusionsystems for image halftoning [D]，Texas: University of Texas at Austin, 2000。

（2）于晓庆. 浅谈几种常用的数字半色调算法[J]. 印前技术，2009,59(2)：16-18。

（3）马利娟. 彩色数字半色调技术的研究[D]. 西安：西安电子科技大学，2010。

（4）王延威. 数字半色调技术的研究[D]. 吉林：吉林大学，2010。

（5）张大宁. 基于视觉差反馈的误差扩散半色调算法[D]. 西安：西安电子科技大学，2012。

发明内容

本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种改进的应用于数码提花机织物彩色图像色阶转换的对称多阈值误差扩散方法及其应用方法。针对数码提花机织物特点，在视觉上大大增加全显色等先进数码提花技术可以表达的色阶数，并有效避免传统误差扩散算法带来的目标图像偏移现象。