[发明专利]一种基于HVS的改进误差扩散半色调方法

权利要求书

1.基于HVS的改进误差扩散半色调方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：

步骤S1、对原始连续调图像进行预处理，获得灰度图像的边缘信息f(m,n)；

步骤S2、调整误差扩散滤波器，按照光栅扫描路径，通过调整后的误差扩散滤波器处理灰度图像，获得初步半色调图像；

步骤S3、通过Canny边缘检测算子提取步骤S2中初步半色调图像的边缘信息b(m,n)，计算步骤S1获得的灰度图像边缘信息f(m,n)和初步半色调图像边缘信息b(m,n)之间的视觉误差|e(m,n)|，将所述视觉误差通过反馈系数H(m,n)对灰度图像进行补偿，获得反馈补偿后的图像F'(m,n)；

步骤S4、对步骤S3获得反馈补偿后图像F'(m,n)通过基于HVS模型的误差扩散算法进行处理；获得最终的半色调图像。

2.根据权利要求1所述的基于HVS的改进误差扩散半色调方法，其特征在于：步骤S1中，将连续调图像转化为灰度图像F(m,n)，通过Canny边缘检测算子提取灰度图像的边缘信息f(m,n)。

3.根据权利要求1所述的基于HVS的改进误差扩散半色调方法，其特征在于：步骤S2中，调整误差扩散滤波系数1/16的位置，即将其从Floyd Steinberg误差扩散系数矩阵中坐标(1,1)的位置调整到坐标(1,-2)的位置。

4.根据权利要求1所述的基于HVS的改进误差扩散半色调方法，其特征在于：所述步骤S3的具体过程如下：

步骤S3-1、通过Canny边缘检测算子提取步骤S2中初步半色调图像的边缘信息b(m,n)；

步骤S3-2、分别将步骤S1中灰度图像的边缘信息f(m,n)和半色调图像的边缘信息b(m,n)与HVS函数进行频域点积，再对输出结果分别进行反傅里叶变换，依次得到f₁(m,n)和b₁(m,n)，原理如下公式(1)、(2)：

f₁(m,n)＝|IFFT{FFT[f(m,n)]·H(u,v)}| (1)

b₁(m,n)＝|IFFT{FFT[b(m,n)]·H(u,v)}| (2)

采用高斯滤波器来模拟HVS模型，高斯滤波器可表示为：

上式(3)中，u和v为频域坐标，σ₁为高斯曲线的扩张程度；

步骤S3-3、计算灰度图像边缘信息和半色调图像边缘信息之间的视觉误差|e(m,n)|，用下表示为：

|e(m,n)|＝|f₁(m,n)-b₁(m,n)|

＝|IFFT{FFT[f(m,n)-b(m,n)]·H(u,v)}| (4)

步骤S3-4，将视觉误差通过反馈系数h(m,n)对灰度图像进行补偿，获得反馈补偿后的图像F'(m,n)，原理如下公式：

式中，average为当前像素的8邻域像素的平均值。

5.根据权利要求1所述的基于HVS的改进误差扩散半色调方法，其特征在于：对所述反馈系数h(m,n)的设定如下：

上式(6)中，k＝k₁/mean(|e(m,n)|)，k₁为正值，mean(|e(m,n)|)为所有像素视觉误差|e(m,n)|的平均值，L(m,n)为当前像素灰度值F(m,n)与其8邻域像素平均值average的差值，Q为控制半色调图像特性的参数。