发明名称 以一维多阶网点分配为基础之数位半色调技术
摘要 一种线型数位半色调技术使用小波转换及多阶网点分配概念,其中系以自上向下方式分配网点,并且亦采用误差扩散法以微调半色调影像及补偿因隐式量化所产生的误差。一维处理使得实施容易,而自上向下的多阶网点分配可产生多解析半色调影像,可提供良好的多阶原型近似效果。
申请公布号 TWI290305 申请公布日期 2007.11.21
申请号 TW094124823 申请日期 2005.07.22
申请人 致伸科技股份有限公司 发明人 郭宗杰;陈奕风;赵寅青;黄蕾;殷孟云
分类号 G06T5/00(2006.01) 主分类号 G06T5/00(2006.01)
代理机构 代理人 陈志明 台北市内湖区瑞光路669号
主权项 1.一种数位半色调方法,其包含以下步骤: a.对输入影像之一列像素进行小波分析;及 b.进行一半色调演算法,以产生对应的输出列, 其中该半色调演算阶段包含一自上向下的网点分 配阶段,其中以小波分析为基础分配一新亮度値予 该网点。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中进行小波 分析之该步骤包含,自输入影像Fin(i)之第i列开始: a.藉由以近似系数之低通滤波器Lo_D及以用于细节 系数之高通滤波器Hi_D与Fin(i)卷积而得到二组大小 为N/2之系数,近似系数cA1及细节系数cD1,接着进行 二元取样; b.使用相同架构将该近似系数cA1分为二部分cA2及cD 2,并且以cA1取代Fin(i);以及 c.反覆地重复步骤a及b达(log2N)次。 3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中用于该小 波分析之该小波系为哈尔(Haar)小波。 4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中针对相当 于第i列输入灰阶影像之长度Ni的一维空间信号,该 网点分配阶段包含以下步骤: a.针对该输入列进行小波转换,以得到小波系数; b.基于第k阶层之近似系数的重建数値cAk为而获得 该列所需之网点总数,其中k=log2N且cAk代表整列像 素之平均网点密度; c.量化平均密度至最接近的整数; d.将该列分为二个次区间; e.将第k阶段之细节系数的重建数値cDk作为此二次 区间之间之网点密度差;及 f.反覆地重复步骤a至e,直到达到含有单一像素之 最细微层为止。 5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中用于该小 波分析之该小波系为哈尔(Haar)小波。 6.如申请专利范围第4项所述之方法,其中步骤b之 网点分配系自最粗略层(第0层)至其中每一区间仅 含有一像素之最细微层(第log2N层)递归地计算而得 。 7.如申请专利范围第6项所述之方法,更包含为像素 阵列^Fin(i)形式之输入函数在不同阶近似网点密度 之步骤: 建构具有多阶层细节之次区间; 于每一阶层中,将该像素阵列^Fin(i)分为相同长度 的二元区间,使得于第j阶层处(0≦j≦log2N)有2j个长 度各为N/2j之区间,并且针对全部j及k计算输出强度 Nj,俾近似化输入强度Djk。 8.如申请专利范围第7项所述之方法,其中该输入及 输出强度系根据以下二式计算而得: 其中[]代表达到最接近整数之舍入运算,Ijk代表 第j阶层之第k区间,且Djk及Nj分别代表用于该输入 及输出影像之Ijk的强度阶层。 9.如申请专利范围第7项所述之方法,其中Djk系透过 小波转换以自下向上方式自最细微阶层计算而得, 该最细微阶层仅含有一像素,使得Djk=^Fin(i)(k)。 10.如申请专利范围第7项所述之方法,其中最终结 果集合{Njk,j=log2N,1≦k≦N}是在第i列之输出像素阵 列Gi。 11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中用于该 小波分析之该小波系为哈尔(Haar)小波。 12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中为了微 调半色调影像及补偿因隐式量化所产生的误差,进 行该半色调演算法之方法包含一误差扩散阶段,其 中网点分配系与原始亮度値相比较,且将一量化误 差扩散至下一或若干线中之像素。 13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中于该误 差扩散阶段期间,使半色调像素数列与相同列之原 始像素数列相比较,并且将该量化误差扩散至下一 列之相邻像素。 14.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该量化 误差为 Ei=Fin(i)-Gi (3) 其中,Fin(i)为输入像素阵列,且Gj为输出像素阵列, 且 针对目前的处理列,使用以下遮罩H将该误差扩散 至下一像素阵列: 。 15.如申请专利范围第1项所述之方法,进一步包含 于第二最细微层j=log2N-1施加除簇技术之后处理步 骤:就藉由分开区间Ijk所产生之二元区间I(j+1)(2k-1) 及I(j+1)(2k)而言,如果|2D(j+1)(2k-1)-Djk|≦T,则设定D(j+1 )(2k-1)=D(j+1)(2k)=Djk/2,且临界値T设定为T=0.1。 图式简单说明: 图1为习知的抖动法之示意图。 图2为习知的误差扩散法之示意图。 图3说明一些习知印表机所遇到之网点重叠及网点 扩大效果。 图4为提供本发明半色调法概观之示意图。 图5为小波分析之第一步骤的示意图。 图6(a)为多阶小波滤波器组之示意图。 图6(b)为一输入序列之树形分解小波系数之示意图 。 图7(a)显示将应用本发明半色调技术之输入影像。 图7(b)为自图6(a)之输入影像取出之一列。 图8为小波分析应用于图7(b)之列之示意图。 图9为说明哈尔(Haar)小波之图。 图10(a)至10(d)显示个别网点密度分布系为较佳半色 调法之前四个步骤重建。 图11为根据图10(a)至10(d)之网点密度分布应用于图7 (b)之列的网点分配示意图。
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