数字半色调技术研究

论文摘要

打印机RIP(光栅图像处理器)软件是宽幅面喷墨打印机至关重要的部分。数字半调技术是RIP软件中关键技术之一,直接影响打印输出效果,在打印系统中占有重要的地位。本文主体内容分为两部分:灰度图像数字半调技术和彩色图像数字半调技术。在灰度图像数字半调技术的研究中,首先对各种经典的数字半调技术,如模板法、抖动法和误差分散法等进行了总结和评价,分析了它们的缺陷和数字半调中产生形变的原因。针对这些缺陷和形变,介绍了几种改进的半调算法,如点分散算法、蓝噪声误差分散法、边缘增强误差分散法和基于打印机模型的误差分散法等,针对经典误差分散法的并行性、特定灰度级出现较明显的人工纹理、边缘模糊和打印输出色调整体偏暗等问题分别给出了解决方案并进行了优化。最后对这几种算法进行了综合性的评价,为打印机RIP软件设计提供依据。在彩色图像数字半调技术的研究中,重点放在矢量误差分散法上。与传统的彩色数字半调技术相比,矢量误差分散法考虑到了各个颜色位面之间的相互关系,能够产生更好的半调图像。本文将最小亮度分布标准引入到矢量误差分散法中,提出了一种基于最小亮度分布标准的矢量误差分散法。该算法首先将最小亮度分布标准引入到量化过程中,根据输入颜色的RGB三元组确定最小亮度分布四元组;然后,遍历该四元组对应的判决树以获得输出颜色;最后,通过求解最优滤波器,使量化误差传播到人眼视觉系统最不敏感的频率和颜色上。实验证明,算法将表现任何一种输入颜色的半色调颜色的数目由原来的八种限制到亮度差异最小的四种,使得处理后的半调图像具有更好的视觉效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数字半调的概念
• 1.2 数字半调技术发展及研究现状
• 1.3 论文主要工作
• 1.4 章节安排
• 第二章 数字半调基本理论
• 2.1 图像的数字化表示
• 2.2 人眼的视觉低通性
• 2.3 数字半调基本原理
• 2.4 数字半调技术在打印系统中的地位
• 2.5 半调图像质量评价指标
• 第三章 灰度图像数字半调技术
• 3.1 模板法
• 3.2 抖动法
• 3.3 误差分散法
• 3.4 数字半调中的形变
• 3.4.1 技术本身带来的形变
• 3.4.2 点增益与点丢失现象
• 3.4.3 打印机模型
• 3.5 改进的半调算法
• 3.5.1 点分散算法
• 3.5.2 蓝噪声误差分散算法
• 3.5.3 边缘增强误差分散法
• 3.5.4 基于打印机模型的误差分散法
• 3.6 灰度图像数字半调算法比较研究
• 第四章 彩色图像数字半调技术
• 4.1 传统彩色图像数字半调技术
• 4.2 矢量误差分散法
• 4.2.1 矢量误差分散法基本原理
• 4.2.2 改进的矢量误差分散法
• 4.3 基于最小亮度分布的矢量误差分散法
• 4.3.1 基于最小亮度分布标准的矢量量化
• 4.3.2 最优滤波误差分散法
• 4.3.3 基于 MBVC 的矢量误差分散法
• 第五章 结论与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 数字半调技术展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间的研究成果