彩色数字半色调技术的研究

论文摘要

数字半色调技术是基于人眼的视觉特性和图像的成色特性,利用数学、计算机等工具,在二值(或多色二值)呈色设备上实现图像的最优再现的技术,该技术不仅广泛应用于打印、印刷、显示设备与图像输出方面,还应用于压缩存储、纺织以及医学等领域。因此,研究数字半色调技术具有重要的现实意义和应用价值。本文介绍了数字半色调技术的基本理论,包括：灰度图像和彩色图像半色调技术的基本原理,人眼视觉系统和评价数字半色调图像质量的标准。重点研究了矢量误差扩散算法和基于查找表的半色调算法。针对矢量误差扩散算法,对影响矢量误差扩散算法质量的关键因素：阈值的选取、误差滤波器系数的选取以及处理过程中扫描像素路径的选取进行了研究,通过分析比较得出了最佳的组合方式,提出了基于颜色相似度量化的改进的矢量误差扩散算法,验证了算法的有效性并与典型的算法进行了对比。在查找表彩色半色调算法的基础上,提出了一种改进的基于边缘增强的查找表算法。该算法首先对图像边缘进行简单的分类,定义边缘模式,之后根据图像的边缘模式和连续图像生成半色调图像。实验表明,边缘增强的查找表算法克服了原算法边缘模糊不清的缺陷。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数字半色调技术的概念
• 1.2 数字半色调技术的发展及研究现状
• 1.2.1 数字半色调技术的发展
• 1.2.2 数字半色调技术的研究现状
• 1.3 论文主要研究工作和章节安排
• 第二章 数字半色调技术的基本理论
• 2.1 数字半色调技术
• 2.2 人眼视觉系统（HVS）
• 2.2.1 人眼视觉系统特性
• 2.2.2 彩色人眼视觉系统模型
• 2.3 数字半色调技术的基本原理
• 2.3.1 灰度图像半色调技术的基本原理
• 2.3.2 彩色图像半色调技术的基本原理
• 2.4 打印机对半色调结果的影响
• 2.5 数字半色调图像质量的评价标准
• 第三章 彩色误差扩散算法
• 3.1 彩色误差扩散算法的基本原理
• 3.1.1 标量方法和矢量方法
• 3.1.2 颜色模型及其转换
• 3.1.3 色彩管理
• 3.1.4 矢量误差扩散算法的基本原理
• 3.2 影响矢量误差扩散算法性能的因素以及对比分析
• 3.2.1 影响矢量误差扩散算法性能的主要因素
• 3.2.2 矢量误差扩散算法的对比分析
• 3.3 基于颜色相似度量化的矢量误差扩散算法
• 3.3.1 算法构建基础
• 3.3.2 算法的实现
• 3.3.3 算法的性能分析
• 第四章 基于查找表的彩色半色调算法
• 4.1 基于查找表的半色调算法
• 4.1.1 建立基于半色调模式查找表
• 4.1.2 模板的选择
• 4.1.3 算法的实现
• 4.1.4 实验结果分析
• 4.2 改进的边缘增强的查找表半色调算法
• 4.2.1 建立基于边缘模式的查找表
• 4.2.2 边缘模式的设计
• 4.2.3 算法的实现
• 4.2.4 实验结果分析
• 4.3 两种改进算法的性能比较
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献