TW201120808A - Halftone image generation method and image processing system and computer program product thereof - Google Patents

Description

201120808 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與一種影像產生方法及其相關之影像處理系 統有關，特別是與一種以改良之點擴散法來將一灰階影 像，轉換為一半色調影像之半色調影像產生方法及其相關 之系統有關。 【先前技術】 數位半色調技術係為一種將灰階影像以黑白兩種顏色 顯示的技術。半色調技術主要用於打印資料，例如印刷的 雜誌、報紙以及書本等等，因為這些輸出裝置只能以黑白 形式輸出。半色調技術’主要是利用人類的眼睛敏銳性不 高的特性，因此一塊均勻的網點，我們可以控制其疏、密 程度，利用黑白像素來顯示出原本所要表示出的灰階效 果。半色调方法包含有序抖動法（ordered dithering)、點擴 散法（dot diffusion)、錯誤擴散(error diffusion)以及直接二元 搜尋法（direct binary search，DBS )。其中，點擴散法可利用 一類別矩陣（class matrix)與一擴散權重’而以平行處理方式 來提供可接受的影像品質與較快的處理效率。一般常用的 點擴散法係為Knuth與Mese提出的點擴散半色調算法。 Knuth提出的點擴散半色調算法是一種企圖在保留誤差擴 散的優點下，同時提供平行處理的一種算法。習知地，點 擴散法只有一種設計參數，即類別矩陣，其決定了像素被 半色調處理的順序。 基於在類別矩陣中處理順序會明顯影響到重建影像品 質之概念下，Knuth提出的最佳化方式係為嘗試減少在類 201120808 別矩陣中的baron(目前進行處理之成員周圍無數值更高成 員存在）及near-baron(目前進行處理之成員周圍僅存在一 個數值更高成員）數目，這種觀念非常直接，然而該方法: 未將人眼之特性考慮於其中，而致使所產生之影像在觀看 時是不舒服的。基於此種改良想法，Mese將人眼特性 入其類別矩陣的最佳化過程中。 ~ 然而，於Mese的類別矩陣最佳化過程中，僅使用單一 灰階值16來訓練以取得最終的類別矩陣，而所訓練出之類 • 別矩陣在套用於含有其他灰階值所構成之自然影像時，將 無法知到最佳的結果。再者，於Mese的類別矩陣最佳化過 程中，並未將擴散權重以及擴散區威之變化列入考慮，因 此也限制了該所訓練出之類別矩陣，對於重建影像品質上 的成長空間。 【發明内容】 有鑑於此，本發明提供一種半色調影像產生方法與影 像處理系統，其係用以將一灰階原始影像以具有較高^ 效率之點擴散半色調技術來轉換為/半色調影像，而可用 來改良所輸出之半色調影像品質。 本發月之μ知例提供一種半色調影像產生方法，其係 用二產半色調影像，其可適用於一系統，該系統包括 至少:影像輪入模組以及一半色調處理模組。首先，影像 '且模、且θ接收一原始影像。接著’半色調處理模組將利 ，，有一第一尺寸之一第一類別矩陣，以及具有—第一擴 域大小之—對應第一擴散權重矩陣，來對原始影像進 ^勺=擴散程序，以產生半色調影像’其中第一類別矩陣 '糸包3點擴散程序的一處理流程，並且半色調處理模組係 201120808 根據具有不同大小之複數類別矩陣，以及具有不同大小之 複數擴散區域，來對至少一參考影像進行一權重計算與一 品質評估，以得到在類別矩陣中具有第一尺寸之第一類別 矩陣、在擴散區域中之第一擴散區域大小，以及對應於第 一類別矩陣之第一擴散權重矩陣。 本發明之實施例另外可以提供一種影像處理系統，其 係用以產生一半色調影像，其包括至少一影像輸入模組以 及一半色調處理模組。影像輸入模組會接收一原始影像。 半色調處理模組係耦接至該影像輸入模組，並利用具有一 第一尺寸之一第一類別矩陣，以及具有一第一擴散區域大 小之一對應第一擴散權重矩陣，來對原始影像進行一點擴 散程序，以產生半色調影像，其中第一類別矩陣係包含點 擴散程序的一處理流程，並且半色調處理模組係根據具有 不同大小之複數類別矩陣，以及具有不同大小之複數擴散 區域，來對至少一參考影像進行一權重計算與一品質評 估，以得到在類別矩陣中具有第一尺寸之第一類別矩陣、 在擴散區域中之第一擴散區域大小，以及對應於第一類別 矩陣之第一擴散權重矩陣。 本發明上述方法可以透過程式碼方式收錄於實體媒體 中。當程式碼被機器載入且執行時，該機器便可以變成用 以實行本發明之裝置。 為使本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下。 【實施方式】 本發明係與一種影像處理方法有關，其係用以將一灰 201120808 階原始影像轉換為一半色 率之點擴散半色調技術，”而ζ，其係採用具較高執行效 圍，來配合不同大小（例如 不同大小的擴散區域範 進行最佳化程序，而將可二矩陣同時 所提現階段品質最好之點妒 +色”周衫像°°質，係優於

法固有的平行處理特性”，並且可同時保留點擴散 散法如直接二元搜尋與錯誤丁效率上遠高於習知的擴 處理紹本發明實施例之用於產生半色調影像之影像 之影^理圖本如發之用於產生半色調影像 中至少包括-影像輸入二 以及一影像輸出模組上色調處理模組⑽ ;::灰階影像之一原始影; 刚，並利用具有一第一尺寸之始影像資料 有一第-擴散區域大小之—對庳 ；^別矩陣’以及一具 該原始影像進行-點擴散程序，產重矩陣’來對 半色調處理模組12〇係根據且有 1里机耘，並且 及具有不同大小的擴散區域，來對至0少；;^貝旦別，陣，以 =權=Γ;Γ 估， 域大小，以及對應於第-類別矩陣之第—擴=重=區 201120808 :於12°如何根據具有不同大小的類别矩 ⑽進行二的=’來對至少一參考影像 明。 ％料异與〜質树之步驟，將於後進行說 收半7色13°係耦接至半色調處理模組120,以接 二模組120所產生的半色調影像150,並將此 ^像15G輸出。舉例來說，影像 印此+色調影像150。 J到 散法鐮埴纟t色U M如何將灰階影像利用點擴 色調影像的相關計算係為習知技術，以下 僮列出其結果，細節在此省略。 第2Α目’其係顯示一標準點擴散架構之示意 例中’假設原始影像大小為叫且係被分割 :S夕'a'之大小為MxN的區塊，每-區塊皆對應至同 二^具有相同於ΜχΝ的區塊大小的類別矩陣，類別矩陣 —H Ϊ擴散料的處理流程，且每:欠處理—個點。假設 ^ 素值255為白點且像素值〇為黑點，變數u示目 =處理的像素點’ x;y·表示由周圍已處理過之鄰近點擴散而 的累積誤差，變數^表示位置(i，j)的二元輸出值（亦即輸 出只有黑或自）’變數V,·"為經過修改的灰階輸出，、為經 ，修1的灰階輸出V,與二元輸出L之間的灰階差值，則 7’；、1與'7的關係如下列方程式（1)與(2)所示： 1 1 + X; ·· ，其中 -i.j 、，j —bi,j ,矣今 b J= Σ Σ ^U.+nXhrn!H (1) w=-ln=-l w 〇> if v,,y < 128 1255, if v,. , > 128 (2) 201120808 盆中，h 示一習知的=表示擴散權重’參見第2B圖。第2B係顯 位置，而位：政權重矩陣，其中符^表示正處理之像素 第2B圖所矛，^八__之巧^為擴散比例。如 平和垂直方6直角鄰域有額外的擴參數2是因為水 右#古if的誤差比對角方向的誤差更易察覺，故會具 有車乂同的相關性。ΐ奎、、*音-p^wk M & ' 誤，擴散之位置僅僅限於尚未處理4處=近

鄰近尚未處理 值。其-表示 程序=^擴散比例總和。第2C圖係顯示點擴散 e = 散，僅可擴狀尚未處理^示意圖。如第 圖所不，假設類別矩陣為第2D圖所示的8χ8矩陣（即 8:二類別矩陣)’則對位置0而言，將須要擴散至周圍 個』（如210所示），而對位置7而言，由於卜二、5的值 均小於7,則只須擴散至周圍5個點（如220所示）。此外， 參見第2C圖，因在每一個類別矩陣中之相同位置的成員可 同時處理，故假設一個8χ8的類別矩陣處理完整張影像僅 需要64個單位時間。 此外’於以下實施例中，將使用到峰值訊號雜訊比(peak

Signal to Noise Ratio，以下簡稱PSNR)作為半色調影像之 品質評估的準則。PSNR值可以用來測量原始影像與半色 5周影像品質的差異度’一般而言，PSNR值愈大，兩者的 差異愈小，若大於30dB ’人眼就無法看出兩張圖片的差 異。因此’ PSNR值可用來當作預期的結果參考值。舉例 來說’若半色調影像大小為PxQ時，則PSNR可定義如下： 2 201120808 PSNR = l〇logi〇

PxQ x255 ,neR Σwm,n ^xi+mJ+n ~ bi+mj+n)]2 (3) 其中表示原始灰階影像的值，心表示相對應之半色調影 像的值’ Ww’”表示LMS(Least-Mean-Square)濾波器在位置 (m，n)的係數值’ R表示訓練濾波器之區域大小（例如7*7)， 其中，％’”的值’舉例來說，可從本領域之技藝人士所熟 知的視覺心理學貫驗中獲得。於本實施例中，'的值可 利用下列公式得到： Λ

xi,j = Hwm,nbi+m,j+n f m,n^R efj=^xiJ-xij)2， ~-2eijbi+mJ+n * (A:+l)_ k wm,n ~wm,n+ /^i+mj+nbi+mj+n » 其中叫.，/，郇係表示最佳化的LMS係數，為及。的 MSE，A為用於調整LMS最佳化過程的收斂速度(於本實施 例中為1〇·5)。若>細，則減少 '的值，而 ，則增加Wm’w的值。此外，LMS濾波器具 有以下所述之人眼特性：（1)位於對角方向的敏感度低於正 交方向之敏感度；以及(2)在濾波器的中心具有最高的敏感 度，且敏感度係隨距離增加而降低。此PSNR以下將用於 辅助半色調影像品質的評估。 第3圖顯示依據本發明實施例之半色調影像產生方法 之流程圖。在此實施例中，半色調影像的產生方式將進行 說明。 201120808 首先，如步驟S310，由影像輸入模組110接收一原始 影像140。 接著，如步驟S320，半色調處理模組120利用具有一 第一尺寸的一第一類別矩陣，以及具有一第一擴散區域大 小之一對應第一擴散權重矩陣，來對原始影像140進行一 點擴散程序，以產生一半色調影像150。其中，第一類別 矩陣包含點擴散程序的一處理流程，並且半色調處理模組 120係進一步執行一類別矩陣的最佳化流程，而根據具有 不同大小之多個類別矩陣（例如8x8與16x16)以及具有不同 ® 大小之多個擴散區域（例如3x3、5x5、7x7與9x9)，來對至 少一參考影像進行一權重計算與一品質評估，以得到在類 別矩陣中具有第一尺寸的第一類別矩陣、在擴散區域中的 第一擴散區域大小，以及對應於第一類別矩陣的第一擴散 權重矩陣。於此步驟中，半色調處理模組120會將原始影 像140依據第一尺寸分為複數區塊，並將每一區塊依據第 一類別矩陣、第一擴散區域大小，以及第一擴散權重矩陣 之擴散權重來進行點擴散程序，而產生半色調影像150。 • 在本案中，類別矩陣的最佳化流程，係將擴散權重以 及類別矩陣共同進行最佳化，其中包括將類別矩陣的成員 交換操作與擴散權重矩陣的擴散權重調整操作，其細節將 於後進行說明。 類別矩陣的最佳化 本發明係將擴散權重以及類別矩陣共同進行最佳化， 此將會產生過多的組合，在此部分依據以下三種限制作為 化簡組合量的合法假設，該等限制如下： (1)擴散區域的所有擴散權重中，越靠近中心位置的重 201120808 要性將越高。 (2) 擴散權重中距離中心相同歐式距離者，給予相同權 重值。 (3) 最靠近中心的水平垂直四個位置權重固定為1。 其中第一個限制是考慮到了人眼的視覺特性，第二以 及第三個限制是為了減少係數可能的組合數量。舉例來 說，假設擴散權重大小為3x3，則依據前述的限制條件， 可化簡為只會有一個在角落的數值需要最佳化。請參照第 4圖。第4圖係顯示一依據本發明實施例之擴散權重矩陣 之示意圖。其中X表示目前正處理位置，其中最靠近中心 X的水平與垂直四個位置的權重固定為1，而擴散權重中距 離中心相同歐式距離者給予相同權重值0.5。 假設類別矩陣的大小為8x8時，在最佳化過程中，任 何一個在類別矩陣的成員，將會與其他63個剩餘成員進行 交換動作，並使用第6圖所示不同的參考影像當作訓練 集。第6圖顯示依據本發明實施例之參考影像示意圖。其 中，任何一次的交換操作均包含了一個完整的擴散權重最 佳化過程，且係數的調整精度設定為10'5，亦即每次調整士 1CT5。另外於上述部份所提及之品質評估準則PSNR，將會 應用於計算對應由點擴散程序所取得的半色調影像之平均 PSNR(於交換前以及交換後）。對於在交換過程中所可獲得 之最高PSNR的成員交換位置以及相應的最佳擴散權重， 將被保留下來，以下繼續持續新一輪的最佳化過程，直到 沒有明顯的影像品質改善為止，此時最終所保留下來的類 別矩陣以及擴散權重，將作為輸出結果以供實際使用。詳 細的類別矩陣最佳化流程如第5圖所示。 201120808 第5圖顯示一依據本發明實施例之類別矩陣的最佳化 程序之流程圖，用以決定前述最佳化作用之具有第一尺寸 的第一類別矩陣，以及一具有第一擴散區域大小之對應的 第一擴散權重矩陣。 首先，如步驟S510所示，其提供一初始類別矩陣C與 一初始擴散權重矩陣H。於本實施例中，假設以第2D圖的 類別矩陣作為初始類別矩陣C，並以第2C圖的擴散權重矩 陣作為初始擴散權重矩陣Η。 如步驟S520所示，其分別以可能的擴散區域大小之其 中一者，來測試初始類別矩陣C。四種不同大小的擴散區 域3x3、5x5、7x7與9x9將分別拿來測試初始類別矩陣C 以得到不同的擴散權重。初始類別矩陣C將以選取的擴散 區域大小（例如3x3)為單位分割為區塊，再以區塊為單位進 行後續的最佳化程序。 如步驟S530所示，依序由所測試之初始類別矩陣C中 所選取的擴散區域大小中選出一成員，並將此成員與擴散 區域大小中的每一個剩餘成員進行交換，以產生一交換類 別矩陣。舉例來說，假設在類別矩陣中的成員為一維序列 且類別矩陣大小為8x8,任何一個在類別矩陣的成員C(i) 將與另位其他的63個剩餘成員C(j)交換，其中。 如步驟S540所示，於每次交換操作時，依據一特定規 則，對初始權重矩陣C進行一擴散權重調整，以產生一調 整擴散權重矩陣。於此步驟中，可配合精度1〇_5調整擴散 權重，在調整擴散權重的過程中，該特定規則係為前述的 三種限制條件，亦即擴散區域中最靠近中心的水平與垂直 的位置將被固定為1，且距離中心相同歐幾里德距離的位 13 201120808 置將使用相同的權重數值（參見第4圖）。 如步驟S550所示，利用每一交換後的類別矩陣與每一 次調整後的擴散權重矩陣來進行點擴散程序’以產生對應 的一第二半色調影像，並計算所產生的每一第二半色調影 像之一第二平均PSNR。於此步驟中，可利用前述的PSNr 計算公式，來得到每一第二半色調影像的一第二平 PSNR。 ~ 如步驟S560所示，利用公式max(pSNR(swapped C， switched一Η))，保留交換過程中所可獲得之最高pSNR的成 員交換位置以及相應的最佳擴散權重，以作為新的類別矩每 陣以及擴散權重，而進行下一輪的最佳化。交換後的類別 矩陣以及經調整的擴散權重之組合，將會取得越來越好的 影像品質。於此步驟中，將進行交換前與交換後的影像進 行品質評估’藉由比較交換前與交換後的半色調影像的平 均PSNR，來判斷影像品質是否有所提升。若沒有可以使 得影像品質提昇之改變的話，將保持尚未變更前的類別矩 陣以及擴散權重。在完成一次最佳化後，如步驟§57〇，判 斷是否所有類別矩陣的成員皆已最佳化。若是，則執行+ 驟S580。若尚有其他成員尚未處理(步驟S570的否· 到步驟S530，選擇另一個類別矩陣的成員C(i)，並將此成 員與擴散區域大小中的每/個剩餘成員進行交換，以產生 一交換類別矩陣，並且重覆執行步驟S540到步驟S56〇。 如步驟S580所示’判斷是否有任何交換可改善由點把 散處理所取得之影像的品質。若是’表示最佳化尚未完成二 則重覆執行步驟S530至步驟S570。若無任一交換可改盖 由點擴散處理所取得之影像的品質（步驟S580的否），則^ 14 201120808 佳化程序將被終止。此時，最終的類別矩陣盥 陣，即為J述最佳化的具有第一尺寸的第—類=重： 及-具有^擴散區域大小之對應的第—擴散權重 舉例來說，於一實施例中，假設所考慮之類別矩^之 大小分別為8x8與16x16，並且擴散區域之 3、5x5、7X7與9x9時，使用前述最佳化流程來刀考二3X 大小的類別矩陣以及擴散權重及區域，就可以獲得^

終收斂的類別矩陣與擴散權重的組合。接著，使用、言8『 類別矩陣’來對第6圖中用於測試之不同參考影像^行= 擴散程序後，取平均PSNR以進行品質評估，其結果如第 7圖所示。第7圖顯示依據本發明實施例之平均psNR計 算結果之示意圖’其顯示使用8χ8與16χ16的類別矩陣對 第6圖的測試影像所取得之平均p SNR，其中横軸表示§ 濾波器大小，而縱軸表示其對應的PSNR值。如第7圖所 示，其中曲線710代表類別矩陣大小為8χ8的平均pSNR， 而曲線720代表類別矩陣大小為16χ 16的平均psnr。由 第7圖可知’當使用3x3的擴散權重時具有最高的pSNR， 其對應的具有最高PSNR之8x8與16x 16的類別矩陣分別 如第8A圖與第8B圖所示，而其所對應的擴散權重則如第 9A圖與第9B圖所示。因此，之後便可利用第圖與第 9A圖或第8B圖與第9B圖的類別矩陣與擴散權重來進行 點擴散處理，以產生所需的半色調影像。 綜上所述，依據本發明實施例之半色調影像產生方法 及其相關之影像處理系統，係針對原始灰階或多色階影像 應用經改良之點擴散處理法，來進行平行處理取得半色調 影像’其中對於擴散權重及類別矩陣係在共同最佳化過程 15 201120808 中’考慮了人眼視覺之特性爽推 合人觀看所$ “ = 進影像品質的評估，因此 田 生之丰色凋影像時可獲得較舒服的威受。μ· 外’在共同最佳化過程中湘多^較舒服的^ °此 到的不同色階值的自鈇影像，來心只際情況下所會使用 r需=i:=訓練出之類別矩陣更可貼近於實際應 似汗》明之半色調影像產生方法可以整合近 =m色調影像品質與有序抖動法平行處理： 質與高效率之半色調影像產生方法，而 丨上，並適用於書報雜誌等輸出。

^注”疋，雖財發明之前述模組或單元係例 件，兩個或以上之此等組件可被整合在二 3因而可降低糸統内的組件數。同理 可被分開使用，因而增加系絲内夕4 L L J、且件 組或單元組件可實現在任何硬f &且核。Μ ’該等模 Λ祝隹任仃硬體、韌體、和軟體之組合中。 #’或特定型態或其部份，可以用程式竭 ::存在。程式碼可以包含於實體媒體内，例如軟碟、 之針硬碟、或7^任何其他機11可讀取(如電腦可讀取)

媒體’亦或秘於外麵式之電肺式產品中J =程式碼_n ’如電腦載人且執行時，此機器變成 ^參與本發明之裝置。程式碼也可以透過—些傳送媒 士如電線或電纔、光纖、或是任何傳輸㈣進行傳送， ς。。’當程式碼被機器’如電腦接收、載人且執行時，此 機=就變成用以參與本發明之裝置。#在一般用途處理單 ^1作％ ’程式碼結合處理單續供—操作類似於應用特 疋邏輯電路之獨特裝置。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 16 201120808 限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 201120808 【圖式簡單說明】 第1圓係顯示依據本發明實施例之用於產生半色調 像之資料處理系統。 ' 第2A圖係顯示一標準點擴散架構示意圖。 第2B係顯示一習知的擴散權重矩陣。 第2C圖係顯示點擴散程序之錯誤擴散僅可擴散於尚 未處理點之示意圖。 ° 第2D係顯示一習知的8χ8類別矩陣。 第3圖係顯示依據本發明實施例之半色調影像產生 法之流程圖。 _

第4圖係顯示一依據本發明實施例之擴散權重矩陣之 示意圖。 第5圖係顯示一依據本發明實施例之類別矩陣的最佳 化程序之流程圖。 第6圖係顯示一依據本發明實施例之參考影像示意圖。 第7圖顯示一依據本發明實施例之平均PSNR計算結 果之示意圖。

第8Α圖與第8Β圖係顯示依據本發明實施例之類別矩 陣示意圖。 、 ^ 、 實施例之擴散權 第9A圖與第9B圖係顯示依據本發明 重矩陣示意圖。 【主要元件符號說明】 100〜影像處理系統； 120〜半色調處理模組； 140〜原始影像； 160〜參考影像； S510-S580〜執行步驟。 110〜影像輪入模組； 〜影像輪出模組； 150〜半色調影像； S310-S320〜執行步驟; 18

Claims (1)

1. 201120808 七、申睛專利範圍： 1 ·種半色s周影像產生方法，i係 像，且係適用於一系統，該系統包括至少色調影 以及==處理池，該方法包括下列步&組 =像輪入模組接收-原始影像；以及 “半色調處理模組利用具有 矩陣，以及具有-第-擴散區域大小之第一類別 色調影像， ，’點擴散転序，以產生該半 *程處理流 =二及具有不同大小之複數擴散區域，來=類 2=;;重=與_品質評估’以得到在該等類 [域中之該第-擴散區域大 等擴散 陣之該第-擴散權麵陣。及對應於該第-類別矩 .法Λ如二圍第1項所述之半色調影像產生方 別矩陣模組係根據具有不同大小之複數類 該品細，以得到在該_別 域中^ί ' _等擴散區 W苐一擴放區域大小，以及對應於該第一類別矩 之邊，—擴散權重矩陣之步驟，包括： 、 提供一初始類別矩陣與一初始擴散權重矩陣； 類別::爾擴散區域大小之其中-者，來測試該初始 依序由所測試之該初始類別矩陣的該擴散區域大小中 19 201120808 ；^出 赤 π» 、 之每一去貝，並將該成員與該擴散區域大小卡之剩餘成員 於，，行—交換操作，以產生一交換類別矩陣； II次進行該交換操作時，係依據—特定規則，來對 陣重矩陣進行一擴散權重調整，以產生-調整擴散 拓!每—該等交換類難陣與每—該等調整擴散權重 來進行該點擴散程序’以產生對應之—第二半色調影 ^算每—該㈣二半色調影像之—第二平均峰值 雜訊比；以及 依據該等第二平均峰值訊號雜訊比，來 別矩陣與其對應之該第―缝權重矩陣。 類 3.如申請專利範圍第2項所述之半色調影像產生方 >、’其中該特定規㈣包含將該擴散權重料中較靠近中 〜位置的點給讀高值，並將該擴散權重矩陣中距離中心 相同距離者給？相同權重值，以及將最靠近中^的水平垂 直四個位置權重設為1。 、4‘如申請專利範圍第i項所述之半色調影像產生方 法，其中該半色調處理模組利用具有該第一尺寸之該第一 類別矩陣’以及-具有該第—擴散區域大小之該對應第一 擴散權重矩陣，來對該原始影像進行該點擴散程序’，以 生該半色調影像之步驟更包括： 將該原始影像依據該第一尺寸分為複數區塊；以及 將每一該等區塊依據該第一類別矩陣、該第—擴散區 域大小，以及該第一擴散權重矩陣之擴散權重，來進行該 點擴散程序，以產生該半色調影像。 20 201120808 5.如申請專利範圍第4項所述之半色調影像產生方 法，其中該半色調影像之每一點係依據下列公式產生： -i+mj+n

   V； Σ Σ- n=-\n~-\ e 0, if v„; < 128 [255, ifvu>128 ’ 二中〜表示目如處理的像素點，χ〇·表示被周圍已處理 過之鄰近點擴散而來的累積誤差，、表示位置（i，j}的二元 輸出，，’，7為經過修改的灰階輸出，為經過修改的灰階 輸出與—兀輸出\7之間的灰階差值，而I表示對應該 點之擴散權重。 6.如申請專利範圍第i項所述之半色調影像產生方 9 9其中該导擴散區域大小至少包括3x3、5x5、7x7以及 法 t申請專利範圍帛1項所述之半色調影像產生方 ，、中該等類別矩陣大小至少包括8χ8以及16χ16。 法 ^如申請專利範圍第！項所述之半色調影像產生方 /、中該參考影像係為一多色階之自然影像。 9 ·—種影像處理系統，其係用以產生一丰$ 係適用於-系統，包括： 生+色―像’且 二f像輸人模組，其係用以接收-原始影像；以及 利用jl右!^處理模組，其_接至該影像輸人模組，並 弟一尺寸之一第一類別矩陣，以及具有一第一 擴散區域大小之一蚪庙筮樜土 矛 像推〜 制m罐重轉，來對該原始影 像進仃—點擴散程序，以產生該半色調影像，丨J始〜 其中該第-_矩陣包含該點擴散料的—處理流 21 WU20808 別矩陣，：:土:處理模組係根據具有不同 干从及具有不同大小才、—大小之複數類 參考影像進行一權重計管盘〜，數擴散區域，來對至少一 別矩障，具有該第-尺寸之、談估’以得到在該等類 區域令之該第一擴散區域大^ ㈣、在該等擴散 陣之該第-擴散權重矩陣。 乂及對應於該第-類別矩 包括統，其更 處理模组，以用來接收並輸出接至該半色調 U·如申請專利範圍第9頂2色凋影像。 該半色調處理模組更進一步提：之影像處理系統’其中 =權f陣;分別以該等擴散 試之該二US 小中之剩餘成員的每一者進行」】與1散區域大 對__時’㈣一特定規則， ^初始權重矩陣進行一擴散權重調整，以產生一 陣，-該等交換類別矩陣與每-, =散權4鱗進行擴散程序，以產生對紅-第二 ^调影像；計算每-該等第二半色調影像之一第二平均 f值訊雜訊比’並依據該等第二平均峰值錢雜訊比， ^到該第-類別矩陣與其所對應之該第^擴散權重矩 陣。 12.如申請專利範圍帛u項所述之影像處理系統，其中 該特定規則係包含將該擴散權重矩陣中較靠近中心位置的 點、’、。予較南值，將該擴散權重矩陣中距離中心相同距離者 22 201120808 給予相同權重值；以及將最靠近中心的水平垂直四個位置 權重設為b 13.如申請專利範圍第9項所述之影像處理系統，其中 該半色調處理模組更將該原始影像依據該第一尺寸分^複 數區塊，並將每一該等區塊依據該第一類別矩陣、該第一 ，散區域大小，以及該第一擴散權重矩陣之擴散權重來進 行該點擴散程序，以產生該半色調影像。 =>14.如申晴專利範圍第η項所述之影像處理系統，其中 • 該半色調處理模組係係依據下列公式產生該半色調影像之 每一點： V； 心二其中 hj e，，广，其中b ij :Σ Σ m=-ln=-l ^ 〇, if v( j < 128 [-255, if vLJ > 128

   表示目前處理的像會點，4表示被周圍已處理 义鄰近v點擴散而來的累積誤差，、表示位置(iJ)的二元 ί /為經過1改的灰階輸出，〜為經過修改的灰階 元輸出之間的灰階錄，而u示對應該 ，.”占之擴散權重。 兮箄174專鄉31第9項所述之影像處理系統，其中 該專^區域大小至少包括3x3、5x5、7x7以及9x9。 今箄⑽專利範圍第9項所述之影像處理⑽，其中 =陣大小至少包括Μ以及 該參考，像3利f圍第9項所述之影像處理純，其中 象係為_多色階之自然影像。 •種電滕程式產品，並俜用以妯嬙哭.入廿拙一 一半色調影像產味t、土 /、係用以被一機益載入並執仃 王万法，而用來產生一半色調影像，該電 23 201120808 腦程式產品包括： 一第一程式碼，用以接收一原始影像； 一第一程式碼，用以利用具有—筮一 別矩陣，以及—且有一第一萨鸯 寸之—第一類 權重矩陣，來對；：妒拳傻：域大小之對應第-擴散 半色調影像原純如了 —點魏程序，喊生該 程包含該點擴散程序的-處理流 陣’以及具有;同大小之複數類別矩 影像進行-權重物一,^區域’來對至少-參考 陣中具有該第一尺+ ；；叩質评估，以得到在該等類別矩 中之該第1散區域大^第"：類別矩陣、在該等擴散區域 該第—擴散權重矩陣。、’以及對應於該第—類別矩陣之

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