WO2007048290A1 - Methode de commande de points en reseau et de formes de points en reseau d'une image en simili fm/am sur un appareil presentant une profondeur d'imagerie de plusieurs octets - Google Patents

Methode de commande de points en reseau et de formes de points en reseau d'une image en simili fm/am sur un appareil presentant une profondeur d'imagerie de plusieurs octets Download PDF

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WO2007048290A1
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pixel
dot
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PCT/CN2006/000857
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Haifeng Li
Bin Yang
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Peking University Founder Group Co., Ltd
Beijing Founder Electronics Co., Ltd.
Peking University
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    • H04N1/4057—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern the pattern being a mixture of differently sized sub-patterns, e.g. spots having only a few different diameters
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    • H04N1/4052—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions
    • H04N1/4053—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions with threshold modulated relative to input image data or vice versa

Definitions

  • the invention belongs to a halftone dot generation method in the field of image hard copy replication, and particularly relates to a frequency modulation amplitude modulation hybrid dot network control method on a multi-bit imaging depth device. Background technique
  • Hard copy reproduction of images mainly involves the hanging plate making technology of printers and high-end printing plate making equipment.
  • the hanging net technology for image hard copy copying is also known as digital image halftone technology.
  • Digital image halftone technology can be divided into two categories, namely, amplitude modulation hanging net and frequency modulation hanging net.
  • the amplitude modulation hanging network is also called the aggregation point ordering dithering technique, and is characterized in that the dyed dots of the generated halftone image are geometrically located adjacent to each other to form a cluster of dyed regions. These dyed areas are also called mesh points. Since the spot-pointed ordering technique uses the method of controlling the dot area to reproduce the grayscale of the original image, it is called an amplitude-modulated dot.
  • multi-bit depth imaging equipment is affected by the dynamic control output mechanism of multiple network points.
  • Multi-site network points are more difficult to operate on the controllability of network type.
  • the shape and characteristics of multi-bit network points of output are not fully equipped with multi-site network points. It should have the characteristics of increasing the uniformity of the dot level. In the actual device output, the size of the dot is inconsistent, and the resulting image has a graininess and other unevenness, which affects the image output quality.
  • the size change of the Internet point at different levels is similar to the amplitude modulation dot, which is the size of the dot increasing with the level.
  • the outlets are independently changed and separated from each other; in the intermediate density area, as the size of the dots increases, they gradually begin to overlap with each other, so that independent dots and overlapping dots in the density zone coexist.
  • the characteristics of the dot points based on the above two density regions are affected by randomness, which leads to different shape characteristics of the dots, which causes a series of problems that the output shield of the dot is not smooth. Therefore, in solving the problem of quality problems of multi-bit hybrid dots, The main contradiction is how to solve the problem of the control method of the shape coordination of the low density and medium density area.
  • an object of the present invention is to provide a frequency modulation and amplitude modulation hybrid dot network type control method on a multi-bit imaging depth device.
  • the method can not only ensure that the original frequency modulation and amplitude multi-bit hybrid dot technology has the controllability of the dot shape, but also can solve the randomness of the network type change caused by the randomness of the error diffusion, thereby effectively utilizing the multi-bit
  • the mixed halftone hybrid dot of the imaging depth device improves the output quality of the hybrid dot by printing the output effect of the image forming apparatus.
  • a frequency modulation and amplitude modulation hybrid network control method on a multi-bit imaging depth device comprising the following steps: Step 1: First, according to the image bit depth n of the device, The level of the tone to 255 is divided into 2" - 1 different areas:
  • the corresponding bit output lattice range is as follows:
  • O ⁇ is a binary representation of the ⁇ bit depth
  • Step 2 In the range of the level tone of [0, 255], the ⁇ -bit imaging depth output probability is set;
  • Step 3 In 2"- 1 different areas (i? M , ], based on the error diffusion double feedback, the frequency modulation and amplitude modulation hybrid network hanging network method, respectively
  • the specific processing method includes the following steps:
  • the method of bidirectional scanning is used when scanning and inputting the original image, that is, for each line of the continuously scanned original, the scanning first scans one line from left to right, and then the scanning of the next line is performed from right to left, and so on. Proceed until all lines have been scanned.
  • ** represents the current point pixel position
  • the arithmetic ratio of the other positions represents the diffusion weight value at the position relative to the current pixel, which ranges from [0, 1] and satisfies:
  • the scanning direction is from left to right
  • ** represents the current point pixel position
  • the parameters of other positions represent the diffusion weight value relative to the current pixel, which ranges from [0, 1] and satisfies:
  • fRand (i?( , t)/R_ MAX— 0.5) x cDither
  • Dw w 3 ⁇ fRand
  • fRand is the jitter trimming parameter
  • R(m,t) is the random value parameter for scanning the current point
  • ?- is the random parameter? (maximum value of 0
  • c3 ⁇ 4Y/ ⁇ is the jitter amplitude Adjust the parameters, the The parameters determine the quality of the amplitude modulation characteristics
  • ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ ⁇ 3 is the weight diffusion value in different directions of the diffusion filter W after jitter.
  • Step 4 When the hybrid network is implemented in the area (R M , R ( ), the cumulative value ShapeCur is controlled according to the probability threshold and the network type of the current point, and the adjacent dynamic output output mechanism is used to output the gray in the adjacent direction. Dynamic calculation method:
  • the pseudo-random function random can be automatically generated in the compilation environment, e [0, 255]; dynamically calculate the output lattice data:
  • the specific steps of the output gray matrix dynamic calculation output dot matrix data control network in the adjacent direction are as follows: (1) . According to the stability of the multi-bit imaging depth device and the output linearization feature, the mesh type control adjustment density region is determined;
  • step (3) According to the shape of the dot to be adjusted determined in step (2), combined with the imaging characteristics of the output device, determine the shape of the target dot and the shape of the dot to be avoided;
  • the gray-scale dynamic statistical algorithm of the adjacent direction output gray is used to determine the multi-bit mixed halftone binary dot output range parameter, and the control point setting method in the algorithm includes The following steps: 1) Set the output gray value a of the previous point of the current point, a. The output gray value of the previous point is b;
  • ⁇ 3 ⁇ 4 indicates the sum of the gray scales of the 2X2 rectangular area around the current point
  • step four two methods of dynamically controlling the output gray value are simultaneously employed.
  • the two methods for dynamically controlling the output gray value are: a dynamic variable hierarchical output method, and an adjacent direction output gray dynamic statistical method. Both methods are indispensable.
  • the effect of the invention is: using the method provided by the invention, based on the original error diffusion double feedback multi-frequency modulation and amplitude modulation hybrid network hanging network method, according to the requirements of the device imaging on the network point, the multi-position imaging device is fully utilized.
  • the utility model can output the frequency modulation and amplitude halftone mixing hanging net effect with controllable dot shape change at a low resolution, solves the graininess problem of the mixed halftone dot in the actual output, and ensures the smoothing effect of the level tone.
  • Figure 1 is a schematic diagram of dynamic statistics of adjacent output gray scales.
  • Figure 2 is a schematic diagram of the shape of the dot in the low density region before adjustment.
  • Figure 3 is a schematic diagram of the shape of the dot in the medium density region before adjustment.
  • Figure 4 is a schematic view of the shape of the adjusted low density area dots
  • Figure 5 is a schematic view of the shape of the adjusted intermediate density zone
  • Figure 6 is a comparison diagram of outlet output effects.
  • the invention is based on the existing multi-bit imaging deep-frequency modulation and amplitude modulation hybrid network hanging method with error diffusion double feedback, adopts the dynamic shape precise control generation algorithm of the dot shape, and realizes a frequency modulation and amplitude modulation hybrid network on the multi-bit imaging depth device.
  • the medium-density area (84 ⁇ 171): Since the independent network points exist at the same time as the overlapping network points, in addition to the requirements of the low-density area, the principle of the same level of the dot-point size and the pixel-level arrangement of the network points are to be followed. The incremental principle, so that the output of the dot is closer to the characteristics of the 2-bit imaging depth dot.
  • the output device in the example is a low-resolution laser printer, the print linear characteristic does not limit the requirements of the density area, and the density area is still based on the output principle of the original multi-site dot. Output.
  • the corresponding bit output lattice range is as follows:
  • the pure black is set to 0, and the pure white is 255.
  • the error value ⁇ , ⁇ is multiplied by a diffusion filter e and a certain weight distribution value, and then diffused to the unprocessed pixel around the currently processed pixel, the original image of the diffused position
  • the prime value g(,t) sums the error values that are diffused onto the pixel to obtain a new original pixel input value g'(,t).
  • the error diffusion filter uses the diffusion principle and weight distribution coefficient of the following table:
  • Step 2, 3 above completes the first diffusion feedback operation, and realizes the basic principle of error diffusion.
  • the scanning direction is from left to right
  • ** represents the current point pixel position
  • the parameters of other positions represent the diffusion weight value relative to the current pixel
  • the value range is
  • the dithering algorithm in this embodiment is processed by the following algorithm:
  • Dw 3 w 3 - fRand
  • ? ( , t) is the random value parameter for scanning the current point
  • ? - is the random parameter R (maximum value of 0
  • c3 ⁇ 4YAer is the jitter amplitude adjustment parameter, This parameter determines the quality of the amplitude modulation characteristics
  • ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ rfw 3 is the direction of the filter W in the different directions after the jitter Weight spread value.
  • the above step (4) completes the second diffusion feedback operation, and realizes the amplitude modulation characteristic of the frequency modulation network.
  • the above parameters are set as follows:
  • the pseudo-random function random can be automatically generated in the compilation environment.
  • e[0,255] Dynamically calculates the output matrix data according to Equation 2.
  • the adjacent direction output gray scale dynamic calculation output dot matrix data control network type is realized as follows:
  • the adjustment density regions determined in this embodiment are: low density regions (171 to 255) and medium density regions (84-171). 2). According to the requirements of the pulse width adjustment technical parameters of the multi-position imaging depth device, combined with the requirements of the random mesh type and the output stability of the device in different density regions for the shape of the dot in different density regions, the shape of the dot to be adjusted is determined;
  • the shape of the dot to be adjusted in the low density region (171 to 255) can be referred to FIG. 2, and the shape of the dot in the medium density region (84 to 171) needs to be adjusted.
  • step 3 According to the shape of the dot to be adjusted determined in step 2), combined with the imaging characteristics of the output device, determine the shape of the target dot and the shape of the dot that should be avoided.
  • the shape of the target dot in the low-density region is shown in Fig. 4.
  • the symbol * represents the output gray scale to be adjusted, and the value is 1 or 0;
  • the shape of the target dot in the medium density region is shown in Fig. 5.
  • the center gray value of the 2-bit dot is 3. 4).
  • the output gray level dynamic statistical algorithm of the adjacent direction is used to determine the multi-bit mixed halftone binary dot output range parameter.
  • the embodiment adopts the following pseudo code to implement the above steps:
  • the control point setting method is as follows: 1) Set the current point The output gray value a of the previous point a, the output gray value of the previous point is b;
  • a 2-bit FM amplitude modulation hybrid network can be realized, and the comparison of the hanging network effect map and the original 2-bit hybrid network point can be seen in FIG.
  • the figure in one line is a sample of the dot before the correction, and the figure in the second line is the modified example.

Description

在多位成像深度设备上的调频调幅混合网点网型控制方法 技术领域
本发明属于图像硬拷贝复制领域的半色调网点生成方法， 具体涉及一 种在多位成像深度设备上的调频调幅混合网点网型控制方法。 背景技术
图像的硬拷贝复制主要涉及打印机及高档印刷制版设备的挂网制版技 术。 用于图像硬拷贝复制的挂网技术又称为数字图像半色调技术。 数字图 像半色调技术可以分为两类， 分别是调幅挂网和调频挂网。 调幅挂网又称 为聚集点有序抖动技术， 其特征是所生成的半色调图像的染色点在几何位 置上是两两相邻地聚合在一起的， 从而形成了一簇一簇的染色区域， 这些 染色区域又被称为网点， 由于聚集点有序抖动技术采用控制网点面积的方 法再现原稿图像灰度， 因而被称为调幅网点。
现有技术中， 基于调频网与调幅网混合挂网的技术， 主要有申请人提 交的中国专利申请"一种基于双反馈的误差扩散调频挂网方法" （申请号： 20051 0068127. 8 , 公开日 2005年 9月 14 日 ） 。 该项专利申请所公开的技 术方案中的调频调幅混合网点技术主要是基于一位或多位成像深度设备基 础上的网点生成通用算法， 在实际设备输出网点时， 由于已有技术中的网 点在不同层次阶调上的网型再现完全基于误差随机扩散理论， 不能保证在 一定层次阶调网点形状的可控性。 同时在多位深度成像设备上受多位网点 动态控制输出机制的影响， 多位网点在网型可控性上就更加难以操作， 最 终导致输出的多位网点形状和特性不完全具备多位网点所应具有的网点层 次递增均匀性等特点， 在实际设备输出时主要表现为网点大小不一致， 及 由此造成的图像整体出现颗粒感等不平滑的^量问题，影响图像输出质量。 对于多位成像深度设备输出的调频调幅半色调混合网点， 由于其具有 调幅网点的网点大小的特性， 因此在不同层次上网点的大小变化也类似于 调幅网点， 是随着层次的提高网点大小不断增长， 其在低密度区网点是独 立变化， 相互分离的； 在中间密度区内， 网点大小随着增大， 逐渐开始相 互搭接相连， 从而在该密度区独立的网点和相互搭接的网点并存。 基于上 面两个密度区的网点特性受随机性的影响， 从而导致了网点形状特性的不 同， 造成了网点输出盾量不平滑的一系列问题， 因此在解决多位混合网点 质量问题的需求上， 其主要矛盾在于如何解决低密度与中密度区网点形状 协调性上的控制方法的问题。 发明内容
针对现有技术中存在的缺陷， 本发明的目的是提出一种在多位成像深 度设备上的调频调幅混合网点网型控制方法。 该方法不仅能够保证原有的 调频调幅多位混合网点技术具有网点形状的可控性， 而且能够解决因误差 扩散的随机性而带来的网型变化的随意性， 从而能够有效地发挥多位成像 深度设备的混合半色调混合网点在打印上等成像设备的输出效果， 提高混 合网点的输出质量。 为达到以上目的， 本发明采用的技术方案是： 一种在多位成像深度设 备上的调频调幅混合网点网型控制方法， 包括以下步驟： 步驟一： 首先根据设备的图像位深度 n，将 0到 255的层次阶调范围均 分为 2" - 1个不同区域：
[0， R,] , (Rl7 R2] , (i?M, ... (R2„_2 , 255]
与其对应的位输出点阵范围如下：
( 0， Outx ) , (Owt! , Out2) , (Owt(._, , Outf) , ... (Out2„_2 , 11... 1)
其中： O^为 η位深度二进制表示；
在每个区域范围内取中间点的阈值 Μ,.作为该区域的阈值比较参数； 步骤二： 在 [0， 255]的层次阶调范围内， 设定 η位成像深度输出概率 阐值；
更进一步， 在 [0,255]的层次阶调范围内， 设定 2''- 2个整数作为 η位 成像深度输出概率阈值： L2 , £2„一2，该概率阈值的大小可调， 可根据实际设备输出要求作相应改变， 以达到最佳输出质量； 步骤三： 在 2"- 1个不同区域 （i?M, ]中， 基于误差扩散双反馈的调 频调幅混合网挂网方法， 分别作相应运算处理， 其具体处理方法包括以下 步骤：
( 1 )对原稿图像的最终输入像素 g"( ，t)进行域值比较运算 T, 运算的 结果被转换成为半色调图像的相应像素 b(m, t)；
更进一步， 扫描并输入原稿图像时采用双向扫描的方法， 即针对连 续扫描的原稿每一行， 扫描首先是从左到右扫描一行， 紧接着下一行的扫 描采用由右到左进行， 依次类推交错进行， 直到所有行扫描完毕。
( 2)将此结果像素 b(w,t)和被求域值的输入像素 g' (m, t) )进行比较, 并 计算两者的差值即误差值 m,t)；
( 3 )将误差值 φ«,0通过误差扩散滤波器 e与预设的权重分配值作乘 机运算后扩散到当前处理像素周围未处理的像素上， 被扩散位置的原稿像 素值 g( ,t)将和被扩散到此像素上的误差值加全求和得到新的原稿像素输 入值 g'O't); 更进一步， 这里的误差扩散滤波器 e, 采用下表的扩散原理和权重分 配系数：
* * d5 d3
d2 d4 d5 d
d2 d3 d2
其中 **代表了当前点像素位置， 其它位置的算术比值代表了与当前像素相 对位置上的扩散权重值， 取值范围在 [0， 1],且满足：
2χ +4xd2 + 2xd3 +2 d4 +2xd5 e [0,1]。
(4)与上面步驟（2)、 （3)操作并行， 将当前处理后的像素输出值 b( ,t)与扩散滤波器 W进行乘积运算并进行抖动处理后扩散到周围相应的 未处理像素上并与上面两步中误差扩散的参数累加后， 再与原稿输入像素 g{m,t)作最终的加全求和作为最终的输入像素值 g" ( ，t)； 更进一步， 这里扩散滤波器 W的扩散方向设置如下： w3 w2 wx
其中：扫描方向由左到右， **代表了当前点像素位置， 其它位置的参 数代表了与当前像素相对位置上的扩散权重值， 取值范围在 [0, 1],且满 足：
WQ +W^ ¾ +w3 e [0，1]。
更进一步， 对扩散滤波器 w的抖动算法采用如下的方法进行处理： fRand = (i?( ， t)/R_ MAX— 0.5) x cDither
dw0 = w0 - fRand
dw2 =w2+ fRand
dwx = + fRand
dw = w3― fRand 上述公式中： fRand为抖动微调参数； R(m,t)为扫描当前点的随机取值 参数； ?— 为随机参数 ?(0的最大值； c¾Y/^为抖动幅度调整参数， 该 参数决定了调幅特性质量优劣； ^¾ ~ ^3 为抖动后扩散滤波器 W不同方向 上的权重扩散值。
( 5 )循环上面步骤 1 )到步骤 4 ) , 直到将所有输入像素 g( ,t)处理 成。 步骤四： 在区域（RM , R( ) 内实现混合挂网的同时， 根据概率阈值 及当前点的网型控制累积值 ShapeCur,结合原有的动态可变层次输出机制 采用相邻方向输出灰度动态统计算方法：
其动态可变层次输出方法包括如下计算公式：
根据 ShapeCur产生当前点的伪随机值：
Fj = random(ShapeCur) , 公式 1
其中： 伪随机函数 random可在编译环境下自动产生， e [0,255]； 动态计算输出点阵数据：
OUT 公式 2
Figure imgf000006_0001
相邻方向输出灰度动态计算输出点阵数据控制网型具体步驟如下： (1) . 根据多位成像深度设备稳定性及输出线性化特征，确定网型控制 调整密度区域；
(2) . 根据多位成像深度设备脉冲宽度调节技术参数要求， 结合不同密 度区已有随机网型及设备输出稳定性对不同密度区域网点形状的要求， 确 定需要调整的网点形状；
(3) . 根据步骤（2)确定的需要调整的网点形状， 结合输出设备的成像 特点， 确定目标网点形状及应该避免出现的网点形状；
(4) . 最终依据网点密度区及已有的输出灰度层次， 采用相邻方向输出 灰度动态统计算法， 确定多位混合半色调二进制网点输出范围参数， 算法 中的控制点设定方法包括以下步驟： 1) .设定当前点前一个点的输出灰度值 a， a前一个点的输出灰度值 为 b ;
2) .设定当前点前一行中的当前点位置的点的灰度值为 c , c前一个 点灰度值为 d, c后一个点灰度值为 e;
3) .设定输出灰度值为 c的前一行相同位置的点的灰度值为 f ;
4) .设定当前点周围输出灰度统计参数 ：
Sumx = a -\- c + d Sum2 = a + b Sum3 = c -\- f
其中， ^ ¾表示当前点周围 2X2矩形区域灰度加全和，
Sim表示当前点水平方向上前两个输出灰度加全和， Su/n森示当前点垂直方向上前两个输出灰度加全和。 再进一步， 步骤四中同时采用两种动态控制输出灰度值的方法。 所述 的两种动态控制输出灰度值的方法分别是： 动态可变层次输出方法， 相邻 方向输出灰度动态统计方法。 两种方法缺一不可。
本发明的效果在于： 使用本发明提供的方法， 可以在原有误差扩散双 反馈的多位调频调幅混合网挂网方法的基础上， 根据设备成像对网点的要 求， 充分发挥了多位成像设备的特性， 能够在低分辨率下输出网点形状变 化可控的调频调幅半色调混合挂网效果， 解决了混合半色调网点在实际输 出时的颗粒感问题， 保证了层次阶调的平滑效果。 附图说明
图 1是相邻输出灰度动态统计原理图
图 2是调整前低密度区的网点形状示意图
图 3是调整前中密度区的网点形状示意图
图 4是调整后的低密度区网点形状示意图
图 5是调整后的中间密度区网点形状示意图
图 6是网点输出效果对比图 具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
本发明基于已有的误差扩散双反馈的多位成像深度的调频调幅混合网 挂网方法， 采用了网点形状动态精确控制生成算法， 实现了一种在多位成 像深度设备上的调频调幅混合网点网型控制方法， 其具体实施方式如下： 本实施例中， 设定输出设备的成像深度为两位， 即 n = 2 , 设备已有 的脉冲宽度调节技术对网点的要求是： （设定纯白为 255， 纯黑为 0) 低密度区 （ 171 - 255 ) 中： 由于网点没有搭接， 相互独立， 要求单象素 的网点输出值为 3 (二进制 11) , 两象素网点输出组合为 3与 1的组合， 三个象素或更多的网点组合要求不能存在 3与 3 的水平或纵向排列。
中密度区（ 84 ~ 171)中： 由于独立的网点于与搭接后的网点同时存在， 因此除了低密度区的要求外， 要遵循网点大小同层次多数一致性原则和证 网点象素排列层次的递增性原则， 从而使得网点的输出更接近于 2位成像 深度网点的特征。
高密度区 （0~ 84) 中： 由于实例中输出设备为低分辩激光打印机， 因 此， 其打印线性特征对该密度区的要求不设限制， 该密度区仍按原有多位 网点的输出原则输出。
根据上面输出设备的要求， 其具体实际解决方案如下：
步骤一： 首先根据设备的图像位深度 n = 2,将 0到 255的层次阶调范 围均分为 2"- 1 = 3个不同区域：
[0, 84], (84, 171], (171, 255]
与其对应的位输出点阵范围如下：
( 11, 10) , (10, 01) , (01, 00)
其中： 本实施例实际输出时， 设定纯黑为 0， 纯白为 255。
' 在每个区域范围内内取中间点的阔值 Μ,.作为该区域的阈值比较参 数， 则：
Figure imgf000008_0001
步骤二： 在 [0, 255]的层次阶调范围内， 设定 2"- 2 =2个整数作为 11 位成像深度输出概率阈值： F1 =8, F2 =24, 通过该阈值概率控制了 11， 10, 01, 00的输出概率， 从而达到 2位混合网点的输出效果； 步骤三： 在上面 3个不同区域中， 基于已有的误差扩散双反馈的调频 调幅混合网挂网方法， 分别作相应运算处理， 其具体处理方法如下：
( 1)首先扫描并输入原稿图像， 对原稿图像的象素 g"( ,0进行域值比 较运算 T, 运算的结果被转换成为半色调图像的相应象素 b( ,t);
这里扫描原稿象素数据时，为避免由于扫描方向与随机分布的网点频 率产生干涉现象， 俗称 "撞网" ， 本实施例中采取双向扫描的方法。
( 2 ) 将此结果象素 b( ，t)和被求域值的输入象素 g'(m,t))进行比较， 并计算两者的差值即误差值 φη,ή；
( 3 ) 将误差值 ΦΗ,Ο通过一个扩散滤波器 e与一定的权重分配值作乘 积运算后扩散到当前处理象素周围未处理的象素上， 被扩散位置的原稿象 素值 g( ,t)将和被扩散到此象素上的误差值加全求和得到新的原稿象素输 入值 g'( ，t)。 所述的误差扩散滤波器， 采用下表的扩散原理和权重分配系 数：
*氺 d5 d3
d2 d5 d4 d2
d2 d3 d2 其中 **代表了当前点象素位置， 其它位置的算术比值代表了与当前象素相 对位置上的扩散权重值， 在本实施例中， 采用如下参数取值：
=1/44 d2=2/44 d3 =5/44 ί/4 =4/44 5 =8/44
上面步骤 2, 3完成了第一次扩散反馈操作， 实现了误差扩散的基本原理。
( 4 )与上面步骤（2)、 （3 )操作并行， 将当前处理后的象素输出值 b(m,t)与第二个扩散滤波器 w进行乘积运算并进行抖动处理后扩散到周围 相应的未处理象素上并与上面两步中误差扩散的参数累加后， 再与原稿输 入象素 g( ,t)作最终的加全求和作为最终的输入象素值 g"( ,t)。这里第二个 滤波器 W的扩散方向设置如下：
**
其中：扫描方向由左到右， **代表了当前点象素位置， 其它位 置的参数代表了与当前象素相对位置上的扩散权重值，取值范围在
[0， 1] ,且满足:
w.
Figure imgf000009_0001
+w2 +w3)e[0，l]。 本实施例中的抖动算法采用如下的算法进行处理:
fRand = (R(m,t) I R _MAX― 0.5) x cDither
dwQ =w0- fRand
dw2 =w2+ fRand
dw = w, + fRand
dw3 = w3 - fRand 上述公式中： 为抖动微调参数； ?( ,t)为扫描当前点的随机取值 参数； ?— 为随机参数 R(0的最大值； c¾YAer为抖动幅度调整参数， 该 参数决定了调幅特性质量优劣； Λ¾ ~ rfw3 为抖动后滤波器 W不同方向上的 权重扩散值。
上述步骤（4) 完成第二次扩散反馈操作， 实现了调频网的调幅特性。 在本实施例中， 设定上面的参数如下：
w0 =w2 = 0.175 , Wl =w3 = 0.025 , 贝' J wsum = 0.4
cDither = 0.2
挂网过程中， 通过调整 Wi„,„, 改变调频网点大小， 通过 。 ~ 3取值分 配， 来调整调频网点的形状。
(5)循环上面步骤（1) 到步骤 （4) , 直到将所有输入象素 g(m,t)处 理完成。 步骤四： 在 3个均等区域内实现混合挂网的同时， 才艮据概率阈值 =8， 2 = 24及当前点的网型控制累积值 ShapeCur,动态可变层次输出机制， 算 法:^下公式：
根据 ShapeCur, 结合公式 1产生当前点的伪随机值：
F = random{ShapeCur)，
其中： 伪随机函数 random可在编译环境下自动产生。 e[0，255] 根据公式 2, 动态计算输出点阵数据。
相邻方向输出灰度动态计算输出点阵数据控制网型实现如下：
1 ) .根据多位成像深度设备稳定性及输出线性化特征， 确定网型控制 调整密度区域。
本实施例中确定的调整密度区域是： 低密度区 （ 171 ~ 255 ) 和中密 度区 (84-171) 。 2 ) .根据多位成像深度设备的脉冲宽度调节技术参数要求， 结合不同 密度区已有随机网型及设备输出稳定性对不同密度区域网点形状的要求， 确定需要调整的网点形状；
本实施例中， 低密度区（171~ 255 )需要调整的网点形状可参考图 2， 中密度区 （84~171) 需要调整的网点形状参考图 3。
3).根据步骤 2)确定的需要调整的网点形状， 结合输出设备的成像特 点 , 确定目标网点形状及应该避免出现的网点形状。
本实施例中，低密度区目标网点形状参见图 4， 图中符号 *代表需要调 整的输出灰度， 其值为 1或 0; 中密度区目标网点形状参见图 5。 图 4与图 5中， 理想状态下， 2位网点的中心灰度值为 3。 4).最终依据网点密度区及已有的输出灰度层次，采用相邻方向输出灰 度动态统计算法， 确定多位混合半色调二进制网点输出范围参数。 根据步 驟二， 步驟三所确定的目标， 本实施例采用如下的伪代码实现如上步骤： 根据相邻方向输出灰度动态统计算法中， 控制点设定的方法如下： 1).设定当前点前一个点的输出灰度值 a, a前一个点的输出灰度值为 b;
2) .设定当前点前一行中的当前点位置的点的灰度值为 c, c前一个点灰度 值为 d， c后一个点灰度值为 e;
3) .设定输出灰度值为 c的前一行相同位置的点的灰度值为 f。
4) .设定当前点周围输出灰度统计参数 ：
Sumx = a--c + d Sum2 = a + b Sum3 = c +
上面 a，b,c，d，e，fe [0， 3] (实例中， 二位网点具有 4个输出层次）， 其具体 分布图参见附图 1 (相邻输出灰度动态统计原理图） 。
二位网点统计伪码实现逻辑如下：
IF (输入象素值 [84 ~ 171] ) 中密度区
{
IF ( Suml =9 )
输出灰度值二进制范围 [10, 01]
ELSE IF(a!=0&&c!=0&&d!=0&&输入象素值 6 [123, 171])
输出灰度值二进制范围 [00, 00]
ELSE l?(Sum3 >=5) &&输入象素值€ [123, 171])
输出灰度值二进制范围 [00， 00]
ELSE lFiSum, <3 &&输入象素值 6 [139, 171])
输出灰度值二进制范围 [11, 00] ELSE IFi^z^ ==6&&输入象素值 £ [123, 171])
输出灰度值二进制范围 [00, 00]
ELSE IF 7 &&输入象素值 [139, 171])
输出灰度值二进制范围 [00, 00]
ELSE
依照 "动态可变层次机制" 输出
}
IF (输入象素值€ ( 171, 255] )低密度区
{
IF(a==3 I I c==3) {
IF( (a==3 && c==3) I |
(a==3 && (c!=3 && c!=0)) I I
(a!=3 && a!=0) && c==3))
输出灰度值二进制范围 [00, 00]
ELSE
输出灰度值二进制范围 [ 01 , 00]
}
ELSE IF ( ((a!=3 && a!=0) && (c!=3 && c!=0))
(c!=3 && c!=0 && d==0 && e==0) | |
a!=3 && a!=0 && b == 3)
输出灰度值二进制范围 [ 00， 00]
ELSE
输出灰度值二进制范围 [11, 00]
基于 2位深度成像深度设备， 结合上面的具体实施例的各个步驟， 可 以实现 2位调频调幅混合挂网， 其挂网效果图与原有的 2位混合网点对比 可参见图 6, 图中第一行中的图为修正前的网点样例， 第二行中的图为修 改后的样例。
术人员根据本发明的技术方案得 其 的实 方
Figure imgf000012_0001
术创新范围。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种在多位成像深度设备上的调频调幅混合网点网型控制方法， 包括 以下步據：
步骤一： 首先根据设备的图像位深度 n，将 0到 255的层次阶调范围均分 为 2" -1个不同区域：
[0， R,] , (i?13 R2] , ..., (i?M, Rt] , ... (R2„_2 , 255]
与其对应的位输出点阵范围如下：
( 0, Outx ) , {Outx , Out2) , .··, ( Out^ , Out , ... ( Out _2 , 11...1)
其中： Outi为 n位深度二进制表示；
在每个区域范围内取中间点的阈值 Mi作为该区域的阔值比较参数； 步骤二：在 [0, 255]的层次阶调范围内，设定 n位成像深度输出概率阈值； 步驟三： 在 2"_1个不同区域 (RM , 中， 基于误差扩散双反馈的调频 调幅混合网挂网方法， 分别作相应运算处理；
步驟四： 在区域（i?M, Rt ) 内实现混合挂网的同时， 根据概率阔值 及 当前点的网型控制累积值 ShapeCur,结合原有动态可变层次输出机制采用相 邻方向输出灰度动态统计算法， 动态计算输出点阵数据控制网型变化。
2. 如权利要求 1所述的一种多位成像深度设备上的调频调幅混合半色调 图像处理方法， 其特征是： 步骤二中， 设定 2" -2个整数作为 n位成像深度输 出概率阔值： A, L2 , ;， ...， 2„_2，并根据实际设备输出要求对所述概率 闹值的大小做相应调整。
3. 如权利要求 1所述的一种在多位成像深度设备上的调频调幅混合网点 网型控制方法， 其特征是： 步骤四中动态计算输出点阵数据控制网型变化的 具体方法包括以下步骤：
(1) .根据多位成像深度设备稳定性及输出线性化特征，确定网型控制调 整密度区域；
(2) .根据多位成像深度设备脉冲宽度调节技术参数要求， 结合不同密度 区已有随机网型及设备输出稳定性对不同密度区域网点形状的要求， 确定需 要调整的网点形状；
(3) .根据步骤（ 2 )确定的需要调整的网点形状， 结合输出设备的成像特 点， 确定目标网点形状及应该避免出现的网点形状；
(4).最终依据网点密度区及已有的输出灰度层次， 采用相邻方向输出灰 度动态统计算法， 设定当前点周围控制点， 从而确定多位混合半色调二进制 网点输出范围参数。
4. 如权利要求 3所述的一种在多位成像深度设备上的调频调幅混合网点 网型控制方法， 其特征是： 步骤（4 )中采用的相邻方向输出灰度动态统计方 法中的当前点周围控制点设定方法包括以下步骤：
1) .设定当前点前一个点的输出灰度值 a , a前一个点的输出灰度值为 b;
2) .设定当前点前一行中的当前点位置的点的灰度值为 c, 当前点前一 个点灰度值为 d, 当前点后一个点灰度值为 e;
3) .设定输出灰度值为 c的前一行相同位置的点的灰度值为 f;
4) .设定当前点周围输出灰度统计参数：
Sum1 = a + c + d Sum2 = a + b Sum3 = c + f
其中， 7//¾表示当前点周围 2X2矩形区域灰度加全和，
Si 表示当前点水平方向上前两个输出灰度加全和，
¾¾表示当前点垂直方向上前两个输出灰度加全和。
5. 如权利要求 1、 2、 3或 4所述的一种多位成像深度设备上的调频调幅 混合半色调图像处理方法， 其特征是： 步骤四中， 采用的动态可变层次输出 机制动态计算输出点阵数据， 其算法如下：
根据 ShapeCur产生当前点的伪随机值：
Ft = random ShapeCur) , 公式 1
其中： 伪随机函数 random可在编译环境下自动产生， [0,255] ;
动态计算输出点阵数据：
OUT 公式 2,
Figure imgf000014_0001
6. 如权利要求 5所述的一种在多位成像深度设备上的调频调幅混合网点 网型控制方法， 其特征是： 步骤四中同时釆用以下两种动态控制输出灰度值 的方法： 动态可变层次输出方法和相邻方向输出灰度动态统计方法。
7.如权利要求 1所述的一种在多位成像深度设备上的调频调幅混合网点 网型控制方法， 其特征是： 步骤三中， 所作的相应处理包括基于误差扩散又 反馈的调频调幅混合网挂网方法， 包括以下步骤：
( 1 )对原稿图像的最终输入像素 g"( ,t)进行域值比较运算 T, 运算的结 果被转换成为半色调图像的相应像素 b(/n,t)；
( 2 )将此结果像素 b( ,t)和被求域值的输入像素 g'("!,0)进行比较， 并计 算两者的差值即误差值 e( ，t)；
( 3 )将误差值 e(m，t)通过误差扩散滤波器 e与预设的权重分配值作柬积 运算后扩散到当前处理像素周围未处理的像素上， 被扩散位置的原稿像素值 g( ,t)将和被扩散到此像素上的误差值加全求和得到新的原稿像素输入值 g'(m,t);
( 4 )与上面步骤（ 2 )、 ( 3 )操作并行，将当前处理后的像素输出值 b(m,t) 与扩散滤波器 w进行乘积运算并进行抖动处理后扩散到周围相应的未处理像 素上并与上面两步中误差扩散的参数累加后， 再与原稿输入像素 g( ,t)作最 终的加全求和作为最终的输入像素值 g"(m,t)；
( 5 )循环上面 （1 )到 （4 ) , 直到将所有输入像素 g(m,t)处理完成。
8. 如权利要求 7所述的一种多位成像深度设备上的调频调幅混合半色调 图像处理方法，其特征是： 步骤（1 )中扫描原稿图像时采用双向扫描的方法， 即针对连续扫描的原稿每一行， 扫描首先是从左到右扫描一行， 紧接着下一 行的扫描采用由右到左进行， 依次类推交错进行， 直到所有行扫描完毕。
9. 如权利要求 7或 8所述的一种多位成像深度设备上的调频调幅混合半 色调图像处理方法， 其特征是： 步骤（3 )中的误差扩散滤波器 e采用下表的 扩散原理和权重分配方向：
d5 d3 d2 d3 d2 其中 **代表了当前点像素位置， 其它位置的算术比值代表了与当前像素相对 位置上的扩散权重值， 取值范围在 [0, 1]，且满足：
2xd1 +4 d2+2xd3+2xd4+2 d5 e [0,1]。
10. 如权利要求 9所述的一种多位成像深度设备上的调频调幅混合半色 调图像处理方法， 其特征是： 步骤（4)中的扩散滤波器 w的扩散方向设置如 下： W3 W2 M
其中：扫描方向由左到右， **代表了当前点像素位置， 其它位置的参数 代表了与当前像素相对位置上的扩散权重值， 取值范围在 [0, 1]，且满足：
^0 +^ +^2 + W3 G [0，1]；
步骤（4) 中对扩散滤波器 w的抖动算法采用如下的方法进行处理： fRand = (R(my t)IR_ MAX - 0.5) x cDither
dw0 =wQ - fRand
dw2 = w2 + fRand
dwx = + fRand
dw ~w3 - fRand
上述公式中： JRand为抖动微调参数； R(m,t)为扫描当前点的随机取值参 数； ?— 4 为随机参数 ?(0的最大值； ci¾YAer为抖动幅度调整参数， dw0 ~ dw3 为抖动后扩散滤波器 W不同方向上的权重扩散值。
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