利用六边形网格实现半色调抖动技术的研究

针对传统的半色调抖动技术存在水平和竖直方向上的人工痕迹以及网格化轮廓等缺陷,提出了一种新颖的基于六边形网格的抖动矩阵构造方法。首先,将原驱散式Bayer抖动矩阵进行元素重组和离散旋转以构造一个更为合理的抖动矩阵,然后按照新矩阵对图像进行半色调化处理。实验结果表明,该抖动算法不但能够显著消除传统抖动技术所存在的不利因素,而且比其他同类的改进抖动算法具有更强的色调再现能力和细节表现力。     

基于点扩散和误差扩散的半色调自隐藏算法

将秘密图像隐藏在一幅基于点扩散或误差扩散的半色调图像中,实现基于点扩散和误差扩散的半色调自隐藏算法;以基于点扩散的双向共轭信息隐藏算法为基础实现基于点扩散的灰度半色调自隐藏算法,将该算法扩展到基于误差扩散的灰度半色调图像,提出基于误差扩散的灰度半色调自隐藏算法;以最新的基于点扩散和误差扩散的新共轭数据隐藏算法为基础,提出基于点扩散和误差扩散的彩色半色调自隐藏算法。将四类自隐藏算法进行实验验证,对不同半色调自隐藏算法的性能进行了比较。结果表明在相同参数下,基于误差扩散的彩色半色调自隐藏算法具有最好的性能。     

多级半色调技术在电纸书显示优化中的应用

针对电纸书显示屏灰度等级不足的问题,提出了利用半色调图像处理技术的改进算法实现电纸书显示优化的方法.在阐述半色调技术与电子纸特点的基础上,介绍了抖动算法和误差扩散算法,通过对这两种算法进行改进提高电纸书显示的灰度级数及视觉效果.其中重点对误差扩散算法中的阈值、滤波器及扫描方式的设定进行设计,并提出一种基于误差动态检测的新的改进算法,能有效提高图像灰度级数,改善电纸书的图像显示质量.最后在电纸书系统平台上实现仿真,通过质量评价参数客观地评测了各种算法.     

基于图像边缘检测的变系数误差扩散方法

误差扩散算法是一种重要的图像半色调化技术,被广泛应用于各种二值化的输出设备当中,但传统的误差扩散算法生成的半色调图像易出现"蠕虫"现象和边缘模糊。针对此问题,本文提出一种结合图像边缘检测的变系数误差扩散方法,该方法以Ostromoukhov提出的变系数误差扩散算法为基础,利用其优化后的误差扩散系数,可以较好地克服"蠕虫"现象。在此基础上,采用Sobel算子检测图像的边缘并沿边缘方向修正误差扩散滤波系数,以较好地保持原图像的边缘特性。实验结果表明,利用该方法产生的半色调图像不仅具有蓝噪声特性,而且边缘结构清晰。     

用于半色调图像的一种层次增强方法

半色调图像的层次分辨率是衡量半色调图像生成算法的一个重要指标。在高质量图像硬拷贝设备上,其产生的半色调图像的层次分辨率必须达到较高的水平,才能保证图像复制的质量。文中提出了一个基于线性像素置换理论的阈值矩阵抖动方法,该方法把一维线性像素置换扩展到了二维的情形,并使其作用于阈值矩阵的生成。这个方法能在提高阈值矩阵的层次分辨率的同时,有效地避免附带产生的斑纹效应。通过计算机模拟显示和硬拷贝设备的实际输出试验,证明了此方法的有效性。     

均衡集束网点密度的伪随机混合抖动半色调化算法的研究

该研究发现,基于现有混合加网算法的阳集束网点和阴集束网点密度的比例大致是1;2,而这样悬殊的比例将制约集束网点密度的提高.现有混合加网算法通过一个平面的几何划分形成集柬网点.文中通过欧拉公式推导出了两个关于平面几何划分性质的定理.根据定理2提出的优化算法可以生成集束网点密度均衡的混合半色调化抖动矩阵.文中实验中用优化算法得到的半色调化抖动矩阵的阴阳集束网点的比例由优化前的0.502195提高到0.903919.     

用统计尺度分析随机簇点抖动技术

随机簇点抖动技术是由瑞士联邦技术学院的Ostromoukhov提出的，它是一种从AM半色调技术基础上发展而来的绿噪声掩码矩阵的生成技术，在实践应用中取得了较好的效果，但是并没有一种比较合理的和客观的评判标准。因此，文章引入了空间统计尺度和频谱统计尺度，对其进行分析和研究。实验证明用统计尺度来分析随机簇点抖动技术是可行的并且与理论相符合，这为比较其它各种半色调技术提供了一种可行的方法。同时，实验表明随机簇点抖动技术是一种比较理想的半色调技术，可用于数码喷射印花机等设备。     

基于移位反射边界条件的图像复原

在信号和图像处理中,期望将原始场景从观测到的降质数据中恢复出来.在数学上,这个过程就转化成为求解一个系数矩阵为模糊矩阵的线性系统.该模糊矩阵是由刻画模糊的点扩散函数和假设原始图像外部数据的边界条件所决定的.为了更好地保留边界连续性以及减少复原图像中的振铃效应,本文提出移位反射边界条件,并在不依赖于点扩散函数对称性的情形下,给出了对该边界条件下的模糊矩阵的Kronecker积逼近和相应的SVD型正则化算法.实验结果表明,基于移位反射边界条件的SVD型正则化算法效果很好.     

一种大容量的半色调图像水印算法

在半色调图像中隐藏信息是解决印刷品的版权保护、来源认证和防止伪造等问题的有效措施。提出了一种能在半色调图像中嵌入大容量数据的隐藏算法,该算法利用误差扩散算法将待隐藏的信息作为误差信号嵌入到与该位置相邻的多个像素上,信息嵌入与半色调处理同步完成。实验表明本算法能将一幅与半色调图像同样大小的二值水印图像嵌入到半色调图像中,载有水印的图像在经受一定的噪声干扰、污损和旋转的情况下,仍能有效提取水印图像。该算法可用于普通证件的防伪。     

一种基于像素交换的半色调图像水印算法

在彩色图像中隐藏信息是一种防伪措施,它能够在一定程度上准确鉴别印刷品的真伪,并不易被复制或仿制。提出了一种半色调图像水印算法,该算法将彩色图像先进行分通道处理,利用误差扩散算法将单通道图像二值化后,通过像素交换方法将水印图像嵌入到半色调图像中。实验结果证明,本算法能有效地嵌入到半色调图像中,而且提取的水印信息清晰,在受到旋转、裁剪等攻击后仍然能有效提取,可用于包装印刷品的安全。     

Confined‐error‐diffusion algorithm for flat‐panel display

Abstract— The reduction of a structural pattern at specific gray levels caused by digital halftone methods is the subject of this paper. This problem is more severe in some flat‐panel displays because their black levels typically are brighter than other display blocks. A patented halftone algorithm, confined error diffusion (CED), that confines the error‐carry within the dither mask is described and extended. First, the CED algorithm that dynamically applies random error diffusion or the ordered‐dither method, depending upon image content, is described in detail. Finally, we propose an advanced CED algorithm for improving the gradation characteristics of the CED algorithm. The performance of the proposed algorithms is compared to the experimental results for natural test images. In order to verify the halftone quality, a structural similarity measure for color images by taking into account the interrelation between color channels is proposed, and the results based on the proposed method, the color similarity measure method, is given.     

基于Laplacian金字塔的逆有序抖动算法

针对有序抖动半调图,提出一种基于Laplacian金字塔的逆半调方法。采用分治策略,利用Laplacian金字塔变换将图像分成低频和高频区域,通过滤波器组抑制高频噪声,同时保持图像边缘,改善逆半调图像的质量。实验证明,该算法具有时空复杂度较低、峰值信噪比高等特点。     

Halftone Visual Cryptography Via Error Diffusion

Halftone visual cryptography (HVC) enlarges the area of visual cryptography by the addition of digital halftoning techniques. In particular, in visual secret sharing schemes, a secret image can be encoded into halftone shares taking meaningful visual information. In this paper, HVC construction methods based on error diffusion are proposed. The secret image is concurrently embedded into binary valued shares while these shares are halftoned by error diffusion—the workhorse standard of halftoning algorithms. Error diffusion has low complexity and provides halftone shares with good image quality. A reconstructed secret image, obtained by stacking qualified shares together, does not suffer from cross interference of share images. Factors affecting the share image quality and the contrast of the reconstructed image are discussed. Simulation results show several illustrative examples.      

有序抖动半调图像压缩算法

结合有序抖动半调图像特性,针对原有矢量量化初始码书算法存在非典型码字、运算量大和空间分布不均匀等欠缺,提出一种能在训练集中均匀分布的初始码书生成方法,应用到LBG算法中,并结合无损压缩方法,进行二次压缩。实验表明,本方法压缩比高、实现简单,且解码后图像视觉效果得到明显改善。     

Comprehensive Halftoning of 3D Scenes

The display of images on binary output hardware requires a halftoning step. Conventional halftoning algorithms approximate image values independently from the image content and often introduce artificial texture that obscures fine details. The objective of this research is to adapt a halftoning technique to 3D scene information and thus to enhance the display of computer generated 3D scenes. Our approach is based on the control of halftoning texture by the combination of ordered dithering and error diffusion techniques. We extend our previous work and enable a user to specify the shape, scale, direction, and contrast of the halftoning texture using an external buffer. We control texture shape by constructing a dither matrix from an arbitrary image or a procedural texture. Texture direction and scale are adapted to the external information by the mapping function. Texture contrast and the accuracy of tone reproduction are varied across the image using the error diffusion process. We halftone images of 3D scenes by using the geometry, position, and illumination information to control the halftoning texture. Thus, the texture provides visual cues and can be used to enhance the viewer's comprehension of the display.     

基于正则割（Ncut）的多阈值图像分割方法

在图像处理与目标识别中广为应用的阈值法是图像分割的一种重要方法,因此如何确定阈值是图像分割的关键。提出了一种新的图像阈值分割方法,把图像的一维灰度直方图的灰度级L和对应灰度级L的概率P视为二维平面上的点（L,P）,采用新的相似度函数来定义这些点之间的相似度,从而构建基于灰度级的相似度矩阵,然后使用正则割（Ncut）进行分类,根据分类结果确定图像的分割阈值。算法用基于灰度级的权值矩阵代替基于像素级的权值矩阵来描述图像像素的关系,因而需要的存储空间及实现的复杂性大大减少;与现有的阈值分割方法相比,该算法能够单阈值和多阈值分割图像,因此具有更为优越的性能。     

基于误差扩散的图像分存方案

提出一种基于误差扩散的(n,n)阈值图像分存方案。使用该分存方案可以将一幅秘密的二值图像分存成n幅有意义的半色调图像。使用这n张半色调的分存图可以无损恢复出原来的秘密二值图像,而任何少于n幅的分存图都无法得出原秘图的任何信息。实验表明,使用这个分存方案,能够产生出视觉质量较好且有意义的半色调图像,而且当任何一张分存图缺失时,恢复出来的图像都只是噪声图,分存方案的安全性得到保证。     

Multiscale rank-based ordered dither algorithm for digital halftoning

In this paper, we proposed a simple and efficient algorithm that is based on the ranking of brightness within block. It builds the cumulative intensity quadtree for each block and generates the digital halftone׳s image using its information. We did the quality assessment for the result image of the proposed algorithm. As a result of experiment, it generates the digital halftone׳s image that is a little worse than that generated by error diffusion method, but it has merits to be implemented easily in parallel hardware because of block processing and simple operations. So we can conclude that the proposed algorithm is a very practical method to apply to the hardware implementation.