[发明专利]控制误差扩散点密度

说明书

技术领域

本发明涉及用来为实时系统使用多级误差扩散筛选使多级印刷平滑的设备和方法。

背景技术

具有生成多级印刷单独点的能力的印刷系统与二级系统比较增加可实现的灰度级的数目。基于误差扩散的多级半调色机制用来在器件上用大于两级的许多级使图像着色。多级误差扩散算法生成具有高频噪声（“蓝噪声”）的点分布和视觉上令人愉快的点图案。因为通常提供与其它蓝噪声高频振动算法相比更优图像质量的误差扩散算法可为实时目的容易嵌入的处理器，所以该误差扩散算法广泛研究并使用。

二维多级“误差扩散”算法是适应性算法，其使用阈值加权误差反馈从而依靠输入图像值产生具有不同空间频率内容的图案。在图2中示意示出的过程由单次越过输入图像构成。具有一个连续色调值220（SYSVAL01）的每个像素首先通过添加先前计算的加权误差来修改，从而生成值224（SYSVAL02）。值224进入阈值计算组件204从而通过比较值224与第一阈值304（THR01）生成输出值228（SYSVAL03），如通过图4示出的元图表示。输出值228是可在两级量化系统中得到第一量化值308（QUANT01）或最后量化值312（QUANT02）的一个的量化值。例如，图3示出对于8位连续色调图像，第一阈值304可设定为127，其中量化值308和312分别为0和255。关于印刷器件，第一量化值308可定义为印刷机点OFF（在纸张上没有点），并且最后量化值312设定为点ON。计算输出值228和修改输入值224之间的差从而生成误差212。误差212进入加权误差反馈组件208从而生成加权误差值216。使加权误差值216转到仍没有使用在图5中示出的误差扩散矩阵处理的邻近像素，如在图2中示出。误差扩散核矩阵504可由几何定义并在此情况下排序为三条线的12个系数构建。一般这些系数规格化以使其总和等于1。

多级误差扩散算法是两级误差扩散算法对多级系统的自然一般化。多级系统意思是具有按照每个点类型的墨水量控制印刷机点大小或点滴体积。在此情况下阈值计算组件204由多级量化组件604替换，如在图6中示出。在该例子中，对于四级系统，像素的修改输入值224与第一阈值304（THR01）、第二阈值704（THR02）和第三阈值708（THR03）比较，如在图7中示出，并在图8中创造四个量化系统值，第一量化值308（QUANT01）、第三量化值712（QUANT02）、第四量化值716（QUANT03）和最后量化值312（QUANT04）中的一个。

多级误差扩散算法缺点的一个是纹理人工制品（texture artifacts）104例如“蠕虫图案”（在下面讨论），以及量化级周围的不连续性和造型（contouring）（见于图1B）。Sugiura和Makita（An Improved Multilevel Error Diffusion Method；The Journal of Imaging Science and Technology，1995，Vol.39，No.6，pp.495-501）解释当没有误差在量化级发生时该效应出现。为相同原因，对于二级系统，“蠕虫”图案和不连续性在高亮和阴影区出现。解决方案提出为二级系统使高亮和阴影区平滑。解决方案的一些提出为添加噪声到输入像素值，例如Masake和Hiroaki（Modified Error Diffusion with Smoothly Disperse Dots in Highlight and Shadow；Japan Hardcopy’98，1998，pp.379-382）。在Raph Levien论文（Output Dependent Feedback in Error Diffusion Halftoning；IS&T 46^th Annual Conference，1993年5月，pp.115-118）中；以及美国专利No.5，917，614（Levien），其被提出通过应用调制到误差扩散阈值项来破坏高亮和阴影图案。调制基于“实际距离”之间和“预期”距离之间的差。该距离定义为实际像素（考虑的像素）到最靠近的开启像素之间的距离。“预期”距离是输入像素值的函数。Levien在另外论文Practical Issues in Color Inkjet Halftoning；IS&T Electronic Imaging，SPIE Vol.5008，1993，pp.537-541中简单解决多级误差扩散的问题，其中阈值的调制基于先前描述的距离参数再次提出。