[发明专利]数字半色调方法

权利要求书

1.一种数字半色调方法，用于对作为原始图像的连续调图像进行转换得到半色调图像，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，将所述连续调图像进行双边滤波处理，得到平滑图像；

步骤S2，对所述平滑图像进行超像素分割评估，得到该平滑图像的最佳分区数量K；

步骤S3，根据所述最佳分区数量K对所述平滑图像进行超像素分割，得到K个超像素块；

步骤S4，分别在每个所述超像素块中进行基于动态误差扩散系数的数字半色调转换，得到转换后的K个半色调像素块；

步骤S5，将所述K个半色调像素块进行拼合，得到所述半色调图像并进行输出；

其中，基于动态误差扩散系数的数字半色调转换包括如下子步骤：

步骤S4-1，遍历当前超像素块中的每个像素三邻域，依次计算每个像素三邻域的平均灰度值，用该平均灰度值作为像素三邻域中的每个像素点的矩阵灰度值，并将每个像素点的矩阵灰度值汇总，记为矩阵Ave；

步骤S4-2，选择当前超像素块中位置位于左上侧的像素点作为起始点，根据预定的动态误差扩散规则，采用Floyrd-Steinberg误差扩散法从起始点开始按照从左至右、从上而下的顺序依次对当前超像素块中的所有像素点进行二值化处理，得到当前超像素块对应的半色调像素块；

上述步骤S4-2采用的Floyrd-Steinberg误差扩散法的过程与现有技术基本相同，但是，其中不同之处在于，在将当前像素点的误差扩散至周围的像素点时，不是固定方向采用固定扩散系数值的规则，而是采用了预定的动态误差扩散规则，具体如下：

将当前的待处理像素点记为点O，该点O右方的像素点记为点R，下方的像素点记为点D，左下方的像素点记为点LD，右方的像素点记为点RD，分别计算点R、点D、点LD及点RD的实际灰度值与该四个点在矩阵Ave中的对应矩阵灰度值之间的差值，并分别记为E_R、E_D、E_LD、E_RD，然后判断E_R、E_D、E_LD、E_RD的绝对值大小，

当E_R、E_D、E_LD、E_RD均相等时，根据垂直方向大于对角线方向的原则，将动态误差系数7/16、5/16、3/16和1/16分别依次分配给点R、点D、点LD及点RD，当差值E_R、E_D、E_LD、E_RD不完全相等时，按照四个差值从大到小的顺序，将动态误差系数1/16、3/16、5/16和7/16分别依次进行分配，并在有部分相同时按照垂直方向大于对角线方向的原则进行分配。

2.根据权利要求1所述的数字半色调方法，其特征在于：

其中，步骤S1中的所述双边滤波处理包括如下子步骤：

步骤S1-1，设定U(x)为所述连续调图像，U_BF(x)为所述平滑图像，设定U(x)中的当前点为x点，该当前点x的临近点为y点，则X＝(X1,X2)表示当前点x的位置，Ω_x,y(M)表示以x点为中心的邻域，其中M为邻域窗半径_，Ω_x,y(M)＝{(x,y)+(i,j)}，M≤i,j≤M，并设定空间距离权系数参数σ和d；

步骤S1-2，根据下式(1)计算所述当前点x与所述临近点y之间的几何邻近度w_d(x,y)：

步骤S1-3，根据下式(2)计算所述当前点x与所述临近点y之间的光度相似性w_r(x,y)：

步骤S1-4，根据下式(3)对所述连续调图像进行滤波处理：

上述式(3)中，C_d,r为归一化系数。