29、数字半色调与图像压缩技术解析

数字半色调与图像压缩技术解析

1. 数字半色调技术

数字半色调技术旨在将连续色调图像转换为仅包含两种颜色（通常是黑和白）的图像，同时尽可能保留原始图像的视觉信息。以下是几种常见的数字半色调算法：

1.1 Peano曲线抖动算法

Peano曲线抖动算法中，簇的大小仅取决于所选的区域划分，并且可以在执行时进行修改。例如，在处理包含线条画和恒定灰度区域的卡通图像时，使用恒定和自适应Peano曲线抖动算法处理后，自适应算法的效果显著。它能够精确匹配图像的边缘，同时用均匀的点模式再现不同的灰度阴影，这主要得益于对图像中高频部分的处理。

1.2 其他抖动算法

• 随机调制抖动 ：最早的方法之一，用于广播中的图像量化。
• 有序抖动与图案抖动 ：有序抖动常与图案抖动混淆，图案抖动在创建打印机半色调方面有相关研究。
• 固定阈值表确定量化级别 ：用于电视图像的颜色量化。
• 点分散抖动算法 ：首次用于在两级设备上显示图像。
• Bayer算法 ：构建抖动矩阵，最小化恒定强度区域中低频的出现。
• Floyd - Steinberg算法 ：用于空间灰度的自适应算法，有多种变体和扩展。为减少其方向性问题，有提出点扩散方法。
• 空间填充曲线抖动算法 ：最初引入，后