Edge Enhanced Error Diffusion based on Local Average of Original Image

원영상의 로컬 평균을 이용한 경계강조 오차확산법

  • 강태하 (한국항공대학교 대학원 항공전자공학과) ;
  • 황병원 (한국항공대학교 항공전자공학과)
  • Published : 2000.08.01

Abstract

The error diffusion method is good for reproducing continuous image to binary image. However the reproduction of edge characteristic is weak in power spectrum analysis of display error. In this paper. we present an edge-enhanced error-diffusion method which include pre-processing algorithm for edge characteristic enhancement. Pre-processing algorithm consists of the difference value between current pixel and local average of original image and weighting function of pre-filter. First. it is obtained the difference value between current pixel and the local average of peripheral pixels(5x5) in original image. Second, weighting function of pre-filter is composed by function including absolute value and sign of difference value. The improved Error diffusion algorithm using pre-processing algorithm, present a good result visually which edge characteristic is enhanced. The performance of the proposed algorithm is compared with that of the conventional edge-enhanced error diffusion by measuring the RAPSD of display error, the egde correlation and the local average accordance.

오차확산법은 연속계조 영상을 중간조 영상으로 생성시 우수한 재현성을 보인다. 그러나 표시오차의 전력스펙트럼 분석에서 경계정보의 재현성이 다소 떨어지는 특성을 보인다. 이를 개선하기 위해 원영상의 현재화소와 로컬 평균간의 차이정보를 이용하는 경계강조 오차확산법을 제안한다. 제안한 기법은 원영상이 현재화소와 로컬 평균과의 차이정보 및 이를 활용하는 필터의 가중치 함수로 구성된다. 첫째, 원영상의 차이정보는 현재 화소와 이의 인접화소(5x5)의 로컬 평균과의 차이이다. 둘째, 필터의 가중치 함수는 차이정보의 크기를 포함하는 함수와 이의 부호로 구성된다. 제안한 기법을 적용한 중간조 영상은 경계가 강조되어 시각적으로 선명한 결과를 보인다. 환상 평균 전력 스펙트럼 밀도를 이용한 표시오차, 경계상관도 및 로컬 평균 일치도의 평가함수로 제안한 경계강조 오차확산법과 기존의 경계강조 오차확산법의 특성을 비교한다.

Keywords

References

  1. R. W. Floyd and L. Steinberg, 'An adaptive algorithm for spatial greyscale,' Proc. SID, Vol.17, No.2, pp.75-77, 1976
  2. K. R. Crounse, T. Roska and L. O. Chua, 'Image halftoning with cellular neural networks,' IEEE Trans. Circuits and Systems-II, Vol.40, No.4, pp.267-283, 1993 https://doi.org/10.1109/82.224318
  3. J. Jarvis, C. Judice, and W. Ninke, 'A Survey of Techniques for Display of Continues-tone Pictures on Bilevel Displays,' Comp. Graph. Image Processing, Vol.5, pp.13-40, Nov., 1976
  4. P. W. Wong, 'Adaptive error diffusion and its application in multiresolution rendering,' IEEE Trans. on Image Processing, Vol.5, No.7, pp.1184-1196, July, 1996 https://doi.org/10.1109/83.502397
  5. J. Sullivan, R. Miller and G. Pios, 'Image halftoning using a visual model in error diffusion,' J. Opt. Soc. Am, A, Vol.10, No.8, pp.1714-1724, 1993
  6. T. N. Pappas, C. K. Dong and D. L. Neuhoff, 'Measurement of printer parameters for model-based halftoning,' Journal of Electronic Imaging, Vol.2, No.3, pp.193-204, 1993 https://doi.org/10.1117/12.148574
  7. R. Eschbach and K. Knox, 'Error diffusion algorithm with edge enhancement,' J. Opt. Soc. Am. A., Vol.8, No.12, pp.1884-1850, 1991
  8. Jae Ho Kim, Tae Il Chung, Hyung Soon Kim, Kyung Sik Son, and Yoon Soo Kim, 'New Edge-Enhanced Error Diffusion Algorithm Based on The Error Sum Criterion,' Jounal of Electronic Imaging, Vol.42, pp.172-178, April, 1995 https://doi.org/10.1117/12.199463
  9. 이을환, 박장식, 박창대, 김재호, '청색잡음 마스크 임계값변조를 이용한 경계강조 오차확산법', 전자공학회논문지, 제36권 S편, 제10호, pp.72-82, 1999
  10. D. L. Lau, G. R. Arce and N. C. Gallagher, 'Green-noise digital halftoning,' Proceedings of IEEE, Vol.86, No.12, Dec., pp.2424-2444, 1998 https://doi.org/10.1109/5.735449
  11. K. T. Knox and R. Eschbach, 'Threshold modulation in error diffusion,' Journal of Electronic Imaging, July, 1993
  12. 이태홍, 이동원, '시각모델에 근거를 둔 반복처리에 의한 디지털 하프톤 기법,' 한국통신학회 논문지, 제3권 제3호, pp.780-796, 1995