윤곽 보존을 위한 새로운 오차확산 알고리즘 = Error Diffusion Technique used in the Edge Preserving

국문 초록 (Abstract)

디지털 영상의 이진화(haftoning)는 연속 계조(grey-scale) 영상을 레이저나 잉크젯 프린터와 같은 이진 출력장치에 가능한 한 근사하게 표현하기 위한 과정을 말한다. 적절한 이 진화 과정을 거쳤을 때 이진화된 영상은 인간 시각 시스템(human visual system)의 저역 통과 필터 특성으로 인하여 일정한 거리에서 마치 연속 계조 영상처럼 보여진다.
본 논문에서 다룬 오차 확산 알고리즘은 high frequency 영역에서의 이미지를 상세하게 재현할 수 있도록 한다. 본 논문의 기본적인 아이디어는 오차 확산(error diffusion)의 low pass filter(LPF)와 edge-strength filter(ESF)를 결합하여 적용한 것이다. 에지 강도 필터는 LPF의 4방향과 이미지 영역에서 고주파(high frequency)의 특성 사이의 기울기(에지의 강도)를 추정한다. 두 개의 필터(LPF와 ESF를 첨부한 새로운 LPF)로부터 산출된 오차 확산 방식은 원래의 이미지와 하프톤된 이미지 사이의 인간 시각 왜곡을 극소화하는데 성공적으로 고안되었다. 본 논문에서 제안안 방법의 결과를 기존의 오차 확산 방법에 의한 결과와 비교 분석했다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Digital halftoning is the process of converting continuous toned image into a form suitable for display on binary devices such as laser printers or ink-jet printers. After proper halftoning process, the lowpass filtering results in an illusion of a continuous tome image in a distance due to nature of human visual system.
An error diffusion algorithm is discussed which will enable us to reproduce high frequency regions in images in detail. The basic idea is to combine the low pass filter(LPF) of error-diffusion with the edge-strength filter(ESF). The edge-strength filter(ESF) estimates the gradient along the four directions of the low pass filter(LPF) and the property of high frequency in an image domain. An adaptive error diffusion filter, derived from the both filters (LPF and ESF along the low pass filter) is designed to achieve the minimization of human visual distortions near the high frequency regions between the original image and those of a halftoned image. The results obtained based on the proposed techniques are analyzed and compared with those by the existing error diffusion techniques.

목차 (Table of Contents)

• 감사의 글 = ⅰ
• 요약문 = ⅱ
• 목차 = ⅲ
• 그림목차 = ⅴ
• 표목차 = ⅶ
• 1. Introduction = 1
• 1.1 연구 배경 = 1
• 1.2 프린터의 구성 및 작용 = 4
• 1.3 논문 내용 = 8
• 2. Literature Survey = 9
• 2.1 칼라 정량화 방법 = 9
• 2.2 기존의 오차 확산 방법 = 12
• 2.2.1 Floyd-Steinberg 오차 확산 방법 = 12
• 2.2.2 에지 강조 오차 확산 방법 = 19
• 3. Proposed Algorithm = 21
• 3.1 제안한 오차 확산 방법 = 21
• 3.2 윤곽 보존 오차 확산 방법 = 25
• 3.2.1 프로그램 및 알고리즘 = 26
• 3.2.2 에지 강도에 적용 가능한 오차 확산 필터 = 30
• 4. Experiment = 32
• 4.1 이진화 칼라 정량화 실험 = 32
• 4.2 윤곽보존을 위한 오차 확산 알고리즘 실험 = 48
• 5. Results = 48
• 5.1 이진화 칼라 정량화 실험 결과 = 48
• 5.2 윤곽보존을 위한 오차 확산 알고리즘 실험 결과 = 48
• 6. Summary and Conclusions = 50
• 〈References〉 = 51
• Abstract = 53