用于成像设备的时空误差扩散的制作方法
【技术领域】
[0001]概括地说，本公开内容的方面涉及减少半色调伪影，而更具体地说，涉及一种允许不同子帧中的不同时间误差传播以减少半色调伪影的时空误差扩散方法。
【背景技术】
[0002]成像设备具有用于再现图像的位深度限制。如果成像设备(例如，显示器或打印机)的位深度低于将呈现的图像数据的位深度，则可减少源图像数据的位深度以匹配该设备的位深度。量化是最简单的位深度减少途径。然而，图像质量可能劣化。半色调(例如，抖动或误差扩散)是一种用于减少数据的位深度，但仍保持宏观强度级的方法。已在打印中使用空间半色调，以将8位/通道数据转换为I位/通道二进制数据。如果分辨率足够高并且网点形状受到良好控制，则二进制打印机可产生照片质量的图像。由于显示器的分辨率通常更加受限，因此来自空间半色调的图案可能是可见的。
[0003]为了提高图像质量，可并入时间半色调(或时间调制)以增加位深度。在模拟干涉测量调制(AiMOD)显示器中，只能开启或关闭各个像素，因而不能自然地产生灰阶。这极类似于打印，其中，网点置于或不置于页面上。尽管应用空间抖动(例如，误差扩散)可产生灰阶效应，但半色调图案可能因分辨率限制而可见。通常并入时间调制以增加位深度，并因此减少半色调伪影。空间半色调与时间半色调之间的视觉噪声不同。如果显示器的空间分辨率不足够高，则半色调图案将可见，并且因而嘈杂。当在其中刷新率高于人眼所能感觉的刷新率的显示器上实现时间半色调时，可不产生视觉伪影。然而，如果显示器的刷新率不足够高以针对时间调制布置子帧，则闪烁效应将非常嘈杂。在诸如AiMOD显示器之类的反射式显示器中，使用时间调制的另一副作用是其消耗更多功率。
[0004]存在用于解决减少半色调伪影问题的其它尝试，但这些解决方案都经历限制或缺点。例如，一种解决方案仅计划使用空间矢量误差扩散，但此解决方案以不良图像质量换得潜在的无时间闪烁。另一解决方案仅计划使用时间调制。然而，虽然此解决方案可实现增加的位深度，但其并不针对二进制显示器设备产生足够的强度级。另外的解决方案计划使用空间半色调和时间抖动，例如将空间半色调用于两个以上级别，并且然后应用抖动掩模以产生灰度级。然而，此解决方案不是二进制显示器的理想选择。再一种解决方案是使时间误差扩散最大化，并且然后将来自最后一个子帧的剩余误差分配到空间半色调，但此解决方案也遭受潜在的时间闪烁。又一种解决方案涉及内容相关半色调，但这样的过程复杂且不可靠。
【发明内容】
[0005]本文中描述了用于允许不同子帧中的不同时间误差传播以减少半色调伪影的时空误差扩散的技术。
[0006]在一个方面中，一种用于成像设备的用于减少图像数据的位深度的方法包括接收图像帧以便显示给该成像设备。该方法另外包括针对该图像帧应用时间误差扩散以产生多个图像子帧，其中，在这多个图像子帧中的一个子帧中生成的时间误差被传递到这多个图像子帧中的下一子帧以便时间误差扩散。该方法还包括将空间误差扩散应用于来自该图像帧的该时间误差扩散的剩余时间误差。
[0007]在另一方面中，一种用于成像设备的用于减少图像数据的位深度的装置包括用于接收图像帧以便显示给该成像设备的单元。该装置另外包括用于将时间误差扩散应用于该图像帧以产生多个图像子帧的单元，其中，在该图像帧的一个子帧中生成的时间误差被传递到这多个图像子帧中的下一子帧以便时间误差扩散。该装置还包括用于将空间误差扩散应用于来自该图像帧的该时间误差扩散的剩余时间误差的单元。
[0008]在另外的方面中，一种计算机程序产品包括计算机可读介质。该计算机可读介质包括用于使得计算机接收图像帧以便显示给该成像设备的代码。该计算机可读介质另外包括用于使得计算机针对该图像帧应用时间误差扩散以产生多个图像子帧的代码，其中，在这多个图像子帧中的一个子帧中生成的时间误差被传递到这多个图像子帧中的下一子帧以便时间误差扩散。该计算机可读介质还包括用于使得计算机将空间误差扩散应用于来自该图像帧的该时间误差扩散的剩余时间误差的代码。
[0009]在再一个方面中，一种用于成像设备的用于减少图像数据的位深度的图像处理设备包括至少一个处理器和耦合到该至少一个处理器的存储器。该至少一个处理器被配置为接收图像帧以便显示给该成像设备。该至少一个处理器被另外配置为针对该图像帧应用时间误差扩散以产生多个图像子帧，其中，在这多个图像子帧中的一个子帧中生成的时间误差被传递到这多个图像子帧中的下一子帧以便时间误差扩散。该至少一个处理器还被配置为将空间误差扩散应用于来自该图像帧的该时间误差扩散的剩余时间误差。
[0010]下文进一步详细描述本公开内容的各种方面和特征。
【附图说明】
[0011]图1是根据本公开内容的方面概念性描绘的实现图像处理设备的成像设备的例子的框图；
[0012]图2根据本公开内容描绘了用于成像设备的用于减少图像数据的位深度的过程的示例性方框；
[0013]图3根据现有技术描绘了常规时空矢量误差扩散过程的示例性方框；以及
[0014]图4描绘了其中来自时间误差扩散的明度误差可被保持并且重新定向到空间域以便空间误差扩散的时空矢量误差扩散过程的示例性方框。
【具体实施方式】
[0015]下文结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种配置的描述，而不是要表示可以实践本文描述的构思的唯一配置。详细描述包括具体细节，以提供对各种构思的透彻理解。然而，对本领域技术人员而言，将显而易见的是，没有这些具体细节也可以实践这些构思。在一些实例中，以框图形式示出公知的结构和组件，以避免使这样的构思不清楚。
[0016]本公开内容通过将三维矢量误差扩散用于AiMOD显示器来提供一种时间调制和空间半色调的新方法。首先针对每个子帧执行时间误差扩散(TED)，而最后执行空间误差扩散(SED)。此顺序防止来自一些或所有子帧TED的明度误差传播到后续子帧，而是针对SED累积。此所公开过程有效地减少来自时间调制的时间闪烁。
[0017]时间抖动误差的传播可扩展到时间域和空间域二者。可调整来自时间调制的误差的扩展以使视觉伪影最小化或节省功率消耗。可针对亮度通道和色度通道以不同方式调整来自时间调制的误差到空间域的传播，以进一步优化图像质量。
[0018]转向图1，设想，在一些方面中，本文中公开的图像处理装置可远程接收图像，并且可将图像显示给远程成像设备的远程显示器。然而，在其它方面中，本文中公开的该图像处理装置可与成像设备(例如成像设备100)集成在一起。这样的成像设备100可以是智能电话、平板电脑、电视机或具有包括显示器的用户接口 102的任何其它设备。设想该显示器可以是任何类型的显示器，但在讨论该所公开的图像处理装置的优点时，对二进制显示器特别感兴趣。例如，该显示器可以是AiMOD显示器。
[0019]不同于其中产生每种原色中的多强度用于颜色再现的许多其它显示器，可仅开启或关闭AiMOD显示器中的原色。每种颜色的强度必须由时间调制和/或空间抖动生成。因为受限的刷新率，所以时间调制不能是不定的。基于该AiMOD显示器的空间分辨率和刷新率的技术规格，无法在不应用空间抖动和时间