在激光印字、照相复制、各种印刷及打印中，由于要用二值输出设备来表示图像，因而需要采用半色调技术。对于一般打印机等低分辨率设备，一般采用的是标准误差扩散方法来进行误差传递的。这种误差传递方法只考虑了图像像素点间距离的影响关系，而没有考虑图像像素点间的相似性的影响，这使得复制图像的纹理、细节都产生了较大的畸变。本论文根据原有的误差扩散方法，提出了基于设备频率估计的自适应误差传递算法、基于区域结构的细胞神经网络误差传递算法及其简便算法和基于图像能量曲面曲率的区域距离模板算法及其改进算法。对于低分辨率的设备，以上三种算法同传统的误差扩散算法相比较，在主观评价和客观参数评价方面都有明显的优点，提高了补偿精度，修正了数字设备的增益，改善了图像的质量。同时本论文还提出了一种设备模型数学描述及其实验方法和一些二值量化阈值的数学描述。