随着硬件技术的发展，印刷设备的输出不再局限于黑白二值，而是可以支持多级灰度，多级半色调技术作为多级印刷的关键技术之一，其性能优劣直接影响输出半色调图像的质量。因此，研究多级半色调技术具有重要的现实意义和实用价值。本文讨论数字半色调技术的基本原理和常用算法，并将数字半色调技术延伸到多级半色调技术，分析半色调图像出现伪轮廓的原因和多级误差扩散算法的改进策略，在研究现有算法的基础上提出两种改进算法。针对利用邻域生长多级误差扩散算法中仅对半色调图像中的伪轮廓区域水平方向进行单侧修正，而且无法避免出现的规则纹理和边缘模糊不足，提出一种改进的利用邻域生长多级误差扩散算法。算法引入基于人眼视觉特性的边缘增强思想，利用伪轮廓边缘邻域交替向中心区域生长来修正半色调图像。实验表明改进算法得到的半色调图像基本消除了伪轮廓，而且减轻了蠕虫现象，增强了边缘细节信息，具有更好的视觉效果。针对采用图像预处理的多级多尺度误差扩散算法中引入抖动过多而造成半色调图像质量下降和处理速度较慢的不足，提出了一种基于图像分割的多级多尺度误差扩散算法。算法利用图像分割技术定位图像中易出现伪轮廓的区域并进行抖动处理，采用量化值预置的多级多尺度误差扩散算法进行半色调处理。实验结果表明本算法得到的半色调图像的视觉效果优于原算法，运行效率也得以提高。