DE10027179A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern der Bilddarstellung ein einem Digitalkopierer - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern der Bilddarstellung ein einem DigitalkopiererInfo
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Abstract
Das Verfahren der Erfindung verbessert die Darstellung von Pixeldatenbildern auf Ausgabedokumenten. Das Verfahren ist durch eine Pipeline von Bildverarbeitungshandlungen implementiert, die neben anderen Schritten einen Kantenbewertungsschritt umfaßt, bei dem Nachbarschaften von Pixeldaten untersucht werden, um Kantenwerte abzuleiten, die eine Kantenanwesenheit in der jeweiligen Nachbarschaft anzeigen. Jeder Kantenwert zeigt ferner die Intensität der Kante an. Die Kantenbewertungshandlung bestimmt ferner Skalierparameter, die eine spätere Verteilung des Mittelpixeltonwerts der Nachbarschaft auf Unterpixel ermöglichen, die während einer Skalierhandlung des Mittelpixels erzeugt werden.
Description
Diese Erfindung bezieht sich auf Dokumentkopierer und insbe
sondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbes
sern von Bildern, die durch derartige Kopierer unter Verwen
dung von Digitalverfahren erzeugt werden.
Der Stand der Technik umfaßt viele Lehren, die sich auf Ver
fahren für die Verbesserung von Kopiererbildausgaben be
ziehen. Derartige Verfahren decken eine breite Vielfalt von
komplexen Algorithmen ab, die unterschiedliche Kombinationen
von unterschiedlichen Bildverarbeitungsverfahren betreffen.
Derartige Verfahren umfassen die Kantenerfassung, das Pixel
glätten, die Pixelschärfung, das Skalieren durch eine Auflö
sungsumwandlung und das Halbtönen unter Verwendung von einem
oder mehreren Zitterverfahren. Typischerweise betreffen be
kannte Halttönungsverfahren das einfache Schwellenwertbil
den, die Fehlerdiffusion oder "vorrichtungsoptimierte"
Gruppen-Zitterhandlungen (Cluster-Zitterhandlungen). Alle
derartigen Handlungen erfordern erhebliche Kompromisse, ein
schließlich der Benutzerauswahl von gutem Textguten Bil
dern, einem komplexen Verarbeiten und der Verwendung von
großen Puffern für Weitbereichsverfahren und einem Abtasten
mit hoher Auflösung.
Ein System, das verwendet werden soll, um die Qualität von
abgetasteten Bildern in einem Kopierer zu verbessern, muß
eine Anzahl von möglichen Variablen, d. h. halbgetönte Ori
ginale, abgetasteten Text, eine begrenzte Druckerfarbpalet
te, unbekannte Schwarz- und Weiß-Werte in dem ursprünglichen
Dokument, etc., handhaben. Ferner muß sich jedes Verfahren,
das verwendet wird, um die digitale Bilddarstellung in einer
Dokumentausgabe eines Kopierers zu verbessern, automatisch
und dynamisch den Verfahrensvariablen zuwenden, um Hochqua
litätskopien mit einem hohen Durchsatz zu ermöglichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Verfahren zum Verarbeiten eines Bilds von Pixeldaten und ein
Speichermedium zum Steuern eines Computers, um ein Bild von
Pixeldaten zu verarbeiten, zu schaffen, die beispielsweise
die Kopierqualität in einem Digitalkopierer maximieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Verarbeiten eines
Bilds von Pixeldaten gemäß Anspruch 1 und ein Speichermedium
zum Steuern eines Computers, um ein Bild von Pixeldaten zu
verarbeiten, gemäß Anspruch 13 gelöst.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß
dieselbe ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte
Vorrichtung zum pipelinemäßigen Handhaben von Digitalbildern
vorsieht, während gleichzeitig verbesserte Bilddokumente mit
höherer Auflösung geliefert werden.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht da
rin, daß dieselbe ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Handhaben von Bildern vorsieht, die eine verbesserte Ausga
bebildqualität sicherstellen.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung verbessert die Dar
stellung von Pixeldatenbildern in Ausgabedokumenten. Das
Verfahren ist durch eine Pipeline von Bildverarbeitungshand
lungen implementiert, die neben anderen Schritten einen Kan
tenbewertungsschritt, bei dem die Nachbarschaft von Pixel
daten untersucht wird, um Kantenwerte abzuleiten, die eine
Kantenanwesenheit in der jeweiligen Nachbarschaft anzeigen,
umfaßt. Jeder Kantenwert zeigt ferner die Intensität der
Kante an. Die Kantenbewertungshandlung bestimmt ferner Ska
lierparameter, die eine spätere Verteilung des Mittelpixel
tonwerts einer Nachbarschaft auf Unterpixel ermöglichen, die
während einer Skalierhandlung des Mittelpixels erzeugt wer
den. Das Verfahren wendet dann einen interpolierten Wert
zwischen mehreren Tonkorrekturwerten auf den Mittelpixelwert
an, wobei die Interpolation von dem Kantenintensitätswert
abhängt, der für die Nachbarschaft des Mittelpixels abgelei
tet wurde. Das Verfahren skaliert dann das Mittelpixel auf
einen höheren Auflösungspegel und verteilt durch die Verwen
dung der vorher abgeleiteten Skalierparameter den Tonwert
des Pixels auf die Unterpixel mit höherer Auflösung. Das
Verfahren verwendet ferner eine Halbtönungsprozedur, so daß
die Pixelnachbarschaft, die keine Kante aufweist, einer
Halbtönungsprozedur unterworfen wird, die die Skalierproze
dur nachahmt, jedoch vorbestimmte Verteilungsparameter ver
wendet, um eine geeignete Plazierung der Halbtonpunkte zu
ermöglichen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Systems, das angepaßt ist,
um das Verfahren der Erfindung auszuführen;
Fig. 2 ein logisches Flußdiagramm, das die Gesamtprozedur
der Erfindung einschließlich der Bildverarbeitungs
schritte, die durch dieselbe implementiert werden,
darstellt;
Fig. 3 schematisch eine Pixelnachbarschaft, die während
der Bildverarbeitungshandlungen verwendet wird;
Fig. 4 Wichtungswerte, die bei Pixeln innerhalb einer
Nachbarschaft während einer Schärfungsfilterhand
lung angewendet werden;
Fig. 5 schematisch eine Skalierhandlung, die auf ein Pixel
während einer Skalierhandlung angewendet wird, die
durch die Erfindung implementiert ist;
Fig. 6 die äußerste Halbtonpunktposition in einer 16-Un
terpixel-Nachbarschaft;
Fig. 7 eine Vier-Pixel-Nachbarschaft und die Parameter,
die verwendet werden, um einen Halbton derselben zu
erzeugen; und
Fig. 8 logische Flußdiagramme auf einem hohen Niveau, die
bis 15 das Entpacken, das Rauschfiltern, die Kan
tenbewertung, das Schärungsfiltern, die Ton-Aus
gleichs/Quantisierungs- und Halbtönungs-Bildverar
beitungsfunktionen darstellen, die auf ein Bild
durch die Verarbeitungspipeline der Erfindung ange
wendet werden.
Wie es im folgenden offensichtlich werden wird, verarbeitet
die Bildverarbeitungspipeline, die durch einen Kopierer im
plementiert wird, der das System von Fig. 1 enthält, Pixel
eines Bilds auf einer "Durchfluß"-Basis, um das Endbild zu
verbessern, das durch die Druckvorrichtung des Kopierers
ausgegeben wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt der Kopierer
10 einen Scanner (eine Abtastvorrichtung) 12, der auf die
bekannte Art und Weise einen Strom von digitalen Werten aus
gibt, der Bilder auf einem Medienblatt 14 anzeigt. Eine Zen
tralverarbeitungseinheit (CPU) 16 liefert die Gesamtsteue
rung der Elemente des Kopierers und ist mit jenen Elementen
über eines oder mehrere Bussysteme 18 gekoppelt. Eine Druck
vorrichtung 20 spricht auf einen Strom von digitalen Druck
werten von einem Rasterbildpuffer an, um eine Medienblatt
ausgabe zu erzeugen. Ein Speicher 22 liefert sowohl die Zwi
schenspeichereinrichtungen als auch die Prozeduren zum Aus
führen des Verfahrens der Erfindung.
Obwohl im folgenden angenommen wird, daß jede der im folgen
den beschriebenen Prozeduren bereits in den Speicher 22 ge
laden ist, ist es für Fachleute offensichtlich, daß derarti
ge Prozeduren in einem oder mehreren Speicherbauelementen 24
zum Laden in die CPU 16 auf einer bedarfsgemäßen Basis um
faßt sein können. Obwohl der Speicher 22 als eine einstücki
ge Speicherstruktur gezeigt ist, können die Prozeduren, die
in demselben gespeichert sind, ferner durch Nur-Lese-
Speicher (nicht gezeigt) verteilt werden, wenn eine spezi
elle Prozedur ausgeführt werden soll. Dementsprechend soll
der Speicher 22, da der Ausdruck im folgenden verwendet
wird, alle Speicher innerhalb des Kopierers 10, unabhängig
davon ob flüchtig oder nicht-flüchtig, enthalten.
Der Speicher 22 umfaßt einen Eingangsbilddatenpuffer 24, der
als ein Temporärspeicherbereich für Daten verwendet wird,
die von dem Scanner 12 empfangen werden. Eine Bildverarbei
tungspipelineprozedur 28 enthält jedes der Bildverbesse
rungsverfahren, die während des Betriebs der Bildpipeline
ausgeführt werden. Ein erstes jener Verfahren ist ein Ent
packverfahren 30, bei dem der Eingangsdatenstrom von dem
Scanner 12 in eine feste Anzahl von Bits pro Pixel (z. B. 2,
4, 6 etc.) zerlegt wird, die dann in einem oder mehreren
Zeilenpuffern (nicht gezeigt) gespeichert werden.
Ein Rauschfilterverfahren 32 führt eine feine Aussiebeproze
dur durch und entfernt "Ausreißer"-Pixelwerte aus dem Bild.
Ausreißer sind Pixel, die wesentlich bezüglich des Werts von
ihren Nachbarn abweichen und sind bei Abtastungen von halb
getönten Originalen üblich, bei denen dieselben als Rauschen
betrachtet werden können. Ein Entfernen der Ausreißer er
zielt eine Anzahl von Vorteilen, d. h. die Reduktion des
Moiré-Effekts, der durch anschließende Halbtönungs- und
Schärfungs-Filterhandlungen verursacht wird, eine verbesser
te Kantenerfassung und eine verbesserte Tonerhaltung. Eine
Hauptbeschränkung des Rauschfilterverfahrens 32 besteht da
rin, daß dasselbe sicherstellen muß, daß die Kanten erhalten
bleiben. Details des Rauschfilterverfahrens 32 sind im fol
genden erörtert.
Das Kantenbewertungsverfahren 34 untersucht eine Nachbar
schaft von Pixelwerten, die ein Mittelpixel umgibt, und be
stimmt, ob eine Kante in derselben vorhanden ist, und be
stimmt die "Stärke" der Kante. Das Verfahren liefert ferner
eine Anzahl von anderen Parametern, die die "Richtung" der
Kante anzeigen, und liefert Steuerparameter zur Verwendung
während späterer Skalier- und Halbtönungs-Handlungen der Pi
peline. Eine Kantenbestimmung wird einmal pro Eingangspixel
berechnet und wird dann bei folgenden Verfahren, die das Pi
xel verarbeiten, verwendet.
Das Schärfungsfilterverfahren 36 kehrt eine unschärfeerzeu
gende Handlung um, die oftmals in Daten erscheint, die durch
den Scanner 12 ausgegeben werden, und stellt die Qualität
der Textbilddaten wieder her.
Das Tonausgleichsverfahren 38 verwendet drei Nachschlagta
bellen, d. h. eine Bildtontabelle 44, eine Texttontabelle 46
und eine Dichtetontabelle 48, um Pixelwerte zu verändern, um
die Charakteristika der Druckvorrichtung 20 damit in Über
einstimmung zu bringen. Wie es bekannt ist, zeigen viele
Druckvorrichtungen, aufgrund von verschiedenen physischen
Phänomenen, nicht-lineare Tonübertragungscharakteristika.
Der Stand der Technik verwendet Nachschlagtabellen, um die
Eingangspixeltöne auf Tonwerte zu überarbeiten, die, wenn
dieselben durch die Druckvorrichtung 20 wiedergegeben wer
den, geeignet die Eingangstonwerte wiedergeben. Es hat sich
jedoch herausgestellt, daß es wichtig ist, zwischen Bild-
und Text-Regionen eines Bilds zu unterscheiden, wenn ein
Tonausgleich angewendet wird. Dementsprechend verwendet die
Pipeline ein Tonausgleichsverfahren 28, das den Kantenindex
wert verwendet, der durch das Kantenbewertungsverfahren 34
gefunden wird, um zu bestimmen, welche Nachschlagtabelle zu
verwenden ist, wenn ein Tonausgleichswert für ein Bildpixel
abgeleitet wird.
Das Skalier/Halbtönungs-Verfahren 40 verwendet den Kantenin
dex und die Tondispersionsparameter oder Tonstreuungsparame
ter, die durch das Kantenbewertungsverfahren 34 gebildet
(und in einer Parameterregion 42 gespeichert) werden, um den
Ton des Pixels auf eine Mehrzahl von Unterpixeln abhängig
von einem Skalierpegel, der angewendet wird, zu verteilen.
Im folgenden wird angenommen, daß das Eingangspixelbild eine
Auflösung von 118,1 Punkten pro cm (300 Punkten pro Zoll
(dpi); dpi = Dots Per Inch) aufweist, und daß das Ausgabe
bild eine Auflösung von 236,2 Punkten pro cm ( = 600 dpi)
aufweist. Natürlich können andere Skalierwerte durch die Er
findung implementiert werden. Wenn das Skalier/Halbtönungs-
Verfahren 40 bestimmt, daß keine Kante in einer Nachbar
schaft vorhanden ist, wird eine Halbtönungshandlung bezüg
lich der Nachbarschaft unter Verwendung im wesentlichen der
gleichen Prozedur durchgeführt, die während der Skalier- und
Tonverteilungs-Handlungen verwendet wird, jedoch unter Ver
wendung von vorbestimmten Halbtönungsparametern. Derartige
Parameter hängen von der speziellen gewünschten Halbtonauf
lösung ab.
Das Bild, das durch die Bildverarbeitungspipelineprozedur 28
ausgegeben wird, kann dann komprimiert und in einem Raster
bildpuffer 50 gespeichert oder direkt zu der Druckvorrich
tung 20 gesendet werden.
Bezugnehmend auf Fig. 2 ist die Folge von Handlungen, die
während der Bildverarbeitungspipelineprozedur 28 auftritt,
dargestellt und identisch, wie in Fig. 1 gezeigt, numeriert.
Zusätzlich sind die Zeilenpuffer 52 und 54 in der Prozedur
enthalten, um ein temporäres Puffern von Ausgabedaten von
dem Entpack- und dem Rauschfilter-Verfahren 30 bzw. 32 zu
ermöglichen. Es sei ferner bemerkt, daß das Tonausgleichs
verfahren 38 Fehlerkorrekturverteilungshandlungen dort
durchführt, wo die Pixelwerte innerhalb eines bestimmten
Wertebereichs (z. B. 0 bis 255 oder 8 Bit Bytes) quantisiert
werden, und ein Fehlerwert wird auf eines oder mehrere be
nachbarte Pixel verteilt. Die Wirkung der Fehlerkorrektur
verteilungsverfahren 56 und 58 ist im folgenden in Verbin
dung mit dem Rauschfilterverfahren 32 und dem Tonausgleichs
verfahren 38 erörtert.
Es sei ferner bemerkt, daß die Erläuterung des Kantenbewer
tungsverfahrens 34 zeigt, daß die abgeleiteten Parameter
desselben als Eingangssignale für den Zweck des Steuerns des
Schärfungsfilterverfahrens 36, des Tonausgleichsverfahrens
38 und des Skalier/Halbtönungs-Verfahrens 40 verwendet wer
den.
Während des Betriebs der Bildverarbeitungspipelineprozedur
28 wird die "Nachbarschaft" von Pixelwerten verwendet. Ein
Beispiel einer Nachbarschaft ist in Fig. 3 gezeigt und weist
eine 3 × 3-Matrix von Pixelwerten auf, die in drei Zeilen R1-
R3 und drei Spalten C1-C3 angeordnet sind. Das Mittelpixel
CP ist das Pixel, das mit angrenzenden Pixelwerten RSTUWXYZ,
die während des Verarbeitens verwendet werden, verarbeitet
wird. Während des Betriebs der Bildverarbeitungspipeline
prozedur 28 wird jedes Pixel (mit Ausnahme von bestimmten
Kantenpixeln des Bilds) in Verbindung mit den acht angren
zenden Pixeln der Nachbarschaft gehandhabt, um eine Bestim
mung von bestimmten Parametern und Charakteristika des durch
die Nachbarschaft erzeugten Bilds zu ermöglichen.
Obwohl die Erfindung im folgenden in Zusammenhang mit einem
Software/Firmware-programmierten Prozessor beschrieben ist,
kann dieselbe ferner zumindestens teilweise durch eine an
wendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder eine
andere Hardwarekonfiguration, wie z. B. eine feldprogram
mierbare Serie von Gate-Arrays (Gatter-Anordnungen), imple
mentiert werden. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel
wird die Logik, die diesem Verfahren zugrunde liegt, durch
festverdrahtete Schaltungen durchgeführt. Beispielsweise
gibt es für jede Funktion, die in Fig. 2 gezeigt ist, eine
entsprechende Hardwarestruktur, die die dargestellte Funk
tion an den empfangenen Pixelwerten ausführt. Dementspre
chend wird eine ASIC eine Hardwarepipeline enthalten, die
Module zum Durchführen jeder gezeigten Funktion umfaßt.
Der Betrieb der Bildverarbeitungspipelineprozedur 28 wird
nun in Verbindung mit den Flußdiagrammen, die in den Fig. 8-
15 gezeigt sind, beschrieben. Die Nachbarschaftsbilder,
die in den Fig. 4-7 gezeigt sind, werden das Verständnis
der Verfahren, die in den Fig. 8-15 gezeigt sind, erleich
tern. Es ist offensichtlich, daß jeder der Schritte, die im
folgenden beschrieben sind, bezüglich jedes Pixels eines
Bilds ausgeführt wird, das von dem Scanner 12 empfangen wird
(Fig. 1).
Bezugnehmend auf Fig. 8 empfängt ein Entpackverfahren 30
Bytes von Daten von dem Scanner 12 und teilt die Bytes in
beispielsweise (unter der Annahme einer monochromen oder
grauen Darstellung) 1, 2, 4 oder 8 Bits pro Pixel. Die ent
packten Pixelwerte werden dann in einem oder mehreren Zei
lenpuffern (Schritt 100) gespeichert. Danach wird jedes
Mittelpixel einem Rauschfilterverfahren 32 ausgesetzt, das,
wie oben gezeigt, wirkt, um das Halbtonrauschen, Moire-Ab
bildungsfehler und falsche Kantenerfassungen zu reduzieren.
Das Ziel des Rauschfilterverfahrens 32 besteht darin, den
Mittelpixelwert der Nachbarschaft auf einen Wert zu über
arbeiten, der innerhalb der minimalen und maximalen Pixel
werte der Nachbarschaft liegt. Folglich wird jedes der Pixel
der 3 × 3-Nachbarschaft untersucht, und der maximale und der
minimale Pixelwert werden gefunden (Schritt 102). Der
Mittelpixelwert bleibt dann unverändert, wenn sich der
Mittelpixelwert innerhalb der Minimum/Maximum-Grenzen befin
det. Andernfalls wird der Mittelpixelwert auf den näher lie
genden Wert, entweder den minimalen Pixelwert oder den maxi
malen Pixelwert, eingestellt.
Eine Überarbeitung des Mittelpixelwerts erzeugt einen Feh
lerwert (d. h. den Unterschied zwischen dem ursprünglichen
Mittelpixelwert und dem Wert, auf den derselbe geändert
wurde). Der Wert wird dann auf Pixel entlang der Zeile ver
teilt, die das Mittelpixel umfaßt. Bezugnehmend auf Fig. 3
bilden diese Pixel U, CP und W. Eine Beispielsverteilung be
steht darin, 25% des Fehlerwerts jedem Pixel U und W und 50%
dem Mittelpixel CP (Schritt 104) zuzuordnen. Wie im vorher
gehenden gezeigt, glättet diese Handlung die Pixelwerte und
entfernt "Ausreißer". Die Resultate des Rauschfilterverfah
rens 32 werden dann in einem oder mehreren Zeilenpuffern
(Schritt 106) gespeichert.
Fig. 9 zuwendend wird eine Haupthandlung der Bildverarbei
tungspipelineprozedur 28 durchgeführt, wobei Parameter abge
leitet werden, die verwendet werden, um folgende Pipeline
handlungen zu steuern, um die Ausgabebildqualität zu ver
bessern. Das Kantenbewertungsverfahren 36 untersucht jede
3 × 3-Nachbarschaft, um zu bestimmen, ob die Nachbarschaft ei
ne Bildkante oder keine Kante enthält. Wenn eine Kante ge
funden wird, wird derselben eine Kantenstärke zugeschrieben.
Zusätzliche Parameterwerte werden ferner berechnet, die
während des Skalier/Halbtönungs-Verfahrens 40 verwendet wer
den, um Pixeltonwerte auf mehrere Unterpixel zu verteilen.
Das Kantenbewertungsverfahren 34 beginnt (Schritt 108) durch
Untersuchen einer aktuellen Pixelnachbarschaft und durch Er
zeugen von Durchschnitten von Pixelwerten in Zeilen und
Spalten derselben. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird ein Durch
schnitt der Pixelwerte R, S und T gebildet, um einen Durch
schnittspixelwert für die Zeile R1 zu finden, wie es für die
Pixel X, Y und Z der Fall ist, um einen Durchschnittspixel
wert für die Zeile R3 zu finden. Ähnliche Handlungen treten
bezüglich der Spalten C1 und C3 auf.
Als nächstes werden Unterschiede zwischen den Durchschnitten
für die oberste und die unterste Pixelzeile (R1 und R3) und
die rechte und die linke Pixelspalte (C1 und C3) der Nach
barschaft (Schritt 110) festgestellt. Diese Unterschieds
werte oder Differenzwerte werden dann auf horizontale und
vertikale Kantenindexwerte abgebildet, die jeweilige Kan
ten-"Stärken" (Schritt 112) definieren. Die horizontalen und
vertikalen Kantenwerte werden dann (z. B. durch Berechnen
eines Durchschnittswerts derselben) kombiniert, um einen Ge
samtkantenindexwert für die aktuelle Nachbarschaft zu erhal
ten. Beispielsweise kann die Gesamtkantenstärke einen Wert
von 0 bis 16 annehmen, wobei der Wert im folgenden in auf
einanderfolgenden Schritten der Prozedur verwendet wird.
Zusätzliche Parameter werden nun bestimmt, die die Vertei
lung von Pixeltonwerten auf Unterpixel innerhalb des Mittel
pixels CP während einer Skalierhandlung, die im folgenden
beschrieben ist, steuern. Dies sind die folgenden Parameter:
- - H_Sortieren. Wenn die Nachbarschaft eine Richtung ei nes horizontalen Übergangs (zunehmend oder abnehmend) über Spalten C1-C3 zeigt, wird der H_Sortieren-Wert zugewiesen, um dies anzuzeigen.
- - V_Sortieren. Wenn die Nachbarschaft eine Richtung ei nes vertikalen Übergangs (zunehmend oder abnehmend) zwischen den Zeilen R1 und R3 zeigt, wird der V_Sortie ren-Wert zugewiesen, um dies anzuzeigen.
- - V_Delta und H_Delta. Jeder Deltawert ist ein ta bellierter Wert, der den Winkel einer Kante anzeigt, die sich in einer Nachbarschaft (Fig. 3) befindet. Der Wert V_Delta wird durch das Verhältnis des horizontalen Kantenwerts zu der Summe der horizontalen und vertika len Kantenwerte bestimmt. Wenn folglich der vertikale Kantenwert groß ist und der horizontale Kantenwert klein ist, nähert sich das Verhältnis an 1 an. Wenn im Gegensatz dazu der vertikale Kantenwert klein und der horizontale Kantenwert groß ist, nähert sich das Ver hältnis an 0 an. Dazwischen liegt das Verhältnis zwi schen 0 und 1 und ungefähr zwischen einem Winkelwert zwischen 0° und 90° für die Kante in der Nachbarschaft.
Der Wert H_Delta wird aus dem folgenden Ausdruck be
stimmt:
H_Delta = min (1-V_Delta, 0,5).
Der Wert H_Delta variiert zwischen 0 und 0,5 und zeigt
die horizontale Verteilung des Tons über die Pixelnach
barschaft an (Schritt 114).
Das Abbilden bzw. das Tabellieren der Werte H_Delta und
V_Delta unterscheidet sich aufgrund der Skalierhandlung, die
auftritt. Da angenommen wird, daß die Skalierhandlung von
300 dpi auf 600 dpi stattfindet, ist der tabellierte Wert
V_Delta doppelt so groß wie der tabellierte Wert H_Delta.
Diese Verschiedenheit der tabellierten Werte liegt an der
Tatsache, daß die Skalierfunktion zunächst ein Pixel, das
skaliert werden soll, in eine obere und eine untere Hälfte
teilt und anschließend jeweils die obere und die untere
Hälfte halbiert. Dies wird durch das im folgenden erörterte
Skalier/Halbtönungs-Verfahren 40 verständlicher werden.
Jede Nachbarschaft wird nun einem Schärfungsfilterverfahren
36 ausgesetzt, um einen gewichteten Wert zu dem Mittelpixel
CP hinzuzufügen, um die Nachbarschaftspixelwerte fallab
hängig zu schärfen oder zu glätten. Das Schärfungsfilterver
fahren 36 verbessert die Bildschärfe, indem die Unschärfeer
zeugung, die durch die Optik des Scanners 12 eingeführt
wird, umgekehrt wird, und erhöht den lokalen Kontrast, indem
der Unterschied zwischen dem Mittelpixel CP und den Nachbarn
desselben vergrößert wird.
Wie es in Fig. 10 gezeigt ist, beginnt das Schärfungsfilter
verfahren 36 durch selektives Gewichten des Mittelpixels CP
und der peripheren Nachbarschaftspixel, um den Mittelpixel
wert hervorzuheben. Ein Beispiel von derartigen Gewichtungs
werten ist in Fig. 4 gezeigt, wobei das Mittelpixel CP mit 4
multipliziert wird; Nachbarschaftspixel USW und YX2 werden
mit 2 multipliziert; und die Pixel RTZ und X werden unver
ändert gelassen. Danach wird der Durchschnittswert der ge
wichteten Pixel der Nachbarschaft berechnet. Dann wird ein
Unterschied zwischen dem gewichteten Wert des Mittelpixels
und dem berechneten Durchschnittswert (Schritt 116) berech
net. Danach werden unter Verwendung von zwei Stärkepara
metern, d. h. S1 und S2, wobei S2 auf einen größeren Wert
als S1 eingestellt ist, zwei Schärfungswerte für CP, nämlich
CP' und CP", wie folgt berechnet:
CP' = CP + (CP - Durchschnittswert) (S1)
CP" = CP + (CP - Durchschnittswert) (S2)
CP" = CP + (CP - Durchschnittswert) (S2)
Danach wird der Kantenindexwert verwendet, um eine Inter
polation zwischen den Werten von CP' und CP" zu ermöglichen,
um einen Mittelpixelwert CP* zu erhalten (Schritt 120). Wenn
es keine Kante in der Nachbarschaft gibt, wird dann der Wert
CP' ausgewählt, und wenn die Kante einen maximalen Stärken
wert zeigt, wird CP" ausgewählt. Die Zwischenkantenstärken
werte führen dazu, daß CP* einen interpolierten Wert zwi
schen CP' und CP" annimmt.
Die Nachbarschaft und der umfaßte Mittelpixelwert CP* der
selben werden nun einem Ton-Ausgleichs/Quantisierungs-Ver
fahren 38 (siehe Fig. 11) ausgesetzt. Anfangs werden der
Wert CP* plus einem Wert, der von einem vorhergehenden Mit
telpixel, das einem Tonausgleich unterworfen wurde, verteilt
wurde, zwischen Grenzen, z. B. 0-255, geklemmt (Schritt
122).
Drei Nachschlagtabellen werden bei diesem Verfahren verwen
det, d. h. eine Bildtontabelle, eine Texttontabelle und eine
Dichtetontabelle, wobei alle eine Korrektur des geklemmten
Werts von CP* auf eine Art und Weise ermöglichen, um Nicht
linearitäten der Druckvorrichtung 30 auszugleichen. Das Ver
fahren beginnt durch Verwenden des geklemmten CP*-Werts
(plus einem Fehlerwert, der von einem vorhergehenden Mittel
pixel verteilt wurde, das einem Tonausgleich ausgesetzt wur
de), um in die Bildtontabelle und die Texttontabelle zu in
dizieren, um entsprechende korrigierte Pixelwerte wiederzu
gewinnen.
Da diese korrigierten Pixelwerte bei einem Skalierschritt
(wobei ein 300-dpi-zu-600-dpi-Skalieren auftritt) verwendet
werden, werden die korrigierten Pixelwerte um einen Faktor
von 4 erhöht. Außerdem werden die korrigierten Pixelwerte
quantisiert, um innerhalb einer reduzierten Anzahl von ver
fügbaren Pixelwerten zu bleiben (Schritt 124).
Danach (Schritt 126) wird der Kantenindexwert, der während
des Kantenbewertungsverfahrens 34 abgeleitet wird, verwen
det, um zu bestimmen, welcher korrigierte Pixelwert ausge
wählt werden soll. Wenn folglich der Kantenindexwert die An
wesenheit einer Kante innerhalb der Nachbarschaft anzeigt,
wird der korrigierte Wert von der Texttontabelle ausgewählt.
Andernfalls wird der durch die Bildtontabelle korrigierte
Wert verwendet.
Der Kantenindexwert, der eine "Kante" von "keiner Kante" un
terscheidet, kann durch den Benutzer ausgewählt werden. Im
folgenden wird angenommen, daß wenn der Kantenindexwert (auf
einem Maßstab von 1-16) 8 überschreitet, dann eine Kante
angezeigt wird, und andernfalls ein Kantenindexwert von 0-
8 keine Kante anzeigt. Wenn bestimmt wird, daß der Kanten
indexwert eine Kante anzuzeigt, wird die Diffusion des Feh
lerwerts gehemmt, um die Erzeugung von "Rauschen" an der
Kantengrenze zu vermeiden.
Der geklemmte CP*-Wert wird dann als eine Adresse in die
Dichtetabelle verwendet, um einen tatsächlichen Wert der
Dichte zu erhalten, der dem geklemmten CP*-Wert entspricht.
Eine Differenz wird zwischen dem wiedergewonnenen Dichtewert
und dem geklemmten CP*-Wert gebildet, und diese Differenz
wird als ein Fehlerwert zu dem nächsten Mittelpixel, das be
trachtet wird (Schritt 128) verteilt.
Die Skalier/Halbtönungs-Prozedur 40 wird nun durchgeführt
(Fig. 12), um eine 600-dpi-Auflösung für das Bild zu er
reichen, und um eine Halbtönung von Regionen des Bilds zu
erreichen, in denen keine Kante durch das Kantenbewertungs
verfahren 34 gefunden wurde. Es wird anfangs angenommen, daß
eine Kante in einer aktuellen Nachbarschaft, die verarbeitet
wird, anwesend ist. Da die Skalierhandlung die Endauflösung
des Bilds von 300 dpi auf 600 dpi verdoppeln soll (was eine
Unterteilung jedes Pixels in vier Unterpixel erforderlich
macht), wird das Mittelpixel CP anfangs in eine obere und
eine unterer Hälfte A bzw. B geteilt (siehe Fig. 5). Der
korrigierte Pixelwert für CP (aus dem Tonausgleichsverfahren
28) wird zwischen den oberen und unteren Hälften A und B
(Schritt 130) geteilt.
Wie man sich erinnert, ist der Wert V_Delta ein tabellierter
Wert, der einen Winkel einer Kante innerhalb einer Nachbar
schaft anzeigt. Der Wert V_Delta-Max ist der maximale Wert,
den V_Delta annehmen kann, z. B. 1.
Um die Zuweisung des korrigierten Werts zwischen den Hälften
A und B zu erreichen, wird die folgende Prozedur ausgeführt,
die der Beschränkung unterworfen ist, daß die verteilten
Dichtewerte nicht größer als V_Delta-Max sein können:
- 1. Wenn der korrigierte Pixelwert kleiner oder gleich V_Delta ist, dann wird der oberen Hälfte A der korri gierte Pixelwert und der unteren Hälfte B ein Wert von 0 zugewiesen; (Schritt 132) wenn sonst
- 2. der korrigierte Pixelwert größer als (2 V_Delta-Max)- V_Delta ist, dann wird der oberen Hälfte A ein Wert von V_Delta-Max und der unteren Hälfte B ein Wert von (kor rigierter Pixelwert-V_Delta-Max) zugewiesen (Schritt 134), sonst
- 3. (i) wird der oberen Hälfte A ein Wert ((korrigierter
Pixelwert - V_Delta + 1)/2) + V_Delta zugewiesen;
und
(ii) der unteren Hälfte B wird ein Wert (korrigierter Pixelwert - V_Delta)/2 zugewiesen (Schritt 136); - 4. Wenn V_Sortieren einen Übergang mit einem zunehmenden Wert von oben nach unten anzeigt, werden die Werte der oberen und unteren Hälfte ausgetauscht (Schritt 137).
Nun wird das Pixel der oberen Hälfte (A) in zwei Unterpixel,
A' und A" (siehe Fig. 5), geteilt, und der obere Tonwert
wird zwischen den linken und rechten Unterpixeln A', A" ge
mäß dem zugewiesenen Dichtewert der oberen Hälfte H_Delta
und H_Delta-Max verteilt. Die Berechnung ist im wesentlichen
gleich derselben, die oben für die obere und die untere
Hälfte A und B beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß die
selbe auf die Unterpixel A' und A" angewendet wird. Die Pro
zedur sieht wie folgt aus:
- 1. Wenn der zugewiesene Dichtewert der oberen Hälfte (im folgenden "A-Wert") kleiner oder gleich H_Delta ist, dann wird dem oberen linken Unterpixel A' der A-Wert zugewiesen, und dem oberen rechten Unterpixel A" wird ein Wert von 0 zugewiesen (Schritt 138); wenn sonst
- 2. der A-Wert größer als (2H_Delta-Max)-H_Delta ist, dann wird dem oberen linken Unterpixel A' ein Wert von H_Delta-Max zugewiesen, und dem oberen rechten Unter pixel A" wird ein Wert von (A-Wert-H_Delta-Max) zuge wiesen (Schritt 140); sonst
- 3. (i) wird dem oberen linken Unterpixel A' ein Wert von
((A-Wert-H_Delta + 1)/2) + H_Delta zugewiesen;
und
(ii) dem oberen linken Unterpixel A" wird ein Wert von (A-Wert - H_Delta)/2 zugewiesen; (Schritt 142) - 4. Wenn der Wert H_Sortieren einen Übergang mit einem zu nehmenden Wert von links nach rechts anzeigt, dann werden der obere linke (A') und der obere rechte (A") Wert ausgetauscht (Schritt 143).
Die Verteilung des Dichtewerts zwischen den Unterpixeln B'
und B" ist sehr ähnlich zu derselben, die oben beschrieben
ist, mit der Ausnahme, daß dieselbe von dem zugewiesenen
Dichtewert der unteren Hälfte (im folgenden "B-Wert") ab
hängt. Die Prozedur sieht wie folgt aus:
- 1. Wenn der B-Wert kleiner oder gleich H_Delta ist, dann wird dem unteren linken Unterpixel B' der B-Wert zuge wiesen, und dem unteren rechten Unterpixel B" wird ein Wert von 0 zugewiesen; (Schritt 144) wenn sonst
- 2. der B-Wert größer als (2H_Delta-Max)-H_Delta ist, dann wird dem unteren linken Unterpixel B' ein Wert von H_Delta-Max zugewiesen, und dem unteren rechten Unter pixel B" wird ein Wert von (B-Wert-H_Delta-Max) zuge wiesen; (Schritt 146) sonst
- 3. (i) wird dem unteren linken Unterpixel B' ein Wert
von ((B-Wert-H_Delta + 1)/2) + H_Delta zugewie
sen; und
(ii) dem unteren linken Unterpixel B" wird ein Wert von (B-Wert - H_Delta)/2 zugewiesen; (Schritt 148) - 4. Wenn der Wert H_Sortieren einen Übergang mit einem zu nehmenden Wert von links nach rechts anzeigt, werden der untere linke (B') Wert und der untere rechte (B") Wert ausgetauscht; (Schritt 149).
In dieser Stufe ist ein Pixel CP auf vier Unterpixel ska
liert und der Tonwert desselben ist auf diese Unterpixel ge
mäß den Delta- und Sortier-Parametern verteilt, die während
des Kantenbewertungsverfahrens 34 abgeleitet wurden. Es ist
nun offensichtlich, warum die korrigierten Pixelwerte aus
der Bildtontabelle und der Texttontabelle während der Ton
ausgleichsprozedur 38 mit einem Faktor von 4 multipliziert
wurden. Dies ermöglicht es, daß der korrigierte CP-Wert un
ter den vier Unterpixeln verteilt wird, während die Gesamt
dichte, die für den ursprünglichen CP-Wert erforderlich ist,
beibehalten wird.
Die Skalierprozedur, die oben beschrieben ist, nimmt an, daß
in der Nachbarschaft, die CP enthält, eine Kante gefunden
wurde. Der Halbtönungsabschnitt des Verfahrens 40 wird nun
auf ein Pixel CP angewandt betrachtet, dessen Nachbarschaft
keine Kante (oder eine Kante mit einem niedrigen Kantenin
tensitätswert) umfaßt. Die Halbtönungsprozedur wird verwen
det, um Halbtonpunkte zu verteilen, um die Enddarstellung
der Regionen des Bilds zu verbessern, die eine relativ kon
stante Tondichte zeigen. Wie es im folgenden offensichtlich
werden wird, simuliert das Verfahren eine Kante durch die
Verwendung von vorher festgelegten Parametern, und verwendet
jene Parameter, um eine Tonverteilungsprozedur ähnlich zu
derselben, die oben für die Skalierhandlung beschrieben ist,
zu steuern.
Es wird angenommen, daß die Halbtonpunkte mit einer Auf
lösung von 150 dpi erzeugt werden. Nun zunächst Fig. 6 zu
wendend ist eine 4 × 4-Matrix von vier Pixeln 202, 204, 206
und 208 gezeigt, die jeweils in vier Unterpixel geteilt
sind. Die unteren linken vier Unterpixel weisen das Pixel CP
und die Unterpixel A', A", B' und B" desselben auf, wie es
in Fig. 5 gezeigt ist. Da angenommen wird, daß die Halb
tönungshandlung eine 150-dpi-Auflösung bilden wird, wird der
End-"Punkt" 200, wie gezeigt, erscheinen, und wird die
Unterpixel 210, 212, 214 und 216 der 4 × 4-Pixelmatrix füllen.
Um eine derartige Halbtonstruktur zu erreichen, muß die Ton
verteilung innerhalb jedem der Pixel 202, 204, 206 und 208
auf eine Art und Weise angeordnet sein, daß der Ton auf die
jeweiligen Unterpixel verteilt wird, die einen Abschnitt des
Punkts 200 bilden. Folglich, wie in Fig. 7 gezeigt, werden
den Werten V_Sortieren und H_Sortieren für jedes Pixel die
oberen/unteren oder rechten/linken Werte zugewiesen, um zu
bewirken, daß der Ton des Pixels einem Unterpixel zugewiesen
wird, um einen Halbtonpunkt 200 zu erreichen. Folglich zeigt
das Pixel 202 an, daß der Wert V_Sortieren "nach unten" ist,
während der Wert H_Sortieren "nach rechts" ist. Das Pixel
204 zeigt, daß der Wert V_Sortieren gleich ist, daß jedoch
der Wert H_Sortieren "nach links" ist. Dementsprechend wer
den diese Werte eine Tonwanderung in die Unterpixel 212 bzw.
214 verursachen. Auf eine ähnliche Art und Weise werden die
Werte V_Sortieren und H_Sortieren, die den Pixeln 208 und
206 zugewiesen sind, Tonwanderungen in die Pixel 218 bzw.
216 verursachen. Wie es folglich sichtbar ist, ist die Aus
wahl der Sortierwerte von der speziellen Halbtonstruktur,
die beschrieben wurde, abhängig.
Die Auswahl der Werte H_Delta und V_Delta hängt ferner von
der speziellen Halbtonstruktur, die erzeugt werden soll, ab.
Bei diesem Fall ist H_Delta anstelle eines gemessenen Werts
ein gegebener Parameter, und bei diesem Beispiel wird ange
nommen, daß derselbe gleich H_Delta-Max ist. Ähnlicherweise
wird angenommen, daß der Wert V_Delta gleich V_Delta-Max/2
ist. Die Werte V_Sortieren und H_Sortieren sind, wie in Fig.
7 gezeigt, gewählt, unterscheiden sich jedoch für ungerade
und gerade Pixel entlang einer Zeile. Ferner werden für Un
terpixel in geraden Zeilen die Werte V_Sortieren umgekehrt.
Unterschiedliche Wahlen der Werte von H_Delta und V_Delta
werden es ermöglichen, daß der Hintergrund gemäß dem Ton (d. h.
Graupegel) variiert wird.
Die oben gezeigten zugewiesenen Werte sind in Schritt 150
von Fig. 15 gezeigt. Danach wird die identische Prozedur,
die verwendet wurde, um die Dichtewerte unter den Unter
pixeln zu verteilen, wie in den Schritten 130-149 gezeigt,
unter Verwendung der zugewiesenen Werte wiederholt, um eine
Verteilung der Dichtewerte zu erreichen, um die gewünschte
Halbtönungstruktur (Schritt 152) zu zeigen.
Claims (24)
1. Verfahren zum Verarbeiten eines Bilds von Pixeldaten,
um die Darstellung desselben zu verbessern, mit fol
genden Schritten:
- a) Bewerten von Nachbarschaften der Pixeldaten (34), um für ein Mittelpixel jeder Nachbarschaft (i) einen zugeordneten Kantenwert, der einen Betrag einer Tonänderung über die Nachbarschaft anzeigt, wobei der Pegel der Tonänderung eine Kanteninten sität anzeigt, und (ii) Skalierparameter für eine Verteilung eines Mittelpixelwerts auf Unterpixel innerhalb des Mittelpixels abzuleiten; und
- b) Skalieren (40) des überarbeiteten Mittelpixelwerts auf einen höheren Auflösungspegel und Verteilen des Mittelpixelwerts auf Unterpixel, die durch das Skalieren erzeugt werden, unter Verwendung der Skalierparameter und des zugeordneten Kantenwerts.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Parameter, die
bei dem Schritt a) bestimmt werden, von einer Ände
rungsrichtung des Kantenwerts und Unterschieden der
Tonänderung über die Nachbarschaft abhängen.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem die Parameter, die
von der Änderungsrichtung abhängen, horizontale und
vertikale Sortierrichtungen aufweisen.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, bei dem die Parameter, die
von Tonänderungsunterschieden über die Nachbarschaft
abhängen, vertikale und horizontale Deltawerte aufwei
sen, wobei ein vertikaler Deltawert einen Kantenwinkel
innerhalb einer Nachbarschaft anzeigt, und ein hori
zontaler Deltawert eine Tonverteilung in der Nachbar
schaft in einer horizontalen Richtung anzeigt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, bei dem der Schritt
b) die horizontale Sortierrichtung und die vertikale
Sortierrichtung verwendet, um jeweils die Pixelton
wertplazierungen in horizontal ausgerichteten Unterpi
xeln und vertikal ausgerichteten Unterpixeln des
Mittelpixels zu bestimmen.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, bei dem der Schritt
b) die horizontalen und vertikalen Deltawerte verwen
det, um die Pixeltonwertverteilungen zwischen jeweils
den horizontal ausgerichteten Unterpixeln und den ver
tikal ausgerichteten Unterpixeln innerhalb des Mittel
pixels zu bestimmen.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner folgenden
Schritt aufweist:
- 1. Ton-Korrigieren (38) des Mittelpixelwerts unter Verwendung des Kantenwerts, der dem Mittelpixel wert zugeordnet ist.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem das Ton-Korrigie
ren (38) den Kantenwert verwendet, um zu bestimmen,
welche von mehreren Tonkorrekturen verwendet wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem, wenn der Schritt
a) bestimmt, daß der Kantenwert eine Abwesenheit einer
Kante innerhalb der Nachbarschaft anzeigt, das Verfah
ren den folgenden zusätzlichen Schritt implementiert:
- a) Verwenden von vorbestimmten horizontalen und ver tikalen Deltawerten und horizontalen und vertika len Sortierwerten, um die Mittelpixeltonwerte auf Unterpixel innnerhalb des Mittelpixels zu vertei len, um eine Halbtonstruktur in Nachbarschaften ohne Kante zu erzeugen.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem die vorbestimmten
horizontalen und vertikalen Deltawerte und die hori
zontalen und vertikalen Sortierwerte eingestellt wer
den, um einen Tonwert in einem Unterpixel gemäß einer
vorbestimmten Halbtonstruktur zu plazieren.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem
dem Schritt a) die folgenden Filterschritte (32)
vorangehen:
Untersuchen jeder Nachbarschaft von Pixeldaten, um minimale und maximale Pixelwerte von Pixeln zu bestim men, die die Nachbarschaft aufweist;
Überarbeiten eines Werts des Mittelpixels auf einen Wert, der am nächsten zu dem minimalen oder maximalen Wert ist, wenn der Mittelpixelwert außerhalb des mini malen oder des maximalen Werts liegt; und
Verteilen eines Unterschieds zwischen dem überarbeite ten Wert des Mittelpixels und fallabhängig entweder dem minimalen Wert oder dem maximalen Wert auf Pixel in einer Zeile von Pixeln der Nachbarschaft, die das Mittelpixel aufweist.
Untersuchen jeder Nachbarschaft von Pixeldaten, um minimale und maximale Pixelwerte von Pixeln zu bestim men, die die Nachbarschaft aufweist;
Überarbeiten eines Werts des Mittelpixels auf einen Wert, der am nächsten zu dem minimalen oder maximalen Wert ist, wenn der Mittelpixelwert außerhalb des mini malen oder des maximalen Werts liegt; und
Verteilen eines Unterschieds zwischen dem überarbeite ten Wert des Mittelpixels und fallabhängig entweder dem minimalen Wert oder dem maximalen Wert auf Pixel in einer Zeile von Pixeln der Nachbarschaft, die das Mittelpixel aufweist.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüch 1 bis 11, bei dem
dem Schritt a) folgende Filterschritte (32) folgen:
selektives Gewichten von Pixeln einer Nachbarschaft der Pixeldaten, um einen Mittelpixelwert derselben hervorzuheben;
Ableiten eines Durchschnittswerts von gewichteten Pi xeln der Nachbarschaft;
Berechnen von höheren und niedrigeren Durchschnitts werten basierend auf höheren und niedrigeren Stärken parametern; und
Bestimmen eines Mittelpixelwerts für ein weiteres Ver arbeiten, der zwischen den höheren und den niedrigeren Durchschnittswerten liegt, unter Verwendung des Kan tenwerts und einer Interpolation, die auf demselben basiert.
selektives Gewichten von Pixeln einer Nachbarschaft der Pixeldaten, um einen Mittelpixelwert derselben hervorzuheben;
Ableiten eines Durchschnittswerts von gewichteten Pi xeln der Nachbarschaft;
Berechnen von höheren und niedrigeren Durchschnitts werten basierend auf höheren und niedrigeren Stärken parametern; und
Bestimmen eines Mittelpixelwerts für ein weiteres Ver arbeiten, der zwischen den höheren und den niedrigeren Durchschnittswerten liegt, unter Verwendung des Kan tenwerts und einer Interpolation, die auf demselben basiert.
13. Speichermedium (24) zum Steuern eines Computers (16),
um ein Bild von Pixeldaten zu verarbeiten, um die Dar
stellung desselben zu verbessern, wobei das Speicher
medium (24) folgende Merkmale aufweist:
- a) eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um Nachbarschaften der Pixeldaten (34) zu bewerten, um für ein Mittelpixel jeder Nachbar schaft (i) einen zugeordneten Kantenwert, der ei nen Betrag einer Tonänderung über die Nachbar schaft anzeigt, wobei der Pegel der Tonänderung eine Kantenintensität anzeigt, und (ii) Skalier parameter zur Verteilung eines Mittelpixelwerts auf Unterpixel innerhalb des Mittelpixels abzulei ten; und
- b) eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um die Skalierparameter und den zugeordneten Kantenwert zu verwenden, um den überarbeiteten Mittelpixelwert auf einen höheren Auflösungspegel zu skalieren, und um den Mittelpixelwert auf Un terpixel zu verteilen, die durch das Skalieren er zeugt werden.
14. Speichermedium (24) gemäß Anspruch 13, bei dem die Pa
rameter, die durch die Einrichtung a) bestimmt werden,
von einer Änderungsrichtung des Kantenwerts und Tonän
derungsunterschieden über die Nachbarschaft abhängen.
15. Speichermedium (24) gemäß Anspruch 14, bei dem die
Parameter, die von der Änderungsrichtung abhängen,
horizontale und vertikale Sortierrichtungen aufweisen.
16. Speichermedium (24) gemäß Anspruch 14 oder 15, bei dem
die Parameter, die von den Tonänderungsunterschieden
über die Nachbarschaft abhängen, vertikale und
horizontale Deltawerte aufweisen, wobei ein vertikaler
Deltawert einen Kantenwinkel innerhalb einer Nachbar
schaft anzeigt, und ein horizontaler Deltawert eine
Tonverteilung in der Nachbarschaft in einer horizonta
len Richtung anzeigt.
17. Speichermedium (24) gemäß Anspruch 15 oder 16, bei dem
die Einrichtung b) den horizontalen und den vertikalen
Sortierwert verwendet, um die Pixeltonwertplazierungen
jeweils innerhalb der horizontal ausgerichteten Unter
pixel und der vertikal ausgerichteten Unterpixel des
Mittelpixels zu bestimmen.
18. Speichermedium (24) gemäß Anspruch 16 oder 17, bei dem
die Einrichtung b) die horizontalen und vertikalen
Deltawerte verwendet, um die Pixeltonwertverteilungen
zwischen jeweils den horizontal ausgerichteten Unter
pixeln und den vertikal ausgerichteten Unterpixeln
innerhalb des Mittelpixels zu bestimmen.
19. Speichermedium (24) gemäß Anspruch 13, das ferner fol
gendes Merkmal aufweist:
- 1. eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um den Mittelpixelwert unter Verwendung des Kantenwerts, der dem Mittelpixelwert zugeordnet ist, bezüglich des Tons zu korrigieren.
20. Speichermedium (24) gemäß Anspruch 19, bei dem das
Ton-Korrigieren den Kantenwert verwendet, um zu be
stimmen, welche von mehreren Ton-Korrekturen verwendet
werden soll.
21. Speichermedium (24) gemäß Anspruch 16, bei dem, wenn
die Einrichtung a) bestimmt, daß der Kantenwert eine
Abwesenheit einer Kante in der Nachbarschaft anzeigt,
das Speichermedium ferner folgendes Merkmal aufweist:
- a) eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um vorbestimmte horizontale und vertikale Deltawerte und horizontale und vertikale Sortier werte zu bestimmen, um Mittelpixeltonwerte auf Unterpixel innerhalb des Mittelpixels zu vertei len, um eine Halbtonstruktur in Nachbarschaften ohne Kante zu erzeugen.
22. Speichermedium (24) gemäß Anspruch 21, bei dem die
vorbestimmten horizontalen und vertikalen Deltawerte
und die horizontalen und vertikalen Sortierwerte ein
gestellt sind, um einen Tonwert in einem Unterpixel
gemäß einer vorbestimmten Halbtonstruktur zu plazie
ren.
23. Speichermedium (24) gemäß einem der Ansprüch 13 bis
22, das betriebsmäßig vor der Einrichtung a) folgende
Einrichtungen aufweist:
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um jede Nachbarschaft der Pixeldaten zu untersuchen, um einen minimalen und einen maximalen Pixelwert der Pixel zu bestimmen, die die Nachbarschaft aufweist;
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um einen Wert des Mittelpixels auf einen Wert zu über arbeiten, der am nächsten zu dem minimalen oder dem maximalen Wert liegt, wenn der Mittelpixelwert außer halb des minimalen oder des maximalen Werts liegt; und
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um einen Unterschied zwischen dem überarbeiteten Wert des Mittelpixels und fallabhängig entweder dem minima len Wert oder dem maximalen Wert auf Pixel in einer Zeile von Pixeln der Nachbarschaft zu verteilen, die das Mittelpixel aufweist.
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um jede Nachbarschaft der Pixeldaten zu untersuchen, um einen minimalen und einen maximalen Pixelwert der Pixel zu bestimmen, die die Nachbarschaft aufweist;
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um einen Wert des Mittelpixels auf einen Wert zu über arbeiten, der am nächsten zu dem minimalen oder dem maximalen Wert liegt, wenn der Mittelpixelwert außer halb des minimalen oder des maximalen Werts liegt; und
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um einen Unterschied zwischen dem überarbeiteten Wert des Mittelpixels und fallabhängig entweder dem minima len Wert oder dem maximalen Wert auf Pixel in einer Zeile von Pixeln der Nachbarschaft zu verteilen, die das Mittelpixel aufweist.
24. Speichermedium (24) gemäß einem der Ansprüche 13 bis
23, das betriebsmäßig nach der Einrichtung a) folgende
Einrichtungen aufweist:
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um selektiv Pixel einer Nachbarschaft der Pixeldaten zu gewichten, um einen Mittelpixelwert derselben her vorzuheben;
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um einen Durchschnittswert der gewichteten Pixel der Nachbarschaft abzuleiten;
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um höhere und niedrigere Durchschnittswerte basierend auf höheren und niedrigeren Stärkenparametern zu be rechnen; und
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um den Kantenwert und eine Interpolation, die auf dem selben basiert, zu verwenden, um einen Mittelpixelwert für ein weiteres Verarbeiten zu bestimmen, der zwi schen den höheren und niedrigeren Durchschnittswerten liegt.
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um selektiv Pixel einer Nachbarschaft der Pixeldaten zu gewichten, um einen Mittelpixelwert derselben her vorzuheben;
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um einen Durchschnittswert der gewichteten Pixel der Nachbarschaft abzuleiten;
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um höhere und niedrigere Durchschnittswerte basierend auf höheren und niedrigeren Stärkenparametern zu be rechnen; und
eine Einrichtung (24) zum Steuern des Computers (16), um den Kantenwert und eine Interpolation, die auf dem selben basiert, zu verwenden, um einen Mittelpixelwert für ein weiteres Verarbeiten zu bestimmen, der zwi schen den höheren und niedrigeren Durchschnittswerten liegt.
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Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2003221894A1 (en) * | 2002-04-09 | 2003-10-27 | Digimarc Id Systems, Llc | Image processing techniques for printing identification cards and documents |
US20040169872A1 (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-02 | Maurer Ron P. | Blind inverse halftoning |
US20070146794A1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-06-28 | Lexmark International, Inc. | Descreening and detail enhancement for scanned documents |
US20070165260A1 (en) * | 2006-01-17 | 2007-07-19 | Microsoft Corporation | Print Driver Pipeline Filter Conformance Validation |
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KR101023588B1 (ko) * | 2006-11-28 | 2011-03-21 | 실버브룩 리서치 피티와이 리미티드 | 신호 데이터의 처리 방법 |
US8115967B2 (en) * | 2006-11-28 | 2012-02-14 | Silverbrook Research Pty Ltd | Localized signal data preservation within signal bandwidth |
US20090059255A1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-05 | Toshio Ohide | Image processing apparatus, image forming apparatus, and image processing method |
US7751362B2 (en) * | 2007-10-19 | 2010-07-06 | Rebelvox Llc | Graceful degradation for voice communication services over wired and wireless networks |
US8102404B2 (en) * | 2009-01-12 | 2012-01-24 | Xerox Corporation | Method and system of cyclical screen rotation for near unity scaled printer video data |
US9361554B2 (en) | 2014-09-26 | 2016-06-07 | Ricoh Company, Ltd. | Low overhead near unity scaling technique |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55112076A (en) * | 1979-02-22 | 1980-08-29 | Ricoh Co Ltd | Predictive restoration method for high-density picture element |
GB2097883B (en) | 1981-05-01 | 1985-01-30 | Koomey Inc | Underwater fluid control connector |
GB2141805B (en) | 1983-05-20 | 1987-03-04 | Guy Raymond Eng Co Ltd | Fastening spigots in tubes |
JPS6397067A (ja) | 1986-10-13 | 1988-04-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | 網点形成方法 |
DE69018739T2 (de) | 1989-09-06 | 1995-09-14 | Canon Kk | Bildaufzeichnungsgerät. |
US5486927A (en) | 1991-08-19 | 1996-01-23 | Konica Corporation | Digital image forming apparatus using subdivided pixels |
US5647026A (en) | 1991-10-29 | 1997-07-08 | Eastman Kodak Company | Uniformity correction and threshold or halftoning conversion unit and method |
US5450208A (en) | 1992-11-30 | 1995-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image processing method and image processing apparatus |
US5526445A (en) * | 1993-08-23 | 1996-06-11 | Prepress Solutions, Inc. | Spot function endtone noise and growth |
JP3176195B2 (ja) | 1993-10-28 | 2001-06-11 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置 |
JP3566997B2 (ja) | 1994-10-20 | 2004-09-15 | ファナック株式会社 | 射出成形機 |
US5768482A (en) | 1995-06-14 | 1998-06-16 | Hewlett-Packard Company | Resolution-triggered sharpening for scaling of a digital-matrix image |
FR2743241B1 (fr) | 1995-12-28 | 1998-02-13 | Sagem | Procede de modification de la resolution d'une image numerisee |
EP0785528A3 (de) | 1996-01-03 | 1997-12-17 | Eastman Kodak Company | Posterherstellungssystem |
US5822451A (en) * | 1996-06-05 | 1998-10-13 | Eastman Kodak Company | Method for halftoning a multi-channel digital color image |
JP3669816B2 (ja) | 1997-06-13 | 2005-07-13 | 日本輸送機株式会社 | パレット差込口検知装置 |
US5966507A (en) * | 1997-08-25 | 1999-10-12 | Hewlett-Packard Company | Image resolution enhancement technology (IRET) for dual dye-load inkjet printer |
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