DE10329339B4

DE10329339B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten einer Bildpunktdatei

Info

Publication number: DE10329339B4
Application number: DE2003129339
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Math. Weiner
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2023-07-01
Also published as: WO2005001765A2; DE10329339A1; WO2005001765A3

Abstract

Verfahren zum Aufbereiten einer Bildpunktdatei, in welcher gewisse Bildpunkte zur Darstellung von Grafik- und/oder Textinformationen gesetzt sind, umfassend folgende Schritte:
– Abbilden der Bildpunktdatei auf eine Abbildungsdatei, wobei alle Bildpunkte der Abbildungsdatei, die innerhalb eines vorbestimmten Abstandes d zu korrespondierenden Bildpunkten in der Bildpunktdatei liegen, gesetzt werden,
– Bestimmung aller zusammenhängenden Bereiche von in der Abbildungsdatei gesetzten Bildpunkten, wobei ein jeder solcher zusammenhängender Bereich ein Bildobjekt darstellt,
– Ermitteln der Bildobjekte, die kleiner als ein vorbestimmtes Größekriterium sind und Löschen der hierzu korrespondierenden Bildpunkte in der Bildpunktdatei, wobei das Größekriterium eine vorbestimmte Anzahl der in
der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte ist, die dem jeweiligen Bildobjekt entsprechen, oder
ein vorbestimmtes Längen- oder Flächenmaß der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte ist, die dem jeweiligen Bildobjekt entsprechen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten einer Bildpunktdatei.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sollen einzelne Bildpunkte nach vorbestimmten Kriterien gelöscht werden. Solche Verfahren werden zum Beispiel bei Scannern eingesetzt, mit welchen eine bestimmte Vorlage optisch abgetastet und in eine Bildpunktdatei umgesetzt wird. Beim optischen Abtasten werden zum Beispiel Verunreinigungen erfasst, so dass in der Bildpunktdatei einzelne störende Bildpunkte gesetzt werden, die eigentlich nicht gesetzt sein sollen. Durch die Aufbereitung einer solchen Bildpunktdatei durch Löschen der störenden Bildpunkte wird die Bildpunktdatei „gereinigt".

Ein sehr einfaches Verfahren, das häufig angewandt wird, ist die Löschung aller Objekte, die kleiner als eine vorgegebene Größe sind, d.h., dass sie aus weniger als einer vorbestimmten Anzahl von Bildpunkten zusammengesetzt sind. Diese Anzahl ist ein Schwellwert, weshalb das Verfahren auch als Schwellwertverfahren bezeichnet wird. Dieses Verfahren lässt sich sehr einfach und schnell realisieren. Jedoch können hierbei auch Objekte gelöscht werden, die keine störenden Bildpunkte darstellen, wie zum Beispiel der Punkt des Buchstaben "i" oder auch Bereiche im Grauraster.

Dieses Verfahren wurde dahingehend modifiziert, dass zunächst Bereiche ermittelt werden, denen man einen Typ Text, Zeichnung, Bild oder Raster zuordnet. Auf den verbleibenden Bereich wird dann das Schwellwertverfahren angewandt. Die Bildung dieser Bereiche ist schwierig und aufwendig. Zudem wird die Bildpunktdatei innerhalb dieser Bereiche nicht aufbereitet.

Aus der EP 1 056 038 A2 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem schrittweise ein fiktiver rechteckförmiger Rahmen über die Bildpunktdatei bewegt wird. Die Seitenkanten dieses Rahmens umfassen jeweils einige wenige Bildpunkte, so dass der Rahmen kleiner als das kleinste Schriftzeichen ist. Ist keiner der Bildpunkte des Rahmens gesetzt, so bedeutet dies, dass sich im Rahmen kein Schriftzeichen befinden kann, woraus folgt, dass der Bereich innerhalb des Rahmens keine gesetzten Bildpunkte enthalten soll. Dementsprechend werden alle Bildpunkte innerhalb des Rahmens gelöscht, wenn keines der Bildpunkte des Rahmens gesetzt ist. Diese Verfahren hat sich zum Aufbereiten von Text enthaltenden Bildpunktdateien bestens bewährt. Jedoch ist es für Grafik enthaltende Bildpunktdateien nicht immer anwendbar, denn für eine Grafik ist kein Zeichensatz festgelegt, so dass aus der Tatsache, dass die Bildpunkte eines Rahmens nicht gesetzt sind, nicht immer gefolgert werden kann, dass der Inhalt innerhalb des Rahmens gelöscht werden kann.

Aus der DE 31 07 655 geht ein Verfahren zum Auffinden und Abgrenzen von Textbereichen auf einer Vorlage, die Text- und Grafikbereiche enthalten kann, hervor. Hierzu wird eine beliebige auf Textinhalte hin zu untersuchende Druckvorlage optoelektronisch durch ein Videosystem abgetastet. Die gewonnenen Abtastwerte werden digitalisiert zeilenweise verarbeitet. Hierzu werden die gesetzten Bildpunkte in horizontaler Richtung zu einem Strich vorbestimmter Länge verlängert. Dies führt dazu, dass bei Vorliegen einer Textzeile in dem betreffenden abgetasteten Bereich der Vorlage Schwarzblöcke entstehen, deren Länge der betreffenden Länge der Textzeile zuzüglich der vorgegebenen Ausdehnungslänge entspricht. Die so entstandenen Schwarzblöcke werden an den Rändern wieder gekürzt. Es wird geprüft, ob für Textbereiche charakteristische horizontale Weiß/Schwarz-Übergänge mit einer vorgegebenen Weißpaltenlänge und einer Schwarzspaltenlänge vorhanden sind. Ist dies der Fall, so werden die linksseitigen und rechtsseitigen Extremkoordinaten der Schwarzblöcke bestimmt und in einer Liste zusammengefasst, die dann auf den darin enthaltenen Text untersucht wird. Zum Bestimmen der Extremkoordinaten wird ein sogenanntes Flächenverfolgungsverfahren eingesetzt, mit welchen zusammenhängende Bereiche von gesetzten Bildpunkten bestimmt werden, wobei die einzelnen Bereiche numeriert werden. Wird bei diesem Verfahren festgestellt, dass sich zwei Schwarzbereiche miteinander berühren sollten, werden beide Bereiche vereinigt, indem beiden Bereichen die kleinere Numerierung der beiden ursprünglich separat behandelten Bereiche zugeordnet wird.

Aus der US 6,275,304 B1 geht ein Verfahren zum Bearbeiten von Bilddateien hervor, bei dem sogenannte Erosions- und Dilations-Filter zum Detektieren der Größe, Form, Richtung, Farbe oder Intensität von kleinen Merkmalen (small features) eines Bildes verwendet werden. Derartige Dilations- und Erosions-Filter sind aus der US 5,048,109 bekannt.

„Erosion" ist eine morphologische Operation, bei der ein bestimmter Bildpunkt im Zielbild EIN-geschaltet wird, wenn und nur wenn das Ergebnis einer Überlagerung des Mittelpunktes eines Strukturelementes (SE) auf den korrespondierenden Bildpunktort im Quellbild eine Übereinstimmung zwischen allen EIN- und AUS-Bildpunkte in der Struktureinheit und den darunter liegenden Bildpunkten des Quellbildes ergibt.

„Dilation" ist eine morphologische Operation, bei der ein EIN-geschalteter vorbestimmter Bildpunkt im Quellbild verursacht, dass die Struktureinheit im Zielbild mit dem Mittelpunkt der Struktureinheit an der entsprechenden Stelle im Zielbild geschrieben wird. Die für die Dilation verwendeten Struktureinheiten weisen typischerweise keine AUS-geschalteten Bildpunkte auf.

Bei diesen bekannten Verfahren wird immer aufeinander folgend eine Dilation und eine Erosion durchgeführt. Hierdurch erfolgt eine Glättung der Ränder der Bildobjekte. Werden unterschiedliche Strukturelemente bei der Dilation und Erosion verwendet, können die derart behandelten Bildobjekte geringfügig vergrößert oder verkleinert werden. Diese derart bearbeiteten Bildobjekte werden als Masken verwendet, wobei mittels der Masken gewisse Bereiche gelöscht werden können.

Die US 5,774,177 beschreibt ein Verfahren zum Untersuchen von textilem Material mittels einer Videokamera. Bei diesem Verfahren wird wiederum ein Dilationsschritt und ein Erosionsschritt durchgeführt, wobei der Erosionsschritt optional vorgesehen ist. Das mit dem Dilationsschritt und dem Erosionsschritt bearbeitete Bild wird auf Bildobjekte untersucht, die größer als ein vorbestimmter Schwellwert sind. Bildobjekte, die kleiner als der Schwellwert sind, werden bei der weiteren Analyse des Bildes nicht mehr berücksichtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbereiten einer Bildpunktdatei zu schaffen, mit welchem sowohl Bildpunktdateien die Texte als auch Bildpunktdateien die Grafik enthalten und kombinierte Bildpunktdateien, die sowohl Text als auch Grafik enthalten, von störenden Bildpunkten gereinigt werden können.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Aufbereiten einer Bildpunktdatei mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbereiten einer Bildpunktdatei umfasst folgende Schritte:

– Abbilden der Bildpunktdatei auf eine Abbildungsdatei, wobei alle Bildpunkte der Abbildungsdatei, die innerhalb eines vorbestimmten Abstandes d zu korrespondierenden Bildpunkten in der Bildpunktdatei liegen, gesetzt werden,
– Bestimmung aller zusammenhängenden Bereiche von in der Abbildungsdatei gesetzten Bildpunkten, wobei ein jeder solcher zusammenhängender Bereich ein Bildobjekt darstellt,
– Ermitteln der Bildobjekte, die kleiner als ein vorbestimmtes Größenkriterium sind und Löschen der hierzu korrespondierenden Bildpunkte in der Bildpunktdatei, wobei das Größekriterium eine vorbestimmte Anzahl der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte ist, die dem jeweiligen Bildobjekt entsprechen, oder ein vorbestimmtes Längen- oder Flächenmaß der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte ist, die dem jeweiligen Bildobjekt entsprechen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit ein Bildobjekt in der Abbildungsdatei erzeugt, das die gezielt gesetzten Bildpunkte umfasst, da derartige Bildpunkte entweder grundsätzlich Bestandteil eines zusammenhängenden Bereiches von Bildpunkten sind, die zum Beispiel ein Schriftzeichen darstellen, oder in einer Grafik eng benachbart zu weiteren gesetzten Bildpunkten angeordnet sind, die zum Beispiel Bestandteil eines bestimmten Rasters zur Darstellung eines Halbtones sind. All diese gezielt gesetzten Bildpunkte werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Abbildungsdatei zu relativ großen Bildobjekten vereinigt. Lediglich einzelne Bildpunkte oder Gruppen mit wenigen Bildpunkten bilden kleine Bildobjekte, die meistens entfernt von den Bildobjekten angeordnet sind, die die gezielt gesetzten Bildpunkte enthalten.

In der Bildpunktdatei werden alle Bildpunkte gelöscht, deren korrespondierendes Bildobjekt kleiner als ein vorbestimmtes Größenkriterium ist. Hierdurch wird eine Bildpunktdatei von allen störenden gesetzten Bildpunkten bereinigt, die zumindest um den Abstand d von einer gezielt gesetzten Menge von Bildpunkten entfernt sind.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass störende Bildpunkte meistens in lediglich kleinen Gruppen von wenigen Bildpunkten in der Bildpunktdatei auftreten und deren Position zufällig über die Bildpunktdateien entfernt ist, so dass diese Gruppen von störenden Bildpunkten meistens von gezielt gesetzten Bildpunkten ausreichend beabstandet sind, um mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfasst zu werden. Lediglich wenige störende Gruppen von Bildpunkten, die in unmittelbarer Nachbarschaft zu gezielt gesetzten Bildpunkten angeordnet sind, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht erfasst werden.

Der Abstand d ist hierbei in Abhängigkeit von der Auflösung der Bildpunktdatei, d.h. der Anzahl der Bildpunkte pro Längeneinheit, sowie in Abhängigkeit von der verwendeten Schriftzeichengröße für Texte als auch in Abhängigkeit von der verwendeten Art der Halbtondarstellung für Grafik zu wählen. Bei einer Auflösung von zum Beispiel 600 dpi liegt ein geeigneter Wert für die Distanz d beispielsweise im Bereich von 6–20 Bildpunkten und vorzugsweise 6–15 Bildpunkten.

Das Größenkriterium kann eine vorbestimmte Anzahl der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte umfassen, die dem jeweiligen Bildobjekt in der Abbildungsdatei entsprechen.

Alternativ kann das Größenkriterium ein vorbestimmtes Längen- oder Flächenmaß der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte erfassen, die dem jeweiligen Bildobjekt entsprechen.

Vorzugsweise werden die Bildobjekte zunächst nach einem relativ groben Größenkriterium beurteilt, das an die in der Abbildungsdatei gesetzten Bildpunkte des Bildobjektes angelegt wird, wobei dann ein weiteres, feineres Größenkriterium an den in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkten, die dem jeweiligen Bildobjekt entsprechen, angewandt wird. Hierdurch wird zunächst allein anhand der Abbildungsdatei eine Grobselektion der Bildobjekte ausgeführt und dann die selektierten Bildobjekte anhand der korrespondierenden Bildpunkte der Bildpunktdatei dahingehend untersucht, ob die Bildpunkte tatsächlich zu löschen sind.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden bei dem zweistufigen Selektionsverfahren zunächst die Bildobjekte nach deren Anzahl der in der Abbildungsdatei gesetzten Bildpunkte selektiert und danach die selektierten Bildobjekte nach einem Längen- oder Flächenmaß der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte, die dem jeweiligen Bildobjekt entsprechen, untersucht. Ein solches Längen- oder Flächenmaß umfasst zum Beispiel zwei Längen des zusammenhängenden Bereiches von gesetzten Bildpunkten in zueinander orthogonalen Richtungen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend näher beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 das erfindungsgemäße Verfahren in einem Flussdiagramm,
2a, 2b das Setzen von Bildpunkten in der Abbildungsdatei innerhalb eines vorbestimmten Abstandes d zu korrespondierenden Bildpunkten in der Bildpunktdatei,
3, 4 schematisch ein Verfahren zur Bestimmung der Bildobjekte,
5 schematisch ein weiteres Verfahren zum Bestimmen der Bildobjekte,
6a, 6b das Setzen von Bildpunkten in der Abbildungsdatei innerhalb eines vorbestimmten Abstandes d zu zwei Originalobjekten mit ähnlichen Außenkonturen,
7 schematisch eine Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
8a–8d jeweils die Aufbereitung der Druckvorlage gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und nach den einzelnen Teilschritten,
9a–9f eine Druckvorlage und deren Aufbereitung mit einem herkömmlichen Verfahren bzw. die gemäß der Erfindung aufbereitete Druckvorlage.
Ausgangspunkt für das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Bildpunktdatei. In einer solchen Bildpunktdatei sind gewisse Bildpunkte zur Darstellung von Grafik- und Textinformationen gesetzt. Oftmals sind in einer Bildpunktdatei durch die Vorverarbeitung störende Bildpunkte gesetzt, die an sich gelöscht sein sollten. Derartige störende Bildpunkte werden insbesondere beim Scannen von Vorlagen gesetzt, wie es eingangs beschrieben ist.
Gemäß dem Flussdiagramm aus 1 beginnt das erfindungsgemäße Verfahren beim Schritt S1.
Im Schritt S2 wird von der Bildpunktdatei eine zunächst identische Kopie erstellt, die im folgenden als Abbildungsdatei bezeichnet wird.
In der Abbildungsdatei werden alle Bildpunkte gesetzt (Schritt S3), die innerhalb eines vorbestimmten Abstandes d zu korrespondierenden Bildpunkten in der Bildpunktdatei liegen. Die korrespondierenden Bildpunkte in der Bildpunktdatei werden im folgenden als Originalbildpunkte bezeichnet. Die in der Abbildungsdatei zusätzlich gesetzten Bildpunkte werden im folgenden als Erweiterungsbildpunkte bezeichnet. In 2a ist die "Erweiterung" eines einzelnen Bildpunktes dargestellt, wobei der Abstand d ein Bildpunkt ist. D.h., dass um den Originalbildpunkt alle unmittelbar benachbarten Bildpunkte als Erweiterungsbildpunkte in der Abbildungsdatei gesetzt werden. Entsprechendes ist in 2b anhand des Schriftzeichens "A" gezeigt.
8a zeigt eine einfache Vorlage mit einem Text "This is a text!" und einigen störenden Bildpunkten. 8b zeigt die erweiterte Abbildungsdatei, wobei der Abstand d acht Bildpunkte beträgt. In 8c ist die Abbildungsdatei aus 8b nochmals dargestellt, wobei hier die Originalbildpunkte lediglich zur Veranschaulichung nicht gesetzt sind. 8c zeigt somit lediglich die Erweiterungsbildpunkte.
Im Schritt S4 werden in der Abbildungsdatei zusammenhängende Bereiche bestimmt, die im folgenden als Bildobjekte bezeichnet werden. In 8b sind insgesamt neun derartige Bildobjekte 1/1–1/9 dargestellt, wobei die Bildobjekte 1/1–1/4 den ursprünglichen Textbereich umfassen und die Bildobjekte 1/5–1/9 lediglich störende Bildpunkte in der Bildpunktdatei umfassen. Zwei Methoden zur Bestimmung der Bildobjekte werden unten näher erläutert.
Im Schritt S5 wird geprüft, ob ein bestimmtes Bildobjekt kleiner als ein vorbestimmtes Größenkriterium ist. Ist dies der Fall, so werden die zu dem Bildobjekt korrespondierenden Bildpunkte in der Bildpunktdatei gelöscht, da sie störende Bildpunkte darstellen (Schritt S6).
Im Schritt S7 wird geprüft, ob weitere Bildobjekte zu untersuchen sind. Ist dies der Fall, so geht der Verfahrensablauf auf den Schritt S5 über.
Wird im Schritt S5 festgestellt, dass das Bildobjekt größer als das vorbestimmte Größenkriterium ist, so geht der Verfahrensablauf direkt vom Schritt S5 auf den Schritt S7 über.
Wird im Schritt S7 festgestellt, dass keine weiteren Bildobjekte zu untersuchen sind, so wird das Verfahren mit dem Schritt S8 beendet, d.h., dass alle störenden Bildpunkte gelöscht worden sind. 8d zeigt die Bildpunktdatei nach dem Löschen der störenden Bildpunkte, die zu den Bildobjekten 1/5–1/9 korrespondieren.
Lediglich im "h" ist ein störender Bildpunkt enthalten, der nicht gelöscht worden ist, da er nicht den notwendigen Abstand d zu dem Schriftzeichen "h" aufweist. Im übrigen ist die Bildpunktdatei frei von störenden Bildpunkten.
Ein geeignetes Größenkriterium ist eine vorbestimmte Anzahl der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte, die dem jeweiligen zu untersuchenden Bildobjekt in der Abbildungsdatei entsprechen. Ein geeigneter Wert kann z.B. zwischen 10 und 100 liegen. Je höher die Auflösung ist, desto höher wird dieser Schwellwert sein. Bei einer Auflösung von 600 dpi liegt der Schwellwert zweckmäßigerweise im Bereich von 20 bis 80 Bildpunkten und vorzugsweise im Bereich von 25 bis 60 Bildpunkten. D.h., dass alle Bildpunkte von Bildobjekten, deren Anzahl von Bildpunkten in der Bildpunktdatei kleiner als der Schwellwert ist, gelöscht werden.
Alternativ kann das Größenkriterium ein vorbestimmtes Längen- oder Flächenmaß der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte umfassen, die dem jeweiligen Bildobjekt entsprechen. Ein solches Längen- oder Flächenmaß kann zum Beispiel die maximale Länge des Originalobjektes, d.h., die maximale Länge der in der Bildpunktdatei zusammenhängenden gesetzten Bildpunkte, die dem zu untersuchenden Bildobjekt entsprechen, sein. Diese maximale Länge kann in eine beliebige Richtung ausgerichtet sein. Typische Schwellwerte für diese Längen liegen im Bereich von 5 bis 20 Bildpunkten und vorzugsweise im Bereich von 6 bis 15 Bildpunkten.
Dieses Längen- oder Flächenmaß kann auch eine Kombination von zwei Längen des Originalobjektes sein, insbesondere von zwei orthogonal zueinander ausgerichteten Längen. Ein solches Längen- oder Flächenmaß hat den Vorteil, dass es etwa L-förmige Originalobjekte, die in Druckvorlagen oftmals gezielt mit wenigen Bildpunkten erzeugt werden, als gewünschtes Originalobjekt erfasst, obwohl die Anzahl der gesetzten Bildpunkte gering ist.
Die oben erläuterten Größenkriterien bemessen sich lediglich nach den Bildpunkten in der Bilddatei. Das Größenkriterium kann jedoch auch eine vorbestimmte Anzahl der in der Abbildungsdatei gesetzten Bildpunkte des Bildobjektes oder ein vorbestimmtes Längen- oder Flächenmaß des Bildobjektes umfassen. Ein solches Verfahren ist an sich einfacher, da hier direkt die in der Abbildungsdatei bestimmten Bildobjekte untersucht werden können. Dies hat jedoch den Nachteil, dass Bildobjekte gleicher Größe auf Originalobjekten mit deutlich unterschiedlicher Anzahl von Bildpunkten beruhen können. 6a zeigt z.B. ein U-förmiges Originalobjekt, das durch die erfindungsgemäße Erweiterung auf ein quadratisches Bildobjekt erweitert wird. 6b zeigt ein quadratisches Originalobjekt, das durch die Erweiterung auf ein Bildobjekt der gleichen Größe und Form wie das in 6a erweitert wird. Die Anzahl der gesetzten Bildpunkte des U-förmigen Originalobjektes sind jedoch wesentlich geringer als die Anzahl der gesetzten Bildpunkte des quadratischen Originalobjektes aus 6b. Derartige Unterschiede können deshalb nicht erfasst werden, wenn das Größenkriterium alleine auf die Bildobjekte ausgerichtet ist. Deshalb wird ein zweistufiges Verfahren verwendet, bei dem die Bildobjekte zunächst nach einem relativ groben Größenkriterium beurteilt werden, das an die in der Abbildungsdatei gesetzten Bildpunkte des Bildobjektes angelegt wird, und dann ein weiteres, feineres Größenkriterium an den in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkten des Originalobjektes angewandt wird. Hierdurch wird zunächst allein anhand der Abbildungsdatei eine Grobselektion der Bildobjekte ausgeführt, und dann die selektierten Bildobjekte anhand der korrespondierenden Bildpunkte der Bildpunktdatei dahingehend untersucht, ob die Bildpunkte tatsächlich zu löschen sind.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden bei dem zweistufigen Selektionsverfahren zunächst die Bildobjekte nach deren Anzahl der in der Abbildungsdatei gesetzten Bildpunkte selektiert und danach die zu den selektierten Bildobjekten korrespondierenden Originalobjekte nach einem Längen- oder Flächenmaß untersucht, so dass die Feinuntersuchung anhand der in der Bilddatei gesetzten Bildpunkte erfolgt.
Nachfolgend wird anhand von 3 und 4 eine erste Methode zur Bestimmung der Bildobjekte erläutert. Die Bildpunktdatei wird zeilenweise in jeder Zeile Bildpunkt für Bildpunkt abgesucht, bis ein gesetzter Bildpunkt gefunden wird. Bei diesem gesetzten Bildpunkt wird nun ein iterativer Vorgang gestartet, bei dem der gesetzte Bildpunkt markiert wird und dann untersucht wird, ob die benachbarten Bildpunkte zu diesem Bildpunkt auch gesetzt sind. Sind auch hier gesetzte Bildpunkte vorhanden, so werden sie entsprechend markiert. An den weiteren benachbarten, gesetzten Bildpunkten wird wiederum untersucht, ob hierzu benachbarte, gesetzte Bildpunkte vorhanden sind, die wiederum markiert werden. Dieser Vorgang wird für jeden benachbarten, gesetzten Bildpunkt wiederholt, bis alle zusammenhängende Bildpunkte eines Bereiches, nämlich ein Bildobjekt, markiert sind.
Anschließend sucht man von der Stelle aus, wo der erste markierte Bildpunkt gefunden wurde, nach dem nächsten nicht markierten gesetzten Bildpunkt und führt darauf den gleichen Vorgang für ein weiteres Bildobjekt aus (4).
Die Methode endet, wenn kein gesetzter Bildpunkt in der Abbildungsdatei mehr vorhanden ist.
Dieses Verfahren ist ein übliches Verfahren zum Bestimmen von Bildobjekten. Diese Methode benötigt jedoch einen erheblichen Rechenaufwand, der im wesentlichen durch die Iteration verursacht wird.
Eine zweite, bevorzugte Methode zur Bestimmung von Bildobjekten wird nachfolgend anhand der 5a–5c erläutert.
In einem ersten Verfahrensabschnitt werden die Zeilen der Abbildungsdatei auf Farbübergänge (schwarz → weiß → schwarz) untersucht. Bei dieser Untersuchung auf Farbübergänge kann man auf bekannte Methoden zurückgreifen, wie sie z.B. bei der Fax-Komprimierung benutzt werden.
Man betrachtet nun jeweils eine aktuelle Zeile und die Vorgängerzeile als Vergleichszeile. Als Vorgängerzeile der ersten Zeile benutzt man eine virtuelle weiße Zeile mit keinen Farbübergängen.
Bei der folgenden Erläuterung werden jeweils nur zwei hintereinander liegende Farbübergänge der aktuellen Zeile betrachtet, also von weiß nach schwarz und von schwarz nach weiß. Diese beschreiben die Position und die Länge eines schwarzen Bandes. Gibt es in der Vergleichszeile keinen gesetzten Bildpunkt angrenzend zu dem schwarzen Band, so gehört dieses Band zu einem neuen Objekt (5a).
Gibt es dagegen in der Vergleichszeile mindestens einen gesetzten Bildpunkt angrenzend zu dem schwarzen Band der aktuellen Zeile, so gehört der gesetzte Bildpunkt zu einem bereits bekannten Bildobjekt und das Band der aktuellen Zeile gehört ebenfalls zu diesem Objekt (5b).
Gibt es in der Vergleichszeile angrenzend an das schwarze Band der aktuellen Zeile mehrere zu verschiedenen Bildobjekten gehörende gesetzte Bildpunkte, so verbindet das schwarze Band die vorher als getrennt beurteilten Bildobjekte zu einem einzigen Bildobjekt (5c).
Mit dieser Methode werden also nacheinander Teilobjekte erkannt, die zu den einzelnen Bildobjekten miteinander verknüpft werden.
Da bei der zweiten Methode lediglich die Farbübergänge untersucht werden, ist die Anzahl der auszuführenden Rechenoperationen wesentlich geringer als bei der ersten Methode. Zudem sind keine iterativen Vorgänge notwendig, die erheblichen Rechenaufwand beanspruchen.
Das Erweitern der Originalbildpunkte durch Erweiterungsbildpunkte in Spaltenrichtung (2a, 2b, 8a, 8b) wird bei einer Abbildungsdatei, bei welcher die Bildpunkte in Zeilen und Spalten angeordnet sind, vorzugsweise durch eine Oder-Verknüpfung benachbarter Zeilen ausgeführt. Mit einer solchen Oder-Verknüpfung wird ein gesetzter Originalbildpunkt in Spaltenrichtung auf eine benachbarte Zeile abgebildet. Um in Spaltenrichtung in dem durch den Abstand d begrenzten Bereich um ein Originalbildpunkt die entsprechenden Erweiterungsbildpunkte zu setzen, wird die Oder-Verknüpfung auf alle Zeilen ober- und unterhalb dieses Bereiches ausgeführt.
Zur einfachen und schnellen Erweiterung der Originalpunkte durch Erweiterungsbildpunkte in Zeilenrichtung wird vorzugsweise eine Tabelle mit eindimensionalen Bildpunktmustern verwendet. In dieser Tabelle ist jedem Bildpunktmuster ein korrespondierendes Abbildungspunktmuster zugeordnet. Bei der Erweiterungsabbildung werden in Richtung einer Zeile Gruppen von Bildpunkten der Zeile der Bildpunktdatei ausgelesen und mit den Bildpunktmustern verglichen. Das zum übereinstimmenden Bildpunktmuster korrespondierende Abbildungspunktmuster wird in der korrespondierenden Zeile an die korrespondierende Position in der Abbildungsdatei mit einer Oder-Verknüpfung eingetragen. Hierdurch können ganze Gruppen von Bildpunkten der Bildpunktdatei schnell und einfach auf erweiterte Bildpunkte der Abbildungsdatei abgebildet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei einer Scanvorrichtung angewandt, wie sie schematisch in 7 gezeigt ist. Diese Scanvorrichtung weist eine Vorlagenscheibe 2 zum Aufnehmen einer Druckvorlage 3 auf. Rückseitig von der Vorlagenscheibe 2 ist eine optische Abtasteinrichtung 4 angeordnet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kamera ist. Diese optische Abtasteinrichtung kann auch ein zeilenweise abtastendes Element, wie zum Beispiel ein CCD-Element sein, das entweder entlang der Vorlagenscheibe 2 bewegt wird, oder das ortsfest angeordnet ist, wobei dann die Vorlage entlang der Scheibe 2 bewegt wird.
Die optische Abtasteinrichtung 4 ist über eine Datenleitung 5 mit einer Recheneinrichtung 6 verbunden. Die Recheneinrichtung 6 weist einen Datenspeicher 7 und eine zentrale Rechnereinheit (CPU) 8 auf. Mit der optischen Abtasteinrichtung 4 wird die Druckvorlage 3 optisch abgetastet und in eine Bildpunktdatei umgesetzt. Diese Bildpunktdatei wird im Datenspeicher 7 abgelegt und mittels der zentralen Rechnereinheit 8 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren aufbereitet. Das erfindungsgemäße Verfahren kann deshalb als Softwareprodukt im Datenspeicher 7 realisiert sein. Die aufbereitete Bildpunktdatei wird zum Beispiel über ein Interface 9 auf eine Ausgabeeinrichtung 10, wie zum Beispiel einem Bildschirm oder einen Drucker, ausgegeben.
Sollte sich zwischen der Druckvorlage 3 und der Vorlagenscheibe 2 ein Staubkorn oder sonstige Verunreinigung befinden, werden hierdurch zunächst in der Bildpunktdatei ein oder mehrere störende Bildpunkte gesetzt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die überwiegende Anzahl der störenden Bildpunkte zuverlässig gelöscht, so dass ein sauberes Bild an der Ausgabeeinrichtung 10 ausgegeben wird.
9a zeigt eine nicht aufbereitete Bildpunktdatei mit einigen störenden Bildpunkten am unteren Randbereich und im Bereich der oberen, rechten Spalte zwischen den beiden in der Spalte enthaltenen Absätzen. Diese Bildpunktdatei wurde mit dem eingangs erläuterten, herkömmlichen Schwellwertverfahren aufbereitet. Das Ergebnis ist in 9b gezeigt. In der Grafik, insbesondere im Bild der Frau und in 2. 26 wurden Halbtöne fast vollständig gelöscht. Zudem wurden Punkte des Buchstabens "i" im Bereich der kleinen Schrift zum Teil gelöscht. Mit diesem Verfahren wurden somit eine Vielzahl von Bildpunkten gelöscht, die gezielt gesetzt gewesen sind. Es wurden zwar auch die störenden Bildpunkte gelöscht, aber insgesamt ist die Qualität des Bildes verschlechtert worden. 9c zeigt die Bildpunktdatei, nachdem sie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufbereitet worden ist. Der Abstand d betrug hierbei 8 Bildpunkte. Als Größenkriterium wurde die Anzahl der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte, die zu einem jeweiligen zu untersuchenden Bildobjekt der Abbildungsdatei korrespondieren, verwendet. Der Schwellwert betrug hierbei 42 Bildpunkte. Das Ergebnis ist eine perfekt aufbereitete Bildpunktdatei, die sowohl Text- als auch Grafikinformationen enthält.
Die 9d, 9e und 9f zeigen jeweils die Abbildungsdatei nach der Erweiterung der Originalbildpunkte durch die Erweiterungsbildpunkte. Bei der Abbildungsdatei nach 9d beträgt der Abstand d vier Bildpunkte, bei der Abbildungsdatei gemäß 9e beträgt der Abstand d acht Bildpunkte und bei der Abbildungsdatei gemäß 9f beträgt der Abstand d 24 Bildpunkte. In 9d kann man erkennen, dass einzelne Punkte am Ende des Satzes vereinzelt vergrößert sind, jedoch noch von den benachbarten Buchstaben separiert sind. Hier besteht die Gefahr, dass diese Punkte, da sie ein separates Bildobjekt in der Abbildungsdatei darstellen, gelöscht werden. Wird somit der Abstand d zu klein gewählt, können auch gezielt gesetzte Bildpunkte gelöscht werden, die eigentlich nicht gelöscht werden sollen. Bei der Abbildungsdatei gemäß 9e sind alle gezielt gesetzten Bildpunkte zu einem großflächigen Bildobjekt verbunden, so dass die Gefahr einer Löschung von gezielt gesetzten Bildpunkten gering ist. Eine weitere Erhöhung des Abstandes d verringert zwar die Gefahr des Löschens gezielt gesetzter Bildpunkte weiter, jedoch besteht hierbei dann die Gefahr, dass störende Bildpunkte, die nicht ausreichend von den gezielt gesetzten Bildpunkten beabstandet sind, nicht mehr gelöscht werden.
Bei obiger Anwendung, bei der die Bildpunktdatei eine Auflösung von 600 dpi hat, ist somit ein Abstand d von acht zweckmäßig.
Im Einzelfall ist jedoch der Wert des Abstandes individuell festzulegen. Es kann auch zweckmäßig sein, dass der Abstand in Abhängigkeit von der Schriftgröße und/oder der Rasterung und/oder der Granularität des Bildes automatisch je nach Bedarf und/oder bereichsweise innerhalb einer Bildpunktdatei variiert wird.
Die Erfindung ist insbesondere dazu geeignet, als Computerprogramm (Software) realisiert zu werden. Sie umfasst insbesondere ein erfindungsgemäßes Computerprogrammmodul und kann als Datei bzw. Dateiensammlung auf einem Datenträger wie einer Diskette oder CD-Rom oder über ein Daten- bzw. Kommunikationsnetz verbreitet werden. Derartige und vergleichbare Computerprogrammprodukte oder Computerprogramm-Elemente sind Ausgestaltungen der Erfindung.
Der erfindungsgemäße Ablauf kann in einem Computer, in einem Scanner oder in einem Drucksystem mit vorgeschaltetem Scanner oder Computer Anwendung finden und insbesondere durch ein Computerprogrammprodukt bewirkt werden, nachdem es in einem Computer geladen und zur Ausführung gebracht wurde. Dabei ist klar, dass entsprechende Computer, auf denen die Erfindung angewandt wird, weitere, an sich bekannte technische Einrichtungen wie Eingabemittel (Tastatur, Mouse, Touchscreen), einen Mikroprozessor, einen Daten- bzw. Steuerungsbus, eine Anzeigeeinrichtung (Monitor, Display) sowie einen Arbeitsspeicher, einen Festplattenspeicher und eine Netzwerkkarte enthalten können.
Die Erfindung kann folgendermaßen kurz zusammengefasst werden:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten einer Bildpunktdatei. Hierbei wird die Bildpunktdatei auf eine Abbildungsdatei abgebildet, in welcher die gesetzten Bildpunkte der Bildpunktdatei in einem vorbestimmten Abstand erweitert werden. Durch diese Erweiterung werden gezielt gesetzte Objekte der Bildpunktdatei miteinander zu großflächigen Bildobjekten verschmolzen. Lediglich einzelne störende Bildpunkte, die in der Regel durch Störeinflüsse verursacht werden, erzeugen separate kleine Bildobjekte. Diese Bildobjekte werden nach einem Größenkriterium erfasst und die korrespondierenden Bildpunkte werden in der Bildpunktdatei gelöscht, so dass die Bildpunktdatei von störenden Bildpunkten gereinigt wird.

1: Bildobjekt
2: Vorlagenscheibe
3: Vorlage
4: optische Abtasteinrichtung
5: Datenleitung
6: Rechnereinrichtung
7: Datenspeicher
8: zentrale Rechnereinheit
9: Interface
10: Ausgabeeinrichtung

Claims

Verfahren zum Aufbereiten einer Bildpunktdatei, in welcher gewisse Bildpunkte zur Darstellung von Grafik- und/oder Textinformationen gesetzt sind, umfassend folgende Schritte: – Abbilden der Bildpunktdatei auf eine Abbildungsdatei, wobei alle Bildpunkte der Abbildungsdatei, die innerhalb eines vorbestimmten Abstandes d zu korrespondierenden Bildpunkten in der Bildpunktdatei liegen, gesetzt werden, – Bestimmung aller zusammenhängenden Bereiche von in der Abbildungsdatei gesetzten Bildpunkten, wobei ein jeder solcher zusammenhängender Bereich ein Bildobjekt darstellt, – Ermitteln der Bildobjekte, die kleiner als ein vorbestimmtes Größekriterium sind und Löschen der hierzu korrespondierenden Bildpunkte in der Bildpunktdatei, wobei das Größekriterium eine vorbestimmte Anzahl der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte ist, die dem jeweiligen Bildobjekt entsprechen, oder ein vorbestimmtes Längen- oder Flächenmaß der in der Bildpunktdatei gesetzten Bildpunkte ist, die dem jeweiligen Bildobjekt entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst als Größekriterium eine vorbestimmte Anzahl der in der Abbildungsdatei gesetzten Bildpunkte des Bildobjektes oder eine vorbestimmtes Längen- oder Flächenmaß der in der Abbildungsdatei gesetzten Bildpunkte des jeweiligen Bildobjektes verwendet wird und alle Bildobjekte, die kleiner als das sich nach den Bildpunkten der Abbildungsdatei bemessenden Größenkriterium sind, erneut auf ein sich nach den Bildpunkten der Bildpunktdatei bemessenden Größenkriterium geprüft und gegebenenfalls gelöscht werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand d im Bereich von 1 bis 20 Bildpunkten und vorzugsweise im Bereich von 2 bis 10 Bildpunkten liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildpunkte in der Bildpunktdatei und in der Abbildungsdatei in Zeilen und Spalten angeordnet sind, wobei bei der Abbildung in Richtung der Spalten die Bildpunkte durch eine Oderverknüpfung der entsprechenden Zeilen abgebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildpunkte in der Bildpunktdatei und in der Abbildungsdatei in Zeilen und Spalten angeordnet sind, und eine Tabelle mit eindimensionalen Bildpunktmuster vorgesehen ist, wobei jedem Bildpunktmuster ein korrespondierendes Abbildungspunktmuster zugeordnet ist, wobei bei der Abbildung in Richtung der Zeilen Gruppen von Bildpunkten einer Zeile der Bildpunktdatei mit den Bildpunktmustern verglichen werden, und das zum übereinstimmenden Bildpunktmuster korrespondierende Abbildungspunktmuster wird in die korrespondierende Zeile an die korrespondierende Position in der Abbildungsdatei mit einer Oderverknüpfung eingetragen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) in Abhängigkeit der Schriftzeichengröße und/oder der Rasterung und/oder der Granularität automatisch variiert wird.
Scanvorrichtung umfassend – eine Druckvorlagenscheibe (2), – eine optische Abtasteinrichtung (4) zum Abtasten einer auf der Druckvorlagenscheibe (2) befindlichen Druckvorlage, – eine Recheneinrichtung (6), die über eine Datenleitung mit der optischen Abtasteinrichtung (4) verbunden ist, wobei die Recheneinrichtung (6) einen Datenspeicher (7) und eine zentrale Recheneinheit (8) aufweist und wobei im Datenspeicher (7) ein Computerprogrammprodukt zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–6 gespeichert ist.
Computerprogrammprodukt, das bei seinem Laden und anschließenden Ausführen auf einem Computer einen Verfahrensablauf nach einem der Ansprüche 1–6 bewirkt.