DE3318127A1

DE3318127A1 - Verfahren zur bild-abtastung und -aufzeichnung

Info

Publication number: DE3318127A1
Application number: DE3318127A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiko Kyoto Yamada
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-05-24
Filing date: 1983-05-18
Publication date: 1983-11-24
Also published as: GB2120899B; GB8313415D0; JPS58204668A; US4564865A; FR2527405B1; FR2527405A1; DE3318127C2; GB2120899A

Description

Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd., 1-1 Tenjinkitamachi, Teranouchi-Agaru 4-Chome, Horikawa Dori, Kamikyo-ku, Kyoto 602 Japan

Verfahren zur Bild-Abtastung und -Aufzeichnung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fotoelektrischen Abtasten eines Originalbildes und zum Aufzeichnen des Abbildes, wobei eine TV-Kamera oder ein Festkörper-Bildsensor eingesetzt wird, um Bildsignale zu erhalten, welche entsprechend verarbeitet werden, um ein sogenanntes "Binär"-Abbild aufzuzeichnen.

Im allgemeinen werden die Bildsignale einer aus Zeichen bestehenden Vorlage zunächst digitalisiert,um in ein Memory eingeschrieben zu werden und sodann zu digitalen

723

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Aufzeichnungssignalen verarbeitet. Sind die Abmessungen der Zeichen oder Buchstaben sehr klein, so wird die Vorlage gewöhnlich derart abgetastet, daß ein.vergrößertes Abbild mit geeignetem Vergrößerungsfaktor entsteht. Dadurch ist es oftmals der TV-Kamera nicht möglich, die gesamte Vorlage mit ihrem Aufnahmewinkel zu erfassen. Deshalb ist eine Aufnahme und Bildverarbeitung in Teilen für die Vergrößerung der Vorlage erforderlich, wobei die Teil-Bilder auf einem Bildschirm zusammengesetzt werden. ,. j Ein solches Verfahren ist aber insofern nachteilig, als es ein Memory großer Kapazität erfordert sowie eine korn- | plizierte Bedienung beim Zusammensetzen der Teil-Bilder. i

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden.

Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels, dessen ein.Zeichen aus einem Originalbild vergrößerbar ist, ohne daß dieses optisch vergrößert werden muß.

Im einzelnen stellt sich der Erfindung dabei die Aufgabe, ein Datenverarbeitungsverfahren bereitzustellen, welches einerseits ermöglicht, ein beliebiges Vergrößerungsverhältnis für die aus Zeichen oder Zahlen bestehende Vorlage zu wählen und welches andererseits eine automatische Korrektur und Glättung der Konturen des Ausgangsbildes der Zeichen bzw. Zahlen ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird jedes Bildsignal, welches feine Bildausschnitte des Zeichens repräsentiert, in eine Vielzahl von Adressen eines Memorys eingeschrieben, wobei ungleichmäßige Adressanordnungen für jede Konturlinie

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mittels zusätzlicher Adressen vervollständigt werden. Auf diese Weise entstehen rein elektronisch glatte vergrößerte Abbildungen der Zeichen, wobei insbesondere keine große Kapazität für das Memory erforderlich ist und auch das mühsame Zusammensetzen des Bildes vermieden wird. In anderen Worten, daß Auflösungsvermögen des Systems wird mittels der elektronischen Schaltungen wesentlich verbessert.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen dargestellt. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Schaltung, die für die Erfindung Verwendung findet;

Fig. 2 exemplarische Memory-Adressen für bestimmte Bildsignale;

Fig. 3 schematisch, wie die Adressenzahl erhöht wird, welche einem jeden Bildsignal zugeordent ist;

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der in Figur 3 gezeigten Vergrößerung der Adressenzahl;

Fig. 5

und 6 schematisch, wie ungleichmäßige Konturlinien korrigiert und geglättet werden; und

Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der in

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den Figuren 5 und 6 gezeigten elek-. tronischen Glättungen.

Gemäß Figur 1 weist eine Vorrichtung zur Bildabtastung einen Abtaster, wie beispielsweise eine Fernsehkamera, oder einen Festkörperbildsensor, wie beispielsweise ein CCD-Element (ladungsgekoppeltes Bauelement) auf. Die Bildsignale werden mittels des Sensors 4 fotoelektrisch in elektrische Signale umgewandelt und sodann gesammelt, um nacheinander in das Memory 6 in X-Richtung und Y-Richtuhg entsprechend Sammelpulsen Px und Py eingeschrieben zu werden, welche (Pulse) von einem Pulsgenerator 5 erzeugt werden. Diese einzelnen Bildsignale repräsentieren die betreffenden Bildelemente, aus denen sich ein Zeichen im Originalbild zusammensetzt.

Die Kapazität des Memorys 6 ist ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl fotoelektrischer Urawandlungseinrich-, tungen, die auf der Oberfläche des Sensors 4 verteilt sind. Ein Adressierkreis 7 teilt Memory-Adressen zu, in welche die aus dem Sensor 4 eingespeisten Signale D entsprechend den Pulsen Px und Py gespeichert werden.

Ein Vergrößerungseinstellkreis 8 steuert die Adressierschaltung 7 derart, daß den Signalen D Adressen zugeteilt werden, deren Abstände dem eingestellten Vergrößerungsfaktor entsprechen. Soll der Vergrößerungsfaktor beispielsweise 5 sein, so werden die Abstände sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung jeweils fünf Adressen betragen, wie in Figur 2 gezeigt. Die

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Bildsignale D aus dem Sensor 4 werden auf diese Weise sukzessive in die ausgewählten Adressen (Xo, Yo), (X1, Yo) .V. (Xn, Yo), -—> (Xo, Y1), (X1, Y1) ... (Xn, Yn) eingeschrieben. Die in Figur 2 mit Sternchen markierten Quadrate symbolisieren Adressen, in welche diejenigen Bildsignale eingeschrieben werden, welche von einem Zeichen des Originalbildes stammen.

Nachdem die fotoelektrische Abtastung des Zeichens unter Auffüllung der Memory-Adressen beendet ist, bewirkt eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 9 die Einspeisung eines jeden Signales in Adressen, welche in Figur 2 mit gestrichelten Linien umrandet sind und welche benachbart den Adressen (Xo,. Yo) , (X1," Yo) , usw. angeordnet sind und in dem dargestellten Beispiel mit Kreuzen versehen sind. Ein Programm für eine derartige Auffüllung wird nachfolgend im einzelnen beschrieben, wobei eine jede Gruppe von durch gestrichelte Linien umrandeten Adressen als "Vergrößerungsfaktor-Adressengruppe" bezeichnet wird.

Das Prinzip der Auffülloperation ist in Figur 3 dargestellt. Die zentrale Verarbeitungseinheit CPU liest das in die Adresse (Xm, Ym) eingeschriebene Signal Dm, um dieses sodann in ihr Register zu überführen. Die zentrale Verarbeitungseinheit CPU wird sodann die Memory-Adresse um einen Schritt erhöhen (Xm + 1, Ym) und das zuvor im Register gespeicherte Signal Dm hier hineinschreiben. Diese Schritte werden so lange wiederholt, bis das Signal Dm in die Adresse (Xm + 4, Ym + 4) eingeschrieben ist. Dieser im Flußdiagramm der Figur 4 dargestellte Vorgang wird für alle ursprünglich vorgesehenen

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_;. Adressen (Xo, Yo) , (Χ1, Yo), (Χ2, Yo) ... (Xn, Yn) aus- >■."-■· ■·■·■·--^: ;.·geführt. Das Intervall zwischen zwei benachbarten Adressen, !..-beispielsweise (Xo, Yo) und (X1, Yo), hängt vom Vergrößerungsverhältnis der Reproduktion ab.

--^ Nachdem alle Vergrößerungsfaktor-Adressengruppen die Bild-■■■"■■· .■■· Signale erhalten haben, wird unter Steuerung der zentralen Prozeßeinheit CPU der. Inhalt des Memorys 6 einer Auf- ! Zeichnungseinrichtung 10 überführt, und zwar entsprechend ' Einlesepulsen, welche den zuvor erwähnten Sammelpulsen Px, i Py entsprechen. Auf diese Weise wird das Originalbild mit ; • einem vorbestimmten Vergrößerungsverhältnis reproduziert.

Neben dem oben beschriebenen Vergrößerungsverfahren beinhaltet die Erfindung auch ein Verfahren zum Glätten der ausgefransten Konturlinien des reproduzierten Bildes. Insbesondere wird das Auflösungsvermögen des Systems durch die Erfindung.verbessert. Terrassenförmige Abschnitte der Konturlinien rühren von einer "Zick-Zack"-Anordnung der Adressen im Memory 6 her, so daß kleine, L-förmige Leerbereiche der Adressen mit Bildsignalen aufgefüllt werden müssen, welche den benachbarten, hervorstehenden Adressen entsprechen. Dieser Auffüllvorgang wird automatisch vor dem Drucken durch die Aufzeichnungseinrichtung durchge-. führt.

Dieses Auffüll- bzw. Ergänzungsverfahren wird nur dann erforderlich sein, wenn sich die Konturlinien quer (diagonal) in bezug auf die X-Richtung und die Y-Richtung erstrecken (Figur 5). Beispielsweise wird das in der Adresse (Xm, Ym) gespeicherte Signal Dm dem Register der zentralen Steuereinheit CPD 9 zugeführt, um mit den an-

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deren, aus den benachbarten Adressen (Xm- 1, Ym+ 1), (Xm, Ym + 1) und (Xm + 1, Ym + 1) zugeführten Signalen verglichen zu werden. Dieser Vergleich wird zwischen allen benachbarten Adressen in Diagonalrichtung durchgeführt. Haben zwei benachbarte Diagonal-Adressen dasselbe Bildsignal Dm, so wird eine jede Adresse der dreieckigen Leerfläche zwischen den Vergrößerungsfaktor-Adressengruppen mit dem Bildsignal Dm aufgefüllt, wie es in Figur 5 durch Kreise angedeutet ist. Figur 6 zeigt eine Veranschaulichung einer derartigen Auffülloperation, in der ein einer Vergrößerungsfaktor-Adressengruppe entsprechender Bereich A mit dem Bildsignal Dm sukzessive, Schritt für Schritt in Diagonalrichtung in den anderen Bereich B überführt wird'. Bei jedem Schritt dieser überführung wird das Bildsignal Dm allen Adressen im Bereich A eingegeben.

Figur 7 zeigt das Flußdiagramm der genannten Auffülloperation, welches durch die zentrale Steuereinheit 9 mittels eines vorher eingegebenen Programmes ausgeführt wird, welches der zuvor beschriebenen Auffülloperation ähnelt. Der nächste Schritt ist die überführung der im Memory gespeicherten und ergänzten Bildsignale. Sie werden der Aufzeichnungseinrichtung 10 überführt, und zwar beginnend mit der ersten Adresse (0, 0) usw.. Die Aufzeichnungseinrichtung kann beispielsweise als Aufzeichnungskopf einen fotomechanischen Farb-Scanner aufweisen. Die Ablesung der gespeicherten Signale erfolgt im gleichen Takt mit den Sananelpulsen, wobei die Reproduktion mit einem Vergrööerungsfaktor erfolgt, welcher in der Vergrößerungseinstellschaltung 8 einstellbar ist.

Die Reproduktion weist geglättete Konturen auf, so daß

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der Anschein erweckt wird, als habe das System ein erhöhtes Auflösungsvermögen.

Bei den vorstehenden Beispielen beträgt das Vergrößerungsverhältnis ein ganzzahliges Vielfaches. Die Erfindung kann aber auch für Verkleinerungsreproduktionen eingesetzt werden, wie es in den JP-PS 54-65601 und 54-35613 dargestellt ist. Hier ist ein Verfahren offenbart, bei dem die gleiche Memory-Adresse mehrfach eingesetzt wird, · um eine Maßstabsverkleinerung zu erreichen.

Die Erfindung ist auch einsetzbar bei der Reproduktion grafischer Figuren, die nicht Schwarz-Weiß-Struktur haben (wie bei einem Zahlenbild), sondern kontinuierliche übergänge. In diesem Falle kann jede Adresse des Memorys beispielsweise einen Umfang von 8 Bit aufweisen. Es ist ebenfalls möglich, Zahlen in der sogenannten "Umrandungsform" zu bilden, welche nur die Kontürlinien aufweist und beispielsweise bei Zeitungsüberschriften verwendet werden. In diesem Falle werden die Abbilder der Zeichen in der zuvor beschriebenen Weise im Memory vergrößert, und diejenigen Bildsignale, welche von den Konturlinien einen Abstand aufweisen, der größer ist als ein vorbestimmter Abstand, werden gelöscht, bevor sie den Ausgang zur Aufzeichnungseinrichtung erreichen.

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Akte:

BEZUGSZSICHENLISTS (LIST OF RSFSRENCS IiUHSRALS)

DXM 1908

1	1
2	2
3	³S
4 Sensor	4
5 Pulsgenerator	5
g Memory	6
η Adressierschaltung	7
3 Vergrößerungseinstellschaltung	8
<2 Zentrale Verarbeitungseinheit	q
10 Aufzeichnungseinrichtung	10
11	11
12	1?
13 ~ -«—- ^-^==^. .- v-..-^. - 14	'•13 14
15	15
16	16
17	17
18	18
19	19
20	20
21	21
22	22
23	23
24	24
25	PS
PP	P6
27	27 K
28	28
29	pq

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Claims

DX 1908 16. Mai 1983 Ansprüche

1. Verfahren zum Aufzeichnen der Reproduktion eines Originalbildes mittels fotoelektrisch gewonnener Bildsignale, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Wiederholtes Einschreiben eines jeden Bildsignales zwecks Speicherung in eine Vielzahl von Memory-Adressen, wobei die Signale jeweils Bildelementen entsprechen, aus welchen sich eine Figur des Bildes zusammensetzt, und die Zahl der zur Speicherung eines jeden Signals zugeteilten Adressen einem vorgegebenen VergrÖßerungs-' verhältnis entspricht;

vervollständigen der Bildsignale auf Leeradressen, welche den im "Zick-Zack"-angeordneten Adressen benachbart sind, um die Bildsignale von Konturlinien der genannten Figur zu speichern; und

einlesen der so gespeicherten Signale nacheinander in der Reihenfolge der Adressen in eine Aufnahmeeinrichtung, um eine Reproduktion mit vorgegebener Vergrößerung zu erhalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Adressen," in welche ein jedes Bildsignal wiederholt eingeschrieben wird, entsprechend dem

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Vergrößerungsverhältnis geändert wird.

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