DE3413651C3 - Bildsignalverarbeitungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildsignalverarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 26 34 332 A1 ist ein Analog-Digital-Wandler bekannt, mit dem eine Umsetzung analoger Bildsignale in binäre Signale ermöglicht ist. Für die Festlegung eines variablen Schwellwertes wird dort eine Mittelwertbildung über einen bestimmten Bildbereich z. B. ein Testfeld herangezogen.

Aus der DE 18 16 276 C3 ist ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Kontraststeigerung bei der Wiederaufzeichnung von punkt- und zeilenweise abgetasteten Bildvorlagen bekannt.

Aus der DE 24 50 529 B2 ist ein Verfahren zur Erzeugung binärer Signale von einer Faksimilevorlage beschrieben, wobei die Faksimilevorlage mittels einer Fernsehkamera aufgenommen wird und die niederfrequenten Signalanteile des Ausgangssignals der Fernsehkamera zur Gewinnung eines Schwellwertes herangezogen werden.

In der DE 28 00 759 B2 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Faksimilesignal in Abhängigkeit von einem dynamischen Schwellsignal aus zwei Begleitsignalen abgeleitet wird. Dabei entsprechen die zwei Begleitsignale jeweils dem Maximal- und Minimalwert des Signals des Faksimileabtasters.

Die DE 28 36 571 A1 beschreibt eine Faksimilereproduktion, wobei an den Übergängen zwischen weißen und schwarzen Vorlagenbereichen jeweils weiße bzw. schwarze Begrenzungslinien vorgesehen sind.

Den Dokumenten "Proceedings of the IEEE", Vol. 68, Nr. 7, Juli 1980, Seiten 807 bis 813 sowie "Digital Image Processing", W. Pratt, John Wiley and Sons, New York, 1978, Seiten 645 bis 657 ist eine Kodiertechnik zu entnehmen, die zur Verringerung des zu übertragenden Datenumfangs dient und die unter Heranziehung von Signalwerten von den das gerade zu kodierende Bildelement umgebenden Bildpunkten arbeitet.

Der Druckschrift DE 31 35 156 A1 ist ein Bildsignalverarbei­ tungsgerät zu entnehmen, bei dem ein Spitzenwert eines analo­ gen Bildsignals von einem Kondensator erfaßt wird. Die den Spitzenwert des analogen Bildsignals repräsentierende Aus­ gangsspannung des Kondensators wird dem Bezugsspannungsan­ schluß eines D/A-Wandlers zugeführt, dessen Ausgangspegel sich mit dem dem Bezugsspannungsanschluß zugeführten Ein­ gangspegel ändert. Ferner können digitale Daten mittels einer Schaltungseinheit durch die Bedienperson gebildet werden, die den Pegel einer weiteren dem D/A-Wandler zugeführten Bezugs­ spannung bestimmen. Der D/A-Wandler leitet aus den ihm zuge­ führten Bezugsspannungen eine weitere Bezugsspannung her, die dann zur Umsetzung des analogen Bildsignals durch einen Ver­ gleicher herangezogen wird.

Ein Bildsignalverarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 29 37 340 A1 bekannt. Dort wird eine Binärkodierung von Bilddaten vorgenommen, indem eine vollkommen automatische Bestimmung eines Vergleichs- Schwellwerts erfolgt, auf dessen Grundlage eingelesene Bild­ bestandteile dann weiterverarbeitet werden.

Die automatische Bestimmung eines Vergleichs-Schwellwerts kann jedoch in manchen Fällen zu fehlerhaften Ergebnissen führen, insbesondere da großflächige Bildbestandteile zu Schwellwertfestlegungen führen können, bei denen eine Weiter­ verarbeitung zu unerwünschten Ergebnissen führt. Eine Anpas­ sung der Weiterverarbeitung an von einem Benutzer gewünschte Verhältnisse ist sogar grundsätzlich, da automatisch bestimmt wird, ausgeschlossen. Ferner kann die Berücksichtigung des Hintergrundpegels nur einer Zeile bei einer Einstrahlung von Störungen oder bei Lesefehlern zu unerwünschten Ergebnissen führen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Bildsignalverarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß eine individuelle und fehlertolerante Anpassung auch bei Vorlagenbildern, bei denen die bekannte automatische Schwellwertanpassung zu unge­ eigneten Ergebnissen der Weiterverarbeitung führen könnte, ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Insbesondere erfolgt die Lösung durch die Bereitstellung einer Einstelleinrichtung, wodurch auf einfache Weise ein von einem Benutzer gewünschter Wert manuell vorgegeben werden kann. Dieser Wert dient als Parameter, mit dem die mittels der der Verarbeitungseinrichtung durchgeführte Verarbeitung beeinflußt werden kann.

Die eigentliche Einflußnahme wird dann mittels einer Steuereinrichtung erreicht, die die Verarbeitungseinrichtung auf der Basis des erfaßten Hintergrundpegels und des manuell eingestellten Verarbeitungsparameters steuert.

Dabei weist die Erfassungseinrichtung eine Vielzahl von in Zeileneinheiten erfaßten Hintergrundpegeln auf, so daß die Steuereinrichtung die Verarbeitungseinrichtung unter Berück­ sichtigung der einer Vielzahl von Zeilen entsprechenden Viel­ zahl von Hintergrundpegeln und des manuell eingestellten Ver­ arbeitungsparameters steuern kann, wodurch der Einfluß even­ tueller Fehler oder Störungen bezüglich einer Zeile gemindert wird.

Die Vielzahl von Hintergrundpegeln wird im übrigen basierend auf einem in einem Speicher gespeicherten Algorithmus berück­ sichtigt, so daß eine eventuell gewünschte Änderung der Ar­ beitsweise des Bildsignalverarbeitungsgeräts leicht möglich ist.

Alles in allem ist sichergestellt, daß auch eine auf bekannte Weise erreichte automatische Schwellwertanpassung weiterhin seitens des Benutzers beeinflußbar bleibt, wodurch dieser eine individuelle Anpassung erreichen kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Leseeinrichtung bzw. eines Vorlagenlesers,

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer Bildsignal-Verarbeitungsschaltung,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, das die Steuerungsablauffolge bei einem Bildsignalverarbeitungsgerät zeigt,

Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung des Bildsignalverarbeitungsgeräts,

Fig. 5 eine grafische Darstellung, die das binäre Codieren von Bildsignalen gemäß einem Schwellenwert veranschaulicht,

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, das die Steuerungsablauffolge bei einem Ausführungsbeispiel des Bildsignalverarbeitungsgeräts zeigt,

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels des Bildsignalverarbeitungsgeräts,

Fig. 8 eine Darstellung, die Lagebeziehungen zwischen einem Vorlagentisch und einem optischen System veranschaulicht,

Fig. 9 das Vorgehen zum Festlegen eines Schwellenwerts für eine i-te Zeile,

Fig. 10 ein Ablaufdiagramm, das die Steuerungsablauffolge bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Bildsignalverarbeitungsgeräts zeigt, und

Fig. 11(a), 11(b) und 11(c) schematische Darstellungen, die ein Beispiel des binären Codierens für eine Vorlage mit einem zusammenhängenden Schwarzbereich zeigen.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Vorlagenlesers, der bei dem Bildsignal-Verarbeitungsgerät eingesetzt wird. Eine Vorlage 102 wird auf einen Vorlagentisch 101 aufgelegt und mittels einer Vorlagenabdeckung 110 festgehalten. Zum Ablesen der Bildinformationen von der Vorlage 102 wird das Licht aus einer Lichtquelle 104 durch die Oberfläche der Vorlage 102 reflektiert und das Bild über Spiegel 105, 106 und 107 sowie ein Objektiv 108 auf einem Bildwandler 103 als eigentliche Leseeinrichtung abgebildet.

Eine Einheit mit der Lichtquelle 104 und dem Spiegel 105 und eine Einheit mit den Spiegeln 106 und 107 werden unter einem Geschwindigkeitsverhältnis von 2 : 1 bewegt. Die Lichtquelleneinheit wird mittles eines Gleichstrom-Servomotors 109 unter der Steuerung durch einen Phasenregelkreis (PLL) mit konstanter Geschwindigkeit von links nach rechts versetzt. Bei dieser Vorlaufbewegung der Lichtquelleneinheit kann die Geschwindigkeit entsprechend einem geforderten Reproduktionsmaßstabfaktor innerhalb des Bereichs von 90 mm/s (200%) bis 360 mm/s (50%) verändert werden. Bei der Rücklaufbewegung der Lichtquelleneinheit ist jedoch die Bewegungsgeschwindigkeit auf 630 mm/s festgelegt.

Mittels des Bildwandlers 103 werden Hauptabtastzeilen, die senkrecht zu der Unterabtastrichtung verlaufen, in der sich die optische Einheit bewegt, mit einer Auflösung von 16 Bildelementen/mm gelesen. Nachdem die optische Einheit vom linken zum rechten Rand bewegt worden ist, wird sie vom rechten zum linken Rand zurückgeführt, wodurch ein einzelner Abtastvorgang abgeschlossen wird.

Fig. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Schaltung zum Verarbeiten von Bildsignalen V_D aus dem Bildwandler 103. Die Bildsignale V_D aus dem Bildwandler 103 werden einem A/D-Wandler 201 zugeführt und dort in digitale 6-Bit-Signale umgesetzt. Die digitalen Signale werden synchron mit einem Abfragetaktsignal SCL über einen Zwischenspeicher 202 einem Zwischenspeicher 203, einem Vergleicher 204 und einem Zwischenspeicher 205 zugeführt. Der Vergleicher 204 vergleicht das gerade aus dem Zwischenspeicher 202 zugeführte 6-Bit-Bildsignal mit dem unmittelbar vorangehenden 6-Bit-Bildsignal, das aus dem Zwischenspeicher 203 zugeführt wird. Falls das vom Zwischenspeicher 202 zugeführte Bildsignal kleiner als das andere ist, führt der Vergleicher 204 ein Ausgangssignal einem ersten Eingang eines UND-Glieds 206 mit drei Eingängen zu. Das UND-Glied 206 führt das Vergleichsausgangssignal des Vergleichers 204 synchron mit dem Abfragetaktsignal SCL dem Zwischenspeicher 205 zu. Auf den Empfang des Vergleichsausgangssignals hin führt der Zwischenspeicher 205 das von dem Zwischenspeicher 202 her zugeführte Bildsignal einer Verarbeitungseinrichtung bzw. einer Zentraleinheit (CPU) 208 zu. Es ist anzumerken, daß der zweite Eingang des UND-Glieds 206 das Abfragetaktsignal SCL aufnimmt und der dritte Eingang des UND-Glieds ein Freigabesignal EN empfängt, welches die tatsächliche Zeitdauer des aus dem Bildwandler 103 empfangenen Bildsignals darstellt. Auf diese Weise wird das Vergleichsausgangssignal für die Bildsignale aus dem Zwischenspeicher 205 der Zentraleinheit 208 innerhalb einer vorbestimmten Periode der Hauptabtastzeilen zugeführt. Im Ansprechen auf ein Hauptabtastzeilen-Synchronisiersignal MS ruft die Zentraleinheit 208 das Bildsignal aus dem Zwischenspeicher 205 ab, so daß der niedrigste Dichtepegel einer jeden Hauptabtastzeile, nämlich der Hintergrundpegel erfaßt wird.

Falls die dem Vorlagentisch zugewandte Fläche der Vorlagenabdeckung 110 schwarz ist oder zu einer Spiegelwirkung poliert ist, wird der nicht der Vorlage entsprechende Bildsignal-Teil "Schwarz" und nicht als Hintergrundpegel erfaßt. Daher kann das Freigabesignal EN dazu herangezogen werden, die maximale Hauptabtastbreite zu bestimmen. Falls die Möglichkeit besteht, daß ein nicht zur Vorlage gehörender Bereich als "Weiß" erfaßt wird, wie beispielsweise ein Förderband oder dergleichen, wie es bei dem Einsatz einer Vorlagenzuführvorrichtung oder einer automatischen Vorlagenzuführvorrichtung der Fall ist, wird das Freigabesignal EN auf das kleinste Papier- bzw. Vorlagenformat eingeschränkt.

Auf Grund des erfaßten Hintergrundpegels legt die Zentraleinheit 208 einen Schwellenwert für eine jede Hauptabtastzeile entsprechend einem im nachfolgenden beschriebenen Algorithmus fest. Danach führt die Zentraleinheit 208 den Schwellenwert synchron mit dem Hauptabtastzeilen-Synchronisiersignal MS einem Vergleicher 207 zu. Der Vergleicher 207 vergleicht das Bildsignal aus dem Zwischenspeicher 203 mit dem Schwellenwert aus der Zentraleinheit 208 und gibt ein dementsprechend binär kodiertes Signal V_S ab. Gemäß der vorstehenden Beschreibung besteht jeder Bildelementpegel nach der A/D-Umsetzung aus 6 Bits. Daher ist der jeweilige Bildelementpegel für den dunkelsten Bildteil durch 3F (HEX) und für den weißen Bildteil durch 0 angegeben. Gleichermaßen fallen auch der Schwellenwert und der Hintergrundpegel für eine jede Hauptabtastzeile in den Bereich von 0 bis 3F (HEX).

In einem Festspeicher (ROM) 209 ist ein im folgenden beschriebener Algorithmus gespeichert. Ein auch als Erfassungseinrichtung bezeichneter Schreib/Lesespeicher bzw. Arbeitsspeicher (RAM) 210 speichert ein Steuerprogramm.

An Hand der Fig. 3 und 4 wird nun ein Algorithmus für das angemessene Ändern des Schwellenwerts für eine bestimmte Hauptabtastzeile in Übereinstimmung mit dem Hintergrundpegel beschrieben. In der folgenden Beschreibung stellt W_i den Hintergrundpegel für eine i-te Hauptabtastzeile dar, während S_i der Schwellenwert zur Binärkodierung für diese i-te Hauptabtastzeile ist.

Wenn die Abtastbewegung des optischen Systems zum Abtasten der Vorlage beginnt, gibt die Zentraleinheit als Schwellenwert für das binäre Kodieren der ersten Zeile zuerst einen Wert

S₁ = (3F (HEX) - W₀) × k + W₀

ab (wobei k ein experimentell ermittelter Koeffizient ist, der der Bedingung 0<k<1 genügt).

Da bei der ersten Zeile keine vorangehende Bildinformation vorliegt, wird der Hintergrundpegel für eine gedachte 0te Zeile als W₀ vorgegeben.

Da bei einer tatsächlichen Vorlage in einem Bereich mit einer Breite von zumindest einigen Millimetern von dem Rand der Vorlage weg gewöhnlich keine Bildinformation enthalten ist, ist die Annahme W₀=0 naheliegend.

Wenn das abliegende Ende (der ersten Zeile) der Vorlage gemäß dem Schwellenwert S₁ binär kodiert worden ist, ruft die Zentraleinheit 208 synchron mit dem Zeilensynchronisiersignal den Hintergrundpegel W₁ der ersten Zeile ab und gibt als Schwellenwert zum binären Kodieren der zweiten Zeile den Wert

S₂ = (3F (HEX) - W₁) × k + W₁

aus.

Gleichermaßen wird das binäre Kodieren einer i-ten Zeile gemäß einem Schwellenwert

S_i = (3F (HEX) - W_i-1) × k + W_i-1

ausgeführt. Diese binäre Kodierung wird fortgesetzt, bis das optische System zum Abschluß der Abtastung der Vorlage das rechte Ende derselben erreicht.

Auf diese Weise wird der Hintergrundpegel der (i-1)-ten Zeile als Vorausbestimmungswert bzw. Voraussagewert für den Hintergrundpegel der i-ten Zeile benutzt. Das binäre Kodieren erfolgt durch das Bestimmen eines Schwellenwerts in der Weise, daß der Schwellenwert in einem Bereich von einem Weiß-Hintergrundpegel bis zu dem Schwarzpegel 3F (HEX) fällt. Nach diesem Verfahren kann der Schwellenwert in geeigneter Weise entsprechend einer Änderung der Dichte des Hintergrundpegels auf den letzten Stand gebracht bzw. fortgeschrieben werden, so daß der Hintergrundteil als "Weiß" erfaßt werden kann und von dem Informationsteil unterschieden werden kann. Dadurch wird das Erfordernis einer Vorausabtastung und eines Speichers zum Speichern der Bildsignale vermieden.

Fig. 5 zeigt den Unterschied zwischen binär kodierten Signalen, die entsprechend einem Schwellenwert B, der gemäß Änderungen der Dichte des Hintergrunds der Vorlage fortgeschrieben wird, bzw. entsprechend einem festen Schwellenwert A erzielt werden. In der Fig. 5 ist mit 5-1 ein Bildsignal bezeichnet, mit 5-2 ein Hintergrundpegel bezeichnet, mit 5-3 ein gemäß dem Schwellenwert A binär kodiertes Signal bezeichnet und mit 5-4 ein gemäß dem Schwellenwert B binär kodiertes Signal bezeichnet.

Wenn der feste Schwellenwert

A (= 3F/2 = 1F (HEX))

verwendet wird, können an einem Vorlagenteil mit hohem Hintergrundpegel der Hintergrundbereich und der Informationsbereich nicht voneinander unterschieden werden. Wenn jedoch der durch

S_i = (3F_H - W_i-1)/2 + W_i-1

festgelegte Schwellenwert B herangezogen wird, können selbst an einem dunklen Bereich der Vorlage der Hintergrundbereich und der Informationsbereich voneinander unterschieden werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Bildsignal-Verarbeitungsgeräts wird nun an Hand der Fig. 6 und 7 beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Hintergrundpegel einer jeweils gerade zu verarbeitenden Soll-Hauptabtastzeile bzw. Verarbeitungs-Abtastzeile aus dem Hintergrundpegel einer jeden von mehreren Zeilen (N Zeilen) vorausgesagt bzw. vorausbestimmt, welche der Verarbeitungs-Hauptabtastzeile unmittelbar vorangehen. Der Schwellenwert für diese Verarbeitungszeile wird auf Grund dieses vorausbestimmten Hintergrundpegels festgelegt.

Zuerst wird ein Mittelwert aus (n-2) Hintergrundpegeln für die der Verarbeitungs-Hauptabtastzeile (i-te) Zeile unmittelbar vorhergehende (i-n)-te bis (i-1)-te Zeile so gewählt sind, daß der Maximalpegel und der Minimalpegel ausgeschlossen sind. Der Mittelwert wird als ein Vorausbestimmungswert W für den Hintergrundpegel der jeweils gerade bearbeiteten i-ten Zeile bzw. Sollzeile abgegeben.

Unter Verwendung dieses Werts W für die i-te Zeile wird der Schwellenwert Si gemäß folgender Gleichung berechnet:

Si = (3F (HEX) - W ) _* k + W

wobei k ein experimentell bestimmter Koeffizient ist, der der Bedingung 0<k<1 genügt. Auf diese Weise können unter Annahme eines Vorausbestimmungswerts W für den Hintergrundpegel als "Weiß" der Hintergrundbereich und der Informationsbereich eines Bilds voneinander getrennt werden.

Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steuerungsablauffolge für den vorstehend beschriebenen Vorgang zeigt. Zum Speichern der n Hintergrundpegel werden Speicherbereiche WBF₁ bis WBF_n in dem Arbeitsspeicher 210 eingestellt. Wenn die Vorlagenabtastung beginnt, wird in diesen n Bereichen der Wert "0" eingestellt (Schritt 6-1). Auf diese Weise werden Hintergrundpegel für n imaginäre Zeilen vor der ersten Zeile eingestellt.

Entsprechend dem Zeilensynchronisiersignal für die erste Zeile wird W₀ eingestellt (Schritte 6-2 und 6-3). Der aus den in den n Bereichen gespeicherten Daten älteste Datenwert in dem Bereich WBF₁ wird gelöscht, während die übrigen Daten in den Bereichen WBF₂, WBF₃, . . . WBF_n um eine Datenstelle zu dem älteren Datenwert hin verschoben werden und in den Bereich WBF_an der neueste Datenwert W₀ eingespeichert wird (Schritt 6-4).

Auf Grund der in den Bereichen WBF₁ bis WBF_n gespeicherten n Daten wird der Wert W berechnet und mit diesem S_i berechnet (Schritte 6-5 und 6-6).

Auf gleichartige Weise werden die Daten in den Bereichen WBF₁ bis WBF_n für eine jede Zeile aufgefrischt und auch die Schwellenwerte in der Aufeinanderfolge S₂, S₃ usw. auf den letzten Stand gebracht (Schritte 6-7 und 6-8). Demgemäß erfolgt das binäre Kodieren. Wenn das optische System das rechte Ende der Vorlage erreicht, wird das binäre Kodieren beendet (Schritt 6-9).

Gemäß Fig. 7 ergibt sich:

Darauffolgend werden auf Grund der Hintergrundpegel bei der Verarbeitungs- bzw. Soll-Hauptabtastzeile vorangehenden N Zeilen der Hintergrundpegel der Verarbeitungszeile vorausbestimmt. Der erzielte Vorausbestimmungswert wird mit einem vorbestimmten Wert verglichen. Der Schwellenwert wird dann in einer entsprechend dem Vergleichsergebnis unterschiedlichen Weise festgelegt. Ein Algorithmus hierfür ist nachstehend beschrieben.

Das Grundprinzip hierfür wird zunächst an Hand der Fig. 9 beschrieben. Wenn die Abtastung der (i-1)-ten Zeile abgeschlossen ist, wird ein Vorausbestimmungswert W für den Hintergrundpegel der i-ten Zeile entsprechend N Hintergrundpegeln W_i-k mit k=1, . . ., N für die (i-N)-te bis (i-1)-te Zeile berechnet. Der Vorausbestimmungswert W wird mit einem vorbestimmten Wert P verglichen. Wenn W kleiner als P ist, wird der Schwellenwert S_i für die i-te Zeile gemäß dem Vorausbestimmungswert W berechnet. Wenn die Abtastung der i-ten Zeile beginnt, wird das Bildsignal entsprechend diesem Schwellenwert S_i binär kodiert. Zugleich wird der Hintergrundpegel der i-ten Zeile ermittelt. Falls andererseits W größer als oder gleich P ist, wird der Schwellenwert S_i unabhängig von dem Vorausbestimmungswert W auf einem konstanten Wert gehalten.

Die Ablauffolge für diesen Vorgang wird an Hand des in Fig. 10 gezeigten Ablaufdiagramms und der in Fig. 8 gezeigten Darstellung beschrieben.

Bei Schritten 10-1 bis 10-4 wird in den Schritten 10-2 und 10-3 eine Anfangsvorbereitung während eines Zeitintervalls ausgeführt, in welchem ein optisches System 200 aus seiner Ausgangsstellung A in Vorwärtsrichtung abzulaufen beginnt und eine abliegende Bildendstellung B erreicht. Im einzelnen werden in dem N-Byte-Arbeitsspeicher 210 als der Erfassungseinrichtung die Daten in Bereichen BUF₁ bis BUF_N gelöscht, in denen die der Verarbeitungs-Hauptabtastzeile vorangehenden N Hintergrundpegel gespeichert sind. Nachdem bei dem Schritt 10-4 ermittelt worden ist, daß das optische System 200 die Stellung B erreicht hat, wird jedesmal dann, wenn bei einem Schritt 10-5 der Empfang eines Hauptabtastzeilen-Synchronisiersignals ermittelt wird, bei einem Schritt 10-6 der Hintergrundpegel der unmittelbar vorangehenden Zeile abgefragt. Bei einem Schritt 10-7 wird der in den Bereich BUF₁ gespeicherte älteste Hintergrund-Datenwert gelöscht. Die Daten in den Bereichen BUF₂ bis BUF_N werden verschoben, während in dem Bereich BUF_N der abgefragte neueste Datenwert eingespeichert wird. Auf diesen Vorgang hin sind in den Bereichen BUF₁ bis BUF_N die aufgefrischten N Hintergrundpegel-Daten gespeichert. Bei einem Schritt 10-8 werden zum Ausscheiden bestimmter Daten aus den N Hintergrundpegel-Daten der Maximalwert und der Minimalwert ausgeschieden. Aus den verbliebenen (N-2) Daten wird der Mittelwert gebildet, der als Vorausbestimmungswert W für den Hintergrundpegel der Verarbeitungs-Hauptabtastzeile abgegeben wird. D. h., es wird eine Berechnung gemäß folgender Gleichung ausgeführt:

Falls bei einem Schritt 10-9 ermittelt wird, daß der Wert W nicht den vorbestimmten Wert P übersteigt, schreitet das Programm zu einem Schritt 10-10 weiter, bei dem der Schwellenwert in einer ersten Art festgelegt wird. Bei der ersten Art wird der Schwellenwert S_i nach folgender Gleichung berechnet:

S_i = (3F_H - W ) _* α + W

so daß der Hintergrundpegel-Vorausbestimmungswert W zu demjenigen für "Weiß" wird (wobei α ein Koeffizient zum Erzielen eines Schwellenwerts ist, der einem internen Teilungspunkt für ein vorbestimmtes Teilungsverhältnis zwischen dem Schwarzpegel 3F_H und dem Hintergrundpegel W ist, und α unter Erfüllung der Bedingung 0<α<1 experimentell beispielsweise auf 1/2 festgelegt ist). Falls jedoch der Hintergrundpegel-Vorausbestimmungswert Wî den vorbestimmten Wert P übersteigt, schreitet das Programm zu einem Schritt 10-11 weiter, bei dem der Schwellenwert in einer zweiten Art und Weise festgelegt wird. Bei der zweiten Art wird der Schwellenwert auf einen Schwellenwert Si=3F_{H *} α festgelegt, der einem Hintergrundpegel "0" entspricht. Der Koeffizient α kann entsprechend einer vorgewählten Dichte, die von einer Bedienungsperson mittels eines (nicht gezeigten) Dichtereglers an einem Bedienungsteil 211 als einer Einstelleinrichtung (Fig. 2) vorgewählt wird, auf irgendeinen der Werte 1/10, 2/10, . . ., 9/10 eingestellt werden.

Der auf diese Weise festgelegte Schwellenwert wird bei einem Schritt 10-12 abgegeben, wonach bei einem Schritt 10-13 der Wert i um "1" aufgestuft wird. Die Schritte 10-5 bis 10-13 werden wiederholt, bis bei einem Schritt 10-14 ermittelt wird, daß das optische System eine Umkehrstellung C erreicht hat.

Wenn ermittelt worden ist, daß das optische System die Umkehrstellung C erreicht hat, wird bei Schritten 10-15 bis 10-17 das optische System 200 in der Gegenrichtung bewegt. Wenn dann das optische System 200 die Ausgangsstellung A erreicht, wird das optische System 200 angehalten.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die tatsächlichen Erfassungsdaten in dem Bereich BUF₁ für die (N+1)-te Zeile und danach eingespeichert. Für die erste bis N-te Zeile werden jedoch bei den Schritten 10-2 und 10-3 N imaginäre Zeilen mit einem Hintergrundpegel "0" vor der ersten Zeile angenom­ men, wobei für diese imaginären Zeilen der Schwellenwert berechnet wird und das binäre Kodieren der Bildsignale für einige Anfangszeilen entsprechend dem dadurch erzielten Hintergrundpegel vorgenommen wird. Nimmt man an, daß N gleich 16 ist, so erfolgt das binäre Kodieren der Bildsignale für die ersten 16 Zeilen entsprechend den imaginären Daten. Eine Auflösung auf 16 Bildelemente entspricht einem Millimeter. Daher kann ein Bereich von 1 mm von dem Rand einer tatsächlichen Vorlage weg als ein Leerbereich mit einem Hintergrundpegel "0" angenommen werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Steuerungsablauffolge können der Hintergrundbereich und der Informationsbereich eines Vorlagenbilds selbst dann unterschieden werden, wenn sich der Hintergrundpegel beträchtlich verändert, wie es in der Fig. 5 bei 5-2 gezeigt ist. Wenn das binäre Kodieren eines Bildsignals V_D für eine Vorlage ausgeführt wird, in der sich gemäß 5-3 der Hintergrundpegel W beträchtlich ändert, können nach dem festen Schwellenwert

A = (3F_H - 0) × 1/2

der Hintergrundbereich und der Informationsbereich nicht zufriedenstellend voneinander unterschieden werden. Wenn jedoch das Bildsignal V_D mit dem Schwellenwert

B = (3F_H - W) × 1/2 + W

binär kodiert wird, der Änderungen des Hintergrundpegels W folgt, kann gemäß der Darstellung bei 5-4 in Fig. 5 der Hintergrundbereich von dem Informationsbereich unterschieden werden.

Wenn bei einer Vorlage mit einem Umkehrbild bzw. Negativbild eines Zeichens gemäß Fig. 11(a) bei der binären Kodierung des Bildsignals der Schwellenwert den Änderungen des Hintergrundpegels nachgeführt wird, werden der Hintergrundpegel W und der Schwellenwert S gemäß der Darstellung in Fig. 11(b) festgelegt. Infolgedessen wird gemäß der Darstellung in Fig. 11(c) ein Bereich , in dem in der Hauptabtastrichtung nur der Schwarzpegel vorliegt, als ein Weißbild kodiert.

Zur Lösung dieses Problems wird bei dem Ausführungsbeispiel des Verarbeitungsgeräts in dem Fall, daß der vorausbestimmte Hintergrundpegel einen vorbestimmten Wert übersteigt, daraus angenommen, daß auf der ganzen entsprechenden Hauptabtastzeile kein Weißpegel und nur der Schwarzpegel vorliegt. Daraufhin wird zum Kodieren dieses Bereichs als Schwarzbereich der Schwellenwert für einen Hintergrundpegel "0" erzeugt.

Auf diese Weise wird bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen eine einfache Schaltung derart eingegliedert, daß die Hintergrund-Dichtepegel der jeweiligen Hauptabtastzeilen erfaßt werden. Der Hintergrundpegel einer jeweils gerade verarbeiteten bzw. Soll-Hauptabtastzeile wird entsprechend den Hintergrundpegeln der N unmittelbar vorhergehenden Zeilen vorausgesagt bzw. vorausbestimmt. Der Schwellenwert wird so festgelegt, daß dieser vorausbestimmte Hintergrundpegel "Weiß" entspricht. Falls ermittelt wird, daß der Hintergrundpegel der Verarbeitungs-Hauptabtastzeile einen vorbestimmten Wert (für eine dunklere Färbung) übersteigt, wird der Schwellenwert so festgelegt, daß dieser vorausbestimmte Hintergrundpegel "Schwarz" entspricht. Infolgedessen kann eine binäre Kodierung ausgeführt werden, die für irgendwelche beliebigen Arten von Vorlagen einschließlich solchen mit einem zusammenhängenden bzw. massiven Schwarzbild geeignet ist. Bei dem Bildsignal-Verarbeitungsgerät ist keine Vorabtastung und kein Bildsignalspeicher erforderlich, während die geeignete Steuerung mit einer einfachen Schaltungsausstattung und einer einfachen Programmausstattung ermöglicht ist.

Claims (8)

1. Bildsignalverarbeitungsgerät mit
einer Leseeinrichtung (103) zum Lesen eines Vorlagenbilds in Zeileneinheiten,
einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Hintergrundpegels der von der Leseeinrichtung (103) gelesenen Zeilen, und
einer Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der Zeilen entsprechend dem von der Erfassungseinrichtung während eines einmaligen Vorlagenlesevorgangs der Leseeinrichtung (103) erfaßten Hintergrundpegels,
gekennzeichnet durch
eine Einstelleinrichtung (211), mit der ein die Verarbeitung mittels der Verarbeitungseinrichtung beeinflussender Parameter (α) manuell einstellbar ist, und
eine Steuereinrichtung (10-9 bis 10-12), mit der die Verar­ beitungseinrichtung unter Berücksichtigung des erfaßten Hintergrundpegels und des manuell eingestellten Verar­ beitungsparameters (α) steuerbar ist,
wobei die Erfassungseinrichtung eine Viel­ zahl von in Zeileneinheiten erfaßten Hintergrundpegeln speichert,
die Steuereinrichtung (10-9 bis 10-12) die Verarbeitungsein­ richtung basierend auf einem in einem Speicher (209) gespeicherten Algorithmuus (Fig. 10) unter Berücksichtigung der der Vielzahl von Zeilen entsprechenden Vielzahl von Hintergrundpegeln und des manuell einge­ stellten Verarbeitungsparameters (α) steuert, und
der Algorithmus Schritte zur Hintergrundpegeleingabe, Schritte zur Hin­ tergrundpegelspeicherung und Schritte zur Berechnung eines Schwellenwerts (S_i) der Verarbeitungsein­ richtung unter Verwendung des manuell eingestellten Verarbeitungsparameters (α) aufweist.

2. Bildsignalverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung einen Bildsensor (103) und einen Analog-Digital-Wandler (201) umfaßt.

3. Bildsignalverarbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung mehrere Zwischenspeicher (202, 203, 205) und mehrere Vergleicher (204, 207) aufweist.

4. Bildsignalverarbeitungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsweise von jedem der Zwischenspeicher (202, 203, 205) auf einem gemeinsamen Taktsignal (SCL) basiert.

5. Bildsignalverarbeitungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung in der Lage ist, Bilddaten binär zu kodieren.

6. Bildsignalverarbeitungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung die Binärkodierung der Bilddaten unter Verwendung des Hintergrundpegels durchführt.

7. Bildsignalverarbeitungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung ein Bedienungsteil (211) aufweist, mit dem der Verarbeitungsparameter (α) schrittweise einstellbar ist.

8. Bildsignalverarbeitungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (10-9 bis 10-12) einen Schreib-Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und einen Nur-Lese-Speicher (ROM) aufweist.