DE3420919A1

DE3420919A1 - Bildverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE3420919A1
Application number: DE19843420919
Authority: DE
Inventors: Shinobu Tokio/Tokyo Arimoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-06-06
Filing date: 1984-06-05
Publication date: 1984-12-06
Anticipated expiration: 2004-06-06
Also published as: GB2144294A; US4916747A; GB8414359D0; GB2144294B; DE3420919C2; JPS59224972A; JPH0744641B2

Description

Bildverarbeitungssystem Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildverarbeitungssystem.

Es ist ein herkömmliches Maßstabfaktor-Bildverarbeitungssystem gemäß der Darstellung in Fig. 1 bekannt (JP-OS 56-137771), das eine Maßstabfaktor-Verarbeitung durch Ändern der Frequenz von Taktsignalen für die übertragung von Bilddaten ermöglicht. Bei· diesem System werden die Taktsignale unter einem vorbestimmten Verhältnis so verschachtelt, daß deren Frequenz geändert wird. Ein fotoelektrischer Bildsensor 1 setzt auf fotoelektrische Weise das von einer Vorlage für die Aufzeichnung reflektierte oder durchgelassene Licht um. Eine Binär-Digitalisierschaltung 2 setzt das elek· trische Signal bzw. Bildsignal aus dem Bildsensor 1 in ein elektrisches Binärsignal V um. Ein Zwischenspeicher 3 hält zeitweilig das Binärsignal V fest. Eine Taktverschachtelungsschaltung 4 verschachtelt unter einem vorbestimmten Verhältnis Grundtaktsignale 0 1, die von einem (nicht gezeigten) Taktgenerator zugeführt werden. Ein verschachteltes Signal W aus der Taktverschachtelungsschaltung 4 wird

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' -"-/- If'-' '·-' "-■ " ^: DE 4006 dem Zwischenspeicher 3 und einem Speicher 5 zugeführt, um die Eingabe in den Speicher 5 und die Ausgabe aus diesem zu steuern.

Bei dem Maßstabfaktor-BiIdvararbeitungssystem mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau führt der (nicht gezeigte) Taktgenerator ständig der Taktverschachteiungsschaitung 4 die Grundtaktsignale 0 1 sowie der Digitalisierschaltung 2 Taktsignale 0 2 mit einer anderen Frequenz zu.

Wenn ein Bild vergrößert werden soll, werden gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Zeitdiagramm Signale a, c und e eines Bildsignals LV, die durch das verschachtelte Signal W gesteuert sind, in jeweils verschiedene Adressen des Speichers 5 eingeschrieben. Diese Signale werden als Bildsignal MV mittels eines Adressenzählers 6 entsprechend Taktsignalen einer vorbestimmten Frequenz ausgelesen. Wenn ein Bild hinsichtlich des Formats verkleinert werden soll, wird die Anzahl der mittels der Taktverschachtelungsschaltung 4 aus den Grundtaktsignalen 0 1 ausgeschiedenen Taktsignale gesteigert, um in den Speicher 5 einen bestimmten Anteil des Binärsignals V einzuschreiben. Auf diese Weise wird das Binärsignal V durch das verschachtelte Signal W gesteuert und seine Frequenz verändert. Da die Taktverschachtelungsschaltung 4 eingesetzt wird, wird dann, wenn das Phasenverhältnis zwischen den Grundtaktsignalen 0 1 und den Taktsignalen 0 2 für das Bilden des Binärsignals V konstant gehalten wird, auch das Phasenverhältnis zwischen dem verschachtelten Signal W und dem Binärsignal V konstant gehalten. Daher ist das Einschreiben in den Speicher 5 stabi1isiert.

Obwohl zwischen dem Kopierformat- bzw. Maßstabfaktor für ein Bild und der Taktverschachteiungsschaitung 4 ein enger Zusammenhang eingehalten wird, wurde jedoch noch keine Ein-

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richtung zum Bilden eines Haßstabfaktors mit einer Genauigkeit in 1%-Einheiten aufgebaut. Wenn beispielsweise ein Vergrößerungs- bzw. Maßstabfaktor von 95* mit einem 6 -Bi t TTL-Binärzähler für die Taktverschachtelungsschaltung 4 erreicht werden soll, muß unter der Voraussetzung, daß

zwischen einer Frequenz f02 des Taktsignals 02 und einer Frequenz f01 des Grundtaktsignals 01 der Zusammenhang f02 = f01/2 eingehalten wird, die Takterate derart eingestellt werden, daß eine Frequenz fW des Verschachtelungssignals W die Bedingung fW = 0,95f02, nämlich fW = 0 ,95f01/2 erfüllt. Daher muß bei der Verwendung des vorstehend genannten Binärzählers als Binärzahl ein vorgewählter Zählstand M im voraus eingestellt werden, der die Bedingung 0,95/2 = M/64 erfüllt. Aus dieser Bedingung wird M als 30,4 in dezimaler Schreibweise berechnet. Da jedoch dieser Wert nicht als eine Binärzahl dargestellt werden kann, erfolgt eine Voreinstellung von M auf 31 oder 30. Wenn M auf 31 eingestellt wird, beträgt der tatsächliche Maßstabfaktor 96,8'-. Wenn M auf 30 eingestellt wird, wird der tatsächliche Maßstabfaktor auf 93,7% eingestellt. Daher haben diese Maßstabfaktoren gegenüber dem Sol I-Maßstabfaktor Abweichungen von jeweils +1,8% bzw. -1,3%.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bildverarbeitungssystem zu schaffen, das frei von den in herkömmlichen Bildverarbeitungssystemen anhaftenden Problemen ist und das das Erzeugen eines Bilds mit einem gewünschten Maßstabfaktor ermöglicht.

Ferner soll mit der Erfindung ein Bildverarbeitungssystem geschaffen werden, das das Erzeugen von Bildern mit einer nur geringen Abweichung hinsichtlich des Maßstabfaktors ermöglicht.

Ferner soll mit der Erfindung ein Bildverarbeitungssystem

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mit einfachem Schaltungsaufbau geschaffen werden, bei dem ein Bild unter einem gewünschten Maßstabfaktor reproduziert werden kann.

Mit der Erfindung soll ein Bildverarbeitungssystem geschaffen werden, bei dem eine Einrichtung zum Ändern der Frequenz von Taktsignalen und damit zum Ändern des Maßstabfaktors für ein Bild einen n-Tei1ungs-Zähler wie einen Dezimalzähler aufweist, so daß die Dichte von Bilddaten bzw. der Maßstabfaktor für ein Bild mit hoher Genauigkeit umgesetzt werden kann.

Weiterhin soll die Erfindung eine Verbesserung in einem Digital-Kopiergerät ergeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen BiIdverarbeitungssystems.

Fig. 2 ist ein Zeitdiagra.mm für das in Fig. 1 gezeigte System.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungssystems zei gt.

Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm für das in Fig. 3 gezeigte System.

Fig. 5 ist ein Schaltbild einer Frequenzänderungsschaltung. Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, das die Funktionsweise der in

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. Fig. 5 gezeigten Frequenzänderungsschaltung veranschaulicht.

Fig. 7 ist ein Schaltbild einer Frequenzänderungsschaltung, in der Taktfolge-Umsetzer als Kaskade geschaltet sind.

Die Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das ein erfindungsgemäßes Bildverarbeitungssystem zeigt. Ein Zeilensensor 11 setzt auf fotoelektrische Weise das von einer Vorlage reflektierte oder durchgelassene Licht in ein elektrisches Signal um. Eine Binär-Digitalisierschaltung 12 setzt das elektrische Signal aus dem Zeilensensor 11 in ein digitales Signal bzw. binäres Bildsignal V um. Ein Zwischenspeicher 13 speichert zeitweilig das Bildsignal V zum Synchronisieren mit einem Adressensignal für das Einschreiben in einen Speicher 14. Eine Frequenzänderungsschaltung 15 dient als eine Einrichtung zum Verschachtelη bzw. Abtasten von aus einem Taktgenerator 16 zugeführten Taktsignalen in der Weise, daß die Frequenz der Taktsignale verändert wird. Die Frequenzänderungsschaltung 15 weist einen Dezimalzähler auf. Ein Adressenzähler 17 steuert die Eingabe der Bildsignale in den Speicher 14 und die Ausgabe der Bildsignale aus diesem. Der Speicher 14 hat beispielsweise eine Kapazität, die dem Doppelten der Daten der gelesenen Vorlage für eine Zeile in der Richtung des Zeilensensors 11 entspricht. Damit kann eine Vergrößerung um den Faktor "2" erreicht werden.

Es wird nun die Funktionsweise des Systems mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau erläutert.

Der Taktgenerator 16 erzeugt Taktsignale 0 für die Binär-Digital isierung des Bildsignals und Taktsignale n#, die der Frequenzänderungsschaltung 15 zugeführt werden und die mit den Taktsignalen 0 synchron sind. Wie im Falle des ein-

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gangs beschriebenen herkömmlichen Systems ist der Vergrößerungsfaktor bzw. das Kopierformat eines Bilds durch das Verhältnis einer frequenz f0 des Taktsignals φ für das Umsetzen eines Bildsignals für die Vorlage in das binäre Bildsignal V zu einer Frequenz fW eines von der Frequenzänderungsschaltung 15 abgegebenen Verschachtelungssignals W bestimmt. Die Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm für diese Maßstabfaktor-Verarbeitung.

Die Fig. 5 ist ein Schaltbild, das die Frequenzänderungsschaltung 15 in dem Fall zeigt, daß diese einen Dezimalzähler aufweist. Ein Taktfolge-Umsetzer (DRM) 18 weist einen Dezimal zähler 18a und Einstellungs-UND-Glieder 18b auf. Die Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, das die Funktions weise der in Fig. 5 gezeigten Schaltung veranschaulicht.

Der Taktfolge-Umsetzer 18 empfängt an den jeweiligen UND-Gliedern 18b als Schaltsignale A, B, C und D Signale mit dem hohen Pegel H oder dem niedrigen Pegel L. Aus Kombinationen dieser Schaltsignale A, B, C und D und decodier ten Signalen, die von Ausgangsanschlüssen QA, QB, QC und QD des Dezimalzählers 18a her aufgenommen werden, werden Taktfreigabesignale A¹, B', C und D' erzielt.

Wenn die Schaltsignale A, B, C und D den Pegel H haben, haben auch gemäß der Darstellung durch die gestrichelten Linien die Taktfreigabesignale A¹, B', C¹ und D¹ den hohen Pegel H. Durch die Schaltsignale A, B, C und D ist die Taktfolge bzw. Takterate bestimmt. Wenn beispiels weise die Schaltsignale A und C den Pegel H und die Schaltsignale B und D den Pegel L haben, wird ein Ausgangstaktsignal CASE1 erzielt. In diesem Fall gibt der Dezimalzähler 18a auf das Zählen von 10 eingegebenen Taktsignalen hin 3 Ausgangstaktsignale ab. Daher wird die Frequenz eines Ausgangstaktsignals der Frequenzänderungsschaltung

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15 zu 3/10 der Frequenz des ursprünglichen Eingangstaktsignals. Auf gleichartige Weise wird dann, wenn nur das Schaltsignal D den Pegel H hat, die Frequenz des Ausgangstaktsignals zu 5/10 der Frequenz des ursprünglichen Taktsignals. Wenn nur das Signal C den Pegel H hat, wird die Frequenz des Ausgangstaktsignals zu 2/10 der Frequenz des ursprünglichen Taktsignals. Wenn nur das Signal B den Pegel H hat, wird die Frequenz des Ausgangstaktsignals zu 1/10 der Frequenz des ursprünglichen Taktsignals. Wenn nur das Signal A den Pegel H hat, wird die Frequenz des Ausgangstaktsignals zu 1/10 der Frequenz des ursprünglichen Taktsignals. Auf diese Weise kann entsprechend der Kombination der Schaltsignale A, B, C und D die Frequenz des Ausgangstaktsignals von 1/10 bis 9/10 der Frequenz des eingegebenen Taktsignals in 10te 1 Einheiten verändert werden. Damit wird die Taktfolge bzw. Taktfrequenz zu (1/10) χ (5fD + 2fC + 1fB + 1fA), wobei fA, fB, fC und fD jeweils die Frequenzen der Schaltsignale A, B, C bzw. D sind.

Ein Obertraganschluß RC des in Fig. 5 gezeigten Dezimalzählers 18a wird mit einem Freigabeeingang E eines nächsten Zählers von in Kaska.de geschalteten Zählern verbundeo. Die 4-Bit-Dezimalzähler 18a werden zu mehreren Stufen verbunden, um damit einen R-Tei1ungs-Zähler zu bilden, der von 0 bis R zählen kann und der die Frequenzänderungsschaltung 15 bildet. Wenn das Taktsignal für das binäre Digitalisieren des Bildsignals durch 0 dargestellt ist und das dem Taktfolge-Umsetzer 18 zugeführte Taktsignal durch χ\φ dargestellt ist, ist eine voreingestellte Takterate S (für die S^R gilt) für einen gewünschten Maßstabfaktor M (in %) gegeben durch:

S s M(R + 1) / 1 0On Da sich die Taktrate S als eine ganze Zahl ergibt, wird

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der Maßstabfaktor M (%) in den Einheiten 10On/(R + 1) eingestellt. Wenn S=R+1 ist, nimmt der Maßstabfaktor M einen Maximalwert 10On(%) an.

Es wird nun ein Fall beschrieben, bei dem der maximale Maßstabfaktor 200% ist und der Maßstabfaktor M in Prozenteinheiten eingestellt wird.

Da der maximale Maßstabfaktor 200" ist, ergibt sich n=2.

Daher hat das der Frequenzänderungsschaltung 15 zugeführte Taktsignal eine Frequenz, die gleich dem Doppelten der Frequenz des Taktsignals für die Digitalisierung des Bildsignals ist. Da der Maßstabfaktor M in Prozenteinheiten eingestellt wird, ist der maximale Zählstand R des die Frequenzänderungsschaltung 15 bildenden Zählers gleich 199. Die vorgewählte Takterate S für den erwünschten Maßstabfaktor M wird so eingestellt, daß S=M ist. Daher kann bei der Einstellung des erwünschten Maßstabfaktors M als eine Takterate unter Verwendung eines 200-Werte-Zählers, der von 0 bis 199 zählen kann, eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Formats eines Bilds in der Hauptabtastrichtung auf genaue Weise ausgeführt werden.

Die Fig. 7 ist ein Schaltbild der Frequenzänderungsschaltung 15 für die Bildverarbeitung gemäß der vorstehenden Beschreibung. Zwei 4-Bit-Taktfolge-Umsetzer (DRM) 18 und ein. Kippfreigabe-Flip-Flop 19 sind zu einer Kaskade geschaltet, so daß sie einen 200-Teilung-Zähler bilden, der von 0 bis 199 zählen kann. Als Taktfolge-Umsetzer 18 wird die "·^η Pig- 5 gezeigte Schaltung eingesetzt. Die Soll-Takterate wird durch Schaltsignale bestimmt, die über Anschlüsse Sa bis Si zugeführt werden. Die Anteile der Schaltsignale sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:

Si	Sh	Sg	Sf	Se	Sd	Sc	Sb	Sa
100	40	20	20	10	A	2	2	1
200	200	200	200	200	200	200	200	200

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Entsprechend einer Korabination aus den Schaltsignalen an den Anschlüssen Si bis Sa kann die Takterate innerhalb des Maßstabbereichs 0 bis 199% eingestellt werden. Für einen Maßstabfaktor von 200* kann das eingegebene Taktsignal ohne irgendeine Frequenzänderung abgegeben v/erden. Bei dem Maßstabfaktor 200% durchläuft jedoch das Signal nicht die Taktfolge-Umsetzer 18, so daß es eine Phasenvoreilung in Bezug auf das eingestellte Taktsignal für einen Vergrößerungsfaktor von 0 bis 199% hat, welches über die Taktfolge-Umsetzer 18 geleitet wird. Diese Phasenverschiebung ergibt eine zeitliche Verschiebung, wenn das Bildsignal in den Speicher 14 eingeschrieben wird. Um dies zu verhindern, wird unter Benutzung eines Ausgangsignals aus dem übertrag- bzw. Verbindungsanschluß RC des als Kaskade geschalteten 200-Werte-Zählers ein einzelnes Taktsignal abgegeben, das dem Maßstabfaktor ]% entspricht. Dadurch kann die Takterate für den Maßstabfaktor 200? ohne irgendeine Phasenverschiebung gegenüber anderen Takteraten erzeugt werden. Die Ausgabe dieses einzelnen Taktsignals wird entsprechend dem Schaltsignal an einem Anschluß Sj gesteuert.

Hinsichtlich des bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen benutzten Dezimal Zählers besteht keine Einschränkung auf einen Zähler, der von 0 bis 9 zählen kann. Es kann statt dessen irgendein beliebiger Zähler verwendet werden, der in dezimaler Schreibweise zählen kann, so daß auf gleichartige Weise für jeweils 10 Taktimpulse ein Eingangs-Taktsignal erzeugt wird und eine Kombination der Taktfreigabesignale A¹, B¹, C und D¹ von U₀H _bi_s ng« erzielbar ist.

Der Binärzähler kann durch einen n-Tei1ungs-Zähler ersetzt werden. Um eine Bildreproduktion in einem beliebigen Format zu ermöglichen, muß ein n-Tei1ungs-Zähler eingesetzt

χ werden, der bis zu einem Zählstand zählen kann, welcher ein ganzzahliges Vielfaches eines erwünschten Maßstabfaktors oder ein Kehrwert desselben ist.

Zur Verkleinerung des Formats des reproduzierten Bilds wird die Frequenz der Taktsignale für das Einschreiben der Daten in den Speicher 14 von derjenigen für die Datenausgabe aus der Digitalisierschaltung 12 unterschiedlich gewählt. Zur Vergrößerung des Reproduktionsbilds wird der Takt für das Einschreiben der Daten in den Speicher 14 nicht verändert, sondern die Frequenz des Taktsignals für das Auslesen aus dem Speicher 14 in einer weiteren Zwischenspeicherschaltung (die nicht gezeigt ist, jedoch zwischen den Speicher 14 und einen Druckerpufferspeicher eingefügt ist) in der Weise verändert, daß sie von der Frequenz des Dateneingabe-Taktsignals verschieden ist.

Auf diese Weise kann die Frequenz eines Taktsignals entsprechend einem gewünschten Maßstabfaktor so verändert werden, daß sie entweder eine Vergrößerung oder eine Verkleinerung des Formats ergibt. Daher müssen keine Hochfrequenz-Taktsignale verwendet werden, während der Schaltungsaufbau vereinfacht ist.

Wenn ein Bild mittels eines Druckers erzeugt werden soll, der eine Reproduktionsdichte hat, welche von der Bildelementdichte der Vorlagenlesedaten verschieden ist, kann eine Umsetzung der Datendichte (Auflösungsumsetzung) mittels des vorstehend beschriebenen n-Tei1ungs-Zählers ausgeführt werden, wodurch die erwünschte Dichteumsetzung erzielt wird.

Ein Bildverarbeitungssystem hat einen Zeilensensor zum Lesen eines Bilds, eine Binär-Digita 1isierschaltung zum Digitalisieren der gelesenen Bilddaten, einen Taktgenera-

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1 tor zum Erzeugen eines Taktsignals für die übertragung der Bilddaten und eine Frequenzänderungsschaltung zum Ändern der Frequenz des Taktsignals aus dem Taktgenerator unter Verwendung eines Dezimalzählers wie' bei spielsweise eines

5 Taktfolge-Umsetzers, so daß eine Bildreproduktion mit irgendeinem erwünschten Maßstabfaktor ohne Abweichungen ermöglicht ist.

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- Leerseite -

Claims

Ί¹ D.. I^ ^ Patentanwälte und

IEDTKE - DUHLING - I\INNE -UIRUPE Vertreter beim EPA

r> A> : ä:.. . : :...-..·;. Dipl.-Ing. H.Tiedtke PeLLMANN - UIRAMS ~ OTRUIF : : :

Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-Ing R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20 240: 8000 München 2 Tel.: 089-53 96 53 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Mancher

5. Juni 1984 DE 4006

Patentansprüche

\ 1 J BiIdverarbeitungssystem, gekennzeichnet durch eine Bi Idotrtensi gnal-Ei ngabeeinri chtung (11, 12) zur Eingabe von Bilddaten, eine Taktsignal-Generatorennrichtung (16) für das Obertragen der Bilddaten und eine Frequenzänderungseinrichtung (15), mit der zum Verarbeiten der Bilddaten aus der BiIddatensignal-Eingabeeinrichtung die Frequenz eines Taktsignals aus der Taktsignal-Generatoreinrichtung mittels eines n-Teilungs-Zählers (18a) veränderbar ist, wobei η eine positive ganze Zahl unter Ausschluß von "2" ist.

2. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der n-Teilungs-Zähler einen Dezimalzähler (18a) aufweist.

3. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bi1ddatensignal-Eingabeeinrich· tung (11, 12) eine Einrichtung (12) zum binären Digitalisieren von Daten einer gelesenen Vorlage aufweist.

4. Bildverarbeitungssystem, gekennzeichnet durch eine Bilddatensignal-Eingabeeinrichtung (11, 12) zum Eingeben von Bilddaten, eine Taktsignal-Generatoreinrichtung (16)

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OrctdiWf BanK (Münclwi) KIo 3939 844 Bayer Vereinsbank (i*ir>cnen> K!o 5C6 3*' oos'sc^eci "Λ,-cne"'Kto

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1 für das übertragen der Bilddaten und eine Maßstabfaktor-Änderungseinrichtung (15) zum Ändern eines Haßstabfaktors für ein den Bilddaten entsprechendes Bild, wobei die Maßstabfaktor-Änderungseinrichtung einem n-Tei1ungs-Zähler

5 zum Zählen bis zu einem Zählstand aufweist, der ein ganzzahliges Vielfaches eines erwünschten Maßstabfaktors oder ein Kehrwert hiervon ist.

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