DE3433493A1 - System zur digitalisierung von bildsignalen - Google Patents

System zur digitalisierung von bildsignalen

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DE3433493A1 DE19843433493 DE3433493A DE3433493A1 DE 3433493 A1 DE3433493 A1 DE 3433493A1 DE 19843433493 DE19843433493 DE 19843433493 DE 3433493 A DE3433493 A DE 3433493A DE 3433493 A1 DE3433493 A1 DE 3433493A1
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/403—Discrimination between the two tones in the picture signal of a two-tone original

Description

  • System zur Digitalisierung von Bildsignalen
  • Beschreibung Die Erfindung betrifft ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen, nämlich ein System zum "Ablesen" von Abbildungen, das trotz beliebiger Änderungen in der Untergrunddichte einer Vorlage die Abbildungen auf einer Vorlage adäquat digitalisieren kann, und insbesondere ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen auf der Basis einzelner Bildelemente ("pixels"), wobei dieses Bildsignal durch eine Abtasteinrichtung erzeugt wird, die die Vorlage abtastet.
  • Bei einer Vorlage, deren Untergrund-Farbe und/oder -Dichte sich örtlich, also zwischen verschiedenen Stellen der Vorlage, ändert, wie es beispielsweise bei einer Vorlage, die durch Zusammenkleben aus einzelnen Teilen zusammengestellt worden ist, oder einer Vorlage, die aus Bilddarstellungen in Kombination mit Zeichen aufgezeichnet worden ist, oder einer farbigen Vorlage der Fall ist, liegt die wesentliche Anforderung für die Auflösung der Abbildungen dieser Vorlage in Bildelemente und die Digitalisierung der so gewonnenen Bildsignale darin, daß der Schwellenwert für die Digitalisierung in Abhängigkeit von der Farbe und der Dichte des Untergrundes der Vorlage variiert werden kann. Um diese Anforderung zu erfüllen, ist eine Einrichtung entwickelt und in der Praxis realisiert worden, die folgende Funktionsweise hat: Diese Einrichtung teilt ein Dichtepegelsignal, das jedem Bildelement bzw. Bildpunkt ("pixel") zugeordnet ist, unter Verwendung eines Teilerwiderstandes in einem vorgegebenen Verhältnis; dann schickt diese Einrichtung das geteilte Signal durch einen Tiefpaßfilter um einen sogenannten "schwebenden" (floating) Schwellenwert" zu erzeugen; dann wird das Dichtepegelsignal in Bezug auf den schwebenden Schwellenwert digitalisiert.
  • Bei einer solchen herkömmlichen Einrichtung tritt jedoch das folgende Problem auf: Durch Verwendung eines zeitkonstanten Elementes als Tiefpaßfilter kann diese Einrichtung scharfen Änderungen in der Dichte des Untergrundes, wie sie beispielsweise an der Grenzlinie zwischen den einzelnen Blättern bzw. Teilen einer zusammengeklebten Vorlage entstehen, nicht folgen; es ist insbesondere nicht möglich, den Schwellenwert mit der angestrebten Genauigkeit einzustellen. Beispielsweise kann in einem Bereich einer Vorlage, in dem die Dichte gering ist, der schwebende Schwellenwert soweit reduziert werden, daß ein Bildpunkt, der offensichtlich weiß ist, durch diese Verarbeitung als schwarzer Bildpunkt identifiziert wird. Außerdem kann in einem Bereich, in dem die Dichtedifferenz zwischen dem Untergrund und einem tatsächlichen Bildpunkt (Teil einer Abbildung) klein ist, die Digitalisierung oft zu einem falschen Ergebnis, nämlich zu "ganz schwarz" oder "ganz weiß" führen. Und schließlich können Haarlinien, die parallel zur Hauptabtastrichtung verlaufen, nicht adäquat digitalisiert werden.
  • Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System zum Ablesen von Abbildungen zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.
  • Insbesondere soll ein System zum Ablesen von Abbildungen vorgeschlagen werden, das scharf auf Änderungen der Dichte des Untergrundes einer Vorlage anspricht, indem als Schwellenwert ein der mittleren Dichte eines bestimmten, markierten Bildpunktes und der benachbarten Bildpunkte zugeordneter Wert verwendet wird (1. Ausführungsform).
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen zu schaffen, das frei von etwaigen Einflüssen der Änderungen der Untergrunddichte oder der Differenz zwischen dem Untergrund und einem effektiven Bildpunkt ist, indem das Ergebnis der Digitalisierung basierend auf einer Tendenz in der Änderung des Dichtewertes der Bildsignale modifiziert wird (2.
  • Ausführungsform).
  • Weiterhin soll ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen geschaffen werden, das eine genaue Digitalisierung durch Berechnung eines Schwellenwertes durchführen kann, wobei die Mittelwerte der weißen und schwarzen Bildpunkt-Dichten sowie die Änderungen im Kontrast der Abbildungen berücksichtigt werden (3. Ausführungsform).
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen zu schaffen, das die Fehler bzw. die Störungen bei der Digitalisierung der Bereiche von Abbildungen eliminieren kann, in denen die Dichte sehr hoch oder sehr niedrig ist; dies erfolgt dadurch, daß die Schwellenwerte auf einen bestimmten Bereich begrenzt werden, der durch obere und untere Grenzwerte definiert wird (4. Ausführungsform).
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen zu schaffen, das sogar die Bildsignale in entsprechender Weise digitalisieren kann, die einem Bereich mit scharf variierender Dichte zugeordnet sind; dabei wird ein Schwellenwert auf der Basis der mitteleren Dichte von Bildpunkten in Vorwärts- und in Rückwärts-Richtung sowie die Differenzen zwischen den Mittelwerten an den jeweiligen Bildpunkten unter Verwendung der Charakteristik des Systems berechnet (5. Ausführungsform).
  • Weiterhin soll ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen vorgeschlagen werden, das die Bildsignale optimal digitalisieren kann, die den Bereichen zugeordnet sind, in denen sich die Dichte stark ändert, wie beispielsweise einem Bereich, in dem die Dichte scharf zunimmt; dabei wird ein Schwellenwert, basierend auf der mittleren Dichte der Bildpunkte berechnet und dieser Schwellenwert durch einen verschobenen oder abweichenden Schwellenwert modifiziert, der von dem erwähnten Schwellenwert um eine vorgegebene Zahl von Bildpunkten in einer Richtung versetzt ist, die entgegengesetzt zur Abtastrichtung verläuft (6. Ausführungsform).
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen zu schaffen, das die Bildsignale in geeigneter Weise digitalisieren kann, die die Bereiche darstellen, in denen sich die Dichte scharf ändert; außerdem sollen sogar Haarlinien einwandfrei digitalisiert werden; zu diesem Zweck werden Bildpunkte auf mehreren Abtastzeilen sequentiell ausgewählt, um ihren Mittelwert zu erhalten. Dadurch kann eine Dichte- Verteilung der Bildpunkte in einem begrenzten, planaren bzw. ebenen Bereich berechnet werden; schließlich wird ein Schwellenwert auf der Basis der so erzeugten Dichteverteilung berechnet (7. Ausführungsform).
  • Und schließlich soll ein allgemein verbessertes System zur Digitalisierung von Bildsignalen vorgeschlagen werden.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.
  • Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die weiteren Ansprüche definiert.
  • Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Digitalisierung eines von einer Abtasteinrichtung abgelesenen Bildsignals geschaffen, das einen Mittelwertrechner zur Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines bestimmten, markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichten mehrerer Bezugs-Bildelemente, die an das markierte Bildelement angrenzen, sowie einen Schwellenwertrechner zur Berechnung des Schwellenwertes aufweist, der das Ergebnis der Berechnung durch den Mittelwertrechner einer vorgegebenen Operation unterwirft, wobei das markierte Bildelement in Bezug auf den Schwellenwert digitalisiert wird.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Digitalisierung eines Bildsignals vorgeschlagen, das durch eine mit Bildelement-Auflösung arbeitende Abtasteinrichtung als weißes/schwarzes Bildelement ausgelesen wird, indem das Bildsignal in ein digitales Dichtesignal mit einer vorgegebenen Zahl von Bits umgewandelt und der Dichte des Bildsignals -zugeordnet wird. Das Dichtesignal wird mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Dieses System weist eine Schaltungsanordnung zur Anbringung eines Zwangssignals auf, das von mehreren, aufeinanderfolgenden Bildelementen mit Dichtesignalen, die sich monoton in Abtastrichtung ändern, das Bildelement mit der niedrigsten Dichte als weißes Bildelement ansieht, sowie ein Zwangssignal aufzubringen, das ein Bildelement aus einer vorgegebenen Zahl von Bildelementen mit der höchsten Dichte als schwarzes Bildelement ansieht; eine Schaltungsanordnung zur Änderung dieses Zwangssignals entfernt die verschiedenen Zwangssignale, die dem gleichen Bildelement zugeordnet sind; eine Schaltungsanordnung zur Erweiterung des Zwangssignals prägt unter den Bildelementen, die die gleiche Dichte wie die unmittelbar vorhergehenden Bildelemente haben und nicht von Zwangssignalen begleitet werden, dem Bildelement, das als nächstes bei einem von einem Zwangssignal begleiteten Bildelement liegt, ein Zwangssignal auf, das identisch mit dem Zwangssignal des Bildelementes ist; eine Schaltungsanordnung zur Änderung der Erweiterung des Zwangssignals entfernt schließlich die verschiedenen Zwangssignale, die dem gleichen Bildelement aufgeprägt sind, das die gleiche Dichte wie das unmittelbar vorhergehende Bildelement hat, wodurch bei einem von einem Zwangssignal begleiteten Bildelement das Ergebnis der mit einem vorher ausgewählten Schwellenwert durchgeführten Digitalisierung in Abhängigkeit von dem Zwangssignal geändert wird, während ein Bereich zwischen den von den gleichen Zwangssignalen begleiteten Bildelementen auf das gleiche Ergebnis der Digitalisierung wie diese Bildelemente geändert wird.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Digitalisierung eines Bildsignals geschaffen, das von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als schwarzes/weißes Bildelement ausgelesen wird, indem das Bildssignal mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird. Dieses System weist einen Mittelwertrechner für die Berechnung der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichte mehrerer Bezugs-Bildelemente auf, die an das markierte Bildelement angrenzen. Eine erste Digiblisiereinrichtung digitalisiert das markierte Bildelement in Bezug auf einen Schwellenwert durch Berechnung des Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Mittelwert, der durch den Mittelwertrechner geliefert wird. Ein Mittelwertrechner für weiße Bildelemente berechnet den Mittelwert der Dichten der markierten Bildelemente, die von der ersten Digitalisiereinrichtung als weiße Bildelemente identifiziert werden; ein Rechner für modifizierte Schwellenwerte berechnet einen modifizierten Schwellenwert in Abhängigkeit von dem Mittelwert für die weißen Bildelemente, der von dem Mittelwertrechner für die weißen Bildelemente geliefert worden ist, und in Abhängigkeit von dem Mittelwert der Dichten; eine zweite Digitalisiereinrichtung digitalisiert ein markiertes Bildelement in Bezug auf den modifizierten Schwellenwert.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Digitalisierung eines Bildsignals vorgeschlagen, das von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung geschaffen wird, indem das Bildsignal mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird. Dieses System weist einen Mittelwertrechner für die Berechnung eines Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichten mehrerer, aufeinanderfolgender Bildelemente auf, die an das markierte Bildelement angrenzen; eine erste Digitalisiereinrichtung digitalisiert das markierte Bildelement in Bezug auf einen Schwellenwert durch Berechnen des Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Mittelwert der Dichten, der von dem Mittelwertrechner geliefert worden ist; ein Mittelwertrechner für schwarze Bildelemente berechnet den schwarzen Mittelwert der Dichten der markierten Bildelemente, die durch die erste Digitalisiereinrichtung als schwarze Bildelemente identifiziert werden; ein Rechner für modifizierte Schwellenwerte berechnet einen modifizierten Schwellenwert in Abhängigkeit von dem Mittelwert für schwarze Bildelemente, der von dem Mittelwertrechner für die schwarzen Bildelemente geliefert worden ist, und des Mittelwertes der Dichten; eine zweite Digita- lisiereinrichtung digitalisiert ein markiertes Bildelement in Bezug auf den modifizierten Schwellenwert.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Digitalisierung eines Bildsignals vorgeschlagen, das von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als schwarzes/weißes Bildelement ausgelesen wird, indem das Bildsignal mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird. Dieses System weist einen Mittelwertrechner für die Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichten mehrerer Bezugs-Bildelemente auf, die an das markierte Bildelement angrenzen; eine erste Digitalisiereinrichtung digitalisiert ein markiertes Bildelement in Bezug auf einen Schwellenwert durch Berechnung des Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Mittelwert der Dichten, der von dem Mittelwertrechner geliefert worden ist. Ein Mittelwertrechner für weiße Bildelemente berechnet den Mittelwert der Dichten der markierten Bildelemente, die von der ersten Digitalisiereinrichtung als weiße Bildelemente identifiziert werden; ein Mittelwertrechner für schwarze Bildelemente berechnet den Mittelwert der Dichten der markierten Bildelemente, die von der ersten Digitalisiereinrichtung als schwarze Bildelemente identifiziert werden; ein Kontrastrechner berechnet den Kontrast einer Abbildung im Bereich des markierten Bildelementes, also rund um das markierte Bildelement, in Abhängigkeit von der Mittelwert für die weißen Bildelemente, der von dem Mittelwertrechner für die weißen Bildelemente geliefert worden ist, und in Abhängigkeit von dem Mittelwert für die schwarzen Bildelemente, der von dem Mittelwertrechner für die schwarzen Bildelemente geliefert worden ist; ein Schwellenwertrechner berechnet einen modifizierten Schwellenwert in Abhängigkeit von dem Mittelwert der Dichten und in Abhängigkeit von dem Kontrast; eine zweite Digitalisiereinrichtung digitalisiert ein markiertes Bildelement in Bezug auf den modifizierten Schwellenwert.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Digitalisierung eines Bildsignals geschaffen, das von einer Abtasteinrichtung ausgelesen wird; dieses System weist einen Mittelwertrechner zur Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und mehrere Bezugs-Elemente, die an das markierte Bildelement angrenzen, einen Schwellenwertrechner für die Berechnung eines Schwellenwertes, indem das Ergebnis der Berechnung des Mittelwertrechners einer vorgegebenen Operation unterworfen wird, sowie eine Schaltungsanordnung zur Modifizierung des Schwellenwertes auf, die den von dem Schwellenwertrechner gelieferten Schwellenwert in einem vorgegebenen Bereich modifiziert.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen vorgeschlagen, die sequentiell, also nacheinander, von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als schwarze/weiße Bildelemente ausgegeben werden; dieses System weist einen ersten Mittelwertrechner für die sequentielle Berechnung eines Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichten mehrerer Bezugs-Bildelemente auf, die an das markierte Bildelement angrenzen, während das markierte Bildelement in Abtastrichtung der Abtasteinrichtung verschoben wird; ein zweiter Mittelwertrechner berechnet sequentiell den Mittelwert der Dichten der markierten und Bezugs-Bildelemente, während das markierte Bildelement in einer Richtung verschoben wird, die entgegengesetzt zur Abtastrichtung der Abtasteinrichtung verläuft; ein Differenzrechner berechnet sequentiell für jedes markierte Bildelement die Differenz zwischen dem ersten Mittelwert, der von dem ersten Mittelwertrechner geliefert worden ist, und dem zweiten Mittelwert, der von dem zweiten Mittelwertrechner geliefert worden ist. Eine Auswahleinrichtung ist so aufgebaut, daß sie eine Änderung des Absolutwertes der von dem Differenzrechner gelieferten Differenz in folgender Weise berücksichtigt: Wenn nacheinander Absolutwerte von Differenzen auftreten, die größer als ein vorgegebener Wert sind, wird der größte der Absolutwerte der aufeinanderfolgen Differenzen festgestellt; in einem vorgegebenen Bereich, in dem sich ein der Differenz mit dem größen Absolutwert zugeordnetes Bildelement in der Mitte befindet, wird der erste Mittelwert für eine Seite neben der Abtaststartlage in Bezug auf das Bildelement ausgewählt, das der Differenz zugeordnet ist, während der zweite Mittelwert für eine Seite ausgewählt wird, die der Abtastendlage benachbart ist; ein Rechner für modifizierte Schwellenwerte berechnet einen modifizierten Schwellenwert in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Auswahleinrichtung bzw. des Selektors; schließlich berechnet ein Schwellenwertrechner einen Schwellenwert in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Mittelwert, wodurch der Schwellenwert durch den modifizierten Schwellenwert modifiziert wird.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Digitalisierung eines Bildsignals geschaffen, das sequentiell von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als schwarze/weiße Bildelemente ausgelesen wird ; dieses System weist einen Mittelwertrechner für die Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichten mehrerer Bezugs-Bildelemente auf, die an das markierte Bildelement angrenzen; eine Schaltungsanordnung zur Verschiebung eines Signals erzeugt einen abweichenden Mittelwert und ein abweichendes Bildsignal, indem der von dem Mittelwertrechner bzw. das Bildsignal in Abtastrichtung der Abtasteinrichtung, eine vorgegebene Zahl von Bildelementen verschoben werden; eine Mittelwert-Auswahleinrichtung wählt Bildelement-für-Bildelement den größeren Mittelwert und den abweichenden Mittelwert aus; ein Schwellenwertrechner berechnet schließlich den Schwellenwert auf der Basis der einzelnen Bildelemente in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Mittelwert-Auswahleinrichtung.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen vorgeschlagen, die sequentiell von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als schwarze/weiße Bildelemente identifiziert und ausgegeben werden; dieses System weist einen Mittelwertrechner für die Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichten mehrerer Bezugs-Bildelemente auf, die an das markierte Bildelement angrenzen; ein Schwellenwertrechner berechnet den Schwellenwert in Abhängigkeit von dem Mittelwert, der auf Bildelement-Basis von dem Mittelwertrechner geliefert worden ist; eine Schaltungsanordnung zur Verschiebung des Schwellenwertes verschiebt den Schwellenwert relativ zu dem Bildsignal in Abtastrichtung der Abtasteinrichtung um eine vorgegebene Zahl von Bildelementen, um einen abweichenden Schwellenwert zu liefern; eine Schaltungsanordnung zur Modifizierung des Schwellenwertes berechnet einen modifizierten Schwellenwert in Abhängigkeit von dem Schwellenwert und dem abweichenden Schwellenwert.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird schließlich ein System zur Digitalisierung eines Bildsignals vorgeschlagen, das von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als schwarze/weiße Bildelemente in Bezug auf einen vorgegebenen Schwellenwert ausgegeben werden. Dieses System weist eine Bildelement-Auswahleinrichtung auf, die die Bildelemente auf einer vorgegebenen Zahl von Hauptabtastzeilen in einer vorgegebenen Folge auswählt, um Bildsignale zu erzeugen, die den jeweiligen Bildelementen zugeordnet sind; ein Mittelwertrechner berechnet den Mittelwert der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichten von Bezugs-Bildelementen, die an das markierte Bildelement angrenzen, und zwar in Abhängigkeit von einem Bildsignal, das von der Bildelement-Auswahleinrichtung ausgegeben worden ist; ein Schwellenwertrechner berechnet den Schwellenwert, der dem markierten Bildelement zugeordnet ist, in Abhängigkeit von dem Mittelwert; die Bildelemente, die von der Bildelement-Auswahleinrichtung nicht ausgewählt worden sind, werden in Bezug auf den Schwellenwert digitalisiert, der dem markierten Bildelement auf der gleichen Hauptabtastzeile zugeordnet ist.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen Fig. 1 bis 5 eine erste Ausführungsform eines Systems zur Digitalisierung von Bildsignalen nach der vorliegenden Erfindung, wobei im einzelnen darstellen: Fig. 1 eine schematische Ansicht des Grundprinzips der ersten Ausführungsform, Fig. 2 eine graphische Darstellung von Beispielen für die Wichtungs-Koeffizienten, Fig. 3 ein Diagramm einer Technik zur Behandlung eines markierten Bildelementes, das sich an der Abtaststartlage befindet, Fig. 4 ein Blockdiagramm des Systems zur Digitalisierung von Bildsignalen, und Fig. 5 ein Blockdiagramm einer speziellen Ausführungsform des Mittelwertrechners, Fig. 6 bis 9 eine zweite Ausführungsform eines Systems zur Digitalisierung von Bildsignalen nach der vorliegenden Erfindung, wobei im einzelnen darstellen: Fig. 6 ein Blockdiagramm des Systems, Fig. 7 und 8 schematische Ansichten zur Beschreibung der Funktionsweise eines wesentlichen Teils des Systems nach Fig. 6, Fig. 9A eine Wellenform, die die Dichteänderung einer Vorlage auf einer Abtastzeile darstellt, Fig. 9B eine Wellenform, bei der es sich um die digitalisierte Version der Wellenform nach Fig.
  • 9A handelt, Fig. 9C die Wellenform der Ausgangssignale einer Digitalisierschaltung, Fig. 9D eine Wellenform, die ein Beispiel für die Zwangssignale darstellt, Fig. 9E eine t Wellenform, die die Ausgangssignale einer Modifizierschaltung darstellt, Fig. 10 bis 16 eine dritte Ausführungsform eines Systems nach der vorliegenden Erfindung, wobei im einzelnen darstellen: Fig. 10 ein Blockdiagramm des Systems, Fig. llA Wellenformen, die Beispiele für Schwellenwerte darstellen, die aus den Dichtesignale und nur durch die Mittelwerte für alle Bildelemente gewonnen werden, Fig. llB eine Wellenform, die Beispiele für Ausgangssignale einer Digitalisierschaltung darstellen, Fig. llC Wellenformen, die Beispiele für Dichtesignale und verschiedene Mittelwerte darstellen, Fig. 12A Wellenformen, die Beispiele für Schwellenwerte darstellen, die durch die Mittelwerte für alle Bildelemente und die Mittelwerte für weiße Bildelemente zusammen mit Dichtesignalen gewonnen werden, Fig. 12B eine Wellenform, die ein Beispiel eines digitalen Signals darstellt, Fig. 13 ein Blockdiagramm einer alternativen Konstruktion gemäüß der dritten Ausführungsform, Fig. 14A eine Wellenform, die Beispiele für Schwellenwerte darstellt, die aus den Mittelwerten für alle Bildelemente und den Mittelwerten für schwarze Bildelemente zusammen mit den Dichtesignalen gewonnen werden, Fig. 14B eine Wellenform, die ein Beispiel für ein digitales Signal darstellt, Fig. 5 ein Blockdiagramm einer weiteren, alternativen Konstruktion des Systems nach der dritten Ausführungsform, Fig. 16A eine Wellenform, die Beispielswerte für den Kontrast der Abbildungen darstellt, Fig. 16B Wellenformen, die Beispiele für Schwellenwerte darstellen, die aus den Mittelwerten für alle Bildelemente und dem Kontrast zusammen mit den Dichtesignalen gewonnen werden, Fig. 16C eine Wellenform, die ein Beispiel für ein digitales Signal darstellt, Fig. 17 und 18 eine vierte Ausführungsform eines Systems nach der vorliegenden Erfindung, wobei im Detail darstellen: Fig. 17 ein Blockdiagramm des Systems nach der vierten Ausführungsform, Fig. 18 Wellenformen, die Beispiele für die Dichtesignale, die Schwellenwerte und die modifizierten Schwellenwerte darstellen, Fig. 19 und 20 eine fünfte Ausführungsform eines Systems nach der vorliegenden Erfindung, wobei im Detail darstellen: Fig. 19 ein Blockdiagramm des Systems nach der fünften Ausführungsform, Fig. 20A Wellenformen, die Beispiele für die Mittelwerte in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zusammen mit einem Dichtesignal darstellen, Fig. 20B Wellenformen, die Beispiele für Dichtesignale und modifizierte Schwellenwerte darstellen, Fig. 21 bis 24 eine sechste Ausführungsform des Systems nach der vorliegenden Erfindung, wobei im Detail darstellen: Fig. 21 ein Blockdiagramm des Systems nach der sechsten Ausführungsform, Fig. 22A Wellenformen, die Beispiele für Dichtesignale und Mittelwerte darstellen, Fig. 22B Wellenformen, die Beispiele für Mittelwerte, abweichende Mittelwerte und abweichende Dichtesignale darstellen, Fig. 22C Wellenformen, die Beispiele für die modifizierten Mittelwerte und Dichtesignale darstellen, Fig. 23 ein Blockdigramm eines alternativen Aufbaus des Systems nach der sechsten Ausführungsform, Fig. 24A Wellenformen, die Beispiele für die Dichtesignale und die Schwellenwerte darstellen, Fig. 24B Wellenformen, die Beispiele für die Dichtesignale, die Schwellenwerte und die abweichenden Schwellenwerte darstellen, Fig. 24C Wellenformen, die Beispiele für die modifizierten Schwellenwerte und Dichtesignale darstellen, Fig. 25 bis 28 eine siebte Ausführungsform des Systems nach der vorliegenden Erfindung, wobei im Detail darstellen: Fig. 25 ein Blockdiagramm des Systems nach der siebten Ausführungsform, Fig. 26 eine Vorderansicht eines Beispiels für die Technik, nach der die Bildelemente ausgewählt werden, Fig. 27 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 26, wobei jedoch eine andere Technik für die Bildelement-Auswahl dargestellt ist, und Fig. 28 ein Diagramm, das eine weitere Technik für die Bildelement-Auswahl darstellt.
  • Obwohl das System zur Digitalisierung von Bildsignalen nach der vorliegenden Erfindung in verschiedenen, konkreten Ausführungsformen realisiert werden kann, und zwar in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen und den Anforderungen der Praxis, ist ein großer Teil der hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen hergestellt, getestet und eingesetzt worden; alle Ausführungsformen haben zufriedenstellend gearbeitet.
  • Im folgenden wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die sieben verschiedene Ausführungsformen des Systems zur Digitalisierung von Bildsignalen nach der vorliegenden Erfindung darstellen.
  • I) Erste Ausführungsform Allgemein gesprochen wird in Bezug auf die Dichte ein markiertes bzw. bestimmtes, ausgewähltes Bildelement (Pixel), das digitalisiert werden soll, mit den Bezugs-Bildelementen korreliert, die sich in der Nähe des markierten Bildelementes befinden; ein Bezugs-Bildelement, das näher bei dem markierten Bildelement liegt, steht in einer engeren Beziehung zu dem markierten Bildelement als die anderen Bildelemente, d.h., sie haben in Bezug auf die Dichte eine engere Korrelation. Unter Ausnutzung dieser Beziehung wird mit der ersten Ausführungsform ein Verfahren zur Berechnung eines Schwellenwertes für die Digitalisierung eines markierten Bildelementes vorgeschlagen, bei dem die inherente Natur der Dichteverteilung der Abbildungen ausgenutzt wird.
  • Im Detail werden hierbei Gewichts- bzw. Einfluß-Koeffizienten, die exponentiell mit einer Erhöhung des Abstandes von einem markierten Bildelement abnehmen, den jeweiligen Bezugs-Bildelementen entsprechend ihren Abständen zugeordnet; dann wird ein gewichteter Mittelwert berechnet, und schließlich wird eine vorgegebene Berechnung (beispielsweise eine Multiplikation mit einer Konstanten) mit dem gewichteten Mittelwert durchgeführt, um einen Schwellenwert für die Digitalisierung des markierten Bildelementes zu erhalten. Dadurch spiegelt der Schwellenwert die Dichteverteilung in der Nähe des markierten Bildelementes besser wieder, so daß das markierte Bildelement optimal digitalisiert werden kann.
  • Bei der Darstellung einer bestimmten, abzutastenden und zu digitalisierenden Zeile einer Vorlage nach Fig. 1 soll angenommen werden, daß ein markiertes Bildelement a eine Dichte Xo hat, während ein Bezugs-Bildelemente Pi, das sich im Abstand i (positive ganze Zahl) von dem markierten Bildelement Po befindet, eine Dichte Xi hat. Außerdem soll angenommen werden, daß der Wichtungskoeffizient des Bezugs-Bildelementes Pi als eine Exponentialfunktion CMi = mi (o R m 4 1) ausgedrückt wird, die mit einer Erhöhung des Abstandes i von dem markierten Bildelement Po abnimmt, wie sich aus der Kurvendarstellung dieser Exponentialfunktion in Fig. 2 ergibt. Deshalb läßt sich ein gewichteter Mittelwert Mw für das markierte Bildelement Po, der dem markierten Bildelement und den Bezugsbildelementen Pi (i = 1, 2 ..., n) zugeordnet ist, durch die folgende Gleichung ausdrücken: Modifizieren der G1. (1) ergibt: dabei ist Mw' der gewichtete Mittelwert in Bezug auf ein markiertes Bildelement P1, der dem markierten Bildelement Pl und den Bezugs-Bildelementen Pi (i = 2, 3, ..., n + 1) zugeordnet ist.
  • Nimmt man an, daß Mr. w 0 ist, dann ergibt sich: Mw = (1 - m) Xo + mMw' G1. (3) Auf diese Weise kann der gewichtete Mittelwert Mw durch seine Beziehung mit einem gewichteten Mittelwert Mw' aus' gedrückt werden, der sich dann ergibt, wenn das unmittelbar vorhergehende Bezugs-Bildelement das markierte Bildelement war. Aufgrund der Natur der Gleichung (3) ist es möglich, nacheinander bzw. sequentiell gewichtete Mit- telwerte zu erhalten, die den jeweiligen markierten Bildelementen zugeordnet sind, indem das folgende Verfahren wiederholt ausgeführt wird: Wenn das markierte Bildelement Po um ein Bildelement in Abtastrichtung verschoben worden ist, wird der gewichtete Mittelwert Mw, der kurz zuvor berechnet worden ist, für den gewichteten Mittelwert Mw' nach G1. (3) eingesetzt, um einen neuen gewichteten Mittelwert Mw zu bilden. Führt man eine vorgegebene Rechnung an dem sich ergebenden, gewichteten Mittelwert durch, so ergibt sich ein Schwellenwert für die Digitalisierung.
  • Wenn nach diesem Prinzip ein geeigneter Wert für den gewichteten Mittelwert Mw' ausgewählt worden ist, der für die Ausführung der Gl. (3) erforderlich ist, wenn sich das markierte Bildelement Po in der Abtast-Startlage befindet (beispielsweise ein Zwischenwert für die Dichtepegel), kann eine auf Gl. (3) basierende Operation ausgeführt werden, wenn das markierte Bildelement sequentiell in Abtastrichtung verschoben wird; es ergeben sich dadurch gewichtete Mittelwerte Mw für die Berechnung von Schwellenwerten in Bezug auf alle Bildelemente in einer Abtastzeile.
  • Im oben beschriebenen Fall kann der ursprünglich eingesetzte Wert für die gewichteten Mittelwerte nicht einer tatsächlichen Dichte-Bedingung entsprechen. Trotzdem wird die wiederholte Ausführung von G1. (3) im Verlauf der Berechnungen dem gewichteten Mittelwert in Ubereinstimmung mit der tatsächlichen Dichtebedingung bringen. Insbesondere wird eine kleinere Grundzahl bzw. Radio m des Wichtungskoeffizienten den Einfluß eines Bezugs-Bildelementes erhöhen, das sich nahe bei einem markierten Bildelement befindet; dadurch wird der gewichtete Mittelwert schneller in Ubereinstimmung mit der tatsächlichen Dichtebedingung gebracht.
  • Fig. 4 zeigt einen Bildleser oder ein System zur Digitalisierung von Bildsignalen entsprechend dieser bestimmten Ausführungsform; dieser Bildleser ist allgemein durch das Bezugszeichen 100 angedeutet und enthält eine Abtasteinrichtung 102, die eine Vorlage 104 optisch abtastet, um Bildsignale Av zu entwickeln, die den Dichten der jeweiligen Bildelemente zugeordnet sind. Ein Analog/Digital-Wandler 106 (A/D-Wandler) ist mit einem Ausgang der Abtasteinrichtung 202 verbunden, um die ankommenden analogen Videosignale Av in entsprechende digitale 4-Bit-Bildsignale Dv umzuwandeln, die dann auf einen Mittelwertrechner 108 und eine Verzögerungsschaltung 110 gegeben werden.
  • Der Mittelwertrechner 108 führt die Gl. (3) basierend auf den eingegebenen Daten Dv aus, um so gewichtete Mittelwertdaten Dm zu erzeugen und sie einem Schwellenrechner 112 zuzuführen. Aus dem oben beschriebenen Grund wird die Operation an den anfänglichen Daten Dv für eine Abtastzeile unter Verwendung eines anfänglichen Mittelwertes ausgeführt.
  • Der Schwellenwertrechner 112 führt, basierend auf den eingegebenen Mittelwertdaten Dm, eine vorgegebene Operation aus, um den Schwellenwert SL zu berechnen und diesen Schwellenwert einem der Eingänge eines Komparators 114 als Bezugswert zuzuführen. In der Zwischenzeit bzw. gleichzeitig verzögert die Verzögerungsschaltung 110 die eingegebenen Daten Dv um eine Zeitspanne, die die Summe der Berechnungszeit ist, die der Mittelwertrechner 108 und der Schwellenwertrechner 112 benötigen; das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 110 wird an den anderen Eingang des Komparators 114 angelegt. Wenn die Daten Dv größer als der Schwellenwert SL sind, wird das betreffende Bildelement als "schwarzes Bildelement" angesehen, d.h., das Ausgangssignal Db des Komparataors 114 ist eine logische "1". Wenn die Daten Dv kleiner als der Schwellenwert SL sind, wird das entsprechende Bildelement als "weißes Bildelement" angesehen, so daß das Signal Db eine logische "0" ist. Das Signal Db wird einer Bildverarbeitungseinrichtung (nicht dargestellt) zugeführt, die sich in der folgenden Stufe befindet.
  • Fig. 5 zeigt ein Beispiel für den Aufbau des Mittelwertrechners 108. In diesem speziellen Beispiel ist m = 15/16.
  • Dann läßt sich G1. (3) wie folgt umschreiben: Xo Mw' Mg = + (w' - ) 16 16 Obwohl es sich gemäß der obigen Beschreibung bei den Daten Dv und den Mittelwertdaten Dm um ein digitales 4-Bit-Signal handelt, werden sie in der praktischen Operation als 8-Bit-Signal behandelt, um acht effektive Ziffern zu liefern. In einem solchen Fall werden die Daten ausgehend von der rechten Seite aus angeordnet, so daß die am meisten signifikanten Bits (MBS = most significant bits) ausgerichtet werden können. Bei dem Mittelwertrechner 108 nach Fig. 5 empfängt eine Auswahleinrichtung 116 die Ausgangsdaten Dmo einer Einstelleinrichtung 118 für den anfänglichen Mittelwert und ein Ausgangssignal einer Verriegelungsschaltung 120, die die Daten Dma speichern kann, die dem gewichteten Mittelwert Mw' zugeordnet sind. Am Beginn einer Abtastzeile erzeugt ein Zeitgenerator 122 ein Schaltsignal SS, so daß die Auswahleinrichtung 116 die Daten Dmo auswählt, die seinem Eingang A zugeführt werden, und die entsprechenden Daten an seinem Ausgang Y abgibt.
  • Die oberen vier Bits der Daten, die an dem Ausgang Y der Auswahleinrichtung 116 erscheinen, werden auf einen Eingang A einer arithmetischen Logikeinheit (ALU = arithmetic logic unit) 124 und einen Eingang B einer zweiten ALU 126 gegeben, während die niedrigeren vier Bits der Daten einem Eingang A der ALU 126 zugeführt werden. Die ALU 126 subtrahiert die von dem Eingang B kommenden Daten von den Daten, die durch den Eingang A eintreffen (A + B + 1), wobei das Ergebnis einem Eingang A eines Addiergliedes 128 und das Ubertragausgangssignal der ALU 124 zugeführt werden. Wenn das Ubertrageingangssignal aktiv ist, führt die ALU 124 einem Eingang A eines Addiergliedes 130 die Daten zu, die durch den Eingang A eintreffen; ist der Ubertrag nicht aktiv, führt die ALU 124 Daten zu, die durch Subtraktion der Ziffer 1 (eins) von den Daten erzeugt werden, die durch den Eingang A eintreffen.
  • Die ALUs 124 und 126 führen also eine Operation (Mw' - Mw' ) aus; die oberen vier Bits des Ergebnisses 16 dieser Operation werden dem Addierglied 130 und die niedrigeren bzw. unteren vier Bits dem Addierglied 128 zugeführt.
  • Der Eingang B des Addiergliedes 130 empfängt die Daten "Null" und der Eingang B des Addiergliedes 128 die Daten Dv, nämlich das Ausgangssignal des AD Wandlers 106. Die Addierglieder 130 und 128 bilden also Daten, die die Summe des Eingangssignals und Xo darstellen und führen diese Daten der Verriegelungsschaltung 120 zu. Die gleichen Daten, wie die, die der Verriegelungsschaltung 120 zugeführt werden, werden auch an den Schwellenwertrechner 112 als gewichtete Mittelwert-Daten Dm angelegt. Wenn der logische Pegel eines Verriegelungssignals PL das von dem Zeitgenerator 122 an die Verriegelungsschaltung 120 angelegt wird, UH wird, holt die Verriegelungsschaltung 120 die angegebenen Daten, um den gewichteten Mittelwert Mw' für das nächste Bildelement zu speichern.
  • Der Zeitgenerator 122 steuert die logischen Pegel der Signale SS und PL sowie die Operations-Zeitpunkte bzw.- Zeitabläufe der ALU 124 und der ALU 126 in Abhängigkeit von verschiedenen Zeitsignalen (nicht dargestellt), die von der Abtasteinrichtung 102 und dem AD Wandler 106 angelegt werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, lassen sich die gewichteten Mittelwerte mittels eines relativ einfachen Schaltung berechnen.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß der Wert für m nicht auf 15/16 beschränkt ist. Wie bereits oben erwähnt wurde, wurde ein kleinerer Wert für m die Zahl der effektiven Bezugs-Bildelemente reduzieren. Allgemein gesprochen würde jedoch die Auswahl eines Wertes für m, der sich durch die Gleichung Iäßt, - 1) / 2ntdarstellen läßt, den Schaltungsaufbau vereinfachen und die Rechengeschwindigkeit erhöhen Die bisher beschriebene Einrichtung läßt sich ohne Probleme mittels eines Mikrokomputers realisieren. Bei Bedarf können die Schwellenwerte, die den jeweiligen Bildelementen in einer Abtastzeile zugeordnet sind, gespeichert und für verschiedene, aufeinanderfolgende Zeilen verwendet werden. Obwohl bei der obigen Ausführungsform eine digitale Schaltung für die Berechnung des Schwellenwertes verwendet wird, kann die beschriebene Schaltung auch durch eine analoge Schaltung ersetzt werden.
  • Die beschriebene und dargestellte erste Ausführungsform des Systems zur Digitalisierung von Bildsignalen nach der vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, daß sie den für die Digitalisierung dienenden Schwellenwert basierend auf den Mittelwert der Dichten von verschiedenen Bildelementen berechnet; dieses System kann also sogar dann eine genaue Digitalisierung der Abbildungen auf einer Vorlage ausführen, wenn sich die Untergrunddichte der Vorlage örtlich scharf ändert, wie es bspw. dann der Fall ist, wenn eine Vorlage aus verschiedenen, zusammengeklebten Blättern hergestellt wurde.
  • II) Zweite Ausführungsform In Fig. 6 ist eine zweite Ausführungsform eines Systems zur Digitalisierung von Bildsignalen nach der vorliegenden Erfindung dargestellt; diese Ausführungsform ist allgemein durch das Bezugszeichen 200 angedeutet. Das System 200 weist eine Abtasteinrichtung 202 auf, die digitale Dichtesignale Dd erzeugt; diese Dichtesignale bestehen jeweils aus einer vorgegebenen Zahl von Bits und entsprechen der Dichte eines Bildelementes. Die digitalen Dichtesignale Dd werden an einen- Puffer 204, einen Dichtekomperator 206 und eine Digitalisierschaltung 208 angelegt. Der Puffer 204 hat eine solche Kapazität, daß er das Dichtesignal für ein Bildelement aufnehmen kann; der Puffer 204 spricht auf jedes Dichtesignal Dd an, indem er das Dichtesignal Dd', das dem unmittelbar vorhergehenden Bildelement zugeordnet ist, dem Dichtekomperator 206 zuführt. Der Komperator 206 vergleicht die beiden Dichtesignale Dd und Dd' und erzeugt einen Code U für eine Erhöhung der Dichte, wenn das zuerst erwähnte Signal größer als das zuletzt erwähnte Signal ist, einen Code D für eine Verringerung der Dichte, wenn das zuerst erwähnte Signal kleiner als das zuletzt erwähnte Signal ist, und einen Code E für gleiche Dichte, wenn das zuerst erwähnte Signal gleich dem zuletzt erwähnten Signal ist. Die Signale U, D oder E werden auf eine Schaltung 210 zur Aufprägung eines Zwangssignals gegeben. Wenn die Dichtesignale Dd Werte haben, wie sie in der oberen Reihe von Fig. 7 oder 8 dargestellt sind, werden die Codes U, D und E den verschiede -ien Änderungen in der Dichte der Bildelemente aufgeprägt, wie in der Zwischenzeile angedeutet ist. Die Dichtesignale Dd werden sequentiell ausgegeben , und zwar beginnend am linken Ende in den Zeichnungen.
  • Die Schaltung 210 zur Aufprägung des Zwangssignals betrachtet die vier Codedaten als einzelnen Block, während die sequentiell eintreffenden Codedaten jeweils einzeln verschoben werden. Wenn ein Block die Codes U und D nicht im Gemisch enthält und darüberhinaus drei oder mehr Codes U enthält, prägt die Schaltung 210 ein Zwangssignal W (für weiß) einem Bildelement auf, das den anfänglichen Codedaten in dem Block zugeordnet ist, so daß dieses Bildelement als weißes Bildelement identifiert wird; andererseits prägt die Schaltung 210 ein Zwangssignal B (für black = schwarz) einem Bildelement auf, das dem letzten Code des Blocks zugeordnet ist, so daß dieses Bildelement als schwarzes Bildelement identifiziert wird. Enthält der Block andererseits keine Codes U und D im Gemisch, dafür jedoch drei oder mehr Codes D, so prägt die Schaltungsanordnung 210 das Zwangssignal B einem Bildelement auf, das den anfänglichen Codedaten des Blocks zugeordnet ist, während das Zwangssignal W einem Bildelement aufgeprägt wird, das den letzten Codedaten in dem Block zugeordnet ist. Außerdem prägt die Schaltungsanordnung 210 Leersignale den Bildelementen auf, denen die Zwangssignale B oder W nicht hinzugefügt werden.
  • Wenn also Codedaten den jeweiligen Bildelementen zugeordnet werden, wie in der Zwischenreihe in Fig. 7 oder 8 angedeutet ist, führt die Aufstellung der Codedaten in Blöcken von der linken zur rechten Seite, während sie einzeln verschoben werden, zur Aufprägung von Zwangssignalen, wie in der unteren Reihe der gleichen Figur angedeutet ist.
  • Da die Codedaten zu Blöcken gruppiert sind, während sie einzeln verschoben werden, werden die verschiedenen Zwangs- signale B und W manchmal gemeinsam einem einzigen Bildelement aufgeprägt, wie in der unteren Reihe von Seite 7 angedeutet ist. In diesem Falle werden die Zwangssignale entfernt und durch ein Leersignal ersetzt.
  • Wie oben beschrieben wurde, überwacht die Schaltungsanordnung 210 zur Aufprägung des Zwangssignals die Dichten der Bildelemente über einen sehr kurzen Abschnitt; ändert sich die Dichte über diesen Abschnitt langsam, so wird das Bildelement in diesem Abschitt, das die geringste Dichte hat, als weißes Bildelement betrachtet und identifiziert, während das Bildelement mit der höchsten Dichte als schwarzes Bildelement identifiziert und betrachtet wird.
  • Die Zwangssignale werden nacheinander bzw. sequentiell auf Bildelement-Basis gemeinsam mit den Codedaten an eine Schaltungsanordnung 212 für die Erweiterung der zwangssignale angesehen. Die Schaltungsanordnung 212 sucht nach Bildelementen, die von den Codedaten E, jedoch nicht von einem Zwangssignal begleitet sind; anschließend führt die Schaltungsanordnung 212 eine Prüfung durch, ob ein benachbartes Bild element zu dem gefundenen Bildelement von einem Zwangssignal begleitet ist; liegt eine solche Begleitung vor, prägt die Schaltungsanordnung 212 dem gesuchten Bildelement das gleiche Zwangssignal auf. Diese Technik ist in der unteren Reihe von Figur 8 angedeutet.
  • In Fig. 8 stellen die eingeklammerten Bereiche Zwangssignale dar, die von der Schaltungsanordnung 212 aufgeprägt werden. Obwohl die Schaltungsanordnung 212 verschiedene Zwangssignale gleichzeitig einem einzigen Bildelement aufprägen kann, werden solche Zwangssignale entfernt und durch ein Leersignal ersetzt. Auf diese Weise dient die Schaltungsanordnung 212 dazu, die Tendenz in der Dichteänderung der Bildelemente, die von der Schaltungsanordnung 210 für die Aufprägung des Zwangssignals festgestellt werden, auf einen Bereich zu erweitern, der einen Bildelement-Abschnitt umgibt, der eine Dichteänderung erfahren hat. Dadurch werden die entsprechenden Eigenschaften bzw.
  • Charakteristiken dieses bestimmten Bildbereiches betont.
  • Die Schaltungsanordnung 212 zur Erweiterung des Zwangssignals führt die verarbeiteten Z wangssignale nacheinander einer Modifizierschaltung 214 zu. In der Zwischenzeit vergleicht die Digitalisiereinrichtung 208 das Dichtesignal Dd mit Schwellenwertdaten Dt, die von einer Schwellenwerteinstelleinrichtung 216 zugeführt werden, um so zu bestimmen, ob es sich bei jedem Bildelement um ein weißes Bildelement oder um ein schwarzes Bildelement handelt; die Ergebnisse werden nacheinander der Modifizierschaltung 214 zugeführt. Die Modifizierschaltung 214 kann das Ausgangssignal der Digitalisiereinrichtung 208 durch ein Zwangssignal modifizieren. Die Schaltungsanordnung 214 stellt also fest, ob es sich bei einem Bildelement um ein weißes Bildelement oder um ein schwarzes Bildelement handelt, indem sie dem Zwangssignal Priorität im Vergleich mit dem Ausgangssignal der Digitalisiereinrichtung 308 gibt. Sind außerdem zwei Bildelemente, die von gemeinsamen Zwangssignalen begleitet sind, nicht durch ein Bildelement getrennt, das von einer anderen Art Zwangssignal begleitet ist, so wird das Bildelement bzw. die Bildelemente zwischen diesen beiden Bildelementen als gleiche Art Bildelement wie diese beiden Bildelemente betrachtet. Haben beispielsweise zwei Bildelemente jeweils das Zwangssignal B, wie es bei als schwarz identifizierten Bildelementen der Fall ist, und befindet sich kein Bildelement mit einem Zwangssignal W, wie es für ein weißes Bildelement der Fall wäre, zwischen diesen beiden Bildelementen, so würde das Bildelement oder die Bildelemente zwischen den beiden zuerst erwähnten Bildelementen als schwarzes Bildelement identifiziert werden. Im entgegengesetzten Fall würden die Bildelemente, die sich zwischen zwei so identifizierten Bildelementen befinden, als weiße Bildelemente angesehen werden.
  • Bei dem obigen Aufbau soll angenommen werden, daß die Abtasteinrichtung 202 eine einzige Abtastzeile einer Vorlage abtastet, die die aus Fig. 9A ersichtliche Dichteverteilung hat. Dann entwickelt die Abtasteinrichtung 202 ein Dichtesignal Dd, das eine digitalisierte Version der Dichteverteilung ist. Deshalb wird das aus Fig. 9A ersichtliche analoge Signal in das aus Fig. 9B ersichtliche digitale Signal umgewandelt und als Dichtesignal Dd ausgegeben.
  • Bei dem dargestellten Beispiel wird das analoge Signal in Bezug auf 32 Abstufungen verarbeitet (wie es bei einem aus fünf Bits bestehenden digitalen Signal möglich ist).
  • Zur Vereinfachung des Verständnisses ist das Dichtesignal Dd bei den Pegeln dargestellt, die den 32 Abstufungen zugeordnet sind. Nimmt man an, daß die Schwellenwertdaten Dt einen festen Pegel haben, wie es in Fig. 9B dargestellt ist, so betrachtet die Digitalisiereinrichtung 208 diese Bildelemente mit dem Dichtesignal Dd, die größer als die Schwellenwertdaten Dt sind, als schwarze Bildelemente, während die Bildelemente, deren Dichtesignale kleiner als diese Schwellenwertdaten Dt sind, als weiße Bildelemente betrachtet werden; dadurch ergeben sich die aus Fig. 9C ersichtlichen Ausgangssignale.
  • Aufgrund der oben erörterten Funktion des Puffers 204, des Komparators 206, der Schaltungsanordnung 210 zur Aufprägung von Zwangssignalen und der Schaltungsanordnung 212 zur Erweiterung der Zwangssignale werden die Zwangssignale B und W den jeweiligen Bildelementen aufgeprägt, wie in Fig. 9D angedeutet ist. Als Ergebnis hiervon er- zeugt die Modifizierschaltung 214 das aus Fig. 9E ersichtliche digitale Signal. Von den Bildsignalen, die entsprechend den Ausgangssignalen der Digitalisiereinrichtung 208 als weiße Bildsignale ausgegeben werden, werden die Bildelemente mit den Zwangssignalen B als schwarze Bildelemente angesehen, während von den Bildelementen, die entsprechend den Ausgangssignalen der Digitalisiereinrichtung 208 als schwarze Bildelemente angesehen werden, die Bildelemente mit den Zwangssignalen W als weiße Bildelemente identifiziert werden. Weiterhin ist der aus Fig. 9D ersichtliche Bereich R zwischen den Zwangssignalen W angeordnet; deshalb werden die Bildelemente in dem Bereich R als weiße Bildelemente identifiziert. Das sich ergebende digitale Signal bildet eine optimale Darstellung eines Bereiches der Abbildung, der sich in seiner Dichte nur wenig von dem Untergrund unterscheidet.
  • Obwohl gemäß der bisherigen Beschreibung und Darstellung die Schaltungsanordnung 212 zur Erweiterung des Zwangssignals die Wirkung eines Zwangssignals auf zwei benachbarte Bildelemente erweitert, die sich längs der Hauptabtastrichtung befinden, kann die Schaltungsanordnung 212 auch so aufgebaut sein, daß sie im gleichen Sinne auf benachbarte Bildelemente in Unterabtastrichtung oder sogar auf vier Bildelemente wirkt, die sowohl in Hauptabtast- als auch in Unterabtastrichtung einander benachbart sind. Obwohl ein Block, auf den die Schaltungsanordnung 210 zur Aufprägung des Zwangssignals einwirkt, vier Bildelemente aufweist, kann er als Alternative zu der beschriebenen Ausführungsform auch drei, fünf, sechs oder irgendeine andere geeignete Zahl von Bildelementen enthalten. Und schließlich kann die Digitalisierung, die durch logische Schaltungen und ähnliche Komponenten erfolgt, wie oben beschrieben wird, in gleicher Weise auch durch einen Mikrocomputer realisiert werden.
  • Aus der bisherigen Beschreibung läßt sich also erkennen, daß das System zur Digitalisierung von Bildsignalen nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so aufgebaut ist, daß das Ergebnis der Digitalisierung basierend auf einer Änderung in der Dichte der Bildelemente so modifiziert wird, daß sogar ein Bildbereich, in dem die Dichtedifferenz zwischen dem Untergrund und den effektiven Bildelementen gering ist, adäquat digitalisiert werden kann. Dadurch läßt sich sogar eine Vorlage mit ungleichmäßiger Untergrunddichte exakt lesen.
  • III) Dritte Ausführungsform Unter Bezugnahme auf Figur 4 soll im folgenden eine dritte Ausführungsform eines Systems zur Digitalisierung von Bildssignalen nach der vorliegenden Erfindung beschrieben werden; diese Ausführungsform ist durch das Bezugszeichen 300 angedeutet. Das System 300 benutzt einen Schwellenwert, der den Mittelwert der Dichten der weißen Bildelemente berücksichtigt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 empfängt ein Gesamtmittelwert-Rechner 304, der auf den Mittelwert aller Bildelemente anspricht, dichte (Bild)Signale Px, die den jeweiligen Bildelementen zugeordnet sind, von einer Abtasteinrichtung 302. Der Rechner 304 berechnet den Mittelwert Ma der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes sowie der Bezugs-Bildelemente, die sich in der Nähe des markierten Bildelementes befinden, unter Benutzung der folgenden Gleichung: Ma = (1 - m) So + mMa' G1. (4) Dabei bedeuten: So = die Dichte des markierten Bildelementes, m = Gewichtskoeffizient, Ma' = der Mittelwert, der erzeugt wird, wenn das unmittelbar vorhergehende Bildelement ein markiertes Bildelement war.
  • Im folgenden soll im Detail beschrieben werden, wie die Gleichung (4) abgeleitet wurde. Im allgemeinen stehen die Dichte eines markierten Bildelementes und die Dichte von Bezugsbildelementen, die sich in der Nähe des markierten Bildelementes befinden, in einer gewissen Korrelation zueiander; ein Bezugs-Bildelement, das näher bei dem markierten Bildelement liegt, steht in einer engeren Beziehung zu dem markierten Bildelement als die anderen Bildelemente, d.h., ihre Dichte-Korrelation ist enger. Deshalb läßt sich die Dichteverteilung einer Abbildung in der Nachbarschaft des markierten Bildelementes, d.h., die Untergrunddichte, sehr gut durch einen gewichteten Mittelwert darstellen, der durch Zuordnung von Gewichtskoeffizienten zu den jeweiligen Bezugs-Bildelementen entsprechend ihren Abständen von den markierten Bildelementen berechnet worden ist. Diese Gewichtskoeffizienten nehmen exponentiell mit einer Erhöhung des Abstandes ihrer jeweils zugehörigen Bildelementes von dem markierten Bildelement ab. Ein geeigneter Schwellenwert, der die Untergrunddichte gut wiedergibt, läßt sich also erzielen, indem eine bestimmte Berechnung (beispielsweise eine Umwandlung durch eine lineare Funktion) an dem gewichteten Mittelwert erfolgt.
  • Nimmt man an, daß ein markiertes Bildelement eine Dichte So hat, und daß ein Bezugs-Bildelement, das von dem markierten Bildelement in einem Abstand (i x r) (wobei i eine ganze Zahl und r die Breite eines Bildelementes sind) eine Dichte von Si und einen Gewichts oeffi ienten von mi (0 zm zu 1) haben, so läßt sich der gewichtete Mittelwert der Bezugs-Bildelemente einschließlich des markierten Bildelementes wie folgt ausdrücken: Durch Modifizieren von Gleichung (5) ergibt sich: Da mn ~ 0 ist, läßt sich die Gleichung (6) wie folgt umschreiben: Ma = (1 - m) So + mMa' Das obige Verfahren fürhrte zur Gleichung (4).
  • Der Mittelwert Ma, der von dem Gesamtmittelwert-Rechner 304 ausgegeben wird, wird auf einen Schwellenwertrechner 306 und einem Rechner 308 für einen modifizierten Schwellenwert gegeben. Der Rechner 306 berechnet einen Schwellenwert THa unter Benutzung der folgenden Gleichung (7) und führt diesen Schwellenwert einer Digitalisierungsschaltung 310 zu: THa = k1 Ma + k2 In dieser Gleichung sind kl und k2 Konstanten. Die Digitalisierungsschaltung 310 vergleicht den Schwellenwert THa mit einem Dichtesignal Px Bildelement-Vier-Bildelement; wenn das zuletzt erwähnte Signal größer als das zuerst erwähnte Signal ist, erhält das digitale Signal SBa den logischen Pegel "H". Das digitale Signal SBa wird einem Steuereingang einer Verknüpfungsschaltung 314 über einen Inverter 312 zugeführt, so daß das Dichtesignal Px eines Bildelementes, das von der Digitalisierungsschaltung 310 als weißes Bildelement angesehen wird, über die Verknüpfungsschaltung 314 an den Rechner 316 für den Mittelwert der weißen Bildelemente angelegt wird.
  • Der Rechner 316 für den Mittelwert der weißen Bildelemente berechnet den Mittelwert Mw für die weißen Bildelemente unter Verwendung der gleichen Gleichung wie der Rechner 304 für den Gesamtmittelwert. Das Ausgangssignal Mw des Rechners 316 wird dem Rechner 308 für den modifizierten Schwellenwert zugeführt. Dann erzeugt der Rechner 308 unter Verwendung der eingegebenen Mittelwerte Ma und Mw den modifizierten Schwellenwert THw entsprechend der folgenden Gleichung: THw = (k3 Ma + kc Mw) /2 + k5 Dabei sind k3, k4 und k5 Konstanten.
  • Es wird noch darauf hingewiesen, daß der modifizierte Schwellenwert THw in Bezug auf das gerade markierte Bildelement erhalten wird. Der modifizierte Schwellenwert THw wird einer Digitalisierungsschaltung 318 zugeführt, die dann das Dichtesignal in ein digitales Signal SBw umwandelt und erst der nächsten Stufe zuführt.
  • Nimmt man an, daß ein Dichtesignal innerhalb der aus Fig.
  • llA ersichtlichen Zeitspanne entwickelt worden ist, so ändert sich der Schwellenwert THa, wie ebenfalls in dieser Figur angedeutet ist. Zur Vereinfachung der Darstellung wird der Schwellenwert THa unter der Annahme berechnet, daß in Gleichung (7) K1 = 1 und k2 = 0 sind; dann ist dieser Mittelwert gleich dem Mittelwert Ma. Als Ergebnis hiervon erscheint ein digitales Signal SBa, daß den logischen Pegel "H" erhält, wenn Px 2 THa ist, wie in Figur llB zu erkennen ist. Weiterhin wird das Dichtesignal Px bei digitalem Signal SBa mit dem logischen Pegel "L" dem Rechner 316 für den Mittelwert der weißen Bildelemente zugeführt, wodurch der Mittelwert Mw für die weißen Bildelemente erhalten wird, wie in Fig. llc durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist. Dann erzeugt der Rechner 308 den modifizierten Schwellenwert THw, wie in Fig.
  • 12A dargestellt ist, so daß die Digitalisierungsschaltung 318 das aus Figur 12B ersichtliche digitale Signal liefert.
  • Da der Schwellenwert unter Berücksichtigung der Dichten der weißen Bildelemente modifiziert wird, läßt sich ein exzellentes Ansprechverhalten in den Teilen erreichen, in den die Untergrunddichte scharf abnimmt; dies ist besonders wirksam für die Verbesserung der Reproduzierbarkeit in diesen bestimmten Bereichen.
  • In folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 13 eine alternative Ausführungsform beschrieben werden, bei der der Schwellenwert unter Berücksichtigung der Dichten der schwarzen Bildelemente kompensiert wird.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 hat das allgemein durch das Bezugszeichen 300a angedeutete System zur Digitalisierung eines Bildsignals einen solchen Aufbau, daß das digitale Signal SBa, daß von der Digitalisierungseinrichtung 310 ausgegeben wird, direkt dem Steuereingang der Verknüpfungsschaltung 314 zugeführt wird. Bei diesem Aufbau wird das Dichtesignal Px, das einem Bildelement zugeordnet ist, daß von der Digitalisierungsschaltung 310 als schwarzes Bildelement angesehen wird, über das Verknüpfungsglied 314 dem Rechner 316a für den Mittelwert der schwarzen Bildelemente zugeführt. Der Rechner 316 für den Mittelwert der schwarzen Bildelemente berechnet - entsprechend dem Rechner 316 für den Mittelwert der weißen Bildelemente bei der Ausführungsform nach Figur 10 - den Mittelwert Mb für die schwarzen Bildelemente, wie in Fig. llC durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist, und führt diesen Mittelwert dem Rechner 308 für den modifizierten Schwellenwert zu. Der Rechner 308 ermittelt basierend auf dem Mittelwerten Mä und Mb den modifizierten Schwellenwert THb auf die oben beschriebene Weise (siehe Fig. 14A) und legt das Ausgangssignal an die Digitalisierungseinrichtung 318 an. Als Ergebnis hiervon wird ein digitales Signal SBb, wie es in Fig. 14B dargestellt ist, von der Digitalisierungseinrichtung 318 abgegeben.
  • Die übrigen Komponenten dieser Ausführungsform und ihrer Funktionsweise entsprechen denen in der Ausführungsform nach Fig. 10, so daß sie nicht nochmal beschrieben werden sollen.
  • Das System 300a modifiziert den Schwellenwert unter Berücksichtigung der Dichten der schwarzen Bildelemente, so daß sich auch hier eine Verbesserung der Reproduzierbarkeit insbesondere in den Bereichen mit beträchtlicher Untergrunddichte ergibt.
  • Ein weiterer alternativer Aufbau einer Ausführungsform, bei der der Kontrast einer Abbildung rund um ein markiertes Bildelement bei der Modifizierung des Schwellenwertes berücksichtigt wird, soll im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 15 geschrieben werden.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 15 ist das allgemein durch das Bezugszeichen 300b angedeutete System zur Digitalisierung eines Bildsignals so ausgelegt, daß das digitalisierte Signal SBa das von der Digitalisierungseinrichtung 310 (siehe Fig. llB) ausgegeben wird, direkt an einen Steuereingang einer Verknüpfungsschaltung 314a sowie über einen Inverter 312 an den Steuereingang der Verknüpfungsschaltung 314 angelegt wird. Deshalb wird das Dichtesignal Px eines Bildelementes, das von der Digitalisierungseinrichtung 310 als weißes Bildelement identifiziert wird, über das Verknüpfungsglied 314 an den Rechner 316 für den Mittelwert der weißen Bildelemente angelegt, während das Dichtesignal Px eines Bildelementes, daß als schwarzes Bildelement identifiziert wird, über das Verknüpfungsglied 314a an den Rechner 316a für den Mittelwert der schwarzen Bildelemente angelegt wird. Der Mittelwert Mw für die weißen Bildelemente, der von dem Rechner 316 ausgegeben wird, und der Mittelwert MB für die schwarzen Bildelemente, der von dem Rechner 316a (siehe Fig. llC) ausgegeben wird, werden in einem Kontrastrechner 320 zugeführt.
  • Der Kontrastrechner 320 verarbeitet die Mittelwerte Mw und Mb, um die Differenz zwischen ihnen zu erzeugen, und führt sein Ausgangssignal dem Rechner 308a für den modifizierten Schwellenwert als Kontrastdaten CT (siehe Fig.
  • 16A) zu. Der Rechner 308a berechnet einen modifizierten Schwellenwert THc (siehe Fig. 16B) unter Verwendung der folgenden Gleichung (9) und legt das Ergebnis an die Digitalisierungseinrichtung 318: THc = Ma + k6 CT + k7 G1. (9) Dabei sind k6 und k7 Konstanten. Als Ergebnis erzeugt die Digitalisierungseinrichtung 318 das aus Fig. 16 ersichtliche Signal SBc.
  • Die übrigen Komponenten und ihre Funktionsweise entsprechen den in der Ausführungsform nach Fig. 10, so daß sie nicht nochmals im Detail beschrieben werden sollen.
  • Das oben erörterte System 300b modifiziert den Schwellenwert unter Berücksichtigung des Kontrastes der Abbildung, so daß die Bildsignale adäquat digitalisiert werden können, die den Bereichen zugeordnet sind, in denen sich eine relevante Dichtedifferenz zwischen weißen und schwarzen Bildelementen ergibt, d.h., in denen ein großer Kontrast herrscht.
  • Bei keinem der Systeme 300, 300a und 300b müssen alle Rechner 304, 316 und 316a mit dem gleichen Gewichtskoeffizienten m in Gleichung (4) arbeiten, sondern die einzelnen Gewichtskoeffizienten können je nach Bedarf ausgewählt werden, um in geeigneter Weise den Mittelwert für jeden Rechner zu ermitteln. Außerdem kann ein Mikrokomputer benutzt werden, um den oben beschriebenen Aufbau und diese Funktionsweise mittels entsprechender Software zu realisieren.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist die vierte Ausführungsform dazu geeignet, sogar die Bildsignale in Bereichen zu digitalisieren, in denen sich die Dichte ändert, indem der Schwellenwert nicht nur unter Berücksichtigung des Mittelwertes der Bildelement-Dichten, sondern auch unter Berücksichtigung mindestens eines Faktors berechnet wird, der die Dichtebedingung der Bildelemente darstellt.
  • IV) Vierte Ausführungsform Unter Bezugnahme auf Fig. 17 soll nun ein System 400 zur Digitalisierung von Bildsignalen entsprechend einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Das System 400 verwendet einen Schwellenwert, der unter Berücksichtigung des Mittelwertes der Dichte der weißen Bildelemente ausgewählt worden ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 17 empfängt ein Mittelwertrechner 404 Dichtesignale (Bildsignale) Px auf Bildelement -Basis von einer Abtasteinrichtung 402. Der Rechner 404 berechnet den Mittelwert Ma der Dichten von Bezugs-Bildelementen, die ein markiertes Bildelement umgeben, entsprechend der folgenden Gleichung 10: Ma = (1 - m) So + mMa' G1. (10) Dabei bedeuten: So = die Dichte eines markierten Bildelementes, m = Gewichtskoeffizient , und Ma'= der Mittelwert, der dann erzeugt wird, wenn das unmittelbar vorhergehende Bildelement ein markiertes Bildelement war.
  • Iin folgenden soll die Ableitung von Gleichung (10) im Detail beschrieben werden. Im allgemeinen stehen die Dichte eines markierten Bildelementes und die Dichte der Bezugs-Bildelemente, die sich nahe bei dem markierten Bildelement befinden, in Korrelation zueinander; ein Bezugs-Bildelement, daß näher bei dem markierten Bildelement liegt, steht in einer engeren Beziehung mit dem markierten Bildelement als die anderen Bezugs-Bildelemente, d.h., ihre Dichte-Korrelation ist sehr eng. Deshalb läßt sich die Dichteverteilung einer Abbildung in der Nähe des markierten Bildelementes, d.h., die Untergrunddichte, sehr gut durch einen Mittelwert darstellen, der auf folgenden Uberlegungen beruht: dieser Mittelwert wird berechnet, indem den jeweiligen Bezugs-Bildelementen entsprechend ihren Abständen von dem markierten Bildelement Gewichtskoeffizienten zugeordnet werden, die exponen iell mit einer Erhöhung des Abstandes von dem markierten Bildelement abnehmen. Daraus ergibt sich wieder, daß ein Schwellenwert, der die Untergrunddichte gut wi-dergibt, erhalten werden kann, indem eine bestimmte Rechnung (bspw. eine Umwandlung durch eine lineare Funktion) an dem mittleren Gewicht vorgenommen wird.
  • Nimmt man an, daß ein markiertes Bildelement eine Dichte So und ein Bezugs-Bildelement, daß von dem markierten Bildelement den Abstand (i x r) (dabei sind i eine ganze Zahl und r die Breite eines Bildelementes) hat, die Dichte Si bzw. den Gewichtskoeffizienten mi haben, so läßt sich der gewichtete Mittelwert der Bezugs-Bildelemente einschließlich des markierten Bildelementes durch die folgende Gleichung ausdrücken: Durch Modifizierung der Gleichung (11) ergibt sich: Da mn 0 o gilt, kann die Gleichung (12) wie folgt umgeschrieben werden: Ma = (1 - ) So + mMa' Das obige Verfahren führte zur Gleichung (10).
  • Der Mittelwert Ma, von dem Rechner 404 für den Gesamtmittelwert ausgegeben, wird einem Schwellenwertrechner 406 zugeführt. Der Schwellenwertrechner 406 berechnet den Schwellenwert TH unter Verwendung der folgenden Gleichung (13) und führt diesen Wert einer Schaltung 408 für die Modifizierung des Schwellenwertes zu: TH = kt Ma + k2 kl. (13) Dabei sind kl und k2 Konstanten. Der maximale Schwellenwert Lh und der minimale Schwellenwert L1 werden vorher festgelegt. Der Schwellenwert THm ist in der Weise modifiziert worden, daß der Schwellenwert TH in dem Bereich liegt, der durch den maximalen Schwellenwert Lh und den minimalen Schwellenwert L1 begrenzt wird. Wenn also der Schwellenwert TH zwischen dem maximalen und dem minimalen Schwellenwert Lh und L1 liegt, wird der Schwellenwert Th abgegeben; ist er größer als der maximale Schwellenwert Lh, dann wird der maximale Wert abgegeben; ist er kleiner als der minimale Wert L1, dann wird der minimale Wert L1 abgegeben.
  • Nimmt man an, daß das in Fig. 18 dargestellte Dichtesignal Px zugeführt wird, so wird der sich ergebende, modifizierte Schwellenwert THm in der Weise festgelegt, daß der Teil des Schwellenwertes TH, der größer als der maximale Wert Lh ist, auf Lh begrenzt wird, während der Teil, der kleiner als der minimale Wert L1 ist, auf L1 begrenzt w ird.
  • Der modifizierte Schwellenwert TIh wird einer Digitalisierungseinrichtung 410 zugeführt. Die Digitalisierungseinrichtung 410 digitalisiert die Dichte Px in Bezug auf den modifizierten Schwellenwert, um ein digitales Signal SB zu erzeugen, das dann der folgenden Stufe (nicht dargestellt) zugeführt wird.
  • Obwohl bei der obigen Ausführungsform der maximale Wert Lh (d.h., die obere Grenze) und der minimale Wert L1 (d.h.
  • die untere Grenze) festgelegt sind, können sie schrittweise entsprechend dem Mittelwert Ma variiert werden.
  • Die vierte Ausführungsform ist besonders zur adäquaten Digitalisierung von Bildsignalen in den Bereichen einer Vorlage geeignet, in denen die Dichte hoch oder niedrig ist, weil diese Ausführungsform den Schwellenwert auf einen begrenzten Bereich beschränkt.
  • V) Fünfte Ausführungsform Unter Bezugnahme auf Fig. 19 soll nun eine fünfte Ausführungsform eines Systems 500 zur Digitalisierung von Bildsignalen nach der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
  • Bei dem System 500 werden die Dichtesignale (Bildsignale) Px, die den jeweiligen Bildelementen zugeordnet sind, von einer Abtasteinrichtung an einen Zeilenspeicher 504 angelegt, der mehrere Abtastzeilen aufnehmen kann. Die in dem Zeilenspeicher 504 gespeicherten Dichtesignale Px werden jeweils für jede einzelne Abtastzeile in der Folge, die der Abtastrichtung der Abtasteinrichtung 502 zugeordnet ist, einem Rechner 506 für den Mittelwert in Vorwärtsrichtung zugeführt. Gleichzeitig werden sie in der Folge, die der der entgegengesetzten Abtastrichtung verlaufenden Richtung zugeordnet ist, einem Rechner 508 für den Mittelwert in Rückwärtsrichtung zugeführt.
  • Der Rechner 506 für den Mittelwert in Vorwärtsrichtung berechnet in Abhängigkeit von den nacheinander ankommenden Dichtesignalen px, den Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung für die Dichten, die die jeweiligen Bildelemente umgeben, nach der folgenden Gleichung (14): Mf = (1 - m,) So + m,Mf' G1. (14) Dabei bedeuten: So = die Dichte eines Bildelementes, dessen Mittelwert in Vorwärtsrichtung berechnet werden soll, m1 = den Gewichtskoeffizienten, und Mf'= den Mittelwert in Vorwärtsrichtung, der für das unmittelbar vorgehende Bildelement erhalten wird.
  • Im folgenden soll im Detail beschrieben werden, wie die Gleichung (14) abgeleitet wird. Im allgemeinen sind die Dichte eines markierten Bildelementes und die Dichten von Bezugs-Bildelementen, die sich in der Nähe des markierten Bildelementes befinden, korreliert; ein Bezugs-Bildelement, das näher bei einem markierten Bildelement liegt, hat eine engere Beziehung zu dem markierten Bildelement als die anderen, weiter entfernten Bildelemente, d.h., ihre Dichte-Korrelation ist sehr eng. Deshalb läßt sich die Dichteverteilung einer Abbildung in der Nähe des markierten Bildelementes, d.h., die Untergrunddichte, sehr gut durch einen gewichteten Mittelwert darstellen, der auf folgende Weise berechnet wird. Den jeweiligen Bildelementen werden entsprechend ihren Abständen von dem markierten Bildelement Gewichtskoeffizienten zugeordnet, die exponentiell mit einer Erhöhung des Abstandes von dem markierten Bildelement abnehmen. Es ergibt sich also, daß ein Schwellenwert, der die Untergrunddichte gut wiedergibt, erreicht werden kann, indem eine bestimmte Berechnung (bspw. eine Umwandlung durch eine lineare Funktion) an dem gewichteten Mittelwert ausgeführt wird.
  • Nimmt man an, daß ein markiertes Bildelement die Dichte So und ein Bezugs-Bildelement, daß sich im Abstand (i x r) (wobei i eine ganze Zahl und r die Breite eines Bildelementes sind) von dem markierten Bildelement befindet, die Dichte Si und den Gewichtskoeffizienten mli (0 < ml C1) haben, so läßt sich der Mittelwert Mf der Bezugs-Bildelemente einschließlich des markierten Bildelementes wie folgt ausdrücken: Durch Modifizieren von Gleichung (15) ergibt sich: Da m. n 0 ist, kann Gleichung (16) wie folgt umgeschrieben werden: Mr 5 (1 - m2) So + m2Mr' Die obige Technik führt zur Gleichung (14).
  • Der Rechner 508 für den Mittelwert in umgekehrter bzw. in Rückwärtsrichtung berechnet in ähnlicher Weise der Rechner 506 in Vorwärtsrichtung einen Mittelwert Mr in Rückwärtsrichtung für die Dichten, die die jeweiligen Bildelemente umgeben, nach der folgenden Gleichung (17): Mf = (1 - m1) So + m,Mf' G1. (17) Dabei sind: So = die Dichte eines Bildelementes, deren Mittelwert in umgekehrter Richtung berechnet werden soll, m2 = der Gewichtkoeffizient, und r1 = der Mittelwert in umgekehrter Richtung, berechnet für das unmittelbar vorhergehende Bildelement.
  • Die Mittelwerte Mf in Vorwärtsrichtung, die von dem Rechner 506 ausgegeben werden, und die Mittelwerte Mr in Rückwärtsrichtung, die von dem Rechner 508 ausgegeben werden, werden jeweils abtastzeilenweise einem Mittelwertrechner 510, einem Differenzrechner 512 und einer Mittelwert-Auswahleinrichtung 514 zugeführt.
  • Der Mittelwertrechner 510 berechnet den Mittelwert Mm aus dem Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung und dem Mittelwert Mr in Rückwärtsrichtung in Bezug auf jedes Bildelement und führt das erhaltene Ergebnis einem Schwellenwertrechner 516 zu. Der Schwellenwertrechner 516 berechnet in Abhängigkeit von dem eingegebenen Mittelwert Mm einen Schwellenwert TH für jedes Bildelement unter Verwendung der folgenden Gleichung (18) und führt dann den Schwellenwert TH dem Schwellenwertkompensator 518 zu: TH = k, ' Mf + k2 G1. (18) Dabei sind kl und k2 Konstanten.
  • In folgenden soll eine Situation angenommen werden, bei der sich das Dichtesignal Px auf die Weise ändert, wie sie in Fig. 20A dargestellt ist. Weiterhin soll angenommen werden, daß die Abtastrichtung gemäß der Darstellung in Fig. 20A von links nach rechts verläuft. Wie oben erwähnt wurde berechnet der Rechner 506 für den Mittelwert in Vorwärtsrichtung den Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung unter Verwendung der Gleichung (14), während der Rechner 508 den Mittelwert Mr in Rückwärtsrichtung unter Verwendung der Gleichung (17) ermittelt.
  • Aufgrund der besonderen mathematischen Struktur der Gleichungen (14) und (17) können die entsprechenden Rechenschritte durch sehr einfache Operationsschaltungen realisiert werden. Da die Dichtebedingungen der jeweiligen Bildelemente nicht direkt erscheinen, ergibt sich zwangsläufig eine gewisse Verzögerung, wie ebenfalls dargestellt ist. Im Detail wird der Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung relativ zur Änderung des Dichtesignals Px in Abtastrichtung verzögert, während der Mittelwert Mr in Rückwärtsrichtung relativ zu der Änderung des Dichtesignals in der anderen Richtung verzögert wird. Deshalb wird der Mittelwert der Dichtesignale Px an den Punkten P1 und P2 unmittelbar vor dem Anstieg und Abfall des Dichtesignals Px genauer durch den Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung und an den Punkten unmittelbar hinter dem Anstieg und dem Abfall der Dichtesignale Px genauer durch den Mittelwert Mr in Rückwärtsrichtung dargestellt.
  • An den Punkten p1 und p2 ist die Differenz zwischen den beiden Mittelwerten sehr viel größer als an den Umgebungspunkten. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache wird die Differenz zwischen dem Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung und dem Mittelwert Mr in Rückwärtsrichtung auf Bildelement-Basis berechnet. Dabei wird auch eine Änderung dieser Differenz berücksichtigt: Wenn ein Abschnitt festgestellt wird, in dem nacheinander Differenzen erscheinen, deren Absolutwerte größer sind als vorgegebene Absolutwerte, so wird die Differenz mit dem größten Absolutwert so wie daß Bildelement festgestellt, daß dieser bestimmten Differenz zugeordnet ist. Für den Abschnitt zwischen diesem bestimmten Bildelement und einem Bildelement, daß sich im Abstand A in einer zur Abtastrichtung entgegengesetzten Richtung von diesem Bildelement befindet, wird der Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung eingesetzt. Für den Abschnitt zwischen diesem bestimmten Bildelement und einem Bildele- ment und einem Bildelement, daß sich im Abstand B in Abtastrichtung von diesem bestimmten Bildelement befindet, wird der Mittelwert Mr in umgekehrter Richtung ausgewählt.
  • Durch diesen Aufbau werden beim Anstieg und beim Abfall der Signale Px in der Nähe der markierten Bildelemente Mittelwerte erhalten, die die Mittelwerte der Dichtesignale Px genauer darstellen.
  • Die oben erwähnten Abstände A und B sind jeweils einer Operationsverzögerungszeit des Rechners 508 für den Mittelwert der Rückwärtsrichtung und des Rechners 506 für den Mittelwert in Vorwärtsrichtung zugeordnet.
  • Die Auswahl dieser Mittelwerte erfolgt durch den Differenzrechner 512 und die Mittelwert-Auswahleinrichtung 514.
  • Der Differenzrechner 512 erzeugt die Differenz Sm zwischen dem Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung und dem Mittelwert Mr in Rückwärtsrichtung auf Bildelement-Basis, so daß das entsprechende Signal der Mittelwert-Auswahleinrichtung 514 zugeführt wird. Die Mittelwert-Auswahleinrichtung 514 vergleicht die Differenz Sm für jedes Bildelement mit den entsprechenden Werten für die anderen Bildemente im Bereich (A + B) von diesem Bildelement, wodurch ein bestimmtes Bildelement festgestellt wird, dessen Differenz Sm den größten Wert hat. Anschließend wählt, wie oben beschrieben wurde, die Auswahleinrichtung 514 den Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung und den Mittelwert Mr in Rückwärtsrichtuny vor bzw. nach dem bestimmten Bildelement aus und führt den entsprechenden Wert einem Rechner 520 für die Änderung des Schwellenwertes zu. Der Rechner 520 berechnet in ähnlicher Weise wie der Rechner 516 einen veränderten Schwellenwert THv auf Bildelement-Basis und führt dieses Signal der Schaltungsanordnung 518 zur Modifizierung des Schwellenwertes zu.
  • Die Schaltungsanordnung 518 zur Modifizierung des Schwellenwertes entwickelt variierte Schwellenwerte THv für die Bildelemente, für die Werte THv erzeugt werden, sowie modifizierte Schwellenwerte THm, bestehend aus den Schwellenwerten TH (siehe Fig. 20B) für die anderen Bildelemente. Die Schwellenwerte THv und TH werden- gemeinsam einer Digitalisierungseinrichtung 522 zugeführt. Die Digitalisierungseinrichtung 522 entwickelt ein digitales Signal SB durch Vergleich des Dichtesignals Px und des modifizierten Schwellenwertes THm auf Bildelement-Basis und führt dieses Signal der folgenden Stufe (nicht dargestellt) zu.
  • Bei der obigen Ausführungsform werden der Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung und der Mittelwert Mr in Rückwärtsrichtung weitergemittelt, um einen Mittelwert Mm zu liefern, der als Basis für die weitere Berechnung des Schwellenwertes TH dient. In den Bereichen außerhalb der Bereiche, in denen das Dichtesignal Px signifikante Änderungen erfährt, ist jedoch die Differen-z zwischen dem Mittelwert Mf in Vorwärtsrichtung und dem Mittelwert Mr in Rückwärtsrichtung nicht so groß; es ist deshalb in diesen Fällen zulässig, einen beliebigen dieser beiden Mittelwerte für die Berechnung des Schwellenwertes TH zu verwenden. Für kontinuierliche Abtastzeilen ist es unüblich, daß das Dichtesignal wesentliche Änderungen erfährt. Es ist deshalb ebenfalls zulässig, den Mittelwert in Vorwärtsrichtung den Mittelwert in Rückwärtsrichtung abwechselnd für jede zweite Abtastzeile zu berechnen. Außerdem kann der Mittelwert der Dichtesignale der Bildelemente nicht nur in Abtastrichtung oder in der entgegengesetzten Richtung, sondern auch in einer dritten Richtung berechnet werden, so daß der Schwellenwert auch einen solchen Mittelwert berücksichtigt.
  • Die verschiedenen Schaltungskomponenten bei der obigen Ausführungsform können durch einen Mikrokomputer realisiert werden.
  • Da das System nach dieser speziellen Ausführungsform einen exakten Mittelwert für die Dichtesignale erzeugen kann, und zwar durch Umschalten zwischen einem Mittelwert in Vorwärtsrichtung und einem Mittelwert in Rückwärtsrichtung für jeden Bereich, in dem sich das Dichtesignal scharf ändert, kann der Schwellenwert den entsprechenden Änderungen des Dichtesignals sehr gut folgen, so daß sogar die Bereiche optimal digitalisiert werden können, in denen eine wesentliche Änderung der Dichte auftritt.
  • VI) Sechste Ausführungsform Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 21 eine sechste Ausführungsform eines Systems 600 zur Digitalisierung von Bildsignalen nach der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Das System 600 enthält einen Mittelwertrechner 604, dem Dichtesignale (Bildsignale) Px von einer Abtasteinrichtung 602 zugeführt werden. Der Rechner 604 berechnet den Mittelwert Ma der Dichten, die ein markiertes Bildelement umgeben, entsprechend der folgenden Gleichung: Ma = (1 - m) So + mMa' G1. (19) Dabei bedeuten: So = die Dichte eines markierten Bildelementes, m = einen Gewichtskoeffizient, Ma'= den Mittelwert, der erzeugt wird, wenn das unmittelbar vorhergehende Bildelement ein markiertes Bildelement war.
  • Im folgenden soll im Detail beschrieben werden, wie die Gleichtung (19) abgeleitet wird. Im allgemeinen haben die Dichte eines markierten Bildelementes und die Dichte der Bezugs-Bildelemente, die sich nahe bei dem markierten Bildelement befinden, eine bestimmte Korrelation; ein Bezugs-Bildelement, das sich näher bei dem markierten Bildelement befindet, steht in einer engeren Beziehung mit dem markierten Bildelement als die anderen Bildelemente, die beide davon entfernt sind, d.h., ihre Dichte-Korrelation ist sehr eng. Deshalb kann die Dichteverteilung einer Abbildung in der Nähe des markierten Bildelementes, d.h., die Untergrunddichte, sehr gut durch einen gewichteten Mittelwert dargestellt werden, der auf folgende Weise berechnet wird: Den einzelnen Bezugs-Bildelementen werden entsprechend ihrem Abstand von dem markierten Bildelement Gewichts-Koeffizienten zugeordnet, die exponentiell mit einer Erhöhung des Abstandes von dem markierten Bildelement abnehmen. Daraus ergibt sich wiederum, daß ein Schwellenwert, der die Untergrunddichte wiederspiegelt, erhalten werden kann, indem eine bestimmte Berechnung (beispielsweise eine Umwandlung durch eine lineare Funktion) an dem gewichteten Mittelwert ausgeführt wird.
  • Nimmt an, daß ein markiertes Bildelement die Dichte So und ein Bezugs-Bildelement, das sich im Abstand (i x r) (wobei i eine ganze Zahl und r die Breite eines Bildelementes sind) von dem markierten Bildelement befindet, eine Dichte Si und einen Gewichtskoeffizienten mi (0 - m 1) haben, so läßt sich der gewichtete Mittelwert Ma der Bezugs-Bildelemente einschließlich des markierten Bildelementes durch die folgende Gleichung (20) ausdrücken: Durch Modifizierung der Gleichung (20) ergibt sich die folgende Gleichung (21): Da Mn o O ist, läßt sich die Gleichung (21) wie folgt umschreiben: Ma = (1 - m) So + mMa' Diese Berechnung führt zur Gleichung (19).
  • Aufgrund der besonderen mathematischen Struktur der Gleichung (19) läßt sich der Mittelwertrechner 604, der zur Berechnung des Mittelwertes Ma verwendet wird, durch einen sehr einfachen Schaltungsaufbau realisieren. Eine bestimmte Verzögerung kann jedoch nicht vermieden werden, weil die Dichtebedingung jedes Bildelementes nicht direkt erscheint. Nimmt man bspw. an, daß das Dichtesignal Px entsprechend der Darstellung in Fig. 22A erzeugt wird, so bildet der Mittelwertrechner 604 die Mittelwerte Ma, wie in dieser Figur durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist. In diesem Beispiel ist der Einfluß der Verzögerung des Mittelwertes Ma besonders stark in einem Bereich A, in dem das Signal Px ansteigt. Berechnet man den Schwellenwert unter Verwendung eines solchen Mittelwertes Ma, so könnte dies dazu führen, daß der gesamte Bereich als vollständig schwach identifiziert wird.
  • Bei dieser Ausführungsform werden eine Einrichtung 606 zur Verschiebung des Bildsignals und eine Einrichtung 608 zur Verschiebung des Mittelwertes verwendet, um das Dichtesignal Px bzw. das Mittelwertsignal Ma jeweils in Abtastrichtung um eine Zahl von Bildelementen zu verschie- ben, die der Breite des spezifischen Bereiches A zugeordnet sind, wodurch ein abweichendes Dichtesignal Pxd und ein abweichender Mittelwert Mad gebildet werden. Dann wählt eine Mittelwert-Auswahleinrichtung 610 auf Bildelement-Basis den größeren Wert der beiden Werte Ma und Mad aus, um modifizierte Mittelwerte Ms zu erzeugen, wie in Fig. 22C dargestellt ist. Die modifizierten Mittelwerte Ms werden nacheinander einem Schwellenwertrechner 612 zugeführt. Der Schwellenwertrechner 612 erzeugt dann, basierend auf dem modifizierten Mittelwert Ms, einen Mittelwert nach der folgenden Gleichung (22): TK = k1 Ma + k2 G1. (22) Dabei sind K1 und k2 Konstanten.
  • Dieser Mittelwert wird einer Digitalisierungseinrichtung 614 zugeführt, so daß das abweichende Dichtesignal Pxd in Bezug auf den Schwellenwert TH digitalisiert wird.
  • Das sich ergebende digitale Signal SB wird der folgenden Stufe (nicht dargestellt) zugeführt. Ein Ergebnis hiervon ist das digitale Signal SB frei von den unerwünschten Einflüssen, die dem bestimmten Bereich A zugeordnet sind.
  • Obwohl bei der beschriebenen Ausführungsform sowohl der Mittelwert Ma als auch das Dichtesignal in Abtastrichtung der Abtasteinrichtung 602 verschoben und dann modifizierte Mittelwerte Ms basierend auf den Mittelwerten Ma und den abweichenden Mittelwerten Mad erzeugt und schließlich Schwellenwerte TH basierend auf den modifizierten Mittelwerten Ms berechnet werden, ist dieser Ablauf nicht zwangshäufig erforderlich, sondern stellt nur eine bevorzugte Ausführungsform dar. Es ist bspw. möglich, nur die Mittelwerte Ma in Abtastrichtung zu verschieben, um so kompensierte Mittelwerte herzustellen. Weiterhin kann ein Schwel- lenwert dadurch berechnet werden, daß zunächst der Mittelwert Ma verwendet und dann der Schwellenwert in Abtastrichtung verschoben werden, um einen modifizierten Schwellenwert zu erhalten.
  • In Fig. 23 ist ein alternativer Aufbau des Digitalisierungssystems nach dieser Ausführungsform dargestellt.
  • Dieses, allgemein durch das Bezugszeichen 600a angedeutete alternative System ist so aufgebaut, daß der Mittelwert Ma, der von dem Mittelwertrechner 604 ausgegeben wird, direkt dem Schwellenwertrechner 612 zugeführt wird. Der Schwellenwertrechner 612 berechnet, basierend auf Gleichung (22), einen Schwellenwert TH1 und führt diesen Schwellenwert einer Einrichtung 616 zur Verschiebung des Schwellenwertes sowie einer Schaltungsanordnung 618 zur Modifizierung des Schwellenwertes zu. Die Einrichtung 616 zur Verschiebung des Schwellenwertes verschiebt die Schwellenwerte T111 in einer Richtung, die entgegengesetzt zur Abtastrichtung ist, und zwar um eine vorgegebene Zahl von Bildelementen, um abweichende Schwellenwerte THd zu erzeugen, wie in Fig. 24B angedeutet ist; diese abweichenden Schwellenwerte THd werden dann der Schaltungsanordnung 618 zugeführt.
  • Die Schaltungsanordnung 618 vergleicht den Schwellenwert TH und den abweichenden Schwellenwert THd Bildelementfür-Bildelement, wählt den größeren der vorliegenden Werte aus und führt diesen größeren Wert der Digitalisierungseinrichtung 614 als modifizierten Schwellenwert THm (siehe Fig. 24C) zu. Als Ergebnis hiervon wird verhindert, daß die ansteigenden Kantenbereiche des Dichtesignals Px irrtümlich als vollständig schwarze Bildelemente identifiziert werden.
  • Auch die beiden Systeme 600 und 600a, die oben beschrieben wurden, können durch einen Mikrokomputer realisiert werden.
  • Wie oben erwähnt wurde, lassen sich mit dieser Ausführungsform sogar die Bereiche der Abbildung optimal digitalisieren, in denen die Dichte scharf zunimmt; zu diesem Zweck wird ein Schwellenwert unter Verwendung eines Mittelwertes für die Dichten berechnet, die jedes Bildelement umgeben; der Schwellenwert wird in einer in die entgegengesetzte Abtastrichtung verlaufende Richtung verschoben, so daß der Schwellenwert durch den verschobenen Schwellenwert modifiziert wird.
  • VII) Siebte Ausführungsform Im folgenden soll zunächst das Grundprinzip einer siebten Ausführungsform eines Systems nach der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Im allgemeinen sind die Dichte eines markierten Bildelementes und die Dichten von Bezugs-Bildelementen, die sich nahe bei dem markierten Bildelement befinden, korreliert; ein Bezugs-Bildelement, daß näher bei dem markierten Bildelement liegt, hat eine engere Beziehung zu dem markierten Bildelement als die anderen, weiter entfernten Bildelemente, d.h., ihre Dichte- Korrelation ist sehr eng. Stellt man sich also einen sehr schmalen, planaren bzw. ebenen Bereich einer Abbildung vor, so kann man sagen, daß die Bildelemente in diesem begrenzten Bereich eine starke Dichte-Korrelation haben. Dann läßt sich jedoch die Dichteverteilung in diesem bestimmten Bereich, d.h., die Untergrunddichte, mittels eines gewichteten Mittelwertes darstellen, der auf folgende Weise erhalten wird; jedem Bezugs-Bildelement wird in einem vorgegebenen, begrenzten Bereich in passender Beziehung zum Abstand dieses Bezugs-Bildelementes vom markierten Bildelement ein Gewichts-Koeffizient zugeordnet, der mit einer Erhöhung des Abstandes dieses Bezugs- Bildelementes von dem markierten Bildelement exponensiell zunimmt; auf diese Weise läßt sich ein gewichteter Mittelwert mit den angegebenen Eigenschaften berechnen. Berechnet man nun den Schwellenwert unter Verwendung dieses gewichteten Mittelwertes, so kann ein Schwellenwert festgelegt werden, der die Dichteverteilung in diesem planaren Bereich in Bezug auf die jeweiligen Bildelemente widerspiegelt.
  • Andererseits tritt jedoch das folgende Problem auf: Wird der gewichtete Mittelwert entsprechend dem obigen -Verfahren für alle in Frage kommenden Bezugs-Bildelemente in Bezug auf ein markiertes Bildelement und anschließend ein Schwellenwert berechnet, so wären so hohe Rechengeschwindigkeiten erforderlich, daß sie in der Praxis nur mit extrem hohem Aufwand realisiert werden können. Weiterhin treten Schwierigkeiten damit auf, das System nach der vorliegenden Erfindung in seinem zeitlichen Ablauf an die angeschlossen Einrichtung anzupassen. Deshalb werden nach dieser speziellen Ausführungsform eines Systems nach der vorliegenden Erfindung nur diagonal ausgerichtete Bildelemente in einem begrenzten Bereich für die Berechnung der Schwellenwerte berücksichtigt, da sich dadurch die erforderliche Rechengeschwindigkeit verringern läßt.
  • Für die übrigen Bildelemente werden die Schwellenwerte für die benachtbaren, ausgewählten Bildelemente für die Digitalisierung eingesetzt.
  • Nimmt man an, daß ein markiertes Bildelement die Dichte So und das i-th Bildelement von dem markierten Bildelement die Dichte Si und einem Gewichtskoeffizienten m1 (O m m 1) hat, so läßt sich der gewichtete Mittelwert Ma der Bezugs-Bildelemente einschließlich des markierten Bildelementes durch folgende Gleichung (23) ausdrücken: Durch Modifizierung der Gleichung (23) ergibt sich: Da Mn Y o ist, kann die Gleichung (24) wie folgt umgeschrieben werden: Ma = (1 - m) So + mMa' G1. (25) Dabei ist Ma' der Mittelwert, der sich ergibt, wenn das unmitt elbar vorhergehende Bildelement ein markiertes Bildelement war. Aus dem Mittelwert Ma wird der Schwellenwert TH entsprechend der folgenden Gleichung (26) gebildet: TH=kX Ma+k2 G1. (26) Dabei sind K1 und k2 Konstanten.
  • Fig. 25 zeigt eine weitere Variante eines allgemein durch das Bezugszeichen 700 angedeuteten Systems zur Digitalisierung von Bildsignalen nach dieser speziellen Ausführungsform der Erfindung. Wie man erkennt, werden die Dichtesignale Px, die den jeweiligen Bildelementen zugeordnet sind, von einer Abtasteinrichtung 702 einem Zeilenspeicher 704 zugeführt, der gleichzeitig fünf Datenzeilen aufnehmen kann. Eine Auswahleinrichtung 706 wählt nacheinander die fünf Zeilen der Dichtesignale Px, die von dem Zeilenspeicher 704 ausgegeben werden, auf Zeilenbasis aus, wie in Fig. 26 durch die Zeilen L1-L5 angedeutet ist; diese Zeilen werden einem Mittelwertrechner 708 zugeführt. Bei diesem Aufbau wird ein rechteckiger, insbesondere quadra- tischer Bereich, der bei der dargestellten Variante aus fünf Zeilen und fünf Spalten von Bildelementen besteht, als der vorher erwähnte Bereich ausgewählt; Bildelemente, die auf einer diagonalen Linie dieses quadratischen Bereiches ausgerichtet sind, werden ausgewählt.
  • Der Mittelwertrechner 708 führt die Gleichung (25) in Abhängigkeit von den zugeführten Dichtesignalen so aus, daß er einen gewichteten Mittelwert Ma der Dichten berechnet, die einem bestimmten Bildelement zugeordnet sind; der so gewonnene Mittelwert Ma wird an einen Schwellenwertrechner 710 angelegt. Die Auswahleinrichtung 706 wählt die Bildelemente in benachtbarten, quadratischen Bereichen kontinuierlich aus, um die zugehörigen Dichtesignale Px auf den Mittelwertrechner 708 zu geben. In Abhängigkeit von dem Mittelwert Ma führt der Schwellenwertrechner 710 die Gleichung (26) aus, um den Schwellenwert TH für das bestimmte Bildelement zu erzeugen; dieser Schwellenwert wird auf einen Schwellenwertspeicher 712 gegeben.
  • Der Schwellenwertspeicher 712 bewirkt, daß die ankommenden Schwellenwerte TH Zeile-für-Zeile L1-L5 ausgerichtet werden. Für die Bildelemente in jeder Zeile, die sich zwischen den benachtbarten, ausgewählten Bildelementen befinden, speichert der Speicher 712 einen berechneten Schwellenwert TH unmittelbar nach den ausgewählten Bildelementen Zeile-für-Zeile als zugehörige Schwellenwerte. Die in dem Zeilenspeicher 704 gespeicherten Daten werden Zeilefür-Zeile durch die Auswahleinrichtung 706 an eine Digitalisierungseinrichtung 716 angelegt, während die in dem Schwellenwertspeicher 712 gespeicherten Werte durch eine Auswahleinrichtung 714 zugeführt werden. Als Ergebnis hiervon wird das Dichtesignal Px Bildelement-für-Bildelement in Bezug auf einen Schwellenwert TH digitalisiert; das sich ergebene digitale Signal wird der folgenden Stufe (nicht dargestellt) zugeführt. Bei Bedarf kann der Zeilenspeicher 704 einen Doppelpuffer für Echtzeitverarbeitung aufweisen.
  • Bei dem oben beschriebenen System 700 wird ein quadratischer Einheitsbereich aus einer Bildelement-Martrix mit fünf Reihen und fünf Spalten verwendet; diagonal ausgerichtete Bildelemente in dieser quadratischen Matrix werden nacheinander ausgewählt, um die Mittelwerte Ma und die Schwellenwerte TH zu berechnen. Dies stellt jedoch doch keine Einschränkung dieser Ausführungsform dar. Denn wie bspw. in Fig. 27 gezeigt ist, kann die Einheitsmatrix auch aus zwei Reihen und vier Spalten von Bildelementen bestehen, so daß Bildelemente in der Abtastlage in zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeilen ausgewählt werden. Diese alternative Konstruktion halbiert die Verzögerung in Abhängigkeit von dem Mittelwert Ma und dem Schwellenwert TH relativ zum Dichtesignal Px in Abtastrichtung. Außerdem kann die Auswahl der Bildelemente längs unterschiedlichen Diagonalen in aufeinanderfolgenden quadratischen Bereichen ausgeführt werden, wie in Fig. 28 angedeutet ist.
  • Mit der beschriebenen siebten Ausführungsform eines Systems nach der vorliegenden Erfindung können Haarlinien und ähnliche Linien in geeigneter Weise digitalisiert werden, die parallel zur Hauptabtastrichtung verlaufen, weil bei diesem System ein Schwellenwert berechnet wird, der die Dichteverteilung in einem planaren Bereich widerspiegelt.
  • Außerdem können sogar die Bildsignale in einem Bereich digitalisiert werden, in dem sich die Dichte ändert. Und schließlich läßt sich durch Auswahl von diagonal ausgerichteten Bildelementen die Rechengeschwindigkeit bei der Digitalisierung merklich erhöhen.
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Claims (19)

  1. Patentansprliche 1. System zur Digitalisierung eines von einer Abtasteinrichtung gelesenen Bildsignals, gekennzeichnet durch einen Mittelwertrechner (108) zur Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes (Pi) und der Dichten mehrerer Bezugs-Bildelemente, die an das markierte Bildelement angrenzen, und durch einen Schwellenwertrechner (112) zur Berechnung des Schwellenwertes, indem das Ergebnis der Berechnung durch den Mittelwertrechner (108) einer vorgegebenen Operation unterworfen wird, wobei das markierte Bildelement in Bezug auf den Schwellenwert digitalisiert wird.
  2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertrechner (108) so aufgebaut ist, daß er den Mittelwert der Gewichts-Koeffizienten berechnet, die den jeweiligen Bezugs-Bildelementen zugeordnet sind, und daß die Gewichts-Koeffizienten exponentiell entsprechend dem Abstand von dem markierten Bildelement abnehmen.
  3. 3. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugs-Bildelemente Bildelemente sind, die vor dem markierten Bildelement gelesen werden.
  4. 4. System zur Digitalisierung eines Bildsignals, das von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als weißes/schwarzes Bildelement gelesen wird, in dem das Bildsignal in ein entsprechendes digitales Dichtesignal, das eine vorgegebene Zahl von Bits hat und der Dichte des Bildsignals zugeordnet ist, umgewandelt und das Dichtesignal mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (210) zur Aufprägung eines Zwangssignals, das aus einer vorgegebenen Zahl von aufeinanderfolgenden Bildelementen mit Dichtesignalen, die sich monoton in Abtastrichtung ändern, das Bildelement mit der niedrigsten Dichte als weißes Bildelement ansieht, sowie eines Zwangssignals, das ein anderes der vorgegebenen Zahl von Bildelementen, nämlich das Bildelement der höchsten Dichte, als schwarzes Bildelement ansieht, weiterhin durch eine Einrichtung (214) zur Änderung des Zwangssignals, um verschiedene Zwangssignale zu entfernen, die dem gleichen Bildelement aufgeprägt sind, weiterhin durch eine Einrichtung (212) zur Erweiterung des Zwangssignals, die von den Bildelementen, die die gleiche Dichte wie die unmittelbar vorhergehenden Bildelemente haben und nicht von Zwangssignalen begleitet sind, dem Bildelement, das als nächstes bei einem von einem Zwangssignal begleiteten Bildelement liegt, ein Zwangssignal aufprägt, das identisch mit dem Zwangssignal dieses Bildelementes ist, und durch eine Einrichtung zur Änderung der Erweiterung des Zwangssignals, um verschiedene Zwangssignale zu entfernen, die dem gleichen Bildelement aufgeprägt sind, das die gleiche Dichte wie das unmittelbar vorhergehende Bildelement hat, wodurch bei einem Bildelement, das von einem Zwangssignal begleitet ist, das Ergebnis der mit einem vorher ausgewählten Schwellenwert ausgeführten Digitalisierung in Abhängigkeit von dem Zwangssignal geändert wird, während ein Bereich zwischen Bildelementen, die durch die gleichen Zwangssignale begleitet werden, auf das gleiche Ergebnis der Digitalisierung wie diese Bildelemente geändert wird.
  5. 5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erweiterung des Zwangssignales so aufgebaut ist, daß sie auf ein Bildelement wirkt, welches die gleiche Dichte wie das unmittelbar vorhergehende Bildelement hat und in Abtastrichtung als nächstes bei einem Bildelement liegt, das von einem Zwangssignal begleitet ist.
  6. 6. System nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufprägung eines Zwangssignals so aufgebaut ist, daß sie die Bildelemente in Bildelemente mit erhöhter Dichte, die eine höhere Dichte als die benachbarten Bildelementen haben, weiterhin in Bildelemente mit verringerter Dichte, die eine geringere Dichte als die benachbarten Bildelemente haben, und in Bildelemente mit unveränderter Dichte klassifiziert, und daß die Einrichtung zur Aufprägung der Zwangssignale feststellt, daß sich die Dichten der Bildelemente in einem bestimmten Bildelement-Bereich monoton ändern, wenn eine vorgegebene Zahl von aufeinanderfolgenden Bildelementen keine Bildelemente mit erhöhter Dichte und keine Bildelemente mit verringerter Dichte im Gemisch sowie eine kleinere Zahl von Bildelementen mit unveränderter Dichte als Bildelemente mit erhöhter Dichte oder Bildelemente' mit verringerter Dichte enthält.
  7. 7. System zur Digitalisierung eines Bildsignals, das von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als schwarzes/weißes Bildelement gelesen wird, indem das Bildsignal mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird, gekennzeichnet durch einen Mittelwertrechner (304) zur Berechnung der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichte mehrerer Bezugs-Bildelemente, die an das markierte Bildelement angrenzen, weiterhin durch eine erste Digitalisiereinrichtung (310) zur Digitalisierung des markierten Bildelementes in Bezug auf einen Schwellenwert durch Berechnung dieses Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Mittelwert, der von dem Mittelwert-Rechner (304) gebildet worden ist, durch einen Mittelwert-Rechner (316) für die weißen Bildelemente zur Berechnung des Mittelwertes der Dichten der markierten Bildelemente, die von der ersten Digitalisiereinrichtung (310) als weiße Bildelemente identifiziert werden, durch einen Rechner (308) für einen modifizierten Schwellenwert zur Berechnung eines modifizierten Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Mittelwert für die weißen Bildelemente, der von dem Rechner (316) für den Mittelwert der weißen Bildelemente geliefert worden ist, und von dem Mittelwert der Dichten, und durch eine zweite Digitalisiereinrichtung (318) zur Digitalisierung eines markierten Bildelementes in Bezug auf den modifizierten Schwellenwert.
  8. 8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert-Rechner (304) so aufgebaut ist, daß er den Mittelwert der Gewichtskoeffizienten berechnet, die den jeweiligen Bezugs-Bildelementen zugeordnet sind, und daß die Gewichtskoeffizienten exponentiell entsprechend dem Abstand von dem markierten Bildelement abnehmen.
  9. 9. System zur Digitalisierung eines Bildsignals, das von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung durch Vergleich des Bildsignals in einem vorgegebenen Schwellenwert gelesen wird, gekennzeichnet durch einen Mittelwert-Rechner (304) zur Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichte mehrerer, aufeinanderfolgender Bildelemente, die an das markierte Bildelement angrenzen, weiterhin durch eine erste Digitalisiereinrichtung (310) zur Digitalisierung eines markierten Bildelementes in Bezug auf einen Schwellenwert durch Berechnung des Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Mittelwert der Dichten, der von dem Mittelwert-Rechner (304) geliefert wird, durch einen Rechner (316a) für den Mittelwert der schwarzen Bildelemente zur Berechnung des Mittelwertes der Dichten der markierten Bildelemente, die von der ersten Digitalisiereinrichtung (310) als schwarze Bildelemente identifiziert werden, durch einen Rechner (308) für einen modifizierten Schwellenwert zur Berechnung eines modifizierten Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Mittelwert für die schwarzen Bildelemente, der von dem Rechner (316a) für den Mittelwert der schwarzen Bildelemente geliefert wird, und von dem Mittelwert der Dichten, und durch eine zweite Digitalisiereinrichtung (318) für die Digitalisierung eines markierten Bildelementes in Bezug auf den modifizierten Schwellenwert.
  10. 10. System zur Digitalisierung eines B-ildsignals, das von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als weiße/schwarze Bildelemente durch Vergleich des Bildsignals mit einem vorgegebenen Schwellenwert gelesen wird, gekennzeichnet durch einen Mittelwertrechner (304) zur Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichte mehrerer Bezugs-Bildelemente, die an das markierte Bildelement angrenzen, weiterhin durch eine erste Digitalisiereinrichtung (310) zur Digitalisierung eines markierten Bildelementes in Bezug auf einen Schwellenwert durch Berechnung dieses Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Mittelwert der Dichten, der von dem Mittelwertrechner (304) geliefert wird, durch einen Rechner (316) für den Mittelwert der weißen Bildelemente zur Berechnung des Mittelwertes der Dichten der markierten Bildelemente, die von der ersten Digitalisiereinrichtung (310) als weiße Bildelemente identifiziert werden, durch einen Rechner (316a) für den Mittelwert der schwarzen Bildelemente zur Berechnung des Mittelwertes der Dichten der markierten Bildelemente, die von der ersten Digitalisiereinrichtung (310) als schwarze Bildelemente identifiziert werden, durch einen Kontrastrechner (320) zur Berechnung des Kontrastes der Abbildung rund um das markierte Bildelement in Abhängigkeit von dem Mittelwert für die weißen Bildelemente, der von dem Rechner (316) für den Mittelwert der weißen Bildelemente geliefert wird, und in Abhängigkeit von dem Mittelwert für die schwarzen Bildelemente, der von dem Rechner (316a) für den Mittelwert der schwarzen Bildelemente geliefert wird, weiterhin durch einen Schwellenwertrechner (308a) zur Berechnung eines modifizierten Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Mittelwert der Dichten und des Kontrastes, und durch eine zweite Digitalisiereinrichtung (318) zur Digitalisierung eines markierten Bildelementes in Bezug auf den modifizierten Schwellenwert.
  11. 11. System zur Digitalisierung eines von einer Abtasteinrichtung gelesenen Bildsignals, gekennzeichnet durch einen Mittelwertrechner (404) zur Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und mehrerer Bezugs-Bildelemente, die an das markierte Bildelement angrenzen, durch einen Schwellenwert-Rechner (406) zur Berechnung eines Schwellenwertes, indem das Ergebnis der Berechnung, das von dem Mittelwertrechner (404) ausgegeben wird, einer vorgegebenen Operation unterworfen wird, und durch eine Einrichtung (408) zur Modifizierung des Schwellenwertes, um den von dem Schwellenwertrechner (406) gelieferten Schwellenwert innerhalb eines vorgegebenen Bereiches zu modifizieren.
  12. 12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertrechner (404) so aufgebaut ist, daß er den Mittelwert der Gewichtskoeffizienten berechnet, die den jeweiligen Bezugs-Bildelementen zugeordnet sind, und daß die Gewichtskoeffizienten exponentiell entsprechend dem Abstand von dem markierten Bildelement abnehmen.
  13. 13. System zur Digitalisierung von Bildsignalen, die nacheinander bzw. sequentiell von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als weiße/schwarze Bildelemente ausgegeben werden, gekennzeichnet durch einen ersten Mittelwertrechner (506) für die sequentielle Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichte mehrerer Bezugs-Bildelemente, die an das markierte Bildelement angrenzen, während das markierte Bildelement in Abtastrichtung der Abtasteinrichtung (502) verschoben wird, weiterhin durch einen zweiten Mittelwertrechner (508) für die aufeinanderfolgende bzw. sequentielle Berechnung des Mittelwertes der Dichte des markierten und der Bezugs-Bildelemente, während das markierte Bildelement in einer Richtung verschoben wird, die entgegengesetzt zur Abtastrichtung der Abtasteinrichtung (502) ist, weiterhin durch einen Differenzrechner (512) für die sequentielle Berechnung der Differenz zwischen dem ersten Mittelwert, der von dem ersten Mittelwertrechner (506) geliefert wird, und dem zweiten Mittelwert, der von dem zweiten Mittelwertrechner (508) geliefert wird, für jedes markierte Bildelement, weiterhin durch eine Auswahleinrichtung (514), die eine Änderung des Absolutwertes der von dem Differenzrechner (512) gelieferten Differenz in der Weise berücksichtigt, daß beim aufeinanderfolgenden Auftreten von Absolutwerten der Differenzen, die größer als ein vorgegebener Wert sind, der größte Absolutwert der aufeinanderfolgenden Differenzen festgestellt und in einem vorgegebenen Be reich, in dem sich ein Bildelement, das der Differenz mit dem größten Absolutwert zugeordnet ist, in der Mitte befindet, der erste Mittelwert für die Seite in der Nähe der Abaststartlage in Bezug auf das Bildelement ausgewählt wird, das dieser Differenz zugeordnet ist, während der zweite Mittelwert für die Seite in der Nähe der Abtastendlage ausgewählt wird, weiterhin durch einen Rechner (518) für einen modifizierten Schwellenwert zur Berechnung eines modifizierten Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Auswahleinrichtung (514), und durch einen Schwellenwertrechner zur Berechnung des Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem ersten und zweiten Mittelwert, wodurch der Schwellenwert durch den modifizierten Schwellenwert modifiziert wird.
  14. 14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Mittelwertrechner (506, 508) so aufgebaut sind, daß sie den Mittelwert von Gewichtskoeffizienten berechnen, die den jeweiligen Bezugs-Bildelementen zugeordnet sind, und daß die Gewichtskoeffizienten exponentiell entsprechend dem Abstand von dem markierten Bildelement abnehmen.
  15. 15. System zur Digitalisierung eines Bildsignals, das sequentiell von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als weiße/schwarze Bildelemente ausgegeben werden, gekennzeichnet durch einen Mittelwertrechner (604) zur Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichten mehrerer Bildelemente, die an das markierte Bildelement angrenzen, durch eine Signalverschiebungseinrichtung (606, 608) zur Erzeugung eines abweichenden Mittelwertes und eines abweichenden Bildsignals durch Verschiebung des Mittelwertes, der von dem Mittelwertrechner (604) geliefert wird, bzw. des Bildsignals um eine vorgegebene Zahl von Bildelementen in Abtastrichtung der Abtasteinrichtung (602), durch eine Mittelwert-Auswahleinrichtung (610) für die Auswahl des größeren Mittelwertes und des größeren, abweichenden Mittelwertes Bildelement-für- Bildelement, und durch einen Schwellenwertrechner (612) für die Berechnung des Schwellenwertes auf Bildelement-Basis in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Mittelwert- Auswahleinrichtung (610).
  16. 16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertrechner (604) so aufgebaut ist, daß er den Mittelwert der Gewichtskoeffizienten berechnet, die den jeweiligen Bezugs-Bildelementen zugeordnet sind, und daß die Gewichtskoeffizienten exponentiell entsprechend dem Abstand von dem markierten Bildelement abnehmen.
  17. 17. System zur Digitalisierung von Bildsignalen, die sequentiell von einer mit Bildelement auflösenden Abtasteinrichtung als weiße/schwarze Bildelemente ausgelesen werden, gekennzeichnet durch einen Mittelwertrechner (604) zur Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichten mehrerer Bezugs-Bildelemente, die an das markierte Bildelement angrenzen, durch einen Schwellenwertrechner (612) zur Berechnung des Schwellenwertes auf Bildelement-Basis in Abhängigkeit von dem Mittelwert, der von dem Mittelwertrechner (604) geliefert wird, durch eine Einrichtung (616) für die Verschiebung des Schwellenwertes, um den Schwellenwert relativ zu dem Bildsignal um eine vorgegebene Zahl von Bildelementen in Abtastrichtung der Abtasteinrichtung (602) zu verschieben und dadurch einen abweichenden Schwellenwert zu erzeugen, und durch eine Einrichtung (618) zur Modifizierung des Schwellenwertes zur Berechnung eines modifizierten Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Schwellenwert und dem abweichenden Schwellenwert.
  18. 18. System zur Digitalisierung eines Bildsignals, das von einer mit Bildelement-Auflösung arbeitenden Abtasteinrichtung als weiße/schwarze Bildsignale in Bezug auf einen vorgegebe nen Schwellenwert ausgegeben werden, gekennzeichnet durch eine Bildelement-Auswahleinrichtung (706) für die Auswahl von Bildelementen in einer vorgegebenen Zahl von Hauptabtastzeilen in einer vorgegebenen Folge, um Bildsignale zu erzeugen, die den jeweiligen Bildelementen zugeordnet sind, weiterhin durch einen Mittelwertrechner (708) zur Berechnung des Mittelwertes der Dichte eines markierten, zu digitalisierenden Bildelementes und der Dichte von Bezugs-Bildelementen, die an das markierte Bildelement angrenzen, in Abhängigkeit von dem Bildsignal, das von der Bildelement-Auswahleinrichtung (706) ausgegeben wird, und durch einen Schwellenwertrechner (710) für die Berechnung eines dem markierten Bildelement zugeordneten Schwellenwertes in Abhängigkeit von dem Mittelwert, wobei die Bildelemente, die nicht von der Bildelement-Auswahleinrichtung (706) ausgewählt worden sind, in Bezug auf den Schwellenwert digitalisiert werden, der einem markierten Bildelement in der gleichen Hauptabtastzeile zugeordnet ist.
  19. 19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertrechner (708) so aufgebaut ist, daß er den Mittelwert der Gewichtskoeffizienten berechnet, die den jeweiligen Bezugsbildelementen zugeordnet sind, und daß die Gewichtskoeffizienten exponentiell entsprechend dem Abstand von dem markierten Bildelement abnehmen.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3838730A1 (de) * 1987-11-16 1989-05-24 Canon Kk Verfahren und vorrichtung zur bildverarbeitung
FR2652971A1 (fr) * 1989-10-09 1991-04-12 Sagem Dispositif de transformation d'un signal d'analyse d'image en un signal binaire.
DE4102587A1 (de) * 1990-01-31 1991-08-01 Hitachi Ltd Verfahren und einheit zur binaeren bildverarbeitung sowie verfahren und einheit zur zeichenerkennung
US5408339A (en) * 1990-04-24 1995-04-18 Ricoh Company, Ltd. Image area discriminating device
US5680463A (en) * 1993-12-21 1997-10-21 Francotyp-Postalia Ag & Co. Method and arrangement for generating and checking a security imprint
DE102004014547A1 (de) * 2004-03-23 2005-12-29 Koenig & Bauer Ag Verfahren zur frühzeitigen Erkennung einer Abweichung in von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildern einer laufenden Produktion

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19536170A1 (de) * 1995-09-29 1997-04-03 Ibm Ermittlung von Schwellwerten bei der Digitalisierung von Bildern durch eine Verteilungsanalyse der Informationen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2846627B2 (de) * 1977-11-02 1980-01-10 Hughes Aircraft Co., Culver City, Calif. (V.St.A.) Korrelations-Verfolgungsgerät
DE2937340B2 (de) * 1978-09-21 1981-05-14 Compagnie Industrielle des Télécommunications CIT-ALCATEL S.A., 75008 Paris Schaltungsanordnung zur Digitalisierung eines Bildabtastsignals
EP0070161A2 (de) * 1981-07-09 1983-01-19 Xerox Corporation Vorrichtung und Verfahren für die adaptive Bestimmung einer Schwellenhöhe
DE3242734A1 (de) * 1981-11-20 1983-05-26 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, 5621 Eindhoven Anordnung zum dynamischen einstellen einer schwarz/weiss-entscheidungsschwelle bei der bearbeitung von bildern mit graustufen
DE3203559A1 (de) * 1982-02-03 1983-08-11 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren und schaltungsanordnung zum umsetzen von analogen abtastsignalen in binaere rechtecksignale

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2846627B2 (de) * 1977-11-02 1980-01-10 Hughes Aircraft Co., Culver City, Calif. (V.St.A.) Korrelations-Verfolgungsgerät
DE2937340B2 (de) * 1978-09-21 1981-05-14 Compagnie Industrielle des Télécommunications CIT-ALCATEL S.A., 75008 Paris Schaltungsanordnung zur Digitalisierung eines Bildabtastsignals
EP0070161A2 (de) * 1981-07-09 1983-01-19 Xerox Corporation Vorrichtung und Verfahren für die adaptive Bestimmung einer Schwellenhöhe
DE3242734A1 (de) * 1981-11-20 1983-05-26 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, 5621 Eindhoven Anordnung zum dynamischen einstellen einer schwarz/weiss-entscheidungsschwelle bei der bearbeitung von bildern mit graustufen
DE3203559A1 (de) * 1982-02-03 1983-08-11 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren und schaltungsanordnung zum umsetzen von analogen abtastsignalen in binaere rechtecksignale

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IBM Journal of Research and Development, Vol.12, 1968, S.354-363 *
JUNGE, H.-D.: Lexikon Elektronik, 1.Aufl., Weinheim: Physik Verlag, 1978, S.296 *
PRATT, W.K.: Digital Image Processing, John Wiley u. Sons, Nrw York, 1978, S.534ff. *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3838730A1 (de) * 1987-11-16 1989-05-24 Canon Kk Verfahren und vorrichtung zur bildverarbeitung
US5325448A (en) * 1987-11-16 1994-06-28 Canon Kabushiki Kaisha Image treatment method and apparatus with error dispersion and controllable quantization
US6285464B1 (en) * 1987-11-16 2001-09-04 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus and method for producing a half-tone image
FR2652971A1 (fr) * 1989-10-09 1991-04-12 Sagem Dispositif de transformation d'un signal d'analyse d'image en un signal binaire.
EP0423018A1 (de) * 1989-10-09 1991-04-17 Societe D'applications Generales D'electricite Et De Mecanique S A G E M Einrichtung zur Transformation eines Bildanalysesignals in ein binäres Signal
DE4102587A1 (de) * 1990-01-31 1991-08-01 Hitachi Ltd Verfahren und einheit zur binaeren bildverarbeitung sowie verfahren und einheit zur zeichenerkennung
US5408339A (en) * 1990-04-24 1995-04-18 Ricoh Company, Ltd. Image area discriminating device
US5680463A (en) * 1993-12-21 1997-10-21 Francotyp-Postalia Ag & Co. Method and arrangement for generating and checking a security imprint
DE102004014547A1 (de) * 2004-03-23 2005-12-29 Koenig & Bauer Ag Verfahren zur frühzeitigen Erkennung einer Abweichung in von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildern einer laufenden Produktion
US7650019B2 (en) 2004-03-23 2010-01-19 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Method for the early identification of a deviation in the printed images that have been created by a printing press during continuous production
DE102004014547B4 (de) * 2004-03-23 2010-06-10 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Verfahren zur frühzeitigen Erkennung einer Abweichung in von einer Druckmaschine erzeugten Druckbildern einer laufenden Produktion

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