DE3545951A1

DE3545951A1 - Bildverarbeitungsgeraet

Info

Publication number: DE3545951A1
Application number: DE19853545951
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Kawasaki Kanagawa Ogino; Hiroshi Tokio/Tokyo Tanioka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1986-08-14
Also published as: GB2170372A; GB2170372B; DE3545951C2; US4821334A; GB8531678D0

Description

Wenn bei einem herkoeramlichen Bildverarbeitungageraet eine Vorlage, die sowohl Zeichen als auch Punktbilder enthaelt, wiedergegeben oder codiert und uebertragen wird, kann nicht an der ganzen Vorlage eine identische Wiedergabeverarbeitung oder Codierung/Decodierung durchgefuehrt werden, da die Vorlage verschiedene Bildtoene (d.h. Bildeigenschaften oder -charakteristika) aufweist. Die in der Vorlage enthaltenen unterschiedlichen Bildtoene muessen daher unterschieden werden, was bereits auf vielerlei Weise versucht wurde. Es ist jedoch schwierig, ein Bildverarbeitungsgeraet zu schaffen, mit dem unterschiedliche Bildtoene mit einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit und einem geringen technischen Aufwand unterscheidbar sind. Darueberhinaus ist es schwierig, ein Punktbild von einem Linienbild, wie z.B. einem solchen aus Buchstaben, genau zu unterscheiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bildverarbeitungageraet zu schaffen, mit dem die genannten Nachteile vermieden werden und das Bilder mit hoher Qualitaet reproduziert.

Weiterhin soll ein Bildverarbeitungageraet geschaffen werden, mit dem Bilder mit guter Reproduzierbarkeit wiedergegeben werden koennen.

Darueber hinaua soll ein Bildverarbeitungageraet, das eine Bild-Unteracheidungsfunktion hat, verbessert werden.

Weiterhin soll ein Bildverarbeitungsgeraet geschaffen werden, das einen geringeren technischen Aufwand erfordert und mit dem unterschiedliche Bildtoene mit hoher Geschwindigkeit unterschieden werden koennen.

Oarueber hinaus soll ein Bildverarbeitungsgeraet geschaffen werden, mit dem unterschiedliche Bildtoene sehr genau unterschieden werden koennen.

Schlieaalich soll ein Bildverarbeitungsgeraet geschaffen werden, mit dem Bilder mit hoher Qualitaet bei gleichzeitig einfachem Aufbau des Geraets erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen geloeat.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Be-Schreibung von Ausfuehrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung naeher erlaeutert. Es zeigen:

Fig.l das Blockachaltbild eines ersten Auafuehrungabeiapiela des Bildverarbeitungsgeraeta,

Fig.2A, 2B und 2C eine bildpunktmaeaaige Erlaeuterung einea von dem in der Fig.l gezeigten Bildverarbeitungageraet durchgefuehrten Bi1dton-Unteracheidungsverfahrene,

Fig.3 das Schaltbild einer Diskriminierungsachaltung 13 des in der Fig.l gezeigten Bildverarbeitungageraeta,

Fig.4A, 4B und 4C eine bildpunktmaesaige Erlaeuterung eines von einen» zweiten Aus-

·■■- - ■; """r

fuehrungsbeispiel dee Bildverarbeitungageraets durchgefuehrten Bildton-Unterscheidungsverfahrens, und

Fig.5 das Schaltbild einer Diskriminierungsacheltung 13 dea zweiten Auafuehrungabeispiela des Bildverarbeitungageraeta.

Genaeea Fig.l weist eine Bild-Leseeinheit 16 einen Bildaenaor wie z.B. eine Ladungakopplungavorrichtung <CCD) auf, mit dem eine Vorlage gelesen wird. Die Bild-Leseeinheit erzeugt Bilddaten IS, die 6-Bit breit sind. Der Bildaensor ist ein Zeilensensor, mit dem die Vorlage entlang einer 2eilenrichtung (naemlich der Hauptabtastrichtung) elektrisch und entlang einer zur Zeilenrichtung senkrechten Richtung (naemlich der Unterabtastrichtung) mechanisch abgetastet wird. Eine zweidimensional Glaettungsachaltung glaettet die 6-Bit breiten Bilddaten IS in zwei Dimensionen. Eine Dither-Verarbeitungsschaltung (oder nach dem Dither-Ver£ahren arbeitende Binaer-Umsetzungeachaltung) unterzieht ein geglaettetes Signal SS (naemlich die von der zweidimenaionalen Glaettungsschaltung geglaetten Bilddaten) in Uebereinatimmung mit einer vorgegebenen Dither-Matrix derart einer Dither-Verarbeitung, dass die Bilddaten in ein Binaeraignal DS umgesetzt werden, das von Moire befreit ist. Eine Binaer-Umsetzungsachaltung 12 empfaengt die 6-Bit breiten Bilddaten IS und setzt sie in ein Binaersignal HS ura, indem aie das geglaettete Signal SS als Schwellenwert verwendet.

Dadurch, daaa die geglaetteten Bilddaten SS als Schwellenwert verwendet werden, kann selbst ein solcher Zeichenbereich, der von einem Hintergrundbild (d.h. der Blattatruktur der Vorlage) kaum zu unterscheiden ist, extrahiert und wiedergegeben werden. Eine Diekriminierungsschaltung 13 empfaengt von der Binaer-Umaetzungaachaltung 12 daa Binaeraignal HS (das ein hochaufloeaendea Signal ist) und unterscheidet die Bildtoene. Die Diskriminierungeschaltung 13 zaehlt in einer das interessierende Bildelement umgebenden Matrix gewisse Bildeigenechaften bzw. Merkmale, die spaeter naeher erlaeutert werden. Diese Merkmale werden

einer Schwellenwertbearbeitung unterzogen, um die Bildtoene zu unterscheiden. Das auf diese Weise gewonnene Unteracheidungsergebnis RE wird dazu verwendet, durch Ansteuern eines Schalters 15 eines der beiden Binaersignale HS oder DS auszuwaehlen und das ausgewaehlte Binaersignal einem Drucker 14 wie z.B. einem Laaerstrahldrucker zuzufuehren. Die Diskriminierungsschaltung 13 waehlt dabei das Binaersignal DS, bei dem Moire unterdrueckt bzw. ausgeblendet ist, dann aus, wenn daa interessierende Bildelement als zu einem Punktbereich gehoerend eingestuft wird, waehrend es das Binaeraignal HS dann auawaehlt, wenn das interessierende Bildelement, wie z.B. ein Buchstabe, als zu einem Linien- oder Zeilenbereich gehoerend eingestuft wird.

Die zweidimensional Glaettungsschaltung 10 gemaesa Fig.l ist in der japanischen Patentanmeldung Nr. 246131/1984 der Anmelderin in naeheren Einzelheiten erlaeutert, weshalb an dieser Stelle auf eine genaue Beschreibung verzichtet werden soll.

Nachfolgend wird die Diskriminierungsschaltung 13 gemaess Fig.l naeher erlaeutert. Des besseren Verstaendnisaes halber soll zunaechst das Diskriminierungs- bzw. Unterscheidungsverfahren beschrieben werden, daa bei diesem ersten Ausfuehrungssbeispiel durchgefuehrt wird. Dabei werden die folgenden zwei Bildeigenschaften untersucht bzw. betrachtet, um ein Zeichenoder Buchstabenbild von einem Punktbild zu unterscheiden:

(1) Der Unterschied zwiachen den Eigenschaften eines Zeichen- und eines Punktbilds haengt gewoehnlich von ihren raeumlichen Haeufigkeiten ab. So hat ein Punktbild eine hohe raeumliche Haeufigkeit in zwei zueinander senkrechten Richtungen, waehrend ein Linienbild, wie z.B. ein Zeichen, eine hohe raeumliche Haeufigkeit in einer dieser Richtungen hat.

(2) Punkte werden als eine Anhaeufung von kreisfoermigen Punkten betrachtet, waehrend sich

ein Zeichen (wie vor allem ein Kan]i-Zeichen) aus einer Anhaeufung oder Mehrzahl einander achneidender Linien zusammensetzt.

Das bei dem ersten Auafuehrungsbeiapiel der Diakriminierungsachaltung verwendete Unterscheidungsverfahren baaiert auf dem Unterschied in den raeumlichen Haeufigkeiten der Punkt- und Linienbilder. Dabei kann ein Zeichen (wie z.B. ein Kanji-Zeichen), das von einem herkoemmlichen Geraet irrtuemlich bereits als Punktbild eingestuft worden waere, selbst noch von einem solchen Punktbild unterschieden werden, das eine grosse Zahl von Linien aufweist, einem hochaufloesendem Einzelpunktbild also»

Bei dem nachfolgend erlaeuterten Ausfuehrungsbeispiel wird eine Bildeigenschaft Pf(x,y) jedea Bildelemente berechnet, um dessen Bildton zu identifizieren.

In dem ein binaerea Bildelement P(x,y> umgebenden Bereich aus den binaeren Bildelementen (2n+l)x<2m+l), wobei η und m jeweils ganze Zahlen sind, ist die Bildeigenschaft Pf(X,y) wie folgt definiert (Gleichung Cl]):

m Pf(x,y) = ^_

i=-m

C-Pi-I,O) UND P(O,-1) + P(I-,0) UND P(O, -1> + P(-l,0> UND P(O-,D * P(Q,1> "UND P(1,0) ]

wobei gilt:

P(I,s) - P(x + i,y + ]-> EXOR P(x + i + l,y-^j+s)

Dabei bezeichnet UND eine logische UND-Verknuepfung, waehrend EXOR eine logische exklusiv-ODER-Verknuepfung bezeichnet.

Die Fig.2A bia 2C zeigen binaere Bildmatrizen in der Umgebung eines binaeren Bildelements P(x,y), um die physikalische Bedeutung der

Bildeigenschaft Pf(χ,y) aufzuzeigen. Hierbei ist zu beachten, dass das binaere Bild von dem Binaersignal HS der Binaer-Umaetzungsschaltung 12 dargestellt wird.

Die Fig.2A bis 2C zeigen die binaeren Zustaende von 25 Bildelementen einschliesslich des interessierenden Bildelements P(x,y), das jeweils das Bildelement im Zentrum der Matrix ist. Ein schwarzer Punkt "Q" bezeichnet ein schwarzes Bildelement und ein Kreis "O" ^e^ⁿ weisees Bildelement. Wenn das interessierende Bildelement den Pegel "schwarz" hat, ist es mit dem Symbol "®" bezeichnet, waehrend es mit dem Symbol "(S)" bezeichnet ist, wenn es den Pegel "weias" hat. Aua den Fig.2A bis 2C ist zu erkennen, dass die Unabhaengigkeit und die Linearitaet des interessierenden Bildelements P(x,y) bezueglich der vier benachbarten Bildelemente P(X-I,y), P(x+l,y>, P(x,y-1), P(x,y+1> in Uebereinstimmung mit den Zustaenden dieser Bildelemente bestimmt werden kann. So gilt gemaess Fig.2A :

PC-I,0> = P(x,y) EXOR P(x-l,y> = 0

P(I,0> = P(x„y> EXOR P(x+l,y> = 1

P(O,-1) = P(x,y) EXOR P(x,y-1) = 1

P(0,1) = P(x,y) EXOR P(x,y+1> = 0

woraus folgt, dass :

P ( -1	,0)	UND	P(O,	*~ X J**	= 0
P(I,	0)	UND	P(O,	-1)	= 1
PC-I	,0)	UND	P(O,	1)	= 0
P(O,	1)	UND	P(I,	0)	= 0

Demzufolge gibt es eine Reihe bzw. Bildelementanordnung P(x,y-1) -> P(x,y) -> P(x+l,y), bei der die Pegel zweier im rechten Winkel zum interessierenden Bildelement benachbarter Bildelemente (naemlich PCx,y-1) und P(x+l,y>) bezueglich diesem gleichzeitig invers sind. Diese Bildelementanordnung wird nachfolgend als Inversanordnung bezeichnet. Die Anzahl derartiger Inversanordnungen um das interessierende Bildelement herum wird entsprech-

end gezaehlt und die Summen der Inversanordnungen aller Bildelemente um das interessierende Bildelement herum werden aufsummiert, um die Bildeigenachaft Pf<x,y) zu erhalten.

Nachfolgend wird der Unterschied zwischen einer Punktbildeigenschaft. Pf(x,y) und einer Zeichenbildeigenschaft Pf<x,y) unter Bezugnahme auf die Fig.2B bis 2C naeher erlaeutert. So zeigt Fig.2B die Zuataende der Bildelemente fuer ein Punktbild. Wenn η und m in Gleichung Cl] 1 sind, ergibt sich Pf<x,y> zu 16. In gleicher Weise zeigt Fig.2C den Zustand der Bildelemente bei einer duennen Linie, wobei Pf<x,y> den Wert 0 annimmt. Wenn die Bildeigenachaft Pf<x,y) daher mit einem Schwellenwert verglichen wird, ist es prinzipiell moeglich, einen einem Punktbild entsprechenden Bereich von einem solchen zu unterscheiden, der einem Linienbild wie etwa einem Zeichen entspricht.

Wenn Pf(x,y> > K ist, gehoert das interessierende Bildelement demzufolge zu einem Punktbildbereich, waehrend es zu einem Linienbildbereich gehoert, wenn Pf<x,y) < oder = K ist=

Unter Verwendung dieses Verfahrens werden Punkt- und Linienbilder mit 100 und mehr Linien pro Inch voneinander unterschieden. Das Punktbild wird von der Dither-Verarbeitungsschaltung 11 gemaess Fig.l einer Dither-Verarbeitung mit Moire-Unterdrueckung unterzogen, wohingegen das Linienbild von der Binaer-Umsetzungaschaltung 12 in ein Binaersignal gewandelt wird. In diesem Fall werden gute Ergebniese erzielt, wenn m und η mit 3 und K mit 16 bis 20 gewaehlt werden.

Nachfolgend wird der Schaltungaaufbau der Diakriminierungeachaltung 13 unter Bezugnahme auf Fig.3 erlaeutert, die das vorbeachriebene Verfahren durch Zaehlen der Bildeigenschaften Pf(x,y) in einer das interessierende Bildelement einschliessenden Matrix aus 6x6 Bildelementen durchfuehrt.

Statische RAM's 1-1 bia 1-7 mit einer Speicherkapazitaet von 4 Kbit empfangen der Reihe nach die Binaeraignale HS und verzoegerm sie um eine Zeile entlang der Unterabtastrichtung. Verzoegerungs-Flipflopa 2-1 bis 2-8 (nachfolgend als D-F/F bezeichnet) verzoegern das Eingangssignal HS eines Anschlusses T bzw. die Auagangsaignale der statischen RAM's 1-1 bis 1-7 um ein Bildelement bezueglich der Hauptabtastrichtung. Weitere D-F/F's 3-1 bis 3-6 verzoegern die Ausgangaaignale der D-F/F'a 2-2 bis 2-7 um ein Bildelement. Daher kann ein der Vorlage entsprechendes zweidimenaionales Binaerbild, das in Unterabtastrichtung aus 8 und in Hauptabtastrichtung aus 3 Bildelementen besteht, gleichzeitig an den Ausgaengen der atatischen RAM's 1-1 bia 1-7 und der D-F/F's 2-1 bis 2-8 sowie 3-1 bia 3-6 erfasst werden. Exkluaiv-ODER-Gatter 4-1 bis 4-19 (nachfolgend mit EXOR-Gatter bezeichnet) fuehren mit denjenigen Bildelementen eine Exklusiv-ODER-Verknuepfung durch, die an die den Ausgangssignalen der D-F/F's 2-2 bis 2-7 entsprechenden sechs Bildelemente angrenzen, Featapeicher bzw. ROM'a 5-1 und 5-2 empfangen daa Verknuepfungaergebnia der neunzehn EXOR-Gatter, beatimmen, ob die zwei im rechten Winkel angrenzenden Bildelemente unter dieaen aecha Bildelementen bezueglich dea interesaierenden Bildelementa invers sind oder nicht, und summieren die derart ermittelten Inveraanordnungen auf. Bei diesem Auafuehrungabeiapiel haben die ROM'a 5-1 und 5-2 eine Kapazitaet von 2 hoch 10 (= 1 K) Worten. Daa Auagangssignal dea EXOR-Gattera 4-10 wird den ROM'a 5-1 und 5-2 ebenfalls zugefuehrt, so dass diese die Unterscheidung und das Aufsummieren in Einheiten zu drei Bildelementen durchfuehren. Die Auagangssignale der ROM's 5-1 und 5-2 werden von einem Addierer 6 summiert. Ein entsprechendes Summensignal dea Addierera 6 wird ueber D-F/F's 7-1 bis 7-5 Addierern 8-1 bis 8-3 zugefuehrt, um es der Reihe nach zu verzoegern. Die

Addierer 8-1 bia 8-3 addieren die vorstehenden Berechnuneergebnieae von jeweils zwei Zeilen. Ein Summensignal von jedem Addierer wird einem ROM 9 zugefuehrt. Den Adresseingaengen des ROM's 9 wird daher ein Signal zugefuehrt, das der Bildeigenschaft Pf<x,y> entspricht, die gemaeas Gleichung [13 aus der 6x6-Bildelementmatrix bestimmt wurde. Im ROM 9 ist eine Tabelle gespeichert, deren Adressen von den Summensignalen der Addierer 8-1 bis 8-3 angesprochen werden. In der Tabelle sind 1-Bit-Unterscheidungsergebnisse RE abgelegt, die angeben, ob ein Eingangebild bzw. -bildelement ein Punkt- oder ein Linienbild ist. Das ROM 9 empfaengt also die BiIdeigenschaften Pf<x,y> und bildet daraus ein Vergleichsergebnis in For» des 1-Bit-Unterscheidungsergebnisses RE, das angibt, ob die Bildeigenschaft PfCx,y) groesser als der Wert K ist oder nicht.

Gemaess Fig.3 kann daher die Bildunterscheidung mittels einer einfachen Schaltungsanordnung unter Verwendung von Speichern wie RAM's und ROM's sowie von Gatterschaltungen in Echtzeit durchgefueht werden.

Nachfolgend wird ein zweites Ausfuehrugsbeispiel der Diskrirainierungsschaltung unter Bezugnahme auf die Fig.4A bis 4C und Fig.5 naeher erlaeutert. Da die uebrigen Bioecke des Bildverarbeitungsgeraeta gemaese Fig.l dabei unveraendert bleiben, wird auf eine nochmalige Erlaeuterung derselben verzichtet. Zunaechst soll das Unteracheidungsverfahren dieses Ausfuehrungsbeiapiels beschrieben werden.

Das zweite Ausfuehrungabeiapiel basiert ebenfalls auf den beiden Bildeigenschaften zur Unterscheidung eines Punktbilds von einem Linienbild wie einem Zeichen, die bereits anhand des ersten Ausfuehrungabeiapiels angegeben wurden. Das zweite Ausfuehrungabeiapiel des Bildverarbeitungs-

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geraets basiert insbesondere auf dem Unterschied in den Haeufigkeitskomponenten zwischen einem Punkt- und einem Linienbild. Dadurch ist es moeglich, ein Zeichen, das von einem herkoemmlichen Geraet irrtuemlich bereits als Punktbild eingestuft worden waere, selbst noch von einem solchen Punktbild zu unterschieden, das eine grosse Zahl von Linien aufweist bzw. eine hohe Aufloesung hat.

Bei dem zweiten Ausfuehrungsbeispiel wird die Bildeigenschaft Pf(x,y) jedes Bildelementa in gleicher Weise wie beim ersten Ausfuehrungabeispiel berechnet, um dessen Bildton zu bestimmen.

In dem das binaere Bildelement P(x,y) umgebenden Bereich aus den blnaeren Bildelementen (2n+l)x(2m+l), wobei η und m jeweils ganze Zahlen sind, ist die Bildeigenschaft Pf(x,y) wie folgt definiert (Gleichung C23):

η m

Pf(x,y) = J>^~ ]>~ j=-n i=-m

£ P(~l,-1> UND P(+l,+i> + P(O,-1) UND P(O,+1) + P(+l,-l) UND P(-l,+l) + P(-l,0) UND P(+l,0) ]

wobei gilt:

P(I,s) = P(x+i,y+j) EXOR P(x+i+1,y+j+s>

Dabei bezeichnet UND wiederrum die logische UND-Verknuepfung, waehrend EXOR die logische exklusiv-ODER-Verknuepfung bezeichnet. Darueber hinaus muessen die folgenden Bedingungen erfuellt sein :

P(x,y) + P(x~l,y) <■ P(x + l,y) =4= 0

P(x,y> + P(x-l,y) «■ P(x + l,y") =|= 3

P(x,y) + P(x,y-1) <- P(x,y + 1) Φ 0

P(x,y> + P(x,y-1) + P(x,y+1) Φ 3

Die Fig.4A bis 4C zeigen binaere Bildmatrizen

in der Umgebung eines binaeren Bildelements P(x,y), um die physikalische Bedeutung der Bildeigenschaft Pf(x,y) aufzuzeigen. Hierbei ist zu beachten, dass das binaere Bild von dem Binaersignal HS der Binaer-Umsetzungsschaltung 12 dargestellt wird.

Die Fig.4A bis 4C zeigen die binaeren Zustaende von 25 Bildelementen einschliesslich des interessierenden Bildelements P(x,y), das jeweils das Bildelement im Zentrum der Matrix ist. Ein schwarzer Punkt "φ" bezeichnet ein schwarzes Bildelement und ein Kreis "O" ein weisaes Bildelement. Wenn das interessierende Bildelement den Pegel "schwarz" hat, ist es mit dem Symbol "(·)" bezeichnet, waehrend es mit dem Symbol "(5)" bezeichnet ist, wenn es den Pegel "weiss" hat. Aus den Fig.4A bis 4C ist zu erkennen, dass die Unabhaenglgkeit und die Linearitaet des interessierenden Bildelements P(x,y> bezueglich der acht benachbarten Bildelemente P(X-I,y), P(x+l,y), P(x,y-1>, P<x,y+1>, P(X-I,y-1), P(x-fl,y + l>, P(x+l,y-l> und P(x-l in Uebereinstimmung mit den Zustaenden dieser Bildelemente bestimmt werden kann. So gilt genvaesa Fig.4A :

P C -1,0 )
P(I,0)
P(O,-1)
P(O,1)

P(-i,-i

P(1,1)
P(I,-1)

P (χ, y ) P(x,y) P (χ , y ) P(x,y) P(x,y) P(x,y> P(x,y) P(x,y)

EXOR	P(X-I,y)	= 0
EXOR	P(Xf1,y)	= 1
EXOR	P(x,y-1)	= 1
EXOR	P(x,yf1)	= 0
EXOR	P(X-I,y-1)	= 1
EXOR	P(XfI,y⁺l)
EXOR	P(Xf1,y-1)	= 0
EXOR	P(X-I,yfl)	= 0

woraus folgt, dass

P(O,-1)
P (1, -1)

UND UND UND UND

P(I,1) P(O₁₁I) P(-l,l P<l„0)

_ A

■=' 0

= 0

Demzufolge gibt es eine Reihe bzw, Bildelementanordnung P(x-1,y-1) -> P(x,y) -> P(x+l,y+l), bei der die Pegel zweier im rechten Winkel zum in-

tereaaierenden Bildelement benachbarter BiIdelejnente (naemlich P(x-l,y-l> und P(x+l,y+l)> bezueglich diesem gleichzeitig invera aind und daher eine Inveraanordnung bilden. Die Anzahl derartiger Inveraanordnungen um das interessierende Bildelement herum wird entsprechend gezaehlt und die Summen der Inversanordnungen aller Bildelemente um das interessierende Bildelement herum werden aufsummiert, um die Bildeigenschaft Pf(x,y) zu bestimmen.

Nachfolgend wird der Unterschied zwischen einer Punktbildeigenachaft Pf<x,y) und einer Zeichenbildeigenschaft Pf<x,y) unter Bezugnahme auf die Fig.4B bis 4C naeher erlaeutert. So zeigt Fig.4B die Zuataende der Bildelemente fuer ein Punktbild. Wenn η und m in Gleichung C2D 1 sind, ergibt sich Pf(x,y) zu 20. In gleicher Weise zeigt Fig.4C den Zustand der Bildelemente bei einer duennen Linie, wobei Pf<x,y) den Wert 0 annimmt. Wenn die Bildeigenschaft Pf(X,y> daher mit einem Schwellenwert verglichen wird, ist es prinzipiell moeglich, einen einem Punktbild entsprechenden Bereich von einem solchen zu unterscheiden, der einem aus Linien bestehenden Bild wie z.B. einem Zeichen entspricht.

Wenn Pf<x,y) > K ist, gehoert das interessierende Bildelement demzufolge zu einem Punktbildbereich, waehrend es zu einem Linienbildbereich gehoert, wenn Pf<x,y) < oder = K ist.

Unter Verwendung dieses Verfahrens sind Punkt- und Linienbilder mit 100 und mehr Linien pro Inch voneinander unterscheidbar. Das Punktbild wird von der Dither-Verarbeitungsschaltung 11 gemaeaa Fig.l einer Dither-Verarbeitung mit Moire-Unterdrueckung unterzogen, wohingegen das Linienbild von der Binaer-Umsetzungsschaltung 12 in ein Binaersignal gewandelt wird. In diesem Fall werden gute Ergebnisse erzielt, wenn m und η mit 3 und K mit 16 bia 20 gewaehlt werden.

Nachfolgend wird der Schaltungsaufbau der Diakriminierungsachaltung 13 unter Bezugnahme

auf Fig.5 erlaeutert, die das vorbeschriebene Verfahren durch Zaehlen der Bildeigenschaften PfCx,y) in einer das interessierende Bildelement einschlieasenden Matrix aus 6x6 Bildelementen durchfuehrt.

Statische RAM'a l'-l bis l'-7 mit einer Speicherkapazitaet von 4 Kbit empfangen der Reihe nach die Binaersignale HS und verzoegerm sie um eine Zeile entlang der Unterabtastrichtung. D-F/F's 2'-l bia 2'-8 verzoegern das Eingangssignal HS eines Anschlusses T bzw. die Ausgangasignale der statischen RAM's l'-l bis 1'-7 um ein Bildelement bezueglich der Hauptabtaatrichtung. Weitere D-F/F's 3'-l bis 3'-8 verzoegern die Ausgangssignale der D-F/F'a 2'-2 bis 2'-8 um ein Bildelement. Daher kann ein der Vorlage entsprechendes zweidimeneionalea Binaerbild, das in Unterabtastrichtung aus 8 und in Hauptabtastrichtung aus 3 Bildelementen besteht, gleichzeitig an den Ausgaengen der statischen RAM's l'-l bis l'-7 und der D-F/F's 2'-l bia 2'-8 sowie 3'-l bis 3'-8 erfasst werden. EXOR-Gatter 4'-1 bis 4'-23 fuehren mit denjenigen Bildelementen eine Exklusiv-QDER-Verknuepfung durch, die an die den Ausgangsaignalen der D-F/F's 2'-2 bia 2'-7 entsprechenden aechs Bildelemente angrenzen. ROM's 5'-l und 5'-2 wird das Verknuepfungsergebnia der dreiundzwanzig EXOR-Gatter zugefuehrt, bestimmen, ob die zwei im rechten Winkel angrenzenden Bildelemente unter diesen sechs Bildelementen bezueglich des interessierenden Bildelements invers sind oder nicht, und zaehlen die derart ermittelten Inveraanordnungen. Bei diesem zweiten Auafuehrungabeispiel haben die ROM's 5'-l und 5'-2 eine Kapazitaet von 2 hoch 12 <= 4 K) Worten. Das Ausgangssignel des EXOR-Gattera 4'-12 wird den ROM's 5'-l und 5'-2 ebenfalls zugefuehrt, so dass diese die Unterscheidung und das Aufsummieren in Einheiten zu drei Bildelementen durchfuehren. Die Ausgangssignale der ROM's 5'-l und 5.'-2 werden von einem Addierer 6'

addiert. Ein entsprechendes Summensignal des Addierers &' (d.h. der aufsummierte Wert der Inversanordnungen der sechs BiIdelemente) wird ueber D-F/F's 7'-l bis 7'-5 Addierern 8'-l bis 8'-3 zugefuehrt, um es der Reihe nach zu verzoegern. Die Addierer 8'-l bis 8'-3 addieren die vorstehenden Berechnunsergebnisse von jeweils zwei Linien. Ein Summensignal von jedem Addierer wird einem ROM 9' zugefuehrt. Den Adresseingaengen des ROM's 9' wird daher ein Signal zugefuehrt, das der Bildeigenschaft Pf(x,y> entspricht, die gemaess Gleichung C23 aus der 6x6-Bildelementmatrix bestimmt wurde. Im ROM 9' ist eine Tabelle gespeichert, deren Adressen von den Summensignalen der Addierer 8'-l bis 8'-3 angesprochen werden. In der Tabelle sind die 1-Bit-Unterscheidungsergebnisse RE abgelegt, die angeben, ob ein Eingangebild bzw. -bildelement ein Punkt- oder ein Linienbild ist. Das ROM S' empfaengt daher die Bildeigenschaften Pf(x,y) und bildet daraus ein Vergleichsergebnis in Form des 1-Bit-Unterscheidungeergebnisses RE, das angibt, ob die Bildeigenschaft Pf(x,y) groesser als der Wert K ist oder nicht.

Gemaess Fig.5 kann demzufolge die Bildunterscheidung mittels einer einfachen Schaltungsanordnung unter Verwendung von Speichern wie RAM's und ROM's sowie von Gatterschaltungen in Echtzeit durchgefueht werden.

Das beschriebene Bildverarbeitungsgeraet kann einen Bildton in Uebereinstimmung mit der raeumlichen Haeufigkeit sowie der Linearitaet unterscheiden, so dass das Bild mit hoher Praezision unterschieden werden kann. So kann insbesondere ein Bild, das wie z.B. ein Kanji-Zeichen aus duennen Linien besteht, hoechst genau von einem Einzelpunktbild unterschieden werden.

Bei den beschriebenen Ausfuehrungsbeispielen

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wurde daa geglaettete Signal SS als Schwellenwert verwendet. Die 6-Bit breiten Bilddaten wurden in daa Binaersignal HS umgesetzt. Unter Verwendung dieaea Binaersignals HS wurde jedes intereasierende Bildelement unterschieden bzw. eingestuft. Ea iat jedoch auch moeglich, die Bilddaten IS in ein Binaersignal umzusetzen und dieses zur Einatufung jedes interessierenden Bildelements heranzuziehen.

Vorstehend wurde ein Bildverarbeitungsgeraet beschrieben, das eine Bild-Leseeinheit, eine zweidimensional Glaettungsschaltung, eine Dither-Verarbeitungsschaltung, eine Binaer-Umsetzungsschaltung, eine Diskriminierungsschaltung, einen Schalter sowie einen Drucker aufweist. Ein von Moire befreites Binaersignal der Dither-Verarbeitungascheltung wird ueber den Schalter dem Drucker zugefuehrt, wenn die Diakriminierungsachaltung ein untersuchtes Bildelement als zu einem Punktbild gehoerend einatuft. Wenn die Diakrlminierungaachaltung das unterauchte Bildelement hingegen als zu einem Linienbild gehoerend einstuft, wird dem Drucker ueber den Schalter ein aus der Binaer-Umaetzungaachaltung stammendes Binaersignal zugefuehrt.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

.15 Bildverarbeitungsgeraet mit einer Eingabevorrichtung (16) zur Eingabe von Bildelementdaten CIS) sowie mit einer Verarbeitungseinrichtung (10-15) zur Vearbeitung der mittels der Eingabevorrichtung eingegebenen Bildelementdaten, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Diskriminierungseinrichtung (13) zur Unterscheidung eines BiIdtona der Bildelementdaten aufweist, die unter Zugrundelegung eines gerade untersuchten Bildelements (PCx,y)) und der dieses umgebenden Bildelemente eine Linienbildung des untersuchten Bildelemente bezueglich der es umgebenden Bildelemente feststellt und den Bildton des untersuchten Bildelements unter Zugrundelegung des Unterauchungaergebnisaea unterscheidet.

2) Bildverarbeitungsgeraet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diskriminierungseinrichtung (13) unter Zugrundelegung des gerade untersuchten Bildelements (P(x,y)) und der an dieses angrenzenden und es umgebenden Bildelemente sowohl raeumliche Haeufigkeits-

eigenschaften ala auch eine Linienbildung des untersuchten Bildelements bezueglich der es umgebenden Bildelemente feststellt und den Bildton des untersuchten Bildelements unterscheidet.

3) Bildverarbeitungsgeraet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diskriminierungseinrichtung (13) eine Recheneinrichtung (4-1 bis 4-19; 4'-l bis 4'-23) zur Berechnung einer Exklusiv-ODER-Summe sowohl des untersuchten als auch der dieses umgebenden Bildelemente sowie eine Einrichtung (5-1,5-2; 5'-l,5'-2> aufweist, die den Bildton des untersuchten Bildelements in Uebereinstimmung mit dem Berechnungsergebnis der Recheneinrichtung bestimmt.

4) Bildverarbeitungsgeraet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung eine Binaer-Umsetzungsschaltung (12) zur Umwandlung der eingegebenen Bildelementdaten in Binaerdaten (HS) aufweist und dass die Diskriminierungseinrichtung den Bildton des untersuchten Bildelements unter Verwendung der Binaerdaten unterscheidet.

5) Bildverarbeitungsgeraet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung eine erste Vearbeitungseinrichtung (10,11) zur Verarbeitung der eingegebenen Bildelementdaten in einer ersten Betriebsart, eine zweite Verarbeitungseinrichtung (12) zur Verarbeitung der eingegebenen Bildelementdaten in einer zweiten Betriebsart und eine Waehlvorrichtung (15) zur Auswahl entweder des Ausgangesignals der ersten oder des der zweiten Verarbeitungseinrichtung aufweist.

S) Bildverarbeitungsgeraet mit einer Eingabevor-

richtung (16) zur Eingabe von Bildelementdaten CIS) sowie mit einer Verarbeitungseinrichtung (10-15) zur Vearbeitung der mittels der Eingabevorrichtung eingegebenen Bildelementdaten, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Diskriminierungseinrichtung (13) zur Unterscheidung eines Bildtons der Bildelementdaten aufweist, die ihrerseits eine Recheneinrichtung zur Berechnung einer Exklusiv-ODER-Summe sowohl eines gerade untersuchten Bildelements (PCx,y)) als auch der dieses umgebenden Bildelemente sowie eine Einrichtung (5-1,5-2; 5'-l,5'-2) aufweist, die den Bildton des untersuchten Bildelements in Uebereinstimmung mit dem Berechnungsergebnis der Recheneinrichtung bestimmt.

7) Bildverarbeitungageraet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitüngaeinrichtung eine Binaer-Urasetzungsschaltung (12) zur Umwandlung der eingegebenen Bildelementdaten in Binaerdaten aufweist und dass die Diskriminierungseinrichtung den Bildton des untersuchten Bildelements unter Verwendung der Binaerdaten unterscheidet.

8) BiIdverarbeitungsgeraet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung eine Binaer-Umsetzungsschaltung (12) zur Umwandlung der eingegebenen Bildelementdaten in Binaerdaten (HS) aufweist und dass die Diskriminierungseinrichtung den Bildton des untersuchten Bildelements unter Verwendung der Binaerdaten unterscheidet.

9) Bildverarbeitungageraet mit einer Eingabevorrichtung <16) zur Eingabe von Bildelementdaten (IS) sowie mit einer Verarbeitungseinrichtung (10-15) zur Vearbeitung der mittels der Eingabevorrichtung eingegebenen Bildelementdaten, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Binaer-Umsetzungs-

schaltung <12) zur Umwandlung der eingegebenen Bildelementdaten in Binaerdaten (HS) aowie eine Diskriminierungseinrichtung (13) zum Empfang
der Binaerdaten von der Binaer-Umsetzungsschaltung und zur Unterscheidung eines Bildtons des gerade untersuchten Binaerdatums unter Zugrundelegung des gerade untersuchten Binaerdatums sowie der diesem benachbarten Binaerdaten aufweist.