DE3545951C2

DE3545951C2 -

Info

Publication number: DE3545951C2
Application number: DE3545951A
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Kawasaki Kanagawa Jp Ogino; Hiroshi Tokio/Tokyo Jp Tanioka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1991-07-25
Also published as: GB2170372A; DE3545951A1; GB8531678D0; GB2170372B; US4821334A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bilddaten-Verarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Sie geht von einem Stand der Technik aus, wie er in der DE 34 19 693 A1 beschrieben ist. Diese offenbart ein Gerät zur Verarbeitung von Bilddaten in Form von Bildsignalen, die von einer Abtasteinrichtung geliefert und anschließend von einer Verarbeitungseinrichtung einer Bildverarbeitung unterzogen werden. Die Verarbeitungseinrichtung ist in zwei Betriebsarten betreibbar, nämlich in einer ersten, in der die zugeführten Bilddaten einer Ditherverarbeitung unterzogen werden, sowie einer zweiten, in der eine binäre Digitalisierung durchgeführt wird. Die jeweilige Betriebsart wird von einer Diskriminierungseinrichtung eingestellt, die den Bildton der Bilddaten untersucht und anhand des Ergebnisses dieser Untersuchung die dem jeweiligen Bildton bzw. der Bildeinheit jeweils angemessene Betriebsart wählt.

In dem Aufsatz "Pictorial Data Analysis" sind Verfahren beschrieben, mit denen die bei der Darstellung von schrägen Linien mittels Bildpunkten auftretenden Probleme der Stufenbildung gelöst werden sollen.

Der Bildton wird untersucht, indem die Bilddaten in Blöcke von 4 × 4 Bildelementen unterteilt wird, wobei für jeden Block ein Maximalwert Lmax und ein Minimalwert Lmin der Dichten der jeweiligen Bildelemente gesucht und die Differenz Lmax-Lmin mit einem vorgegebenen Parameter verglichen wird. Wenn die Differenz über dem Wert des Parameters liegt, wird in der Verarbeitungseinrichtung die Binärdarstellung eingestellt, wohingegen die Ditherverarbeitung eingestellt wird, wenn die Differenz kleiner als der Parameter ist.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß es mit dem bekannten Gerät schwierig ist, ein Halbtonbild, bei dem eine Ditherverarbeitung zu den besten Ergebnissen führt, von einem Zeichenbild, d. h. einem aus zahlreichen dünnen Linien bestehenden Bild, sicher zu unterscheiden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Bilddaten-Verarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß eine exakte Unterscheidung zwischen einem Halbton- und einem Linienbildbereich sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Durch die angegebene Art der Diskriminierung des Bildinhalts können Halbtonbilder exakt von Zeichenbildern unterschieden werden, so daß stets die den jeweiligen Bilddaten am besten angepaßte Verarbeitung durchgeführt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des Bildverarbeitungsgeräts,

Fig. 2A, 2B und 2C eine bildpunktmäßige Erläuterung eines von dem in der Fig. 1 gezeigten Bildverarbeitungsgerät durchgeführten Bildton-Unterscheidungsverfahrens,

Fig. 3 das Schaltbild einer Diskriminierungsschaltung 13 des in der Fig. 1 gezeigten Bildverarbeitungsgeräts,

Fig. 4A, 4B und 4C eine bildpunktmäßige Erläuterung eines von einem zweiten Ausführungsbeispiel des Bildverarbeitungsgeräts durchgeführten Bildton-Unterscheidungsverfahrens, und

Fig. 5 das Schaltbild einer Diskriminierungsschaltung 13 des zweiten Ausführungsbeispiels des Bildverarbeitungsgeräts.

Gemäß Fig. 1 weist eine Bild-Leseeinheit 16 einen Bildsensor, wie z. B. eine Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) auf, mit dem eine Vorlage gelesen wird. Die Bildleseeinheit erzeugt Bilddaten IS, die 6-Bit breit sind. Der Bildsensor ist ein Zeilensensor, mit dem die Vorlage entlang einer Zeilenrichtung (nämlich der Hauptabtastrichtung) elektrisch und entlang einer zur Zeilenrichtung senkrechten Richtung (nämlich der Unterabtastrichtung) mechanisch abgetastet wird. Eine zweidimensionale Glättungsschaltung 10 glättet die 6-Bit breiten Bilddaten IS in zwei Dimensionen. Eine Dither-Verarbeitungsschaltung 11 (oder nach dem Dither-Verfahren arbeitende Binär-Umsetzschaltung) unterzieht ein geglättetes Signal SS (nämlich die von der zweidimensionalen Glättungsschaltung geglätteten Bilddaten) in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Dither-Matrix derart einer Dither-Verarbeitung, daß die Bilddaten in ein Binärsignal DS umgesetzt werden, das von Moir´ befreit ist. Eine Binär-Umsetzungsschaltung 12 empfängt die 6-Bit breiten Bilddaten IS und setzt sie in ein Binärsignal HS um, indem sie das geglättete Signal SS als Schwellenwert verwendet.

Dadurch, daß die geglätteten Bilddaten SS als Schwellenwert verwendet werden, kann selbst ein solcher Zeichenbereich, der von einem Hintergrundbild (d. h. der Blattstruktur der Vorlage) kaum zu unterscheiden ist, extrahiert und wiedergegeben werden. Eine Diskriminierungsschaltung 13 empfängt von der Binär-Umsetzungsschaltung 12 das Binärsignal HS (das ein hochauflösendes Signal ist) und unterscheidet die Bildtöne. Die Diskriminierungsschaltung 13 zählt in einer das interessierende bzw. jeweils zu untersuchende Bildelement umgebenden Matrix gewisse Bildeigenschaften bzw. Merkmale, die später näher erläutert werden. Diese Merkmale werden einer Schwellenwertbearbeitung unterzogen, um die Bildtöne zu unterscheiden. Das auf diese Weise gewonnene Unterscheidungsergebnis RE wird dazu verwendet, durch Ansteuern eines Schalters 15 eines der beiden Binärsignale HS oder DS auszuwählen und das ausgewählte Binärsignal einem Drucker 14 wie z. B. einem Laserstrahldrucker zuzuführen. Die Diskriminierungsschaltung 13 wählt dabei das Binärsignal DS, bei dem Moir´ unterdrückt bzw. ausgeblendet ist, dann aus, wenn das interessierende Bildelement als zu einem Punktbereich gehörend eingestuft wird, während es das Binärsignal HS dann auswählt, wenn das interessierende Bildelement, wie z. B. ein Buchstabe, als zu einem Linien- oder Zeilenbereich gehörend eingestuft wird.

Die zweidimensionale Glättungsschaltung 10 gemäß Fig. 1 ist in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2 46 131/1984 ( JP-OS 61-1 25 683) der Anmelderin in näheren Einzelheiten erläutert, weshalb an dieser Stelle auf eine genaue Beschreibung verzichtet werden soll.

Nachfolgend wird die Diskriminierungsschaltung 13 gemäß Fig. 1 näher erläutert. Des besseren Verständnisses halber soll zunächst das Diskriminierungs- bzw. Unterscheidungsverfahren beschrieben werden, das bei diesem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Dabei werden die folgenden zwei Bildeigenschaften untersucht bzw. betrachtet, um ein Zeichen- oder Buchstabenbild von einem Punktbild zu unterscheiden:

(1) Der Unterschied zwischen den Eigenschaften eines Zeichen- und eines Punktbilds hängt gewöhnlich von ihren räumlichen Häufigkeiten ab. So hat ein Punktbild eine hohe räumliche Häufigkeit in zwei zueinander senkrechten Richtungen, während ein Linienbild, wie z. B. ein Zeichen, eine hohe räumliche Häufigkeit in einer dieser Richtungen hat.
(2) Punkte werden als eine Anhäufung von kreisförmigen Punkten betrachtet, während sich ein Zeichen (wie vor allem ein Kanji-Zeichen) aus einer Anhäufung oder Mehrzahl einander schneidender Linien zusammensetzt.

Das bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Diskriminierungsschaltung verwendete Unterscheidungsverfahren basiert auf dem Unterschied in den räumlichen Häufigkeiten der Punkt- und Linienbilder. Dabei kann ein Zeichen (wie z. B. ein Kanji-Zeichen), das von einem herkömmlichen Gerät irrtümlich bereits als Punktbild eingestuft worden wäre, selbst noch von einem solchen Punktbild unterschieden werden, das eine große Zahl von Linien aufweist, einem hochauflösenden Einzelpunktbild also.

Bei dem nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiel wird eine Bildeigenschaft pf(x,y) jedes Bildelements berechnet, um dessen Bildton zu identifizieren.

In dem ein binäres Bildelement P(x,y) umgebenden Bereich aus den binären Bildelementen (2n + 1) × (2m + 1), wobei n und m jeweils ganze Zahlen sind, ist die Bildeigenschaft pf(x,y) wie folgt definiert (Gleichung [1]):

[|P(-1,0) UND |P(0,-1) + |P(1,0) UND |P(0,-1)
+|P(-1,0) UND |P(0,1) + |P(0,1) UND |P(1,0)]

wobei gilt:

|P(-1,0) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i-1,y + j)
|P(0,-1) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i,y + j-1)
|P(0,1) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i,y + j + 1)
|P(1,0) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i + 1,y + j)

Dabei bezeichnet UND eine logische UND-Verknüpfung, während EXOR eine logische Exklusiv-ODER-Verknüpfung bezeichnet.

Die Fig. 2A bis 2C zeigen binäre Bildmatrizen in der Umgebung eines binären Bildelements P(x,y), um die physikalische Bedeutung der Bildeigenschaft pf(x,y) aufzuzeigen. Hierbei ist zu beachten, daß das binäre Bild von dem Binärsignal HS der Binär-Umsetzungsschaltung 12 dargestellt wird.

Die Fig. 2A bis 2C zeigen die binären Zustände von 25 Bildelementen einschließlich des interessierenden Bildelements P(x,y), das jeweils das Bildelement im Zentrum der Matrix ist. Ein schwarzer Punkt "⚫" bezeichnet ein schwarzes Bildelement und ein Kreis "○" ein weißes Bildelement. Wenn das interessierende Bildelement den Pegel "schwarz" hat, ist es mit dem Symbol "" bezeichnet, während es mit dem Symbol "" bezeichnet ist, wenn es den Pegel "weiß" hat. Aus den Fig. 2A bis 2C ist zu erkennen, daß die Unabhängigkeit und die Linearität des interessierenden Bildelements P(x,y) bezüglich der vier benachbarten Bildelemente P(x-1,y), P(x + 1,y), P(x,y-1), P(x,y + 1) in Übereinstimmung mit den Zuständen dieser Bildelemente bestimmt werden kann. So gilt gemäß Fig. 2A:

|P(-1,0) = P(x,y) EXOR P(x-1,y) = 0
|P(1,0) = P(x,y) EXOR P(x + 1,y) = 1
|P(0,-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(0,-1) = 0
|P(1,0) UND |P(0,-1) = 1
|P(-1,0) UND |P(0,1) = 0
|P(0,1) UND |P(1,0) = 0

Demzufolge gibt es eine Reihe bzw. Bildelementanordnung P(x,y-1) → P(x,y) → P(x + 1,y), bei der die Regel zweier im rechten Winkel zum interessierenden Bildelement benachbarter Bildelemente (nämlich P(x,y-1) und P(x + 1,y)) bezüglich diesem gleichzeitig invers sind. Diese Bildelementanordnung wird nachfolgend als Inversanordnung bezeichnet. Die Anzahl derartiger Inversanordnungen um das interessierende Bildelement herum wird entsprechend gezählt und die Summen der Inversanordnung aller Bildelemente um das interessierende Bildelement herum werden aufsummiert, um die Bildeigenschaft pf(x,y) zu erhalten.

Nachfolgend wird der Unterschied zwischen einer Punktbildeigenschaft pf(x,y) und einer Zeichenbildeigenschaft p(x,y) unter Bezugnahme auf die Fig. 2B bis 2C näher erläutert. So zeigt Fig. 2B die Zustände der Bildelemente für ein Punktbild. Wenn n und m in Gleichung [1] 1 sind, ergibt sich pf(x,y) zu 16. In gleicher Weise zeigt Fig. 2C den Zustand der Bildelemente bei einer dünnen Linie, wobei pf(x,y) den Wert 0 annimmt. Wenn die Bildeigenschaft pf(x,y) daher mit einem Schwellenwert K verglichen wird, ist es prinzipiell möglich, einen einem Punktbild entsprechenden Bereich von einem solchen zu unterscheiden, der einem Linienbild wie etwa einem Zeichen entspricht.

Wenn pf(x,y) größer als K ist, gehört das interessierende Bildelement demzufolge zu einem Bildpunktbereich, während es zu einem Linienbildbereich gehört, wenn pf(x,y) kleiner als oder gleich 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 gemäß Fig. 1 einer Dither-Verarbeitung mit Moir´-Unterdrückung unterzogen, wohingegen das Linienbild von der Binär-Umsetzungsschaltung 12 in ein Binärsignal gewandelt wird. Es werden gute Ergebnisse erzielt, wennn m und n zu 3 und K zu 16 bis 20 gewählt werden.

Nachfolgend wird der Schaltungsaufbau der Diskriminierungsschaltung 13 unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert, die das vorbeschriebene Verfahren durch Zählen der Bildeigenschaften pf(x,y) in einer das interessierende Bildelement einschließenden Matrix aus 6 × 6 Bildelementen durchführt.

Statische RAM's 1-1 bis 1-7 mit einer Speicherkapazität von 4 Kbit empfangen der Reihe nach die Binärsignale HS und verzögern sie um eine Zeile entlang der Unterabtastrichtung. Verzögerungs-Flipflops 2-1 bis 2-8 (nachfolgend als D-F/F bezeichnet) verzögern das Eingangssignal HS eines Anschlusses T bzw. die Ausgangssignale der statischen RAM's 1-1 bis 1-7 um ein Bildelement bezüglich der Hauptabtastrichtung. Weitere D-F/F's 3-1 bis 3-6 verzögern die Ausgangssignale der D-F/F's 2-2 bis 2-7 um ein Bildelement. Daher kann ein der Vorlage entsprechendes zweidimensionales Binärbild, das in Unterabtastrichtung aus 8 und in Hauptabtastrichtung aus 3 Bildelementen besteht, gleichzeitig an den Ausgängen der statischen RAM's 1-1 bis 1-7 und der D-F/F's 2-1 bis 2-8 sowie 3-1 bis 3-6 erfaßt werden. Exklusiv-ODER-Gatter 4-1 bis 4-19 (nachfolgend mit EXOR-Gatter bezeichnet) führen mit denjenigen Bildelementen eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung durch, die an die den Ausgangssignalen der D-F/F's 2-2 bis 2-7 entsprechenden sechs Bildelemente angrenzen. Festspeicher bzw. ROM's 5-1 und 5-2 empfangen das Verknüpfungsergebnis der 19 EXOR-Gatter, bestimmen, ob die zwei im rechten Winkel angrenzenden Bildelemente unter diesen 6 Bildelementen bezüglich des interessierenden Bildelements invers sind oder nicht, und summieren die derart ermittelten Inversanordnungen auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die ROM's 5-1 und 5-2 eine Kapazität von 2¹⁰(= 1K) Worten. Das Ausgangssignal des EXOR-Gatters 4-10 wird den ROM's 5-1 und 5-2 ebenfalls zugeführt, so daß diese die Unterscheidung und das Aufsummieren in Einheiten zu drei Bildelementen durchführen. Die Ausgangssignale der ROM's 5-1 und 5-2 werden von einem Addierer 6 summiert. Ein entsprechendes Summensignal des Addierers 6 wird über D-F/F's 7-1 bis 7-5 Addierern 8-1 bis 8-3 zugeführt, um es der Reihe nach zu verzögern. Die Addierer 8-1 bis 8-3 addieren die vorstehenden Berechnungsergebnisse von jeweils zwei Zeilen. Ein Summensignal von jedem Addierer wird einem ROM 9 zugeführt. Den Adresseneingängen des ROM's 9 wird daher ein Signal zugeführt, das der Bildeigenschaft pf(x,y) entspricht, die gemäß Gleichung [1] aus der 6 × 6-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 Eingangsbild bzw. -bildelement ein Punkt- oder ein Linienbild ist. Das ROM 9 empfängt also die Bildeigenschaften pf(x,y) und bildet daraus ein Vergleichsergebnis in Form des 1-Bit-Unterscheidungsergebnisses pf(x,y) größer als der Wert K oder nicht.

Gemäß 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 durchgeführt werden.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Diskriminierungsschaltung 13 unter Bezugnahme auf die Fig. 4A bis 4C und Fig. 5 näher erläutert. Da die übrigen Blöcke des Bildverarbeitungsgeräts gemäß Fig. 1 dabei unverändert bleiben, wird auf eine nochmalige Erläuterung derselben verzichtet. Zunächst soll das Unterscheidungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels beschrieben werden.

Das zweite Ausführungsbeispiel basiert ebenfalls auf den beiden Bildeigenschaften zur Unterscheidung eines Punktbilds von einem Linienbild wie einem Zeichen, die bereits anhand des ersten Ausführungsbeispiels angegeben wurden. Das zweite Ausführungsbeispiel des Bildverarbeitungsgeräts basiert insbesondere auf dem Unterschied in den Häufigkeitskomponenten zwischen einem Punkt- und einem Linienbild. Dadurch ist es möglich, ein Zeichen, das von einem herkömmlichen Gerät irrtümlich bereits als Punktbild eingestuft worden wäre, selbst noch von einem solchen Punktbild zu unterscheiden, das eine große Zahl von Linien aufweist bzw. eine hohe Auflösung hat.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Bildeigenschaft pf(x,y) jedes Bildelements in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel berechnet, um dessen Bildton zu bestimmen.

In dem das binäre Bildelement P(x,y) umgebenden Bereich aus den binären Bildelementen (2n + 1) × (2m + 1), wobei n und m jeweils ganze Zahlen sind, ist die Bildeigenschaft pf(x,y) wie folgt definiert (Gleichung [2]):

[|P(-1,-1) UND |P(+1,+1) + |P(0,-1) UND |P(0,+1)
+|P(+1,-1) UND |P(-1,+1) + |P(-1,0) UND |P(+1,0)]

wobei gilt:

|P(-1,-1) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i-1,y + j-1)
|P(0,-1) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i,y + j-1)
|P(-1,0) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i-1,y + j)
|P(0,1) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i,y + j + 1)
|P(1,0) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i + 1,y + j)
|P(1,1) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i + 1,y + j + 1)
|P(-1,1) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i-1,y + j + 1)
|P(1,-1) = P(x + i,y + j) EXOR P(x + i + 1,y + j-1)

Dabei bezeichnet UND wiederum die logische UND-Verknüpfung, während EXOR die logische Exklusiv-ODER-Verknüpfung bezeichnet. Darüber hinaus müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein:

P(x,y) + P(x-1,y) + P(x + 1,y) ≠ 0
P(x,y) + P(x-1,y) + P(x + 1,y) ≠ 3
P(x,y) + P(x,y-1) + P(x,y + 1) ≠ 0
P(x,y) + P(x,y-1) + P(x,y + 1) ≠ 3

Die Fig. 4A bis 4C zeigen binäre Bildmatrizen in der Umgebung eines binären Bildelements P(x,y), um die physikalische Bedeutung der Bildeigenschaft pf(x,y) aufzuzeigen. Hierbei ist zu beachten, daß das binäre Bild von dem Binärsignal HS der Binär-Umsetzungsschaltung 12 dargestellt wird.

Die Fig. 4A bis 4C zeigen die binären Zustände von 25 Bildelementen einschließlich des interessierenden Bildelements P(x,y), das jeweils das Bildelement im Zentrum der Matrix ist. Ein schwarzer Punkt "⚫" bezeichnet ein schwarzes Bildelement und ein Kreis "○" ein weißes Bildelement. Wenn das interessierende Bildelement den Pegel "schwarz" hat, ist es mit dem Symbol "" bezeichnet, während es mit dem Symbol "" bezeichnet ist, wenn es den Pegel "weiß" hat. Aus den Fig. 4A bis 4C ist zu erkennen, daß die Unabhängigkeit und die Linearität des interessierenden Bildelements P(x,y) bezüglich der acht benachbarten Bildelemente P(x-1,y), P(x + 1,y), P(x,y-1), P(x,y + 1), P(x-1,y-1), P(x + 1,y + 1), P(x + 1,y-1) und P(x-1,y + 1) in Übereinstimmung mit den Zuständen dieser Bildelemente bestimmt werden kann. So gilt für m=n=0 gemäß Fig. 4A:

woraus folgt, daß:

|P(-1,-1) UND |P(1,1) = 1
|P(0,-1) UND |P(0,1) = 0
|P(1,-1) UND |P(-1,1) = 0
|P(-1,0) UND |P(1,0) = 0

Demzufolge gibt es eine Reihe bzw. Bildelementanordnung P(x-1,y-1) → P(x,y) → P(x + 1,y + 1), bei der die Pegel zweier dem interessierenden Bildelement gegenüberliegender benachbarter Bildelemente (nämlich P(x-1,y-1) und P(x + 1,y + 1)) bezüglich diesem gleichzeitig invers sind und daher eine Inversanordnung bilden. Die Anzahl derartiger Inversanordnungen um das interessierende Bildelement herum wird entsprechend gezählt 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 Punktbildeigenschaft pf(x,y) und einer Zeichenbildeigenschaft pf(x,y) unter Bezugnahme auf die Fig. 4B bis 4C näher erläutert. So zeigt Fig. 4B die Zustände der Bildelemente für ein Punktbild. Wenn n und m in Gleichung [2] 1 sind, ergibt sich pf(x,y) zu 16. In gleicher Weise zeigt Fig. 4C den Zustand der Bildelemente bei einer dünnen Linie, wobei pf(x,y) den Wert 0 annimmt. Wenn die Bildeigenschaft pf(x,y) daher mit einem Schwellenwert verglichen wird, ist es prinzipiell möglich, 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) größer als K ist, gehört das interessierende Bildelement demzufolge zu einem Punktbildbereich, während es zu einem Linienbildbereich gehört, wenn pf(x,y) kleiner als oder gleich 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 gemäß Fig. 1 einer Dither-Verarbeitung mit Moir´-Unterdrückung unterzogen, wohingegen das Linienbild von der Binär-Umsetzungsschaltung 12 in ein Binärsignal gewandelt wird. In diesem Fall werden gute Ergebnisse erzielt, wenn m und n mit 3 und K mit 16 bis 20 gewählt werden.

Nachfolgend wird der Schaltungsaufbau der Diskriminierungsschaltung 13 unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert, die das vorbeschriebene Verfahren duch Zählen der Bildeigenschaften pf(x,y) in einer das interessierende Bildelement einschließenden Matrix aus 6 × 6 Bildelementen durchführt.

Statische RAM's 1′-1 bis 1′-7 mit einer Speicherkapazität von 4 Kbit empfangen der Reihe nach die Binärsignale HS und verzögern sie um eine Zeile entlang der Unterabtastrichtung. D-F/F's 2′-1 bis 2′-8 verzögern das Eingangssignal HS eines Anschlusses T bzw. die Ausgangssignale der statischen RAM's 1′-1 bis 1′-7 um ein Bildelement bezüglich der Hauptabtastrichtung. Weitere D-F/F's 3′-1 bis 3′-6 verzögern die Ausgangssignale der D-F/F's 2′-2 bis 2′-7 um ein Bildelement. Daher kann ein der Vorlage entsprechendes zweidimensionales Binärbild, das in Unterabtastrichtung aus acht und in Hauptabtastrichtung aus drei Bildelementen besteht, gleichzeitig an den Ausgängen der statischen RAM's 1′-1 bis 1′-7 und der D-F/F's 2′-1 bis 2′-8 sowie 3′-1 bis 3′-6 erfaßt werden. EXOR-Gatter 4′-1 bis 4′-23 führen mit denjenigen Bildelementen eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung durch, die an die den Ausgangssignalen der D-F/F's 2′-2 bis 2′-7 entsprechenden sechs Bildelemente angrenzen. ROM's 5′-1 und 5′-2 wird das Verknüpfungsergebnis der 23 EXOR-Gatter zugeführt, bestimmen, ob die zwei gegenüberliegenden benachbarten Bildelemente unter diesen sechs Bildelementen bezüglich des interessierenden Bildelements invers sind oder nicht, und zählen die derart ermittelten Inversanordnungen. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel haben die ROM's 5′-1 und 5′-2 eine Kapazität von 2¹² (= 4 K) Worten. Das Ausgangssignal des EXOR-Gatters 4′-12 wird den ROM's 5′-1 und 5′-2 ebenfalls zugeführt, so daß diese die Unterscheidung und das Aufsummieren in Einheiten zu drei Bildelementen durchführen. Die Ausgangssignale der ROM's 5′-1 und 5′-2 werden von einem Addierer 6′ summiert. Ein entsprechendes Summensignal des Addierers 6′ (d. h. der aufsummierte Werte der Inversanordnungen der sechs Bildelemente) wird über D-F/F's 7′-1 bis 7-5 Addierern 8′-1 bis 8-3 zugeführt, um es der Reihe nach zu verzögern. Die Addierer 8′-1 bis 8′-3 addieren die vorstehenden Berechnungsergebnisse von jeweils zwei Linien. Ein Summensignal von jedem Addierer wird von einem ROM 9′ zugeführt. Den Adreßeingängen des ROM's 9′ wird daher ein Signal zugeführt, das der Bildeigenschaft pf(x,y) entspricht, die gemäß Gleichung [2] aus der 6 × 6-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 die 1-Bit-Unterscheidungsergebnisse RE abgelegt, die angeben, ob ein Eingangsbild bzw. -bildelement ein Punkt- oder ein Linienbild ist. Das ROM 9′ empfängt daher die Bildeigenschaften pf(x,y) und bildet daraus ein Vergleichsergebnis in Form des 1-Bit-Unterscheidungsergebnisses RE, das angibt, ob die Bildeigenschaft pf(x,y) größer als der Wert K ist oder nicht.

Gemäß 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 durchgeführt werden.

Das beschriebene Bildverarbeitungsgerät kann einen Bildton in Übereinstimmung mit der räumlichen Häufigkeit sowie der Linearität unterscheiden, so daß das Bild mit hoher Präzision unterschieden werden kann. So kann insbesondere ein Bild, das wie z. B. ein Kanji-Zeichen aus dünnen Linien besteht, höchst genau von einem Einzelpunktbild unterschieden werden.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde das geglättete Signal SS als Schwellenwert verwendet. Die 6 Bit breiten Bilddaten wurden in das Binärsignal HS umgesetzt. Unter Verwendung dieses Binärsignals HS wurde jedes interessierende Bildelement unterschieden bzw. eingestuft. Es ist jedoch auch möglich, die Bilddaten IS in ein Binärsignal umzusetzen und dieses zur Einstufung jedes interessierenden Bildelements heranzuziehen.

Claims

1. Bilddaten-Verarbeitungsgerät mit einer Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Bildelementdaten, einer Verarbeitungseinrichtung, mit der die über die Eingabeeinrichtung eingegebenen Bildelementdaten in jeweils einer Betriebsart für Halbtonbild- oder Linienbildbereiche verarbeitbar sind, sowie mit einer Diskriminierungseinrichtung, die durch Untersuchung der Bildelemente die Verarbeitungseinrichtung auf die jeweils geeignete Betriebsart einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminierungseinrichtung (13) auf der Basis der mittels einer Binärumsetzschaltung umgesetzten Bilddaten in Binärsignale (HS) jeweils ein Bildelement (P(x,y)) mit seinen ihm direkt benachbarten Bildelementen vergleicht, dabei zunächst prüft, ob die Binärsignale der jeweils untersuchten Bildelemente verschieden von den Binärsignalen vorbestimmter Paare von Bildelementen sind, die dem jeweils untersuchten Bildelement benachbart und in entgegengesetzter oder in rechtwinkliger Richtung von dem jeweils untersuchten Bildelement aus versetzt sind, sowie danach die einzelnen Überprüfungsergebnisse addiert und die Wahl der Betriebsart der Verarbeitungseinrichtung (10 bis 12) mittels eines Vergleichs des Additionsergebnisses mit einem vorgegebenen Schwellenwert (K) vornimmt.

2. Bilddaten-Verarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsart für einen Halbtonbildbereich gewählt wird, wenn der Wert des Additionsergebnisses größer als der Schwellenwert (K) ist.

3. Bilddaten-Verarbeitungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsart für einen Linienbildbereich gewählt wird, wenn der Wert des Additionsergebnisses kleiner als der oder gleich dem Schwellenwert (K) ist.

4. Bilddaten-Verarbeitungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Diskriminierungseinrichtung (13) eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung zwischen den Binärsignalen der jeweils untersuchten Bildelementdaten (P(x,y)) und jedem der Binärsignale der benachbarten Bildelementpaare durchgeführt wird.

5. Bilddaten-Verarbeitungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Diskriminierungseinrichtung (13) für jedes der Binärsignale der benachbarten Bildelementpaare eine UND-Verknüpfung zwischen den mittels der Exclusiv-ODER-Verknüpfung erhaltenen Ergebnissen durchgeführt wird.

6. Bilddaten-Verarbeitungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Diskriminierungseinrichtung (13) für jedes der Binärsignale der jeweils untersuchten Bildelemente die Summe der UND-Verknüpfungen gebildet wird.

7. Bilddaten-Verarbeitungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Binärumsetzschaltung (12) die eingegebenen Bilddaten (15) sowie mittels einer zweidimensionalen Glättungsschaltung (10) geglättete Bilddaten (SS) empfängt, und daß bei der Binärumsetzung die geglätteten Bilddaten (SS) als Schwellenwert dienen.

8. Bilddaten-Verarbeitungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dither-Verarbeitungsschaltung (11) vorgesehen ist, die die geglätteten Bilddaten (SS) in ein Binärsignal (DS) umsetzt.

9. Bilddaten-Verarbeitungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Ergebnisses der Diskriminierungseinrichtung (RE) eine Wähleinrichtung (15) derart beeinflußt wird, daß diese entweder das eine Binärsignal (DS) oder das andere Binärsignal (HS) einer Weiterverarbeitung zuführt.